JP2007247924A - 空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】室内に火災が生じた際に、消火を行う機能を有する空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置1は、室内の空気調和を行う空気調和装置であって、冷媒として二酸化炭素を使用する蒸気圧縮式の冷媒回路10と、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出することが可能な冷媒放出管48、58とを備えている。この空気調和装置1では、冷媒として二酸化炭素を使用しており、しかも冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出することが可能であるため、室内に火災が生じた際に、消化を行うことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、空気調和装置、特に、室内の空気調和を行う空気調和装置に関する。
天井設置型の空気調和装置に火災検知用の検知センサを設けることで、室内において火災が発生したことを検知する機能を付加する技術が開示されている(特許文献1参照)。
特開2001−324191号公報
しかし、上述の空気調和装置では、火災検知用の検知センサと空気調和装置とを別々に設置する必要がなくなるという利点はあるが、室内に火災が生じた際に積極的に消火を行う機能は有していない。
本発明の課題は、室内に火災が生じた際に、消火を行う機能を有する空気調和装置を提供することにある。
第1の発明にかかる空気調和装置は、室内の空気調和を行う空気調和装置であって、冷媒として二酸化炭素を使用する蒸気圧縮式の冷媒回路と、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することが可能な冷媒放出手段とを備えている。
この空気調和装置では、冷媒として二酸化炭素を使用しており、しかも、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することが可能であるため、室内に火災が生じた際に、消火を行うことができる。
第2の発明にかかる空気調和装置は、第1の発明にかかる空気調和装置において、検知センサと放出制御手段とをさらに備えている。検知センサは、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量を検出する。放出制御手段は、検知センサが検出する状態量に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定し、室内に火災が発生しているものと判定した際に、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段を作動させる冷媒放出制御を行う。
この空気調和装置では、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定するようにしているため、室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第3の発明にかかる空気調和装置は、第1の発明にかかる空気調和装置において、室内に火災が発生しているかどうかを検知する外部検知手段から受信する信号に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定し、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段を作動させる冷媒放出制御を行う放出制御手段をさらに備えている。
この空気調和装置では、外部検知手段から受信する信号に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定するようにしているため、室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第4の発明にかかる空気調和装置は、第2又は第3の発明にかかる空気調和装置において、放出制御手段が室内に火災が発生しているものと判定した際に警告音を鳴らす警告音発生手段をさらに備えている。
この空気調和装置では、室内に火災が発生しているものと判定した際に警告音を鳴らすようにしているため、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる冷媒放出制御を行う旨を知らせて、ユーザーの避難等を促すことができる。
第5の発明にかかる空気調和装置は、第3の発明にかかる空気調和装置において、放出制御手段からの信号を受信可能なリモートコントローラをさらに備えている。リモートコントローラは、放出制御手段が室内に火災が発生しているものと判定した際に警告音を鳴らすことが可能である。
この空気調和装置では、室内に火災が発生しているものと判定した際に、リモートコントローラから警告音を鳴らすようにしているため、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる冷媒放出制御を行う旨を知らせて、ユーザーの避難等を促すことができる。
第6の発明にかかる空気調和装置は、第5の発明にかかる空気調和装置において、警告音が鳴った後、所定の解除待ち時間内に、放出制御手段に冷媒放出制御を行わない旨の信号を送信することが可能である。
この空気調和装置では、警告音が鳴った後の所定の解除待ち時間の間に、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる必要であるかどうかについて、ユーザーが確認することができる。
第7の発明にかかる空気調和装置は、第6の発明にかかる空気調和装置において、リモートコントローラは、放出制御手段へ信号を送信可能であり、警告音が鳴った後、放出制御手段に冷媒放出制御を行う旨の信号を送信することが可能である。
この空気調和装置では、警告音が鳴った後に、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる必要であるかどうかについてユーザーが確認した後に、冷媒放出制御を行う旨の指令することができる。
第8の発明にかかる空気調和装置は、第7の発明にかかる空気調和装置において、放出制御手段は、リモートコントローラから冷媒放出制御を行う旨の信号を受信した後、所定の開始待ち時間後に、冷媒放出制御を行う。
この空気調和装置では、冷媒放出制御を行う旨を指令した後に、安全な場所に避難することができる。
第9の発明にかかる空気調和装置は、第1の発明にかかる空気調和装置において、温度ヒューズをさらに備えており、冷媒放出手段は、室内空気の温度上昇によって温度ヒューズが作動した際に、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出するように作動する。
この空気調和装置では、温度ヒューズによって、室内に火災が発生したかどうかを判定するようにしているため、室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第10の発明にかかる空気調和装置は、第1〜第9の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒放出手段は、冷媒回路に接続された吹出ノズルと、吹出ノズルに接続された吹出弁とを有している。
この空気調和装置では、吹出弁を開状態にすることによって、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することができる。
第11の発明にかかる空気調和装置は、第10の発明にかかる空気調和装置において、吹出ノズルには、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出する際に、二酸化炭素中から冷凍機油を分離することが可能な油分離手段が接続されている。
この空気調和装置では、吹出ノズルに油分離手段が接続されているため、冷凍機油を室内に極力放出することなく、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することができる。
第12の発明にかかる空気調和装置は、第1〜第11の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒回路は、室内ユニットと室外ユニットとが冷媒連絡管を介して接続されることによって構成されている。冷媒放出手段は、室内ユニットに付設されている。
この空気調和装置では、冷媒放出手段が室内ユニットに付設されているため、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させることが容易である。
第13の発明にかかる空気調和装置は、第12の発明にかかる空気調和装置において、室外ユニットには、冷媒回路内に二酸化炭素を供給することができるように、二酸化炭素が充填されたボンベが接続されている。
この空気調和装置では、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出する際に、冷媒回路に二酸化炭素を補充することができる。
第14の発明にかかる空気調和装置は、第12又は第13の発明にかかる空気調和装置において、室外ユニット内には、冷媒回路に連通又は遮断可能に接続されており、冷媒としての二酸化炭素が貯留された冷媒貯留容器が設けられている。この空気調和装置は、冷媒貯留容器を冷媒回路に連通させた状態において冷媒回路の冷凍サイクル運転を行うことで、冷媒回路内の冷媒量が所定量になるまで、冷媒貯留容器内の二酸化炭素を冷媒回路内に充填する冷媒充填運転を行う冷媒充填制御手段をさらに備えている。
この空気調和装置では、冷媒回路内の冷媒量が所定量になるまで二酸化炭素を冷媒回路内に充填する冷媒充填運転を行うために冷媒貯留容器が設けられているため、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出する際に、冷媒貯留容器から冷媒回路に二酸化炭素を補充することができる。
第15の発明にかかる空気調和装置は、第12〜第14の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、室内ユニットは、複数である。
この空気調和装置では、室内の複数箇所や複数の室内において火災が生じた際にも消火を行うことができる。
第16の発明にかかる空気調和装置は、第12〜第15の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、室内ユニットは、電子計算機又は情報通信機器が設置される室内の空気調和を行うためのものである。
この空気調和装置では、室内に火災が生じた際に、電子計算機又は情報通信機器に蓄積されたデータの損失等を極力生じないようにしつつ、消火を行うことができる。
第17の発明にかかる空気調和装置は、第12〜第16の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒放出手段は、室内ユニットの冷媒管のうち室内ユニットの外側に突出した部分に設けられている。
この空気調和装置では、室内ユニットの冷媒管のうち室内ユニットの外側に突出した部分に設けられているため、冷媒放出手段を室内ユニットに一体化させることが容易である。
第18の発明にかかる空気調和装置は、第12〜第16の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒放出手段は、ユニット化されており、冷媒連絡管と室内ユニットの冷媒管との接続部分に設けられている。
この空気調和装置では、冷媒放出手段を室内ユニットの付属品として必要に応じて設けることが容易である。
第19の発明にかかる空気調和装置は、第1〜第18の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒放出手段は、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、又は、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能である。
この空気調和装置では、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、又は、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能であるため、高圧部から放出する際には短時間に大量の二酸化炭素を放出することができ、又は、低圧部から放出する際には長時間にわたって継続的に二酸化炭素を放出することができる。
第20の発明にかかる空気調和装置は、第1〜第18の発明のいずれかにかかる空気調和装置において、冷媒放出手段は、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、及び、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能である。
この空気調和装置では、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、及び、冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能であるため、高圧部又は低圧部の一方から放出する場合に比べて、短時間に大量の二酸化炭素を放出することができる。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第1の発明では、室内に火災が生じた際に、消火を行うことができる。
第2の発明では、検知センサによって室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第3の発明では、室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第4、5の発明では、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる冷媒放出制御を行う旨を知らせて、ユーザーの避難等を促すことができる。
第6の発明では、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させる必要であるかどうかについて、ユーザーが確認することができる。
第7の発明では、空気調和装置の本体から離れた位置から冷媒放出制御を行う旨の指令することができる。
第8の発明では、冷媒放出制御を行う旨を指令した後に、安全な場所に避難することができる。
第9の発明では、温度ヒューズによって室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
第10の発明では、吹出弁を開状態にすることによって、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することができる。
第11の発明では、冷凍機油を室内に極力放出することなく、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することができる。
第12の発明では、冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出させることが容易である。
第13の発明では、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出する際に、冷媒回路に二酸化炭素を補充することができる。
第14の発明では、室内の消火のために冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出する際に、冷媒貯留容器から冷媒回路に二酸化炭素を補充することができる。
第15の発明では、室内の複数箇所、及び/又は、複数の室内において火災が生じた際にも消火を行うことができる。
第16の発明では、室内に火災が生じた際に、電子計算機又は情報通信機器に蓄積されたデータの損失等を極力生じないようにしつつ、消火を行うことができる。
第17の発明では、冷媒放出手段を室内ユニットに一体化させることが容易である。
第18の発明では、冷媒放出手段を室内ユニットの付属品として必要に応じて設けることが容易である。
第19の発明では、高圧部から放出する際には短時間に大量の二酸化炭素を室内に放出することができ、又は、低圧部から放出する際には長時間にわたって継続的に二酸化炭素を室内に放出することができる。
第20の発明では、高圧部又は低圧部の一方から放出する場合に比べて、短時間に大量の二酸化炭素を室内に放出することができる。
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和装置の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
(1)空気調和装置の構成
図1は、本発明の第1実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷房に使用される装置である。空気調和装置1は、主として、1台の室外ユニット2と、複数(ここでは、2台)の室内ユニット4、5と、室外ユニット2と室内ユニット4、5とを接続する冷媒連絡管6、7とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4、5と、冷媒連絡管6、7とが接続されることによって構成されている。また、空気調和装置1の冷媒回路10には、冷媒としての二酸化炭素(CO2)が冷凍機油とともに封入されており、後述のように、例えば、臨界圧力を超える圧力まで圧縮され、冷却され、減圧され、蒸発された後に、再び圧縮されるという冷凍サイクル運転が行われるようになっている。
(室内ユニット)
室内ユニット4、5は、冷媒連絡管6、7を介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。また、本実施形態において、室内ユニット4は第1空間Aの空気調和のために配置され、室内ユニット5は第2空間Bの空気調和のために配置されている。
次に、室内ユニット4、5の構成について、図1〜図4を用いて説明する。ここで、図2は、室内ユニット4の外観斜視図である。図3は、室内ユニット4の概略側面断面図(冷媒放出管48、冷媒管4c、4dについては模式的に図示)である。図4は、冷媒放出管48(後述)の概略構成を示す図(冷媒放出管48については模式的に図示)である。尚、室内ユニット4と室内ユニット5とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット4の構成のみ説明し、室内ユニット5の構成については、それぞれ、室内ユニット4の各部を示す40番台の符号の代わりに50番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
室内ユニット4には、冷媒回路10の一部を構成する室内側冷媒回路10b(室内ユニット5では、室内側冷媒回路10c)が設けられている。この室内側冷媒回路10bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁41と、蒸発器としての室内熱交換器42とを有している。
室内膨張弁41は、室内熱交換器42に接続されており、運転状態に応じて開度が調節されて冷媒を減圧することが可能な電動膨張弁である。
室内熱交換器42は、一端が室内膨張弁41に接続されており、他端が冷媒連絡管7に接続されており、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うことが可能な熱交換器である。
次に、室内ユニット4のユニット構成について説明する。
室内ユニット4は、室内空気を取り込んで熱交換を行った後に室内へ供給する天井埋込型空気調和ユニットであり、主として、ケーシング43とケーシング43内に収納される各種構成機器とからなるユニット本体4aと、ユニット本体4aの下面に装着される化粧パネル4bとを有している。ユニット本体4aは、空調室の天井Uに形成された開口Hに挿入されて、天井裏空間に配置されている。そして、化粧パネル4bは、開口Hを下方から覆うように配置されている。
ケーシング43は、主として、下面が開口した略矩形箱状のケーシング本体43aと、ケーシング本体43aの下面の開口を覆うようにケーシング本体43aの下部に装着されたドレンパン43bとを有している。ケーシング本体43aの側面には、室外ユニット2との間で冷媒をやりとりするための冷媒管4c、4dが貫通するように設けられている。ここで、冷媒管4cは冷媒連絡管6に接続されており、冷媒管4dは冷媒連絡管7に接続されている。冷媒管4cには、室内膨張弁41が設けられている。
ケーシング43の内部には、主として、室内空気を化粧パネル4bの吸入口44aを通じてケーシング43内に吸入して外周方向に吹き出す送風ファンとしての室内ファン45が配置され、この室内ファン45の外周を囲むように室内熱交換器42が配置されている。本実施形態において、室内ファン45は、ターボファンであり、ケーシング本体43aの天板の中央内面に設けられたファン駆動モータ45aと、ファン駆動モータ45aに連結されて回転駆動される羽根車45bとを有している。本実施形態において、室内熱交換器42は、室内ファン45の外周を囲むように曲げられて形成されたクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルであり、冷媒管4c、4dが接続されている。室内熱交換器42の下側には、ドレンパン43bが配置されており、室内熱交換器42において空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を受けることができるようになっている。ドレンパン43bには、室内ファン45の羽根車45bに対向するように吸入孔が形成されており、ケーシング43aの側板の内面に沿うように複数(ここでは、4つ)の吹出孔が形成されている。また、ドレンパン43bの吸入孔には、化粧パネル4bの吸入口44aから吸入される室内空気を、室内ファン45の羽根車45bへ案内するためのベルマウス43cが設けられている。
化粧パネル4bは、平面視が略矩形状の板状体であり、主として、ユニット本体4aに装着されたパネル本体44を有している。パネル本体44には、その略中央に室内空気を吸入する略矩形状の吸入口44aが形成されており、この吸入口44aを囲むように複数(ここでは、4つ)の略矩形状の吹出口44bが形成されている。吸入口44aはドレンパン43bの吸入孔に連通しており、吹出口44bはドレンパン43bの吹出孔に連通している。吸入口44aには、吸入口44aから吸入される室内空気中に含まれる塵埃等を捕捉するためのフィルタ44cが吸入口44aを覆うように配置されており、このフィルタ44cの下側には吸入グリル44dが装着されている。吹出口44bには、水平フラップ44eがそれぞれ設けられており、吹出口44bから室内に吹き出される空気の風向を可変することができる。
また、室内ユニット4には、冷媒回路10(より具体的には、室内側冷媒回路10b、室外ユニット5においては、室内側冷媒回路10c)から二酸化炭素を第1空間Aに放出することが可能な冷媒放出手段としての冷媒放出管48が付設されている。本実施形態において、冷媒放出管48は、冷媒管4dのうち室内ユニット4の外側に突出した部分に設けられている。冷媒放出管48は、主として、吹出ノズル48aと、吹出ノズル48aに接続された吹出弁48bとを有している。吹出ノズル48aは、冷媒管4dを流れる冷媒を分岐するように接続された管部材である。そして、吹出ノズル48aは、その先端が第1空間Aに面する位置に達するように設けられている。より具体的には、吹出ノズル48aは、化粧パネル4bの内部を通って、先端が化粧パネル4bの下面まで到達するように設けられている。吹出弁48bは、冷媒回路10から冷媒を第1空間Aに放出する際に開けられる弁であり、本実施形態において、電磁弁からなる。また、吹出ノズル48aには、冷媒回路10から冷媒を第1空間Aに放出する際に、冷媒中から冷凍機油を分離することが可能な油分離手段としての油フィルタ48cがさらに接続されている。この油フィルタ48cは、本実施形態において、吹出弁48bの上流側に接続されている。さらに、吹出ノズル48aには、冷媒回路10から冷媒を第1空間Aに放出する際に、吹出ノズル48aから放出される冷媒の流量が過大にならないようにするためにキャピラリチューブ48dが接続されている。このキャピラリチューブ48dは、本実施形態において、吹出弁48bとの上流側で、かつ、油フィルタ48cの下流側に接続されている。ここで、キャピラリチューブ48dは、吹出ノズル48a、吹出弁48b及び油フィルタ48cにおける流路抵抗のみで十分に吹出ノズル48aから放出される冷媒の流量を制限できる場合には、吹出ノズル48aに接続しなくてもよい。また、油フィルタ48cやキャピラリチューブ48dの接続位置は、本実施形態の接続位置に限定されず、種々の接続位置を選択することが可能である。尚、本実施形態の冷媒放出管48は、室内ユニット4に付設されているため、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させることが容易であり、しかも、室内ユニット4の冷媒管4dのうち室内ユニット4の外側に突出した部分に設けられているため、室内ユニット4に一体化させることが容易である。
また、室内ユニット4は、後述の冷媒放出制御において室内(ここでは、第1空間A)において火災が発生しているものと判定された際に、警告音を鳴らす警告音発生手段としての警報機49を有している。尚、警報機49は、室内ユニット4内ではなく、冷媒放出管48とともに、室内ユニット4に付設されていてもよい。
また、室内ユニット4には、各種のセンサが設けられている。ここでは、吸入口44aからユニット内に吸入される室内空気(すなわち、第1空間A内の空気)の温度を検出するための吸入温度センサ46が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ46は、サーミスタからなる。また、室内ユニット4は、室内ユニット4を構成する各部の動作を制御する室内側制御部47を有している。室内側制御部47は、室内ユニット4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4を操作するためのリモートコントローラ4eとの間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット2との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
以上のように、室内ユニット4には、化粧パネル4bの吸入口44aからフィルタ44c、ベルマウス43c、ドレンパン43bの吸入孔、室内ファン45、室内熱交換器42、ドレンパン43bの吹出孔を経由して、化粧パネル4bの吹出口44bへ至る空気流路が形成されており、室内ファン45を回転駆動することにより室内空気を吸入して室内熱交換器42において熱交換させた後、室内下方に吹き出すことができるようになっている。また、室内ユニット4では、冷媒放出管48が設けられているため、第1空間A内に火災が生じた際に、冷媒放出管48の吹出弁48bを開けることによって冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を第1空間A内に放出して消火することができるようになっている。
(室外ユニット)
室外ユニット2は、冷媒連絡管6、7を介して室内ユニット4、5に接続されており、室内ユニット4、5の間で冷媒回路10を構成している。
次に、室外ユニット2の構成について、図1を用いて説明する。
室外ユニット2には、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10aが設けられている。この室外側冷媒回路10aは、主として、圧縮機21と、冷却器としての室外熱交換器22と、閉鎖弁23、24とを有している。
圧縮機21は、本実施形態において、圧縮機駆動モータ21aによって駆動される密閉式圧縮機である。尚、圧縮機21は、本実施形態において、1台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。また、圧縮機の型式は、密閉式のものに限定されず、半密閉式や開放式のものも適用可能であり、また、モータ駆動式のものに限定されず、エンジン駆動式のものも適用可能である。
室外熱交換器22は、一端が閉鎖弁24に接続されており、他端が圧縮機21の吐出側に接続されており、室外空気と冷媒との間で熱交換を行うことが可能な熱交換器である。
閉鎖弁23、24は、室外ユニット2と室内ユニット4、5との間で冷媒をやりとりするための冷媒連絡管6、7が接続される弁である。ここで、閉鎖弁23は室外熱交換器22に接続されており、閉鎖弁24は圧縮機21の吸入側に接続されている。
本実施形態において、室外ユニット2は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器22において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン25を有している。この室外ファン25は、ファン駆動モータ25aによって駆動されるプロペラファン等である。
また、室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット2には、圧縮機21の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ29と、圧縮機21の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ30とが設けられている。また、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部27を有している。そして、室外側制御部27は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4、5の室内側制御部47、57との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
以上のように、室外ユニット2には、室外ファン25を回転駆動することにより室外空気を吸入して室内熱交換器22において熱交換させた後、室外に吹き出すことができるようになっている。
(冷媒連絡管)
冷媒連絡管6、7は、空気調和装置1を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。
以上のように、室内側冷媒回路10b、10cと、室外側冷媒回路10aと、冷媒連絡管6、7とが接続されて、空気調和装置1の冷媒回路10が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置1は、室内側制御部47、57と室外側制御部27とによって、空気調和装置1の各種運転制御を行う制御手段としての制御部8が構成されている。制御部8は、リモートコントローラ4e、5eからの信号や各種センサ29、30、46、56の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの信号等に基づいて各種機器及び弁21、25、41、45、48b、49、51、55、58b、59を制御することができるように接続されている。
(2)空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置1の動作について説明する。
(通常運転)
まず、冷房運転や除湿運転(以下、通常運転とする)における空気調和装置1の動作について、図1及び図3を用いて説明する。ここで、通常運転における各種構成機器の制御は、通常制御手段として機能する空気調和装置1の制御部8によって行われる。
閉鎖弁23、24を全開状態として、リモートコントローラ4e、5eから冷房運転や除湿運転の運転指令がされると、圧縮機21の圧縮機駆動モータ21a、室外ファン25のファン駆動モータ25a、室内ファン45、55のファン駆動モータ45a、55aが起動する。すると、低圧の冷媒は、圧縮機21に吸入されて臨界圧力を超える圧力まで圧縮された高圧の冷媒となる。その後、高圧の冷媒は、室外熱交換器22に送られて、冷却器として機能する室外熱交換器22において室外ファン25によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却される。ここで、室外空気は、室外ファン25の運転によって、室外ユニット2内に吸入され、室外熱交換器22を通過する際に冷媒と熱交換を行って加熱された後に、室外に吹き出される。
そして、室外熱交換器22において冷却された高圧の冷媒は、閉鎖弁23及び冷媒連絡管6を経由して、室内ユニット4、5に送られる。この室内ユニット4、5に送られた高圧の冷媒は、室内膨張弁41、51に送られて、室内膨張弁41、51によって臨界圧力よりも低い圧力(すなわち、圧縮機21の吸入圧力近くの圧力)になるまで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となった後に、冷媒管4cを経由して室内熱交換器42、52に送られ、蒸発器として機能する室内熱交換器42、52において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧の冷媒となる。ここで、室内(ここでは、第1空間Aや第2空間B)内の空気は、室内ファン45、55の運転によって、化粧パネル4b、5bの吸入口44a、54aからケーシング本体43、53内に吸入され、室内熱交換器42、52を通過する際に冷媒と熱交換を行って冷却及び/又は除湿された後に、化粧パネル4bの吹出口44c、54cから室内下方に吹き出される。
そして、室内熱交換器42、52において蒸発した低圧の冷媒は、冷媒管4d及び冷媒連絡管7を経由して室外ユニット2に送られ、閉鎖弁24を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
このような冷媒回路10の冷凍サイクル運転及び室外ファン25及び室内ファン45、55の運転によって通常運転が行われる。尚、冷媒回路10のうち圧縮機21から冷却器としての室外熱交換器22、閉鎖弁23及び冷媒連絡管6を経由して膨張機構としての室内膨張弁41、51に至るまでの部分には、上述の通常運転において高圧の冷媒が流れるため、この部分を冷媒回路10の高圧部とする。また、冷媒回路10のうち膨張機構としての室内膨張弁41、51から蒸発器としての室内熱交換器42、52、冷媒連絡管7及び閉鎖弁24を経由して圧縮機21に至るまでの部分には、上述の通常運転において低圧の冷媒が流れるため、この部分を冷媒回路10の低圧部とする。
(冷媒放出運転)
何らかの原因により、室内(ここでは、第1空間Aや第2空間B)に火災が生じた場合は、室内の消火をしなければならない。これに対して本実施形態の空気調和装置1においては、室内に火災が生じた際には、冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を通じて冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を室内に放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようになっている。
以下、この冷媒放出運転における空気調和装置1の動作について、図1〜図5を用いて説明する。ここで、冷媒放出運転における各種構成機器の制御(以下、冷媒放出制御とする)は、放出制御手段として機能する空気調和装置1の制御部8によって行われる。尚、図5は、本実施形態における冷媒放出制御のフローチャートである。
まず、第1空間Aにおいて火災が生じた場合における冷媒放出制御について説明する。
まず、図5のステップS1において、室内(ここでは、第1空間A)において火災が発生したかどうかを判定する。ここで、室内ユニット4自身で室内において火災が発生したかどうかを判定しようとする場合には、室内ユニット4の近傍(ここでは、化粧パネル4b付近)や室内ユニット4内の室内空気の状態量のうちで、火災の発生によって変化する状態量を検出する検知センサを設けることが望ましい。例えば、室内において火災が発生すると、室内空気に異常な温度上昇が生じることから、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量を検出することが可能な検知センサを使用することが可能である。このため、本実施形態においては、室内ユニット4内に吸入される室内空気の温度を検出するための吸入温度センサ46を検知センサとして使用し、吸入温度センサ46によって検出される室内空気の温度に基づいて、室内に火災が発生したかどうか判定するようにしている。具体的には、例えば、吸入温度センサ46が検出する室内空気の温度が所定温度よりも高くなったことをもって、室内に火災が発生しているものと判定することができる。
このように、ステップS1においては、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量に基づいて、室内において火災が発生したかどうかを判定するようにしているため、室内に火災が発生したかどうかを、適切にかつ正確に判定して、室内の消火を行うことができる。また、吸入温度センサ46は、通常、ほとんどの室内ユニットに設けられているセンサであるため、特別に温度センサを追加しなくて済むという点で他の検知センサを設ける場合に比べてコスト的にも有利である。
次に、ステップS1において火災が発生しているものと判定した際には、ステップS2において、警報機49から警告音を鳴らす処理を行う。ここで、警報機49から警告音を鳴らすのは、続いて行われるステップS3の動作(すなわち、室内の消火のために冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる動作)を行う旨を知らせて、ユーザーの避難等を促すためである。
次に、ステップS3において、冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48を作動させる制御を行う。具体的には、冷媒放出管48の吹出弁48bを開状態にすることによって冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を室内に放出する動作を行う。これにより、室内の二酸化炭素の濃度が高くなり、室内の消火を行うことができる。
また、本実施形態において、冷媒放出管48の吹出ノズル48aには、油分離手段としての油フィルタ48cが接続されているため、冷凍機油を極力放出することなく、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出することができ、冷凍機油として可燃性のあるものを使用する場合であっても、二酸化炭素による消火の効果を損なうことがないようになっている。
また、本実施形態において、冷媒放出管48は、冷媒回路10のうち通常運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部としての室内熱交換器42の出口側の冷媒管4dに接続されているため、長時間にわたって継続的に二酸化炭素を放出することができる。
尚、第2空間Bにおいて火災が生じた場合における冷媒放出制御については、上述の第1空間Aにおいて火災が生じた場合における冷媒放出制御と同様であるため、上述の図5を用いた第1空間Aにおいて火災が生じた場合における冷媒放出制御の説明において、室内ユニット4の各部を示す40番台の符号の代わりに、室内ユニット5の各部を示す50番台の符号を付して読み替えることで、説明を省略する。
以上のように、本実施形態の空気調和装置1は、室外ユニット2と室内ユニット4、5とが冷媒連絡管6、7を介して接続されることによって構成された、いわゆるセパレート型の空気調和装置であって、各室内ユニット4、5の両方に冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を設けるようにして、第1空間Aにおいて火災が生じた場合には、室内ユニット4の冷媒放出管48を通じて冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を第1空間Aに放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようにし、第2空間Bにおいて火災が生じた場合には、室内ユニット5の冷媒放出管58を通じて冷媒回路10から冷媒としての二酸化炭素を第2空間Bに放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようにしている。しかも、本実施形態の空気調和装置1は、室内ユニット4、5ごとに各設置空間における火災の発生の有無を判定して、冷媒放出管48、58を作動させることができるため、室内の複数箇所や複数の室内において火災が生じた際にも消火を行うことができ、また、複数の室内の一部のみにおいて火災が生じた際にも火災が発生している箇所を特定して適切に消火を行うことができる。
(3)変形例1
上述の実施形態では、火災の発生によって変化する室内空気の状態量の一つである、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量に基づいて使用して、冷媒放出制御における室内の火災の発生の有無を判定するようにしており、室内空気の温度変化に応じて変化する状態量として、室内ユニット4内に吸入される室内空気の温度を採用し、室内空気の温度を検出する検知センサとして、吸入温度センサ46、56を使用するようにしているが、これに限定されず、火災の発生によって変化する室内空気の状態量を検出できるものであれば、冷媒放出制御における室内の火災の発生の有無を判定することができるため、上述の冷媒放出制御におけるステップS2(図5参照)において、吸入温度センサ46、56の代わりに、火災の発生によって変化する室内空気中のガス(例えば、酸素)の濃度を検出するガスセンサや、火災による煙の発生量を検出する煙センサ等を使用し、これらのセンサが検出する状態量(ガス濃度や煙発生量)に基づいて、火災の発生の有無を判定するようにしてもよい。
また、火災の発生によって変化する室内空気の状態量を検出する検知センサを使用する代わりに、図6に示されるように、各室内ユニット4、5が、室内に火災が発生しているかどうかを検知する外部検知手段としての火災報知機61、62からの信号を受信できるようにして、上述の冷媒放出制御におけるステップS2(図5参照)において、火災報知機61、62から火災が発生している旨の信号を受信した際に、室内に火災が発生しているものと判定して、冷媒放出制御を行うようにしてもよい。
この場合においても、火災報知機61、62から受信する信号に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを適切に判定して、室内の消火を行うことができる。
(4)変形例2
上述の実施形態及び変形例1では、室内ユニット4、5に警告音発生手段としての警報機49、59を設けて、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定した際には、警報機49、59から警告音を鳴らす処理を行うようにしているが、警報機49、59を室内ユニット4、5に設ける代わりに、又は、室内ユニット4、5に警報機49、59を設けるとともに、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定した際に、リモートコントローラ4e、5eがその旨の信号を制御部8から受信して警告音を鳴らすことができるようにすることで、警告音発生手段として機能させるようにしてもよい。例えば、リモートコントローラ4e、5eに上述の室内ユニット4、5に設けた警報機49、59と同様の警報機を内蔵したり、リモートコントローラ4e、5e自体が音を鳴らす機能を有している場合には、その機能を利用することによって、リモートコントローラ4e、5eを警告音発生手段として機能させることができる。
この場合においても、室内の消火のために冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる動作)を行う旨を知らせて、ユーザーの避難等を促すことができる。しかも、リモートコントローラ4e、5eは、室内ユニット4、5に比べて、ユーザーの手元等のように、ユーザーに近い場所に配置されるものであるため、より確実にユーザーに火災の発生を知らせることができる。
(5)変形例3
上述の変形例2では、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定した際に、リモートコントローラ4e、5eから警告音を鳴らし、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる冷媒放出制御を行うようにしているが、例えば、ユーザーが自ら消火作業を行うことで速やかに消火できるような場合や警告音が誤作動によるものである場合等のように、必ずしも冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要がない場合もある。
そこで、本変形例のように、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定してリモートコントローラ4e、5e(室内ユニット4、5が警報機49、59を有している場合には、警報機49、59)から警告音が鳴った後、所定の解除待ち時間内に、放出制御手段としての制御部8に冷媒放出制御を行わない旨の信号(以下、解除指令信号とする)をリモートコントローラ4e、5eから送信する冷媒放出制御解除手段として機能させることで、冷媒放出制御が必要であるかどうかをユーザーに判断させるようにしてもよい。例えば、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号を送信するための操作ボタンを設けたり、温度設定用のボタンや運転切り換え用のボタンを組み合わせ操作する等のような特殊なボタン操作によりリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号を送信できるようにすることによって、リモートコントローラ4e、5eを冷媒放出制御解除手段として機能させることができる。
次に、本変形例における冷媒放出制御のフローチャートについて、図7を用いて説明する。尚、以下の説明において、ステップS1、S2、S3は、上述の変形例2におけるステップS1、S2、S3(図5参照)と同様であるため、ここでは説明を省略する。
まず、ステップS1において火災が発生しているものと判定され、ステップS2において警告音が鳴った後に、ステップS31において、リモートコントローラ4e、5eのボタン操作等によりリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号が送信されたかどうかの判定を行い、ステップS32において、所定の解除待ち時間が経過したかどうかの判定を行う。そして、所定の解除待ち時間が経過する前に、ユーザーが冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要がないと判断してリモートコントローラ4e、5eのボタン操作等によりリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号を送信した場合には、ステップS31において、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号が送信されたものと判定されて、ステップS3の吹出弁48b、58bを開ける操作を行うことなく、すなわち、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる制御を行うことなく、図7における処理を終了する。
一方、ユーザーが冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要があると判断してリモートコントローラ4e、5eのボタン操作等を行わずリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号が送信されなかった場合には、ステップS32において、所定の解除待ち時間の間に、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ解除指令信号が送信されなかったものと判定されて、ステップS3の吹出弁48b、58bを開ける操作を行い、すなわち、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる制御を行い、室内の消火を行う。
この場合においては、リモートコントローラ4e、5e(室内ユニット4、5が警報機49、59を有している場合には、警報機49、59)から警告音が鳴った後の所定の解除待ち時間の間に、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要であるかどうかについて、ユーザーが確認することができるため、ユーザーが自ら消火作業を行うことで速やかに消火できるような場合や警告音が誤作動によるものである場合等のように、必ずしも冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要がない場合には、室内に冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させずに済むようになり、ユーザーによる適切な判断を経て室内の消火を行うことができる。
(6)変形例4
上述の変形例2では、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定した際に、リモートコントローラ4e、5eから警告音を鳴らし、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる冷媒放出制御を行うようにしているが、例えば、ユーザーが自ら消火作業を行うことで速やかに消火できるような場合や警告音が誤作動によるものである場合等のように、必ずしも冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要がない場合もある。
そこで、本変形例のように、放出制御手段として機能する制御部8が室内に火災が発生しているものと判定してリモートコントローラ4e、5e(室内ユニット4、5が警報機49、59を有している場合には、警報機49、59)から警告音が鳴った後、放出制御手段としての制御部8に冷媒放出制御を行う旨の信号(以下、開始指令信号とする)をリモートコントローラ4e、5eから送信する冷媒放出制御開始手段として機能させることで、冷媒放出制御が必要であるかどうかをユーザーに判断させるようにしてもよい。
次に、本変形例における冷媒放出制御のフローチャートについて、図8を用いて説明する。尚、以下の説明において、ステップS1、S2、S3は、上述の変形例2におけるステップS1、S2、S3(図5参照)と同様であるため、ここでは説明を省略する。
まず、ステップS1において火災が発生しているものと判定され、ステップS2において警告音が鳴った後に、ステップS41において、リモートコントローラ4e、5eのボタン操作等によりリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されるのを待つための所定の指令待ち時間が経過したかどうかの判定を行い、ステップS42において、所定の指令待ち時間が経過する前に、リモートコントローラ4e、5eのボタン操作等によりリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されたかどうかの判定を行う、そして、所定の指令待ち時間が経過するまで、リモートコントローラ4e、5eのボタン操作等がされずリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されなかった場合には、ステップS41、S42において、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されなかったものと判定されて、ステップS3の吹出弁48b、58bを開ける操作を行うことなく、すなわち、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる制御を行うことなく、図8における処理を終了する。但し、ステップS1において火災が発生していると判定される限りにおいては、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されなかったとしても、ステップS1、S2、S41、S42の処理が繰り返されることになるため、実質的には、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されるのを待つ処理が継続されることになる。
一方、所定の指令待ち時間が経過するまでにリモートコントローラ4e、5eのボタン操作等がされてリモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信された場合には、ステップS42において、リモートコントローラ4e、5eから制御部8へ開始指令信号が送信されたものと判定されて、ステップS43の処理に移行する。
そして、ステップS43において、所定の開始待ち時間が経過した後に、ステップS3の吹出弁48b、58bを開ける操作を行い、すなわち、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出するように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させる制御を行い、室内の消火を行う。
この場合においては、リモートコントローラ4e、5e(室内ユニット4、5が警報機49、59を有している場合には、警報機49、59)から警告音が鳴った後に、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要であるかどうかについてユーザーが確認することができるため、ユーザーが自ら消火作業を行うことで速やかに消火できるような場合や警告音が誤作動によるものである場合等のように、必ずしも冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させる必要がない場合には、室内に冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させずに済むようになり、ユーザーによる適切な判断を経て室内の消火を行うことができる。しかも、冷媒放出制御開始手段として機能するリモートコントローラ4e、5eから放出制御手段としての制御部8に冷媒放出制御を行う旨の信号を送信し、制御部8がこの信号を受信した後、所定の開始待ち時間後に、冷媒放出制御を行うようにしているため、ユーザーが冷媒放出制御を行う旨を指令した後に、安全な場所に避難することができる。
(7)変形例5
上述の実施形態及び変形例1〜4では、吸入温度センサ46、56等の検知センサが検出する室内空気の状態量や火災報知機61、62等の外部検知手段からの信号に基づいて、放出制御手段として機能する制御部8が室内における火災の有無を判定して、冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させるようにしているが、このような制御構成に代えて、例えば、室内ユニット4、5内に温度ヒューズを設けておき、電磁弁からなる各吹出弁48b、58bに通電するための電気回路に、これらの温度ヒューズを接続するようにしてもよい。
この場合においては、室内において火災が生じた際に室内空気の温度が異常上昇することで、温度ヒューズの周囲温度も異常上昇して温度ヒューズが作動することになる。そして、温度ヒューズが作動すると吹出弁48b、58bの通電状態が変化するため、この現象を利用して、各吹出弁48b、58bが開状態になるように電磁コイル等の励磁/非励磁の状態を設定しておくことで、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させるように冷媒放出管48、58を作動させることができる。
(8)変形例6
上述の実施形態及び変形例1〜5では、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させるように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させると、冷媒回路10内に封入された冷媒としての二酸化炭素が室内に放出されることになる。しかし、室内に放出を開始した直後は、勢いよく二酸化炭素が吹き出させることができるが、徐々に冷媒回路10内の二酸化炭素の量が減少してしまうことになる。また、冷媒回路10内に封入された量だけでは室内の消火に対して十分ではないこともある。
そこで、本変形例では、例えば、図9に示されるように、室外ユニット2に二酸化炭素が充填されたボンベ71を接続しておき(ここでは、圧縮機21の吸入側に接続している)、冷媒回路内に二酸化炭素を供給することができるようにしてもよい。
この場合においては、上述の実施形態及び変形例1〜5に示されるように、冷媒回路10から二酸化炭素を室内に放出させるように冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を作動させた際に、ボンベ71から冷媒回路10内に二酸化炭素を補充することができるようになり、徐々に冷媒回路10内の二酸化炭素の量が減少してしまうのを防ぎ、また、室内の消火に対して十分な量の二酸化炭素の量を確保することができるようにすることができる。しかも、室外ユニット2は室外の比較的安全な場所に配置されていることが多いことから、場合によっては、ボンベ71の交換等も行うことも可能である。
(9)変形例7
上述の実施形態及び変形例1〜6では、図2〜図4に示されるように、冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58が、室内ユニット4の冷媒管4dのうち室内ユニット4の外側に突出した部分に設けられており、室内ユニット4に一体化させることが容易な構造となっているが、冷媒放出管48、58をユニット化し、冷媒連絡管7と室内ユニット4、5の冷媒管4d、5dとの接続部分に設けるようにしてもよい。
より具体的には、例えば、図10に示されるように(ここでは、例として、冷媒放出管48について図示)、冷媒放出管48の冷媒連絡管7側の端部及び冷媒管4d側の端部をT字管形状にすることによって、冷媒連絡管7と冷媒管4dとの間に接続することができるように構成してもよい。
この場合においては、冷媒放出手段としての冷媒放出管48が冷媒連絡管7の端部及び冷媒管4dの端部の両方に接続可能な構成になっているため、冷媒放出管48、58を室内ユニット4、5の付属品として必要に応じて容易に設けることができるようになる。
(10)変形例8
上述の実施形態及び変形例1〜7では、図1、図6及び図9に示されるように、冷媒放出管48、58は、冷媒回路10のうち通常運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部(具体的には、蒸発器として機能する室内熱交換器42、52の出口側の冷媒管4d、5d又は冷媒連絡管7)に接続されているが、冷媒放出管48、58が冷媒回路10のうち通常運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部に接続されていてもよい。具体的には、図11に示されるように、冷媒放出管48、58が、冷媒管4c、5cのうち室内膨張弁41、51の上流側又は冷媒連絡管6に接続されていてもよい。
このように、冷媒放出管48、58が冷媒回路10のうち通常運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部に接続されることによって、短時間に大量の二酸化炭素を放出することができるようになる。
また、ここでは図示しないが、高圧部又は低圧部の一方から放出する場合に比べて、短時間に大量の二酸化炭素を放出することができるようにしたい場合には、冷媒回路10のうち通常運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部と高圧の冷媒が流れる高圧部との両方に、冷媒放出管48、58を設けるようにしてもよい。
<第2実施形態>
(1)空気調和装置の構成
図12は、本発明の第2実施形態にかかる空気調和装置101の概略構成図である。空気調和装置101は、第1実施形態にかかる空気調和装置1と同様に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷房に使用される装置であり、主として、1台の室外ユニット102と、複数(ここでは、2台)の室内ユニット4、5と、室外ユニット102と室内ユニット4、5とを接続する冷媒連絡管6、7とを備えており、冷媒として二酸化炭素を用いた冷媒回路110を構成している。また、本実施形態にかかる空気調和装置101は、第1実施形態にかかる空気調和装置1と同様に、冷媒回路10から二酸化炭素を電装品アセンブリに放出することが可能な冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58が設けられている。尚、以下の空気調和装置101の構成の説明においては、第1実施形態にかかる空気調和装置1と異なる構成を有する室内ユニット102の構成のみについて説明を行い、第1実施形態と同様の構成を有する室内ユニット4、5及び冷媒連絡管6、7の構成については説明を省略する。
(室外ユニット)
室外ユニット102は、冷媒連絡管6、7を介して室内ユニット4、5に接続されており、室内ユニット4、5の間で冷媒回路110を構成している。
次に、室外ユニット102の構成について説明するが、室外ユニット102のユニット構成については、冷媒貯留容器31及び冷媒充填管32(後述)が設けられている点を除いては、第1実施形態にかかる室内ユニット2と同様であるため、ここでは説明を省略し、冷媒回路の構成のみについて説明する。
室外ユニット102には、冷媒回路110の一部を構成する室外側冷媒回路110aが設けられている。この室外側冷媒回路110aは、圧縮機21と、冷却器としての室外熱交換器22と、閉鎖弁23、24とを有している。尚、圧縮機21、室外熱交換器22及び閉鎖弁23、24については、第1実施形態にかかる室外側冷媒回路10aを構成する圧縮機21、室外熱交換器22及び閉鎖弁23、24と同様であるため、ここでは説明を省略する。
そして、室外側冷媒回路110aには、第1実施形態にかかる室外側冷媒回路10aとは異なり、冷媒としての二酸化炭素が貯留される冷媒貯留容器131と、冷媒貯留容器31を冷媒回路110に連通又は遮断可能に接続するための冷媒充填管132とが設けられている。冷媒貯留容器31は、空気調和装置101の設置場所において、現地施工される冷媒連絡管6、7の配管容積に応じて冷媒充填を行う際に必要な冷媒(すなわち、二酸化炭素)を室外ユニット102の出荷時から貯留しておくための容器である。冷媒充填管132は、冷媒貯留容器31と冷媒回路110(ここでは、圧縮機21の吸入側)とを接続する連通管132aと、連通管132aに接続された充填弁132bとを有している。充填弁132bは、冷媒貯留容器131と冷媒回路110とを連通させる際に開けられる弁であり、本実施形態において、電動膨張弁からなる。
以上のように、室内側冷媒回路10b、10cと、室外側冷媒回路110aと、冷媒連絡管6、7とが接続されて、空気調和装置101の冷媒回路110が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置101は、室内側制御部47、57と室外側制御部127とによって、空気調和装置101の各種運転制御を行う制御手段としての制御部108が構成されている。制御部108は、リモートコントローラ4e、5eからの信号や各種センサ29、30、46、56の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの信号等に基づいて各種機器及び弁21、25、32b、41、45、48b、49、51、55、58b、59を制御することができるように接続されている。
(2)空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置101の動作について説明する。尚、本実施形態の空気調和装置101における通常運転は、第1実施形態の空気調和装置1における通常運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。そして、本実施形態の空気調和装置101では、空気調和装置101の設置場所に設置され冷媒回路110を構成した後の試運転等において、冷媒連絡管6、7の配管容積に応じて冷媒回路110内の冷媒量が所定量になるまで、冷媒貯留容器31内の二酸化炭素を冷媒回路110内に充填する冷媒充填運転を行うことができる。以下、この冷媒充填運転における空気調和装置101の動作について説明する。
(冷媒充填運転)
冷媒充填運転における空気調和装置101の動作について、図12及び図13を用いて説明する。ここで、冷媒充填運転における各種構成機器の制御は、冷媒充填制御手段として機能する空気調和装置101の制御部108によって行われる。尚、図13は、本実施形態における冷媒充填運転のフローチャートである。
閉鎖弁23、24を全開状態として、リモートコントローラ4e、5eやユニット102、4、5から冷媒充填運転の運転指令がされると(ステップS101)、ステップS103の処理に移行する(ステップS102については、後述の冷媒放出運転における動作説明を参照)。すると、充填弁132bが開けられて冷媒貯留容器131と冷媒回路110とが連通した状態において、圧縮機21の圧縮機駆動モータ21a、室外ファン25のファン駆動モータ25a、室内ファン45、55のファン駆動モータ45a、55aが起動する。すなわち、充填弁132bが開けられて冷媒貯留容器131と冷媒回路110とが連通した状態において、通常運転と同様の冷凍サイクル運転が行われることになる。
これにより、冷媒貯留容器131内の二酸化炭素が冷媒回路110内に充填されることになる。ここで、充填初期の冷媒回路110内の冷媒量が所定量よりも少ない場合には、圧縮機21の吸入圧力が通常運転における圧力よりも低くなったり、圧縮機21の吐出圧力が通常運転における圧力よりも高くなるため、例えば、このような現象を利用して、冷媒回路110内の冷媒量が所定量まで達しているかどうかを判定することができる。尚、冷媒回路110内の冷媒量が所定量まで達しているかどうかの判定については、上述のような圧縮機21の吸入圧力や吐出圧力に基づいて判定するものに限られず、冷媒回路110を流れる冷媒や構成機器の運転状態量に基づいて判定するものであれば、種々のものを採用可能である。
そして、ステップS104において、冷媒回路110内の冷媒量が所定量に達したものと判定された場合には、充填弁132bが閉止されて冷媒貯留容器131と冷媒回路110とが遮断した状態となり(ステップS105)、冷媒充填運転が終了する。
(冷媒放出運転)
本実施形態の空気調和装置101においても、第1実施形態の空気調和装置1と同様、冷媒放出管48、58が設けられており、放出制御手段として機能する空気調和装置101の制御部108による冷媒放出制御によって、室内(すなわち、第1空間Aや第2空間B)において火災が発生した際に、冷媒放出手段としての冷媒放出管48、58を通じて冷媒回路110から冷媒としての二酸化炭素を室内に放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようになっている(図5、図7及び図8参照)。
しかし、このような冷媒放出運転を行う際においては、徐々に冷媒回路110内の冷媒量が減少してしまうこともあり、また、冷媒回路110内に封入された量だけでは室内の消火に対して十分ではないこともある。
そこで、本実施形態の空気調和装置101では、リモートコントローラ4e、5eやユニット102、4、5から冷媒充填運転の運転指令(すなわち、ステップS101)とは別に、冷媒充填運転のステップS102のように(図13参照)、冷媒充填制御手段としての制御部108が上述の冷媒放出制御(図5、図7及び図8参照)が開始したものと判定した場合(例えば、図5、図7及び図8のステップS3の処理が行われた場合)には、上述の冷媒充填運転を行って(図13のステップS103〜S105参照)、冷媒貯留容器31内の二酸化炭素を冷媒回路110内に充填することができるようになっている。ここで、冷媒回路110内からは大量の二酸化炭素が室内に放出されるため、事実上、ステップS104の判定条件を満たすことはないものと想定され、実質的には、冷媒貯留容器31内の二酸化炭素がなくなるまで、室内の消火作業を行うことができる。
このように、本実施形態の空気調和装置101では、冷媒回路110内の冷媒量が所定量になるまで二酸化炭素を冷媒回路110内に充填する冷媒充填運転を行うために冷媒貯留容器131が設けられているため、室内の消火のために冷媒回路110から二酸化炭素を室内に放出する際に、冷媒貯留容器131から冷媒回路110に二酸化炭素を補充することができる。
(3)変形例
上述の実施形態の空気調和装置101は、基本的に、第1実施形態の空気調和装置1と同様の構成において、冷媒充填運転のための冷媒貯留容器131及び冷媒充填管132を加えた点のみが異なるものである。このため、本実施形態の空気調和装置101においても、第1実施形態の変形例1〜8の構成を適用することが可能である。尚、本実施形態の空気調和装置101に第1実施形態の変形例1〜8の構成を適用した内容についての説明は省略する。
<第3実施形態>
(1)空気調和装置の構成
図14は、本発明の第3実施形態にかかる空気調和装置201の概略構成図である。空気調和装置201は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷房に使用される装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット202と、室内ユニット204と、室外ユニット202と室内ユニット204とを接続する冷媒連絡管206、207とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置201の蒸気圧縮式の冷媒回路210は、室外ユニット202と、室内ユニット204と、冷媒連絡管206、207とが接続されることによって構成されている。また、空気調和装置201の冷媒回路210には、冷媒としての二酸化炭素(CO2)が冷凍機油とともに封入されており、後述のように、例えば、臨界圧力を超える圧力まで圧縮され、冷却され、減圧され、蒸発された後に、再び圧縮されるという冷凍サイクル運転が行われるようになっている。
(室内ユニット)
室内ユニット204は、冷媒連絡管206、207を介して室外ユニット202に接続されており、冷媒回路210の一部を構成している。また、本実施形態において、室内ユニット204は、電子計算機又は情報通信機器が設置される室内(すなわち、空間C)の空気調和のために配置されている。尚、本実施形態において、室内ユニットは、室内ユニット204の1台だけであるが、第1及び第2実施形態と同様に、複数台の室内ユニットが室外ユニット204に接続されていてもよい。
次に、室内ユニット204の構成について説明する。
室内ユニット204には、冷媒回路210の一部を構成する室内側冷媒回路210bが設けられている。この室内側冷媒回路210bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁241と、蒸発器としての室内熱交換器242と、圧縮機221とを有している。ここで、室内膨張弁241及び圧縮機221は、第1及び第2実施形態における室内膨張弁41及び圧縮機21と同様であるため、説明を省略する。すなわち、室内ユニット204は、第1及び第2実施形態における室内ユニット4、5とは異なり、圧縮機221を内蔵している。
次に、室内ユニット204のユニット構成について説明する。
室内ユニット204は、室内空気を取り込んで熱交換を行った後に室内へ供給する空気調和ユニットであり、電子計算機又は情報通信機器が設置される空間CにフリーアクセスE及び天井チャンバFに連通する空調機室としての空間Dに床置きされている。フリーアクセスEは空間C及び空間Dの床下等に設けられた空間であり、天井チャンバFは空間C及び空間Dの天井裏等に設けられた空間である。
室内ユニット204は、ここでは図示しないが、各種構成機器が収納されるケーシングを有しており、このケーシングの上部が天井チャンバFに連通し、ケーシングの下部がフリーアクセスEに連通している。そして、室内ユニット204内には、ケーシングの上部からケーシングの下部に向かう空気流路が形成されている。
本実施形態において、室内熱交換器242は、クロスフィンチューブ型の熱交換器パネルであり、冷媒管204c、204dが接続されている。ここで、冷媒管204cは冷媒連絡管206に接続されており、冷媒管204dは圧縮機221の吸入側に接続されている。また、冷媒管204cには、室内膨張弁241が設けられている。さらに、圧縮機221の吐出側には、冷媒管204bが接続されている。この冷媒管204bは、冷媒連絡管207に接続されている。そして、冷媒管204b、204cの一部は、室内ユニット204のケーシングの外側に突出するように設けられている。
本実施形態において、室内ユニット204内には、ケーシング内に形成された空気流路に室内熱交換器242が設置され、室内熱交換器242の下流側に室内ファン245が設置され、ケーシングの下部に圧縮機221が設置されている。本実施形態において、室内ファン245は、天井チャンバFからユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交換器242において冷媒と熱交換させた後に、フリーアクセスEに吹き出すための送風ファンであり、ファン駆動モータ245aによって駆動されるシロッコファン等である。
また、室内ユニット204には、冷媒回路210から二酸化炭素を空間C(本実施形態では、フリーアクセスFを通じて空間C)に放出することが可能な冷媒放出手段としての冷媒放出管248が付設されている。本実施形態において、冷媒放出管248は、冷媒管204bのうち室内ユニット204の外側に突出した部分に設けられている。冷媒放出管248は、主として、吹出ノズル248aと、吹出ノズル248aに接続された吹出弁248bと、油分離手段としての油フィルタ248cと、キャピラリチューブ248dとを有している。ここで、吹出弁248b、油フィルタ248c及びキャピラリチューブ248dは、第1及び第2実施形態における吹出弁48b、58b、油フィルタ48c、58c及びキャピラリチューブ48d、58dと同様であるため、説明を省略する。吹出ノズル248aは、冷媒管204bを流れる冷媒を分岐するように接続された管部材である。そして、吹出ノズル248aは、その先端がフリーアクセスEに達するように設けられている。より具体的には、吹出ノズル248aは、室内ユニット204から吹き出される空気流中に放出されるように、フリーアクセスE内に設けられている。尚、吹出ノズル248aの先端は、フリーアクセスE内に達するように設けることには限定されず、吹出ノズル248aを空間Cまで延長して直接的に空間Cに二酸化炭素を放出することができるようにしてもよい。
尚、本実施形態の冷媒放出管248は、室内ユニット204に付設されているため、冷媒回路210から二酸化炭素を室内に放出させることが容易であり、しかも、室内ユニット204の冷媒管204bのうち室内ユニット4の外側に突出した部分に設けられているため、室内ユニット204に一体化させることが容易である。
また、室内ユニット204は、第1及び第2実施形態の警報機49、59と同様に、後述の冷媒放出制御において室内(ここでは、空間C)において火災が発生しているものと判定された際に、警告音を鳴らす警告音発生手段としての警報機249を有している。尚、警報機249は、室内ユニット204内ではなく、冷媒放出管248とともに、室内ユニット204に付設されていてもよい。
また、室内ユニット204には、各種のセンサが設けられている。ここでは、ユニット内に吸入される室内空気(すなわち、空間C内の空気)の温度を検出するための吸入温度センサ246が設けられている。本実施形態において、吸入温度センサ246は、サーミスタからなる。また、室外ユニット202には、圧縮機221の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ229と、圧縮機221の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ230とが設けられている。また、室内ユニット204は、室内ユニット204を構成する各部の動作を制御する室内側制御部247を有している。室内側制御部247は、室内ユニット204の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット204を操作するためのリモートコントローラ204eとの間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット202との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
以上のように、室内ユニット204には、空間C内の室内空気を、天井チャンバFを通じて吸入するための空気流路が形成されており、室内ファン245を回転駆動することにより室内空気を吸入して室内熱交換器242において熱交換させた後、空間Cに連通するフリーアクセスEに吹き出すことができるようになっている。また、室内ユニット204では、冷媒放出管248が設けられているため、空間C内に火災が生じた際に、冷媒放出管248の吹出弁248bを開けることによって冷媒回路210から冷媒としての二酸化炭素を空間C内に放出して消火することができるようになっている。
(室外ユニット)
室外ユニット202は、冷媒連絡管206、207を介して室内ユニット204に接続されており、室内ユニット204の間で冷媒回路210を構成している。
次に、室外ユニット202の構成について説明する。
室外ユニット202には、冷媒回路210の一部を構成する室外側冷媒回路210aが設けられている。この室外側冷媒回路210aは、主として、冷却器としての室外熱交換器222と、閉鎖弁223、224とを有している。ここで、室外熱交換器222及び閉鎖弁223、224は、第1及び第2実施形態における室外熱交換器22及び閉鎖弁23、24と同様であるため、説明を省略する。すなわち、室外ユニット202は、第1及び第2実施形態における室外ユニット2とは異なり、圧縮機221を内蔵していない。
また、本実施形態において、室外ユニット202は、第1及び第2実施形態における室外ファン25と同様の室外ファン225を有している。
また、室外ユニット202は、室外ユニット202を構成する各部の動作を制御する室外側制御部227を有している。そして、室外側制御部227は、室外ユニット202の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット204の室内側制御部47との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
以上のように、室外ユニット202には、室外ファン225を回転駆動することにより室外空気を吸入して室内熱交換器222において熱交換させた後、室外に吹き出すことができるようになっている。
(冷媒連絡管)
冷媒連絡管206、207は、空気調和装置201を設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。
以上のように、室内側冷媒回路210bと、室外側冷媒回路210aと、冷媒連絡管206、207とが接続されて、空気調和装置201の冷媒回路210が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置201は、室内側制御部247と室外側制御部227とによって、空気調和装置201の各種運転制御を行う制御手段としての制御部208が構成されている。制御部208は、リモートコントローラ204eからの信号や各種センサ229、230、246の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの信号等に基づいて各種機器及び弁221、225、241、245、248b、249を制御することができるように接続されている。
(2)空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置201の動作について説明する。
(通常運転)
まず、冷房運転や除湿運転(以下、通常運転とする)における空気調和装置1の動作について、図14を用いて説明する。ここで、通常運転における各種構成機器の制御は、通常制御手段として機能する空気調和装置201の制御部208によって行われる。
閉鎖弁223、224を全開状態として、リモートコントローラ204eから冷房運転や除湿運転の運転指令がされると、圧縮機221の圧縮機駆動モータ221a、室外ファン225のファン駆動モータ225a、室内ファン245のファン駆動モータ245aが起動する。すると、低圧の冷媒は、圧縮機221に吸入されて臨界圧力を超える圧力まで圧縮された高圧の冷媒となる。その後、高圧の冷媒は、冷媒管204b及び冷媒連絡管207を通じて、室外ユニット202に送られる。この室外ユニット202に送られた高圧の冷媒は、閉鎖弁224を通じて室外熱交換器222に送られて、冷却器として機能する室外熱交換器222において室外ファン225によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却される。ここで、室外空気は、室外ファン225の運転によって、室外ユニット202内に吸入され、室外熱交換器222を通過する際に冷媒と熱交換を行って加熱された後に、室外に吹き出される。
そして、室外熱交換器222において冷却された高圧の冷媒は、閉鎖弁223及び冷媒連絡管206を経由して、室内ユニット204に送られる。この室内ユニット204に送られた高圧の冷媒は、冷媒管204cを通じて室内膨張弁241に送られて、室内膨張弁241によって臨界圧力よりも低い圧力(すなわち、圧縮機221の吸入圧力近くの圧力)になるまで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となった後に、冷媒管204cを経由して室内熱交換器242に送られ、蒸発器として機能する室内熱交換器242において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧の冷媒となる。ここで、室内(ここでは、空間C)内の空気は、室内ファン245の運転によって、天井チャンバFを通じて室内ユニット204内に吸入され、室内熱交換器242を通過する際に冷媒と熱交換を行って冷却及び/又は除湿された後に、フリーアクセスEを通じて空間Cに吹き出される。
そして、室内熱交換器242において蒸発した低圧の冷媒は、冷媒管204dを経由して再び圧縮機221に吸入される。
このような冷媒回路210の冷凍サイクル運転及び室外ファン225及び室内ファン245の運転によって通常運転が行われる。尚、冷媒回路210のうち圧縮機221から冷却器としての室外熱交換器222、閉鎖弁223及び冷媒連絡管206を経由して膨張機構としての室内膨張弁241に至るまでの部分には、上述の通常運転において高圧の冷媒が流れるため、この部分を冷媒回路210の高圧部とする。また、冷媒回路210のうち膨張機構としての室内膨張弁241から蒸発器としての室内熱交換器242、冷媒連絡管207及び閉鎖弁224を経由して圧縮機221に至るまでの部分には、上述の通常運転において低圧の冷媒が流れるため、この部分を冷媒回路210の低圧部とする。
(冷媒放出運転)
何らかの原因により、室内(ここでは、空間C)に火災が生じた場合は、室内の消火をしなければならない。これに対して本実施形態の空気調和装置201においては、室内に火災が生じた際には、冷媒放出手段としての冷媒放出管248を通じて冷媒回路210から冷媒としての二酸化炭素を室内に放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようになっている。
尚、この冷媒放出運転における空気調和装置201の動作については、上述の第1実施形態における図5を用いた冷媒放出運転と同様であるため、上述の図5を用いた冷媒放出制御の説明において、各部の符号を200番台の符号に読み替えることで、説明を省略する。
以上のように、本実施形態の空気調和装置201では、第1及び第2実施形態の空気調和装置1、101と同様、室内ユニット204に冷媒放出手段としての冷媒放出管248を設けており、空間Cにおいて火災が生じた場合には、室内ユニット204の冷媒放出管248を通じて冷媒回路210から冷媒としての二酸化炭素を空間Cに放出して消火する冷媒放出運転を行うことができるようになっている。ここで、本実施形態の空気調和装置201が空気調和の対象とする電子計算機又は情報通信機器が設置される空間Cでは、スプリンクラー等を用いた水による消火をできるだけ避けたいという事情があるのに対して、本実施形態の空気調和装置201のように、空間Cにおいて火災が生じた場合に、冷媒放出管248を通じて冷媒回路210から冷媒としての二酸化炭素を空間Cに放出して消火する冷媒放出運転を行えるようにすることで、水による消火を極力避けることができ、これにより、空間Cに設置された電子計算機又は情報通信機器に蓄積されたデータの損失等を極力生じないようにすることが可能になっている。
(3)変形例
上述の実施形態の空気調和装置201は、第1実施形態の空気調和装置1と比べて、室内ユニットが床置き型の形態であり、圧縮機が室内ユニットに内蔵された、いわゆる、リモートコンデンサ型の形態である点は異なるが、その他の構成については、基本的に第1実施形態の空気調和装置1と同様の構成であるため、本実施形態の空気調和装置201においても、第1実施形態の変形例1〜8の構成を適用することが可能である。
また、上述の実施形態の空気調和装置201は、第2実施形態の空気調和装置101と比べて、第1実施形態の空気調和装置1との相違点に加えて、冷媒充填運転のための冷媒貯留容器131及び冷媒充填管132を加えた点が異なるだけであるため、本実施形態の空気調和装置201においても、第2実施形態の冷媒充填運転のための構成を適用することが可能である。
尚、本実施形態の空気調和装置201に第1実施形態の変形例1〜8の構成を適用した内容や、第2実施形態の冷媒充填運転のための構成を適用した内容についての説明は省略する。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(A)
上述の実施形態及びその変形例では、膨張機構として電動膨張弁からなる室内膨張弁41、51、241を採用した空気調和装置に本発明を適用したが、これに限定されず、膨張機構として冷媒を等エントロピ的に膨張させる膨張機を採用した空気調和装置にも本発明を適用可能である。
(B)
上述の実施形態及びその変形例では、通常運転として冷房運転や除湿運転を行う、いわゆる冷房専用型の空気調和装置に本発明を適用したが、これに限定されず、通常運転として冷房運転及び暖房運転を切り換えて行うことが可能な冷暖切換型の空気調和装置や、通常運転として冷房運転及び暖房運転を同時に行うことが可能な冷暖同時型の空気調和装置にも本発明を適用可能である。
(C)
上述の実施形態及びその変形例では、室外ユニットが1台の空気調和装置に本発明を適用したが、これに限定されず、複数台の室外ユニットが接続された空気調和装置にも本発明を適用可能である。
(D)
上述の第1実施形態及びその変形例や第2実施形態及びその変形例では、室内ユニットが複数台接続された、いわゆるマルチ型の空気調和装置に本発明を適用したが、これに限定されず、室外ユニットと室内ユニットとが1対1の、いわゆるペア型の空気調和装置にも本発明を適用可能である。
(E)
上述の実施形態及びその変形例では、天井埋込型の室内ユニットや床置き型の室内ユニットに本発明を適用したが、これに限定されず、ダクト型、天井吊下型や壁掛け型等の種々の型式の室内ユニットにも本発明を適用可能である。
(F)
上述の実施形態及びその変形例では、室内ユニットと室外ユニットとが冷媒連絡管を介して接続された、いわゆるセパレート型の空気調和装置に本発明を適用したが、これに限定されず、室内ユニットの機能と室外ユニットの機能とが単一のユニット内に構成された空気調和装置にも適用可能である。
本発明を利用すれば、室内に火災が生じた際に、消火を行う機能を有する空気調和装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第1実施形態にかかる室内ユニットの外観斜視図である。 第1実施形態にかかる室内ユニットの概略側面断面図(冷媒放出管、冷媒管については模式的に図示)である。 第1実施形態にかかる冷媒放出管の概略構成を示す図(冷媒放出管については模式的に図示)である。 第1実施形態にかかる冷媒放出制御のフローチャートである。 第1実施形態の変形例1にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第1実施形態の変形例3にかかる冷媒放出制御のフローチャートである。 第1実施形態の変形例4にかかる冷媒放出制御のフローチャートである。 第1実施形態の変形例6にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第1実施形態の変形例7にかかる冷媒放出管の概略構成を示す図(冷媒放出管については模式的に図示)である。 第1実施形態の変形例8にかかる空気調和装置の概略構成図である。 本発明の第2実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。 第2実施形態にかかる冷媒充填制御のフローチャートである。 本発明の第3実施形態にかかる空気調和装置の概略構成図である。
符号の説明
1、101、201 空気調和装置
2、102、202 室外ユニット
4、5、204 室内ユニット
4e、5e、204e リモートコントローラ
6、7、206、207 冷媒連絡管
10、110、210 冷媒回路
46、56、246 吸入温度センサ(検知センサ)
48、58、248 冷媒放出管(冷媒放出手段)
48a、58a、248a 吹出ノズル
48b、58b、248a 吹出弁
48c、58c、248c 油フィルタ(油分離手段)
31 冷媒貯留容器
61、62 火災報知機(外部検知手段)
71 ボンベ

Claims (20)

  1. 室内の空気調和を行う空気調和装置であって、
    冷媒として二酸化炭素を使用する蒸気圧縮式の冷媒回路(10、110、210)と、
    前記冷媒回路から二酸化炭素を室内に放出することが可能な冷媒放出手段(48、58、248)と、
    を備えた空気調和装置(1、101、201)。
  2. 室内空気の温度変化に応じて変化する状態量を検出する検知センサ(46、56、246)と、
    前記検知センサが検出する状態量に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定し、室内に火災が発生しているものと判定した際に、前記冷媒回路(10、110、210)から二酸化炭素を室内に放出するように前記冷媒放出手段(48、58、248)を作動させる冷媒放出制御を行う放出制御手段と、
    をさらに備えた、請求項1に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  3. 室内に火災が発生しているかどうかを検知する外部検知手段(61、62)から受信する信号に基づいて、室内に火災が発生したかどうかを判定し、前記冷媒回路(10、110、210)から二酸化炭素を室内に放出するように前記冷媒放出手段(48、58、248)を作動させる冷媒放出制御を行う放出制御手段をさらに備えた、請求項1に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  4. 前記放出制御手段が室内に火災が発生しているものと判定した際に警告音を鳴らす警告音発生手段(49、59、249)をさらに備えている、請求項2又は3に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  5. 前記放出制御手段からの信号を受信可能なリモートコントローラ(4e、5e、204e)をさらに備えており、
    前記リモートコントローラは、前記放出制御手段が室内に火災が発生しているものと判定した際に警告音を鳴らすことが可能である、
    請求項3に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  6. 前記リモートコントローラ(4e、5e、204e)は、前記警告音が鳴った後、所定の解除待ち時間内に、前記放出制御手段に前記冷媒放出制御を行わない旨の信号を送信することが可能である、請求項5に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  7. 前記リモートコントローラ(4e、5e、204e)は、前記放出制御手段へ信号を送信可能であり、前記警告音が鳴った後、前記放出制御手段に前記冷媒放出制御を行う旨の信号を送信することが可能である、請求項6に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  8. 前記放出制御手段は、前記リモートコントローラ(4e、5e、204e)から前記冷媒放出制御を行う旨の信号を受信した後、所定の開始待ち時間後に、前記冷媒放出制御を行う、請求項7に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  9. 温度ヒューズをさらに備えており、
    前記冷媒放出手段(48、58、248)は、室内空気の温度上昇によって前記温度ヒューズが作動した際に、前記冷媒回路(10、110、210)から二酸化炭素を室内に放出するように作動する、
    請求項1に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  10. 前記冷媒放出手段(48、58、248)は、前記冷媒回路(10、110、210)に接続された吹出ノズル(48a、58a、248a)と、前記吹出ノズルに接続された吹出弁(48b、58b、248b)とを有している、請求項1〜9のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  11. 前記吹出ノズル(48a、58a、248a)には、前記冷媒回路(10、110、210)から二酸化炭素を室内に放出する際に、二酸化炭素中から冷凍機油を分離することが可能な油分離手段(48c、58c、248c)が接続されている、請求項10に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  12. 前記冷媒回路(10、110、210)は、室内ユニット(4、5、204)と室外ユニット(2、102、202)とが冷媒連絡管(6、7、206、207)を介して接続されることによって構成されており、
    前記冷媒放出手段(48、58、248)は、前記室内ユニットに付設されている、
    請求項1〜11のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  13. 前記室外ユニット(2、102、202)には、前記冷媒回路(10、110、210)内に二酸化炭素を供給することができるように、二酸化炭素が充填されたボンベが接続されている、請求項12に記載の空気調和装置(1、101、201)。
  14. 前記室外ユニット(102、202)内には、前記冷媒回路(110、210)に連通又は遮断可能に接続されており、冷媒としての二酸化炭素が貯留された冷媒貯留容器(31)が設けられており、
    前記冷媒貯留容器を前記冷媒回路に連通させた状態において前記冷媒回路の冷凍サイクル運転を行うことで、前記冷媒回路内の冷媒量が所定量になるまで、前記冷媒貯留容器内の二酸化炭素を前記冷媒回路内に充填する冷媒充填運転を行う冷媒充填制御手段をさらに備えている、
    請求項12又は13に記載の空気調和装置(101、201)。
  15. 前記室内ユニット(4、5、204)は、複数である、請求項12〜14のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  16. 前記室内ユニット(204)は、電子計算機又は情報通信機器が設置される室内の空気調和を行うためのものである、請求項12〜15のいずれかに記載の空気調和装置(201)。
  17. 前記冷媒放出手段(48、58、248)は、前記室内ユニット(4、5、204)の冷媒管のうち前記室内ユニットの外側に突出した部分に設けられている、請求項12〜16のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  18. 前記冷媒放出手段(48、58、248)は、ユニット化されており、
    前記冷媒連絡管(6、7、206、207)と前記室内ユニット(4、5、204)の冷媒管との接続部分に設けられている、
    請求項12〜16のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  19. 前記冷媒放出手段(48、58、248)は、前記冷媒回路(10、110、210)のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、又は、前記冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能である、
    請求項1〜18のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
  20. 前記冷媒放出手段(48、58、248)は、前記冷媒回路(10、110、210)のうち冷凍サイクル運転時において高圧の冷媒が流れる高圧部、及び、前記冷媒回路のうち冷凍サイクル運転時において低圧の冷媒が流れる低圧部から二酸化炭素を室内に放出することが可能である、
    請求項1〜18のいずれかに記載の空気調和装置(1、101、201)。
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