JP2863245B2 - 多室冷暖房装置 - Google Patents

多室冷暖房装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は多室冷暖房装置の冷媒サイクルに関するもの
である。
従来の技術 従来、冷媒サイクルを熱源側と利用側に分離した多室
冷暖房装置は、特開昭62−272040号公報に表され第2図
のように示されている。
第2図は従来の多室冷暖房装置の冷媒サイクルを示す
ものである。第2図において、11は圧縮機、12は四方
弁、13は熱源側熱交換器、14は冷房用減圧装置、15は暖
房用減圧装置、16は暖房時冷房用減圧装置14を閉成する
逆止弁、17は冷房時暖房用減圧装置15を閉成する逆止
弁、18は第1補助熱交換器でこれらを環状に連接し、熱
源側冷媒サイクルを形成している。19は第2補助熱交換
器で第1補助熱交換器18と熱交換するように一体に形成
されている。20は冷媒量調整タンクで冷房時と暖房時の
冷媒量を調整している。21は冷媒搬送装置で冷房時と暖
房時で冷媒の流出方向が反対となる可逆特性をもってお
り、これら室外ユニットfに収納されている。22a,22b
は利用側熱交換器で室内ユニットg,g′に収納され接続
配管i,i′,j,j′で室外ユニットfと接続されている。
前記第2補助熱交換器19と冷媒量調整タンク20,冷媒搬
送装置21,利用側熱交換器22a,22bおよび接続配管i,i′,
j,j′を環状連接し利用側冷媒サイクルを形成してい
る。
以上のように構成された多室冷暖房装置について、そ
の動作を説明する。
冷房運転時は図中実線の冷媒サイクルとなり、熱源側
冷媒サイクルでは、圧縮機11からの高温高圧ガスは四方
弁12を通り熱源側熱交換器13で放熱して凝縮液化し、逆
止弁16を通って冷房用膨脹弁14で減圧され第1補助熱交
換器18で蒸発して四方弁12を通り圧縮機12へ循環する。
この時利用側冷媒サイクルの第2補助熱交換器19と前記
第1補助熱交換器18が熱交換し、利用側冷媒サイクル内
のガス冷媒が冷却されて液化し、冷媒量調整タンク20を
通って冷媒搬送装置21に送られ、この冷媒搬送装置21に
よって接続配管i,jを通って利用側熱交換器22a,22bへ送
られて吸熱蒸発し、ガス化して接続配管i′,j′を通っ
て第2補助熱交換器19に循環することになる。
一方、暖房運転時においては、図中破線の冷媒サイク
ルとなり、熱源側冷媒サイクルでは、圧縮機11からの高
温高圧冷媒は四方弁12から第1補助熱交換器18に送ら
れ、放熱して凝縮液化し、逆止弁17から暖房用減圧装置
15で減圧し、熱源側熱交換器13で吸熱蒸発し、四方弁12
を通って圧縮機11へ循環する。この時利用側冷媒サイク
ルの第2補助熱交換器19と前記第1補助熱交換器18が熱
交換し、利用側冷媒サイクル内の液冷媒が加熱されてガ
ス化し、接続配管i′,j′を通って利用側熱交換器22へ
送られ、暖房して放熱液化し接続配管i,jを通って冷媒
搬送装置21へ送られ、冷媒量調整タンク20から第2補助
熱交換器19へ循環する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成では、各室外ユニット毎の冷
媒搬送装置としているため、室外ユニットと室内ユニッ
トの接続配管が長くなったり、室外ユニットに対して室
内ユニットの台数が多くなれば冷媒搬送装置の能力不足
となる。従って各室内ユニットの能力低下や能力制御が
不安定になる。また各室外ユニット内の第2補助熱交換
器や冷媒搬送装置及び各室内ユニットへの冷媒流量が不
均一となり、熱源側及び利用側サイクルの効率が低下す
る課題を有していた。
本発明は上記課題に鑑み室外ユニットと室内ユニット
の配管長さが長くなったり、室外ユニットと室内ユニッ
トのアンバランス運転になっても冷媒搬送装置の能力を
最適に調整し、システムを常に安定させた運転ができる
とともに各室外ユニット及び室内ユニットへの冷媒流量
を最適に調整しシステムを高効率で運転する多室冷暖房
装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の多室冷暖房装置
は、圧縮機,熱源側熱交換器,減圧装置および第1補助
熱交換器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイクルと、
この第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換する第2補
助交換器,冷媒搬送装置,第2補助熱交換器に冷媒を流
通する第2補助熱交換器第1接続管と連通する第1集合
主管,第2補助熱交換器第2接続管と冷媒搬送装置に冷
媒を流通する冷媒搬送装置第1接続管とを集合する第2
集合主管および冷媒搬送装置第2の接続管と連通する第
3集合主管を有する複数の室外ユニットと、前記各室外
ユニットの第1集合主管を連接して第1集合管を形成す
る第1集合補助管と、前記各室外ユニットの第3集合主
管を連接し第3集合管を形成する第3集合補助管と、前
記各室外ユニットの第2集合主管を連接し第2集合管を
形成する第2集合補助管と、前記各第2補助熱交換器,
前記第1集合管,各室内ユニットに設けられている複数
の利用側熱交換器,前記第3集合管,各冷媒搬送装置お
よび前記第2集合管を連接してなる利用側冷媒サイクル
と、前記第2補助熱交換器第2接続管に第2補助熱交換
器への冷媒流量を制御する第2補助熱交換器流動制御弁
と冷媒搬送装置第1接続管に冷媒搬送装置への冷媒流量
を制御する冷媒搬送装置流量制御弁と、利用側熱交換器
への冷媒流量を制御する室内流量制御弁とを備えたもの
である。
作用 本発明は上記した構成によって、室外ユニットと室内
ユニットの配管長さや室外ユニットと室内ユニットの運
転状況に最適な冷媒搬送能力及び冷媒流量に調整できる
こととなる。
実施例 以下本発明の一実施例の多室冷暖房装置について、図
面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の多室冷暖房装置の冷媒サイクル図で
あるが、従来例とほぼ同一でありここでは変わっている
所だけを説明する。
室外ユニットf,f′内の第2補助熱交換器19と冷媒搬
送装置21は分離されており、それぞれ第2補助熱交換器
第1接続管19aと第2接続管19b及び冷媒搬送装置第1接
続管21aと第2接続管21bが設けられている。
また、前記第2補助熱交換器第1接続管19aと連通す
る第1集合主管23aと、前記第2補助熱交換器第2接続
管19bと冷媒搬送装置第1接続管21aを集合する第2集合
主管23bと、前記冷媒搬送装置第2接続管21bと連通する
第3集合主管23cを備え、第1集合補助管24aで各第1集
合主管23aを連接し第1集合管25aを形成し、第2集合補
助管24bで各第2集合主管23bを連接し第2集合管25bを
形成し、第3重合補助管24cで各第3集合主管23cを連接
し第3集合管25cを形成している。また前記第1集合管2
5aと第3集合管25cの一端には接続配管i,i′がそれぞれ
連通し、他端は封止している。
また、第2補助熱交換器第2接続管19bには第2補助
熱交換器19への冷媒流量を制御する第2補助熱交換器流
量制御弁26と、冷媒搬送装置第1接続管21aには冷媒搬
送装置21への冷媒流量を制御する冷媒搬送装置流量制御
弁27と、利用側熱交換器22a,22bへの冷媒流量を制御す
る室内流量制御弁28a,28bを備えている。
動作についても従来例とほぼ同一であるが、変わって
いる利用側冷媒サイクルについて説明する。
冷媒運転時は各第2補助熱交換器19で第1補助熱交換
器18と熱交換された多液冷媒は冷媒調整タンク20から第
2補助熱交換器第2接続管19bを通って第2集合管25bに
一旦集合される。この時第2補助熱交換器流量制御弁26
で各第2補助熱交換器19への冷媒流量を最適化させ、熱
交換量を最適制御している。集合された多液冷媒は第2
集合管25bから冷媒搬送装置第1接続管21aを通って各冷
媒搬送装置21に流通し、冷媒搬送装置第2接続管21bか
ら第3集合管25cへ送られる。この時冷媒搬送装置流量
制御弁27で各冷媒搬送装置21への冷媒流量をそれぞれの
必要熱量に応じた最適化制御を行なっている。前記第3
集合管25cから接続配管i,i′を通って室内流量制御弁28
a,28bにより最適流量制御され利用側熱交換器22a,22bに
送られ蒸発冷房を行ない少液冷媒となり、接続配管
i′,i′を通って第1集合管25aへ流通し、この第1集
合管25aから第2補助熱交換器第1接続管19aを通って各
第2補助熱交換器へ循環する。
暖房については逆の流れでありここでは省略する。
以上のように本実施例によれば、各室外ユニットに冷
媒搬送装置と第2補助熱交換器を分離して備え、それぞ
れの接続管を設け、第2補助熱交換器に冷媒を流通する
第2補助熱交換器第1接続管と連通する第1集合主管,
第2補助熱交換器第2接続管と冷媒搬送装置に冷媒を流
通する冷媒搬送装置第1接続管とを集合する第2集合主
管および冷媒搬送装置第2接続管と連通する第3集合主
管を有する複数の室外ユニットと、前記各室外ユニット
の第1集合主管を連接して第1集合管を形成する第1集
合補助管と、前記各室外ユニットの第3集合主管を連接
し第2集合管を形成する第2集合補助管と、前記各第2
補助熱交換器,前記第1集合管,各室内ユニットに設け
られている複数の利用側熱交換器,前記第3集合管,各
冷媒搬送装置及び前記第2集合管を連接してなる利用側
冷媒サイクルと、前記第2補助熱交換器第2接続管に第
2補助熱交換器への冷媒流量を制御する第2補助熱交換
器流量制御弁と冷媒搬送装置第1接続管に冷媒搬送装置
への冷媒流量を制御する冷媒搬送装置流量制御弁と、利
用側熱交換器への冷媒流量を制御する室内流量制御弁と
を備えたので、室外ユニットの運転台数や室外ユニット
と室内ユニットの配管長さや室内ユニットの運転台数及
び室内外負荷に合った最適な冷媒搬送装置の運転容量を
選択できる。従って冷媒搬送装置の能力不足による室内
ユニットの能力低下がなく能力制御も安定し、システム
の効率的な運転が可能となる。
また、各流量制御弁により各第2補助熱交換器,冷媒
搬送装置及び各室内ユニットへの冷媒流量が必要量だけ
最適化分流されシステムを高効率で運転することができ
る。
さらに、各室外ユニットの内部に各集合主管を設けて
いるので、現地での設置工事においては各集合補助管を
接続するだけであり、各集合管を形成することができ
る。従って設置工事が簡単になるとともに設置スペース
が小さくなる。
なお本実施例では室外ユニットを2台としているが何
台でもよく、能力の違う冷媒搬送装置を備えてもよいこ
とは言うまでもない。
また、前記第2集合管と第3集合管に別設置の冷媒搬
送装置を設けることによりさらに冷媒搬送装置の増強も
できる効果がある。
発明の効果 以上のように本発明の多室冷暖房装置は、圧縮機,熱
源側熱交換器,減圧装置および第1補助熱交換器を環状
に連接してなる熱源側冷媒サイクルと、この第1補助熱
交換器と一体に形成し熱交換する第2補助熱交換器,冷
媒搬送装置,第2補助熱交換器に冷媒を流通する第2補
助熱交換器第1接続管と連通する第1集合主管,第2補
助熱交換器第2接続管と冷媒搬送装置に冷媒を流通する
冷媒搬送装置第1接続管とも集合する第2集合主管およ
び冷媒搬送装置第2接続管と連通する第3集合主管を有
する複数の室外ユニットと、前記各室外ユニットの第1
集合主管を連接して第1集合管を形成する第1集合補助
管と、前記各室外ユニットの第3集合主管を連接し第3
集合管を形成する第3集合補助管と、前記各室外ユニッ
トの第2集合主管を連接し第2集合管を形成する第2集
合補助管と、前記各第2補助熱交換器,前記第1集合
管,各室内ユニットに設けられている複数の利用側熱交
換器,前記第3集合管,各冷媒搬送装置及び前記第2集
合管を連接してなる利用側冷媒サイクルと、前記第2補
助熱交換器第1接続管に第2補助熱交換器への冷媒流量
を制御する第2補助熱交換器流量制御弁と冷媒搬送装置
第1接続管に冷媒搬送装置への冷媒流量を制御する冷媒
搬送装置流量制御弁と、利用側熱交換器への冷媒流量を
制御する室内流量制御弁とを備えたので、室外ユニット
の運転台数や室外ユニットと室内ユニットの配管長さや
室内ユニットの運転台数及び室内外負荷に合った最適な
冷媒搬送装置の運転容量を選択できる。従って冷媒搬送
装置の能力不足による室内ユニットの能力低下がなく能
力制御も安定し、システムの効率的な運転が可能とな
る。
また各流量制御弁により各第2補助熱交換器,冷媒搬
送装置及び各室内ユニットへの冷媒流量が必要量だけ最
適化分流されシステムを高効率で運転することができ
る。
さらに、各室外ユニットの内部に各集合主管を設けて
いるので、現地での設置工事においては各集合補助管を
接続するだけであり各集合管を形成することができる。
従って設置工事が簡単になるとともに設置スペースが小
さくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における多室冷暖房装置の冷
媒サイクル図、第2図は従来の多室冷暖房装置の冷媒サ
イクル図である。 13……熱源側熱交換器、18……第1補助熱交換器、19…
…第2補助熱交換器、19a……第2補助熱交換器第1接
続管、19b……第2補助熱交換器第2接続管、21……冷
媒搬送装置、21a……冷媒搬送装置第1接続管、21b……
冷媒搬送装置第2接続管、22a,22b……利用側熱交換
器、23a……第1集合主管、23b……第2集合主管、23c
……第3集合主管、24a……第1集合補助管、24b……第
2集合補助管、24c……第3集合補助管、25a……第1集
合管、25b……第2集合管、25c……第3集合管、26……
第2補助熱交換器流量制御弁、27……冷媒搬送装置流量
制御弁、28a,28b……室内流量制御弁、f,f′……室外ユ
ニット、g,g′……室内ユニット。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機,熱源側熱交換器,減圧装置および
    第1補助熱交換器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイ
    クルと、この第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換す
    る第2補助熱交換器,冷媒搬送装置,第2補助熱交換器
    に冷媒を流通する第2補助熱交換器第1接続管と連通す
    る第1集合主管,第2補助熱交換器第2接続管と冷媒搬
    送装置に冷媒を流通する冷媒搬送装置第1接続管とを集
    合する第2集合主管および冷媒搬送装置第2接続管と連
    通する第3集合主管を有する複数の室外ユニットと、前
    記各室外ユニットの第1集合主管を連接して第1集合管
    を形成する第1集合補助管と、前記各室外ユニットの第
    3集合主管を連接し第3集合管を形成する第3集合補助
    管と、前記各室外ユニットの第2集合主管を連接し第2
    集合管を形成する第2集合補助管と、前記各第2補助熱
    交換器,前記第1集合管,各室内ユニットに設けられて
    いる複数の利用側熱交換器,前記第3集合管,各冷媒搬
    送装置及び前記第2集合管を連接してなる利用側冷媒サ
    イクルと、前記第2補助熱交換器第2接続管に第2補助
    熱交換器への冷媒流量を制御する第2補助熱交換器流量
    制御弁と冷媒搬送装置第1接続管に冷媒搬送装置への冷
    媒流量を制御する冷媒搬送装置流量制御弁と、利用側熱
    交換器への冷媒流量を制御する室内流量制御弁とを備え
    た多室冷暖房装置。
  2. 【請求項2】圧縮機に能力制御圧縮機を搭載した請求項
    1記載の多室冷暖房装置。
  3. 【請求項3】熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒サイクル
    の使用冷媒の異なる請求項1記載の多室冷暖房装置。
  4. 【請求項4】第1補助熱交換器と第2補助熱交換器に積
    層式熱交換器を使用した請求項1記載の多室冷暖房装
    置。
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