JPH03244978A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH03244978A
JPH03244978A JP2040906A JP4090690A JPH03244978A JP H03244978 A JPH03244978 A JP H03244978A JP 2040906 A JP2040906 A JP 2040906A JP 4090690 A JP4090690 A JP 4090690A JP H03244978 A JPH03244978 A JP H03244978A
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indoor
unit
heat exchanger
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聖隆 上野
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Toshiba AVE Co Ltd
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Toshiba Corp
Toshiba Audio Video Engineering Co Ltd
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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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、複数の部屋の空調が可能なマルチシステム
型の空気調和機に関する。
（従来の技術） 一般に、マルチシステム型の空気調和機は、１台の室外
ユニット、および複数台の室内ユニットを備え、これら
室内ユニットと室外ユニットとを分岐ユニットを介して
配管接続している。
上記分岐ユニットは、各室内ユニットへの冷媒の流れ方
向を切換えるための一対の二方弁を室内ユニットごとに
有している。
すなわち、分岐ユニットの各二方弁を開閉して各室内ユ
ニットへの冷媒の流れ方向を選択することにより、各室
内ユニットで冷房および暖房の同時運転を実行すること
ができる。
（発明が解決しようとする課題） このような空気調和機においては、室内ユニットの運転
台数の変化に応して分岐ユニットの二方弁が開閉を繰り
返す。
ただし、開成状態の二方弁の両端には大きな圧力差が生
じており、このため二方弁の開放に際しては高圧側から
低圧側に向かって急激な冷媒流か生じ、分岐ユニットお
よび室内ユニットで大きな冷媒音および振動が生しると
いう問題がある。
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とす
るところは、室内ユニットの運転台数の変化に際しての
冷媒音および振動を解消し得る空気調和機を提供するこ
とにある。
［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 圧縮機および室外熱交換器を有する１台の室外ユニット
と、それぞれか室内熱交換器を有する複数台の室内ユニ
ットと、これら室内ユニットと上記室外ユニットとを配
管接続するとともに各室内ユニットへの冷媒の流れ方向
を切換えるための一対の二方弁を室内ユニットごとに有
する分岐ユニットとからなり、上記各二方弁を開閉して
各室内ユニットへの冷媒の流れ方向を選択することによ
り各室内ユニットて冶房および暖房の同０．１１運転を
可能とするマルチシステム型の空気調和機において、上
記各二方弁にそれぞれ並列に接続したノ＜イパスと、上
記各三方弁のうち開放しようとする三方弁に対応する上
記バイパスを予め導通する手段とを設ける。
（作用） 室内ユニットの運転台数の表化に照し、イ１）酸ユニッ
トの二方弁が開放する前に予めバイパスか導通し、二方
弁の両端の圧力か平衡する。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図−を参照して説明
する。
第３図において、Ａは１台の室外ユニットで、この室外
ユニットＡに分岐ユニットＢを介して複数台の室内ユニ
ットＣＩ　＋　　Ｃ２、Ｃ３を配管接続し、次の冷凍サ
イクルを構成している。
まず、室外ユニットＡは能力可変式の圧縮機］を有する
。この圧縮機］の冷媒吐出口に吐出管２を接続し、同圧
縮機１の冷媒吸入口に吸入管３を接続する。
上記吐出管２は、二つの吐出管２ａ、２ｂに分岐してい
る。
吸入管３は、二つの吸入管３ａ、３ｂに分岐している。
そして、吐出管２ｂに二方弁４を介して室外熱交換器５
を接続する。この室外熱交換器５に暖房用の膨張弁６お
よび逆止弁７の並列回路を介してリキッドタンク８を接
続し、そのリキッドタンク８に液側管Ｗを接続する。
上記二方弁４と室外熱交換器５との間の管に、三方弁９
を介して上記吸入管３ｂを接続する。
上記液側管Ｗには、分岐ユニットＢのＰＭＶ２１．３１
．４１を介して冷房用の膨張弁２２３２．４２を接続す
る。この膨張弁２２，３２゜４２には、逆止弁２３，３
３．４３を並列に接続する。
膨張弁２２，３２．４２には、室内ユニットＣ１，Ｃ２
，Ｃ３の室内熱交換器２４，３４゜４４を接続する。
室内熱交換器２４．３４．４４にはガス側管Ｇ＋　、Ｇ
２　、Ｇ３を接続する。
これらガス側管Ｇ、、Ｇ２＋　Ｇ３はそれぞれ二つに分
岐している。
ガス側管ＧＩ　　０２．Ｇ３の一方の分岐管は、分岐ユ
ニットＢの三方弁２５，３５．４５を介して上記吸入管
３ａに接続する。
ガス側管Ｇ、、Ｇ２．Ｇ、の他方の分岐管は、分岐ユニ
ットＢの二方弁２６，３６．４６を介して上記吐出管２
ｂに接続する。
なお、室外ユニットＡては、室外熱交換器５に室外空気
を循環させる室外ファン１０を設ける。
二方弁４，９と室外熱交換器５との間の管に、感温部６
ａを取り付ける。
この感温部６ａは、膨張弁６の付属部品である。
すなわち、膨張弁６は、感温部６ａの感知温度と自身を
流れる冷媒の温度との差、つまり室外熱交換器５での冷
媒の過熱度を検知する機能を有している。そして、膨張
弁６は、検知した過熱度が一定となるよう、室外熱交換
器５に流れる冷媒の量を調節する機能を有している。
分岐ユニットＢでは、ＰＭＶ２１，３１．４１と逆止弁
２３，３３．４３との間の管に、温度センサ２７，３７
．４７を取り付ける。
ガス側管Ｇ、、Ｇ２．Ｇ３のそれぞれの分岐管のうち、
二方弁２６，３６．４６側の分岐管に、感温部２２ａ、
３２ａ、４２ａを取り付ける。この感温部２２ａ、３２
ａ、４２ａは、冷房用の膨張弁２２，３２．４２の付属
部品である。
すなわち、膨張弁２２，３２．４２は、感温部２２ａ、
３２ａ、４２ａの感知温度と自身を流れる冷媒の温度と
の差、つまり室内熱交換器２４゜３４．４４での冷媒の
過熱度を検知する機能を有している。そして、膨張弁２
２，３２．４２は、検知した過熱度が一定となるよう、
室内熱交換器２４．３４．４４に流れる冷媒の量を調節
する機能を有している。
室内ユニットｃｌ　、Ｃ２、Ｃ３ては、室内熱交換器２
４，３４．４４に室内空気を循環させる室内ファン２８
，３８．４８を設ける。
かつ三方弁２５と並列の関係に、キャピラリチューブ５
１．逆止弁５２．および二方弁５ｏを介してバイパスＸ
１を接続する。
ガス側管Ｇ２から吸込管３ａにかけて、かつ二方弁３５
と並列の関係に、キャピラリチューブ５３、逆止弁５３
．および二方弁５０を介してバイパスＸ２を接続する。
ガス側管Ｇ、から吸込管３ａにかけて、かつ二方弁４５
と並列の関係に、キャピラリチューブ５５、逆止弁５６
．および二方弁５０を介してバイパスＸ３を接続する。
さらに、吐出管２ｂからガス側管Ｇ１にかけて、かつ二
方弁２６と並列の関係に、二方弁６０．逆止弁６１．お
よびキャピラリチューブ６２を介してバイパスＹ、を接
続する。
吐出管２ｂからガス側管Ｇ２にかけて、かつ二方弁３６
と並列の関係に、二方弁６０．逆止弁６３、およびキャ
ピラリチューブ６４を介してバイパスＹ２を接続する。
吐出管２ｂからガス側管Ｇ２にかけて、かつ三方弁４６
と並列の関係に、二方弁６０．逆止弁６５、およびキャ
ピラリチューブ６６を介してバイパスＹ３を接続する。
制御回路を第２図に示す。
室外ユニッｌ−Ａは、室外制御部７０を備えている。
この室外制御部７０は、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路からなり、外部にインバータ回路７］、二方
弁４、および三方弁９を接続している。
インバータ回路７１は、商用交流電源７２の電圧を整流
し、その整流電圧を所定周波数の交流電圧に変換して出
力するものである。このインバータ回路７１の出力電圧
は、圧縮機１のモータＩＭへ駆動電力として供給される
。
分岐ユニットＢは、マルチ制御部８０を備えている。
コノマルチ制御部８０は、マイクロコンピュータおよび
その周辺回路からなり、外部にＰＭＶ２１．３１，４１
、二方弁２５，３５．４５、二方弁２６，３６，４６、
二方弁５０，６０、および温度センサ２７，３７．４７
を接続している。
室内ユニットｃ、ｌ　　Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ室内制
御部９０を備えている。
これら室内制御部９０は、マイクロコンピュータおよび
その周辺回路からなり、外部に操作部９１および温度セ
ンサ９２を接続している。
そして、制御部９０は、操作部９１の操作に基づき、冷
房運転モードおよび冷房能力の要求と暖房運転モードお
よび暖房能力の要求とのいずれか一方をマルチ制御部８
０に転送する機能手段を有している。
また、室外制御部７０．マルチ制御部８０．および各二
方弁により、次の機能手段を構成している。
■１つＯｒ複数の室内ユニットから要求される冷房能力
の合計が残りの１つ０「複数の室内ユニットから要求さ
れる暖房能力の合計より大きいとき、冷房運転モードを
決定し、圧縮機１から吐出された冷媒を室外熱交換器５
に通し、次に冷房運転モードの要求を出している１つｏ
ｒ複数の室内ユニットに通して圧縮機１に戻す機能手段
。
■冷房運転モードの決定時、圧縮機１から吐出された冷
媒の一部を暖房運転モードの要求を出している１つｏｒ
複数の室内ユニットに通し、次に冷房運転モードの要求
を出している１つ０「複数の室内ユニットへの冷媒の流
れに合流させる機能手段。
■１つｏｒ複数の室内ユニットから要求される暖房能力
の合計が残りの１つｏｒ複数の室内ユニットから要求さ
れる冷房能力の合計より大きいとき、暖房運転モードを
決定し、圧縮機１から吐出された冷媒を暖房運転モード
の要求を出している１つｏｒ複数の室内ユニットに通し
、次に室外熱交換器５に通して圧縮機１に戻す機能手段
。
■暖房運転モードの決定時、暖房運転モードの要求を出
している１つｏｒ複数の室内ユニットを経た冷媒の一部
を冷房運転モードの要求を出している１つ０「複数の室
内ユニットに通し、次に圧縮機１に戻す機能手段。
さらに、マルチ制御部８０は、二方弁２５゜３５．４５
，２６，３６．４６のうち、開放しようとする三方弁に
対応するバイパスを予め導通する機能手段を有している
。
つぎに、上記のような構成において作用を説明する。
たとえば、室内ユニットＣ１の要求か冷房運転モード、
室内ユニットＣ２の要求か冷房運転モード、室内ユニッ
トＣ３の要求か暖房運転モードであるとする。そして、
要求される冷房能力の合計が要求される暖房能力の合計
より大きいとする。
この場合、冷房運転モードが決定され、第３図に示すよ
うに、室外ユニットＡの二方弁４か開き（白色表示）、
三方弁９が閉じる（黒色表示）。
つまり、圧縮機１の吐出管２ａに室外熱交換器５が接続
される。
切換ユニットＢでは、ＰＭＶ２１，３１．４１が開き（
白色表示）、三方弁２５，３５．４６が開き（白色表示
）、二方弁２６，３６．４５が閉じる（黒色表示）。
つまり、冷房運転モードの要求を出している室内ユニッ
トＣ，，Ｃ２のそれぞれガス側管Ｇ１　＋０２が圧縮機
１の吸入管３ａに接続される。暖房運転モードの要求を
出している室内ユニットＣ３のガス側管Ｇ３が圧縮機１
の吐出管２ｂに接続される。
したがって、圧縮機１から吐出された冷媒は、室外熱交
換器５を通り、次に冷房運転モードの要求を出している
室内ユニットｃ、、ｃ２を通り、圧縮機１に吸込まれる
。さらに、圧縮機１から吐出された冷媒の一部が暖房運
転モードの要求を出している室内ユニットＣ３に入り、
その室内ユニットＣ３を経た冷媒は冷房運転モードの要
求を出している室内ユニットＣ１，Ｃ２への冷媒の流れ
に合流する。
すなわち、室外熱交換器５が凝縮器、室内熱交換器２４
．３４が蒸発器、室内熱交換器４４が凝縮器として働く
。
この場合、室内ユニットＣ，，Ｃ２の吸熱の一部が室内
ユニットＣ３の放熱として利用されることになる。
インバータ回路７１の出力周波数は、数＊される冷房能
力の合計に応じて設定される。したがって、圧縮機１は
、負荷の大きい室内ユニットＣ０Ｃ２の冷房能力を十分
に賄うことのできる能力を発する。
このとき、室内ユニットＣ，，Ｃ，から要求されている
冷房能力に応じてＰＭＶ２１．３１の開度が制御され、
室内ユニツｈｃ、、ｃ２に対し冷媒が適正な状態に分配
される。そして、室内熱交換器２４．３４に流れる冷媒
の量が膨張弁２２゜３２で調節され、冷媒の過熱度が一
定に維持される。
室内ユニットＣ３については、室内熱交換器４４から流
出する冷媒の温度が温度センサ４７て検知され、その検
知温度つまり過冷却度か一定となるよう、ＰＭＶ４１の
開度が制御される。
次に、室内ユニットＣ１の要求が暖房運転モード、室内
ユニットＣ２の要求が暖房運転モード、室内ユニットＣ
５の要求が冷房運転モードであるとする。そして、要求
される暖房能力の合計が要求される冷房能力の合計より
大きいとする。
この場合、暖房運転モードが決定され、第１図に示すよ
うに、室外ユニットＡの二方弁４が閉じ（黒色表示）、
二方弁９が開く　（白色表示）。
つまり、圧縮機１の吸入管３ｂに室外熱交換器５が接続
される。
切換ユニットＢでは、ＰＭＶ２１，３１．４１が開き（
白色表示）、二方弁４５．２６　３６が開き（白色表示
）、三方弁２５，３５．４６が閉じる（黒色表示）。
つまり、暖房運転モードの要求を出している室内ユニッ
トＣ，，Ｃ２のそれぞれガス側管Ｇ１゜Ｇ２か圧縮機１
の吐出管２ｂに接続される。冷房運転モードの要求を出
している室内ユニットＣ９のガス側管Ｇ３が圧縮機１の
吸入管３ａに接続される。
したがって、圧縮機１から吐出される冷媒は暖房運転モ
ードの要求を出している室内ユニットＣ，，Ｃ２を通り
、次に室外熱交換器５を通り、圧縮機１に吸込まれる。
さらに、室内ユニットＣ１＋　　Ｃ２を経た冷媒の一部
か冷房運転モートの要求を出している室内ユニットＣ３
に入り、その室内ユニットＣ３を経た冷媒は圧縮機１の
吸込側への冷媒の流れに合流する。
すなわち、室内熱交換器２４．３４か凝縮器、室外熱交
換器５が蒸発器、￥内熱交換器４４か蒸発器とし゛て働
く。
この場合、室外熱交換器５および室内熱交換器４４の吸
熱が室内ユニットｃ、、ｃ２の放熱として利用されるこ
とになる。
インバータ回路７１の出力周波数は、要求される暖房能
力の合計に応して設定される。したがって、圧縮機１は
、負荷の大きい室内ユニットｃＣ２の暖房能力を十分に
賄うことのできる能力を発する。
このとき、室内ユニットＣ１，Ｃ２か要求している暖房
能力に応じてＰＭＶ２１，３］の開度が制御され、室内
ユニットＣ，，Ｃ２に対し冷媒が適正な状態に分配され
る。
室内ユニットＣ３については、室内熱交換器４４に流れ
る冷媒の量が膨張弁４２て調節され、冷媒の過熱度が一
定に維持される。
また、室外熱交換器５に流れる冷媒の量か膨張弁６で調
節され、冷媒の過熱度が一定に維持される。
この暖房運転モードにおいて、室内ユニットＣ２の暖房
運転を停止するものとする。
この場合、まず第４図に示すように、二方弁３５および
ＰＭＶ３１を閉じ、室内熱交換器３４に冷媒が流れるの
を遮断する。そして、室内熱交換器３４に液冷媒が溜ま
り込むのを防ぐべく二方弁３５を開く必要があるが、そ
の前に予め三方弁５０を開き、二方弁３５と並列状態の
バイパスＸ２を導通ずる。
バイパスＸ２が導通すると、ガス側管Ｇ２の冷媒がキャ
ピラリチューブ５３を通って圧縮機１に吸込まれ、三方
弁３５の両端の圧力が平衡する。
三方弁５０を開いてからｎ秒間が経過したら、第５図に
示すように三方弁５０を閉し、さらに二方弁３５を開く
。
このとき、二方弁３５の両端に圧力差がないので、二方
弁３５の開放に際して急激な冷媒流が生しることはなく
、よって大きな冷媒音や振動を生じることが全くない。
そして、三方弁３５の開放により、室内熱交換器３４内
の冷媒およびガス側管Ｇ２内の冷媒が圧縮機１に吸い込
まれ、戚冷媒の溜まり込みが防止される。すなわち、こ
れは、室内ユニットｃ２の運転再開に際し、圧縮機１に
戚冷媒が吸い込まれてしまういわゆる液バツクを防ぎ、
圧縮機１の寿命向上を図るものである。
なお、三方弁５０が開くと、運転停止とは関係のない側
のバイパスＸ、、Ｘ、も導通してしまうが、キャピラリ
チューブ５１．５５による減圧作用が働くので、サイク
ル上は問題にならない。
その後、室内ユニットｃ２の暖房運転を再開するものと
する。
この場合、第６図に示すように、三方弁３５を閉じると
ともに、ＰＭＶ３１を全開する。そして、室内熱交換器
３４に冷媒を流すべく二方弁３６を開く必要があるが、
その前に予め三方弁６０を開き、二方弁３６と並列状態
のバイパスＹ２を導通ずる。
バイパスＹ２が導通すると、圧縮機１の吐出冷媒がキャ
ピラリチューブ６４を通ってガス側管Ｇ２に流入し、二
方弁３６の両端の圧力が平衡する。
二方弁６０を開いてからｎ秒間が経過したら、第１図に
示すように、二方弁６０を閉じるとともに二方弁３６を
開き、さらにＰＭＶ３１の開度を室内ユニットＣ２の要
求暖房能力に応じて設定する。
このとき、二方弁３６の両端に圧力差がないので、三方
弁３６の開放に際して急激な冷媒流が生じることはなく
、よって大きな冷媒音や振動を生じることが全くない。
そして、三方弁３６の開放により、室内熱交換器３４に
冷媒が流入し、室内ユニットＣ２の暖房運転が静かに再
開される。
このように、室内ユニットの運転台数の変化に隙しての
冷媒音や振動の発生を解消することができ、信頼性の向
上が図れる。
しかも、３つのバイパスＸ＋　、Ｘ２　、Ｘ３の導通を
１つの三方弁５０でまかない、３つのバイパスＹ’＋　
、Ｙ２　、Ｙ３の導通を１つの二方弁６ｏてまかなう構
成であるから、機構面でも制御面でも構成の複雑化を避
けることができ、ひいてはコストの上昇を押さえること
ができる。
また、各バイパスを利用し、冷房運転モートＩｌ！ｉの
ガス側管Ｇ、、Ｇ２．Ｇ、での液冷媒溜まりを防止する
ことが可能である。
なお、上記実施例では、室内ユニットが３台の場合を例
に説明したが、その台数に限定はなく、適宜に設定可能
である。
［発明の効果コ 以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機および室外
熱交換器を有する１台の室外ユニットと、それぞれが室
内熱交換器を有する複数台の室内ユニットと、これら室
内ユニットと上記室外ユニットとを配管接続するととも
に各室内ユニットへの冷媒の流れ方向を切換えるための
一対の三方弁を室内ユニットごとに有する分岐ユニット
とからなり、上記各二方弁を開閉して各室内ユニットへ
の冷媒の流れ方向を遺択することにより各室内ユニット
で冷房および暖房の同時運転を可能とするマルチシステ
ム型の空気調和機において、上記各二方弁にそれぞれ並
列に接続したバイパスと、上記各二方弁のうち開放しよ
うとする三方弁に対応する上記バイパスを予め導通する
手段とを設けたので、室内ユニットの運転台数の変化に
際しての冷媒音および振動を解消し得る空気調和機を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルの構
成および暖房運転モードでの冷媒の流れを示す図、第２
図は同実施例の制御回路の構成を示す図、第３図は同実
施例における冷凍サイクルの構成および冷房運転モード
での冷媒の流れを示す図、第４図は同実施例における暖
房運転モードで運転台数が減少するに際してのバイパス
の導通を示す図、第５図は同実施例における暖房運転モ
ードでの運転台数時の冷媒の流れを示す図、第６図は同
実施例における暖房運転モードで運転台数が増大するに
際してのバイパスの導通を示す図である。 Ａ・・・室外ユニット、Ｂ・・・分岐ユニット、ｃＩＣ
２，Ｃ３・・・室内ユニット、１・・・圧縮機、５・・
・室外熱交換器、２４，３４．４４・・・室内熱交換器
、２５．３５．４５・・・二方弁、Ｘ＋　、Ｘ２　、Ｘ
３・・・バイパス、２６，３６．４６・・・二方弁、Ｙ
１Ｙ２．Ｙ、・・・バイパス、５０．６０・・・二方弁
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧縮機および室外熱交換器を有する１台の室外ユニット
    と、それぞれが室内熱交換器を有する複数台の室内ユニ
    ットと、これら室内ユニットと上記室外ユニットとを配
    管接続するとともに各室内ユニットへの冷媒の流れ方向
    を切換えるための一対の二方弁を室内ユニットごとに有
    する分岐ユニットとからなり、上記各二方弁を開閉して
    各室内ユニットへの冷媒の流れ方向を選択することによ
    り各室内ユニットで冷房および暖房の同時運転を可能と
    するマルチシステム型の空気調和機において、上記各二
    方弁にそれぞれ並列に接続したバイパスと、上記各二方
    弁のうち開放しようとする二方弁に対応する上記バイパ
    スを予め導通する手段とを具備したことを特徴とする空
    気調和機。
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