JP6410839B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus.
従来から、複数の冷媒回路が接続される熱交換器において、水冷媒の凍結を防止する技術が提案されている。例えば、プレート式熱交換器を循環する被冷却媒体の入り側と出側の検出温度と、各冷凍回路の運転容量とを入力する。そして、各利用側熱交換器の水却媒の流路の出側の水冷媒の温度を演算により推定する温度推定手段を備えることで水冷媒の凍結を防止する冷凍装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a heat exchanger to which a plurality of refrigerant circuits are connected, a technique for preventing water refrigerant from freezing has been proposed. For example, the input temperature and the detection temperature of the cooling medium circulating through the plate heat exchanger and the operating capacity of each refrigeration circuit are input. And the freezing apparatus which prevents the freezing of a water refrigerant | coolant by providing the temperature estimation means which estimates the temperature of the water refrigerant | coolant of the exit side of the flow path of the water rejection medium of each utilization side heat exchanger by calculation is proposed ( For example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に開示されている技術では、複数の冷媒回路を1つのプレート式熱交換器に接続した場合、1つの冷媒回路が故障すると、他の正常な冷媒回路も運転できなくなってしまう問題点がある。
However, in the technique disclosed in
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、複数の冷媒回路のいずれかが故障をしても運転を継続することができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a refrigeration cycle apparatus that can continue operation even if any of a plurality of refrigerant circuits fails. .
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、冷媒流路切替装置、空気側熱交換器、減圧装置及び熱媒体側熱交換器が冷媒配管を介して順次接続され、冷媒が循環する複数の冷凍サイクルを備え、前記熱媒体側熱交換器は、熱媒体と前記冷媒とで熱交換を行い、1つ以上の前記冷凍サイクルが有する前記熱媒体側熱交換器が接続された第一の熱媒体流路と、2つ以上の前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が前記熱媒体の流れに沿って直列に接続された第二の熱媒体流路と、を備え、前記第一の熱媒体流路と、前記第二の熱媒体流路とが、並列に配置されており、前記第一の熱媒体流路及び前記第二の熱媒体流路は、組み替えることで、前記第一の熱媒体流路及び前記第二の熱媒体流路に配置された前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器を、直列又は並列に接続することが可能であり、前記第一の熱媒体流路には、2つの前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が直列に接続されており、前記第二の熱媒体流路には、2つの前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が直列に接続されており、前記第一の熱媒体流路に配置された前記熱媒体側熱交換器と前記第二の熱媒体流路に配置された前記熱媒体側熱交換器とを接続する配管を備え、前記第一の熱媒体流路の入口側には、第一のバルブが設けられ、前記第一の熱媒体流路の出口側には、第二のバルブが設けられ、前記配管のそれぞれには、第三のバルブが設けられ、前記第二の熱媒体流路に配置された2つの前記熱媒体側熱交換器の間には、第四のバルブが設けられており、前記複数の冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器は、前記第一のバルブ、前記第二のバルブ、及び、前記第四のバルブが閉であり、前記第三のバルブが開であるときに、直列に接続されるものである。 A refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a plurality of refrigeration units in which a compressor, a refrigerant flow switching device, an air side heat exchanger, a pressure reducing device, and a heat medium side heat exchanger are sequentially connected via a refrigerant pipe and the refrigerant circulates. A heat medium side heat exchanger that exchanges heat between the heat medium and the refrigerant and that is connected to the heat medium side heat exchanger of one or more of the refrigeration cycles. A flow path, and a second heat medium flow path in which the heat medium side heat exchangers of each of the two or more refrigeration cycles are connected in series along the flow of the heat medium, the first The heat medium flow path and the second heat medium flow path are arranged in parallel, and the first heat medium flow path and the second heat medium flow path can be rearranged to change the first heat medium flow path. The refrigeration cycle disposed in one heat medium flow path and the second heat medium flow path The heating medium side heat exchanger having been, it is possible to connect in series or in parallel, wherein the first heat medium passage, the heating medium side heat exchanger having two of said refrigeration cycle, each The heat medium side heat exchangers respectively included in the two refrigeration cycles are connected in series to the second heat medium flow path, and the first heat medium flow path is connected to the second heat medium flow path. A pipe for connecting the arranged heat medium side heat exchanger and the heat medium side heat exchanger arranged in the second heat medium flow path, on the inlet side of the first heat medium flow path; Is provided with a first valve, a second valve is provided on the outlet side of the first heat medium flow path, a third valve is provided on each of the pipes, and the second valve is provided with the second valve. A fourth valve is provided between the two heat medium side heat exchangers arranged in the heat medium flow path. The heat medium side heat exchangers of the plurality of refrigeration cycles are configured such that the first valve, the second valve, and the fourth valve are closed, and the third valve When the valve is open, it is connected in series .
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、複数の冷凍サイクルを並列及び直列に接続させることで、いずれかの冷凍サイクルが故障をしても、冷凍サイクル装置の運転を継続させることができる。 According to the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, by connecting a plurality of refrigeration cycles in parallel and in series, the operation of the refrigeration cycle apparatus can be continued even if one of the refrigeration cycles fails.
以下、本発明の冷凍サイクル装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the refrigeration cycle apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the form of drawing is an example and does not limit this invention. Moreover, what attached | subjected the same code | symbol in each figure is the same or it corresponds, and this is common in the whole text of a specification. Furthermore, in the following drawings, the relationship between the sizes of the constituent members may be different from the actual one.
実施の形態1.
[熱源機1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置の構成の一部の一例を示す概略構成図である。図1に示されるように冷凍サイクル装置の一部である熱源機1内には、同一の回路構成で、かつ同一仕様の冷凍サイクル2a、2b、2c、2d及び熱源機制御装置11が搭載されている。なお、冷凍サイクル2a、2b、2c、2dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、冷凍サイクル2のようにまとめて表記することもある。
[Configuration of heat source machine 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a part of the configuration of the refrigeration cycle apparatus according to
冷凍サイクル2aには、圧縮機3a、四方弁等の冷媒流路切替装置4a、空気側熱交換器5a、主膨張弁7a及び水側熱交換器8aが冷媒配管を介して環状に接続されている。また、空気側熱交換器5aの付近には空気側熱交換器用送風機6aが設置されている。冷凍サイクル2b、2c及び2dも冷凍サイクル2aと同様の構成となっている。
In the
圧縮機3a、3b、3c及び3dは、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。なお、圧縮機3a、3b、3c及び3dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、圧縮機3のようにまとめて表記することもある。
The
冷媒流路切替装置4a、4b、4c及び4dは、冷房運転時における冷媒の流れと暖房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。なお、冷媒流路切替装置4a、4b、4c及び4dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、冷媒流路切替装置4のようにまとめて表記することもある。
The refrigerant
空気側熱交換器5a、5b、5c及び5dは、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能し、例えば、ファン等の空気側熱交換器用送風機6a、6b、6c及び6dから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行なうものである。なお、空気側熱交換器5a、5b、5c及び5dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、空気側熱交換器5のようにまとめて表記することもある。同様に、空気側熱交換器用送風機6a、6b、6c及び6dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、空気側熱交換器用送風機6のようにまとめて表記することもある。
The air-
主膨張弁7a、7b、7c及び7dは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成する。なお、主膨張弁7a、7b、7c及び7dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、主膨張弁7のようにまとめて表記することもある。
The
熱源機制御装置11は、冷凍サイクル2の冷媒の圧力や温度及び熱媒体となる水の温度データ等を各種センサ(図示せず)から受信し、熱源機1の運転情報や冷凍サイクル装置の使用者から指示される運転内容に基づいて、圧縮機3の運転及び停止又は回転数の制御を行うと共に、主膨張弁7の開度の制御や空気側熱交換器用送風機6の回転制御を行うなど、各アクチュエータを制御する。
The heat source
[水配管9の構成]
水側熱交換器8a、8b、8c及び8dは、冷凍サイクル2を流れる冷媒と、熱媒体である水との間で熱交換を行う。水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bの水の入口側は、水配管9aによって並列に接続されている。同様に水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dの水の出口側は、水配管9bによって並列に接続されている。また、水側熱交換器8aの水の出口側と水側熱交換器8cの水の入口側は、水配管9cによって直列に接続されている。同様に、水側熱交換器8bの水の出口側と水側熱交換器8dの水の入口側は、水配管9dによって直列に接続されている。なお、水側熱交換器8a、8b、8c及び8dは、本発明における「熱媒体側熱交換器」に相当する。また、水配管9c及び9dは、それぞれ本発明における「第一の熱媒体流路」及び「第二の熱媒体流路」に相当する。また、水側熱交換器8a、8b、8c及び8dのように同一の装置等が複数存在するものに関しては、水側熱交換器8のようにまとめて表記することもある。[Configuration of water pipe 9]
The water-
次に、熱媒体である水の流れについて説明する。熱源機1の外側の水配管9a上には、冷水ポンプ10が設置されている。冷水ポンプ10は、図1の点線矢印で示すように、熱媒体である水を搬送し、水配管9aを通り、水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bに分岐して流入させる。水側熱交換器8aに流入した水は、水配管9cを通り、水側熱交換器8cに流入する。また、水側熱交換器8bに流入した水は、水配管9dを通り、水側熱交換器8dに流入する。その後、水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dを出た水は、水配管9bによって合流して、熱源機1の外に搬送される。なお、本実施の形態1では、冷水ポンプ10が熱源機1の外側に設置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、熱源機1の内部に設けても良い。
Next, the flow of water as a heat medium will be described. A
[冷凍サイクル装置の冷房運転の運転動作]
冷凍サイクル装置の冷房運転の運転動作について説明する。冷凍サイクル2aにおいて、圧縮機3aで圧縮されて吐出された高温高圧のガス冷媒は、空気側熱交換器5aに流入し、空気側熱交換器用送風機6aから供給される空気と熱交換を行ない、凝縮し液化する。空気側熱交換器5aを出た高圧の液冷媒は、主膨張弁7aにて減圧され気液二相状態の冷媒となる。そして、蒸発器となる水側熱交換器8aで蒸発しガス化しながら、熱媒体である水から吸熱することで冷却水を生成する。水側熱交換器8aを出た低温低圧の冷媒は、圧縮機3aに吸入される。[Operation of refrigeration cycle equipment for cooling operation]
The operation of the cooling operation of the refrigeration cycle apparatus will be described. In the
なお、冷房運転の運転動作について冷凍サイクル2aを例に説明したが、冷凍サイクル2b、2c及び2dも冷凍サイクル2aと同様の冷房運転の運転動作を行う。このことは、後述する除霜運転及び暖房運転の運転動作についても同様である。
In addition, although the refrigerating
[冷凍サイクル装置の暖房運転の運転動作]
冷凍サイクル装置の暖房運転の運転動作について説明する。暖房運転時には、冷媒流路切替装置4aは、冷房運転時における冷媒の流れと暖房運転時における冷媒の流れとを切り替える。冷凍サイクル2aにおいて、圧縮機3aで圧縮されて吐出された高温高圧のガス冷媒は、水側熱交換器8aに流入し、熱媒体である水と熱交換を行ない、凝縮し液化する。従って、熱媒体である水の温度は上昇し、温水となる。水側熱交換器8aを出た高圧の液冷媒は、主膨張弁7aにて減圧され気液2相状態の冷媒となる。そして、蒸発器となる空気側熱交換器5aで蒸発しガス化しながら、周囲の空気から熱を奪い低温低圧の冷媒となる。空気側熱交換器5aを出た低温低圧の冷媒は、圧縮機3aに吸入される。[Operation of heating operation of refrigeration cycle equipment]
The operation of heating operation of the refrigeration cycle apparatus will be described. During the heating operation, the refrigerant
冷凍サイクル装置の暖房運転時において、空気中の湿度が高くなり、空気側熱交換器5の伝熱面が零度以下になると伝熱面に空気中の水分が凝縮・氷結し霜が生じる。空気側熱交換器5に霜が生じると、空気側熱交換器5の通風抵抗が大きくなり、十分な性能が発揮できなくなる。したがって、空気側熱交換器5についた霜を融かす除霜運転が必要となるが、除霜運転を行うには霜を融かすための熱源が必要となる。
During the heating operation of the refrigeration cycle apparatus, when the humidity in the air becomes high and the heat transfer surface of the air-
一般的な除霜方法として、冷媒流路切替装置4を冷房運転時における冷媒の流れになるように切り替えて、圧縮機3を運転する。そして、水側熱交換器8を通る水の熱源を利用して、空気側熱交換器5の除霜を行う方法がある。ここで、仮に複数の冷凍サイクル2で暖房運転をしている際に、1つ以上の冷凍サイクル2が除霜運転を行うと、暖房運転中で暖められた水が冷却されることになり、熱媒体である水の温度の低下が発生する。しかし、本実施の形態1においては、以下の対策により、熱媒体である水の温度の低下を抑制することができる。
As a general defrosting method, the
[冷凍サイクル装置の除霜運転の運転動作]
冷凍サイクル装置の除霜運転の運転動作について説明する。冷房運転と除霜運転の差異は、除霜運転時には空気側熱交換器用送風機6aを停止させていることである。冷凍サイクル2aにおいて、圧縮機3aで圧縮されて吐出された高温高圧のガス冷媒は、空気側熱交換器5aに流入し、空気側熱交換器5aに着霜した霜と熱交換を行ない、凝縮し液化する。空気側熱交換器5aを出た高圧の液冷媒は、主膨張弁7aにて減圧され気液2相状態の冷媒となる。そして、蒸発器となる水側熱交換器8aで蒸発しガス化しながら、熱媒体である水から吸熱することで冷却水を生成する。水側熱交換器8aを出た低温低圧の冷媒は、圧縮機3aに吸入される。[Operation of defrosting operation of refrigeration cycle equipment]
The operation of the defrosting operation of the refrigeration cycle apparatus will be described. The difference between the cooling operation and the defrosting operation is that the air-side
[熱源機制御装置11の制御動作]
本実施の形態1における熱源機1は、4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dを搭載している。このため、水の温度の低下を抑制するために、独立した4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dが、同時に除霜運転とならないように、熱源機制御装置11にて制御を行うことが可能である。一方で、熱媒体である水の温度の低下度を抑制させることよりも、熱媒体である水の温度が低下する時間を短縮するために4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dを同時に除霜運転することも可能である。これらの制御については、熱源機制御装置11にあらかじめ制御動作を設定することで、どちらの動作を行うか選択することが可能である。[Control Operation of Heat Source Unit Control Device 11]
The
図2は、本発明の実施の形態1に係る除霜運転時における熱源機制御装置11の動作を示すフローチャートである。以下、図1を参照しながら図2の各ステップに基づいて熱源機制御装置11の制御動作について説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the heat source
(ステップS1)
熱源機制御装置11は、4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dが同時に除霜運転を行う設定となっているか判定する。4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dが、同時に除霜運転を行う設定となっている場合はステップS2へ移行し、それ以外の場合は、ステップS4へ移行する。
(ステップS2)
熱源機制御装置11は、4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dの少なくとも1つが除霜運転をするかを判定する。少なくとも1つが除霜運転を行う場合にはステップS3へ移行し、それ以外の場合は、ステップS1へ移行する。
(ステップS3)
熱源機制御装置11は、4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dを同時に除霜運転する。その後、ステップS1へ移行する。(Step S1)
The heat source
(Step S2)
The heat source
(Step S3)
The heat source
(ステップS4)
熱源機制御装置11は、4つの冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dのうち、いずれか1つでも除霜運転を行うかを判定する。1つでも除霜運転する場合は、ステップS5へ移行し、それ以外の場合は、ステップS1へ移行する。
(ステップS5)
熱源機制御装置11は、他の冷凍サイクル2が除霜運転しているか判定する。他の冷凍サイクル2が除霜運転していない場合は、ステップS6へ移行し、それ以外の場合はステップS1へ移行する。
(ステップS6)
熱源機制御装置11は、対象となる冷凍サイクル2の除霜運転を行う。その後、ステップS1へ移行する。(Step S4)
The heat source
(Step S5)
The heat source
(Step S6)
The heat source
以上のことから、仮に水側熱交換器8において水の凍結によって、凍結パンク等の故障が発生した場合でも、冷凍サイクル2に設けられた水側熱交換器8が独立になっているため、それ以外の冷凍サイクル2は応急的に運転が可能である。
From the above, even if a failure such as freezing puncture occurs due to freezing of water in the water
また、従来の技術では、1つの水側熱交換器8に2つの冷凍サイクル2が接続されており、2つの冷凍サイクル2が暖房運転をしている場合、片側の冷凍サイクル2が除霜運転を行うと、水側熱交換器8内の水温が変動する。このため、もう一方の暖房運転を行っている冷凍サイクル2の運転状態が変化し、水温が不安定となる。しかし、本実施の形態1における水側熱交換器8は、冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dごとに独立して設置されている。このため、除霜運転を行っている冷凍サイクル2が、他の暖房運転を行っている冷凍サイクル2へ与える影響を抑制することができるため、安定した暖房運転が可能となる。
In the conventional technique, when two
なお、本実施の形態1では、熱源機1が冷凍サイクル2を4つ備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、冷凍サイクル2が3つ以上備わっていれば良い。このことは、後述する実施の形態3及び4についても同様である。
In the first embodiment, an example in which the
図3は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の回路構成を変更した一例を示す概略構成図である。実施形態1に係る冷凍サイクル装置は水配管9の組み合わせの変更が可能である。以下、冷凍サイクル装置は水配管9の組み合わせを変更した例を示す。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example in which the circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus according to
[水配管9の構成]
図3に示されるように、水側熱交換器8aの水の入口側は、水配管9hによって接続されている。水側熱交換器8aの水の出口側と水側熱交換器8bの水の入口側は、水配管9iによって直列に接続されている。水側熱交換器8bの水の出口側と水側熱交換器8dの水の入口側は、水配管9jによって直列に接続されている。水側熱交換器8dの水の出口側と水側熱交換器8cの水の入口側は、水配管9kによって直列に接続されている。そして、水側熱交換器8cの水の出口側は、水配管9lによって接続されている。このように、水側熱交換器8a、8b、8d及び8cは順次、直列に接続されている。[Configuration of water pipe 9]
As shown in FIG. 3, the water inlet side of the water
次に、熱媒体である水の流れについて説明する。冷水ポンプ10は、図3の点線矢印で示すように、熱媒体である水を搬送し、水配管9hを通り、水側熱交換器8a流入させる。水側熱交換器8aを流出した水は、水配管9iを通り、水側熱交換器8bに流入する。水側熱交換器8bを流出した水は、水配管9jを通り、水側熱交換器8dに流入する。水側熱交換器8dを流出した水は、水配管9kを通り、水側熱交換器8cに流入する。水側熱交換器8cを出た水は、水配管9lを通り、熱源機1の外に搬送される。
Next, the flow of water as a heat medium will be described. The
熱源機1を流れる水の流量の使用範囲は、水側熱交換器8の凍結、性能低下又は脈動による振動の制約により決定される。実施の形態1における熱源機1と、実施の形態3における熱源機1を比較すると、実施の形態1における熱源機1は、水配管9aで水を分岐するため、水の最大流量及び最小流量は大きくなる(図1参照)。一方で、実施の形態3における熱源機1は、水配管9hで水を分岐しないため、水の最大流量及び最小流量は小さくなる(図3参照)。
The use range of the flow rate of the water flowing through the
熱源機1の設置後の冷媒配管の工事は、高圧ガス回路の改造を伴うため、冷媒回収等の作業、その他の改造作業又は手続き等の作業量が多くなる。しかし、水側熱交換器8は、各冷凍サイクル2にそれぞれ設置されていることから、例えば、実施の形態1における熱源機1内の水配管9の構成と、実施の形態3における熱源機1内の水配管9の構成との変更は、水配管9の組み替えの変更のみで可能となる。これにより、水配管9を流通する水の最大流量及び最小流量を変更したい場合は、水配管9の組み合わせを変更するのみで可能となる。
Since the construction of the refrigerant piping after the installation of the
以上のことから、水配管9を流通する最大流量及び最小流量を変更する場合、熱源機1の冷媒配管を工事することなく、水配管9の組み合わせを変更することで、容易に流量範囲の変更を行う熱源機1を得ることができる。
From the above, when changing the maximum flow and the minimum flow through the water pipe 9, the flow range can be easily changed by changing the combination of the water pipes 9 without constructing the refrigerant pipe of the
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。本実施の形態2における熱源機1の基本的な構成は実施の形態1における熱源機1と同様であるため、以下、実施の形態1との相違点を中心に本実施の形態2を説明する。実施の形態1と実施の形態2との相違点は、水配管9の組み合わせが異なっている点である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to
[水配管9の構成]
図4に示されるように、水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bの水の入口側は、水配管9eによって並列に接続されている。同様に水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dの水の出口側は、水配管9fによって並列に接続されている。また、水側熱交換器8aの水の出口側と水側熱交換器8bの水の出口側は、水配管9gによって並列に接続され、水側熱交換器8cの水の出口側と水側熱交換器8dの水の出口側は、水配管9gによって並列に接続されている。そして、水配管9gは、並列に接続された水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bと、水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dとを直列に接続している。なお、水配管9e、9f及び9gは、本発明における「熱媒体流路」に相当する。[Configuration of water pipe 9]
As shown in FIG. 4, the water inlet side of the water
次に、熱媒体である水の流れについて説明する。冷水ポンプ10は、図4の点線矢印で示すように、熱媒体である水を搬送し、水配管9eを通り、水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bに分岐して流入させる。水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bに流入した水は、水配管9gによって合流する。合流した水は、水配管9gの下流で分岐し、水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dに流入する。その後、水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dを出た水は、水配管9fによって合流して、熱源機1の外に搬送される。
Next, the flow of water as a heat medium will be described. As shown by the dotted arrows in FIG. 4, the
以上のことから、本実施の形態2における水側熱交換器8は、冷凍サイクル2a、2b、2c及び2dごとに独立して設置されている。このため、仮に水側熱交換器8において水の凍結によって、凍結パンク等の故障が発生した場合でも、水側熱交換器8が独立になっているため、それ以外の冷凍サイクル2は応急的に運転が可能である。
From the above, the water-
また、除霜運転を行っている冷凍サイクル2が、他の暖房運転を行っている冷凍サイクル2へ与える影響を抑制することができるため、安定した暖房運転が可能となる。
Moreover, since the influence which the refrigerating
さらに、冷凍サイクル2a又は冷凍サイクル2bが、除霜運転を行った場合において、冷凍サイクル2a及び冷凍サイクル2bから流出した水が一度、水配管9gで合流するため、冷凍サイクル2c及び冷凍サイクル2dへ流入する水の温度の低下が小さくなる。このため、冷凍サイクル2c及び冷凍サイクル2dでの暖房運転が安定する。
Furthermore, when the
なお、本実施の形態2では、熱源機1が冷凍サイクル2を4つ備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、冷凍サイクル2が4つ以上備わっていれば良い。
In the second embodiment, the example in which the
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。本実施の形態4における熱源機1の基本的な構成は実施の形態1における熱源機1と同様であるため、以下、実施の形態1との相違点を中心に本実施の形態2を説明する。実施の形態1と実施の形態4との相違点は、水配管9の組み合わせが異なっている点と、水配管9上にバルブ12を設置している点である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to
[水配管9の構成]
図5に示されるように、水側熱交換器8a及び水側熱交換器8bの水の入口側は、水配管9mによって並列に接続されている。同様に水側熱交換器8c及び水側熱交換器8dの水の出口側は、水配管9nによって並列に接続されている。また、水側熱交換器8aの水の出口側と水側熱交換器8cの水の入口側は、水配管9oによって直列に接続されている。同様に、水側熱交換器8bの水の出口側と水側熱交換器8dの水の入口側は、水配管9pによって直列に接続されている。また、水側熱交換器8aの水の出口側と水側熱交換器8bの水の入口側は、水配管9qによって直列に接続されている。水側熱交換器8dの水の出口側と水側熱交換器8cの水の入口側は、水配管9rによって直列に接続されている。[Configuration of water pipe 9]
As shown in FIG. 5, the water inlet side of the water
次に、水配管9上に設置されるバルブ12について説明する。図5に示されるように、水配管9mには、水側熱交換器8aと水側熱交換器8bへ分岐させる分岐部13aが設けられている。分岐部13aと水側熱交換器8bの冷媒の入口側の間には、バルブ12aが設置されている。同様に、水配管9nには、水側熱交換器8cと水側熱交換器8dへ分岐させる分岐部13bが設けられている。分岐部13bと水側熱交換器8dの冷媒の出口側の間には、バルブ12bが設置されている。また、水配管9q、水配管9r及び水配管9o上にはそれぞれバルブ12c、12d及び12eが設置されている。なお、バルブ12は、水の流れを遮断できるような電磁弁でも良いし、開度が可変に制御可能な流量調整弁等で構成しても良い。
Next, the valve 12 installed on the water pipe 9 will be described. As shown in FIG. 5, the
熱源機制御装置11は、熱源機1の運転状況に応じてバルブ12を切り替えることにより、水が流通する水配管9の組み合わせを変更することができる。そして、熱源機制御装置11は、熱源機1を流通する水の流量範囲の変更を行うことができる。
The heat source
以上のことから、熱源機制御装置11は、バルブ12を切り替えることにより、水が流通する水配管9の組み合わせを変更し、熱源機1を流通する水の流量範囲の変更を行うことができる。これにより、水配管9の改造作業が不要となり、現地にて熱源機制御装置11を制御し、バルブ12へ信号を送信し、バルブ12を操作することで、熱源機1を流通する水の流量範囲の変更が可能となる。
From the above, the heat source
1 熱源機、2 冷凍サイクル、2a〜2d 冷凍サイクル、3 圧縮機、3a〜3d 圧縮機、4 冷媒流路切替装置、4a〜4d 冷媒流路切替装置、5 空気側熱交換器、5a〜5d 空気側熱交換器、6 空気側熱交換器用送風機、6a〜6d 空気側熱交換器用送風機、7 主膨張弁、7a〜7d 主膨張弁、8 水側熱交換器、8a〜8d 水側熱交換器、9 水配管、9a〜9r 水配管、10 冷水ポンプ、11 熱源機制御装置、12 バルブ、12a〜12d バルブ、13a 分岐部、13b 分岐部。 1 heat source machine, 2 refrigeration cycle, 2a to 2d refrigeration cycle, 3 compressor, 3a to 3d compressor, 4 refrigerant flow switching device, 4a to 4d refrigerant flow switching device, 5 air side heat exchanger, 5a to 5d Air-side heat exchanger, 6 Air-side heat exchanger blower, 6a-6d Air-side heat exchanger blower, 7 Main expansion valve, 7a-7d Main expansion valve, 8 Water-side heat exchanger, 8a-8d Water-side heat exchange Vessel, 9 water piping, 9a-9r water piping, 10 cold water pump, 11 heat source machine control device, 12 valve, 12a-12d valve, 13a branching portion, 13b branching portion.
Claims (6)
前記熱媒体側熱交換器は、熱媒体と前記冷媒とで熱交換を行い、
1つ以上の前記冷凍サイクルが有する前記熱媒体側熱交換器が接続された第一の熱媒体流路と、
2つ以上の前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が前記熱媒体の流れに沿って直列に接続された第二の熱媒体流路と、を備え、
前記第一の熱媒体流路と、前記第二の熱媒体流路とが、並列に配置されており、
前記第一の熱媒体流路及び前記第二の熱媒体流路は、組み替えることで、前記第一の熱媒体流路及び前記第二の熱媒体流路に配置された前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器を、直列又は並列に接続することが可能であり、
前記第一の熱媒体流路には、2つの前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が直列に接続されており、
前記第二の熱媒体流路には、2つの前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が直列に接続されており、
前記第一の熱媒体流路に配置された前記熱媒体側熱交換器と前記第二の熱媒体流路に配置された前記熱媒体側熱交換器とを接続する配管を備え、
前記第一の熱媒体流路の入口側には、第一のバルブが設けられ、
前記第一の熱媒体流路の出口側には、第二のバルブが設けられ、
前記配管のそれぞれには、第三のバルブが設けられ、
前記第二の熱媒体流路に配置された2つの前記熱媒体側熱交換器の間には、第四のバルブが設けられており、
前記複数の冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器は、
前記第一のバルブ、前記第二のバルブ、及び、前記第四のバルブが閉であり、
前記第三のバルブが開であるときに、
直列に接続される、
冷凍サイクル装置。 A compressor, a refrigerant flow switching device, an air-side heat exchanger, a decompression device, and a heat medium-side heat exchanger are sequentially connected via a refrigerant pipe, and include a plurality of refrigeration cycles in which the refrigerant circulates.
The heat medium side heat exchanger performs heat exchange between the heat medium and the refrigerant,
A first heat medium flow path connected to the heat medium side heat exchanger of one or more refrigeration cycles;
A second heat medium flow path in which the heat medium side heat exchangers respectively included in two or more of the refrigeration cycles are connected in series along the flow of the heat medium;
The first heat medium flow path and the second heat medium flow path are arranged in parallel,
The first heat medium flow path and the second heat medium flow path are rearranged so that the refrigeration cycles disposed in the first heat medium flow path and the second heat medium flow path respectively have The heat medium side heat exchanger can be connected in series or in parallel ,
The first heat medium flow path is connected in series with the heat medium side heat exchanger that each of the two refrigeration cycles has,
The second heat medium flow path is connected in series with the heat medium side heat exchanger each of the two refrigeration cycles has,
A pipe that connects the heat medium side heat exchanger disposed in the first heat medium flow path and the heat medium side heat exchanger disposed in the second heat medium flow path;
A first valve is provided on the inlet side of the first heat medium flow path,
A second valve is provided on the outlet side of the first heat medium flow path,
Each of the pipes is provided with a third valve,
Between the two heat medium side heat exchangers arranged in the second heat medium flow path, a fourth valve is provided,
The heat medium side heat exchanger each of the plurality of refrigeration cycles has,
The first valve, the second valve, and the fourth valve are closed;
When the third valve is open,
Connected in series,
Refrigeration cycle equipment.
前記第二の熱媒体流路には、2つ以上の前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が直列に接続されている、
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The first heat medium flow path is connected in series with the heat medium side heat exchanger that each of the two or more refrigeration cycles has,
The second heat medium flow path is connected in series with the heat medium side heat exchanger of two or more refrigeration cycles.
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1.
前記熱源機制御装置は、前記冷凍サイクルに対して、除霜運転を行うか否かを選択する
請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置。 A heat source device control device for controlling the compressor, the refrigerant flow switching device, the pressure reducing device, and the air-side heat exchanger fan;
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heat source apparatus control device selects whether or not to perform a defrosting operation on the refrigeration cycle.
請求項3に記載の冷凍サイクル装置。 When the defrosting operation of the plurality of refrigeration cycles is possible at the same time when performing the defrosting operation, the heat source device control device performs the defrosting operation of all the refrigeration cycles and simultaneously performs the plurality of refrigeration cycles. The refrigeration cycle apparatus according to claim 3, wherein when the cycle defrost operation is not possible, the defrost operation of the refrigeration cycle to be defrosted is performed.
前記熱源機制御装置は、
同時に前記複数の冷凍サイクルの除霜運転が可能か否かを判断する第一のステップと、
前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転するか否かを判断する第二のステップと、
を実施するように構成されており、
前記第一のステップにおいて、前記複数の冷凍サイクルが同時に除霜運転することが可能であり、且つ、前記第二のステップにおいて、前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転すると判断すると、
全ての前記冷凍サイクルの除霜運転を行い、
前記第一のステップにおいて、前記複数の冷凍サイクルが同時に除霜運転することが可能ではなく、且つ、前記第二のステップにおいて、前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転すると判断すると、
除霜運転する前記冷凍サイクル以外の冷凍サイクルが除霜運転をしているか否かを判断する第三のステップを実施し、
前記第三のステップにおいて、除霜運転をする前記冷凍サイクル以外の冷凍サイクルが除霜運転をしていないと判断すると、除霜対象となる前記冷凍サイクルの除霜運転を行う、
請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 A heat source device control device for controlling the compressor, the refrigerant flow switching device, the pressure reducing device, and the air-side heat exchanger fan;
The heat source machine control device is:
A first step of determining whether or not defrosting operation of the plurality of refrigeration cycles is possible at the same time;
A second step of determining whether any of the refrigeration cycles performs a defrosting operation;
Is configured to implement
In the first step, when the plurality of refrigeration cycles can be defrosted simultaneously, and in the second step, any of the refrigeration cycles is determined to be defrosted,
Perform defrosting operation of all the refrigeration cycles,
In the first step, when it is determined that the plurality of refrigeration cycles cannot be defrosted at the same time, and in the second step, any of the refrigeration cycles is determined to be defrosted,
The third step of determining whether or not a refrigeration cycle other than the refrigeration cycle that performs the defrosting operation is performing the defrosting operation,
In the third step, when it is determined that a refrigeration cycle other than the refrigeration cycle performing the defrosting operation is not performing the defrosting operation, the defrosting operation of the refrigeration cycle to be defrosted is performed.
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1.
前記熱媒体側熱交換器は、熱媒体と前記冷媒とで熱交換を行い、
1つ以上の前記冷凍サイクルが有する前記熱媒体側熱交換器が接続された第一の熱媒体流路と、
2つ以上の前記冷凍サイクルがそれぞれ有する前記熱媒体側熱交換器が前記熱媒体の流れに沿って直列に接続された第二の熱媒体流路と、を備え、
前記第一の熱媒体流路と、前記第二の熱媒体流路とが、並列に配置されており、
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、前記減圧装置及び空気側熱交換器用送風機を制御する熱源機制御装置を備え、
前記熱源機制御装置は、
同時に前記複数の冷凍サイクルの除霜運転が可能か否かを判断する第一のステップと、
前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転するか否かを判断する第二のステップと、
を実施するように構成されており、
前記第一のステップにおいて、前記複数の冷凍サイクルが同時に除霜運転することが可能であり、且つ、前記第二のステップにおいて、前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転すると判断すると、
全ての前記冷凍サイクルの除霜運転を行い、
前記第一のステップにおいて、前記複数の冷凍サイクルが同時に除霜運転することが可能ではなく、且つ、前記第二のステップにおいて、前記冷凍サイクルの何れかが除霜運転すると判断すると、
除霜運転する前記冷凍サイクル以外の冷凍サイクルが除霜運転をしているか否かを判断する第三のステップを実施し、
前記第三のステップにおいて、除霜運転をする前記冷凍サイクル以外の冷凍サイクルが除霜運転をしていないと判断すると、除霜対象となる前記冷凍サイクルの除霜運転を行う、
冷凍サイクル装置。 A compressor, a refrigerant flow switching device, an air-side heat exchanger, a decompression device, and a heat medium-side heat exchanger are sequentially connected via a refrigerant pipe, and include a plurality of refrigeration cycles in which the refrigerant circulates.
The heat medium side heat exchanger performs heat exchange between the heat medium and the refrigerant,
A first heat medium flow path connected to the heat medium side heat exchanger of one or more refrigeration cycles;
A second heat medium flow path in which the heat medium side heat exchangers respectively included in two or more of the refrigeration cycles are connected in series along the flow of the heat medium;
The first heat medium flow path and the second heat medium flow path are arranged in parallel,
A heat source device control device for controlling the compressor, the refrigerant flow switching device, the pressure reducing device, and the air-side heat exchanger fan;
The heat source machine control device is:
A first step of determining whether or not defrosting operation of the plurality of refrigeration cycles is possible at the same time;
A second step of determining whether any of the refrigeration cycles performs a defrosting operation;
Is configured to implement
In the first step, when the plurality of refrigeration cycles can be defrosted simultaneously, and in the second step, any of the refrigeration cycles is determined to be defrosted,
Perform defrosting operation of all the refrigeration cycles,
In the first step, when it is determined that the plurality of refrigeration cycles cannot be defrosted at the same time, and in the second step, any of the refrigeration cycles is determined to be defrosted,
The third step of determining whether or not a refrigeration cycle other than the refrigeration cycle that performs the defrosting operation is performing the defrosting operation,
In the third step, when it is determined that a refrigeration cycle other than the refrigeration cycle performing the defrosting operation is not performing the defrosting operation, the defrosting operation of the refrigeration cycle to be defrosted is performed.
Refrigeration cycle equipment.
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