JPH02213660A - 冷暖房装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は熱源側ユニットと複数台の利用側ユニットとか
ら構成され、複数室の全てを同時に冷房又は暖房し、且
つ同時に一室を冷房し他室を暖房する多室型の冷暖房装
置に関する。

（ロ）従来の技術 複数室の全てを同時に冷房又は暖房でき、且つ同時に複
数室の一室を冷房し他室を暖房できる多室型の冷暖房装
置が特公昭５２−２４７１０号公報、特公昭５２−２４
７１１号公報、特公昭５２−２７４５９号公報、実公昭
５４−３０２０号公報で提示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記の特公昭５２−２４７１０号公報及び特公昭５２−
２４７１１号公報で提示の装置では、利用側ユニットの
数だけ四方切換弁と熱源側熱交換器を必要とするため配
管回路構成が複雑になると共に製造コストが高くつき、
且つ各利用側ユニットごとに２本のユニット間配管を熱
源側ユニットから引き出さなければならないため、ユニ
ット間配管の本数が多くなり配管工事が面倒である欠点
を有している。しかも同時に一室を冷房、他室を暖房す
る冷暖房運転時、各利用側ユニットと対応する熱源側熱
交換器が凝縮器及び蒸発器として夫々作用して屋外に熱
を捨てており、熱回収できない難点があった。

又、上記の特公昭５２−２７４５９号公報及び実公昭５
４−３０２０号公報で提示の装置では同時に複数室の成
る室を冷房し他室を暖房する冷暖房運転時、冷房できる
室と暖房できる室との組み合わせが決まっており、冷暖
房運転を各室で自由に選択して行なうことができず、使
用勝手が悪い欠点を有していた。

本発明は上述の課題を解決した多室型の冷暖房装置を提
供することを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニ
ットと、利用側熱交換器を内蔵した複数台の利用側ユニ
ットとをユニット間配管で接読した冷暖房装置において
、熱源側熱交換器を複数個並列に接続して並列管路とし
、この並列管路の一端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、ユニット管配
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、前記並列管路の他
端と接続された液管とで構成して、各利用側熱交換器を
前記高圧ガス管と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す
るようにしたものである。

又、圧縮機を有する機械ユニットと、熱源側熱交換器を
有する熱源側ユニットと、利用側熱交換器を有する複数
台の利用側ユニットとから構成され、熱源側熱交換器を
複数個並列に接続して並列管路とし、この並列管路の一
端を機械ユニット内に設けた切換弁を介して圧縮機の冷
媒吐出管と冷媒吸込管とに分岐接続する一方、機械ユニ
ットと利用側ユニットとを接続する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、前記並列管路の他端と接
続された液管とで構成して、各利用側熱交換器を前記高
圧ガス管と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するよう
にしたものである。

（＊）作用 全室を同時に冷房する場合は、熱源側ユニットもしくは
機械ユニットの熱源側切換弁と利用側ユニットの利用側
切換弁とを冷房状態に設定することにより、圧縮機から
吐出された冷媒は吐出管より熱源側切換弁を経て各熱源
側熱交換器に並流してここで凝縮液化した後、液管を経
て各利用側ユニットの冷媒減圧器に分配され、然る後、
各利用側熱交換器で蒸発気化した後、利用側、切換弁、
低圧ガス管、冷媒吸込管を順次経て圧縮機に吸入される
。このように蒸発器として作用する各利用側熱交換器で
全室が冷房される。

又、全室を同時に暖房する場合は、熱源側切換弁と利用
側切換弁とを暖房状態に設定することにより、圧縮機か
ら吐出された冷媒は吐出管と高圧ガス管とを順次経て各
利用側熱交換器に分配されここで夫々凝縮液化した後、
各冷媒減圧器を経て液管で合流され、然る後、各熱源側
熱交換器へ並流されて夫々蒸発気化した後、冷媒吸込管
を経て圧縮機に吸入される。このように凝縮器として作
用する各利用側熱交換器で全室が暖房される。

又、同時に任意の例えば二基を冷房し一室を暖房する場
合は、熱源側切換弁を冷房状態に設定すると共に熱源側
ユニットの一方の冷媒減圧器を閉じ、且つ冷房する利用
側ユニットの切換弁を冷房状態に設定すると共に暖房す
る利用側ユニットの切換弁を暖房状態に設定すると、圧
縮機から吐出された冷媒の一部が一方の熱源側熱交換器
のみに流れると共に残りの冷媒が高圧ガス管を経て暖房
する利用側ユニットの利用側熱交換器へ流れこの熱交換
器と熱源側熱交換器とで凝縮液化される。

そしてこれら熱交換器で凝縮液化された冷媒は液管を経
て各利用側ユニットの冷媒減圧器に分配された後、各利
用側熱交換器で蒸発気化し、然る後、低圧ガス管と冷媒
吸込管とを順次経て圧縮機に吸入される。このように凝
縮器として作用する利用側熱交換器で一室が暖房され、
蒸発器として作用する他の利用側熱交換器で二基が冷房
される。

（へ）実施例 メ 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すると、（１
）は圧縮機（２）と複数個の熱源側熱交換器（３ａ）（
３ｂ）と気液分離器（４）とを有する熱源側ユニット、
（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）は利用側熱交換器（６ａ）（
６ｂ）（６ｃ）を有する利用側ユニットで、熱源側熱交
換器（３ａ）（３ｂ）を並列に接続して並列管路（７）
とし、この管路の一端（７ａ）を圧縮機（２）の冷媒吐
出管（８）と冷媒吸込管（９）とに熱源側切換弁（１０
）を介して分岐接続する一方、熱源側ユニット（１）と
利用側ユニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）とを接続する
ユニット間配管（１１）を冷媒吐出管（７）と分岐接続
された高圧ガス管（１２）と、冷媒吸込管（８）と分岐
接続された低圧ガス管（１３）と、並列管路（７）の他
端（７ｂ）と接続された液管（１４）とで構成して、各
利用側熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）を高圧ガス管
（１２）と低圧ガス管（１３）とには夫々利用側切換弁
（１５ａ）（１６ａ）　、　（１５ｂ）（１６ｂ）　、
　（１５ｅ）（１６ｃ）を介して分岐接続すると共に液
管（１４）には電動式膨張弁等の冷媒減圧器（１７ａ）
（１７ｂ）（１７ｃ）を介して接続している。

（１８ａ）（１８ｂ）は液管（１４）に介在させた電動
式膨張弁等の補助冷媒減圧器、（１９ａ）（１９ｂ）は
開閉弁、（２Ｏａ）（２０ｂ）は熱源側熱交換器（３ａ
）（３ｂ）に夫々設けられた送風機である。

次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合は
、熱源側切換弁（１０）を実線状態に設定すると共に開
閉弁（１９ａ）（１９ｂ）を開き、且つ一方の利用側切
換弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）を閉じると共に他
方の利用側切換弁（１６ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）を開
くことにより、圧縮機（２）から吐出された冷媒は吐出
管（８）、熱源側切換弁（１０）、熱源側熱交換器（３
ａ）（３ｂ）と順次流れてここで凝縮液化した後、液管
（１４）を経て各利用側ユニット（５ａバ５ｂ）（５ｃ
）の冷媒減圧器（１７ａ）（１７ｂ）＜１７ｃ）に分配
され、ここで減圧される。然る後、各利用側熱交換器（
６ａ）（６ｂ）（６ｅ）で蒸発気化した後、夫々切換弁
（１６ａ）（１６ｂバ１６Ｃ）、低圧ガス管（１３）、
吸込管（９）、気液分離器（４）を順次経て圧縮機（２
）に吸入される。このように蒸発器として作用する各利
用側熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）で全室が同時に
冷房される。

かかる冷房運転時、例えば利用側ユニット（５ｂ）及び
／又は（５ｃ）がサーモオフして冷房運転が停止し冷房
負荷が小さくなると、一方の例えば熱源側熱交換器（３
ｂ）の開閉弁（１９ｂ）が閉じてこの熱源側熱交換器（
３ｂ）が凝縮器としての作用を停止し冷房負荷に見合っ
た凝縮器能力で運転される。尚、開閉弁（１９ｂ）を閉
じないで補助冷媒減圧器（１８ｂ）を閉じると熱源側熱
交換器（３ｂ）に冷媒が溜まり込むことになる。

逆に全室を同時に暖房する場合は、熱源側切換弁（１０
）を破線状態に設定すると共に開閉弁（１９ａ）（１９
ｂ）を開き、且つ一方の利用側切換弁（１５ａ）（１５
ｂ）（１５ｃ）を開くと共に他方の利用側切換弁（１６
ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）を閉じることにより、圧縮機
（２）から吐出された冷媒は吐出管（８）、高圧ガス管
（１２）を順次経て切換弁（１５ａバ１５ｂ）（１５ｃ
）、利用側熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）へと分配
され、ここで夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器（１７
ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）で減圧されて液管（１４）で
合流され、然る後、熱源側熱交換器（３ａ）（３ｂ）で
蒸発気化した後、切換弁（１０）、吸込管（９）、気液
分離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸入される。こ
のように凝縮器として作用する各利用側熱交換器＜６ｇ
）（６ｂ）（６ｃ）で全室が同時に暖房される。

かかる暖房運転時、例えば利用側ユニット（５ｂ）及び
／又は（５ｃ）がサーモオフして暖房運転が停止し暖房
負荷が小さくなると、一方の例えば熱源側熱交換器（３
ｂ）の補助冷媒減圧器（１８ｂ）が閉じてこの熱源側熱
交換器（３ｂ）が蒸発器としての作用を停止し暖房負荷
に見合った蒸発器能力で運転きれる。尚、補助冷媒減圧
器（１８ｂ）を閉じないで開閉弁（１９ｂ）を閉じると
熱源側熱交換器（３ｂ）に冷媒が溜まり込むことになる
。

又、同時に任意の例えば二基を冷房し一室を暖房する場
合は、熱源側切換弁（１０）を実線状態に設定すると共
に一方の開閉弁（１９ａ）を開いて他方の開閉弁（１９
ｂ）を閉じ、且つ、冷房する利用側ユニット（５ａ）（
５ｃ）の一方の切換弁（１５ａ）（１５ｃ）を閉じると
共に他方の切換弁（１６ａ）（１６ｃ）を開き、且つ暖
房する利用側ユニット（５ｂ）の一方の切換弁（１５ｂ
）を開くと共に他方の切換弁（１６ｂ）を閉じると、圧
縮機（２）から吐出された冷媒の一部が吐出管（８）、
熱Ｒ細切換弁（１０）を順次経て一方の熱源側熱交換器
（３ａ）のみに流れると共に残りの冷媒が高圧ガス管（
１２）を経て暖房する利用側ユニット（５ｂ）の切換弁
（ｉｓｂ）、利用側熱交換器（６ｂ）へと流れ、この利
用側熱交換器（６ｂ）と熱源側熱交換器（３ａ）とで凝
縮液化される。そして、これら熱交換器（６ｂ）（３ａ
）で凝縮液化された冷媒は液管（１４）を経て利用側ユ
ニット（５ａ）（５ｃ）の冷媒減圧器（１７ａ）（１７
ｃ）で減圧された後、夫々の利用側熱交換器（６ａ）（
６ｃ）で蒸発気他言れ、然る後、各切換弁（１６ａ）（
Ｌ６ｃ）を経て低圧ガス管（１３）で合流され、吸込管
（９）、気液分離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸
入される。このように凝縮器として作用する利用側熱交
換器（６ｂ）で−室が暖房きれ、蒸発器として作用する
他の利用側熱交換器（６ａ）（６ｃ）で二基が冷房され
る。

かかる冷暖房同時運転時、利用側ユニッ）（５ｂ）の冷
媒減圧器（１７ｂ）が全開して冷媒圧力損失が生じない
ようにしているが、液管（１４）内の液冷媒圧力がアン
バランスにならないように補助冷媒減圧器（１８ａ）で
圧力調整されている。

又、かかる冷暖房同時運転が外気温度の高い夏期に行な
われると熱源側熱交換器（３ａ）のみでは充分外気から
熱源を汲み取れなくなって冷房能力が低下してしまう。

かかる運転状態になると、開閉弁（１９ｂ）が開いて吐
出管〈８〉からの吐出冷媒の一部が他方の熱源側熱交換
器（３ｂ）に流れて凝縮液化した後、補助冷媒減圧器（
１８ｂ）を通って液管（１４）へと合流するようになり
、凝縮器として作用する熱源側熱交換器（３ｂ）で更に
外気から熱源を汲み取って冷房能力の低下を防止する。

尚、この夏期運転時において、例えば利用側ユニット（
５ｃ）がサーモオフして冷房運転が停止し、冷房負荷が
小さくなると外気からの熱源汲み取り量は少なくて良い
為、例えば一方の開閉弁（１９ａ）が閉じて他方の熱源
側熱交換器（３ｂ）のみが凝縮器として作用する。

次に一室を冷房し二基を暖房する場合は補助冷媒減圧器
（１８ａ）を作動させることにより可能である。

例えば、利用側ユニット（５ｂ）で冷房し利用側ユニッ
ト（５ａ）（５ｃ）で暖房する場合は熱源側切換弁く１
０）を破線状態に設定すると共に一方の開閉弁（１９ａ
）を開いて他方の開閉弁（１９ｂ）を閉じ、且つ冷房す
る利用側ユニット（５ｂ）の一方の切換弁（１５ｂ）を
閉じると共に他方の切換弁（１６ｂ）を開き、且つ暖房
する利用側ユニット（５ａ）（５ｃ）の一方の切換弁（
１５ａ）（１５ｃ）を開くと共に他方の切換弁（１６ａ
）（１６ｃ）を閉じると、圧縮機（２）から吐出された
冷媒が吐出管（８）、高圧ガス管（１２）を順次経て切
換弁（１５ａ）（１５ｃ）へと分配され夫々の利用側熱
交換器（６ａ）（６ｃ）で凝縮液化される。そしてこの
液化詐れた冷媒は夫々全開された冷媒減圧器（１７ａ）
（１７ｃ）を経て液管（１４）に流れ、この液管中の液
冷媒の一部が冷媒減圧器（１７ｂ）で減圧された後に利
用側熱交換器（６ｂ）で、且つ残りの液冷媒が補助減圧
器（１８ａ）で減圧された後に熱源側熱交換器（３ａ）
で夫々蒸発気化され、吸込管（９）、気液分離器（４）
を順次経て圧縮機（２）に吸入される。このように凝縮
器として作用する利用側熱交換器（６ａ）（６ｃ）で二
基が暖房され、蒸発器として作用する他の利用側熱交換
器（６ｂ）で−室が冷房される。

かかる冷暖房同時運転が外気温度の低い冬期に行なわれ
ると熱源側熱交換器（３ａ）のみでは充分外気から熱源
を汲み取れなくなって暖房能力が低下してしまう、かか
る運転状態にな、ると、開閉弁（１９ｂ）が開くと共に
補助冷媒減圧器（１８ｂ）が作動して他方の熱源側熱交
換器（３ｂ）も蒸発器として作用するため、暖房能力の
低下が防止される。尚、この冬期運転時において、例え
ば利用側ユニット（５ｃ）がサーモオフして暖房運転が
停止し、暖房負荷が小さくなると、外気からの熱源汲み
取り量は少なくて良い為、例えば一方の開閉弁（１９ａ
）が閉じて他方の熱源側熱交換器（３ｂ）のみが蒸発器
として作用する。

このように、各利用側ユニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ
）は夫々の切換弁（１５ａバ１６ａ）　、　（１５ｂ）
（１６ｂ）　、　（１５ｃ）（１６Ｃ）の開閉と、熱源
側切換弁（１０）の切換えを行なうことにより任意に冷
暖房運転することが可能であり、しかも同時冷暖房運転
時に蒸発器及び凝縮器として作用する夫々の利用側熱交
換器（６ａ）（６ｂ）（６Ｃ）で熱回収が行なわれ、運
転効率を向上させることができる。

かかる冷房運転、暖房運転、並びに冷暖房同時運転時に
おいて、冷房負荷及び暖房負荷に応じて例えば一方の開
閉弁（１９ｂ）もしくは補助冷媒減圧器（１８ｂ）を開
閉させて熱源側熱交換器（３ａ）（３ｂ）の運転容量を
変えるようにしたが、この代わりに送風機（２０ａ）（
２０ｂ）の風量を変化させるようにしても良い。

第２図は本発明の他実施例を示すもので、上記一実施例
と異なるのは圧縮機（２）と気液分離器（４）と熱源側
切換弁（１０）とを熱源側ユニット（ｌａ）と別の機械
ユニット（１ｂ）に内蔵した点であり、機械ユニット（
１ｂ）と利用側ユニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）とを
建物の同じ天井空間内に近接して設置し、熱源側ユニッ
ト（１ａ）を建物の屋上に遠く離して設置した場合、機
械ユニット（１ｂ）と熱源側ユニット（１ａ）とを接続
するユニット間配管（ｌｌａ）が２本でよい為、配管工
事が容易となり、有効である。尚、一実施例と同じ符号
を付して詳細な説明は省略する。

尚、上記実施例では３台の利用側ユニット（５ａ）（５
ｂ）（５ｃ）を用いたが、４台以上の多数の能力が異な
る利用側ユニットの場合でも単にユニット間配管（１１
）と分岐接続するだけで良く、且つ利用側ユニッ）−（
５ａ）（５ｂ）（５ｃ）の台数に応じて熱源側熱交換器
（３ａ）（３ｂ）も分岐接続することにより熱源側熱交
換器の数を容易に増やすことが可能であり、且つ熱源側
熱交換器の数が増えても熱源側切換弁（１０）は１個で
よく、弁の数を最小限に抑えることができる。

又、上記両実施例では、切換弁（１５ａ）（１６ａ）　
、　（１５ｂ）（１６ｂ）　、　（１５ｃ）（１６ｃ）
に夫々二方弁を用いたが、この代わりに熱源側切換弁（
１０）のように三方弁を用いても良く、逆に熱源側切換
弁り１０）の代わりに２個の二方弁を用いても良い。

（ト）発明の効果 本発明は圧縮機と複数個の熱源側熱交換器を有する熱源
側ユどット、もしくは複数個の熱源側熱交換器を有する
熱源側ユニットより分離した圧縮機内蔵の機械ユニット
と、複数台の利用側ユニットとを接続するユニット間配
管を、高圧ガス管と低圧ガス管と液管との３本の冷媒管
で構成したので、利用側ユニットをユニット間配管に単
に分岐接続するだけで何台でも組み合わせることができ
ると共に、複数台の利用側ユニットの同時冷房運転及び
同時暖房運転はもとより冷暖房同時運転を任意の利用側
ユニットで自由に選択して行なうことができ、且つ、こ
れら同時冷房運転及び同時暖房運転並びに冷暖房同時運
転時に、冷暖房負荷に応じて複数個の熱源側熱交換器の
運転容量を変えることにより最適な冷媒圧力のもとで効
率の良い冷暖房運転を行なうことができる。

しかも利用側ユニットの台数の増加に伴なって熱源側熱
交換器の数が増えても熱源側切換弁は１個でよく、弁の
数を最小限に抑えることができる。

併せて、冷暖房同時運転時には凝縮器として作用する利
用側熱交換器と、蒸発器として作用する利用側熱交換器
とがシリーズ接続されるため熱回収による効率の良い運
転を行なうことができる。

又、圧縮機と熱源側切換弁とを熱源側ユニットと別の機
械ユニットに内蔵することにより、機械ユニットとこの
ユニットよりも遠く離して設置される熱源側ユニッ！・
とは２本のユニット間配管で接続可能となり配管工事を
容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷暖房装置の冷媒回路
図、第２図は本発明の他実施例を示す冷暖房装置の冷媒
回路図である。 （１）（ｌａ）・・・熱源側ユニット、　（１ｂ）・・
・機械ユニット、　（２）・・・圧縮機、　（３ａ）（
３ｂ）・・・熱源側熱交換器、　（５ａ）（５ｂ）（５
ｃ）−利用側ユニット、　（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）・
・・利用側熱交換器、　（７）・・・並列管路、　（８
）・・・冷媒吐出管、　（９）・・・冷媒吸込管、（１
０）・・・切換弁、　（１１）・・・ユニット間配管、
　（１２）・・・高圧ガス管、　（１３）・・・低圧ガ
ス管、　（１４）・・・液管、　　（１５ａ）（１６ａ
）、　（１５ｂ）（１６ｂ）、　（１５ｃ）（１６ｃ）
−切換弁、　＜１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）・・−冷
媒減圧器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニット
   と、利用側熱交換器を有する複数台の利用側ユニットと
   をユニット間配管で接続した冷暖房装置において、熱源
   側熱交換器を複数個並列に接続して並列管路とし、この
   並列管路の一端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、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、前記並列管路の他端と接
   続された液管とで構成して、各利用側熱交換器を前記高
   圧ガス管と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たこと
   を特徴とする冷暖房装置。 ２、圧縮機を有する機械ユニットと、熱源側熱交換器を
   有する熱源側ユニットと、利用側熱交換器を有する複数
   台の利用側ユニットとから構成され、熱源側熱交換器を
   複数個並列に接続して並列管路とし、この並列管路の一
   端を機械ユニット内に設けた切換弁を介して圧縮機の冷
   媒吐出管と冷媒吸込管とに分岐接続する一方、機械ユニ
   ットと利用側ユニットとを接続する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、前記並列管路の他端と接
   続された液管とで構成して、各利用側熱交換器を前記高
   圧ガス管と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たこと
   を特徴とする冷暖房装置。