JPS5952345B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は室外ユニットおよび複数の室内ユニットから
成るマルチタイプの空気調和機に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、この種の空気調和機としては第１図に示すヒー
トポンプ式冷凍サイクルを備えたものがある。

第１図において、Ａは室外ユニット、Ｂ。Ｃは室内ユニ
ットである。

しかして、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、キャ
ピラリチューブ４．５、減圧装置たとえば膨張弁６、分
流制御用キャピラリチューブ１１，２１、液ライン開閉
弁１２．２２、室内熱交換器１３．２３、ガスライン開
閉弁１４．２４などが順次連通され、ヒートポンプ式冷
凍サイクルが構成される。

すなわち、室内熱交換器１３．２３は並列構成となって
いる。

冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒が流れ、暖房運
転時は四方弁２が切換わることにより図示破線矢印の方
向に冷媒が流れる。

そして、上記膨張弁６の冷媒流出側配管と圧縮機１の圧
縮室との間にはキャピラリチューブ３１を介して液イン
ジェクションサイクル３０が設けられる。

この液インジェクションサイクル３０は、冷媒を圧縮機
１の圧縮室へインジェクションするものである。

また、液ライン開閉弁１２と室内熱交換器１３との間の
冷媒配管には液戻しサイクル４０の一端が連通され、こ
の液戻しサイクルの他端はキャピラリチューブ４１を介
してキャピラリチューブ４．５と膨張弁６との間の冷媒
配管に連通される。

さらに、液ライン開閉弁２２と室内熱交換器２３との間
の冷媒配管には液戻りサイクル５０の一端が連通され、
この液戻しサイクル５０の他端はキャピラリチューブ５
１を介してキャピラリチューブ４，５と膨張弁６との間
の冷媒配管に連通される。

これら液戻しサイクル４０．５０は、次のような機能を
有している。

すなわち、室内ユニツ）Ｂ、Ｃにおいて暖房運転が行な
われている場合、そのうちのたとえば室内ユニットＣの
運転を休止すると、ガスライン開閉弁２４および液ライ
ン開閉弁２２がそれぞれ閉成し、室内熱交換器２３への
吐出ガス冷媒の流入が禁止される。

このとき、室内熱交換器２３に既に流入していた吐出ガ
ス冷媒はそこに溜まり込み、その溜まり込んだ吐出ガス
冷媒は高温であるため外部と熱交換し、徐々に冷却され
て液状となる。

しかして、液冷媒が室内熱交換器２３に溜まり込むと、
室内ユニットＣの運転再開に際して冷凍サイクルのガス
バランスかくずれることになり、さらには圧縮機１に液
冷媒が戻って液圧縮を生じ、圧縮機１の損傷を招くとい
う危険がある。

そこで、室内熱交換器２３内に発生する液冷媒を液戻し
サイクル５０によって液ライン側に戻し、上記のような
不具合が生じないようにしている。

〔背景技術の問題点〕

ところで、このような空気調和機において、室内ユニッ
トＣの運転イホ止時、ガスライン開閉弁２４側の冷媒圧
力は液ライン開閉弁２２側の冷媒圧力よりも高いため、
この状態で室内ユニットＣの運転が再開されると、室内
熱交換器２３に急激に吐出ガス冷媒が流入し、大きな冷
媒音が生じて室内の人に不快感や不信感を与えてしまう
と問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、休止ユニット運転開始時の冷
媒音を軽減することができ、これにより信頼性の向上な
どを可能とするすぐれた空気調和機を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕 この発明は、各室内熱交換器の少なくとも何れか一つの
運転を開始するに際し、開閉弁の全てを一旦閉成して各
室内熱交換器への冷媒の流入を禁止するとともに、四方
弁を反転し、これにより冷凍サイクルのガスバランスを
計り、その後、四方弁を復帰するとともに、運転が必要
な室内熱交換器に対応する開閉弁を開放するものである
。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

この場合、第１図と同様のヒートポンプ式冷凍サイクル
を有するものとする。

第２図において、端子６１．６２間には圧縮機運転信号
（交流電源電圧）■１、端子６１．６３間には室内ユニ
ツ）Ｂ運転信号（交流電源電圧）Ｖ２、端子６１．６４
間には室内ユニットＣ運転信号（交流電源電圧）■３、
端子６１．６５間には暖房運転信号（交流電源電圧）ｖ
４が印加される。

しかして、端子６１．６３間には室内ユニットＢ運転感
知リレー７１の励磁コイル７１Ｃが接続され、端子６１
．６４間には室内ユニットＣ運転感知リレー７２の励磁
コイル７２Ｃが接続される。

端子６１．６２間には、上記リレー７１の接点７１ａお
よびリレー７２の接点７２ａを直列に介して室内ユニツ
Ｉ−Ｂ、Ｃ運転感知リレー７３の励磁コイル７３Ｃが接
続される。

また、端子６１．６２間には、接点７１ａ、７２ａを直
列にタイマ７４のタイマモータ７４Ｍが接続される。

さらに、端子６１．６３間には、リレー７３の接点７３
ａの常閉側を介して前記ガスライン開閉弁１４の励磁コ
イル１４Ｃと液ライン開閉弁１２の励磁コイル１２Ｃと
の並列体が接続される。

端子６１．６４間には、接点７３ａの常閉側を介して前
記ガスライン開閉弁２４の励磁コイル２４Ｃと液ライン
開閉弁２２の励磁コイル２２Ｃとの並列体が接続される
。

端子６１．６５間には、接点７３ａの常閉側を介して前
記四方弁２の励磁コイル２Ｃが接続される。

そして、接点７３ａの常閉側には、その常開側とタイマ
７４の限時接点７４ａの常開側との直列回路が並列に接
続される。

タイマ７４は、タイマモータ７４Ｍの動作により、通電
されてから一定時間後に限時接点７４ａを常開側へ切換
え、その状態を通電されている間維持するものである。

つぎに、上記のような構成において動作を説明する。

いま、室内ユニツｌ−Ｂ、Ｃにおいて共に暖房運転を設
定すると、圧縮機１の運転が開始されるとともに、圧縮
機運転信号ｖ１、室内ユニットＢ運転信号ｖ２、室内ユ
ニットＣ運転信号■３、暖房運転信号Ｖ４が発生する。

すると、リレー７１，７２が作動して接点７１ａ、７２
ａが閉成し、これによりリレー７３が作動して接点７３
ａの常開側が閉成するとともに、タイマモータ７４のタ
イマモータ７４Ｍの動作が開始される。

しかして、タイマモータ７４が一定時間を計時すると、
その限時接点７４ａの常開側が閉成し、開閉弁１４，１
２．２４，２２がそれぞれ開放するとともに、四方弁２
が切換作動する。

こうして、室内熱交換器１３．２３を通して暖房サイク
ルが形成され、室内ユニツ）Ｂ、Ｃにおいて暖房運転が
実施される。

ところで、室内ユニツ）Ｃにおいて暖房運転の終了操作
がなされたり、室内ユニットＣが設置されている室の温
度が設定値以上になると、室内ユニットＣ運転信号Ｖ３
が遮断される。

すると、開閉弁２４．２２が閉成して室内熱交換器２３
への吐出ガス冷媒の流入が禁止され、室内ユニツ）Ｂに
おける暖房運転の終了（中断）となる。

このとき、室内ユニットＣ運転信号ｖ３の遮断によって
リレー７２の作動が停止し、その接点７２ａの開放によ
ってリレー７３およびタイマ７４の作動がそれぞれ停止
する。

つまり、接点７３ａ、７４ａがそれぞれ常閉側に復帰す
る。

このとき、開閉弁１４．２２の開放作動および四方弁２
の作動は接点７３ａの常閉側によって形成される通電路
により継続する。

なお、このとき室内熱交換器２３には吐出ガス冷媒が溜
まり込んでおり、それが外部との熱交換によって徐々に
液化するようになるが、その液冷媒は液戻しサイクル５
０によって液ラインへ戻される。

しかる後、室内ユニットＣにおいて暖房運転の開始操作
がなされたり、室内ユニットＣが設置されている室の温
度が設定値以下になると、室内ユニットＣ運転信号Ｖ３
が発生する。

すると、先ずリレー７２が作動してその接点７２ａが閉
成し、これによりリレー７３およびタイマ７４が作動を
開始する。

すなわち、接点７３ａの常開側が閉成するとともに限時
接点７４ａが復帰する。

こうして、開閉弁１４，１２，２４，２２への通電路が
遮断されてその全ての開閉弁が閉成し、室内熱交換器１
３．２３への冷媒の流入が禁止される。

また、四方弁２への通電路も遮断されてその四方弁２が
反転（作動停止）し、これにより冷凍サイクルのガスバ
ランスが計られる。

すなわち、液ライン開閉弁１２．２２側の冷媒圧力をそ
れぞれガスライン開閉弁１４．２４側の冷媒圧力と大差
ないようにするものである。

タイマ７４が一定時間を計時すると、限時接点７４ａの
常開側が閉成し、開閉弁１４． １２． ２４．２２お
よび四方弁２への通電路が形成される。

こうして、開閉弁１４，１２，２４，２２の全てが開放
するとともに、四方弁２が元の状態に復帰し、室内熱交
換器１３．２３を通して暖房サイクルが形成される。

つまり、室内ユニッ）Ｈの暖房運転は継続し、室内ユニ
ットＣの暖房運転が再開される。

このとき、開閉弁１４，１２，２４，２２が解放するに
際しては、四方弁２が一旦反転してガスバランスが計ら
れていることにより、吐出ガス冷媒は室内熱交換器１３
．２３にゆっくりと流入し、従来のように急激に流入す
ることはなく、よって冷媒音を軽減することができる。

特に、圧縮機１の運転を停止することなくガスバランス
を計るようにしたので、暖房の立上がりが速く、５ＥＥ
Ｒ（年間エネルギ消費効率）も向上する。

また、暖房運転の再開時、室内への吹出し空気温度が低
下しないかとの危惧があるが、室内熱交換器１３．２３
には高温冷媒がホールドされていたことにより、そのよ
うな心配は不要である。

さらに、ガスバランス時は全ての開閉弁が閉成して冷媒
の流れが止まるため、高圧が異常上昇するのではないか
という危惧があるが、吐出ガス冷媒は室外熱交換器３に
入ってそこで凝縮液化するため、しかも室外熱交換器３
の容量は大きいため、さらにはガスバランス時間（タイ
マ７４の計時・時間）は１秒ないし２秒程度であること
を考えると、高圧の異常上昇は皆無である。

ただし、情況によっては高圧の異常上昇の危険性を無視
できない場合もあるため、第３図に示すように高圧レリ
ースサイクルを設け、安全性の向上を計ることが考えら
れる。

すなわち、第３図において、膨張弁６の冷媒流入側配管
と圧縮機１の冷媒吸込み側配管との間に開閉弁８１およ
びキャピラリチューブ８２を介して高圧レリースサイク
ル８０を設ける。

そして、第４図に示すように、端子６１．６２間にリレ
ー接点７３ａの常開側および限時接点７４ａの常閉側を
直列に介して上記開閉弁８１の励磁コイル８１Ｃを接続
し、ガスバランス時に高圧レリースサイクル８０を導通
せしめる。

このような構成によれば、高圧の異常上昇を確実に防止
できることは勿論、通常運転がらガスバランスへの切換
え時に生じ得る室外熱交換器３における冷媒音の軽減も
可能となる。

なお、上記実施例では、室内ユニッ）Ｃの運転開始につ
いて述べたが、室内ユニッ）Ｂの運転開始についても同
様の効果が得られることは勿論である。

また、圧縮機１が能力可変機能を有していれば、その圧
縮機１を最小能力に落とした状態で運転開始時の制御を
行なうようにすれば、さらに顕著な効果を得ることがで
きる。

また、リレーおよびタイマの組み合せにて制御を行なう
ようにしたが、マイクロコンピュータを用いてソフト的
な制御を行なうことも可能であり、そうすればタイマな
どが不要となり、コスト的に有利である。

さらに、室内ユニットが２台の場合について述べたが、
それ以上の台数の室内ユニットを有する場合についても
同様に実施することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、休止ユニット運転
開始時の冷媒音を軽減することができ、これにより信頼
性の向上などを可能とするすぐれた空気調和機を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来およびこの発明の一実施例におけるし一ト
ポンプ式冷凍サイクルの構成図、第２図は同じく一実施
例における制御回路の要部の構成図、第３図はこの発明
の他の実施例におけるヒートポンプ式冷凍サイクルの構
成図、第４図は同じく他の実施例における制御回路の要
部の構成図である。 Ａ・・・・・・室外ユニット、Ｂ、 Ｃ・・・・・・室
内ユニット、１・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四
方弁、１２，１４゜２２．２４・・・・・・開閉弁、１
３，２３・・・・・・室内熱交換器、７１・・・・・・
室内ユニッ）Ｂ運転感知リレー、７２・・・・・・室内
ユニットＣ運転感知リレー、７３・・・・・・室内ユニ
ツ１−Ｂ−Ｃ運転感知リレー、７４・・・・・・タイマ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、複数の
   室内熱交換器の並列体などを順次連通して成るヒートポ
   ンプ式冷凍サイクルと、前記各室内熱交換器への冷媒配
   管にそれぞれ設けられ、その各室内熱交換器への冷媒流
   入制御を行なう開閉弁と、前記各室内熱交換器の少くと
   も何れか一つの運転を開始するに際し、前記各開閉弁の
   全てを一旦閉成するとともに前記四方弁を一旦反転し、
   しかる後に四方弁を復帰するとともに運転が必要な室内
   熱交換器に対応する開閉弁を開放する制御回路とを具備
   したことを特徴とする空気調和機。