JP2718287B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、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式空気調
和装置で、各室内機毎に冷暖房を選択的に、かつ一方の
室内機では冷房、他方の室内機では暖房を同時に行うこ
とができる空気調和装置の、とくに冷媒流量制御装置と
開閉弁の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、この発明の空気調和装置の従来技
術について図面に基づき説明する。図８は従来技術を示
す空気調和装置の冷媒系を中心とする全体構成図であ
る。また、図９乃至図11は図８に示す空気調和装置にお
ける冷暖房運転時の動作状態を示したものであり、図９
は冷房または暖房のみの運転動作状態図、図10および図
11は冷暖房同時運転の動作を示すもので、図10は暖房主
体（暖房運転容量が冷房運転容量より大きい場合）を、
図11は冷房主体（冷房運転容量が暖房運転容量より大き
い場合）を示す運転動作状態図である。なお、この説明
では、熱源機１台に室内機３台を接続した場合について
説明するが、２台以上の室内機を接続した場合も同様で
ある。

【０００３】図８において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは
後述するように互いに並列接続された室内機でそれぞれ
同じ構成となっている。Ｅは後述するように、第１の分
岐部、第２の流量制御装置、第２の分岐部、気液分離装
置、熱交換部、第３の流量制御装置、第４の流量制御装
置を内蔵した中継機である。また、１は圧縮機、２は熱
源機の冷媒流通方向を切り換える４方弁、３は熱源機側
熱交換器、４はアキュムレータで、上記４方弁２を介し
て圧縮器１と接続されている。また、５は３台の室内機
Ｂ，Ｃ，Ｄに設けられた室内側熱交換器、６は熱源機Ａ
の４方弁２と中継機Ｅを接続する太い第１の接続配管、
6b，6c，6dはそれぞれ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換
器５と中継器Ｅを接続し、第１の接続配管６に対応する
室内機側の第１の接続配管、７は熱源機Ａの熱源機側熱
交換器３と中継機Ｅを接続する上記第１の接続配管より
細い第２の接続配管である。また、7b，7c，7dはそれぞ
れ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と中継機Ｅを第
１の流量制御装置９を介して接続し、第２の接続配管７
に対応する室内機側の第２の接続配管である。21は室内
機側の第１の接続配管6b，6c，6dと、第１の接続配管６
を連接させる第１の開閉弁、22は室内機側の第１の接続
配管6b，6c，6dと、第２の接続配管７を連接させる第２
の開閉弁である。

【０００４】９は室内側熱交換器５に近接して接続され
室内側熱交換器５の出口側の冷房時はスーパーヒート
量、暖房時はサブクール量により制御される第１の流量
制御装置で、室内機側の第２の接続配管7b，7c，7dに接
続される。10は室内機側の第１の接続配管6b，6c，6d
と、第１の接続配管６または、第２の接続配管７に切換
え可能に接続する第１の開閉弁21と第２の開閉弁22を備
えた第１の分岐部である。11は室内機側の第２の接続配
管7b，7c，7dと、第２の接続配管７よりなる第２の分岐
部である。12は第２の接続配管７の途中に設けられた気
液分離装置で、その気層部は、第１の分岐部10の第２の
開閉弁22に接続され、その液層部は第２の分岐部11に接
続され、第２の接続配管７を第１の分岐部10側と第２の
分岐部11側とに分岐する配管分岐部を構成している。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（ここでは電気式膨張弁）
である。

【０００５】14は第２の分岐部11と上記第１の接続配管
６とを結ぶバイパス配管、15はバイパス配管14の途中に
設けられた第３の流量制御装置（ここでは電気式膨張
弁）、16ａはバイパス配管14の途中に設けられた第３の
流量制御装置15の下流に設けられ、第２の分岐部11にお
ける各室内機側の第２の接続配管7b，7c，7dの会合部と
の間でそれぞれ熱交換を行う第２の熱交換部である。16
ｂ，16ｃ，16ｄはそれぞれバイパス配管14の途中に設け
られた第３の流量制御装置15の下流に設けられ、第２の
分岐部11における各室内機側の第２の接続配管7b，7c，
7dとの間でそれぞれ熱交換を行う第３の熱交換部であ
る。

【０００６】19はバイパス配管14の上記第３の流量制御
装置15の下流および第２の熱交換部16ａの下流に設けら
れ、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第１の熱交換部、17は第２
の分岐部11と上記第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（ここでは電気式膨張弁）
である。一方、32は上記熱源機側熱交換器３と上記第２
の接続配管７との間に設けられた第３の逆止弁であり、
上記熱源機側熱交換器３から上記第２の接続配管７への
み冷媒流通を許容する。33は上記熱源機Ａの４方弁２と
上記第１の接続配管６との間に設けられた第４の逆止弁
であり、上記第１の接続配管６から上記４方弁２へのみ
冷媒流通を許容する。

【０００７】34は上記熱源機Ａの４方弁２と上記第２の
接続配管７との間に設けられた第５の逆止弁であり、上
記４方弁２から上記第２の接続配管７へのみ冷媒流通を
許容する。35は上記熱源機側熱交換器３と上記第１の接
続配管６との間に設けられた第６の逆止弁であり、上記
第１の接続配管６から上記熱源器側熱交換器３へのみ冷
媒流通を許容する。上記第３，第４，第５，第６の逆止
弁32，33，34，35で流路切換弁装置40を構成する。50は
第１の接続配管６に設けられた第１のサービスポート、
51は第２の接続配管に設けられた第２のサービスポート
である。25は上記第１の分岐部10と第２の流量制御装置
13の間に設けられた第１の圧力検出手段、26は上記第２
の流量制御装置13と第４の流量制御装置17との間に設け
られた第２の圧力検出手段である。

【０００８】次に動作について説明する。まず、図９を
用いて冷房運転のみの場合について説明する。同図に実
線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧冷
媒ガスは４方弁２を通り、熱源機側熱交換器３で室外空
気と熱交換して凝縮液化された後、第３の逆止弁32、第
２の接続配管７、気液分離装置12、第２の流量制御装置
13の順に通り、さらに第２の分岐部11、室内機側の第２
の接続配管7b，7c，7dを通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流
入する。各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入した冷媒は、各室内
側熱交換器５の出口のスーパーヒート量により制御され
る第１の流量制御装置９により低圧まで減圧されて室内
側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され
室内を冷房する。

【０００９】このガス状態となった冷媒は、室内機側の
第１の接続配管6b，6c，6d、第１の開閉弁21、第１の接
続配管６、第４の逆止弁33、熱源機の４方弁２、アキュ
ムレータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを
構成し、冷房運転を行う。この時、第１の開閉弁21は開
路、第２の開閉弁22は閉路されている。又、冷媒はこの
時、第１の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧
のため必然的に第３の逆止弁32、第４の逆止弁33へ流通
する。

【００１０】また、このサイクルの時、第２の流量制御
装置13を通過した冷媒の一部がバイパス配管14へ入り第
３の流量制御装置15で低圧まで減圧されて第３の熱交換
部16ｂ，16ｃ，16ｄで第２の分岐部11の各室内機側の第
２の接続配管7b，7c，7dとの間で、また第２の熱交換部
16ａで第２の分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7
b，7c，7dの会合部との間で、さらに第１の熱交換部19
で第２の流量制御装置13に流入する冷媒との間で熱交換
を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６、第４の逆止
弁33へ入り、熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経
て圧縮機１に吸入される。一方、第１，第２，第３の熱
交換部19，16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し冷却さ
れ、サブクールを充分につけられた上記第２の分岐部11
の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入
する。

【００１１】次に、図９を用いて暖房運転のみの場合に
ついて説明する。すなわち、同図に点線矢印で示すよう
に、圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒ガスは、４方
弁２を通り、第５の逆止弁34、第２の接続配管７、気液
分離装置12を通り、第２の開閉弁22、室内機側の第１の
接続配管6b，6c，6dの順に通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに
流入し、室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房
する。

【００１２】この液状態となった冷媒は、各室内側熱交
換器５の出口のサブクール量により制御されてほぼ全開
状態の第１の流量制御装置９を通り、室内機側の第２の
接続配管7b，7c，7dから第２の分岐部11に流入して合流
し、さらに第４の流量制御装置17を通る。ここで、第１
の流量制御装置９または第４の流量制御装置17のどちら
か一方で低圧の気液二相状態まで減圧される。低圧まで
減圧された冷媒は、第１の接続配管６を経て熱源機Ａの
第６の逆止弁35、熱源機側熱交換器３に流入し、ここで
室外空気と熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は熱
源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸
入される循環サイクルを構成し、暖房運転を行う。この
時、第２の開閉弁22は開路、第１の開閉弁21は閉路され
ている。また、冷媒はこの時、第１の接続配管６が低
圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第５の逆止
弁34、第６の逆止弁35へ流通する。

【００１３】次に冷暖房同時運転における暖房主体の場
合について図10を用いて説明する。同図に点線矢印で示
すように圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒ガスは、
４方弁２を経て第５の逆止弁34、第２の接続配管７を通
して中継機Ｅへ送られ、気液分離装置12を通り、第２の
開閉弁22、室内機側の第１の接続配管6b，6cの順に通
り、暖房しようとする各室内機Ｂ，Ｃに流入し、室内側
熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化され室内を
暖房する。

【００１４】この凝縮液化した冷媒は、各室内側熱交換
器Ｂ，Ｃの出口のサブクール量により制御され、ほぼ全
開状態の第１の流量制御装置９を通り少し減圧されて第
２の分岐部11に流入する。この冷媒の一部は、室内機側
の第２の接続配管7dを通り、冷房しようとする室内機Ｄ
に入り、室内側熱交換器Ｄの出口のスーパーヒート量に
より制御される第１の流量制御装置９に入り、減圧され
た後に、室内側熱交換器５に入って熱交換して蒸発しガ
ス状態となって室内を冷房し、第１の接続配管6dを経て
第１の開閉弁21を介して第１の接続配管６に流入する。

【００１５】一方、他の冷媒は第１の圧力検出手段25の
検出圧力、第２の圧力検出手段26の検出圧力の圧力差が
所定範囲となるように制御される第４の流量制御装置17
を通って、冷房しようとする室内機Ｄを通った冷媒と合
流して太い第１の接続配管６を経て、熱源機Ａの第６の
逆止弁35、熱源機側熱交換器３に流入し、ここで室外空
気と熱交換して蒸発しガス状態となる。

【００１６】この冷媒は、熱源機の４方弁２、アキュム
レータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構
成し、暖房主体運転を行う。この時、冷房する室内機Ｄ
の室内側熱交換器５の蒸発圧力と熱源側熱交換器３の圧
力差が、太い第１の接続配管６に切り換えるために小さ
くなる。また、この時、室内機Ｂ，Ｃに対応した第２の
開閉弁22は開路、第１の開閉弁21は閉路されている。更
に、室内機Ｄに対応した第１の開閉弁21は開路、第２の
開閉弁22は閉路されている。また、冷媒はこの時、第１
の接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必
然的に第５の逆止弁34、第６の逆止弁35へ流通する。

【００１７】このサイクルの時、一部の液冷媒は第２の
分岐部11の室内機側の第２の接続配管7b，7cの合流部か
らバイパス配管14へ入り、第３の流量制御装置15で低圧
まで減圧されて第３の熱交換部16ｂ，16ｃ，16ｄで第２
の分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7b，7c，7dと
の間で、また第２の熱交換部16ａで第２の分岐部11の室
内機側の第２の接続配管7b，7cの合流部との間で熱交換
を行い、蒸発した冷媒は、第１の接続配管６、第６の逆
止弁35へ入り、熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を
経て、圧縮機１に吸入される。一方、第２、第３の熱交
換部16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し、冷却され、サ
ブクールを充分につけられた上記第２の分岐部11の冷媒
は冷房しようとしている室内機Ｄへ流入する。

【００１８】次に、冷暖房同時運転における冷房主体の
場合について図11を用いて説明する。同図に実線矢印で
示すように、圧縮機１より吐出された冷媒ガスは、４方
弁２を経て熱源機側熱交換器３に流入し、ここで室外空
気と熱交換して、気液二相の高温高圧状態となる。その
後、この二相の高温高圧状態の冷媒は第３の逆止弁32、
第２の接続配管７を経て、中継機Ｅの気液分離装置12へ
送られる。ここで、ガス状冷媒と液状冷媒に分離され、
分離されたガス状冷媒は第２の開閉弁22、室内機側の第
１の接続配管6dの順に通り、暖房しようとする室内機Ｄ
に流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝
縮液化し、室内を暖房する。さらに、室内側熱交換器５
の出口のサブクール量により制御され、ほぼ全開状態の
第１の流量制御装置９を通り、少し減圧されて第２の分
岐部11に流入する。

【００１９】一方、残りの液状冷媒は第１の圧力検出手
段25の検出圧力、第２の圧力検出手段26の検出圧力によ
って制御される第２の流量制御装置13を通って、第２の
分岐部11に流入し、暖房しようとする室内機Ｄを通った
冷媒と合流し、室内機側の第２の接続配管7b，7cの順に
通り、各室内機３，Ｃに流入する。各室内機Ｂ，Ｃに流
入した冷媒は、室内側熱交換器Ｂ，Ｃの出口のスーパー
ヒート量により制御される第１の流量制御装置９によ
り、低圧まで減圧されて、室内空気と熱交換して蒸発
し、ガス化され、室内を冷房する。さらに、このガス状
態となった冷媒は室内機側の第１の接続配管6b，6c、第
１の開閉弁21を通り、第１の接続配管６、第４の逆止弁
33、熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機
１に吸入される循環サイクルを構成し、冷房主体運転を
行う。

【００２０】また、室内機Ｂ，Ｃに対応する第１の開閉
弁21は開路、第２の開閉弁22は閉路されている。更に、
室内機Ｄに対応する第２の開閉弁22は開路、第１の開閉
弁21は閉路されている。冷媒はこの時、第１の接続配管
６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第３
の逆止弁32、第４の逆止弁33へ流通する。このサイクル
の時、一部の液冷媒は第２の分岐部11の各室内機側の第
２の接続配管7b，7c，7dの会合部からバイパス配管14へ
入り、第３の流量制御装置15で低圧まで減圧されて、第
３の熱交換部16ｂ，16ｃ，16ｄで第２の分岐部11の各室
内機側の第２の接続配管7b，7c，7dとの間で、また第２
の熱交換部16ａで第２の分岐部11の各室内機側の第２の
接続配管7b，7c，7dの会合部との間で、さらに第１の熱
交換部19で第２の流量制御装置13に流入する冷媒との間
で熱交換を行い、蒸発した冷媒は第１の接続配管６、第
４の逆止弁33へ入り熱源機の４方弁２、アキュムレータ
４を経て圧縮機１に吸入される。一方、第１，第２，第
３の熱交換部19，16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し冷
却されサブクールを充分につけられた上記第２の分岐部
11の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃへ流入す
る。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来の多室型ヒートポ
ンプ式空気調和装置は以上のように構成されているた
め、暖房運転を行っている室内機を、冷房運転に切換え
ると、上記室内機に対応した第２の開閉弁が閉路すると
同時に第１の開閉弁が開路し、室内機側の第１の接続配
管及び室内側熱交換器内の高温高圧冷媒が低圧回路に流
れ込む。従って、上述の様な運転切換の際には、高温高
圧冷媒が急激に減圧、膨張し、音が発生するという問題
があった。なお、近似技術として特開平2-118372号公報
がある。

【００２２】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、熱源機１台に対して複数台の
室内機を接続し、各室内機毎に冷暖房を選択的に、かつ
一方の室内機では冷房、他方の室内機では暖房が同時に
行なうことができる空気調和装置において暖房運転を行
っている室内機を冷房運転に変える時に発生する冷媒音
の発生を抑制し、静寂性に優れた空気調和装置を得るこ
とを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
装置は、圧縮機、切換弁及び熱源機側熱交換器等よりな
る１台の熱源機と、それぞれ室内側熱交換器を有する複
数台の室内機とを、第１、第２の接続配管を介して接続
し、上記複数台の室内機の室内側熱交換器の一方を上記
第１の接続配管または第２の接続配管に切換え可能に接
続してなる第１の分岐部と、上記複数台の室内側熱交換
器の他方をそれぞれ第１の流量制御装置を介して上記第
２の接続配管に接続してなる第２の分岐部と、上記第２
の接続配管から分岐して上記第１の分岐部に到る配管を
分岐する配管分岐部と、この配管分岐部と上記第２の分
岐部とを接続する管路途中に設けられ、冷媒流量を制御
する第２の流量制御装置と、上記第２の分岐部と上記第
１の接続配管とを連通させる第４の流量制御装置と、上
記熱源機の第１及び第２の接続配管間に設けられ、流れ
る冷媒の方向を切換えることにより運転時は常に、上記
熱源機と上記室内機間に介在する上記第１の接続配管を
低圧に、上記第２の接続配管を高圧にする接続配管切換
装置とを備えたものにおいて、上記第１の分岐部を、一
端が上記室内側熱交換器の一方に他端が上記第１の接続
配管に接続する冷房切換用開閉弁である第１の開閉弁
と、一端が上記室内側熱交換器の一方に他端が上記配管
分岐部を介して上記第２の接続配管に接続する暖房切換
用開閉弁である第２の開閉弁と、上記第１の開閉弁をバ
イパスする、第１の開閉弁の流量容量より小容量の第３
の開閉弁とにより構成し、上記室内機が、暖房運転から
冷房運転に変わる時、上記第１の流量制御装置の開度を
暖房運転時の開度より大きく設定した所定開度で、又上
記第２の開閉弁を開路状態で第１の所定時間保持した
後、上記第２の開閉弁を閉路し、上記第１の流量制御装
置を閉止するとともに、上記第３の開閉弁を開路し、上
記第３の開閉弁の開路時間が第２の所定時間経過後、上
記第１の開閉弁を開路するとともに上記第１の流量制御
装置の流量制御を開始するようにしたものである。

【００２４】

【作用】この発明における空気調和装置は、室内機が暖
房運転から冷房運転に変わる時、第１の流量制御装置の
開度を暖房運転時の開度より大きく設定した所定開度、
第２の開閉弁を開路の状態で第１の所定時間保持した
後、第２の開閉弁を閉路し、更に第１の流量制御装置を
閉止するとともに第３の開閉弁を開路し、この第３の開
閉弁の開路時間が第２の所定時間経過後第１の開閉弁を
開路するとともに、第１の流量制御装置の制御を行うよ
うにしたので、暖房から冷房運転への切換え時に発生し
ていた冷媒音の発生を抑制できる。

【００２５】

【実施例】実施例１．以下、この発明の空気調和装置の
実施例について図面に基づき説明する。図１は、この発
明の実施例による空気調和装置の冷媒系を中心とする全
体構成図である。また、図２乃至図４は図１に示す空気
調和装置における冷暖房運転時の動作状態を示したもの
であり、図２は冷房または暖房のみの運転動作状態図、
図３および図４は冷暖房同時運転の動作を示すもので、
図３は暖房主体（暖房運転容量が冷房運転容量より大き
い場合）を、図４は冷房主体（冷房運転容量が暖房運転
容量より大きい場合）を示す運転動作状態図である。な
お、この実施例では、熱源機１台に室内機３台を接続し
た場合について説明するが、２台以上の室内機を接続し
た場合も同様である。

【００２６】図１において、Ａは熱源機、Ｂ，Ｃ，Ｄは
後述するように互いに並列接続された室内機でそれぞれ
同じ構成となっている。Ｅは後述するように、第１の分
岐部、第２の流量制御装置、第２の分岐部、気液分離装
置、熱交換部、第３の流量制御装置、第４の流量制御装
置を内蔵した中継機である。また、１は圧縮機、２は熱
源機の冷媒流通方向を切り換える４方弁、３は熱源機側
熱交換器、４はアキュムレータで、上記４方弁２を介し
て圧縮機１と接続されている。また、５は３台の室内機
Ｂ，Ｃ，Ｄに設けられた室内側熱交換器、６は熱源機Ａ
の４方弁２と中継機Ｅを接続する太い第１の接続配管、
6b，6c，6dはそれぞれ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換
器５と中継機Ｅを接続し、第１の接続配管６に対応する
室内機側の第１の接続配管、７は熱源機Ａの熱源機側熱
交換器３と中継機Ｅを接続する上記第１の接続配管より
細い第２の接続配管である。また、7b，7c，7dはそれぞ
れ室内機Ｂ，Ｃ，Ｄの室内側熱交換器５と中継機Ｅを第
１の流量制御装置９を介して接続し、第２の接続配管７
に対応する室内機側の第２の接続配管である。

【００２７】21は室内機側の第１の接続配管6b，6c，6d
と、第１の接続配管６を連接させる第１の開閉弁、22は
室内機側の第１の接続配管6b，6c，6dと、第２の接続配
管７を連接させる第２の開閉弁、23は第１の開閉弁21の
出入口をバイパスする第３の開閉弁であり、第１の開閉
弁21より流量容量の小さいものである。20は第１の開閉
弁21の出入口をバイパスする毛細管である。24は、第１
の開閉弁21、第３の開閉弁23、及び毛細管20よりなる開
閉弁セットである。９は室内側熱交換器５に近接して接
続され冷房時は室内側熱交換器５の出口側のスーパーヒ
ート量、暖房時はサブクール量により制御される第１の
流量制御装置で、室内機側の第２の接続配管7b，7c，7d
に接続される。10は室内機側の第１の接続配管6b，6c，
6dと、第１の接続配管６または、第２の接続配管７に切
換え可能に第１の分岐部で、第１の開閉弁21と第２の開
閉弁22、更に第１の開閉弁21の出入口をバイパスする第
３の開閉弁23及び毛細管20を備えたものである。11は室
内機側の第２の接続配管7b，7c，7dと、第２の接続配管
７よりなる第２の分岐部である。12は第２の接続配管７
の途中に設けられた気液分離装置で、その気層部は、第
１の分岐部の第２の開閉弁22に接続され、その液層部は
第２の分岐部11に接続され、第２の接続配管７を第１の
分岐部10側と第２の分岐部11側とに分岐する配管分岐部
を構成している。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（ここ
では電気式膨張弁）である。

【００２８】14は第２の分岐部11と上記第１の接続配管
６とを結ぶバイパス配管、15はバイパス配管14の途中に
設けられた第３の流量制御装置（ここでは電気式膨張
弁）、16ａはバイパス配管14の途中に設けられた第３の
流量制御装置15の下流に設けられ、第２の分岐部11にお
ける各室内機側の第２の接続配管7b，7c，7dの会合部と
の間でそれぞれ熱交換を行う第２の熱交換部である。16
ｂ，16ｃ，16ｄはそれぞれバイパス配管14の途中に設け
られた第３の流量制御装置15の下流に設けられ、第２の
分岐部11における各室内機側の第２の接続配管7b，7c，
7dとの間でそれぞれ熱交換を行う第３の熱交換器であ
る。

【００２９】19はバイパス配管14の上記第３の流量制御
装置15の下流および第２の熱交換部16ａの下流に設けら
れ、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第１の熱交換部、17は第２
の分岐部11と上記第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（ここでは電気式膨張弁）
である。一方、32は上記熱源機側熱交換器３と上記第２
の接続配管７との間に設けられた第３の逆止弁であり、
上記熱源機側熱交換器３から上記第２の接続配管７への
み冷媒流通を許容する。33は上記熱源機Ａの４方弁２と
上記第１の接続配管６との間に設けられた第４の逆止弁
であり、上記第１の接続配管６から上記４方弁２へのみ
冷媒流通を許容する。

【００３０】34 は上記熱源機Ａの４方弁２と上記第２
の接続配管７との間に設けられた第５の逆止弁であり、
上記４方弁２から上記第２の接続配管７へのみ冷媒流通
を許容する。35は上記熱源機側熱交換器３と上記第１の
接続配管６との間に設けられた第６の逆止弁であり、上
記第１の接続配管６から上記熱源機側熱交換器３へのみ
冷媒流通を許容する。上記第３, 第４, 第５, 第６の逆
止弁32, 33, 34，35で流通切換弁装置40を構成する。50
は第１の接続配管６に設けられた第１のサービスポー
ト、51は第２の接続配管に設けられた第２のサービスポ
ートである。25は上記第１の分岐部10と第２の流量制御
装置13の間に設けられた第１の圧力検出手段、26は上記
第２の流量制御装置13と第４の流量制御装置17との間に
設けられた第２の圧力検出手段である。

【００３１】次に動作について説明する。まず、図２を
用いて冷房運転のみの場合について説明する。同図に実
線矢印で示すように圧縮機１より吐出された高温高圧冷
媒ガスは４方弁２を通り、熱源機側熱交換器３で室外空
気と熱交換して凝縮液化された後、第３の逆止弁32、第
２の接続配管７、気液分離装置12、第２の流量制御装置
13の順に通り、さらに第２の分岐部11、室内機側の第２
の接続配管7b，7c，7dを通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流
入する。各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに流入した冷媒は、各室内
側熱交換器５の出口のスーパーヒート量により制御され
る第１の流量制御装置９により低圧まで減圧されて室内
側熱交換器５で室内空気と熱交換して蒸発しガス化され
室内を冷房する。

【００３２】このガス状態となった冷媒は、室内機側の
第１の接続配管6b，6c，6d、第１の開閉弁21、第３の開
閉弁23、第１の接続配管６、第４の逆止弁33、熱源機の
４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸入され
る循環サイクルを構成し、冷房運転を行う。この時、第
１の開閉弁21、第３の開閉弁23は開路、第２の開閉弁22
は閉路されている。又、冷媒はこの時、第１の接続配管
６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第３
の逆止弁32、第４の逆止弁33へ流通する。

【００３３】また、このサイクルの時、第２の流量制御
装置13を通過した冷媒の一部がバイパス配管14へ入り第
３の流量制御装置15で低圧まで減圧されて第３の熱交換
部16ｂ，16ｃ，16ｄで第２の分岐部11の各室内機側の第
２の接続配管7b，7c，7dとの間で、また第２の熱交換部
16ａで第２の分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7
b，7c，7dの会合部との間で、さらに第１の熱交換部19
で第２の流量制御装置13に流入する冷媒との間で熱交換
を行い蒸発した冷媒は、第１の接続配管６，第４の逆止
弁33へ入り、熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経
て圧縮機１に吸入される。一方、第１，第２，第３の熱
交換部19，16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し冷却さ
れ、サブクールを充分につけられた上記第２の分岐部11
の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入
する。

【００３４】次に、図２を用いて暖房運転のみの場合に
ついて説明する。すなわち、同図に点線矢印で示すよう
に、圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒ガスは、４方
弁２を通り、第５の逆止弁34、第１の接続配管７、気液
分離装置12を通り、第２の開閉弁22、室内機側の第１の
接続配管6b，6c，6dの順に通り、各室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに
流入し、室内空気と熱交換して凝縮液化し、室内を暖房
する。

【００３５】この液状態となった冷媒は、各室内側熱交
換器５の出口のサブクール量により制御されてほぼ全開
状態の第１の流量制御装置９を通り、室内機側の第２の
接続配管7b，7c，7dから第２の分岐部11に流入して合流
し、さらに第４の流量制御装置17を通る。ここで、第１
の流量制御装置９または第４の流量制御装置17のどちら
か一方で低圧の気液二相状態まで減圧される。低圧まで
減圧された冷媒は、第１の接続配管６を経て熱源機Ａの
第６の逆止弁35、熱源機側熱交換器３に流入し、ここで
室外空気と熱交換して蒸発しガス状態となった冷媒は熱
源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮機１に吸
入される循環サイクルを構成し、暖房運転を行う。この
時、第２の開閉弁22は開路、第１の開閉弁21、第３の開
閉弁23は閉路されている。また、冷媒はこの時、第１の
接続配管６が低圧、第２の接続配管７が高圧のため必然
的に第５の逆止弁34、第６の逆止弁35へ流通する。

【００３６】次に冷暖房同時運転における暖房主体の場
合について図３を用いて説明する。同図に点線矢印で示
すように圧縮機１より吐出された高温高圧冷媒ガスは、
４方弁２を経て第５の逆止弁34、第２の接続配管７を通
して中継機Ｅへ送られ、気液分離装置12を通り、第２の
開閉弁22、室内機側の第１の接続配管6b，6cの順に通
り、暖房しようとする各室内機Ｂ，Ｃに流入し、室内側
熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮液化され室内を
暖房する。

【００３７】この凝縮液化した冷媒は、各室内側熱交換
器Ｂ，Ｃの出口のサブクール量により制御され、ほぼ全
開状態の第１の流量制御装置９を通り少し減圧されて第
２の分岐部11に流入する。この冷媒の一部は、室内機側
の第２の接続配管7dを通り、冷房しようとする室内機Ｄ
に入り、室内側熱交換器Ｄの出口のスーパーヒート量に
より制御される第１の流量制御装置９に入り、減圧され
た後に、室内側熱交換器５に入って熱交換して蒸発しガ
ス状態となって室内を冷房し、第１の接続配管6dを経て
第１の開閉弁21、第３の開閉弁23を介して第１の接続配
管６に流入する。

【００３８】一方、他の冷媒は第１の圧力検出手段25の
検出圧力、第２の圧力検出手段26の検出圧力の圧力差が
所定範囲となるように制御される第４の流量制御装置17
を通って、冷房しようとする室内機Ｄを通った冷媒と合
流して太い第１の接続配管６を経て、熱源機Ａの第６の
逆止弁35、熱源機側熱交換器３に流入し、ここで室外空
気と熱交換して蒸発しガス状態となる。

【００３９】この冷媒は、熱源機の４方弁２、アキュム
レータ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構
成し、暖房主体運転を行う。この時、冷房する室内機Ｄ
の室内側熱交換器５の蒸発圧力と熱源側熱交換器３の圧
力差が、太い第１の接続配管６に切り換えるために小さ
くなる。また、この時、室内機Ｂ，Ｃに対応した第２の
開閉弁22は開路、第１の開閉弁21、第３の開閉弁23は閉
路されている。更に、室内機Ｄに対応した第１の開閉弁
21、第３の開閉弁23は開路、第２の開閉弁22は閉路され
ている。また、冷媒はこの時、第１の接続配管６が低
圧、第２の接続配管７が高圧のため必然的に第５の逆止
弁34、第６の逆止弁35へ流通する。

【００４０】このサイクルの時、一部の液冷媒は第２の
分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7b，7cの合流部
からバイパス配管14へ入り、第３の流量制御装置15で低
圧まで減圧されて第３の熱交換部16ｂ，16ｃ，16ｄで第
２の武器部11の各室内機側の第２の接続配管7b，7c，7d
との間で、また第２の熱交換部16ａで第２の分岐部11の
室内機側の第２の接続配管7b，7cの合流部との間で、熱
交換を行い、蒸発した冷媒は、第１の接続配管６、第６
の逆止弁35へ入り、熱源機の４方弁２、アキュムレータ
４を経て、圧縮機１に吸入される。一方、第２、第３の
熱交換部16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し、冷却さ
れ、サブクールを充分につけられた上記第２の分岐部11
の冷媒は冷房しようとしている室内機Ｄへ流入する。

【００４１】次に、冷暖房同時運転における冷房主体の
場合につい図４を用いて説明する。同図に実線矢印で示
すように、圧縮機１より吐出された冷媒ガスは、４方弁
２を経て熱源機側熱交換器３に流入し、ここで室外空気
と熱交換して、気液二相の高温高圧状態となる。その
後、この二相の高温高圧状態の冷媒は第３の逆止弁32、
第２の接続配管７を経て、中継機Ｅの気液分離装置12へ
送られる。ここで、ガス状冷媒と液状冷媒に分離され、
分離されたガス状冷媒は第２の開閉弁22、室内機側の第
１の接続配管6dの順に通り、暖房しようとする室内機Ｄ
に流入し、室内側熱交換器５で室内空気と熱交換して凝
縮液化し、室内を暖房する。さらに、室内側熱交換器５
の出口のサブクール量により制御され、ほぼ全開状態の
第１の流量制御装置９を通り、少し減圧されて第２の分
岐部11に流入する。

【００４２】一方、残りの液状冷媒は第１の圧力検出手
段25の検出圧力、第２の圧力検出手段26の検出圧力によ
って制御される第２の流量制御装置13を通って、第２の
分岐部11に流入し、暖房しようとする室内機Ｄを通った
冷媒と合流し、室内機側の第２の接続配管7b，7cの順に
通り、各室内機Ｂ，Ｃに流入する。各室内機Ｂ，Ｃに流
入した冷媒は、室内側熱交換器Ｂ，Ｃの出口のスーパー
ヒート量により制御される第１の流量制御装置９によ
り、低圧まで減圧されて、室内空気と熱交換して蒸発
し、ガス化され、室内を冷房する。さらに、このガス状
態となった冷媒は室内機側の第１の接続配管6b，6c、第
１の開閉弁21、第３の開閉弁23を通り、第１の接続配管
６、第４の逆止弁33、熱源機の４方弁２、アキュムレー
タ４を経て圧縮機１に吸入される循環サイクルを構成
し、冷房主体運転を行う。

【００４３】また、室内機Ｂ，Ｃに対応する第１の開閉
弁21、第３の開閉弁23は開路、第２の開閉弁22は閉路さ
れている。更に、室内機Ｄに対応する第２の開閉弁22は
開路、第１の開閉弁21、第３の開閉弁23は閉路されてい
る。冷媒はこの時、第１の接続配管６が低圧、第２の接
続配管７が高圧のため必然的に第３の逆止弁32、第４の
逆止弁33へ流通する。このサイクルの時、一部の液冷媒
は第２の分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7b，7
c，7dの会合部からバイパス配管14へ入り、第３の流量
制御装置15で低圧まで減圧されて、第３の熱交換部16
ｂ，16ｃ，16ｄで第２の分岐部11の各室内機側の第２の
接続配管7b，7c，7dとの間で、また第２の熱交換部16ａ
で第２の分岐部11の各室内機側の第２の接続配管7b，7
c，7dの会合部との間で、さらに第１の熱交換部19で第
２の流量制御装置13に流入する冷媒との間で熱交換を行
い、蒸発した冷媒は第１の接続配管６、第４の逆止弁33
へ入り熱源機の４方弁２、アキュムレータ４を経て圧縮
機１に吸入される。一方、第１，第２，第３の熱交換部
19, 16ａ，16ｂ，16ｃ，16ｄで熱交換し冷却されサブク
ールを充分につけられた上記第２の分岐部11の冷媒は冷
房しようとしている室内機Ｂ，Ｃへ流入する。

【００４４】次に、室内機が暖房運転から冷房運転に変
化する時の第１の開閉弁21、第２の開閉弁22、第３の開
閉弁23及び第１の流量制御装置９の制御について説明す
る。図５は、第１の開閉弁21、第２の開閉弁22、第３の
開閉弁23及び第１の流量制御装置９の制御機構を示し、
60は弁制御手段、61は第１の計時手段、62は第２の計時
手段、63は流量制御手段、64は第３の計時手段である。
図６は、弁制御手段60、第１の計時手段61、第２の計時
手段62、第３の計時手段、流量制御手段63の制御内容を
示すフローチャートである。図７は、第１の分岐部10と
接続配管6b，6c，6dの接続部分の本実施例における圧力
変化を示すグラフである。

【００４５】本実施例における暖房運転を行っている室
内機が、冷房運転に変化する場合、第１の流量制御装置
９の開度は暖房運転時の開度より大きく設定した所定開
度Ｓ（本実施例では全開）、第２の開閉弁22は開路状態
を第１の所定時間Ｔ１だけ保持し、その後、第２の開閉
弁22を閉路し、第１の流量制御装置９を閉止と同時に第
３の開閉弁23を開路する。更に上記開路状態を第２の所
定時間Ｔ２の間保持した後、第１の開閉弁21を開路し、
第１の流量制御装置９の流量制御を行う。以上の制御を
行うと、第１の分岐部10と接続配管6b，6c，6dの接続部
分の圧力は図７の様に緩やかな変化を示し、急激な圧力
変化に伴う冷媒音が発生しない。

【００４６】最後に、本実施例に基づく、第１の開閉弁
21、第２の開閉弁22、第３の開閉弁23の弁制御手段60、
及び第１の流量制御装置９の流量制御手段62の制御状態
を図６に示すフローチャートにより説明する。暖房運転
を行っている室内機が、冷房運転に変化する場合、ステ
ップ70で第１の流量制御装置９の開度を暖房運転時の開
度より大きく設定した所定開度Ｓ（本実施例では全開）
に固定する。又、ステップ71、72では各々第１の計時手
段61、第３の計時手段63の計時を開始し、ステップ73で
計時時間が第１の所定時間t₁に達したか否かを判定す
る。上記計時時間が第１の所定時間t₁に達した場合、ス
テップ74で第２の開閉弁22を閉路し、ステップ75で第１
の流量制御装置９を閉止し、更にステップ76で第３の開
閉弁23を開路する。次にステップ77, 78では各々第２の
計時手段62、第３の計時手段64の計時を開始し、ステッ
プ79で計時時間が第２の所定時間t₂に達したか否かを判
定する。上記計時時間が第２の所定時間に達した場合、
ステップ80で第１の開閉弁を開路し、ステップ81で第１
の流量制御装置９は冷房負荷に対応した冷媒制御を開始
する。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第１
の分岐部を、一端が室内側熱交換器の一方に他端が第１
の接続配管に接続する冷房切換用開閉弁である第１の開
閉弁と、一端が上記室内側熱交換器の一方に他端が配管
分岐部を介して第２の接続配管に接続する暖房切換用開
閉弁である第２の開閉弁と、上記第１の開閉弁をバイパ
スする、第１の開閉弁の流量容量より小容量の第３の開
閉弁とにより構成し、室内機が、暖房運転から冷房運転
に変わる時、第１の流量制御装置の開度を暖房運転時の
開度より大きく設定した所定開度で、又上記第２の開閉
弁を開路状態で第１の所定時間保持した後、上記第２の
開閉弁を閉路し、上記第１の流量制御装置を閉止すると
ともに、上記第３の開閉弁を開路し、上記第３の開閉弁
の開路時間が第２の所定時間経過後、上記第１の開閉弁
を開路するとともに上記第１の流量制御装置の流量制御
を開始するようにしたので、暖房運転時の室内機側の接
続配管内部の高圧冷媒を三段階に容量を変えて低圧側に
逃がし、急激な圧力変化による冷媒音を抑制できるとと
もに、切換えが迅速にできる冷暖同時運転が可能な空気
調和装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す空気調和装置の冷媒
系を中心とする全体構成図である。

【図２】図１に示す空気調和装置の冷房または暖房のみ
の運転動作状態図である。

【図３】図１に示す空気調和装置の暖房主体の運転動作
状態図である。

【図４】図１に示す空気調和装置の冷房主体の運転動作
状態図である。

【図５】この発明における第１、第２、第３の開閉弁の
弁制御手段系及び第１の流量制御装置の流量制御手段系
の構成を示すブロック図である。

【図６】この発明の弁制御手段系及び流量制御手段系の
フローチャート図である。

【図７】この発明の実施例における中継機の第１分岐部
と接続配管接続部分の圧力変化を示すグラフである。

【図８】従来の空気調和装置の冷媒系を中心とする全体
構成図である。

【図９】図８に示す空気調和装置の冷房、または暖房の
みの運転動作状態図である。

【図１０】図８に示す空気調和装置の暖房主体の運転動
作状態図である。

【図１１】図８に示す空気調和装置の冷房主体の運転動
作状態図である。

【符号の説明】

Ａ 熱源機 Ｂ，Ｃ，Ｄ 室内機 Ｅ 中継機 １ 圧縮機 ２ ４方切換弁 ３ 熱源機側熱交換器 ４ アキュムレータ ５ 室内側熱交換器 ６ 第１の接続配管 ７ 第２の接続配管 ９ 第１の流量制御装置 10 第１の分岐部 11 第２の分岐部 13 第２の流量制御装置 14 バイパス管 15 第３の流量制御装置 17 第４の流量制御装置 19 第１の熱交換部 20 毛細管 21 第１の開閉弁 22 第２の開閉弁 23 第３の開閉弁 40 流路切換弁装置 60 弁制御手段 61 第１の計時手段 62 第２の計時手段 63 流量制御手段 64 第３の計時手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河西 智彦 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (72)発明者 高田 茂生 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (72)発明者 亀山 純一 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機 株式会社 和歌山製作所内 (56)参考文献 特開 平２−93263（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、切換弁及び熱源機側熱交換器等よ
   りなる１台の熱源機と、それぞれ室内側熱交換器を有す
   る複数台の室内機とを、第１、第２の接続配管を介して
   接続し、上記複数台の室内機の室内側熱交換器の一方を
   上記第１の接続配管または第２の接続配管に切換え可能
   に接続してなる第１の分岐部と、上記複数台の室内側熱
   交換器の他方をそれぞれ第１の流量制御装置を介して上
   記第２の接続配管に接続してなる第２の分岐部と、上記
   第２の接続配管から分岐して上記第１の分岐部に到る配
   管を分岐する配管分岐部と、この配管分岐部と上記第２
   の分岐部とを接続する管路途中に設けられ、冷媒流量を
   制御する第２の流量制御装置と、上記第２の分岐部と上
   記第１の接続配管とを連通させる第４の流量制御装置
   と、上記熱源機の第１及び第２の接続配管間に設けら
   れ、流れる冷媒の方向を切換えることにより運転時は常
   に、上記熱源機と上記室内機間に介在する上記第１の接
   続配管を低圧に、上記第２の接続配管を高圧にする接続
   配管切換装置とを備えたものにおいて、上記第１の分岐
   部を、一端が上記室内側熱交換器の一方に他端が上記第
   １の接続配管に接続する冷房切換用開閉弁である第１の
   開閉弁と、一端が上記室内側熱交換器の一方に他端が上
   記配管分岐部を介して上記第２の接続配管に接続する暖
   房切換用開閉弁である第２の開閉弁と、上記第１の開閉
   弁をバイパスする、第１の開閉弁の流量容量より小容量
   の第３の開閉弁とにより構成し、上記室内機が、暖房運
   転から冷房運転に変わる時、上記第１の流量制御装置の
   開度を暖房運転時の開度より大きく設定した所定開度
   で、又上記第２の開閉弁を開路状態で第１の所定時間保
   持した後、上記第２の開閉弁を閉路し、上記第１の流量
   制御装置を閉止するとともに、上記第３の開閉弁を開路
   し、上記第３の開閉弁の開路時間が第２の所定時間経過
   後、上記第１の開閉弁を開路するとともに上記第１の流
   量制御装置の流量制御を開始することを特徴とする冷暖
   同時運転可能な空気調和装置。