JPH04203853A

JPH04203853A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH04203853A
Application number: JP33410990A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sano; 哲夫佐野; Koichi Yamaguchi; 広一山口; Katsuaki Yamagishi; 勝明山岸; Kazuo Suzuki; 一雄鈴木; Yasunori Oyabu; 大薮　康典
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-24

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、複数の居住空間を冷房又は暖房するマルチ
システムの空気調和機に関するものである。

（従来の技術）従来のマルチシステムの空気調和機を、２室型のものに
例をとり第３図を用いて説明する。同図において、１は
圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器であり、圧縮機
１及び室外熱交換器３等は室外ユニット側に備えられて
いる。この１台の室外ユニットに対し、Ａ室用とＢ室用
の２台の室内ユニットが並列接続されている。Ａ室用室
内ユニットには、流量制御弁として機能する膨張弁４、
室内熱交換器５及び開閉弁１３が備えられ、これと同様
にＢ室用室内ユニットにも、流量制御弁として機能する
膨張弁７、室内熱交換器８及び開閉弁１４が備えられて
いる。同図中、冷房時は実線、暖房時は破線で冷媒の流
れか示されている。冷房時には、各室内熱交換器５．８
の液側（人口側）流量制御弁として機能する各膨張弁４
．７の弁開度が各室内ユニットの空調負荷の増減に合せ
て可変され、各室内熱交換器５．８への冷媒流量が調整
されて各部屋毎の空調制御が行われるようになっている
。各室内熱交換器５．８のガス側（冷房時出口側）には
、それぞれ開閉弁１３．１４か設けられているが、これ
は運転停止する室内ユニットへの冷媒供給を停止するた
めのものであり、流量調整の機能は持っていない。

いま、Ａ室用、Ｂ室用の各室内ユニットは、最大熱交換
能力をそれぞれ１００％有しているとする。冷房運転時
にＡ室用室内ユニットは、１００％の能力を要求され、
Ｂ室用室内ユニットは１０％の能力が必要とされている
とき、Ａ室用膨張弁４は最大開度で大流量を流すように
調整される。

一方、Ｂ室用膨張弁７は１０％の流量を流すように調整
される。このとき、Ｂ室用室内ユニットは、その熱交換
能力に比べ冷媒流量が非常に小流量となるため、室内熱
交換器８の入口側の一部のみに液冷媒が存在し、それ以
降の大部分は加熱蒸気の領域となってしまう。

このため、第４図に示すように、Ｂ室用室内ユニット１
５における室内熱交換器８を通過する空気のうち、液冷
媒が存在する部分を通過したものは冷却・減湿された空
気ａとなり、加熱蒸気部分を通過したものは殆んど冷却
・減湿されることなく湿った空気すとなって通過してし
まう。そして、この両方の空気ａ、ｂか室内ユニット１
５の中で混合されると過飽和状態となって室内ユニット
１５内の構造物（ケーシング、ノーズ、吹出し口等）に
結露Ｃが生じてしまうという不具合があった。

また、暖房運転については、両室内ユニット間に上記の
ような負荷のアンバランスがあるときには、流量を絞っ
た方のＢ室用室内ユニットは、冷媒凝縮量が多くなり、
室内熱交換器８のパイプ内に過渡の冷媒液が滞留してし
まう。このため、冷凍サイクル全体としてみると冷媒量
の不足の状態になり、圧縮機１の能力の低下や圧縮機１
の過熱をきたし、故障の原因になる。

これに対し、両室内ユニットに必要とされる負荷に大き
な差があっても、必要負荷の小さい室内ユニットに対し
流量をあまり絞らずに大きめの能力でＯＮ・ＯＦＦの繰
返しにより必要負荷に合せるように制御する方法も採ら
れている。しかし、このような制御方法を採ると、ＯＮ
・ＯＦＦにより室温の変動が生じて使用者に対し不快感
を与える運転状態となるおそれがある。近年、インバー
タ制御により圧縮機の能力を幅広く制御可変することに
より負荷の変動に追従させ、室温変動の少ない快適な空
気調和が実現されているが、マルチシステムの空気調和
機では１述のような問題があり、快適性の面で十分では
なかった。

（発明が解決しようとする課題）従来のマルチシステムの空気調和機では、複数の室内ユ
ニットの必要負荷の大きさに大きな差が生したとき、冷
房運転においては、軽負荷の室内ユニット内の構造物に
結露を生じてしまうという不具合の起るおそれかある。

また、暖房運転においては、軽負荷の室内ユニットにお
ける室内熱交換器のパイプ内に過度の冷媒液が滞留して
しまう。このため、冷凍サイクル全体としてみると冷媒
量の不足の状態になり、圧縮機の能力低下や過熱をきた
して故障の原因になる。さらに、軽負荷の室内ユニット
に対し冷媒流量をあまり絞らずに大きめの能力で０Ｎ−
ＯＦＦ制御をした場合は、室温の変動が生じて使用者に
不快感を与えるおそれがあるという問題があった。

そこで、この発明は、冷房運転時に軽負荷の室内ユニッ
ト内の構造物に結露を生じさせることがない。暖房運転
時に軽負荷の室内ユニットにおける室内熱交換器のパイ
プ内に過度の冷媒液を滞留させることがなく、冷凍サイ
クルの効率を向上させ、また信頼性を向上させることが
できる。さらに、軽負荷時にも室温変動が少なく快適な
空気調和が可能な空気調和機を提供することを目的とす
る。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、この発明は、第１に、圧縮
機及び室外熱交換器を備えた１台の室外ユニットに対し
それぞれ室内熱交換器を備え並列接続された複数の室内
ユニットを有する空気調和機であって、前記各室内熱交
換器における前記圧縮機への連通側に冷媒流量を調整す
る流量制御手段を設けてなることを要旨とする。

第２に、上記第１の構成において、前記流量制御手段は
、冷房運転時に、対応した室内熱交換器の蒸発温度の低
下、冷媒出口における冷媒の加熱度、室内空気の温度又
は湿度の上昇の少なくとも何れかに依存して当該室内熱
交換器への冷媒流量を減少させるように動作するもので
あることを要旨とする。

第３に、上記第１の構成において、前記流量制御手段は
、暖房運転時に、暖房負荷の低下した当該室内ユニット
における室内熱交換器への冷媒流量を減少させるように
動作するものであることを要旨とする。

（作用）上記構成により、冷房運転時に小能力か要求される室内
ユニットにおける室内熱交換器は、流量制御手段により
冷媒出口で冷媒流量が所要の小流量に調整される。これ
により、室内熱交換器の蒸発能力が縮小されるとともに
室内熱交換器全体に液冷媒が均等に分布し、室内熱交換
器の温度が均一化されるので、通過空気の温度、湿度の
不均一か無くなり室内ユニット内の構造物に結露の生じ
ることが無くなる。

また、暖房運転時には軽負荷の室内ユニットにおける室
内熱交換器は、冷媒入口で冷媒流量が所要の小流量に調
整される。ごれにより室内熱交換器は凝縮温度が低下し
、て凝縮器としての熱交換能力か減少し、室内熱交換器
内部に過度の凝縮液の滞留がなくなり、冷凍サイクルは
安定した運転をすることが可能となる。

したがって、複数の室内ユニットに要求される能力に大
きな差があっても、各室の室温変動か少なく、快適な空
気調和が可能となる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。こ
の実施例は、２室型の空気調和機に適用されている。

第１図は、この発明の一実施例を示す図である。

なお、第１図及び後述の他の実施例を示す第２図におい
て、前記第３図における機器等と同一ないし均等のもの
は、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略
する。

まず、空気調和機の構成を説明すると、この実施例では
、Ａ室用、Ｂ室用の各室内熱交換器５．８における圧縮
機１への連通側、即ち冷房運転時におけるガス冷媒出口
側に、冷媒流量を調整する流量制御手段としての流量制
御装置６．９がそれぞれ設けられている。流量制御装置
６．９は、開閉弁６ａ、９ａと細径管６ｂ、９ｂとの並
列接続により構成されている。開閉弁６ａ、９ａが、冷
媒の流れを単に開、閉、即ち１００％オープンとゼロ％
に停止させる機能を有しているのに対し、細径管６ｂ、
９ｂは、冷媒の流れを、例えば２０％に絞る機能を有し
ている。細径管６ｂ、９ｂの冷媒流れの絞り割合は、設
計等により適宜に定められている。流量制御装置６．９
は、開閉弁６ａ、９ａが開のとき１００％オーブンとな
り、開閉弁６　ａ　％　９　ａか閉のとき冷媒流量を例
えば２０％に絞るようになっている。そして、例えば前
述のように、Ｂ室用室内ユニットに１０％の能力が必要
とされたとき、膨張弁７で５０％の流量を流すように制
御し、流量制御装置って２０％の流量を流すように調整
することにより、Ｂ室用室内熱交換器８の冷媒の流れは
合計で１０％に調整されるようになっている。

次に、上述のように構成された空気調和機の作用を説明
する。

いま、冷房運転時に、例えばＡ室用室内ユニットは１０
０％の能力が要求され、Ｂ室用室内ユニットは１０％の
能力が必要とされているとすると、Ａ室用膨張弁４は最
大開度に調整され、また流量制御装置６は開閉弁６ａが
開制御されて１００％オープンとなり、Ａ室用室内熱交
換器５には最大流量の冷媒か流れるように調整される。

一方、Ｂ室用室内ユニット側では、前述のように、膨張
弁７の開度が５０％に制御され、流量制御装置９は開閉
弁９ａが閉制御されて２０％の流量に制御され、両者の
合計で１０％の冷媒流量に調整される。

このように、Ｂ室用室内ユニットの冷媒流量調整は、冷
媒入口の膨張弁７よりも冷媒出口の流量制御装置９の方
が支配的に作用して冷媒流量か小流量に調整される。こ
のため、膨張弁７のみて冷媒流量を１０％に調整するの
に比べると、Ｂ室用室内熱交換器８への液冷媒の滞流量
が増すことになる。この結果、室内熱交換器８の蒸発能
力が縮小され、室内熱交換器８全体に液冷媒が均等に分
布して室内熱交換器８の温度が均一化されるので、従来
のように通過空気の温度、湿度の不均一が無くなり、室
内ユニットに結露の生じることが無くなる。

また、暖房運転時に、Ａ室用室内ユニットとＢ室用室内
ユニットとの間に上記と同様の負荷のアンバランスかあ
るとき、Ｂ室用室内ユニットでは、流量制御装置９によ
り、室内熱交換器８の冷媒入口で冷媒流量が減少される
ので、室内熱交換器８は、凝縮温度が低下し凝縮器とし
ての熱交換能力が減少する。これにより室内熱交換器８
の内部に過度の凝縮液か滞留することかなくなり、冷凍
サイクルは安定した運転をすることが可能となる。

次いで、第２図には、この発明の他の実施例を示す。こ
の実施例では、Ａ室用、Ｂ室用の各室内熱交換器５．８
における圧縮機ｌへの連通側に、流量制御手段として冷
媒流量をリニアに調整することのできる流量制御弁１１
．１２が設けられている。流量制御弁１１．１２は、図
示省略の熱交センサにより室内熱交換器５．８の蒸発温
度、冷媒出口における冷媒の加熱度、又は室温センサ、
湿度センサにより室内空気の温度、湿度等の少なくとも
何れかに依存して弁開度が制御されるようになっている
。

したがって、例えば冷房運転時には、流量制御弁１１．
１２は、対応した室内熱交換器５．８の蒸発温度の低下
、冷媒出口における冷媒の加熱度、室内空気の温度又は
湿度の上昇の少なくとも何れかに依存してその弁開度か
制御され、室内ユニットに要求される能力に応じて室内
熱交換器５．８への冷媒流量を減少させるように作用す
る。

この実施例では、Ａ室用、Ｂ室用の両室内ユニットに必
要とされる負荷に大きな差があっても、必要負荷の小さ
い室内ユニットにおける室内熱交換器への冷媒流量は、
流量制御弁１１．１２のみて調整することができるので
、冷房運転時における室内ユニット内の構造物への結露
及び暖房運転時における室内熱交換器のパイプ内への過
度の冷媒液の滞留を一層効果的に防止することが可能と
なる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、複数の室内ユ
ニットにおける各室内熱交換器における圧縮機への連通
側に、冷媒流量を調整する流量制御手段を設けたため、
冷房運転時には、小能力が要求される室内ユニットにお
ける室内熱交換器は、冷媒出口で流量か所要の小流量に
調整される。したかって室内熱交換器の蒸発能力が縮小
されるとともに室内熱交換器全体に液冷媒が均等に分布
して温度が均一化され、通過空気の温度、湿度の不均一
がなくなって室内ユニット内の構造物に結露が生じてし
まうという不具合を解消することができる。また、暖房
運転時には、軽負荷の室内ユニットにおける室内熱交換
器は、冷媒入口で流量が所要の小流量に調整される。し
たがって、室内熱交換器は凝縮温度か低下して凝縮器と
しての熱交換能力が減少し、その内部に過度の凝縮液の
滞留がなくなり、冷凍サイクルの運転が安定して効率か
向上するとともに圧縮機の過熱が防止されて信頼性を向
上させることができる。さらに、小能力の要求される室
内ユニットに対し０Ｎ−ＯＦＦ運転により空気調和を行
うものと比べると室温変動が顕著に少なくなって快適な
空気調和を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る空気調和機の−実施例の冷凍サ
イクルを示す系統図、第２図はこの発明の他の実施例の
冷凍サイクルを示す系統図、第３図は従来の空気調和機
の冷凍サイクルを示す系統図、第４図は上記従来例にお
ける室内ユニットの内部構成を示す構成図である。ｌ：圧縮機、　　３：室外熱交換器、５．８：室内熱交換器、６．９：流量制御装置（流量制御手段）、１１．１２：
流量制御弁（流量制御手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機及び室外熱交換器を備えた１台の室外ユニ
ットに対しそれぞれ室内熱交換器を備え並列接続された
複数の室内ユニットを有する空気調和機であって、前記
各室内熱交換器における前記圧縮機への連通側に冷媒流
量を調整する流量制御手段を設けてなることを特徴とす
る空気調和機。
（２）前記流量制御手段は、冷房運転時に、対応した室
内熱交換器の蒸発温度の低下、冷媒出口における冷媒の
加熱度、室内空気の温度又は湿度の上昇の少なくとも何
れかに依存して当該室内熱交換器への冷媒流量を減少さ
せるように動作するものであることを特徴とする請求項
１記載の空気調和機。
（３）前記流量制御手段は、暖房運転時に、暖房負荷の
低下した当該室内ユニットにおける室内熱交換器への冷
媒流量を減少させるように動作するものであることを特
徴とする請求項１記載の空気調和機。