特許 7259058 冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-07

(45)【発行日】2023-04-17

(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/41 20180101AFI20230410BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20230410BHJP

【ＦＩ】

F24F11/41 200

F25B1/00 399Y

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021543702

(86)(22)【出願日】2020-08-24

(86)【国際出願番号】 JP2020031827

(87)【国際公開番号】W WO2021044886

(87)【国際公開日】2021-03-11

【審査請求日】2021-10-28

(31)【優先権主張番号】P 2019162172

(32)【優先日】2019-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松山 涼子

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４２０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５３９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５８３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７７５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１４７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４９９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／００－１１／８９

Ｆ２４Ｈ ４／００

Ｆ２５Ｂ １／００、３９／０４

Ｆ２５Ｄ ３９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機および室外熱交換器を有するとともに室外コントローラを有する室外機と、
室内熱交換器を有する室内機と、
水熱交換器およびこの水熱交換器の水流路と負荷との間で水を循環させるポンプを有するとともに水熱コントローラを有し、前記室外機および前記室内機の電源とは異なる電源により運転する複数の水熱交換ユニットと、
を備えた冷凍サイクル装置において、
前記水熱コントローラは、前記水熱交換器の温度が設定値未満の場合に前記ポンプを運転し、
前記室外コントローラは、前記各水熱交換ユニットの運転可能台数が、規定台数に達している場合に当該冷凍サイクル装置の運転を許容し、前記規定台数に達していない場合に当該冷凍サイクル装置の運転を禁止する、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。

【請求項2】

前記室外コントローラは、前記室外機の電源の投入に際し、前記各水熱交換ユニットとの通信により、前記水熱交換ユニットの前記運転可能台数を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項3】

前記室内熱交換器への冷媒の流量を調整する第１流量調整弁、
前記水熱交換器への冷媒の流量を調整する第２流量調整弁、
をさらに備え、
前記室外コントローラは、
暖房運転時、前記圧縮機の吐出冷媒が前記室内熱交換器、前記第１流量調整弁、前記室外熱交換器を通って前記圧縮機に戻る冷媒流路を形成し、
前記負荷へ温水を供給する温水供給運転時、前記圧縮機の吐出冷媒が前記水熱交換器、前記第２流量調整弁、前記室外熱交換器を通って前記圧縮機に戻る冷媒流路を形成するとともに、前記各水熱交換ユニットの前記ポンプを運転する、
前記暖房運転中および前記温水供給運転中の前記室外熱交換器の除霜に際し、前記圧縮機の吐出冷媒が前記室外熱交換器に直接的に流れる冷媒流路を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

【請求項4】

前記第１および第２流量調整弁は、供給される駆動パルス電圧の数に応じて開度が全閉から全開まで連続的に変化するパルスモータバルブであり、その開度変化によって冷媒の流量を調整する、
ことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、室外機、室内機、水熱交換ユニットを備える冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

室外機の圧縮機および室外熱交換器、室内機の室内熱交換器、水熱交換ユニットの水熱交換器などを配管接続してなるヒートポンプ式冷凍サイクルを備えた冷凍サイクル装置（ヒートポンプ式熱源装置ともいう）が知られている。この冷凍サイクル装置は、冷房運転および暖房運転のほかに、水熱交換ユニットから負荷（放熱器や給湯タンク）へ冷水を供給する冷水供給運転および温水を供給する温水供給運転が可能である。

【0003】

暖房運転や温水供給運転を実行すると、蒸発器として機能する室外熱交換器の表面に徐々に霜が付着し、そのままでは室外熱交換器の熱交換量が徐々に減少する。対策として、上記冷凍サイクル装置は、暖房運転時および温水供給運転時、圧縮機の吐出冷媒（高温冷媒）を室外熱交換器に直接的に供給する除霜運転を定期的または必要に応じて実行する。

【0004】

ただし、外気温が低い場合など、室外熱交換器を除霜した後の冷媒が水熱交換器に流入すると、水熱交換器の温度が大きく低下し、水熱交換器内の水が凍結することがある。水熱交換器内の水の凍結が進むと、水熱交換器が破裂に至る可能性もある。この凍結や破裂が生じないよう、上記冷凍サイクル装置は、水熱交換器の温度が設定値以下に低下した場合に、水熱交換ユニットのポンプを運転して水熱交換器に水を流通させ、これにより水熱交換器の凍結を防ぐ凍結予防運転を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開2004-353903号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

不使用の水熱交換ユニットの電源がユーザにより遮断されることがある。この不使用の水熱交換ユニットの水熱交換器に除霜後の冷媒が流入して同水熱交換器の温度が低下しても、電源が遮断された状態の水熱交換ユニットではポンプによる凍結予防運転を実行できない。凍結予防運転を実行できないまま、水熱交換器内の水が凍結してしまう可能性がある。

【0007】

本発明の実施形態の目的は、水熱交換器内の水の凍結を未然に防ぐことができる安全性にすぐれた冷凍サイクル装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の冷凍サイクル装置は、圧縮機および室外熱交換器を有するとともに室外コントローラを有する室外機と；室内熱交換器を有する室内機と；水熱交換器およびこの水熱交換器の水流路と負荷との間で水を循環させるポンプを有するとともに水熱コントローラを有し、前記室外機および前記室内機の電源とは異なる電源により運転する複数の水熱交換ユニットと；を備える。前記水熱コントローラは、前記水熱交換器の温度が設定値未満の場合に前記ポンプを運転する。前記室外コントローラは、前記各水熱交換ユニットの運転可能台数が、規定台数に達している場合に当該冷凍サイクル装置の運転を許容し、前記規定台数に達していない場合に当該冷凍サイクル装置の運転を禁止する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は一実施形態の構成を示すブロック図。

【0010】

【図2】図２は一実施形態における室内コントローラの制御を示すフローチャート。

【0011】

【図3】図３は一実施形態における水熱コントローラの制御を示すフローチャート。

【0012】

【図4】図４は一実施形態における室外コントローラの制御を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、冷凍サイクル装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、圧縮機１の吐出口に四方弁２を介して複数の室内熱交換器１１の一端および複数の水熱交換器２１における冷媒流路２１ａの一端が配管接続され、その各室内熱交換器１１の他端および各水熱交換器２１における冷媒流路２１ａの他端が流量調整弁（第１流量調整弁）１２および流量調整弁（第２流量調整弁）２２をそれぞれ介して膨張弁（減圧器）３の一端に配管接続されている。そして、この膨張弁３の他端に室外熱交換器４の一端が配管接続され、その室外熱交換器４の他端が上記四方弁２およびアキュームレータ５を介して圧縮機１の吸込口に配管接続されている。これら配管接続により、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。

【0014】

各流量調整弁１２は、供給される駆動パルス電圧の数に応じて開度が全閉から全開まで連続的に変化するパルスモータバルブ（PMV）であり、その開度変化によって室内熱交換器１１への冷媒の流量を調整する。各流量調整弁２２も、供給される駆動パルス電圧の数に応じて開度が全閉から全開まで連続的に変化するパルスモータバルブ（PMV）であり、その開度変化によって各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａへの冷媒の流量を調整する。

【0015】

なお、暖房運転時や温水供給運転時、各流量調整弁１２，２２が全閉状態となっても、少量の冷媒が各流量調整弁１２，２２から室内熱交換器１１側および水熱交換器２１側に漏れ流れることがある。

【0016】

暖房運転時、矢印で示すように、圧縮機１から吐出されるガス冷媒が四方弁２を通って各室内熱交換器１１に流れる。各室内熱交換器１１に流れたガス冷媒は、室内空気に熱を奪われて凝縮する。各室内熱交換器１１から流出する液冷媒は、各流量調整弁１２を通り、さらに膨張弁３で減圧されて室外熱交換器４に流れる。室外熱交換器４に流れた液冷媒は、外気から熱を汲み上げて気化する。室外熱交換器４から流出するガス冷媒は、四方弁２およびアキュームレータ５を通って圧縮機１に吸込まれる。すなわち、各室内熱交換器１１が凝縮器として機能し、室外熱交換器４が蒸発器として機能する冷媒流路（暖房サイクルともいう）が形成される。

【0017】

温水供給運転（給湯運転）時、矢印で示すように、圧縮機１から吐出されるガス冷媒が四方弁２を通って各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａに流れる。各冷媒流路２１ａに流れたガス冷媒は、各水流路２１ｂに流れる水に熱を奪われて凝縮する。各冷媒流路２１ａから流出する液冷媒は、各流量調整弁２２を通り、さらに膨張弁３で減圧されて室外熱交換器（蒸発器）４に流れる。室外熱交換器４に流れた液冷媒は、外気から熱を汲み上げて気化する。室外熱交換器４から流出するガス冷媒は、四方弁２およびアキュームレータ５を通って圧縮機１に吸込まれる。すなわち、各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａが凝縮器として機能し、室外熱交換器４が蒸発器として機能する冷媒流路（温水供給サイクルともいう）が形成される。

【0018】

冷房運転時、四方弁２の流路が切換わることにより、圧縮機１から吐出されるガス冷媒が四方弁２を通って室外熱交換器４に流れる。室外熱交換器４に流れたガス冷媒は、外気に熱を放出して凝縮する。室外熱交換器４から流出する液冷媒は、膨張弁３で減圧され、さらに各流量調整弁１２を通って各室内熱交換器１１に流れる。各室内熱交換器１１に流れた液冷媒は、室内空気から熱を奪って気化する。各室内熱交換器１１から流出するガス冷媒は、四方弁２およびアキュームレータ５を通って圧縮機１に吸込まれる。すなわち、室外熱交換器４が凝縮器として機能し、各室内熱交換器１１が蒸発器として機能する冷媒流路（冷房サイクルともいう）が形成される。

【0019】

冷水供給運転時、冷房運転時と同じく四方弁２の流路が切換わることにより、圧縮機１から吐出されるガス冷媒が四方弁２を通って室外熱交換器４に流れる。室外熱交換器４に流れたガス冷媒は、外気に熱を放出して凝縮する。室外熱交換器４から流出する液冷媒は、膨張弁３で減圧され、さらに各流量調整弁２２を通って各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａに流れる。各冷媒流路２１ａに流れた液冷媒は、各水流路２１ｂに流れる水から熱を奪って気化する。各冷媒流路２１ａから流出するガス冷媒は、四方弁２およびアキュームレータ５を通って圧縮機１に吸込まれる。すなわち、室外熱交換器４が凝縮器として機能し、各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａが蒸発器として機能する冷媒流路（冷水供給サイクルともいう）が形成される。

【0020】

室外熱交換器４の近傍に、外気を吸込んで室外熱交換器４に通す室外ファン６が配置されているとともに、その室外ファン６の吸込み空気（外気）の温度Ｔｏを検知する外気温度センサ７が配置されている。室外熱交換器４に、その室外熱交換器４の温度Ｔｃを検知する熱交換器温度センサ８が取付けられている。

【0021】

各室内熱交換器１１の近傍に、室内ファン１３および室内温度センサ１４がそれぞれ配置されている。各室内ファン１３は、室内空気を吸込みその吸込み空気を各室内熱交換器１１に通す。各室内温度センサ１４は、各室内ファン１３の吸込み空気の温度（室内温度）Ｔａを検知する。

【0022】

各水熱交換器２１は、冷媒流路２１ａを通る冷媒と水流路２１ｂを通る水との熱交換を行う。各水流路２１ｂの流入口は、水管２３およびその水管２３に配置されたポンプ２４をそれぞれ介して負荷Ｌ１～Ｌｎの水流出口に接続されている。負荷Ｌ１～Ｌｎは、例えば放熱器や給湯タンクである。各水流路２１ｂの流出口は、水管２５をそれぞれ介して負荷Ｌ１～Ｌｎの水流入口に接続されている。各ポンプ２４の運転により、負荷Ｌ１～Ｌｎに収容されている水が各水管２３、各水流路２１ｂ、各水管２５を通って循環する。各水管２３における各ポンプ２４の配置位置と各水流路２１ｂの流入口との間に、水を温める補助熱源として電気ヒータ２６がそれぞれ配置されている。各水流路２１ｂの流出口に水の温度Ｔｗを検知する水温センサ２７がそれぞれ取付けられている。

【0023】

上記室外機１、上記四方弁２、上記膨張弁３、上記室外熱交換器４、上記アキュームレータ５、上記室外ファン６、上記外気温度センサ７、上記熱交換器温度センサ８が、室外コントローラ１０と共に、室外機Ａに収容されている。室外機Ａは、電源ライン３１およびその電源ライン３１に挿入接続された電源スイッチ３２を介して室外機用の交流電源（第１電源）３０に接続されている。ユーザによる電源スイッチ３２のオン操作により、交流電源３０の交流電圧が室外機Ａに供給される。この電源電圧の供給により、室外コントローラ１０の動作を含む室外機Ａの運転が可能となる。

【0024】

上記各室内熱交換器１１、上記各流量調整弁１２、上記各室内ファン１３、上記各室内温度センサ１４が、各室内コントローラ１５と共に、複数台の室内機Ｂ１，Ｂ２，…Ｂｎにそれぞれ収容されている。これら室内機Ｂ１～Ｂｎは、電源ライン４１およびその電源ライン４１に挿入接続された電源スイッチ４２ａ～４２ｎをそれぞれ介して室内機用の交流電源（第２電源）４０に接続されている。ユーザによる電源スイッチ４２ａ～４２ｎのオン操作により、交流電源４０の交流電圧が室内機Ｂ１～Ｂｎにそれぞれ供給される。この電源電圧の供給により、各室内コントローラ１５の動作を含む室内機Ｂ１～Ｂｎの運転がそれぞれ可能となる。

【0025】

各室内コントローラ１５にそれぞれ操作表示器１５ａが接続されている。これら操作表示器１５ａは、運転の開始と停止を指定するための運転釦、室内設定温度Ｔｓの操作釦、運転状態などを文字や画像で表示す表示画面などを有する。

【0026】

上記各水熱交換器２１、上記各水管２３、上記各ポンプ２４、上記各水管２５、上記各ヒータ２６、上記各水温度センサ２７が、各水熱コントローラ２８と共に、複数台の水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎにそれぞれ収容されている。水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎは、電源ライン５１およびその電源ライン５１に挿入接続された電源スイッチ５２ａ～５２ｎをそれぞれ介して水熱交換ユニット用の交流電源（第３電源）５０に接続されている。ユーザによる電源スイッチ５２ａ～５２ｎのオン操作により、交流電源５０の交流電圧が水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎにそれぞれ供給される。この電源電圧の供給により、各水熱コントローラ２８の動作を含む水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転がそれぞれ可能となる。

【0027】

各水熱コントローラ２８にそれぞれ操作表示器２８ａが接続されている。これら操作表示器２８ａは、運転の開始と停止を指定するための運転釦、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎに対する水設定温度Ｔｗｓの操作釦、運転状態などを文字や画像で表示す表示画面などを有する。

【0028】

こうして、室内機Ｂ１～Ｂｎおよび水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎが室外機Ａに並列接続されたマルチタイプの冷凍サイクル装置（ヒートポンプ式熱源装置ともいう）が構成されている。

【0029】

室外機Ａの室外コントローラ１０は、各操作表示器１５ａおよび各操作表示器２８ａのユーザ操作に応じて室外機Ａの運転、室内機Ｂ１～Ｂｎの運転、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転を統括的に制御するもので、主要な機能として第１制御セクション１０ａ，第２制御セクション１０ｂ，第３制御セクション１０ｃ，第４制御セクション１０ｄ，第５制御セクション１０ｅを有する。

【0030】

第１制御セクション１０ａは、室内機Ｂ１～Ｂｎの暖房運転時、各室内熱交換器１１が凝縮器として機能し室外熱交換器４が蒸発器として機能する冷媒流路（暖房サイクル）を形成する。また、第１制御セクション１０ａは、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎから負荷Ｌ１～Ｌｎに温水を供給する温水供給運転時、各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａがそれぞれ凝縮器として機能し室外熱交換器４が蒸発器として機能する冷媒流路（温水供給サイクル）を形成する。

【0031】

第２制御セクション１０ｂは、室内機Ｂ１～Ｂｎの冷房運転時、室外熱交換器４が凝縮器として機能し各室内熱交換器１１が蒸発器として機能する冷媒流路（冷房サイクル）を形成する。また、第２制御セクション１０ｂは、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎから負荷Ｌ１～Ｌｎに冷水を供給する冷水供給運転時、室外熱交換器４が凝縮器として機能し各水熱交換器２１の冷媒流路２１ａがそれぞれ蒸発器として機能する（冷水供給サイクル）を形成する。

【0032】

第３制御セクション１０ｃは、上記暖房運転時および上記温水供給運転時、熱交換器温度センサ８により検知される室外熱交換器４の温度（蒸発温度）Ｔｃに基づいて室外熱交換器４の着霜量を検出し、その着霜量が規定量以上の場合に冷媒の流れ方向が暖房サイクルおよび温水供給サイクルとは反対の冷房サイクルおよび冷水供給サイクルと同じ除霜サイクルに切換え、圧縮機１の吐出冷媒（高温冷媒）が四方弁２を介して室外熱交換器４に直接的に流れる除霜運転を実行し、冷媒の熱で室外熱交換器４の霜を除去する。この除霜運転は、着霜量が規定量未満に減少するまで、あるいは一定時間が経過するまで、継続する。

【0033】

第４制御セクション１０ｄは、当該冷凍サイクル装置の据付けが完了した後の最初の試運転に際し、あるいは室内機Ｂ１～Ｂｎや水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの増設や減設があった後の最初の試運転に際し、通信ライン６０を介した室内機Ｂ１～Ｂｎの各室内コントローラ１５および水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの各水熱コントローラ２８との相互通信により、各室内コントローラ１５の制御用アドレス、各水熱コントローラ２８の制御用アドレス、室内機Ｂ１～Ｂｎの容量（馬力）、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの容量（馬力）、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの台数（接続台数ともいう）Ｎｓなどを検出し、これら検出結果を制御用データとして当該室外コントローラ１０の内部メモリに記憶する。

【0034】

試運転時は、室外機Ａの電源スイッチ３２、室内機Ｂ１～Ｂｎの電源スイッチ４２ａ～４２ｎ、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの電源スイッチ５２ａ～５２ｎの全てが作業員によってオン操作されるので、設置が完了している全ての水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの台数Ｎｓが検出され、その検出結果が規定台数Ｎｓとして室外コントローラ１０の内部メモリに記憶される。

【0035】

第５制御セクション１０ｅは、試運転が終了した後の電源スイッチ３２のオン操作による交流電源３０の投入に際し、通信ライン６０を介した水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの各水熱コントローラ２８との相互通信により、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数（つまり動作可能な水熱コントローラ２８の台数）Ｎを検出し、検出した運転可能台数Ｎと試運転時に記憶した規定台数Ｎｓとを比較し、運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓに達している場合は当該室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の運転を許容し、運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓに満たない場合は室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の運転を禁止する。

【0036】

[各室内コントローラ１５の制御]
室内機Ｂ１～Ｂｎの各室内コントローラ１５は、図２のフローチャートに示す制御を実行する。フローチャート中のS1,S2…は処理のステップを示している。

【0037】

すなわち、各室内コントローラ１５は、暖房運転時および冷房運転時（S1のYES）、各室内温度センサ１４の検知温度Ｔａと室内設定温度Ｔｓとの差に対応する当該室内機Ｂ１～Ｂｎの要求能力を通信ライン６０を介して室外コントローラ１０に通知する（S2）。そして、各室内コントローラ１５は、各室内温度センサ１４の検知温度Ｔａが室内設定温度Ｔｓとなるよう各室内熱交換器１１への冷媒流量つまり各流量調整弁１２の開度を制御する（S3）。

【0038】

[各水熱コントローラ２８の制御]
水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの各水熱コントローラ２８は、図３のフローチャートに示す制御を実行する。

【0039】

すなわち、各水熱コントローラ２８は、温水供給運転時および冷水供給運転時（S11のYES）、各流量調整弁１２を開いて各水熱交換器２１への冷媒流路を形成し（S12）、かつ各ポンプ２４を運転して各水熱交換器２１の水流路２１ｂと負荷との間で水を循環させる（S13）。さらに、各水熱コントローラ２８は、各水熱交換器２１の水流路２１ｂから流出する水の温度Ｔｗを各水温センサ２７で検知し、その検知温度Ｔｗが水設定温度Ｔｗｓとなるよう各ポンプ２４の送水量を制御する（S14）。そして、各水熱コントローラ２８は、除霜運転の有無を室外コントローラとの通信により監視する（S15）。除霜運転は、温水供給運転時は定期的または必要に応じて実行され、冷水供給運転時は実行されない。温水供給運転時に除霜運転が実行されると、室外熱交換器４を除霜した後の冷媒が開状態の各流量調整弁１２を通って各水熱交換器１１に流入するため、各水熱交換器１１の温度Ｔｗが低下する。

【0040】

除霜運転の実行中でない場合（S15のNO）、各水熱コントローラ２８は、上記S11の判定に戻る。除霜運転の実行中である場合（S15のYES）、各水熱コントローラ２８は、各水温センサ２７の検知温度Ｔｗと凍結防止用の設定値Ｔｗｓとを比較する（S16）。

【0041】

各水温センサ２７の検知温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓ以上の場合（S16のYES）、各水熱コントローラ２８は、各ポンプ２４を停止する（S17）。各ポンプ２４の停止により、各水熱交換器２１から負荷Ｌ１～Ｌｎに不要な冷水が供給されない。この後、各水熱コントローラ２８は、上記S11の判定に戻る。

【0042】

各水温センサ２７の検知温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓ未満の場合（S16のNO）、各水熱コントローラ２８は、各水熱交換器２１の凍結を防ぐため、各ポンプ２４を所定の送水量で運転する（S18）。このときの各ポンプ２４の送水量は、あくまでも凍結を防ぐためのものであり、負荷Ｌ１～Ｌｎに冷水が供給されない程度の少量で十分である。この凍結予防運転により、水熱交換器２１の凍結が未然に防止される。この後、各水熱コントローラ２８は、上記S11の判定に戻る。

【0043】

上記S11の判定において、温水供給運転でなく冷水供給運転でもない例えば暖房運転時（S11のNO）、各水熱コントローラ２８は、各水熱交換器２１へ冷媒が流入しないよう各流量調整弁１２を全閉する（S19）。そして、各水熱コントローラ２８は、上記S16に移行して各水温センサ２７の検知温度Ｔｗと凍結防止用の設定値Ｔｗｓとを比較する（S16）。

【0044】

各流量調整弁１２が全閉状態となっても、少量の冷媒が各流量調整弁１２から各水熱交換器２１側に漏れ流れて各水熱交換器２１の温度Ｔｗが低下することがある。

【0045】

各水温センサ２７の検知温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓ以上の状態にあれば（S16のYES）、各水熱コントローラ２８は、各ポンプ２４を停止する（S17）。各ポンプ２４の停止により、各水熱交換器２１から負荷Ｌ１～Ｌｎに不要な冷水が供給されない。この後、各水熱コントローラ２８は、上記S11の判定に戻る。

【0046】

各水温センサ２７の検知温度Ｔｗが設定値Ｔｗｓ未満に低下した場合（S16のNO）、各水熱コントローラ２８は、各水熱交換器２１の凍結を防ぐため、各ポンプ２４を所定の送水量で運転する（S18）。このときの各ポンプ２４の送水量は、あくまでも凍結を防ぐためのものであり、負荷Ｌ１～Ｌｎに冷水が供給されない程度の少量で十分である。この凍結予防運転により、水熱交換器２１の凍結が未然に防止される。この後、各水熱コントローラ２８は、上記S11の判定に戻る。

【0047】

[室外コントローラ１０の制御]
室外機Ａの室外コントローラ１０は、図４のフローチャートに示すように、電源スイッチ３２のオン操作による交流電源３０の投入時（S21）、運転モードが据付け完了後の試運転であるか否かを判定する（S22）。

【0048】

試運転の場合（S22のYES）、室外コントローラ１０は、通信ライン６０を介して水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの各水熱コントローラ２８との相互通信を実行し（S23）、この相互通信により、設置が完了している全ての水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの台数（接続台数ともいう）Ｎｓを検出し（S24）、その検出結果を規定台数Ｎｓとして内部メモリに記憶する（S25）。そして、室外コントローラ１０は、電源スイッチ３２のオフ操作による交流電源３０の遮断がなければ（S26のNO）、上記S22の判定に戻る。

【0049】

試運転でない場合（S22のNO）、室外コントローラ１０は、通信ライン６０を介して水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの各水熱コントローラ２８との相互通信を実行し（S27）、この相互通信により、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数Ｎ（つまり動作可能な水熱コントローラ２８の台数）Ｎを検出し（S28）、検出した運転可能台数Ｎと試運転時に記憶した上記規定台数Ｎｓとを比較する（S29）。

【0050】

運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓに達している場合（S29のNO；Ｎ＝Ｎｓ）、室外コントローラ１０は、室外機Ａの運転を許容する（S30）。この許容により、操作表示器１５ａや操作表示器２８ａの操作に応じた暖房運転・温水供給運転・冷房運転・冷水供給運転など全ての運転の実行が可能となる。そして、室外コントローラ１０は、電源スイッチ３２のオフ操作による交流電源３０の遮断がなければ（S26のNO）、上記S22の判定に戻る。

【0051】

運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓに達していない場合（S29のYES；Ｎ＜Ｎｓ）、室外コントローラ１０は、当該室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の運転を禁止するとともにその禁止の旨および原因などを各操作表示器１５ａ，２８ａの表示によりユーザに報知する。（S31）。この運転の禁止により、暖房運転・温水供給運転・冷房運転・冷水供給運転など全ての運転の実行が不可能となる。そして、室外コントローラ１０は、電源スイッチ３２のオフ操作による交流電源３０の遮断がなければ（S26のNO）、上記S22の判定に戻る。

【0052】

例えば冷房期などの冷水供給運転時、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎのうち１台または複数台の運転が不要として停止されることがある。この場合、節電のため、停止される水熱交換ユニットたとえば水熱交換ユニットＣ１の電源スイッチ５２ａがユーザによりオフ操作されて、水熱交換ユニットＣ１への電源電圧の供給が遮断されることがある。その後、冷房期から暖房期に移っても、水熱交換ユニットＣ１の電源スイッチ５２ａがオフのまま、室内機Ｂ１～Ｂｎの暖房運転や他の水熱交換ユニットＣ２～Ｃｎの温水供給運転が開始されることがある。

【0053】

この場合、電源電圧の供給が遮断されている水熱交換ユニットＣ１では、流量調整弁２２の動作，ポンプ２４の運転，電気ヒータ２６の動作，水熱コントローラ２８の動作が停止した状態にある。このまま室内機Ｂ１～Ｂｎの暖房運転や他の水熱交換ユニットＣ２～Ｃｎの温水供給運転が進んで室外熱交換器４が着霜し、室外熱交換器４に対する除霜運転が実行されると、たとえ水熱交換ユニットＣ１の流量調整弁２２が全閉状態にあっても、除霜後の冷媒が流量調整弁２２から水熱交換器２１の冷媒流路２１ａ側に漏れ流れることがある。この場合、水温センサ２７の検知温度Ｔｗが凍結防止用の設定値Ｔｗｓ未満に低下しても、電源電圧の供給が遮断されている水熱交換ユニットＣ１ではポンプ２４を運転できない。こうなると、水熱交換ユニットＣ１における水熱交換器２１内の水が凍結してしまう。凍結が進むと水熱交換器２１が破裂する可能性もある。

【0054】

しかしながら、電源電圧の供給が遮断された水熱交換ユニットＣ１では、水熱コントローラ２８が動作停止の状態にあることから、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓに満たない状態となる。よって、室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の運転が禁止される。つまり、暖房運転や温水供給運転はもちろん除霜運転も禁止となる。したがって、水熱交換ユニットＣ１における水熱交換器２１内の水の凍結を未然に防止することができる。ひいては、凍結の進行による水熱交換器２１の破裂も未然に防ぐことができる。

【0055】

ユーザは、室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の運転が禁止されたことおよびその原因を各操作表示器１５ａ，２８ａの表示で認識することができる。この認識に基づき、ユーザは、水熱交換ユニットＣ１の電源スイッチ５２ａをオン操作するとともに、室外機Ａの電源スイッチ３２をオフ操作してから再びオン操作すればよい。これ以降、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数Ｎが規定台数Ｎｓと同じになり、室外機Ａを含む当該冷凍サイクル装置の全ての運転が許容される。

【0056】

上記実施形態では、規定台数Ｎｓを試運転時の室外コントローラ１０の通信により検出し記憶する構成としたが、水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの据付け台数を作業員が確認し、それを操作表示器１５ａや２８ａの操作により規定台数Ｎｓとして室外コントローラ１０に入力し記憶させる構成としてもよい。

【0057】

上記実施形態では、室外機Ａの電源スイッチ３２のオン時に水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数Ｎを検出したが、室外機Ａの運転開始ごとに水熱交換ユニットＣ１～Ｃｎの運転可能台数Ｎを検出する構成としてもよい。

【0058】

その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0059】

Ａ…室外機、Ｂ１～Ｂｎ…室内機、Ｃ１～Ｃｎ…水熱交換ユニット、１…圧縮機、２…四方弁、３…膨張弁（減圧器）、４…室外熱交換器、８…熱交換器温度センサ、１０…室外コントローラ、１１…室内熱交換器、１２…流量調整弁、１５…室内コントローラ、２１…水熱交換器、２１ａ…冷媒流路、２１ｂ…水流路、２２…流量調整弁、２４…ポンプ、２６…電気ヒータ、２７…水温度センサ、２８…水熱コントローラ、３０，４０，５０…交流電源、３２，４２ａ～４２ｎ，５２ａ～５２ｎ…電源スイッチ、６０…通信ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】