(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外ユニットと、室内熱交換器、および室内電動膨張弁を冷媒管で順につないだ複数の室内ユニットとを有する空気調和装置において、
前記室内熱交換器と前記室内電動膨張弁とをつなぐ冷媒管に流路面積を絞るための金具からなる流路抵抗を設け、暖房運転時における前記流路抵抗の下流には、前記金具に一体的に形成され、前記冷媒管を流れる冷媒中に発生する気泡の大きさをほぼ均一に整えるための、下流に向けて先細る袋網状の整流部材を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチ型の空気調和機やヒートポンプ式の空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機、室外熱交換器を内蔵した例えば１台の室外ユニットに対して、室内熱交換器、電動式の膨張弁を内蔵した複数の室内ユニットを並列につないだマルチ型あるいはヒートポンプ式の空気調和装置は知られている（実公平４−１０５３５号公報）。このような空気調和装置においては、例えば暖房運転中に複数の室内ユニットのうちのいずれかの室内ユニットを運転停止させて、この運転停止した室内ユニットの電動式の膨張弁を完全に閉塞すると、この室内ユニットの室内熱交換器に凝縮液冷媒が溜まり込むので、この空気調和装置全体としては、ガス欠状態となり、能力低下するおそれがあった。従って、運転停止中であっても、停止室内ユニットの電動式の膨張弁を開けて（通常の暖房運転中の開度よりは小さな開度に設定）、停止室内ユニットにおける室内熱交換器への液冷媒の溜まり込みを防止するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、いずれかの室内ユニットが暖房運転停止中でも、当該停止室内ユニットの電動式の膨張弁は多少開放されるために、冷媒はわずかに流れて、この膨張弁から冷媒音が発生するという問題があった。
【０００４】
特に、この電動式の膨張弁においては、その弁開度を電動モータ（パルスモータ）で制御しているため、モータの回転誤差等によって、所定の弁開度に正確に設定しにくいという事実があると共に、暖房運転中並びに停止中は、この膨張弁に気液混合状態の冷媒が流れるという事実もあるので、これら２つの事実が重なると、上述の冷媒音は極めて大きなものになるという問題があった。
【０００５】
このような室内熱交換器や電動式の膨張弁が収納された室内ユニットが、室内の居住空間に近い室内の壁面に露出状態で据付けられるいわゆる壁掛タイプのものにあっては、この室内ユニットが室内の天井に埋め込まれるいわゆる天井カセットタイプのものに比べて、冷媒音が特に気になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、暖房運転中、或いは一時的運転停止中にかかわらず冷媒音が発生し難くした空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、室外ユニットと、室内熱交換器、および室内電動膨張弁を冷媒管で順につないだ複数の室内ユニットとを有する空気調和装置において、前記室内熱交換器と前記室内電動膨張弁とをつなぐ冷媒管に流路面積を絞るための金具からなる流路抵抗を設け、暖房運転時における前記流路抵抗の下流には、前記金具に一体的に形成され、前記冷媒管を流れる冷媒中に発生する気泡の大きさをほぼ均一に整えるための、下流に向けて先細る袋網状の整流部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、流路抵抗で冷媒の流れが絞られるだけでなく、絞られた冷媒の流れは整流部材を通じて整流されるので、冷媒音の発生が抑えられる。整流部材に流れ込む冷媒は気液混合の状態にあるが、この整流部材は液冷媒中に発生する気泡の大きさを均一の大きさに整えるものであり、そのためには網状のストレーナが望ましく、ストレーナの冷媒通過面積を増大させるためには、整流部材は下流に向けて先細る袋網状のストレーナが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１において、１はマルチ型の空気調和装置を示している。この空気調和装置１は、１台の室外ユニット２に対して、複数台の室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃが冷媒管で並列につながれる構成になっている。
【００１２】
室外ユニット２において、４は能力可変型の圧縮機、５は定格（能力一定型）の圧縮機で並列につながれている。６は四方弁で、冷房運転時は実線状態に、暖房運転時は破線状態に夫々設定される。そして、圧縮機４，５から吐出された冷媒は、冷房運転時に実線矢印状態に、暖房運転時に破線矢印状態に流される。７は室外熱交換器で並列に配置されている。
【００１３】
この室外熱交換器７は冷房運転時は凝縮器として、暖房運転時は蒸発器として夫々作用する。８はレシーバタンクである。９はアキュムレータで、２つの圧縮機４，５の吹込管１０につながれている。
【００１４】
一方、室内ユニット３ａは、一般的な壁掛タイプであり、図１に示すように、ストレーナ１１ａ，１２ａ、室内熱交換器１３ａ、分流器１９ａ等が内蔵されている。この室内熱交換器１３ａは冷房運転時に蒸発器として、暖房運転時に凝縮器として夫々作用する。１４ａは室内電動膨張弁（以下「電動弁」という。）であり、この電動弁１４ａの弁開度はこの電動弁に内蔵されたパルスモータによって制御され、４８０パルスで全開、０パルスで全閉となる。
【００１５】
１８ａは補助減圧器であり、この実施形態によれば、図２に示すように、流路面積を狭めるオリフィス板からなる流路抵抗１０１を備えている。そして、暖房運転時における流路抵抗１０１の下流には、暖房運転時に冷媒管を流れる冷媒中に発生する泡の大きさをほぼ均一に整えるための、下流に向けて三角錐状に先細る袋網状の整流部材（「スクリーン」）１０３が設けられている。
【００１６】
他の室内ユニット３ｂ，３ｃ内の機器においては、この室内ユニット３ａの機器と同一であるため略同一符号を付してその説明は省略する。
【００１７】
このような構成を備えたマルチ型の空気調和装置１において、室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ全てを暖房運転させる場合は、夫々の室内ユニット３ａ，３ｂ，３ｃの電動弁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、室内ユニットの暖房負荷に応じた開度に設定する。一方、室外ユニット２においては各室内ユニットの暖房負荷の合計値に基づいて２つの圧縮機４．５の運転状態が制御される。
【００１８】
ここで、例えば一つの室内ユニット３ａのみ暖房負荷が「０」となった場合（他の室内ユニット３ｂ，３ｃの暖房負荷は「０」でない）、この一つの室内ユニット３ａの暖房運転は停止される。具体的には、図示しない室内送風機の運転を停止すると共に、電動弁１４ａのパルスモータを８５パルスに設定する。
【００１９】
因みに通常暖房時は１１５パルスに設定される。すなわち、この暖房運転停止時における電動弁１４ａの弁開度は暖房運転時の弁開度よりも小さく設定される。
【００２０】
このように暖房運転停止中であっても電動弁１４ａを多少開きぎみに設定するのは、室内熱交換器１３ａに凝縮冷媒が溜り込んだ場合でも、この溜り込んだ冷媒を多少開きぎみの電動弁１４ａを介して室外ユニット２へ戻すためである。
【００２１】
しかしながら、暖房運転停止中の室内ユニット３ａの電動弁１４ａを多少開きぎみにして、冷媒を流すと、図１を参照して、分流器１９ａや管の曲り部等を経て流れる冷媒中に気泡が発生する。仮に、気泡の大きさが大小まちまちであって、この気泡を含んだ冷媒が、例えば電動弁１４ａに直接流れ込んだりすると、この電動弁１４ａを通じて大きな冷媒音が発生する。この冷媒音はいわゆる「ジャー」という冷媒の流れる音であって、静寂な室内にあってはかなり気になる。
【００２２】
これを解消するために、電動弁１４ａの外周に「パテ」を取り付けることも考えられるが、この「パテ」の取付作業は面倒である。
【００２３】
この実施形態によれば、分流器１９ａや管の曲り部等を経て流れる冷媒中に気泡が発生したとしても、この気泡を含む冷媒は、例えばオリフィスからなる流路抵抗１０１を通って減圧された後、下流に向けて三角錐状に先細る袋網状の整流部材１０３を通過するので、この整流部材１０３を通じて気泡の大きさはほぼ均一に整えられるので、電動弁１４ａから発生する冷媒音はいわゆる「シャー」という冷媒の流れる音になって、大幅に静寂化される。これによれば、電動弁１４ａの外周に取り付ける「パテ」の量を減らすことができる。
【００２４】
次に暖房運転中の室内ユニット３ｂについて説明する。具体的には図示しない室内送風機を回転させると共に、電動弁１４ｂの開度を室内ユニット３ｂの暖房負荷に応じて調整する。ここで調整とは、暖房負荷に対して減圧抵抗値を多少減少させることである。例えば本来弁開度が約２３％程度に設定すべき場合は、その弁開度を約２５％に設定して約２％減少させる（弁開度を大きく設定する）。
【００２５】
このように減圧抵抗値を多少減少させると、その減少によって生じた抵抗値の不足分（２％）を補うために前述の補助減圧器１８ｂが備えられる。従って暖房運転中における室内ユニット３ｂ内の冷媒の状態を述べると次のとおりとなる。まず、室内熱交換器１３ｂで凝縮されたガス液混合状態の冷媒は一旦補助減圧器１８ｂで減圧された後弁開度が多少大きく設定された電動弁１４ｂで再度減圧される。ここで弁開度が多少大きいため冷媒音の発生は小さく抑えられる。そして、この電動弁１４ｂで減圧されて液状態となった冷媒は、室外ユニット２へ戻される。従って、暖房運転中の室内ユニット３ｂにおいても暖房運転停止中の室内ユニット３ａと同様に冷媒音が発生しにくくなる。
【００２６】
次に冷房運転時においては、室内ユニット３ａ（電動弁１４ａ）を通過する冷媒の状態がほぼ液状であるため、電動弁１４ａにて発生する冷媒音は、液ガス混合状態で電動弁１４ａを通過する暖房時よりは小さい。従って、冷房運転時は、冷媒音は大きな問題とはならない。
【００２７】
又、冷房運転停止時においては、室内熱交換器１３ａは冷凍サイクルの低圧側となり、この室内熱交換器１３ａ内の冷媒は室外ユニット２（圧縮機４，５）へ引かれるため、電動弁１４ａを全閉状態にする。
【００２８】
図３は別の実施形態を示している。
【００２９】
図１に示す実施形態では、オリフィス板１０１とスクリーン１０３とが別体であるので、小型化を図かりにくい。この実施形態では、オリフィス金具２０１とスクリーン２０３とが一体に形成される。このスクリーン２０３はほぼ円錐状の金網であり、入口端２０３ａは金具２０１に溶接され、この金具２０１は冷媒管の内部に挿入されて、冷媒管の段部に係止される。見方を変えれば、スクリーン２０３に一体の金具２０１がオリフィスを兼ねている。これによれば金具２０１とスクリーン２０３が一体であるので、小型化が図られる。
【００３０】
更に、別の実施形態を説明する。
【００３１】
この実施形態においても、前述した実施形態とほぼ同様に、例えばマルチ型の空気調和装置１において、暖房運転時にいずれかの室内熱交換器の運転を停止するとき、この室内熱交換器に冷媒が溜まり込まないように、電動弁を多少開いて冷媒をすこしづつ流す制御をかけるものである。
【００３２】
この制御をかけると、前述のように電動弁で冷媒音が発生するが、この実施形態では、以下の構成にして冷媒音を抑制している。
【００３３】
図４を参照して、室内熱交換器１４ａ、および分流器１９ａにつながる冷媒管５１は、一旦、鉛直方向下方に立ち下げられた後に、ほぼＵ字状に曲げられて、鉛直方向上方に立ち上げられている。この実施形態によれば、冷媒管５１の立ち上げ長さＬは、従来のものに比べ、かなり長く設定される。ただし、鉛直方向に立ち上げることは条件ではなく、長さＬの部分が、直線的でさえあれば、冷媒管５１は水平であってもよい。要するに、図４を参照して、電動弁１４ａの接続口に至るまでの冷媒管５１ａが、所定長さだけストレートであればよい。
【００３４】
この冷媒管５１の長さＬは、冷媒中に発生する気泡の大きさをほぼ均一の大きさに整えることのできる長さであり、従来例えば５０ｍｍであったとすると、この実施形態では、例えば１５０ｍｍ程度に設定される。
【００３５】
実機による試験によると、冷媒管５１に、外径が９．５２ｍｍの銅チューブを使用した場合、従来の長さＬ＝５０ｍｍで冷媒を流すと、「ジャー」という冷媒音であったものが、Ｌ＝７０ｍｍ以上で冷媒を流すときには、「シャー」という冷媒音になり、低い音質になり、冷媒音の静寂化が図られる。
【００３６】
図２を参照して、電動弁１４ａは暖房運転時における入口ポート８１と、この入口ポート８１を開閉自在なニードル弁８３と、前記入口ポート８１に直交する、暖房運転時における出口ポート８５とを備える。
【００３７】
実験によると、このような構成の電動弁１４ａにおいて、前述のストレート管５１ａを設けることはその効果絶大である。
【００３８】
更に、この実施の形態によれば、室内熱交換器１４ａを構成する冷媒チューブのパス数が通常よりも多目の６パスに設定される。このようにパス数を通常よりも多目（例えば、通常「２パス」であれば「６パス」にする。）に設定すると、室内熱交換器１４ａ全体にひろがる冷媒音の発生が抑制されるので、発生する冷媒音の響きをかなり抑えることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、例えばマルチ型の空気調和装置においては、暖房運転時にいずれかの室内熱交換器の運転を停止するとき、この室内熱交換器に冷媒が溜まり込まないように、電動弁を多少開いて冷媒をすこしづつ流す制御をかける。この制御をかける場合に、この発明によれば、分流器や管の曲り部等を経て流れる冷媒中に気泡が発生したとしても、この気泡を含む冷媒は、例えばオリフィスからなる流路抵抗を通って減圧された後、下流に向けて三角錐状に先細る袋網状の整流部材を通過するので、この整流部材を通じて気泡の大きさはほぼ均一に整えられるので、電動弁から発生する冷媒音は抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気調和機の冷媒回路図である。
【図２】整流部材の示す断面図である。
【図３】別の実施形態を示す断面図である。
【図４】別の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
２  室外ユニット
３ａ〜３ｃ  室内ユニット
４，５  圧縮機
７  室外熱交換器
１３ａ〜１３ｃ  室内熱交換器
１４ａ〜１４ｃ  膨張弁
１５ａ〜１５ｃ  バイパス管
１６ａ〜１６ｃ  キャピラリチューブ
１８ａ〜１８ｃ  補助減圧器
１０１  流路抵抗
１０３  整流部材
【図１】
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【図２】
0003738084.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003738084.tif 000005