JPH0799292B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は一台の室外ユニットに複数の室内ユニットを
接続して構成した、いわゆるマルチタイプの空気調和機
に関するものである。

（従来の技術） 上記のようなマルチタイプの空気調和機の従来例は、例
えば特開昭61−161371号公報に記載されている。第２図
にその装置における冷媒回路模式図を示しているが、同
図において31は、室外ユニットＸに配置されている圧縮
機であり、この圧縮機31の吐出配管32と吸込配管33とは
四路切換弁34に接続されている。この四路切換弁34には
第１ガス管35と第２ガス管36とが接続され、上記第１ガ
ス管35には、さらに室外熱交換器37と、電動膨張弁38及
び受液器39の介設された液管40とを順次接続し、そして
この液管40と上記第２ガス管36との間に、各室内ユニッ
トＡ、Ｂ、Ｃの室内熱交換器41、42、43を互いに並列に
接続している。

上記構成においては、圧縮機31からの吐出冷媒を各室内
熱交換器41、42、43に分流して供給した後、室外熱交換
器37へと回流させることによって、多室の同時暖房運転
が、また四路切換弁34を切換えて、室外熱交換器37から
各室内熱交換器41、42、43へと回流させることによって
多室の同時冷房運転が行われる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような空気調和機は、春や秋の中間期において
は、通常未使用状態となされる訳であるが、特にこのよ
うな中間期において、家屋の立地条件や断熱構造等によ
っては、ある部屋においては暖房を必要とする室温状態
であるにもかかわらず、例えば南向きの直射日光が当た
る部屋では室温が高く冷房を必要とするような場合があ
る。また例えば家庭菜園室を設けた場合等のように、人
の快適温度とは異なる調節温度を有する部屋を設け、こ
の部屋を含めて多室空調運転を行う場合にも、冷房と暖
房との同時運転が要求される場合がある。しかしなが
ら、上記従来装置においては、このような冷房の同時運
転を行うことができず、したがって異なる運転モードを
必要とする部屋では運転停止状態とせざるを得ず、空調
快適性が得られないものとなるか、或いは各部屋毎に個
別に空気調和機の取付けを行うことが必要となる。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は冷房同時運転を可能とし、その結果、例えば多室に渡
る空調快適性を向上し得る空気調和機を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機は、一台の圧縮機１と一台
の室外熱交換器18とを有する一台の室外ユニットＸに、
それぞれ室内熱交換器26、27を有する複数の室内ユニッ
トＡ、Ｂを接続して成る空気調和機であって、上記圧縮
機１の吐出配管２と吸込配管４との間に上記各室内熱交
換器26、27に対応して複数の四路切換弁SVa、SVbを互い
に並列に接続すると共に、これらの四路切換弁SVa、SVb
の各接続ポートの一方にはそれぞれ第１ガス支管12、15
を、他方にそれぞれ第２ガス支管13、16を接続し、上記
各第１ガス支管12、15にはそれぞれ可逆式電磁開閉弁V
a、Vbを介設すると共に、各第１ガス支管12、15の合流
点を第１ガス管17によって上記室外熱交換器18に接続
し、さらにこの室外熱交換器18に液管21を接続すると共
に、この液管21の先端部からそれぞれ各室内熱交換器2
6、27に対応して分岐すると共に、それぞれ減圧器EVa、
EVbの介設された複数の液支管22、23と、上記各第２ガ
ス支管13、16との間に、上記各室内熱交換器26、27を互
いに並列に接続している。

（作用） 上記構成の空気調和機において、説明のためにＡ室及び
Ｂ室の二室空調運転を例にして説明すると、各四路切換
弁SVa、SVbをそれぞれ異なる内部連通切換装置とするこ
とにより、各第２ガス支管13、16をそれぞれ介して、例
えばＡ室の室内熱交換器26を圧縮機１の吐出配管２に、
一方、Ｂ室の室内熱交換機27を圧縮機１の吸込配管４に
それぞれ連通する状態とすることができる。そして各第
１ガス支管12、15に介設している各電磁開閉弁Va、Vbを
それぞれ閉弁状態とすることにより、圧縮機１からの吐
出冷媒は、Ａ室側四路切換弁SVaからＡ室室内熱交換器2
6を経由して液管21へと流通する。そしてこの液管21か
らＢ室室内熱交換器27、Ｂ室側四路切換弁SVbを経由し
て上記圧縮機１に返流される冷媒循環サイクルとするこ
とができ、このようなサイクルにおいて、上記Ａ室の室
内熱交換器26は凝縮器として、またＢ室の熱交換器27は
蒸発器としてそれぞれ作用する。すなわちＡ室において
は暖房が、一方Ｂ室においては冷房がなされることとな
る。また上記においてＡ室側の第１ガス支管12に介設さ
れている電磁開閉弁Vaを開弁状態とした場合には、Ａ室
の室内熱交換器26を流通後の冷媒は液管21において分流
して上記Ｂ室の室内熱交換器27と室外熱交換器18とを流
通して圧縮機１に返流する循環サイクルとなり、このと
きには、Ｂ室冷房時の室内廃熱と戸外大気からの吸熱熱
量とによってＡ室を暖房を行うこととなる。なお上記は
二室運転の場合を説明したが、二室以上の多室の場合に
も四路切換弁と電磁開閉弁との切換えを適宜選定するこ
とで、冷房と暖房との同時運転が可能である。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機における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、一台の室外ユニットＸに二台の室内ユニッ
トＡ、Ｂを接続し、二室同時空調運転可能な装置として
構成したこの発明の一実施例における空気調和機の冷媒
回路図を示している。同図のように、室外ユニットＸに
は圧縮機１が配置されており、この圧縮機１に接続され
ている吐出配管２と、アキュームレータ３の介設された
吸込配管４とは、それぞれそれらの先端部が第１、第２
吐出配管５、６、及び第１、第２吸込配管７、８に分岐
され、上記第１吐出配管５と第１吸込配管７とは第１の
四路切換弁（以下、Ａ室側四路弁と言う）SVaに、また
上記第２吐出配管６と第２吸込配管８とは第２の四路切
換弁（以下、Ｂ室側四路弁と言う）SVbにそれぞれ接続
されている。そして上記Ａ室側四路弁SVaには、第１の
電磁開閉弁（以下、Ａ室側電磁弁と言う）Vaの介設され
たＡ室側第１ガス支管12と、Ａ室側第２ガス支管13とが
接続されており、また上記Ｂ室側四路弁SVbには、第２
の電磁開閉弁（以下、Ｂ室側電磁弁と言う）Vbの介設さ
れたＢ室側第１ガス支管15と、Ｂ室側第２ガス支管16と
が接続されている。なお上記各電磁弁Va、Vbは、それぞ
れ双方向の冷媒流通が可能な可逆式の電磁開閉弁で構成
されているものである。上記Ａ室側第１ガス支管12とＢ
室側第１ガス支管15とはそれぞれ先端部で合流されて第
１ガス管17に接続され、この第１ガス管17に、室外ファ
ン（図示せず）の付設された室外熱交換器18が接続され
ている。さらに上記室外熱交換器18には、第１電動膨張
弁（以下、第１電動弁と言う）EVOと受液器20とが介設
された液管21が接続されている。この液管21の先端はＡ
室側液支管22とＢ室側液支管23とに分岐され、これらの
各液支管22、23にはそれぞれＡ室側第２電動膨張弁（以
下、Ａ室側電磁弁と言う）EVa、Ｂ室側第２電動膨張弁
（以下、Ｂ室側電動弁と言う）EVbが介設されている。
そして上記Ａ室側液支管22とＡ室側第２ガス支管13との
間に、室内ユニットＡにおけるＡ室室内熱交換器26が接
続され、また上記Ｂ室側液支管23とＢ室側第２ガス支管
16との間に、室内ユニットＢにおけるＢ室室内熱交換器
27が接続されている。なお上記各室内ユニットＡ、Ｂは
それぞれ上記各室内熱交換器26、27とこれらに付設され
た室内ファン（図示せず）とから構成されている。

上記構成の装置においては、上記した各四路弁SVa、SVb
の切換え制御、また各電磁弁Va、Vbの開閉制御、さらに
各電動弁EVa、EVb、EVOの開度制御を、次頁の第１表に
示すようにそれぞれ組合わせて制御することにより、第
２表に示すような運転態様となる。

なお第１表において、各四路弁SVa、SVbの欄のONは、第
１図において四路弁シンボル記号中の実線で与えられる
連通位置への切換えを示しており、一方OFFは破線で与
えられる連通位置への切換えを示している。また各電動
弁EVa、EVb、EVOの欄におけるSHは、上記各電動弁がそ
れぞれ対応する熱交換器における蒸発冷媒の過熱度制御
を行うように開度制御されることを示し、またSCは凝縮
冷媒の過冷却度制御を行うように開度制御されることを
示している。また第２表において、冷媒が流通する熱交
換器欄の矢印は冷媒流れ方向を示し、前位は凝縮器、後
位は蒸発器として作用することを示している。

上記第１表中、例えば運転モードNo.4における作動状態
について説明すると、圧縮機１から吐出される冷媒は吐
出配管２から分流して各四路弁SVa、SVbを並行に流通
し、Ａ室及びＢ室室内熱交換器26、27に流入する。そし
て各室内熱交換器26、27でそれぞれ凝縮した冷媒は、液
管21で合流することとなる訳であるが、この際に各液支
管22、23に介設されている電動弁EVa、EVbによって、上
記合流点における冷媒温度が略同一となるように、すな
わち各室内熱交換器26、27通過後の凝縮冷媒の過冷却度
を略同一温度とするように、各室内熱交換器26、27の流
通量が制御される。上記液管21からは室外熱交換器18に
流入し、ここで蒸発して第１ガス管17、さらに各第１ガ
ス支管12、15を経て圧縮機１に返流される。このとき上
記室外熱交換器18通過後の蒸発冷媒の過熱度が所定の過
熱度となるように、第１電動弁EVOによって、上記室外
熱交換器18の流通量が制御される。上記の冷媒循環サイ
クルによって、Ａ室及びＢ室の同時暖房運転が行われ
る。なお運転モードNo.1及び３はＡ室単独の冷房及び暖
房運転を示しているが、第１表においてＡ室側とＢ室側
との制御内容を入れ換えることにより、Ｂ室側の単独運
転となることは明らかである。そして上記各運転モード
No.1と３とにおいて、第１表中の停止側、すなわちＢ室
側の電動弁EVbを全閉とすることでＢ室室内熱交換器27
には冷媒流通が生じないこととなって、Ｂ室側の停止状
態が与えられる訳であるが、このときＢ室側四路弁SVb
をON切換位置とすることにより、Ｂ室室内熱交換器27は
圧縮機１の吸込側に連通することとなり、これにより停
止熱交換器における液溜りを防止することができる。ま
た各第１ガス支管12、15に介設した電磁弁Va、Vbにおけ
る冷媒流通方向は、例えば第１表中の運転モードNo.2の
両室冷房運転時とNo.4の両室暖房運転時とにおいて、互
いに逆方向となるので、これらの電磁弁Va、Vbを可逆式
の電磁開閉弁で構成することが必要である。

上記装置においては、さらに上記各表の運転モードNo.5
に示しているように、Ａ室を冷房、Ｂ室を暖房とする同
時運転が可能である。すなわち各室の四路弁SVa、SVbを
互いに異なる連通切換位置とすることによって、上記の
場合にはＡ室室内熱交換器26は圧縮機１の吸込側に、一
方Ｂ室室内熱交換器27は吐出側にそれぞれ連通すること
となる。そして各電動弁EVa、EVbを開度制御して上記各
室内熱交換器26、27を液管側でも連通させることによ
り、Ａ室室内熱交換器26を蒸発器、Ｂ室室内熱交換器27
を凝縮器とする冷媒循環が可能となるのである。なおこ
のとき上記のような各四路弁SVa、SVbの切換状態におい
ては、各第１ガス支管12、15を通して圧縮機１の吐出側
と吸込側とが直接連通することになるので、それらの各
第１ガス支管12、15に介設されている電磁弁Va、Vbのい
ずれか一方を閉弁状態とすることが必要である。そして
いずれを閉弁にするかによって、後述するように室外熱
交換器18の作用が異なってくることとなるが、まず第１
表の運転モードNo.5のようにＡ室側電磁弁Vaを閉弁状態
とした場合における作動について次に説明すると、圧縮
機１から吐出される冷媒はＢ室側四路弁SVbを経てＢ室
室内熱交換器27に流入して凝縮する。そしてＢ室側液支
管23を経て液管21とＡ室側液支管22との接続点に達した
凝縮冷媒は、ここで分流して一方はＡ室側液支管22から
Ａ室室内熱交換器26に流入し、蒸発して、Ａ室側第２ガ
ス支管13、Ａ室側四路弁SVaを経て圧縮機１に返流され
る。一方、上記分流冷媒の他方は液管21から室外熱交換
器18に流入し、蒸発して、第１ガス管17、Ｂ室側第１ガ
ス支管15、Ｂ室側四路弁SVbを経て圧縮機１に返流され
る。このようにＢ室室内熱交換器を凝縮器として作用さ
せる一方、Ａ室室内熱交換器26を蒸発器として作用させ
る冷媒循環サイクルを形成することができ、Ａ室での冷
房とＢ室での暖房との同時運転が可能である。上記冷媒
循環サイクルにおいては、Ｂ室の暖房は、Ａ室における
冷房廃熱と、室外熱交換器18で外気より吸収する熱量と
により行われる訳であるが、例えば暖房負荷の方が冷房
負荷よりも小さい場合には、上記における各電磁弁Va、
Vbの開閉状態を逆転して、Ａ室側電磁弁Vaを開、Ｂ室側
電磁弁Vbを閉とすることにより、圧縮機１からの吐出ガ
スを分流してＢ室室内熱交換器27と共に室外熱交換器18
にも供給し、その後Ａ室側液支管22で合流させてＡ室室
内熱交換器26へと回流させるようにすることも可能であ
る。このときにはＡ室室内熱交換器26が蒸発器として、
またＢ室室内熱交換器27と室外熱交換器18とが凝縮器と
してそれぞれ作用する冷媒循環となる。また上記はＡ室
を冷房、Ｂ室を暖房とする運転で説明したが、第１表の
運転モードNo.5において、Ａ室側とＢ室側との各制御内
容を入れ換えることでＡ室暖房、Ｂ室冷房の同時運転と
なる。

以上の説明のように、上記実施例の空気調和機において
は、個々の室内熱交換器に対応して四路切換弁と可逆式
電磁開閉弁とを設けて構成することによって、従来通り
の冷房又は暖房の同時多室運転と共に、さらに冷房と暖
房との同時運転が可能となり、このため例えば立地条件
や断熱条件等によって部屋間に大きな温度差が生ずるよ
うな家屋内、或いは人の快適温度とは異なる温調室を有
する家屋内等において、それぞれ上記のような一台の空
気調和機で空調運転が可能であり、空調快適性が増すと
共に、経費の節減を図ることができる。しかも室外ユニ
ットには一台の室外熱交換器を設けるだけでよいので、
簡素な構成でコストダウン等を図ることができる。また
上記のように例えば冷房廃熱を利用して他室の暖房を行
う構成となることによって、経費の節約、さらにはエネ
ルギ資源の活用を図ることにもなる。

なお上記は、説明のために二室空調装置として構成した
実施例について説明したが、さらに室外ユニットに、四
路切換弁及び可逆式電磁弁を有するガス側支管と、液側
支管とを上記と同様の構成で増設していくことによっ
て、三室以上の多室に対応する冷暖同時運転可能な空気
調和機として構成していくことができる。

（発明の効果） 上記説明のようにこの発明の空気調和機においては、各
室内ユニットに対応して四路切換弁と可逆式電磁開閉弁
を有する冷媒回路構成とすることによって、冷房と暖房
との同時運転が可能であり、このため例えば多室に渡る
空調快適性を向上することができる。しかも上記同時運
転時には室内熱交換器間で冷媒循環サイクルを成立させ
ているので、複数の室内熱交換器に対して単一の室外熱
交換器を設けるという簡素な構成によってコストダウン
等を図ることが可能になると共に、エネルギの有効活用
によって省エネルギを図ることが可能となる。

【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空気調和機の冷媒
回路図、第２図は従来装置における冷媒回路図である。 Ｘ……室外ユニット、Ａ、Ｂ……室内ユニット、１……
圧縮機、２……吐出配管、４……吸込配管、12、15……
第１ガス支管、13、16……第２ガス支管、17……第１ガ
ス管、18……室外熱交換器、21……液管、22、23……液
支管、26、27……室内熱交換器、SVa、SVb……四路切換
弁、Va、Vb……電磁開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一台の圧縮機（１）と一台の室外熱交換器
   （18）とを有する一台の室外ユニット（Ｘ）に、それぞ
   れ室内熱交換器（26）（27）を有する複数の室内ユニッ
   ト（Ａ）（Ｂ）を接続して成る空気調和機であって、上
   記圧縮機（１）の吐出配管（２）と吸込配管（４）との
   間に上記各室内熱交換器（26）（27）に対応して複数の
   四路切換弁（SVa）（SVb）を互いに並列に接続すると共
   に、これらの四路切換弁（SVa）（SVb）の各接続ポート
   の一方にはそれぞれ第１ガス支管（12）（15）を、他方
   にはそれぞれ第２ガス支管（13）（16）を接続し、上記
   各第１ガス支管（12）（15）にはそれぞれ可逆式電磁開
   閉弁（Va）（Vb）を介設すると共に、各第１ガス支管
   （12）（15）の合流点を第１ガス管（17）によって上記
   室外熱交換器（18）に接続し、さらにこの室外熱交換器
   （18）に液管（21）を接続すると共に、この液管（21）
   の先端部からそれぞれ各室内熱交換器（26）（27）に対
   応して分岐すると共に、それぞれ減圧器（EVa）（EVb）
   の介設された複数の液支管（22）（23）と、上記各第２
   ガス支管（13）（16）との間に、上記各室内熱交換器
   （26）（27）を互いに並列に接続していることを特徴と
   する空気調和機。