(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
内部に熱交換媒体が流れる伝熱管と、該伝熱管に面した風路を形成するケーシング本体と、該ケーシング本体に取り付けられ、該風路に送風するファンとを有し、天井面に固定される天吊り型空調用ユニットであって、
前記ケーシング本体上部の周囲に設けられ、夫々固定具によって天井面に固定される第1の固定部と、前記ケーシング本体に設けられ、前記天吊り型空調用ユニットを取外し冶具を用いて天井面から取り外すとき、夫々固定具によって前記取外し冶具に固定される第2の固定部とを有し、前記第1の固定部及び前記第2の固定部は水平方向に配置された上面を共有する複数の固定金具を備え、
前記ケーシング本体は、
前記風路の下面を形成するドレンパンと、
前記風路の上面を形成する天板と、
前記風路の上流側に位置する上流側仕切板と、
前記風路の下流側に位置する下流側仕切板と、
を含み、
前記複数の固定金具は、
前記上流側仕切板から前記風路の上流側に向かって、平面視において前記ドレンパンの外側へと突出するように設けられる上流側固定金具と、
前記下流側仕切板から前記風路の下流側に向かって、平面視において前記ドレンパンの外側へと突出するように設けられる下流側固定金具と、を含むことを特徴とする天吊り型空調用ユニット。
前記第1の固定部及び前記第2の固定部は前記天井面と同一高さの平坦な上面を有する板状体で構成されていることを特徴とする請求項4に記載の天吊り型空調用ユニット。
【背景技術】
【0002】
空調用ユニットは、熱媒又は冷媒などの熱交換媒体、二次媒体としてのブライン又は冷温水などが循環する蛇行形状の伝熱管と、該伝熱管の周囲に空気流を形成するファン及びその駆動装置で構成されている。空調用ユニットのうち、例えば食品加工工場などに設置される中大型の産業用ユニットクーラは、通常天井面に吊下げ固定される。
天吊り型ユニットクーラは、伝熱管の周囲に空気流を形成するため、遮蔽板で伝熱管を囲うように風路が形成されている。
【0003】
天吊り型ユニットクーラは、清掃や洗浄等のメンテナンス時に、天井面に取り付けた状態で、遮蔽板の内側に配置されている複雑な形状の伝熱管を清掃又は洗浄するのは困難でるため、天井面から取り外し床面まで降ろして清掃や洗浄を行う必要がある。
【0004】
特許文献1には、ファンケーシングと伝熱管を内蔵したコイルケーシングとを固定用ねじによって着脱自在にした空調用ファンコイルユニットが開示されている。このファンコイルユニットは、ファンケーシング又はコイルケーシングに穿設された固定用穴を小径穴及び大径穴からなるだるま形に形成している。そして、内部洗浄時に、まず固定用ねじを緩めた後、固定用ねじの頭部が大径穴に来るようにし、その後ファンケーシングをコイルケーシングから引き離すようにしている。このように、ファンケーシングの重量を固定用ねじにあずけることで、取外し作業が楽になるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に開示された取外し方法は、固定用ねじの強度の観点から軽量の空調用ユニットのみに適用できるものであり、重量が大きい中大型の産業用ユニットクーラには適用できない。産業用ユニットクーラは50kg以上の重量があり、人力のみで取り外すことは困難であり、産業用ユニットクーラを支える大掛かりな構造物が必要となる。
【0007】
本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、空調用ユニットのうち、特に重量が大きい中大型の空調用ユニットを、清掃又は洗浄等のメンテナンスのため、天井からの取外し及び取付けを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、内部に熱交換媒体が流れる伝熱管と、該伝熱管に面した風路を形成するケーシング本体と、該ケーシング本体に取り付けられ、該風路に送風するファンとを有し、天井面に固定される天吊り型空調用ユニットに適用される。
本発明は、前記目的を達成するため、ケーシング本体上部の周囲に複数設けられ、夫々固定具によって天井面に固定される第1の固定部と、ケーシング本体に複数設けられ、天吊り型空調用ユニットを取外し冶具を用いて天井面から取り外すとき、夫々固定具によって取外し冶具に固定される第2の固定部とを備えている。
【0009】
本発明に係る天吊り型空調用ユニットを天井から取り外す際には、リフト装置を使って取外し冶具を天吊り型空調用ユニットまで上昇させ、第1の固定部と天井面との固定を解除する。次に、第2の固定部を取外し冶具に固定し、天吊り型空調用ユニットを第2の固定部を介して取外し冶具に支持させる。この状態で、取外し冶具を下降させて天吊り型空調用ユニットを床面に降ろし、天吊り型空調用ユニットの清掃又は洗浄等を行う。
【0010】
このように、本発明の天吊り型空調用ユニットは、第1の固定部及び第2の固定部を備えているため、天井面からの取外し作業及び取外し冶具への固定作業が容易になる。そのため、天井面からの取外しを短時間で容易に行うことができ、これによって、清掃や洗浄等のメンテナンス作業が容易になる。
なお、本発明の天吊り型空調用ユニットでは、伝熱管を流れる熱交換媒体は、乾式蒸発器を用いた直膨方式のヒートポンプ装置又は冷凍機を用いる場合は、例えば、CO2、NH3、代替フロン等の熱媒又は冷媒である。あるいはブライン、冷温水などが循環する二次冷媒回路を有する場合、ブライン、冷温水などが伝熱管に循環する。
【0011】
本発明の一実施態様として、ケーシング本体は、風路の下面を形成するドレンパンと、風路の上面を形成する天板と、ファンが取り付けられたファンケーシングとを有し、ドレンパン、天板又はファンケーシングの少なくとも一つが風路を外部に対して開放する方向へ回動可能に軸支されている。
これによって、メンテナンス時に風路を開放することで、風路内に配置された伝熱管のメンテナンス作業が容易になる。
【0012】
本発明の一実施態様において、取外し冶具は、第2の固定部に固定される第3の固定部を有する複数の支持枠と、これらの支持枠が立設され、天吊り型空調用ユニットの取外し時にケーシング本体の下方に配置される台座とで構成されている。
これによって、取外し冶具の構成を簡易かつ低コスト化できると共に、リフト装置を台座の下面に配置して取外し冶具を持ち上げることができ、天吊り型空調用ユニットの昇降が容易になる。
【0013】
本発明の一実施態様は、第1の固定部及び第2の固定部が一体に形成されている。これによって、第1の固定部及び第2の固定部を簡易かつ低コスト化できる。
さらに、前記実施態様において、第1の固定部及び第2の固定部を天井面と同一高さの平坦な上面を有する板状体で構成することができる。これによって、天井面と第1の固定部との着脱、及び第2の固定部と取外し冶具との着脱が容易になる。
【0014】
本発明の一実施態様は、伝熱管の入口に着脱可能に接続される熱交換媒体導入管と、伝熱管の出口に着脱可能に接続される熱交換媒体導出管と、伝熱管の入口と熱交換媒体導入管との接続部、及び伝熱管の出口と熱交換媒体導出管との接続部に直列に設けられた少なくとも2個の開閉弁と、これら2個の開閉弁の間の接続部に形成された開閉弁付き排出口とを備えている。
【0015】
前記構成において、天吊り型空調用ユニットの天井面からの取外し時及び天井面への再取付け時には、前記2個の開閉弁は閉じられる。
そして、天吊り型空調用ユニットの取外し時、2個の開閉弁の間の接続部に存在する熱交換媒体は前記排出口を介して除去される。そのため、取外し時に天吊り型空調用ユニットから回収する熱交換媒体を必要最小限に留めることができ、天吊り型空調用ユニットの再稼働時の熱交換媒体の劣化を防止できる。また、熱交換媒体の回収量を最小限にでき、廃却される熱交換媒体量を最小限に留めることができる。
【0016】
また、天吊り型空調用ユニットの再取付け時、2個の開閉弁の間の接続部に存在する空気を排出口を介して除去することができる。そのため、再取外し時、空気の除去作業を簡素化できると共に、伝熱管に存在した熱交換媒体の劣化を最小限に留めることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、天吊り型空調用ユニット、特に重量が大きい中大型の空調用ユニットを、清掃又は洗浄等のメンテナンス作業のため、天井に対し容易かつ短時間で取外し及び取付けが可能となる。そのため、天吊り型空調用ユニットの清掃や洗浄が容易になる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【0020】
(実施形態1)
本発明の一実施形態に係る産業用天吊り型ユニットクーラ及びその取外し方法を
図1〜
図5に基づいて説明する。
図1及び
図2において、食品加工工場などに設けられた空調室100の天井壁102に本実施形態に係る天吊り型ユニットクーラ10が取り付けられている。天吊り型ユニットクーラ10は内部に風路wが形成されるケーシング本体12を有している。ケーシング本体12は、風路wの上面を形成する平坦で長方形状の薄い天板14と、風路wの下面を形成するドレンパン16と、風路wの入口及び出口に設けられた仕切板17及び19と、風路wの側面を仕切る側板20及び21とで構成されている。仕切板17には網状ルーバ18が形成されている。
【0021】
仕切り板19には2箇所に正方形の開口が形成され、該開口を塞ぐようにファンケーシング22が取り付けられ、ファンケーシング22にファン23が取り付けられている。ファン23の稼働により風路wで空気流aが矢印方向に形成される。なお、仕切り板19に形成される開口は円形であってもよい。
【0022】
図2に示すように、天板14は仕切板19に設けられたヒンジ部14aを中心に上方へ回動可能に構成されている。ファンケーシング22はヒンジ部22aを中心に仕切り板19に対して回動可能に構成されている。ドレンパン16は仕切板19に設けられたヒンジ部16aを介してケーシング本体12に対し下方へ回動可能に構成されている。蛇行状に何回も曲折した伝熱管24は風路wに面するように配置され、側板20及び21間に架設されている。
【0023】
かかる構成によって、天吊り型ユニットクーラ10の清掃時又は洗浄時に、風路wの上面、下面及び一側面の三面を外部に開放できるので、ケーシング本体12の内部に設けられた伝熱管24の清掃又は洗浄が容易になる。
【0024】
ドレンパン16の底面は風路wの出口から入口に向けて下方に傾斜しており、傾斜面の下端にドレン排出管26が設けられている。デフロスト運転時などで、ドレンパン16に溜まった融解水はドレン排出管26から外部に排出される。
【0025】
図1において、伝熱管24の入口はフランジ28を介してブライン導入管32に接続され、伝熱管24の出口はフランジ30を介してブライン導出管34に接続されている。伝熱管24の入口(フランジ28より伝熱管側部位)に開閉弁36が設けられ、伝熱管24の出口(フランジ30より伝熱管側部位)に開閉弁38が設けられている。ブライン導入管32及びブライン導出管34の他端は、空調室100の外側近傍の床面104に設けられた冷凍機40に接続されている。
【0026】
冷凍機40は、一次冷媒として、例えばNH3などの冷媒が矢印方向へ循環する一次冷媒回路41を有している。一次冷媒回路41に、圧縮機42、凝縮器43、レシーバ45、膨張弁46及びブライン熱交換器47等の冷凍サイクル構成機器が設けられている。凝縮器43で一次冷媒を冷却し加温された冷却水は冷却塔44で冷却される。
熱交換器47とブラインタンク50との間に、ブラインポンプ49を有するブライン循環路48が接続されている。ブライン循環路48を循環するブラインはブライン熱交換器47で一次冷媒によって冷却された後、ブラインタンク50に貯留される。
【0027】
ブライン導入管32及びブライン導出管34はブラインタンク50に接続されている。ブライン導入管32にブラインポンプ51が設けられ、一次冷媒によって冷却されブラインタンク50に貯留されたブラインは、ブライン導入管32を介して伝熱管24に導入される。伝熱管24を循環するブラインは風路wを流れる空気流aを冷却する。空気流aの冷却に供された後のブラインは、ブライン導出管34を通ってブラインタンク50に戻される。
【0028】
ブライン導入管32には、フランジ28より上流部位に開閉弁52が設けられ、ブライン導出管34には、フランジ30より下流部位に開閉弁54が設けられている。ブライン導入管32には開閉弁36と開閉弁52の間の領域R1に、開閉弁53を有する排出口32aが設けられている。ブライン導出管34には開閉弁38と開閉弁54の間の領域R2に、開閉弁55を有する排出口34aが設けられている。
【0029】
ファン23の駆動モータ23aに電力を供給するために、ケーシング本体12にターミナルボックス62が設けられている。ターミナルボックス62から防水コネクタ64を介して駆動モータ22aに導電線65が接続されている。
なお、
図1では、1個の天吊り型ユニットクーラ10のみ図示しているが、空調室100には複数の天吊り型ユニットクーラ10が配設されており、これらの天吊り型ユニットクーラ10は冷凍機40にブライン導入管32及びブライン導出管34を介して並列に接続されている。
【0030】
次に、
図3及び
図4に基づいて、天吊り型ユニットクーラ10の清掃、洗浄等のメンテナンス作業を行う時、天吊り型ユニットクーラ10を空調室100の天井壁102から取り外す方法を説明する。本実施形態に係る取外し方法は取外し冶具70を用いる。
【0031】
図3に示すように、取外し冶具70は、水平方向に配置された台座72と、台座72の上面四隅に立設された4本の支柱74で構成されている。台座72は、ドレンパン16より縦横に広い寸法を有する長方形の枠体で構成されている。各支柱74は台座72に対して直角方向に立設された一対の長尺板76、76と、長尺板76、76の上端に溶接などの手段で固着され水平方向の面を形成した固定板78とで構成されている。支柱74の上端付近で、2本の支柱74間には補強バー75が架設されている。ケーシング本体12の4隅の仕切り板17及び19の上端に、断面L字形を有する4個の固定金具80の一片が固着されている。
【0032】
なお、天吊り型ユニットクーラ10は天井壁102の下面に固定されているが、
図3には、天井壁102の図示は省略されている。
【0033】
図4に示すように、固定金具80は、その平坦な上面が水平方向に配置され、かつ天板14の上面と同一高さで連続した水平面を形成する位置に配置されている。各固定金具80は一方の領域r1に円形孔82が形成されている。固定金具80の円形孔82が天井壁102に形成された円形孔83とが一致するように配置され、これらの円形孔にボルト84が挿入されている。固定金具80の下面及び天井壁102の上面からボルト84にナット86及び88が螺着され、ケーシング本体12は天井壁102に固定されている。固定金具80の他方の領域r2に下面にスタッドボルト90が植設されている。領域r1によって第1の固定部が構成されている。
【0034】
かかる構成において、以下の手順で天吊り型ユニットクーラ10を取り外す。
(1)メンテナンス対象となる天吊り型ユニットクーラ10の運転を停止させ、該天吊り型ユニットクーラ10の開閉弁36、38、52及び54を閉じる。冷凍機40及びメンテナンス作業を行わない他の天吊り型ユニットクーラ10の運転は継続させる。
(2)開閉弁53及び55を開け、領域R1及びR2に存在するブラインを排出する。
(3)フランジ28及び30を切り離し、天吊り型ユニットクーラ10とブライン導入管32及びブライン導出管34とを分離させる。
【0035】
(4)フォークリスト94などのリフト装置を用いて取外し冶具70を天吊り型ユニットクーラ10の位置まで上昇させる。
即ち、フォークリスト94のフォーク96を台座72の下に挿入し、フォーク96を上昇させて取外し冶具70を上昇させる。そして、固定板78の中央に形成された円形孔78aにスタッドボルト90を挿入させ、この状態で固定板78を固定金具80の下面に接する位置まで上昇させる。この位置で一旦取外し冶具70を停止させる。
その後、ナット92をスタッドボルト90に螺合させ、固定板78を固定金具80に固定する。固定金具80の領域r2で第2の固定部を構成している。
【0036】
(5)ナット88をボルト84から外し、固定金具80と天井壁102との結合を解除する。
(6)フォーク96を下降させ、取外し冶具70と共に、天吊り型ユニットクーラ10を下降させ、床面に降ろす。
(7)
図5に示すように、床面104に降ろした天吊り型ユニットクーラ10を清掃したり、あるいは洗浄室106などに運び洗浄する。
【0037】
次に、清掃、洗浄等のメンテナンス作業後に、天吊り型ユニットクーラ10を天井壁102に取り付ける取付け工程を説明する。
取付け工程は取外し工程の逆の順序で行えばよい。即ち、
(1)スタッドボルト90を円形孔78aに挿入し、スタッドボルト90にナット92を螺合させて、天吊り型ユニットクーラ10を取外し冶具70に固定する。その後、フォークリスト94で取外し冶具70と共に天吊り型ユニットクーラ10を天井壁102の天井面に接する位置まで上昇させる。
【0038】
(2)ボルト84を円形孔82及び83に挿入し、天井壁102の上下両側からボルト84にナット86及び88を螺着させ、天吊り型ユニットクーラ10を天井壁102に固定する。
(3)ナット92をスタッドボルト90から外して、天吊り型ユニットクーラ10と取外し冶具70との結合を解除する。
(4)
図1に示すように、フランジ56によって排出口32aに空気吸引管57を接続すると共に、フランジ58によって排出口34aに空気吸引管59を接続する。空気吸引管57及び59は真空ポンプ60に接続されている。そして、開閉弁53及び55を開け、真空ポンプ60を作動させて、領域R1及びR2を真空引きする。
これによって、これら領域に存在する空気を除去し、ブラインに気泡が混入するのを防止する。
【0039】
(5)空気吸引管57をブライン導入管32から取り外し、空気吸引管59をブライン導出管34から取り外す。
(6)開閉弁36、38、52及び54を開放する。
【0040】
本実施形態によれば、清掃又は洗浄時に、天井壁102と天吊り型ユニットクーラ10との結合の解除と、天吊り型ユニットクーラ10と取外し冶具70との結合を簡単な操作で同時に行うことができ、天吊り型ユニットクーラ10の取外しが容易である。また、その後の取付け作業も取外し工程と逆の手順で容易に行うことができる。
また、天板14、ファンケーシング22及びドレンパン16をケーシング本体12に回動可能に軸支することで、風路wを外部に開放でき、そのため、風路wに配置された伝熱管24の清掃又は洗浄が容易になる。
【0041】
また、取外し冶具70は台座72と台座72の上面四隅に立設された支柱74のみで構成され、支柱74は長尺板76と固定板78とで構成されているので、取外し冶具70の構成を簡易かつ低コスト化できる。
さらに、1個の固定金具80に天井壁102との固定領域r1(第1の固定部)と取外し冶具70との固定領域r2(第2の固定部)とが存在しているため、固定部の形成を簡易かつ低コスト化できる。また、固定金具80の上面が天板14と同一高さの平坦な連続面を形成しているので、天井面と固定金具80との着脱が容易になる。
【0042】
天吊り型ユニットクーラ10の取外し工程及び取付け工程では、天吊り型ユニットクーラ10を天井壁102から取り外す際に、4個の開閉弁36、38、52及び54を閉じる。そのため、これら開閉弁に囲まれた領域R1及びR2のみからブラインを回収すればよく、ブライン回収作業が容易になる。
取付け工程では、4個の開閉弁36、38、52及び54を閉じ、これら開閉弁で囲まれた領域R1及びR2を真空引きするので、伝熱管24内に気泡や空気中の水分が混入するのを防止できる。
【0043】
なお、本実施形態では、取外し工程又は取付け工程の途中で、天吊り型ユニットクーラ10に取外し冶具70を固定した状態でも、天板14、ドレンパン16及びファンケーシング22を風路wを開放する方向へ回動することで、清掃や洗浄が可能になる。
また、本実施形態では、1個の固定金具80で第1の固定部(固定領域r1)及び第2の固定部(固定領域r2)を兼用しているが、本発明では、第1の固定部及び第2の固定部を別々の位置に設けられた別々の固定金具で形成することもできる。この場合、第1の固定部は、天井面との固定のため、天吊り型ユニットクーラの上部に設ける必要があるが、第2の固定部の設置位置は特に制約を受けない。
【0044】
また、本実施形態では、ファン23を伝熱管24の下流に配置し、吸引ファンとして使用しているが、代わりに、ファン23を伝熱管24の上流に配置し、押込みファンとして使用するようにしてもよい。
【0045】
(実施形態2)
次に、本発明の第2実施形態を
図6に基づいて説明する。本実施形態の冷凍機98は、冷媒直膨方式の冷凍機97を用いている。この冷凍機97では、冷媒導入管98を介して天吊り型ユニットクーラ10の伝熱管24に冷媒が送られる。伝熱管24で空気流を冷却した冷媒は冷媒導出管99を介して冷凍機97に戻る。
【0046】
冷凍機97は、一次冷媒回路41に、圧縮機42、凝縮器43、レシーバ45、膨張弁46及びブライン熱交換器47等の冷凍サイクル構成機器が設けられている。凝縮器43で一次冷媒を冷却し加温された冷却水は冷却塔44で冷却される。膨張弁46は天吊り型ユニットクーラ10毎に設けられ、各膨張弁46は天吊り型ユニットクーラ10の近傍の冷媒導入管98に設けられている。
【0047】
なお、前記第1実施形態のフランジ28、30、56及び58、開閉弁36、38、52、53、54及び55、及び排出口32a及び34a等の部材は、本実施形態でも同様に伝熱管24と冷媒導入管98又は冷媒導出管99との接続部に設けられている。冷媒導入管98においては、これらの部材は伝熱管24と膨張弁46との間に設けられている。なお、
図6ではこれら部材の図示は省略されている。その他の構成は第1実施形態と同一である。
【0048】
本実施形態において、天吊り型ユニットクーラ10の取外し工程は次の手順で行う。
(1)冷凍機97及び他の天吊り型ユニットクーラ10の運転を継続した状態で、メンテナンス作業の対象となる天吊り型ユニットクーラ10の冷媒導入管98に設けられた開閉弁52を閉じる。そして、その他の開閉弁36、38及び54を開けた状態で伝熱管24内の冷媒を冷媒導出管99を介して冷凍機97に回収する。その後、メンテナンス作業の対象となる天吊り型ユニットクーラ10の運転を停止する。
(2)開閉弁36、38及び54を閉じ、排出口32a及び34aに冷媒回収機(不図示)を接続し、開閉弁36と開閉弁52間のブライン導入管32の領域、及び開閉弁38と開閉弁54間のブライン導入管34の領域に存在する冷媒を回収する。
(3)第1実施形態における取外しステップ(3)〜(7)を行う。
取付け工程は取外し工程の逆の順序で第1実施形態と同様の手順で行えばよい。
【0049】
本実施形態においても、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに加えて、メンテナンス作業の対象となる天吊り型ユニットクーラ10に存在する冷媒を冷凍機97に回収し再利用することができる。
なお、前記実施形態は、いずれも本発明を天吊り型ユニットクーラに適用した例であるが、本発明は、天吊り型ユニットクーラ以外の天吊り型空調用ユニット全般に適用できる。