JPH0245795B2

JPH0245795B2 - Tashitsugatakukichowaki

Info

Publication number: JPH0245795B2
Application number: JP5341183A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Inoe; Shuji Sugiura; Shigeo Morinobu
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd; Daikin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1990-10-11
Anticipated expiration: 2003-03-28
Also published as: JPS59180253A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は多室形空気調和機、詳しくは室外ユニ
ツトに複数の室内ユニツトを接続し、多室の空調
を行なうごとくした多室形空気調和機に関する。

一般に多室形空気調和機は、四路切換弁などの
冷暖房切換機構を用いて多室の冷暖房を行なうご
とく成しているが、前記切換機構により冷房及び
暖房の一方を選択するとすべての室内ユニツトが
冷房又は暖房運転を行なうことになり、複数の室
内ユニツトを、これら室内ユニツトを設ける室内
負荷に対応して自由に冷房を行なつたり暖房を行
なつたりすることができない問題があつた。

そこで、この問題に対応するため、特開昭55−
12372号公報に示され、また、第５図に示したご
とく多室形空気調和機において、冷房運転時高圧
ガスが流れる管路Ｃに、室内ユニツトＢ…の台数
に対応した複数の分岐管Ｄ…を接続して、これら
各分岐管Ｄ…を、ガス側主管Ｅに設けるガス側支
管Ｆ…の開閉弁V₁…と、これら各支管Ｆに接続
する各室内ユニツトＢ…の室内側熱交換器Ｇ…と
の間における各ガス側支管Ｆ…に接続して、これ
ら各分岐管Ｆ…に開閉弁V₂…を介装し、前記室
内ユニツトＢ…の１台を冷房運転しているときで
も、残りの室内ユニツトＢ…の１台又は複数台を
暖房運転可能にしたものを提案した。

尚、第５図において、Ａは室外ユニツト、Ｈは
この室外ユニツトＡに装備する圧縮機、Ｊは同じ
く室外側熱交換器、Ｋは受液器である。

所が、この多室形空気調和機によれば、一室を
冷房している場合でも他室を暖房できるけれど
も、各室内ユニツトＢ…にはそれぞれ一つの室内
側熱交換器Ｇを設け、これらの熱交換器Ｇを蒸発
器としたり、凝縮器としたりするものであつて、
冷房と暖房との何れか一方を選択するものである
から、除湿機能はなく、室内負荷に対応したきめ
細かな空調は行なえないし、また、室内負荷に対
応して前記室内側熱交換器Ｇを蒸発器としたり、
凝縮器としたりするものであるから、次の問題も
有する。

即ち、第１に、例えば凝縮器として暖房してい
た室内側熱交換器Ｇを、室内負荷に応じて蒸発器
に切換えて冷房する場合、膨張弁の感温筒が吐出
ガスで暖められているとか、前記熱交換器Ｇ自体
の熱容量などの影響で前記膨張弁の追従性が悪
く、その結果湿り運転となつたり、乾き運転とな
つたりする不都合を起す問題があり、また、同様
に蒸発器として冷房していた室内側熱交換器Ｇを
凝縮器に切換えて暖房する場合、前記熱交換器自
体の熱容量のため、切換後前記熱交換器Ｇに液冷
媒が溜り込み、その結果切換直後は充分な能力を
発揮できず、負荷に対する応答性が悪くなり、し
かも、前記熱交換器Ｇに溜り込んだ液冷媒のた
め、他の室内ユニツトＢにおいて冷媒量が不足
し、能力が出ない問題が生ずるのであつて、冷媒
制御が難しく頻繁な室内ユニツトの冷暖房切換え
が困難となるのである。

また、第２に、以上の如く冷暖房の切換えを行
なうのは、主として中間期であつて、中間期にお
ける冷房負荷及び暖房負荷は、夏期及び冬期にお
けるピーク時の各負荷に比較して非常に小さい。
所が、前記室内側熱交換器Ｇは、何れもピーク時
の負荷に合わせて大容量に選定しており、斯かる
大容量の前記熱交換器Ｇを蒸発器又は凝縮器とし
て冷暖房を行なうのであるから、能力が過大とな
り室内ユニツトＢ…での運転停止が頻繁に生じ、
そのため室内温度のばらつきが大きくなる問題が
生ずる。

本発明は以上の如き問題に鑑み発明したもの
で、目的は、室内ユニツトに室内側熱交換器とと
もに補助熱交換器を設けて、各室内ユニツトを他
の室内ユニツトの運転に関係なく冷房、中間期の
冷暖房、除湿及び暖房の各運転の選択ができ、し
かも、中間期にはその各負荷に応じた適正な冷暖
房が行なえ、全体としてきめ細かな冷空調が行な
えるようにする点にある。

また、本発明の構成は、圧縮機は、室外側熱交
換器及び冷暖房切換機構を備えた室外ユニツトに
室内側熱交換器を備えた複数の室内ユニツトを接
続した多室形空気調和機において、前記室外ユニ
ツトの液側主管に複数の液側支管を設け、かつ、
冷房時低圧となり暖房時高圧となるガス側第１主
管に複数のガス側第１主管を、また、暖房時低圧
となり冷房時高圧となるガス側第２主管に複数の
ガス側第２支管をそれぞれ設けると共に、前記各
室内ユニツトに、補助熱交換器をそれぞれ設け
て、これら各室内ユニツトにおける前記各熱交換
器を、前記液側支管に対し並列に接続する一方、
前記室内側熱交換器を前記ガス側第１支管に、ま
た、前記補助熱交換器を前記ガス側第２支管にそ
れぞれ接続し、前記各熱交換器ごとに冷媒の流通
を阻止できる開閉弁をそれぞれ付設したことによ
り、前記各室内ユニツトを、他の室内ユニツトの
運転状態に関りなく室内負荷に応じて適正な、き
め細かな空調運転が行なえるようにしたものであ
る。

次に本発明の一実施例を第１図に基づいて説明
する。

第１図に示したものは、１台の室外ユニツトＡ
に４台の室内ユニツトＢ…を接続したもので、前
記室外ユニツトＡは、圧縮機１、室外側熱交換器
２、受液器３及びアキユムレータ４と主として四
路切換弁から成る冷暖房切換機構５とを備え、冷
媒配管６によりそれぞれ連結している。そして、
前記室外側熱交換器２と受液器３とを結ぶ液管６
１には暖房用膨張弁７と逆止弁８との並列回路を
介装しており、また、前記冷媒配管６の液側主管
６２には、前記室内ユニツトＢ…の台数に対応し
た４本の液側支管６３…を設けると共に、前記冷
媒配管６の、冷房時低圧となり暖房時高圧となる
ガス側第１主管６４に開閉弁９…をもち、前記室
内ユニツトＢ…の台数に対応した４本のガス側第
１支管６５…を、また、暖房時低圧となり冷房時
高圧となるガス側第２主管６６に、開閉弁１０…
をもち、前記室内ユニツトＢ…の台数に対応した
４本のガス側第２支管６７…をそれぞれ設けるの
である。

又一方、前記室内ユニツトＢ…は、何れも、室
内側熱交換器１１と冷房用膨張弁１２及び該膨張
弁１２を暖房時側路するバイパス回路に介装する
逆止弁１３を装備し、冷媒配管１４により各連結
すると共に、補助熱交換器１５をそれぞれ設け
て、前記室内側熱交換器１１と補助熱交換器１５
とを、連絡管２０を介して前記室外ユニツトＡに
おける液側支管６３に対し並列に接続し、かつ、
前記室内側熱交換器１１のガス側を、それぞれ前
記ガス側第１支管６５…に、また、前記補助熱交
換器１５のガス側を、前記ガス側第２支管６７…
に連絡管２１及び２２を介してそれぞれ接続する
のである。

前記補助熱交換器１５…は、前記ガス側第１支
管６５…及びガス側第２支管６７に介装する開閉
弁９，１０…の開閉により、蒸発器としたり凝縮
器としたりするもので、その容量は、中間期に必
要な冷暖房負荷に対応して設定するのであつて、
例えば室内側熱交換器１１の20〜40％好ましくは
30％に設定するのである。

又、前記補助熱交換器１５…の液側には、該補
助熱交換器１５を蒸発器として用いる場合作用す
る膨張弁１６と、凝縮器として用いる場合前記膨
張弁１６を側路するバイパス路に介装する逆止弁
１７とを設けている。

尚、第１図において１８は室外フアン、１９は
室内フアンである。また、以上の実施例において
は、各開閉弁９，１０は、各ガス側第１支管６
５、第２支管６７にそれぞれ介設したが、これら
支管６５，６７に限定されることなく、前記各熱
交換器１１，１５ごとに冷媒の流通を阻止できる
位置に付設すれば良いことはもちろんである。

次に以上の如く構成する空機調和機における前
記開閉弁９，１０の開閉制御を行なう電気回路を
第２図に基づいて説明する。

前記開閉弁９，１０は、主として電磁弁を用い
ると共に、室内温度を検出して動作する温度検出
器３０と室内湿度を検出して動作する湿度検出器
３１とを用いて前記開閉弁９，１０を開閉制御す
るごとく成すのである。

即ち、前記温度検出器３０には、設定温度が異
なり、室内負荷が冷房を要求する温度条件におい
て閉動作する第１スイツチ３０ａと、暖房を要求
する温度条件で閉動作する第２スイツチ３０ｂと
を設けて、これら各スイツチ３０ａ，３０ｂを電
源線路に対しそれぞれリレーT₁，T₂と直列に接
続すると共に、前記湿度検出器３１における除湿
を要求する湿度条件で閉動作するスイツチ３１ａ
を、前記リレーT₁，T₂の常閉接点T₁b，T₂bの直
列回路と、リレーT₃とに直列に接続するのであ
る。

そして、前記電源線路には、室外ユニツトＢの
電気回路に介装され、前記冷暖房切換機構５の切
換操作に応動して動作するリレー（図示せず）の
動作で閉じる接点ＳとリレーR₁とを直列に接続
すると共に、前記開閉弁９のソレノイドSV₁を、
前記リレーR₁の常開接点R₁aと前記リレーT₂の
常開接点T₂aとの直列回路と、前記リレーR₁の常
閉接点R₁bと前記リレーT₁の常開接点T₁aとの直
列回路及び前記リレーT₃の常開接点T₃aとを並列
に接続した並列回路と直列に接続し、また、前記
開閉弁１０のソレノイドSV₂を、前記リレーR₁の
常開接点R₁aと前記リレーT₁の常開接点T₁aとの
直列回路と、前記リレーR₁の常閉接点R₁bと前記
リレーT₂の常開接点T₃aとの直列回路及び、前記
リレーT₃の常開接点T₃aとを並列に接続した並列
回路に直列に接続するのである。

以上の如く構成する電気回路は、前記各室内ユ
ニツトＢ…ごとに設けて、前記室外ユニツトＡの
電気回路と接続するのであつて、前記各室内ユニ
ツトＢ…に対応して設ける前記各開閉弁９，１０
の開閉制御により、各室内ユニツトＢ…の運転を
その室内負荷に応じたきめ細かに行なうことがで
きる。

次に以上の如く構成する空気調和機の運転パタ
ーンを説明する。

先ず、前記冷暖房切換機構５を第１図実線のご
とく冷房に切換えると、冷房主体運転が行なえる
のである。冷房主体運転は各室の冷房負荷の合計
が残りの室の暖房負荷の合計よりも大きいときに
選択するのである。

この冷房主体運転での運転パターンは次の通り
である。

１冷房運転このパターンは、各室とも冷房負荷のみの場合
に用いるのであつて、前記開閉弁１０を閉じ、開
閉弁９を開いて、前記室内側熱交換器１１を蒸発
器とし通常の冷房サイクルで運転を行なうのであ
る。

２除湿運転このパターンは、前記室内側熱交換器１１を蒸
発器として冷却を行なうと共に、該当する室内ユ
ニツトＢの前記開閉弁９，１０をともに開き、前
記補助熱交換器１５に吐出ガスを流して、その凝
縮熱により冷却した空気を再熱して行なうのであ
る。

この除湿運転は、除湿を必要とする室内に設置
の室内ユニツトＢにおいてのみ行なうもので、他
の室内ユニツトＢで冷房運転を行なつている場合
でも行なえるのであり、また第２図に示した電気
回路から明らかな通り、湿度検出器３１が動作し
てリレーT₃が励磁されることにより自動的に行
なえるのである。

尚、前記除湿運転において、前記補助熱交換器
１５で凝縮した液冷媒は、前記逆止弁１７を通
り、室内側熱交換器１１に前記冷房用膨張弁１２
を介して供給され、空気冷却に使用される。

３中間期の暖房運転このパターンは、室内側熱交換器１１を用いず
に補助熱交換器１５に吐出ガスを流して行なうも
ので、該当する室内ユニツトＢの前記開閉弁１０
を開き、開閉弁９を閉じることにより行なえる。

この暖房運転は、暖房を必要とする室内に設置
の室内ユニツトＢにおいてのみ行なうのであつ
て、冷房負荷のある他室では冷房運転を行なつた
り、除湿負荷のある他室では除湿運転を行なうの
であり、また、室内負荷が冷房負荷から暖房負荷
に変化しても、冷房は室内側熱交換器１１で行な
い、暖房は補助熱交換器１５で行なうため、換言
すると一つの熱交換器を冷房から暖房又は逆に切
換えるものでないため、前記した従来装置におけ
る冷媒制御上の問題は生じない。

また、中間期における前記暖房運転は、前記補
助憎交換器１５の容量を、中間期に必要な容量と
しているため、中間期の小さい負荷にマツチした
能力で運転でき、それだけ運転停止の頻度を少な
くでき、従つて室温のバラツキも小さくできるの
である。

また、前記暖房運転は、前記温度検出器３０の
第２スイツチ３０ｂの動作でリレーT₂を励磁さ
せることにより自動的に行なえる。

尚、この暖房運転において前記補助熱交換器１
５で凝縮した液冷媒は、前記逆止弁１７を通り、
連絡管２０を介して冷房運転を行なつている室内
ユニツトＢの室内側熱交換器１１に供給される。

次に暖房主体運転での運転パターンを説明する
と次の通りである。なお、暖房主体運転は各室の
暖房負荷の合計が残りの室の冷房負荷の合計より
も大きいときに選択するのである。

１暖房運転このパターンは、各室とも暖房負荷のみの場合
に用いるのであつて、前記開閉弁１０を閉じ、開
閉弁９を開き前記室内側熱交換器１１を凝縮器と
して、通常の暖房サイクルで運転するのである。

２除湿運転このパターンは、前記室内側熱交換器１１を凝
縮器として空気の加熱を行なうと共に、該当する
前記開閉弁９，１０をともに開いて、前記補助熱
交換器１５に、液冷媒を前記膨張弁１６を介して
供給し、その蒸発潜熱により空気冷却することに
より行なうのであり、他の室内ユニツトＢでは暖
房運転を行なえるのである。

このパターンは前記冷房主体運転における除湿
運転と同様であるが、前記補助熱交換器１５の容
量選定により前記冷房主体運転による除湿運転は
冷房気味になるのに対し、このパターンにおける
除湿運転は暖房気味となる。

また、この除湿運転も、除湿を必要とする室内
に設置の室内ユニツトＢにおいてのみ行なえる
し、また、湿度検出器３１の動作によるリレー
T₃の励磁により自動的に行なえる。

尚、この除湿運転において、前記補助熱交換器
１５で蒸発したガス冷媒は、連絡管２２とガス側
第２支管６７及び低圧となつているガス側主管６
６を介して圧縮機１の吸入口に戻される。

３中間期の冷房運転このパターンは、室内側熱交換器１１を用いず
に、補助熱交換器１５に液冷媒を流して行なうも
ので、該当する室内ユニツトＢの前記開閉弁１０
を開き、開閉弁９を閉じることにより行なえる。
また、この運転は、冷房を必要とする室内に設置
の室内ユニツトＢにおいてのみ行なうのであつ
て、暖房負荷のある他室では冷房を行なつたり、
暖房負荷のある他室では除湿運転を行なうのであ
る。

このパターンの冷房運転は、前記冷房主体運転
における中間期の暖房運転のごとく補助熱交換器
を使用するのであつて、主体運転が変更になつて
いるだけである。

従つて、冷房を必要とする室内に設置の室内ユ
ニツトＢのみにおいて行なえるし、また、例えば
日照がなくなり室内負荷が冷房負荷から暖房負荷
に変化しても、暖房は室内側熱交換器１１で行な
うのであるから、冷媒制御上の問題はないし、ま
た、中間期の小さい負荷にマツチした能力で冷房
運転が行なえるのである。

また、この冷房運転は、前記温度検出器３０の
第１スイツチ３０ａの動作でリレーT₁を励磁さ
せることにより自動的に行なえるし、また、この
冷房運転において前記補助熱交換器１５で蒸発し
たガス冷媒は前記除湿運転と同様、圧縮機１の吸
入口に戻される。

以上、説明した実施例は、冷房主体運転及び暖
房主体運転の冷房運転パターン及び暖房運転パタ
ーンにおいて、前記補助熱交換器１５は遊休させ
ているが、第３図のごとく構成することにより、
前記補助熱交換器１５を利用して冷房又は暖房の
能力を増大させられる。

即ち、第３図に示したものは、第１図に示した
冷媒配管系において、前記ガス側第１支管６５と
ガス側第２支管６７との間、更に詳記すると、前
記各支管６５，６７の開閉弁９，１０に対し前記
ガス側第１及び第２主管６４，６６への接続側と
反対側で、同一系の各支管６５，６７間に、開閉
弁３０をもつた連通管６８…をそれぞれ介装した
ものである。

斯かる構成において、前記開閉弁１０を閉じ、
開閉弁９，３０を開くことにより、前記補助熱交
換器１５を、室内側熱交換器１１と同様、蒸発器
又は凝縮器として、これら両熱交換器１１，１５
で同時に冷房又は暖房を行なうことができ、それ
だけ能力を増加させ得るのである。

この実施例の考え方は、外気温度が高い場合の
冷房時、又は、外気温度が低い場合の暖房時、一
般に冷暖房負荷が共存することはないことと、中
間期における程除湿の必要も少ないことから、補
助熱交換器１５が用いられることが殆んどなく遊
休していることに着目し、遊休する前記補助熱交
換器１５をより有効に利用すべく成したもので、
前記室内側熱交換器１１の能力をピーク時の冷暖
房負荷に応じて選定した場合には、前記室内ユニ
ツトＢにおける能力増加により立上り運転時間を
短縮でき、立上りの良い運転が行なえるし、また
能力の増加が得られることから、前記各熱交換器
１１，１５のトータル能力をピーク時の冷暖房負
荷に応じて選定できるから、それだけ前記室内側
熱交換器１１の容量を小さくできるのである。

尚、以上の如く構成する場合の前記開閉弁３０
の開閉制御は、第４図のごとく、第４図に示した
電気回路に、制御スイツチSSとリレーR₂との直
列回路を追加し、前記開閉弁３０のソレノイド
SV₃を、前記リレーR₂の常開接点R₂aと、次の並
列回路、即ち前記リレーR₁，T₁の各常開接点
R₁a，T₁aの直列回路と前記リレーR₁の常閉接点
R₁₆と前記リレーT₂の常開接点T₂aとの直列回路
とを並列に接続した並列回路とに直列に接続する
のである。

前記制御スイツチSSは主として手動式とする
のであるが、その他外気温度検出器を設け、この
検出器により作動させるごとく成してもよいし、
室内温度検出器を設けて、この検出器により作動
させるごとく成してもよい。

この場合前記室内温度検出器は冷暖房時に対応
した温度に設定する２段サーモスタツトを用いる
のが好ましい。

尚、第３図及び第４図において、第１図及び第
２図に示した実施例と同じ構成のものは同一符号
を記入している。

以上の如く本発明は、圧縮機１、室外側熱交換
器２及び冷暖房切換機構５を備えた室外ユニツト
Ａに室内側熱交換器１１を備えた複数の室内ユニ
ツトＢ…を接続した多室形空気調和機において、
前記室外ユニツトＡの液側主管６２に複数の液側
支管６３…を設け、かつ、冷房時低圧となり暖房
時高圧となるガス側第１主管６４に複数のガス側
第１支管６５…を、また暖房時低圧となり冷房時
高圧となるガス側第２主管６６に複数のガス側第
２支管６７…をそれぞれ設けると共に、前記各室
内ユニツトＢ…に、補助熱交換器１５…をそれぞ
れ設けて、これら各室内ユニツトＢ…における前
記各熱交換器１１，１５を、前記液側支管６３…
に対し並列に接続する一方、前記室内側熱交換器
１１を前記ガス側第１支管６５…に、また、前記
補助熱交換器１５を前記ガス側第２支管６７…に
それぞれ接続し、前記各熱交換器１１，１５ごと
に冷媒の流通を阻止できる開閉弁９，１０をそれ
ぞれ付設したものであるから、各室内ユニツトＢ
…の運転は、他の室内ユニツトＢ…の運転状態如
何に拘わらず、冷房又は暖房及び除湿運転が可能
となる。

即ち、すべての室内ユニツトＢ…で冷房又は暖
房運転が行なえることは勿論、例えば一つの室内
ユニツトＢで冷房又は暖房運転を行なつている場
合でも、残りの室内ユニツトＢでは、逆に暖房又
は冷房が行なえるし、しかも除湿運転も行なえる
のである。

しかも、冷房主体運転での暖房及び暖房主体運
転での冷房は、補助熱交換器１５を用いて行なう
のであるから、室内負荷の変化で冷房から暖房又
は暖房から冷房に切換える場合、前記室内側熱交
換器１１を蒸発器と凝縮器との一方に切換える必
要がなく、従つて、湿り運転となつたり、乾き運
転となつたりする不都合はないし、室内側熱交換
器１１に液冷媒が溜り込むことの問題もないので
あり、頻繁な冷暖房の切換えも可能となるのであ
る。

その上、前記補助熱交換器１５は、中間期に必
要な負荷に対応した容量に選択できるので、前記
補助熱交換器１５を用いて行なう中間期の暖房又
は冷房は、負荷にマツチした能力で運転でき、中
間期の負荷に対し過大な能力での運転による室内
温度のバラツキを小さくできるのである。

以上のように、単に冷房及び暖房の選択のみな
らず、中間期の室内負荷に応じた暖房及び冷房も
でき、しかも除湿運転も可能であるから、きめ細
かな空調運転が行なえるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷媒配管系統
図、第２図はこの電気回路図、第３図は別の実施
例を示す冷媒配管系統図、第４図はその電気回路
図、第５図は従来例を示す冷媒配管系統図であ
る。１……圧縮機、２……室外側熱交換器、５……
冷暖房切換機構、９，１０……開閉弁、１１……
室内側熱交換器、１５……補助熱交換器、６２…
…液側主管、６３……液側支管、６４……ガス側
第１主管、６５……ガス側第１支管、６６……ガ
ス側第２主管、６７……ガス側第２支管、Ａ……
室外ユニツト、Ｂ……室内ユニツト。

Claims

【特許請求の範囲】

１圧縮機１、室外側熱交換器２及び冷暖房切換
機構５を備えた室外ユニツトＡに、室内側熱交換
器１１を備えた複数の室内ユニツトＢ…を接続し
た多室形空気調和機において、前記室外ユニツト
Ａの液側主管６２に複数の液側支管６３…を設
け、かつ、冷房時低圧となり暖房時高圧となるガ
ス側第１主管６４に複数のガス側第１支管６５…
を、また暖房時低圧となり冷房時高圧となるガス
側第２主管６６に複数のガス側第２支管６７…を
それぞれ設けると共に、前記各室内ユニツトＢ…
に、補助熱交換器１５…をそれぞれ設けて、これ
ら各室内ユニツトＢ…における前記各熱交換器１
１，１５を、前記液側支管６３…に対し並列に接
続する一方、前記室内側熱交換器１１を前記ガス
側第１支管６５…に、また前記補助熱交換器１５
を前記ガス側第２支管６７…にそれぞれ接続し、
前記各熱交換器１１，１５ごとに冷媒の流通を阻
止できる開閉弁９，１０をそれぞれ付設したこと
を特徴とする多室形空気調和機。