JP4477347B2 - 遮断可能な複数の分配機を有するマルチ空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、マルチ空気調和機に関するもので、特に、冷媒を遮断できる複数の分配機を有するマルチ空気調和機に関する。

一般に、空気調和機は、住居空間、食堂、図書館、又は事務室などの室内空間を冷房又は暖房する装置であって、圧縮機と熱交換機を備え冷媒を流動させて室内を冷暖房する。

一般に空気調和機は、外部気温や環境に影響を受けず、より快適な室内環境を維持するために冷房と暖房を同時に行えるマルチ空気調和機に対する開発へ流れて全室を同一な運転モードで冷房又は暖房する。

関連技術の一般的なマルチ空気調和機は一台以上の室外機に複数の室内機が連結されて各々の室内機が各室に設けられ、全室を冷房又は暖房モード中いずれか一つで作動されて室内の温度を調節する。

しかしながら、現在は室内空間が広くなり、室内構造が複雑となり、各室の位置又は用途が多様化することによって全室の室内環境が互いに異なる結果が発生する。特に機械装備や電算装備が備えられた室はその装備の運転によって発生する熱によって室より室内温度が更に高く現れる。

これによって一部の室は冷房を、他の室は暖房を必要とし、従来の空気調和機はかかる要求に対応できない限界があった。

また、室内の構造が複雑な場合には一台の分配機だけで各室内機に冷媒を分配するのに限界があるだけではなく、設置上の困難もあった。

また、複雑な室内構造によって配管の長さが長くなることによって室内機に流れ込む圧力低下現象が発生して、冷凍効率が低下するという問題があった。

前記必要性によって各室の室内環境に対応できる最適な運転モード即ち、冷房が必要な室は冷房モードで運転すると同時に暖房が必要な室は暖房モードで運転できる冷暖房同時型マルチ空気調和機の開発が要求されている。

また、マルチ空気調和機の設置において自由度を確保し、室内機に連結される配管の圧力損失が発生することにも係わらず、冷媒の過剰冷却状態が維持されるマルチ空気調和機の開発が絶えず要求されている。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、各室の室内環境に沿って一部の室は冷房を、他の室は暖房可能な空気調和機を提供することが目的である。

本発明の他の目的は、マルチ空気調和機の設置上の自由度を向上させると同時に、必要によって冷媒の流入を遮断できる複数の分配機を有するマルチ空気調和機を提供することが目的である。
また、本発明の他の目的は、室内機に連結される配管が長くなることによって内部を流動する冷媒の圧力損失が発生しても前記冷媒の過剰冷却状態を維持できるマルチ空気調和機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のマルチ空気調和機によると、室外に設けられ、その内部には圧縮機と、前記圧縮機の吐き出し端に連結されて運転条件によって冷媒を選択的に案内する冷媒流動制御部と、前記冷媒流動制御部に連結される室外熱交換機を有する室外機と、室内の各室にそれぞれ設けられ、内部に室内熱交換機と一端が前記室内熱交換機の一端に連結される電気作動式膨張弁が備えられた複数の室内機と、前記室外機から流れ込んだ冷媒を前記運転条件に沿って前記複数の室内機内に選択的に案内し、前記室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内し、前記複数の室内機の設置上の自由度を高めるために前記室外機と前記複数の室内機との間に少なくとも二つ以上が備えられる多重分配機と、前記複数の室内機の中、運転が不要な室内機に連結された分配機に冷媒が流れ込むことを遮断する装置を具備するマルチ空気調和機を提供する。

前記冷媒流入遮断装置は、オン／オフ弁からなり、また、前記多重分配機は、前記冷媒が流れる配管のうち、高圧の液相冷媒が流動する配管に備えられて前記高圧液相冷媒を過剰冷却させる装置を具備することが望ましい。

前記過剰冷却装置は、前記多重分配機のうち、いずれか一つの分配機の高圧液相冷媒が流れる配管の前段部から分岐する誘導管と、前記誘導管に備えられ、前記高圧液相の冷媒を低圧気相の冷媒に膨張する膨張手段と、一端が前記誘導管で前記多重分配機の数によって分岐する第１誘導分岐管と、一端が前記第１誘導管の他端に連結されて、それぞれ前記多重分配機に備えられ、前記高圧液相冷媒の過剰冷却状態を維持させる熱交換部と、前記各分配機に備えられた熱交換機を通過した低圧気相の冷媒を前記圧縮機に流れ込む低圧気相冷媒が流れる配管に案内する第２誘導分岐管を具備することが望ましい。

前記過剰冷却装置は、前記第１誘導分岐管にそれぞれ備えられる冷媒遮断部を更に具備することが望ましい。また、前記室外機は、前記圧縮機の吐き出し端に連結され、他端が前記分配機に連結されその間に前記冷媒流動制御部と室外熱交換機とが順次に連結される第１連結配管、前記冷媒流動制御部と前記圧縮機の吐き出し端との間を連結する前記第１連結配管に連結され、圧縮された冷媒を直接前記分配機に案内する第２連結配管、また、前記圧縮機の吸入端と前記分配機を連結し前記冷媒流動制御部の一端を連結する分岐管を有して低圧気相の冷媒を圧縮機に案内する第３連結配管を具備することが望ましい。

前記分配機は、前記運転条件に沿って、前記室外機の第１又は第２連結配管に沿って流れ込む冷媒を前記室内機に案内し、前記室内機から流れ込んだ冷媒を前記室外機に第１連結配管又は第３連結配管に案内する案内配管部と、前記案内配管部上に設けられて前記運転条件に沿って冷媒が前記室内機に選択的に流出、流入するように冷媒の流れを制御する弁部を具備することが望ましい。

前記案内配管部は、一端が前記室外機の第１連結配管に直接連結される高圧液相冷媒連結管と、一端が前記高圧液相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端が各室内機の電気作動式膨張弁の他端に連結される高圧液相冷媒分岐管と、一端が前記室外機の第２連結配管に直接連結される高圧気相冷媒連結管と、一端が前記高圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端が各室内機の熱交換機の他端に連結される高圧気相冷媒分岐管と、一端が前記室外機の第３連結配管に直接連結される低圧気相冷媒連結管と、一端が前記低圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端は前記高圧気相冷媒分岐管が連結される前記各室内熱交換機の他端に連結される低圧気相冷媒分岐管とを具備することが望ましい。

上述した本発明によって各室の環境によって室内の一部室は冷房モードで運転され、他の室は暖房モードで運転できるマルチ空気調和機を提供でき、また、マルチ空気調和機の設置上の自由度を向上させ、冷媒過剰冷却状態が維持可能なマルチ空気調和機を提供することができる。

以下に説明するように、本発明のマルチ空気調和機によると、次のような効果がある。
第一に、本発明によるマルチ空気調和機は各室の環境に最適な対応が可能であるという長所がある。即ち、各室全体を冷房する第１モード、多数室を冷房し、少数室を暖房する第２モード、各室全体を暖房する第３モード、また、多数室を暖房し、少数室を冷房する第４モードの運転が全て可能である。

第二に、本発明によるマルチ空気調和機は、室内が広く、その構造が複雑しても複数の室内機を設けるにあたって、自由度が向上され、運転が不要な室内機に連結された分配機への冷媒流入が予め遮断されて空調効率を向上させることができる。

第三に、本発明によるマルチ空気調和機は、電気作動式膨張弁や熱交換機に流れ込む高圧液相冷媒を過剰冷却することで異常騒音の発生を防止し、空調効率を向上させることができる。

以下、添付の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
本発明に対する理解のために、冷暖房同時型マルチ空気調和機の機能が先に説明される。空気調和機は特定領域の空気を使用目的に合わせて空気の温度、湿度、空気の流動及び空気の清浄度などを調節する機能を行う。例えば、住居空間や事務所、食堂などの室内空間を冷房または暖房する。

かかるマルチ空気調和機において、冷房運転時には室内の熱を吸収した低圧の冷媒は高圧の状態で圧縮した後、室外空気中に熱を放出することによって室内を冷房し、暖房運転時にはかかる過程が反対となる。

但し、従来のマルチ空気調和機は室内の全室を一律に冷房または暖房する反面、本発明によるマルチ空気調和機は各室の状態によって運転条件をことにする。また、後述する霜除去装置を備えることによって設置上の自由度と空調効率を向上させることができる。

上述した霜除去装置を有するマルチ空気調和機の基本的な構成が図１に図示されている。
図１を参照すると、前記複数の分配機と冷媒の過剰冷却装置を有するマルチ空気調和機は、室外機Ａ、複数の室内機Ｃ、また、前記複数の室内機の間に少なくとも二台以上備えられた複数の分配機Ｂを含めてなる、但し、説明の便宜の上、室内機は三台、前記分配機は二台に限定する。

前記室外機Ａは、内部に圧縮機１と、前記圧縮機の吐き出し端に連結されて運転条件によって冷媒を選択的に案内する冷媒流動制御部６，前記冷媒流動制御部に連結される室外熱交換機２を含めてなる。

前記室外機は、前記圧縮機１の吐き出し端に連結され他端が前記分配機Ｂに連結され、その間に前記冷媒流動制御部６と室外熱交換機２とが順次に連結される第１連結配管３，前記冷媒流動制御部６と前記圧縮機１の吐き出し端の間を連結する前記第１連結配管３ａに連結され、圧縮された冷媒を直接前記分配機に案内する第２連結配管４，また、前記圧縮機１の吸入端と前記分配機Ｂを連結する一方、前記冷媒流動制御部６の一端を連結する分岐管５ａを有して低圧気相の冷媒を圧縮機に案内する第３連結配管５を更に含めてなる。

また、前記室外機は、前記分配機と前記室外熱交換機との間の第１連結配管上３ｃに設けられて冷房モード時に分配機側に冷媒を通過させる逆止弁７ａと、また、前記逆止弁と並列に設けられて前記分配機から前記第１連結配管を介して流れ込んだ冷媒を前記室外熱交換機２に案内し、前記冷媒を膨張させる要素７ｃを含む暖房用並列膨張配管７ｂを更に含めてなる。

前記室内機Ｃは、室内の各室に各々設けられ内部に室内熱交換機６２と一端が前記室内熱交換機の一端に連結される電気作動式膨張弁６１を含めてなる。
ここで、前記図面符号３は、３ａ、３ｂ、３ｃを、ＣはＣ１，Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４，Ｃ５、Ｃ６を、６１は、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ，６１ｆを、前記図面符号６２は６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ，６２ｆを各々示す。

また、前記複数の分配機は、前記室外機と前記室内機との間に備えられ前記室外機Ａから流れ込んだ冷媒を前記運転条件によって前記複数の室内機に選択的に案内し、前記室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内する。

前記分配機は、前記運転条件によって、前記室外機Ａの第１連結配管３または第２連結配管４に沿って流入する冷媒を前記室内機Ｃに案内し、前記室内機Ｃから流入した冷媒を前記室外機の第１連結配管３又は第３連結配管５に案内する案内配管部２０と、前記案内配管部に設けられて前記運転条件に沿って冷媒が前記室内機に選択的に、流出、流入するように冷媒の流れを制御する弁部３０を含めてなる。

前記案内配管部２０は、一端が前記室外機の第１連結配管に直接連結される高圧液相冷媒連結管２１と、一端が前記高圧液相冷媒連結管で前記室内機Ｃの数によって分岐し、他端が各室内機の電気作動式膨張弁６１の他端に連結される高圧液相冷媒分岐管２２と、一端が前記室外機の第２連結配管に直接連結される高圧気相冷媒連結管２３と、一端が前記高圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端が各室内機の熱交換機６２の他端に連結される高圧気相冷媒分岐管２４と、一端が前記室外機の第３連結配管５に直接連結される低圧気相冷媒連結管２５と、また、一端が前記低圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端は前記高圧気相冷媒分岐管２４が連結される前記各室内熱交換機の他端に連結される低圧気相冷媒分岐管２６とを含めてなる。

前記弁部は、前記高圧気相冷媒分岐管２４と前記低圧気相冷媒分岐管２６上に各々設けられ、室内が冷房である場合、前記高圧気相冷媒分岐管の弁３１は閉鎖され、低圧気相冷媒分岐管上の弁３２は開放され、室内が暖房である場合、前記各弁が逆に開閉されて冷媒の流れを制御する選択弁３１，３２を含めてなる。

また、前記分配機は全室を冷房するモードで、前記第２連結配管内に溜まる高圧の気相の冷媒が液化しないように、前記第２連結配管と前記低圧気相冷媒連結管の間に液化遮断手段２７を更に含めてなる。

前記液化遮断手段は、図１に示すように前記第２連結配管と、前記低圧気相冷媒連結管を連結する補助管２７ａ、また、補助管に備えられて開道量を調節しながら第２連結配管４に溜まる冷媒を低圧の気体状態に変換させる電気作動式膨張弁２７ｂを含めてなる。

前記複数の分配機は、その中、いずれか一つの分配機に連結された室内機が運転が不要な時、その分配機へ冷媒が流れ込むことを遮断する冷媒流入遮断装置８０を更に具備する。
ここで、前記冷媒流入遮断装置８０は、費用側面からして安価なオン／オフ弁からなることが望ましい。

また、前記複数の分配機Ｂ１，Ｂ２は高圧液相冷媒連結管２１を流動する高圧液相の冷媒が過剰冷却状態を維持するように過剰冷却装置１３を更に具備する。その理由としては、前記室外機Ａと前記複数の分配機Ｂ及び室内機Ｃとの間の距離が相当長くなることによって、前記室外熱交換機２または前記室内熱交換機６２で凝縮された後に流出された冷媒が配管に沿って流れる過程において圧力低下により膨張されて、非正常に前記室内機の電気作動式膨張弁６１や前記室外機の暖房用電気作動式膨張弁７ｃに流れ込むおそれがあるからである。これは前記マルチ空気調和機の空調効率を低下させるか運転中に異常騒音を発生させるため、この防止のために前記過剰冷却装置が必要となる。

前記図面符号２１は、２１ａ、２１ｂを、２２は、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ，２２ｆを、前記図面符号２４は、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ，２４ｆを、前記図面符号２５は２５ａ、２５ｂを、２６は、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ，２６ｆを、図面符号２７は２７ａ、２７ｂ、３１は３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ，３１ｆを、３２は、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ，３２ｆを各々示す。

前記構成を有するマルチ空気調和機の運転モードは、全室を冷房する第１モードと、多数室を冷房し、少数室を暖房する第２モードと、全室を暖房する第３モードと、多数室を暖房し少数室を冷房する第４モードを具備する。

尚、前記室外機Ａは、前記室外熱交換機側に室外ファン（図示せず）を更に含めてなることが望ましい。また、前記室内機Ｃは、前記室外熱交換機側に室内ファン（図示せず）を更に含めることが望ましい。

以下、本発明による過剰冷却装置１３を有するマルチ空気調和機の他の実施例を図２ないし図８を参照して説明する。但し、同一構成と作動については下記説明を省略する。また、本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機の室外機に備えられる霜除去装置を除外した他の構成は同一に構成されるので説明を省略する。

以下、後述する本発明の他の実施例において、前記冷媒流動制御部は、前記運転条件によって前記圧縮機から吐き出された冷媒を前記室外熱交換機２または前記分配機に選択的に案内する四方弁６０からなる。
本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機の室外機に備えられる過剰冷却装置の構成は以下の通りである。

図２を参照すると、前記過剰冷却装置は、前記多重分配機のうち、いずれか一つの分配機の高圧液相冷媒が流れる配管の前段部から分岐する誘導管１３０と、前記誘導管に備えられ、前記高圧液相の冷媒を低圧気相の冷媒に膨張する膨張手段１４０と、一端が前記誘導管で前記多重分配機の数によって分岐する第１誘導分岐管１５０と、一端が前記第１誘導管の他端に連結されて前記多重分配機のそれぞれに備えられ、前記高圧液相冷媒の過剰冷却状態を維持させる熱交換部１１０と、前記各分配機に備えられた熱交換機を通過した低圧気相の冷媒を前記圧縮機に流れ込む低圧気相冷媒が流れる配管に案内する第２誘導分岐管１６０を具備する。

前記誘導管は前記室外熱交換機２と前記分配機との間の第１連結配管３ｃから分岐可能であるが、本発明では配管の長さや設置の容易性などを考慮して前記分配器の高圧液相冷媒連結管２１の前段部で分岐するように構成する。

また、前記過剰冷却装置は、前記第１誘導分岐管にそれぞれ備えられ、前記複数の分配機のうち、一部に冷媒流入が遮断されると、前記熱交換部１１０へ冷媒流入を遮断して熱交換を停止させる冷媒遮断部１７０を更に具備する。

前記冷媒遮断部１７０は、前記運転条件によって開閉されるオン/オフ弁からなることが望ましい。
前記熱交換部１１０は、前記高圧液相冷媒が流れる配管に接するように構成して熱交換が効率的に行われるようにすることが望ましい。より詳しくは、前記熱交換部と前記高圧液相冷媒連結管の接触面積を広く形成することが望ましい。

前記熱交換部を設置するにあたって、多様な方式が採用できる。その例としては、図７を参照すれば、前記熱交換部は前記高圧液相冷媒連結管の内部を通過するように備えられる管タイプ配管からなる。
また、前記膨張手段１４０は、毛細管など様々なもので構成可能であるが、本発明では電気作動式膨張弁からなる。

前記のように構成される過剰冷却装置の原理は次の通りである。
前記過剰冷却装置の熱交換部と圧力低下で非正常状態に至る前記高圧液相冷媒が熱交換を行うと、図８のＰ−ｈ線に示したように、等圧条件でエントロピーが低くなり過剰冷却状態となる。ここでＡ点は電気作動式膨張弁の入口である。

次は、上述した本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機において、冷媒の流動を図３、図４、図５また図６を参照して説明する。
但し、前記冷媒の流動の説明にあたって、前記室内機のうち、Ｃ４，Ｃ５、Ｃ６は冷房または暖房が不要で、これらの室内機に連結された分配機と過剰冷却装置への冷媒流入は遮断されたものと仮定する。

先ず、図３を参照すれば、上述した実施例によるマルチ空気調和機の前記第１モードによる冷媒の流動は次の通りである。
前記圧縮機１から吐き出された大部分の高圧の気相冷媒は第１連結配管３ａを経て四方弁６０へ流れ込む。前記流れ込んだ冷媒は、前記室外熱交換機に案内されて室外空気に熱を放出した後に前記逆止弁７ａを経て分配機の高圧液相冷媒連結管に流れ込む。

また、前記の高圧液相連結管２１を経た冷媒は室内機の数ほど分岐した前記高圧液相冷媒分岐管２２へ案内された後、前記室内機の電子膨張弁６１へ流れ込む。前記電子膨張弁へ流れ込んだ高圧液相の冷媒は膨張された後、前記室内熱交換機６２を経て吸熱過程を経る。

前記室内熱交換機６２を経た冷媒は低圧の気相冷媒で前記分配機の低圧気相冷媒分岐管２６に沿って流れる。その理由は、図４に示すように、前記高圧気相冷媒分岐管２４上の選択弁３１は遮断され、前記低圧気相冷媒分岐管２６上の選択弁３２は開放されているからである。前記選択弁は運転モードによって電子式で統制される。

前記低圧気相冷媒分岐管２６を経た冷媒は前記低圧気相冷媒連結管２５に集結されて前記室内機の第３連結配管６に案内された後、更に圧縮機１に吸入される。図４の未説明符号９はアキュムレータである。

尚、前記圧縮機１から吐き出された高圧気相の冷媒の中、所定量は、第１連結配管３ａに連結された前記第２連結配管５へ流れ込む。しかしながら、前記分配機の高圧気相冷媒分岐管２４上の選択弁３１が遮断されていて、それ以上流れず溜まることになる。但し、前記溜まった冷媒は前記第２連結配管５と前記低圧気相冷媒連結配管２５との間に備えられた前記液化遮断装置２７のバイパス管２７ａに迂回して前記電子変換弁２７ｂを経て低圧の気体状態に変換される。

前記電子変換弁２７ｂは前記バイパス管２７ａ上に備えられて開道量を調節しながら、前記第２連結配管５内に溜まった高圧の気相冷媒を低圧の気相冷媒で変換させ、前記低圧の気相に変換された冷媒は前記低圧気相冷媒連結管２５を通過して前記圧縮機１に再び吸入される。
前記低圧気相冷媒連結管２５に流れ込んだ後の流れは上述の通りである。

次に前記構成を有する過剰冷却装置の動作について説明する。
先ず、前記高圧液相冷媒連結管２１を流動する冷媒の一部が前記誘導管１３０に案内される。前記誘導管に流れる冷媒は前記膨張弁１４０で膨張された後、前記第１誘導分岐管１５０を通過して前記熱交換部１１０に流れ込む。前記熱交換部に流入した冷媒は前記高圧液相冷媒連結管２１ａを通して流動する冷媒と熱交換して前記高圧液相冷媒連結管２１ａ内の冷媒を過剰冷却した後、前記第２誘導分岐管１６０に流出される。また、前記第２誘導分岐管を通過した冷媒は前記低圧気相冷媒連結管２６を経て最終的に前記圧縮機に吸入される。

前記圧縮機１から吐き出された大部分の高圧の気相冷媒は第１連結配管３ａを経て四方弁６０へ流れ込む。前記流れ込んだ冷媒は、前記室外熱交換機に案内されて室外空気に熱を放出した後に前記逆止弁７ａを経て分配機の高圧液相冷媒連結管に流れ込む。その後の動作は前記第１モードの場合と同じであるので説明を省略する。

尚、前記四方弁６０に流れ込んだ高圧気相の冷媒を除外した少量の冷媒は前記第２連結配管４に沿って前記分配機の高圧気相冷媒連結管２３ａに案内される。前記第２モードでは前記第１モードの場合とは異なり、前記液化遮断装置２７の変換用膨張弁２７ｂが遮断されて前記低圧気相冷媒連結管２５ａに流れ込まない。

尚、暖房が必要な室がＣ３の場合、Ｃ３に連結される前記分配機の選択弁は冷房が必要な室と反対に高圧気相冷媒分岐管上の選択弁３１ｃは開放され、低圧気相冷媒分岐管上の選択弁３２ｃは遮断されて前記高圧気相冷媒連結管２３ａに沿って流れる冷媒は暖房が必要な室に続く前記高圧気相冷媒分岐管２４ｃに案内される。

前記高圧気相冷媒分岐管２４ｃに案内された冷媒は、暖房が必要な前記室内機の室内熱交換機６２ｃに流れ込んで放熱過程を経た後、前記室内機に連結された高圧液相冷媒分岐管２２ｃに流出される。
前記高圧液相冷媒分岐管２２ｃに沿って案内された冷媒は、前記室外熱交換機３を通過して流れる冷媒と前記高圧液相冷媒連結管２１ａ上で合流して流動して以降の過程は前記第１モードの場合と同じである。
尚、本モードにおいて、前記過剰冷却装置７０の動作は、前記第１モードにおける過剰冷却装置の動作と同じであるので説明を省略する。

また、図５を参照すれば、前記本発明の第１実施例によるマルチ空気調和機の前記第３モードによる冷媒の流動は次の通りである。

前記圧縮機１において吐き出された大部分の高圧の気相冷媒は前記四方弁６０によって前記第１連結配管３ａを経て前記第２連結配管４に案内される。前記流れ込んだ冷媒は前記分配機の高圧気相冷媒連結管２３ａに直接案内される。また前記高圧気相冷媒連結管２３ａに案内された冷媒は各室内機に分岐する高圧気相冷媒分岐管２４に流れ込む。

前記第３モードにおいて、電子式で制御される前記分配機の選択弁は前記第１モードの場合と反対に前記高圧気相冷媒分岐管２４上の選択弁３１は開放され、前記低圧気相冷媒分岐管２６上の選択弁３２は遮断されて前記冷媒は高圧気相冷媒分岐管２４に沿って流動した後、前記室内機の室内熱交換機６２へ流れ込んで放熱過程を経る。

前記室内熱交換機３１から流出された高圧液相の冷媒は完全に開放された電子膨張弁６１を経て前記高圧液相冷媒分岐管２２と高圧液相冷媒連結管２１に案内された後、前記室外機の第１連結配管３ｃに沿って流動する。

前記第１連結配管３ｃに沿って案内された冷媒は、前記逆止弁７ａと並列に設けられた前記並列配管７ｂ上の電子膨張弁７ｃを経て室外熱交換機２に流れ込む。その理由は前記第３モードでは前記逆止弁１１が遮断されているからである。

前記室外熱交換機２に流れ込んだ冷媒は吸熱過程を経た後前記第１連結配管３ｂを通過して前記四方弁６０へ流れ込む。前記四方弁６０へ流れ込んだ冷媒は前記第３連結配管の分岐管５ａを経て第３連結配管を通して前記圧縮機１に吸入される。

次は、本モードにおいて、前記過剰冷却装置の動作について説明する。
先ず、前記高圧液相冷媒連結管２１内を流動する冷媒の一部が前記誘導管１３０に案内される。前記誘導管に流れる冷媒は前記膨張弁１４０で膨張された後、前記第１誘導分岐管１５０を通過して前記熱交換部１１０に流れ込む。前記熱交換部に流入した冷媒は前記高圧液相冷媒連結管２１ａを通して流動する冷媒と熱交換して前記高圧液相冷媒連結管２１ａ内の冷媒を過剰冷却した後、前記第２誘導分岐管１６０に流出される。また、前記第２誘導分岐管を通過した冷媒は前記低圧気相冷媒連結管２５ａを経て最終的に前記圧縮機１に吸入される。

また、図６を参照すれば、前記本発明の実施例によるマルチ空気調和機の前記第４モードによる冷媒の流動は次の通りである。
前記圧縮機１から吐き出された大部分の高圧の気相冷媒は、第２連結配管４を経て分配機に流れ込む。暖房を要する室がＣ１とＣ２であり、冷媒を要する室がＣ３である場合に、前記流れ込んだ冷媒は前記高圧気相冷媒連結管２３を経て前記分配機の選択弁の制御を受けて前記高圧気相冷媒分岐管２４を通して暖房が必要な室Ｃ１、Ｃ２の室内機に備えられた室内熱交換機６２ａ、６２ｂに流れ込んで放熱過程を経る。また、完全に開放された前記電気作動式膨張弁６１ａ、６１ｂを経て前記高圧液相冷媒分岐管２２ａ、２２ｂと高圧液相冷媒連結管２１ａに沿って流動する。

尚、冷房が必要な室Ｃ３に連結される前記分配機の選択弁は暖房が必要な室と反対に前記高圧気相冷媒分岐管２４ｃ上の選択弁３１ｃは遮断され、前記低圧気相冷媒分岐管２６ｃ上の選択弁３２ｃは開放されて前記高圧液相冷媒連結管２１に沿って流れる冷媒のうち、一定量の高圧液相冷媒が冷房が必要なＣ３に続く前記高圧液相冷媒分岐管２２ｃへ案内される。前記高圧液相冷媒分岐管２２ｃに案内された少量の高圧液相冷媒を除外した他の冷媒の流れは第３モードの場合と同じであるので説明を省略する。

前記高圧液相冷媒分岐管２２ｃに案内された冷媒は冷房が必要な室の室内機に備えられた電気作動式膨張弁６１ｃで膨張された後、前記室内熱交換機６２ｃに流れ込んで吸熱過程を経た後、流路が開放された低圧液相冷媒分岐管２６ｃに流出される。
前記低圧気相冷媒分岐管２６ｃに沿って流れる低圧気相の冷媒は前記低圧気相冷媒連結管２５を経た後、前記室外熱交換機２を通過して流れる冷媒と前記第３連結配管５で合流して前記圧縮機１に吸入される。

尚、本モードにおいて、前記過剰冷却装置の動作は、前記第３モードにおける霜除去装置の動作と同じであるので説明を省略する。

以上本発明の好適な一実施形態について説明したが、前記実施形態のものに限定せずに本発明の技術思想に基づいて種々の変形又は変更が可能である。

本発明による冷媒流入を遮断できる複数の分配機と各分配機に冷媒を過剰冷却させる装置を備えたマルチ空気調和機の基本構成を示す図である。 本発明の他の実施例による冷媒流入を遮断できる複数の分配機と各分配機に冷媒を過剰冷却させる装置を備えたマルチ空気調和機の基本構成を示す図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機が第１モードで運転される状態を示す図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機が第２モードで運転される状態を示す図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機が第３モードで運転される状態を示す図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機が第４モードで運転される状態を示す図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機に備えられた過剰冷却装置の構成を概略的に示した図である。 本発明の他の実施例によるマルチ空気調和機に備えられた過剰冷却装置による過剰冷却原理を示したＰ−ｈ線図である。

符号の説明

１…圧縮機
２…室外熱交換機
３…第１連結配管
４…第２連結配管
５…第３連結配管
６…冷媒流動制御部
７ｃ…暖房用電子膨張弁
２１…高圧液相冷媒連結管
２２…高圧液相冷媒分岐管
２３…高圧気相冷媒連結管
２４…高圧気相冷媒分岐管
２５…低圧気相冷媒連結管
２６…低圧気相冷媒分岐管
３０…選択弁
６０…四方弁
６１…冷房用電子膨張弁
６２…室内熱交換機
８０…冷媒流入遮断装置
１１０…熱交換部
１３０…誘導管
１４０…膨張弁
１５０…第１誘導分岐管
１６０…第２誘導分岐管
１７０…冷媒遮断部
Ａ…室外機

Claims (14)

1. 室外に設けられ、その内部には圧縮機と、前記圧縮機の吐き出し端に連結されて運転条件によって冷媒を選択的に案内する冷媒流動制御部と、
   前記冷媒流動制御部に連結される室外熱交換機を有する室外機と、
   室内の各室にそれぞれ設けられ、内部に室内熱交換機と一端が前記室内熱交換機の一端に連結される電気作動式膨張弁が備えられた複数の室内機と、
   前記室外機から流れ込んだ冷媒を前記運転条件に沿って前記複数の室内機内に選択的に案内し、前記室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内し、前記複数の室内機の設置上の自由度を高めるために前記室外機と前記複数の室内機との間に少なくとも二つ以上が備えられる多重分配機と、
   前記複数の室内機の中、運転が不要な室内機に連結された分配機に冷媒が流れ込むことを遮断する装置を具備し、
   前記多重分配機は、前記冷媒が流れる配管のうち、高圧の液相冷媒が流動する配管に備えられて前記高圧液相冷媒を過剰冷却させる装置を具備し、
   前記過剰冷却装置は、
   前記多重分配機のうち、いずれか一つの分配機の高圧液相冷媒が流れる配管の前段部から分岐する誘導管と、
   前記誘導管に備えられ、前記高圧液相の冷媒を低圧気相の冷媒に膨張する膨張手段と、
   一端が前記誘導管で前記多重分配機の数によって分岐する第１誘導分岐管と、
   一端が前記第１誘導管の他端に連結されて、それぞれ前記多重分配機に備えられ、前記高圧液相冷媒の過剰冷却状態を維持させる熱交換部と、
   前記各分配機に備えられた熱交換機を通過した低圧気相の冷媒を前記圧縮機に流れ込む低圧気相冷媒が流れる配管に案内する第２誘導分岐管を具備するマルチ空気調和機。
2. 前記冷媒流入遮断装置は、
   オン／オフ弁からなる請求項１に記載のマルチ空気調和機。
3. 前記過剰冷却装置は、
   前記第１誘導分岐管にそれぞれ備えられる冷媒遮断部を更に具備する請求項１に記載のマルチ空気調和機。
4. 前記冷媒遮断部は、
   前記運転条件に沿って開閉されるオン／オフ弁からなる請求項３に記載のマルチ空気調和機。
5. 前記熱交換部は、
   前記高圧液相冷媒が流れる配管と接するようになされる請求項１に記載のマルチ空気調和機。
6. 前記熱交換部は、
   前記高圧液相冷媒が流れる配管の内部を通過する配管になされる請求項５に記載のマルチ空気調和機。
7. 前記膨張手段は、
   電気作動式膨張弁からなる請求項１に記載のマルチ空気調和機。
8. 前記室外機は、
   前記圧縮機の吐き出し端に連結され、他端が前記分配機に連結されその間に前記冷媒流動制御部と室外熱交換機とが順次に連結される第１連結配管、前記冷媒流動制御部と前記圧縮機の吐き出し端との間を連結する前記第１連結配管に連結され、圧縮された冷媒を直接前記分配機に案内する第２連結配管、また、前記圧縮機の吸入端と前記分配機を連結し前記冷媒流動制御部の一端を連結する分岐管を有して低圧気相の冷媒を圧縮機に案内する第３連結配管を具備する請求項１に記載のマルチ空気調和機。
9. 前記分配機は、
   前記運転条件に沿って、前記室外機の第１又は第２連結配管に沿って流れ込む冷媒を前記室内機に案内し、前記室内機から流れ込んだ冷媒を前記室外機に第１連結配管又は第３連結配管に案内する案内配管部と、
   前記案内配管部上に設けられて前記運転条件に沿って冷媒が前記室内機に選択的に流出、流入するように冷媒の流れを制御する弁部を具備する請求項８に記載のマルチ空気調和機。
10. 前記案内配管部は、
    一端が前記室外機の第１連結配管に直接連結される高圧液相冷媒連結管と、
    一端が前記高圧液相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端が各室内機の電気作動式膨張弁の他端に連結される高圧液相冷媒分岐管と、
    一端が前記室外機の第２連結配管に直接連結される高圧気相冷媒連結管と、
    一端が前記高圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端が各室内機の熱交換機の他端に連結される高圧気相冷媒分岐管と、
    一端が前記室外機の第３連結配管に直接連結される低圧気相冷媒連結管と、
    一端が前記低圧気相冷媒連結管で前記室内機の数によって分岐し、他端は前記高圧気相冷媒分岐管が連結される前記各室内熱交換機の他端に連結される低圧気相冷媒分岐管とを具備する請求項９に記載のマルチ空気調和機。
11. 前記弁部は、
    前記高圧気相冷媒分岐管と前記低圧気相冷媒分岐管上に各々設けられ室内が冷房される場合には、前記高圧気相冷媒分岐管の弁は閉鎖、低圧気相冷媒分岐管上の弁は開放され、
    室内が暖房される場合には、前記各弁が前記室内が冷房で運転される場合とは反対に開閉されて冷媒の流れを制御する選択弁を具備する請求項９に記載のマルチ空気調和機。
12. 室外に設けられその内部には圧縮機と、前記圧縮機の吐き出し端に連結されて運転条件によって冷媒を選択的に案内する四方弁と、
    前記四方弁に連結される室外熱交換機を有する室外機と、
    室内の各室にそれぞれ設けられ内部に室内熱交換機と一端が前記室内熱交換機の一端に連結される電気作動式膨張弁が備えられた複数の室内機と、
    前記室外機から流れ込んだ冷媒を前記運転条件によって前記複数の室内機内に選択的に案内し、前記室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内し、前記複数の室内機の設置上の自由度を高めるために、前記室外機と前記複数の室内機との間に少なくとも二つ以上が備えられ、前記冷媒が流れる配管のうち、高圧の液相冷媒が流動する配管に備えられて前記高圧液相冷媒が過剰冷却状態を維持するようにする装置を含めてなる多重分配機と、
    前記複数の室内機の中、運転が不要な室内機に連結された分配機に冷媒が流れ込むことを遮断するオン／オフ弁からなり、
    前記過剰冷却装置は、
    前記多重分配機のうち、いずれか一つの分配機の高圧液相冷媒が流れる配管の前段部から分岐される誘導管と、
    前記誘導管に備えられ、前記高圧液相の冷媒を低圧気相の冷媒に膨張する膨張手段と、
    一端が前記誘導管で前記多重分配機の数によって分岐する第１誘導分岐管と、
    一端が前記第１誘導管の他端に連結されて前記多重分配機のそれぞれに備えられ、前記高圧液相冷媒の過剰冷却状態を維持させる熱交換部と、
    前記各分配機に備えられた熱交換機を通過した低圧気相の冷媒を前記圧縮機に流れ込む低圧気相冷媒が流れる配管に案内する第２誘導分岐管を具備することを特徴とするマルチ空気調和機。
13. 前記過剰冷却装置は、
    前記第１誘導分岐管にそれぞれ備えられて冷媒を遮断するオン／オフ弁を更に具備する請求項１２に記載のマルチ空気調和機。
14. 前記熱交換部は、
    前記高圧液相冷媒が流れる配管の内部を軸方向に通過する管タイプの配管からなる請求項１３に記載のマルチ空気調和機。

Images