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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Klimaanlage, die ein brennbares Kältemittel verwendet.
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Technologischer Hintergrund
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In den letzten Jahren wurde eine Klimaanlage vorgeschlagen, die anstelle von R410A als Kältemittel ein brennbares Kältemittel mit geringem Treibhauspotenzial, wie beispielsweise R32, verwendet. Das spezifische Gewicht von brennbarem Kältemittel ist größer als das spezifische Gewicht von Luft, weshalb das Kältemittel sich wahrscheinlich ansammelt.
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In einigen Klimaanlagen kann an einer Innen(raum)einheit ein Kältemittelleckage-Erkennungssensor angebracht sein. Wenn der Kältemittelleckage-Erkennungssensor eine Kältemittelleckage feststellt, schließt eine Steuereinheit das Ventil einer Kältemittelleitung eines Kühlkreislaufs, um zu verhindern, dass der Inneneinheit, in der eine Leckage auftritt, Kältemittel zugeführt wird (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Zitierliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer
2018-9769 -
Kurzbeschreibung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei einer bekannten Technik schließt eine Steuereinheit das Ventil einer Kältemittelleitung eines Kühlkreislaufs, wenn ein Kältemittelleckage-Erkennungssensor eine Leckage von Kältemittel feststellt. Bei einem solchen Vorgang ist die Klimaanlage ausgebildet, das Kältemittel in der Außeneinheit zurückzuhalten. Dadurch ist es möglich, eine Leckage von Kältemittel aus der Inneneinheit zu verhindern.
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Normalerweise wird das Kältemittel, das den Kühlkreislauf durchläuft, in die Außeneinheit eingefüllt. Je nach Anzahl der angeschlossenen Inneneinheiten und der Länge der Kältemittelleitung kann zusätzliches Kältemittel erforderlich sein, und in einem solchen Fall kann die eingeschlossene Kältemittelmenge die in die Außeneinheit eingefüllte Kältemittelmenge übersteigen.
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Infolgedessen kann die Kältemittelmenge in der Klimaanlage die zusammen mit der Klimaanlage gelieferte Menge an Kältemittel übersteigen. Wenn die Kältemittelmenge in der Klimaanlage wie vorstehend beschrieben erhöht wird, besteht das Problem, dass nicht das gesamte Kältemittel in der Außeneinheit zurückgehalten werden kann. Wenn das Ventil der Kältemittelleitung schnell geöffnet wird, erhöht sich außerdem die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum drastisch.
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Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht der vorstehend genannten Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Klimaanlage bereitzustellen, die so ausgebildet ist, dass sie die Konzentration von ausgetretenem Kältemittel im Innenraum selbst in dem Fall, in dem Kältemittel nicht in der Außeneinheit zurückgehalten werden kann, auf ein niedriges Niveau reduziert.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem ersten Aspekt umfasst eine Klimaanlage einer Ausführungsform eine erste Innen(raum)einheit, die in einem einzelnen Kühlkreislauf enthalten ist, und eine Außen(raum)einheit, die über eine erste Kältemittelleitung mit der ersten Inneneinheit verbunden ist, wobei die Außeneinheit in dem einzelnen Kühlkreislauf enthalten ist. Die erste Inneneinheit ist mit einem ersten Kältemittelleckage-Sensor versehen, der so konfiguriert ist, dass er eine Leckage des durch die erste Kältemittelleitung fließenden Kältemittels und eine Konzentration des ausgetretenen Kältemittels erfasst. Die Außeneinheit umfasst einen Verdichter, der so konfiguriert ist, dass er das durch die erste Kältemittelleitung fließende Kältemittel komprimiert, ein erstes Durchflussregelventil, das so konfiguriert ist, dass es eine Durchflussrate des durch die erste Kältemittelleitung fließenden Kältemittels einstellt und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Verdichter anhält und das erste Durchflussregelventil vollständig schließt, wenn durch den ersten Kältemittelleckage-Sensor eine Leckage des durch die erste Kältemittelleitung fließenden Kältemittels erfasst wird, und die so konfiguriert ist, dass sie, nachdem der Verdichter angehalten und das erste Durchflussregelventil vollständig geschlossen wurde, eine Öffnungsgeschwindigkeit des ersten Durchflussregelventils auf eine Geschwindigkeit ändert, die niedriger ist als eine Öffnungsgeschwindigkeit des ersten Durchflussregelventils, die verwendet wurde, bevor die Leckage des Kältemittels erfasst wurde.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Rate, mit der Kältemittel aus der ersten Inneneinheit austritt, verringert, und infolgedessen wird die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum auf ein niedriges Niveau reduziert. Ferner wird die Menge des in der Außeneinheit zurückgehaltenen Kältemittels verringert.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Kältemittelsystems eines Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist ein Blockdiagramm zur Beschreibung der Steuerung des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform.
- 3 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise des Kältemittelsystems des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform.
- 4 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweisen der Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c.
- 5 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das den Zustand eines vorbekannten Systems mit variablem Kältemittelfluss zeigt, wenn eine Kältemittelleckage festgestellt wird.
- 6 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das den Zustand des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform zeigt, wenn eine Kältemittelleckage festgestellt wird.
- 7 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer ersten Modifikation der Arbeitsweise einer Steuereinheit 5.
- 8 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer zweiten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
- 9 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer dritten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
- 10 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer vierten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
- 11 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer fünften Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Nachfolgend wird ein System mit variablem Kältemittelfluss gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In den Figuren sind identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine wiederholte Beschreibung erfolgt nur dann, wenn die wiederholte Beschreibung notwendig ist.
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Ausführungsform
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1-1 Konfiguration
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1 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Kältemittelsystems eines Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform.
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Wie in 1 gezeigt, sind in einem System mit variablem Kältemittelfluss 1 eine Außen(raum)einheit 2 und mehrere Innen(raum)einheiten 3a bis 3c über Kältemittelleitungen 10 verbunden. Die Außeneinheit 2 und die mehreren Inneneinheiten 3a bis 3c bilden einen einzelnen Kühlkreislauf.
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In diesem Kühlkreislauf wird von einem Verdichter 11 der Außeneinheit 2 verdichtetes Kältemittel über einen Außen(raum)wärmetauscher 12 und ein Durchflussregelventil 14a zu einem Innen(raum)wärmetauscher 21a geleitet und wieder zum Verdichter 11 zurückgeführt. Weiter wird das vom Verdichter 11 komprimierte Kältemittel über den Außenwärmetauscher 12 und ein Durchflussregelventil 14b zu einem Innenwärmetauscher 21b geleitet und wieder zum Verdichter 11 zurückgeführt. Ferner wird das vom Verdichter 11 komprimierte Kältemittel über den Außenwärmetauscher 12 und ein Durchflussregelventil 14c zu einem Innenwärmetauscher 21c geleitet und wieder zum Verdichter 11 zurückgeführt. Durch die Nutzung dieses Kühlkreislaufs hält das System mit variablem Kältemittelfluss durch die Zustandsänderung des zirkulierenden Kältemittels 1 einen Innenraum auf einer konstanten Temperatur, d. h. durch die Übertragung von Wärme, wenn das Kältemittel verflüssigt und in Gas umgewandelt wird.
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In dieser Ausführungsform wird als Kältemittel ein brennbares Kältemittel verwendet. Ein brennbares Kältemittel ist ein Kältemittel, das verbrennt, wenn die Konzentration des Kältemittels im Verhältnis zur Luft in einen bestimmten Bereich fällt und eine Zündquelle vorhanden ist. Beispiele für das brennbare Kältemittel können ein Einkomponenten-Kältemittel oder ein Gemisch-Kältemittel aus HFO-1234yf (CF3CF=CH2) oder ein Kohlenwasserstoff-Kältemittel wie Propan (R290) sein. Ein Kältemittel, das als leicht entflammbares Kältemittel bezeichnet wird, fällt in dieser Ausführungsform ebenfalls unter brennbares Kältemittel.
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Die Außeneinheit 2 umfasst den Verdichter 11, den Außenwärmetauscher 12, einen Außen(raum)lüfter 13 und die Durchflussregelventile 14a bis 14c.
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Der Verdichter 11 ist mit den Kältemittelleitungen 10 verbunden, die von den jeweiligen Inneneinheiten 3a bis 3c ausgehen. Der Verdichter 11 verdichtet durch die Kältemittelleitungen 10, die von den jeweiligen Inneneinheiten 3a bis 3c ausgehen, fließendes Kältemittel und gibt es an den Außenwärmetauscher 12 aus.
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Der Außenwärmetauscher 12 tauscht unter Verwendung des komprimierten Kältemittels Wärme mit Außen aus und gibt das dem Wärmetausch unterzogene Kältemittel an die mit den jeweiligen Inneneinheiten 3a bis 3c verbundenen Kältemittelleitungen 10 aus.
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Der Außenlüfter 13 verbläst die beim Wärmetausch durch den Außenwärmetauscher 12 erzeugte Wärme.
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Die Durchflussregelventile 14a bis 14c werden auch als Expansionsventile bezeichnet. Die Durchflussregelventile 14a bis 14c sind an den jeweiligen mehreren Kältemittelleitungen 10 vorgesehen, die mit den jeweiligen Inneneinheiten 3a bis 3c verbunden sind. Das Durchflussregelventil 14a regelt die Durchflussrate des Kältemittels, das durch die mit der Inneneinheit 3a verbundene Kältemittelleitung 10 fließt, indem es den Öffnungsgrad des Ventils verändert. Das Durchflussregelventil 14b regelt die Durchflussrate des Kältemittels, das durch die mit der Inneneinheit 3b verbundene Kältemittelleitung 10 fließt, indem es den Öffnungsgrad des Ventils verändert. Das Durchflussregelventil 14c regelt die Durchflussrate des Kältemittels, das durch die mit der Inneneinheit 3c verbundene Kältemittelleitung 10 strömt, indem es den Öffnungsgrad des Ventils verändert. Die Durchflussregelventile 14a bis 14c reduzieren den Druck des vom Verdichter 11 verdichteten Kältemittels. In dem System mit variablem Kältemittelfluss dieser Ausführungsform werden die Öffnungsgrade der Durchflussregelventile 14a bis 14c einzeln von einer Steuereinheit der Außeneinheit 2, die nachfolgend beschrieben wird, auf der Grundlage der Betriebssituationen der Inneneinheiten gesteuert. Die Durchflussregelventile 14a bis 14c werden mit einer normalen Öffnungsgeschwindigkeit der Ventile geöffnet. In dieser Ausführungsform ist die normale Öffnungsgeschwindigkeit der Ventile höher als die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c, die verwendet wird, nachdem eine Kältemittelleckage von einem nachfolgend beschriebenen Kältemittelleckage-Sensor 31 festgestellt wurde.
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Die Inneneinheit 3a umfasst den Innenwärmetauscher 21a, einen Innen(raum)lüfter 22a und eine Warneinheit 32a. Die Inneneinheit 3b umfasst den Innenwärmetauscher 21b, einen Innenlüfter 22b und eine Warneinheit 32b. Die Inneneinheit 3c umfasst den Innenwärmetauscher 21c, einen Innenlüfter 22c und eine Warneinheit 32c. Die Inneneinheit 3b umfasst außerdem den Kältemittelleckage-Sensor 31.
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Der Innenwärmetauscher 21a tauscht Wärme zwischen dem durch das Durchflussregelventil 14a druckreduzierten Kältemittel und der Luft im Innenraum um den Innenwärmetauscher 21a herum aus. Der Innenwärmetauscher 21b tauscht Wärme zwischen dem durch das Durchflussregelventil 14b druckreduzierten Kältemittel und der Luft im Innenraum um den Innenwärmetauscher 21b herum aus. Der Innenwärmetauscher 21c tauscht Wärme zwischen dem durch das Durchflussregelventil 14c druckreduzierten Kältemittel und der Luft im Innenraum um den Innenwärmetauscher 21c herum aus. Das dem Wärmetausch unterworfene Kältemittel wird über die jeweiligen Kältemittelleitungen 10 der Inneneinheiten 3a bis 3c zum Verdichter 11 zurückgeführt.
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Der Innenlüfter 22a bläst die im Innenraum befindliche Luft, deren Wärme durch den Innenwärmetauscher 21a abgeführt wird. Der Innenlüfter 22b bläst die im Innenraum befindliche Luft, deren Wärme durch den Innenwärmetauscher 21b abgeführt wird. Der Innenlüfter 22c bläst die im Innenraum befindliche Luft, deren Wärme durch den Innenwärmetauscher 21c abgeführt wird.
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Die Warneinheiten 32a bis 32c sind beispielsweise Summer oder Lampen, die eine Warnung ausgeben. Die Warneinheit 32a gibt eine Warnung in Übereinstimmung mit den Anweisungen einer nachfolgend beschriebenen Steuereinheit 30a der Inneneinheit 3a aus. Die Warneinheit 32b gibt eine Warnung in Übereinstimmung mit den Anweisungen einer nachfolgend beschriebenen Steuereinheit 30b der Inneneinheit 3b aus. Die Warneinheit 32c gibt eine Warnung in Übereinstimmung mit den Anweisungen einer nachfolgend beschriebenen Steuereinheit 30c der Inneneinheit 3c aus.
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Der Kältemittelleckage-Sensor 31 ist in der Inneneinheit 3b untergebracht. Der Kältemittelleckage-Sensor 31 kann auch an der Außenseite der Inneneinheit 3b angebracht sein. Der Kältemittelleckage-Sensor 31 erkennt eine Kältemittelleckage aus einem Kältemittelkreislauf, der den Kühlkreislauf bildet. Insbesondere erfasst der Kältemittelleckage-Sensor 31 das Austreten von Kältemittel, das durch die Kältemittelleitung der Inneneinheit 3b fließt. Der Kältemittelleckage-Sensor 31 ist beispielsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor oder ein Sensor zur Erkennung brennbarer Gase. Der Kältemittelleckage-Sensor 31 erfasst auch die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels.
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2 ist ein Blockdiagramm zur Beschreibung der Steuerung des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß dieser Ausführungsform.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die Außeneinheit 2 eine Steuereinheit 5, und umfassen die Inneneinheiten 3a, 3b, 3c jeweils die Steuereinheiten 30a, 30b, 30c.
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Die Steuereinheit 5 der Außeneinheit 2 steuert das gesamte System mit variablem Kältemittelfluss 1. Insbesondere steuert die Steuereinheit 5 den Verdichter 11, den Außenlüfter 13 und die Durchflussregelventile 14a bis 14c der Außeneinheit 2 und führt die Verarbeitung durch, um die Aktion gemäß der Ausführungsform zu erreichen.
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Die Steuereinheit 5 steht mit den Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c in Kommunikationsverbindung. Beispielsweise steuert die Steuereinheit 5 bei Empfang eines von der Steuereinheit 30a, 30b, 30c der Inneneinheit 3a, 3b, 3c übertragenen Betriebssignals den Verdichter 11, den Außenlüfter 13 und die Durchflussregelventile 14a bis 14c der Außeneinheit 2.
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Außerdem speichert die Steuereinheit 5 eine eingestellte Konzentration 5a, die bei der Verarbeitung der Erkennung von Kältemittelleckage verwendet wird.
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Die Steuereinheiten 30a, 30b, 30c üben jeweils die Gesamtsteuerung der Inneneinheiten 3a, 3b, 3c aus. Insbesondere steuern die Steuereinheiten 30a, 30b, 30c jeweils die Innenlüfter 22a, 22b, 22c und die Warneinheiten 32a, 32b, 32c und führen eine Verarbeitung durch, um die Aktion gemäß der Ausführungsform zu erreichen. Die Steuereinheiten 30a, 30b, 30c empfangen jeweils einen Betriebsbefehl von einer Fernbedienung oder einer Betriebstaste der entsprechenden Inneneinheit 3a, 3b, 3c. Die Steuereinheiten 30a, 30b, 30c geben jeweils ein Betriebsanweisungssignal an die Steuereinheit 5 zusammen mit einer ID der entsprechenden Inneneinheit 3a, 3b, 3c aus.
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Wenn der Kältemittelleckage-Sensor 31 eine Kältemittelleckage feststellt, gibt die Steuereinheit 30b der Inneneinheit 3b ein Kältemittelleckage-Erfassungssignal an die Steuereinheit 5 aus.
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Die Steuereinheit 5 der Außeneinheit 2 und die Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c enthalten jeweils einen Speicher, in dem Programme und andere Daten gespeichert sind, sowie eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Eine solche Komponente kann durch die CPU, die das Programm ausführt, oder durch eine Hardwareschaltung realisiert werden.
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Die Inneneinheit 3b entspricht einer ersten Inneneinheit. Der Kältemittelleckage-Sensor 31 entspricht einem ersten Kältemittelleckage-Sensor. Das Durchflussregelventil 14b entspricht einem ersten Durchflussregelventil. Die mit der Inneneinheit 3b verbundene Kältemittelleitung 10 entspricht einer ersten Kältemittelleitung. Die Warneinheit 32b entspricht einer ersten Warneinheit. Die Inneneinheit 3a, 3c entspricht einer zweiten Inneneinheit. Das Durchflussregelventil 14a, 14c entspricht einem zweiten Durchflussregelventil. Die mit der Inneneinheit 3a, 3c verbundene Kältemittelleitung 10 entspricht einer zweiten Kältemittelleitung. Die Warneinheit 32a, 32c entspricht einer zweiten Warneinheit.
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1-2 Arbeitsweise
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise/Aktion des Kältemittelsystems des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise des Kältemittelsystems des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform.
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Nachdem der Betrieb der Inneneinheiten 3a bis 3c gestartet wurde, stellt die Steuereinheit 5 fest, ob der Kältemittelleckage-Sensor 31 eine Kältemittelleckage feststellt (S1). Wenn der Kältemittelleckage-Sensor 31 eine Kältemittelleckage feststellt, sendet die Steuereinheit 30b der Inneneinheit 3b ein Kältemittelleckage-Erfassungssignal an die Steuereinheit 5. Wenn die Steuereinheit 5 das Kältemittelleckage-Erfassungssignal von der Steuereinheit 30b empfängt, erkennt die Steuereinheit 5 eine Kältemittelleckage.
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Wenn in Schritt S1 eine Kältemittelleckage festgestellt wird (JA in S1), steuert die Steuereinheit 5 die Außeneinheit 2 und die Inneneinheiten 3a bis 3c. Wenn in Schritt S1 keine Kältemittelleckage erkannt wird, wird die ERKENNUNG DER KÄLTEMITTELLECKAGE fortgesetzt (NEIN in S1).
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Hinsichtlich der Steuerung der Außeneinheit 2 wird der Betrieb des Verdichters 11 gestoppt, die Durchflussregelventile 14a bis 14c werden vollständig geschlossen, und der Betrieb des Außenlüfters 13 wird gestoppt (S2). Anschließend wird die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf eine Geschwindigkeit geändert, die geringer als die Geschwindigkeit ist, die vor dem Erkennen der Kältemittelleckage verwendet wurde, und die Durchflussregelventile 14a bis 14c werden mit der geänderten Geschwindigkeit geöffnet (S3). Das heißt, in dieser Ausführungsform werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c, wenn eine Leckage erkannt wird, so gesteuert, dass die Durchflussregelventile 14a bis 14c vollständig geschlossen werden und dann die Öffnungsgrade der Durchflussregelventile 14a bis 14c graduell zunehmen.
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Im Gegensatz dazu gibt die Steuereinheit 5 hinsichtlich der Inneneinheiten 3a bis 3c, wenn die Steuereinheit 5 von der Steuereinheit 30b der Inneneinheit 3b ein Kältemittelleckage-Erfassungssignal empfängt, an jede der Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c ein Anomalie-Erfassungssignal aus (S4).
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4 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise der Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c.
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Wenn die Steuereinheiten 30a bis 30c der Inneneinheiten 3a bis 3c das Anomalie-Erfassungssignal empfangen (JA in S11), steuern die Steuereinheiten 30a bis 30c die Warneinheiten 32a bis 32c so, dass von jeder der Warneinheiten 32a bis 32c eine Warnung ausgegeben wird (S12).
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Im Gegensatz dazu wird, wenn das Anomalie-Erfassungssignal in Schritt S11 nicht empfangen wird (NEIN in S 11), die Überwachung auf den Empfang eines Anomalie-Erfassungssignals fortgesetzt.
5 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das den Zustand eines vorbekannten Systems mit variablem Kältemittelfluss zeigt, wenn eine Kältemittelleckage festgestellt wird.
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Wie in 5 gezeigt, sind in dem Fall, in dem der Betrieb einer Inneneinheit zum Zeitpunkt t1 „AN“ ist und keine Anomalie vorliegt, d. h. in dem Fall, in dem der Anomalie-Alarm „AUS“ ist, Innenlüfter der Inneneinheiten „AN“ und die Erkennung einer Kältemittelleckage „AUS“.
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In einem solchen Zustand ist der Betrieb einer Außeneinheit „AN“, ein Verdichter ist „AN“, ein Außenlüfter ist „AN“, und die Durchflussregelventile sind „VOLL OFFEN“. Der Öffnungsgrad der Durchflussregelventile schwankt in Abhängigkeit vom Betrieb der Inneneinheit.
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Wenn zum Zeitpunkt t2 eine Anomalie auftritt und zum Zeitpunkt t3 eine Kältemittelleckage festgestellt wird, wird der Betrieb der Außeneinheit auf „AUS“ geschaltet, der Verdichter wird auf „AUS“ geschaltet, der Außenlüfter wird auf „AUS“ geschaltet und die Durchflussregelventile werden „VOLL GESCHLOSSEN“. Auch nach dem Abschalten des Verdichters bleiben die Durchflussregelventile im Zustand „VOLL GESCHLOSSEN“, sodass keine Möglichkeit besteht, dass Kältemittel in die Inneneinheit fließt.
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6 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das den Zustand des Systems mit variablem Kältemittelfluss gemäß der Ausführungsform zeigt, wenn eine Kältemittelleckage festgestellt wird.
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Wenn zum Zeitpunkt t2 eine Anomalie auftritt und zum Zeitpunkt t3 eine Kältemittelleckage festgestellt wird, wird auf die gleiche Weise wie in 5 der Betrieb der Außeneinheit auf „AUS“ geschaltet, der Verdichter wird auf „AUS“ geschaltet und der Außenlüfter wird auf „AUS“ geschaltet. Der Unterschied zwischen 6 und 5 besteht darin, dass die Durchflussregelventile zunächst „VOLL GESCHLOSSEN“ sind und anschließend der Öffnungsgrad der Ventile schrittweise erhöht wird, d. h. die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile wird auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt.
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1-3 Vorteilhafte Wirkungen
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Gemäß dieser Ausführungsform wird der Betrieb des Verdichters 11 gestoppt und werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c „VOLL GESCHLOSSEN“, nachdem der Kältemittelleckage-Sensor 31 eine Kältemittelleckage festgestellt hat. Anschließend wird die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf eine Geschwindigkeit geändert, die geringer ist als die Geschwindigkeit, die vor dem Erkennen der Kältemittelleckage verwendet wurde. Durch diesen Vorgang wird die Leckage-Rate der Inneneinheit, bei der eine Leckage auftritt, verringert. Infolgedessen wird die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum auf ein niedriges Niveau reduziert.
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2 Modifikation
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2-1 Erste Modifikation
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Wenn eine Kältemittelleckage festgestellt wird, werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c „VOLL GESCHLOSSEN“, und anschließend kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf der Grundlage der Konzentration des ausgetretenen Kältemittels bestimmt werden.
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7 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer ersten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Wie in 7 gezeigt, steuert die Steuereinheit 5 die Außeneinheit 2 in dem in 3 gezeigten Schritt S2 und entscheidet anschließend über die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf der Grundlage der Konzentration des ausgetretenen Kältemittels, die von dem Kältemittelleckage-Sensor 31 erfasst wird (S21). Wenn beispielsweise die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels hoch ist, wird die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf eine höhere Geschwindigkeit eingestellt als wenn die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels niedrig ist.
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Anschließend werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c mit der festgelegten Geschwindigkeit geöffnet (S22).
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Bei solchen Vorgängen wird die Leckage-Rate der Inneneinheit, bei der eine Leckage auftritt, auf eine angemessene Rate eingestellt. Infolgedessen wird die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum auf ein niedriges Niveau reduziert.
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2-2 Zweite Modifikation
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Wenn in der Ausführungsform eine Kältemittelleckage festgestellt wird, werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c „VOLL GESCHLOSSEN“, und anschließend kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c auf der Grundlage der eingestellten Konzentration bestimmt werden.
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8 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer zweiten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Wie in 8 dargestellt, steuert die Steuereinheit 5 die Außeneinheit 2 in dem in 3 gezeigten Schritt S2 und stellt anschließend fest, ob die vom Kältemittelleckage-Sensor 31 festgestellte Konzentration des ausgetretenen Kältemittels höher oder gleich der eingestellten Konzentration ist (S31).
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Wenn die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels niedriger als die eingestellte Konzentration ist (NEIN in S31), werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c mit einer ersten Geschwindigkeit (S32) geöffnet. Wenn die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels höher oder gleich der eingestellten Konzentration ist (JA in S31), werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c mit einer zweiten Geschwindigkeit (S33) geöffnet. Die zweite Geschwindigkeit ist höher als die erste Geschwindigkeit.
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Bei solchen Vorgängen wird die Leckage-Rate der Inneneinheit, bei der eine Leckage auftritt, auf eine angemessene Rate eingestellt. Infolgedessen wird die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum auf ein niedriges Niveau reduziert.
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2-3 Dritte Modifikation
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Wenn in der Ausführungsform eine Kältemittelleckage festgestellt wird, werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c „VOLL GESCHLOSSEN“, und anschließend kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c so gesteuert werden, dass die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels einer eingestellten Konzentration entspricht.
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9 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer dritten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Wie in 9 dargestellt, steuert die Steuereinheit 5 die Außeneinheit 2 in dem in 3 gezeigten Schritt S2 und ermittelt anschließend, ob die vom Kältemittelleckage-Sensor 31 festgestellte Konzentration des ausgetretenen Kältemittels der eingestellten Konzentration entspricht (S41).
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Wenn in Schritt S41 festgestellt wird, dass die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels der eingestellten Konzentration entspricht (JA in S41), wird der Betrieb der Außeneinheit 2 gestoppt. Wenn dagegen in Schritt S41 festgestellt wird, dass die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels nicht der eingestellten Konzentration entspricht (NEIN in S41), wird die Öffnungsgeschwindigkeit der Durchflussregelventile 14a bis 14c so festgelegt, dass die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels gleich der eingestellten Konzentration ist (S42). Dann werden die Durchflussregelventile 14a bis 14c mit der festgelegten Geschwindigkeit geöffnet (S43), und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S41 zurück.
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Auf diese Weise ist es möglich, eine konstante Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum aufrechtzuerhalten, und die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum wird auf ein niedriges Niveau reduziert.
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2-4 Vierte Modifikation
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Wenn in der Ausführungsform eine Kältemittelleckage festgestellt wird, kann ein von der Inneneinheit 3a, 3b, 3c gesendetes Betriebssignal für den Betrieb oder andere Leistungen außer Kraft gesetzt werden.
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10 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer vierten Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Wie in 10 gezeigt, bestimmt die Steuereinheit 5 nach Abschluss der in 3 in Schritt S3 und Schritt S4 gezeigten Verarbeitung, ob ein Betriebssignal für den Betrieb oder eine andere Leistung von der Steuereinheit 30a, 30b, 30c der Inneneinheit 3a, 3b, 3c empfangen wird (S45).
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Wenn in Schritt S45 festgestellt wird, dass das Betriebssignal für den Betrieb oder eine andere Leistung von der Steuereinheit 30a, 30b, 30c der Inneneinheit 3a, 3b, 3c empfangen wird (JA in S45), setzt die Steuereinheit 5 das empfangene Betriebssignal außer Kraft (S46). Das heißt, selbst wenn die Steuereinheit 5 das Betriebssignal empfängt, führt die Steuereinheit 5 keine in Übereinstimmung mit dem Betriebssignal stehende Steuerung aus. Im Gegensatz dazu stoppt die Steuereinheit 5 den Betrieb der Außeneinheit 2, wenn das Betriebssignal nicht empfangen wird (NEIN in S45).
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Auf diese Weise ist es möglich, die Menge an Kältemittel zu reduzieren, die aufgrund des Betriebs der Außeneinheit in eine Inneneinheit fließt, die eine Leckage aufweist, und die Konzentration des ausgetretenen Kältemittels im Innenraum kann somit auf ein niedriges Niveau gesenkt werden.
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2-5 Fünfte Modifikation
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In dieser Ausführungsform ist eine Konfiguration gewählt, bei welcher der Kältemittelleckage-Sensor 31 zusätzlich zur Inneneinheit 3b auch für jede der Inneneinheiten 3a, 3c vorgesehen ist und als zweiter Kältemittelleckage-Sensor verwendet wird, um eine Inneneinheit zu bestimmen, bei der eine Kältemittelleckage auftritt, wobei die Öffnungsgeschwindigkeit des Durchflussregelventils der Kältemittelleitung 10 der so bestimmten Inneneinheit geändert wird und der Betrieb der anderen Inneneinheiten fortgesetzt wird.
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11 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer fünften Modifikation der Arbeitsweise der Steuereinheit 5.
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Nachdem der Betrieb der Inneneinheiten 3a bis 3c gestartet wurde, stellt die Steuereinheit 5 fest, ob von einem der Kältemittelleckage-Sensoren 31, mit denen die Inneneinheiten 3a bis 3c ausgestattet sind, eine Kältemittelleckage erkannt wird (S51).
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Wenn in Schritt S51 festgestellt wird, dass von einem der Kältemittelleckage-Sensoren 31, die an den Inneneinheiten 3a bis 3c vorhanden sind, eine Kältemittelleckage erkannt wird (JA in S51), spezifiziert die Steuereinheit 5 den Kältemittelleckage-Sensor 31, der eine Kältemittelleckage erkannt hat (S52). Beispielsweise spezifiziert die Steuereinheit 5, welche Inneneinheit den Kältemittelleckage-Sensor umfasst, und zwar anhand der ID, die bei einem Kältemittelleckage-Erfassungssignal verwendet wird.
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Wenn dagegen festgestellt wird, dass von keinem der Kältemittelleckage-Sensoren 31 der Inneneinheiten 3a bis 3c eine Kältemittelleckage erkannt wird (NEIN in S51), wird die Überwachung auf Kältemittelleckage fortgesetzt. Anschließend steuert die Steuereinheit 5 die Außeneinheit 2 und die Inneneinheiten 3a bis 3c.
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Bei der Steuerung der Außeneinheit 2 wird das Durchflussregelventil der Inneneinheit, welche den angegebenen Kältemittelleckage-Sensor umfasst, vollständig geschlossen (S53).
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Anschließend wird die Öffnungsgeschwindigkeit des Durchflussregelventils, das dem angegebenen Kältemittelleckage-Sensor entspricht, auf eine Geschwindigkeit geändert, die niedriger als die Geschwindigkeit ist, die vor dem Erkennen einer Kältemittelleckage verwendet wurde, und das Durchflussregelventil, das dem angegebenen Kältemittelleckage-Sensor entspricht, wird mit der geänderten Geschwindigkeit geöffnet (S54). Das bedeutet, wenn eine Leckage erkannt wird, wird das Durchflussregelventil der Inneneinheit mit dem angegebenen Kältemittelleckage-Sensor vollständig geschlossen, und der Öffnungsgrad des Durchflussregelventils wird so gesteuert, dass der Öffnungsgrad des Durchflussregelventils graduell zunimmt.
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Im Gegensatz dazu gibt die Steuereinheit 5, wenn die Steuereinheit 5 ein Kältemittelleckage-Erfassungssignal empfängt, ein Anomalie-Erfassungssignal an die Steuereinheiten der anderen Inneneinheiten mit Ausnahme der angegebenen Inneneinheit aus (S55).
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Als Nächstes wird festgestellt, ob ein Betriebssignal für den Betrieb oder andere Leistungen von einer anderen Inneneinheit empfangen wird (S56). Wenn festgestellt wird, dass das Betriebssignal empfangen wird (JA in S56), wird das empfangene Betriebssignal außer Kraft gesetzt (S57). Das heißt, selbst wenn die Steuereinheit 5 ein Betriebssignal empfängt, führt die Steuereinheit 5 keine Steuerung in Übereinstimmung mit dem Betriebssignal durch. Wenn das Betriebssignal dagegen nicht empfangen wird (NEIN in S56), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S51 zurück.
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Bei einer solchen Arbeitsweise sind die anderen Inneneinheiten so konfiguriert, dass sie den Betrieb fortsetzen, selbst wenn in einer spezifizierten Inneneinheit eine Kältemittelleckage auftritt.
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In dieser Ausführungsform wurde das System mit variablem Kältemittelfluss beschrieben. Die Ausführungsform ist jedoch auch auf eine Klimaanlage mit einer Inneneinheit und einer Außeneinheit anwendbar.
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Die Darstellung einer Ausführungsform dient nur als Beispiel und soll den Umfang der Ausführungsform nicht einschränken. Verschiedene Modifikationen der Ausführungsform sind denkbar, und verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Kern der Ausführungsform abzuweichen. Diese Ausführungsformen und Modifikationen der Ausführungsformen sind ebenfalls vom Umfang und Kern der Ausführungsform umfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- System mit variablem Kältemittelfluss,
- 2:
- Außeneinheit,
- 3a, 3b, 3c:
- Inneneinheit,
- 5:
- Steuereinheit,
- 5a:
- eingestellte Konzentration,
- 10:
- Kältemittelleitung,
- 11:
- Verdichter,
- 12:
- Außenwärmetauscher,
- 13:
- Außenlüfter,
- 14a, 14b, 14c:
- Durchflussregelventil,
- 21a, 21b, 21c:
- Innenwärmetauscher,
- 22a, 22b, 22c:
- Innenlüfter,
- 30a, 30b, 30c:
- Steuereinheit,
- 31:
- Kältemittelleckage-Sensor,
- 32a, 32b, 32c:
- Warneinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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