JPS61250470A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数の室内側熱交換器を直列に接続したマルチ
タイプの空気調和機に係り、特に各室内側熱交換２によ
る冷、暖房作用の均一化を図った空気調和機に関１゛る
。

〔発明の技術的背景〕

従来、マルチタイプの空気調和機として、例えば第１１
図に示すように、圧縮機１、室外側熱交換器２、減圧機
構３、直列に接続された複数の熱交換器４ａ、４ｂから
なる冷凍サイクルを有するらのがある。

冷奴は圧縮４１１から室外側熱交換器２に送られて凝縮
作用を受け、減圧機構３で膨張して各室内側熱交換器４
ａ、４ｂで順次に蒸発し、それぞれ所定の室内の冷房に
供された後、圧縮機１に還流する（矢印ａ参照）。

なお、圧縮機１に接続する冷媒配管に図示しないが四方
弁等の流路切換弁を設け、冷媒を第１１図の矢印と逆方
向に循環させれば、ヒートボンブとして、各室内側熱交
換器４ａ、４ｂを暖房用どして使用することができる。

（背景技術の問題点） このようなマルチタイプの空気調和機において、各室内
を同等に冷暖房する場合、各室内側熱交換器の能力を同
一にするのが一般的である。即ち、均一な冷暖房作用を
得るためには、各室内側熱交換器を同一仕様のものとし
、例えば端板間の距離、フィンの形状または材質、Ｕ字
状伝熱管の本数、配置、肉厚または内面処理、あいろは
フィンピッチなどを全て同一とするのが適当と考えられ
ることに基づく。

ところが、発明者において仔細に検討した結果、直列に
接続された同一性能の室内側熱交換器を全て同時運転し
た場合には、各熱交換器の間で冷暖房作用が不均一とな
ることが解った。例えば１対の室内側熱交換器を設け、
その性能比を５０：５０としｔ、す９合、上流側のもの
と下流側のものとで冷房能力割合は約４０％：６０％、
暖房能力割合は約４５％：５５％であった。

このような冷暖ｍ作用の不均一を防止する手段として、
従来では室内ユニットの送ｆｆ１ｆｆｉを調節すること
が行なわれている。しかし、吹出温度に差が生じたり、
総合能力が低下するなどの不都合があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数
の室内側熱交換器の冷暖ｒＡ能力の均一化が図れ、しか
も吹出温度に差が生じたり、総合能力が低下することが
ない空気調和機を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明は、圧縮室外側熱
交換器、減圧機構および直列に接続された複数の室内側
熱交換器からなる冷凍サイクルを有する空気調和機にお
いて、前記各室内側熱交換器の性能に差を設けたことを
特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照して説
明り”る。

第１図はこの実施例に係る空気調和機の冷凍サイクルを
示す。符号１１は室外ユニット、１２ａ。

１２ｂは第１、第２の室内ユニットを示す。室外ユニッ
ト１１は圧縮機１３および室外側熱交換器１４を有し、
各室外ユニツ１〜１２ａ、１２ｂは冷媒配管１５によっ
て互いに直列に接続し、それぞれ性能の異なる室内側熱
交換器１６ａ、１６ｂを有している。なお、冷媒配管１
５は室外ユニット、室内ユニット間でパックドバルブ１
７によって接続している。また、上流側の室内ユニツ１
〜１２ａには減圧機構としてのキャピラリデユープ１８
を設けている。

冷房運転時は、矢印すで示すように、冷媒が圧縮機１３
から室外側熱交換器１４、キャピラリチューブ１８を介
して、第１、第２の室内側熱交換器１６ａ、１６ｂに流
通する。

第２図は空気調和機の据付は構成例を示す。建物１９の
屋上に室外ユニット１１を据付け、各階に室内側ユニッ
ト１２ａ、１２ｂを据付ける。

第３図は第１室内側熱交換器１６ａ（上流側）を示し、
第４図は第２室内側熱交換、器１６ｂ（下流側）を示す
。各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂはそれぞれＵ字状伝
熱管２０ａ、２０ｂと、多数のフィン２１ａ、２１ｂと
によって構成している。

そして、図示の如く、例えば第１室内側熱交換器１６ａ
のＵ字状伝熱管２０ａを５本、第２室内側熱交換ＰＪ１
６ｂのＵ字状伝熱管２０　ｂを４木としている。これに
より、第１室内側熱交換器１６ａと第２室内側熱交！１
４器１６ｂとの熱交換性能の比を６０：４０に設定して
いる。なお、各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂの他の描
成要索、例えば端板２２ａ、２２ｂ間の距離Ｊ！、フィ
ン２１ａ、２１ｂの形状や材質、Ｕ字状伝Ｐ！管２０ａ
、２０ｂの列数、肉厚または内面処理、あるいはフィン
２１ａ、２１ｂのピッチル等を賃ならせることにＪ：す
、性能差を設けてｂＪ：い。

第５図は上記の構成に基づく冷凍サイクル変化をモリエ
ル線図上に表したものである。

図に曲Ｉ２Ａで示すように、冷媒温度は圧縮機１３から
第１．第２室内側熱交換器１６ａ、１６ｂに至るまでの
間に■→■→・・・■→■の如く変化する。この場合、
第１室内側熱交換器１６ａでは■→■、第２室内側熱交
換器１６ｂで■→■の如くそれぞれ低下する。

第６図は各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂによる室内空
気温度変化を前記曲線へと対応して、かつ従来例（室内
側熱交換器の性能比５０　：　５０の場合）との比較・
において示すものである。

図において、実線Ｂ　、Ｂ２は従来例の温度変化を示し
、一点鎖線Ｃ１，Ｃ２は本実施例による各室内側熱交換
器１６ａ、１６ｂの温度変化を示す。実線Ｂ、Ｂ２で示
すように、従来例の場合には、第１、第２室内側熱交換
器で濡洩低下角度に差が見られたが、一点鎖線Ｃ、Ｃ２
で示すように、本実施例の場合には、第１、第２室内側
熱交換器１５ａ、１６ｂによる室内温度低下角度が略同
−となる。即ち、本実施例によれば、各室内側熱交換器
１６ａ、１６ｂでの冷房速度が均一に行なわれる。

また、第６図から明らかなように、従来例の場合は室内
空気温度の最低点にＴＭ０１−ＴＭ５２だけの差が見ら
れたが（実線Ｓ、Ｓ２の上端部参照）、本実施例の場合
は差がなく（一点鎖線Ｃ１゜Ｃ２の上端部参照）、冷房
能力も均一化されることが認められた。

なお、本考案はヒートポンプ式冷凍サイクルによって、
暖房運転を行なう場合にも適用できる。

即ち、第７図はヒートポンプ式冷凍サイクルを示し、室
外ユニット１１には冷媒流路を切換える四方弁３１、暖
房用減圧機構３２および冷房用逆止弁３３を設ける。ま
た、第１室内ユニツト１２ａの減圧機構１８は冷房用と
し、この部分にバイパス回路３４および三方弁等の切換
バルブ３５を設ける。また、冷媒配管１５に流路切換バ
ルブ３６を設ける。

そして、冷房時は実線矢印Ｃ方向に冷媒を流通させ、暖
房時は破線矢印ｄ方向に冷媒を流通さびる。

このものにおいても、第１室内側熱交換器１６ａ（上流
側）の性能を第２室内側熱交換器１６ｂ（下流側）の性
能よりも大きくに設定する。

このような構成によっても、冷房運転時は前記実施例と
同様の均一冷房が可能となる。一方、暖房運転時におい
ても、各室内側熱交換器１６ａ。

１６ｂに性能差を設けたことにより、暖房作用の均一化
が図れる。即ち、第８図は第７図の構成に基づく冷凍サ
イクルの暖房時における温度変化をモリエル線図上に表
わしたものである。

図に曲線Ａ′で示すように、冷媒温度は圧縮機１３から
第１、第２室内側熱交換器１６８．１６ｂに至るまでの
闇に■′→■′→・・・■′→■′の如く変化する。こ
の場合、第１室内側熱交換器１６ａでは■′→■′、第
２室内側熱交換器１６ｂで■′→■′の如くそれぞれ上
界する。

第９図は各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂによる室内空
気温度変化を前記曲線Ａ′と対応して、かつ従来例との
比較において示づものである。

図において、実線Ｂ’　　、［３’２は従来例の温度変
化を示し、一点鎖ｓｃ’　　、ｃ’２は本実施例による
各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂの温度変化を示す。実
線Ｂ’　　、Ｂ’２で示すように、従来例の場合には、
第１、第２室内側熱交換器で温度上界角度に差が見られ
たが、一点鎖線Ｃ′１゜Ｃ′２で示すように、本実施例
の場合には、第１、第２室内側熱交換器１６ａ、１６ｂ
による室内温度上昇角度が略同−となる。即ち、本実施
例によれば、各室内側熱交換器１６ａ、１６ｂでの暖房
速度が均一に行なわれる。

また、第９図から明らかなように、従来例の場合は室内
空気温度の最低点にＴＭ１５２−ＴＡ◇１だけの差が見
られたが（実線Ｂ’ｌ、Ｂ’２の上端部参照）、本実施
例の場合は差がなく（一点鎖線ｃ’　　、ｃ’２の上端
部参照）、暖ｒＡ能力も均一化されることが認めれた。

なお、前記実施例では室内ユニツ１−が１対の場合を説
明したが、本発明はそのようなものに限らず、室内ユニ
ットを３対以上設けた場合にも同様に適用できることは
勿論である。

次に第１０図によってさらに異なる実施例を説明する。

この実施例に係る空気調和機は直列に接続された複数の
室内ユニットを、成るものは冷暖房用に、他のものは単
なる室内送風用に同時使用できるようにしたものである
。

前記各実施例に係る空気調和機では、各室内側熱交換器
１６ａ、１６ｂを冷媒配管１５によって順次に直結して
いるので、運転時は全ての室内側熱交換器１６ａ、１６
ｂに冷媒が流通する。したがって、室内ユニット１２ａ
、１２ｂのいずれかを不使用とする場合には、送風機を
停止し、送風作用を止めなればならない。

ところが、場合によっては、冷暖房は不要でも、室内送
風作用のみ必要となることがあり、前記実施例の構成で
はそのような要請に対処することができない。

そこで、この実施例では、第１０図に示すように、室外
ユニット１１の圧縮機１３を複数のエレメント１３ａ、
１３ｂに分け、冷媒配管１５にその各エレメント１３ａ
、１３ｂを並列接続するとともに、電磁開閉弁３７で所
定数のエレメント１３ａ、１３ｂを選択使用できるよう
にした。また、各室内ユニット１２ａ、１２ｂの室内側
熱交換器１６ａ、１６ｂに対する冷媒配管１５の接続部
には、バイパス回路３８と、三方弁等の切換弁３９とを
それぞれ設け、その切換弁３９の操作によって、所定の
室内側熱交換器１６ａ、１６ｂに対し冷媒をバイパス流
通させることを可能とした。

なお、他の構成については第７図に示づ実施例と略同様
であるから、図の対応部分に第７図と同一符号を付して
その説明を省略する。

このような構成によると、熱交換作用を必要としない室
内ユニット１２ａ、１２ｂについては、室内側熱交換器
１６ａ、１６ｂへの冷媒流通を止めることができるので
、その不使用ユニットの送風機を運転ずれば冷暖房作用
のない単なる送風作用のみが行なえる。したがって、冷
暖房運転と送風運転とが同時に行なえるようになる。こ
の場合、送風運転中の室内ユニットでは冷媒が室内側熱
交換器に流通しないので、冷媒流通音が発生しない。

また、室外ユニット１１の室外側熱交換器１３を複数の
エレメント１３ａ、１３ｂに分け、弁３７によって選択
使用できるようにしたので、閉路とした室内側熱交換器
１６ａ、１６ｂに応じた制御が可能となり、異常ｔナイ
クルとなることを防止できる。

なお、室外側熱交換器１３の熱交換作用制御構成は前記
のものに限らず、例えば高圧側から低圧側へ、一部の冷
媒を電磁弁を介し、かつキャピラリチューブ等で減圧制
御してレリースするなど、種々の変形が可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る空気調和機によれば、直列
に接続された複数の室内側熱交換器の性能に差を設ける
ことにより、各室内側熱交換器において均一な冷暖房作
用が行なえるようになり、しかも送風機運転を異ならせ
る必要もないので吹出温度に差が生じたり、総合能力が
低下することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和機の冷凍サイクル図、第
２図は据付構成図、第３図および第４図は性能差の異な
る室内側熱交換器を示す斜視図、第５図は冷房時の冷媒
４麿を承り特性図、第６図は冷房作用を示す特性図、第
７図は本発明の他の実施例を示す冷凍サイクル図、第８
図は暖房時の冷ｔｓ温度を示す特性図、第９図は暖房作
用を示す特性図、第１０図はさらに異なる実施例を示す
冷凍サイクル図、第１１図は従来例を示す冷凍サイクル
図である。 １１・・・室外ユニット、１２ａ、１２ｂ・・・室内ユ
ニット、１３・・・圧縮機、１４・・・室外側熱交換器
、１６ａ、１６ｂ・・・室内側熱交換器、１８・・・減
圧機構、２０ａ、２０ｂ−Ｕ字状伝熱管、２１８．２１
ｂ・・・フィン、２２ａ、２２ｂ・・・端板。 出願人代理人　　　波　多　野　　　久第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮室外側熱交換器、減圧機構および 直列に接続された複数の室内側熱交換器からなる冷凍サ
   イクルを有する空気調和機において、前記各室内側熱交
   換器の性能に差を設けたことを特徴とする空気調和機。 ２、各室内側熱交換器に性能差を設ける要素は、端板間
   の距離、フィンの形状または材質、伝熱管の本数、配置
   、肉厚または内面処理、あるいはフィンピッチである特
   許請求の範囲第１項記載の空気調和機。 ３、室内側熱交換器の性能は冷媒配管の上流側のものが
   下流側のものよりも高く設定されている特許請求の範囲
   第１項記載の空気調和機。