(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機側冷媒回路を備える室外機（１００）と、
室内熱交換器を含む室内機側冷媒回路を備える複数の室内機（２００）と、
前記室外機側冷媒回路の液管側に接続される液管部（３３３）と、前記室外機側冷媒回路のガス管側に接続されるガス管部（３３７）と、前記室内機側冷媒回路の液管側に接続される複数の液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）と、前記室内機側冷媒回路のガス管側に接続される複数のガス管側分岐配管部（３３５Ａ〜３３５Ｃ）と、前記液管部（３３３）から前記液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）に分岐する液管分岐部（３３１）と、前記ガス管部（３３７）から前記ガス管側分岐配管部（３３５Ａ〜３３５Ｃ）に分岐するガス管分岐部（３３６）と、前記液管部（３３３）とガス管部（３３７）とをバイパスするバイパス管路（３０８）と、前記バイパス管路（３０８）上に配置されるバイパス電動弁（３３８）とを有する冷媒分岐ユニット（３００）とを備え、
冷凍機油回収制御、除霜運転制御または液溜まり込み防止制御の際に、前記室内熱交換器内に冷媒を通過させないように前記バイパス電動弁（３３８）の開度制御を行うことを特徴とする、空気調和機。
【請求項２】
前記冷凍機油回収制御において、前記室外機側冷媒回路と前記冷媒分岐ユニット間の冷凍機油回収を行う場合に、前記バイパス電動弁（３３８）を所定時間開くことを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記除霜運転制御は、低外気暖房運転時における除霜運転の際に行われるものである、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記液溜まり込み防止制御は、低外気暖房起動時におけるガス管連絡配管での凝縮冷媒の溜まり込みを防止するためのものである、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記各液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）に減圧回路（３０５Ａ〜３０５Ｃ）を備える、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項６】
前記各ガス管側分岐配管部（３３５Ａ〜３３５Ｃ）に内部を通過する冷媒温度を検出するガス管温度センサ（３０７Ａ〜３０７Ｃ）を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項７】
前記各液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）に内部を通過する冷媒温度を検出する液管温度センサ（３０６Ａ〜３０６Ｃ）を備える、請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項８】
前記液管部（３３３）を通過する冷媒と各液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）を通過する冷媒との間で熱交換することが可能となるように、前記液管部（３３３）と前記各液管側分岐配管部（３３４Ａ〜３３４Ｃ）とが２重管気液熱交換器（３３０）を構成する、請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機と室内機との間に配置され、複数の室内機への冷媒分配を行う空気調和機の冷媒分岐ユニットを備える空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室外機と室内機とからなる空気調和機では、１台の室外機に対して１台の室内機が接続されるペア型空気調和機と、１台の室外機に対して複数台の室内機が接続されるマルチ形空気調和機とがある。
【０００３】
ペア型空気調和機では、室外機、室内機ともに冷媒配管接続用ポートが１対１に対応しているのに対し、マルチ型空気調和機では、室外機には接続可能な室内機数だけの冷媒配管接続用ポートが設けられており、複数の室内機と接続可能となっている。
【０００４】
また、室外側冷媒配管ポートと、複数の室内側冷媒配管ポートとを備え、複数の室内機への冷媒分配を可能にした冷媒分岐ユニットを用いることで、ペア型の室外機であっても複数の室内機を接続することが可能となり、またマルチ型の室外機に対してもポート数以上の室内機を接続することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような分岐ユニットにおける室外側冷媒配管ポートは室外側液管接続ポートと室外側ガス管接続ポートからなり、室内側冷媒配管ポートは室内側液管接続ポートと室内側ガス管接続ポートとからなる。室外側液管接続ポートと室内側液管接続ポートとの間には、液管部から液管分岐部を介して液管側分岐配管部に分岐する液管側配管が設けられる。同様に、室外側ガス管接続ポートと室内側ガス管接続ポートとの間には、ガス管部からガス管分岐部を介してガス管側分岐配管部に分岐するガス管側配管が設けられる。
【０００６】
分岐ユニット内の液管分岐部およびガス管分岐部により冷媒の分配が行われているため、室外機から冷媒分岐ユニットまでの冷媒配管径は、冷媒分岐ユニットから室内機までの冷媒配管径よりも大きくなる。
【０００７】
したがって、接続されている室内機のうち何台かが稼働していないような場合、特に運転中の室内機数が少ない場合には、室外機と冷媒分岐ユニット間の冷媒配管内を通過する冷媒の流速が遅くなり、冷媒に混じって循環する冷凍機油が冷媒配管の管壁に付着するおそれがある。このような状態での運転を長時間行うと、圧縮機に回収される冷凍機油の量が不足して圧縮機の性能劣化や焼き付きなどの故障の原因となる。
【０００８】
冷凍機油の回収方法としては、接続されている各室内機の減圧回路の制御を行って、運転中でない室内熱交換器に対しても冷媒が循環するようにし、液冷媒によって冷凍機油を回収することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、各室内機において室内熱交換器内を通過する冷媒による冷媒通過音が発生することとなり、室内機設置場所における快適性が損なわれるおそれがある。
【００１０】
また、低外気暖房運転時において、室外熱交換器の温度が低下して霜が付着すると空調能力が低下するため、室外熱交換器に付いた氷を溶かすための除霜（デフロスト）運転を行うことが考えられる。この除霜運転は、各室内機の減圧回路を制御して各室内熱交換器中に冷媒が循環するようにして行う。
【００１１】
この除霜運転の場合も各室内機において室内熱交換器内を通過する冷媒による冷媒通過音が発生し、室内機設置場所における快適性が損なわれるおそれがある。
【００１２】
さらに、低外気暖房起動時には、ガス管側の連絡配管に凝縮した液冷媒が溜まり込むおそれがあり、これを防止するために各室内機の減圧回路を開き気味にして、各室内熱交換器に冷媒を循環させる溜まり込み防止運転を行う場合がある。この場合も、前述と同様にして、冷媒通過音による問題がある。
【００１３】
上記のような冷媒通過音を小さくするためには、減圧回路の開度を小さく抑える必要があり、これに伴ってそれぞれの効果が小さくなる。そのため、各制御運転を長時間行ったり、頻繁に行う必要があり、益々快適性を損なう結果となる。
【００１４】
本発明は、室内機を介さずに冷凍機油の回収、冷媒の回収、除霜運転などを行うことを可能とし、室内機設置場所における快適性を確保することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る空気調和機は、室外機側冷媒回路を備える室外機と、室内熱交換器を含む室内機側冷媒回路を備える複数の室内機と、室外機側冷媒回路の液管側に接続される液管部と、室外機側冷媒回路のガス管側に接続されるガス管部と、室内機側冷媒回路の液管側に接続される複数の液管側分岐配管部と、室内機側冷媒回路のガス管側に接続される複数のガス管側分岐配管部と、液管部から液管側分岐配管部に分岐する液管分岐部と、ガス管部からガス管側分岐配管部に分岐するガス管分岐部と、液管部とガス管部とをバイパスするバイパス管路と、バイパス管路上に配置されるバイパス電動弁とを有する冷媒分岐ユニットとを備え、冷凍機油回収制御、除霜運転制御または液溜まり込み防止制御の際に、室内熱交換器内に冷媒を通過させないようにバイパス電動弁の開度制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
第２発明に係る空気調和機は、第１発明の空気調和機であって、冷凍機油回収制御において、室外機側冷媒回路と冷媒分岐ユニット間の冷凍機油回収を行う場合に、バイパス電動弁を所定時間開くことを特徴とする。
【００１７】
第３発明に係る空気調和機は、第１発明の空気調和機であって、除霜運転制御は、低外気暖房運転時における除霜運転の際に行われるものである。
【００１８】
第４発明に係る空気調和機は、第１発明の空気調和機であって、液溜まり込み防止制御は、低外気暖房起動時におけるガス管連絡配管での凝縮冷媒の溜まり込みを防止するためのものである。
【００１９】
第５発明に係る空気調和機は、第１発明から第４発明のいずれかの空気調和機であって、各液管側分岐配管部に減圧回路を備える。
【００２０】
第６発明に係る空気調和機は、第１発明から第５発明の空気調和機であって、各ガス管側分岐配管部に内部を通過する冷媒温度を検出するガス管温度センサを備える。
【００２１】
第７発明に係る空気調和機は、第１発明から第６発明の空気調和機であって、各液管側分岐配管部に内部を通過する冷媒温度を検出する液管温度センサを備える。
【００２２】
第８発明に係る空気調和機は、第１発明から第７発明の空気調和機であって、液管部を通過する冷媒と各液管側分岐配管部を通過する冷媒との間で熱交換することが可能となるように、液管部と各液管側分岐配管部とが２重管気液熱交換器を構成する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態が採用される空気調和機を図１に示す。
【００２４】
図１では、ペア機用室外機と、複数のペア機用室内機とを接続した例を示しているが、ペア型空気調和機およびマルチ型空気調和機の室内機、室外機を任意の組み合わせで接続して使用することが可能である。
【００２５】
室外機１００は、圧縮機１０１、四路切換弁１０２、室外熱交換器１０３、減圧用電動弁１０４、アキュムレータ１０５などを備えている。圧縮機１０１の吐出側には、吐出圧力の異常上昇を検出するための吐出側圧力保護スイッチ１０８が設けられ、圧縮機１０１の吸入側には、吸入圧力を検出するための吸入側圧力センサ１１０が設けられている。
【００２６】
また、圧縮機１０１の吐出側には冷媒中に含まれる潤滑油を分離してアキュムレータ１０５側に返すためのオイルセパレータ１０７が設けられている。このオイルセパレータ１０７には、圧縮機１０１の吐出側の温度を検出するための吐出管サーミスタ１０９が取り付けられている。
【００２７】
オイルセパレータ１０７の出口側とアキュムレータ１０５の入口側を接続する経路には、圧力調整弁１１３が設けられている。また、室外機１００には外気温度を検出するための外気サーミスタ１１１と、室外熱交換器１０３の温度を検出するための室外熱交サーミスタ１１２とを備えている。
【００２８】
室外機１００から室内機側に導出される冷媒配管は、減圧用電動弁１０４を介して導出される液管接続ポート１１４と、四路切換弁１０２を介して導出されるガス管接続ポート１１５とを備えており、各接続ポート内方に設けられる液管閉止弁１１６およびガス管閉止弁１１７を備えている。
【００２９】
ペア機用室内機２００は室内熱交換器２０１を備えており、この室内熱交換器２０１に接続される冷媒配管は、液管接続ポート２０４およびガス管接続ポート２０５を介して室外機側に導出される。
【００３０】
また、この室内機２００には、室内温度を検出するための室温サーミスタ２０２と、室内熱交換器２０１の温度を検出するための室内熱交サーミスタ２０３とを備えている。
【００３１】
図１では、ペア機用室内機２００を３台接続するように構成しており、各室内機２００の同一部位については同一符号で示している。
【００３２】
このようなペア機用室外機１００と、複数のペア機用室内機２００とは、分岐ユニット３００を介して接続されている。
【００３３】
分岐ユニット３００は、室外機１００の液管接続ポート１１４に接続される室外側液管接続ポート３０１と、室内機２００の液管接続ポート２０４に接続される室内側液管接続ポート３０２と、室外機１００のガス管接続ポート１１５に接続される室外側ガス管接続ポート３０３と、室内機２００のガス管接続ポート２０５に接続される室内側ガス管接続ポート３０４とを備えている。室内側液管接続ポート３０２および室内側ガス管接続ポート３０４は、接続される室内機２００の台数だけ用意されるものであり、ここではそれぞれ３つずつ設けられている。また、室外側液管接続ポート３０１から各室内側液管接続ポート３０２に分岐するための分岐路が構成され、同様に室外側ガス管接続ポート３０３から各室内側ガス管接続ポート３０４に分岐する分岐路が構成されている。
【００３４】
分岐ユニット３００内の室外側液管接続ポート３０１から各室内側液管接続ポート３０２に至る分岐路中には、内部を通過する冷媒圧力を減圧するための電動弁３０５と、内部を通過する冷媒温度を検出するための液管サーミスタ３０６がそれぞれ設けられている。また、分岐ユニット３００中の室外側ガス管接続ポート３０３から各室内側ガス管接続ポート３０４に至る分岐路中には、内部を通過する冷媒温度を検出するガス管サーミスタ３０７がそれぞれ設けられている。
【００３５】
さらに、室外側液管接続ポート３０１と室外側ガス管接続ポート３０３とをバイパスするバイパス管路３０８が設けられており、このバイパス管路３０８には流量調整可能なバイパス電動弁３３８が設けられている。
【００３６】
ここでは、分岐ユニット３００内に室内機側の液管内の冷媒温度を検出する液管サーミスタ３０６を備えているので、液管温度センサを備えていないペア機用室内機２００をこのような分岐ユニット３００に複数接続した場合であっても、各室内機２００に対する温度制御を行うことが可能となる。
【００３７】
液管側の減圧動作は、室外機１００に設けられている減圧用電動弁１０４を所定の開度に設定しておき、分岐ユニット３００に設けられている電動弁３０５の開度を調整することによって制御することが可能であり、減圧用電動弁１０４と電動弁３０５を複合的に制御するように構成することも可能である。
【００３８】
〔分岐ユニット内部構造〕
分岐ユニット３００に内蔵される分岐部の構造を図５および図６に示す。
【００３９】
分岐ユニット３００の内部には、室外側液管接続ポート３０１、室外側ガス管接続ポート３０３および室内側液管接続ポート３０２Ａ〜３０２Ｃ、室内側ガス管接続ポート３０４Ａ〜３０４Ｃの間に、冷媒配管を分岐する分岐部が構成されている。
【００４０】
室外側液管接続ポート３０１に接続される液管部３３３は、気液熱交換器３３０に導入された後、液管分岐部３３１を介して分岐管３３２Ａ、３３２Ｂ、３３２Ｃに分岐されている。各分岐管３３２Ａ〜３３２Ｃは、それぞれ電動弁３０５Ａ〜３０５Ｃを備えており、この電動弁３０５Ａ〜３０５Ｃの直後に気液熱交換器３３０内に導入されるように構成されている。
【００４１】
各分岐管３３２Ａ〜３３２Ｃの気液熱交換器３３０から導出された接続管部３３４Ａ〜３３４Ｃは、それぞれ室内側液管接続ポート３０２Ａ〜３０２Ｃに接続されている。
【００４２】
室内側ガス管接続ポート３０４Ａ〜３０４Ｃには、それぞれ接続管部３３５Ａ〜３３５Ｃが接続されている、各接続管部３３５Ａ〜３３５Ｃは、ガス管分岐部３３６を介してガス管部３３７に接続されている。ガス管部３３７は室外側ガス管接続ポート３０３に接続されている。また、液管部３３３とガス管部３３７との間には、バイパス管路３０８が設けられており、このバイパス管路３０８には流量調整が可能なバイパス電動弁３３８が設けられている。
【００４３】
室内側液管接続ポート３０２Ａ〜３０２Ｃおよび室内側ガス管接続ポート３０４Ａ〜３０４Ｃの近傍に位置する接続管部３３４Ａ〜３３４Ｃ、３３５Ａ〜３３５Ｃには、内部を通過する冷媒の温度を検出するための液管サーミスタ３０６Ａ〜３０６Ｃおよびガス管サーミスタ３０７Ａ〜３０７Ｃが設けられている。
【００４４】
〔冷凍機油回収制御〕
冷房運転時における冷凍機油回収制御について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４５】
ステップＳ１では回収間隔タイマのカウントを開始する。冷凍機油回収処理は、運転中の室内機数が少ない状態が継続する際に所定の時間間隔で自動的に実行されるように構成される。この運転中の室内機数が少ない状態の継続時間を回収間隔タイマによってカウントする。
【００４６】
ステップＳ２では、運転中の室内機の台数が少ないか否かを判別する。ここでは、接続されている室内機数よりも運転中の室内機数が少ない場合に、運転台数が少ないと判断するように構成できる。また、運転中の室内機が１台のみであるときに運転台数が少ないとみなす場合、２台以下であるときに運転台数が少ないとみなす場合など、適宜設定することが可能である。ステップＳ２において、運転台数が少ないと判断した場合にはステップＳ３に移行する。
【００４７】
ステップＳ３では、回収間隔タイマのカウント値が所定時間を超えたか否かを判別する。接続されている室外機１００および室内機２００の性能や設置環境などに応じて冷凍機油回収処理を行う間隔が設定される。回収間隔タイマのカウント値がこの予め設定された所定時間を超えた場合にはステップＳ４に移行する。
【００４８】
ステップＳ４では、バイパス電動弁３３８の開度設定を行い、回収タイマのカウントを開始させる。バイパス電動弁３３８の開度設定は、室外機１００および室内機２００の性能、各冷媒配管径、回収間隔、現在運転中の室内機の数などによって設定される。また、冷凍機油回収処理の開始からの経過時間をカウントするための回収タイマを始動させる。
【００４９】
ステップＳ５では回収タイマのカウント値が所定値を超えたか否かを判別する。冷媒回路内の冷凍機油の回収が十分に行うことができると考えられる所定時間が予め設定されており、回収タイマのカウント値がこの所定時間を超えた場合にはステップＳ６に移行する。
【００５０】
ステップＳ６では、バイパス電動弁３３８を閉止する。ステップＳ７では、回収間隔タイマおよび回収タイマのカウント値をリセットし、回収間隔タイマを再始動させる。
【００５１】
このように構成することにより、所定時間間隔で冷凍機油回収処理を行うことができる。このとき、分岐ユニット３００内のバイパス電動弁３３８を介して液冷媒が流れることとなり、室内機２００の室内熱交換器２０１に冷媒が流れることがない。したがって、室内機２００の設置場所において冷媒通過音が発生することがなく快適性を損なうことがなくなる。
【００５２】
〔除霜運転制御〕
低外気暖房運転時において室外熱交換器１０３に霜の付着が多くなった場合などの除霜運転開始の条件が成立した場合には、バイパス電動弁３３８の開度制御を行って除霜運転を行う。
【００５３】
この場合も、室外機１００および室内機２００の性能、外部環境などに応じてバイパス電動弁３３８の開度制御を行って除霜運転を実行する。
【００５４】
この除霜運転処理についても、所定時間間隔で自動的に実行するように構成することも可能であり、各部センサの検出値に基づいて除霜運転が必要である場合にこの処理を実行するように構成してもよい。
【００５５】
〔液溜まり込み防止制御〕
低外気暖房運転の起動時において、ガス連絡配管内への凝縮冷媒の溜まり込みを防止する場合には、バイパス電動弁３３８の開度制御を行って、液溜まり込み防止運転を行う。
【００５６】
この場合も、室外機１００および室内機２００の性能、室内機の運転台数、外部環境などに基づいてバイパス電動弁３３８の開度制御を行う。
【００５７】
【発明の効果】
本発明では、冷媒分岐ユニット内に設けたバイパス電動弁の開度制御によって、冷凍機油回収処理、除霜運転、液溜まり込み防止制御などの際に、室内熱交換器内に冷媒を通過させることなく処理することができるので、室内機設置場所における冷媒通過音が発生せず、快適性を損なうこともなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施形態の概要構成図。
【図２】  冷媒分岐ユニットの内部構成を示す模式図。
【図３】  冷媒分岐ユニットの内部構成の斜視図。
【図４】  冷凍機油回収制御のフローチャート。
【符号の説明】
１００  室外機
１０１  圧縮機
１０２  四路切換弁
１０３  室外熱交換器
１０５  アキュムレータ
３００  分岐ユニット
３０８  バイパス管路
３３８  バイパス電動弁
【図１】
0004304840.tif 000002
【図２】
0004304840.tif 000003
【図３】
0004304840.tif 000004
【図４】
0004304840.tif 000005