JP2002372317A - スプリット形空気調和機 - Google Patents
スプリット形空気調和機Info
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Abstract
スプリット形空気調和機を提供することである。 【解決手段】室内機を使用する部屋の床面積を入力する
入力手段33と、この入力手段33に入力された床面積
の入力値と予め設定された設定値を比較する比較手段2
2と、室外機に設けられ比較手段22の比較結果に基づ
いて可燃性余剰冷媒を貯溜する余剰冷媒貯溜装置とを有
するスプリット形空気調和機である。
Description
和機に係わり、特に入力された部屋の床面積値に基づき
制御可能な可燃性冷媒を使用するスプリット形空気調和
機に関する。
の分野において、HCFC冷媒のR22からHFC冷媒
であるR410Aへとその使用冷媒が切り替わりつつあ
る。一方、地球温暖化防止にも目が向けられ、より低G
WPである自然冷媒やHFC冷媒のひとつであるR32
の検討がおこなわれている。これら冷媒の中で、比較的
効率の良いものは、燃焼性を有しているため、エアコン
での使用においては、その充填冷媒量を下記式(1)に
示す部屋の床面積の関数で表し、その量を制限する形で
検討が進められている。
する場合、家具や居住者などの影響のため、実際の部屋
の床面積は、エアコンに充填されている冷媒量を基に上
記(1)式を用いて求められる床面積より小さくなるこ
とが予想される。当然であるが、(1)式は、安全上の
マージンを考慮して算出されているものの、それらは、
比較的大きな床面積(7m2以上)の場合であり、それ
以下においては、部屋面積が小さくなるにつれて急速に
減少する。
燃焼性の弱いR32を用いて燃焼性の実験を試みたとこ
ろ、(1)式より求められる値に対し5%オーバの充填
冷媒量の漏洩で着火および火炎の伝播が起こることがわ
かった。このことから、小さな部屋では、安全上のマー
ジンが少ないことを物語っており、家具や居住者の影響
により、エアコンから漏洩した冷媒が着火する可能性が
高いといえる。また、能力クラスの減少に伴うエアコン
の充填冷媒量は、式(1)のように床面積の1/2乗に
は比例して減少しないことも、着火の確率を高めている
といえる。
低く安全な可燃性冷媒を使用するスプリット形空気調和
機が要望されており、本発明はこのような事情を考慮し
てなされたもので、着火の確率が低く安全な可燃性冷媒
を使用するスプリット形空気調和機を提供することを目
的とする。
になされた本願請求項1の発明は、室内機と室外機から
なり可燃性冷媒を使用するスプリット形空気調和機にお
いて、室内機を使用する部屋の床面積を入力する入力手
段と、この入力手段に入力された床面積の入力値と予め
設定された設定値を比較する比較手段と、前記室外機に
設けられ前記比較手段の比較結果に基づいて余剰冷媒を
貯溜する余剰冷媒貯溜装置とを有することを特徴とする
スプリット形空気調和機であることを要旨としている。
リモコンに設けられていることを特徴とする請求項1に
記載のスプリット形空気調和機であることを要旨として
いる。
定値の差が所定値以内の場合には、余剰冷媒を余剰冷媒
貯溜装置に貯溜することなく、使用者へ対処策を報知す
る報知手段を備えたことを特徴とする請求項1または2
のいずれか1項に記載のスプリット形空気調和機である
ことを要旨としている。
を冷媒漏洩検出モードで運転するように制御する冷媒漏
洩検出運転手段を有し、この冷媒漏洩検出運転手段によ
り空気調和機が所定時間毎に冷媒漏洩検出モードで運転
を行うようにする冷媒漏洩検出運転実行手段を有するこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載
のスプリット形空気調和機であることを要旨としてい
る。
用する部屋の冷媒の濃度を検出する冷媒濃度検出手段を
有し、この冷媒濃度検出手段により検出された冷媒漏洩
量に応じて室内電動ファンと室内吹出口の開閉装置を制
御する制御手段を有することを特徴とする請求項1ない
し4のいずれか1項に記載のスプリット形空気調和機で
あることを要旨としている。
調和機の実施形態について図面を参照して説明する。
和機に設けられた冷凍サイクル図である。
機の冷凍サイクル1は、圧縮機2、四方弁3、室内機4
の室内熱交換器5、膨張弁6、室外機7の室外熱交換器
8、電磁開閉弁9、上記四方弁3を連通して構成され、
さらに、この冷凍サイクル1には上記室外熱交換器8、
電磁開閉弁9と並列に冷媒貯留装置10が設けられてお
り、この冷媒貯留装置10は電磁開閉弁11、冷媒貯留
タンク12、および電磁開閉弁13で構成されている。
ァン14からなり、室内熱交換器5は冷媒が流れる冷媒
管と多数のフィンとから構成されている。
と多数のフィンとからなる室外熱交換器8と室外電動フ
ァン15の外に、上記圧縮機2、膨張弁6、四方弁3、
冷媒貯留装置10が内設されている。
外へ延長された室内熱交換器5の冷媒管と接続連通して
いる。
ら吐出された冷媒は、実線矢印で示すように、四方弁
3、室内熱交換器5、膨張弁6、室外熱交換器8、電磁
開閉弁9、四方弁3を通り、再び圧縮機2に戻る暖房サ
イクルを構成している。
吐出された冷媒は、点線矢印で示すように、四方弁3、
電磁開閉弁9、室外熱交換器8、膨張弁6、室内熱交換
器5、四方弁3を通り、再び圧縮機2に戻る冷凍サイク
ルを構成している。
冷媒が用いられている。
気調和機に設けられた制御回路21は制御部22を有
し、この制御部22には室内電動ファン14の回転数を
制御する速度制御回路23が接続され、また、室内機4
の吹出口4oに設けられた吹出口フラップ24を動作さ
せる吹出口フラップモータ25および吸込口4iに設け
られた吸込口フラップ26を動作させる吸込口フラップ
モータ27を制御するルーバ制御回路28および使用者
にドアなどの開放などの対処策を音声あるいは視覚によ
り促す報知手段、例えば、発声装置29が接続されてい
る。なお、吸込口フラップ26および吸込口フラップモ
ータ27は必ずしも設ける必要がなく、必要に応じて設
ければよい。
15を制御するファン駆動回路30、四方弁3、電磁開
閉弁9、11、13が制御可能に接続されている。
と判定部とメモリおよびCPU等を有し、入力手段33
から入力された床面積の入力値と予め設定された設定値
を比較する比較手段、冷媒濃度検出手段により検出され
た冷媒漏洩量に応じて室内電動ファン14と室内吹出口
4oの開閉装置を制御する制御手段、空気調和機を冷媒
漏洩検出モードで運転するように制御する冷媒漏洩検出
運転手段、および、冷媒漏洩検出運転手段により空気調
和機が所定時間毎に冷媒漏洩検出モードで運転を行うよ
うにする冷媒漏洩検出運転実行手段としての機能を有
し、さらに、室内機4内に設けられた冷媒濃度検出セン
サ32と共に冷媒濃度検出手段を構成している。また、
図1および図3に示すように、制御部22には、室内熱
交換器温度センサ31により室内熱交換器5の温度が入
力されるようになっている。
る入力手段、例えば、3個のロータリスイッチ33(3
3a、33b、33c)は、室内機4の筐体の表面に配
置され、ロータリスイッチ33aは入力値の十の位、ロ
ータリスイッチ33bは一の位、ロータリスイッチ33
cは小数点第一位の位を入力するようになっている。
機の動作について、図5に示すような暖房時の制御フロ
ーチャート図に沿って説明する。なお、制御回路は暖房
時、冷房時共同様の制御動作を行うので、暖房時を例に
とり説明する。
たスプリット形空気調和機は、このスプリット形空気調
和機が標準使用状態で想定した設計床面積、例えば、A
m2であるかを入力し、制御部22にメモリに記憶し、
上述した式(1)により算出されたイソブタン、プロパ
ン等の可燃性冷媒が充填されて出荷され、使用者の家屋
に設置される。
の家具類などの設置面積を差し引いた実面積ARm2と
する。
の3個のロータリスイッチ33a、33b、33cを用
いて、部屋の実面積値のARを入力する(ST1)。
御部22は作動する。
実面積値ARと設計床面積値Aを比較する(ST2)。
(AR<A)、すなわち(Y)ならば、さらに、実面積
値ARと設計床面積値Aを比較し、その差が予め設定さ
れているC1%以内、すなわち、(A−AR)/A<C
1か否かの判断をする(ST3)。
(Y)なら、制御部22の指令により図1に示すような
報知手段としての発声装置29を作動させ、使用者にド
アなどを若干開放し床面積の増加(負荷の増加)を図る
ように指示する(ST4)。
加を図るが、ドアの開放は必ずしも全開を意味するもの
ではなく、わずかに漏洩する冷媒を逃がす程度の一部開
放で良く、快適性などを損なうことはない。このように
使用者がドアなどを若干開放することにより、例えわず
かな冷媒の漏洩があっても、安全に運転ができる。
作動し、冷却を開始する(ST5)。
房運転を行う。
C1すなわち(N)なら、制御部22の指令により図1
および図2に示すような電磁開閉弁11を一定時間開放
し、その後閉止して、冷媒の一部を冷媒貯留タンク12
に収納する。この収納により冷凍サイクル1を循環する
冷媒量は(A−AR)/A<C1が成立するまで減じ、
適正量に保つ(ST6)。
には限度があるため、実面積値ARと設計床面積値Aと
の差がC1%よりも大きい((A−AR)/A>C1)
場合には、上記のように冷媒の一部を冷媒貯留タンク1
2に回収する。
り冷凍サイクル1は冷却を開始する(ST5)。
が設計床面積値Aより大きい(AR>A)、すなわち
(N)ならば、例え多少の冷媒の漏洩があっても、着火
などの心配がなく、安全であり、その後、上記同様に制
御部22の指令により冷凍サイクル1は冷却を開始する
(ST5)。なお、図5中点線で示す流れ図記号(室内
温度上昇速度>C)のステップは、上昇速度が所定速度
Cより大きいときには、部屋の実床面積が狭いというこ
とであり、これにより床面積を自動的に検出する。この
ように使用者が入力せずとも、検出して自動的に入力で
きる。このように入力は自動的に行うようにしてもよ
い。
空気調和機の使用において、部屋の実床面積を入力し、
この実床面積の入力値と予め設定された設定値を比較し
て、この比較結果に基づいて余剰冷媒を余剰冷媒貯溜装
置に収納することにより、わずかな冷媒の漏洩があって
も、安全、快適にスプリット形空気調和機を使用するこ
とができる。
調和機の冷媒漏洩検出運転について、図6に示すような
暖房時の冷媒漏洩検出運転フローチャート図に沿って説
明する。
は、図5に示す上記ST1〜ST5のステップを経て、
自動暖房運転を継続するが、予め決められた時刻になる
と、制御部22の働きで空気調和機は冷媒漏洩検出運転
モードになる(ST11)。
危険であるが、スローリークにより室内機4に滞留する
場合も危険である。例えば、0.12kg/s以下の流
量で漏洩しても着火現象が起こることがわかっている。
このため毎日予め決められた時刻に冷媒漏洩検出運転を
行う。空気調和機の運転中あるいは停止状態にあっても
よいが、停止状態から冷媒漏洩検出運転に入るのが好ま
しい。
り替わると、圧縮機2を稼動状態(停止している場合に
は稼動させる)にし、室内電動ファン14は停止状態に
する(ST12)。
熱交換器5内の圧力を高くすると共に、この室内熱交換
器5の温度上昇速度を室内熱交換器温度センサ31およ
びこの室内熱交換器温度センサ31から入力される制御
部22より測定する。
Aとを比較する(ST13)。
場合(Y)には、スローリークありの状態であり、制御
部22は発声装置29により冷媒漏洩警告を発し、冷凍
サイクル1の各弁類を閉じて遮断し、冷凍サイクル1の
運転を停止する(ST14)。
の圧力が上昇せず、温度上昇速度も小さいため、温度上
昇速度を測定することで冷媒の漏洩を判断できる。制御
部22の指令により図1および図2に示すような電磁開
閉弁11を開放し、冷凍サイクル1内の全冷媒を冷媒貯
留タンク12に収納する。全冷媒を冷媒貯留タンク12
に収納することにより、冷媒の漏洩を防止することがで
き、安全が図られる。
所定の値Aよりも大きい場合(N)には、制御部22は
冷凍サイクル1の運転を停止させて冷媒漏洩検出運転モ
ードを終了させ、制御部22からの運転指令を待つ(S
T15)。
空気調和機の使用において、冷媒漏洩検出運転手段によ
り空気調和機に対して、所定時間毎に冷媒漏洩検出モー
ドで運転を行うようにし、冷媒漏洩の有無を定期的にチ
ェックするので、安全にスプリット形空気調和機を使用
することができる。
和機の冷媒漏洩検出運転について、図7に示すような暖
房時の冷媒漏洩検出フローチャート図に沿って説明す
る。
は、図5に示す上記ST1〜ST5のステップを経て、
自動暖房運転を継続する。
サ32は、常時冷媒漏洩濃度を検出し、その濃度情報を
制御部22に入力し、濃度変化速度から冷媒漏洩流量を
常時検出する(ST21)。
凍サイクル1を遮断し、圧縮機2を停止状態にする(S
T22)。
流路を遮断し、冷媒を室外機7側に閉じ込める。
の比較が行われる(ST23)。
さい場合(Y)には、図2および図4に示すような吹出
口フラップモータ25を作動させて吹出口4oの吹出口
フラップ24を全開にし、吸込口フラップモータ27を
作動させて吸込口4iの吸込口フラップ26を全開にす
る。また、室内電動ファン14を最高速(強風)で回転
させ室内機4の漏洩冷媒を速やかに室内機4外に排出す
る。さらに、制御部22は発声装置29により冷媒漏洩
警告を発する(ST24)。
部で局所的に可燃範囲が形成される確率が高いため、室
内機4内の漏洩冷媒を速やかに室内機4外に排出するこ
とにより、安全を確保できる。
め決められた値Aより大きい場合(N)には、吹出口フ
ラップモータ25を作動させて吹出口4oの吹出口フラ
ップ24を全閉にし、また、吸込口フラップモータ27
を作動させて吸込口4iの吸込口フラップ26を全閉に
する。室内電動ファン14を停止させ、制御部22は発
声装置29により冷媒漏洩警告を発する(ST25)。
部屋に漏洩させると部屋内に局所的に可燃空間が形成さ
れる確率が高くなり、これに対して、逆に室内機4内に
閉じ込めてしまうと、空気不足の状態になり、可燃空間
を形成し難くくすることができる。吹出口フラップ2
4、吸込口フラップ26による遮蔽が完全でないことを
利用して、部屋に徐々に室内機4内の冷媒を漏洩させ、
自然拡散により、部屋へと漏洩冷媒を流出させる。
と、室内熱交換器5への冷媒の供給が停止しているた
め、室内機4内の漏洩冷媒濃度が順次低下するので、室
内機内冷媒濃度を検出し、予め決められた値Bと比較す
る(ST26)。
た値Bより小さい場合(Y)には、危険度合が緩和され
るので、ST24と同様に、図2および図5に示すよう
な吹出口フラップモータ25を作動させて吹出口4oの
吹出口フラップ24を全開にし、さらに、吸込口フラッ
プモータ27を作動させて吸込口4iの吸込口フラップ
26を全開にする。また、室内電動ファン14を最高速
(強風)で回転させ室内機4の漏洩冷媒を一気に室内機
4外に排出する(ST27)。
空間形成確率を低減させることができ、安全性を向上さ
せることができる。
コンプレッサに用いられる入力手段の変形例について説
明する。
る入力手段が、3個のロータリスイッチを用いるのに対
して、リモコンを用いるものである。
制御用に一般に用いられているリモコン41には、表示
部42、運転制御用入力ボタン43、温度制御用ボタン
44の外に床面積用ボタン45u、45dが設けられて
いる。
に、リモコン41を用いて実床面積値を入力する。リモ
コン41には出荷時に設計床面積、例えば、Am2が入
力され記憶されているので、使用者が床面積用ボタン4
5u、45dのいずれかを押すとAm2が表示され、使
用者は床面積用ボタン(アップ用)45uあるいは床面
積用ボタン(ダウン用)45dを押して表示部42に表
示された表示値Aを0.5m2毎に昇降させて、実床面
積値ARm2を表示させ、送信ボタンを押して図2に示
す制御部に設けられた信号受信部に送信して実床面積値
ARを入力する。なお、一般には実床面積ARが設計床
面積Aより小さい場合が多いので、床面積用ボタン(ダ
ウン用)45dを用いて表示値を降下させる場合が多
い。
空気調和機は暖房運転を行う。
より、実床面積値の入力が容易かつ確実に行え、安全、
快適にスプリット形空気調和機を使用することができ
る。
によれば、着火の確率が低く安全な可燃性冷媒を使用す
るスプリット形空気調和機を提供することができる。
を入力する入力手段と、この入力手段に入力された床面
積の入力値と予め設定された設定値を比較する比較手段
と、上記室外機に設けられ上記比較手段の比較結果に基
づいて余剰冷媒を貯溜する余剰冷媒貯溜装置とを有する
ので、比較結果に基づいて余剰冷媒を余剰冷媒貯溜装置
に収納することにより、わずかな冷媒の漏洩があって
も、安全、快適にスプリット形空気調和機を使用するこ
とができる。
るので、実床面積値の入力が容易かつ確実に行え、安
全、快適にスプリット形空気調和機を使用することがで
きる。
場合には、余剰冷媒を余剰冷媒貯溜装置に貯溜すること
なく、使用者へ対処策を報知する報知手段を備えるの
で、例えわずかな冷媒の漏洩があっても、安全に運転が
できる。
運転するように制御する冷媒漏洩検出運転手段を有し、
この冷媒漏洩検出運転手段により空気調和機が所定時間
毎に冷媒漏洩検出モードで運転を行うようにする冷媒漏
洩検出運転実行手段を有するので、冷媒漏洩の有無を定
期的にチェックすることができ、安全にスプリット形空
気調和機を使用することができる。
を検出する冷媒濃度検出手段を有し、この冷媒濃度検出
手段により検出された冷媒漏洩量に応じて室内電動ファ
ンと室内吹出口の開閉装置を制御する制御手段を有する
ので、冷媒の漏洩流量が多い場合には、室内機内に閉じ
込めて空気不足の状態とし、可燃空間を形成し難くくし
ながら部屋に徐々に室内機内の冷媒を漏洩させ、自然拡
散により、部屋へと漏洩冷媒を流出させ、さらに、室内
機内の漏洩冷媒濃度を予め決められた値より小さくして
室内機の漏洩冷媒を一気に室内機外に排出し、室内機お
よび部屋での可燃空間形成確率を低減させることがで
き、安全性を向上させることができる。
られる冷凍サイクル図。
られる制御回路図。
られる制御回路の要部のブロック図。
機の正面図。
フローチャート図。
漏洩検出運転フローチャート図。
漏洩検出フローチャート図。
られる入力手段の変形例の概念図。
Claims (5)
- 【請求項1】 室内機と室外機からなり可燃性冷媒を使
用するスプリット形空気調和機において、室内機を使用
する部屋の床面積を入力する入力手段と、この入力手段
に入力された床面積の入力値と予め設定された設定値を
比較する比較手段と、前記室外機に設けられ前記比較手
段の比較結果に基づいて余剰冷媒を貯溜する余剰冷媒貯
溜装置とを有することを特徴とするスプリット形空気調
和機。 - 【請求項2】 上記入力手段はリモコンに設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載のスプリット形空気
調和機。 - 【請求項3】 上記入力値と設定値の差が所定値以内の
場合には、余剰冷媒を余剰冷媒貯溜装置に貯溜すること
なく、使用者へ対処策を報知する報知手段を備えたこと
を特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の
スプリット形空気調和機。 - 【請求項4】 上記空気調和機を冷媒漏洩検出モードで
運転するように制御する冷媒漏洩検出運転手段を有し、
この冷媒漏洩検出運転手段により空気調和機が所定時間
毎に冷媒漏洩検出モードで運転を行うようにする冷媒漏
洩検出運転実行手段を有することを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1項に記載のスプリット形空気調和
機。 - 【請求項5】 上記室内機を使用する部屋の冷媒の濃度
を検出する冷媒濃度検出手段を有し、この冷媒濃度検出
手段により検出された冷媒漏洩量に応じて室内電動ファ
ンと室内吹出口の開閉装置を制御する制御手段を有する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記
載のスプリット形空気調和機。
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