JPH11118275A - マルチ形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高機密住宅やワイドリビングなどの各種住宅
事情に対応して、室外機の能力と、これに接続される複
数の室内機のトータル能力とをバランスさせ得るマルチ
形空気調和機を提供する。 【解決手段】 室外機１からの冷媒を複数の室内機２に
分流させる冷媒分流器（ヘッダー）３４・３５を、室外
機１とは別体で形成されたポートユニット３３に内蔵さ
せ、これを、室外機１と室内機２とを相互に接続する接
続配管４５・４６中に介装する。室外機１は、室内機２
の台数によらずに、室内機２のトータル能力に対応する
能力のものを選定することができ、これに、室内機２の
台数に応じたポート数を有するポートユニット３３を組
み合わせることで、能力がバランスした効率的なエアコ
ンシステムを構築できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室外機に複数の
室内機を接続して構成されるマルチ形空気調和機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のマルチ形空気調和機は、室外機か
ら複数の室内機に冷媒を分流して循環させるための冷媒
分流器（以下、ヘッダーという）を室外機内に設けて構
成されている。すなわち、室外機内において、圧縮機に
一端が接続されるガス管の先端にガス管ヘッダーが設け
られ、また、室外側熱交換器に一端が接続された液管の
先端に液管ヘッダーが設けられている。そして、これら
各ヘッダーに各々形成されている複数の配管接続ポート
間に、複数の室内機を互いに並列に接続することによっ
て、マルチ形空気調和機（以下、エアコンシステムとも
いう）としての冷媒循環回路が形成される。

【０００３】なお、液管ヘッダーと各室内機との間の液
側配管には減圧機構が介設されるが、この減圧機構はそ
の作動に伴って音が発生する場合がある。家庭向けのマ
ルチ形空気調和機においては、上記した音によって室内
の居住快適性が損なわれないように、この減圧機構も室
外機内に設けられる。すなわち、液管ヘッダーにそれぞ
れ複数の液側分岐配管を設け、これら液側分岐配管の各
先端に配管接続ポートを形成すると共に、これら液側分
岐配管に、上記した減圧機構がそれぞれ介設されてい
る。

【０００４】ところで、室外機における前記した各ヘッ
ダーの配管接続ポートの数、すなわち、室内機の接続可
能な台数は、概ね、室外機の能力と比例関係になってい
る。例えば、図４に示すように、能力が４．５〜５．２
ｋｗクラスのタイプＡの室外機には、接続ポート数が２
のヘッダーを有するポートアセンブリＰ−２が組み込ま
れており、能力が６．０〜６．８ｋｗクラスのタイプＢ
の室外機ではポート数が３（もしくは２）、能力が８．
０ｋｗクラスのタイプＣの室外機ではポート数が４のポ
ートアセンブリＰ−３、Ｐ−４が各々組み込まれ、能力
の大きな室外機ほど、室内機を多く接続し得るようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
住宅の高機密化やワイドリビング傾向など住宅事情が多
様化し、このため、上記のように室外機の能力に応じて
接続ポート数が予め定められた構成では、効率的なエア
コンシステムを構築し得なくなるケースが発生してきて
いる。

【０００６】例えば、機密住宅において、１．６ｋｗの
小容量室内機を４台設けて４室空調を行うような場合、
図４の中では、接続ポート数が４のタイプＣの室外機を
採用することが必要になるが、この室外機における室内
機接続最大容量（１３．６ｋｗ）からするとオーバース
ペックとなって能力的にアンバランスなものとなり、ま
た、全体的な装置価格も高価なものとなってしまう。

【０００７】一方、例えば６．３ｋｗの室内機を２台設
けてワイドリビングなどの２室空調を行う場合には、接
続室内機容量からタイプＣの室外機を採用することが必
要となるが、この場合には接続ポート数に空が発生し、
このため、前記した減圧機構などの構成部品が無駄なも
のとなってしまう。

【０００８】この発明は、上記した従来の欠点を解決す
るためになされたものであって、その目的は、各種住宅
事情の多用化に対応して、それぞれ、より効率的なエア
コンシステムを構築することが可能であると共に、さら
に居住快適性の維持向上やコスト低減が可能なマルチ形
空気調和機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のマルチ
形空気調和機は、室外機１からの冷媒を複数の室内機２
に分流させて循環させるための冷媒分流器３４・３５を
設けて成るマルチ形空気調和機であって、上記冷媒分流
器３４・３５を室外機１とは別体で形成し、この冷媒分
流器３４・３５を、室外機１と室内機２とを相互に接続
する接続配管４５・４６中に介装していることを特徴と
している。

【００１０】上記構成においては、冷媒分流配器３４・
３５と室外機１とは別体であり、したがって、室外機１
と、接続ポート数の異なる各種冷媒分流配器３４・３５
との組み合わせに応じて、能力が同じ室外機１に対し、
これへの室内機２の接続台数を種々異ならせて構成する
ことができる。このため、室内機２の能力や台数が設定
されれば、室外機１の選定に当たっては、室内機２の接
続台数によらずに、室内機２のトータル能力に対応する
能力のものを選定し、これに、室内機２の接続台数に応
じた接続ポート数を有する冷媒分流器３４・３５を組み
合わせて配管接続することで、室外機１側に能力的なア
ンバランスや無駄が極力抑制された効率的なエアコンシ
ステムとして構築することができる。

【００１１】請求項２のマルチ形空気調和機は、上記冷
媒分流器３４・３５を内蔵させた分配ユニット３３を室
外機１とは別体で形成し、この分配ユニット３３内にお
ける各室内機２に対応させて冷媒分流器３５に設けた複
数の液側分岐配管４１にそれぞれ減圧機構４３を介設し
ていることを特徴としている。

【００１２】すなわち、冷媒分流器３４・３５を室外機
１とは別体にすることに伴い、例えば、減圧機構を各室
内機内に設けた場合には、この減圧機構の動作に伴って
発生する音で室内の居住者に不快感を与えるおそれがあ
るが、上記のように減圧機構４３も冷媒分流器３４・３
５と共に分配ユニット３３内に設けることで、上記の音
が室内に及ぼす影響が低減され、したがって、居住快適
性が維持される。

【００１３】なお、上記のような分配ユニット３３は、
例えば請求項３のように、接続配管４５・４６が家屋の
壁面を室外側から貫通する部位に設けることや、請求項
４のように、接続配管４５・４６が家屋の床面を下から
貫通する部位に設けることが可能である。

【００１４】このように、室外機１から室内機２に至る
接続配管経路上における家屋壁面や床面を貫通する部位
に分配ユニット３３を設けることで、室外機１からこの
分配ユニット３３までは、１本（正確にはガス側配管と
液側配管との一対）の接続配管４５を設けるだけで済
む。したがって、従来における室外機から各室内機に至
る配管経路の全体にわたって各室内機毎に接続配管を設
ける場合に比べ、全体的な配管長さをより短くすること
ができるので、配管接続作業における配管材料コストや
施工費をより安価なものとすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明のマルチ形空気調
和機の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳
細に説明する。

【００１６】図２には、２階建て住宅における１階２室
と、２階３室とを各々空調するための２種類のマルチ形
空気調和機（以下、エアコンシステムという）の概略図
を示している。屋外に２台の室外機１・１が上下に重ね
て設置され、下段の室外機１に１階２室に各々設置され
た２台の室内機２・２が接続されて、１階２室空調用の
第１のエアコンシステムＳ１が構成されている。また、
上段の室外機１には、２階３室に各々設置された３台の
室内機２…が接続されて、２階３室空調用の第２のエア
コンシステムＳ２が構成されている。

【００１７】これらエアコンシステムＳ１・Ｓ２のさら
に詳細な構成について、まず、第１のエアコンシステム
Ｓ１を例に挙げて説明する。

【００１８】このエアコンシステムＳ１における室外機
１内には、図１に示すように、インバータ制御による回
転数可変形の圧縮機１が内装されている。この圧縮機１
の吐出配管１１と吸込配管１２とはそれぞれ四路切換弁
１３に接続され、この四路切換弁１３の一方の切換ポー
トに第１ガス管１４が、また、他方の切換ポートに第２
ガス管１５がそれぞれ接続されている。第１ガス管１４
にはその先端側にガス閉鎖弁１６が介設される一方、第
２ガス管１５には、さらに室外側熱交換器１７と液管１
８とが順次接続されている。

【００１９】なお、吐出配管１１にはマフラー１９が介
設され、また、この配管１１内を流れる吐出ガスの温度
を検出するための吐出管温度センサ２０がこの配管１１
に付設されている。一方、吸込配管１２には、アキュム
レータ２１とフィルタ２２とがそれぞれ介設されてい
る。

【００２０】前記室外側熱交換器１７は、その前後に冷
媒分流器２３・２４を設けることにより、この熱交換器
１７内を冷媒が複数の分流配管を通して流通するように
構成されている。また、この室外側熱交換器１７には、
プロペラファンより成る室外ファン２５と、この熱交換
器１７を流れる冷媒温度を検出するための室外熱交換器
温度センサ２６とが付設されている。

【００２１】前記液管１８には、室外側熱交換器１７側
にフィルタ２７が介設されており、また、先端側に液閉
鎖弁２８が設けられている。なお、この液管１８は、フ
ィルタ２７と液閉鎖弁２８との間の部位が、電磁弁２９
の介設されたデフロスト用バイパス配管３０によって前
記吸込配管１２に接続されている。

【００２２】前記した２台の室内機２・２内には、それ
ぞれ、シロッコファンまたはクロスフローファンより成
る室内ファン３１が付設された室内側熱交換器３２が内
装されている。

【００２３】そして、これら室内機２・２と前記室外機
１との間には、これらとは別体で形成されたポートユニ
ット（分配ユニット）３３が設けられている。このユニ
ット３３には、冷媒分流器としての一対のヘッダー３４
・３５が内装され、図において下側のヘッダー（以下、
ガス管ヘッダーという）３４には、管継手より成る１個
の室外機接続ポート３６と、２本のガス側分岐配管３７
・３７とが接続され、これら分岐配管３７・３７の各先
端には、それぞれ上記同様の管継手より成る室内機接続
ポート３８・３８が設けられている。なお、上記分岐配
管３７・３７には、これら配管３７・３７を通して流れ
るガス冷媒の温度を検出するためのガス管温度検出セン
サ３９・３９がそれぞれ付設されている。

【００２４】一方、図において上側のヘッダー（以下、
液管ヘッダーという）３５にも、上記とほぼ同様に、１
個の室外機接続ポート４０と２本の液側分岐配管４１・
４１とが接続され、これら分岐配管４１・４１の各先端
に、それぞれ管継手より成る室内機接続ポート４２・４
２が設けられている。なお、各液側分岐配管４１・４１
には、それぞれ、減圧機構としての電動膨張弁４３とフ
ィルタ４４とが介設されている。

【００２５】上記構成のポートユニット３３を介して、
前記室外機１と２台の室内機２・２とが相互に接続され
る。すなわち、室外機１における前記第１ガス管１４の
先端とガス管ヘッダー３４の室外機接続ポート３６と
が、室外側接続ガス管４５ａによって相互に接続され、
液管１８の先端と液管ヘッダー３５の室外機接続ポート
４０とが、室外側接続液管４５ｂによって相互に接続さ
れている（以下、上記した室外側接続ガス管４５ａと室
外側接続液管４５ｂとの一対の配管をまとめて室外側接
続配管４５という）。

【００２６】そして、２台の室内機２・２における各室
内側熱交換器３２が、室内側接続ガス管４６ａ・４６ａ
および室内側接続液管４６ｂ・４６ｂによって、ポート
ユニット３３におけるガス管ヘッダー３４の各室内機接
続ポート３８・３８と液管ヘッダー３５の各室内機接続
ポート４２・４２との間に互いに並列に接続ることによ
って、室外機１から各室内機２・２に冷媒が循環する循
環回路が構成されている（以下、一つの室内側熱交換器
３２の両端に各々接続される室内側接続ガス管４６ａと
室内側接続液管４６ｂとの一対の配管をまとめて室内側
接続配管４６という）。

【００２７】上記回路構成において、四路切換弁１３
を、その内部流路が同図中実線で示す切換位置に位置さ
せ、圧縮機１０からの吐出ガスを図中実線矢印で示すよ
うに循環させることで暖房運転が行われる。このとき、
室外側熱交換器１７が蒸発器として機能して外部から吸
熱する一方、各室内側熱交換器３２・３２が凝縮器とし
て機能し、その放熱によって室内暖房が行われる。

【００２８】一方、四路切換弁１３を上記から切換え、
圧縮機１０からの吐出ガスを図中破線矢印で示すように
循環させることで、室外側熱交換器１７が凝縮器として
機能すると共に、各室内側熱交換器３２・３２が蒸発器
として機能する冷房運転が行われる。

【００２９】次に、上記した構成の第１のエアコンシス
テムＳ１を、図２に示す住宅に取り付ける際の手順につ
いて説明する。

【００３０】まず、１階２室の各部屋の広さや壁面等の
断熱性・機密性等の観点から、これら各部屋に各々適す
る能力、例えば６．３ｋｗクラスの室内機２・２が選定
されたとすると、次いで、これら室内機２・２のトータ
ル能力に見合った能力、例えば８．０ｋｗクラス（室内
機接続最大容量１３．６ｋｗ）の室外機１が選定され
る。さらに、室内機２・２の台数に応じて、前記したポ
ートユニット３３、すなわち、ガス管ヘッダー３４と液
管ヘッダー３５とに、それぞれ２個ずつの室内機接続ポ
ート３８・３８、４２・４２が設けられた２ポート用の
ポートユニット３３が選定される。

【００３１】そして、屋外への室外機１の据え付け、お
よび各室への室内機２・２の取り付けが行われ、また、
室外機１から各室内機２・２に至る配管経路において、
この経路上における室外から室内側に貫通する部位、図
の場合には両室を仕切る壁面直下の床下に、ポートユニ
ット３３が設置される。

【００３２】次いで、このポートユニット３３と室外機
１とが室外側接続配管４５にて接続され、また、ポート
ユニット３３と各室内機２・２とが室内側接続配管４６
・４６にて接続されて、図２における１階２室空調用の
エアコンシステムＳ１が構築される。

【００３３】なお、２階３室空調用の第２のエアコンシ
ステムＳ２は、例えば２．２ｋｗクラスの３台の室内機
２…が、例えば5.２ｋｗクラス（室内機接続最大容量
６．８ｋｗ）の室外機１に接続されている。このシステ
ムでは、図１における２ポート用のポートユニット３３
に替えて、３ポート用のポートユニットが用いられるこ
とになる。すなわち、この接続ポートユニットは、ガス
管ヘッダーおよび液管ヘッダーに各々３本の分岐配管が
設けられ、これらガス管ヘッダーにおけるガス側分岐配
管先端の室内機接続ポートと、液管ヘッダーにおける液
側分岐配管先端の室内機接続ポートとの間に、３台の室
内機２…が互いに並列に接続される。

【００３４】図２においては、上記した３ポート用のポ
ートユニット３３’が外壁上方箇所に設置されている。
このポートユニット３３’と室外機１とを前記同様の室
外側接続配管４５にて接続し、また、ポートユニット３
３’と各室内機２…とを３本の室内側接続配管４６…に
て接続することによって、この２階３室空調用の第２の
エアコンシステムが構成されている。

【００３５】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ヘッダー（冷媒分流機）を内蔵するポー
トユニットが室外機とは別体で構成されている。したが
って、室外機は能力別に、ポートユニットはポート数別
にそれぞれ何種類か用意し、室内機の接続台数からポー
トユニットを、また、室内機のトータル能力から室外機
を選定し、これらを組み合わせることで、各種住宅事情
に応じた効率的なエアコンシステムを構築できる。

【００３６】すなわち、図３に示すように、例えば５．
２ｋｗタイプや、６．８ｋｗタイプあるいは８．０ｋｗ
タイプの室外機のいずれに対しても、２ポート用のポー
トユニットを組み合わせれば、それぞれ２台の室内機を
接続して構成することが可能であり、３ポート用あるい
は４ポート用のものを組み合わせれば、それぞれ、３台
あるいは４台の室内機を接続して構成することが可能と
なる。

【００３７】このようにポートユニットを室外機とは別
体とした構成による効果をまとめれば、以下のようであ
る。 機種の選定が容易 高機密住宅やワイドリビング等のあらゆる住宅事情に対
して、室外機と室内機との間にミスマッチ（無駄）のな
い効率的なシステム構成とすることができる。すなわ
ち、各室に応じた能力の室内機が選定されれば、室外機
の選定に当たっては、室内機の接続台数によらずに、各
室内機のトータル能力に応じた室外機を選定することが
できる。 工事コストの低減および施工性向上 ポートユニットは室外機の側部に一体的に設けることも
可能であるが、この位置から離して、例えば、家屋外壁
に沿う位置、さらに、内壁や天井裏、床下などの屋内位
置に設けることも可能であり、その設定は自由である。
したがって、例えば各室内機設置箇所の中間的位置に設
置すれば、トータル配管長の短縮が図れる。この結果、
配管材料費がより安価なものとなり、また、工事コスト
を低減することが可能となる。さらに、各接続配管長を
より短くし得るので、最大配管長に基づく据え付け制約
が緩和される。 室外側エクステリア性の向上および家屋ダメージの低
減 室外機からポートユニットに至る屋外側の接続配管は１
本で済むので、屋外のエクステリア性が向上する。ま
た、ポートユニットを前記した天井裏や床下などの屋内
に設置する場合には、外壁には１本の接続配管用の貫通
孔を設けるだけで済むので、この貫通孔もより小さくて
済み、さらに、室内機台数の増減に伴うエアコンシステ
ムの更新時等に貫通孔を流用することができるので、家
屋ダメージの低減が可能となる。 装置価格の低減 能力が同クラスの室外機については、ポート数の相異に
よる機種数の増加が生じないので、全体的な機種数をよ
り少なくすることができる。この結果、構成部品も統合
されて種類数が少なくなり、全体的な管理が容易にな
る。また、開発工数も削減される結果、装置価格をより
安価なものとすることができる。

【００３８】以上にこの発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば上記では、ポートユニット３３内に
おける各液側分岐管４１に、それぞれ電動膨張弁４３か
ら成る減圧機構を介設し、これによって、減圧機構の作
動に伴って発生する音が室内の居住者に不快感を与えな
いように、したがって、居住快適性を極力維持し得る構
成としたが、本発明の請求項１の範囲においては、例え
ば静音タイプの減圧機構を室内機に設ける等の構成とす
ることも可能であり、さらに、ヘッダー３４・３５を内
部に収容させたポートユニット３３を格別設けずとも、
各ヘッダー３４・３５自体に、壁面や床下への固定手段
を具備させた構成とすることも可能である。

【００３９】また、ガス管ヘッダー３４と液管ヘッダー
３５とを各々個別に収容するポートユニットを互いに別
体で設けることや、室外側から各室内機に至る接続配管
経路上に設けた第１のポートユニットに１番目の室内機
と第２のポートユニットを接続し、この第２のポートユ
ニットに２番目・３番目の室内機を接続する等、複数の
ポートユニットをシーケンシャルに接続した構成とする
ことも可能であり、これによって、全体的な接続配管長
をさらに短くすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明のように、この発明の請求項
１のマルチ形空気調和機においては、室外機からの冷媒
を複数の室内機に分流させて循環させるための冷媒分流
器が室外機とは別体で形成されるので、室外機は、接続
する室内機の台数によらずに、室内機のトータル能力に
対応する能力のものを選定することができる。この結
果、室外機と室内機との間の能力差が極力抑制された無
駄のない効率的なシステム構成とすることができる。

【００４１】請求項２のマルチ形空気調和機は、上記冷
媒分流器を内蔵させた分配ユニット内における各液側分
岐配管にそれぞれ減圧機構を介設しているので、この減
圧機構の動作に伴って発生する音が室内に及ぼす影響が
低減され、居住快適性が維持される。

【００４２】請求項３における接続配管が家屋の壁面を
室外側から貫通する部位に設けたマルチ形空気調和機、
或いは、請求項４における接続配管が家屋の床面を下か
ら貫通する部位に設けたマルチ形空気調和機において
は、従来における室外側と室内側との全体にわたって各
室内機に応じた数の接続配管を設ける場合に比べ、全体
的な配管長がより短くなり、これによって、全体的な費
用をより安価なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるマルチ形空気調和
機の冷媒配管系統図である。

【図２】上記マルチ形空気調和機の住宅への設置例を示
す模式図である。

【図３】各種能力の室外機と接続ポート数が異なるポー
トユニットとの組み合わせについての説明図である。

【図４】従来の室外機能力と接続ポート数との関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 室外機 ２ 室内機 ３３ ポートユニット（分配ユニット） ３４ ガス管ヘッダー（冷媒分流器） ３５ 液管ヘッダー（冷媒分流器） ４１ 液側分岐配管 ４３ 電動膨張弁（減圧機構） ４５ 室外側接続配管 ４６ 室内側接続配管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外機（１）からの冷媒を複数の室内機
   （２）に分流させて循環させるための冷媒分流器（３
   ４）（３５）を設けて成るマルチ形空気調和機であっ
   て、上記冷媒分流器（３４）（３５）を室外機（１）と
   は別体で形成し、この冷媒分流器（３４）（３５）を、
   室外機（１）と室内機（２）とを相互に接続する接続配
   管（４５）（４６）中に介装していることを特徴とする
   マルチ形空気調和機。
2. 【請求項２】 上記冷媒分流器（３４）（３５）を内蔵
   させた分配ユニット（３３）を室外機（１）とは別体で
   形成し、この分配ユニット（３３）内における各室内機
   （２）に対応させて冷媒分流器（３５）に設けた複数の
   液側分岐配管（４１）にそれぞれ減圧機構（４３）を介
   設していることを特徴とする請求項１のマルチ形空気調
   和機。
3. 【請求項３】 分配ユニット（３３）を、接続配管（４
   ５）（４６）が家屋の壁面を屋外から貫通する部位に設
   けていることを特徴とする請求項２のマルチ形空気調和
   機。
4. 【請求項４】 分配ユニット（３３）を、接続配管（４
   ５）（４６）が家屋の床面を下から貫通する部位に設け
   ていることを特徴とする請求項２のマルチ形空気調和
   機。