JPH04356668A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数台の室内熱交換器
を並列に接続するとともに、それぞれの減圧装置として
電子制御膨脹弁を用いる空気調和機に係り、特に、上記
室内熱交換器は、基準最大熱交換容量の室内熱交換器と
、これよりも熱交換容量の大きな室内熱交換器との組み
合わせを可能とした、冷凍サイクル構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、いわゆる多室マルチエアコンと呼
ばれる、空気調和機が多用される傾向にある。これは、
図２に示すような冷凍サイクル回路を構成する。

【０００３】すなわち、図中１は運転周波数可変形の圧
縮機であり、この圧縮機１のガス吐出側には、四方弁２
および室外熱交換器３が順次接続されるとともに、上記
室外熱交換器３と上記四方弁２の別のポートとの間には
、並列回路４が接続されている。

【０００４】上記並列回路４は、ここでは２台の室内熱
交換器５，６が並列的に接続されていて、それぞれ異な
る被空調室に配設される。各室内熱交換器５，６の両側
には、減圧装置としての電子制御膨脹弁７ａ，８ａと、
流量調整弁としての電子制御膨脹弁７ｂ，８ｂが接続さ
れる。

【０００５】上記各電子制御膨脹弁７ａ，８ａは、冷凍
サイクルのスーパーヒート量に応じて冷凍サイクルの絞
り量を制御し、かつ電子制御膨脹弁７ｂ，８ｂは、圧縮
機１の運転周波数に応じて冷凍サイクルの流量を制御す
る。

【０００６】なお、それぞれの室内熱交換器５，６と両
側の電子制御膨脹弁７ａ…との間には、パックドバルブ
９…が設けられていて、各室内熱交換器５，６を備えた
それぞれの室内機と、それ以外の冷凍サイクル構成部品
を収容する室外機との配管接続の際の接続部を構成する
。

【０００７】上記四方弁２の別のポートと上記圧縮機１
の吸込側の間には、アキュームレータ１０が設けられる
。上記圧縮機１吐出側と室外熱交換器３とは、その中途
部に除霜用開閉弁１１を有する除霜用バイパス回路１２
で直接、連通される。

【０００８】このような冷凍サイクル回路を備えた空気
調和機において、冷房運転時には四方弁２を切換えて、
図中実線矢印方向に冷媒を導く。それぞれの室内熱交換
器５，６で冷媒が蒸発して被空調室から蒸発潜熱を奪い
、冷房作用をなす。

【０００９】暖房運転時には、四方弁２を切換えて、図
中破線矢印方向に冷媒を導く。それぞれの室内熱交換器
５，６で冷媒が凝縮して被空調室に凝縮熱を放出し、暖
房作用をなす。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の、こ
の種の空気調和機においては、室外機１台に対して複数
台の室内機である室内熱交換器（ここでは５，６）の接
続を可能にしているが、上記室内熱交換器５，６の最大
熱交換容量は、所定の基準値に統一されたものが用いら
れる。換言すれば、基準最大熱交換容量の室内熱交換器
５，６に適応する冷凍サイクルが構成されている。

【００１１】しかるに、空調対象とする複数の被空調室
の熱負荷が、全て上記室内熱交換器５，６の最大熱交換
容量の基準値内にあるとは限らない。配設すべき被空調
室の条件によっては、時々、基準値を超えた最大熱交換
容量の要求となる熱負荷の場合がある。

【００１２】全ての被空調室の熱負荷条件が、基準値以
上の要求を生じるのであれば、もう１段上のランクの最
大熱交換容量用として構成される空気調和機一式を採用
すればよく、何らの問題もない。

【００１３】ただし、複数の被空調室のうち、一つの被
空調室だけが容量不足で、もう１段上のランクのものを
必要とし、残りの被空調室は基準の最大熱交換容量範囲
内ですむ熱負荷条件では、問題がある。

【００１４】一つの解決方法として、室内熱交換器とと
もに室外機も、１ランク上の最大熱交換容量の空気調和
機を採用することが考えられる。すなわち、空気調和機
一式を１ランク上のものとすることにより、いずれの被
空調室においても、必要で充分な空調効果が得られるこ
とになる。ただし、この場合には、ランクが上であるか
ら、空気調和機全体の価格およびランニングコストが上
昇して、使用者側の負担が大となる。

【００１５】他の解決方法として、図３に示すように、
他の被空調室よりも大きな熱負荷となる被空調室に、最
大熱交換容量が１ランク上の室内熱交換器Ａを備え、残
りの基準の熱負荷範囲内ですむ被空調室には、基準最大
熱交換容量を有する室内熱交換器Ｂを備えた冷凍サイク
ルが考えられる。

【００１６】この場合には、室内熱交換器Ａ分のみの価
格上昇ですむので、使用者側の負担増が比較的少ない利
点がある。しかるに、実際に冷凍サイクル運転をなすと
、最大熱負荷の際に、特に室内熱交換器Ａライン側の上
記電子制御膨脹弁での圧損が大となって、能力低下や絶
対冷媒量の不足および露付きや高圧上昇等の不具合が生
じ、冷凍サイクルの信頼性を著しく低下させてしまう。

【００１７】したがって、図３のような、必要とする被
空調室のみに最大熱交換容量が１ランク上の室内熱交換
器Ａを配設し、基準の熱負荷範囲内ですむ残りの被空調
室には基準最大熱交換容量の室内熱交換器Ｂを備えた冷
凍サイクルで、しかも、上述のような不具合発生を除去
できる冷凍サイクルを得られれば、使用者側にとって好
都合であり、そのような空気調和機の提供が要望されて
いる。

【００１８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、基準最大熱交換容量
の室内熱交換器と、これよりも最大熱交換容量の大きな
室内熱交換器との組み合わせを可能として、電子制御膨
脹弁の圧損等の不具合発生がなく、冷凍サイクルの信頼
性を向上させ、使用者側の負担軽減を図った空気調和機
を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、冷凍サイクル回路に、複数台の室内熱交
換器を並列に接続するとともに、それぞれの室内熱交換
器の冷媒導入側に電子制御膨脹弁を備えた空気調和機に
おいて、上記室内熱交換器は、基準最大熱交換容量の室
内熱交換器と、これよりも熱交換容量の大きな室内熱交
換器との組み合わせを可能とするため、上記基準最大熱
交換容量の室内熱交換器冷媒導入側に開閉弁を設け、こ
の開閉弁と上記電子制御膨脹弁との間と、上記熱交換容
量の大きな室内熱交換器と電子制御膨脹弁との間をバイ
パス回路で連通し、このバイパス回路にバイパス開閉弁
を設けたことを特徴とする空気調和機ことを特徴とする
空気調和機である。

【００２０】

【作用】熱交換容量の大きな室内熱交換器を備えた被空
調室で、最大熱負荷が要求された場合には、基準最大熱
交換容量の室内熱交換器冷媒導入側の開閉弁を閉成し、
バイパス回路のバイパス開閉弁を開放することにより、
各電子制御膨脹弁における圧損を低減させるとともに熱
交換容量の大きな室内熱交換器に全ての冷媒を導いて、
充分な熱交換作用をさせる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図面にもとづいて
説明する。

【００２２】図１は、いわゆる多室マルチエアコンと呼
ばれる空気調和機の冷凍サイクル回路を示す。後述する
並列回路４Ａを除く、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換
器３、アキュームレータ１０および除霜用バイパス回路
１２は、先に図２で説明した従来のものと同一でよいの
で、同番号を付して新たな説明は省略する。

【００２３】上記並列回路４Ａには、最大熱交換容量が
１ランク上の室内熱交換器（以下、大室内熱交換器、と
呼ぶ）Ａと、これよりも小さい、基準の最大熱交換容量
の室内熱交換器（以下、基準室内熱交換器と呼ぶ）Ｂを
、それぞれの要求に応じた被空調室に配設する。

【００２４】これら室内熱交換器Ａ，Ｂの液側には、減
圧装置としての電子制御膨脹弁７ａ，７ａが接続され、
ガス側には流量調整弁としての電子制御膨脹弁７ｂ、８
ｂが接続される。全ての電子制御膨脹弁７ａ…は、上記
基準室内熱交換器Ｂの最大熱交換容量に適応するものを
用いてよい。また、上記圧縮機１、室外熱交換器３など
も同様に、上記基準室内熱交換器Ｂの最大熱交換容量に
適応するものを用いてよい。

【００２５】上記大室内熱交換器Ａの両側の電子制御膨
脹弁７ａ，７ｂとの間には、従来と同様のパックドバル
ブ９，９が設けられていて、室内機と室外機との接続部
を構成することは変わりがない。ただし、上記基準室内
熱交換器Ｂの両側には、開閉機能を有するパックドバル
ブである開閉弁１３ａ，１３ｂを用いなければならない
。

【００２６】さらに、上記並列回路４Ａには、減圧装置
側のバイパス回路１４と、流量調整弁側のバイパス回路
１５が設けられる。上記減圧装置側のバイパス回路１４
は、上記大室内熱交換器Ａのライン側である電子制御膨
脹弁７ａとパックドバルブ９との間と、上記基準室内熱
交換器Ｂのライン側である電子制御膨脹弁８ａと開閉弁
１３ａとの間とを連通する。このバイパス回路１４の中
途部には、バイパス開閉弁１６が設けられる。

【００２７】一方、上記流量調整弁側のバイパス回路１
５は、上記大室内熱交換器Ａのライン側である電子制御
膨脹弁７ｂとパックドバルブ９との間と、上記基準室内
熱交換器Ｂのライン側である電子制御膨脹弁８ｂと開閉
弁１３ｂとの間とを連通する。このバイパス回路１５の
中途部には、バイパス開閉弁１７が設けられる。

【００２８】しかして、冷、暖房運転ともに、各被空調
室で要求される熱負荷が、上記基準室内熱交換器Ｂの最
大熱交換容量の範囲内であれば、各バイパス回路１４，
１５のバイパス開閉弁１６，１７を閉成し、基準室内熱
交換器Ｂ両側の開閉弁１３ａ，１３ｂを開放して、冷凍
サイクル運転をなす。

【００２９】冷房運転時は、図中実線矢印方向に冷媒を
導いて、それぞれの室内熱交換器Ａ，Ｂで冷媒を蒸発さ
せ、各被空調室で冷房作用をなす。また、暖房運転時は
、図中破線矢印方向に冷媒を導いて、それぞれの室内熱
交換器Ａ，Ｂで冷媒を凝縮させ、各被空調室で暖房作用
をなす。当然、各電子制御膨脹弁７ａ…は正常に機能し
、圧損がない。このことから、冷凍サイクルの高い信頼
性を保持できる。

【００３０】また、特に、最大熱交換容量が１ランク上
の上記大室内熱交換器Ａを備えた被空調室において、そ
の最大熱交換容量にほとんど近い熱負荷の要求があった
時には、以下に述べるように制御する。

【００３１】すなわち、冷暖房それぞれの運転時、減圧
装置側のバイパス回路１４と流量調整弁側のバイパス回
路１５のそれぞれのバイパス開閉弁１６，１７を開放し
、最大熱交換容量の小さい基準室内熱交換器Ｂのライン
側の開閉弁１３ａ，１３ｂを閉成する。

【００３２】冷暖房それぞれの運転時で、並列回路４Ａ
に導かれた冷媒は、最大限開放するよう制御される電子
制御膨脹弁７ａ…を流通する。そして、大室内熱交換器
Ａのライン側を導かれる冷媒は、その電子制御膨脹弁７
ａもしくは７ｂから直接、大室内熱交換器にＡに導入さ
れる。

【００３３】上記基準室内熱交換器Ｂのライン側を導か
れる冷媒は、その電子制御膨脹弁８ａもしくは８ｂから
導出されたところで、開閉弁１３ａもしくは１３ｂが閉
成され、バイパス開閉弁１６もしくは１７が開放されて
いるところから、図中一点鎖線矢印に示すように、バイ
パス回路１４もしくは１５に導かれる。そしてさらに、
大室内熱交換器Ａのライン側を導かれる冷媒と合流して
、大室内熱交換器Ａに導かれ、熱交換作用をなす。

【００３４】結局、最大熱交換容量の大きな上記大室内
熱交換器Ａには、冷凍サイクルを流通する全ての冷媒が
導かれることとなり、充分な冷媒量を確保して高い能力
を保持する。上記電子制御膨脹弁７ａ…には、それまで
と同様、許容範囲内の量の冷媒が流通するから、圧損が
ない。

【００３５】このように、開閉弁１３ａ，１３ｂとバイ
パス回路１４，１５を付加することにより、大きな熱負
荷が要求される被空調室のみに最大熱交換容量が１ラン
ク上の大室内熱交換器Ａを配設し、基準の熱負荷ですむ
被空調室には、そのまま基準最大熱交換容量の基準室内
熱交換器Ｂを配設して、冷凍サイクル運転をなすことが
可能となる。

【００３６】なお上記実施例においては、バイパス回路
１４，１５を、並列回路４Ａの配管相互を連通するよう
に設けたが、これに限定されるものではない。たとえば
、上記大室内熱交換器Ａのライン側の電子制御膨脹弁７
ａ，７ｂと並列に、バイパス回路を設ける。このバイパ
ス回路には、開閉弁が設けられていることは変わりがな
い。

【００３７】したがって、大室内熱交換器Ａの最大熱交
換容量に近い熱負荷の要求があったときは、上記バイパ
ス回路およびこれと並列の電子制御膨脹弁７ａ，７ｂの
両方に冷媒を導く。上記電子制御膨脹弁７ａ，７ｂの圧
損がないことは、上記実施例と同様である。そしてこの
ような配管構成では、基準室内熱交換器Ｂにも冷媒が導
かれるので、この被空調室における熱交換作用が中断し
ないですむ。この他、本発明の要旨を超えない範囲内で
、種々の変形実施が可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、熱交換容
量の大きな室内熱交換器を配設した被空調室に極めて大
きな熱負荷の要求があった場合に、基準室内熱交換器の
冷媒導入側開閉弁を閉成し、バイパス開閉弁は開放して
、全ての冷媒を熱交換容量の大きな室内熱交換器に導く
ようにしたから、基準最大熱交換容量の室内熱交換器に
適応する電子制御膨脹弁であっても圧損等の不具合発生
がなく、複数の室内熱交換器のうちのいずれかを、最大
熱交換容量が１ランク上の大きな室内熱交換器を備えた
冷凍サイクル運転が可能となり、冷凍サイクルの信頼性
を向上させ、使用者側の負担軽減を図れるなどの効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、空気調和機の冷凍サ
イクル構成図。

【図２】本発明の従来例の、空気調和機の冷凍サイクル
構成図。

【図３】その一部変形図。

【符号の説明】

Ａ…大室内熱交換器、Ｂ…基準室内熱交換器、７ａ，７
ｂ，８ａ，８ｂ…電子制御膨脹弁、１３ａ，１３ｂ…開
閉弁、１４，１５…バイパス回路、１６，１７…バイパ
ス開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍サイクル回路に、複数台の室内熱交換
   器を並列に接続するとともに、それぞれの室内熱交換器
   の冷媒導入側に電子制御膨脹弁を備えた空気調和機にお
   いて、上記室内熱交換器は、基準最大熱交換容量の室内
   熱交換器と、これよりも最大熱交換容量の大きな室内熱
   交換器との組み合わせを可能とするため、上記基準最大
   熱交換容量の室内熱交換器冷媒導入側に開閉弁を設け、
   この開閉弁と上記電子制御膨脹弁との間と、上記最大熱
   交換容量の大きな室内熱交換器と電子制御膨脹弁との間
   をバイパス回路で連通し、このバイパス回路にバイパス
   開閉弁を設けたことを特徴とする空気調和機。