JPH05340623A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の利用側熱交換器を備えた冷凍装置にお
いて、要求能力のない利用側熱交換器における液冷媒の
滞溜を抑制し、冷媒充填量を削減する。 【構成】 熱源側の各機器を接続する主冷媒配管９に対
して、利用側の機器を接続する複数の分岐配管１０を互
いに並列に接続する。液ラインに、主冷媒配管９からの
冷媒を分岐配管１０に分流するための分流器２０を設
け、分流器２０に、主冷媒配管９からの冷媒を導入する
ための冷媒導入管２２と、下部から上方に延び、分岐配
管１０に接続される冷媒導出管２３とを配設する。そし
て、各冷媒導出管２３に、管内と分流器の上部とを連通
させる連通孔２４を形成する。熱交等のバイパス路を設
けることで、利用側熱交換器７が蒸発器となるときには
ガス冷媒をわずかに流し、利用側熱交換器が凝縮器とな
るときには出口の乾き度を確保して、停止側の分岐配管
１０における液冷媒の滞溜を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の利用側熱交換器
を備えた冷凍装置の配管構造に係り、特に、冷媒充填量
の削減対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３−７３０５
９号公報に開示されるごとく、図１３に示すように、圧
縮機（ａ）及び熱源側熱交換器（ｂ）を有する一台の室
外ユニット（ｘ）に対して、利用側熱交換器（ｄ）及び
開度の調節可能な減圧弁（ｅ）を有する複数の室内ユニ
ット（ｙ1 ），（ｙ2 ），…を配置し、各ユニットの機
器を主冷媒配管（ｆ）及び分岐配管（ｇ1 ），（ｇ2
），…で接続してなる冷媒回路（ｚ）を備えたいわゆ
るマルチ形空気調和装置において、冷房運転時には、各
利用側熱交換器（ｄ）の減圧弁（ｅ）の開度を冷媒の蒸
発温度及び凝縮温度に応じた適正開度に調節することに
より、暖房運転時には、各減圧弁（ｅ）の開度を要求能
力に応じて調節することにより、各室内ユニット（ｙ1
），（ｙ2 ），…の空調能力を適正に維持しようとす
るものは公知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、冷
凍能力や主冷媒配管及び各分岐配管における冷媒状態の
適性を図ろうとするものであるが、反面、冷媒充填量の
観点から下記のような問題があった。

【０００４】すなわち、連絡配管の長さが長くなるので
冷媒充填量が非常に多くなるが、その削減を図るため
に、気液二相流を流すように構成すると、例えば冷房運
転中に、ある室内ユニット（ｙ1 ），（ｙ2 ）が停止
し、他の室内ユニット（ｙ3 ）が運転している状態で
は、主冷媒配管（ｆ）及び分岐配管（ｇ3 ）の冷媒量は
削減されるものの、分岐配管（ｇ1 ），（ｇ2 ）には液
冷媒が溜り込んでしまう虞れがあった。これは、液分岐
部の二相冷媒の圧力と停止側の分岐配管（ｇ1 ），（ｇ
2 ）の周囲温度との関係によるもので、分岐部の冷媒圧
力相当飽和温度が分岐配管（ｇ1 ），（ｇ2 ）の周囲温
度より高い場合に、冷媒が凝縮されるからである。した
がって、このような液冷媒の停止側分岐配管（ｇ1 ），
（ｇ2 ）への凝縮を考慮すると、どうしても冷媒充填量
を多くせざるを得なかった。

【０００５】また、上記マルチ形空気調和装置におい
て、暖房運転時に、室内ユニット（ｙ1 ）がサーモオフ
停止している場合、減圧弁（ｅ1 ）が絞られて利用側熱
交換器（ｄ1 ）への流量が低減するように制御される
が、そのときには利用側熱交換器（ｄ1 ）に多量の液冷
媒が貯溜される。そして、この液冷媒の貯溜によって、
冷媒の過冷却度が大きくなると、利用側熱交換器（ｄ1
）の減圧弁（ｅ1 ）出口での冷媒の乾き度が小さくな
るため、液分岐配管への冷媒流量が増え、その結果、能
力制御のためには多く冷媒充填量を要することになる。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、冷房運転中のサーモオフ等で要求能
力のない停止中の利用側熱交換器側にはガス冷媒のみが
流れるように構成し、或いは暖房運転中に要求能力のな
い利用側熱交換器の液側における冷媒の乾き度を保持す
るように構成することにより、冷媒充填量の削減を図る
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、主冷媒配管（９）により接続される圧縮機（１）及
び熱源側熱交換器（３）を有する熱源側ユニット（Ｘ）
と、各々分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…により接
続される利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…及び開
度の調節可能な減圧弁（６ａ），（６ｂ），…を有する
複数の利用側ユニット（Ａ），（Ｂ），…とを備え、上
記主冷媒配管（９）に対して各分岐配管（１０ａ），
（１０ｂ），…を互いに並列に接続してなる冷媒回路
（１１）を備えた冷凍装置を前提とする。

【０００８】そして、上記冷媒回路（１１）の液ライン
に、主冷媒配管（９）からの冷媒を分岐配管（１０
ａ），（１０ｂ），…側に分流するための分流器（２
０）を設け、該分流器（２０）に、図２及び図３に示す
ように、主冷媒配管（９）からの冷媒を分流器（２０）
内に導入するための冷媒導入管（２２）と、その下部か
ら上方に延び、上記分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），
…に接続される冷媒導出管（２３ａ），（２３ｂ），…
とを配設する。

【０００９】さらに、該各冷媒導出管（２３ａ），（２
３ｂ），…に、管内と分流器（２０）の上部とを連通さ
せる連通孔（２４ａ），（２４ｂ），…を形成する構成
としたものである。

【００１０】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明において、減圧弁（６ａ），（６ｂ），…
を、利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…が要求能力
のないときにも微小開度だけ開くように構成したもので
ある。

【００１１】請求項３の発明の講じた手段は、図４に示
すように、上記請求項１の発明において、各分岐配管
（１０ａ），（１０ｂ），…に、各減圧弁（６ａ），
（６ｂ），…を減圧機構（３１ａ），（３１ａ），…を
介してバイパスする減圧弁バイパス路（３０ａ），（３
０ｂ），…を設けたものである。

【００１２】請求項４の発明の講じた手段は、図５に示
すように、上記請求項１の発明において、各分岐配管
（１０ａ），（１０ｂ），…に、減圧弁（６ａ），（６
ｂ），…上流側の液管と利用側熱交換器（７ａ），（７
ｂ），…の出口ガス管とを減圧機構（４１ａ），（４１
ｂ），…を介してバイパス接続する熱交−弁バイパス路
（４０ａ），（４０ｂ），…を設けたものである。

【００１３】請求項５の発明の講じた手段は、図６に示
すように、上記請求項１の発明と同様の冷凍装置を前提
とする。

【００１４】そして、上記各分岐配管（１０ａ），（１
０ｂ），…の液管とガス管とを減圧機構（５１ａ），
（５１ｂ），…を介し利用側熱交換器（７ａ），（７
ｂ），…をバイパスして接続する熱交バイパス路（５０
ａ），（５０ｂ），…を設ける構成としたものである。

【００１５】請求項６の発明の講じた手段は、上記請求
項１，２又は３の発明において、冷凍装置を、冷媒回路
（１１）の冷凍サイクルを冷暖切換えるサイクル切換機
構（２）を備えた空気調和装置とする。

【００１６】そして、図６に示すように、上記各分岐配
管（１０ａ），（１０ｂ），…の液管とガス管とを減圧
機構（５１ａ），（５１ｂ），…を介し利用側熱交換器
（７ａ），（７ｂ），…をバイパスして接続する熱交バ
イパス路（５０ａ），（５０ｂ），…を設けたものであ
る。

【００１７】請求項７の発明の講じた手段は、図８に示
すように、上記請求項６の発明において、熱交バイパス
路（５０ａ），（５０ｂ），…と液管とを接続する接続
部材（５２ａ），（５２ｂ），…を設ける。さらに、上
記熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…を、その
端部が上記接続部材（５２ａ），（５２ｂ），…の上部
に開口するように構成したものである。

【００１８】

【作用】請求項１の発明では、利用側熱交換器（７
ａ），（７ｂ），…が蒸発器として機能する場合に、主
冷媒配管（９）からの液冷媒を各利用側熱交換器（７
ａ），（７ｂ），…への冷媒流通経路である各分岐配管
（１０ａ），（１０ｂ），…に分流するための分流器
（２０）において、冷媒流量が多いときには、分流器
（２０）の下部からは液冷媒が、上部からは連通孔（２
４ａ），（２４ｂ），…を介してガス冷媒が、それぞれ
冷媒導出管（２３ａ），（２３ｂ），…に流れ、気液二
相流となって各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…に
流れ、この気液二相流により、必要な冷媒量が低減す
る。

【００１９】一方、いずれかの利用側ユニット（例えば
Ａ）で要求能力が小さくなり、冷媒流量がわずかとなっ
たときには、連通孔（２４ａ）からガス冷媒が冷媒導出
管（２３ａ）に流入するので、管内には液冷媒を上方に
導出するに必要な圧力差が生ぜず、その結果、ガス冷媒
が優先的に分岐配管（１０ａ）に流れる。したがって、
小能力側の利用側熱交換器（７ａ）側の分岐配管（１０
ａ）における液冷媒の滞溜が防止され、その分、冷媒充
填量の低減が可能になる。

【００２０】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
の作用において、要求能力のない利用側ユニット（例え
ばＡ）の減圧弁（６ａ）が全閉になるのではなく、微小
開度に開くように構成されているので、ガス冷媒が冷媒
導出管（２４ａ）を介して分岐配管（１０ａ）に流れる
ことになり、ガス冷媒の凝縮による滞溜が防止されるこ
とになる。

【００２１】請求項３の発明では、上記請求項１の発明
の作用において、要求能力のない利用側ユニット（例え
ばＡ）の減圧弁（６ａ）を全閉にしても、減圧弁バイパ
ス路（３０）を介して冷媒流量が確保されるので、特殊
仕様の減圧弁（６ａ）を使用しなくても、ガス冷媒の流
通が確保され、分岐配管（１０ａ）におけるガス冷媒の
凝縮による液冷媒の滞溜が防止される。

【００２２】請求項４の発明では、上記請求項１の発明
の作用において、いずれかの利用側ユニット（例えば
Ａ）で要求能力がないとき、減圧弁（６ａ）が閉じられ
ると、熱交−弁バイパス路（４０ａ）を介して、分岐配
管（１０ａ）における冷媒の流れが確保されるととも
に、そのときに冷媒が利用側熱交換器（７ａ）を流れる
ことがないので、空気調和装置の冷房モード送風時また
は停止時におけるクールドラフトが回避されることにな
る。

【００２３】請求項５の発明では、利用側熱交換器（７
ａ），（７ｂ），…が凝縮器として機能する場合、分岐
配管（１０ａ），（１０ｂ），…に利用側熱交換器（７
ａ），（７ｂ），…をバイパスする熱交バイパス路（５
０ａ），（５０ｂ），…がキャピラリチュ―ブ（５１
ａ），（５１ｂ），…を介して設けられているので、要
求能力のない利用側ユニット（例えばＡ）の流量制御弁
（６ａ）の開度が絞られたときにも、利用側熱交換器
（７ａ），（７ｂ），…出口液管における冷媒の乾き度
が確保され、分岐配管（１０ａ）及び利用側熱交換器
（７ａ）への液冷媒の滞溜が抑制される。したがって、
冷媒充填量の削減が可能になる。

【００２４】請求項６の発明では、上記請求項１，２又
は３の発明において、利用側熱交換器（７ａ），（７
ｂ），…が蒸発器として機能するときには各請求項の発
明における上述の作用が得られるとともに、利用側熱交
換器（７ａ），（７ｂ），…が凝縮器として機能すると
きには、上記請求項５の発明の作用が得られるので、ヒ
ートポンプ形空気調和装置の冷暖房いずれにおいても、
要求能力のない利用側ユニット（例えばＡ）の分岐配管
（１０ａ）における液冷媒の滞溜が防止され、ヒートポ
ンプ形空気調和装置における冷媒充填量の削減が可能に
なる。

【００２５】請求項７の発明では、特に利用側熱交換器
（７ａ），（７ｂ），…が蒸発器として機能するとき
に、接続部材（５２ａ），（５２ｂ），…の上部からガ
ス冷媒が熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…側
に優先的に取り出され、利用側熱交換器（７ａ），（７
ｂ），…側への液冷媒の流通量が確保されるので、利用
側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…の能力不足が回避さ
れることになる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。

【００２７】図１は本発明の第１実施例に係る空気調和
装置の冷媒配管系統を示し、一台の熱源側ユニットとし
ての室外ユニット（Ｘ）に対し、複数の利用側ユニット
としての室内ユニット（Ａ），（Ｂ），…が接続された
マルチ形空気調和装置である。上記室外ユニット（Ｘ）
には、圧縮機（１）と、冷房運転時には図中実線のごと
く暖房運転時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁
（２）と、冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時に
は蒸発器として機能する熱源側熱交換器（３）と、冷房
運転時には冷媒制御弁として、暖房運転時には減圧弁と
して機能する室外電動膨張弁（４）と、液冷媒を貯溜す
るためのレシーバ（５）と、上記圧縮機（１）に吸入さ
れる冷媒中の液冷媒を除去するためのアキュムレータ
（８）とが配設されている。また、上記各室内ユニット
（Ａ），（Ｂ），…は同一構成であって、冷房運転時に
は減圧弁として機能し、暖房運転時には流量制御弁とし
て機能する室内電動膨張弁（６ａ），（６ｂ），…と、
冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器と
して機能する利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…と
がそれぞれ配設されている。

【００２８】そして、上記室外ユニット（Ｘ）側の機器
は主冷媒配管（９）により、各室内ユニット（Ａ），
（Ｂ），…側の機器は分岐配管（１０ａ），（１０
ｂ），…によりそれぞれ接続されるとともに、主冷媒配
管（９）に対して各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），
…が互いに並列に接続されている。以上により、室外側
で外気との熱交換により得た冷熱または暖熱を、室内側
で室内空気に付与するようにした冷媒回路（１１）が構
成されている。

【００２９】ここで、本発明の特徴として、空気調和装
置の液ラインにおいて、上記主冷媒配管（９）と各分岐
配管（１０ａ），（１０ｂ），…との分岐部には、冷房
運転時に主冷媒配管（９）からの冷媒を各分岐配管（１
０ａ），（１０ｂ），…に分流するための分流器（２
０）が設けられている。

【００３０】図２及び図３は該分流器（２０）の構成を
示し、分流器（２０）のケーシング（２１）内におい
て、ケーシング（２１）の下部は液冷媒を貯溜するため
の液貯溜部となっており、上部はガス冷媒を貯溜するた
めのガス貯溜部となっている。さらに、冷房運転時に上
記主冷媒配管（９）に接続される冷媒導入管としての主
接続管（２２）と、上記液貯溜部から上方に延び、上記
各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…に接続される冷
媒冷媒導出管としての分岐接続管（２３ａ），（２３
ｂ），…とが配設されている。そして、上記各分岐接続
管（２３ａ），（２３ｂ），…のケーシング（２１）上
端近くの部位には、管内とガス冷媒貯溜部とを連通させ
る連通孔（２４ａ），（２４ｂ），…が設けられてお
り、この小孔（２４ａ），（２４ｂ），…を介し、ケー
シング（２１）内のガス貯溜部からガス冷媒を各分岐接
続管（２３ａ），（２３ｂ），…に流入させるようにな
されている。すなわち、各分岐配管（１０ａ），（１０
ｂ），…への冷媒流通量が多いときには、液冷媒とガス
冷媒とを二相流で利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），
…側に流通させる一方、各分岐配管（１０ａ），（１０
ｂ），…側への冷媒流通量が少ないときには、ガス冷媒
のみを小孔（２４ａ），（２４ｂ），…を介して各分岐
配管（１０ａ），（１０ｂ），…側に流通させるように
なされている。

【００３１】なお、上記主接続管（２２）や分岐接続管
（２３ａ），（２３ｂ），…は、直接主冷媒配管（９）
や分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…を延設したもの
であってもよい。

【００３２】上記第１実施例において、冷房運転時には
四路切換弁（２）が図中実線側に切換り、圧縮機（１）
から吐出された冷媒が熱源側熱交換器（３）で凝縮さ
れ、レシーバ（４）に貯溜された後、分流器（２０）で
各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…に分流され、各
室内電動膨張弁（６ａ），（６ｂ），…で減圧され、利
用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…で蒸発して、圧縮
機（１）に戻るように循環する。なお、この冷房運転中
に、いずれかの室内ユニット（例えばＡ）がサーモオフ
となったとき、室内電動膨張弁（６ａ）を全閉にするの
ではなく、微小開度（例えば２４０パルス程度）だけ開
くように構成されている。

【００３３】そのとき、冷房運転時において、各分岐配
管（１０ａ），（１０ｂ），…に接続される分流器（２
０）の各分岐接続管（２３ａ），（２３ｂ），…には、
管内を分流器（２０）の上部に連通させるための小孔
（２４ａ），（２４ｂ），…が設けられているので、利
用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…の要求能力があっ
て冷媒流量が多いときには、分流器（２０）の下部から
は液冷媒が、分流器（２０）の上部からはガス冷媒が小
孔（２４ａ），（２４ｂ），…を介して、それぞれ分岐
接続管（２３ａ），（２３ｂ），…に流入し、気液二相
流となって各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…に流
れる。したがって、この気液二相流により、必要冷媒量
が低減する。

【００３４】一方、いずれかの室内ユニット（例えば
Ａ）で要求能力が小さくなり、冷媒流量がわずかとなっ
たときには、分流器（２０）内において小孔（２４ａ）
からガス冷媒が分岐接続管（２３ａ）に流入するので、
管内には液冷媒を上方に導出するに必要な圧力差が生ぜ
ず、その結果、ガス冷媒が優先的に分岐配管（１０ａ）
に流れる。したがって、小能力側の利用側熱交換器（７
ａ）側の分岐配管（１０ａ）に液冷媒が滞溜するのを防
止することができる。以上の作用により、冷媒充填量の
削減を図ることができるのである。

【００３５】また、サーモオフ等で要求能力がなくなっ
た場合でも、停止中の室内ユニット（例えばＡ）の室内
電動膨張弁（６ａ）が全閉になるのではなく、微小開度
に開くように構成されているので、常に冷媒が分岐接続
管（２４ａ）を介して分岐配管（１０ａ）に流れること
になり、冷媒の凝縮による滞溜を確実に防止することが
できる。

【００３６】なお、上記実施例では、冷暖両用の空気調
和装置を例にとったが、本発明が適用される冷凍装置は
冷房専用機でもよく、また、複数の蒸発器回路を有する
冷凍機等であってもよい。

【００３７】次に、請求項３の発明に係る第２実施例に
ついて説明する。図４は、第２実施例に係る空気調和装
置の冷媒配管系統を示し、各分岐配管（１０ａ），（１
０ｂ），…において、室内電動膨張弁（６ａ），（６
ｂ），…の上流側及び下流側をバイパス接続する減圧弁
バイパス路（３０ａ），（３０ｂ），…が設けられてお
り、該各減圧弁バイパス路（３０ａ），（３０ｂ），…
には、室内電動膨張弁（６ａ），（６ｂ），…の微小開
度に相当する高い減圧度を有する減圧機構としてのキャ
ピラリチュ―ブ（３１ａ），（３１ｂ），…がそれぞれ
介設されている。その他の冷媒配管系統の構成は、上記
第１実施例と同様である。

【００３８】そして、冷房運転時、サーモオフ中の室内
ユニット（例えばＡ）の室内電動膨張弁（６ａ）は全閉
にするようになされており、この室内電動膨張弁（６
ａ）が全閉になったときにも、減圧弁バイパス路（３０
ａ）のキャピラリチュ―ブ（３１ａ）を介してわずかな
がら冷媒の流通量を確保するようになされている。

【００３９】したがって、本第２実施例では、停止中の
室内ユニット（例えばＡ）の室内電動膨張弁（６ａ）を
全閉にしても、減圧弁バイパス路（３０ａ）を介して冷
媒流量が確保されるので、標準仕様の室内電動膨張弁
（６ａ）を使用しながら、停止側の分岐配管（１０ａ）
における液冷媒の滞溜を有効に防止することができる利
点がある。

【００４０】次に、請求項４の発明に係る第３実施例に
ついて説明する。図５は第３実施例に係る空気調和装置
の冷媒配管系統を示し、各分岐配管（１０ａ），（１０
ｂ），…において、室内電動膨張弁（６ａ），（６
ｂ），…及び利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…を
バイパスする熱交−弁バイパス路（４０ａ），（４０
ｂ），…が設けられており、この熱交−弁バイパス路
（４０ａ），（４０ｂ），…には、室内電動膨張弁（６
ａ），（６ｂ），…の微小開度に相当する高い減圧度を
有する減圧機構としてのキャピラリチュ―ブ（４１
ａ），（４１ｂ），…がそれぞれ介設されている。その
他の冷媒配管系統の構成は上記第１実施例と同様であ
る。

【００４１】上記第３実施例では、冷房運転において、
いずれかの室内ユニット（例えばＡ）のサーモオフ等に
よる停止中又は送風運転中、室内電動膨張弁（６ａ）が
閉じられると、熱交−弁バイパス路（４０ａ）を介し
て、分岐配管（１０ａ）における冷媒の流れが確保され
るとともに、そのときに冷媒が利用側熱交換器（７ａ）
を流れることがないので、いわゆるクールドラフトを防
止することができる利点がある。

【００４２】次に、請求項５の発明に係る第４実施例に
ついて説明する。図６は第４実施例に係る空気調和装置
の冷媒配管系統を示し、各分岐配管（１０ａ），（１０
ｂ），…において、利用側熱交換器（７ａ），（７
ｂ），…をバイパスする熱交バイパス路（５０ａ），
（５０ｂ），…が設けられており、該熱交バイパス路
（５０ａ），（５０ｂ），…には減圧機構としてのキャ
ピラリチュ―ブ（５１ａ），（５１ｂ），…が介設され
ている。この場合、室内電動膨張弁（６ａ），（６
ｂ），…は最低開度が２４０パルス迄に維持されるよう
になされている。

【００４３】なお、上記熱交バイパス路（５０ａ），
（５０ｂ），…の出口端は、室内電動膨張弁（６ａ），
（６ｂ），…の出口側であってもよい。

【００４４】ここで、暖房運転時におけるいずれかの室
内ユニット（例えばＡ）のサーモオフ時、図７のモリエ
ル線図に示すように、サーモオフ側の室内電動膨張弁
（６ａ）を絞った場合の冷媒状態について説明する。利
用側熱交換器（７ａ）の出口の冷媒温度を２０℃とする
と、エンタルピｉは１０５．７０kcal/kg となり、熱交
入口のガス冷媒（Ｈ＝１５１．７０）を０．９２４kg/h
だけバイパスさせ、サーモオフ時の循環量を１０kg/hと
すると、液分岐管のエンタルピｉは、１０９．９５kcal
／kgとなる。これを液圧（仮に６kg／cm² ）まで減圧す
ると、Ｘ＝０．１５となる。一方、熱交バイパス路（５
０ａ），（５０ｂ），…が設けられていない場合には、
乾き度はＸ＝０．０５９にしかならない。

【００４５】さらに、このときの液密度をρl ＝１２４
５．７（kg/m³ ）、ガス密度をρg＝２９．１２（kg/m
³ ）とすると、平均密度ρは，Ｘ＝０．０５９のときに
は、 ρ＝１／［（Ｘ／ρｇ）＋｛（１−Ｘ）／ρl ｝］＝３５９．５（kg/m³ ） となり、Ｘ＝０．１５のときには、同様の演算方法によ
り、 ρ＝１７１．４（kg/m³ ） となる。つまり、熱交バイパス路（５０ａ），（５０
ｂ），…を設けることで、冷媒の密度を低減し、その結
果、分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…側に滞溜する
冷媒量を、約５２％削減しうるものである。

【００４６】したがって、上記第４実施例では、分岐配
管（１０ａ），（１０ｂ），…に利用側熱交換器（７
ａ），（７ｂ），…をバイパスする熱交バイパス路（５
０ａ），（５０ｂ），…がキャピラリチュ―ブ（５１
ａ），（５１ｂ），…を介して設けられているので、暖
房運転時、利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…出口
の冷媒の乾き度Ｘを確保することができ、よって、冷媒
充填量の削減を図ることができる。

【００４７】また、実施例は省略するが、上記第１実施
例（図１）又は第２実施例（図４）における空気調和装
置の構成において、上記第４実施例の熱交バイパス路
（５０ａ），（５０ｂ），…を設けることにより、請求
項６の発明に対応した構成となる。その場合、冷暖房い
ずれにおいても、停止中の室内ユニット（例えばＡ）の
分岐配管（１０ａ）における液冷媒の滞溜を防止するこ
とができ、よって、ヒートポンプ形空気調和装置におけ
る冷媒充填量の削減を図ることができる。

【００４８】特に、上記第４実施例において、熱交バイ
パス路（５０ａ），（５０ｂ），…を室内電動膨張弁
（６ａ），（６ｂ），…の出口側に設けた場合には、第
３実施例における熱交−弁バイパス路（４０ａ），（４
０ｂ），…と同じ構成となり、その結果、暖房運転時に
は上述の作用が得られるとともに、冷房運転時には、液
冷媒の滞溜抑制作用とクールドラフト防止作用とが合せ
て得られ、著効を発揮することができる。

【００４９】次に、請求項７の発明に係る第５実施例に
ついて、説明する。図８は第５実施例に係る空気調和装
置の冷媒配管系統を示し、基本的な構成は上記第４実施
例と同様であり、構成の異なる各利用側熱交換器（７
ａ）付近のみを示す。ここで、熱交バイパス路（５０
ａ）と分岐配管（１０ａ）との接続部には、接続部材と
してのヘッダー（５２ａ）が設けられていて、該ヘッダ
ー（５２ａ）の下部は液冷媒貯溜部となる一方、上部の
ガス冷媒貯溜部に、上記熱交バイパス路（５０ａ）が接
続されている。他の利用側熱交換器（７ｂ），…付近の
構成も上記図８と同様である。

【００５０】この場合、暖房運転時のいずれかの室内ユ
ニット（例えばＡ）のサーモオフ時には、利用側熱交換
器（７ａ）出口の冷媒の乾き度Ｘの確保により、液分岐
配管（１０ａ）における液冷媒の滞溜量を低減すること
ができるとともに、冷房運転時には、ヘッダー（５２
ａ），（５２ｂ），…上部からガス冷媒を熱交バイパス
路（５０ａ），（５０ｂ），…側に優先的に取り出し、
利用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…側への液冷媒の
流通量を確保することで、利用側熱交換器（７ａ），
（７ｂ），…の能力不足を防止することができる利点が
ある。

【００５１】ここで、上記分流器の配設方法としては、
図９に示すように、単一のヘッダー（２０）から各分岐
配管（１０ａ），（１０ｂ），…に放射状に分流する方
式（上記各実施例）と、図１０に示すように、主冷媒配
管（９）から順次各ジョイント部を介して、各分岐配管
（１０ａ），（１０ｂ），…に分流する方式とがある。

【００５２】その場合、図１０のジョイント方式では、
主冷媒配管の液管における圧力損失が大きくなるという
不利があるが、サーモオフ時に各分岐配管（１０ａ），
（１０ｂ），…に滞溜される液冷媒量は少なく、各運転
モードにおいて必要な冷媒量は図１１に示すごとくであ
る。そして、冷房標準運転では（同図（ａ）参照）、気
液二相流を流すことで図中の領域部分の冷媒量の低減
を図ることができ、冷房低外気運転時には（同図（ｂ）
参照）、気液二相流を流すこと及び分岐配管（１０
ａ），（１０ｂ），…への液冷媒滞溜を抑制することで
それぞれ図中の領域及びの部分の冷媒充填量の低減
を図ることができ、暖房運転時には（同図（ｃ）参
照）、例えばレシーバから冷媒を吸入ラインにバイパス
することによる液ライン圧力低下、熱交バイパス路（５
０ａ），（５０ｂ），…による液冷媒滞溜抑制、停止中
の利用側熱交換器（例えば７ａ）の不完全シールを行う
ことで、それぞれ図中、及びの部分の冷媒充填量
の低減を図ることができる。

【００５３】また、図９のヘッダー方式では、図１２に
示すように、主冷媒配管（９）における圧力損失は少な
いものの、分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…への冷
媒滞溜量の増大により冷媒充填量は多く必要となる。そ
のとき、同図の領域〜にそれぞれ対応する上記図１
１の各部〜と同様の冷媒充填量の低減を図ることが
できる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、熱源側ユニットの各機器を接続する主冷媒配管
に対して、複数の利用側熱交換器の各機器を接続する各
分岐配管を互いに並列に接続してなる冷媒回路を備えた
冷凍装置において、冷媒回路の液ラインに主冷媒配管か
らの冷媒を分岐配管に分流するための分流器を設け、分
流器に、主冷媒配管からの冷媒を分流器内に導入するた
めの冷媒導入管と、その下部から上方に延びて分岐配管
に接続される冷媒導出管とを設け、この各冷媒導出管
に、管内と分流器の上部とを連通させる連通孔を形成す
る構成としたので、利用側熱交換器が蒸発器として機能
する場合に、要求能力があり冷媒流量が多いときには、
分流器の上部と下部とから冷媒が気液二相流となって各
分岐配管に流れる一方、いずれかの利用側ユニットで要
求能力が小さくなり減圧弁が絞られたときには、連通孔
からガス冷媒が冷媒導出管に流入することにより、ガス
冷媒を優先的に分岐配管に流通させて、小能力側の利用
側熱交換器側の分岐配管における液冷媒の滞溜を防止す
ることができ、よって、冷媒充填量の削減を図ることが
できる。

【００５５】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、要求能力のない利用側ユニットの減圧弁
を微小開度に開くようにしたので、ガス冷媒が冷媒導出
管を介して分岐配管に流れ、よって、ガス冷媒の凝縮に
よる液冷媒の滞溜を確実に防止することができる。

【００５６】請求項３の発明によれば、上記請求項１の
発明において、分岐配管に減圧弁をバイパスする減圧弁
バイパス路を設けたので、要求能力のない利用側ユニッ
トの減圧弁を全閉にしても、減圧弁バイパス路を介して
冷媒流量が確保され、特殊仕様の減圧弁を使用すること
なく、停止側の分岐配管におけるガス冷媒の流通を確保
でき、ガス冷媒の凝縮による液冷媒の滞溜を防止するこ
とができる。

【００５７】請求項４の発明によれば、上記請求項１の
発明において、分岐配管に、減圧弁及び利用側熱交換器
をバイパスする熱交−弁バイパス路を設けたので、いず
れかの利用側ユニットで要求能力がなく減圧弁が閉じら
れたときにも、熱交−弁バイパス路を介して分岐配管に
おける冷媒の流れを確保するとともに、冷媒が利用側熱
交換器をバイパスすることにより、空気調和装置の冷房
送風時又は停止時におけるクールドラフトの発生を防止
することができる。

【００５８】請求項５の発明によれば、熱源側ユニット
の各機器を接続する主冷媒配管に対して、複数の利用側
熱交換器の各機器を接続する各分岐配管を互いに並列に
接続してなる冷媒回路を備えた冷凍装置において、分岐
配管のガス管と液管とを減圧機構を介し利用側熱交換器
をバイパスする熱交バイパス路を設けたので、利用側熱
交換器が凝縮器として機能する場合、要求能力のない利
用側ユニットの流量制御弁の開度が絞られたときにも、
利用側熱交換器出口液管における冷媒の乾き度を確保す
ることで、分岐配管及び利用側熱交換器への液冷媒の滞
溜を抑制することができ、よって、冷媒充填量の削減を
図ることができる。

【００５９】請求項６の発明によれば、上記請求項１，
２又は３の発明において、冷凍装置を冷暖房サイクルの
切換え可能な空気調和装置とし、分岐配管のガス管と液
管とを減圧機構を介し利用側熱交換器をバイパスする熱
交バイパス路を設けたので、利用側熱交換器が蒸発器と
して機能するときには、各請求項の発明の上述の効果を
得ることができるとともに、利用側熱交換器が凝縮器と
して機能するときには、請求項５の発明の効果を得るこ
とができ、よって、ヒートポンプ形空気調和装置のにお
ける冷媒充填量の削減を図ることができる。

【００６０】請求項７の発明によれば、上記請求項６の
発明において、熱交バイパス路と液管との接続部に接続
部材を設け、熱交換器バイパス路の端部を接続部材の上
部に開口させる構成としたので、利用側熱交換器が蒸発
器として機能するときに、接続部材の上部からガス冷媒
を熱交バイパス路側に優先的に取り出して、利用側熱交
換器への液冷媒の流通量を確保することができ、よっ
て、利用側熱交換器の能力不足の解消を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。

【図２】分流器の構造を示す平面図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】第２実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。

【図５】第３実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。

【図６】第４実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。

【図７】第４実施例における暖房運転時の冷媒状態を示
すモリエル線図である。

【図８】第５実施例における冷媒回路の一部を示す図で
ある。

【図９】放射状分流方式による分岐配管構造を示す図で
ある。

【図１０】ジョイント方式による分岐配管構造を示す図
である。

【図１１】放射状分流方式による必要冷媒量を示す説明
図である。

【図１２】ジョイント方式による必要冷媒量を示す説明
図である。

【図１３】従来例に係る空気調和装置の冷媒配管系統図
である。

【符号の説明】

Ｘ 室外ユニット（熱源側ユニット） Ａ，Ｂ 室内ユニット（利用側ユニット） １ 圧縮機 ２ 四路切換弁（サイクル切換機構） ３ 熱源側熱交換器 ６ 室内電動膨張弁（減圧弁） ７ 利用側熱交換器 ９ 主冷媒配管 １０ 分岐配管 １１ 冷媒回路 ２２ 主接続管（冷媒導入管） ２３ 分岐接続管（冷媒導出管） ２４ 小孔（連通孔） ３０ 減圧弁バイパス路 ３１ キャピラリチュ―ブ（減圧機構） ４０ 熱交−弁バイパス路 ４１ キャピラリチュ―ブ（減圧機構） ５０ 熱交バイパス路 ５１ キャピラリチュ―ブ（減圧機構） ５２ ヘッダー（接続部材）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主冷媒配管（９）により接続される圧縮
   機（１）及び熱源側熱交換器（３）を有する熱源側ユニ
   ット（Ｘ）と、各々分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），
   …により接続される利用側熱交換器（７ａ），（７
   ｂ），…及び開度の調節可能な減圧弁（６ａ），（６
   ｂ），…を有する複数の利用側ユニット（Ａ），
   （Ｂ），…とを備え、上記主冷媒配管（９）に対して各
   分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…を互いに並列に接
   続してなる冷媒回路（１１）を備えた冷凍装置におい
   て、 上記冷媒回路（１１）の液ラインに、主冷媒配管（９）
   からの冷媒を分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…側に
   分流するための分流器（２０）が設けられ、 該分流器（２０）は、主冷媒配管（９）からの冷媒を分
   流器（２０）内に導入するための冷媒導入管（２２）
   と、その下部から上方に延び、上記分岐配管（１０
   ａ），（１０ｂ），…に接続される冷媒導出管（２３
   ａ），（２３ｂ），…とを備え、 該各冷媒導出管（２３ａ），（２３ｂ），…には、管内
   と分流器（２０）の上部とを連通させる連通孔（２４
   ａ），（２４ｂ），…が形成されていることを特徴とす
   る冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置において、 減圧弁（６ａ），（６ｂ），…は、利用側熱交換器（７
   ａ），（７ｂ），…が要求能力のないときにも微小開度
   だけ開くように構成されていることを特徴とする冷凍装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の冷凍装置において、 各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…に、各減圧弁
   （６ａ），（６ｂ），…を減圧機構（３１ａ），（３１
   ａ），…を介してバイパスする減圧弁バイパス路（３０
   ａ），（３０ｂ），…を備えたことを特徴とする冷凍装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の冷凍装置において、 各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…には、減圧弁
   （６ａ），（６ｂ），…上流側の液管と利用側熱交換器
   （７ａ），（７ｂ），…の出口ガス管とを減圧機構（４
   １ａ），（４１ｂ），…を介してバイパス接続する熱交
   −弁バイパス路（４０ａ），（４０ｂ），…が設けられ
   ていることを特徴とする冷凍装置。
5. 【請求項５】 主冷媒配管（９）により接続される圧縮
   機（１）及び熱源側熱交換器（３）を有する熱源側ユニ
   ット（Ｘ）と、各々分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），
   …により接続される利用側熱交換器（７ａ），（７
   ｂ），…及び流量制御弁（６ａ），（６ｂ），…を有す
   る複数の利用側ユニット（Ａ），（Ｂ），…とを備え、
   上記主冷媒配管（９）に対して各分岐配管（１０ａ），
   （１０ｂ），…を互いに並列に接続してなる冷媒回路
   （１１）を備えた冷凍装置において、 上記各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…の液管とガ
   ス管とを減圧機構（５１ａ），（５１ｂ），…を介し利
   用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…をバイパスして接
   続する熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…を備
   えたことを特徴とする冷凍装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２又は３記載の冷凍装置にお
   いて、 冷凍装置は、冷媒回路（１１）の冷凍サイクルを冷暖切
   換えるサイクル切換機構（２）を備えた空気調和装置で
   あり、 上記各分岐配管（１０ａ），（１０ｂ），…の液管とガ
   ス管とを減圧機構（５１ａ），（５１ｂ），…を介し利
   用側熱交換器（７ａ），（７ｂ），…をバイパスして接
   続する熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…を備
   えたことを特徴とする冷凍装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の冷凍装置において、 熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…と液管とを
   接続する接続部材（５２ａ），（５２ｂ），…が設けら
   れ、上記熱交バイパス路（５０ａ），（５０ｂ），…
   は、その端部が上記接続部材（５２ａ），（５２ｂ），
   …の上部に開口するように構成されていることを特徴と
   する冷凍装置。