JP2002286325A - 空気調和装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
低下がなく、施工性の高い空気調和装置を提供する。 【解決手段】 第2の接続配管7は、分岐部に気液分配
器Jを備え、気液分配器Jは、熱源機Aから流入する気
液二相状態の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液
分離部と、気液分離部のガス冷媒を流出するガス流出口
と、ガス流出口から流出するガス冷媒を複数の中継機
E、Iの数に対応して分離する複数のガス分岐管と、気
液分離部の液冷媒を流出する液流出口と、液流出口から
流出する液冷媒を複数の中継機E、Iの数に対応して分
離する複数の液分岐管と、複数のガス分岐管と複数の液
分岐管とを個々に合流してなる複数の中継機E、Iの数
に対応した複数の流出口とを備えた。
Description
関し、特に、熱源機1台に対して複数台の室内機を接続
する多室型ヒートポンプであり、各室内機ごとに冷暖房
を選択的にかつ同時に行うことができる空気調和装置に
関するものである。
32号公報に示された従来の空気調和装置を示す全体構
成図である。同図において、Aは熱源機、B、C、Dは
互いに並列接続された室内機を示す。Eは中継機を示
し、第1の分岐部10、第2の流量制御装置13、第2
の分岐部11、気液分離装置12等を内蔵する。1は圧
縮機、2は熱源機内の冷媒流通方向を切り換える四方切
換弁、3は熱源機側熱交換器、4はアキュムレータを示
し、これらにより熱源機Aが構成される。5は室内機
B、C、Dの室内機側熱交換器、6は四方切換弁2と中
継機Eとを接続する太い第1の接続配管を示す。6b、
6c、6dは第1の接続配管6から分岐した室内機側の
第1の接続配管を示し、それぞれ室内機B、C、Dの室
内機側熱交換器5と中継機Eとを接続する。
続する第2の接続配管を示し、第1の接続配管6より細
く形成されている。7b、7c、7dは第2の接続配管
7から分岐した室内機側の第2の接続配管を示し、それ
ぞれ室内機B、C、Dの室内機側熱交換器5と中継機E
とを接続する。8は弁装置を示し、室内機側の第1の接
続配管6b、6c、6dと第1の接続配管6との流路か
ら、室内機側の第1の接続配管6b、6c、6dと第2
の接続配管7との流路へと切り換えができる、いわゆる
三方切換弁である。9は第1の流量制御装置を示し、室
内機側熱交換器5に近接するように室内機側の第2の接
続配管7b、7c、7dに接続され、冷房時には室内機
側熱交換器5の出口側の過熱度により制御され、暖房時
には過冷却度により制御される。
1の接続配管6b、6c、6dと弁装置8とによりな
る。11は第2の分岐部を示し、室内機側の第2の接続
配管7b、7c、7dとその会合部とによりなる。12
は中継機E内の第2の接続配管7の分岐部に設けられた
気液分離装置を示し、その気相部は第1の弁装置8aに
接続され、その液相部は第2の分岐部11に接続されて
いる。13は気液分離装置12と第2の分岐部11との
間に接続する開閉自在な第2の流量制御装置、14は第
2の分岐部11と第1の接続配管6とを接続するバイパ
ス配管、15はバイパス配管14の流路中に設けられた
第3の流量制御装置を示す。
装置15の下流側に設けられた第3の熱交換部を示し、
第2の接続配管7b、7c、7dとの間でそれぞれ熱交
換を行う。16aは第3の流量制御装置15の下流及び
第3の熱交換部16b、16c、16dの下流に設けら
れた第2の熱交換部を示し、各室内機側の第2の接続配
管7b、7c、7dの会合部との間で熱交換を行う。1
9は第3の流量制御装置15の下流及び第2の熱交換部
16aの下流に設けられた第1の熱交換部を示し、気液
分離装置12と第2の流量制御装置13とを接続する配
管との間で熱交換を行う。47は第2の分岐部11と第
1の接続配管6との間に接続する開閉自在な第4の流量
制御装置を示す。32は熱源機側熱交換器3と第2の接
続配管7との間に設けられた第3の逆止弁を示し、熱源
機側熱交換器3から第2の接続配管7への一方向のみの
冷媒流通を可能とする。
続配管6との間に設けられた第4の逆止弁を示し、第1
の接続配管6から四方切換弁2への一方向のみの冷媒流
通を可能とする。34は熱源機Aの四方切換弁2と第2
の接続配管7との間に設けられた第5の逆止弁を示し、
四方切換弁2から第2の接続配管7への一方向のみの冷
媒流通を可能とする。35は熱源機側熱交換器3と第1
の接続配管6との間に設けられた第6の逆止弁を示し、
第1の接続配管6から熱源機側熱交換器3への一方向の
みの冷媒流通を可能とする。45は第2の流量制御装置
13と第1の熱交換部19とを接続する配管に取り付け
た第1の圧力検出器、46は第2の分岐部11に取り付
けた第2の圧力検出器を示す。
単位、70は室内機F、G、Hで構成された構成単位を
示す。Eは室内機B、C、Dと熱源機Aとの間に介在す
る中継機を示し、構成単位60に対応する第1の分岐部
10、第2の分岐部11、第2、第3、第4の流量制御
装置13、15、47、第1、第2、第3の熱交換部1
9、16a、16b、16c、16d、及びバイパス配
管14等を内蔵する。Iは室内機F、G、Hと熱源機A
との間に介在する中継機を示し、構成単位70に対応す
る第1の分岐部10、第2の分岐部11、第2、第3、
第4の流量制御装置13、15、47、第1、第2、第
3の熱交換部19、16a、16b、16c、16d、
及びバイパス配管14等を内蔵する。そして、中継機
E、Iは、互いに並列に接続されている。
流部で1つに合流する。その合流部に至るまでの配管の
一方は中継機Eの第1の分岐部10に接続され、他方は
中継機Iの第1の分岐部10に接続される。また、第2
の接続配管7は熱源機Aからの流路中で2つに分岐し
て、分岐した一方は中継機Eの気液分離装置12に接続
され、分岐した他方は中継機Iの気液分離装置12に接
続される。
分岐した室内機側の第1の接続配管を示し、それぞれ室
内機F、G、Hの室内機側熱交換器5と中継機Iとを接
続する。7f、7g、7hは第2の接続配管7から分岐
した室内機側の第2の接続配管を示し、それぞれ室内機
F、G、Hの室内機側熱交換器5と中継機Iを接続す
る。50はガス接続配管を示し、気液分離装置12から
中継機E内の弁装置8に至る配管と、気液分離装置12
から中継機I内の弁装置8に至る配管との間を中継して
いる。51は液接続配管を示し、中継機Eの第1の流量
制御装置9から第2の流量制御装置13に至る配管と、
中継機Iの第1の流量制御装置9から第2の流量制御装
置13に至る配管との間を中継している。
装置によって、大きく3つの形態の運転が行われる。す
なわち、複数の室内機の総てで冷房運転をする場合と、
複数の室内機の総てで暖房運転をする場合と、複数の室
内機のうち一部では冷房運転を行い他の一部では暖房運
転をする場合(冷暖房同時運転)とである。さらに、冷
暖房同時運転については、2つの形態の運転が行われ
る。すなわち、複数の室内機のうち大部分で暖房運転を
する場合(暖房主体)と、複数の室内機のうち大部分で
冷房運転をする場合(冷房主体)とである。
た運転の形態のうち、冷暖房同時運転における冷房主体
の場合について説明する。同図は、4台の室内機B、
C、D、Fでは冷房運転を行い、2台の室内機G、Hで
は暖房運転を行う場合の冷媒の流れを、実線矢印で示し
たものである。すなわち、圧縮機1より吐出された高温
高圧のガス冷媒は、四方切換弁2を通過した後に、熱源
機側熱交換器3にて任意の量だけ熱交換されて、ガス冷
媒と液冷媒とが混合した気液二相状態の高温高圧冷媒と
なる。そして、その高温高圧冷媒は、第3の逆止弁32
を通過した後に、第2の接続配管7に流入し、第2の接
続配管7の分岐部にて、中継機Eへ流入する冷媒と中継
機Iへ流入する冷媒とに分かれる。そして、第2の接続
配管7の分岐部にて2つに分岐した冷媒のうち中継機E
側に流入した冷媒は、中継機Eの気液分離装置12へ送
られる。そして、気液分離装置12に送られた冷媒は、
ここでガス冷媒と液冷媒とに分離される。
て述べる。すなわち、気液分離装置12にて分離された
後のガス冷媒は、ガス接続配管50を通過して、中継機
Iの第1の分岐部10に流入する。一方、第2の接続配
管7の分岐部にて2つに分かれた冷媒のうち中継機I側
に流入した冷媒は、中継機Iの気液分離装置12へ送ら
れる。そして、気液分離装置12に送られた冷媒は、ガ
ス冷媒と液冷媒とに分離される。そして、ここで分離さ
れたガス冷媒は、上述の中継機Eからガス接続配管50
を通過してきた冷媒と合流して、中継機Iの第1の分岐
部10に流入する。
入したガス冷媒は、中継機Iの弁装置8、室内機側の第
1の接続配管6g、6hを順次通過して、暖房運転対象
となっている室内機G、Hに流入する。そして、ガス冷
媒は、それぞれの室内機側熱交換器5にて室内空気と熱
交換して凝縮液化する。これにより、室内機G、Hの設
置された室内は、暖房されることになる。さらに、液化
した冷媒は、室内機側熱交換器5の出口の過冷却度によ
り制御され、ほぼ全開状態の第1の流量制御装置9を通
過する。こうして、冷媒は、中間圧にまで減圧され、中
継機Iの第2の分岐部11に流入する。
述べる。すなわち、中継機E、Iの気液分離装置12で
分離された液冷媒は、第2の流量制御装置13を通って
第2の分岐部11に流入する。ここで、第2の流量制御
装置にて、高圧と中間圧との圧力差を一定にするような
制御が行われる。そして、中継機Eの気液分離装置12
から第2の分岐部11に流入した液冷媒は、室内機側の
第2の接続配管7b、7c、7dを通過した後に、各室
内機B、C、Dに流入する。その後、液冷媒は、室内機
B、C、Dの室内機側熱交換器5の出口の過熱度により
制御されて、第1の流量制御装置9により低圧まで減圧
される。そして、液冷媒は、それぞれの室内機側熱交換
器5にて室内空気と熱交換して蒸発しガス化する。これ
により、室内機B、C、Dの設置された室内は、冷房さ
れることになる。その後、このガス化した冷媒は、室内
機側の第1の接続配管6b、6c、6d、中継機Eの第
1の分岐部10の弁装置8を通過して、第1の接続配管
6へ流入する。
2の分岐部11に流入した液冷媒は、室内機側の第2の
接続配管7fを通過した後に、室内機Fに流入する。そ
のとき、液冷媒は、室内機Fの室内機側熱交換器5の出
口の過熱度により制御されて、第1の流量制御装置9に
より低圧まで減圧される。そして、液冷媒は、室内機側
熱交換器5にて室内空気と熱交換して蒸発しガス化す
る。これにより、室内機Fの設置された室内は、冷房さ
れることになる。そして、このガス化した冷媒は、室内
機側の第1の接続配管6f、中継機Iの第1の分岐部1
0の弁装置8を通過して、第1の接続配管6へ流入す
る。
した中継機Eからの冷媒と、第1の接続配管6へ流入し
た中継機Iからの冷媒とが、第1の接続配管6の合流部
で合流して、その後に第4の逆止弁33、四方切換弁
2、アキュムレータ4を通過して圧縮機1に戻ることに
なる。以上のような冷媒の循環サイクルによって、冷暖
房同時運転による冷房主体運転が行われる。
冷媒流量は、冷房対象となっている室内機B、C、D、
Fの冷房負荷の大きさに応じて決まる。また、熱源機A
から中継機E及び中継機Iに供給されてそれぞれの気液
分離装置12にて分離される液冷媒の流量と、暖房対象
となっている室内機G、Hから第2の分岐部11に流入
する液冷媒の流量との総和は、中継機E及び中継機Iの
第2の分岐部11から冷房対象となっている室内機B、
C、D、Fに流入する液冷媒の流量と等しくなる。
から第2の流量制御装置13を通って第2の分岐部11
へ供給される液冷媒流量に対して、第2の分岐部11か
ら室内機B、C、Dで供給されるべき液冷媒流量が多く
又は少なく、さらに、中継機Iにおいて気液分離装置1
2から第2の流量制御装置13を通って第2の分岐部1
1へ供給される液冷媒流量と室内機G、Hから第2の分
岐部11へ供給される液冷媒流量との総和に対して、第
2の分岐部から室内機Fへ供給されるべき液冷媒流量が
少なく又は多くなるときには、これらの不均衡を是正す
るような液冷媒の移動がされる。すなわち、各中継機
E、Iでの液冷媒の過不足を相殺するために、液冷媒
が、液接続配管51を通って、中継機Eから中継機I
へ、又は、中継機Iから中継機Eへ供給されることにな
る。
弁装置8については第1の弁装置8aは閉路を形成し、
第2の弁装置8b及び第3の弁装置8cは開路を形成し
ている。他方、室内機G、Hに接続された弁装置8につ
いては、第1の弁装置8a及び第3の弁装置8cは開路
を形成し、第2の弁装置8bは閉路を形成している。ま
た、第1の接続配管6が低圧となっており、第2の接続
配管7が高圧となっているために、必然的に第3の逆止
弁32から第4の逆止弁33へ冷媒は流通する。
液冷媒は、中継機E又は中継機Iにおいて、室内機側の
第2の接続配管7b、7c、7dの会合部又は室内機側
の第2の接続配管7f、7g、7hの会合部から、それ
ぞれのバイパス配管14に流入する。そして、バイパス
配管14に流入した冷媒は、第3の流量制御装置15で
低圧まで減圧された後に、第3の熱交換部16b、16
c、16d、第2の熱交換部16a、第1の熱交換部1
9にて熱交換を行いガス化した冷媒となる。そして、こ
のガス化した冷媒は、第1の接続配管6に流入して、第
4の逆止弁33、四方切換弁2、アキュムレータ4を順
次通過して圧縮機1に戻る。一方、第1の熱交換部1
9、第2の熱交換部16a、第3の熱交換部16b、1
6c、16dのそれぞれの位置におけるバイパス配管1
4と対向する側の液冷媒は、熱交換により充分に冷却さ
れた後に室内機B、C、D、Fへ流入することになる。
和装置では、冷暖房同時運転における冷房主体の場合
に、第2の接続配管7の分岐部にて、ガス冷媒と液冷媒
との気液二相冷媒が適当な配分で分配されずに、各中継
機E、Iに流入することがあった。すなわち、液冷媒又
はガス冷媒が、一方の中継機E、Iに偏って供給される
ことがあった。このような状態を放置すると、各中継機
E、Iに供給された、不均衡な気液混合比の気液二相冷
媒により、各室内機の空調能力の低下を招くことにな
る。したがって、従来の空気調和装置では、各中継機
E、I間にて冷媒の過不足を相殺するために、ガス接続
配管50と液接続配管51とを設けていた。すなわち、
各中継機E、I間のガス冷媒のやりとりを可能にするた
めにガス接続配管50を設け、各中継機E、I間の液冷
媒のやりとりを可能にするために液接続配管51を設け
ていた。
ついては、ガス冷媒がガス接続配管50を通過するうち
に、ガス冷媒の圧力損失や放熱ロスが生じて、暖房対象
となっている室内機の暖房能力の低下が生じることがあ
った。そして、この問題は、接続すべき中継機の数が多
くなって、ガス接続配管50の長さが長くなればなるほ
ど、さらに助長されていた。また、ガス接続配管50
は、そもそも比較的径の太いものが用いられていること
もあり、施工性が悪いものであった。したがって、接続
すべき中継機の数が多くなればなるほど、その施工は複
雑なものとなっていた。
ためになされたもので、冷暖房同時運転時においてもそ
の空調能力の低下がなく、施工性の高い空気調和装置を
提供することにある。
の発明にかかる空気調和装置は、圧縮機、四方切換弁、
熱源機側熱交換器を有する熱源機と、室内機側熱交換
器、流量制御装置を有する複数の室内機と、前記複数の
室内機を任意に分割してなる複数の構成単位に対応した
複数の中継機と、前記複数の室内機から流出する冷媒を
前記熱源機へ導く第1の接続配管と、前記熱源機から流
出する冷媒を分岐部にて分岐した後に前記複数の中継機
を介在して前記複数の室内機に導く第2の接続配管とを
備えた空気調和装置であって、前記第2の接続配管は、
前記分岐部に気液分配器を備え、前記気液分配器は、前
記熱源機から流入する気液二相状態の冷媒をガス冷媒と
液冷媒とに分離する気液分離部と、該気液分離部のガス
冷媒を流出するガス流出口と、該ガス流出口から流出す
るガス冷媒を前記複数の中継機の数に対応して分離する
複数のガス分岐管と、前記気液分離部の液冷媒を流出す
る液流出口と、該液流出口から流出する液冷媒を前記複
数の中継機の数に対応して分離する複数の液分岐管と、
前記複数のガス分岐管と複数の液分岐管とを個々に合流
してなる前記複数の中継機の数に対応した複数の流出口
とを備えたものである。
和装置は、上記請求項1記載の発明において、前記気液
分配器が、前記複数の流出口に個々の冷媒の流量を調整
する流量調整装置をさらに備えたものである。
和装置は、上記請求項1又は請求項2に記載の発明にお
いて、前記気液分配器が、前記複数のガス分岐管又は液
分岐管に個々のガス冷媒又は液冷媒の流量を調整する流
量調整装置をさらに備えたものである。
和装置は、上記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
発明において、前記気液分配器を、前記気液分離部の断
面積が前記第2の接続配管の断面積より大きくなるよう
に形成したものである。
和装置は、上記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
発明において、前記気液分配器を、前記気液分離部の設
置姿勢に対して、上方に前記ガス流出口が配置され、下
方に前記液流出口が配置されるように形成したものであ
る。
実施の形態1を図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、この発明の実施の形態1を示す空気調和装置の全体
構成図である。図1において、Aは熱源機、B、C、D
は互いに並列接続された室内機を示す。Eは中継機を示
し、第1の分岐部10、第2の流量制御装置13、第2
の分岐部11、気液分離装置12、第1の熱交換部1
9、第2の熱交換部16等を内蔵する。1は圧縮機、2
は熱源機内の冷媒流通方向を切り換える四方切換弁、3
は熱源機側熱交換器、4はアキュムレータを示し、これ
らにより熱源機Aが構成される。5は室内機B、C、D
の室内機側熱交換器、6は四方切換弁2と中継機Eとを
接続する太い第1の接続配管を示す。6b、6c、6d
は第1の接続配管6から分岐した室内機側の第1の接続
配管を示し、それぞれ室内機B、C、Dの室内機側熱交
換器5と中継機Eとを接続する。
続する第2の接続配管を示し、第1の接続配管6より細
く形成されている。7b、7c、7dは第2の接続配管
7から分岐した室内機側の第2の接続配管を示し、それ
ぞれ室内機B、C、Dの室内機側熱交換器5と中継機E
とを接続する。8a、8b、8cは弁装置を示し、室内
機側の第1の接続配管6b、6c、6dと第1の接続配
管6との流路から、室内機側の第1の接続配管6b、6
c、6dと第2の接続配管7との流路への切り換えを可
能とする。9は第1の流量制御装置を示し、室内機側熱
交換器5に近接するように室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7dに接続され、冷房時には室内機側熱交換
器5の出口側の過熱度により制御され、暖房時には過冷
却度により制御される。
1の接続配管6b、6c、6dと弁装置8a、8b、8
cとによりなる。11は第2の分岐部を示し、室内機側
の第2の接続配管7b、7c、7d、その会合部、第1
の逆止弁17、第2の逆止弁18によりなる。12は中
継機E内の第2の接続配管7の分岐部に設けられた気液
分離装置を示し、その気相部は第1の弁装置8aに接続
され、その液相部は第2の分岐部11に接続されてい
る。13は気液分離装置12と第2の分岐部11との間
に接続する開閉自在な第2の流量制御装置、14は第2
の分岐部11と第1の接続配管6とを接続するバイパス
配管、15はバイパス配管14の流路中に設けられた第
3の流量制御装置を示す。
量制御装置15の下流に設けられた第2の熱交換部を示
し、第2の流量制御装置13と第2の分岐部11とを接
続する配管との間で熱交換を行う。19はさらに第2の
熱交換部16の下流に設けられた第1の熱交換部を示
し、気液分離装置12と第2の流量制御装置13とを接
続する配管との間で熱交換を行う。17は第1の逆止弁
を示し、第2の分岐部11から室内機側の第2の接続配
管7b、7c、7dへの一方向のみの冷媒流通を可能と
する。18は第2の逆止弁を示し、室内機側の第2の接
続配管7b、7c、7dから第2の分岐部11への一方
向のみの冷媒流通を可能とする。
管7との間に設けられた第3の逆止弁を示し、熱源機側
熱交換器3から第2の接続配管7への一方向のみの冷媒
流通を可能とする。33は熱源機Aの四方切換弁2と第
1の接続配管6との間に設けられた第4の逆止弁を示
し、第1の接続配管6から四方切換弁2への一方向のみ
の冷媒流通を可能とする。34は熱源機Aの四方切換弁
2と第2の接続配管7との間に設けられた第5の逆止弁
を示し、四方切換弁2から第2の接続配管7への一方向
のみの冷媒流通を可能とする。35は熱源機側熱交換器
3と第1の接続配管6との間に設けられた第6の逆止弁
を示し、第1の接続配管6から熱源機側熱交換器3への
一方向のみの冷媒流通を可能とする。45は第2の流量
制御装置13と第1の熱交換部19とを接続する配管に
取り付けた第1の圧力検出器、46は第2の分岐部11
に取り付けた第2の圧力検出器を示す。
単位、70は室内機F、G、Hで構成された構成単位を
示す。Eは室内機B、C、Dと熱源機Aとの間に介在す
る中継機を示し、構成単位60に対応する第1の分岐部
10、第2の分岐部11、第2、第3の流量制御装置1
3、15、第1、第2の熱交換部19、16、バイパス
配管14等を内蔵する。Iは室内機F、G、Hと熱源機
Aとの間に介在する中継機を示し、構成単位70に対応
する第1の分岐部10、第2の分岐部11、第2、第3
の流量制御装置13、15、第1、第2の熱交換部1
9、16、バイパス配管14等を内蔵する。そして、中
継機E、Iは、互いに並列に接続されている。Jは後述
する第2の接続配管7の分岐部に設置された気液分配器
を示す。
流部で1つに合流する。その合流部に至る配管の一方は
中継機Eの第1の分岐部10に接続され、他方は中継機
Iの第1の分岐部10に接続される。また、第2の接続
配管7は、熱源機Aから中継機E、Iに向けての分岐部
に設けられた気液分配器Jを介して2つに分岐する。そ
して、分岐した配管の一方は中継機Eの気液分離装置1
2に接続され、分岐した他方は中継機Iの気液分離装置
12に接続される。
分岐した室内機側の第1の接続配管を示し、それぞれ室
内機F、G、Hの室内機側熱交換器5と中継機Iとを接
続する。7f、7g、7hは第2の接続配管7から分岐
した室内機側の第2の接続配管を示し、それぞれ室内機
F、G、Hの室内機側熱交換器5と中継機Iとを接続す
る。51は液接続配管を示し、中継機Eの第2の流量制
御装置13から第2の分岐部11に至る配管と、中継機
Iの第2の流量制御装置13から第2の分岐部11に至
る配管との間を中継している。
接続配管7の分岐部に設置される気液分配器Jについて
詳述する。図2は、気液分配器Jの概略斜視図である。
同図において、21は熱源機側から流入する冷媒の流入
口を示す。22は気液分離部を示し、例えば、その内径
は上流側に設置された第2の接続配管の内径より大きく
なるように形成されている。23は気液分離部22のガ
ス冷媒を流出するガス流出口、24は気液分離部22の
液冷媒を流出する液流出口を示す。25a、25bは液
分岐管を示し、その一端は液流出口24に接続され、他
端は流出口27a、27bに接続されており、液流出口
24から流出する液冷媒を2つに分離する。26a、2
6bはガス分岐管を示し、その一端はガス流出口23に
接続され、他端は流出口27a、27bに接続されてお
り、ガス流出口23から流出するガス冷媒を2つに分離
する。27a、27bは冷媒を各中継機に向けて流出す
る流出口を示す。
特に、後述する冷房主体運転時の冷媒の流動状態を示し
ている。同図において、30は液冷媒、31はガス冷媒
を示す。そして、液冷媒30とガス冷媒31とが混在し
た気液二相状態の冷媒が、流入口21より気液分離部2
2に流入してきた場合に、気液分離部22で流速が弱ま
り、その上部にはガス冷媒31が流れ、その下部には液
冷媒30が流れることになる。ここで、気液分配器Jの
気液分離部22は、例えば、その設置姿勢がほぼ傾きの
ない状態で設置されている。そして、その設置姿勢に対
して、気液分離部22の上方にガス流出口が設けられ、
対向する流入口21とほぼ同じ高さ又はそれよりも低い
高さに流出口24が設けられている。こうして、ガス流
出口23からはガス冷媒31が流出し、他方、液流出口
24からは液冷媒30が流出することになる。
同図に示すように、2つの流出口27a、27bのう
ち、一方の流出口27aは一方のガス分岐管26aと一
方の液分岐管25aとを合流させてなり、他方の流出口
27bは他方のガス分岐管26bと他方の液分岐管25
bとを合流させてなる。ここで、流出口27aは中継機
E側に接続され、流出口27bは中継機I側に接続され
ている。
気調和装置によって、上述したように、複数の形態の運
転が行われる。すなわち、冷房運転のみの場合と、暖房
運転のみの場合と、冷暖房同時運転であって暖房主体の
場合と、冷暖房同時運転であって冷房主体の場合とであ
る。以下、本実施の形態1の空気調和装置における各運
転の形態について、冷媒の流れを詳述する。
媒の流れを説明する。同図において、実線矢印は、6台
の室内機B、C、D、F、G、Hの総てで冷房運転を行
った場合の冷媒の流れを示したものである。すなわち、
圧縮機1より吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切
換弁2を通過した後に、熱源機側熱交換器3にて熱交換
して凝縮されて液冷媒となる。そして、その液冷媒は、
第3の逆止弁32、第2の接続配管7を順次通過して、
気液分配器Jに流入する。
は、図2において気液分離部22の全体を満たすことに
なる。そして、気液分配器22の液冷媒の一部は、ガス
流出口23からガス分岐管26a、26bに分けられ
て、それぞれ流出口27a、27bに至る。他方、気液
分配器22のその他の液冷媒は、液流出口24から液分
岐管25a、25bに分けられて、それぞれ流出口27
a、27bに至る。すなわち、流出口27aではガス分
岐管26aを通過した液冷媒と液分岐管25aを通過し
た液冷媒とが合流し、他方、流出口27bではガス分岐
管26bを通過した液冷媒と液分岐管25bを通過した
液冷媒とが合流する。その後、流出口27aから流出し
た液冷媒は中継機Eの気液分離装置12へ流入し、他
方、流出口27bから流出した液冷媒は中継機Iの気液
分離装置12へ流入する。
に流入した液冷媒は、気液分離装置12から第2の流量
制御装置13を通過して、第2の分岐部11へ流入す
る。そして、第2の分岐部11へ流入した液冷媒は、第
1の逆止弁17を通過した後に、室内機側の第2の接続
配管7b、7c、7d又は室内機側の第2の接続配管7
f、7g、7hを通過して、各室内機B、C、D又は室
内機F、G、Hに流入する。その際、各室内機側熱交換
器5の出口の過熱度により制御され、第1の流量制御装
置9により低圧まで減圧される。そして、液冷媒は、室
内機側熱交換器5にて室内空気と熱交換して蒸発しガス
化する。これにより、室内機B、C、D又は室内機F、
G、Hが設置された室内は、冷房されることになる。
の第1の接続配管6b、6c、6d又は室内機側の第1
の接続配管6f、6g、6hを通過し、さらに弁装置8
b、8c、第1の分岐部10を通過して、第1の接続配
管6に流入する。その後、第1の接続配管6に流入した
ガス冷媒は、第4の逆止弁33、四方切換弁2、アキュ
ムレータ4の順に通過して、圧縮機1に戻ることにな
る。以上のような冷媒の循環サイクルによって、冷房の
みの運転が行われる。このとき、第1の接続配管6が低
圧となっており、第2の接続配管7が高圧となっている
ために、必然的に第3の逆止弁32から第4の逆止弁3
3へ冷媒は流通することになる。
流量制御装置13を通過した液冷媒の一部は、バイパス
配管14に流入する。そして、その液冷媒は、第3の流
量制御装置15で低圧まで減圧された後に、第2の熱交
換部16、第1の熱交換部19にて熱交換を行いガス化
した冷媒となる。そして、このガス化した冷媒は、第1
の接続配管6に流入して、第4の逆止弁33、四方切換
弁2、アキュムレータ4を順次通過して圧縮機1に戻
る。一方、第1の熱交換部19、第2の熱交換部16に
おけるバイパス配管14と対向する側の液冷媒は、そこ
での熱交換により充分に冷却された後に、第2の分岐部
11、第1の逆止弁17、室内機側の第2の接続配管7
b、7c、7d又は室内機側の第2の接続配管7f、7
g、7hを経由して、室内機B、C、D、F、G、Hへ
流入することになる。
媒の流れを説明する。同図において、破線矢印は、6台
の室内機B、C、D、F、G、Hの総てで暖房運転を行
った場合の冷媒の流れを示したものである。すなわち、
圧縮機1より吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切
換弁2、第5の逆止弁34、第2の接続配管7を順次通
過して、気液分配器Jに流入する。
は、図2において気液分離部22の全体を満たすことに
なる。そして、気液分配器22のガス冷媒の一部は、図
2に示すガス流出口23からガス分岐管26a、26b
に分けられて、それぞれ流出口27a、27bに至る。
他方、気液分配器22のその他のガス冷媒は、液流出口
24から液分岐管25a、25bに分けられて、それぞ
れ流出口27a、27bに至る。すなわち、流出口27
aではガス分岐管26aを通過したガス冷媒と液分岐管
25aを通過したガス冷媒とが合流し、他方、流出口2
7bではガス分岐管26bを通過したガス冷媒と液分岐
管25bを通過したガス冷媒とが合流する。その後、流
出口27aから流出したガス冷媒は中継機Eの気液分離
装置12へ流入し、他方、流出口27bから流出したガ
ス冷媒は中継機Iの気液分離装置12へ流入する。
に流入したガス冷媒は、気液分離装置12から第1の分
岐部10へ流入する。そして、第1の分岐部10に流入
したガス冷媒は、弁装置8aを通過した後に、室内機側
の第1の接続配管6b、6c、6d又は室内機側の第1
の接続配管6f、6g、6hを通過して、各室内機B、
C、D又は室内機F、G、Hに流入する。この際、ガス
冷媒は、室内機側熱交換器5にて室内空気と熱交換して
凝縮液化する。これにより、室内機B、C、D又は室内
機F、G、Hが設置された室内は、暖房されることにな
る。
熱交換器5の出口の過冷却度により制御されて、第1の
流量制御装置9を通過した後に、室内機側の第2の接続
配管7b、7c、7d又は室内機側の第2の接続配管7
f、7g、7hを通過し、さらに第2の分岐部11の第
2の逆止弁18に流入する。このとき、液化した冷媒
は、第3の流量制御装置15によって減圧されて、気液
二相状態の冷媒となる。そして、この冷媒は、第1の接
続配管6、第6の逆止弁35を通過して、熱源機側熱交
換器3に流入する。熱源機側熱交換器3に流入した冷媒
は、ここで熱交換されてガス化した冷媒となる。その
後、ガス化した冷媒は、四方切換弁2、アキュムレータ
4を順次通過して、圧縮機1に戻ることになる。以上の
ような冷媒の循環サイクルによって、暖房のみの運転が
行われる。このとき、第1の接続配管6が低圧となって
おり、第2の接続配管7が高圧となっているために、必
然的に第5の逆止弁34から第6の逆止弁35へ冷媒は
流通する。
暖房主体の場合の冷媒の流れを説明する。同図は、4台
の室内機B、C、D、Fでは暖房運転を行い、2台の室
内機G、Hでは冷房運転を行う場合の冷媒の流れを、実
線矢印で示したものである。すなわち、圧縮機1より吐
出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁2、第5の
逆止弁34、第2の接続配管7を順次通過して、気液分
配器Jに流入する。
は、図2における気液分離部22の全体を満たすことに
なる。そして、気液分配器22のガス冷媒の一部は、図
2に示すガス流出口23からガス分岐管26a、26b
に分けられて、それぞれ流出口27a、27bに至る。
他方、気液分配器22のその他のガス冷媒は、液流出口
24から液分岐管25a、25bに分けられて、それぞ
れ流出口27a、27bに至る。すなわち、流出口27
aではガス分岐管26aを通過したガス冷媒と液分岐管
25aを通過したガス冷媒とが合流し、他方、流出口2
7bではガス分岐管26bを通過したガス冷媒と液分岐
管25bを通過したガス冷媒とが合流する。その後、流
出口27aから流出したガス冷媒は中継機Eの気液分離
装置12へ流入し、他方、流出口27bから流出したガ
ス冷媒は中継機Iの気液分離装置12へ流入する。
れについて述べる。すなわち、中継機E、Iの気液分離
装置12に流入したガス冷媒は、気液分離装置12から
第1の分岐部10へ流入する。そして、第1の分岐部1
0に流入したガス冷媒は、弁装置8aを通過した後に、
室内機側の第1の接続配管6b、6c、6d又は室内機
側の第1の接続配管6fを通過して、各室内機B、C、
D又は室内機Fに流入する。この際、ガス冷媒は、室内
機側熱交換器5にて室内空気と熱交換して凝縮液化す
る。これにより、室内機B、C、D又は室内機Fが設置
された室内は、暖房されることになる。
器5の出口の過冷却度により制御され、ほぼ全開状態の
第1の流量制御装置9を通過する。こうして、冷媒は、
中間圧にまで減圧され、中継機Iの第2の分岐部11に
流入する。ここで、室内機B、C、D、Fに流入する冷
媒流量は、暖房対象となっている室内機B、C、D、F
の暖房負荷の大きさに応じて決まる。また、熱源機Aか
ら中継機E及び中継機Iへ供給されるガス冷媒の流量
と、中継機E及び中継機Iの第1の分岐部10から室内
機B、C、D、Fへ流入するガス冷媒の流量は等しくな
る。
べる。すなわち、中継機Iの第2の分岐部11に流入し
た冷媒は、第1の逆止弁17、室内機側の第2の接続配
管7g、7hを通過した後に、室内機側熱交換器5の出
口の過熱度により制御されて、第1の流量制御装置9に
より減圧される。このとき、冷媒は、室内機側熱交換器
5にて熱交換して、蒸発しガス化する。これにより、室
内機G、Hが設置された室内は、冷房されることにな
る。その後、このガス化した冷媒は、室内機G、Hに接
続された弁装置8b、8cを通過して、第1の接続配管
6に流入する。
は、冷房対象となっている室内機G、Hの冷房負荷の大
きさに応じて決まる。よって、中継機Iの第2の分岐部
11から室内機G、Hに流入する必要がある冷媒流量
が、室内機Fから中継機Iの第2の分岐部11に流入し
た冷媒流量よりも多い場合には、室内機B、C、Dから
中継機Eの第2の分岐部11に流入した冷媒の一部が、
液接続配管51を通って、中継機Iの第2の分岐部11
に流入する。そして、中継機Eからの冷媒は、室内機F
から中継機Iの第2の分岐部11に流入した冷媒と合流
して、室内機G、Hへ流入する。
2の分岐部11に流入した冷媒のうち、液接続配管51
を介して中継器Iに流入しなかった他の冷媒は、流量制
御装置15を通過した後に、室内機G、Hを通過した冷
媒と合流して、第1の接続配管6に流入する。ここで、
第3の流量制御装置15は開閉自在に形成されており、
高圧状態にある第2の接続配管7と、中間圧状態にある
第2の分岐部11との圧力差を一定にするように制御さ
れる。
は、第6の逆止弁35、熱源機側熱交換器3の順に通過
して、熱源側熱交換器3で熱交換してガス化した冷媒と
なる。そして、この冷媒は、四方切換弁2、アキュムレ
ータ4を通過して、圧縮機1に戻ることになる。以上の
ような冷媒の循環サイクルによって、冷暖房同時運転に
よる暖房主体運転が行われる。
1から室内機G、Hに流入する必要がある冷媒流量が、
室内機Fから中継機Iの第2の分岐部11に流入した冷
媒流量よりも少ない場合には、中継機Iの第2の分岐部
11に流入した冷媒の一部のみが、第1の逆止弁17を
通って室内機G、Hに流入する。他方、室内機Fから第
2の分岐部11に流入した冷媒のうち、室内機G、Hに
流入しない他の冷媒は、第3の流量制御装置15を通過
した後に、室内機G、Hを通った冷媒と合流して、第1
の接続配管6に流入する。ここで、第3の流量制御装置
15は開閉自在に形成されており、高圧状態の第2の接
続配管7と中間圧状態の第2の分岐部11との圧力差を
一定にするように制御される。
は、第6の逆止弁35、熱源機側熱交換器3の順に通過
して、熱源側熱交換器3で熱交換してガス化した冷媒と
なる。そして、この冷媒は、四方切換弁2、アキュムレ
ータ4を通過して、圧縮機1に戻ることになる。以上の
ような冷媒の循環サイクルによって、冷暖房同時運転に
よる暖房主体運転が行われる。このとき、第1の接続配
管6が低圧となっており、第2の接続配管7が高圧とな
っているために、必然的に第5の逆止弁34から第6の
逆止弁35へ冷媒は流通する。
分岐部11に流入した冷媒の一部は、バイパス配管14
に流入する。そして、その冷媒は、第3の流量制御装置
15で低圧まで減圧された後に、第2の熱交換部16、
第1の熱交換部19にて熱交換を行いガス化した冷媒と
なる。そして、このガス化した冷媒は、第1の接続配管
6に流入して、その後に第6の逆止弁35、熱源側熱交
換器3、四方切換弁2、アキュムレータ4を順次通過し
て、圧縮機1に戻る。一方、第1の熱交換部19、第2
の熱交換部16におけるバイパス配管14と対向する側
の液冷媒は、そこでの熱交換により充分に冷却された後
に、室内機G、Hに流入することになる。
室内機B、C、D、Fで暖房運転を行い、2台の室内機
G、Hで冷房運転を行う場合の冷媒の流れについて説明
したが、その他の組み合わせであっても、例えば、冷房
対象となっている室内機が2つの中継機E、Iにまたが
っている場合であっても、各部に対して冷媒が適正に循
環することにより、本実施の形態1と同様に、所望の暖
房主体運転が可能となる。
冷房主体の場合の冷媒の流れを説明する。同図は、4台
の室内機B、C、F、Gでは冷房運転を行い、2台の室
内機D、Hでは暖房運転を行う場合の冷媒の流れを、実
線矢印で示したものである。すなわち、圧縮機1より吐
出された高温高圧のガス冷媒は、四方切換弁2を通過し
た後に、熱源機側熱交換器3にて任意の量だけ熱交換さ
れて、ガス冷媒と液冷媒とが混合した気液二相状態の高
温高圧冷媒となる。そして、その高温高圧冷媒は、第3
の逆止弁32、第2の接続配管7を順次通過して、気液
分配器Jに流入する。
冷媒は、図3に示す気液分離部22内にて成層流とな
る。すなわち、気液二相状態の冷媒は気液分離部22に
て流速が遅くなり、その結果、質量の重い液冷媒は気液
分離部22内の下側を流れ、質量の軽いガス冷媒は気液
分離部22内の上側を流れる。こうして、気液分離部2
2にて、液冷媒とガス冷媒とが二層に分離されることに
なる。
2に示すガス流出口23からガス分岐管26a、26b
に分けられて、それぞれ流出口27a、27bに至る。
他方、気液分配器22の液冷媒は、液流出口24から液
分岐管25a、25bに分けられて、それぞれ流出口2
7a、27bに至る。すなわち、流出口27aではガス
分岐管26aを通過したガス冷媒と液分岐管25aを通
過した液冷媒とが合流して再び気液二相状態の冷媒とな
り、他方、流出口27bではガス分岐管26bを通過し
たガス冷媒と液分岐管25bを通過した液冷媒とが合流
して再び気液二相状態の冷媒となる。
相状態の冷媒は中継機Eの気液分離装置12へ流入し、
他方、流出口27bから流出した気液二相状態の冷媒は
中継機Iの気液分離装置12へ流入する。ここで、気液
分離部22に流入した気液二相冷媒は液冷媒又はガス冷
媒のみに偏ることなく分配されるために、流出口27
a、27bから流出する気液二相冷媒の混合比は、気液
分配器Jに流入した気液二相冷媒とほぼ同じ混合比とな
る。
れについて述べる。すなわち、中継機Eの気液分離装置
12に流入した気液二相冷媒は、ここで、ガス冷媒と液
冷媒とに分離される。そして、分離されたガス冷媒は、
中継機Eの弁装置8a、室内機側の第1の接続配管6d
を順次通過して、暖房対象となっている室内機Dに流入
する。この際、ガス冷媒は、室内機側熱交換器5で室内
空気と熱交換して、凝縮液化する。これにより、室内機
Dが設置された室内は、暖房されることになる。
却度により制御され、ほぼ全開状態の第1の流量制御装
置9を通過する。こうして、冷媒は、中間圧まで減圧さ
れて、中継機Eの第2の分岐部11に流入する。一方、
中継器Eの気液分離装置12で分離された液冷媒は、第
2の流量制御装置13を通過して、中継機Eの第2の分
岐部11に流入する。
した気液二相冷媒は、ここで、ガス冷媒と液冷媒とに分
離される。そして、分離されたガス冷媒は、中継機Iの
弁装置8a、室内機側の第1の接続配管6hを順次通過
して、暖房対象となっている室内機Hに流入する。この
際、ガス冷媒は、室内機側熱交換器5で室内空気と熱交
換して、凝縮液化する。これにより、室内機Hが設置さ
れた室内は、暖房されることになる。さらに、室内機側
熱交換器5の出口の過冷却度により制御され、ほぼ全開
状態の第1の流量制御装置9を通過する。こうして、冷
媒は、中間圧まで減圧されて、中継機Iの第2の分岐部
11に流入する。一方、中継器Iの気液分離装置12で
分離された液冷媒は、第2の流量制御装置13を通過し
て、中継機Iの第2の分岐部11に流入する。
供給される気液二相冷媒は、上述したように、液冷媒又
はガス冷媒に偏ることのないバランスのよい気液二相冷
媒であるために、室内機D、Hに対して暖房負荷に応じ
たガス冷媒を供給できる。こうして、室内機D、Hが設
置された室内は、適正に暖房される。
述べる。まず、室内機B、Cへの冷媒の流れは、次のよ
うになる。すなわち、中継機Eの第2の分岐部11に流
入した冷媒は、第1の逆止弁17、室内機側の第2の接
続配管7b、7cを通過した後に、各室内機B、Cに流
入する。そして、室内機側熱交換器5の出口の過熱度に
より制御されて、第1の流量制御装置9により減圧され
る。このとき、冷媒は、室内機側熱交換器5にて熱交換
して、蒸発しガス化する。これにより、室内機B、Cが
設置された室内は、冷房されることになる。そして、こ
のガス化した冷媒は、室内機側の第1の接続配管6b、
6c、室内機B、Cに接続された弁装置8b、8cを順
次通過して、第1の接続配管6に流入する。
次のようになる。すなわち、中継機Iの第2の分岐部1
1に流入した冷媒は、第1の逆止弁17、室内機側の第
2の接続配管7f、7gを通過した後に、各室内機F、
Gに流入する。そして、室内機側熱交換器5の出口の過
熱度により制御されて、第1の流量制御装置9により減
圧される。このとき、冷媒は、室内機側熱交換器5にて
熱交換して、蒸発しガス化する。これにより、室内機
F、Gが設置された室内は、冷房されることになる。そ
して、このガス化した冷媒は、室内機側の第1の接続配
管6f、6g、室内機F、Gに接続された弁装置8b、
8cを順次通過して、第1の接続配管6に流入する。
中継機Eからの冷媒と中継機Iからの冷媒とが合流す
る。そして、合流後の冷媒は、第4の逆止弁33、四方
切換弁2、アキュムレータ4を順次通過して、圧縮機1
に戻ることになる。以上のような循環サイクルによっ
て、冷暖房同時運転による冷房主体運転が行われる。
冷房流量は、冷房対象となっている室内機B、C、F、
Gの冷房負荷の大きさに応じて決まる。また、熱源機A
から中継機E及び中継機Iに供給されてそれぞれの気液
分離装置12にて分離される液冷媒流量と、暖房対象と
なっている室内機D、Hから第2の分岐部11に流入す
る液冷媒流量との総和は、中継機E及び中継機Iの第2
の分岐部11から冷房対象となっている室内機B、C、
F、Gに流入する液冷媒流量と等しくなる。
から第2の流量制御装置13を通って第2の分岐部11
へ供給される液冷媒流量と室内機Dから第2の分岐部1
1へ供給される液冷媒流量との総和に対して、第2の分
岐部11から室内機B、C、Dで供給されるべき液冷媒
流量が多く又は少なく、さらに、中継機Iにおいて気液
分離装置12から第2の流量制御装置13を通って第2
の分岐部11へ供給される液冷媒流量と室内機Hから第
2の分岐部11へ供給される液冷媒流量との総和に対し
て、第2の分岐部から室内機F、Gへ供給されるべき液
冷媒流量が少なく又は多くなるときには、これらの不均
衡を是正するような液冷媒の移動がされる。すなわち、
各中継機E、Iでの液冷媒の過不足を相殺するために、
液冷媒が、液接続配管51を通って、中継機Eから中継
機Iへ、又は、中継機Iから中継機Eへ供給されること
になる。
ており、第2の接続配管7が高圧となっているために、
必然的に第3の逆止弁32から第4の逆止弁33へ冷媒
は流通する。また、この循環サイクルにおいて、第2の
分岐部11に流入した液冷媒の一部は、バイパス配管1
4に流入する。そして、その冷媒は、第3の流量制御装
置15で低圧まで減圧された後に、第2の熱交換部1
6、第1の熱交換部19にて熱交換を行いガス化した冷
媒となる。そして、このガス化した冷媒は、第1の接続
配管6に流入して、その後に第4の逆止弁33、四方切
換弁2、アキュムレータ4を順次通過して、圧縮機1に
戻る。一方、第1の熱交換部19、第2の熱交換部16
におけるバイパス配管14と対向する側の液冷媒は、そ
こでの熱交換により充分に冷却された後に、室内機B、
C、F、Gに流入することになる。
室内機B、C、F、Gで冷房運転を行い、2台の室内機
D、Hで暖房運転を行う場合の冷媒の流れについて説明
したが、その他の組み合わせであっても、例えば、暖房
対象となっている室内機がどちらか一方の中継機E、I
にのみある場合であっても、各部に対して冷媒が適正に
循環することにより、本実施の形態1と同様に、所望の
冷房主体運転が可能となる。
うに構成された空気調和装置においては、冷暖房同時運
転における冷房主体の場合であって、第2の接続配管7
の分岐部にて、気液二相冷媒のガス冷媒又は液冷媒の偏
りが生じ易いときであっても、その分岐部に気液分配器
Jを配置することにより、冷媒の偏りの発生を防ぐこと
ができるので、暖房に係わる室内機D、Hに対して、暖
房能力の低下のない快適な空気調和装置を提供すること
ができる。
において、ガス分岐管26a、26b、液分岐管25
a、25bを、中継機E、Iの数に対応させてそれぞれ
2つとしたが、中継機をそれ以上設置する場合には、そ
の数に対応させたガス分岐管、液分岐管の数とすること
ができる。そして、この場合であっても、本実施の形態
1と同様の効果を奏することになる。
Aに対して、6台の室内機B、C、D、F、G、Hと、
2台の中継機E、Iとを設置したが、熱源機、室内機、
中継機の数はこれらに限定されるものではなく、その他
の数とした場合であっても、本実施の形態1と同様の効
果を奏することになる。
において、気液分離部22の設置姿勢をほぼ傾きのない
状態として、気液分離部22の上方にガス流出口を設
け、流入口21とほぼ同じ高さ又はそれよりも低い高さ
に流出口24を設けた。これに対して、流出口24の位
置が下方になるように気液分離部22の設置姿勢を意図
的に傾けた場合や、又は、気液分離部22の底部に流出
口22を設けた場合であっても、本実施の形態1と同様
の効果を奏することになる。
において、気液分離部22の断面形状を第2の接続配管
7と同様に円形とし、その内径を第2の接続配管7の内
径よりも大きくしたが、気液分離部22の断面形状は円
形に限定されず、その他の形状であってもその断面積が
第2の接続配管7の断面積より大きくなるように形成す
れば、本実施の形態1と同様の効果を奏することができ
る。
態2を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態2
を示す空気調和装置は、気液分配器Jの構成が、前記実
施の形態1の空気調和装置の構成と相違する。図8は、
本実施の形態2における空気調和装置の気液分配器の概
略斜視図である。同図において、21は冷媒の流入口、
22は気液分離部、23はガス流出口、24は液流出
口、25a、25bは液分岐管、26a、26bはガス
分岐管、27a、27bは流出口を示す。28a、28
bは流出口27a、27bから流出する冷媒流量を任意
に制御できる流出口流量制御装置を示し、例えば、制御
信号に基づき開口面積を数段階に調整できるように構成
されている。
媒回路図である。同図に示すように、2つの流出口27
a、27bのうち、一方の流出口27aに向けて、一方
のガス分岐管26aと一方の液分岐管25aとが合流
し、合流後の管路に流出口流量制御装置28aが設置さ
れている。また、他方の流出口27bに向けて、他方の
ガス分岐管26bと他方の液分岐管25bとが合流し、
合流後の管路に流出口流量制御装置28bが設置されて
いる。ここで、流入口21は、前記実施の形態1と同様
に、熱源機A側の第2の接続配管7に接続されている。
また、流出口27aは中継機E側に接続され、流出口2
7bは中継機I側に接続されている。
気調和装置によって、前記実施の形態1と同様に、冷房
のみの運転、暖房のみの運転、暖房主体の冷暖房同時運
転、冷房主体の冷暖房同時運転の4つの形態の運転が行
われる。本実施の形態2の空気調和装置による冷媒の流
れについては、各運転時において、前記実施の形態1と
同様である。ただし、気液分離器Jの流出口27a、2
7bから中継機E、Iに流れる冷媒流量については、気
液分配器Jの流出口流量制御装置28a、28bが作用
する場合に、前記実施の形態1と相違することになる。
配器Jは、前記実施の形態1の空気調和装置においてさ
らに装置内の冷媒流量のバランスをとる必要が生じたと
きに、流出口流量制御装置28a、28bが作用するこ
とで、付加的な効果を奏するものである。以下、前記実
施の形態1との相違点である、本実施の形態2の流出口
流量制御装置28a、28bの作用について、各運転時
ごとに説明する。
の形態2の気液分配器Jの流出口流量制御装置28a、
28bの作用を説明する。上述したように、冷房対象と
なっている室内機B、C、D、F、G、Hへ流れる冷媒
量は、冷房負荷により決まる。すなわち、冷房対象とな
っている室内機B、C、Dへ流れる冷媒量と、気液分配
器Jから中継機Eに流れる冷媒量とは等しくなる。ま
た、冷房対象となっている室内機F、G、Hへ流れる冷
媒量と、気液分配器Jから中継機Iに流れる冷媒量とに
ついても等しくなる。しかしながら、冷房運転中に冷房
負荷の変動がある場合、例えば、冷房対象となっている
室内機のうちの一部の室内機について設定温度の変更が
あった場合等には、中継機E、Iに流入する冷媒量に一
時的な不均衡が生じることになる。
示せぬ検出部にて、その冷房負荷変動を検出する。次
に、その冷房負荷変動の情報を気液分配器Jの図示せぬ
情報保持部に伝達する。その後、その情報保持部の情報
に基づき、図示せぬ情報処理部にて流出口流量制御装置
28a、28bの制御量を決定する。そして、その決定
された制御量に基づき流出口流量制御装置28a、28
bを調整して、そこから流出する冷媒流量を調整する。
これにより、気液分離器Jの流出口27a、27bか
ら、バランスのよい適正量の液冷媒を、すばやく中継機
E、Iに供給することができる。
房同時運転時、冷房主体の冷暖房同時運転時について
も、上述の冷房のみの運転時と同様に、運転中に負荷変
動がある場合、中継機E、Iに流入する冷媒量に一時的
な不均衡が生じることになる。このようなとき、負荷変
動の情報に基づき、流出口流量制御装置28a、28b
の制御量を決定する。そして、その決定された制御量に
基づき流出口流量制御装置28a、28bを調整して、
そこから流出する冷媒流量を調整する。これにより、気
液分離器Jの流出口27a、27bから、バランスのよ
い適正量の冷媒を、すばやく中継機E、Iに供給するこ
とができる。
主体の冷暖房同時運転時であって、特に、中継機Eの気
液分離装置12から第2の流量制御装置13を通って第
2の分岐部11へ供給される液冷媒流量と室内機Dから
第2の分岐部11へ供給される液冷媒流量との総和に対
して、第2の分岐部11から室内機B、C、Dで供給さ
れるべき液冷媒流量が多く又は少なく、さらに、中継機
Iにおいて気液分離装置12から第2の流量制御装置1
3を通って第2の分岐部11へ供給される液冷媒流量と
室内機Hから第2の分岐部11へ供給される液冷媒流量
との総和に対して、第2の分岐部から室内機F、Gへ供
給されるべき液冷媒流量が少なく又は多くなるときに
は、液冷媒が液接続配管51を通って、中継機Eから中
継機Iへ、又は中継機Iから中継機Eへ供給されること
で、これらの不均衡を是正していた。
ような不均衡が生じた場合であっても、その情報に基づ
き、流出口流量制御装置28a、28bの制御量を決定
する。そして、その決定された制御量に基づき流出口流
量制御装置28a、28bを調整して、そこから流出す
る冷媒流量を調整する。これにより、液接続配管51を
介さなくても、気液分離器Jの流出口27a、27bか
ら、バランスのよい適正量の冷媒を、すばやく中継機
E、Iに供給して、装置内の冷媒の不均衡を是正するこ
とができる。
うに構成された空気調和装置においては、前記実施の形
態1で述べた効果に加えて、空気調和装置の運転中に、
中継機E、Iに流入する冷媒量に一時的な不均衡が生じ
た場合に、それを検出して流量制御装置28a、28b
を調整して、気液分離器Jの流出口27a、27bから
中継機E、Iに供給する冷媒量を瞬時に制御できるの
で、冷房能力又は暖房能力の一時的な低下の少ない安定
した空気調和装置を提供することができる。
態3を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態3
を示す空気調和装置は、気液分配器Jの構成が、前記実
施の形態1の空気調和装置の構成と相違する。図10
は、本実施の形態3における空気調和装置の気液分配器
の概略斜視図である。同図において、21は冷媒の流入
口、22は気液分離部、23はガス流出口、24は液流
出口、25a、25bは液分岐管、26a、26bはガ
ス分岐管、27a、27bは流出口を示す。29a、2
9bは液分岐管流量制御装置を示す。ここで、液分岐管
流量制御装置29a、29bは、例えば、制御信号に基
づき開口面積を数段階に調整できるように構成されてお
り、液分岐管25a、25bから流出口27a、27b
に流出する液冷媒流量を調整することで、流出口27
a、27bから中継機E、Iに向けて流出される気液二
相冷媒の気液混合比を任意に制御するものである。
冷媒回路図である。同図に示すように、液分岐管25a
の管路中には液分岐管流量制御装置29aが設置され、
液分岐管25bの管路中には液分岐管流量制御装置29
bが設置されている。そして、2つの流出口27a、2
7bのうち、一方の流出口27aに向けて、一方のガス
分岐管26aと一方の液分岐管25aとが合流してい
る。また、他方の流出口27bに向けて、他方のガス分
岐管26bと他方の液分岐管25bとが合流している。
ここで、流入口21は、前記実施の形態1と同様に、熱
源機A側の第2の接続配管7に接続されている。また、
流出口27aは中継機E側に接続され、流出口27bは
中継機I側に接続されている。
気調和装置によって、前記実施の形態1と同様に、冷房
のみの運転、暖房のみの運転、暖房主体の冷暖房同時運
転、冷房主体の冷暖房同時運転の4つの形態の運転が行
われる。本実施の形態3の空気調和装置による冷媒の流
れについては、各運転時において、前記実施の形態1と
同様である。ただし、気液分離器Jの流出口27a、2
7bから中継機E、Iに流れる冷媒の流量又は気液混合
比については、気液分配器Jの液分岐管流量制御装置2
9a、29bが作用する場合に、前記実施の形態1と相
違することになる。
配器Jは、前記実施の形態1の空気調和装置において、
さらに、装置内の冷媒流量のバランスをとったり、又
は、気液二相冷媒の混合比を変更する必要が生じたとき
に、液分岐管流量制御装置29a、29bが作用するこ
とで、付加的な効果を奏するものである。以下、前記実
施の形態1との相違点である、本実施の形態2の液分岐
管流量制御装置29a、29bの作用について、各運転
時ごとに説明する。
の形態3の液分岐管流量制御装置29a、29bの作用
を説明する。上述したように、冷房対象となっている室
内機B、C、D、F、G、Hへ流れる冷媒量は、冷房負
荷により決まる。すなわち、冷房対象となっている室内
機B、C、Dへ流れる冷媒量と、気液分配器Jから中継
機Eに流れる冷媒量とは等しくなる。また、冷房対象と
なっている室内機F、G、Hへ流れる冷媒量と、気液分
配器Jから中継機Iに流れる冷媒量とについても等しく
なる。しかしながら、冷房運転中に冷房負荷の変動があ
る場合、例えば、冷房対象となっている室内機のうちの
一部の室内機について設定温度の変更があった場合等に
は、中継機E、Iに流入する冷媒量に一時的な不均衡が
生じることになる。
示せぬ検出部にて、その冷房負荷変動を検出する。次
に、その冷房負荷変動の情報を気液分配器Jの図示せぬ
情報保持部に伝達する。その後、その情報保持部の情報
に基づき、図示せぬ情報処理部にて液分岐管流量制御装
置29a、29bの制御量を決定する。そして、その決
定された制御量に基づき液分岐管流量制御装置29a、
29bを調整して、そこから流出する冷媒流量を調整す
る。その後、冷媒流量が調整された液分岐管流量制御装
置29a、29bからの液冷媒と、無調整のガス分岐管
26a、26bからの液冷媒とが、流出口27a、27
bにて合流することになる。これにより、気液分離器J
の流出口27a、27bから、バランスのよい適正量の
液冷媒を、すばやく中継機E、Iに供給することができ
る。
暖房同時運転時とについて、説明する。暖房のみの運転
時、暖房主体の冷暖房同時運転時についても、上述の冷
房のみの運転時と同様に、運転中に負荷変動がある場
合、中継機E、Iに流入するガス冷媒量に一時的な不均
衡が生じることになる。このようなとき、負荷変動の情
報に基づき、液分岐管流量制御装置29a、29bの制
御量を決定する。そして、その決定された制御量に基づ
き液分岐管流量制御装置29a、29bを調整して、そ
こから流出する冷媒流量を調整する。これにより、最終
的に、気液分離器Jの流出口27a、27bから、バラ
ンスのよい適正量のガス冷媒を、すばやく中継機E、I
に供給することができる。
て、説明する。上述したように、暖房対象となっている
室内機へ流れる冷媒量は、暖房負荷に応じて決まる。し
たがって、例えば、4台の室内機B、C、F、Gで冷房
運転を行い、2台の室内機D、Hで暖房運転を行う場合
であって、室内機Dでの暖房負荷が、室内機Hでの暖房
負荷より大きいとき、室内機Dで必要とされる冷媒量
は、室内機Hで必要とされる冷媒量よりも多くなる。
応じて、気液分配器Jの液分岐管流量制御装置29a、
29bを調整する。これにより、流出口27a、中継機
Eを経て室内機Dに供給される気液二相冷媒の気液混合
比と、流出口27b、中継機Iを経て室内機Hへ供給さ
れる気液二相冷媒の気液混合比とは、それぞれ相違した
ものとなる。具体的には、中継機Eへ供給する気液二相
冷媒におけるガス冷媒の比率は、中継機Iへ供給する気
液二相冷媒におけるガス冷媒の比率よりも大きくなり、
それぞれ適正なガス冷媒が供給される。
うに構成された空気調和装置においては、前記実施の形
態1及び実施の形態2で述べた効果に加えて、中継機
E、Iごとに必要とする気液二相冷媒の気液混合比が異
なる場合であっても、それを検出して液分岐管流量制御
装置29a、29bを調整することで、供給する気液二
相冷媒の気液混合比を中継機E、Iごとに調整できるた
め、暖房に係わる室内機D、Hに対して適正なガス冷媒
を分配でき、安定した暖房能力が得られる空気調和装置
を提供することができる。
a、25bに、気液混合比を制御する液分岐管流量制御
装置29a、29bを設置したが、その代わりに、ガス
分岐管26a、26bに、気液混合比を制御する流量制
御装置を設置しても、本実施の形態3と同様の効果を奏
することになる。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更さ
れ得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、
位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を
実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができ
る。また、各図において、同一構成要素には同一符号を
付している。
で、請求項1、請求項4、請求項5に対応した効果とし
ては、第2の接続配管の分岐部にガス冷媒と液冷媒を分
配できる気液分配器を設けているので、冷房主体の冷暖
房同時運転時においても、その分岐部から複数の中継機
へガス冷媒又は液冷媒が偏って分岐することなく、各室
内機において適正な空調能力が得られる空気調和装置を
提供することができる。また、ガス接続配管の設置を不
要とできるため、施工性の高い空気調和装置を提供する
ことができる。
ては、空気調和装置の運転中に、冷房負荷又は暖房負荷
が変動するような過渡状態が生じても、気液分配器から
各中継機に供給する冷媒量を瞬時に調整できるので、冷
房能力又は暖房能力の一時的な低下の少ない安定した空
調能力が得られる空気調和装置を提供することができ
る。
ては、中継機ごとに必要とする気液二相冷媒の気液混合
比が異なる場合であっても、気液二相冷媒の気液混合比
を調整して中継機ごとに供給できるため、安定した空調
能力が得られる空気調和装置を提供することができる。
の全体構成図である。
時の冷媒の流動状態を示す側断面図である。
の運転動作状態図である。
作状態図である。
作状態図である。
の気液分配器の概略斜視図である。
置の気液分配器の概略斜視図である。
る。
転動作状態図である。
器、4 アキュムレータ、 5 室内機側熱交換器、
6 第1の接続配管、6b、6c、6d、6f、6g、
6h 室内機側の第1の接続配管、7 第2の接続配
管、7b、7c、7d、7f、7g、7h 室内機側の
第1の接続配管、8a、8b、8c 弁装置、 9 第
1の流量制御装置(流量制御装置)、10 第1の分岐
部、 11 第2の分岐部、 12 気液分離装置、1
3 第2の流量制御装置、 14 バイパス配管、15
第3の流量制御装置、 16 第2の熱交換部、17
第1の逆止弁、 18 第2の逆止弁、 19 第1
の熱交換部、21 流入口、 22 気液分離部、 2
3 ガス流出口、 24 液流出口、25a、25b
液分岐管、 26a、26b ガス分岐管、27a、2
7b 流出口、 28a、28b 流出口流量制御装
置、29a、29b 液分岐管流量制御装置、 32
第3の逆止弁、33 第4の逆止弁、 34 第5の逆
止弁、 35 第6の逆止弁、45 第1の圧力検出
器、 46 第2の圧力検出器、 51 液接続配管、
60、70 構成単位、A 熱源機、 B、C、D、
F、G、H 室内機、 E、I 中継機、J 気液分配
器。
Claims (5)
- 【請求項1】 圧縮機、四方切換弁、熱源機側熱交換器
を有する熱源機と、 室内機側熱交換器、流量制御装置を有する複数の室内機
と、 前記複数の室内機を任意に分割してなる複数の構成単位
に対応した複数の中継機と、 前記複数の室内機から流出する冷媒を前記熱源機へ導く
第1の接続配管と、 前記熱源機から流出する冷媒を分岐部にて分岐した後に
前記複数の中継機を介在して前記複数の室内機に導く第
2の接続配管とを備えた空気調和装置であって、 前記第2の接続配管は、前記分岐部に気液分配器を備
え、 前記気液分配器は、前記熱源機から流入する気液二相状
態の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離部
と、該気液分離部のガス冷媒を流出するガス流出口と、
該ガス流出口から流出するガス冷媒を前記複数の中継機
の数に対応して分離する複数のガス分岐管と、前記気液
分離部の液冷媒を流出する液流出口と、該液流出口から
流出する液冷媒を前記複数の中継機の数に対応して分離
する複数の液分岐管と、前記複数のガス分岐管と複数の
液分岐管とを個々に合流してなる前記複数の中継機の数
に対応した複数の流出口とを備えたことを特徴とする空
気調和装置。 - 【請求項2】 前記気液分配器は、前記複数の流出口に
個々の冷媒の流量を調整する流量調整装置をさらに備え
たことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。 - 【請求項3】 前記気液分配器は、前記複数のガス分岐
管又は液分岐管に個々のガス冷媒又は液冷媒の流量を調
整する流量調整装置をさらに備えたことを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載の空気調和装置。 - 【請求項4】 前記気液分配器は、前記気液分離部の断
面積が前記第2の接続配管の断面積より大きくなるよう
に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のい
ずれかに記載の空気調和装置。 - 【請求項5】 前記気液分配器は、前記気液分離部の設
置姿勢に対して、上方に前記ガス流出口が配置され、下
方に前記液流出口が配置されるように形成されたことを
特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の空気
調和装置。
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