JPH0723825B2 - マルチ形空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は１台の室外ユニットに複数の室内ユニットを
接続して構成されるマルチ形空気調和機に関するもので
ある。

（従来の技術） マルチ形空気調和機の従来例として、例えば特公昭53−
3178号、実公昭59−3346号、実公昭58−54609号公報記
載の装置を挙げることができる。その装置は、圧縮機と
室外熱交換器とを内装する１台の室外ユニットに、それ
ぞれ室内熱交換器を内装する４台の室内ユニットを互い
に並列に接続して構成されている。この場合、上記室外
ユニットは、これに４台の室内ユニットが接続されるこ
とから、内部に４系統の分流配管が形成されている訳で
あるが、室内ユニットの接続台数は、それらの各定格能
力の合計が室外ユニット内の圧縮機や室外熱交換器の能
力に匹敵するまで増加させることが可能であり、定格能
力の小さな室内ユニットを接続する場合には、上記分流
配管の一つに、さらに外部で分流させる分岐配管を有す
る拡散ユニットを接続し、この拡張ユニットに複数の室
内ユニットを接続する構成とすることで、４台を超える
室内ユニットの接続を行うことも可能である。

上記のような拡張ユニットは、例えば、一端が室外ユニ
ットのガス側連絡配管接続ポートに接続されると共に他
端が複数の拡張用ガス支管の分岐されたガス側拡張配管
と、一端が室外ユニットの液側連絡配管接続ポートに接
続されると共に他端が複数の拡張用液支管に分岐された
液側拡張配管とから構成され、そして各拡張用液支管に
は、これらの拡張用液支管と拡張用ガス支管との間にそ
れぞれ接続される室内ユニットを通して循環する冷媒量
を制御するために、例えば電動膨張弁から成る流量制御
弁がそれぞれ介設されている（例えば、本出願人が先に
提案した特願昭63−285202号参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記室外ユニット内には、上記の場合、４本の
ガス支管と液支間との分流配管が設けられ、そして各液
支管には、室内ユニットが拡張ユニットを介さずに直接
的に接続されることを前提に、上記と同様の電動膨張弁
がそれぞれ介設されている。このような電動膨張弁は通
常、ノーマルクローズタイプの流量制御弁であるため
に、室外ユニットの一つの液支管に拡張ユニットの拡張
用液管を接続した場合、室外ユニット側と拡張ユニット
側との各電動膨張弁間に、運転の停止時、これらの電動
膨張弁で両端が閉塞された配管部を生じる。この結果、
装置の据付時における配管径路内のエアパージ作業を行
うに当たって、上記閉塞配管部に対しては、上記電動膨
張弁の開弁操作を別途行う通電操作が必要となり、また
装置の保守・点検時にポンプダウンを行う場合の冷媒回
収を行うに当たっても、上記電動膨張弁の開弁制御を新
たに行って上記閉塞配管部内の冷媒回収を行う必要が生
じて、これらのエアパージやポンプダウン作業時の作業
性が低下するという問題を生じている。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、上記のような拡張ユニットを介して室内ユニットを
増設する構成において、エアパージやポンプダウン等で
の作業性を向上し得るマルチ形空気調和機を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） そこで第１請求項記載のマルチ形空気調和機は、圧縮機
１と、この圧縮機１の吐出側又は吸込側の一方に接続さ
れた室外熱交換器11とを内装し、この室外熱交換器11に
一端が接続されると共に第１流量制御弁18の介設された
液側配管13、17、23の他端を液側連絡配管接続ポート19
に接続する一方、上記圧縮機１の吐出側又は吸込側の他
方に一端が接続されたガス側配管25、30の他端をガス側
連絡配管接続ポート26に接続して室外ユニットＸを構成
し、また一端が上記液側連絡配管接続ポート19に接続さ
れると共に他端がそれぞれ第２流量制御弁33の介設され
た複数の拡張用液支管34に分岐された液側拡張配管38
と、一端が上記ガス側連絡配管接続ポート26に接続され
ると共に他端が複数の拡張用ガス支管36に分岐されたガ
ス側拡張配管39とを有する拡張ユニットＹを設け、上記
拡張用液支管34と拡張用ガス支管36との間に複数の室内
ユニットＤ〜Ｆにそれぞれ内装された室内熱交換器31を
接続して成るマルチ形空気調和機であって、上記液側配
管13、17、23における第１流量制御弁18よりも液側連絡
配管接続ポート19側を、開閉弁46の介設された閉塞部連
通用バイパス管48によって上記圧縮機１の吸込側に接続
している。

また第２請求項記載のマルチ形空気調和機では、上記開
閉弁46は真空ポートを備え、上記閉塞部連通用バイパス
管48を連通させると共に真空ポートを閉鎖する第１位置
と、上記真空ポートを閉塞部連通用バイパス管48の液側
連絡配管接続ポート19側に連通させると共にこのバイパ
ス管48の圧縮機１の吸込側を閉鎖する第２位置とに切換
可能に構成されている。

（作用） 上記第１請求項のマルチ形空気調和機においては、室外
ユニットＸ側の第１流量制御弁18と拡張ユニットＹ側の
第２流量制御弁33とが閉弁状態のときに両端閉塞状態と
なるこれら間の配管部（以下、閉塞配管部という）は、
開閉弁46の開弁によって閉塞部連通用バイパス管48を通
して圧縮機１の吸込側に連通する。したがって上記開閉
弁46を開弁することによって、上記閉塞配管部内の冷媒
を閉塞部連通用バイパス管48を通して回収することがで
きる。

また第２請求項のマルチ形空気調和機では、開閉弁46を
第２位置に切換えれば、真空ポートを介して閉塞配管部
のエアパージを行うことが可能になる。

（実施例） 次のこの発明のマルチ形空気調和機の具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図には、この発明の一実施例におけるマルチ形空気
調和機の冷媒回路図を示しており、同図において、Ｘは
室外ユニットであり、この室外ユニットＸには、第１〜
第３の室内ユニットＡ〜Ｃと、拡張ユニットＹを介して
第４〜第６の室内ユニットＤ〜Ｆとの計６台の室内ユニ
ットが接続されている。

上記室外ユニットＸには圧縮機１が内装されているが、
この圧縮機１は、インバータ制御による回転数可変形の
第１圧縮機２と、回転数一定の第２圧縮機３とを互いに
並列に接続してハウジング内に収納した、いわゆるツイ
ンバータ形式の圧縮機であり、第１、第２圧縮機２、３
の各吸込側はそれぞれ第１アキュームレータ４、５を介
して相互に接続されている。そして上記圧縮機１の吐出
配管６と、第２アキュームレータ７の介設された吸込配
管８とはそれぞれ四路切換弁９に接続され、この四路切
換弁９の一方の切換ポートに、順次、第１ガス管10、室
外熱交換器11、ドライヤフィルタ12の介設された第１液
管13、第１電動膨張弁14、受液器15及び第１閉鎖弁16の
介設された第２液管17が接続されている。そしてこの第
２液管17の先端側は、それぞれ第２電動膨張弁（第１流
量制御弁）18・・18が介設されると共に液側連絡配管接
続ポート19・・19に接続された第１〜第４液支管20〜23
に分岐されている。一方、上記四路切換弁９の他方の切
換ポートには、第２閉鎖弁24の介設された第２ガス管25
が接続され、この第２ガス管25の先端側は、それぞれガ
ス側連絡配管接続ポート26・・26に接続された第１〜第
４ガス支管27〜30に分岐されている。

このように各４本の液支管20〜23とガス支管27〜30とを
設けた上記室外ユニットＸには、４台の室内ユニットの
接続が可能であるが、上記実施例においては、３組の液
支管20〜22とガス支管27〜29との間に第１〜第３室内ユ
ニットＡ〜Ｃの各室内熱交換器31・31（第１室内ユニッ
トＡについてのみ図示する）を接続し、第４液支管23と
第４ガス支管30とには、室内ユニットに替えて、拡張ユ
ニットＹを接続している。

この拡張ユニットＹは、一端が上記第４液支管23に接続
される拡張用液管32の他端を、それぞれ第３電動膨張弁
（第２流量制御弁）33・33の介設された３本の拡張用液
支管34・34に分岐した液側拡張配管38と、一端が上記第
４ガス支管30に接続される拡張用ガス管35の他端を、３
本の拡張用ガス支管36・36に分岐したガス側拡張配管39
とで構成されている。そして上記拡張用液支管34・34と
拡張用ガス支管36・36との間に、第４〜第６室内ユニッ
トＤ〜Ｆの各室内熱交換器31・31（第４室内ユニットＤ
についてのみ図示する）がそれぞれ接続されている。

また上記装置においては、第２ガス管25と第１液管13と
を相互に接続する高圧飽和温度検出用の第１バイパス管
41が設けられており、この第１バイパス管41に中途部に
は、その管壁を第１ガス管10に沿わせて配設することに
よって、この第１ガス管10と第１バイパス管41とをそれ
ぞれ流通する冷媒間で熱交換可能となした熱交換部42が
設けられている。そしてこの熱交換部42よりも第１液管
13側に、順次、キャピラリチューブより成る第１絞り43
と、第２ガス管25側から第１液管13側に向かう方向の冷
媒流れを許容する第１逆止弁44とが介設されると共に、
上記熱交換部42と第１絞り43との間の管壁に、内部を流
通する冷媒温度を検出するためのサーミスタ等より成る
凝縮温度検出センサ45が付設されている。

そして上記第１バイパス管41における第１絞り43と第１
逆止弁44との間の配管部に、前記第４液支管23における
第２電動膨張弁18よりも液側連絡配管接続ポート19側の
配管部を接続する第２バイパス管（閉塞部連通用バイパ
ス管）48がさらに設けられ、この第２バイパス管48に
は、第３閉鎖弁46（開閉弁）と第２絞り47とが介設され
ている。この第３閉鎖弁46は、第１及び第２閉鎖弁16、
24と略同一の機能を有するもので、真空ポートを備え、
第１位置と第２位置とに切換可能に構成されている。上
記第１位置は、第２バイパス管48を連通状態にすると共
に真空ポートをこれらとは非連通の状態にした位置をい
い、一方第２位置とは、第２バイパス管48の第２絞り47
側を真空ポートに連通させると共に、第２バイパス管48
の圧縮機１側を閉鎖した状態をいう。

なお前記吐出配管６には、圧縮機１側からオイルセパレ
ータ51、第２逆止弁52、第１開閉弁53が順次介設されて
いる。またこの吐出配管６から分岐されると共に第１液
管13に接続された第３バイパス管54がさらに設けられ、
この第３バイパス管54に介設されている第２開閉弁55を
開弁して、圧縮機１からの吐出ガス冷媒を上記第３バイ
パス管54を通して室外熱交換器11に直接的に供給するこ
とによって、この室外熱交換器11に生じた霜を除く除霜
運転を行うようになされている。また上記吐出配管６と
吸込配管８とは、高圧制御弁56と第３絞り57との介設さ
れた第４バイパス管58によって相互に接続されており、
上記高圧制御弁56を開弁し、吐出配管６と吸込配管８と
を第４バイパス管58を通して連通させることにより、運
転中の高圧圧力の異常上昇を防止するようになされてい
る。また上記オイルセパレータ51は、この内部で分離さ
れた冷凍機油を圧縮機１に返流させるため、第４絞り59
の介設された第５バイパス管60によって吸込配管８に接
続されている。

また前記受液器15における液冷媒の一部を、第２アキュ
ームレータ７へと直接返流させる第６バイパス管61が設
けられ、この第６バイパス管61に介設されている第５絞
り62を通して蒸発した冷媒温度を、蒸発圧力相当飽和温
度として蒸発温度検出センサ63で検出するようになされ
ている。

さらに前記第４ガス支管30には、後述する冷房運転時の
冷媒循環方向の冷媒流れを許容する第３逆止弁64と並列
に、第３開閉弁65が介設されているが、これは、第４ガ
ス支管30と第４液支管23との間に、拡張ユニットＹに替
えて、１台の大型室内ユニットが接続された場合を想定
して設けられているものであって、このとき第１〜第３
室内ユニットＡ〜Ｃ側で暖房運転を行い、上記大型室内
ユニットでは暖房停止の場合に、上記大型室内ユニット
内での液溜り量の増加を抑えて循環冷媒量の低下を防止
するために、上記第３開閉弁65を閉弁する制御が行われ
る。なお65aは、上記第３開閉弁65よりも小口径の均圧
用開閉弁であり、また図中、66・・66は、ガス支管27〜
30、拡張用ガス支管36・36、第４バイパス管58にそれぞ
れ介設されているマフラーをそれぞれ示している。

上記構成の空気調和機においては、四路切換弁９を図中
破線で示す切換位置に位置させ、第１開閉弁53を開、第
２、第３開閉弁55、65、及び均圧用開閉弁65aを閉にし
て圧縮機１を駆動することによって、冷房運転が行われ
る。このとき圧縮機１からの吐出冷媒は、吐出配管６、
四路切換弁９、第１ガス管10を経て室外熱交換器11に流
入し、この室外熱交換器11にて凝縮した後、第１液管1
3、第２液管17を経て各液支管20〜23、拡張用液支管34
・34でそれぞれ分流して各室内熱交換器31・・31へと回
流する。そしてこれらの室内熱交換器31・・31内で蒸発
した後、拡張用ガス支管36・36、ガス支管27〜30をそれ
ぞれ通過後合流し、第２ガス管25、四路切換弁９、吸込
配管８を通して圧縮機１に返流される。この場合、第１
電動膨張弁14は全開にし、各第２、第３電動膨張弁18、
33で循環冷媒の過熱度制御を行う。なお冷房停止部屋の
室内ユニットに対応する第２、第３電動膨張弁18、33は
全閉にされる。

一方、暖房運転は、上記から四路切換弁９を図中実線で
示す切換位置に位置させ、第３開閉弁65を開にして圧縮
機１を運転することによって行う。これにより圧縮機１
からの吐出冷媒は、吐出配管６、第２ガス管25を経由
後、ガス支管27〜30、拡張用ガス支管36・36でぞれぞれ
分流して各室内熱交換器31・・31に流入し、これらの室
内熱交換器31・・31にて凝縮した後、各拡張用液支管34
・34、液支管20〜23をそれぞれ通過後合流し、第２液管
17、第１電動膨張弁14、第１液管13を経て室外熱交換器
11に流入する。そしてこの室外熱交換器11内で蒸発した
後、第１ガス管10、吸込配管８を通して圧縮器１に返流
される。この場合、第１電動膨張弁14によって循環冷媒
の過熱度制御を行い、各第２、第３電動膨張弁18、33で
は、各室内熱交換器31を通過して凝縮した冷媒温度が互
いに同一となるような開度制御を行うことによって、各
室内熱交換器31への冷媒分配量を制御する。また暖房停
止部屋に対応する第２、第３電動膨張弁18、33は、所定
の停止開度（自然放熱に見合うだけのわずかな量の冷媒
を流し得る開度）に維持する。

なおこの暖房運転時には、圧縮機１からの吐出ガス冷媒
の一部が、第２ガス管25から第１バイパス管41を通して
第１液管13へとバイパスする。このとき第１ガス管10に
は室外熱交換機11で蒸発した低温のガス冷媒が流通して
おり、したがって上記第１バイパス管41を流れる冷媒
は、熱交換部42において、第１ガス管10を流れる低温ガ
ス冷媒との間の熱交換によって凝縮する。この凝縮温度
が前記凝縮温度検出センサ45で検出され、この検出温度
が基準温度を超える場合、つまり高圧圧力の異常上昇を
生じる場合には、それまで室内側の合計の暖房負荷変化
に応じた圧縮能力で運転していた圧縮機１に対して、運
転周波数を低下させる制御を行って、高圧圧力の上昇を
防止する。またこの制御によっても高圧圧力の低下が得
られない場合には、前記高圧制御弁56を開弁する制御を
さらに行い、吐出配管６を直接的に吸込配管８に連通さ
せて、高圧圧力を低下させるようになされている。

従来、暖房運転時における上記のような高圧圧力の上昇
を抑える制御は、室内熱交換器での凝縮温度を検出して
行うようになされていたが、この場合、例えば室内ユニ
ットを室外ユニットに接続する連絡配管が長い場合に
は、この連絡配管を流通する際の圧力損失が大きくなる
ために、上記の室内熱交換器での凝縮温度の検出では、
高圧圧力の的確な把握を行えないものとなっていた。し
かしながら上記実施例においては、室外ユニットＸ内で
凝縮圧力相当飽和温度の検出が可能であるので、従来生
じていた連絡配管での圧力損失等の影響がなくなり、高
圧圧力の変化をより的確に把握することが可能となり、
高圧圧力の異常上昇をより確実に防止し得るものとなっ
ている。

ところで上記構成においては、第４液支管23に介設され
ている第２電動膨張弁18と、拡張用液支管34・34に介設
されている第３電動膨張弁33・33との間の配管（以下、
閉塞配管部という）は、運転停止時、閉弁状態の上記各
電動膨張弁18、33によって、両端閉塞状態となる。この
ため従来は、装置の据付時におけるエアパージ作業や保
守時のポンプダウンを行う場合に、上記各電動膨張弁を
開弁させるための信号操作が必要となって作業が煩雑と
なっていた。

しかしながら、上記実施例においては、前記した第２バ
イパス配管48に介設されている第３閉鎖弁46に弁操作を
加えるのみで、上記閉塞配管部のエアパージを行うこと
が可能である。すなわち上記第３閉鎖弁46を操作して第
２位置に切換えることによって、上記閉塞配管部は、第
３閉鎖弁46に設けた真空ポートに連通するので、上記第
２、第３電動膨張弁18、33の開弁のための通電操作を行
うことなく、従来同様の方法にて、上記閉塞配管部内を
も含む配管径路内のエアパージを行うことができる。な
おこの場合、第３閉鎖弁46の反閉塞配管部、つまり圧縮
機１の吸込側は閉鎖されている。

またポンプダウン作業時に、室外熱交換器11側に冷媒を
回収する作業においては、第３閉鎖弁46を第１位置に位
置させておく。そして第１、第２、第３電動膨張弁14、
18、33を閉、四路切換弁９を前記冷房時の切換位置に位
置させて圧縮器１を運転することによって、各室内熱交
換器31内の冷媒は圧縮機１を介して室外熱交換器11側へ
と回収されると共に、上記閉塞配管部内の冷媒は、第２
バイパス管48、第１バイパス管41から、第２ガス管25、
四路切換弁９、吸込配管８を経由後、圧縮機１を介して
室外熱交換器11側へと回収される。このように、上記閉
塞配管部を閉塞状態としている第２、第３電動膨張弁1
8、33に対してこれらを開弁するための制御仕様に変更
することなく、上記第３閉鎖弁46の弁操作のみで上記閉
塞配管部内の冷媒の回収も行われ、したがって上記エア
パージと共に、ポンプダウン時の作業性が従来よりも向
上したものとなっている。

なお上記実施例では、第１バイパス管41を介して第２バ
イパス管48を、ポンプダウン時の冷房サイクルで低圧側
配管となる第２ガス管25に接続した構成を示したが、上
記第２バイパス管48を吸込配管８に直接接続する等のそ
の他の構成とすることができる。

（発明の効果） 上記のように第１請求項のマルチ形空気調和機において
は、閉塞部連通用バイパス管に介設している開閉弁の弁
操作のみによって、第１、第２流量制御弁間の配管部の
冷媒回収を行うことが可能であるので、従来、冷媒回収
時には上記第１、第２流量制御弁の開弁のための電気的
な通電操作を別途必要としていた場合に比べて、作業性
の向上を図ることができる。

また第２請求項のマルチ形空気調和機においては、開閉
弁の弁操作を行い、開閉弁を第２位置に切換えること
で、真空ポートを利用して、第１、第２流量制御弁間の
配管部のエアパージが行えることになり、そのためエア
パージの作業性をも向上し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におけるマルチ形空気調和
機の冷媒回路図である。 １……圧縮機、11……室外熱交換器、13……第１液管
（液側配管）、17……第２液管（液側配管）、18……第
２電動膨張弁（第１流量制御弁）、19……液側連絡配管
接続ポート、23……第４液支管（液側配管）、25……第
２ガス管（ガス側配管）、26……ガス側連絡配管接続ポ
ート、30……第４ガス支管（ガス側配管）、31……室内
熱交換器、33……第３電動膨張弁（第２流量制御弁）、
34……拡張用液支管、36……拡張用ガス支管、38……液
側拡張配管、39……ガス側拡張配管、46……第３閉鎖弁
（開閉弁）、48……第２バイパス管（閉塞部連通用バイ
パス管）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機（１）と、この圧縮機（１）の吐出
   側又は吸込側の一方に接続された室外熱交換器（11）と
   を内装し、この室外熱交換器（11）に一端が接続される
   と共に第１流量制御弁（18）の介設された液側配管（1
   3）（17）（23）の他端を液側連絡配管接続ポート（1
   9）に接続する一方、上記圧縮機（１）の吐出側又は吸
   込側の他方に一端が接続されたガス側配管（25）（30）
   の他端をガス側連絡配管接続ポート（26）に接続して室
   外ユニット（Ｘ）を構成し、また一端が上記液側連絡配
   管接続ポート（19）に接続されると共に他端がそれぞれ
   第２流量制御弁（33）の介設された複数の拡張用液支管
   （34）に分岐された液側拡張配管（38）と、一端が上記
   ガス側連絡配管接続ポート（26）に接続されると共に他
   端が複数の拡張用ガス支管（36）に分岐されたガス側拡
   張配管（39）とを有する拡張ユニット（Ｙ）を設け、上
   記拡張用液支管（34）と拡張用ガス支管（36）との間に
   複数の室内ユニット（Ｄ〜Ｆ）にそれぞれ内装された室
   内熱交換器（31）を接続して成るマルチ形空気調和機で
   あって、上記液側配管（13）（17）（23）における第１
   流量制御弁（18）よりも液側連絡配管接続ポート（19）
   側を、開閉弁（46）の介設された閉塞部連通用バイパス
   管（48）によって上記圧縮機（１）の吸込側に接続して
   いることを特徴とするマルチ形空気調和機。
2. 【請求項２】上記開閉弁（46）は真空ポートを備え、上
   記閉塞部連通用バイパス管（48）を連通させると共に真
   空ポートを閉鎖する第１位置と、上記真空ポートを閉塞
   部連通用バイパス管（48）の液側連絡配管接続ポート
   （19）側に連通させると共にこのバイパス管（48）の圧
   縮機（１）の吸込側を閉鎖する第２位置とに切換可能に
   構成されていることを特徴とする第１請求項記載のマル
   チ形空気調和機。