JPS6317968Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、多室型空気調和機における冷凍サイ
クル構造の改良に関する。

従来の技術 従来、２つの圧縮機あるいは冷房能力を２段階
に切換えて使用できるいわゆる極数変換型圧縮機
を１つの冷凍サイクルに組込んだ多室型空気調和
機においては、減圧装置として温度式自動膨張弁
をその室数だけ冷凍サイクルに設けていた。

考案が解決しようとする問題点 しかし、各室内ユニツトに内部均圧式自動膨張
弁を設ければ非常に高価となるばかりでなく、膨
張弁出口の冷媒音が大きくなるという欠点があつ
た。

また室外熱交換器出口に１個の外部均圧式自動
膨張弁を設ければ、負荷変動に対する追従性が悪
く、さらに膨張弁出口の二相流を各室へ分配する
ことになるため、デイストリビユータの設計が非
常に困難になる欠点を有していた。

さらに、かかる従来の構成は、室外熱交換器が
単一であるため、空調運転室数が一つの場合は、
余剰冷媒が発生し、必要以上の冷媒量を循環させ
ることになり、種々の不都合が発生していた。

すなわち、圧縮機の起動時から冷凍サイクルが
安定するまでは、圧縮機に相当の負担がかかつて
おり、その安定に相当の時間を要し、その間十分
な空調能力が得られず、また圧縮機に負担がかか
ることから圧縮機の寿命にも悪影響を与えるもの
であつた。

これらの対策として(1)アキユムレータを大きく
する。(2)運転していない室内熱交換器を余剰冷媒
溜め容器に利用することが考えられるが、前者は
機器が大形化する問題があり、また後者は空調し
ていない室内に冷媒が流れることから冷媒流通音
が発生し、居住者に不快感を与えることになる。
加えて室内熱交換器へ流れる冷媒はガス状である
ため、余剰分を溜める時間が長くかかり、やはり
その間冷凍サイクルが安定せず、圧縮機に余分な
負担をかけることになる。

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、安価でか
つ多室型空気調和機として適切な冷凍サイクル構
造を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本考案は、総合能
力を２段階に切換えて運転可能な並列に接続され
た第１、第２の圧縮機と、この各圧縮機に対応し
て設けられた第１室外熱交換器、第２室外熱交換
器および各室に配設された３つ以上の室内熱交換
器を一つの冷凍サイクルに構成し、前記それぞれ
の室内熱交換器に各室専用の減圧キヤピラリチユ
ーブを接続した冷凍サイクルにおいて、前記第２
室外熱交換器を２分割し、逆止弁を介して直列に
接続するとともに、前記各室専用の減圧キヤピラ
リチユーブの冷媒流入側に、前記各室専用の減圧
キヤピラリチユーブのいずれよりも大きな冷媒流
量を有する１つの補助キヤピラリチユーブを設
け、この補助キヤピラリチユーブと並列に前記室
内熱交換器のすべてに冷媒が流れている時に閉と
なる二方弁を具備したバイパス回路を設けたもの
である。

作 用 かかる構成とすることにより、最大負荷時すな
わち室内熱交換器のすべてに冷媒を流している場
合の適正減圧度合が高価な膨張弁を使用すること
なく安価に実現でき、また運転室内数の変動にと
もなう余剰冷媒を短時間で第２室外熱交換器へ溜
めることができるため、冷凍サイクルの安定化を
短時間ではかることができる。

実施例 以下、本考案をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。

まず第１図により冷凍サイクル構造について説
明する。

同図において、１は第１圧縮機で、第１室外熱
交換器２に接続されている。３は第１圧力開放弁
で、前記第１圧縮機１の停止時に開となり、第１
圧縮機１の高低圧間の圧力をバランスさせる。４
は第２圧縮機で、第２室外熱交換器５に接続され
ている。前記第２室外熱交換器５は冷媒回路的に
逆止弁６にて２分割されており、この逆止弁６
は、第１圧縮機１の運転中高圧圧力が第２圧縮機
４の高圧側にかからないようにしている。ここで
第１圧縮機１および第２圧縮機２は各々1.5HPの
能力を有している。７は第２圧力開放弁で、前記
第２圧縮機４の停止時に開となる。８，９，１０
はそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ各室専用に流量決定された
キヤピラリチユーブで、各Ａ，Ｂ，Ｃ室の運転時
に開となる二方弁１１，１２，１３と直列に接続
されている。１４は前記キヤピラリチユーブ８，
９，１０からなる並列回路と直列接続された補助
キヤピラリチユーブで、二方弁１５が並列に接続
されている。ここで、前記補助キヤピラリチユー
ブ１４の流量は、前記各キヤピラリチユーブ８，
９，１０と比較して大きく設定されている。１６
は各室Ａ，Ｂ，Ｃへの配管接続を可能とするため
の接続具である。１７，１８，１９はそれぞれ前
記Ａ，Ｂ，Ｃ室に対応した熱交換器で、Ａ，Ｂ室
はそれぞれ1.5HPの能力を、またＣ室は2.5HPの
能力を持つている。２０はアキユムレータであ
る。

次に、第２図により制御回路を説明する。同図
において、SWA，SWB，SWCはそれぞれＡ，
Ｂ，Ｃ各室に対応した操作用スイツチ、FMA，
FMB，FMCはそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ各室に対応し
た室内フアンモータ、THA，THB，THCはそ
れぞれＡ，Ｂ，Ｃ各室に対応したサーモスタツ
ト、で、Ａ，Ｂ，Ｃ各室の室温を検出し、ON，
OFFする。RA，RB，RCはそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ
各室に対応したリレーコイルで、それぞれに２個
のａ接点と１個のｂ接点を有している。リレーコ
イルRAのａ接点はCA１，CA２、ｂ接点はCA
３，コイルRBのａ接点はCB１，CB２、ｂ接点
はCB３，コイルRCのａ接点はCC１，CC２、ｂ
接点はCC３である。

VA，VB，VCは、Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれの室へ
の冷媒流通を制御する二方弁コイルで、第１図の
二方弁１１，１２，１３に対応している。VPは
第１図の二方弁１５に対応する二方弁コイルで、
Ａ室、Ｂ室、Ｃ室の３室同時運転時において
OFFするように構成している。VS１およびVS２
は、第１図の二方弁３と７に対応する二方弁コイ
ルである。RS１，RS２はそれぞれ第１圧縮機１
および第２圧縮機４の補助コイル電圧を検出して
起動および停止を確認するリレーで、接点CS１，
CS２を有している。Ｒは第２圧縮機４を制御す
る接点CRを具備したリレーコイル、FMOは室外
フアンモータで、第１圧縮機１と連動して制御さ
れる。

以上の構成における空気調和機の運転モードは
第３図のとおりである。

次に各運転モードにおける動作を第１図および
第２図を合せて説明する。

まず1.5HPの室内ユニツト１台のみが運転され
た状態の説明をする。Ａ室の運転スイツチSWA
が投入されると、フアンモータFMAが運転をし、
同時にリレーRAおよびＡ室用二方弁VAがON
し、第１圧縮機１が運転を開始する。第１圧縮機
１の始動は補助コイル電圧を検知するリレーRS
１により検出され、接点CS１のNC接点を開き
NO接点を閉じ二方弁コイルVS１がOFFされ、
第１圧力開放弁３が閉じる。

この状態において、第１圧縮機１より吐出され
た冷媒ガスは、第１室外熱交換器２、二方弁１
５、Ａ室用二方弁１１、Ａ室用キヤピラリチユー
ブ８、室内熱交換器１７、アキユムレータ２０と
循環され、Ａ室の冷房運転を構成する。

また、この時の最適冷凍サイクルを構成するた
めの余剰冷媒は、第１室外熱交換器２から液状と
なつて流出し、第２室外熱交換器２へ流入し、こ
こに溜められる。その結果、Ａ室のみの運転時に
おいては、適正な冷媒量が循環することになり、
過剰冷媒の循環による圧縮機の液圧縮が防止され
る。

以上の制御は、Ｂ室のみの運転においても同様
の運転動作を構成するため、説明を省略する。

次にＡ室とＢ室が同時に運転された場合を説明
する。

上述の動作に加えてＢ室運転スイツチSWBが
投入されると、Ｂ室フアンモータFMBが運転を
し、同時にリレーRBおよびＢ室用二方弁VBが
作動する。ここで第１圧縮機１がすでに運転して
いること、およびリレーRS１のNC接点が開き、
NO接点が閉じ、さらにリレーRA，RBが作動し
て各ａ接点CA１，CB１が閉じているため、リレ
ーＲがON動作し、第２圧縮機４があわせて運転
される。第２圧縮機の始動は、同じくリレーRS
２により検出され二方弁コイルVS２をOFF動作
し、第２圧力開放弁７を閉じる。

したがつて、上述の状態において、第１、第２
の各圧縮機１，４より吐出された冷媒ガスは、各
室外熱交換器２，５，５を流れて合流し、二方弁
１５を経て、Ａ室用としては二方弁１１、キヤピ
ラリチユーブ８、室内熱交換器１７、アキユムレ
ータ２０と流れ、またＢ室用としては二方弁１
２、キヤピラリチユーブ９、室内熱交換器１８、
アキユムレータ２０と流れ、再び合流して各圧縮
機１，４へ分流し、以下このサイクルを繰返して
Ａ，Ｂ室の冷房を行う。

またＣ室のみの運転の場合は、同様に運転スイ
ツチSWCが投入され、フアンモータFMC、リレ
ーRC、二方弁コイルVCへそれぞれ通電し、これ
によりまずａ接点CC２が閉じ、第１圧縮機１お
よびフアンモータFMOが通電される。これによ
り、接点CS１がNO側へ作動し、リレーコイルＲ
へ通電させ、リレー接点CRを介して第２圧縮機
２も運転される。このとき、二方弁コイルVS１，
VS２はそれぞれOFFとなつているため、第１、
第２圧力開放弁７はそれぞれ閉じている。

したがつて、Ｃ室のみの運転の場合は、第１、
第２の各圧縮機１，４から吐出された冷媒は各室
外熱交換器２，５，５を流れて合流し、二方弁１
５を経て、二方弁１３、キヤピラリチユーブ１
０、交換器１９、アキユムレータ２０と流れ、再
び各圧縮機１，４へ分流し、以下このサイクルを
繰返してＣ室の冷房を行う。

また、Ａ室およびＣ室の同時運転においても上
述の各室に対応した動作が総合されて同様の運転
を行い、冷媒は第１および第２圧縮機１，４、二
方弁１５、Ａ室およびＣ室用の各二方弁１１，１
３、Ａ室およびＣ室用のキヤピラリチユーブ８，
１０、Ａ室およびＣ室の各熱交換器１７，１９、
アキユムレータ２０と流れ、再び各圧縮機１，４
へ分流する。

そしてさらにＢ室をも加えて運転すると、補助
キヤピラリチユーブ１４に並設された二方弁１５
のコイルVPがOFF動作し、二方弁１５が閉じ
る。

したがつて圧縮機１，４からの冷媒は、第１お
よび第２圧縮機１，４、第１と第２の室外熱交換
器２，５，５を経て補助キヤピラリチユーブ１４
を通り、ここで一度減圧されてからＡ室、Ｂ室お
よびＣ室の各二方弁１１，１２，１３へ分流し、
このＡ室、Ｂ室およびＣ室用の各キヤピラリチユ
ーブ８，９，１０により再度減圧されてから、Ａ
室、Ｂ室およびＣ室の各熱交換器１７，１８，１
９に流入し、アキユムレータ２０を経て循環され
る。

したがつて、室内負荷の合計が、1.5HP（Ａ室）
＋1.5HP（Ｂ室）＋2.5HP（Ｃ室）＝5.5HPとなつて
も低圧圧力は大きく上昇することがなく、Ａ，
Ｂ，C3室同時運転が可能となる。

なお、本実施例においては、２つの圧縮機を１
つの冷凍サイクルに組込んだ場合について説明し
たが、２極と４極の切換えというようにモータの
極数を切換えて圧縮機容量の可変を行う極数切換
え可能な圧縮機を用いた多室型空気調和機にも同
様に実施できる。

上記実施例より明らかなように、本考案におけ
る多室型空気調和機の冷凍サイクル構造は、３室
以上に分岐した各室用減圧キヤピラリチユーブの
入口側に、前記いずれのキヤピラリチユーブより
も流量が大きい補助キヤピラリチユーブを設け、
このキヤピラリチユーブと並列に二方弁を具備し
たバイパス回路を設けたもので、減圧構造として
安価なキヤピラリチユーブの使用ができる。しか
もキヤピラリチユーブが室外ユニツトに設けられ
ているため、冷媒音の静かな運転が行え、また全
室が運転されるといつたような最高負荷時におい
ても低圧圧力が大きく上昇することもない。

さらに、運転室数が少ない場合に発生する余剰
冷媒は、運転されていない第２圧縮機と接続され
た第２室外熱交換器に溜める構成としているた
め、高圧の液冷媒を溜めることになる。したがつ
て短時間に余剰冷媒を溜めることができ、冷凍サ
イクルの早期安定化をはかり、圧縮機にかける余
分な負担を排除して圧縮機の長寿命化をはかるこ
とができる。また余剰冷媒溜めを室外で行うた
め、その際に発生する冷媒音も室内へ伝えること
がなく、快適性の向上がはかれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における多室型空気
調和機冷凍のサイクル図、第２図は同空気調和機
の電気系統図、第３図は同空気調和機における圧
縮機の運転状態を示すモード表である。 １……第１圧縮機、２……第１室外熱交換器、
３……第１圧力開放弁、４……第２圧縮機、５…
…第２室外熱交換器、８，９，１０……キヤピラ
リチユーブ、１４……補助キヤピラリチユーブ、
１７，１８，１９……室内熱交換器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 総合能力を２段階に切換えて運転可能な並列に
   接続された第１、第２の圧縮機と、この各圧縮機
   に対応して設けられた第１室外熱交換器、第２室
   外熱交換器および各室に配設された３つ以上の室
   内熱交換器を一つの冷凍サイクルに構成し、前記
   それぞれの室内熱交換器に各室専用の減圧キヤピ
   ラリチユーブを接続した冷凍サイクルにおいて、
   前記第２室外熱交換器を２分割し、逆止弁を介し
   て直列に接続するとともに、前記各室専用の減圧
   キヤピラリチユーブの冷媒流入側に、前記各室専
   用の減圧キヤピラリチユーブのいずれよりも大き
   な冷媒流量を有する１つの補助キヤピラリチユー
   ブを設け、この補助キヤピラリチユーブと並列に
   前記室内熱交換器のすべてに冷媒が流れている時
   に閉となる二方弁を具備したバイパス回路を設け
   た多室型空気調和機の冷凍サイクル構造。