JP2974179B2 - 多室型空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多室型空気調和機に関
し、各室を各々自在に冷房暖房可能な冷暖同時運転技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビル空調において個別空調が進展
しており、負荷の異なる複数の部屋に対し各室毎に室内
機を設置し、これを１台の室外機に接続するという、特
開平１−２１２８７０号公報において知られるような多
室型空気調和機による個別空調化が進められてきてい
る。

【０００３】以下、図面を参考に従来の技術について、
説明する。図９、図１０において、１は多室型空気調和
機の室外機で、能力可変圧縮機２，四方弁３，室外側熱
交換器４，室外側電動膨張弁５、室外ファン６を設置し
ている。７は室内機で、室外機１に４台並列に接続さ
れ、それぞれ室内側電動膨張弁８，室内側熱交換器９、
室内ファン１０が設置されている。１１は圧力センサー
で、四方弁３と室内側熱交換器９の間の室外機内配管に
設けられている。１２はインバータで圧力センサー１１
の検知圧力により能力可変圧縮機２の周波数を制御す
る。

【０００４】以上のように構成された多室型空気調和機
の動作について説明する。まず冷房運転では、能力可変
圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁３を
通り、室外側熱交換器４に流入し、凝縮液化し室外側電
動膨張弁５を介して、それぞれの室内機７に配管により
分配され室内側電動膨張弁８で減圧され、室外側熱交換
器９で蒸発気化し、再び四方弁３を介して能力可変圧縮
機２に帰る。

【０００５】また暖房運転では、能力可変圧縮機２から
吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁３を介し各室内機
に分配される。冷媒は、室内側熱交換器９で凝縮液化
し、室内側電動膨張弁８を介して、室外側電動膨張弁５
で減圧され、室外側熱交換器４で蒸発気化し、四方弁３
を介して、能力可変圧縮機２にもどる。

【０００６】このとき、能力可変圧縮機２の能力は圧力
センサー１１が、その時の空調負荷に応じて変化する検
出圧力（冷房時は蒸発圧力，暖房時は凝縮圧力）によ
り、あらかじめ決められた所定の圧力となるようインバ
ータ１２が、能力可変圧縮機２の周波数を増減すること
により行なう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、例えば１台の室内機を冷房運転に設定
すると、他の３台についても同一モードである冷房運転
しかできず、冬季のような低外気温時に３台は暖房運転
を行い、熱負荷の大きい１室は冷房運転を行うという、
暖房と冷房の同時運転のニーズには対応できないという
課題を有していた。

【０００８】そこで本発明は、上記従来の課題を解決す
るもので、各室内機の冷房、暖房に必要な凝縮、蒸発能
力に室外側熱交換器の能力を制御し、冷房暖房の同時運
転を可能とするものである。

【０００９】またさらに、冷房暖房の同時運転の快適性
を高めるものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の多室型空気調和機は、能力可変圧縮機、三方
切替機構、第１の室外側熱交換器、第２の室外側熱交換
器、第１の室外側電動膨張弁、第２の室外側電動膨張
弁、第１の室外側二方弁、第２の室外側二方弁、室外フ
ァンを設置した室外機と、室内側電動膨張弁、室内側熱
交換器を設置した複数の室内機と、高圧ガス弁と低圧ガ
ス弁を設置した複数の分岐ユニットからなり、前記分岐
ユニットは高圧ガス管、低圧ガス管、液管により、室外
機に対し並列に接続し、各分岐ユニットと室内機はガス
管と液管により接続する。

【００１１】前記能力可変圧縮機の吐出管と吸入管は、
並列に接続した第１及び第２の室外側熱交換器と三方切
替機構により選択可能に連通するように接続し、第２の
室外側熱交換器と三方切替機構の間に第１の二方弁を設
置し、前記第１の二方弁と第２の室外側熱交換器の間の
配管と前記能力可変圧縮機の吐出管を接続するバイパス
管の途中に第２の二方弁を設け、前記第１、第２の室外
側熱交換器の他端にはそれぞれ、第１、第２の電動膨張
弁を接続し、前記第１、第２の室外側電動膨張弁の他端
を合流接続して液管とし、前記液管を分岐ユニットを経
由して室内機に接続し、前記能力可変圧縮機の吐出管と
吸入管は、それぞれ高圧ガス管と低圧ガス管に接続する
という構成を備えたものである。

【００１２】さらに、能力可変圧縮機の吐出管と吸入管
にそれぞれ設けた吐出圧力検知手段と吸入圧力検知手段
と、能力可変圧縮機の駆動電源周波数を変化するインバ
ータと、第１の室外側電動膨張弁と第２の室外電動膨張
弁をそれぞれ駆動する第１の室外電動膨張弁駆動手段と
第２の室外電動膨張弁駆動手段と、室外ファンを駆動す
る室外ファン駆動手段と、前記吐出圧力検知手段と吸入
圧力制御手段の検知圧力によりインバータ、第１、第２
の室外側電動膨張弁と室外ファン駆動手段へ制御指令を
行う圧力制御手段を設けるという構成を備えたものであ
る。

【００１３】

【作用】上記した構成により本発明の多室型空気調和機
は、室内機毎の冷房暖房運転を可能とし、室内機での冷
暖房の比率が近接し、サイクルに必要とする室外機側熱
交換器の蒸発、凝縮能力が小さくなった場合にも、第２
の室外側熱交換器を第１の二方弁を閉路する事により休
止し、第１の室外側電動膨張弁開度を絞っていくことに
より、熱交換能力を小さくでき、常に最適な状態での運
転を可能とし、更に室内の熱負荷が減少して、能力可変
圧縮機の最低能力を下回り、サイクルの動作点が最適点
からずれる場合には第２の二方弁を開路し、三方切替機
構により第１の熱交換器を吸入管に連通する事で、第２
の熱交換器を凝縮器、第１の熱交換器を蒸発器として動
作させることにより、冷凍サイクルを最適点で動作させ
ることを可能とし、快適性、信頼性を高めるものであ
る。

【００１４】さらに、他の本発明の多室型空気調和機
は、能力可変圧縮機の吐出圧力及び吸入圧力を所定の圧
力に制御するために、冷房主体運転時には能力可変圧縮
機運転周波数により吸入圧力、第１及び第２の室外側電
動膨張弁の開度、室外ファンの回転数により吐出圧力を
制御し、暖房主体運転時には能力可変圧縮機運転周波数
により吐出圧力、第１及び第２の室外側電動膨張弁の開
度、室外ファンの回転数により吸入圧力を制御する事に
より、各室内機の冷房暖房能力を最適に制御し快適性を
高めるものである。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１から図６を参考
に説明する。

【００１６】２０は室外機で能力可変圧縮機２１、四方
弁２２、第１の室外側熱交換器２３、第１の室外側電動
膨張弁２４、第２の室外側熱交換器２５、第２の室外側
電動膨張弁２６、第１の二方弁２７、第２の二方弁２
８、室外ファン２９を設置している。

【００１７】能力可変圧縮機２１の吐出管３０、吸入管
３１はそれぞれ四方弁２２の第１路２２ａ、第３路２２
ｃに接続される。四方弁２２は三方切替機構として機能
させるため、四路のうち第４路２２ｄを封止して用いて
いる。また、第１路２２ａと第３路２２ｃは切り替えに
より、どちらか一方が第２路２２ｂと連通する。

【００１８】第２路２２ｂは、第１の分岐管３２により
分岐し第１の室外側熱交換器２３と第２の室外側熱交換
器２５に接続される。分岐管３２と第２の室外側熱交換
器２５の間には、第１の二方弁２７が設置され冷媒流路
を開閉する。さらに、第１の二方弁と第２の室外側熱交
換器の間の配管３３と吐出管３０の間にはバイパス管３
４、第２の二方弁２８が設置される。

【００１９】第１及び第２の室外側熱交換器２３，２５
はそれぞれ第１及び第２の室外側電動膨張弁２４，２６
を介して第２の分岐管３５に接続される。分岐管３５は
液管３６に接続される。また、吐出管３０は高圧ガス管
３７に、吸入管３１は低圧ガス管３８に接続される。

【００２０】４０は分岐ユニットで、高圧ガス弁４１、
低圧ガス弁４２が設置される。分岐ユニット４０は、高
圧ガス配管４３、低圧ガス配管４４、液配管４５によ
り、複数（例えば４台）が並列に接続される。高圧ガス
弁４１は高圧ガス配管４３に、低圧ガス弁４２は低圧ガ
ス配管４４に接続される。高圧ガス弁４１及び低圧ガス
弁４２は集合管４６に接続される。

【００２１】５０は室内機であり、室内側電動膨張弁５
１、室内側熱交換器５２、室内ファン５３が設置され
る。室内機５０は、分岐ユニット４０に接続される。

【００２２】分岐ユニット４０の集合管４６から室内側
電動膨張弁５１、室内側熱交換器５２、液配管４５と順
次接続される。

【００２３】次に上記構成の動作について冷房運転時よ
り説明する。能力可変圧縮機２１で圧縮された高温高圧
の冷媒ガスは、吐出管３０より、四方弁２２、第１の分
岐管３２で分岐され第１の室外側熱交換器２３、第２の
室外側熱交換器２５にそれぞれ流入する。このとき、第
１の二方弁２７は開路、第２の二方弁２８は閉路してい
る。

【００２４】ここで凝縮液化した液冷媒は、第１の室外
側電動膨張弁２４、第２の室外側電動膨張弁２６を経て
第２の分岐管３５で集合し液管３６から室外機２０を出
て液配管４５により各分岐ユニット４０へ分配される。

【００２５】液冷媒は、各分岐ユニット４０を経由し、
各室内機５０へ達し、ここで室内側電動膨張弁５１で膨
張し、室内側熱交換器５２で蒸発する。

【００２６】蒸発気化した冷媒ガスは、再び分岐ユニッ
ト４０へ戻る。この時、高圧ガス弁４１は閉路、低圧ガ
ス弁４２は開路されており、冷媒は低圧ガス弁４２を通
り、低圧ガス配管４４を流れ、各分岐ユニット４０から
流出してきた冷媒ガスとともに室外機２０に還り、冷媒
ガスは、低圧ガス管３８を経由し、吸入管３１から能力
可変圧縮機２１に吸入される。

【００２７】暖房運転時は、四方弁２２が第１、第２の
室外側熱交換器２３，２５と吸入管３１と連通するよう
に切り替えられる。このため、冷媒は吐出管３０から高
圧ガス管３７を経由し高圧ガス配管４３から各分岐ユニ
ット４０に分配される。このとき、第１の二方弁２７は
開路、第２の二方弁２８は閉路している。

【００２８】この時、高圧ガス弁４１は開路、低圧ガス
弁４２は閉路されており、これにより、冷媒ガスは高圧
ガス弁４１を経由して、室内機５０に到達する。室内機
５０では、冷媒は、室内側熱交換器５２で凝縮液化し、
室内側電動膨張弁５１を経由して、分岐ユニット５０を
経由して、液配管４５により各室内機５０で凝縮液化し
た液冷媒とともに室外機２０へ還る。

【００２９】室外機２０では、液管３６を流れ第２の分
岐管３５で分流された液冷媒が、第１、第２の室外側電
動膨張弁２４，２６により膨張し、第１、第２の室外側
熱交換器２３，２５で蒸発気化し、第１の分岐管３２で
集合した後、四方弁２２を経て、吸入管３１から能力可
変圧縮機２１へと還る。

【００３０】次に冷房主体の冷房暖房同時運転時の動作
について説明する。この時、分岐ユニット４０及び室内
機５０は４台接続され、それぞれに添え字ａ，ｂ，ｃ，
ｄを添付するとし、室内機５０ａを暖房、他の３台を冷
房運転するものとして説明する。

【００３１】室内機５０ａを暖房運転する場合、分岐ユ
ニット４０ａ内の高圧ガス弁４１ａは開路、低圧ガス弁
４２ａは閉路され、他の分岐ユニット４０ｂ，４０ｃ，
４０ｄの高圧ガス弁４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは閉路、低
圧ガス弁４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは開路されている。

【００３２】また四方弁２２は、冷房運転時と同じ開路
に切り替えられている。このとき、第１の二方弁２７は
開路、第２の二方弁２８は閉路している。

【００３３】能力可変圧縮機２１で圧縮された高温高圧
の冷媒ガスは、吐出管３０より、冷房室内機５０ｂ，５
０ｃ，５０ｄに至る冷媒は、四方弁２２、第１の分岐管
３２で分岐され第１の室外側熱交換器２３、第２の室外
側熱交換器２５にそれぞれ流入し、ここで凝縮液化した
液冷媒は、第１の室外側電動膨張弁２４、第２の室外側
電動膨張弁２６を経て第２の分岐管３５で集合し液管３
６から室外機２０を出て液配管４５に流入する。

【００３４】一方、暖房室内機５０ａに至る冷媒は、吐
出管３０から高圧ガス管３７を経由し高圧ガス配管４３
から分岐ユニット４０ａに分配される。この時、高圧ガ
ス弁４１ａは開路、低圧ガス弁４２ａは閉路されてお
り、これにより、冷媒ガスは高圧ガス弁４１ａを経由し
て、室内機５０ａに到達する。室内機５０ａでは、冷媒
は、室内側熱交換器５２ａで凝縮液化し、室内側電動膨
張弁５１ａを経て液配管４５に流入する。

【００３５】この時、第１、第２の室外側熱交換器２
３，２５と室内側熱交換器５２ａは、ともに凝縮器とし
て、冷凍サイクル上並列に接続されている。

【００３６】このように、室外機２０、室内機５０ａで
凝縮された冷媒は、分岐ユニット４０ｂ，４０ｃ，４０
ｄを経由して、室内機５０ｂ，５０ｃ，５０ｄで蒸発液
化し、蒸発した冷媒ガスは、分岐ユニット４０ｂ，４０
ｃ，４０ｄを経由して、室外機２０に還る。

【００３７】室内の冷房負荷が減少し、冷媒の蒸発量に
対して、凝縮量が過剰になった場合は、これを検知し、
第２の室外側電動膨張弁２６が絞られ、冷媒の凝縮量を
減少させる。さらに、冷媒凝縮量が過剰な場合には、第
２の室外側電動膨張弁２６を全閉とするとともに、第１
の二方弁２７を閉路する。これにより、第２の室外側熱
交換器２５は休止状態となり、さらに、凝縮量が過剰な
場合には、第１の電動膨張弁２４を絞ることにより、凝
縮量を調整する。

【００３８】暖房主体の冷房暖房同時運転時について説
明する。室内機５０ａを冷房、他の３台を暖房運転する
ものとして説明する。

【００３９】室内機５０ａを冷房運転する場合、分岐ユ
ニット４０ａ内の高圧ガス弁４１ａは閉路、低圧ガス弁
４２ａは開路され、他の分岐ユニット４０ｂ，４０ｃ，
４０ｄの高圧ガス弁４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは開路、低
圧ガス弁４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは閉路されている。

【００４０】また四方弁２２は、暖房運転時と同じ回路
に切り替えられている。このとき、第１の二方弁２７は
開路、第２の二方弁２８は閉路している。暖房室内機５
０ｂ、５０ｃ，５０ｄに至る冷媒は、吐出管３０から高
圧ガス管３７を経由し高圧ガス配管４３から分岐ユニッ
ト４０ａに分配される。この時、高圧ガス弁４１ａは開
路、低圧ガス弁４２ａは閉路されており、これにより、
冷媒ガスは高圧ガス弁４１ａを経由して、室内機５０
ｂ、５０ｃ，５０ｄに到達する。室内機５０ｂ、５０
ｃ，５０ｄでは、冷媒は、室内側熱交換器５２ｂ，５０
ｃ，５０ｄで凝縮液化し、室内側電動膨張弁５１ｂ，５
０ｃ，５０ｄを経て液配管４５に流入する。

【００４１】この液化した冷媒の一部は、分岐ユニット
４０ａから室内機５０ａへ流れ、室内側電動膨張弁５１
ａで減圧膨張し室内側熱交換器５２ａで蒸発気化する。
気化した冷媒は分岐ユニット４０ａ内の低圧ガス弁４２
ａを通り、低圧ガス配管４４を流れ室外機２０へ帰り、
低圧ガス管３８から吸入管３１により能力可変圧縮機２
１へ吸入される。

【００４２】暖房室内機５０ｂ、５０ｃ，５０ｄで凝縮
した液冷媒の残りは、分岐ユニット４０ｂ、４０ｃ，４
０ｄを経由し液配管４５により室外機２０へ帰る。液冷
媒は液管３６から第２の分岐管３５で分流され、第１、
第２の室外側電動膨張弁２４、２６で減圧膨張され、第
１、第２の室外側熱交換器２３、２５で蒸発気化し四方
弁２２を経由して、吸入管３１により能力可変圧縮機２
１へ吸入される。

【００４３】この時、第１、第２の室外側熱交換器２
３，２５と室内側熱交換器５２ａは、ともに蒸発器とし
て、冷凍サイクル上並列に接続されている。

【００４４】室内の暖房負荷が減少し、冷媒の凝縮量に
対して、蒸発量量が過剰になった場合は、これを検知
し、第２の室外側電動膨張弁２６が絞られ、冷媒の蒸発
量を減少させる。さらに、冷媒蒸発量が過剰な場合に
は、第２の室外側電動膨張弁２６を全閉とするととも
に、第１の二方弁２７を閉路する。これにより、第２の
室外側熱交換器２５は休止状態となり、さらに、蒸発量
が過剰な場合には、第１の電動膨張弁２４を絞ることに
より、蒸発量を調整する。

【００４５】次に、圧縮機最低運転能力を下回る空調負
荷、たとえば能力可変圧縮機２１の能力制御範囲の下限
値が５ｋＷ、冷房負荷が３ｋＷ、暖房負荷が２ｋＷで運
転するような場合について、説明する。

【００４６】室内機５０ａが冷房運転モード、室内機５
０ｂが暖房運転モードで運転しており、それぞれの空調
空間での必要冷房、暖房能力が、能力可変圧縮機２１の
最低運転能力よりも小さい場合、暖房運転時と同様、四
方弁２２が第１の室外側熱交換器２３と吸入管３１と連
通するように切り替えられる。このとき、第１の二方弁
２７は閉路、第２の二方弁２８を開路とするため、第２
の室外側熱交換器２５は、能力可変圧縮機２１の吐出管
３０と連通し、凝縮器として動作し、第１の室外側熱交
換器２３は蒸発器として動作する。

【００４７】このため、冷媒は吐出管３０から高圧ガス
管３７を経由し高圧ガス配管４３から分岐ユニット４０
ｂに分配され、さらに室内機５０ｂで凝縮液化し分岐ユ
ニット４０ｂを経て液配管４５で分岐し一部は分岐ユニ
ット４０ａへ、残りは、液配管４５により室外機２０に
達し、第２の分岐管３５に戻る回路と、吐出管３０から
第２の二方弁２８を経由し、第２の室外側熱交換器２５
において冷媒が凝縮され、第２の室外側電動膨張弁２６
を通り同様に第２の分岐管３５に達する回路を流れる。

【００４８】ここで合流した液冷媒は、第１の室外側電
動膨張弁２４で、減圧され第１の室外側熱交換器２３で
蒸発気化し、分岐管３２から四方弁２２へ流れる。

【００４９】一方、液配管４５で分岐し分岐ユニット４
０ａへ分流した液冷媒は、室内機５０ａで蒸発気化し、
分岐ユニット４０ａを経由して、低圧ガス配管４４によ
り室外機２０に帰る。ここで、第１の室外側熱交換器２
３からの冷媒と合流し、吸入管３１から能力可変圧縮機
２１に吸入される。

【００５０】このとき、第１、第２の室外側電動膨張弁
２４、２６は、能力可変圧縮機２１の最低能力と、室内
機５０ａ、５０ｂの必要とする冷房、暖房能力との能力
差に相当する蒸発、凝縮能力となるに必要な第１、第２
の室外側熱交換器２３、２５の冷媒流量となるように、
開度が設定される。すなわち、前述した例で述べると冷
房能力が３ｋＷ、暖房能力が２ｋＷ、能力可変圧縮機２
１の最低能力が５ｋＷのため、第１、第２の室外側熱交
換器２３、２５へは凝縮能力３ｋＷ、蒸発能力２ｋＷに
なるよう第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の開
度が設定される。

【００５１】次に、本発明の第２の実施例を図７、図８
を参考に説明する。なお、第１の実施例と同じ構成につ
いては、詳細な説明を省略し、同符号を付す。

【００５２】６１は吐出圧力検知手段で、能力可変圧縮
機２１の吐出管３０に設置される。６２は吸入圧力検知
手段で、能力可変圧縮機２１の吸入管３１に設置され
る。６３はインバータで、能力可変圧縮機２１の駆動電
源周波数を変化する事により、能力を変化させる。

【００５３】６４は圧力制御手段、６５は第１の室外側
電動膨張弁駆動手段、６６は第２の室外側電動膨張弁駆
動手段、７１は室外ファン駆動手段である。６７は室外
機制御手段、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄは分岐ユ
ニット制御手段、６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄは室
内機制御手段、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは各室
内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの運転状態を使用
者が操作するリモコンである。

【００５４】室外機制御手段６７は、前記各室内機制御
手段６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄと接続される。ま
た、各室内機制御手段６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ
はそれぞれ対応する分岐ユニット制御手段６９ａ、６９
ｂ、６９ｃ、６９ｄとリモコン７０ａ、７０ｂ、７０
ｃ、７０ｄと接続される。また圧力制御手段６４は、室
外機制御手段６７、室外ファン駆動手段７０、第１、第
２の電動膨張弁駆動手段６５、６６、吸入圧力検知手段
６１、吐出圧力検知手段６２と接続される。

【００５５】次に、動作について説明する。各室内機制
御手段６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄは、リモコン７
０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが操作され、運転状態が
確定された後、冷房、暖房、停止の状態を室外機制御手
段６７に伝送する。室外機制御手段６７は、冷房暖房の
比率を計算する事により、室外機２０が冷房主体、また
は暖房主体のどちらで動作するかを判断する。

【００５６】これより、冷房主体運転の場合について説
明する。圧力制御手段６４は、室外機制御手段６７より
の冷房主体運転である事を伝送により判断すると、イン
バータ６３に運転司令を出し、インバータ６３は所定の
起動運転周波数（例えば６０Ｈｚ）により、能力可変圧
縮機２１を起動する。吐出圧力検知手段６１、吸入圧力
検知手段６２は、能力可変圧縮機２１の吐出、吸入圧力
を検知し、所定の制御インターバル（例えば１０秒）ご
とに圧力制御手段６４に入力する。

【００５７】冷房主体運転時、圧力制御手段６４は、そ
のときの運転条件に最適な吐出吸入圧力を目標値とし、
吸入圧力に対してはインバータ６３の出力周波数、吐出
圧力に対しては、第１、第２の室外側電動膨張弁２４、
２６の弁開度をそれぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆
動手段６５、６６により制御する。

【００５８】ここで、室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃが
冷房運転、室内機５０ｄが暖房運転しているとする。こ
のとき、冷凍サイクル上の凝縮器は、実施例１で説明の
通り、室内側熱交換器５２ｄと、第１、第２の室外側熱
交換器２３、２５が並列となる。このため、凝縮圧力即
ち吐出圧力は、室内側熱交換器５２ｄと、第１、第２の
室外側熱交換器２３、２５の合計凝縮能力により、決定
される。室内機５０ｄの暖房負荷減少により、室内機制
御手段６９ｄが室内側電動膨張弁５１ｄの弁開度を減
じ、室内側熱交換器５２ｄの凝縮能力が小さくなると合
計凝縮能力も小さくなり、このため、吐出圧力が上昇す
る。

【００５９】この吐出圧力の上昇を吐出圧力検知手段６
１が検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段６４は、第
１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の弁開度をそれ
ぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆動手段６５、６６に
より開弁する事により、第１、第２の室外側熱交換器２
３、２５への冷媒循環量を増加する事により、凝縮能力
を増し、吐出圧力を変化前の所定の吐出圧力とし、冷凍
サイクルの運転を継続する（ｓｔｅｐ２，ｓｔｅｐ
４）。

【００６０】室内機５０ｄでの負荷上昇の時も同様に、
吐出圧力の下降を検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段
６４は、第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の弁
開度をそれぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆動手段６
５、６６により閉弁する事により、第１、第２の室外側
熱交換器２３、２５への冷媒循環量を減少する事によ
り、凝縮能力を減らし、吐出圧力を変化前の所定の吐出
圧力とし、冷凍サイクルの運転を継続する（ｓｔｅｐ
２，ｓｔｅｐ４）。

【００６１】前記制御によって、第１、第２の室外側電
動膨張弁２４、２６の開度が上限値、あるいは下限値に
なり、所定の吐出圧力に吐出圧力が一致しない場合、圧
力制御手段６４は室外ファン駆動手段７０に司令を出
し、第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の開度が
上限値の場合には、室外ファン２９の回転数を所定の回
転数だけ上昇し、風量を増す事により、第１、第２の室
外側熱交換器２３、２５の凝縮能力を増加し、反対に第
１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の開度が下限値
の場合には、室外ファン２９の回転数を所定の回転数だ
け減少し、風量を減らす事により、第１、第２の室外側
熱交換器２３、２５の凝縮能力を減少させる（ｓｔｅｐ
３）。

【００６２】一方、冷房運転中の室内機５０ａ、５０
ｂ、５０ｃの冷房負荷変動に対しては、各室内機制御手
段６９ａ、６９ｂ、６９ｃが各室内側電動膨張弁５２
ａ、５２ｂ、５２ｃを負荷に応じて、開閉する。この結
果、全体の冷房能力が大きくなり、能力可変圧縮機２１
の出力よりも大きくなると、吸入圧力は上昇、反対に小
さくなると下降する。この吸入圧力の変化を、吸入圧力
検知手段６２が検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段６
４は、インバータ６３に司令し、目標吸入圧力に対し吸
入圧力が上昇した場合は周波数を上昇、下降した場合は
周波数を下降する事により、吸入圧力を目標吸入圧力に
制御する（ｓｔｅｐ２，ｓｔｅｐ４）。

【００６３】次に、暖房主体運転時の制御について説明
する。圧力制御手段６４は、室外機制御手段６７よりの
暖房主体運転である事を伝送により判断すると、インバ
ータ６３に運転司令を出し、インバータ６３は所定の起
動運転周波数（例えば６０Ｈｚ）により、能力可変圧縮
機２１を起動する。吐出圧力検知手段６１、吸入圧力検
知手段６２は、能力可変圧縮機２１の吐出、吸入圧力を
検知し（ｓｔｅｐ１）、所定の制御インターバル（例え
ば１０秒）ごとに圧力制御手段６４に入力する。

【００６４】暖房主体運転時、圧力制御手段６４は、そ
のときの運転条件に最適な吐出吸入圧力を目標値とし、
吐出圧力に対してはインバータ６３の出力周波数、吸入
圧力に対しては第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２
６の弁開度をそれぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆動
手段６５、６６により制御する（ｓｔｅｐ２，ｓｔｅｐ
４）。

【００６５】ここで、室内機５０ａ、５０ｂ、５０ｃが
暖房運転、室内機５０ｄが冷房運転しているとする。こ
のとき、冷凍サイクル上の蒸発器は、実施例１で説明の
通り、室内側熱交換器５２ｄと、第１、第２の室外側熱
交換器２３、２５が並列となる。このため、蒸発圧力即
ち吸入圧力は、室内側熱交換器５２ｄと、第１、第２の
室外側熱交換器２３、２５の合計蒸発能力により、決定
される。室内機５０ｄの冷房負荷減少により、室内機制
御手段６９ｄが室内側電動膨張弁５１ｄの弁開度を減
じ、室内側熱交換器５２ｄの蒸発能力が小さくなると合
計蒸発能力も小さくなり、このため、吸入圧力が下降す
る。

【００６６】この吸入圧力の下降を吸入圧力検知手段６
２が検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段６４は、第
１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の弁開度をそれ
ぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆動手段６５、６６に
より開弁し、第１、第２の室外側熱交換器２３、２５へ
の冷媒循環量を増加する事により、蒸発能力を増し、吸
入圧力を変化前の所定の吸入圧力とし、冷凍サイクルの
運転を継続する（ｓｔｅｐ２，ｓｔｅｐ４）。

【００６７】室内機５０ｄでの負荷上昇の時も同様に、
吸入圧力の上昇を検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段
６４は、第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の弁
開度をそれぞれ第１、第２の室外電動膨張弁駆動手段６
５、６６により閉弁する事により、第１、第２の室外側
熱交換器２３、２５への冷媒循環量を減少する事によ
り、蒸発能力を減らし、蒸発圧力を変化前の所定の蒸発
圧力とし、冷凍サイクルの運転を継続する（ｓｔｅｐ
２，ｓｔｅｐ４）。

【００６８】前記制御によって、第１、第２の室外側電
動膨張弁２４、２６の開度が上限値、あるいは下限値に
なり、所定の蒸発圧力に蒸発圧力が一致しない場合、圧
力制御手段６４は室外ファン駆動手段７０に司令を出
し、第１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の開度が
上限値の場合には、室外ファン２９の回転数を所定の回
転数だけ上昇し、風量を増す事により、第１、第２の室
外側熱交換器２３、２５の蒸発能力を増加し、反対に第
１、第２の室外側電動膨張弁２４、２６の開度が下限値
の場合には、室外ファン２９の回転数を所定の回転数だ
け減少し、風量を減らす事により、第１、第２の室外側
熱交換器２３、２５の蒸発能力を減少させる（ｓｔｅｐ
３）。

【００６９】一方、暖房運転中の室内機５０ａ、５０
ｂ、５０ｃの暖房負荷変動に対しては、各室内機制御手
段６９ａ、６９ｂ、６９ｃが各室内側電動膨張弁５２
ａ、５２ｂ、５２ｃを負荷に応じて、開閉する。この結
果、全体の暖房能力が大きくなり、能力可変圧縮機２１
の出力よりも大きくなると、吐出圧力は下降、反対に小
さくなると上昇する。この吐出圧力の変化を、吸入圧力
検知手段６２が検知し（ｓｔｅｐ１）、圧力制御手段６
４は、インバータ６３に司令し、目標吐出圧力に対し吐
出圧力が下降した場合は周波数を上昇、上昇した場合は
周波数を下降する事により、吐出圧力を目標吐出圧力に
制御する（ｓｔｅｐ２，ｓｔｅｐ４）。

【００７０】以上のように、第１の本実施例では、室外
機と複数設置した室内機を高圧ガス配管、低圧ガス配
管、液配管をそれぞれ分岐ユニットを介し接続し、第
１、第２の室外側熱交換器を四方弁、第１の二方弁、第
２の二方弁を操作する事により、凝縮器／凝縮器、蒸発
器／蒸発器、蒸発器／凝縮器と切り替え選択し動作させ
るので、各室内機で自由に冷房暖房運転を可能とし、更
に冷暖房負荷が小さく、能力可変圧縮機の能力可変範囲
の下限を下回るような場合に於いても、安定した運転を
継続する事が可能となる。

【００７１】更に第２の実施例に於いては、冷房負荷、
暖房負荷をそれぞれ吸入圧力、吐出圧力により検知し、
主体となる空調負荷を能力可変圧縮機で、従となる空調
負荷を第１、第２の室外側電動膨張弁で制御を行うの
で、常に室内機の空調負荷を検知し、きめ細かな能力制
御が可能となるものである。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の多室型空気調和機
は、能力可変圧縮機、三方切替機構、第１の室外側熱交
換器、第２の室外側熱交換器、第１の室外側電動膨張
弁、第２の室外側電動膨張弁、第１の室外側二方弁、第
２の室外側二方弁、室外ファンを設置した室外機と、室
内側電動膨張弁、室内側熱交換器を設置した複数の室内
機と、高圧ガス弁と低圧ガス弁を設置した複数の分岐ユ
ニットからなり、前記分岐ユニットは高圧ガス管、低圧
ガス管、液管により、室外機に対し並列に接続し、各分
岐ユニットと室内機はガス管と液管により接続する。

【００７３】前記能力可変圧縮機の吐出管と吸入管は、
並列に接続した第１及び第２の室外側熱交換器と三方切
替機構により選択可能に連通するように接続し、第２の
室外側熱交換器と三方切替機構の間に第１の二方弁を設
置し、前記第１の二方弁と第２の室外側熱交換器の間の
配管と前記能力可変圧縮機の吐出管を接続するバイパス
管の途中に第２の二方弁を設け、前記第１、第２の室外
側熱交換器の他端にはそれぞれ、第１、第２の電動膨張
弁を接続し、前記第１、第２の室外側電動膨張弁の他端
を合流接続して液管とし、前記液管を接続し分岐ユニッ
トを経由して室内機に接続し、前記能力可変圧縮機の吐
出管と吸入管は、それぞれ高圧ガス管と低圧ガス管に接
続したという構成を有しているので、各室で要求される
空調状態により、冷房、暖房を自由に設定選択でき、冷
房と暖房の同時運転が可能となる。

【００７４】また、能力可変圧縮機の能力制御範囲の下
限である最低能力を下回るような空調負荷の場合でも室
内機の能力を適当な能力で運転可能であるため、空調設
計の自由度の増大および、きめ細かな空調が実現でき快
適性の面で多大な効果を有する。

【００７５】さらに、能力可変圧縮機の吐出管と吸入管
にそれぞれ設けた吐出圧力検知手段と吸入圧力検知手段
と、能力可変圧縮機の駆動電源周波数を変化するインバ
ータと、第１の室外側電動膨張弁と第２の室外電動膨張
弁をそれぞれ駆動する第１の室外電動膨張弁駆動手段と
第２の室外電動膨張弁駆動手段と、室外ファンを駆動す
る室外ファン駆動手段と、前記吐出圧力検知手段と吸入
圧力制御手段の検知圧力によりインバータ、第１、第２
の室外側電動膨張弁と室外ファン駆動手段へ制御指令を
行う圧力制御手段を設けるという構成を有しているの
で、吐出圧力と吸入圧力により負荷を検知し、どのよう
な空調負荷に於いても各室の冷暖房負荷に最適な冷暖房
運転制御が可能となるため、常に最適な冷凍サイクル条
件で運転可能となるため、各種運転条件下で快適な空調
空間を実現でき快適性の面で多大な効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である多室型空気調和機
の冷凍サイクル図

【図２】同実施例の多室型空気調和機の冷房運転時の冷
媒循環状態を示す冷凍サイクル図

【図３】同実施例の多室型空気調和機の暖房運転時の冷
媒循環状態を示す冷凍サイクル図

【図４】同実施例の多室型空気調和機の冷房主体冷暖同
時運転時の冷媒循環状態を示す冷凍サイクル図

【図５】同実施例の多室型空気調和機の暖房主体冷暖同
時運転時の冷媒循環状態を示す冷凍サイクル図

【図６】同実施例の多室型空気調和機の空調負荷が小さ
いときの冷房主体冷暖同時運転時の冷媒循環状態を示す
冷凍サイクル図

【図７】第２の実施例の多室型空気調和機の制御ブロッ
ク図

【図８】同実施例の運転制御のフローチャート

【図９】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図

【図１０】従来の多室型空気調和機の制御ブロック図

【符号の説明】

２０ 室外機 ２１ 能力可変圧縮機 ２２ 四方弁 ２３ 第１の室外側熱交換器 ２４ 第１の室外側電動膨張弁 ２５ 第２の室外側熱交換器 ２６ 第２の室外側電動膨張弁 ２７ 第１の二方弁 ２８ 第２の二方弁 ２９ 室外ファン ３０ 吐出管 ３１ 吸入管 ３６ 液管 ３７ 高圧ガス管 ３８ 低圧ガス管 ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 分岐ユニット ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 高圧ガス弁 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 低圧ガス弁 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 室内機 ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ 室内側電動膨張弁 ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 室内側熱交換器 ６１ 吐出圧力検知手段 ６２ 吸入圧力検知手段 ６３ インバータ ６４ 圧力制御手段 ６５ 第１の室外側電動膨張弁駆動手段 ６６ 第２の室外側電動膨張弁駆動手段 ６７ 室外機制御手段 ６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ 分岐ユニット制御手
段 ６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ 室内機制御手段 ７１ 室外ファン駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02 102 F25B 13/00 104 F25B 29/00 361

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 能力可変圧縮機、三方切替機構、第１の
   室外側熱交換器、第２の室外側熱交換器、第１の室外側
   電動膨張弁、第２の室外側電動膨張弁、第１の室外側二
   方弁、第２の室外側二方弁、室外ファンを設置した室外
   機と、室内側電動膨張弁、室内側熱交換器を設置した複
   数の室内機と、高圧ガス弁と低圧ガス弁を設置した複数
   の分岐ユニットからなり、前記分岐ユニットは高圧ガス
   管、低圧ガス管、液管により、室外機に対し並列に接続
   し、各分岐ユニットと室内機はガス管と液管により接続
   し、前記能力可変圧縮機の吐出管と吸入管は、並列に接
   続した第１及び第２の室外側熱交換器と三方切替機構に
   より選択可能に連通するように接続し、第２の室外側熱
   交換器と三方切替機構の間に第１の二方弁を設置し、前
   記第１の二方弁と第２の室外側熱交換器の間の配管と前
   記能力可変圧縮機の吐出管を接続するバイパス管の途中
   に第２の二方弁を設け、前記第１、第２の室外側熱交換
   器の他端にはそれぞれ、第１、第２の電動膨張弁を接続
   し、前記第１、第２の室外側電動膨張弁の他端を合流接
   続して液管とし、前記液管を分岐ユニットを経由して室
   内機に接続し、前記能力可変圧縮機の吐出管と吸入管
   は、それぞれ高圧ガス管と低圧ガス管に接続した多室型
   空気調和機。
2. 【請求項２】 能力可変圧縮機の吐出管と吸入管にそれ
   ぞれ設けた吐出圧力検知手段と吸入圧力検知手段と、能
   力可変圧縮機の駆動電源周波数を変化するインバータ
   と、第１の室外側電動膨張弁と第２の室外電動膨張弁を
   それぞれ駆動する第１の室外電動膨張弁駆動手段と第２
   の室外電動膨張弁駆動手段と、室外ファンを駆動する室
   外ファン駆動手段と、前記吐出圧力検知手段と吸入圧力
   制御手段の検知圧力によりインバータ、第１、第２の室
   外側電動膨張弁駆動手段と室外ファン駆動手段へ制御指
   令を行う圧力制御手段を設けた請求項１記載の多室型空
   気調和機。