JPH04254167A - 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、特に各室内機毎に自由に冷暖房が選択可能な多室型
空気調和機の冷凍サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多室型空気調和機として
、例えば、特開平２−９７８５７号公報に掲載されたも
のがある。

【０００３】以下、図面を参照しながら上述した公報の
従来の多室型空気調和機について説明する。

【０００４】図５〜図７において、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から成っている。５は室内機であり、室内側熱交換
器６、膨張弁７、第１電磁弁８、第２電磁弁９から成っ
ている。

【０００５】そして室内側熱交換器６の一端は、第１電
磁弁８を介して室外機１と室内機５を接続する第１の接
続配管１０と連通するとともに、第２電磁弁９を介して
室外機１と室内機５を接続する第２の接続配管１１と連
通しており、第１電磁弁８と第２電磁弁９の開閉により
、室内側熱交換器６の一端は、第１の接続配管１０およ
び第２の接続配管１１と切替可能に接続されている。

【０００６】また室内側熱交換器６の他方は、膨張弁７
を介して第３の接続配管１２と接続しており、この第３
の接続配管１２は流量制御装置１３を介して第１の接続
配管１０と接続されている。尚、室内機５は本従来例で
は３台接続されており、区別する場合は添字ａ、ｂ、ｃ
を付けることにする。

【０００７】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。まず冷房運転のみの場合について説明
する。この場合の冷媒の流れは実線矢印で表わし、各弁
の開閉状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８は閉
、第２電磁弁９は開、流量制御装置１３は開、各膨張弁
７は各室内負荷に応じた開度である。

【０００８】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
室外側熱交換器４で凝縮液化され、第１の接続配管１０
、流量制御装置１３を通って第３の接続配管１２に導か
れる。そして膨張弁７を通って各室内側熱交換器６に流
入し、それぞれ蒸発気化したあと、第２電磁弁９を経て
四方弁３を介して圧縮機２に戻り、冷房運転を行なう。

【０００９】次に暖房運転のみの場合について説明する
。この場合の冷媒の流れは破線矢印で表わし、各弁の開
閉状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８は閉、第
２電磁弁９は開、流量制御装置１３は開、各膨張弁７は
各室内負荷に応じた開度である。

【００１０】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
四方弁３、第２電磁弁９を介して各室内側熱交換器６に
導かれ、ここで凝縮液化して膨張弁７を介して第３の接
続配管１２に流入し、流量制御装置１３で低圧二相状態
まで減圧され、第１の接続配管１０を通って室外側熱交
換器４に入り蒸発気化して圧縮機２に戻り、暖房運転を
行なう。

【００１１】次に冷房主体運転の場合について図６を用
いて説明する。ここで各室内機５の運転状態は、室内機
５ａ、５ｂ…冷房、室内機５ｃ…暖房とし、各弁の開閉
状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８ａ、８ｂは
閉、第１電磁弁８ｃは開、第２電磁弁９ａ、９ｂは開、
第２電磁弁９ｃは閉、流量制御装置１３は開、各膨張弁
７は各室内負荷に応じた開度である。

【００１２】圧縮機２より吐出された冷媒は、室外側熱
交換器４で或る程度凝縮液化され、第１の接続配管１０
を通って、一部は第１電磁弁８ｃを介して室内側熱交換
器６ｃに導かれここで凝縮液化して膨張弁７ｃを通って
第３の接続配管１２に流入する。また残りの冷媒は流量
制御装置１３を通って第３の接続配管１２に流入し、膨
張弁７ｃからの冷媒と合流したあと膨張弁７ａ、７ｂを
介して室内側熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、第２の
接続配管１１を通って圧縮機２に戻る。

【００１３】次に暖房主体運転の場合について図７を用
いて説明する。ここで各室内機５の運転状態は、室内機
５ａ、５ｂ…暖房、室内機５ｃ…冷房とし、各弁の開閉
状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８ａ、８ｂは
閉、第１電磁弁８ｃは開、第２電磁弁９ａ、９ｂは開、
第２電磁弁９ｃは閉、流量制御装置１３は開、各膨張弁
７は各室内負荷に応じた開度である。

【００１４】圧縮機２より吐出された冷媒は、第２の接
続配管１１を通り第２電磁弁９ａ、９ｂを介して室内側
熱交換器６ａ、６ｂに導かれここで凝縮液化して膨張弁
７ａ、７ｂを通って第３の接続配管１２に流入する。そ
して一部の冷媒は膨張弁７ｃを介して室内側熱交換器６
ｃで蒸発気化して第１電磁弁８ｃを通って第１の接続配
管１０に流入する。また残りの冷媒は流量制御装置１３
で減圧され第１の接続配管１０に流入し、第１電磁弁８
ｃからの冷媒と合流して室外側熱交換器４で蒸発気化し
て圧縮機２に戻る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年ビ
ル空調において、個別分散空調化が進展しており、いわ
ゆるペンシルビル等にこの種の多室型空気調和機が導入
されてきているが、この場合複数の室内機は同じ階に設
置されているとは限らず、例えば３階と６階というよう
に高低差を有した設置形態になる場合が生じる。この時
、上記構成では冷房運転を行う室内機の膨張弁前の冷媒
の状態が気液二相となる室内機が生じ、能力のでない室
内機が出てくるという課題があった。

【００１６】すなわち、例えば１０馬力の室外機をビル
の屋上に設置し、２馬力の室内機一台を１階に、３馬力
と５馬力の室内機を４階に設置した場合の冷房主体運転
において、４階に設置した室内機（以降は室内機Ａと呼
ぶ）と１階に設置した室内機（以降は室内機Ｂと呼ぶ）
との間には高低差が約１０ｍ生じることになる。

【００１７】上述したように冷房主体運転の場合の冷媒
の状態は、室外機出口である程度凝縮された高圧の二相
冷媒であり、室内機Ｂで凝縮され液相となり、室内機Ａ
の膨張弁へと流れる。

【００１８】しかしこの時、室内機Ａと室内機Ｂとの間
には高低差が１０ｍあり、室内機Ａの膨張弁前の圧力は
、室内機Ｂの出口圧力より高低差１０ｍの液柱分降下す
ることになるので、室内機Ｂの出口の過冷却度が高低差
１０ｍの圧力降下分とれていなかった場合、室内機Ａの
膨張弁前の冷媒の状態は二相となり、室内機Ａの熱交換
器には冷媒がながれにくくなって、能力不足を招くとい
う現象となった。

【００１９】本発明は上記従来の課題を解決するもので
、室外機と室内機間や室内機間に高低差を有する場合の
冷房運転する室内機の膨張弁前の冷媒状態を完全な液相
にして、能力の低下を防いだ多室型空気調和機を提供す
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、室内機側熱交換器の一端を第１の接続配管
および第２の接続配管とそれぞれ第１電磁弁、第２電磁
弁を介して切替可能に接続し、他端は膨張弁を介して第
３の接続配管と接続し、第３の接続配管は、一端を第１
二方弁を介して第１の接続配管と接続し、他端を第２二
方弁を介して第２の接続配管と接続し、冷房または暖房
運転時に第１および第２の接続配管内の冷媒の流れ方向
を切り替える流路切替機構を備えるとともに、膨張弁と
第３の接続配管とを接続する液配管と第２電磁弁と第２
の接続配管とを接続するガス管とを熱交換する熱交換手
段を有した構成とするものである。

【００２１】

【作用】本発明は上記した構成によって、室外機と室内
機間や室内機間に高低差を有する場合の冷房運転する室
内機の膨張弁前の冷媒状態を完全な液相にして、能力の
低下を防止するものである。

【００２２】

【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。

【００２３】図１〜図４において１４は第１二方弁であ
り、第３の接続配管１２の一端を第１二方弁１４を介し
て第１の接続配管１０に接続している。１５は第２二方
弁であり、第３の接続配管１２の他端を第２二方弁１５
を介して第２の接続配管１１に接続している。

【００２４】１６は流路切替機構であり、第２の接続配
管１１と第１の接続配管１０を第１逆止弁１７を介して
接続する第４の接続配管１８と、第２の接続配管１１の
途中で第４の接続配管１８との合流点１９より室内機５
側の位置２０と、第１の接続配管１０の途中で第４の接
続配管１８との合流点２１より反室内機５側の位置２２
とを第２逆止弁２３を介して接続する第５の接続配管２
４と、第２の接続配管１１の途中で合流点１９と位置２
０との間に設けられた第３逆止弁２５と、第１の接続配
管１０の途中で合流点２１と位置２２との間に設けられ
た第４逆止弁２６とから成っている。

【００２５】そして各逆止弁の流れ方向は、第１逆止弁
１７及び第２逆止弁２３は第２の接続配管１１から第１
の接続配管１０方向、第３逆止弁２５は室内機５から室
外機１方向、第４逆止弁２６は室外機１から室内機５方
向である。

【００２６】２７は多室型空気調和機の各室内機毎に設
けられた二重管型の熱交換手段であり、第２電磁弁９と
第２の接続配管１１とを接続するガス管２８が内管２９
、膨張弁７と第３の接続配管１２とを接続する液管３０
が外管３１を構成している。

【００２７】また、本発明では多室型空気調和機は以下
に示す設置形態とする。 室外機１　　…１０馬力、地上に設置 室内機５ａ…　　５馬力、４階に設置 室内機５ｂ…　　３馬力、４階に設置 室内機５ｃ…　　２馬力、１階に設置 次に、このような構成においての動作について説明する
。

【００２８】まず冷房運転のみの場合について説明する
。この場合の冷媒の流れは実線矢印で表わし、各弁の開
閉状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８は閉、第
２電磁弁９は開、第１二方弁１４は開、第２二方弁１５
は閉、各膨張弁７は各室内負荷に応じた開度である。

【００２９】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
室外側熱交換器４で凝縮液化され、第１の接続配管１０
、第４逆止弁２６、第１二方弁１４を通って第３の接続
配管１２に導かれる。そして膨張弁７を通って各室内側
熱交換器６に流入し、それぞれ蒸発気化したあと、第２
電磁弁９、第３逆止弁２５を経て四方弁３を介して圧縮
機２に戻り、冷房運転を行なう。

【００３０】この時、室外機１と室内機５ａ、５ｂとの
間には高低差１０ｍがあるため、室外機１出口に比べ膨
張弁７ａ、７ｂ前の圧力は１０ｍの液柱分降下し、熱交
換手段２７の前は二相となる場合があるが、熱交換手段
２７を通過する際に低温低圧の冷媒と熱交換して冷やさ
れ過冷却の充分取れた液冷媒となる。

【００３１】従って膨張弁７ａ、７ｂ前は液相となるた
め、従来のように二相であるがための急激な循環量の低
下、能力の低下が防止でき、部屋の負荷に応じた冷房能
力を制御することができる。

【００３２】次に暖房運転のみの場合について説明する
。この場合の冷媒の流れは破線矢印で表わし、各弁の開
閉状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８は開、第
２電磁弁９は閉、第１二方弁１４は閉、第２二方弁１５
は開、各膨張弁７は各室内負荷に応じた開度である。

【００３３】圧縮機２より吐出された高温高圧ガスは、
四方弁３から第２の接続配管１１を通り、途中第３逆止
弁２５のために第４の接続配管１８へ流れが切り変わり
、第１の接続配管１０に流入して第１電磁弁８を介して
各室内側熱交換器６に導かれ、ここで凝縮液化して膨張
弁７により低圧二相状態まで減圧されて第３の接続配管
１２に流入し、第２二方弁１５を通ったあと流れが第５
の接続配管２４に切り変わり、第１の接続配管１０を通
って室外側熱交換器４に入り蒸発気化して圧縮機２に戻
り、暖房運転を行なう。

【００３４】この時、室外機１と室内機５ａ、５ｂとの
間には高低差１０ｍがあるが、室内側熱交換器６ａ、６
ｂまでは高温高圧のガスが流れるため殆ど圧力損失はな
く、また液管３０の液冷媒の流れは重力の方向のため圧
力降下はないので、室内機５ａ、５ｂの能力が不足する
ということはない。

【００３５】次に冷房主体運転の場合について図２を用
いて説明する。ここで各室内機５の運転状態は、室内機
５ａ、５ｂ…冷房、室内機５ｃ…暖房とし、各弁の開閉
状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８ａ、８ｂは
閉、第１電磁弁８ｃは開、第２電磁弁９ａ、９ｂは開、
第２電磁弁９ｃは閉、第１二方弁１４は閉、第２二方弁
１５は閉、各膨張弁７は各室内負荷に応じた開度である
。

【００３６】圧縮機２より吐出された冷媒は、室外側熱
交換器４で或る程度凝縮液化され、第１の接続配管１０
を通って、第１電磁弁８ｃを介して室内側熱交換器６ｃ
に導かれここで凝縮液化して膨張弁７ｃを通って第３の
接続配管１２に流入する。そして膨張弁７ａ、７ｂで減
圧され室内側熱交換器６ａ、６ｂで蒸発気化し、第２電
磁弁９ａ、９ｂ、第２の接続配管１１中の第３逆止弁２
５を経て四方弁３を介して圧縮機２に戻り、冷房運転を
行なう。

【００３７】この時、室内機５ｃと室内機５ａ、５ｂと
の間には高低差１０ｍがあるが、上述した冷房運転のみ
の場合と同様の動作となり、従来のように二相であるが
ための急激な循環量の低下、能力の低下が防止でき、部
屋の負荷に応じた冷房能力を制御することができる。

【００３８】次に暖房主体運転の場合について図３を用
いて説明する。ここで各室内機５の運転状態は、室内機
５ａ、５ｂ…暖房、室内機５ｃ…冷房とし、各弁の開閉
状態は次の通りである。即ち、第１電磁弁８ａ、８ｂは
開、第１電磁弁８ｃは閉、第２電磁弁９ａ、９ｂは閉、
第２電磁弁９ｃは開、第１二方弁１４は閉、第２二方弁
１５は閉、各膨張弁７は各室内負荷に応じた開度である
。

【００３９】圧縮機２より吐出された冷媒は、四方弁３
から第２の接続配管１１を通り、途中第３逆止弁２５の
ために第４の接続配管１８へ流れが切り変わり、第１の
接続配管１０に流入して、第１電磁弁８ａ、８ｂを介し
て室内側熱交換器６ａ、６ｂに導かれここで凝縮液化し
て膨張弁７ａ、７ｂを通って第３の接続配管１２に流入
する。

【００４０】そして膨張弁７ｃで減圧され室内側熱交換
器６ｃである程度蒸発気化して第２電磁弁９ｃを通って
第２の接続配管１１に流入し、第３逆止弁２５のために
流れが第５の接続配管２４に切り変わり、第１の接続配
管１０を通って室外側熱交換器４に入り蒸発気化して圧
縮機２に戻り、暖房運転を行なう。

【００４１】この時室外機１、室内機５ｃと室内機５ａ
、５ｂとの間には高低差１０ｍがあるが、冷房運転して
いる室内機５ｃは液柱による圧力降下もなく上述した暖
房運転のみの場合と同様、また暖房運転している室内機
５ａ、５ｂも上述した暖房運転のみの場合と同様の動作
となり、冷暖房機とも能力の低下のない運転を行うこと
ができる。

【００４２】尚、熱交換手段２７の熱交換能力は、高低
差に応じて過冷却が充分取れるように設定するものであ
る。

【００４３】以上のように、室外機が下で室内機間にも
高低差がある場合においても、高い位置に設置された室
内機の冷房運転時に過冷却度を増加させる液ガス熱交換
手段を設けることにより、冷暖房時とも能力の低下のな
い運転を行うことができる。

【００４４】また、室内機５に設けられた各電磁弁８、
９を流れる冷媒の方向は、冷房、冷房主体、暖房、暖房
主体運転のいかんに拘らず常に一定方向にすることがで
きるため、各電磁弁８、９に逆圧が作用することがなく
、従来生じていた閉状態の電磁弁からのリークを解消す
ることもできる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
、室内機側熱交換器の一端を第１の接続配管および第２
の接続配管とそれぞれ第１電磁弁、第２電磁弁を介して
切替可能に接続し、他端は膨張弁を介して第３の接続配
管と接続し、第３の接続配管は、一端を第１二方弁を介
して第１の接続配管と接続し、他端を第２二方弁を介し
て第２の接続配管と接続し、冷房または暖房運転時に第
１および第２の接続配管内の冷媒の流れ方向を切り替え
る流路切替機構を備えるとともに、膨張弁と第３の接続
配管とを接続する液配管と第２電磁弁と第２の接続配管
とを接続するガス管とを熱交換する熱交換手段を有した
構成としている。

【００４６】そのため室外機が下で室内機間にも高低差
がある場合においても、高い位置に設置された室内機の
冷暖房能力の低下のない運転を行うことができる。

【００４７】また安価な仕様で冷房、冷房主体、暖房、
暖房主体運転のいかんに拘らず、室内機に設けられた各
電磁弁を流れる冷媒の方向を常に一定方向にでき、各電
磁弁に逆圧が作用することをなくして閉状態の電磁弁か
らのリークを解消して、正常な運転を行なうことができ
、更には室内機と室外機を接続する配管も２本でよく、
省工事性に優れたものである。

【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
冷凍サイクル図

【図２】同実施例の多室型空気調和機の冷房主体運転を
示す冷凍サイクル図

【図３】同実施例の多室型空気調和機の暖房主体運転を
示す冷凍サイクル図

【図４】同実施例の多室型空気調和機の熱交換手段の要
部拡大図

【図５】従来の多室型空気調和機の冷凍サイクル図

【図
６】従来の多室型空気調和機の冷房主体運転状態を示す
冷凍サイクル図

【図７】従来の多室型空気調和機の暖房主体運転状態を
示す冷凍サイクル図

【符号の説明】

１　　室外機 ２　　圧縮機 ３　　四方弁 ４　　室外側熱交換器 ５　　室内機 ６　　室内側熱交換器 ７　　膨張弁 ８　　第１電磁弁 ９　　第２電磁弁 １０　　第１の接続配管 １１　　第２の接続配管 １２　　第３の接続配管 １６　　流路切替機構 ２７　　熱交換手段 ２８　　ガス管 ３０　　液管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮機、四方弁、室外側熱交換器から
   成る室外機と、膨張弁、室内側熱交換器から成る複数の
   室内機を第１の接続配管及び第２の接続配管を介して並
   列に接続し、前記室内側熱交換器の一端は前記第１の接
   続配管および前記第２の接続配管とそれぞれ第１電磁弁
   、第２電磁弁を介して切替可能に接続し、他端は膨張弁
   を介して第３の接続配管と接続し、前記第３の接続配管
   は、一端を第１二方弁を介して前記第１の接続配管と接
   続し、他端を第２二方弁を介して前記第２の接続配管と
   接続し、冷房または暖房運転時に前記第１および前記第
   ２の接続配管内の冷媒の流れ方向を切り替える流路切替
   機構を備えるとともに、前記膨張弁と前記第３の接続配
   管とを接続する液配管と前記第２電磁弁と前記第２の接
   続配管とを接続するガス管とを熱交換する熱交換手段を
   有した多室型空気調和機。