JPS595811Y2 - ヒ−トポンプ型多室冷暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はヒートポンプ型多室冷暖房装置における少数室
運転時の冷媒制御に関するものである。

従来、この種の多室型冷暖房装置に於ては、第１図に示
す如くその冷媒流量制御には温度式（又は定圧式）自動
膨張弁を使用するとともに、多室冷暖房の為の室外側ユ
ニットは専用型の構造とするものであった。

第１図にもとづいてその構或を説明すると、図に於で１
は室外ユニツ｝、２−ａ，２−ｂは室内ユニットで、各
々一対の冷媒配管，ガス管３−ａ，３−ｂ、液管４−ａ
，４−ｂにより相互に接続されている。

従って、圧縮機５より吐出された冷媒は四方弁６より暖
房運転時はガス管７を通り、分岐点８より複数路に分岐
し、ガス側可逆流通電磁弁（又は逆止弁内蔵電磁弁）９
−ａ，９−ｂを通り前記ガス管３− ａ ， ３− ｂ
より室内ユニット２−ａ，２ｂへ導かれる。

室内側熱交換器１０−ａ，１０−ｂにより放熱凝縮され
た冷媒は冷房運転時に使用される案内側膨張弁１１−ａ
，１１−ｂをバイパスして並列に設置された逆止弁１２
−ａ，１２−ｂを通り液管４ａ，４−ｂより再び室外ユ
ニット１へ戻り、液側可逆流通電磁弁（又は逆止弁内蔵
電磁弁）、１３−ａ、１３−ｂより分岐点１４で合流し
、液管１５、受液器１６を経て暖房用膨張弁１７にて減
圧膨張し乍ら室外側熱交換器１８にて吸熱膨張し、四方
弁６を経てアキュームレータ１９より再び圧縮機５へ吸
引される。

２０及び２１は暖房過負荷運転時に於ける高圧制御弁と
管路である。

以上暖房２室運転時の回路についてその作用を説明して
来たが、１室運転時に於ては例えば室内ユニツ｝２−ｂ
を使用しない場合は、電磁弁９−ｂ，１３−ｂを閉鎖す
る事により１室運転が可能になる。

この場合、停止ユニツ｝２−ｂ側の配管内に残留シ７、
又は閉鎖した電磁弁９−ｂ，１３−ｂよりの漏れにより
配管内に侵入した冷媒を低圧側へ吸引するべく逆止弁２
３−ｂ、キャピラリチューブ２４−ｂより戊る管路２２
−ｂを液路４−ｂと膨張弁１７の暖房時低圧となる側と
の間に設置している。

すなわち、停止側ユニット内を低圧（吸入側圧力）に保
持して液溜りを防止する訳である。

２５は冷房運転時に暖房用膨張弁をバイパスするべく設
置された逆止弁である。

かかる構戒の従来型の多室冷暖房装置に於ては次の如き
問題点を有する。

（Ｉ）膨張弁方式を採用して居る為、膨張弁作動の安定
性に問題がある。

（製作時の設定のバラツキ、経年変化、目詰り。

）（ＩＩ）膨張弁の設定、作動のバラツキにより２室間
に能力不均衡を生じ易い。

（ＩＩＩ）熱交換器に複数路の冷媒流路を設ける場合に
テ゛イストリビュータを設けても冷媒分配の不均衡を生
じ易く熱交換器全面をフルに利用する事が難しい。

（ＩＶ）構造上、専用の室外ユニツ１・を製作する必要
があり、機種のシリーズ化が困難である。

（Ｖ）膨張弁を使用するのでコスト的に高価となる。

等の問題点を有する。

特に膨張弁の信頼性と多数並列に使用した場合の熱交換
器流路に於ける相互不均衡は多室暖房装置に於ては大き
な問題である。

本考案は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、その
構或として、一台の室外ユニットに複数台の室内ユニッ
トを接続し、ガス管路を室内ユニットの接続台数に応じ
て分岐するとともに、分岐した各ガス管には各々開閉弁
を設け、この開閉弁より圧縮機側には各々冷媒タンクを
設けたものである。

以下本考案の一実施例を第２図に基いて詳細に説明する
。

第２図に示す本考案は基本的には第１図の回路と同様で
あるが、前記の膨張弁方式に於ける不具合を解消するべ
くキャピラリチューブ方式による冷媒制御を行っている
。

尚、第２図に付した番号で第１図と同じものは同様な機
能部品を示す。

第２図に於で、暖房サイクルを中心に第１図の従来方式
との相違点を説明すると、絞り機構として室内側熱交換
器１０−ａ，１０−ｂに付属した室内側キャピラリチュ
ーブ２６− ａ ，２６− ｂ、複数路の冷媒パスを有
する室外熱交換器１８に付属した室外側キャピラリチュ
ーブ２７及び暖房用キャピラリチューブ２８を採用して
いる。

室外側キャピラリチューブ２７の設置にともない、停止
ユニット内への冷媒液溜りを防止する為の逆止弁２３−
ａ，２３−ｂ、キャピラリチューブ２４−ａ，２４−ｂ
より威る管路２９を冷房時高圧、暖房時低圧となる管路
３０に接続したことの２点が主たる変更点である。

かように、キャピラリチューブの採用により冷媒調整作
用の安定化、複数室内ユニットの均等分流の促進、目詰
りの防止し、低コスト化、均等分配による熱交換器有効
利用等の利点を産む事ができるが、反面、キャピラリチ
ューブの採用により絞り開度が固定される為、特に暖房
運転時に於て、室内ユニットの運転台数が減少した場合
にサイクルの高圧圧力が上昇し高圧スイッチが作動する
など運転に支障をきたす場合がある。

即ち、室内ユニット運転台数が減少した場合に圧縮機が
過負荷運転される事になる。

本考案はかかる点に立脚し、キャピラリチューブ方式に
よるヒートポンプ式多室冷暖房装置に於て、特に暖房運
転を行う室内ユニット台数が減少した場合の圧縮機の過
負荷運転を防止せんとするものである。

室内ユニツＩ・運転台数が減少した場合に高圧圧力が上
昇する原因として少数室運転時のサイクル最適冷媒量よ
りも多量の冷媒がサイクル中を循環している事が挙げら
れる。

即ち、全室内ユニットを運転する場合の最適冷媒量と同
量が少数室運転時にも循環している事である。

膨張弁方式の場合には受液器１６と膨張弁１１（冷房時
）又は１７（暖房時）の制御作用によりある程度所要冷
媒循環量を制御する事が可能であるが、キャピラリチュ
ーブ方式の場合、絞り効果が固定されている為に制御が
困難である。

そこで本案に於ては運転室数の変動によるサイクル中の
循環冷媒量を制御する為に各分岐ガス管に設けた電磁弁
９−ａ，９−ｂの圧縮機側に暖房時の冷媒流入口を上に
、流出口を下にし、周囲空気と熱交換状態に設置された
冷媒タンク３１−ａ，３１−ｂを図示の如く設置する事
により運転室数に応じた最適冷媒量を与えんとするもの
である。

即ち、全室が暖房運転している場合にはタンク３１−ａ
，３１−ｂ内は比容積が大きい高圧ガス冷媒が流通して
いるが、例えば室内ユニツ｝２−ａ側を停止（又はサー
モによる停止）した場合、電磁弁９−ａ及び１３−ａが
閉動作する事によりユニット２−ａへの冷媒流通を阻止
して室内ユニット２ａの暖房運転を停止させ、室内ユニ
ツ｝２−ａ内の冷媒は管路２２−ａ、逆止弁２３−ａ、
キャピラリチューブ２４−ａを経て管路３０より圧縮機
５へ吸収され、室内ユニツ｝２−ａ内は総て低圧ガス状
態となり冷媒は運転サイクル中へ回収される。

ここで、電磁弁９−ａが閉状態となる為、タンク３１ａ
内に滞溜した高圧ガスは徐々に周囲空気と熱交換して自
然放熱凝縮する事によりタンク３１−ａ内は高圧液状態
と変ってゆき、運転サイクルと連通ずる冷媒流入口が上
部にあり下部の冷媒流出口は閉状態の電磁弁９−ａにて
閉止されているため、液化した高圧冷媒はタンク３１−
ａ内の下部に滞溜し、最終的にタンク３１−ａ内は高圧
液冷媒にて満たされる。

かように構戊する事により室内ユニット２−ａを停止す
る事により運転サイクル内に流入した余剰冷媒量に見合
った容量のタンク３１ａを電磁弁９−ａの前に前述の如
き構戒にて設置して余剰冷媒を回収する事により常に室
内ユニットの運転台数に応じた最適冷媒量にてサイクル
を運転する事が可能になる。

特に余剰冷媒の回収に特別の弁装置を必要としないので
制御圧、信頼性に優れるとともにコストも安い。

またシステムの冷房運転時に於てはタンクは低圧ガスが
流通する為、何らシステムに影響を与える事は無い。

また、本文中には詳述しなかったが本考案の主要要素以
外の例えば電磁弁を逆流時にバイパスする逆止弁機構、
或は室内の運転台数に対応し或は必要に応じて作動する
バイパス機構等を採用しても運転容量に応じた冷媒量制
御の考え方を損う事にならぬのは明らかで゛ある。

なお第２図に示す実施例に於ては、図中に示す２点鎖線
ｄ−ｄ’部分より室外ユニット１を２分割して図の左側
のコンデンシングユニット部分１ｄと右側の複数室への
接続ユニット部分１−ｅとに分割する事が可能となり、
通常のコンデンシングユニツ｝１−ｄと複数の室内ユニ
ット２−ａ，２ｂとをユニットｌ−ｅにより各々接続す
る分岐ユニット方式とする事も可能な事は明らかである
。

これにより通常の室内外ユニット同士のシリーズ化、多
機能化が可能となる。

本考案のヒートポンプ型多室冷暖房装置は、一台の室外
ユニットに複数台の室内ユニットを接続し、ガス管路を
室内ユニットの接続台数に応じて分岐するとともに、分
岐した各ガス管には各々冷媒タンクを設けたもので、室
内ユニットの運転台数に応じた最適冷媒量にてサイクル
を運転することが可能となり、余剰冷媒の回収に特別の
弁装置を必要としないので制御性、信頼性に優れるとと
もにコストも安いなどきわめて実用的効果の大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多室型ヒートポンプ装置の配管図、第２
図は本考案の一実施例におけるヒーＩ・ポンプ型多室冷
暖房装置の配管図である。 １・・・・・・室外ユニツ｝、２−ａ，２−ｂ・・・・
・・室内ユニット、３−ａ，３−ｂ・・・・・・ガス管
、９−ａ，９−ｂ・・・・・・電磁弁（開閉弁）、３１
−ａ ，３１−ｂ・・・・・・冷媒タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一台の室外ユニットに、複数台の室内ユニットを、同室
   内ユニットの接続台数に応じて分岐したガス管路によっ
   て接続するとともに、分岐した各ガス管には各々開閉弁
   を設け、この開閉弁より圧縮機側には各々冷媒タンクを
   設けたヒートポンプ型多室冷暖房装置。