JPH01127866A - 冷暖同時形多室用空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） １この発明は、冷暖房が同時に可能な多室形空気調和機
に関するものである。

（従来の技術） 第７図は、例えば実公昭５５−２８９９３号公報に開示
された従来のこの種の多室形空気調和機の一例の冷媒回
路図である。室外機５０内には、通常のヒートポンプ形
空気調和機の冷媒回路を持ち、複数ユニット（国側は２
）の室内機５９に接続される液管とガス管とが室内機５
９の数だけ分岐されており、冷房または暖房運転は、四
方弁５２の切換位置により、一義的に決定される。例え
ば、冷房運転時には四方弁５２は実線で示す流れの状態
となり、圧縮機５１から出た高温高圧のガス冷媒は、室
外熱交換器５３に入り、ここで凝縮し、源側分岐回路５
６　ａ　／　５６　ｂを介して、各室内機５９へ冷媒を
供給する。

ついで、各室内機５９内において、絞り装置５８により
減圧され、低圧の２相冷媒となり室内熱交換器５７内で
蒸発し、冷房効果を得ることができる。このような回路
構成における各室内機５９め運転は、一方が冷房モード
運転時、他方は停止または冷房モード運転のいずれかと
なり、−方が冷房モード、他方を暖房モードとすること
はできない。暖房運転時は、前記四方弁５２が破線の流
れ状態となることにより、冷媒回路の流れが逆転するこ
とで可能となるが、やはり、各室内機５９は、互に暖房
と停止のみ可能となることは、冷房モード時の場合と同
様である。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の多室形空気調和機は、以上のように構成されてい
たので、中間期の運転で冷房負荷と暖房負荷とが混在す
る場合には、いずれか一方のモードしか選択できないと
いう問題点があった。

この発明は、以上のような従来例の問題点を解消するた
めになされたもので、多数の室内機ユニットを１つの系
統に接続し、冷／暖房モードのいずれをも任意゛に選択
して運転し得る冷／Ｉｌｌ房モード混在運転可能な多室
用空気調和機の提供を目的としている。

Ｃ問題点を解決するための手段） このため、この発明に係る空気調和機においては、室内
外接続用冷媒配管を、高圧ガス、低圧ガス、ガス／液体
２相の３１４類の冷媒状態となるよう回路を構成し、こ
れらのうちの２本を選択的に使用するよう構成すること
により、前記目的を達成しようとするものである。

（作用） 以上のような構成により、前記３種類の冷媒状態のうち
の２本を選択的に使用することにより、各室内機ユニッ
トの冷房／ＩＩＪＩ房混在モード運転が可能となる。

〔実施例〕

以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。第１図
に、この発明に係るこの種の空気調和機の一実施例の回
路図を示す。

（構成） 第１図において、ｌは圧縮機を示す。５はその吐出配管
で、２つに分岐され、一方は第１のストップバルブ１２
に接続され、他方の第１の電磁弁７の入口に接続されて
いる。６は圧縮機１の吸入管で、２つに分岐された一方
は、第３のストップバルブ１４に、他方は第２の電磁弁
８の出口に接続されている。また、２は室外熱交換器で
、−方は、第１の制御手段としての逆止弁４と毛細管３
との並列回路を介して、第２のストップバルブ１３に接
続され、他方は、前記第１の電磁弁７の出［１および第
２の電磁弁８の入口と接続されている。前記逆止弁４は
、室外熱交換Ｐａ２が凝縮器として作用するとき“閉”
、蒸発器として作用するとき“開”となるようにしであ
る。２０は室外機全体を示し、以上の回路を内蔵してい
る。

第１のストップバルブ１２に接続された冷媒配管９は圧
縮機１の吐出管５と接続されており、高温高圧のガス冷
媒となっている。また、第２のストップバルブ１３に接
続された冷媒配管１０は、低圧の乾き度が小さいガス／
液体２相冷媒となり、さらに、第３のストップバルブ１
４に接続された冷媒配管１１は、低圧のガス冷媒となり
、圧縮機ｌの吸入管６と接続されている。一方、複数の
各室内機３０ユニツト内には、それぞれ室内熱交換器２
１．第２の制御手段としての暖房用絞り装置２２と冷房
時“開”となる逆止弁２３との並列回路、冷房用電磁弁
２４．ならびに暖房用電磁弁２５が内蔵されており、暖
房用電磁弁２５は、接続口２７を介して高温高圧のガス
回路９へ、冷房用電磁弁２４は接続口２９を介して低圧
のガス回路１１へ、また、暖房用絞り装置２２は、接続
口２８を介して低圧２相回路ｌＯへとそれぞれ接続され
ている。

（動作） 次に動作について説明する。各室内＄３０は、高圧のガ
ス回路（配管）と低圧のガス回路（配管）のうちのいず
れかを選定することにより、暖房／冷房そ−ドの切換え
ができる。すなわち、冷房運転時゛は、冷房用電磁弁２
４を“開”とすることにより、乾き度の小さい２相冷媒
が、低圧２相配管１０より逆止弁２３を介して、室内熱
交換器２１へ供給され、ここで蒸発し電磁弁２４を通っ
て、低圧ガス配管１１に戻され、圧縮機ｌに戻って循環
する。

また、暖房時には、電磁弁２５を“開”とすることによ
り、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が高圧
ガス配管９より電磁弁２５を介して、室内熱交換器２１
に供給され、ここで凝縮絞り装置２２によって減圧され
て低圧２相冷媒となり、低圧２相配管ｌＯへ戻される。

このように、３本の配管内の各相の冷媒が冷／暖房が可
能な状態に維持されていれば、冷房／ＩＩ房、各々の混
在するモードが各室内機において自由に１７られること
になる。

次に、室外機２０の動作について説明する。１）「述の
ように、３本の冷媒配管９，１０．１１を適当に維持す
る手段として、例えば第２図にこの実施例の圧縮機のＩ
ＩＪ御特性図を示すように、各室内　　゛機３０の同一
モードでの運転台数（ユニット数）により、圧縮機１の
運転周波数をインバータにより可変とする、例えば、冷
房４台、ａｍ房３台の場合は、多い４台の方により６０
１１□とする。また、冷房１台、暖房７台の場合は、７
台となり９０Ｈ２で運転する。

一方、第１．第２の電磁弁７．８は、室内機３０のモー
ドの多数側により動作を決定する。すなわち、各室内機
３０が冷房モード全体であれば、第１の電磁弁７は“開
”、第２の電磁弁８は“閉”とし、室外熱交換器２は凝
縮器として作用する。また、各室内機３０が暖房モード
全体であれば、第１の電磁弁７は“閉、第２の電磁弁８
は“開”とし、室外熱交換器２は蒸発器として作用する
。

また、第３図は、室外熱交換器用送風機（図示せず）の
制御特性を示したもので、各室内機３゜の冷房モードと
暖房モードの台数の差の絶対値によって、該送風機回転
速度を制御するもので、これによってシステム全体の蒸
発器と凝縮器とのバランスをとることが可能とムる。

（他の実施例） （構成） 第４図に、この発明の第２の実施例の回路図を示す。

この実施態様は、前記実施例第１図における前記室外機
と各室内機間を循環する３種類の配管のうち、第２のス
トップバルブ１３に接続された低圧の乾き度の小さいガ
ス／液体２相冷媒用配管１０を、中間圧用のそれ（１０
ａ）と置換えたものである。

これに伴い、室外機２０の室外熱交換器２の出口側には
、第１実施例の場合の第１の制御手段としての逆止弁４
と毛細管３との並列回路に代えて、マイクロコンピュー
タ制御の電子膨張弁３ａを配設し、これを介して第２の
ストップバルブ１３に接続している。一方、複数の各室
内機３０ユニツトには、それぞれ室内熱交換器２１の入
口側には、前記第１実施例にあける第２の制御手段とし
ての、暖房用絞り装置２２と逆止弁２３との並列回路に
代えて、マイクロコンピュータにより制御される電子膨
張弁３ｂを、また、室内熱交換ＰＪ２１の入口／出口側
にそれぞれサーミスタ５３１５４を配設し、電子膨張弁
３ｂを前記中間圧２相回路１０ａへ接続したものである
。さらに、冷房回路の圧力、温度を検出するために、圧
縮機１の吐出管５に圧力センサ５１を、また吸入管６側
に圧力センサ５２およびサーミスタ５０を配設したもの
であり、他の回路構成および接続は、第１実施例と全く
同様であり、第１図におけると同一（相当）構成要素は
同一符号で表わし、重複説明は省略する。

〈動作〉 この実施例の動作も、基本的には前記第１実施例におけ
ると同様であるが、各室内機３０は高圧ガス配管９と低
圧ガス配管１１のうちどちらかを選ぶことにより、暖房
／冷房の切換えができる。

すなわち、冷房運転時は、冷房用電磁弁２４を“開”と
することにより、乾き度の小さい２相冷媒が、中間圧２
相配管１０ａより電子膨張弁３ｂを介して、室内熱交換
器２１へ供給され、ここで蒸発し、電磁弁２４を通って
低圧ガス配管１１に戻され圧縮機１に戻る。この時、低
圧圧力センサ５２とガス側サーミスタ５４により室内熱
交換器２１出口の過熱度を制御する。また、暖房時には
、電磁弁２５を“開”とすることにより、圧縮機１から
吐出された高温高圧のガス冷媒が高圧ガス配管９より電
磁弁２５を介して、室内熱交換器２１に供給され、ここ
で凝縮し、電子膨張弁３ｂによって減圧され、中間圧２
相冷媒となり、中間圧２相配管１０ａへ戻される。この
時、高圧の圧力センサ５１とガス側サーミスタ５３によ
り、室内熱交換器の過冷却度を制御する。このように、
３本の配管内の冷媒が、冷／暖房が可能な状態に維持さ
れていれば、冷房／暖房、各々の混在するモードが自由
に得られることになる。

次に、室外機の動作については、前記第１実施例の場合
と全く同様であり、第２図に示した圧縮機の運転周波数
の制御特性図、ならびに第３図に示した室外熱交換器用
送風機の運転制御特性図に従う。

また、室外熱交換器２の使用状態が、蒸発器。

凝縮器のいずれであっても、電子膨張弁３ａにより、圧
縮機１の吸入管６の過熱度を制御することにより、圧縮
機１に液相で戻されることなく、信頼性の高い運転が可
能となる。

また、第５図に、各電子膨張弁３　ａ　／　３　ｂの制
御装置６０のブロック図を示す。制御装置６０は、各ア
ナログ−デジタル変換３６１．入力回路６２、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）６３．メモリ６４、出力回路６５．
出力バッファ６６等より構成されており、前記各圧力セ
ンサ５１１５２．各サーミスタ５０１５３１５４により
、データを取込み、各電子膨張弁３　ａ　／　３　ｂに
開弁／閉弁の出力を司令する。

第６図は、各電子膨張弁３　ａ　／　３　ｂのＩ制御動
作の一例を示すシーケンスフローチャートで、フローが
スタートすると、ステップ６１で圧力センサ５１１５２
により圧力データを検出し、ステップ６２でこれを飽和
温度に変換する。次に、ステップ６３で各サーミスタ５
０１５３１５４から温度データを検出し、ステップ６４
で過熱度あるいは過冷却度Δｔを演算する。

ここにおいて、過熱度　Δ１＝１．。−ｔ′５゜Δｔ＝
ｔ＠４−ｔｒ−２ 過冷却度Δｔ　＝　ｔｓ＋−ｔｌｉ３ となる。温度ｔの添字は各サーミスタの番号に、また、
飽和温度ｔ′の添字は圧力センサ番号にそれぞれ対応す
る。

次に、ステップ６５において、過熱度あるいは過冷却度
Δｔが目標値Δｔｏと一致するか否かを判定し、異る場
合は、目標値Δｔ０との大小をステップ６６で判定し、
大きい場合、ステップ６７で電子膨張弁３　ａ　／　３
　ｂを開弁じ、小さい場合はステップ６８で閉弁の動作
を行う。

（実施例の効果） 以上のように、この発明による第１．第２実施例とも、
各室内機ユニットの冷暖房モード同時混在運転が可能と
なり、また、高圧液相回路を使用しないため、システム
全体の冷媒量を減少し得ると共に、各室内機ユニットの
据付位置の高低差の影響を受けにくくなり、また、低圧
気相、２相配管をまとめて断熱保護を施すことができる
という利点も得られる。

（発明の効果） 以上、説明したように、この発明によれば、多室用空気
調和機の冷媒回路（配管）を高圧ガス。

低圧ガス、カズ／液体２相の３種類類に構成することに
より、各室内機ユニットの冷／暖モードの同時混在運転
が可能なシステムを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による空気調和機の一実施例の回路
図、第２図は、本実施例の圧縮機の制御特性図、第３図
は、本実施例の室外送風機の制御特性図、第４図は、第
２の実施例の回路図、第５図は、第４図の電子制御装置
のブロック図、第６図は、その制御動作シーケンスフロ
ーチャート、第７図は、従来の空気調和機の一例の冷媒
回路図である。 図中、１は圧縮機、２は室外熱交換器、３は絞り装置、
４は逆止弁、７は第１の電磁弁、８は第２の電磁弁、１
２〜１４は第１〜第３のストップバルブ、２１は室内熱
交換器、２２は絞り装置、２３は逆止弁、２４は冷房用
電磁弁、２５は暖房用電磁弁である。 なお、各図中、同一符号は同一（相当）構成要素を示す
。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）室外機と複数の室内機とより成る冷暖同時形多室
   用空気調和機において、該室外機と、それぞれ各室内機
   間を循環する冷媒用回路を、それぞれ第１の高圧ガス、
   第２の低圧ガスならびに第３のガス／液体２相の３回路
   より構成すると共に、前記第１または第２の回路のいず
   れかを選択することにより、前記各室内機が冷／暖房い
   ずれかのモードで運転可能に構成したことを特徴とする
   冷暖同時形多室用空気調和機。
2. （２）圧縮機の吐出側を分岐して、その一方を第１のス
   トップバルブを介して、前記第１の高圧ガス回路に接続
   し、他方を第１の電磁弁の入口側と接続し、また、前記
   圧縮機の吸入側を分岐して、その一方を第３のストップ
   バルブを介して前記第２の低圧ガス回路を接続し、他方
   を第２の電磁弁の出口側と接続し、室外熱交換器の一方
   は、第１の制御手段と第２のストップバルブを介して前
   記第３のガス／液体２相回路に接続し、他方を前記第１
   の電磁弁の出口側および第２の電磁弁の入口側に接続し
   て成る前記室外機に、各室内熱交換器の一方が第２の制
   御手段を介して前記第２の２相回路に接続され、他方が
   分岐して冷房用電磁弁を介して前記第２の低圧ガス回路
   と接続されると共に、暖房用電磁弁を介して前記第１の
   高圧ガス回路に接続される前記複数の室内機を接続した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷暖同時
   形多室用空気調和機。
3. （３）前記第３のガス／液体２相回路は低圧回路とし、
   かつ、前記室外熱交換器の第１の制御手段は、該熱交換
   器が凝縮器として作用するとき“閉”、蒸発器として作
   用するとき“開”となる逆止弁と絞り装置との並列回路
   であると共に、前記各室内熱交換器の第２の制御手段は
   、冷房時は“閉”、暖房時は“開”となる逆止弁と絞り
   装置との並列回路であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の冷房同時形多室用空気調和機。
4. （４）前記第３のガス／液体２相回路は中圧回路とし、
   かつ、前記室外熱交換器の第１の制御手段は、マイクロ
   コンピュータにより制御される電子膨張弁であると共に
   、前記各室内熱交換器の第２の制御手段は、マイクロコ
   ンピュータにより制御される電子膨張弁であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の冷暖同時形多室用
   空気調和機。
5. （５）前記圧縮機はインバータにより、運転周波数を可
   変形としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の冷暖同時形多室用空気調和
   機。
6. （６）前記圧縮機は、前記吐出側／吸入側に、それぞれ
   高圧／低圧圧力センサを配設し、該吸入側および前記各
   室内熱交換器のそれぞれ出／入口側にサーミスタを配設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５
   項に記載の冷暖同時形多室用空気調和機。
7. （７）冷房運転時は前記各室内熱交換器出口側の過熱度
   を、また、暖房運転時は、該室内熱交換器出口側の過冷
   却度を、前記各室内機内の電子膨張弁により制御し、冷
   ／暖房時共に、前記室外機内の電子膨張弁により、前記
   圧縮機の吸入側の過熱度を制御するよう構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第６項のいずれ
   かに記載の冷暖同時形多室用空気調和機。