JP2006090631A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒流量の不均衡を補正し、室内機設置の自由度が高い同時運転マルチタイプの空気調和機を提供すること。
【解決手段】室外機１００と天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０を冷媒配管で接続し、３つの室内機を同時に動かして冷房および暖房運転を行う。そして、室外機１００と３つの室内機の間には、分岐手段に相当する、液側分岐管１４０とガス側分岐管１５０が配置され冷媒を分岐合流させている。さらに、液側分岐管１４０には流量調整手段であるキャピラリチューブ１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃが配置されている。室内機の形態や能力ランクの違い、分岐管からの配管長、設置高さの違いなど室内機間の設置条件に差があっても、設置時に調整を行うことで、室内機設置に関する制約を緩和し設置の自由度を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つの室外機に複数の室内機を接続し、全ての室内機が同一モードで運転を行う、いわゆる同時運転タイプの空気調和機に関するものである。

従来、１つの室外機に複数の室内機を接続し空調を行うシステムには、大別して２つの形態がある。

その１つは、個々の室内機が独立に運転制御可能な個別運転システムである。このシステムは、室内機をそれぞれ別個の部屋に設置するような場合に多く用いられている。基本的に個別の制御は、各室内機に対応して設けられた膨張弁を制御することで行われており、各膨張弁が室内機に設けられた装置（例えば、特許文献１参照）や、室外機に設けられた装置（例えば、特許文献２参照）や、別ユニットとして構成され室内機と室外機を中継するよう設置される装置などがある。

また、各々の室内機は様々な形態、様々な能力のものが接続される。

もう１つは、個々の室内機を同条件で同時運転する同時運転システムである。このシステムは、室内機を１つの広い部屋に複数設置するような場合に多く用いられており、個別運転システムに比べると安価で構成することができる（例えば、非特許文献１参照）。

同時運転システムは、図３に示すように、室外熱交換器１０１、圧縮機１０３、膨張弁１０４、四方弁１０５などからなる室外機１００と、室内熱交換器１１１、送風機１１２などからなる天井吊り形室内機１１０、室内熱交換器１２１、送風機１２２などからなる天井埋め込み４方向吹出しのカセット形室内機１２０、室内熱交換器１３１、送風機１３２などからなる壁掛形室内機１３０を、液側分岐管１４０とガス側分岐管１５０を介して接続して構成されている。

図３は冷房運転時の接続を示しており、圧縮機１０３から吐出された高圧の冷媒ガスは、四方弁１０５を通り室外熱交換器１０２で放熱し液冷媒となって、膨張弁１０４で減圧される。

そして、二相状態となった冷媒は液配管１４６を通って、液側分岐管１４０で分岐され、それぞれ天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０で吸熱して低圧の冷媒ガスとなってガス側分岐管１５０で合流し室外機１００へ戻る。
特開平５−９９５２５号公報 特開２００１−２４１７９９号公報 Ｎａｔｉｏｎａｌパッケージエアコン、オフィス・店舗エアコンカタログ２００３／秋、Ｐ７７、松下電器産業株式会社空調社２００３年９月２０日

しかしながら、従来の同時運転タイプの空気調和機においては、個別制御ができないために室内機間の条件が異なると冷媒の流れが偏り、適切な運転ができなくなる。

その結果、各室内機間の設置高低差の制限や、一部の機種を除いて異容量の室内機ができないなど室内機設置に関する制約が大きいという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室内機設置の自由度が高い同時運転タイプの空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室外機と室内機を接続する冷媒配管の途中に、冷媒を分岐合流させる分岐手段を備え、設置時に前記分岐手段の調整を行うものである。

これによって、室内機間の設置条件が異なる場合でも、条件差を吸収し、適切な運転を可能にする。

本発明の空気調和機は、設置時に分岐手段を調整し室内機間の設置条件の差を吸収することで、室内機設置に関する制約を緩和し設置の自由度を高めることができる。

第１の発明は、設置時に分岐手段を調整し室内機間の設置条件の差を吸収することで、室内機設置に関する制約を緩和し設置の自由度を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の分岐手段を液側分岐管あるいはガス配管側分岐管で構成し、液側分岐管あるいはガス配管側分岐管の各々の分岐口に流量調整手段を設けることで、調整の精度を高めることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の流量調整手段にキャピラリーチューブを用い、各室内機の能力、種類、分岐手段からの配管長、設置の高低差などの条件に応じて、設置時に予め決められた仕様を選択して取りつけることにより、容易に調整を行うことができる。

第４の発明は、特に、第２の発明の流量調整手段に流量調整弁を用い、設置時に調整運転を行うことで、分岐手段からの配管長や設置の高低差などの条件が正確に把握できなくても、精度の高い調整を行うことができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の調整運転を冷房モードで行い、各室内機の熱交換器の温度およびガス配管側分岐管への戻り口の配管温度をモニターして、各流量調整弁の設定を行うことにより、精度の高い調整を行うことができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の流量調整弁を調整する際に、各室内機の熱交換器の温度情報を、室内機および室外機間の通信情報から得、ガス側分岐管への戻り口の配管温度を測定し表示する温度情報収集手段を用いることにより、各室内機の熱交換器温度の情報収集作業を容易にすることができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の温度情報収集手段に、室内機と室外機間の通信情報を取得する通信情報取得手段が熱交換器温度の情報を無線通信することで温度情報収集手段の携帯性が向上し、流量調整弁の調整作業を容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明における第１の実施の形態である空気調和機の構成図を示すものである
。

第１の実施の形態である空気調和機は、１つの室外機に複数の室内機を接続し、各室内機を同時運転する同時運転システムで、室外機１００と天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０を冷媒配管で接続し、３つの室内機を同時に動かして冷房および暖房運転を行う。そして、室外機１００と３つの室内機の間には、分岐手段に相当する、液側分岐管１４０とガス側分岐管１５０が配置され冷媒を分岐合流させている。さらに、液側分岐管１４０には流量調整手段であるキャピラリチューブ１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃが配置されている。

室外機１００を構成する要素には、室外熱交換器１０１、圧縮機１０３、膨張弁１０４、四方弁１０５などがある。そして、図１は冷房運転時の冷媒回路を示すもので、圧縮機１０３から吐出された高圧高温のガス冷媒は、四方弁１０５を通り室外熱交換器１０１で放熱し凝縮して高圧の液冷媒となる。室外熱交換器１０１を出た液冷媒は膨張弁１０４で減圧され、液配管１４６を経て液側分岐管１４０に至る。

そして、液側分岐管１４０において冷媒は、キャピラリチューブ１４７ａから天井吊り形室内機１１０へ往く冷媒、キャピラリチューブ１４７ｂからカセット形室内機１２０へ往く冷媒、キャピラリチューブ１４７ｃから壁掛形室内機１３０へ往く冷媒に分岐される。キャピラリチューブ１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃは、３つの室内機、天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０の形態や、能力、液側分岐管１４０およびガス側分岐管１５０からの配管長、設置高さの違いなどから生じる冷媒流量の不均衡を補正するように、それぞれ内径や長さなどの仕様を設置時に選択して取りつけるものである。

３つの室内機には、それぞれ室内熱交換器１１１、１２１、１３１、送風機１１２、１２２、１３２を備えており、液冷媒が各室内熱交換器で蒸発してガス側分岐管１５０へ戻り、合流してガス配管１５６を通り、室外機１００へと還る。

以上のように構成された空気調和機において、室内機の形態や能力ランクの違い、液側分岐管１４０およびガス側分岐管１５０からの配管長、設置高さの違いなど室内機間の設置条件に差があっても、設置時に調整を行うことで、室内機設置に関する制約を緩和し設置の自由度を高めることができる。

また、液側分岐管１４０にキャピラリチューブ１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃを、天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０のそれぞれに対応するよう取り付けているので、室内機の形態や能力ランク、液側分岐管１４０およびガス側分岐管１５０からの配管長、設置高さなどに応じてキャピラリーチューブの仕様を決められるので調整の精度を高めることができる。

また、キャピラリチューブの仕様を決めるに際しては、予め規格化した仕様のキャピラリーチューブを用意しておき、実際に取り付ける室内機の形態、能力ランク、分岐管からの配管長、設置高さの項目から規格を割り出し、適した仕様のキャピラリーチューブを選択することで、容易に調整を行うことができる。

なお、天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０を室内機として使用したが、他の形態のものを使用しても台数が異なっても同様に効果を奏するものである。

（実施の形態２）
図２は、本発明における第２の実施の形態である空気調和機の構成図を示すものである。

図２に示すように第２の実施の形態である空気調和機は、図１に示す第１の実施の形態である空気調和機におけるキャピラリーチューブ１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃに替えて流量調整バルブ１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃを用いている。

他には、室外機１００と、天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０が、運転に必要な情報を伝達する通信ライン２０１から、室内熱交温度センサ１１８、１２８、１３８の検知情報を取得しそれを電波２１０に乗せて発する、通信情報モニター１６０備えているを。

さらに、ガス側分岐管１５０の各室内機側配管の温度を検知する温度センサ１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃを取り付け、温度情報モニター１７０がガス側分岐管１５０の各室内機側配管の温度を計測表示する。

また、温度情報モニター１７０は通信情報モニター１６０から室内熱交温度センサ１１８、１２８、１３８の計測値を無線通信で受取り、室内熱交温度センサ１１８、１２８、１３８と温度センサ１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃの温度計測値を表示し作業者に知らせる。

そして、第２の実施の形態である空気調和機では、設置時に調整運転を行い、室内熱交温度センサ１１８、１２８、１３８と温度センサ１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃの温度計測値が適切な関係になるように流量調整バルブ１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃの開度を調整する。

ここで、通信情報モニター１６０、温度情報モニター１７０温度センサ１７８ａ、１７８ｂ、１７８ｃを使用するのは調整時だけで、調整終了後は取外す。

以上のように構成された空気調和機において、流量調整手段に流量調整バルブ１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃを用い、調整運転を行い開度調整することで、分岐手段からの配管長や設置の高低差などの条件が正確に把握できなくても、精度の高い調整を行うことができる。

また、熱交換器１１１、１２１、１３１の温度、と配管側分岐管への戻り口の配管温度をモニターして各流量調整弁の設定を行うことで、冷媒サイクルの運転状況を確認でき、精度の高い調整を行うことができる。

また、熱交換器１１１、１２１、１３１の温度情報を、室内機および室外機間の通信情報から得、ガス側分岐管への戻り口の配管温度を測定し表示する温度情報モニター１７０を用いることにより、各室内機の熱交換器１１１、１２１、１３１の温度計測用に配線する手間が省略でき、情報収集作業を容易にすることができる。

また、温度情報モニター１７０に、室内機と室外機間の通信情報を取得する通信情報モニター１６０が熱交換器１１１、１２１、１３１の温度情報を無線通信することで、温度情報モニター１７０の携帯性が向上し天井裏などへも容易に携帯できるので温度情報モニター１７０を間近で見ながら流量調整バルブ１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃの調整作業をすることができ、作業は容易となる。

なお、天井吊り形室内機１１０、カセット形室内機１２０、壁掛形室内機１３０を室内
機として使用したが、他の形態のものを使用しても台数が異なっても同様に効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 本発明の実施の形態２における空気調和機の構成図 従来の空気調和機の構成図

符号の説明

１００ 室外機
１１０ 天井吊り形室内機
１２０ カセット形室内機
１３０ 壁掛形室内機
１４０ 液側分岐管
１４７ａ キャピラリチューブ
１４７ｂ キャピラリチューブ
１４７ｃ キャピラリチューブ
１５０ ガス側分岐管

Claims (7)

1. １つの室外機と、複数の室内機と、前記室外機と前記室内機を接続する冷媒配管の途中に、冷媒を分岐合流させる分岐手段とを備え、設置時に前記分岐手段の調整を行うことを特徴とする空気調和機。
2. 分岐手段は、液配管側に設けられた液側分岐管と、ガス配管側に設けられたガス側分岐管をもち、前記液側分岐管および前記ガス配管側分岐管の少なくとも一方の各前記室内機とつながる各分岐口に、冷媒流量バランスを調整する流量調整手段を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
3. 流量調整手段がキャピラリーチューブであり、前記室内機の能力、種類、前記分岐手段からの配管長、設置の高低差などの条件に応じて、設置時に予め決められた仕様を選択して取りつけることを特徴とする、請求項２に記載の空気調和機。
4. 流量調整手段が流量調整弁であり、各流量調整弁の設定を決めるための調整運転を行うことを特徴とする、請求項２に記載の空気調和機。
5. 調整運転は冷房モードで行い、各前記室内機の熱交換器の温度および前記ガス側分岐管への戻り口の配管温度をモニターして、各前記流量調整弁の設定を行うことを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機。
6. 各室内機の熱交換器温度の情報を前記室内機と室外機間の通信情報から得るとともに、ガス側分岐管への戻り口の配管温度の情報を計測し、前記熱交換器温度と前記配管温度の情報を表示する温度情報収集手段を用いることを特徴とする、請求項５に記載の空気調和機。
7. 室内機と室外機間の通信情報を取得する通信情報取得手段が、熱交換器温度の情報を前記温度情報収集手段に無線通信することを特徴とする、請求項６に記載の空気調和機。

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