JP2013185739A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】種類が少ない筐体と切換ユニットで異なる能力の室内機を接続することができ、製造効率の良い空気調和機を提供することを目的とするものである。
【解決手段】１台の室外機と１台以上の室内機との間を液管とガス管で接続し、室内機に供給する冷媒の高圧ガスと低圧ガスとを切換える切換ユニットを前記ガス管に介在することにより、冷房と暖房を切換えて運転する空気調和機において、切換ユニットを複数並列に接続して室内機側に導出された複数のガス管を１つに統合して室内機に冷媒ガスを供給する。切換ユニットは、最小の室内機に必要な容量を基本単位として同一容量のもの複数備え、必要な冷媒の容量に応じて並列に接続する台数を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、切換ユニットを介して室外機と室内機を接続して冷暖房を行う空気調和機に関するもので、１種類の標準の筐体と切換ユニットで異なる能力の室内機を接続することができ製造効率の良い空気調和機に関するものである。

従来、１台の室外機と複数の室内機とを切換ユニットを介して接続することにより、冷房する室内機と暖房する室内機とが混在する場合でも１台の室外機によって同時に複数台の室内機を運転できるように構成した空気調和機がある。
このような空気調和機は、冷房に必要とされる能力の合計と暖房に必要とされる能力の合計とを比較して、冷房に必要とされる能力の方が大きければ室外機は冷房運転を行い、室外機の熱交換器と暖房運転を行う室内機の熱交換器を凝縮器として作用させ、冷房運転を行う室内機の熱交換器を蒸発器として作用させる冷暖同時運転の冷房主体運転を行う。
暖房に必要とされる能力の方が大きければ室外機は暖房運転を行い、室外機の熱交換器と冷房運転を行う室内機の熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転を行う室内機の熱交換器を凝縮器として作用させる冷暖同時運転の暖房主体運転を行う。
前記切換ユニットは、室内機が冷房を行うか暖房を行うかに従って、室外機と室内機との間のガス側の接続を低圧ガス側か高圧ガス側かに切換える装置である。

このような空気調和機は、例えば図６に示すように、１台の室外機１に４台の室内機２が切換ユニット３を介して接続された例が知られている。（特許文献１）

室外機１は、圧縮機１２１ａ、１２１ｂに吐出管１６０の一端側が接続され、この吐出管１６０の他端側は冷媒液回収器１２２を介して吐出管１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの３つに分岐されている。吐出管１６０ａは四方弁１２３を介して第１の室外熱交換器１２４ａのガス側に接続され、吐出管１６０ｂは第２の室外熱交換器１２４ｂのガス側に接続され、吐出管１６０ｃは電磁弁１６１を介して高圧ガス管１０４ｂの一端に接続されている。
第１の室外熱交換器１２４ａの液側は、第１の室外膨張弁１２５ａを介して冷媒量調整タンク１２６に接続され、第２の室外熱交換器１２４ｂの液側は、第２の室外膨張弁１２５ｂを介して前記第１の室外膨張弁１２５ａの冷媒量調整タンク１２６側に接続され、冷媒調整タンク１２６は液管１０４ａの一端に接続されている。

一方、前記圧縮機１２１ａ、１２１ｂの吸込側は、気液分離器１２７を介して吸込管１６２の一端に接続され、吸込管１６２の他端は、吸込管１６２ａ、１６２ｂの２つに分岐されている。分岐された吸込管１６２ａは四方弁１２３に接続され、吸込管１６２ｂは低圧ガス管１０４ｃの一端に接続されている。
前記四方弁１２３は、前記吐出管１６０と第１の室外熱交換器１２４ａが連通する状態を冷房運転の状態として実線で表し、上記吸込管１６２と第１の室外熱交換器１２４ａが連通する状態を暖房運転の状態として破線で表されている。

前記液管１０４ａ、高圧ガス管１０４ｂおよび低圧ガス管１０４ｃはそれぞれ複数に分岐され、切換ユニット３を介して各室内機２に接続されている。
切換ユニット３の液管接続管１４１は、前記液管１０４ａと室内機２の室内熱交換器１３１の液側とを接続し、ガス管接続管１４２ａは、切換ユニット３のガス側と室内機２の室内熱交換器１３１のガス側とを接続する。高圧ガス管接続管１４２ｂは高圧ガス管１０４ｂと接続され、低圧ガス管接続管１４２ｃは低圧ガス管１０４ｃと接続され、高圧ガス管接続管１４２ｂと低圧ガス管接続管１４２ｃは切換ユニット３内でそれぞれ電磁弁（吐出弁）１５０ａ、電磁弁（吸入弁）１５０ｃを介してガス管接続管１４２ａと接続されている。
切換ユニット３の電磁弁１５０ａを開き、電磁弁１５０ｃを閉じると高圧ガス管１０４ｂと室内機２の室内熱交換器１３１のガス側が連通し、電磁弁１５０ａを閉じ、電磁弁１５０ｃを開くと低圧ガス管１０４ｃと室内機２の室内熱交換器１３１のガス側が連通するように構成されている。

以下、上述の従来例における冷暖房運転について説明する。
（１）暖房運転の場合
全ての室内機２が暖房を行う場合には室外機１は暖房運転を行い、第１室外熱交換器１２４ａを蒸発器として作用させ、室内熱交換器１３１を凝縮器として作用させる。
室外機１では、吐出管１６０ｃの電磁弁１６１が開かれ、２台の圧縮機１２１ａ、１２１ｂが必要とされる能力に応じてどちらか一方または両方から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管１６０、１６０ｃを介して高圧ガス管１０４ｂに供給される。
四方弁１２３が暖房運転側に接続され（破線の状態）、第１の室外熱交換器１２４ａのガス側と吸込管１６２ａとが連通される。
第１の室外熱交換器１２４ａを蒸発器として利用するため第１の室外膨張弁１２５ａが所定開度で開かれ、第２の室外熱交換器１２４ｂは利用しないため第２の室外膨張弁１２５ｂは閉じられる。

切換ユニット３の電磁弁１５０ａが開かれ、電磁弁１５０ｃが閉じられ、高圧ガス管１０４ｂと室内熱交換器１３１のガス側が連通する。高圧ガス管１０４ｂを流れる高圧ガス冷媒は、高圧ガス管接続管１４２ｂ、電磁弁１５０ａ、ガス管接続管１４２ａを介して各室内熱交換器１３１のガス側に流入する。

室内機２では、室内熱交換器１３１を凝縮器として利用し、流量調整のために各室内膨張弁１３２がそれぞれ所定開度で開かれる。
室内熱交換器１３１に流入した高圧ガス冷媒は、室内送風機１３３により室内機２内へ導かれた室内空気と熱交換して凝縮し、室内熱交換器１３１の液側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は温風となって室内送風機１３３により室内機２の外へ送風される。
室内熱交換器１３１の液側から流出した高圧液冷媒は、各室内膨張弁１３２と、各液管接続管１４１を介して液管１０４ａに流入する。

液管１０４ａに流入した高圧液冷媒は、室外機１へ戻り、冷媒量調整タンク１２６を介して、第１の室外膨張弁１２５ａにより減圧されて室外熱交換器１２４ａに流入する。
第１の室外熱交換器１２４ａに流入した冷媒は、室外送風機１２８により室外機１内へ導かれた室外空気と熱交換して蒸発し、低圧ガス状態で第１の室外熱交換器１２４ａから流出する。
第１の室外熱交換器１２４ａにおいて冷媒と熱交換された室外空気は冷やされ、室外送風機１２８により室外機１の外部へ吹出される。
第１の室外熱交換器１２４ａから流出した低圧ガス冷媒は、四方弁１２３を介して吸込管１６２ａに流入した後、吸込管１６２、気液分離器１２７を介して２台の圧縮機１２１ａ、１２１ｂのどちらか一方または両方へ吸い込まれる。

（２）冷房運転の場合
全ての室内機２が冷房を行う場合には室外機１は冷房運転を行い、第１室外熱交換器１２４ａを凝縮器として作用させ、各室内熱交換器１３１を蒸発器として作用させる。
室外機１では、吐出管１６０ｃの電磁弁１６１が閉じられ、四方弁１２３が冷房運転側に接続される（実線の状態）。
第１の室外熱交換器１２４ａを凝縮器として作動させるため第１室外膨張弁１２５ａが所定開度で開かれ、第２の室外熱交換器１２４ｂは利用しないため第２の室外膨張弁２５ｂは閉じられ、高圧ガス管１０４ｂは遮断されて冷媒は流れない。
２台の圧縮機１２１ａ、１２１ｂのどちらか一方または両方から吐出した高圧ガス状態の冷媒が吐出管１６０、１６０ａ、四方弁１２３を介して第１の室外熱交換器１２４ａに流入し、第１の室外熱交換器１２４ａに流入した冷媒は、室外送風機１２８により室外機１内へ導かれた室外空気と熱交換して凝縮し、高圧液状態で第１の室外熱交換器１２４ａから流出する。
冷媒と熱交換された室外空気は暖められて室外送風機１２８により室外機１から吹出される。
第１の室外熱交換器１２４ａから流出した高圧液冷媒は、第１の室外膨張弁１２５ａ、冷媒量調整タンク１２６を介して液管１０４ａへ流入する。

切換ユニット３の電磁弁１５０ａが閉じられ、電磁弁１５０ｃが開かれ、低圧ガス管１０４ｃと各室内熱交換器１３１のガス側が連通する。
液管１０４ａを流れる高圧液冷媒は、液管接続管１４１を介して室内熱交換器１３１の液側に流入する。

室内機２では、各室内交換器１３１を蒸発器として作動させ、冷媒を減圧するために室内膨張弁１３２がそれぞれ所定開度で開かれる。
室内膨張弁１３２を介して各室内熱交換器１３１に流入した高圧液冷媒は、室内送風機１３３により室内機１内へ導かれた室内空気と熱交換して蒸発した後、各室内熱交換器１３１のガス側から流出する。
冷媒と熱交換された室内空気は冷風となって室内送風機１３３により室内ユニット３の外へ送風される。
各室内熱交換器１３１のガス側から流出した低圧ガス冷媒は、ガス管接続管１４２ａ、電磁弁１５０ｃ、低圧ガス管接続管１４２ｃを介して低圧ガス管１０４ｃに流入する。
低圧ガス管１０４ｃに流入した低圧ガス冷媒は、室外機１へ戻り、吸込管１６２ｂ、１６２、気液分離器１２７を介して２台の圧縮機１２１ａ、１２１ｂのどちらか一方または両方へ吸い込まれる。

（３）冷暖同時運転で必要とされる能力が暖房の方が大きい場合
例えば、４台の室内機のうち、３台の室内機２が暖房を行い、１台の室内機２が冷房を行う冷暖同時運転では、必要とされる能力が暖房の方が大きいため、室外機１は暖房運転を行う。第１の室外熱交換器１２４ａと冷房を行う室内機２の室内熱交換器１３１を蒸発器として作用させ、暖房を行う室内機２の室内熱交換器１３１を凝縮器として作用させる。
室外機１と暖房を行う室内機２の作動は、全ての室内機２が暖房運転を行う場合と同じである。

（４）冷暖同時運転で必要とされる能力が冷房の方が大きい場合
例えば、４台の室内機２のうち３台の室内機２が冷房を行い、１台の室内機２が暖房を行う冷暖同時運転では必要とされる能力が冷房の方が大きいため、室外機１は冷房運転を行う。暖房を行う室内機２の室内熱交換器１３１と、第２の室外膨張弁１２５ｂを所定開度で開いて動作させることにより第２の室外熱交換器１２４ｂとを凝縮器として作用させ、冷房を行う室内機２の室内熱交換器１３１を蒸発器として作用させる。

特開２００６−１７３７４号公報。

上述の空気調和機では、１台の室外機１に接続した複数の室内機２ごとに冷房・暖房の切り替えができるとともに、暖房と冷房が混在する場合には、暖房運転中の室内機２から還流される冷媒液を冷房運転中の室内機２に供給し、室外機１から供給する冷媒液又は高圧冷媒ガスの量を削減することができ、この削減した冷媒ガスの量に相当する分、圧縮機１２１ａ、１２１ｂの運転を抑えることができるので、省エネルギーにも寄与できるという利点を有する。
その反面、接続される室内機２ごとにその能力に応じた量の冷媒を供給し切り替えることができる容量を有する切換ユニット３を設置する必要があるため、多品種少量生産となり生産効率が悪いという問題点があった。

また、上述の切換ユニット３は、例えば４台を１個の筐体に収納して設置することが多い。
この筐体は一番大きな切換ユニット３を収納できる大きさにしなければならならず、効率よく切換ユニット３を収納して筐体を小型化するためには、１組の空気調和機で使用される一番大きな切換ユニット３に合わせられるように何種類もの大きさの筐体を揃えておかなければならず、これも多品種少量生産を助長し生産効率が悪いという問題点があった。
もし、１種類の筐体５を如何なる組み合わせにも対応できるようにする場合は、想定される最大の大きさとしなければならず、必要以上に大型の筐体を用いなければない場合があるという問題点があった。
さらに、接続する室内機２の組み合わせに従って個別に組み立てなければならず、受注から設置するまでに時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点に鑑みなされたもので、１種類の標準の筐体と切換ユニットで異なる能力の室内機を接続することができ、製造効率の良い空気調和機を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１は、１台の室外機と１台以上の室内機との間を液管とガス管で接続し、室内機に供給する冷媒の高圧ガスと低圧ガスとを切換える切換ユニットを前記ガス管に介在することにより、冷房と暖房を切換えて運転する空気調和機において、前記切換ユニットを複数並列に接続して室内機側に導出された複数のガス管を１つに統合して室内機に冷媒ガスを供給することを特徴とするものである。

本発明の請求項２は、請求項１記載の空気調和機において、最小の室内機に必要な冷媒の容量を基本単位とした同一容量の複数の切換ユニットを備え、必要な冷媒の容量に応じた台数を並列に接続することを特徴とするものである。

本発明の請求項３は、請求項１又は２記載の空気調和機において、室内機とこの室内機に冷媒を供給する切換ユニットの制御系統の回路を制御信号ラインで直接接続し、この制御信号ラインを介して室内機の状態に応じた切換ユニットの冷暖房切換え制御を行うことを特徴とするものである。

本発明の請求項４は、請求項１又は２記載の空気調和機において、室外機、室内機及び切換ユニットの制御系統の回路を、１つの通信線上に複数の機器を接続して通信可能な通信線により接続し、室内機とこの室内機に冷媒を供給する切換ユニットとを１つのグループとして予めグループＩＤを割り当て、このグループＩＤに従って室内機の状態に応じた切換ユニットの切換え制御を行うことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、大型の室内機を室外機に接続する場合に、１台以上の切換ユニットを統合して使用するので大型の室内機用の切換ユニットを必要とせず、切換ユニットの冷媒容量種類を減らすことができ、製造効率が向上するという効果を有する。

請求項２記載の発明によれば、基本単位となる冷媒の容量の切換ユニットを１種類のみを用意すればよく、接続される室内機が必要とする冷媒の容量に応じて多種類の切換ユニットを準備する必要がないので、少品種大量生産により製造効率が極めて良くなるという効果を有する。

請求項３記載の発明によれば、室内機とこの室内機に冷媒を供給する切換ユニットの制御系統の回路を制御信号ラインで直接接続したので、運転開始時にこの制御信号ラインで接続された室内機と切換ユニットを１つのグループとして認識してグループＩＤを設置することができ、設置時にグループＩＤの設定を行う必要がなく、簡単に設置や設定を行うことができるという効果を有する。

請求項４記載の発明によれば、室外機、室内機及び切換ユニットの制御系統の回路を１つの通信線上に複数の機器を接続して通信可能な通信線（バスライン）上に接続したので、室内機と切換ユニットの組み合わせに関係なく、どのような組み合わせでも制御系統の回路の配線を変更せずに行うことができるという効果を有する。

本発明による空気調和機の実施例１の冷媒系統を示すブロック図である。 実施例１の空気調和機の制御系統の一例を示すブロック図である。 実施例１の空気調和機の制御系統の他の例を示すブロック図である。 本発明による空気調和機が利用されるビル用マルチエアコンを示すブロック図である。 本発明による空気調和機の制御を示すもので、（ａ）は電源投入時のフローチャート、（ｂ）はＩＤ要求されたときのフローチャート、（ｃ）はグループＩＤ更新のフローチャートである。 従来の空気調和機を示す冷媒回路図である。

１台の室外機と１台以上の室内機との間を液管とガス管で接続し、室内機に供給する冷媒の高圧ガスと低圧ガスとを切換える切換ユニットを前記ガス管に介在することにより冷房と暖房を切換えて運転する空気調和機において、この切換ユニットを複数並列に接続して室内機側に導出された複数のガス管を１つに統合して室内機に冷媒ガスを供給する。

次に、本発明の空気調和機の実施例を図面に基づいて説明する。
なお、室外機１の構成は、従来から知られている構成とは変わるところはないので図面及び詳細な説明は省略する。この室外機１の構成は、冷媒を供給・回収する液管、高圧ガス管及び低圧ガス管を有する３管式の室外機であればどのようなものでもよく、例えば従来技術として説明した室外機１のような構成でもよいし、熱交換機１２４ａ、１２４ｂが１個で構成されている室外機１でもよい。
図１は、１台の室外機１に、標準の同一冷媒容量を有する４台の切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを接続し、このうち２台の切換ユニット３ａ、３ｂを大容量の室内機２ａに接続し、１台の切換ユニット３ｃを中型の室内機２ｂに接続し、１台の切換ユニット３ｄを２台の小型の室内機２ｃ、２ｄに接続した空気調和機を示す説明図である。
この図１において、室外機１から導出された高圧ガス管８、低圧ガス管９及び液管１０は筐体５に導入され、筐体５内に導入された各管８、９、１０はそれぞれ４本に分岐されて４台の切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに接続されている。

切換ユニット３ａに導入された高圧ガス管８と低圧ガス管９は吐出弁１４と吸入弁１６を介して１本のガス管３３ａに統合されて切換ユニット３ａから導出され、切換ユニット３ｂに導入された高圧ガス管８と低圧ガス管９は吐出弁１４と吸入弁１６を介して１本のガス管３３ｂに統合されて切換ユニット３ｂから導出され、切換ユニット３ｃ、３ｄについても同様に高圧ガス管８と低圧ガス管９が吐出弁１４と吸入弁１６を介してそれぞれ１本のガス管３３ｃ、３３ｄに統合されて切換ユニット３ｃ、３３ｄから導出されている。
切換ユニット３ａ、３ｂから導出されたガス管３３ａ、３３ｂは筐体５から導出され、さらに１本のガス管１１ａに統合されて大型の室内機２ａに接続されている。
切換ユニット３ｃから導出されたガス管３３ｃは筐体５から導出され、ガス管１１ｂを介して中型の室内機２ｂに接続されている。
切換ユニット３ｄから導出されたガス管３３ｄは筐体５から導出され、２本のガス管１１ｃ、１１ｄに分岐して２台の小型の室内機２ｃ、２ｄに接続されている。
前記吐出弁１４と並列に昇圧用電磁弁１５ａとキャピラリーチューブ１５ｂからなる昇圧回路１５が接続され、前記吸入弁１６と並列に降圧用電磁弁１７ａとキャピラリーチューブ１７ｂからなる降圧回路１７が接続されている。

４本に分岐された液管１０のうち２本は、切換ユニット３ａ、３ｂ内を通過して液管３２ａ、３２ｂに接続されて筐体５から導出されている。筐体５から導出された液管３２ａと３２ｂは統合された液管１２ａを介してが室内機２ａに接続されている。
１本は切換ユニット３ｃ内を通過して液管３２ｃに接続されて筐体５から導出されている。筐体５から導出された液管３２ｃは液管１２ｂを介して室内機２ｂに接続されている。
１本は切換ユニット３ｄ内を通過して液管３２ｄに接続されて筐体５から導出されている。筐体５から導出された液管３２ｄは分岐された液管１２ｃ、１２ｄを介して室内機２ｃ、２ｄに接続されている。
なお、液管１０は、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ内や筐体５内に導入せずに室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにそれぞれ直接接続しても良い。

筐体５から導出されたガス管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと液管３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは接続される室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの冷媒容量に応じて、さらに統合されたり分岐されたりしてもよい。

図１に示す例では、１台の室外機に大型の室内機２ａ、中型の室内機２ｂ及び小型の室内機２ｃ、２ｄが接続されている。
具体的には、２台の切換ユニット３ａ、３ｂからの液管３２ａと３２ｂが筐体５から導出されて１本の液管１２ａに統合され、ガス管３３ａと３３ｂが筐体５から導出されて１本のガス管１１ａに統合され、この統合された液管１２ａとガス管１１ａが大型の室内機２ａの熱交換器１３に接続されている。
切換ユニット３ｃからの液管３２ｃとガス管３３ｃは、そのまま筐体５から導出されてガス管１１ｂと液管１２ｂに接続され、この液管１２ｂとガス管１１ｂが中型の室内機２ｂの熱交換器１３に接続されている。
切換ユニット３ｄからの液管３２ｄは筐体５から導出されて２本の液管１２ｃ、１２ｄに分岐され、ガス管３３ｄは筐体５から導出されて２本のガス管１１ｃ、１１ｄに分岐され、この分岐された液管１２ｃ、１２ｄとガス管１１ｃ、１１ｄがそれぞれ２台の小型の室内機２ｃ、２ｄの熱交換器１３に接続されている。

ここで、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ側のガス管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは標準（中型）の室内機用の太さである。
これに対して、室内機２ａ側のガス管１１ａは大型用であるので、２本の標準用の太さの配管と１本の大型用の太い配管とを結合した三叉の統合管でガス管３３ａ、３３ｂとガス管１１ａとが接続され、液管３２ａ、３２ｂと液管１２ａについても、同様の三叉の統合管で接続される。
室内機２ｂ側のガス管１１ｂは、標準の室内機用の太さであるので、そのままガス管３３ｃとガス管１１ｂとが接続され、液管３２ｃと液管１２ｂについても同様にそのまま接続される。
室内機２ｃ、２ｄ側のガス管１１ｃ、１１ｄは小型用の太さであるので、１本の標準の太さの配管と２本の小型用の太さの配管とを結合した三叉の分岐管でガス管３３ｄとガス管１１ｃ、１１ｄとが接続され、液管３２ｄと液管１２ｃ、１２ｄについても、同様の三叉の分岐管で接続される。

以上の例では、ガス管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとガス管１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの統合や分岐、及び液管３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと液管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの統合や分岐を筐体５の外側で行う場合を説明したが、ガス管３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ及び液管３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを筐体５内で統合や分岐を行ってから導出するようにしても良い。
前記各熱交換器１３には、熱交換した温風又は冷風を室内機２ａから送出するファン３１が設けられている。

以上に説明した本発明の空気調和機では、冷房運転、暖房運転、冷房と暖房が混在した運転の基本的な冷媒の流れや熱交換等については従来からある一般的に知られているものと変わるところはないので説明を省略する。
ただし、図１に示す例では切換ユニット３ｄに接続された小型の室内機２ｃと２ｄの間では冷房と暖房とが混在した運転はできず、冷房か暖房のいずれかの一方の運転となる。

次に、上述の空気調和機の制御系統について説明する。
図１に示すように、室外機１にはマイコン１ａ１が、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにはマイコン２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１が、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにはマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１がそれぞれ内蔵されている。
室外機１のマイコン１ａ１と切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１との間は、図２に示すように、１つの通信線上に複数の機器を接続可能な通信線、具体的にはバスライン１８で接続され、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１と室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのマイコン２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１との間はそれぞれ制御信号ライン２６で直接接続されている。

室外機１のマイコン１ａ１には、室外機１の制御を行うＣＰＵ２７が設けられ、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１との通信を行うためのインターフェース２９と各種のデータを記憶するメモリ２８とが設けられている。

切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１には、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの制御を行うＣＰＵ２０が設けられ、室外機１のマイコン１ａ１との通信を行うためのインターフェース１９と、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのマイコン２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１との通信を行うためのインターフェース２１と各種のデータを記憶するメモリ２２とが設けられている。

室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのマイコン２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１には、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの制御を行うＣＰＵ２４が設けられ、このＣＰＵ２４には切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１との通信を行うためのインターフェース２３と各種のデータを記憶するメモリ２５とが接続されている。
また、各室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄには、それぞれを操作するためのリモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが付属している。

以上の室外機１、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及びリモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、予め、例えば次のようにそれぞれ異なる機器ＩＤが割り当てられる。
室外機１：１０１、室内機２ａ：２０１、室内機２ｂ：２０２、室内機２ｃ：２０３、室内機２ｄ：２０４、切換ユニット３ａ：３０１、切換ユニット３ｂ：３０２、切換ユニット３ｃ：３０３、切換ユニット３ｄ：３０４、リモコン４ａ：４０１、リモコン４ｂ：４０２、リモコン４ｃ：４０３、リモコン４ｄ：４０４。
この機器ＩＤは、ＣＰＵ２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１、３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１に接続されたディップスイッチ（図示せず）により設定されるか、又は前記メモリ２２、２５、２８に記憶される。

以上の構成において、室外機１、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及びリモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはそれぞれ独立した電源に接続されており（図示せず）、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又は図４に示される管理用コンピュータ３０の操作に従った室内機の２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの運転に応じて、室外機１及び切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄがそれぞれのマイコン１ａ１、３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１の制御によって動作する。

一般には、全ての室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが運転を停止している（電源オフ）状態では、室外機１及び切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは全て電源がオフされており、いずれかの室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの電源がオンされて運転を開始すると、これと制御信号ライン２６で接続されている切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの電源がオンされ、さらに室外機１の電源がオンされる。室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの運転状況によって、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄや室外機１がすでにオンされている場合もある。

以上で説明した構成は、１台の室外機１と４台の室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを、４台の切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを介して接続したものであるが、本発明をビル用マルチエアコンに適用した場合は、図４に示すように、このような空気調和機の２組以上の制御系統が並列に接続されて、十〜数十台の室内機２が１台の運転管理用コンピュータ３０で運転を管理される。
従って、機器ＩＤは、前記運転管理用コンピュータ３０で管理される範囲内において重複しない値が割り当てられる。
但し、冷媒系統の回路は、鎖線で示す１組の空気調和機内で閉じた回路が形成されている。

以上の実施例１の構成による空気調和機の制御について説明する。
運転の際にはガス管３３ａ、３３ｂ、１１ａで接続された室内機２ａと切換ユニット３ａ、３ｂが第１のグループを形成し、ガス管３３ｃ、１１ｂで接続された室内機２ｂと切換ユニット３ｃが第２のグループを形成し、ガス管３３ｄ、１１ｄで接続された室内機２ｃ、２ｄと切換ユニット３ｄが第３のグループを形成する。
そしてそれぞれのグループには、グループを識別するためのグループＩＤが割り当てられ、各機器（通常は室内機）が運転の開始時に電源がオンされたときに自己が属するグループを認識してグループＩＤを割り当て運転の制御を行う。

以下、運転の開始時のグループの認識とグループＩＤの割り当てについて、室内機２ａと切換ユニット３ａと３ｂの第１のグループを例として図５（ａ）（ｂ）（ｃ）のフローチャートに基づいて説明する。
以下の説明において、図５（ａ）はホスト（通常は室内機２ａ）側のクライアント側に対する機器ＩＤの要求、グループＩＤの決定及びグループＩＤの送信のフローチャート、図５（ｂ）（ｃ）はクライアント（通常は切換ユニット３ａ、３ｂ）側の機器ＩＤ送信及びグループＩＤ更新のフローチャートである。また、以下の説明において、マイコン２ａ１、３ａ１、３ｂ１、間の信号の送信及び受信はそれぞれのインターフェース２１、２３と制御信号ライン２６を介して行われるが、以下の説明ではこれを省略する。

リモコン４ａ又は管理用コンピュータ３０の操作により室内機２ａの電源がオン（Ｓ１０１）すると、起動直後のリセットやデータ読込みなどの初期処理の後、室内機２ａのマイコン２ａ１からＩＤ要求信号が制御信号ライン２６を介して送信（Ｓ１０２）される。
すると、制御信号ライン２６に接続されている切換ユニット３ａ、３ｂのマイコン３ａ１、３ｂ１がこれを受信する。
マイコン３ａ１、３ｂ１、がＩＤ要求信号を受信すると受信判定（Ｓ２０１）がＹｅｓとなり、自己の機器ＩＤが室内機（２ａ）の室内機２ａのマイコン２ａ１に送信（Ｓ２０２）される。

室内機２ａのマイコン２ａ１が機器ＩＤを受信すると受信判定（Ｓ１０３）がＹｅｓとなり、受信したＩＤの値をメモリ２５に記憶（Ｓ１０５）して、再び前記受信判定（Ｓ１０３）に戻る。ここで、受信判定（Ｓ１０３）の結果がＮｏの場合はタイムアップ判定（Ｓ１０４）が行われ、このタイムアップ判定（Ｓ１０４）の結果がＮｏの場合には再び受信判定に戻り、Ｙｅｓの場合はグループＩＤ決定（Ｓ１０６）に移行する。
すなわち、ＩＤ要求信号を発信した後は、機器ＩＤの受信の有無を問わずに予め設定された時間だけ受信待機状態となり、設定された時間が経過すると機器ＩＤの受信を終了して次のステップに移行する。

グループＩＤ決定（Ｓ１０６）は、他のグループと重複することがないようにするために、自己の機器ＩＤと受信してメモリ２５に記憶された切換ユニット３ａ、３ｂの機器ＩＤ中から選択・決定される。
この選択はどのような方法でも良いが、例えばグループ内の機器ＩＤのうちもっとも若いＩＤとする。若いＩＤとは、数字の場合にはその値が小さいもの、アルファベットのようなキャラクタを含む場合には、キャラクタコードの小さいものである。

グループＩＤが決定されると、室内機２ａのマイコン２ａ１はこのグループＩＤを切換ユニット３ａ、３ｂのマイコン３ａ１、３ｂ１送信（Ｓ１０７）する。
このマイコン３ａ１、３ｂ１がグループＩＤを受信すると受信判定（Ｓ３０１）がＹｅｓとなり、メモリ２２に記憶された自己が属するグループのグループＩＤを受信したものに更新する。

以上のグループの認識に関する室内機２ａと切換ユニット３ａ、３ｂの間の信号の送受信は、制御信号ライン２６で接続されたグループ内だけで行われ、切換ユニット３ａからバスライン１８側へは送信されない。ＣＰＵ２０のバスライン１８側のインターフェース１９と制御信号ライン２６側のインターフェース２１とを別々に設けているのはこのためである。但し、決定されたグループＩＤの結果は、バスライン１８を介して室外機１及び管理用コンピュータ３０に送信される。

以上のグループの認識は、室内機２ａがホスト、切換ユニット３ａ、３ｂがクライアントである場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、グループ内の機器であればいずれがホストとなっても良い。

室内機２ａの電源がオンされてグループＩＤの認識が完了したグループはリモコン４ａ又は管理用コンピュータ３０による操作に従って運転を開始し、室内機２ａのマイコン２ａ１が切換ユニット３ａ、３ｂのマイコン３ａ１、３ｂ１に信号を送信して切換ユニット３ａ、３ｂの運転の制御を行う。
また、バスライン１８を介して管理用コンピュータ３０から室内機２ａの操作をすることもできる。この場合は、管理用コンピュータ３０からの制御信号が切換ユニット３のマイコン３ａ１、３ｂ１、３ｃ１を介して室内機２に送信され、切換ユニット３は室内機２からの制御信号によって運転の制御が行われる。

次に、図３に基づいて、空気調和機の制御系統の接続が異なる実施例２について説明する。
この実施例２が実施例１と相違する点は、室外機１、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全ての機器がバスライン１８上に接続されている点と、これに伴い、切換ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの室内機側のインターフェース２０がない点、室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのインターフェース２２がバスライン１８上に接続されている点である。

全ての機器をバスライン１８に接続すると制御信号ライン２６の接続からグループを判定することができないため、空調機の設置時に予め各機器にグループＩＤが設定（記憶）される。
このグループＩＤの設定は、マイコン２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１、３ａ１、３ｂ１、３ｃ１、３ｄ１に設けられたディップスイッチにより設定されるか、又は前記メモリ２２、２５、２８に記憶される。
この実施例２によれば、設置時に各機器にグループＩＤを設定する必要があるが、電源がオンされたときのグループの認識とグループＩＤの割り当てを行うが必要ない。

以上の実施例では、２台の切換ユニットを並列に接続して１台の大型の室内機に接続した例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、２台以上の切換ユニットを並列に接続して１組の冷媒配管に統合し、これを再度複数の冷媒配管に分岐して複数の室内機に接続するようにしてもよい。

１…室外機、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…室内機、３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…切換ユニット、４、４ａ、４ｂ、４ｃ…リモコン、５…切換ユニットの筐体、８…高圧ガス管、９…低圧ガス管、１０…液管、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…ガス管、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…液管、１３…熱交換器、１４…吐出弁、１５…昇圧回路、１５ａ…昇圧用電磁弁、１５ｂ…キャピラリーチューブ、１６…吸入弁、１７…降圧回路、１７ａ…降圧用電磁弁、１７ｂ…キャピラリーチューブ、１８…バスライン、１９…インターフェース、２０…切換ユニットのＣＰＵ、２１…インターフェース、２２…メモリ、２３…インターフェース、２４…室内機のＣＰＵ、２５…メモリ、２６…制御信号ライン、２７…室外機のＣＰＵ、２８…メモリ、２９…インターフェース、３０…管理用コンピュータ、３１…ファン、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ…液管、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ…ガス管。

Claims (4)

1. １台の室外機と１台以上の室内機との間を液管とガス管で接続し、室内機に供給する冷媒の高圧ガスと低圧ガスとを切換える切換ユニットを前記ガス管に介在することにより、冷房と暖房を切換えて運転する空気調和機において、
   前記切換ユニットを複数並列に接続して室内機側に導出された複数のガス管を１つに統合して室内機に冷媒ガスを供給することを特徴とする空気調和機。
2. 最小の室内機に必要な冷媒の容量を基本単位とした同一容量の複数の切換ユニットを備え、必要な冷媒の容量に応じた台数を並列に接続することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 室内機とこの室内機に冷媒を供給する切換ユニットの制御系統の回路を制御信号ラインで直接接続し、この制御信号ラインを介して室内機の状態に応じた切換ユニットの冷暖房切換え制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 室外機、室内機及び切換ユニットの制御系統の回路を、１つの通信線上に複数の機器を接続して通信可能な通信線により接続し、室内機とこの室内機に冷媒を供給する切換ユニットとを１つのグループとして予めグループＩＤを割り当て、このグループＩＤに従って室内機の状態に応じた切換ユニットの切換え制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。

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