JPS595816B2 - 多室用冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明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変動した
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、さらに装置コストを低減
し得る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。

力弓る問題の解決手段として第４図に示す如き冷房装置
が提案されているが、この装置は高圧分岐管の各分岐点
と各開閉弁１１ａ′、１１ｂ′との間にキャピラリー１
０ａ’、１０ｂ’を設けて、この各キャピラリーチュー
ブ１０ａ′、１０ｂ′と各開閉弁１１ａ’、１１ｂ’と
の間に分岐管を並列に連絡するバイパス管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り凝縮器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；
冷房能力の圧縮機入力に対する比）が極端に悪くなって
ランニングコストの増大を招くし、省エネルギーの面か
らも好ましくない。

一方、２室運転時には室温低下に起因する冷房負荷減少
の際に、高・低置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。

さらに冷媒量調節機能について見ても、１室運転時、２
室運転時何れも凝縮器４′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。

また、実用面について考えても、例えば将来買増しの予
定で取り敢えず室外ユニットに対し１台の室内ユニット
を組合わせて設置した場合、２台の室内ユニットを組合
わせの上、１台しか使わない場合の何れにおいても前述
したようにラン孟ングコストの増大は避けられず不経済
な面があることは否めなかった。

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、本発明は上記諸欠陥を根本的に排除すること
が可能で、しかも低コスト化を果し得る如き新規な冷房
装置を発明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
なる各高圧分岐管に対して、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開閉弁入口間
の導通可能に設ける一方、液溜め容器を低圧ガス管に対
し熱交換的に配設して、この液溜め容器とバイパス管に
おけるキャピラリーチューブの中間部とを配管で連絡し
てなる構成を特徴とする。

以下本発明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は室外ユニット、２ａ。

２ｂは室内ユニットであり、室外ユニット１には、圧縮
機３、凝縮器４、減圧機構５１．アキュムレータ６およ
び液溜め容器７により構成される一方、室内ユニツ）２
ａ、２ｂは蒸発器８ａ、８ｂ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１７に設けた前記減圧機構５
は、前記液管１７を室内ユニツ）２ａ。

２ｂの数に対応して分岐させて分岐管９ａ 、 ９ｂと
なし、この各分岐管９ａ ＞ ｓｂに電磁弁の如き開閉
弁１１ａ、１１ｂを夫々設け、さらに分岐点１９と各開
閉弁１１ ａ 、１１ ｂとの間にキャピラリーチュー
ブ１０ ａ ｔ １’Ｏｂを夫々介設するとともに、各
キャピラリーチューブ１０ ａ 、１０ ｂと各開閉弁
１１ａ、１１ｂとの間に各分岐管９ａ’ｔ９ｂ相互を並
列的に連絡するバイパス管１２を設け、このバイパス管
１２にキャピラリーチューブ１３を介設した構造をなし
ている。

一方、前記液溜め容器Ｉは室外ユニット１における低圧
ガス管１８に対し熱交換可能な如く設けており、図示例
においてはアキュムレータ６とこの液溜め容器７とを、
仕切り１６を介した上・下装置の一体形に形成してコン
パクトな構造となしている。

そして、上記液溜め容器７と前記バイパス用のキャピラ
リーチューブ１３の中間部分とを配管１４で連絡して室
外ユニット１の冷媒回路が構成される。

なお、バイパス用キャピラリーチューブ１３と液溜め容
器７の位置レベルについては特に制限は存しないが、液
溜め容器７の方が高位置にある場合には、溜った冷媒が
還流するのを抑制するために配管１４途中にキャピラリ
ーチューブ１５を介設することが好ましい。

しかして前記キャピラリーチューブ１０ａ。

１０ｂは各室内ユニツ）２ａ 、２ｂ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
内ユニツ）２ａ、２ｂの同時作動による全室運転時にお
いで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）２
ａ 、２ｂ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２台運転で最適になるよう設定した条件下で
２台運転を行うと、圧縮機３から吐出された高温高圧の
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に分流し、キャピラリーチューブ１０ａ。

１０ｂで夫々減圧した後、開閉弁１１ａ、１１ｂを経て
室内ユニット２ａ、２ｂの各蒸発器８ａ。

８ｂ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１８・−・・・・・・・を夫々経て、アキ
ュムレータ６を通った後、圧縮機１に吸入される。

このようにして２室同時冷房が行われるが、室温の上昇
による高冷房負荷時には、蒸発器８ａｔ８ｂでの熱交換
量が大きいので吸入ガスの過熱度が犬となり、従って各
キャピラリーチューブ１０ａ、１０ｂの出口における冷
媒温度に比べて吸入ガスの温度が高くなる。

その結果、キャピラリーチューブ１０ａ。

１０ｂの出口部と略々同じ状態に存する液溜め容器Ｉに
低圧冷媒液が溜っていると、この冷媒はアキュムレータ
６内の過熱吸入ガスによって加熱蒸発されることとなり
、従って液溜め容器７内にはガス冷媒のみが存在して液
となって溜ることがな（、高冷房負荷に適応した所要量
の冷媒が冷媒回路内を循環する。

一方、室温低下による低冷房負荷時には、蒸発器８ａ、
８ｂでの熱交換量が小さくて吸入ガスの過熱度が小さく
なると、キャピラリーチューブ１０ａ、１０ｂの後流側
の配管による圧力損失のため、キャピラ・リーチューブ
１０ａｔ１０ｂの出口冷媒温度に比し吸入ガス温度が、
むしろ低くなることから液溜め容器７には液冷媒が充填
された状態となり、かくして低冷房負荷に適応した所要
量の冷媒が系統内を循環する。

以上の作用説明から明らかなように、液溜め容器７は負
荷の変動に対して循環冷媒量の調節を行い、高負荷・低
負荷の何れの場合にも安定した冷房運転が持続されるよ
うに制御機能を発揮する。

なお、液溜め容器Ｉの容量としては高負荷と低負荷との
循環冷媒量の差分を貯溜し得る容量に設定しておけば良
いことは十分理解されるところである。

次に、例えば開閉弁１１ａを開放して、一方の室内ユニ
ット２ａを運転し、他方の室内ユニット２ｂは開閉弁１
１ｂを閉成して運転を停止した場合、即ち１室運転の場
合であると、凝縮器４を通った冷媒液は分岐管９ ａ
、９ ｂに分流して、キャピラリーチューブ１０ａで減
圧した冷媒とキャピラリーチューブ１０ｂ、１３を経て
減圧した冷媒とが合流した後、開閉弁１１ａ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の回路、特に開閉
弁１１ｂ出口から蒸発器８ｂ出口までの間では、２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２室運転の場合に比し必要冷媒量
が少（て良いことは当然である。

しかして本発明装置においてはバイパス用キャピラリー
チューブ１３の中間部における圧力は中間圧域となって
低圧ガス管１８の圧力よりも大きいために、アキュムレ
ータ６内の冷媒温度は前記中間部における冷媒温度より
も低くなり、その結果、液溜め容器７内がアキュムレー
タ６内の低圧ガスで冷却されることとなり、液溜め容器
７内には冷媒が凝縮液化して溜まる。

従って液溜め容器７が所定の容量であれば冷媒調節が成
されて、凝縮器４に冷媒が溜る如き不都合はここに解消
される。

本発明装置は第１図々示の構造に限定されるものではな
く、その他種々の変型が可変であって、第２図に示すよ
うに、バイパス管１２に２個のキャピラリーチューブ１
３ ａ ｔ １３ ｂを直列的に介設する一方、両キャ
ピラリーチューブ１３ａ。

１３ｂを連絡する配管中に液溜め容器７を介在せしめて
なる回路構成とすることも勿論可能である。

さらに室内ユニットが２基でなく３基並列接続されてな
る装置の場合には、第３図に示すように３つの分岐Ｗ
９ ａ −９ｂ ｔ ９ ｃに対して、バイパス用のキ
ャピラリーチュー７”１３ａｊ１３ｂｊ１３ｃを有する
バイパス管１２ ａ ｔ １２ ｂ 。

１２ｃを三角形に接続する一方、低圧ガス管１８と熱交
換可能に設けた３つの液溜め容器７ａ。

７ｂ 、７ｃと各バイパス用キャピラリーチューブ１３
ａ、１３ｂ、１３ｃの各々の中間部とを配管１４ａ、１
４ｂ、１４ｃで連絡するようにすれば良く、此の場合に
も各液溜め容器７ａｔ７ｂｔ７ｃが冷媒調節機能を十分
に発揮し得ることは言う迄もない。

なお、各図示例においてアキュムレータ６と液溜め容器
７とを一体化する場合に、前者を上、後者を下に配設し
ているのは、液溜め容器７をアキュムレータ６内の冷媒
液と積極的に熱交換させるようにして効率向上をはかつ
ているからにほかならな（、か〜る形態は好ましい態様
である。

本発明装置は斜上の構成ならびに作用を有するものであ
って、高圧液管１７を室内ユニットの数に対応し分岐さ
せた分岐管９ａ・・・・・・・・・に対して、それ等の
キャピラリーチューブ１０ａ・・−・・・・・・出口側
相互を導通するバイパス管１２を設け、このバイパス管
１２ Ｋバイパス用のキャピラリーチューブ１３を介設
すると共に、液溜め容器７を低圧ガス管１８に対し熱交
換的に配設し、この液溜め容器７とバイパス用のキャピ
ラリーチューブ１３の中間部とを配管１４で連絡した構
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、凝縮器に冷媒を停溜させず、溶溜め
容器内に液を溜めるようにしており、しかも低圧ガスと
の熱交換によって積極的に液溜めを行わせているので、
凝縮器４の伝熱部分がその有効面積を１００％有効に活
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（Ｅ、Ｅ、Ｒ，）が良
くなってランニングコストの低減化も果される。

また、２室用の場合は何れの１室を冷房運転させても、
液溜め容器１つで、必要冷媒量の調整を確実に行えて、
構造が極めて簡略化される。

一方、２室同時に運転する全負荷運転時においては、高
負荷の場合は液溜め容器に液を溜めず、低負荷の場合は
液として溜めることが自動的に成される結果、循環冷媒
量の調節が行えて負荷の軽重に関係なく安定した運転が
果されるし、さらに吸入ガスの過熱あるいは湿りを限度
以内におさまるよう調節されるので圧縮機の負担を軽減
する上にもすぐれた効果を発揮する。

また、将来買増しの予定で取敢ず室内ユーットを１台設
置して運転する場合、室内ユニットを２台設置して１台
だけ運転する場合の何れにおいても何等支障なく運転で
きるので、各様のニーズに対応可能となり販売促進面に
もすぐれた特長を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明冷房装置の各側に係る冷凍
回路図、第３図は本発明装置の例に係る要部を示す冷凍
回路図、第４図は従来の冷房装置の冷凍回路図である。 １・・・・・・室外ユニット、２ａ、２ｂ・・・・・・
室内ユニット、７ ｔ ７ ａ ｔ ７ ｂ ｔ ７
ｃ ・”・−・液溜め容器、９ａ 、９ｂ 、９ｃ”・
”分岐管、１０ａ 、 １０ｂ 。 １０ｃ・・・・・・キャピラリーチューブ、１１ａ。 １１ｂ、１１ｃ・・・・・・開閉弁、１２，１２ａ。 １２ ｂ 、 １２ ｃ−・・バイパス管、１３，１３
ａ。 １３ｂ、１３ｃ・・・・・・キャピラリーチューブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の室内ユニット２ａ・−・・・・・・−を１台
   の室外ユニット１に接続している多室用冷房装置におい
   て、高圧液管１７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１１ａ・・・・・・・・・を夫々設け、前記分岐
   点１９と各開閉弁１１ａ・・・・・・・・・との間に全
   室運転時最適な分担減圧量となるキャピラリーチューブ
   １０ａ・・・・・・・−・を夫々設けるとともに、各キ
   ャピラリーチューブ１０ａ・・・・・・・・・と各開閉
   弁１１ａ・−・・・・・・・との間に各分岐管９ａ・・
   ・・・・・・・相互を並列的に連絡するバイパス管１２
   を設け、このバイパス管１２にキャピラリーチューブ１
   ３を介設する一方、液溜め容器７を低圧ガス管１８に対
   し熱交換的に配設し、前記液溜め容器７と、前記バイパ
   ス管１２におけるキャピラリチューブ１３の中間部とを
   配管１４で連絡してなることを特徴とする多室用冷房装
   置。