JP2009236339A - チラーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】チラー装置の設置に伴う作業にかかる労力を軽減でき、水配管内の流れをフロースイッチによりほぼ正確に検出でき、フロースイッチのメンテナンス性を向上したチラーユニットを提供する。
【解決手段】冷凍サイクルに接続されるチラーユニット本体を備え、該チラーユニット本体の上段部には、複数に分割したプレート式熱交換器を取り付け、各プレート式熱交換器には冷媒および水媒体を分流し、該分流に供する配管類を該チラーユニット本体の下段部にまとめて配置すると共に、少なくとも流出側水媒体配管９０をチラーユニット本体の下面９１に沿わせて略水平に導出し、この略水平に延びた配管部にパドル式のフロースイッチ９３を設けた。
【選択図】図８

Description

本発明は、冷媒と水媒体との間で熱交換を行う熱交換器を備えるチラーユニットに関する。

一般に、冷凍サイクルに接続されるチラーユニット本体を備えたチラー装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のチラー装置は、チラーユニット本体の底部に、複数に分割したプレート式熱交換器を取り付け、各プレート式熱交換器には冷媒および水媒体を分流し、該分流に供する配管類を該チラーユニット本体内に引き回し延在させたチラー装置が知られている。
このチラー装置においては、水媒体が熱交換器において過度に冷却され凍結する可能性があるが、水媒体が凍結した状態でチラー装置の稼動を続けた場合、水媒体配管や水媒体を流動するためのポンプが損傷する可能性がある。
これを防止するため、チラー装置の外部の水媒体配管に水媒体の凍結を検出するパドル式のフロースイッチを外付け式に設け、このフロースイッチが凍結を検出した場合、冷凍サイクルの運転を停止させるようにしたチラー装置がある。
特開２００４−２５１４８６号公報

しかしながら、上述した従来のチラー装置では、チラー装置を屋外に設置した後にこのチラー装置に接続した水媒体配管の所定の位置に凍結検出用のフロースイッチを外付けするという作業が必要であると共に、フロースイッチの各種調整を行う必要があり、チラー装置の設置に伴う作業に労力を要していた。
また、従来のチラー装置では、チラー装置の内部にフロースイッチを設けた場合、チラーユニット本体の底部に、複数に分割したプレート式熱交換器や、分流に供する配管類が引き回されているため、フロースイッチのメンテナンスが困難になる。
このフロースイッチは振動で誤検出し易く、これをチラー装置の内部に設けると、例えば隣接配置の冷凍サイクルを構成する圧縮機の振動等の影響を受け易くなり、水配管内の流れの誤検出を招き易いといった問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、チラー装置の設置に伴う作業にかかる労力を軽減でき、水配管内の流れをフロースイッチによりほぼ正確に検出でき、フロースイッチのメンテナンス性を向上したチラーユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、チラーユニットにおいて、冷凍サイクルに接続されるチラーユニット本体を備え、該チラーユニット本体の上段部には、複数に分割したプレート式熱交換器を取り付け、各プレート式熱交換器には冷媒および水媒体を分流し、該分流に供する配管類を該チラーユニット本体の下段部にまとめて配置すると共に、少なくとも水配管の出口側をチラーユニット本体の底部に沿わせて略水平に導出し、この略水平に延びた配管部にパドル式のフロースイッチを設けたことを特徴とする。

ここで、上記発明のチラーユニットにおいて、前記略水平に延びた配管部を、固定具を介して、前記チラーユニット本体の底部に固定し、この固定具の近傍の配管部にパドル式のフロースイッチを設けるようにしてもよい。

また、上記発明のチラーユニットにおいて、前記チラーユニット本体が高さ方向の略中央部に支持架台を備え、該支持架台に前記プレート式熱交換器を載置し、該プレート式熱交換器を側方より支持プレートにより前記チラーユニット本体の側部に支持するようにしてもよい。

また、上記発明のチラーユニットにおいて、前記プレート式熱交換器の各々が、チラーユニット全体の重量バランスを考慮して、前記チラーユニット本体の対向する側部に取り付けるようにしてもよい。

本発明によれば、パドル式のフロースイッチをチラーユニット本体の内部に予め設けたため、チラー装置の設置に伴う作業にかかる労力を軽減することができる。さらに、スペースが確保された下段部にフロースイッチが設けられたため、フロースイッチのメンテナンス性が向上する。さらに、水媒体配管において震動の影響が少ない箇所にフロースイッチを設けたため、震動による誤作動を防止し、ほぼ正確に水媒体の流れを検出できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るチラーユニット１２を備える冷凍装置１０の冷媒回路図である。
この図１に示すように、冷凍装置１０は、室外機１１と、チラーユニット１２とを備えており、室外機１１の室外冷媒配管１４Ａとチラーユニット１２のチラー側冷媒配管１４Ｂとが閉鎖弁５２，５３を介して連結され冷凍サイクル１０Ａが形成されている。なお、以下の説明において室外冷媒配管１４Ａとチラー側冷媒配管１４Ｂを特に区別しない場合は、「冷媒配管１４」と称す。

室外機１１の室外冷媒配管１４Ａには圧縮機１６が配設されている。この圧縮機１６は、Ｖベルト２７を介してガスエンジン３０により駆動されるものであり、吸込側にはアキュムレータ１７が、吐出側にはオイルセパレータ１７Ａを介して四方弁１８がそれぞれ配設されている。この四方弁１８には、室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されている。また、室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６が配設されており、この冷媒系バイパス管２６には、冷媒の逆流を防止する逆止弁２６Ａが設けられている。室外熱交換器１９に隣接して、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が配置されている。符号２９は、圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。

圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、２個の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６の側端部がガスエンジン３０に接続されている。また、燃料供給配管３２には、エアクリーナ３６Ａが接続されている。
また、ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル供給ポンプ４０が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。この他、エンジンオイル供給装置３７は、サブオイルパン３７Ａ及びオイルレベルスイッチ３７Ｂを備えている。

また、室外機１１には、ガスエンジン３０に冷却水を循環させてガスエンジン３０の熱を回収するためのエンジン冷却装置４１が設けられており、このエンジン冷却装置４１には、冷却水が流れる冷却水配管４２に配管接続される電動クーラ三方弁４３が設けられている。
この電動クーラ三方弁４３の２つの出口の一方には、循環ポンプ４４と排ガス熱交換器４５とが順次配管接続されており、電動クーラ三方弁４３、循環ポンプ４４及び排ガス熱交換器４５をつなぐ配管経路によって、ガスエンジン３０を通過した冷却水をガスエンジン３０に戻す経路が形成されている。ここで、排ガス熱交換器４５は、ガスエンジン３０の排気ガスと冷却水との間で熱交換を行う熱交換器であり、この排ガス熱交換器４５には、排ガスを処理するための、排気マフラー４６、排気トップ４７が接続されている。

また、電動クーラ三方弁４３の他の出口には、冷却水電動三方弁４８の入口が配管接続されている。この冷却水電動三方弁４８の一方の出口には、排熱回収熱交換器４９の一端が配管接続され、また、冷却水電動三方弁４８の他方の出口には、ラジエータ５０の一端が配管接続されている。ここで、排熱回収熱交換器４９は、室外冷媒配管１４Ａ内の冷媒と冷却水配管４２内の冷却水との間で熱交換を行う熱交換器であり、本実施形態ではプレート式熱交換器が適用される。また、ラジエータ５０は、ラジエータ５０を通過する冷却水を冷却させるものであり、室外ファン２０の送風空気が供給されるように、この室外ファン２０に隣接して配置されている。なお、符号５１は、冷却水配管４２に適宜供給する冷却水を貯留する冷却水リザーブタンクである。

一方、チラーユニット１２は、水媒体配管６１内を通ってチラーユニット１２内に流入した水媒体と、上述した室外冷媒配管１４Ａに接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂの冷媒との間で熱交換を行い、冷水又は温水を生成するものであり、冷媒と水媒体との間で熱交換を行うプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂを備えている。
水媒体配管６１は、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂへ流入する水媒体が流れる流入側水媒体配管８９と、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂから流出する水媒体が流れる流出側水媒体配管９０とを備えている。流入側水媒体配管８９は、分岐点ａ１で分岐し、分岐した配管のうち一方の配管が接続部ａ２においてプレート式熱交換器６２ａと接続され、他方の配管が接続部ａ３においてプレート式熱交換器６２ｂと接続される。さらに、プレート式熱交換器６２ａの接続部ａ４に接続された流出側水媒体配管９０と、プレート式熱交換器６２ｂの接続部ａ５に接続された流出側水媒体配管９０とが合流点ａ６において合流し、チラーユニット１２から導出している。

また、チラー側冷媒配管１４Ｂには、チラー側冷媒配管１４Ｂ内を流れる冷媒の流量を制御するための２つの電動弁６０が接続されている。この電動弁６０に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂは、分岐点ｂ１で分岐した後、分岐した配管の一方の配管が接続部ｂ２においてプレート式熱交換器６２ａに接続され、他方の配管が接続部ｂ３においてプレート式熱交換器６２ｂに接続される。さらに、プレート式熱交換器６２ａの接続部ｂ４に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂと、プレート式熱交換器６２ｂの接続部ｂ５に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂとが分岐点ｂ６において接続されている。
このように、本実施形態のチラーユニット１２では、２つのプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが水媒体配管６１に対し並列に設けられると共に、２つのプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂがチラー側冷媒配管１４Ｂに対して並列に設けられている。このため、２台のプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂのそれぞれに流入する冷媒の温度を略同一にすることができると共に、２台のプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂのそれぞれに並列に流入する水媒体に対し、略同一の温度で冷却又は加熱を行うことができ、冷水又は温水を高い精度で所望の温度に生成することができる。

図２〜図４は、室外機１１及びチラーユニット１２が室外に設置されたときの状態を示す図であり、図２は室外機１１及びチラーユニット１２を正面側から見た図であり、図３は背面側から見た図であり、図４は、上方から見た様子を模式的に示す図である。
図２〜図４に示すように、本実施形態では、室外機１１及びチラーユニット１２は、専用の防振架台７０に横並びに並べて載置，固定された状態で室外に設置される。この防振架台７０は、図２及び図３に示すように、室外機１１及びチラーユニット１２が載置，固定される第１プレート７１と、この第１プレート７１の下方に配置された第２プレート７２とを備え、これら第１プレート７１と第２プレート７２との間に緩衝材７３が介在しており、室外機１１の運転時に発生する振動を緩衝材７３が吸収する構成となっている。この構成のため、室外機１１の運転時に発生する振動に起因して、室外機１１及びチラーユニット１２に悪影響が及ぶことが緩和されている。
さらに、室外機１１及びチラーユニット１２は、専用の防振架台７０に並べて設置されるものであるため、作業者等は、防振架台７０の所定の位置に室外機１１及びチラーユニット１２を取り付けることにより容易に設置作業を行うことができ、作業効率の向上が図られている。

また、図２及び図４に示すように、室外機１１の室外機本体７６の前面側に、室外機１１の各機器を制御するための電子機器が格納された電装箱７４が設けられており、電装箱７４の前方に設けられた前面パネル７５を取り外すことにより、作業者がこの電装箱７４に容易にアクセスできる構成となっている。同様に、チラーユニット１２のチラーユニット本体７７の前面側に、チラーユニット１２の各機器を制御するための電子機器が格納された電装箱７８が設けられており（図５及び図６も併せて参照）、電装箱７８の前方に設けられた前面パネル７９（図２）を取り外すことにより、作業者がこの電装箱７８に容易にアクセスできる構成となっている。そして、電装箱７４に格納された制御用電子機器と電装箱７８に格納された制御用電子機器とは、配線（不図示）によって信号通信可能に接続されており、これら制御用電子機器が連携し作動して室外機１１及びチラーユニット１２の各機器を制御する構成となっている。
ここで、電装箱７４，７８は、電子機器を備えており比較的メンテナンスが多く発生するため、容易にアクセスできることが求められる。さらに、電装箱７４，７８の制御用電子機器は連携して作動するため、電装箱７４，７８は、同時にメンテナンスできることが求められる。本実施形態では、室外機１１及びチラーユニット１２が防振架台７０条に並べて配置されると共に、室外機本体７６の前面側に電装箱７４が、チラーユニット１２の前面側に電装箱７８がそれぞれ設けられているため、作業者は、室外機１１の前面パネル７５及びチラーユニット１２の前面パネル７９を取り外すことにより、電装箱７４，７８に容易にアクセスすることができると共に、電装箱７４，７８を同時にメンテナンスすることができる。

また、図３に示すように、室外機本体７６の背面に冷媒配管１４が貫通する冷媒配管用貫通孔８０ａ，８０ｂが形成されると共に、チラーユニット本体７７の背面に冷媒配管１４が貫通する冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂが形成されている。そして、室外機本体７６から冷媒配管用貫通孔８０ａ，８０ｂを介して導出した冷媒配管１４が、冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂの近傍まで延出し、冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂを介してチラーユニット本体７７へ導入されることにより、室外冷媒配管１４Ａ（図１）とチラー側冷媒配管１４Ｂ（図１）とが接続されている。このように、本実施形態では、室外機本体７６及びチラーユニット本体７７の背面側に、外部に露出する冷媒配管１４が位置することになるため、防振架台７０に設置された状態の室外機１１及びチラーユニット１２を正面から見たとき、冷媒配管１４が見えにくくなり、外観性の向上が図られている。
さらに、本実施形態では、図４に示すように、室外機１１の奥行方向における幅Ｈ１と、チラーユニット１２の奥行方向における幅Ｈ２とが略同一となるように形成されており、室外機１１とチラーユニット１２との統一感が高められ、外観性の向上が図られている。さらに、冷媒配管用貫通孔８０ａ，８０ｂと冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂとの間の冷媒配管１４とをほぼ直線状に形成することができ、冷媒配管１４の加工の容易性、コストダウンが図られている。

図５は、チラーユニット本体７７を上述した電装箱７８が配置された側から見た斜視図であり、図６は、チラーユニット本体７７を電装箱７８が配置されていない側から見た斜視図である。なお、これらの図では、チラーユニット本体７７の側面を構成する側面パネル、及び、上面を構成する上面パネルは取り外されている。ただし、背面に設けられたパネルの一部である背面パネル８２は説明の便宜のため取り付けた状態となっている。
図５及び図６に示すように、チラーユニット本体７７は、略直方体形状に形成されており、チラーユニット本体７７の各辺に対応する部分を構成するフレーム８３を備えている。このフレーム８３は、チラーユニット本体７７の高さ方向におけるほぼ中央の位置に設けられた、水平方向に延びる中央横フレーム８４を備え、この中央横フレーム８４には、水平に延びる２枚の仕切板９９ａ，９９ｂ（支持架台）が固定されており、これら仕切板９９ａ，９９ｂによってチラーユニット本体７７の内部が上下段に仕切られている。また、チラーユニット本体７７の側部において中央横フレーム８４の上方には、水平に延びる上方横フレーム８５ａ，８５ｂが、垂直に延びるフレームに掛け渡された状態で設けられている。

仕切板９９ａ，９９ｂで仕切られたチラーユニット本体７７の上段に形成された上段室８６（上段部）には、上述した電装箱７８が設けられるほか、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが設けられている。これらプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂは、仕切板９９ａ，９９ｂに載置、支持された状態で、側部に設けられた上方横フレーム８５ａ，８５ｂに支持プレート８７ａ，８７ｂ（図５においては、支持プレート８７ａは、不図示）を介して固定されており、垂直方向及び水平方向にぶれが発生しない状態でチラーユニット本体７７に強固に取り付けられている。
ここで、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂという他の機器と比べて重たい機器を上段室８６に設けた場合、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂを下段室９２（下段部）に設けた場合と比較して、チラーユニット本体７７の重心が上方に移り、チラーユニット本体７７自体の安定性が損なわれることが考えられる。これを鑑み、本実施形態では、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂは、チラーユニット本体７７全体の重量バランスを考慮した上で、上段室８６に配置されている。すなわち、プレート式熱交換器６２ａをチラーユニット本体７７の一方の側部に配置された上方横フレーム８５ａの前面側に固定すると共に、このプレート式熱交換器６２ａに距離を設け対向した状態で、プレート式熱交換器６２ｂを他方の側部に配置された上方横フレーム８５ｂの背面側に固定している。これにより、上段室８６において、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが偏って配置されるのが防止され、従ってチラーユニット本体７７の重心が偏るのが防止され、チラーユニット本体の安定性が確保されている。こうすることにより、特に、チラーユニット本体７７を設置すべき場所に運ぶ際や、防振架台７０に設置する際、チラーユニット１２を安定した状態で移動することができ、作業が容易化する。

これらプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂには、水媒体配管６１及びチラー側冷媒配管１４Ｂが接続されているが、まず、水媒体配管６１の構成について説明する。
図６に示すように、背面パネル８２の下部には、水媒体配管６１が貫通する水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂが形成されており、これら水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂを水媒体配管６１が貫通している。貫通の際、水媒体配管６１は、水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂの縁に接触し、これら水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂの縁に支持された状態となる。ここで、水媒体配管６１は水媒体が流れる配管であり、冷媒配管１４と比較して径が大きく重いものが用いられているが、水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂを背面パネル８２の下部に形成することにより、水媒体配管６１から背面パネル８２へ加わる負荷が軽減されている。
本実施形態では、２つの水媒体配管用貫通孔８８ａ，８８ｂのうち、図６における左側の水媒体配管用貫通孔８８ａに、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂへ流入する水媒体が流れる流入側水媒体配管８９が貫通し、図６における右側の水媒体配管用貫通孔８８ｂに、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂから流出する水媒体が流れる流出側水媒体配管９０が貫通する構成となっている。

水媒体配管用貫通孔８８ａを介してチラーユニット本体７７に導入された流入側水媒体配管８９は、図６に示すように、所定の距離、チラーユニット本体７７の下面９１に沿って水平に延出した後、分岐点ａ１においてプレート式熱交換器６２ａへ流入する水媒体が流れる配管と、プレート式熱交換器６２ｂへ流入する水媒体が流れる配管とに分岐し、分岐した各々の配管が、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂのそれぞれの上部に形成された接続部ａ２，ａ３に接続される。その際、図５及び図６に示すように、それぞれの配管は、接続部ａ２，ａ３よりも高い位置に延在しない構成となっている。つまり、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂに接続される接続配管たる流入側水媒体配管８９が、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの天部よりも高い箇所に位置しない構成となっている。

本実施形態のように水媒体配管６１に対して並列にプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが設けられたチラーユニット１２においては、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂのそれぞれに対して同等の流量の水媒体が流入することが求められる。そのためには、水媒体配管６１における分岐点からプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂまでの距離をなるべく長く確保し、それぞれのプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂに同等の流量の水媒体が流入するよう調整する必要がある。本実施形態では、上述したように、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室に設けられているため、下段室９２の分岐点ａ１と、上段室８６に設けられたプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの接続部ａ２，ａ３との距離を長く確保できる。このため、下段室９２にて流入側水媒体配管８９を分岐した後、長い距離を確保した状態で、分岐点からプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂとの接続箇所までの流入側水媒体配管８９の形状をほぼ直線形状に形成することができる。これにより、水媒体配管６１を鳥居状に蛇行させることにより流入側水媒体配管８９の長さを長く確保する必要が無くなり、流入側水媒体配管８９の経路においてエアが溜まる箇所を排除することができ、エアを抜くためのエア抜きの作業が必要なくなり、メンテナンス性が向上する。
特に、本実施形態では、分流に供する配管である流入側水媒体配管８９がプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの接続部ａ２，ａ３よりも高い位置に延在しない構成となっている。このため、流入側水媒体配管８９を鳥居状に形成することにより、流入側水媒体配管８９を接続部ａ２，ａ３に接続する、という必要がなくなり、流入側水媒体配管８９のうち鳥居状に形成された部分にエアが溜まることを防止することができる。
また、本実施形態では、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室８６に設けられることにより、下段室９２にスペースが確保されている。そして、流入側水媒体配管８９等の分流に供する配管を下段室９２にまとめて設けることにより、このスペースを有効活用することができる。

さて、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂから流出する水媒体が流れる流出側水媒体配管９０は、図５及び図６に示すように、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの下部に形成された接続部ａ４（図５）、接続部ａ５（図６）から導出した後、スペースが確保されている下段室９２の所定の位置において合流点ａ６（図５）において合流し、所定の距離だけ、水媒体配管用貫通孔８８ｂへ向かって下面９１に沿って略水平に延出した後、水媒体配管用貫通孔８８ｂを通ってチラーユニット本体７７の外へ導出される。ここで、本実施形態では、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室８６に配置されることにより下段室９２に大きなスペースが確保されているため、流出側水媒体配管９０を合流させるべく流出側水媒体配管９０蛇行させて所定の位置に延出させることなく、下段室９２のスペースを活用して流出側水媒体配管９０をスムーズに合流することができる。
ここで、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂに接続される接続配管たる流出側水媒体配管９０も、流入側水媒体配管８９と同様、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂよりも高い箇所に位置しない構成となっている。この構成のため、流入側水媒体配管８９と同様、流出側水媒体配管９０を鳥居状に形成することにより流出側水媒体配管９０を接続部ａ４，ａ５に接続する、という必要がなくなり、流出側水媒体配管９０のうち鳥居状に形成された部分にエアが溜まることを防止することができる。

図７は、流出側水媒体配管９０において、水媒体配管用貫通孔８８ｂへ向かって下面９１に沿って略水平に延出した箇所を上方から見た図であり、図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であり、図９は、後述するフロースイッチ９３が流出側水媒体配管９０に取り付けられた様子を正面から見た図である。
図７及び図８に示すように、合流点ａ６の近傍から下流の流出側水媒体配管９０の径Ｈ３は、合流点ａ６の上流の流出側水媒体配管９０の径Ｈ４よりも径が大きく形成されている。これにより、合流点ａ６において合流し、容量が増大した水媒体が円滑に流出側水媒体配管９０を流れる構成となっている。また、図７及び図８に示すように、径Ｈ３よりも大きい径に形成された貫通用配管９０ｂが水媒体配管用貫通孔８８ｂに支持された状態で貫通し、この貫通用配管９０ｂに流出側水媒体配管９０の先端がねじ込まれた状態となっている。この構成のため、作業者等は、貫通用配管９０ｂに流出側水媒体配管９０の先端をねじ込むという作業により容易に流出側水媒体配管９０をチラーユニット本体７７の外部へ導出することができる。

図５，図７及び図８に示すように、流出側水媒体配管９０において下面９１に沿って略水平に延出した箇所には、パドル式のフロースイッチ９３が設けられている。このフロースイッチ９３は、流出側水媒体配管９０内を水媒体が流れているか否かを検出することにより、配管内の水媒体が凍結していないか否かを判定するスイッチであり、図７及び図９に示すように、流出側水媒体配管９０内へ延出したパドル９４を備えている。流出側水媒体配管９０内を水媒体が流れる間は、水媒体がこのパドル９４に衝突することにより、パドル９４が水媒体が流れる側へ変位し、フロースイッチ９３に設けられた図示せぬ接点が接続され、その旨の信号が電装箱７８の制御用電子機器に送信される構成となっている。

フロースイッチ９３は、流出側水媒体配管９０の上部に設けられたねじ込み口９０ａに隙間なく、ねじ込まれて取り付けられており、フロースイッチ９３の取り付け箇所からの水媒体の漏れが防止されている。また、パドル９４は、正面視略長方形（図９）の薄い部材で形成されており、このパドル９４が流出側水媒体配管９０内を鉛直下方に延出し、配管内を流れる水媒体に確実に衝突する構成となっている。なお、図９のパドル９４の形状は、一例であり、用途に応じて、適宜、形状や長さを変更することができる。
ここで、フロースイッチ９３を精度よく作動させる場合、パドル９４が水媒体の流れる方向に対し垂直に設けられることが望ましい。本実施形態では、上述したように、フロースイッチ９３が略水平に延出する流出側水媒体配管９０に設けられているため、重力に従って鉛直下方に延びるパドル９４と管内を流れる水媒体の方向が直交することになり、パドル式のフロースイッチ９３を精度よく作動させることができる。
また、本実施形態では、上述したようにプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室８６に設けられることにより、下段室９２にスペースが確保されているが、このスペースが確保された下段室９２にフロースイッチ９３が設けられている。このため、スペースを活用してフロースイッチ９３のメンテナンスを行うことができ、フロースイッチ９３のメンテナンス性が向上している。

また、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂによって過度に冷却された水媒体の凍結は、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂから流出する側の水媒体配管６１すなわち流出側水媒体配管９０から順次始まっていく。これを鑑み、本実施形態では、水媒体配管６１のうち、特に、流出側水媒体配管９０にフロースイッチ９３を設け、水媒体の凍結が起こった場合、フロースイッチ９３によって迅速にその凍結を検出できる構成となっている。
また、チラーユニット１２は、水媒体配管６１内の水媒体が凍結して管内を流れておらず管内の水媒体が凍結していることをフロースイッチ９３によって検出した場合、チラーユニット１２の作動が一時停止する構成となっている。この構成のため、水媒体配管６１内で水媒体が凍結した状態のまま、チラーユニット１２が作動することが防止され、水媒体配管６１や水冷媒を流動するためのポンプ（不図示）等が損傷することが防止される。

また、上述したように、本実施形態のチラーユニット１２は、防振架台７０の上に室外機１１と並べて設置されるものであり、室外機１１の稼動に伴って発生する振動がチラーユニット１２に多少伝わることになる。ここで、フロースイッチ９３は、パドル９４の変位によって水媒体が流れているか否かを検出する装置であり、検出精度を向上するためには、パドル９４に対しなるべく震動が伝わらないようにすることが求められる。これを鑑み、本実施形態では、図５，図７及び図８に示すように、下面９１に支持フレーム９１ａ（図５，図８）を固定し、この支持フレーム９１ａに、流出側水媒体配管９０と支持フレーム９１ａとを固定するための固定具９５を設け、この固定具９５の近傍における流出側水媒体配管９０にフロースイッチ９３を設けている。これにより、流出側水媒体配管９０のうち、固定具９５によって固定されて最も震動が抑えられた箇所にフロースイッチ９３が設けられることになり、フロースイッチ９３に震動が伝わることが抑えられ、フロースイッチ９３の検出精度の向上が図られ、ほぼ正確に水媒体の流れが検出できる構成となっている。
符号９５ｂは、水媒体配管用貫通孔８８ｂ近傍において、下面９１に対して流出側水媒体配管９０を固定するための固定具である。

次いで、チラー側冷媒配管１４Ｂの構成について説明する。
図６に示すように、背面パネル８２には、チラー側冷媒配管１４Ｂが貫通するための冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂが形成されており、これら冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂを冷媒配管１４が貫通している（図３も併せて参照）。貫通の際、チラー側冷媒配管１４Ｂは、冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂの縁に接触し、これら冷媒配管用貫通孔８１ａ，８１ｂの縁に支持された状態となる。
冷媒配管用貫通孔８１ａを貫通して、チラーユニット本体７７に導入されたチラー側冷媒配管１４Ｂは、図６に示すように、下面に沿って略水平に延出した後、下段室９２において前面側に設けられた電動弁６０に接続される。この電動弁６０は、上述したように、チラー側冷媒配管１４Ｂ内を流れる冷媒の流量を制御するための弁であり、図示を省略した配線によって電装箱７８内の制御用電子機器と信号通信可能に接続され、この制御用電子機器によってその開閉状態が制御される。

この電動弁６０は、図５及び図６に示すように、電装箱７８の下方に配置されている。この電装箱７８は、内部に備える電子機器に対して、電装箱７８の外部の温度の影響がなるべく伝わらないよう断熱材９６が巻かれて構成されている。このため、電子機器に対し外部の温度による悪影響が伝わることが防止されると共に、断熱材９６によって電装箱７８の表面の温度が、電装箱７８の周囲の温度に対して極度に低くなることが防止され、電装箱７８の表面に結露水が付着することが防止されている。本実施形態では、このように結露水が付着することが防止された電装箱７８の下方に、電動弁６０が配置されているため、この電装箱７８が屋根となって、チラーユニット本体７７内で発生した結露水が電動弁６０に滴下するのが防止されている。特に、電動弁６０への結露水の滴下を防止するために、結露水を防止するための機構を有した屋根を特別に設けることなく、既存の機器を利用して上記滴下を防止しているため、コストダウンが実現されている。
さらに、電動弁６０と、この電動弁６０に配線接続される電装箱７８との物理的な距離が近くなり、電動弁６０と電装箱７８との間の配線の距離を短くすることができコストダウンが図れると共に、配線の緩み、弛みを防止することができ、配線の状態が複雑になることを防止できる。

電動弁６０から導出したチラー側冷媒配管１４Ｂは、スペースが確保されている下段室９２における分岐点ｂ１（図５）において分岐し、分岐した配管のそれぞれがプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂのそれぞれの下部に形成された接続部ｂ２（図６），接続部ｂ３（図５）に接続される。本実施形態では、上述したように、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室８６に設けられているため、下段室９２に形成されたスペースを利用して、チラー側冷媒配管１４Ｂを流れる冷媒の流量を調整可能な状態に維持したまま、チラー側冷媒配管１４Ｂを分岐することができる。一方、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの接続部ｂ４（図５）、接続部ｂ５（図６）に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂは、分岐点ｂ６（図５）において合流した後、冷媒配管用貫通孔８１ｂへ向かって延出する。そして、チラー側冷媒配管１４Ｂも、水媒体配管６１と同様、下段室９２に形成されたスペースにまとめて配置されると共に、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂの天部よりも高い位置に延在しない構成となっている。

以上説明したように、本実施の形態では、チラーユニット本体７７の内部にパドル式のフロースイッチ９３を設け、このフロースイッチ９３を利用して、水媒体配管６１内の水媒体の凍結を検出する構成となっている。ここで、フロースイッチ９３を精度よく作動させる場合、パドル９４が水媒体の流れる方向に対し垂直に設けられることが望ましい。本実施形態では、フロースイッチ９３が略水平に延出する流出側水媒体配管９０に設けられているため、重力に従って鉛直下方に延びるパドル９４と管内を流れる水媒体の方向が直交することになり、パドル式のフロースイッチ９３を精度よく作動させることができる。さらに、本実施形態では、上述したようにプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが上段室８６に設けられることにより、下段室９２にスペースが確保されているが、このスペースが確保された下段室９２にフロースイッチ９３が設けられている。このため、スペースを活用してフロースイッチ９３のメンテナンスを行うことができ、フロースイッチ９３のメンテナンス性が向上している。

また、本実施の形態では、流出側水媒体配管９０において、下面９１に沿って略水平に延出した箇所に、流出側水媒体配管９０を下面９１に対して固定するための固定具９５を設けると共に、この固定具９５の近傍における流出側水媒体配管９０にフロースイッチ９３を設けている。これにより、流出側水媒体配管９０のうち、固定具９５によって固定されて最も震動が抑えられた箇所にフロースイッチ９３が設けられることになり、フロースイッチ９３に震動が伝わることが抑えられ、フロースイッチ９３の検出の精度の向上が図られ、水媒体の流れをほぼ正確に検出することができる。

また、本実施形態では、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂは、仕切板９９ａ，９９ｂ（支持架台）に載置、支持された状態で、上方横フレーム８５ａ，８５ｂに支持プレート８７ａ，８７ｂ（図５においては、支持プレート８７ａは、不図示）を介して固定される。このため、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂは、垂直方向及び水平方向にぶれが発生しない状態でチラーユニット本体７７に強固に取り付けられる。

また、本実施形態では、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂは、チラーユニット本体７７全体の重量バランスを考慮した上で、上段室８６に配置されている。すなわち、プレート式熱交換器６２ａをチラーユニット本体７７の一方の側部に配置された上方横フレーム８５ａの前面側に固定すると共に、このプレート式熱交換器６２ａに対向した状態で、プレート式熱交換器６２ｂを他方の側部に配置された上方横フレーム８５ｂの背面側に固定している。これにより、上段室８６において、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂが偏って配置されるのが防止され、従ってチラーユニット本体７７の重心が偏るのが防止され、チラーユニット本体の安定性が確保されている。こうすることにより、特に、チラーユニット本体７７を設置すべき場所に運ぶ際や、防振架台７０に設置する際、チラーユニット１２を安定した状態で移動することができ、作業が容易化する。

＜第２実施形態体＞
上述した第１実施形態では、２台の電動弁及び２台のプレート式熱交換器を備えるチラーユニット１２について説明したが、本実施形態では、３台の電動弁及び３台のプレート式熱交換器を備えるチラーユニット１２について説明する。
なお、本実施形態の説明において、第１実施形態に係る構成要素と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１０は、本実施形態に係るチラーユニット１２を備える冷凍装置１０の冷媒回路図である。
図１０に示すように、本実施形態に係るチラーユニット１２は、３台の電動弁６０がチラー側冷媒配管１４Ｂに対して並列に設けられている。さらに、３台のプレート式熱交換器６２ｃ，６２ｄ，６２ｅが、チラー側冷媒配管１４Ｂ及び水媒体配管６１に対し並列に設けられており、第１実施形態と比較し、大容量の冷水又は温水を生成することが可能となっている。
具体的には、流入側水媒体配管８９が分岐点ｃ１で分岐した後、分岐した配管のそれぞれが、プレート式熱交換器６２ｃの接続部ｃ２、プレート式熱交換器６２ｄの接続部ｃ３、プレート式熱交換器６２ｅの接続部ｃ４に接続される。さらに、プレート式熱交換器６２ｃの接続部ｃ５、プレート式熱交換器６２ｄの接続部ｃ６、プレート式熱交換器６２ｅの接続部ｃ７に接続された流出側水媒体配管９０が合流点ｃ８に接続され、チラーユニット１２の外部へ導出されている。
また、電動弁６０に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂは、分岐点ｄ１で分岐した後、分岐した配管のそれぞれが、プレート式熱交換器６２ｃの接続部ｄ２、プレート式熱交換器６２ｄの接続部ｄ４に接続される。さらに、プレート式熱交換器６２ｃの接続部ｄ５、プレート式熱交換器６２ｄの接続部ｄ６、プレート式熱交換器６２ｅの接続部ｄ７に接続されたチラー側冷媒配管１４Ｂは、分岐点ｄ８で合流し、室外冷媒配管１４Ａに接続される。

図１１は、チラーユニット本体７７を上述した電装箱７８が配置された側から見た斜視図であり、図１２は、チラーユニット本体７７を電装箱７８が配置されていない側から見た斜視図である。なお、本実施形態に係るチラーユニット１２は、防振架台７０（図２及び図３参照）上に室外機１１と並べて配置されるものであり、前面側に電装箱７８が設けられているため、第１実施形態と同様、作業者は、室外機１１の電装箱７４及びチラーユニット１２の電装箱７８に同時かつ容易にアクセスすることができる。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態においても、プレート式熱交換器６２ａ，６２ｂ，６２ｃの全てが上段室８６に配置されている。そして、これらプレート式熱交換器６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、仕切板９９ａに載置、固定された状態で、支持プレート９８を介して上方横フレーム８５ａ，８５ｂに強固に固定されている。また、本実施形態では、フロースイッチ９３は、設けられていない。

本実施形態であっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、流入側水媒体配管８９の分岐点が下段室９２に設けられており、分岐した流入側水媒体配管８９のそれぞれが、距離を長く確保した状態で、略直線形状で、プレート式熱交換器６２ｃ，６２ｄ，６２ｅの上部の接続部ｃ２，ｃ３，ｃ４に接続される。このため、プレート式熱交換器６２ｃ，６２ｄ，６２ｅのそれぞれに同等の流量の水媒体が流入するよう調整することが可能な状態で、水媒体配管６１の経路においてエアが溜まる箇所を排除することができる。従って、エアを抜くためのエア抜きの作業が必要なくなり、メンテナンス性の向上が図られている。また、３つの電動弁６０が電装箱７８の下方に配置されているため、この既存の装置である電装箱７８が屋根となり、電動弁６０に対し結露水が滴下することが防止される。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した２つの実施形態では、プレート式熱交換器を２つ、又は、３つ備えるチラーユニット１２を例にして本発明を説明したが、プレート式熱交換器の数はこれに限らず、生成すべき冷水又は温水の容量に応じて適宜の数設けることができる。
また、本実施形態では、チラーユニット本体７７が仕切板９９ａによって上段室８６と、下段室９２とに別れている場合を例にして説明したが、必ずしも上段室８６と下段室９２に別れている必要は無い。すなわち、プレート式熱交換器６２がチラーユニット本体７７において上段に設けられていればよい。

第１実施形態に係るチラーユニットを備える冷凍装置の冷媒回路図である。 チラーユニット及び室外機が並べて配置された様子を前面側から見た図である。 チラーユニット及び室外機が並べて配置された様子を背面側から見た図である。 チラーユニット及び室外機が並べて配置された様子を上方から見た図である。 チラーユニットを電装箱が配置された側から見た斜視図である。 チラーユニットを電装箱が配置されていない側から見た斜視図である。 フロースイッチ近傍の流出側水媒体配管を上方から見た図である。 図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 流出側水媒体配管に取り付けられた状態のフロースイッチを正面視した図である。 第２実施形態に係るチラーユニットを備える冷凍装置の冷媒回路図である。 チラーユニットを電装箱が配置された側から見た斜視図である。 チラーユニットを電装箱が配置されていない側から見た斜視図である。

符号の説明

１０ 冷凍装置
１０Ａ 冷凍サイクル
１２ チラーユニット
１４Ｂ チラー側冷媒配管
６１ 水媒体配管
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ プレート式熱交換器
７７ チラーユニット本体
８６ 上段室（上段部）
８７ａ，８７ｂ，９８ 支持プレート
８８ａ，８８ｂ 水媒体配管用貫通孔
９０ 流出側水媒体配管
９１ 下面（底部）
９１ａ 支持フレーム
９２ 下段室（下段部）
９３ フロースイッチ
９４ パドル
９５ 固定具
９９ａ，９９ｂ 仕切板（支持架台）

Claims (4)

1. 冷凍サイクルに接続されるチラーユニット本体を備え、該チラーユニット本体の上段部には、複数に分割したプレート式熱交換器を取り付け、各プレート式熱交換器には冷媒および水媒体を分流し、該分流に供する配管類を該チラーユニット本体の下段部にまとめて配置すると共に、少なくとも水配管の出口側をチラーユニット本体の底部に沿わせて略水平に導出し、この略水平に延びた配管部にパドル式のフロースイッチを設けたことを特徴とするチラーユニット。
2. 前記略水平に延びた配管部を、固定具を介して、前記チラーユニット本体の底部に固定し、この固定具の近傍の配管部にパドル式のフロースイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載のチラーユニット。
3. 前記チラーユニット本体が高さ方向の略中央部に支持架台を備え、
   該支持架台に前記プレート式熱交換器を載置し、該プレート式熱交換器を側方より支持プレートにより前記チラーユニット本体の側部に支持したことを特徴とする請求項１又は２に記載のチラーユニット。
4. 前記プレート式熱交換器の各々が、チラーユニット全体の重量バランスを考慮して、前記チラーユニット本体の対向する側部に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のチラーユニット。

Images