JP2917411B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気調和装置に係り、特に複数の利用側熱交
換器により、ビル内のインテリア部とペリメータ部とを
個別に冷房または暖房できるようにした空気調和装置に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、ビルの室内は中央のインテリア部と外壁に面
したペリメータ部とに区分されている。そして、近年で
は中央のインテリア部に配置されるOA機器などの増加に
ともない、インテリア部の冷房の期間が増大しており、
例えば中間期などには外壁に面したペリメータ部を暖房
しながら中央のインテリア部は冷房するようになってい
る。

斯る状況下で使用される従来の空気調和装置は、熱源
側ユニットに複数の利用側ユニットを接続するととも
に、これら利用側ユニットをビルのインテリア部やペリ
メータ部に分けて配置し、かつ利用側ユニット内の利用
側熱交換器を凝縮器または蒸発器として作用させるため
の冷媒流路切換用の切換弁を配設し、この切換弁の切換
によりインテリア部やペリメータ部を個別に冷房または
暖房するようにしている（特開昭63-279063号公報参
照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のものでは、利用側ユニットをイ
ンテリア部とペリメータ部との双方に据付けなければな
らず、広い据付け面積が必要になるという問題がある。
また、ビルの床面積を有効利用するために利用側ユニッ
トをビルの天井裏に据付ければ、利用側熱交換器などの
メンテナンスが困難になるという問題がある。さらに、
利用側ユニットをインテリア部とペリメータ部との双方
に据付けたのでは、メンテナンスの際などに、インテリ
ア部にも入室しなければならず、そこでの機密保持を充
分に保てなくなるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有す
る問題点を解消し、利用側ユニットの据付け面積を少な
くし、かつ利用側ユニットのメンテナンスを簡単にでき
るようにした空気調和装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機及び熱
源側熱交換器が設けられた熱源側ユニットと、複数の利
用側熱交換器が設けられた利用側ユニットとをユニット
間配管で接続し、熱源側熱交換器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、前
記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、前
記熱源側熱交換器と接続された液管とで構成し、各利用
側熱交換器を前記高圧ガス管と前記低圧ガス管とには切
換弁を介して分岐接続すると共に前記液管には冷媒減圧
器を介して接続し、前記複数の利用側熱交換器を前記利
用側ユニット内に複数の通風路を形成して各通風路内に
個別に配設し、各利用側熱交換器で冷却または加熱され
た吹出空気を個別に導出するダクトを前記各通風路にそ
れぞれ接続したことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、利用側ユニット内に複数の通風路を
形成するとともに、この通風路内に利用側熱交換器をそ
れぞれ配設し、これら利用側熱交換器により冷却または
加熱された吹出空気をダクトにより個別に導出するよう
にしたので、それぞれのダクトをビルのインテリア部や
ペリメータ部などに開口させることにより、インテリア
部及びペリメータ部などを同時に冷房または暖房するこ
とができるし、また各部を個別に冷房または暖房するこ
とができる。この利用側ユニットは単一であるので、据
付け面積は少なくなるし、これを床上に設置しておけ
ば、利用側ユニットのメンテナンスは極めて簡単にな
る。

〔実施例〕

以下、本発明による空気調和装置の一実施例を添付図
面を参照して説明する。

第１図において、符号１は熱源側ユニットを示してお
り、この熱源側ユニット１にはユニット間配管３を介し
て利用側ユニット５が接続されている。ユニット間配管
３は２本のガス管と１本の液管とで構成されている。利
用側ユニット５には２本のダクト7,9が接続されてお
り、一方のダクト７はディフューザ13を通じてビルのペ
リメータ部11に開口し、他方のダクト９はディフューザ
17を通じてビルのインテリア部15に開口している。これ
らダクト7,9はビルの天井裏19に敷設され、ペリメータ
部11やインテリア部15にはダクト7,9を通じて冷気また
は暖気が送出されるようになっている。

熱源側ユニット１には、第２図に示すように、圧縮機
21と、気液分離器22と、熱源側熱交換器23とが組み込ま
れ、この熱源側熱交換器23の一端Ａには第１の切換弁25
aと第２の切換弁25bが接続されている。第１の切換弁25
aは圧縮機21の冷媒吐出管27に接続され、第２の切換弁2
5bは同じ圧縮機21の冷媒吸込管28に接続されている。29
は熱源側送風機である。

この熱源側ユニット１には、上述のように、ユニット
間配管３が接続されている。このユニット間配管３は、
液管31と高圧ガス管32と低圧ガス管33とからなり、液管
31は熱源側熱交換器23の他端Ｂに接続される一方で、高
圧ガス管32は冷媒吐出管27に接続され、低圧ガス管33は
冷媒吸込管28に接続されている。また、液管31は途中で
２つに分岐され、一方の分岐液管31aは電動式膨脹弁等
の第１の冷媒減圧器35aを介して2.5馬力の第１の利用側
熱交換器51aに接続され、他方の分岐液管31bは、同じく
電動式膨脹弁等の第２の冷媒減圧器35bを介して7.5馬力
の第２の利用側熱交換器51bに接続されている。

しかして、本実施例によれば、利用側ユニット５には
第１の通風路52aと第２の通風路52bとが形成され、各通
風路52a,52b内には、上述の第１及び第２の利用側熱交
換器51a,51bが分離して配置されている。

第１の利用側熱交換器51aには、第１の低圧ガス用切
換弁37aと第１の高圧ガス用切換弁38aとが接続され、第
１の低圧ガス用切換弁37aは低圧ガス管33から分岐した
分岐低圧ガス管33aに接続されている。第１の高圧ガス
用切換弁38aは高圧ガス管32から分岐した分岐高圧ガス
管32aに接続されている。また、第２の利用側熱交換器5
1bには、第２の低圧ガス用切換弁37bと第２の高圧ガス
用切換弁38bとが接続され、第２の低圧ガス用切換弁37b
は低圧ガス管33から分岐した分岐低圧ガス管33bに接続
され、第２の高圧ガス用切換弁38bは高圧ガス管32から
分岐した分岐高圧ガス管32bに接続されている。

また、利用側ユニット５には外気を取り入れるための
外気導入口53が設置されるとともに、この外気導入口53
の両側にはペリメータ部11やインテリア部15の室内空気
を取り入れるためのリターン導入口54a,54bが設置さ
れ、これらの前方には各導入口からの外気と室内空気と
を混合するためのミキシングボックス55が設置されてい
る。このボックス55で混合された混合空気は高性能また
は中性能フィルタ56a,56bを通して清浄化され、通風路5
2a,52b内の利用側熱交換器51a,51bを通り、ここで冷却
または加熱され、冷気または暖気になり、さらに加湿器
57a,57bにより加湿され、利用側送風機59a,59bを通して
上述のダクト7,9に入り、ここからペリメータ部11やイ
ンテリア部15に送出される。

また、この実施例によれば、利用側ユニット５は、第
３図に示すように、ビルの廊下61側の床上に設置されて
いる。これによれば、利用側ユニット５の通風路52a,52
b内に組み込まれた各種の機器類、例えば、フィルタ56
a,56bや、第１及び第２の利用側熱交換器51a,51bや、加
湿器57a,57bや、送風機59a,59bなどは、ビルの廊下61か
ら簡単にメンテナンスすることができる。

次に、この実施例の運転動作を説明する。

ペリメータ部11とインテリア部15とを同時冷房する場
合には、熱源側熱交換器23に接続された第１の切換弁25
aを開にし、第２の切換弁25bを閉にする。また、利用側
熱交換器51a,51bに接続された第１及び第２の低圧ガス
用切換弁37a,37bを開にし、第１及び第２の高圧ガス用
切換弁38a,38bを閉にする。

このように切換弁を開閉操作すると、圧縮機21から吐
出された冷媒は、冷媒吐出管27、第１の切換弁25a、熱
源側熱交換器23と順次流れて、ここで凝縮液化したの
ち、液管31及び分岐液管31a,31bを経て、第１及び第２
の冷媒減圧器35a,35bに分配されて、ここで減圧され
る。その後、第１及び第２の利用側熱交換器51a,51bで
蒸発気化し、第１及び第２の低圧ガス用切換弁37a,37
b、分岐低圧ガス管33a,33b、低圧ガス管33、冷媒吸込管
28及び気液分離器22を順次経て圧縮機21に吸入される。
すなわち同時に冷房する場合には、第１及び第２の利用
側熱交換器51a,51bの双方が蒸発器として作用し、ダク
ト7,9を通じてペリメータ部11とインテリア部15とに冷
気が送出される。

これに対してペリメータ部11とインテリア部15とを同
時に暖房する場合には、弁の開閉操作を上述の同時冷房
の場合とは逆にする。すなわち熱源側熱交換器23に接続
された第１の切換弁25aを閉にし、第２の切換弁25bを開
にする。また、利用側熱交換器51a,51bに接続された第
１及び第２の低圧ガス用切換弁37a,37bを閉にし、第１
及び第２の高圧ガス用切換弁38a,38bを開にする。

このように切換弁を開閉操作すると、圧縮機21から吐
出された冷媒は、冷媒吐出管27、高圧ガス管32、分岐高
圧ガス管32a,32b、第１及び第２の高圧ガス用切換弁38
a,38bを順次経て、第１及び第２の利用側熱交換器51a,5
1bに分配される。ここで凝縮液化したのち、第１及び第
２の冷媒減圧器35a,35bで減圧され、分岐液管31a,31bを
経て液管31で合流され、その後、熱源側熱交換器23で蒸
発気化したのち、第２の切換弁25b、冷媒吸込管28及び
気液分離器22を順次経て圧縮機21に吸入される。これに
よれば同時暖房の場合には、第１及び第２の利用側熱交
換器51a,51bの双方が凝縮器として作用するので、ダク
ト7,9を通じてペリメータ部11とインテリア部15とに暖
気が送出される。

また、この実施例によれば、弁の開閉操作により冷暖
房同時の運転を行うことができる。

例えば、中間期において外壁に面したペリメータ部11
を暖房しながら中央のインテリア部15を冷房する場合に
は、熱源側熱交換器23に接続された第１の切換弁25aを
開にし、第２の切換弁25bを閉にする。また、利用側熱
交換器51a,51bに接続された第２の低圧ガス用切換弁37b
及び第１の高圧ガス用切換弁38aを開にするとともに、
第１の低圧ガス用切換弁37a及び第２の高圧ガス用切換
弁38bを閉にする。

これによれば圧縮機21から吐出された冷媒は、その一
部が、冷媒吐出管27、第１の切換弁25a、熱源側熱交換
器23と順次流れるとともに、残りの冷媒は、冷媒吐出管
27、高圧ガス管32、分岐高圧ガス管32a、第１の高圧ガ
ス用切換弁38a、第１の利用側熱交換器51aと順次流れ、
それぞれの熱交換器23,51aで凝縮液化される。熱交換器
23,51aで液化された冷媒は、液管31で合流して分岐液管
31bに流入し、第２の冷媒減圧器35bに分配されて、ここ
で減圧される。その後、第２の利用側熱交換器51bで蒸
発気化し、第２の低圧ガス用切換弁37b、分岐低圧ガス
管33b、低圧ガス管33を順次経て、さらには冷媒吸込管2
8及び気液分離器22を経て圧縮機21に吸入される。

すなわちペリメータ部11を暖房しながら中央のインテ
リア部13を冷房する場合には、第１の利用側熱交換器51
aを凝縮器として作用させながら、第２の利用側熱交換
器51bを蒸発器として作用させるので、ペリメータ部11
にはダクト７を通じて暖気が送出され、インテリア部15
にはダクト９を通じて冷気が送出される。

かかる運転時、第１の利用側熱交換器51aの凝縮能力
は2.5馬力で、第２の利用側熱交換器51bの蒸発能力7.5
馬力と比較して凝縮能力が不足しており、この不足して
いる凝縮能力は熱源側熱交換器23で補われている。

これに対してペリメータ部11を冷房しながら中央のイ
ンテリア部15を暖房する場合には上述と全く逆の弁開閉
操作を行う。

熱源側熱交換器23に接続された第１の切換弁25aを閉
にし、第２の切換弁25bを開にする。また、利用側熱交
換器51a,51bに接続された第２の低圧ガス用切換弁37b及
び第１の高圧ガス用切換弁38aを閉にするとともに、第
１の低圧ガス用切換弁37a及び第２の高圧ガス用切換弁3
8bを開にする。

これによれば圧縮機21から吐出された冷媒は、冷媒吐
出管27、高圧ガス管32、分岐高圧ガス管32b、第２の高
圧ガス用切換弁38b、第２の利用側熱交換器51bと順次流
れ、ここで凝縮液化される。第２の利用側熱交換器51b
で液化された冷媒は、第２の冷媒減圧器35bに分配さ
れ、ここで減圧されて分岐液管31b及び液管31に流入す
る。この液管31中の液冷媒の一部は、第１の利用側熱交
換器51aで蒸発気化され、第１の低圧ガス用切換弁37a、
分岐低圧ガス管33a、低圧ガス管33を順次経て、さらに
は冷媒吸込管28及び気液分離器22を経て圧縮機21に吸入
される。また、液管31中の残りの液冷媒は、熱源側熱交
換器23で蒸発気化され、第２の切換弁25b、冷媒吸込管2
8及び気液分離器22を経て圧縮機21に吸入される。

すなわちペリメータ部11を冷房しながら中央のインテ
リア部15を暖房する場合には、第１の利用側熱交換器51
aを蒸発器として作用させながら、第２の利用側熱交換
器51bを凝縮器として作用させるので、ペリメータ部11
にはダクト７を通じて冷気が送出され、インテリア部15
にはダクト９を通じて暖気が送出される。

かかる運転時、第１の利用側熱交換器51aの蒸発能力
は2.5馬力で、第２の利用側熱交換器51bの凝縮能力7.5
馬力と比較して蒸発能力が不足しており、この不足して
いる蒸発能力は熱源側熱交換器23で補われている。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、
利用側ユニット５内に複数の通風路52a,52bを形成し、
これら通風路52a,52b内に利用側熱交換器51a,51bをそれ
ぞれ配置し、これら利用側熱交換器51a,51bを通じて冷
却または加熱された吹出空気を個別に導出するダクト7,
9を前記各通風路52a,52bに接続したので、第１及び第２
の利用側熱交換器51a,51bのメンテナンスを１か所で集
中的に行なうことができ、しかも熱源側ユニット１には
１つの利用側ユニット５を接続するだけでよいので、そ
の据付け面積を少なくすることができる。また、ビルの
天井裏19にはダクト7,9を配置し、利用側ユニット５は
床上に設置したので、利用側ユニット５のメンテナンス
をきわめて簡単に行うことができる。

また、この実施例によれば、第１及び第２の切換弁25
a,25bと、第１及び第２の低圧ガス用切換弁37a,37bと、
第１及び第２の高圧ガス用切換弁38a,38bとを開閉操作
することにより、ペリメータ部11やインテリア部15の冷
房、暖房を任意に切換えることができ、また、冷暖房同
時運転時には、第１及び第２の利用側熱交換器51a,51b
のうち、一方の熱交換器で凝縮液化させた冷媒を、他方
の熱交換器で蒸発気化させるようにしているので、効率
よく熱回収が行われ、よって運転効率を向上させること
ができる。なお、これによれば外気導入口53の外気ダン
パ（図示せず）を開くことにより、そこから新鮮空気を
適宜導入することができるし、加湿器57a,57bを作動さ
せることにより空気を適宜加湿することもできる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各利
用側熱交換器を個別に蒸発器または凝縮器として作用さ
せることができ、例えば中間期に必要とされるビルのペ
リメータ部を暖房しながら、インテリア部を冷房する等
のあらゆる運転形態が可能になると共に、熱源側ユニッ
トには１つの利用側ユニットを接続するだけでよいの
で、複数の利用側熱交換器のメンテナンスを１か所で集
中的に行なうことができ、しかも利用側ユニットを、例
えばインテリア部とペリメータ部の双方に設ける必要が
なくなるので、従来のものに比べて、その据付け面積を
少なくすることができる。また、吹出空気を導出するダ
クトはビルの天井裏などに敷設するとともに、利用側ユ
ニットは床上に設置しておけば、そのメンテナンスをき
わめて簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気調和装置の一実施例を示す系
統図、第２図はその冷媒回路図、第３図は本発明による
空気調和装置の配置を示す平面図である。 １……熱源側ユニット、３……ユニット間配管、５……
利用側ユニット、７、９……ダクト、11……ペリメータ
部、15……インテリア部、21……圧縮機、23……熱源側
熱交換器、25a,25b……切換弁、27……冷媒吐出管、28
……冷媒吸込管、29……熱源側送風機、31……液管、32
……高圧ガス管、33……低圧ガス管、35a,35b……冷媒
減圧器、37a,37b……低圧ガス用切換弁、38a,38b……高
圧ガス用切換弁、51a,51b……利用側熱交換器、52a,52b
……通風路、56a,56b……フィルタ、59a,59b……利用側
送風機。

フロントページの続き (72)発明者 田中 幸二 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−274332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180026（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機及び熱源側熱交換器が設けられた熱
   源側ユニットと、複数の利用側熱交換器が設けられた利
   用側ユニットとをユニット間配管で接続し、熱源側熱交
   換器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、前記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、前記熱源側熱交換器と接続され
   た液管とで構成し、各利用側熱交換器を前記高圧ガス管
   と前記低圧ガス管とには切換弁を介して分岐接続すると
   共に前記液管には冷媒減圧器を介して接続し、前記複数
   の利用側熱交換器を前記利用側ユニット内に複数の通風
   路を形成して各通風路内に個別に配設し、各利用側熱交
   換器で冷却または加熱された吹出空気を個別に導出する
   ダクトを前記各通風路にそれぞれ接続したことを特徴と
   する空気調和装置。
2. 【請求項２】前記利用側ユニットを床上に設置したこと
   を特徴とする請求項１記載の空気調和装置。