JP3104642B2 - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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Description
特に、設計圧力の異なるユニット同士を接続した場合の
冷凍装置の保護に関する。
52号公報に開示されているように、それぞれ独立に製
造された室内ユニットと室外ユニットとを組み合わせる
ことにより、一つの空気調和装置を構成するいわゆる分
離型の空気調和装置が知られている。分離型の空気調和
装置は、様々な室内ユニット及び室外ユニットを適宜組
み合わせることにより、建物の空調負荷に応じた柔軟な
システムとして構築される。
では、ビルディングの施工と同時に、あらかじめ各部屋
に室内ユニットを設置しておく場合がある。そして、各
部屋に室内ユニットを設置した後、室外ユニットを選定
し、室外ユニットと室内ユニットとを冷媒配管及び電線
等で接続して、ビルディング全体の空気調和装置を構成
している。
は、あらかじめ使用冷媒が想定されており、その冷媒に
合った耐圧設計がなされている。従って、各ユニット
は、所定の設計圧力を越える圧力では使用してはいけな
いようになっている。
環境問題に鑑み、R22等からR407C等への使用冷
媒の代替化が進められている。
ユニットであって使用冷媒の異なる様々なユニットが、
混在することが考えられる。また、上記のビル用空気調
和装置の室内ユニットのようなR22のみに対応する既
存のユニットを、そのまま利用する場合も考えられる。
計圧力は、R22の設計圧力よりも大きい。そのため、
R22用の室内ユニットに対し、R407Cを使用冷媒
とする室外ユニットを接続したのでは、室内ユニットの
設計圧力を越える圧力で運転が行われる場合が生じ、空
気調和装置の信頼性を損なう。従って、室内ユニットの
設計圧力と室外ユニットの使用冷媒の設計圧力との大小
を確認した上で、それらを接続する必要がある。
は、多数の室内ユニットが存在するので、それらと室外
ユニットの使用冷媒の設計圧力との大小関係を錯誤する
危険性がある。その結果、耐圧不足により、空気調和装
置の破損を招くおそれがある。 本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
設計圧力の異なる室外ユニットと室内ユニットとを誤っ
て組み合わせた場合に、冷凍装置を自動的に保護するこ
とにより、冷凍装置の信頼性を向上させることにある。
に、本発明は、各ユニットに設計圧力情報を記憶する記
憶手段を設け、その設計圧力情報に基づいて、ユニット
の組み合わせに耐圧上の問題がないか否かを判断し、問
題がある場合には運転を中止することとした。
た手段は、図1に示すように、熱源側ユニットと利用側
ユニットとが接続されて、一方のユニットが駆動源側と
なる親ユニット(U1)に構成され、他のユニットが子ユニ
ット(U2)に構成された冷凍装置において、上記子ユニッ
ト(U2)に設けられて該子ユニット(U2)の設計圧力情報を
記憶している子側記憶手段(51)と、上記親ユニット(U1)
に設けられて該親ユニット(U1)の設計圧力情報を記憶し
ている親側記憶手段(41)と、上記親側記憶手段(41)及び
上記子側記憶手段(51)から親ユニット(U1)及び子ユニッ
ト(U2)の設計圧力情報を受信し、子ユニット(U2)の設計
圧力が親ユニット(U1)の設計圧力よりも小さい場合に
は、冷凍運転を阻止する保護手段(42)とを備えている構
成としたものである。
及び親ユニット(U1)の設計圧力情報が子側記憶手段(51)
及び親側記憶手段(41)から保護手段(42)に送信される。
保護手段(42)は、子ユニット(U2)の設計圧力と親ユニッ
ト(U1)の設計圧力との大小関係を比較し、子ユニット(U
2)の設計圧力が親ユニット(U1)の設計圧力よりも小さい
場合には、子ユニット(U2)は耐圧不足であると判断し
て、冷凍装置の運転を中止する。従って、設計圧力の異
なる親ユニット(U1)と子ユニット(U2)とを誤って組み合
わせた場合であっても、冷凍装置は自動的に保護され
る。
求項1に記載の冷凍装置において、親側記憶手段(41)及
び子側記憶手段(51)から親ユニット(U1)及び子ユニット
(U2)の設計圧力情報を受信し、予め設定された親ユニッ
ト(U1)の使用冷媒に応じた設計圧力の運転制御を行う制
御手段(43)を備えている構成としたものである。
及び親ユニット(U1)の設計圧力情報が子側記憶手段(51)
及び親側記憶手段(41)から制御手段(43)に送信される。
制御手段(43)は、子ユニット(U2)の設計圧力と親ユニッ
ト(U1)の設計圧力との大小関係を比較し、子ユニット(U
2)の設計圧力が親ユニット(U1)の設計圧力以上の場合に
は、子ユニット(U2)は耐圧不足になることはないと判断
して、親ユニット(U1)の使用冷媒に応じた運転を行う。
従って、冷凍装置は、子ユニット(U2)及び親ユニット(U
1)の組み合わせに応じて適切な運転を行うことになる。
求項2に記載の冷凍装置において、親ユニット(U1)及び
子ユニット(U2)には、所定の高圧冷媒または低圧冷媒の
設計圧力が定められている一方、制御手段(43)は、上記
親ユニット(U1)の設計圧力が低圧である場合には、低圧
冷媒用の運転制御を行う一方、該親ユニット(U1)の設計
圧力が高圧である場合には、高圧冷媒用の運転制御を行
い、保護手段(42)は、上記親ユニット(U1)の設計圧力が
高圧であり、且つ子ユニット(U2)の設計圧力が低圧であ
る場合には、上記制御手段(43)の冷凍運転制御を阻止す
る構成としたものである。
び保護手段(42)は、親ユニット(U1)の設計圧力及び子ユ
ニット(U2)の設計圧力が所定の高圧または低圧のいずれ
であるかを判断する。そして、親ユニット(U1)の設計圧
力が高圧であり、子ユニット(U2)の設計圧力が低圧であ
る場合には、保護手段(42)が子ユニット(U2)は耐圧不足
であると判断して、冷凍装置の運転を阻止する。その結
果、親ユニット(U1)と子ユニット(U2)とを誤って組み合
わせた場合であっても、冷凍装置は自動的に保護され
る。一方、制御手段(43)は、子ユニット(U2)の設計圧力
が親ユニット(U1)の設計圧力以上であると判断した場合
には、親ユニット(U1)の使用冷媒に応じた運転制御を行
う。その結果、冷凍装置は、子ユニット(U2)及び親ユニ
ット(U1)の組み合わせに応じて適切な運転を行うことに
なる。
求項3に記載の冷凍装置において、低圧冷媒はR134
aであり、高圧冷媒はR134aよりも圧力の高いHF
C系冷媒である構成としたものである。
求項3に記載の冷凍装置において、低圧冷媒はR22で
あり、高圧冷媒はR22よりも圧力の高いHFC系冷媒
である構成としたものである。
求項4または5のいずれか一つに記載の冷凍装置におい
て、高圧冷媒は、R407CまたはR410Aである構
成としたものである。
求項3に記載の冷凍装置において、低圧冷媒はR407
Cであり、高圧冷媒はR410Aである構成としたもの
である。
り、具体的な構成により、ユニットの組み合わせ誤りに
基づく冷凍装置の破損を防止することができる。
求項1〜3のいずれか一つに記載の冷凍装置において、
親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、ユニ
ット(U1,U2)の配管の肉厚に基づいて設定されている構
成としたものである。
求項1〜3のいずれか一つに記載の冷凍装置において、
設計圧力の高いユニット(U1,U2)は、設計圧力の低いユ
ニット(U2,U1)よりも配管の肉厚が大きいものである構
成としたものである。
請求項1〜3のいずれか一つに記載の冷凍装置におい
て、親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)には圧力開閉器
が設けられ、設計圧力の高いユニット(U1,U2)の圧力開
閉器の設定値は、設計圧力の低いユニット(U2,U1)の圧
力開閉器の設定値よりも大きいものである構成としたも
のである。
請求項1〜3のいずれか一つに記載の冷凍装置におい
て、親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、
各ユニット(U1,U2)の耐圧力である構成としたものであ
る。
請求項1〜3のいずれか一つに記載の冷凍装置におい
て、親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、
各ユニット(U1,U2)の耐圧力に所定の安全係数を掛けた
値に設定されている構成としたものである。
り、親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力が具
体的に得られる。そして、この設計圧力に基づいて、冷
凍装置は、親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の組み合
わせに応じた保護及び運転を行うことになる。
に基づいて説明する。
ット識別装置(60)は、空気調和装置(30)に搭載されてい
る。まず、空気調和装置(30)の構成について説明する。
切換弁(2)、室外側熱交換器(3)、室外側電子膨張弁
(4)、レシーバ(5)、複数の室内側電子膨張弁(6,6,…)、
複数の室内側熱交換器(7,7,…)、及びアキュムレータ
(8)が配管(21)によって接続されて構成されている。複
数の室内側電子膨張弁(6,6,…)及び室内側熱交換器(7,
7,…)は、互いに並列に設けられ、それぞれが子側ユニ
ットである室内ユニット(U2,U2,…)に収納され、各部屋
に設置されている。一方、圧縮機(1)、四路切換弁(2)、
室外側熱交換器(3)、室外側電子膨張弁(4)、レシーバ
(5)、及びアキュムレータ(8)は、親側ユニットである室
外ユニット(U1)に収納されている。
(U1)は、分離型空気調和装置用のユニットであり、それ
ぞれ独立に製造されている。室外ユニット(U1)には、工
場出荷時に、予め室外ユニット(U1)用の使用冷媒が充填
されている。
は、それぞれの配管の肉厚に基づいて、設計圧力が設定
されている。従って、両ユニット(U1,U2)間で設計圧力
が相違する場合には、設計圧力の高いユニットは、設計
圧力の低いユニットよりも配管の肉厚が大きくなる。
圧力開閉器が設けられている。この圧力開閉器の設定値
は設計圧力に応じて設定されている。従って、設計圧力
の高いユニットの圧力開閉器の設定値は、設計圧力の低
いユニットの圧力開閉器の設定値よりも大きく設定され
ることになる。
吐出冷媒の圧力を検出する高圧センサ(11)が設けられ、
吸入側配管には、圧縮機(1)の吸入冷媒の圧力を検出す
る低圧センサ(12)が設けられている。
機(1)の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ(13)
が取り付けられている。圧縮機(1)の吸入側配管には、
圧縮機((1)の吸入冷媒の温度を検出する吸入温度センサ
(15)が取り付けられている。室内側電子膨張弁(6)と室
内側熱交換器(7)との間には、第1温度センサ(14)が設
けられ、室内側熱交換器(7)と四路切換弁(2)との間に
は、第2温度センサ(16)が設けられている。
ラ(40)が設けられている。室外側コントローラ(40)に
は、制御対象となる圧縮機(1)、室外側電子膨張弁(4)及
び四路切換弁(2)が接続されている。また、この室外側
コントローラ(40)には、高圧センサ(11)、低圧センサ(1
2)、吐出温度センサ(13)、及び吸入温度センサ(15)等の
各種センサも接続されている。
ーラ(50)が設けられている。この室内側コントローラ(5
0)には室内側電子膨張弁(6)が接続されているととも
に、第1温度センサ(14)及び第2温度センサ(16)も接続
されている。
ローラ(50,50,…)とは、互いに信号の伝達を行うように
接続されている。そして、以下に説明するように、この
室外側コントローラ(40)及び各室内側コントローラ(50,
50,…)は、ユニット識別装置(60)を構成している。
ントローラ(50,50,…)に設けられた子側記憶手段である
室内側記憶手段(51,51,…)と、室外側コントローラ(40)
に設けられた親側記憶手段である室外側記憶手段(41)、
保護手段(42)、及び制御手段(43)とを備えている。
の設計圧力情報を記憶しているメモリである。室内ユニ
ット(U2)がR22用である場合には、室内識別信号とし
て“0”が記憶されている一方、HFC系冷媒のR40
7C用である場合には、室内識別信号として“1”が記
憶されている。
(41)は、室外ユニット(U1)の設計圧力情報を記憶してい
るメモリである。室内側記憶手段(51)と同様、室外ユニ
ット(U1)がR22用である場合には、室外識別信号とし
て“0”が記憶されている一方、R407C用である場
合には、室外識別信号として“1”が記憶されている。
圧力が室内ユニット(U2)の設計圧力よりも大きい場合に
は、空気調和装置(30)の運転を阻止する保護回路であ
る。保護手段(42)は、各室内ユニット(U2,U2,…)の室内
側記憶手段(51,51,…)及び室外側記憶手段(41)と接続さ
れており、室内ユニット(U2)及び室外ユニット(U1)の設
計圧力情報、つまり識別信号を受信する。そして、室内
側記憶手段(51)及び室外側記憶手段(41)に記憶された識
別信号に基づき、室外ユニット(U1)の設計圧力が室内ユ
ニット(U2)の設計圧力よりも大きい場合には、制御手段
(43)に運転停止信号である異常信号を発信する。具体的
には、室内識別信号が“0”であり、かつ、室外識別信
号が“1”である場合に、制御手段(43)に異常信号を伝
達する。
は、室外ユニット(U1)に応じて、空気調和装置(30)を運
転制御する。つまり、制御手段(43)は、室内識別信号が
“0”かつ室外識別信号が“0”のときは、予め記憶さ
れたR22用の運転制御を行う。また、室内識別信号が
“1”かつ室外識別信号が“0”のときも、R22用の
運転制御を行う。一方、室内識別信号が“1”かつ室外
識別信号が“1”のときは、予め記憶されたR407C
用の運転制御を行う。
別信号及び室内識別信号に応じて、表1に示す動作を行
うように構成されている。
ニット識別装置(60)の動作について説明する。
2,…)を所定の場所に設置した後、それらを電気配線で
接続する。その後、試運転のために電源を投入する。
(50,50,…)の室内側記憶手段(51,51,…)は、室外側コン
トローラ(40)の保護手段(42)及び制御手段(43)に対し、
室内識別信号を送信する。
は、室外側記憶手段(41)が室外識別信号を保護手段(42)
及び制御手段(43)に送信する。
は、各室内識別信号及び室外識別信号に基づいて、表1
に示す運転動作のいずれかを行う。
うち一つでも“運転中止”の動作に該当した場合には、
保護手段(42)が制御手段(43)に異常信号を送信し、空気
調和装置(30)の表示部(図示せず)に組み合わせが異常
である旨が表示されるとともに、運転が中止される。
関して“R22用の運転”に該当した場合、または、す
べての室内ユニット(U2,U2,…)に関して“R407C用
の運転”に該当した場合には、組み合わせは正常である
と判断され、運転は中止されない。そして、各冷媒に対
応して、制御手段(43)が圧縮機(1)や各電子膨張弁(4),
(6)の制御を行う。
(60)が室外ユニット(U1)と室内ユニット(U2,U2,…)との
組み合わせが適正が否かを判断し、室外ユニット(U1)の
設計圧力が室内ユニット(U2,U2,…)の設計圧力よりも大
きい場合には、自動的に運転を中止させる。そのため、
施工者が各ユニット(U1,U2)の組み合わせを誤った場合
であっても、耐圧強度不足による室内ユニット(U2,U2,
…)の破損を未然に防止することができる。
調和装置(30)の信頼性の低下を抑制することができ、R
22からR407Cへの代替を円滑に進めることが可能
となる。
“0”または“1”の2種類に設定されていたが、識別
信号は3種類以上であってもよい。例えば、室外側記憶
手段(41)及び室内側記憶手段(51)は、各ユニット(U1,U
2)がR22用である場合には“0”の識別信号を、R4
07C用である場合には“1”の識別信号を、R410
A用である場合には“2”の識別信号を記憶するように
してもよい。そして、保護手段(42)はそれら3種類以上
の識別信号の組み合わせに応じて、異常信号を送信する
ようにしてもよい。
室外ユニット(U1)及び室内ユニット(U2,U2,…)の設計圧
力情報を、“0”または“1”の室外識別信号及び室内
識別信号として送受信及び処理するようにしていたが、
設計圧力を具体的な数値で表し、その設計圧力値を送受
信及び処理するようにしてもよい。
ト(U1)及び室内ユニット(U2,U2,…)の使用冷媒としてR
22及びR407Cが想定されていたが、各ユニット(U
1,U2)に使用される冷媒は、これらに限定されるもので
はない。従って、低圧冷媒がR22であり、高圧冷媒が
R22よりも圧力の高いHFC系冷媒(R407C、R
410A等)である場合に限らず、例えば、低圧冷媒が
R134aであり、高圧冷媒がR134aよりも圧力の
高いHFC系冷媒である場合や、低圧冷媒がR407C
であり、高圧冷媒がR410Aである場合にも、本発明
を適用することができる。
各ユニット(U1,U2)の耐圧力を基準にして定めてもよ
い。例えば、耐圧力を設計圧力としてもよく、また、耐
圧力に所定の安全係数を掛けた値を設計圧力としてもよ
い。
ユニットであり、利用側ユニットが子ユニットであっ
た。しかし、利用側ユニットが駆動源となる圧縮機を含
む親ユニットであり、熱源側ユニットが子ユニットであ
るものであってもよい。
狭義の冷凍装置に限られず、ヒートポンプ式空気調和装
置、冷房専用機、暖房専用機、冷蔵装置等を含む広い意
味での冷凍装置である。従って、上記のユニット識別装
置(60)の適用対象は、空気調和装置(30)に限定されるも
のではない。
ような効果が発揮される。
ットの設計圧力が親側ユニットの設計圧力よりも小さい
場合には、保護手段が自動的に冷凍装置の運転を中止さ
せるので、耐圧不足による子側ユニットの破損を未然に
防止することができる。従って、親側ユニット及び子側
ユニットを接続して構成する冷凍装置の信頼性を向上さ
せることができる。
が親側ユニット及び子側ユニットの設計圧力に基づいて
運転制御を行うので、各ユニットの組み合わせに応じた
適切な運転を行うことができる。
が親側ユニット及び子側ユニットの設計圧力の組み合わ
せを確認したうえで、親側ユニットに応じた運転制御を
行うので、ユニットの組み合わせに応じた適切な運転を
行うことができる。また、子側ユニットの設計圧力が低
圧であり、親側ユニットの設計圧力が高圧である場合に
は、保護手段が運転を阻止するので、冷凍装置の耐圧不
足による破損を未然に回避することができる。
a用のユニット及びHFC系冷媒用のユニットを組み合
わせた冷凍装置において、耐圧不足による破損を防止で
きるとともに、冷媒に合った適切な運転を行うことがで
きる。
のユニット及びHFC系冷媒用のユニットを組み合わせ
た冷凍装置において、耐圧不足による破損を防止できる
とともに、冷媒に合った適切な運転を行うことができ
る。
のユニットと、R407C用またはR410A用のユニ
ットとを組み合わせた冷凍装置において、耐圧不足によ
る破損を防止できるとともに、冷媒に合った適切な運転
を行うことができる。
C用のユニット及びR410A用のユニットを組み合わ
せた冷凍装置において、耐圧不足による破損を防止でき
るとともに、冷媒に合った適切な運転を行うことができ
る。
体的な構成により各ユニットの設計圧力が得られ、親ユ
ニットと子ユニットの設計圧力の大小を正確かつ容易に
比較判断することができる。そのため、この正確に特定
された設計圧力に基づいて、冷凍装置の保護及び運転を
精度よく行うことができる。
ある。
Claims (12)
- 【請求項1】 熱源側ユニットと利用側ユニットとが接
続されて、一方のユニットが駆動源側となる親ユニット
(U1)に構成され、他のユニットが子ユニット(U2)に構成
された冷凍装置において、 上記子ユニット(U2)に設けられて該子ユニット(U2)の設
計圧力情報を記憶している子側記憶手段(51)と、 上記親ユニット(U1)に設けられて該親ユニット(U1)の設
計圧力情報を記憶している親側記憶手段(41)と、 上記親側記憶手段(41)及び子側記憶手段(51)から親ユニ
ット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力情報を受信し、
子ユニット(U2)の設計圧力が親ユニット(U1)の設計圧力
よりも小さい場合には、冷凍運転を阻止する保護手段(4
2)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の冷凍装置において、 親側記憶手段(41)及び子側記憶手段(51)から親ユニット
(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力情報を受信し、予め
設定された親ユニット(U1)の使用冷媒に応じた設計圧力
の運転制御を行う制御手段(43)を備えていることを特徴
とする冷凍装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の冷凍装置において、 親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)には、所定の高圧冷
媒または低圧冷媒の設計圧力が定められている一方、 制御手段(43)は、上記親ユニット(U1)の設計圧力が低圧
である場合には、低圧冷媒用の運転制御を行う一方、該
親ユニット(U1)の設計圧力が高圧である場合には、高圧
冷媒用の運転制御を行い、 保護手段(42)は、上記親ユニット(U1)の設計圧力が高圧
であり、且つ子ユニット(U2)の設計圧力が低圧である場
合には、上記制御手段(43)の冷凍運転制御を阻止するこ
とを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の冷凍装置において、 低圧冷媒はR134aであり、 高圧冷媒はR134aよりも圧力の高いHFC系冷媒で
あることを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項5】 請求項3に記載の冷凍装置において、 低圧冷媒はR22であり、 高圧冷媒はR22よりも圧力の高いHFC系冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項6】 請求項4または5のいずれか一つに記載
の冷凍装置において、 高圧冷媒は、R407CまたはR410Aであることを
特徴とする冷凍装置。 - 【請求項7】 請求項3に記載の冷凍装置において、 低圧冷媒はR407Cであり、 高圧冷媒はR410Aであることを特徴とする冷凍装
置。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の冷
凍装置において、 親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、ユニ
ット(U1,U2)の配管の肉厚に基づいて設定されているこ
とを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項9】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の冷
凍装置において、 設計圧力の高いユニット(U1,U2)は、設計圧力の低いユ
ニット(U2,U1)よりも配管の肉厚が大きいものであるこ
とを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項10】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の
冷凍装置において、 親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)には圧力開閉器が設
けられ、設計圧力の高いユニット(U1,U2)の圧力開閉器
の設定値は、設計圧力の低いユニット(U2,U1)の圧力開
閉器の設定値よりも大きいものであることを特徴とする
冷凍装置。 - 【請求項11】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の
冷凍装置において、 親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、各ユ
ニット(U1,U2)の耐圧力であることを特徴とする冷凍装
置。 - 【請求項12】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の
冷凍装置において、 親ユニット(U1)及び子ユニット(U2)の設計圧力は、各ユ
ニット(U1,U2)の耐圧力に所定の安全係数を掛けた値に
設定されていることを特徴とする冷凍装置。
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