パッケージ式室外機及び室外機システム
【課題】複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路同士を接続可能とする。
【解決手段】パッケージ式室外機２は、空気熱交換器１２及び圧縮機１１を有し且つ外部の室内熱交換器３に接続される冷媒回路要素５と、クーリングタワー５０により冷媒を冷却する冷却水回路要素６と、冷媒回路要素５及び冷却水回路要素６を収納するケース４とを備えており、冷媒回路要素５は、圧縮機１１により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える四方弁１２と、空気熱交換器１３の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器１６とを備えており、冷却水回路要素６は、冷却水を送り出す冷却水ポンプ２１と、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続され且つケース４の外部に開口する第１配管３１と、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続され且つケース４の外部に開口する第２配管３２とを備えている。
【解決手段】パッケージ式室外機２は、空気熱交換器１２及び圧縮機１１を有し且つ外部の室内熱交換器３に接続される冷媒回路要素５と、クーリングタワー５０により冷媒を冷却する冷却水回路要素６と、冷媒回路要素５及び冷却水回路要素６を収納するケース４とを備えており、冷媒回路要素５は、圧縮機１１により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える四方弁１２と、空気熱交換器１３の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器１６とを備えており、冷却水回路要素６は、冷却水を送り出す冷却水ポンプ２１と、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続され且つケース４の外部に開口する第１配管３１と、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続され且つケース４の外部に開口する第２配管３２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッケージ式室外機及び室外機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２は、クーリングタワーを用いて冷媒を冷却する冷却装置を開示している。
【０００３】
特許文献１に開示される冷却装置は、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路（３、４、５及び６）と、ヒートポンプを構成する中間冷媒回路（８、９、１０及び１１）とを有し、外部機器（２５）との間で被冷却流体を循環させる。
【０００４】
特許文献２に開示される冷却装置は、クーリングタワー（１０）により冷媒を冷却する冷却水回路（１２、１６、２５、２６、２７及び２０１）と、ヒートポンプを構成する中間冷媒回路（２１、２２、２３、２４及び２００）とを有し、外部機器との間で被冷却流体を循環させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２６４１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空調負荷としての１又は複数の室内機を効率的に冷房又は暖房するために、空調負荷に複数の室外機を接続することが好ましい。複数の室外機を備えた室外機システムは、空調の必要な室内機の数や出力に応じて、駆動させる室外機の数や出力を多段階で変更できる。つまり、この室外機システムは、単独の室外機の集合よりも、エネルギー消費の無駄を防止できる。
【０００７】
複数の室外機からの冷媒を空調負荷に供給するには、冷媒回路要素同士を接続することによって冷媒回路を形成する必要がある。一方、各冷却水回路は、各冷媒回路要素の冷媒を冷却する。このため、複数の室外機からの冷媒を空調負荷に供給するために、冷却水回路同士を接続する必要はない。しかし、冷却水回路同士が接続されていない場合、圧縮機が停止している室外機は、冷却水回路による冷媒の冷却を実行できない。それは、圧縮機の停止により冷媒の流れが停止するためである。エネルギー消費量の観点では、クーリングタワーを利用する冷却水回路は、空気熱交換器を利用する冷媒回路要素よりも、効率的に冷媒を冷却できる。したがって、駆動させる室外機の数に関係なく、言い換えると圧縮機が駆動しているか停止しているかに関係なく、全ての冷却水回路を冷媒の冷却に役立てることが好ましい。
【０００８】
特許文献１、２は、外部機器に冷媒を供給する単独の冷却装置のみを開示している。このため、これらの冷却装置を室外機として空調機を構成しても、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される構成は、提示されない。当然ながら、冷却水回路同士を接続する構成も不明である。
【０００９】
そこで、本発明は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路同士を接続できる室外機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１観点に係るパッケージ式室外機は、空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、クーリングタワーの出口に接続され且つケースの外部に開口する第１経路と、クーリングタワーの入口に接続され且つケースの外部に開口する第２経路とを備えている。
【００１１】
クーリングタワーは、蒸発熱を利用して冷却水を冷却する熱交換器であり、例えば、散水器、充填材、充填材ダクト及び水槽を備えている。方向切換機構は、例えば四方弁である。第１経路及び第２経路は、例えば、配管により構成されている。
【００１２】
このため、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路要素同士を直列に接続することによって、複数の室外機に跨る単一の冷却水回路を構成できる。また、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に単独の室外機が接続される場合に、第１経路及び第２経路を接続することによって、単独の冷却水回路を構成できる。
【００１３】
本発明に係る室外機システムは、複数の第１観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、共通の室内熱交換器に対して全ての冷媒回路要素を並列に接続する冷媒接続機構と、一の室外機の第１経路を別の室外機の第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている。
【００１４】
複数の冷却水回路要素が直列に接続されているので、室外機システムは、各圧縮機の駆動及び停止に関係なく、接続されている全てのクーリングタワーを冷媒の冷却のために利用できる。このため、室外機システムは、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【００１５】
室外機システムは、一部の室外機の圧縮機を駆動し且つ残りの室外機の圧縮機を休止させながら、全ての室外機の冷却水ポンプ及びファンを駆動する運転モードを選択できるように構成されている。
【００１６】
このため、室外機システムは、状況に応じて、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【００１７】
各冷却水回路要素は、冷却水を蓄える水槽と、水槽内の水量に関する情報を検出する水量センサと、第２経路の流量を調整する流量調整弁と、弁制御機構とを備えている。弁制御機構は、水量センサによって検出される水槽の水量が多くなるに連れて第２経路の開度を絞って水槽への流入量を減らし、水槽の水量が少なくなるに連れて第２経路の開度を大きくして水槽への流入量を増やすように流量調整弁を制御する。
【００１８】
このため、室外機システムは、複数の冷却水回路要素間で冷却水の流量に偏りが発生することを防止できる。
【００１９】
冷却水接続機構は、第１経路を第２経路に接続する複数の接続経路と、カップリングとを備えており、カップリングは、第１経路及び接続経路の一端に設けられる第１継手要素と、第２経路及び接続経路の他端に設けられる第２継手要素とを備えており、第１継手要素及び第２継手要素は、第１継手要素と第２継手要素との係合を許容し、第１継手要素同士の係合及び第２継手要素同士の係合を禁止するように、構成されている。
【００２０】
このため、室外機システムは、接続配管の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止できる。
【００２１】
本発明の第２観点に係るパッケージ式室外機は、空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、ケースの外部に開口する第１経路と、ケースの外部に開口する第２経路と、第１経路及び第２経路の接続先を切り換える経路切換機構とを備えており、経路切換機構は、接続先の切換によって、クーリングタワーの出口及びクーリングタワーの入口のそれぞれを、第１経路及び第２経路の一方及び他方に接続するように構成されている。
【００２２】
このため、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路要素同士を直列に接続することによって、複数の室外機に跨る単一の冷却水回路を構成できる。特に、パッケージ式室外機は、経路切換機構により第１経路及び第２経路を置換できるので、複数の冷却水回路要素を接続するための配管接続における自由度を向上できる。また、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に単独の室外機が接続される場合に、第１経路及び第２経路を接続することによって、単独の冷却水回路を構成できる。
【００２３】
本発明に係る室外機システムは、複数の第２観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システム、または少なくとも１台の第１観点に係るパッケージ式室外機および少なくとも１台の第２観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、共通の室内熱交換器に対して全ての冷媒回路要素を並列に接続する冷媒接続機構と、一の室外機の第１経路又は第２経路を別の室外機の第１経路又は第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている。
【００２４】
複数の冷却水回路要素が直列に接続されているので、室外機システムは、各圧縮機の駆動及び停止に関係なく、接続されている全てのクーリングタワーを冷媒の冷却のために利用できる。このため、室外機システムは、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図３】図３は、第３実施形態に係る室外機システムの制御機構を示す概略図である。
【図４】図４は、第４実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図５】図５は、第５実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図６】図６は、第６実施形態に係る冷却水接続機構の概略図である。
【図７】図７は、第７実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図８】図８は、第８実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図９】図９は、第９実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１０】図１０は、第１０実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１１】図１１は、第１１実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１２】図１２は、第１２実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を参照して、第１実施形態に係るパッケージ式室外機２を説明する。図１は、空調機１の概略構成図である。空調機１は、パッケージ式室外機２及び室内熱交換器３を備えている。室外機２は、ケース４、冷媒回路要素５、冷却水回路要素６、及びファン１７を備えている。ケース４は、冷媒回路要素５及び冷却水回路要素６を収納している。ケース４は、上部ケース７及び下部ケース８に区分されている。
【００２７】
冷媒回路要素５は、外部の室内熱交換器３及び室内膨張弁９と合わせて、冷媒回路１０を構成する。例えば、室外機２はビルの屋上に配置され、室内熱交換器３はビル内の各部屋に配置される。冷媒回路要素５は、圧縮機１１、四方弁１２、２つの空気熱交換器１３、室外膨張弁１４、貯留器１５、及び水熱交換器１６を備えている。なお、冷媒回路要素５は、貯留器１５を必須としない。
【００２８】
室内熱交換器３は、空気と冷媒との間で熱交換を行う。室内膨張弁９は、その開度を変更できる。圧縮機１１は、四方弁１２に冷媒を送り出す。四方弁１２は、冷媒の流れ方向を切り換える。空気熱交換器１３は、空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外膨張弁１４は、その開度を変更できる。貯留器１５は、空気熱交換器１３と水熱交換器１６との間にあり、冷媒回路１０を流れる冷媒を貯留できる。水熱交換器１６は、冷却水回路要素６の冷却水と冷媒との間で熱交換を行う。
【００２９】
冷媒回路１０は、ガス状態の冷媒が流れるガス冷媒配管１８、１９、２７と、液状態の冷媒が流れる液冷媒配管２０、２８とを有している。冷媒回路１０において、これらの配管は、上述の機器群３、９、１１、１２、１３、１４、１５、及び１６を接続している。ガス冷媒配管１８は、圧縮機１１と空気熱交換器１３との間の経路を構成する。ガス冷媒配管１９、２７は、圧縮機１１と室内熱交換器３との間の経路を構成する。特に、ガス冷媒配管１９は室外機２内の経路を構成し、ガス冷媒配管２７は室外機２と室内熱交換器３との間の経路を構成する。液冷媒配管２０、２８は、空気熱交換器１３と室内熱交換器３との間の経路を構成する。特に、液冷媒配管２０は室外機２内の経路を構成し、液冷媒配管２８は室外機２と室内熱交換器３との間の経路を構成する。水熱交換器１６は、空気熱交換器１３と室内熱交換器３との間にあり、つまり空気熱交換器１３の液冷媒接続側にある。
【００３０】
冷却水回路要素６は、接続配管３３と合わせて、冷却水回路６０を構成する。冷却水回路６０は、冷媒回路要素５内の冷媒を冷却水により冷却する。冷却水回路要素６は、冷却水ポンプ２１、充填材２２、散水器２３、充填材ダクト２４、水槽２５、第１配管３１、及び第２配管３２を備えている。充填材２２、散水器２３、充填材ダクト２４、及び水槽２５は、クーリングタワー５０を構成している。
【００３１】
第１配管３１は、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続されており、且つケース４の外部に開口している。第２配管３２は、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続されており、且つケース４の外部に開口している。本実施形態において、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０は、水槽２５の出口であり、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０は、散水器２３の入口である。また、冷却水ポンプ２１は、第１配管３１上に配置されている。接続配管３３は、第１配管３１及び第２配管３２を接続する。また、止水用の開閉弁３４が、第１配管３１及び第２配管３２に設けられている。
【００３２】
冷却水ポンプ２１は、散水器２３に冷却水を送り出す。充填材２２は、散水器２３からの水滴を細かくして水と空気との接触面積を増大させる部材である。散水器２３は、上方から充填材２２に冷却水を散水する。充填材ダクト２４は、充填材２２を囲っており、空気熱交換器１３を通過した空気を遮断している。また、充填材ダクト２４は、図示しない吸気口を有し、空気熱交換１３を通過する空気とは別の空気が通過する経路を形成する。水槽２５は、充填材２２から落下する水を溜める。
【００３３】
冷却水回路６０において、冷却水は、次のように循環し冷却される。冷却水は、冷却水ポンプ２１、散水器２３、充填材２２、及び水槽２５を順に通過する。そして、散水された冷却水の一部が、充填材２２を通過するときに蒸発する。蒸発熱を奪われるため、充填材２２を通過する冷却水の温度が低下する。温度低下した冷却水は、水槽２５に落下する。このようにして、冷却水が冷却される。
【００３４】
ファン１７は、クーリングタワー５０を通過する空気流を発生させる。この空気流が、冷却水の蒸発を促進するので、クーリングタワー５０による冷却性能が維持される。
【００３５】
水熱交換器１６は、水槽２５と、水槽２５内に配置される冷媒配管２６とから構成されている。このため、水槽２５内の冷却水と冷媒配管２６内の冷媒との間で熱交換が行われる。
【００３６】
空調機１は、室内熱交換器３の設置された室内を冷房する冷房運転、又は前記室内を暖房する暖房運転を実行できる。ここで、四方弁１２は、切換位置として、暖房位置及び冷房位置のいずれか一方を選択できる。冷房運転において、四方弁１２が冷房位置にあり、圧縮機１１、ファン１７、及び冷却水ポンプ２１が駆動している。一方、暖房運転において、四方弁１２が暖房位置にあり、圧縮機１１及びファン１７が駆動しており、冷却水ポンプ２１は停止している。
【００３７】
ファン１７は、空気熱交換器１３を通過する空気流を発生させる。この空気流が、空気熱交換器１３内の冷媒との間で熱交換を促進するので、空気熱交換器１３による熱交換性能が維持される。
【００３８】
冷媒回路１０において、冷媒は、次のように循環し、冷却又は加熱される。図１において、四方弁１２は冷房位置にある。四方弁１２が冷房位置にあるとき、冷媒は、圧縮機１１、四方弁１２、空気熱交換器１３、室外膨張弁１４、貯留器１５、水熱交換器１６、室内膨張弁９、室内熱交換器３、及び四方弁１２を順に通過し、圧縮機１１に戻る。このとき、空気熱交換器１３及び水熱交換器１６は凝縮器として機能し、室内熱交換器３は蒸発器として機能する。一方、四方弁１２が暖房位置にあるとき、冷媒は、圧縮機１１、四方弁１２、室内熱交換器３、室内膨張弁９、水熱交換器１６、貯留器１５、室外膨張弁１４、空気熱交換器１３、及び四方弁１２を順に通過し、圧縮機１１に戻る。このとき、空気熱交換器１３は蒸発器として機能し、室内熱交換器３は凝縮器として機能する。
【００３９】
図２を参照して、第２実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図２は、第２実施形態に係る空調機１の概略構成図である。図２において、空調機１は、室外機システム１００と、室内熱交換器３とを備えている。室外機システム１００は、２つの室外機２（１）、２（２）と、室内熱交換器３と、冷媒接続機構７０と、冷却水接続機構８０とを備えている。参照符号に含まれている添字（１）及び（２）は、それぞれ、１台目及び２台目に対応することを指している。
【００４０】
冷媒接続機構７０は、２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を接続する冷媒配管群を指している。２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）及び冷媒接続機構７０は、冷媒回路１０を構成する。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、ガス冷媒枝配管２９（２）と、液冷媒枝配管３０（２）とを備えている。ガス冷媒枝配管２９（２）は、ガス状態の冷媒が流れる経路を構成し、２台目のガス冷媒配管１９（２）を、ガス冷媒配管２７に接続する。液冷媒枝配管３０（２）は、液状態の冷媒が流れる経路を構成し、２台目の液冷媒配管２０（２）を、液冷媒配管２８に接続する。
【００４１】
上記構成により、冷媒回路１０は、２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を共通の室内熱交換器３に対して並列に接続している。これによって、２つの室外機２（１）、２（２）からの冷媒は、ガス冷媒配管２７及び液冷媒配管２８において合流し、室内熱交換器３に供給される。室内熱交換器３からの冷媒は、ガス冷媒配管２７及び液冷媒配管２８において分配され、２つの室外機２（１）、２（２）に戻る。
【００４２】
冷却水接続機構８０は、２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）を接続する冷却水配管群を指している。２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）及び冷却水接続機構８０は、２つの室外機２（１）、２（２）に跨る単一の冷却水回路６０を構成する。冷却水接続機構８０は、２つの接続配管３５（１）、３５（２）を備えている。接続配管３５（１）は、１台目の第１配管３１（１）を２台目の第２配管３２（２）に接続する。接続配管３５（２）は、２台目の第１配管３１（２）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。
【００４３】
上記構成により、冷却水回路６０は、２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）を直列に接続している。冷却水は、冷却水回路６０内を次のように循環する。１台目の冷却水ポンプ２１（１）から送り出される冷却水は、第１配管３１（１）及び接続配管３５（１）を経由して２台目の第２配管３２（２）に入り、散水器２３（２）及び水槽２５（２）を経由して、冷却水ポンプ２１（２）に到達する。２台目の冷却水ポンプ２１（２）から送り出される冷却水は、２台目の第１配管３１（２）及び接続配管３５（２）を経由して１台目の第２配管３２（１）に入り、散水器２３（１）及び水槽２５（１）を経由して、冷却水ポンプ２１（１）に到達する。このように、冷却水の循環が行われる。
【００４４】
図３を参照して、第３実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図３は、第３実施形態に係る室外機システム１００の制御機構を示す概略図である。室外機システム１００は、２つの室外機２を備えており、各室外機２は制御装置３８を備えている。各制御装置３８は、各室外機２の圧縮機１１、冷却水ポンプ２１、及びファン１７を制御する。第３実施形態に係る室外機システム１００は、特殊な運転モードを実施できる。以下、運転モードに関する説明を行う。
【００４５】
制御装置３８（１）、３８（２）は、複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択できるように構成されている。複数の運転モードは、第１冷房運転モード及び第２冷房運転モードを含んでいる。
【００４６】
第１冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、互いに通信して空調負荷の大きさに応じて、駆動される室外機２の数を変更する。例えば、空調負荷が比較的小さい場合、制御装置３８（１）、３８（２）は、２台目の室外機２（２）を停止させる。室外機２（２）の停止は、その室外機２（２）に備えられている圧縮機１１（２）、冷却水ポンプ２１（２）、及びファン１７（２）の停止を意味する。
【００４７】
第２冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、互いに通信して空調負荷の大きさに応じて、駆動される圧縮機１１の数を変更する。例えば、空調負荷が第１冷房運転モードより大きいが２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を運転するまでもない場合、制御装置３８（１）、３８（２）は、２台目の圧縮機１１（２）を停止させる。一方、第２冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、全ての冷却水ポンプ２１及びファン１７の駆動を維持する。このため、室外機システム１００は、圧縮機１１（２）の運転動力を削減しながらもクーリングタワー５０（２）の冷却効果を冷媒回路要素５（１）の冷房運転でも利用できるので、エネルギー消費が抑制された効率的な冷房を実施できる。
【００４８】
図４を参照して、第４実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図４は、第４実施形態に係る空調機１の概略構成図である。図４において、室外機システム１００は、３つの室外機２（１）、２（２）、２（３）を備えている。以下、第４実施形態に係る冷媒回路１０及び冷却水回路６０の構成を説明する。
【００４９】
図４において、冷媒回路１０は、３つの冷媒回路要素５（１）、５（２）、５（３）と、冷媒接続機構７０とを備えている。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、２つのガス冷媒枝配管２９（２）、２９（３）と、２つの液冷媒枝配管３０（２）、３０（３）とを備えている。ガス冷媒枝配管２９（３）は、３台目のガス冷媒配管１９（３）を、ガス冷媒配管２７に接続する。液冷媒枝配管３０（３）は、３台目の液冷媒配管２０（３）を、液冷媒配管２８に接続する。上記構成により、冷媒回路１０は、３つの冷媒回路要素５（１）、５（２）、５（３）を共通の室内熱交換器３に対して並列に接続している。
【００５０】
図４において、冷却水回路６０は、３つの冷却水回路要素６（１）、６（２）、６（３）と、冷却水接続機構８０とを備えている。冷却水接続機構８０は、３つの接続配管３５（１）、３５（２）、３５（３）を備えている。接続配管３５（１）は、１台目の第１配管３１（１）を２台目の第２配管３２（２）に接続する。接続配管３５（２）は、２台目の第１配管３１（２）を３台目の第２配管３２（３）に接続する。接続配管３５（３）は、３台目の第１配管３１（３）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。上記構成により、冷却水回路６０は、３つの冷却水回路要素６（１）、６（２）、６（３）を直列に接続している。
【００５１】
室外機システム１００は、ｎ台の室外機２を含むことができる。ｎは、任意の自然数を示している。
【００５２】
この場合、冷媒回路１０は、ｎ個の冷媒回路要素５（１）−５（ｎ）と、冷媒接続機構７０とを備えている。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、ｎ−１つのガス冷媒枝配管２９（２）−２９（ｎ）と、ｎ−１つの液冷媒枝配管３０（２）−３０（ｎ）とを備えている。ｋ台目のガス冷媒枝配管２９（ｋ）は、ｋ台目のガス冷媒配管１９（ｋ）を、ガス冷媒配管２７に接続する。ｋ台目の液冷媒枝配管３０（ｋ）は、ｋ台目の液冷媒配管２０（ｋ）を、液冷媒配管２８に接続する。ここで、ｋは、１からｎまでの任意の１つの数である。この結果、ｎ個の冷媒回路要素５（１）−５（ｎ）が共通の室内熱交換器に対して並列に接続される。
【００５３】
この場合、冷却水回路６０は、ｎ個の冷却水回路要素６（１）−６（ｎ）と、冷却水接続機構８０とを備えている。冷却水接続機構８０は、ｎ個の接続配管３５（１）−３５（ｎ）を備えている。接続配管３５（ｋ）は、ｋ台目の第１配管３１（ｋ）をｋ＋１台目の第２配管３２（ｋ＋１）に接続する。ここで、ｋは、１からｎまでの任意の１つの数である。また、接続配管３５（ｎ）は、ｎ台目の第１配管３１（ｎ）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。この結果、ｎ個の冷却水回路要素６（１）−６（ｎ）が直列に接続される。
【００５４】
図５を参照して、第５実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図５は、第５実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第２実施形態と第５実施形態との間の相違点を説明する。図５において、１台目の室外機２（１）は、２台目の室外機２（２）と比べて、比較的高い位置にある。１台目の水槽２５（１）が２台目の水槽２５（２）よりも高い位置にあるため、２台目の水槽２５（２）から１台目の水槽２５（１）に冷却水を移動するのに要する仕事量は、１台目の水槽２５（１）から２台目の水槽２５（２）に冷却水を移動するのに要する仕事量よりも大きい。したがって、２つの冷却水ポンプ２１（１）、２２（２）が同じ出力を発揮している場合、１台目の水槽２５（１）の水量は、２台目の水槽２５（２）の水量よりも少なくなる。
【００５５】
第５実施形態に係る冷却水回路要素６は、複数の水槽２５間における水量の偏りを修正する手段を備えている。具体的には、冷却水回路要素６は、流量調整弁３７及びボールタップ３６を備えている。流量調整弁３７は、その開度を変更することによって、流量を調整する。ボールタップ３６は、水槽２５内の水位に応じて、流量調整弁３７の開度を変更させる。より詳しくは、ボールタップ３６は、水位が高くなるに連れて流量調整弁３７の開度を絞って水槽２５への流入量を減らし、低くなるに連れて流量調整弁３７の開度を大きくして水槽２５への流入量を増やすように、流量調整弁３７を制御する。この結果、複数の水槽２５間における水量の偏りが修正される。ボールタップ３６は、水槽２５内の水槽に関する情報を検出するセンサとしての機能と、水槽２５の水量と第２配管の流量とが相反するように流量調整弁を制御する弁制御機構としての機能とを、備えている。
【００５６】
図６を参照して、第６実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図６は、第６実施形態に係る冷却水接続機構８０の概略図である。以下、第２実施形態と第６実施形態との間の相違点を説明する。第６実施形態に係る室外機システム１００は、接続配管３５（１）、３５（２）の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止する構成を備えている。この間違いは、例えば、１台目の第１配管３１と２台目の第１配管が接続されてしまうような誤配管である。第６実施形態に係る室外機システム１００は、このような不具合の発生を防止する。
【００５７】
図６において、冷却水接続機構８０は、２つのカップリング４０を備えている。各カップリング４０は、第１継手要素４１と、第２継手要素４２とを備えている。第１継手要素４１は、第１配管３１（１）、３１（２）と、接続配管３５（１）、３５（２）の一端とに設けられる。第２継手要素４２は、第２配管３２（１）、３２（２）と、接続配管３５（１）、３５（２）の他端とに設けられる。第１継手要素４１及び第２継手要素４２は、第１継手要素４１と第２継手要素４２との係合を許容し、第１継手要素４１同士の係合及び第２継手要素同士４２の係合を禁止するように、構成されている。このため、カップリング４０は、配管の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止できる。
【００５８】
図７を参照して、第７実施形態に係るパッケージ式室外機１０２を説明する。図７は、第７実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第１実施形態と第７実施形態との間の相違点を説明する。第７実施形態に係る冷却水回路要素１０６は、配管の接続における自由度を向上させる構成を備えている。第７実施形態に係る冷却水回路要素１０６及び冷却水回路１６０は、第１実施形態に係る冷却水回路要素６及び冷却水回路６０とは部分的に異なっている。
【００５９】
図７において、冷却水回路要素１０６は、第１配管５１、第２配管５２、出口配管５３、入口配管５４、及び四方弁５５を備えている。第７実施形態に係る第１配管５１及び第２配管５２は、第１実施形態に係る第１配管３１及び第２配管３２とは、機能において部分的に異なっている。
【００６０】
第１配管５１及び第２配管５２は、それぞれケース４の外部に開口している。出口配管５３は、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続されている。入口配管５４は、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続されている。四方弁５５は、第１配管５１及び第２配管５２の接続先を切り換える経路切換機構である。四方弁５５は、接続先の切換によって、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０及び入口Ｉ５０のそれぞれを、第１配管５１及び第２配管５２の一方及び他方に連通させるように構成されている。四方弁５５は、切換位置として、順方向位置及び逆方向位置のいずれか一方を選択できる。図７において、四方弁５５は順方向位置にある。四方弁５５が順方向位置にあるとき、第１配管５１が出口配管５３に接続され、第２配管５２が入口配管５４に接続される。この結果、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０が第１配管５１に連通し、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０が第２配管５２に連通する。四方弁５５が逆方向位置にあるとき、第１配管５１が入口配管５４に接続され、第２配管５２が出口配管５３に接続される。この結果、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０が第２配管５２に連通し、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０が第１配管５１に連通する。
【００６１】
図８から図１０を参照して、第８から第１０実施形態に係る室外機システム２００を説明する。第８から第１０実施形態に係る室外機システム２００は、いずれも、第７実施形態に係る室外機１０２を備えている。
【００６２】
図８は、第８実施形態に係る空調機１の概略構成図である。室外機システム２００は、２つの室外機１０２（１）、１０２（２）と、室内熱交換器３と、冷媒接続機構７０と、冷却水接続機構８０とを備えている。
【００６３】
図８において、２つの四方弁５５（１）、５５（２）は、共に、順方向位置にある。この場合、同一の室外機１０２において、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第１配管５１に供給され、冷却水が第２配管５２からクーリングタワー５０に供給される。このため、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）は、図２に示される２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）に、実質的に等しい。また、冷却水接続機構８０は、図２に示される冷却水接続機構８０と同様の構成を有しており、２つの接続配管３５（１）、３５（２）を備えている。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６４】
また、２つの四方弁５５（１）、５５（２）が共に逆方向位置にあってもよい。この場合、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第２配管５２に供給され、冷却水が第１配管５１からクーリングタワー５０に供給される。しかし、これは、第１配管５１と第２配管５２とが互いに置換されていることに等しい。このため、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）は、実質的に、図２に示される２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）と同様の機能を発揮する。この場合も、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６５】
上述したように、室外機１０２において四方弁５５が共に順方向位置又は逆方向位置にある場合、室外機１０２は、機能上、第１実施形態に係る室外機２に等しい。このため、ｎ個の接続配管３５（１）−３５（ｎ）を用いて、ｋ台目の第１配管３１（ｋ）をｋ＋１台目の第２配管３２（ｋ＋１）に接続することによって、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列に接続できる。
【００６６】
図９は、第９実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、第８実施形態に係る冷却水接続機構８０と、部分的に異なっている。図９において、１台目の四方弁５５（１）は逆方向位置にあり、２台目の四方弁５５（２）は順方向位置にある。また、第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、接続配管５６（１）と、接続配管５６（２）とを備えている。接続配管５６（１）は、１台目の第１配管５１（１）を２台目の第１配管５１（２）に接続する。接続配管５６（２）は、２台目の第２配管５２（２）を１台目の第２配管５２（１）に接続する。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６７】
図１０は、第１０実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第１０実施形態に係る室外機システム２００は、３つの室外機１０２（１）、１０２（２）、１０２（３）と、冷却水接続機構１８０とを備えている。図１０において、四方弁５５（１）は逆方向位置にあり、四方弁５５（２）は順方向位置にあり、四方弁５５（３）は逆方向位置にある。第１０実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、３つの接続配管５７（１）、５７（２）、５７（３）を備えている。接続配管５７（１）は、１台目の第１配管５１（１）を２台目の第１配管５１（２）に接続する。接続配管５７（２）は、２台目の第２配管５２（２）を３台目の第２配管５２（３）に接続する。接続配管５７（３）は、３台目の第１配管５１（３）を１台目の第２配管５２（１）に接続する。このため、冷却水回路１６０は、３つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）、１０６（３）を直列に接続している。
【００６８】
上述したように、四方弁５５は、第１配管５１と第２配管５２とを置換する機能を有している。このため、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列にするために、接続配管の接続先及び接続元が、第１配管５１又は第２配管５２のいずれか一方に限定されない。したがって、ｎ個の接続配管を用いて、接続配管の接続先及び接続元を考慮することなく一の室外機１０２と別の室外機１０２とを接続することによって、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列に接続できる。
【００６９】
図１１を参照して、第１１実施形態に係るパッケージ式室外機１０２を説明する。図１１は、第１１実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第７実施形態と第１１実施形態との間の相違点を説明する。第１１実施形態に係る冷却水回路要素１０６は、第７実施形態に係る四方弁５５に代えて、経路切換機構９０を備えている。経路切換機構９０は、構成において四方弁５５と異なっているが、機能において四方弁５５に等しい。
【００７０】
図１１において、経路切換機構９０は、第１順方向配管９１、第２順方向配管９２、第１バイパス管９３、第２バイパス管９４、第１順方向弁９５、第２順方向弁９６、第１逆方向弁９７、及び第２逆方向弁９８を備えている。第１順方向配管９１は、出口配管５３を第１配管５１に接続している。第２順方向配管９２は、第２経路５２を入口配管５４に接続している。第１バイパス管９３は、第１経路５１を入口配管５４に接続している。第２バイパス管９４は、出口配管５３を第２配管５２に接続している。第１順方向弁９５は、第１順方向配管９１を開閉する。第２順方向弁９６は、第２順方向配管９２を開閉する。第１逆方向弁９７は、第１逆方向配管９３を開閉する。第２逆方向弁９８は、第２逆方向配管９４を開閉する。
【００７１】
経路切換機構９０は、順方向切換又は逆方向切換を選択できる。
【００７２】
経路切換機構９０が順方向切換を選択としているとき、順方向弁９５、９６が開放されており、逆方向弁９７、９８が閉鎖されている。この場合は、四方弁５５が順方向位置にある場合に相当し、第１配管５１が出口配管５３に接続され、第２配管５２が入口配管５４に接続される。このため、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第１配管５１に供給され、冷却水が第２配管５２からクーリングタワー５０に供給される。
【００７３】
経路切換機構９０が逆方向切換を選択としているとき、順方向弁９５、９６が閉鎖されており、逆方向弁９７、９８が開放されている。この場合は、四方弁５５が逆方向位置にある場合に相当し、第１配管５１が入口配管５４に接続され、第２配管５２が出口配管５３に接続される。このため、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第２配管５２に供給され、冷却水が第１配管５１からクーリングタワー５０に供給される。
【００７４】
図１２を参照して、第１２実施形態に係る室外機システム２００を説明する。図１２は、第１２実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第１２実施形態に係る室外機システム２００は、第１１実施形態に係る２つの室外機１０２と、第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０とを備えている。図１２において、１台目の経路切換機構９０（１）は逆方向切換を選択しており、２台目の経路切換機構９０（２）は、順方向切換を選択している。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【符号の説明】
【００７５】
２、１０２ 室外機
３ 室外熱交換器
４ ケース
５ 冷媒回路要素
６ 冷却水回路要素
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 四方弁（方向切換機構）
１３ 空気熱交換器
１６ 水熱交換器
１７ ファン
２１ 冷却水ポンプ
２５ 水槽
３１ 第１配管（第１経路）
３２ 第２配管（第２経路）
３５、５６、５７ 接続経路
３６ 流量調整弁
３７ ボールタップ（水量センサ及び弁制御機構）
３８ 制御装置
４０ カップリング
４１ 第１継手要素
４２ 第２継手要素
５０ クーリングタワー
５５ 四方弁（経路切換機構）
６０、１６０ 冷却水回路
７０ 冷媒接続機構
８０、１８０ 冷却水接続機構
９０ 経路切換機構
１００、２００ 室外機システム
Ｅ５０ クーリングタワーの出口
Ｉ５０ クーリングタワーの出口
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッケージ式室外機及び室外機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２は、クーリングタワーを用いて冷媒を冷却する冷却装置を開示している。
【０００３】
特許文献１に開示される冷却装置は、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路（３、４、５及び６）と、ヒートポンプを構成する中間冷媒回路（８、９、１０及び１１）とを有し、外部機器（２５）との間で被冷却流体を循環させる。
【０００４】
特許文献２に開示される冷却装置は、クーリングタワー（１０）により冷媒を冷却する冷却水回路（１２、１６、２５、２６、２７及び２０１）と、ヒートポンプを構成する中間冷媒回路（２１、２２、２３、２４及び２００）とを有し、外部機器との間で被冷却流体を循環させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２６４１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空調負荷としての１又は複数の室内機を効率的に冷房又は暖房するために、空調負荷に複数の室外機を接続することが好ましい。複数の室外機を備えた室外機システムは、空調の必要な室内機の数や出力に応じて、駆動させる室外機の数や出力を多段階で変更できる。つまり、この室外機システムは、単独の室外機の集合よりも、エネルギー消費の無駄を防止できる。
【０００７】
複数の室外機からの冷媒を空調負荷に供給するには、冷媒回路要素同士を接続することによって冷媒回路を形成する必要がある。一方、各冷却水回路は、各冷媒回路要素の冷媒を冷却する。このため、複数の室外機からの冷媒を空調負荷に供給するために、冷却水回路同士を接続する必要はない。しかし、冷却水回路同士が接続されていない場合、圧縮機が停止している室外機は、冷却水回路による冷媒の冷却を実行できない。それは、圧縮機の停止により冷媒の流れが停止するためである。エネルギー消費量の観点では、クーリングタワーを利用する冷却水回路は、空気熱交換器を利用する冷媒回路要素よりも、効率的に冷媒を冷却できる。したがって、駆動させる室外機の数に関係なく、言い換えると圧縮機が駆動しているか停止しているかに関係なく、全ての冷却水回路を冷媒の冷却に役立てることが好ましい。
【０００８】
特許文献１、２は、外部機器に冷媒を供給する単独の冷却装置のみを開示している。このため、これらの冷却装置を室外機として空調機を構成しても、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される構成は、提示されない。当然ながら、冷却水回路同士を接続する構成も不明である。
【０００９】
そこで、本発明は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路同士を接続できる室外機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１観点に係るパッケージ式室外機は、空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、クーリングタワーの出口に接続され且つケースの外部に開口する第１経路と、クーリングタワーの入口に接続され且つケースの外部に開口する第２経路とを備えている。
【００１１】
クーリングタワーは、蒸発熱を利用して冷却水を冷却する熱交換器であり、例えば、散水器、充填材、充填材ダクト及び水槽を備えている。方向切換機構は、例えば四方弁である。第１経路及び第２経路は、例えば、配管により構成されている。
【００１２】
このため、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路要素同士を直列に接続することによって、複数の室外機に跨る単一の冷却水回路を構成できる。また、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に単独の室外機が接続される場合に、第１経路及び第２経路を接続することによって、単独の冷却水回路を構成できる。
【００１３】
本発明に係る室外機システムは、複数の第１観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、共通の室内熱交換器に対して全ての冷媒回路要素を並列に接続する冷媒接続機構と、一の室外機の第１経路を別の室外機の第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている。
【００１４】
複数の冷却水回路要素が直列に接続されているので、室外機システムは、各圧縮機の駆動及び停止に関係なく、接続されている全てのクーリングタワーを冷媒の冷却のために利用できる。このため、室外機システムは、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【００１５】
室外機システムは、一部の室外機の圧縮機を駆動し且つ残りの室外機の圧縮機を休止させながら、全ての室外機の冷却水ポンプ及びファンを駆動する運転モードを選択できるように構成されている。
【００１６】
このため、室外機システムは、状況に応じて、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【００１７】
各冷却水回路要素は、冷却水を蓄える水槽と、水槽内の水量に関する情報を検出する水量センサと、第２経路の流量を調整する流量調整弁と、弁制御機構とを備えている。弁制御機構は、水量センサによって検出される水槽の水量が多くなるに連れて第２経路の開度を絞って水槽への流入量を減らし、水槽の水量が少なくなるに連れて第２経路の開度を大きくして水槽への流入量を増やすように流量調整弁を制御する。
【００１８】
このため、室外機システムは、複数の冷却水回路要素間で冷却水の流量に偏りが発生することを防止できる。
【００１９】
冷却水接続機構は、第１経路を第２経路に接続する複数の接続経路と、カップリングとを備えており、カップリングは、第１経路及び接続経路の一端に設けられる第１継手要素と、第２経路及び接続経路の他端に設けられる第２継手要素とを備えており、第１継手要素及び第２継手要素は、第１継手要素と第２継手要素との係合を許容し、第１継手要素同士の係合及び第２継手要素同士の係合を禁止するように、構成されている。
【００２０】
このため、室外機システムは、接続配管の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止できる。
【００２１】
本発明の第２観点に係るパッケージ式室外機は、空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、ケースの外部に開口する第１経路と、ケースの外部に開口する第２経路と、第１経路及び第２経路の接続先を切り換える経路切換機構とを備えており、経路切換機構は、接続先の切換によって、クーリングタワーの出口及びクーリングタワーの入口のそれぞれを、第１経路及び第２経路の一方及び他方に接続するように構成されている。
【００２２】
このため、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に複数の室外機が接続される場合に、冷却水回路要素同士を直列に接続することによって、複数の室外機に跨る単一の冷却水回路を構成できる。特に、パッケージ式室外機は、経路切換機構により第１経路及び第２経路を置換できるので、複数の冷却水回路要素を接続するための配管接続における自由度を向上できる。また、パッケージ式室外機は、空調負荷としての室内機に単独の室外機が接続される場合に、第１経路及び第２経路を接続することによって、単独の冷却水回路を構成できる。
【００２３】
本発明に係る室外機システムは、複数の第２観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システム、または少なくとも１台の第１観点に係るパッケージ式室外機および少なくとも１台の第２観点に係るパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、共通の室内熱交換器に対して全ての冷媒回路要素を並列に接続する冷媒接続機構と、一の室外機の第１経路又は第２経路を別の室外機の第１経路又は第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている。
【００２４】
複数の冷却水回路要素が直列に接続されているので、室外機システムは、各圧縮機の駆動及び停止に関係なく、接続されている全てのクーリングタワーを冷媒の冷却のために利用できる。このため、室外機システムは、エネルギー消費量の観点において効率的に冷媒を冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図３】図３は、第３実施形態に係る室外機システムの制御機構を示す概略図である。
【図４】図４は、第４実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図５】図５は、第５実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図６】図６は、第６実施形態に係る冷却水接続機構の概略図である。
【図７】図７は、第７実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図８】図８は、第８実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図９】図９は、第９実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１０】図１０は、第１０実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１１】図１１は、第１１実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【図１２】図１２は、第１２実施形態に係る空調機の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を参照して、第１実施形態に係るパッケージ式室外機２を説明する。図１は、空調機１の概略構成図である。空調機１は、パッケージ式室外機２及び室内熱交換器３を備えている。室外機２は、ケース４、冷媒回路要素５、冷却水回路要素６、及びファン１７を備えている。ケース４は、冷媒回路要素５及び冷却水回路要素６を収納している。ケース４は、上部ケース７及び下部ケース８に区分されている。
【００２７】
冷媒回路要素５は、外部の室内熱交換器３及び室内膨張弁９と合わせて、冷媒回路１０を構成する。例えば、室外機２はビルの屋上に配置され、室内熱交換器３はビル内の各部屋に配置される。冷媒回路要素５は、圧縮機１１、四方弁１２、２つの空気熱交換器１３、室外膨張弁１４、貯留器１５、及び水熱交換器１６を備えている。なお、冷媒回路要素５は、貯留器１５を必須としない。
【００２８】
室内熱交換器３は、空気と冷媒との間で熱交換を行う。室内膨張弁９は、その開度を変更できる。圧縮機１１は、四方弁１２に冷媒を送り出す。四方弁１２は、冷媒の流れ方向を切り換える。空気熱交換器１３は、空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外膨張弁１４は、その開度を変更できる。貯留器１５は、空気熱交換器１３と水熱交換器１６との間にあり、冷媒回路１０を流れる冷媒を貯留できる。水熱交換器１６は、冷却水回路要素６の冷却水と冷媒との間で熱交換を行う。
【００２９】
冷媒回路１０は、ガス状態の冷媒が流れるガス冷媒配管１８、１９、２７と、液状態の冷媒が流れる液冷媒配管２０、２８とを有している。冷媒回路１０において、これらの配管は、上述の機器群３、９、１１、１２、１３、１４、１５、及び１６を接続している。ガス冷媒配管１８は、圧縮機１１と空気熱交換器１３との間の経路を構成する。ガス冷媒配管１９、２７は、圧縮機１１と室内熱交換器３との間の経路を構成する。特に、ガス冷媒配管１９は室外機２内の経路を構成し、ガス冷媒配管２７は室外機２と室内熱交換器３との間の経路を構成する。液冷媒配管２０、２８は、空気熱交換器１３と室内熱交換器３との間の経路を構成する。特に、液冷媒配管２０は室外機２内の経路を構成し、液冷媒配管２８は室外機２と室内熱交換器３との間の経路を構成する。水熱交換器１６は、空気熱交換器１３と室内熱交換器３との間にあり、つまり空気熱交換器１３の液冷媒接続側にある。
【００３０】
冷却水回路要素６は、接続配管３３と合わせて、冷却水回路６０を構成する。冷却水回路６０は、冷媒回路要素５内の冷媒を冷却水により冷却する。冷却水回路要素６は、冷却水ポンプ２１、充填材２２、散水器２３、充填材ダクト２４、水槽２５、第１配管３１、及び第２配管３２を備えている。充填材２２、散水器２３、充填材ダクト２４、及び水槽２５は、クーリングタワー５０を構成している。
【００３１】
第１配管３１は、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続されており、且つケース４の外部に開口している。第２配管３２は、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続されており、且つケース４の外部に開口している。本実施形態において、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０は、水槽２５の出口であり、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０は、散水器２３の入口である。また、冷却水ポンプ２１は、第１配管３１上に配置されている。接続配管３３は、第１配管３１及び第２配管３２を接続する。また、止水用の開閉弁３４が、第１配管３１及び第２配管３２に設けられている。
【００３２】
冷却水ポンプ２１は、散水器２３に冷却水を送り出す。充填材２２は、散水器２３からの水滴を細かくして水と空気との接触面積を増大させる部材である。散水器２３は、上方から充填材２２に冷却水を散水する。充填材ダクト２４は、充填材２２を囲っており、空気熱交換器１３を通過した空気を遮断している。また、充填材ダクト２４は、図示しない吸気口を有し、空気熱交換１３を通過する空気とは別の空気が通過する経路を形成する。水槽２５は、充填材２２から落下する水を溜める。
【００３３】
冷却水回路６０において、冷却水は、次のように循環し冷却される。冷却水は、冷却水ポンプ２１、散水器２３、充填材２２、及び水槽２５を順に通過する。そして、散水された冷却水の一部が、充填材２２を通過するときに蒸発する。蒸発熱を奪われるため、充填材２２を通過する冷却水の温度が低下する。温度低下した冷却水は、水槽２５に落下する。このようにして、冷却水が冷却される。
【００３４】
ファン１７は、クーリングタワー５０を通過する空気流を発生させる。この空気流が、冷却水の蒸発を促進するので、クーリングタワー５０による冷却性能が維持される。
【００３５】
水熱交換器１６は、水槽２５と、水槽２５内に配置される冷媒配管２６とから構成されている。このため、水槽２５内の冷却水と冷媒配管２６内の冷媒との間で熱交換が行われる。
【００３６】
空調機１は、室内熱交換器３の設置された室内を冷房する冷房運転、又は前記室内を暖房する暖房運転を実行できる。ここで、四方弁１２は、切換位置として、暖房位置及び冷房位置のいずれか一方を選択できる。冷房運転において、四方弁１２が冷房位置にあり、圧縮機１１、ファン１７、及び冷却水ポンプ２１が駆動している。一方、暖房運転において、四方弁１２が暖房位置にあり、圧縮機１１及びファン１７が駆動しており、冷却水ポンプ２１は停止している。
【００３７】
ファン１７は、空気熱交換器１３を通過する空気流を発生させる。この空気流が、空気熱交換器１３内の冷媒との間で熱交換を促進するので、空気熱交換器１３による熱交換性能が維持される。
【００３８】
冷媒回路１０において、冷媒は、次のように循環し、冷却又は加熱される。図１において、四方弁１２は冷房位置にある。四方弁１２が冷房位置にあるとき、冷媒は、圧縮機１１、四方弁１２、空気熱交換器１３、室外膨張弁１４、貯留器１５、水熱交換器１６、室内膨張弁９、室内熱交換器３、及び四方弁１２を順に通過し、圧縮機１１に戻る。このとき、空気熱交換器１３及び水熱交換器１６は凝縮器として機能し、室内熱交換器３は蒸発器として機能する。一方、四方弁１２が暖房位置にあるとき、冷媒は、圧縮機１１、四方弁１２、室内熱交換器３、室内膨張弁９、水熱交換器１６、貯留器１５、室外膨張弁１４、空気熱交換器１３、及び四方弁１２を順に通過し、圧縮機１１に戻る。このとき、空気熱交換器１３は蒸発器として機能し、室内熱交換器３は凝縮器として機能する。
【００３９】
図２を参照して、第２実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図２は、第２実施形態に係る空調機１の概略構成図である。図２において、空調機１は、室外機システム１００と、室内熱交換器３とを備えている。室外機システム１００は、２つの室外機２（１）、２（２）と、室内熱交換器３と、冷媒接続機構７０と、冷却水接続機構８０とを備えている。参照符号に含まれている添字（１）及び（２）は、それぞれ、１台目及び２台目に対応することを指している。
【００４０】
冷媒接続機構７０は、２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を接続する冷媒配管群を指している。２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）及び冷媒接続機構７０は、冷媒回路１０を構成する。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、ガス冷媒枝配管２９（２）と、液冷媒枝配管３０（２）とを備えている。ガス冷媒枝配管２９（２）は、ガス状態の冷媒が流れる経路を構成し、２台目のガス冷媒配管１９（２）を、ガス冷媒配管２７に接続する。液冷媒枝配管３０（２）は、液状態の冷媒が流れる経路を構成し、２台目の液冷媒配管２０（２）を、液冷媒配管２８に接続する。
【００４１】
上記構成により、冷媒回路１０は、２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を共通の室内熱交換器３に対して並列に接続している。これによって、２つの室外機２（１）、２（２）からの冷媒は、ガス冷媒配管２７及び液冷媒配管２８において合流し、室内熱交換器３に供給される。室内熱交換器３からの冷媒は、ガス冷媒配管２７及び液冷媒配管２８において分配され、２つの室外機２（１）、２（２）に戻る。
【００４２】
冷却水接続機構８０は、２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）を接続する冷却水配管群を指している。２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）及び冷却水接続機構８０は、２つの室外機２（１）、２（２）に跨る単一の冷却水回路６０を構成する。冷却水接続機構８０は、２つの接続配管３５（１）、３５（２）を備えている。接続配管３５（１）は、１台目の第１配管３１（１）を２台目の第２配管３２（２）に接続する。接続配管３５（２）は、２台目の第１配管３１（２）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。
【００４３】
上記構成により、冷却水回路６０は、２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）を直列に接続している。冷却水は、冷却水回路６０内を次のように循環する。１台目の冷却水ポンプ２１（１）から送り出される冷却水は、第１配管３１（１）及び接続配管３５（１）を経由して２台目の第２配管３２（２）に入り、散水器２３（２）及び水槽２５（２）を経由して、冷却水ポンプ２１（２）に到達する。２台目の冷却水ポンプ２１（２）から送り出される冷却水は、２台目の第１配管３１（２）及び接続配管３５（２）を経由して１台目の第２配管３２（１）に入り、散水器２３（１）及び水槽２５（１）を経由して、冷却水ポンプ２１（１）に到達する。このように、冷却水の循環が行われる。
【００４４】
図３を参照して、第３実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図３は、第３実施形態に係る室外機システム１００の制御機構を示す概略図である。室外機システム１００は、２つの室外機２を備えており、各室外機２は制御装置３８を備えている。各制御装置３８は、各室外機２の圧縮機１１、冷却水ポンプ２１、及びファン１７を制御する。第３実施形態に係る室外機システム１００は、特殊な運転モードを実施できる。以下、運転モードに関する説明を行う。
【００４５】
制御装置３８（１）、３８（２）は、複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択できるように構成されている。複数の運転モードは、第１冷房運転モード及び第２冷房運転モードを含んでいる。
【００４６】
第１冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、互いに通信して空調負荷の大きさに応じて、駆動される室外機２の数を変更する。例えば、空調負荷が比較的小さい場合、制御装置３８（１）、３８（２）は、２台目の室外機２（２）を停止させる。室外機２（２）の停止は、その室外機２（２）に備えられている圧縮機１１（２）、冷却水ポンプ２１（２）、及びファン１７（２）の停止を意味する。
【００４７】
第２冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、互いに通信して空調負荷の大きさに応じて、駆動される圧縮機１１の数を変更する。例えば、空調負荷が第１冷房運転モードより大きいが２つの冷媒回路要素５（１）、５（２）を運転するまでもない場合、制御装置３８（１）、３８（２）は、２台目の圧縮機１１（２）を停止させる。一方、第２冷房運転モードにおいて、制御装置３８（１）、３８（２）は、全ての冷却水ポンプ２１及びファン１７の駆動を維持する。このため、室外機システム１００は、圧縮機１１（２）の運転動力を削減しながらもクーリングタワー５０（２）の冷却効果を冷媒回路要素５（１）の冷房運転でも利用できるので、エネルギー消費が抑制された効率的な冷房を実施できる。
【００４８】
図４を参照して、第４実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図４は、第４実施形態に係る空調機１の概略構成図である。図４において、室外機システム１００は、３つの室外機２（１）、２（２）、２（３）を備えている。以下、第４実施形態に係る冷媒回路１０及び冷却水回路６０の構成を説明する。
【００４９】
図４において、冷媒回路１０は、３つの冷媒回路要素５（１）、５（２）、５（３）と、冷媒接続機構７０とを備えている。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、２つのガス冷媒枝配管２９（２）、２９（３）と、２つの液冷媒枝配管３０（２）、３０（３）とを備えている。ガス冷媒枝配管２９（３）は、３台目のガス冷媒配管１９（３）を、ガス冷媒配管２７に接続する。液冷媒枝配管３０（３）は、３台目の液冷媒配管２０（３）を、液冷媒配管２８に接続する。上記構成により、冷媒回路１０は、３つの冷媒回路要素５（１）、５（２）、５（３）を共通の室内熱交換器３に対して並列に接続している。
【００５０】
図４において、冷却水回路６０は、３つの冷却水回路要素６（１）、６（２）、６（３）と、冷却水接続機構８０とを備えている。冷却水接続機構８０は、３つの接続配管３５（１）、３５（２）、３５（３）を備えている。接続配管３５（１）は、１台目の第１配管３１（１）を２台目の第２配管３２（２）に接続する。接続配管３５（２）は、２台目の第１配管３１（２）を３台目の第２配管３２（３）に接続する。接続配管３５（３）は、３台目の第１配管３１（３）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。上記構成により、冷却水回路６０は、３つの冷却水回路要素６（１）、６（２）、６（３）を直列に接続している。
【００５１】
室外機システム１００は、ｎ台の室外機２を含むことができる。ｎは、任意の自然数を示している。
【００５２】
この場合、冷媒回路１０は、ｎ個の冷媒回路要素５（１）−５（ｎ）と、冷媒接続機構７０とを備えている。冷媒接続機構７０は、ガス冷媒配管２７と、液冷媒配管２８と、ｎ−１つのガス冷媒枝配管２９（２）−２９（ｎ）と、ｎ−１つの液冷媒枝配管３０（２）−３０（ｎ）とを備えている。ｋ台目のガス冷媒枝配管２９（ｋ）は、ｋ台目のガス冷媒配管１９（ｋ）を、ガス冷媒配管２７に接続する。ｋ台目の液冷媒枝配管３０（ｋ）は、ｋ台目の液冷媒配管２０（ｋ）を、液冷媒配管２８に接続する。ここで、ｋは、１からｎまでの任意の１つの数である。この結果、ｎ個の冷媒回路要素５（１）−５（ｎ）が共通の室内熱交換器に対して並列に接続される。
【００５３】
この場合、冷却水回路６０は、ｎ個の冷却水回路要素６（１）−６（ｎ）と、冷却水接続機構８０とを備えている。冷却水接続機構８０は、ｎ個の接続配管３５（１）−３５（ｎ）を備えている。接続配管３５（ｋ）は、ｋ台目の第１配管３１（ｋ）をｋ＋１台目の第２配管３２（ｋ＋１）に接続する。ここで、ｋは、１からｎまでの任意の１つの数である。また、接続配管３５（ｎ）は、ｎ台目の第１配管３１（ｎ）を１台目の第２配管３２（１）に接続する。この結果、ｎ個の冷却水回路要素６（１）−６（ｎ）が直列に接続される。
【００５４】
図５を参照して、第５実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図５は、第５実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第２実施形態と第５実施形態との間の相違点を説明する。図５において、１台目の室外機２（１）は、２台目の室外機２（２）と比べて、比較的高い位置にある。１台目の水槽２５（１）が２台目の水槽２５（２）よりも高い位置にあるため、２台目の水槽２５（２）から１台目の水槽２５（１）に冷却水を移動するのに要する仕事量は、１台目の水槽２５（１）から２台目の水槽２５（２）に冷却水を移動するのに要する仕事量よりも大きい。したがって、２つの冷却水ポンプ２１（１）、２２（２）が同じ出力を発揮している場合、１台目の水槽２５（１）の水量は、２台目の水槽２５（２）の水量よりも少なくなる。
【００５５】
第５実施形態に係る冷却水回路要素６は、複数の水槽２５間における水量の偏りを修正する手段を備えている。具体的には、冷却水回路要素６は、流量調整弁３７及びボールタップ３６を備えている。流量調整弁３７は、その開度を変更することによって、流量を調整する。ボールタップ３６は、水槽２５内の水位に応じて、流量調整弁３７の開度を変更させる。より詳しくは、ボールタップ３６は、水位が高くなるに連れて流量調整弁３７の開度を絞って水槽２５への流入量を減らし、低くなるに連れて流量調整弁３７の開度を大きくして水槽２５への流入量を増やすように、流量調整弁３７を制御する。この結果、複数の水槽２５間における水量の偏りが修正される。ボールタップ３６は、水槽２５内の水槽に関する情報を検出するセンサとしての機能と、水槽２５の水量と第２配管の流量とが相反するように流量調整弁を制御する弁制御機構としての機能とを、備えている。
【００５６】
図６を参照して、第６実施形態に係る室外機システム１００を説明する。図６は、第６実施形態に係る冷却水接続機構８０の概略図である。以下、第２実施形態と第６実施形態との間の相違点を説明する。第６実施形態に係る室外機システム１００は、接続配管３５（１）、３５（２）の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止する構成を備えている。この間違いは、例えば、１台目の第１配管３１と２台目の第１配管が接続されてしまうような誤配管である。第６実施形態に係る室外機システム１００は、このような不具合の発生を防止する。
【００５７】
図６において、冷却水接続機構８０は、２つのカップリング４０を備えている。各カップリング４０は、第１継手要素４１と、第２継手要素４２とを備えている。第１継手要素４１は、第１配管３１（１）、３１（２）と、接続配管３５（１）、３５（２）の一端とに設けられる。第２継手要素４２は、第２配管３２（１）、３２（２）と、接続配管３５（１）、３５（２）の他端とに設けられる。第１継手要素４１及び第２継手要素４２は、第１継手要素４１と第２継手要素４２との係合を許容し、第１継手要素４１同士の係合及び第２継手要素同士４２の係合を禁止するように、構成されている。このため、カップリング４０は、配管の接続において、接続先又は接続元の間違いを防止できる。
【００５８】
図７を参照して、第７実施形態に係るパッケージ式室外機１０２を説明する。図７は、第７実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第１実施形態と第７実施形態との間の相違点を説明する。第７実施形態に係る冷却水回路要素１０６は、配管の接続における自由度を向上させる構成を備えている。第７実施形態に係る冷却水回路要素１０６及び冷却水回路１６０は、第１実施形態に係る冷却水回路要素６及び冷却水回路６０とは部分的に異なっている。
【００５９】
図７において、冷却水回路要素１０６は、第１配管５１、第２配管５２、出口配管５３、入口配管５４、及び四方弁５５を備えている。第７実施形態に係る第１配管５１及び第２配管５２は、第１実施形態に係る第１配管３１及び第２配管３２とは、機能において部分的に異なっている。
【００６０】
第１配管５１及び第２配管５２は、それぞれケース４の外部に開口している。出口配管５３は、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０に接続されている。入口配管５４は、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０に接続されている。四方弁５５は、第１配管５１及び第２配管５２の接続先を切り換える経路切換機構である。四方弁５５は、接続先の切換によって、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０及び入口Ｉ５０のそれぞれを、第１配管５１及び第２配管５２の一方及び他方に連通させるように構成されている。四方弁５５は、切換位置として、順方向位置及び逆方向位置のいずれか一方を選択できる。図７において、四方弁５５は順方向位置にある。四方弁５５が順方向位置にあるとき、第１配管５１が出口配管５３に接続され、第２配管５２が入口配管５４に接続される。この結果、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０が第１配管５１に連通し、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０が第２配管５２に連通する。四方弁５５が逆方向位置にあるとき、第１配管５１が入口配管５４に接続され、第２配管５２が出口配管５３に接続される。この結果、クーリングタワー５０の出口Ｅ５０が第２配管５２に連通し、クーリングタワー５０の入口Ｉ５０が第１配管５１に連通する。
【００６１】
図８から図１０を参照して、第８から第１０実施形態に係る室外機システム２００を説明する。第８から第１０実施形態に係る室外機システム２００は、いずれも、第７実施形態に係る室外機１０２を備えている。
【００６２】
図８は、第８実施形態に係る空調機１の概略構成図である。室外機システム２００は、２つの室外機１０２（１）、１０２（２）と、室内熱交換器３と、冷媒接続機構７０と、冷却水接続機構８０とを備えている。
【００６３】
図８において、２つの四方弁５５（１）、５５（２）は、共に、順方向位置にある。この場合、同一の室外機１０２において、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第１配管５１に供給され、冷却水が第２配管５２からクーリングタワー５０に供給される。このため、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）は、図２に示される２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）に、実質的に等しい。また、冷却水接続機構８０は、図２に示される冷却水接続機構８０と同様の構成を有しており、２つの接続配管３５（１）、３５（２）を備えている。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６４】
また、２つの四方弁５５（１）、５５（２）が共に逆方向位置にあってもよい。この場合、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第２配管５２に供給され、冷却水が第１配管５１からクーリングタワー５０に供給される。しかし、これは、第１配管５１と第２配管５２とが互いに置換されていることに等しい。このため、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）は、実質的に、図２に示される２つの冷却水回路要素６（１）、６（２）と同様の機能を発揮する。この場合も、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６５】
上述したように、室外機１０２において四方弁５５が共に順方向位置又は逆方向位置にある場合、室外機１０２は、機能上、第１実施形態に係る室外機２に等しい。このため、ｎ個の接続配管３５（１）−３５（ｎ）を用いて、ｋ台目の第１配管３１（ｋ）をｋ＋１台目の第２配管３２（ｋ＋１）に接続することによって、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列に接続できる。
【００６６】
図９は、第９実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、第８実施形態に係る冷却水接続機構８０と、部分的に異なっている。図９において、１台目の四方弁５５（１）は逆方向位置にあり、２台目の四方弁５５（２）は順方向位置にある。また、第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、接続配管５６（１）と、接続配管５６（２）とを備えている。接続配管５６（１）は、１台目の第１配管５１（１）を２台目の第１配管５１（２）に接続する。接続配管５６（２）は、２台目の第２配管５２（２）を１台目の第２配管５２（１）に接続する。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【００６７】
図１０は、第１０実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第１０実施形態に係る室外機システム２００は、３つの室外機１０２（１）、１０２（２）、１０２（３）と、冷却水接続機構１８０とを備えている。図１０において、四方弁５５（１）は逆方向位置にあり、四方弁５５（２）は順方向位置にあり、四方弁５５（３）は逆方向位置にある。第１０実施形態に係る冷却水接続機構１８０は、３つの接続配管５７（１）、５７（２）、５７（３）を備えている。接続配管５７（１）は、１台目の第１配管５１（１）を２台目の第１配管５１（２）に接続する。接続配管５７（２）は、２台目の第２配管５２（２）を３台目の第２配管５２（３）に接続する。接続配管５７（３）は、３台目の第１配管５１（３）を１台目の第２配管５２（１）に接続する。このため、冷却水回路１６０は、３つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）、１０６（３）を直列に接続している。
【００６８】
上述したように、四方弁５５は、第１配管５１と第２配管５２とを置換する機能を有している。このため、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列にするために、接続配管の接続先及び接続元が、第１配管５１又は第２配管５２のいずれか一方に限定されない。したがって、ｎ個の接続配管を用いて、接続配管の接続先及び接続元を考慮することなく一の室外機１０２と別の室外機１０２とを接続することによって、ｎ個の冷却水回路要素１０６（１）−１０６（ｎ）を直列に接続できる。
【００６９】
図１１を参照して、第１１実施形態に係るパッケージ式室外機１０２を説明する。図１１は、第１１実施形態に係る空調機１の概略構成図である。以下、第７実施形態と第１１実施形態との間の相違点を説明する。第１１実施形態に係る冷却水回路要素１０６は、第７実施形態に係る四方弁５５に代えて、経路切換機構９０を備えている。経路切換機構９０は、構成において四方弁５５と異なっているが、機能において四方弁５５に等しい。
【００７０】
図１１において、経路切換機構９０は、第１順方向配管９１、第２順方向配管９２、第１バイパス管９３、第２バイパス管９４、第１順方向弁９５、第２順方向弁９６、第１逆方向弁９７、及び第２逆方向弁９８を備えている。第１順方向配管９１は、出口配管５３を第１配管５１に接続している。第２順方向配管９２は、第２経路５２を入口配管５４に接続している。第１バイパス管９３は、第１経路５１を入口配管５４に接続している。第２バイパス管９４は、出口配管５３を第２配管５２に接続している。第１順方向弁９５は、第１順方向配管９１を開閉する。第２順方向弁９６は、第２順方向配管９２を開閉する。第１逆方向弁９７は、第１逆方向配管９３を開閉する。第２逆方向弁９８は、第２逆方向配管９４を開閉する。
【００７１】
経路切換機構９０は、順方向切換又は逆方向切換を選択できる。
【００７２】
経路切換機構９０が順方向切換を選択としているとき、順方向弁９５、９６が開放されており、逆方向弁９７、９８が閉鎖されている。この場合は、四方弁５５が順方向位置にある場合に相当し、第１配管５１が出口配管５３に接続され、第２配管５２が入口配管５４に接続される。このため、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第１配管５１に供給され、冷却水が第２配管５２からクーリングタワー５０に供給される。
【００７３】
経路切換機構９０が逆方向切換を選択としているとき、順方向弁９５、９６が閉鎖されており、逆方向弁９７、９８が開放されている。この場合は、四方弁５５が逆方向位置にある場合に相当し、第１配管５１が入口配管５４に接続され、第２配管５２が出口配管５３に接続される。このため、冷却水ポンプ２１から送出される冷却水が第２配管５２に供給され、冷却水が第１配管５１からクーリングタワー５０に供給される。
【００７４】
図１２を参照して、第１２実施形態に係る室外機システム２００を説明する。図１２は、第１２実施形態に係る空調機１の概略構成図である。第１２実施形態に係る室外機システム２００は、第１１実施形態に係る２つの室外機１０２と、第９実施形態に係る冷却水接続機構１８０とを備えている。図１２において、１台目の経路切換機構９０（１）は逆方向切換を選択しており、２台目の経路切換機構９０（２）は、順方向切換を選択している。このため、冷却水回路１６０は、２つの冷却水回路要素１０６（１）、１０６（２）を直列に接続している。
【符号の説明】
【００７５】
２、１０２ 室外機
３ 室外熱交換器
４ ケース
５ 冷媒回路要素
６ 冷却水回路要素
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 四方弁（方向切換機構）
１３ 空気熱交換器
１６ 水熱交換器
１７ ファン
２１ 冷却水ポンプ
２５ 水槽
３１ 第１配管（第１経路）
３２ 第２配管（第２経路）
３５、５６、５７ 接続経路
３６ 流量調整弁
３７ ボールタップ（水量センサ及び弁制御機構）
３８ 制御装置
４０ カップリング
４１ 第１継手要素
４２ 第２継手要素
５０ クーリングタワー
５５ 四方弁（経路切換機構）
６０、１６０ 冷却水回路
７０ 冷媒接続機構
８０、１８０ 冷却水接続機構
９０ 経路切換機構
１００、２００ 室外機システム
Ｅ５０ クーリングタワーの出口
Ｉ５０ クーリングタワーの出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、
クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、
空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、
冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、
冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、
冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、クーリングタワーの出口に接続され且つケースの外部に開口する第１経路と、クーリングタワーの入口に接続され且つケースの外部に開口する第２経路とを備えている、パッケージ式室外機。
【請求項２】
複数の請求項１に記載のパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、
全ての冷媒回路要素を共通の室内熱交換器に対して並列に接続する冷媒接続機構と、
一の室外機の第１経路を別の室外機の第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている、室外機システム。
【請求項３】
一部の室外機の圧縮機を駆動し且つ残りの室外機の圧縮機を休止させながら、全ての室外機の冷却水ポンプ及びファンを駆動する運転モードを選択できるように構成されている、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項４】
各冷却水回路要素は、冷却水を蓄える水槽と、水槽内の水量に関する情報を検出する水量センサと、第２経路の流量を調整する流量調整弁と、弁制御機構とを備えており、
弁制御機構は、水量センサによって検出される水量と第２経路の流量とが相反するように流量調整弁を制御する、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項５】
冷却水接続機構は、第１経路を第２経路に接続する複数の接続経路と、カップリングとを備えており、
カップリングは、第１経路及び接続経路の一端に設けられる第１継手要素と、第２経路及び接続経路の他端に設けられる第２継手要素とを備えており、
第１継手要素及び第２継手要素は、第１継手要素と第２継手要素との係合を許容し、第１継手要素同士の係合及び第２継手要素同士の係合を禁止するように、構成されている、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項６】
空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、
クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、
空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、
冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、
冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、
冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、ケースの外部に開口する第１経路と、ケースの外部に開口する第２経路と、第１経路及び第２経路の接続先を切り換える経路切換機構とを備えており、
経路切換機構は、接続先の切換によって、クーリングタワーの出口及びクーリングタワーの入口のそれぞれを、第１経路及び第２経路の一方及び他方に接続するように構成されている、パッケージ式室外機。
【請求項７】
複数の請求項６に記載のパッケージ式室外機を備える室外機システム、または少なくとも１台の請求項１記載のパッケージ式室外機および少なくとも１台の請求項６記載のパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、
全ての冷媒回路要素を共通の室内熱交換器に対して並列に接続する冷媒接続機構と、
一の室外機の第１経路又は第２経路を別の室外機の第１経路又は第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている、室外機システム。
【請求項１】
空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、
クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、
空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、
冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、
冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、
冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、クーリングタワーの出口に接続され且つケースの外部に開口する第１経路と、クーリングタワーの入口に接続され且つケースの外部に開口する第２経路とを備えている、パッケージ式室外機。
【請求項２】
複数の請求項１に記載のパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、
全ての冷媒回路要素を共通の室内熱交換器に対して並列に接続する冷媒接続機構と、
一の室外機の第１経路を別の室外機の第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている、室外機システム。
【請求項３】
一部の室外機の圧縮機を駆動し且つ残りの室外機の圧縮機を休止させながら、全ての室外機の冷却水ポンプ及びファンを駆動する運転モードを選択できるように構成されている、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項４】
各冷却水回路要素は、冷却水を蓄える水槽と、水槽内の水量に関する情報を検出する水量センサと、第２経路の流量を調整する流量調整弁と、弁制御機構とを備えており、
弁制御機構は、水量センサによって検出される水量と第２経路の流量とが相反するように流量調整弁を制御する、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項５】
冷却水接続機構は、第１経路を第２経路に接続する複数の接続経路と、カップリングとを備えており、
カップリングは、第１経路及び接続経路の一端に設けられる第１継手要素と、第２経路及び接続経路の他端に設けられる第２継手要素とを備えており、
第１継手要素及び第２継手要素は、第１継手要素と第２継手要素との係合を許容し、第１継手要素同士の係合及び第２継手要素同士の係合を禁止するように、構成されている、請求項２に記載の室外機システム。
【請求項６】
空気熱交換器及び圧縮機を有し且つ外部の室内熱交換器に接続される冷媒回路要素と、
クーリングタワーにより冷媒を冷却する冷却水回路要素と、
空気熱交換器及びクーリングタワーを流れる空気流を発生させるファンと、
冷媒回路要素及び冷却水回路要素を収納するケースとを備えており、
冷媒回路要素は、圧縮機により送り出される冷媒の流れ方向を切り換える方向切換機構と、空気熱交換器の液冷媒接続側に配置され且つ冷却水と冷媒との間で熱交換する水熱交換器とを備えており、
冷却水回路要素は、冷却水を送り出す冷却水ポンプと、ケースの外部に開口する第１経路と、ケースの外部に開口する第２経路と、第１経路及び第２経路の接続先を切り換える経路切換機構とを備えており、
経路切換機構は、接続先の切換によって、クーリングタワーの出口及びクーリングタワーの入口のそれぞれを、第１経路及び第２経路の一方及び他方に接続するように構成されている、パッケージ式室外機。
【請求項７】
複数の請求項６に記載のパッケージ式室外機を備える室外機システム、または少なくとも１台の請求項１記載のパッケージ式室外機および少なくとも１台の請求項６記載のパッケージ式室外機を備える室外機システムであって、
全ての冷媒回路要素を共通の室内熱交換器に対して並列に接続する冷媒接続機構と、
一の室外機の第１経路又は第２経路を別の室外機の第１経路又は第２経路に接続することによって、全ての冷却水回路要素を直列に接続する冷却水接続機構とを備えている、室外機システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１９５９１（Ｐ２０１３−１９５９１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３００４（Ｐ２０１１−１５３００４）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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