JP2522371B2

JP2522371B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2522371B2
Application number: JP63313566A
Authority: JP
Inventors: 等飯島; 直樹田中; 嘉裕隅田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JPH0297857A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は室外機１台に対して複数台の室内機を接続す
る多室形の空気調和装置に関するもので，特に，各室内
機毎に冷暖房を選択的に，または，同時に行なうことが
できる空気調和装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来，この種の空気調和装置として，例えば，実開昭
47-22558号公報に掲載されたものがある。

第11図は上記公報に掲載された従来の空気調和装置の
冷媒系を中心とする全体構成図である。

図において，（１）は空気調和装置の室外機で，
（２）は圧縮機，（３）は四方弁，（４）は室外熱交換
器，（５）は逆止弁，（６）は膨張弁，（７）は受液
器，（８）はアキユムレータで，これらは前記室外機
（１）を構成する。また，（9a）〜（9c）は前記室外機
（１）に接続された各々室外機で，（10）は室内熱交換
器，（11）は逆止弁，（12）は膨張弁で，これらは前記
室内機（9a）〜（9c）を構成する。そして，（13）及び
（14）は室内機（9a）〜（9c）と室外機（１）とを接続
する接続配管である。第11図において，実線矢印は暖房
運転状態の，破線矢印は冷房運転状態の冷媒の流れを表
わす。

上記のように構成された従来の空気調和装置は次のよ
うに動作する。

まず，暖房運転状態において，圧縮機（２）から吐出
された高温高圧冷媒ガスは接続配管（13）から各室内機
（9a）〜（9c）に流入し，室内熱交換器（10）で室内空
気と熱交換（暖房）されて凝縮液化する。各室内機（9
a）〜（9c）で液化された冷媒液は，逆止弁（11）を通
つて接続配管（14）で合流し，更に，受液器（７）を通
つて膨張弁（６）に流入し，ここで低温の気液二相状態
まで減圧し，室内熱交換器（４）に流入する。室外熱交
換器（４）に流入した冷媒は外気と熱交換されることに
よつて蒸発し，ガス状態となつて再び圧縮機（２）に吸
入される循環サイクルを形成する。

一方，冷房運転状態においては，暖房運転と反対の循
環サイクルとなる。即ち，圧縮機（２）で高温高圧ガス
となつた冷媒は，室外熱交換器（４）で外気によつて熱
交換（冷却）され，凝縮液化して，受液器（７）を通り
接続配管（14）から各室内機（9a）〜（9c）に流入す
る。そして，各室内機（9a）〜（9c）に流入した冷媒液
は，膨張弁（12）によつて低温の気液二相状態まで減圧
され、室内熱交換器（10）で室内空気と熱交換（冷房）
されてガス状態となり，接続配管（13）で合流して再び
圧縮機（２）に吸入される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の多室形の空気調和装置は，以上のように構成さ
れているので，全ての室内機が暖房運転または冷房運転
を行なう必要があるから，冷房が必要な場所で暖房が行
なわれたり，暖房が必要な場所で冷房が行なわれる可能
性があつた。

特に，この種の多室形の空気調和装置を大規模なビル
に据付けた場合，インテリア部とペリメータ部，または
一般事務室とコンピユータルーム等のOA化された部屋で
は，空調負荷が著しく異なるために，このような事態が
予測される。また，テナントビル等のような場合では，
借用者が変わるたびに熱負荷が変わることから，予め，
全てを冷房ゾーン，暖房ゾーン等にゾーニング分けする
ことは不可能である。また，これに対応するために冷房
室内機と暖房室内機の２台を同一室に設置することは設
備費が高価となり実用的ではなかつた。

そこで，本発明は１台の室外機に複数台の室内機を接
続しても，室内機が設置された空間の冷暖房要求に対応
して，室内機毎に冷暖房を選択的にまたは同時に運転を
行なうことができる空気調和装置の提供を目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特許請求の範囲第１項記載の空気調和装置
は，圧縮機，切換弁，室外熱交換器を有する１台の室外
機と，複数台の室内熱交換器と，上記室外機と室内熱交
換器間を第１の接続配管及び第２の接続配管を介して並
列接続してなる空気調和装置において，上記複数台の室
内熱交換器の一方を第１の接続配管または第２の接続配
管に切替可能に接続し，上記複数台の室内熱交換器の他
方を流量制御器を介して第１の接続配管または第２の接
続配管のいずれか一方に接続する第３の接続配管を設け
たものである。

また，特許請求の範囲第２項記載のものにおいては、
流量制御器として，室内熱交換器の他方側に第１の流量
制御器と，第３の接続配管の管路に第２の流量制御器を
設けている。

そして流量制御器は、室内熱交換器の他方側に第１の
流量制御器と第３の接続配管の管路に第２の流路制御器
とを設けている。

また，本発明の特許請求の範囲第３項記載の発明の空
気調和装置は，上記に加え，複数台の各室内熱交換器に
おける運転モードと第１流量制御器の開度及び第1,第２
の両流量制御器間における第３の接続配管の冷媒状態の
少くともいずれかにより第２流量制御器の開度を調節す
る制御器を設けたものである。

〔作用〕

本発明の空気調和装置においては，後述のように室内
機毎に冷暖房を選択的に，または同時に行なうことがで
きる。

冷暖房同時運転における暖房主体の場合は，高圧ガス
冷媒を例えば第２の接続配管から各暖房室内熱交換器に
導入して暖房を行なう。暖房を行なつた冷媒は第３の接
続配管から一部は冷房室内機に流入して熱交換（冷房）
して第１の接続配管に流入する。一方，他の冷媒は第３
の接続配管を通つて第１の接続配管に流入し，冷房室内
熱交換器を通つた冷媒と合流して室外機に戻る。

冷房主体の場合は，高圧ガスを室外熱交換器で任意量
熱交換し二相状態として第１の接続配管により室内側に
送る。この冷媒の一部は暖房室内熱交換器に導入され暖
房を行ない第３の接続配管に流入する。一方，他の冷媒
は第３の接続配管に導入され，暖房室内熱交換器からの
冷媒と合流して各冷房室内熱交換器に流入する。冷房室
内熱交換器に流入した冷媒は熱交換（冷房）を行ない熱
交換後に第２の接続配管を通つて室外機側に導びかれて
再び圧縮機に戻る。

暖房運転のみの場合，冷媒は室外機より第２の接続配
管を通り各室内熱交換器に導入される。そして，熱交換
（暖房）して第３の接続配管を通り室外機に戻る。

また，冷房運転のみの場合は第１の接続配管，第３の
接続配管を経て各室内熱交換器に導入されて熱交換（冷
房）される。そして，この熱交換した冷媒は第２の接続
配管により室外機に戻る。

そして，特許請求の範囲第２項記載のものにおいて
は，第１と第２の流量制御器を設けているので，冷媒流
量の制御が精度良く安定して行える。

また，本発明の特許請求の範囲第３項記載の発明によ
れば，上記に加え制御器が冷暖房同時運転における暖房
主体の場合，第１の流量制御器から第２の流量制御器に
かけての第３の接続配管の冷媒状態信号を入力し，この
入力された冷媒状態が所定範囲内の値となるように第２
の流量制御器の開度を調節する信号を出力する。

冷媒主体の場合は，制御器は第１の流量制御器の開度
信号を入力し、この値が所定範囲内となるように第２の
流量制御器に開度を調節する信号を出力する。

暖房，冷房運転のみの場合は，制御器は室内機運転モ
ード信号を入力し第２の流量制御器の開度を全回とする
信号を出力する。

また，上記のように暖房運転，あるいは冷房運転のみ
の場合，運転中の各室内熱交換器（すなわち室内機）に
供給される冷媒の合計量が第２の流量制御器を通過する
が，その開度を全開として圧力損失を防ぎ各室内熱交換
器に供給する液冷媒の過冷却度の確保，あるいは圧縮機
吸入側冷媒圧力の低下を抑制し，運転性能の低下を防止
する。さらに暖房主体運転，あるいは冷房主体運転の場
合，各室内熱交換器における運転モードに基づいて，第
２の流量制御器の開度を制御することにより，第1,第２
の流量制御器間における第３の接続配管の冷媒状態を所
定範囲の状態に保持するとともに，各室内熱交換器が必
要とする冷媒量を過不足なく供給する。

また，第1,第２の流量制御器間における第３の接続配
管の冷媒状態に基づいて第２の流量制御器の開度を制御
することにより，上記第３の接続配管の冷媒状態を所定
範囲の状態に保持して各運転室内熱交換器への冷媒供給
量を所定範囲の値に確保する。

〔実施例〕

以下，この発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例の全ての各室内機毎に冷
暖房を選択的に、また同時に運転できる空気調和装置の
冷媒系を中心とする全体構成図である。また，第２図な
いし第４図は第１図の実施例における冷暖房運転時の動
作状態を示したもので，第２図は冷房または暖房のみの
運転動作状態図，第３図及び第４図は冷暖房同時運転の
動作を示すもので，第３図は暖房主体（暖房運転容量が
冷房運転容量より大きい場合）を，第４図は冷房主体
（冷房運転容量が暖房運転容量より大きい場合）を示す
運転動作状態図である。図中，従来例と同一符号及び同
一記号は従来例と同一または相当部分を示すものである
ので，ここでは重複する説明を省略する。

なお，この実施例についても，従来例と同様に，室外
機１台に室内機３台を接続した場合について説明する
が,2台以上の室内機を接続する場合も基本的に同様であ
る。また，空気調和装置の室外機（１）は，圧縮機
（２），四方弁（３），室外熱交換器（４），アキユム
レータ（８）で構成されるが，図では説明の都合上，室
外熱交換器（４）及び四方弁（３）のみ記載する。

図において，（20）は室内熱交換器（10）の一方を第
１の接続配管（13）と第２の接続配管（14）と接続する
三方切替弁，（21）は室内熱交換器（10）の他の一方に
接続された第１の流量制御器である第１の電気式膨張弁
である。室内機（9a）〜（9c）は三方切替弁（20），室
内熱交換器（10），第１の電気式膨張弁（21）で構成し
ている。また，（22）は各室内機（9a）〜（9c）の第１
の電気式膨張弁（21）側と接続し，かつ，管路に配設し
た第２の流量制御器である第２の電気式膨張弁（23）を
介して第１の接続配管（13）に接続する第３の接続配管
である。

このように構成されたこの発明の実施例の空気調和装
置の動作について説明する。

まず，第２図を用いて暖房運転のみの場合について説
明する。この場合の冷媒の流れを実線矢印で表わす。

圧縮機（２）より吐出された高温高圧冷媒ガスは，第
２の接続配管（14）により室外から室内側に導かれ，各
室内機（9a）〜（9c）の各々の三方切替弁（20）を介し
て室内熱交換器（10）に流入し，熱交換（暖房）した冷
媒は凝縮液化される。そして，この液状態となつた冷媒
は，第１の電気式膨張弁（21）を通り，第３の接続配管
（22）に流入して合流し，更に，第２の電気式膨張弁
（23）を通り，ここで第１の電気式膨張弁（21）または
第２の電気式膨張弁（23）のどちらか一方で低圧の二相
状態まで減圧される。そして，低圧まで減圧された冷媒
は第１の接続配管（13）を経て，室外機（１）の室外熱
交換器（４）に流入し，そこで熱交換してガス状態とな
つて再び圧縮機（２）に吸入される。このようにして，
循環サイクルを構成し，暖房運転を行なう。

次に，第２図を用いて冷房運転のみの場合について説
明する。この場合の冷媒の流れは破線矢印で表わす。

圧縮機（２）より吐出された高温高圧冷媒ガスは，室
外熱交換器（４）で熱交換して凝縮液化された後，第１
の接続配管（13），第３の接続配管（22）の順に通り，
各室内機（9a）〜（9c）に流入する。そして，各室内機
（9a）〜（9c）に流入した冷媒は，第１の電気式膨張弁
（21）により低圧まで減圧されて室内熱交換器（10）に
流入し，室内空気と熱交換（冷房）して蒸発しガス化さ
れる。そして，このガス状態となつた冷媒は三方切替弁
（20）を介して，第２の接続配管（14）を経て再び圧縮
機（１）に吸入される循環サイクルを構成し，冷房運転
を行なう。

次に，冷暖房運転における暖房主体運転の場合につい
て第３図を用いて説明する。矢印は冷媒の流れを表わ
す。

まず，圧縮機（２）より吐出された冷媒は，第２の接
続配管（14）より各暖房室内機（9b），（9c）に三方切
替弁（20）を介して流入し，室内熱交換器（10）で熱交
換（暖房）し，冷媒を凝縮液化する。そして，この凝縮
液化した冷媒はほぼ全開状態の第１の電気式膨張弁（2
1）を通り第３の接続配管（22）に流入する。そして，
この冷媒の一部は冷房室内器（9a）に入り，第１の膨張
弁（21）によつて減圧された後に，室内熱交換機（10）
に入つて熱交換（冷房）し，蒸発してガス状態となつて
三方切替弁（20）を介して第１の接続配管（13）に流入
する。

一方，他の冷媒液は第２の電気式膨張弁（23）で低圧
まで減圧された後に，第３の接続配管（22）から第１の
接続配管（13）に流入，冷房室内機（9a）からの冷媒と
合流して室外熱交換器（４）で熱交換し，蒸発してガス
状態となつて再び圧縮機（１）に戻る循環サイクルを形
成して暖房主体運転を行なう。

また，冷房主体の場合，第４図に示すように圧縮機
（１）より吐出された冷媒は室外熱交換器（４）に流入
し，任意の量熱交換して二相の高温高圧状態となり，第
１の接続配管（13）により室内側に送られる。そして，
この冷媒の一部を暖房室内機（9a）に三方切替弁（20）
を介して室内熱交換器（10）に導入し，熱交換（暖房）
させて凝縮液化し，第１の電気式膨張弁（21）より第３
の接続配管（22）に流入させる。

一方，他の冷媒は第３の接続配管（22）の第２の電気
式膨張弁（23）を通り暖房室内機（9a）からの冷媒と合
流する。そして，この冷媒液は第３の接続配管（22）か
ら各冷房室内機（9b），（9c）に第１の電気式膨張弁
（21）によつて低圧状態まで減圧後に室内熱交換器（1
0）に流入し，熱交換（冷房）して蒸発する。そして，
ガスとなつた冷媒は三方切替弁（20）を介して第２の接
続配管に流入し再び圧縮機（２）に戻る循環サイクルを
形成して冷房主体運転を行なう。

第５図はこの発明の他の実施例の空気調和装置の冷媒
系を中心とする全体構成図である。また，第６図ないし
第８図は第５図の実施例における冷暖房運転時の動作状
態を示したもので，第６図は冷房または暖房のみの運転
動作状態図，第７図及び第８図は冷暖房同時運転の動作
を示すもので，第７図は暖房主体を，第８図は冷房主体
を示す運転動作状態図である。なお，この実施例につい
ても上記実施例と同様に室外機１台に室内機３台を接続
した場合について示す。図中，（30a）〜（30c）は，第
１の電気式膨張弁（21）に弁開度を調節する信号を出力
し，さらに室内機運転モード信号を後述する制御器に出
力する室内機運転制御機である。（31）（32）はそれぞ
れ第３の接続配管（22）の第１の電気式膨張弁（21）か
ら第２の電気式膨張弁（23）にかけての配管に設けられ
たもので，（31）はサーミスター等から成る温度セン
サ，（32）は電気式圧力変換器等の圧力センサ，（33）
は室内機運転制御器（30a）〜（30c）と温度センサ（3
1）および圧力センサ（32）からの信号を入力し，第２
の電気式膨張弁（23）に弁開度を調節する信号を出力す
る制御器である。

また，第９図はこの実施例における制御器の流量制御
フローを示すフローチヤートである。図中のＸ_V2とＸ_V2
^*はそれぞれ第２の電気式膨張弁（23）への現在の開度
指令値と新しい開度指令値であり，ΔＸ_V2はこれの変化
量を示している。Ｘ_V1H,X_V1Cはそれぞれ第１の電気式膨
張弁（21）の暖房室内機中の最大弁開度と冷房室内機中
の最大弁開度を示し,X_Hmax,X_Cmaxはそれぞれ暖房室内機
および冷房室内機の制御最大弁開度を示す。SCは第３の
接続配管（22）の温度センサ（31）と圧力センサ（32）
が設けられた部分の冷媒の過冷却度を示し,SCH,SCLはこ
れの制御過冷却度の上限値と下限値とを示す。

次にこの実施例の空気調和装置の動作について説明す
る。まず，第６図を用いて暖房運転のみの場合について
説明する。この場合の冷媒の流れを実線で表す。圧縮機
（２）より吐出された高温高圧冷媒ガスは，第２の接続
配管（14）により室外から室内側に導かれ，各室内機
（9a）〜（9c）の各々の三方切替弁（20）を介して室内
熱交換器（10）に流入し，熱交換（暖房）した冷媒は凝
縮液化される。この場合，各室内機（9a）〜（9c）へ流
入する冷媒流量は，第１の電気式膨張弁（21）によつて
室内熱交換器（10）の出力冷媒状態が若干過冷却された
液となるよう制御される。そして，この液状態となつた
冷媒はこの第１の電気式膨張弁（21）により，低圧まで
減圧された後に第３の接続配管（22）に流入して合成す
る。一方，制御器（33）は各室内機運転モード信号を室
内機運転制御器（30a）〜（30c）より入力し，全ての室
内機が暖房運転の暖房運転モードであることを検知する
と，第９図の制御フローチヤートに示すように第２の電
気式膨張弁（23）の弁開度を全開とするよう、これに出
力を発する。そこで，第３の接続配管（22）に流入した
冷媒は第２の電気式膨張弁（23）を通り第１の接続配管
（13）を経て，室外機（１）の室外熱交換器（４）に流
入し，そこで熱交換してガス状態となつて再び圧縮機
（２）に吸入される。このようにして循環サイクルを構
成し暖房運転を行なう。

次に暖房運転と同様に第６図を用いて冷房運転のみの
場合について説明する。この場合の冷媒の流れを破線で
表す。圧縮機（２）より吐出された高温高圧冷媒ガス
は，室外熱交換器（４）で凝縮液化された後，第１の接
続配管（13），第３の接続配管（22）の順に通り，各室
内機（9a）〜（9c）に流入する。この時，第３の接続配
管（22）の中途に設けられた第２の電気式膨張弁（23）
弁開度は，制御器（33）が室内機運転モード信号を室内
機運転制御器（30a）〜（30c）より入力し，すべての室
内機（9a）〜（9c）が冷房運転の冷房運転モードである
ことを検知すると，第９図の制御フローチヤートに示す
ように第２の電気式膨張弁（23）の弁開度を全開とする
よう出力を第２の電気式膨張弁（23）に発するようにし
ているので，全開となつており冷媒はそのままの状態で
通過する。そして各室内機（9a）〜（9c）に流入した冷
媒は，第１の電気式膨張弁（21）により低圧まで減圧さ
れて室内熱交換器（10）に流入し，室内空気と熱交換
（冷房）して蒸発しガス化される。そして，このガス状
態となつた冷媒は三方切替弁（20）を介して，第２の接
続配管（14）を経て再び圧縮機（２）に吸入される循環
サイクルを構成し冷房運転を行なう。

さらに冷暖房運転における暖房主体運転の場合につい
て第７図および第９図を用いて説明する。

まず，圧縮機（２）より吐出された冷媒は，第２の接
続配管（14）より各暖房室内機（9b），（9c）に三方切
替弁（20）を介して流入し，室内熱交換器（10）で熱交
換（暖房）し，冷媒を凝縮液化する。この場合，各室内
機（9b），（9c）への冷媒流量は室内熱交換器（10）出
口冷媒状態が若干過冷却した液となるよう第１の電気式
膨張弁（21）によつて制御される。そして凝縮液化した
冷媒は第１の電気式膨張弁（21）によつて若干圧力を低
下され中間圧となつて第３の接続配管（22）に流入す
る。そしてまた，この第３の接続配管（22）に流入した
冷媒の一部は冷房室内機（9a）に入り，第１の電気式膨
張弁（21）によつてさらに低圧まで減圧された後に，室
内熱交換器（10）に入り熱交換（冷房）し，蒸発して若
干過熱したガス状態となつて三方切替弁（20）を介して
第１の接続配管（13）に流入する。一方，他の冷媒液
は，第２の電気式膨張弁（23）で低圧まで減圧された後
に，第３の接続配管（22）から第１の接続配管（13）に
流入，冷房室内機（9a）からの冷媒と合流して室外熱交
換器（４）で熱交換しガス状態となつて再び圧縮機
（２）に吸入される循環サイクルを構成し暖房主体運転
を行なう。

この運転時の第２の電気式膨張弁（21）の動作につい
て第９図を用いて詳しく説明する。

制御器（33）は室内機運転制御器（30a）〜（30c）か
ら各室内機運転モード信号の第３の接続配管（22）に設
けられた温度センサ（31）と圧力センサ（32）との信号
を入力する。そして入力信号から冷暖房同時暖房主体モ
ードを検知すると，温度センサ（31）と圧力センサ（3
2）の信号からこれらセンサの設けられた第３の接続配
管（22）を流れる冷媒液の過冷却度SCを演算する。そし
てさらにこのSCが制御過冷却度SC_L〜SC_Hの範囲内にある
か否かを比較し，これの範囲内にある場合は現在の第２
の電気式膨張弁（23）への弁開度指令値Ｘ_v2 ^*をそのま
ま新しい弁開度指令値Ｘ_v2 ^*として第２の電気式膨張弁
（23）に出力する。またSCが制御過冷却度SC_L〜SC_H外に
あり,SCが制御過冷却度の上限値SC_Hより大きい場合は現
在の弁開度指令値Ｘ_v2に弁開度変化量ΔＸ_v2を加えた弁
開度を，またSCが制御過冷却度の下限値SC_Lより小さい
場合はＸ_v2からΔ_v2を差し引いた弁開度を新しい弁開度
指令値Ｘ_v2 ^*として第２の電気式膨張弁（23）に出力す
る。以上のようにして第２の電気式膨張弁（23）の開度
を調節し，第３の接続配管（22）の温度センサ（31）と
圧力センサ（32）とが設けられた部分の冷媒液の過冷却
度を所定値の範囲内に保つ。尚この制御過冷却度は暖房
運転室内機（9b）（9c）に対応した第１の電気式膨張弁
（21）の制御過冷却度より若干小さめの値に設定され
る。

また，冷房主体の場合，第８図に示すように圧縮機
（１）より吐出された冷媒は室外熱交換器（４）に流入
し，任意の量熱交換して二相の高温高圧状態となり，第
１の接続配管（13）により室内側に送られる。そして，
この冷媒の一部を暖房室内機（9a）に三方切替弁（20）
を介して室内熱交換器（10）に導入し，熱交換（暖房）
させて凝縮液化し，第１の電気式膨張弁（21）により中
間圧まで減圧後に第３の接続配管（22）に流入させる。
この時暖房室内機（9a）に流入する冷媒流量は熱交換器
出口冷媒状態が若干過冷却した液となるよう第１の電気
式膨張弁（21）の弁開度を調節して制御される。

一方，他の液のみ，あるいは気液混合状態の冷媒は第
３の接続配管（22）の第２の電気式膨張弁（23）により
流量を調節されかつ中間圧力まで減圧後に暖房室内機
（9a）からの冷媒と合流する。そして，この冷媒液は第
３の接続配管（22）から各冷房室内機（9b），（9c）に
第１の電気式膨張弁（21）によつて低圧状態まで減圧後
に室内熱交換器（10）に流入し，熱交換（冷房）して蒸
発する。この場合，冷房室内機（9b）（9c）に流入する
冷媒流量は室内熱交換器出口冷媒状態が若干過熱したガ
スとなるよう第１の電気式膨張弁（21）によつて弁開度
を調節し制御される。そして冷房室内機（9b）（9c）で
蒸発しガスとなつた冷媒は三方切替弁（20）を介して第
２の接続配管（14）に流入し再び圧縮機（２）に吸入さ
れる循環サイクルを構成して冷房主体運転を行なう。

この運転時の第２の電気式膨張弁（23）の動作につい
て暖房主体運転時同様に第９図を用いて詳しく説明す
る。

まず，第２の電気式膨張弁（23）の制御の概略を説明
すると，このように構成された冷媒回路では冷媒の流れ
に対し暖房室内機（9a）の第１の電気式膨張弁（21）と
冷房室内機（9b）（9c）の第１の電気式膨張弁（21）と
がシリーズとなることから必要冷媒流量を得るためには
暖房室内機（9a）の第１の電気式膨張弁（21）出口側
と，冷房室内機（9b）（9c）の第１の電気式膨張弁（2
1）入口側での圧力を中間圧とし，それぞれの第１の電
気式膨張弁（21）の前後の圧力差を確保することが必要
となる。最低限の圧力差を確保しないと，第１の電気式
膨張弁（21）が全開となっても必要冷媒流量が得られな
くなるためである。そしてこの中間圧力を制御するのが
第２の電気式膨張弁（23）の役割であり，暖房室内機
（9a），冷房室内機（9b）（9c）それぞれの第１の電気
式膨張弁（21）が所定弁開度範囲内で必要冷媒流量を得
ることができるよう中間圧力を第２の電気式膨張弁（2
3）で暖房室内機（9a）をバイパスする冷媒流量を変え
て制御する。すなわち暖房室内機の第１の電気式膨張弁
の開度Ｘ_V1H（暖房室内機が複数台ある場合は最大開度
を示す第１の電気式膨張弁の開度）が暖房制御最大値Ｘ
_Hmax（例えば全開の95％）より大きな場合には，第２の
電気式膨張弁（23）の弁開度を小さくして，中間圧を下
げてＸ_V1H＜Ｘ_Hmaxとなるように制御する。また，冷房
室内機の第１の電気式膨張弁の開度Ｘ_V1C（冷房室内機
が複数台ある場合は最大開度を示す第１の電気式膨張弁
の開度）が冷房制御最大値Ｘ_Cmax（例えば全開の95％）
より大きな場合には，第２の電気式膨張弁（23）の弁開
度を大きくして，中間圧を上げてＸ_V1C＜Ｘ_Cmaxとなる
ように制御する。この制御の具体的なフローを第９図を
用いて以下に説明する。制御器（33）は暖房主体運転同
様に，室内機運転制御器（30a）〜（30c）より室内機運
転モード信号と，第１の電気式膨張弁（21）弁開度信号
（暖房機Ｘ_V1H，冷房機Ｘ_V1C）を入力する。そして入力
信号から冷暖同時冷房主体モードであることを検知する
と，暖房室内機（9a）の第１の電気式膨張弁（21）の弁
開度信号Ｘ_V1Hと暖房制御最大弁開度Ｘ_Hmaxとを比較し,
X_V1H＞Ｘ_Hmaxの場合は，第２の電気式膨張弁（23）に現
在の弁開度指令値Ｘ_V2から弁開度変化量ΔＸ_V2をさし引
いたＸ_V2 ^*を新しい弁開度指令値として出力する。

またＸ_V1H＜Ｘ_Hmaxの場合はさらに，冷房室内機（9
b）（9c）の第１の電気式膨張弁（23）の弁開度信号Ｘ
_V1Cと冷房制御最大弁開度Ｘ_Cmaxを比較する。

そしてＸ_V1C＞Ｘ_Cmaxの場合は第２の電気式膨張弁（2
3）に現在の弁開度指令値Ｘ_V2にΔＸ_V2を加えたＸ_V2 ^*を
新しい弁開度指令値として出力する。

Ｘ_V1C＜Ｘ_Cmaxの場合は，現在の弁開度指令値Ｘ_V2を
そのまま新しい弁開度指令値Ｘ_V2 ^*として第２の電気式
膨張弁（23）に出力する。

なお，上記実施例では，室内機運転制御機（30a）〜
（30c）から室内機運転モード信号と第１の電気式膨張
弁（21）弁開度信号を，また温度センサ（31），圧力セ
ンサ（32）から冷媒温度信号と圧力信号とを入力するよ
う構成しているが特にこのように構成される必要はな
く，上記の各信号が入力されれば良いものである。上記
実施例では，複数の室内機がすべて同一容量の場合で説
明したが，容量の異なる室内機が複数設置されている場
合は，さらに制御器（33）に各室内機の容量信号を入力
し，室内機のトータル冷暖房運転容量を検知し，これに
より運転モードを検知するか，または室外機の運転モー
ド信号を入力し運動モードを検知することにより正確に
運転モードがわかり最適な制御が行なえるという効果が
ある。

なお，上記実施例では三方切替弁（20）を設けて第１
の接続配管（13）と第２の接続配管（14）とに切替可能
として接続しているが，第10図のさらに他の実施例の空
気調和装置の冷媒系を中心とする全体構成図に示すよう
に２つの電磁弁（40），（41）等の開閉弁を設けて切替
可能に接続しても良い。また，上記実施例では第３の接
続配管（22）に第２の電気式膨張弁（23）を設けたが，
例えば，電気式流量制御弁（ボールバルブ等）（43）の
開閉弁であつても良い。

また，上記実施例では室内機（9a）〜（9c）を三方切
替弁（20），室内熱交換器（10），第１電気式配管弁
（21）により構成した場合について説明したが，室内熱
交換器（10）のみ，または室内熱交換器（10）と三方切
替弁（20）又は第１電気式膨張弁（21）のどちらか一方
を室内機（9a）〜（9c）として，室内機の空気条件によ
り三方切替弁（20），第１の電気式膨張弁（21）を制御
しても良い。また，上記実施例では室外熱交換器
（４），室内熱交換器（10）を空気と冷媒の熱交換とし
たものについて述べたが，どちらか一方が水と冷媒また
は両熱交換器が水と冷媒で熱交換するものであつてもよ
い。

さらに，上記実施例において，第１の接続配管の途中
に気液分離装置を設け，この気液分離装置に第３の接続
配管を接続するようにしてもよく，その場合冷房主体の
冷暖同時運転時に室外熱交換器で任意量熱交換して二相
状態にした冷媒を，この気液分離装置で分離し，気体状
の冷媒ガスを暖房室内機に導き暖房を行ない第３の接続
配管に流入させるようにでき，熱効率が良くなる。（な
お，詳細は同一出願人による特願昭63-260762号明細書
に記載されている。）〔発明の効果〕以上のように，本発明の特許請求の範囲第１項記載の
発明によれば,1台の室外機と並列に第１の接続配管と第
２の接続配管により接続された複数台の室内熱交換器を
有するものにおいて，上記複数台の室内熱交換器の一方
を第１の接続配管または第２の接続配管に切替可能に接
続し，上記複数台の室内熱交換器の他方を流量制御器を
介して第１の接続配管または第２の接続配管のいずれか
一方に接続する第３の接続配管を設けることにより，複
数に並列に接続された室内熱交換器が同時に室内熱交換
器毎に冷房運転と暖房運転とを選択的にも行うことがで
きる空気調和装置が得られる効果がある。また，室内熱
交換器間を接続する第３の接続配管の追加だけで，室内
外機間を接続する長い接続配管も従来の２本で良く設置
工事性も良く，費用も安いというメリツトがある。

また，特許請求の範囲第２項記載のものにおいては，
流量制御器として，室内熱交換器の他方側に第１の流量
制御器と，第３の接続配管の管路に第２の流量制御器を
設けているので，冷媒流量の制御が精度良く安定して行
える。

また，本発明の特許請求の範囲第３項記載の発明によ
れば，複数台の室内熱交換器の一方を第１の接続配管ま
たは第２の接続配管に切替可能に接続し，一方が上記複
数台の室内熱交換器の他方と第１の流量制御器を介して
接続するとともに，他方が第１または第２の接続配管の
いずれか一方に接続し，管路に第２の流量制御器を配設
した第３の接続配管，並びに上記複数台の各室内熱交換
器における運転モードと第１流量制御器の開度及び第1,
第２の両流量制御器間における第３の接続配管の冷媒状
態の少くともいずれかにより第２流量制御器の開度を調
節する制御器を設けることにより，冷暖房同時運動時の
冷媒流量が最適に制御され，効率の高い運転が行える空
気調和装置が得られる効果がある。

即ち、上記複数台の各室内機の運転モードに基づい
て、第２の流量制御器の開度を調節することにより、冷
暖同時運転時における各室内機が必要とする冷媒量を過
不足なく供給することができ、信頼性の高い空気調和装
置を得ることができる。また、暖房主体運転、冷房主体
運転及び冷房運転のみの場合、第1,第２の流量制御器間
における第３の接続配管の冷房状態に基づき、上記第２
の流量制御器の開度を制御することにより、第３の接続
配管の冷媒状態を所定範囲の状態に保持して、各運転室
内機への冷媒供給量を所定範囲の値に確保し、暖房ある
いは冷房性能を常に良好な状態に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の空気調和装置の冷媒系を中
心とする全体構成図，第２図は第１図で示した実施例の
冷房または暖房のみの運転動作状態図，第３図は第１図
で示した実施例の暖房運転容量が冷房運転容量より大き
い場合を示す運転動作状態図，第４図は第１図で示した
実施例の冷房運転容量が暖房運転容量より大きい場合を
示す運転動作状態図，第５図は本発明の他の実施例の空
気調和装置の冷媒系を中心とする全体構成図，第６図は
第５図で示した実施例の冷房または暖房のみの運転動作
状態図，第７図は第５図で示した実施例の暖房運転容量
が冷房運転容量より大きい場合を示す運転動作状態図，
第８図は第５図で示した実施例の冷房運転容量が暖房運
転容量より大きい場合を示す運転動作状態図，第９図は
第５図で示した実施例の制御器の制御フローを示すフロ
ーチヤート，第10図は本発明の実施例の空気調和装置の
冷媒系を中心とする全体構成図，第11図は従来の空気調
和装置の冷媒系を中心とする全体構成図である。図において，（１）：室外機，（２）：圧縮機，
（３）：四方弁，（４）：室外熱交換機，（８）：アキ
ユムレータ，（9a）〜（9c）：室内機，（10）：室内熱
交換器，（13）：第１の接続配管，（14）：第２の接続
配管，（20）：三方切替弁，（21）：第１の流量制御器
である電気式膨張弁，（22）：第３の接続配管，（2
3）：第２の流量制御器である電気式膨張弁，（30a）〜
（30c）：室内運転制御器，（31）：温度センサ，（3
2）：圧力センサ，（33）：制御器である。なお，図中，同一符号及び同一記号は，同一または相当
部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機，切換弁，室外熱交換器を有する１
台の室外機と，複数台の室内熱交換器と，上記室外機と
室内熱交換器間を第１の接続配管及び第２の接続配管を
介して並列接続してなる空気調和装置において，上記複
数台の室内熱交換器の一方を第１の接続配管または第２
の接続配管に切替可能に接続し，上記複数台の室内熱交
換器の他方を流量制御器を介して第１の接続配管または
第２の接続配管のいずれか一方に接続する第３の接続配
管を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】流量制御器は，室内熱交換器の他方側に第
１の流量制御器と，第３の接続配管の管路に第２の流量
制御器が設けられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の空気調和装置。
【請求項３】圧縮機，切換弁，室外熱交換器を有する１
台の室外機と，複数台の室内熱交換器と，上記室外機と
室内熱交換器間を第１の接続配管及び第２の接続配管を
介して並列接続してなる空気調和装置において，上記複
数台の室内熱交換器の一方を第１の接続配管または第２
の接続配管に切替可能に接続し，一方が上記複数台の室
内熱交換器の他方と第１の流量制御器を介して接続する
とともに他方が第１または第２の接続配管のいずれか一
方に接続し，管路に第２の流量制御器を配設した第３の
接続配管，並びに上記複数台の各室内熱交換器における
運転モード，第１の流量制御器の開度及び第1,第２の流
量制御器間における第３の接続配管の冷媒状態の少なく
ともいずれかにより第２流量制御器の開度を調節する制
御器を設けたことを特徴とする空気調和装置。