特許 7398582 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/20 20210101AFI20231207BHJP

   F25B 31/00 20060101ALI20231207BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20231207BHJP

   F25B 41/40 20210101ALI20231207BHJP

   F24F 1/30 20110101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

F25B41/20 D

F25B31/00 A

F25B1/00 396A

F25B41/40 A

F24F1/30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023022083

(22)【出願日】2023-02-16

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 賢

(72)【発明者】

【氏名】坂本 純一

(72)【発明者】

【氏名】清水 克浩

【審査官】西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２１／０５３９２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００８１５３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１９０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０４６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１８８７５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第５７９１８０７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特公昭６２－０５５５８６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－６２０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １／２６ － １／３４

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ３１／００ － ３１／０２

Ｆ２５Ｂ ４１／００ － ４１／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機、室外熱交換器及び膨張機構を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとが冷媒配管により接続され、冷媒としてＲ３２が循環し、冷房及び暖房を含む空調運転を実施する空気調和装置において、
前記圧縮機が複数台設置され、これら複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に逆止弁が設けられ、
これら複数の逆止弁のそれぞれは、前記圧縮機の空調能力当りの弁口径が(Φ０．２１～Φ０．４２)ｍｍ／ｋＷに設定されて構成されたことを特徴とする空気調和装置。

【請求項2】

圧縮機、室外熱交換器及び膨張機構を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとが冷媒配管により接続され、冷媒としてＲ３２が循環し、冷房及び暖房を含む空調運転を実施する空気調和装置において、
前記圧縮機が複数台設置され、これら複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に逆止弁が設けられ、
これら複数の逆止弁のそれぞれは、前記圧縮機の空調能力当りの流量係数Ｃｖが(０．１０５～０．２１)／ｋＷに設定されて構成されたことを特徴とする空気調和装置。

【請求項3】

複数台の前記圧縮機は、運転周波数が異なって設定されて運転周波数に差が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。

【請求項4】

複数台の前記圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管は、合流角度が９０度以下に設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。

【請求項5】

前記冷媒は、冷媒種としてのＲ３２が３０％未満含有される混合冷媒であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、複数台の圧縮機を有し、これらの圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に逆止弁を備えた空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機、室外熱交換器及び室外膨張弁を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとが冷媒配管により接続されて冷媒が循環し、冷房及び暖房運転を含む空調運転を実施する空気調和装置には、圧縮機が複数台設置されたものがある。これらの圧縮機に接続される吐出配管には、圧縮機からの吐出ガス冷媒の逆流を防止するために逆止弁が配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－６２０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空気調和装置において冷媒がＲ４１０ＡからＲ３２に切り替えられた場合、圧縮機に接続される吐出配管に設けられた逆止弁では、冷媒の密度差から流量が低下し、逆止弁における弁体の自重と冷媒の流れによる抵抗とが釣り合って、開弁と閉弁を短時間に繰返すチャタリングが発生する可能性がある。特に、圧縮機が複数台ある場合、それぞれの圧縮機に対応して設けられた逆止弁では、互いに他の圧縮機の吐出圧力が逆圧として作用し、チャタリングを発生する可能性が高い。

【0005】

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に設けられた逆止弁のチャタリングを抑制することができる空気調和装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態における空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器及び膨張機構を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとが冷媒配管により接続され、冷媒としてＲ３２が循環し、冷房及び暖房を含む空調運転を実施する空気調和装置において、前記圧縮機が複数台設置され、これら複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に逆止弁が設けられ、これら複数の逆止弁のそれぞれは、前記圧縮機の空調能力当りの弁口径が(Φ０．２１～Φ０．４２)ｍｍ／ｋＷに設定されて構成されたことを特徴とするものである。

【0007】

本発明の実施形態における空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器及び膨張機構を備えた室外ユニットと、室内熱交換器を備えた室内ユニットとが冷媒配管により接続され、冷媒としてＲ３２が循環し、冷房及び暖房を含む空調運転を実施する空気調和装置において、前記圧縮機が複数台設置され、これら複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に逆止弁が設けられ、これら複数の逆止弁のそれぞれは、前記圧縮機の空調能力当りの流量係数Ｃｖが(０．１０５～０．２１)／ｋＷに設定されて構成されたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態によれば、複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に設けられた逆止弁のチャタリングを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る空気調和装置の構成を示す系統図。

【図2】図１の逆止弁を示す断面図。

【図3】逆止弁がそれぞれ配設された複数本の吐出配管が合流して接続される状態を示し、（Ａ）は合流角度θが９０度の場合、（Ｂ）は合流角度θが１８０度の場合をそれぞれ示す斜視図。

【図4】第２実施形態に係る空気調和装置の構成を示す系統図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１～図３）
図１は、第１実施形態に係る空気調和装置の構成を示す系統図である。図１に示す空気調和装置１０は、室外ユニット１１と複数の室内ユニット１２とが、液冷媒連絡配管１３及びガス冷媒連絡配管１４により接続されて冷媒が循環し、冷房及び暖房運転を含む空調運転を実施するものである。

【0011】

室外ユニット１１は、複数台の圧縮機(例えば２台の圧縮機１８Ａ、１８Ｂ)、四方弁１９、室外熱交換器２０、室外膨張機構としての室外膨張弁２１、室外ファン２２、アキュムレータ２３、複数の逆止弁(例えば２個の逆止弁２４Ａ、２４Ｂ)、オイルセパレータ２５、液側パックドバルブ２６Ｌ及びガス側パックドバルブ２６Ｇを備えて構成される。

【0012】

更に、この室外ユニット１１は、複数台の圧縮機１８Ａ、１８Ｂにそれぞれ接続される複数本の吐出配管（例えば吐出配管１６Ａ、１６Ｂ）と複数本の吸込配管（例えば吸込配管１７Ａ、１７Ｂ）とを備えた室外冷媒配管１５を有する。吐出配管１６Ａに逆止弁２４Ａが、吐出配管１６Ｂに逆止弁２４Ｂがそれぞれ配設される。また、吐出配管１６Ａ、１６Ｂの合流点Ｍから下流側の室外冷媒配管１５にオイルセパレータ２５、四方弁１９、室外熱交換器２０及び室外膨張弁２１が順次配設される。また、吸込配管１７、１７Ｂが分岐する室外冷媒配管１５の分岐点Ｎの上流側にアキュムレータ２３が配設される。

【0013】

圧縮機１８Ａ及び１８Ｂは、例えばインバータにより運転周波数が制御されて、ガス冷媒の吐出容量が変更可能に構成される。また、逆止弁２４Ａは圧縮機１８Ａからの吐出ガス冷媒を、逆止弁２４Ｂは圧縮機１８Ｂからの吐出ガス冷媒を、それぞれオイルセパレータ２５及び四方弁１９の方向へのみ流し、逆流を防止する。更に、オイルセパレータ２５は、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂから吐出された吐出ガス冷媒から冷凍機油を分離し、冷凍機油を圧縮機１８Ａ及び１８Ｂへ戻す。

【0014】

四方弁１９は、冷媒の流れを切り換える弁であり、冷房運転時に室外熱交換器２０を凝縮器とし、且つ室内熱交換器３０（後述）を蒸発器として機能させる。四方弁１９は、冷房運転時に、図１の実線に示すように、圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吐出側と室外熱交換器２０のガス側とを接続させると共に、圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吸込側（つまりアキュムレータ２３）とガス側パックドバルブ２６Ｇ(つまりガス冷媒連絡配管１４)とを接続させる。また、四方弁１９は、暖房運転時に室内熱交換器３０を凝縮器とし、且つ室外熱交換器２０を蒸発器として機能させる。四方弁１９は、この暖房運転時に、図１の破線に示すように、圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吐出側とガス側パックドバルブ２６Ｇ(つまりガス冷媒連絡配管１４)とを接続させると共に、圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吸込側(つまりアキュムレータ２３)と室外熱交換器２０のガス側とを接続させる。

【0015】

室外熱交換器２０は、伝熱管と多数のフィンにより構成され、上述の如く冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に蒸発器としてそれぞれ機能する。この室外熱交換器２０は、ガス側が四方弁１９に、液側が液側パックドバルブ２６Ｌ(つまり液冷媒連絡配管１３)に接続されている。

【0016】

室外膨張弁２１は、室外冷媒配管１５内を流れる冷媒の圧力や流量を調整するために室外熱交換器２０に流入する冷媒量を調整するものであり、室外熱交換器２０の液側に接続される。この室外膨張弁２１は、弁開度の調整が容易な電子膨張弁が好ましい。

【0017】

室外ファン２２は、室外ユニット１１内に外気を吸い込んで、室外熱交換器２０において外気を冷媒と熱交換させた後に室外ユニット１１外へ排出する。この室外ファン２２は、室外熱交換器２０に供給する外気の風量を変更可能なファンである。

【0018】

アキュムレータ２３は、四方弁１９と圧縮機１８Ａ及び８Ｂとの間で室外冷媒配管１５に配設されており、室外冷媒配管１５内に発生した過剰な冷媒を貯溜する容器である。このアキュムレータ２３は、液冷媒とガス冷媒とを分離して、ガス冷媒のみを圧縮機１８Ａ及び８Ｂに吸い込ませる。

【0019】

液側パックドバルブ２６Ｌは、室外ユニット１１の外部の配管である液冷媒連絡配管１３との接続口に設けられた弁であり、室外膨張弁２１に接続される。また、ガス側パックドバルブ２６Ｇは、室外ユニット１１の外部の配管であるガス冷媒連絡配管１４との接続口に設けられた弁であり、四方弁１９に接続される。

【0020】

複数の室内ユニット１２のそれぞれは、液冷媒連絡配管１３及びガス冷媒連絡配管１４に接続される室内冷媒配管２９を有する。この室内冷媒配管２９に室内熱交換器３０、室内膨張機構としての室内膨張弁３１が順次配設される。更に、室内ユニット１２のそれぞれは、室内熱交換器３０近傍に室内ファン３２を有すると共に、室温センサ３３等を備える。

【0021】

室内熱交換器３０は、伝熱管と多数のフィンにより構成された熱交換器であり、冷房運転時に蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時に凝縮器として機能して室内空気を加熱する。また、室内膨張弁３１は、室内冷媒配管２９内を流れる冷媒の流量等を調整するために室内熱交換器３０に流入する冷媒量を調整するものであり、室内熱交換器３０の液側に接続される。この室内膨張弁３１は、弁開度の調整が容易な電子膨張弁が好ましい。

【0022】

室内ファン３２は、室内ユニット１２内に室内空気を吸入し、この吸入空気を室内熱交換器３０において冷媒と熱交換させた後に室内に供給する。また、室温センサ３３は、室内熱交換器３０における空気の流入側に設けられて、室内ユニット１２に流入する室内空気の温度を測定する。

【0023】

上述の室外ユニット１１及び室内ユニット１２では、室外ユニット１１の圧縮機１８Ａ及び８Ｂ、四方弁１９、室外熱交換器２０及び室外膨張弁２１、室内ユニット１２の室内膨張弁３１及び室内熱交換器３０、並びに室外ユニット１１のアキュムレータ２３は、冷媒が循環することで冷凍サイクルを構成する。この冷凍サイクルを流れる冷媒は、冷媒種としてのＲ３２が３０％未満含有された混合冷媒が好ましい。

【0024】

次に、空気調和装置１０の空調運転である冷房運転及び暖房運転について述べる。
（Ａ）冷房運転
冷房運転時には、四方弁１９が図１の実線に示される状態、つまり、圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吐出側が室外熱交換器２０のガス側に接続され、且つ圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吸込側が、ガス側パックドバルブ２６Ｇ及びガス冷媒連絡配管１４を介して室内熱交換器３０のガス側に接続される。

【0025】

この状態で、圧縮機１８Ａ及び８Ｂ、室外ファン２２及び室内ファン３２が起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１８Ａ及び８Ｂに吸い込まれて圧縮され、高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、四方弁１９を経由して室外熱交換器２０に送られ、室外ファン２２によって供給される外気と熱交換を行って凝縮し、高圧の液冷媒になる。この高圧の液冷媒は、液冷媒連絡配管１３を経由して室内ユニット１２に送られる。

【0026】

室内ユニット１２に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁３１により圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吸込圧力近くまで減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器３０に送られ、この室内熱交換器３０において室内空気と熱交換を行って室内空気を冷却すると共に蒸発し、低圧のガス冷媒となる。

【0027】

この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管１４を経由して室外ユニット１１に送られ、四方弁１９を経由してアキュムレータ２３に流入する。このアキュムレータ２３に流入した低圧のガス冷媒は、再び圧縮機１８Ａ及び８Ｂに吸い込まれる。

【0028】

（Ｂ）暖房運転
暖房運転時には、四方弁１９が図１の破線に示された状態、つまり圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吐出側が、ガス側パックドバルブ２６Ｇ及びガス冷媒連絡配管１４を介して室内熱交換器３０のガス側に接続され、且つ圧縮機１８Ａ及び８Ｂの吸込側が室外熱交換器２０のガス側に接続される。

【0029】

この状態で、圧縮機１８Ａ及び８Ｂ、室外ファン２２及び室内ファン３２が起動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機１８Ａ及び８Ｂに吸い込まれて圧縮され、高圧のガス冷媒となり、四方弁１９及びガス冷媒連絡配管１４を経由して室内ユニット１２に送られる。

【0030】

室内ユニット１２に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器３０において、室内空気と熱交換を行って室内空気を加熱すると共に凝縮し、高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁３１を通過する際に、この室内膨張弁３１の弁開度に応じて流量が調整される。

【0031】

室内膨張弁３１を通過した冷媒は、液冷媒連絡配管１３を経由して室外ユニット１１に送られ、室外膨張弁２１を経由して減圧された後に、室外熱交換器２０に流入する。この室外熱交換器２０に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２２により供給される外気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四方弁１９を経由してアキュムレータ２３に流入する。このアキュムレータ２３に流入した低圧のガス冷媒は、再び圧縮機１８Ａ及び８Ｂに吸い込まれる。

【0032】

ところで、上述の空気調和装置１０における逆止弁２４Ａ及び２４Ｂ、吐出配管１６Ａ及び１６Ｂ、並びに圧縮機１８Ａ及び１８Ｂについて更に詳説する。

【0033】

逆止弁２４Ａ及び２４Ｂは、図２に示すように、弁ケーシング３５内に弁座３６が固着され、この弁座３６に弁体３７が接離可能に構成される。逆止弁２４Ａ及び２４Ｂは、弁体３７が自重により弁座３６に当接することで閉弁される。また、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂは、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂからの吐出ガス冷媒が弁座３６の弁ポート３８を流れることで、弁体３７が弁座３６から離反して開弁される。これらの逆止弁２４Ａ及び２４Ｂでは、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの空調能力当りの弁口径ｄ（つまり、弁ポート３８の口径）は、（Φ０．２１～Φ０．４２）ｍｍ／ｋＷの範囲に設定される。ここで、Φは直径を表す。

【0034】

例えば、同容量の圧縮機１８Ａ、１８Ｂが２台設置された室外ユニット１１の空調能力が６７．２ｋＷに設定されている場合、圧縮機１８Ａ、１８Ｂの１台当りの空調能力は３３．６ｋＷになる。従って、逆止弁２４Ａ、２４Ｂのそれぞれの弁口径ｄは、Φ０．２１ｍｍ／ｋＷ×３３．６ｋＷ≒Φ７．０ｍｍ以上で、且つΦ０．４２ｍｍ／ｋＷ×３３．６ｋＷ≒Φ１４ｍｍ以下の範囲になる。ここで、ｋＷは、カタログ等に記載された冷房定格条件時の空調（冷房）能力を指し、２．８ｋＷ＝１ＨＰとしてＨＰに読み替えてもよい。

【0035】

事前の試験結果によれば、逆止弁２４Ａ、２４Ｂの弁口径ｄがΦ１４ｍｍを超えた場合（例えばｄ＝Φ１６ｍｍ）、特に圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの運転周波数が低いときには、逆止弁２４Ａでは他方の圧縮機１８Ｂからの吐出圧力が逆圧として作用し、逆止弁２４Ｂでは他方の圧縮機１８Ａからの吐出圧力が逆圧として作用して、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂが開弁と閉弁を短時間に繰り返すチャタリングを発生してしまう。また、逆止弁２４Ａ、２４Ｂの弁口径ｄがΦ１２ｍｍ、Φ１４ｍｍと小さな場合には、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂには上述の逆圧によるチャタリングが発生しない試験結果が得られた。

【0036】

また、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂの弁口径ｄがΦ７．０ｍｍ未満の場合には、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂの圧力損失が増大して、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの吐出圧力の上昇を招くので、空気調和装置１０の性能が大幅に低下してしまう。

【0037】

図１に示す圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの運転周波数は、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂにおける上述のチャタリングを抑制する観点から、異なって設定されて差が設けられる。例えば、圧縮機１８Ａの運転周波数が高く、圧縮機１８Ｂの運転周波数が低い場合、圧縮機１８Ａ側の逆止弁２４Ａ（即ち、圧縮機１８Ａに接続される吐出配管１６Ａに配設された逆止弁２４Ａ）では、運転周波数の低い圧縮機１８Ｂから逆圧として作用する吐出圧力が低減されるので、チャタリングの発生が抑制される。また、圧縮機１８Ｂ側の逆止弁２４Ｂ（即ち、圧縮機１８Ｂに接続される吐出配管１６Ｂに配設された逆止弁２４Ｂ）では、運転周波数が高い圧縮機１８Ａから吐出圧力が逆圧として作用するが、所定時間経過後に圧縮機１８Ｂによる吐出圧力により逆止弁２４Ｂが開弁し、この場合もチャタリングは発生しない。

【0038】

図１に示すように、吐出配管１６Ａと１６Ｂは合流点Ｍにおいて合流するが、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂのチャタリングを抑制する観点から、合流角度θが図３（Ａ）に示すように９０度以下に設定される。図３（Ｂ）に示すように、吐出配管１６Ａと１６Ｂの合流角度θが１８０度に設定される場合には、圧縮機１８Ａと１８Ｂとからそれぞれ吐出されるガス冷媒が正面で衝突する。このため、逆止弁２４Ａは、圧縮機１８Ｂから逆圧として作用する吐出圧力の影響を受け易く、また、逆止弁２４Ｂは、圧縮機１８Ａから逆圧として作用する吐出圧力の影響を受け易い。この結果、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂでは、逆圧によるチャタリングが発生してしまう。

【0039】

これに対し、図３（Ａ）に示すように、吐出配管１６Ａと１６Ｂの合流角度θが９０度に設定された場合には、圧縮機１８Ａと１８Ｂとからそれぞれ吐出されるガス冷媒の正面での衝突が回避される。このため、逆止弁２４Ａは、圧縮機１８Ｂから逆圧として作用する吐出圧力の影響を受け難くなり、また、逆止弁２４Ｂは、圧縮機１８Ａから逆圧として作用する吐出圧力の影響を受け難くなる。この結果、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂでは、逆圧によるチャタリングの発生を抑制することが可能になる。

【0040】

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）～（５）を奏する。
（１）逆止弁２４Ａは、圧縮機１８Ａの空調能力当りの弁口径ｄがΦ０．４２ｍｍ／ｋＷ以下に設定されたので、他の圧縮機１８Ｂからの吐出圧力が逆圧として作用する影響を低減できる。また、逆止弁２４Ｂは、圧縮機１８Ｂの空調能力当りの弁口径ｄがΦ０．４２ｍｍ／ｋＷ以下に設定されたので、他の圧縮機１８Ａからの吐出圧力が逆圧として作用する影響を低減できる。これらのことから、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂにおいて、上記逆圧に起因するチャタリングの発生を抑制することができる。

【0041】

（２）逆止弁２４Ａ及び２４Ｂにおける圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの空調能力当りの弁口径ｄがΦ０．２１ｍｍ／ｋＷ以上に設定されたので、逆止弁２４Ａ及び２４Ｂの圧力損失が低減されて、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの吐出圧力の上昇を招くことがない。この結果、空気調和装置１０の性能を良好に確保することができる。

【0042】

（３）複数台の圧縮機１８Ａ及び１８Ｂは、運転周波数が異なって設定されて、運転周波数に差が設けられている。このため、例えば運転周波数の低い圧縮機１８Ｂから逆止弁２４Ａに作用する逆圧としての吐出圧力が低減されるので、逆止弁２４Ａにチャタリングの発生を一層抑制することができる。また、逆止弁２４Ｂは、運転周波数の高い圧縮機１８Ａから吐出圧力が逆圧として作用して閉弁しても、所定時間経過後に運転周波数の低い圧縮機１８Ｂからの吐出圧力により開弁し、開弁と閉弁が短時間に繰り返されるチャタリングが発生することがない。

【0043】

（４）複数台の圧縮機１８Ａ、１８Ｂのそれぞれに接続される吐出配管１６Ａ、１６Ｂの合流角度θが９０度以下に設定されている。このため、複数の逆止弁２４Ａ、２４Ｂは互いに、他の圧縮機から（逆止弁２４Ａは圧縮機１８Ｂから、逆止弁２４Ｂは圧縮機１８Ａから）逆圧として作用する吐出圧力の影響を低減できるので、逆圧に起因するチャタリングの発生をより一層抑制することができる。

【0044】

（５）空気調和装置１０を流れる冷媒は、冷媒種としてのＲ３２が３０％未満含有される混合冷媒である。このため、冷媒としてのＲ３２はＧＷＰ（地球温暖化係数）が６７５であり、ＧＷＰが低い。このため、空気調和装置１０は、Ｒ３２が３０％未満の含有量の混合冷媒を使用することで、低ＧＷＰ冷媒を採用することができる。

【0045】

［Ｂ］第２実施形態（図４）
図４は、第２実施形態に係る空気調和装置の構成を示す系統図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0046】

本第２実施形態の空気調和装置４０の室外ユニット４１が第１実施形態と異なる点は、吐出配管１６Ａに逆止弁４２Ａが、吐出配管１６Ｂに逆止弁４２Ｂがそれぞれ配設され、逆止弁４２Ａが圧縮機１８Ａからの吐出ガス冷媒を、逆止弁４２Ｂが圧縮機１８Ｂからの吐出ガス冷媒を、それぞれオイルセパレータ２５及び四方弁１９の方向へのみ流し、逆流を防止している。更に、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂは、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの空調能力当りの流量係数Ｃｖが（０．１０５～０．２１／ｋＷの範囲に設定されている。

【0047】

例えば、同容量の圧縮機１８Ａ、１８Ｂが２台設置された室外ユニット４１の空調能力が６７．２ｋＷに設定されている場合、圧縮機１８Ａ、１８Ｂの１台当りの空調能力は３３．６ｋＷになる。従って、逆止弁４２Ａ、４２Ｂのそれぞれの流量係数Ｃｖは、０．１０５／ｋＷ×３３．６ｋＷ≒３．５以上で、且つ０．２１／ｋＷ×３３．６ｋＷ≒７．０以下の範囲になる。ここで、ｋＷは、カタログ等に記載された冷房定格条件時の空調（冷房）能力を指し、２．８ｋＷ＝１ＨＰとしてＨＰに読み替えてもよい。

【0048】

事前の試験結果によれば、逆止弁４２Ａ、４２Ｂの流量係数Ｃｖが７．０を超えた場合（例えばＣｖ＝９．０）、特に圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの運転周波数が低いときには、逆止弁４２Ａでは他方の圧縮機１８Ｂからの吐出圧力が逆圧として作用し、逆止弁４２Ｂでは他方の圧縮機１８Ａからの吐出圧力が逆圧として作用して、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂが開弁と閉弁を短時間に繰り返すチャタリングを発生してしまう。また、逆止弁４２Ａ、４２Ｂの流量係数Ｃｖが６．０、７．０と小さな場合には、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂには上述の逆圧によるチャタリングが発生しない試験結果が得られた。

【0049】

また、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂの流量係数Ｃｖが３．５未満の場合には、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂの圧力損失が増大して、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの吐出圧力の上昇を招くので、空気調和装置４０の性能が大幅に低下してしまう。

【0050】

以上のように構成されたことから、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（３）～（５）と同様な効果を奏するほか、次の効果（６）及び（７）を奏する。

【0051】

（６）逆止弁４２Ａは、圧縮機１８Ａの空調能力当りの流量係数Ｃｖが０．２１／ｋＷ以下に設定されたので、他の圧縮機１８Ｂからの吐出圧力が逆圧として作用する影響を低減できる。また、逆止弁４２Ｂは、圧縮機１８Ｂの空調能力当りの流量係数Ｃｖが０．２１／ｋＷ以下に設定されたので、他の圧縮機１８Ａからの吐出圧力が逆圧として作用する影響を低減することができる。これらのことから、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂにおいて、上記逆圧に起因するチャタリングの発生を抑制することができる。

【0052】

（７）逆止弁４２Ａ及び４２Ｂにおける圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの空調能力当りの流量係数Ｃｖが０．１０５／ｋＷ以上に設定されたので、逆止弁４２Ａ及び４２Ｂの圧力損失が低減されて、圧縮機１８Ａ及び１８Ｂの吐出圧力の上昇を招くことがない。この結果、空気調和装置４０の性能を良好に確保することができる。

【0053】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができ、また、それらの置き換えや変更、組み合わせは、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0054】

１０…空気調和装置、１１…室外ユニット、１２…室内ユニット、１３…液冷媒連絡配管、１４…ガス冷媒連絡配管、１５…室外冷媒配管、１６Ａ、１６Ｂ…吐出配管、１８Ａ、１８Ｂ…圧縮機、２０…室外熱交換器、２１…室外膨張弁、２４Ａ、２４Ｂ…逆止弁、２９…室内冷媒配管、３０…室内熱交換器、４０…空気調和装置、４１…室外ユニット、４２Ａ、４２Ｂ…逆止弁、ｄ…弁口径、θ…合流角度、Ｃｖ…流量係数

【要約】

【課題】複数台の圧縮機のそれぞれに接続される吐出配管に設けられた逆止弁のチャタリングを抑制できること。
【解決手段】圧縮機１８Ａ、１８Ｂ、室外熱交換器２０及び室外膨張弁２１を備えた室外ユニット１１と、室内熱交換器３０を備えた室内ユニット１２とが液冷媒連絡配管１３及びガス冷媒連絡配管１４により接続され、冷媒としてＲ３２が循環し、冷房及び暖房を含む空調運転を実施する空気調和装置１０において、圧縮機が複数台設置され、これら複数台の圧縮機１８Ａ、１８Ｂのそれぞれに接続される吐出配管１６Ａ、１６Ｂに逆止弁２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ設けられ、これら複数の逆止弁のそれぞれは、圧縮機の空調能力当りの弁口径ｄが（Φ０．２１～Φ０．４２）ｍｍ／ｋＷに設定されて構成されたものである。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】