JPH0493561A - マルチエアコン - Google Patents

マルチエアコン

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JPH0493561A
JPH0493561A JP2211880A JP21188090A JPH0493561A JP H0493561 A JPH0493561 A JP H0493561A JP 2211880 A JP2211880 A JP 2211880A JP 21188090 A JP21188090 A JP 21188090A JP H0493561 A JPH0493561 A JP H0493561A
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Toshiyuki Hojo
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Keiji Tanaka
慶治 田中
Kensaku Kokuni
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は複数台の室外機と複数台の室内機により構成さ
れるマルチエアコンに係り、特に冷媒輸送用配管の集約
化に関する。
[従来の技術ゴ 従来、複数台の室外機と複数台の室内機とにより構成さ
れるマルチエアコンにおいては、室外機と室内機の間に
冷媒輸送を目的として配設される配管は、各室外機に接
続された室内機群ごとに必要としていた。なおこの種の
装置として関連するものには例えば特公昭56−498
56号が挙げられる。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来技術では、マルチエアコン全体での室外機と室
内機群の間の冷媒輸送用配管数は、各群内の配管数の総
和となり、室外機の台数の増加に従かい配管数も増加し
、配管工事の複雑化、配管使用量の増加による工事費の
増加、配管シャフトの増加に伴なう建物中の利用可能な
空間の減少等をひきおこした。
本発明は、マルチエアコンの室外機と室内機の間の冷媒
輸送用配管を、室外機と室内機群の台数に関係なく、2
本又は3本に集約し、配管工事の簡略化、配管使用量の
減少、建物内の空間の有効利用を容易にすることを目的
としている。
本発明の他の目的は冷媒輸送用配管の集約化により室外
機、室内機の増設又は削減を容易にすることにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的の達成のため、本発明のマルチエアコンは、特
許請求の範囲の各請求項記載の構成を具備している。
[作   用] 複数台の室外機と複数台の室内機との間の冷媒輸送は共
通の液管とガス管という2本の管、又は共通の液管、高
圧ガス管および低圧ガス管という3本の管により行われ
る。これにより冷媒輸送用配管の集約化が図れる。
[実 施 例] 本発明の幾つかの実施例を図面により説明する。
第1図は複数台の室外機と複数台の室内機との間の冷媒
輸送用配管を2本に集約した実施例の配管配設図である
。室外機1a、1b各々の液管31、ガス管4□、およ
び室内機2a、2b、2c、2d各々の液管3□、ガス
管42を、室外機−室内機間の共通の液管3、ガス管4
に夫々接続して冷媒輸送を行なう。また、室外機1a、
1bの相互を均圧管9、均油管10で連絡して各室外機
の圧縮機に対する給油量アンバランスを防止する。
第2図は第1図の冷凍ザイクル構成図である。
図示の如く、室外機1a、1bの各々は、圧縮機11、
冷暖房切替用の四方弁12、二分割された室外熱交換器
13い 132.それに対する開度可変の電子膨張弁3
3い332、レシーバ34、アキュムレータ32を有し
、また、レシーバ34と圧縮機11のガス吸入側とを結
ぶ流量調整弁35付き液戻し路を有する。室内機2a、
2b、2c。
2dの各々は、室内熱交換器15、開度可変の電子膨張
弁14を有する。第2図では均圧管9、均油管10の図
示は省略しであるが、これについては第5図を用いて後
述する。
本実施例では、全ての室内機は暖房運転または冷房運転
のいずれかに統一される(但し、任意の成る室内機が停
止である場合を含む)。以下では室外機1aを例にとっ
て作用を説明するが、他の室外機についても作用は同様
である。
冷房運転時には、室外機1aの圧縮機11から吐出され
た高温高圧のガスは四方弁12を通り、室外熱交換機1
3..132で熱交換され液冷媒になる(この場合、室
外電子膨張弁33□、33□は全開である)。液冷媒は
レシーバ34、液管31、共通液管3を通り、運転中の
各室内機の液管3□へ分流し、電子膨張弁14で減圧さ
れ室内熱交換F!#15で室内空気と熱交換され低圧ガ
スになる。
低圧ガスは各室内機のガス管4□を通って共通ガス管4
に合流し、室外機1aのガス管4□を通り。
四方弁12、アキュムレータ32を経て圧縮機11に戻
り、圧縮された高温高圧の冷媒ガスとなり再度吐出され
る。
暖房運転時には次の如くである。室外機1aの圧縮機1
1から吐出された高温高圧のガスは、四方弁12、ガス
管41、共通ガス管4を通り、運転中の各室内機のガス
管4□に分流し、室内熱交換器15で室内空気と熱交換
して液冷媒になる(この場合、室内電子膨張弁14は全
開である)。
液冷媒は、液管3□を通って共通液管3に合流し、室外
機1aの液管3□、レシーバ34を通り、室外電子膨張
弁331.33□で減圧され、室外熱交換器13い13
2で室外空気と熱交換して低圧ガスとなり、四方弁12
、レシーバ32を経て圧縮機に戻り、再び吐出される。
以上の暖房運転または冷房運転いずれにおいても、停止
中の室内機の電子膨張弁14は閉とする。
複数台の室外機は、その全台数または1部台数を運転し
、更には、運転室外機の熱交換器131.13□の両方
を働かせるか又はその一方のみを働かせる(電子膨張弁
33□、33□の一方を閉)。
それらの選択、組合せの制御は、要求される冷房まtは
暖房負荷に応じて行なう。また各室内負荷に応じ各室内
機へ冷媒が適正分配となる様に各室内膨張弁14を制御
する。室外機内の流量調整弁35により圧縮機11への
液戻り量を調節して圧縮機器吐出ガス温度を制御する。
第3図は、複数台の室外機と複数台の室内機との間の冷
媒輸送用配管を3本に集約した実施例の配管配設図であ
る。室外機6a、5b各々の液管35、高圧ガス管65
、低圧ガス管75、および室内機2a、2b、2c、2
d各々の液管3よ、高圧ガス管62、低圧ガス管72を
、室外機−室内機間の共通の液管3、高圧ガス管6、低
圧ガス管7に夫々接続して冷媒輸送を行なう。また室外
機5a、5b相互を均圧管9、均油管10で連絡して各
室外機の圧縮機に対する給油量のバランスを保つ。
第4図は第3図の冷凍サイクル構成図である工図示の如
く、室外機5a、5bの各々は、圧縮機16、二つの四
方弁17い172、二分割された室外熱交換器181,
182、それに対する電子膨張弁19工、19□、レシ
ーバ34、アキュムレータ32を有し、また、レシーバ
34と圧縮機16の吸入側とを結ぶ流量調整弁35付き
液戻し路を有する。第4図では均圧管9、均油管10の
図示は省略したが、これについては第5図で後述する。
室内機2a、2b、2c、2dの各々は可変開度の電子
膨張弁14、室内熱交換器15を有し、また室内冷暖房
切換ユニット8が夫々の室内機に付属している。
本実施例では、任意の成る1台又は複数台の室内機を暖
房運転しながら同時に他の1台又は複数台の室内機を冷
房運転すること(いわゆる冷暖同時運転)、全室内機が
冷房運転すること、又は、全室内機が暖房運転すること
、のいずれも可能である(但し、任意の室内機が停止で
ある場合も含む)。冷房運転の室内機においては、その
室内冷暖切換ユニット8はその低圧ガス管72を室内熱
交換Mg15と連通させる様に切換えられる。暖房運転
の室内機においては、その室内冷暖切換ユニット8はそ
の高圧ガス管6□を室内熱交換器15と連通させる様に
切換えられると共に、その室内電子膨張弁14は全開と
される。停止中の室内機の電子膨張弁14は全閉とされ
る。以下では本実施例の作用を室外機5aを例にとって
説明するが、他の室外機についても同様である。
まず、冷暖同時運転時で且つ全室内機の総体としては冷
房負荷の方が暖房負荷より大きい場合について説明する
室外機5aの圧縮機16から吐出された高温高圧の冷媒
ガスは四方弁17□、17□により冷房用、暖房用に振
り分けられる。冷房用に用いられる冷媒ガスは四方弁1
71により室外熱交換器181に導かれ、室外空気と熱
交換し液冷媒となる(このとき、室外電子膨張弁19工
は全開である)。この液冷媒は、レシーバ34、室外機
5aの液管35、共通液管3を通り、後記の暖房運転中
の室内機からの液冷媒と合流して冷房運転中の各室内機
の液管3□に分流し、室内電子膨張弁14で減圧され、
室内熱交換器15で室内空気と熱交換して低圧ガスにな
る。この低圧ガスは、冷暖切換ユニット8、低圧ガス管
7□を経て、共通低圧ガス管7に合流し、そして室外機
5aの低圧ガス管76、アキュムレータ32を通って圧
縮機16の吸入側に戻り、圧縮されて再び圧縮機16か
ら吐出する。
他方、暖房用に用いられる高温高圧冷媒ガスは、四方弁
172により、高圧ガス管6.に導かれ、共通高圧ガス
管6を通り、暖房運転中の各室内機の高圧ガス管6□に
分流し、冷暖切換ユニット8を通って室内熱交換器15
で室内空気と熱交換して液冷媒となる。この液冷媒は電
子膨張弁14(全開)、液管3□を通り、共通液管3内
で前記室外機のレシーバ34からの液冷媒と合流し、そ
の後は前述の様にして冷房運転中の室内機にて冷房に用
いられて低圧ガスとなり、前述した経路で圧縮機16の
吸入側に戻る。
次に冷暖同時運転時で且つ全室内機の総体としては暖房
負荷の方が冷房負荷より大室い場合は下記の如くである
室外機5aの圧縮機16から吐出した高温高圧の冷媒ガ
スは、四方弁172、高圧ガス管65を通り、共通高圧
ガス管6を通り、暖房運転中の各室内機の高圧ガス管6
□へ分流し、その冷暖切換ユニット8を経て室内熱交換
器15で室内空気と熱交換して液冷媒となり、当該室内
機の室内膨張弁14(全開)、液管3□を通って共通液
管3にて合流する。
コニから、該液冷媒の一部は冷房運転中の室内機の液管
32へ分流し、その室内電子膨張弁14で減圧されてそ
の室内熱交換器15で室内空気と熱交換して低圧ガスと
なり、当該室内機の冷暖切換ユニット8、低圧ガス管7
2を経て共通低圧ガス管7に合流し、更に室外機5aの
低圧ガス管79、アキュムレータ32を通って圧縮機1
6の吸入側に戻る。
他方、上記液冷媒の他部は、共通液管3から室外機5a
の液管39、レシーバ34を通り、室外電子膨張弁19
2で減圧され、室外熱交換器18□で室外空気と熱交換
して低圧ガスとなって四方弁17□を通り、前記低圧ガ
ス管7Sから来た低圧ガスと合流してアキュムレータ3
2を経て圧縮機吸入側に戻り、再び圧縮されて吐出され
る。
全室内機が冷房運転の場合は次の如くである。
圧縮機16からの吐出ガスは四方弁17□、172を通
って室外熱交換器18い182で室外空気と熱交換して
液冷媒となり、全開の電子膨張弁19□、192、レシ
ーバ34、液管35、共通液管3を通って各室内機の液
管3□に分流し、夫々の室内電子膨張弁14で減圧され
、夫々の室内熱交換器15で室内空気と熱交換して低圧
ガスとなり、夫々の冷暖切換ユニット8、低圧ガスlW
7□を通って共通低圧ガス管7に合流し5次いで室外機
の低圧ガス管78、アキュムレータ32を経て圧縮機1
6に吸入される。
全室内機が暖房運転の場合は次の如くである。
圧縮機16の吐出ガスは四方弁17□、17□、高圧ガ
ス管66、共通高圧ガス管6を通って各室内機の高圧ガ
ス管6□へ分流し、夫々の冷暖切換ユニット8を経て夫
々の室内熱交換器15で室内空気と熱交換して液冷媒と
なり、夫々の全開の電子膨張弁14、液管32を通って
共通液管3に合流し、次いで室外機の液管3いレシーバ
34を経て室外電子膨張弁191.19□で減圧され、
室外熱交換器18□、18□で室外空気と熱交換して低
圧ガスとなり、四方弁171,172、アキュムレータ
32を経て圧縮機16に吸入される。
以上の本実施例において、停止中の室内機の室内電子膨
張弁は閉とする。複数台の室外機の全台数を運転するか
又は一部台数を運転するか、更には、運転室外機の熱交
換器18□、182の両方を働かせるか又は一方のみを
働かせるか、等の選択組合せは、要求される冷房負荷ま
たは暖房負荷に応じて決めることができる。各室内負荷
に応じ各室内機へ冷媒が最適分配となる様に各室内膨張
弁を制御する。室外機内の流量mu弁35により圧縮機
16への液戻し量を[i5Lで圧縮機吐出ガス温度を制
御し得る。冷暖同時運転のときには、前述の様な熱回収
サイクルが形成されるので、圧縮機の仕事は冷房負荷と
暖房負荷との差に見合ったもので足り、省エネルギ化が
できる。
第5図は1以上の各実施例における各室外機の圧縮機へ
の給油量アンバランス防止手段を拡大図示したものであ
る。各室外機の圧縮機11(又は16)の吐出管20は
オイルセパレータ21と結合されている。圧縮機から吐
出された高温高圧の冷媒ガス中に含まれる油はオイルセ
パレータ21で冷媒と分離され、油はオイルセパレータ
21に残り、油戻し配管22を通って圧縮機内に戻され
る。同様な装置は他の室外機にも設けられ、油を圧縮機
に夫々戻しているが、圧縮機の運転状況により油戻し量
の不均一により成る圧縮機では給油不足が生じ、場合に
よっては圧縮機の焼付きが発生する。これを防止するた
めに各室外機のオイルセパレータ21相互間に均圧管9
、均油管10を連通し各圧縮機への給油量を確保する。
これにより給油量の不均一から発生する圧縮機の焼付き
を防止できる。
第6図は第1図および第2図に示したマルチエアコンに
おける室外機、室内機の増設の一実施例である。室外機
1a、1bと室内機2a、2b、2c、2dとの間の冷
媒輸送用配管を前述の如く2本に集約している。本マル
チエアコンに室外機1c、室内機2eを増設するには、
室外機IC5室内機2eの各々のガス管、液管を、夫々
マルチエアコンの共通ガス管4、共通液管3に接続する
だけでよく、従来機のように室外機−室内機間に新たな
冷媒輸送用配管を配設する必要がない。又、室外機、室
内機を削減する場合も室外機−室内機間の冷媒輸送用配
管を取り外す必要がない。したがってマルチエアコンの
室外機、室内機の増設、削減が容易にできる。室外機の
増設又は削除の際は、図示の如く、均圧管9、均油管1
0を増設又は削除する。
第7図は第1図の示したタイプのマルチエアコンにおい
て複数台の室外機の夫々の冷媒輸送用配管を結合し一組
の室外機として作用させる場合の冷媒輸送用配管配設略
図である。室外機1a〜1dの夫々の液配管を室外機液
冷媒用ヘッダ24へ、また、夫々のガス配管を室外機ガ
ス冷媒用配管25にそれぞれ結合し、全体で一組の室外
機26として作用させている。この−組の室外機と室内
機28〜2fとの間の冷媒輸送はへラダ24.25と結
合した共通液管3、共通ガス管4を用いて行なうので、
室外機と室内機の間の冷媒輸送用配管数を2本に減少さ
せることができる。
第8図は複数台の室外機と複数台の室内機の間の冷媒輸
送用配管を3本に集約した前記第3図、第4図のタイプ
のマルチエアコンにおいて、マルチエアコンを構成する
室内機27a、27b、27cに除湿機能を持たせた一
実施例の冷凍サイクル図である。ファン31により室内
機に取り込まれた室内空気は除湿用熱交換機29で除湿
される。この時、室内空気温度も下がるので熱交換器3
0を凝縮機として作用させて室内空気を加熱させる。こ
のようにして、室内空気温度を下げることなく除湿を行
なうことができる。
第9図は以上の本発明実施例による冷媒用配管配設を示
す概念図であり、複数の室外機と複数の室内機の間は、
集約された共通の冷媒輸送用配管(液管とガス管、又は
、液管と高圧ガス管と低圧ガス管、より成る)で結ばれ
ていることを示す。
第10図は複数台の室外機36a、36bと複数台の室
内機2a、2b、2cの間の冷媒輸送用配管を2本に集
約した他の実施例の冷凍サイクル構成図である。本実施
例では配管内を流れる冷媒をガス・液二相状態にするこ
とにより2本の共通配管で冷暖同時運転を可能としてい
る。本実施例の下記の説明では、冷暖同時運転の場合の
冷凍サイクルについてのみ説明し、冷房または暖房統一
運転の場合の説明は省略する。
冷房主体の冷暖同時運転の場合には、室外機の圧縮機1
1から吐出された過熱ガス冷媒は四方弁12を通り、室
外熱交換器13で熱交換されて高圧のガス・液二相冷媒
となり、膨張弁33を通り、流路制御弁37cを経由し
、ガス管4□から共通ガス配管4へ入り、冷暖切替ユニ
ット38に至る。
冷暖切替ユニット38に入った高圧の二相冷媒は気液分
離機でガス冷媒と液冷媒に分離され、液冷媒は冷房運転
中の室内機の液管32を通って冷房運転中の室内機に送
られ、その膨張弁14で減圧され、その室内熱交換機1
5で室内空気と熱交換されて低圧ガスとなる。低圧ガス
となった冷媒はガス管42を通り、冷暖切替ユニット3
8を経由して共通ガス管3へ入り、ガス管3□を通って
室外機に至る。室外機へ入ったガス冷媒は流路制御弁3
7bを通り、四方弁12から圧縮機11へ入り、再度、
圧縮されて過熱冷媒となり吐出される。
一方、冷暖切替ユニット38で分離されたガス冷媒は暖
房運転中の室内機のガス管42を通って暖房運転中の室
内機に送られ、その熱交換器15で室内空気と熱交換さ
れて液冷媒となり、その膨張弁を経由して液管32へ入
る。液管3□から冷暖切替ユニット38へ入った液冷媒
は、気液分離器で分離された液冷媒と混合され、冷房運
転中の室内機で冷房に用いられて低圧ガス冷媒となり、
前記と同様の経路で室外機の圧縮機11に戻る。
また暖房主体の冷暖同時運転の場合には、圧縮機11か
ら吐出された過熱冷媒は四方弁12、流路制御弁37d
、ガス管4工、共通ガス管4を通り、冷暖切替ユニット
38へ入る。冷暖切替ユニット38から暖房運転中の室
内機のガス管42へ入ったガス冷媒は暖房運転中の室内
機へ送られ、その中の熱交換機15で室内空気と熱交換
して液冷媒となり、その膨張弁14、液管3□を通り冷
暖切替ユニット38に入る。冷暖切替ユニット38番こ
入った液冷媒の一部は冷房運転中の室内機の液管3□に
入って冷房運転中の室内機に送られ、その膨張弁14で
減圧され、その熱交換器15で室内空気と熱交換されて
低圧ガスとなり、ガス管42を通って冷暖切替ユニット
38に入る。冷暖切替ユニット38に入ったガス冷媒は
冷暖切習ユニット38に残った液冷媒と共に共通液管3
を通り、液管3□から室外機に入り、流路制御弁37a
から膨張弁33を通って減圧され、室外熱交換機13で
熱交換されてガス冷媒となる。次いでこのガス冷媒は四
方弁12を通り圧縮機11へ入り、再度圧縮され過熱ガ
スとして吐出される。
第11図は圧縮機の油の供給を外部給油方式にした場合
における給油量アンバランス防止手段の実施例である0
本実施例では外部給油方式を採ることにより、作動して
いない圧縮機の内部に油が溜り込むことを防止でき、給
油量のアンバランスによる圧縮機焼付きを防ぐことが8
来る。第11図において、室外機内の圧縮機11から吐
呂された過熱冷媒は吐出管20を通り、オイルセパレー
タ40へ入る。ここで油と冷媒に分離され1分離された
冷媒は吐出管41を通って室内機又は室外熱交換器に送
られ、冷暖房に用いられる。一方。
オイルセパレータ40内の油は給油管39を通り圧縮機
11に供給される。各室外機のオイルセパレータ40間
には均圧管9、均油管10を連通しであるので、オイル
セパレータ40間には油溜りの不均一が生じない。以上
のようにして油の供給量の不均一による圧縮機の焼付き
を防止できる。
なお、以上説明した本発明における二本または三本に集
約された共通配管は、二本または三本の別体の管を束ね
たものでもよいし、或いは、内部に互いに沿った二本ま
たは三本の流路を有する一本の管体で構成してもよい。
[発明の効果] 本発明によれば、複数台の室外機と複数台の室内機より
構成されるマルチエアコンにおいて、冷媒輸送用配管数
を減少させることができるので、配管工事の簡略化、配
管使用量の減少、建物内の配管配設に用いられる建物中
の空間を少なくできる。また、室外機、室内機の増設削
減を容易におこなうことができる。
また、これら室外機と室内機は、特定の室内機を特定の
室外機にのみ関連させて運転するのではなくて、−群の
室外機と一部の室内機とを関連させるので、マルチエア
コンとして融通性・弾力性に富んだ運用・運転が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は夫々本発明の1実施例の概要図お
よび冷凍サイクル構成図、第3図および第4図は夫々本
発明の他の実施例の概要図および冷凍サイクル構成図、
第5図は各室外機の圧縮機間の給油量均一化手段を示す
図、第6回は本発明の実施例における室外機、室内機の
増設の説明図、第7図は各室外機の液管、ガス管を夫々
ヘッダに集めた実施例を示す図、第8図は除湿機能を持
たせた本発明の他の実施例の冷凍サイクル図、第9図は
本発明の冷媒輸送配管集約化の概念を示す図、第10図
は本発明の他の実施例の冷凍サイクルの構成図、第11
図は各室外機の圧縮機間の給油量均一化の他の手段を示
す図である。 1a−1d、 5a〜5d、 36a、36b−室外機
2a〜2f・・室内機 4・・・共通ガス管 7・・・共通低圧ガス管 10・・・均油管 3・・共通液管 6・・・共通高圧ガス管 9・・・均圧管 第2図 坑ム M \2Q ’2b ゝ2C ゝ2d 第6 図 第 図 9 均rE’1 10  均油管 第 図 第 図 室外機 室内機

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数台の室外機と複数台の室内機により構成される
    マルチエアコンにおいて、各室外機および各室内機は各
    々液管およびガス管を有し、各室外機の液管およびガス
    管、ならびに各室内機の液管およびガス管を、夫々、1
    本の共通液管および1本の共通ガス管に接続したことを
    特徴とするマルチエアコン。 2 複数台の室外機と複数台の室内機により構成される
    マルチエアコンにおいて、各室外機および各室内機は各
    々液管、高圧ガス管および低圧ガス管を有し、各室外機
    の液管、高圧ガス管および低圧ガス管、ならびに各室内
    機の液管、高圧ガス管および低圧ガス管を、夫々、1本
    の共通液管、1本の共通高圧ガス管および1本の共通低
    圧ガス管に接続したことを特徴とするマルチエアコン。 3 前記共通の管をガス・液二相域の状態で使用する請
    求項1記載のマルチエアコン。 4 各室外機の前記各管は、夫々、ヘッダを介して前記
    共通の各管に接続されている請求項1、2又は3記載の
    マルチエアコン。 5 各室外機の圧縮機吐出管に油分離機を介設し、各室
    外機の該油分離機の相互間に均圧管、均油管を連通した
    ことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のマルチ
    エアコン。 6 各室外機の圧縮機の給油方式に外部給油方式を用い
    、そのオイルセパレータの相互間に均圧管、均油管を連
    通したことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の
    マルチエアコン。
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