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JP2006177658A - 空気調和機 - Google Patents

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JP2006177658A JP2005368496A JP2005368496A JP2006177658A JP 2006177658 A JP2006177658 A JP 2006177658A JP 2005368496 A JP2005368496 A JP 2005368496A JP 2005368496 A JP2005368496 A JP 2005368496A JP 2006177658 A JP2006177658 A JP 2006177658A
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Chan-Ho Song
チャン−ホ ソン
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Yoon Jei Hwang
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Abstract

【課題】空気調和機において、室外機の購入費用を低減し、かつ、運転効率を上げる。
【解決手段】複数台の室内機及び室外機と独立して制御部を設置することによって、複数台の室内機が必要な場合、前記制御部を追加するだけで既存に使用していた室外機を使用できるようにし、また、前記制御部は、温度感知手段の信号に応じて前記複数台の室外機のそれぞれを作動するか否かの決定をするように構成することによって、複数台の室外機のうち、適切な容量のものを選択的に作動させるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に係り、特に、複数台の室内機及び室外機と独立して制御部を設置し、複数台の室内機が必要な場合に、制御部だけを追加し且つ既存の室外機を使用することによって、別途の室外機購入にかかる費用を節減することができる空気調和機に関する。
一般に、空気調和機は、暖房機、冷房機、空気浄化機等であって、室内を冷暖房したり、空気を浄化したりして人間により快適な室内環境を提供する装置のことをいう。特に、ユニタリー（Unitary）空気調和機は、ダクト型構造の室内機が使用され、多室を冷暖房できる装置である。
図１は、従来技術による空気調和機を概略的に示す構成図である。
従来技術による空気調和機は、図１に示すように、一つの室外機１０に一つの室内機２０が冷媒管３０で連結され、この冷凍サイクルを冷媒が循環することで、室内を冷房する。
室外機１０には、低温・低圧の気体冷媒を吸入して高温・高圧に圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２からの高温・高圧の気体冷媒を、外部空気を用いて放熱して凝縮させる凝縮機１４とが設置され、室内機２０には、凝縮機１４から室外機側の冷媒管を介して供給された冷媒を低温・低圧の状態に膨脹させる膨脹機構２２が設置される。
室外機１０と室内機２０の冷媒管３０は、サービス弁３２を介して連結される。
上記のように構成された従来技術による分離型空気調和機は、室内機２０がオンになると、圧縮機１２が駆動して高温・高圧の冷媒を吐出し、この高温・高圧の冷媒が凝縮機１４に流入する。
凝縮機１４に流入した冷媒は、室外側の空気と熱交換して凝縮され、凝縮機１４から吐出された冷媒は、膨脹機構２２を通過しながら減圧されて低温・低圧の液体状態となり、この液体状態の冷媒は、室内機２０の蒸発器２４に吸入される。
蒸発器２４に吸入された冷媒は、室内側の空気と熱交換しながら室内を冷房し、蒸発器２４を通過した冷媒は、圧縮機１２に再び循環される。
しかしながら、従来技術による空気調和機は、一つの室内機２０に一つの室外機１０が連結されるように構成されるため、複数台の室内機２０を設置して多室を冷房させたい場合、複数台の室内機２０に対して複数台の室外機１０をそれぞれ設置しなければならないという問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解決するのもので、その目的は、複数台の室内機と室外機とを接続させる制御手段だけを追加し、既存の室外機をそのまま用いて複数台の室内機を作動させることによって、室外機の追加設置にかかる費用を節減できる空気調和機を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、複数台の室内機と、前記複数台の室内機と連結される複数台の室外機と、室内に装着され、室内空気の温度を感知する温度感知手段と、前記複数台の室内機及び室外機と独立して設置され、前記温度感知手段の信号に応じて前記複数台の室外機のそれぞれを作動するか否かの決定をし、該作動信号を前記室外機に出力する制御部と、を備えてなることを特徴とする。
前記空気調和機は、前記複数台の室内機と室外機との間に設けられ、前記複数台の室内機と室外機にそれぞれ流入する冷媒流量を調節する流量調節部をさらに備えること特徴とする。
前記制御部は、前記温度感知手段の信号に応じて前記複数台の室内機と室外機に流入する冷媒流量を決定し、前記流量調節部に信号として出力することを特徴とする。
前記流量調節部は、前記複数台の室外機にそれぞれ連結された室外機側の冷媒配管と、前記室外機側の冷媒配管に設置され、前記室外機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室外機冷媒流量調節手段と、前記室外機側の冷媒配管に連通し、また、前記複数台の室内機にそれぞれ連結された室内機側の冷媒配管と、前記室内機側の冷媒配管に設置され、前記室内機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室内機冷媒流量調節手段と、を備えてなることを特徴とする。
前記室外機冷媒流量調節手段は、前記室外機側の冷媒配管を開閉する室外機側の開閉弁であることを特徴とする。
前記室外機冷媒流量調節手段は、前記室外機側の冷媒配管のうち、冷媒が吐出される室外機側の吐出配管に設置され、前記室内機冷媒流量調節手段が、前記室内機側の冷媒配管のうち、冷媒が吸入される室内機側の吸入配管に設置されたことを特徴とする。
前記室内機冷媒流量調節手段は、前記室内機側の冷媒配管にそれぞれ設置され、前記室内機側の冷媒配管を開閉する室内機側の開閉弁であることを特徴とする。
前記複数台の室内機は、内部に膨脹機構が設置された大型室内機と、内部に膨脹機構が設置されていない小型室内機とで構成されたことを特徴とする。
前記室内機冷媒流量調節手段は、前記大型室内機に連結された冷媒配管に装着されたソレノイド弁と、前記小型室内機に連結された冷媒配管に装着され、前記小型室内機に吸入される冷媒を膨脹させる電子膨脹弁とからなることを特徴とする。
前記温度感知手段は、前記大型室内機が設置された室内に装着されたサーモスタットと、前記小型室内機の内部に設置された温度感知センサーとからなることを特徴とする。
本発明による空気調和機は、複数台の室内機及び室外機と独立して制御部が設置されるため、複数台の室内機が必要な場合、制御部を追加するだけで既存に使用していた室外機をそのまま使用することができるため、室外機の購入にかかる費用を低減できる他、この制御部は温度感知手段の信号に応じて複数台の室外機のそれぞれを作動するか否かの決定をするように構成され、複数台の室外機のうち適切な容量のものを選択的に作動させられるため、運転効率を上げることができるという効果が得られる。
また、複数台の室外機と室内機側にそれぞれ開閉弁が装着されるため、運転しない室外機と室内機への冷媒損失を防止できるという利点が得られる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図２は、本発明によるマルチ型ユニタリー空気調和機を概略的に示す構成図である。
本発明によるマルチ型ユニタリー空気調和機は、図２に示すように、複数台の室内機５０と、複数台の室内機５０と連結される複数台の室外機６０と、室内に装着され、室内空気の温度を感知する温度感知手段と、複数台の室内機５０及び室外機６０とは独立して設置され、温度感知手段の信号に応じて複数台の室外機６０のそれぞれを作動するか否かの決定をし、この作動信号を室外機６０に出力する制御部７０と、を備えてなる。
複数台の室内機５０は、内部に膨脹機構が設置された大型室内機と、内部に膨脹機構が設置されていない小型室内機とからなるが、ここでは、図２に示すように、大型室内機は、A-coil等のようなダクト型構造の第１及び第２室内機５１，５２とし、小型室内機は、ルームエアコンである第３室内機５３にして説明する。
また、複数台の室外機６０は、第１及び第２室外機６１，６２で構成され、これら第１及び第２室外機６１，６２は、既存に使用されている一般の室外機である。
すなわち、第１及び第２室外機６１，６２には、冷媒を圧縮する第１及び第２圧縮機６３，６４と、第１及び第２圧縮機６３，６４からの高温・高圧の気体冷媒を凝縮させる第１及び第２凝縮機６５，６６がそれぞれ設置される。
第１及び第２室内機５１，５２には、第１及び第２凝縮機６５，６６から分配された冷媒を膨脹させる第１及び第２膨張機構５４，５５と、第１及び第２膨張機構５４，５５で膨脹された冷媒が、外部の熱を奪って蒸発するようにする第１及び第２蒸発器５６，５７がぞれぞれ設置され、第３室内機５３には第３蒸発器５８が設置される。
一方、この空気調和機は、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３と第１及び第２室外機６１，６２との間に備えられ、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３と第１及び第２室外機６１，６２にそれぞれ流入する冷媒流量を調節する流量調節部をさらに備える。
また、制御部７０は、温度感知手段の信号に応じて第１及び第２室外機６１，６２のそれぞれを作動するか否かの決定をするとともに、第１、第２及び３室内機５１，５２，５３と第１及び２室外機６１，６２に流入する冷媒流量を決定し、流量調節部に信号として出力するように構成される。
流量調節部は、第１及び第２室外機６１，６２にそれぞれ連結された第１及び第２室外機側の冷媒配管と、第１及び第２室外機側の冷媒配管に設置され、第１及び第２室外機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室外機冷媒流量調節手段と、第１及び第２室外機側の冷媒配管に連通され、また、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３にそれぞれ連結された第１、第２及び第３室内機側の冷媒配管と、第１、第２及び第３室内機側の冷媒配管に設置され、第１、第２及び第３室内機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室内機冷媒流量調節手段と、を備える。
ここで、第１及び第２室外機側の冷媒配管は、第１及び第２室外機６１，６２に吸入される冷媒を導く第１及び第２室外機側の吸入配管７１，７２と、第１及び第２室外機６１，６２からそれぞれ吐出される冷媒を導く第１及び第２室外機側の吐出配管７３，７４とからなる。
また、室外機冷媒流量調節手段は、第１及び第２室外機６１，６２のうち運転していない室外機の吐出配管を閉じて冷媒の損失を防止できるように、第１及び第２室外機側の吐出配管７３，７４にそれぞれ装着され、第１及び第２室外機側の吐出配管７３，７４を開閉する第１及び第２室外機側の開閉弁８１，８２からなる。
また、第１、第２及び第３室内機側の冷媒配管は、第１及び第２室外機側の冷媒配管７１，７２，７３，７４が合体した合体管から再び分枝されて第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３にそれぞれ連結されるもので、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３に吸入される冷媒を導く第１、第２及び第３室内機側の吸入配管７５，７６，７７と、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３からそれぞれ吐出される冷媒を導く第１、第２及び第３室内機側の吐出配管７８，７９，８０とからなる。
また、室内機冷媒流量調節手段は、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３の中で運転しない室内機の吸入配管を閉じるように第１、第２及び第３室内機側の吸入配管７５，７６，７７にそれぞれ装着され、第１、第２及び第３室内機側の吸入配管７５，７６，７７を開閉する第１、第２及び第３室内機側の開閉弁８３，８４，８５からなる。
ここで、第１及び第２室内機５１，５２の内部には、第１及び第２膨張機構５４，５５がそれぞれ装着されているので、第１及び第２室内機側の開閉弁８３，８４は、単に第１及び第２室内機側の吸入配管７５，７６を開閉できるソレノイド弁とし、第３室内機５３の内部には膨脹機構が装着されていないので、第３室内機側開閉弁８５は、冷媒を膨脹させるとともに第３室内機側の吸入配管７７を開閉できる電子膨脹弁とすることが好ましい。
一方、温度感知手段は、第１及び第２室内機５１，５２がそれぞれ設置された室内に取り付けられて室内温度を感知する第１及び第２サーモスタット８６，８７と、第３室内機５３に取り付けられて室内温度を感知する温度感知センサー８８と、で構成され、第１及び第２サーモスタット８６，８７と温度感知センサー８８は、制御部７０に連結され、感知した信号を制御部７０に伝送するように構成される。
ここで、第１及び第２サーモスタット８６，８７は、室内温度を感知するだけでなく、感知した温度と設定された温度とを比較し、比較された値に基づいて第１及び第２室内機５１，５２が作動するように信号を出力する。
制御部７０は、第１及び第２サーモスタット８６，８７と温度感知センサー８８から入力された信号に応じて希望の室内温度を判断した後、第１及び第２室外機６１，６２のうち運転する室外機を選択した上、これに基づいて第１及び第２室外機６１，６２の作動を制御し、第１及び第２室外機側の開閉弁８１，８２の作動を制御するとともに、第１、第２及び第３蒸発器５６，５７，５８に供給される冷媒流量を決定し、これに基づいて第１、第２及び第３室内機側開閉弁８３，８４，８５の作動を制御するように構成される。
制御部７０は、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３と第１及び第２室外機６１，６２とは独立して設置されるため、室内機がさらに必要な場合、既存の室外機及び室内機はそのまま使用し、制御部７０のみを追加すれば良い。
以下、上記のように構成された本発明による空気調和機の作動について説明する。
まず、第１及び第２サーモスタット８５，８６と温度感知センサー８７から室内空気の温度を感知して制御部７０に信号として伝送する。
制御部７０は、第１及び第２サーモスタット８６，８７と温度感知センサー８８から入力された信号に基づいて希望の室内温度を決定し、第１及び第２室外機６１，６２の中で運転する室外機を選択し、選択された室外機に作動信号を出力する。
ここで、第１室外機６１のみを運転させるものにして説明すると、制御部７０から第１室外機６１に作動信号を出力し、第２室外機側の吐出配管７４に装着された第２室外機側の開閉弁８２を制御し、第２室外機側の吐出配管７４を閉じることで、第１室外機６１から吐出された冷媒が第２室外機６２側に流入するのを防止する。
また、制御部７０では、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３が作動しているかの如何によって、すなわち、第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３のうち運転中の室内機にのみ冷媒が流入するように、第１、第２及び第３室内機側の開閉弁８３，８４，８５を制御する。
ここで、第１室内機５１と第３室内機５３のみが作動するものにして説明すると、制御部７０は、第２室内機側の開閉弁８４を制御し、第２室内機側の吸入配管７６を閉じることで、第２室内機５２に冷媒が流入するのを遮断する。
このときに、制御部７０は、第１室内機側の開閉弁８３及び第３室内機側の開閉弁８５も制御し、第１室内機側の吸入配管７５及び第３室内機側の吸入配管７７に冷媒が流入するようにするが、ここで、第３室内機側の開閉弁８５は電子膨脹弁からなるので、制御部７０は、第３室内機側の開閉弁８５の開度を制御して第３室内機５３に流入する冷媒の流量を調節するとともに、冷媒が膨脹されるようにする。
したがって、室内空気の温度に基づいて第１及び第２室外機６１，６２を作動するか否かの決定をするとともに、室内空気の温度及び第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３が作動しているかの如何によって第１、第２及び第３室内機５１，５２，５３に流入する冷媒の流量を調節できるように構成することによって、既存の室内機及び室外機をそのまま使用しなから制御部７０のみを追加することで、多室の空気を調和させるマルチ型ユニタリー空気調和機を実現することができる。
従来技術による空気調和機を概略的に示す回路図である。 本発明によるマルチ型ユニタリー空気調和機を概略的に示す回路図である。
符号の説明
５０ 室内機
５１ 第１室内機
５２ 第２室内機
５３ 第３室内機
５４ 第１膨張機構
５５ 第２膨脹機構
５６ 第１蒸発器
５７ 第２蒸発器
５８ 第３蒸発器
６０ 室外機
６１ 第１室外機
６２ 第２室外機
６３ 第１圧縮機
６４ 第２圧縮機
６５ 第１凝縮機
６６ 第２凝縮機
７０ 制御部
７１ 第１室外機側の吸入配管
７２ 第２室外機側の吸入配管
７３ 第１室外機側の吐出配管
７４ 第２室外機側の吐出配管
７５ 第１室内機側の吸入配管
７６ 第２室内機側の吸入配管
７７ 第３室内機側の吸入配管
７８ 第１室内機側の吐出配管
７９ 第２室内機側の吐出配管
８０ 第３室内機側の吐出配管
８１ 第１室外機側の開閉弁
８２ 第２室外機側の開閉弁
８３ 第１室内機側の開閉弁
８４ 第２室内機側の開閉弁
８５ 第３室内機側の開閉弁
８６ 第１サーモスタット
８７ 第２サーモスタット
８８ 温度感知センサー

Claims (10)

  1. 複数台の室内機と、
    前記複数台の室内機と連結される複数台の室外機と、
    室内に装着され、室内空気の温度を感知する温度感知手段と、
    前記複数台の室内機及び室外機と独立して設置され、前記温度感知手段の信号に応じて前記複数台の室外機のそれぞれを作動するか否かの決定をし、該作動信号を前記室外機に出力する制御部と、
    を備えてなることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記複数台の室内機と室外機との間に設けられ、前記複数台の室内機と室外機にそれぞれ流入する冷媒流量を調節する流量調節部をさらに備えること特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
  3. 前記制御部が、前記温度感知手段の信号に応じて前記複数台の室内機と室外機に流入する冷媒流量を決定し、前記流量調節部に信号として出力することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
  4. 前記流量調節部が、前記複数台の室外機にそれぞれ連結された室外機側の冷媒配管と、前記室外機側の冷媒配管に設置され、前記室外機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室外機冷媒流量調節手段と、前記室外機側の冷媒配管に連通し、また、前記複数台の室内機にそれぞれ連結された室内機側の冷媒配管と、前記室内機側の冷媒配管に設置され、前記室内機側の冷媒配管に流れる冷媒流量を調節する室内機冷媒流量調節手段と、を備えてなることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
  5. 前記室外機冷媒流量調節手段が、前記室外機側の冷媒配管を開閉する室外機側の開閉弁であることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
  6. 前記室外機冷媒流量調節手段が、前記室外機側の冷媒配管のうち、冷媒が吐出される室外機側の吐出配管に設置され、前記室内機冷媒流量調節手段が、前記室内機側の冷媒配管のうち、冷媒が吸入される室内機側の吸入配管に設置されたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
  7. 前記室内機冷媒流量調節手段が、前記室内機側の冷媒配管にそれぞれ設置され、前記室内機側の冷媒配管を開閉する室内機側の開閉弁であることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
  8. 前記複数台の室内機が、内部に膨脹機構が設置された大型室内機と、内部に膨脹機構が設置されていない小型室内機とで構成されたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
  9. 前記室内機冷媒流量調節手段が、前記大型室内機に連結された冷媒配管に装着されたソレノイド弁と、前記小型室内機に連結された冷媒配管に装着され、前記小型室内機に吸入される冷媒を膨脹させる電子膨脹弁とからなることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
  10. 前記温度感知手段が、前記大型室内機が設置された室内に装着されたサーモスタットと、前記小型室内機の内部に設置された温度感知センサーとからなることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
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