JP2009174759A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクル構成部品をモジュール化し、それぞれのモジュールの組合せを選択可能として、条件に応じた熱交換能力を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】室外モジュール１に圧縮機モジュール接続用配管を有する室外熱交換器１０と室外送風機９を収容し、圧縮機１５を収容し室外熱交換器の圧縮機モジュール接続用配管と接続する室外モジュール用配管と室内モジュール接続用のバルブ２０を有する複数種類の圧縮機モジュール２を室外モジュール内に配置可能とし、能力の異なる複数種類の室内モジュール３に室内熱交換器２５と室内送風機２８を収容して室内モジュール接続用バルブと配管接続し、圧縮機モジュールは圧縮機が同一能力で異なる数のバルブを備え、圧縮機モジュールの室外モジュール接続用配管を圧縮機モジュール接続用配管と接続し、圧縮機モジュールの室内モジュール接続用のバルブに対応した室内モジュールを配管接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機の冷凍サイクル構成部品をモジュール化し、それぞれのモジュールの組合せを選択可能とした空気調和機に関する。

従来、単一の室外ユニットに対して複数の室内ユニットからなる、いわゆるマルチタイプの空気調和機が知られている。この種の熱交換器において、それぞれの室内ユニットは適宜、空調運転と運転中止とのいずれかを選択できることとなり、無駄のない使用が可能となっている。

たとえば［特許文献１］には、ヒートポンプ暖房時に、室外ユニットで着霜検知と除霜制御を自動的に行うとともに、室内ユニット側から室外ユニットの動作を監視、コントロールする、マルチタイプの空気調和機が開示されている。ここでは、１台の室外ユニットに２台の圧縮機と１台の室外熱交換器を収容している。

室内ユニットは２台用意され、それぞれのユニットに室内熱交換器と室内送風機が収容される。各室内熱交換器は、室外ユニット内の各圧縮機に配管接続され、室外熱交換器は互いの室内熱交換器と圧縮機に配管接続される。すなわち、室外熱交換器を共用する、２つの冷凍サイクルが構成されている。
特許第３２０８３２３号公報

ところで、家屋条件あるいは家族構成によっては、より多室に室内熱交換器を必要とする。しかも、空調目的に柔軟に対応する室内熱交換器を備えることができれば、極めて有利である。たとえば、多人数が集まるリビングには大型の室内熱交換器を備え、子供部屋には小型の室内熱交換器を備え、トイレや洗面所にはより小型の室内熱交換器を備える。

［特許文献１］に開示された空気調和機を複数台用意することは可能であるが、全て同一の熱交換能力の室内熱交換器であるから、全ての部屋に最適な状態で室内熱交換器を用いることはできない。また、空気調和機によって圧縮機の能力を相違させてもよいが、少なくとも２台の室内熱交換器は同一の熱交換能力であり、使用が限定されてしまう。

多室を空調するにあたって理想的には、条件等に応じた熱交換能力を備える室内熱交換器を選択的に配置できることである。上述の［特許文献１］の空気調和機を複数台備えだけでは、理想を満足できないことは言うまでもない。

本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、冷凍サイクル構成部品をモジュール化し、それぞれのモジュールの組合せを選択可能として、条件に応じた熱交換能力を備えことができ、モジュール化による生産品種の削減と、サービスの容易化を得られる空気調和機を提供しようとするものである。

上記目的を満足するため本発明の空気調和機は、室外モジュールに圧縮機モジュール接続用配管を有する室外熱交換器および室外送風機を収容し、室外モジュール内に圧縮機を収容し室外熱交換器の圧縮機モジュール接続用配管と接続するための室外モジュール用配管と室内モジュール接続用のバルブを有する複数種類の圧縮機モジュールを配置可能とし、複数種類の能力の異なる室内モジュールは室内熱交換器および室内送風機を収容し室内モジュール接続用のバルブと配管接続でき、複数種類の圧縮機モジュールは各々の前記圧縮機が同一能力で異なる数のバルブを備え、室外モジュール内に選択された種類の複数台の圧縮機モジュールが配置され各々の圧縮機モジュールの室外モジュール接続用配管は室外熱交換器の圧縮機モジュール接続用配管と接続され、各々圧縮機モジュールの室内モジュール接続用バルブに対応した室内モジュールが配管接続される。

さらに、上記目的を満足するため本発明の空気調和機は、室外モジュールに室外送風機を収容し、複数台の圧縮機・熱交モジュールを室外モジュール内に配置可能として互いに配管を介して接続される圧縮機および室外熱交換器を収容し室内熱交換器接続用のバルブを有し、圧縮機・熱交モジュールの室内熱交換器接続用のバルブに接続可能な複数種類の能力の異なる室内モジュールに室内熱交換器および室内送風機を収容し、圧縮機・熱交モジュールは圧縮機が同一能力であるうえに異なる数の複数種類のバルブを備えた複数種類からなり、室外モジュールに選択された種類の複数台の圧縮機・熱交モジュールが配置され、室外モジュールに配置される圧縮機・熱交モジュールに対し選択された種類の室内モジュールが配管接続される。

本発明によれば、条件等に応じた熱交換能力を備える室内熱交換器を選択的に使用できるとともに、モジュール化による生産品種の削減化を図れる等の効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図１は、第１の実施の形態における空気調和機のシステム構成を説明する図である。
空気調和機は、室外モジュール１と、圧縮機モジュール２と、室内モジュール３との組合せから構成される。１組の空気調和機に対して、室外モジュール１は１台しか用意されず、共通であるのに対して、圧縮機モジュール２および室内モジュール３は、互いに複数の異なる種類のものが、複数台ずつ用意されている。

図４は、室外モジュール１の概略の横断平面図である。ただし、室外モジュール１に圧縮機モジュール２を収容した状態で示している。以下、図１および図４にもとづいて説明する。
前記室外モジュール１は、正面視と平面視が矩形状に形成される筐体５を備え、この筐体５内部が仕切り板６によって左右二室に区分されている。仕切り板６から左側の室７は、仕切り板６から右側の室８よりも大きく形成されている。仕切り板６の左側の室を「熱交換室７」と呼び、右側の室を「機械室８」と呼ぶ。

前記熱交換室７において、手前側に室外送風機９が配置され、奥側に室外熱交換器１０が配置されている。熱交換室７の筐体５前部壁面には、ファンガード１２ａが嵌め込まれた吹出し口１２が設けられる。背部と側面部の壁面には、それぞれ多数のスリットからなる吸込み口１３が設けられる。

したがって、室外送風機９を駆動することにより、筐体５外部の外気が筐体５背面部と側面部の吸込み口１３から吸込まれて室外熱交換器１０に送風される。室外熱交換器１０を流通したあとの外気は、吹出し口１２から筐体５外部へ吹出されるようになっている。

前記室外熱交換器１０は、筐体５の下端部から上端部に亘って設けられていて、互いに狭小の間隙を存して並べられる複数枚のフィンと、これらフィンを貫通し、かつ蛇行する熱交換パイプとからなる。特に図１に破線で示すように、前記フィンを上下方向に４等分した、それぞれの範囲に、４本の熱交換パイプＰａが蛇行して設けられている。

後述するように、各熱交換パイプＰａに冷媒が導かれ、それぞれが冷媒流路を構成する。したがって、室外熱交換器１０自体は１台でありながら、４分割された室外熱交換器１０ａとなっている。実際には、１台が８ｋＷ相当に設計された室外熱交換器１０であり、４等分することで、１つの分割室外熱交換器１０ａが２ｋＷ相当となる。

各熱交換パイプＰａの両端部は、全て右側面である仕切り板６と対向するフィン側面部から仕切り板６を貫通して前記機械室８へ突出する。この突出端部に配管接続具１１ａが設けられる。
各熱交換パイプＰａと配管接続具１１ａで、圧縮機モジュール接続用配管を構成している。前記配管接続具１１ａは、いわゆるメス型のものであり、後述する圧縮機モジュール２の配管に設けられるいわゆるオス型の配管接続具１１ｂとワンタッチで配管接続が可能である。

上記機械室８には、複数（４枚）の圧縮機モジュール載置台５ａが、上下方向に所定間隔を存して水平に設けられる。各圧縮機モジュール載置台５ａの取付け位置は、前記４分割された室外熱交換器１０ａの位置と対応している。筐体５（機械室８）の右側面部は開放されていて、機械室８内部と圧縮機モジュール載置台５ａが露出状態にある。

本実施の形態では３種類の圧縮機モジュール２が、それぞれ複数台ずつ用意されている。なお、図１においては理解を容易にするために、室外モジュール１の縮小サイズと圧縮機モジュール２の縮小サイズを異ならせて描いている。実際には、各圧縮機モジュール２は全て、室外モジュール１の機械室８における圧縮機モジュール載置台５ａ上に載置可能である。

前記圧縮機モジュール２について説明すると、図１に示す上段の圧縮機モジュールを「Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａ」と呼び、中段の圧縮機モジュールを「Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂ」と呼び、下段の圧縮機モジュールを「Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃ」と呼ぶ。

各圧縮機モジュール２Ａ〜２Ｃともに、ほぼ同一圧縮能力の圧縮機１５が底板１６上に配置される。個々の圧縮機１５は、分割室外熱交換器１０ａが２ｋＷ相当であるので、それに対応する圧縮能力を持つ。圧縮機１５の上面吐出部に第１の配管Ｐｂが接続され、この第１の配管Ｐｂは図１の左方へ折曲され、先端には上述したオス型の配管接続具１１ｂが設けられる。

圧縮機１５の側面吸込み部に第２の配管Ｐｃが接続され、第２の配管Ｐｃは上方に折曲され、アキュームレータ１８の下端部に接続される。アキュームレータ１８の上端部にも第２の配管Ｐｃが接続されていて、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａにおいて前記配管Ｐｃは図１の右方へ折曲され、先端にバルブ２０が設けられる。

Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂにおいて前記第２の配管Ｐｃは、図１の右方へ折曲されるとともに、先端は２本の配管に分岐され、それぞれの分岐配管先端にバルブ２０が設けられる。Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃにおいて前記第２の配管Ｐｃも、図１の右方へ折曲されるとともに、先端は３本の配管に分岐され、それぞれの分岐配管先端にバルブ２０が設けられる。

Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａでは１個のバルブ２０、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂでは２個のバルブ２０、Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃでは３個のバルブ２０が、それぞれ設けられる。
さらに、各モデルの圧縮機モジュール２Ａ〜２Ｃともに、底板１６に図示しない支持具で支持される第３の配管Ｐｄを備えている。第３の配管Ｐｄの一端部は、前記圧縮機１５上面部に接続される第１の配管Ｐｂ端部と同一位置に突出し、先端にはオス型の配管接続具１１ｂが設けられる。第３の配管Ｐｄの他端部は、図１の右方へ延出される。

第１の配管Ｐｂと、その先端のオス型の配管接続具１１ｂと、第３の配管Ｐｄおよび、先端のオス型の配管接続具１１ｂが一対となって室外モジュール用配管を構成している。それぞれのオス型の配管接続具１１ｂは、室外熱交換器１０の圧縮機モジュール接続用配管である２つの配管接続具１１ａに接続される。

Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａにおいて前記第３の配管Ｐｄの中間部に自動膨張弁２１が設けられ、先端にはバルブ２０が設けられる。Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂにおいて前記第３の配管Ｐｄは２本の配管に分岐され、それぞれの分岐配管に自動膨張弁２１が設けられ、先端にはバルブ２０が設けられる。

Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃにおいて、前記第３の配管Ｐｄは中間部で３本の配管に分岐され、それぞれの分岐配管に自動膨張弁２１が設けられ、先端にはバルブ２０が設けられる。
このように第３の配管Ｐｄにおいて、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａには１個の自動膨張弁２１と１個のバルブ２０、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂには２個の自動膨張弁２１と２個のバルブ２０、Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃには３個の自動膨張弁２１と３個のバルブ２０が、それぞれ設けられる。

先に説明した第２の配管Ｐｃと第３の配管Ｐｄはともに、室内熱交換器接続用配管であり、これら配管に設けられるバルブ２０の合計は、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａでは１対（２個）、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂでは２対（４個）、Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃでは３対（６個）となる。各バルブ２０は、室内モジュール接続用のバルブであり、室内壁面を貫通する渡り配管を介して室内モジュール３内の室内熱交換器に接続される。

Ａ〜Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ａ〜２Ｃともに、前記底板１６の右側端には側板２２が立設されている。この側板２２は、後述するように底板１６を前記機械室８の圧縮機載置台５ａ上に載置した状態で、開放された筐体５（機械室８）の右側面部を閉成する高さ寸法と奥行き寸法に設定されている。

前記第２の配管Ｐｃ（分岐配管を含む）の先端は、前記側板２２を貫通して外部に突出しており、この突出端部にバルブ２０が設けられている。また、前記第３の配管Ｐｄ（分岐配管を含む）の先端も、側板を２２貫通して外部に突出しており、この突出端部にバルブ２０が設けられている。

Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂと、Ｃモデルの圧縮機モジュール２Ｃのみ、側板２２の内側面に配管カバー２３が設けられていて、第２の配管Ｐｃおよび第３の配管Ｐｄの分岐配管と自動膨張弁２１をカバーしている。Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａのみ前記配管カバー２３を備えていない。

上述した１台の室外モジュール１と、複数種類の圧縮機モジュール２に対して、本実施の形態では４種類の室内モジュール３が、用意されている。なお、図１においては理解を容易にするために、室内モジュール３を模式的に描いている。
前記室内モジュール３は、図１の最上段に示す室内モジュールを「Ｘモデルの室内モジュール３Ｘ」と呼び、２段目に示す室内モジュールを「Ｙモデルの室内モジュール３Ｙ」と呼び、３段目に示す室内モジュールを「Ｚモデルの室内モジュール３Ｚ」と呼び、最下段に示す室内モジュールを「Ｗモデルの室内モジュール３Ｗ」と呼ぶ。

ここでは、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙを基準としていて、前記分割された室外熱交換器１０ａと同一能力である２ｋＷ相当の室内熱交換器２５が１台、筐体２６内に収容されている。この室内熱交換器２５と対向して、横流ファンとファンモータとからなる室内送風機２８が配置される。

前記Ｘモデルの室内モジュール３Ｘは、筐体２６内に２台の室内熱交換器２５と１台の室内送風機２８が対向して収容される。それぞれの室内熱交換器２５は、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙに収容される室内熱交換器２５と同等の２ｋＷ相当であり、これが２台用いられて、２倍となる約４ｋＷの熱交換能力を備えることとなる。

前記Ｚモデルの室内モジュール３Ｚは、筐体２６内に１台の室内熱交換器２５ｚと室内送風機２８が対向して収容される。前記室内熱交換器２５ｚは１ｋＷ相当であり、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙに収容される室内熱交換器２５の１／２の熱交換能力しかない。

前記Ｗモデルの室内モジュール３Ｗは、筐体２６内に１台の室内熱交換器２５ｗと室内送風機２８が対向して収容される。前記室内熱交換器２５ｗは約０．７ｋＷ相当であり、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙに収容される室内熱交換器２５の略１／３程度の熱交換能力しかない。

Ｘ〜Ｗモデルの室内モジュール３Ｘ〜３Ｗに収容される室内熱交換器２５，２５ｚ、２５ｗは、全て狭小の間隙を存して並設される複数枚のフィンと、これらフィンを貫通し、蛇行形成される熱交換パイプとからなる。各室内熱交換器において、２本の熱交換パイプの先端が筐体２６から突出し、それぞれの端部にバルブ２７が設けられる。

各室内モジュール３Ｘ〜３Ｗの大きさは、その熱交換能力にほぼ比例して熱交換器の容積が決まるため、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘでは２台の熱交換器２５を収容しているので、２対（４個）のバルブ２７が筐体２６から突出する。Ｙモデルの室内モジュール３Ｙと、Ｚモデルの室内モジュール３ＺおよびＷモデルの室内モジュール３Ｗは、それぞれ１台の熱交換器２５，２５ｚ、２５ｗを備えているので、全て１対（２個）のバルブ２７が突出する。
このように、室外モジュール１は１モデルであるのに対して、圧縮機モジュール２は２Ａ〜２Ｃの３モデルが用意され、室内モジュール３は３Ｘ〜３Ｗの４モデルが用意されている。

空気調和機を必要とする顧客は、各圧縮機モジュール２と室内モジュール３とを組合せることによって、自己の家屋条件や家族構成等に応じて、必要な部屋（場所）に希望する熱交換能力（室内熱交換器）を備えた空気調和機を選定することができる。

以下の［表１］は、顧客から発注された空気調和機システム構成を実現するための、モジュールラインナップ表である。

すなわち、顧客は、具体的に家屋のどの部屋（場所）を空気調和したいのか、その部屋の広さや、人の出入り状況等の空調条件を販売店側に提示する。販売店では、提示条件にもとづいて指定された部屋に、どの程度の熱交換能力の室内熱交換器を取付けるかを計算し、顧客の了解を得る。

顧客と販売店との両者が合意したところで、上記［表１］が参照される。この表１は、先に説明した１台の共通する室外モジュール１に対して、複数種類の圧縮機モジュール２Ａ〜２Ｃと、複数種類の室内モジュール３Ｘ〜３Ｗの中から、選択すべき圧縮機モジュール２および室内モジュール３のラインナップをまとめている。

圧縮機モジュール２のモデルが２Ａ〜２Ｃまで３種類ある一方で、室外モジュール１の構造上、最大で４台の圧縮機モジュール２が室外モジュール１に載置可能である。そのため、室外モジュール１に対する圧縮機モジュール２の組合せが１５通りある。
さらに、室内モジュール３のモデルが３Ｘ〜３Ｗまで４種類あるので、室外モジュール１に対して圧縮機モジュール２を組合せたうえに、室内モジュール３を組合せると、最終的に２２通りの組合せが可能となっている。

たとえば顧客から、広い面積を有し家族全員や親しい友人が集まるリビングに大なる熱交換能力の室内熱交換器を備え、夫婦部屋には標準の熱交換能力の室内熱交換器を備え、２人の子供部屋のそれぞれには小さな熱交換能力の室内熱交換器を備えることの提示がなされた場合について説明する。

販売店においては、リビングに１台のＸモデルの室内モジュール３Ｘを配置し、夫婦部屋に１台のＹモデルの室内モジュール３Ｙを配置し、子供部屋のそれぞれにＺモデルの室内モジュール３Ｚを１台ずつ配置し、合計４台の室外モジュール１を用意することの回答をなして顧客の了解を得る。

以上の条件から［表１］で参照すると、最も右側部に記載されるモデルＮｏから、［Ｎｏ．４］の室内モジュール３の欄が該当していることが分る。さらに同表から、室内モジュール３がモデルＮｏ．４の場合には、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａを３台と、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂを１台用意しなければならないことが分る。

図２は、モデルＮｏ．４を選択した場合の空気調和機のシステム構成図である。
すなわち、現場の屋外に室外モジュール１を配置し、ここに備えられる４室の機械室８のうち、３室の機械室８（図２では上から３室）にＡモデルの圧縮機モジュール２Ａを収容し、残りの最下段の機械室８にＢモデルの圧縮機モジュール２Ｂを収容する。

それぞれの圧縮機モジュール２Ａ，２Ｂに備えられる第１の配管Ｐｂの配管接続具１１ｂと、分割された室外熱交換器１０ａの熱交換パイプＰａに設けられる一方の配管接続具１１ａとを接続して配管接続部１１が得られる。さらに、第３の配管Ｐｄの配管接続具１１ｂと、分割された室外熱交換器１０ａの熱交換パイプＰａに設けられる他方の配管接続具１１ａとを接続して配管接続部１１が得られる。

この状態で室外モジュール１を構成する筐体５の側面開口部は、圧縮機モジュール２を構成する側板２２によって閉成され、筐体５は密閉された箱体となる。そして、側板２２である筐体５の側部から、第２の配管Ｐｃおよび第３の配管Ｐｄのそれぞれ先端に設けられる室内モジュール接続用のバルブ２０が突出する。

上述したように、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａから１対（２個）のバルブ２０が突出し、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂから２対（４個）のバルブ２０が突出する。Ａモデル２Ａが３台で、Ｂモデル２Ｂが１台であるから、筐体５の側部から合計５対（１０個）のバルブ２０が突出することとなる。

一方、ここで用意される１台のＸモデルの室内モジュール３Ｘから２対（４個）のバルブ２７が突出し、Ｙモデルの室内モジュール３ＹおよびＺモデルの室内モジュール３Ｚから、各々１対（２個）ずつのバルブ２７が突出する。Ｘモデル３Ｘが１台、Ｙモデル３Ｙが１台、Ｚモデル３Ｚが２台であるから、合計５対（１０個）のバルブが突出する。

すなわち、室外モジュール１に収容される圧縮機モジュール２Ａ，２Ｂから突出するバルブ２０の総数と、室内モジュール３Ｘ，３Ｙ，３Ｚから突出するバルブ２７の総数が一致する。
そこで、最上段の圧縮機モジュール２Ａにおける１対のバルブ２０と、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘで一方の室内熱交換器２５における１対のバルブ２７とを、渡り配管Ｐｅを介して接続する。

２段目の圧縮機モジュール２Ａにおける１対のバルブ２０と、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘで他方の室内熱交換器２５における１対のバルブ２７とを、渡り配管Ｐｅを介して接続する。３段目の圧縮機モジュール２Ａにおける１対のバルブ２０と、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙの室内熱交換器２５における１対のバルブ２７とを、渡り配管Ｐｅを介して接続する。

最下段の圧縮機モジュール２Ｂからは２対のバルブ２０が突出しており、そのうちの１対のバルブ２０と、一方のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける室内熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７とを、渡り配管Ｐｅを介して接続する。
最下段の圧縮機モジュール２Ｂでの残りの１対のバルブ２０と、他方のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける室内熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７とを、渡り配管Ｐｅを介して接続する。

以上で、顧客が必要とする空気調和機が組立られる。リビングに基準の室内熱交換器２５を２台収容するＸモデルの室内モジュール３Ｘを備え、２つの冷凍サイクルと接続したので、リビングに多人数が長時間集っても、常に快適な空調作用が得られる。
少し小さい夫婦部屋には、基準の圧縮機モジュール２Ａと同一能力の室内熱交換器２５を備えたＹモデルの室内モジュール３Ｙを、単一の冷凍サイクルと接続したので、妥当で快適な空調作用が得られる。

より小さい２室の子供部屋には、それぞれ基準の圧縮機モジュール２Ａに対して１／２の能力を有する室内熱交換器２５ｚを備えたＺモデルの室内モジュール３Ｚを、単一の冷凍サイクルと接続したので、妥当で快適な空調作用が得られる。
いずれにしても、このような空気調和機のシステム構成であれば、使用者の希望条件に適応する空調システムを、過不足なく提供できる。そして、構成部品のモジュール化による生産品種の削減化を図り、サービスの容易化を得られることとなる。

もう一例を、図３にもとづいて説明する。
ここでは［表１］からモデルＮｏ．８が選択された例を示している。すなわち、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘを１台と、Ｚモデルの室内モジュール３Ｚを４台必要とする希望条件である。同表から、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａを２台と、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂを２台備えることとなる。

室外モジュール１の各機械室８に圧縮機モジュール２Ａ，２Ｂをそれぞれ２台ずつ収容し、分割熱交換器１０ａと各圧縮機モジュール２Ａ，２Ｂとを配管接続する。この状態で、Ａモデルの圧縮機モジュール２Ａを収容した機械室８の側部から１対ずつのバルブ２０が突出し、Ｂモデルの圧縮機モジュール２Ｂを収容した機械室８の側部から２対ずつのバルブ２０が突出して、合計６対（１２個）のバルブ２０となる。

また、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘには２台の室内熱交換器２５が収容されるので、２対のバルブ２７が突出する。Ｚモデルの室内モジュール３Ｚには１台の室内熱交換器２５ｚが収容されるので、１対のバルブ２７が突出する。Ｘモデル３Ｘが１台で、Ｚモデル３Ｚが４台であるから、合計６対（１２個）のバルブ２７が突出し、圧縮機モジュール２のバルブ２０総数と数が揃う。

最上段の圧縮機モジュール２Ａから突出する１対のバルブ２０は、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘにおける一方の熱交換器２５から突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。２段目の圧縮機モジュール２Ａから突出する１対のバルブ２０は、Ｘモデルの室内モジュール３Ｘにおける他方の熱交換器２５から突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。

３段目の圧縮機モジュール２Ｂから突出する２対のバルブ２０のうち、１対のバルブ２０は１台目のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。他の１対のバルブ２０は２台目のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。

最下段の圧縮機モジュール２Ｂから突出する２対のバルブ２０のうち、１対のバルブ２０は３台目のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。他の１対のバルブ２０は、４台目のＺモデルの室内モジュール３Ｚにおける熱交換器２５ｚから突出する１対のバルブ２７に、渡り配管Ｐｅを介して接続される。
このように、大きな部屋が１箇所で、ほどほどに小さい部屋が４箇所の場合は、モデルＮｏ．８を選択すれば、最適な空気調和機が得られる。

本空気調和機のシステム構成によれば、モデルＮｏ．１のＸモデルの室内モジュール３Ｘを２台備える構成から、モデルＮｏ．２２のＷモデルの室内モジュール３Ｗを１２台備える構成まで、最終的な組合せは２２通りある。したがって、顧客のどのような希望条件にも適応する空気調和機のシステム構成を過不足なく提供でき、モジュール化による生産品種の削減と、サービスの容易化を得られる。

さらに、室外モジュール１に搭載する圧縮モジュール２は、かならずしも全台(４台)を搭載する必要はなく、最初は２台搭載し、その後、家族の増加などの状況に合わせて、１台ずつ、もしくは２台を同時に増設するようにしてもよい。
使用しない室外熱交換器１０の配管接続具１１ａは、栓等により雨水などが入り込まないように密封される。また、室外送風機９はすべての冷凍サイクルに対して共通なので、いずれかの圧縮機モジュール２がＯＮした時には、ＯＮするように制御される。

続いて、図５および図６を用いて、第２の実施の形態を説明する。まず、図６は、第２の実施の形態での空気調和機のシステム構成を概略的に示す図である。
この空気調和機は、室外モジュール５０と、圧縮機・熱交モジュール６０と、室内モジュール３との組合せから構成される。圧縮機・熱交モジュール６０は、第１の実施の形態における圧縮機モジュール２と室外熱交換器１０の一部を組合せたものである。

ここでも１組の空気調和機において、室外モジュール５０は１台しか用意されず、共通であるのに対して、圧縮機・熱交モジュール６０と室内モジュール３は、互いに異なる複数種類のものが用意されている。
前記室外モジュール５０は、筐体５１の前面側に室外送風機９が配置されるが、この背部には複数（４枚）の載置台５２が上下方向に所定間隔を存して水平に設けられるのみである。なお、最下部の載置台５２は筐体５１の底板が兼用している。これら載置台５２と対向する筐体５１の側面部位は開口されていて、内部が露出している。

前記圧縮機・熱交モジュール６０は、Ａモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ａと、Ｂモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ｂと、Ｃモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ｃとの３通りのモデルを備えている。

それぞれのモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ａ〜６０Ｃは、ともに、圧縮機１５と室外熱交換器１０ａが支持板６１上に載置されている。支持板６１の室外熱交換器１０ａ支持部分は、圧縮機１５の支持部分よりも一段下がってドレンパンを兼用している。圧縮機１５と室外熱交換器１０ａとの間には仕切り板６が設けられ、これら圧縮機１５と室外熱交換器１０ａとの間を仕切る。

圧縮機１５と室外熱交換器１０ａは、仕切り板６を貫通する配管Ｐｂを介して接続される。圧縮機１５の吸込み部には、アキュームレータ１８を備えた第２の配管Ｐｃが接続される。この第２の配管Ｐｃは、前記支持板６１の端縁に沿って立設される側板２２を貫通し、この先端にはバルブ２０が設けられる。

また、前記室外熱交換器１０ａに接続される第３の配管Ｐｄは、図示しない支持具に支持される。第３の配管Ｐｄの中途部に自動膨張弁２１が設けられ、さらに側板２２を貫通し外部に突出する先端にバルブ２０が設けられる。
したがって、第１の実施の形態のように室外熱交換器と圧縮機モジュールを接続するための配管接続具１１ｂと配管接続具１１ａは不要であり、両者は圧縮機・熱交モジュール６０内においてロウ付けにより直接配管接続されている。

先に第１の実施の形態で説明した各圧縮機モジュール２と同様、Ａモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ａでは１対のバルブ２０が側板２２から突出する。Ｂモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ｂでは、室内熱交換器接続用配管を構成する第２の配管Ｐｃと第３の配管Ｐｄともに２本に分岐され、第２の配管Ｐｃに２個のバルブ２０が設けられる。第３の配管Ｐｄには、２個の自動膨張弁２１と２個のバルブ２０が設けられる。

結局、Ａモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ａでは１対のバルブ２０が側板２２から突出し、Ｂモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ｂでは２対のバルブ２０が側板２２から突出する。
Ｃモデルの圧縮機・熱交モジュール６０Ｃでは、第２の配管Ｐｃと第３の配管Ｐｄが３本に分岐されるので、３個の自動膨張弁２１が設けられ、３対のバルブ２０が側板２２から突出する。各バルブ２０は、室内モジュール接続用のバルブであり、室内壁面を貫通する渡り配管を介して室内モジュール３内の室内熱交換器に接続される。

前記室内モジュール３は、先に第１の実施の形態で説明したのと全く同一構成のＸモデルの室内モジュール３Ｘと、Ｙモデルの室内モジュール３Ｙと、Ｚモデルの室内モジュール３Ｚおよび、Ｗモデルの室内モジュール３Ｗを備えていて、ここでは新たな説明は省略する。

図５は、室外モジュール１に圧縮機・熱交モジュール６０を収容した状態での概略の横断平面図である。室外モジュール１の筐体５１には、第１の実施の形態と同様の吹出し口１２と吸込み口１３が設けられることは変りがない。圧縮機・熱交モジュール６０を組み込んだ全体構成も第１の実施の形態と略同一となる。

すなわち、支持板６１に載設される仕切り板６が、載置台５２上の空間室を熱交換室７と機械室８に仕切ることになる。熱交換室７には室外送風機９と室外熱交換器１０ａが配置され、機械室８には圧縮機１５とアキュームレータ１８および配管類が収容されることも、第１の実施の形態と同様である。

空気調和機として第２の実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、第１の実施の形態では室外モジュール１に室外熱交換器１０と室外送風機９を備えているのに対して、第２の実施の形態では室外モジュール１に室外送風機９のみを備え、４分割された個々の室外熱交換器１０ａが圧縮機・熱交モジュール６０に備えられる点である。
室外モジュール１に選択された圧縮機・熱交モジュール６０を収容し、希望した室内モジュール３を接続すれば、第１の実施の形態と全く同一の構成となる。

最終的に２２通りの組合せが可能であり、したがって顧客の希望条件に適応する空気調和機のシステム構成を過不足なく提供できる。モジュール化による生産品種の削減を図れるとともにと、サービスの容易化を得られることも変りがない。
なお、第２の実施の形態においても、室外送風機９はすべての冷凍サイクルにおいて共通なので、いずれかの圧縮機モジュール２がＯＮした時にはＯＮするように制御される。

また、第２の実施の形態においても、室外モジュール１に搭載する圧縮・熱交モジュール６０は、かならずしも全台(４台)を搭載する必要はなく、最初は、２台搭載し、その後家族の増加などの状況に合わせ、その後１台ずつ、もしくは２台を同時に増設してもよい。

ただし、この場合、室外熱交換器がない部分が生じ、そのままにしておくと室外送風機９による送風は、ほとんどがこの部分を流れてしまい、室外熱交換器１０ａを通り風が少なくなってしまう。そのため、圧縮機・熱交モジュール６０が搭載されていない室外モジュールの室外空気吸込み側は、空気の流れを遮断する遮蔽板を取り付ける必要がある。

なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。さらに、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
たとえば、第１、第２の実施の形態はともに配管を簡素化して説明するために冷房専用の冷凍サイクル構成としたが、圧縮機モジュール２または圧縮機・熱交モジュール６０内の配管途中に冷媒の流れ方向を変更する四方弁を配設し、冷暖房可能なヒートポンプ式冷凍サイクルとすることも可能である。

本発明における第１の実施の形態に係る、空気調和機のシステム構成図。 同実施の形態に係る、モデルＮｏ．４の空気調和機のシステム構成図。 同実施の形態に係る、モデルＮｏ．８の空気調和機のシステム構成図。 同実施の形態に係る、室外モジュールに圧縮機モジュールを組み込んだ状態での概略の横断平面図。 本発明における第２の実施の形態に係る、室外モジュールに圧縮機・熱交モジュールを組み込んだ状態での概略の横断平面図。 同実施の形態に係る、空気調和機のシステム構成図。

符号の説明

Ｐａ…熱交換パイプ（圧縮機接続用配管）、１０…室外熱交換器、９…室外送風機、１、５０…室外モジュール、１５…圧縮機、Ｐｂ…第１の配管、Ｐｃ，Ｐｄ…第２の配管、第３の配管（室内熱交換器接続用配管）、２０…バルブ、２…圧縮機モジュール、２５，２５ｚ，２５ｗ…室内熱交換器、２８…室内送風機、２７…バルブ、３…室内モジュール、６０…圧縮機・熱交モジュール。

Claims (3)

1. 圧縮機モジュール接続用配管を有する室外熱交換器および、室外送風機を収容する室外モジュールと、
   圧縮機を収容するとともに、前記室外熱交換器の圧縮機モジュール接続用配管と接続するための室外モジュール用配管と、室内モジュール接続用のバルブを有し、前記室外モジュール内に配置可能な複数種類の圧縮機モジュールと、
   室内熱交換器および室内送風機を収容するとともに、前記室内モジュール接続用のバルブと配管接続できる複数種類の能力の異なる室内モジュールとを具備し、
   前記複数種類の圧縮機モジュールは、各々の前記圧縮機が同一能力で、異なる数のバルブを備え、
   前記室外モジュール内に、選択された種類の複数台の圧縮機モジュールが配置されるとともに、各々の圧縮機モジュールの前記室外モジュール接続用配管は前記室外熱交換器の圧縮機モジュール接続用配管と接続され、各々の前記圧縮機モジュールの室内モジュール接続用のバルブに、それぞれ対応した室内モジュールが配管接続される
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 室外送風機を収容する室外モジュールと、
   互いに配管を介して接続される圧縮機および室外熱交換器を収容するとともに、室内熱交換器接続用のバルブを有し、前記室外モジュール内に配置可能な複数台の圧縮機・熱交モジュールと、
   室内熱交換器および室内送風機を収容し、前記圧縮機・熱交モジュールの前記室内熱交換器接続用のバルブに接続可能な複数種類の能力の異なる室内モジュールと、
   前記圧縮機・熱交モジュールは、前記圧縮機が同一能力であるうえに、異なる数の複数種類のバルブを備えた複数種類からなり、
   前記室外モジュールに、選択された種類の複数台の圧縮機・熱交モジュールが配置され、
   前記室外モジュールに配置される前記圧縮機・熱交モジュールに対し、選択された種類の前記室内モジュールが配管接続される
   ことを特徴とする空気調和機。
3. 前記室内モジュールは、
   ２つ以上の冷凍サイクルと接続可能なモデルと、単一の冷凍サイクルを有し前記１つの圧縮機モジュールと同一の能力を有するモデルと、前記１つの圧縮機モジュールの略整数分の１の能力を有するモデルを備え、
   これらモデルの中から選択されたモデルの室内モジュールが、前記圧縮機モジュールと配管接続される
   ことを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の空気調和機。

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