熱媒体変換装置
【課題】例えばメンテナンス時等において、各熱媒体が流れる部分の分解等を容易に行うことができる構造等を有する熱媒体変換装置を得る。
【解決手段】室外機１１との間で循環する１次熱媒体と室内機１２との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器１ａ等と、２次熱媒体を加圧して循環させる２次熱媒体送出装置２ａ等と、吊金具１０ａ等を有するサイドパネル４ａ等、フレーム５ｃ等及び支え板７ｃ等を有する１次側筐体部分で構成する１次熱媒体側組立品と、２次熱媒体が流れる複数の流路を切り替える２次熱媒体流路切替装置３と、フレーム５ａ等、支え板７ａ等及びインナーパネル６ａ等を有する２次側筐体部分とで構成する２次熱媒体側組立品とを備え、２次熱媒体側組立品を１次熱媒体側組立品より上側に配置したものである。
【解決手段】室外機１１との間で循環する１次熱媒体と室内機１２との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器１ａ等と、２次熱媒体を加圧して循環させる２次熱媒体送出装置２ａ等と、吊金具１０ａ等を有するサイドパネル４ａ等、フレーム５ｃ等及び支え板７ｃ等を有する１次側筐体部分で構成する１次熱媒体側組立品と、２次熱媒体が流れる複数の流路を切り替える２次熱媒体流路切替装置３と、フレーム５ａ等、支え板７ａ等及びインナーパネル６ａ等を有する２次側筐体部分とで構成する２次熱媒体側組立品とを備え、２次熱媒体側組立品を１次熱媒体側組立品より上側に配置したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビル用マルチエアコン等に代表される空気調和装置に用いられ、２つの媒体間で熱交換させる熱媒体変換装置に関するものである。特に熱媒体変換装置の設置環境を考慮した筐体構造等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のビル用マルチエアコンは、たとえば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行っている。冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が多く使われている。
【０００３】
また、室外機と室内機との間に、冷媒の流れを制御・分配する分流コントローラを接続し、室外機を介して建物外に放出する熱を室内ユニット間で授受させ、単一の空気調和システムの中において、室内機ごとに冷房、暖房と異なった運転をさせるいわゆる全熱回収型の空気調和装置もある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて加熱または冷却した水または不凍液等（以下、代表して水という）を、室内等に配置したファンコイルユニット、パネルヒーター等に送出して冷房または暖房を行っている。
【０００５】
そして、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−００６３５５号公報（第５頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のビル用マルチエアコン、特許文献１に記載の空気調和装置等では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内に漏れる可能性がある。一方、チラーや排熱回収型チラー等の空気調和装置は、冷媒が室内機を通過しないが、建物外から室内機側に水を送出する必要があるため、水の循環経路が長くなり、水の送出動力等のエネルギー消費量が冷媒よりも高くなり効率が悪い。また、排熱回収型チラーのような空気調和装置においては、室内機ごとに冷暖房を選択できるようにするためには、室外機と室内機を計４本の配管で接続しなければならず、更に施工性が悪くなっている。これらのことより、特許文献１の分流コントローラのような全熱回収型の空気調和装置によって得られる熱を、水に与え、室内機に供給する方式を構築すれば、上記の問題を解決できると考えられる。
【０００８】
しかし、上記の方式には、冷媒と水とを熱交換する装置と、水を室内機に送出する装置が必要である。さらに、これらを個別に施工する場合、設置スペース、メンテナンススペース及び、互いを連結する配管の接続作業、断熱作業等が必要となり、施工性が悪くなってしまう。そのため、これらの装置は一体化することが望ましいのだが、このような装置自体が狭い天井裏に設置される場合が多く、ガスバーナー等の炎を用いる冷媒回路側を修理する場合、規模によっては防災上、天井裏から装置を降ろす必要がある。その場合、冷媒配管だけではなく、室内機に接続された水用の配管や、その周囲の断熱材をも取り外す必要があり、復旧時に多大な時間を要することになる。
【０００９】
この発明は、以上のことを鑑みて、例えば、メンテナンス時等において、冷媒側、水側に係る部分の分解等を容易に行うことができる構造を有する熱媒体変換装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る熱媒体変換装置は、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを有し、１次熱媒体側組立品は、配管接続された室外機との間で循環する１次熱媒体と配管接続された室内機との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、室内機との間で循環させるための２次熱媒体の加圧を行う２次熱媒体送出装置と、装置側面を覆うサイドパネル、サイドパネル間をつなぎ、２次熱媒体送出装置が取り付けられる下部側のフレーム及び熱交換器を載置するための下部側の支え板を有する１次側筐体部分とを備え、また、２次熱媒体流路切替装置組立品は、複数の流路を流れる２次熱媒体を選択又は混合して室内機に流入出させるための２次熱媒体流路切替装置と、サイドパネル間をつなぐ上部側のフレーム、熱交換器を固定するための上部側の支え板及び上部側のフレームに取り付けられ、２次熱媒体流路切替装置を支えるためのインナーパネルを有する２次側筐体部分とを備え、２次熱媒体流路切替装置組立品を、１次熱媒体側組立品よりも上側に配置して組み合わせて構成する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の熱媒体変換装置によれば、熱交換器及び２次熱媒体送出装置を有する１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置を有する２次熱媒体流路切替装置組立品とを、２次熱媒体流路切替装置組立品側を上側にして熱媒体変換装置を組み立てて作製するようにしたので、例えば１次熱媒体側の部品を下側から取り外すことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態における全体構造図である。
【図２】この発明の実施の形態における筐体部品のみの分解図である。
【図３】この発明の実際の形態における熱媒体が循環する回路の概略図である。
【図４】この発明の実施の形態における１次熱媒体側組立品の構造図である。
【図５】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の構造図である。
【図６】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置の全体構造図である。
【図７】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の筐体部品のみの構造図である。
【図８】この発明の実施の形態における組立品単位の構造図である。
【図９】この発明の実際の形態における簡易ジョイント１３の詳細構造図である。
【図１０】この発明の実施の形態におけるメンテナンス時の１次熱媒体側組立品の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態について説明する。ここで、図１を含めて、以下の図面においては、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。
【００１４】
図１はこの発明の実施の形態に係る熱媒体変換装置の全体構造図である。まず、機能部品の構成について説明する。本実施の形態の熱媒体変換装置は、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂ、並びに２次熱媒体流路切替装置３を機能部品として有している。熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、室外機１１から送出される冷媒等の１次熱媒体との熱交換により、２次熱媒体を加熱または冷却する。ここでは、熱交換器１ａ、１ｂと熱交換器１ｃ、１ｄとに分散して設置し、例えば一方を加熱側熱交換器とし、他方を冷却側熱交換器とする。場合によっては両方とも２次熱媒体を加熱、冷却を行うようにすることもできる。また、ここでは、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４台の熱交換器を有して構成しているがこれに限定する必要はない。例えば、本実施の形態の熱媒体変換装置を天井等に取り付ける場合には、重量バランスをとることができれば、例えば２以上の偶数台の熱交換器で構成することができる。
【００１５】
そして、例えばポンプ等で構成する２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂは、加熱または冷却された２次熱媒体を加圧し、複数の流路のそれぞれに送出して循環させる。２次熱媒体流路切替装置３は、複数の流路からの２次熱媒体のうち、１つまたは複数の２次熱媒体を各室内機１２の熱交換器に流入出させるための切り替えをそれぞれ行う。
【００１６】
室外機１１は、１次熱媒体を循環するために２本の配管で熱媒体変換装置と接続している。室外機１１は、例えば冷媒等の１次熱媒体を循環等させるための圧縮機、凝縮器又は蒸発器となる室外側熱交換器等（図示せず）を有している。また、室内機１２についても、２本の配管により熱媒体変換装置と接続している。室内機１２は、例えば空調対象空間の空気と２次熱媒体との熱交換を行う利用側熱交換器等を有している。図１では、熱媒体変換装置は、１台の室内機１２とを配管接続しているが、後述する２次熱媒体流路切替装置３の組数に合わせて複数台の室内機１２と接続することができる。
【００１７】
図２は熱媒体変換装置の筐体を構成する部品（筐体部品）のみの分解図である。筐体において、サイドパネル４ａ、４ｂは、例えば側面壁として筐体側面を覆う。フレーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄはサイドパネル４ａ、４ｂの間を接続する骨組みとなる。フレーム５ａ、５ｂは上部側のフレームとなり、５ｃ、５ｄは下部側のフレームとなる。インナーパネル６ａ、６ｂは、例えば２次熱媒体流路切替装置３を支えるため、サイドパネル４ａ、４ｂよりも内側（中心側）に設けられる。また、インナーパネル６ａ、６ｂは、フレーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを互いに固定する役割も果たし、その結果、筐体全体を格子状にすることで補強がなされ、剛性を確保することができる。
【００１８】
支え板７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、例えば図１に示す熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを支える。また、支え板７ａ、７ｂがフレーム５ａと５ｂとの間を固定し、支え板７ｃ、７ｄがフレーム５ｃと５ｄとの間を固定してフレーム間をより強固に固定して筐体を補強する。ドレンパン８は、筐体内に発生した結露水を受ける。底パネル９はドレンパン８を支え、例えば底面壁となる底板である。サイドパネル４ａ、４ｂに取り付けられた吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄは、熱媒体変換装置を上面側から天井に固定設置するための金具である。
【００１９】
図３は本実施の形態の熱媒体熱交換器を利用した空気調和装置における熱媒体が循環する回路の概略を示す図である。次に各熱媒体の流れについて説明する。まず、１次熱媒体は、室外機１１にて放熱または吸熱して熱媒体変換装置に流入する。そして、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおける熱交換により２次熱媒体を加熱または冷却した後に熱媒体変換装置から流出して、再び室外機１１に戻る流れとなっている。また、２次熱媒体は、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂによって、熱媒体変換装置と室内機１２との間を循環する。このとき、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて１次熱媒体により加熱または冷却される。そして、２次熱媒体流路切替装置３を経て、１つまたは複数の室内機１２の利用側熱交換器にて、熱交換器により対象空間の空気に放熱または吸熱した後、２次熱媒体流路切替装置３を経て、再び熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに戻る流れとなっている。ここで、後述するように、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと２次熱媒体流路切替装置３との間の配管接続は簡易ジョイント１３で行われる。
【００２０】
次に、本実施の形態の熱媒体変換装置の組立方法について説明する。前述の通り、熱媒体変換装置内には、２種類の熱媒体が流れるが、１次熱媒体は高圧ガスが圧縮されて熱媒体回路に封入された冷媒等である。このため、室外機１１との間を金属配管で接続し、熱媒体変換装置内における配管及び機能部品を接合する際には、ろう付けを行う必要がある。
【００２１】
これに対し、例えば、２次熱媒体流路切替装置３を構成する機能部品は、殆どの場合、外郭を樹脂材料によって製作している。このため、ろう付け時のバーナー等による炎が触れた場合に焼損する可能性がある。また、２次熱媒体流路切替装置３を構成する機能部品の内部に切替弁を有しているため、ろう付部に生じた酸化皮膜が混入すると動作不良を起こす可能性もある。更に、例えば２次熱媒体流路切替装置３の水密検査等の際に、１次熱媒体側の試験圧力を誤って掛けた場合、圧壊する危険もあることから、２次熱媒体流路切替装置３の組み立て、水密検査等は、１次熱媒体側の機能部品の組み立て、気密検査等とは別々に行う方が望ましい。
【００２２】
図４は１次熱媒体側組立品の構造図である。まず、本実施の形態における１次熱媒体側組立品の部品構成と組立方法について説明する。１次熱媒体側組立品は、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂ、１次側筐体部分となるサイドパネル４ａ及び４ｂ、フレーム５ｃ及び５ｄ、支え板７ｃ及び７ｄ並びに、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄを有している。
【００２３】
支え板７ｃ、７ｄは、サイドパネル４ａ、４ｂ寄りにそれぞれ配置されている。例えば支え板７ｃ、７ｄ上に載る熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは重量部品である。また、図１等に示すように熱媒体変換装置は横長の直方体形状（接続する室内機１２の数が多いほど長くなる）である。このため、熱媒体変換装置の中央寄りに重量部品を配置すると、直方体頂点に近い位置に設けた吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより、例えば天井に取り付けて設置する際、フレーム５ｃ、５ｄに負担が掛り、撓みが発生する等、装置自体が変形する可能性がある。そこで、本実施の形態では、支え板７ｃ、７ｄをサイドパネル４ａ、４ｂ寄りに配置して熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄによる荷重を分散させている。また、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを熱媒体変換装置の両端にそれぞれ配置することで、バランスを保つようにし、熱媒体変換装置の重心位置を中央に保つことができ、保管中の荷崩れや、フォークリフト等による、送中の落下トラブル等を防止する役割も果たしている。
【００２４】
次に１次熱媒体組立品の組み立て方法の一例について説明する。まず、サイドパネル４ａ、４ｂに、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを取り付ける。そして、サイドパネル４ａ、４ｂ間にフレーム５ｃ、５ｄを取り付けた後、支え板７ｃ、７ｄを取り付けて１次熱媒体側組立品に係る筐体部分が完成する。
【００２５】
次に、支え板７ｃ、７ｄの上に、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを載せて（取り付けて）、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの配管接続口と配管とをろう付けする。その後、フレーム５ｃ、５ｄに２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂを取り付ける。そして、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと接続配管を含む１次側熱媒体が循環する回路に対して気密検査等を行い、１次熱媒体側組立品を完成させる。
【００２６】
ここで、サイドパネル４ａ、４ｂを１次熱媒体側組立品として構成し、組み立てを行う理由について説明する。例えば天井に吊された熱媒体変換装置において、１次熱媒体側組立品をメンテナンスしやすくするため、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを熱媒体変換装置の下側に配置している。このため、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下側にある配管接続口と配管とをろう付けをする際に、バーナーの炎を当てにくくなる。フレーム５ｃ、５ｄ及び支え板７ｃ、７ｄだけでなく、サイドパネル４ａ、４ｂを取り付けて組み立てることで、１次熱媒体側組立品の剛性が上がり、例えば熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下側にある配管接続口と配管とをろう付けをする際、組立品を作業台より浮かせる（持ち上げる）ことができる。このため、組立作業性を上げることができる冶具の役割を果たし、配管接続口と配管とをろう付けする際にバーナーの炎を当て易くすることができる。
【００２７】
図５は２次熱媒体流路切替装置組立品の構造図である。次に、本実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の部品構成と組立方法について説明する。２次熱媒体流路切替装置組立品は、２次熱媒体流路切替装置３並びに、２次側筐体部分となるフレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂから構成されている。
【００２８】
図６は２次熱媒体流路切替装置３の全体構造図である。本実施の形態の２次熱媒体流路切替装置３は、例えば切り替え手段となる２つの三方弁３ａ、３ｂと、１つの流量調整弁３ｃとを組み合わせたものを１組として、複数組がフレーム５ａなどの方向に対して並行となるように並べられて構成している。図６では８組を並べて構成しているが、並べる組数は、室内機１２を接続できる台数によって決められるものであるので、並べられる組数を８組に限定するものではない。また、流量調整弁３ｃは三方弁３ｂと接続しているが、三方弁３ａと接続するようにしてもよい。そして、三方弁３ａ、３ｂのうち、二つの弁にはそれぞれヘッダー（配管）３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇが接続されている。これにより、異なる組の同じ機能（加熱された２次熱媒体の流入、流出、冷却された２次熱媒体の流入、流出）の弁は、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを介して連通することとなる。
【００２９】
このとき、フレーム５ａなどの方向に対して、三方弁３ａ、３ｂと流量調整弁３ｃとは全て一列には並んでおらず、三方弁３ａのみを他の二つの弁より半ピッチずれるようにし、いわゆる千鳥状に配置するようにしている。例えば、図１に示す室内機１２との間で２次熱媒体が流入する配管、流出する配管が、三方弁３ａと三方弁３ｂ及び流量調整弁３ｃとにそれぞれ接続される。ここで、例えば熱媒体変換装置を天井に取り付けて設置している場合には、メンテナンス等は、後述するようにドレンパン８を取り外して行うことになる。作業者が下側から見上げた際、例えば、配管同士が重なって天井に近い方の配管が見えなくなることを防ぐため、千鳥状に配置することで、三方弁３ａ等、配管等を見えやすくし、確認等を行いやすいようにしている。
【００３０】
次に２次熱媒体流路切替装置３を組み立てる場合について説明する。まず、三方弁３ｂと流量調整弁３ｃとを接続し、三方弁３ａと共に、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇに取り付けていくのだが、全て手作業で行うのは効率が悪い。そこで、治具を用いて全てのヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを定位置に固定し、そこに、三方弁３ａと、三方弁３ｂ及び流量調整弁３ｃを組み合わせたものとをヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇに取り付けていくことになる。ここで、フレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂをあらかじめ組み立てておくことで、２次熱媒体流路切替装置３を製作する際の作業用の治具とすることができる。
【００３１】
図７は２次熱媒体流路切替装置組立品の筐体部品のみの構造図である。図７はフレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂの位置関係を表している。まず、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇをインナーパネル６ａ、６ｂに設けられた開口穴に通す。ここで、インナーパネル６ａ、６ｂの間隔はヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇの長さよりも短くして、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを各インナーパネル６ａ、６ｂに掛けられる構造となっている。
【００３２】
また、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを開口穴に通した時点で、ヘッダー間のピッチが、２次熱媒体流路切替装置３を組み立てる際に必要なピッチとすると、ここに、三方弁３ａ並びに、三方弁３ｂと流量調整弁３ｃとを組み合わせたものをヘッダーに取り付けていけば、２次熱媒体流路切替装置３を完成させることができる。また、例えばこのまま水密検査等を完了させることができる。このようにして、フレーム５ａ、５ｂに支え板７ａ、７ｂを取り付け、２次熱媒体流路切替装置３を支えるインナーパネル６ａ、６ｂを取り付けることで２次熱媒体流路切替装置組立品に係る筐体部分が完成する。
【００３３】
図８は１次熱媒体組立品、２次熱媒体流路切替装置組立品、ドレンパン８及び底パネル９の組立構造図である。次に、図４に示す１次熱媒体側組立品、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品、ドレンパン８及び底パネル９の組み立てについて説明する。まず、１次熱媒体側組立品のサイドパネル４ａ、４ｂ及びフレーム５ｃ、５ｄと、２次熱媒体流路切替装置組立品のフレーム５ａ、５ｂ及びインナーパネル６ａ、６ｂとを固定する。このとき、図４に示す１次熱媒体側組立品の支え板７ｃ、７ｄと、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品の支え板７ａ、７ｂとにより、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを挟み込んで固定する。
【００３４】
次に、図３に示すように、２次熱媒体流路切替装置３（ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ及び３ｇ）、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂの間を配管で接続する。このとき、接続には簡易ジョイント１３を用いることにより、メンテナンス時において容易に着脱できるようにする。
【００３５】
図９は簡易ジョイント１３の詳細構造図である。簡易ジョイント１３は、端部をフランジ形状とした双方の配管と、Ｏリング１３ａ、１３ｂを外周に取り付けたカラー（collar）１３ｃ、バンド１３ｄから構成されている。
【００３６】
次に、取り付け方法について説明する。まず、カラー１３ｃを双方の配管の中に挿入する。このとき、外周に取り付けられたＯリング１３ａ、１３ｂが双方の配管内面とカラー１３ｃとの隙間をシールし、カラー１３ｃが配管より抜けない限り、水密性を維持するようにする。このとき、双方の配管端面のフランジ部は互いに密着状態となっており、ここにバンド１３ｄを取り付ける。バンド１３ｄにはスリットが設けられており、バンド１３ｄを取り付けると双方の配管のフランジ部分がスリットの間で挟み込まれて固定される。スリットが密着した双方配管のフランジ部に引っ掛かり、配管同士が離れなくなるため、バンド１３ｄを外さない限り、配管が離れてカラー１３ｃが抜けるなどして水が漏れ出すことがなくなる。バンド１３ｄは自身の弾性力にて配管とは周方向で密着している。例えば２次熱媒体の液圧が、配管の剛性よりもはるかに低い状態であれば、バンド１３ｄが開く方向に配管が変形することはなく、ただ、スリットで固定している双方の配管のフランジ部が離れないようにできさえすればよい。このため、バンド１３ｄの弾性力は、人間の指の力で容易に着脱できる程度のものとなっている。この簡易ジョイント１３を、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂ、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとの間の配管接続に用いることで、２次熱媒体流路切替装置３のみを配管回路から容易に分割することができる。
【００３７】
最後にドレンパン８を底パネル９に載せ、底パネル９を、図４等に示すサイドパネル４ａ、４ｂと固定する。そして、図７に示す簡易ジョイント１３で接続した配管の水密検査を行う。このようにして、熱媒体変換装置を組み立てる。
【００３８】
このように本実施の形態の熱媒体変換装置では、ドレンパン８と底パネル９とを、組み立ての最終工程にて取り付けることができる構造としている。これは、熱媒体変換装置が狭小設計のため、組み立ての工程が進むにつれ、装置内部に手が入りにくい状況になることから、底面からも作業可能とすることで、作業性を維持するためである。また、ドレンパン８、底パネル９を組み立ての最終工程に取り付けられる構造とすることで、メンテナンスの際、一番最初に外すことができるし、装置内部を底面側から一望することができるため、メンテナンス前の故障箇所の確認を容易にすることも可能となる。
【００３９】
次に、本実施の形態の熱媒体変換装置について、天井に設置された後に、１次熱媒体側組立品を構成する１次熱媒体側の機能部品のメンテナンスが必要になった場合のメンテナンス方法等について説明する。ここで、熱媒体変換装置は、図８等で示す吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して、現地の天井より出されたボルト等に、ナット等で締結されることで設置されている。
【００４０】
１次熱媒体側組立品のメンテナンスを行うために組み立てられた熱媒体変換装置の分解手順としては、まず、図８に示す底パネル９と、サイドパネル４ａ、４ｂとの固定を外し、ドレンパン８と底パネル９を取り外す。次に、図７に示す２次熱媒体流路切替装置３（ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ及び３ｇ）と、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂとを配管接続している簡易ジョイント１３を外す。そして、サイドパネル４ａ、４ｂとフレーム５ｃ、５ｄ、インナーパネル６ａ、６ｂとフレーム５ｃ、５ｄの固定を外す。
【００４１】
図１０は分解に係る１次熱媒体側組立品の構造を示す図である。図１０に示すように、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、フレーム５ｃ、５ｄ、支え板７ｃ、７ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂの構成となるように取り外す。
【００４２】
このため、取り外す１次熱媒体側組立品の部品構成は、図４とは異なり、サイドパネル４ａ、４ｂは含めない。こうすることにより、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに固定されたサイドパネル４ａ、４ｂを、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品のフレーム５ａ、５ｂを支えるために残すことができる。この結果、本実施の形態の熱媒体変換装置においては、２次熱媒体流路切替装置３を天井に残した状態で、１次熱媒体側の機能部品のみを天井から降ろすことができる。したがって、２次熱媒体流路切替装置３に接続された、図１の室内機１２との配管及び断熱材を外さなくてもよく、メンテナンス完了までの復旧時間を短縮することができる。
【００４３】
ここで、この構造を可能にするためには、２次熱媒体流路切替装置３を、熱媒体変換装置の最上部に配置し、１次熱媒体側の機能部品を取り外す妨げにならないような構造にすることが必要となる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態の熱媒体変換装置によれば、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂを有する１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置３を有する２次熱媒体流路切替装置組立品とを、２次熱媒体流路切替装置組立品側を上側にして組み立て、組み合わせて構成するようにしたので、例えばメンテナンス時において、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを容易に分割（分離）することができる。特に、２次熱媒体流路切替装置組立品を１次熱媒体側組立品よりも上側に配置することで、例えば天井等に吊り下げた場合に、取り外しに手間がかかる１次熱媒体側の部品を下側から容易に取り外す等を行うことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。さらに、重量部品となる複数の熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを装置両端部分に設置するようにしたので、荷重を分散させるようにし、また、装置におけるバランスを保つようにすることができる。そして装置組み立ての最終工程においてドレンパン８及び底パネル９を１次熱媒体側組立品に取り付けるようにしたので、例えばメンテナンスの際、最初に取り外し等を行うことができ、分解時間の短縮をはかることができる。
【００４５】
また、熱媒体変換装置設置後に１次熱媒体側組立品を取り外すような場合に、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有するサイドパネル４ａ、４ｂを、２次熱媒体流路切替装置組立品とともに残しておくことができるので、２次熱媒体流路切替装置組立品を天井に設置したままにしておくことができる。さらに、フレーム５ａ等の設置方向に対して、切り替え手段となる三方弁３ａ、３ｂとを、いわゆる千鳥状となるように配置するようにしたので、メンテナンス等において、下側から２次熱媒体流路切替装置３をみたときに、三方弁３ａ等、配管等を見えやすく、確認等を行いやすくすることができる。そして、２次熱媒体流路切替装置３、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂの間の配管を、簡易ジョイント１３を用いて、カラー１３ｃを挿入し、バンド１３ｄにより配管接続部分のフランジを挟み込んで接続するようにしたので、例えばメンテナンス時において配管を容易に着脱することができる。
【００４６】
また、フレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂを組み立てて、２次熱媒体流路切替装置３を製作する際の治具とすることができるので、新たな治具を作製等する必要がなく、また、組み立て時間の短縮をはかる等することができる。また、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを別個に構成して組み合わせて装置を製造するようにしたので、それぞれ個別に気密検査、水密検査等を行うことができるので、検査時間、製造時間の短縮、検査の安全性、歩留まりの向上等をはかることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 熱交換器、２ａ、２ｂ ２次熱媒体送出装置、３ ２次熱媒体流路切替装置、３ａ、３ｂ 三方弁、３ｃ 流量調整弁、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ ヘッダー、４ａ、４ｂ サイドパネル、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ フレーム、６ａ、６ｂ インナーパネル、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 支え板、８ ドレンパン、９ 底パネル、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 吊金具、１１ 室外機、１２ 室内機、１３ 簡易ジョイント、１３ａ、１３ｂ Ｏリング、１３ｃ カラー、１３ｄ バンド。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビル用マルチエアコン等に代表される空気調和装置に用いられ、２つの媒体間で熱交換させる熱媒体変換装置に関するものである。特に熱媒体変換装置の設置環境を考慮した筐体構造等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のビル用マルチエアコンは、たとえば建物外に配置した熱源機である室外機と建物の室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させる。そして、冷媒が放熱、吸熱して、加熱、冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行っている。冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒が多く使われている。
【０００３】
また、室外機と室内機との間に、冷媒の流れを制御・分配する分流コントローラを接続し、室外機を介して建物外に放出する熱を室内ユニット間で授受させ、単一の空気調和システムの中において、室内機ごとに冷房、暖房と異なった運転をさせるいわゆる全熱回収型の空気調和装置もある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、チラーと呼ばれる空気調和装置においては、建物外に配置した熱源機にて加熱または冷却した水または不凍液等（以下、代表して水という）を、室内等に配置したファンコイルユニット、パネルヒーター等に送出して冷房または暖房を行っている。
【０００５】
そして、排熱回収型チラーと呼ばれる、熱源機と室内機の間に４本の水配管を接続し、冷却、加熱した水を同時に供給し、室内機において冷房または暖房を自由に選択できるものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−００６３５５号公報（第５頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のビル用マルチエアコン、特許文献１に記載の空気調和装置等では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内に漏れる可能性がある。一方、チラーや排熱回収型チラー等の空気調和装置は、冷媒が室内機を通過しないが、建物外から室内機側に水を送出する必要があるため、水の循環経路が長くなり、水の送出動力等のエネルギー消費量が冷媒よりも高くなり効率が悪い。また、排熱回収型チラーのような空気調和装置においては、室内機ごとに冷暖房を選択できるようにするためには、室外機と室内機を計４本の配管で接続しなければならず、更に施工性が悪くなっている。これらのことより、特許文献１の分流コントローラのような全熱回収型の空気調和装置によって得られる熱を、水に与え、室内機に供給する方式を構築すれば、上記の問題を解決できると考えられる。
【０００８】
しかし、上記の方式には、冷媒と水とを熱交換する装置と、水を室内機に送出する装置が必要である。さらに、これらを個別に施工する場合、設置スペース、メンテナンススペース及び、互いを連結する配管の接続作業、断熱作業等が必要となり、施工性が悪くなってしまう。そのため、これらの装置は一体化することが望ましいのだが、このような装置自体が狭い天井裏に設置される場合が多く、ガスバーナー等の炎を用いる冷媒回路側を修理する場合、規模によっては防災上、天井裏から装置を降ろす必要がある。その場合、冷媒配管だけではなく、室内機に接続された水用の配管や、その周囲の断熱材をも取り外す必要があり、復旧時に多大な時間を要することになる。
【０００９】
この発明は、以上のことを鑑みて、例えば、メンテナンス時等において、冷媒側、水側に係る部分の分解等を容易に行うことができる構造を有する熱媒体変換装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る熱媒体変換装置は、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを有し、１次熱媒体側組立品は、配管接続された室外機との間で循環する１次熱媒体と配管接続された室内機との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、室内機との間で循環させるための２次熱媒体の加圧を行う２次熱媒体送出装置と、装置側面を覆うサイドパネル、サイドパネル間をつなぎ、２次熱媒体送出装置が取り付けられる下部側のフレーム及び熱交換器を載置するための下部側の支え板を有する１次側筐体部分とを備え、また、２次熱媒体流路切替装置組立品は、複数の流路を流れる２次熱媒体を選択又は混合して室内機に流入出させるための２次熱媒体流路切替装置と、サイドパネル間をつなぐ上部側のフレーム、熱交換器を固定するための上部側の支え板及び上部側のフレームに取り付けられ、２次熱媒体流路切替装置を支えるためのインナーパネルを有する２次側筐体部分とを備え、２次熱媒体流路切替装置組立品を、１次熱媒体側組立品よりも上側に配置して組み合わせて構成する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の熱媒体変換装置によれば、熱交換器及び２次熱媒体送出装置を有する１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置を有する２次熱媒体流路切替装置組立品とを、２次熱媒体流路切替装置組立品側を上側にして熱媒体変換装置を組み立てて作製するようにしたので、例えば１次熱媒体側の部品を下側から取り外すことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態における全体構造図である。
【図２】この発明の実施の形態における筐体部品のみの分解図である。
【図３】この発明の実際の形態における熱媒体が循環する回路の概略図である。
【図４】この発明の実施の形態における１次熱媒体側組立品の構造図である。
【図５】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の構造図である。
【図６】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置の全体構造図である。
【図７】この発明の実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の筐体部品のみの構造図である。
【図８】この発明の実施の形態における組立品単位の構造図である。
【図９】この発明の実際の形態における簡易ジョイント１３の詳細構造図である。
【図１０】この発明の実施の形態におけるメンテナンス時の１次熱媒体側組立品の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態について説明する。ここで、図１を含めて、以下の図面においては、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。
【００１４】
図１はこの発明の実施の形態に係る熱媒体変換装置の全体構造図である。まず、機能部品の構成について説明する。本実施の形態の熱媒体変換装置は、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂ、並びに２次熱媒体流路切替装置３を機能部品として有している。熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、室外機１１から送出される冷媒等の１次熱媒体との熱交換により、２次熱媒体を加熱または冷却する。ここでは、熱交換器１ａ、１ｂと熱交換器１ｃ、１ｄとに分散して設置し、例えば一方を加熱側熱交換器とし、他方を冷却側熱交換器とする。場合によっては両方とも２次熱媒体を加熱、冷却を行うようにすることもできる。また、ここでは、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４台の熱交換器を有して構成しているがこれに限定する必要はない。例えば、本実施の形態の熱媒体変換装置を天井等に取り付ける場合には、重量バランスをとることができれば、例えば２以上の偶数台の熱交換器で構成することができる。
【００１５】
そして、例えばポンプ等で構成する２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂは、加熱または冷却された２次熱媒体を加圧し、複数の流路のそれぞれに送出して循環させる。２次熱媒体流路切替装置３は、複数の流路からの２次熱媒体のうち、１つまたは複数の２次熱媒体を各室内機１２の熱交換器に流入出させるための切り替えをそれぞれ行う。
【００１６】
室外機１１は、１次熱媒体を循環するために２本の配管で熱媒体変換装置と接続している。室外機１１は、例えば冷媒等の１次熱媒体を循環等させるための圧縮機、凝縮器又は蒸発器となる室外側熱交換器等（図示せず）を有している。また、室内機１２についても、２本の配管により熱媒体変換装置と接続している。室内機１２は、例えば空調対象空間の空気と２次熱媒体との熱交換を行う利用側熱交換器等を有している。図１では、熱媒体変換装置は、１台の室内機１２とを配管接続しているが、後述する２次熱媒体流路切替装置３の組数に合わせて複数台の室内機１２と接続することができる。
【００１７】
図２は熱媒体変換装置の筐体を構成する部品（筐体部品）のみの分解図である。筐体において、サイドパネル４ａ、４ｂは、例えば側面壁として筐体側面を覆う。フレーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄはサイドパネル４ａ、４ｂの間を接続する骨組みとなる。フレーム５ａ、５ｂは上部側のフレームとなり、５ｃ、５ｄは下部側のフレームとなる。インナーパネル６ａ、６ｂは、例えば２次熱媒体流路切替装置３を支えるため、サイドパネル４ａ、４ｂよりも内側（中心側）に設けられる。また、インナーパネル６ａ、６ｂは、フレーム５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを互いに固定する役割も果たし、その結果、筐体全体を格子状にすることで補強がなされ、剛性を確保することができる。
【００１８】
支え板７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、例えば図１に示す熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを支える。また、支え板７ａ、７ｂがフレーム５ａと５ｂとの間を固定し、支え板７ｃ、７ｄがフレーム５ｃと５ｄとの間を固定してフレーム間をより強固に固定して筐体を補強する。ドレンパン８は、筐体内に発生した結露水を受ける。底パネル９はドレンパン８を支え、例えば底面壁となる底板である。サイドパネル４ａ、４ｂに取り付けられた吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄは、熱媒体変換装置を上面側から天井に固定設置するための金具である。
【００１９】
図３は本実施の形態の熱媒体熱交換器を利用した空気調和装置における熱媒体が循環する回路の概略を示す図である。次に各熱媒体の流れについて説明する。まず、１次熱媒体は、室外機１１にて放熱または吸熱して熱媒体変換装置に流入する。そして、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおける熱交換により２次熱媒体を加熱または冷却した後に熱媒体変換装置から流出して、再び室外機１１に戻る流れとなっている。また、２次熱媒体は、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂによって、熱媒体変換装置と室内機１２との間を循環する。このとき、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて１次熱媒体により加熱または冷却される。そして、２次熱媒体流路切替装置３を経て、１つまたは複数の室内機１２の利用側熱交換器にて、熱交換器により対象空間の空気に放熱または吸熱した後、２次熱媒体流路切替装置３を経て、再び熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに戻る流れとなっている。ここで、後述するように、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと２次熱媒体流路切替装置３との間の配管接続は簡易ジョイント１３で行われる。
【００２０】
次に、本実施の形態の熱媒体変換装置の組立方法について説明する。前述の通り、熱媒体変換装置内には、２種類の熱媒体が流れるが、１次熱媒体は高圧ガスが圧縮されて熱媒体回路に封入された冷媒等である。このため、室外機１１との間を金属配管で接続し、熱媒体変換装置内における配管及び機能部品を接合する際には、ろう付けを行う必要がある。
【００２１】
これに対し、例えば、２次熱媒体流路切替装置３を構成する機能部品は、殆どの場合、外郭を樹脂材料によって製作している。このため、ろう付け時のバーナー等による炎が触れた場合に焼損する可能性がある。また、２次熱媒体流路切替装置３を構成する機能部品の内部に切替弁を有しているため、ろう付部に生じた酸化皮膜が混入すると動作不良を起こす可能性もある。更に、例えば２次熱媒体流路切替装置３の水密検査等の際に、１次熱媒体側の試験圧力を誤って掛けた場合、圧壊する危険もあることから、２次熱媒体流路切替装置３の組み立て、水密検査等は、１次熱媒体側の機能部品の組み立て、気密検査等とは別々に行う方が望ましい。
【００２２】
図４は１次熱媒体側組立品の構造図である。まず、本実施の形態における１次熱媒体側組立品の部品構成と組立方法について説明する。１次熱媒体側組立品は、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂ、１次側筐体部分となるサイドパネル４ａ及び４ｂ、フレーム５ｃ及び５ｄ、支え板７ｃ及び７ｄ並びに、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄを有している。
【００２３】
支え板７ｃ、７ｄは、サイドパネル４ａ、４ｂ寄りにそれぞれ配置されている。例えば支え板７ｃ、７ｄ上に載る熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは重量部品である。また、図１等に示すように熱媒体変換装置は横長の直方体形状（接続する室内機１２の数が多いほど長くなる）である。このため、熱媒体変換装置の中央寄りに重量部品を配置すると、直方体頂点に近い位置に設けた吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより、例えば天井に取り付けて設置する際、フレーム５ｃ、５ｄに負担が掛り、撓みが発生する等、装置自体が変形する可能性がある。そこで、本実施の形態では、支え板７ｃ、７ｄをサイドパネル４ａ、４ｂ寄りに配置して熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄによる荷重を分散させている。また、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを熱媒体変換装置の両端にそれぞれ配置することで、バランスを保つようにし、熱媒体変換装置の重心位置を中央に保つことができ、保管中の荷崩れや、フォークリフト等による、送中の落下トラブル等を防止する役割も果たしている。
【００２４】
次に１次熱媒体組立品の組み立て方法の一例について説明する。まず、サイドパネル４ａ、４ｂに、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを取り付ける。そして、サイドパネル４ａ、４ｂ間にフレーム５ｃ、５ｄを取り付けた後、支え板７ｃ、７ｄを取り付けて１次熱媒体側組立品に係る筐体部分が完成する。
【００２５】
次に、支え板７ｃ、７ｄの上に、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを載せて（取り付けて）、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの配管接続口と配管とをろう付けする。その後、フレーム５ｃ、５ｄに２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂを取り付ける。そして、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと接続配管を含む１次側熱媒体が循環する回路に対して気密検査等を行い、１次熱媒体側組立品を完成させる。
【００２６】
ここで、サイドパネル４ａ、４ｂを１次熱媒体側組立品として構成し、組み立てを行う理由について説明する。例えば天井に吊された熱媒体変換装置において、１次熱媒体側組立品をメンテナンスしやすくするため、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを熱媒体変換装置の下側に配置している。このため、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下側にある配管接続口と配管とをろう付けをする際に、バーナーの炎を当てにくくなる。フレーム５ｃ、５ｄ及び支え板７ｃ、７ｄだけでなく、サイドパネル４ａ、４ｂを取り付けて組み立てることで、１次熱媒体側組立品の剛性が上がり、例えば熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下側にある配管接続口と配管とをろう付けをする際、組立品を作業台より浮かせる（持ち上げる）ことができる。このため、組立作業性を上げることができる冶具の役割を果たし、配管接続口と配管とをろう付けする際にバーナーの炎を当て易くすることができる。
【００２７】
図５は２次熱媒体流路切替装置組立品の構造図である。次に、本実施の形態における２次熱媒体流路切替装置組立品の部品構成と組立方法について説明する。２次熱媒体流路切替装置組立品は、２次熱媒体流路切替装置３並びに、２次側筐体部分となるフレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂから構成されている。
【００２８】
図６は２次熱媒体流路切替装置３の全体構造図である。本実施の形態の２次熱媒体流路切替装置３は、例えば切り替え手段となる２つの三方弁３ａ、３ｂと、１つの流量調整弁３ｃとを組み合わせたものを１組として、複数組がフレーム５ａなどの方向に対して並行となるように並べられて構成している。図６では８組を並べて構成しているが、並べる組数は、室内機１２を接続できる台数によって決められるものであるので、並べられる組数を８組に限定するものではない。また、流量調整弁３ｃは三方弁３ｂと接続しているが、三方弁３ａと接続するようにしてもよい。そして、三方弁３ａ、３ｂのうち、二つの弁にはそれぞれヘッダー（配管）３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇが接続されている。これにより、異なる組の同じ機能（加熱された２次熱媒体の流入、流出、冷却された２次熱媒体の流入、流出）の弁は、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを介して連通することとなる。
【００２９】
このとき、フレーム５ａなどの方向に対して、三方弁３ａ、３ｂと流量調整弁３ｃとは全て一列には並んでおらず、三方弁３ａのみを他の二つの弁より半ピッチずれるようにし、いわゆる千鳥状に配置するようにしている。例えば、図１に示す室内機１２との間で２次熱媒体が流入する配管、流出する配管が、三方弁３ａと三方弁３ｂ及び流量調整弁３ｃとにそれぞれ接続される。ここで、例えば熱媒体変換装置を天井に取り付けて設置している場合には、メンテナンス等は、後述するようにドレンパン８を取り外して行うことになる。作業者が下側から見上げた際、例えば、配管同士が重なって天井に近い方の配管が見えなくなることを防ぐため、千鳥状に配置することで、三方弁３ａ等、配管等を見えやすくし、確認等を行いやすいようにしている。
【００３０】
次に２次熱媒体流路切替装置３を組み立てる場合について説明する。まず、三方弁３ｂと流量調整弁３ｃとを接続し、三方弁３ａと共に、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇに取り付けていくのだが、全て手作業で行うのは効率が悪い。そこで、治具を用いて全てのヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを定位置に固定し、そこに、三方弁３ａと、三方弁３ｂ及び流量調整弁３ｃを組み合わせたものとをヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇに取り付けていくことになる。ここで、フレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂをあらかじめ組み立てておくことで、２次熱媒体流路切替装置３を製作する際の作業用の治具とすることができる。
【００３１】
図７は２次熱媒体流路切替装置組立品の筐体部品のみの構造図である。図７はフレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂの位置関係を表している。まず、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇをインナーパネル６ａ、６ｂに設けられた開口穴に通す。ここで、インナーパネル６ａ、６ｂの間隔はヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇの長さよりも短くして、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを各インナーパネル６ａ、６ｂに掛けられる構造となっている。
【００３２】
また、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇを開口穴に通した時点で、ヘッダー間のピッチが、２次熱媒体流路切替装置３を組み立てる際に必要なピッチとすると、ここに、三方弁３ａ並びに、三方弁３ｂと流量調整弁３ｃとを組み合わせたものをヘッダーに取り付けていけば、２次熱媒体流路切替装置３を完成させることができる。また、例えばこのまま水密検査等を完了させることができる。このようにして、フレーム５ａ、５ｂに支え板７ａ、７ｂを取り付け、２次熱媒体流路切替装置３を支えるインナーパネル６ａ、６ｂを取り付けることで２次熱媒体流路切替装置組立品に係る筐体部分が完成する。
【００３３】
図８は１次熱媒体組立品、２次熱媒体流路切替装置組立品、ドレンパン８及び底パネル９の組立構造図である。次に、図４に示す１次熱媒体側組立品、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品、ドレンパン８及び底パネル９の組み立てについて説明する。まず、１次熱媒体側組立品のサイドパネル４ａ、４ｂ及びフレーム５ｃ、５ｄと、２次熱媒体流路切替装置組立品のフレーム５ａ、５ｂ及びインナーパネル６ａ、６ｂとを固定する。このとき、図４に示す１次熱媒体側組立品の支え板７ｃ、７ｄと、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品の支え板７ａ、７ｂとにより、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを挟み込んで固定する。
【００３４】
次に、図３に示すように、２次熱媒体流路切替装置３（ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ及び３ｇ）、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂの間を配管で接続する。このとき、接続には簡易ジョイント１３を用いることにより、メンテナンス時において容易に着脱できるようにする。
【００３５】
図９は簡易ジョイント１３の詳細構造図である。簡易ジョイント１３は、端部をフランジ形状とした双方の配管と、Ｏリング１３ａ、１３ｂを外周に取り付けたカラー（collar）１３ｃ、バンド１３ｄから構成されている。
【００３６】
次に、取り付け方法について説明する。まず、カラー１３ｃを双方の配管の中に挿入する。このとき、外周に取り付けられたＯリング１３ａ、１３ｂが双方の配管内面とカラー１３ｃとの隙間をシールし、カラー１３ｃが配管より抜けない限り、水密性を維持するようにする。このとき、双方の配管端面のフランジ部は互いに密着状態となっており、ここにバンド１３ｄを取り付ける。バンド１３ｄにはスリットが設けられており、バンド１３ｄを取り付けると双方の配管のフランジ部分がスリットの間で挟み込まれて固定される。スリットが密着した双方配管のフランジ部に引っ掛かり、配管同士が離れなくなるため、バンド１３ｄを外さない限り、配管が離れてカラー１３ｃが抜けるなどして水が漏れ出すことがなくなる。バンド１３ｄは自身の弾性力にて配管とは周方向で密着している。例えば２次熱媒体の液圧が、配管の剛性よりもはるかに低い状態であれば、バンド１３ｄが開く方向に配管が変形することはなく、ただ、スリットで固定している双方の配管のフランジ部が離れないようにできさえすればよい。このため、バンド１３ｄの弾性力は、人間の指の力で容易に着脱できる程度のものとなっている。この簡易ジョイント１３を、ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂ、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとの間の配管接続に用いることで、２次熱媒体流路切替装置３のみを配管回路から容易に分割することができる。
【００３７】
最後にドレンパン８を底パネル９に載せ、底パネル９を、図４等に示すサイドパネル４ａ、４ｂと固定する。そして、図７に示す簡易ジョイント１３で接続した配管の水密検査を行う。このようにして、熱媒体変換装置を組み立てる。
【００３８】
このように本実施の形態の熱媒体変換装置では、ドレンパン８と底パネル９とを、組み立ての最終工程にて取り付けることができる構造としている。これは、熱媒体変換装置が狭小設計のため、組み立ての工程が進むにつれ、装置内部に手が入りにくい状況になることから、底面からも作業可能とすることで、作業性を維持するためである。また、ドレンパン８、底パネル９を組み立ての最終工程に取り付けられる構造とすることで、メンテナンスの際、一番最初に外すことができるし、装置内部を底面側から一望することができるため、メンテナンス前の故障箇所の確認を容易にすることも可能となる。
【００３９】
次に、本実施の形態の熱媒体変換装置について、天井に設置された後に、１次熱媒体側組立品を構成する１次熱媒体側の機能部品のメンテナンスが必要になった場合のメンテナンス方法等について説明する。ここで、熱媒体変換装置は、図８等で示す吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して、現地の天井より出されたボルト等に、ナット等で締結されることで設置されている。
【００４０】
１次熱媒体側組立品のメンテナンスを行うために組み立てられた熱媒体変換装置の分解手順としては、まず、図８に示す底パネル９と、サイドパネル４ａ、４ｂとの固定を外し、ドレンパン８と底パネル９を取り外す。次に、図７に示す２次熱媒体流路切替装置３（ヘッダー３ｄ、３ｅ、３ｆ及び３ｇ）と、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂとを配管接続している簡易ジョイント１３を外す。そして、サイドパネル４ａ、４ｂとフレーム５ｃ、５ｄ、インナーパネル６ａ、６ｂとフレーム５ｃ、５ｄの固定を外す。
【００４１】
図１０は分解に係る１次熱媒体側組立品の構造を示す図である。図１０に示すように、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、フレーム５ｃ、５ｄ、支え板７ｃ、７ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂの構成となるように取り外す。
【００４２】
このため、取り外す１次熱媒体側組立品の部品構成は、図４とは異なり、サイドパネル４ａ、４ｂは含めない。こうすることにより、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに固定されたサイドパネル４ａ、４ｂを、図５に示す２次熱媒体流路切替装置組立品のフレーム５ａ、５ｂを支えるために残すことができる。この結果、本実施の形態の熱媒体変換装置においては、２次熱媒体流路切替装置３を天井に残した状態で、１次熱媒体側の機能部品のみを天井から降ろすことができる。したがって、２次熱媒体流路切替装置３に接続された、図１の室内機１２との配管及び断熱材を外さなくてもよく、メンテナンス完了までの復旧時間を短縮することができる。
【００４３】
ここで、この構造を可能にするためには、２次熱媒体流路切替装置３を、熱媒体変換装置の最上部に配置し、１次熱媒体側の機能部品を取り外す妨げにならないような構造にすることが必要となる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態の熱媒体変換装置によれば、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、及び２次熱媒体送出装置２ａ、２ｂを有する１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置３を有する２次熱媒体流路切替装置組立品とを、２次熱媒体流路切替装置組立品側を上側にして組み立て、組み合わせて構成するようにしたので、例えばメンテナンス時において、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを容易に分割（分離）することができる。特に、２次熱媒体流路切替装置組立品を１次熱媒体側組立品よりも上側に配置することで、例えば天井等に吊り下げた場合に、取り外しに手間がかかる１次熱媒体側の部品を下側から容易に取り外す等を行うことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。さらに、重量部品となる複数の熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを装置両端部分に設置するようにしたので、荷重を分散させるようにし、また、装置におけるバランスを保つようにすることができる。そして装置組み立ての最終工程においてドレンパン８及び底パネル９を１次熱媒体側組立品に取り付けるようにしたので、例えばメンテナンスの際、最初に取り外し等を行うことができ、分解時間の短縮をはかることができる。
【００４５】
また、熱媒体変換装置設置後に１次熱媒体側組立品を取り外すような場合に、吊金具１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有するサイドパネル４ａ、４ｂを、２次熱媒体流路切替装置組立品とともに残しておくことができるので、２次熱媒体流路切替装置組立品を天井に設置したままにしておくことができる。さらに、フレーム５ａ等の設置方向に対して、切り替え手段となる三方弁３ａ、３ｂとを、いわゆる千鳥状となるように配置するようにしたので、メンテナンス等において、下側から２次熱媒体流路切替装置３をみたときに、三方弁３ａ等、配管等を見えやすく、確認等を行いやすくすることができる。そして、２次熱媒体流路切替装置３、熱交換器１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄ、２次熱媒体送出装置２ａ及び２ｂの間の配管を、簡易ジョイント１３を用いて、カラー１３ｃを挿入し、バンド１３ｄにより配管接続部分のフランジを挟み込んで接続するようにしたので、例えばメンテナンス時において配管を容易に着脱することができる。
【００４６】
また、フレーム５ａ及び５ｂ、インナーパネル６ａ及び６ｂ並びに支え板７ａ及び７ｂを組み立てて、２次熱媒体流路切替装置３を製作する際の治具とすることができるので、新たな治具を作製等する必要がなく、また、組み立て時間の短縮をはかる等することができる。また、１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを別個に構成して組み合わせて装置を製造するようにしたので、それぞれ個別に気密検査、水密検査等を行うことができるので、検査時間、製造時間の短縮、検査の安全性、歩留まりの向上等をはかることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 熱交換器、２ａ、２ｂ ２次熱媒体送出装置、３ ２次熱媒体流路切替装置、３ａ、３ｂ 三方弁、３ｃ 流量調整弁、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ ヘッダー、４ａ、４ｂ サイドパネル、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ フレーム、６ａ、６ｂ インナーパネル、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 支え板、８ ドレンパン、９ 底パネル、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 吊金具、１１ 室外機、１２ 室内機、１３ 簡易ジョイント、１３ａ、１３ｂ Ｏリング、１３ｃ カラー、１３ｄ バンド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを有し、
前記１次熱媒体側組立品は、
配管接続された室外機との間で循環する１次熱媒体と配管接続された室内機との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、
前記室内機との間で循環させるための前記２次熱媒体の加圧を行う２次熱媒体送出装置と、
装置側面を覆うサイドパネル、該サイドパネル間をつなぎ、前記２次熱媒体送出装置が取り付けられる下部側のフレーム及び前記熱交換器を載置するための下部側の支え板を有する１次側筐体部分とを備え、
また、前記２次熱媒体流路切替装置組立品は、
複数の流路を流れる前記２次熱媒体を選択又は混合して前記室内機に流入出させるための２次熱媒体流路切替装置と、
前記サイドパネル間をつなぐ上部側のフレーム、前記熱交換器を固定するための上部側の支え板及び前記上部側のフレームに取り付けられ、前記２次熱媒体流路切替装置を支えるためのインナーパネルを有する２次側筐体部分とを備え、
前記２次熱媒体流路切替装置組立品を、前記１次熱媒体側組立品よりも上側に配置して組み合わせて構成することを特徴とする熱媒体変換装置。
【請求項２】
前記サイドパネルは、装置を上側から設置可能に取り付けるための吊金具を有し、前記２次熱媒体流路切替装置組立品を吊金具で取り付けた位置に保持可能とするために前記１次熱媒体側組立品と着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の熱媒体変換装置。
【請求項３】
前記２次側筐体部分は、前記２次熱媒体流路切替装置を製作する際の治具となることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱媒体変換装置。
【請求項４】
前記熱交換器又は前記２次熱媒体送出装置と前記２次熱媒体流路切替装置との間の配管接続部分にフランジを有し、
Ｏリングを外側に取り付けたカラーを前記配管接続部分に挿入して各配管を接続し、さらに、スリットを有するバンドにより、前記スリットで各配管接続部分のフランジを挟み込み、前記配管同士を接続固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項５】
装置組み立ての最終工程において前記１次熱媒体側組立品の下側に取り付けられる筐体内に発生した水を受けるドレンパン及び該ドレンパンを支える底パネルが取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項６】
複数の前記熱交換器が、前記サイドパネル内側の装置両端部分となる位置に分かれて配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項７】
２次熱媒体流路切替装置は、前記２次熱媒体が流入する配管と接続する切り替え手段と前記２次熱媒体が流出する配管と接続する切り替え手段とを、前記フレームの方向において千鳥状となるように配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項８】
前記１次熱媒体側組立品における気密検査と前記２次熱媒体流路切替装置組立品における気密検査とを行ってから組み立てることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項１】
１次熱媒体側組立品と２次熱媒体流路切替装置組立品とを有し、
前記１次熱媒体側組立品は、
配管接続された室外機との間で循環する１次熱媒体と配管接続された室内機との間で循環する２次熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、
前記室内機との間で循環させるための前記２次熱媒体の加圧を行う２次熱媒体送出装置と、
装置側面を覆うサイドパネル、該サイドパネル間をつなぎ、前記２次熱媒体送出装置が取り付けられる下部側のフレーム及び前記熱交換器を載置するための下部側の支え板を有する１次側筐体部分とを備え、
また、前記２次熱媒体流路切替装置組立品は、
複数の流路を流れる前記２次熱媒体を選択又は混合して前記室内機に流入出させるための２次熱媒体流路切替装置と、
前記サイドパネル間をつなぐ上部側のフレーム、前記熱交換器を固定するための上部側の支え板及び前記上部側のフレームに取り付けられ、前記２次熱媒体流路切替装置を支えるためのインナーパネルを有する２次側筐体部分とを備え、
前記２次熱媒体流路切替装置組立品を、前記１次熱媒体側組立品よりも上側に配置して組み合わせて構成することを特徴とする熱媒体変換装置。
【請求項２】
前記サイドパネルは、装置を上側から設置可能に取り付けるための吊金具を有し、前記２次熱媒体流路切替装置組立品を吊金具で取り付けた位置に保持可能とするために前記１次熱媒体側組立品と着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の熱媒体変換装置。
【請求項３】
前記２次側筐体部分は、前記２次熱媒体流路切替装置を製作する際の治具となることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱媒体変換装置。
【請求項４】
前記熱交換器又は前記２次熱媒体送出装置と前記２次熱媒体流路切替装置との間の配管接続部分にフランジを有し、
Ｏリングを外側に取り付けたカラーを前記配管接続部分に挿入して各配管を接続し、さらに、スリットを有するバンドにより、前記スリットで各配管接続部分のフランジを挟み込み、前記配管同士を接続固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項５】
装置組み立ての最終工程において前記１次熱媒体側組立品の下側に取り付けられる筐体内に発生した水を受けるドレンパン及び該ドレンパンを支える底パネルが取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項６】
複数の前記熱交換器が、前記サイドパネル内側の装置両端部分となる位置に分かれて配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項７】
２次熱媒体流路切替装置は、前記２次熱媒体が流入する配管と接続する切り替え手段と前記２次熱媒体が流出する配管と接続する切り替え手段とを、前記フレームの方向において千鳥状となるように配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【請求項８】
前記１次熱媒体側組立品における気密検査と前記２次熱媒体流路切替装置組立品における気密検査とを行ってから組み立てることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱媒体変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１４０８（Ｐ２０１３−１１４０８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４７６７（Ｐ２０１１−１４４７６７）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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