JPS5850212Y2 - 多室用冷房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はキャピラリーチューブを減圧機構として使用し
た場合における該減圧機構の冷媒流量制御性能を向上せ
しめることにより、室内ユニットの運転台数が増減した
ときあるいは各ユニットの冷房負荷が変動したときに、
この装置のエネルギー有効比の低下を防止するとともに
、圧縮機への液戻りを防止し、特に系統内の循環冷媒量
を適正値に制御し得る如き多室用冷房装置を提供しよう
とするものである。

１台の室外ユニットに対して複数の室内ユニットを多重
接続する形式の冷房装置で装置を安価に提供する目的か
ら減圧器にキャピラリーチューブを使用したものがある
が、例えば２室用で１室運転時と２室運転時とでは所要
冷媒量に差があるのに対して、キャピラリーチューブの
制御性能が固定的であるために冷媒の過不足を生じ安定
した運転が得られないという欠点があった。

かかる問題と解決手段として第３図に示す如き冷房装置
が特公昭５２−１８９４５号公報によって提案されてい
るが、この装置は高圧分岐管の分岐点１６′と各開閉弁
１１ ａ’、１１ ｂ’との間にキャピラリー１０ａ’
、１０ｂ’を設けて、コノ各キャピラリー１０３’、１
０ｂ′と各開閉弁１１ ａ’、１１ ｂ’と各開閉弁１
１ ａ’、１１ｂ′との間の分岐管を並列に連結するバ
イパス管１２を設けて１室運転時と２室運転時とでは冷
凍サイクル系中の減圧量を調節できるようにしたもので
ある。

ところがこの装置は次の如き欠点がある。

即ち、２室運転時に最適な状態となるよう冷媒充填量を
決定すると、１室運転時に冷媒の余剰が生じてこの余剰
冷媒が凝縮器４′に溜まり、該凝縮器４′の有効伝熱面
積が減少することによす凝縮器４′の能力が低下して高
圧々力が上昇し、その結果として冷房能力が減少する反
面、圧縮機動力が増大してエネルギー有効比（ＥＥＲ：
冷房能力の圧縮機人力に対する比）が極端に悪くなって
ランニングコストの増大を招くシ、省エネルギーの面か
らも好ましくない。

一方、２室運転時であっても室温低下に起因する冷房負
荷減少の際に、高・俄雨圧力が共に低下して、所要冷媒
量が減じることから余剰冷媒が生じて凝縮器４′に溜ま
り、冷媒の溜まりを生じないときに比べて高圧の低下程
度が少く、矢張りエネルギー有効比の低下を招き好まし
くなかった。

さらに冷媒調節機能について見ても、１室運転時、２室
運転時何れも室外コイルが余剰冷媒の調節を行うように
なってエネルギー有効比の低下は免れ得ないものである
。

このように従来の冷房装置が種々の問題を有していた事
実に鑑み、本考案は上記諸欠陥を根本的に排除し得る如
き新規な冷房装置を考案するに至ったものであり、その
特徴とするところは、全室運転時に最適な分担減圧量と
なるキャピラリーチューブと、その出口側に設けた開閉
弁とを備えてなる高圧分岐管に対して、バイパス用キャ
ピラリーチューブを介して有するバイパス管を並列的に
連絡して各キャピラリーチューブと各開閉弁との間の配
管を該開閉弁の操作によって低圧ラインと中間圧ライン
とに切換え得る如く威す一方、低圧ラインとの熱交換可
能に設けた液溜め容器と前記配管とを夫々連絡してなる
構成を特徴とする。

以下、本考案の内容を図面に示す実施例によって詳細に
説明する。

第１図において、１は室外ユニツ）、２ａ、２ｂ、２Ｃ
は室内ユニットであり、室外ユニット１は、圧縮機３、
凝縮器４、減圧機構５、アキュムレータ６および液溜め
容器７ａ、７ｂ、７Ｃにより構成される一方、室内ユニ
ット２ａ、２ｂ、２Ｃは蒸発器８ａ、８ｂ、８Ｃおよび
図示しない室内ファンによって夫々構成される。

室外ユニット１の高圧液管１５に設けた前記減圧機構５
は、前記液管１５を室内ユニツ）２ａ、２ｂ、２Ｃの数
に対応して分岐させた分岐管９ａ、９ｂ、９Ｃ中に設け
られていて、この各分岐管９ａ、９ｂ、９Ｃに夫々設け
た電磁弁の如き開閉弁１１ａ。

１１ ｂ、１１ Ｃと、各分岐管９ａ、９ｂ、９Ｃを分
岐した分岐点１６との間にキャピラリーチューブ１０ａ
。

１０ ｂ 、１０ Ｃを夫々介設するとともに、各キャ
ピラ）−チューブ１０ ａ 、１０ ｂ 、１０ Ｃと
各開閉弁１１ａ。

１１ ｂ、１１ Ｃとの間の各分岐管９ａ、９ｂ、９Ｃ
相互を並列的に連絡するバイパス管１２ ａ 、１２
ｂ 、１２ Ｃを設け、このバイパス管１２ ａ 、１
２ ｂ 、１２ Ｃにキャピラリーチューブ１３ ａ
、１３ ｂ 、１３ Ｃを介設した構造をなしている。

一方、前記液溜め容器７ａ、７ｂ、７Ｃは室外ユニット
１において低圧ガス管１７と熱交換可能な適宜位置に配
設していて、図示例においては室内ユニツ）２ａ、２ｂ
、２Ｃの数に対応した３個の液溜め容器７ａ、７ｂ、７
Ｃを第２図々示の如く低圧ガス管１７に気密的に囲繞さ
せた密閉容器に形成する。

そして、前記液溜め容器７ ａ 、７ ｂ 、７ Ｃそ
れぞれを第１図の如く前記開閉弁１１ ａ、１１ ｂ、
１１ Ｃの入口側配管に配管１８ ａ 、１８ ｂ 、
１８ Ｃで接続させており、以上のようにして冷媒回路
が構成される。

しかして前記キャピラリーチューブ１０ａ、１０ｂ、Ｉ
ＯＣは各室内ユニット２ａ、２ｂ、２Ｃに対応させて冷
媒の制御を行うための主たる減圧器であって、それ等は
室内ユニット２ ａ、２ ｂ、２ Ｃの同時作動による
全室運転時において最適な運転状態を呈し得る如く、そ
れぞれが分担する減圧量を適正な値に設定しておくが、
室内ユニツ）２ａ、２ｂ、２Ｃが同能力である場合には
、室外ユニット１の能力と見合わせた上で当然同じ減圧
量となることは言う迄もない。

上述の構成になる冷房装置において冷房を行う場合、充
填冷媒量を３台運転で最適になるよう設定した条件下で
３室運転を行うと、圧縮機３から吐出された高温温圧の
冷媒ガスは、凝縮器４で外気と熱交換し高圧液冷媒とな
り、分岐管９ａ、９ｂ、９Ｃに分流し、キャピラリーチ
ューブ１０ａ、１０ｂ、ＩＯＣで夫々減圧した後、開閉
弁１１ ａ 、１１ ｂ 、１１Ｃを経て室内ユニツ）
２ａ、２ｂ、２Ｃの各蒸発器８ ａ 、８ ｂ 、８
Ｃに至り、室内空気から吸熱蒸発し冷媒ガスとなって低
圧ガス管１７・・・・・・を夫々経て、アキュムレータ
６を通った後、圧縮機３に吸入される。

このようにして３室同時運転を行っている場合前記吸入
ガスの圧力と前記各液溜め容器７ａ・・・・・・内の圧
力との関係は、前記容器７ａ・・・・・・内の圧力、即
ち各キャピラリーチューブ１０ ａ・・・・・・出口の
圧力に比し、吸入ガスの圧力は、室外ユニット１と各室
内ユニツ）２ａ・・・・・・との間の配管及び各蒸発器
８ａ・・・・・・の抵抗分だけ低下しており、定常運転
時は液溜め容器７ａ・・・・・・内の冷媒温度と吸入ガ
ス温度とは同じ温度になっている。

従って、吸入ガスは前記抵抗分に対応する過熱度の過熱
ガスとなっている。

次に、各室内ユニツ）２ａ・・・・・・の冷房負荷が減
少すると、吸入ガスは過熱されなくなり、湿り気味とな
る。

ところが、この吸入ガスの温度は液溜め容器７ａ・・・
・・・内の冷媒温度より低い温度になり、液溜め容器７
ａ・・・・・・内の冷媒は吸入ガスにより冷却され、液
化し、液冷媒となって貯溜され、冷凍サイクル中の冷媒
循環量は減少する。

この結果、吸入ガス温度は上昇し、液溜め容器７ａ・・
・・・・内の冷媒温度と同温度となり、吸入ガスは適正
過熱度となる。

次に、例えば、一つの室内ユニツ）２ａのみを運転し、
他の室内ユニツ）２ａ、２ｂは停止する場合、開閉弁１
１ ａを開放し、他の開閉弁１１ ｂ、１１ Ｃを閉成
する。

すると、凝縮器４の高圧冷媒液は、分岐管９ａ、９ｂ、
９Ｃに分流して、キャピラリーチューブ１０ ａで減圧
した冷媒と、キャピラリーチューブ１０ｂ、１３ａを経
て減圧した冷媒と、キャピラリーチューブ１０ Ｃ，１
３Ｃを経て減圧した冷媒とが合流した後、開閉弁１１
ａを通過して室内ユニット２ａの蒸発器８ａに至り、こ
こで蒸発液化した後、アキュムレータ６を経て圧縮機３
に吸入される。

この場合に、休止側室内ユニツ）２ｂ、２Ｃの回路、特
に開閉弁１１ ｂ出口から蒸発器８ｂ出口までの間と、
開閉弁１１ Ｃ出口から蒸発器８ｂまでの間では、３室
運転時には液ガス混合状態であるのに対して低圧ガスの
みとなるので、休止側回路内分の冷媒量が減って、全体
として１室運転の場合が３室運転の場合に比し必要冷媒
量が少くて良いことは当然で゛ある。

しかして本考案装置においては、閉止側制御弁１１ ｂ
、１１ Ｃ入口側における冷媒圧力は高圧ラインの圧力
に近い中間圧となっており、低圧ガス管１７の冷媒圧力
に比して高いことから、この部分の温度は低圧ガス管１
７に比して高く、従って閉止側開閉弁１１ ｂ、１１
Ｃに直接連絡された方の液溜め容器７ｂ、７Ｃ内の冷媒
は低圧ガス管１７に放熱して凝縮液化し、その結果液溜
め容器７ｂ、７ＣＣ内体に冷媒が充填される。

なお、開放側開閉弁１１ ａに直接連絡された方の液溜
め容器７ａ内には、前述３台同時運転時と同作用により
、定常運転時には吸入ガス温度相当の飽和ガスが充満す
るのみで液として溜ることはなく、吸入冷媒に対して過
熱度調整作用を行う。

従って、液溜め容器７ ａ 、７ ｂ 、７ Ｃが所定
の容量であれば、３室運転と１室運転とでは、この運転
の違いに見合った冷媒の調節が行われることとなり、さ
らに吸入冷媒の過熱度調整も威され、しかも凝縮器４に
冷媒が溜る如き不都合は解消される。

また、３室中の２室の室内ユニツ）２ａ、２ｂを運転し
、室内ユニツ）２Ｃを停止させる２室運転の場合につい
ても、同様な作用によって容器７Ｃは中間圧相当、容器
７ ａ 、７ ｂは低圧相当の圧力域となって、容器７
Ｃには冷媒液が充填し、残る容器７ ａ 、７ ｂは吸
入ガス温度相当の飽和ガスが充満するのみで吸入冷媒に
対して過熱度調整作用を行つ０ 従って運転状態に応じた冷媒調節ならびに過熱度調整が
威される。

なお、本考案装置は第１図の３室構造に限定されるもの
ではなく、２室、４室以上のものにも適用し得ることは
言う迄もないことである。

本考案装置は斜上の構成ならびに作用を有するものであ
って、室内ユニットの数に対応した高圧液分岐管９ａ・
・・・・・に対して、それ等のキャピラリーチューブ１
０ ａ・・・・・・出口間相互を導通するバイパス管１
２ａ・・・・・・を設けて、このバイパス管１２ ａ・
・・・・・にバイパス用のキャピラリーチューブ１３ａ
・・・・・・を介設すると共に、室内ユニットの数に対
応した液溜め容器７ａ・・・・・・を低圧ガス管１７に
対し熱交換的に配設して、この液溜め容器７ａ・・・・
・・と各開閉弁１１ ａ・・・・・・の入口側配管とを
、配管で夫々連絡した構成としたことにより、室内ユニ
ットの一部を運転する部分負荷運転時には、凝縮器４に
冷媒を停溜させず、停止中の室内ユニットに対応する液
溜め容器内に液を溜める一方、運転中の室内ユニットに
対応する液溜め容器では過熱度調節をするようにしてい
るので、凝縮器４の伝熱部分がその有効面積を１００％
活用できて冷房能力の向上がはかれる一方、圧縮機動力
は低下し、従ってエネルギー有効比（ＥＥＲ）が良くな
ってランニングコストの低減化も果される。

一方、全室同時に運転する全負荷運転の場合においては
液溜め容器７ａ・・・・・・に液を溜めずに必要循環冷
媒量を確保する作用を威す結果、部分負荷、全負荷の運
転に対し何れの場合も安定した運転が果されるし、さら
に吸入ガスが外気低温時に湿り状態となる如き不都合も
解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案冷房装置の１例に係る冷凍回路図、第２
図は第１図における液溜め容器の暗示構造図、第３図は
冷房装置の冷凍回路図である。 １・・・・・・室外ユニツ）、２ ａ、２ ｂ、２ ｃ
・・・・・・室内ユニット、７ａ、７ｂ、７Ｃ・・・・
・・液溜め容器、９ａ、９ｂ。 ９Ｃ・・・・・・分岐管、１０ ａ 、１０ ｂ 、１
０ Ｃ・・・・・・キャピラリーチューブ、１１ａ、１
１ｂ、１１Ｃ・・・・・・開閉弁、１２ａ。 １２ｂ、１２Ｃ・・・・・・バイパス管、１３ ａ 、
１３ ｂ 、１３ ｃ・・・・・・キャピラリーチュー
ブ、１５・・・・・・高圧液管、１６・・・・・・分岐
点、１８ ａ 、１８ ｂ 、１８ Ｃ・・・・・・配
管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数の室内ユニツ）２ａ・・・・・・を１台の室外ユニ
   ット１に接続してなる多室用冷房装置において、高圧液
   管１５を前記室内ユニツ）−２ａ・・・・・・の数に対
   応し分岐させて分岐管９ａ・・・・・・となし、この各
   分岐管９ａ・・・・・・に開閉弁１１ ａ・・・・・・
   を夫々設け、各分岐管９ａ・・・・・・の分岐点１６と
   各開閉弁１１ ａとの間にキャピラリーチューブ１０
   ａ・・・・・・を夫々設けるとともに、各キャピラリー
   チューブ１０ ａ・・・・・・と各開閉弁１１ ａ・・
   ・・・・との間の各分岐管９ａ・・・・・・相互を並列
   的に連絡するバイパス管１２ａ・・・・・・を設け、こ
   のバイパス管１２ａ・・・・・・にキャピラリーチュー
   ブ１３ａを介設して、各開閉弁１１ ａ・・・・・・の
   開閉操作によって各キャピラリーチューブ１０ａ・・・
   ・・・と各開閉弁１１ ａ・・・・・・との間の配管を
   低圧ラインあるいは中間圧ラインに切り換え得る如くな
   す一方、前記各配管を、室内ユニツ）２ａ・・・・・・
   の数に対応して低圧ガス管１７と熱交換的に夫々設けた
   液溜め容器７ａ・・・・・・に各々配管１８ａ・・・・
   ・・で連絡したことを特徴とする多室用冷房装置。