JP2012172862A

JP2012172862A - 多室形空気調和装置

Info

Publication number: JP2012172862A
Application number: JP2011032787A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Horiuchi; 啓史堀内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】分配器の前に曲り部を有する冷媒配管が配管されている場合においても、各室内機へ均等に冷媒を分配することのできる室外機を備えた多室形空気調和装置を提供すること。
【解決手段】室外機１に設けられ、複数の室内機２０ａ〜２０ｄへ冷媒を分配する分配器８を備え、この分配器８は、複数の室内機２０ａ〜２０ｄにそれぞれ接続される分流管１０ａ〜１０ｄが設けられた分配管９を有し、この分配管９の長手方向のほぼ中央部には曲り部７ａを有する冷媒配管７が接続され、冷媒配管７内の分配管９の近傍には多孔質材１５が設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多室形空気調和装置に係り、より詳しくは、室外機から複数の室内機へ冷媒を均等に分配するようにした多室形空気調和装置に関するものである。

多室形空気調和装置においては、１台の室外機から複数の室内機に冷媒を均等に分配することが要求される。
このような空気調和装置の冷媒の分流器として、流入管が接続された容器内に挿入部材を挿入することにより、容器内の最も流入管接続位置に近い側の伝熱管が接続されている部分の流路断面積を、最も流入管接続位置から離れた側の伝熱管が接続されている部分の流路断面積よりも大きくすると共に、容器内の最も流入管接続位置に近い側の伝熱管と、最も流入管接続位置から離れた側の伝熱管との間の伝熱管が接続されている部分の流路断面積を、流入管側で隣接する伝熱管が接続されている部分の流路断面積以下かつ反流入管側で隣接する伝熱管が接続されている部分の流路断面積以上にして、複数の伝熱管に冷媒を均等に分流するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第３００７８３９号公報（第３頁、図１）

多室形空気調和装置においては、非多室形空気調和装置に比べて分配器や冷媒貯留器などが必要なため構造が複雑になり、室外機の設置スペース上、これらのために十分な配管スペースをとれない場合が多く、このような場合には分配器の直前に曲り管が配管されることがある。この曲り管に気液二相の冷媒が流入すると、遠心力が働いて気液分離の偏流が生じ、偏流が生じた冷媒が分配器に流入することにより、各室内機へ分配する冷媒にアンバランスが生じて、各室内機の能力が不安定になって好ましくない。

特許文献１の分流器においても、流入管が容器の直前で曲っている場合には、気液二相の冷媒が偏流して各室内機に冷媒が均等に分配されないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、分配器の前に曲り部を有する冷媒配管が配管されている場合においても、各室内機へ均等に冷媒を分配することのできる室外機を備えた多室形空気調和装置を提供することを目的としたものである。

本発明に係る多室形空気調和装置は、室外機に設けられ、複数の室内機へ冷媒を分配する分配器を備え、
該分配器は、前記複数の室内機にそれぞれ接続される分流管が設けられた分配管を有し、
該分配管の長手方向のほぼ中央部には曲り部を有する冷媒配管が接続され、
前記冷媒配管内の前記分配管の近傍には多孔質材が設置されているものである。

本発明によれば、分配器の前に曲り部を有する冷媒配管が配管されている場合においても、各室内機に冷媒を均等に分配することができるので、各室内機の能力を安定化することができる。

本発明の一実施の形態に係る多室形空気調和装置の室外機に設けた分配器の説明図である。本発明に係る多室形空気調和装置の概要を示す説明図である。図２の室外機の構成説明図である。

本発明に係る多室形空気調和装置の室外機の概要を説明するための図２、及び室外機の構造を説明するための図３において、室外機１は、圧縮機２、四方弁３、熱交換器４、膨張弁５、冷媒貯留容器６が冷媒配管７により順次接続され、冷媒貯留容器６には冷媒配管７により冷媒を複数の室内機に搭載されている熱交換器２０ａ〜２０ｄ（以下の説明では、この熱交換器を室内機という）に分配する分配器８が接続されている。

分配器８は、冷媒配管７が接続された分配管９、この分配管９に接続され各室内機２０ａ〜２０ｄに冷媒を送る分流管１０、及び分流管１０にそれぞれ接続された膨張弁１１からなっている。１２は膨張弁１１と室内機２０ａ〜２０ｄとの間に設けられた室内ガス管接続部、１３は室内液管接続部である。

上記のような室外機１を備えた多室形空気調和装置において、例えば、冷房運転時には、圧縮機２で圧縮された冷媒は高温高圧となり、四方弁３を通って熱交換器４に至る。冷媒は熱交換器４で室外空気により冷却され、凝縮して液冷媒となり、膨張弁５を通過することにより減圧され、気液二相の冷媒となって分配器８へ送られる。

そして、分配器８の分配管９から各分流管１０に分配され、膨張弁１１、室内液管接続部１３を経て各室内機２０ａ〜２０ｄに送られる。このとき、冷媒配管７内で余剰になった液冷媒は、冷媒貯留容器６内に貯留される。
各室内機２０ａ〜２０ｄで熱交換された冷媒は蒸発してガス冷媒となり、室内ガス管接続部１２を経て再び圧縮機２へ戻る。

このように、多室形空気調和装置においては、上述の各アクチュエータが必要不可欠であるが、室外機１の性能は、熱交換器４の形態・大きさによるところが大きいため、各種のアクチュエータに接続される配管は十分なスペースをとれない場合が多く、そのため、分配器８の直前で冷媒配管７が大きく曲げられるなど、複雑な構造となっている。

冷媒配管７の曲り部では、気液二相の冷媒は前述のように遠心力が働いて気液分離の偏流が生じて、各室内機２０ａ〜２０ｄへ分配する冷媒にアンバランスを生じる。
このように気液が分離しないためには、冷媒配管７の曲り部の半径を大きくするか、曲り部の後に分離した気液が混合するための助走区間を設ける必要があるが、前述のように十分な配管スペースがとれないため、このように構成することは困難であった。

図１は本発明の一実施の形態に係る多室形空気調和装置の室外機における冷媒の分配器の説明図である。
分配器８の分配管９の長手方向の一方の側のほぼ中央部は冷媒配管７に接続されており、冷媒配管７は分配管９の上流側でほぼ９０°折り曲げられている（以下、この折り曲げ部分を曲り部７ａという）。そして、分配管９の長手方向の他方の側には、各室内機２０ａ〜２０ｄにそれぞれ通じる分流管１０ａ〜１０ｄが接続されている。

本発明は、上記のような分配器８において、冷媒配管７の曲り部７ａの下流側、すなわち、曲り部７ａと分配管９との間において、冷媒配管７内に多孔質材１５を配設したものである。
この多孔質材１５は、例えば金属粉末や金属繊維を焼結して気孔が０．５〜１．０ｍｍ程度になるように構成したものである。

上記のように構成した分配器８において、冷媒配管７の曲り部７ａには、膨張弁５、冷媒貯留容器６を通過した気液二相の冷媒が流入し、曲り部７ａを通過した直後に配置された多孔質材１５により、気相部を微細に発泡させて液冷媒と混合させるため均一な気液二相とすることができ、この均一な気液二相の冷媒が各室内機２０ａ〜２０ｄに分配される。

このように、本発明によれば、冷媒配管７の曲り部７ａと分配器８の分配管９との間に多孔質材１５を配設したので、各室内機２０ａ〜２０ｄに気相と液相の比率が同じ均等な冷媒を分配することができるため、各室内機２０ａ〜２０ｄの能力の安定化をはかることができる。
また、冷媒配管７の曲り部７ａの曲率半径や曲り後の気相と液相の混合のための助走区間を大きくとる必要がないので室外機１の空間スペースの効率化をはかることができる。

１室外機、２圧縮機、３四方弁、４熱交換器、５，１１膨張弁、６冷媒貯留容器、７冷媒配管、７ａ曲り部、８分配器、９分配管、１０分流管、１２室内ガス管接続部、１３室内液管接続部、１５多孔質材、２０ａ〜２０ｄ室内機。

Claims

室外機に設けられ、複数の室内機へ冷媒を分配する分配器を備え、
該分配器は、前記複数の室内機にそれぞれ接続される分流管が設けられた分配管を有し、
該分配管の長手方向のほぼ中央部には曲り部を有する冷媒配管が接続され、
前記冷媒配管内の前記分配管の近傍には多孔質材が設置されていることを特徴とする多室形空気調和装置。
前記冷媒配管は前記分配管の直前に曲り部を有し、該曲り部と前記分配管との間に前記多孔質材が設置されていることを特徴とする請求項１記載の多室形空気調和装置。
前記多孔質材は、金属粉末や金属繊維を焼結して０．５〜１．０ｍｍ程度の気孔を形成したものであることを特徴とする請求項１又は２記載の多室形空気調和装置。