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JP5824736B2 - Free cooling chiller freeze prevention device - Google Patents

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JP5824736B2
JP5824736B2 JP2011267609A JP2011267609A JP5824736B2 JP 5824736 B2 JP5824736 B2 JP 5824736B2 JP 2011267609 A JP2011267609 A JP 2011267609A JP 2011267609 A JP2011267609 A JP 2011267609A JP 5824736 B2 JP5824736 B2 JP 5824736B2
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Description

本発明は、外気と冷却液の熱交換を行うフリークーリング機能を備えるフリークーリングチラーの凍結防止装置に関する。   The present invention relates to an antifreezing device for a free cooling chiller having a free cooling function for exchanging heat between outside air and a coolant.

従来、チラー等の冷却装置に備える熱交換器に対して、外気を送風することにより外気の低温環境を利用して冷却を行うとともに、更に、散水機構に備える散水用のノズルから熱交換器に対して散水を行い、散水によるミストの水温及び蒸発する際の潜熱を利用して冷却能力をより高めるようにした冷却装置としては、特許文献1に開示される補助冷却装置及び特許文献2に開示される空冷式熱交換器が知られている。   Conventionally, with respect to a heat exchanger provided in a cooling device such as a chiller, cooling is performed using a low temperature environment of the outside air by blowing outside air, and further, from a nozzle for watering provided in a watering mechanism to a heat exchanger. As a cooling device that performs water spraying and uses the water temperature of the mist generated by water spraying and the latent heat at the time of evaporation to further increase the cooling capacity, the auxiliary cooling device disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are disclosed. Air-cooled heat exchangers are known.

特許文献1の補助冷却装置は、空気調和装置の凝縮器に向けて水を噴霧して散水するノズルを備えた空気調和装置の凝縮器の補助冷却装置であって、ノズルから散水される水の平均粒径を200μm以上にしたものであり、また、特許文献2の空冷式熱交換器は、熱交換器本体よりも上側に配設されたファンの駆動によって空気を通過させる空冷式熱交換器であって、偏平状に水を噴出させるノズルを備え、このノズルは、熱交換器本体を挟んでファンと反対側の位置に配置されるとともに、熱交換器本体における上側の部位に水を噴霧する際に略水平方向に広がるようにしたものである。   The auxiliary cooling device of Patent Document 1 is an auxiliary cooling device for a condenser of an air conditioner that includes a nozzle that sprays water toward the condenser of the air conditioner to spray water, and water that is sprayed from the nozzle. The air-cooled heat exchanger having an average particle size of 200 μm or more and the air-cooled heat exchanger disclosed in Patent Document 2 allow air to pass through by driving a fan disposed above the heat exchanger body. The nozzle includes a nozzle for ejecting water in a flat shape, and the nozzle is disposed at a position opposite to the fan across the heat exchanger body, and sprays water on an upper portion of the heat exchanger body. When it is done, it spreads in a substantially horizontal direction.

特開2000−018769号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-018769 特開2007−327736号公報JP 2007-327736 A

しかし、上述した散水用のノズルを備える従来の冷却装置(補助冷却装置,空冷式熱交換器)は次のような問題点があった。   However, the conventional cooling device (auxiliary cooling device, air-cooled heat exchanger) provided with the nozzle for watering described above has the following problems.

第一に、フリークーリングチラーのように屋外に設置する場合、寒冷期におけるノズルを含む散水機構の凍結が問題になる。寒冷期には、外気自体もかなりの低温になり、散水の使用頻度も低くなることから、凍結防止対策の観点から散水機能を中止することも多いが、負荷が大きい場合などでは、寒冷期であっても散水が必要になることもあり、散水機能の中止は、フリークーリングチラーの本来の能力を低下させる要因となる。   First, when installed outdoors like a free cooling chiller, freezing of the watering mechanism including the nozzle in the cold season becomes a problem. In the cold season, the outside air itself becomes considerably cold and the frequency of watering is low, so the watering function is often stopped from the viewpoint of anti-freezing measures. Even if it is, watering may be necessary, and the discontinuation of the watering function is a factor that reduces the original capacity of the free cooling chiller.

第二に、通常、凍結防止対策は、運転停止後の夜間等における凍結防止を図るために行うことから、散水機構の場合も、運転停止後にノズルや配管内の水を抜取るようにすればよいが、この種の散水用のノズルは、運転中に常時散水を行うものではなく、運転中における温度条件等に基づいて不定期に散水を行うとともに、さらに、ノズルの噴霧口は、細径口となるため、運転中に凍結しやすい問題があり、通常の凍結防止対策を適用することはできない。   Secondly, since anti-freezing measures are usually taken to prevent freezing at night after operation is stopped, even in the case of a watering mechanism, water in the nozzle and piping should be drained after operation is stopped. However, this type of watering nozzle does not always spray water during operation, and sprays water irregularly based on temperature conditions during operation, and the nozzle spray nozzle has a small diameter. Because it becomes a mouth, there is a problem that it tends to freeze during operation, and normal anti-freezing measures cannot be applied.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したフリークーリングチラーの凍結防止装置の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a freezing chiller anti-freezing device that solves the problems in the background art.

本発明は、上述した課題を解決するため、冷却液Lを冷却する冷却装置3を用いた内部冷却系M1と、送風ファン4により送風される外気Aと冷却液Lの熱交換を行う外気熱交換器5(5p,5q)を有する外気冷却系M2と、内部冷却系M1及び外気冷却系M2を用いて冷却液Lを冷却する際の制御を行う制御系Mcと、外気Aの送風方向Fwにおける外気熱交換器5の上流側位置に配することにより当該外気熱交換器5に対して水Lwmを噴霧可能な噴霧ノズルNs…を有する散水機構6とを備えるフリークーリングチラーUの凍結防止装置1を構成するに際して、圧縮エアApの供給源100を接続可能な接続口7と、この接続口7を、圧縮エアApの供給又は停止を行うエア供給弁8vを介して、少なくとも、噴霧ノズルNs…に対して給水又は止水を行う給水弁9の下流側に接続したエア供給回路8と、少なくとも、周囲温度Toが設定温度Tsを超えているときに、エア供給弁8vを閉側に切換え、かつ給水弁9を開閉制御するとともに、周囲温度Toが設定温度Ts以下のときに、給水弁9を閉側に切換え、かつエア供給弁8vを設定時間Zsだけ開側に切換えた後に閉側に切換える圧縮エア供給制御機能を有する制御系Mcとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides the internal cooling system M1 using the cooling device 3 that cools the cooling liquid L, and the outside air heat that exchanges heat between the outside air A blown by the blower fan 4 and the cooling liquid L. The outside air cooling system M2 having the exchanger 5 (5p, 5q), the control system Mc that performs control when cooling the coolant L using the internal cooling system M1 and the outside air cooling system M2, and the blowing direction Fw of the outside air A An anti-freezing device for a free cooling chiller U comprising a spraying nozzle Ns... Having a spray nozzle Ns... Capable of spraying water Lwm on the outdoor air heat exchanger 5 by being disposed at an upstream position of the outdoor air heat exchanger 5 1, the connection port 7 to which the compressed air Ap supply source 100 can be connected, and the connection port 7 are connected to at least the spray nozzle Ns via an air supply valve 8v for supplying or stopping the compressed air Ap. Vs. The air supply circuit 8 connected to the downstream side of the water supply valve 9 for supplying or stopping water supply, and at least when the ambient temperature To exceeds the set temperature Ts, the air supply valve 8v is switched to the closed side, and the water supply Compression that controls opening and closing of the valve 9 and switches the water supply valve 9 to the closed side when the ambient temperature To is equal to or lower than the set temperature Ts, and switches to the closed side after switching the air supply valve 8v to the open side for the set time Zs. And a control system Mc having an air supply control function.

この場合、発明の好適な態様により、圧縮エアApの供給源100は、フリークーリングチラーUを設置する場所の設備に既設の供給源を利用することができる。また、エア供給回路8には、給水弁9の下流側に接続することにより、噴霧ノズルNs…とエア供給弁8v(又は給水弁9)間に残留する水Lwmを外部に排出可能な排出切換弁11を設けることができ、この際、排出切換弁11は、下流側を冷却液タンク14に接続することができる。一方、エア供給回路8には、接続口7を、圧縮エアApの供給又は停止を行う第二エア供給弁12vを介して、外気熱交換器5(5p,5q)の上端に接続したエア供給第二回路12を設けることができるとともに、このエア供給第二回路12には、第二エア供給弁12vの下流側に接続して大気に開放又は遮断を行う空気抜弁13vを有する空気抜回路13を設けることができる。他方、外気冷却系M2には、冷却液タンク14に貯留した冷却液Lを外気熱交換器5に循環させる冷却液循環回路15を設けることができるとともに、空気抜弁13vの下流側は、冷却液タンク14の内部における大気に臨ませることができる。さらに、冷却液タンク14には、内部に貯留した冷却液Lを加熱するヒータ16を設けることができる。   In this case, according to a preferred aspect of the present invention, the supply source 100 of the compressed air Ap can use an existing supply source in the facility where the free cooling chiller U is installed. Further, the air supply circuit 8 is connected to the downstream side of the water supply valve 9 so that the water Lwm remaining between the spray nozzles Ns... A valve 11 can be provided. At this time, the discharge switching valve 11 can be connected to the coolant tank 14 on the downstream side. On the other hand, the air supply circuit 8 has an air supply in which the connection port 7 is connected to the upper end of the outside air heat exchanger 5 (5p, 5q) via a second air supply valve 12v that supplies or stops the compressed air Ap. A second circuit 12 can be provided, and the air supply second circuit 12 includes an air vent circuit 13v that is connected to the downstream side of the second air supply valve 12v and opens or shuts off to the atmosphere. Can be provided. On the other hand, the outside air cooling system M2 can be provided with a coolant circulation circuit 15 for circulating the coolant L stored in the coolant tank 14 to the outside air heat exchanger 5, and the downstream side of the air vent valve 13v It can be exposed to the atmosphere inside the tank 14. Furthermore, the coolant tank 14 can be provided with a heater 16 for heating the coolant L stored therein.

このような構成を有する本発明に係るフリークーリングチラーUの凍結防止装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。   According to the anti-freezing device 1 for the free cooling chiller U according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects can be obtained.

(1) 凍結の虞れがある場合には、圧縮エア供給制御機能により、供給源100から供給される圧縮エアApを散水機構6に供給するため、内部に残留している水Lwmを噴霧ノズルNs…から強制的に排出させることができる。これにより、寒冷期における噴霧ノズルNs…を含む散水機構6の凍結を確実に防止できるとともに、散水機構6の利用率が高まり、例えば、負荷が大きいような場合であっても十分に対応可能になるなど、フリークーリングチラーUの本来の能力を常に発揮させることができる。   (1) When there is a possibility of freezing, the compressed air supply control function supplies the compressed air Ap supplied from the supply source 100 to the watering mechanism 6, so that the water Lwm remaining inside is sprayed. Ns can be forcibly discharged. As a result, freezing of the watering mechanism 6 including the spray nozzles Ns... During the cold season can be reliably prevented, and the utilization rate of the watering mechanism 6 can be increased. The original ability of the free cooling chiller U can always be exhibited.

(2) 好適な態様により、圧縮エアApの供給源100として、フリークーリングチラーUを設置する場所の設備に既設の供給源を利用すれば、圧縮エアApの供給源を別途用意する必要がなくなるため、コストの低減及び設置スペースの削減に寄与できる。特に、この種のフリークーリングチラーUは、圧縮エアApの供給源100が既設される工場等に設置されることも多いため、既設の供給源100を利用するメリットを有効に享受できる。   (2) According to a preferred embodiment, if an existing supply source is used as the compressed air Ap supply source 100 for the facility where the free cooling chiller U is installed, it is not necessary to prepare a separate supply source for the compressed air Ap. Therefore, it can contribute to cost reduction and installation space reduction. In particular, this type of free cooling chiller U is often installed in a factory or the like where the supply source 100 of the compressed air Ap is already installed, so that the advantage of using the existing supply source 100 can be enjoyed effectively.

(3) 好適な態様により、エア供給回路8に、給水弁9の下流側に接続することにより、噴霧ノズルNs…とエア供給弁8v(又は給水弁9)間に残留する水Lwmを外部に排出可能な排出切換弁11を設ければ、フリークーリングチラーUを設置する場所に圧縮エアApの供給源が無いなどの理由により圧縮エアApを使用しない場合であっても、残留する水Lwmを、自然落下により外部に排出できる。したがって、圧縮エアApの供給源が有る場合と無い場合のいずれの状況においても使用可能となり、汎用性及び適応性に優れる。   (3) By connecting to the air supply circuit 8 on the downstream side of the water supply valve 9 according to a preferred embodiment, the water Lwm remaining between the spray nozzle Ns... And the air supply valve 8v (or the water supply valve 9) is made outside. If the discharge switching valve 11 that can discharge is provided, even if the compressed air Ap is not used because there is no supply source of the compressed air Ap at the place where the free cooling chiller U is installed, the remaining water Lwm is removed. Can be discharged outside by natural fall. Therefore, it can be used in any situation where the compressed air Ap supply source is present or absent, and is excellent in versatility and adaptability.

(4) 好適な態様により、排出切換弁11の下流側を冷却液タンク14に接続すれば、残留した水Lwmを冷却液タンク14に収容できるため、冷却液タンク14に収容する冷却液Lとして水Lwmを使用する場合には、水Lwmの無駄を無くすことができる。   (4) If the downstream side of the discharge switching valve 11 is connected to the coolant tank 14 according to a preferred embodiment, the remaining water Lwm can be stored in the coolant tank 14, so that the coolant L stored in the coolant tank 14 is used. When water Lwm is used, waste of water Lwm can be eliminated.

(5) 好適な態様により、エア供給回路8に、接続口7を、圧縮エアApの供給又は停止を行う第二エア供給弁12vを介して、外気熱交換器5(5p,5q)の上端に接続したエア供給第二回路12を設ければ、外気熱交換器5に対しても圧縮エアApを任意の間隔及び任意の時間により供給できるため、運転停止中又は外気熱交換器5の非使用時に、圧縮エアApを外気熱交換器5に供給することにより、外気熱交換器5の内部に残留する冷却液Lを強制的に抜取ることができ、これにより、外気熱交換器5、更には外気冷却系M2に対する有効な凍結防止を図ることができる。   (5) According to a preferred embodiment, the upper end of the outdoor air heat exchanger 5 (5p, 5q) is connected to the air supply circuit 8 via the second air supply valve 12v for supplying or stopping the compressed air Ap. If the air supply second circuit 12 connected to the external air heat exchanger 5 is provided, the compressed air Ap can be supplied to the outdoor air heat exchanger 5 at an arbitrary interval and at an arbitrary time. At the time of use, by supplying the compressed air Ap to the outside air heat exchanger 5, the coolant L remaining inside the outside air heat exchanger 5 can be forcibly removed, whereby the outside air heat exchanger 5, Furthermore, effective freezing prevention for the outside air cooling system M2 can be achieved.

(6) 好適な態様により、第二エア供給回路12に、第二エア供給弁12vの下流側に接続して大気に開放又は遮断を行う空気抜弁13vを有する空気抜回路13を設ければ、フリークーリングチラーUを設置する場所に圧縮エアApの供給源が無いなどの理由により圧縮エアApを使用しない場合であっても、残留する冷却液Lを、自然落下により抜取可能にすることができる。   (6) According to a preferred embodiment, if the second air supply circuit 12 is provided with an air vent circuit 13 having an air vent valve 13v that is connected to the downstream side of the second air supply valve 12v and opens or shuts off to the atmosphere, Even when the compressed air Ap is not used due to the absence of a supply source of the compressed air Ap at the place where the free cooling chiller U is installed, the remaining coolant L can be extracted by natural fall. .

(7) 好適な態様により、外気冷却系M2に、冷却液タンク14に貯留した冷却液Lを外気熱交換器5に循環させる冷却液循環回路15を設けるとともに、空気抜弁13vの下流側を、冷却液タンク14の内部における大気に臨ませれば、空気抜弁13vは、残留した冷却液Lを抜取る際に空気抜きを行うことにより、冷却液Lを冷却液タンク14に円滑に戻すことができるとともに、冷却液Lを抜き取った空気抜回路13に再度冷却液Lを満たす再供給処理時には、内部の空気及び冷却液Lを冷却液タンク14の内部に逃がすことができるため、迅速な再供給処理を行うことができる。   (7) According to a preferred embodiment, the outside air cooling system M2 is provided with a coolant circulation circuit 15 that circulates the coolant L stored in the coolant tank 14 to the outside air heat exchanger 5, and the downstream side of the air vent valve 13v When facing the atmosphere inside the cooling liquid tank 14, the air vent valve 13 v can smoothly return the cooling liquid L to the cooling liquid tank 14 by performing air venting when the remaining cooling liquid L is extracted. At the same time, at the time of the resupply process for filling the cooling liquid L again to the air vent circuit 13 from which the cooling liquid L has been extracted, the internal air and the cooling liquid L can be released to the inside of the cooling liquid tank 14, so that a quick resupply process is possible. It can be performed.

(8) 好適な態様により、冷却液タンク14に、内部に貯留した冷却液Lを加熱するヒータ16を設ければ、周囲温度が大きく低下するなどにより、全体の冷却液Lに凍結する虞れがある場合であっても、冷却液タンク14に貯留される冷却液Lをヒータ16で温め、さらに、外気冷却系M2の循環ポンプで循環させることにより、冷却液Lの凍結を確実に防止することができる。   (8) If the heater 16 for heating the coolant L stored inside is provided in the coolant tank 14 according to a preferred embodiment, the ambient temperature may be greatly reduced, and the coolant may freeze to the entire coolant L. Even if there is, the coolant L stored in the coolant tank 14 is warmed by the heater 16, and further circulated by the circulation pump of the outside air cooling system M2, thereby reliably preventing the coolant L from freezing. be able to.

本発明の好適実施形態に係る凍結防止装置に備える散水機構の凍結防止処理手順を示すフローチャート、The flowchart which shows the freeze prevention process procedure of the watering mechanism with which the freeze prevention apparatus which concerns on suitable embodiment of this invention is equipped, 同凍結防止装置を備えるフリークーリングチラーの全体系統回路図、Overall system circuit diagram of a free cooling chiller equipped with the antifreezing device, 同凍結防止装置の制御系のブロック系統図、Block system diagram of the control system of the anti-freezing device, 同凍結防止装置を備えるフリークーリングチラーの側面内部構造図、Side internal structure diagram of a free cooling chiller equipped with the antifreezing device, 同凍結防止装置を備えるフリークーリングチラーの正面内部構造図、Front internal structure diagram of a free cooling chiller equipped with the antifreezing device, 同凍結防止装置に備える散水機構の凍結防止処理時における各部の信号のタイミングチャート、Timing chart of signals of each part at the time of freeze prevention treatment of the watering mechanism provided in the freeze prevention device, 同凍結防止装置に備える内部冷却系の周囲温度と使用する凍結防止モードの対応表、Correspondence table of the ambient temperature of the internal cooling system provided in the freeze prevention device and the freeze prevention mode to be used, 同凍結防止装置に備える内部冷却系の循環凍結防止モード実行時の各部の信号のタイミングチャート、Timing chart of signals of each part at the time of execution of circulating anti-freezing mode of the internal cooling system provided in the anti-freezing device, 同凍結防止装置に備えるエア供給弁の変更例を示す原理的回路図、Principle circuit diagram showing a modification of the air supply valve provided in the anti-freezing device, 本発明の変更実施形態に係るフリークーリングチラーの外観斜視図、External perspective view of a free cooling chiller according to a modified embodiment of the present invention,

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。   Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明の理解を容易にするため、本実施形態に係る凍結防止装置1を備えるフリークーリングチラーUの全体構造について、図2〜図5を参照して説明する。   First, in order to facilitate understanding of the present invention, the entire structure of a free cooling chiller U including the antifreezing device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

フリークーリングチラーUは、図4及び図5に示すように、全体を直方体状に形成したケーシング21を備え、このケーシング21の上部内部を外気熱交換室Rcとして構成するとともに、下部内部を収納室Riとして構成する。また、ケーシング21の上端にはフード22に覆われる送風ファン4を配設する。これにより、送風ファン4が回転すれば、外気熱交換室Rc内が吸引され、フード22の側方が排気口22eとなる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the free cooling chiller U includes a casing 21 that is formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole. The upper interior of the casing 21 is configured as an outside air heat exchange chamber Rc, and the lower interior is a storage chamber. Configure as Ri. A blower fan 4 covered with a hood 22 is disposed at the upper end of the casing 21. Accordingly, when the blower fan 4 rotates, the inside of the outside air heat exchange chamber Rc is sucked, and the side of the hood 22 becomes the exhaust port 22e.

外気熱交換室Rcの内部には、内部冷却系M1の凝縮器18と外気冷却系M2の外気熱交換器5を配設する。この場合、凝縮器18は、図2に示すように、冷媒が循環する冷凍サイクルCの一部となり、この冷凍サイクルCは内部冷却系M1における冷却装置3を構成する。一方、外気熱交換器5は、外気Aと冷却液Lの熱交換を行う外気冷却系M2を構成する。冷却装置3(内部冷却系M1)及び外気冷却系M2は、いずれも後述する冷却液Lを冷却する機能を備え、特に、外気冷却系M2はフリークーリング機能を有する。なお、本実施形態では、冷却液Lとして冷却水Lwを用いた場合を例示する。   Inside the outside air heat exchange chamber Rc, the condenser 18 of the internal cooling system M1 and the outside air heat exchanger 5 of the outside air cooling system M2 are disposed. In this case, as shown in FIG. 2, the condenser 18 becomes a part of the refrigeration cycle C in which the refrigerant circulates, and this refrigeration cycle C constitutes the cooling device 3 in the internal cooling system M1. On the other hand, the outside air heat exchanger 5 constitutes an outside air cooling system M2 that performs heat exchange between the outside air A and the coolant L. The cooling device 3 (internal cooling system M1) and the outside air cooling system M2 both have a function of cooling a cooling liquid L described later, and in particular, the outside air cooling system M2 has a free cooling function. In this embodiment, the case where the cooling water Lw is used as the cooling liquid L is illustrated.

外気熱交換器5は、図4に示すように、一対の平坦状に形成した熱交換ユニット5p,5qの組合わせにより構成し、外気熱交換室Rcの内部に側面から見てV形となるように配設する。これにより、送風ファン4は、二つの熱交換ユニット5p,5qの内面により挟まれる内部空間の上方に配設されるとともに、外気熱交換器5に対しては送風方向Fwの下流側位置に配設される。また、二つの熱交換ユニット5p,5qに対向するケーシング21の側面(正面,背面)には吸気口21i,21iを設ける。熱交換ユニット5pは、冷却水Lwを通す冷却液管をジグザグ形状に湾曲形成し、外周面に多数の放熱用フィンを付設した一般的な熱交換器の形態により実施可能であるが、その形態は特定されるものではなく、各種形態により実施できる。そして、熱交換ユニット5pは、鉛直線に対して所定の傾倒角度Qc(例示は15〔゜〕)で起立(傾斜)させて配設する。他方の熱交換ユニット5qも熱交換ユニット5pと同様に構成するとともに、鉛直線に対して15〔゜〕の傾倒角度Qcで起立(傾斜)させて配設する。この場合、熱交換ユニット5pと5qの傾倒方向は反対方向となる。これにより、図4に示すように、側面から見てV形となる外気熱交換器5が得られる。なお、二つの熱交換ユニット5p,5qは並列接続により使用する。   As shown in FIG. 4, the outside air heat exchanger 5 is configured by a combination of a pair of flat heat exchange units 5p and 5q, and has a V shape when viewed from the side in the outside air heat exchange chamber Rc. It arrange | positions as follows. Thus, the blower fan 4 is disposed above the internal space sandwiched between the inner surfaces of the two heat exchange units 5p and 5q, and is disposed at a downstream position in the blower direction Fw with respect to the outdoor air heat exchanger 5. Established. In addition, intake ports 21i and 21i are provided on the side surfaces (front and back) of the casing 21 facing the two heat exchange units 5p and 5q. The heat exchange unit 5p can be implemented in the form of a general heat exchanger in which the cooling liquid pipe through which the cooling water Lw passes is formed in a zigzag shape and a large number of fins for heat radiation are attached to the outer peripheral surface. Is not specified and can be implemented in various forms. The heat exchanging unit 5p is disposed upright (tilted) at a predetermined tilt angle Qc (illustrated as 15 [°]) with respect to the vertical line. The other heat exchanging unit 5q is configured in the same manner as the heat exchanging unit 5p, and is erected (tilted) at an inclination angle Qc of 15 [°] with respect to the vertical line. In this case, the tilt directions of the heat exchange units 5p and 5q are opposite directions. Thereby, as shown in FIG. 4, the outdoor air heat exchanger 5 which becomes V shape seeing from the side is obtained. The two heat exchange units 5p and 5q are used in parallel connection.

また、熱交換ユニット5p,5qにおける後述する水Lwmが噴霧される外面には、保水性シート23p,23qを付設する。保水性シート23p,23qとしては、例えば、ポリプロピレン素材により製作したネット部材(織物)を利用できる。このようなネット部材はメッシュ構造のため、十分な通気性を確保できるとともに、必要な保水性を確保できる。この場合、保水性シート23p,23qは、熱交換ユニット5p,5qの外面に対して着脱可能に構成し、メンテナンス等において新しいものと交換できるように構成する。このような保水性シート23p,23qを付設すれば、噴霧した水Lwmは保水性シート23p,23qにより保水され、この保水性シート23p,23q上で蒸発させることができる。したがって、保水性シート23p,23q上で生成された冷却空気を外気熱交換器5及び凝縮器18に供給できるため、外気熱交換器5及び凝縮器18の双方に対して有効かつ安定した冷却を行える利点がある。   In addition, water retaining sheets 23p and 23q are attached to the outer surfaces of the heat exchange units 5p and 5q on which water Lwm described later is sprayed. As the water retention sheets 23p and 23q, for example, a net member (woven fabric) made of a polypropylene material can be used. Since such a net member has a mesh structure, sufficient air permeability can be secured and necessary water retention can be secured. In this case, the water-retaining sheets 23p and 23q are configured to be detachable from the outer surfaces of the heat exchange units 5p and 5q, and can be replaced with new ones for maintenance or the like. If such water retaining sheets 23p and 23q are attached, the sprayed water Lwm is retained by the water retaining sheets 23p and 23q, and can be evaporated on the water retaining sheets 23p and 23q. Accordingly, since the cooling air generated on the water retention sheets 23p and 23q can be supplied to the outside air heat exchanger 5 and the condenser 18, effective and stable cooling can be performed for both the outside air heat exchanger 5 and the condenser 18. There is an advantage that can be done.

一方、凝縮器18も二つの凝縮ユニット18p,18qの組合わせにより構成する。凝縮ユニット18pは、一般的な凝縮器構造、即ち、冷媒を通す冷媒管をジグザグ形状に湾曲形成した冷媒管ユニットの外周面に多数の放熱用フィンを付設した構造を有している。他方の凝縮ユニット18qも凝縮ユニット18pと同様に構成し、二つの凝縮ユニット18pと18qは並列接続により使用する。そして、各凝縮ユニット18p,18qは、図4に示すように、送風ファン4の送風方向Fwの下流側から、各熱交換ユニット5p,5qに対してそれぞれ重なり合うように配設する。このような構成により、凝縮器18は、送風方向Fwの下流側から外気熱交換器5に対面するため、凝縮器18及び外気熱交換器5を配設する際のデッドスペースが無くなり、全体の小型化に寄与できるとともに、送風ファン4の共用化を容易に実現できる。加えて、通常、外気熱交換器5の温度は、凝縮器18の温度よりも低くなるため、送風方向Fwを考慮すれば、より効率的な熱交換を行わせることができる。   On the other hand, the condenser 18 is also constituted by a combination of two condensing units 18p and 18q. The condensing unit 18p has a general condenser structure, that is, a structure in which a large number of heat dissipating fins are attached to the outer peripheral surface of a refrigerant pipe unit in which refrigerant pipes through which a refrigerant passes are formed in a zigzag shape. The other condensing unit 18q is configured similarly to the condensing unit 18p, and the two condensing units 18p and 18q are used in parallel connection. And each condensation unit 18p and 18q is arrange | positioned so that it may each overlap with each heat exchange unit 5p and 5q from the downstream of the ventilation direction Fw of the ventilation fan 4, as shown in FIG. With such a configuration, the condenser 18 faces the outside air heat exchanger 5 from the downstream side in the blowing direction Fw, so that there is no dead space when the condenser 18 and the outside air heat exchanger 5 are disposed, In addition to contributing to downsizing, the fan 4 can be easily shared. In addition, since the temperature of the outside air heat exchanger 5 is usually lower than the temperature of the condenser 18, more efficient heat exchange can be performed in consideration of the blowing direction Fw.

さらに、収納室Riには、図5(図4)に示すように、凝縮器18を除く冷凍サイクルC(内部冷却系M1)の構成部品類、及び外気熱交換器5を除く循環ポンプ24等の外気冷却系M2における構成部品類を配設するとともに、後述する被冷却部70に冷却水Lwを供給するための冷却液タンク14及び圧送ポンプ25等を配設する。このように、下側の収納室Riに冷却液タンク14を設置し、上側の外気熱交換室Rcに外気熱交換器5を設置すれば、フリークーリングチラーUの運転停止時、又は運転中であっても外気熱交換器5の非使用時には、外気熱交換器5に残留する冷却水Lwを自然落下により冷却液タンク14へ流入させて抜取ることが可能になる。このため、外気熱交換器5から冷却液タンク14間の冷却液管及び配管の曲げ形状や角度は、冷却水Lwを抜取る際に残留が生じないように考慮する。その他、図5中、26は冷凍サイクルCにおける圧縮機、27は配電盤を含む制御盤をそれぞれ示す。   Further, as shown in FIG. 5 (FIG. 4), the storage room Ri includes components of the refrigeration cycle C (internal cooling system M1) excluding the condenser 18, a circulation pump 24 excluding the outside air heat exchanger 5, and the like. The components in the outside air cooling system M2 are disposed, and the coolant tank 14 and the pressure pump 25 for supplying the cooling water Lw to the cooled portion 70 described later are disposed. In this way, if the coolant tank 14 is installed in the lower storage chamber Ri and the outside air heat exchanger 5 is installed in the upper outside air heat exchange chamber Rc, the free cooling chiller U is stopped or in operation. Even when the outside air heat exchanger 5 is not used, the cooling water Lw remaining in the outside air heat exchanger 5 can be caused to flow into the cooling liquid tank 14 by natural fall and be removed. For this reason, the bending shape and angle of the cooling fluid pipe and the piping between the outside air heat exchanger 5 and the cooling fluid tank 14 are considered so that no residue is generated when the cooling water Lw is extracted. In addition, in FIG. 5, 26 shows the compressor in the refrigerating cycle C, 27 shows the control panel containing a switchboard.

他方、図2は、フリークーリングチラーUの全体系統回路を示す。70は、フリークーリングチラーUに接続することにより当該フリークーリングチラーUから供給される冷却水Lwにより冷却される工作機械等の被冷却部を示す。また、図2において、M1は内部冷却系、M2はフリークーリング機能を有する外気冷却系をそれぞれ示す。   On the other hand, FIG. 2 shows an entire system circuit of the free cooling chiller U. Reference numeral 70 denotes a portion to be cooled such as a machine tool that is cooled by the cooling water Lw supplied from the free cooling chiller U by being connected to the free cooling chiller U. In FIG. 2, M1 represents an internal cooling system, and M2 represents an outside air cooling system having a free cooling function.

内部冷却系M1は、前述した凝縮器18を含む冷凍サイクルCを用いた冷却装置3により構成する。したがって、凝縮器18の冷媒入口及び冷媒出口は、圧縮機26及び電子膨張弁等を含む冷凍サイクル主要部31に接続するとともに、さらに、この冷凍サイクル主要部31に、冷媒Kと冷却水Lwの熱交換を行う冷却器(熱交換器)32における一次側32fを接続することにより、冷媒Kが循環する公知の冷凍サイクルCを構成する。また、冷却器32における二次側32sの冷却液入口は、圧送ポンプ25を介して冷却液タンク14の供給口25iに接続する。この場合、供給口25iは、圧送ポンプ25の吸込口を兼用する。さらに、冷却器32における二次側32sの冷却液出口は、被冷却部70が接続される冷却液供給口33sに接続する。また、被冷却部70が接続される冷却液戻り口33rは、戻し配管を介して冷却液タンク14の戻し口25rに接続する。   The internal cooling system M1 is configured by the cooling device 3 using the refrigeration cycle C including the condenser 18 described above. Therefore, the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the condenser 18 are connected to the refrigeration cycle main part 31 including the compressor 26 and the electronic expansion valve, and the refrigerant K and the cooling water Lw are further connected to the refrigeration cycle main part 31. By connecting the primary side 32f in the cooler (heat exchanger) 32 that performs heat exchange, a known refrigeration cycle C in which the refrigerant K circulates is configured. Further, the coolant inlet on the secondary side 32 s in the cooler 32 is connected to the supply port 25 i of the coolant tank 14 via the pressure feed pump 25. In this case, the supply port 25 i also serves as the suction port of the pressure pump 25. Further, the coolant outlet on the secondary side 32 s in the cooler 32 is connected to the coolant supply port 33 s to which the cooled portion 70 is connected. The coolant return port 33r to which the cooled portion 70 is connected is connected to the return port 25r of the coolant tank 14 via a return pipe.

外気冷却系M2は、前述した外気熱交換器5を備え、この外気熱交換器5の冷却液流入口は、循環ポンプ24を介して冷却液タンク14の供給口24iに接続するとともに、外気熱交換器5の冷却液流出口は、戻し配管を介して冷却液タンク14の戻し口24rに接続する。これにより、冷却液タンク14に貯留した冷却水Lwを外気熱交換器5に循環させる冷却液循環回路15が構成される。その他、34はバイパスバルブ、35はタンクドレンバルブ、36は水圧計をそれぞれ示す。   The outside air cooling system M2 includes the outside air heat exchanger 5 described above, and the coolant inlet of the outside air heat exchanger 5 is connected to the supply port 24i of the coolant tank 14 via the circulation pump 24 and the outside air heat. The coolant outlet of the exchanger 5 is connected to the return port 24r of the coolant tank 14 via a return pipe. As a result, a coolant circulation circuit 15 that circulates the coolant Lw stored in the coolant tank 14 to the outside air heat exchanger 5 is configured. In addition, 34 is a bypass valve, 35 is a tank drain valve, and 36 is a water pressure gauge.

一方、吸気口21i,21iの近傍には、散水機構6を構成する噴霧ノズルNs…,Ns…を配設する。各噴霧ノズルNs…,Ns…は、斜め上方に噴霧できるように、それぞれ熱交換ユニット5p,5qに向けて配設し、特に、より広い範囲に拡散できるように最適位置及び角度を選定する。例示の場合、図4及び図5に示すように、各熱交換ユニット5p,5qに対して、離間した二つの噴霧ノズルNs,Ns…をそれぞれ配設した。なお、噴霧ノズルNs…の数量は任意であり、各熱交換ユニット5p,5qに対して、一つでもよいし、三つ以上であってもよい。各噴霧ノズルNs…は、各熱交換ユニット5p,5qの設置面上に取付ける。これにより、各噴霧ノズルNs…は、各熱交換ユニット5p,5qに対して送風方向Fwの上流側に配されるとともに、各熱交換ユニット5p,5qの外面に対して、予め設定した所定角度Qfで噴霧可能となる。熱交換ユニット5p,5qの外面における噴霧位置は中央位置から下寄り位置に設定することが望ましい。また、所定角度Qfは、図4に示すように、熱交換ユニット5p,5qの外面に対して、10〔゜〕≦Qf<50〔゜〕に設定することが望ましい。例示の所定角度Qfは、30〔゜〕(鉛直線に対する角度Qcfは、15〔゜〕)である。なお、図4に示すQmfは、鉛直線に対する45〔゜〕の角度(所定角度Qfは、60〔゜〕)を示している。   On the other hand, spray nozzles Ns..., Ns... Constituting the water sprinkling mechanism 6 are arranged in the vicinity of the intake ports 21i and 21i. Each of the spray nozzles Ns..., Ns... Is arranged toward the heat exchange units 5p and 5q so as to be sprayed obliquely upward, and in particular, an optimum position and angle are selected so as to be able to diffuse over a wider range. In the case of the illustration, as shown in FIGS. 4 and 5, two spray nozzles Ns, Ns... Separated from each heat exchange unit 5p, 5q, respectively. The number of spray nozzles Ns... Is arbitrary and may be one or three or more for each heat exchange unit 5p, 5q. Each spray nozzle Ns ... is attached on the installation surface of each heat exchange unit 5p, 5q. Thereby, each spray nozzle Ns... Is arranged on the upstream side in the blowing direction Fw with respect to each heat exchange unit 5p, 5q, and is set at a predetermined angle with respect to the outer surface of each heat exchange unit 5p, 5q. Spraying is possible with Qf. It is desirable to set the spray position on the outer surface of the heat exchange units 5p, 5q from the center position to the lower position. Further, as shown in FIG. 4, the predetermined angle Qf is preferably set to 10 [°] ≦ Qf <50 [°] with respect to the outer surfaces of the heat exchange units 5p and 5q. The exemplified predetermined angle Qf is 30 ° (the angle Qcf with respect to the vertical line is 15 °). Note that Qmf shown in FIG. 4 indicates an angle of 45 ° with respect to the vertical line (the predetermined angle Qf is 60 °).

この場合、外気熱交換器5(各熱交換ユニット5p,5q)はV形に配設し、この上方に送風ファン4を配設するとともに、各熱交換ユニット5p,5qの外面の横方に吸気口21i,21iを設けるレイアウトのため、送風ファン4による送風方向Fwは、各熱交換ユニット5p,5qの前後で向きが直角方向に変化する。したがって、各熱交換ユニット5p,5qに対する送風量の傾向は、上側ほど多くなり、かつ下側ほど少なくなる。また、斜め下方から水Lwmを噴霧するため、各熱交換ユニット5p,5qに対する水Lwmの噴霧量の傾向は、上側ほど少なくなり、かつ下側ほど多くなる。このように、所定角度Qfを、外気熱交換器5の外面に対して、10〔゜〕≦Qf<50〔゜〕の角度条件を満たすように設定すれば、外気熱交換器5の外面に対する送風ファン4による送風量の分布と噴霧ノズルNs…,Ns…による噴霧量の分布を、相互に補完する位置関係に容易に設定できるため、全体を均等に冷却する観点から最良の結果を得ることができる。   In this case, the outdoor air heat exchanger 5 (each heat exchange unit 5p, 5q) is disposed in a V shape, and the blower fan 4 is disposed above the air heat exchanger 5 (on the side of the outer surface of each heat exchange unit 5p, 5q). Due to the layout in which the air inlets 21i and 21i are provided, the air blowing direction Fw by the air blowing fan 4 changes in the direction perpendicular to the front and rear of the heat exchange units 5p and 5q. Therefore, the tendency of the air flow rate with respect to each heat exchange unit 5p, 5q increases as the upper side decreases, and decreases as the lower side. Further, since the water Lwm is sprayed obliquely from below, the tendency of the spray amount of the water Lwm to each of the heat exchange units 5p and 5q decreases as the upper side increases, and increases as the lower side. As described above, if the predetermined angle Qf is set so as to satisfy the angle condition of 10 [°] ≦ Qf <50 [°] with respect to the outer surface of the outdoor air heat exchanger 5, the predetermined angle Qf is set with respect to the outer surface of the outdoor air heat exchanger 5. Since the distribution of the amount of air blown by the blower fan 4 and the distribution of the amount of spray by the spray nozzles Ns..., Ns... Can be easily set to a mutually complementary positional relationship, the best result can be obtained from the viewpoint of cooling the whole uniformly. Can do.

さらに、各噴霧ノズルNs…は、図2に示すように、給水弁9を介して水Lwmが供給される給水口41に接続する。この給水口41には、外部の給水源(水道管等)が接続される。この場合、給水弁9には、各噴霧ノズルNs…に対する水Lwmの供給又は停止を行う電磁開閉弁や各噴霧ノズルNs…に対する水Lwmの供給量を可変制御可能な制御弁を用いることができる。なお、42は水圧計を示す。   Furthermore, each spray nozzle Ns... Is connected to a water supply port 41 to which water Lwm is supplied via a water supply valve 9 as shown in FIG. An external water supply source (such as a water pipe) is connected to the water supply port 41. In this case, the water supply valve 9 may be an electromagnetic on-off valve that supplies or stops water Lwm to each spray nozzle Ns, or a control valve that can variably control the amount of water Lwm supplied to each spray nozzle Ns. . Reference numeral 42 denotes a water pressure gauge.

次に、本実施形態に係る凍結防止装置1の基本構成について、図2及び図3を参照して説明する。   Next, the basic configuration of the freeze prevention device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

凍結防止装置1は、図2に示すように、基本構成として、圧縮エアApの供給源100を接続可能な接続口7と、この接続口7を、圧縮エアApの供給又は停止を行うエア供給弁8vを介して、少なくとも、噴霧ノズルNs…に対して給水又は止水を行う給水弁9の下流側に接続して連通させたエア供給回路8と、少なくとも、周囲温度Toが設定温度Tsを超えているときに、エア供給弁8vを閉側に切換え、かつ電磁開閉弁等を用いた給水弁9を開閉制御するとともに、周囲温度Toが設定温度Ts以下のときに、給水弁9を閉側に切換え、かつエア供給弁8vを設定時間Zsだけ開側に切換えた後に閉側に切換える圧縮エア供給制御機能を有する制御系Mcとを備える。これにより、散水機構6に対する凍結防止対策が図られる。   As shown in FIG. 2, the freeze prevention device 1 has, as a basic configuration, a connection port 7 to which a compressed air Ap supply source 100 can be connected, and an air supply that supplies or stops the compressed air Ap to the connection port 7. The air supply circuit 8 connected to and communicated with the downstream side of the water supply valve 9 for supplying or stopping water to at least the spray nozzles Ns through the valve 8v, and at least the ambient temperature To is the set temperature Ts. When the temperature exceeds, the air supply valve 8v is switched to the closed side, and the water supply valve 9 using an electromagnetic open / close valve is controlled to open / close, and the water supply valve 9 is closed when the ambient temperature To is lower than the set temperature Ts. And a control system Mc having a compressed air supply control function for switching to the closed side after switching the air supply valve 8v to the open side for the set time Zs. Thereby, the freeze prevention measure with respect to the watering mechanism 6 is achieved.

この場合、圧縮エアApの供給源100には、フリークーリングチラーUを設置する場所の設備に既設の供給源を利用する。このように、既設の供給源100を利用すれば、圧縮エアApの供給源を別途用意する必要がないため、コストの低減及び設置スペースの削減に寄与できる。特に、この種のフリークーリングチラーUは、圧縮エアApの供給源100が既設される工場等に設置されることも多いため、既設の供給源100を利用するメリットを有効に享受できる利点がある。   In this case, as the supply source 100 for the compressed air Ap, an existing supply source is used in the facility where the free cooling chiller U is installed. Thus, if the existing supply source 100 is used, it is not necessary to prepare a separate supply source of the compressed air Ap, which can contribute to cost reduction and installation space reduction. In particular, this type of free cooling chiller U is often installed in a factory or the like where the supply source 100 of the compressed air Ap is already installed. Therefore, there is an advantage that the advantage of using the existing supply source 100 can be enjoyed effectively. .

また、エア供給回路8に備えるエア供給弁8vには電磁開閉弁を用いる。これにより、エア供給弁8vを開側に切換えて散水機構6に対する圧縮エアApの供給を行うことができるとともに、エア供給弁8vを閉側に切換えて散水機構6に対する圧縮エアApの供給を停止することができる。さらに、エア供給回路8には、図2に仮想線で示すように、給水弁9の下流側に接続し、連通させることにより、噴霧ノズルNs…とエア供給弁8v(又は給水弁9)間に残留する水Lwmを自然落下により外部に排出可能な排出切換弁11を設けることが望ましい。例示の排出切換弁11は、下流側を冷却液タンク14に接続し、残留する水Lwmが冷却液タンク14に流入可能に構成した。これにより、冷却液タンク14に収容する冷却液Lとして水Lwmを使用する場合には、水Lwmの無駄を無くすことができる。このように、エア供給回路8に、排出切換弁11を設ければ、フリークーリングチラーUを設置する場所に圧縮エアApの供給源が無いなどの理由により圧縮エアApを使用しない場合であっても、残留する冷却水Lwを、自然落下により外部に排出できる。したがって、圧縮エアApの供給源が有る場合と無い場合のいずれの状況においても使用可能となり、汎用性及び適応性に優れる。   An electromagnetic on-off valve is used as the air supply valve 8v provided in the air supply circuit 8. Accordingly, the air supply valve 8v can be switched to the open side to supply the compressed air Ap to the watering mechanism 6, and the air supply valve 8v can be switched to the closed side to stop the supply of the compressed air Ap to the watering mechanism 6. can do. Further, as shown by a virtual line in FIG. 2, the air supply circuit 8 is connected to the downstream side of the water supply valve 9 so as to communicate with the air supply valve 8 between the spray nozzle Ns and the air supply valve 8v (or the water supply valve 9). It is desirable to provide a discharge switching valve 11 capable of discharging water Lwm remaining in the water to the outside by natural fall. The illustrated discharge switching valve 11 is configured such that the downstream side is connected to the coolant tank 14 so that the remaining water Lwm can flow into the coolant tank 14. Thereby, when water Lwm is used as the coolant L stored in the coolant tank 14, waste of the water Lwm can be eliminated. Thus, if the discharge switching valve 11 is provided in the air supply circuit 8, the compressed air Ap is not used because there is no supply source of the compressed air Ap at the place where the free cooling chiller U is installed. Also, the remaining cooling water Lw can be discharged to the outside by natural fall. Therefore, it can be used in any situation where the compressed air Ap supply source is present or absent, and is excellent in versatility and adaptability.

一方、図3には、制御系Mc、特に、凍結防止装置1に関連する系のみを抽出した制御系Mcを示す。51は、フリークーリングチラーUにおける各種制御を司るコンピューティング機能を有するチラーコントローラであり、このチラーコントローラ51は、CPU及び各種ドライブユニット等のハードウェアを含むコントローラ本体52を備える。また、チラーコントローラ51には、メモリ52mを含むとともに、操作部53及び表示部54が付属する。メモリ52mには、少なくとも本実施形態に係る凍結防止装置1における一連の動作、特に、圧縮エア供給制御機能を実現するためのシーケンス制御プログラムを格納するプログラムエリア52mpを有するとともに、設定温度Ts(例えば、5〔℃〕)等の各種設定データを含む各種データを書込むデータエリア52mdを有する。そして、コントローラ本体52の出力ポートには、前述した給水弁9,エア供給弁8v及び循環ポンプ24を接続するとともに、コントローラ本体52のセンサ入力ポートには、周囲温度センサ55及び戻り口温度センサ56を接続する。周囲温度センサ55は、外気の温度(周囲温度To)を検出する温度センサであり、図2に示すように、外気熱交換器5に対して送風方向Fwの上流側に配設する。また、戻り口温度センサ56は、被冷却部70から戻される冷却水Lwの温度(戻り液温Tr)を検出する温度センサであり、図2に示すように、被冷却部70から戻される冷却水Lwが流入する冷却液戻り口33r付近に配設する。   On the other hand, FIG. 3 shows the control system Mc, in particular, the control system Mc extracted from only the system related to the freeze prevention device 1. Reference numeral 51 denotes a chiller controller having a computing function for performing various controls in the free cooling chiller U. The chiller controller 51 includes a controller main body 52 including hardware such as a CPU and various drive units. The chiller controller 51 includes a memory 52m, and an operation unit 53 and a display unit 54 are attached. The memory 52m has a program area 52mp for storing a sequence control program for realizing at least a series of operations in the freeze prevention apparatus 1 according to the present embodiment, particularly, a compressed air supply control function, and a set temperature Ts (for example, 5 [° C.]) and the like, and a data area 52md for writing various data including various setting data. The water supply valve 9, the air supply valve 8 v and the circulation pump 24 are connected to the output port of the controller main body 52, and the ambient temperature sensor 55 and the return port temperature sensor 56 are connected to the sensor input port of the controller main body 52. Connect. The ambient temperature sensor 55 is a temperature sensor that detects the temperature of the outside air (ambient temperature To), and is disposed upstream of the outside air heat exchanger 5 in the air blowing direction Fw, as shown in FIG. The return port temperature sensor 56 is a temperature sensor that detects the temperature of the cooling water Lw returned from the cooled part 70 (return liquid temperature Tr), and as shown in FIG. It is disposed near the coolant return port 33r into which the water Lw flows.

次に、本実施形態に係る凍結防止装置1の基本構成における動作について、各図を参照しつつ図1に示すフローチャートに従って説明する。   Next, the operation of the basic configuration of the freeze prevention device 1 according to the present embodiment will be described according to the flowchart shown in FIG. 1 with reference to the drawings.

まず、工場等に設置したフリークーリングチラーUに対しては、図2に示すように、被冷却部70及び電源等の通常必要となる各種接続を行うとともに、本実施形態(本発明)に従って、当該工場等における設備に既設された圧縮エアApの供給源100を、接続口7に接続する。また、フリークーリングチラーUの設置が終了したなら、冷却水Lwに対する目標温度Tt等の必要な設定事項の設定を行う。   First, for the free cooling chiller U installed in a factory or the like, as shown in FIG. 2, various connections that are normally required, such as the cooled portion 70 and the power source, are performed, and according to the present embodiment (the present invention), A compressed air Ap supply source 100 already installed in equipment in the factory or the like is connected to the connection port 7. When the installation of the free cooling chiller U is completed, necessary setting items such as the target temperature Tt for the cooling water Lw are set.

今、フリークーリングチラーUの電源がOFF(停電時を含む)であれば、エア供給弁8vはノーマルオープンタイプのため、開側に切換わっているとともに、給水弁9はノーマルクローズタイプのため、閉側に切換わっている(ステップS1,S10)。そして、フリークーリングチラーUの電源をONにすれば、エア供給弁8vは閉側に切換わる。これにより、散水機構6に対する、水Lwmの供給は止水状態となり、圧縮エアApの供給は停止状態となる。   If the power supply of the free cooling chiller U is OFF (including power failure), the air supply valve 8v is switched to the open side because it is a normally open type, and the water supply valve 9 is a normally closed type. Switching to the closed side (steps S1 and S10). And if the power supply of the free cooling chiller U is turned ON, the air supply valve 8v will switch to the close side. Thereby, supply of water Lwm to watering mechanism 6 will be in a water stop state, and supply of compressed air Ap will be in a stop state.

また、フリークーリングチラーUの運転を開始すれば、圧送ポンプ25が作動し、冷却液タンク14内の冷却水Lwが、圧送ポンプ25,冷却器32の二次側32s,冷却液供給口33sを経て、被冷却部70に供給される。これにより、被冷却部70は冷却水Lwにより冷却されるとともに、熱交換により温められた冷却水Lwは、冷却液戻り口33rを介して戻し口25rから冷却液タンク14内に戻される。また、周囲温度センサ55により周囲温度Toが検出される(ステップS2)。図6(a)は、周囲温度Toの変化データを示している。   When the operation of the free cooling chiller U is started, the pressure feed pump 25 is activated, and the cooling water Lw in the coolant tank 14 passes through the pressure feed pump 25, the secondary side 32s of the cooler 32, and the coolant supply port 33s. Then, it is supplied to the cooled part 70. Accordingly, the cooled portion 70 is cooled by the cooling water Lw, and the cooling water Lw warmed by heat exchange is returned from the return port 25r into the cooling liquid tank 14 via the cooling liquid return port 33r. Further, the ambient temperature To is detected by the ambient temperature sensor 55 (step S2). FIG. 6A shows change data of the ambient temperature To.

この場合、周囲温度Toが設定温度Tsである5〔℃〕を越えていれば、エア供給弁8vの切換位置は閉側に維持されるとともに、給水弁9は通常の温度制御に従って開閉制御される(ステップS3,S4)。図6(b)は、給水弁9に対する切換信号Vwを示すとともに、図6(c)は、エア供給弁8vに対する切換信号Vaを示す。そして、送風ファン4の使用中において、冷却水Lwの水温(検出水温)が設定した水温(設定水温)よりも高くなるなどの所定の温度条件を満たしたときは、給水弁9は開側に切換えられ、噴霧ノズルNs…から水Lwmが噴霧される。これにより、噴霧によるミストの水温及び蒸発する際の潜熱を利用して冷却能力がより高められる。また、給水弁9が開側に切換えられているときに、検出水温が設定水温以下になれば、給水弁9は閉側に切換えられる。   In this case, if the ambient temperature To exceeds 5 [° C.] which is the set temperature Ts, the switching position of the air supply valve 8v is maintained on the closed side, and the water supply valve 9 is controlled to be opened and closed according to normal temperature control. (Steps S3 and S4). 6B shows a switching signal Vw for the water supply valve 9, and FIG. 6C shows a switching signal Va for the air supply valve 8v. When the blower fan 4 is in use and the water temperature (detected water temperature) of the cooling water Lw satisfies a predetermined temperature condition such as higher than the set water temperature (set water temperature), the water supply valve 9 is opened. The water Lwm is sprayed from the spray nozzles Ns. Thereby, the cooling capacity is further enhanced by utilizing the water temperature of the mist generated by spraying and the latent heat when evaporating. Further, when the water supply valve 9 is switched to the open side, if the detected water temperature is equal to or lower than the set water temperature, the water supply valve 9 is switched to the closed side.

他方、周囲温度Toが徐々に低下し、図6に示すts時点で5〔℃〕以下になった場合を想定する(ステップS3)。これにより、給水弁9は閉側に切換えられるとともに、エア供給弁8vは開側に切換えられる(ステップS5)。この結果、止水状態となるとともに、供給源100からの圧縮エアApが、接続口7及びエア供給弁8vを介して散水機構6に供給され、圧縮エアApは噴霧ノズルNs…から噴出する。即ち、散水機構6内に残留した水Lwmは、圧縮エアApにより噴霧ノズルNs…から吹き飛ばされ、散水機構6内は、いわば空の状態となる。また、ts時点から計時処理を行い、予め設定した設定時間Zs(例えば、5〔分〕)が経過する図6に示すta時点に達すれば、再度、周囲温度Toの判断を行う(ステップS6,S7,S8)。そして、この時点で、周囲温度Toが5〔℃〕を越えていれば、温度低下は一時的なものとして、エア供給弁8vは閉側に切換えられるとともに、給水弁9は、通常の温度制御に従って開閉制御される(ステップS8,S1〜S4)。   On the other hand, it is assumed that the ambient temperature To gradually decreases and becomes 5 [° C.] or less at the time ts shown in FIG. 6 (step S3). Thereby, the water supply valve 9 is switched to the closed side, and the air supply valve 8v is switched to the open side (step S5). As a result, the water is stopped, and the compressed air Ap from the supply source 100 is supplied to the water spray mechanism 6 through the connection port 7 and the air supply valve 8v, and the compressed air Ap is ejected from the spray nozzles Ns. That is, the water Lwm remaining in the watering mechanism 6 is blown away from the spray nozzles Ns by the compressed air Ap, and the watering mechanism 6 is in an empty state. Further, the time measuring process is performed from the time point ts, and when the time point ta shown in FIG. 6 where a preset time Zs (for example, 5 [minutes]) elapses is reached, the ambient temperature To is determined again (step S6). S7, S8). At this time, if the ambient temperature To exceeds 5 [° C.], the temperature drop is assumed to be temporary, the air supply valve 8v is switched to the closed side, and the water supply valve 9 is operated at a normal temperature control. The open / close control is performed according to (steps S8, S1 to S4).

これに対して、ta時点に達しても5〔℃〕以下を維持している場合には、給水弁9は閉側に切換えられた状態が維持されるとともに、エア供給弁8vは閉側に切換えられる(ステップS8,S9)。これにより、圧縮エアApの供給は停止状態となるが、散水機構6内は、いわば空の状態が維持される。したがって、噴霧ノズルNs…を含む散水機構6の確実な凍結防止が図られる。以降は、随時、周囲温度Toに対する判断が行われ、5〔℃〕以下の状態を維持する限り、給水弁9及びエア供給弁8v共に閉側の状態が維持される。この場合の周囲温度Toの変化データを、図6(a)に仮想線Tosで示すとともに、給水弁9に対する切換信号Vwを図6(b)に仮想線Vwsで示す。一方、この後、周囲温度Toが5〔℃〕を越えた場合には、エア供給弁8vは閉側に維持されるも、給水弁9は通常の温度制御に従って開閉制御される(ステップS8,S1〜S4)。   On the other hand, if 5 ° C. or less is maintained even when the time point ta is reached, the water supply valve 9 is maintained in the closed state and the air supply valve 8v is closed. Switching is performed (steps S8 and S9). As a result, the supply of the compressed air Ap is stopped, but the watering mechanism 6 is maintained in an empty state. Therefore, reliable freezing prevention of the watering mechanism 6 including the spray nozzles Ns. Thereafter, the ambient temperature To is determined from time to time, and the closed state is maintained for both the water supply valve 9 and the air supply valve 8v as long as the state of 5 [° C.] or less is maintained. The change data of the ambient temperature To in this case is shown by a virtual line Tos in FIG. 6A, and the switching signal Vw for the water supply valve 9 is shown by a virtual line Vws in FIG. On the other hand, when the ambient temperature To exceeds 5 [° C.] thereafter, the air supply valve 8v is maintained on the closed side, but the water supply valve 9 is controlled to open and close according to normal temperature control (step S8, S1-S4).

よって、このような本実施形態に係る凍結防止装置1によれば、凍結の虞れがある場合には、圧縮エア供給制御機能により、供給源100から供給される圧縮エアApを散水機構6に供給するため、内部に残留している水Lwmを噴霧ノズルNs…から強制的に排出させることができる。これにより、寒冷期における噴霧ノズルNs…を含む散水機構6の凍結を確実に防止できるとともに、散水機構6の利用率が高まり、例えば、負荷が大きいような場合であっても十分に対応可能になるなど、フリークーリングチラーUの本来の能力を常に発揮させることができる。   Therefore, according to the antifreezing device 1 according to this embodiment, when there is a possibility of freezing, the compressed air Ap supplied from the supply source 100 is supplied to the watering mechanism 6 by the compressed air supply control function. In order to supply, the water Lwm remaining inside can be forcibly discharged from the spray nozzles Ns. As a result, freezing of the watering mechanism 6 including the spray nozzles Ns... During the cold season can be reliably prevented, and the utilization rate of the watering mechanism 6 can be increased. The original ability of the free cooling chiller U can always be exhibited.

他方、本実施形態に係る凍結防止装置1は、外気冷却系M2における凍結防止対策も備えている。以下、外気冷却系M2における凍結防止対策について説明する。   On the other hand, the freeze prevention device 1 according to the present embodiment also includes a freeze prevention measure in the outside air cooling system M2. Hereinafter, antifreezing measures in the outside air cooling system M2 will be described.

まず、前述した接続口7は、図2に示すように、圧縮エアApの供給又は停止を行う第二エア供給弁12vを介して、外気熱交換器5の上端に接続して連通させる。これにより、エア供給第二回路12が構成される。なお、第二エア供給弁12vには電磁開閉弁を用いることができる。このようなエア供給第二回路12を設ければ、外気熱交換器5に対しても圧縮エアApを供給できるため、フリークーリングチラーUの運転停止時、又は運転中であっても外気熱交換器5の非使用時には、圧縮エアApを外気熱交換器5に供給することにより、外気熱交換器5の内部に残留する冷却水Lwを強制的に抜取ることができ、これにより、外気熱交換器5、更には外気冷却系M2に対する有効な凍結防止を図れる利点がある。   First, as shown in FIG. 2, the connection port 7 described above is connected to and communicated with the upper end of the outside air heat exchanger 5 through a second air supply valve 12 v that supplies or stops the compressed air Ap. Thereby, the air supply second circuit 12 is configured. An electromagnetic opening / closing valve can be used as the second air supply valve 12v. If such an air supply second circuit 12 is provided, the compressed air Ap can be supplied also to the outside air heat exchanger 5, so that the outside air heat exchange is performed even when the free cooling chiller U is stopped or in operation. When the cooler 5 is not in use, the compressed air Ap is supplied to the outside air heat exchanger 5 so that the cooling water Lw remaining inside the outside air heat exchanger 5 can be forcibly removed. There is an advantage that effective freezing prevention for the exchanger 5 and further the outside air cooling system M2 can be achieved.

さらに、このエア供給第二回路12には、空気抜弁13vの一端側を、第二エア供給弁12vの下流側に接続して連通させ、かつ他端側を大気に臨ませた空気抜回路13を備える。この場合、空気抜弁13vには、電磁開閉弁を用いることができる。これにより、エア供給第二回路12を大気に開放し、又は大気に対して遮断することができる。この際、空気抜弁13vの他端側(下流側)は、冷却液タンク14の内部における大気に臨ませる。このような空気抜回路13を設ければ、フリークーリングチラーUを設置する場所に圧縮エアApの供給源が無いなどの理由により圧縮エアApを使用しない場合であっても、残留する冷却水Lwを、自然落下により抜取可能にすることができる。また、空気抜弁13vの下流側を、冷却液タンク14の内部における大気に臨ませたため、空気抜弁13vは、残留した冷却水Lwを抜取る際に空気抜きを行うことにより、冷却水Lwを冷却液タンク14に円滑に戻すことができるとともに、冷却水Lwを抜き取った空気抜回路13に再度冷却水Lwを満たす再供給処理時には、内部の空気及び冷却水Lwを冷却液タンク14の内部に逃がすことができるため、迅速な再供給処理を行うことができる。   Further, the air supply second circuit 12 has one end side of the air release valve 13v connected to and communicated with the downstream side of the second air supply valve 12v, and the other end side exposed to the atmosphere. Is provided. In this case, an electromagnetic on-off valve can be used as the air vent valve 13v. Thereby, the air supply second circuit 12 can be opened to the atmosphere or blocked from the atmosphere. At this time, the other end side (downstream side) of the air vent valve 13 v is exposed to the atmosphere inside the coolant tank 14. If such an air vent circuit 13 is provided, even if the compressed air Ap is not used because there is no supply source of the compressed air Ap at the place where the free cooling chiller U is installed, the remaining cooling water Lw Can be extracted by natural fall. Further, since the downstream side of the air vent valve 13v is exposed to the atmosphere inside the coolant tank 14, the air vent valve 13v vents the cooling water Lw when the remaining cooling water Lw is withdrawn, so that the cooling water Lw is cooled with the coolant. During the re-supplying process in which the cooling air Lw can be smoothly returned to the tank 14 and the cooling air Lw is again filled in the air vent circuit 13 from which the cooling water Lw has been extracted, the internal air and the cooling water Lw are allowed to escape to the inside of the coolant tank 14. Therefore, a quick resupply process can be performed.

一方、図2に示すように、冷却液タンク14の内部には、必要により、仮想線で示すヒータ16を配設することができる。このヒータ16は、特に、寒冷地向けを考慮したものであり、オプショナルパーツとして位置付けられる。このヒータ16により冷却液タンク14の内部に貯留した冷却水Lwを加熱することができる。このように、冷却液タンク14に、内部に貯留した冷却水Lwを加熱するヒータ16を設ければ、周囲温度が大きく低下するなどにより、全体の冷却水Lwに凍結する虞れがある場合であっても、冷却液タンク14に貯留される冷却水Lwをヒータ16で温め、さらに、外気冷却系M2の循環ポンプで循環させることにより、冷却水Lwの凍結を確実に防止できる利点がある。そして、図3に示すように、第二エア供給弁12v,空気抜弁13v及びヒータ16は、コントローラ本体52の出力ポートに接続する。   On the other hand, as shown in FIG. 2, a heater 16 indicated by an imaginary line can be provided inside the coolant tank 14 if necessary. The heater 16 is particularly designed for cold regions and is positioned as an optional part. The heater 16 can heat the coolant Lw stored in the coolant tank 14. In this way, if the coolant tank 14 is provided with the heater 16 for heating the coolant Lw stored therein, the ambient temperature may be greatly reduced, etc., and there is a risk of freezing the entire coolant Lw. Even if it exists, there exists an advantage which can prevent the freezing of the cooling water Lw reliably by warming the cooling water Lw stored by the coolant tank 14 with the heater 16, and also circulating with the circulation pump of the external air cooling system M2. As shown in FIG. 3, the second air supply valve 12 v, the air vent valve 13 v and the heater 16 are connected to the output port of the controller main body 52.

このような凍結防止対策により、外気冷却系M2について二つの凍結防止モード、即ち、抜取凍結防止モードD1と循環凍結防止モードD2による凍結防止を図ることができる。この場合、抜取凍結防止モードD1は、フリークーリングチラーUの運転停止時、又は運転中であっても外気熱交換器5の非使用時に、外気熱交換器5に残留する冷却水Lwを全て抜き取ることにより、凍結防止を図るモードであり、また、循環凍結防止モードは、フリークーリングチラーUの運転を停止した際に、循環ポンプ24を作動させて冷却水Lwを循環させるモードである。この循環凍結防止モードでは、必要により上述したヒータ16を使用する。   Such anti-freezing measures can prevent the outside air cooling system M2 from being frozen by two anti-freezing modes, that is, the sampling anti-freezing mode D1 and the circulation anti-freezing mode D2. In this case, the extraction freezing prevention mode D1 extracts all the cooling water Lw remaining in the outdoor air heat exchanger 5 when the operation of the free cooling chiller U is stopped or when the outdoor air heat exchanger 5 is not in use. Therefore, the anti-freezing mode is a mode in which the anti-freezing mode is a mode in which when the operation of the free cooling chiller U is stopped, the circulating pump 24 is operated to circulate the cooling water Lw. In this circulation freezing prevention mode, the heater 16 described above is used as necessary.

図7は、最低周囲温度Tdに対して使用する二つの凍結防止モードの対応表を示している。対応表から明らかなように、想定される最低周囲温度Tdが、5〔℃〕<Tdであれば、抜取凍結防止モードD1を使用する。この場合、冷却液Lとして不凍液を使用せずに水(冷却水Lw)の使用が可能であり、ヒータ16と圧縮エアApの使用は任意となる。また、最低周囲温度Tdが、−10〔℃〕<Td≦5〔℃〕であれば、抜取凍結防止モードD1又は循環凍結防止モードD2の使用を選択することができる。この際、冷却液Lに水を使用する場合、循環凍結防止モードD2の選択が前提となり、ヒータ16と圧縮エアApの使用は必須になるとともに、冷却液Lに不凍液を使用する場合、抜取凍結防止モードD1の選択が前提となり、圧縮エアApの使用は任意であるが、ヒータ16の使用は必須となる。さらに、最低周囲温度Tdが、−20〔℃〕<Td≦−10〔℃〕であれば、冷却液Lとして不凍液の使用が必須となり、循環凍結防止モードD2を選択する。この際、圧縮エアApの使用は任意となるが、ヒータ16の使用は必須となる。   FIG. 7 shows a correspondence table of the two freeze prevention modes used for the minimum ambient temperature Td. As is apparent from the correspondence table, when the assumed minimum ambient temperature Td is 5 [° C.] <Td, the sampling freeze prevention mode D1 is used. In this case, water (cooling water Lw) can be used without using antifreeze as the cooling liquid L, and the use of the heater 16 and the compressed air Ap is optional. If the minimum ambient temperature Td is −10 [° C.] <Td ≦ 5 [° C.], it is possible to select the use of the sampling freeze prevention mode D1 or the circulation freeze prevention mode D2. At this time, when water is used as the cooling liquid L, it is assumed that the circulation freezing prevention mode D2 is selected, and the use of the heater 16 and the compressed air Ap is indispensable. Selection of the prevention mode D1 is a premise, and the use of the compressed air Ap is optional, but the use of the heater 16 is essential. Furthermore, if the minimum ambient temperature Td is −20 [° C.] <Td ≦ −10 [° C.], it is essential to use an antifreeze liquid as the cooling liquid L, and the circulation freezing prevention mode D2 is selected. At this time, the use of the compressed air Ap is optional, but the use of the heater 16 is essential.

例示の場合、循環凍結防止モードD2は、フリークーリングチラーUの運転が停止中(又は過少負荷停止中)であって、周囲温度Toが、To≦5〔℃〕のときに実行されるとともに、循環凍結防止モードD2の実行中に、To>7〔℃〕になったときに実行は停止する。また、例示の場合、ヒータ16は、循環凍結防止モードD2の実行中に、戻り液温Trが、Tr<10〔℃〕になったときにONになるとともに、ヒータ16の使用中に、Tr>15〔℃〕になったときにOFFとなる。   In the illustrated case, the circulation freezing prevention mode D2 is executed when the operation of the free cooling chiller U is stopped (or when the underload is stopped) and the ambient temperature To is To ≦ 5 [° C.] When the circulation freeze prevention mode D2 is being executed, the execution stops when To> 7 [° C.]. In the illustrated example, the heater 16 is turned on when the return liquid temperature Tr becomes Tr <10 [° C.] during the execution of the circulation freeze prevention mode D2, and the heater 16 is turned on while the heater 16 is in use. Turns OFF when> 15 [° C].

図8は、抜取凍結防止モードD1を実行する際の各部の信号のタイミングチャートを示す。図8において、t1時点で、フリークーリングチラーUが停止し、又は運転中であっても外気熱交換器5の使用を停止したとすれば、この停止のタイミングにより、まず、主抜取動作、即ち、第二エア供給弁12vが開側に切換えられ、第一設定時間Z1(例示は、5〔秒〕)の経過により、第二エア供給弁12vが閉側に切換えられる制御が行われる。これにより、外気熱交換器5(5p,5q)の上端から圧縮エアApが内部に供給され、内部に残留した冷却水Lwが圧縮エアApにより強制的に押し出されるとともに、押し出された冷却水Lwは冷却液タンク14に流入する。   FIG. 8 is a timing chart of signals at various parts when the sampling / freezing prevention mode D1 is executed. In FIG. 8, if the free cooling chiller U is stopped at the time t1, or if the use of the outside air heat exchanger 5 is stopped even during operation, first, the main sampling operation, that is, Then, the second air supply valve 12v is switched to the open side, and the second air supply valve 12v is controlled to be closed when the first set time Z1 (for example, 5 [seconds]) has elapsed. As a result, the compressed air Ap is supplied to the inside from the upper end of the outside air heat exchanger 5 (5p, 5q), and the cooling water Lw remaining inside is forcibly pushed out by the compressed air Ap and the extruded cooling water Lw. Flows into the coolant tank 14.

次いで、補完抜取動作が数回(例示は、3回)実行される。この補完抜取動作は、主抜取動作が終了したなら、第二エア供給弁12vが閉側に切換えられるタイミングにより、空気抜弁13vが第二設定時間Z2(例示は、10〔分〕)だけ開側に切換えられ、かつ第二設定時間Z2の経過により空気抜弁13vが閉側に切換えられる。また、このタイミングで、第二エア供給弁12vが第三設定時間Z3(例示は、1〔秒〕)だけ開側に切換えられる動作が、第四設定時間Z4(例示は、1〔秒〕)おきに3回行われ、以上の動作が3回繰り返される。以上により、外気冷却系M2に対する確実な凍結防止対策が図られる。   Next, the complementary sampling operation is performed several times (illustrated three times in the example). In this complementary extraction operation, when the main extraction operation is completed, the air extraction valve 13v is opened for the second set time Z2 (illustrated 10 [minutes]) at the timing when the second air supply valve 12v is switched to the closed side. When the second set time Z2 elapses, the air vent valve 13v is switched to the closed side. Further, at this timing, the operation in which the second air supply valve 12v is switched to the open side for the third set time Z3 (illustrated for 1 [second]) is the fourth set time Z4 (illustrated for 1 [second]). Every other three times, the above operation is repeated three times. As described above, a reliable anti-freezing measure for the outside air cooling system M2 is achieved.

次に、本実施形態に係る凍結防止装置1のエア供給弁8v及び排出切換弁11の変更例、及びフリークーリングチラーUの変更実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。   Next, a modified example of the air supply valve 8v and the discharge switching valve 11 of the freeze prevention device 1 according to the present embodiment, and a modified embodiment of the free cooling chiller U will be described with reference to FIGS.

図9は、エア供給弁8v及び排出切換弁11の変更例、即ち、一体化された三方切換弁91を示す。前述した図2のエア供給弁8v及び排出切換弁11は、独立した二つの電磁開閉弁を用いて構成したが、図9は、エア供給弁8vと排出切換弁11の双方の弁機能を兼ねる一つの三方切換弁91により構成したものである。この三方切換弁91は、図9(a)のポジションに切換えられれば、エア供給弁8vが閉側に、かつ排出切換弁11が閉側に切換えられた状態と同じになる。また、図9(b)のポジションに切換えられれば、エア供給弁8vが開側に、かつ排出切換弁11が閉側に切換えられた状態と同じになる。さらに、図9(c)のポジションに切換えられれば、エア供給弁8vが閉側に、かつ排出切換弁11が開側に切換えられた状態と同じになる。   FIG. 9 shows a modified example of the air supply valve 8 v and the discharge switching valve 11, that is, an integrated three-way switching valve 91. Although the air supply valve 8v and the discharge switching valve 11 in FIG. 2 described above are configured using two independent electromagnetic on-off valves, FIG. 9 also functions as both the air supply valve 8v and the discharge switching valve 11. A single three-way switching valve 91 is used. If the three-way switching valve 91 is switched to the position shown in FIG. 9A, the state is the same as when the air supply valve 8v is switched to the closed side and the discharge switching valve 11 is switched to the closed side. Further, switching to the position of FIG. 9B is the same as the state in which the air supply valve 8v is switched to the open side and the discharge switching valve 11 is switched to the closed side. Further, switching to the position shown in FIG. 9C is the same as the state in which the air supply valve 8v is switched to the closed side and the discharge switching valve 11 is switched to the open side.

一方、図10は、フリークーリングチラーUの変更実施形態を示す。前述した図1〜図5に示したフリークーリングチラーUは、外気熱交換室Rcに配設する外気熱交換器5(凝縮器18)をV形に構成した場合を示したが、図10に示す変更実施形態は、外気熱交換器5を、一対の平面視をくの字状に形成した熱交換ユニット5p,5q,5r,5sを組合わせることにより、平面視をX形に構成するとともに、送風ファン4を、外気熱交換器5の上方であって、送風方向Fwの下流側位置に配設した。この場合、凝縮器18は、くの字形に折曲した二つの凝縮ユニット18x,18yにより構成し、各凝縮ユニット18x,18yの中央の山折部を対向させることにより平面視がX形になるように配設した。したがって、各凝縮ユニット18x,18yは、冷媒を通す冷媒管をジグザグ形状に湾曲形成した冷媒管ユニットの外周面に多数の放熱用フィンを付設する点は、前述した凝縮ユニット部18p…と同じとなるが、冷媒管ユニットの中央を折曲することによりくの字形に構成した点が異なる。また、各熱交換ユニット5p…は、二つの凝縮ユニット18xと18yにおける山折部の両側位置にそれぞれ対面させて配設するとともに、各凝縮ユニット18x…に対して送風ファン4の送風方向Fwの上流側に配する。   On the other hand, FIG. 10 shows a modified embodiment of the free cooling chiller U. The above-described free cooling chiller U shown in FIGS. 1 to 5 shows the case where the outside air heat exchanger 5 (condenser 18) disposed in the outside air heat exchange chamber Rc is configured in a V shape. In the modified embodiment shown, the outside air heat exchanger 5 is combined with heat exchange units 5p, 5q, 5r, and 5s each having a pair of plan views formed in a U shape, thereby forming the plan view in an X shape. The blower fan 4 was disposed above the outside air heat exchanger 5 and at a downstream position in the blower direction Fw. In this case, the condenser 18 is constituted by two condensing units 18x and 18y bent in a U-shape, and the central mountain folds of the condensing units 18x and 18y are opposed to each other so that the plan view becomes X-shaped. Arranged. Accordingly, each of the condensing units 18x and 18y is the same as the condensing unit portion 18p described above in that a large number of heat dissipating fins are attached to the outer peripheral surface of the refrigerant tube unit in which the refrigerant tube through which the refrigerant passes is formed in a zigzag shape. However, it is different in that it is formed in a dogleg shape by bending the center of the refrigerant pipe unit. In addition, each heat exchange unit 5p is arranged so as to face both sides of the mountain folds in the two condensing units 18x and 18y, and upstream of the air blowing direction Fw of the blower fan 4 with respect to each condensing unit 18x. Arrange to the side.

これにより、四つの各熱交換ユニット5p…により区画される四つの空間Spq,Sqr,Srs,Sspにおける相対向する位置関係にある二つの空間Spq,Srsは送風入口側となる。このため、これらの空間Spq,Srsに臨むケーシング21の左右両側及び上側に、外気Aが流入する吸気口21i…,21i…をそれぞれ設ける。他方、残りの二つの空間Sqr,Sspは、空間Spq,Srsに対して送風出口側となる。したがって、送風ファン4と二つの空間Sqr,Ssp間には、不図示のガイド板等が配設され、二つの空間Sqr,Sspは、送風ファン4により吸引される。また、噴霧ノズルNsは、各空間Spq,Srsに一つずつ配設した。この噴霧ノズルNsは、噴霧口を広角に構成し、一つの噴霧ノズルNsから二つの熱交換ユニット5p,5q(又は5r,5s)に噴霧することができる。その他、図9及び図10において、図1〜図5と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にした。   Thereby, the two spaces Spq and Srs in the positional relationship facing each other in the four spaces Spq, Sqr, Srs, and Ssp partitioned by the four heat exchange units 5p. For this reason, intake ports 21i..., 21i... Into which the outside air A flows are respectively provided on the left and right sides and the upper side of the casing 21 facing the spaces Spq and Srs. On the other hand, the remaining two spaces Sqr and Ssp are on the air outlet side with respect to the spaces Spq and Srs. Therefore, a guide plate (not shown) is disposed between the blower fan 4 and the two spaces Sqr and Ssp, and the two spaces Sqr and Ssp are sucked by the blower fan 4. Further, one spray nozzle Ns is disposed in each of the spaces Spq and Srs. This spray nozzle Ns has a wide spray angle, and can spray the two heat exchange units 5p, 5q (or 5r, 5s) from one spray nozzle Ns. In addition, in FIG.9 and FIG.10, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIGS. 1-5, and the structure was clarified.

このように、本発明に係るフリークーリングチラーUは、外気熱交換器5を、一対の平坦状に形成した熱交換ユニット5p,5qを組合わせることにより側面視をV形に構成してもよいし、一対の平面視をくの字状に形成した熱交換ユニット5p,5q,5r,5sを組合わせることにより、平面視をX形に構成してもよいなど、外気熱交換器5を各種形態で構成した場合であっても適用可能となり、適応性及び汎用性に優れる。   As described above, the free cooling chiller U according to the present invention may be configured to have a V-shaped side view by combining the outside air heat exchanger 5 with a pair of flat heat exchange units 5p and 5q. In addition, various combinations of the outdoor air heat exchanger 5 are possible, for example, the plan view may be formed into an X shape by combining the heat exchange units 5p, 5q, 5r, and 5s formed in a pair of plan views. Even if it is configured in a form, it can be applied and is excellent in adaptability and versatility.

以上、好適実施形態(変更実施形態)について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,制御手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。例えば、実施形態では、外気熱交換器5の構成として、V形,X形に構成した例を挙げたが、最も一般的な構成となる一つ又は二つの熱交換ユニット5p,5qを平行に起立させた構成を排除するものではない。また、熱交換ユニット5p…を凝縮ユニット18p…に重ね合わせ又は近接させて配設する場合を示したが、離間して配設する場合を排除するものではない。さらに、圧縮エアApの供給源100は、フリークーリングチラーUを設置する場所の設備に既設の供給源を利用することが望ましい態様であるが、専用に設置した供給源を排除するものではない。なお、冷却液Lには、冷却水Lwや不凍液をはじめ各種溶液が含まれるとともに、冷却水Lwには、水道水や井戸水等の各種清水が含まれる。   The preferred embodiment (modified embodiment) has been described in detail above. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the present invention is not limited to the detailed configuration, shape, material, quantity, control method, and the like. Changes, additions and deletions can be made arbitrarily without departing from the scope of the invention. For example, in the embodiment, as an example of the configuration of the outdoor air heat exchanger 5, the V-type and the X-type are given. However, one or two heat exchange units 5p and 5q that are the most general configurations are arranged in parallel. It does not exclude standing configurations. Moreover, although the case where heat exchange unit 5p ... is arrange | positioned by superimposing or adjoining to the condensation unit 18p ... was shown, the case where it arrange | positions apart is not excluded. Furthermore, the supply source 100 of the compressed air Ap is a mode in which it is desirable to use an existing supply source for the facility where the free cooling chiller U is installed, but this does not exclude a dedicated supply source. The cooling liquid L includes various kinds of solutions including the cooling water Lw and antifreeze, and the cooling water Lw includes various types of fresh water such as tap water and well water.

本発明に係る凍結防止装置は、冷却液を循環させて冷却する必要のある工作機械等の各種被冷却部に接続して用いる各種クーリングチラーに利用できる。   The anti-freezing device according to the present invention can be used for various cooling chillers that are used by being connected to various parts to be cooled such as machine tools that need to be cooled by circulating a coolant.

1:凍結防止装置,3:冷却装置,4:送風ファン,5(5p,5q):外気熱交換器,6:散水機構,7:接続口,8:エア供給回路,8v:エア供給弁,9:給水弁,11:排出切換弁,12:エア供給第二回路,12v:第二エア供給弁,13:空気抜回路,13v:空気抜弁,14:冷却液タンク,15:冷却液循環回路,16:ヒータ,100:供給源,U:フリークーリングチラー,L:冷却液,M1:内部冷却系,M2:外気冷却系,Mc:制御系,A:外気,Ap:圧縮エア,Fw:送風方向,Ns…:噴霧ノズル,To:周囲温度,Zs:設定時間   1: anti-freezing device, 3: cooling device, 4: blower fan, 5 (5p, 5q): outside air heat exchanger, 6: sprinkling mechanism, 7: connection port, 8: air supply circuit, 8v: air supply valve, 9: Water supply valve, 11: Discharge switching valve, 12: Air supply second circuit, 12v: Second air supply valve, 13: Air vent circuit, 13v: Air vent valve, 14: Coolant tank, 15: Coolant circulation circuit , 16: heater, 100: supply source, U: free cooling chiller, L: coolant, M1: internal cooling system, M2: outside air cooling system, Mc: control system, A: outside air, Ap: compressed air, Fw: air blowing Direction, Ns ...: Spray nozzle, To: Ambient temperature, Zs: Set time

Claims (8)

冷却液を冷却する冷却装置を用いた内部冷却系と、送風ファンにより送風される外気と冷却液の熱交換を行う外気熱交換器を有する外気冷却系と、前記内部冷却系及び前記外気冷却系を用いて冷却液を冷却する際の制御を行う制御系と、前記外気の送風方向における前記外気熱交換器の上流側位置に配することにより当該外気熱交換器に対して水を噴霧可能な噴霧ノズルを有する散水機構とを備えるフリークーリングチラーの凍結防止装置であって、圧縮エアの供給源を接続可能な接続口と、この接続口を、圧縮エアの供給又は停止を行うエア供給弁を介して、少なくとも、前記噴霧ノズルに対して給水又は止水を行う給水弁の下流側に接続したエア供給回路と、少なくとも、周囲温度が設定温度を超えているときに、前記エア供給弁を閉側に切換え、かつ前記給水弁を開閉制御するとともに、周囲温度が設定温度以下のときに、前記給水弁を閉側に切換え、かつ前記エア供給弁を設定時間だけ開側に切換えた後に閉側に切換える圧縮エア供給制御機能を有する制御系とを備えることを特徴とするフリークーリングチラーの凍結防止装置。   An internal cooling system using a cooling device for cooling the cooling liquid, an external air cooling system having an external air heat exchanger for exchanging heat between the external air blown by the blower fan and the cooling liquid, the internal cooling system and the external air cooling system A control system that controls the cooling of the cooling liquid using the air and an upstream position of the outside air heat exchanger in the blowing direction of the outside air so that water can be sprayed on the outside air heat exchanger An anti-freezing device for a free cooling chiller having a watering mechanism having a spray nozzle, a connection port to which a compressed air supply source can be connected, and an air supply valve for supplying or stopping the compressed air to the connection port The air supply circuit connected to at least the downstream side of the water supply valve that supplies or stops water to the spray nozzle, and at least when the ambient temperature exceeds the set temperature, the air supply valve is closed. ~ side Switching and controlling opening and closing of the water supply valve, and when the ambient temperature is lower than the set temperature, the water supply valve is switched to the closed side, and the air supply valve is switched to the open side for a set time and then switched to the closed side. A free cooling chiller anti-freezing device comprising a control system having a compressed air supply control function. 前記圧縮エアの供給源は、フリークーリングチラーを設置する場所の設備に既設の供給源を用いることを特徴とする請求項1記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   2. The free cooling chiller anti-freezing device according to claim 1, wherein the compressed air supply source is an existing supply source for equipment in a place where the free cooling chiller is installed. 前記エア供給回路は、前記給水弁の下流側に接続することにより、前記噴霧ノズルと前記エア供給弁(又は前記給水弁)間に残留する水を外部に排出可能な排出切換弁を備えることを特徴とする請求項1又は2記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   The air supply circuit includes a discharge switching valve capable of discharging water remaining between the spray nozzle and the air supply valve (or the water supply valve) to the outside by connecting to the downstream side of the water supply valve. The freezing chiller anti-freezing device for a free cooling chiller according to claim 1 or 2. 前記排出切換弁は、下流側を冷却液タンクに接続することを特徴とする請求項3記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   The free cooling chiller anti-freezing device according to claim 3, wherein the discharge switching valve has a downstream side connected to a coolant tank. 前記エア供給回路は、前記接続口を、圧縮エアの供給又は停止を行う第二エア供給弁を介して、前記外気熱交換器の上端に接続したエア供給第二回路を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   The air supply circuit includes an air supply second circuit in which the connection port is connected to an upper end of the outside air heat exchanger via a second air supply valve that supplies or stops compressed air. The freezing prevention apparatus of the free cooling chiller in any one of Claims 1-4. 前記エア供給第二回路は、前記第二エア供給弁の下流側に接続して大気に開放又は遮断を行う空気抜弁を有する空気抜回路を備えることを特徴とする請求項5記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   6. The free cooling chiller according to claim 5, wherein the second air supply circuit includes an air vent circuit having an air vent valve connected to a downstream side of the second air supply valve to open or shut off the atmosphere. Anti-freezing device. 前記外気冷却系は、冷却液タンクに貯留した冷却液を前記外気熱交換器に循環させる冷却液循環回路を備えるとともに、前記空気抜弁の下流側は、前記冷却液タンクの内部における大気に臨ませることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   The outside air cooling system includes a coolant circulation circuit for circulating the coolant stored in the coolant tank to the outside air heat exchanger, and the downstream side of the air vent valve is exposed to the atmosphere inside the coolant tank. The freezing chiller anti-freezing device according to any one of claims 1 to 6. 前記冷却液タンクは、内部に貯留した冷却液を加熱するヒータを備えることを特徴とする請求項7記載のフリークーリングチラーの凍結防止装置。   8. The free cooling chiller anti-freezing device according to claim 7, wherein the coolant tank includes a heater for heating the coolant stored therein.
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