JP2011133147A - 多室型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内膨張弁を最適に配置することにより、熱交換効率を悪化させることのない多室型空気調和機を提供すること。
【解決手段】発明の多室型空気調和機は、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続され、室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒流路を切り替える四方弁、空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器、冷媒を減圧する室外膨張弁を有し、室内機は、空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器、冷媒を減圧する室内膨張弁を有する多室型空気調和機において、室内膨張弁と室内熱交換器との間を接続する冷媒配管を、室内熱交換器の背面側に直線状に配置し、室内膨張弁を室内熱交換器の側方に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、１台の室外機に複数台の室内機を接続して冷凍サイクルを構成する多室型空気調和機に関する。

従来、この種の多室型空気調和機は、壁掛け用の複数台の室内機と、１台の室外機とで構成されているため、室内機のそれぞれの筐体内に冷媒の流量を調整するための室内膨張弁を収納している。そして、各室内機内に設置した室内膨張弁を操作することによって、各室内機における冷暖房運転を可能にしている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図である。図１０に示すように、従来からの多室型空気調和機は、複数の室内機１６ａ〜１６ｃを並列に備えている。そして室内機１６ａ〜１６ｃのそれぞれには室内熱交換器６ａ〜６ｃを配置している。また、室内熱交換器６ａ〜６ｃを通過する空気の流れを発生させる室内ファン１２ａ〜１２ｃを備えている。

一方、室外機１９には、冷媒を圧縮する圧縮機２、冷媒の循環方向を切り替える四方弁３、空気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器４、冷媒の流量を制御する室外膨張弁５を備えており、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、室外膨張弁５、室内熱交換器６ａ〜６ｃとを冷媒配管７で接続することによって、冷凍サイクルを構成している。また、室外機１９には、室外熱交換器４を通過する空気の流れを発生させる室外ファン１０を備えている。

また、圧縮機２の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段９、室外熱交換器４の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段１１、室外熱交換器４の風上側の所定位置に設けられる室外吸込温度検出手段２０、室内熱交換器６ａ〜６ｃの所定位置にそれぞれ設けられる室内熱交温度検出手段１３ａ〜１３ｃ、室内熱交換器６ａ〜６ｃのガス管側にそれぞれ設けられる室内ガス管温度検出手段２２ａ〜２２ｃ、室内熱交換器６ａ〜６ｃの風上側の所定位置にそれぞれ設けられる室内吸込温度検出手段１４ａ〜１４ｃを有している。

さらに、リモ−トコントロ−ラ１７ａ〜１７ｃの信号をそれぞれ受信する室内制御器１５ａ〜１５ｃ、室内制御器１５ａ〜１５ｃと通信を行う室外制御器１８を設けている。また、多室型空気調和機は、室内機１６ａ〜１６ｃの内部で冷媒量を調節するための室内膨張弁２１ａ〜２１ｃを有している。

図１１は、室内機１６ａ〜１６ｃの断面図である。ここでは室内機１６ａを例にとって示す。図１１に示すように、室内熱交換器６ａは前面側を構成する前面側室内熱交換器６ａ−１と背面側を構成する背面側室内熱交換器６ａ―２とに分割される。図１２は、室内膨張弁２１ａの取り付け位置を示した図である。図１２に示すように、室内膨張弁２１ａは、背面側室内熱交換器６ａ―２の一部を切り取ったスペースに配置している。

特開２００３−３３６８５７号公報

しかしながら、前記従来からの多室型空気調和機の構成では、室内機に室内膨張弁を備えているために、室内機の筐体内に室内膨張弁を配置するスペースが必要となる。そのため、従来の多室型空気調和機では、背面側室内熱交換器６ａ―２の一部を切り取って室内膨張弁２１ａを配置している。

ところが、室内熱交換器の一部を切り取って室内膨張弁を配置するため、室内機内に室内膨張弁２１ａを有していないセパレート型の空気調和機よりも熱交換効率が悪化してしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室内膨張弁を最適に配置することにより、熱交換効率を悪化させることのない多室型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、本発明の多室型空気調和機は、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続され、室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒流路を切り替える四方弁、空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器、冷媒を減圧する室外膨張弁を有し、室内機は、空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器、冷媒を減圧する室内膨張弁を有する多室型空気調和機において、室内膨張弁と室内熱交換器との間を接続する冷媒配管を、室内熱交換器の背面側に直線状に配置し、室内膨張弁を室内熱交換器の側方に配置したことにより、室内熱交換器を切り取ることなく室内膨張弁を室内機内に配置することができる。

本発明の多室型空気調和機は、室内膨張弁を最適に配置することにより、熱交換効率を悪化させることのない多室型空気調和機を提供することができる。

本発明の実施の形態における室内機の外観斜視図 同実施の形態１における室内機の要部断面概略図 同実施の形態１における室内機の正面構成図 同実施の形態１における室内機の上面構成図 同実施の形態１における室内機の要部正面図 同実施の形態１における室内機の要部斜視図 同実施の形態１におけるリード線収納部２９の外観斜視図 同実施の形態１におけるリード線収納部２９の下側要部斜視図 同実施の形態１におけるリード線収納部２９の要部斜視図 従来及び同実施の形態１における冷凍サイクル構成図 従来の室内機の断面図 従来の室内膨張弁の取り付け位置を示す図

第１の発明の多室型空気調和機は、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続され、室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒流路を切り替える四方弁、空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器、冷媒を減圧する室外膨張弁を有し、室内機は、空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器、冷媒を減圧する室内膨張弁を有する多室型空気調和機において、室内膨張弁と室内熱交換器との間を接続する冷媒配管を、室内熱交換器の背面側に直線状に配置し、室内膨張弁を室内熱交換器の側方に配置したことにより、室内熱交換器を切り取ることなく室内膨張弁を室内機内に配置することができる。

また、室内熱交換器の背面側に直線状の冷媒配管を配置したことにより、冷媒の流れが整流され、冷媒音を抑えることができる。

また、室内熱交換器と直線状の冷媒配管を含む膨張弁ユニットとして独立させることで、室内熱交換器を、室外機と室内機とが１対１で対応する空気調和機の室内熱交換器と共用化することができるのでコストを抑えることができ、加えて、室内熱交換器の冷媒配管の配列パターンが変更されても膨張弁ユニットは独立しているので、室内膨張弁の配置には影響がでない。

第２の発明の多室型空気調和機は、特に第１の発明において、室内熱交換器の背面側の直線状の冷媒配管を、室内熱交換器に防振材を介して取り付けることにより、冷媒配管の振動を防振材（例えば、防振ゴム）が吸収して、振動音が本体に伝わらない構造となる。

第３の発明の多室型空気調和機は、特に第１または第２の発明において、室内機を制御する室内制御器を備え、室内熱交換器は前面側熱交換部と背面側熱交換部とに分割されるとともに、室内膨張弁を配した室内熱交換器の側方と異なる側方側に室内制御器を配置し、室内制御器と室内膨張弁とを接続するリード線を収納するリード線収納部を、前面側熱交換部と背面側熱交換部との間に配置することを特徴とするものである。

これは、室内膨張弁から室内制御器までを接続するリード線を確実に配線できるだけではなく、室内熱交換器を前面側熱交換部と背面側熱交換部とに分割しているため、室内空調の際に、前面側熱交換部と背面側熱交換部との間にできる隙間に空気が流れ込むと、熱交換されないまま、空気を室内に送り出してしまうので、この隙間にリード線収納部を配置することにより、確実に熱交換した空気を室内に送り出せるという効果を奏する。

第４の発明の多室型空気調和機は、特に第３の発明において、リード線収納部に、室内熱交換器に差し込み固定できる差し込み部を設けたことにより、確実にリード線収納部を室内熱交換器に取り付けることができる。

第５の発明の多室型空気調和機は、特に第３または第４の発明において、リード線収納部に、室内吸入温度センサの取付部を一体的に設けたことにより、室内熱交換器の輻射熱の影響を受けずに室内温度を正確に検知することができる。

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は本実施の形態における室内機の外観斜視図である。なお、本発明の実施の形態における多室型空気調和機の冷凍サイクル構成は、従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル構成と同じであるため、図１０を用いて説明する。本発明の多室型空気調和機は、複数の室内機１６（１６ａ〜１６ｃ）を並列に備えており、室外機１９と冷媒配管で接続され、冷凍サイクルを構成している。また本実施の形態では、室内機を３台として説明するが、室内機の台数は３台に限定されるものではない。

そして、室内機１６ａ〜１６ｃのそれぞれには、室内熱交換器６（６ａ〜６ｃ）を備えており、さらに室内ファン１２（１２ａ〜１２ｃ）を有している。そして、室内ファン１２ａ〜１２ｃを駆動することにより、室内熱交換器６ａ〜６ｃのそれぞれに空気流れを発生させ、室内空調を行っている。さらに、室内機１６ａ〜１６ｃの筐体内部には、冷媒量を調節するための室内膨張弁２１（２１ａ〜２１ｃ）を有している。

また、室内吸込温度検出手段である温度センサ１４（１４ａ〜１４ｃ）、室内熱交換器６（６ａ〜６ｃ）の所定位置にそれぞれ設けられる室内熱交温度検出手段１３（１３ａ〜
１３ｃ）、室内熱交換器６ａ〜６ｃのガス管側にそれぞれ設けられる室内ガス管温度検出手段２２ａ〜２２ｃを有している。また、室内機１６ａ〜１６ｃのそれぞれには、室内機を制御する室内制御器１５（１５ａ〜１５ｃ）を有しており、室内に設けられたリモートコントローラ１７ａ〜１７ｃの信号に基づいて室内制御器１５ａ〜１５ｃは室内機を制御する。

一方、室外機１９には、冷媒を圧縮する圧縮機２、冷媒の循環方向を切り替える四方弁３、空気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器４、冷媒の流量を制御する室外膨張弁５を備えており、圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、室外膨張弁５、室内熱交換器６ａ〜６ｃとを冷媒配管７で接続することによって、冷凍サイクルを構成している。また、室外機１９には、室外熱交換器４を通過する空気の流れを発生させる室外ファン１０を備えている。

また、圧縮機２の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段９、室外熱交換器４の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段１１、室外熱交換器４の風上側の所定位置に設けられる室外吸込温度検出手段２０を有している。また、室外機を動作させる室外制御器１８を有している。なお、図１０中の点線矢印は暖房運転時の冷媒流路を示し、実線矢印は冷房運転時の冷媒流路を示している。

次に、本実施の形態における室内機１６の構成について説明する。図２は、室内機１６の要部断面概略図である。図２に示すように本実施の形態の室内機１６内部に設けられた室内熱交換器６は、前面側を構成する前面側熱交換部６−１と、背面側を構成する背面側熱交換器６−２とに分割されて、逆Ｖ字状に配置されている。

図３は本実施の形態における室内機の正面構成図、図４は本実施の形態における室内機の上面構成図である。図３、図４に示すように、室内機１６の正面中央部には、室内熱交換器６が配され、前面側には前面側熱交換部６−１、背面側には背面側熱交換部６−２が逆Ｖ字状に配されている。また、前面側熱交換部６−１と背面側熱交換部６−２との間に形成されている空間部にリード線収納部２９を備えている。

そして、室内熱交換器６の正面から見て右側方には室内制御器１５が配されており、室内熱交換器６の正面から見て左側方には室内膨張弁２１が配されている。つまり、室内制御器１５と室内膨張弁２１とは、室内熱交換器６を挟んで互いに反対側に配置されている。また、室内熱交換器６の左側方にはストレーナ２６も配している。そして室内膨張弁２１と室内熱交換器６とを接続する冷媒配管２７、および室内膨張弁２１と室外機とを接続する冷媒配管２８を背面側熱交換部６−２のさらに背面側に配置している。また、室内膨張弁２１と冷媒配管２７および２８を一つの膨張弁ユニットとして構成している。そして冷媒配管２７および冷媒配管２８の両端は、防振材である防振ゴム２３Ａ、２３Ｂで室内熱交換器６に固定されている。

また、図５は室内機の要部正面図である。図５に示すように室内膨張弁２１側を防振ゴム２３Ｃで室内熱交換器６に固定させている。このように、膨張弁ユニットを室内熱交換器６の上面側で２箇所と、側面側で１箇所の合計３箇所で固定することによって、確実に固定することができる。

図６は、室内機１６の要部斜視図である。図６に示すように、室内膨張弁２１は、板金部品３１及び防振ゴム２３Ｄを用いて筐体を構成する台枠３２に固定されている。そして、室内膨張弁２１を台枠３２に固定する構成とすることによって、重量物である室内膨張弁２１をしっかりと支えることができ、輸送時や落下時に接続配管の変形を防止することができ、ひいては配管変形によって発生する異音を防止することができる。

このように、室内膨張弁２１を室内熱交換器６の側方部に配置することで、室内熱交換器６の一部を切り取ることなく、室内機に配置することができ、熱交換効率の低下を防止することができる。また、背面側熱交換部６−２の背面側の空いたスペースに冷媒配管を配置することで、スペースを有効的に活用することができ、さらに室内膨張弁２１に接続される冷媒配管２７および冷媒配管２８を背面側熱交換部６−２の背面側に直線状に配置することで、冷媒の流れが整流され、冷媒音を抑えることができる。

また、室内膨張弁２１と冷媒配管２７および冷媒配管２８で膨張弁ユニットとすることで、室内熱交換器６の冷媒配管の配列パターンが変更されても、影響をうけることがない。

さらに、室内膨張弁２１を配置するために室内熱交換器６の一部を切り取る必要がないので、１台の室外機に対して１台の室内機が接続されるセパレート型の空気調和機における室内熱交換器と共用化することができ、製造コストを下げることができる。

また、室内膨張弁２１と室内制御器１５とを接続するリード線は、リード線収納部２９に沿って収納し、リード線の引き回しを簡単にしている。次にリード線収納部２９の構成について説明する。

図７はリード線収納部２９の外観斜視図である。図７に示すように室内熱交換器６の左右幅と略同等の長さを有している。さらに、リード線収納部２９の一端には、室内制御器１５にまでリード線を引き回せるように、リード線ガイド部４０を設けている。このように室内膨張弁２１から室内制御器１５までリード線を裸状態にさらすことなく引き回せるので、安全に保護して引き回せることができる。

図８はリード線収納部２９の下側要部斜視図である。図８に示すように、リード線収納部２９に差し込み部である差込用リブ４１を設けている。そして差込用リブ４１の先端で、室内熱交換器６の配管を挟み込むことで、リード線収納部２９を室内熱交換器６に取り付け固定することができる。

図９はリード線収納部２９の要部斜視図である。図９に示すように、リード線収納部２９にはヒンジ部４２と、フタ部４３を設けている。そしてリード線収納部２９にリード線を配置させた後に、フタ部４３を矢印方向に折り曲げることで、リード線をフタ部４３でカバーすることが出来る。そのため、人がリード線に触れることが出来なくなり、安全性が向上する。

さらに、リード線収納部２９には室内吸込温度検出手段である温度センサ１４を取り付けるための取り付け部４４を一体的に設けている。そのため、別途センサ固定部を設けることなく温度センサ１４を取り付けることができるだけではなく、リード線収納部２９があることによって、室内熱交換器６の輻射熱の影響を受けることがなく、正確な吸込み温度を検出することができる。

このように、前面側熱交換部６−１と背面側熱交換部６−２との間にできた分割部分にリード線収納部２９を設けることによって、ファン１２が動作した時に、前面側熱交換部６−１と背面側熱交換部６−２との間に出来た隙間から入ってくる空気を遮断することができる。これは、前面側熱交換部６−１と背面側熱交換部６−２との間にできた隙間から空気が入ってくると、熱交換しない空気を室内に送り出してしまうため、非常に効率が悪くなってしまうからである。そのため、リード線収納部２９を隙間に配置することによって、隙間から空気を吸い込むことを防ぎ、空調効率の低下を防止することができる。

以上のように、本発明は多室型空気調和機で室内機に膨張弁を内蔵する機種に適用できる。

２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 室外熱交換器
５ 室外膨張弁
６ 室内熱交換器（６ａ〜６ｃ）
６−１ 前面側熱交換部
６−２ 背面側熱交換部
７ 冷媒配管
１２ 室内ファン（１２ａ〜１２ｃ）
１４ 温度センサ（１４ａ〜１４ｃ）
１５ 室内制御器（１５ａ〜１５ｃ）
１６ 室内機（１６ａ〜１６ｃ）
２１ 室内膨張弁（２１ａ〜２１ｃ）
２３Ａ 防振ゴム
２３Ｂ 防振ゴム
２３Ｃ 防振ゴム
２３Ｄ 防振ゴム
２６ ストレーナ
２９ リード線収納部
３１ 板金部品
３２ 台枠

Claims (5)

1. １台の室外機に対して複数台の室内機が接続され、前記室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒流路を切り替える四方弁、空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器、冷媒を減圧する室外膨張弁を有し、前記室内機は、空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器、冷媒を減圧する室内膨張弁を有する多室型空気調和機において、
   前記室内膨張弁と前記室内熱交換器との間を接続する冷媒配管を、前記室内熱交換器の背面側に直線状に配置し、前記室内膨張弁を前記室内熱交換器の側方に配置したことを特徴とする多室型空気調和機。
2. 前記室内熱交換器の背面側の直線状の冷媒配管を、前記室内熱交換器に防振材を介して取り付けることを特徴とする請求項１に記載の多室型空気調和機。
3. 室内機を制御する室内制御器を備え、前記室内熱交換器は前面側熱交換部と背面側熱交換部とに分割されるとともに、室内膨張弁を配した室内熱交換器の側方と異なる側方側に前記室内制御器を配置し、前記室内制御器と前記室内膨張弁とを接続するリード線を収納するリード線収納部を、前記前面側熱交換部と前記背面側熱交換部との間に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の多室型空気調和機。
4. 前記リード線収納部に、前記室内熱交換器に差し込み固定できる差し込み部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の多室型空気調和機。
5. 前記リード線収納部に、室内吸込温度検出手段の取付部を一体的に設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の多室型空気調和機。