JPH0363471A - 空気調和装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は室外ユニットに複数台の室内ユニットを接続し
た多室型の空気調和装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 圧縮機と２個の室外熱交換器とを有する室外ユニットに
室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットを接続して
、複数室の全てを同時に冷房又は暖房でき、且つ複数室
を同時に冷暖房できる多室型の空気調和装置が実公昭５
４−３０２０号公報で提示されている。

かかる空気調和装置では２個の室外熱交換器の一方のみ
に開閉弁を設け、全ての室内ユニットを同時冷房、又は
同時暖房する時に開閉弁を開いて２個の室外熱交換器を
凝縮器又は蒸発器として作用させ、冷暖房を同時に行な
う時は開閉弁を閉じて１個の室外熱交換器を凝縮器ある
いは蒸発器として作用させている。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 上記公報で提示の装置では、室外熱交換器と接続された
１個の毛細管で冷媒を減圧させて室外熱交換器を蒸発器
として作用させているため、開閉弁を開閉させて室外熱
交換器の容量が変わっても毛細管による冷媒減圧量は変
わらず、室外熱交換器で冷媒過熱度がとれ過ぎたり、逆
に充分蒸発しきれずに液状態で冷媒が圧縮機に戻る虞れ
があった。

このため、各室外熱交換器の冷媒入口側と冷媒出口側と
に夫々センサを設けると共に各室外熱交換器に入口側セ
ンサと出口側センサとの冷媒温度差で弁開度が変わる電
気式膨張弁を用いることを試みたが、各室外熱交換器に
２個づつのセンサを必要とするため、センサの数が増え
る不具合さを有していた。

本発明はかかる課題を解決すると共に各電気式膨張弁で
冷媒を適正に減圧するようにした空気調和装置を提供す
ることを目的としたものである。

〈二〉課題を解決するための手段 本発明は圧縮機の冷媒吸込管を分岐させてこの吸込分岐
管を複数個の室外熱交換器の夫々の一端に切換弁を介し
て接続すると共に複数個の室外熱交換器の夫々の他端に
電気式膨張弁を接続する一方、圧縮機の吐出冷媒の一部
を前記冷媒吸込管へ導くバイパス管に補助熱交換器を設
けると共に、このバイパス管には補助熱交換器の出口側
に第１センサを、前記吸込分岐管には切換弁の出口側に
第２センサを夫々設け、第１センサと第２センサとの検
出温度差に基づいて各電気式膨張弁の弁開度を制御する
制御手段を備えるようにしたものである。

（ホ〉作用 各室内ユニットの同時暖房運転又は冷暖房同時運転時、
蒸発器として作用している各室外熱交換器には液冷媒が
夫々の電気式膨張弁で減圧された後に導かれて蒸発気化
しているが、夫々の電気式膨張弁の弁開度は夫々の室外
熱交換器の切換弁を出た後の冷媒温度を検出する第２セ
ンサと飽和温度を検出する第１センサとの検出温度差に
基づいて調節される。

（へ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１＠に
おいて、〈１）は能力可変型圧縮ｍ（２ａ）と定能力型
圧縮機（２ｂ）と熱交換容量が異なる室外熱交換器（３
ａ）（３ｂ）（３ｃ）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、圧
縮機（２ａ）（２ｂ〉の冷媒吐出管〈７）と冷媒吸込管
（８〉とを分岐させてこの分岐管を室外熱交換器（３ａ
）（３ｂ）（３ｃ）の夫々の一端に室外側切換弁（９ａ
）（９ｂ）（９ｃ）　、　（１０ａ）（１０ｂ）（１０
ｃ）を介して接続する一方、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（１１）を冷媒吐出管〈７〉と分岐接続された
高圧ガス管（１２）と、冷媒吸込管（８〉と分岐接続さ
れた低圧ガス管（１３〉と、室外熱交換器（３ａ）（３
ｂ）（３ｃ）の他端と結氷防止コイル（１４ａ）（１４
ｂ）及び室外側電気式膨張弁（１５ａ）（１５ｂ）（１
５ｃ）を介して接続された液管〈１６〉とで構成して、
各室内熱交換器（６ｇ）（６ｂ）（６ｃ〉の一端を高圧
ガス管〈１２〉と低圧ガス管〈１３）とに夫々室内側切
換弁（１７ａ）（１８ａ）　、　（ｉ７ｂ）（１８ｂ）
　、　＜１７０）（１８ｃ）を介して分岐接続すると共
に液管（１６）には室内側電気式膨張弁（１９ａ）（１
９ｂ）（１９ｃ）を介して接続している。

（２０〉は冷媒吐出管（７）と冷媒吸込管〈８〉とに跨
がって設けられたバイパス管で、冷媒吸込管（８）と熱
交換する補助熱交換器（２１）と毛細管（２２）とを設
けると共に、このバイパス管（２０）には補助熱交換器
（２１）の出口側に第１センサ（２３）を、吸込分岐管
（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）には室外側切換弁（１０ａ）
（１０ｂ）（１０Ｃ〉の出口側に第２センサ（２４ａ）
（２４ｂ）（２４ｃ）を夫々設けている。　（２５）は
第１センサ（２３〉と第２センサ（２４ａ）（２４ｂ）
（２４ｃ）との検出温度差に基づいて各電気式膨張弁（
１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）の弁開度を制御する制御
手段である。

第２図は室外ユニット（１）の断面図であり、大容量の
室外熱交換器（３ａ）と結氷防止コイル（１４ａ）を−
側に、中容量の室外熱交換器（３ｂ）と小容量の室外熱
交換器〈３Ｃ〉と結氷防止コイル（１４ｂ）を他側に設
けて、両側面の吸込口（２６〉から上面の吹出口（２７
）へ室外ファン（２８〉で送出される室外空気と各室外
熱交換器（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）が熱交換されるよう
になっており、これら室外熱交換器（３ａ）（３ｂ）（
３ｃ）が蒸発器として作用している時は冷媒が電気式膨
張弁（１５ａ）（１５ｂ＞で−段膨張した後に結氷防止
コイル（１４ａ）（１４ｂ）を通って分流管（２９ａ）
（２９ｂ）で二段膨張する際、結氷防止コイル（１４ａ
）（１４ｂ）から放出される熱で室外熱交換器（３ａ）
（３ｂ）の下部を温めて凍結するのを防止している。

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（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）の夫々の一方
の室外側切換弁（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）を開くと共に
他方の室外側切換弁（１０ａ）（１０ｂ）（１０ｃ）を
閉じ、且つ室内熱交換器（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）の一
方の室内側切換弁（１７ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）を閉
じると共に他方の室内側切換弁（１８ａ）（１８ｂ）（
１８ｃ）を開くことにより、圧縮機（２ａ）（２ｂ）か
ら吐出された冷媒は吐出管（７）より、切換弁（９ａ）
（９ｂ）（９ｃ）、室外熱交換器（３ａ）（３ｂ）（３
ｃ）、結氷防止コイル（１４ａ）（１４ｂ）と並流して
ここで凝縮液化した後、全開状態の電気式膨張弁（１５
ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）、液管（１６）を経て各室内
ユニット（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）の電気式膨張弁（１
９ａ）（１９ｂ）（１９ｃ）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、夫々室内側切換弁（１８ａ）（１
８ｂ）（１８ｃ）、低圧ガス管（１３）、吸込管（８）
、気液分離器（４）を順次繰て圧縮機（２ａ）（２ｂ）
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（３ａ
）（３ｂ）（３ｃ）の一方の室外側切換弁（９ａ）（９
ｂ）（９Ｃ〉を閉じると共に他方の室外側切換弁（１０
ａ）（１０ｂ）（１０ｃ）を開き、且つ室内熱交換器（
６ａ）（６ｂ）（６ｃ））の一方の室内側切換弁（１７
ａ）（１７ｂ）（１７ｃ）を開くと共に他方の室内側切
換弁（１８ａ）（１８ｂ）（１８ｃ）を閉じることによ
り、圧縮機（２ａ）＜２ｂ）から吐出された冷媒は吐出
管（７）、高圧ガス管（１２〉を順次繰て切換弁（１７
ａ）（１７ｂ＞（１７ｃ）、室内熱交換器（６ａ）（６
ｂ）（６ｃ）へと分配され、ここで夫々凝縮液化した後
、全開状態の各電気式膨張弁（１９ａ）（１９ｂ）（１
９ｃ）を経て液管（１６）で合流され、然る後、電気式
膨張弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）で減圧されて室
外熱交換器（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）で蒸発気化した後
、切換弁（１０ａ）（１０ｂ）（ｉｏｃ）、吸込管（８
）、気液分離器（４）を順次繰て圧縮機（２ａ）（２ｂ
）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。

かかる全室同時暖房運転時、圧縮機（２ａ）（２ｂ）か
らの吐出冷媒の一部がバイパス管（２０）を経て補助熱
交換器（２１）に流入し、ここで吸込管（８）を流れる
低温冷媒で冷やされて凝縮した後に毛細管〈２２〉で減
圧されて吸込管（８）に流れており、毛細管（２２〉を
出た低圧液冷媒の飽和温度（丁Ｓ〉を第１センサ（２３
）で、吸込分岐管（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）を流れる低
圧冷媒温度（Ｔａ）（より）（Ｔｃ）を第２センサ（２
４ａ）（２４ｂ）（２４Ｃ）で夫々検出してこの検出温
度差に基づく制御手段〈２５）からの信号で各電気式膨
張弁（１５ａ）（１５ｂ）（１５ｃ）は弁開度が制御さ
れており、例えば、第２センサ（２４ａ）で検出した温
度（Ｔａ）から第１センサ（２３）で検出した飽和温度
（Ｔｓ）を差し引いた温度差（ｔａ）が５℃を上回わり
冷媒過熱度が大きくなると電気式膨張弁（ｉ５ａ）の弁
開度が大きくなり、逆に上述の温度差（ｔａ）が２°Ｃ
を下回わり冷媒が液戻りするようになると電気式膨張弁
（１５ａ）の弁開度が小さくなり、冷媒が適正に減圧調
整されている。同時に、電気式膨張弁（１５ｂ＞は第２
センサ（２４ｂ＞と第１センサ〈２３）との検出温度差
で、電気式膨張弁（１５ｃ）は第２センサ（２４ｃ）と
第１センサ（２３）との検出温度差で、夫々上述の電気
式膨張弁（１５ａ）と同様に弁開度が制御され、これに
より各室外熱交換器（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）への冷媒
分流調整も適正に行なわれている。

これらの弁開度制御において、第２センサ（２４ａ）（
２４ｂ）（２４ｃ）を切換弁（１０ａ）（１０ｂ）（１
０ｃ）の冷媒入口側に設けると、切換弁（１０ａ）（１
０ｂ）　（１０ｃ）の冷媒圧力損失により第２センサ（
２４ａ）（２４ｂ）（２４ｃ）で冷媒温度を正確に検出
できず、冷媒が液戻りしていても冷媒過熱度がとれてい
るといった具合に誤まった検出信号が制御手段（２５）
に入力される為、第２センサ（２４ａ）（２４ｂ）（２
４ｃ）を切換弁（１０ａ）（１０ｂ）（１０ｃ）の冷媒
出口側に設けるようにしたものである。

又、かかる全室同時暖房運転時、例えば室内ユニット（
５ｂ）がサーモオフして暖房運転が停止し暖房負荷が小
さくなると、制御手段（２５）からの信号で室外熱交換
器（３ｂ）の切換弁（９ｂ）（１０ｂ）と電気式膨張弁
（１５ｂ）が閉じてこの室外熱交換器（３ｂ〉が蒸発器
としての作用を停止し、上述のように弁開度制御される
電気式膨張弁（１５ａ）（１５ｃ）で冷媒が減圧されて
室外熱交換器（３ａ）（３ｃ）が蒸発器として作用され
、暖房負荷に見合った蒸発器能力で運転される。

又、同時に任意の例えば二基を冷房し一室を暖房する場
合は、室外熱交換器〈３ａ〉の一方の室外側切換弁（９
ａ）を開くと共に他方の室外側切換弁（１０ａ）と室外
熱交換器（３ａ）（３ｂ）の両方の切換弁（９ｂ）（１
０ｂ）　、　（９ｃ）（１０ｃ）を閉じ、且つ、冷房す
る室内ユニット（５ｂ）（５ｃ）の−力の室内側切換弁
（１７ｂ）（１７ｃ）を閉じると共に他方の室内側切換
弁’（１８ｂ）（１８ｃ）を開き、且つ暖房する室内ユ
ニット（５ａ）の一方の室内側切換弁（１７ａ）を開く
と共に他方の室内側切換弁（１８ａ）を閉じると、圧縮
機（２ａ）（２ｂ）から吐出された冷媒の一部が吐出管
（７）、切換弁（９ａ）を順次経て一方の室外熱交換器
（３ａ〉のみに流れると共に残りの冷媒が高圧ガス管（
１２）を経て暖房する室内ユニット（５ａ）の切換弁（
１７ａ）、室内熱交換器（６ａ）へと流れ、この室内熱
交換器（６ａ）と室外熱交換器〈３ａ〉とで凝縮液化さ
れる。そして、これら熱交換器（６ａ）（３ａ）で凝縮
液化された冷媒は全開状態の電気式膨張弁（１５ａ）（
１９ａ）、液管〈１６）を経て室内ユニット（５ｂ）＜
５ｃ）の電気式膨張弁（１９ｂ）（１９ｃ）で減圧され
た後、夫々の室内熱交換器（６ｂ）（６ｃ）で蒸発気化
され、然る後、各室内側切換弁（１８ｂ）（１８ｃ）を
経て低圧ガス管（１３）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（６ａ）
で−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）（６ｃ）で二基が冷房される。

又、同時に任意の例えば室内ユニット（５ａ〉で−室を
冷房し、室内ユニット（５ｂ）（５ｃ）で二基を暖房す
る場合は、室外熱交換器（３ａ）の一方の室外側切換弁
（１０ａ）を開くと共に他方の室外側切換弁（９ａ）（
９ｂ）（９ｃ）（１０ｂ）（１０ｃ）を閉じ、且つ冷房
する室内ユニット（５ａ）の一方の室内側切換弁（１７
ａ）を閉じると共に他方の室内側切換弁（１８ａ）を開
き、且つ暖房する室内ユニット（５ｂ）（５ｃ）の一方
の室内側切換弁（１７ｂ）（１７ｃ）を開くと共に他方
の室内側切換弁（１８ｂ）（１８ｃ）を閉じると、圧縮
機（２ｇ）（２ｂ）から吐出された冷媒が吐出管（７）
、高圧ガス管（１２）を順次経て室内側切換弁（１７ｂ
）（１７ｃ）へと分配され夫々の室内熱交換器（６ｂ）
（６ｃ）で凝縮液化される。そしてこの液化された冷媒
は夫々全開状態の電気式膨張弁（１９ｂ）（１９ｃ）を
経て液管（１６〉に流れ、この液管中の液冷媒の一部が
電気式膨張弁（１９ａ）で減圧された後に室内熱交換器
（６ａ）で、且つ残りの液冷媒が電気式膨張弁（１５ａ
）で減圧された後に室外熱交換器〈３ａ〉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（２ａ）（２ｂ）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）
（６ｃ）で二基が暖房され、蒸発器として作用する他の
室内熱交換器〈６ａ〉で−室が冷房される。

尚、上記実施例において、切換弁（９ａ）（１０ａ）　
。

（９ｂ）（１０ｂ）　、　（９ｃ）（１０ｃ）　、　（
１７ａ）（１８ａ）　、　（１７ｂ）（１８ｂ）　、　
（１７ｃ）（１８ｃ）に夫々二方弁を用いたが、この代
わりに切換弁（９ａ）（１０ａ）を三方弁に、切換弁（
９ｂ）（１０ｂ）を三方弁といった具合に計６個の三方
弁を用いても良い。

又、上記実施例ではユニット間配管（１１）を高圧ガス
管〈１２〉、低圧ガス管〈１３〉、液管（１６）との３
本の冷媒管で構成したので、複数個の室外熱交換器の容
量を変えること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ると
共に、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
なうことができるが、本発明はかかる冷媒回路のみに限
定されるものではない。

（ト）発明の効果 本発明によれば、各室内ユニットの同時暖房運転又は冷
暖房同時運転時、蒸発器として作用している各室外熱交
換器には低圧液冷媒の飽和温度を検出する第１センサと
、夫々の室外熱交換器の切換弁を出た後の冷媒温度を検
出する第２センサとの検出温度差に基づいて夫々の電気
式膨張弁が弁開度調節されているため、各室外熱交換器
の冷媒温度を検出する第２センサは夫々１個でよくセン
サの個数を少なく抑えることができると共に、切換弁に
よる冷媒圧力損失により第２センサの検出温度に誤差が
生じて圧縮機に冷媒が液戻りするの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もので、第１図は空気調和
装置の冷媒回路図、第２図は室外ユニットの断面図であ
る。 （１）・・・室外ユニット、　（２ａ）（２ｂ）・・・
圧縮機、（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）−−・室外熱交換器
、　（ｓａ＞（５ｂ）（５ｃ）　・・・室内ユニット、
　（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）・・・室内熱交換器、（８
）・・・冷媒吸込管、　（８ｇ）（８ｂ）（８ｃ）・・
・吸込分岐管、（９ｇ）（１０ａ）　、　（９ｂ）（１
０ｂ）　、　（９ｃ）（１０ｃ）＝切換弁、（１５ａ）
（１５ｂ）（１５ｃ）・・・電気式膨張弁、　（２０）
−・・バイパス管、　〈２１）・・・補助熱交換器、　
（２３〉・・・第１センサ、　（２４ａ）（２４ｂ）（
２４ｃ）・”第２センサ、制御手段。 （２５〉・・・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機と複数個の室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットに室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットを
   接続した空気調和装置において、圧縮機の冷媒吸込管を
   分岐させてこの吸込分岐管を複数個の室外熱交換器の夫
   々の一端に切換弁を介して接続すると共に複数個の室外
   熱交換器の夫々の他端に電気式膨張弁を接続する一方、
   圧縮機の吐出冷媒の一部を前記冷媒吸込管へ導くバイパ
   ス管に補助熱交換器を設けると共に、このバイパス管に
   は補助熱交換器の出口側に第１センサを、前記吸込分岐
   管には切換弁の出口側に第２センサを夫々設け、第１セ
   ンサと第２センサとの検出温度差に基づいて各電気式膨
   張弁の弁開度を制御する制御手段を備えたことを特徴と
   する空気調和装置。