JP2944507B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱源機１台に対
して複数台の室内機を接続する多室型ヒートポンプ式空
気調和装置で各室内機毎に冷暖房を選択的に、かつ一方
の室内機では冷房、他方の室内機では暖房を同時に行う
ことができる空気調和装置、とくに冷媒流量制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のヒートポンプ式空気調和装
置の一例を示す全体構成図であり、図において１は圧縮
機、２は４方弁、３は熱源機側熱交換器、４はアキュム
レータ、５は室内側熱交換器、６は第１の接続配管、７
は第２の接続配管、９は第１の流量制御装置である。

【０００３】つぎに、従来の空気調和装置の動作につい
て説明する。まず、冷房運転をする場合には、圧縮機１
より吐出された高温高圧冷媒ガスは、４方弁２を通り熱
源機側熱交換器３で空気と熱交換して凝縮液化された
後、第２の接続配管７を通り室内機へ流入し、第１の流
量制御装置９により低圧まで減圧されて室内側熱交換器
５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され、室内を冷
房する。このガス状態となった冷媒は、第１の接続配管
６から４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸
入される循環サイクルを構成し、冷房運転を行う。

【０００４】また、暖房運転をする場合には、圧縮機１
より吐出された高温高圧冷媒ガスは、４方弁２、第１の
接続配管６を通り室内機に流入し、室内側熱交換器５で
室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。こ
の液状態となった冷媒は、第１の流量制御装置９で低圧
の気液二相状態まで減圧され、第２の接続配管７を通り
熱源機側熱交換器３に流入し、空気と熱交換して蒸発し
ガス状態となり、４方弁２、アキュムレータ４を経て圧
縮機１に吸入される循環サイクルを構成し、暖房運転を
行う。

【０００５】図１０は従来のヒートポンプ式空気調和装
置の他の例を示す全体構成図であり、図において２４は
低圧飽和温度検出手段である。従来の空気調和装置で
は、冷房運転をする場合に、低圧飽和温度検出手段２４
の検出温度が所定値に一致するように圧縮機１を容量制
御していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置は
以上のように構成されているので、すべての室内機が冷
房または暖房にしか運転できないため、冷房が必要な場
所で暖房が行われたり、逆に暖房が必要な場所で冷房が
行われる等の不具合があった。特に、大規模なビルに据
え付けた場合、インテリア部とペリメータ部、または一
般事務室とコンピュータルーム等のＯＡ（オフィス・オ
ートメーション）化された部屋とでは、空調の負荷が著
しく異なるため、特に問題となっていた。また、冷房運
転負荷や暖房運転負荷が変動すると、冷媒サイクルの圧
力に変化が生じて冷媒サイクルの乱れが発生してしま
い、安定した運転が一時的に継続できなくなるという不
具合もあった。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、各室内機毎に冷暖房を選択的
に、かつ一方の室内機では冷房、他方の室内機では暖房
が同時に安定して行うことができる冷暖房同時運転可能
な空気調和装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る空気調和装置は、圧縮機、４方弁および熱源機側熱
交換器を有する１台の熱源機と、室内側熱交換器と第１
の流量制御装置とを有する複数台の室内機とを第１およ
び第２の接続配管を介して接続し、熱源機から複数台の
室内機に冷媒を供給して冷暖房運転する空気調和装置に
おいて、複数台の室内機の室内側熱交換器の一方を第１
の接続配管または第２の接続配管に切換可能に接続する
弁装置を備えた第１の分岐部と、複数台の室内機の室内
側熱交換器の他方に第１の流量制御装置を介して接続さ
れ、かつ、第２の流量制御装置を介して第２の接続配管
に接続してなる第２の分岐部と、熱源機側熱交換器が凝
縮器となる運転時には、凝縮器の冷媒出口側から第２の
接続配管にのみ冷媒を流通させるとともに第１の接続配
管から４方弁側にのみ冷媒を流通させ、かつ、熱源機側
熱交換器が蒸発器となる運転時には、第１の接続配管か
ら蒸発器の冷媒流入側にのみ冷媒を流通させるとともに
４方弁から第２の接続配管にのみ冷媒を流通させる流路
切換装置とを備え、第１の接続配管と第２の接続配管と
を接続し、除霜運転時に開路するバイパス回路を設けた
ものである。

【０００９】この発明の第２の発明に係る空気調和装置
は、上記第１の発明において、第２の分岐部と第１の接
続配管とを接続し、第３の流量制御装置が設けられたバ
イパス配管を備え、除霜運転時に、バイパス配管に設け
られた第３の流量制御装置を開路するものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づき説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１に係る
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、図２乃至図４は図１の実施の形態１における冷暖
房運転時の動作状態を示したものであり、図２は冷房ま
たは暖房のみの運転動作状態図、図３および図４は冷暖
房同時運転の動作を示すもので、図３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、図４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。なお、この実施の形態１
では、熱源機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した場合も同様で
ある。

【００１５】図１において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは
後述するように互いに並列接続された室内機でそれぞれ
同じ構成となっている。Ｅは後述するように、第１の分
岐部、第２の流量制御装置、第２の分岐部、気液分離装
置、熱交換部、第３の流量制御装置、第４の流量制御装
置を内蔵した中継機である。また、１は圧縮機、２は熱
源機の冷媒流通方向を切り換える４方弁、３は熱源機側
熱交換器、４は４方弁２を介して圧縮機１と接続されて
いるアキュムレータで、圧縮機１、４方弁２、熱源機側
熱交換器３およびアキュムレータ４によって熱源機Ａを
構成している。また、５は３台の室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに設
けられた室内側熱交換器、６は熱源機Ａの４方弁２と中
継機Ｅを接続する太い第１の接続配管、６ｂ，６ｃ，６
ｄはそれぞれ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と中
継機Ｅを接続し、第１の接続配管６に対応する室内機側
の第１の接続配管、７は熱源機Ａの熱源機側熱交換器３
と中継機Ｅを接続する第１の接続配管６より細い第２の
接続配管である。また、７ｂ，７ｃ，７ｄはそれぞれ室
内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と中継機Ｅを第１の
接続配管６を介して接続し、第２の接続配管７に対応す
る室内機側の第２の接続配管である。８は室内機側の第
１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄと、第１の接続配管６ま
たは第２の接続配管７側に切り換え可能に接続し、かつ
室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄと第１の接
続配管６、第２の接続配管７のいずれとも流通を閉止す
ることの可能な弁装置としての三方切換弁である。

【００１６】９は室内側熱交換器５に近接して接続さ
れ、冷房時は室内側熱交換器５の出口側のスーパーヒー
ト量により（本実施の形態では後述する第１の弁開度制
御手段５２により）、暖房時は室内側熱交換器５の出口
側サブクール量により制御される第１の流量制御装置
で、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄに接続
される。１０は室内機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ，
６ｄと、第１の接続配管６または、第２の接続配管７に
切り換え可能に接続する三方切換弁８よりなる第１の分
岐部である。１１は室内機側の第２の接続配管７ｂ，７
ｃ，７ｄと第２の接続配管７よりなる第２の分岐部であ
る。１２は第２の接続配管７の途中に設けられた気液分
離装置で、その気相部は三方切換弁８の第１口８ａに接
続され、その液相部は第２の分岐部１１に接続されてい
る。１３は気液分離装置１２と第２の分岐部１１との間
に接続する開閉自在な第２の流量制御装置（ここでは電
気式膨張弁）である。

【００１７】１４は第２の分岐部１１と第１の接続配管
６とを結ぶバイパス配管、１５はバイパス配管１４の途
中に設けられた第３の流量制御装置（ここでは電気式膨
張弁）、１６ａはバイパス配管１４の途中に設けられた
第３の流量制御装置１５の下流に設けられ、第２の分岐
部１１における各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７
ｃ，７ｄの会合部との間でそれぞれ熱交換を行う第２の
熱交換部である。１６ｂ，１６ｃ，１６ｄはそれぞれバ
イパス配管１４の途中に設けられた第３の流量制御装置
１５の下流に設けられ、第２の分岐部１１における各室
内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間でそれ
ぞれ熱交換を行う第３の熱交換部である。

【００１８】１９はバイパス配管１４の第３の流量制御
装置１５の下流および第２の熱交換部１６ａの下流に設
けられ、気液分離装置１２と第２の流量制御装置１３と
を接続する配管との間で熱交換を行う第１の熱交換部、
１７は第２の分岐部１１と第１の接続配管６との間に接
続する開閉自在な第４の流量制御装置（ここでは電気式
膨張弁）である。一方、３２は熱源機側熱交換器３と第
２の接続配管７との間に設けられた第３の逆止弁であ
り、熱源機側熱交換器３から第２の接続配管７へのみ冷
媒流通を許容する。３３は熱源機Ａの４方弁２と第１の
接続配管６との間に設けられた第４の逆止弁であり、第
１の接続配管６から４方弁２へのみ冷媒流通を許容す
る。

【００１９】３４は熱源機Ａの４方弁２と第２の接続配
管７との間に設けられた第５の逆止弁であり、４方弁２
から第２の接続配管７へのみ冷媒流通を許容する。３５
は熱源機側熱交換器３と第１の接続配管６との間に設け
られた第６の逆止弁であり、第１の接続配管６から熱源
機側熱交換器３へのみ冷媒流通を許容する。第３、第
４、第５、第６の逆止弁３２，３３，３４，３５で流路
切換装置４０を構成する。２５は第１の分岐部１０と第
２の流量制御装置１３の間に設けられた第１の圧力検出
手段、２６は第２の流量制御装置１３と第４の流量制御
装置１７との間に設けられた第２の圧力検出手段であ
る。

【００２０】４９は第１の接続配管６と第２の接続配管
７との間を接続するバイパス回路、４８はバイパス回路
４９の配管途中に設けられ、バイパス回路４９の開閉を
制御する第６の電磁開閉弁である。

【００２１】つぎに、この実施の形態１の動作について
説明する。まず、図２を用いて冷房運転のみの場合につ
いて説明する。バイパス回路４９は第６の電磁開閉弁４
８により閉状態となっている。そして、同図に実線矢印
で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒ガス
は４方弁２を通り、熱源機側熱交換器３で室外空気と熱
交換して凝縮液化された後、第３の逆止弁３２、第２の
接続配管７、気液分離装置１２、第２の流量制御装置１
３の順に通り、さらに第２の分岐部１１、室内機側の第
２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄを通り、各室内機Ｂ，
Ｃ，Ｄに流入する。各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入した冷媒
は、後述する流量制御手段５２により制御される第１の
流量制御装置９により低圧まで減圧されて室内側熱交換
器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を冷
房する。

【００２２】このガス状態となった冷媒は、室内機側の
第１の接続配管６ｂ，６ｃ，６ｄ、三方切換弁８、第１
の分岐部１０、第１の接続配管６、第４の逆止弁３３、
熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に
吸入される循環サイクルを構成し、冷房運転を行う。こ
の時、三方切換弁８の第１口８ａは閉路、第２口８ｂと
第３口８ｃは開路されている。この時、第１の接続配管
６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第３
の逆止弁３２、第４の逆止弁３３へ流通する。

【００２３】また、このサイクルの時、第２の流量制御
装置１３を通過した冷媒の一部がバイパス配管１４へ入
り第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧されて第３の
熱交換部１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで第２の分岐部１１の
各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間で
熱交換を行い、第２の熱交換部１６ａで第２の分岐部１
１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会
合部との間で熱交換を行い、さらに第１の熱交換部１９
で第２の流量制御装置１３に流入する冷媒との間で熱交
換を行い、蒸発した冷媒は、第１の接続配管６、第４の
逆止弁３３へ入り、熱源機の４方弁２、アキュムレータ
４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第１、第２、第
３の熱交換部１９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで
熱交換し冷却され、サブクールを充分につけられた第２
の分岐部１１の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，
Ｃ，Ｄへ流入する。

【００２４】次に、図２を用いて暖房運転のみの場合に
ついて説明する。バイパス回路４９は第６の電磁開閉弁
４８により閉状態となっている。そして、同図に点線矢
印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒
ガスは、４方弁２を通り、第５の逆止弁３４、第２の接
続配管７、気液分離装置１２を通り、第１の分岐部１
０、三方切換弁８、室内機側の第１の接続配管６ｂ，６
ｃ，６ｄの順に通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入し、室
内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。

【００２５】この液状態となった冷媒は、各室内側熱交
換器５の出口のサブクール量により制御されてほぼ全開
状態の第１の流量制御装置９を通り、室内機側の第２の
接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄから第２の分岐部１１に流入
して合流し、さらに第４の流量制御装置１７を通る。こ
こで、第１の流量制御装置９または第３、第４の流量制
御装置１５，１７のどちらか一方で低圧の気液二相状態
まで減圧される。低圧まで減圧された冷媒は、第１の接
続配管６を経て熱源機Ａの第６の逆止弁３５、熱源機側
熱交換部３に流入し、ここで室外空気と熱交換して蒸発
しガス状態となった冷媒は熱源機の４方弁２、アキュム
レータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構
成し、暖房運転を行う。この時、三方切換弁８は第２口
８ｂは閉路、第１口８ａと第３口８ｃは開路されてい
る。また、冷媒はこの時、第１の接続配管６が低圧側、
第２の接続配管７が高圧側となるが、それぞれ第６の逆
止弁３５、および第５の逆止弁３４を介して圧縮機１の
吸入側、および圧縮機１の吐出側に連通するため必然的
に第５の逆止弁３４、第６の逆止弁３５へ流通する。

【００２６】次に冷暖房同時運転における暖房主体の場
合について図３を用いて説明する。ここでは、室内機
Ｂ，Ｃの２台が暖房、室内機Ｄ１台が冷房しようとして
いる場合について説明する。バイパス回路４９は第６の
電磁開閉弁４８により閉状態となっている。そして、同
図に点線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温
高圧冷媒ガスは、４方弁２を経て第５の逆止弁３４、第
２の接続配管７を通して中継機Ｅへ送られ、気液分離装
置１２を通り、第１の分岐部１０、三方切換弁８、室内
機側の第１の接続配管６ｂ，６ｃの順に通り、暖房しよ
うとする各室内機Ｂ，Ｃに流入し、室内側熱交換器５で
室内空気と熱交換して凝縮液化され室内を暖房する。

【００２７】この凝縮液化した冷媒は、室内機Ｂ、Ｃの
各室内側熱交換器５の出口のサブクール量により制御さ
れ、ほぼ全開状態の第１の流量制御装置９を通り少し減
圧されて第２の分岐部１１に流入する。この冷媒の一部
は、室内機側の第２の接続配管７ｄを通り、冷房しよう
とする室内機Ｄに入り、後述する第１の弁開度制御手段
５２により制御される第１の流量制御装置９に入り、減
圧された後に、室内側熱交換器５に入って熱交換して蒸
発しガス状態となって室内を冷房し、第１の接続配管６
ｄを経て三方切換弁８を介して第１の接続配管６に流入
する。

【００２８】一方、他の冷媒は第１の圧力検出手段２５
の検出圧力、第２の圧力検出手段２６の検出圧力の圧力
差が所定範囲となるように制御される第４の流量制御装
置１７を通って、冷房しようとする室内機Ｄを通った冷
媒と合流して太い第１の接続配管６を経て、熱源機Ａの
第６の逆止弁３５、熱源機側熱交換器３に流入し、ここ
で室外空気と熱交換して蒸発しガス状態となる。

【００２９】この冷媒は熱源機の４方弁２、アキュムレ
ータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成
し、暖房主体運転を行う。この時、冷房する室内機Ｄの
室内側熱交換器５の蒸発圧力と熱源機側熱交換器３の圧
力差が、太い第１の接続配管６に切り換えるために小さ
くなる。また、この時、室内機Ｂ，Ｃに接続された三方
切換弁８の第２口８ｂは閉路、第１口８ａと第３口８ｃ
は開路されており、室内機Ｄの第１口８ａは閉路、第２
口８ｂ、第３口８ｃは開路されている。また、冷媒はこ
の時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高
圧のため必然的に第５の逆止弁３４、第６の逆止弁３５
へ流通する。

【００３０】このサイクルの時、一部の液冷媒は第２の
分岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，
７ｄの会合部からバイパス配管１４へ入り、第３の流量
制御装置１５で低圧まで減圧されて、第３の熱交換部１
６ｂ，１６ｃ，１６ｄで第２の分岐部１１の各室内機側
の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間で、第２の熱
交換部１６ａで第２の分岐部１１の各室内機側の第２の
接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会合部との間で熱交換し、
さらに第１の熱交換部１９で第２の流量制御装置１３に
流入する冷媒との間で熱交換を行い、蒸発した冷媒は、
第１の接続配管６、第６の逆止弁３５へ入り、熱源機の
４方弁２、アキュムレータ４を経て、圧縮機１に吸入さ
れる。一方、第２、第３の熱交換部１６ａ，１６ｂ，１
６ｃ，１６ｄで熱交換し、冷却され、サブクールを充分
つけられた第２の分岐部１１の冷媒は冷房しようとして
いる室内機Ｄへ流入する。

【００３１】次に、冷暖房同時運転における冷房主体の
場合について図４を用いて説明する。ここでは、室内機
Ｂ，Ｃの２台が冷房、室内機Ｄ１台が暖房しようとして
いる場合について説明する。バイパス回路４９は第６の
電磁開閉弁４８により閉状態となっている。そして、同
図に実線矢印で示すように、圧縮機１より吐出された冷
媒ガスは、４方弁２を経て熱源機側熱交換器３に流入
し、ここで室外空気と熱交換して、二相の高温高圧状態
となる。その後、この二相の高温高圧状態の冷媒は第３
の逆止弁３２、第２の接続配管７を経て、中継機Ｅの気
液分離装置１２へ送られる。ここで、ガス状冷媒と液状
冷媒に分離され、分離されたガス状冷媒は第１の分岐部
１０、三方切換弁８、室内機側の第１の接続配管６ｄの
順に通り、暖房しようとする室内機Ｄに流入し、室内側
熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を
暖房する。さらに、室内側熱交換器５の出口のサブクー
ル量により制御され、ほぼ全開状態の第１の流量制御装
置９を通り、少し減圧されて、高圧と低圧の中間の圧力
（中間圧）となり、第２の分岐部１１に流入する。

【００３２】一方、残りの液状冷媒は第１の圧力検出手
段２５の検出圧力、第２の圧力検出手段２６の検出圧力
によって高圧と中間圧との差を一定とするように制御さ
れる第２の流量制御装置１３を通って、第２の分岐部１
１に流入し、暖房しようとする室内機Ｄを通った冷媒と
合流し、室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃの順に通
り、各室内機Ｂ，Ｃに流入する。各室内機Ｂ，Ｃに流入
した冷媒は、後述する第１の弁開度制御手段５２で制御
される第１の流量制御装置９により、低圧まで減圧され
て、室内空気と熱交換して蒸発し、ガス化され、室内を
冷房する。さらに、このガス状態となった冷媒は室内機
側の第１の接続配管６ｂ，６ｃ、三方切換弁８、第１の
接続配管１０を通り、第１の接続配管６、第４の逆止弁
３３、熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮
機１に吸入される循環サイクルを構成し、冷房主体運転
を行う。

【００３３】また、この時、室内機Ｂ，Ｃに接続された
三方切換弁８の第１口８ａは閉路、第２口８ｂと第３口
８ｃは開路されており、室内機Ｄの第２口８ｂは閉路、
第１口８ａ、第３口８ｃは開路されている。冷媒はこの
時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧
のため必然的に第３の逆止弁３２、第４の逆止弁３３へ
流通する。このサイクルの時、一部の液冷媒は第２の分
岐部１１の各室内機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７
ｄの会合部からバイパス配管１４へ入り、第３の流量制
御装置１５で低圧まで減圧されて、第３の熱交換部１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄで第２の分岐部１１の各室内機側の
第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄとの間で熱交換を行
い、第２の熱交換部１６ａで第２の分岐部１１の各室内
機側の第２の接続配管７ｂ，７ｃ，７ｄの会合部との間
で熱交換を行い、さらに第１の熱交換部１９で第２の流
量制御装置１３に流入する冷媒との間で熱交換を行い、
蒸発した冷媒は第１の接続配管６、第４の逆止弁３３へ
入り熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て、圧縮
機１に吸入される。一方、第１、２、３の熱交換部１
９，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄで熱交換し冷却さ
れサブクールを充分につけられた第２の分岐部１１の冷
媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃへ流入する。

【００３４】ここで、図５に基づいて除霜運転の場合に
ついて説明する。除霜運転を開始すると、第２の接続配
管７と第１の接続配管６とを接続するバイパス回路４９
途中に設けられた第６の電磁開閉弁４８、第２、第３の
流量制御装置１３、１５が開となっているので、除霜運
転開始直後は同図に破線矢印で示すように第２の接続配
管７を満たしていた高温高圧のガス冷媒は大部分がバイ
パス回路４９を通って低圧側に流れ、第４の逆止弁３
３、４方弁２をへてアキュムレータ４に流入し、わずか
な残りが気液分離装置１２、第２、第３の流量制御装置
１３、１５を通って低圧に減圧され、第１の接続配管
６、第４の逆止弁３３、４方弁２を経てアキュムレータ
４に流入する。また、第２の接続配管７のガス冷媒が低
圧側に抜けた後には実線矢印で示すように圧縮機１より
吐出された高温高圧冷媒ガスは４方弁２を通り、熱源機
側熱交換器３で霜と熱交換して凝縮液化された後、第３
の逆止弁３２を通って大部分はバイパス回路４９を経て
低圧まで減圧され、わずかな残りの冷媒は第２の接続配
管７、気液分離装置１２の順に通り、第２の流量制御装
置１３または第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧さ
れ第１の接続配管６を経て熱源機に流入する。バイパス
回路４９を経た冷媒と中継機Ｅを経た冷媒は第４の逆止
弁３３の入口部で合流後、第４の逆止弁３３、４方弁
２、アキュムレータ４を通過して圧縮機１に流入する。

【００３５】このように循環サイクルを形成するので、
除霜運転開始前に第２の接続配管７を満たしていた冷媒
の熱量、第２の接続配管７の熱量、中継機Ｅの熱量を採
熱して早く、確実に熱源機側熱交換器３に着霜した霜を
とかす事ができる。また、除霜運転開始直後には第２の
接続配管７を満たしていた高温高圧のガス冷媒は大部分
がバイパス回路４９を通って低圧側に流れ、第２、第３
の流量制御装置１３、１５を通る冷媒は少ないので高温
高圧のガス冷媒が第２、第３の流量制御装置１３、１５
を通って抜ける音は小さい。しかし中継機Ｅの熱量は充
分に回収することができる。また熱源機側熱交換器３で
霜と熱交換して凝縮液化された冷媒は大部分がバイパス
回路４９を経て低圧まで減圧されるので第２の流量制御
装置１３または第３の流量制御装置１５で低圧まで減圧
される冷媒は少なく、かつ第２、第３の流量制御装置１
３、１５に流入する冷媒は第１、第２の熱交換部１９，
１６ａで充分冷却されて液冷媒となっているので、第
２、第３の流量制御装置１３、１５を通過する冷媒音は
小さい。

【００３６】また除霜運転時、熱源機側熱交換器３で凝
縮液化した冷媒は、大部分がバイパス回路４９を通過す
るが、残りの冷媒は、第３の流量制御装置１５が開路し
ているため、この第３の流量制御装置１５が接続された
バイパス配管１４を通り、中継機Ｅの熱回収を行うこと
ができ除霜性能の向上を図ることができる。

【００３７】このように実施の形態１によれば、１台の
熱源機に対して複数台の室内機を接続し、各室内機毎に
冷暖房を選択的に、かつ、一方の室内機では冷房、他方
の室内機では暖房を同時に行うことができる空気調和装
置が得られる。また、第１の接続配管６と第２の接続配
管７とを接続し、除霜運転時に開路するバイパス回路４
９を設けているので、除霜運転開始直前に第２の接続配
管７を満たしていた冷媒の熱量、第２の接続配管７の熱
量を採熱して、早く、確実に熱源機側熱交換器３に着霜
していた霜をとかすことができる。

【００３８】また、除霜運転開始直後には、第２の接続
配管７を満たしていた高温高圧のガス冷媒は、バイパス
回路４９を通って低圧側に流れ、中継機Ｅでは高温高圧
のガス冷媒が低圧側に抜ける音は皆無で、熱源機側熱交
換器３で霜と熱交換して凝縮液化された冷媒は、バイパ
ス回路４９を経て低圧まで減圧されるので、中継機Ｅで
は冷媒の流動音は皆無であり、除霜運転中の中継機Ｅの
低騒音化が図れる。

【００３９】さらに、一端が第２の分岐部１１に接続さ
れ、他端が第３の流量制御装置１５を介して第１の接続
配管６に接続されたバイパス配管１４を設け、除霜運転
時に、第３の流量制御装置１５を開路とする構成とした
ので、中継機Ｅの熱回収を行うことができ、除霜性能を
向上できる。

【００４０】実施の形態２．上記実施の形態１では、三
方切換弁８を設けて室内機側の第１の接続配管６ｂ，６
ｃ，６ｄと、第１の接続配管６または、第２の接続配管
７に切り換え可能に接続するものとしているが、この実
施の形態２では、図６に示すように、２つの電磁弁３
０，３１の開閉弁を設けて上述したように切り換え可能
に接続するものとし、同様な効果を奏す。

【００４１】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３に係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。図において、５３は室内機の暖房運転負荷が
増加した時、第２の流量制御装置１３の弁開度を暖房運
転負荷の増加量に応じた所定量小さくし、また、暖房運
転負荷が減少した時、第２の流量制御装置１３の弁開度
を、暖房運転負荷の減少量に応じた所定量大きくする第
２の弁開度制御手段である。

【００４２】ここで、実施の形態３における冷房または
暖房のみの運転動作、暖房主体（暖房運転容量が冷房運
転容量より大きい場合）の運転動作および冷房主体（冷
房運転容量が暖房運転容量より大きい場合）の運転動作
は、上記実施の形態１と同様に動作する。

【００４３】つぎに、暖房容量が冷房容量より大きい場
合の、冷房暖房同時運転（暖房主体）における暖房室内
機の台数変化時の、第２の弁開度制御手段５３による第
２の流量制御装置１３の流量制御について説明する。例
えば、室内機Ｂ，Ｃが暖房運転、室内機Ｄが冷房運転し
ている状態では暖房運転部分の流路としては、室内機
Ｂ，Ｃおよび第２の流量制御装置１３の３流路が並列に
存在している。ここで、室内機Ｂが運転を停止した場合
には、室内機Ｂの第１の流量制御装置９が全閉となるた
め、流路は室内機Ｃと第２の流量制御装置１３の２流路
となる。従って、流路が減少するので冷媒の圧力変化が
生じ、冷媒サイクルが乱れることになる。そこで室内機
Ｂが運転を停止した時に、第２の流量制御装置１３の弁
開度を大きくし、流れる流量を大きくして室内機Ｂに流
れていた冷媒を第２の流量制御装置１３に流れるように
し、第１の熱交換部１９にて、凝縮させる。

【００４４】次に室内機Ｂは停止、室内機Ｃは暖房運
転、室内機Ｄが冷房運転している状態では暖房運転部分
の流路としては、室内機Ｃおよび第２の流量制御装置１
３の２流路が並列に存在している。ここで、室内機Ｂ
が、運転を開始した場合には、室内機Ｂの第１の流量制
御装置９が開くため、流路は、室内機Ｂ，Ｃと第２の流
量制御装置１３の３流路となる。従って、流路が増加す
るので冷媒の圧力変化が生じ、冷媒サイクルが乱れるこ
とになる。そこで、室内機Ｂが運転を開始した時に、第
２の流量制御装置１３の弁開度を小さくして流れる流量
を小さくし第２の流量制御装置１３に流れていた冷媒の
１部を室内機Ｂに流れるようにする。

【００４５】このようにして、暖房室内機台数の変化に
対応して第２の弁開度制御手段５３により第２の流量制
御装置１３の流量制御を行う。ここでは、暖房主体の場
合で説明したが、暖房運転、冷房主体運転でも同様の作
用効果が得られる。

【００４６】このように、この実施の形態３によれば、
室内機の暖房運転負荷が増加した時に、第２の流量制御
装置１３の弁開度を暖房運転負荷の増加量に応じた所定
量小さく、かつ、暖房運転負荷が減少した時に、第２の
流量制御装置１３の弁開度を暖房運転負荷の減少量に応
じた所定量大きくする第２の弁開度制御手段５３を設け
ているので、暖房負荷が増減しても、冷媒の急激な圧力
変化を抑え、冷媒サイクルの乱れを防止して安定して運
転を継続できる。さらに、室内機の暖房運転負荷減少時
の圧力上昇による圧縮機１の損傷の危険性がなくなる。

【００４７】実施の形態４．図８ はこの発明の実施の形態４に係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。図において、５４
は、室内機の冷房運転負荷が増加した時、第３の流量制
御装置１５の弁開度を冷房運転負荷の増加量に応じた所
定量小さくし、また、冷房運転負荷が減少した時、第３
の流量制御装置１５の弁開度を冷房運転負荷の減少量に
応じた所定量大きくする第３の弁開度制御手段である。

【００４８】ここで、実施の形態４における冷房または
暖房のみの運転動作、暖房主体の運転動作および冷房主
体の運転動作は、上記実施の形態１と同様に動作する。

【００４９】つぎに、冷房暖房同時運転の冷房主体にお
ける冷房室内機の台数変化時の、第３の弁開度制御手段
５４による流量制御装置１５の流量制御について説明す
る。例えば、室内機Ｄが暖房運転、室内機Ｂ，Ｃが冷房
運転をしている状態では冷房運転部分の流路としては、
室内機Ｂ，Ｃおよび第３の流量制御装置１５の３流路が
並列に存在している。ここで、室内機Ｂが、運転を停止
した場合には、室内機Ｂの第１の流量制御装置９が全閉
となるため、流路は室内機Ｃと第３の流量制御装置１
５、の２流路となる。従って、流路が減少するので冷媒
の圧力変化が生じ、低圧が低下し冷媒サイクルが乱れる
ことになる。そこで、室内機Ｂが運転を停止した時に、
第３の流量制御装置１５の弁開度を大きくして、流れる
流量を大きくし室内機Ｂに流れていた冷媒を第３の流量
制御装置１５に流れるようにし、第１、第２、第３の熱
交換部１６ａ〜１６ｄ，１９にて蒸発させる。

【００５０】つぎに、室内機Ｄは暖房運転、室内機Ｂは
停止、室内機Ｃは冷房運転している状態では冷房運転部
分の流路としては、室内機Ｃおよび第３の流量制御装置
１５の２流路が並列に存在している。ここで、室内機Ｂ
が、冷房運転を開始した場合には室内機Ｂの第１の流量
制御装置９が開くため、流路は、室内機Ｂ，Ｃと第３の
流量制御装置１５の３流路となる。従って、流路が増加
するので、冷媒の圧力変化が生じ、低圧が上昇し冷媒サ
イクルが乱れることになる。そこで、室内機Ｂが運転を
開始した時に、第３の流量制御装置１５の弁開度を小さ
くして、流れる流量を小さくし第３の流量制御装置１５
に流れていた冷媒の１部を室内機Ｂに流れるようにす
る。

【００５１】

【００５２】このようにして、冷房室内機台数の変化に
対応して第３の弁開度制御手段５４により第３の流量制
御装置１５の流量制御を行う。ここでは、冷房主体の場
合で説明したが、冷房運転、暖房主体運転でも同様の作
用効果が得られる。

【００５３】このように、実施の形態４によれば、室内
機の冷房運転負荷が増加した時に、第３の流量制御装置
１５の弁開度を冷房運転負荷の増加量に応じた所定量小
さく、かつ、冷房運転負荷が減少した時に、第３の流量
制御装置１５の弁開度を冷房運転負荷の減少量に応じた
所定量大きくする第３の弁開度制御手段５４を設けてい
るので、冷房負荷が増減しても、冷媒の急激な圧力変化
を抑え、冷媒サイクルの乱れを防止して安定して運転を
継続できる。さらに、室内機の冷房運転負荷減少時の圧
力低下によって吐出温度が上昇することによる圧縮機１
の損傷の危険性がなくなる。

【００５４】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５５】この発明の第１の発明によれば、圧縮機、
４方弁および熱源機側熱交換器を有する１台の熱源機
と、室内側熱交換器と第１の流量制御装置とを有する複
数台の室内機とを第１および第２の接続配管を介して接
続し、熱源機から複数台の室内機に冷媒を供給して冷暖
房運転する空気調和装置において、複数台の室内機の室
内側熱交換器の一方を第１の接続配管または第２の接続
配管に切換可能に接続する弁装置を備えた第１の分岐部
と、複数台の室内機の室内側熱交換器の他方に第１の流
量制御装置を介して接続され、かつ、第２の流量制御装
置を介して第２の接続配管に接続してなる第２の分岐部
と、熱源機側熱交換器が凝縮器となる運転時には、凝縮
器の冷媒出口側から第２の接続配管にのみ冷媒を流通さ
せるとともに第１の接続配管から４方弁側にのみ冷媒を
流通させ、かつ、熱源機側熱交換器が蒸発器となる運転
時には、第１の接続配管から蒸発器の冷媒流入側にのみ
冷媒を流通させるとともに４方弁から第２の接続配管に
のみ冷媒を流通させる流路切換装置とを備え、第１の接
続配管と第２の接続配管とを接続し、除霜運転時に開路
するバイパス回路を設けたので、１台の熱源機に対して
複数台の室内機を接続し、各室内機毎に冷暖房を選択的
に、かつ、一方の室内機では冷房、他方の室内機では暖
房を同時に安定して行うことができる空気調和装置が得
られる。また、除霜運転開始直前に第２の接続配管を満
たしていた冷媒の熱量、第２の接続配管の熱量を採熱し
て、早く、確実に熱源機側熱交換器に着霜していた霜を
溶かすことができる。さらに、除霜運転開始直後には、
第２の接続配管を満たしていた高温高圧のガス冷媒は、
バイパス回路を通って低圧側に流れ、熱源機側熱交換器
で霜と熱交換して凝縮液化された冷媒は、バイパス回路
をへて低圧まで減圧されるので、除霜運転中の低騒音化
が図られる。

【００５６】この発明の第２の発明によれば、上記第１
の発明において、第２の分岐部と第１の接続配管とを接
続し、第３の流量制御装置が設けられたバイパス配管を
備え、除霜運転時に、バイパス配管に設けられた第３の
流量制御装置を開路するようにしたので、除霜運転時、
熱源機側熱交換器で凝縮液化した冷媒は、大部分がバイ
パス回路を通過するが、残りの冷媒がバイパス配管を通
り熱回収を行い、除霜性能の向上を図ることができる。

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置
の冷媒系を中心とする全体構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置
における冷房または暖房のみの運転動作状態を説明する
ための冷媒回路図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置
における暖房主体の運転動作状態を説明するための冷媒
回路図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置
における冷房主体の運転動作状態を説明するための冷媒
回路図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る空気調和装置
における徐霜運転動作状態を説明するための冷媒回路図
である。

【図６】 この発明の実施の形態２に係る空気調和装置
の冷媒系を中心とする全体構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に係る空気調和装置
の冷媒系を中心とする全体構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態４に係る空気調和装置
の冷媒系を中心とする全体構成図である。

【図９】 従来の空気調和装置の一例を示す全体構成図
である。

【図１０】 従来の空気調和装置の他の例を示す全体構
成図である。

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−10415 (32)優先日 平３(1991)１月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−10710 (32)優先日 平３(1991)１月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−10711 (32)優先日 平３(1991)１月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−14031 (32)優先日 平３(1991)２月５日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−14162 (32)優先日 平３(1991)２月５日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−14200 (32)優先日 平３(1991)２月５日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−26000 (32)優先日 平３(1991)２月20日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−26001 (32)優先日 平３(1991)２月20日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−64631 (32)優先日 平３(1991)３月28日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） 前置審査 (72)発明者 河西 智彦 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (72)発明者 高田 茂生 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (72)発明者 亀山 純一 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (56)参考文献 実公 昭56−5727（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 29/00 361 F25B 13/00 104 F25B 29/00 351

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、４方弁および熱源機側熱交換器
   を有する１台の熱源機と、室内側熱交換器と第１の流量
   制御装置とを有する複数台の室内機とを第１および第２
   の接続配管を介して接続し、前記熱源機から前記複数台
   の室内機に冷媒を供給して冷暖房運転する空気調和装置
   において、 前記複数台の室内機の室内側熱交換器の一方を前記第１
   の接続配管または第２の接続配管に切換可能に接続する
   弁装置を備えた第１の分岐部と、前記複数台の室内機の
   室内側熱交換器の他方に第１の流量制御装置を介して接
   続され、かつ、第２の流量制御装置を介して前記第２の
   接続配管に接続してなる第２の分岐部と、 前記熱源機側熱交換器が凝縮器となる運転時には、前記
   凝縮器の冷媒出口側から前記第２の接続配管にのみ冷媒
   を流通させるとともに前記第１の接続配管から４方弁側
   にのみ冷媒を流通させ、かつ、前記熱源機側熱交換器が
   蒸発器となる運転時には、前記第１の接続配管から前記
   蒸発器の冷媒流入側にのみ冷媒を流通させるとともに前
   記４方弁から前記第２の接続配管にのみ冷媒を流通させ
   る流路切換装置とを備え、 前記第１の接続配管と前記第２の接続配管とを接続し、
   除霜運転時に開路するバイパス回路を設けたことを特徴
   とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 第２の分岐部と第１の接続配管とを接続
   し、第３の流量制御装置が設けられたバイパス配管を備
   え、 除霜運転時に、前記バイパス配管に設けられた前記第３
   の流量制御装置を開路することを特徴とする請求項１記
   載の空気調和装置。