(57)【要約】【課題】従来の空調・冷凍装置では、複数の構成部品が１つのユニットに内蔵されているので、構成部品の交換をするに手間がかかるという問題があった。なお、ユニット毎に交換すると、工事が大掛かりになると共に、長期間を有し、さらに、コストも高くなってしまう。【解決手段】圧縮機、熱源側熱交換器、負荷側熱交換器等の冷媒回路部品を熱源側内部配管及び負荷側内部配管に開閉機構と継ぎ手を有する接合・切り離しが自在な固定部材で接続するようにし、この固定部材部分で冷媒回路部品の接続、切り離しを簡単にできるようにした。【選択図】　　　　　図１
2004028359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源側ユニットと、負荷側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとを接続させる配管とを有する空調・冷凍装置であって、前記熱源側ユニットの冷媒回路部品は熱源側内部配管に接合・取り外し自在の固定部材を介して接続され、前記負荷側ユニットの冷媒回路部品は負荷側内部配管に接合・取り外し可能の固定部材を介して接続されていることを特徴とする空調・冷凍装置。
【請求項２】
熱源側ユニットと、負荷側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとを接続させる配管とを有する空調・冷凍装置であって、前記熱源側ユニットは圧縮機と、熱源側熱交換器と、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の熱源側内部配管とを有し、さらに、前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して前記熱源側内部配管に接続されていることを特徴とする空調・冷凍装置。
【請求項３】
熱源側ユニットと、負荷側ユニットと、前記熱源側ユニットと前記負荷側ユニットとを接続させる配管とを有する空調・冷凍装置であって、前記負荷側ユニットは絞りと、負荷側熱交換器と、前記絞り、前記負荷側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の負荷側内部配管とを有し、さらに、前記絞り及び前記負荷側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して前記負荷側内部配管に接続されていることを特徴とする空調・冷凍装置。
【請求項４】
固定部材は、開閉機構と継ぎ手とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空調・冷凍装置。
【請求項５】
圧縮機と、熱源側熱交換器と、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の熱源側内部配管とを有する熱源側ユニットであって、前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して前記熱源側内部配管に接続されていることを特徴とする熱源側ユニット。
【請求項６】
絞りと、負荷側熱交換器と、前記絞り、前記負荷側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の負荷側内部配管とを有する負荷側ユニットであって、前記絞り及び前記負荷側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して前記負荷側内部配管に接続されていることを特徴とする負荷側ユニット。
【請求項７】
圧縮機と、熱源側熱交換器と、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の熱源側内部配管とを有し、前記圧縮機は開閉機構と継ぎ手を有する固定部材を介して前記熱源側内部配管に接続されている熱源側ユニットにおける圧縮機の交換方法であって、
油回収運転を行なう第１のステップと、
前記圧縮機の冷媒を回収する第２のステップと、
前記開閉機構を閉止し、圧縮機を交換する第３のステップと、
圧縮機を真空引きする第４のステップと、
冷媒を封入する第５のステップと、
前記開閉機構を開放する第６のステップとを有することを特徴とする圧縮機の交換方法。
【請求項８】
第３のステップで、インダクションモータの圧縮機から直流ブラシレスモータの圧縮機に交換することを特徴とする請求項７に記載の圧縮機の交換方法。
【請求項９】
圧縮機と、熱源側熱交換器と、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記配管とを相互に接続させる複数本の熱源側内部配管とを有し、前記圧縮機は開閉機構と継ぎ手を有する固定部材で前記熱源側内部配管に接続されている熱源側ユニットにおける旧冷媒に対応した圧縮機を新冷媒に対応した圧縮機に交換する圧縮機の交換方法であって、
油回収運転を行なう第１のステップと、
旧冷媒用の冷凍機油を取り除き、新冷媒用の冷凍機油を封入する作業を、前記新冷媒用の冷凍機油の濃度が所定値以上になるまで行なう第２のステップと、
前記圧縮機の冷媒を回収する第３のステップと、
前記開閉機構を閉止し、前記旧冷媒に対応した圧縮機を取り外し、前記新冷媒に対応した圧縮機を取り付ける第４のステップと、
圧縮機を真空引きする第５のステップと、
新冷媒を封入する第６のステップと、
前記開閉機構を開放する第７のステップとを有することを特徴とする圧縮機の交換方法。
【請求項１０】
筐体と、前記筐体内の下部に配置される圧縮機と、前記筐体内の上部に配置される熱交換器と、前記熱交換器の上部に配置されるファンモータ台及びベルマウスを有する熱源側ユニットの熱交換器の増設方法であって、ファンモータ台及びベルマウスを取り外す第１のステップと、
前記熱交換器の上部に増設用熱交換器を設置する第２のステップと、
前記増設用熱交換器よりも高くなるように前記筐体の上部に増設パネルを設置する第３のステップと、
前記増設パネルの上部に前記ファンモータ台及び前記ベルマウスを設置する第４のステップとを有することを特徴とする熱交換器の増設方法。
【請求項１１】
冷媒圧縮部とモータを備えた圧縮機と、前記圧縮機の動作を制御する制御基板とを有する熱源側ユニットであって、前記制御基板は複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有し、前記複数の制御アルゴリズムから１つを選択し、その選択した制御アルゴリズムで前記圧縮機の動作制御をすることを特徴とする熱源側ユニット。
【請求項１２】
記憶手段に記憶された制御アルゴリズムは、書き換え可能であることを特徴とする請求項１１に記載の熱源側ユニット。
【請求項１３】
書き換えは、前記制御基板に接続された外部書換手段で行なうことを特徴とする請求項１２に記載の熱源側ユニット。
【請求項１４】
冷媒圧縮部とモータを備えた圧縮機と、前記圧縮機の動作を制御する制御基板とを有する熱源側ユニットであって、前記制御基板は、整流手段、直流リアクトル、直流平滑コンデンサ、インバータ手段、複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有するインバータ制御基板、複数の制御コマンドを記憶する記憶手段を有する空調・冷凍機制御基板を有し、これらは相互に接続・切り離しが自在であることを特徴とする熱源側ユニット。
【請求項１５】
冷媒圧縮部とモータを備えた圧縮機と、前記圧縮機の動作を制御する制御基板とを有する熱源側ユニットであって、前記制御基板は複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有するインバータ制御基板と、複数の制御コマンドを記憶する記憶手段を有する空調・冷凍機制御基板とを有し、さらに、前記インバータ制御基板と前記空調・冷凍機制御基板とは接続・切り離しが自在であることを特徴とする熱源側ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機等の熱源側ユニットと室内機等の負荷側ユニットを冷媒配管で接続した空調・冷凍装置、特に、熱源側ユニット及び負荷側ユニットの熱交換器等の構成部品を任意に交換・追加可能とすることで、省工事・低コストで機能アップ・寿命延長させることができる空調・冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の室外機と室内機とからなる、いわゆるセパレータ型空気調和機では、室外機の構成部分を幾つかのユニットに分割し、このユニットを現地で組み合わせることで、必要な空気調和機とすることが行われている。
【０００３】
図１６は、特開平１０−２４６５２６号公報に記載された従来の空気調和機の構成図であり、室外機を圧縮機ユニットと熱交換器ユニットに分割し、適時組み合わせることで、必要に応じた容量の空気調和装置を提供できるようにしたものである。
図１６中、圧縮機ユニット１０００には、圧縮機１００１と、冷媒の中に溶け込んでいる油を回収するオイルセパレータ１００２、及び四方弁１００３が含まれている。また、各熱交換器ユニット１０１０ａ、１０１０ｂには、熱交換器１０１１ａ、１０１１ｂと、冷媒を制御冷却するための空気を送り込むファン１０１２ａ、１０１２ｂ、このファン１０１２ａ、１０１２ｂを駆動させるためのファンモータ１０１３ａ、１０１３ｂ、冷媒量の調整を図るレシーバ１０１４ａ、１０１４ｂ、及び、冷媒の圧力を減圧する減圧器１０１５ａ、１０１５ｂが含まれている。複数台のうち１台を例示した室内機１０２０には、熱交換器１０２１、ファン１０２２、ファンモータ１０２３、及び減圧器１０２４が含まれている。
【０００４】
また、図１７は、特開平７−１６７５１９号公報に記載された従来の空気調和機の構成図であり、圧縮機と熱交換器とを有する室外ユニットを、適時組み合わせることで、必要に応じた容量の空気調和装置を提供できるようにしたものである。
図１７中、室外ユニット２０００ａでは、圧縮機２００１と熱交換器２００２の一端とをライン２００３を介して接続し、そのライン２００３に四方弁２００４を配設、熱交換器２００２の他端に分岐ライン２００５、２００６、２００７を介して一端が夫々接続された膨張弁２００８、２００９に接続し、その膨張弁２００８、２００９の他端を、室内機に接続させている。また、この室内機は、分岐ライン２０１０、２０１１、２０１２を介して四方弁２００４に接続し、四方弁２００４と圧縮機２００１が接続している。なお、室外ユニット２０００ｂも同様の構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の空調・冷凍装置では、複数の構成部品が１つのユニットに内蔵されているので、構成部品の交換をするに従来同様に手間がかかるという問題があった。なお、ユニット毎に交換すると、工事が大掛かりになると共に、長期間を有し、さらに、コストも高くなってしまう。
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、構成部品毎の交換・追加を簡単にすることができる空調・冷凍装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明における空調・冷凍装置では、熱源側ユニットの冷媒回路部品は熱源側内部配管に接合・取り外し自在の固定部材を介して接続され、負荷側ユニットの冷媒回路部品は負荷側内部配管に接合・取り外し可能の固定部材を介して接続されているものとした。
【０００７】
また、この発明における空調・冷凍装置では、熱源側ユニットは圧縮機と、熱源側熱交換器と、圧縮機、熱源側熱交換器、配管とを相互に接続させる複数本の熱源側内部配管とを有し、さらに、圧縮機及び熱源側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して熱源側内部配管に接続されているものとした。
【０００８】
また、この発明における空調・冷凍装置では、負荷側ユニットは絞りと、負荷側熱交換器と、絞り、負荷側熱交換器、配管とを相互に接続させる複数本の負荷側内部配管とを有し、さらに、絞り及び負荷側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して負荷側内部配管に接続されているものとした。
【０００９】
さらに、固定部材は、開閉機構と継ぎ手とを有するものとした。
【００１０】
また、この発明における熱源側ユニットでは、圧縮機及び熱源側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して熱源側内部配管に接続されているものとした。
【００１１】
また、この発明における負荷側ユニットは、絞り及び負荷側熱交換器の少なくとも１つは接合・取り外し可能の固定部材を介して負荷側内部配管に接続されているものとした。
【００１２】
また、この発明における圧縮機の交換方法は、油回収運転を行なう第１のステップと、圧縮機の冷媒を回収する第２のステップと、開閉機構を閉止し、圧縮機を交換する第３のステップと、圧縮機を真空引きする第４のステップと、冷媒を封入する第５のステップと、開閉機構を開放する第６のステップとを有するものとした。
【００１３】
さらに、第３のステップで、インダクションモータの圧縮機から直流ブラシレスモータの圧縮機に交換するものとした。
【００１４】
また、この発明における圧縮機の交換方法は、油回収運転を行なう第１のステップと、旧冷媒用の冷凍機油を取り除き、新冷媒用の冷凍機油を封入する作業を、新冷媒用の冷凍機油の濃度が所定値以上になるまで行なう第２のステップと、圧縮機の冷媒を回収する第３のステップと、開閉機構を閉止し、旧冷媒に対応した圧縮機を取り外し、新冷媒に対応した圧縮機を取り付ける第４のステップと、圧縮機を真空引きする第５のステップと、新冷媒を封入する第６のステップと、開閉機構を開放する第７のステップとを有するものとした。
【００１５】
さらに、この発明における熱交換器の増設方法では、ファンモータ台及びベルマウスを取り外す第１のステップと、熱交換器の上部に増設用熱交換器を設置する第２のステップと、増設用熱交換器よりも高くなるように筐体の上部に増設パネルを設置する第３のステップと、増設パネルの上部にファンモータ台及びベルマウスを設置する第４のステップとを有するものとした。
【００１６】
また、この発明における熱源側ユニットでは、制御基板は複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有し、複数の制御アルゴリズムから１つを選択し、その選択した制御アルゴリズムで圧縮機の動作制御をするものとした。
【００１７】
さらに、記憶手段に記憶された制御アルゴリズムは、書き換え可能であるものとした。
【００１８】
さらに、書き換えは、制御基板に接続された外部書換手段で行なうものとした。
【００１９】
また、この発明における熱源側ユニットは、制御基板は、整流手段、直流リアクトル、直流平滑コンデンサ、インバータ手段、複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有するインバータ制御基板、複数の制御コマンドを記憶する記憶手段を有する空調・冷凍機制御基板を有し、これらは相互に接続・切り離しが自在であるものとした。
【００２０】
また、この発明における熱源側ユニットは、制御基板は複数の制御アルゴリズムを記憶する記憶手段を有するインバータ制御基板と、複数の制御コマンドを記憶する記憶手段を有する空調・冷凍機制御基板とを有し、さらに、インバータ制御基板と空調・冷凍機制御基板とは接続・切り離しが自在であるものとした。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における空調・冷凍装置の冷媒回路図である。
図１中、空調・冷凍装置は、熱源側ユニット１と、２台の負荷側ユニット５０ａ、５０ｂと、これらを接続する液管１００、ガス管１０１とで主に構成されている。また、熱源側ユニット１は、インバータ２で運転周波数を変化させることで容量制御可能な圧縮機３と、四方弁４と、熱源側熱交換器５と、アキュムレータ６とで熱源側ユニット１の冷媒回路が構成されている。また、熱源側熱交換器５には、熱交換媒体である空気を送風するための熱源側ファン７と、熱源側ファン７を駆動させる熱源側ファンモータ８が設置されている。なお、インバータ２、及び熱源側ファンモータ８は、高圧センサ２１及び低圧センサ２２で検出された値に基づき、熱源側制御装置３１により制御させる。
【００２２】
また、圧縮機３は、熱源側ユニット１の内部に設置された熱源側内部配管と、固定部材であるアタッチメント４１、４２で接合・取り外し可能に接続され、熱源側熱交換器５も、熱源側ユニット１の内部に設置された熱源側内部配管と、アタッチメント４３、４４で接合・取り外し可能に接続されている。
【００２３】
一方、負荷側ユニット５０は、絞り５１と、負荷側熱交換器５２とで負荷側ユニット５０の冷媒回路が構成されている。また、負荷側熱交換器５２には、熱交換器媒体である空気を送風するための負荷側ファン５３と、この負荷側ファン５３を駆動するための負荷側ファンモータ５４が設置されている。なお、絞り５１、及び負荷側ファンモータ５４は、第１の温度センサ７０、第２の温度センサ７１で検出された値に基づき、負荷側制御装置８０により制御させる。さらに、負荷側熱交換器５２は、負荷側ユニット５０の内部に設置された負荷側内部配管と、アタッチメント４５、４６で接合・取り外し可能に接続されている。
また、熱源側制御装置３１及び負荷側制御装置８０はメイン制御装置９０で制御される。
【００２４】
次に、図１のアタッチメントの構成につき、図２、図３に基づいて説明する。図２は、アタッチメント４１の構成図であり、アタッチメント４１は、開閉機構４１ａと、継ぎ手４１ｂおよび真空引きを行うためのポート（図示せず）より構成されている。また、継ぎ手４１ｂの端部では、管口の内周が熱源側ユニット１内部に設置された配管の外周と同一となっており、図３に示すように、継ぎ手４１ｂの端部の開口に熱源側ユニット１内部に設置された熱源側内部配管の端部４１ｃをはめ込み固定するようになっている。
【００２５】
なお、図１に示す空調・冷凍装置では、圧縮機３が運転すると、四方弁４を介して熱源側熱交換器５で高温・高圧のガス冷媒が凝縮・液化し、液管１００を流れて、負荷側ユニット５０に至る。負荷側ユニット５０に至った高圧の液冷媒は、絞り５１で低圧まで絞られ、負荷側熱交換器５２で蒸発・気化し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス管１０１を流れて熱源側ユニット１に戻り、四方弁４およびアキュムレータ６を介して、圧縮機３に戻る。
【００２６】
ここで、圧縮機３の運転周波数と熱源側ファン７の回転数の制御について説明する。圧縮機３の吐出側の高圧センサ２１の検知値と高圧圧力の目標値の差△Ｐｄと、圧縮機３の吸入側の低圧センサ２２の検知値と低圧圧力の目標値の差△Ｐｓを熱源側制御装置３１で算出し、さらに、この算出値△Ｐｄと△Ｐｓとから下記式（１）に基づいて、
2004028359.tif 000003
圧縮機３の運転周波数の補正値△Ｆと熱源側ファン７の回転数△ＡＫを演算する。そして、この演算結果をもとに、熱源側制御装置３１から、インバータ２および熱源側ファンモータ８へ制御信号が送られ、圧縮機３の運転周波数および熱源側ファン７の回転数が制御される。
【００２７】
また、負荷側ユニット５０では、第１の温度センサ７０と第２の温度センサ７１で負荷側熱交換器５２の出入口の冷媒の温度ｔ１とｔ２を負荷側制御装置８０で検知する。この検知値ｔ１とｔ２の温度差△ｔを負荷側制御装置８０で算出し、この△ｔが一定となるように負荷側制御装置８０から絞り５１及び負荷側ファンモータ５４に制御信号を送り、絞り５１の開度および負荷側ファン５３の回転数が制御される。
【００２８】
次に、図１の冷媒回路図で、熱源側ユニット内、及び負荷側ユニット内の内部配管と接続される冷媒回路部品を交換する方法について、図４のフローチャートに基づき説明する。
まず、冷媒回路部品の冷媒回路をアタッチメントの開閉機構を閉じることにより閉止する（ステップ（以下、「Ｓ」とする１）。次に、冷媒回路部品内の冷媒を回収する（Ｓ２）。次に、アタッチメントの継ぎ手を取り外して冷媒回路部品を交換する（Ｓ３）。次に、交換した冷媒回路部品を真空引きし（Ｓ４）、交換した冷媒回路部品に、Ｓ２で回収した冷媒、あるいはＳ２で回収した量と同量の新しい冷媒を封入し（Ｓ５）、その後に、閉止していたアタッチメントの開閉機構を開放し、通常運転を行なう（Ｓ６）。
【００２９】
また、特に冷媒回路部品が圧縮機３である場合には、油回収運転を実施し（Ｓ７）た後に、圧縮機３の冷媒を回収し（Ｓ２）、アタッチメント４１ａ、４２ａの継ぎ手４１ｂ、４２ｂを取り外し、新しい圧縮機を接合させることで圧縮機３の交換を行ない（Ｓ３）、交換した圧縮機３を真空引きし（Ｓ４）、圧縮機３に、Ｓ２で回収した冷媒もしくは、Ｓ２で回収した量と同量の新しい冷媒を封入し（Ｓ５）、閉止していたアタッチメント４１，４２の開閉機構４１ａ、４２ａを開放し、通常運転を行なう（Ｓ６）。なお、圧縮機を複数台有するユニットでは、１台の圧縮機を交換しながら、残りの圧縮機を運転することで、空調運転を行いながら圧縮機を交換することも可能となる。
【００３０】
このように、この実施の形態では、冷媒回路の各冷媒回路部品をアタッチメントにより配管に接続させるようにしたので、各冷媒回路部品の交換・追加を容易に行なうことができる。なお、例えば、交換した冷媒回路部品の性能をアップさせれば、省エネルギー運転を可能とすることもでき、また、交換した冷媒回路部品のみ廃棄すればよいので、廃材を低減させることができる。
【００３１】
なお、図５のＳ３で、圧縮機の駆動モータをインダクションモータから直流ブラシレスモータへ変更するようにしてもよい。このようにすれば、図６に示すように効率がよくなり、圧縮機を交換するだけで特に部分負荷運転でのＣＯＰが向上し、年間を通じての電力使用量を削減することができる。
【００３２】
また、図５のＳ３で、圧縮機を交換するとともに、圧縮機を駆動するインバータをより高効率な運転を実施できるものにしてもよい。これにより、省エネ、低騒音、ノイズの低減が達成できる。
【００３３】
また、図４で、交換部品を熱源側熱交換器とする場合には、アタッチメント４３，４４を切り離すことで、容易に新しいものに交換できる。熱源側熱交換器は風雨にさらされることでフィン表面がよごれ、フィン効率が低下し伝熱性能が落ちるが、熱源側熱交換器を取り替えることができれば、初期の性能を発揮できるようになる。なお、この際、ファンやファンモータを高効率なものへ変更することにより、能力向上が可能となる。さらに、交換する熱源側熱交換器を全てアルミニュームで作成するようにすれば、交換・回収した熱源側熱交換器をリサイクルして再利用可能となる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、図２に示すように継ぎ手４１ｂの端部の開口に熱源側ユニット１内部に設置された配管部分４１ｃの端部をはめ込み固定するようにしたが、例えば、図７に示すようなフレア継ぎ手や、図８に示すようなフランジ継ぎ手などの脱着可能な継ぎ手としてもよい。
さらに、絞りやアキュムレータ、四方弁等の冷媒回路部品をアタッチメンで内部配管に接続させるようにしても当然によい。
【００３５】
実施の形態２．
図９は、実施の形態２における空調・冷凍装置の冷媒回路図であり、図１の冷媒回路図において、圧縮機３に排油栓を設けたものである。なお、図９中、図１と同じ構成、及び相当する構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
図９中、４７は排油栓であり、圧縮機３の下部に接続されている。
【００３６】
次に、図９に示す空調・冷凍装置で、旧冷媒に対応した圧縮機から新冷媒に対応した圧縮機に交換する方法について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
まず、油回収運転を実施する（Ｓ７）。次に、排油栓４７から旧冷媒用の冷凍機油を排出し、新冷媒用の冷凍機油を入れる（Ｓ１１）。次に、所定時間の通常運転を実施し（Ｓ１２）た後に、所定回数の冷凍機油交換を行ったかどうかを判定し（Ｓ１３）、所定回数の冷凍機油交換を行っていない場合には、再度、Ｓ１１とＳ１２を繰り返す。なお、冷凍機油交換の所定回数は、例えば、排油栓４７から採取した冷凍機油中の旧冷媒用の冷凍機油の比率によって統計的に定めれば良い。また、Ｓ１３で所定回数繰り返したと判定した場合には、冷媒回路部品内の旧冷媒を回収（Ｓ２）、アタッチメントの継ぎ手をはずして旧冷媒に対応した圧縮機を取り外し、新冷媒に対応した圧縮機を取り付けることで圧縮機３を交換（Ｓ３）、新冷媒に対応した圧縮機３を真空引き（Ｓ４）した後に、新冷媒をチャージ（Ｓ１４）し、通常運転を行なう（Ｓ６）。
【００３７】
このように、この実施の形態では、圧縮機をアタッチメントで配管に接続しているので、新冷媒用の圧縮機への交換を容易に行なうことができる。また、排油栓から油を排出し、新冷媒用の冷凍機油を投入することができるので、新冷媒、冷凍機油用の圧縮機にも容易に交換することができる。
【００３８】
実施の形態３．
図１１は、実施の形態３における空調・冷凍装置の冷媒回路図であり、図１の冷媒回路図において、油回収用の異物回収装置を熱源側ユニットと負荷側ユニットとの間に設置したものである。なお、図１１中、図１と同じ構成、及び相当する構成には同一の符号を付し説明を省略する。
図１１中、異物回収装置２００は、油分離器２０１、油回収器２０２、返油用絞り２０３、排油バルブ２０４、冷媒熱交換器２０５、絞り２０６を有しており、油分離器２０１の入口は熱源側熱交換器５に、出口は冷媒熱交換器２０５の高圧側に接続され、油回収器２０２の入口は冷媒熱交換器２０５の低圧側に、出口は四方弁４に接続され、冷媒熱交換器２０５の高圧側は液管１００と、低圧側は絞り２０６を介してガス管１０１に接続されている。
【００３９】
次に、図１１に示す空調・冷凍装置で、旧冷媒に対応した圧縮機から新冷媒に対応した圧縮機に交換する方法について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、旧冷媒に対応した圧縮機３の旧冷媒を回収し（Ｓ２）、アタッチメント４１ａ、４２ａの継ぎ手４１ｂ、４２ｂをはずして旧冷媒に対応した圧縮機３を新冷媒に対応した圧縮機３に交換し（Ｓ３）、交換した圧縮機３を真空引きし（Ｓ４）、Ｓ２で回収した量と同量の新冷媒を封入し（Ｓ５）、閉止していたアタッチメント４１，４２の開閉機構４１ａ、４２ａを開放して異物回収運転を行なう（Ｓ２０）。なお、この異物回収運転では、まず、圧縮機３を吐出した高温・高圧のガス冷媒が熱源側熱交換器５で過熱ガスのほぼ顕熱分の熱量を放熱して飽和ガスに近い状態で油分離器２０１に至る。油分離器２０１では、冷媒中に含まれる新冷媒用の冷凍機油を分離し、冷媒ガスのみが冷媒熱交換器２０５に至り、適度な乾き度の気液二相冷媒となって液管１００、絞り５１、負荷側熱交換器５２、ガス管１０１を流れると共に、配管中に残留する異物を冷媒と共におし流し、再び、異物捕獲装置２００に戻る。
【００４０】
異物捕獲装置２００に戻った気液二相冷媒は、絞り２０６によって低圧まで絞られ、冷媒熱交換器２０５で冷媒液が蒸発・気化し、冷媒中に含まれる異物が油回収器２０２に回収される。油回収器２０２で異物が分離された冷媒ガスは、四方弁４とアキュムレータ６を介して圧縮機３に戻る。この運転を所定時間行い、配管中の異物を回収した後、油回収器２０２を取外し、四方弁４とガス管１０１を接続し、かつ、熱源側熱交換器５と液管１００を接続することで、異物回収運転を終了する。そして、その後に通常運転（Ｓ６）を行なう。
【００４１】
このように、この実施の形態でも、圧縮機をアタッチメントで配管に接続しているので、新冷媒に対応した圧縮機への交換を容易に行なうことができる。
【００４２】
実施の形態４．
図１３は、実施の形態４における熱源側ユニットの構造を示す分解図である。図１３中、熱源側ユニット３００は、上部・下部が開口した直方体形状の筺体３０１を仕切り板３０２により上下に仕切り、圧縮機、電気品ＢＯＸを収納する下部スペースと、熱源側熱交換器３０３、３０４、熱源側ファン３０５、熱源側ファンモータ３０６等により風路を形成する上部スペースに分割している。また、熱源側ファンモータ３０６は、ファンモータ台３０７に固定され、ファンモータ台３０７が筺体３０１に固定され、熱源側ファン３０５の上からファンガードと一体成型されたベルマウス３０８を取り付ける構成である。以上が、基本的構造であり、図１３に示す熱源側ユニットにおいて、熱源側熱交換器３０３、３０４の上部に直接ファンモータ台３０７が設置されることになる。
【００４３】
次に、熱交換器の増設する方法について、図１４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ベルマウス３０８とファンモータ台３０７とを外し（Ｓ３０）、増設用熱交換器３０９、３１０を熱源側熱交換器３０３、３０４の上部に設置させる（Ｓ３１）。なお、具体的には、増設用熱交換器３０９を、熱源側熱交換器３０４の上部に置き、熱源側熱交換器３０４の冷媒排出口と増設用熱交換器３０９の冷媒吸入口とをアタッチメントで接続し、さらに、熱源側熱交換器３０４の冷媒排出口に接続されていた配管を増設用熱交換器３０９の冷媒排出口にアタッチメントで接続させる。また、増設用熱交換器３１０を、熱源側熱交換器３０３の上部に置き、さらに、熱源側熱交換器３０３の冷媒排出口と増設用熱交換器３１０の冷媒吸入口とをアタッチメント接続し、さらに、熱源側熱交換器３０３の冷媒排出口に接続されていた配管を増設用熱交換器３１０の冷媒排出口にアタッチメント接続させる。次に、４つの増設パネル３１１、３１２、３１３、３１４を筐体３０１の上部開口部の上に増設用熱交換器３０９、３１０よりも高くなるように縦に設置することで、増設用熱交換器３０９、３１０を覆い隠す（Ｓ３２）。そして、次に、増設用熱交換器３０９、３１０内部を真空引きし（Ｓ３３）、所定量の冷媒を封入し、熱源側ファンと熱源側ファンモータを固定するファンモータ台３０７およびベルマウス３０５を取り付け（Ｓ３４）、作業を終了する。
【００４４】
このように、熱交換器自体を簡単に増設できるような構成とすることで、熱源側ユニットの熱交換能力を簡単な作業で増大することができ、能力アップまたは電気入力を削減することができる。また、増設用熱交換器３０９、３１０を取り付ける前と同じ熱交換能力を発揮するように風量を低下させることで、低騒音なユニットとすることも可能である。
【００４５】
実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５における空調・冷凍装置の制御構成図である。一般に、空調・冷凍装置では、圧縮機がどのような特性をもっているかが制御をする上で重要な事項となっている。例えば、誘導電動機とリラクタンスＤＣ電動機のように圧縮機用電動機の特性が大幅に異なる場合や、単に圧縮機容量の相違により、最大運転周波数や最大電流が異なるだけの場合、および同じ電動機種類においても電動機特性の相違により制御上のパラメータが異なる場合などがあり、それぞれに対応して適正な制御を行わないと効率低下や騒音・振動の増大、機器破損に至る場合もある。この実施の形態は、このような圧縮機の特性変更を容易に行なえるようにしたものである。
【００４６】
図１５中、空調・冷凍装置の冷媒回路は、圧縮機３５０、凝縮器３５１、絞り３５２、蒸発器３５３で主に構成されている。なお、圧縮機３５０、凝縮器３５１は熱源側ユニットに、絞り３５２、蒸発器３５３は負荷側ユニットにそれぞれ設置されている。
また，圧縮機３５０は、冷媒圧縮部とモータを備えており、整流手段３６０、直流リアクトル３６１、直流平滑コンデンサ３６２、インバータ手段３６３、およびインバータ制御基板４００、空気・冷凍機制御基板５００を有する熱源側ユニットに設置された制御基板３７０で制御されており、それぞれがモジュール構成をなし、相互に接続・切り離し自在となっている。
【００４７】
また、インバータ制御基板４００は、第１のプログラム記憶手段４０１、駆動手段４０２、第１の伝送手段４０３、第１のスイッチ手段４０４、第２の伝送手段４０５、第１の切替手段４０６により主に構成されており、それぞれがモジュール構成をなし、相互に接続・切り離し自在となっている。
さらに、第１のプログラム記憶手段４０１は、インバータ制御手段４１０、第１の切替手段４１１、第１の制御アルゴリズム４１２、第２の制御アルゴリズム４１３から主に構成されている。
【００４８】
また、空調・冷凍機制御基板５００は、第２のプログラム記憶手段５０１、第３の伝送手段５０２、第２のスイッチ手段５０３、第４の伝送手段５０４、第２の切替手段５０５により主に構成されており、それぞれがモジュール構成をなし、相互に接続・切り離し自在となっている。
さらに、第２のプログラム記憶手段５０１は、空調・冷凍機制御手段５１０、第２の切替手段５１１、第１の制御コマンド５１２、第２の制御コマンド５１４で主に構成されている。
なお、制御基板３７０に記憶されている内容は、外部書換手段６００により書き換え可能であり、外部書換手段６００は、第５の伝送手段６０１、第３の書換手段６０２、データ記憶手段６０３より主に構成されている。
【００４９】
次に、図１５での動作について説明する。空調・冷凍機制御基板５００は空調・冷凍機の運転制御を司っており、圧縮機３５０の指令運転周波数も決定している。空調・冷凍機制御基板５００で定められた指令運転周波数は、第３の伝送手段５０２、第１の伝送手段４０３を介して空調・冷凍機制御基板５００からインバータ制御基板４００に伝達され、インバータ制御基板４００では、送られた指令運転周波数に基づき駆動手段４０２がインバータ手段３６３を適正に制御し、圧縮機３５０が所定の回転数で動作することになる。
【００５０】
次に、図１５で、圧縮機３５０の特性を変更する方法について説明する。
なお、変更方法は、その変更前後の特性により異なることになる。
まず、第１のプログラム記憶手段４０１に記憶された第１の制御アルゴリズム４１２と第２の制御アルゴリズム４１３のいずれか一方から、他方に変更する場合には、第１の切換手段４１１により、使用する制御アルゴリズムを切り換えることで変更可能となる。
【００５１】
また、第３の制御アルゴリズムを使用しなければならない場合には、外部書換手段６００を用いて第２の伝送手段４０５経由で直接第１のプログラム記憶手段４０１の記憶内容を書き換えることで変更可能となる。すなわち、第３の書換手段を用いてデータ記憶手段６０３に記憶されている第３の制御アルゴリズムを第１の制御アルゴリズム４１２、又は第２の制御アルゴリズム４１３に上書きすることになる。なお、第１のプログラム記憶手段４０１が不揮発性の書換可能な記憶手段（例えばフラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等）で構成されているならば、内容全体を書き換えることも可能である。この場合、プログラムを直接書き換えるためアルゴリズムの流れを乱さないようソフトウエアのアドレス管理に基づいて記憶領域を確保する必要があるが、予め記憶していなかった圧縮機３５０の特性にも対応することが可能となる。
【００５２】
また、全く新しい第４の制御アルゴリズムを使用しなければならない場合には、第１のプログラム記憶手段４０１をＨ／Ｗ的に交換することで変更可能となる。この場合、第１のプログラム記憶手段４０１はモジュール構成であるので、夫々を相互に結合するソケットから第１のプログラム記憶手段４０１を取り外し、新しいプログラム記憶手段をソケットに差し込めばよいことになる。
【００５３】
さらにまた、全く新しい第５の制御アルゴリズムを使用しなければならず、かつ、この制御アルゴリズムでは、既存の駆動手段４０２等との整合性がない場合には、インバータ制御基板４００ごとに交換することで変更可能となる。
この場合、夫々を相互に結合するソケットからインバータ制御基板４００を取り外し、新しい第５の制御アルゴリズムに対応したインバータ制御基板をソケットに差し込むことで容易に対応することができる。
【００５４】
なお、空調・冷凍機制御手段５１０からの切り替え指令に基づいて第１のスイッチ手段４０４を用いるときと同様に制御アルゴリズムを切り換えることもできる。
すなわち、空調・冷凍機制御基板５００からインバータ制御基板４００へ第１の伝送手段４０３を介した情報伝達による圧縮機３５０での切替は、形態的にはインバータ制御基板４００の場合と同様であり、第２のスイッチ手段５０３による選択、第１の制御コマンド５１２及び第２の制御コマンド５１３の選択による詳細設定が可能となる。ただし、伝達する情報が、インバータ制御基板４００内に記憶している第１の制御アルゴリズム４１２と第２の制御アルゴリズム４１３のいずれを採用するかの設定値であったり、制御アルゴリズム内で適用する上記最大回転数・最大電流・制御パラメータ、等の内部制御定数の書換データであり、制御アルゴリズムの骨格を変更することはできない。
【００５５】
なお、図１５中、第１の制御コマンド５１２および第２の制御コマンド５１３と記載しているものが、内部制御定数の書換データを指しており、予め複数を記憶しておき選択的に伝送する場合にはこれらのコマンドを直接用いる。
外部書換手段６００から第５の伝送手段６０１を介してのデータ書換に関しては、空調・冷凍機制御基板５００においてもインバータ制御基板４００と同様に書換可能である。この方法で予め記憶していなかった圧縮機３５０の特性にも対応することが可能となる。
【００５６】
このように、プログラム記憶手段に予め複数のアルゴリズムを持たせ、設置する圧縮機の特性に基づいて切替えるような構成にしているので、圧縮機の特性変更にも容易に対応できる。
また、プログラム記憶手段と他の手段とをモジュール構成とし、相互に接続させることで制御基板となるように構成してあるので、予め記憶させていないアルゴリズムに対応しない特性を有する圧縮機に変更する場合にも、基板のプログラム記憶部分のみを変更するだけでよく、圧縮機の特性変更を容易に行なうことができる。さらに、アルゴリズム変更だけで済むのであれば、アルゴリズムを外部から書き換えることができるので、さらに簡単に対処できる。
【００５７】
【発明の効果】
このように、この発明では、簡単に空調・冷凍装置の構成部品毎に交換・追加が可能となり、さらに、バージョンアップにも安価で対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のおける空調・冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】アタッチメントの構成図である。
【図３】継ぎ手の構成図である。
【図４】冷媒回路部品を交換する方法を示すフローチャートである。
【図５】圧縮機を交換する方法を示すフローチャートである。
【図６】運転周波数とＣＯＰの関係図である。
【図７】フレア継ぎ手の構成図である。
【図８】フランジ継ぎ手の構成図である。
【図９】実施の形態２における空調・冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１０】圧縮機を交換する方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３における空調・冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１２】圧縮機を交換する方法を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態４における熱源側ユニットの分解図である。
【図１４】熱交換器を増設する方法を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態５における空調・冷凍装置の制御構成図である。
【図１６】従来の空気調和機の構成図である。
【図１７】従来の空気調和機の構成図である。
【符号の説明】
１　熱源側ユニット、　２　インバータ、　３　圧縮機、　４　四方弁、
５　熱源側熱交換器、　６　アキュムレータ、　７　熱源側ファン、
８　熱源側ファンモータ、　２１　高圧センサ、　２２　低圧センサ、
３１　熱源側制御装置、
４１，４２，４３，４４，４５，４６　アタッチメント、
４１ａ　開閉機構、　４１ｂ　継ぎ手、　４１ｃ　配管、
４７　排油栓、　５０ａ、５０ｂ　負荷側ユニット、
５１ａ、５１ｂ　絞り、　５２ａ、５２ｂ　負荷側熱交換器、
５３ａ、５３ｂ　負荷側ファン、　５４ａ、５４ｂ　負荷側ファンモータ、
７０ａ、７０ｂ　第１の温度センサ、　７１ａ、７１ｂ　第２の温度センサ、
８０ａ、８０ｂ　負荷側制御装置、　９０　メイン制御装置、
１００　液管、　１０１　ガス管、　２００　異物捕獲装置、
２０１　油分離器、　２０２　油回収器、　２０３　返油用絞り、
２０４　排油バルブ、　２０５　冷媒熱交換器、　２０６　絞り、
３０１　筐体、　３０２　仕切り板、
３０３，３０４　熱源側熱交換器、　３０５　熱源側ファン、
３０６　熱源側ファンモータ、　３０７　ファンモータ台、
３０８　ベルマウス、　３０９、３１０　増設用熱交換器、
３１１，３１２，３１３，３１４　増設パネル、
３５０　圧縮機、　３５１　凝縮器、　３５２　絞り、
３５３　蒸発器、　３６０　整流手段、　３６１　直流リアクトル、
３６２　直流平滑コンデンサ、　３６３　インバータ手段、
３７０　制御基板、　４００　インバータ制御基板、
４０１　第１のプログラム記憶手段、　４０２　駆動手段、
４０３　第１の伝送手段、　４０４　第１のスイッチ手段、
４０５　第２の伝送手段、　４０６　第１の書換手段、
４１０　インバータ制御手段、　４１１　第１の切替手段、
４１２　第１の制御アルゴリズム、　４１３　第２の制御アルゴリズム、
５００　空調・冷凍機制御基板、　５０１　第２のプログラム記憶手段、
５０２　第３の伝送手段、　５０３　第２のスイッチ手段、
５０４　第４の伝送手段、　５０５　第２の書換手段、
５１０　空調・冷凍機制御手段、　５１１　第２の切替手段、
５１２　第１の制御コマンド、　５１３　第２の制御コマンド、
６００　外部書換手段、　６０１　第５の伝送手段、
６０２　第３の書換手段、　６０３　データ記憶手段。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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