JP2020051733A - Heat exchange unit - Google Patents
Heat exchange unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020051733A JP2020051733A JP2018184828A JP2018184828A JP2020051733A JP 2020051733 A JP2020051733 A JP 2020051733A JP 2018184828 A JP2018184828 A JP 2018184828A JP 2018184828 A JP2018184828 A JP 2018184828A JP 2020051733 A JP2020051733 A JP 2020051733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- exchange unit
- refrigerant
- heat
- liquid medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Description
利用側設備へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させて、液媒体の冷却/加熱を行う熱交換ユニットに関する。 The present invention relates to a heat exchange unit that performs cooling / heating of a liquid medium by exchanging heat between a liquid medium sent to a use-side facility and a refrigerant.
従来、利用側設備へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却/加熱を行う熱交換ユニットが知られている。例えば、特許文献1(国際公開第2014/97440号)には、中継機内に配置された熱交換器においてブライン等を冷媒で冷却し、冷却されたブライン等を利用側設備へと送液する熱交換ユニットが開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a heat exchange unit that performs cooling / heating of a liquid medium by exchanging heat between a liquid medium and a refrigerant sent to a use-side facility. For example, Patent Document 1 (International Publication No. 2014/97440) discloses a heat exchanger that cools brine or the like with a refrigerant in a heat exchanger disposed in a repeater, and sends the cooled brine or the like to a user-side facility. A replacement unit is disclosed.
ところで、この熱交換ユニットにおいて、冷媒の種々の特性を考慮した上で可燃性(微燃性を含む)の冷媒が利用される場合がある。しかし、可燃性の冷媒が熱交換ユニットで利用される場合、何らかの原因で冷媒が漏洩すると、熱交換器を収容するケーシング内の電気機器を着火源として発火する可能性がある。 By the way, in this heat exchange unit, a flammable (including slightly flammable) refrigerant may be used in consideration of various characteristics of the refrigerant. However, when the flammable refrigerant is used in the heat exchange unit, if the refrigerant leaks for some reason, there is a possibility that the electric device in the casing accommodating the heat exchanger may ignite as an ignition source.
そのため、可燃性冷媒を利用する熱交換ユニットには、冷媒が漏洩した場合にも、熱交換ユニットのケーシング内の電気機器を着火源とした発火の可能性を低減する対策が求められている。 Therefore, in the heat exchange unit using the flammable refrigerant, measures are required to reduce the possibility of ignition using the electric device in the casing of the heat exchange unit as an ignition source even when the refrigerant leaks. .
第1観点の熱交換ユニットは、利用側設備へと送液される液媒体と、熱源側機器から供給される可燃性の冷媒と、を熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニットは、熱交換器と、連絡配管接続部と、ユニット内配管と、着火源となり得る電気部品と、ケーシングと、を備える。熱交換器では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。連絡配管接続部には、熱交換ユニットと熱源側機器との間を接続し、内部を冷媒が流れる連絡配管が接続される。ユニット内配管は、連絡配管接続部と熱交換器とを接続し、内部を冷媒が流れる。ケーシングは、熱交換器及び着火源となり得る電気部品を収容する。着火源となり得る電気部品は、連絡配管接続部より上方に配置される。 The heat exchange unit of the first aspect is configured to exchange heat between the liquid medium sent to the use-side equipment and the flammable refrigerant supplied from the heat source-side device, so that at least cooling and heating of the liquid medium are performed. Do one. The heat exchange unit includes a heat exchanger, a communication pipe connection, a pipe in the unit, an electric component that can be an ignition source, and a casing. In the heat exchanger, heat exchange is performed between the refrigerant and the liquid medium. The communication pipe connection section connects the heat exchange unit and the heat source side device, and is connected to a communication pipe through which a refrigerant flows. The piping in the unit connects the connection piping connection portion and the heat exchanger, and the refrigerant flows inside. The casing houses a heat exchanger and electrical components that can be a source of ignition. An electric component that can be an ignition source is disposed above the connection portion of the communication pipe.
冷媒ガスは通常空気よりも重く、冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒ガスは下方へと移動する。本熱交換ユニットでは、着火源となり得る電気部品を、冷媒の漏洩箇所となり得る連絡配管接続部より上方に配置したことで、冷媒が漏洩した場合にもケーシング内の電気機器を着火源とした発火の可能性が低減される。 The refrigerant gas is usually heavier than air, and when the refrigerant leaks, the leaked refrigerant gas moves downward. In this heat exchange unit, electric components that can be an ignition source are arranged above the connection pipe connection portion that can be a leakage point of the refrigerant, so that even if the refrigerant leaks, the electric device in the casing is regarded as the ignition source. The possibility of ignited ignition is reduced.
第2観点の熱交換ユニットは、第1観点の熱交換ユニットであって、着火源となり得る電気部品は、ケーシングの底部から300mm以上高い場所に配置される。 A heat exchange unit according to a second aspect is the heat exchange unit according to the first aspect, wherein an electric component that can be an ignition source is arranged at a position higher than the bottom of the casing by 300 mm or more.
ここでは、空気より重い冷媒ガスが溜まりやすいケーシングの底部側から、300mm以上高い場所に電気部品が配置されるため、冷媒が漏洩した場合にも発火の可能性が低減されやすい。 Here, the electric components are arranged at a position higher than the bottom of the casing by 300 mm or more from the bottom side of the casing where the refrigerant gas which is heavier than the air easily accumulates. Therefore, even if the refrigerant leaks, the possibility of ignition is easily reduced.
第3観点の熱交換ユニットは、第1観点又は第2観点の熱交換ユニットであって、ガス検知センサを更に備える。ガス検知センサは、連絡配管接続部より下方に配置される検知素子を有し、検知素子の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。 The heat exchange unit according to a third aspect is the heat exchange unit according to the first aspect or the second aspect, and further includes a gas detection sensor. The gas detection sensor has a detection element disposed below the connection pipe connection portion, and detects the presence or absence of refrigerant gas at the location where the detection element is disposed.
ここでは、ガス検知センサの検知素子を連絡配管接続部より下方に配置したことで、冷媒漏洩時にも冷媒ガスの漏洩を検知し、発火の可能性が低減することができる。 Here, by arranging the detection element of the gas detection sensor below the connection pipe connection portion, it is possible to detect the leakage of the refrigerant gas even at the time of refrigerant leakage, and to reduce the possibility of ignition.
第4観点の熱交換ユニットは、第1観点から第3観点のいずれかの熱交換ユニットであって、ポンプを更に備える。ポンプは、モータと、モータに電力を供給するための電線が接続される端子箱と、を有する。ポンプは、ケーシングの内部に配置される。ポンプは、液媒体を利用側設備へと送液する。着火源となり得る電気部品には、ポンプの端子箱を含む。 A heat exchange unit according to a fourth aspect is the heat exchange unit according to any one of the first aspect to the third aspect, and further includes a pump. The pump has a motor and a terminal box to which electric wires for supplying electric power to the motor are connected. The pump is located inside the casing. The pump sends the liquid medium to the usage-side equipment. Electrical components that can be a source of ignition include the terminal box of the pump.
第5観点の熱交換ユニットは、第1観点から第4観点のいずれかの熱交換ユニットであって、着火源となり得る電気部品には、電磁開閉器、接触器、及びリレーの少なくとも1つを含む。 The heat exchange unit according to a fifth aspect is the heat exchange unit according to any one of the first aspect to the fourth aspect, wherein the electrical component that can be an ignition source includes at least one of an electromagnetic switch, a contactor, and a relay. including.
以下に、熱交換ユニットの実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the heat exchange unit will be described.
(1)全体構成
第1実施形態に係る熱交換ユニット100と、熱交換ユニット100を含む熱負荷処理システム1について図面を参照して説明する。
(1) Overall Configuration A
図1は、熱交換ユニット100の斜視図である。図2は、熱交換ユニット100を含む熱負荷処理システム1の概略構成図である。なお、図2では、4台の熱源ユニット300のうち1台についてのみ内部構成を描画し、他の3台の内部構成の描画は省略している。図3は、熱交換ユニット100の設置される機械室Rの概略平面図である。図4は、熱交換ユニット100の概略正面図である。図5は、熱交換ユニット100のケーシング90内部の下段の概略平面図である。図6は、熱交換ユニット100のケーシング90の側板を外した状態の概略正面図である。図7は、熱交換ユニット100のケーシング90の側板を外した状態の概略右側面図である。
FIG. 1 is a perspective view of the
なお、以下の説明では、「上」、「下」、「左」、「右」、「前(正面)」、「後(背面)」等の方向を示す表現を用いる場合がある。特に断りのない場合、これらの方向は、図中に矢印で示した方向を示している。 In the following description, expressions indicating directions such as “up”, “down”, “left”, “right”, “front (front)”, and “rear (back)” may be used. Unless otherwise specified, these directions are indicated by arrows in the drawing.
熱負荷処理システム1は、熱交換ユニット100と、熱源ユニット300と、利用側設備410と、を主に含む。
The heat load processing system 1 mainly includes the
熱交換ユニット100は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行うユニットである。特に本実施形態の熱交換ユニット100は、液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の両方を行う。熱交換ユニット100で液冷媒により冷却又は加熱された液媒体は、利用側設備410へと送液される。
The
なお、本実施形態で使用される液媒体は、例えば、水やブラインなどの熱媒体である。ブラインとして使用される液媒体は、例えば、塩化ナトリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、エチレングリコール水溶液、プロピレングリコール水溶液等である。なお、液媒体は、ここに例示した種類に限定されるものではなく、適宜選択されればよい。本実施形態では、液媒体としてブラインが使用されるものとする。 The liquid medium used in the present embodiment is, for example, a heat medium such as water or brine. The liquid medium used as the brine is, for example, an aqueous sodium chloride solution, an aqueous calcium chloride solution, an aqueous ethylene glycol solution, an aqueous propylene glycol solution, or the like. The liquid medium is not limited to the types exemplified here, and may be appropriately selected. In the present embodiment, it is assumed that brine is used as the liquid medium.
本実施形態では、冷媒は可燃性の冷媒である。なお、ここでは、可燃性の冷媒には、米国のASHRAE34 Designation and safety classification of refrigerantの規格又はISO817 Refrigerants- Designation and safety classificationの規格でClass3(強燃性)、Class2(弱燃性)、Subclass2L(微燃性)に該当する冷媒を含む。例えば、本実施形態で使用される冷媒の具体例を図13に示す。図13中の“ASHRAE Number”はISO817で定められた冷媒のアシュレイ番号を、“成分”は冷媒に含まれる物質のアシュレイ番号を、“質量%”は冷媒に含まれる各物質の質量パーセント濃度を、“Alternative”は、その冷媒によって代替されることの多い冷媒の物質の名称を示す。本実施形態では、使用される冷媒はR32とする。なお、図13に例示した冷媒は、空気より密度が大きいという特徴を有する。 In the present embodiment, the refrigerant is a flammable refrigerant. Here, the flammable refrigerant includes Class 3 (strongly flammable), Class 2 (lowly flammable), and Subclass 2L according to the standard of ASHRAE34 Designation and safety classification of refrigerant in the United States or the standard of ISO817 Refrigerants-Designation and safety classification. (Flammable). For example, FIG. 13 shows a specific example of the refrigerant used in the present embodiment. In FIG. 13, “ASHRAE Number” is the Ashley number of the refrigerant defined by ISO817, “Component” is the Ashley number of the substance contained in the refrigerant, and “% by mass” is the mass percent concentration of each substance contained in the refrigerant. , “Alternative” indicates the name of the substance of the refrigerant that is often replaced by the refrigerant. In the present embodiment, the refrigerant used is R32. Note that the refrigerant illustrated in FIG. 13 has a feature that the density is higher than that of air.
熱交換ユニット100は、設置場所を限定するものではないが、例えば室内に設置される。本実施形態では、熱交換ユニット100は、機械室Rに、図3のように他の機器(図3中では機器OD1〜OD3)と共に設置される。機器OD1〜OD3は、限定するものではないが、例えば、ボイラ、発電機、配電盤等を含む。ただし、機械室Rには、熱交換ユニット100だけが設置されてもよい。また、熱交換ユニット100は、建物の屋上や建物の周辺等の屋外に設置されてもよい。
The
熱源ユニット300は、空気を熱源として、冷媒を冷却又は加熱する機器である。熱源ユニット300は、液冷媒連絡管52及びガス冷媒連絡管54を介して熱交換ユニット100と接続され、熱交換ユニット100と共に冷媒回路50を構成する。冷媒回路50は、後述する熱源ユニット300の圧縮機330、流路切換機構332、熱源側熱交換器340、及び第2膨張機構344や、後述する熱交換ユニット100の利用側熱交換器10及び第1膨張機構20等を主に有する。熱源ユニット300は、設置場所を限定するものではないが、例えば屋上や建物の周辺等に設置される。
The
本実施形態では、熱負荷処理システム1は、4台の熱源ユニット300を有する(図2参照)。そして、熱交換ユニット100は、4台の熱源ユニット300において冷却/加熱された冷媒で、液媒体を冷却/加熱する。ただし、熱源ユニット300の台数は例示であって、その台数は4台に限定されるものではない。熱源ユニット300は、1〜3台であってもよいし、5台以上であってもよい。
In the present embodiment, the heat load processing system 1 has four heat source units 300 (see FIG. 2). The
利用側設備410は、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体を、利用又は貯留する設備である。利用側設備410は、液媒体連絡配管420を介して熱交換ユニット100と接続され、液媒体回路400を構成する。液媒体回路400には、後述する熱交換ユニット100のポンプ60により送液される液媒体が循環する。
The use-
利用側設備410は、例えば、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体と空気とを熱交換させて空調を行う、エアハンドリングユニットやファンコイルユニットである。ただし、利用側設備410は、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体を利用して、製造装置や製造物の冷却/加熱を行う製造設備であってもよい。また、利用側設備410は、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体を貯留するタンクであってもよい。利用側設備410としてのタンクに貯留された液媒体は、例えば、液媒体を利用する機器へと図示しないポンプ等で送液される。
The usage-
図2では、利用側設備410を1つだけ図示している。ただし、熱負荷処理システム1には複数の利用側設備が含まれ、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体は、複数の利用側設備へと送液されてもよい。熱負荷処理システム1に複数の利用側設備が含まれる場合、利用側設備の種類は全て同一であってもよいし、利用側設備には複数種類の設備が含まれてもよい。
FIG. 2 shows only one use-
(2)詳細構成
熱源ユニット300と、液冷媒連絡管52及びガス冷媒連絡管54と、液媒体回路400と、熱交換ユニット100と、について詳細を説明する。
(2) Detailed Configuration Details of the
(2−1)熱源側ユニット
図2を参照しながら、熱源ユニット300について説明する。なお、図2では、4台の熱源ユニット300のうち1台についてのみ内部構成を描画し、他の3台の内部構成の描画は省略している。描画を省略した熱源ユニット300も、以下で説明する熱源ユニット300と同様の構成を有する。
(2-1) Heat Source Unit The
熱源ユニット300は、主に、ユニット内冷媒配管350、圧縮機330、流路切換機構332、熱源側熱交換器340、第2膨張機構344、ファン342、ガス側閉鎖弁304、液側閉鎖弁302及び熱源側制御基板395を含む。
を有する(図2参照)。
The
(See FIG. 2).
(2−1−1)ユニット内配管
ユニット内冷媒配管350は、圧縮機330、流路切換機構332、熱源側熱交換器340、第2膨張機構344、ガス側閉鎖弁304、及び液側閉鎖弁302を含む熱源ユニット300の構成の間を接続する配管である。ユニット内冷媒配管350には、吸入管351、吐出管352、第1ガス側配管353、液側配管354、及び第2ガス側配管355を含む(図2参照)。
(2-1-1) In-unit piping The in-unit refrigerant piping 350 includes a
吸入管351は、圧縮機330の吸入口(図示せず)と、流路切換機構332と、を接続する配管である。吸入管351には、図示しないアキュムレータが設けられる。吐出管352は、圧縮機330の吐出口(図示せず)と、流路切換機構332と、を接続する配管である。第1ガス側配管353は、流路切換機構332と、熱源側熱交換器340のガス側と、を接続する配管である。液側配管354は、熱源側熱交換器340の液側と、液側閉鎖弁302と、を接続する配管である。液側配管354には、第2膨張機構344が配置される。第2ガス側配管355は、流路切換機構332と、ガス側閉鎖弁304と、を接続する配管である。
The
(2−1−2)圧縮機
圧縮機330は、吸入管351を介して冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入して、圧縮機構(図示せず)により冷媒を圧縮し、吐出管352を介して、圧縮後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を吐出する。
(2-1-2) Compressor The
圧縮機330は、例えばスクロール式の圧縮機である。ただし、圧縮機330のタイプはスクロール式に限定されるものではなく、スクリュー式、ロータリー式等の圧縮機であってもよい。圧縮機330は、例えば容量可変の圧縮機であるが、定容量の圧縮機であってもよい。
The
(2−1−3)流路切換機構
流路切換機構332は、熱負荷処理システム1の運転モードに応じて、冷媒回路50における冷媒の流れ方向を切り換える機構である。熱負荷処理システム1の運転モードには、液媒体を冷却するモード(以後、冷却モードと呼ぶ)と、液媒体を加熱するモード(以後、加熱モードと呼ぶ)と、を含む。
(2-1-3) Channel Switching Mechanism The
本実施形態では、流路切換機構332は四路切換弁である。ただし、流路切換機構332は、四路切換弁に限定されるものではなく、複数の電磁弁及び配管を組み合わせることで、以下のような冷媒の流れ方向の切り換えを実現できるように構成されてもよい。
In the present embodiment, the flow
冷却モードでは、流路切換機構332は、圧縮機330が吐出する冷媒が熱源側熱交換器340に送られるように、冷媒回路50における冷媒の流向を切り換える。具体的には、冷却モードでは、流路切換機構332は、吸入管351と第2ガス側配管355とを連通させ、吐出管352と第1ガス側配管353とを連通させる(図2の流路切換機構332中の実線参照)。
In the cooling mode, the flow
加熱モードでは、流路切換機構332は、圧縮機330が吐出する冷媒が熱交換ユニット100の利用側熱交換器10に送られるように、冷媒回路50における冷媒の流向を切り換える。具体的には、加熱モードでは、流路切換機構332は、吸入管351と第1ガス側配管353とを連通させ、吐出管352と第2ガス側配管355とを連通させる(図2の流路切換機構332中の破線参照)。
In the heating mode, the flow
(2−1−4)熱源側熱交換器
熱源側熱交換器340は、熱源ユニット300の周囲の空気と、熱源側熱交換器340の内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器である。熱源側熱交換器340は、タイプを限定するものではないが、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。熱源側熱交換器340は、熱負荷処理システム1の運転モードが冷却モードにある時には、凝縮器(放熱器)として機能する。また、熱源側熱交換器340は、熱負荷処理システム1の運転モードが加熱モードにある時には、蒸発器として機能する。
(2-1-4) Heat-source-side heat exchanger The heat-source-
(2−1−5)第2膨張機構
第2膨張機構344は、液側配管354を流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。本実施形態では、第2膨張機構344は、開度調整が可能な電子膨張弁である。なお、第2膨張機構344は、電子膨張弁に限定されるものではない。第2膨張機構344は、感温筒を有する温度自動膨張弁であってもよいし、キャピラリチューブであってもよい。
(2-1-5) Second Expansion Mechanism The
(2−1−6)ファン
ファン342は、熱源側熱交換器340における冷媒と空気との熱交換を促進するため、熱源側熱交換器340を空気が通過するように気流を生成する機構である。ファン342は、タイプを限定するものではないが、例えばプロペラファンである。
(2-1-6) Fan The
(2−1−7)液側閉鎖弁
液側閉鎖弁302は、液冷媒連絡管52と液側配管354との連通/非連通を切り換える弁である。液側閉鎖弁302の一端には液冷媒連絡管52が、液側閉鎖弁302の他端には液側配管354が接続される(図2参照)。
(2-1-7) Liquid-side shut-off valve The liquid-side shut-off
(2−1−8)ガス側閉鎖弁
ガス側閉鎖弁304は、ガス冷媒連絡管54と第2ガス側配管355との連通/非連通を切り換える弁である。ガス側閉鎖弁304の一端にはガス冷媒連絡管54が、ガス側閉鎖弁304の他端には第2ガス側配管355が接続される(図2参照)。
(2-1-8) Gas-side shut-off valve The gas-side shut-off
(2−1−9)熱源側制御基板
熱源側制御基板395は、後述する熱交換ユニット100の熱交換ユニット側制御基板95と共に制御部95aとして機能する。制御部95aについては後述する。
(2-1-9) Heat source side control board The heat source
熱源側制御基板395は、各種電気回路や、CPUやCPUが実行するプログラムが記憶されたメモリを含むマイクロコンピュータ等を有している。
The heat source
(2−2)冷媒連絡管
(2−2−1)液冷媒連絡管
液冷媒連絡管52は、熱源ユニット300の液側閉鎖弁302と、熱交換ユニット100の液側接続口100aとを接続し、熱源ユニット300の液側配管354と、熱交換ユニット100の熱交換ユニット内液側配管56とを連通させる。液冷媒連絡管52と熱交換ユニット100の液側接続口100aとの接続には、例えばフレア継手が利用される。ただし、液冷媒連絡管52と熱交換ユニット100の液側接続口100aとの接続方法は、フレア継手を利用した接続方法に限定されるものではなく、例えば、フランジ継手を用いた接続方法や、ロウ付け接続が選択されてもよい。
(2-2) Refrigerant communication pipe (2-2-1) Liquid refrigerant communication pipe The liquid
(2−2−2)ガス冷媒連絡管
ガス冷媒連絡管54は、熱源ユニット300のガス側閉鎖弁304と、熱交換ユニット100のガス側接続口100bとを接続し、熱源ユニット300の第2ガス側配管355と、熱交換ユニット100の熱交換ユニット内ガス側配管58とを連通させる。ガス冷媒連絡管54と熱交換ユニット100のガス側接続口100bとは、例えばロウ付け接続される。ただし、ガス冷媒連絡管54と熱交換ユニット100のガス側接続口100bとの接続方法は、ロウ付け接続に限定されるものではなく、各種管継手を利用した接続方法が選択されてもよい。
(2-2-2) Gas refrigerant communication pipe The gas
(2−3)液媒体回路
液媒体回路400は、液媒体が循環する回路である。液媒体回路400は、熱交換ユニット100の利用側熱交換器10と、利用側設備410とが配管で接続されて構成される。
(2-3) Liquid Medium Circuit The liquid
液媒体回路400には、熱交換ユニット100の利用側熱交換器10及びポンプ60と、利用側設備410と、熱交換ユニット内第1液媒体配管66と、熱交換ユニット内第2液媒体配管68と、熱交換ユニット内連絡配管67と、第1連絡配管422と、第2連絡配管424と、を含む。
In the liquid
熱交換ユニット100の利用側熱交換器10及びポンプ60については後ほど説明する。
The use
利用側設備410は、上述したように、例えばエアハンドリングユニットやファンコイルユニットである。また、上述したように、利用側設備410は、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体を利用して、製造装置や製造物の冷却/加熱を行う製造設備であってもよく、熱交換ユニット100で冷却/加熱された液媒体を貯留するタンクであってもよい。
As described above, the use-
熱交換ユニット内第1液媒体配管66は、熱交換ユニット100の液媒体入口62と利用側熱交換器10(特には、後述する第1熱交換器10a)とを接続する配管である。熱交換ユニット内第1液媒体配管66には、ポンプ60が配置される。
The first
熱交換ユニット内第2液媒体配管68は、利用側熱交換器10(特には、後述する第2熱交換器10b)と熱交換ユニット100の液媒体出口64とを接続する配管である。
The second
熱交換ユニット内連絡配管67は、後述する第1熱交換器10aと第2熱交換器10bとを接続する配管である。
The communication pipe 67 in the heat exchange unit is a pipe that connects a
第1連絡配管422は、利用側設備410と、熱交換ユニット100の液媒体入口62と、を接続する配管である。接続方法を限定するものではないが、第1連絡配管422は、例えば、熱交換ユニット100の液媒体入口62と、フランジ継手により接続される。なお、第1連絡配管422は、熱交換ユニット100の液媒体入口62に、ねじ込み接続されてもよく、溶接接続されてもよい。
The
第2連絡配管424は、熱交換ユニット100の液媒体出口64と、利用側設備410と、を接続する配管である。接続方法を限定するものではないが、第2連絡配管424は、例えば、熱交換ユニット100の液媒体出口64と、フランジ継手により接続される。なお、第2連絡配管424は、熱交換ユニット100の液媒体出口64に、ねじ込み接続されてもよく、溶接接続されてもよい。
The
ポンプ60が運転されると、液媒体は、液媒体回路400を以下の様に流れる。
When the
利用側設備410から流出した液媒体は、熱交換ユニット100の液媒体入口62に向かって第1連絡配管422を流れる。液媒体入口62から熱交換ユニット100内に流入した液媒体は、熱交換ユニット内第1液媒体配管66を通過して利用側熱交換器10へと流入する。液媒体は、利用側熱交換器10を通過する際、冷媒回路50を流れる冷媒と熱交換することで冷却/加熱される。利用側熱交換器10で冷却/加熱された液媒体は、利用側熱交換器10から流出し、熱交換ユニット内第2液媒体配管68を液媒体出口64に向かって流れる。液媒体出口64から熱交換ユニット100外に流入した液媒体は、第2連絡配管424を流れて利用側設備410へと流入する。
The liquid medium flowing out of the use-
(2−4)熱交換ユニット
熱交換ユニット100は、利用側設備410へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行うユニットである。上述のように、本実施形態の熱交換ユニット100は、利用側設備410へと送液される液媒体と冷媒とを熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の両方を行うユニットである。
(2-4) Heat Exchange Unit The
なお、熱交換ユニット100が液媒体の冷却だけを目的としたユニットである場合、熱源ユニット300は流路切換機構332を有さなくてもよい。また、熱交換ユニット100が液媒体の加熱だけを目的としたユニットである場合、特には熱源側熱交換器340に圧縮機330から吐出される冷媒を供給して熱源側熱交換器340に付着した霜を除霜する逆サイクルデフロスト運転が行われない場合、熱源ユニット300は、前述の流路切換機構332を有さなくてもよい。
When the
熱交換ユニット100は、ケーシング90と、ドレンパン80と、利用側熱交換器10と、第1膨張機構20と、ポンプ60と、ガス検知センサ70と、電気品箱92と、を主に有する(図4〜図7参照)。
The
熱交換ユニット100は、熱源ユニット300と同数の(熱源ユニット300と熱交換ユニット100とにより構成される冷媒回路50と同数の)第1膨張機構20を有する。本実施形態では、熱交換ユニット100は、4台の第1膨張機構20を有する。
The
本実施形態の熱交換ユニット100は、液媒体回路400において直列に接続された2台の利用側熱交換器10(第1熱交換器10a及び第2熱交換器10b)を有する。ただし、利用側熱交換器10の台数は例示であって、2台に限定されるものではない。例えば、熱交換ユニット100は、液媒体回路400において直列に接続された、熱源ユニット300と同数の(ここでは4台の)利用側熱交換器10を有してもよい。また、例えば、熱交換ユニット100は、1台だけ利用側熱交換器10を有し、利用側熱交換器10が全ての(ここでは4台の)熱源ユニット300と接続され、熱源ユニット300と同数の冷媒回路50を構成してもよい。また、熱交換ユニット100は、液媒体回路400において並列に接続された、複数台の利用側熱交換器10を有してもよい。
The
また、本実施形態の熱交換ユニット100は、1台のポンプ60を有する。ただし、これに限定されるものではなく、熱交換ユニット100は、液媒体回路400において直列又は並列に接続された複数台のポンプ60を有してもよい。
Further, the
(2−4−1)ケーシング
ケーシング90は、ドレンパン80、利用側熱交換器10、第1膨張機構20、ポンプ60、ガス検知センサ70及び電気品箱92を含む、熱交換ユニット100の各種部品や各種機器を収容する。ケーシング90には、後述する着火源となり得る電気部品(電気品箱92に収容される電気部品93、ポンプ60の端子箱61、第1膨張機構20の一例としての電子膨張弁等)も収容される。熱交換ユニット100の天面及び側面は、天板及び側板により囲まれている(図1参照)。
(2-4-1) Casing The
ケーシング90内の下部には、ドレンパン80が配置されている(図6参照)。ドレンパン80の上方には、利用側熱交換器10及びポンプ60が配置されている(図6参照)。第1膨張機構20は、利用側熱交換器10の前方であって、利用側熱交換器10の上端近傍に配置されている(図6参照)。電気品箱92は、ケーシング90の前面側上部に配置されている(図7参照)。電気品箱92は、利用側熱交換器10及びポンプ60より上方に配置されている(図6参照)。
A
ケーシング90の前面には、メンテナンス用の開口部91aが設けられている(図6参照)。また、ケーシング90の背面には、メンテナンス用の開口部91bが設けられている(図9参照)。ケーシング90の開口部91a,91bは、通常、すなわち熱負荷処理システム1の運転時には、ケーシング90の側板により閉鎖されている。開口部91a,91bに設けられたケーシング90の側板を取り外すことで、ケーシング90の内部の部品や機器のメンテナンスや交換を行うことができる。
An
ケーシング90の前面(図4ではケーシング90右下部)には、熱交換ユニット100の液側接続口100a及びガス側接続口100bが各4箇所設けられている。液側接続口100aは、液冷媒連絡管52が接続される、連絡配管接続部の一例である。ガス側接続口100bは、ガス冷媒連絡管54が接続される、連絡配管接続部の他の例である。液冷媒連絡管52及びガス冷媒連絡管54は、熱交換ユニット100と熱源ユニット300との間を接続し、内部を冷媒が流れる。各液側接続口100aには、液冷媒連絡管52が接続される(図2参照)。各ガス側接続口100bには、ガス冷媒連絡管54が接続される(図2参照)。また、ケーシング90の背面には、熱交換ユニット100の液媒体入口62及び液媒体出口64が設けられている(図5及び図7参照)。液媒体入口62には、第1連絡配管422が接続される(図2参照)。液媒体出口64には、第2連絡配管424が接続される(図2参照)。
The liquid-
なお、液側接続口100a、ガス側接続口100b、液媒体入口62及び液媒体出口64の位置は、図面に描画された位置に限定されるものではなく、適宜変更されればよい。
The positions of the liquid
(2−4−2)ドレンパン
ドレンパン80について図5〜図10を参照して説明する。
(2-4-2) Drain Pan The
なお、図8は、ドレンパン80の概略平面図である。図9は、ケーシング90の一部(ドレンパン80の近傍)及び図8のドレンパンの概略背面図である。図10は、ドレンパン80の概略右側面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view of the
ドレンパン80は、ケーシング90の下部に配置される。特に、本実施形態では、ドレンパン80は、ケーシング90の最下部に配置される。ドレンパン80は、利用側熱交換器10の下方に配置される。また、ドレンパン80は、ポンプ60の下方に配置される。ドレンパン80は、利用側熱交換器10、ポンプ60、液媒体や冷媒の流れる配管等で生ずる凝縮水を受ける。また、熱交換ユニット100が屋外に設置される場合には、雨水等もドレンパン80に流入する。なお、ドレンパン80は、ケーシング90の底板としての機能を有してもよい。
The
ドレンパン80は、底板82と、側壁84と、を有する。底板82は、平面視において略矩形状である(図8〜図10参照)。側壁84は、底板82の外周縁から上方に延びる(図9及び図10参照)。
The
ドレンパン80の底板82の上方かつドレンパン80の側壁84の上端部84aの下方に形成される空間を、ここではドレンパン80の内部空間Siと呼ぶ。ドレンパン80の内部空間Siへと落下した凝縮水は、内部空間Siに一旦受けられ、ドレンパン80に設けられた排水口から排出される。排水口は、ドレンパン80の内部空間Siの水を排出するための開口である。排水口は、ドレンパン80の底板82及び側壁84の少なくとも一方に設けられる。本実施形態では、ドレンパン80の後方側に配置される側壁84に、ドレンパン80の内部空間Siと連通するように排水パイプ86が取り付けられ、排水パイプ86の内部空間Si側の端部が排水口86aとして機能する(図8参照)。排水口86aは、ドレンパン80の後方側に配置される側壁84の中央に設けられる。言い換えれば、排水パイプ86は、ドレンパン80の後方側に配置される側壁84の中央に取り付けられる。排水パイプ86は、ドレンパン80の後方側に配置される側壁84の下部に取り付けられる(図9参照)。
The space formed above the
なお、本実施形態では、ドレンパン80に1箇所だけ排水口が設けられるが、これに限定されるものではなく、複数箇所に排水口が設けられてもよい。また、排水口は、ドレンパン80の底板82や側壁84に固定されるパイプにより形成される必要はなく、ドレンパン80の底板82や側壁84に単に穴を形成することで排水口としてもよい。
In the present embodiment, the
ドレンパン80の底板82は、水平面に対して傾斜する傾斜部82aを有する。特に、本実施形態では、底板82の全体が水平面に対して傾斜しており、底板82の全体が傾斜部82aとして機能する。本実施形態では、傾斜部82aは、前方側から後方側に向かって低くなるように傾斜しており、前方側に上端82aaを、後方側に下端82abを有する(図10参照)。つまり、本実施形態では、底板82が排水口86aの設けられるドレンパン80の後方側に配置される側壁84に向かって低くなっており、排水口86aを介してドレンパン80の内部空間Siから水が排出されやすい。
The
なお、ドレンパン80の底板82は、本実施形態のように、その全体が水平面に対して傾斜していなくてもよい。つまり、底板82は、一部にだけ傾斜部82aを有していてもよい。例えば、ドレンパン80の底板82のうち、凝縮水の落下する可能性の少ない領域には、傾斜は設けられなくてもよい。
The
(2−4−3)利用側熱交換器
利用側熱交換器10には、第1熱交換器10a及び第2熱交換器10bを含む。
(2-4-3) User-side heat exchanger The user-
なお、以下の説明では、第1熱交換器10a及び第2熱交換器10bに共通の特徴については、第1熱交換器10a又は第2熱交換器10bと呼び分けずに、利用側熱交換器10の説明として説明する。
In the following description, features common to the
利用側熱交換器10では、冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。本実施形態では、利用側熱交換器10はプレート式熱交換器である。ただし、利用側熱交換器10のタイプは、プレート式熱交換器に限定されるものではなく、冷媒と液媒体との熱交換器に使用可能なタイプの熱交換器が適宜選択されればよい。
In the use-
第1熱交換器10a及び第2熱交換器10bには、2本の熱交換ユニット内液側配管56と、2本の熱交換ユニット内ガス側配管58と、がそれぞれ接続される。熱交換ユニット内液側配管56は、液側接続口100aと利用側熱交換器10とを接続し、内部を冷媒が流れるユニット内配管の一例である。熱交換ユニット内ガス側配管58は、ガス側接続口100bと利用側熱交換器10とを接続し、内部を冷媒が流れるユニット内配管の一例である。また、第1熱交換器10aには、熱交換ユニット内第1液媒体配管66と、熱交換ユニット内連絡配管67と、が接続される。第2熱交換器10bには、熱交換ユニット内連絡配管67と、熱交換ユニット内第2液媒体配管68と、が接続される。熱交換ユニット内連絡配管67は、第1熱交換器10a内の液媒体流路(図示せず)と、第2熱交換器10b内の液媒体流路とを連通する配管である。
The
ポンプ60が運転されると、液媒体は、第1連絡配管422及び熱交換ユニット内第1液媒体配管66を通過して第1熱交換器10aに流入し、第1熱交換器10a内の液媒体流路(図示せず)を通過して、熱交換ユニット内連絡配管67へと流出する。第1熱交換器10aから熱交換ユニット内連絡配管67へと流出した液媒体は、熱交換ユニット内連絡配管67を通過して第2熱交換器10bに流入する。第2熱交換器10bに流入した液媒体は、第2熱交換器10b内の液媒体流路(図示せず)を通過し、更に熱交換ユニット内第2液媒体配管68及び第2連絡配管424を通過して、利用側設備410へと送液される。
When the
熱負荷処理システム1の運転モードが冷却モードにある時、各利用側熱交換器10には、熱交換ユニット内液側配管56から、各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)へと冷媒が流入する。各利用側熱交換器10内の液媒体流路(図示せず)を流れる液媒体は、各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)を流れる冷媒と熱交換することで冷却される。各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)を流れた冷媒は、熱交換ユニット内ガス側配管58へと流入し、ガス冷媒連絡管54を通過して熱源ユニット300の第2ガス側配管355へと流入する。
When the operation mode of the heat load processing system 1 is in the cooling mode, each of the use
一方、熱負荷処理システム1の運転モードが加熱モードにある時、各利用側熱交換器10には、熱交換ユニット内ガス側配管58から、各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)へと冷媒が流入する。各利用側熱交換器10内の液媒体流路(図示せず)を流れる液媒体は、各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)を流れる冷媒と熱交換することでされる。各利用側熱交換器10内の冷媒流路(図示せず)を流れた冷媒は、熱交換ユニット内液側配管56へと流入し、液冷媒連絡管52を通過して熱源ユニット300の液側配管354へと流入する。
On the other hand, when the operation mode of the heat load processing system 1 is in the heating mode, the refrigerant flow path in each of the use side heat exchangers 10 (from the
(2−4−4)第1膨張機構
第1膨張機構20は、熱交換ユニット内液側配管56を流れる冷媒を膨張させて、冷媒の圧力や流量の調節を行う機構である。
(2-4-4) First Expansion Mechanism The
本実施形態では、第1膨張機構20は、開度調整が可能な電子膨張弁である。第1膨張機構20としての電子膨張弁は、利用側熱交換器10の前方であって、利用側熱交換器10の上端近傍に配置されている。なお、第1膨張機構20は、電子膨張弁に限定されるものではない。第1膨張機構20は、感温筒を有する温度自動膨張弁であってもよく、キャピラリチューブであってもよい。
In the present embodiment, the
(2−4−5)ポンプ
ポンプ60は、液媒体を利用側設備410へと送液するポンプである。ポンプ60は、熱交換ユニット内第1液媒体配管66に配置される。
(2-4-5) Pump The
ポンプ60は、例えば定速の渦巻ポンプである。ただし、ポンプ60は、渦巻きポンプに限定されるものではなく、ポンプ60のタイプは適宜選択されればよい。また、ポンプ60は、流量可変のポンプであってもよい。
The
なお、本実施形態では、ポンプ60は、液媒体回路400における液媒体の流れ方向において、利用側熱交換器10より上流側に、言い換えれば熱交換ユニット内第1液媒体配管66に、配置されている。ただしこれに限定されるものではなく、ポンプ60は、液媒体回路400における液媒体の流れ方向において、利用側熱交換器10より下流側に、言い換えれば熱交換ユニット内第2液媒体配管68に、配置されてもよい。
In the present embodiment, the
(2−4−6)ガス検知センサ
ガス検知センサ70は、検知素子72を有し、検知素子72の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知するセンサである。
(2-4-6) Gas detection sensor The
検知素子72は、例えば半導体方式のセンサ素子である。半導体式の検知素子は、周囲に冷媒のガスが無い状態と、冷媒のガスが有る状態とで電気伝導性が変化する。ガス検知センサ70は、検知素子72と電気的に接続されている検出回路(図示せず)を備え、検出回路により検知素子72の電気伝導性の変化を検出することで、検知素子72の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。
The
ただし、検知素子72は、半導体方式の素子に限定されるものではなく、冷媒ガスを検知可能な素子であればよい。例えば、ガス検知センサ70は、図示しない赤外線光源と、赤外線検知素子を検知素子72として備え、冷媒ガスの有無により変化する検知素子72の赤外線の検知量の変化を、検知素子72と電気的に接続されている検出回路により検出することで、検知素子72の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知してもよい。
However, the
前述のように、冷媒ガスは空気より密度が大きいことから、熱交換ユニット100において冷媒が漏洩した場合には、冷媒ガスは低い位置へと移動しやすい。そこで、ガス検知センサ70の検知素子72は、ケーシング90内の下部に位置するドレンパン80の内部空間Siに配置されることが好ましい。好ましくは、検知素子72は、ドレンパン80の底板82の傾斜部82aの下端82ab側(本実施形態では、底板82の後端側)に配置される。また好ましくは、検知素子72は、ドレンパン80の内部空間Siからの水の排出口である排水口86aの近傍に配置される。
As described above, since the refrigerant gas has a higher density than air, when the refrigerant leaks in the
本実施形態では、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の内部空間Siであって、傾斜部82aの下端82ab側に配置される(図10参照)。また、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の後方側の側壁84に設けられた排水口86aに隣接する位置に配置される(図8〜図10参照)。検知素子72がこのような冷媒ガスが溜まりやすい位置に配置されることで、信頼性の高い冷媒漏洩検知が可能である。
In the present embodiment, the
なお、ガス検知センサ70の検知素子72の配置される位置は、例示であって、図8〜図10に符号72を付して描画された位置に限定されるものではない。
In addition, the position where the
例えば、ガス検知センサ70の検知素子72の配置される位置は、ドレンパン80の後方側の側壁84近傍(傾斜部82aの下端82ab側)であって、排水口86aから離れた位置であってもよい。
For example, the position where the
また、例えば、冷媒ガスが漏洩する可能性が比較的高い箇所が特定されているような場合には、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の内部空間Siであって、冷媒ガスが漏洩する可能性が比較的高い箇所の近傍に配置されてもよい。この時、ガス検知センサ70の検知素子72は、傾斜部82aの下端82ab側以外の場所(例えば、傾斜部82aの上端82aa側)に配置されてもよい。例えば、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の内部空間Siであって、液側接続口100a及びガス側接続口100bの近傍に配置されてもよい。
Further, for example, when a location where the possibility of leakage of the refrigerant gas is relatively high is specified, the
また、例えば、ガス検知センサ70の検知素子72の配置される位置は、図9に符号72bで示されるように、ドレンパン80の側壁84の上端部84aより上方(ケーシング90内であって、ドレンパン80の内部空間Siの上方)であってもよい。
Further, for example, the position where the
なお、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の内部空間Siに配置されるか否かに係わらず、着火源となり得る電気部品よりも下方に配置されることが好ましい(図6及び図7参照)。検知素子72が着火源となり得る電気部品よりも下方に配置されることで、熱交換ユニット100において冷媒が漏洩した場合にも、冷媒ガスが、ケーシング90の底部側から着火源となり得る電気部品の高さ位置まで到達する前に冷媒の漏洩が検知されやすい。
In addition, it is preferable that the
なお、着火源となりうる電気部品には、電気火花が発生する可能性のある電気部品を含む。本実施形態では、着火源となりうる電気部品には、後述する電気品箱92に収容される電磁開閉器、接触器及びリレー等の電気部品93や、第1膨張機構20の一例としての電子膨張弁や、ポンプ60の端子箱61を含む。ポンプ60の端子箱61には、ポンプ60のモータ60aに電力を供給するための電線61aが接続される。
In addition, the electric component which can be an ignition source includes an electric component which may generate an electric spark. In the present embodiment, the electrical components that can be the ignition source include
また、本実施形態の熱交換ユニット100には搭載されていないが、熱交換ユニット100が寒冷地に設置されるような場合には、熱交換ユニット100内にはヒータが配置される可能性がある。ヒータは、その仕様によっては、着火源となる程度に高温になり得る可能性がある。このような着火源となる程度に高温になり得る電気部品も、ガス検知センサ70の検知素子72よりも上方に配置されることが好ましい。
Although the
また、ガス検知センサ70の検知素子72は、冷媒の漏洩箇所となる可能性が比較的高い熱交換ユニット100の液側接続口100a及びガス側接続口100bより下方に配置されることが好ましい(図6及び図7参照)。一方で、上述したような着火源となり得る電気部品は、熱交換ユニット100の液側接続口100a及びガス側接続口100bより上方に配置される。このような配置により、熱交換ユニット100の液側接続口100a又はガス側接続口100bにおいて冷媒が漏洩した場合にも、冷媒ガスが、ケーシング90の底部側から着火源となり得る電気部品の高さ位置に到達する前に冷媒の漏洩が検知されやすい。
Further, it is preferable that the
なお、好ましくは、着火源となり得る電気部品(本実施形態では、電気品箱92に収容される電磁開閉器、接触器及びリレー等の電気部品93や、第1膨張機構20の一例としての電子膨張弁や、ポンプ60の端子箱61)は、ケーシング90の底部から300mm以上の高さ位置に配置される(図6及び図7参照)。このような高さ位置に着火源となり得る電気部品を配置することで、冷媒が漏洩した場合であっても、ケーシング90内の電気部品を着火源とした発火の可能性が低減される。
Preferably, an electric component that can serve as an ignition source (in the present embodiment, an
さらに好ましくは、着火源となり得る電気部品がケーシング90の底部から300mm以上高い位置に配置されると共に、ガス検知センサ70の検知素子72は、ケーシング90の底部から上方300mmの高さ位置よりも低い位置に配置される。このような配置により、熱交換ユニット100において冷媒が漏洩した場合にも、冷媒ガスが、ケーシング90の底部側から着火源となり得る電気部品の高さ位置に到達する前に冷媒の漏洩が検知されやすい。
More preferably, the electric component that can be an ignition source is arranged at a position higher than the bottom of the
また、冷媒が漏洩する場合、冷媒は利用側熱交換器10や熱交換ユニット内液側配管56及び熱交換ユニット内ガス側配管58を含む冷媒配管57から漏洩する可能性が高いことから、ガス検知センサ70の検知素子72は、以下の位置に配置されることが好ましい。
When the refrigerant leaks, the refrigerant is likely to leak from the
ケーシング90の内部は、平面視において、ポンプ60の配置されるポンプ配置領域A1と、冷媒が流れる冷媒配管57又は利用側熱交換器10の配置される冷媒側領域A2と、に少なくとも区画される(図5及び図8参照)。つまり、平面視において、ケーシング90の内部には、ポンプ配置領域A1と、冷媒側領域A2と、が存在する。ガス検知センサ70の検知素子72は、図8のように、ポンプ配置領域A1よりも冷媒側領域A2の近くに配置されることが好ましい。
The interior of the
また、ガス検知センサ70の検知素子72は、メンテナンスの観点から、ケーシング90のメンテナンス用の開口部91bの近傍空間に配置されることが好ましい。なお、開口部91bの近傍空間とは、開口部91bから作業員がアクセス可能な空間である。例えば、開口部91bの近傍空間は、開口部91bから手の届く範囲の空間(例えば、開口部91bから50cm以内の空間)である。このような位置にガス検知センサ70の検知素子72を配置すれば、開口部91bを閉鎖しているケーシング90の側板を取り外すことで、検知素子72の交換や点検を容易に行うことができる。
Further, from the viewpoint of maintenance, the
また、ガス検知センサ70の検知素子72は、冷媒ガスを検知するものであることから、ドレンパン80の内部空間Siに凝縮水が溜まったとしても、検知素子72が浸水しにくい位置に配置されるように構成されることが好ましい。
Further, since the
例えば、熱交換ユニット100は、ドレンパン80の内部空間Siに配置され、その上面88a又は側面88bに検知素子72が取り付けられるフロート88を有することが好ましい。フロート88は、ドレンパン80の内部空間Siに凝縮水が溜まった場合に水面上に浮き上がるように構成された部材である。
For example, it is preferable that the
より具体的に、フロート88の構造について説明する。例えば、具体的には、フロート88は、本体部881と、ドレンパン80の側壁84又はケーシング90のフレーム(図示せず)に設けられた支持部(図示せず)に揺動可能に支持される揺動軸882と、を有する(図11A及び図11B参照)。本体部881は、水に浮くように構成されている。ガス検知センサ70の検知素子72は、図11Aのようにフロート88の上面88a(本体部881の上面)に取り付けられてもよいし、図11Bのようにフロート88の側面88b(本体部881の側面)に取り付けられてもよい。ドレンパン80内に水が無い時、フロート88の本体部881は、第1位置に位置している。限定するものではないが、第1位置に位置しているフロート88の本体部881は、図11A及び図11Bに実線で示したように、ドレンパン80の底板82に接触している。一方、ドレンパン80内に水が溜まると、フロート88の本体部881は、揺動軸882周りで揺動し、図11A及び図11Bに二点鎖線で示したように、浮力により浮き上がる。このように構成されることで、ドレンパン80の内部空間Siに凝縮水が溜まった場合であっても、ガス検知センサ70の検知素子72の浸水が抑制されやすい。そのため、例えば何らかの原因で排水パイプ86が詰まり、排水口86aから水が排出されなかった場合であっても、冷媒漏洩時にガス検知センサ70によりガス冷媒を検知可能である。
More specifically, the structure of the
なお、熱交換ユニット100は、フロート88を有さなくてもよい。そして、ガス検知センサ70の検知素子72は、ドレンパン80の側壁84やケーシング90のフレーム(図示せず)に直接取り付けられてもよい。この際、ガス検知センサ70の検知素子72は、浸水しにくい位置、例えば図9に符号72aで示したような、ドレンパン80の内部空間Siであって、排水口86aより高い位置に配置されることが好ましい。
Note that the
(2−4−7)電気品箱
電気品箱92は、各種電気部品を収容するケースである。電気品箱92には、熱交換ユニット側制御基板95や、図示しない電源端子台が収容されている。また、電気品箱92には、電磁開閉器、接触器やリレー等の電気部品93が収容されている。なお、電気部品93には、電磁開閉器、接触器及びリレーの全てを含むものでなくてもよく、電磁開閉器、接触器及びリレーのいずれかを含むものであってもよい。なお、電気品箱92に収容される電気部品は、例示のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の電気部品が収容される。
(2-4-7) Electrical Component Box The
熱交換ユニット側制御基板95は、熱源ユニット300の熱源側制御基板395と共に制御部95aとして機能する。熱交換ユニット側制御基板95は、各種電気回路や、CPUやCPUが実行するプログラムが記憶されたメモリを含むマイクロコンピュータ等を有している。
The heat exchange unit
制御部95aは、熱負荷処理システム1の各部の動作を制御する。
The
制御部95aは、熱源ユニット300及び熱交換ユニット100の各種機器と電気的に接続されている。制御部95aと接続される熱源ユニット300及び熱交換ユニット100の各種機器には、熱源ユニット300の圧縮機330、流路切換機構332、第2膨張機構344及びファン342や、熱交換ユニット100の第1膨張機構20及びポンプ60を含む。また、制御部95aは、熱源ユニット300及び熱交換ユニット100が有する各種センサと通信可能に接続され、各種センサ(図示せず)から計測値を受信する。熱交換ユニット100が有する各種センサは、限定するものではないが、例えば、熱交換ユニット内液側配管56や熱交換ユニット内ガス側配管58に設けられた冷媒の温度を計測する温度センサや、熱交換ユニット内液側配管56に設けられた圧力センサや、熱交換ユニット内第1液媒体配管66、熱交換ユニット内連絡配管67及び熱交換ユニット内第2液媒体配管68に設けられた液媒体の温度を計測する温度センサ等を含む。また、熱源ユニット300が有する各種センサは、限定するものではないが、例えば、吸入管351に設けられた吸入温度を計測する温度センサや、吐出管352に設けられた吐出温度を計測する温度センサや吐出圧力を計測する圧力センサを含む。また、制御部95aは、熱源ユニット300のガス検知センサ70と通信可能に接続されている。
The
制御部95aは、図示しない操作装置から与えられる運転/停止指令に応じて、熱源ユニット300や熱交換ユニット100の各種機器の動作を制御する。また、制御部95aは、熱負荷処理システム1の運転モード(冷却モード/加熱モード)に応じて、熱源ユニット300の流路切換機構332の状態を制御する。また、制御部95aは、液冷媒が、冷却/加熱されて所定の目標温度となって熱交換ユニット100の液媒体出口64から流出するように、熱源ユニット300や熱交換ユニット100の各種機器の動作を制御する。なお、蒸気圧縮冷凍機の動作原理については一般的によく知られているため、ここでは説明は省略する。また、制御部95aは、ガス検知センサ70により冷媒ガスの漏洩が検知されると、熱源ユニット300や熱交換ユニット100の各種機器が所定の漏洩時動作を行うように、各種機器を制御する。
The
(3)特徴
(3−1)
上記実施形態の熱交換ユニット100は、利用側設備410へと送液される液媒体と、熱源側機器の一例としての熱源ユニット300から供給される冷媒と、を熱交換させることで、液媒体の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う。熱交換ユニット100は、熱交換器の一例としての利用側熱交換器10と、連絡配管接続部の一例としての液側接続口100a及びガス側接続口100bと、ユニット内配管の一例としての熱交換ユニット内液側配管56及び熱交換ユニット内ガス側配管58と、着火源となり得る電気部品と、ケーシング90と、を備える。利用側熱交換器10では、可燃性の冷媒と液媒体との間で熱交換が行われる。液側接続口100aには、液冷媒連絡管52が接続される。ガス側接続口100bには、ガス冷媒連絡管54が接続される。液冷媒連絡管52及びガス冷媒連絡管54は、熱交換ユニット100と熱源ユニット300との間を接続し、内部を冷媒が流れる連絡配管の一例である。熱交換ユニット内液側配管56は、液側接続口100aと利用側熱交換器10とを接続し、内部を冷媒が流れる。熱交換ユニット内ガス側配管58は、ガス側接続口100bと利用側熱交換器10とを接続し、内部を冷媒が流れる。ケーシング90は、利用側熱交換器10及び発火源となり得る電気部品を収容する。発火源となり得る電気部品は、液側接続口100a及びガス側接続口100bより上方に配置される。
(3) Features (3-1)
The
なお、本実施形態では、発火源となり得る電気部品には、例えば、電気部品93を含む。電気部品93には、電磁開閉器、接触器、及びリレーの少なくとも1つを含む。本実施形態では、電気部品93は、電気品箱92に収容されている。また、本実施形態では、発火源となり得る電気部品には、ポンプ60の端子箱61を含む。ポンプ60の端子箱61には、ポンプ60のモータ60aに電力を供給するための電線61aが接続される。また、本実施形態では、発火源となり得る電気部品には、第1膨張機構20の一例としての電子膨張弁を含む。
In the present embodiment, the electric components that can be the ignition source include the
なお、熱交換ユニット100は、例示した発火源となり得る電気部品の全てを有する必要はなく、その一部を有するものであってもよい。また、熱交換ユニット100は、例示した発火源となり得る電気部品に加えて、又は、例示した発火源となり得る電気部品に代えて、例示した以外の発火源となり得る電気部品を有するものであってもよい。例えば、ポンプ60が流量可変である場合、発火源となり得る電気部品には、電気品箱92に収容される、ポンプ60用のインバータ基板が含まれてもよい。
The
冷媒ガスは、上述のように空気よりも重く、冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒ガスは下方へと移動する。本熱交換ユニット100では、着火源となり得る電気部品を、冷媒の漏洩箇所となり得る液側接続口100a及びガス側接続口100bより上方に配置したことで、冷媒が漏洩した場合にもケーシング90内の電気機器を着火源とした発火の可能性が低減される。
As described above, the refrigerant gas is heavier than the air, and when the refrigerant leaks, the leaked refrigerant gas moves downward. In the present
(3−2)
上記実施形態の熱交換ユニット100では、着火源となり得る電気部品は、ケーシング90の底部から300mm以上高い場所に配置される。
(3-2)
In the
ここでは、空気より重い冷媒ガスが溜まりやすいケーシング90の底部側から、300mm以上高い場所に電気部品が配置されるため、冷媒が漏洩した場合にも発火の可能性が低減されやすい。
Here, the electric components are arranged at a position higher than the bottom of the
また、基準値を300mmと比較的小さな値とすることで、冷媒漏洩時の発火の可能亭を低減しつつ、熱交換ユニット100(ケーシング90)の大型化を避けることができる。 Further, by setting the reference value to a relatively small value of 300 mm, it is possible to reduce the possibility of ignition at the time of refrigerant leakage and to avoid an increase in the size of the heat exchange unit 100 (the casing 90).
(3−3)
第3観点の熱交換ユニット100は、ガス検知センサ70を備える。ガス検知センサ70は、液側接続口100a及びガス側接続口100bより下方に配置される検知素子72を有し、検知素子72の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知する。
(3-3)
The
ここでは、ガス検知センサ70の検知素子72を液側接続口100a及びガス側接続口100bより下方に配置したことで、冷媒漏洩時にも冷媒ガスの漏洩を検知し、発火の可能性を抑制することができる。
Here, by arranging the
(4)変形例
(4−1)変形例1A
上記実施形態の熱交換ユニット100は、ポンプ60を有するが、これに限定されるものではない。ポンプ60は、熱交換ユニット100とは別に、ケーシング90外に設置されてもよい。
(4) Modification (4-1) Modification 1A
The
(4−2)変形例1B
熱交換ユニット100は、ケーシング90内に配置されるガス検知センサ70に加えて、またはケーシング90内に配置されるガス検知センサ70に代えて、ケーシング90外に配置される検知素子272を有するガス検知センサ270を有してもよい(図12参照)。
(4-2) Modification 1B
The
ガス検知センサ270は、検知素子272の配置される場所の冷媒のガスの有無を検知するセンサである。ガス検知センサ270は、検知素子272の設置場所を除き、ガス検知センサ70と同様である。
The
熱交換ユニット100が、ガス検知センサ270を有することで、ケーシング90外に冷媒ガスが流出した場合であっても、ガス検知センサ270により冷媒ガスを検知でき安全性が高い。
Since the
なお、上述のように冷媒ガスは空気より密度が大きいことから、ガス検知センサ270の検知素子272は、熱交換ユニット100の設置されるユニット設置空間(例えば機械室R)の床面FL近傍に配置されることが好ましい。例えば、検知素子272は、機械室Rの床面FLから上方300mmの高さ位置よりも低い位置に配置されることが好ましい。例えば、熱交換ユニット100は、機械室Rにおいて、床面FLに設けた基礎(架台)2上に設置される場合がある(図12参照)。このような場合、ガス検知センサ270の検知素子272は、好ましくは機械室Rの床面FLの近傍に配置される。ガス検知センサ270の検知素子272は、好ましくは機械室Rの床面FLの上方300mmまでの高さ位置に配置される。この時、ガス検知センサ270の検知素子272は、図12のように、熱交換ユニット100のケーシング90の底部より低い位置に配置されてもよい。
Since the refrigerant gas has a higher density than air as described above, the
(4−3)変形例1C
上記実施形態では、熱交換ユニット100により冷却/加熱される液媒体は液媒体回路400を循環するが、これに限定されるものではない。例えば、冷却/加熱された液媒体自体が直接利用される場合には、利用側設備410(例えばタンク)に送液された液媒体は、液媒体回路400を循環せずにそのまま利用されてもよい。
(4-3) Modification 1C
In the above embodiment, the liquid medium cooled / heated by the
(4−4)変形例1D
上記実施形態では、熱源ユニット300の熱源側熱交換器340は、熱源ユニット300の周囲の空気と、熱源側熱交換器340の内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器であるが、これに限定されるものではない。例えば、熱源ユニット300の熱源側熱交換器340は、液媒体(例えば冷却水や温水)と、熱源側熱交換器340の内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器であってもよい。
(4-4) Modification 1D
In the above embodiment, the heat source
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示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。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the present disclosure described in the claims. .
可燃性冷媒を利用する熱交換ユニットに広く適用でき有用である。 It is widely applicable and useful for a heat exchange unit using a flammable refrigerant.
10 利用側熱交換器(熱交換器)
20 第1膨張機構(電気部品)
52 液冷媒連絡管(連絡配管)
54 ガス冷媒連絡管(連絡配管)
56 熱交換ユニット内液側配管(ユニット内配管)
58 熱交換ユニット内ガス側配管(ユニット内配管)
60 ポンプ
60a モータ
61 端子箱(電気部品)
61a 電線
70,270 ガス検知センサ
72,272 検知素子
90 ケーシング
93 電気部品
100 熱交換ユニット
100a 液側接続口(連絡配管接続部)
100b ガス側接続口(連絡配管接続部)
300 熱源ユニット(熱源側機器)
410 利用側設備
10. User side heat exchanger (heat exchanger)
20 First expansion mechanism (electric parts)
52 Liquid refrigerant connection pipe (connection pipe)
54 Gas refrigerant communication pipe (communication pipe)
56 Liquid side piping in heat exchange unit (unit piping)
58 Gas side piping in heat exchange unit (unit piping)
60
100b Gas side connection port (communication pipe connection)
300 heat source unit (heat source side device)
410 User-side equipment
Claims (5)
前記冷媒と前記液媒体との間で熱交換が行われる熱交換器(10)と、
前記熱交換ユニットと前記熱源側機器との間を接続し、内部を前記冷媒が流れる連絡配管(52,54)が接続される、連絡配管接続部(100a,100b)と、
前記連絡配管接続部と前記熱交換器とを接続し、内部を前記冷媒が流れるユニット内配管(56,58)と、
着火源となり得る電気部品(20,61,93)と、
前記熱交換器及び前記電気部品を収容するケーシング(90)と、
を備え、
前記電気部品は、前記連絡配管接続部より上方に配置される、
熱交換ユニット(100)。 At least one of cooling and heating of the liquid medium is performed by exchanging heat between the liquid medium sent to the use-side equipment (410) and the flammable refrigerant supplied from the heat source-side device (300). A heat exchange unit to perform,
A heat exchanger (10) in which heat is exchanged between the refrigerant and the liquid medium;
A communication pipe connection part (100a, 100b) that connects between the heat exchange unit and the heat source side device and is connected to a communication pipe (52, 54) through which the refrigerant flows;
A pipe in a unit (56, 58) for connecting the connection pipe connection portion and the heat exchanger, and through which the refrigerant flows;
Electrical components (20, 61, 93) that can be ignition sources;
A casing (90) for housing the heat exchanger and the electrical components;
With
The electrical component is disposed above the communication pipe connection portion,
Heat exchange unit (100).
請求項1に記載の熱交換ユニット。 The electric component is disposed at a position higher than the bottom of the casing by 300 mm or more.
The heat exchange unit according to claim 1.
請求項1又は2に記載の熱交換ユニット。 A gas detection sensor (70, 270) having a detection element (72, 272) disposed below the connection pipe connection part and detecting the presence or absence of the refrigerant gas at a location where the detection element is disposed. Further prepare,
The heat exchange unit according to claim 1.
前記電気部品には、前記端子箱を含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の熱交換ユニット。 It has a motor (60a) and a terminal box (61) to which an electric wire (61a) for supplying electric power to the motor is connected. The terminal box is disposed inside the casing, and the liquid medium is sent to the use-side equipment. And a pump (60) for feeding the liquid with
The electric component includes the terminal box,
The heat exchange unit according to claim 1.
請求項1から4のいずれか1項に記載の熱交換ユニット。 The electrical component includes at least one of an electromagnetic switch, a contactor, and a relay,
The heat exchange unit according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018184828A JP2020051733A (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Heat exchange unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018184828A JP2020051733A (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Heat exchange unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020051733A true JP2020051733A (en) | 2020-04-02 |
Family
ID=69996611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018184828A Pending JP2020051733A (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Heat exchange unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020051733A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021224956A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 |
-
2018
- 2018-09-28 JP JP2018184828A patent/JP2020051733A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021224956A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | ||
WO2021224956A1 (en) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | 三菱電機株式会社 | Heat medium conversion device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020067010A1 (en) | Heat exchange unit | |
US10458689B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus and refrigeration cycle system | |
CN114080527B (en) | Indoor unit of refrigerating device | |
JP6336121B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
CN110226071B (en) | Air conditioner | |
CN108369048B (en) | Refrigeration cycle device | |
WO2020067039A1 (en) | Heat exchange unit | |
JP6121075B1 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2019074222A (en) | Refrigeration device | |
JP6785961B2 (en) | Equipment using heat pump | |
JPWO2018092197A1 (en) | Air conditioner and refrigerant leakage detection method | |
US11333410B2 (en) | Refrigeration apparatus | |
WO2020067038A1 (en) | Heat exchange unit | |
JP7315845B2 (en) | air conditioner | |
US20220290885A1 (en) | Air conditioning system | |
WO2020179826A1 (en) | Refrigerant cycle system and method | |
US11982478B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
JP2020051733A (en) | Heat exchange unit | |
CN113574330B (en) | Refrigerant cycle system and method | |
US9939180B2 (en) | Heat-recovery-type refrigeration apparatus | |
JP2021085642A (en) | Air conditioning device | |
JP2021076263A (en) | Air conditioning indoor unit and air conditioner including the same | |
WO2024175632A1 (en) | Outdoor unit | |
JP2021036190A (en) | Refrigerant cycle device |