JPH04194555A - 多室形空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多室形空気調和機に関し、特に過冷却度の制
御装置を設けた多室形空気調和機に関するものである。

（従来の技術） 近年、ビルの高層化が進むにつれて、室内機と大きな高
低差をつけた室外機が設置される場合が多くなってきた
。この種の従来の多室形空気調和　・機について、冷凍
・第６１巻第７０８号（昭和６１年ＩＯ月号）Ｐ、１０
３８〜１０４５に示されている多室形空気調和機を例と
して、第４図の構成図により説明する。

同図において、多室形空気調和機は、−階等に設置され
た、破線で描いた室外機１と、多層階等のそれぞれの室
内に設置された、これも破線で描いた複数の室内機２ａ
および２ｂとから構成される。

さらに、上記の室外機ｌは、圧縮機３．四方弁４゜室外
機側熱交換器５．室外機側膨張弁６および室外機側ファ
ン７から、室内機２ｈおよび２ｂは、それぞれ室内機側
膨張弁８ａおよび８ｂ、室内機側熱交換器９ａおよび９
ｂ、室内機側ファンｌｏａおよびｆｏｂから構成されて
いる。

そして上記室外機１と室内機２ａおよび２ｂは、上記の
室外機側および室内機側の膨張弁６および８ａと８ｂを
接続する液管１］と、上記の室内機側熱交換器９ａおよ
び９ｂ、四方弁４および室外機側熱交換器５を介して、
室内機側および室外機側の膨張弁８ａと８ｂおよび６を
接続し、さらに、上記の四方弁４と圧縮機３を接続する
ガス管１２とで冷媒回路を構成している９ 上記のように構成された多室形空気調和機の動作につい
て説明する。

まず、冷房について説明すると、圧縮機３で圧縮された
高温高圧ガス冷媒は、四方弁４で分岐して室外機側熱交
換器５で凝縮し高圧の液冷媒となり、室外機側膨張弁６
および液管１１を通り室内機側膨張弁８ａおよび８ｂで
減圧され、室内機側熱交換器９ａおよび９ｂで室内空気
と熱交換して蒸発し低温低圧ガスとなり、圧縮機３にも
どる。その際、冷気が室内機側ファン１０ａおよびｌｏ
ｂによって、室内に吹き呂されて冷房する。

次に、暖房時について説明すると、圧縮機３で圧縮され
た高温高圧ガスは、四方弁４およびガス管１２を通って
室内機側熱交換器９ａおよび９ｂで室内空気と熱交換し
て凝縮し高圧の液冷媒となり、室内機側膨張弁８ａおよ
び８ｂを介してＭｔ：ｌに入り、室外機側膨張弁６で減
圧され、室外機側熱交換器５で蒸発して低温低圧カスと
なり、圧縮機３に戻る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、例えば、室外機ｌが地
上に、室内機２ａおよび２ｂが８階や９階に設置される
ように、高低差が大きい場合には、冷房時に液管１１内
の液冷媒は圧力水頭分だけ圧力が降下し、過冷却度かと
れなくなり、室内機側膨張弁８ａおよび８ｂの上流側で
フラッシュカスが発生して冷房能力が低下するという問
題があった。

また、高低差の度合いによって液冷媒の圧力降下量が異
なるため、例えば、室内機２ａおよび２ｂを１階に設置
した場合と９階に設置した場合では過冷却度が異なり、
同じ容量の室内機２ａおよび２ｂでも冷房能力が異なる
という問題もあった。

本発明は上記の問題を解決するもので、長配管時や室外
機１と室内機２ａおよび２ｂに高低差がある場合にも、
冷房運転時の過冷却度を一定に制御し、適正な冷房能力
を維持することができる多室形空気調和機を提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、上記の室内機２
ａおよび２ｂには、室内機側膨張弁８ａおよび８ｂ近傍
の液管１１に、液冷媒の過冷却度を検呂する過冷却度検
出手段を、また、上記の室外機１には、室外機側膨張弁
６近傍の液管１１に、暖房時に流入しないように逆止弁
を設けたバイパスを形成し、バイパスの液冷媒の流量を
調整する調節弁および上記の圧縮機３の吸入側ガス管と
の熱交換装置を備えた熱交換量可変熱交換機構と、上記
の過冷却度検出手段の出力信号を基に、平均過冷却を算
呂する過冷却度演算回路、演算結果と設定過冷却度とを
比較し、その大小を判定する過冷却度判定回路およびそ
の判定結果から上記の調節弁を調整する調節弁調整手段
からなる熱交換量制御装置を、それぞれ設けるものであ
る。

（作　用） 上記の構成により、冷房時に過冷却度検出手段で各室内
機２ａおよび２ｂの過冷却度の平均値と予め定めた設定
過冷却度とを比較して過冷却度の大小を判定し、この判
定を基に熱交換量調節手段で液管とガス管との熱交換量
を調節して、過冷却度を一定に制御するので、長配管時
や室外機と室内機に高低差がある場合にも、適正な冷房
能力を維持することが可能となる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説明する
。

第１図は、本発明による多室形空気調和機の構成図で、
第４図に示した従来例と異なる点は、室外機１に、室外
機側膨張弁６近傍の液管１１にバイパスｌｌａを設け、
その分岐点間にバイパスｌｌａの液冷媒の流量を調節す
る調節弁１３を、またバイパスＬｌａの中央部に圧縮機
３の吸込み側カス管１２ａとの液ガス熱交換器１４を、
さらに暖房時にバイパス１１ａに液冷媒が流入しないよ
うにその出口側に逆止弁１５を備えた熱交換量可変熱交
換装置１６を設けた点と、室内機２ａおよび２ｂにはそ
れぞれ、室内機側膨張弁８ａおよび８ｂ近傍の液管に液
冷媒の圧力と温度を測定する圧力センサ１７ａおよび１
７ｂおよびサーミスタ１８ａおよび１８ｂと、その８力
から過冷却度を算出する過冷却交換用マイコン＋９ａお
よび１９ｂとからなる過冷却度検出装置２０ａ、　２０
ｂを設けた点と、さらに、室外機ｌの中に、上記の過冷
却度検出装置２０ａおよび２０ｂの８力から各室内機２
ａおよび２ｂの過冷却度の平均値を算出する過冷却度演
算回路２１と、予め設定して置いた過冷却度と上記の平
均値とを比較して過冷却度を判定する過冷却度判定回路
２２と、その判定結果に基づいて上記の熱交換量可変熱
交換装置１６の調節弁１３を駆動する調節弁調整装置２
３からなる熱交換量制御装置２４を設けた点である。そ
の他は従来例と変りがないので、同じ構成部品には同一
符号を付してその説明を省略する。

なお、上記の調節弁１３には、電動膨張弁を使用し、液
ガス熱交換器１４には、第２図に示すように、二重管構
造とし、内管にガス冷媒を矢印Ａの方向に流し、その周
囲の外管に矢印Ｂで示すように逆方向に液冷媒を流して
、液冷媒とガス冷媒との熱交換を行った。

以上のように構成された多室形空気調和機の動作を説明
する。

まず、冷房時について説明すると、冷媒の流れは、圧縮
機３で圧縮された高温高圧ガスが四方弁４を介して室外
機側熱交換器５で凝縮されて高圧の液冷媒となり、室外
機側膨張弁６を通った後、上記の液ガス熱交換器１４の
設けられたバイパス１１ａと調節弁１３に設けられた液
管１１とに分流される。このとき、前記液ガス熱交換器
１４を通過する液冷媒は、吸込み側ガス管１２ａ内のガ
ス冷媒と熱交換して冷却された後、逆止弁■５を通過し
て再び液管１１と合流し、室内機２ａおよび２ｂに流れ
込む。

室内機側膨張弁８ａおよび８ｂで減圧され、冷ガス冷媒
となった後、室内機側熱交換器９ａおよび９ｂで室内空
気と熱交換して低温低圧ガスとなり、ガス管１２を通っ
て圧縮機３に戻る。

このときの過冷却度制御について、第３図のフローチャ
ートを用いて説明する。

まず、冷房運転か否かを判断（ステップ２５）シて、冷
房であれば過冷却度検出装置２０ａおよび２０ｂによっ
て、液冷媒の過冷却度 室内機（２ａ）の過冷却度−Ｔ　、　（ｄｅｇ）室内機
（２ｂ）の過冷却度＝　Ｔ　２（ｄｅｇ）を検出した後
（ステップ２６）、過冷却度演算回路２１で上記の過冷
却度Ｔ、、　Ｔ、の平均値Ｔを代表過冷却度として を算出する（ステップ２７）。過冷却度判定回路２２は
、代表過冷却度Ｔと設定過冷却度ＴＢとを比較しくステ
ップ２８） Ｔ＜ＴＢ すなわちｒ　Ｎ　ＯＪならば調節弁調整装置２３で調節
弁１３を絞って上記液ガス熱交換器１４へ流入する冷媒
流量を増加させる（ステップ２９）。

また、設定過冷却度Ｔ８と比較（ステップ２８）シた結
果が Ｔ≧ＴＢ すなわちｒＹＥｓ」ならば、丘記の過冷却度判定回路２
２で再び代表過冷却度Ｔと設定過冷却度Ｔ。

との比較（ステップ３０）を行い。

Ｔ＝ＴＢ すなわちｒＹＥＳＪならば、代表過冷却度が設定値と同
じということであり、前記調節弁１３の開度は変えない
。比較の結果が Ｔ８＃ＴＢ すなわちｒＮＯＪならば代表過冷却度が設定値よリ大き
いということであり、調節弁調整装置２３を作動させ、
調節弁１３を開いて（ステップ３１）前記液ガス熱交換
器１４へ流入する冷媒流量を減少させる。

以上のステップ２５からステップ３１を繰り返すことに
より、液ガス熱交換器１４の冷媒流量を調節して過冷却
度を一定に制御する。

次に、暖房運転時について説明すると、室外機側熱交換
器５より室内機側熱交換器９ａおよび９ｂの能力の方が
大きいので、もともと過冷却度が２０〜３０ｄｅｇと大
きく、液ガス熱交換器１４に冷媒を循環させる必要がな
いので、逆止弁１５によって液冷媒が液ガス熱交換器１
４に流入しないようにしており、第３図のフローチャー
トに示すように、冷房か否かの判断で（ステップ２５）
、暖房すなわちｒＮＯＪならば、調節弁１３を全開にす
る（ステップ３２）。

なお、暖房時の動作は従来例と変わりがないので、その
説明を省略する、 上記実施例によれば、冷房時には各室内機２ａおよび２
ｂの過冷却度を検呂して、長配管時や室外機１と室内機
２ａおよび２ｂに高低差がある場合にも過冷却度を一定
に制御して適正な冷房能力を維持することができる。

また、暖房時には逆止弁Ｉ５で液ガス熱交換器１４への
液冷媒流入を防ぎ、調節弁１３を全開にすることにより
、高圧圧力の低下を防止して暖房能力を維持する。

なお、本実施例では、液管１１のバイパスｌｌａと吸込
み側ガス管＋２ａとの熱交換量の調節を調節弁１３の操
作による冷媒流量制御で対応したが、複数本の液ガス熱
交換器１４を設け、その本数切換え制御で対応しても同
等の効果が得られるのは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、冷房時に、室内
機側膨張弁上流近傍で検出した液冷媒の過冷却度と、設
定過冷却度とを比較し、これが常に設定過冷却度を維持
するように、室外機側膨張弁下流近傍に形成したバイパ
スの流量を調整し、バイパスと圧縮機吸込み側ガス管の
間に設けだ液ガス熱交換器の熱交換量を制御できるので
、室外機と室内機の高低差が大きい場合、あるいは長配
管の場合にも、適正な冷房性能の維持が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多室形空気調和機の構成図、第２
図はその要部拡大断面図、第３図は過冷却度制御のため
のプログラムを示すフローチャート、第４図は従来の多
室形空気調和機の構成図である。 １　・・・室外機、　２ａ、２ｂ・・・室内機、３　・
・・圧縮機、　４　・・　四方弁、　５　・・室外機側
熱交換器、　６　・・・室外機側膨張弁、　７　・・・
室外機側ファン、８ａ、８ｂ・・　室内機側膨張弁、　
９’ａ、　９ｂ・・・室内機側熱交換器、ｌｏａ、　１
０ｂ・・・室外機側ファン、１１・・　液管、ｌｌａ・
・・バイパス。 １２　　・　ガス管、１２ａ・・吸込み側ガス管、１３
　　・・調節弁、ｉ４・・・液ガス熱交換器、１５・・
・逆止弁、１６・・・熱交換量可変熱交換装置、１７ａ
、　１７ｂ　−圧力センサ、１８ａ。 １８ｂ　・・・サーミスタ、１９ａ、　１９ｂ　　・・
過冷却交換用マイコン、２０ａ、　２０ｂ・・・過冷却
度検品装置、２１・・・過冷却度演算回路、２２・・・
過冷却度判定回路、２３・・・調節弁調整装置、２４・
・・熱交換量制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室外機には圧縮機、四方弁、熱交換器および膨張弁を、
   複数の室内機には熱交換器および膨張弁をそれぞれに装
   備し、両者を液管およびガス管で接続して環状の冷媒回
   路を構成した多室形空気調和機において、上記室内機に
   は、膨張弁近傍の液管に過冷却度を検出する過冷却度検
   出手段を、また、上記の室外機には、膨張弁近傍液管に
   バイパスを設け、このバイパスと圧縮機の吸込み側ガス
   管とで熱交換を行う熱交換量可変液ガス熱交換機構と、
   上記の過冷却度検出手段からの出力信号を基に平均過冷
   却度を過冷却度演算手段で算出し、算出された平均過冷
   却度と設定過冷却度とを比較して過冷却度の大小を過冷
   却度判定手段で判定し、その判定結果を基に上記の熱交
   換量可変液ガス熱交換機構の熱交換量を調節する熱交換
   量調節手段を設けたことを特徴とする多室形空気調和機
   。