JPH08210670A - 水熱源空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対向配置された収集管及び排出管を備えた水
熱源空気調和装置の熱源機に対し、これら配管の対向方
向を変更することなく、熱交換器の水温を検知するため
の温度スイッチの装着作業を良好に行う。 【構成】 熱交換ユニット9 及び冷凍機ユニットを備
え、水熱源ユニットから所定温度の水が供給され、熱交
換ユニット9 において該水と冷媒との間で熱交換を行わ
せるようにした水熱源空気調和装置の熱源機に対し、熱
交換ユニット9 の水の排出側に、上下に延びる水出口ヘ
ッダ17及び水出口管18を設ける。水出口ヘッダ17の中間
位置に対向して水出口管18の下端部を設定し、この下端
部を連絡管19により水出口ヘッダ17に接続する。水出口
ヘッダ17における連絡管19の接続位置よりも下側に凍結
検知用の温度スイッチ30を水平方向から挿入させて装着
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水熱源ユニットから供
給される水を熱源とし、熱交換ユニットにおいて、水と
冷媒との間で熱交換を行って冷媒を凝縮或いは蒸発させ
ることにより室内の空気調和を行う水熱源空気調和装置
に係り、特に、熱交換ユニット内の水温を検知する温度
センサ等の取付け作業性を向上するための配管構造の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平６−３４１７２
１号公報に開示されるような空気調和装置の一例として
水を熱源に利用したものが知られている。この種の空気
調和装置では、室外に設置されたボイラ及びクーリング
タワー等から成る水熱源ユニットと、室内に設置された
熱交換ユニットとが水配管によって接続されている一
方、室内に設置された室内機と、圧縮機や減圧機構等を
備えて成る冷凍機ユニットとが冷媒配管によって接続さ
れている。そして、上記熱交換ユニットでは水熱源ユニ
ットから供給された水と冷媒配管を流れる冷媒との間で
熱交換が行われるようになっている。

【０００３】このような構成により、冷房運転時には、
水熱源ユニットのクーリングタワーからの冷水及び冷凍
機ユニットの圧縮機からの吐出冷媒が共に熱交換ユニッ
トに供給され、この両者間で熱交換を行って冷媒を凝縮
させた後、該冷媒を室内機に向って供給し、この室内機
において蒸発させる。一方、暖房運転時には、水熱源ユ
ニットのボイラからの温水及び圧縮機から吐出されて室
内機で凝縮された液冷媒が共に熱交換ユニットに供給さ
れ、この両者間で熱交換を行って冷媒を蒸発させた後、
該冷媒を圧縮機に回収するようになっている。

【０００４】また、従来より、この種の空気調和装置に
あっては、熱交換ユニット内部の水の凍結を検知するた
めの凍結防止用の温度スイッチ（センサ）が設けられて
いる。

【０００５】また、図１１に示すように、熱交換ユニッ
ト(a) を複数パスの熱交換管(b,b)により構成する場
合、各熱交換管(b,b) における水の圧力損失を均等にす
るために、各熱交換管(b,b) から流出された水を一旦収
集管(c) に収集し、その後、この収集管(c) から排出管
(d) に排出させるといった配管構造が採用されることが
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな配管構造において、上記温度スイッチ(e) を取付け
る際、該温度スイッチ(e) を収集管(c) を貫通させて熱
交換管(b) 内部に挿通する場合がある。そして、このよ
うな場合、この挿通方向（図１１の一点鎖線矢印参照）
に排出管(d) が位置し、これが邪魔になって温度スイッ
チ(e) の装着作業が煩雑になってしまうことがある。つ
まり、図１１に示すように、収集管(c) と排出管(d) と
が鉛直方向に延びて互いに対向されている状態におい
て、温度スイッチ(e) を、排出管(d) の配設されている
側（図１１における左側）から収集管(c) に向って挿通
させる場合に、このような不具合が生じてしまう。この
動作は、例えば熱交換管(b) が内外二重配管で構成され
ていて、中央側の通路に水が流通されている場合であっ
て、この水の温度を検知するための温度スイッチ(e) を
熱交換管(b) の外周側から取付けることができないため
に要求されるものである。

【０００７】このような不具合を解消するために、収集
管(c) 及び排出管(d) の対向方向と温度スイッチ(e) の
挿通方向とを異ならせること、つまり、例えば排出管
(d) の位置を図１１において紙面鉛直方向に平行移動さ
せることが考えられるが、これでは、配管の設置スペー
スの増大を招く虞れがあり、これによって装置全体の大
型化に繋ってしまうことになる。

【０００８】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、このような収集管及び排出管を備えた水熱源空
気調和装置の熱源機に対し、これら配管の対向方向を変
更することなく、温度スイッチの装着作業を良好に行う
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、排出管の配設位置をその延長方向に変
更することにより、この排出管が、温度スイッチの挿通
方向に重ならないようにした。

【００１０】具体的に、請求項１記載の発明は、図１及
び図５に示すように、室内に設置された利用側ユニット
(6) と、該利用側ユニット(6) との間で冷媒を循環させ
る冷媒循環ユニット(8) と、所定温度の水を生成する水
熱源手段(3) と、該水熱源手段(3) に給排水管(12)によ
り接続され、水熱源手段(3) から受けた水と、冷媒循環
ユニット(8) 及び利用側ユニット(6) の間を循環する冷
媒との間で熱交換を行わせて該冷媒を凝縮或いは蒸発さ
せる熱交換ユニット(9) とを備えた水熱源空気調和装置
を前提としている。そして、上記熱交換ユニット(9) に
熱交換管(10a〜10d)を備えさせ、上記給排水管(12)を、
上記熱交換管(10a〜10d)の上流端が接続され、水熱源手
段(3) から受けた水を熱交換管(10a〜10d)に供給する水
入口管(16)と、上記熱交換管(10a〜10d)の下流端が接続
され、該熱交換管(10a〜10d)から導出された水を収集す
る水収集管(17)と、該水収集管(17)の中間位置に接続さ
れた連絡管(19)と、上記水収集管(17)に対し、熱交換管
(10a〜10d)の下流端の接続側とは反対側位置において平
行に配置されていると共に、端部が連絡管(19)に接続さ
れ、水収集管(17)に収集された水を連絡管(19)より回収
して水熱源手段(3)に向って排出する水排出管(18)とを
備えさせて成す。また、上記水収集管(17)を、連絡管(1
9)の接続位置よりも一方側に位置して水排出管(18)に対
向する対向部(17a) と、連絡管(19)の接続位置よりも他
方側に位置して水排出管(18)に対向しない非対向部(17
b) とから成し、上記熱交換管(10d) の下流端を水収集
管(17)の非対向部(17b) に接続させる。更に、上記水収
集管(17)における熱交換管(10d)の下流端の接続部に対
向した位置に、センサ取付け部(31)を設け、該センサ取
付け部(31)に、温度検知部(30a) が熱交換管(10d) の内
部に位置されるように温度センサ(30)を水収集管(17)に
対して直交方向から挿通させた構成としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の水熱源空気調和装置において、熱交換ユニット(9) を
複数本の熱交換管(10a〜10d)を備えさせて成し、該各熱
交換管(10a〜10d)を、水入口管(16)及び水収集管(17)に
対して互いに並列に夫々接続させる。そして、上記複数
本の熱交換管(10a〜10d)のうち１本の熱交換管(10d)の
下流端のみを水収集管(17)の非対向部(17b) に接続さ
せ、他の熱交換管(10a〜10c)の下流端を水収集管(17)の
対向部(17a) に接続させた構成としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の水熱源空気調和装置において、水排出管(18)
を鉛直方向に延設し、水収集管(17)に収集され連絡管(1
9)より回収した水を水熱源手段(3) に向って上側へ排出
させる。そして、この連絡管(19)を、センサ取付け部(3
1)の配設位置よりも上側において水収集管(17)に接続さ
せた構成としている。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記請求項１、２
または３記載の水熱源空気調和装置において、熱交換管
(10d) を、中央通路(10e) と該中央通路(10e) の周囲に
形成された外側通路(10f) とを有する二重管で成し、上
記中央通路(10e) に水を、外側通路(10f) に冷媒を夫々
流通させる。そして、温度センサ(30)の温度検知部(30
a) を、センサ取付け部(31)及び水収集管(17)の内部に
通過させて上記中央通路(10e) 内に位置させた構成とし
ている。

【００１４】請求項５記載の発明は、上記請求項１、
２、３または４記載の水熱源空気調和装置において、温
度センサ(30)を、熱交換管(10d) 内部の水の凍結を検知
する凍結検知センサとした構成としている。

【００１５】

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項１記載の発明では、空気調
和装置の運転時には、水熱源手段(3) から熱交換ユニッ
ト(9) に供給された所定温度の水と、冷媒循環ユニット
(8) と利用側ユニット(6) との間で循環する冷媒とが熱
交換ユニット(9) において熱交換され、これにより、冷
媒が凝縮或いは蒸発し、熱交換ユニット(9) と利用側ユ
ニット(6) との間で熱移動が行われて室内の空気調和が
行われる。そして、このような水熱源空気調和装置にお
いて、水排出管(18)に対して平行に対向配置された水収
集管(17)に温度センサ(30)を装着する際、該温度センサ
(30)は水収集管(17)の非対向部(17b) に設けられたセン
サ取付け部(31)に対して水収集管(17)の直交方向から挿
通されて、その温度検知部(30a) が熱交換管(10d) の内
部に位置されることになる。つまり、この水収集管(17)
の非対向部(17b) は水排出管(18)に対向していない部分
であるので、温度センサ(30)の挿通方向に障害物はな
く、この装着作業が良好に行える。

【００１６】請求項２記載の発明では、水収集管(17)の
非対向部(17b) には１本の熱交換管(10d) の下流端のみ
が接続されているので、連絡管(19)の水収集管(17)に対
する接続位置は、該水収集管(17)の端部に近い位置に設
定することができる。

【００１７】請求項３記載の発明では、各配管が鉛直方
向に配置されたものに対して、上述した請求項１記載の
発明に係る作用を得ることができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、特に、熱交換管
(10d) が二重管であって中央通路(10e) に水が流れてい
る場合には、熱交換管(10d) の外周部に温度センサを取
付けて水温を検知することはできないが、上述したよう
に温度センサ(30)を水収集管(17)の直交方向から挿通さ
せて、その温度検知部(30a) を熱交換管(10d) の内部に
位置させることにより水温の検知が可能となる。つま
り、このような温度センサ(30)の装着動作が必要である
配管構造に対して、上記請求項１記載の発明に係る作用
で述べたように温度センサ(30)の装着作業が良好に行え
る。

【００１９】請求項５記載の発明では、温度センサ(30)
による水温の検知により熱交換管(10d) 内部の水の凍結
が検知でき、これによって配管の破損を防止できる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は、本例に係る水熱源空気調和装置のシステム
図を示している。この図１に示すように、水熱源空気調
和装置は、室外（ビルの屋上等）に配置されたボイラ
(1) 及びクーリングタワー(2) から成る水熱源手段とし
ての水熱源ユニット(3) と、複数の室内に夫々設置され
た複数台の熱源機(4,4, …) とが天井裏空間等を延びる
水配管(5) によって夫々接続されており、また、各熱源
機(4,4, …) が利用側ユニットとしての複数台の室内機
(6,6, …) に対して天井裏空間を延びる冷媒配管(7) に
よって夫々接続された構成となっている。

【００２１】上記熱源機(4) は、図２に示すように、圧
縮機(8a,8a) や膨張弁(8b)等を有して成る冷媒循環ユニ
ットとしての冷凍機ユニット(8) と、水と冷媒との間で
熱交換を行い、空調運転状態に応じて冷媒を凝縮或いは
蒸発させる熱交換器(10)及び補助熱交換器(11)を有する
熱交換ユニット(9) とを備えている。

【００２２】つまり、ボイラ(1) 及びクーリングタワー
(2) と熱交換ユニット(9) の熱交換器(10)及び補助熱交
換器(11)とが、水供給管(5a)及び水回収管(5b)の２本の
配管で成る上記水配管(5) によって熱源としての水の循
環が可能に夫々接続されており、各冷凍機ユニット(8,
8, …) と室内機(6,6, …) とが、冷媒配管(7) により
冷媒の循環が可能に夫々接続されている。

【００２３】また、各室内機(6,6, …) は、個々におい
て冷房運転と暖房運転とが切換え可能な所謂冷暖フリー
に構成されており、このため、図２に示すように、熱源
機(4) からは、液配管(7a)、吸入ガス配管(7b)及び吐出
ガス配管(7c)で成る上記冷媒配管(7) が各室内機(6,6,
…) に向って延びている。尚、図２における(7a') は液
配管(7a)の接続部、(7b') は吸入ガス配管(7b)の接続
部、(7c') は吐出ガス配管(7c)の接続部である。そし
て、上記ボイラ(1) は、全室内機(6,6, …) が暖房運転
状態であるとき或いはその一部が冷房運転であって全室
内機(6,6, …）の熱の収支が暖房要求であるときにのみ
駆動して温水を熱交換ユニット(9) の各熱交換器(10,1
1) に供給するようになっている。一方、上記クーリン
グタワー(2) は、全室内機(6,6, …) が冷房運転状態で
あるとき或いはその一部が暖房運転であって全室内機
(6,6, …) の熱の収支が冷房要求であるときにのみ駆動
して冷水を熱交換ユニット(9) の各熱交換器(10,11) に
供給するようになっている。つまり、熱交換器(10,11)
が蒸発器として機能する場合にはボイラ(1) から温水
が、凝縮器として機能する場合にはクーリングタワー
(2) から冷水が夫々水供給管(5a)によって各熱交換器(1
0,11) に供給される構成である。そして、冷房運転状態
である室内機(6) に対しては、液配管(7a)から液冷媒が
室内機(6) に供給され、この液冷媒が室内機(6) 内の熱
交換器において蒸発し、吸入ガス配管(7b)により冷凍機
ユニット(8) に戻る一方、暖房運転状態である室内機
(6) に対しては、吐出ガス配管(7c)からガス冷媒が室内
機(6) に供給され、このガス冷媒が室内機(6)内の熱交
換器において凝縮し、液配管(7a)により冷凍機ユニット
(8) に戻る冷媒循環状態とされて、各室内機(6,6, …)
個々において個別に冷房運転と暖房運転とが行える構成
となっている。

【００２４】次に、上記熱源機(4) の内部構成について
説明する。図２〜図４に示すように、熱源機(4) は、複
数枚の板材が組付けられて成るケーシング(14)の内部が
仕切板(14a) によって上下２空間(A,B) に仕切られてお
り、下側の空間(B) に冷凍機ユニット(8) が、上側の空
間(A) に熱交換ユニット(9) が夫々収容されている。

【００２５】また、上記ケーシング(14)の上面を構成す
る天板(14b) には、配管等を取出すための図示しない複
数の開口が形成されている。そして、上記冷媒配管(7)
は、この天板(14b) に形成された開口に挿通されて室内
機(6) 側に延びている。

【００２６】また、熱交換ユニット(9) を構成する熱交
換器(10)は、図５〜図７に示すように、螺旋状に形成さ
れた複数パス（本例のものは４パス）の第１〜第４の熱
交換管(10a,10b,10c,10d) が上下方向に重ね合わされて
成り、この各熱交換管(10a,10b,10c,10d) 同士は締付バ
ンド(15)によって一体的に締結されている。また、熱交
換器(10)及び補助熱交換器(11)の各熱交換管(10a〜10d,
11a)は、二重管で形成されていて、その中央側の通路(1
0e,11b) には水が、外側の通路(10f,11c) には冷媒が夫
々流されるようになっており、この両流体間で管壁を介
して熱交換が行われる構成である。これにより、水と冷
媒と間において高い熱交換率が得られ、効率の良い空調
動作を行うことができるようになっている。更に、上述
したように螺旋状に形成された各熱交換管(10a〜10d,11
a)は、その下端部が水の流通の上流側であって上端部が
水の流通の下流側となっている。つまり、図５及び図７
に矢印で示すように、水は各熱交換管(10a〜10d,11a)の
下端部から夫々流入され、上端部から流出される構成と
なっている。尚、図２及び図３における(S) はスイッチ
ボックスである。

【００２７】次に、この各熱交換器(10,11) に対して水
を給排水する配管構造について説明する。ケーシング(1
4)内の上側空間(A) には、該空間(A) 内を上下方向に延
びる３本の配管(16,17,18)が備えられている。これら
は、一端が水供給管(5a)に接続されて熱交換器(10)及び
補助熱交換器(11)に対して水を導入する水入口管として
の水入口ヘッダ(16)と、熱交換器(10)から導出された水
を収集する水収集管としての水出口ヘッダ(17)と、一端
が水回収管(5b)に接続されて水出口ヘッダ(17)の水及び
補助熱交換器(11)から回収された水を水回収管(5b)に導
出する水排出管としての水出口管(18)とから成る。そし
て、図２の如く、水入口ヘッダ(16)及び水出口管(18)の
各上端部はケーシング(14)の天板(14b) を貫通して水供
給管(5a)及び水回収管(5b)に夫々接続されている。つま
り、この各管(16,18) はケーシング(14)の上面を貫通し
ている。

【００２８】これらの各配管(16,17,18)の構成を詳細に
説明すると、図２に示すように、水入口ヘッダ(16)は、
熱交換器(10)の各熱交換管(10a〜10d)の上流側端部に対
向して上下方向に延び、その上端部がケーシング天板(1
4b) の上側に、下端部が仕切板(14a) の上側に夫々位置
されている。また、この水入口ヘッダ(16)は、図５及び
図７の如く、その上下方向の４箇所において熱交換器(1
0)の各熱交換管(10a〜10d)の上流側が接続され、該熱交
換管(10a〜10d)の内側の水流通路(10e) に連通されて、
該通路(10e) に水を供給するようになっている。

【００２９】また、水出口ヘッダ(17)は、熱交換器(10)
の各熱交換管(10a〜10d)の下流側端部に対向して上下方
向に延び、その上端部が、最上部に位置する第１熱交換
管(10a) よりも僅かに上側に、下端部が上記水入口ヘッ
ダ(16)の下端部に対向して仕切板(14a) の上側に夫々位
置されている。また、この水出口ヘッダ(17)の上端部及
び下端部は共に閉塞されている。そして、この水出口ヘ
ッダ(17)は、その上下方向の４箇所において熱交換器(1
0)の各熱交換管(10a〜10d)の下流側が接続され、該熱交
換管(10a〜10d)の内側の水流通路(10e) に連通されて、
該通路(10e) から水を導出するようになっている。

【００３０】また、水出口管(18)は、図３及び図７に示
すように、上記水入口ヘッダ(16)の配設位置に対して、
熱源機(4) の前面（図３における右側面）及び側面（図
３における下側面）に近接する位置で、且つ上記水出口
ヘッダ(17)に対してケーシング前面（図２における手前
側面）の延長方向（図３の上下方向）に対向した位置で
鉛直方向に延びている。つまり、この水出口管(18)は、
水入口ヘッダ(16)に対しケーシング(14)の各縦壁(14c,1
4c) の延長方向に対して傾斜した方向で対向されている
と共に、水出口ヘッダ(17)に対し、各熱交換管(10a〜10
d)の下流側端部の水出口ヘッダ(17)への接続側とは反対
側に位置されている。また、この水出口管(18)は、上記
水入口ヘッダ(16)と同様に、上端部がケーシング天板(1
4b) の上側に位置されている一方、下端部が、最下部に
位置する第４熱交換管(10d) よりも僅かに上側に位置さ
れている（図２及び図５参照）。そして、この水出口管
(18)の最下部は水平方向に延びる連絡管(19)によって上
記水出口ヘッダ(17)の上下方向の中間部に接続されてお
り、この水出口ヘッダ(17)内の水を回収して水回収管(5
b)に導出するようになっている。これにより、水出口ヘ
ッダ(17)は、連絡管(19)の接続位置よりも上側に位置し
て水出口管(18)に対向する対向部(17a) と、連絡管(19)
の接続位置よりも下側に位置して水出口管(18)に対向し
ない非対向部(17b) とを備えていることになる。そし
て、各熱交換管(10a〜10d)のうち最下部に位置している
第４熱交換管(10d) の下流側端部が非対向部(17b) に、
その他の熱交換管(10a〜10c)の下流側端部が対向部(17
a) に夫々接続されている。以上が、各配管(16,17,18)
と熱交換器(10)との接続状態である。このような構成に
より、上記水入口ヘッダ(16)、水出口ヘッダ(17)、水出
口管(18)、連絡管(19)、そして、これに接続する水供給
管(5a)、水回収管(5b)によって給排水管(12)が構成され
ている。

【００３１】このような配管構成であるために、熱交換
器(10)に水が流通する際には、水供給管(5a)から水入口
ヘッダ(16)に流入された水が、各熱交換管(10a,10b,10
c,10d) に分流され、冷媒との間で熱交換を行った後、
水出口ヘッダ(17)で合流され、更に、その後、連絡管(1
9)を経て水出口管(18)の最下部から該水出口管(18)内を
上方に向って流通して水回収管(5b)に流出されるように
なっている。つまり、各熱交換管(10a,10b,10c,10d) か
ら導出された水を一旦水出口ヘッダ(17)に収集した後、
水出口管(18)により排出することにより、各熱交換管(1
0a,10b,10c,10d)を流れる水の圧力損失を略均等にして
水の循環を行うことができ、各熱交換管(10a,10b,10c,1
0d) での水の流速を均一にして夫々に十分な能力を得る
ことができる構成となっている。

【００３２】また、これら各配管(16,17,18)の細部につ
いて説明すると、先ず、図２、図７〜図９の如く、水入
口ヘッダ(16)及び水出口管(18)の上端部におけるケーシ
ング(14)内部に位置する部分の複数箇所（本例では４箇
所）に配管接続部(16a,16a,…),(18a,18a, …) が設け
られている。この配管接続部(16a,16a, …),(18a,18a,
…) は、ケーシング(14)の各縦壁(14c,14c, …) に向っ
て延びる比較的寸法の短い接続管(16b,16b, …),(18b,1
8b, …) が水平方向の四方に延びており、この接続管(1
6b,16b, …),(18b,18b, …) の内部と水入口ヘッダ(16)
及び水出口管(18)の内部とが夫々連通されている。そし
て、この各接続管(16b,16b, …),(18b,18b, …) には閉
塞プラグ(P1,P1, …),（P2,P2,…) が夫々装着されてお
り、上述したように、水配管(5) をケーシング(14)の天
板(14b) 側から接続する如く水入口ヘッダ(16)及び水出
口管(18)の上端部に水供給管(5a)及び水回収管(5b)が夫
々接続されている状態では、各閉塞プラグ(P1,P1, …),
（P2,P2,…) を装着状態のままとして接続管(16b,16b,
…),(18b,18b, …) から水が漏れ出ないようになってい
る。一方、ケーシング(14)の側面から水配管(5) を接続
する要求が生じた場合には、各管(16b,16b, …),(18b,1
8b, …) の１箇所の閉塞プラグ(P1,P2) を夫々取り外
し、これによって開放された接続管(16b,18b) に対し、
水配管(5) を、ケーシング(14)側面を貫通させて接続さ
せる。この際には、水入口ヘッダ(16)及び水出口管(18)
の上端部を図示しない閉塞プラグによって閉塞すること
になる。また、この各接続管(16b,16b, …),(18b,18b,
…) に対向するケーシング(14)の縦壁(14c,14c…) に
は、図示しないノック孔が形成されており、上述したよ
うにケーシング(14)の側面から水配管(5) を接続する際
に、水配管(5) を挿通するための開口が容易に形成でき
るようになっている。更に、上述したように、水出口管
(18)と水入口ヘッダ(16)とがケーシング(14)の各縦壁(1
4c,14c) の延長方向に対して傾斜した方向で対向されて
いるために、ケーシング(14)側面を貫通させる水配管
(5) が水出口管(18)或いは水入口ヘッダ(16)に干渉して
接続の邪魔になるといったことがない。つまり、水供給
管(5a)を水入口ヘッダ(16)に、水回収管(5b)を水出口管
(18)に夫々接続する際に、水供給管(5a)が水出口管(18)
に干渉して水入口ヘッダ(16)への接続に支障を来した
り、水回収管(5b)が水入口ヘッダ(16)に干渉して水出口
管(18)への接続に支障を来したりするといった状況が回
避される。尚、各接続管(16b,16b, …),(18b,18b, …)
の配設位置は、図８及び図９の如く、４本の接続管のう
ち一対同士が互いに同一高さ位置に設定されている。つ
まり、一対の接続管に対して他の一対の接続管の高さ位
置は異なっており、水入口ヘッダ(16)及び水出口管(18)
の強度が局部的に低下することを回避している。

【００３３】また、図５及び図６の如く、水入口ヘッダ
(16)及び水出口ヘッダ(17)には、熱交換器(10)に対して
水漏れなどの検査を行う際に使用する検査用接続管(25,
26)が設けられている。具体的には、水入口ヘッダ(16)
の上端部近傍位置で図６において左側に突出する比較的
寸法の短い入口側検査用接続管(25)と、水出口ヘッダ(1
7)の下端部近傍位置で図５において左側に突出する比較
的寸法の長い出口側検査用接続管(26)とが設けられてお
り、夫々は本熱源機(4) の製造工程の最終段階において
各接続管(25,26) に検査用配管(27,28) が接続され（図
３、図５及び図６参照）、該検査用配管(27,28) から熱
交換器(10)及び補助熱交換器(11)に水が供給されて配管
割れの有無の検査や耐圧試験が行われるようになってい
る。そして、この検査の後は、検査用配管(27,28) から
圧縮空気が供給されて水が抜き取られ、各検査用接続管
(25,26) に閉塞プラグ(P3,P3) が装着されることにな
る。このように、検査のための配管(27,28) を水平方向
から装着することができるので、この検査の作業性が良
好で、検査後の水の抜き取りも迅速且つ確実に行える構
成となっている。尚、出口側検査用接続管(26)の下部に
は、装置のメンテナンス時などに各配管(16,17,18)及び
熱交換器(10,11) に残った水を排出するためのドレン管
(26a) が設けられており、通常状態では、ドレンプラグ
(P4)によって閉鎖されている。

【００３４】次に、各配管(16,17,18)と補助熱交換器(1
1)との接続状態について説明する。図９に示すように、
水入口ヘッダ(16)の下端部は水平方向に延びる補助熱交
換器用水入口管(20)に接続されている。この補助熱交換
器用水入口管(20)は、その両端部が円板状の鏡板(20a,2
0a) によって夫々閉塞されており、その外周面の一部が
上記水出口ヘッダ(17)の下端部に非連通状態で連結され
ている。つまり、この補助熱交換器用水入口管(20)は、
水入口ヘッダ(16)との間での水の流通が可能であり、水
出口ヘッダ(17)との間では水が流通されない構成となっ
ている。

【００３５】また、この補助熱交換器用水入口管(20)の
長手方向中央部よりも僅かに水出口ヘッダ(17)寄りに
は、上下方向に延びる補助熱交換器用水入口ヘッダ(21)
が接続されており、これが補助熱交換器(11)の内側の水
流通路(11b) に連通されて、該通路(11b) に水を供給す
るようになっている。一方、上記水出口管(18)の上下方
向中央部よりも僅かに上側には水平方向に延びる補助熱
交換器用水出口管(22)が接続されている。この補助熱交
換器用水出口管(22)は、その一端が水入口ヘッダ(16)の
外周面に非連通状態で連結されている。つまり、この補
助熱交換器用水出口管(22)は、水出口管(18)との間での
水の流通が可能であり、水入口ヘッダ(16)との間では水
が流通されない構成となっている。

【００３６】また、この補助熱交換器用水出口管(22)の
長手方向中央部よりも僅かに水入口ヘッダ(16)寄りに
は、上下方向に延びる補助熱交換器用水出口ヘッダ(23)
が接続されており、これが補助熱交換器(11)の内側の水
流通路(11b) に連通されて、該通路(11b) から水を回収
して水出口管(18)に排出するようになっている。

【００３７】このような配管構造により、補助熱交換器
(11)に水が流通する際には、水供給管(5a)から水入口ヘ
ッダ(16)に流入された水の一部が、該水入口ヘッダ(16)
の下端部から補助熱交換器用水入口管(20)に導入され、
補助熱交換器用水入口ヘッダ(21)を経て補助熱交換器(1
1)に流入される。そして、この水は、補助熱交換器(11)
内部において冷媒との間で熱交換を行った後、補助熱交
換器用水出口ヘッダ(23)から補助熱交換器用水出口管(2
2)を通って水出口管(18)に流れ込み、該水出口管(18)内
を上方に向って流通して水回収管(5b)に流出されるよう
になっている。

【００３８】そして、本例の特徴として、図５の如く、
上記水出口ヘッダ(17)において、水出口ヘッダ(17)の非
対向部(17b) に接続されている第４熱交換管(10d) の下
流側端部の接続部分に対向して、温度センサとしての凍
結防止用の温度スイッチ(30)を取付けるためのセンサ取
付け部としての取付け管(31)が突設されている。つま
り、この取付け管(31)の突設位置は、上記水出口管(18)
の下端部よりも下側に位置されていることになる。この
ため、この取付け管(31)に対して温度スイッチ(30)を取
付ける際の作業としては、図５における左側から取付け
管(31)に温度スイッチ(30)を差し込み、図１０に示すよ
うに該スイッチ先端の温度検知部としてのセンサ部(30
a) を第４熱交換管(10d) の水流通路(10e) 内部に位置
させる。つまり、この温度スイッチ(30)は水出口ヘッダ
(17)の非対向部(17b) に対して装着されることになり、
ここは水出口管(18)に対向した部分ではないので、温度
スイッチ(30)を装着する際に邪魔になる部材が存在して
おらず、これにより、取付け作業が簡単に行える。尚、
この図１０における(30b) は取付け管(31)に嵌込まれた
外側ホルダ、(30c) は該外側ホルダ(30b) に螺着され、
上記センサ部(30a) を保持する内側ホルダ、(30d) はセ
ンサ部(30a) で検出された第４熱交換管(10d) の水流通
空間内部の温度信号を送信する送信線であり、センサ部
(30a) によって第４熱交換管(10d) の水流通路(10e) 内
部が凍結温度になっていることが検出されると所定の融
解動作を行うようになっている。

【００３９】次に、ケーシング(14)の下側空間(B) に収
容された冷凍機ユニット(8) について説明する。図２及
び図４に示すように、冷凍機ユニット(8) は、冷媒配管
(7)に対して並列接続された２台の圧縮機(8a,8a) を備
えており、各圧縮機(8a,8a)の吐出管(8c),(8c) がオイ
ルセパレータ(8d)を介して弁機構(8e)に接続されてい
る。この弁機構(8e)は、各室内機(6,6, …) の運転状態
に応じて、圧縮機(8a,8a) から吐出されたガス冷媒の供
給経路を切換えるものである。つまり、冷房運転状態の
室内機(6) に対しては、このガス冷媒を各熱交換器(10,
11) に流した後、凝縮された液冷媒を液配管(7a)より室
内機(6) に供給する一方、暖房運転状態の室内機(6) に
対しては、ガス冷媒を吐出ガス配管(7c)より室内機(6)
に供給した後、液配管(7a)より回収して各熱交換器(10,
11) に流すようになっている。尚、図２及び図４におけ
る(8f)は四路切換弁、(8g)はアキュムレータ、(8h)はレ
シーバである。

【００４０】次に、このように構成された水熱源空気調
和装置の運転動作について説明する。先ず、暖房運転時
には、ボイラ(1) が駆動されて、温水が、水供給管(5a)
及び水入口ヘッダ(16)を経て熱交換ユニット(9) の各熱
交換器(10,11) に供給される。詳しくは、熱交換器(10)
の各熱交換管(10a〜10d)に対しては水入口ヘッダ(16)よ
り温水が分流され、補助熱交換器(11)に対しては水入口
ヘッダ(16)から補助熱交換器用水入口管(20)及び補助熱
交換器用水入口ヘッダ(21)を経て温水が導入される。一
方、冷凍機ユニット(8) の圧縮機(8a,8a) から吐出され
たガス冷媒は、室内機(6) で凝縮されて液化した後、各
熱交換器(10,11) に供給される。そして、この各熱交換
器(10,11) において温水と冷媒との間で熱交換が行わ
れ、これによって蒸発した冷媒は圧縮機(8a,8a) に回収
される。また、熱交換器(10)から導出された水は水出口
ヘッダ(17)及び連絡管(19)を経て水出口管(18)に、補助
熱交換器(11)から導出された水は補助熱交換器用水出口
ヘッダ(23)及び補助熱交換器用水出口管(22)を経て水出
口管(18)に夫々導出され、水回収管(5b)によりボイラ
(1) に回収される。このような水及び冷媒の循環動作に
より、室内機(6) に安定的な暖房運転を行わせることが
でき、特に、外気温度が低い状況であっても良好な室内
暖房が行われる。

【００４１】一方、冷房運転時には、クーリングタワー
(2) が駆動され、冷水が、上述した暖房運転時の温水と
同様に水熱源ユニット(3) と熱交換ユニット(9) との間
で循環される。また、冷凍機ユニット(8) の圧縮機(8a,
8a) から吐出されたガス冷媒は、各熱交換器(10,11) に
供給され、冷水との間で熱交換を行って凝縮されて液化
した後、室内機(6) において蒸発し、圧縮機(8a,8a) に
回収される。このような水及び冷媒の循環動作により、
冷房運転時にあっても室内機(6) に安定的な冷房運転を
行わせることができ、特に、外気温度が高い状況であっ
ても良好な室内冷房が行われる。

【００４２】以上説明してきたように、本例の熱源機
(4) にあっては、水出口管(18)を、その下端部を水出口
ヘッダ(17)の下端部よりも上側に設定して該水出口ヘッ
ダ(17)の中間部に対して連絡管(19)によって接続し、水
出口ヘッダ(17)に対する温度スイッチ(30)の取付け位置
を連絡管(19)の接続位置よりも下側に設定することによ
って、温度スイッチ(30)の挿入方向に水出口管(18)を配
置させないようにしたために、水出口ヘッダ(17)及び水
出口管(18)の対向方向と温度スイッチ(30)の挿入方向と
を同方向にしながらも、温度スイッチ(30)を装着する際
に邪魔になる部材を存在させずに装着作業を良好に行う
ことことができる。このため、配管の設置スペースの増
大による装置全体の大型化を招くことなしに温度スイッ
チ(30)の装着作業性の向上を図ることができる。

【００４３】尚、本例では水出口ヘッダ(17)に凍結防止
用の温度スイッチ(30)を装着する際について述べたが、
その他の温度センサを装着するものに関しても適用可能
である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、互いに平行に対向配置された水収集管
及び水排出管を備え、熱交換管から流出された水を一旦
水収集管に収集し、その後、この水収集管から水排出管
に排出させるようにした配管構造を有する水熱源空気調
和装置に対し、水収集管に、水排出管に対向しない非対
向部を形成し、この部分に温度センサを装着するための
センサ取付け部を設けて、温度センサの挿通方向に水排
出管を配置しないようにしたために、水収集管及び水排
出管の対向方向と温度センサの挿通方向とを同方向にし
ながらも、温度センサを装着する際に邪魔になる部材を
存在させずに装着作業を良好に行うことことができる。
このため、配管の設置スペースの増大による装置全体の
大型化を招くことなしに温度センサの装着作業性の向上
を図ることができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、複数本の熱
交換管のうち１本の熱交換管の下流端のみを水収集管の
非対向部に接続させたために、連絡管の水収集管に対す
る接続位置を、該水収集管の端部に近い位置に設定する
ことができ、水収集管と水排出管との間のスペースを比
較的大きく確保することができる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、水排出管を
鉛直方向に延設したものに対して上述した請求項１記載
の発明に係る効果を得ることができる。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、特に、熱交
換管が二重管であって中央通路に水が流れている場合に
は、熱交換管の外周側から水温を検知することはできな
いが、温度センサを水収集管の直交方向から挿通させ
て、その温度検知部を熱交換管の内部に位置させること
により水温の検知が可能となる。つまり、このような温
度センサの装着動作が必要である配管構造に対して、配
管の設置スペースの増大による装置全体の大型化を招く
ことなしに温度センサの装着作業性の向上を図ることが
できる。

【００４８】請求項５記載の発明によれば、温度センサ
を、熱交換管内部の水の凍結を検知する凍結検知センサ
としたために、この温度センサによる水温の検知により
凍結に伴う配管の破損を防止でき、装置の信頼性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る水熱源空気調和装置のシステム図
である。

【図２】熱源機の内部構成を示す図である。

【図３】熱交換ユニット及びそれが繋る配管を示す平面
図である。

【図４】冷凍機ユニットの平面図である。

【図５】熱交換ユニット及びそれが繋る配管を示す図で
ある。

【図６】図５におけるVI矢視図である。

【図７】図５におけるVII 矢視図である。

【図８】熱交換器を省略した図５相当図である。

【図９】図８におけるIX矢視図である。

【図１０】凍結防止用の温度スイッチの装着状態を示す
図である。

【図１１】従来の収集管及び排出管の配管構造を示す図
である。

【符号の説明】

(3) 水熱源ユニット（水熱源手段） (6) 室内機（利用側ユニット） (8) 冷凍機ユニット（冷媒循環ユニット） (9) 熱交換ユニット (10a〜10d,11a)熱交換管 (10e) 中央通路 (10f) 外側通路 (12) 給排水管 (16) 水入口ヘッダ（水入口管） (17) 水出口ヘッダ（水収集管） (17a) 対向部 (17b) 非対向部 (18) 水出口管（水排出管） (19) 連絡管 (30) 温度スイッチ（温度センサ） (30a) センサ部（温度検出部） (31) 取付け管（センサ取付け部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に設置された利用側ユニット(6)
   と、 該利用側ユニット(6) との間で冷媒を循環させる冷媒循
   環ユニット(8) と、 所定温度の水を生成する水熱源手段(3) と、 該水熱源手段(3) に給排水管(12)により接続され、水熱
   源手段(3) から受けた水と、冷媒循環ユニット(8) 及び
   利用側ユニット(6) の間を循環する冷媒との間で熱交換
   を行わせて該冷媒を凝縮或いは蒸発させる熱交換ユニッ
   ト(9) とを備えた水熱源空気調和装置において、 上記熱交換ユニット(9) は熱交換管(10a〜10d)を備えて
   成り、 上記給排水管(12)は、 上記熱交換管(10a〜10d)の上流端が接続され、水熱源手
   段(3) から受けた水を熱交換管(10a〜10d)に供給する水
   入口管(16)と、 上記熱交換管(10a〜10d)の下流端が接続され、該熱交換
   管(10a〜10d)から導出された水を収集する水収集管(17)
   と、 該水収集管(17)の中間位置に接続された連絡管(19)と、 上記水収集管(17)に対し、熱交換管(10a〜10d)の下流端
   の接続側とは反対側位置において平行に配置されている
   と共に、端部が連絡管(19)に接続され、水収集管(17)に
   収集された水を連絡管(19)より回収して水熱源手段(3)
   に向って排出する水排出管(18)とを備えて成っており、 上記水収集管(17)は、連絡管(19)の接続位置よりも一方
   側に位置して水排出管(18)に対向する対向部(17a) と、
   連絡管(19)の接続位置よりも他方側に位置して水排出管
   (18)に対向しない非対向部(17b) とから成っており、 上記熱交換管(10d) の下流端は水収集管(17)の非対向部
   (17b) に接続されており、 上記水収集管(17)における熱交換管(10d) の下流端の接
   続部に対向した位置には、センサ取付け部(31)が設けら
   れており、 該センサ取付け部(31)には、温度検知部(30a) が熱交換
   管(10d) の内部に位置されるように温度センサ(30)が水
   収集管(17)に対して直交方向から挿通されていることを
   特徴とする水熱源空気調和装置。
2. 【請求項２】 熱交換ユニット(9) は複数本の熱交換管
   (10a〜10d)を備えて成り、該各熱交換管(10a〜10d)は、
   水入口管(16)及び水収集管(17)に対して互いに並列に夫
   々接続されており、 上記複数本の熱交換管(10a〜10d)のうち１本の熱交換管
   (10d) の下流端のみが水収集管(17)の非対向部(17b) に
   接続されており、他の熱交換管(10a〜10c)の下流端は水
   収集管(17)の対向部(17a) に接続されていることを特徴
   とする請求項１記載の水熱源空気調和装置。
3. 【請求項３】 水排出管(18)は鉛直方向に延び、水収集
   管(17)に収集され連絡管(19)より回収した水を水熱源手
   段(3) に向って上側へ排出するようになっており、 この連絡管(19)は、センサ取付け部(31)の配設位置より
   も上側において水収集管(17)に接続されていることを特
   徴とする請求項１または２記載の水熱源空気調和装置。
4. 【請求項４】 熱交換管(10d) は、中央通路(10e) と該
   中央通路(10e) の周囲に形成された外側通路(10f) とを
   有する二重管で成っており、 上記中央通路(10e) には水が、外側通路(10f) には冷媒
   が夫々流通されるようになっており、 温度センサ(30)の温度検知部(30a) は、センサ取付け部
   (31)及び水収集管(17)の内部を通過して上記中央通路(1
   0e) 内に位置されていることを特徴とする請求項１、２
   または３記載の水熱源空気調和装置。
5. 【請求項５】 温度センサ(30)は、熱交換管(10d) 内部
   の水の凍結を検知する凍結検知センサであることを特徴
   とする請求項１、２、３または４記載の水熱源空気調和
   装置。