JP2023540772A - 安全システムおよび空調システムを構成する方法 - Google Patents

安全システムおよび空調システムを構成する方法 Download PDF

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Abstract

それぞれが制御バルブを有する冷媒パイプ部を有している複数のバルブユニットと、冷媒漏出検出器と、バルブおよび冷媒漏出検出器を収容するとともに第1および第2開口部(420,430)が形成されているケーシング(400e)と、を備えるヒートポンプシステムのための安全システムを提供する。安全システムは、さらに、第1および第2開口部を介して筐体の内部空間を接続する接続構造と、接続構造または筐体のうちの一つに接続されるとともに、冷媒漏出が発生した筐体の内部空間から空気を排出するよう構成される排出構造と、を備える。筐体は、異なる方向に面する第1および第2側面を有する。第1開口部は第1側面に形成される。第2開口部は第2側面に形成される。【選択図】図3

Description

本発明はヒートポンプシステムのための安全システムおよび安全システムを有する空調システムを構成する方法に関する。
複数の対象空間に対応する空調システム等のヒートポンプシステムにおいて、ヒートポンプ回路の液体冷媒パイプおよび気体冷媒パイプはそれぞれ副配管システムへ分岐する。副配管システムにおける分岐副パイプには、副配管システムをゾーンに分けるために、多くの場合、弁(バルブ)が備えられる。
一方、ヒートポンプシステムにおいて使用するそれぞれのバルブは、冷媒の漏出点となる可能性があり、したがって定期的に点検し、必要に応じて修復する必要がある。したがって、監視および保守を簡便にするために、複数のバルブを一箇所に配置するように、ヒートポンプシステムの配管を設計することが一般的である。例えば、欧州特許出願公開第3091314号明細書(EP3091314A1)には、冷媒副パイプの複数のバルブを単一のケーシング内に集積して、バルブユニットを形成することが提案されている。これにより、監視/保守の負担を軽減するだけでなく、どのバルブから漏出した冷媒であっても周囲の領域まで広がることを防止することもできる。
しかしながら、バルブの数、配管の配置、空間的な制約等のために、すべてのバルブを単一のケーシングに収容することは時には困難である場合もある。バルブが複数の別々のケーシングに分散配置される場合には、各バルブにおいて冷媒漏出が発生したかどうか調べるためにそれぞれのケーシングを開けることは面倒であり時間がかかる。また、冷媒漏出がいずれかのバルブにおいて発生した場合、監視/保守要員が到着してケーシングを開いたときにはすでにそのバルブを収容しているケーシングの内部空間ではかなりの量の漏出した冷媒が染みているであろう。例えば、使用する冷媒のうちあるものは可燃性であるか多少の可燃性がある。このため、このようにケーシングを開くことは安全の面から望ましくない。
本発明の目的は、複数のバルブユニットを別々の位置において配置しなければならない場合であっても、バルブからの冷媒漏出に関してヒートポンプシステムの安全性を向上させることができる安全システムおよび空調システムを構成する方法を提供することにある。
本発明の第1観点は、少なくとも一の液体冷媒パイプ部と、少なくとも一の気体冷媒パイプ部と、前記液体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の液体制御バルブと、前記気体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の気体制御バルブと、少なくとも前記液体制御バルブおよび前記気体制御バルブを収容するとともに、少なくとも二つの開口部が形成されている筐体と、前記筐体の内部空間における冷媒漏出の発生を検出するよう構成される冷媒漏出検出器と、をそれぞれが有するヒートポンプシステムに用いられる複数のバルブユニットと、前記開口部を介して前記筐体の前記内部空間へと接続する接続構造と、前記接続構造または前記筐体のうちの一つに接続されるとともに、冷媒漏出が発生した前記筐体の前記内部空間から空気を排出するよう構成される排出構造と、を備える安全システムを提供する。
上記構成によって冷媒漏出がバルブユニットのうちのどのユニットにおけるバルブで発生した場合であっても、そのバルブを収容している筐体によって、漏出した冷媒が周囲の領域まで広がることを防止するまたは抑制することができる。また、空気を内部空間から筐体の外部空間へと排出することによって、筐体の内部空間に漏出した冷媒の濃度を低下させることができる。さらにまた、ヒートポンプシステムの通常動作の際に、筐体をほとんど閉じた状態とでき、このほとんど閉じた状態の空間における冷媒の濃度に基づいて冷媒漏出検出を行うことができる。
これにより、バルブユニットにおける冷媒漏出の発生を速やかに検出でき、初期段階で排出構造の動作を開始することができる。こうして、冷媒漏出が発生した筐体と筐体の周囲の領域との両方において、漏出した冷媒の濃度が高まることを、より安全な方法で、防止することができる。この結果、監視/保守要員が、安全にバルブを監視、保守または修理することができる。したがって、冷媒漏出に関してヒートポンプシステムの安全性を向上できる。
さらに、排出構造は、複数のバルブユニットに共通で用いられる。これにより、バルブが別々の筐体に配置される場合であっても、システムの設置コストを上昇させることなくヒートポンプシステムの安全性を向上できる。この結果、安全システムを配置するために必要とされる空間を低減することもできる。
ここで、排出構造によって空気を排出する外部空間として、筐体を直接囲んでいる外部空間または人や動物が来ることがあるもしくは居住している場合がある屋内空間は好ましくない。この外部空間は、好ましくは屋外空間である。複数のバルブユニットが属するヒートポンプシステムは、複数の別々のヒートポンプ回路を有することができる。言い換えれば、バルブユニットの配管は、互いに接続される必要はない。それぞれのバルブユニットにおいて、パイプ部、バルブおよび筐体を一体的に製造できる。これにより、バルブユニットを、その性能を例えば筐体の気密性を強化するよう、設計することがより容易となる。また、バルブユニットの寸法および筐体の保守扉の位置を最適化することもより容易となる。したがって、バルブユニットの安全性だけでなく、保守性および機能性をも向上できる。任意選択的に、筐体を、既存のバルブの周囲に組み立てられるための後付け筐体とすることもできる。
上述した安全システムの好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は、異なる方向に面する第1側面および第2側面を有し、前記第1側面には、第1開口部が前記開口部の一つとして形成されており、前記第2側面には、第2開口部が前記開口部の他の一つとしての形成されている。
上記構成では、第1開口部および第2開口部は側面に形成される。これにより、接続構造を筐体から上方または下方に突出させずにすむ。これにより、バルブユニットとバルブユニットを接続している接続構造との配列構造の高さ範囲を低減できる。ここで、各要素の「配列空間」という語は、例えば、要素を収容することができる直平行六面体空間を意味する。
また、第1開口部および第2開口部が形成されるそれぞれの側面は、異なる方向に面する。これにより、接続構造の複数の要素(例えばダクト)が同じ筐体の同一面から突出する状況を防止することができ、したがって、要素の密集を回避することができる。言い換えれば、配列空間の高さ範囲を低減するために、接続構造を、単一の面に沿って容易に配置することができる。このことは、特に、接続構造によって互いに直接接続される二つのバルブユニット(以下「隣接バルブユニット」という)が並んで密に配置される場合に、有用である。したがって、本発明にかかる安全システムは、限定された空間(例えば比較的小さい空間)にも、容易に設置できる。
ここで、筐体の「側面」は、使用時(すなわちバルブユニットを使用するために設置する状態)において略水平方向に面する筐体の外面を意味する。筐体の一部を構成する少なくとも一の板(プレート)によって、側面を定義することもできる。側面は、バルブユニットが設置される空間を形成する基準面に対して略直交する面とすることもできる。このような基準面を、空間の床とすることもでき、または、バルブユニットが天井空間に設置される場合には天井の上側の面とすることもできる。このため、例えば傾斜した天井であるときに上記空間が水平面に対して傾斜している場合、基準面を傾斜した面とすることもでき、側面を、基準面の傾斜に応じて傾斜した面とすることもできる。第1側面および第2側面の「異なる方向」は、直交方向または対向する方向とすることができるが、これらの方向には限定されない。
上述した安全システムの好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は略箱状であり、前記第1側面および前記第2側面は前記筐体の対向する面である。
上記構成によって複数のバルブユニットと、これらのバルブユニットを接続する接続構造と、を容易に一列に配置することができる。これにより、バルブユニットの配列空間の幅を最小化することができる。ここで、「配列空間の幅」は、例えば、バルブユニットが整列して配置される方向に対して直交する方向における配列空間の長さである。このことは、特に、三つ以上のバルブユニットを直列に配置する場合に有用である。
第1側面および第2側面が対向する面である上述した安全システムの他の好ましい態様では、前記第1側面および前記第2側面に対して略垂直な方向から見たとき、前記第1開口部および前記第2開口部は互いに少なくとも部分的に重なり合っている。
上記構成によって隣接バルブユニットのうちの一方の第1側面および他方の第2側面が互いに面するよう隣接バルブユニットが配置される場合、第1側面および第2側面に対して略垂直な方向から見たときに第1側面の第1開口部と第2側面の第2開口部とを容易に互いに重なり合せることができる。より具体的に言えば、第1開口部および第2開口部のこのような位置関係は、第1側面と第2側面とが互いに平行となりかつ第1側面および第2側面に対して略垂直な方向から見たときに第1側面および第2側面のそれぞれの周辺部が一致するよう隣接バルブユニットを単に配置することによって、達成できる。
これにより、接続構造によって接続される隣接する第1開口部および第2開口部をより近接させて配置することができ、そして、接続構造を大きく曲がりくねらせる必要がない。こうして、隣接バルブユニットをより近接させて配置することができる。その結果、隣接バルブユニットおよび隣接バルブユニット間の接続構造の配列空間の面積を低減することができる。
上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面に対して垂直である底面を有し、前記第1開口部および前記第2開口部の中心、前記底面に近い端部および/または前記底面から最も離れた端部の、前記底面からの距離が同じとなるよう、前記筐体が構成される。
上記構成によってバルブユニットのうちの一の第1開口部とバルブユニットのうちの他の第2開口部との、特定の面から同じ距離での配列を、二つのバルブユニットを、それらの底面が特定の面から同じ距離となるよう単に配置することによって、容易に行うことができる。このような配置によって、接続構造を特定の面に沿って配列することができる。また、第1開口部および第2開口部の高さ位置をすべてのバルブユニットで標準化することができるので、安全システムの生産コストを低減することができる。
ここで、「底面」は、使用時において下方に面する筐体の外面を意味する。筐体の一部を構成する少なくとも一のプレートによって、底面を定義することもできる。「特定の面」を、水平面または上述した基準面とすることもできる。したがって、バルブユニットが設置される空間が水平面に対して傾斜している場合、「底面」もまた、空間の傾斜に応じて傾斜した面とすることもできる。
第1開口部および第2開口部の中心、底面に近い端部および/または底面から最も離れた端部が、底面から同じ距離となる上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも第1バルブユニットおよび第2バルブユニットは、該第1バルブユニットおよび該第2バルブユニットの前記底面が互いに同一面に位置するよう、互いに隣接して配置される。
上記構成によって接続構造を上述の特定の面に対して、特定の面に対する第1バルブユニットおよび第2バルブユニットの第1開口部と第2開口部との位置の差に対応して繋ぐために、曲げる必要がない。こうして、隣接バルブユニットをより近接させて配置することができる。その結果、隣接バルブユニットおよび隣接バルブユニット間の接続構造の配列空間の面積を低減することができる。さらに、第1バルブユニットおよび第2バルブユニットの底面が揃えて配置されるので、また、隣接バルブユニットの配列空間の高さ範囲を低減することができる。
第1側面および第2側面が筐体の対向する面である上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面に対して垂直である第3側面を有し、 前記第1開口部および前記第2開口部の中心、前記第3側面に近い端部および/または前記第3側面から最も離れた端部の、前記第3側面からの、距離が同じとなるよう、前記筐体が構成される。
上記構成によってバルブユニットのうちの一の第1開口部とバルブユニットのうちの他の第2開口部との、特定の側方面から同じ距離での配列を、二つのバルブユニットを、それらの第3側面が特定の側方面から同じ距離となるよう単に配置することによって、容易に行うことができる。このような配置によって、接続構造を特定の側方面に沿って配列することができる。また、第1開口部および第2開口部の高さ位置をすべてのバルブユニットで標準化することができるので、安全システムの生産コストを低減することができる。ここで、「特定の側方面」は、鉛直面またはバルブユニットが設置される空間を形成する壁面とすることができるが、これらの面には限定されない。
第1開口部および第2開口部の中心、第3側面に近い端部および/または第3側面から最も離れた端部が、第3側面から同じ距離となる上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも第1バルブユニットおよび第2バルブユニットは、該第1バルブユニットおよび該第2バルブユニットの前記第3側面が互いに同一面に位置するよう、互いに隣接して配置される。
上記構成によって接続構造を上述の特定の側方面に対して、特定の側方面に対する第1バルブユニットおよび第2バルブユニットの第1開口部と第2開口部との位置の差に対応して繋ぐために、曲げる必要がない。こうして、隣接バルブユニットをより近接させて配置することができる。その結果、隣接バルブユニットおよび隣接バルブユニット間の接続構造の配列空間の面積を低減することができる。さらに、第1バルブユニットおよび第2バルブユニットの第3面が揃えて配置されるので、また、バルブユニットの配列空間の幅範囲を低減することができる。
上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、バルブユニットのそれぞれは、さらに、前記液体冷媒パイプ部が分岐していく主液体冷媒パイプ部と、前記気体冷媒パイプ部が分岐していく主気体冷媒パイプ部と、を有し、前記バルブユニットのそれぞれにおいて、前記主液体冷媒パイプ部の一方の端部および前記主気体冷媒パイプ部の一方の端部は前記第1側面から突出し、前記主液体冷媒パイプ部の他方の端部および前記主気体冷媒パイプ部の他方の端部は前記第2側面から突出しており、前記安全システムは、さらに、第1バルブユニットの前記主液体冷媒パイプ部と第2バルブユニットの前記主液体冷媒パイプ部とを接続する少なくとも一の液体冷媒接続パイプであって、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットが前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも一の液体冷媒接続パイプと、前記第1バルブユニットの前記主気体冷媒パイプ部と前記第2バルブユニットの前記主気体冷媒パイプ部とを接続する少なくとも一の気体冷媒接続パイプと、を備える。
上記構成によって二つの隣接バルブユニットの主液体冷媒パイプ部および主気体冷媒パイプ部(以下「主パイプ部」という)は、液体冷媒接続パイプおよび気体冷媒接続パイプ(以下「接続パイプ」という)によって直列に接続される。第1開口部および第2開口部が形成される側面から、主パイプ部の端部は突出する。したがって、二つのバルブユニットを、隣接バルブユニットの一方の第1側面および他方の第2側面が互いに面するよう、配置すると、接続パイプおよび接続構造の両方を二つのバルブユニットの間の空間内に配置することができる。この結果、バルブユニット、接続パイプおよび接続構造の配列空間の幅を低減することができる。また、二つの隣接バルブユニットを接続する接続パイプおよび接続構造を平行に配置できるので、バルブユニット間の接続の構造を簡単にすることができる。
主液体冷媒パイプ部と主気体冷媒パイプ部との端部がパイプ出口面から突出している上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面とは異なるパイプ出口面を有し、前記液体冷媒パイプ部の端部および前記気体冷媒パイプ部の端部は、前記パイプ出口面から突出している。
上記構成では、液体冷媒パイプ部および気体冷媒パイプ部(以下「副パイプ部」という)の端部は、第1側面および第2側面以外の面から突出する。これにより、二つの隣接バルブユニット間の空間における、突出しているパイプ部および接続構造の密集を回避できる。こうして、隣接バルブユニットをより近接させて配置することができる。また、副パイプ部が側面のうちの一の側面から突出するので、副パイプ部が筐体から上方または下方に突出するのを防止することができる。この結果、バルブユニットの配列空間の高さ範囲を低減することができる。
上述の安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、それぞれのバルブユニットの前記筐体は排液皿部を有し、該排液皿部の縁部から排液出口が突出するよう形成されており、前記排液出口が異なる方向へ向かって突出する少なくとも二つの状態の間で前記排液皿部を切り換えできるよう、前記筐体は構成される。
上記構成によって排液出口の位置を少なくとも二つの異なる位置の間で容易に切り換えることができる。このことは、排液出口が接続されるドレインパイプの位置が制約を受ける場合に、有用である。排液出口の位置をドレインパイプの位置により近接するよう設定することによって、ドレインパイプと排液出口との接続を容易にできる。排液皿部と、排液皿部が取り付けられる筐体の下部(これ以降、「下部ケーシング部分」という)と、は互いに対応する形状を有するとともに、排液皿部を下部ケーシング部分に対して着脱可能に固定するための固定構造が配置されている。排液皿部および下部ケーシングの形状と、固定構造の配置および構成と、を点対称とすることもできる。
上述した安全システムの好ましい変形では、前記排出構造は、前記接続構造または前記筐体のうちの一つに接続される共有ダクトと、前記共有ダクトに配置される換気装置と、を有する。
上記構成によって筐体の冷媒漏出が発生した場合に、空気を筐体の内部空間から効果的に排出することができる。ここで、換気装置を、空気を吹き込んで筐体内の空気を押し出す、または空気を吸い込んで筐体における空気を引き出すよう構成することができる。供給ダクトを屋外空間へと延設することができ、そして、換気装置を共有ダクト内に配置するまたは共有ダクトに取り付けることができる。筐体のうちの少なくとも一つの周囲の空気を、例えば天井またはパイプシャフトにおける空気を、さらに排出するよう、換気装置を構成することもできる。
共有ダクトおよび換気装置を有する上述した安全システムの他の好ましい変形では、前記共有ダクトは第1端部と第2端部とを有し、 前記換気装置は、前記第2端部でまたは前記第2端部の近傍で前記共有ダクトに配置されるとともに、前記共有ダクト内の空気を前記第2端部へと引き出すよう構成されており、前記共有ダクトは前記換気装置に関して前記第1端部側が、前記接続構造にまたは前記筐体のうちの一つに接続される。
上記構成によって、空気が排出されるときに、筐体の内部空間、接続構造および共有ダクトの大部分は加圧状態に保持される。これにより、冷媒を含んでいる空気が周辺領域へと漏出するのを防止することができる。
第2端部を有する共有ダクトを備える上述した安全システムの他の好ましい変形では、前記共有ダクトの前記第2端部は屋外空間に開口している。
上記構成によって冷媒を含んでいる空気を屋外空間へと排出することができる。これにより、ヒートポンプシステムの安全性をさらに向上できる。
共有ダクトおよび換気装置を有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい変形では、前記バルブユニットのいずれかにおいて冷媒漏出が発生したときに、動作を開始するよう前記換気装置を制御するように構成される第1制御器をさらに備える。
上記構成によって、冷媒漏出が発生したとき、冷媒を含んでいる空気をより安全に排出することができる。
第1制御器を備える上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい変形では、前記冷媒漏出検出器のそれぞれは、検出結果情報を出力するよう構成されており、前記第1制御器は、前記冷媒漏出検出器のいずれかから出力される検出結果情報を受信するよう、そして受信した前記検出結果情報に基づいて冷媒漏出がバルブユニットのいずれにおいて発生したかを識別するよう、構成されている。
上記構成によって、冷媒漏出が発生したバルブユニットを識別し、判定結果に基づいて換気装置の制御を行うことができる。ここで、検出結果情報は、対応するバルブユニットの冷媒漏出が発生したか否か示し、冷媒漏出が発生したバルブユニット(以下「冷媒漏出のバルブユニット」という)の識別を示すこともできる。
上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい変形では、前記接続構造は、前記筐体の前記第2開口部にそれぞれ接続されるとともにさらに前記共有ダクトに共同で接続される複数の個別ダクトを有する。
上記構成では、筐体の内部空間は互い並列に接続される。言い換えれば、内部空間のそれぞれは、他の筐体が間に配置されることなく、排出構造と連通している。したがって、換気装置に必要とされる静圧能力を低減することができる。
個別ダクトを有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい変形では、
前記バルブユニットのそれぞれは、さらに、ダンパを備えており、前記ダンパが閉じるときには前記第1開口部を通る空気を遮断し該ダンパが開くときには空気が前記第1開口部を通過することを可能とするよう前記ダンパは構成されており、前記換気装置が冷媒漏出の発生により動作するとき、該冷媒漏出が発生した前記バルブユニットの前記ダンパは開き、該冷媒漏出が発生していない前記バルブユニットの前記ダンパは閉じるよう、前記ダンパを制御するように前記第1制御器は構成される。
冷媒漏出を速やかに検出するために、そして漏出した冷媒が周辺領域へと広がることを防止するために、ヒートポンプシステムの通常動作の際にはすべてのダンパを閉じることが好ましい。一方、ダンパが閉じている場合には第1開口部は外部空気の吸入ポートまたは内部空気の排気口として機能することができず、換気装置が動作する場合であっても筐体の内部空間における空気を入れ換えることは困難である。この点に関して、上記の構成では、冷媒漏出の迅速な検出を達成しながら、空気を効果的に排出するために、冷媒漏出のバルブユニットのダンパを開く。また、他方のダンパまたは他の複数のダンパは閉じた状態に保持されており、したがって、空気排出を受けるバルブユニットを冷媒漏出のバルブユニットに限定することができる。一般的に、冷媒漏出が同時に異なるバルブユニットで生じることは稀である。こうして、換気装置に必要とされる空気量能力を低減することができる。それぞれのダンパを、第1開口部に直接取り付けることができる、または第1開口部から離間して配置しダクトを介して第1開口部に接続することができる。
個別ダクトとダンパとを有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい変形では、前記第1制御器は、それぞれが対応する前記バルブユニットに配置される複数のユニットコントローラと、前記ユニットコントローラと通信するよう構成されるセントラルコントローラと、を有し、前記冷媒漏出検出器のそれぞれは、検出結果情報を対応するユニットコントローラを介して前記セントラルコントローラに送信するよう構成されており、前記バルブユニットから受信した検出結果情報に基づいて、前記バルブユニットのいずれかにおいて冷媒漏出が発生したか否かを決定するとともに、冷媒漏出が前記バルブユニットのいずれかにおいて発生したときには、ダンパを開く命令を該冷媒漏出が発生した前記バルブユニットの前記ダンパへと対応するユニットコントローラを介して送信し、換気装置が動作を開始するようを制御するように、前記セントラルコントローラは構成される。
上記構成によって、冷媒漏出のバルブユニットを識別し、判定結果に基づいて換気装置およびダンパの中央制御をより安全に行うことができる。ここで、検出結果情報は、バルブユニットの冷媒漏出が発生したか否か示し、冷媒漏出のバルブユニットの識別を示すこともできる。ダンパを開かせる命令(ダンパオープンコマンド)によって、ダンパに開くように指示するとともに、ダンパを開かせる必要があるバルブユニットの識別を指定することもできる。
上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、前記接続構造は、第1バルブユニットの前記第1開口部と第2バルブユニットの前記第2開口部とを接続する少なくとも一の接続ダクトを備えており、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットが前記バルブユニットのうちの二つであり、前記排出構造は、前記第1バルブユニットの前記第2開口部に接続される。
上記構成によって、筐体の内部空間は、排出構造に直列に接続される。言い換えれば、内部空間の少なくとも一つは、一つ以上の他の筐体を介して排出構造と連通している。これにより、筐体を排出構造に接続するためのダクトの全長を低減でき、したがってシステムの設置コストを低減することができる。共有ダクトと換気装置とを、単一の要素として一体化することもできる。筐体のうちの一つが部分的に屋外空間に露出している場合、このような単一要素をこの部分に配置することができる。また、バルブユニットが直列に接続されるので、バルブユニットおよび接続構造の配列空間の幅を最小化することができる。
接続ダクトを有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、前記第1バルブユニットの前記第1側面と前記第2バルブユニットの前記第2側面とが互いに面するよう、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットは配置される。
上記構成によって、第1バルブユニットの第1開口部と第2側面の第2開口部とを容易に接続できる。これにより、第1開口部と第2開口部とを接続する接続構造を、第1バルブユニットと第2バルブユニットとの間の空間に配置することができる。この結果、バルブユニットおよび接続構造の配列空間の幅を低減することができる。第1側面と第2側面とは略平行であることが好ましい。また、この場合、第1開口部および第2開口部の同じ方向にあるそれぞれの中心および/または縁部が、第1側面および第2側面と略平行である面において略同じ位置にあることが好ましい。これにより、接続構造を曲げる必要がなく、したがって、第1バルブユニットと第2バルブユニットとをより近接させて配置することができる。
共有ダクトと接続ダクトと換気装置とを有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、閉じるときには末端第1開口部を通る空気を遮断し開くときには空気が前記末端第1開口部を通過することを可能とするよう構成されており、前記末端第1開口部が、前記換気装置に対して直列に前記少なくとも一の接続ダクトによって接続される前記バルブユニットのうちの一つの第1開口部であり、接続ダクトには接続されていない第1開口部である、ダンパと、直列に接続された前記バルブユニットのいずれかの冷媒漏出の発生により前記換気装置が動作するときに、前記ダンパが開くよう前記ダンパを制御するよう、構成される第2制御器と、をさらに備えた前記共有ダクトと前記換気装置とを備える。
冷媒漏出を速やかに検出するために、そして漏出した冷媒が周辺領域へと広がることを防止するために、ヒートポンプシステムの通常動作の際にはダンパを閉じることが好ましい。一方、ダンパが閉じている場合には末端第1開口部は外部空気の吸入ポートまたは内部空気の排気口として機能することができず、換気装置が動作する場合であっても各筐体の内部空間における空気を入れ換えることは困難である。この点に関して、上記の構成では、冷媒漏出の迅速な検出を達成しながら、直列に連続しているすべてのバルブユニットの空気を効果的に排出するために、冷媒漏出が発生したときには、ダンパを開く。ダンパを、第1開口部に直接取り付けることができる、または第1開口部から離間して配置しダクト等を介して第1開口部に接続することができる。
共有ダクトと接続ダクトと換気装置と制御器とを有する上述した安全システムのいずれか一のさらに他の好ましい態様では、前記バルブユニットうちのいずれの前記第1開口部にも取り付け可能に構成されるダンパユニットをさらに備えており、前記ダンパユニットが前記第1開口部に取り付けられた状態において、前記ダンパが閉じるときには前記第1開口部を通る空気を遮断し、前記ダンパが開くときには空気が前記第1開口部を通過することを可能とする。
上記構成によって、ダンパを、接続構造によって、バルブユニットの接続順序に応じて、どのバルブユニットにも装着することができる。言い換えれば、すべてのバルブユニットを同じ構成で生産することができ、したがって、安全システムの生産コストを低減することができる。ダンパユニットは、二つの対向する開口部が形成された箱(ボックス)を有することができ、ダンパを開口部の一方に取り付けることができる。筐体の第1面に対してダンパユニットのボックスを着脱可能に固定するためのネジ固定器等の固定構造によって、ボックスを、ボックスの開口部が第1開口部と一致するよう、配置することができる。
本発明の第2の観点は、上述した安全システムのいずれか一つと、圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、を備える空調システムを提供する。
上記の構成によって、バルブにおける冷媒漏出に対して安全性が高い空調システムを構成することができる。
本発明の第3の観点は、前記空調システムが、上述した安全システムのいずれか一つと、圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、を備えており、前記バルブユニットと前記接続構造と前記排出構造と前記利用側ユニットとを建物の同じ階に設置する工程と、前記バルブユニットを前記接続構造によって接続し、前記排出構造を前記接続構造または前記筐体うちの一つに接続する工程と、を含む空調システムを構成する方法を提供する。
上記方法によって、上述した安全システムのいずれか一つと、圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、熱源側ユニットと利用側ユニットとの間に延設されるとともに液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、熱源側ユニットと利用側ユニットとの間に延設されるとともに気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、液体冷媒配管に配置される膨張機構と、を備える空調システムであって、バルブユニットと接続構造と利用側ユニットとが建物の同じ階に設置される空調システムを構成することができる。
上述した通り、空調システムの冷媒漏出に対して安全性を向上できるバルブユニットを並んで密に配置することができる。これにより、接続ダクト等の接続構造の長さを短くすることができる。また、バルブユニットを、建物の一定の限られた空間(例えば空調システムの利用側ユニットによって空調される対象空間と同じ階にある空間)に、配置することができる。バルブユニットを利用側ユニットに近接して配置する場合、各バルブユニットとそのバルブユニットに接続される利用側ユニットとの間の冷媒配管の全長を低減することができる。また、バルブユニットと利用側ユニットとを略同じレベルに配置する場合、バルブユニットと利用側ユニットと間の冷媒配管の配列を簡単にすることができる。例えば、冷媒配管の排気部分の数を低減できる。さらにまた、排出構造も略同じレベルに配置されるので、安全システムにおいて用いられるダクトの全長を短くすることができる。したがって、冷媒漏出に対して安全性を向上できる空調システムを低コストで構成することができる。
上述した空調システムを構成する方法の好ましい態様では、前記設置工程が、前記利用側ユニットによって空調される第1空間に、前記利用側ユニットを設置する工程と、前記第1空間と隣接する第2空間に、前記安全システムの前記バルブユニットと前記接続構造と前記排出とを設置する工程と、を含む。
上記の方法から得られる空調システムにおいては、利用側ユニットによって空調される第1空間に利用側ユニットが設置される。第1空間と隣接する第2空間に安全システムのバルブユニットと接続構造とが設置される。建物の一定の限られた空間に、例えば対象空間に隣接する空間に、バルブユニットを配置することができる。これにより、冷媒配管の排気部分の全長および数をさらに低減することができる。また、排出構造もバルブユニットと同じ空間に配置されるので、安全システムにおいて用いられるダクトの全長を短くすることができる。したがって、空調システムの設置コストをさらに低減することができる。
本発明の第4の観点では、前記空調システムが、上述した安全システムのいずれか一つの安全システムと、圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、を備えており、前記バルブユニットを建物の異なる階に設置する工程と、前記バルブユニットを前記異なる階にわたって接続するよう、前記接続構造を配置する工程と、前記排出構造を前記接続構造に接続する工程と、を含む空調システムを構成する方法を提供する。
上記方法によって、上述した安全システムのいずれか一つと、圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、熱源側ユニットと利用側ユニットとの間に延設されるとともに、液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、熱源側ユニットと利用側ユニットとの間に延設されるとともに、気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、液体冷媒配管に配置される膨張機構と、を備える空調システムであって、バルブユニットが建物の異なる階に設置され、接続が異なる階にわたってバルブユニットを接続し、排出構造が接続構造に接続される空調システムを構成することができる。
上述した通り、空調システムの冷媒漏出に対して安全性を向上できるバルブユニットは、接続構造が筐体から上方または下方に突出すること防止できる。これにより、バルブユニットの配列空間の高さ範囲を低減することができる。さらに、共通の排出構造を異なる階に対して用いることができる。したがって、冷媒漏出に対して安全性を向上できる空調システムを低コストで構成することができる。
安全システムの参考例は、ヒートポンプシステムに用いられる複数のバルブユニットと、接続構造と、排出構造と、を備える。複数のバルブユニットのそれぞれは、少なくとも一の液体冷媒パイプ部と、少なくとも一の気体冷媒パイプ部と、液体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の液体制御バルブと、気体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の気体制御バルブと、少なくとも液体制御バルブおよび気体制御バルブを収容するとともに少なくとも二つの開口部が形成されている筐体と、筐体の内部空間における冷媒漏出の発生を検出するよう構成される冷媒漏出検出器と、を有する。接続構造は、開口部を介して筐体の内部空間へと接続する。排出構造は、接続構造または筐体のうちの一つに接続されるとともに、冷媒漏出が発生した筐体の内部空間から空気を排出するよう構成される。
上記構成によって冷媒漏出がバルブユニットのうちのどのユニットにおけるバルブで発生した場合であっても、そのバルブを収容している筐体によって、漏出した冷媒が周囲の領域まで広がることを防止するまたは抑制することができる。また、空気を内部空間から筐体の外部空間へと排出することによって、筐体の内部空間に漏出した冷媒の濃度を低下させることができる。さらにまた、ヒートポンプシステムの通常動作の際に、それぞれの筐体をほとんど閉じた状態とでき、このほとんど閉じた状態の空間における冷媒の濃度に基づいて冷媒漏出検出を行うことができる。
これにより、バルブユニットにおける冷媒漏出の発生を速やかに検出でき、初期段階で排出構造の動作を開始することができる。こうして、冷媒漏出が発生した筐体と筐体の周囲の領域との両方において、漏出した冷媒の濃度が高まることを、より安全な方法で、防止することができる。この結果、監視/保守要員が、安全にバルブを監視、保守または修理することができる。したがって、冷媒漏出に関してヒートポンプシステムの安全性を向上できる。
さらに、排出構造は、複数のバルブユニットに共通で用いられる。これにより、バルブが別々の場所に配置される場合であっても、システムの設置コストを上昇させることなくヒートポンプシステムの安全性を向上できる。
ここで、排出構造によって空気を排出する外部空間として、筐体を直接囲んでいる外部空間または人や動物が来ることがあるもしくは居住している場合がある屋内空間は好ましくない。この外部空間は、好ましくは屋外空間である。複数のバルブユニットが属するヒートポンプシステムは、複数の別々のヒートポンプ回路を有することができる。言い換えれば、バルブユニットの配管は、互いに接続される必要はない。それぞれのバルブユニットにおいて、パイプ部、バルブおよび筐体を一体的に製造できる。これにより、バルブユニットを、その性能を例えば筐体の気密性を強化するよう、設計することがより容易となる。また、バルブユニットの寸法および筐体の保守扉の位置を最適化することもより容易となる。したがって、バルブユニットの安全性だけでなく、保守性および機能性をも向上できる。任意選択的に、筐体を、既存のバルブの周囲に組み立てられるための後付け筐体とすることもできる。
図1は、本発明の第1実施形態にかかるバルブユニットを有する空調システムの概略的構成図である。 図2は、図1に示すバルブユニットの概略的構成図である。 図3は、第1実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。 図4は、図3に示すユニットコントローラによって実行される動作を示すフローチャートである。 図5は、図3に示すセントラルコントローラによって実行される動作を示すフローチャートである。 図6は、本発明の第2実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。 図7は、図6に示すセントラルコントローラによって実行される動作を示すフローチャートである。 図8は、本発明の第3実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。 図9は、図9に示すセントラルコントローラによって用いられるグループ化テーブルである。 図10は、本発明の第4実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。 図11は、本発明の第4実施形態にかかるセントラルコントローラによって用いられるグループ化テーブルである。 図12は、本実施形態の変形例にかかるバルブユニットの概略的構成図である。 図13は、図2に示す第1開口部および第2開口部の第1配列パターンを示す概略的構成図である。 図14は、第1開口部および第2開口部の第2配列パターンを示す概略的構成図である。 図15は、第1開口部および第2開口部の第3配列パターンを示す概略的構成図である。 図16は、第1開口部および第2開口部の第4配列パターンを示す概略的構成図である。 図17は、本発明の第5実施形態にかかるバルブユニットを有する空調システムの概略的構成図である。 図18は、第5実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。 図19は、第5実施形態にかかるバルブユニットの斜視図である。 図20は、上部プレートを取り外した第5実施形態にかかるバルブユニットの斜視図である。 図21は、上部プレートを取り外した第5実施形態にかかるバルブユニットの上面透視図である。 図22は、図21に示すダンパユニットの前面図である。 図23は、ダンパユニットの背面斜視図である。 図24は、ダンパユニットの前面斜視図である。 図25は、バルブユニットのドレインパンの斜視図である。 図26は、隣接バルブユニットの配列を示す概略図である。 図27は、第5実施形態の第1変形例にかかる空調システムの概略的構成図である。 図28は、第5実施形態の第2変形例にかかる空調システムの概略的構成図である。
本発明にかかる空調システムおよび安全システムの好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
(空調システムの構成)
本実施形態の第1実施形態にかかる空調システムは、熱源側ユニットと複数の利用側ユニットとを有するいわゆるスリーパイプ構成の複空調(マルチエアコンディショニング)システムである。
図1は、第1実施形態にかかる空調システムの概略的構成図である。
図1に示す通り、空調システム100は、熱源側ユニット110と、冷媒パイプを介して熱源側ユニット110に接続される複数の利用側ユニット120と、を備える。利用側ユニット120は、複数のユニット系統121に、例えば第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,121_3に分割される。なお、ユニット系統121の数は、三つに限定されず、二つまたは四つ以上とすることもできる。また、ユニット系統121のそれぞれに属する利用側ユニット120の数も限定されない。
熱源側ユニット110は、圧縮器、凝縮器および蒸発器(熱源側熱交換器)(図示せず)を有する。また、熱源側ユニット110から、液体冷媒パイプ131、低圧気体冷媒パイプ132および高圧気体冷媒パイプ133が外へと延設される。液体冷媒パイプ131は、凝縮器および蒸発器のそれぞれと連通する。低圧気体冷媒パイプ132は、圧縮器の吸入ポートと連通する。高圧気体冷媒パイプ133は、圧縮器の排出ポートと連通する。
液体冷媒パイプ131は、第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,121_3へと向かう複数の熱源側液体パイプ141へと分岐する。低圧気体冷媒パイプ132は、第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,121_3へと向かう複数の熱源側低圧気体液体パイプ142へと分岐する。高圧気体冷媒パイプ133は、第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,121_3へと向かう複数の熱源側高圧気体液体パイプ143へと分岐する。
それぞれのユニット系統121に関して、熱源側液体パイプ141は、ユニット系統121に属する利用側ユニット120へと向かう複数の利用側液体冷媒パイプ151へと分岐する。それぞれのユニット系統121に関して、低圧気体パイプ142は、ユニット系統121に属する利用側ユニット120へと向かう複数の利用側気体冷媒パイプ152へと分岐する。それぞれのユニット系統121に関して、高圧気体パイプ143は、ユニット系統121に属する利用側ユニット120へと分岐し、それぞれの分岐したパイプは対応する利用側気体冷媒パイプ152と合流する。
それぞれの利用側ユニット120は、利用側熱交換器(図示せず)を有する。それぞれの利用側ユニット120に関して、利用側熱交換器は、対応する利用側液体冷媒パイプ151および利用側気体冷媒パイプ152と連通する。
言い換えれば、空調システム100において、液体冷媒配管および気体冷媒配管は、熱源側ユニット110と利用側ユニット120との間に延設されると同時に、各ユニット系統121へと向かって分岐しそしてそれぞれのユニット系統121においては利用側ユニット120へと向かって分岐して、ヒートポンプ回路を形成する。これにより、冷媒を循環させることによって熱源側ユニット110からそれぞれの利用側ユニット120へと熱い温度/冷たい温度を供給することができる。
空調システム100は、さらに、第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,121_3にそれぞれ対応する第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3を有する。それぞれのユニット系統121に関して、対応する利用側ユニット120へと向かう分岐点が、対応するバルブユニット200に配置されている。第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3の構成は略同じである。このため、以下の説明では、「バルブユニット200」という語は、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3のうちのいずれかを意味する。バルブユニット200の詳細は、以下に説明する。
空調システム100は、冷媒漏れに関する空調システム100(ヒートポンプシステム)の安全性を向上させるための安全システムを有する。第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3は、安全システムの一部である。安全システムの詳細は以下で説明する。
(バルブユニットの構成)
図2は、バルブユニット200の概略的構成図である。
図2に示す通り、バルブユニット200は、複分岐選択器(マルチブランチセレクタ)300と筐体(ケーシング)400と通風調節器(ダンパ)440と冷媒漏出検出器500とユニットコントローラ600とを備える。ケーシング400は、内部にマルチブランチセレクタ300を収容する。冷媒漏出検出器500およびユニットコントローラ600は、ケーシング400の内部空間401に配置されている。なお、ユニットコントローラ600は、ケーシング400上または外側に配置することもできる。
マルチブランチセレクタ300は、熱源側液体パイプ部310と複数の利用側液体パイプ部311と低圧気体パイプ部320と複数の低圧気体副パイプ321と複数の利用側気体パイプ部330と高圧気体パイプ部340と複数の高圧気体副パイプ341と複数の迂回(バイパス)パイプ351と複数の冷媒熱交換器352とを有する。マルチブランチセレクタ300はさらに複数の低圧気体制御バルブ361と複数の高圧気体制御バルブ362と複数の膨張機構363と複数の液体遮断弁364と複数の気体遮断弁365とを有する。
利用側液体パイプ部311、低圧気体副パイプ321、利用側気体パイプ部330、高圧気体副パイプ341、バイパスパイプ351、冷媒熱交換器352、低圧気体制御バルブ361、高圧気体制御バルブ362、膨張機構363、液体遮断弁364および気体遮断弁365の数を、対応するユニット系統121(図1を参照)に属する利用側ユニット120の数と同じとすることができる。
熱源側液体パイプ部310、低圧気体パイプ部320、および高圧気体パイプ部340は、対応する熱源側液体パイプ141、熱源側低圧気体パイプ142、および熱源側高圧気体パイプ143(図1を参照)の一部である。利用側液体パイプ部311は、対応する利用側液体冷媒パイプ151(図1を参照)の一部である。低圧気体副パイプ321、高圧気体副パイプ341および利用側気体パイプ部330は、対応する利用側気体冷媒パイプ152(図1を参照)の一部である。利用側液体パイプ部311のうちの一つおよび利用側気体パイプ部330のうちの一つは、利用側ユニット120のうちの一つにおける同じ共通の利用側熱交換器と連通する。
マルチブランチセレクタ300において、熱源側液体パイプ部310は利用側液体パイプ部311へと分岐し、低圧気体パイプ部320は低圧気体副パイプ321へと分岐し、高圧気体パイプ部340は高圧気体副パイプ341へと分岐する。低圧気体副パイプ321のうちの一つおよび高圧気体副パイプ341のうちの一つは、利用側気体パイプ部330のうちの一つに接続される。また、それぞれの低圧気体パイプ部320は、低圧気体副パイプ321を介して利用側気体パイプ部330へと分岐し、高圧気体パイプ部340は、高圧気体副パイプ341を介して利用側気体パイプ部330へと分岐すると言うこともできる。また、それぞれの利用側気体パイプ部330は、低圧気体副パイプ321のうちの一つおよび高圧気体副パイプ341のうちの一つを介して、低圧気体パイプ部320および高圧気体パイプ部340へと分岐すると言うこともできる。
バイパスパイプ351は、それぞれ、利用側液体パイプ部311に接続される。そして、それぞれのバイパスパイプ351は低圧気体パイプ部320に接続される。言い換えれば、バイパスパイプ351のうちの一つは、利用側液体パイプ部311のうちの一つから分岐して、低圧気体パイプ部320と合流する。
膨張機構363は、それぞれ、バイパスパイプ351に配置される。それぞれの膨張機構363は、バイパスパイプ351における対応する利用側液体パイプ部311から流れる冷媒を減圧して膨張させるよう構成される。それぞれの膨張機構363を電気膨張弁とすることができる。
冷媒熱交換器352は、それぞれ、バイパスパイプ351に配置される。それぞれの冷媒熱交換器352は、利用側液体パイプ部311のうちの一つに流れる冷媒と、対応する膨張機構363によって減圧され膨張した対応するバイパスパイプ351に流れる冷媒と、の間で熱交換を行うよう構成される。言い換えれば、それぞれの冷媒熱交換器352は、対応する利用側液体パイプ部311とバイパスパイプ351と膨張機構363と組み合わせて過冷却システムを形成する。それぞれの冷媒熱交換器352は、利用側液体パイプ部311の一部およびバイパスパイプ351の一部をそれぞれ形成する二つの流路を有することができ、二つの流路の間で熱伝導を行うことができる。
低圧気体制御バルブ361は、それぞれ、低圧気体副パイプ321に配置されている。それぞれの低圧気体制御バルブ361は、開状態と閉状態との間で切り換わるよう、すなわち、低圧気体パイプ部320と対応する利用側気体パイプ部330との間の冷媒の流れを可能にする状態か遮断する状態かの間で切り換わるよう、構成される。それぞれの低圧気体制御バルブ361の状態は、ユニットコントローラ600によって、対応する利用側ユニット120に要求される動作モードに応じて制御される。それぞれの低圧気体制御バルブ361を電動弁とすることができる。
高圧気体制御バルブ362は、それぞれ、高圧気体副パイプ341に配置されている。それぞれの高圧気体制御バルブ362は、開状態と閉状態との間で切り換わるよう、すなわち、高圧気体パイプ部340と対応する利用側気体パイプ部330との間の冷媒の流れを可能にする状態か遮断する状態かの間で切り換わるよう、構成される。それぞれの高圧気体制御バルブ362の状態は、ユニットコントローラ600によって、対応する利用側ユニット120に要求される動作モードに応じて制御される。それぞれの高圧気体制御バルブ362を電動弁とすることができ、好ましくは微小な流路を有するよう形成できる。
液体遮断弁364は、利用側液体パイプ部311にそれぞれ配置される。気体遮断弁365は、利用側気体パイプ部330にそれぞれ配置される。同じ利用側熱交換器と連通する利用側液体パイプ部311および利用側気体パイプ部330に配置されている液体遮断弁364および気体遮断弁365は、利用側液体パイプ部311と利用側気体パイプ部330との間で延設されるとともに少なくとも利用側熱交換器を含む利用側配管部を形成する。液体遮断弁364および気体遮断弁365のそれぞれを電動弁とすることができる。
ケーシング400の形状は略箱(ボックス)形とでき、内部に少なくともマルチブランチセレクタ300および冷媒漏出検出器500を収容するのに十分な大きさである。ケーシング400を、金属板(プレート)、炭素繊維プレート、難燃性樹脂プレート等で形成できる。ケーシング400には、複数のパイプ孔410が形成される。
複数のパイプ孔410は、マルチブランチセレクタ300から延設されるパイプ(以下「延設パイプ」という)がそれぞれ貫通可能となるよう、構成される。言い換えれば、複数のパイプ孔410は、延設パイプの位置に対応する位置に形成されるとともに、複数のパイプ孔のそれぞれの直径は対応する延設パイプの直径よりが大きい。ここで、このような延設パイプには、熱源側液体パイプ部310、低圧気体パイプ部320、高圧気体パイプ部340、利用側液体パイプ部311および利用側気体パイプ部330が含まれる。
それぞれの延設パイプは、対応する外側パイプに接続されるパイプ接続部分370を有することができる。対応する外側パイプとは、すなわち、対応する熱源側液体パイプ141、熱源側低圧気体パイプ142、熱源側高圧気体パイプ143、利用側液体冷媒パイプ151または利用側気体冷媒パイプ152の他の部分(図1を参照)である。パイプ接続部分370をケーシング400の外側に配置することが好ましい。
ケーシング400には、さらに、第1開口部420と第2開口部430とが形成される。好ましくは、第1開口部420と第2開口部430とは、内部空間401の中心部分に対して、ケーシング400の対向する両側に配置される。
特にR32冷媒のような大気より重い冷媒が用いられる場合、第1開口部420および第2開口部430をケーシング400の最上部の近くに配置することが好ましい。これにより、漏出した冷媒がケーシング400の周辺領域へと広がり出てしまうことをより確実に防止でき、したがって、ケーシング400における冷媒漏れの発生をより速やかに検出することができる。なお、任意選択的に、底部に蓄積される冷媒を効果的に放出するために、第1開口部420をケーシング400の底部の近くに配置し、第2開口部430をケーシング400の最上部の近くに配置することもできる。いずれにせよ、第1開口部420および第2開口部430の配置は上記の配置に限定されない。
ダンパ440は、第1開口部420に直接取り付けられる。任意選択的に、ダンパ440を、ケーシング400内側または外側において第1開口部420から離間して配置し、導管(ダクト)を介して第1開口部420に接続することもできる。ダンパ440が閉じるときには第1開口部420を通る空気を遮断し、ダンパ440が開くときには空気が第1開口部420を通過することを可能とするよう、ダンパ440は構成される。より具体的には、ダンパ440は、フラップ441と電気モータ(図示せず)とを有する。電気モータは、フラップが第1開口部420を閉じる閉位置と、フラップが第1開口部420を閉じない開位置と、の間で切り換えるようフラップを移動させる。後述する通り、モータはユニットコントローラ600によって制御される。図2に示す通り、ダンパ440を、空調システム100の通常動作の際には、すなわち冷媒漏れが発生していない場合には、閉じるノーマルクローズダンパとすることができる。
内部空間401とケーシング400の外側の外部空間との間を空気が通り抜けることができるよう、第2開口部430は構成される。後述する通り、ダクトは、ケーシング400の外側で第2開口部430に接続される。第2開口部430に、第1開口部420のダンパ440と同期して移動するよう制御されるダンパを配置することもできる。
また、好ましくは、ケーシング400は、監視/保守人員がマルチブランチセレクタ300、冷媒漏出検出器500およびユニットコントローラ600の状態を点検することができるよう構成される保守ドアを有し、かつ/またはドアは監視/保守人員が必要に応じて開いたドアからマルチブランチセレクタ300、冷媒漏出検出器500およびユニットコントローラ600を修理するよう構成される。
ケーシング400の内部空間401を、第1開口部420および第2開口部430以外の部分においてケーシング400の外側の外部空間から略分離するよう、絶縁体450がケーシング400に取り付けられる。各絶縁体450は、マルチブランチセレクタ300の延設パイプの外面とパイプ孔410の内側縁部との間の隙間に嵌入される管状絶縁体を有することができる。絶縁体450を、発泡体チューブ、発泡体ラップ、発泡体目止め剤(フィラー)、充填材(コーク)、テープ等とすることができる。軸方向に延びる切断線を有する発泡体チューブの場合、隙間にぴったり合わせるのが容易である。発泡体チューブの厚みは、好ましくは、対応する延設パイプの外面と対応するパイプ孔410の内面と間のすき間と等しい、またはわずかに大きい。絶縁体450を、ケーシング400を組み立てる前に、延設パイプに取り付けることもできる。
また、絶縁体450を、ケーシング400の他の隙間に、例えば閉位置におけるフラップ441とダンパ440のハウジングと間の隙間、ダンパ440のハウジングと第1開口部420の縁部との間の隙間、および保守ドアとケーシング400のドアフレームとの間の隙間に、取り付けることもできる。
冷媒漏出検出器500は、対応するケーシング400の内部空間401における冷媒漏れの発生を検出するよう構成される。冷媒漏出検出器500の周囲の空気の冷媒の濃度を検出し、検出した濃度に対応する検出値Vsを示す検出器信号を連続的にまたは定期的にユニットコントローラ600へと出力するよう、冷媒漏出検出器500は構成される。冷媒漏出検出器500を、空調システム100において用いられる冷媒に反応する半導体気体センサとすることができる。冷媒が空気より重い場合、例えばR32冷媒である場合、冷媒漏出検出器500は好ましくは、内部空間401においてケーシング400の内側底面にまたは内側底面の近傍に配置される。
後述する通り、対応するケーシング400における冷媒漏れ(以下「冷媒漏出」という)が発生したか否かは、冷媒漏出検出器500の検出値Vsに基づいて、ユニットコントローラ600によって決定される。したがって、検出値Vsは、対応するバルブユニット200において冷媒漏出が発生したか否かを示す検出結果情報である。
ユニットコントローラ600は、ユニットコントローラ600とバルブユニット200における機器と間の有線通信経路および/または無線通信経路(一部図示せず)を介して、バルブユニット200の動作を制御するよう構成される。特に、冷媒漏出検出器500から検出器信号を受信して、検出器信号に基づいて冷媒漏出が発生したかどうか否かを決定するよう、ユニットコントローラ600は構成される。冷媒漏出が発生したと決定されたとき、ユニットコントローラ600は、後述する中央(セントラル)コントローラへと漏出信号を出力するよう構成される。漏出信号は、その漏出検出器500が配置されているバルブユニット200のユニットID(識別)を示すとともに、漏出信号によって示されるユニットIDのバルブユニット200において冷媒漏出が発生したことを示す。言い換えれば、漏出信号は、対応するバルブユニット200において冷媒漏出が発生したか否かを示す検出結果情報である。
また、ユニットコントローラ600は、後述するダンパオープンコマンドをセントラルコントローラから受信するよう構成される。ユニットコントローラ600が属するバルブユニット200のユニットIDを指定するダンパオープンコマンドをユニットコントローラ600が受信すると、そのユニットコントローラは、ダンパ440を開くよう制御する。
ユニットコントローラ600を、さらに、低圧気体制御バルブ361および高圧気体制御バルブ362のそれぞれの開状態/閉状態を切り換えて、かつ/または膨張機構363(図2を参照)のそれぞれの開度を制御して、利用側ユニット120(図1を参照)のそれぞれにおいて所望の冷房/暖房動作を実行できるよう、構成することができる。
例えば、冷房動作を実行しなければならない利用側ユニット120では、対応する低圧気体制御バルブ361を開き、対応する高圧気体制御バルブ362および膨張機構363を閉じる。暖房動作を実行しなければならない利用側ユニット120では、対応する高圧気体制御バルブ362および膨張機構363を開き、対応する低圧気体制御バルブ361を閉じる。ユニットコントローラ600はこのような動作を、対応する利用側ユニット120の所望の動作モードを示す信号に基づいて、実行することができる。このような信号は、熱源側ユニット110、対応する利用側ユニット120および/または監視/保守人員によって用いられる情報出力デバイス(図示せず)から、送信できる。
ユニットコントローラ600を、マルチブランチセレクタ300を制御するための機能を有する第1コントローラと、冷媒漏出を判定してダンパ440を制御するための機能を有する第2コントローラと、分割することもできる。また、この場合、第1コントローラおよび第2コントローラは異なる電力源を有することが好ましい。
ユニットコントローラ600は、図示しないが、CPU(中央処理装置)などの演算回路と、CPUによって用いられるRAM(ランダムアクセスメモリ)などの作業メモリと、CPUによって用いられる制御プログラムおよび情報を記憶するROM(読み出し専用メモリ)などの記録媒体と、を有する。ユニットコントローラ600は、バルブユニット200の動作を制御するために制御プログラムを実行するCPUによって情報処理および信号処理を行うよう構成される。
ケーシング400、第1開口部420、第2開口部430、ダンパ440、絶縁体450、冷媒漏出検出器500およびユニットコントローラ600は、空調システム100の安全システムの一部である。
(安全システムの構成)
図3は、第1実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。
図3に示す通り、第1実施形態にかかる空調システム100の安全システム700は、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3と、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3と、共有ダクト720と、換気装置730と、セントラルコントローラ800と、を備える。第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3は、それぞれ、第1ケーシング~第3ケーシング400_1,400_2,400_3の第1内部空間~第3内部空間401_1,401_2,401_3を有する。ここでは、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3のマルチブランチセレクタ300(図2を参照)を省略している。
第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3は、それぞれ、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3に対応する。第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3は、対応する個別ダクト710に関して略同じ構成を有する。このため、以下の説明では、「個別ダクト710」という語は、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3のうちのいずれかを意味する。個別ダクト710は、個別ダクト710の一方の端部において対応するバルブユニット200のケーシング400の第2開口部430に接続される。個別ダクト710は、さらに、個別ダクト710の他方の端部において共有ダクト720に接続される。言い換えれば、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3は、共有ダクト720に共同で接続される。
換気装置730は、共有ダクト720の一方の端部(以下「第2端部」という)でまたはその近傍で共有ダクト720に配置されて、共有ダクト720における空気を第2端部へと吸引するよう構成される。共有ダクト720の第2端部は屋外空間に開口していることが好ましい。また、図3に示す通り、換気装置730は第2端部に配置されることが好ましい。換気装置730の動作は、セントラルコントローラ800によって制御される。例えば、換気装置730がセントラルコントローラ800から換気装置始動命令(コマンド)を受信すると、換気装置730は動作を開始する。換気装置730を扇風機(ファン)とすることができる。換気装置730が動作中でないときに空気が換気装置730を通り抜けるのを防止するために構成される空気止めダンパを、換気装置730に配置することもできる。
共有ダクト720は、換気装置730に対して共有ダクト720の他方の端部(以下「第1端部」という)側で、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3に接続される。こうして、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3および共有ダクト720の構造全体によって分岐ダクトが形成される。この構造の分岐部分のうちのいずれもを、共有ダクト720の第1端部と考えることもできる。例えば、第1バルブユニット200_1へと分岐する点と第2バルブユニット200_2へと分岐する点との間の部分を、共有ダクト720の一部、第2個ダクト710_2の一部および第3個別ダクト710_3の一部のうちのいずれかと考えることもできる。
このようにして、第1個別ダクト~第3個別ダクト710_1~710_3によって、第1の第2開口部~第3の第2開口部430_1,430_2,430_3を介して第1内部空間~第3内部空間401_1,401_2,401_3をそれぞれ接続する接続構造が形成される。第1開口部420に関しては、拡張ダクトを、対応するケーシング400の外側でそれぞれの第1開口部420の全部または一部に接続することもできる。
第1ダンパ~第3ダンパ440_1,440_2,440_3のうちのいずれかが開くとき、対応するケーシング400の外側の外部空間から換気装置730まで延びる空気経路APを形成することができる。この空気経路APは、ダンパ440が開いている状態にある第1開口部420と、対応する内部空間401と、第2開口部430と、個別ダクト710と、共有ダクト720と、を通る。換気装置730がこの状態で動作すると、ダンパ440が開いている状態にあるケーシング400における内部空間401の空気は、換気装置730の吸入力によって排出される。一方、ダンパ440が閉じた状態にあるケーシング400に関しては、上記の空気経路APは形成されない。こうして、換気装置730がこの状態で動作した場合であっても、ダンパ440が閉じている状態にあるケーシング400における内部空間401の空気が、換気装置730の吸入力によって排出されることはない。図3は、第1ダンパ440_1のみが開いている状況を示している。
したがって、共有ダクト720および換気装置730によって、上述の接続構造に接続されるとともにダンパ440が開いた状態にあるケーシング400における内部空間401から空気を排出するよう構成される排出構造が形成される。
例えば、セントラルコントローラ800は、熱源側ユニット110(図1を参照)に配置される。セントラルコントローラ800を、空調システム100の空気調節動作を制御するためのシステムコントローラ(図示せず)の一部とすることもできる。
セントラルコントローラ800は、通信経路801を介して第1ユニットコントローラ~第3ユニットコントローラ600_1,600_2,600_3と換気装置730とに接続される。通信経路801は、図3に示す通り第1ユニットコントローラ~第3ユニットコントローラ600_1,600_2,600_3および換気装置730をセントラルコントローラ800に有線通信/または無線通信を用いて直列的に接続することができる。
第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3のうちのいずれかで冷媒漏出が発生した場合、換気装置730を動作開始させる(オンにする)よう制御するように、セントラルコントローラ800は構成される。また、第1ユニットコントローラ~第3ユニットコントローラ600_1,600_2,600_3と協同して、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3のうちの冷媒漏出が発生したバルブユニットを特定して、第1ダンパ~第3ダンパ440_1,440_2,440_3を制御するよう、セントラルコントローラ800は、構成される。より具体的には、冷媒漏出の発生により換気装置730が動作するとき、冷媒漏出のバルブユニット200のダンパ440が開き、同時に他のダンパ440が閉じるよう、第1ダンパ~第3ダンパ440_1,440_2,440_3を制御するように、セントラルコントローラ800は、構成される。これにより、上述の排出構造は、冷媒が漏れたケーシング400における内部空間401から空気を排出することができる。
セントラルコントローラ800は、図示しないが、CPUなどの演算回路と、CPUによって用いられるRAMなどの作業メモリと、CPUによって用いられる制御プログラムおよび情報を記憶するROMなどの記録媒体と、を有する。セントラルコントローラ800は、空調システム100の安全システムの少なくとも動作を制御するために制御プログラムを実行するCPUによって情報処理および信号処理を行うよう構成される。
(ユニットコントローラの動作)
ユニットコントローラ600は、対応するケーシング400の冷媒漏出の発生を検出するよう構成される。ユニットコントローラ600は、さらに、冷媒漏出が発生したときに、その検出結果をセントラルコントローラ800に通知し、セントラルコントローラ800の制御によって通常は閉じられている対応するダンパ440を開くよう制御するように、構成される。より具体的には、ユニットコントローラ600は、以下の動作を実行するよう構成される。
図4は、ユニットコントローラ600によって実行される動作を示すフローチャートである。
ステップS1010において、ユニットコントローラ600は、冷媒漏出検出器500から出力される検出器信号から検出値Vsを取得する。ユニットコントローラ600は、冷媒漏出検出器500から連続的にまたは定期的に出力される検出器信号を受動的に受信することができる、または能動的に冷媒漏出検出器500に要求して検出器信号を定期的に出力させることができる。取得された検出値Vsは、基本的に、ケーシング400における冷媒の濃度における変化を反映している。
ステップS1020において、ユニットコントローラ600は、取得された検出値Vsと検出値閾値Vthとを比較して、検出値Vsが検出値閾値Vthより小さいか否かを決定する。ユニットコントローラ600は、ある時間の範囲における検出値Vsの移動平均値を取得して、その移動平均値を検出値閾値Vthと比較される検出値Vsとして用いることができる。
検出値閾値Vthは、予めユニットコントローラ600に保存される。検出値閾値Vthを、冷媒漏出の誤検出および検出抜けを可能な限り回避するよう、実験等で予め測定される値とすることができる。検出値閾値Vthを、使用する冷媒の燃焼下限(LFL)の25%に対応する値より小さい値に設定することが好ましい。
検出値Vsが検出値閾値Vth以上である場合(S1020でNo)、ユニットコントローラ600は、後述するステップS1030へと移行する。検出値Vsが検出値閾値Vth未満である場合(S1020でYes)、ユニットコントローラ600は、後述するステップS1040へと移行する。ステップS1010~S1030によって、冷媒漏出検出器500が、検出結果情報を対応するユニットコントローラ600を介してセントラルコントローラ800に送信すると言うこともできる。
ステップS1030において、ユニットコントローラ600は、そのユニットコントローラ600が属するバルブユニット200のユニットID(以下「自身のユニットID」という)を示す漏出信号を、セントラルコントローラ800へと送信する。ユニットコントローラ600は、漏出信号をセントラルコントローラ800に直接送信することができる、または一以上の他のユニットコントローラ600を介して漏出信号をセントラルコントローラ800に間接的に送信することができる。間接的送信の場合、ユニットコントローラ600は、漏出信号を他のユニットコントローラ600に送信し、そしてその漏出信号がユニットコントローラ600によって直列的に中継される。例えば、通信経路801が図3に示すように配置される場合、第3バルブユニット200_3のユニットコントローラ600_3は、漏出信号をセントラルコントローラ800へと直接送信し、第2バルブユニット200_2のユニットコントローラ600_2は、漏出信号を第3バルブユニット200_3のユニットコントローラ600_3を介してセントラルコントローラ800へと送信する。
ユニットコントローラ600は、ユニットコントローラ600とセントラルコントローラ800との間の通信経路に関するネットワーク情報に基づいて漏出信号を送信すべきコントローラを、判断することができる。ネットワーク情報を、ユニットコントローラ600に予め記憶することができる、または他の一のもしくは複数のユニットコントローラ600および/またはセントラルコントローラ800に問い合わせを行うことによって取得することができる。
ステップS1040において、ユニットコントローラ600において他のユニットコントローラ600から送信された漏出信号を受信したか否かを、ユニットコントローラ600は判断する。漏出信号を受信した場合(S1040でYes)、ユニットコントローラ600はステップS1050へと移行する。漏出信号を受信しなかった場合(S1040でNo)、ユニットコントローラ600は後述するステップS1060へ移行する。
ステップS1050において、ユニットコントローラ600は、受信した漏出信号をセントラルコントローラ800へ転送する。ユニットコントローラ600は、受信した漏出信号をセントラルコントローラ800に直接送信することができる、または一以上の他のユニットコントローラ600を介して受信した漏出信号をセントラルコントローラ800に間接的に送信することができる。ユニットコントローラ600は、上述したネットワーク情報に基づいて、受信した漏出信号を送信すべきコントローラを、判断することができる。
ステップS1060において、ユニットコントローラ600は、換気装置始動コマンドをユニットコントローラ600において受信したか否かを判断する。後述する通り、換気装置始動コマンドは、セントラルコントローラ800から送信される命令である。換気装置始動コマンドを受信した場合(S1060でYes)、ユニットコントローラ600はステップS1070へと移行する。換気装置始動コマンドを受信しなかった場合(S1060でNo)、ユニットコントローラ600は、後述するステップS1080へ移行する。
ステップS1070において、ユニットコントローラ600は、受信した換気装置始動コマンドを換気装置730へと転送する。ユニットコントローラ600は、受信した換気装置始動コマンドを換気装置730へ直接送信することができる、または受信した換気装置始動コマンドを一以上の他のユニットコントローラ600を介して換気装置730へ間接的に送信することができる。ユニットコントローラ600は、上述したネットワーク情報に基づいて、換気装置始動コマンドを送信すべきユニットコントローラ600を、判断することができる。
ステップS1080において、ユニットコントローラ600において、セントラルコントローラ800から送信されたダンパオープンコマンドが受信したか否かをユニットコントローラ600は判断する。ダンパオープンコマンドを受信した場合(S1080でYes)、ユニットコントローラ600はステップS1090へと移行する。ダンパオープンコマンドを受信しなかった場合(S1080でNo)、ユニットコントローラ600は、後述するステップS1110へ移行する。
ステップS1090において、ユニットコントローラ600はさらに、受信したダンパオープンコマンドが、そのユニットコントローラ600が属するバルブユニット200(以下「自身のバルブユニット」という)を、ダンパ440を開かなければならないバルブユニット200として指定しているか否かを判断する。ユニットコントローラ600は、受信したダンパオープンコマンドが自身のユニットIDを指定しているか否かに基づいて、この判断を行うことができる。ダンパオープンコマンドが自身のユニットIDを指定していなかった場合(S1090でNo)、ユニットコントローラ600は、ステップS1100へ移行する。ダンパオープンコマンドが自身のユニットIDを指定していた場合(S1090でYes)、ユニットコントローラ600は後述するステップS1120へ移行する。
ステップS1100において、ユニットコントローラ600は、受信したダンパオープンコマンドを、そのダンパオープンコマンドを受信していない他のユニットコントローラ600へと転送する。ユニットコントローラ600は、上述したネットワーク情報に基づいて、受信したそのダンパオープンコマンドを送信すべきユニットコントローラ600を、判断することができる。
ステップS1110において、ユニットコントローラ600は、動作の終了が指定されているか否かを判断する。その指定は、ユーザの操作、他のデバイス、またはユニットコントローラ600自身によって行われる。動作の終了が指定されていない場合(S1110でNo)、ユニットコントローラ600は、ステップS1010へと戻って上記の取得および判断ステップを繰り返す。動作の終了が指定された場合(S1110でYes)、ユニットコントローラ600はその動作を終了する。
ステップS1120において、ユニットコントローラ600は、自身のバルブユニット200のダンパ440を開くよう制御して、そしてその動作を終了する。例えば、ユニットコントローラ600は、ダンパ440の状態を、ダンパへの電気の供給を制御することによって制御する。ユニットコントローラ600は、警告情報を、ユニットコントローラ600に備えられる拡声器、電灯、表示器および/または通信インタフェースからの音、光、視覚映像および/または通信信号によって出力することができる。
ステップS1040およびS1050を、ステップS1010~S1030の前に実行することもできる。また、ステップS1080~S1100を、ステップS1040およびS1050の前に実行することもできる。
上記の動作によって、冷媒漏出が自身のバルブユニット200において発生した場合、それぞれのユニットコントローラ600がセントラルコントローラ800に冷媒漏出の発生を報告することができ、そしてセントラルコントローラ800によって指示されたときには自身のバルブユニット200のダンパ440を開くよう制御することができる。
(セントラルコントローラの動作)
バルブユニット200のいずれかの冷媒漏出の発生が報告された場合、セントラルコントローラ800は動作開始させるよう換気装置730を制御するように構成される。セントラルコントローラ800は、さらに、冷媒漏出のバルブユニット200のダンパ440を開くよう、対応するユニットコントローラ600にそのことを命令することによって、制御するように、構成される。より具体的には、セントラルコントローラ800は、以下の動作を実行するよう構成される。
図5は、セントラルコントローラ800によって実行される動作を示すフローチャートである。
ステップS2010において、セントラルコントローラ800において、ユニットコントローラ600のうちの一つから送信された漏出信号を受信したか否かをセントラルコントローラ800は判断する。この漏出信号は、図4のステップS1030においてユニットコントローラ600から発信された信号である。漏出信号を受信した場合(S2010でYes)、セントラルコントローラ800は後述するステップS2030へ移行する。漏出信号を受信しなかった場合(S2010でNo)、セントラルコントローラ800は後述するステップS2020へ移行する。
ステップS2020において、セントラルコントローラ800は、動作の終了が指定されているか否かを判断する。その指定は、ユーザの操作、他のデバイス、またはセントラルコントローラ800自体によって行われる。動作の終了が指定されていない場合(S2020でNo)、セントラルコントローラ800は、ステップS2010へと戻って上記の判断ステップを繰り返す。動作の終了が指定された場合(S2020でYes)、セントラルコントローラ800はその動作を終了する。
ステップS2030において、セントラルコントローラ800は、受信した漏出信号によって示されるユニットIDをその漏出信号から取得する。このユニットIDは、漏出信号の発信元を、すなわち冷媒漏出のバルブユニット200を、示す。これにより、セントラルコントローラ800は、冷媒漏出のバルブユニット200を特定することができる。
ステップS2040において、セントラルコントローラ800は、換気装置始動コマンドを換気装置730へ送信し、動作開始させるよう換気装置730を制御する。換気装置始動コマンドを、換気装置730に直接送信することができる、または一のもしくは複数のユニットコントローラ600によって換気装置へ中継することができる。例えば、セントラルコントローラ800は、換気装置730の動作を、換気装置への電気の供給を制御することによって、制御する。
ステップS2050において、セントラルコントローラ800は、少なくとも受信した漏出信号の発信元へと、ダンパ440を開かなければならないバルブユニット200としてその発信元を指定するダンパオープンコマンドを送信する。セントラルコントローラ800は、この指定を、発信者のユニットIDを用いることにより、行うことができる。ダンパオープンコマンドを、冷媒漏出のバルブユニット200のユニットコントローラ600へ直接送信することができる、または一のもしくは複数のユニットコントローラ600によって冷媒漏出のバルブユニットのユニットコントローラへ直列的に中継することができる。そして、セントラルコントローラ800はその動作を終了する。ステップS2050および図4のステップS1120によって、セントラルコントローラ800は、ダンパオープンコマンドを冷媒漏出のバルブユニット200のダンパ440へと対応するユニットコントローラ600を介して送信すると言うことができる。
セントラルコントローラ800は、警告情報を、セントラルコントローラ800に備えられる拡声器、電灯、表示器および/または通信インタフェースからの音、光、視覚映像および/または通信信号によって出力することができる。この場合、警告情報が、冷媒漏出のバルブユニット200のユニットIDをまたは冷媒漏出のバルブユニット200を特定できる他の情報(例えばバルブユニット200の位置を示す情報)出力することによって、冷媒漏出のバルブユニット200を示すことが好ましい。
ステップS2040をステップS2030の前に実行することができ、そしてまたステップS2050をステップS2040の前に実行することができる。なお、対応するダンパ440を開く前に換気装置730の動作を開始することが好ましい。ダンパ440が開いた場合であっても対応するケーシング400における内部の空気が第1開口部420を通って流出するのを防止するのに十分に高いレベルに、換気装置730の性能が達したときにのみ、対応するダンパ440が開くよう、セントラルコントローラ800は、ダンパオープンコマンドの送信のタイミングを制御することができる。
上記の動作によって、バルブユニット200のいずれかにおいて冷媒漏出が発生した場合、セントラルコントローラ800は、動作開始させるよう換気装置730を制御し、冷媒漏出のバルブユニット200におけるダンパ440を開かせるようユニットコントローラ600と協働して制御する。
(第1実施形態の有益な効果)
第1実施形態にかかる空調システム100は、複数のマルチブランチセレクタ300を備えるとともに、安全システム700を有する。安全システム700は、マルチブランチセレクタ300をそれぞれ収容している複数のケーシング400を有する。複数のケーシングのそれぞれには、冷媒漏出検出器500が配置されている。また、安全システム700は、ケーシング400の内部空間401をそのケーシングの第2開口部430を介して接続する接続構造として機能する複数の個別ダクト710を有する。安全システム700は、さらに、接続構造に接続される排出構造として共有ダクト720および換気装置730を有する。冷媒漏出の発生が検出された場合に、冷媒漏出が発生したケーシング400の内部空間401から空気を排出するよう、排出構造は構成される。
これにより、冷媒漏出がマルチブランチセレクタ300のいずれかで発生した場合、安全システム700は、この冷媒漏出を適切にかつ即座に検出し、マルチブランチセレクタをカバーしているケーシング400の空気を外部空間に排出してケーシング400の内部空間401における漏出した冷媒の濃度を低下するよう、構成される。これにより、別々の位置に配置されるマルチブランチセレクタ300における冷媒漏出に関して、空調システム100の安全性を向上することができる。また、他の一のケーシングまたは複数のケーシング400の空気は排出されない。このため、換気装置730に必要とされる空気量能力を低減することができ、したがって、換気装置730の寸法および/または換気装置730の数を低減することができる。
(第1実施形態の変形例)
上述した第1実施形態において、複数のユニットコントローラ600は、セントラルコントローラ800に直列的に接続される。なお、ユニットコントローラ600のすべてまたはいくつかを、個別の通信経路を介してセントラルコントローラ800に個別に接続することもできる。個別に接続されたユニットコントローラ600に関しては、セントラルコントローラ800は、そのユニットコントローラ600を、個別の通信経路によって、他の一のユニットコントローラまたは複数のユニットコントローラ600と区別することができ、検出信号の発信元に単に応答することによって、ダンパオープンコマンドを適切に送信することができる。
第1実施形態においては、漏出信号は、冷媒漏出が発生したバルブユニット200のユニットIDを示す。なお、漏出信号の送信を記録し、ダンパオープンコマンドを送信の所定の時間の範囲内で受信したときにのみ、ダンパオープンコマンドを、送信した漏出信号への応答と特定するよう、ユニットコントローラ600が構成される場合、漏出信号はユニットIDのどれかを必ずしも示す必要はない。セントラルコントローラ800とユニットコントローラ600とが、ユニットコントローラ600に割り当てられる別々の時間枠を用いて、互いに通信する場合にも、漏出信号はユニットIDのどれかを必ずしも示す必要はない。
あるいは、ユニットコントローラ600は、ユニットコントローラ600が、自身のバルブユニット200の冷媒漏出が発生したことを示す検出結果情報を受信したときに、自身のバルブユニット200のダンパ440を開くよう制御することができる。この場合、セントラルコントローラ800は、ダンパオープンコマンドをユニットコントローラ600に送信する必要はない。ユニットコントローラ600は、漏出信号を送信した後に所定の時間が経過したときに、ダンパ440を開くよう制御することができる。これにより、換気装置730が動作を開始した後に、ダンパ440が開くことになる。
通信経路801の接続ルートは、図3に示したルートには限定されない。例えば、ユニットコントローラ600のすべてまたはいくつかと、換気装置730と、を個別の有線/無線通信経路を介して、セントラルコントローラ800に直接接続することもできる。
(第2実施形態)
(安全システムの構成)
上述の本発明の第1実施形態において、各ケーシング400の内部空間401は互いに並列に接続される。一方、以下に説明する本発明の第2実施形態では、各ケーシング400の内部空間401は、互いに直列に接続される。
また、第2実施形態にかかる安全システムを、第1実施形態の空調システムと構成が同じである空調システムに適用することができる。第2実施形態にかかる安全システムのバルブユニットのそれぞれの構成を、第1実施形態の構成と同じとすることもできる。第1実施形態の要素およびステップと略同じである要素およびステップには、第1実施形態と同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
図6は、第2実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。
図6に示す通り、第2実施形態にかかる空調システム100(図1を参照)の安全システム700aは、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3と、第1接続ダクト740a_1および第2接続ダクト740a_2と、共有ダクト720aと、換気装置730と、セントラルコントローラ800aと、を備える。安全システム700aは、第1実施形態の個別ダクト710を有していない。
第1接続ダクト740a_1は、一方の側が第2バルブユニット200_2のケーシング400_2の第2開口部430_2に接続され、他方の側が第1バルブユニット200_1のケーシング400_1の第1開口部420_1に接続される。第2接続ダクト740a_2は、一方の側が第3バルブユニット200_3のケーシング400_3の第2開口部430_3に接続され、他方の側が第2バルブユニット200_2のケーシング400_2の第1開口部420_2に接続される。
このようにして、第1接続ダクト740a_1および第2接続ダクト740a_2によって、第1開口部420_1,420_2および第2開口部430_2,430_3を介して第1内部空間~第3内部空間401_1,401_2,401_3を接続する接続構造が形成される。
第1バルブユニット200_1のケーシング400_1の第2開口部430_1に、共有ダクト720aは接続される。換気装置730は、共有ダクト720aの一方の端部(以下「第2端部」という)でまたはその近傍で共有ダクト720aに配置されて、共有ダクト720aにおける空気を第2端部へと吸引するよう構成される。共有ダクト720aの第2端部は屋外空間に開口していることが好ましい。また、図6に示す通り、換気装置730は第2端部に配置されることが好ましい。第2実施形態の換気装置730の静圧能力は、第1実施形態の換気装置730とは異なる能力とできる。複数のケーシング400にわたって延び換気装置730までつながる空気経路APにおいて換気装置730から最も離れた第1開口部420である第3バルブユニット200_3の第1開口部420_3に、対応するケーシング400_3の外側で、拡張ダクトを接続することができる。
したがって、共有ダクト720aおよび換気装置730によって、上述の接続構造に接続されるとともにすべてのダンパ440が開いたときにケーシング400における内部空間401から空気を排出するよう構成される排出構造が形成される。
セントラルコントローラ800aの位置、他の要素への接続および物理的形状は、第1実施形態にかかるセントラルコントローラ800と同じとできる。なお、セントラルコントローラ800aの動作は、第1実施形態のセントラルコントローラ800の動作とは多少異なる。冷媒漏出の発生により換気装置730が動作する場合、すべてのバルブユニット200のダンパ440を開くよう制御するように、セントラルコントローラ800aは構成される。
(セントラルコントローラの動作)
バルブユニット200のいずれかの冷媒漏出の発生が報告された場合、第1実施形態に同様に動作を開始するよう換気装置730を制御するように、セントラルコントローラ800aは構成される。一方で、セントラルコントローラ800aは、すべてのバルブユニット200のダンパ440を開くよう制御するように構成される。
図7は、セントラルコントローラ800aによって実行される動作を示すフローチャートである。
図7に示す通り、セントラルコントローラ800aは、図5のステップS2010~S2040と同じステップを実行する。ここで、セントラルコントローラ800aは、図5のステップS2050の代わりにステップS2050aを実行する。
ステップS2050aにおいて、セントラルコントローラ800aは、ダンパオープンコマンドをすべてのバルブユニット200に送信する。より具体的には、セントラルコントローラ800aは、漏出信号の発信元を含むとともにこの発信元に直列的に接続されるすべてのバルブユニット200を指定するダンパオープンコマンドを送信する。セントラルコントローラ800aは、この指定を、各バルブユニット200のユニットIDを用いることにより、行うことができる。そして、セントラルコントローラ800はその動作を終了する。セントラルコントローラ800aは、第1実施形態に関して説明した通り、警告情報を出力することができる、かつ/またはダンパオープンコマンドの送信のタイミングを制御することができる。
第1ダンパ~第3ダンパ440_1,440_2,440_3(図6を参照)のすべてが開くとき、第3バルブユニット200_3のケーシング400_3の外側の外部空間から換気装置730まで延びる空気経路APを形成することができる。この空気経路APは、第3バルブユニット200_3の第1開口部420_3、内部空間401_3および第2開口部430_3と、第2バルブユニット200_2の第2接続ダクト740a_2、第1開口部420_2、内部空間401_2および第2開口部430_2と、第1バルブユニット200_1の第1接続ダクト740a_1、第1開口部420_1、内部空間401_1および第2開口部430_1と、共有ダクト720aと、を通り抜ける。換気装置730がこの状態で動作すると、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3の各ケーシング400における内部空間401の空気は、換気装置730の吸入力によって排出される。
(第2実施形態の有益な効果)
このように、第2実施形態にかかる空調システム100は、複数のマルチブランチセレクタ300を備えるとともに、安全システム700aを有する。安全システム700aは、マルチブランチセレクタ300をそれぞれ収容している複数のケーシング400を有する。複数のケーシングのそれぞれには、冷媒漏出検出器500が配置されている。また、安全システム700aは、ケーシング400の内部空間401をそのケーシングの第1開口部420およびその第2開口部430を介して接続する接続構造として機能する複数の接続ダクト740aを有する。安全システム700aは、さらに、接続構造に接続される排出構造として共有ダクト720aおよび換気装置730を有する。冷媒漏出の発生が検出された場合に、冷媒漏出が発生したケーシング400を含むすべてのケーシング400の内部空間401から空気を排出するよう、排出構造は構成される。
これにより、冷媒漏出がマルチブランチセレクタ300のいずれかで発生した場合、安全システム700aは、この冷媒漏出を適切にかつ即座に検出し、マルチブランチセレクタ300をカバーしているケーシング400の空気を外部空間に排出してケーシング400の内部空間401における漏出した冷媒の濃度を低下するよう、構成される。これにより、別々の位置に配置されるマルチブランチセレクタ300におけるバルブからの冷媒漏出に関して、空調システムの安全性を向上することができる。また、第1実施形態の構成と比較してケーシング400を換気装置730に接続するためのダクトの全長を低減でき、したがってシステムの設置コストを低減することができる。
(第2実施形態の変形例)
以上で説明した第2実施形態において、換気装置730は、共有ダクト720aを介してケーシング400のうちの一つに接続される。なお、長さが短い共有ダクト720aと換気装置730とを、単一の要素として一体化することもできる。ケーシングのうちの一つが部分的に屋外空間に露出している場合、このような単一要素をこの部分に配置することができる。
第2実施形態においては、漏出信号は、冷媒漏出が発生したバルブユニット200のユニットIDによって漏出信号の発信元を示し、そしてセントラルコントローラ800aは、冷媒漏出のバルブユニット200を特定する。なお、漏出信号は、漏出信号の発信元を必ずしも示す必要はなく、ましてユニットIDを必ずしも示す必要はなく、また、セントラルコントローラ800aは、冷媒漏出のバルブユニット200を必ずしも特定する必要もない。
通信経路801の接続ルートは、図6に示したルートには限定されない。例えば、ユニットコントローラ600のすべてまたはいくつかと、換気装置730と、を個別の有線/無線通信経路を介して、セントラルコントローラ800aに直接接続することもできる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態として、第1実施形態および第2実施形態にかかる構成を組み合わせた構成を説明する。また、第3実施形態にかかる安全システムを、第1実施形態および第2実施形態の空調システムと構成が同じである空調システムに適用することができる。第3実施形態にかかる安全システムのバルブユニットのそれぞれの構成を、第1実施形態および第2実施形態の構成と同じとすることもできる。第1実施形態および第2実施形態の要素およびステップと略同じである要素およびステップには、第1実施形態および第2実施形態と同じ参照符号を用い、その説明を省略する。
図8は、第3実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。
図8に示す通り、第3実施形態にかかる空調システム100(図1を参照)の安全システム700bは、第1バルブユニット~第3バルブユニット200_1,200_2,200_3と、第1個別ダクト710_1および第2個別710_2と、第2接続ダクト740a_2と、共有ダクト720bと、換気装置730と、セントラルコントローラ800bと、を備える。安全システム700bは、第1実施形態の第3個別ダクト710_3および第2実施形態の第1接続ダクト740a_1を有していない。
第1個別ダクト710_1は、第1バルブユニット200_1のケーシング400_1の第2開口部430_1を共有ダクト720bに接続する。第2個別ダクト710_2は、第2バルブユニット200_2のケーシング400_2の第2開口部430_2を共有ダクト720bに接続する。第2接続ダクト740a_2は、第3バルブユニット200_3のケーシング400_3の第2開口部430_3を第2バルブユニット200_2のケーシング400_2の第1開口部420_2に接続する。
このようにして、第1個別ダクト710_1および第2個別ダクト710_2と第2接続ダクト740a_2とによって、第1開口部420_2および第2開口部430_1,430_2,430_3を介して第1内部空間~第3内部空間401_1,401_2,401_3を接続する接続構造が形成される。
換気装置730は、共有ダクト720bの一方の端部(以下「第2端部」という)でまたはその近傍で共有ダクト720bに配置されて、共有ダクト720bにおける空気を第2端部へと吸引するよう構成される。図8に示す通り、換気装置730は第2端部に配置されることが好ましい。換気装置730の静圧能力は、第1実施形態および第2実施形態の換気装置730とは異なる能力とできる。
こうして、上述した接続構造に接続されるとともに、第1バルブユニット200_1のダンパ440_1が開くときに第1バルブユニット200_1のケーシング400_1の内部空間401_1から空気を排出し、第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3の両方のダンパ440_2,440_3が開くときに第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3のケーシング400_2,400_3の内部空間401_2,401_3から空気を排出するよう構成される排出構造が、共有ダクト720bおよび換気装置730によって、形成される。
セントラルコントローラ800bの位置、他の要素への接続および物理的形状は、第1実施形態にかかるセントラルコントローラ800と同じとできる。また、セントラルコントローラ800bは、基本的に、第1実施形態にかかるセントラルコントローラ800と同じ動作を実行するよう構成される。セントラルコントローラ800bは、冷媒漏出の発生により換気装置730が動作する場合、バルブユニット200のすべてまたはいくつかのダンパ440を開くよう制御する。
なお、セントラルコントローラ800bの動作は、第1実施形態および第2実施形態にかかるセントラルコントローラ800,800aの動作とは多少異なる。セントラルコントローラ800bは、それぞれのバルブユニット200と、冷媒漏出がバルブユニット200において発生した場合に開くダンパ440と、の関係を定めるグループ化テーブルを有する。セントラルコントローラ800bは、グループ化テーブルに基づいて開くべきダンパ440を有するバルブユニット200を決定するよう構成される。
図9は、セントラルコントローラ800bによって用いられるグループ化テーブルである。
図9に示す通り、グループ化テーブル910bは、漏出信号の発信元911bとしてのそれぞれのバルブユニット200に対応するダンパオープンコマンドの宛先912bを、一のバルブユニットまたは複数のバルブユニット200と関連付ける。宛先912bは、発信元911bとなるバルブユニット200において冷媒漏出が発生した場合に一のダンパまたは複数のダンパ440を開くべき一のバルブユニットまたは複数のバルブユニット200である。
言い換えれば、グループ化テーブル910bはバルブユニット200の群(グループ)を示す。複数のバルブユニット200を含むグループにおいては、複数のケーシング400の内部空間401が換気装置730に直列に接続される。異なるグループ間のケーシング400の内部空間401は、換気装置730に並列に接続される。バルブユニット200は、ユニットIDによってグループ化テーブル910bにおいて定義できる。
例えば、発信元911bとしての第1バルブユニット200_1のユニットID「U1」には、宛先912bとして第1バルブユニット200_1のユニットID「U1」のみが関連付けられている。発信元911bとしての第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3のユニットIDの「U2」および「U3」にはどちらも、宛先912bとして第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3のユニットIDの「U2」および「U3」が関連付けられている。グループ化テーブル910bは、セントラルコントローラ800bに予め記憶される。セントラルコントローラ800bは、グループ化テーブル910bの手動での設定を受けることができる。
なお、グループ化テーブル910bの構成は、図9に示す構成には限定されない。例えば、接続構造によって換気装置730に直列に接続されるバルブユニット200が一のグループを形成するよう、グループ化テーブル910bは、単純にバルブユニット200のグループを定めることもできる。また、接続構造によって換気装置730に対して直列に接続される他のバルブユニット200がない単一のバルブユニット200が、一のグループを形成することもできる。各グループを、ユニットコントローラ600の識別を用いることによって定めることができる。
セントラルコントローラ800bは、図5のステップS2010~S2050と略同じステップを実行する。なお、ステップS2030またはS2050において、セントラルコントローラ800bは、受信した漏出信号の発信元911bとグループ化テーブル910bとに基づいて、開くべきダンパ440を有するバルブユニット200を決定する。これにより、例えば、冷媒漏出が第1バルブユニット200_1において発生したときには、セントラルコントローラ800bは、第1バルブユニット200_1を指定するダンパオープンコマンドを送信する。
この結果、図8に示すように、第1バルブユニット200_1のダンパ440_1のみが開き、第1バルブユニット200_1の第1開口部420_1、内部空間401_1、第2開口部430_1、第1個別ダクト710_1および共有ダクト720bを通り抜ける空気経路APが形成される。第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3のダンパ440_2,440_3は、閉じた状態に保持される。こうして、換気装置730は、第1バルブユニット200_1の内部空間401_1から空気を吸い込み、第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3の内部空間401_2,401_3からの空気は吸い込まない。
このように、第3実施形態にかかる空調システム100は、互いに直列的に接続されるケーシング400がさらに他のケーシング400に並列に接続される安全システム700bを、有する。複雑な構成を有するこのような接続構造であっても、換気装置730に必要とされる静圧能力を低減しながら、冷媒漏出が発生したケーシング400の内部空間401から空気を排出することができる、
第1実施形態および第2実施形態において説明した変形例を、第3実施形態にかかる安全システム700bに適用することもできる。なお、上述したグループ化テーブル910bおよびそのグループ化テーブル910bに基づいてダンパ440を開くべきバルブユニット200の決定を、第1実施形態および第2実施形態に適用することもできることを記載しておく。
通信経路801の接続ルートは、図8に示したルートには限定されない。例えば、ユニットコントローラ600のすべてまたはいくつかと、換気装置730と、を個別の有線/無線通信経路を介して、セントラルコントローラ800bに直接接続することもできる。
また、第1実施形態および第2実施形態にかかる構成の組み合わせの他のパターンも考えられる。例えば、第1バルブユニット200の第1開口部420に、第2バルブユニット200_2および第3バルブユニット200_3の第2開口部430_2,430_3を分岐ダクトによって並列に接続することもできる。このような構成においては、分岐ダクトは、第1実施形態の個別ダクト710_2,710_3および第2実施形態の接続ダクト740a_1,740a_2として機能する。
いずれの場合も、換気装置730から延びて、冷媒漏出のケーシング400の内部空間401を通過してケーシング400の外部空間に達する線上にある一のダンパまたは複数のダンパ440のすべてを開くよう、セントラルコントローラ800bは構成される。セントラルコントローラ800bは他の一のダンパまたは複数のダンパを閉じた状態に保持することが好ましい。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態として、複数セットの接続構造および排出構造を備える構成を説明する。また、第4実施形態にかかる安全システムを、第1実施形態~第3実施形態の空調システムと構成が同じである空調システムに適用することができる。第4実施形態にかかる安全システムのバルブユニットのそれぞれの構成を、第1実施形態~第3実施形態の構成と同じとすることもできる。第1実施形態~第3実施形態の要素およびステップと略同じである要素およびステップには、第1実施形態~第3実施形態と同じ参照符号を用い、その説明を省略する。
図10は、第4実施形態にかかる安全システムの概略的構成図である。
図10に示す通り、第4実施形態にかかる空調システム100(図1を参照)の安全システム700cは、第1区域部(セクション)701c_1と、第2セクション701c_2と、セントラルコントローラ800cと、を備える。
第1セクション701c_1は、第1バルブユニット200_1および第2バルブユニット200_2と、第1個別ダクト710_1および第2個別ダクト710_2と、第1共有ダクト720_1と、第1換気装置730_1と、を有する。なお、それぞれのセクション701cにおけるバルブユニット200の数は、二つに限定されず、一つまたは三つ以上とすることもできる。第1実施形態と同様、第1バルブユニット200_1および第2バルブユニット200_2は、互いに並列に接続されるとともに、共通して第1共有ダクト720_1に第1個別ダクト710_1および第2個別ダクト710_2を介して接続される。第1バルブユニット200_1および第2バルブユニット200_2のユニットコントローラ(図10には図示せず、図3を参照)と第1換気装置730_1とが、通信経路801によってセントラルコントローラ800cに接続される。
第2セクション701c_2は、第3バルブユニット200_3および第4バルブユニット200_4と、接続ダクト740aと、第2共有ダクト720_2と、第2換気装置730_2と、を有する。第2実施形態と同様、第3バルブユニット200_3および第4バルブユニット200_4は、接続ダクト740aを介して互いに接続されるとともに、第2共有ダクト720_2に直列に接続される。第3バルブユニット200_3および第4バルブユニット200_4のユニットコントローラ(図10には図示せず、図6を参照)と第2換気装置730_2とが、通信経路801によってセントラルコントローラ800cに接続される。
セントラルコントローラ800cの位置、他の要素への接続および物理的形状は、第3実施形態にかかるセントラルコントローラ800bと同じとできる。また、セントラルコントローラ800cは、基本的に、第3実施形態にかかるセントラルコントローラ800bと同じ動作を実行するよう構成される。セントラルコントローラ800cは、冷媒漏出の発生により換気装置730が動作する場合、バルブユニット200のすべてまたはいくつかのダンパ440(図10には図示せず、図3および図6を参照)を開くよう制御する。第3実施形態のセントラルコントローラ800bと同様、セントラルコントローラ800cは、グループ化テーブルに基づいて開くべきダンパ440を有するバルブユニット200を決定する。
なお、セントラルコントローラ800cは、さらに動作を開始すべき換気装置を決定するために、異なるタイプのグループ化テーブルを用いる。より具体的には、セントラルコントローラ800cは、冷媒漏出が発生したセクションのみにある換気装置の動作を開始させるよう制御するように構成される。
図11は、セントラルコントローラ800cによって用いられるグループ化テーブルである。
図11に示す通り、グループ化テーブル910cは、ダンパオープンコマンドの一の宛先または複数の宛先912bに加えて、動作させるべき換気装置913cを、漏出信号の発信元911bとしてのそれぞれのバルブユニット200と関連付ける。言い換えれば、グループ化テーブル910cはセクション701cを示す。それぞれのセクションにおいて、バルブユニット200の内部空間401(図10では図示せず、図2を参照)は、同じ共通の換気装置に接続されるが、他のセクションの換気装置には接続されない。換気装置は、換気装置IDによってグループ化テーブル910cにおいて定義できる。
例えば、発信元911bとしての第1バルブユニット200_1のユニットID「U1」には、宛先912bとしての第1バルブユニット200_1のユニットID「U1」と、動作すべき換気装置913cとしての第1換気装置730_1の換気装置ID「F1」と、が関連付けられている。例えば、発信元911bとしての第2バルブユニット200_2のユニットID「U2」には、宛先912bとしての第2バルブユニット200_2のユニットID「U2」と、動作すべき換気装置913cとしての第1換気装置730_1の換気装置ID「F1」と、が関連付けられている。例えば、発信元911bとしての第3バルブユニット200_3のユニットID「U2」および第4バルブユニット200_4のユニットID「U4」のそれぞれには、宛先912bとしての第3バルブユニット200_3および第4バルブユニット200_4のユニットID「U3」および「U4」と、動作すべき換気装置913cとしての第2換気装置730_2の換気装置ID「F2」と、が関連付けられている。グループ化テーブル910cは、セントラルコントローラ800cに予め記憶される。セントラルコントローラ800cは、グループ化テーブル910cの手動での設定を受けることができる。
なお、グループ化テーブル910cの構成は、図11に示す構成には限定されない。例えば、接続構造によって同じ換気装置730に直列に接続されるバルブユニット200が一のグループを形成するよう、そしてそのグループを対応する換気装置730と関連付けるよう、グループ化テーブル910cは、単純にバルブユニット200のグループを定めることもできる。また、接続構造によって換気装置730に対して直列に接続される他のバルブユニット200がない単一のバルブユニット200が、一のグループを形成することもできる。各グループを、ユニットコントローラ600の識別を用いることによって定めることができる。
セントラルコントローラ800cは、図5のステップS2010~S2050と略同じステップを実行する。なお、セントラルコントローラ800cは、ステップS2030またはS2040において、受信した漏出信号の発信元とグループ化テーブル910cとに基づいて動作を開始させるべき換気装置を決定し、そして、ステップS2030またはS2050において、受信した漏出信号の発信元とグループ化テーブル910cとに基づいて、開くべきダンパ440を有する一のバルブユニットまたは複数のバルブユニット200を決定する。
これにより、例えば、冷媒漏出が第1バルブユニット200_1において発生したときには、セントラルコントローラ800cは、換気装置始動コマンドを第1換気装置730_1に送信してその動作を開始させ、そして第1バルブユニット200_1を指定するダンパオープンコマンドを送信する。その結果、複数の換気装置のうちの第1換気装置730_1のみが動作し、そして、複数のバルブユニット200のうちの第1バルブユニット200_1のみのダンパが開く。換気装置始動コマンドは、動作を開始すべき換気装置の換気装置IDを指定することができる。
このように、第4実施形態にかかる空調システム100は、共通のセントラルコントローラ800cによって制御される複数のセクション701cへと区域分けされた安全システム700cを有する。バルブユニット200のいずれかにおいて冷媒漏出が発生した場合、冷媒漏出が発生したセクション701cのみの換気装置を、動作を開始させるよう、制御し、そして冷媒漏出のバルブユニット200から空気を排出するために開くべき一のダンパまたは複数のダンパ440のみを制御するよう、セントラルコントローラ800cは構成される。これにより、電力消費を低減しながら、排気を適切に実行することができる。
空調システム100のバルブが複数の広く離れた位置に配置される場合に、すべてのバルブユニット200から同じ共通の換気装置までダクトを延設することは、ダクトの全長の増加を招き、換気装置に必要とされる静圧能力の増加を招くことになる。また、設置場所に起因する制約のために、一の連続的な配管を延設することによっては、すべてのバルブユニット200を対象に含める(カバー)することが困難である場合もあろう。このような場合には、複数の安全システムを配置することができる。しかしながら、複数の安全システムのそれぞれにセントラルコントローラを備えることは経済的ではないであろう。したがって、第4実施形態にかかる安全システム700cによって、バルブが広く離れた位置に配置される場合であっても、バルブからの冷媒漏出に関して空調システム100の安全性を低コストで向上することができる。
通信経路801の接続ルートは、図10に示したルートには限定されない。例えば、第2セクション701c_2の第3バルブユニット200_3および第4バルブユニット200_4と第2換気装置730_2とを、第1セクション701c_1から独立した他の通信経路801によってセントラルコントローラ800cに接続することができる、または、第1セクション701c_1の一のユニットコントローラまたは複数のユニットコントローラ600を介してセントラルコントローラ800cに間接的に接続することもできる。複数のユニットコントローラ600および複数の換気装置730のすべてまたはいくつかを個別の有線/無線通信経路を介して、セントラルコントローラ800cに直接接続することもできる。また、ダクトによるバルブユニット200のケーシング400の接続ルートは、図10に示すルートには限定されない。
(第1実施形態~第4実施形態の他の変形例)
安全システム700,700a,700b,700cの上述の構成および動作を状況に応じて変更することができる。
例えば、バルブユニット200の構成を、熱源側液体パイプ部310と、利用側液体パイプ部311と、低圧気体パイプ部320と、低圧気体副パイプ321と、高圧気体パイプ部340と、高圧気体副パイプ341と、利用側気体パイプ部330と、低圧気体制御バルブ361と、高圧気体制御バルブ362と、を有するが、複数のセットのバイパスパイプ351、冷媒熱交換器352および膨張機構363のうちのすべてをまたはいくつかを有していない構成とすることができる。気体遮断弁365のすべてまたはいくつかをさらに省略することもできる。
また、空調システム100は、いわゆるツーパイプ構成のヒートポンプシステムを有することもできる。このような場合、ケーシング400に収容される配管はマルチブランチセレクタ300ではないことになる。それでも、バルブユニット200は、少なくとも、液体冷媒パイプ部と、気体冷媒パイプ部と、液体冷媒パイプ部に配置される液体制御バルブと、気体冷媒パイプ部に配置される気体制御バルブと、を有する。それぞれの液体制御バルブおよび気体制御バルブを、対応するパイプ部の冷媒の流れを制御するための任意のタイプのバルブとすることができる。
例えば、安全システム700,700a,700b,700cはいずれも、図2のバルブユニット200の代わりに、図12に示すバルブユニット200dを有することができる。図2の構成と比較して、本実施形態の変形例としてのバルブユニット200dは、必ずしも、高圧気体パイプ部340、低圧気体副パイプ321、高圧気体副パイプ341、バイパスパイプ351、冷媒熱交換器352、低圧気体制御バルブ361、高圧気体制御バルブ362および膨張機構363を有する必要はない。
また、上述のバルブユニットはいずれも、熱源側液体パイプ部310および一のまたは複数の気体パイプ部320,340は空調システム100の二つ以上の利用側ユニット120には分岐されず、利用側ユニット120うちの一つのみに案内される構成を有することもできる。このような構成であっても、ケーシング400内において冷媒パイプ部に配置されるそれぞれのバルブは冷媒の漏出点となりえ、したがって、冷媒漏出に関する安全性は向上する。
上記実施形態および変形例のいずれのケーシング400も、互いに対して取り付け可能かつ取り外し可能である複数のケーシング部分から構成できる。この場合、各パイプ孔410が二つ以上の隣接しているケーシング部分の間に形成されるよう、ケーシング部分を構成することができる。これにより、ケーシング部分を組み立てるときに、各延設パイプを対応するパイプ孔410に容易に嵌入することができる。
安全システム700/700a/700b/700cを組み立てる方法は、ケーシング部分配置工程とケーシング部分固定工程と冷媒漏出検出器配置工程と接続構造配置工程と排出構造接続工程とを含む。ケーシング部分配置工程において、バルブユニット200/200dのそれぞれに対して、対応するケーシング部分を少なくともバルブユニット200/200dの液体制御バルブおよび気体制御バルブの周囲に配置する。ケーシング部分固定工程において、バルブユニット200/200dのそれぞれに対して、対応するケース部分を互いに対して固定する。冷媒漏出検出器配置工程において、バルブユニット200/200dのそれぞれに対して、冷媒漏出検出器500を適所配置する。接続構造配置工程において、各ケーシング400の内部空間401を接続するよう接続構造を配置する。排出構造接続工程において、排出構造を接続構造にまたはケーシング400のうちの一つに接続する。これにより、ケーシング400を、ヒートポンプシステムの既存のバルブに後付けすることができる。また、絶縁体450を、隣接するケース部分の間の隙間に取り付けることもできる。
それぞれのバルブユニット200のユニットコントローラ600は、さらなる機能を有することもできる。例えば、利用側配管セクションのうちのいずれかにおいて冷媒漏出が発生した場合、利用側配管セクションを構成している液体遮断弁364および気体遮断弁365(図2を参照)を閉じるよう制御するように、ユニットコントローラ600をさらに構成することができる。これにより、その利用側配管セクションを、ヒートポンプ回路の他の部分から指定区域(ゾーン)に分けることができる。任意選択的にまたはこれに加えて、冷媒漏出がバルブユニット200のいずれかにおいて検出された場合、ユニットコントローラ600は、例えば熱源側ユニットの圧縮器の動作および利用側ユニット120の動作を停止することによって、空調システム100を運転停止させることもできる。これにより、可能な限り冷媒がさらに漏出することを防止することができる。
換気装置730の位置、向きおよび数は、第1実施形態~第4実施形態に限定されない。例えば、冷媒漏出が発生したケーシング400の内部空間401へと向けて空気を吹き込むよう、換気装置730を配置することもできる。これによっても、ダンパ440が開いた状態にある対応する第1開口部420から冷媒を含んでいる空気を排出することができる。さらに、吸入力を高めるために、追加の換気装置を、換気装置730と内部空間401のうちのいずれか一つとの間の、個別ダクト710、接続ダクト740aおよび/または共有ダクト720,720aに配置することもできる。
使用する冷媒が空気より重く、したがって、ケーシング400の上部に第1開口部420を形成することができる場合は、第1開口部420のためのダンパ440は必ずしも必要としない。特定の絶縁体450がなくてもケーシング400の内部空間401の絶縁分離が十分である場合、このような絶縁体450を省略することができる。
ユニットコントローラ600の全部または一部を、対応するバルブユニット200から分離して配置することができる。この場合、バルブユニット200は、ユニットコントローラ600が、冷媒漏出検出器500の検出値Vsを取得でき、ダンパ440を含むバルブユニット200の機器の動作を制御できるよう、通信インタフェースを有する必要がある。
ユニットコントローラ600のすべてまたはいくつかを、セントラルコントローラ800/800a/800b/800cに集積することができる。例えば、セントラルコントローラ800/800a/800b/800cが、検出値Vsを検出値閾値Vthと比較することができる。逆に、セントラルコントローラ800/800a/800b/800cの全部または一部を、ユニットコントローラ600に集積することもできる。例えば、それぞれのユニットコントローラ600が、自身のバルブユニット200のダンパ440を開くか否かを判断することができる。
内部空気の排出が、例えばユニットコントローラ600の制御によって、連続的にまたは定期的に実行される場合、冷媒漏出の検出を必ずしも実行する必要はなく、このような場合には冷媒漏出検出器500は必要ではない。この場合、図4、図5および図7に示すこうした動作が、必ずしも必要ではない。さらに、自然な対流または外部機構によって生じる空気の流れによって、接続構造を介した内部空気の換気が生じる場合、換気装置730は必ずしも必要ではない。
(第1開口部および第2開口部の位置パターン)
上述した通り、各バルブユニットのケーシングの外形は特定の形状には限定されず、ケーシングの第1開口部および第2開口部の配置も特定の配置に限定されない。例えば、ケーシングの外形がボックス形状であり、第1開口部がケーシングの四つ側面のうちの一つに形成される場合、第1開口部の配置および第2開口部は大きく四つのパターンに分けられる。
図13~図16は、第1開口部と第2開口部とにダクトが接続されている配置の第1パターン~第4パターンを示す概略的構成図である。
第1パターンP1においては、第1開口部420および第2開口部430は、ケーシング400の二つの対向する側面に形成される。第2パターンP2においては、第1開口部420および第2開口部430は、ケーシング400の二つの隣接する側面に形成される。第3パターンP3においては、第1開口部420はケーシング400の側面のうちの一つに形成され、そして、第2開口部430はケーシング400の上面に形成される。第4パターンP4においては、第1開口部420はケーシング400の側面のうちの一つに形成され、そして、第2開口部430はケーシング400の底面に形成される。
第1パターンP1および第2パターンP2においては、ケーシング200から上方または下方に突出する共有ダクト720aや接続ダクト740aはない。したがって、これらのパターンは、バルブユニット200の配列空間およびバルブユニットに接続されるダクトの高さ範囲を低減するのに有用である。また、第1パターンP1において、接続ダクト740a(または接続ダクト740aおよび共有ダクト720a)は一列に配置される。したがって、このパターンは、さらに、バルブユニット200の配列空間およびバルブユニットに接続されるダクトの幅を低減するのに有用である。
なお、第1開口部420および第2開口部430の配置が上記四つのパターンに限定されないことを記載しておく。例えば、第1開口部420を、ケーシング400の上面または底面に形成することもできる。
(第5実施形態)
(空調システムの構成)
本発明の第5実施形態として、第1開口部420および第2開口部430がケーシング400の二つの対向する側面に形成される図13に示す上述の第1パターンP1とした構成を説明する。
第5実施形態にかかる安全システムは、第2実施形態にかかる安全システム700aと同様とできる。一方で、その配管構成は第2実施形態の配管構成とは異なる。また、安全システムの構成は、第2実施形態の構成とは多少異なる。これらの差異を以下に説明し、他の構成は特に記載しない限り第2実施形態と同様である。第2実施形態の要素と略同じである要素には、第2実施形態と同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
図17は、第5実施形態にかかる空調システムの概略的構成図である。
図17に示す通り、第5実施形態にかかる空調システム100eは、第2実施形態と同様に、熱源側ユニット110と、冷媒パイプを介して熱源側ユニット110に接続される利用側ユニット120と、利用側ユニット120の第1ユニット系統~第3ユニット系統121_1,121_2,120_3に対応する第1バルブユニット~第3バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3と、を備える。なお、第2実施形態とは異なり、第1バルブユニット~第3バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3の配管は、この順に直列的に接続される。なお、バルブユニット200eの数は三つに限定されないことを記載しておく。
それぞれのバルブユニット200eは、主液体冷媒パイプ部381eと、主低圧気体冷媒パイプ部382eと、主高圧気体冷媒パイプ部383eと、を有する。主液体冷媒パイプ部381eから、液体冷媒パイプ部311が分岐する。主低圧気体冷媒パイプ部382eから、低圧気体副パイプ部321が分岐する。主高圧気体冷媒パイプ部383eから、高圧気体副パイプ部341が分岐する。主液体冷媒パイプ部381e、主低圧気体冷媒パイプ部382eおよび主高圧気体冷媒パイプ部383e(以下、集合的に「主パイプ部」ともいう)は、それぞれ、第1実施態様において説明した熱源側液体パイプ部310、低圧気体副パイプ部320および高圧気体パイプ部340に対応する。バルブユニット200eのうちの一つ(例えば第3バルブユニット200e_3)の主液体冷媒パイプ部381e、主低圧気体冷媒パイプ部382eおよび主高圧気体冷媒パイプ部383eは、それぞれ、液体冷媒パイプ131、低圧気体冷媒パイプ132および高圧気体冷媒パイプ133に接続される。
空調システム100eは、さらに、少なくとも一セットの液体冷媒接続パイプ161e、低圧気体冷媒接続パイプ162eおよび高圧気体接続パイプ163e(以下、集合的に「接続パイプ」ともいう)を有する。バルブユニット200eのうちの二つの間では、液体冷媒接続パイプ161eが二つの主液体冷媒パイプ部381eを接続し、低圧気体冷媒接続パイプ162eが二つの主低圧気体冷媒パイプ部382eを接続し、高圧気体接続パイプ163eが二つの主高圧気体冷媒パイプ部383eを接続する。言い換えれば、二つのバルブユニット200eのうちの一方の一セットの主パイプ部381e,382e,383eと、二つのバルブユニット200eのうちの他方の一セットの主パイプ部381e,382e,383eと、が一セットの接続パイプ161e,162e,163eによって接続される。
一セットの接続パイプ161e,162e,163eによって直接接続されるこのような一対のバルブユニット200eは、好ましくは、接続ダクト740aによってすなわち第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2または第2バルブユニット200e_2および第3バルブユニット200e_3によって直接接続される隣接バルブユニット200eである。
図18は、安全システム700eの概略的構成図である。
第2実施形態と同様に、第1バルブユニット~第3バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3の第1ケーシング~第3ケーシング400e_1,400e_2,400e_3の内部空間401_1,401_2,401_3は、この順で、第1接続ダクト740a_1および第2接続ダクト740a_2によって第1開口部420_1,420_2および第2開口部430_2,430_3を介して直列的に接続される。また、換気装置730が備えられる共有ダクト720aは、第1バルブユニット200e_1の第2開口部430_1に接続される。なお、第2実施形態とは異なり、図6に示した第1ダンパ~第3ダンパ440_1,440_2,440_3は備えられていない。その代わりに、ダンパ440を有するダンパユニット440eが、第3バルブユニット200e_3の第1開口部420_3に取り付けられる。ダンパユニット440eのダンパ440は、有線通信および/または無線通信によって第3バルブユニット200e_3のコントローラ600_3に接続される。
ダンパ440を、通常閉じている弁(ノーマルクローズダンパ)とすることができる。ダンパ440が閉じ、換気装置730が停止しているとき、すべてのケーシング400e_1,400e_2,400e_3における空気は静止している。これにより、ケーシング400e_1,400e_2,400e_3のいずれかにおいて冷媒漏出が発生したことを速やかに検出することができる。セントラルコントローラ800a、または共有ダクト720aからバルブユニット200eのうちで最も離れた第3バルブユニット200e_3のユニットコントローラ600_3は、ケーシング400e_1,400e_2,400e_3のうちのいずれかにおける冷媒漏出の発生により換気装置730が動作する場合、ダンパ440を開くよう制御するように、構成される。
内部空間401_1,401_2,401_3のうちのどの内部空間における冷媒漏出の発生をも検出することができ、冷媒漏出を検出したときには換気装置730を始動してダンパ440を開くことができる場合、冷媒漏出検出器500_1,500_2,500_3、ユニットコントローラ600_1,600_2,600_3およびセントラルコントローラ800aのうちのいくつかを省略することができる。
第1バルブユニット~第3バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3の構成を同じとすることができる。このため、以下の説明では、「バルブユニット200e」という語は、第1バルブユニット~第3バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3のうちのいずれかを意味する。
(バルブユニットの構成)
図19は、バルブユニット200eの斜視図である。
図19に示す通り、バルブユニット200eのケーシング400eは、略ボックス形状(すなわち直平行六面体形状)を有する。ケーシング400eは、それぞれ直平行六面体の六つの面を形成する、第1側面461e、第2側面462e、パイプ出口面463e、ボックス側面464e、上面465eおよび底面466e(図示せず)を有する。第1側面461eおよび第2側面462eは、反対方向に面するとともに、互いに略平行である。また、パイプ出口面463eおよびボックス側面464eも、反対方向に面するとともに互いに略平行である側面である。上面465eおよび底面466eは、反対方向に面するとともに、互いに略平行である。パイプ出口面463e、ボックス側面464e、上面465eおよび底面466eは、第1側面461eおよび第2側面462eのそれぞれに対して略垂直である。
ケーシング400eを建物構造の一部に、例えば建物の天井平板(スラブ)の底面に、金属ハンガーおよびボルト等を用いることによって、懸下するための四つ以上ハンガー要素467e(部分的には図示せず)を、バルブユニット200は有することができる。好ましくは、ハンガー要素467eのうちの二つはケーシング400eに第1側面461e上で固定され、残りのハンガー要素467eはケーシング400eに第2側面462e上で固定される。ケーシング400eは、上面465eを形成する上部プレート468eと底面466eを形成する底部プレート469eとを含む複数の金属板で形成される。複数のプレートを、金属プレート、炭素繊維プレート、難燃性樹脂プレート等とすることができる。
図20は、上部プレート468eを取り外したバルブユニット200eの斜視図である。
図20に示す通り、バルブユニット200eは、マルチブランチセレクタ300eを有する。この実施形態のマルチブランチセレクタ300eは、第2実施形態のマルチブランチセレクタ300(第1実施態様と同じ、図2参照)と基本的に同様であるが、熱源側液体パイプ部310、低圧気体副パイプ部320および高圧気体パイプ部340の代わりに上述の主パイプ部381e,382e,383eをさらに有する。
マルチブランチセレクタ300eの大部分は、ケーシング400eの内部空間401に収容される。なお、いくつかのパイプの端部は、ケーシング400eから外側に突出する。主液体冷媒パイプ部381eの一端部、主低圧気体冷媒パイプ部382eの一端部および主高圧気体冷媒パイプ部383eの一端部(一部図示せず)は、ケーシング400eの第1側面461eから突出する。これらの主パイプ部381e,382e,383eの他端部は、ケーシング400eの第2側面462eから突出する。利用側液体パイプ部311および利用側気体パイプ部330の端部は、ケーシング400eのパイプ側面463eから突出する。これらのパイプ端部のそれぞれは、パイプ端部が突出するケーシング400eの側面に対して垂直であることが好ましい。
バルブユニット200eは、さらに、内部にユニットコントローラ600を収容する配電箱(スイッチボックス)601eを有する。スイッチボックス601eは、ケーシング400eのボックス側面464eを形成するとともに、ケーシング400eの第1側面461eと第2側面462eとの間に配置される。マルチブランチセレクタ300eは、ケーシング400eのパイプ側面463eとスイッチボックス601eとの間に配置される。以下では、「内部空間401」は、ケーシング400eの内部空間であるが使用時においてスイッチボックス601eによって占有されていない空間を意味する。使用時においてスイッチボックス601eによって占有されている空間を、「ボックス装着空間」と呼ぶことにする。
第1開口部420および第2開口部430は、スイッチボックス601eによって遮断されないように配置されており、したがって、スイッチボックス601eがボックス装着空間に配置されている場合でもケーシング400eの内部空間401は開口している。
図21は、上部プレート468eを取り外したバルブユニット200eの上面透視図である。
マルチブランチセレクタ300eは、ケーシング400eに対して安定するよう、ケーシング400eに固定される。ケーシング400eは、マルチブランチセレクタ300eの下方に排液皿部(ドレインパン)470eを有する。ドレインパン470eは、ケーシング400eの底面466eの一部を形成するケーシング400eの底部プレート469e上に配置されている。スイッチボックス601eは、ケーシング400eの底面466eの他の部分を形成するボックス底部プレート611eを有する。言い換えれば、底部プレート469eおよびボックス底部プレート611eは、互いに同一面上にあり、ケーシング400eの底面466eを形成している。なお、ボックス底部プレート611eを、底部プレート469eに対して窪ませるか、底部プレート469eに対して多少下方へ突出させることもできる。
スイッチボックス601eは、さらに、ケーシング400eのボックス側面464eを形成する外側プレート612eと、ケーシング400eに収容される内側プレート613eと、を有する。外側プレート612eは、ボックス底部プレート611eの縁部のうちの一つに直角で固定されるとともに、ケーシング400eの上部プレート468e(図19および図20を参照)へと延設される。内側プレート613eは、ボックス底部プレート611eの縁部のうちの他の一つに直角で固定されるとともに、ケーシング400eの上部プレート468e(図19および図20を参照)へと延設される。内側プレート613eは、外側プレート612eと(すなわちケーシング400eのボックス側面464eと)平行である。ユニットコントローラ600は、外側プレート612eと内側プレート613eとの間の空間601e(以下「ボックス内部空間」という)に収容され固定される。内側プレート613eは、スイッチボックス601eのボックス内部空間602eをケーシング400eの内部空間401から区域分けする。
内側プレート613eの大部分をカバーする絶縁体614eを、ケーシング400eの内部空間401に面する側(すなわちマルチブランチセレクタ300eに面している側)に、バルブユニット200eが有することが好ましい。絶縁体614eを、内側プレート613eに貼り付けられる断熱プレートとすることができる。第1側面461e、第2側面462eおよびパイプ出口面463eを形成する各プレートの内面と、上部プレート468eと、の大部分をカバーする更なる絶縁体(例えば断熱プレート)を、ケーシング400eは有することもできる。また、ドレインパン470eも、断熱層を、例えば断熱プレートを有することができる。
スイッチボックス601eを取り外すと、ケーシング400eの内部空間401はボックス装着空間を通じて外部空間に露出する。このボックス装着空間によって、監視/保守要員が、安全にマルチブランチセレクタ300eを監視、保守または修理することができる。このため、スイッチボックス601eがバルブユニット200eの他の部分に着脱可能に取り付けられるよう、ケーシング400eは構成される。より具体的には、スイッチボックス601eが、スイッチボックス601e以外のバルブユニット200eの他の部分に対して下方に摺動可能となるよう、ケーシング400eは構成される。
例えば、スイッチボックス601eは、ボックス底部プレート611e、外側プレート612eおよび内側プレート613eのうちの少なくとも一つに固定される一対のプレートまたは棒(バー)を有する。一対のプレートまたはバーは、ケーシング400eの第1側面461eおよび第2側面462eと平行に延設されるとともに、ケーシング400eの内面に面する。一対の溝(スロット)が一対のプレートまたはバーに形成される。言い換えれば、スイッチボックス601eは、ケーシング400eの第1側面461eおよび第2側面462eと平行な面内に延びるスロットを有する。ケーシング400eは、それぞれがボックス装着空間へと比較的下側にある位置で内向きに突出する一対のロッド部材を例えばボルトを、有することができる。このようなロッド部材を、ケーシング400eの第1側面461eおよび第2側面462eを形成している各プレートに固定することができる。
こうして、ケーシング400eの一対のロッド部材は、スイッチボックス601eの一対のスロットと係合する。ロッド部材がスロットに沿って同時に同じ方向に摺動できるよう、一対のスロットは同じ細長い形状を有する。これにより、スイッチボックス601eは、スロットの形状に対応する経路に沿って移動できる。スイッチボックス601eの大部分がボックス装着空間から引き出されるよう、スロットは比較的上側の位置へと延びている。スロットの上端部は閉じており、これにより、スイッチボックス601eを、バルブユニット200eの下部位置において他の部分に懸下することができる。
スロットは、底面466へと向かって延びるとともにボックス側面464eへと向かって外向きに曲がるL字形状を有することができる。これにより、スイッチボックス601eは、外向きかつ横方向に摺動でき、その後下方に摺動できる。また、このようなL字形状により、スイッチボックス601eの位置を、通常の位置で安定させることができる。バルブユニット200eは、スイッチボックス601eを通常の位置にバルブユニット200eの他の部分に対して固定するための固定構造を、例えばネジ固定器(ファスナ)を有することが好ましい。
マルチブランチセレクタ300eが信号ケーブル(図示せず)を介してユニットコントローラ600によって制御される場合には、ボックス内部空間602eが内部空間401と連通するよう、ケーブル孔615eが内側プレート613e(および絶縁体614e)に形成されることが好ましい。これにより、信号ケーブルは、ケーブル孔615eを通り抜けて延びることができる。スイッチボックス601eがボックス装着空間から完全に引き出されたときでも、信号ケーブルは落ちてくることもなく外れもしない十分な長さとする必要があろう。
スイッチボックス601eの構成は、上述の構造に限定されない。例えば、マルチブランチセレクタ300eからユニットコントローラ600への熱による効果が比較的小さい場合、内側プレート613eおよび/または絶縁体614eを省略することができる。スイッチボックス以外のバルブユニット200eの他の部分に対して下方へとスイッチボックス601eを摺動させるための構造は、上述の構造に限定されない。例えば、一対のロッド部材を、スイッチボックス601eに配置して、ロッド部材と係合する一対のスロットをケーシング400eに形成することもできる。
冷媒漏出検出器500を、ケーシング400eの内部空間401、スイッチボックス601eのボックス内部空間602e、またはケーシング400eから突出する検出器ボックスの内部空間に、配置することもできる。なお、マルチブランチセレクタ300eから発される熱をプレートおよび絶縁体によって遮断できる場所であるボックス内部空間602eまたは突出している検出器ボックスの内部空間に、冷媒漏出検出器500を配置することがより好ましい。空調システム100eが動作している間には内部空間401の温度が非常に高くなるので、冷媒漏出検出器500の誤動作が発生する虞があるからである。
冷媒漏出検出器500がボックス内部空間602eに配置される場合には、検出器孔510eを内側プレート613e(および絶縁体614e)に形成することができ、これにより、検出器孔510eが配置される空間が内部空間401と連通する。冷媒漏出検出器500がケーシング400eから突出している検出器ボックスに配置される場合には、検出器ボックスが配置されるプレート(およびプレートに貼り付けられる絶縁体)に検出器孔510eを形成することができ、これにより、検出器ボックスの内部空間が内部空間401と連通する。このようなプレートを、ケーシング400eの第1側面461eまたは第2側面462eを形成しているプレートとすることができる。
上述した通り、本実施形態にかかる安全システム700eはダンパユニット440eを有する。ダンパユニット440eは、バルブユニット200eのうちのいずれかのケーシング400eの第1開口部420に取り付け可能に構成される。ダクトを接続するためのダクトコネクタ442eを、第2開口部430に取り付けることもできる。接続ダクト740aを第1開口部420に接続しようとする場合、さらなるダクトコネクタ442eを第1開口部420に取り付けることもできる。接続ダクト740aを第1開口部420に接続しない場合、ダンパユニット440eを、第1開口部420に直接取り付ける、またはダクト等を介して間接的に第1開口部420に取り付けることができる。
図22~図24は、それぞれ、ダンパユニット440eの前面図、背面斜視図および前面斜視図である。
ダンパユニット440eは、ダンパ440と、略ボックス形状であるダンパケーシング443eと、を備える。なお、ダンパケーシング443eの形状はこれに限定されない。ダンパケーシング443eは、二つの対向するプレートとして、ダクト側プレート444eおよびユニット側プレート445eを有する。ダクト側プレート444eにはダクト側開口部446eが形成され、ユニット側プレート445eにはユニット側開口部447eが形成されている。ダクトコネクタ442eを、ダクト側開口部446eに取り付けることもできる。
ダンパユニット440eは、さらに、ダンパ440を形成する回転プレート448eおよびモータユニット449eを有する。回転プレート448eは、第1位置にあるときにはユニット側開口部447eを閉じ、第2位置にあるときにはユニット側開口部447eを閉じないよう、ユニット側プレート445eに沿って回転するように、構成される。言い換えれば、回転プレート448eが第1位置にあるときにはダンパ440は閉じ、回転プレート448eが第2位置にあるときには開く。ユニットコントローラ600またはセントラルコントローラ800aの制御によって、第1位置と第2位置との間で切り換えるよう、回転プレート448eの回転を制御するように、モータユニット449eは構成される。ユニット側開口部447eおよび第1開口部420が少なくとも部分的に重なり合うよう、ダンパユニット440eは、ケーシング400eに第1側面461e上で固定される。ダンパユニット440eがケーシング400eに固定される状態で、第1側面461eに対して垂直な方向から見たとき第1開口部420の周辺とダクト側開口部446eの周辺とが一致することが好ましい。
これにより、ダンパユニット440eのダンパ440は、ダンパ440が閉じるときには末端第1開口部を通る空気を遮断し、ダンパ440が開くときには空気が末端第1開口部を通過することを可能にするよう、構成される。ここで、末端第1開口部は、換気装置730に対して直列に少なくとも一の接続ダクト740aによって接続されるとともに、接続ダクト740aを介しては他のどのバルブユニット200eにも接続されていない第1開口部420を意味する。ダンパユニット440eをバルブユニット200eのうちのいずれかの第1開口部420に着脱可能に取り付けることができるように、ケーシング400eおよびダンパユニット440eが構成されることが好ましい。
図18に示す通り、第1ケーシング~第3ケーシング400e_1,400e_2,400e_3の内部空間401_1,401_2,401_3は、直列に接続されて、共有ダクト720aを介して換気装置730に繋がっている。バルブユニット200e_1,200e_2,200e_3のうちのいずれかにおける冷媒漏出の発生により換気装置730が動作するときに、ダンパユニット440eのダンパ440は開くよう制御される。こうして、第3バルブユニット200e_3の第1開口部420は、ケーシング400e_1,400e_2,400e_3の空気の換気を促進するための外部空気の吸入ポートとして機能する。
すでに上で説明した通り、バルブユニット200eは、マルチブランチセレクタ300eの下方にドレインパン470eを有する。ドレインパン470eと、ドレインパン470eが配置されている底部プレート469eと、はケーシング400eの一部であるが、ケーシング400eの他の部分に着脱可能に取り付けられる。
図25は、ドレインパン470eの斜視図である。
図25に示す通り、ドレインパン470eは、ドレインプレート471eと壁部分472eと排液出口473eとを有する。ドレインパン470eは、ドレインパン470eの底面であるドレインパン底面474eを有する。ドレインパン470eが底部プレート469eに配置されたとき、ドレインパン底面は、ケーシング400eの底部プレート469eの上面と接する。ドレインパン470eは、ドレインパン底面474eを形成するドレインパン底部プレート(図示せず)を有することもできる。ドレインパン底面474に対して垂直な方向(以下「鉛直方向」という)から見たとき、ドレインプレート471eの周辺は、ケーシング400eの内部空間401の周辺と略一致する。ここで、上述した通り、内部空間401はボックス装着空間を含まない。壁部分472eは、ドレインプレート471eの周辺に沿って形成されるとともに、マルチブランチセレクタ300eに面するドレインプレート471eの上面を囲繞するよう上方へ延設されている。
排液出口473eは、ドレインパン470eの縁部から突出する。より具体的には、液体(冷媒を含む)がドレインプレート471eの上面に溜まると、ドレインプレート471eまたは壁部分472eに形成される開口部または溝を通じて液体をケーシング400eの外部へと向かって放出するよう、排液出口473eは構成される。排液出口473eを、壁部分472eを貫通するパイプの態様とすることができる。第1側面461eまたは第2側面462eに沿って延びる縁部に、排液出口473eを配置することが好ましい。また、ドレインプレート471eの上面が排液出口473eへと向かって下方へ傾斜していることが好ましい。
排液出口473eが異なる方向へ向かって突出する少なくとも二つの状態の間で、ドレインパン470eを切り換えできるよう、ケーシング400eは構成される。上述した通り、ドレインパン470eは、ケーシング400eの底部プレート469e上に配置されている。第1側面461eおよび第2側面462eを形成するケーシング400eのプレートに、底部プレート469eはいくつかのネジによって固定される。これにより、ネジを外し、ドレインパン470eとともに第1側面461eおよび第2側面462eを形成しているプレートから底部プレート469eを取り外し、ドレインパン470eを底部プレート469eの上面で回転し、ドレインパン470eとともに第1側面461eおよび第2側面を形成しているプレートに底部プレート469eを合わせて、ネジを固定することによって、簡単に、排液出口473eの位置および突出方向を容易に180度変更することができる。ケーシング400eに複数の切欠き(ノッチ)を形成することもでき、この場合、排液出口473eの突出方向に関係なく、排液出口473eをノッチの一つに嵌入することができる。
(隣接バルブユニットの配置)
ケーシング400eのボックス形状によって、複数のバルブユニット200eを容易にコンパクトに配置できる。さらに、対向する側面である第1側面461eおよび第2側面462eに第1開口部420および第2開口部430を上述のように配置することによって、隣接バルブユニット200eをよりいっそう容易にコンパクトに配置できる。
図26は、隣接バルブユニットの配列を示す概略図である。ここでは、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2を、二つの隣接するバルブユニットの例とする。
図26に示す通り、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2を、それぞれの底面466eが互いに同一面に位置するよう、互いに隣接して配置することができる。これにより、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2のケーシング400eの配列空間の高さ範囲Hを最小化することができる。ここで、高さ範囲Hは、底面466eのいずれに対しても垂直な方向の範囲である。
また、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2を、それぞれの第3側面が互いに同一面に位置するよう、配置することもできる。第3側面をボックス側面464eとすることができる。この場合、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2のケーシング400eの配列空間の幅範囲Wを最小化することができる。ここで、幅範囲Wは、第3側面のいずれに対しても垂直な方向(例えばボックス側面464eのいずれに対しても直角となる方向)の範囲である。
以下では、それぞれの底面466eが互いに同一面に位置し、それぞれの第3側面が互いに同一面に位置し、第1バルブユニット200e_1の第2面462eと第2バルブユニット200e_2の第1面461eとが互いに面し合う、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2のこのような配置を、整列配置という。整列配置では、接続ダクト740aを、隣接バルブユニット200e間の空間に配置することができる。こうして、隣接バルブユニット200eと隣接バルブユニット間の接続ダクト740aとの配列空間をコンパクトな状態とすることができる。
また、第1開口部420および第2開口部430の中心、第3側面(例えばボックス側面464e)に近い端部および/または第3側面から最も離れた端部(以下「対応点」という)の、第3側面からの、距離が同じとなるよう、ケーシング400eを構成することができる。例えば、ボックス側面464eからの第1開口部420の中心の距離dw1とボックス側面464eからの第2開口部430の中心の距離dw2と、を略等しくすることができる。加えてまたは任意選択的に、中心、底面466eに近い端部および/または底面466eから最も離れた端部(以下、「対応点」ともいう)の、底面466eからの、距離が同じとなるよう、ケーシング400eを構成することができる。例えば、底面466eからの第1開口部420の中心の距離dh1と底面466eからの第2開口部430の中心の距離dh2と、を略等しくすることができる。いずれの場合も、第1側面461eおよび第2側面462eに対して垂直な方向(以下「横方向」という)から見たとき第1開口部420の周辺と第2開口部430の周辺とが一致することが好ましい。
第1開口部420および第2開口部430のこの配置は、隣接バルブユニット200eが上述の整列配置にあるときに、有用である。第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2が図26に示すように整列配置にある場合、第1バルブユニット200e_1および第2バルブユニット200e_2の第1側面461eならびに第2側面462eに対して垂直である方向(以下「整列方向」という)から見たとき第1バルブユニット200e_1の第2開口部430と第2バルブユニット200e_2の第1開口部420との位置(または周辺)が一致する。
整列方向から見て隣接するバルブユニット200eの第1開口部420と第2開口部430との位置(または周辺)が一致する場合、第1開口部420と第2開口部430とに取り付けられるダクトコネクタ442eに接続された接続ダクト740aを簡単な直線形状とすることができる。これにより、隣接バルブユニット200e間の距離を最小化することができる。さらに、接続ダクト740aの長さおよび設置の負担を低減することができる。なお、第1開口部420と第2開口部430と間の位置関係は上述の位置関係に限定されない。例えば、横方向から見たとき各バルブユニット200eの第1開口部420および第2開口部430が単に部分的に互いに重なり合うように、第1開口部420および第2開口部430を配置することもできる。
また、配管に関しては、横方向から見たとき、第1側面461eから突出している主パイプ部381e,382e,383eの一方の端部の位置と、第2側面462eから突出している同じ主パイプ部381e,382e,383eの他方の端部の位置と、がそれぞれ一致する(図20を参照)ことが好ましい。これにより、また、隣接バルブユニット200eの主パイプ部381e,382e,383eを接続する接続パイプ161e,162e,163e(図17を参照)もまた、を簡単な直線形状とすることができる。
(第5実施形態の有益な効果)
上述した通り、第5実施形態にかかるバルブユニット200eは、安全システム700eの少なくとも一部の配列空間をよりコンパクトにして、安全システム700eのコストを低減できるという点で、有益である。配列空間をコンパクトにできるので、このような安全システム700eを有する空調システム100eの設置の自由度を高めることができる。例えば、利用側ユニット120を配置しようとする位置に近い限られた空間に、バルブユニット200eを配置することができる。
こうして、バルブユニット200eのうちの少なくとも二つと、バルブユニット間を接続している接続ダクト740aと、該少なくとも二つバルブユニット200eに属する利用側ユニット120と、を建物の同じ階に設置することができる。この場合、バルブユニット200eのうちの一つまたは接続ダクト740aに接続しようとする共有ダクト720aおよび換気装置730(すなわち排出構造)もまた同じ階に設置することが好ましい。
また、利用側ユニット120を対象空間(利用側ユニット120が空調しようとする第1空間)に設置するときに、少なくとも二つのバルブユニット200eおよび接続ダクト740aを、対象空間と隣接している隣接空間(第2空間)に設置することもできる。この場合、共有ダクト720aおよび換気装置730も同じ隣接空間に設置することが好ましい。代わりに、利用側ユニット120、少なくとも二つのバルブユニット200e、バルブユニット間の接続ダクト740a、共有ダクト720aおよび換気装置730をすべて、対象空間に設置することもできる。ここでは、利用側ユニット120が空調する部屋と、その部屋の直上の天井空間と、を一つの「対象空間」と考えることもできる。
任意選択的に、バルブユニット200eのうちの少なくとも二つを、建物の異なる階に設置することもできる。この場合、建物の異なる階に設置されるその少なくとも二つのバルブユニットを接続している接続ダクト740aは、異なる階にわたって配置され、換気装置730を有する共有ダクト720aが接続ダクト740aに接続される。換気装置730を、異なる階のうちの一つまたは建物の他の異なる階に設置することもできる。
また、空調システム100eの配管の構成が特定の構成に限定されないことを記載しておく。システム配置ならびに配管構成のバリエーション、および他の変形例を以下に説明する。
(第5実施形態の第1変形例)
図27は、第5実施形態の第1変形例にかかる空調システムの概略的構成図である。図27の破線は、空調システムが設置される建物の建物構造を示す。
図27に示す通り、第1変形例にかかる安全システム700fを含む空調システム100fは、建物920fに設置される。建物920fは、一階(グランドフロア)921fと二階(ファーストフロア)922fと屋上(ルーフフロア)923fとを有する。一階921fおよび二階922fは、それぞれが、少なくとも一の対象空間924fと少なくとも一の対象外空間925fとを有する。一階921fおよび二階922fは、それぞれが、対象空間924fの直上の天井の裏にある第1天井空間926f、および/または対象外空間925fの直上の天井の後の裏にある第2天井空間927fを有することもできる。なお、特に天井が存在しないときには、第1天井空間926fを対象空間924fbの一部と考えることができ、第2天井空間927fを対象外空間925fの一部と考えることができる。
利用側ユニット120は、対象空間924fのそれぞれに設置される。各利用側ユニット120を、それぞれが底面に送風口有する天井面一タイプの空気調節装置とすることもできる。この場合、利用側ユニット120を、第1天井空間926fにおける天井に沿って、底面が天井に形成される開口部を通じて対象空間924fに露出するよう、設置することができる。利用側ユニット120を、金属ハンガー等によって建物の天井スラブの底面から懸下することもできる。
安全システム700fの複数のバルブユニット200fは、それぞれの第2天井空間927fに設置される。バルブユニット200fと、バルブユニットを接続する接続ダクト740aと、バルブユニット200fに接続される利用側ユニット120と、は同じ階に設置される。また、バルブユニット200fのうちの一つまたは接続ダクト740aに接続される共有ダクト720aおよび換気装置730も、同じ階の第2天井空間927fに設置される。
また、図27に示す通り、安全システム700fをそれぞれ、それぞれの階に構成することが好ましい。例えば、一階921fおよび二階922fのそれぞれに、二つのバルブユニット200fと、該二つのバルブユニット200fを接続している接続ダクト740aと、該二つのバルブユニット200fのうちの一つに接続される共有ダクト720aと、共有ダクト720aに配置される換気装置730と、が同じ第2天井空間927fに設置される。任意選択的に、一階921fおよび二階922fのそれぞれに、共有ダクト720aの少なくとも一部と、この一部に配置される換気装置730と、を、第2天井空間927fと異なるが安全システム700fの他の要素と同じ階にある他の空間に設置することもできる。これにより、ケーシング400eを排出構造に接続するためのダクトの全長を低減でき、したがってシステムの設置コストを低減することができる。また、冷媒漏出がバルブユニット200fのいずれかにおいて発生した場合、バルブユニット200fから漏出した冷媒を効率的に短い時間で放出することができる。
ここで、第1変形例の冷媒配管130fの構成は、第1実施形態~第4実施形態の構成(図1を参照)と同様である。言い換えれば、バルブユニット200fの冷媒配管は、熱源側ユニット110と並列に接続される。このように、バルブユニット200fは、熱源側液体パイプ部310、低圧気体副パイプ部320および高圧気体パイプ部340(以下「分岐主パイプ部」という)を、主パイプ部381e,382e,383eの代わりに、有する。バルブユニット200fの他の部分の構成は、バルブユニット200eの構成と同じとすることができる。分岐主パイプ部310,320,340の端部は、好ましくは、ケーシング400eの第1面461eまたは第2面462eから突出する。バルブユニット200fのこれらの端部は、熱源側ユニット110の液体冷媒パイプ131、低圧気体冷媒パイプ132および高圧気体冷媒パイプ133(図1を参照)に接続される。
バルブユニット200fのそれぞれと、そのバルブユニットに属するバルブユニット利用側ユニット120と、は利用側液体冷媒パイプ151および利用側気体冷媒パイプ152(以下「利用側パイプ」という)を介して接続される。
バルブユニット200fは、好ましくは、そのバルブユニット200fに接続される利用側ユニット120と略同じレベルに配置される。また、第1天井空間926fが形成されている方向にパイプ出口面463eが面するよう、バルブユニット200fが配置されることが好ましい。これにより、利用側パイプ151,152の配置を簡単にできる。また、第2天井空間927fが第1天井空間926fの隣にあるので、利用側パイプ151,152を可能な限り短くすることができる。
バルブユニット200fとバルブユニット間の接続ダクト740aとの配列空間を小さくした場合に、空間のこのような配置を容易に行うことができる。上ですでに説明した通り、このような小さい配列空間を容易に行うことができるのは、それぞれのバルブユニット200fの第1開口部420およびの第2開口部430の対応点が、横方向から見たとき、略同じ位置にある、かつ/または隣接バルブユニット200fが図26に示すような整列配置にある場合である。
図27は、対象空間924fから分離されている第1天井空間926fに利用側ユニット120が設置され、対象外空間925fから分離されている第2天井空間927fにバルブユニット200fが設置された例を示したが、ユニットの配置はこれに限定されない。バルブユニット200fと、バルブユニットを接続する接続ダクト740aと、を、第2天井空間代わりにまたは加えて、対象空間924f、第1天井空間926fおよび対象外空間925fのいずれかに設置することもできる。例えば、利用側ユニット120とバルブユニット200fとを、同じ対象空間924fに設置することもできる。いずれの場合も、安全システム700fをそれぞれ、それぞれの階に構成することが好ましい。
バルブユニット200eの第1開口部420および第2開口部430の配置と、上述したバルブユニット200eの整列配置と、により、空調システム100fの設計および設置が容易となる。なお、空調システム100fだけでなく、バルブユニット200fとそのバルブユニット200fに接続される利用側ユニット120とがある一の空間または複数の空間も少なくとも含む構造全体を、空調システムと考えることもできることを記載しておく。また、一の空間または複数の空間を形成している建物構造を空調システムの一部として考えることもできる。
第1実施態様およびその第1変形例にかかる安全システム700e,700fのいずれも、図8に示した第3実施形態の安全システム700bと同様に排出構造と並列に接続される複数のバルブユニット200e,200fを有することもできる。
(第5実施形態の第2変形例)
また、第5実施形態にかかるバルブユニットを、バルブユニットのうちの少なくとも二つの内部空間401が互いに並列に接続されている図3および図8に示したシステム構成に適用することもできる。
図28は、第5実施形態の第2変形例にかかる空調システムの概略的構成図である。
例えば、第2変形例にかかる安全システム700gを含む空調システム100gが、第1変形例の建物920fと同じ構成を有する建物に設置される。空調システム100gは、それぞれが第1変形例のバルブユニット200fと構成が同じである複数のバルブユニット200fと、複数の利用側ユニット120と、を有する。バルブユニット200f、利用側ユニット120、冷媒配管130fおよび利用側パイプ151,152の配置は、第1変形例の配置と同様とできる。一方、バルブユニット200fのケーシング400eの内部空間を接続するための接続構造の構成は、第1変形例の構成とは異なる。
第2変形例においては、接続構造は、一階921fおよび二階922fにあるバルブユニット200fを接続する。より具体的には、空調システム100gは、異なる階のバルブユニット200fにそれぞれ接続される複数の個別ダクト710と、それぞれの個別ダクト710に接続される共有ダクト720aと、を有する。こうして、個別ダクト710および/または共有ダクト720aの少なくとも一部は、鉛直方向に延設される。個別ダクト710および/または共有ダクト720aは、建物920fの天井スラブを貫通する、建物920fの外壁を貫通して外壁に沿って延びる、かつ/または建物920fの異なる階にわたって延設される軸状部材(シャフト)内に延びることができる。共有ダクト720aを屋上923fまで延設し、換気装置730を屋上923fに配置することもできる。
この構成であっても、バルブユニット200fの配列空間およびバルブユニットに接続されるダクトの高さ範囲を低減することができる。ダクトが、バルブユニット200fから上方または下方に直接突出しないからである。こうして、上述の第1変形例と同様に、空調システム100gの設計および設置を容易に行うことができる。この構成は、同じ階のバルブユニット200fが互いから離れている場合に、有用である。なお、空調システム100gだけでなく、バルブユニット200fとそのバルブユニット200fに接続される利用側ユニット120とがある一の空間または複数の空間も少なくとも含む構造全体を、空調システムと考えることもできることを記載しておく。また、一の空間または複数の空間を形成している建物構造を空調システムの一部として考えることもできる。
言うまでもなく、図27および図28に示した建物920fにおける利用側ユニット120およびバルブユニット200fの配置を、図17に示す配管構成を有する空調システム100eにも適用することができる。言い換えれば、空調システム100f,100gのどちらの配管構造も、上述した配管構造に限定されない。
また、第1変形例にかかる空調システム100fの構成および第2変形例にかかる空調システム100gの構成を、第3実施形態にかかる図8に示した構成と同様に、組み合わせることもできる。例えば、第2変形例の安全システム700gが、図8に示した第3実施形態の安全システム700bと同様に排出構造と直列に接続される複数のバルブユニット200fを有することもできる。
(第5実施形態の第3変形例)
隣接バルブユニットの間の相対的位置関係は上述の関係に限定されない。例えば、隣接バルブユニットを、パイプ出口面463eが異なる方向(例えば互いに反対方向)に面するよう、配置することもできる。この場合、隣接バルブユニットを、主パイプ部381e,382e,383eがそれぞれ直線状に接続されるよう、配置構成することができる。この構成により、ケーシング400eは、主パイプ部381e,382e,383eの直線に関して、異なる方向(例えば互いに反対方向)へと向かって突出する。
(第5実施形態の他の変形例)
第5実施形態の上記の説明においては、すべてのバルブユニットのケーシング400eの形状およびサイズが同じことであることを前提としていた。一方、ケーシング400eの寸法は、バルブユニット間で異なっていてもよい。また、第1開口部420および第2開口部430の対応点の距離を略等しくする基準面となる第3側面を、ケーシング400eの、ボックス側面464eの代わりに、パイプ出口面463eとすることもできる。
空調システム100e,100f,100gはいずれも、いわゆるツーパイプ構成のヒートポンプシステムを有することができる。このような場合、ケーシング400eに収容される配管は、マルチブランチセレクタ300ではないことになる(図12に示すようになる)。また、上述のバルブユニットはいずれも、熱源側液体パイプ部310および一のまたは複数の気体パイプ部320,340は二つ以上の利用側ユニット120に必ずしも分岐される必要はなく、利用側ユニット120うちの一つのみに案内できる。それでも、バルブユニットが、ケーシング内に、少なくとも、液体冷媒パイプ部と、気体冷媒パイプ部と、液体冷媒パイプ部に配置される液体制御バルブと、気体冷媒パイプ部に配置される気体制御バルブと、を有する場合、本安全システムは、空調システムの冷媒漏出に関して安全性を向上させることができる。
バルブユニット200e,200fはいずれも、図14に示した第2パターンP2と同様、第1開口部420および第2開口部430がケーシング400eの二つの隣接する側面に形成される構成を有することができる。
第1開口部420および第2開口部430の形状は、図面に示した形状に限定されない。例えば、第1開口部420および第2開口部430を矩形形状とすることもできる。いずれの場合も、横方向から見たとき第1開口部420および第2開口部430の形状およびサイズが略同じことであることが好ましい。
ケーシング400eの形状は、ボックス形状に限定されず、異なる方向に面する少なくとも二つの側面を有する任意の多面体とすることができる。異なる方向に面するこれらの少なくとも二つの側面は、好ましくは、ケーシングの対向する面を形成するよう、互いに略平行である。
横方向から見たときの第1開口部420および第2開口部430の対応点の位置は異なっていてもよい。このような構成でも、隣接バルブユニットが、底面および/または第3側面の位置が所定の差異だけずれるよう、配置される場合には有用である。
主パイプ部381e,382e,383eの端部を、第1側面461eおよび第2側面462e以外のケーシングの面から突出させることができる。任意選択的に、主パイプ部381e,382e,383eの端部をすべて、第1側面461eおよび第2側面462eの一方から突出させることもできる。また、利用側液体パイプ部311および利用側気体パイプ部330の端部を、パイプ出口面463以外のケーシングの面から突出させることもできる。
ケーシングは、スイッチボックス601e以外のバルブユニットの部分に対して下方に摺動可能なスイッチボックス601eを必ずしも有する必要はない。この場合、スイッチボックス601eの位置は、図21に示した位置に限定されない。また、バルブユニット200e,200fは、必ずしもスイッチボックス601eを有する必要はなく、ユニットコントローラ600を単にケーシング400e内に配置することもできる。いずれの場合も、ユニットコントローラ600と、バルブが配置される空間と、の間に、断熱プレートを配置することが好ましい。
複数のバルブユニット200eの直列接続を必要としない場合、例えば、単一のバルブユニット200eのみを用いるときには、ダクトコネクタ442eおよびダンパユニット440eのダクト側プレート444eをダンパアセンブリから取り外すことができる。また、ダクトコネクタ442eを、ケーシング400eに着脱可能に取り付けることができ、これにより、ダンパユニット440eが第1開口部420に対するオプションキットとして取り付けられている場合には、ダクトコネクタ442eを第1開口部420から取り外すことができる。
ダンパユニット440eの代わりに、図6に示した第2実施形態と同様、接続ダクト740aが接続される第1開口部420に、ダンパ440を配置することもできる。任意選択的に、少なくとも換気装置が動作しないときには末端第1開口部を通る空気の流れがほとんどなくしたがって無視することができる場合、第1開口部420からダンパを省略することもできる。
自然な対流または外部機構によって生じる空気の流れによって、接続構造を介した内部空気の換気が生じる場合、換気装置730を省略することもできる。この場合、末端第1開口部と共有ダクト720aとの間のいずれかのバルブユニットの内部空間401において冷媒漏出が発生した場合には、ユニットコントローラ600またはセントラルコントローラ800aは、末端第1開口部におけるダンパ440と好ましくは共有ダクト720aに配置される他のダンパ440とを開くよう制御することが好ましい。
排液出口473eが異なる方向へ向かって突出する少なくとも二つの状態の間で、ドレインパン470eを切り換えできるよう、ケーシング400eを必ずしも構成する必要はない。また、ドレインパン470eを、排液出口473eがない単純なプレートとすることもできる。
ユニット系統121の数(すなわちバルブユニット200e,200fの数)、それぞれのユニット系統121に属する利用側ユニット120の数、直列に接続される(直列に接続される場合)バルブユニット200e,200fの数、対象空間924fの数、およびバルブユニット200e,200fが設置される階の数は、上で説明した数に限定されない。また、冷媒漏出検出器500の位置は、上で説明した位置に限定されない。
また、上述した第1実施形態~第4実施形態の他の変化形または変形例をいずれも、不適合とはならない限り、第5実施形態、第1変形例、第2変形例および第3変形例に適用することができる。
本発明の説明のために実施形態および変形例が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者には明らかであろう。例えば、特に記載しない限り、必要に応じておよび/または所望により、種々のコンポーネントの大きさ、形状、配置、向きを、変更によりそれらの意図する機能を損なわない限り、変更できる。特に記載しない限り、直接的に接続された、または互いが接触しているよう示した二つのコンポーネントは変更によりそれらの意図する機能を損なわない限り、それらの間に中間構造を有することができる。特に記載しない限り、一つのエレメントの機能は二つによって達成することができ、またその逆の場合も同様である。一の態様の構造および機能を他の態様に適用することもできる。すべての利点が必ずしも同時に特定の態様にもたらされる必要はない。したがって、本発明にかかる実施形態の上記説明は例示のためのみのものである。
100,100e,100f,100g 空調システム
110 熱源側ユニット
120 利用側ユニット
121 ユニット系統
130f 冷媒配管
131 液体冷媒パイプ
132 低圧気体冷媒パイプ
133 高圧気体冷媒パイプ
141 熱源側液体パイプ
142 熱源側低圧気体パイプ
143 熱源側高圧気体パイプ
151 利用側液体冷媒パイプ
152 利用側気体冷媒パイプ
161e 液体冷媒接続パイプ
162e 低圧気体冷媒接続パイプ
163e 高圧気体接続パイプ
200,200 d,200e,200f バルブユニット
300,300e マルチブランチセレクタ
310 熱源側液体パイプ部
311 利用側液体パイプ部(液体冷媒パイプ部)
320 低圧気体パイプ部(気体冷媒パイプ部)
321 低圧気体副パイプ(気体冷媒パイプ部)
330 利用側気体パイプ部(気体冷媒パイプ部)
340 高圧気体パイプ部(気体冷媒パイプ部)
341 高圧気体副パイプ(気体冷媒パイプ部)
351 バイパスパイプ
352 冷媒熱交換器
361 低圧気体制御バルブ(気体制御バルブ)
362 高圧気体制御バルブ(気体制御バルブ)
363 膨張機構
364 液体遮断弁(液体制御バルブ)
365 気体遮断弁(気体制御バルブ)
370 パイプ接続部分
381e 主液体冷媒パイプ部
382e 主低圧気体冷媒パイプ部
383e 主高圧気体冷媒パイプ部
400,400e ケーシング
401 内部空間
410 パイプ孔
420 第1開口部
430 第2開口部
440 ダンパ
440e ダンパユニット
441 フラップ
442e ダクトコネクタ
443e ダンパケーシング
444e ダクト側プレート
445e ユニット側プレート
446e ダクト側開口部
447e ユニット側開口部
448e 回転プレート
449e モータユニット
450 絶縁体
461e 第1側面
462e 第2側面
463e パイプ出口面(第3側面)
464e ボックス側表面(第3側面,第4側面)
465e 上面
466e 底面
467e ハンガー要素
468e 上部プレート
469e 底部プレート
470e ドレインパン
471e 排液プレート
472e 壁プレート
473e ドレイン出口
474e ドレインパン底面
500 冷媒漏出検出器
510e 検出器孔
600 ユニットコントローラ(コントローラ)
601e スイッチボックス
602e ボックス内部空間
611e ボックス底部プレート
612e 外側プレート
613e 内側プレート
614e 絶縁体
615e ケーブル孔
700,700a,700b,700c,700e,700f,700g 安全システム
701c セクション
710 個別ダクト(接続構造)
720,720a,720b 共有ダクト(排出構造)
730 換気装置(排出構造)
740a 接続ダクト(接続構造)
800,800a,800b,800c セントラルコントローラ(コントローラ)
801 通信経路
910b,910c グループ化テーブル
920f 建物
921f 一階
922f 二階
923f 屋上
924f 対象空間
925f 対象外空間
926f 第1天井空間
927f 第2天井空間
928f 屋外空間
欧州特許出願公開第3091314号明細書

Claims (27)

  1. 少なくとも一の液体冷媒パイプ部と、
    少なくとも一の気体冷媒パイプ部と、
    前記液体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の液体制御バルブと、
    前記気体冷媒パイプ部に配置される少なくとも一の気体制御バルブと、
    少なくとも前記液体制御バルブおよび前記気体制御バルブを収容するとともに、少なくとも二つの開口部が形成されている筐体と、
    前記筐体の内部空間における冷媒漏出の発生を検出するよう構成される冷媒漏出検出器と、
    をそれぞれが有するヒートポンプシステムに用いられる複数のバルブユニットと、
    前記開口部を介して前記筐体の前記内部空間へと接続する接続構造と、
    前記接続構造または前記筐体のうちの一つに接続されるとともに、冷媒漏出が発生した前記筐体の前記内部空間から空気を排出するよう構成される排出構造と、
    を備える安全システム。
  2. それぞれのバルブユニットの前記筐体は、異なる方向に面する第1側面および第2側面を有し、
    前記第1側面には、第1開口部が前記開口部の一つとして形成されており、前記第2側面には、第2開口部が前記開口部の他の一つとしての形成されている、
    請求項1に記載の安全システム。
  3. それぞれのバルブユニットの前記筐体は略箱状であり、
    前記第1側面および前記第2側面は前記筐体の対向する面である、
    請求項2に記載の安全システム。
  4. 前記第1側面および前記第2側面に対して略垂直な方向から見たとき、前記第1開口部および前記第2開口部は互いに少なくとも部分的に重なり合っている、
    請求項3に記載の安全システム。
  5. それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面に対して垂直である底面を有し、
    前記第1開口部および前記第2開口部の中心、前記底面に近い端部および/または前記底面から最も離れた端部の、前記底面からの距離が同じとなるよう、前記筐体が構成される、
    請求項2または4に記載された安全システム。
  6. 前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも第1バルブユニットおよび第2バルブユニットは、該第1バルブユニットおよび該第2バルブユニットの前記底面が互いに同一面に位置するよう、互いに隣接して配置される、
    請求項5に記載の安全システム。
  7. それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面に対して垂直である第3側面を有し、
    前記第1開口部および前記第2開口部の中心、前記第3側面に近い端部および/または前記第3側面から最も離れた端部の、前記第3側面からの、距離が同じとなるよう、前記筐体が構成される、
    請求項2~6のいずれか一に記載の安全システム。
  8. 前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも第1バルブユニットおよび第2バルブユニットは、該第1バルブユニットおよび該第2バルブユニットの前記第3側面が互いに同一面に位置するよう、互いに隣接して配置される、
    請求項7に記載の安全システム。
  9. 前記バルブユニットのそれぞれは、さらに、
    前記液体冷媒パイプ部が分岐していく主液体冷媒パイプ部と、
    前記気体冷媒パイプ部が分岐していく主気体冷媒パイプ部と、
    を有し、
    前記バルブユニットのそれぞれにおいて、前記主液体冷媒パイプ部の一方の端部および前記主気体冷媒パイプ部の一方の端部は前記第1側面から突出し、前記主液体冷媒パイプ部の他方の端部および前記主気体冷媒パイプ部の他方の端部は前記第2側面から突出しており、
    前記安全システムは、さらに、
    第1バルブユニットの前記主液体冷媒パイプ部と第2バルブユニットの前記主液体冷媒パイプ部とを接続する少なくとも一の液体冷媒接続パイプであって、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットが前記バルブユニットのうちの二つである少なくとも一の液体冷媒接続パイプと、
    前記第1バルブユニットの前記主気体冷媒パイプ部と前記第2バルブユニットの前記主気体冷媒パイプ部とを接続する少なくとも一の気体冷媒接続パイプと、
    を備える、
    請求項2~8のいずれか一に記載の安全システム。
  10. それぞれのバルブユニットの前記筐体は、前記第1側面および前記第2側面とは異なるパイプ出口面を有し、
    前記液体冷媒パイプ部の端部および前記気体冷媒パイプ部の端部は、前記パイプ出口面から突出している、
    請求項9に記載の安全システム。
  11. それぞれのバルブユニットの前記筐体は排液皿部を有し、該排液皿部の縁部から排液出口が突出するよう形成されており、
    前記排液出口が異なる方向へ向かって突出する少なくとも二つの状態の間で前記排液皿部を切り換えできるよう、前記筐体は構成される、
    請求項1~10のいずれか一に記載の安全システム。
  12. 前記排出構造は、
    前記接続構造または前記筐体のうちの一つに接続される共有ダクトと、
    前記共有ダクトに配置される換気装置と、
    を有する、
    請求項1~11のいずれか一に記載の安全システム。
  13. 前記共有ダクトは第1端部と第2端部とを有し、
    前記換気装置は、前記第2端部でまたは前記第2端部の近傍で前記共有ダクトに配置されるとともに、前記共有ダクト内の空気を前記第2端部へと引き出すよう構成されており、
    前記共有ダクトは前記換気装置に関して前記第1端部側が、前記接続構造にまたは前記筐体のうちの一つに接続される、
    請求項12に記載の安全システム。
  14. 前記共有ダクトの前記第2端部は屋外空間に開口している、
    請求項13に記載の安全システム。
  15. 前記バルブユニットのいずれかにおいて冷媒漏出が発生したときに、動作を開始するよう前記換気装置を制御するように構成される第1制御器をさらに備える、
    請求項12~14のいずれか一に記載の安全システム。
  16. 前記冷媒漏出検出器のそれぞれは、検出結果情報を出力するよう構成されており、
    前記第1制御器は、前記冷媒漏出検出器のいずれかから出力される検出結果情報を受信するよう、そして受信した前記検出結果情報に基づいて冷媒漏出がバルブユニットのいずれにおいて発生したかを識別するよう、構成されている、
    請求項15に記載の安全システム。
  17. 前記接続構造は、前記筐体の前記第2開口部にそれぞれ接続されるとともにさらに前記共有ダクトに共同で接続される複数の個別ダクトを有する、
    請求項2~10のいずれか一に記載の安全システム。
  18. 前記バルブユニットのそれぞれは、さらに、ダンパを備えており、
    前記ダンパが閉じるときには前記第1開口部を通る空気を遮断し該ダンパが開くときには空気が前記第1開口部を通過することを可能とするよう前記ダンパは構成されており、
    前記換気装置が冷媒漏出の発生により動作するとき、該冷媒漏出が発生した前記バルブユニットの前記ダンパは開き、該冷媒漏出が発生していない前記バルブユニットの前記ダンパは閉じるよう、前記ダンパを制御するように前記第1制御器は構成される、
    請求項15または16に記載の安全システム。
  19. 前記第1制御器は、
    それぞれが対応する前記バルブユニットに配置される複数のユニットコントローラと、
    前記ユニットコントローラと通信するよう構成されるセントラルコントローラと、
    を有し、
    前記冷媒漏出検出器のそれぞれは、検出結果情報を対応するユニットコントローラを介して前記セントラルコントローラに送信するよう構成されており、
    前記バルブユニットから受信した検出結果情報に基づいて、前記バルブユニットのいずれかにおいて冷媒漏出が発生したか否かを決定するとともに、冷媒漏出が前記バルブユニットのいずれかにおいて発生したときには、ダンパを開く命令を該冷媒漏出が発生した前記バルブユニットの前記ダンパへと対応するユニットコントローラを介して送信し、換気装置が動作を開始するようを制御するように、前記セントラルコントローラは構成される、
    請求項18に記載の安全システム。
  20. 前記接続構造は、
    第1バルブユニットの前記第1開口部と第2バルブユニットの前記第2開口部とを接続する少なくとも一の接続ダクトを備えており、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットが前記バルブユニットのうちの二つであり、
    前記排出構造は、前記第1バルブユニットの前記第2開口部に接続される、
    請求項2~10のいずれか一に記載の安全システム。
  21. 前記第1バルブユニットの前記第1側面と前記第2バルブユニットの前記第2側面とが互いに面するよう、前記第1バルブユニットおよび前記第2バルブユニットは配置される、
    請求項13に記載の安全システム。
  22. 閉じるときには末端第1開口部を通る空気を遮断し開くときには空気が前記末端第1開口部を通過することを可能とするよう構成されており、前記末端第1開口部が、前記換気装置に対して直列に前記少なくとも一の接続ダクトによって接続される前記バルブユニットのうちの一つの第1開口部であり、接続ダクトには接続されていない第1開口部である、ダンパと、
    直列に接続された前記バルブユニットのいずれかの冷媒漏出の発生により前記換気装置が動作するときに、前記ダンパが開くよう前記ダンパを制御するよう、構成される第2制御器と、をさらに備えた前記共有ダクトと前記換気装置とを備える、
    請求項13または14に記載の安全システム。
  23. 前記バルブユニットうちのいずれの前記第1開口部にも取り付け可能に構成されるダンパユニットをさらに備えており、前記ダンパユニットが前記第1開口部に取り付けられた状態において、前記ダンパが閉じるときには前記第1開口部を通る空気を遮断し、前記ダンパが開くときには空気が前記第1開口部を通過することを可能とする、
    請求項22に記載の安全システム。
  24. 請求項1~23のいずれか一に記載の安全システムと、
    圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、
    それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、
    前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、
    を備える空調システム。
  25. 前記空調システムが、
    請求項1~23のいずれか一に記載の安全システムと、
    圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、
    それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、
    前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、
    を備えており、
    前記バルブユニットと前記接続構造と前記排出構造と前記利用側ユニットとを建物の同じ階に設置する工程と、
    前記バルブユニットを前記接続構造によって接続し、前記排出構造を前記接続構造または前記筐体うちの一つに接続する工程と、
    を含む空調システムを構成する方法。
  26. 前記設置工程が、
    前記利用側ユニットによって空調される第1空間に、前記利用側ユニットを設置する工程と、
    前記第1空間と隣接する第2空間に、前記安全システムの前記バルブユニットと前記接続構造と前記排出とを設置する工程と、
    を含む、
    請求項25に記載の空調システムを構成する方法。
  27. 前記空調システムが、
    請求項1~23のいずれか一に記載の安全システムと、
    圧縮器と熱源側熱交換器とを有する熱源側ユニットと、
    それぞれが利用側熱交換器を有する複数の利用側ユニットと、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記液体冷媒パイプ部を含む液体冷媒配管と、
    前記熱源側ユニットと前記利用側ユニットとの間に延設されるとともに、前記気体冷媒パイプ部を有する気体冷媒配管と、
    前記液体冷媒配管に配置される膨張機構と、
    を備えており、
    前記バルブユニットを建物の異なる階に設置する工程と、
    前記バルブユニットを前記異なる階にわたって接続するよう、前記接続構造を配置する工程と、
    前記排出構造を前記接続構造に接続する工程と、
    を含む空調システムを構成する方法。
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