JP7445140B2 - 空気調和機、空気調和機の設置方法、及び、室外機 - Google Patents
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Description
室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機と、
前記室外機と前記室内機との間で冷媒の流路を切り換える切換装置と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、全ての前記室内機で暖房を行う場合に第1ガス冷媒を前記室外機から前記切換装置へ流す第1ガス管と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を前記切換装置から前記室外機へ流す第2ガス管と、を備え、
前記第2ガス管の管径が、前記第1ガス管の管径以下である。
19.1mm以下の第2ガス管は、ロール状に巻き取った状態で提供されるロール配管を使用して施工することができるため、配管作業の施工性を向上させることができる。
このような構成によって、第1ガス管と第2ガス管とを同一の配管材料を用いて施工することができる。
前記第1ガス管の管径と前記第2ガス管の管径とが19.1mmである。
このような構成によって、第1ガス管と第2ガス管とを同一のロール配管を用いて施工することができる。
室内の冷房及び暖房を行う室内機と、
前記室外機と前記室内機との間で冷媒の流路を切り換える切換装置と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、全ての前記室内機で暖房を行う場合に第1ガス冷媒を前記室外機から前記切換装置へ流す第1ガス管と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第1ガス冷媒よりも低圧のガス冷媒を前記切換装置から前記室外機へ流す第2ガス管と、を備え、
前記第1ガス管の管径及び前記第2ガス管の管径が、15.9mm以下である。
第1ガス管は、通常、暖房運転の際の負荷に応じて管径が選定されるが、その長さを70m以下に制限することによって、暖房運転の際の冷媒循環量の上限を下げ、より小さい管径を選定することができる。
前記室外機が12HP以上18HP以下の能力を有しており、
全ての前記室内機で暖房を行う場合に前記室外機から前記切換装置へ第1ガス冷媒を流す第1ガス管によって、前記室外機と前記切換装置とを接続する工程、
前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置から前記室外機へ前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を流す第2ガス管によって、前記室外機と前記切換装置とを接続する工程と、を含み、
前記第2ガス管の管径が、前記第1ガス管の管径以下である。
全ての前記室内機で暖房を行う場合に前記室外機から前記切換装置へ第1ガス冷媒を流す第1ガス管が接続される第1ポートと、
前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置から前記室外機へ前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を流す第2ガス管が接続される第2ポートと、を備え、
前記第1ポートの外径と前記第2ポートの外径とが、19.1mm以下である。
図1は、本開示の一実施形態に係る空気調和機の全体構成である。
空気調和機100は、ビルや工場等に設置されて空調対象空間の空気調和を実現する。空気調和機100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで空調対象空間を冷暖房する。
図2は、空気調和機の冷媒回路図である。
室外機110は、例えば建物の屋上、ベランダ等の屋外や、地下に設置される。室外機110は、ガス側第1閉鎖弁21、ガス側第2閉鎖弁22、液側閉鎖弁23、アキュームレータ24、圧縮機25、第1流路切換弁26、第2流路切換弁27、第3流路切換弁28、室外熱交換器30、第1室外膨張弁34、及び第2室外膨張弁35を備えている。これらの機器は冷媒配管を介して接続され、熱源側冷媒回路RC1を構成している。熱源側冷媒回路RC1は、液管11、吸入ガス管12及び高低圧ガス管13を介して、切換装置130内の冷媒回路RC3と接続されている。室外機110内には、さらに室外ファン33が設けられている。
本実施形態の空気調和機100は、複数の室内機120を備えている。室内機120内には、利用側冷媒回路RC2と、室内ファン53とが設けられている。利用側冷媒回路RC2は、室内膨張弁51と室内熱交換器52とが冷媒配管によって接続されることで構成されている。室内膨張弁51は、開度調整が可能な電動弁である。室内膨張弁51の一端は、液管LPに接続されている。室内膨張弁51の他端は、室内熱交換器52まで延びる冷媒配管に接続されている。室内膨張弁51は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。
切換装置130は、室外機110と複数の室内機120との間に設けられている。切換装置130は、室外機110及び各室内機120へ流入する冷媒の流れを切り換える。切換装置130は、第1~第4ヘッダ管55,56,57,58と、複数の切換ユニット70と、過冷却熱交換器59とを備える。第1ヘッダ管55は、高低圧ガス管(第1ガス管)13に接続される。第2ヘッダ管56は、吸入ガス管(第2ガス管)12に接続される。第3ヘッダ管57は、液管11に接続される。
以下、空気調和機100によって、稼働している室内機120の全てが冷房を行う場合(以下、「全冷房運転」ともいう)、稼働している室内機120の全てが暖房を行う場合(以下、「全暖房運転」ともいう)、及び、稼働している室内機120の一部が冷房、他が暖房を行う場合(以下、「冷暖房同時運転」ともいう)について、図2を参照して説明する。
全冷房運転では、切換ユニット70の第1弁EV1は、全開とされる。第2弁EV2は、全開とされる。第3弁EV3は、開度調整される。室内膨張弁51は、開度調整される。第1及び第2室外膨張弁34、35は、全開とされる。停止中の室内機120においては、全冷房運転、全暖房運転、及び冷暖房混合運転のいずれを行う場合においても、室内膨張弁51が全閉とされ、この室内機120に対応する第1弁EV1は最小開度とされ、第2弁EV2及び第3弁EV3は全閉とされる。
全暖房運転では、切換ユニット70の第1弁EV1は、全開とされる。第2弁EV2は、全閉とされる。第3弁EV3は、全閉とされる。室内膨張弁51は、全開とされる。第1及び第2室外膨張弁34、35は、開度調整される。
稼働している室内機120うち、冷房運転を行う室内機120(以下、「冷房側室内機120」ともいう)に対応する切換ユニット70(以下、「冷房側切換ユニット70」ともいう)において、第1弁EV1は、最小開度とされる。第2弁EV2は、全開とされる。第3弁EV3は、開度調整される。冷房側室内機120の室内膨張弁51は、開度調整される。
図3は、液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。
本実施形態の室外機110は、12HP(馬力)~18HPの能力を有する。本実施形態では、液管11の管径(外径)が12.7mm、高低圧ガス管13の管径が19.1mm、吸入ガス管12の管径が15.9mm~19.1mmとされている。したがって、吸入ガス管12の管径は、高低圧ガス管13の管径以下である。特に、14HP~18HPの範囲では、吸入ガス管12の管径は、高低圧ガス管13の管径と同じ19.1mmである。
空気調和機100では、全ての室内機120で冷房運転を行う場合に最も冷房負荷が高くなり、冷媒循環量も多くなって配管の圧力損失が大きくなる。そのため、従来は、室外機の能力が12HP~18HPである空気調和機において、全ての室内機で冷房運転を行い、しかも吸入ガス管にガス冷媒の全量が流れるという条件で、22.2mm以上の管径が選定されていた。その結果、従来は、吸入ガス管の管径が高低圧ガス管の管径よりも大きくなっていた。
以下、上述した実施形態の切換装置130の作用効果について説明する。
(1)上記実施形態の空気調和機は、12HP以上18HP以下の能力を有する室外機110と、室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機120と、室外機110と室内機120との間で冷媒の流路を切り換える切換装置130と、室外機110と切換装置130とを接続し、全ての室内機120で暖房を行う場合に高圧ガス冷媒(第1ガス冷媒)を室外機110から切換装置130へ流す高低圧ガス管(第1ガス管)13と、室外機110と切換装置130とを接続し、複数の室内機120で冷房と暖房とを同時に行う場合に高圧ガス冷媒よりも低圧の低圧ガス冷媒(第2ガス冷媒)を切換装置130から室外機110へ流す吸入ガス管(第2ガス管)12と、を備え、吸入ガス管12の管径が、高低圧ガス管13の管径以下である。そのため、第2ガス管の管径が適切に設定され、従来と比較して吸入ガス管12の材料コストを削減し、配管作業の施工性を高めることができる。
図4は、他の実施形態における液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。
本実施形態は、室外機110の能力が8HP~10HPであるときの吸入ガス管12及び高低圧ガス管13の管径を定めるものである。
上記の他の実施形態における空気調和機100は、8HP以上10HP以下の能力を有する室外機110と、室内の冷房及び暖房を行う室内機120と、室外機110と室内機120との間で冷媒の流路を切り換える切換装置130と、室外機110と切換装置130とを接続し、全ての室内機120で暖房を行う場合に高圧ガス冷媒を室外機110から切換装置130へ流す高低圧ガス管13と、室外機110と切換装置130とを接続し、複数の室内機120で冷房と暖房とを同時に行う場合に高圧ガス冷媒よりも低圧の低圧ガス冷媒を切換装置130から室外機110へ流す吸入ガス管12と、を備え、高低圧ガス管13の管径及び吸入ガス管12の管径が、15.9mm以下である。そのため、高低圧ガス管13及び吸入ガス管12の双方の管径を従来よりも小さくすることができ、材料コストを削減することができる。
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、切換装置130は、1つ以上の切換ユニット70を備えていればよい。また、空気調和機100は、複数の切換装置130を備えていてもよい。複数の切換装置130を備えている場合、70mに制限した高低圧ガス管13の長さLは、室外機110から最も近い切換装置130までの長さとする。
13 :高低圧ガス管(第1ガス管)
21a :第2ポート
22a :第1ポート
100 :空気調和機
110 :室外機
120 :室内機
130 :切換装置
Claims (9)
- 12HP以上18HP以下の能力を有する室外機(110)と、
室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機(120)と、
前記室外機(110)と前記室内機(120)との間で冷媒の流路を切り換える切換装置(130)と、
前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続し、全ての前記室内機(120)で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に第1ガス冷媒を前記室外機(110)から前記切換装置(130)へ流し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合に、前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第1ガス管(13)と、
前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第2ガス管(12)と、を備え、
前記第2ガス管(12)の外径が、前記第1ガス管(13)の外径以下である、空気調和機。 - 前記第2ガス管(12)の外径が19.1mm以下である、請求項1に記載の空気調和機。
- 前記第1ガス管(13)の外径と前記第2ガス管(12)の外径とが同一である、請求項1又は2に記載の空気調和機。
- 前記室外機(110)の能力が14HP以上18HP以下であり、
前記第1ガス管(13)の外径と前記第2ガス管(12)の外径とが19.1mmである、請求項3に記載の空気調和機。 - 8HP以上10HP以下の能力を有する室外機(110)と、
室内の冷房及び暖房を行う室内機(120)と、
前記室外機(110)と前記室内機(120)との間で冷媒の流路を切り換える切換装置(130)と、
前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続し、全ての前記室内機(120)で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に第1ガス冷媒を前記室外機(110)から前記切換装置(130)へ流し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合に、前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第1ガス管(13)と、
前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第2ガス管(12)と、を備え、
前記第1ガス管(13)の外径及び前記第2ガス管(12)の外径が、15.9mm以下である、空気調和機。 - 前記第1ガス管(13)の外径及び前記第2ガス管(12)の外径が、15.9mmである、請求項5に記載の空気調和機。
- 前記第1ガス管(13)の長さが70m以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の空気調和機。
- 室外機(110)と切換装置(130)と複数の室内機(120)とを有し、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機の設置方法であって、
前記室外機(110)が12HP以上18HP以下の能力を有しており、
全ての前記室内機(120)で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記室外機(110)から前記切換装置(130)へ第1ガス冷媒を流し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合に、前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第1ガス管(13)によって、前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続する工程、
全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ前記第2ガス冷媒を流す第2ガス管(12)によって、前記室外機(110)と前記切換装置(130)とを接続する工程と、を含み、
前記第2ガス管(12)の外径が、前記第1ガス管(13)の外径以下である、空気調和機の設置方法。 - 複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機において、前記複数の室内機(120)に切換装置(130)を介して接続され、12HP以上18HP以下の能力を有する室外機であって、
全ての前記室内機(120)で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記室外機から前記切換装置(130)へ第1ガス冷媒を流し、全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合に、前記第1ガス冷媒よりも低圧の第2ガス冷媒を前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ流す第1ガス管(13)が接続される第1ポート(22a)と、
全ての前記室内機(120)で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機(120)で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置(130)から前記室外機(110)へ前記第2ガス冷媒を流す第2ガス管(12)が接続される第2ポート(21a)と、を備え、
前記第1ポート(22a)の外径と前記第2ポート(21a)の外径とが、19.1mm以下である、室外機。
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