JP2020153632A - Chiller unit - Google Patents

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JP2020153632A JP2019054853A JP2019054853A JP2020153632A JP 2020153632 A JP2020153632 A JP 2020153632A JP 2019054853 A JP2019054853 A JP 2019054853A JP 2019054853 A JP2019054853 A JP 2019054853A JP 2020153632 A JP2020153632 A JP 2020153632A
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正広 寺岡
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正広 寺岡
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Abstract

To provide a chiller unit capable of being quickly switched in changing a flowing direction of water in a water pipe connected to a water heat exchanger, and suppressing occurrence of problems.SOLUTION: A chiller unit includes first and second refrigeration cycle systems R1, R2 having first and second water heat exchangers 9A, 9B, a water pipe 18 connected to the first and second water heat exchangers 9A, 9B to circulate the water, and a four-way valve 20 disposed in the water pipe 18. A second connection port 22 and a connection port at one end side, of the first water heat exchanger 9A are connected by a water pipe 18b, a third connection port 23 and a connection port at the other end side, of the second heat exchanger 9B are connected by a water pipe 18c, and the four way vale 20 has a constitution switchable between a first mode in which the first connection port 21 and the second connection port 22, and the third connection port 23 and the fourth connection port 24 can be respectively communicated, and a second mode in which the first connection port 21 and the third connection port 23, and the second connection port 22 and the fourth connection port 24 can be respectively communicated.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、チラーユニットに関するものである。 The present invention relates to a chiller unit.

チラーユニットは、1又は複数の冷凍サイクルを備え、冷凍サイクルに接続された水熱交換器において冷媒と水とを熱交換させることによって冷水又は温水を生成する。生成された冷水又は温水は、外部へ導かれて、室内の冷暖房や給湯に用いられる。 The chiller unit comprises one or more refrigeration cycles and produces cold or hot water by exchanging heat between the refrigerant and water in a water heat exchanger connected to the refrigeration cycle. The generated cold water or hot water is guided to the outside and used for indoor heating and cooling and hot water supply.

チラーユニットの熱交換器では、冷凍サイクルを循環する冷媒と、水配管を流れる水とが熱交換可能に構成されている。熱交換器では、冷媒の流れ方向と水の流れ方向が同じである並行流よりも、冷媒の流れ方向と水の流れ方向が向かい合う対向流の方が効率良く熱交換を行うことができる。 The heat exchanger of the chiller unit is configured so that the refrigerant circulating in the refrigeration cycle and the water flowing through the water pipe can exchange heat. In a heat exchanger, heat exchange can be performed more efficiently in a countercurrent flow in which the refrigerant flow direction and the water flow direction face each other than in a parallel flow in which the refrigerant flow direction and the water flow direction are the same.

特開2014−130003号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-130003

チラーユニットにおける冷凍サイクルは、冷房運転時と暖房運転時とでは冷媒の流れ方向が逆となるため、運転の切り換えに応じて、熱交換器における冷媒の流れ方向と水の流れ方向が、並行流となったり、対向流となったりする。 In the refrigeration cycle in the chiller unit, the flow direction of the refrigerant is opposite between the cooling operation and the heating operation, so the flow direction of the refrigerant and the flow direction of the water in the heat exchanger are parallel according to the switching of the operation. Or it becomes a countercurrent.

チラーユニットでは、一般的にプレート式熱交換器が用いられている。熱交換器の入口及び出口の決定方法として、冷凍サイクルを流れる冷媒のうち液化した冷媒が熱交換器の下側の接続口において流出入し、ガス化した冷媒が熱交換器の上側の接続口から流出入するように決定される。すなわち、冷房運転では、熱交換器が蒸発器として機能するため、液冷媒が下側から流入し、ガス冷媒が上側から流出するように決定されている。また、暖房運転では、熱交換器が凝縮器として機能するため、ガス冷媒が上側から流入し、液冷媒が下側から流出するように決定されている。 In the chiller unit, a plate heat exchanger is generally used. As a method of determining the inlet and outlet of the heat exchanger, the liquefied refrigerant among the refrigerants flowing in the refrigeration cycle flows in and out at the lower connection port of the heat exchanger, and the gasified refrigerant flows in and out of the upper connection port of the heat exchanger. It is decided to flow in and out from. That is, in the cooling operation, since the heat exchanger functions as an evaporator, it is determined that the liquid refrigerant flows in from the lower side and the gas refrigerant flows out from the upper side. Further, in the heating operation, since the heat exchanger functions as a condenser, it is determined that the gas refrigerant flows in from the upper side and the liquid refrigerant flows out from the lower side.

そのため、冷凍サイクルの運転の切り換えに応じて、熱交換器における液冷媒及びガス冷媒の接続口を変更することができない。すなわち、水配管の流れは一定のまま、冷凍サイクルの運転の切り換えに応じて、液冷媒及びガス冷媒の接続口を変更することによって、熱交換器における冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向とが常に対向流となるようにすることはできない。 Therefore, the connection ports of the liquid refrigerant and the gas refrigerant in the heat exchanger cannot be changed according to the switching of the refrigeration cycle operation. That is, the flow direction of the refrigerant in the heat exchanger and the flow direction of the water pipe can be changed by changing the connection ports of the liquid refrigerant and the gas refrigerant according to the switching of the refrigeration cycle operation while keeping the flow of the water pipe constant. Cannot always be countercurrent.

したがって、上記特許文献1では、冷凍サイクルの液冷媒及びガス冷媒の接続口を一定のままとし、冷凍サイクルの運転の切り換えに応じて、熱交換器における冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向が常に対向流となるように、水配管の流れ方向が変更される。特許文献1では、熱交換器における水配管の流れ方向を変更するため、水配管において三方弁と三方弁から分岐した分岐配管とが設置され、三方弁を切り替えることが開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, the connection ports of the liquid refrigerant and the gas refrigerant in the refrigeration cycle are kept constant, and the flow direction of the refrigerant in the heat exchanger and the flow direction of the water pipe are changed according to the switching of the refrigeration cycle operation. The flow direction of the water pipe is changed so that the flow is always countercurrent. Patent Document 1 discloses that a three-way valve and a branch pipe branched from the three-way valve are installed in the water pipe in order to change the flow direction of the water pipe in the heat exchanger, and the three-way valve is switched.

しかし、水配管において三方弁と分岐配管とが設置される構成では、水がある一方向に流れるとき、三方弁から分岐した分岐配管と主配管に水が流れるのに対し、水がある一方向に対して反対方向に流れるとき、主配管のみに水が流れ、分岐配管には水が流れない。そのため、冷房運転又は暖房運転のいずれかの運転時において、水配管では、分岐配管に常に水が流れないという状態が生じうる。その結果、配管内において錆が生じたり、運転切り換え時に分岐配管内の水を排水するといったメンテナンス作業が必要になったりする。 However, in a configuration in which a three-way valve and a branch pipe are installed in a water pipe, when water flows in one direction, water flows through the branch pipe and the main pipe branched from the three-way valve, whereas the water flows in one direction. When flowing in the opposite direction, water flows only in the main pipe and no water flows in the branch pipe. Therefore, in either the cooling operation or the heating operation, in the water pipe, a state in which water does not always flow to the branch pipe may occur. As a result, rust is generated in the pipe, and maintenance work such as draining the water in the branch pipe is required when switching the operation.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、水熱交換器に接続された水配管における水の流れ方向を変更する場合において、迅速に切り換え可能とし、また、不具合を生じにくくすることが可能なチラーユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when the water flow direction in the water pipe connected to the water heat exchanger is changed, the water flow direction can be changed quickly, and a problem occurs. It is intended to provide a chiller unit that can be made difficult.

上記課題を解決するために、本発明のチラーユニットは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るチラーユニットは、水熱交換器を有し、冷媒が循環する冷凍サイクル系統と、前記水熱交換器に接続され、水が流通する水配管と、前記水配管に設置され、第1接続口、第2接続口、第3接続口及び第4接続口を有する四方弁とを備え、前記第1接続口において前記水配管を流れる前記水が前記四方弁に常に流入し、前記第4接続口において前記水熱交換器を流通した前記水が前記四方弁から常に流出し、前記第2接続口と前記水熱交換器の一端側の接続口とが前記水配管によって接続され、前記第3接続口と前記水熱交換器の他端側の接続口とが前記水配管によって接続され、前記四方弁は、前記第1接続口と前記第2接続口が流通可能となり、かつ、前記第3接続口と前記第4接続口が流通可能となる第1モード、又は、前記第1接続口と前記第3接続口が流通可能となり、かつ、前記第2接続口と前記第4接続口が流通可能となる第2モードに切り換え可能である構成を有する。
In order to solve the above problems, the chiller unit of the present invention employs the following means.
That is, the chiller unit according to the present invention has a water heat exchanger and is installed in a refrigeration cycle system in which a refrigerant circulates, a water pipe connected to the water heat exchanger and in which water flows, and the water pipe. A four-way valve having a first connection port, a second connection port, a third connection port, and a fourth connection port is provided, and the water flowing through the water pipe at the first connection port always flows into the four-way valve. The water flowing through the water heat exchanger at the fourth connection port always flows out from the four-way valve, and the second connection port and the connection port on one end side of the water heat exchanger are connected by the water pipe. The third connection port and the connection port on the other end side of the water heat exchanger are connected by the water pipe, and the four-way valve allows the first connection port and the second connection port to flow. , The first mode in which the third connection port and the fourth connection port can be distributed, or the first connection port and the third connection port can be distributed, and the second connection port and the fourth connection port can be distributed. It has a configuration in which the connection port can be switched to the second mode in which distribution is possible.

この構成によれば、四方弁が第1モードに切り換えられているとき、第1接続口において水配管を流れる水が流入し、第1接続口から第2接続口へ水が流れた後、第2接続口から水熱交換器へ水が供給される。また、第1モードでは、水熱交換器を流れた水が第3接続口から流入し、第3接続口から第4接続口へ水が流れた後、第4接続口から水が外部へ流出する。また、四方弁が第2モードに切り換えられているとき、第1接続口において水配管を流れる水が流入し、第1接続口から第3接続口へ水が流れた後、第3接続口から水熱交換器へ水が供給される。また、第2モードでは、水熱交換器を流れた水が第2接続口から流入し、第2接続口から第4接続口へ水が流れた後、第4接続口から水が外部へ流出する。 According to this configuration, when the four-way valve is switched to the first mode, the water flowing through the water pipe flows in at the first connection port, and after the water flows from the first connection port to the second connection port, the first 2 Water is supplied to the water heat exchanger from the connection port. Further, in the first mode, the water flowing through the water heat exchanger flows in from the third connection port, the water flows from the third connection port to the fourth connection port, and then the water flows out from the fourth connection port to the outside. To do. Further, when the four-way valve is switched to the second mode, water flowing through the water pipe flows in at the first connection port, water flows from the first connection port to the third connection port, and then from the third connection port. Water is supplied to the water heat exchanger. Further, in the second mode, the water flowing through the water heat exchanger flows in from the second connection port, the water flows from the second connection port to the fourth connection port, and then the water flows out from the fourth connection port to the outside. To do.

よって、四方弁を切り換えることによって、熱交換器に接続された水配管の流れ方向を変更することが可能である。したがって、冷凍サイクル系統の冷房運転と暖房運転の切り換えに応じて、四方弁を切り換えることで、冷凍サイクル系統の冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向を常に対向流とすることができる。また、四方弁の切り換えに関わらず、水配管には常に水が流れており、水が流れない系統が存在しない。したがって、熱交換器に接続された水配管の流れ方向を変更する場合において、水の流れ方向を迅速に切り換え可能とし、また、不具合を生じにくくすることができる。 Therefore, it is possible to change the flow direction of the water pipe connected to the heat exchanger by switching the four-way valve. Therefore, by switching the four-way valve according to the switching between the cooling operation and the heating operation of the refrigeration cycle system, the flow direction of the refrigerant in the refrigeration cycle system and the flow direction of the water pipe can always be countercurrent. In addition, regardless of the switching of the four-way valve, water always flows in the water pipe, and there is no system in which water does not flow. Therefore, when changing the flow direction of the water pipe connected to the heat exchanger, the water flow direction can be quickly switched, and problems can be less likely to occur.

また、四方弁の設置個数は一つであり、三方弁を設置する場合の設置個数に比べて低減されるため、部品点数を減らすことができる。また、三方弁を設置する場合、複数の三方弁が動作する必要があるのに対して、一つの四方弁が動作すればよいため、動作ミスによる切り換えの不具合が生じにくい。 Further, since the number of installed four-way valves is one, which is smaller than the number of installed three-way valves, the number of parts can be reduced. Further, when a three-way valve is installed, a plurality of three-way valves need to operate, whereas one four-way valve only needs to operate, so that a switching problem due to an operation error is unlikely to occur.

上記発明において、前記四方弁は、ユニット本体の内部に設置されてもよい。 In the above invention, the four-way valve may be installed inside the unit body.

この構成によれば、ユニット本体の内部に四方弁が設置されていることから、チラーユニットを外部の水配管と接続するだけで、冷凍サイクル系統の冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向を常に対向流とすることが可能な系統を構成することができる。 According to this configuration, since the four-way valve is installed inside the unit body, the flow direction of the refrigerant in the refrigeration cycle system and the flow direction of the water pipe can always be changed simply by connecting the chiller unit to the external water pipe. A system that can be countercurrent can be configured.

上記発明において、前記四方弁は、ユニット本体の外部に設置され、前記ユニット本体の内部に設置された前記水配管と接続されてもよい。 In the above invention, the four-way valve may be installed outside the unit body and connected to the water pipe installed inside the unit body.

この構成によれば、ユニット本体の外部に四方弁が設置されていることから、四方弁をユニット本体の内部に設置された水配管と接続されることによって、冷凍サイクル系統の冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向を常に対向流とすることが可能な系統を構成することができる。ユニット本体の内部には、四方弁が設置されていないことから、ユニット本体は、水配管の流れ方向が切り換え不要な構成にも適用できる。 According to this configuration, since the four-way valve is installed outside the unit body, by connecting the four-way valve to the water pipe installed inside the unit body, the flow direction of the refrigerant in the refrigeration cycle system can be determined. It is possible to construct a system in which the flow direction of the water pipe can always be countercurrent. Since the four-way valve is not installed inside the unit body, the unit body can be applied to a configuration in which the flow direction of the water pipe does not need to be switched.

上記発明において、前記冷凍サイクル系統において、前記水熱交換器の接続口よりも上流側又は下流側に設置され、前記冷凍サイクル系統を流れる前記冷媒の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて、前記四方弁を切り換える制御部とを備えてもよい。 In the above invention, in the refrigeration cycle system, a temperature detection unit installed on the upstream side or the downstream side of the connection port of the water heat exchanger to detect the temperature of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system, and the temperature detection unit. A control unit that switches the four-way valve based on the temperature detected by the unit may be provided.

この構成によれば、冷凍サイクル系統において、水熱交換器の接続口よりも上流側又は下流側に設置された温度検出部によって、冷凍サイクル系統を流れる冷媒の温度が検出され、検出された温度に基づいて、四方弁が切り換えられる。冷凍サイクル系統の冷房運転と暖房運転の切り換えに応じて、水熱交換器の接続口よりも上流側又は下流側を流れる冷媒の温度が変更される。これにより、検出された冷媒の温度に応じて、四方弁が自動的に切り換えられて、冷凍サイクル系統の冷媒の流れ方向と水配管の流れ方向を常に対向流とすることができる。 According to this configuration, in the refrigeration cycle system, the temperature of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system is detected by the temperature detection unit installed on the upstream side or the downstream side of the connection port of the water heat exchanger, and the detected temperature. Based on, the four-way valve is switched. The temperature of the refrigerant flowing upstream or downstream of the connection port of the water heat exchanger is changed according to the switching between the cooling operation and the heating operation of the refrigeration cycle system. As a result, the four-way valve is automatically switched according to the detected temperature of the refrigerant, and the flow direction of the refrigerant in the refrigeration cycle system and the flow direction of the water pipe can always be countercurrent.

上記発明において、前記冷凍サイクル系統に設置され、前記冷凍サイクル系統を流れる前記冷媒の圧力を検出する圧力検出部と、前記制御部は、前記圧力検出部によって検出された圧力に基づいて、前記四方弁の切り換えの成否を判断してもよい。 In the above invention, the pressure detection unit installed in the refrigeration cycle system and detecting the pressure of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system, and the control unit are the four-way valve based on the pressure detected by the pressure detection unit. The success or failure of valve switching may be determined.

この構成によれば、冷凍サイクル系統に設置された圧力検出部によって、冷凍サイクル系統を流れる冷媒の圧力が検出され、検出された圧力に基づいて、四方弁の切り換えの成否が判断される。したがって、冷媒の温度が検出されることによって、四方弁が正しく切り換えられているか否かを判断できる。 According to this configuration, the pressure detection unit installed in the refrigeration cycle system detects the pressure of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system, and the success or failure of the four-way valve switching is determined based on the detected pressure. Therefore, by detecting the temperature of the refrigerant, it can be determined whether or not the four-way valve is correctly switched.

本発明によれば、水熱交換器に接続された水配管における水の流れ方向を変更する場合において、迅速に切り換え可能とし、また、不具合を生じにくくすることができる。 According to the present invention, when changing the flow direction of water in the water pipe connected to the water heat exchanger, it is possible to quickly switch the water flow direction and to prevent problems from occurring.

本発明の一実施形態に係るチラーユニットの概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the schematic structure of the chiller unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るチラーユニットの水配管の構成を示す概略図であり、四方弁が第1モードに切り換えられた状態を示す。It is the schematic which shows the structure of the water pipe of the chiller unit which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the four-way valve is switched to the 1st mode. 本発明の一実施形態に係るチラーユニットの水配管の構成を示す概略図であり、四方弁が第2モードに切り換えられた状態を示す。It is the schematic which shows the structure of the water pipe of the chiller unit which concerns on one Embodiment of this invention, and shows the state which the four-way valve is switched to the 2nd mode. 本発明の一実施形態に係るチラーユニットの水配管の構成の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the structure of the water pipe of the chiller unit which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係るチラーユニット1について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るチラーユニット1の概略構成を示す回路図である。
このチラーユニット1は、2つの冷凍サイクル系統、すなわち、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2と、水系統部3とが図示しない筐体の内部に収容された構成となっている。また、第1冷凍サイクル系統R1と第2冷凍サイクル系統R2は、水配管18において直列に配置される。なお、本実施形態に係る水配管18の構成は、図2及び図3で示しており、図1では、水配管18の構成を簡略化して示している。
Hereinafter, the chiller unit 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a chiller unit 1 according to an embodiment of the present invention.
The chiller unit 1 has a configuration in which two refrigeration cycle systems, that is, first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, and a water system unit 3 are housed inside a housing (not shown). Further, the first refrigeration cycle system R1 and the second refrigeration cycle system R2 are arranged in series in the water pipe 18. The configuration of the water pipe 18 according to the present embodiment is shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 1 shows the configuration of the water pipe 18 in a simplified manner.

チラーユニット1が備える冷凍サイクル系統の数や、冷凍サイクル系統の水配管18に対する配置関係は、本実施形態で説明した例に限定されない。例えば、冷凍サイクル系統は、1つ又は3つ以上でもよい。また、複数の冷凍サイクル系統は、水配管18において並列に配置されたり、直列配置と並列配置が組み合わされてもよい。 The number of refrigeration cycle systems included in the chiller unit 1 and the arrangement relationship of the refrigeration cycle system with respect to the water pipe 18 are not limited to the examples described in this embodiment. For example, the refrigeration cycle system may be one or three or more. Further, the plurality of refrigeration cycle systems may be arranged in parallel in the water pipe 18, or a series arrangement and a parallel arrangement may be combined.

第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2は、それぞれ、圧縮機5と、オイルセパレータ6と、逆止弁7と、四方弁8と、水熱交換器9(第1,第2水熱交換器9A,9B)と、レシーバ10と、電子膨張弁11と、空冷熱交換器12と、気液分離器13とを備えている。空冷熱交換器12には冷却ファン12aが設けられている。 The first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 consist of a compressor 5, an oil separator 6, a check valve 7, a four-way valve 8, and a water heat exchanger 9 (first and second water heat exchanges, respectively). The vessels 9A and 9B), the receiver 10, the electronic expansion valve 11, the air-cooled heat exchanger 12, and the gas-liquid separator 13 are provided. The air-cooled heat exchanger 12 is provided with a cooling fan 12a.

圧縮機5は、ガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮して吐出する。オイルセパレータ6は、圧縮機5から吐出された圧縮冷媒中のオイルを分離して圧縮機5に還流させる。逆止弁7は、圧縮冷媒の逆流を防止する。 The compressor 5 sucks in the gas refrigerant, compresses the sucked gas refrigerant, and discharges the gas refrigerant. The oil separator 6 separates the oil in the compressed refrigerant discharged from the compressor 5 and returns it to the compressor 5. The check valve 7 prevents the backflow of the compressed refrigerant.

四方弁8は、圧縮機5から吐出された圧縮冷媒を水熱交換器9に送る暖房運転モードと、空冷熱交換器12に送る冷房運転モードとの2つのポジションが選択される弁である。図1では、四方弁8が暖房運転モードのポジションとなっている。 The four-way valve 8 is a valve in which two positions are selected: a heating operation mode in which the compressed refrigerant discharged from the compressor 5 is sent to the water heat exchanger 9, and a cooling operation mode in which the compressed refrigerant is sent to the air cooling heat exchanger 12. In FIG. 1, the four-way valve 8 is in the heating operation mode position.

水熱交換器9は、暖房運転モードにおいて圧縮冷媒を凝縮させて凝縮器として機能し、冷房運転モードにおいて凝縮冷媒を気化させる蒸発器として機能する熱交換器である。そして、その凝縮熱又は気化熱により、後述するように水系統部3を流れる水を加熱又は冷却して暖房用の温水、給湯用の温水若しくは熱水、又は冷房用の冷水を生成する。 The water heat exchanger 9 is a heat exchanger that functions as a condenser by condensing the compressed refrigerant in the heating operation mode and as an evaporator that vaporizes the condensed refrigerant in the cooling operation mode. Then, the heat of condensation or the heat of vaporization heats or cools the water flowing through the water system portion 3 as described later to generate hot water for heating, hot water or hot water for hot water supply, or cold water for cooling.

第1冷凍サイクル系統R1は、第1水熱交換器9Aを有し、第2冷凍サイクル系統R2は、第2水熱交換器9Bを有する。 The first refrigeration cycle system R1 has a first water heat exchanger 9A, and the second refrigeration cycle system R2 has a second water heat exchanger 9B.

レシーバ10は、凝縮した液冷媒を所定量貯留するタンクである。電子膨張弁11は、凝縮冷媒の圧力を低下させて気化を促進させる。空冷熱交換器12は、冷却ファン12aによって外気が供給される。空冷熱交換器12は、暖房運転モードにおいて凝縮冷媒を気化させる蒸発器として機能し、冷房運転モードにおいて圧縮冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する熱交換器である。気液分離器13は、圧縮機5に吸入される前の冷媒を気液分離してガス冷媒のみを圧縮機5に吸入させる。 The receiver 10 is a tank that stores a predetermined amount of condensed liquid refrigerant. The electronic expansion valve 11 reduces the pressure of the condensed refrigerant to promote vaporization. The air-cooled heat exchanger 12 is supplied with outside air by a cooling fan 12a. The air-cooled heat exchanger 12 is a heat exchanger that functions as an evaporator that vaporizes the condensed refrigerant in the heating operation mode and functions as a condenser that condenses the compressed refrigerant in the cooling operation mode. The gas-liquid separator 13 separates the refrigerant before being sucked into the compressor 5 into gas-liquid and causes the compressor 5 to suck only the gas refrigerant.

水系統部3は、水入口部15と、水ポンプ16と、水出口部17と、水配管18とを具備して構成されている。水入口部15から延びる水配管18には、水ポンプ16が設置される。 The water system portion 3 includes a water inlet portion 15, a water pump 16, a water outlet portion 17, and a water pipe 18. A water pump 16 is installed in the water pipe 18 extending from the water inlet portion 15.

次に、図2及び図3を参照して、本実施形態に係る水配管18の構成について説明する。
水配管18は、例えば、水配管18a〜18eによって構成される。水配管18には、四方弁20が一つ設置される。四方弁20は、第1接続口21、第2接続口22、第3接続口23及び第4接続口24を有する。
Next, the configuration of the water pipe 18 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
The water pipe 18 is composed of, for example, water pipes 18a to 18e. One four-way valve 20 is installed in the water pipe 18. The four-way valve 20 has a first connection port 21, a second connection port 22, a third connection port 23, and a fourth connection port 24.

四方弁20は、第1モード又は第2モードに切り換え可能である構成を有する。第1モードでは、図2に示すように、第1接続口21と第2接続口22が流通可能となり、かつ、第3接続口23と第4接続口24が流通可能となる。第2モードでは、図3に示すように、第1接続口21と第3接続口23が流通可能となり、かつ、第2接続口22と第4接続口24が流通可能となる。 The four-way valve 20 has a configuration that can be switched to the first mode or the second mode. In the first mode, as shown in FIG. 2, the first connection port 21 and the second connection port 22 can be distributed, and the third connection port 23 and the fourth connection port 24 can be distributed. In the second mode, as shown in FIG. 3, the first connection port 21 and the third connection port 23 can be distributed, and the second connection port 22 and the fourth connection port 24 can be distributed.

水配管18aは、四方弁20の第1接続口21と接続され、第1接続口21では、供給元から送られた水配管18aを流れる水が四方弁20に常に流入する。 The water pipe 18a is connected to the first connection port 21 of the four-way valve 20, and at the first connection port 21, water flowing through the water pipe 18a sent from the supply source always flows into the four-way valve 20.

水配管18dは、四方弁20の第4接続口24と接続され、第4接続口24では、第1,第2水熱交換器9A,9Bを流通した水が四方弁20から常に流出して、供給先へ送られる。 The water pipe 18d is connected to the fourth connection port 24 of the four-way valve 20, and at the fourth connection port 24, the water flowing through the first and second water heat exchangers 9A and 9B always flows out from the four-way valve 20. , Sent to the supplier.

水配管18bは、一端が四方弁20の第2接続口22と接続され、他端が第1水熱交換器9Aの一端側の接続口と接続される。四方弁20が第1接続口21と第2接続口22が流通可能な第1モードであるとき、水配管18bでは、四方弁20の第2接続口22から第1水熱交換器9Aへ水が送られる。四方弁20が第2接続口22と第4接続口24が流通可能な第2モードであるとき、水配管18bでは、第1水熱交換器9Aから四方弁20の第2接続口22へ水が送られる。 One end of the water pipe 18b is connected to the second connection port 22 of the four-way valve 20, and the other end is connected to the connection port on one end side of the first water heat exchanger 9A. When the four-way valve 20 is in the first mode in which the first connection port 21 and the second connection port 22 can flow, in the water pipe 18b, water is supplied from the second connection port 22 of the four-way valve 20 to the first water heat exchanger 9A. Is sent. When the four-way valve 20 is in the second mode in which the second connection port 22 and the fourth connection port 24 can flow, in the water pipe 18b, water is supplied from the first water heat exchanger 9A to the second connection port 22 of the four-way valve 20. Is sent.

水配管18eは、一端が第1水熱交換器9Aの他端側の接続口と接続され、他端が第2水熱交換器9Bの一端側の接続口と接続される。 One end of the water pipe 18e is connected to the connection port on the other end side of the first water heat exchanger 9A, and the other end is connected to the connection port on the one end side of the second water heat exchanger 9B.

水配管18cは、一端が第3接続口23と接続され、他端が第2水熱交換器9Bの他端側の接続口と接続される。四方弁20が第3接続口23と第4接続口24が流通可能な第1モードであるとき、水配管18cでは、第2水熱交換器9Bから四方弁20の第3接続口23へ水が送られる。四方弁20が第1接続口21と第3接続口23が流通可能な第2モードであるとき、水配管18cでは、四方弁20の第3接続口23から第2水熱交換器9Bへ水が送られる。 One end of the water pipe 18c is connected to the third connection port 23, and the other end is connected to the connection port on the other end side of the second water heat exchanger 9B. When the four-way valve 20 is in the first mode in which the third connection port 23 and the fourth connection port 24 can be distributed, in the water pipe 18c, water is supplied from the second water heat exchanger 9B to the third connection port 23 of the four-way valve 20. Is sent. When the four-way valve 20 is in the second mode in which the first connection port 21 and the third connection port 23 can be distributed, in the water pipe 18c, water is supplied from the third connection port 23 of the four-way valve 20 to the second water heat exchanger 9B. Is sent.

四方弁20が第1モードに切り換えられているとき、第1接続口21において水配管18aを流れる水が流入し、第1接続口21から第2接続口22へ水が流れた後、第2接続口22から第1水熱交換器9Aへ水が供給される。また、第1モードでは、第1水熱交換器9Aと第2水熱交換器9Bを順に経て、第2水熱交換器9Bを流れた水が第3接続口23から流入し、第3接続口23から第4接続口24へ水が流れた後、第4接続口24から水が水配管18dを介して外部へ流出する。 When the four-way valve 20 is switched to the first mode, water flowing through the water pipe 18a flows in at the first connection port 21, water flows from the first connection port 21 to the second connection port 22, and then the second Water is supplied from the connection port 22 to the first water heat exchanger 9A. Further, in the first mode, the water flowing through the second water heat exchanger 9B passes through the first water heat exchanger 9A and the second water heat exchanger 9B in order, flows in from the third connection port 23, and is connected to the third. After the water flows from the port 23 to the fourth connection port 24, the water flows out from the fourth connection port 24 through the water pipe 18d.

四方弁20が第2モードに切り換えられているとき、第1接続口21において水配管18aを流れる水が流入し、第1接続口21から第3接続口23へ水が流れた後、第3接続口23から第2水熱交換器9Bへ水が供給される。また、第2モードでは、第2水熱交換器9Bと第1水熱交換器9Aを順に経て、第1水熱交換器9Aを流れた水が第2接続口22から流入し、第2接続口22から第4接続口24へ水が流れた後、第4接続口24から水が水配管18dを介して外部へ流出する。 When the four-way valve 20 is switched to the second mode, water flowing through the water pipe 18a flows in at the first connection port 21, water flows from the first connection port 21 to the third connection port 23, and then the third Water is supplied from the connection port 23 to the second water heat exchanger 9B. Further, in the second mode, the water flowing through the first water heat exchanger 9A passes through the second water heat exchanger 9B and the first water heat exchanger 9A in order, flows in from the second connection port 22, and is connected to the second. After the water flows from the port 22 to the fourth connection port 24, the water flows out from the fourth connection port 24 through the water pipe 18d.

四方弁20を切り換えることによって、第1,第2水熱交換器9A,9Bに接続された水配管18の水の流れ方向を変更することが可能である。したがって、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷房運転と暖房運転の切り換えに応じて、四方弁20を切り換えることで、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向を常に対向流とすることができる。また、四方弁20の切り換えに関わらず、水配管18には常に水が流れており、水が流れない系統が存在しない。したがって、第1,第2水熱交換器9A,9Bに接続された水配管18の水の流れ方向を変更する場合において、水の流れ方向を迅速に切り換え可能とし、また、不具合を生じにくくすることができる。 By switching the four-way valve 20, it is possible to change the water flow direction of the water pipe 18 connected to the first and second water heat exchangers 9A and 9B. Therefore, by switching the four-way valve 20 according to the switching between the cooling operation and the heating operation of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 can be determined. The water flow direction of the water pipe 18 can always be countercurrent. Further, regardless of the switching of the four-way valve 20, water always flows in the water pipe 18, and there is no system in which water does not flow. Therefore, when changing the water flow direction of the water pipes 18 connected to the first and second water heat exchangers 9A and 9B, the water flow direction can be quickly switched and problems are less likely to occur. be able to.

また、四方弁20の設置個数は一つであり、三方弁を設置する場合の設置個数に比べて低減されるため、部品点数を減らすことができる。また、三方弁を設置する場合、複数の三方弁が動作する必要があるのに対して、一つの四方弁20が動作すればよいため、動作ミスによる切り換えの不具合が生じにくい。 Further, since the number of installed four-way valves 20 is one, which is smaller than the number of installed three-way valves, the number of parts can be reduced. Further, when a three-way valve is installed, a plurality of three-way valves need to operate, whereas one four-way valve 20 only needs to operate, so that a switching problem due to an operation error is unlikely to occur.

四方弁20は、チラーユニット1のユニット本体(筐体)の内部に設置される。この場合、ユニット本体の内部に四方弁20が設置されていることから、水入口部15と水出口部17をそれぞれ外部の水配管と接続する。これにより、チラーユニット1を外部の水配管と接続するだけで、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向を常に対向流とすることが可能な系統を構成することができる。 The four-way valve 20 is installed inside the unit body (housing) of the chiller unit 1. In this case, since the four-way valve 20 is installed inside the unit body, the water inlet portion 15 and the water outlet portion 17 are connected to the external water pipes, respectively. As a result, by simply connecting the chiller unit 1 to the external water pipe, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the water flow direction in the water pipe 18 can always be countercurrent. A possible system can be constructed.

本実施形態において、四方弁20は、ユニット本体の内部に設置される場合に限定されず、四方弁20は、チラーユニット1のユニット本体(筐体)の外部に設置されてもよい。この場合、ユニット本体には、一端が外部の水配管と接続可能とされ、他端が第1水熱交換器9Aと接続された水配管18b、第1水熱交換器9Aと第2水熱交換器9Bを結ぶ水配管18e、及び、一端が第2水熱交換器9Bと接続され、他端が外部の水配管と接続可能とされた水配管18cが設置されている。四方弁20は、これらのユニット本体の内部に設置された水配管18b,18cと接続され、かつ、上述した構成を有する水配管18a,18dを設置することによって、本実施形態に係るチラーユニット1が構成される。これにより、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向を常に対向流とすることが可能な系統を構成することができる。ユニット本体の内部には、四方弁20が設置されていないことから、ユニット本体は、水配管18の水の流れ方向が切り換え不要な構成にも適用できる。 In the present embodiment, the four-way valve 20 is not limited to the case where it is installed inside the unit main body, and the four-way valve 20 may be installed outside the unit main body (housing) of the chiller unit 1. In this case, one end of the unit body is connectable to an external water pipe, and the other end is a water pipe 18b connected to the first water heat exchanger 9A, the first water heat exchanger 9A and the second water heat. A water pipe 18e connecting the exchanger 9B and a water pipe 18c having one end connected to the second water heat exchanger 9B and the other end connectable to an external water pipe are installed. The four-way valve 20 is connected to the water pipes 18b and 18c installed inside the main body of these units, and by installing the water pipes 18a and 18d having the above-described configuration, the chiller unit 1 according to the present embodiment is installed. Is configured. As a result, it is possible to configure a system in which the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the flow direction of water in the water pipe 18 can always be countercurrent. Since the four-way valve 20 is not installed inside the unit body, the unit body can be applied to a configuration in which the water flow direction of the water pipe 18 does not need to be switched.

本実施形態に係るチラーユニット1は、図1に示すように、温度検出部31と、圧力検出部32と、制御部33を備えてもよい。 As shown in FIG. 1, the chiller unit 1 according to the present embodiment may include a temperature detection unit 31, a pressure detection unit 32, and a control unit 33.

温度検出部31は、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2において、第1,第2水熱交換器9A,9Bの接続口よりも上流側及び/又は下流側に設置され、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2を流れる冷媒の温度を検出する。 The temperature detection unit 31 is installed on the upstream side and / or downstream side of the connection ports of the first and second water heat exchangers 9A and 9B in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, and the first and first The temperature of the refrigerant flowing through the second refrigeration cycle system R1 and R2 is detected.

圧力検出部32は、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2において、圧縮機5の吸い込み側及び吐き出し側にそれぞれ設置され、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2を流れる冷媒の圧力を検出する。 The pressure detection unit 32 is installed on the suction side and the discharge side of the compressor 5 in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, respectively, and measures the pressure of the refrigerant flowing through the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2. To detect.

制御部33は、温度検出部31によって検出された温度に基づいて、四方弁20を切り換える。第1,第2水熱交換器9A,9Bに流入する冷媒、又は、第1,第2水熱交換器9A,9Bから流出する冷媒の温度に基づいて、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2が冷房運転であるか又は暖房運転であるかを判断する。 The control unit 33 switches the four-way valve 20 based on the temperature detected by the temperature detection unit 31. The first and second refrigeration cycle systems R1 are based on the temperature of the refrigerant flowing into the first and second water heat exchangers 9A and 9B or the refrigerant flowing out of the first and second water heat exchangers 9A and 9B. , R2 determines whether it is a cooling operation or a heating operation.

冷房運転時、第1,第2水熱交換器9A,9Bは、蒸発器として機能することから、検出された温度が所定の閾値よりも低い場合、冷房運転であると判断でき、四方弁20を冷房運転に対応したモードに切り換える。暖房運転時、第1,第2水熱交換器9A,9Bは、凝縮器として機能することから、検出された温度が所定の閾値よりも高い場合、暖房運転であると判断でき、四方弁20を暖房運転に対応したモードに切り換える。これにより、冷房運転と暖房運転の双方において、第1,第2水熱交換器9A,9Bでは、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向が対向流とされる。 Since the first and second water heat exchangers 9A and 9B function as evaporators during the cooling operation, if the detected temperature is lower than a predetermined threshold value, it can be determined that the cooling operation is performed, and the four-way valve 20 To switch to the mode corresponding to the cooling operation. Since the first and second water heat exchangers 9A and 9B function as condensers during the heating operation, if the detected temperature is higher than a predetermined threshold, it can be determined that the heating operation is performed, and the four-way valve 20 To switch to the mode corresponding to the heating operation. As a result, in both the cooling operation and the heating operation, in the first and second water heat exchangers 9A and 9B, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the flow of water in the water pipe 18 The direction is countercurrent.

また、制御部33は、圧力検出部32によって検出された圧力に基づいて、四方弁20の切り換えの成否を判断する。四方弁20が正しく切り換わっていない場合、第1,第2水熱交換器9A,9Bでは、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向が並行流となるため、第1,第2水熱交換器9A,9Bにおける熱交換効率が低下する。したがって、例えば、圧力検出部32が圧縮機5に吸い込まれる冷媒の圧力と圧縮機5から吐出される冷媒の圧力を検出し、圧力差が所定の閾値よりも低下したとき、四方弁20が正しく切り換わっていないと判断する。他方、圧力差が所定の閾値を超えていれば、四方弁20が正しく切り換わっていると判断する。 Further, the control unit 33 determines the success or failure of switching the four-way valve 20 based on the pressure detected by the pressure detection unit 32. If the four-way valve 20 is not switched correctly, in the first and second water heat exchangers 9A and 9B, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the flow direction of water in the water pipe 18. Is a parallel flow, so that the heat exchange efficiency in the first and second water heat exchangers 9A and 9B is lowered. Therefore, for example, when the pressure detection unit 32 detects the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 5 and the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 5, and the pressure difference becomes lower than a predetermined threshold value, the four-way valve 20 is correctly used. Judge that it has not been switched. On the other hand, if the pressure difference exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the four-way valve 20 is properly switched.

制御部33は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。 The control unit 33 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a computer-readable storage medium, and the like. As an example, a series of processes for realizing various functions are stored in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is installed in a ROM or other storage medium in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. Computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like.

本実施形態によれば、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2において、第1,第2水熱交換器9A,9Bの接続口よりも上流側又は下流側に設置された温度検出部31によって、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2を流れる冷媒の温度が検出され、検出された温度に基づいて、四方弁20が切り換えられる。第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷房運転と暖房運転の切り換えに応じて、第1,第2水熱交換器9A,9Bの接続口よりも上流側や下流側を流れる冷媒の温度が変更される。したがって、検出された冷媒の温度に応じて、四方弁20が自動的に切り換えられることによって、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向を常に対向流とすることができる。 According to the present embodiment, in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, the temperature detection unit 31 installed on the upstream side or the downstream side of the connection ports of the first and second water heat exchangers 9A and 9B. The temperature of the refrigerant flowing through the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 is detected, and the four-way valve 20 is switched based on the detected temperature. The temperature of the refrigerant flowing upstream or downstream of the connection ports of the first and second water heat exchangers 9A and 9B according to the switching between the cooling operation and the heating operation of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2. Is changed. Therefore, the four-way valve 20 is automatically switched according to the detected refrigerant temperature, so that the refrigerant flow direction of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the water flow direction of the water pipe 18 can be changed. It can always be countercurrent.

また、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2に設置された圧力検出部32によって、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2を流れる冷媒の圧力が検出され、検出された圧力に基づいて、四方弁20の切り換えの成否が判断される。したがって、四方弁20が自動的に切り換えられた場合において、四方弁20が正しく切り換えられているか否かを判断できる。 Further, the pressure detection units 32 installed in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 detect the pressure of the refrigerant flowing through the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, and based on the detected pressure. , The success or failure of switching the four-way valve 20 is determined. Therefore, when the four-way valve 20 is automatically switched, it can be determined whether or not the four-way valve 20 is correctly switched.

以上のように構成されたチラーユニット1は、以下のように作動する。以下では、暖房運転時において、四方弁20が図2に示す第1モードに切り替わり、冷房運転時において、四方弁20が図3に示す第2モードに切り替わる例について説明する。 The chiller unit 1 configured as described above operates as follows. In the following, an example will be described in which the four-way valve 20 switches to the first mode shown in FIG. 2 during the heating operation, and the four-way valve 20 switches to the second mode shown in FIG. 3 during the cooling operation.

まず、暖房運転時における動作について説明する。
暖房運転時には、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の四方弁8が、図1に示す暖房運転モードのポジションになる。
First, the operation during the heating operation will be described.
During the heating operation, the four-way valves 8 of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 are in the position of the heating operation mode shown in FIG.

そして、少なくとも1つの圧縮機5が作動する。圧縮機5により圧縮された高温高圧の圧縮冷媒は、オイルセパレータ6にてオイル分が分離され、四方弁8を経て第1,第2水熱交換器9A,9Bのいずれか、又は、全てに流れる。このとき、圧縮冷媒は、水系統部3の水配管18を流れる水と熱交換される。また、温度検出部31によって温度が検出されて、四方弁20が第1モードに切り替わる。 Then, at least one compressor 5 is activated. The high-temperature and high-pressure compressed refrigerant compressed by the compressor 5 is separated by an oil separator 6 and passed through a four-way valve 8 to any or all of the first and second water heat exchangers 9A and 9B. It flows. At this time, the compressed refrigerant exchanges heat with the water flowing through the water pipe 18 of the water system unit 3. Further, the temperature is detected by the temperature detection unit 31, and the four-way valve 20 switches to the first mode.

すなわち、第1冷凍サイクル系統R1の圧縮機5により圧縮された圧縮冷媒は第1水熱交換器9Aに流れて水配管18を流れる水と熱交換され、第2冷凍サイクル系統R2の圧縮機5により圧縮された圧縮冷媒は第2水熱交換器9Bに流れて水配管18を流れる水と熱交換される。 That is, the compressed refrigerant compressed by the compressor 5 of the first refrigeration cycle system R1 flows to the first water heat exchanger 9A and exchanges heat with the water flowing through the water pipe 18, and the compressor 5 of the second refrigeration cycle system R2 The compressed refrigerant compressed by the above flows into the second water heat exchanger 9B and exchanges heat with the water flowing through the water pipe 18.

つまり、第1冷凍サイクル系統R1と第2冷凍サイクル系統R2においては、それぞれ第1水熱交換器9Aと第2水熱交換器9Bとによって冷媒と水との熱交換が個別に行われる。このように第1,第2水熱交換器9A,9Bにて高温な圧縮冷媒と熱交換した水は温水又は熱水となり、水出口部17から所定の暖房箇所又は給湯箇所に供給される。 That is, in the first refrigeration cycle system R1 and the second refrigeration cycle system R2, heat exchange between the refrigerant and water is individually performed by the first water heat exchanger 9A and the second water heat exchanger 9B, respectively. The water that has been heat-exchanged with the high-temperature compressed refrigerant in the first and second water heat exchangers 9A and 9B becomes hot water or hot water, and is supplied from the water outlet portion 17 to a predetermined heating location or hot water supply location.

四方弁20が第1モードに切り替わることにより、第1接続口21において水配管18aを流れる水が流入し、第1接続口21から第2接続口22へ水が流れた後、第2接続口22から第1水熱交換器9Aへ水が供給される。また、第1モードでは、第1水熱交換器9A、第2水熱交換器9Bの順に水が流れ、第2水熱交換器9Bを流れた水が第3接続口23から流入し、第3接続口23から第4接続口24へ水が流れた後、第4接続口24から水が水配管18dを介して外部へ流出する。そして、第1,第2水熱交換器9A,9Bでは、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向が対向流となる。 When the four-way valve 20 is switched to the first mode, water flowing through the water pipe 18a flows into the first connection port 21, water flows from the first connection port 21 to the second connection port 22, and then the second connection port 22. Water is supplied from 22 to the first water heat exchanger 9A. Further, in the first mode, water flows in the order of the first water heat exchanger 9A and the second water heat exchanger 9B, and the water flowing through the second water heat exchanger 9B flows in from the third connection port 23, and the first 3 After water flows from the connection port 23 to the fourth connection port 24, water flows out from the fourth connection port 24 via the water pipe 18d. In the first and second water heat exchangers 9A and 9B, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the flow direction of water in the water pipe 18 are countercurrent.

また、第1,第2水熱交換器9A,9Bで水と熱交換した圧縮冷媒は凝縮して液化し、レシーバ10を経て電子膨張弁11を通過し、ここで圧力を低下されて空冷熱交換器12に流れ、空気と熱交換することにより気化してガス冷媒となり、四方弁8と気液分離器13と経て再び圧縮機5に吸入される。 Further, the compressed refrigerant that has exchanged heat with water in the first and second water heat exchangers 9A and 9B is condensed and liquefied, passes through the electronic expansion valve 11 via the receiver 10, and the pressure is reduced here to provide air-cooled heat. It flows through the exchanger 12 and vaporizes by exchanging heat with air to become a gas refrigerant, which is sucked into the compressor 5 again via the four-way valve 8 and the gas-liquid separator 13.

次に、冷房運転時における動作について説明する。
冷房運転時には、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の四方弁8が図1に示す方向から変更されて冷房運転モードのポジションになる。したがって、圧縮機5により圧縮された高温高圧の圧縮冷媒は四方弁8を経て空冷熱交換器12に流れ、冷却ファン12aによって外気が供給されることにより空気と熱交換して凝縮して液化する。生成された凝縮冷媒は、レシーバ10を経て第1,第2水熱交換器9A,9Bのいずれか、又は、全てに流れる。このとき、凝縮冷媒は、水系統部3の水配管18を流れる水と熱交換して気化する。また、温度検出部31によって温度が検出されて、四方弁20が第2モードに切り替わる。
Next, the operation during the cooling operation will be described.
During the cooling operation, the four-way valves 8 of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 are changed from the directions shown in FIG. 1 to be in the cooling operation mode position. Therefore, the high-temperature and high-pressure compressed refrigerant compressed by the compressor 5 flows through the four-way valve 8 to the air-cooled heat exchanger 12, and the outside air is supplied by the cooling fan 12a to exchange heat with the air to condense and liquefy. .. The generated condensed refrigerant flows through the receiver 10 to any or all of the first and second water heat exchangers 9A and 9B. At this time, the condensed refrigerant exchanges heat with the water flowing through the water pipe 18 of the water system unit 3 and vaporizes. Further, the temperature is detected by the temperature detection unit 31, and the four-way valve 20 switches to the second mode.

このように、第1,第2水熱交換器9A,9Bにて低温な冷媒と熱交換した水は冷水となり、水出口部17から所定の冷房箇所に供給される。 In this way, the water that has been heat-exchanged with the low-temperature refrigerant in the first and second water heat exchangers 9A and 9B becomes cold water and is supplied from the water outlet portion 17 to a predetermined cooling location.

四方弁20が第2モードに切り替わることにより、第1接続口21において水配管18aを流れる水が流入し、第1接続口21から第3接続口23へ水が流れた後、第3接続口23から第2水熱交換器9Bへ水が供給される。また、第2モードでは、第2水熱交換器9B、第1水熱交換器9Aの順に水が流れ、第2水熱交換器9Bを流れた水が第2接続口22から流入し、第2接続口22から第4接続口24へ水が流れた後、第4接続口24から水が水配管18dを介して外部へ流出する。そして、第1,第2水熱交換器9A,9Bでは、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向が対向流となる。 When the four-way valve 20 is switched to the second mode, water flowing through the water pipe 18a flows in at the first connection port 21, water flows from the first connection port 21 to the third connection port 23, and then the third connection port 23. Water is supplied from 23 to the second water heat exchanger 9B. Further, in the second mode, water flows in the order of the second water heat exchanger 9B and the first water heat exchanger 9A, and the water flowing through the second water heat exchanger 9B flows in from the second connection port 22 and is second. After the water flows from the 2 connection port 22 to the 4th connection port 24, the water flows out from the 4th connection port 24 to the outside through the water pipe 18d. In the first and second water heat exchangers 9A and 9B, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 and the flow direction of water in the water pipe 18 are countercurrent.

また、第1,第2水熱交換器9A,9Bで水と熱交換して気化したガス冷媒は、四方弁8と気液分離器13と経て再び圧縮機5に吸入される。 Further, the gas refrigerant vaporized by heat exchange with water in the first and second water heat exchangers 9A and 9B is sucked into the compressor 5 again through the four-way valve 8 and the gas-liquid separator 13.

次に、図4を参照して、本発明の一実施形態に係るチラーユニット1の変形例について説明する。なお、チラーユニット1における第1冷凍サイクル系統R1及び第2冷凍サイクル系統R2の構成は上述した実施形態と同一である。その他、上述した実施形態と重複する構成及び作用効果については説明を省略する。 Next, a modified example of the chiller unit 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the first refrigeration cycle system R1 and the second refrigeration cycle system R2 in the chiller unit 1 is the same as that of the above-described embodiment. In addition, the description of the configuration and the action and effect overlapping with the above-described embodiment will be omitted.

上述した実施形態に係る構成では、第1水熱交換器9Aと第2水熱交換器9Bを流れる水は、四方弁20の切り換えによって、図2に示すように、第1水熱交換器9Aが先となったり、図3に示すように、第2水熱交換器9Bが先となったりして、水の流れる順番が入れ替われる。 In the configuration according to the above-described embodiment, the water flowing through the first water heat exchanger 9A and the second water heat exchanger 9B is changed by switching the four-way valve 20, and as shown in FIG. 2, the first water heat exchanger 9A Is first, or as shown in FIG. 3, the second water heat exchanger 9B comes first, and the order of water flow is changed.

これに対し、複数の第1,第2水熱交換器9A,9Bが直列に配置されている場合において、四方弁20の切り換えに関わらず、第1水熱交換器9A又は第2水熱交換器9Bが常に先となる構成が要求される場合がある。 On the other hand, when a plurality of first and second water heat exchangers 9A and 9B are arranged in series, the first water heat exchanger 9A or the second water heat exchange is performed regardless of the switching of the four-way valve 20. In some cases, a configuration in which the vessel 9B always comes first is required.

上述した実施形態では、四方弁20と水配管18a〜18eが、第1水熱交換器9A及び第2水熱交換器9Bに対して1組のみ設置されている。これに対し、本変形例における水配管18には、上述した実施形態と異なり、四方弁20と水配管18が、第1冷凍サイクル系統R1及び第2冷凍サイクル系統R2のそれぞれに対して1組ずつ設置される。 In the above-described embodiment, only one set of the four-way valve 20 and the water pipes 18a to 18e is installed for the first water heat exchanger 9A and the second water heat exchanger 9B. On the other hand, in the water pipe 18 in this modification, unlike the above-described embodiment, the four-way valve 20 and the water pipe 18 are provided in one set for each of the first refrigeration cycle system R1 and the second refrigeration cycle system R2. It will be installed one by one.

各四方弁20を切り換えることによって、第1,第2水熱交換器9A,9Bに接続された水配管18の水の流れ方向を変更することが可能である。したがって、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷房運転と暖房運転の切り換えに応じて、各四方弁20を切り換えることで、第1,第2冷凍サイクル系統R1,R2の冷媒の流れ方向と水配管18の水の流れ方向を常に対向流とすることができる。また、図4に示すように、複数の第1,第2水熱交換器9A,9Bが直列に配置されている場合において、四方弁20の切り換えに関わらず、第1水熱交換器9Aが常に先となる構成とすることができる。 By switching each of the four-way valves 20, it is possible to change the water flow direction of the water pipe 18 connected to the first and second water heat exchangers 9A and 9B. Therefore, by switching each of the four-way valves 20 according to the switching between the cooling operation and the heating operation of the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2, the flow direction of the refrigerant in the first and second refrigeration cycle systems R1 and R2 And the water flow direction of the water pipe 18 can always be countercurrent. Further, as shown in FIG. 4, when a plurality of first and second water heat exchangers 9A and 9B are arranged in series, the first water heat exchanger 9A is used regardless of the switching of the four-way valve 20. It can always be the first configuration.

1 :チラーユニット
3 :水系統部
5 :圧縮機
6 :オイルセパレータ
7 :逆止弁
8 :四方弁
9 :水熱交換器
9A :第1水熱交換器
9B :第2水熱交換器
10 :レシーバ
11 :電子膨張弁
12 :空冷熱交換器
12a :冷却ファン
13 :気液分離器
15 :水入口部
16 :水ポンプ
17 :水出口部
18,18a,18b,18c,18d,18e :水配管
20 :四方弁
21 :第1接続口
22 :第2接続口
23 :第3接続口
24 :第4接続口
31 :温度検出部
32 :圧力検出部
33 :制御部
R1 :第1冷凍サイクル系統
R2 :第2冷凍サイクル系統
1: Chiller unit 3: Water system part 5: Compressor 6: Oil separator 7: Check valve 8: Four-way valve 9: Water heat exchanger 9A: First water heat exchanger 9B: Second water heat exchanger 10: Receiver 11: Electronic expansion valve 12: Air-cooled heat exchanger 12a: Cooling fan 13: Gas-liquid separator 15: Water inlet 16: Water pump 17: Water outlet 18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e: Water piping 20: Four-way valve 21: First connection port 22: Second connection port 23: Third connection port 24: Fourth connection port 31: Temperature detection unit 32: Pressure detection unit 33: Control unit R1: First refrigeration cycle system R2 : Second refrigeration cycle system

Claims (5)

水熱交換器を有し、冷媒が循環する冷凍サイクル系統と、
前記水熱交換器に接続され、水が流通する水配管と、
前記水配管に設置され、第1接続口、第2接続口、第3接続口及び第4接続口を有する四方弁と、
を備え、
前記第1接続口において前記水配管を流れる前記水が前記四方弁に常に流入し、前記第4接続口において前記水熱交換器を流通した前記水が前記四方弁から常に流出し、
前記第2接続口と前記水熱交換器の一端側の接続口とが前記水配管によって接続され、前記第3接続口と前記水熱交換器の他端側の接続口とが前記水配管によって接続され、
前記四方弁は、前記第1接続口と前記第2接続口が流通可能となり、かつ、前記第3接続口と前記第4接続口が流通可能となる第1モード、又は、前記第1接続口と前記第3接続口が流通可能となり、かつ、前記第2接続口と前記第4接続口が流通可能となる第2モードに切り換え可能である構成を有するチラーユニット。
A refrigeration cycle system that has a water heat exchanger and circulates refrigerant,
A water pipe connected to the water heat exchanger and through which water flows,
A four-way valve installed in the water pipe and having a first connection port, a second connection port, a third connection port, and a fourth connection port.
With
The water flowing through the water pipe at the first connection port always flows into the four-way valve, and the water flowing through the water heat exchanger at the fourth connection port always flows out from the four-way valve.
The second connection port and the connection port on one end side of the water heat exchanger are connected by the water pipe, and the third connection port and the connection port on the other end side of the water heat exchanger are connected by the water pipe. Connected
The four-way valve has a first mode in which the first connection port and the second connection port can be distributed, and the third connection port and the fourth connection port can be distributed, or the first connection port. A chiller unit having a configuration in which the third connection port can be distributed and the second mode can be switched to a second mode in which the second connection port and the fourth connection port can be distributed.
前記四方弁は、ユニット本体の内部に設置されている請求項1に記載のチラーユニット。 The chiller unit according to claim 1, wherein the four-way valve is installed inside the unit body. 前記四方弁は、ユニット本体の外部に設置され、前記ユニット本体の内部に設置された前記水配管と接続されている請求項1に記載のチラーユニット。 The chiller unit according to claim 1, wherein the four-way valve is installed outside the unit body and is connected to the water pipe installed inside the unit body. 前記冷凍サイクル系統において、前記水熱交換器の接続口よりも上流側又は下流側に設置され、前記冷凍サイクル系統を流れる前記冷媒の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された温度に基づいて、前記四方弁を切り換える制御部と、
を備える請求項1から3のいずれか1項に記載のチラーユニット。
In the refrigeration cycle system, a temperature detection unit installed on the upstream side or the downstream side of the connection port of the water heat exchanger and detecting the temperature of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system.
A control unit that switches the four-way valve based on the temperature detected by the temperature detection unit, and
The chiller unit according to any one of claims 1 to 3.
前記冷凍サイクル系統に設置され、前記冷凍サイクル系統を流れる前記冷媒の圧力を検出する圧力検出部と、
前記制御部は、前記圧力検出部によって検出された圧力に基づいて、前記四方弁の切り換えの成否を判断する請求項4に記載のチラーユニット。
A pressure detection unit installed in the refrigeration cycle system and detecting the pressure of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle system.
The chiller unit according to claim 4, wherein the control unit determines the success or failure of switching of the four-way valve based on the pressure detected by the pressure detection unit.
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