JP2698179B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は室外ユニットと複数台の室内ユニットとから
構成され、複数室の全てを同時に冷房又は暖房し、且つ
同時に或る室を冷房し他室を暖房する多室型の冷暖房装
置に関する。

（ロ）従来の技術 複数室の全てを同時に冷房又は暖房でき、且つ同時に
複数室の一室を冷房し他室を暖房できる多室型の冷暖房
装置が特公昭52−24710号公報、特公昭52−24711号公
報、特公昭52−27459号公報、実公昭54−3020号公報で
提示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記の特公昭52−24710号公報及び特公昭52−24711号
公報で提示の装置では室内ユニットの数だけ四方切換弁
と室外熱交換器を必要とするため配管回路構成が複雑に
なると共に製造コストが高くつき、且つ各室内ユニット
ごとに２本のユニット間配管を室外ユニットから引き出
さなければならないため、ユニット間配管の本数が多く
なり配管工事が面倒である欠点を有していた。しかも同
時に一室を冷房、他室を暖房する冷暖房運転時、各室内
ユニットと対応する室外熱交換器が凝縮器及び蒸発器と
して夫々作用して屋外に熱を捨てており、熱回収できな
い難点があった。

又、上記の特公昭52−27459号公報及び実公昭54−302
0号公報で提示の装置では同時に複数室の或る室を冷房
し他室を暖房する冷暖房運転時、冷房できる室と暖房で
きる室との組み合わせが決まっており、冷暖房運転を各
室で自由に選択して行なうことができず、使用勝手が悪
い欠点を有していた。

本発明は上述の課題を解決すると共に、冷暖房同時運
転時に安定した冷暖房能力が得られるようにした多室型
の冷暖房装置を提供することを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と
冷媒吸込管とに切換弁を介して分岐接続する一方、室外
ユニットと複数台の室内ユニットとの間に設けられるユ
ニット間配管を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管
と、前記吸込管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱
交換器の他端と冷媒調整容器を介して接続された液管と
で構成して、各室内熱交換器の一端を前記高圧ガス管と
低圧ガス管とに切換弁を介して分岐接続すると共に各室
内熱交換器の他端を前記液管に冷媒減圧器を介して接続
した冷暖房装置であって、冷媒調整容器を吐出管に開閉
弁を介して接続するか、冷媒調整容器に加熱器を設ける
か、冷媒調整容器とユニット間配管との間の液管に冷媒
圧力調整弁を設けるようにしたものである。

（ホ）作 用 全室を同時に冷房する場合は、室外熱交換器の切換弁
と各室内熱交換器の切換弁とを冷房状態に設定すること
により、圧縮機から吐出された冷媒は吐出管より室外熱
交換器に流れてここで凝縮液化した後、冷媒調整容器、
液管を全て各室内ユニットの冷媒減圧器に分配され、然
る後、各室内熱交換器で蒸発気化した後、低圧ガス管と
冷媒吸込管とを順次経て圧縮機に吸入される。このよう
に蒸発器として作用する各室内熱交換器で全室が冷房さ
れる。

又、全室を同時に暖房する場合は、室外熱交換器の切
換弁と各室内熱交換器の切換弁とを暖房状態に設定する
ことにより、圧縮機から吐出された冷媒は吐出管と高圧
ガス管とを順次経て各室内熱交換器に分配されここで夫
々凝縮液化した後、各冷媒減圧器を経て液管で合流さ
れ、然る後、冷媒調整容器を経て室外熱交換器で蒸発気
化した後、冷媒吸込管を経て圧縮機に吸入される。この
ように凝縮器として作用する各室内熱交換器で全室が暖
房される。

かかる冷房運転及び暖房運転時、運転される室内ユニ
ットの台数に応じて冷媒循環量が冷媒調整容器で調整さ
れるため、冷暖房負荷が変わっても安定した冷暖房能力
が得られる。

又、同時に任意の例えば一室を冷房し二室を暖房する
場合は、室外熱交換器の切換弁を冷房状態に設定すると
共に冷房する室内ユニットの室内熱交換器の切換弁を冷
房状態に設定し、且つ暖房する室内ユニットの室内熱交
換器の切換弁を暖房状態に設定すると、圧縮機から吐出
された冷媒が高圧ガス管を経て暖房する各室内ユニット
の各室内熱交換器へ流れこれら室内熱交換器で凝縮液化
される。そしてこれら熱交換器で凝縮液化された冷媒は
夫々の冷媒減圧器で減圧された後、液管を経て冷房する
室内ユニットの室内熱交換器で、且つ残りの液冷媒が冷
媒調整容器を経て室外熱交換器で蒸発気化し、然る後、
低圧ガス管と冷媒吸込管とを順次経て圧縮機に吸入され
る。このように凝縮器として作用する室内熱交換器で二
室が暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器
で一室が冷房される。

かかる一室冷房、二室暖房運転時において、外気温度
が低い冬期では冷媒調整容器に冷媒が溜まり込み易くな
り、この冷媒の溜まり込みにより冷房運転されている室
内ユニットの室内熱交換器に冷媒が充分流れなくなって
冷房能力が低下するようになると、開閉弁を開いて圧縮
機からの高圧吐出ガス冷媒を冷媒調整容器内に導いた
り、加熱器で冷媒調整容器内の冷媒を加熱したり、冷媒
圧力調整弁の弁開度を小さくしてポンプダウン運転を行
なうことにより冷媒調整容器内に溜まり込んでいる冷媒
を追い出して、冷房能力の低下が防止される。

（ヘ）実施例 本発明の第１実施例を第１図に基づいて説明すると、
（１）は能力可変型の圧縮機（２）と室外熱交換器（3
a）（3b）と気液分離器（４）とを有する室外ユニッ
ト、（5a）（5b）（5c）は室内熱交換器（6a）（6b）
（6c）を有する室内ユニットで、室外熱交換器（3a）
（3b）の一端を圧縮機（２）の冷媒吐出管（７）と冷媒
吸込管（８）とに切換弁（9a）（10a），（9b）（10b）
を介して分岐接続する一方、室外ユニット（１）と室内
ユニット（5a）（5b）（5c）とを接続するユニット間配
管（11）を冷媒吐出管（７）と分岐接続された高圧ガス
管（12）と、冷媒吸込管（８）と分岐接続された低圧ガ
ス管（13）と、室外熱交換器（3a）（3b）の他端と電動
式膨張弁等の補助冷媒減圧器（14a）（14b）及び冷媒調
整容器（15）を介して接続された液管（16）とで構成し
て、各室内熱交換器（6a）（6b）（6c）の一端を高圧ガ
ス管（12）と低圧ガス管（13）とに夫々切換弁（17a）
（18a），（17b）（18b），（17c）（18c）を介して分
岐接続すると共に液管（16）には電動式膨張弁等の冷媒
減圧器（19a）（19b）（19c）を介して接続している。

（20a）（20b）（20c）は室内熱交換器（6a）（6b）
（6c）の冷媒入口温度と冷媒出口温度とを夫々センサ
（21a）（22a），（21b）（22b），（21c）（22c）で検
出して冷媒減圧器（19a）（19b）（19c）の弁開度を調
節する室内側制御器、（23）は冷房運転時に室内熱交換
器（6a）（6b）（6c）の冷媒過熱度をセンサ（21a）（2
2a），（21b）（22b），（21c）（22c）から検出し、こ
の冷媒過熱度が設定値以上になり、且つ冷媒減圧器（19
a）（19b）（19c）が全開になったら室内側制御器（20
a）（20b）（20c）からの信号を受けて、冷媒調整容器
（15）の上部と吐出管（７）との間に跨がって設けられ
た開閉弁（24）を開放させる室外側制御器である。（2
5）は冷媒調整容器（15）が外気温低下時に冷やされて
この容器内に冷媒が溜まり込むのを極力防止する断熱材
である。

次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合
は、室外熱交換器（3a）（3b）の夫々の一方の切換弁
（9a）（9b）を開くと共に他方の切換弁（10a）（10b）
を閉じ、且つ室内熱交換器（6a）（6b）（6c）の一方の
切換弁（17a）（17b）（17c）を閉じると共に他方の切
換弁（18a）（18b）（18c）を開くことにより、圧縮機
（２）から吐出された冷媒は吐出管（７）、切換弁（9
a）（9b）、室外熱交換器（3a）（3b）と順次流れてこ
こで凝縮液化した後、全開状態の補助冷媒減圧器（14
a）（14b）、冷媒調整容器（15）、液管（16）を経て各
室内ユニット（5a）（5b）（5c）の冷媒減圧器（19a）
（19b）（19c）に分配され、ここで減圧される。然る
後、各室内熱交換器（6a）（6b）（6c）で蒸発気化した
後、夫々切換弁（18a）（18b）（18c）、低圧ガス管（1
3）、吸込管（８）、気液分離器（４）を順次経て圧縮
機（２）に吸入される。このように蒸発器として作用す
る各室内熱交換器（6a）（6b）（6c）で全室が同時に冷
房される。

かかる冷房運転時、冷媒調整容器（15）内には液冷媒
（26）がほとんど溜まり込まず全室冷房運転に見合った
多量の冷媒が循環されるが、例えば室内ユニット（5b）
が運転スイッチのオフやサーモのオフにより冷房運転が
停止し冷房負荷が小さくなると、一方の例えば室外熱交
換器（3b）の切換弁（9b）（10b）が閉じてこの室外熱
交換器（3b）が凝縮器としての作用を停止し冷房負荷に
見合った凝縮器能力で運転されると共に余剰冷媒が冷媒
調整容器（15）に貯溜され、二室冷房運転に見合った量
の冷媒が循環される。

逆に全室を同時に暖房する場合は、室外熱交換器（3
a）（3b）の一方の切換弁（9a）（9b）を閉じると共に
他方の切換弁（10a）（10b）を開き、且つ室内熱交換器
（6a）（6b）（6c）の一方の切換弁（17a）（17b）（17
c）を開くと共に他方の切換弁（18a）（18b）（18c）を
閉じることにより、圧縮機（２）から吐出された冷媒は
吐出管（７）、高圧ガス管（12）を順次経て切換弁（17
a）（17b）（17c）、室内熱交換器（6a）（6b）（6c）
へと分配され、ここで夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧
器（19a）（19b）（19c）で減圧されて液管（16）で合
流され、然る後、室外熱交換器（3a）（3b）で蒸発気化
した後、切換弁（10a）（10b）、吸込管（８）、気液分
離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸入される。この
ように凝縮器として作用する各室内熱交換器（6a）（6
b）（6c）で全室が同時に暖房される。

かかる暖房運転時、冷媒調整容器（15）内には液冷媒
（26）がほとんど溜まり込まず全室暖房運転に見合った
多量の冷媒が循環されるが、例えば室内ユニット（5b）
が運転スイッチのオフやサーモのオフにより暖房運転が
停止し暖房負荷が小さくなると、一方の例えば室外熱交
換器（3b）の切換弁（9b）（10b）が閉じてこの室外熱
交換器（3b）が蒸発器としての作用を停止し暖房負荷に
見合った凝縮器能力で運転されると共に余剰冷媒が冷媒
調整容器（15）に貯溜され、二室冷房運転に見合った量
の冷媒が循環される。

又、同時に任意の例えば室内ユニット（5a）（5c）で
二室を暖房し、室内ユニット（5b）で一室を冷房する場
合は、室外熱交換器（3a）の一方の切換弁（10a）を開
くと共に他方の切換弁（9a）（9b）（10b）を閉じ、且
つ冷房する室内ユニット（5b）の一方の切換弁（17b）
を閉じると共に他方の切換弁（18b）を開き、且つ暖房
する室内ユニット（5a）（5c）の一方の切換弁（17a）
（17c）を開くと共に他方の切換弁（18a）（18c）を閉
じると、圧縮機（２）から吐出された冷媒が吐出管
（７）、高圧ガス管（12）を順次経て切換弁（17a）（1
7c）へと分配され夫々の室内熱交換器（6a）（6c）で凝
縮液化される。そしてこの液化された冷媒は夫々全開さ
れた冷媒減圧器（19a）（19c）を経て液管（16）に流
れ、この液管中の液冷媒の一部が冷媒減圧器（19b）で
減圧された後に室内熱交換器（6b）で、且つ残りの液冷
媒が補助冷媒減圧器（14a）で減圧された後に室外熱交
換器（3a）で夫々蒸発気化され、吸込管（８）、気液分
離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸入される。この
ように凝縮器として作用する室内熱交換器（6a）（6c）
で二室が暖房され、蒸発器として作用する他の室内熱交
換器（6b）で一室が冷房される。

尚、かかる冷暖房同時運転時、冷媒減圧器（19a）（1
9c）を働かせ、補助冷媒減圧器（14a）を全開させても
良い。

又、かかる冷暖房同時運転時、外気温度が低い冬期で
は冷媒調整容器（15）に冷媒が溜まり込み易くなり、こ
の冷媒の溜まり込みにより冷房運転されている室内ユニ
ット（15）の室内熱交換器（6b）に冷媒が充分流れなく
なってこの室内熱交換器（6b）の冷媒過熱度が設定値以
上になり、且つ冷媒減圧器（19b）が全開になったら室
内側制御器（20b）からの信号を受けて室外側制御器（2
3）の信号で開閉弁（24）が開かれ、圧縮機（２）から
の高圧吐出ガス冷媒が冷媒調整容器（15）内の上部に導
かれることにより、この冷媒調整容器（17）内に溜まり
込んでいる液冷媒が加熱されてこの容器の内部圧力が上
昇し、溜まり込んでいる液冷媒が冷媒循環路中に追い出
される為、室内熱交換器（6b）にも液冷媒が充分流れる
ようになり、冷房能力の低下が防止される。

又、かかる冷暖房同時運転が外気温度の低い冬期に行
なわれると室外熱交換器（3a）のみでは充分外気から熱
源を汲み取れなくなって暖房能力が低下してしまう。か
かる運転状態になると、切換弁（10b）が開くと共に補
助冷媒減圧器（14b）が作動して他方の室外熱交換器（3
b）も蒸発器として作用するため、暖房能力の低下が防
止される。尚、この冬期運転時において、例えば室内ユ
ニット（5c）がサーモオフして暖房運転が停止し、暖房
負荷が小さくなると、外気からの熱源汲み取り量は少な
くて良い為、例えば一方の切換弁（9a）（10b）を閉じ
て他方の室外熱交換器（3b）のみが蒸発器として作用す
る。

このように、各室内ユニット（5a）（5b）（5c）は夫
々の切換弁（17a）（18a），（17b）（18b），（17c）
（18c）と室外熱交換器（3a）（3b）の各切換弁（9a）
（10a），（9b），（10b）を開閉させることにより任意
に冷暖房運転することが可能であり、しかも同時冷暖房
運転時に蒸発器及び凝縮器として作用する夫々の室内熱
交換器（6a）（6b）（6c）で熱回収が行なわれ、運転効
率を向上させることができる。

第２図は本発明の第２実施例を示すもので、第１実施
例と異なるのは開閉弁（24）を用いる代わりに冷媒調整
容器（15）に電気式加熱器（27）を巻きつけるようにし
た点であり、上記第１実施例と同様に例えば室内側制御
器（20b）からの信号を室外側制御器（23）が受けると
この制御器（23）からの信号で電気式加熱器（27）が通
電されることにより冷媒調整容器（15）内に溜まり込ん
でいる液冷媒が加熱されてこの容器の内部圧力が上昇
し、溜まり込んでいる液冷媒が冷媒循環路中に追い出さ
れる為、冷房能力の低下が防止される。

第３図は本発明の第３実施例を示すもので、第１実施
例と異なるのは開閉弁（24）を用いる代わりに冷媒調整
容器（15）とユニット間配管（11）との間の液管（16
a）に冷媒圧力調整弁（28）を設けた点であり、上記第
１実施例と同様に例えば室内側制御器（20b）からの信
号を室外側制御器（23）が受けるとこの制御器（23）か
らの信号で冷媒圧力調整弁（28）の弁開度が小さくなっ
てポンプダウン運転が行なわれることにより冷媒調整容
器（15）内に溜まり込んでいる液冷媒が蒸発器として作
用している室外熱交換器（3a）の方へ導出される為、冷
媒循環量が増えて冷房能力の低下が防止される。

尚、上記各実施例では３台の室内ユニット（5a）（5
b）（5c）を用いたが、４台以上の多数の能力が異なる
室内ユニットの場合でも単にユニット間配管（11）と分
岐接続するだけで良く、又、切換弁（9a）（10a），（9
b）（10b），（17a）（18a），（17b）（18b），（17
c）（18c）に夫々二方弁を用いたが、この代わりに切換
弁（9a）（10a）を三方弁に、切換弁（9b）（10b）を三
方弁といった具合に計５個の三方弁を用いても良い。

（ト）発明の効果 本発明は室外ユニットと、複数台の室内ユニットとを
接続するユニット間配管を、高圧ガス管と低圧ガス管と
液管との３本の冷媒管で構成したので、室内ユニットを
ユニット間配管に単に分岐接続するだけで何台でも組み
合わせることができると共に、複数台の室内ユニットの
同時冷房運転及び同時暖房運転はもとより冷暖房同時運
転を任意の室内ユニットで自由に選択して行なうことが
でき、且つ、冷暖房同時運転時には凝縮器として作用す
る室内熱交換器と、蒸発器として作用する室内熱交換器
とがシリーズ接続されるため熱回収による効率の良い運
転を行なうことができる。

しかも、室外熱交換器とユニット間配管との間の液管
に冷媒調整容器を設けたので、運転される室内ユニット
の台数に応じて冷媒循環量が調整され冷暖房負荷が変わ
っても安定した冷暖房能力が得られ、且つこの冷媒調整
容器を吐出管に開閉弁を介して接続するか、冷媒調整容
器に加熱器を設けるか、冷媒調整容器とユニット間配管
との間の液管に冷媒圧力調整弁を設けることにより、一
室冷房二室暖房運転時において冷媒調整容器に冷媒が溜
まり込み過ぎて冷房能力が低下するのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す冷暖房装置の冷媒回
路図、第２図は本発明の第２実施例を示す冷暖房装置の
冷媒回路図、第３図は本発明の第３実施例を示す冷暖房
装置の冷媒回路図である。 （１）……室外ユニット、（２）……圧縮機、（3a）
（3b）……室外熱交換器、（5a）（5b）（5c）……室内
ユニット、（6a）（6b）（6c）……室内熱交換器、
（７）……冷媒吐出管、（８）……冷媒吸込管、（9a）
（10a），（9b）（10b）……切換弁、（11）……ユニッ
ト間配管、（12）……高圧ガス管、（13）……低圧ガス
管、（15）……冷媒調整容器、（16）……液管、（17
a）（18a），（17b）（18b），（17c）（18c）……切換
弁、（19a）（19b）（19c）……冷媒減圧器、（２）…
…開閉弁、（27）……加熱器、（28）……冷媒圧力調整
弁。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と室外熱交換器とを内蔵した室外ユ
   ニットと、室内熱交換器を内蔵した複数台の室内ユニッ
   トとをユニット間配管で接続した冷暖房装置において、
   室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管
   とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管
   を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、前記吸込
   管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱交換器の他端
   と冷媒調整容器を介して接続された液管とで構成して、
   各室内熱交換器の一端を前記高圧ガス管と低圧ガス管と
   に切換弁を介して分岐接続すると共に各室内熱交換器の
   他端を前記液管に冷媒減圧器を介して接続し、前記冷媒
   調整容器を前記吐出管に開閉弁を介して接続したことを
   特徴とする冷暖房装置。
2. 【請求項２】圧縮機と室外熱交換器とを内蔵した室外ユ
   ニットと、室内熱交換器を内蔵した複数台の室内ユニッ
   トとをユニット間配管で接続した冷暖房装置において、
   室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管
   とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管
   を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、前記吸込
   管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱交換器の他端
   と冷媒調整容器を介して接続された液管とで構成して、
   各室内熱交換器の一端を前記高圧ガス管と低圧ガス管と
   に切換弁を介して分岐接続すると共に各室内熱交換器の
   他端を前記液管に冷媒減圧器を介して接続し、前記冷媒
   調整容器に加熱器を設けたことを特徴とする冷暖房装
   置。
3. 【請求項３】圧縮機と室外熱交換器とを内蔵した室外ユ
   ニットと、室内熱交換器を内蔵した複数台の室内ユニッ
   トとをユニット間配管で接続した冷暖房装置において、
   室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管
   とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管
   を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、前記吸込
   管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱交換器の他端
   と冷媒調整容器を介して接続された液管とで構成して、
   各室内熱交換器の一端を前記高圧ガス管と低圧ガス管と
   に切換弁を介して分岐接続すると共に各室内熱交換器の
   他端を前記液管に冷媒減圧器を介して接続し、前記冷媒
   調整容器とユニット間配管との間の液管に冷媒圧力調整
   弁を設けたことを特徴とする冷暖房装置。