WO2013118174A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2013118174A1
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pipe
outdoor unit
outdoor
unit
refrigerant
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PCT/JP2012/000848
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内藤　宏治
康孝 吉田
浦田　和幹
博之 川口
古田　裕貴
和彦 谷
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日立アプライアンス株式会社
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Priority to JP2013557232A priority patent/JP5581457B2/ja
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Priority to US14/377,419 priority patent/US9618218B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/26—Refrigerant piping
    • F24F1/32—Refrigerant piping for connecting the separate outdoor units to indoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/26—Refrigerant piping
    • F24F1/28—Refrigerant piping for connecting several separate outdoor units

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner, and more particularly to a multi-type air conditioner including a plurality of outdoor units.
  • Patent Document 1 Although a case where a plurality of outdoor units are connected is disclosed, there is no disclosure about the above-described bias in the supply of refrigerating machine oil. In order to prevent this uneven supply of refrigerating machine oil to the outdoor unit, it may be possible to supply oil evenly by providing a separate oil leveling pipe. And disadvantages such as increased manufacturing costs for outdoor unit oil equalization circuit configuration.
  • the present invention is to improve the reliability of an air conditioner including a plurality of outdoor units by supplying necessary refrigeration oil to all the outdoor units through a refrigerant pipe with an inexpensive configuration. It aims at providing the air conditioner which can be performed.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems.
  • a plurality of indoor units and four outdoor units connected to the plurality of indoor units through refrigerant piping are provided.
  • one first refrigerant pipe from the plurality of indoor units is branched into two second refrigerant pipes, and each of the two second refrigerant pipes is two third refrigerant pipes.
  • the four third refrigerant pipes are connected to the four outdoor units, respectively.
  • FIG. 1 is an example of a piping construction diagram of an air conditioner.
  • This air conditioner is composed of four outdoor units, and there is one gas pipe and one liquid pipe each heading to the indoor unit.
  • the number of pipes is one, but the object of this embodiment is a gas pipe, and the figure of the liquid pipe is omitted.
  • the outdoor units are referred to as No. 1, No. 1, No. 2, No. 3, No. 3, and No. 4 in order from the indoor unit side.
  • the first branch pipe 31 branches into two, one end is connected from the outdoor unit connection pipe 21 to the first unit 1, and the other end is connected to the first connection pipe 17.
  • the first connection pipe 17 is branched into two by a second branch pipe 32, one end is connected to the second machine 2 from the outdoor unit connection pipe 22, and the other end is connected to the second connection pipe 18.
  • the second connection pipe 18 is branched into two at the third branch pipe 33, one end is connected from the outdoor unit connection pipe 23 to the No. 3 machine 3, and the other end is connected from the outdoor unit connection pipe 24 to the No. 4 machine 4.
  • line branching such piping construction is called line branching.
  • the number of branch pipes that pass from the gas pipe 11 to the outdoor unit differs depending on the outdoor unit number and passes through 1 to 3 pipes.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the amount of oil circulation to each outdoor unit in the case of the line branch in FIG.
  • refrigerant gas and oil flowing out of the outdoor unit circulate, and flow from the indoor unit toward the outdoor unit during cooling operation.
  • a part of the oil in the pipe flows in a mist form, but the rest flows in a liquid film form along the pipe wall, so the oil in the branch pipe part is not only the refrigerant flow but also the shape and gradient of the branch pipe.
  • the oil distribution is biased because it is also affected by such factors.
  • the oil distribution ratio when flowing from the branch pipe section to the two pipes is 7: 3 as an example, and the number of outdoor units is 7 on the small side and 3 on the large side It will be explained as a thing.
  • the actual oil distribution ratio and the direction of the bias are uncertain, and the numerical value is merely an example.
  • the oil circulation amount 0.30 in the first connection pipe 17 is distributed to the outdoor unit connection pipe 22 (No. 2 unit 2 side) as 0.21 and 0.09 to the second connection pipe 18.
  • the amount of oil circulation 0.09 in the second connection pipe 18 is distributed to the outdoor unit connection pipe 23 (No. 3 unit 3 side) as 0.06 and to the outdoor unit connection pipe 24 (No. 4 unit 4 side) as 0.03. .
  • the oil circulation amount for the terminal No. 4 machine 4 is extremely reduced to 0.03. If the amount of oil circulation is extremely small, there is a risk that the oil required for lubrication of the compressor mounted in the outdoor unit (No. 4 machine 4) may be insufficient, which may cause compressor lubrication failure or failure. In order to prevent this, it may be possible to install separate oil equalization pipes between the outdoor units, thereby achieving oil leveling. However, doing so has disadvantages such as an increase in the number of on-site installations and an increase in manufacturing costs for the configuration of the oil equalization circuit in the outdoor unit. There is.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the piping construction diagram of the present embodiment.
  • This air conditioner is composed of four outdoor units as in FIG. 1, and each has one gas pipe and one liquid pipe to the indoor unit. is there. Further, in the same drawing as FIG. 1, only the gas pipe is shown, and the liquid pipe is omitted.
  • the first branch pipe 31 is branched into two and connected to the first connection pipe 15 and the first connection pipe 16.
  • the first connection pipe 15 is bifurcated by a second branch pipe 32, one end is connected to the first unit 1 from the outdoor unit connection pipe 21, and the other end is connected to the second unit 2 from the outdoor unit connection pipe 22.
  • the first connection pipe 16 is branched into two by the third branch pipe 33, one end is connected from the outdoor unit connection pipe 23 to the No. 3 machine 3, and the other end is connected from the outdoor unit connection pipe 24 to the No. 4 machine 4.
  • Such piping construction is called a tournament branch here.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the oil circulation amount for each outdoor unit in FIG.
  • refrigerant gas and oil flowing out of the outdoor unit circulate, and flow from the indoor unit toward the outdoor unit during cooling operation.
  • a part of the oil in the pipe flows in a mist form, but the rest flows in a liquid film form along the pipe wall, so the oil in the branch pipe part is not only the refrigerant flow but also the shape of the branch pipe, the gradient, etc. This also affects the oil distribution.
  • the oil distribution ratio is set to 7: 3 as in FIG. 2, and the branch pipe portion is biased to 7 on the side where the number of outdoor units is small and 3 on the large side.
  • the actual oil distribution ratio and the direction of the bias are uncertain, and the numerical value is merely an example.
  • the liquid piping As for the liquid piping, it flows toward the outdoor unit during heating, but it does not become the refrigerant gas and oil film as in the gas piping, but the liquid is mixed or melted, so the ratio is almost equal to the refrigerant circulation rate.
  • the tournament branch described in the figure is not necessarily required. However, since the branch pipes of the gas pipe and the liquid pipe are installed at substantially the same position during construction, the construction may be the same as that of the gas pipe. Furthermore, in an air conditioner in which the indoor unit is operated simultaneously with cooling and heating, a high and low pressure gas pipe is installed separately from the gas pipe. In the case of flowing toward the outdoor unit, a tournament branch is necessary as in FIG.
  • the amount of oil circulation in the gas pipe 11 is 1, 0.70 is distributed to the first connection pipe 15 and 0.30 is distributed to the first connection pipe 16.
  • the oil circulation amount 0.70 in the first connection pipe 15 is distributed 0.47 to the outdoor unit connection pipe 21 (No. 1 unit 1 side) and 0.21 to the outdoor unit connection pipe 22 (No. 2 unit 2 side).
  • the oil circulation amount 0.30 in the first connection pipe 16 is distributed to the outdoor unit connection pipe 23 (No. 3 unit 3 side) as 0.21 and to the outdoor unit connection pipe 24 (No. 4 unit 4 side) as 0.09. .
  • the outdoor unit connection pipe 24 (No. 4 unit 4 side) in FIG. 3 and the second connection pipe 18 in FIG. 1 have two branch pipes from the gas pipe to the outdoor unit, so the oil circulation amount is equal.
  • the outdoor unit connection pipe 24 (No. 4 unit 4 side) in FIG. 1 has three branch pipes from the gas pipe to the outdoor unit, so it can be said that the amount of oil circulation is low.
  • the liquid piping it flows toward the outdoor unit during heating, but it does not become the refrigerant gas and oil film as in the gas piping, but the liquid is mixed or melted, so the ratio is almost equal to the refrigerant circulation rate.
  • the tournament branch described in the figure is not necessarily required.
  • the construction may be the same as that of the gas pipe.
  • a high and low pressure gas pipe is installed separately from the gas pipe. In the case of flowing toward the outdoor unit, a tournament branch is necessary as in FIG.
  • the air conditioner of FIG. 3 includes a plurality of indoor units (not shown) and four outdoor units (No. 1, Unit 2 and Unit 2) connected to the plurality of indoor units via refrigerant piping. No. 3, No. 3, No. 4 and No. 4), and one first refrigerant pipe (gas pipe 11) from a plurality of indoor units becomes two second refrigerant pipes (first connection pipes 15, 16).
  • the two second refrigerant pipes (first connection pipes 15, 16) are branched into two third refrigerant pipes (outdoor unit connection pipes 21, 22, 23, 24), respectively.
  • the third refrigerant pipes (outdoor unit connection pipes 21, 22, 23, 24) are connected to four outdoor units (No. 1, No. 2, No. 2, No. 3, No. 3, No. 4), respectively.
  • the tournament branch of this embodiment According to the above, even when four outdoor units are connected, the necessary oil circulation amount can be supplied to the end outdoor unit, so that the compressor can be prevented from malfunctioning and the reliability of the air conditioner can be improved.
  • connection pipes of the outdoor unit are installed side by side in the space on the front or back of the outdoor unit so that each pipe has the same height, if the connection pipes cross, the pipes must have a height difference. It takes time and is not desirable. As shown in FIG. 3, the two second refrigerant pipes (first connection pipes 15, 16) and the four third refrigerant pipes (outdoor unit connection pipes 21, 22, 23, 24) do not cross each other. Since it is connected to the outdoor unit, it is not necessary to provide a height difference between the pipes, and it is possible to reduce labor during construction.
  • FIGS. 5 to 7 are construction examples in which connecting pipes intersect.
  • the line of the connection piping constructed in parallel with the installation of the outdoor unit in the figure is described in consideration of the distance between the outdoor unit and the piping.
  • FIG. 5 is a construction example in which the connection pipes intersect, and the outdoor unit connection pipe 21 and the outdoor unit connection pipe 22 intersect with the first connection pipe 15.
  • it is necessary to make the first connection pipe 15 low or make the outdoor unit connection pipe 21 and the outdoor unit connection pipe 22 high to cross each other.
  • This is not the connection of the first connection pipe 15 and the third branch pipe 33, the first connection pipe 16 and the second branch pipe 32, but the first connection pipe 15 and the second branch pipe 32, the first connection as shown in FIG. This can be improved by connecting the pipe 16 and the third branch pipe 33.
  • FIG. 6 shows a construction example in which the connecting pipes intersect, with the outdoor unit connecting pipe 22 intersecting the outdoor unit connecting pipe 21 and the outdoor unit connecting pipe 24 intersecting the outdoor unit connecting pipe 23.
  • This is not the connection of the outdoor connection pipe 22 and the first unit 1, the outdoor connection pipe 21 and the second unit 2, the outdoor connection pipe 24 and the third unit 3, and the outdoor connection pipe 23 and the fourth unit 4, but the outdoor connection as shown in FIG. It can be improved by connecting the pipe 21 and the first machine 1, the outdoor connection pipe 22 and the second machine 2, the outdoor connection pipe 23 and the third machine 3, and the outdoor connection pipe 24 and the fourth machine 4.
  • FIG. 7 is a construction example in which the connection pipes intersect, and the outdoor unit connection pipes 21 and 22 intersect with the outdoor unit connection pipes 23 and 24.
  • the four outdoor units are the first outdoor unit (No. 1 unit 1), the second outdoor unit (No. 2 unit 2), the third outdoor unit (No. 3 unit 3), and the fourth outdoor unit (No. 4 unit 4).
  • the outdoor unit connection pipe is connected to each outdoor unit as shown in FIG. 7, and the third branch pipe 33 and the second branch pipe 32 are connected to the outdoor unit (units 1 and 2). 2, No. 3, No. 4, No. 4, and 4) are located on the near side of the first outdoor unit (No. 1 unit).
  • the third branch pipe 33 and the second branch pipe 32 are actually large, and there are cases where it is desired to secure the front space (or rear space) of the outdoor unit during construction. Therefore, by arranging the third branch pipe 33 and the second branch pipe 32 as shown in FIG. 7, this front space can be secured.
  • the outdoor unit connection pipes intersect each other as described above, but the second branch pipe 32 and the third machine 3, the fourth machine 4, the third branch pipe 33 and the first machine 1, the second machine 2, and so on. Instead of connection, the second branch pipe 32 and Unit 1 and Unit 2 and Unit 2, and the third branch pipe 33 and Unit 3 and Unit 4 and Unit 4 are connected as shown in FIG. Is possible.
  • the refrigerant pipe before branching is made of a thicker pipe than the refrigerant pipe after being branched by the branch pipe.
  • coolant piping (1st connection piping 15 and 16) is comprised by piping thicker than the 3rd refrigerant
  • coolant piping (outdoor unit connection piping 21, 22, 23, 24).
  • the gas pipe 11 is made of a pipe that is thicker than the second refrigerant pipe (the first connection pipes 15 and 16).
  • the second refrigerant pipe the first connection pipes 15 and 16.
  • coolant piping (1st connection piping 15, 16) is comprised by piping shorter than 3rd refrigerant
  • coolant piping (outdoor unit connection piping 21, 22, 23, 24), and is thick piping. Since this is more expensive, it is possible to reduce the cost of piping than the configuration of FIG.
  • FIG. 8 is a construction diagram regarding the arrangement of the outdoor units installed so that the outdoor unit capacity increases in the order closer to the indoor unit side.
  • the outdoor unit basic unit is divided into three types: large, medium, and small for each capacity.
  • the large capacity is Unit 1; the outdoor unit capacity is Medium 2; the outdoor unit capacity is small; Units 3 and 4; To do.
  • the pipe diameter of the connection pipe changes according to the capacity of the outdoor unit connected to the pipe. For example, since all four outdoor units are connected to the gas pipe 11, it is necessary to increase the pipe diameter in order not to increase the pipe pressure loss. Further, when the pipe diameters of the first connection pipe 15 and the first connection pipe 16 are compared, the first connection pipe 15 has two outdoor unit small and the first connection pipe 15 has two outdoor unit small, The pipe diameter of the one connection pipe 15 is increased.
  • the pipe length of the first connection pipe 15 is shorter than that of the first connection pipe 16 when the pipes do not intersect. That is, it can be said that there is a merit in terms of workability and the cost of the pipe material because a pipe having a large pipe diameter can be constructed shortly.
  • the gas pipe 11, the first connection pipe 15, and the first connection pipe 16 in FIGS. 8 to 10 represent the magnitude of the pipe diameter by changing the thickness of the pipe in a simulated manner. When the pipe diameters in FIG. 8 are compared, gas pipe 11> first connection pipe 15> first connection pipe 16 is established.
  • FIG. 9 is a construction diagram related to the arrangement of the outdoor units installed so that the capacity of the outdoor unit becomes smaller in the order closer to the indoor unit side. It is assumed that the outdoor unit capacity is small for Unit 1 and Unit 2 and 2, the outdoor unit capacity is medium for Unit 3 and the outdoor unit capacity is large for Unit 4. Further, when the pipe diameters of the first connection pipe 15 and the first connection pipe 16 are compared, the first connection pipe 16 is a combination of the outdoor unit large and the middle, and the first connection pipe 15 is two small outdoor units. The pipe diameter of the one connection pipe 16 is increased. Here, the pipe length is longer in the first connection pipe 16 than in the first connection pipe 15, and the pipe having a larger pipe diameter is constructed longer than the construction in FIG. This is a disadvantage.
  • Fig. 10 is a construction diagram regarding the arrangement of outdoor units, in which the outdoor unit capacity is alternately installed in order of increasing proximity to the indoor unit side.
  • the small outdoor unit capacity is No. 1 unit 1, No. 4 unit 4, the outdoor unit capacity is medium No. 3 unit 3, and the outdoor unit capacity is large No. 2 unit 2.
  • the first connection pipe 16 is a combination of the outdoor unit large and small, whereas the first connection pipe 15 is small and large in the outdoor unit. It can be said that there is not much difference between the pipe diameters of the one connection pipe 15 and the first connection pipe 16.
  • the first connection pipe 16 of FIG. 8 and the first connection pipe 16 of FIG. 10 the first connection pipe 16 of FIG.
  • the first connection pipe 15 in FIG. 8 and the first connection pipe 15 in FIG. 10 the first connection pipe 15 in FIG. Since the length is long, the pipe having a large pipe diameter is generally constructed longer than the construction shown in FIG. 8, which is disadvantageous in terms of workability and the cost of the connecting piping material.

Abstract

　複数台の室外機を備えた空気調和機において、安価な構成で冷媒配管を介して必要な冷凍機油が全ての室外機へ供給されるようにし、信頼性向上を図ることができる空気調和機を提供する。　複数の室内機と、該複数の室内機と冷媒配管を介して接続される４台の室外機と、を備えた空気調和機において、前記複数の室内機からの１本の第１冷媒配管が２本の第２冷媒配管に分岐され、該２本の第２冷媒配管がそれぞれ２本の第３冷媒配管に分岐され、これら４本の第３冷媒配管がそれぞれ前記４台の室外機に接続される。

Description

空気調和機
　本発明は、空気調和機に関し、特に複数台の室外機を備えたマルチ型空気調和機に関する。
　本発明の背景技術としては、特許文献１に示すように複数の室外機が接続されるマルチ型空気調和機があり、この特許文献１においては、２台の室外機がそれぞれ複数台の室内機と冷媒配管を介して接続されるマルチ型空気調和機が示されている。
特開２００８－１２８４９８号公報
　近年、施工配管集約による工費削減などにより、マルチ型空気調和機において大容量化のニーズが高まっており、大容量の空気調和機としては基本ユニットとなる室外機を現地で複数台接続するのが一般的である。ここで、空気調和機の室外機と室内機を接続する冷媒配管には冷媒以外に冷凍機油も流れており、特に冷房運転時のガス冷媒配管の分岐部では油が偏る場合がある。
　空気調和機の大容量化に対応するため、たとえば４台以上の室外機を接続し、これらの室外機と室内機とを冷媒配管で接続して用いる場合、室内機と接続される１本のガス配管を上記４台の室外機に接続する必要があるが、この接続方法によっては、室外機への冷凍機油の供給に偏りが生じる場合がある。そして特に冷凍機油の供給が特に少なくなった室外機においては、搭載された圧縮機の潤滑に必要な油が不足するために、圧縮機の潤滑不良や故障を起こす原因ともなり得る。
　上記特許文献１においては、複数台の室外機を接続した場合について開示されているものの、上記した冷凍機油の供給の偏りについては何ら開示されていない。なお、この室外機への冷凍機油の供給の偏りを防止するために、別途、均油管などを設けることで均等に供給されるようにすることも考えられるが、現地での施工時の工数増や室外機均油回路構成のための製造コスト増などのデメリットがある。
　そこで本発明は、複数台の室外機を備えた空気調和機において、安価な構成で冷媒配管を介して必要な冷凍機油が全ての室外機へ供給されるようにし、信頼性向上を図ることができる空気調和機を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の室内機と、該複数の室内機と冷媒配管を介して接続される４台の室外機と、を備えた空気調和機において、前記複数の室内機からの１本の第１冷媒配管が２本の第２冷媒配管に分岐され、該２本の第２冷媒配管がそれぞれ２本の第３冷媒配管に分岐され、これら４本の第３冷媒配管がそれぞれ前記４台の室外機に接続されることを特徴とする。
　本発明によれば、複数台の室外機のマルチ型空調機にて、冷房運転時の末端室外機への油循環量を必要な量確保することが可能となる。　
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
室外機毎に油循環量が偏る虞のある配管施工図例を説明するための図である。 室外機毎に偏った油循環量の例を示す図である。 実施例の配管施工図を示す。 図３の配管施工図による室外機毎の油循環量の例を示す。 接続配管が交差する配管施工図の例を示す。 接続配管が交差する配管施工図の例を示す。 分岐管を室外機の手前方向（室内機側）に配置した配管施工図の例を示す。 室外機容量が大きい順に設置した施工図を示す。 室外機容量が小さい順に設置した施工図を示す。 室外機容量が大小交互に設置した施工図を示す。
　以下、本発明の空気調和機の実施の形態について図を参照して説明する。
　まず、複数の室外機を備えたマルチ型空気調和機について、室内機と４台の室外機との接続方法について説明する。　
　図１は空気調和機の配管施工図の一例である。この空気調和機は室外機４台で構成され、室内機へ向かうガス配管、液配管はそれぞれ１本である。なお、図では配管が１本となっているが、本実施例の対象はガス配管であり、液配管の図は省略する。室外機は室内機側に近い順に１号機１、２号機２、３号機３、４号機４と呼ぶ。ガス配管１１を４台の室外機に接続するため、第一分岐管３１で２分岐し、一端は室外機接続配管２１から１号機１へ繋がり、他端は第一接続配管１７に繋がる。第一接続配管１７は第二分岐管３２で２分岐し、一端は室外機接続配管２２から２号機２へ繋がり、他端は第二接続配管１８に繋がる。第二接続配管１８は第三分岐管３３で２分岐し、一端は室外機接続配管２３から３号機３へ繋がり、他端は室外機接続配管２４から４号機４に繋がる。ここではこのような配管施工をライン分岐と呼ぶことにする。このライン分岐ではガス配管１１から室外機に至るまでに経由する分岐管の数は室外機号機により異なり１～３本経由する。
　図２は図１のライン分岐の場合に各室外機への油循環量を説明するための図である。ガス配管では冷媒ガスと室外機から流出した油が循環し、冷房運転時は室内機から室外機に向けて流れる。ここで、配管内の油の一部はミスト状に流れるが、残りは管壁を伝って液膜状に流れるため、分岐管部での油は冷媒の流れだけではなく分岐管の形状、勾配などにも影響を受けるため油分配に偏りが生じる。冷房運転時の室外ガス接続配管において、分岐管部から２本の配管へ流れたときの油の分配比率を例として７：３とし、室外号機数が小さい側に７、大きい側に３と偏るものとして説明する。現実の油分配比率、偏りの方向は不確定であり、数値は単なる一例である。ガス配管１１での油循環量を１とすると、まず第１分岐管３１において、室外機接続配管２１（１号機１側）に０.７０、第一接続配管１７に０.３０と分配される。また第一接続配管１７での油循環量０.３０は室外機接続配管２２（２号機２側）に０.２１、第二接続配管１８に０.０９と分配される。さらに第二接続配管１８での油循環量０.０９は室外機接続配管２３（３号機３側）に０.０６、室外機接続配管２４（４号機４側）に０.０３と分配される。
　このように図１に示す配管接続方法によると、末端の４号機４に対しては油循環量が０．０３と極端に少なくなる。油循環量が極端に小さいと、その室外機（４号機４）に搭載された圧縮機の潤滑に必要な油が不足する恐れがあり、圧縮機潤滑不良或いは故障の原因ともなり得る。これを防ぐためには、室外機同士に別途、均油管を設け、これにより均油を図ることも考えられるが、そうすると現地施工工数増や室外機均油回路構成のための製造コスト増などのデメリットがある。
　そこで本実施例においては、室外機４台のマルチ型空気調和機にて、ガス配管と室外機との配管接続方法を変更することにより、安価に冷房運転時の末端室外機への油循環量を、圧縮機に必要な量だけ確保する方法について説明する。
　図３は本実施例の配管施工図を説明するための図であり、この空気調和機は図１と同じく室外機４台で構成され、室内機へ向かうガス配管、液配管はそれぞれ１本である。また、図１と同じく図ではガス配管のみを示し、液配管は省略する。ガス配管１１を４台の室外機に接続するため、第一分岐管３１で２分岐し、第一接続配管１５と第一接続配管１６に繋ぐ。第一接続配管１５は第二分岐管３２で２分岐し、一端は室外機接続配管２１から１号機１に繋がり、他端は室外機接続配管２２から２号機２に繋がる。同様に第一接続配管１６も第三分岐管３３で２分岐し、一端は室外機接続配管２３から３号機３に繋がり他端は室外機接続配管２４から４号機４に繋がる。このような配管施工をここではトーナメント分岐と呼ぶこととする。
　図４は図１の各室外機に対する油循環量を説明するための図である。ガス配管では冷媒ガスと室外機から流出した油が循環し、冷房運転時は室内機から室外機に向けて流れる。ここで、配管内の油の一部はミスト状に流れるが、残りは管壁を伝って液膜状に流れるため、分岐管部では油は冷媒の流れだけではなく分岐管の形状、勾配などにも影響を受けるため油分配に偏りが生じる。ここで油の分配比率を図２と同様に７：３とし、分岐管部では室外号機数が小さい側に７、大きい側に３と偏るとした。現実の油分配比率、偏りの方向は不確定であり、数値は単なる一例である。
　なお、液配管に関しては、暖房時には室外機に向けて流れるものの、ガス配管内のような冷媒ガスと油膜にはならず、液冷媒に油が混ざる、或いは溶け込むため、冷媒循環量とほぼ同等比率の分配が可能であり、図に記載するトーナメント分岐は必ずしも必要ではない。但し、施工時にガス配管と液配管の分岐管はほぼ同じ位置に設置するため、ガス配管と同様の施工となってもよい。更に、室内機が冷暖同時運転をする空調機において、ガス配管とは別に高低圧ガス配管を施工し、室内機が全室冷房運転時に高低圧ガス配管を低圧とし冷媒ガスと冷凍機油が室内機から室外機に向けて流す場合には、図３と同じくトーナメント分岐が必要となる。
　図４に示す通り、ガス配管１１での油循環量を１とすると、第一接続配管１５に０.７０、第一接続配管１６に０.３０と分配される。第一接続配管１５での油循環量０.７０は室外機接続配管２１（１号機１側）に０.４９、室外機接続配管２２（２号機２側）に０.２１と分配される。また第一接続配管１６での油循環量０.３０は室外機接続配管２３（３号機３側）に０.２１、室外機接続配管２４（４号機４側）に０.０９と分配される。
　このように図３のトーナメント分岐ではガス配管から室外機に至るまで分岐管は各室外機とも２本しか経由しない。ここで、４号機４の油循環量を図１の場合（図２）と比較すると、図２で４号機４は０.０３となっているのに対し図４で４号機４は０.０９と多くなっていることが分かる。なお、図４の４号機の油循環量０.０９という値は、図２の第２接続配管１８に流れる油循環量０.０９と同じである。
　これは、図３の室外機接続配管２４（４号機４側）や図１の第２接続配管１８はガス配管から室外機に至るまでの分岐管数が２本のため油循環量が同等となり、図１の室外機接続配管２４（４号機４側）はガス配管から室外機に至るまでの分岐管数が３本のため油循環量が低くなるといえる。なお、液配管に関しては、暖房時には室外機に向けて流れるものの、ガス配管内のような冷媒ガスと油膜にはならず、液冷媒に油が混ざる、或いは溶け込むため、冷媒循環量とほぼ同等比率の分配が可能であり、図に記載するトーナメント分岐は必ずしも必要ではない。但し、施工時にガス配管と液配管の分岐管はほぼ同じ位置に設置するため、ガス配管と同様の施工となってもよい。更に、室内機が冷暖同時運転をする空調機において、ガス配管とは別に高低圧ガス配管を施工し、室内機が全室冷房運転時に高低圧ガス配管を低圧とし冷媒ガスと冷凍機油が室内機から室外機に向けて流す場合には、図３と同じくトーナメント分岐が必要となる。
　以上に説明したように、図３の空気調和機は、複数の図示しない室内機と、該複数の室内機と冷媒配管を介して接続される４台の室外機（１号機１、２号機２、３号機３、４号機４）と、を備え、複数の室内機からの１本の第１冷媒配管（ガス配管１１）が２本の第２冷媒配管（第１接続配管１５、１６）に分岐され、該２本の第２冷媒配管（第１接続配管１５、１６）がそれぞれ２本の第３冷媒配管（室外機接続配管２１、２２、２３、２４）に分岐され、これら４本の第３冷媒配管（室外機接続配管２１、２２、２３、２４）がそれぞれ４台の室外機（１号機１、２号機２、３号機３、４号機４）に接続される。
　この構成を備えたことにより、分岐管部での油分配の偏りがあった場合で、ライン分岐とすると極端に冷凍機油の供給が少なくなるような場合であっても、本実施例のトーナメント分岐によれば、室外機４台接続でも末端の室外機にまで必要な油循環量を供給することができるため、圧縮機の故障を防止し空気調和機の信頼性を向上させるものである。
　なお、室外機の接続配管は室外機の正面或いは背面のスペースにそれぞれの配管が同等高さとなるように並べて施工するため、接続配管が交差すると配管毎に高低差を設けなければならず、施工時の手間もかかり望ましくない。図３に示すように、２本の第２冷媒配管（第１接続配管１５、１６）及び４本の第３冷媒配管（室外機接続配管２１、２２、２３、２４）は互いに交差しないように室外機に接続されるようにしているため、互いの配管に高低差を設ける必要もなく施工時の手間を減らすことが可能となる。
　例えば図５～図７は接続配管が交差する施工例である。なお、図中で室外機の設置と並行に施工された接続配管の線は、室外機と配管の距離の遠近も考慮して記載されている。
　図５は接続配管が交差する施工例であり、第一接続配管１５に対し室外機接続配管２１や室外機接続配管２２が交差している。この施工を実現するには第一接続配管１５を低くするか、室外機接続配管２１や室外機接続配管２２を高くするなどして交差させなければならず、配管施工の手間が増える。これは第一接続配管１５と第三分岐管３３、第一接続配管１６と第二分岐管３２という接続ではなく、図１のように第一接続配管１５と第二分岐管３２、第一接続配管１６と第三分岐管３３という接続にすることにより改善可能である。
　図６は接続配管が交差する施工例であり、室外機接続配管２１に対し室外機接続配管２２が交差し、室外機接続配管２３に対し室外機接続配管２４が交差している。これは、室外接続配管２２と１号機１、室外接続配管２１と２号機２、室外接続配管２４と３号機３、室外接続配管２３と４号機４という接続ではなく、図１のように室外接続配管２１と１号機１、室外接続配管２２と２号機２、室外接続配管２３と３号機３、室外接続配管２４と４号機４という接続にすることにより改善可能である。
　図７は接続配管が交差する施工例であり、室外機接続配管２３、２４に対し室外機接続配管２１、２２が交差している。ここで、４台の室外機は、第１室外機（１号機１）、第２室外機（２号機２）、第３室外機（３号機３）、第４室外機（４号機４）の順に並んで配置され、図７に示すようにそれぞれの室外機に対して室外機接続配管が接続され、さらに第三分岐管３３及び第２分岐管３２は、室外機（１号機１、２号機２、３号機３、４号機４）の並んだ方向に対して第１室外機（１号機）よりも手前側に位置している。
　第三分岐管３３及び第２分岐管３２は実際には大きいものであり、室外機の前面スペース（あるいは背面スペース）を施工時に確保したい場合がある。そこで、図７に示すように第三分岐管３３及び第２分岐管３２を配置することで、この前面スペースを確保することができる。なお、図７では、上記したように室外機接続配管同士が交差しているが、第二分岐管３２と３号機３、４号機４、第三分岐管３３と１号機１、２号機２という接続ではなく、図１のように第二分岐管３２と１号機１、２号機２、第三分岐管３３と３号機３、４号機４という接続にすることにより、さらに施工時の手間を省略することが可能である。
　なお、何れの図においても、分岐管により分岐された後の冷媒配管よりも分岐される前の冷媒配管の方が太い配管で構成されている。たとえば図７においては、第２冷媒配管（第一接続配管１５、１６）は、第３冷媒配管（室外機接続配管２１、２２、２３、２４）よりも太い配管により構成されている。また、第２冷媒配管（第一接続配管１５、１６）よりもガス配管１１は太い配管で構成されている。そして、図７では、第２冷媒配管（第一接続配管１５、１６）は、第３冷媒配管（室外機接続配管２１、２２、２３、２４）よりも短い配管により構成されており、太い配管の方がコスト高であることから、図１の構成よりも配管にかかるコストを低減することが可能である。
　図８は室外機の配置に関し、室内機側に近い順に室外機容量が大きくなるように設置した施工図である。室外機基本ユニットを容量毎に大、中、小の３種類とし、容量が大を１号機１、室外機容量が中を２号機２、室外機容量が小を３号機３と４号機４とする。ここで接続配管の配管径はその配管に接続される室外機容量に応じて変化する。例えばガス配管１１は室外機４台全てが接続されるため、配管圧損を大きくさせないために配管径を太くする必要がある。また、第一接続配管１５と第一接続配管１６の配管径を比較すると、第一接続配管１５は室外機大と中の組合せに対し第一接続配管１６は室外機小２台のため、第一接続配管１５の配管径が太くなる。
　ここで、配管長さは配管が交差しない場合、第一接続配管１６に比べ第一接続配管１５の方が短い。つまり、配管径が太い配管を短く施工できるため、施工性や管材のコストの面でメリットがあるといえる。なお、図８～図１０のガス配管１１、第一接続配管１５、第一接続配管１６は模擬的に配管の線の太さを変えて、配管径の大小を表現している。図８での配管径を比較するとガス配管１１＞第一接続配管１５＞第一接続配管１６となる。
　図９は室外機の配置に関し、室内機側に近い順に室外機容量が小さくなるように設置した施工図である。室外機容量が小を１号機１、２号機２、室外機容量が中を３号機３、室外機容量が大を４号機４とする。また、第一接続配管１５と第一接続配管１６の配管径を比較すると、第一接続配管１６は室外機大と中の組合せに対し第一接続配管１５は室外機小２台のため、第一接続配管１６の配管径が太くなる。ここで、配管長さは第一接続配管１５に比べ第一接続配管１６の方が長くなり、図８の施工に比べ配管径が太い配管を長く施工することとなり、施工性や管材のコストの面でデメリットとなる。
　図１０は室外機の配置に関し、室内機側に近い順に室外機容量の大小を交互に設置した施工図である。室外機容量が小を１号機１、４号機４、室外機容量が中を３号機３、室外機容量が大を２号機２とする。また、第一接続配管１５と第一接続配管１６の配管径を比較すると、第一接続配管１６は室外機大と小の組合せに対し第一接続配管１５は室外機中と小のため、第一接続配管１５と第一接続配管１６の配管径の差はあまりないといえる。但し図８の第一接続配管１６と図１０の第一接続配管１６では、図１０の第一接続配管１６が太くなる。図８の第一接続配管１５と図１０の第一接続配管１５では、逆に図８の第一接続配管１５が太くなるものの、第一接続配管１５に対し第一接続配管１６の方の長さは長いため、総合的に図８の施工に比べ配管径が太い配管を長く施工することとなり、施工性や接続配管材のコストの面でデメリットとなる。
１　（室外機）１号機
２　（室外機）２号機
３　（室外機）３号機
４　（室外機）４号機
１１　ガス配管
１５、１６、１７　第一接続配管
１８　第二接続配管
２１、２２、２３、２４　室外機接続配管
３１　第一分岐管
３２　第二分岐管
３３　第三分岐管

Claims (6)

  1. 　複数の室内機と、
    　該複数の室内機と冷媒配管を介して接続される４台の室外機と、を備えた空気調和機において、
    　前記複数の室内機からの１本の第１冷媒配管が２本の第２冷媒配管に分岐され、
    　該２本の第２冷媒配管がそれぞれ２本の第３冷媒配管に分岐され、
    　これら４本の第３冷媒配管がそれぞれ前記４台の室外機に接続されることを特徴とする空気調和機。
  2. 　請求項１に記載の空気調和機において、
    　前記２本の第２冷媒配管及び前記４本の第３冷媒配管は互いに交差しないように接続されることを特徴とする空気調和機。
  3. 　請求項１に記載の空気調和機において、
    　前記４台の室外機は、第１室外機、第２室外機、第３室外機、第４室外機の順に並んで配置され、
    　前記２本の第２冷媒配管は、前記第１冷媒配管から第１分岐管を介して分岐され、
    　前記第３冷媒配管のうちの２本は、前記第２冷媒配管のうちの１本から第２分岐管を介して分岐され、さらに前記第１室外機及び前記第２室外機とそれぞれ接続され、
    　前記第３冷媒配管のうちのもう２本は、前記第２冷媒配管のうちのもう１本から第３分岐管を介して分岐され、さらに前記第３室外機及び前記第４室外機とそれぞれ接続され、
    　前記第２分岐管及び前記第３分岐管は、前記室外機の並んだ方向に対して前記第１室外機よりも手前側に位置するように配置されることを特徴とする空気調和機。
  4. 　請求項１～３の何れかに記載の空気調和機において、
    　前記第２冷媒配管は、
    　前記第３冷媒配管よりも太い配管により構成されるとともに、前記第３冷媒配管よりも短い配管により構成されることを特徴とする空気調和機。
  5. 　請求項１に記載の空気調和機において、
    　前記４台の室外機のうち、第１室外機が最も大きな容量であるとともに、該第１室外機、第２室外機、第３室外機、第４室外機の順に並んで配置され、
    　前記２本の第２冷媒配管は、前記第１冷媒配管から分岐され、
    　一方の前記第２配管から分岐された前記第３冷媒配管のうちの２本は、前記第１室外機及び前記第２室外機とそれぞれ接続され、
    　他方の前記第２配管から分岐された前記第３冷媒配管のうちの２本は、前記第３室外機及び前記第４室外機とそれぞれ接続され、
    　前記一方の第２冷媒配管は前記他方の第２冷媒配管よりも太い配管により構成されることを特徴とする空気調和機。
  6. 　請求項５に記載の空気調和機において、
    　前記４台の室外機のうち、第２室外機が２番目に大きな容量である、又は、前記第１室外機と同じ容量であることを特徴とする空気調和機。
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