(57)【要約】  チリングユニットは、圧縮機、四方弁、空気熱交換器、主膨張弁および水熱交換器が配管で順に接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、主膨張弁と水熱交換器との間と、主膨張弁と空気熱交換器との間とにおいて、冷媒回路と並列に接続するバイパス回路とを備え、四方弁は、冷却運転モードおよび加熱運転モードの流路が切り替えられ、バイパス回路は、電磁弁、ポンプダウン膨張弁および液冷媒を溜める冷媒タンクを有し、少なくとも冷却運転モードの開始または加熱運転モード開始の前に、液冷媒が冷媒タンクに溜まっているものである。
2017022101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替装置、空気熱交換器、第１の絞り装置および熱媒体熱交換器が配管で順に接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間と、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間とにおいて、前記冷媒回路と並列に接続するバイパス回路とを備え、
前記流路切替装置は、前記熱媒体熱交換器が蒸発器となって熱媒体を冷却する冷却運転モードとなる流路と前記熱媒体熱交換器が凝縮器となって前記熱媒体を加熱する加熱運転モードとなる流路とに切り替えることができ、
前記バイパス回路は、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる冷媒を前記流量調整装置と連携して調整する第２の絞り装置、および前記バイパス回路の前記流量調整装置と前記第２の絞り装置の間に設けられ、前記流量調整装置または前記第２の絞り装置とを通過した液冷媒を溜める冷媒タンクを有し、
少なくとも前記冷却運転モードの開始または前記加熱運転モード開始の前に、前記液冷媒が、前記冷媒タンクに溜まっているチリングユニット。
【請求項２】
前記熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサーと、
外気の温度を検出する外気温度センサーと、
前記冷媒タンク内の前記液冷媒の量を検出する冷媒量検出センサーと、
前記熱媒体の温度、前記外気の温度および前記冷媒タンク内の前記液冷媒の量から、前記冷媒タンクに前記液冷媒を溜めるか否かを判定する判定装置とをさらに備える請求項１に記載のチリングユニット。
【請求項３】
前記加熱運転モード開始前に、前記空気熱交換器側から前記第１の絞り装置側に冷媒が流れるように前記流路切替装置を切り替えて前記空気熱交換器側から流入する前記液冷媒を前記冷媒タンクに溜め、
前記冷却運転モード開始前に、前記熱媒体熱交換器側から前記第１の絞り装置側への冷媒の流れるように前記流路切替装置を切り替えて前記熱媒体熱交換器側から流入する前記液冷媒を前記冷媒タンクに溜める運転を行う請求項１または請求項２に記載のチリングユニット。
【請求項４】
前記冷媒タンクは、
タンク本体と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第１の配管が接続される第１の配管接続部と、
前記タンク本体の下部に設置され、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第２の配管が接続される第２の配管接続部と、
前記タンク本体内に設置され、前記第２の配管接続部と連通して、前記タンク本体の上部に向けて前記第２の配管を延長する延長配管と、
該延長配管の下部に形成され、前記タンク本体に溜まった冷凍機油を前記冷媒回路に戻す返油穴と
を備える請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のチリングユニット。
【請求項５】
前記冷媒タンクは、
タンク本体と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第１の配管が接続される第１の配管接続部と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第２の配管が接続される第２の配管接続部と、
前記タンク本体の下部と前記第２の配管とを接続して前記タンク本体に溜まった冷凍機油を前記冷媒回路に戻す返油配管と、
該返油配管を流れる前記冷凍機油の量を調整する油調整装置と
を備える請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のチリングユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチリングユニットに関するものである。特に液バック防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、冷媒回路において、余剰冷媒を溜めておくアキュムレーターを有する冷凍サイクル装置がある。アキュムレーターは、余剰冷媒を液状の冷媒（液冷媒）として溜めておく容器である。ここで、たとえば、停止した冷媒回路を起動させる際、蒸発器、圧縮機の吸入側の配管などに溜まった液冷媒が、圧縮機に流入する液バックが発生する。圧縮機に多くの液冷媒が流入すると故障原因となる。そこで、液バックを抑制するため、従来、アキュムレーターに液冷媒を溜めるようにして、圧縮機に液冷媒が戻らないようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２９０３７１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、冷媒をアキュムレーターに溜めて液バックを防ごうとすると、アキュムレーターの容器を大きくして、容積を確保しなければならなくなる。このため、コンパクト化および低コスト化の要請に応えることができないことになる。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アキュムレーターによらずとも液バックの発生を防止することができるチリングユニットを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るチリングユニットは、圧縮機、流路切替装置、空気熱交換器、第１の絞り装置および熱媒体熱交換器が配管で順に接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、第１の絞り装置と熱媒体熱交換器との間と、第１の絞り装置と空気熱交換器との間とにおいて、冷媒回路と並列に接続するバイパス回路とを備え、流路切替装置は、熱媒体熱交換器が蒸発器となって熱媒体を冷却する冷却運転モードとなる流路と熱媒体熱交換器が凝縮器となって熱媒体を加熱する加熱運転モードとなる流路とに切り替えることができ、バイパス回路は、バイパス回路に設けられ、バイパス回路を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置、バイパス回路に設けられ、バイパス回路を流れる冷媒を流量調整装置と連携して調整する第２の絞り装置、およびバイパス回路の流量調整装置と第２の絞り装置の間に設けられ、流量調整装置または第２の絞り装置とを通過した液冷媒を溜める冷媒タンクを有し、少なくとも冷却運転モードの開始または加熱運転モード開始の前に、液冷媒が、冷媒タンクに溜まっているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るチリングユニットによれば、運転制御装置の制御に基づいて、チリングユニットが、少なくとも通常の加熱運転モードまたは冷却運転モードを行う前に、冷媒タンクに液冷媒が溜まった状態にすることで、通常運転開始時における液バックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るチリングユニット１００の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るチリングユニット１００における冷媒タンク８３の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷房前ポンプダウン運転における動作などを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る暖房前ポンプダウン運転における動作などを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る運転前ポンプダウン運転の判定に係る説明を行うための図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るチリングユニット１００における冷媒タンク８３の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るチリングユニットについて図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、添字で区別などしている複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、温度、圧力などの高低については、特に絶対的な値との関係で高低などが定まっているものではなく、各システム、各装置などにおける状態、動作などにおいて相対的に定まるものとする。
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るチリングユニット１００の構成を示す図である。図１に基づいて、チリングユニット１００の構成、動作などについて説明する。本実施の形態におけるチリングユニット１００は、冷媒を循環させる冷媒回路を構成し、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を利用して、熱を搬送する媒体となる熱媒体を冷却および加熱する運転を通常運転として行う。ここでは、水を熱媒体として用いるものとして説明する。また、本実施の形態では、水が搬送する熱によって対象空間を空気調和するものとする。このため、チリングユニット１００の加熱運転を暖房運転とし、冷却運転を冷房運転として説明する。冷房運転は、後述するように、圧縮機１０の吐出側と空気熱交換器３０とが、四方弁２０を介して接続される場合、および水の温度が下降する場合の少なくとも一方を満たした運転である。また、暖房運転は、後述するように、圧縮機１０の吐出側と水熱交換器６０とが四方弁２０を介して接続される場合、および水の温度が上昇する場合の少なくとも一方を満たした運転である。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態のチリングユニット１００は、圧縮機１０、四方弁２０、空気熱交換器３０、分配キャピラリー４０、主膨張弁５０、水熱交換器６０およびアキュムレーター７０を有し、主となる冷媒回路を構成する。また、冷媒回路の構成機器の制御などを行う制御装置２００を有している。
【００１２】
圧縮機１０は吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０は、たとえばインバータ駆動装置などを有するようにしてもよい。制御装置２００からの指示に基づいて、駆動周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１０の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができる。また、流路切替装置となる四方弁２０は、制御装置２００からの指示に基づいて、実行する運転によって冷媒の流れを切替える。たとえば、冷房運転などのときには、四方弁２０は圧縮機１０が吐出した高温高圧の冷媒が空気熱交換器３０に流入するように冷媒が流れるようにする。また、暖房運転などのときには、圧縮機１０の吐出した高温高圧の冷媒が水熱交換器６０に流入するように冷媒が流れるようにする。
【００１３】
空気熱交換器３０は、複数の伝熱管を有し、伝熱管を通過する冷媒と空気（たとえば、外気）との熱交換を行う。空気熱交換器３０は、暖房運転時においては蒸発器として機能し、主膨張弁５０（分配キャピラリー４０）側から流入した低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させて気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、圧縮機１０側から流入した低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させる。分配器となる分配キャピラリー４０は、たとえばキャピラリーチューブなどを有している。分配キャピラリー４０は、空気熱交換器３０が有する複数の伝熱管に、主膨張弁５０側から流れてきた冷媒を分配する。
【００１４】
熱媒体熱交換器となる水熱交換器６０は、冷媒と水との熱交換を行う。水熱交換器６０は、たとえば暖房運転時においては凝縮器として機能し、圧縮機１０側から流入した冷媒と水との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化（または気液二相化）させ、水を加熱する。一方、冷房運転時においては蒸発器として機能し、主膨張弁５０側から流入した冷媒と水との熱交換を行い、冷媒を蒸発させて気化させ、水を冷却する。第１の絞り装置となる主膨張弁５０は、たとえば開度を変化させることで、水熱交換器６０における冷媒の圧力などを調整をする。主膨張弁５０は、冷媒の温度に基づいて開度を変化する感温式膨張弁などであってもよいが、本実施の形態では、制御装置２００からの指示に基づいて開度を変化させる電子式膨張弁で構成する。アキュムレーター７０は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、冷媒回路において余剰となる冷媒を貯留する。
【００１５】
また、本実施の形態のチリングユニット１００は、主膨張弁５０と並列に接続されるポンプダウン流路８０を有している。ポンプダウン流路８０は、第１の分岐配管８１、第２の分岐配管８２、冷媒タンク８３、電磁弁８４およびポンプダウン膨張弁８５により構成する。
【００１６】
第１の配管となる第１の分岐配管８１は、主膨張弁５０と水熱交換器６０との間の配管と、冷媒タンク８３（後述するタンク本体９１）とをつなぐ分岐配管である。流量調整装置となる電磁弁８４は、第１の分岐配管８１に設置される。電磁弁８４は、制御装置２００からの指示に基づいて弁を開放または閉止し、ポンプダウン流路８０に冷媒を通過させるか否かを制御する。ここでは、流量調整装置を電磁弁８４で構成するが、流路を開閉して冷媒を通過させるか否かを制御することができれば、たとえば膨張弁などを流量調整装置として用いてもよい。
【００１７】
第２の配管となる第２の分岐配管８２は、主膨張弁５０と分配キャピラリー４０（空気熱交換器３０）との間の配管と、冷媒タンク８３（後述するタンク本体９１）とをつなぐ分岐配管である。第２の絞り装置となるポンプダウン膨張弁８５は、制御装置２００からの指示に基づいて開度を変化させることができ、冷媒タンク８３に流入出する冷媒量を調整する。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態１に係るチリングユニット１００における冷媒タンク８３の構成を示す図である。本実施の形態の冷媒タンク８３は、タンク本体９１、第１の配管接続部９２、第２の配管接続部９３、延長配管９４および返油穴９５を有している。タンク本体９１は液冷媒を溜める容器である。第１の配管接続部９２は、タンク本体９１の上部に設置される。第１の配管接続部９２には第１の分岐配管８１が接続される。また、第２の配管接続部９３は、タンク本体９１の下部に設置される。第２の配管接続部９３には第２の分岐配管８２が接続される。
【００１９】
延長配管９４は、タンク本体９１内に突出し、上部に開口部を有している。延長配管９４は、第２の配管接続部９３を介して第２の分岐配管８２と連通することで、タンク本体９１内まで第２の分岐配管８２を延長している。返油穴９５は、延長配管９４の下部に形成され、冷媒とともにタンク本体９１に溜まった冷凍機油を冷媒回路に戻す。冷凍機油は、圧縮機１０の焼き付きなどを防ぐ油である。たとえば液冷媒よりも密度が高く、非相溶の冷凍機油（冷媒に溶け込まない油）は、液冷媒と分離して、タンク本体９１内において液冷媒よりも下部に溜まる。そこで、返油穴９５は、タンク本体９１内のできる限り下部の位置（望ましくは底面との境界部分）に設けることが望ましい。
【００２０】
また、外気温度センサー２１１、水温センサー２１２および液面検知器２１３を有している。外気温度センサー２１１は、空気熱交換器３０における冷媒との熱交換対象となる外気の温度を検出する。熱媒体温度センサーとなる水温センサー２１２は、水熱交換器６０における冷媒との熱交換対象となる水の温度を検出する。液面検知器２１３は、冷媒タンク８３内に溜まった液冷媒の液面を検知する。たとえば、冷媒タンク８３内の液冷媒の状態（たとえば満液の状態）にあるか否かを検知する。ここで、本実施の形態では、液面検知器２１３が冷媒タンク８３が満液であるかどうかに関する検知を行うが、これに限定するものではない。たとえば冷媒タンク内の液冷媒量を検知するセンサーなどを有していてもよい。
【００２１】
制御装置２００は、チリングユニット１００の制御を行う。本実施の形態の制御装置２００は、少なくとも運転制御装置２１０および判定装置２２０を有している。運転制御装置２１０は、チリングユニット１００全体の運転制御を行う。本実施の形態の運転制御装置２１０は、特に通常運転（冷房運転と暖房運転とを切り替えて運転を行う場合も含む）を行う前段階において、冷媒タンク８３に液冷媒を溜める運転前ポンプダウン運転を行う。運転前ポンプダウン運転を行う際には、通常運転と同様の圧縮機１０、主膨張弁５０などの機器だけでなく、電磁弁８４およびポンプダウン膨張弁８５などを制御する。また、判定装置２２０は、たとえば外気温度センサー２１１、水温センサー２１２の検出に係る温度、液面検知器２１３の検知などに基づいて、運転停止など、各種判定を行う。
【００２２】
ここで、たとえば本実施の形態における制御装置２００の運転制御装置２１０および判定装置２２０を、たとえばそれぞれ異なるハードウェアで装置構成することができる。また、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のような演算制御手段（コンピュータ）で構成する一方、その処理手順をあらかじめプログラム化し、ソフトウェア、ファームウェアなどで構成することもできる。演算制御手段がそのプログラムを実行し、そのプログラムに基づく処理を行い、上記の各装置が行う処理を実現する。これらのプログラムのデータはたとえば記憶装置（図示せず）に記憶するようにしてもよい。
【００２３】
本実施の形態のチリングユニット１００は、少なくとも通常運転を開始する際、その前段階として運転前ポンプダウン運転を行うものである。ここで、運転前ポンプダウン運転については、冷房運転を行う前に行う冷房前ポンプダウン運転と暖房運転を行う前に行う暖房前ポンプダウン運転とに分かれる。
【００２４】
図３は本発明の実施の形態１に係る冷房前ポンプダウン運転における動作などを説明する図である。冷房運転では、水熱交換器６０側からアキュムレーター７０（圧縮機１０）に冷媒が流れる。このため、冷房運転開始時に、水熱交換器６０に寝込んだ液冷媒がアキュムレーター７０（圧縮機１０）側に流れる量をできる限り少なくしたい。そこで、冷房運転前に、水熱交換器６０などの液冷媒を冷媒タンク８３に溜め、アキュムレーター７０側に流れる液冷媒量を抑える。
【００２５】
冷房前ポンプダウン運転を行う際、運転制御装置２１０は、冷媒の流れが、暖房運転と同様になるように四方弁２０における流路を設定する。そして、圧縮機１０を起動前は、電磁弁８４を閉止しておく。また、ポンプダウン膨張弁８５は開放しておく。また、主膨張弁５０は閉止しておく（図３（ａ））。
【００２６】
そして、電磁弁８４を開放する。また、ポンプダウン膨張弁８５を少し開放（微開放）する。また、主膨張弁５０を開放する（図３（ｂ））。そして、圧縮機１０を起動する。主膨張弁５０を閉止した状態で運転前ポンプダウン運転を、冷媒タンク８３に液冷媒が溜まりやすくなるが、運転が安定しない。そこで、冷媒回路を安定させつつ運転前ポンプダウン運転を行うために、主膨張弁５０の開度を制御しながら行う。
【００２７】
圧縮機１０を起動すると、水熱交換器６０などにある冷媒が水熱交換器６０側から流出し、主膨張弁５０側を流れるとともに、一部の冷媒はポンプダウン流路８０側に流れる。ポンプダウン流路８０側に流れた冷媒は、第１の分岐配管８１（電磁弁８４）を通過して冷媒タンク８３に流入する。このとき、冷媒タンク８３（タンク本体９１）のガス状の冷媒（ガス冷媒）は、押し出される形で、延長配管９４の開口部を介して冷媒タンク８３から流出し、第２の分岐配管８２（ポンプダウン膨張弁８５）を通過して主となる冷媒回路に合流する。
【００２８】
冷媒タンク８３に流入した冷媒のうち、液冷媒はタンク本体９１内に貯留する。このとき、冷媒とともに流入した冷凍機油は、タンク本体９１の下部に滞留するが、返油穴９５を介してガス冷媒とともに冷媒タンク８３から流出し、第２の分岐配管８２を通過して主となる冷媒回路に合流する。
【００２９】
判定装置２２０は、液面検知器２１３からの信号に基づいて、冷媒タンク８３が満液になったものと判定すると、運転制御装置２１０に冷房前ポンプダウン運転を終了させる。運転制御装置２１０は、電磁弁８４および主膨張弁５０を閉止する（図３（ｃ））。そして圧縮機１０を停止して、冷房前ポンプダウン運転を終了する。そして、運転制御装置２１０は、冷房運転の制御に移行する。
【００３０】
図４は本発明の実施の形態１に係る暖房前ポンプダウン運転における動作などを説明する図である。暖房運転では、空気熱交換器３０側からアキュムレーター７０（圧縮機１０）に冷媒が流れる。このため、暖房運転開始時に、空気熱交換器３０に寝込んだ液冷媒がアキュムレーター７０（圧縮機１０）側に流れる量をできる限り少なくしたい。そこで、暖房運転前に、空気熱交換器３０などの液冷媒を冷媒タンク８３に溜め、アキュムレーター７０側に流れる液冷媒量を抑える。
【００３１】
暖房前ポンプダウン運転を行う際、運転制御装置２１０は、冷媒の流れが、冷房運転と同様になるように四方弁２０における流路を設定する。そして、圧縮機１０を起動前は、電磁弁８４を開放しておく。また、ポンプダウン膨張弁８５は閉止しておく。また、主膨張弁５０は閉止しておく（図４（ａ））。
【００３２】
そして、電磁弁８４を開放する。また、ポンプダウン膨張弁８５を少し開放（微開放）する。また、主膨張弁５０を開放する（図４（ｂ））。そして、圧縮機１０を起動する。
【００３３】
圧縮機１０を起動すると、空気熱交換器３０などにある冷媒が空気熱交換器３０側から流出し、主膨張弁５０側を流れるとともに、一部の冷媒はポンプダウン流路８０側に流れる。ポンプダウン流路８０側に流れた冷媒は、第２の分岐配管８２（ポンプダウン膨張弁８５）を通過して冷媒タンク８３に流入する。このとき、冷媒タンク８３（タンク本体９１）のガス状の冷媒（ガス冷媒）は、押し出される形で、第１の配管接続部９２を介して冷媒タンク８３から流出し、第１の分岐配管８１（電磁弁８４）を通過して主となる冷媒回路に合流する。冷媒タンク８３に流入した冷媒のうち、液冷媒はタンク本体９１内に貯留する。
【００３４】
判定装置２２０は、液面検知器２１３からの信号に基づいて、冷媒タンク８３が満液になったものと判定すると、運転制御装置２１０に暖房前ポンプダウン運転を終了させる。運転制御装置２１０は、ポンプダウン膨張弁８５および主膨張弁５０を閉止する（図４（ｃ））。そして圧縮機１０を停止して、暖房前ポンプダウン運転を終了する。そして、運転制御装置２１０は、暖房運転の制御に移行する。
ここで、冷凍機油については、冷媒タンク８３が満液になることで、液冷媒と混合した冷凍機油が、冷媒タンク８３から流出する。
【００３５】
以上のように、実施の形態１のチリングユニット１００によれば、たとえば、通常運転（暖房運転または冷房運転）を行う前段階において、運転前ポンプダウン運転を行い、液バックの危険がある液冷媒を冷媒タンク８３に溜めてから通常運転を行うようにしたので、アキュムレーター７０の容積を少なくすることができる。このため、チリングユニット１００の小型化をはかることができる。たとえばアキュムレーター７０の容積を約１／３程度にすることが期待できる。
【００３６】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る運転前ポンプダウン運転の判定に係る説明を行うための図である。上述した実施の形態１では特に規定しなかったが、たとえば、実施の形態１で示した運転前ポンプダウン運転を行うタイミングで、運転前ポンプダウン運転を行うか否かを判定するようにしてもよい。本実施の形態における判定は、制御装置２００の判定装置２２０が行うものとする。
【００３７】
図５に示すように、本実施の形態では、チリングユニット１００の状態、温度関係および冷媒タンク８３の状態に基づいて判定を行う。判定装置２２０は、チリングユニット１００の状態については、冷房運転前の停止状態かまたは暖房運転前の停止状態かを基準として判定する。また、判定装置２２０は、温度関係については、空気温度（外気温度センサー２１１の検出に係る温度）が水温（水温センサー２１２の検出に係る温度）以上かまたは未満（水温に対して空気温度が低い）かを基準として判定する。判定装置２２０は、冷媒タンク８３の状態については、満液かまたは満液以外かを基準として判定する。本実施の形態では、判定装置２２０は、チリングユニット１００の状態、温度関係および冷媒タンク８３の状態の順序で判定を行うが、順序について限定するものではない。
【００３８】
判定装置２２０は、冷房運転前の停止状態かまたは暖房運転前の停止状態かを判定する。冷房運転前の停止状態であると判定すると、ＮＯ．０１〜ＮＯ．０８のいずれかとなる。冷房運転前の停止状態であると判定すると、ＮＯ．０９〜ＮＯ．１６のいずれかとなる。
【００３９】
まず、冷房運転前の停止状態であると判定した場合について説明する。判定装置２２０は、空気温度が水温以上かまたは未満かを判定する。たとえば空気温度が水温未満である（ＮＯ．０５〜ＮＯ．０８）と判定すると、空気熱交換器３０側において、液冷媒が溜まることになり、このとき、水熱交換器６０の冷媒は移動して寝込む。したがって、空気温度が水温未満の状態で、チリングユニット１００が冷房運転を開始したとしても、空気熱交換器３０における液冷媒は、水熱交換器６０において蒸発されることになるので、液バックが発生する危険が少ない。したがって、判定装置２２０は、冷房前ポンプダウン運転を行う必要がないと判定する。運転制御装置２１０は、判定装置２２０の判定に基づいて、冷房前ポンプダウン運転は行わない。
【００４０】
一方、判定装置２２０は、空気温度が水温以上である（ＮＯ．０１〜ＮＯ．０４）と判定すると、さらに、液面検知器２１３の検知に基づいて、満液かまたは満液以外かを判定する。判定装置２２０は、満液である（ＮＯ．０１、ＮＯ．０３）と判定すると、液冷媒の大部分が冷媒タンク８３に貯留されており、液バックが発生する危険が少ないとする。したがって、判定装置２２０は、冷房前ポンプダウン運転を行う必要がないと判定する。
【００４１】
判定装置２２０は、満液以外である（ＮＯ．０２、ＮＯ．０４）と判定すると、水熱交換器６０に冷媒が寝込むことで、液冷媒が多量に溜まっており、液バックが発生する可能性があるとする。したがって、判定装置２２０は、運転前ポンプダウン運転を行う必要があると判定する。運転制御装置２１０は、判定装置２２０の判定に基づいて、冷房前ポンプダウン運転を行う。
【００４２】
次に暖房運転前の停止状態であると判定した場合について説明する。判定装置２２０は、空気温度が水温以上かまたは未満かを判定する。たとえば空気温度が水温以上である（ＮＯ．０９〜ＮＯ．１２）と判定すると、水熱交換器６０側において、液冷媒が溜まることになり、このとき、空気熱交換器３０の冷媒は移動して寝込む。したがって、空気温度が水温以上の状態で、チリングユニット１００が暖房運転を開始したとしても、水熱交換器６０における液冷媒は、空気熱交換器３０において蒸発されることになるので、液バックが発生する危険が少ない。したがって、判定装置２２０は、暖房前ポンプダウン運転を行う必要がないと判定する。運転制御装置２１０は、判定装置２２０の判定に基づいて、暖房前ポンプダウン運転は行わない。
【００４３】
一方、判定装置２２０は、空気温度が水温未満である（ＮＯ．１３〜ＮＯ．１６）と判定すると、さらに、液面検知器２１３の検知に基づいて、満液かまたは満液以外かを判定する。判定装置２２０は、満液である（ＮＯ．１３、ＮＯ．１５）と判定すると、液冷媒の大部分が冷媒タンク８３に貯留されており、液バックが発生する危険が少ないとする。したがって、判定装置２２０は、暖房前ポンプダウン運転を行う必要がないと判定する。
【００４４】
判定装置２２０は、満液以外である（ＮＯ．１４、ＮＯ．１６）と判定すると、空気熱交換器３０に冷媒が寝込むことで、液冷媒が多量に溜まっており、液バックが発生する可能性があるとする。したがって、判定装置２２０は、暖房前ポンプダウン運転を行う必要があると判定する。運転制御装置２１０は、判定装置２２０の判定に基づいて、暖房前ポンプダウン運転を行う。
【００４５】
以上のように、実施の形態２のチリングユニット１００によれば、判定装置２２０が運転前ポンプダウン運転を行うかどうかを判定するようにしたので、不要な運転前ポンプダウン運転を行わずにすむ。
【００４６】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係るチリングユニット１００における冷媒タンク８３の構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態１において、図２を用いて説明した冷媒タンク８３とは別の構成例の冷媒タンク８３を示すものである。
【００４７】
図６において、実施の形態１において図２を用いて説明した冷媒タンク８３と異なる部分を中心に説明する。図２の第２の配管接続部９３は、タンク本体９１の下部に設置されていたが、本実施の形態の冷媒タンク８３では、第１の配管接続部９２と同様にタンク本体９１の下部に設置されている。
【００４８】
また、本実施の形態の冷媒タンク８３は、第３の配管接続部９６、返油配管９７および返油調整装置となる返油キャピラリー９８を有している。第３の配管接続部９６は、タンク本体９１の下部に設置されている。また、返油配管９７は、端部の一方が第３の配管接続部９６に接続され、他方が第２の分岐配管８２に接続されている。返油配管９７は、タンク本体９１内の下部に溜まる冷凍機油を第２の分岐配管８２に流す配管である。返油キャピラリー９８は、返油配管９７を流れる冷凍機油の量を調整する。
【００４９】
実施の形態４．
上述した実施の形態１〜実施の形態３のチリングユニット１００では、通常運転を行う前段階において運転前ポンプダウン運転を行うようにしたが、特に限定するものではない。たとえば、通常運転前の他に、さらに定期的（周期的）に運転前ポンプダウン運転を行うようにしてもよい。また、判定装置２２０が、実施の形態２において説明した判定を定期的に行い、運転前ポンプダウン運転が必要であると判定すれば、運転制御装置２１０が運転前ポンプダウン運転の制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  圧縮機、２０  四方弁、３０  空気熱交換器、４０  分配キャピラリー、５０  主膨張弁、６０  水熱交換器、７０  アキュムレーター、８０  ポンプダウン流路、８１  第１の分岐配管、８２  第２の分岐配管、８３  冷媒タンク、８４  電磁弁、８５  ポンプダウン膨張弁、９１  タンク本体、９２  第１の配管接続部、９３  第２の配管接続部、９４  延長配管、９５  返油穴、９６  第３の配管接続部、９７  返油配管、９８  返油キャピラリー、１００  チリングユニット、２００  制御装置、２１０  運転制御装置、２１１  外気温度センサー、２１２  水温センサー、２１３  液面検知器、２２０  判定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月6日(2017.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係るチリングユニットは、圧縮機、流路切替装置、空気熱交換器、第１の絞り装置および熱媒体熱交換器が配管で順に接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、第１の絞り装置と熱媒体熱交換器との間と、第１の絞り装置と空気熱交換器との間とにおいて、冷媒回路と並列に接続するバイパス回路とを備え、流路切替装置は、熱媒体熱交換器が蒸発器となって熱媒体を冷却する冷却運転モードとなる流路と熱媒体熱交換器が凝縮器となって熱媒体を加熱する加熱運転モードとなる流路とに切り替えることができ、バイパス回路は、バイパス回路に設けられ、バイパス回路を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置、バイパス回路に設けられ、バイパス回路を流れる冷媒を流量調整装置と連携して調整する第２の絞り装置、およびバイパス回路の流量調整装置と第２の絞り装置の間に設けられ、流量調整装置または第２の絞り装置とを通過した液冷媒を溜める冷媒タンクを有し、熱媒体の温度、外気の温度および冷媒タンク内の液冷媒の量から、少なくとも冷却運転モードの開始または加熱運転モード開始の前に、冷媒タンクに液冷媒を溜めるか否かを判定する判定装置をさらに備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替装置、空気熱交換器、第１の絞り装置および熱媒体熱交換器が配管で順に接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間と、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間とにおいて、前記冷媒回路と並列に接続するバイパス回路とを備え、
前記流路切替装置は、前記熱媒体熱交換器が蒸発器となって熱媒体を冷却する冷却運転モードとなる流路と前記熱媒体熱交換器が凝縮器となって前記熱媒体を加熱する加熱運転モードとなる流路とに切り替えることができ、
前記バイパス回路は、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる冷媒の流量を制御する流量調整装置、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路を流れる冷媒を前記流量調整装置と連携して調整する第２の絞り装置、および前記バイパス回路の前記流量調整装置と前記第２の絞り装置の間に設けられ、前記流量調整装置または前記第２の絞り装置とを通過した液冷媒を溜める冷媒タンクを有し、
前記熱媒体の温度、外気の温度および前記冷媒タンク内の前記液冷媒の量から、少なくとも前記冷却運転モードの開始または前記加熱運転モード開始の前に、前記冷媒タンクに前記液冷媒を溜めるか否かを判定する判定装置をさらに備えるチリングユニット。
【請求項２】
前記熱媒体の温度を検出する熱媒体温度センサーと、
前記外気の温度を検出する外気温度センサーと、
前記冷媒タンク内の前記液冷媒の量を検出する冷媒量検出センサーと
をさらに備える請求項１に記載のチリングユニット。
【請求項３】
前記加熱運転モード開始前に、前記空気熱交換器側から前記第１の絞り装置側に冷媒が流れるように前記流路切替装置を切り替えて前記空気熱交換器側から流入する前記液冷媒を前記冷媒タンクに溜め、
前記冷却運転モード開始前に、前記熱媒体熱交換器側から前記第１の絞り装置側への冷媒の流れるように前記流路切替装置を切り替えて前記熱媒体熱交換器側から流入する前記液冷媒を前記冷媒タンクに溜める運転を行う請求項１または請求項２に記載のチリングユニット。
【請求項４】
前記冷媒タンクは、
タンク本体と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第１の配管が接続される第１の配管接続部と、
前記タンク本体の下部に設置され、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第２の配管が接続される第２の配管接続部と、
前記タンク本体内に設置され、前記第２の配管接続部と連通して、前記タンク本体の上部に向けて前記第２の配管を延長する延長配管と、
該延長配管の下部に形成され、前記タンク本体に溜まった冷凍機油を前記冷媒回路に戻す返油穴と
を備える請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のチリングユニット。
【請求項５】
前記冷媒タンクは、
タンク本体と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記熱媒体熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第１の配管が接続される第１の配管接続部と、
前記タンク本体の上部に設置され、前記第１の絞り装置と前記空気熱交換器との間の配管と、前記タンク本体とをつなぐ第２の配管が接続される第２の配管接続部と、
前記タンク本体の下部と前記第２の配管とを接続して前記タンク本体に溜まった冷凍機油を前記冷媒回路に戻す返油配管と、
該返油配管を流れる前記冷凍機油の量を調整する油調整装置と
を備える請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のチリングユニット。
【国際調査報告】
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2017022101.tif 000010
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