JPH05172432A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH05172432A
JPH05172432A JP3324439A JP32443991A JPH05172432A JP H05172432 A JPH05172432 A JP H05172432A JP 3324439 A JP3324439 A JP 3324439A JP 32443991 A JP32443991 A JP 32443991A JP H05172432 A JPH05172432 A JP H05172432A
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indoor unit
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秀一 谷
Setsu Nakamura
節 中村
Noriaki Hayashida
徳明 林田
Tomohiko Kasai
智彦 河西
Junichi Kameyama
純一 亀山
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0231Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units with simultaneous cooling and heating

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数台の室内機毎に冷暖房が選択的に、かつ
一方の室内機では冷房、他方の室内機では暖房が同時に
行えると共に、室内機が多数、かつ広範囲に設置されて
も、施工性、設置性が良好な空気調和装置を得る。 【構成】 多室型ヒートポンプ式空気調和装置におい
て、1台の熱源機と複数台の室内機を接続するのに、複
数台の中継機を設けて接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、熱源機1台に対して
複数台の室内機を接続する多室型ヒートポンプ空気調和
装置に関するもので、特に各室内機毎に冷暖房を選択的
に、かつ一方の室内機では、冷房、他方の室内機では暖
房が同時に行うことができる空気調和装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】以下、従来例について説明する。図6は
従来の空気調和装置の冷媒系を中心とする全体構成図で
ある。また、図7、図8、図9は図6の従来例における
冷暖房運転時の動作状態を示したもので、図7は冷房又
は暖房のみの運転動作状態図、図8及び図9は冷暖房同
時運転の動作を示すもので、図8は暖房主体(暖房運転
しようとしている室内機の合計容量が冷房運転しようと
している室内機の合計容量より大きい場合)を、図9は
冷房主体(冷房運転しようとしている室内機の合計容量
が暖房運転しようとしている室内機の合計容量より大き
い場合)を示す運転動作状態図である。なお、この従来
例では熱源機1台に室内機3台を接続した場合について
説明するが、2台以上の室内機を接続した場合でも同様
である。
【0003】図6において、Aは熱源機、B、C、Dは
後述するように互いに並列接続された室内機で、それぞ
れ同じ構成となっている。Eは後述するように、第1の
分岐部、第2の流量制御装置、第2の分岐部、気液分離
装置、第1及び第2の熱交換部を内蔵した中継機であ
る。1は圧縮機、2は熱源機の冷媒流通方向を切り換え
る四方切換弁、3は熱源機側熱交換器、4はアキュムレ
ータで、上記機器1〜3と接続され熱源機Aを構成す
る。5はそれぞれ室内機B、C、Dのの室内側熱交換
器、6は四方切換弁2と中継機Eを接続する太い第1の
接続配管、6b、6c、6dはそれぞれ室内機B、C、
Dの室内側熱交換器5と中継機Eを接続し、第1の接続
配管6に対応する室内機側の第1の接続配管、7は熱源
機側熱交換器3と中継機Eを接続する上記第1の接続配
管6より細い第2の接続配管、7b、7c、7dはそれ
ぞれ室内機B、C、Dの室内側熱交換器5と中継機Eを
接続し、第2の接続配管7に対応する室内機側の第2の
接続配管、8は室内機側の第1の接続配管6b、6c、
6dと、第1の接続配管6または、第2の接続配管7側
に切り換え可能に接続する弁装置であり、三方切換弁が
用いられている。9は室内側熱交換器5に近接して接続
され冷房時は室内側熱交換器5の出口側の過熱度、暖房
時は過冷却度により制御される第1の流量制御装置で、
室内機側の第2の接続配管7b、7c、7dに接続され
る。
【0004】10は室内機側の第1の接続配管6b、6
c、6dと、第1の接続配管6または、第2の接続配管
7に切り換え可能に接続する三方切換弁8よりなる第1
の分岐部、11は室内機側の第2の接続配管7b、7
c、7dと、その会合部よりなる第2の分岐部、12は
第2の接続配管7の途中に設けられた気液分離装置で、
その気相部は、三方切換弁8のそれぞれの第1口8aに
接続され、その液相部は第2の分岐部11に接続されて
いる。13は気液分離装置12と第2の分岐部11との
間に接続する開閉自在な第2の流量制御装置、14は第
2の分岐部11と上記第1の接続配管6を結ぶバイパス
配管、15はバイパス配管14の途中に設けられた第3
の流量制御装置、16b、16c、16dはバイパス配
管14の第3の流量制御装置15の下流に設けられ、第
2の分岐部11における各室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7dとの間でそれぞれ熱交換を行う第3の熱
交換部、16aはバイパス配管14の第3の流量制御装
置15の下流及び第3の熱交換部16b、16c、16
dの下流に設けられ、第2の分岐部11における各室内
機側の第2の接続配管7b、7c、7dの会合部との間
で熱交換を行う第2の熱交換部、19はバイパス配管1
4の第3の流量制御装置15の下流及び第2の熱交換部
16aの下流に設けられ気液分離装置12と第2の流量
制御装置13とを接続する配管との間で熱交換を行う第
1の熱交換部、17は第2の分岐部11と第1の接続配
管6との間に接続する開閉自在な第4の流量制御装置、
32は熱源機側熱交換器3と第2の接続配管7との間に
設けられた第3の逆止弁であり、熱源機側熱交換器3か
ら第2の接続配管7へのみ冷媒流通を許容する。
【0005】33は熱源機Aの四方切換弁2と第1の接
続配管6との間に設けられた第4の逆止弁であり、第1
の接続配管6から四方切換弁2へのみ冷媒流通を許容す
る。34は熱源機Aの四方切換弁2と第2の接続配管7
との間に設けられた第5の逆止弁であり、四方切換弁2
から第2の接続配管7へのみ冷媒流通を許容する。35
は熱源機側熱交換器3と第1の接続配管6との間に設け
られた第6の逆止弁であり、第1の接続配管6から熱源
機側熱交換器3へのみ冷媒流通を許容する。上記第3の
逆止弁32から第6の逆止弁35で切換弁40を構成す
る。23は第2の流量制御装置13と第1の熱交換部1
9を接続する配管に取り付けた第1の温度検出器、25
は上記第1の温度検出器23と同じ配管に取り付けた第
1の圧力検出器、26は第2の分岐部11に取り付けた
第2の圧力検出器である。
【0006】このように構成された従来例について説明
する。まず、図7を用いて冷房運転のみの場合について
説明する。すなわち、図7に実線矢印で示すように圧縮
機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切換弁2
を通り、熱源機側熱交換器3で熱交換して凝縮された
後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7、気液分離装
置12、第2の流量制御装置13の順に通り、更に第2
の分岐部11、室内機側の第2の接続配管7b、7c、
7dを通り、各室内機B、C、Dに流入した冷媒は、各
室内側熱交換器5の出口の過熱度により制御される第1
の流量制御装置9により低圧まで減圧されて室内側熱交
換器5で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を
冷房する。そして、このガス状態となった冷媒は、室内
機側の第1の接続配管6b、6c、6d、三方切換弁
8、第1の分岐部10を通り、第1の接続配管6、第4
の逆止弁33、四方切換弁2、アキュムレータ4を経て
圧縮機1に吸入される循環サイクルを構成し、冷房運転
を行う。ことのき、三方切換弁8はそれぞれの第1口8
aは閉路、第2口8b及び第3口8cは開路されてい
る。
【0007】この時、第1の接続配管6が低圧、第2の
接続配管7が高圧のため必然的に第3の逆止弁32、第
4の逆止弁33へ冷媒は流通する。また、このサイクル
の時、第2の流量制御装置13を通過した冷媒の一部が
バイパス配管14へ入り、第3の流量制御装置15で低
圧まで減圧されて、第3の熱交換部16b、16c、1
6dで各室内機側の第2の接続配管7b、7c、7dと
の間で、また第2の熱交換部16aで第2の分岐部11
の各室内機側の第2の接続配管7b、7c、7dの会合
部との間で、更に第1の熱交換部19で第2の流量制御
装置13に流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した
冷媒は、第1の接続配管6へ入り、第4の逆止弁33、
四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入
される。一方、第1及び第2及び第3の熱交換部19、
16a、16b、16c、16dで熱交換し、冷却され
過冷却度を十分につけられた上記第2の分岐部11の冷
媒は冷房しようとしている室内機B、C、Dへ流入す
る。
【0008】次に、図7を用いて暖房運転のみの場合に
ついて説明する。すなわち、図7に破線矢印で示すよう
に圧縮機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切
換弁2を通り、第5の逆止弁34、第2の接続配管7、
気液分離装置12を通り、第1の分岐部10、三方切換
弁8、室内機側の第1の接続配管6b、6c、6dを通
り、各室内機B、C、Dに流入した冷媒は、室内空気と
熱交換して凝縮液化し、室内を暖房する。そして、この
液状態となった冷媒は、各室内側熱交換器5の出口の過
冷却度により制御される第1の流量制御装置9を通り、
室内機側の第2の接続配管7b、7c、7dから第2の
分岐部11に流入して合流し、更に第4の流量制御装置
17を通り、ここで第1の流量制御装置9又は第4の流
量制御装置17と第3の流量制御装置14のどちらか一
方で低圧の気液二相状態まで減圧される。そして、低圧
まで減圧された冷媒は、第1の接続配管6を経て、第6
の逆止弁35、熱源機側熱交換器3に流入し熱交換して
蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換弁2、アキュ
ムレータ4を経て圧縮機1に吸入される循環サイクルを
構成し、暖房運転を行う。このとき、三方切換弁8はそ
れぞれの第2口8bは閉路、第1口8a及び第3口8c
は開路されている。この時、第1の接続配管6が低圧、
第2の接続配管7が高圧のため必然的に第5の逆止弁3
4、第6の逆止弁35へ冷媒は流通する。
【0009】冷暖房同時運転における暖房主体の場合に
ついて図8を用いて説明する。ここでは室内機B、Cの
2台が暖房、室内機D1台が冷房しようとしている場合
について説明する。すなわち、図8に実線矢印で示すよ
うに、圧縮機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四
方切換弁2、第5の逆止弁34、第2の接続配管7を通
り、中継機Eへ送られ、気液分離装置12を通り、そし
て第1の分岐部10、室内機B、Cに接続された三方切
換弁8、室内機側の第1の接続配管6b、6cの順に通
り、暖房しようとしている室内機B、Cに流入した冷媒
は、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して凝縮液化
し、室内を暖房する。そして、この液状態となった冷媒
は、室内側熱交換器5の出口の過冷却度により制御さ
れ、ほぼ全開状態の第1の流量制御装置9を通り少し減
圧されて高圧と低圧の中間の圧力(中間圧)になり、室
内機側の第2の接続配管7b、7cから第2の分岐部1
1に流入する。そして、室内機側の第2の接続配管7d
を通り冷房しようとしている室内機Dに入り、室内側熱
交換器5の出口の過熱度により制御される第1の流量制
御装置9により減圧された後に室内側熱交換器5に入り
熱交換して蒸発しガス状態となって室内を冷房し、室内
機Dに接続された三方切換弁8を介して第1の接続配管
6に流入する。
【0010】一方、他の冷媒は第2の分岐部11、第2
の接続配管7の高圧と第2の分岐部11の中間圧の差を
一定にするように制御される開閉自在な第4の流量制御
装置17を通って、冷房しようとしている室内機Dを通
った冷媒と合流して太い第1の接続配管6に流入し、第
6の逆止弁38、熱源機側熱交換器3に流入し熱交換し
て蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換弁2、アキ
ュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される循環サイクル
を構成し、暖房主体運転を行う。このとき、冷房しよう
としている室内機Dの室内側熱交換器5の蒸発圧力と熱
源機側熱交換器3の蒸発圧力の圧力差が、太い第1の接
続配管6に切り換えるために小さくなる。このとき、室
内機B、Cに接続された三方切換弁8はそれぞれの第2
の8bは閉路、第1口8a及び第3口8cは開路されて
いる。また室内機Dに接続された三方切換弁8は第2口
8b及び第3口8cは開路、第1口8aは閉路されてい
る。
【0011】この時、第1の接続配管6が低圧、第2の
接続配管7が高圧のため必然的に第5の逆止弁34、第
6の逆止弁35へ冷媒は流通する。また、このサイクル
の時、一部の液冷媒は各室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7dの会合部からバイパス配管14へ入り、
第3の流量制御装置15で低圧まで減圧されて、第3の
熱交換部16b、16c、16dで各室内機側の第2の
接続配管7b、7c、7dとの間で、また第2の熱交換
部16aで第2の分岐部11の各室内機側の第2の接続
配管7b、7c、7dの会合部との間で、更に第1の熱
交換部19で第2の流量制御装置13へ流入する冷媒と
の間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第1の接続配管6
へ入り、第6の逆止弁35を経て、熱源機側熱交換器3
に流入し熱交換して蒸発しガス状態となる。そして、こ
の冷媒は四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機
1に吸入される。一方、第1及び第2及び第3の熱交換
部19、16a、16b、16c、16dで熱交換し冷
却され過冷却度を十分につけられた上記第2の分岐部1
1の冷媒は冷房しようとしている室内機Dへ流入する。
【0012】冷暖房同時運転における冷房主体の場合に
ついて図9を用いて説明する。ここでは、室内機B、C
の2台が冷房、室内機D1台が暖房しようとしている場
合について説明する。すなわち、図9に実験矢印で示す
ように圧縮機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四
方切換弁2を通り、熱源機側熱交換器3で任意量熱交換
して気液2相の高温高圧ガスとなり、第3の逆止弁3
2、第2の接続配管7より、中継機Eの気液分離装置1
2へ送られる。ここで、ガス状冷媒と液状冷媒に分離さ
れ、分離されたガス状冷媒は第1の分岐部10、三方切
換弁8、室内機側の第1の接続配管6dの順に通り、暖
房しようとしている室内機Dに流入し、室内側熱交換器
5で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房す
る。更に、室内側熱交換器5の出口の過冷却度により制
御されほぼ全開状態の第1の流量制御装置9を通り少し
減圧されて、高圧と低圧の中間の圧力(中間圧)とな
り、第2の分岐部11に流入する。一方、残りの液状冷
媒は高圧と中間圧の差を一定にするように制御される第
2の流量制御装置13を通って第2の分岐部11に流入
し、暖房しようとしている室内機Dを通った冷媒と合流
する。
【0013】そして、第2の分岐部11、室内機側の第
2の接続配管7b、7cを通り、各室内機B、Cに流入
する。そして、この冷媒は、室内機B、Cの室内側熱交
換器5の出口の過熱度により制御される第1の流量制御
装置9により低圧まで減圧されて室内側熱交換器5で室
内空気と熱交換して蒸発しガス化され室内を冷房する。
そして、このガス状態となった冷媒は、室内機側の第1
の接続配管6b、6c、室内機B、Cに接続された三方
切換弁8、第1の分岐部10、第1の接続配管6、第4
の逆止弁33、四方切換弁2、アキュムレータ4を経て
圧縮機1に吸入される循環サイクルを構成し、冷房主体
運転を行う。このとき、室内機B、Cに接続された三方
切換弁8はそれぞれの第1口8aは閉路、第2口8b及
び第3口8cは開路されている。また室内機Dに接続さ
れた三方切換弁8は第1口8a及び第3口8cは開路、
第2口8bは閉路されている。
【0014】このとき、第1の接続配管6が低圧、第2
の接続配管7が高圧のため必然的に第3の逆止弁32、
第4の逆止弁33へ冷媒は流通する。また、このサイク
ルの時、一部の液冷媒は各室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7dの会合部からバイパス配管14へ入り、
第3の流量制御装置15で低圧まで減圧されて、第3の
熱交換部16b、16c、16dで各室内機側の第2の
接続配管7b、7c、7dとの間で、また第2の熱交換
部16aで第2の分岐部11の各室内機側の第2の接続
配管7b、7c、7dの会合部との間で、更に第1の熱
交換部19で第2の流量制御装置13へ流入する冷媒と
の間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第1の接続配管6
へ入り、第4の逆止弁33、四方切換弁2、アキュムレ
ータ4を経て圧縮機1に吸入される。一方、第1及び第
2及び第3の熱交換部19、16a、16b、16c、
16dで熱交換し冷却され過冷却度を十分につけられた
上記第2の分岐部11の冷媒は冷房しようとしている室
内機B、Cへ流入する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
気調和装置では、複数台の室内機を熱源機に接続する場
合、1台の中継機を介して行うため、接続する室内機の
設置範囲が広がると中継機から室内機までの接続配管長
が長くなり、よって総接続配管長が長くなり、このため
施工性が悪化するという問題点があった。また接続する
室内機の台数が増えても、1台の中継機に接続するた
め、接続する室内機の台数が増えると、それにつれて中
継機の形状が大形化し、中継機の設置性が悪化するとい
う問題点があった。
【0016】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、熱源機1台に対して複数台の
室内機を多数、かつ広範囲に設置し接続する場合でも、
接続配管の施工性、及び中継機の設置性が良好な空気調
和装置を得ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
装置は、圧縮機、四方切換弁、熱源機側熱交換器等より
なる1台の熱源機と、室内側熱交換器、第1の流量制御
装置等からなる複数台の室内機とを、第1、第2の接続
配管を介して接続したものにおいて、上記室内機を1
台、または複数台からなる複数の構成単位に分割し、各
構成単位毎に、室内機の室内側熱交換器の一方を上記第
1の接続配管、または第2の接続配管に切り換え可能に
接続する弁装置を備えた第1の分岐部と、上記室内機の
室内側熱交換器の他方を、上記第1、第2の流量制御装
置を介して上記第2の接続配管に接続してなる第2の分
岐部とを備え、上記室内機の各構成単位に対応する上記
第1の分岐部、第2の分岐部、第2の流量制御装置を内
蔵させた中継機を、上記熱源機と各構成単位である室内
機との間に並列に介在させ、各中継機には少なくとも一
本以上、第2の接続配管から各中継機の弁装置に到る配
管同志を連通するガス接続配管と、各中継機の第1の流
量制御装置から第2の流量制御装置に到る配管同志を連
通する液接続配管とを設けたものである。
【0018】
【作用】上記のように構成された空気調和機において
は、複数台の室内機を熱源機に接続する場合、複数台の
中継機を介して行なうため接続する室内機の設置範囲が
広い場合でも中継機から室内機までの配管長が短縮で
き、よって総接続配管長が短くなり、施工性を向上させ
ることができる。また、接続する室内機の台数が増えて
も複数台の中継機に接続するため、中継機の形状を大形
化させる必要がなく、中継機の設置性が悪化するという
問題を解消させることができる。
【0019】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例について説明する。
図1はこの発明の実施例1による空気調和装置の冷媒系
を中心とする全体構成図である。また図2、図3、図4
は図1に示す空気調和装置における冷暖房運転時の動作
状態を示したもので、図2は冷房又は暖房のみの運転動
作状態図、図3及び図4は冷暖房同時運転の動作を示す
もので、図3は暖房主体(暖房運転しようとしている室
内機の合計容量が冷房運転しようとしている室内機の合
計容量より大きい場合)を、図4は冷房主体(冷房運転
しようとしている室内機の合計容量が暖房運転しようと
している室内機の合計容量より大きい場合)を示す運転
動作状態図である。そして、図5はこの発明の他の実施
例の空気調和装置の冷媒系を中心とする全体構成図であ
る。なお、この実施例では熱源機1台に室内機6台、中
継機2台を接続した場合について説明するが、2台以上
の室内機、及び2台以上の中継機を接続した場合でも同
様である。
【0020】図1〜図5において、A〜E、1〜40は
上記従来装置と同様のものである。この実施例では全室
内機6台を3台、3台の構成単位に分割しており、6
0、70はそれぞれ、室内機B、C、D及びF、G、H
で構成された構成単位である。E、Iはそれぞれ構成単
位60及び70に対応する第1の分岐部10、第2の分
岐部11、第2、第3、第4の流量制御装置13、1
5、17、第1、第2、第3の熱交換部19、16a、
16b、16c、16d、及びバイパス配管14等を内
蔵する中継機であり、それぞれ室内機B、C、D及び
F、G、Hと熱源機Aとの間に介在し、互いに並列に接
続されたものである。
【0021】熱源機Aと中継機E及び中継機Iを接続す
る第1の接続配管6は、途中で2つにわかれて、それぞ
れ中継機E及び中継機Iのそれぞれの第1の分岐部6と
接続される。また、熱源機Aと中継機E及び中継機Iを
接続する第2の接続配管7は、途中で2つにわかれて、
それぞれ中継機E及び中継機Iのそれぞれの気液分離装
置12と接続される。6f、6g、6hはそれぞれ室内
機F、G、Hの室内側熱交換器5と中継機Iを接続し、
第1の接続配管6に対応する室内機側の第1の接続配
管、7f、7g、7hはそれぞれ室内機F、G、Hの室
内側熱交換器5と中継機Iを接続し、第2の接続配管7
に対応する室内機側の第2の接続配管である。50は、
第2の接続配管7から中継機Eに内蔵された第1の分岐
部の弁装置8に到る配管と、第2の接続配管7から中継
機Iに内蔵された第1の分岐部の弁装置Bに到る配管と
の間を連通するガス接続配管、51は中継機Eの第1の
流量制御装置9から第2の流量制御装置13に到る配管
と中継機Iの第1の流量制御装置9から第2の流量制御
装置13に到る配管とを連通する液接続配管である。
【0022】このように構成されたこの発明の実施例に
ついて説明する。まず、図2を用いて冷房運転のみの場
合について説明する。すなわち、図2に実線矢印で示す
ように圧縮機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四
方切換弁2を通り、熱源機側熱交換器3で熱交換して凝
縮された後、第3の逆止弁32、第2の接続配管7を通
り、中継機Eへ流入する冷媒と中継機Iへ流入する冷媒
の2つにわかれる。2つにわかれた冷媒は、中継機Eと
中継機Iのそれぞれの気液分離装置12、第2の流量制
御装置13の順に通り、第2の分岐部11へ流入する。
第2の分岐部11へ流入した冷媒は、室内機側の第2の
接続配管7b、7c、7d又は室内機側の第2の接続配
管7f、7g、7hを通り、各室内機B、C、D又は室
内機F、G、Hに流入し、各室内側熱交換器5の出口の
過熱度により制御される第1の流量制御装置9により低
圧まで減圧されて室内側熱交換器5で室内空気と熱交換
して蒸発しガス化され室内を冷房する。そして、このガ
ス状態となった冷媒は、室内機側の第1の接続配管6
b、6c、6d又は室内機側の第1の接続配管6f、6
g、6h、弁装置(この実施例では、三方切換弁8)、
第1の分岐部10を通り、第1の接続配管6、第4の逆
止弁33、四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮
機1に吸入される循環サイクルを構成し、冷房運転を行
う。このとき、三方切換弁8はそれぞれ第1口8aは閉
路、第2口8b及び第3口8cは開路されている。
【0023】この時、第1の接続配管6が低圧、第2の
接続配管7が高圧のため必然的に第3の逆止弁32、第
4の逆止弁33へ冷媒は流通する。また、このサイクル
の時、第2の流量制御装置13を通過した冷媒の一部が
バイパス配管14へ入り、第3の流量制御装置15で低
圧まで減圧されて、第3の熱交換部16b、16c、1
6dで各室内機側の第2の接続配管7b、7c、7d又
は各室内機側の第2の接続配管7f、7g、7hとの間
で、また第2の熱交換部16aで第2の分岐部11の各
室内機側の第2の接続配管7b、7c、7d又は各室内
機側の第2の接続配管7f、7g、7hの会合部との間
で、更に第1の熱交換部19で第2の流量制御装置13
に流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、
第1の接続配管6へ入り、第4の逆止弁33、四方切換
弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される。
一方、第1及び第2及び第3の熱交換部19、16a、
16b、16c、16dで熱交換し、冷却され過冷却度
を十分につけられた上記第2の分岐部11の冷媒は冷房
しようとしている室内機B、C、D、F、G、Hへ流入
する。
【0024】次に、図2を用いて暖房運転のみの場合に
ついて説明する。すなわち、図2に破線矢印で示すよう
に圧縮機1より吐出された高温高圧の冷媒ガスは四方切
換弁2を通り、第5の逆止弁34、第2の接続配管7を
通り、中継機Eへ流入する冷媒と中継機Iに流入する冷
媒の2つにわかれる。2つにわかれた冷媒は、中継機E
と中継機Iのそれぞれの気液分離装置12、第1の分岐
部10に流入する。第1の分岐部10に流入した冷媒
は、三方切換弁8、室内機側の第1の接続配管6b、6
c、6d又は室内機側の第1の接続配管6f、6g、6
hを通り、各室内機B、C、D又は室内機F、G、Hに
流入し、室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房
する。そして、この液状態となった冷媒は、各室内側熱
交換器5の出口の過冷却度により制御される第1の流量
制御装置9を通り、室内機側の第2の接続配管7b、7
c、7d又は室内機側の第2の接続配管7f、7g、7
hから第2の分岐部11に流入して合流し、更に第4の
流量制御装置17を通り、ここで第1の流量制御装置9
又は第4の流量制御装置17と第3の流量制御装置15
のどちらか一方で低圧の気液二相状態まで減圧される。
そして、低圧まで減圧された冷媒は、第1の接続配管6
で合流し、第6の逆止弁35、熱源機側熱交換器3に流
入し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切
換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される
循環サイクルを構成し、暖房運転を行う。このとき、三
方切換弁8はそれぞれの第2口8bは閉路、第1口8a
及び第3口8cは開路されている。この時、第1の接続
配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧のため必然的に
第5の逆止弁34、第6の逆止弁35へ冷媒は流通す
る。
【0025】冷暖房同時運転における暖房主体の場合に
ついて図3を用いて説明する。ここでは室内機B、C、
D、Fの4台が暖房、室内機G、H2台が冷房しようと
している場合について説明する。すなわち、図3に実線
矢印で示すように圧縮機1より吐出された高温高圧の冷
媒ガスは四方切換弁2、第5の逆止弁34、第2の接続
配管7を通り、中継機Eへ流入する冷媒と中継機Iへ流
入する冷媒の2つにわかれる。2つにわかれた冷媒は、
中継機Eと中継機Iのそれぞれの気液分離装置12、第
1の分岐部10に流入する。第1の分岐部10へ流入し
た冷媒は、室内機B、C、D又は室内機Fに接続された
三方切換弁8、室内機側の第1の接続配管6b、6c、
6d又は室内機側の第1の接続配管6fの順に通り、暖
房しようとしている室内機B、C、D、Fに流入し、室
内側熱交換器5で室内空気と熱交換して凝縮液化し、室
内を暖房する。そして、この液状態となった冷媒は、室
内側熱交換器5の出口の過冷却度により制御され、ほぼ
全開状態の第1の流量制御装置9を通り少し減圧されて
高圧と低圧の中間の圧力(中間圧)になり、室内機側の
第2の接続配管7b、7c、7d又は室内機側の第2の
接続配管7fから第2の分岐部11に流入する。暖房し
ようとしている室内機B、C、D、Fの暖房負荷の大き
さに応じて、室内機B、C、D、Fに流入する冷媒流量
は決まる。また、熱源機Aから中継機E及び中継機Iへ
供給されるガス冷媒流量と、中継機E及び中継機Iのそ
れぞれの第1の分岐部10から暖房しようとしている室
内機B、C、D、Fへ流入する冷媒流量は常に同一であ
る。よって、中継機Eにおいて気液分離装置12から第
1の分岐部10へ供給されるガス冷媒流量と第1の分岐
部から暖房しようとしている室内機B、C、Dへ供給さ
れるガス冷媒流量のアンバランスと、中継機Iにおいて
気液分離装置12から第1の分岐部10へ供給されるガ
ス冷媒流量と第1の分岐部から暖房しようとしている室
内機Fへ供給されるガス冷媒流量のアンバランスとを是
正するように、2つのアンバランスに応じてガス接続配
管50を通って、中継機Eから中継機Iへ、又は中継機
Iから中継機Eへガス冷媒が供給される。
【0026】冷房しようとしている室内機G、Hへの冷
媒の流れは、中継機Iの第2の分岐部11から室内機側
の第2の接続配管7g、7hを通り、室内側熱交換器5
の出口の過熱度により制御される第1の流量制御装置9
により減圧された後に室内側熱交換器5に入り熱交換し
て蒸発しガス状態となって室内を冷房し、室内機G、H
に接続された三方切換弁8を介して第1の接続配管6に
流入する。冷房しようとしている室内機G、Hの冷房負
荷の大きさに応じて、室内機G、Hに流入する冷媒流量
は決まる。よって、中継機Iの第2の分岐部11から室
内機G、Hに流入する冷媒流量が室内機Fから中継機I
の第2の分岐部11に流入する冷媒流量より多い場合
は、室内機B、C、Dから中継機Eの第2の分岐部11
に流入した冷媒の一部が、液接続配管51を通って、中
継機Eから中継機Iの第2の分岐部11に流入して、室
内機Fから中継機Iの第2の分岐部11に流入した冷媒
と合流して室内機G、Hへ流入する。一方、室内機B、
C、Dから中継機Eの第2の分岐部11に流入した他の
冷媒は、第2の接続配管7の高圧と第2の分岐部11の
中間圧との差を一定にするように制御される開閉自在な
第4の流量制御装置17を通って、冷房しようとしてい
る室内機G、Hを通った冷媒と合流して太い第1の接続
配管6に流入し、第6の逆止弁35、熱源機側熱交換器
3に流入し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、
四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入
される循環サイクルを構成し、暖房主体運転を行う。
【0027】また、中継機Iの第2の分岐部11から室
内機G、Hに流入する冷媒流量が室内機Fから中継機I
の第2の分岐部11に流入する冷媒流量より少ない場合
は、室内機Fから中継機Iの第2の分岐部11に流入し
た冷媒の一部が、中継機Iの第2の分岐部11から室内
機G、Hへ流入する一方、室内機Fから中継機Iの第2
の分岐部11に流入した他の冷媒は、室内機B、C、D
から中継機Eの第2の分岐部に流入した冷媒と共に、第
2の接続配管7の高圧と第2の分岐部11の中間圧との
差を一定にするように制御される開閉自在な第4の流量
制御装置17を通って、冷房しようとしている室内機
G、Hを通った冷媒と合流して太い第1の接続配管6に
流入し、第6の逆止弁35、熱源機側熱交換器3に流入
し熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は、四方切換
弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1に吸入される循
環サイクルを構成し、暖房主体運転を行う。
【0028】このとき、冷房しようとしている室内機
G、Hの室内側熱交換器5の蒸発圧力と熱源機側熱交換
器3の蒸発圧力の圧力差が、太い第1の接続配管6に切
り換えるために小さくなる。このとき、室内機B、C、
D、Fに接続された三方切換弁8はそれぞれの第2口8
bは閉路、第1口8a及び第3口8cは開路されてい
る。また室内機G、Hに接続された三方切換弁8は第2
口8b及び第3口8cは開路、第1口8aは閉路されて
いる。この時、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配
管7が高圧のため必然的に第5の逆止弁34、第6の逆
止弁35へ冷媒は流通する。
【0029】また、このサイクルの時、一部の液冷媒は
各室内機側の第2の接続配管7b、7c、7d会合部か
ら中継機Eのバイパス配管14へ、又は各室内機側の第
2の接続配管7f、7g、7hの会合部から中継機Iの
バイパス配管14へ入る。バイパス配管14へ入った冷
媒は、第3の流量制御装置15で低圧まで減圧されて、
第3の熱交換部16b、16c、16dで各室内機側の
第2の接続配管7b、7c、7d又は各室内機側の第2
の接続配管7f、7g、7hとの間で、また第2の熱交
換部16aで第2の分岐部11の各室内機側の第2の接
続配管7b、7c、7d又は各室内機側の第2の接続配
管7f、7g、7hの会合部との間で、更に第1の熱交
換部19で第2の流量制御装置13へ流入する冷媒との
間で熱交換を行い蒸発した冷媒は、第1の接続配管6へ
入り、第6の逆止弁35を経て、熱源機側熱交換器3に
流入し熱交換して蒸発しガス状態となる。そして、この
冷媒は四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1
に吸入される。一方、第1及び第2及び第3の熱交換部
19、16a、16b、16c、16dで熱交換し冷却
され過冷却度を十分につけられた冷媒は冷房しようとし
ている室内機G、Hへ流入する。
【0030】ここでは室内機B、C、D、Fの4台が暖
房、室内機G、H2台が冷房しようとしている場合、即
ちに冷房しようとしている室内機がすべて第2の中継機
Iに接続された場合の暖房主体について説明したが、冷
房しようとしている室内機がすべて第1の中継機Eに接
続された場合、及び冷房しようとしている室内機が第1
及び第2の中継機E、Iにそれぞれ接続された場合の暖
房主体についても同様の作用効果が得られる。
【0031】冷暖房同時運転における冷房主体の場合に
ついて図4を用いて説明する。ここでは、室内機B、
C、D、Fの4台が冷房、室内機G、H2台が暖房しよ
うとしている場合について説明する。すなわち、図4に
実線矢印で示すように圧縮機1より吐出された高温高圧
の冷媒ガスは四方切換弁2を通り、熱減機側熱交換器3
で任意量熱交換して気液2相の高温高圧冷媒となり、第
3の逆止弁32、第2の接続配管7を通り、中継機Eへ
流入する冷媒と中継機Iへ流入する冷媒の2つにわかれ
る。2つにわかれた冷媒は、一方は中継機Eの気液分離
装置12へ送られ、ここで、ガス状冷媒と液状冷媒に分
離され、分離されたガス状冷媒は、ガス接続配管50を
へて中継機Iの第1の分岐部10へ流入する。2つにわ
かれた冷媒の他方は、中継機Iの気液分離装置12へ送
られ、ここで、ガス状冷媒と液状冷媒に分離され、分離
されたガス状冷媒は中継機Iの第1の分岐部10へ流入
し、中継機Eからの冷媒と合流する。中継機Iの第1の
分岐部10の三方切換弁8、室内機側の第1の接続配管
6g、6hの順に通り、暖房しようとしている室内機
G、Hに流入し、室内側熱交換器5で室内空気と熱交換
して凝縮液化し、室内を暖房する。更に、室内側熱交換
器5の出口の過冷却度により制御されほぼ全開状態の第
1の流量制御装置9を通り少し減圧されて、高圧と低圧
の中間の圧力(中間圧)となり、中継機Iの第2の分岐
部11に流入する。一方、それぞれ気液分離装置12で
分離された残りの液状冷媒は高圧と中間圧の差を一定に
するように制御される第2の流量制御装置13を通って
第2の分岐部に流入する。
【0032】冷房しようとしている室内機B、C、Dへ
の冷媒の流れは、中継機Eの第2の分岐部11、室内機
側の第2の接続配管7b、7c、7dを通り、各室内機
B、C、Dに流入する。そして、この冷媒は、室内機
B、C、Dの室内側熱交換器5の出口の過熱度により制
御される第1の流量制御装置9により低圧まで減圧され
て室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して蒸発しガス
化され室内を冷房する。そして、このガス状態となった
冷媒は、室内機側の第1の接続配管6b、6c、6d、
室内機B、C、Dに接続された三方切換弁8、中継機E
の第1の分岐部10をへて、第1の接続配管6へ流入す
る。また、冷房しようとしている室内機Fへの冷媒の流
れは、中継機Iの第2の分岐部11、室内機側の第2の
接続配管7fを通り、室内機Fに流入する。そして、こ
の冷媒は、室内機Fの室内側熱交換器5の出口の過熱度
により制御される第1の流量制御装置9により低圧まで
減圧されて室内側熱交換器5で室内空気と熱交換して蒸
発しガス化され室内を冷房する。そして、このガス状態
となった冷媒は、室内機側の第1の接続配管6f、室内
機Fに接続された三方切換弁8、中継機Iの第1の分岐
部10をへて、第1の接続配管6へ流入する。第1の接
続配管6にて、中継機Eからの冷媒と中継機Iからの冷
媒が合流し、第4の逆止弁33、四方切換弁2、アキュ
ムレータ4を経て圧縮機1に吸入される循環サイクルを
構成し、冷房主体運転を行う。
【0033】冷房しようとしている室内機B、C、D、
Fの冷房負荷の大きさに応じて、室内機B、C、D、F
に流入する冷房流量は決まる。また、熱源機Aから中継
機E及び中継機Iに供給されてそれぞれの気液分離装置
12にて分離される液冷媒流量と、暖房しようとしてい
る室内機G、Hから第2の分岐部11に流入する液冷媒
流量の合計と、中継機E及び中継機Iのそれぞれの第2
の分岐部11から冷房しようとしている室内機B、C、
D、Fに流入する液冷媒流量は常に同一である。よっ
て、中継機Eにおいて気液分離装置12から第2の流量
制御装置13を通って第2の分岐部11へ供給される液
冷媒流量と第2の分岐部から冷房しようとしている室内
機B、C、Dへ供給される液冷媒流量のアンバランス
と、中継機Iにおいて気液分離装置12から第2の流量
制御装置13を通って第2の分岐部11へ供給される液
冷媒流量と暖房しようとしている室内機G、Hから第2
の分岐部11へ供給される液冷媒流量と第2の分岐部か
ら冷房しようとしている室内機B、C、Dへ供給される
液冷媒流量のアンバランスとを是正するように、2つの
アンバランスに応じて液接続配管51を通って、中継機
Eから中継機Iへ、又は中継機Iから中継機Eへ液冷媒
が供給される。
【0034】このとき、室内機B、C、D、Fに接続さ
れた三方切換弁8はそれぞれの第1口8aは閉路、第2
口8b及び第3口8cは開路されている。また室内機
G、Hに接続された三方切換弁8は第1口8a及び第3
口8cは開路、第2口8bは閉路されている。このと
き、第1の接続配管6が低圧、第2の接続配管7が高圧
のため必然的に第3の逆止弁32、第4の逆止弁33へ
冷媒は流通する。
【0035】また、このサイクルの時、一部の液冷媒は
各室内機側の第2の接続配管7b、7c、7dの会合部
からバイパス配管14へ、又は各室内機側の第2の接続
配管7f、7g、7hの会合部からバイパス配管14へ
入る。バイパス配管14へ入った冷媒は、第3の流量制
御装置15で低圧まで減圧されて、第3の熱交換部16
b、16c、16dで各室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7d又は各室内機側の第2の接続配管7f、
7g、7hとの間で、また第2の熱交換部16aで第2
の分岐部11の各室内機側の第2の接続配管7b、7
c、7d又は各室内機側の第2の接続配管7f、7g、
7hの会合部との間で、更に第1の熱交換部19で第2
の流量制御装置へ流入する冷媒との間で熱交換を行い蒸
発した冷媒は、第1の接続配管6へ入り、第4の逆止弁
33、四方切換弁2、アキュムレータ4を経て圧縮機1
に吸入される。一方、第1及び第2及び第3の熱交換部
19、16a、16b、16c、16dで熱交換し冷却
され過冷却度を十分につけられた冷媒は冷房しようとし
ている室内機B、C、D、Fへ流入する。
【0036】ここでは室内機B、C、D、Fの4台が冷
房、室内機G、H2台が暖房しようとしている場合、即
ち暖房しようとしている室内機がすべて第2の中継機I
に接続された場合の冷房主体について説明したが、暖房
しようとしている室内機がすべて第1の中継機Eに接続
された場合、及び暖房しようとしている室内機が第1及
び第2の中継機E、Iにそれぞれ接続された場合の冷房
主体についても同様の作用効果が得られる。
【0037】実施例2.なお、上記実施例では、三方切
換弁8を設けて室内機側の第1の接続配管6b、6c、
6d、6f、6g、6hと、第1の接続配管6又は第2
の接続配管7に切り換え可能に接続しているが、図5に
示すように2つの電磁開閉弁30、31等の開閉弁を設
けて上述したように切り換え可能に接続しても上記実施
例と同様な作用効果が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上説明した通りこの発明による空気調
和装置は、圧縮機、四方切換弁、熱源機側熱交換器等よ
りなる1台の熱源機と、室内側熱交換器、第1の流量制
御装置等からなる複数台の室内機とを、第1、第2の接
続配管を介して接続したものにおいて、上記室内機を1
台、または複数台からなる複数の構成単位に分割し、各
構成単位毎に、室内機の室内側熱交換器の一方を上記第
1の接続配管、または第2の接続配管に切り換え可能に
接続する弁装置を備えた第1の分岐部と、上記室内機の
室内側熱交換器の他方を、上記第1、第2の流量制御装
置を介して上記第2の接続配管に接続してなる第2の分
岐部とを備え、上記室内機の各構成単位に対応する上記
第1の分岐部、第2の分岐部、第2の流量制御装置を内
蔵させた中継機を、上記熱源機と各構成単位である室内
機との間に並列に介在させ、各中継機には少なくとも一
本以上、第2の接続配管から各中継機の弁装置に到る配
管同志を連通するガス接続配管と、各中継機の第1の流
量制御装置から第2の流量制御装置に到る配管同志を連
通する液接続配管とを設けたことにより、熱源機1台に
対して複数台の室内機を多数、かつ広範囲に設置し接続
する場合でも、熱源機と室内機の間に複数台の中継機を
介在させられるので、接続配管の施工性、及び中継機の
設置性が良好な空気調和装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す空気調和装置の冷媒
系を中心とする全体構成図である。
【図2】図1に示す空気調和装置の冷房又は暖房のみの
運転動作状態図である。
【図3】図1に示す空気調和装置の暖房主体の運転動作
状態図である。
【図4】図1に示す空気調和装置の冷房主体の運転動作
状態図である。
【図5】この発明の他の実施例を示す空気調和装置の冷
媒系を中心とする全体構成図である。
【図6】従来の空気調和装置の冷媒系を中心とする全体
構成図である。
【図7】図6に示す空気調和装置の冷房又は暖房のみの
運転動作状態図である。
【図8】図6に示す空気調和装置の暖房主体の運転動作
状態図である。
【図9】図6に示す空気調和装置の冷房主体の運転動作
状態図である。
【符号の説明】
A 熱源機 B、C、D、F、G、H 室内機 E、I 中継機 1 圧縮機 2 四方切換弁 3 熱源機側熱交換器 5 室内側熱交換器 6 第1の接続配管 7 第2の接続配管 8 弁装置 9 第1の流量制御装置 10 第1の分岐部 11 第2の分岐部 13 第2の流量制御装置 50 ガス接続配管 51 液接続配管 60、70 構成単位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河西 智彦 和歌山市手平6丁目5番66号 三菱電機株 式会社和歌山製作所内 (72)発明者 亀山 純一 和歌山市手平6丁目5番66号 三菱電機株 式会社和歌山製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方切換弁、熱源機側熱交換器
    等よりなる1台の熱源機と、室内側熱交換器、第1の流
    量制御装置等からなる複数台の室内機とを、第1、第2
    の接続配管を介して接続したものにおいて、上記室内機
    を1台、または複数台からなる複数の構成単位に分割
    し、各構成単位毎に、室内機の室内側熱交換器の一方を
    上記第1の接続配管、または第2の接続配管に切り換え
    可能に接続する弁装置を備えた第1の分岐部と、上記室
    内機の室内側熱交換器の他方を、上記第1、第2の流量
    制御装置を介して上記第2の接続配管に接続してなる第
    2の分岐部とを備え、上記室内機の各構成単位に対応す
    る上記第1の分岐部、第2の分岐部、第2の流量制御装
    置を内蔵させた中継機を、上記熱源機と各構成単位であ
    る室内機との間に並列に介在させ、各中継機には少なく
    とも一本以上、第2の接続配管から各中継機の弁装置に
    到る配管同志を連通するガス接続配管と、各中継機の第
    1の流量制御装置から第2の流量制御装置に到る配管同
    志を連通する液接続配管とを設けたことを特徴とする空
    気調和装置。
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