JPWO2020202548A1 - Heat pump system - Google Patents
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Abstract
ヒートポンプシステムの室外ユニットは、圧縮機、ガス管バルブおよび液管バルブを有する室外ユニットと、室内ユニットと、ガス管バルブと室内ユニットとを接続するガス管と、液管バルブと室内ユニットとを接続する液管と、ガス管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断されるガス側遮断弁と、液管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断される液側遮断弁と、を備えた。ヒートポンプシステムはさらに、電源を供給する電源ブレーカをONにする動作を含む特定の動作が行われると、ガス側遮断弁および液側遮断弁をOPENにすると共に、圧縮機に対する動作指示を無効とする据付モードを実行する制御装置を備えた。 The outdoor unit of the heat pump system connects an outdoor unit having a compressor, a gas pipe valve and a liquid pipe valve, an indoor unit, a gas pipe connecting the gas pipe valve and the indoor unit, and a liquid pipe valve and an indoor unit. A gas-side shutoff valve provided in the gas pipe and shut off when the refrigerant leaks, and a liquid-side shutoff valve provided in the liquid pipe and shut off when the refrigerant leaks. The heat pump system further opens the gas-side shutoff valve and the liquid-side shutoff valve and invalidates the operation instructions to the compressor when certain actions are taken, including turning on the power breaker that supplies power. It was equipped with a controller to execute the installation mode.
Description
本発明は、冷媒漏洩時に遮断される遮断弁を備えたヒートポンプシステムの室外ユニットに関する。 The present invention relates to an outdoor unit of a heat pump system provided with a shutoff valve that shuts off when a refrigerant leaks.
従来のヒートポンプシステムの室外ユニットでは、不燃性のR410A冷媒が使用されてきたが、欧州Fガス規制の強化により、温暖化係数がより小さいR32などの燃性冷媒へ移行する必要がある。燃性冷媒をある一定量超えて室外ユニットに封入する場合、居住空間への冷媒漏洩時のリスクを減らすために、冷媒回路を遮断する機構を設ける必要がある。 In the outdoor unit of the conventional heat pump system, a nonflammable R410A refrigerant has been used, but due to the tightening of European F gas regulations, it is necessary to shift to a flammable refrigerant such as R32 having a smaller global warming coefficient. When the amount of flammable refrigerant exceeds a certain amount and is sealed in the outdoor unit, it is necessary to provide a mechanism for shutting off the refrigerant circuit in order to reduce the risk of the refrigerant leaking into the living space.
冷媒回路を遮断する機構を備えた先行技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1では、室外ユニットと室内ユニットとを接続する液管およびガス管に、液側遮断弁およびガス管側遮断弁を設けた構成を有する。特許文献1では、冷媒漏洩時に液側遮断弁およびガス管側遮断弁を閉止し、室外ユニット側から室内ユニット側への冷媒の流入を防いで、室内ユニットからの冷媒の漏洩を抑えるようにしている。
For example,
ところで、ヒートポンプシステムの現地への設置時には、冷媒回路の気密性を確認する気密チェックが行われる。気密チェックの後は、冷媒回路内の空気を真空ポンプを用いて排出する真空引きが行われ、その後、室外ユニット内に予め充填された冷媒が室内ユニットに開放される。 By the way, when the heat pump system is installed on site, an airtightness check is performed to confirm the airtightness of the refrigerant circuit. After the airtightness check, the air in the refrigerant circuit is evacuated by using a vacuum pump, and then the refrigerant pre-filled in the outdoor unit is released to the indoor unit.
特許文献1では、液側遮断弁およびガス管側遮断弁を備えているが、これらの遮断弁は、安全上、通電OFF時は閉止される。気密チェックおよび真空引きは、電源ブレーカをOFFにした状態で行われるため、特許文献1において気密チェックおよび真空引きを行うとした場合、液側遮断弁およびガス管側遮断弁は閉止状態となる。
気密チェックの際には、室外ユニットに設けたチャージポートから気密チェック用ガスを冷媒回路内に封入して気密チェックが行われる。このため、液側遮断弁およびガス管側遮断弁が閉止していると、気密チェック用ガスが室内ユニットに流入せず、気密チェックを適切に完了できないという問題がある。また、真空引きの際には、室外ユニットに設けたチャージポートに真空ポンプが接続されるため、液側遮断弁およびガス管側遮断弁が閉止していると、室内ユニット側の真空が引けず、真空引きを適切に完了できないという問題がある。 At the time of airtightness check, the airtightness check is performed by enclosing the airtightness check gas in the refrigerant circuit from the charge port provided in the outdoor unit. Therefore, if the liquid side shutoff valve and the gas pipe side shutoff valve are closed, there is a problem that the airtightness check gas does not flow into the indoor unit and the airtightness check cannot be completed properly. In addition, when evacuating, the vacuum pump is connected to the charge port provided in the outdoor unit, so if the liquid side shutoff valve and gas pipe side shutoff valve are closed, the vacuum on the indoor unit side cannot be evacuated. , There is a problem that evacuation cannot be completed properly.
これらの問題を解決するには、電源ブレーカをONにし、液側遮断弁およびガス管側遮断弁に通電して開放した状態で気密チェックおよび真空引きを実施すればよいが、この場合、以下の問題が生じる。電源ブレーカをONにすると、室外ユニットがリモコン操作を受け付け可能な状態となる。このため、リモコンから例えば暖房モードなどの運転開始が指示されると、冷媒回路にはまだ冷媒が充填されていないにもかかわらず、圧縮機が動作を開始してしまい、圧縮機内に空気が混入して破損する可能性がある。 To solve these problems, the power breaker should be turned on, and the liquid side shutoff valve and gas pipe side shutoff valve should be energized and opened to perform airtightness check and vacuuming. In this case, the following Problems arise. When the power breaker is turned on, the outdoor unit is ready to accept remote control operations. Therefore, when the remote controller instructs the start of operation such as the heating mode, the compressor starts operating even though the refrigerant circuit is not yet filled with the refrigerant, and air is mixed in the compressor. And may be damaged.
本発明はこのような点を鑑みなされたもので、冷媒漏洩時に閉止する液側遮断弁およびガス管側遮断弁を備えた構成としつつ、気密チェックおよび真空引きの際に圧縮機内への空気の混入を防ぐことが可能なヒートポンプシステムの室外ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and has a configuration including a liquid-side shutoff valve and a gas pipe-side shutoff valve that close when a refrigerant leaks, and at the same time, air is introduced into the compressor during airtightness check and vacuuming. It is an object of the present invention to provide an outdoor unit of a heat pump system capable of preventing contamination.
本発明に係るヒートポンプシステムの室外ユニットは、圧縮機、ガス管バルブおよび液管バルブを有する室外ユニットと、室内ユニットと、ガス管バルブと室内ユニットとを接続するガス管と、液管バルブと室内ユニットとを接続する液管と、ガス管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断されるガス側遮断弁と、液管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断される液側遮断弁と、を備えたヒートポンプシステムの室外ユニットであって、ヒートポンプシステムに電源を供給する電源ブレーカをONにする動作を含む特定の動作が行われると、ガス側遮断弁および液側遮断弁をOPENにすると共に、圧縮機に対する動作指示を無効とする据付モードを実行する制御装置を備えたものである。 The outdoor unit of the heat pump system according to the present invention includes an outdoor unit having a compressor, a gas pipe valve and a liquid pipe valve, an indoor unit, a gas pipe connecting the gas pipe valve and the indoor unit, and a liquid pipe valve and an indoor unit. A heat pump system including a liquid pipe connecting the unit, a gas side shutoff valve provided in the gas pipe and shut off when a refrigerant leaks, and a liquid side shutoff valve provided in the liquid pipe and shut off when a refrigerant leaks. When a specific operation including the operation of turning on the power breaker that supplies power to the heat pump system is performed in the outdoor unit of the above, the gas side shutoff valve and the liquid side shutoff valve are opened and the operation for the compressor is performed. It is equipped with a control device that executes an installation mode that invalidates the instruction.
本発明によれば、冷媒漏洩時に閉止する液側遮断弁およびガス管側遮断弁を備えており、電源ブレーカBKをONにする動作を含む特定の動作が行われると、据付モードが実行される。据付モードは、ガス側遮断弁および液側遮断弁をOPENにすると共に、圧縮機に対する動作指示を無効とするモードである。これにより、冷媒漏洩時に閉止する液側遮断弁およびガス管側遮断弁を備えた構成としつつ、気密チェックおよび真空引きの際に据付モードが実行されることで、圧縮機内への空気の混入を防ぐことが可能である。 According to the present invention, the liquid side shutoff valve and the gas pipe side shutoff valve that are closed when the refrigerant leaks are provided, and the installation mode is executed when a specific operation including the operation of turning on the power breaker BK is performed. .. The installation mode is a mode in which the gas side shutoff valve and the liquid side shutoff valve are set to OPEN and the operation instruction to the compressor is invalidated. As a result, while the configuration is equipped with a liquid-side shutoff valve and a gas pipe-side shutoff valve that close when the refrigerant leaks, the installation mode is executed during the airtightness check and vacuuming, so that air is mixed into the compressor. It is possible to prevent it.
以下に実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 An embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムの構成を示す図である。図2は、図1の室外ユニットおよび遮断箱を側方から見た概略斜視図である。図2において左側が正面側、右側が背面側である。
ヒートポンプシステムは、室外ユニット10と、室内ユニット20と、遮断弁箱30とを備えている。室外ユニット10と、室内ユニット20と、遮断弁箱30とには、商用電源EPから電源ブレーカBKを介して電源が供給される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heat pump system according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic perspective view of the outdoor unit and the blocking box of FIG. 1 as viewed from the side. In FIG. 2, the left side is the front side and the right side is the back side.
The heat pump system includes an
室外ユニット10は、圧縮機1と、四方弁2と、室外熱交換器3と、ファン4と、膨張弁5と、ガス管バルブ6と、液管バルブ8とを有する。ガス管バルブ6および液管バルブ8は、後述のガス管40および液管41を開閉するバルブである。ガス管バルブ6には、チャージポート7が設けられている。また、液管バルブ8には、チャージポート9が設けられている。
The
室内ユニット20は、室内熱交換器21と、冷媒漏洩を検知する冷媒漏洩センサ22とを備えている。室内熱交換器21は、プレート式熱交換器で構成されている。プレート式熱交換器には、水回路入口配管23と水回路出口配管24とが接続されて水回路が形成されている。なお、室内熱交換器21は、プレート式熱交換器に限るものではなく、フィンチューブ熱交換器などでもよい。
The
室外ユニット10と室内ユニット20とはガス管40と液管41とで接続されている。具体的には、室外ユニット10のガス管バルブ6と室内ユニット20の室内熱交換器21とがガス管40で接続され、室外ユニット10の液管バルブ8と室内ユニット20の室内熱交換器21とが液管41で接続されている。
The
遮断弁箱30は、ガス管40に設けられ、冷媒漏洩時に遮断されるガス側遮断弁31と、液管41に設けられ、冷媒漏洩時に遮断される液側遮断弁32とを備えている。遮断弁箱30は、図2に示すように、例えば室外ユニット10の背面側に配置されている。ガス側遮断弁31および液側遮断弁32はどちらも、安全上、通電停止(以下、通電OFFという)でCLOSE、通電実施(以下、通電ONという)でOPENとなる。これは、システム停止時には常に、居住空間への冷媒漏洩を防ぐことが可能な状態にする必要があるためである。ガス側遮断弁31および液側遮断弁32は、例えば電動膨張弁で構成されている。
The
ヒートポンプシステムは、圧縮機1と、四方弁2と、室外熱交換器3と、膨張弁5と、室内熱交換器21とが接続配管で接続されて冷媒回路を構成している。
In the heat pump system, the
ヒートポンプシステムはさらに、ヒートポンプシステム全体を制御する制御装置50を備えている。制御装置50は、図2に示すように室外ユニット10内に設けられている。制御装置50は、例えば、マイクロプロセッサユニットなどで構成される。なお、制御装置50の構成については、これに限定するものではない。例えば、制御装置50は、ファームウェアなどの更新可能なもので構成されていてもよい。また、制御装置50は、プログラムモジュールであって、図示しないCPUなどからの指令により、実行されるものでもよい。
The heat pump system is further equipped with a
制御装置50は、圧縮機1、四方弁2、ファン4、ガス管バルブ6および液管バルブ8の制御を行う。また、制御装置50は、冷媒漏洩センサ22からの漏洩信号に基づいてガス側遮断弁31および液側遮断弁32の制御を行う。また、制御装置50は、四方弁2の切り替えにより、通常運転としての暖房モードおよび冷房モードの運転を行う。
The
また、制御装置50は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をOPENにすると共に、圧縮機1に対する動作指示を無効とする据付モードを有する。圧縮機1に対する動作指示とは、例えば、リモコン(図示せず)を用いた暖房モードまたは冷房モードの運転開始指示、または、強制的に圧縮機1を動作させる動作指示などである。つまり、据付モード中は、リモコンから例えば運転開始が指示されたとしても、圧縮機1は停止状態を維持する。据付モードは、ヒートポンプシステムを現地へ据え付ける際に行われる、気密チェックおよび真空引きを実施する際にユーザにより設定されるモードである。
Further, the
制御装置50は、制御基板51を備えている。制御基板51には、据付モードの設定および解除を切り替える切替スイッチ52が搭載されている。制御装置50は、切替スイッチ52がONとなっている状態で、ユーザにより電源ブレーカBKがONされると、据付モードを開始する。据付モードを開始させるトリガーとしての動作は、この動作に限られたものではなく、要するに少なくとも電源ブレーカBKをONにする動作を含む特定の動作であればよい。
The
<ヒートポンプシステムの基本動作>
以下、冷媒回路に冷媒が充填された状態でのヒートポンプシステムの基本動作について説明する。この状態では、電源ブレーカBKがON、ヒートポンプシステムの電源がONの状態であり、ガス管バルブ6、液管バルブ8、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32は、いずれもOPENとなっている。<Basic operation of heat pump system>
Hereinafter, the basic operation of the heat pump system when the refrigerant circuit is filled with the refrigerant will be described. In this state, the power breaker BK is ON, the power of the heat pump system is ON, and the
(暖房モード)
図3は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける暖房動作時の動作説明図である。図3において矢印は、冷媒の流れを示している。
制御装置50は、ユーザによってリモコンから暖房モードが指示されたことを認識すると、四方弁2を実線側に切り替えると共に、圧縮機1を駆動させる。(Heating mode)
FIG. 3 is an operation explanatory view during a heating operation in the heat pump system according to the first embodiment. In FIG. 3, the arrows indicate the flow of the refrigerant.
When the
圧縮機1が駆動すると、圧縮機1から高温高圧のガス冷媒が吐出される。圧縮機1から吐出されたガス冷媒は、四方弁2、ガス管バルブ6およびガス側遮断弁31を通り室内熱交換器21に流入する。室内熱交換器21に流入した冷媒は、室内熱交換器21の水回路を流れる水と熱交換し、放熱することにより液化する。液化した冷媒は、液側遮断弁32および液管バルブ8を通った後、適切な開度に制御された膨張弁5で減圧されて気液二相状態となり、室外熱交換器3に流入する。室外熱交換器3に流入した冷媒は、ファン4で搬送される室外空気と熱交換し、吸熱することによりガス化し、圧縮機1へ戻される。以上のように冷媒が冷媒回路を循環することにより暖房モードを行う。
When the
ところで、液側遮断弁32は、OPEN時の口径が小さく、冷媒通過時に絞りが発生する。このため、制御装置50は、膨張弁5の制御に際し、液側遮断弁32に冷媒が通過する際の絞りの分、膨張弁5の開度を大きくする制御を行う。これにより、冷媒回路の制御を安定させることが可能となる。この制御は、後述の冷房モードでも同様である。なお、液側遮断弁32が、OPEN時の冷媒通過の際に絞りが発生しない弁である場合は、この制御は不要である。
By the way, the liquid
(冷房モード)
図4は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける冷房動作時の動作説明図である。図4において矢印は、冷媒の流れを示している。
制御装置50は、ユーザによってリモコンから冷房モードが指示されたことを認識すると、四方弁2を点線側に切り替えると共に、圧縮機1を駆動させる。(Cooling mode)
FIG. 4 is an operation explanatory view during a cooling operation in the heat pump system according to the first embodiment. In FIG. 4, the arrow indicates the flow of the refrigerant.
When the
圧縮機1が駆動すると、圧縮機1から高温高圧のガス冷媒が吐出される。圧縮機1で圧縮されたガス冷媒は、四方弁2を通り室外熱交換器3に流入する。室外熱交換器3に流入した冷媒は、ファン4で搬送される室外空気と熱交換し、放熱することにより液化する。液化した冷媒は、適切な開度に調整された膨張弁5で減圧されて気液二相状態となり、液管バルブ8および液側遮断弁32を通った後、室内熱交換器21に流入する。室内熱交換器21に流入した冷媒は、室内熱交換器21の水回路を流れる水と熱交換し、吸熱することによりガス化する。ガス化した冷媒は、ガス側遮断弁31およびガス管バルブ6を通った後、圧縮機1へ戻される。以上のように冷媒が冷媒回路を循環することにより冷房モードを行う。
When the
(冷媒漏洩時)
図5は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける冷媒漏洩時の動作説明図である。図5において矢印は、冷媒の流れを示している。図6は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける冷媒漏洩時の処理の流れを示すフローチャートである。冷媒漏洩前の状態では、電源ブレーカBKがON、ヒートポンプシステムの電源がONの状態であり、ガス管バルブ6、液管バルブ8、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32は、いずれもOPENとなっている。(When refrigerant leaks)
FIG. 5 is an operation explanatory view at the time of refrigerant leakage in the heat pump system according to the first embodiment. In FIG. 5, the arrows indicate the flow of the refrigerant. FIG. 6 is a flowchart showing a processing flow at the time of refrigerant leakage in the heat pump system according to the first embodiment. In the state before the refrigerant leaks, the power breaker BK is ON, the power of the heat pump system is ON, and the
室内熱交換器21を通過する水の凍結などによる破壊が発生し、破壊箇所から冷媒漏洩が発生した際、室内ユニット20に搭載された冷媒漏洩センサ22が漏洩を検知し、冷媒漏洩信号が室外ユニット10の制御装置50へ送られる。制御装置50は、冷媒漏洩信号を受信する(ステップS1−1)と、圧縮機1を停止させると同時に、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をCLOSEする(ステップS1−2)。これにより、冷媒が室外ユニット10内に封止され、室内ユニット20側への冷媒流出を防ぎ、居住空間への冷媒漏洩量を極力低減できる。
When destruction occurs due to freezing of water passing through the
以上により、ヒートポンプシステムの基本動作が明かになったところで、本実施の形態1の特徴について説明する。 Now that the basic operation of the heat pump system has been clarified, the features of the first embodiment will be described.
<ヒートポンプシステムの動作および特徴>
本実施の形態1は、気密チェックおよび真空引きを行う際の動作に特徴がある。<Operation and features of heat pump system>
The first embodiment is characterized by an operation when performing an airtightness check and vacuuming.
(気密チェック)
図7は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける気密チェック時の動作説明図である。図7において矢印は、気密チェック用ガスの流れを示している。図8は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける気密チェック時の処理の流れを示すフローチャートである。
現地にてヒートポンプシステムの据え付けが完了した状態では、ガス管バルブ6、液管バルブ8、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32はいずれもCLOSEとなっている。そして、気密チェックを開始する際、ユーザは、据付モードの開始を指示する。つまり、切替スイッチ52をONにした状態で電源ブレーカBKをONにする動作を行う。(Airtightness check)
FIG. 7 is an operation explanatory view at the time of airtightness check in the heat pump system according to the first embodiment. In FIG. 7, the arrow indicates the flow of the airtightness check gas. FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow at the time of airtightness check in the heat pump system according to the first embodiment.
When the installation of the heat pump system is completed on site, the
制御装置50は、切替スイッチ52をONにした状態で電源ブレーカBKをONにする動作が行われたことを認識すると(ステップS2−1)、据付モードを開始する。すなわち、制御装置50は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をOPENにすると共に、据付モード中の圧縮機1に対する動作指示を無効にする(ステップS2−2)。電源ブレーカBKがONにされることで、ヒートポンプシステムに電源が供給され、圧縮機1は運転可能な状態となる。しかし、据付モード中であれば、制御装置50は、圧縮機1に対する動作指示を無効とするため、据付モード中にリモコンから誤って運転開始が指示されたとしても、圧縮機1は停止状態を維持する。これにより、気密チェック時に圧縮機1が動作して圧縮機1内に空気が混入する不都合を防止できる。
When the
ガス側遮断弁31および液側遮断弁32がOPENとなることで、冷媒回路の室内ユニット20側には、ガス管バルブ6、ガス側遮断弁31、室内熱交換器21、液側遮断弁32および液管バルブ8の閉回路が形成される。
Since the gas
ユーザは、ガス管バルブ6のチャージポート7より気密チェック用ガスを封入する。封入された気密チェック用ガスは、閉回路内に行き渡り、気密チェックが行われる。気密チェック完了後、ユーザは、据付モードを解除するため、切替スイッチ52および電源ブレーカBKをOFFにする。
The user fills the airtightness check gas from the charge port 7 of the
制御装置50は、切替スイッチ52および電源ブレーカBKをOFFされたことを認識すると(ステップS2−3)、据付モードを解除する。すなわち、制御装置50は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をCLOSEに戻す(ステップS2−4)。なお、ここでは、ガス管バルブ6のチャージポート7より気密チェック用ガスを封入するとしたが、液管バルブ8のチャージポート9より気密チェック用ガスを封入し、気密チェック用ガスを逆方向から閉回路に行き渡らせるようにしてもよい。
When the
(真空引き)
図9は、実施の形態1に係るヒートポンプシステムにおける真空引き時の動作説明図である。図9において矢印は、真空引き時の配管内の空気の流れを示している。真空引き時の処理の流れを示すフローチャートは図8と同様であり、以下の説明におけるステップ番号は図8を参照されたい。
気密チェックが完了し、閉回路内から気密チェック用ガスの排出が行われた後、真空引きが行われる。気密チェック完了後、上述したように切替スイッチ52および電源ブレーカBKはOFFとなっている。このため、ユーザは、真空引きを行う際、改めて切替スイッチ52をONした状態で、電源ブレーカBKをONにする。また、ユーザは、液管バルブ8のチャージポート9に真空ポンプ(図示せず)を接続する。(Vacuum)
FIG. 9 is an operation explanatory view at the time of evacuation in the heat pump system according to the first embodiment. In FIG. 9, the arrow indicates the air flow in the pipe during evacuation. The flowchart showing the flow of processing at the time of evacuation is the same as that of FIG. 8, and the step numbers in the following description should be referred to FIG.
After the airtightness check is completed and the airtightness check gas is discharged from the closed circuit, evacuation is performed. After the airtightness check is completed, the
制御装置50は、切替スイッチ52をONにした状態で電源ブレーカBKをONにする動作が行われたことを認識すると(ステップS2−1)、据付モードを開始する。すなわち、制御装置50は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をOPENにすると共に、据付モード中の圧縮機1に対する動作指示を無効にする(ステップS2−2)。電源ブレーカBKがONにされることで、ヒートポンプシステムに電源が供給され、圧縮機1は運転可能な状態となる。しかし、据付モード中であれば、制御装置50は、圧縮機1に対する動作指示を無効とするため、据付モード中にリモコンから誤って運転開始が指示されたとしても、圧縮機1は停止状態を維持する。これにより、気密チェック時に圧縮機1が動作して圧縮機1内に空気が混入する不都合を防止できる。
When the
ガス側遮断弁31および液側遮断弁32がOPENとなることで、冷媒回路の室内ユニット20側には、ガス管バルブ6、ガス側遮断弁31、室内熱交換器21、液側遮断弁32および液管バルブ8の閉回路が形成される。
Since the gas
そして、真空ポンプが作動することで、液管バルブ8のチャージポート9から閉回路内の空気が抜かれ、閉回路内が真空状態となり、真空引きが完了する。真空引き完了後、ユーザは、据付モードを解除するため、切替スイッチ52および電源ブレーカBKをOFFする。制御装置50は、切替スイッチ52および電源ブレーカBKをOFFされたことを認識すると(ステップS2−3)、据付モードを解除する。すなわち、制御装置50は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をCLOSEに戻す(ステップS2−4)。なお、ここでは、液管バルブ8のチャージポート9に真空ポンプを接続するとしたが、ガス管バルブ6のチャージポート7に真空ポンプを接続してもよい。
Then, when the vacuum pump operates, the air in the closed circuit is evacuated from the charge port 9 of the liquid pipe valve 8, the inside of the closed circuit becomes a vacuum state, and the vacuum drawing is completed. After the evacuation is completed, the user turns off the
以上説明したように、実施の形態1は、「圧縮機1、ガス管バルブ6および液管バルブ8を有する室外ユニット10」と、「室内ユニット20」と、「ガス管バルブ6と室内ユニット20とを接続するガス管40」と、「液管バルブ8と室内ユニット20とを接続する液管41」とを備える。実施の形態1は、さらに、「ガス管40に設けられ、冷媒漏洩時に遮断されるガス側遮断弁31」と、「液管41に設けられ、冷媒漏洩時に遮断される液側遮断弁32」とを備える。実施の形態1は、ヒートポンプシステムに電源を供給する電源ブレーカBKをONにする動作を含む特定の動作が行われると、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32をOPENにすると共に、圧縮機1に対する動作指示を無効とする据付モードを実行する制御装置50を備えた。
As described above, the first embodiment includes the "
これにより、ヒートポンプシステムの据付時に据付モードが実行されると、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32がOPENとなる。このため、冷媒漏洩時に閉止する液側遮断弁32およびガス管側遮断弁を備えた構成としつつ、気密チェックおよび真空引きを実施可能となる。また、据付モードが実行されると、圧縮機1に対する動作指示が無効とされるため、リモコンから誤って圧縮機1に対する動作指示がされたとしても、その動作指示は無効とされ、圧縮機1は停止を維持する。したがって、圧縮機1への空気の混入を防ぐことができる。
As a result, when the installation mode is executed when the heat pump system is installed, the gas
実施の形態1において、特定の動作は、制御装置50に設けられた切替スイッチ52をONにした状態で電源ブレーカBKをONにする動作である。このような動作を行うことで、据付モードを開始させることができる。
In the first embodiment, the specific operation is an operation of turning on the power breaker BK with the
実施の形態1では、ガス管バルブ6および液管バルブ8のそれぞれにはチャージポートが設けられている。これにより、ガス管40側および液管41側のどちら側からでも気密チェックおよび真空チェックを行える。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
実施の形態1では、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32に電動膨張弁を用いるとしたが、実施の形態2では、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32に電磁弁を用いた点が実施の形態1と異なる。電動膨張弁は、遮断弁から室内ユニット20に向かう「正方向」とその反対の「逆方向」との双方向で、冷媒が問題なく流れる。しかし、遮断弁のうち、特に液冷媒が流れる液側遮断弁32を電磁弁で構成した場合、ある方向に液冷媒が流れた際に冷媒脈動が弁へ伝わり、弁振動によるチャタリング現象を引き起こす可能性がある。このように電磁弁は、使用方法によってチャタリングが生じる不都合があるものの、双方向で使用可能な電動膨張弁に比べて安価であるため、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32の両方に電磁弁を用いることが求められている。
In the first embodiment, the electric expansion valve is used for the gas
以上の点を踏まえ、本実施の形態2では、電磁弁を用いてガス側遮断弁31および液側遮断弁32を構成しつつも、チャタリングを防止することが可能な形態について説明する。
Based on the above points, in the second embodiment, a mode in which chattering can be prevented while the gas
実施の形態2は、ガス側遮断弁31および液側遮断弁32を電磁弁で構成したことと、液側遮断弁32の通電制御が実施の形態1と異なっており、それ以外のヒートポンプシステムの構成などは実施の形態1と同様である。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
In the second embodiment, the gas
ここで、電磁弁は、通電ONでOPENとなり、通電OFFでCLOSEとなる弁であるが、通電OFFでも、電磁弁に逆方向圧力差が作用する場合にはOPENとなり、正方向圧力差に対してはCLOSEとなる特性を有する弁である。逆方向圧力差とは、液側遮断弁32の室内ユニット20側のポートに作用する圧力が、液側遮断弁32の室外ユニット10側のポートに作用する圧力よりも高い場合の圧力差である。なお、正方向圧力差とは、液側遮断弁32の室外ユニット10側のポートに作用する圧力が、液側遮断弁32の室内ユニット20側のポートに作用する圧力よりも高い場合の圧力差である。本実施の形態2は、このような特性を有する電磁弁を用いてガス側遮断弁31および液側遮断弁32を構成している。
Here, the solenoid valve is a valve that becomes OPEN when the energization is ON and becomes CLOSE when the energization is OFF. It is a valve having a characteristic of being CLOSE. The reverse pressure difference is a pressure difference when the pressure acting on the port on the
(冷房モードおよび暖房モード)
図10は、実施の形態2に係るヒートポンプシステムにおける運転モードごとの遮断弁の通電制御をまとめた表を示す図である。図10において、ドットで示した部分は、対応の運転モードでの遮断弁の状態を示している。
図10に示すように、ガス側遮断弁31は、暖房モード時および冷房モード時に、通電ONにしてOPENとされる。液側遮断弁32は、冷房モード時には、通電ONにしてOPENとされる。しかし、液側遮断弁32は、暖房モード時には、通電ONとすると、逆方向に流れる冷媒に対してチャタリングが生じることから、通電OFFとされる。(Cooling mode and heating mode)
FIG. 10 is a diagram showing a table summarizing the energization control of the shutoff valve for each operation mode in the heat pump system according to the second embodiment. In FIG. 10, the part indicated by the dot indicates the state of the shutoff valve in the corresponding operation mode.
As shown in FIG. 10, the gas
液側遮断弁32は、通電OFFでCLOSEとなるが、暖房モード時には液側遮断弁32に対して逆方向から液冷媒による圧力が加わることで、逆方向圧力差が作用する。このため、暖房モード時には、液側遮断弁32は通電OFFでもOPENとなる。この逆方向圧力差によるOPEN時にはチャタリングは生じない。よって、暖房モード時には、液側遮断弁32を通電OFFとし、逆方向圧力差によるOPENにして液冷媒を逆方向に流すことで、液側遮断弁32に電磁弁を用いても、チャタリングを生じることなく冷媒をスムーズに流通させることができる。
The liquid-
ここで、液側遮断弁32を暖房モードの際に通電ONすると、上述したように逆方向に流れる液冷媒に対してチャタリングが生じるが、正方向に流れる液冷媒に対してはチャタリングは生じない。よって、液側遮断弁32の取付方向を逆向きにすれば、逆方向の流れに対してチャタリングが生じないという考えに至る。しかし、液側遮断弁32を逆向きに取り付けた場合、通電OFF時に冷媒漏洩した際に、圧力差で液側遮断弁32が開いて室内ユニット20から室外ユニット10へ冷媒が流れてしまう。したがって、液側遮断弁32を逆向きに取り付けて用いることはできない。故に、暖房モードの際に液側遮断弁32を通電ONにすることはできず、通電OFFにしている。
Here, when the liquid
(気密チェックおよび真空チェック)
液側遮断弁32は、上述したように通電OFFであっても逆方向圧力差によってOPENとなる。このため、気密チェックおよび真空引きの際にも、図7に示したようにチャージポート7から気密チェック用ガスが封入された場合には、液側遮断弁32は、逆方向圧力差によってOPENとなる。真空引きの場合も同様に、液側遮断弁32は、通電OFFでも逆方向圧力差によってOPENとなる。したがって、液側遮断弁32を電磁弁で構成する場合には、据付モードにおいて、制御装置50は、ガス側遮断弁31のみを通電ONにしてOPENにし、液側遮断弁32は通電OFFのままとする。通電OFFにしても、液側遮断弁32は、逆方向圧力差によってOPENとなるため、実施の形態1と同様の動作を実現できる。(Airtightness check and vacuum check)
As described above, the liquid
実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、以下の効果が得られる。液側遮断弁32は、通電ONでOPEN、通電OFFでCLOSEとなる弁であって、且つ、液側遮断弁32か32ら室内ユニット20に向かう正方向と、その反対の逆方向とのうち、逆方向の冷媒の流れに対しては、通電OFFでもOPENとなる電磁弁である。制御装置50は、液側遮断弁32を、暖房モードにおいて通電OFFとする。これにより、液側遮断弁32を電磁弁で構成しても、チャタリングを防止してスムーズに冷媒を通すことができ、安定した動作を得ることができる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained. The liquid
実施の形態2において、液側遮断弁32は、液側遮断弁32に作用する圧力差により通電OFFでもOPENとなる。このような特性を有する電磁弁を用いて液側遮断弁32を構成できる。
In the second embodiment, the liquid
実施の形態2では、ガス管バルブ6および液管バルブ8のそれぞれにチャージポートが設けられている。これにより、液側遮断弁32が電磁弁で構成されている場合でも、気密チェックおよび真空引きが実施可能となる。つまり、仮にチャージポート7が無く、チャージポート9だけの場合、チャージポート9から気密チェック用ガスが封入されることで、液側遮断弁32には正方向圧力差が作用するが、液側遮断弁32は、上述したように正方向圧力差に対してはCLOSEとなる。よって、気密チェック用ガスが液側遮断弁32より先に流れず、気密チェックを行えない。
In the second embodiment, charge ports are provided in each of the
しかし、ガス管バルブ6および液管バルブ8のそれぞれにチャージポートが設けられ、チャージポート7から気密チェック用ガスが封入されることで、液側遮断弁32に電磁弁を用いても、気密チェックを行うことができる。真空引きにおいても同様であり、チャージポート9に真空ポンプが接続されることで、液側遮断弁32に電磁弁を用いても、真空引きを行うことができる。
However, since charge ports are provided in each of the
なお、気密チェックおよび真空引きの際は、液側遮断弁32に流れる流体は暖房モードの場合のように液冷媒ではない。このため、液側遮断弁32は、気密チェックおよび真空引きの際に必ずしも通電OFFとされる必要はなく、ガス側遮断弁31と同様に通電ONにし、OPENにして用いても良い。
At the time of airtightness check and evacuation, the fluid flowing through the liquid
ところで、実施の形態2のヒートポンプシステムでは、膨張弁5が室外ユニット10に設けられているため、暖房モード時に液側遮断弁32に液冷媒が流れる。このため、チャタリングを考慮する必要が生じている。しかし、膨張弁5が室内ユニット20に設けられていれば、暖房モードおよび冷房モードのいずれの場合にも、液側遮断弁32には二相冷媒またはガス冷媒が流れることから、チャタリングは生じない。よって、実施の形態2は、膨張弁5が室外ユニット10に設けられている構成において特に効果的である。ただし、実施の形態2は、膨張弁5が室内ユニット20に設けられている構成にも適用できる。
By the way, in the heat pump system of the second embodiment, since the
1 圧縮機、2 四方弁、3 室外熱交換器、4 ファン、5 膨張弁、6 ガス管バルブ、7 チャージポート、8 液管バルブ、9 チャージポート、10 室外ユニット、20 室内ユニット、21 室内熱交換器、22 冷媒漏洩センサ、23 水回路入口配管、24 水回路出口配管、30 遮断弁箱、31 ガス側遮断弁、32 液側遮断弁、40 ガス管、41 液管、50 制御装置、51 制御基板、52 切替スイッチ、BK 電源ブレーカ、EP 商用電源。 1 Compressor, 2 4-way valve, 3 outdoor heat exchanger, 4 fan, 5 expansion valve, 6 gas pipe valve, 7 charge port, 8 liquid pipe valve, 9 charge port, 10 outdoor unit, 20 indoor unit, 21 indoor heat Exchanger, 22 refrigerant leakage sensor, 23 water circuit inlet piping, 24 water circuit outlet piping, 30 shutoff valve box, 31 gas side shutoff valve, 32 liquid side shutoff valve, 40 gas pipe, 41 liquid pipe, 50 controller, 51 Control board, 52 changeover switch, BK power breaker, EP commercial power supply.
本発明は、冷媒漏洩時に遮断される遮断弁を備えたヒートポンプシステムに関する。 The present invention relates to a heat pump system having a shut-off valve which is shut off when a refrigerant leakage.
本発明はこのような点を鑑みなされたもので、冷媒漏洩時に閉止する液側遮断弁およびガス管側遮断弁を備えた構成としつつ、気密チェックおよび真空引きの際に圧縮機内への空気の混入を防ぐことが可能なヒートポンプシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and has a configuration including a liquid-side shutoff valve and a gas pipe-side shutoff valve that close when a refrigerant leaks, and at the same time, air is introduced into the compressor during airtightness check and vacuuming. and to provide a heat pump system which can prevent contamination.
本発明に係るヒートポンプシステムは、圧縮機、ガス管バルブおよび液管バルブを有する室外ユニットと、室内ユニットと、ガス管バルブと室内ユニットとを接続するガス管と、液管バルブと室内ユニットとを接続する液管と、ガス管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断されるガス側遮断弁と、液管に設けられ、冷媒漏洩時に遮断される液側遮断弁と、を備えたヒートポンプシステムであって、室外ユニットは、ヒートポンプシステムに電源を供給する電源ブレーカをONにする動作を含む特定の動作が行われると、ガス側遮断弁および液側遮断弁をOPENにすると共に、圧縮機に対する動作指示を無効とする据付モードを実行する制御装置を備えたものである。 The heat pump system according to the present invention, a compressor, an outdoor unit having a gas pipe valve and a liquid pipe valve, and the indoor unit, and a gas pipe connecting the gas pipe valve and the indoor unit, a liquid pipe valve and the indoor unit a liquid pipe for connecting, provided in the gas pipe, and the gas side shut-off valve which is shut off at the time of refrigerant leakage, provided on the liquid pipe, and the liquid side shut-off valve which is shut off at the time of refrigerant leakage in a heat pump system having a Therefore, when a specific operation including the operation of turning on the power breaker that supplies power to the heat pump system is performed , the outdoor unit opens the gas side shutoff valve and the liquid side shutoff valve and operates on the compressor. It is equipped with a control device that executes an installation mode that invalidates the instruction.
Claims (6)
前記ヒートポンプシステムに電源を供給する電源ブレーカをONにする動作を含む特定の動作が行われると、前記ガス側遮断弁および前記液側遮断弁をOPENにすると共に、前記圧縮機に対する動作指示を無効とする据付モードを実行する制御装置を備えたヒートポンプシステムの室外ユニット。An outdoor unit having a compressor, a gas pipe valve and a liquid pipe valve, an indoor unit, a gas pipe connecting the gas pipe valve and the indoor unit, and a liquid pipe connecting the liquid pipe valve and the indoor unit. An outdoor unit of a heat pump system including a gas-side shutoff valve provided in the gas pipe and shut off when a refrigerant leaks, and a liquid-side shutoff valve provided in the liquid pipe and shut off when a refrigerant leaks. hand,
When a specific operation including the operation of turning on the power breaker that supplies power to the heat pump system is performed, the gas side shutoff valve and the liquid side shutoff valve are opened, and the operation instruction to the compressor is invalidated. An outdoor unit of a heat pump system equipped with a control device that executes the installation mode.
前記制御装置は、前記液側遮断弁を、暖房モードにおいて通電OFFとする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のヒートポンプシステムの室外ユニット。The liquid-side shutoff valve is a valve that becomes OPEN when the power is turned on and CLOSE when the power is turned off, and is the forward direction from the liquid-side shutoff valve toward the indoor unit and the opposite direction. It is a solenoid valve that opens even when the power is off for the flow of refrigerant in the opposite direction.
The outdoor unit of the heat pump system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device turns off the energization of the liquid side shutoff valve in the heating mode.
前記制御装置は、前記膨張弁を制御する際、前記液側遮断弁に冷媒が通過する際の前記液側遮断弁の絞りの分、前記膨張弁の開度を大きくする制御を行う請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のヒートポンプシステムの室外ユニット。Equipped with an expansion valve
According to claim 1, when controlling the expansion valve, the control device controls to increase the opening degree of the expansion valve by the amount of the throttle of the liquid side shutoff valve when the refrigerant passes through the liquid side shutoff valve. The outdoor unit of the heat pump system according to any one of claims 5.
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