JP2013152076A - マルチ型空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】高層マンションでのベランダ設置を可能にし、複数の利用ユニットと複数の熱源ユニット間の接続配管本数を低減し、熱源ユニットと利用ユニット間の距離を短くすることで配管圧損による能力低下を抑え、省エネ性に優れたものを提供する。
【解決手段】複数台の利用ユニットと、複数台の熱源ユニットと、これらのユニット間に配置されて液冷媒及びガス冷媒を流す液接続配管１４及びガス接続配管１５と、を備え、複数台の熱源ユニットはそれぞれ設置面に対して略水平状に並列設置され、液接続配管とガス接続配管は複数台の熱源ユニットと複数台の利用ユニットを結ぶ共通の接続配管１４，１５を形成し、熱源ユニットの送風機は設置面に対して水平方向に送風する構成であり、各熱源ユニットは、圧縮機の吐出側にガス接続配管からのガス冷媒の侵入を防ぐ逆止弁を設け、圧縮機の吸入側に圧縮機への液冷媒の侵入を防ぐ気液分離器を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、一の熱源ユニット（室外機）に対して複数の利用ユニット（室内機）をもつマルチ型空気調和機に係わり、特に運搬方法や据付面積に制限のある高層マンションでのベランダ設置を可能とする複数台熱源ユニットを有するマルチ型空気調和機に関する。

マルチ型空気調和機の従来技術として、例えば、特許文献１に記載されているように、複数台の熱源ユニットと複数台の利用ユニットとこれらを連結する配管系統とが示され、この配管系統には、メイン液ライン、メイン高圧ガスライン、メイン低圧ガスライン、及びこれらのラインを結び付ける配管ユニットが備えられている。

この特許文献１によると、熱源ユニットは、圧縮機と、一端が圧縮機の吐出側と吸込側とに切換可能に接続され且つ他端に液ラインが接続された熱源側熱交換器と、液ラインに設けられた熱源側膨脹機構とを有している。そして、圧縮機から吐出方向に冷媒流通を許容する高圧通路と圧縮機の吸込方向に冷媒流通を許容する低圧通路とに分岐されたガスラインの基端が、圧縮機の吐出側と吸込側とに切換可能に接続されている。また、液ライン、ガスラインは、各熱源ユニットが並列に接続されるように各液接続配管、各ガス接続配管が配管ユニットを介して接続されている。

さらに、利用ユニットは、メイン液ラインに一端が接続された利用側熱交換器と、利用側熱交換器とメイン液ラインとの間に設けられた利用側膨脹機構とを有している。そして、利用側熱交換器の他端がガスラインに接続されている。利用ユニットのガスライン及び液ラインは並列接続され、配管ユニットを介して熱源ユニットと接続されている。

特許第３０６０７７０号公報

しかしながら、上記特許文献１の冷凍装置では、複数台の熱源ユニットと利用ユニットへの接続配管との間に配管ユニットを設置することにより、複数台の熱源ユニットで単一の冷凍サイクルを実現している。しかし、配管ユニット分の製造原価がかかり、製品据付面積を広く取る必要がある。さらに、設置場所の制約によりビル屋上階を設置場所とした場合には、熱源ユニットから利用ユニットへの接続配管長さが長くなるため、配管圧損による大幅な能力低下が発生するという課題が生じる。

本発明の目的は、据付面積を小さくし冷凍サイクル能力の低下を回避して製造原価を低減することができるとともに、特に運搬方法や据付面積に制限のある高層マンションでのベランダ設置を可能とする複数台の熱源ユニットを有するマルチ型空気調和機を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。 熱交換器、膨張弁及び送風機を有する複数台の利用ユニットと、圧縮機、四方弁、熱交換器、膨張弁及び送風機を有する複数台の熱源ユニットと、前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されて液冷媒を流すととともに各利用ユニットの液配管と各熱源ユニットの液阻止弁にそれぞれ分岐して接続される液接続配管と、前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されてガス冷媒を流すとともに各利用ユニットのガス配管と各熱源ユニットのガス阻止弁にそれぞれ分岐して接続されるガス接続配管と、を備えたマルチ型空気調和機であって、
複数台の熱源ユニットはそれぞれ設置面に対して略水平状に並列設置され、前記液接続配管と前記ガス接続配管は複数台の熱源ユニットと複数台の利用ユニットを結ぶ共通の接続配管を形成し、前記熱源ユニットの送風機は前記設置面に対して水平方向に送風し、前記利用ユニットの負荷状況に対応して前記利用ユニットの容量が低減した場合に、前記熱源ユニットの容量を低減可能、または前記複数の熱源ユニットの内の運転台数を低減可能である構成とする。

また、各熱源ユニットは、前記圧縮機の吐出側に前記ガス接続配管からのガス冷媒の侵入を防ぐ逆止弁を設け、前記圧縮機の吸入側に圧縮機への液冷媒の侵入を防ぐ気液分離器を設け、前記気液分離器を設けることによって、前記液接続配管と前記熱源ユニットの熱交換機との間に設置されていた冷媒量調整器を不要とし、前記圧縮機への液冷媒の侵入防止ととともに前記冷媒量調整器への液冷媒溜まり込み過ぎによる冷媒不足を防止する構成とする。

本発明によると、マルチ型空気調和機における複数台の熱源ユニットの据付面積を小さくすることができ製造原価を低減することができるとともに、運搬方法や据付面積に制限のある高層マンションのベランダに設置するのに好適である。

本発明の第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに冷媒の流れを説明する図である。 第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに一方の熱源ユニットを停止させた場合の冷媒の流れを説明する図である。 第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機における熱源ユニットの構造を示す見取図である。 第１の実施形態に関する熱源ユニットの構造を示す平面図である。 第１の実施形態に関する熱源ユニットが複数設置された場合の平面図と側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに冷媒の流れを説明する図である。 本発明の第３の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに冷媒の流れを説明する図である。

また、熱源ユニット（室外機）の設置条件が緩和できて屋上設置に限らないために、利用ユニット（室内機）との距離を近くすることが可能であり、配管圧損による能力低下を抑え、省エネ性を向上させることができる。

本発明の第１〜第３の実施形態に係るマルチ型空気調和機について、図１〜図７を参照しながら以下詳細に説明する。第１の実施形態については図１〜図５を用いて説明し、第２の実施形態については図６、第３の実施形態については図７、をそれぞれ用いて説明する。ここで、第１〜第３の実施形態を表す図面における同一符号は、同一の構成要素又は相当する要素を示す。なお、本発明は、それぞれの実施形態を適宜に組み合わせた効果的な空気調和機も含むものである。

図面において、１００はマルチ型空気調和機、１ａ，１’ａ，１ｂは圧縮機、２ａ，２ｂは気液分離器、３ａ，３ｂは四方弁、４ａ，４ｂは室外熱交換器、５ａ，５ｂは室外膨張弁、６ａ，６ｂは室外送風機、７ａ，７ｂは液阻止弁、８ａ，８ｂはガス阻止弁、９ａ，９ｂ，９ｃは室内膨張弁、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、は室内熱交換器、１１ａ，１１ｂ，１１ｃは室内送風機、１２ａ，１２ｂ，１２ｃは利用ユニット、１３ａ，１３ｂは熱源ユニット、１４は液接続配管、１５はガス接続配管、１６ａ，１６ｂは逆止弁、２０は電気箱、２１はモータ、２２はファン、２３はガス接続配管、２４は液接続配管をそれぞれ表す。

「第１の実施形態」 図１は本発明の第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに冷媒の流れを説明する図である。図２は第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統を示すとともに一方の熱源ユニットを停止させた場合の冷媒の流れを説明する図である。図３は第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機における熱源ユニットの構造を示す見取図である。図４は第１の実施形態に関する熱源ユニットの構造を示す平面図である。図５は第１の実施形態に関する熱源ユニットが複数設置された場合の平面図と側面図である。

図１において、第１の実施形態に係るマルチ型空気調和機は、２台の熱源ユニット１３ａ，１３ｂと、３台の利用ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、これらユニットを制御する制御装置（熱源ユニット１３と利用ユニット１２のそれぞれに設けられている制御装置）と、を備えている。本実施形態に係るマルチ型空気調和機は、熱源ユニット１３の接続台数は２台より多くても良く、利用ユニット１２の接続台数も３台より多くても少なくても良い。なお、符号１３ａ，１３ｂや１２ａ〜１２ｃなどに付けたアルファベットの添え字は、各構成要素を総称的に表わす場合には、省略して用いることがある。

熱源ユニット１３ａ，１３ｂは、標準的な冷暖房用空調機の熱源ユニットと同様に、それぞれに室外熱交換器４ａ，４ｂと四方弁３ａ，３ｂとを備え、圧縮機１ａ，１ｂは容量可変型（例えば、インバータを用いた回転数可変型）とし、圧縮機吸入配管には気液分離器２ａ，２ｂが接続されている。

四方弁３ａ，３ｂは、不図示の制御装置によって冷房運転側と暖房運転側とに切替え可能である。四方弁３ａの冷房運転側とは、図１の熱源ユニット１３ａの四方弁３ａの実線（同様に、熱源ユニット１３ｂの四方弁３ｂの実線）に示すように、圧縮機１ａの吐出側が室外熱交換器４ａ側へ繋がり、圧縮機１ａの吸込み側がガス阻止弁８ａ側と繋がる状態である。

まず、本実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷房運転における冷媒の流れを説明する。冷媒は図１で実線矢印の方向に流れ、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は四方弁３を通過し、複数の冷媒通路で構成する熱源側熱交換器４で凝縮する。凝縮された液冷媒は、熱源ユニット１３と利用ユニット１２を接続する液接続配管１４において、配管長に応じた圧力損失により気液二層流となって電動膨脹弁９に入る。

電動膨脹弁９は任意の絞り量設定可能な膨脹装置であり、電動膨脹弁９にて減圧された冷媒は、蒸発器となる利用側熱交換器１０に送られ、冷媒が蒸発し、室内空気は冷却される。蒸発した冷媒はガス接続配管１５を通過して、ガス阻止弁８（空気調和機の施工時に閉とされ、施工完了後の稼働時には開が維持される手動弁）を経由して再び四方弁３を通り、気液分離器２にて適切な吸入かわき度に調整され圧縮機１の吸入側に戻る。

ここで、利用ユニット側の負荷状況に応じて利用側容量を低減させる場合（例えば、稼働させる利用ユニットの冷房調節の設定温度を高くする場合）、利用側負荷変動により容量可変式圧縮機の容量を低減させる、または熱源側送風機風量を低下させて熱源側熱交換量を低減させることができるが、利用側負荷が熱源側容量に対して極端に小さくなった場合（例えば、稼働させる利用ユニットを３台から１台に減らす場合）、上述した低減手法だけでなく、熱源ユニット１３の運転台数を低減させる必要がある。

次に、熱源ユニット１３の内の熱源ユニット１３ｂを停止させた場合の冷媒の流れについて、図２を参照しながら以下説明する。冷媒は図２で実線矢印の方向に流れ、圧縮機１ａから吐出されたガス冷媒は四方弁３ａを通過し複数の冷媒通路で構成する熱源側機熱交換器４ａで凝縮する。凝縮された液冷媒は、熱源ユニット１３ａと利用ユニット１２を接続する液接続配管１４において、配管長に応じた圧力損失により気液二層流となって電動膨脹弁９に入る。

ここで、停止した熱源ユニット１３ｂにおいては、圧縮機１ｂ、送風機６ｂは停止した状態であり電動膨張弁５ｂは閉状態とする（熱源ユニット１３ｂを停止させると不図示の制御装置によって電動膨張弁５ｂを閉に制御する）。これにより、液冷媒が停止ユニット１３ｂへ流入するのを防止する。

また、従来技術で開示されている一般的な冷凍サイクルには、液阻止弁７（空気調和機の施工完了後は開となる弁）と電動膨張弁５の間には冷媒量調整器（不図示）が存在するが、停止している熱源ユニット１３ｂにおいてこの冷媒量調整器がある場合、液冷媒がこの冷媒量調整器を満液にするため、冷媒不足に陥る恐れがある。

本実施形態においては、従来設置された冷媒量調整器の代わりに（液阻止弁７と電動膨張弁５の間に冷媒量調整器を設けることなく）、気液分離器２を圧縮機吸入側に配置することで不要な液冷媒の溜まり込みによる冷媒不足を防止している。換言すると、圧縮機１吸入側に設けられた気液分離器２は、熱源ユニット１３が２台から１台に減少した場合、容量低減で不必要となる冷媒量のバッファ機能と、圧縮機１に液体を入り込ませない機能とを果たす役割を担うこととなる。

続いて、電動膨脹弁９にて減圧された冷媒は、蒸発器となる利用側熱交換器１０に送られ、冷媒が蒸発し、室内空気は冷却される。蒸発した冷媒はガス接続配管１５を通過して、再び四方弁３ａを経由し、気液分離器２ａにて適切な吸入かわき度に調整され、圧縮機１ａの吸入側に戻る。ここで、停止している熱源ユニット１３ｂにおいては、圧縮機１ｂを停止させているため、圧縮機１ｂの吸入側の圧力が運転継続の熱源ユニット１３ａに対して高くなるため（室内熱交換機１０を通過したガス冷媒は圧縮機１ａの吸入圧力によって吸引送給されるので、ガス接続配管１５を通るガス冷媒の圧力は、停止中の圧縮機１ｂの吸入側圧力よりも低くなっている）、ガス冷媒が大量に流れ込むことは無い。ただし、周囲温度の低下により停止している熱源ユニット１３ｂのガス配管内に停滞しているガス冷媒の凝縮現象が発生する恐れがあるため、圧縮機１ｂの吸入側に気液分離器２ｂを配置し、圧縮機１ｂが始動する際の過渡的な液冷媒の戻りを防止している。

利用ユニット１２の容量変化については、一般的なマルチ型空調機と同様に、電動膨張弁９の開閉及び送風機１１の運転、停止、及び風量低下等の方法にて利用者の使用意図に合致した容量に可変することができる。

次に、本実施形態に係るマルチ型空気調和機の暖房運転における冷媒の流れを説明する。冷媒は図１で破線矢印の方向に流れ、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は四方弁３を通過しガス阻止弁８から熱源ユニット１３と利用ユニット１２を接続するガス接続配管１５を通過して利用ユニット１２に至る。利用ユニット１２にて複数の冷媒通路で構成する利用側熱交換器１０で凝縮し、電動膨張弁９にて任意の過冷却度を確保すべく、絞り量を任意に調整する。このとき利用側熱交換器１０にて放熱され暖房がなされる。凝縮された液冷媒は、熱源ユニット１３と利用ユニット１２を接続する液接続配管１４を通過し液阻止弁７を介して電動膨脹弁５に入る。電動膨脹弁５は任意の絞り量設定可能な膨脹装置であり、電動膨脹弁５にて減圧された冷媒は、蒸発器となる熱源側熱交換器４に送られ、冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は再び四方弁３を経由し、気液分離器２にて適切な吸入かわき度に調整され圧縮機１の吸入側に戻る。

ここで、利用側の負荷状況に応じて利用側容量を低減させる場合、利用側負荷変動により容量可変式圧縮機の容量を低減させる、または熱源側送風機の風量を低下させて熱源側熱交換量を低減させることができるが、利用側負荷が熱源側容量に対して極端に小さくなった場合、上述の低減手法だけでなく、冷房時と同様に熱源ユニット１３の運転台数を低減させる必要がある。

熱源ユニット１３ｂを停止させた場合の冷媒の流れについて図２を用いて説明する。冷媒は図２で破線矢印の方向に流れ、圧縮機１ａから吐出されたガス冷媒は、四方弁３ａを通過しガス阻止弁８ａから熱源ユニット１３と利用ユニット１２を接続するガス接続配管１５を通過して利用ユニット１２に至る。ここで、停止している熱源ユニット１３ｂにおいては、圧縮機１ｂは停止し、四方弁３ｂは暖房状態で保持されているため熱源ユニット１３ａで作られた高圧ガス冷媒はガス阻止弁８ｂを通過して圧縮機１ｂに至るため、圧縮機吐出配管に逆止弁１６ｂにて高圧ガス冷媒が圧縮機１ｂに停滞して周囲空気との熱交換によるガス冷媒の凝縮に起因する冷媒溜まりこみを防止する。

利用ユニット１２では複数の冷媒通路で構成する利用側熱交換器１０で凝縮し、電動膨張弁９にて任意の過冷却度を確保すべく、絞り量を任意に調整する。このとき、利用側熱交換器１０にて放熱され暖房がなされる。凝縮された液冷媒は、熱源ユニット１３と利用ユニット１２を接続する液接続配管１４を通過し液阻止弁７ａを介して電動膨脹弁５ａに入る。ここで、停止している熱源ユニット１３ｂにおいては、圧縮機１ｂ、送風機６ｂは停止した状態であり電動膨張弁５ｂは閉状態とする。これにより液冷媒が停止ユニット１３ｂへ流入するのを防止する。また、冷房時と同様に、従来技術にて示す一般的な冷凍サイクルには液阻止弁７と電動膨張弁５の間には冷媒量調整器が存在するが、停止ユニット１３ｂにおいて冷媒量調整器がある場合、液冷媒がこの冷媒量調整器を満液にするため、冷媒不足に陥る恐れがある。本実施形態においてはこの冷媒量調整器の代わりに気液分離器２ｂを圧縮機１ｂ吸入側に配置することで不要な液冷媒の溜まりこみによる冷媒不足を防止する。

利用ユニット１２の容量変化については、冷房時と同様に、電動膨張弁９の開閉及び送風機１１の運転、停止、及び風量低下等の方法にて利用者の使用意図にあった容量に可変することができる。また、送風及び停止中の利用ユニットについては、電動膨張弁９の開度を任意に調整し、利用側熱交換器への冷媒溜まりこみによる冷媒不足運転の防止と停止中の利用ユニットからの放熱量を極力抑制するよう制御することができる。

図３は熱源ユニット１３の構造を示す見取図である。圧縮機１と気液分離器２は四方弁３を介して接続される。圧縮機１上方には制御通信部や電気配線を接続するための電気箱２０が設置している。熱源側送風機６はユニット正面に配置され、熱源側熱交換器４から熱交換後の空気を排出する。送風機６による空気の流れを図３で矢印で示す。よって、ベランダ設置時等でユニット上方に高さ制約がある場合においても、正面側の排気用空間を確保すれば、熱交換後の排気のショートサーキット（排気された空気が直接に吸入される現象）による性能低下の恐れがないため、性能と信頼性を両立する上で好適である。図３では１台の熱源ユニット１３に２つの送風機６，６が配置された構成例を示す。

図４は熱源ユニット１３の上面図である。熱源側熱交換器４をＬ字型に配置し、限られたスペース内で最大の熱交換容積を確保するとともに、送風機６を構成するモータ２１及びファン２２を直列設置することでコンパクト化と大風量送風機の両立を実現するのに好適である。

図５は熱源ユニット１３を４台並列に設置した場合を示す。図５の（１）は４台並列設置の熱源ユニットを上から見た図であり、図５の（２）は正面から見た図である。符号２３はガス接続配管であり、符号２４は液接続配管であって、ファン２２側に配置された例を示している。図５に示すとおり奥行き方向（図５（１）の図示画面で上下方向）の寸法制限が小さいため、従来機に比べ大容量ユニットをベランダ設置する場合において好適である。なお、図５の（２）ではガス及び液接続配管３，２４が熱源ユニット１３のさらに下方に配置されたように図示しているが、実際は熱源ユニット１３の前面でその下部に配置されており、接続配管の接続態様を分かり易くするために図解した図である。

「第２の実施形態」 本発明の第２の実施形態に係るマルチ型空気調和機について図６を用いて説明する。図６は本実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統図である。

図６において熱源ユニット１３に使用される圧縮機１ａ，１ｂは少なくとも１台が容量可変式圧縮機（例、インバータタイプの回転数可変型圧縮機）であればよく、利用ユニット１２の台数及び容量構成によっては、容量可変式圧縮機以外の圧縮機を定速型圧縮機（例、回転数固定型圧縮機）にて構成することも可能である。図６の場合、例えば圧縮機１ａを容量可変式圧縮機、圧縮機１ｂを定速型圧縮機にて構成し、利用ユニット１２の負荷変動に対して、容量可変型圧縮機１ａ及び定速型圧縮機１ｂの運転及び停止により、必要な冷媒循環量を確保することが可能である。容量可変式圧縮機の容量可変範囲が利用ユニット１２の負荷変動幅に対応する場合には容量可変式圧縮機のみを用いればよく、利用ユニット１２が複数台使用の大きな負荷であって且つ負荷変動もある程度予測される場合には定速型圧縮機と容量可変式圧縮機との組み合わせでもよい。

「第３の実施形態」 本発明の第３の実施形態に係るマルチ型空気調和機について図７を用いて説明する。図７は本実施形態に係るマルチ型空気調和機の冷凍サイクル系統図である。図７において、熱源ユニット１３に使用される圧縮機１ａ，１ｂ，１’ａは少なくとも１台が容量可変式圧縮機であればよく、利用ユニット１２の台数及び容量構成によっては、この容量可変式圧縮機以外の圧縮機を定速型圧縮機にて構成することも可能である。図示例では、一の熱源ユニット１３ａに同時稼働をも行う２つの圧縮機を備えている。

図７の場合、例えば圧縮機１ａを容量可変式圧縮機、圧縮機１ｂ及び１’ａを定速型圧縮機にて構成し、利用ユニット１２の負荷変動に対して、容量可変型圧縮機１ａ及び定速型圧縮機１ｂ，１’ａの運転及び停止により、必要な冷媒循環量を確保することが出来る。

以上説明したように、本発明の実施形態の特徴について取り纏めると、次のような課題を解決するための構成を備えるものである。すなわち、複数の熱源ユニットを有するマルチ型空気調和機（一の熱源ユニットに対して複数の利用ユニットをもつもの）において、その運搬方法や据付面積に制限のある高層マンションでのベランダ設置を可能にするように、従来知られている、マルチ型空気調和機を単一の大容量型熱源ユニットのトップフロー型（室外機の送風機ファンが冷温風を真上に吹き出すもの）に代えて、複数の熱源ユニットを水平方向に並列して設置する構成とし、さらに熱源ユニットの送風機ファンによる冷温風の吹き出し方向を水平にする（サイドフロー型）ように構成し、さらに、複数の熱源ユニットと複数の利用ユニットとの間のガス接続配管と液接続配管とを複数ユニットで共通にする構成とする。

このような構成を採用することによって、各階のベランダ設置を可能とし、熱源ユニットと利用ユニットのガスと液の接続配管を２本で済ませることができ、熱源ユニットと利用ユニット間の距離を短くすることで配管圧損による能力低下を抑え、省エネ性に優れており、施工性自由度及びコストを大きく低減することができる。因みに、従来のトップフロー型では各階のベランダ設置は不可能であり、屋上か専用の平地にしか設置できない。複数熱源ユニットの並列設置とサイドフローとが相俟ってベランダ設置を可能としたものである。

さらに、本実施形態では複数の熱源ユニットを設置することが前提の技術であり、利用ユニットの負荷変動に対応して熱源ユニットの全体的な容量を可変にすることの可能な構成であり（複数の熱源ユニットの１つを停止する、一の熱源ユニットの複数の圧縮機の１つを停止する等）、例えば、一の熱源ユニットを停止して容量可変にする場合には、他の熱源ユニットで圧縮されたガスが停止の熱源ユニットの圧縮機に入り込まないために逆止弁１６を設けることや、停止の熱源ユニットにおける液阻止弁７と電動膨張弁５との間に従来設けられていた冷媒量調整器を不要としてその代わりに圧縮機吸入側に気液分離器２を設けることが、本実施形態の構造上の特徴を表している。具体的には、本実施形態に係るマルチ型空気調和機１００は、複数台の利用ユニット１２、複数台の熱源ユニット１３、単一の液接続配管１４、単一のガス接続配管１５を備え、複数台の熱源ユニット１３は、四方弁３、熱源側熱交換器４、電動膨張弁５、容量可変型圧縮機１を備え、並列配置された複数の熱源ユニットの設置面に対して水平方向に送風する送風機６を有し、圧縮機吸入側に気液分離器２を備え、圧縮機１吐出側に逆止弁１６を配置構成にしている。

さらに、敷衍して説明しますと、発明の構成からみた本発明の特徴は、利用側熱交換器及び送風機及び膨張弁を有する複数台の利用ユニットと、圧縮機、冷房運転側と暖房運転側とに切替え可能な四方弁、熱源側熱交換器、膨張弁、液阻止弁、ガス阻止弁を有する複数台の熱源ユニットと、利用ユニットと熱源ユニットとの間に接続されて冷媒を流すと共に、熱源ユニット及び利用ユニットの阻止弁にそれぞれ分岐して接続される液接続配管及びガス接続配管と、を備え、複数台の熱源ユニットはそれぞれ１台の容量可変型圧縮機を備え、熱源ユニット設置面に対して水平方向に送風する送風機を備え、圧縮機吸入側に気液分離器を備えるとともに圧縮機吐出側に逆止弁を備える構成である。

そして、本発明の構成が果たす機能乃至作用は次のとおりである。運搬方法や据付面積に制限のある高層マンションでのベランダ設置を考えた場合、圧縮機台数を１台とすることが、接続配管本数や電源配線本数低減をする上で有利である。また、熱源側熱交換器は直線形状又はＬ字型形状が望ましく、送風機は設置面に対して水平方向に送風するよう配置することで、ユニット内をコンパクトに出来るだけでなく、ベランダ等の利用ユニット天井面方向に高さ制約がある場合、従来型で一般的な上吹き方向に送風する送風機を有するマルチ型利用ユニットでは設置できない場合においても本発明のユニットにおいては設置可能となる。複数の熱源ユニットはガス阻止弁及び液阻止弁を有しそれぞれ並列に接続配管を介して接続され、冷凍サイクル上、容量可変可能な１つの熱源ユニットとして複数の利用ユニットに接続される。圧縮機吸入側には気液分離器を備え、マルチ型空調機にて起こり得る過渡的な容量変化に対して、余剰冷媒の一時的な保持および圧縮機への液冷媒戻りを防止し信頼性を高めることができる。利用ユニット液配管内には冷媒量調節器を設けず、利用ユニット容量低減時の停止ユニット側への冷媒の溜まりこみを防ぐと共に、容器削減によるコンパクト化に寄与できる。

１００ マルチ型空気調和機 １ａ，１’ａ，１ｂ 圧縮機 ２ａ，２ｂ 気液分離器 ３ａ，３ｂ 四方弁 ４ａ，４ｂ 室外熱交換器 ５ａ，５ｂ 室外膨張弁 ６ａ，６ｂ 室外送風機 ７ａ，７ｂ 液阻止弁 ８ａ，８ｂ ガス阻止弁 ９ａ，９ｂ，９ｃ 室内膨張弁 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 室内熱交換器 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ 室内送風機 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 利用ユニット １３ａ，１３ｂ 熱源ユニット １４ 液接続配管 １５ ガス接続配管 １６ａ，１６ｂ 逆止弁 ２０ 電気箱 ２１ モータ ２２ ファン ２３ ガス接続配管 ２４ 液接続配管

前記課題を解決するために、本発明は「熱交換器、膨張弁及び送風機を有する複数台の利用ユニットと、
それぞれ１台のみの圧縮機、四方弁、熱源側熱交換器、膨張弁及び熱源側送風機を有する複数台の熱源ユニットと、
前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されて液冷媒を流すととともに各利用ユニットの液配管と各熱源ユニットの液阻止弁にそれぞれ分岐して接続される液接続配管と、
前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されてガス冷媒を流すとともに各利用ユニットのガス配管と各熱源ユニットのガス阻止弁にそれぞれ分岐して接続されるガス接続配管と、
を備えたマルチ型空気調和機であって、
前記複数台の熱源ユニットはそれぞれ設置面に対して略水平状に並列設置され、
各熱源ユニットは、前記熱源側送風機が前記熱源ユニットの正面に配置されるとともに前記熱源側送風機を構成するモータとファンが直列設置され、前記熱源側熱交換器からの熱交換後の空気を前記設置面に対して水平方向の正面側に送風するように配置され、さらに、
前記熱源ユニットを正面から見て前記圧縮機及び電気箱が前記熱源側送風機と並列設置され、
前記利用ユニットの負荷状況に対応して前記利用ユニットの容量が低減した場合に、前記熱源ユニットの容量を低減可能、または前記複数の熱源ユニットの内の運転台数を低減可能であること」との構成を採用するものである。

また、各熱源ユニットは、前記圧縮機の吐出側に前記ガス接続配管からのガス冷媒の侵入を防ぐ逆止弁を設け、前記圧縮機の吸入側に圧縮機への液冷媒の侵入を防ぐ気液分離器を設け、前記気液分離器を設けることによって、前記液接続配管と前記熱源ユニットの熱交換機との間の冷媒量調整器を不要とする構成が望ましい。
また、前記複数台の熱源ユニットの内で少なくとも１台の熱源ユニットは、容量可変式の圧縮機で構成され、他の熱源ユニットは、容量可変式の圧縮機又は定速型の圧縮機で構成されることが望ましい。
また、前記熱源ユニットのそれぞれの前記熱源側熱交換器は該熱源ユニットの上面から見て直線形状、又はＬ字型形状で配置され、さらに前記圧縮機の上方に電気箱が設置されることが望ましい。

Claims (4)

1. 熱交換器、膨張弁及び送風機を有する複数台の利用ユニットと、圧縮機、四方弁、熱交換器、膨張弁及び送風機を有する複数台の熱源ユニットと、前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されて液冷媒を流すととともに各利用ユニットの液配管と各熱源ユニットの液阻止弁にそれぞれ分岐して接続される液接続配管と、前記利用ユニットと前記熱源ユニットとの間に配置されてガス冷媒を流すとともに各利用ユニットのガス配管と各熱源ユニットのガス阻止弁にそれぞれ分岐して接続されるガス接続配管と、を備えたマルチ型空気調和機であって、
   複数台の熱源ユニットはそれぞれ設置面に対して略水平状に並列設置され、
   前記液接続配管と前記ガス接続配管は複数台の熱源ユニットと複数台の利用ユニットを結ぶ共通の接続配管を形成し、
   前記熱源ユニットの送風機は前記設置面に対して水平方向に送風し、
   前記利用ユニットの負荷状況に対応して前記利用ユニットの容量が低減した場合に、前記熱源ユニットの容量を低減可能、または前記複数の熱源ユニットの内の運転台数を低減可能である
   ことを特徴とするマルチ型空気調和機。
2. 請求項１において、
   各熱源ユニットは、前記圧縮機の吐出側に前記ガス接続配管からのガス冷媒の侵入を防ぐ逆止弁を設け、
   前記圧縮機の吸入側に圧縮機への液冷媒の侵入を防ぐ気液分離器を設け、前記気液分離器を設けることによって、前記液接続配管と前記熱源ユニットの熱交換機との間に設置されていた冷媒量調整器を不要とし、前記圧縮機への液冷媒の侵入防止ととともに前記冷媒量調整器への液冷媒溜まり込み過ぎによる冷媒不足を防止する
   ことを特徴とするマルチ型空気調和機。
3. 請求項１または２において、
   複数台の熱源ユニットの内で少なくとも１台の熱源ユニットは、容量可変式の圧縮機で構成され、他の熱源ユニットは、容量可変式の圧縮機又は定速型の圧縮機で構成される
   ことを特徴とするマルチ型空気調和機。
4. 請求項１または２において、
   複数台の熱源ユニットの内で少なくとも１台の熱源ユニットは、複数台の圧縮機で構成され、複数台の圧縮機の内で少なくとも１台の圧縮機が容量可変式の圧縮機で構成され、他の圧縮機が容量可変式の圧縮機又は定速型の圧縮機で構成され、前記複数台の圧縮機の運転組み合わせによって前記利用ユニットの負荷状況に対応する
   ことを特徴とするマルチ型空気調和機。

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