JPS62178856A - 多室空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、１台の室外ユニットに複数台の室内ユニット
を接続し、任意の室内ユニット台数を運転することがで
きる容量制御可能な多室空調装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の多室空形空気調和装置としては、例えば特開昭５
５−１４３３６２がある。しかし、配管の長さの相違に
よるスーパーヒート量については充分な配慮がなされて
いなかった。また、これらのスーパーヒート制御の改良
に関しては、例えば、特開昭５９−９５３４８等がある
が、キャピラリーチューブの本数が多くなり、回路が複
雑になるとともに、キャピラリーチューブの特性から一
室に適したキャピラリーチューブ長さにすると、複数の
室が同時に運転した場合には、適正なバイパス量がくず
れて充分な能力を発揮できないなどの欠点を有していた
。また、従来、熱電形膨張弁を通過した後の飽和冷媒温
度Ｔｈｌとアキュムレータ入口のガス冷媒温度との差の
スーパーヒート量をもって熱電形膨張弁５ａ、５ｂ、５
ｃを一様に同一電圧をかけ同−開度とすることとなる。

この場合室内ユニットａ、ｂ、ｃの配管長は必ずしも同
一長さではなく数倍の差がある場合があり、冷媒流量は
同一量を確保できないばかりでなく、負荷に合った流量
を得ることもできない欠点を持っている。

〔発明の目的〕

本発明は冷暖房ができる多室空調装置において、圧縮機
、室外熱交換器および室内熱交換器の性能を充分発揮で
きるように冷媒流量を制御するとともに、受液器のない
冷凍サイクルにおいても室内の負荷状況に応じて冷媒流
量分配が適切にできる多室空調装置を提案することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

冷暖房ができる多室空調装置において、冷房運転時、１
台運転もしくは複数台運転とか過負荷運転等のいかなる
運転条件においてもそれぞれの蒸発器の最大能力を発揮
するように、蒸発器の入口冷媒温度と出口冷媒温度との
差のスーパーヒートによって電動膨脹弁の開度をそれぞ
れ適切に制御するとともに、従来の余剰冷媒を貯える受
液器をなくし、凝縮器出口のサブクール量をほぼ一定に
するようにキャピラリーチューブなどの減圧装置を介入
し、アキュムレータに液バイパスするバイパス回路を設
けることによって、アキュムレータに余剰冷媒を貯える
ようにしたことを特徴とする。

その結果アキュムレータには常に液冷媒が存在するよう
に封入量を決定しておけばアキュムレータ内の潤滑油戻
し穴より油とともに液冷媒も圧縮機に戻ることになる。

このため圧縮機および電動機の温度上昇も防止でき、効
率向上と信頼性向上の運転ができる。そして、このよう
に圧縮機の効率向上、一定の安定したサブクール量の保
持により適度の吐出圧力の上昇防止ができ、熱交換器の
最大有効利用ができる。

〔発明の実施例〕

本発明の冷暖房用の多室空調装置の冷凍サイクルの一実
施例を示す。　室外ユニットＡは圧縮機１、四方弁２．
室外熱交換器３および冷房時源側、暖房時ガス側となる
主管１１を室内ユニットの数だけ分岐して設けた支管１
２ａ　、　１２ｂ　、および１２ｃに正逆流式の電動膨
脹弁５ａ、５ｂおよび５Ｃをそれぞれ接続し、前記室内
ユニットの室内熱交換器７ａ、７ｂおよび７ｃとおのお
のの支管１３ａ、　１３ｂ。

および１３ｃに双方向性の電磁弁８ａ、８ｂ、および８
ｃを介設し、これらの支管１３ａ　、　１３ｂ　、およ
び１３ｃが合流してできているガス側主管１４．四方弁
２．アキュムレータ１０と順次接続し、前記アキュムレ
ータ９と圧縮機１は吸入配管１６により接続されている
。また、前記主管を１１とアキュムレータ９の入口管１
５との間には減圧キャピラリーチュー４を設けたバイパ
ス回路１６が接続されている。

そして、前記室内ユニットは、それぞれ前記室内側熱交
換器７ａ、７ｂ、７ｃ送送風（図示せず）および運転操
作スイッチ（図示せず）等から形成されている。また、
それぞれの前記室内熱交換器７ａ、７ｂおよび７ｃの入
口側には温度検知器であるサーミスタＴ、−ｒ＠〜Ｔｈ
７Ｃが取付けられており、該室内熱交換器の中間部には
サーミスタＴ　ｂａａ〜Ｔｈｅｃが取付けられている。

また、出口側にはサーミスタＴｈ９ａ〜Ｔｈ９Ｃが取付
けられ、前記サーミスタは制御装置１０の入力側に接続
され、前記おのおのの室内熱交換器？ａ、７ｂ、および
７Ｃの冷媒温度を計測して入力するようになっている。

さらに前記制御装置１０に入力したデータによりそれぞ
れの室内熱交換器の温度差が計算され、その結果にもと
づき前記電動膨脹弁５ａ、５ｂ、および５ｃの開度を制
御する出力が前記制御装置１０から電動膨脹弁５ａ　、
’５ｂ　、および５ｃに供給されるようになっている。

次にこの冷房時の動作について説明する。圧縮機ｌから
吐出された冷媒ガスは四方弁２を通り、室外熱交換器３
において外気等と熱交換して液化し、主管１１から支管
１２ａ　、　１２ｂ　、および１２ｃに流入し電動膨脹
弁５ａ、５ｔ＋、および５Ｃにより減圧され、室内熱交
換器７ａ、７ｂ、および７Ｃに入り、室内空気と熱交換
して蒸発しガス状になり室内を冷却する。ガス化した冷
媒はガス側支管１３ａ　、　１３ｂ　、および１３ｃに
おいて吸熱加熱される四方弁２を通ってアキュムレータ
入口管１５からアキュムレータ９に流入する。一方、冷
媒は室外熱交換器３内で凝縮液化し、更にサブクールさ
れるが、該サブクール余剰分はキャピラーチューブ４に
より減圧されバイパス回路１６を通って前記ガス側主管
１４から四方弁２を通って流れてくる冷媒と混合して前
記アキュムレータ９に流入する。該アキュムレータでは
気液分離したガス主流と油戻し５ａ〜５ｃの開度制御は
それぞれの前記室内熱交換器７ａ、７ｂ、および７Ｃの
人口、出口の温度差（Ｔ　ｈ　？　−−Ｔ　ｈ　？　ｃ
）等により冷媒のスーパーヒート量をできるだけ小さく
一定になるように制御装置１０を介して行うようになっ
ている。すなわち、それぞれの部屋の空調温度等の状況
に応じ蒸発しきれる限界冷媒量を流すように開度が制御
される。

この結果、熱交換器の最大能力を発揮できる状態となり
、効率のよい作動状態となる。また室外熱交換器３も余
剰冷媒はバイパス回路１６を介してアキュムレータ９に
貯めることになり、熱交換器の能力を最大にし、吐出圧
力の低い運転状態となり、入力の減少すなわち効率の良
い作動状態とすることができる。また室内温度が設定値
に達した場合は、前記制御装置１０より電動弁５ａに対
して全閉制御出力信号が出され、冷媒流は止められ、冷
却能力は停止されるが、室温が上昇した場合は再び電動
膨脹弁が開かれ冷媒を流して冷却する制御となっている
。このとき閉め切られた電動膨脹弁から室外熱交換器３
側系路の冷媒は室外熱交換器３に留まることなくバイパ
ス回路１６を通ってアキュムレータ９に貯えられるので
、従来のような受液器が不要となり、小形化、低コスト
化を図ることができる。

次に暖房時の動作について説明する。圧縮機」から吐出
された冷媒ガスは四方弁２、ガス側主管て室内熱交換器
７ａ＋７ｂ、および７Ｃで室内空気と熱交換して空気を
暖め凝縮液化し、電動膨脹弁５ａ、５ｂ、および５ｃに
よって減圧され、室外熱交換器３で外気と熱交換して蒸
発し、蒸発しきれない液分はアキュムレータ９で気液分
離され、さらに油戻し穴１０から吸引した油と液冷媒の
湿りガス混合流となって圧縮機１に吸入される。このと
き各前記電動膨脹弁の開度は各室内熱交換器の中間部に
取りつけたサーミスタＴｈａｎ　＋　Ｔｈｅｂおよび’
ｒｈｅｃ　と出口サーミスタＴｘａ　＋　Ｔｈｑｂおよ
びＴ　ｈ７ｃの温度差すなわちサブクール量を一定（ｉ
ｌ常５に程度）になるように制御される。この結果それ
ぞれの部屋の空調温度、風量等の状況に応じ凝縮しきれ
る限界冷媒量を流すことになり、効率のよい作動状態と
なる。この場合、室内ユニットまでの配管長さあるいは
高低差がそれぞれ異なっても凝縮できる最大量を流すよ
うに弁開度が調節されるため、偏った流れが生ずること
なく必要量流れ、分配の不均一の恐れがない状態となる
。

従って従来のような接続配管長さや高低差かの制限等が
なく、実用性が大幅に改善されることになる。また、こ
の時の室外側熱交換器３における蒸発圧力は圧縮ｍ１の
冷媒吸込量と各電動膨脹弁からの流入冷媒量とで定まり
、流入が多い場合は蒸発圧力が上昇し、蒸発能力が低下
し、室外側熱交換器３からは液戻り状態となり、液冷媒
はアキュムレータ９に留まることになる。その結果凝縮
器としての各室内熱交換器での一定サブクール量を保ち
、蒸発器としての室外熱交換器３ではアキュムレータ９
で気液分離し、圧縮４！ｉｌｌに吸込まれる程度の湿り
状態の有効冷媒量に自己制御されることになる。したが
って蒸発器を有効に作動させる効率のよい状態になるこ
とになり、しかも圧縮機１の加熱を防止することもでき
、信顛性の点でも望ましい作動を得ることができる。さ
らに、バイパス回路１６はその上流の主管１１が低圧と
なっており、流れはない。したがって室内ユニットの室
内熱交換器出口においてスーパーヒートしているガス冷
媒は戻りガス管での圧力損失や熱侵入による加熱等より
アキュムレータ入口では真のスーパーヒートは３０Ｋに
も大きくなるが、前記の適当な油戻し穴径により適度の
液冷媒も圧縮機に戻ることとなり、やや湿り冷媒となっ
て圧縮機に吸入されることになる。この為圧縮機および
その電動機の温度上昇も防げ効率向上と信頼性向上の運
転ができる。

このように圧縮機の効率向上、室外熱交換器（凝縮器）
の適度なサブクール量を保持することによる適度な吐出
圧力上昇の防止、室内熱交換器（蒸発器）の最大有効利
用をはかるとともに、それぞれの部屋の条件に合った冷
媒流量を制御することができ、効率が良く信頼性の高い
運転とすることができる。また暖房運転時は、それぞれ
の室内熱交換機の中間部の温度Ｔｂｏａ　＋　Ｔｂｏｂ
　＋　Ｔｈａｃ（凝縮温度）と出口温度Ｔｈ７ａ　＋　
Ｔｈ７ｂ　＋　Ｔｈ７Ｃの差すなわちサブクール量を一
定にするように電動膨脹弁の開度を制御する。この結果
室内熱交換器は凝縮器として最大能力を発揮することに
なるとともに、それぞれの部屋の条件に合った冷媒流量
制御装を行うことができることになる。この電動膨脹弁
を通過した低圧液冷媒は室外熱交換器で吸熱し蒸発する
が、蒸発しきれない場合はアキュムレータに液として貯
えられ、その時の適正封入量で作動することになり、効
率の良く信頼性の高い作動を実現することができる。ま
た室内ユニソを閉にすることによって制御することがで
き、この場合の余剰冷媒も従来のように受液器を設けな
くてもアキュムレー２に貯えることができるため、冷凍
サイクル構成は従来よりより簡素化され、小形化が可能
となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば冷房運転時、暖房運転時とも蒸発器、凝
縮器を有効に作動させる冷媒流量制御となり、効率の良
い冷凍サイクル運転を実現できる。

また、室外ユニットと室内ユニット間の接続配管長さに
相違があっても圧縮機吸込口での適度のスーパーヒート
量になることがなく、圧縮機の温度上昇を防止し、効率
の良い信頼性の高い運転を実現できる。また冷房時の受
液器、暖房時の受液器の別々のものを設ける必要がなく
、簡素な冷凍サイクル構成となり小形化、底コスト化が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す配管系統図である。 ■・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室外熱交換
器、４・・・キャピラリーチューブ、５ａ、　　　５ｂ
、５ｃ９・・・アキュムレータ、１０・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、アキュムレータ等
   からなる１台の室外ユニットと、該室外ユニットの主管
   を分岐した複数の支管中にそれぞれ正逆可能な電動膨脹
   弁を設け、ガス側主管を分岐した複数のガス側支管中に
   それぞれ電磁弁を設け、前記複数の支管のそれぞれに熱
   交換器を接続した複数台の室内ユニットからなる多室冷
   暖房装置において、前記室外熱交換器と電動膨脹弁との
   間の暖房時液側冷房時ガス側となる前記主管とアキュム
   レータとの間に減圧装置を介したバイパス管路を設ける
   とともに、前記各室内ユニットの熱交換器の中間部と出
   入口部に温度検知器を設け、冷房時は前記熱交換器の出
   入口温度を検出し、暖房時は出口温度と前記中間部の温
   度を検出したデータを入力してそれぞれの温度差を算出
   し、その結果による信号を前記電動膨脹弁に与えて開度
   制御する制御装置とを設けたことを特徴とする多室空調
   装置。