JP2017083083A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知することができる冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置において、冷媒が封入された冷媒配管２３を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口１８が形成された筐体４０と、筐体４０の内部に設けられ、冷媒を検知可能な第１のセンサ３１と、開口１８又は筐体４０の内部における第１のセンサ３１よりも開口１８に近い位置又は筐体４０の外部に設けられ、冷媒を検知可能な第２のセンサ３２と、第１のセンサ３１が冷媒を検知した後に第２のセンサ３２が冷媒を検知した場合に、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備える。【選択図】図２

Description

この発明は、冷凍サイクル装置に関するものである。

従来における冷凍サイクル装置においては、可燃性冷媒が流れる熱交換器が配置された熱交換室と、熱交換器に接続された冷媒配管が配置された機械室と、熱交換室の下部から機械室の下部に向って延びるドレンパンと、機械室の下部に設けられて可燃性冷媒を検知するセンサとを備えた空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３７４４３３０号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来における冷凍サイクル装置において用いられるような冷媒を検知するセンサは、一般的に冷媒以外のガスにも反応して誤検知することがある。例えば、一般的に使用されるスプレーガス、自動車の排気ガス等の外気にセンサが反応し、誤って冷媒漏洩発生を検知してしまうことがある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知することができる冷凍サイクル装置を得るものである。

この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記開口に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた構成とする。

あるいは、この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の内部における前記第１のセンサよりも前記開口に近い位置に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた構成とする。

あるいは、この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の外部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた構成とする。

この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の全体構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係る室内機の内部構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒漏洩検知の第１の処理を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒漏洩検知の第２の処理を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１に係る室内機が備えるセンサの配置の他の例を示す図２相当図である。 この発明の実施の形態１に係る室内機が備えるセンサの配置の他の例を示す図２相当図である。 この発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図である。 この発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図８は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は冷凍サイクル装置の全体構成を示す図、図２は冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図、図３は冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す側面図、図４は冷凍サイクル装置の制御系統の構成を示すブロック図、図５及び図６は冷凍サイクル装置の冷媒漏洩検知処理を示すフロー図、図７及び図８は室内機が備えるセンサの配置の他の例を示す図２相当図である。

この発明に係る冷凍サイクル装置の一例として、空気調和機の構成を図１に示す。なお、この発明に係る冷凍サイクル装置としては、空気調和機の他に、例えば、給湯器、ショーケース、あるいは冷蔵庫等を挙げることができる。

図１に示すように、空気調和機は、室内機１０及び室外機２０からなる。室内機１０は、空気調和の対象となる部屋の室内に設置される。室外機２０は、当該部屋の室外に設置される。室内機１０は、室内機熱交換器１１及び室内機ファン１２を備えている。室外機２０は、室外機熱交換器２１及び室外機ファン２２を備えている。室内機１０と室外機２０とは冷媒配管２３で接続されている。冷媒配管２３は、室内機熱交換器１１と室外機熱交換器２１との間で循環して設けられている。冷媒配管２３内には冷媒が封入されている。

冷媒配管２３内に封入される冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の小さいものを用いることが地球環境保護上の観点からいって望ましい。また、冷媒配管２３内に封入される冷媒は可燃性である。この冷媒は空気よりも平均分子量が大きく（すなわち、空気よりも密度が大きく）、空気中では重力方向の下方へと沈んでいく性質を持っている。

このような冷媒として、具体的に例えば、テトラフルオロプロペン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２：ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、ジフルオロメタン（ＣＨ２Ｆ２：Ｒ３２）、プロパン（Ｒ２９０）、プロピレン（Ｒ１２７０）、エタン（Ｒ１７０）、ブタン（Ｒ６００）、イソブタン（Ｒ６００ａ）、１．１．１．２−テトラフルオロエタン（Ｃ２Ｈ２Ｆ４：Ｒ１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（Ｃ２ＨＦ５：Ｒ１２５）、１．３．３．３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦ：ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）等の中から選ばれる１つ以上の冷媒からなる（混合）冷媒を用いることができる。

室内機熱交換器１１と室外機熱交換器２１との間における冷媒の循環経路の一側の冷媒配管２３には、四方弁２４を介して圧縮機２５が設けられている。圧縮機２５は、供給された冷媒を圧縮して当該冷媒の圧力及び温度を高める機器である。圧縮機２５は、例えば、ロータリ圧縮機、あるいは、スクロール圧縮機等を用いることができる。また、同循環経路の他側の冷媒配管２３には、膨張弁２６が設けられている。膨張弁２６は、流入した冷媒を膨張させ、当該冷媒の圧力を低下させる。四方弁２４、圧縮機２５及び膨張弁２６は、室外機２０に設けられる。

室内機１０側の冷媒配管２３と室外機２０側の冷媒配管２３とは、継手等の金属接続部を介して接続されている。具体的には、室内機１０の冷媒配管２３には室内金属接続部１３が設けられている。また、室外機２０の冷媒配管２３には室外金属接続部２７が設けられている。室内金属接続部１３と室外金属接続部２７との間の冷媒配管２３を介して、室内機１０側の冷媒配管２３と室外機２０側の冷媒配管２３とが接続されて冷媒の循環経路が形成される。

そして、冷媒配管２３により形成された冷媒の循環経路と、当該循環経路上に冷媒配管２３により接続された、室内機熱交換器１１、室外機熱交換器２１、四方弁２４、圧縮機２５及び膨張弁２６とにより、冷凍サイクル（冷媒回路）が構成される。

このようにして構成された冷凍サイクルは、室内機熱交換器１１及び室外機熱交換器２１のそれぞれにおいて冷媒と空気の間で熱交換を行うことにより、室内機１０と室外機２０との間で熱を移動させるヒートポンプとして働く。この際、四方弁２４を切り換えることにより、冷凍サイクルにおける冷媒の循環方向を反転させて冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。

室内機１０及び室外機２０は、それぞれが筐体を有している。室内機１０の筐体の内部には、冷媒が封入された冷媒配管２３をはじめとして、室内機熱交換器１１、室内機ファン１２及び室内金属接続部１３が収容されている。また、室外機２０の筐体の内部には、同じく冷媒が封入された冷媒配管２３をはじめとして、室外機熱交換器２１、室外機ファン２２、四方弁２４、圧縮機２５、膨張弁２６、室外金属接続部２７が収容されている。

次に、図２及び図３を参照しながら、室内機１０の構成についてさらに説明する。室内機１０は筐体４０を備えている。この筐体４０は、室内機１０の外殻を形成するケースである。ここでは、筐体４０は、略直方体状を呈する箱体である。この室内機１０は、例えば、部屋内の床面上に載置されて用いられる、いわゆる「床置型」の室内機である。

前述したように、室内機１０の筐体４０の内部には、室内機熱交換器１１及び室内機ファン１２が設けられている。図３に示すように、室内機熱交換器１１は、室内機ファン１２の前方に配置されて収容される。筐体４０の前面には、室内空気を吸い込むための吸込口１６が形成されている。また、筐体４０の上面には、熱交換後の空気を吹き出す吹出口１７が形成されている。

筐体４０の内部における室内機熱交換器１１の側方には、２つの冷媒配管２３が配置されている。冷媒配管２３は、封入された冷媒が気体となって流れているガス管と、封入された冷媒が液体となって流れている液管の２本がある。各冷媒配管２３の一端は、室内機熱交換器１１に接続される。

室内機熱交換器１１の直下には、室内機熱交換器１１のフィンの表面に発生した露を受けるためのドレンパン１４が設けられている。各冷媒配管２３の他端は、それぞれが室内機金属接続部１３を介して室外機２０側の冷媒配管と接続されている。室内機金属接続部１３も筐体４０の内部に収容される。筐体４０の内部には、室内機１０の動作を制御するための制御用回路が搭載された電子回路基板１５も収容されている。

以上のように構成された空気調和装置の通常運転時における動作について冷房運転時を例にして説明する。通常運転時においては、冷媒配管２３中を冷媒が流れ、室内機ファン１２及び室外機ファン２２が回転する。冷媒配管２３中の冷媒は、室内温度よりも低い温度の液体の状態で室内熱交換器１１を流れる。室内機ファン１２が回転することで、吸込口１６から室内空気を吸い込む。吸い込んだ室内空気は室内機熱交換器１１を通過することで冷やされ、吸い込み時の空気温度より低い温度になる。反対に室内機熱交換器１１の冷媒は暖められて気体となり冷媒配管２３から室外機２０へと移動する。室内機熱交換器１１を通過し冷やされた空気は吹出口１７から室内に排出される。こうして、室内温度を低下させる。

室内機１０には、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２が備えられている。第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２は、少なくとも、冷媒配管２３に封入されたものと同種の冷媒を検知可能であるセンサである。第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２は、例えば、接触燃焼式、半導体式、熱伝導式、低電位電解式及び赤外線式などの各方式のセンサを用いることができる。

また、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２として酸素センサを用いることもできる。酸素センサを用いた場合には、センサ出力に基づいて酸素濃度を求め、酸素濃度の低下分は流入ガスによるものであるとして流入ガスの濃度を逆算することで、流入ガスすなわち冷媒の濃度を間接的に検出することができる。酸素センサとしては、例えば、ガルバニ電池式、ポーラロ式及びジルコニア式等の各方式を用いることができる。

筐体４０には、筐体４０の内部と筐体４０の外部とを通じる開口が形成されている。前述した吸込口１６及び吹出口１７は、このような筐体４０の内部と外部とを通じる開口の一種である。また、ここでは、吸込口１６及び吹出口１７とは別に、筐体４０の内部と外部とを通じる開口として筐体開口１８が形成されている。筐体開口１８は、例えば、筐体４０の一側面における下方寄りの位置に配置されている。

第１のセンサ３１は、室内機１０の筐体４０の内部に配置される。第２のセンサ３２は、筐体開口１８に設けられている。すなわち、第２のセンサ３２は室内機１０の筐体４０の内側と外側の両方に面した位置に配置されている。

この発明に係る冷凍サイクル装置は、以上のように構成された第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２の検知結果を利用して、筐体４０の内部における冷媒の漏洩の発生を検知する。冷凍サイクル装置の制御系統の構成を図４に示す。冷凍サイクル装置の制御系統は、漏洩検知部５１、記憶部５２、報知部５３及び制御部５４を備えている。なお、これらの各部は、例えば、電子回路基板１５に搭載された回路により構成される。

漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２の検知結果に基づいて筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知する。前述したように、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２は、それぞれが、直接的又は間接的に冷媒配管２３に封入された冷媒を検知可能である。そして、具体的に例えば、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２は、冷媒の濃度に応じた検知信号を出力する。

第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２から出力された検知信号は、それぞれ漏洩検知部５１に入力される。漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度が予め設定された基準値以上である場合に、第１のセンサ３１により冷媒が検知されたとする。また、同様に、漏洩検知部５１は、第２のセンサ３２からの検知信号の示す冷媒濃度が予め設定された基準値以上である場合に、第２のセンサ３２により冷媒が検知されたとする。

この際の基準値は、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２とで同一の値を用いてもよいし、異なる値を用いてもよい。これらの基準値は、筐体４０内で冷媒の漏洩が発生したことを検知すべき冷媒の濃度に応じて予め設定される。この際の基準となる冷媒の濃度は、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２とで同一の濃度を基準とすることが望ましい。こうして設定された基準値は、記憶部５２に予め記憶されている。

そして、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１が冷媒を検知した後に第２のセンサ３２が冷媒を検知した場合に、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知する。また、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１が冷媒を検知した場合であっても、その前に第２のセンサ３２が冷媒を検知していたときには、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知しない。換言すれば、漏洩検知部５１は、第２のセンサ３２が冷媒を検知した後に第１のセンサ３１が冷媒を検知した場合は、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知しない。

第２のセンサ３２が冷媒を検知した後に第１のセンサ３１が冷媒を検知した場合、漏洩検知部５１は、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したのではなく、具体的に例えば、排気ガス等の外気の影響により第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２から検知信号が出力されたことを検知するようにしてもよい。

さらに、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１が冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても第２のセンサ３２が冷媒を検知しない場合に、第１のセンサ３１に異常が発生していることを検知するようにしてもよい。また、第２のセンサ３２についても同様に、漏洩検知部５１は、第２のセンサ３２が冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても第１のセンサ３１が冷媒を検知しない場合に、第２のセンサ３２に異常が発生していることを検知するようにしてもよい。

なお、この際の遅延時間は、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２とで同一の値を用いてもよいし、異なる値を用いてもよい。遅延時間は、例えば、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２との間の距離等に基づいて設定される。こうして設定された遅延時間は、記憶部５２に予め記憶されている。

漏洩検知部５１により筐体４０内での冷媒の漏洩の発生が検知されると、漏洩検知部５１から冷媒漏洩検知信号が出力される。この冷媒漏洩検知信号は、報知部５３に入力される。報知部５３は、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した場合に、その旨を利用者あるいは作業者等に報知し、換気及び修理等の実施を促す。この報知部５３は、筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した旨を、音で報知するためのスピーカ又は光で報知するためのＬＥＤ等を備えている。

また、漏洩検知部５１から出力された冷媒漏洩検知信号は、制御部５４にも入力される。制御部５４は、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した場合に、室内機ファン１２を回転させる。制御部５４は、特に冷凍サイクル装置の運転停止中、又は、室内機ファン１２の停止中に冷媒漏洩検知信号が入力された場合に、室内機ファン１２を回転させる。

室内機ファン１２を回転させることで、筐体４０内に空気流が発生する。なお、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した場合に筐体４０内に空気流を発生させるための専用ファンを、室内機ファン１２とは別に設けるようにしてもよい。

このようにして、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒ガスの漏洩の発生を検知した場合に、室内機ファン１２により筐体内に空気流を発生させることで、漏洩した冷媒を拡散させ、冷媒濃度が高い箇所ができることを抑制することができる。

なお、室外機２０には冷媒配管２３内の冷媒の流れを閉止可能な閉止弁が設けられている。そこで、漏洩検知部５１が筐体内での冷媒ガスの漏洩の発生を検知した場合に、閉止弁を閉じて冷媒配管２３内の冷媒の流れを止めるようにしてもよい。あるいは、漏洩検知部５１が筐体内での冷媒ガスの漏洩の発生を検知した場合に、室内機１０が設置された室内に設けられた換気装置を動作させることで換気を行ってもよい。

以上のように構成された室内機１０において、室内機１０の筐体４０の内部で冷媒配管２３等から冷媒が漏洩した場合を考える。筐体４０の内部の冷媒配管２３等から冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒は筐体４０の内部を流動しつつ筐体４０の内部に溜まっていく。よって、まず、筐体４０の内部に設置されている第１のセンサ３１が漏洩した冷媒を検知する。そして、その後、漏洩した冷媒は、筐体開口１８を通過して筐体４０の外部へと放出される。冷媒が筐体開口１８を通過する際に第２のセンサ３２が冷媒を検知する。

したがって、この場合には、第１のセンサ３１が冷媒を検知した後に第２のセンサ３２が冷媒を検知することになるため、前述したように漏洩検知部５１は筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知する。

一方、筐体４０の外部に排気ガス等の外気（以下、単に「外気」という）が存在する場合、外気は、例えば筐体開口１８を通過して筐体４０の内部に流入する。ここで、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２が外気を検知（誤検知）してしまった場合、前述したような外気の流入経路からして、まず第２のセンサ３２が外気を検知した後に第１のセンサ３１が外気を検知することになる。したがって、この場合には、前述したように、漏洩検知部５１は、第１のセンサから検知信号が出力されても筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知しない。

このように、漏洩検知部５１は、筐体４０の内部の第１のセンサ３１が検知動作を行った場合に、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２の検知順序に基づいて筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したか否かを検知する。このため、外気の流入等によるセンサの誤検知が発生している場合に、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生していると誤って検知してしまうことを防止することができる。そして、単に筐体４０の内部に設置された第１のセンサ３１が冷媒を検知した場合に筐体４０の内部での冷媒漏洩の発生を検知するのと比較して、より精度よく筐体４０の内部での冷媒漏洩の発生を検知することができる。

なお、第２のセンサ３２が検知した後に第１のセンサ３１が検知した場合に、漏洩検知部５１は、外気の流入が発生していることを検知するようにしてもよい。外気の流入が発生していることを検知した場合には、冷媒の漏洩ではないため、例えば、特定の動作は行わずに通常使用状態のまま維持するものとする。

ここで、一般的に、冷媒検知用のセンサは時間の経過により鋭敏化していく。つまり、長期間使用すると、冷媒も排気ガス等もない通常の大気中でも検知動作してしまう。このようなセンサの異常の発生は、センサの個体差や設置環境により有意にばらつく。このため、長期間使用した場合に第１のセンサ３１と第２のセンサ３２の両方が同時に異常となることは稀であり、どちらか一方のセンサのみが通常の大気中でも検知動作してしまう異常が発生する場合が多い。

そこで、前述したように、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２の一方が検知動作した後、一定の遅延時間が経過しても他方が検知動作しない場合には、検知動作した前記一方のセンサに異常が発生していることを検知する。このようにすることで、センサの異常発生に伴う誤検知により、誤って筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生していると検知してしまうことを防止することができる。よって、より精度よく筐体４０の内部での冷媒漏洩の発生を検知することができる。

なお、センサの異常発生を検知した場合には、報知部５３によりその旨を報知し、センサ交換等の対応を促すようにしてもよい。具体的に例えば、空気調和装置のリモコン又は表示パネル等にセンサ交換を知らせる表示を行うことが考えられる。

以上のように構成された冷凍サイクル装置のセンサ検知時の動作の流れについて、図５及び図６のフロー図を参照しながら、今一度説明する。まず、図５は第１のセンサ３１が検知動作を行った場合の動作の流れを示すものである。この図５において、ステップＳ１１で第１のセンサ３１が検知動作を行うと、第１のセンサ３１から検知信号が出力される。第１のセンサ３１から出力された検知信号は、漏洩検知部５１に入力される。

続くステップＳ１２において、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１が検知動作してから、一定時間内に、具体的にここでは、予め設定された遅延時間が経過するまでの間に、第２のセンサ３２が検知動作したか否かを確認する。第１のセンサ３１が検知動作してから一定時間内に第２のセンサ３２が検知動作した場合には、ステップＳ１３へと進む。

ステップＳ１３においては、漏洩検知部５１は、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことを検知する。一方、ステップＳ１２で、第１のセンサ３１が検知動作してから一定時間内に第２のセンサ３２が検知動作しない場合には、ステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４においては、漏洩検知部５１は、第１のセンサ３１に異常が発生していることを検知する。この場合には、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことは検知しない。

次に、図６は第２のセンサ３２が検知動作を行った場合の動作の流れを示すものである。この図６において、ステップＳ２１で第２のセンサ３２が検知動作を行うと、第２のセンサ３２から検知信号が出力される。第２のセンサ３２から出力された検知信号は、漏洩検知部５１に入力される。

続くステップＳ２２において、漏洩検知部５１は、第２のセンサ３２が検知動作してから、一定時間内に、具体的にここでは、予め設定された遅延時間が経過するまでの間に、第１のセンサ３１が検知動作したか否かを確認する。第２のセンサ３２が検知動作してから一定時間内に第１のセンサ３１が検知動作した場合には、ステップＳ２３へと進む。

ステップＳ２３においては、漏洩検知部５１は、筐体４０の外部から内部へと外気の流入が発生したことを検知する。この場合には、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したことは検知しない。

一方、ステップＳ２２で第２のセンサ３２が検知動作してから一定時間内に第１のセンサ３１が検知動作しない場合には、ステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４においては、漏洩検知部５１は、第２のセンサ３２に異常が発生していることを検知する。この場合には、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生したこと、及び、筐体４０の外部から内部へと外気の流入が発生したことのいずれも検知しない。

なお、以上においては、第２のセンサ３２が筐体開口１８に設置されている場合について説明した。しかし、第２のセンサ３２は、筐体開口１８でなく、筐体４０の内部と外部とを通じる他の開口、例えば、吸込口１６、吹出口１７又は冷媒配管２３の取り出し口等に設けられてもよい。

また、第２のセンサ３２を筐体４０の内部と外部とを通じる開口部分ではなく、第２のセンサ３２を第１のセンサ３１と同じく筐体４０の内部に配置するようにしてもよい。ただし、この場合には、図７に示すように、第２のセンサ３２は、筐体４０の内部における第１のセンサ３１よりも開口に近い位置に設けられる。この場合の開口は、先ほどと同じく、筐体開口１８に限られず他の開口、吸込口１６、吹出口１７又は冷媒配管２３の取り出し口等であってもよい。

さらに、第２のセンサ３２を筐体４０の外部に設けるようにしてもよい。この場合、例えば図８に示すように、第２のセンサ３２を筐体４０の外表面に設けるようにしてもよい。あるいは、筐体４０の外部における筐体４０の外表面から離れた位置に設けてもよい。

図７及び図８に例として示すような構成であっても、筐体４０の内部で冷媒の漏洩が発生した場合、第１のセンサ３１、第２のセンサ３２の順で漏洩した冷媒が検知されることになるため、同様の作用効果を得ることができる。

なお、第２のセンサ３２の位置がいずれの場合であっても、第１のセンサ３１は、筐体４０の内部においての冷媒漏洩の生じる可能性が高い箇所に配置することが好ましい。冷媒漏洩の生じる可能性が高い箇所とは、具体的に例えば、室内機熱交換器１１のろう付け部及び室内金属接続部１３等を挙げることができる。

また、第２のセンサ３２を筐体４０の外部に設置する場合、外気が筐体４０の内部に侵入しやすく、筐体４０の内部で漏洩した冷媒が排出されやすい位置に配置することが好ましい。このような位置とは、具体的に例えば、吸込口１６及び室内機１０の冷媒配管２３の取り出し口等を挙げることができる。

なお、空気よりも密度が大きい冷媒を用いている場合、室内機１０の冷媒配管２３等から漏洩した冷媒は、重力により筐体４０の底部に溜まっていく。冷媒の漏洩が継続し、筐体４０の底部に溜った冷媒の上端が吸込口１６の高さにまで到達すると、吸込口１６から冷媒が筐体４０の外部へと流出する。このため、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２が吸込口１６の下端よりも上方にあると、漏洩した冷媒がセンサに到達することなく吸込口１６から筐体４０の外部に流れ出てしまう可能性がある。そこで、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２は吸込口１６の下端よりも下方に設置することが望ましい。

あるいは、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２を、吸込口１６等の開口から仕切られた空間内に設置することが望ましい。この際の空間の仕切り方としては、例えば、図２の構成において、吸込口１６の水平方向の長さを室内機熱交換器１１の水平方向の長さと同等とし、筐体４０の内部で室内機熱交換器１１及びドレンパン１４が含まれる空間と、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２及び金属接続部１３が含まれる空間とに分割するように仕切りを設ける。冷媒配管２３は、この仕切りを貫通している。このようにすることにより、金属接続部１３から冷媒が漏洩した場合に、漏洩した冷媒は吸込口１６側へとは流れずに第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２を経由して筐体開口１８から筐体４０の外部へと流出させることができるため、確実にセンサで検知することが可能となる。

なお、以上においては、室内機１０の筐体４０の内部における冷媒漏洩発生を検知するための構成例について説明した。冷媒漏洩発生を検知する対象が室外機２０であれば、室外機２０の筐体に、これまでに説明した２つのセンサ等の構成を備えればよい。

実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係るもので、冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図である。

ここで説明する実施の形態２は、この図９に示すように、前述した実施の形態１の構成に加えて、誘導路１９を設けるようにしたものである。この誘導路１９は、冷媒配管２３等から漏洩した冷媒を第１のセンサ３１から第２のセンサ３２まで誘導するためのものである。

誘導路１９は、筐体４０の内部に設けられている。誘導路１９の一端側は、少なくとも第１のセンサ３１の位置まで延びている。誘導路１９の一端側は、より好ましくは、第１のセンサ３１の位置からさらに冷媒漏洩の生じる可能性が高い箇所にまで延びて達している。冷媒漏洩の生じる可能性が高い箇所とは、具体的に例えば、室内機熱交換器１１のろう付け部及び室内金属接続部１３等である。図９に示す例では、誘導路１９の一端側は、第１のセンサ３１の位置からさらに室内金属接続部１３の下方にまで延びている。

誘導路１９の他端側は、第２のセンサ３２の位置、又は、筐体開口１８まで延びている。図９に示す例では、第２のセンサ３２が筐体開口１８に設けられているため、第２のセンサ３２の位置と筐体開口１８とは実質的に同じ位置のことである。これに対し、実施の形態１の図７に例示したような第２のセンサ３２が筐体４０の内部に配置されている場合には、誘導路１９の他端側は少なくとも第２のセンサ３２の位置まで延びていればよい。また、実施の形態１の図８に例示したような第２のセンサ３２が筐体４０の外部に配置されている場合には、誘導路１９の他端側は筐体開口１８まで延びて設けられる。
他の構成については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。

このように構成された冷凍サイクル装置においては、筐体４０の内部の冷媒配管２３等から漏洩した冷媒は、誘導路１９により第１のセンサ３１から第２のセンサ３２を通過し、筐体開口１８まで誘導される。したがって、冷媒の漏洩発生後に冷媒が速やかに第１のセンサ３１と第２のセンサ３２に到達し、冷媒を検知することが可能となる。また、反対に外気が筐体４０の外部から内部へと流入する場合でも、誘導路１９により第２のセンサ３２から第１のセンサ３１へと速やかに外気が到達できる。このため、漏洩した冷媒又は外気を速やかに２つのセンサへ誘導し、実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、さらに迅速に冷媒の漏洩発生又は外気流入の検知が可能である。

なお、ここでは、冷媒の密度は空気よりも大きいことを想定している。このため、誘導路１９は、室内金属接続部１３、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２の少なくとも下方側に配置されていれば十分に前述の効果が期待できる。一方、冷媒の密度が空気よりも小さい場合には、逆に誘導路１９を、室内金属接続部１３等、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２の少なくとも上方側に配置して、漏洩した冷媒を誘導できるようにすればよい。

また、誘導路１９は、図９で例示した形状に限られず、冷凍サイクル装置の通常運転動作を阻害しないもの、すなわち、空気調和装置の例であれば、通常の空調運転時における風路の空気流を阻害しないものであればよい。

実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３に係るもので、冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の室内機の内部構成を示す正面図である。

ここで説明する実施の形態３は、この図１０に示すように、前述した実施の形態１又は実施の形態２の構成において、第１のセンサ３１を配置する高さと第２のセンサ３２を配置する高さとを、冷媒の密度の大きさに合わせて異ならせたものである。

図１０に示す例は、冷媒配管２３に封入される冷媒の密度が空気より大きい場合の例である。この場合、漏洩した冷媒は、重力方向の下方に流れて筐体４０の底部に溜まっていく。そして、冷媒の漏洩が継続すると筐体４０の底部に溜った冷媒の上端が次第に上方へと上がってくる。

そこで、この実施の形態３においては、第１のセンサ３１は、第２のセンサ３２よりも重力方向の下方に配置されている。つまり、第２のセンサ３２よりも第１のセンサ３１のほうが床面及び筐体４０の底面の近くに設置される。第１のセンサ３１の床面からの高さをｈ１、第２のセンサ３２の床面からの高さをｈ２とするとｈ１＜ｈ２である。
なお、他の構成については実施の形態１又は実施の形態２と同様であって、その詳細説明は省略する。

このようにすることで、筐体４０の内部におけるどの箇所から冷媒が漏洩した場合であっても、前述したように漏洩した冷媒は筐体４０の底部から次第に溜っていくため、筐体４０の内部では上から下にいくにつれて冷媒濃度が高くなる。したがって、冷媒漏洩を検知するための冷媒濃度基準値に相当する冷媒濃度である高さも、漏洩の時間経過とともに底面から上昇してくる。このため、第１のセンサ３１が第２のセンサ３２よりも先に冷媒を検知しやすくなり、筐体４０の内部における冷媒の漏洩を検知することができる。

例えば、第１のセンサ３１を、室内機熱交換器１１よりも室内金属接続部１３の近くに配置した場合に、室内機熱交換器１１から冷媒が漏洩したときについて説明する。室内機熱交換器１１から冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒は、第１のセンサ３１を通ることなく直接に筐体４０の底面に到達する。漏洩した冷媒は底面に溜まっていくことで底面に近いほど高濃度となる。このため、一定時間後には、第２のセンサ３２よりも下方に配置した第１のセンサ３１の位置が先に基準値以上の濃度となり検知に至る。そして、さらに漏洩が継続すると、第１のセンサ３１より上方に位置している第２のセンサ３２の位置も基準値以上の濃度となり検知に至る。このように、漏洩した冷媒が直接的に第１のセンサ３１を通らないような箇所で冷媒漏洩が発生した場合であっても精度良く冷媒漏洩発生を検知することができる。

また、外気が筐体４０の内部に流入する場合、外気はまず第２のセンサ３２を通過する。このため、外気流入の場合は、第２のセンサ３２が検知した後に第１のセンサ３１が検知する。つまり、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２の高さの位置関係を変えても、実施の形態１又は実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

なお、以上で説明したこの発明の実施の形態１から実施の形態３のいずれにおいても、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２がそれぞれ複数設けられていてもよい。すなわち、第１のセンサ群と第２のセンサ群とを設けるようにしてもよい。この場合には、それぞれのセンサ群のうちのいずれか１つ以上のセンサが冷媒を検知した順序に基づいて、筐体４０の内部での冷媒の漏洩発生を検知するようにすればよい。

また、この発明は、冷媒ガスが封入された冷媒配管を内部に収容する筐体を備えた冷凍サイクル装置、具体的に例えば、床置型、天井設置型及び壁設置型等の空気調和装置の室内機及び室外機、給湯器、ショーケース及び冷蔵庫等の冷凍サイクル装置、並びに、このような冷凍サイクル装置に備えられる冷媒漏洩検知装置に利用することができる。

１０ 室内機、 １１ 室内機熱交換器、 １２ 室内機ファン、 １３ 室内金属接続部、 １４ ドレンパン、 １５ 電子回路基板、 １６ 吸込口、 １７ 吹出口、 １８ 筐体開口、 １９ 誘導路、 ２０ 室外機、 ２１ 室外機熱交換器、 ２２ 室外機ファン、 ２３ 冷媒配管、 ２４ 四方弁、 ２５ 圧縮機、 ２６ 膨張弁、 ２７ 室外金属接続部、 ３１ 第１のセンサ、 ３２ 第２のセンサ、 ４０ 筐体、 ５１ 漏洩検知部、 ５２ 記憶部、 ５３ 報知部、 ５４ 制御部

この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記開口に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第２のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第１のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。
または、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記開口に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第２のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第１のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第２のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。

あるいは、この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の内部における前記第１のセンサよりも前記開口に近い位置に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第２のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第１のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。
または、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の内部における前記第１のセンサよりも前記開口に近い位置に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第２のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第１のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第２のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。

あるいは、この発明に係る冷凍サイクル装置においては、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の外部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第２のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第１のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。
または、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、前記筐体の外部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備え、前記漏洩検知部は、前記第２のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第１のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第２のセンサに異常が発生していることを検知する構成とする。

Claims (10)

1. 冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、
   前記開口に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、
   前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた冷凍サイクル装置。
2. 冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、
   前記筐体の内部における前記第１のセンサよりも前記開口に近い位置に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、
   前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた冷凍サイクル装置。
3. 冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容し、内部と外部とを通じる開口が形成された筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第１のセンサと、
   前記筐体の外部に設けられ、前記冷媒を検知可能な第２のセンサと、
   前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第２のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知する漏洩検知部と、を備えた冷凍サイクル装置。
4. 前記漏洩検知部は、前記第２のセンサが前記冷媒を検知した後に前記第１のセンサが前記冷媒を検知した場合に、前記筐体の内部で前記冷媒の漏洩が発生したことを検知しない請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記漏洩検知部は、前記第１のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第２のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第１のセンサに異常が発生していることを検知する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記漏洩検知部は、前記第２のセンサが前記冷媒を検知した後に予め定められた遅延時間が経過しても前記第１のセンサが前記冷媒を検知しない場合に、前記第２のセンサに異常が発生していることを検知する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記筐体の内部に設けられ、前記冷媒配管から漏洩した前記冷媒を前記第１のセンサから前記第２のセンサ又は前記開口まで誘導する誘導路を備えた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記冷媒は、空気よりも密度が大きく、
   前記第１のセンサは、前記第２のセンサよりも重力方向の下方に配置された請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記漏洩検知部により前記筐体の内部での前記冷媒の漏洩の発生が検知された場合に前記筐体の内部に空気流を発生させるファンを備えた請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記冷媒は、可燃性を有する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

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