JP2016125718A - 空気調和システム - Google Patents

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【課題】漏洩冷媒を迅速に検知することが可能な空気調和システムを提供する。【解決手段】空気調和システム1は、室内機12を備え、可燃性冷媒を用いる空気調和機10と、室内空気を吸い込む空気吸込部21Aと、吸込んだ空気を室内に吹き出す空気吹出部21Bと、を有する空気清浄機20とを備える。室内機12は、第1通信部14を有し、空気清浄機20は、可燃性冷媒を検知する冷媒センサ24Aと、冷媒センサ24Aによる冷媒検知情報を第1通信部14に送信する第2通信部15とを有する。【選択図】図1

Description

本発明は、可燃性冷媒を用いる空気調和システムに関する。
近年、地球温暖化を防止する観点から、空気調和機において、地球温暖化係数GWPが小さく、熱交換能力に対して消費エネルギーの少ない冷媒の使用が望まれている。空気調和機に使用する冷媒としては、毒性がないこと、燃焼性がないことも望まれる。しかし、すべての条件を満たす冷媒が現状ないため、少々の可燃性を持つ冷媒を使用することが検討されている。
可燃性を持つ冷媒を空気調和機において使用する場合、冷媒の漏洩を適切に検知する必要がある。特許文献1に開示された空気調和機では、室内ユニットに冷媒の漏洩を検出する冷媒漏洩検出手段を設け、冷媒漏洩を検知するようにしている。
特開平10−115478号公報
しかし、特許文献1の空気調和機では、冷媒漏洩検出手段を室内ユニットに設けているため、冷媒が室内ユニットを出て空気調和対象の部屋の内部に漏洩した場合に、漏洩した冷媒を迅速に検知することができない。
そこで、本発明は、漏洩冷媒を迅速に検知することが可能な空気調和システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決すべく、本発明の一態様である空気調和システムは、室内機を備え、可燃性冷媒を用いる空気調和機と、室内空気を吸い込む空気吸込部と、吸込んだ空気を室内に吹き出す空気吹出部と、を有する空気拡散装置と、を備えた空気調和システムである。 前記室内機は、第1通信部を有し、前記空気拡散装置は、前記可燃性冷媒を検知する冷媒センサと、前記冷媒センサによる冷媒検知情報を前記第1通信部に送信する第2通信部と、を有する。
本発明は、漏洩冷媒を迅速に検知することが可能な空気調和システムを提供することができる。
第1の実施形態に係る空気調和システムの全体構成図を示す。 第1の実施形態に係る空気調和システムの電気的構成のブロック図を示す。 空気清浄機の第2制御部で実行される制御処理のフローチャートを示す。 第2の実施形態に係る空気調和システムの空気清浄機の構成図およびセンサユニットの拡大図を示す。 第2の実施形態に係る空気調和システムの電気的構成のブロック図を示す。
以下、本発明の第1の実施形態に係る空気調和システムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る空気調和システム1の全体構成図を示す。図2は、空気調和システム1の電気的構成のブロック図を示す。
図1に示すように、空気調和システム1は、空気調和機10と空気拡散装置である空気清浄機20とを備える。空気調和機10は、室外機11と、室内機12と、それらを接続する冷媒配管13により構成されている。室内機12と空気清浄機20とは、空気調和対象である部屋2内に設置されている。冷媒配管13を介して、室外機11と室内機12とを冷媒が循環するように構成されている。本実施形態で使用する冷媒としては、比重が空気より重い可燃性冷媒、例えば、R32冷媒、R1234yf、またはプロパンガス等の単一冷媒およびそれらを成分として持つ可燃性混合冷媒が挙げられる。
室外機11は、図示せぬ室外ファン、圧縮機、および、冷凍サイクル部品等を備える。室内機12は、第1通信部14、図示せぬ室内ファン、および、冷凍サイクル部品等を備える。図2における第1制御部15は、室外機11および室内機12の何れかに設けられ、空調機能部16は、室外機11の図示せぬ室外ファン、圧縮機、および、冷凍サイクル部品等と、室内機12の図示せぬ室内ファン、および冷凍サイクル部品等とに相当する。そして、第1制御部15により空調機能部16が制御される。
図1に示すように、床置型の空気清浄機20は、筐体21と、空気フィルタ22と、送風ファン23と、センサユニット24とを備える。また、図2に示すように、空気清浄機20は、更に第2制御部25と、部屋2内の空気を加湿する加湿機能部26と、部屋2内の空気を除湿する除湿機能部27とを備える。
図1に示すように、筐体21は、空気吸込部21Aと、空気吹出部21Bとを備える。送風ファン23が回転することより、部屋2内の空気は、空気流れ3に示すように、空気吸込部21Aから筐体21内に吸込まれ、空気フィルタ22を通過した後、空気流れ4に示すように、空気吹出部21Bから部屋2に吹出される。
図1、2に示すように、センサユニット24は、冷媒を検知可能な冷媒センサ24Aと、第2通信部24Bとを有する。センサユニット24は、筐体21の空気吸込部21Aの下部(床面に付近)に設置される。これにより、室内機12から比重が空気より重い可燃性冷媒が漏洩した場合、床面付近に溜まりやすい冷媒を検知し易くなる。また、第2通信部24Bは、第1通信部14との間で、信号線による有線式または赤外線もしくは電波等による無線式により、互いにデータを送受信可能である。また、第2制御部25は、送風ファン23、加湿機能部26、および除湿機能部27を制御する。
次に、冷媒センサ24Aにより、室内機12から漏洩した冷媒が検知された時の、空気調和システム1の動作について説明する。
冷媒センサ24Aが冷媒を検知すると、第2通信部24Bは、第1通信部14に対し、冷媒検知所情報を送信する。第1通信部14が冷媒検知所情報を受信すると、第1制御部15は、部屋2内に漏洩した冷媒を制御するための冷媒制御指令を、第1通信部14を介して、第2通信部24Bへ送信する。第2通信部24Bは、受け取った冷媒制御指令を第2制御部25へ送信する。
図3は、空気清浄機20の第2制御部25で実行される制御処理のフローチャートを示す。この処理は、空気清浄機20が運転状態でない場合でも実行される。すなわち、空気清浄機20に電気が供給されている間は常に実行されている。図3の処理に関するプログラムは、第2制御部25のROMに記憶されて、第2制御部25のマイコンに読み出されてCPUにより実行される。
まず、第2制御部25は、第2通信部24Bが第1制御部15から冷媒制御指令を受信したか否かを判断する(S1)。受信していないと判断した場合は(S1:NO)、第2制御部25は当該処理を繰り返し行う。一方、受信したと判断した場合は(S1:YES)、第2制御部25は、送風量が最大であるか否かを判断する(S2)。送風量が最大であれば(S2:YES)、第2制御部25はステップS4の処理に進む。送風量が最大でなければ(S2:NO)、第2制御部25は送風量を増加させる(S3)。すなわち、第2制御部25は、送風ファン23の回転数を増加させる。なお、空気清浄機20が停止状態にある場合には、空気清浄機20の運転を開始させる。
第2制御部25は、空気清浄機20が加湿機能部26を有するか否かを判断する(S4)。加湿機能を有する場合は(S4:YES)、第2制御部25は、加湿機能部26が運転状態であるか否かを判断する(S5)。加湿機能部26が運転中であれば(S5:YES)、第2制御部25は、加湿機能部26を停止する(S6)。加湿機能部26を有さず(S4:NO)、または、加湿運転中でなければ(S5:NO)、第2制御部25は、ステップS7に進む。
次に、第2制御部25は、空気清浄機20が除湿機能部27を有するか否かを判断する(S7)。除湿機能部27を有する場合は(S7:YES)、第2制御部25は、除湿機能部27が運転状態であるか否かを判断する(S8)。除湿機能部27が停止中であれば(S8:NO)、第2制御部25は、除湿機能部27を運転状態にする(S9)。除湿機能部27を有さず(S7:NO)、または、除湿運転中であれば(S8:YES)、第2制御部25は、当該制御処理を終了する。なお、第2制御部25は、冷媒が漏洩していることをユーザに知らせるメッセージを、空気清浄機20の図示せぬ表示部に表示し、または音声で出力するようにしても良い。また、空気調和機10の第1制御部15は、同様のメッセージを図示せぬリモートコントローラに表示し、または音声で出力するようにしても良い。
また、空気調和機10は、センサユニット24から冷媒検知情報を受け取ると、空調運転状態にある場合には、その運転を停止する。すなわち、第1制御部15は、室内ファンを停止し、室内機12内の冷媒をなるべく室外機11へ流れるように冷媒回収運転をして、図示せぬ圧縮機を停止させる。これにより、室内機12から部屋2内に冷媒が漏洩するのを抑制することができる。
以上のように、本実施形態の空気調和システム1は、可燃性冷媒を用いる空気調和機10と、室内空気を吸い込む空気吸込部21Aと吸込んだ空気を室内に吹き出す空気吹出部21Bとを有する空気清浄機20とを備える。空気調和機10の室内機12は、第1通信部14を有し、空気清浄機20は、可燃性冷媒を検知する冷媒センサ24Aと、冷媒センサ24Aによる冷媒検知情報を第1通信部14に送信する第2通信部24Bとを有する。
このように、可燃性冷媒を検知する冷媒センサ24Aが、室内空気を吸い込む空気吸込部21Aと吸込んだ空気を室内に吹き出す空気吹出部21Bとを有する空気清浄機20に設けられているので、可燃性冷媒が漏洩した場合には、迅速に漏洩冷媒を検知することができる。また、冷媒検知情報を第2通信部24Bから室内機12の第1通信部14に送信するので、空気調和機10が運転中であれば、運転を停止することにより、室内機12から部屋2内に冷媒が漏洩するのを抑制することができる。
また、第1通信部14が冷媒検知情報を受信すると、第1制御部15は、室内に存在する冷媒の危険性を減少させるよう制御する制御運転指令を、第1通信部14を介して、第2通信部24Bへ送信する。第2制御部25は、第2通信部24Bで受信した制御運転指令に基づき、空気清浄機20の運転を行う。
そして、第2制御部25は、制御運転指令に基づき、空気清浄機20の送風量を増加させる。これにより、室内に漏洩した冷媒を拡散させることができ、可燃性冷媒の濃度が部分的に燃焼可能濃度まで上昇すること、および酸欠が発生することを抑制することができる。
また、第2制御部25は、加湿機能部26が運転状態にある場合、制御運転指令に基づき、加湿機能部26の運転を停止させる。可燃性冷媒は、湿度が高まることにより、燃焼可能下限濃度が低下するので、加湿機能部26の運転を停止させることにより、部屋2内の湿度の上昇を防止し、燃焼可能下限濃度が低下するのを防止することができる。
また、第2制御部25は、除湿機能部27が停止状態にある場合、制御運転指令に基づき、除湿機能部27の運転を開始させる。これにより、部屋2内の湿度を低下させ、可燃性冷媒の燃焼可能下限濃度を上昇させることができる。
空気よりも比重が重い可燃性冷媒に対応して、冷媒センサ24Aは、床置型の空気清浄機20の床面付近に配置されている。これにより、床近傍に溜まりやすい漏洩冷媒を冷媒センサ24Aにより、早期に検知することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る空気調和システム101について図4、5を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一の部材については同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。図4は、本実施形態における空気清浄機20の構成図およびセンサユニットの拡大図を示している。
図4に示すように、本実施形態では、筐体21の下部に空気吸込口21cが形成されており、センサユニット124が、筐体21の空気吸込口21cを形成する部分に着脱可能に取り付けられている。よって、ユーザは、必要に応じてセンサユニット124の着脱を行うことができる。
センサユニット124は、本体部124Aを有し、本体部124Aに対し、冷媒センサ124B、第2通信部124C、および電池部124Dが設けられている。このように、冷媒センサ124Bおよび通信部124Cは一体に構成される。電池部124Dは、冷媒センサ124Bおよび第2通信部124Cに対し電気を供給する。また、本体部124Aは、爪部124Eを有し、爪部124Eを筐体21に引っ掛けることにより、センサユニット124が筐体21に対し装着される。
図5は、本実施形態における空気調和システム101の電気的構成のブロック図を示す。
図5に示すように、センサユニット124の第2通信部124Cは、第1通信部14および第2制御部25と通信可能に構成されている。そして、本実施形態においても、冷媒センサ124Bが冷媒を検知すると、第2通信部124Cは、室内機12の第1通信部14に対し、冷媒検知所情報を送信する。第1通信部14が冷媒検知所情報を受信すると、第1制御部15は、部屋2内に漏洩した冷媒の危険性を減少させるよう制御するための冷媒制御指令を、第1通信部14を介して、第2通信部124Cへ送信する。第2通信部124Cは、受け取った冷媒制御指令を第2制御部25へ送信する。第2制御部25では、図3で示した制御処理が実行される。
第2実施形態に係る空気調和システム101においても、第2実施形態に係る空気調和システム1と同様の効果を奏することができる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
例えば、図3に示した空気清浄機20の第2制御部25で実行される制御処理に関するプログラムは、第2制御部25のROMに記憶されて、第2制御部25のマイコンに読み出されてCPUにより実行されるように構成した。しかし、第1制御部15から第1通信部14を介して、第2通信部24Bへ冷媒制御指令として図3の制御処理のプログラムを送り、第2制御部25で実行するようにしても良い。なお、この場合の制御処理は、ステップS1を含まない。
また、冷媒センサ24Aが冷媒を検知し、その旨を第1通信部14に送信する際に、空気清浄機20が備える機能(加湿機能、除湿機能)も送信するようにしても良い。そして、第1制御部15は、空気清浄機20が備える機能に応じた制御処理のプログラムを送信しても良い。例えば、空気清浄機20が加湿機能および除湿機能を備えていないときには、送風量増加に関するプログラムのみを、空気清浄機20に送信しても良い。
また、第1制御部15は、空気調和機10で用いられる冷媒の性質に応じた制御処理に関するプログラムを、空気清浄機20に送信しても良い。例えば、空気調和機10で使用する冷媒が強燃性の冷媒である場合には、送風量を最大にし、除湿機能を最強にするプログラムを空気清浄機20に送信しても良い。
また、第2の実施形態において、センサユニット124を空気清浄機20の筐体21に取り付けたが、部屋2内の他の場所、例えば、室内機12の吹出空気が向かう場所に設置するようにしても良い。また、センサユニット124は、図4に示すように爪部124Eにより筐体21の空気吸込口21cを形成する部分に取り付けたが、空気吸込口21cがメッシュ状の吸込口である場合には、メッシュ部分に差し込んで固定する形状であっても良い。
また、空気拡散装置は空気清浄機20に限られず、扇風機、サーキュレータ、または床面掃除ロボットであっても良い。空気拡散装置がいずれの場合であっても、迅速に漏洩冷媒を検出することができる。また、空気清浄機20は、空気調和機12の第1制御部15からの冷媒制御指令に基づき制御処理を実行したが、冷媒センサ24Bから第2制御部25に対し冷媒検知信号を送るようにして、冷媒検知信号に基づき制御処理を実行するようにしても良い。
1:空気調和システム、2:部屋、12:室内機、14:第1通信部、15:第1制御部、21A:空気吸込部、21B:空気吹出部、24A、124B:冷媒センサ、24B、124C:第2通信部、25:第2制御部、26:加湿機能部、27:除湿機能部

Claims (8)

  1. 室内機を備え、可燃性冷媒を用いる空気調和機と、
    室内空気を吸い込む空気吸込部と、吸込んだ空気を室内に吹き出す空気吹出部と、を有する空気拡散装置と、
    を備えた空気調和システムにおいて、
    前記室内機は、第1通信部を有し、
    前記空気拡散装置は、前記可燃性冷媒を検知する冷媒センサと、前記冷媒センサによる冷媒検知情報を前記第1通信部に送信する第2通信部と、を有することを特徴とする空気調和システム。
  2. 前記空気調和機は、第1制御部を備え、
    前記空気拡散装置は、第2制御部を備え、
    前記第1通信部が前記冷媒検知情報を受信すると、前記第1制御部は、室内に存在する冷媒を制御する制御運転指令を、前記第1通信部を介して、前記第2通信部へ送信し、
    前記第2制御部は、前記第2通信部で受信した前記制御運転指令に基づき、前記空気拡散装置の運転を行う請求項1に記載の空気調和システム。
  3. 前記第2制御部は、前記制御運転指令に基づき、前記空気拡散装置の送風量を増加させる請求項2に記載の空気調和システム。
  4. 前記空気拡散装置は、室内の空気を加湿する加湿機能部を備え、
    前記第2制御部は、前記加湿機能部が運転状態にある場合、前記制御運転指令に基づき、前記加湿機能部の運転を停止させる請求項3に記載の空気調和システム。
  5. 前記空気拡散装置は、室内の空気を除湿する除湿機能部を備え、
    前記第2制御部は、前記除湿機能部が停止状態にある場合、前記制御運転指令に基づき、前記除湿機能部の運転を開始させる請求項4に記載の空気調和システム。
  6. 前記可燃性冷媒は、空気よりも比重が重い冷媒であり、
    前記空気拡散装置は、床置型の装置であり、
    前記冷媒センサは、前記空気拡散装置の前記空気吸込部の床面付近に配置されている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の空気調和システム。
  7. 前記空気拡散装置は、空気清浄機、扇風機、サーキュレータ、および床面掃除ロボットのいずれかである請求項1に記載の空気調和システム。
  8. 前記第2通信部および前記冷媒センサは、一体に構成されて着脱可能に前記空気吸込部に設けられた請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の空気調和システム。
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