JPH0339869A - 空気調和装置 - 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
つ同時に任意の室を冷房し他室を暖房する多室型の空気
調和装置に関する。

〈口〉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空気調和
装置が特公昭５２−２４７１０号公報、特公昭５２−２
４７１１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木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
有していた。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＠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
拍でており、熱回収できない難点があった。

又、上記の実公昭５４−３０２０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０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Ｇｉ上述の課題を解決すると共に現地での配管の
接続作業を容易にした多室型の空気調和装置を提供する
ものである。

〈二）課題を解決するための手段 本発明は熱源側熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と
冷媒吸込管とに三方切換弁を介して分岐接続する一方、
熱源側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接続された高圧ガス管と、前記吸
込管と接続された低圧ガス管と、熱源側熱交換器の他端
と接続された液管とで構成して、各利用側熱交換器の一
端を前記高圧ガス管と低圧ガス管とに置方切換弁を介し
て分岐接続すると共に各利用側熱交換器の他端１゜前記
液管に冷媒減圧器を介して接続するようにしたものであ
る。

〈０作、用 全室を同時に冷房する場合は、熱源側熱交換器の三′ｊ
ｊ切換弁と利用側熱交換器の三方切換弁どを冷房状態に
設定することにより、圧縮機から吐出された冷媒は吐出
管より三方切換弁で熱源側熱交換器に導かれてここで凝
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、三方切換弁で低圧ガス管に導かれ、冷媒吸込管を
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。

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繰た後、三方切換弁
で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、熱源
側熱交換器で蒸発気化した後、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、熱源側熱交換器の三方切換弁を暖房状態に設定す
ると共に冷房する利用側ユニットの三方切換弁を冷房状
態に設定し、且つ暖房する利用側ユニットの三方切換弁
を暖房状態に設定すると、圧縮機から吐出された冷媒の
一部が三方切換弁で熱源側熱交換器に導かれると共に残
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
利用側熱交換器へ三方切換弁で導かれこの利用側熱交換
器と熱源側熱交換器とで凝縮液化される。

モしてこれら熱交換器で凝縮液化された冷媒Ｃよ液管を
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、三方切換弁で低
圧ガス管に導かれた後、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 本発明の実施例を図面に基づいて説明するど、第１図に
おいて、（１）は圧縮機（２）と熱源側熱交換器（３）
と気液分離器（４〉とを有する熱源側ユニット、（５ａ
）（５ｂ）（５ｅ）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
（３）の一端のガス管（３ａ）を圧縮機（２）の冷媒吐
出管（７）より分岐された吐出管（７ａ〉と、冷媒吸込
管（８）より分岐された吸込管（８ａ）とに三方切換弁
（９）を介して分岐接続する一方、熱源側ユニッ）−（
１）と利用側ユニット（５ｇ）　（５ｂ）　（５ｅ）と
を接続するユニット間配管（１０）を冷媒吐出管（７）
より分岐された吐出管（７ｂ）と接続された高圧ガス管
（１１〉と、冷媒吸込管（８〉より分岐された吸込管（
８ｂ）と接続された低圧ガス管（１２〉と、熱源側熱交
換器（３〉の他端の液管（３ｂ〉と接続された液管（１
３〉とで構成し、各利用側熱交換器（６ａ）　＜６ｂ）
（６ｅ）の一端のガス管（１４ａ）（１４ｂ）（１４ｃ
）を高圧ガス管（１１）より分岐された高圧ガス管（ｌ
ｌａ）（Ｌｌｂ）（ｌｉｅ）と低圧ガス管（１２）より
分岐された低圧ガス管（１２ａ）（１２ｂ）（１２ｃ）
とに三方切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｅ）を介し
て分岐接続すると共に、各利用側熱交換器（６ａ）（６
ｂ）（６ｃ）の他端の液管（１３ａ）（１３ｂ）（１３
ｅ）を液管〈１３〉に冷媒減圧器（１６ａ）（１６ｂ）
（１６ｃ）を介して接続している。　（１７）は液管（
３ｂ〉に介在させた電動式膨張弁等の補助冷媒減圧器で
ある。

第２図仕三方切換弁（９）（１５ａ）（１５ｂ）（１５
ｃ）の断面図、第３図は第２図の■−■矢印に沿って切
断した三方切換弁（９）（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ
）の断面図であり、三方切換弁（９）＜　１５ａ）　（
１５ｂ）（１５ｃ）は！動機（１８〉により回転される
シャフト（１９）によって第３図に示す状態及び第４図
〜第７図に示す状態に回転される有底筒状の弁体〈２０
〉を有しており、その弁体（２０〉の一端開口（２１〉
が三方切換弁（９）の場合では熱源側熱交換器（３〉の
ガス管（３ａ）に、三方切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（
１５ｃ）の場合では利用側熱交換器（６ａ〉（６ｂ）（
６ｃ）のガス管（１４ａ）（１４ｂ）（１４ｃ）に常時
、連通すると共に、弁体（２０）の周側開口（２２〉が
三方切換弁（９）の場合では吐出管（７ａ〉と吸込管（
８ａ）の何れか一方と全開状態で連通し、三方切換弁（
１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）の場合では高圧ガス管（
Ｈａ）（ｌｌｂ）（ｌｌｃ）と低圧ガス管（１２ａ）（
１２ｂ）（１２ｅ）の何れか一方と全開状態、半開状態
、僅かに開いた状態で連通ずるか、全閉状態となるよう
に電動機〈１８）で駆動されるようになっている。

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Ｒ側熱交換器（３〉の三方切換弁（９）を第１図に
示す実線状態に、即ち弁体（２０）が第３図に示す状態
に電動機（１８）で設定されて周側開口（２２）が吐出
管（７ａ）と全開状態で連通され、且つ利用側熱交換器
（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）の三方切換弁（１５ａ）（１
５ｂ）（１５ｃ）を第１図に示す実線状態に、即ち弁体
（２０）が第４図に示す状態に電動機（１８〉で設定さ
れて周側開口（２２〉が低圧ガス管（１２ａ）（１２ｂ
）（１２ｃ）と全開状態で連通されることにより、圧縮
機（２）から吐出された冷媒は吐出管（７〉−吐出管（
７ａ〉−三方切換弁（９）における弁体く２０〉の開口
（２２）より開口（２１）−ガス管（３ａ〉−熱源側熱
交換器（３〉と順次流れてここで凝縮液化した後、液管
（３ｂ）−全開状態の補助冷媒減圧器（１７）−ユニッ
ト間配管（ｌＯ）の液管〈１３）を経て各利用側ユニッ
ト（５ａ）　（５ｂ）　（５ｃ）の冷媒減圧器（１６ａ
）（１６ｂ）（１６ｃ）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）（６ｃ）
で蒸発気化した後、ガス管（１４ａ）（１４ｂ）（１４
ｃ）−三方切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）にお
ける弁体（２０）の開口（２１〉より開口（２２）−低
圧ガス管（１２ａ）（１２ν）（１２Ｃ〉−ユニット管
配管（１０〉の低圧ガス管（１２）−吸込管（８ｂ）−
吸込管（８）−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。

逆に全室を同時に暖房する場合は、熱源側熱交換器（３
〉の三方切換弁（９）を第１図に示す破線状態に、即ち
弁体（２０）が第４図に示す状態に電動機（１８）で設
定されて周側開口（２２〉が吸込管（８ａ〉と全開状態
で連通され、且つ利用側熱交換器（６ａ）　（６ｂ）（
６Ｃ）の三方切換弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）を
第１図に示す破線状態に、即ち弁体く２０〉が第３図に
示す状態に電動機（１８）で設定されて周側開口（２２
〉が高圧ガス管（ｌｌａ）（ｌｌｂ）（ｌｌｃ）と全開
状態で連通されることにより、圧縮機（２）から吐出さ
れた冷媒は吐出管（７）−吐出、管（７ｂ）−ユニット
間配管＜１０）の高圧ガス管（１１〉を経て高圧ガス管
（ｌｌａ）（１１ｂ）（１１ｃ）に分配された後、三方
切換弁（１５ａ）　（１５ｂ）（１５ｃ）における弁体
く２０〉の開口（２２）より開口（２１）−ガス管（１
４ａ）（１４ｂ）（１４ｃ）を経て利用側熱交換器（６
ａ）（６ｂ）　（６ｃ）へと流れ、ここで凝縮液化した
後、各冷媒減圧器（１６ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）で減
圧されてユニット間配管（１０〉の液管〈１３〉で合流
され、然る後、全開状態の補助冷媒減圧器（１７）−液
管（３ｂ）を経て熱源側熱交換器（３〉に流れてここで
蒸発気化した後、ガス管（３ａ）−三方切換弁（９）に
おれる弁体（２０）の開口（２１）より開口（２２〉−
吸込管（８ａ〉−吸込管（８）−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〈６ａ）（６ｂ）（６ｃ
）で全室が同時に暖房される。

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、熱源側熱交換器（３〉の三方切換弁（９）を第１
図に示す実線状態に、即ち弁体く２０〉が第３図に示す
状態に電動機（１８〉で設定されて周側開口（２２）が
吐出管（７ａ〉と全開状態で連通され、且つ冷房する利
用側ユニット（５ａ）（５ｃ）における利用側熱交換器
（６ａ）（６ｃ）の三方切換弁（１５ａ）（１５ｅ）を
第１図に示す実線状態に、即ち弁体く２０）が第４図に
示す状態に電動機（１８）で設定されて周側開口〈２２
）が低圧ガス管（１２ａ）（１２ｃ）と全開状態で連通
されると共に、暖房する利用側ユニット（５ｂ〉におけ
る利用側熱交換器（６ｂ）の三方切換弁（Ｉ５ｂ）を第
１図に示す破線状態に、即ち弁体（２０）が第３図に示
す状態に電動機（１８）で設定されて周側開口（２２）
が高圧ガス管（ｌｌｂ）と全開状態で連通されることに
より、圧縮機（２）から吐出された冷媒の一部が吐出管
（７ａ）−三方切換弁（９）における弁体く２０〉の開
口＜２２）より開口（２１）−ガス管〈３ａ〉−熱源側
熱交換器（３）と順次流れると共に残りの冷媒が吐出管
（７ｂ）−ユニット・間配管（１０）の高圧ガス管（１
１）を経て高圧ガス管（ｌｌｂ＞に分配された後、三方
切換弁（ｌｓｂ）における弁体（２０）の開口（２２）
より開口（２１）−ガス管（１４ｂ）を経て利用側熱交
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（３〉とで凝縮液化される。そして、こ
れら熱交換器（６ｂ）（３）で凝縮液化された冷媒は液
管（１３〉を経て利用側ユニット（５ｇ）（５ｅ）の冷
媒減圧器（１６ａ）（１６ｅ）で減圧された後、夫々の
利用側熱交換器（６ａ）（６ｅ）で蒸発気化され、然る
後、ガス管（１４ａ）（１，４ｃ）−三方切換弁（１５
ａ）（１５ｅ）における弁体（２０）の開口（２１）よ
り開口（２２）−低圧ガス管（１２ａ）（１２ｅ）−低
圧ガス管０２）−吸込管（８ｂ＞−吸込管（８）−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−室が暖房され、蒸発器として作用する他の利用側熱
交換器（ｓａ）（６ｂ）で二基が冷房される。

かかる冷暖房同時運転が冬期に行なわれると低圧冷媒圧
力が外気温によって左右されるため冷房している利用側
ユニット（５ａ）（５ｃ）の利用側熱交換器（６ａ）（
６ｅ）内の冷媒圧力が４ｋｇ／ｃｍ”以下に低下し易く
なるが、この圧力低下は三方切換弁（１５ａ）（１５ｅ
）における弁体（２０）が第４図の状態から第５図に示
す状態に電動機（１８）で切換設定されて周側開口〈２
２）が低圧ガス管（１２ａ）（１２ｅ）と半開状態で連
通され利用側熱交換器（６ａ）（６ｅ）の冷媒出口側の
圧力を高めることにより防止され利用側熱交換器（６ａ
）（６ｅ）が凍結することはない。

次に、−室を冷房し二基を暖房”する場合は補助冷媒減
圧器（１７）を作動させることにより可能である。

例えば、利用佃：ｆｆ−二ｎット（５ｂ）で冷房（７利
用側ユニツト（５ａ）（５ｃ）で暖房する場合！ま熱源
側熱交換器（３）の三方切換弁（９）を第１図に示す破
線状態に、冷房する利用側ユニッ１−（５ｂ）における
利用側熱交換器（６ｂ）の正方切換弁（１５ｂ）ｅ第１
図に示す実線状態に、暖房する利用側ユニット（５ａ）
（５Ｃ）における利用側熱交換器（６ａ）　（６ｅ）の
三方切換弁（１５ａ）（１５Ｃ〉を第１図に示す破線状
態に、夫々設定すると、圧縮機（２〉から吐出された冷
媒が吐出管（７〉−吐出管（７ｂ）−高圧ガス管（１１
〉−高圧ガス管（ｌｌａ）（１，１ｃ）を順次経て三方
切換弁（ｉ５ａ）（１５ｅ）へと分配され夫々の利用側
熱交換器（６ａ）（６ｅ）で凝縮液化される。そしてこ
の液化された冷媒は夫々全開された冷媒減圧器（１６ａ
　）（１，６ｅ）を経て液管（１３）に流れ、この液管
中の液冷媒の一部が冷媒減圧器（１６ｂ）で減圧された
後に利用側熱交換器（６ｂ）で蒸発気化され三方切換弁
（１５ｂ）、低圧ガス管（１２）’〜と流れると共に、
残りの液冷媒が補助冷媒減圧器（１７）で減圧された後
に熱′ｉｐ／Ｘ側熱交換器（３〉で夫々蒸発気化され、
夫々吸込管〈８〉、気液分離器（４）を類次経−〔圧縮
機（２”）　４．７吸入される。このように凝縮器とｌ
、７′で作用する利用側熱交換器（６ａ）（６ｅ）で二
基が暖房され、蒸発器とし５て作用する他の利用（１Ｆ
Ｉ熱交換器（６ｈ）で−室が冷房される。

以−１二の如く、冷房する室の数（冷房容量）が暖房す
る室の数（暖房容量）よりも多い時は熱源側熱交換器〈
３）を凝縮器と１７で、逆に暖房する室の数（暖房容量
）が冷房する室の数（冷房容量）よりも少ない時は熱−
ＩＩＸ個熱交熱交換器〉を蒸発器として作用させること
により任意の室を自由に冷暖房することができると共に
、こ、の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。

又、上述の全室冷房運転中に例えば利用側ユニット〈５
ｂ〉のみを暖房運転に切換える場合、三方切換弁（１５
ｂ）における弁体（２０）を第４図の状態から第６図に
示す状態に電動機（１８〉で切換設定して周側開口（２
２）を全閉とすると共に冷媒減圧器（１６ｂ）を開くか
、もしくは冷媒減圧器（１６ｂ）を全開とすると共に三
方切換弁（１５ｂ）における弁体く２０〉を第４図の状
態から第７図の状態に電動機（１８）で切換設定して周
側開口（２２）が高圧ガス管（ｌｌｂ）と僅かに開いた
状態で連通させることにより、予め利用側熱交換器（６
ｂ〉内の冷媒圧力を上げた後に三方切換弁（１５ｂ）を
第３図の状態にすることにより、冷媒圧力差による冷媒
音の発生が防止される。

同様に、全室暖房運転中に例えば利用側ユニット（５ｂ
）のみを冷房運転に切換える場合、三方切換弁（１５ｂ
）における弁体（２０）を第３図の状態から第８図の状
態に電動機（１８〉で切換設定して周側開口（２２）が
低圧ガス管（１２ｂ）と僅かに開いた状態で連通させる
と共に冷媒減圧器（１６ｂ）を全開とすることにより利
用側熱交換器〈６ｂ〉内の冷媒圧力が低下し、然る後に
三方切換弁（１５ｂ）における弁体（２０〉を第４図の
状態に切換えることにより、冷媒圧力差による冷媒音の
発生が防止される。

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（１０
〉に三方切換弁を介して分岐接続するだけで良く、配管
接続作業を容易に行なえる。

（ト〉発明の効果 本発明は熱源側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、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。

しかも、熱源側熱交換器を吐出管と吸込管とに、各利用
側熱交換器をユニット間配管の高圧ガス管と低圧ガス管
とに夫々三方切換弁を介して分岐接続したので、切換弁
の個数を少なくでき製造コストの低減と配管接続作業の
向上を図ることができる。

併せて、各利用側熱交換器と分岐接続された三方切換弁
の弁開度を変えることにより、利用側熱交換器の凍結防
止、並びに冷暖房切換時における冷媒音の発生防止を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は空気調和
装置の冷媒回路図、第２図は三方切換弁の断面図、第３
図は第２図の■−■矢印に沿って切断した三方切換弁の
断面図、第４図乃至第８図は第３図と異なる動作状態を
示す三方切換弁の断面図である。 （１）・・・熱源側ユニット、　（２）・・・圧縮機、
　（３〉・・・熱源側熱交換器、　（５ａ）（５ｂ）（
５ｃ）・・・利用側ユニット５．　（ｓａ）（６ｂ）（
６ｃ）・・・利用側熱交換器、（７）・・・吐出管、　
（８〉・・・吸込管、　（９〉・・・切換弁、（１０）
・・・ユニット間配管、（１１）・・・高圧ガス管、（
１２）−・・低圧ガス管、　（１３）−・・液管、　（
１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）−三方切換弁、　（１６
ｇ）（１６ｂ）（１６ｃ）・・・冷媒減圧器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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空気調和装置において、
   熱源側熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込
   管とに三方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接続された高圧ガス管と、前記吸
   込管と接続された低圧ガス管と、熱源側熱交換器の他端
   と接続された液管とで構成して、各利用側熱交換器の一
   端を前記高圧ガス管と低圧ガス管とに三方切換弁を介し
   て分岐接続すると共に各利用側熱交換器の他端を前記液
   管に冷媒減圧器を介して接続したことを特徴とする空気
   調和装置。