JP2004219045A - マルチ空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、各室の特性に合わせて暖房と冷房をそれぞれ同時に行なえ、室外機や室内機などの各構成要素内へ異物が流れ込むことを効果的に防止できる異物除去装置を有するマルチ空気調和機を提供する。
【解決手段】 本発明は、圧縮機、室外熱交換機、また、室外機チューブなどを具備する室外機と、膨脹装置、室内熱交換機、また、室内機のチューブなどを具備する複数の室内機と、前記室外機と各室内機を連結する連結チューブと、前記連結チューブにそれぞれ設けられ異物が前記室外機の圧縮機へ流れ込むことを防止する異物遮断手段を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、冷媒管の内に存在する異物を効果的に除去できる装置付きのマルチ空気調和機に関するものである。

一般に、空気調和機は、主居間、レストラン、または事務室などの室内空間を冷房または暖房させるための装置である。
かかる空気調和機は、近来、複数の室に区画された室内空間をより効率的に冷房または暖房するためのマルチ空気調和機の開発が持続的に行われている。そして、このようなマルチ空気調和機は、一般に、一台の室外機に複数の室内機が連結され、各室に室内機の各々を設置する形態をとり、暖房または冷房のいずれかの運転モードで動作しながら室内を暖冷房する。

然しながら、室内に区切られた複数の室のうち、一部の室を暖房し、他の室を冷房することが必要な場合でも、機器が冷房モードまたは暖房モードで一律に運転されるため、こうした要求に応じられないという限界があった。

例えば、ビルディングにおいては、室位置や時間によって温度差が発生するのが当然である。即ち、ビルディングの北側面の室は暖房を必要とする反面、南側面の室は太陽のため冷房を必要とするが、かかる要求に応じられないという不具合があった。
また、ビルに電算室が備えられている場合には、夏だけではなく、冬にも電算設備の発熱負荷を解決するために常時冷房が必要となり、このような要求に応じられないという不具合があった。

前記問題を解決するために、機器作動中において、同時に各室を個別的に空気調和できるマルチ空気調和機、即ち、暖房を要る室内に設けられた室内機が暖房モードで運転すると同時に、冷房を要する室内に設けられた室内機が冷房モードで運転作動可能な冷暖房同時型のマルチ空気調和機の開発が要求されている。

尚、空気調和機において室内機と室外機、また、分配器などは一般に金属材質の冷媒管によって互いに連結する。この時、前記各構成要素と冷媒管、また、前記冷媒管同士は溶接によって互いに連結される。ところが、溶接済みの後に前記冷媒管の内部には溶接時に発生した灰などが残る。

このように溶接後に冷媒管の内部に残存する異物は冷媒のように流動し、冷凍システムを構成する複数の部品を損傷するか、冷媒の流動流路を狭める結果をもたらす。冷媒の流動流路が狭まると冷媒の流れが円滑に行われず、つまり、空気調和システムの冷房または暖房能力が低下する。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、各室の特性に合わせて暖房と冷房をそれぞれ同時に行なえ、室外機や室内機などの各構成要素内へ異物が流れ込むことを効果的に防止できる異物除去装置を有するマルチ空気調和機を提供することが目的である。

上記目的を達成するための本発明によるマルチ空気調和機は、圧縮機、室外熱交換機、また、室外機チューブなどを具備する室外機と、膨脹装置、室内熱交換機、また、室内機のチューブなどを具備する複数の室内機と、前記室外機と各室内機を連結する連結チューブと、前記連結チューブにそれぞれ設けられ異物が前記室外機の圧縮機へ流れ込むことを防止する異物遮断手段を具備する。

前記異物遮断手段は前記連結チューブがそれぞれ連結される室外機の各ポートに隣接して設けられ、前記連結チューブが各々連結される各分配器の各ポートに隣接した所に前記異物遮断手段が更に設けられ、前記異物遮断手段はストレーナである。

圧縮機、室外熱交換機、前記圧縮機から吐き出された冷媒の流動流路を制御する流路制御弁と、また、室外機チューブなどを具備する室外機と、室内機膨脹装置、室内熱交換機、また、室内機のチューブなどを具備する複数の室内機と、前記室外機から流れ込んだ冷媒を各運転モードに従って前記各室内機に選択的に分配して流動させた後、更に前記室外機へ送る分配器と、前記室外機と前記分配器とを連結する連結チューブと、前記連結チューブにそれぞれ設けられて異物が前記室外機の圧縮機へ流れ込むことを防止する異物遮断手段を具備する。また、前記異物遮断手段は、前記連結チューブなどがそれぞれ連結される室外機のそれぞれのポートに隣接して設けられ、前記連結チューブがそれぞれ連結される各室内機の各ポートに隣接した箇所に前記異物遮断手段が更に設けられ、前記異物遮断手段はストレーナであることが望ましい。

前記運転モードは、全ての室を冷房する第１運転モードと、全ての室を暖房する第２運転モードと、複数の室を冷房し、少数の室を暖房する第３運転モードと、複数の室を暖房し、少数の室を冷房する第４運転モードとを具備する。

流路制御弁は、前記圧縮機のアウトレットと連通する第１ポートと、前記室外熱交換機と連通する第２ポートと、前記圧縮機のインレットと連通する第３ポートと、閉鎖した管と連結するか、それ自体が閉鎖された第４ポートを具備する。

前記室外機チューブは、前記圧縮機のアウトレットと前記第１ポートを連結する第１チューブと、前記第２ポートと前記室外機の第１ポートを連結し、中間に室外熱交換機が設けられる第２チューブと、前記第１チューブと前記室外機の第２チューブを連結する第３チューブと、前記第３チューブと前記圧縮機のインレットを連結し、中間が前記室外機の第３ポートと連結する第４チューブを具備する。

前記室外機は、前記第４チューブの中で前記室外機の第３ポートと前記圧縮機のインレットとの間の地点に提供されるアキュームレータを更に具備することが望ましい。前記室外機は、前記第２チューブの中で前記室外熱交換機と前記室外機の第１ポートの間の地点に提供される逆止弁と、前記第２チューブに逆止弁に並列で提供される室外機電子膨脹装置を更に具備する。

前記逆止弁は冷媒を前記室外熱交換機側から前記第１ポート側にだけ流動し、前記連結チューブは前記室外機の第１ポートと前記分配器の第１ポートを連結する第１連結チューブと、前記室外機の第２ポートと前記分配器の第２ポートを連結する第２連結チューブと、前記室外機の第３ポートと前記分配器の第３ポートを連結する第３連結チューブとを具備することが望ましい。

前記分配器は、前記室外機から流れ込んだ冷媒を室内機に案内し、前記室内機から流れ込んだ冷媒を前記室外機に案内する分配器のチューブと、前記分配器のチューブの内を流れる冷媒の流れを前記各運転モードに好適に制御できるように前記分配器のチューブに設ける弁とを具備することが望ましい。
また、前記分配器チューブは、前記分配器の第１ポートと連結する液相冷媒管と前記気相冷媒管からそれぞれ分岐して前記各室内機膨張装置に連結する複数の液相冷媒分岐管と、前記分配器の第２ポートと連結する気相冷媒管と、前記気相冷媒管からそれぞれ分岐して前記各室内熱交換機に連結する複数の第１気相冷媒分岐管と、前記各気相冷媒分岐管からそれぞれ分岐する複数の第２気相冷媒分岐管と、前記各第２気相冷媒分岐管を全て連結させ、前記分配器の第３ポートに連通するリターン管とを具備する。

前記弁は、前記第１及び第２気相冷媒分岐管にそれぞれ設けられる複数のオープンクローズ弁を具備し、前記分配器は前記圧縮機から吐き出された後、第３チューブに充満した冷媒が液化することを防止する手段を更に具備し、前記手段は前記リターン管と前記気相冷媒管を連結するバイパス管と、前記バイパス管に設けられる分配器の膨脹装置を具備することが望ましい。

以下に説明するように、本発明のマルチ空気調和機によると、次のような効果がある。
第一、複数の室をそれぞれ独立して冷房または暖房できるので各室の環境に合う最適な空気調和機能を提供できる。

第二、分配器と室外機とを連結する長い長さの連結チューブ内に存在する異物が分配器または室外機に流れ込むことを異物遮断手段が効果的に遮断するので故障または誤作動を効果的に防止できるようになる。

尚、前記で一つの室外機と分配器、また、複数の室内機が提供されて複数の室を独立して冷房または暖房できるマルチ空気調和機について説明した。
しかしながら、前記実施態様に限定されず、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。

以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
本実施例を説明するにあたり、同一構成については同一名称および符号が使用され、これによる付加的な説明は下記にて省略される。
本発明による空気調和機は、図１に示されたように室外機Ａ、分配器（distributor：Ｂ）及び複数の室内機（Ｃ：Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を具備する。前記室外機Ａには、圧縮機１と、室外熱交換機２、流路制御弁６、また、室外機チューブなどが設けられ、前記分配器Ｂには分配器配チューブ２０、弁３０とが設けられる。また、各室内機Ｃには室内熱交換機６２と室内膨脹装置６１がそれぞれ設けられる。

このように、構成された空気調和機は第１運転モード-全室を冷房する運転と、
第２運転モード-全室を暖房する運転と、第３運転モード-複数室を冷房し、少数室を暖房する運転と、第４運転モード-複数室を暖房し、少数室を冷房する運転のそれぞれの運転モードによる各室内機（Ｃ；Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）とが設けられた各室の内部空間を、独立してそれぞれ冷房ないし暖房するように構成し、その一実施例の詳しい構成について図１を参照して説明する。

説明の便宜のために後に述べる図面符号２２は２２ａ、２２ｂ、２２ｃを、２４は２４ａ、２４ｂ、２４ｃを、２５は２５ａ、２５ｂ、２５ｃを、３０は３０ａ、３０ｂ、３０ｃを、６１は６１ａ、６１ｂ、６１ｃを６２は６２ａ、６２ｂ、６２ｃをＣはＣ１、Ｃ２、Ｃ３を示す。また、各室の個数が変化することによって室内機Ｃの個数及びこれに関連する各構成要素の個数もまた、共に変化することは当然であり、本発明の明細書では説明の便宜のため三室を有する場合を一例として説明する。

先ず、室外機Ａの構成について詳しく説明する。
図１を参照すれば、圧縮機１のアウトレット側には第１チューブ３が連結される。また、前記第１チューブ３は流路制御弁６が連結され、前記流路制御弁６は各運転モードに従って前記圧縮機１から吐き出された気相冷媒の流動流路を制御する。前記流路制御弁６は四つのポートを有し、第１ポート６ａに前記第１チューブ３が連結される。

前記流路制御弁６の第２ポート６ｂは、第２チューブ７と連結する。ここで、前記第２チューブ７は、一端が前記流路制御弁６の第２ポート６ｂと連結し、他端は図１に示すように、前記室外機Ａの第１ポートＡ₁と連結する。尚、前記第２チューブ７の中間には図１に示すように、前記室外熱交換機２が設けられる。

前記流路制御弁６の第３ポート６ｃは、第４チューブ５と連結する。ここで、前記第４チューブ５の一端は前記第３ポート６ｃと連結し、他端は前記圧縮機１のインレットと連結する。また、前記第４チューブ５の中間の一箇所は前記室外機Ａの第３ポートＡ₃と連結する。尚、前記第４チューブ５の中間の一箇所は、更に詳しくは、前記圧縮機１のインレットと前記室外機Ａの第３ポートＡ₃の間に位置した地点にアキュームレータ９が提供される。

前記流路制御弁６の第４ポート６ｄは図１に示すように、一端が閉鎖された管６ｅと連結する。第４ポート６ｄは別途の管と連結せず、その自体が閉鎖された形態でなされることもできる。
前記のように構成された流路制御弁６は、マルチ空気調和機が第１及び第３運転モードで運転される時、前記第１ポート６ａと第２ポート６ｂとを連通しながら、同時に前記第２ポート６ｃと第４ポート６ｄとを連通する。また、第２及び第４運転モードで運転されるとき、前記第１ポート６ａと第４ポート６ｄとを連通しながら、前記第２ポート６ｂと第３ポート６ｃとを連通する。このように制御される流路制御弁６による冷媒の流れについては後に詳しく説明する。

なお、前記第１チューブ３の中間には第３チューブ４の一端が連結される。また、前記第３チューブ４の他端は前記室外機Ａの第２ポートＡ₂に連結される。
前記第２チューブ７の中間地点、更に詳しくは、前記室外熱交換機２と前記室外機Ａの第１ポートＡ₁との間の地点には逆止弁７ａが提供される。
ここで、前記逆止弁７ａは前記室外熱交換機２に隣接して提供されることが望ましい。また、前記第２チューブ７には逆止弁７ａに並列で室外機膨脹装置７ｃが設けられる。このために両端部が各々前記逆止弁７ａのインレット側とアウトレット側に連結される並列管７ｂが提供され、前記並列管７ｂに前記室外機膨脹装置７ｃが設けられる。

前記のように設けられる逆止弁７ａは前記室外熱交換機２を通過した後、前記室外機Ａの第１ポートＡ₁側に流動する冷媒は通過させ、前記室外機Ａの第１ポートＡ₁を通過した後、前記室外熱交換機２の側に流動する冷媒は通過させない。従って、前記室外機Ａの第１ポートＡ₁を通過した後、前記室外熱交換機２側に流動する冷媒は前記逆止弁７ａの案内によって前記並列管７ｂと前記室外機膨脹装置７ｃを経由した後室外熱交換機２に流れ込む。

前記のように構成された室外機Ａは複数の連結チューブによって前記分配器Ｂと連結する。このために、前記連結チューブのうち第１連結チューブ１１は前記室外機Ａの第１ポートＡ₁と前記分配器Ｂの第１ポートＢ₁を連結し、第２連結チューブ１２は前記室外機Ａの第２ポートＡ₂と前記分配器Ｂの第２ポートＢ₂を連結し、第３連結チューブ１３は前記室外機Ａの第３ポートＡ₃と前記分配器Ｂの第３ポートＢ₃を連結する。従って、本発明によるマルチ空気調和機で前記室外機Ａと分配器Ｂは三つの配管を介して連結される。

なお、分配器Ｂは運転モードに従って室外機Ａから流れ込んだ冷媒を選択した室内機Ｃに正確に案内しなければならない。また、前記分配器Ｂと複数の室内機Ｃを連結する複数の配管を単純化して配管作業が容易で、外的な美観を向上させることが望ましい。前記諸般事項を考慮して設計した本発明による空気調和機の分配器Ｂは図１に示すように、分配器チューブ２０及び弁３０を具備する。

前記分配器チューブ２０を前記室外機Ａから分配器Ｂに流れ込んだ冷媒を室内機Ｃに案内し、前記室内機Ｃ経由した後分配器Ｂに流れ込んだ冷媒を前記室外機Ｃに案内する。かかる役割を果たす分配器のチューブ２０は液相冷媒管２１、複数の液相冷媒分岐管２２、気相冷媒管２３、複数の前記第１気相冷媒分岐管２４、複数の前記第２気相冷媒分岐管２５またリターン管２６を具備する。

図１を参照すると、前記液相冷媒管２１は前記第１連結チューブ１１と連通するように分配器Ｂの第１ポートＢ₁と連結する。また、前記液相冷媒分岐管２２は前記液相冷媒管２１で複数個が分岐し、前記各室内機Ｃの室内機膨脹装置６１に連結される。前記気相冷媒管２３は第２連結チューブ１２と連通するように前記分配器Ｂの第２ポートＢ₂と連結する。また、前記第１気相冷媒分岐管２４は、前記気相冷媒管２３で複数個が分岐し、前記各室内機Ｃの室内熱交換機６２に連結される。なお、前記第２気相冷媒分岐管２５は各々前記第１気相冷媒分岐管２４の中間地点から分岐する。また、リターン管２６は図１に示すように、前記第２気相冷媒分岐管２５を全て連結する。ここで、前記リターン管２６は中間の一箇所が前記分配器Ｂの第３ポートＢ₃と連通する。

前記分配器Ｂの弁３０は前記各運転モードに従って各室の室内機Ｃに選択的に気相または冷媒を流し込み、各室内機Ｃを経由した後、気相または液相の冷媒を室外機Ａ側に再度流し込むように、分配器チューブ２０内の冷媒流れを制御する役割を果たす。かかる役割を果たす弁部３０は図１に示すように、各第１気相冷媒分岐管２４と各第２気相冷媒分岐管２５上に各々設けられて制御される複数のオプーン - クローズ弁３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃを具備する。ここで、前記弁３１、３２は各運転モードに従って前記第１各第１気相冷媒分岐管２４と各第２気相冷媒分岐管２５を各々開放するか、閉鎖することで冷媒の流動流路を制御する。なお、各運転モード別に弁３０が具体的に制御される内容は前記空気調和機の作動過程の説明時に共に、説明する。

本発明によるマルチ空気調和機において、前記分配器Ｂは第１運転モードで運転時に前記第２連結チューブ１２の内に溜まる高圧の気相冷媒が液化することを防止する手段２７を更に具備する。前記分配器Ｂで前記手段２７が提供される理由は、前記第２連結チューブ１２に高圧の気体状態冷媒が溜まって液化すると冷房または暖房を行う冷媒が不足になりえるのでこれらを気化させて液化を防止し、最終的に空気調和機の冷媒不足現象を防止するためである。かかる前記手段２７は前記リターン管２６と前記気相冷媒管２３を連結するバイパス管２７ａと前記バイパス管２７ａに設けられる分配器の膨脹装置２７ｂを具備する。前記のように提供された手段２７の具体的な作用について後に述べる。

なお、前記室内機Ｃは各室にそれぞれ設けられ、室内熱交換機６２、室内機膨脹装置６１、また、室内ファン（図示せず）を具備する。各室内熱交換機６２は分配器Ｂの第１気相冷媒分岐管２４と連結し、各室内機膨脹装置６１は分配器Ｂの各液相冷媒分岐管２２と連結する。また、各室内熱交換機６２と各室内機膨脹装置６１は冷媒管によって互いに連結される。前記各室内ファンは各室内熱交換機６２に送風するように設けられる。

以下、本発明によるマルチ空気調和機に提供される異物遮断手段について説明する。
説明に先立って、異物遮断手段の必要性について簡単に述べる。一般的に前記室外機Ａは特に建物の屋上に設け、前記分配器Ｂは室内に設ける。従って、前記分配器Ｂと室外機Ａは非常に離れた状態で設けられ、これによって前記分配器と前記室外機とを連結する第１ないし第３連結チューブ１１、１２、１３の長さも長くなる。このように長さが長い前記第１ないし第３連結チューブ１１、１２、１３をそれぞれ連続した一つの管で形成するには多くの困難がある。従って、前記第１ないし第３連結チューブ１１、１２、１３はそれぞれ複数の管を溶接して連結した長い管で形成される。このように複数の管を溶接して連結する時、前記管内には外部の異物が浸透する。

本発明によるマルチ空気調和機には前記のような問題を起こす第１ないし第３連結チューブの異物が室外機Ａの圧縮機１に流れ込むことを防止するための異物除去手段７０が提供される。かかる前記異物除去手段７０は前記第１ないし第３連結チューブ１１、１２、１３にそれぞれ提供され、図１に示すように、前記室外機Ａの第１ないし第３ポートＡ₁、Ａ₂、Ａ₃にそれぞれ隣接して提供されることが望ましい。

なお、前記第１ないし第３連結チューブ１１，１２、１３内の異物は前記分配器Ｂ及び室内機Ｃに流れ込むことができ、各弁と膨脹装置及び室内熱交換機６２に流れ込んでこれらの故障及び誤作動を起こすことができる。従って、本発明によるマルチ空気調和機において前記異物除去手段７０は図１に示すように、前記分配器Ｂの第１ないし第３ポートＢ₁、Ｂ₂、Ｂ₃と近接した位置にもさらに提供されることが望ましい。

前記のように提供される異物遮断手段７０は多様な実施例で実現されえる。即ち、フィルターを用いて異物の流動を遮断するストレーナで実現され得、電磁石によって異物の流動が遮断される装置で実現されえる。また、化学作用によって異物を遮断する手段で実現することもできる。このように多様な実施例で実現できる本発明による異物遮断手段７０は機器の単純化側面及び経済的な側面からみて前記ストレーナを採用することが望ましい。
従って、以下、前記異物遮断手段７０の中で前記室外機Ａの第１ないし第３ポートＡ₁、Ａ₂、Ａ₃にそれぞれ隣接して提供することを第１ないし第３ストレーナ７１，７２，７３と各々称し、前記分配器Ｂの第１ないし第３ポートＢ₁、Ｂ₂、Ｂ₃にそれぞれ隣接して提供することを第４ないし第６ストレーナ７４，７５，７６とそれぞれ称する。

前記のように構成した本発明によるマルチ空気調和機は圧縮機１から吐き出された気相冷媒が、各運転モードに従って室外機Ａでは前記流路制御弁６の制御によって流動流路及び流動方向が変更され、分配器と室外機では前記弁３０の制御によって流動流路及び流動方向を変更しながら各室を個別的に冷房または暖房する。以下、各運転モード別に前記流路制御弁６と前記弁３０の制御によって冷媒がどのように流動しながら各室を冷房または暖房するかを具体的に説明する。
説明の便宜のために第３運転モードでは２台の室内機Ｃ１、Ｃ２は冷房を行い、他の１台の室内機Ｃ３は暖房を行うものと仮定する。また、第４運転モードでは２台の室内機Ｃ１、Ｃ２は暖房を行い、他の１台の室内機Ｃ３は冷房を行うものと仮定する。

図２は前記第１運転モードで空気調和機の動作状態を示す構成図である。全ての室内機が冷房機能を行う第１運転モードにおいて、前記流路制御弁６は前記第１ポート６ａと第２ポート６ｂを連通し、同時に前記第３ポート６ｃと第４ポート６ｄを連通させる。これによって前記圧縮機のアウトレットから吐き出された冷媒の大部分は前記第１チューブ３を経由した後、前記第２チューブ７に流れ込む。また、図２に示すように、圧縮機１から吐き出された冷媒の一部は前記第１チューブ３と連結した第３チューブ４に流れ込む。まず、圧縮機１から吐き出された後に第２チューブ７に流れ込んだ冷媒の流れについて説明する。

第２チューブに流れ込んだ冷媒は前記室外熱交換機２から室外空気と熱交換されながら凝縮する。凝縮した液相の冷媒は逆止弁７ａ、室外機Ａの第１ポートＡ₁、また、第１連結チューブ１１を経由した後分配器Ｂの液相冷媒管２１に流れ込む。この時前記分配器Ｂの第１ポートＢ₁に隣接して設けられた第４ストレーナ７４は前記第１連結チューブ１１内に存在する異物が分配器Ｂ内に流れ込むことを効果的に遮断する。分配器Ｂの液相冷媒管２１に流れ込んだ冷媒は各液相冷媒分岐管２２を介して各室内機膨脹装置６１に流れ込む。室内機膨脹装置６１で膨脹した冷媒は各室内熱交換機６２で熱交換して各室内空間を冷却する。

前記第１運転モードで前記分配器Ｂの弁３０は第１気相冷媒分岐管２４ａ、２４ｂ、２４ｃに設けられた弁３１ａ、３１ｂ、３１ｃが閉鎖され、前記第２気相冷媒分岐管に設けられた弁が開放されるように制御される。従って、前記室内熱交換機６２で室内空気を冷却しながら気化した気相の冷媒は図２に示すように、前記第２気相冷媒分岐管２５を介してリターン管２６に流れ込む。

なお、前記圧縮機１から吐き出された後第３チューブ４に流れ込んだ冷媒は室外機Ａの第２ポートＡ₂、第２連結チューブ１２、分配器Ｂの第２ポートＢ₂を経由した後に気相冷媒管２３に流れ込む。この時、前記分配器Ｂの第２ポートＢ₂を経由した後に気相冷媒管２３に流れ込む。この時前記分配器Ｂの第２ポートＢ₂と隣接して設けられた第５ストレーナ７５は前記第２連結チューブ１２の内に存在する異物が前記分配器Ｂの内に流れ込むことを効果的に防止する。なお、図２に示すように、前記気相冷媒管２３と連結された第１気相冷媒分岐管２４に設けられる弁は閉鎖されているので前記気相冷媒管２３に流れ込んだ気相冷媒はバイパス管２７ａに案内される。また、前記分配器の膨脹装置２７ｂで膨脹した後前記リターン管２６に移動する。また、前記手段２７は第３チューブ４と第２連結チューブ１２の内に充満した気相冷媒が溜まった状態で液化することを効果的に防止する。

前記リターン管２６で合わさった気相の冷媒は分配器Ｂの第３ポートＢ₃、第３連結チューブ１３、および室外機Ａの第３ポートＡ₃を経由して第４チューブ５に流れ込む。この時前記室外機Ａの第３ポートＡ₃に隣接して設けられる第３ストレーナ７３は第３連結チューブ１３内に存在する異物が前記室外機Ａに流れ込むことを効果的に遮断する。なお、第１運転モードで前記第４チューブの一端が連結される流路制御弁６の第３ポート６ｃは閉鎖した管６ｅと連結した第４ポート６ｄと連通されている。従って、第４チューブ５に流れ込んだ冷媒はアキュームレータ９を経由した後、前記圧縮機１のインレットに流れこむ。

図３は第２運転モードで空気調和機の作動状態を示す構成図である。全ての室を暖房する第２運転モードで前記流路制御弁６は第１ポート６ａと第４ポート６ｄを連通し、同時に前記第２ポート６ｂと第３ポート６ｃを連通する。これによって前記圧縮機１から吐き出された後、第１チューブ３に流れ込む冷媒は全量が前記第２Ｂに示すように、前記第３チューブ４に流れ込む。第３チューブ４に流れ込む気相の冷媒は室外機Ａの第２ポートＡ₂、第２連結チューブ１２、また、分配器Ｂの第２ポートＢ₂を経由した後に気相冷媒管２３に流れ込む。この時前記分配器Ｂのダイヤモンド２ポートＢ₂と隣接して設けた第５ストレーナ７５は前記第２連結チューブ１２内に存在する異物が前記分配器Ｂに流れ込むことを効果的に遮断する。

前記第２運転モードで前記分配器膨脹装置２７ｂは閉鎖される。また、前記第１気相冷媒分岐管２４に設けられた弁３１ａ、３１ｂ、３１ｃは開放され、前記第２気相冷媒分岐管２５に設けられた弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃは閉鎖される。
従って、前記気相冷媒管２３に流れ込んだ冷媒は全量が前記各第１気相冷媒分岐管に流れ込む。また、室内熱交換機６２で室内空気と熱交換されながら凝縮する。この時、前記室内熱交換機６２は凝縮熱を放出することになり、室内ファン（図示せず）が前記凝縮熱を室内空間に吐き出すことになるので室内空間が暖房される。また、第２運転モードでは第２Ｂに示すように、室内機の膨脹装置６１が開放されるので前記室内熱交換機６２で凝縮した冷媒は液相冷媒分岐管２２を介して液相冷媒管２１に流れ込む。

液相冷媒管２１に流れ込んだ冷媒は、分配器Ｂの第１ポートＢ₁、第１連結チューブ１１、また、室外機Ａの第１ポートＡ₁を経由した後、第２チューブ７に流れ込む。この時前記室外機Ａの第１ポートＡ₁に隣接して設けられる第１ストレーナ７１は前記第１連結チューブ１１内に存在する異物が前記室外機Ａに流れ込むことを効果的に遮断する。第２チューブ７に流れ込んだ冷媒は逆止弁７ａの案内によって並列管７ｂに流れ込んだ後、室外膨脹弁７ｃで膨脹する。膨脹した冷媒は室外熱交換機２で熱交換しながら気化する。また、前記流路制御弁６の案内によって第４チューブ５に流れ込んだ後、アキュームレータ９を経由して前記圧縮機１のインレットに流れ込む。
この時、前記第２気相冷媒分岐管２５に設けられた弁３２ａ、３２ｂ、３２ｃは閉鎖されているので前記第４チューブ５に流れ込んだ冷媒は圧縮機１側にだけ流れ込む。もちろん、一部の冷媒が前記第３連結チューブ１３を経てリターン管２６まで流れ込むこともあり得るが、これは極めて少量である。この場合、前記第６ストレーナ７６が第３連結チューブ１３の内に存在する異物が分配器Ｂ内に流れ込むことを防止する。

図４は第３運転モードで空気調和機の動作状態を示す構成図である。複数の室を冷房し、少数の室を暖房する第３運転モードで、前記流路制御弁６は前記第１運転モードと同様に、前記第１ポート６ａと前記第２ポート６ｂとを連通させ、前記第３ポート６ｃと第４ポート６ｄとを連通する。従って、前記圧縮機１から吐き出された冷媒は一部が前記第２チューブ７に流れ込み、他は第３チューブ４に流れ込む。該過程は前記図２を参照して説明した第１運転モードにおける冷媒流れと同一であるのでその説明を省略する。但し前記第１及び第２連結チューブ１１、１２を介して冷媒が分配器Ｂに各々流れ込むとき、前記第４及び第４ストレーナ７４、７５は、異物が分配器ｂに流れ込むことを防止することを再度明らかにする。

第３運転モードで前記分配器膨脹装置２７ｂは閉鎖する。また冷房を行う室内機Ｃ１、Ｃ２に連結される第１気相冷媒分岐管２４ａ、２４ｂに設けられた弁３１ａ、３１ｂは閉鎖し、第２気相冷媒分岐管２５ａ、２５ｂに設けられた弁３２ａ、３２ｂは開放する。また、暖房を行う室内機Ｃ３と連結する第１気相冷媒分岐管２４ｃに設けられた弁３１ｃは開放され、第２気相冷媒分岐管２５ｃに設けられた弁３２ｃは閉鎖する。従って、前記第３チューブ４を経由した後、分配器Ｂの気相冷媒管２３に流れ込む冷媒は図４に示すように、第１気相冷媒分岐管２４ｃを経由して室内機Ｃ３の室内熱交換機６２ｃに流れ込む。室内熱交換機６２ｃで凝縮熱を発散しながら室内を暖房した後、前記冷媒は液相状態で室内機膨脹装置６１ｃを経由して液相冷媒管２１に流れ込む。

尚、前記圧縮機１から吐き出された後、前記第２チューブ７を経由して分配器Ｂの液相冷媒管２１に流れ込んだ冷媒は図４に示すように、前記室内機Ｃ３で暖房を行った後に液相冷媒管２１に流れ込んだ冷媒と合わさる。
また、合わさった冷媒は液相冷媒分岐管２２ａ、２２ｂを介して室内機Ｃ１、Ｃ２の室内機膨脹装置６１ａ、６１ｂに流れ込む。また、室内熱交換機６２ａ、６２ｂで気化されながら室内空間を冷房した後、第２気相冷媒分岐管２５ａ、２５ｂを経由してリターン管２６に流れ込む。前記リターン管２６に流れ込んだ冷媒は、前記第３連結チューブ１３を介して第４チューブ５に流れ込み、前記アキュームレータ９を経て前記圧縮機１のインレットに流れ込む。この時、前記第３ストレーナ７３は第３連結チューブ１３の内に存在する異物が前記室外機Ａに流れ込むことを防止する。

図５は第４運転モードで空気調和機の作動状態を示す構成図である。複数の室を暖房し、少数の室を冷房する第４運転モードで前記流路制御弁６は前記第１ポート６ａと前記第４ポート６ｄとを連通し、前記第２ポート６ｂと第３ポート６ｄとを連通する。従って、前記圧縮機１から吐き出された冷媒は全量前記第３チューブ４を経由して分配器Ｂに流れ込む。この時、前記第５ストレーナ７５は前記第２連結チューブ１２内に存在する異物が前記分配器Ｂ内に流れ込むことを防止する。

第４運転モードで、前記分配器膨脹装置２７ｂは閉鎖する。また、暖房を行う室内機Ｃ１、Ｃ２と連結した第１気相冷媒分岐管２４ａ、２４ｂに設けられた弁３１ａ、３１ｂは開放し、第２気相冷媒分岐管２５ａ、２５ｂに設けられた弁３２ａ、３２ｂは閉鎖する。また、冷房を行う室内機Ｃ３と連結された第１気相冷媒分岐管２４ｃに設けられた弁３１ｃは閉鎖し、前記第２気相冷媒分岐管２５ｃに設けられた弁３２ｃは開放する。従って、前記第２チューブ７を経由して分配器Ｂの気相冷媒管２３に流れ込んだ冷媒は第１気相冷媒分岐管２４ａ、２４ｂを介して室内熱交換機６２ａ、６２ｂに流れ込む。
また、室内機Ｃ１、Ｃ２で暖房を行った後、液相冷媒分岐管２２ａ、２２ｂを介して液相冷媒管２１に移動する。

図５を参照すると、液相冷媒管２１に流れ込んだ冷媒は一部が液相冷媒分岐管２２ｃに流れ込み、他は第１連結チューブ１１側に移動する。ここで、前記第１連結チューブ１１に流れ込んだ冷媒は前記第２チューブ７、並列管７ｂ、室外機膨脹装置７ｃ、室外熱交換機２、および流路制御弁６を経由して第４チューブ５に流れ込む。また、前記液相冷媒分岐管２２ｃに流れ込む冷媒は前記室外機Ｃ３の室内膨脹弁６１ｃと室内熱交換機６２ｃを経由しながら室内空間を冷房した後、第２気相冷媒分岐管２５ｃ、リターン管２６、また第３連結チューブ１３を経由して第４チューブ５に流れ込む。
前記過程の中で前記第１ストレーナ７１は第１連結チューブ１１内の異物が前記室外機Ａに流れ込むことを防止し、前記第３ストレーナ７３は前記第３連結チューブ１３内の異物が前記室外機Ａに流れ込むことを防止する。
最後に前記第４チューブ５で合わさった冷媒は前記アキュームレータ９を経由した後圧縮機１のインレットに流れ込む。

本発明によるマルチ空気調和機を示す構成図である。 全室を冷房する運転において図１の動作状態を示した構成図である。 全室を暖房する運転において図１の動作状態を示した構成図である。 複数室を冷房し少数室を暖房する運転において図１の動作状態を示した構成図である。 複数室を暖房し少数室を冷房する運転において図１の動作状態を示した構成図である。

符号の説明

１…圧縮機
２…室外熱交換機
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ…室内機膨脹装置
６２ａ、６２ｂ，６２ｃ…室内熱交換機
７０、８０…異物遮断手段
Ａ…室外機
Ｂ…分配器
Ｃ…室内機

Claims (20)

1. 圧縮機、室外熱交換機、また、室外機チューブなどを具備する室外機と、
   膨脹装置、室内熱交換機、また、室内機のチューブなどを具備する複数の室内機と、
   前記室外機と各室内機を連結する連結チューブと、
   前記連結チューブにそれぞれ設けられ異物が前記室外機の圧縮機へ流れ込むことを防止する異物遮断手段を具備するマルチ空気調和機。
2. 前記異物遮断手段は前記連結チューブがそれぞれ連結される室外機の各ポートに隣接して設けられる請求項１に記載のマルチ空気調和機。
3. 前記連結チューブが各々連結される各分配器の各ポートに隣接した所に前記異物遮断手段が更に設けられる請求項２に記載のマルチ空気調和機。
4. 前記異物遮断手段はストレーナである請求項１に記載のマルチ空気調和機。
5. 圧縮機、室外熱交換機、前記圧縮機から吐き出された冷媒の流動流路を制御する流路制御弁と、また、室外機チューブなどを具備する室外機と、
   室内機膨脹装置、室内熱交換機、また、室内機のチューブなどを具備する複数の室内機と、
   前記室外機から流れ込んだ冷媒を各運転モードに従って前記各室内機に選択的に分配して流動させた後、更に前記室外機へ送る分配器と、
   前記室外機と前記分配器とを連結する連結チューブと、
   前記連結チューブにそれぞれ設けられて異物が前記室外機の圧縮機へ流れ込むことを防止する異物遮断手段を具備するマルチ空気調和機。
6. 前記異物遮断手段は、前記連結チューブなどがそれぞれ連結される室外機のそれぞれのポートに隣接して設けられる請求項５に記載のマルチ空気調和機。
7. 前記連結チューブがそれぞれ連結される各室内機の各ポートに隣接した箇所に前記異物遮断手段が更に設けられる請求項６に記載のマルチ空気調和機。
8. 前記異物遮断手段はストレーナである請求項５に記載のマルチ空気調和機。
9. 前記運転モードは、
   全ての室を冷房する第１運転モードと、
   全ての室を暖房する第２運転モードと、
   複数の室を冷房し、少数の室を暖房する第３運転モードと、
   複数の室を暖房し、少数の室を冷房する第４運転モードと
   を具備する請求項５に記載のマルチ空気調和機。
10. 流路制御弁は、
    前記圧縮機のアウトレットと連通する第１ポートと、
    前記室外熱交換機と連通する第２ポートと、
    前記圧縮機のインレットと連通する第３ポートと、
    閉鎖した管と連結するか、それ自体が閉鎖された第４ポートを具備する請求項５に記載のマルチ空気調和機。
11. 前記室外機チューブは、
    前記圧縮機のアウトレットと前記第１ポートを連結する第１チューブと、
    前記第２ポートと前記室外機の第１ポートを連結し、中間に室外熱交換機が設けられる第２チューブと、
    前記第１チューブと前記室外機の第２チューブを連結する第３チューブと、
    前記第３チューブと前記圧縮機のインレットを連結し、中間が前記室外機の第３ポートと連結する第４チューブを具備する請求項１０に記載のマルチ空気調和機。
12. 前記室外機は、前記第４チューブの中で前記室外機の第３ポートと前記圧縮機のインレットとの間の地点に提供されるアキュームレータを更に含める請求項１１に記載のマルチ空気調和機。
13. 前記室外機は、
    前記第２チューブの中で前記室外熱交換機と前記室外機の第１ポートの間の地点に提供される逆止弁と、
    前記第２チューブに逆止弁に並列で提供される室外機電子膨脹装置を更に具備する請求項１１に記載のマルチ空気調和機。
14. 前記逆止弁は冷媒を前記室外熱交換機側から前記第１ポート側にだけ流動する請求項１１に記載のマルチ空気調和機。
15. 前記連結チューブは
    前記室外機の第１ポートと前記分配器の第１ポートを連結する第１連結チューブと、
    前記室外機の第２ポートと前記分配器の第２ポートを連結する第２連結チューブと、
    前記室外機の第３ポートと前記分配器の第３ポートを連結する第３連結チューブと
    を具備する請求項１１に記載のマルチ空気調和機。
16. 前記分配器は、
    前記室外機から流れ込んだ冷媒を室内機に案内し、前記室内機から流れ込んだ冷媒を前記室外機に案内する分配器のチューブと、
    前記分配器のチューブの内を流れる冷媒の流れを前記各運転モードに好適に制御できるように前記分配器のチューブに設ける弁と
    を具備する請求項１５に記載のマルチ空気調和機。
17. 前記分配器チューブは、
    前記分配器の第１ポートと連結する液相冷媒管と
    前記気相冷媒管からそれぞれ分岐して前記各室内機膨張装置に連結する複数の液相冷媒分岐管と、
    前記分配器の第２ポートと連結する気相冷媒管と、
    前記気相冷媒管からそれぞれ分岐して前記各室内熱交換機に連結する複数の第１気相冷媒分岐管と、
    前記各気相冷媒分岐管からそれぞれ分岐する複数の第２気相冷媒分岐管と、
    前記各第２気相冷媒分岐管を全て連結させ、前記分配器の第３ポートに連通するリターン管とを具備する請求項１６に記載のマルチ空気調和機。
18. 前記弁は、
    前記第１及び第２気相冷媒分岐管にそれぞれ設けられる複数のオープンクローズ弁を具備する請求項１７に記載のマルチ空気調和機。
19. 前記分配器は前記圧縮機から吐き出された後、第３チューブに充満した冷媒が液化することを防止する手段を更に具備する請求項１８に記載のマルチ空気調和機。
20. 前記手段は前記リターン管と前記気相冷媒管を連結するバイパス管と、
    前記バイパス管に設けられる分配器の膨脹装置を具備する請求項１９に記載のマルチ空気調和機。

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