冷凍システム
【課題】室外機に対し、並列に、複数のチラー装置を接続した場合に、水配管を一系統で接続しても、多系統で接続しても、電気配線等の工事を含んで現場で簡便に設置作業を行うことができる冷凍システムを提供する。
【解決手段】室外機１０に対し、一系統の冷媒配管２８を介して、水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを有した複数のチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃを並列に接続した冷凍システム１ａにおいて、チラー装置１１ａが、複数系統に分かれて水配管１４で接続され、各水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一つでも動作したときに室外機１０を停止する第一の機能と、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、一系統の水配管１４で接続され、各水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのすべてが動作したときに室外機１０を停止する第二の機能とを備え、室外機１０の室外制御部２０に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えた。
【解決手段】室外機１０に対し、一系統の冷媒配管２８を介して、水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを有した複数のチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃを並列に接続した冷凍システム１ａにおいて、チラー装置１１ａが、複数系統に分かれて水配管１４で接続され、各水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一つでも動作したときに室外機１０を停止する第一の機能と、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、一系統の水配管１４で接続され、各水用のフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのすべてが動作したときに室外機１０を停止する第二の機能とを備え、室外機１０の室外制御部２０に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外機に対し、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室外機に対し、冷媒配管を介してチラー装置を接続した冷凍システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このチラー装置には、例えばプレート式熱交換器が搭載され、このプレート式熱交換器には水配管が接続され、この水配管にポンプによって供給される水が冷媒により冷却或いは加熱されて冷水または温水が生成される。
この種のものでは、水の流れを検出すると共にこの検出結果に基づいてポンプの異常を検出するフロースイッチを水配管に設け、フロースイッチによってポンプの異常を検出した場合、室外機及び、ポンプの駆動を停止する制御を行っている。
【０００３】
ところで、設置の状況によっては室外機に対し一つではなく、並列に、複数のチラー装置が接続される場合がある。この場合、水配管を一系統で接続するか、多系統に分けて接続するかは、有利な接続方法が選択される。
【特許文献１】特開２００４−２５１４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水配管を一系統で接続する場合には、すべてのフロースイッチが動作したときに室外機を停止し、多系統に分けて接続する場合には、一つでもフロースイッチが動作したときに室外機を停止する制御としなければならない。
そして、水配管をいずれの接続状態とするかは、工場出荷時には判断できず、電気配線等の工事を含んで現場合わせの作業となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、室外機に対し、並列に、複数のチラー装置を接続した場合に、水配管を一系統で接続しても、多系統で接続しても、電気配線等の工事を含んで現場で簡便に設置作業を行うことができる冷凍システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、室外機に対し、一系統の冷媒配管を介して、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムにおいて、前記チラー装置が、複数系統に分かれて水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチの一つでも動作したときに前記室外機を停止する第一の機能と、前記チラー装置が、一系統の水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチのすべてが動作したときに前記室外機を停止する第二の機能とを備え、前記室外機の制御部に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、室外機の制御部に設けた第三の機能を用いることにより、冷凍システムが水配管を一系統備えるか、あるいは、複数形等備えるかに応じて、容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。このため、水配管を設置した後の現場において、水配管が一系統が複数系統かに応じて、作業者は、第三の機能を利用して第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを容易に選択でき、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【０００７】
ここで、上記発明の冷凍システムにおいて、前記室外機の制御部と、前記複数のチラー装置の各制御部とを通信線で接続し、前記第三の機能により、第一の機能または第二の機能のいずれかが選択されたとき、前記室外機の制御部が、通信線を介して、選択された前記機能を実行するようにしてもよい。
この構成によれば、作業者が室外機の制御部に設けられた第三の機能を利用して、第一の機能または第二の機能を選択したとき、室外機の制御部とチラー装置の制御部とを接続する既存の通信線を介して制御信号がチラー装置の各制御部に送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部は、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外機の制御部とチラー装置の制御部との間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要になり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、室外機の制御部に設けた第三の機能を用いることにより、作業者は、冷凍システムが水配管を一系統備えるか、あるいは、複数形等備えるかに応じて、容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａの構成を模式的に示す図である。
この図に示すように、冷凍システム１ａは、室外機１０を備え、この室外機１０に対して一系統の冷媒配管２８を介して３台のチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている。また、冷凍システム１ａは、第一系統水配管１２及び第二系統水配管１３という２系統の水配管１４を備えている。なお、図１では、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが冷水を生成している状態の冷媒回路となっており、以下の説明もこの状態における冷凍システム１ａについて説明する。
【００１０】
図１に示すように、室外機１０は、冷媒を気体と液体に分離し、気体のみを導出するアキュムレータ１５と、このアキュムレータ１５から吸入した冷媒を高温高圧にして導出する圧縮機１６と、この圧縮機１６に接続され、冷水を生成する運転と温水を生成する運転とによって冷媒回路を変更する四方弁１７と、圧縮機１６が導出した冷媒と空気との間で熱交換し、冷媒を液化して導出する室外熱交換器１８とを備えている。この他、室外機１０は、現在の動作モードや、生成する冷水の温度として設定されている設定温度等の各種情報を表示するための表示部１９を備えている。
また、室外機１０は、室外機１０が備える各機器を制御する室外制御部２０を備えている。この室外制御部２０は、後述するチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと通信線２２を介して通信可能に接続されており、これら制御部が連携し、例えば、圧縮機１６の駆動のレベルの調整等、冷凍システム１ａ全体を制御する構成となっている。
【００１１】
一方、チラー装置１１ａは、弁の開閉によって自身への冷媒の導入又は遮断を制御する開閉弁２５２ａと、室外熱交換器１８が導出した冷媒を減圧し低温低圧の液体にする膨張弁２６ａと、この膨張弁２６ａが導出した冷媒が導入されるプレート式熱交換器２７ａとを備えている。このプレート式熱交換器２７ａには、冷媒配管２８と、水配管１４が接続されており、冷媒配管２８を流れる冷媒と水配管１４を流れる水媒体との間で熱交換が行われ冷水（温水生成時には温水）が生成される。水配管１４は、プレート式熱交換器２７ａに流入する水媒体が流れる流入側水配管１４ａと、プレート式熱交換器２７ａから流出した水媒体が流れる流出側水配管１４ｂとを備えている。また、チラー装置１１ａの外部において、流入側水配管１４ａには、水配管１４内に水媒体を流動させるための第一ポンプ３０が設けられている。なお、水配管１４の態様については後に詳述する。
プレート式熱交換器２７ａの水媒体の出口付近の流出側水配管１４ｂには、水媒体の温度を検出するための水媒体温度センサ３１ａが設けられている。さらに、プレート式熱交換器２７ａの水媒体の出口付近の流出側水配管１４ｂには、流出側水配管１４ｂ内を水媒体が流れているか否かを検出するためのフロースイッチ３２ａが設けられている。
【００１２】
また、チラー装置１１ａは、チラー装置１１ａが備える各機器を制御するチラー制御部２１ａを備えている。このチラー制御部２１ａは、上述した第一ポンプ３０と通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａの制御の下、又は、チラー制御部２１ａと通信線２２を介して接続された室外制御部２０の制御の下、第一ポンプ３０の駆動の開始、停止が実行される。
また、チラー制御部２１ａと上述した水媒体温度センサ３１ａとは通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａは、水媒体温度センサ３１ａの出力値に基づいてプレート式熱交換器２７ａから流出する水媒体の温度を検出する。特に、チラー制御部２１ａは、検出した水媒体の温度と水媒体の凍結の想定温度とを比較することにより、水媒体が凍結している可能性があるか否かを検出することができる。なお、本実施形態では、水媒体温度センサ３１ａが、プレート式熱交換器２７ａの出口側に設けられている。ここで、プレート式熱交換器２７ａによって過度に冷却された水媒体の凍結は、プレート式熱交換器２７ａから流出する側の水媒体から順次始まっていくが、水媒体温度センサ３１ａが、プレート式熱交換器２７ａの出口側に設けられているため、水媒体の凍結を迅速に検出することができる構成となっている。
また、チラー制御部２１ａと上述したフロースイッチ３２ａとは通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａは、フロースイッチ３２ａから入力された信号に基づいて、水配管１４内を水媒体が流れているか否かを検出することができる。
【００１３】
本実施形態に係るチラー制御部２１ａは、フロースイッチ３２ａの出力値に基づいて第一ポンプ３０に異常が発生したことを検出することができる。具体的には、第一ポンプ３０の駆動が指示されている場合であって水媒体が凍結していない場合は、水媒体が水配管１４内を凍ることなく流れているはずなので、フロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていることが検出されるはずである。上記の場合においてフロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていないことが検出された場合、故障その他の理由で第一ポンプ３０に異常が発生していることにより、正常に水媒体が流れていない可能性が高い。これを踏まえ、チラー制御部２１ａは、第一ポンプ３０に駆動を指示した場合であって、水媒体温度センサ３１ａによって水媒体の凍結が検出されておらず、かつ、フロースイッチ３２ａによって水配管１４内を水媒体が流れていないことが検出された場合は、第一ポンプ３０に異常が発生していると判定する。
なお、以下の説明においては、「チラー装置１１ａのフロースイッチ３２ａが第一ポンプ３０の異常を検出する」とは、第一ポンプ３０に対して駆動の命令がなされている場合において、チラー装置１１ａの水媒体温度センサ３１ａによって水媒体の凍結が検出されていないにも関らず、フロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていないことが検出されている状態のことを言う。
【００１４】
チラー装置１１ｂは、チラー装置１１ａと略同一の構成を有しており、チラー制御部２１ｂと、開閉弁２５２ｂと、膨張弁２６ｂと、プレート式熱交換器２７ｂと、水媒体温度センサ３１ｂと、フロースイッチ３２ｂと、を備えている。
チラー装置１１ｃは、チラー装置１１ａと略同一の構成を有しており、チラー制御部２１ｃと、開閉弁２５２ｃと、膨張弁２６ｃと、プレート式熱交換器２７ｃと、水媒体温度センサ３１ｃと、フロースイッチ３２ｃと、を備えている。
【００１５】
ここで、本実施形態に係る冷凍システム１ａは、図１に示すように、水配管１４として第一系統水配管１２及び第二系統水配管１３の二系統が存在し、第一系統水配管１２には、チラー装置１１ａ及びチラー装置１１ｂがこの第一系統水配管１２に対して並列に接続され、第二系統水配管１３には、チラー装置１１ｃが接続されている。第一系統水配管１２には、上述した第一ポンプ３０が設けられており、第二系統水配管１３には、第二ポンプ３５が設けられている。
このように複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａでは、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したときには、室外機１０の駆動及び全ての第一，第二ポンプ３０，３５の駆動が停止されることが求められる。これは、以下の理由による。
【００１６】
すなわち、仮に、第二系統水配管１３に接続されているチラー装置１１ｃのフロースイッチ３２ｃが、第二ポンプ３５の異常を検出した場合、室外機１０の駆動の停止、及び、第二ポンプ３５の駆動の停止が実行されなければならない。なぜなら、第二ポンプ３５の異常が検出されているときは、これに起因して第二系統水配管１３内を正常に水媒体が流動していない可能性があり、この状態で室外機１０の駆動及び第二ポンプ３５の駆動を続けた場合、プレート式熱交換器２７ｃにおける水媒体の過度の冷却による凍結や、水媒体の凍結に起因する第二ポンプ３５や第二系統水配管１３等の破損を招く可能性があるためである。従って、チラー装置１１ｃのフロースイッチ３２ｃが第二ポンプ３５の異常を検出した場合は、室外機１０の停止、及び、第二ポンプ３５の駆動を停止することにより、第二ポンプ３５等のさらなる破損を防止すると共に、作業者による第二ポンプ３５の異常の原因究明を待つ必要がある。
一方、第一系統水配管１２に接続されているチラー装置１１ａ，１１ｂのフロースイッチ３２ａ，３２ｂのうち、いずれか一方が第一ポンプ３０の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく、安全性を確保できる。なぜなら、この場合、第一ポンプ３０の異常を検出していない方のフロースイッチによって第一ポンプ３０が正常に駆動していることが担保されているため、状態としては、第一系統水配管１２内を正常に水媒体が循環しているものの、異常を検出したフロースイッチ自体が誤作動を起こしている状態が考えられるからである。従って、チラー装置１１ａ，１１ｂのように１の水配管に対し複数のチラー装置が並列に接続されている場合は、チラー装置のいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出した場合であっても室外機１０やポンプを止める必要はなく、全てのチラー装置のフロースイッチがポンプの異常を検出した場合に室外機１０及びポンプを止める必要がある。
【００１７】
このように、冷凍システム１ａにおいては、フロースイッチ３２ｃが第二ポンプ３５の異常を検出したときには室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する必要があるが、フロースイッチ３２ａ，３２ｂのうちいずれか一方が第一ポンプ３０の異常を検出したときには室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する必要はない。ここで、冷凍システム１ａは、水配管１４を複数系統有しているため、水配管１４が一系統しかない場合と比較し、水配管１４の接続状態が複雑である。このため、冷凍システム１ａの管理者や作業者等がどのフロースイッチがポンプの異常を検出したときには室外機やポンプを停止する必要があり、また、どのフロースイッチがポンプの異常を検出したときには室外機１０やポンプを停止しなくてもよいのか、を完全には把握していない場合もある。このような冷凍システム１ａにおいては、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出した際、例えば、どのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃがポンプの異常を検出したかに応じて室外機１０を停止したり停止しなかったりする処理を行うよりも、一旦、全ての室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止することによって以降の不具合の発生を防止し、そして、作業者によって水配管１４の接続状態の確認や、ポンプの異常の解消が行われてから、作業者の指示に基づいて室外機１０及び必要なポンプの駆動を行う方が、安全性を確保できる。このことは、冷凍システム１ａに限らず、室外機に対し並列に複数のチラー装置を備える冷凍システムであって、水配管が複数系統存在する冷凍システムについても、同様である。
【００１８】
これを鑑み、本実施形態では、室外機に対し冷媒配管を介して複数のチラー装置を並列に接続し、かつ、水配管を複数系統備えている冷凍システムに対し第一の機能を適用することが可能となっている。この第一の機能は、冷凍システムの複数のチラー装置が備えるフロースイッチのうち、いずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出したときに、室外機及びポンプの駆動を停止する機能である。従って、本実施形態に係る冷凍システム１ａにこの第一の機能を適用した場合、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかのフロースイッチが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したときに、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止することになり、上述したように、最も安全に冷凍システム１ａを駆動することができる。
【００１９】
次いで、第一の機能を適用した冷凍システム１ａの動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
室外機１０の室外制御部２０は、通信線２２を介して通信可能に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに制御信号を送信し、これらこれらチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが制御しているフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したか否かを監視する（ステップＳＡ１）。フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出した場合（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、圧縮機１６の駆動を制御することにより室外機１０の運転を停止し（ステップＳＡ２）、さらに、第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する（ステップＳＡ３）。次いで、室外制御部２０は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、どのスイッチが異常を検出したかを表示部１９に表示すると共に、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止した旨の表示を表示部１９にする（ステップＳＡ４）。これにより、作業者は、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止していることを容易かつ迅速に認識できると共に、第一，第二ポンプ３０，３５のうちどのポンプに異常が発生しているかを容易かつ迅速に認識することができ、この認識に基づいて修理その他の作業を効率よく行うことができる。
【００２０】
図３は、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂの構成を模式的に示す図である。なお、図３において図１に示す構成要素と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
図３に示すように、冷凍システム１ｂは、冷凍システム１ａと異なり、第三系統水配管３７という一系統のみの水配管１４を備えており、この第三系統水配管３７に対し、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている。この第三系統水配管３７には、配管内において水媒体を流動するための第三ポンプ３６が設けられている。
このように水配管１４を一系統のみ備える冷凍システム１ｂにおいては、第三系統水配管３７に接続されているチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち全てではなくいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合は、室外機１０、及び、第三ポンプ３６の駆動を停止しなくても、安全性を確保した状態で冷凍システム１ｂを運転することができる。なぜなら、この場合、第三ポンプ３６の異常を検出していないフロースイッチによって第三ポンプ３６が正常に駆動していることが担保されているため、状態としては、第三系統水配管３７内を正常に水媒体が循環しているものの、異常を検出したフロースイッチ自体が誤作動を起こしている状態が考えられるからである。従って、上記のように一系統の水配管に対し複数のチラー装置が並列に接続されている場合は、チラー装置のいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出した場合であっても室外機１０やポンプを止めることなく、安全性を確保した状態で冷凍システムを運転することができ、これにより冷凍システムの稼動性を高めることができる。一方、全てのチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ全てが第三ポンプ３６の異常を検出した場合には、第三ポンプ３６について実際に異常が発生している可能性が高いため、第三ポンプ３６を止める必要がある。
【００２１】
そして、冷凍システム１ｂでは、第三系統水配管３７という一系統の水配管１４を備えている。この場合、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａと比較して、水配管１４の接続状態が単純であり、作業者等は、水配管１４の接続状態を確実に把握することができる。従って、冷凍システム１ｂでは、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが確実に把握できる。このため、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂにおいては、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止する必要はない。
【００２２】
ここで、室外機１０に対し冷媒配管２８を介して並列に複数のチラー装置が接続された冷凍システムであって、水配管が一系統存在する冷凍システムの他の例である冷凍システム１ｃについて図４を用いて説明する。なお、図４において図１，図３に示す構成要素と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すように、冷凍システム１ｃは、第四系統水配管３８という一系統のみの水配管１４を備えており、この第四系統水配管３８に対し、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが直列に接続されている。つまり、冷凍システム１ｃは、水配管１４に対してチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが直列に接続されている点で、水配管１４に対しチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている冷凍システム１ｂと異なっている。このような構成を備える冷凍システム１ｃにおいても、冷凍システム１ｂと同様の理由により、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが確実に把握できる。このため、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止する必要はない。
【００２３】
以上を鑑み、本実施形態では、室外機に対し冷媒配管を介して複数のチラー装置を並列に接続し、かつ、水配管を一系統備えている冷凍システムに対し第二の機能を適用することが可能となっている。この第二の機能は、冷凍システムの複数のチラー装置が備えるフロースイッチのうち、全てではなくいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出したときは、室外機及びポンプの駆動を停止せず、全てのフロースイッチがポンプの異常を検出したときに、室外機及びポンプの駆動を停止する機能である。上述したように、水配管が一系統のときは、複数のフロースイッチのうち、いずれかがポンプの異常を検出した場合であっても、室外機、及び、ポンプの駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが作業者等が確実に把握できるため、第二の機能を有効に適用することができる。本実施形態に係る冷凍システム１ｂにこの第二の機能を適用した場合、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかのフロースイッチによって第三ポンプ３６の異常が検出されたときは、安全性を確保した状態で室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を続行し、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出したときに、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動が停止する。
【００２４】
次いで、第二の機能を適用した冷凍システム１ｂの動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。
室外機１０の室外制御部２０は、通信線２２を介して通信可能に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに制御信号を送信し、これらこれらチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが制御しているフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか又は全てが第三ポンプ３６の異常を検出したか否かを監視する（ステップＳＢ１）。フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか又は全てが第三ポンプ３６の異常を検出した場合（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てが第三ポンプ３６の異常を検出したか否かを判定する（ステップＳＢ２）。全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出していない場合（ステップＳＢ２：ＮＯ）、室外制御部２０は、表示部１９に、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、どのフロースイッチが異常を検出したかを表示部１９に表示すると共に、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を維持している旨表示部１９に表示する（ステップＳＢ３）。これにより、作業者は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち第三ポンプ３６の異常を検出しているフロースイッチがあること、及び、その状態で室外機１０及び第三ポンプ３６が駆動していることを、容易かつ迅速に認識することができ、その認識に基づいてフロースイッチの作動の確認等の作業を行うことができる。表示部１９への表示後、室外制御部２０は、処理手順をステップＳＢ１に戻す。従って、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかのフロースイッチが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出していない場合は、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動は停止しない。
【００２５】
一方、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出している場合（ステップＳＢ２：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、圧縮機１６の駆動を制御することにより室外機１０の運転を停止し（ステップＳＢ４）、さらに、第三ポンプ３６の駆動を停止する（ステップＳＢ５）。次いで、室外制御部２０は、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが異常を検出していること、及び、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止したことを表示部１９に表示する（ステップＳＢ６）。これにより、作業者は、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止していることを容易かつ迅速に認識できると共に、第三ポンプ３６に異常が発生しているかを容易かつ迅速に認識することができ、この認識に基づいて作業を効率よく行うことができる。
【００２６】
本実施形態では、室外機１０の室外制御部２０が、水配管１４を一系統備えるか、それとも、複数系統備えるかに応じて第一の機能と第二の機能とを切り替える第三の機能を備えている。具体的には、室外制御部２０が備える回路基板上に、ディップスイッチ等のスイッチ２０ａが設けられており、作業者は、このスイッチ２０ａを操作することにより、冷凍システムが水配管１４を一系統備えるか、それとも、複数系統備えるかに応じて第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを択一的に容易に選択することができる構成となっている。室外制御部２０は、図２に示す第一の機能を実行する第一のプログラムと、図５に示す第二の機能を実行する第二のプログラムとを備えており、スイッチ２０ａによって第一の機能が選択されたときは第一のプログラムが実行され、スイッチ２０ａによって第二の機能が選択されたときは第二のプログラムが実行される。
ここで、水配管１４を一系統とするか複数系統とするかは、冷凍システムの各機器の工場出荷時には判断できず、現場合わせの作業となるが、本実施形態によれば、現場において実際に水配管１４が設置された後、その設置された水配管１４が一系統化複数系統かに応じて、作業者は、第三の機能を利用して容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
例えば、冷凍システム１ａのように水配管が複数系統の場合、作業者は、スイッチ２０ａを操作して第一の機能を選択する。すると、室外制御部２０及びこの室外制御部２０に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図２のフローチャートに示した第一の機能に係る動作を実行する。また例えば、冷凍システム１ｂや冷凍システム１ｃのように設置された水配管１４が一系統のとき、作業者は、スイッチ２０ａを操作して第二の機能を選択する。すると、室外制御部２０及びこの室外制御部２０に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図５のフローチャートに示した第二の機能に係る動作を実行する。
【００２７】
さらに、室外機１０の室外制御部２０は、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと連携して冷凍システム全体の制御を実行するものであり、上述したように、通信線２２を介して通信可能に接続されている。本実施形態では、室外制御部２０に第三の機能を設けているため、この第三の機能を用いて、作業者が第一の機能もしくは第二の機能を択一的に選択した場合、この既存の通信線２２を介して制御信号が各チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外制御部２０とチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要となり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。また、室外機１０の室外制御部２０に設けた第三の機能を利用して第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの構成を変更した場合（例えば、一系統の水配管１４から複数系統の水配管１４にした場合）や、新たに冷凍システムを構築する場合であっても、作業者は、室外制御部２０に設けた第三の機能を利用することのみによって容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａに適用されフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちいずれかのフロースイッチが動作したときに室外機１０を停止する第一の機能と、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂに適用されフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てのフロースイッチが動作したときに室外機１０を停止する第二の機能と、を備えると共に、この第一の機能と、第二の機能とを択一的に選択可能な第三の機能を室外機１０の室外制御部２０に設けている。このため、作業者は、第三の機能を用いて、水配管１４の設置後に現場において、水配管１４が複数系統か又は一系統かに応じて、第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを択一的に容易に選択できる。ここで、水配管１４を一系統とするか複数系統とするかは、冷凍システムの各機器の工場出荷時には判断できず、現場合わせの作業となるが、本実施形態によれば、第三機能を利用して、現場において水配管が一系統か複数系統かに応じて、第一の機能と、第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態では、室外制御部２０に第三の機能を設けているため、この第三の機能を用いて、作業者が第一の機能もしくは第二の機能を択一的に選択した場合、この既存の通信線２２を介して制御信号が各チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外制御部２０とチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要となり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。また、室外機１０の室外制御部２０に設けた第三の機能を利用して第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの構成を変更した場合（例えば、一系統の水配管１４から複数系統の水配管１４にした場合）や、新たに冷凍システムを構築する場合であっても、作業者は、室外制御部２０に設けた第三の機能を利用することのみによって容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、回路基板上に設けたディップスイッチによって第一の機能と第二の機能とを切り替え可能としたが、切り替え方はこれに限らない。例えば、室外機１０が動作モード設定等の各種設定を行うための操作部を備えている場合は、この操作部を操作することによって第一の機能と第二の機能とを切り替え可能としてもよく、また、室外制御部２０をパーソナルコンピュータ等の端末と通信可能に接続し、この接続した端末を操作することによって第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるようにしてもよい。
また、冷凍システムの例として、冷凍システム１ａ，１ｂ，１ｃを示して説明したが、冷凍システムの構成は、これに限らず、冷凍システムの設置条件や求められる機能において様々な構成を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】水配管を複数系統備える冷凍システムの構成を示す図である。
【図２】冷凍システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】水配管を一系統備える冷凍システムの構成を示す図である。
【図４】水配管を一系統備える冷凍システムの別の例の構成を示す図である。
【図５】冷凍システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１ａ，１ｂ，１ｃ 冷凍システム
１０ 室外機
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ チラー装置
１２ 第一系統水配管
１３ 第二系統水配管
１４ 水配管
２０ 室外制御部
２０ａ スイッチ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ チラー制御部
２２ 通信線
２８ 冷媒配管
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ フロースイッチ
３７ 第三系統水配管
３８ 第四系統水配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外機に対し、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室外機に対し、冷媒配管を介してチラー装置を接続した冷凍システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このチラー装置には、例えばプレート式熱交換器が搭載され、このプレート式熱交換器には水配管が接続され、この水配管にポンプによって供給される水が冷媒により冷却或いは加熱されて冷水または温水が生成される。
この種のものでは、水の流れを検出すると共にこの検出結果に基づいてポンプの異常を検出するフロースイッチを水配管に設け、フロースイッチによってポンプの異常を検出した場合、室外機及び、ポンプの駆動を停止する制御を行っている。
【０００３】
ところで、設置の状況によっては室外機に対し一つではなく、並列に、複数のチラー装置が接続される場合がある。この場合、水配管を一系統で接続するか、多系統に分けて接続するかは、有利な接続方法が選択される。
【特許文献１】特開２００４−２５１４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水配管を一系統で接続する場合には、すべてのフロースイッチが動作したときに室外機を停止し、多系統に分けて接続する場合には、一つでもフロースイッチが動作したときに室外機を停止する制御としなければならない。
そして、水配管をいずれの接続状態とするかは、工場出荷時には判断できず、電気配線等の工事を含んで現場合わせの作業となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、室外機に対し、並列に、複数のチラー装置を接続した場合に、水配管を一系統で接続しても、多系統で接続しても、電気配線等の工事を含んで現場で簡便に設置作業を行うことができる冷凍システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、室外機に対し、一系統の冷媒配管を介して、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムにおいて、前記チラー装置が、複数系統に分かれて水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチの一つでも動作したときに前記室外機を停止する第一の機能と、前記チラー装置が、一系統の水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチのすべてが動作したときに前記室外機を停止する第二の機能とを備え、前記室外機の制御部に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、室外機の制御部に設けた第三の機能を用いることにより、冷凍システムが水配管を一系統備えるか、あるいは、複数形等備えるかに応じて、容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。このため、水配管を設置した後の現場において、水配管が一系統が複数系統かに応じて、作業者は、第三の機能を利用して第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを容易に選択でき、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【０００７】
ここで、上記発明の冷凍システムにおいて、前記室外機の制御部と、前記複数のチラー装置の各制御部とを通信線で接続し、前記第三の機能により、第一の機能または第二の機能のいずれかが選択されたとき、前記室外機の制御部が、通信線を介して、選択された前記機能を実行するようにしてもよい。
この構成によれば、作業者が室外機の制御部に設けられた第三の機能を利用して、第一の機能または第二の機能を選択したとき、室外機の制御部とチラー装置の制御部とを接続する既存の通信線を介して制御信号がチラー装置の各制御部に送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部は、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外機の制御部とチラー装置の制御部との間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要になり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、室外機の制御部に設けた第三の機能を用いることにより、作業者は、冷凍システムが水配管を一系統備えるか、あるいは、複数形等備えるかに応じて、容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａの構成を模式的に示す図である。
この図に示すように、冷凍システム１ａは、室外機１０を備え、この室外機１０に対して一系統の冷媒配管２８を介して３台のチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている。また、冷凍システム１ａは、第一系統水配管１２及び第二系統水配管１３という２系統の水配管１４を備えている。なお、図１では、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが冷水を生成している状態の冷媒回路となっており、以下の説明もこの状態における冷凍システム１ａについて説明する。
【００１０】
図１に示すように、室外機１０は、冷媒を気体と液体に分離し、気体のみを導出するアキュムレータ１５と、このアキュムレータ１５から吸入した冷媒を高温高圧にして導出する圧縮機１６と、この圧縮機１６に接続され、冷水を生成する運転と温水を生成する運転とによって冷媒回路を変更する四方弁１７と、圧縮機１６が導出した冷媒と空気との間で熱交換し、冷媒を液化して導出する室外熱交換器１８とを備えている。この他、室外機１０は、現在の動作モードや、生成する冷水の温度として設定されている設定温度等の各種情報を表示するための表示部１９を備えている。
また、室外機１０は、室外機１０が備える各機器を制御する室外制御部２０を備えている。この室外制御部２０は、後述するチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと通信線２２を介して通信可能に接続されており、これら制御部が連携し、例えば、圧縮機１６の駆動のレベルの調整等、冷凍システム１ａ全体を制御する構成となっている。
【００１１】
一方、チラー装置１１ａは、弁の開閉によって自身への冷媒の導入又は遮断を制御する開閉弁２５２ａと、室外熱交換器１８が導出した冷媒を減圧し低温低圧の液体にする膨張弁２６ａと、この膨張弁２６ａが導出した冷媒が導入されるプレート式熱交換器２７ａとを備えている。このプレート式熱交換器２７ａには、冷媒配管２８と、水配管１４が接続されており、冷媒配管２８を流れる冷媒と水配管１４を流れる水媒体との間で熱交換が行われ冷水（温水生成時には温水）が生成される。水配管１４は、プレート式熱交換器２７ａに流入する水媒体が流れる流入側水配管１４ａと、プレート式熱交換器２７ａから流出した水媒体が流れる流出側水配管１４ｂとを備えている。また、チラー装置１１ａの外部において、流入側水配管１４ａには、水配管１４内に水媒体を流動させるための第一ポンプ３０が設けられている。なお、水配管１４の態様については後に詳述する。
プレート式熱交換器２７ａの水媒体の出口付近の流出側水配管１４ｂには、水媒体の温度を検出するための水媒体温度センサ３１ａが設けられている。さらに、プレート式熱交換器２７ａの水媒体の出口付近の流出側水配管１４ｂには、流出側水配管１４ｂ内を水媒体が流れているか否かを検出するためのフロースイッチ３２ａが設けられている。
【００１２】
また、チラー装置１１ａは、チラー装置１１ａが備える各機器を制御するチラー制御部２１ａを備えている。このチラー制御部２１ａは、上述した第一ポンプ３０と通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａの制御の下、又は、チラー制御部２１ａと通信線２２を介して接続された室外制御部２０の制御の下、第一ポンプ３０の駆動の開始、停止が実行される。
また、チラー制御部２１ａと上述した水媒体温度センサ３１ａとは通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａは、水媒体温度センサ３１ａの出力値に基づいてプレート式熱交換器２７ａから流出する水媒体の温度を検出する。特に、チラー制御部２１ａは、検出した水媒体の温度と水媒体の凍結の想定温度とを比較することにより、水媒体が凍結している可能性があるか否かを検出することができる。なお、本実施形態では、水媒体温度センサ３１ａが、プレート式熱交換器２７ａの出口側に設けられている。ここで、プレート式熱交換器２７ａによって過度に冷却された水媒体の凍結は、プレート式熱交換器２７ａから流出する側の水媒体から順次始まっていくが、水媒体温度センサ３１ａが、プレート式熱交換器２７ａの出口側に設けられているため、水媒体の凍結を迅速に検出することができる構成となっている。
また、チラー制御部２１ａと上述したフロースイッチ３２ａとは通信可能に接続されており、チラー制御部２１ａは、フロースイッチ３２ａから入力された信号に基づいて、水配管１４内を水媒体が流れているか否かを検出することができる。
【００１３】
本実施形態に係るチラー制御部２１ａは、フロースイッチ３２ａの出力値に基づいて第一ポンプ３０に異常が発生したことを検出することができる。具体的には、第一ポンプ３０の駆動が指示されている場合であって水媒体が凍結していない場合は、水媒体が水配管１４内を凍ることなく流れているはずなので、フロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていることが検出されるはずである。上記の場合においてフロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていないことが検出された場合、故障その他の理由で第一ポンプ３０に異常が発生していることにより、正常に水媒体が流れていない可能性が高い。これを踏まえ、チラー制御部２１ａは、第一ポンプ３０に駆動を指示した場合であって、水媒体温度センサ３１ａによって水媒体の凍結が検出されておらず、かつ、フロースイッチ３２ａによって水配管１４内を水媒体が流れていないことが検出された場合は、第一ポンプ３０に異常が発生していると判定する。
なお、以下の説明においては、「チラー装置１１ａのフロースイッチ３２ａが第一ポンプ３０の異常を検出する」とは、第一ポンプ３０に対して駆動の命令がなされている場合において、チラー装置１１ａの水媒体温度センサ３１ａによって水媒体の凍結が検出されていないにも関らず、フロースイッチ３２ａによって水媒体が流れていないことが検出されている状態のことを言う。
【００１４】
チラー装置１１ｂは、チラー装置１１ａと略同一の構成を有しており、チラー制御部２１ｂと、開閉弁２５２ｂと、膨張弁２６ｂと、プレート式熱交換器２７ｂと、水媒体温度センサ３１ｂと、フロースイッチ３２ｂと、を備えている。
チラー装置１１ｃは、チラー装置１１ａと略同一の構成を有しており、チラー制御部２１ｃと、開閉弁２５２ｃと、膨張弁２６ｃと、プレート式熱交換器２７ｃと、水媒体温度センサ３１ｃと、フロースイッチ３２ｃと、を備えている。
【００１５】
ここで、本実施形態に係る冷凍システム１ａは、図１に示すように、水配管１４として第一系統水配管１２及び第二系統水配管１３の二系統が存在し、第一系統水配管１２には、チラー装置１１ａ及びチラー装置１１ｂがこの第一系統水配管１２に対して並列に接続され、第二系統水配管１３には、チラー装置１１ｃが接続されている。第一系統水配管１２には、上述した第一ポンプ３０が設けられており、第二系統水配管１３には、第二ポンプ３５が設けられている。
このように複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａでは、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したときには、室外機１０の駆動及び全ての第一，第二ポンプ３０，３５の駆動が停止されることが求められる。これは、以下の理由による。
【００１６】
すなわち、仮に、第二系統水配管１３に接続されているチラー装置１１ｃのフロースイッチ３２ｃが、第二ポンプ３５の異常を検出した場合、室外機１０の駆動の停止、及び、第二ポンプ３５の駆動の停止が実行されなければならない。なぜなら、第二ポンプ３５の異常が検出されているときは、これに起因して第二系統水配管１３内を正常に水媒体が流動していない可能性があり、この状態で室外機１０の駆動及び第二ポンプ３５の駆動を続けた場合、プレート式熱交換器２７ｃにおける水媒体の過度の冷却による凍結や、水媒体の凍結に起因する第二ポンプ３５や第二系統水配管１３等の破損を招く可能性があるためである。従って、チラー装置１１ｃのフロースイッチ３２ｃが第二ポンプ３５の異常を検出した場合は、室外機１０の停止、及び、第二ポンプ３５の駆動を停止することにより、第二ポンプ３５等のさらなる破損を防止すると共に、作業者による第二ポンプ３５の異常の原因究明を待つ必要がある。
一方、第一系統水配管１２に接続されているチラー装置１１ａ，１１ｂのフロースイッチ３２ａ，３２ｂのうち、いずれか一方が第一ポンプ３０の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく、安全性を確保できる。なぜなら、この場合、第一ポンプ３０の異常を検出していない方のフロースイッチによって第一ポンプ３０が正常に駆動していることが担保されているため、状態としては、第一系統水配管１２内を正常に水媒体が循環しているものの、異常を検出したフロースイッチ自体が誤作動を起こしている状態が考えられるからである。従って、チラー装置１１ａ，１１ｂのように１の水配管に対し複数のチラー装置が並列に接続されている場合は、チラー装置のいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出した場合であっても室外機１０やポンプを止める必要はなく、全てのチラー装置のフロースイッチがポンプの異常を検出した場合に室外機１０及びポンプを止める必要がある。
【００１７】
このように、冷凍システム１ａにおいては、フロースイッチ３２ｃが第二ポンプ３５の異常を検出したときには室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する必要があるが、フロースイッチ３２ａ，３２ｂのうちいずれか一方が第一ポンプ３０の異常を検出したときには室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する必要はない。ここで、冷凍システム１ａは、水配管１４を複数系統有しているため、水配管１４が一系統しかない場合と比較し、水配管１４の接続状態が複雑である。このため、冷凍システム１ａの管理者や作業者等がどのフロースイッチがポンプの異常を検出したときには室外機やポンプを停止する必要があり、また、どのフロースイッチがポンプの異常を検出したときには室外機１０やポンプを停止しなくてもよいのか、を完全には把握していない場合もある。このような冷凍システム１ａにおいては、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出した際、例えば、どのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃがポンプの異常を検出したかに応じて室外機１０を停止したり停止しなかったりする処理を行うよりも、一旦、全ての室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止することによって以降の不具合の発生を防止し、そして、作業者によって水配管１４の接続状態の確認や、ポンプの異常の解消が行われてから、作業者の指示に基づいて室外機１０及び必要なポンプの駆動を行う方が、安全性を確保できる。このことは、冷凍システム１ａに限らず、室外機に対し並列に複数のチラー装置を備える冷凍システムであって、水配管が複数系統存在する冷凍システムについても、同様である。
【００１８】
これを鑑み、本実施形態では、室外機に対し冷媒配管を介して複数のチラー装置を並列に接続し、かつ、水配管を複数系統備えている冷凍システムに対し第一の機能を適用することが可能となっている。この第一の機能は、冷凍システムの複数のチラー装置が備えるフロースイッチのうち、いずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出したときに、室外機及びポンプの駆動を停止する機能である。従って、本実施形態に係る冷凍システム１ａにこの第一の機能を適用した場合、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかのフロースイッチが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したときに、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止することになり、上述したように、最も安全に冷凍システム１ａを駆動することができる。
【００１９】
次いで、第一の機能を適用した冷凍システム１ａの動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
室外機１０の室外制御部２０は、通信線２２を介して通信可能に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに制御信号を送信し、これらこれらチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが制御しているフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出したか否かを監視する（ステップＳＡ１）。フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第一ポンプ３０又は第二ポンプ３５の異常を検出した場合（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、圧縮機１６の駆動を制御することにより室外機１０の運転を停止し（ステップＳＡ２）、さらに、第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止する（ステップＳＡ３）。次いで、室外制御部２０は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、どのスイッチが異常を検出したかを表示部１９に表示すると共に、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止した旨の表示を表示部１９にする（ステップＳＡ４）。これにより、作業者は、室外機１０及び第一，第二ポンプ３０，３５の駆動を停止していることを容易かつ迅速に認識できると共に、第一，第二ポンプ３０，３５のうちどのポンプに異常が発生しているかを容易かつ迅速に認識することができ、この認識に基づいて修理その他の作業を効率よく行うことができる。
【００２０】
図３は、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂの構成を模式的に示す図である。なお、図３において図１に示す構成要素と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
図３に示すように、冷凍システム１ｂは、冷凍システム１ａと異なり、第三系統水配管３７という一系統のみの水配管１４を備えており、この第三系統水配管３７に対し、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている。この第三系統水配管３７には、配管内において水媒体を流動するための第三ポンプ３６が設けられている。
このように水配管１４を一系統のみ備える冷凍システム１ｂにおいては、第三系統水配管３７に接続されているチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち全てではなくいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合は、室外機１０、及び、第三ポンプ３６の駆動を停止しなくても、安全性を確保した状態で冷凍システム１ｂを運転することができる。なぜなら、この場合、第三ポンプ３６の異常を検出していないフロースイッチによって第三ポンプ３６が正常に駆動していることが担保されているため、状態としては、第三系統水配管３７内を正常に水媒体が循環しているものの、異常を検出したフロースイッチ自体が誤作動を起こしている状態が考えられるからである。従って、上記のように一系統の水配管に対し複数のチラー装置が並列に接続されている場合は、チラー装置のいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出した場合であっても室外機１０やポンプを止めることなく、安全性を確保した状態で冷凍システムを運転することができ、これにより冷凍システムの稼動性を高めることができる。一方、全てのチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ全てが第三ポンプ３６の異常を検出した場合には、第三ポンプ３６について実際に異常が発生している可能性が高いため、第三ポンプ３６を止める必要がある。
【００２１】
そして、冷凍システム１ｂでは、第三系統水配管３７という一系統の水配管１４を備えている。この場合、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａと比較して、水配管１４の接続状態が単純であり、作業者等は、水配管１４の接続状態を確実に把握することができる。従って、冷凍システム１ｂでは、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが確実に把握できる。このため、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂにおいては、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止する必要はない。
【００２２】
ここで、室外機１０に対し冷媒配管２８を介して並列に複数のチラー装置が接続された冷凍システムであって、水配管が一系統存在する冷凍システムの他の例である冷凍システム１ｃについて図４を用いて説明する。なお、図４において図１，図３に示す構成要素と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すように、冷凍システム１ｃは、第四系統水配管３８という一系統のみの水配管１４を備えており、この第四系統水配管３８に対し、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが直列に接続されている。つまり、冷凍システム１ｃは、水配管１４に対してチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが直列に接続されている点で、水配管１４に対しチラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並列に接続されている冷凍システム１ｂと異なっている。このような構成を備える冷凍システム１ｃにおいても、冷凍システム１ｂと同様の理由により、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０、及び、第一ポンプ３０の駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが確実に把握できる。このため、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止する必要はない。
【００２３】
以上を鑑み、本実施形態では、室外機に対し冷媒配管を介して複数のチラー装置を並列に接続し、かつ、水配管を一系統備えている冷凍システムに対し第二の機能を適用することが可能となっている。この第二の機能は、冷凍システムの複数のチラー装置が備えるフロースイッチのうち、全てではなくいずれかのフロースイッチがポンプの異常を検出したときは、室外機及びポンプの駆動を停止せず、全てのフロースイッチがポンプの異常を検出したときに、室外機及びポンプの駆動を停止する機能である。上述したように、水配管が一系統のときは、複数のフロースイッチのうち、いずれかがポンプの異常を検出した場合であっても、室外機、及び、ポンプの駆動を停止することなく安全性を確保できる状態であることが作業者等が確実に把握できるため、第二の機能を有効に適用することができる。本実施形態に係る冷凍システム１ｂにこの第二の機能を適用した場合、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、いずれかのフロースイッチによって第三ポンプ３６の異常が検出されたときは、安全性を確保した状態で室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を続行し、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出したときに、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動が停止する。
【００２４】
次いで、第二の機能を適用した冷凍システム１ｂの動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。
室外機１０の室外制御部２０は、通信線２２を介して通信可能に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに制御信号を送信し、これらこれらチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが制御しているフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか又は全てが第三ポンプ３６の異常を検出したか否かを監視する（ステップＳＢ１）。フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか又は全てが第三ポンプ３６の異常を検出した場合（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てが第三ポンプ３６の異常を検出したか否かを判定する（ステップＳＢ２）。全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出していない場合（ステップＳＢ２：ＮＯ）、室外制御部２０は、表示部１９に、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、どのフロースイッチが異常を検出したかを表示部１９に表示すると共に、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を維持している旨表示部１９に表示する（ステップＳＢ３）。これにより、作業者は、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち第三ポンプ３６の異常を検出しているフロースイッチがあること、及び、その状態で室外機１０及び第三ポンプ３６が駆動していることを、容易かつ迅速に認識することができ、その認識に基づいてフロースイッチの作動の確認等の作業を行うことができる。表示部１９への表示後、室外制御部２０は、処理手順をステップＳＢ１に戻す。従って、フロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかのフロースイッチが第三ポンプ３６の異常を検出した場合であっても、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出していない場合は、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動は停止しない。
【００２５】
一方、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第三ポンプ３６の異常を検出している場合（ステップＳＢ２：ＹＥＳ）、室外制御部２０は、圧縮機１６の駆動を制御することにより室外機１０の運転を停止し（ステップＳＢ４）、さらに、第三ポンプ３６の駆動を停止する（ステップＳＢ５）。次いで、室外制御部２０は、全てのフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが異常を検出していること、及び、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止したことを表示部１９に表示する（ステップＳＢ６）。これにより、作業者は、室外機１０及び第三ポンプ３６の駆動を停止していることを容易かつ迅速に認識できると共に、第三ポンプ３６に異常が発生しているかを容易かつ迅速に認識することができ、この認識に基づいて作業を効率よく行うことができる。
【００２６】
本実施形態では、室外機１０の室外制御部２０が、水配管１４を一系統備えるか、それとも、複数系統備えるかに応じて第一の機能と第二の機能とを切り替える第三の機能を備えている。具体的には、室外制御部２０が備える回路基板上に、ディップスイッチ等のスイッチ２０ａが設けられており、作業者は、このスイッチ２０ａを操作することにより、冷凍システムが水配管１４を一系統備えるか、それとも、複数系統備えるかに応じて第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを択一的に容易に選択することができる構成となっている。室外制御部２０は、図２に示す第一の機能を実行する第一のプログラムと、図５に示す第二の機能を実行する第二のプログラムとを備えており、スイッチ２０ａによって第一の機能が選択されたときは第一のプログラムが実行され、スイッチ２０ａによって第二の機能が選択されたときは第二のプログラムが実行される。
ここで、水配管１４を一系統とするか複数系統とするかは、冷凍システムの各機器の工場出荷時には判断できず、現場合わせの作業となるが、本実施形態によれば、現場において実際に水配管１４が設置された後、その設置された水配管１４が一系統化複数系統かに応じて、作業者は、第三の機能を利用して容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
例えば、冷凍システム１ａのように水配管が複数系統の場合、作業者は、スイッチ２０ａを操作して第一の機能を選択する。すると、室外制御部２０及びこの室外制御部２０に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図２のフローチャートに示した第一の機能に係る動作を実行する。また例えば、冷凍システム１ｂや冷凍システム１ｃのように設置された水配管１４が一系統のとき、作業者は、スイッチ２０ａを操作して第二の機能を選択する。すると、室外制御部２０及びこの室外制御部２０に接続されているチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図５のフローチャートに示した第二の機能に係る動作を実行する。
【００２７】
さらに、室外機１０の室外制御部２０は、チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと連携して冷凍システム全体の制御を実行するものであり、上述したように、通信線２２を介して通信可能に接続されている。本実施形態では、室外制御部２０に第三の機能を設けているため、この第三の機能を用いて、作業者が第一の機能もしくは第二の機能を択一的に選択した場合、この既存の通信線２２を介して制御信号が各チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外制御部２０とチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要となり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。また、室外機１０の室外制御部２０に設けた第三の機能を利用して第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの構成を変更した場合（例えば、一系統の水配管１４から複数系統の水配管１４にした場合）や、新たに冷凍システムを構築する場合であっても、作業者は、室外制御部２０に設けた第三の機能を利用することのみによって容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、複数系統の水配管１４を備える冷凍システム１ａに適用されフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうちいずれかのフロースイッチが動作したときに室外機１０を停止する第一の機能と、一系統の水配管１４を備える冷凍システム１ｂに適用されフロースイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てのフロースイッチが動作したときに室外機１０を停止する第二の機能と、を備えると共に、この第一の機能と、第二の機能とを択一的に選択可能な第三の機能を室外機１０の室外制御部２０に設けている。このため、作業者は、第三の機能を用いて、水配管１４の設置後に現場において、水配管１４が複数系統か又は一系統かに応じて、第一の機能を適用するか第二の機能を適用するかを択一的に容易に選択できる。ここで、水配管１４を一系統とするか複数系統とするかは、冷凍システムの各機器の工場出荷時には判断できず、現場合わせの作業となるが、本実施形態によれば、第三機能を利用して、現場において水配管が一系統か複数系統かに応じて、第一の機能と、第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態では、室外制御部２０に第三の機能を設けているため、この第三の機能を用いて、作業者が第一の機能もしくは第二の機能を択一的に選択した場合、この既存の通信線２２を介して制御信号が各チラー装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃのチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに送信され、この制御信号に基づいて、各チラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第一の機能又は第二の機能に応じた動作を実行することになる。従って、第一の機能又は第二の機能を実行させるために、室外制御部２０とチラー制御部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間に新たな通信線を設けるための電気配線等の工事が不要となり、冷凍システムの設置作業を簡便に行うことができる。また、室外機１０の室外制御部２０に設けた第三の機能を利用して第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるため、冷凍システムの構成を変更した場合（例えば、一系統の水配管１４から複数系統の水配管１４にした場合）や、新たに冷凍システムを構築する場合であっても、作業者は、室外制御部２０に設けた第三の機能を利用することのみによって容易に第一の機能と第二の機能とを切り替えることができる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、回路基板上に設けたディップスイッチによって第一の機能と第二の機能とを切り替え可能としたが、切り替え方はこれに限らない。例えば、室外機１０が動作モード設定等の各種設定を行うための操作部を備えている場合は、この操作部を操作することによって第一の機能と第二の機能とを切り替え可能としてもよく、また、室外制御部２０をパーソナルコンピュータ等の端末と通信可能に接続し、この接続した端末を操作することによって第一の機能と第二の機能とを切り替えることができるようにしてもよい。
また、冷凍システムの例として、冷凍システム１ａ，１ｂ，１ｃを示して説明したが、冷凍システムの構成は、これに限らず、冷凍システムの設置条件や求められる機能において様々な構成を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】水配管を複数系統備える冷凍システムの構成を示す図である。
【図２】冷凍システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】水配管を一系統備える冷凍システムの構成を示す図である。
【図４】水配管を一系統備える冷凍システムの別の例の構成を示す図である。
【図５】冷凍システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１ａ，１ｂ，１ｃ 冷凍システム
１０ 室外機
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ チラー装置
１２ 第一系統水配管
１３ 第二系統水配管
１４ 水配管
２０ 室外制御部
２０ａ スイッチ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ チラー制御部
２２ 通信線
２８ 冷媒配管
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ フロースイッチ
３７ 第三系統水配管
３８ 第四系統水配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外機に対し、一系統の冷媒配管を介して、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムにおいて、
前記チラー装置が、複数系統に分かれて水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチの一つでも動作したときに前記室外機を停止する第一の機能と、前記チラー装置が、一系統の水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチのすべてが動作したときに前記室外機を停止する第二の機能とを備え、
前記室外機の制御部に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えたことを特徴とする冷凍システム。
【請求項２】
前記室外機の制御部と、前記複数のチラー装置の各制御部とを通信線で接続し、前記第三の機能により、第一の機能または第二の機能のいずれかが選択されたとき、前記室外機の制御部が、通信線を介して、選択された前記機能を実行することを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項１】
室外機に対し、一系統の冷媒配管を介して、水用のフロースイッチを有した複数のチラー装置を並列に接続した冷凍システムにおいて、
前記チラー装置が、複数系統に分かれて水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチの一つでも動作したときに前記室外機を停止する第一の機能と、前記チラー装置が、一系統の水配管で接続され、前記各水用のフロースイッチのすべてが動作したときに前記室外機を停止する第二の機能とを備え、
前記室外機の制御部に、第一の機能と第二の機能とを択一的に選択可能に第三の機能を備えたことを特徴とする冷凍システム。
【請求項２】
前記室外機の制御部と、前記複数のチラー装置の各制御部とを通信線で接続し、前記第三の機能により、第一の機能または第二の機能のいずれかが選択されたとき、前記室外機の制御部が、通信線を介して、選択された前記機能を実行することを特徴とする請求項１に記載の冷凍システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２３６３９３（Ｐ２００９−２３６３９３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８２６２７（Ｐ２００８−８２６２７）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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