JPH04217755A - 多室型空気調和機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多室型空気調和機に係わ
り、特に過冷却度の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、例えば、冷凍・第
６１巻第７０８号（昭和６１年１０月号）Ｐ１０３８〜
１０４５に示されているような多室型空気調和機がある
。

【０００３】以下、図４を用いて従来の多室型空気調和
機について説明する。１は多室型空気調和機の室外機で
あり、圧縮機２，四方弁３，室外側熱交換器４，室外側
膨張弁５，室外側ファン６から成っている。

【０００４】７ａ，７ｂは室内機であり、それぞれ室内
側膨張弁８ａ，８ｂ、室内側熱交換器９ａ，９ｂ、室内
側ファン１０ａ，１０ｂから成っている。

【０００５】そして室外機１と室内機７ａ，７ｂは液管
１１及びガス管１２によって環状に接続され、冷媒回路
１３を構成している。

【０００６】次に上記構成の多室型空気調和機の動作に
ついて説明する。まず冷房運転時は、圧縮機２で圧縮さ
れた高温高圧ガスは四方弁３を介して室外側熱交換器４
で凝縮し高圧の液冷媒となり、室外側膨張弁５を介して
室内側膨張弁８ａ，８ｂで減圧され、室内側熱交換器９
ａ，９ｂで室内空気と熱交換して蒸発し低温低圧ガスと
なり、圧縮機２にもどる。

【０００７】次に暖房運転時は、圧縮機２で圧縮された
高温高圧ガスは四方弁３を介して室内側熱交換器９ａ，
９ｂで室内空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり
、室内側膨張弁８ａ，８ｂを介して室外側膨張弁５で減
圧され、室外側熱交換器４で蒸発して低温低圧ガスとな
り、圧縮機２にもどる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、室外機１と室内機７ａ，７ｂが高低差を
有して設置された場合、例えば、室外機１が地上に設置
され、室内機７ａ，７ｂが８階や９階に設置された場合
には、冷房運転時に液管１１内の液冷媒は圧力水頭に相
当する圧力降下を生じるため、室内側膨張弁８ａ，８ｂ
の上流側でフラッシュガスが発生して冷房能力が低下す
るという課題を有していた。

【０００９】また、高低差の度合によって液冷媒の圧力
降下が異なるため、例えば、室内機７ａ，７ｂを１階に
設置した場合と９階に設置した場合では過冷却度が異な
り、同じ容量の室内機７ａ，７ｂでも冷房能力が異なる
という課題を有していた。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、長配
管時や室外機１と室内機７ａ，７ｂに高低差がある場合
にも、冷房運転時の過冷却度を一定に制御し、適正な冷
房能力を確保することができる多室型空気調和機を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多室型空気調和機は、室外側膨張弁と室内側
膨張弁との間の、室内側膨張弁近傍の液冷媒の過冷却度
を検出する過冷却度検出手段を各室内機に設けている。

【００１２】さらに、室外側膨張弁の上流側と下流側と
をバイパスする液管と、この液管と四方弁と圧縮機の吸
入口との間のガス管とで熱交換を行う液ガス熱交換器と
、過冷却度検出手段からの出力信号と基準過冷却度とを
比較して過冷却度の大小を判定する過冷却度判定手段と
、過冷却度判定手段からの出力信号を基に室外側膨張弁
を駆動させる室外側膨張弁駆動手段とを室外機に設けて
いる。

【００１３】

【作用】本発明は上記のような構成により、冷房運転時
に過冷却度検出手段で各室内機の過冷却度を検出し、こ
の値と予め定めた基準過冷却度の値とを過冷却度判定手
段で比較して過冷却度が大きいか小さいかを判定する。

【００１４】そしてこの判定を基に室外側膨張弁駆動手
段で室外側膨張弁を開いたり絞ったりして液ガス熱交換
器へ流入する液冷媒の流量を調節して過冷却度を基準過
冷却度以上の一定値に保つことにより、長配管時や室外
機と室内機に高低差がある場合にも、全室内機において
適正な冷房能力を確保することを可能とするものである
。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。尚、従来と同一部分については同一
符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００１６】図１〜図２において、１４は多室型空気調
和機の室外機であり、圧縮機２，四方弁３，室外側熱交
換器４，室外側膨張弁５，室外側ファン６，液ガス熱交
換器１５，逆止弁１６，制御装置１７とから構成されて
いる。

【００１７】前記液ガス熱交換器１５は、前記室外側膨
張弁５の上流側と下流側をバイパスする回路上に位置し
ており、図２に示すような二重管構造であり、内管にガ
ス冷媒を流し（破線矢印）、その周囲にガス冷媒とカウ
ンターフローで液冷媒を流す（実線矢印）ことにより、
液冷媒とガス冷媒との熱交換率を向上させている。

【００１８】前記制御装置１７は、過冷却度判定手段１
８と室外側膨張弁駆動手段１９とから構成されている。 前記過冷却度判定手段１８は、各室内機で検出した過冷
却度が基準過冷却度より大きいか小さいかを判定するも
のである。前記室外側膨張弁駆動手段１９は、前記過冷
却度判定手段１８からの出力信号に基づいて前記室外側
膨張弁５を駆動させるものである。

【００１９】２０ａ，２０ｂは室内機であり、室内側膨
張弁８ａ，８ｂ、室内側熱交換器９ａ，９ｂ、室内側フ
ァン１０ａ，１０ｂ、過冷却度検出手段２１ａ，２１ｂ
とから構成されている。前記過冷却度検出手段２１ａ，
２１ｂは、圧力センサ２２ａ，２２ｂ、サーミスタ２３
ａ，２３ｂ、過冷却度計算用マイコン２４ａ，２４ｂと
から構成されている。

【００２０】前記圧力センサ２２ａ，２２ｂは、前記室
外側膨張弁５と前記室内側膨張弁８ａ，８ｂとの間の前
記室内側膨張弁８ａ，８ｂ近傍に取り付けられている。 前記サーミスタ２３ａ，２３ｂは、前記圧力センサ２２
ａ，２２ｂとほぼ同じ位置に取り付けられている。

【００２１】前記過冷却度計算用マイコン２４ａ，２４
ｂは、前記圧力センサ２２ａ，２２ｂで計測した圧力か
ら冷媒の飽和温度を割り出し、この飽和温度と前記サー
ミスタ２３ａ，２３ｂで計測した冷媒温度との差、（冷
媒温度−飽和温度）を計算し、この値を過冷却度として
前記制御装置１７に送信するものである。

【００２２】以上のように構成された多室型空気調和機
について、以下その動作を説明する。

【００２３】まず冷房運転時の冷媒の液れは、前記圧縮
機２で圧縮された高温高圧ガスが前記四方弁３を介して
前記室外側熱交換器４で凝縮されて高圧の液冷媒となり
、前記室外側膨張弁５と前記液ガス熱交換器１５に分流
される。

【００２４】このとき、前記液ガス熱交換器１５を通過
する液冷媒はガス管１２内のガス冷媒と熱交換して冷却
された後、前記逆止弁１６を介して液管１１と合流し、
前記室内機２０ａ，２０ｂに流れ込む。

【００２５】そして、前記室内側膨張弁８ａ，８ｂで減
圧され、前記室内側熱交換器９ａ，９ｂで室内空気と熱
交換して低温低圧ガスとなり、前記圧縮機２にもどる。

【００２６】このときの過冷却度制御について図３のフ
ローチャートを用いて説明する。まず（ステップ２５）
で冷房運転であることを判断して（ステップ２６）へ進
む。（ステップ２６）は前記過冷却度検出手段２１ａ，
２１ｂであり、 室内機２０ａの過冷却度＝Ｔ１（℃） 室内機２０ｂの過冷却度＝Ｔ２（℃） を検出した後、（ステップ２７）に進む。

【００２７】（ステップ２７）は前記過冷却度判定手段
１８であり、（ステップ２６）で検出した過冷却度Ｔ１
，Ｔ２と予め定めておいた基準過冷却度ＴＢとの比較を
行い、 Ｔ１≧ＴＢ　　ＡＮＤ　　Ｔ２≧ＴＢ ならば、つまり、Ｔ１とＴ２の両方ともＴＢ以上である
ならば、（ステップ２８）　へ進む。

【００２８】（ステップ２８）も前記過冷却度判定手段
１８であり、過冷却度Ｔ１，Ｔ２と基準過冷却度ＴＢと
の比較を行い、 Ｔ１＝ＴＢ　　ＯＲ　　Ｔ２＝ＴＢ ならば、つまり、Ｔ１とＴ２のどちらか一方がＴＢと等
しいならば、室外側膨張弁　の開度は変化させない。

【００２９】もし、（ステップ２８）で、Ｔ１＝ＴＢ　
　ＯＲ　　Ｔ２＝ＴＢ でないならば、過冷却度Ｔ１，Ｔ２の両方が基準過冷却
度ＴＢより大きいことであ　り、（ステップ３０）へ進
んで前記室外側膨張弁駆動手段１９で前記室外側膨張弁
５を開いて、前記液ガス熱交換器１５へ流入する冷媒流
量を減少させて、過冷却度が小さくなるように制御する
。

【００３０】もし、（ステップ２７）で、Ｔ１≧ＴＢ　
　ＡＮＤ　　Ｔ２≧ＴＢ でないならば、過冷却度Ｔ１，Ｔ２のどちらか一方か、
あるいは両方が基準過冷却度ＴＢより小さいことであり
、（ステップ２９）へ進んで前記室外側膨張弁駆動　手
段１９で前記室外側膨張弁５を絞って、前記液ガス熱交
換器１５へ流入する冷媒流量を増加させて、過冷却度が
大きくなるように制御する。

【００３１】以上の（ステップ２５）から（ステップ３
０）を繰り返すことにより、前記室内機２０ａ，２０ｂ
の過冷却度Ｔ１，Ｔ２を基準過冷却度ＴＢ以上の一定値
に保つ　ように制御する。

【００３２】次に暖房運転時の冷媒の流れは、前記圧縮
機２で圧縮された高温高圧ガスは前記四方弁３を介して
前記室内側熱交換器９ａ，９ｂで室内空気と熱交換して
凝縮し高圧の液冷媒となり、前記室内側膨張弁８ａ，８
ｂを介して前記室外側膨張弁５で減圧され、前記室外側
熱交換器４で蒸発して低温低圧ガスになり、前記圧縮機
２にもどる。

【００３３】このとき、凝縮器の作用をする前記室内側
熱交換器９ａ，９ｂは前記室外側熱交換器４より能力が
大きいので、暖房運転時はもともと過冷却度が２０〜３
０℃と大きく、前記液ガス熱交換器１５に冷媒を循環さ
せる必要がなく、冷媒を循環させると前記室外側膨張弁
５による減圧作用が得られず、暖房能力が低下してしま
う。それで、前記逆止弁１６によって冷媒が前記液ガス
熱交換器１５に流入しないようにしてある。

【００３４】暖房運転時の前記室外側膨張弁の制御は、
図３のフローチャートに示すように、（ステップ２５）
で暖房運転であることを判断し、（ステップ３１）に進
んで、過冷却度制御とは全く関係なく従来の技術と同様
の暖房時の制御を行う。

【００３５】上記実施例によれば、冷房運転時には前記
過冷却度検出手段２１ａ，２１ｂで前記室内機２０ａ，
２０ｂの過冷却度を検出して、前記過冷却度判定手段１
８で前記過冷却度が予め定めた基準過冷却度より大きい
か小さいか判定する。

【００３６】そして、その結果に応じて前記室外側膨張
弁駆動手段１９で前記室外側膨張弁５の開度を変えて前
記液ガス熱交換器１５に流入する冷媒流量を制御するこ
とにより、長配管時や室外機と室内機に高低差がある場
合にも過冷却度を基準過冷却度以上の一定値に制御して
適正な冷房能力を確保することができる。

【００３７】また、暖房運転時には前記逆止弁１６で冷
媒が前記液ガス熱交換器１５へ流入して、前記室外側膨
張弁５をバイパスするのを防ぎ、暖房能力の低下を防止
することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、室外側膨張弁と室内側膨張弁との間の室内側膨張弁
近傍の液冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出手段を
各室内機に設ける。

【００３９】さらに、室外側膨張弁の上流側と下流側と
をバイパスする液管と、この液管と前記四方弁と前記圧
縮機の吸入口との間のガス管とで熱交換を行う液ガス熱
交換器と、過冷却度検出手段からの出力信号と基準過冷
却度とを比較して過冷却度の大小を判定する過冷却度判
定手段と、過冷却度判定手段からの出力信号を基に前記
室外側膨張弁を駆動させる室外側膨張弁駆動手段とを前
記室外機に設けるものである。

【００４０】本発明は上記のような構成であるので、冷
房運転時に、長配管時や室外機と室内機に高低差がある
場合等の設置状態に応じて液ガス熱交換器への冷媒循環
量を調節することにより、過冷却度を基準過冷却度以上
の一定値に制御して、全室内機において適正な冷房能力
を確保することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における多室型空気調和機の
冷凍サイクル構成図

【図２】本実施例の要部拡大図

【図３】本実施例の過冷却度制御のためのプログラムの
一例を示すフローチャート

【図４】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図

【符号の説明】

２　　　　　　圧縮機 ３　　　　　　四方弁 ４　　　　　　室外側熱交換器 ５　　　　　　室外側膨張弁 ８ａ，８ｂ　　　　室内側膨張弁 ９ａ，９ｂ　　　　室内側熱交換器 １４　　　　室外機 １５　　　　液ガス熱交換器 １８　　　　過冷却度判定手段 １９　　　　室外側膨張弁駆動手段 ２０ａ，２０ｂ　　　　室内機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮機，四方弁，室外側熱交換器，室
   外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器，室内側
   膨張弁から成る複数の室内機を接続して環状の冷媒回路
   を構成し、前記室外側膨張弁と前記室内側膨張弁との間
   の前記室内側膨張弁近傍の液冷媒の過冷却度を検出する
   過冷却度検出手段を各室内機に設けるとともに、前記室
   外側膨張弁の上流側と下流側とをバイパスする液管と、
   この液管と前記四方弁と前記圧縮機の吸入口との間のガ
   ス管とで熱交換を行う液ガス熱交換器と、前記過冷却度
   検出手段からの出力信号と基準過冷却度とを比較して過
   冷却度の大小を判定する過冷却度判定手段と、前記過冷
   却度判定手段からの出力信号を基に前記室外側膨張弁を
   駆動させる室外側膨張弁駆動手段とを前記室外機に設け
   たことを特徴とする多室型空気調和機。