JPH07180927A - 多室型冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの装置で同時冷暖房（冷暖混在）運転を
可能にし、且つこの装置に冷房専用の室内ユニット、暖
房専用の室内ユニット、給湯ユニットを付加して、近年
のインテリジェントビルの様式にマッチした多室型冷暖
房装置を提供することを目的としたものである。 【構成】 一つの室外ユニット１につながれる複数台の
室内ユニット５ａ，５ｂのうち一方の室内ユニットで冷
房、他方の室内ユニットで暖房というように冷暖混在運
転が行なえるよう室内外両ユニットをつなぐユニット間
配管１０を、高圧ガス管１１と、低圧ガス管１２と、液
管１３とで構成し、冷房専用の室内ユニット３０ｃはこ
の液管１３と低圧ガス管１２とにつなぐようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は１台の室外ユニットと複
数台の室内ユニットとから構成され、複数室の全てを同
時に冷房又は暖房し、且つ同時に任意の室を冷房し他室
を暖房する多室型冷暖房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数室の全てを同時に冷房又は暖房で
き、且つ同時に複数室の一室を冷房し他室を暖房できる
多室型冷暖房装置が特公昭５２−２４７１０号公報、特
公昭５２−２４７１１号公報、実公昭５４−３０２０号
公報で提示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の特公昭５２−２
４７１０号公報及び特公昭５２−２４７１１号公報で提
示の装置では室内ユニットの数だけ四方切換弁と室外熱
交換器を必要とするため配管回路構成が複雑になると共
に製造コストが高くつき、且つ各室内ユニットごとに２
本のユニット間配管を室外ユニットから引き出さなけれ
ばならないため、ユニット間配管の本数が多くなり配管
工事が面倒である欠点を有していた。しかも同時に一室
を冷房、他室を暖房する冷暖房運転時、各室内ユニット
と対応する室外熱交換器が凝縮器及び蒸発器として夫々
作用して屋外に熱を捨てており、熱回収できない難点が
あった。

【０００４】又、上記の実公昭５４−３０２０号公報で
提示の装置では同時に複数室の或る室を冷房し他室を暖
房する冷暖房運転時、冷房できる室と暖房できる室との
組み合わせが決まっており、冷暖房運転を各室で自由に
選択して行なうことができず、使用勝手が悪い欠点を有
していた。一方、近年のインテリジェントビルにおいて
は、電算機が必らず設置されていることからして、冬期
においても冷房が必要とされる室（電算機室、年間冷房
室）がある。又、給湯室等の年間を通じて加温（加熱）
が必要とされることもある。

【０００５】本発明は、上述の課題にもとづいて、近年
のビルの様式にマッチした多室型冷暖装置を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、一つの室
外ユニットにつながれる複数台の室内ユニットのうち一
方の室内ユニットで冷房、他方の室内ユニットで暖房と
いうように冷暖混在運転が行なえるよう室内外両ユニッ
トをつなぐユニット間配管を、高圧ガス管と、低圧ガス
管と、液管とで構成し、冷房専用の室内ユニットはこの
液管と低圧ガス管とにつなぐようにしたものである。

【０００７】第２の発明は、一つの室外ユニットにつな
がれる複数台の室内ユニットのうち一方の室内ユニット
で冷房、他方の室内ユニットで暖房というように冷暖混
在運転が行なえるよう室内外両ユニットをつなぐユニッ
ト間配管を、高圧ガス管と、低圧ガス管と、液管とで構
成し、暖房専用の室内ユニットおよび／又は給湯ユニッ
トはこの液管と高圧ガス管とにつなぐようにしたもので
ある。

【０００８】

【作用】第１の発明によれば、冷房並びに暖房が行なえ
る夫々の室内ユニットにおいて、冷房が必要とされる場
合は低圧ガス管側の切換弁を開放することによって、液
冷媒がこの室内ユニットに導入される。一方、暖房が必
要とされる場合は、高圧ガス管側の切換弁を開放するこ
とによって、高圧ガス冷媒がこの室内ユニットに導入さ
れる。しかも、このような冷暖混在運転中でも冷房専用
の室内ユニットには液冷媒が導入される。

【０００９】第２の発明によれば、上述の室内ユニット
の冷暖混在運転中でも、暖房専用の室内ユニットおよび
／又は給湯ユニットには高圧ガス冷媒が導入される。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の基本となる多室型冷暖房装
置を示すものである。１は圧縮機２と室外熱交換器３と
気液分離器４とを有する室外ユニット、５ａ，５ｂ，５
ｃは室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃを有する室内ユニッ
トで、室外熱交換器３を圧縮機２の冷媒吐出管７と冷媒
吸込管８とに切換弁９ａ，９ｂを介して分岐接続する一
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１０を冷媒吐出管７と分岐接
続された高圧ガス管１１と、冷媒吸込管８と分岐接続さ
れた低圧ガス管１２と、室外熱交換器３と接続された液
管１３とで構成して、各室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃ
を高圧ガス管１１と低圧ガス管１２とには夫々切換弁１
４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５ｃを介し
て分岐接続すると共に液管１３には電動式膨張弁等の冷
媒減圧器１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して接続してい
る。

【００１１】１７は高圧ガス管１１と低圧ガス管１２と
を接続したバイパス管で、毛細管１８で冷媒絞り抵抗を
もたしている。１９は低圧ガス管１２に介在させた蒸発
圧力調整弁、２０は液管１３に介在させた電動式膨張弁
等の補助冷媒減圧器である。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３の一方の
切換弁９ａを開くと共に他方の切換弁９ｂを閉じ、且つ
室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃの一方の切換弁１４ａ，
１４ｂ，１４ｃを閉じると共に他方の切換弁１５ａ，１
５ｂ，１６ｃを開くことにより、圧縮機２から吐出され
た冷媒は吐出管７、切換弁９ａ，室外熱交換器３と順次
流れてここで凝縮液化した後、液管１３を経て各室内ユ
ニット５ａ，５ｂ，５ｃの冷媒減圧器１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ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、夫々切換
弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、低圧ガス管１２、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
のように蒸発器として作用する各室内熱交換器６ａ，６
ｂ，６ｃで全室が同時に冷房される。

【００１２】かかる同時冷房運転時、圧縮機２から吐出
された冷媒が高圧ガス管１１よりバイパス管１７を経て
低圧ガス管１２に導かれるので、高圧ガス管１１に冷媒
が溜まり込むことはない。逆に全室を同時に暖房する場
合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａを閉じると共
に他方の切換弁９ｂを開き、且つ室内熱交換器６ａ，６
ｂ，６ｃの一方の切換弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを開く
と共に他方の切換弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃを閉じるこ
とにより、圧縮機２から吐出された冷媒は吐出管７、高
圧ガス管１１を順次経て切換弁１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ、室内熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃへと分配され、ここ
で夫々凝縮液化した後、各冷媒減圧器１６ａ，１６ｂ，
１６ｃで減圧されて液管１３で合流され、然る後、室外
熱交換器３で蒸発気化した後、切換弁９ｂ、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各室内熱交換器６ａ，６ｂ，
６ｃで全室が同時に暖房される。

【００１３】又、同時に任意の例えば二室を冷房し一室
を暖房する場合は、室外熱交換器３の一方の切換弁９ａ
を開くと共に他方の切換弁９ｂを閉じ、且つ、冷房する
室内ユニット５ａ，５ｃの一方の切換弁１４ａ，１４ｃ
を閉じると共に他方の切換弁１５ａ，１５ｃを開き、且
つ暖房する室内ユニット５ｂの一方の切換弁１４ｂを開
くと共に他方の切換弁１５ｂを閉じると、圧縮機２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
て室外熱交換器３に流れると共に残りの冷媒が高圧ガス
管１１を経て暖房する室内ユニット５ｂの切換弁１４
ｂ、室内熱交換器６ｂへと流れ、この室内熱交換器６ｂ
と室外熱交換器３とで凝縮液化される。そして、これら
熱交換器６ｂ，３で凝縮液化された冷媒は液管１３を経
て室内ユニット５ａ，５ｃの冷媒減圧器１６ａ，１６ｃ
で減圧された後、夫々の室内熱交換器６ａ，６ｃで蒸発
気化され、然る後、各切換弁１５ａ，１５ｃを経て低圧
ガス管１２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６ｂで一室が暖房され、蒸発器とし
て作用する他の室内熱交換器６ａ，６ｃで二室が冷房さ
れる。

【００１４】かかる冷暖房同時運転時、室内ユニット５
ｂの冷媒減圧器１６ｂが全開して冷媒圧力損失が生じな
いようにしているが、液管１３内の液冷媒圧力がアンバ
ランスにならないように補助冷媒減圧器２０で圧力調整
されている。又、かかる冷暖房同時運転が冬期に行なわ
れると低圧冷媒圧力が外気温によって左右されるため冷
房している室内ユニット５ａ，５ｃの室内熱交換器６
ａ，６ｃ内の冷媒圧力が４Ｋｇ／ｃｍ²以下に低下し易
くなるが、この圧力低下は蒸発圧力調整弁１９の働きに
より防止され室内熱交換器６ａ，６ｃが凍結することは
ない。尚、蒸発圧力調整弁１９は低圧ガス管１２に設け
る代わりに各切換弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃと低圧ガス
管１２との間の管２１ａ，２１ｂ，２１ｃに夫々設けて
も良い。又、蒸発圧力調整弁１９を設ける代わりに室内
熱交換器６ａ，６ｃ内の冷媒圧力が４Ｋｇ／ｃｍ²以下
に低下した時は冷媒減圧器１６ａ，１６ｃの開度を絞
り、凍結が解除されると冷媒減圧器１６ａ，１６ｃの開
度を元に戻すようにしても良い。

【００１５】又、かかる冷暖房同時運転時、室外熱交換
器３を冷却する室外ファン２２の回転数を下げて高圧圧
力の低下を防止するため、室内ユニット５ｂの暖房能力
が低下することはない。このように各室内ユニット５
ａ，５ｂ，５ｃは夫々の切換弁１４ａ，１５ａ，１４
ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５ｃを開閉させることにより任
意に冷暖房運転することが可能である。

【００１６】尚、一室を冷房し二室を暖房する場合は補
助冷媒減圧器２０を作動させることにより可能である。
例えば、室内ユニット５ｂで冷房し室内ユニット５ａ，
５ｃで暖房する場合は室外熱交換器３の一方の切換弁９
ａを閉じると共に他方の切換弁９ｂを開き、且つ冷房す
る室内ユニット５ｂの一方の切換弁１４ｂを閉じると共
に他方の切換弁１５ｂを開き、且つ暖房する室内ユニッ
ト５ａ，５ｃの一方の切換弁１４ａ，１４ｃを開くと共
に他方の切換弁１５ａ，１５ｃを閉じると圧縮機２から
吐出された冷媒が吐出管７、高圧ガス管１１を順次経て
切換弁１４ａ，１４ｃへと分配され夫々の室内熱交換器
６ａ，６ｃで凝縮液化される。そしてこの液化された冷
媒は夫々全開された冷媒減圧器１６ａ，１６ｃを経て液
管１３に流れ、この液管中の液冷媒の一部が冷媒減圧器
１６ｂで減圧された後に室内熱交換器６ｂで、且つ残り
の液冷媒が補助冷媒減圧器２０で減圧された後に室外熱
交換器３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，６ｃで二室が暖房さ
れ、蒸発器として作用する他の室内熱交換器６ｂで一室
が冷房される。

【００１７】かかる同時冷暖房運転時においても、圧縮
機２から吐出された冷媒が高圧ガス管１１よりバイパス
管１７を経て低圧ガス管１２に導かれるので高圧ガス管
１１に冷媒が溜まり込むことはない。以上の如く、冷房
する室の数（冷房容量）が暖房する室の数（暖房容量）
よりも多い時は室外熱交換器３を凝縮器として、逆に暖
房する室の数（暖房容量）が冷房する室の数（冷房容
量）よりも少ない時は室外熱交換器３を蒸発器として作
用させることにより任意の室を自由に冷暖房することが
できると共に、この同時冷暖房運転時に蒸発器及び凝縮
器として作用する夫々の室内熱交換器で熱回収が行なわ
れ、運転効率を向上させることができる。

【００１８】又、上述の全室冷房運転中に例えば室内ユ
ニット５ｂのみを暖房運転に切換える場合、切換弁１４
ｂ，１５ｂの両方を閉じると共に冷媒減圧器１６ｂの開
度を開きぎみにして予め室内熱交換器６ｂ内の冷媒圧力
を上げた後、切換弁１４ｂを開けば冷媒圧力差による冷
媒音の発生が防止される。同様に、全室暖房運転中に例
えば室内ユニット５ｂのみを冷房運転に切換える場合、
一方の切換弁１４ｂと冷媒減圧器１６ｂとを閉じると共
に他方の切換弁１５ｂを僅か開いて強制的に室内熱交換
器６ｂ内の冷媒圧力を下げた後、又はこの切換弁１５ｂ
も閉じ室内熱交換器６ｂ内の冷媒圧力が自然に低下した
後に切換弁１５ｂを開けば冷媒圧力差による冷媒音の発
生が防止される。

【００１９】尚、切換弁１５ｂを僅か開かせるには切換
弁１５ｂとして開度調整可能な高価な電動弁を用いるこ
とになるため、切換弁１５ｂ及び他の切換弁１５ａ，１
５ｃと並列に圧力逃がし用のバイパス用毛細管を設けれ
ば、切換弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃとして単なる開閉弁
を用いることができる。図２は第１の発明の実施例を示
すものである。ここで図１との相違点は室内ユニット５
ｂに近接した室内ユニット３０ｃの形式である。すなわ
ち、室内ユニッと３０ｃは、ビル等の電算機室などの年
間冷房室に設置されるもので、冷房専用の室内ユニット
である。この室内ユニット３０ｃには蒸発器として作用
する室内熱交換器３１ｃが内蔵されており、入口管（一
端）３２ｃが液管１３に出口管（他端）３３ｃが低圧ガ
ス管１２に夫々つながれている。３４ｃは減圧器で入口
管３２ｃに設けられている。すなわち、図１で示したよ
うに２つの切換弁１４ｃ，１５ｃを介して室内熱交換器
６ｃの一端を低圧ガス管１２と高圧ガス管１１に分岐接
続するようなことはせず、直接、室内熱交換器３１ｃの
出口管（他端）３３ｃを低圧ガス管１２に接続したもの
である。

【００２０】このような構成によって、室内ユニット５
ａ，５ｂが全室冷房、全室暖房、同時冷暖房（冷暖混
在）いずれの運転中であっても、液管１３からの液冷媒
は実線矢印のように減圧器３４ｃを介して冷房専用の室
内ユニット３０ｃの室内熱交換器３１ｃに流れ込む。こ
れによって、冬期においても夏期と同様に室内ユニット
３０ｃで電算機室などの年間冷房室を冷房することがで
きる。

【００２１】図３は第２の発明の実施例を示すものであ
る。ここで、図１との相違点は室内ユニット５ｂに近接
した給湯ユニット４０ｃの形式である。すなわち、給湯
ユニット４０ｃはビル等の給湯室に設置され、年間を通
じて加温（加熱）媒体が必要となる。この給湯ユニット
４０ｃには凝縮器として作用して水を加温する加熱器４
１ｃが内蔵されており、入口管（一端）４２ｃが高圧ガ
ス管１１に出口管（他端）４３ｃが液管１３に夫々つな
がれている。４４ｃは減圧器で出口管４３ｃに設けられ
ている。すなわち、図１で示したように２つの切換弁１
４ｃ，１５ｃを介して加熱器６ｃの一端を低圧ガス管１
２と高圧ガス管１１に分岐接続するようなことはせず、
直接、加熱器４１ｃの入口管（一端）４２ｃを高圧ガス
管１１に接続したものである。

【００２２】このような構成によって、室内ユニット５
ａ，５ｂが全室冷房、全室暖房、同時冷暖房（冷暖混
在）いずれの運転中であっても、高圧ガス管１１からの
高温冷媒は実線矢印のように加熱器４１ｃに流れ込む。
これによって年間を通じて給湯ユニット４０ｃに導入さ
れた水を加熱して給湯することができる。尚、この給湯
ユニット４０ｃは、暖房専用の室内ユニットとしても良
い。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、第１の発明によれ
ば、複数の室内ユニットが同時冷暖房（冷暖混在）時で
あっても、年間を通じて電算機室などを冷房することが
できる。第２の発明によれば、複数の室内ユニットが同
時冷暖房（冷暖混在）時であっても、年間を通じて給湯
することができる。このようなことから、近年のインテ
リジェントビル等の様式にマッチした多室型冷暖房装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本となる多室型冷暖房装置の冷媒回
路図である。

【図２】第１の発明を示す多室型冷暖房装置の冷媒回路
図である。

【図３】第２の発明を示す多室型冷暖房装置の冷媒回路
図である。

【符号の説明】

１ 室外ユニット ２ 圧縮機 ３ 室外熱交換器 ５ａ，５ｂ 室内ユニット ６ａ，６ｂ 室内熱交換器 ７ 冷媒吐出管 ８ 冷媒吸込管 ９ａ，９ｂ 切換弁 １０ ユニット間配管 １１ 高圧ガス管 １２ 低圧ガス管 １３ 液管 １５ａ，１４ａ，１５ｂ，１４ｂ 切換弁 １６ａ，１６ｂ 冷媒減圧器 ３０ｃ 冷房専用の室内ユニット ３１ｃ 室内熱交換器 ４０ｃ 給湯ユニット ４１ｃ 熱交換器（加熱器）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、室内熱交換器を有し冷房並びに暖房を行なう
   複数台の室内ユニットとを備え、前記室外熱交換器を圧
   縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに切換弁を介して分岐
   接続する一方、これら両室内外ユニットをつなぐユニッ
   ト間配管を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管と、
   前記吸込管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱交換
   器と接続された液管とで構成し、前記各室内熱交換器を
   前記高圧ガス管と低圧ガス管とには切換弁を介して分岐
   接続すると共に前記液管には冷媒減圧器を介して接続し
   た多室型冷暖房装置において、冷房専用の室内ユニット
   を備え、この冷房専用の室内ユニットに室内熱交換器を
   内蔵させ、この室内熱交換器の一端は前記液管に、他端
   は前記低圧ガス管に夫々つないだことを特徴とする多室
   型冷暖房装置。
2. 【請求項２】 圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユ
   ニットと、室内熱交換器を有し冷房並びに暖房が行なえ
   る複数台の室内ユニットとを備え、前記室外熱交換器を
   圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに切換弁を介して分
   岐接続する一方、これら両室内外ユニットをつなぐユニ
   ット間配管を前記吐出管と分岐接続された高圧ガス管
   と、前記吸込管と分岐接続された低圧ガス管と、室外熱
   交換器と接続された液管とで構成し、前記各室内熱交換
   器を前記高圧ガス管と低圧ガス管とには切換弁を介して
   分岐接続すると共に前記液管には冷媒減圧器を介して接
   続した多室型冷暖房装置において、暖房専用の室内ユニ
   ットおよび／又は給湯ユニットを備え、これら両ユニッ
   トには熱交換器を内蔵させ、この熱交換器の一端は前記
   液管に、他端は前記高圧ガス管に夫々つないだことを特
   徴とする多室型冷暖房装置。