特許 7445140 空気調和機、空気調和機の設置方法、及び、室外機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】空気調和機、空気調和機の設置方法、及び、室外機

(51)【国際特許分類】

   F25B 5/02 20060101AFI20240229BHJP

   F24F 1/32 20110101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

F25B5/02 510Q

F24F1/32

F25B5/02 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021097842

(22)【出願日】2021-06-11

(65)【公開番号】P2022189316

(43)【公開日】2022-12-22

【審査請求日】2022-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福山 雄太

(72)【発明者】

【氏名】松岡 慎也

(72)【発明者】

【氏名】中西 喬也

【審査官】庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５０８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１４０８２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／０６６６０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０２－２１３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１３７９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１１８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】業務用マルチエアコン 空調製品カタログ，日本，ダイキン工業株式会社，2021年03月，２０２１/０３，第１２７－１３４頁，https://ec.daikinaircon.com/iportal/CatalogViewInterfaceStartUpAction.do?catalogId=CP21051-1X&itemNumber=&pageGroupId=127&designID=3

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００－４９／０４

Ｆ２４Ｆ １／００－１３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有する室外機（１１０）と、
室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機（１２０）と、
前記室外機（１１０）と前記室内機（１２０）との間で冷媒の流路を切り換える切換装置（１３０）と、
前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続し、全ての前記室内機（１２０）で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に第１ガス冷媒を前記室外機（１１０）から前記切換装置（１３０）へ流し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合に、前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第１ガス管（１３）と、
前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第２ガス管（１２）と、を備え、
前記第２ガス管（１２）の外径が、前記第１ガス管（１３）の外径以下である、空気調和機。

【請求項2】

前記第２ガス管（１２）の外径が１９．１ｍｍ以下である、請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記第１ガス管（１３）の外径と前記第２ガス管（１２）の外径とが同一である、請求項１又は２に記載の空気調和機。

【請求項4】

前記室外機（１１０）の能力が１４ＨＰ以上１８ＨＰ以下であり、
前記第１ガス管（１３）の外径と前記第２ガス管（１２）の外径とが１９．１ｍｍである、請求項３に記載の空気調和機。

【請求項5】

８ＨＰ以上１０ＨＰ以下の能力を有する室外機（１１０）と、
室内の冷房及び暖房を行う室内機（１２０）と、
前記室外機（１１０）と前記室内機（１２０）との間で冷媒の流路を切り換える切換装置（１３０）と、
前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続し、全ての前記室内機（１２０）で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に第１ガス冷媒を前記室外機（１１０）から前記切換装置（１３０）へ流し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合に、前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第１ガス管（１３）と、
前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第２ガス管（１２）と、を備え、
前記第１ガス管（１３）の外径及び前記第２ガス管（１２）の外径が、１５．９ｍｍ以下である、空気調和機。

【請求項6】

前記第１ガス管（１３）の外径及び前記第２ガス管（１２）の外径が、１５．９ｍｍである、請求項５に記載の空気調和機。

【請求項7】

前記第１ガス管（１３）の長さが７０ｍ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の空気調和機。

【請求項8】

室外機（１１０）と切換装置（１３０）と複数の室内機（１２０）とを有し、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機の設置方法であって、
前記室外機（１１０）が１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有しており、
全ての前記室内機（１２０）で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記室外機（１１０）から前記切換装置（１３０）へ第１ガス冷媒を流し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合に、前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第１ガス管（１３）によって、前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続する工程、
全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ前記第２ガス冷媒を流す第２ガス管（１２）によって、前記室外機（１１０）と前記切換装置（１３０）とを接続する工程と、を含み、
前記第２ガス管（１２）の外径が、前記第１ガス管（１３）の外径以下である、空気調和機の設置方法。

【請求項9】

複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機において、前記複数の室内機（１２０）に切換装置（１３０）を介して接続され、１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有する室外機であって、
全ての前記室内機（１２０）で暖房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記室外機から前記切換装置（１３０）へ第１ガス冷媒を流し、全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合に、前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ流す第１ガス管（１３）が接続される第１ポート（２２ａ）と、
全ての前記室内機（１２０）で冷房を行う場合、及び、前記複数の室内機（１２０）で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置（１３０）から前記室外機（１１０）へ前記第２ガス冷媒を流す第２ガス管（１２）が接続される第２ポート（２１ａ）と、を備え、
前記第１ポート（２２ａ）の外径と前記第２ポート（２１ａ）の外径とが、１９．１ｍｍ以下である、室外機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気調和機、空気調和機の設置方法、及び、室外機に関する。

【背景技術】

【0002】

室外機と、複数の室内機と、室外機と室内機との間で冷媒流路を切り換える切換装置とを有し、冷房と暖房とを混在させた状態で複数の室内機を運転可能な空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。室外機と切換装置とは、液冷媒が流れる液管と、低圧ガス冷媒が流れる吸入ガス管と、高圧又は低圧ガス冷媒が流れる高低圧ガス管とによって接続されている。

【0003】

特許文献１記載の空気調和機において、複数の室内機で冷房のみを行う場合、切換装置から吸入ガス管と高低圧ガス管とを通って低圧のガス冷媒が室外機に流れる。また、複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合、室外機から高低圧ガス管を通って高圧のガス冷媒が切換装置に流れ、切換装置から吸入ガス管を通って低圧のガス冷媒が室外機に流れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－５０８４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機において、高低圧ガス管は、全ての室内機で暖房運転を行う場合を想定して管径が選定され、吸入ガス管は、全ての室内機で冷房を行う場合、言い換えると最も冷房負荷が高い場合に、切換装置から低圧ガス冷媒の全量が吸入ガス管を通ると想定して、余裕をもって管径が選定されている。しかしながら、吸入ガス管の管径が大きくなるほど、材料コストや配管作業の施工性の点で不利となる。

【0006】

本開示は、吸入ガス管の管径を適切に設定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本開示の空気調和機は、１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有する室外機と、
室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機と、
前記室外機と前記室内機との間で冷媒の流路を切り換える切換装置と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、全ての前記室内機で暖房を行う場合に第１ガス冷媒を前記室外機から前記切換装置へ流す第１ガス管と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を前記切換装置から前記室外機へ流す第２ガス管と、を備え、
前記第２ガス管の管径が、前記第１ガス管の管径以下である。

【0008】

このような構成によって、第２ガス管の管径が適切に設定され、第２ガス管の材料コストを削減し、配管作業の施工性を高めることができる。

【0009】

（２）好ましくは、前記第２ガス管の管径が１９．１ｍｍ以下である。
１９．１ｍｍ以下の第２ガス管は、ロール状に巻き取った状態で提供されるロール配管を使用して施工することができるため、配管作業の施工性を向上させることができる。

【0010】

（３）好ましくは、前記第１ガス管の管径と前記第２ガス管の管径とが同一である。
このような構成によって、第１ガス管と第２ガス管とを同一の配管材料を用いて施工することができる。

【0011】

（４）好ましくは、前記室外機の能力が１４ＨＰ以上１８ＨＰ以下であり、
前記第１ガス管の管径と前記第２ガス管の管径とが１９．１ｍｍである。
このような構成によって、第１ガス管と第２ガス管とを同一のロール配管を用いて施工することができる。

【0012】

（５）本開示の空気調和機は、８ＨＰ以上１０ＨＰ以下の能力を有する室外機と、
室内の冷房及び暖房を行う室内機と、
前記室外機と前記室内機との間で冷媒の流路を切り換える切換装置と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、全ての前記室内機で暖房を行う場合に第１ガス冷媒を前記室外機から前記切換装置へ流す第１ガス管と、
前記室外機と前記切換装置とを接続し、前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記第１ガス冷媒よりも低圧のガス冷媒を前記切換装置から前記室外機へ流す第２ガス管と、を備え、
前記第１ガス管の管径及び前記第２ガス管の管径が、１５．９ｍｍ以下である。

【0013】

室外機の能力が８ＨＰ以上１０ＨＰ以下の場合、第１ガス管と第２ガス管との双方の管径を１５．９ｍｍ以下にすることで、ロール配管を使用して両者を施工することができるため、配管作業の施工性をより向上させることができる。

【0014】

（６）好ましくは、前記第１ガス管の管径及び前記第２ガス管の管径が、１５．９ｍｍである。

【0015】

（７）好ましくは、前記第１ガス管の長さが７０ｍ以下である。
第１ガス管は、通常、暖房運転の際の負荷に応じて管径が選定されるが、その長さを７０ｍ以下に制限することによって、暖房運転の際の冷媒循環量の上限を下げ、より小さい管径を選定することができる。

【0016】

（８）本開示の空気調和機の設置方法は、室外機と切換装置と複数の室内機とを有し、前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機の設置方法であって、
前記室外機が１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有しており、
全ての前記室内機で暖房を行う場合に前記室外機から前記切換装置へ第１ガス冷媒を流す第１ガス管によって、前記室外機と前記切換装置とを接続する工程、
前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置から前記室外機へ前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を流す第２ガス管によって、前記室外機と前記切換装置とを接続する工程と、を含み、
前記第２ガス管の管径が、前記第１ガス管の管径以下である。

【0017】

（９）本開示の空気調和機の室外機は、複数の室内機で冷房と暖房とを同時に運転可能な空気調和機において、前記複数の室内機に切換装置を介して接続される室外機であって、
全ての前記室内機で暖房を行う場合に前記室外機から前記切換装置へ第１ガス冷媒を流す第１ガス管が接続される第１ポートと、
前記複数の室内機で冷房と暖房とを同時に行う場合に前記切換装置から前記室外機へ前記第１ガス冷媒よりも低圧の第２ガス冷媒を流す第２ガス管が接続される第２ポートと、を備え、
前記第１ポートの外径と前記第２ポートの外径とが、１９．１ｍｍ以下である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の一実施形態に係る空気調和機の全体構成である。

【図2】空気調和機の冷媒回路図である。

【図3】液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。

【図4】他の実施形態における液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。

【図5】従来例における液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照しつつ、本開示の空気調和機を詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0020】

［空気調和機の全体構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る空気調和機の全体構成である。
空気調和機１００は、ビルや工場等に設置されて空調対象空間の空気調和を実現する。空気調和機１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで空調対象空間を冷暖房する。

【0021】

空気調和機１００は、熱源ユニットとしての室外機１１０と、利用ユニットとしての室内機１２０と、冷媒流路を切り換える切換装置１３０とを備える。本実施形態の空気調和機１００においては、１台の室外機１１０に複数台の室内機１２０が切換装置１３０を介して接続されている。室外機１１０と切換装置１３０とは液管１１、吸入ガス管１２、及び高低圧ガス管１３で接続されている。切換装置１３０と室内機１２０とは、液管ＬＰ及びガス管ＧＰで接続されている。空気調和機１００は、切換装置１３０によって室内機１２０毎に冷房運転及び暖房運転を自由に選択して行うことができる。なお、特に限定されるものではないが、本実施形態の空気調和機１００では、冷媒としてＲ３２が用いられている。

【0022】

［室外機の構成］
図２は、空気調和機の冷媒回路図である。
室外機１１０は、例えば建物の屋上、ベランダ等の屋外や、地下に設置される。室外機１１０は、ガス側第１閉鎖弁２１、ガス側第２閉鎖弁２２、液側閉鎖弁２３、アキュームレータ２４、圧縮機２５、第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、第３流路切換弁２８、室外熱交換器３０、第１室外膨張弁３４、及び第２室外膨張弁３５を備えている。これらの機器は冷媒配管を介して接続され、熱源側冷媒回路ＲＣ１を構成している。熱源側冷媒回路ＲＣ１は、液管１１、吸入ガス管１２及び高低圧ガス管１３を介して、切換装置１３０内の冷媒回路ＲＣ３と接続されている。室外機１１０内には、さらに室外ファン３３が設けられている。

【0023】

ガス側第１閉鎖弁２１、ガス側第２閉鎖弁２２、及び液側閉鎖弁２３は、冷媒の充填やポンプダウン等の際に開閉される手動の弁である。ガス側第１閉鎖弁２１の一端には、第２ポート２１ａが設けられ、第２ポート２１ａには、吸入ガス管１２が接続されている。ガス側第１閉鎖弁２１の他端は、アキュームレータ２４まで延びる冷媒配管に接続されている。ガス側第２閉鎖弁２２の一端には、第１ポート２２ａが設けられ、第１ポート２２ａには、高低圧ガス管１３が接続されている。ガス側第２閉鎖弁２２の他端は、第２流路切換弁２７まで延びる冷媒配管に接続されている。液側閉鎖弁２３の一端には、第３ポート２３ａが設けられ、第３ポート２３ａには、液管１１が接続されている。液側閉鎖弁２３の他端は、第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５まで延びる冷媒配管に接続されている。

【0024】

アキュームレータ２４は、圧縮機２５に吸入される低圧冷媒を一時的に貯留し、ガス冷媒と液冷媒とを分離するための容器である。圧縮機２５は、圧縮機用モータを内蔵する密閉式の構造を有しており、例えばスクロール方式やロータリ方式などの容積式の圧縮機である。圧縮機２５は、吸入した低圧冷媒を圧縮した後、吐出配管２５ａから吐出する。

【0025】

第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、四路切換弁である。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、空気調和機１００の運転状況に応じて冷媒の流れを切り換える。第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８の一の冷媒流入口には、吐出配管２５ａ又は吐出配管２５ａから延びる分岐管が接続されている。なお、本実施形態の第１流路切換弁２６、第２流路切換弁２７、及び第３流路切換弁２８は、運転時において、一つの冷媒流路における冷媒の流れが遮断されるように構成されており、事実上、三方弁として機能している。

【0026】

室外熱交換器３０は、第１熱交換部３１と、第２熱交換部３２とを含んでいる。第１熱交換部３１のガス側端は、第３流路切換弁２８まで延びる冷媒配管に接続されている。第１熱交換部３１の液側端は、第１室外膨張弁３４まで延びる冷媒配管に接続されている。第２熱交換部３２のガス側端は、第１流路切換弁２６まで延びる冷媒配管に接続されている。第２熱交換部３２の液側端は、第２室外膨張弁３５まで延びる冷媒配管に接続されている。

【0027】

室外ファン３３は、室外機１１０内に流入し室外熱交換器３０を通過して室外機１１０外へ流出する空気流を生成する。第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は、例えば開度調整が可能な電動弁により構成されている。第１室外膨張弁３４の一端は、第１熱交換部３１から延びる冷媒配管に接続されている。第１室外膨張弁３４の他端は、液側閉鎖弁２３まで延びる冷媒配管に接続されている。第２室外膨張弁３５の一端は、第２熱交換部３２から延びる冷媒配管に接続されている。第２室外膨張弁３５の他端は、液側閉鎖弁２３まで延びる冷媒配管に接続されている。第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は、運転状況に応じて開度が調整され、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0028】

［室内機の構成］
本実施形態の空気調和機１００は、複数の室内機１２０を備えている。室内機１２０内には、利用側冷媒回路ＲＣ２と、室内ファン５３とが設けられている。利用側冷媒回路ＲＣ２は、室内膨張弁５１と室内熱交換器５２とが冷媒配管によって接続されることで構成されている。室内膨張弁５１は、開度調整が可能な電動弁である。室内膨張弁５１の一端は、液管ＬＰに接続されている。室内膨張弁５１の他端は、室内熱交換器５２まで延びる冷媒配管に接続されている。室内膨張弁５１は、内部を通過する冷媒をその開度に応じて減圧する。

【0029】

室内熱交換器５２の液側端は、室内膨張弁５１から延びる冷媒配管に接続されている。室内熱交換器５２のガス側端は、ガス管ＧＰに接続されている。室内熱交換器５２に流入した冷媒は、室内ファン５３が生成する空気流と熱交換し、室内熱交換器５２から排出される。室内ファン５３は、室内空間から室内機１２０内部に流入し、室内熱交換器５２を通過してから室内空間へ流出する空気流を生成する。

【0030】

［切換装置の構成］
切換装置１３０は、室外機１１０と複数の室内機１２０との間に設けられている。切換装置１３０は、室外機１１０及び各室内機１２０へ流入する冷媒の流れを切り換える。切換装置１３０は、第１～第４ヘッダ管５５，５６，５７，５８と、複数の切換ユニット７０と、過冷却熱交換器５９とを備える。第１ヘッダ管５５は、高低圧ガス管（第１ガス管）１３に接続される。第２ヘッダ管５６は、吸入ガス管（第２ガス管）１２に接続される。第３ヘッダ管５７は、液管１１に接続される。

【0031】

切換ユニット７０は、切換装置１３０の冷媒回路ＲＣ３を形成する。各切換ユニット７０には、それぞれ１台の室内機１２０が接続される。複数の切換ユニット７０は、全て同一の構造である。各切換ユニット７０の冷媒回路ＲＣ３は、それぞれ第１～第３弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３と、第１～第８冷媒管Ｐ１～Ｐ８と、を備えている。第１～第３弁ＥＶ１，ＥＶ２，ＥＶ３は、開度を調整可能な電動弁により構成されている。

【0032】

第１ヘッダ管５５には、切換ユニット７０の第１冷媒管Ｐ１の一端が接続されている。第１冷媒管Ｐ１の他端は、第１弁ＥＶ１に接続されている。第２ヘッダ管５６には、第４冷媒管Ｐ４の一端が接続されている。第４冷媒管Ｐ４の他端は、第２弁ＥＶ２に接続されている。第３ヘッダ管５７には、第５冷媒管Ｐ５の一端が接続されている。第５冷媒管Ｐ５の他端は、過冷却熱交換器５９内の第１伝熱管５９ａに接続されている。過冷却熱交換器５９は、第１伝熱管５９ａと第２伝熱管５９ｂとを有する。

【0033】

第２弁ＥＶ２には、利用側ガス配管６１の一端が接続されている。利用側ガス配管６１の他端は、ガス管ＧＰに接続されている。第１弁ＥＶ１には、第３冷媒管Ｐ３の一端が接続されている。第３冷媒管Ｐ３の他端は、利用側ガス配管６１の途中に接続されている。過冷却熱交換器５９の第１伝熱管５９ａには、利用側液配管６２の一端が接続されている。利用側液配管６２の他端は、液管ＬＰに接続されている。

【0034】

第５冷媒管Ｐ５の途中には、第６冷媒管Ｐ６の一端が接続されている。第６冷媒管Ｐ６の他端は、第３弁ＥＶ３に接続されている。第３弁ＥＶ３と過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂの一端とは、第７冷媒管Ｐ７で接続されている。第２伝熱管５９ｂの他端には、第８冷媒管Ｐ８の一端が接続されている。第８冷媒管Ｐ８の他端は、第４ヘッダ管５８に接続されている。この第４ヘッダ管５８は、第２冷媒管Ｐ２によって第２ヘッダ管５６に接続されている。

【0035】

［空気調和機の運転］
以下、空気調和機１００によって、稼働している室内機１２０の全てが冷房を行う場合（以下、「全冷房運転」ともいう）、稼働している室内機１２０の全てが暖房を行う場合（以下、「全暖房運転」ともいう）、及び、稼働している室内機１２０の一部が冷房、他が暖房を行う場合（以下、「冷暖房同時運転」ともいう）について、図２を参照して説明する。

【0036】

（全冷房運転）
全冷房運転では、切換ユニット７０の第１弁ＥＶ１は、全開とされる。第２弁ＥＶ２は、全開とされる。第３弁ＥＶ３は、開度調整される。室内膨張弁５１は、開度調整される。第１及び第２室外膨張弁３４、３５は、全開とされる。停止中の室内機１２０においては、全冷房運転、全暖房運転、及び冷暖房混合運転のいずれを行う場合においても、室内膨張弁５１が全閉とされ、この室内機１２０に対応する第１弁ＥＶ１は最小開度とされ、第２弁ＥＶ２及び第３弁ＥＶ３は全閉とされる。

【0037】

圧縮機２５が駆動すると、高圧のガス冷媒が吐出配管２５ａ、第１流路切換弁２６及び第３流路切換弁２８等を経て室外熱交換器３０に流入し、凝縮する。凝縮した冷媒は、第１、第２室外膨張弁３４，３５、液側閉鎖弁２３等を通過して液管１１に流入する。液管１１に流入した冷媒は、切換装置１３０の第３ヘッダ管５７、第５冷媒管Ｐ５、過冷却熱交換器５９の第１伝熱管５９ａ、利用側液配管６２を流れ、室内機１２０に流入する。

【0038】

第５冷媒管Ｐ５へ流入した冷媒は、第６冷媒管Ｐ６にも分岐して流れ、第３弁ＥＶ３の開度に応じて減圧され、過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂに流入する。この過冷却熱交換器５９において、第１伝熱管５９ａを流れる冷媒と第２伝熱管５９ｂを流れる冷媒との間で熱交換され、第１伝熱管５９ａを流れる冷媒が過冷却されて室内機１２０に流入する。過冷却熱交換器５９の第２伝熱管５９ｂを流れる冷媒は、第８冷媒管Ｐ８から第４ヘッダ管５８に流入し、第２冷媒管Ｐ２を経て第２ヘッダ管５６に流入する。室内機１２０に流入した冷媒は、室内膨張弁５１により減圧された後に室内熱交換器５２において蒸発する。

【0039】

室内機１２０において、室内熱交換器５２で蒸発した冷媒は、ガス管ＧＰから利用側ガス配管６１に流入し、第２弁ＥＶ２を通過して第２ヘッダ管５６に流入する。第２ヘッダ管５６に流入した冷媒は、吸入ガス管１２を通って室外機１１０に流入し、アキュームレータ２４を経て圧縮機２５へ吸入される。利用側ガス配管６１に流入した冷媒は第１弁ＥＶ１も通過し、第１ヘッダ管５５に流入する。第１ヘッダ管５５に流入した冷媒（低圧ガス冷媒）は、高低圧ガス管１３を通り、第２流路切換弁２７及びアキュームレータ２４を経て圧縮機２５に吸入される。

【0040】

（全暖房運転について）
全暖房運転では、切換ユニット７０の第１弁ＥＶ１は、全開とされる。第２弁ＥＶ２は、全閉とされる。第３弁ＥＶ３は、全閉とされる。室内膨張弁５１は、全開とされる。第１及び第２室外膨張弁３４、３５は、開度調整される。

【0041】

圧縮機２５が駆動すると、高圧のガス冷媒は吐出配管２５ａ及び第２流路切換弁２７等を経て高低圧ガス管１３に流入する。高低圧ガス管１３に流入した冷媒は、切換装置１３０の第１ヘッダ管５５、第１冷媒管Ｐ１、第１弁ＥＶ１、利用側ガス配管６１を流れ、室内機１２０のガス管ＧＰに流入する。

【0042】

ガス管ＧＰに流入した冷媒は、室内機１２０の室内熱交換器５２に流入して凝縮する。凝縮した冷媒は、室内膨張弁５１を通過して液管ＬＰを流れ、切換ユニット７０の利用側液配管６２に流入する。利用側液配管６２に流入した冷媒は、過冷却熱交換器５９、第５冷媒管Ｐ５を経て、第３ヘッダ管５７に流入する。第３ヘッダ管５７に流入した冷媒は、液管１１を通って室外機１１０に流入し、第１、第２室外膨張弁３４，３５において減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器３０を通過する際に蒸発し、第１流路切換弁２６及び第３流路切換弁２８等を経て、圧縮機２５に吸入される。

【0043】

（冷暖房同時運転について）
稼働している室内機１２０うち、冷房運転を行う室内機１２０（以下、「冷房側室内機１２０」ともいう）に対応する切換ユニット７０（以下、「冷房側切換ユニット７０」ともいう）において、第１弁ＥＶ１は、最小開度とされる。第２弁ＥＶ２は、全開とされる。第３弁ＥＶ３は、開度調整される。冷房側室内機１２０の室内膨張弁５１は、開度調整される。

【0044】

稼働している室内機１２０うち、暖房運転を行う室内機１２０（以下、「暖房側室内機１２０」ともいう）に対応する切換ユニット７０（以下、「暖房側切換ユニット７０」ともいう）において、第１弁ＥＶ１は、全開とされる。第２弁ＥＶ２は、全閉とされる。第３弁ＥＶ３は、全閉とされる。暖房側室内機１２０の室内膨張弁５１は、全開とされる。第１室外膨張弁３４及び第２室外膨張弁３５は、開度調整される。

【0045】

圧縮機２５が駆動すると、高圧のガス冷媒の一部は、吐出配管２５ａ及び第２流路切換弁２７等を経て高低圧ガス管１３に流入する。高圧のガス冷媒の他の一部は、吐出配管２５ａ及び第３流路切換弁２８を経て室外熱交換器３０の第１熱交換部３１において凝縮され、第１室外膨張弁３４を通過する。第１室外膨張弁３４を通過した冷媒の一部は液管１１に流入し、他の一部は、第２室外膨張弁３５を経て第２熱交換部３２において蒸発し、第１流路切換弁２６を経て圧縮機２５に吸入される。

【0046】

高低圧ガス管１３に流入した冷媒は、切換装置１３０の第１ヘッダ管５５に流入し、暖房側切換ユニット７０の第１冷媒管Ｐ１、第１弁ＥＶ１、利用側ガス配管６１を流れて、ガス管ＧＰに流入する。ガス管ＧＰに流入した冷媒は、暖房側室内機１２０の室内熱交換器５２において凝縮し、室内を暖房する。凝縮した冷媒は、液管ＬＰから暖房側切換ユニット７０の利用側液配管６２に流入し、過冷却熱交換器５９、第５冷媒管Ｐ５を流れて第３ヘッダ管５７に流入する。

【0047】

室外機１１０から流出して液管１１を流れる冷媒も第３ヘッダ管５７に流入する。第３ヘッダ管５７に流入した冷媒は、冷房側切換ユニット７０の第５冷媒管Ｐ５、過冷却熱交換器５９、利用側液配管６２、液管ＬＰを経て冷房側室内機１２０に流入する。このとき過冷却熱交換器５９を通過した冷媒は、第５冷媒管Ｐ５から分岐して第６冷媒管Ｐ６を流れ第３弁ＥＶ３で減圧された冷媒によって過冷却される。

【0048】

冷房側室内機１２０に流入した冷媒は、室内膨張弁５１において減圧され、室内熱交換器５２において蒸発し、室内を冷房する。蒸発した冷媒は、ガス管ＧＰを流れて、暖房側切換ユニット７０の利用側ガス配管６１に流入し、第２弁ＥＶ２を経て第４冷媒管Ｐ４及び第２ヘッダ管５６に流入し、吸入ガス管１２を流れて圧縮機２５に吸入される。

【0049】

［高低圧ガス管及び吸入ガス管の管径について］
図３は、液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。
本実施形態の室外機１１０は、１２ＨＰ（馬力）～１８ＨＰの能力を有する。本実施形態では、液管１１の管径（外径）が１２．７ｍｍ、高低圧ガス管１３の管径が１９．１ｍｍ、吸入ガス管１２の管径が１５．９ｍｍ～１９．１ｍｍとされている。したがって、吸入ガス管１２の管径は、高低圧ガス管１３の管径以下である。特に、１４ＨＰ～１８ＨＰの範囲では、吸入ガス管１２の管径は、高低圧ガス管１３の管径と同じ１９．１ｍｍである。

【0050】

一方、図５は、従来例における液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。従来、室外機の能力が１２ＨＰ～１８ＨＰであるとき、液管の管径は１２．７ｍｍ、高低圧ガス管の管径は１９．１ｍｍ～２２．２ｍｍ、吸入ガス管の管径は２２．２ｍｍとされていた。なお、以上の各管径は、冷媒配管において規格化された寸法である。

【0051】

従来、吸入ガス管の管径は、次のような設計思想で選定されていた。
空気調和機１００では、全ての室内機１２０で冷房運転を行う場合に最も冷房負荷が高くなり、冷媒循環量も多くなって配管の圧力損失が大きくなる。そのため、従来は、室外機の能力が１２ＨＰ～１８ＨＰである空気調和機において、全ての室内機で冷房運転を行い、しかも吸入ガス管にガス冷媒の全量が流れるという条件で、２２．２ｍｍ以上の管径が選定されていた。その結果、従来は、吸入ガス管の管径が高低圧ガス管の管径よりも大きくなっていた。

【0052】

しかしながら、冷暖房の同時運転が可能な空気調和機においては、上述したように、全ての室内機で冷房を行う場合、吸入ガス管と高低圧ガス管との双方をガス冷媒が流れるため、従来のように吸入ガス管に全量のガス冷媒が流れるという条件は過剰である。一方、吸入ガス管のみをガス冷媒が流れるのは、冷房と暖房とを同時に運転する場合であり、この冷暖房の同時運転が行われるのは、通常、春や秋等の冷房負荷が小さい季節である。そのため、本実施形態では、実際に吸入ガス管１２のみに低圧ガス冷媒が流れる冷暖房同時運転を想定して吸入ガス管１２の管径を選定し、これにより、当該管径が過剰に大きくなるのを抑制し、吸入ガス管１２を高低圧ガス管１３の管径よりも小さくしている。そのため、従来よりも吸入ガス管１２の材料コストを削減し、配管作業の施工性を向上させることができる。

【0053】

これに対して、高低圧ガス管１３は、通常、暖房運転の際の負荷に応じて管径が選定される。本実施形態の高低圧ガス管１３は、さらに長さＬ（図１参照）を７０ｍ以下に制限したうえで管径が選定される。このように高低圧ガス管１３の長さを７０ｍ以下に制限することによって、高低圧ガス管１３を流れる最大の冷媒循環量を抑えることができ、より小さい管径を選定することができる。特に室外機１１０の能力が１６ＨＰ～１８ＨＰの範囲では、高低圧ガス管１３の管径が１９．１ｍｍとなっており、従来よりも小さくすることが可能である。室外機１１０の能力が１２ＨＰ～１８ＨＰの範囲では、全て１９．１ｍｍの管径を選定することができ、吸入ガス管１２と同様に高低圧ガス管１３においても配管作業の施工性を高めることができる。

【0054】

室外機１１０の能力が１４ＨＰ～１８ＨＰである場合、吸入ガス管１２の管径と高低圧ガス管１３の管径とは、同じ１９．１ｍｍである。そのため、同一の配管材料を用いて吸入ガス管１２と高低圧ガス管１３とを施工することができる。１９．１ｍｍ以下のガス管の施工には、ロール状に巻き取った状態で提供されるロール配管を用いることができるため、配管作業の施工性をより向上させることができる。なお、１９．１ｍｍよりも管径の大きいガス管の施工には、通常、直線状に形成された直管が用いられ、配管の引き回し等が煩雑となるため、ロール配管と比べて施工性は低下することになる。

【0055】

図２に示すように、室外機１１０に設けられた第１、第２、第３ポート２２ａ、２１ａ、２３ａは、高低圧ガス管１３、吸入ガス管１２、及び液管１１の管径に対応した外径を有する。したがって、本実施形態では、高低圧ガス管１３が接続される第１ポート２２ａと、吸入ガス管１２が接続される第２ポート２１ａとは、いずれも１９．１ｍｍ以下の外径を有することになる。

【0056】

[実施形態の作用効果]
以下、上述した実施形態の切換装置１３０の作用効果について説明する。
（１）上記実施形態の空気調和機は、１２ＨＰ以上１８ＨＰ以下の能力を有する室外機１１０と、室内の冷房及び暖房を行う複数の室内機１２０と、室外機１１０と室内機１２０との間で冷媒の流路を切り換える切換装置１３０と、室外機１１０と切換装置１３０とを接続し、全ての室内機１２０で暖房を行う場合に高圧ガス冷媒（第１ガス冷媒）を室外機１１０から切換装置１３０へ流す高低圧ガス管（第１ガス管）１３と、室外機１１０と切換装置１３０とを接続し、複数の室内機１２０で冷房と暖房とを同時に行う場合に高圧ガス冷媒よりも低圧の低圧ガス冷媒（第２ガス冷媒）を切換装置１３０から室外機１１０へ流す吸入ガス管（第２ガス管）１２と、を備え、吸入ガス管１２の管径が、高低圧ガス管１３の管径以下である。そのため、第２ガス管の管径が適切に設定され、従来と比較して吸入ガス管１２の材料コストを削減し、配管作業の施工性を高めることができる。

【0057】

（２）上記実施形態では、吸入ガス管１２の管径が１９．１ｍｍ以下である。そのため、ロール配管を使用して吸入ガス管１２を施工することができるため、配管作業の施工性を向上させることができる。

【0058】

（３）上記実施形態では、高低圧ガス管１３の管径と吸入ガス管１２の管径とが同一である。そのため、高低圧ガス管１３と吸入ガス管１２とを同一の配管材料を用いて施工することができる。

【0059】

（４）上記実施形態では、室外機１１０の能力が１４ＨＰ以上１８ＨＰ以下である場合、高低圧ガス管１３の管径と吸入ガス管１２の管径とが１９．１ｍｍである。そのため、高低圧ガス管１３と吸入ガス管１２とを同一のロール配管を用いて施工することができる。

【0060】

（５）上記実施形態では、高低圧ガス管１３の長さが７０ｍ以下である。そのため、高低圧ガス管１３の管径を従来よりも小さくすることができる。

【0061】

（６）上記実施形態では、高低圧ガス管１３の長さが７０ｍ以下である。そのため、高低圧ガス管１３を流れる冷媒循環量の上限を下げ、より小さい管径を選定することができる。

【0062】

（７）上記実施形態では、室外機１１０が、全ての室内機１２０で暖房を行う場合に室外機１１０から切換装置１３０へ高圧ガス冷媒を流す高低圧ガス管１３が接続される第１ポート２２ａと、複数の室内機１２０で冷房と暖房とを同時に行う場合に切換装置１３０から室外機１１０へ高圧ガス冷媒よりも低圧の低圧ガス冷媒を流す吸入ガス管１２が接続される第２ポート２１ａと、を備え、第１ポート２２ａの径と第２ポート２１ａの径とが、１９．１ｍｍ以下である。そのため、これら第１、第２ポート２２ａ，２１ａに接続される高低圧ガス管１３及び吸入ガス管１２の管径を合せて小さくすることができ、これらの配管作業の施工性を向上させ、材料コストを削減することができる。

【0063】

[他の実施形態]
図４は、他の実施形態における液管、高低圧ガス管、及び低圧ガス管の管径を示す表である。
本実施形態は、室外機１１０の能力が８ＨＰ～１０ＨＰであるときの吸入ガス管１２及び高低圧ガス管１３の管径を定めるものである。

【0064】

従来、室外機の能力が８ＨＰ～１０ＨＰの場合、図５に示すように、吸入ガス管は管径１９．１ｍｍ、高低圧ガス管は管径１５．９ｍｍ～１９．１ｍｍのものが選定されていた。これは、上記の１２ＨＰ～１８ＨＰの場合と同様の考え方に基づく。

【0065】

これに対して、本実施形態では、冷暖房同時運転の場合の冷房負荷を考慮して吸入ガス管１２の管径が選定されている。また、長さＬを７０ｍに制限したうえで高低圧ガス管１３の管径が選定されている。その結果、吸入ガス管１２の管径を１９．１ｍｍとし、高低圧ス管１３の管径を１５．９ｍｍ～１９．１ｍｍとすることができる。したがって、従来と比較して吸入ガス管１２及び高低圧ガス管１３の管径を小さくすることができ、材料コストを削減することができる。

【0066】

[他の実施形態の作用効果]
上記の他の実施形態における空気調和機１００は、８ＨＰ以上１０ＨＰ以下の能力を有する室外機１１０と、室内の冷房及び暖房を行う室内機１２０と、室外機１１０と室内機１２０との間で冷媒の流路を切り換える切換装置１３０と、室外機１１０と切換装置１３０とを接続し、全ての室内機１２０で暖房を行う場合に高圧ガス冷媒を室外機１１０から切換装置１３０へ流す高低圧ガス管１３と、室外機１１０と切換装置１３０とを接続し、複数の室内機１２０で冷房と暖房とを同時に行う場合に高圧ガス冷媒よりも低圧の低圧ガス冷媒を切換装置１３０から室外機１１０へ流す吸入ガス管１２と、を備え、高低圧ガス管１３の管径及び吸入ガス管１２の管径が、１５．９ｍｍ以下である。そのため、高低圧ガス管１３及び吸入ガス管１２の双方の管径を従来よりも小さくすることができ、材料コストを削減することができる。

【0067】

［その他の変形例］
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、切換装置１３０は、１つ以上の切換ユニット７０を備えていればよい。また、空気調和機１００は、複数の切換装置１３０を備えていてもよい。複数の切換装置１３０を備えている場合、７０ｍに制限した高低圧ガス管１３の長さＬは、室外機１１０から最も近い切換装置１３０までの長さとする。

【符号の説明】

【0068】

１２ ：吸入ガス管（第２ガス管）
１３ ：高低圧ガス管（第１ガス管）
２１ａ ：第２ポート
２２ａ ：第１ポート
１００ ：空気調和機
１１０ ：室外機
１２０ ：室内機
１３０ ：切換装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】