JPH11304286A - 多室形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】室内機には除湿機能を有するとともに、各室内
機側が冷房機能と除湿機能とを自由に選択して、冷房運
転と除湿運転の同時運転および暖房運転と除湿運転の同
時運転が可能となり、快適性に優れた多室形空気調和機
を提供する。 【解決手段】圧縮機１、回路切換弁２、室外側熱交換器
３、および複数の冷暖房用電動膨脹弁８，９を順次接続
した１台の室外機と、除湿運転時に再熱器となる室内側
熱交換器および蒸発器となる室内側熱交換器６，６´、
７，７´を有する複数台の室内機と、これらを接続する
冷媒配管とからなる多室形空気調和機において、室外側
熱交換器３の管路途中から分岐し、バイパス用電動膨脹
弁２０，２１を備え、冷暖房用電動膨脹弁８，９と室内
側熱交換器６，７との間に接続するバイパス配管２２，
２３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１台の室外機に複
数台の室内機を接続できる多室形空気調和機に係り、特
に、従来の冷暖房機能に加え、室内側が高湿時に室内の
温度低下を抑えながら除湿運転を行う除湿機能を有する
と共に、冷房機能と除湿機能を各室ごとに変えた同時運
転ができ、また、暖房機能と除湿機能を各室ごとに変え
た同時運転ができる多室形空気調和機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】１台の室外機に複数台の室内機を接続で
きて、冷房機能と暖房機能を有する多室形空気調和機と
しては、例えば、特開昭６３−１７６９４８号公報に記
載されている。当該公報記載の技術は、室内ファンの回
転数を変化させることで、各室内熱交換器への供給冷媒
量を適正に配分して、各室の負荷に応じた暖房ができる
ものであり、その概要を図４を参照して説明する。図４
は、上記特開昭６３−１７６９４８号公報に記載された
従来の２室用空気調和機の冷凍サイクル系統図である。

【０００３】図４において、１は圧縮機、２は回路切換
弁、３は室外側熱交換器、４は暖房用絞り機構、５は逆
止弁、６，７は室内側熱交換器、８，９は冷房用電動膨
脹弁である。また、１０，１１は室内ファン、１２，１
３は冷房時高圧側配管、１４，１５は冷房時低圧となり
暖房時高圧となる配管である。８´，９´は、それぞれ
冷房用電動膨脹弁８，９用の感熱センサーである。

【０００４】冷房運転時は、圧縮機１から吐出された高
温高圧のガス冷媒は回路切換弁２を通り、室外側熱交換
器３に流れてここで外気と熱交換して凝縮し、高圧の液
冷媒となり、逆止弁５を通過して電動膨脹弁８，９を通
って減圧され、室内側熱交換器６，７を通って２室の空
気を冷却し、冷媒は蒸発して低温低圧のガス冷媒とな
り、回路切換弁２を経て圧縮機１に戻る。このとき、電
動膨脹弁８，９は、配管１４，１５を通過する戻り冷媒
の温度を感熱センサー８´，９´によって感知し、減圧
の量を変え、室内側熱交換器６，７に流入する冷媒の量
を調節する。

【０００５】一方、暖房運転時は、冷媒の流れは回路切
換弁２を切り換えることにより圧縮機１から回路切換弁
２を経て、暖房時高圧配管１４，１５を通って室内側熱
交換器６，７へ流入し２室の空気を暖房するものであ
る。しかし、この従来技術は、室内側が高湿時に室内の
温度低下を抑えながら除湿運転を行う除湿機能を有する
多室形空気調和機にはなっていなかつた。

【０００６】室外機と室内機を一対一で組み合わせた一
般の空気調和機では、例えば、特公平６−４８１０７号
公報に記載されているように、室内機に再熱器と冷却器
を有して、温度，湿度センサーの検出信号により冷房の
断続運転をさせることで、急激な室温低下を抑えながら
湿度を下げられる除湿機能を有する空気調和機が開示さ
れている。

【０００７】図５は、上記特公平６−４８１０７号公報
に従来技術として記載された除湿機能を有する空気調和
機の冷凍サイクル系統図である。従来の除湿機能を有す
る空気調和機の冷凍サイクルは、図５に示すように、圧
縮機１、室外側熱交換器（凝縮器）、三方弁１７、室内
側熱交換器を構成する再熱器６、室内側熱交換器を構成
する蒸発器６´が減圧用細径管（キャピラリチューブ）
４を介して順次接続されている。

【０００８】冷房運転時には、破線矢印のように冷媒が
流れ室内側熱交換器６，６´が全て蒸発器として機能
し、除湿運転時には、三方弁１７の切り換えによって実
線矢印のごとく冷媒が流れ、室内の熱交換器が再熱器６
と蒸発器６´に分けられて使われるようになっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の多室形
空気調和機においては、上述の一般の空気調和機のよう
に除湿機能を有しておらず、各室毎に、室内側の湿度が
高いときは室内温度を低下させずに除湿を行うことがで
きなかったため、一般の空気調和機の代わりとして販売
も十分に拡大できないのが実情であった。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、本発明の目的は、多室形空気
調和機における室内機には除湿機能を有するとともに、
各室内機側が冷房機能と除湿機能とを自由に選択して、
冷房運転と除湿運転の同時運転および暖房運転と除湿運
転の同時運転が可能となり、快適性に優れた多室形空気
調和機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る多室形空気調和機の構成は、圧縮機、
回路切換弁、室外側熱交換器、および複数の冷暖房用減
圧手段を順次接続した１台の室外機と、除湿運転時に再
熱器となる室内側熱交換器、蒸発器となる室内側熱交換
器、および両室内側熱交換器間を除湿用減圧手段を介し
て接続する回路を有する複数台の室内機と、これらを接
続する冷媒配管とからなる多室形空気調和機において、
前記室外側熱交換器の管路途中から分岐し、バイパス用
減圧手段を備え、前記複数の冷暖房用減圧手段と室内側
熱交換器との間に接続するバイパス回路を設けたもので
ある。

【００１２】すなわち、本発明の多室形空気調和機は、
室外側熱交換器の途中から冷媒をバイパイする回路を設
け、この回路の一端を冷房時の減圧器と室内側熱交換器
を接続する配管の間に接続するようにしてある。冷房と
除湿の同時運転時においては、冷房機能を発揮する室内
機への冷媒の流れは、室外側熱交換器で十分に冷却され
たのちに減圧器で減圧し、室内側熱交換器で冷房を行
う。

【００１３】除湿機能を発揮する室内機への冷媒の流れ
は、室外側熱交換器で少し冷却されたのちに、室外側熱
交換器の途中からバイパスされて室内側熱交換器に導か
れ、室内側熱交換器の一部で放熱（再熱器として機能）
した後に、室内側減圧器で減圧されて室内側熱交換器の
一部で冷却（蒸発器として機能）を行うため、室内温度
の低下なくして除湿をすることができる。

【００１４】このように、室外側熱交換器の出口まで冷
媒を十分に冷却し液化した後に室内機側に導いて冷房を
行う冷房機能と、室外側熱交換器の途中より冷媒をバイ
パスする回路を設けたことにより、一室には熱量の大き
い高温高圧の気液二相冷媒を室内機側に導き、その後に
冷房を行う除湿機能を発揮させることができる。また、
上記の空気調和機において回路切換弁を切り換えること
により、一つの室内機は暖房運転となり、他の一つの室
内機は除湿運転となる空気調和機とすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の２室形空気調和機
用冷凍サイクルの一実施例を図１にて説明する。図１
は、本発明の一実施形態を示す冷暖除湿２室形空気調和
機の冷凍サイクル系統図である。図中、図４と同一符号
のものは、従来技術と同等機能のものを示している。図
１において、１は圧縮機、２は回路切換弁、３は室外側
熱交換器、１６は、室外側熱交換器３用の送風機であ
る。

【００１６】６，６´は、第一の室内機の室内側熱交換
器で、この室内側熱交換器６，６´間の配管に除湿用電
動膨脹弁１８が設けられている。１０は、室内側熱交換
器６，６´用の送風機である。また、７，７´は、第二
の室内機の室内側熱交換器で、この室内側熱交換器７，
７´間の配管に除湿用電動膨脹弁１９が設けられてい
る。１１は、室内側熱交換器７，７´用の送風機であ
る。

【００１７】８，９は、冷暖房用減圧手段に係る冷暖房
用電動膨脹弁、１２は、室外側熱交換器３と室内側熱交
換器６との間にある冷媒配管、１３は、室外側熱交換器
３と室内側熱交換器７との間にある冷媒配管であり、冷
媒配管１２には前記冷暖房用電動膨脹弁８が具備され、
冷媒配管１３には前記冷暖房用電動膨脹弁９が具備され
ている。また、１４は、室内側熱交換器６´と回路切換
弁２との間にある冷媒配管、１５は、室内側熱交換器７
´と回路切換弁２との間にある冷媒配管である。

【００１８】２０，２１は、バイパス用減圧手段に係る
除湿時バイパス用電動膨脹弁、２２は、室外側熱交換器
３の管路途中から分岐し、前記電動膨脹弁２０を具備
し、冷媒配管１２の前記電動膨脹弁８の出口側配管に接
続するバイパス回路、２３は、室外側熱交換器３の管路
途中から分岐し、前記電動膨脹弁２１を具備し、冷媒配
管１３の前記電動膨脹弁９の出口側配管に接続するバイ
パス回路である。

【００１９】このような２室形空気調和機の作用（運転
形態）を説明する。まず、２室とも冷房運転のときは、
圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は回路切換
弁２を通り、室外側熱交換器３に流れてここで外気と熱
交換して凝縮し、高圧の液冷媒となり、冷媒配管１２，
１３で分かれたその液冷媒は、冷暖房用電動膨脹弁８，
９を通って減圧され、室内側熱交換器６，６´および室
内側熱交換器７，７´を通って２室の空気を冷却し、冷
媒は蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、回路切換弁２
を経て圧縮機１に戻る。

【００２０】このとき、室内機の除湿用電動膨脹弁１
８，１９は全開となり、圧力損失が少なくなるととも
に、バイパス回路２２，２３のバイパス用電動膨脹弁２
０，２１は全閉となっている。一室のみ冷房するとき
は、冷暖房用電動膨脹弁８または９の一方を閉にして、
一室のみの冷房運転を行う。

【００２１】一方、２室とも除湿運転のときは、冷暖房
用電動膨脹弁８，９を全開とし、冷媒は除湿用電動膨脹
弁１８，１９を通って減圧されることになり、室内側熱
交換器６，７は凝縮器となつて再熱器として働き、室内
側熱交換器６´，７´は蒸発器となるため、空気は冷却
されず除湿されて各室内機から吐出される。この除湿運
転時において、室内側熱交換器６，７を再熱器としての
能力を増大するために、室外側送風機１６の回転数を低
下させる制御を行うことが実現できる。

【００２２】さらに、室内側熱交換器６，７の再熱器と
しての能力を増大するために、冷暖房用電動膨脹弁８，
９を大きく絞るとともに、バイパス用電動膨脹弁２０，
２１を開くことにより、室外側熱交換器３で多く放熱し
ていない気液二相の冷媒を室内側熱交換器６，７に送る
ことができるために、再熱量を多くすることができる。

【００２３】他に、一室を冷房し他室を除湿するとき
は、例えば冷房する室内機を第一の室内機とし、該室内
機側に冷媒を流す回路の冷暖房用電動膨脹弁８を減圧器
として働かせ、除湿用電動膨脹弁１８を全開、バイパス
用電動膨脹弁２０を全閉にすれば、室内側熱交換器６，
６´は蒸発器として作用し第一の室内を冷房する。そし
て、除湿する室内機を第二の室内機とし、該室内機側に
冷媒を流す回路の冷暖房用電動膨脹弁９を全閉近くまで
閉め、バイパス用電動膨脹弁２１を全開とし、除湿用電
動膨脹弁１９を減圧器として働かせるようにすれば、室
内側熱交換器７は凝縮器、室内側熱交換器７´は蒸発器
として働くために、第二の室内空気を冷やさずして除湿
を行うことができる。

【００２４】次に、２室とも暖房運転のときは、圧縮機
１から吐出された高温高圧のガス冷媒は回路切換弁２を
通り、室内側熱交換器６´，６および室内側熱交換器７
´，７に流れてここで室内空気と熱交換して凝縮し、高
圧の液冷媒となり、その液冷媒は、冷暖房用電動膨脹弁
８，９を通って減圧され、室外側熱交換器３で外気と熱
交換して吸熱し、冷媒は蒸発して低温低圧のガス冷媒と
なり、回路切換弁２を経て圧縮機１に戻る。このとき、
室内機の除湿用電動膨脹弁１８，１９は全開となり、圧
力損失が少なくなるとともに、バイパス回路２２，２３
のバイパス用電動膨脹弁２０，２１は全閉となってい
る。

【００２５】一室のみ暖房するときは、暖房を停止する
室内機を例えば第二の室内機とすれば、該室内機の室内
側熱交換器７，７´用の送風機１１を停止し、冷暖房用
電動膨脹弁９を冷媒が流れない程度に大きく閉じること
により、第一の室内機の室内側熱交換器６，６´用の送
風機１０が運転している部屋の方のみを暖房することが
できる。

【００２６】一室を暖房し他室を除湿するときは、例え
ば暖房する室内機を第二の室内機とし、該室内機側に冷
媒を流す回路の冷暖房用電動膨脹弁９を減圧器として働
かせ、除湿用電動膨脹弁１９を全開、バイパス用電動膨
脹弁２０を全閉にすればよく、除湿する第一の室内機側
の冷暖房用電動膨脹弁８を全開、除湿用電動膨脹弁１８
を減圧器として働かせるようにすれば、室内側熱交換器
６´は再熱器、室内側熱交換器６は蒸発器として働くこ
とになり、室内空気を冷やさずして除湿を行うことがで
きる。

【００２７】図２は、電動膨脹弁に代わる減圧手段の回
路図である。上述の除湿用電動膨脹弁１８，１９の安価
な代用手段としては、図２に示すような開閉式の二方弁
２２と減圧用細径管２３との並列パスでも同様な効果を
得ることができる。また、バイパス用電動膨脹弁２０，
２１の安価な代用手段としても、図２に示すような回路
にできる。

【００２８】図３は、２室形空気調和機の各種運転モー
ド図である。上述のごとく、本発明の一実施の形態であ
る２室形空気調和機においては、図３に示すように、冷
房運転、暖房運転、除湿運転の運転モードとして２室で
１３モードの運転が可能であり、快適性に優れた多室形
空気調和機にすることができる。なお、図３の記載の中
で除湿（１）と除湿（２）では冷媒の流れの方向が逆に
なっていることは言うまでもない。また、本実施の形態
では、２室形空気調和機について説明したが、３室以上
で空調する多室形空気調和機においても本発明を実施可
能であることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、多室形空気調和機における室内機には除湿機能を
有するとともに、各室内機側が冷房機能と除湿機能とを
自由に選択して、冷房運転と除湿運転の同時運転および
暖房運転と除湿運転の同時運転が可能となり、快適性に
優れた多室形空気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す冷暖除湿２室形空気
調和機の冷凍サイクル系統図である。

【図２】電動膨脹弁に代わる減圧手段の回路図である。

【図３】２室形空気調和機の各種運転モード図である。

【図４】従来の冷暖房２室形空気調和機の冷凍サイクル
系統図である。

【図５】従来の除湿機能を有する空気調和機の冷凍サイ
クル系統図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…回路切換弁、３…室外側熱交換器、
６，６´，７，７´…室内側熱交換器、８，９…冷暖房
用電動膨脹弁、１０，１１，１６…送風機、１８，１９
…除湿用電動膨脹弁、２０，２１…バイパス用電動膨脹
弁、１２，１３，１４，１５…冷媒配管、２２，２３…
バイパス配管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、回路切換弁、室外側熱交換器、
   および複数の冷暖房用減圧手段を順次接続した１台の室
   外機と、 除湿運転時に再熱器となる室内側熱交換器、蒸発器とな
   る室内側熱交換器、および両室内側熱交換器間を除湿用
   減圧手段を介して接続する回路を有する複数台の室内機
   と、 これらを接続する冷媒配管とからなる多室形空気調和機
   において、 前記室外側熱交換器の管路途中から分岐し、バイパス用
   減圧手段を備え、前記複数の冷暖房用減圧手段と室内側
   熱交換器との間に接続するバイパス回路を設けたことを
   特徴とする多室形空気調和機。
2. 【請求項２】 バイパス用減圧手段および除湿用減圧手
   段の一方または両方に２方弁を使った回路を有したこと
   を特徴とする請求項１記載の多室形空気調和機。