JP2006017374A - マルチ形空気調和装置の切換ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マルチ形空気調和装置の切換ユニット1は、電磁コイル52と弁本体51とからなる複数の電磁弁50a、50b、50c、50dと、前記電磁弁の開閉を制御する制御装置16と、これらを収容する本体ケース11と、前記弁本体51が収められる配管収納室Aと前記電磁コイル52が収められる電磁コイル収納室Bとを仕切る第1の仕切り板14と、前記電磁コイル収納室Bと前記制御装置16が収められる電気部品収納室Cとを仕切る第2の仕切り板15を備えた。
【選択図】図2
Description
このようなマルチ形空気調和装置においては、液管、吐出ガス管および吸込ガス管からなる3本の主配管を用いて室外ユニットと複数の室内ユニットを接続するようになっているが、室内ユニット側は、液側配管とガス管側配管の2本に接続するようになっているため、室外ユニットと各室内ユニットとの間にそれぞれ切換ユニットを介している。
この切換ユニットは、各室内ユニット近傍の天井裏等に設置され、切換ユニット内に設けられた複数の電磁弁を開閉することによって室内ユニットの運転を切換えるようになっている。
さらに、据付け時に切換ユニットと制御ユニットとの相互間を通信線等で接続する必要があるため、その作業性が悪い。
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、切換ユニットの省スペース化と据付け作業の簡略化を図ることを目的としている。
図1は切換ユニットの外観を示す斜視図であり、図2は側板を外した状態の切換ユニットの外観を示す斜視図であり、図3は図2の平面図であり、図4は切換ユニットの概略断面図であり、図5は本実施の形態に係る冷凍サイクル系統図であり、図6は制御系統図である。
この切換ユニット1は、後述するように、室外ユニット2と複数の室内ユニット3とを液管4a、吐出ガス管4bおよび吸込ガス管4cからなる3本の主配管4にて接続してなる冷暖房同時運転可能なマルチ形空気調和装置の室外ユニット2と室内ユニット3との間に接続され、室内ユニット3の運転を冷房または暖房に切換える。
一方、側面11aの反対側の側面11bには、室外ユニット2から延びる主配管4a、4b、4cのそれぞれと接続する液管接続管41の一端と、吐出ガス管接続管42bの一端と、吸込ガス管接続管42cの一端とが延出している。
上記液管接続管41、ガス管接続管42a、吐出ガス管接続管42b、吸込ガス管接続管42cの延出部分には、それぞれ断熱材17が装着されている。
本体ケース11の側面11cは着脱自在な側板13を有し、修理・点検時に側板13を取り外すことにより後述する電磁コイルおよび電気部品が現れるようになっている。
本体ケース11内部は、第1の仕切り板14と第2の仕切り板15により配管収納室A、電磁コイル収納室Bおよび電気部品収納室Cの3つの部屋に区画されている。
図4に示すように、本体ケース11内において、第1の仕切り板14により配管収納室Aが区画され、第1の仕切り板14と第2の仕切り板15と側板13により電磁コイル室Bが区画され、第2の仕切り板15と側板13により電気部品収納室Cが区画される。
また、吐出ガス管接続管42bおよび吸込ガス管接続管42cには、図5に示すように複数の電磁弁50a、50b、50c、50dが設けられる。
吸込ガス管接続管42cには、電磁弁50cと、この電磁弁50cをバイパスするバイパス回路43bが設けられる。このバイパス回路44bは電磁弁50dとキャピラリチューブ44とで構成されている。
この弁本体51は、上述した接続配管41、42a、42b、42cやバイパス回路43a、43bとともに予め一体的に組立られて配管組立(図示しない)を形成し、本体ケース11の配管収納室Aに配置されている。
弁本体51は、開閉弁(図示しない)を駆動するシンリダ部53を備え、このシリンダ部53が仕切り板14に設けられた貫通孔(図示しない)から電磁コイル収納室Bへ突出している。
配管収納室A内は、配管組立の結露を防止するため発泡ウレタン等の断熱材が充填されている。
一方、電磁コイル52は、シンリダ部53が挿入される挿入孔(図示しない)を備え、シリンダ部53を電磁コイル52に挿入した後、シリンダ部53の先端部分に設けられたねじ孔(図示しない)とねじにて弁本体51に取付けられ、電磁コイル収納室Bに配置される。
電磁弁50b、50c、50dに対応する電磁コイル52は略一直線長に横並びに配置され、電磁弁50aに対応する電磁コイル52は他の電磁コイル52に比べて上方側に配置されている。
第2の仕切り板15は、水平部15aと垂直部15bとからなり、水平部15aと垂直部15bとが図4で示すように逆Lの字形をなすように配置されている。
水平部15aには、電磁コイル32から延びるリード線(図示しない)を電気部品収納室Cへ案内するためのリード線用孔15cが設けられ、水平部15aの電磁コイル室B側には、リード線を束ねるための拘束部材18が取付けられている。
一方、垂直部15bには、上記制御装置20および端子台等の電気部品が取付けられ、垂直部15bは、上記第1の仕切り板14と所定の間隙Dを在して設けられている。
電気部品収納室Cに対応する本体ケース11の側面11aには、電源線および通信線(いずれも図示しない)を引出す電源線引出口11dが設けられている。
本発明に係るマルチ形空気調和装置Sは、室外ユニット2と、複数の室内ユニット3とが、各室内ユニット3の運転を冷房または暖房に切換えるための切換ユニット1を介して液管4a、吹出ガス管4bおよび吸込ガス管4cからなる冷媒主配管で接続されて構成される。
本実施の形態においては、4台の室内ユニット3a、3b、3c、3dと、各質なユニットに対応して4台の切換ユニット1a、1b、1c、1dが接続されている。
室外ユニット2には、2台の能力可変形圧縮機21a、21b、油分離器22と、四方弁23と、第1の室外熱交換器24aと、第2の室外熱交換器24bと、第1の室外膨張弁25aと、第2の室外膨張弁25bと冷媒量調整タンク26と、気液分離器27と、室外送風機28と、室外電気部品箱(図示しない)等が収納される。
この室外電気部品箱には、室外制御装置200、室外送風機28、圧縮機21a、21bをそれぞれ駆動するインバータ装置等が収納される。
上記圧縮機21a、21bは、上記室内ユニットの要求能力に応じて運転容量および運転台数が制御される。
上記各室内ユニット3a、3b、3c、3dには、それぞれ室内熱交換器31と、室内膨張弁32と、室内送風機33および室内制御装置300等が収容される。
室内制御装置300には、室内膨張弁32および室内送風機33が接続されている。
切換ユニット制御装置16には、電磁弁50a、50b、50c、50dが接続されている。
また、室外ユニット2および各室内ユニット3に設けられた温度センサ、圧力センサ等の各種センサ(図示しない)からの入力と、各室内ユニット3に接続されたリモートコントローラからの入力をもとに室外制御装置200が上記各種弁の開閉や開度を決定し、各室内制御装置300および各切換ユニット制御装置16を介して上記各種弁が制御される。
ここで切換ユニット1の切換ユニット制御装置16は、室内ユニット3の上記室内制御装置を介して室外ユニット2の上記室外制御装置と接続される。
室外ユニット2の圧縮機21a、21bは吐出管60の一端に接続される。吐出管60の他端側は吐出管60a、60b、60cの3つに分岐される。吐出管60aは四方弁23を介して第1の室外熱交換器24aのガス側に接続され、吐出管60bは第2の室外熱交換器24bのガス側に接続され、吐出管60cは電磁弁61を介して吐出ガス管4bの一端に接続される。
第1の室外熱交換器24aの液側は、第1の室外膨張弁24aおよび冷媒量調整タンク26を介して液管4aの一端に接続される。
第2の室外熱交換器24bの液側は、第2の室外膨張弁25bを介して第1の室外膨張弁25aと冷媒量調整タンク26との間に合流するように接続される。
一方、上記圧縮機21a、21bの吸込側は、気液分離器27を介して吸込管62の一端に接続される。吸込管62の他端は、吸込管62a、62bの2つに分岐され、吸込管62aは四方弁23に接続され、吸込管62bは吸込ガス管4cの一端に接続される。
上記四方弁23は、上記吐出管60と第1の室外熱交換器24aが連通する状態をOFFの状態として実線で表し、上記吸込管62と第1の室外熱交換器24aが連通する状態をONの状態として破線で表している。
切換ユニット1a、1b、1c、1dの各液管接続管41は液管4aと各室内熱交換器31の液側とを接続し、各ガス管接続管42aは各室内熱交換器31のガス側とを接続する。各吐出ガス管接続管42bは吐出ガス管4bと接続され、各吸込ガス管接続管42cは吸込ガス管4cと接続され、吐出ガス管接続管42bと吸込ガス管接続管42cは切換ユニット1内にてガス管接続管42aと接続されている。
切換ユニット1の電磁弁50aを開き、電磁弁50dを閉じると吐出ガス管4bと室内熱交換器31のガス側が連通し、電磁弁50aを閉じ、電磁弁50dを開くと吸込ガス管4cと室内熱交換器31のガス側が連通するようになっている。
(全室暖房運転)
室内ユニット3の全てが暖房を行うとき、本マルチ形空気調和装置Sは全室暖房運転を行う。この運転では、第1室外熱交換器24aを蒸発器として利用し、各室内熱交換器31を凝縮器として利用する。
室内ユニット2では、吐出管60cの電磁弁61が開かれ、圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管60、60cを介して吐出ガス管4bに供給される。
四方弁23がONされ第1の室外熱交換器24aのガス側と吸込管62aとが連通される。
第1の室外熱交換器24aを蒸発器として利用するため第1の室外膨張弁25aが所定開度で開かれる。第2の室外熱交換器25bは利用しないため第2の室外膨張弁25bは全閉される。
吐出ガス管4bを流れる高圧ガス冷媒は、吐出ガス管接続管42b、電磁弁50a、ガス管接続管42aを介して各室内熱交換器31のガス側に流入する。
各室内熱交換器31に流入した高圧ガス冷媒は、室内送風機33により各室内ユニット3内へ導かれた室内空気と熱交換して凝縮した後、各室内熱交換器31の液側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は温風となって室内送風機31により各室内ユニット3の外へ送風される。
各室内熱交換器31の液側から流出した高圧液冷媒は、各室内膨張弁31と、各液管接続管41を介して液管4aに流入する。
第1の室外熱交換器24aにおいて冷媒と熱交換された室外空気は冷やされ、室外送風機28により室外ユニット2の外部へ吹出される。
第1の室外熱交換器24aを流出した低圧ガス冷媒は、四方弁23を介して吸込管62aに流入した後、吸込管62、気液分離器27を介して圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方へ吸い込まれる。
室内ユニット3の全てが冷房を行うとき、本マルチ形空気調和装置Sは全冷房運転を行う。この運転では、第1室外熱交換器24aを凝縮器として利用し、各室内熱交換器31を蒸発器として利用する。
室外ユニット2では、吐出管60cの電磁弁61が閉じられ、四方弁23がOFFされる。
第1の室外熱交換器24aを凝縮器として利用するため第1室外膨張弁25aが所定開度で開かれる。第2の室外熱交換器24bは利用しないため第2の室外膨張弁25bは全閉される。
四方弁23がOFFとなり、電磁弁61が閉じられるため吐出ガス管4bは遮断されて冷媒は流れない。
圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管60、60a、四方弁23を介して第1の室外熱交換器24aに流入する。
第1の室外熱交換器24aに流入した冷媒は、室外送風機28により室外ユニット2内へ導かれた室外空気と熱交換して凝縮し、高圧液状態で第1の室外熱交換器24aから流出する。
冷媒と熱交換された室外空気は暖められて室外送風機28により室外ユニット2内から吹出される。
第1の室外熱交換器24aから流出した高圧液冷媒は、第1の室外膨張弁25a、冷媒量調整タンク26を介して液管3bへ流入する。
液管4aを流れる高圧液冷媒は、液管接続管41を介して各室内熱交換器31の液側に流入する。
各室内膨張弁32を介して各室内熱交換器31に流入した高圧液冷媒は、室内送風機33により室内ユニット3内へ導かれた室内空気と熱交換して蒸発した後、各室内熱交換器31のガス側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は冷風となって室内送風機33により室内ユニット3の外へ送風される。
各室内熱交換器31のガス側から流出した低圧ガス冷媒は、ガス管接続管42a、電磁弁50d、吸込ガス管接続管42cを介して吸込ガス管4cに流入する。
吸込ガス管4cに流入した低圧ガス冷媒は、室外ユニット1へ戻り、吸込管62b、62、気液分離器27を介して圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方へ吸い込まれる。
室内側が要求する暖房要求能力の合計が冷房要求能力の合計よりも大きいとき、本マルチ形空気調和装置Sは、暖房主体の冷暖房同時運転を行う。例えば、室内ユニット3a、3b、3cが暖房、室内ユニット3dが冷房とすると、第1の室外熱交換器24aと冷房を行う室内ユニットの室内熱交換器31を蒸発器として利用し、暖房を行う室内ユニットの各室内熱交換器31を蒸発器として利用する。
室外ユニット2では、吐出管60cの電磁弁61が開かれ、圧縮機21a、21bの少なくとも1台から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管60、60cを介して吐出ガス管4bに供給される。
四方弁23がONされて第1の室外熱交換器24aのガス側と吸込管62aとが連通される。
第1の室外熱交換器24aを蒸発器として利用するため第1の室外膨張弁25aが所定開度で開かれる。第2の室外熱交換器は利用しないため第2の室外膨張弁25bは全閉される。
これにより、室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31のガス側が吐出ガス管4bと連通し、室内ユニット3dの室内熱交換器31のガス側が吸込ガス管4cと連通する。
吐出ガス管4bを流れる高圧ガス冷媒は、切換ユニット1a、1b、1cの吐出ガス管接続管42b、電磁弁50a、ガス管接続管42aを介して室内ユニット3a、3b、3cの室内熱交換器31のガス側に流入する。
室内ユニット3a、3b、3cでは、各室内交換器31を凝縮器として利用し、流量を調整するように各室内膨張弁32がそれぞれ所定開度で開かれる。
室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31に流入した高圧ガス冷媒は、室内送風機33により室内ユニット3a、3b、3c内へ導かれた室内空気と熱交換して凝縮した後、室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31の液側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は温風となって室内送風機33により室内ユニット3a、3b、3cの外へ送風される。
室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31の液側から流出した高圧液冷媒は、各室内膨張弁32と、切換ユニット1a、1b、1cの液管接続管41を介して液管4aに流入する。
液管4aに流入した冷媒は、室外ユニット2に戻る冷媒と、冷房を行う室内ユニット3dに流入する冷媒とに分流される。
冷媒と熱交換された室外空気は冷やされて室外送風機28により室外ユニット2の外へ吹出される。
第1の室外熱交換器24aから流出した低圧ガス冷媒は、四方弁23を介して吸込管62aに流入する。
室内ユニット3dでは、室内交換器31を蒸発器として利用し、冷媒を減圧するために室内膨張弁32が所定開度で開かれる。
室内ユニット3dの室内膨張弁32を介して室内熱交換器31に流入した高圧液冷媒は、室内送風機33の作動により室内ユニット3d内へ導かれた室内空気と熱交換して蒸発した後、室内熱交換器31のガス側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は冷風となって室内送風機33により室内ユニット3dの外へ送風される。
吸込ガス管4cに流入した冷媒は、室外ユニット2へ戻り、吸込管62bに流入した後、吸込管62において、上述した暖房室内ユニット3a、3b、3cから室外ユニット1に戻って吸込管62aに流入した冷媒と合流し、気液分離器27を介して圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方に吸い込まれる。
室内側が要求する冷房要求能力の合計が暖房要求能力の合計よりも大きいとき、本マルチ形空気調和装置Sは、冷房主体の冷暖房同時運転を行う。例えば、室内ユニット3a、3b、3cが冷房、室内ユニット3dが暖房とすると、第2の室外熱交換器24bと暖房を行う室内ユニットの室内熱交換器31を凝縮器として利用し、冷房を行う室内ユニットの各室内熱交換器31を蒸発器として利用する。
室内ユニット1では、四方弁23がON、吐出管60cの電磁弁61と第2の室外膨張弁25bが開かれ、圧縮機21a、21bの少なくとも1台から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管60、60bを介して第2の室外熱交換器24bのガス側に流入し、吐出管60、60c、電磁弁61を介してと吐出ガス管4bに流入する。
第2の室外熱交換器24bを凝縮器として利用するため第2の室外膨張弁25bが所定開度で開かれる。第1の室外熱交換器24aは利用しないため第1の室外膨張弁25aは閉じられる。
第2の室外熱交換器24bに流入した高圧ガス状態の冷媒は、室外送風機28により室外ユニット2内に導かれた室外空気と熱交換して凝縮し、高圧液状態で第2の室外熱交換器24bから流出する。
冷媒と熱交換された室外空気は暖められて室外送風機28により室外ユニット2の外へ吹出される。
第2の室外熱交換器24bを流出した高圧液冷媒は、第2の室外膨張弁25b、冷媒量調整タンク26を介して液管3aへ流入する。
これにより、室内ユニット3dの室内熱交換器31のガス側が吐出ガス管4bと連通し、室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31のガス側が吸込ガス管4cと連通する。
吐出ガス管4bを流れる高圧ガス冷媒は、切換ユニット1dの吐出ガス管接続管42b、電磁弁50a、ガス管接続管42aを介して室内ユニット3dの室内熱交換器31のガス側に流入する。
室内ユニット3dでは、室内交換器31を凝縮器として利用し、流量を調整するように室内膨張弁32が所定開度で開かれる。
室内熱交換器31に流入した高圧ガス冷媒は、室内送風機33により室内ユニット3d内へ導かれた室内空気と熱交換して凝縮した後、室内熱交換器31の液側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は温風となって室内送風機33により室内ユニット3dの外へ送風される。
室内ユニット3dの室内熱交換器31の液側から流出した高圧液冷媒は、室内膨張弁32と、切換ユニット1dの液管接続管41を介して液管4aに流入する。
合流した高圧液冷媒は、切換ユニット1a、1b、1cの液管接続管41を介して室内熱交換器31の液側に流入する。
室内ユニット3a、3b、3cの各室内膨張弁32を介して各室内熱交換器31に流入した高圧液冷媒は、室内送風機33により室内ユニット3a、3b、3c内へ導かれた室内空気と熱交換して蒸発した後、室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31のガス側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は冷風となって室内送風機33により室内ユニット3a、3b、3cの外へ送風される。
室内ユニット3a、3b、3cの各室内熱交換器31のガス側から流出した低圧ガス冷媒は、切換ユニット1a、1b、1cの各ガス管接続管42a、各電磁弁50d、吸込ガス管接続管42cを介して吸込ガス管4cに流入する。
吸込ガス管4cに流入した低圧ガス冷媒は、室外ユニット1へ戻り、吸込管62b、62、気液分離器14を介して圧縮機21a、21bのどちらか一方または両方へ吸い込まれる。
電磁弁50c、50dのシリンダ部53は電磁コイル収納室Bに露出しているため、電磁コイル収納室B内の空気と触れることでシリンダ部53の周辺が結露する恐れがある。
シリンダ部53にて結露が進行すると水滴となって滴下するが、図4に示すように電気部品収納室Bは第2の仕切り板15によって仕切られているので電気部品収納室Bに水滴が流入することはない。
さらに、第1の仕切り板14と第2の仕切り板の垂直部15bとが所定の間隙Dを在して設けれているので仕切り板14を伝って水滴が流下する場合でも、水滴は、間隙Dに流入するので電気部品収納室Bに流入することがない。
よって、結露による電気部品の短絡事故を防ぐことができる。
さらに、電磁コイル52と切換ユニット制御装置16との配線を切換ユニット組立時に完了できるので設置作業が簡略化される。
Claims (3)
- 電磁コイルと弁本体とからなる複数の電磁弁と、前記電磁弁の開閉を制御する制御装置と、これらを収容する本体ケースと、
前記本体ケース内に、前記弁本体が収められる配管収納室と前記電磁コイルが収められる電磁コイル収納室とを仕切る第1の仕切り板と、
前記電磁コイル収納室と前記制御装置が収められる電気部品収納室とを仕切る第2の仕切り板と、
を備えたことを特徴とするマルチ形空気調和装置の切換ユニット。 - 前記制御装置は前記電磁コイルの下方に配置されることを特徴とする請求項1に記載のマルチ形空気調和装置の切換ユニット。
- 前記第1の仕切り板と第2の仕切り板との間に間隙を設けたことを特徴とする請求項2に記載のマルチ形空気調和装置の切換ユニット。
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