JP2698118B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は室外ユニットと複数台の室内ユニットとから
構成され、複数室の全てを同時に冷房又は暖房し、且つ
同時に任意の室を冷房し他室を暖房する多室型の空気調
和装置に関する。

（ロ）従来の技術 複数室の全てを同時に冷房又は暖房でき、且つ同時に
複数室の一室を冷房し他室を暖房できる多室型の空気調
和装置が特公昭52−24710号公報、特公昭52−24711号公
報、実公昭54−3020号公報で提示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記の特公昭52−24710号公報及び特公昭52−24711号
公報で提示の装置では室内ユニットの数だけ四方切換弁
と室外熱交換器を必要とするため配管回路構成が複雑に
なると共に製造コストが高くつき、且つ各室内ユニット
ごとに２本のユニット間配管を室外ユニットから引き出
さなければならないため、ユニット間配管の本数が多く
なり配管工事が面倒である欠点を有していた。しかも同
時に一室を冷房、他室を暖房する冷暖房運転時、各室内
ユニットと対応する室外熱交換器が凝縮器及び蒸発器と
して夫々作用して屋外に熱を捨てており、熱回収できな
い難点があった。

又、上記の実公昭54−3020号公報で提示の装置では同
時に複数室の或る室を冷房し他室を暖房する冷暖房運転
時、冷房できる室と暖房できる室との組み合わせが決ま
っており、冷暖房運転を各室で自由に選択して行なうこ
とができず、使用勝手が悪い欠点を有していた。

本発明は上述の課題を解決すると共に冷媒音の発生や
室内ユニットの凍結を防止した多室型の空気調和装置を
提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニッ
トと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとを
ユニット間配管で接続した空気調和装置において、室外
熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに
切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管を吐
出管と接続された高圧ガス管と、吸込管と接続される低
圧ガス管と、室外熱交換器の他端と接続された液管とで
構成し、各室内熱交換器の一端と高圧ガス管との間に配
設される第１開閉弁と、各室内熱交換器の一端と低圧ガ
ス管との間に配設される第２開閉弁と、各室内熱交換器
の他端と液管との間に配設される冷媒減圧器と、冷媒絞
り抵抗を有し第２開閉弁と並列に配設されるバイパス管
とを設け、室内ユニットを冷房運転から暖房運転に切り
換える際に、当該室内ユニットの第１開閉弁と冷媒減圧
器とを閉じ、当該室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒
圧力が低下した後に当該室内ユニットの第２開閉弁を開
くことを特徴とする。

また、開放時に第２開閉弁の開放時よりも冷媒流路抵
抗を大きくする第３開閉弁を第２開閉弁と並列に設け、
室内ユニットの冷房運転中に当該室内ユニットの室内熱
交換器内の冷媒圧力が所定値以下に低下した際に、当該
室内ユニットの第２開閉弁を閉じると共に第３開閉弁を
開くことを特徴とする。

（ホ）作用 全室を同時に冷房する場合は、室外熱交換器の切換弁
を冷房状態に設定すると共に第1,第３開閉弁を閉じ且つ
第２開閉弁を開くことにより、圧縮機から吐出された冷
媒は吐出管より室外熱交換器に流れてここで凝縮液化し
た後、液管を経て各室内ユニットの冷媒減圧器に分配さ
れ、然る後、各室内熱交換器で蒸発気化した後、低圧ガ
ス管と冷媒吸込管とを順次経て圧縮機に吸入される。こ
のように蒸発器として作用する各室内熱交換器で全室が
冷房される。

又、全室を同時に暖房する場合は、室外熱交換器の切
換弁を暖房状態に設定すると共に、第１開閉弁を開き、
且つ第2,第３開閉弁を閉じることにより、圧縮機から吐
出された冷媒は吐出管と高圧ガス管とを順次経て各室内
熱交換器に分配されここで夫々凝縮液化した後、各冷媒
減圧器を経て液管で合流され、然る後、室外熱交換器で
蒸発気化した後、冷媒吸込管を経て圧縮機に吸入され
る。このように凝縮器として作用する各室内熱交換器で
全室が暖房される。

又、同時に任意の例えば二室を冷房し一室を暖房する
場合は、室外熱交換器の切換弁を暖房状態に設定すると
共に、冷房する室内ユニットの第1,第３開閉弁を閉じ、
第２開閉弁を開き、且つ暖房する室内ユニットの第１開
閉弁を開き、第2,第３開閉弁を閉じると、圧縮機から吐
出された冷媒の一部が室外熱交換器に流れると共に残り
の冷媒が高圧ガス管を経て暖房する室内ユニットの室内
熱交換器へ流れこの室内熱交換器と室外熱交換器とで凝
縮液化される。そしてこれら熱交換器で凝縮液化された
冷媒は液管を経て各室内ユニットの冷媒減圧器に分配さ
れた後、各室内熱交換器で蒸発気化し、然る後、低圧ガ
ス管と冷媒吸込管とを順次経て圧縮機に吸入される。こ
のように凝縮器として作用する室内熱交換器で一室が暖
房され、蒸発器として作用する他の室内熱交換器で二室
が冷房される。かかる冷暖房同時運転時、冷房している
室内ユニットの室内熱交換器の凍結防止は第２開閉弁を
閉じて第３開閉弁を開くことにより行なわれ、又、任意
の室内ユニットが暖房から冷房運転に切り換わる際にバ
イパス管を経て室内熱交換器の高圧冷媒が液管に流れて
冷媒圧力が低下した後に第２開閉弁を開くことにより冷
媒圧力差による冷媒音の発生が防止される。

（ヘ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１）
は圧縮機（２）と室外熱交換器（３）と気液分離器
（４）とを有する室外ユニット、（5a）（5b）（5c）は
室内熱交換器（6a）（6b）（6c）を有する室内ユニット
で、室外熱交換器（３）の一端を圧縮機（２）の冷媒吐
出管（７）と冷媒吸込管（８）とに切換弁（9a）（9b）
を介して分岐接続する一方、室外ユニット（１）と室内
ユニット（5a）（5b）（5c）とを接続するユニット間配
管（10）を冷媒吐出管（７）と分岐接続された高圧ガス
管（11）と、冷媒吸込管（８）とに分岐接続された低圧
ガス管（12）と、室外熱交換器（３）の他端と接続され
た液管（13）とで構成して、各室内熱交換器（6a）（6
b）（6c）の一端を高圧ガス管（11）と低圧ガス管（1
2）とに分岐接続したガス分岐管（14a）（15a），（14
b）（15b），（14c）（15c）と、この分岐管に設けた第
１開閉弁（16a）（16b）（16c）及び第２開閉弁（17a）
（17b）（17c）と各室内熱交換器（6a）（6b）（6c）の
他端を電動式膨張弁等の冷媒減圧器（18a）（18b）（18
c）を介して液管（13）に接続した液分岐管（19a）（19
b）（19c）とを分岐ユニット（20a）（20b）（20c）に
設けている。

（21a）（21b）（21c）は毛細管（22a）（22b）（22
c）により絞り抵抗をもたしたバイパス管、（23a）（23
b）（23c）は第２開閉弁（17a）（17b）（17c）よりも
口径の小さい第３開閉弁で、これらバイパス管及び第３
開閉弁を第２開閉弁（17a）（17b）（17c）と夫々並列
接続してこれらも分岐ユニット（20a）（20b）（20c）
に内蔵されている。

（28）は液管（13）に介在させた電動式膨張弁等の補
助冷媒減圧器である。

次に運転動作を説明する。全室を同時に冷房する場合
は、室外熱交換器（３）の一方の切換弁（9a）を開くと
共に他方の切換弁（9b）を閉じ、且つ分岐ユニット（20
a）（20b）（20c）の第１開閉弁（16a）（16b）（16c）
を閉じると共に第２開閉弁（17a）（17b）（17c）を開
くことにより、圧縮機（２）から吐出された冷媒は吐出
管（７）、切換弁（9a）、室外熱交換器（３）と順次流
れてここで凝縮液化した後、液管（13）と液分岐管（19
a）（19b）（19c）を経て各室内ユニット（5a）（5b）
（5c）の冷媒減圧器（18a）（18b）（18c）に分配さ
れ、ここで減圧される。然る後、各室内熱交換器（6a）
（6b）（6c）で蒸発気化した後、夫々第２開閉弁（17
a）（17b）（17c）、低圧ガス管（12）、吸込管
（８）、気液分離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸
入される。このように蒸発器として作用する各室内熱交
換器（6a）（6b）（6c）で全室が同時に冷房される。

逆に全室を同時に暖房する場合は、室外熱交換器
（３）の一方の切換弁（9a）を閉じると共に他方の切換
弁（9b）を開き、且つ分岐ユニット（20a）（20b）（20
c）の第１開閉弁（16a）（16b）（16c）を開くと共に第
２開閉弁（17a）（17b）（17c）と第３開閉弁（23a）を
閉じることにより、圧縮機（２）から吐出された冷媒は
吐出管（７）、高圧ガス管（11）を順次経てガス分岐管
（14a）（14b）（14c）に分配された後、第１開閉弁（1
6a）（16b）（16c）、室内熱交換器（6a）（6b）（6c）
へと流れ、ここで夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器
（18a）（18b）（18c）で減圧され、液分岐管（19a）
（19b）（19c）を経て液管（13）で合流され、然る後、
室外熱交換器（３）で蒸発気化した後、切換弁（9b）、
吸込管（８）、気液分離器（４）を順次経て圧縮機
（２）に吸入される。このように凝縮器として作用する
各室内熱交換器（6a）（6b）（6c）で全室が同時に暖房
される。

又、同時に任意の例えば二室を冷房し一室を暖房する
場合は、室外熱交換器（３）の一方の切換弁（9a）を開
くと共に他方の切換弁（9b）を閉じ、且つ、冷房する室
内ユニット（5a）（5c）の分岐ユニット（20a）（20c）
における第１開閉弁（16a）（16c）を閉じると共に第２
開閉弁（17a）（17c）と第３開閉弁（23a）（23c）を開
き、且つ暖房する室内ユニット（5b）の分岐ユニット
（20b）における第１開閉弁（16b）を開くと共に第２開
閉弁（17b）と第３開閉弁（23b）を閉じると、圧縮機
（２）から吐出された冷媒の一部が吐出管（７）、切換
弁（9a）を順次経て室外熱交換器（３）に流れると共に
残りの冷媒が高圧ガス管（11）を経て暖房する室内ユニ
ット（5b）の分岐ユニット（20b）における第１開閉弁
（16b）、室内熱交換器（6b）へと流れ、この室内熱交
換器（6b）と室外熱交換器（３）とで凝縮液化される。
そして、これら熱交換器（6b）（３）で凝縮液化された
冷媒は液管（13）を経て室内ユニット（5a）（5c）の冷
媒減圧器（18a）（18c）で減圧された後、夫々の室内熱
交換器（6a）（6c）で蒸発気化され、然る後、第２開閉
弁（17a）（17c）を経て低圧ガス管（12）で合流され、
吸込管（８）、気液分離器（４）を順次経て圧縮機
（２）に吸入される。このように凝縮器として作用する
室内熱交換器（6b）で一室が暖房され、蒸発器として作
用する他の室内熱交換器（6a）（6c）で二室が冷房され
る。

かかる冷暖房同時運転が冬期に行なわれると低圧冷媒
圧力が外気温によって左右されるため冷房している室内
ユニット（5a）（5c）の室内熱交換器（6a）（6c）内の
冷媒圧力が4kg/cm²以下に低下し易くなるが、この圧力
低下は第２開閉弁（17a）（17c）を閉じると共に口径の
小さい第３開閉弁（23a）（23c）を開き室内熱交換器
（6a）（6c）の冷媒出口側の圧力を高めることにより防
止され室内熱交換器（6a）（6c）が凍結することはな
い。

次に一室を冷房し二室を暖房する場合は補助冷媒減圧
器（23）を作動させることにより可能である。

例えば、室内ユニット（5b）で冷房し室内ユニット
（5a）（5c）で暖房する場合は室外熱交換器（３）の一
方の切換弁（9a）を閉じると共に他方の切換弁（9b）を
開き、且つ冷房する室内ユニット（5b）の分岐ユニット
（20b）における第１開閉弁（16b）を閉じると共に第２
開閉弁（17b）と第３開閉弁（23a）を開き、且つ暖房す
る室内ユニット（5a）（5c）の分岐ユニット（20a）（2
0c）における第１開閉弁（16a）（16c）を開くと共に第
２開閉弁（17a）（17c）と第３開閉弁（23a）（23c）を
閉じると圧縮機（２）から吐出された冷媒が吐出管
（７）、高圧ガス管（11）を順次経て第１開閉弁（16
a）（16c）へと分配され夫々の室内熱交換器（6a）（6
c）で凝縮液化される。そしてこの液化された冷媒は夫
々全開された冷媒減圧器（18a）（18c）を経て液管（1
3）に流れ、この液管中の液冷媒の一部が冷媒減圧器（1
8b）で減圧された後に室内熱交換器（6b）で、且つ残り
の液冷媒が補助冷媒減圧器（28）で減圧された後に室外
熱交換器（３）で夫々蒸発気化され、吸込管（８）、気
液分離器（４）を順次経て圧縮機（２）に吸入される。
このように凝縮器として作用する室内熱交換器（6a）
（6c）で二室が暖房され、蒸発器として作用する他の室
内熱交換器（6b）で一室が冷房される。

以上の如く、冷房する室の数（冷房容量）が暖房する
室の数（暖房容量）よりも多い時は室外熱交換器（３）
を凝縮器として、逆に暖房する室の数（暖房容量）が冷
房する室の数（冷媒容量）よりも少ない時は室外熱交換
器（３）を蒸発器として作用させることにより任意の室
を自由に冷暖房することができると共に、この同時冷暖
房運転時に蒸発器及び凝縮器として作用する夫々の室内
熱交換器で熱回収が行なわれ、運転効率を向上させるこ
とができる。

又、上述の全室暖房運転中に例えば室内ユニット（5
b）のみを冷房運転に切換える場合、第１開閉弁（16b）
と冷媒減圧器（18b）とを閉じるとバイパス管（21b）よ
り低圧ガス管（12）に高圧冷媒が流れて室内熱交換器
（6b）内の冷媒圧力が低下した後に第２開閉弁（17b）
を開くことにより冷媒圧力差による冷媒音の発生が防止
される。

又、このバイパス管（21a）（21b）（21c）は室内ユ
ニット（5a）（5b）（5c）が冷房又は暖房運転を停止し
た際、これら室内ユニット中に冷媒が溜まり込むのを防
止する冷媒回収器としても作用している。

尚、上記実施例では３台の室内ユニット（5a）（5b）
（5c）を用いたが、４台以上の多数の能力が異なる室内
ユニットの場合でも単にユニット間配管（10）に分岐ユ
ニットで分岐接続するだけで良く、配管接続作業を容易
に行なえる。

又、上記実施例では、切換弁（9a）（9b）に夫々二方
弁を用いたが、この代わりに切換弁（9a）（9b）を１個
の三方弁として用いても良い。

（ト）発明の効果 本発明は室外ユニットと複数台の室内ユニットとを接
続するユニット間配管を、高圧ガス管と低圧ガス管と液
管との３本の冷媒管で構成したので、室内ユニットをユ
ニット間配管に単に分岐接続するだけで何台でも組み合
わせることができると共に、切換弁及び第1,2開閉弁の
操作により複数台の室内ユニットの同時冷房運転及び同
時暖房運転はもとより冷暖房同時運転を任意の室内ユニ
ットで自由に選択して行なうことができ、且つ、冷暖房
同時運転時には凝縮器として作用する室内熱交換器と、
蒸発器として作用する室内熱交換器とがシリーズ接続さ
れるため熱回収による効率の良い運転を行なうことがで
きる。

しかも、かか冷暖房同時運転時、冷房している室内ユ
ニットの室内熱交換器の凍結防止は第２開閉弁を閉じて
第３開閉弁を開くことにより行なわれ、又、任意の室内
ユニットが暖房から冷房運転に切り換わる際はバイパス
管を経て室内熱交換器内の高圧冷媒が低圧ガス管に流れ
て冷媒圧力が低下した後に第２開閉弁を開くことにより
冷媒圧力差による冷媒音の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す空気調和装置の冷媒回路図
である。 （１）……室外ユニット、（２）……圧縮機、（３）…
…室外熱交換器、（5a）（5b）（5c）……室内ユニッ
ト、（6a）（6b）（6c）……室内熱交換器、（７）……
冷媒吐出管、（８）……冷媒吸込管、（9a）（9b）……
切換弁、（10）……ユニット間配管、（11）……高圧ガ
ス管、（12）……低圧ガス管、（13）……液管、（16
a）（16b）（16c）……第１開閉弁、（17a）（17b）（1
7c）……第２開閉弁、（21a）（21b）（21c）……バイ
パス管、（23a）（23b）（23c）……第３開閉弁。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニ
   ットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットと
   をユニット間配管で接続した空気調和装置において、 室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管
   とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管
   を前記吐出管と接続された高圧ガス管と、前記吸込管と
   接続された低圧ガス管と、前記室外熱交換器の他端と接
   続された液管とで構成し、 各室内熱交換器の一端と前記高圧ガス管との間に配設さ
   れる第１開閉弁と、各室内熱交換器の一端と前記低圧ガ
   ス管との間に配設される第２開閉弁と、各室内熱交換器
   の他端と前記液管との間に配設される冷媒減圧器と、冷
   媒絞り抵抗を有し前記第２開閉弁と並列に配設されるバ
   イパス管とを設け、 前記室内ユニットを冷房運転から暖房運転に切り換える
   際に、当該室内ユニットの第１開閉弁と冷媒減圧器とを
   閉じ、当該室内ユニットの室内熱交換器内の冷媒圧力が
   低下した後に当該室内ユニットの第２開閉弁を開くこと
   を特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニ
   ットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットと
   をユニット間配管で接続した空気調和装置において、 室外熱交換器の一端を圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管
   とに切換弁を介して分岐接続する一方、ユニット間配管
   を前記吐出管と接続された高圧ガス管と、前記吸込管と
   接続された低圧ガス管と、前記室外熱交換器の他端と接
   続された液管とで構成して、 各室内熱交換器の一端と前記高圧ガス管との間に配設さ
   れる第１開閉弁と、各室内熱交換器の一端と前記低圧ガ
   ス管との間に配設される第２開閉弁と、各室内熱交換器
   の他端と前記液管との間に配設される冷媒減圧器と、前
   記第２開閉弁と並列に配設され開放時に前記第２開閉弁
   の開放時よりも冷媒流路抵抗を大きくする第３開閉弁と
   を設け、 前記室内ユニットの冷房運転中に当該室内ユニットの室
   内熱交換器内の冷媒圧力が所定値以下に低下した際に、
   当該室内ユニットの第２開閉弁を閉じると共に第３開閉
   弁を開くことを特徴とする空気調和装置。