JPH0510618A - 多室空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は、多室空気調和装置の設置状況に関
わらず、冷媒の過熱度及び過冷却度を任意に調整できる
ようにする。 【構成】 コンプレツサ１２・室外熱交換器１４・暖房
用膨張弁１５・冷房用膨張弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ・
複数の室内熱交換器２３ａ，２３ｂ，２３ｃが冷媒配管
上に環状に配設された冷媒系統において、暖房用膨張弁
と冷房用膨張弁との間に調整用熱交換器１７を配設し、
同時に暖房用膨張弁と冷房用膨張弁との間の冷媒配管と
コンプレツサ吸入側直前の冷媒配管とを接続するバイパ
ス管２６を配設して、このバイパス管上には調整用膨張
弁２７と調整用熱交換器２８を配設する。調整用膨張弁
の開度制御は、冷媒配管のバイパス管接続部下流側に配
設される制御手段により行われ、調整用膨張弁の開度が
制御手段によつて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多室空気調和装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】多室空気調和装置の従来技術として、例
えば実公昭５５−３４５４５号公報に開示されたものが
ある。この従来技術を図４に基づいて説明すると、多室
空気調和装置１００の冷媒配管１０１上には、その冷房
モードにおいて、環状にコンプレツサ１０２・四方切換
弁１０３・室外熱交換器１０４・暖房用膨張弁１０５及
び冷房用一方向弁１０６・熱交換器１０７・室内機群１
０８・四方切換弁１０３・熱交換器１０７が配設されて
いる。ここで、室内機群１０８は分岐管１０９ａ，１０
９ｂ上に配設される開閉弁１１０ａ，１１０ｂ・冷房用
膨張弁１１１ａ，１１１ｂ及び暖房用一方向弁１１２
ａ，１１２ｂ・室内熱交換器１１３ａ，１１３ｂから構
成されている。

【０００３】尚、室外熱交換器１０４にはフアン１１４
が、室内熱交換器１１３ａ，１１３ｂにはフアン１１５
ａ，１１５ｂがそれぞれ配設されている。

【０００４】また、１点鎖線Ａで囲んだ部分は室外機
を、１点鎖線Ｂ，Ｃで囲んだ部分は室内機をそれぞれ示
し、室内機Ｂ，Ｃは複数の室に配置される。

【０００５】以上の構成を有する多室空気調和装置１０
０では、その運転モードの切換を四方切換弁１０３の作
用により行い、図４における四方切換弁１０３の実線の
ように冷媒が流れるとき冷房モードとなり、点線のよう
に冷媒が流れるとき暖房モードとなる。

【０００６】ここで、室内機の運転台数は開閉弁１１０
ａ，１１０ｂの開閉状態によつて制御できる。即ち、室
内機Ｂのみを運転させる場合には開閉弁１１０ａのみを
開けばよい。このとき、暖房モードでは冷媒系に以下の
ような問題が生じる。つまり、暖房モードではコンプレ
ツサ１０２を出た冷媒は室内熱交換器１１３ａ，１１３
ｂに流れ込むため、前述のように室内機Ｂのみを運転さ
せる場合には開閉弁１１０ｂが閉じており、冷媒が室内
熱交換器１１３ｂに溜まり込んでしまう。従つて、冷媒
系の絶対的冷媒量が不足し室外機Ｂの出力低下を招いて
しまう。

【０００７】そこで、暖房モードでは開閉弁１１０ａ，
１１０ｂの開閉制御は行わず、室内機の運転台数の制御
はフアン１１５ａ，１１５ｂの運転状態によつて行う。
しかし、このままでは停止側室内機Ｃの室内熱交換器１
１３ｂを流れる冷媒は完全に凝縮せず、暖房用膨張弁１
０５にフラツシユガスが混入し、冷媒系の低圧が低下す
ることにより室外機Ｂの出力低下を招いてしまう。

【０００８】これを防ぐために、多室空気調和装置１０
０では冷媒が暖房用膨張弁１０５を通過する前に、この
冷媒をコンプレツサ１０２吸入直前の低温・低圧のガス
状冷媒と熱交換器１０７にて熱交換させて過冷却させる
ことで暖房用膨張弁１０５へのフラツシユガス混入を防
止している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の多室空
気調和装置１００では、蒸発器となる熱交換器（暖房時
では室外熱交換器・冷房時では室内熱交換器）の下流側
に更に熱交換器１０７があるため、コンプレツサ１０２
に吸入される冷媒の過熱度が上がり過ぎてしまい、コン
プレツサ１０２に悪影響を及ぼすおそれがある。

【００１０】また、上述したように、多室空気調和装置
１００では複数の室内機Ｂ，Ｃを有しており、この室内
機Ｂ，Ｃの設置状況をみると、室外機Ａと非常に大きな
ヘツド差をもつて設置されていたり、或いは室内機Ｂ，
Ｃ間でヘツド差が異なつている場合がよくある。特に冷
房モードでは、室外熱交換器１０４と冷房用膨張弁１１
１ａ，１１１ｂとの間の冷媒配管長が長いため、冷媒配
管１０１又は分岐管１０９ａ，１０９ｂの圧損が原因と
なつて冷媒配管１０１又は分岐管１０９ａ，１０９ｂ中
にフラツシユガスが発生するおそれがある。

【００１１】このとき、熱交換器１０７で互いに熱交換
を行う冷媒量は同一であり、室外熱交換器１０４から冷
房用膨張弁１１１ａ，１１１ｂへと流れる冷媒の過冷却
度を設置状況によつて変わる様々なヘツド差に対応して
変えることはできない。

【００１２】従つて、冷房モードにおいてフラツシユガ
スが、前述と同じく各膨張弁１１１ａ，１１１ｂの作動
に悪影響を及ぼしたり、分岐管１０９ａ，１０９ｂへの
冷媒の分流に悪影響を及ぼしたりすることで多室空気調
和装置１００の出力を低下させるといつた不具合を有し
ている。

【００１３】そこで、本発明では多室空気調和装置の設
置状況に関わらず、冷媒の過熱度及び過冷却度を任意に
調整できるようにすることを、その技術的課題とする。

【００１４】

【発明の構成】

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の第１の技術的手段
は、冷媒が流れる冷媒配管と、冷媒配管上に配設される
コンプレツサ、室外熱交換器、第１膨張弁、複数の第２
膨張弁及び複数の室内熱交換器と、コンプレツサの吐出
冷媒を室内熱交換器又は室外熱交換器に選択的に導く四
方切換弁とを有する多室空気調和装置において、冷媒配
管における第１膨張弁と複数の第２膨張弁との間に第１
熱交換器を配設すると共に、冷媒配管における第１膨張
弁と複数の第２膨張弁との間と冷媒配管のコンプレツサ
の吸入側とを、第３膨張弁及び第２熱交換器が配設され
るバイパス管で接続し、第１熱交換器と第２熱交換器と
を熱的に結合したことである。

【００１６】また、前述した本発明の技術的課題を解決
するために講じた本発明の第２の技術的手段は、第１の
技術的手段に加えて、第３膨張弁は、冷媒配管のバイパ
ス管接続部下流側に配設される制御手段によつて、その
開度が調整されるようにしたことである。

【００１７】

【作用】上述した本発明の第１及び第２の技術的手段に
よれば、第３膨張弁の開度は冷媒配管のバイパス管接続
部下流側に配設される制御手段によつて制御されるの
で、多室空気調和装置の設置状況に関わらず、コンプレ
ツサに吸入される冷媒の過熱度が異常に高くなることが
なく、また、第１・第２熱交換器の作用も加わつて室外
熱交換器から第２膨張弁へと向かう冷媒の過冷却度を調
整できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。

【００１９】図１において、多室空気調和装置１０にお
ける冷媒配管１１上には、その冷房モードにおいて、環
状にコンプレツサ１２・四方切換弁１３・室外熱交換器
１４・暖房用膨張弁（第１膨張弁）１５及び冷房用一方
向弁１６・調整用熱交換器（第１熱交換器）１７・室内
機群１８・四方切換弁１３が配設されている。ここで、
室内機群１８は分岐管１９ａ，１９ｂ，１９ｃ上に配設
される開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・冷房用膨張弁
（第２膨張弁）２１ａ，２１ｂ，２１ｃ及び暖房用一方
向弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・室内熱交換器２３ａ，２
３ｂ，２３ｃから構成されている。

【００２０】尚、室外熱交換器１４にはフアン２４が、
室内熱交換器２３ａ，２３ｂ，２３ｃにはフアン２５
ａ，２５ｂ，２５ｃがそれぞれ配設されている。

【００２１】また、１点鎖線Ｄで囲んだ部分は室外機
を、１点鎖線Ａ，Ｂ，Ｃで囲んだ部分は室内機をそれぞ
れ示し、一般に室内機Ａ，Ｂ，Ｃは複数の室に配置され
る（単一の室に複数台配置されてもよい）。

【００２２】更に、冷媒配管１１における暖房用膨張弁
１５と冷房用膨張弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間と、
冷媒配管１１のコンプレツサ１２吸入側とがバイパス管
２６を介して接続し、このバイパス管２６上には調整用
膨張弁（第３膨張弁）２７及び調整用熱交換器（第２熱
交換器）２８が配設されている。ここで、調整用熱交換
器１７と調整用熱交換器２８とは熱的に結合しており、
それらの内部を流れる冷媒同士が互いに熱交換可能とな
つている。

【００２３】尚、暖房用膨張弁１５及び冷房用膨張弁２
１ａ，２１ｂ，２１ｃは、室外交換器１４及び室内熱交
換器２３ａ，２３ｂ，２３ｃの吸入側冷媒配管に配設さ
れた制御手段（例えば感温筒や温度感知手段等の過熱度
を検出する手段）により機械的に又は電気的に開度が調
整される。

【００２４】一方、調整用膨張弁２７は、図２に示すよ
うに冷媒配管１１とバイパス管２６の接続部３０下流側
の冷媒配管１１上に配設された制御手段（例えば感温筒
や温度感知手段等の過熱度を検出する手段）３１により
機械的に又は電気的に開度が調整されるか、図３に示す
ように接続部３０上流側のバイパス管２６上に配設され
た制御手段（例えば感温筒や温度感知手段等の過熱度を
検出する手段）３２により機械的に又は電気的に開度が
調整される。

【００２５】以上の構成を有する多室空気調和装置１０
の作用について以下に説明する。

【００２６】使用者によつて多室空気調和装置１０に運
転指令がだされると、図示しないエンジンや電動モータ
等の外部駆動源によつてコンプレツサ１２が駆動され
る。まず、暖房モードについて説明すると、冷媒回路１
１中に封入された冷媒はコンプレツサ１２から吐出され
て高温高圧のガス状冷媒となり、四方切換弁１３を経由
して室内熱交換器２３ａ，２３ｂ，２３ｃに到達する。
ここでフアン２５ａ，２５ｂ，２５ｃの作用により室内
空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒が室内へと熱
を放出して凝縮し高温高圧の液状冷媒となる。つまり、
ここで暖房が行われる。

【００２７】更に、液状冷媒は暖房用一方向弁２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ・調整用熱交換器１７を経由して暖房用
膨張弁１５に至る。液状冷媒は暖房用膨張弁１５を通過
する際に膨張して低温低圧の液状冷媒となる。そして、
室外熱交換器１４において、フアン２４の作用により室
外空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒が室外空気
から熱を受け取つて蒸発し低温低圧のガス状冷媒とな
る。この後、冷媒は再度四方切換弁１３を経てコンプレ
ツサ１２へと戻る。

【００２８】以上に示したサイクルを繰り返すことで暖
房が連続的に行われるが、室内機Ａ，Ｂ，Ｃのいずれか
を運転停止とするには開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃは
全て開けたままとし、フアン２５ａ，２５ｂ，２５ｃを
停止することで行う。このとき、停止した室内機内の熱
交換器を流れる冷媒は完全に凝縮しないため、冷媒配管
１１中にはフラツシユガス発生のおそれがあるが、制御
手段３１又は制御手段３２が調整用膨張弁２７の開閉制
御を行い、調整用熱交換器１７と調整用熱交換器２８と
の間で冷媒同士の熱交換を促進するので、このフラツシ
ユガスの発生は未然に防止することができる。

【００２９】尚、調整用膨張弁２７が図２に示す制御手
段３１により開閉制御されるときには、コンプレツサ１
２に吸入される過熱度が異常に高くならないよう調整用
膨張弁２７の開度がある程度制限されて、調整用熱交換
器２８での冷媒蒸発量が制限される。

【００３０】次に、冷房モードについて説明すると、冷
媒回路１１中に封入された冷媒はコンプレツサ１２から
吐出されて高温高圧のガス状冷媒となり、四方切換弁１
３を経由して室外熱交換器１４に到達する。ここでフア
ン２４の作用により室外空気と冷媒との間で熱交換を行
ない、冷媒が室外へと熱を放出して凝縮し高温高圧の液
状冷媒となる。

【００３１】更に、液状冷媒は冷房用一方向弁１６・調
整用熱交換器１７を経由して冷房用膨張弁２１ａ，２１
ｂ，２１ｃに至る。液状冷媒は冷房用膨張弁２１ａ，２
１ｂ，２１ｃを通過する際に膨張して低温低圧の液状冷
媒となる。そして、室内熱交換器２３ａ，２３ｂ，２３
ｃにおいて、フアン２５ａ，２５ｂ，２５ｃの作用によ
り室内空気と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒が室内
空気から熱を受け取つて蒸発し低温低圧のガス状冷媒と
なる。即ち、ここで冷房が行われる。

【００３２】この後、冷媒は再度四方切換弁１３を経て
コンプレツサ１２へと戻る。

【００３３】以上に示したサイクルを繰り返すことで冷
房が連続的に行われるが、室内機Ａ，Ｂ，Ｃのいずれか
を運転停止とするには開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃを
開閉制御することで行う。勿論、停止される室内機のフ
アンも停止される。

【００３４】ここで、室外熱交換器１４から冷房用膨張
弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃへと至る冷媒配管長は長く、
室外熱交換器１４と室内熱交換器２３ａ，２３ｂ，２３
ｃとのヘツド差が非常に大きい場合には、冷媒配管途中
の圧損が原因となつて冷媒配管中にフラツシユガスが発
生するおそれがある。また、室内熱交換器２３ａ，２３
ｂ，２３ｃの間でヘツド差が異なると、分岐管１９ａ，
１９ｂ，１９ｃのうち室外熱交換器１４と大きなヘツド
差をもつ分岐管途中の圧損が原因となつて分岐管中にフ
ラツシユガスが発生するおそれがある。

【００３５】しかし、本実施例の多室空気調和装置１０
では、調整用熱交換器１７及び調整用熱交換器２８の作
用により室内熱交換器１４から冷房用膨張弁２１ａ，２
１ｂ，２１ｃへと流れる冷媒の過冷却度が調整でき、即
ち、フラツシユガスが発生しないように冷媒に過冷却度
を増すことができる。従つて、本実施例の多室空気調和
装置１０では冷媒配管又は分岐管中のフラツシユガスの
発生は未然に防止できる。

【００３６】尚、冷房モードにおいても、調整用膨張弁
２７が図２に示す制御手段３１により開閉制御されると
きには、コンプレツサ１２に吸入される過熱度が異常に
高くならないよう調整用膨張弁２７の開度がある程度制
限されて、調整用熱交換器２８での冷媒蒸発量が制限さ
れる。

【００３７】

【発明の効果】以上に示した様に本発明では、調整用膨
張弁の開度が冷媒配管のバイパス管接続部下流側に配設
される制御手段によつて制御されるので、バイパス管上
に配設される調整用熱交換器での冷媒蒸発量が制限され
て、コンプレツサに吸入される冷媒の過熱度が異常に高
くなることがない。また、特に冷房モードにおいて、冷
媒配管と分岐管とにそれぞれ配設された調整用熱交換器
の作用が加わることで、多室空気調和装置の設置状況に
関わらず、室外熱交換器から冷房用膨張弁へと向かう冷
媒の過冷却度を調整することができる。

【００３８】従つて、多室空気調和装置の運転モードに
関わらず、冷媒配管及び分岐管中にはフラツシユガスが
発生しないので、暖房能力及び冷房能力は多室空気調和
装置の設置状況に影響されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の多室空気調和装置１０の構成図
を示す。

【図２】図１における一実施例の要部拡大構成図を示
す。

【図３】図１における他の実施例の要部拡大構成図を示
す。

【図４】従来技術の多室空気調和装置１００の構成図を
示す。

【符号の説明】

１０ 多室空気調和装置、 １１ 冷媒配管、 １２ コンプレツサ、 １３ 四方切換弁、 １４ 室外熱交換器、 １５ 暖房用膨張弁（第１膨張弁）、 １７ 調整用熱交換器（第１熱交換器）、 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 冷房用膨張弁（第２膨張
弁）、 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 室内熱交換器、 ２６ バイパス管、 ２７ 調整用膨張弁（第３膨張弁）、 ２８ 調整用熱交換器（第２熱交換器）、 ３１，３２ 制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が流れる冷媒配管と、 該冷媒配管上に配設されるコンプレツサ、室外熱交換
   器、第１膨張弁、複数の第２膨張弁及び複数の室内熱交
   換器と、 該コンプレツサの吐出冷媒を該室内熱交換器又は室外熱
   交換器に選択的に導く四方切換弁とを有する多室空気調
   和装置において、 前記冷媒配管における前記第１膨張弁と複数の第２膨張
   弁との間に第１熱交換器を配設すると共に、 前記冷媒配管における前記第１膨張弁と複数の第２膨張
   弁との間と前記冷媒配管の前記コンプレツサの吸入側と
   を、第３膨張弁及び第２熱交換器が配設されるバイパス
   管で接続し、 前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とを熱的に結合し
   たことを特徴とする多室空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記第３膨張弁は、前記冷媒配管の前記
   バイパス管接続部下流側に配設される制御手段によつ
   て、その開度が調整されることを特徴とする請求項１記
   載の多室空気調和装置。