JP2022066443A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第5観点の冷凍装置は、第1観点から第4観点のいずれかの冷凍装置であって、制御部をさらに備える。制御部は、制御弁と、室内ユニット内のアクチュエータと、を制御する。制御部は、制御弁と、室内ユニット内のアクチュエータと、を協調制御する。
図1は、本開示の一実施形態に係る空調システム100の全体構成を概略的に示した模式図である。図2は、空調システム100の冷媒回路図である。空調システム100は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって、対象空間SP(居住空間、貯蔵庫内、低温倉庫内、又は輸送コンテナ内等の空間)の空気調和(冷却又は加熱等)を行う冷凍装置である。空調システム100は、主として、室外ユニット10と、複数の室内ユニット40(40a、40b、40c、・・・)と、液側連絡配管La及びガス側連絡配管Gaと、複数の中間ユニット50(50a、50b)と、複数の冷媒漏洩センサ60(60a、60b、・・・)と、複数のリモコン65(65a、65b、・・・)と、空調システム100の動作を制御するコントローラ70と、各ユニットへの電源供給用及び/又は通信用の複数の配線90と、を有している。
室外ユニット10は、室外に配置されている。室外ユニット10は、液側連絡配管La、ガス側連絡配管Ga及び中間ユニット50を介して複数の室内ユニット40と接続されており、冷媒回路RCの一部(室外側回路RC1)を構成している。
各室内ユニット40は、液側連絡配管La、ガス側連絡配管Ga及び中間ユニット50を介して室外ユニット10と接続されている。冷媒回路RCにおいて、各室内ユニット40は、室外ユニット10に対して他の室内ユニット40と並列に配置されている。各室内ユニット40は、対象空間SPに配置され、冷媒回路RCの一部(室内側回路RC2)を構成している。各室内ユニット40は、室内側回路RC2を構成する機器として、主として、複数の冷媒配管(液側配管Pa及びガス側配管Pb)と、室内膨張弁41と、室内熱交換器42と、を有している。
液側連絡配管La及びガス側連絡配管Gaは、室外ユニット10及び各室内ユニット40を接続する冷媒連絡配管であり、現地にて施工される。液側連絡配管La及びガス側連絡配管Gaは、室外ユニット10及び各室内ユニット40間において連絡回路RC3(冷媒流路)を形成する。液側連絡配管La及びガス側連絡配管Gaの配管長や配管径については、設計仕様や設置環境に応じて適宜選定される。
中間ユニット50は、連絡回路RC3において分岐部分BPを構成するためのユニットである。また、中間ユニット50は、冷媒回路RC(特に室内側回路RC2)において冷媒漏洩が生じた際に、室外側回路RC1及び室内側回路RC2間で冷媒の流れ(主として、室外側回路RC1側から当該室内側回路RC2側へ向かう冷媒の流れ)を遮断する遮断部を構成するためのユニットでもある。
冷媒漏洩センサ60は、室内ユニット40が配置される対象空間SP(より詳細には、室内ユニット40内)における冷媒漏洩を検知するためのセンサである。本実施形態では、冷媒漏洩センサ60は、冷媒回路RCに封入されている冷媒の種別に応じて公知の汎用品が用いられている。冷媒漏洩センサ60は、対象空間SP内に配置されている。より詳細には、冷媒漏洩センサ60は、室内ユニット40と1対1に対応付けられ、対応する室内ユニット40内に配置されている。
リモコン65は、ユーザが空調システム100の運転状態を切り換えるための各種コマンドを入力するための入力装置である。例えば、リモコン65は、室内ユニット40の発停や設定温度等を切り換えるコマンドを、ユーザによって入力される。
コントローラ70(「制御部」に相当)は、各機器(例えば、室外ユニット10及び各室内ユニット40内の各アクチュエータ、及び中間ユニット50内の遮断弁55)の状態を制御することで空調システム100の動作を制御するコンピュータである。本実施形態において、コントローラ70は、室外ユニット制御部30と、各室内ユニット40内の室内ユニット制御部48と、中間ユニット制御部58と、が配線90を介して接続されることで構成されている。コントローラ70の詳細については、後述する。
配線90には、室外ユニット10への電源供給を行う室外側配線91と、室内ユニット40又は中間ユニット50への電源供給を行う複数の室内側配線92(「電気配線」に相当)と、が含まれている。また、配線90には、室外ユニット10及び各中間ユニット50間で制御信号を伝送する伝送ケーブルcbが含まれている。
以下、冷媒回路RCにおける冷媒の流れについて説明する。空調システム100では、主として、正サイクル運転と逆サイクル運転が行われる。ここでの冷凍サイクルにおける低圧は、圧縮機11の吸入される冷媒の圧力(吸入圧力)であり、冷凍サイクルにおける高圧は、圧縮機11から吐出される冷媒の圧力(吐出圧力)である。
正サイクル運転(冷房運転等)時には、流路切換弁13が正サイクル状態に制御され、冷媒回路RCに充填された冷媒が、主として、室外側回路RC1(圧縮機11、室外熱交換器14、室外第1電動弁16、及び過冷却器15)、液側連絡回路RC3a(液側第1連絡配管L1、第1中間ユニット50a及び液側第2連絡配管L2)、運転中の室内ユニット40の室内側回路RC2(室内膨張弁41及び室内熱交換器42)、ガス側連絡回路RC3b(ガス側第2連絡配管G2、第2中間ユニット50b及びガス側第1連絡配管G1)、圧縮機11の順に循環する。正サイクル運転時には、室外側回路RC1において、第6配管P6を流れる冷媒の一部が第9配管P9へ分岐して、室外第2電動弁17及び過冷却器15(サブ流路152)を通過した後に、圧縮機11に戻される。
逆サイクル運転(暖房運転等)時には、流路切換弁13が逆サイクル状態に制御され、冷媒回路RCに充填された冷媒が、主として、圧縮機11、ガス側連絡回路RC3b(ガス側第1連絡配管G1、第2中間ユニット50b及びガス側第2連絡配管G2)、運転中の室内ユニット40(室内熱交換器42及び室内膨張弁41)、液側連絡回路RC3a(液側第2連絡配管L2、第1中間ユニット50a及び液側第1連絡配管L1)、過冷却器15、室外第1電動弁16、室外熱交換器14、圧縮機11の順に循環する。
図3は、対象空間SPにおける室内ユニット40(40a及び40b)及び中間ユニット50(第1中間ユニット50a)の設置態様を概略的に示した模式図である。なお、図3中、上、下、左、右の各方向が示されているが、左右方向は水平方向に含まれ、上下方向は鉛直方向に含まれる。
空調システム100では、室外ユニット制御部30、各室内ユニット制御部48及び各中間ユニット制御部58が配線90で接続されることで、コントローラ70が構成されている。図4は、コントローラ70と、コントローラ70に接続される各部と、を概略的に示したブロック図である。
記憶部71は、例えば、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等で構成されており、揮発性の記憶領域と不揮発性の記憶領域を含む。記憶部71には、コントローラ70の各部における処理を定義した制御プログラムを格納されるプログラム記憶領域M1が含まれている。
入力制御部72は、コントローラ70に接続される各機器から出力される信号を受け付けるためのインターフェースとしての役割を果たす機能部である。例えば、入力制御部72は、各センサ(26、46、60)やリモコン65から出力された信号を受けて、記憶部71の対応する記憶領域に格納する、又は所定のフラグをたてる。
モード制御部73は、制御モードを切り換える機能部である。モード制御部73は、通常時(冷媒漏洩検出フラグM6が立てられていない時)には、制御モードを通常運転モードに切り換える。モード制御部73は、冷媒漏洩検出フラグM6が立てられている時には、制御モードを冷媒漏洩モードに切り換える。モード制御部73は、遷移している制御モードに応じて制御モード判別フラグM5を立てる。
冷媒漏洩判定部74は、冷媒回路RC(室内側回路RC2)において冷媒漏洩が生じているか否かを判別する機能部である。具体的に、冷媒漏洩判定部74は、所定の冷媒漏洩検出条件が満たされる場合に、冷媒回路RC(室内側回路RC2)において冷媒漏洩が生じていると判定し、冷媒漏洩検出フラグM6を立てる。
機器制御部75は、制御プログラムに沿って、状況に応じて、空調システム100に含まれる各機器(例えば11、13、16、17、25、41、45、55等)の動作を制御する。機器制御部75は、制御モード判別フラグM5を参照することで遷移している制御モードを判別し、判別した制御モードに基づき各機器の動作を制御する。
機器制御部75は、対象空間SP内における冷媒漏洩が生じたと想定される時(具体的には冷媒漏洩検出フラグM6が立てられた時)には、冷媒漏洩第1制御を実行する。機器制御部75は、冷媒漏洩第1制御において、冷媒漏洩ユニット(冷媒漏洩が生じた室内ユニット40)の室内膨張弁41を閉状態に制御する。これにより、冷媒漏洩ユニットへの冷媒の流入が抑制され、更なる冷媒漏洩が抑制される。すなわち、冷媒漏洩第1制御は、冷媒漏洩が生じた際に室内側回路RC2における冷媒漏洩を抑制するための制御であり、室内膨張弁41は、冷媒漏洩が生じた時に閉状態となることで室内ユニット40に流入する冷媒を妨げる。
機器制御部75は、対象空間SP内における冷媒漏洩が生じたと想定される時には、冷媒漏洩第2制御を実行する。機器制御部75は、冷媒漏洩第2制御において各室内ユニット40の室内ファン45を冷媒漏洩第2制御用の回転数(風量)で運転させる。冷媒漏洩第2制御は、対象空間SP内において漏洩冷媒の濃度が大きい領域が局所的に発生することを防止するために、室内ファン45を所定の回転数で運転させる制御である。
機器制御部75は、対象空間SP内における冷媒漏洩が生じたと想定される時には、冷媒漏洩第3制御を実行する。機器制御部75は、冷媒漏洩第3制御において、室外側回路RC1と各室内側回路RC2とを分断させるべく、各分岐部分BPの遮断弁55を閉状態に制御する。すなわち、冷媒漏洩第3制御は、冷媒漏洩が生じた際に、室外側回路RC1から漏洩ユニットの室内側回路RC2へ流れる冷媒を、液側連絡回路RC3a及びガス側連絡回路RC3bで遮断する制御である。
駆動信号出力部76は、機器制御部75の制御内容に応じて、各機器(11、13、16、17、25、41、45、55等)に対して対応する駆動信号(駆動電圧)を出力する。駆動信号出力部76には、インバータ(図示省略)が複数含まれており、特定の機器(例えば圧縮機11、室外ファン25、又は各室内ファン45等)に対しては、対応するインバータから駆動信号を出力する。
表示制御部77は、表示装置としてのリモコン65の動作を制御する機能部である。表示制御部77は、運転状態や状況に係る情報をユーザに対して表示すべく、リモコン65に所定の情報を出力させる。例えば、表示制御部77は、通常モードで運転中には、設定温度等の各種情報をリモコン65に表示させる。
以下、コントローラ70の処理の流れの一例について、図5を参照しながら説明する。図5は、コントローラ70の処理の流れの一例を示したフローチャートである。コントローラ70は、電源を投入されると、図5のステップS101からS110に示すような流れで処理を行う。なお、図5に示す処理の流れは、一例であり適宜変更可能である。例えば、矛盾のない範囲でステップの順序が変更されてもよいし、一部のステップが他のステップと並列に実行されてもよいし、他のステップが新たに追加されてもよい。
(6-1)
従来、室外ユニットと複数台の室内ユニットとを有する空調システム(例えば1台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとが冷媒連絡配管を介して接続され、閉状態となることで冷媒の流れを遮断する制御弁が冷媒連絡配管上に配置された空調システム)が知られている。このようなシステムにおいては、通常、室内ユニットと、冷媒連絡配管に配置される制御弁と、はそれぞれ別々の駆動電源を供給される。しかし、係る場合、連絡配管上に配置される制御弁に対する電源供給が何らかの原因(電源異常、電源線の劣化等)により遮断されることが想定される。すなわち、室内ユニットの運転中に制御弁が想定通りに動作しない、というリスクを無視できない。例えば、特許文献1では、制御弁は、室内ユニットにおいて冷媒漏洩が生じた場合に、閉状態に制御されて冷媒の流れを遮断し更なる冷媒漏洩を抑制するという役割を担っており、想定通りに制御弁が動作しない場合には、冷媒漏洩に対する保安性が確保されない。
上記実施形態に係る空調システム100では、室内側配線92は、室内側第1配線93(第1電気配線)と、室内側第2配線94(第2電気配線)と、を含んでいる。室内側第1配線93は、電源と中間ユニット50とを電気的に接続している。室内側第2配線94は、中間ユニット50と室内ユニット40とを電気的に接続している。これにより、遮断弁55及び室内ユニット40に対して共通の駆動電源を供給することが簡易に可能となっている。
上記実施形態に係る空調システム100では、室内側配線92は、室内側第3配線95(第3電気配線)を含んでいる。室内側第3配線95は、室内ユニット40間で延びている。室内側第3配線95は、一の室内ユニット40と、他の室内ユニット40と、を電気的に接続している。これにより、遮断弁55及び各室内ユニット40に対して共通の駆動電源を供給することが簡易に可能となっている。
上記実施形態に係る空調システム100では、室内側配線92は、室内ユニット40及び中間ユニット50間、又は室内ユニット40間で信号を伝送する「通信線」、を兼ねている。これにより、室内ユニット40及び中間ユニット50間、又は室内ユニット40間で、室内側配線92とは別に「通信線」を配置する必要がないようになっている。これに関連して、コスト増大が抑制されるとともに、施工が簡易化され施工性が向上している。
上記実施形態に係る空調システム100では、コントローラ70は、遮断弁55と、室内ユニット40内の室内膨張弁41と、を(例えば冷媒漏洩モードにおいて)協調制御している。すなわち、空調システム100では、協調制御される室内膨張弁41と遮断弁55に関して駆動電源が共通化されており、これに関連してリスクが抑制されている。
上記実施形態に係る空調システム100では、遮断弁55は、液側連絡配管(La)の分岐部分BP(液側分岐部分BPa)に配置されている。これにより、施工現場における施工が簡易化され、施工性が向上している。
上記実施形態に係る空調システム100では、中間ユニット50の分岐管ユニット51は、予め組み立てられ、施工現場で他の配管(L1、L2)と接続されている。分岐管ユニット51は、分岐部分BP(液側分岐部分BPa)の全部(全体)を構成している。分岐管ユニット51は、遮断弁55と一体に構成されている。これにより、施工現場における施工が簡易化され、施工性が向上している。
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態では、室内ユニット40同士が室内側第3配線95によって電気的に接続される場合について説明した。しかし、室内側第3配線95を省略して空調システム100が構成されてもよい。すなわち、中間ユニット50と、各室内ユニット40と、を複数の室内側第2配線94によって、個別に電気的に接続してもよい。係る場合、電源系統及び/又は通信系統において、各室内ユニット40は、中間ユニット50に対して並列に配置されることになる。
上記実施形態では、第1中間ユニット50aと室内ユニット40aとが室内側第2配線94で接続される場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限定されず、第2中間ユニット50bと室内ユニット40aとが室内側第2配線94で接続されるように構成してもよい。
上記実施形態では、第1中間ユニット50a等(具体的には第1中間ユニット50a及び第2中間ユニット50bや各室内ユニット40)が、100ボルト又は200ボルトの電圧V2を供給する単相又は三相交流電源である第2商用電源300に電気的に接続され、駆動電源を供給される場合について説明した。この点、第1中間ユニット50a等は、他の電源から駆動電源を供給されてもよい。
上記実施形態では、第1中間ユニット50aと第2中間ユニット50bとが共通の電源(第2商用電源300)から駆動電源を供給される場合について説明した。しかし、第1中間ユニット50aと第2中間ユニット50bとは、それぞれ異なる電源から駆動電源を供給されてもよい。例えば、第2中間ユニット50bとは、第2商用電源300以外の電源から駆動電源を供給されてもよい。
上記実施形態における電源系統及び通信系統における配線90及び各ユニット(室内ユニット及び中間ユニット50等)の設置態様については、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。
上記実施形態では、室内側配線92が、絶縁体で被覆された三芯の電気配線である場合について説明した。しかし、室内側配線92は、必ずしもこれに限定されず、他のものが用いられてもよい。
上記実施形態では、駆動電源を供給する室内側配線92が、信号を伝送する「通信線」を兼ねる場合について説明した。コスト増大を抑制するとともに施工性向上を図るという点では、係る態様で室内側配線92が設置されることが好ましい。しかし、室内側配線92は、必ずしも「通信線」を兼ねる必要はない。すなわち、室内側配線92とは別に、中間ユニット50及び室内ユニット40間、又は室内ユニット40間で制御信号を伝送する通信線を設置してもよい。
上記実施形態では、遮断弁55と、室内ユニット40内のアクチュエータ(室内膨張弁41)とが、コントローラ70によって、冷媒漏洩モードにおいて協調制御される場合について説明した。係る協調制御の内容、実行タイミングや実行期間については、遮断弁55と室内ユニット40内のアクチュエータとを連携して制御するものである限り、適宜変更が可能である。例えば、遮断弁55と室内ユニット40内のアクチュエータとは、通常運転モードにおいて、協調制御されてもよい。また例えば、遮断弁55と室内ユニット40内のアクチュエータとは、冷媒回路RC内の冷媒の状態(温度や圧力)に基づき、協調制御されてもよい。また、遮断弁55と協調制御される室内ユニット40内のアクチュエータは、必ずしも室内膨張弁41に限定されず、他の機器(例えば室内ファン45等)であってもよい。
上記実施形態では、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbのそれぞれに遮断弁55(中間ユニット50)が配置されていた。この点、冷媒漏洩時において室外側回路RC1から室内側回路RC2へ流れる冷媒をより確実に遮断して漏洩冷媒量を低減させるという効果を図るうえでは、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbの双方に遮断弁55が配置されることが好ましい。しかし、遮断弁55は、必ずしも液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbの双方に配置される必要はなく、一方のみに配置されてもよい。
上記実施形態では、遮断弁55が、開度調整が可能で電動弁である場合について説明した。しかし、遮断弁55は、必ずしも電動弁には限定されず、他の制御弁であってもよい。例えば、遮断弁55は、開閉状態を切換可能な電磁弁であってもよい。係る場合において、分岐管ユニット51における遮断弁55の配置態様は、上記実施形態におけるのと同様であってもよいし、適宜変更されてもよい。
上記実施形態では、分岐管ユニット51によって、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbが構成される場合について説明した。この点、空調システム100では、分岐管ユニット51によって、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbに代えて/とともに、他の分岐部分BPが構成されてもよい。
上記実施形態では、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbの全て(全体)が分岐管ユニット51で構成される場合について説明した。この点、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbの一部のみが、分岐管ユニット51によって構成されるようにしてもよい。すなわち、液側分岐部分BPa及びガス側分岐部分BPbが、分岐管ユニット51と他の機器(配管等)によって構成されるようにしてもよい。
上記実施形態では、分岐部分BPにおいて冷媒流路が2つに分岐している場合について説明した。しかし、分岐部分BPにおいて分岐する数については特に限定されず、適宜変更が可能である。例えば分岐部分BPにおいては冷媒流路が3つ以上に分岐していてもよい。係る場合、分岐部分BPにおいて、分岐数に応じた支管53が配置されればよい。すなわち、分岐管ユニット51は、3本以上の支管53を有していてもよい。
冷媒回路RCにおいて、遮断弁55が配置される位置(分岐部分BP)については、適宜変更が可能である。例えば、遮断弁55は、冷媒漏洩が生じた際に想定される冷媒漏洩量に基づき、安全性を確保する上で遮断する必要性がある部分のみに配置されてもよい。例えば、遮断弁55が配置される位置(分岐部分BP)については、冷媒漏洩時に、安全性を確保する上で遮断弁55によって遮断する必要がある室内ユニット40の合計台数、合計容量(合計能力)、他端側連絡配管の合計容量、又は電源容量等に基づき決定されてもよい。またはこれらに相当する冷媒充填量が含まれる機器毎に、遮断弁55が配置されてもよい。
(a):合計容量が第1閾値ΔTh1以下である複数の室内ユニット40と、室外ユニット10と、の間に配置される本管52
(b):合計台数が第2閾値ΔTh2以下である複数の室内ユニット40と、室外ユニット10と、の間に配置される本管52
(c):連通する他端側連絡配管の合計容量が第3閾値ΔTh3以下である本管52
m ≦ G/4・A・hr・・・(条件1)
上記実施形態では、遮断弁55は、分岐部分BPに配置される場合について説明した。しかし、遮断弁55は、必ずしも分岐部分BPに配置される必要はない。
上記実施形態では、分岐管ユニット51において、本管52と各支管53とが接合される場合について説明した。この点、本管52と各支管53のいずれか/全てとは、一体成形されてもよい。
上記実施形態では、分岐管ユニット51及び遮断弁55は、特にケーシング等に収容されることなく設置されてもよい。コンパクト化を促進するという観点によれば、係る態様で設置されることが好ましい。
上記実施形態では、中間ユニット50において、本管52と、複数の支管53と、遮断弁55とが一体に構成されていた。しかし、中間ユニット50は、必ずしも係る態様で構成される必要はなく、いずれかの要素については別体として構成され、現場において他の要素と接続されるように構成されもよい。
上記実施形態における冷媒回路RCの構成態様は、必ずしも図2に示す態様に限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、室外第1電動弁16については、必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。また、例えば、過冷却器15や室外第2電動弁17については、必ずしも必要ではなく、適宜省略されてもよい。また、例えば、流路切換弁13については、必ずしも必要ではなく、適宜省略されてもよい(係る場合、空調システム100では正サイクル運転のみが行われる)。また、冷媒回路RCには、図2に示されない機器が新たに追加されてもよい。
上記実施形態では、本開示に係る思想が、1台の室外ユニット10に対して複数台の室内ユニット40が連絡配管(Ga、La)で並列に接続された空調システム100に適用される例について説明した。しかし、空調システム100において、室外ユニット10及び/又は室内ユニット40の台数及びその接続態様については、設置環境や設計仕様に応じて適宜変更が可能である。特に、室内ユニット40の数が多い場合には、中間ユニット50と各室内ユニット40の駆動電源を共通化することによって、リスク抑制の効果が特に見込めるとともに、施工に要する作業時間及び労力が特に軽減される。
上記実施形態では、室外ユニット制御部30と各室内ユニット制御部48と各中間ユニット制御部58が配線90(92、cb)を介して接続されることで、空調システム100の動作を制御するコントローラ70が構成されていた。しかし、コントローラ70の構成態様については必ずしもこれに限定されず、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。すなわち、コントローラ70の構成態様については特に限定されず、コントローラ70に含まれる要素の一部又は全部は、必ずしも、室外ユニット10及び室内ユニット40のいずれかに配置される必要はなく、他の装置において配置されてもよいし、独立に配置されてもよい。
上記実施形態では、冷媒回路RCを循環する冷媒としてR32が用いられていた。しかし、冷媒回路RCで用いられる冷媒は、特に限定されず他の冷媒であってもよい。例えば、冷媒回路RCでは、R407CやR410A等のHFC系冷媒や、CO2やアンモニア等が用いられてもよい。
上記実施形態において本開示に係る思想は、空調システム100に適用されていた。しかし、これに限定されず、本開示に係る思想は、冷媒回路を有する他の冷凍装置(例えば給湯器やヒートポンプチラー等)にも適用可能である。
上記実施形態では、「中間ユニット」が、分岐管ユニット51及び遮断弁55を有する中間ユニット50として構成される場合について説明した。しかし、「中間ユニット」は、室外ユニット10及び室内ユニット40の間に配置されるユニットである限り、他の構成を有していてもよいし、その配置位置についても適宜選択可能である。
上記実施形態に係る空調システム100では、室内ユニット40は中間ユニット50を経由して駆動電源を供給されるように構成されていた。しかし、空調システム100は、必ずしも係る態様で構成される必要はなく、図6に示す空調システム100´のように構成されてもよい。
また、空調システム100は、図7に示す空調システム100´´のように構成されてもよい。
上記実施形態における空調システム100の構成態様は、設計仕様や設置環境に応じて適宜変更が可能である。例えば、空調システム100は、図8に示す空調システム100aのように構成されてもよい。以下、空調システム100aについて、主に空調システム100と相違する部分を説明する。なお、以下の説明において特に記載がない部分については、空調システム100・100´・100´´と共通又は類似の思想を適用可能である。
図9は、室外ユニット10´内の冷媒回路図である。室外ユニット10´は、第1配管P1-第11配管P11に代えて、複数の冷媒配管(第12配管P12-第26配管P26)を有している。また、室外ユニット10´は、複数の流路切換弁13(具体的には、第1流路切換弁131、第2流路切換弁132及び第3流路切換弁133)を有している。また、室外ユニット10´は、複数のガス側閉鎖弁20(具体的には、ガス側第1閉鎖弁20a及びガス側第2閉鎖弁20b)を有している。また、室外ユニット10´では、室外熱交換器14は、複数の熱交換器(具体的には、室外第1熱交換器141及び室外第2熱交換器142)に分かれている。また、室外ユニット10´は、室外第1電動弁16を複数有している。
図10は、室内ユニット40´及び中間ユニット50´内の冷媒回路図である。室内ユニット40´においては、室内側回路RC2´が構成されている。室内ユニット40´と中間ユニット50´とは、1対1に対応づけられている。室内ユニット40´は、対応する中間ユニット50´と、液側第2連絡配管L2´及びガス側第2連絡配管G2´を介して接続されている。
各中間ユニット50´は、対応する室内ユニット40´(以下、「対応室内ユニット」と記載)と、室外ユニット10´と、の間に配置され、冷媒回路RC´の一部を構成している。中間ユニット50´は、対応室内ユニット及び室外ユニット10´へ流入する冷媒の流れを切り換えている。中間ユニット50´は、図10に示すように、複数の切換弁56(「制御弁」に相当)と、複数の冷媒配管(第27配管P27~第32配管P32)と、を有している。
空調システム100aでは、液側第1連絡配管L1´は一端が液側閉鎖弁19に接続されており、他端が複数に分岐して各中間ユニット50´の第27配管P27に個別に接続されている。吸入ガス連絡管G1aは一端がガス側第1閉鎖弁20aに接続されており、他端が複数に分岐して各中間ユニット50´の第30配管P30に個別に接続されている。高低圧ガス連絡管G1bは一端がガス側第2閉鎖弁20bに接続されており、他端が複数に分岐して各中間ユニット50´の第32配管P32に個別に接続されている。
空調システム100aの運転中における冷媒の流れについて状況別に説明する。以下の説明においては、運転状態の室内ユニット40´を「運転室内ユニット」と称し、運転停止状態の室内ユニット40´を「停止室内ユニット」と称する。停止室内ユニットの室内膨張弁41は閉状態に制御され、停止室内ユニットに対応する中間ユニット50´内の第1切換弁56a、第2切換弁56b及び第3切換弁56cは、閉状態に制御されるものとする。なお、以下の運転が実現されるように、コントローラ70の各種制御はアレンジされる。
運転室内ユニットに対応する中間ユニット50´において、第1切換弁56a及び第2切換弁56bは最大開度に制御され、第3切換弁56cは対応する運転室内ユニットに流入する冷媒の過冷却度等に応じて開度を適宜調整される。また、運転室内ユニットの室内膨張弁41は適宜開度調整される。第1流路切換弁131及び第2流路切換弁132は第1状態に制御され、第3流路切換弁133は第2状態に制御される。
運転室内ユニットに対応する中間ユニット50´において、第2切換弁56b及び第3切換弁56cは開状態に制御され、第1切換弁56aは閉状態に制御される。また、運転室内ユニットの室内膨張弁41は適宜開度調整される。第1流路切換弁131及び第2流路切換弁132は第2状態に制御され、第3流路切換弁133は第1状態に制御される。
中間ユニット50´のうち冷房運転を行っている運転室内ユニット(以下、「冷房室内ユニット」と記載)に対応する中間ユニット50´(以下、「冷房中間ユニット」と記載)においては、第1切換弁56a及び第3切換弁56cは全開とされ、第2切換弁56bは閉状態とされる。また、冷房室内ユニットの室内膨張弁41は適宜開度を調整される。また、中間ユニット50´のうち暖房運転を行っている運転室内ユニット(以下、「暖房室内ユニット」と記載)に対応する中間ユニット50´(以下、「暖房中間ユニット」と記載)においては、第2切換弁56b及び第3切換弁56cが開状態とされ、第1切換弁56aが閉状態とされる。また、暖房室内ユニットの室内膨張弁41は、適宜開度を調整される。また、室外第1電動弁16は、適宜開度を調整される。
図11は、対象空間SPにおける室内ユニット40´及び中間ユニット50´の設置態様を概略的に示した模式図である。図11では、天井裏空間SPaにおいて、中間ユニット50´が、室外ユニット10´から延びる液側第1連絡配管L1´、吸入ガス連絡管G1a、及び高低圧ガス連絡管G1bに接続されている。また、中間ユニット50´が、室外ユニット10´(室外ユニット制御部30)から延びる伝送ケーブルcbに電気的に接続されている。また、中間ユニット50´が、第2商用電源300から延びる室内側第1配線93に電気的に接続されている。
空調システム100aにおいても、空調システム100同様、室内側配線92は第2商用電源300(電源)に接続され、中間ユニット50´と各室内ユニット40´とは室内側配線92を介して共通の駆動電源を供給され、室内ユニット40´は中間ユニット50´を経由して駆動電源を供給される。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
11 :圧縮機
12 :アキュームレータ
13 :流路切換弁
14 :室外熱交換器
15 :過冷却器
16 :室外第1電動弁
17 :室外第2電動弁
19 :液側閉鎖弁
20 :ガス側閉鎖弁
20a :ガス側第1閉鎖弁
20b :ガス側第2閉鎖弁
25 :室外ファン
30 :室外ユニット制御部
40、40´:室内ユニット
41 :室内膨張弁(アクチュエータ)
42 :室内熱交換器
45 :室内ファン
48 :室内ユニット制御部
50、50´:中間ユニット
50a :第1中間ユニット
50b :第2中間ユニット
51 :分岐管ユニット
52 :本管
53 :支管
55 :遮断弁(制御弁)
56 :切換弁(制御弁)
56a :第1切換弁(制御弁)
56b :第2切換弁(制御弁)
56c :第3切換弁(制御弁)
58 :中間ユニット制御部
60 :冷媒漏洩センサ
65 :リモコン
70 :コントローラ(制御部)
90 :配線
91 :室外側配線
92 :室内側配線(電気配線)
93 :室内側第1配線(第1電気配線)
94 :室内側第2配線(第2電気配線)
95 :室内側第3配線(第3電気配線)
96 :室内側第4配線
100、100´、100´´、100a:空調システム(冷凍装置)
131 :第1流路切換弁
132 :第2流路切換弁
133 :第3流路切換弁
141 :室外第1熱交換器
142 :室外第2熱交換器
200 :第1商用電源
300 :第2商用電源(電源)
BP :分岐部分
BPa :液側分岐部分
BPb :ガス側分岐部分
G1 :ガス側第1連絡配管
G1a :吸入ガス連絡管
G1b :高低圧ガス連絡管
G2、G2´:ガス側第2連絡配管
Ga、Ga´:ガス側連絡配管(連絡配管)
L1、L1´:液側第1連絡配管
L2、L2´:液側第2連絡配管
La、La´:液側連絡配管(連絡配管)
P1-P32:第1配管-第32配管
RC、RC´:冷媒回路
RC1、RC1´:室外側回路
RC2、RC2´:室内側回路
RC3、RC3´:連絡回路(冷媒流路)
RC3a :液側連絡回路
RC3b :ガス側連絡回路
SP :対象空間
SPa :天井裏空間
cb :伝送ケーブル
Claims (1)
- 冷媒回路(RC、RC´)において冷凍サイクルを行う冷凍装置(100、100a)であって、
室外ユニット(10、10´)と、
複数の室内ユニット(40、40´)と、
前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続し、冷媒流路(RC3、RC3´)を形成する連絡配管(La、La´、Ga、Ga´)と、
前記冷媒流路上に配置され全閉状態となることで冷媒の流れを遮断する制御弁(55、56)、を含む中間ユニット(50、50´)と、
電源(300)に接続される電気配線(92)と、
を備え、
前記中間ユニットと、各前記室内ユニットと、は前記電気配線を介して共通の駆動電源を供給される、
冷凍装置(100、100´、100´´、100a)。
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