JP2015094574A - 空気調和機 - Google Patents

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享司 荒屋
平良 繁治
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繁治 平良
昭夫 田坂
Akio Tasaka
昭夫 田坂
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Abstract

【課題】冷媒が室外熱交換器内の配管または室内熱交換器内の配管に閉じ込まれるように制御される空気調和機では、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を高くしてしまうことになる。【解決手段】この空気調和機1では、運転時において冷媒漏れが検知された時、運転停止指示があった時、または運転停止時に、第1電磁弁23(第1閉鎖機構)及び第2電磁弁24(第2閉鎖機構)のうち貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構が閉鎖された状態で運転が行われたあとで、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構が閉鎖されることで、冷媒回路を流れる冷媒が貯留容器22に貯留される。【選択図】図2

Description

本発明は、例えば冷媒回路を備えた空気調和機に関する。
空気調和機は、圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備えたものが一般的である。従来の空気調和機には、冷媒回路の配管が破損した場合において室内への冷媒の漏れを防止するために、運転後に圧縮機を停止するときに、大部分の冷媒が室外熱交換器内の配管に閉じ込まれるように制御されるものがある。
特許第4269353号
上記の空気調和機のように、冷媒が室外熱交換器内の配管に閉じ込まれるように制御される空気調和機では、室外熱交換器内の配管長さが長い分、冷媒が閉じ込められた配管(室外熱交換器内の配管)が破損する確率が高まる。また、冷媒が室内熱交換器内の配管に閉じ込まれるように制御される空気調和機であっても、室内熱交換器内の配管長さが長い分、冷媒が閉じ込められた配管(室内熱交換器内の配管)が破損する確率が高まる。したがって、冷媒が室外熱交換器内の配管または室内熱交換器内の配管に閉じ込まれるように制御される空気調和機では、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を高くしてしまうことになる。
そこで、本発明の目的は、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる空気調和機を提供することである。
第1の発明にかかる空気調和機は、圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備え、前記冷媒回路は、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間に配置された貯留容器と、前記室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置された第1閉鎖機構と、前記室外熱交換器と前記貯留容器との間に配置された第2閉鎖機構とを有しており、運転時において冷媒漏れが検知された時、運転停止指示があった時、または運転停止時に、前記第1閉鎖機構及び前記第2閉鎖機構のうち前記貯留容器よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構が閉鎖された状態で運転が行われたあとで、前記貯留容器よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構が閉鎖されることで、前記冷媒回路を流れる冷媒が前記貯留容器に貯留されることを特徴とする。
この空気調和機では、冷媒が室内熱交換器と室外熱交換器との間に配置された貯留容器に閉じ込まれるので、冷媒が室外熱交換器内の配管または室内熱交換器内の配管に閉じ込まれる場合に比べて、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
第2の発明にかかる空気調和機では、第1の発明にかかる空気調和機において、前記圧縮機及び前記室外熱交換器が内部に配置される室外機と前記室内熱交換器が内部に配置される室内機との間に配置される収容ユニットを有しており、前記貯留容器、前記第1閉鎖機構、及び前記第2閉鎖機構が、前記収容ユニットの内部に配置されることを特徴とする。
この空気調和機では、貯留容器が内部に配置される収容ユニットが、室外機と別に設置されるので、室外機を小型化できる。また、室外機が破損した場合に室外機の破損と同時に貯留容器が破損して冷媒が外部へ漏れることがないので、冷媒回路から冷媒が漏れる確率をより低減できる。
第3の発明にかかる空気調和機では、第1または第2の発明にかかる空気調和機において、前記冷媒回路は、前記室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置された流量調整用の電動弁を有しており、前記第1閉鎖機構が、前記電動弁と異なる電磁弁であることを特徴とする。
この空気調和機では、第1閉鎖機構が電動弁に比べて応答速度が速い電磁弁であるので、第1閉鎖機構として流量調整用の電動弁が使用される場合より、冷媒を貯留容器に確実に閉じ込めることができる。
第4の発明にかかる空気調和機では、第1−第3のいずれかの発明にかかる空気調和機において、前記第1閉鎖機構及び前記第2閉鎖機構が、非通電時に閉状態となるように構成されることを特徴とする。
この空気調和機では、冷媒が貯留容器に閉じ込まれた状態において停電になった場合でも、電磁弁は閉状態であるので、冷媒が閉じ込まれた状態が維持される。
第5の発明にかかる空気調和機では、第1−第4のいずれかの発明にかかる空気調和機において、前記冷媒回路は、複数の前記室内熱交換器と、前記複数の室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置される第1ヘッダと、前記複数の室内熱交換器と前記圧縮機との間に配置される第2ヘッダと、前記第1ヘッダと前記第2ヘッダとをそれぞれ接続し且つ前記室内熱交換器がそれぞれ配置された複数の分岐路とを有することを特徴とする。
この空気調和機では、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合であっても、貯留容器の容積を調整することで冷媒を貯留容器内に確実に閉じ込めることができる。したがって、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合に、冷媒を配管(例えば室外熱交換内の配管)に閉じ込めきれないという問題が生じることがない。
第6の発明にかかる空気調和機では、第5の発明にかかる空気調和機において、前記冷媒回路は、前記複数の分岐路のそれぞれにおいて、前記第1ヘッダと前記室内熱交換器との間に配置された第3閉鎖機構と、前記第2ヘッダと前記室内熱交換器との間に配置された第4閉鎖機構とを有していることを特徴とする。
この空気調和機では、例えば室外熱交換器側で冷媒漏れがあった場合に第3閉鎖機構と第4閉鎖機構との間の室内熱交換器側に冷媒を閉じ込めることができる。また、複数の分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合に、複数の分岐路のうち冷媒漏れがあった分岐回路だけを閉鎖できる。
第7の発明にかかる空気調和機では、第6の発明にかかる空気調和機において、前記複数の分岐路に、冷媒漏れ検知用の圧力センサまたは温度センサがそれぞれ配置されることを特徴とする。
この空気調和機では、冷媒漏れ検知用のセンサを、室内機および室外機の両方に配置しなくても、冷媒回路における冷媒漏れを検知できる。
第8の発明にかかる空気調和機では、第7の発明にかかる空気調和機において、前記圧力センサまたは前記温度センサは、前記複数の分岐路のそれぞれにおいて、前記第3閉鎖機構と前記第4閉鎖機構との間に配置されることを特徴とする。
この空気調和機では、複数の分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合、その冷媒漏れがあった分岐回路を特定できる。
第9の発明にかかる空気調和機では、第5−第8のいずれかの発明にかかる空気調和機において、前記圧縮機及び前記室外熱交換器が内部に配置される室外機と前記複数の室内熱交換器がそれぞれ内部に配置される複数の室内機との間に配置される分岐ユニットを有しており、前記貯留容器、前記第1閉鎖機構、前記第2閉鎖機構、前記第1ヘッダ、及び前記第2ヘッダが前記分岐ユニットの内部に配置されることを特徴とする。
この空気調和機では、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続される冷媒回路において、分岐ユニットが室外機とは別に設置されるので、室外機を小型化できる。また、室外機が破損した場合に室外機の破損と同時に貯留容器が破損して冷媒が外部へ漏れることがないので、冷媒回路から冷媒が漏れる確率をより低減できる。
第10の発明にかかる空気調和機では、第1−第9のいずれかの発明にかかる空気調和機において、冷媒は、R32冷媒であることを特徴とする。
この空気調和機では、冷媒として微燃性を有するR32冷媒を使用した場合でも、冷媒回路の配管が破損した場合に冷媒が外部へ漏れるのを防止できる。
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、冷媒が室内熱交換器と室外熱交換器との間に配置された貯留容器に閉じ込まれるので、冷媒が室外熱交換器内の配管または室内熱交換器内の配管に閉じ込まれる場合に比べて、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
第2の発明では、貯留容器が内部に配置される収容ユニットが、室外機と別に設置されるので、室外機を小型化できる。また、室外機が破損した場合に室外機の破損と同時に貯留容器が破損して冷媒が外部へ漏れることがないので、冷媒回路から冷媒が漏れる確率をより低減できる。
第3の発明では、第1閉鎖機構が電動弁に比べて応答速度が速い電磁弁であるので、第1閉鎖機構として流量調整用の電動弁が使用される場合より、冷媒を貯留容器に確実に閉じ込めることができる。
第4の発明では、冷媒が貯留容器に閉じ込まれた状態において停電になった場合でも、電磁弁は閉状態であるので、冷媒が閉じ込まれた状態が維持される。
第5の発明では、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合であっても、貯留容器の容積を調整することで冷媒を貯留容器内に確実に閉じ込めることができる。したがって、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合に、冷媒を配管(例えば室外熱交換内の配管)に閉じ込めきれないという問題が生じることがない。
第6の発明では、例えば室外熱交換器側で冷媒漏れがあった場合に第3閉鎖機構と第4閉鎖機構との間の室内熱交換器側に冷媒を閉じ込めることができる。また、複数の分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合に、複数の分岐路のうち冷媒漏れがあった分岐回路だけを閉鎖できる。
第7の発明では、冷媒漏れ検知用のセンサを、室内機および室外機の両方に配置しなくても、冷媒回路における冷媒漏れを検知できる。
第8の発明では、複数の分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合、その冷媒漏れがあった分岐回路を特定できる。
第9の発明では、1つの室外熱交換器に複数の室内熱交換器が接続される冷媒回路において、分岐ユニットが室外機とは別に設置されるので、室外機を小型化できる。また、室外機が破損した場合に室外機の破損と同時に貯留容器が破損して冷媒が外部へ漏れることがないので、冷媒回路から冷媒が漏れる確率をより低減できる。
第10の発明では、冷媒として微燃性を有するR32冷媒を使用した場合でも、冷媒回路の配管が破損した場合に冷媒が外部へ漏れるのを防止できる。
本発明の第1実施形態に係る空気調和機の概略図である。 図1に示す空気調和機の冷媒回路を示す回路図である。 図1に示す空気調和機の制御部を示すブロック図である。 図1に示す空気調和機において冷房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 図1に示す空気調和機において暖房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 図1に示す空気調和機において運転停止指示があった場合の動作を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す回路図である。 本発明の第3実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す回路図である。 図8に示す空気調和機の制御部を示すブロック図である。 図8に示す空気調和機において冷房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 図8に示す空気調和機において暖房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 本発明の第4実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す回路図である。 図12に示す空気調和機の制御部を示すブロック図である。 図12に示す空気調和機において冷房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 図12に示す空気調和機において暖房運転が行われているときに冷媒漏れが検知された場合の動作を説明する図である。 図12に示す空気調和機において運転停止指示があった場合の動作を説明する図である。 本発明の第5実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す回路図である。
以下、本発明に係る空気調和機の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
<空気調和機1の全体構成>
図1及び図2に示すように、本実施形態の空気調和機1は、室内にそれぞれ設置される3台の室内機2と、室外に設置される室外機3と、室外に設置され且つ室内機2と室外機3との間に配置される分岐ユニット4(収容ユニット)とを備えている。
図2に示すように、3台の室内機2は、それぞれ、液側配管5が接続される3つの液側接続部2aと、ガス側配管6が接続される3つのガス側接続部2bとを有している。室外機3は、液側配管5が接続される液閉鎖弁20と、ガス側配管6が接続されるガス閉鎖弁21とを有している。また、分岐ユニット4は、内部を液側配管5及びガス側配管6が通り、液側配管5及びガス側配管6をそれぞれ3つの分岐路に分岐する第1ヘッダ30及び第2ヘッダ31を有している。したがって、空気調和機1では、3台の室内機2の3つの液側接続部2aと室外機3の液閉鎖弁20とが液側配管5によって接続されるとともに、3台の室内機2の3つのガス側接続部2bと室外機3のガス閉鎖弁21とがガス側配管6によって接続される。なお、液閉鎖弁20およびガス閉鎖弁21は、それぞれ、開状態および閉状態のいずれかを取り得るものであって、手動によって切り換えられるものである。
空気調和機1は、室内機2、室外機3、分岐ユニット4、液側配管5およびガス側配管6によって構成された冷媒回路を備えている。冷媒回路は、圧縮機10と、四路切換弁11と、室外熱交換器13と、膨張弁14と、貯留容器22と、第1ヘッダ30と、第2ヘッダ31と、3つの室内熱交換器16とを接続したものである。圧縮機10、四路切換弁11、室外熱交換器13、および膨張弁14は、室外機3の内部に配置される。3つの室内熱交換器16は、それぞれ3台の室内機2の内部に配置される。また、貯留容器22、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31は、分岐ユニット4の内部に配置される。なお、本実施形態の空気調和機1では、冷媒としてR32冷媒を使用している。
四路切換弁11は、圧縮機10の吐出側と室外熱交換器13側とを連通させ、且つ、圧縮機10の吸入側と室内熱交換器16側とを連通させる冷房状態と、圧縮機10の吐出側と室内熱交換器16側とを連通させ、且つ、圧縮機10の吸入側と室外熱交換器13側とを連通させる暖房状態とを取り得るものである。この四路切換弁11と圧縮機10の吐出側との間には、四路切換弁11から圧縮機10の吐出側への冷媒の逆流を防止する逆止弁15が配置される。
貯留容器22は、冷媒回路を流れる冷媒を貯留するものであり、室外熱交換器13と複数の室内熱交換器16との間、より詳しくは膨張弁14より室内熱交換器16側に配置される。分岐ユニット4の内部の冷媒回路(液側配管5)において、貯留容器22よりも室内機2側(室内熱交換器16と貯留容器22との間)には、第1電磁弁23が配置される。また、分岐ユニット4の内部の冷媒回路(液側配管5)において、貯留容器22よりも室外機3側(室外熱交換器13と貯留容器22との間)には、第2電磁弁24が配置される。第1電磁弁23及び第2電磁弁24は、開状態および閉状態のいずれかを取り得るものであって、制御部50によって制御されるものである。また、第1電磁弁23及び第2電磁弁24は、非通電時に閉状態となる電磁弁である。本実施形態では、第1電磁弁23が、本発明において、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された第1閉鎖機構に対応するとともに、第2電磁弁24が、本発明において、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2閉鎖機構に対応する。なお、第1電磁弁23と貯留容器22との間の距離は、第1電磁弁23と室内熱交換器16との間の距離に比べて十分小さい。また、第2電磁弁24と貯留容器22との間の距離は、第2電磁弁24と室外熱交換器13との間の距離に比べて十分小さい。したがって、第1電磁弁23と第2電磁弁24とを閉鎖して冷媒を貯留容器22に閉じ込める際に、第1電磁弁23と第2電磁弁24との間の配管が破損する確率が低くなるように、第1電磁弁23と第2電磁弁24との間の配管長さが極力短くされている。
第1ヘッダ30は、貯留容器22よりも室内機2側(複数の室内熱交換器16と貯留容器22との間)であって、より詳しくは第1電磁弁23よりも室内機2側に配置される。室外機3の液閉鎖弁20に接続される液側配管5は、第1ヘッダ30において、3つに分岐されて、それぞれ室内機2の3つの液側接続部2aに接続される。一方、第2ヘッダ31は、複数の室内熱交換器16と圧縮機10との間、より詳しくは四路切換弁11よりも室内熱交換器16側に配置される。室外機3のガス閉鎖弁21に接続されるガス側配管6は、第2ヘッダ31において、3つに分岐されて、それぞれ室内機2の3つのガス側接続部2bに接続される。したがって、冷媒回路は、第1ヘッダ30と第2ヘッダ31とをそれぞれ接続するとともに、室内熱交換器16がそれぞれ配置された3つの分岐路を有している。
3つの分岐路のそれぞれにおいて、第1ヘッダ30と室内熱交換器16との間には、電動弁25が配置される。電動弁25は、開状態と閉状態との間に対応した複数の開度を取り得るものであって、制御部50によって制御されるものである。電動弁25は、流量調整用の分岐路における冷媒流量を調整するものであって、膨張弁としての機能も有している。また、電動弁25は、非通電時に閉状態となる電動弁である。本実施形態では、各電動弁25は、分岐ユニット4の内部に配置される。また、本実施形態では、電動弁25が、本発明において、第1ヘッダ30と室内熱交換器16との間に配置された第3閉鎖機構に対応する。
3つの分岐回路のそれぞれにおいて、第2ヘッダ31と室内熱交換器16との間には、第3電磁弁26が配置される。第3電磁弁26は、開状態および閉状態のいずれかを取り得るものであって、制御部50によって制御されるものである。また、第3電磁弁26は、非通電時に閉状態となる電磁弁である。本実施形態では、各第3電磁弁26は、分岐ユニット4の内部に配置される。また、本実施形態では、第3電磁弁26が、本発明において、第2ヘッダ31と室内熱交換器16との間に配置された第4閉鎖機構に対応する。
上記のとおり、分岐ユニット4の内部には、液側配管5及びガス側配管6が通るほか、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31、3つの電動弁25、及び3つの第3電磁弁26が配置される。これら各部材は、分岐ユニット4内に充填された断熱材に覆われている。また、この分岐ユニット4は、室外熱交換器13内の配管や室内熱交換器16内の配管など冷媒回路の配管に比べて強固に形成されている。
この空気調和機1は、冷房運転モード(除湿運転モードを含む)および暖房運転モードにおける運転が可能であって、リモコンによって、いずれかの運転を選択して運転開始操作を行ったり、運転切換操作、運転停止操作や室内温度の設定温度を変更する操作を行うことができる。
冷房運転モードでは、図示破線矢印で示すように、圧縮機10から吐出された冷媒が四路切換弁11から室外熱交換器13、膨張弁14、貯留容器22、電動弁25、室内熱交換器16へと順に流れ、室内熱交換器16を経た冷媒が四路切換弁11を通って圧縮機10に戻る冷房サイクルが形成される。すなわち、室外熱交換器13が凝縮器、室内熱交換器16が蒸発器として機能する。したがって、冷房運転モードでは、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された第1電磁弁23(第1閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構に対応し、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2電磁弁24(第2閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構に対応する。
一方、暖房運転モードでは、四路切換弁11が切り換わることにより、図示実線矢印で示すように、圧縮機10から吐出される冷媒が四路切換弁11から室内熱交換器16、電動弁25、貯留容器22、膨張弁14、室外熱交換器13へと順に流れ、室外熱交換器13を経た冷媒が四路切換弁11を通って圧縮機10に戻る暖房サイクルが形成される。すなわち、室内熱交換器16が凝縮器、室外熱交換器13が蒸発器として機能する。したがって、暖房運転モードでは、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2電磁弁24(第2閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構に対応し、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された第1電磁弁23(第1閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構に対応する。
また、3台の室内機2には、冷媒漏れ検知センサ17がそれぞれ配置され、室外機3には、冷媒漏れ検知センサ18が配置される。冷媒漏れ検知センサ17、18は、空気調和機1の制御部50に接続されており、冷媒漏れを検知したときに、冷媒漏れ検知を示す信号を制御部50に対して出力する。したがって、本実施形態の空気調和機1では、冷媒漏れ検知センサ17によって室内における冷媒漏れを検知できるとともに、冷媒漏れ検知センサ18によって室外における冷媒漏れを検知できる。
空気調和機1の制御部50には、図3に示すように、圧縮機10と、四路切換弁11と、膨張弁14と、第1電磁弁23と、第2電磁弁24と、3つの電動弁25と、3つの第3電磁弁26と、3つの冷媒漏れ検知センサ17と、冷媒漏れ検知センサ18とがそれぞれ接続される。したがって、制御部50は、冷媒漏れ検知センサ17、18によって室内や室外における冷媒漏れが検知されたときに、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25、及び3つの第3電磁弁26を制御できる。
<フロー>
次に、図4−図6を参照して本実施形態の空気調和機1の制御(フロー)について説明する。
まず、図4を参照して冷房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機1の制御について説明する。冷房運転中では(S1)、冷媒漏れ検知センサ17、18により冷媒漏れが検知されたか否かを判断し(S2)、冷媒漏れが検知されるまでそれを繰り返す。冷媒漏れが検知された場合(S2:Yes)、第1電磁弁23(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S3)、第1電磁弁23が閉鎖された状態のまま冷房運転を継続する(S4)。その結果、冷媒回路を流れる冷媒が第1電磁弁23よりも冷媒流れ方向下流側(室内機2側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路を流れる冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
その後、所定のタイミングで第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S5)、冷房運転を停止する(S6)。その結果、貯留容器22に貯留された冷媒が第1電磁弁23と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、冷媒配管が破損して冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが防止される。この第2電磁弁24を閉鎖するタイミングとしては、冷媒回路を流れる冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。例えば、第1電磁弁23を閉鎖してから冷媒回路を流れる冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されるまでの所定時間を予め決定しておき、その所定時間経過時に第2電磁弁24を閉鎖してもよいし、貯留容器22に計量センサを設けて貯留容器22内の冷媒量が所定量を超えたときに第2電磁弁24を閉鎖してもよい。
なお、冷房運転時においては、冷媒は主に室外機3側に滞留している。したがって、この空気調和機1の制御では、冷媒漏れを検知したあとにおいて室外機3側の冷媒が室内機2側に移動しないので、例えば室内機2側の冷媒回路において配管が破損した場合に多量の冷媒が室内に漏れることが抑制される。また、この空気調和機1の制御では、冷媒漏れを検知したあとにおいて室外機3側に滞留した冷媒を素早く貯留容器22に貯留できるので、例えば室外機3側の冷媒配管が破損した場合に多量の冷媒が室外に漏れることが抑制される。
次に、図5を参照して暖房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機1の制御について説明する。暖房運転中では(S11)、冷媒漏れ検知センサ17、18により冷媒漏れが検知されたか否かを判断し(S12)、冷媒漏れが検知されるまでそれを繰り返す。冷媒漏れが検知された場合(S12:Yes)、冷媒が室外機3側で漏れたか否かを判断する(S13)。そして、冷媒が室外機3側で漏れた場合(S13:Yes)、全ての電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖して(S14)、暖房運転を停止する(S15)。
一方、冷媒が室外機3側で漏れていない場合(S13:No)、すなわち冷媒が室内機2側で漏れた場合、3台の室内機2にそれぞれ配置された各冷媒漏れ検知センサ17により冷媒漏れが生じた分岐路を特定して、冷媒漏れが生じた分岐路に接続された電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖する(S16)。そして、第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S17)、第2電磁弁24が閉鎖された状態のまま暖房運転を継続する(S18)。その結果、冷媒回路を流れる冷媒が第2電磁弁24よりも冷媒流れ方向下流側(室外機3側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路を流れる冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
そして、所定のタイミングで第1電磁弁23(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖するとともに(S19)、冷媒漏れが生じていない分岐路に接続された残りの電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖して(S20)、暖房運転を停止する(S15)。この第1電磁弁23を閉鎖するタイミングとしては、冷房運転時の第2電磁弁24を閉鎖するタイミングと同様に、冷媒回路を流れる冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
なお、暖房運転時においては、冷媒は主に室内機2側に滞留している。したがって、この空気調和機1の制御では、冷媒が室外機3側で漏れた場合には、室内機2側に滞留した冷媒が電動弁25と第3電磁弁26との間に閉じ込められた状態となるので、室内機2側の冷媒が室外機3側に移動して多量の冷媒が室外に漏れることが抑制される。また、この空気調和機1の制御では、冷媒が室内機2側で漏れた場合には、冷媒漏れが生じた分岐路が電動弁25と第3電磁弁26とにより他の冷媒回路から遮断されるので、冷媒漏れが生じた分岐路から多量の冷媒が室内に漏れることが抑制される。
次に、図6を参照して空気調和機1の運転が停止される時(運転停止指示があった時)の空気調和機1の制御について説明する。まず、冷房運転中または暖房運転中において、運転停止指示(自動停止を含む)があったか否かを判断し(S21)、運転停止指示があるまでそれを繰り返す。運転停止指示があった場合(S21:Yes)、冷房運転中であるか否かを判断する(S22)。冷房運転中である場合(S22:Yes)、第1電磁弁23(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S23)、冷房運転を継続する(S25)。一方、冷房運転中でない場合(S22:No)、すなわち暖房運転中である場合、冷房運転(ポンプダウン運転、強制冷房運転)に切り替えて(S24)、ステップS23、S25を実行する。その結果、冷媒回路内の冷媒が第1電磁弁23よりも冷媒流れ方向下流側(室内機2側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路を流れる冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
そして、所定のタイミングで第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S26)、冷房運転を停止する(S27)。その結果、空気調和機1の運転が停止される時に、冷媒が貯留容器22に貯留されて第1電磁弁23と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、空気調和機1の運転停止中に冷媒配管が破損して冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが抑制される。なお、第2電磁弁24を閉鎖するタイミングとしては、冷媒回路内の冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
<本実施形態の空気調和機の特徴>
本実施形態の空気調和機1では、冷媒が室内熱交換器16と室外熱交換器13との間に配置された貯留容器22に閉じ込まれるので、冷媒が室外熱交換器13内の配管または室内熱交換器16内の配管に閉じ込まれる場合に比べて、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
また、本実施形態の空気調和機1では、貯留容器22が内部に配置される分岐ユニット4(収容ユニット)が、室外機3と別に設置されるので、室外機3を小型化できる。また、室外機3が破損した場合に室外機3の破損と同時に貯留容器22が破損して冷媒が外部へ漏れることがないので、冷媒回路から冷媒が漏れる確率をより低減できる。
また、本実施形態の空気調和機1では、冷媒を貯留容器22に閉じ込めるために電動弁25に比べて応答速度が速い第1電磁弁23(第1閉鎖機構)が使用されるので、流量調整用の電動弁25が使用される場合より、冷媒を貯留容器22に確実に閉じ込めることができる。
また、本実施形態の空気調和機1では、第1電磁弁23及び第2電磁弁24が、非通電時に閉状態となる電動弁であるので、冷媒が貯留容器22に閉じ込まれた状態において停電になった場合でも、第1電磁弁23及び第2電磁弁24は閉状態であるので、冷媒が閉じ込まれた状態が維持される。
また、本実施形態の空気調和機1では、1つの室外熱交換器13に複数の室内熱交換器16が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合であっても、貯留容器22の容積を調整することで冷媒を貯留容器22内に確実に閉じ込めることができる。したがって、1つの室外熱交換器13に複数の室内熱交換器16が接続されることにより冷媒回路内の冷媒量が多い場合に、冷媒を配管(例えば室外熱交換器13内の配管)に閉じ込めきれないという問題が生じることがない。
また、本実施形態の空気調和機1では、冷媒回路が、3つの分岐路のそれぞれにおいて、第1ヘッダ30と室内熱交換器16との間に配置された電動弁25と、第2ヘッダ31と室内熱交換器16との間に配置された第3電磁弁26とを有しているので、3つの分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合、3つの分岐路のうち冷媒漏れがあった分岐路だけを閉鎖できる。
また、本実施形態の空気調和機1では、冷媒として微燃性を有するR32冷媒を使用されるが、この場合でも、冷媒回路の配管が破損した場合に冷媒が外部へ漏れるのを防止できる。
(第2実施形態)
図7は、この発明の第2実施形態を示している。上記第1実施形態の空気調和機1では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25、3つの第3電磁弁26、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニット4(収容ユニット)が室内機2と室外機3との間に配置されるのに対し、第2実施形態の空気調和機では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25、3つの第3電磁弁26、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニット104が室外機103の内部に配置される点で上記第1実施形態と異なる。なお、以下において、上記第1実施形態と略同一の構成については、その説明を適宜省略する。また、第2実施形態の空気調和機の制御(フロー)は、上記第1実施形態の空気調和機1の制御と略同一であるため、その説明を省略する。
この空気調和機は、室内にそれぞれ設置される3台の室内機2と、室外に設置される室外機103とを備えている。室外機103は、液側配管5が接続される液側接続部3aと、ガス側配管6が接続されるガス側接続部3bとを有している。したがって、空気調和機では、室内機2の液側接続部2aと室外機103の液側接続部3aとが液側配管5によって接続されるとともに、室内機2のガス側接続部2bと室外機103のガス側接続部3bとがガス側配管6によって接続される。
この空気調和機では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25、3つの第3電磁弁26、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニット104が室外機103の内部に配置される。この分岐ユニット104は、図7に示すように、液閉鎖弁20及びガス閉鎖弁21よりも室内機2側に配置される。そして、室外機103の内部の冷媒回路において、液閉鎖弁20より室内機2側に、液閉鎖弁20側から第2電磁弁24、貯留容器22、第1電磁弁23、第1ヘッダ30、3つの電動弁25の順にこれら各部材が配置される。また、室外機103の内部の冷媒回路において、ガス閉鎖弁21より室内機2側に、ガス閉鎖弁21側から第2ヘッダ31、3つの第3電磁弁26の順にこれら各部材が配置される。
<本実施形態の空気調和機の特徴>
本実施形態の空気調和機では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25、3つの第3電磁弁26、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニット104が室外機103の内部に配置される空気調和機において、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
(第3実施形態)
図8−図11は、この発明の第3実施形態を示している。上記第1実施形態の空気調和機1では、冷媒の漏れを検知するために、冷媒漏れ検知センサ17、18が室内機2及び室外機3に配置されるのに対し、第3実施形態の空気調和機では、圧力センサ217が分岐ユニット204(収容ユニット)に配置される点で大きく異なっている。なお、その他の構成は、上記第1実施形態と略同一の構成であるため、その説明を省略する。
第3実施形態の空気調和機では、図8に示すように、3つの分岐路のそれぞれにおいて、第1ヘッダ30と室内熱交換器16との間には、電動弁25が配置されるとともに、電動弁25と室内熱交換器16との間には、圧力センサ217が配置される。したがって、圧力センサ217は、3つの分岐路のそれぞれにおいて、電動弁25より室内熱交換器16側に配置される。なお、本実施形態では、各電動弁25及び各圧力センサ217は、分岐ユニット204の内部に配置される。
圧力センサ217は、冷媒回路内(分岐路内)の冷媒圧力を検出するものであって、空気調和機の制御部50に接続されており、冷媒回路内の冷媒圧力を示す信号を制御部50に対して出力する。したがって、本実施形態の空気調和機では、制御部50において、冷媒回路内(分岐路内)の冷媒圧力を監視することができて、その冷媒圧力に基づいて冷媒回路内(分岐路内)における冷媒漏れを検知できる。
第3実施形態の空気調和機の制御部50は、冷媒漏れ検知部を有している。冷媒漏れ検知部は、圧力センサ217からの出力に基づいて冷媒回路内(分岐路内)における冷媒漏れを検知する。
本実施形態の冷媒漏れ検知部は、例えば、冷媒回路内(分岐路内)において冷媒漏れがない場合の種々の運転状態(例えば、室内熱交換器16の温度)に対する冷媒圧力を記憶しており、圧力センサ217によって検知された冷媒圧力が、その記憶された冷媒圧力より所定量以上低いときに、冷媒回路内(分岐路内)において冷媒漏れしていると検知する。
本実施形態の空気調和機では、冷媒漏れ検知部において冷媒漏れが検知された場合、3つの分岐路の全ての電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖して、それぞれの分岐路の圧力センサ217によって検知された冷媒圧力に基づいて、3つの分岐路のいずれかにおいて冷媒漏れがあったかを検知する。例えば、3つの分岐路の冷媒圧力のうちで、冷媒回路内において冷媒漏れがない場合の種々の運転状態(例えば、室内熱交換器16の温度)に対する冷媒圧力より所定量以上低い分岐路があるときは、その分岐路において冷媒漏れしていると検知する。一方、3つの分岐路の冷媒圧力のうちで、冷媒回路内において冷媒漏れがない場合の種々の運転状態(例えば、室内熱交換器16の温度)に対する冷媒圧力より所定量以上低い分岐路がないときは、3つの分岐路において冷媒漏れしてないので、冷媒回路の3つの分岐路以外の部分(室外機3内)で冷媒漏れしていると検知する。
第3実施形態の空気調和機の制御部50には、図9に示すように、圧縮機10と、四路切換弁11と、膨張弁14と、第1電磁弁23と、第2電磁弁24と、3つの電動弁25と、3つの第3電磁弁26と、3つの圧力センサ217とがそれぞれ接続される。したがって、制御部50は、圧力センサ217からの出力に基づいて冷媒回路内(分岐路内)における冷媒漏れを検知したときに、第1電磁弁23、第2電磁弁24、3つの電動弁25および3つの第3電磁弁26を制御できる。
次に、図10及び図11を参照して本実施形態の空気調和機の制御(フロー)について説明する。なお、空気調和機の運転が停止される時(運転停止指示があった時)の空気調和機の制御は、上記第1実施形態と同じであるためその説明を割愛する。
まず、図10を参照して冷房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機の制御について説明する。冷房運転中では(S201)、圧力センサ217により検知された圧力が異常であるか否かを検知し(S202)、異常を検知するまでそれを繰り返す。圧力が異常であることを検知した場合(S202:Yes)、第1電磁弁23(貯留容器よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S203)、第1電磁弁23が閉鎖された状態のまま冷房運転を継続する(S204)。その結果、冷媒回路内の冷媒が第1電磁弁23よりも冷媒流れ方向下流側(室内機側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路内の冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
その後、所定のタイミングで第2電磁弁24(貯留容器よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S205)、冷房運転を停止する(S206)。したがって、貯留容器22に貯留された冷媒が第1電磁弁23と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、冷媒配管が破損して冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが防止される。この第2電磁弁24を閉鎖するタイミングとしては、上記第1実施形態と同様に、冷媒回路内の冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
次に、図11を参照して暖房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機の制御について説明する。暖房運転中では(S211)、圧力センサ217により検知された圧力が異常であるか否かを検知し(S212)、異常を検知するまでそれを繰り返す。圧力が異常であることを検知した場合(S212:Yes)、冷媒が室外機3側で漏れたか否かを判断する(S213)。そして、冷媒が室外機3側で漏れた場合(S213:Yes)、全ての電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖して(S214)、暖房運転を停止する(S215)。
一方、冷媒が室外機3側で漏れていない場合(S213:No)、すなわち室内機2側で漏れた場合、各分岐路にそれぞれ配置された各圧力センサ217により冷媒漏れが生じた分岐路を特定して、冷媒漏れが生じた分岐路に接続された電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖する(S216)。そして、第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S217)、第2電磁弁24が閉鎖された状態のまま暖房運転を継続する(S218)。その結果、冷媒回路を流れる冷媒が第2電磁弁24よりも冷媒流れ方向下流側(室外機3側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路を流れる冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
そして、所定のタイミングで第1電磁弁23(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖するとともに(S219)、冷媒漏れが生じていない分岐路に接続された残りの電動弁25及び第3電磁弁26を閉鎖して(S219)、暖房運転を停止する(S215)。この第1電磁弁23を閉鎖するタイミングとしては、冷房運転時の第2電磁弁24を閉鎖するタイミングと同様に、冷媒回路内の冷媒の大部分が室外熱交換器13に貯留されたあとであることが好ましい。
<本実施形態の空気調和機の特徴>
本実施形態の空気調和機では、第1実施形態の空気調和機と同様の効果が得られる。
また、本実施形態の空気調和機では、複数の分岐路に、冷媒漏れ検知用の圧力センサ217がそれぞれ配置されるので、冷媒漏れ検知用のセンサを、室内機2および室外機3の両方に配置しなくても、冷媒回路における冷媒漏れを検知できる。
また、本実施形態の空気調和機では、圧力センサ217が、3つの分岐路のそれぞれにおいて、電動弁25と第3電磁弁26との間に配置されるので、3つの分岐回路のいずれかにおいて冷媒漏れがあった場合、その冷媒漏れがあった分岐回路を特定できる。
(第4実施形態)
図12−図16は、この発明の第4実施形態を示している。上記第1実施形態の空気調和機1では、1つの室外熱交換器13に対して3つ(複数)の室内熱交換器が接続されるのに対し、第4実施形態の空気調和機では、1つの室外熱交換器13に対して1つの室内熱交換器が接続される点で大きく異なっている。なお、その他の構成は、第1実施形態と略同一の構成であるため、その説明を省略する。
本実施形態の空気調和機は、図12に示すように、室内に設置される1台の室内機2と、室外に設置される1台の室外機3と、室外に設置され且つ室内機2と室外機3との間に配置される収容ユニット304とを備えている。
空気調和機は、室内機2、室外機3、収容ユニット304、液側配管5およびガス側配管6によって構成された冷媒回路を備えている。冷媒回路は、圧縮機10と、四路切換弁11と、室外熱交換器13と、膨張弁14と、貯留容器22と、室内熱交換器16とを接続したものである。圧縮機10、四路切換弁11、室外熱交換器13、および膨張弁14は、室外機3の内部に配置される。室内熱交換器16は、室内機2の内部に配置される。また、貯留容器22は、収容ユニット304の内部に配置される。
貯留容器22は、室外熱交換器13と室内熱交換器16との間、より詳しくは膨張弁14より室内熱交換器16側に配置される。収容ユニット304の内部の冷媒回路(液側配管5)において、貯留容器22よりも室内機2側(室内熱交換器16と貯留容器22との間)には、電動弁325が配置される。また、収容ユニット304の内部の冷媒回路(液側配管5)において、貯留容器22よりも室外機3側(室外熱交換器13と貯留容器22との間)には、第2電磁弁24が配置される。電動弁325は、流量調整用の分岐路における冷媒流量を調整するものであって、膨張弁としての機能も有している。また、電動弁325は、非通電時に閉状態となる電動弁である。本実施形態では、電動弁325は、収容ユニット304の内部に配置される。また、本実施形態では、電動弁325が、本発明において、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された第1閉鎖機構に対応する。一方、第2電磁弁24は、開状態および閉状態のいずれかを取り得るものであって、制御部50によって制御されるものである。また、第2電磁弁24は、非通電時に閉状態となる電磁弁である。本実施形態では、第2電磁弁24が、本発明において、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2閉鎖機構に対応する。なお、電動弁325と貯留容器22との間の距離は、電動弁325と室内熱交換器16との間の距離に比べて十分小さい。また、第2電磁弁24と貯留容器22との間の距離は、第2電磁弁24と室外熱交換器13との間の距離に比べて十分小さい。したがって、電動弁325と第2電磁弁24とを閉鎖して冷媒を貯留容器22に閉じ込める際に、電動弁325と第2電磁弁24との間の配管が破損する確率が低くなるように、電動弁325と第2電磁弁24との間の配管長さが極力短くされている。
上記のとおり、収容ユニット304の内部には、液側配管5及びガス側配管6が通るほか、貯留容器22、電動弁325、第2電磁弁24が配置される。これら各部材は、収容ユニット304内に充填された断熱材に覆われている。また、この収容ユニット304は、室外熱交換器13の配管や室内熱交換器16の配管など冷媒回路の配管に比べて強固に形成されている。
この空気調和機は、冷房運転モード(除湿運転モードを含む)および暖房運転モードにおける運転が可能であって、リモコンによって、いずれかの運転を選択して運転開始操作を行ったり、運転切換操作、運転停止操作や室内温度の設定温度を変更する操作を行うことができる。
冷房運転モードでは、図示破線矢印で示すように、圧縮機10から吐出された冷媒が四路切換弁11から室外熱交換器13、膨張弁14、貯留容器22、電動弁325、室内熱交換器16へと順に流れ、室内熱交換器16を経た冷媒が四路切換弁11を通って圧縮機10に戻る冷房サイクルが形成される。すなわち、室外熱交換器13が凝縮器、室内熱交換器16が蒸発器として機能する。したがって、冷房運転モードでは、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された電動弁325(第1閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構に対応し、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2電磁弁24(第2閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構に対応する。
一方、暖房運転モードでは、四路切換弁11が切り換わることにより、図示実線矢印で示すように、圧縮機10から吐出される冷媒が四路切換弁11から室内熱交換器16、電動弁325、貯留容器22、膨張弁14、室外熱交換器13へと順に流れ、室外熱交換器13を経た冷媒が四路切換弁11を通って圧縮機10に戻る暖房サイクルが形成される。すなわち、室内熱交換器16が凝縮器、室外熱交換器13が蒸発器として機能する。したがって、暖房運転モードでは、室外熱交換器13と貯留容器22との間に配置された第2電磁弁24(第2閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構に対応し、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された電動弁325(第1閉鎖機構)が、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構に対応する。
また、室内機2には、冷媒漏れ検知センサ17が配置され、室外機3には、冷媒漏れ検知センサ18が配置される。冷媒漏れ検知センサ17、18は、空気調和機の制御部50に接続されており、冷媒漏れを検知したときに、冷媒漏れ検知を示す信号を制御部50に対して出力する。したがって、本実施形態の空気調和機では、冷媒漏れ検知センサ17によって室内における冷媒漏れを検知できるとともに、冷媒漏れ検知センサ18によって室外における冷媒漏れを検知できる。
図13に示すように、空気調和機の制御部50には、圧縮機10と、四路切換弁11と、膨張弁14と、電動弁325と、第2電磁弁24と、冷媒漏れ検知センサ17と、冷媒漏れ検知センサ18とがそれぞれ接続される。したがって、制御部50は、冷媒漏れ検知センサ17、18によって室内や室外における冷媒漏れが検知されたときに、電動弁325および第2電磁弁24を制御できる。
<フロー>
次に、図14−図16を参照して本実施形態の空気調和機の制御(フロー)について説明する。
まず、図14を参照して冷房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機の制御について説明する。冷房運転中では(S301)、冷媒漏れ検知センサ17、18により冷媒漏れが検知されたか否かを判断し(S302)、冷媒漏れが検知されるまでそれを繰り返す。冷媒漏れが検知された場合(S302:Yes)、電動弁325(貯留容器よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S303)、電動弁325が閉鎖された状態のまま冷房運転を継続する(S304)。その結果、冷媒回路を流れる冷媒が電動弁325よりも冷媒流れ方向下流側(室内機2側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路を流れる冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
そして、所定のタイミングで第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S305)、冷房運転を停止する(S306)。したがって、貯留容器22に貯留された冷媒が電動弁325と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、冷媒配管が破損して冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが防止される。この第2電磁弁24を閉鎖するタイミングとしては、上記第1実施形態と同様に、冷媒回路内の冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
次に、図15を参照して暖房運転中に冷媒漏れが生じた場合の空気調和機の制御について説明する。暖房運転中では(S311)、冷媒漏れ検知センサ17、18により冷媒漏れが検知されたか否かを判断し(S312)、冷媒漏れが検知されるまでそれを繰り返す。冷媒漏れが検知された場合(S312:Yes)、第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S313)、第2電磁弁24が閉鎖された状態のまま暖房運転を継続する(S314)。その結果、冷媒回路内の冷媒が第2電磁弁24よりも冷媒流れ方向下流側(室外機3側)に流れるのが妨げられ、冷媒回路内の冷媒が順次貯留容器22に貯留される。
そして、所定のタイミングで電動弁325(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S315)、暖房運転を停止する(S316)。したがって、貯留容器22に貯留された冷媒が電動弁325と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが防止される。この電動弁325を閉鎖するタイミングとしては、冷房運転時の第2電磁弁24を閉鎖するタイミングと同様に、冷媒回路内の冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
次に、図16を参照して空気調和機の運転が停止される時(運転停止指示があった時)の空気調和機の制御について説明する。まず、運転停止指示(自動停止を含む)があったか否かを判断し(S321)、運転停止指示があるまでそれを繰り返す。運転停止指示があった場合(S321:Yes)、冷房運転中であるか否かを判断する(S322)。冷房運転中である場合(S322:Yes)、電動弁325(貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S323)、冷房運転を継続する(S325)。一方、冷房運転中でない場合(S322:No)、すなわち暖房運転中である場合、冷房運転(ポンプダウン運転、強制冷房運転)に切り替えて(S324)、ステップS323、S325を実行する。
そして、所定のタイミングで第2電磁弁24(貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構)を閉鎖して(S326)、冷房運転を停止する(S327)。その結果、貯留容器22に貯留された冷媒が電動弁325と第2電磁弁24との間に閉じ込められた状態となるので、冷媒配管が破損して冷媒漏れが生じた場合に多量の冷媒が室内または室外に漏れることが防止される。この第2電磁弁24を閉鎖するタイミングとしては、冷媒回路内の冷媒の大部分が貯留容器22に貯留されたあとであることが好ましい。
<本実施形態の空気調和機の特徴>
本実施形態の空気調和機では、1つの室外熱交換器13に対して1つの室内熱交換器16が接続される空気調和機において、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
(第5実施形態)
図17は、この発明の第5実施形態を示している。上記第4実施形態の空気調和機では、貯留容器22、電動弁325、第2電磁弁24が内部に配置される収容ユニット304が室内機2と室外機3との間に配置されるのに対し、第5実施形態の空気調和機では、貯留容器22、電動弁325、第2電磁弁24が内部に配置される収容ユニット404が室外機403の内部に配置される点で上記第4実施形態と異なる。なお、以下において、上記第4実施形態と略同一の構成については、その説明を適宜省略する。また、第5実施形態の空気調和機の制御(フロー)は、上記第4実施形態の空気調和機の制御と略同一であるため、その説明を省略する。
この空気調和機は、室内にそれぞれ設置される1台の室内機2と、室外に設置される1台の室外機403とを備えている。室外機403は、液側配管5が接続される液側接続部3aと、ガス側配管6が接続されるガス側接続部3bとを有している。したがって、空気調和機では、室内機2の液側接続部2aと室外機403の液側接続部3aとが液側配管5によって接続されるとともに、室内機2のガス側接続部2bと室外機403のガス側接続部3bとがガス側配管6によって接続される。
この空気調和機では、貯留容器22、電動弁325、第2電磁弁24が内部に配置される収容ユニット404が室外機403の内部に配置される。この分岐ユニット404は、図17に示すように、液閉鎖弁20及びガス閉鎖弁21よりも室内機2側に配置される。そして、室外機403の内部の冷媒回路において、液閉鎖弁20より室内機2側に、液閉鎖弁20側から第2電磁弁24、貯留容器22、電動弁325の順にこれら各部材が配置される。
<本実施形態の空気調和機の特徴>
本実施形態の空気調和機では、1つの室外熱交換器13に対して1つの室内熱交換器16が接続され且つ貯留容器22、電動弁325、第2電磁弁24が内部に配置される収容ユニット404が室外機403に内部に配置される空気調和機において、冷媒回路の配管が破損した場合に冷媒が外部へ漏れるのを防止できる。
以上、本発明の実施形態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定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、運転時において冷媒漏れが検知された時、及び運転停止指示があった時に、第1閉鎖機構及び第2閉鎖機構のうち貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構が閉鎖された状態で運転を行ったあとで、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構を閉鎖する制御を行って、冷媒回路を流れる冷媒を貯留容器22に貯留した。しかし、運転時において冷媒漏れが検知された時、運転停止指示があった時の少なくともいずれかのときに上記制御を行ってもよい。また、上記制御は運転停止時(例えば空気調和機の移設時など)に行ってもよい。したがって、運転時において冷媒漏れが検知された時、運転停止指示があった時、及び運転停止時の少なくともいずれかのときに上記制御を行ってもよい。
また、上述の実施形態では、暖房運転時に冷媒漏れが検知された時には、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構(第2閉鎖機構)が閉鎖された状態で暖房運転を行ったあとで、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構(第1閉鎖機構)を閉鎖する制御を行って、冷媒回路を流れる冷媒を貯留容器22に貯留した。しかし、暖房運転時に冷媒漏れが検知された時には、暖房運転を冷房運転(ポンプダウン運転、強制冷房運転)に切り換えてから、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構(第1閉鎖機構)が閉鎖された状態で冷房運転を行ったあとで、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構(第2閉鎖機構)を閉鎖する制御を行って、冷媒回路を流れる冷媒を貯留容器22に貯留してもよい。
また、上述の実施形態では、運転停止指示があった時に暖房運転が行われている場合、暖房運転を冷房運転(ポンプダウン運転、強制冷房運転)に切り換えて、冷媒回路を流れる冷媒を貯留容器22に貯留した。しかし、運転停止指示があった時に暖房運転が行われている場合、貯留容器22よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構(第2閉鎖機構)が閉鎖された状態で暖房運転を行ったあとで、貯留容器22よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構(第1閉鎖機構)を閉鎖する制御を行って、すなわち暖房運転状態のまま、冷媒を貯留容器22に貯留してもよい。
また、上述の第1及び第3実施形態では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニットが、室内機2と室外機3との間に配置されるが、上述の第2実施形態のように貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24、第1ヘッダ30、第2ヘッダ31が内部に配置される分岐ユニットが室外機3の内部に配置されてもよい。
また、上述の第1及び第3実施形態では、貯留容器22、第1電磁弁23、第2電磁弁24が内部に配置される収容ユニットが、液側配管5及びガス側配管6を複数の分岐路に分岐する機能を有する分岐ユニットであるが、上述の第4実施形態のように、収容ユニットが、液側配管5及びガス側配管6を複数の分岐路に分岐する機能を有さずに、単に貯留容器22、第1閉鎖機構、第2閉鎖機構を収容するものであってもよい。
また、上述の第1及び第3実施形態では、分岐ユニット(収容ユニット)が、室外に配置されるが、室内に配置されてもよい。
また、上述の第1−第3実施形態では、冷媒回路が、室内熱交換器16と貯留容器22との間に配置された第1電磁弁23(電動弁と異なる電磁弁)を有しており、冷媒を室外熱交換器13に閉じ込めるための第1閉鎖機構として第1電磁弁23が使用される場合について説明したが、流量調整用の電動弁25が、冷媒を室外熱交換器13に閉じ込めるための第1閉鎖機構として使用されてもよい。すなわち、電動弁25が、第1閉鎖機構と第3閉鎖機構を兼ねてもよい。
また、上述の実施形態では、冷媒を貯留容器22に閉じ込めるための第1閉鎖機構(第1電磁弁23又は電動弁325)および第2閉鎖機構(第2電磁弁24)が、非通電時に閉状態となるように構成される場合について説明したが、非通電時に閉状態となるように構成されたものでなくてよい。
また、上述の第1−第3実施形態では、1台の室外機3に対して3台の室内機2が接続される場合について説明したが、1台の室外機3に対して接続される室内機2の台数は変更してよい。
また、上述の第1−第3実施形態では、冷媒回路が、複数の分岐路のそれぞれにおいて、第1ヘッダ30と室内熱交換器16との間に配置された第3閉鎖機構と、第2ヘッダ31と室内熱交換器16との間に配置された第4閉鎖機構とを有している場合について説明したが、複数の分岐路のそれぞれに、第3閉鎖機構および第4閉鎖機構が配置されてなくてよい。
また、上述の第3実施形態では、複数の分岐路に、冷媒漏れ検知用の圧力センサ217がそれぞれ配置される場合について説明したが、複数の分岐路に、冷媒漏れ検知用の圧力センサの代わりに、冷媒漏れ検知用の温度センサがそれぞれ配置されてよい。
また、上述の第3実施形態では、圧力センサ217が、複数の分岐路のそれぞれにおいて、第3閉鎖機構(電動弁25)と第4閉鎖機構(第3電磁弁26)との間に配置される場合について説明したが、圧力センサ217が、複数の分岐路のそれぞれにおいて、第3閉鎖機構(電動弁25)と第4閉鎖機構(第3電磁弁26)との間に配置されなくてよい。
また、上述の第1−第3実施形態では、冷媒としてR32冷媒が使用される場合について説明したが、その他の冷媒が使用されてよい。
本発明を利用すれば、冷媒回路から冷媒が漏れる確率を低減できる。
1 空気調和機
2 室内機
3 室外機
4、204 分岐ユニット(収容ユニット)
10 圧縮機
13 室外熱交換器
16 室内熱交換器
22 貯留容器
23 第1電磁弁(第1閉鎖機構)
24 第2電磁弁(第2閉鎖機構)
25 電動弁(第3閉鎖機構)
26 第3電磁弁(第4閉鎖機構)
30 第1ヘッダ
31 第2ヘッダ
217 圧力センサ
304 収容ユニット
325 電動弁(第1閉鎖機構)

Claims (10)

  1. 圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備え、
    前記冷媒回路は、
    前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間に配置された貯留容器と、
    前記室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置された第1閉鎖機構と、
    前記室外熱交換器と前記貯留容器との間に配置された第2閉鎖機構とを有しており、
    運転時において冷媒漏れが検知された時、運転停止指示があった時、または運転停止時に、
    前記第1閉鎖機構及び前記第2閉鎖機構のうち前記貯留容器よりも冷媒流れ方向下流側の閉鎖機構が閉鎖された状態で運転が行われたあとで、前記貯留容器よりも冷媒流れ方向上流側の閉鎖機構が閉鎖されることで、前記冷媒回路を流れる冷媒が前記貯留容器に貯留されることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記圧縮機及び前記室外熱交換器が内部に配置される室外機と前記室内熱交換器が内部に配置される室内機との間に配置される収容ユニットを有しており、
    前記貯留容器、前記第1閉鎖機構、及び前記第2閉鎖機構が、前記収容ユニットの内部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記冷媒回路は、前記室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置された流量調整用の電動弁を有しており、
    前記第1閉鎖機構が、前記電動弁と異なる電磁弁であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。
  4. 前記第1閉鎖機構及び前記第2閉鎖機構が、非通電時に閉状態となるように構成されることを特徴とする請求項1−3のいずれかに記載の空気調和機。
  5. 前記冷媒回路は、
    複数の前記室内熱交換器と、
    前記複数の室内熱交換器と前記貯留容器との間に配置される第1ヘッダと、
    前記複数の室内熱交換器と前記圧縮機との間に配置される第2ヘッダと、
    前記第1ヘッダと前記第2ヘッダとをそれぞれ接続し且つ前記室内熱交換器がそれぞれ配置された複数の分岐路とを有することを特徴とする請求項1−4のいずれかに記載の空気調和機。
  6. 前記冷媒回路は、前記複数の分岐路のそれぞれにおいて、
    前記第1ヘッダと前記室内熱交換器との間に配置された第3閉鎖機構と
    前記第2ヘッダと前記室内熱交換器との間に配置された第4閉鎖機構とを有していることを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。
  7. 前記複数の分岐路に、冷媒漏れ検知用の圧力センサまたは温度センサがそれぞれ配置されることを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。
  8. 前記圧力センサまたは前記温度センサは、前記複数の分岐路のそれぞれにおいて、前記第3閉鎖機構と前記第4閉鎖機構との間に配置されることを特徴とする請求項7に記載の空気調和機。
  9. 前記圧縮機及び前記室外熱交換器が内部に配置される室外機と前記複数の室内熱交換器がそれぞれ内部に配置される複数の室内機との間に配置される分岐ユニットを有しており、
    前記貯留容器、前記第1閉鎖機構、前記第2閉鎖機構、前記第1ヘッダ、及び前記第2ヘッダが前記分岐ユニットの内部に配置されることを特徴とする請求項5−8のいずれかに記載の空気調和機。
  10. 冷媒は、R32冷媒であることを特徴とする請求項1−9のいずれかに記載の空気調和機。
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