JPH0420757A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH0420757A
JPH0420757A JP12197890A JP12197890A JPH0420757A JP H0420757 A JPH0420757 A JP H0420757A JP 12197890 A JP12197890 A JP 12197890A JP 12197890 A JP12197890 A JP 12197890A JP H0420757 A JPH0420757 A JP H0420757A
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は1台の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、且つ同時に任意の成る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。
(ロ)従来の技術 圧縮機と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、
利用側熱交換器と冷媒減圧器とを有する複数台の利用側
ユニットとを高圧ガス管と低圧ガス管と液管とからなる
ユニット間配管で接続する一方、熱源側熱交換器と利用
側熱交換器とを個々に凝縮器あるいは蒸発器として切換
え作動させるための切換弁を備え、複数室の全てを同時
に冷房又は暖房し、且つ同時に任意の成る室を冷房し他
室を暖房する多室型の空気調和装置が特開昭61−11
0833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 上記公報で提示の装置では、例えば、1台の利用側ユニ
ットで一室を暖房し、2台の利用側ユニットで二基を冷
房する冷暖房同時運転時、1台の利用側ユニットの暖房
能力を高めるために圧縮機の高圧冷媒圧力を高くする必
要があるが、冷房運転している利用側ユニットの側から
みると高圧圧力を高く維持することは運転成績係数の低
下につながり、運転効率が悪くなる不具合さかあった。
本発明はかかる点に鑑み、冷暖房同時運転時、暖房能力
と運転効率の向上を図った空気調和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複数個の利用側熱交
換器とを冷媒管で接続した空気調和装置において、圧縮
機を複数個設けて、各圧縮機の吐出管が接続される高圧
ガス冷媒管と吸込管が接続される低圧ガス冷媒管とを熱
源側熱交換器と利用側熱交換器の夫々の一端に切換弁を
介して接続すると共に、熱源側熱交換器の他端と利用側
熱交換器の他端とを冷媒減圧器を介して液冷媒管で接続
し、高圧ガス冷媒管には複数個の圧縮機の中間位置に冷
媒制御弁を設けるようにしたものである。
又、本発明は、圧縮機と熱源側熱交換器と複数個の利用
側熱交換器とを冷媒管で接続した空気調和装置において
、圧縮機に複数個の吐出管を設けて、各吐出管が接続さ
れる高圧ガス冷媒管と圧縮機の吸込管が接続される低圧
ガス冷媒管とを熱源側熱交換器と利用側熱交換器の夫々
の一端に切換弁を介して接続すると共に、熱源側熱交換
器の他端と利用側熱交換器の他端とを冷媒減圧器を介し
て液冷媒管で接続し、高圧ガス冷媒管には複数個の吐出
管の中間位置に冷媒主制御弁を設け、吐出管の少なくと
も一方には冷媒副制御弁を設け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、熱源側切換弁と利用側切
換弁とを冷房状態に設定すると共に冷媒制御弁を開くこ
とにより、複数個の圧縮機もしくは複数個の吐出管から
吐出きれた冷媒は熱源側切換弁を経て熱源側熱交換器に
流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、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と共に冷媒制御弁を開
くことにより、圧縮機から吐出された冷媒は高圧ガス管
を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、
熱源側熱交換器へ流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冷媒制
御弁を閉じ、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、一方の圧縮機から吐出され
た冷媒が熱源側熱交換器に流れると共に他方の圧縮機か
ら吐出された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 本発明の第1の実施例を第1図に基づいて説明すると、
(1)はインバータ装置により運転周波数が変わる2個
の能力可変型圧縮機(za)(2b)と気液分離器(3
a)(3b)とを有する機械ユニ・クト、(4)は2個
の熱源側熱交換器(5a>(5b)と熱源側切換弁(6
a)(7a) 、 (6b)(7b)と電動式膨張弁等
の冷媒減圧器(8a)(8b)とを有する熱源側ユニッ
ト、(9a)(9b)(9C)は利用側熱交換器(10
a ) (10b ) (10c )と電動式膨張弁等
の冷媒減圧器(lla)(1lb)(1ie)とを有す
る利用側ユニット、(12)は利用側切換弁(13a)
(13b)(13c) 、 (14g)(14b)(1
4c)を有する分岐−x−=yト、(15)は高圧ガス
冷媒管(16)と低圧ガス冷媒管り17)と液冷媒管(
18)とからなるユニット間配管であり、各圧縮機(2
a)(2b)の吐出管(19a)(19b)が接続され
る高圧ガス冷媒管(16)と吸込管(20a)(2Qb
)が接続される低圧ガス冷媒管(17)とを熱源側熱交
換器(5a)(5b)と利用側熱交換器(10a)(1
0b)(10c)の夫々の一端に熱源側切換弁(6a)
(7a) 、 (6b)(7b)及び利用側切換弁(1
3a)(14a) 、 (13b)(14b) 、 (
13c)(14c)を介して接続すると共に、熱源側熱
交換器(5a)(5b)の他端と利用側熱交換器(10
a)(10b)(10C)の他端とを冷媒減圧器(8a
)(8b) 、 (17a)(17b)(17c)を介
して液冷媒管(18)で接続し、機械ユニット(1)内
の高圧ガス冷媒管(16〉には両圧縮機(2a)(2b
)の中間位置に電動式の冷媒制御弁(21)を設けてい
る。
(22)はこの冷媒制御弁(21)の弁開度を制御する
ための制御器であり、利用側ユニット(9a)(9b)
(9C)の冷暖房運転により弁開度を変える制御信号を
出力すると共に両圧縮機(2g)(2b)の運転周波数
を変える能力可変信号を出力するものである。
次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合は
、一方の熱源側切換弁(6a) (6b)を開くと共に
他方の熱源側切換弁(7g>(7b)を閉じ、一方の利
用側切換弁(13a)(13b)(13c)を閉じると
共に他方の利用側切換弁(14a)(14b)(14c
)を開き、且つ制御弁(21)を閉じることにより、圧
縮機(2a)(2b)から吐出された冷媒は吐出管(1
9a)(19b)、高圧ガス冷媒管(16)、熱源側切
換弁(6a)(6b)、熱源側熱交換器(5a)(5b
)と順次流れてここで凝縮液化した後、全開状態の冷媒
減圧器(8a)(8b)、液冷媒管(18〉を経て各利
用側ユニット(9a) (9b) (9c)の冷媒減圧
器(lla)(llb)(1lc)に分配され、ここで
減圧される。然る後、各利用側熱交換器(10a)(1
0b)(10C)で蒸発気化した後、夫々切換弁(14
a)(14b)(14C)、低圧ガス冷媒管(17)、
吸込管(20a)(20b)、気液分離器(3a)(3
b)を順次経て圧縮機(2a)(2b)に吸入され乙。
このように蒸発器として作用する各利用側熱交換器(1
0a)(10b(10c)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、一方の熱源側切換弁
(6a) (6b)を閉じると共に他方の熱源側切換弁
(7a)(7b)を開き、一方の利用側切換弁(13a
)(13b)(13c)を開くと共に他方の利用側切換
弁(14a)(14b)(14c)と制御弁(21)を
閉じることにより、圧縮機(2a ) (2b )から
吐出された冷媒は吐出管(19a)(19b) 、高圧
ガス冷媒管(16)を順次経て切換弁(13g)(13
b)(13c)、利用側熱交換器(10a)(10b)
(10C)へと分配きれ、ここで夫々凝縮液化した後、
全開状態の各冷媒減圧器(11a)(11b)(llc
)を経て液管(18)で合流きれ、然る後、冷媒減圧器
(8a)(8b)で減圧きれて熱源側熱交換器(5a)
(5b)で蒸発気化した後、熱源側切換弁(7g)(7
b)、低圧ガス冷媒管(17)、吸込管(20a)(2
0b)、気液分離器(3a)(3b)を順次経て圧縮機
(2a)(2b)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(10a)(10b)(1
0c)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、一方の熱源側切換弁(6a)を開くと共に他方の
熱源側切換弁(6b) (7a)(7b)を閉じ、冷房
する利用側ユニット(9a)(9c)の一方の切換弁(
13a)(13c)を閉じると共に他方の切換弁(14
a)(14c)を開き、暖房する利用側ユニット(9b
)の一方の切換弁(13b)を開くと共に他方の切換弁
(14b)を閉し、且つ制御弁(21)の弁開度を制御
器(22)からの信号で閉じると、一方の圧縮機(2a
)から吐出きれた冷媒が吐出管(19a)、高圧ガス冷
媒管(16)、熱源側切換弁(6a)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他方の圧縮
機(2b)から吐出され吐出管(19b)を経て高圧ガ
ス冷媒管(12)に流入した冷媒は閉状態の制御弁(2
1〉により阻止されて熱源側ユニット(4)へ流れず、
暖房する利用側ユニット(9b)の切換弁(13b)、
利用側熱交換器(10b)へと流れて、この利用側熱交
換器(10b)と熱源側熱交換器(5a)とで凝縮液化
される。そして、これら熱交換器(10b)(5a)で
凝縮液化された冷媒は液管(18)を経て利用側ユニッ
ト(9a)(9c)の冷媒減圧器(lla)(1ie)
で減圧された後、夫々の利用側熱交換器(10a)(1
0c)で蒸発気化され、然る後、各切換弁(14a)(
14c)を経て低圧ガス冷媒管(17)で合流され、吸
込管(20a)(20b)、気液分離器(3a)(3b
>を順次経て圧縮機(2a ) (2b )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(
10b)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(10a)(10c)で二基が冷房され
る。
このように冷暖房同時運転時では、利用側ユニット(9
b)の暖房能力を高くするにはこの利用側ユニット(9
b)の高圧冷媒圧力だけを高く維持すればよいとの理由
から制御弁(21)を閉じて圧縮機(2b)のみで利用
側ユニット(9b〉の高圧冷媒圧力を高く維持しており
、この維持するために制御器<22)には利用側熱交換
器(10b)の冷媒温度や高圧冷媒圧力の検出信号を入
力して圧縮機(2b)の運転周波数が可変制御されてい
る。併せて、冷房運転している利用側ユニット(9a)
(9c)の利用側熱交換器(10a)(10c)の冷媒
温度や低圧冷媒圧力の検出信号が制御器(22)に入力
されることにより、この利用側ユニット(9b)の暖房
運転だけでは利用側ユニット(9a)(9c)の冷房能
力がまかなえない不足能力分を圧縮機(2a)の運転に
より補なうように圧縮機(2b)の運転周波数が可変制
御されている。しかも、冷房運転するに必要な高圧冷媒
圧力は利用側ユニット(9a)(9c)の冷媒が不足(
ガス欠)しない程度の液冷媒を熱源側熱交換器(5a)
から液冷媒管(18)に供給できる圧力でよい為、圧縮
機(2a)の高圧冷媒圧力は圧縮機(2b)の高圧冷媒
圧力はどに高くする必要はなく、圧縮機(2a)の高圧
冷媒圧力を下げた圧力降下分だけ運転効率が向上する。
この運転効率は利用側ユニットの台数が例えば8台で且
つこのうちの1台が暖房運転され7台が冷房運転される
、冷房が主体の冷暖房運転時において著しく向上する。
又、かかる冷暖房同時運転時、冷房負荷が大きい時は制
御器(22)からの制御信号により圧縮機(2a)の運
転周波数を上げて運転能力をアップし、それでも能力が
不足する場合は制御弁(21)を僅かに開くと共に圧縮
機(2b)の運転周波数を上げ℃運転能力をアップする
ことにより、暖房運転している利用側ユニツ)(9b)
の高圧冷媒圧力を高く維持しながら圧縮機(2b)から
吐出された高圧冷媒ガスの一部が制御弁(21)を経て
熱源側熱交換器(5a)に導かれる為、所望の冷暖房能
力が得られる。
このように、各利用側ユニット(9a)(9b) (9
c)は夫々ノ切換弁(6a)(7a) 、 (6b)(
7b) 、 (13a)(14a) 。
(13b)(14b) 、 (13c)(,14c)の
開閉と、制御弁(21)(7)弁開度制御を行なうこと
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(IOa)(10b)(10c)で
熱回収が行なわれる為、運転効率が向上する。
第2図は本発明の第2の実施例を示すもので、上述した
第1の実施例と異なる点は、2個の圧縮機(2a)(z
b>の代わりに中間吐出口(23)を有する単一の能力
可変型圧縮機(2)を設けると共に、この中間吐出口(
23)と高圧ガス冷媒管(16)とを接続する中間吐出
管(24)と、主吐出管(25)との間の高圧ガス冷媒
管(16)に冷媒主制御弁(26)を設け、且つ中間吐
出管(24)に電動式の冷媒副制御弁(27)を設けた
点である。
尚、(28)は主制御弁(26)と副制御弁(27)と
を開閉制御する制御器、(29)はロータ、(3o)は
仕切ベーンである。
全室冷房運転、全室暖房運転、冷暖房同時運転は上述し
た第1の実施例と同様である為、同一符号を付して詳細
な説明は省略するが、冷奴主制御弁(26)と冷媒副制
御弁(27)の動作について補足説明する。
全室冷房運転時と全室暖房運転時では主制御弁(26)
を開くと共に副制御弁(27)を閉じることにより、主
吐出管(25)から吐出された高圧ガス冷媒が全室冷房
運転時には熱源側ユニット(4)へ、全室暖房運転時に
は利用側ユニット(9a)(9b) (9c)へと第1
の実施例と同様に流れ、圧縮機(2)には吸込管(20
)、気液分離器(3)を経て戻される。
又、−室を暖房し二基を冷房する冷暖房同時運転時では
、主制御弁(26)を閉じると共に副制御弁(27)を
開くことにより、主吐出口(31〉から主吐出管(25
)を経て吐出された高圧ガス冷媒は暖房運転する利用側
ユニット(9b)へ、且つ中間吐出口(23)から中間
吐出管(24)を経て吐出された中圧ガス冷媒は熱源側
ユニット(4)へ夫々第1の実施例と同様に流れ、圧縮
機(2)には吸込管<20)、気液分離器(4ンを経て
戻される。
かかる第2の実施例では、副制御弁(27)の弁開度を
調節することにより、主吐出口(31)から吐出される
高圧ガス冷媒の圧力と流量及び副吐出口(23)から吐
出される中圧ガス冷媒の圧力と流量が反比例制御される
為、主制御弁(26)は車なる開閉弁であっても良い。
第3図は本発明の第3の実施例を示すもので、第1の実
施例と異なる点は圧縮機(28〉と熱源側熱交換器(5
a)、及び圧縮機(2b)と熱源側熱交換器(5a)よ
りも小容量の熱源側熱交換器(51b)とを夫々熱源側
ユニット(4a)(4b)に収納すると共に、一方の熱
源側ユニット(4b)の高圧ガス冷媒管に圧力調整弁(
32)と電磁開閉弁(33)とからなる制御弁(34)
を設けた点である。
全室冷房運転、全室暖房運転、冷暖房同時運転は上述し
た第1の実施例と同様である為、同一符号を付して詳細
な説明は省略するが、圧力調整弁(32)と電磁開閉弁
(33)の動作について補足説明する。
全室冷房運転時と全室暖房運転時では電磁開閉弁(33
)を開くと共に圧力調整弁(32)を閉じることにより
、吐出管(19b)から吐出された高圧ガス冷媒が全室
冷房運転時には熱源側ユニット(4)へ、全室暖房運転
時には利用側ユニット(9a)(9b)(9c)へと第
1の実施例と同様に流れ、圧縮機(2a)(2b)には
吸込管(20a)(20b)、気液分離器(4a)(4
b)を経て戻される。
又、−室を暖房し二基を冷房する冷暖房同時運転時では
、圧力調整弁(32)と電磁開閉弁(33)を閉しるこ
とにより、圧縮機(2b)から吐出された高圧ガス冷媒
は暖房運転する利用側ユニット(9b)へ且つ圧縮機(
2a)から吐出された高圧ガス冷媒は熱源側ユニット(
4)へ夫々第1の実施例と同様に流れ、圧縮機(2)に
は吸込管(20)、気液分離器(3)を経て戻される。
かかる冷暖房同時運転時においても、圧力調整弁(32
)を僅か開くことにより、第1の実施例と同様に圧縮機
(2b)から吐出された冷媒の一部が熱源側熱交換器(
5a)(51b)に導かれる。
尚、上記第1.第2の実施例において、熱源側熱交換器
(5a)(5b)は同容量でも、第3の実施例のように
異容量にしても良く、又、制御弁(34)は電磁開閉弁
と毛細管とを並列に接続したものであっても良い。
(ト)発明の効果 本発明によれば、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、し
かも、高圧ガス冷媒管には複数個の圧縮機の中間位置に
冷媒制御弁を設けるか、又は圧縮機の吐出管の中間位置
に冷媒主制御弁を、吐出管の少なくとも一方に冷媒副制
御弁を設けて、この制御弁を冷暖房同時運転時に閉しる
か又は僅かに開くようにしたので、一方の圧縮機で暖房
運転している利用側ユニットのみの高圧冷媒圧力を高く
維持して所望の暖房能力を得ることができると共に、他
方の圧縮機の吐出冷媒圧力は冷房運転している利用側ユ
ニットがガス欠しない程度の冷媒圧力でこと足り、高圧
冷媒圧力を下げた圧力降下分だけ運転効率を向上きせる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す空気調和装置の冷
媒回路図、第2図は本発明の第2の実施例を示す空気調
和装置の冷媒回路図、第3図は本発明の第3の実施例を
示す空気調和装置の冷媒回路図である。 (2)(2a)(2b)−−−圧縮機、 (5a)(5
b)(51b) ・”熱源側熱交換器、 (6a)(7
a) 、 (6b)(7b) 、 (13a)(14a
) 、 (13b)(14b) 、 (13c)(14
c)・・・切換弁、 (8a)(8b) 、 (lla
)(llb>(llc)−冷媒減圧器、 (10a)(
10b)(10c)・・・利用側熱交換器、 (16)
・・・高圧ガス冷媒管、 (17)・・・低圧ガス冷媒
管、 (18)・・・液冷媒管、 (19a)(19b
) 、 (24)(25)・・・吐出管、 (20)(
20a ) (20b ) 、、、吸込管、 (21)
 、 (34)−・・冷媒制御弁、(26)・・・冷媒
主制御弁、 (27)・・・冷媒副制御弁。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機と熱源側熱交換器と複数個の利用側熱交換
    器とを冷媒管で接続した空気調和装置において、圧縮機
    を複数個設けて、各圧縮機の吐出管が接続される高圧ガ
    ス冷媒管と吸込管が接続される低圧ガス冷媒管とを熱源
    側熱交換器と利用側熱交換器の夫々の一端に切換弁を介
    して接続すると共に、熱源側熱交換器の他端と利用側熱
    交換器の他端とを冷媒減圧器を介して液冷媒管で接続し
    、高圧ガス冷媒管には複数個の圧縮機の中間位置に冷媒
    制御弁を設けたことを特徴とする空気調和装置。
  2. (2)圧縮機と熱源側熱交換器と複数個の利用側熱交換
    器とを冷媒管で接続した空気調和装置において、圧縮機
    に複数個の吐出管を設けて、各吐出管が接続される高圧
    ガス冷媒管と圧縮機の吸込管が接続される低圧ガス冷媒
    管とを熱源側熱交換器と利用側熱交換器の夫々の一端に
    切換弁を介して接続すると共に、熱源側熱交換器の他端
    と利用側熱交換器の他端とを冷媒減圧器を介して液冷媒
    管で接続し、高圧ガス冷媒管には複数個の吐出管の中間
    位置に冷媒主制御弁を設け、吐出管の少なくとも一方に
    は冷媒副制御弁を設けたことを特徴とする空気調和装置
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