JP2021076337A - 空気調和装置及び空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒遮断弁などの安全対策に高額な費用をかける必要のない空気調和装置を提供する【解決手段】空気調和装置１０は、冷媒回路と、それを収容する１つの筐体とを備える。室内空間の床面積を、Ａ（ｍ２）、室内空間の床面から吸込口、吹出口までの高さを、Ｈ０（ｍ）、冷媒回路に充填される冷媒の充填量を、Ｍ（ｋｇ）、冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ３）、としたときに、冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）は、式１：Ｍ＜ＬＦＬ×Ａ×Ｈ０を満たす。【選択図】図１

Description

空気調和装置及びそれを備える空気調和システムに関する。

特許文献１（特開２０１７−９２６７号公報）に、冷媒遮断弁を備える空気調和システム、が開示されている。特許文献１の図８〜図１０に示される空気調和システムは、複数の室内ユニットが１つの室外ユニットに接続される所謂マルチタイプの空気調和システムである。冷媒遮断弁は、冷媒の漏洩が検知された際に閉止される部品であって、各室内ユニットに対応して設けられている。

上記の、燃焼性を持つ冷媒を使用する所謂マルチタイプの空気調和システムでは、いずれかの室内ユニットで冷媒漏洩が生じた際に室外ユニットや他の室内ユニット内の冷媒までが室内に漏洩してしまうことを防止する目的で、冷媒遮断弁を設けることが多い。

しかし、全ての室内ユニットに冷媒遮断弁の設置などの安全対策を施す場合、高額な費用が必要となる。

第１観点の一体型の空気調和装置は、冷媒回路と、１つの筐体とを備える。冷媒回路は、圧縮機、放熱器、膨張弁および蒸発器を有している。大気圧において空気よりも密度が大きい可燃性の冷媒が、冷媒回路を循環する。筐体は、建物の内部に配置され、冷媒回路を収容する。筐体は、露出面を有している。露出面の一部は、建物の室内空間に露出している。露出面には、室内の空気を吸い込む吸込口と、その吸込口から吸い込まれた空気を室内空間に吹き出す吹出口と、が形成されている。

室内空間の床面積を、Ａ（ｍ^２）、
室内空間の床面から吸込口までの高さ及び室内空間の床面から吹出口までの高さのうち、小さいほうの高さを、Ｈ_０（ｍ）、
冷媒回路に充填される冷媒の充填量を、Ｍ（ｋｇ）、
冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ^３）、
としたときに、冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）は、
式１：Ｍ＜ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たす。

第１観点の空気調和装置では、１つの筐体に冷媒回路を全て収容し、冷媒回路に充填する冷媒の量（充填量Ｍ）が上記の式１を満たすように構成することで、冷媒遮断弁などの安全対策に高額な費用をかける必要のない空気調和装置を実現している。このような、冷媒の充填量を小さく抑えた一体型の空気調和装置を、建物の内部の大きさに応じて１又は複数用いることによって、建物の内部の快適性を確保することができる。

第２観点の空気調和装置は、第１観点の空気調和装置であって、筐体は、建物の天井裏の空間に配置される。天井裏の空間は、建物の室内空間の上に位置する空間である。

ここでは、建物内において室内空間以外で比較的広い空間である天井裏の空間に、一体型の空気調和装置の筐体を配置している。このため、式１におけるＨ_０（ｍ）を大きくすることができる。それゆえ、１又は複数の空気調和装置それぞれに充填する冷媒量を、式１を満たす範囲内で増やすことができる。すなわち、１又は複数の空気調和装置それぞれの能力を大きくすることが可能である。また、天井裏の空間を使えば、複数の一体型の空気調和装置を配置することも容易である。

第３観点の空気調和システムは、第１〜第Ｎ（Ｎは、２以上の整数）空気調和装置を備えている。第１〜第Ｎ空気調和装置は、それぞれ、上記の第１観点又は第２観点の一体型の空気調和装置である。第３観点の空気調和システムは、第１〜第Ｎ空気調和装置によって、室内空間を空気調和する。

第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれに充填される冷媒の充填量のうち、最大の量を、Ｍｍａｘ（ｋｇ）、
第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれに充填される冷媒の充填量の合計量を、ΣＭ（ｋｇ）、
室内空間の床面積を、Ａ（ｍ^２）、
室内空間の床面から吸込口までの高さ及び室内空間の床面から吹出口までの高さのうち、小さいほうの高さを、Ｈ_０（ｍ）、
冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ^３）、
としたときに、冷媒の充填量の合計量ΣＭ（ｋｇ）が、
式２：ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０＜ΣＭ
式３：Ｍｍａｘ＜ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たす。

第３観点の空気調和システムでは、複数の空気調和装置（第１〜第Ｎ空気調和装置）を備えており、それぞれの冷媒の充填量を小さく抑える一方で、全体としての能力を高くすることができる。特に、各空気調和装置の冷媒の充填量の合計量ΣＭが（ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０）という冷媒の燃焼下限を超えることを許容することで、室内空間の快適性を向上させている。一方、室内空間に対し、一体型の複数の空気調和装置を配備し、各空気調和装置のうち最も冷媒の充填量が多い空気調和装置の充填量Ｍｍａｘ（ｋｇ）が式３を満たすようにしているため、いずれか１つの空気調和装置で冷媒漏洩が生じても室内空間において冷媒の燃焼が起こらない。このように、第３観点の空気調和システムでは、室内空間の安全性を保ちつつ、室内空間の快適性を向上させている。

第４観点の空気調和システムは、第３観点のシステムであって、第１〜第Ｎ空気調和装置の制御を行う制御部をさらに備えている。制御部は、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの運転状態及び停止状態を、個別に切り換える。

ここでは、室内空間の快適性を、きめ細かく調整することができる。

第５観点の空気調和システムは、第４観点のシステムであって、制御部は、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの冷房運転状態及び暖房運転状態を、個別に切り換える。

ここでは、室内空間の各場所における空気温度に関する要求を満足させることができる。

第６観点の空気調和システムは、第４観点又は第５観点のシステムであって、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれは、吸い込む空気の温度を測る温度センサを有している。制御部は、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの冷房運転あるいは暖房運転における設定温度を、個別に設定する。また、制御部は、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの温度センサの測定値と、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの設定温度とに基づいて、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれを、個別に、一時的に第１運転停止状態にする。

ここでは、所謂サーモオフの制御を、それぞれの空気調和装置で行っている。これにより、室内空間の各場所における空気温度を、さらに設定温度に近づけることができる。

第７観点の空気調和システムは、第３観点から第６観点のいずれかのシステムであって、第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれは、
冷房運転において、建物の室内空間の上に位置する天井裏の空間に、冷媒から熱を奪った空気を放出する、
及び／又は、
暖房運転において、建物の室内空間の上に位置する天井裏の空間に、冷媒に熱を奪われた空気を放出する。

ここでは、複数の空気調和装置（第１〜第Ｎ空気調和装置）が、天井裏の空間を共有し、天井裏の空間の空気に不要な熱を放ったり、天井裏の空間の空気から暖房に必要な熱を奪ったりする。これにより、各空気調和装置に対してダクトなどの付属設備を付ける必要がなくなる。

建物の１階の室内空間を３台の空気調和装置によって空気調和する空気調和システムの構成を示す図。 空気調和装置の概念図。 空気調和システムの制御、管理ブロック図。

（１）全体構成
図１に、建物８０内に設置される空気調和システム１００を示す。空気調和システム１００は、建物８０の１階の室内空間Ｓ１を、３台の空気調和装置１０（第１空気調和装置１０Ａ、第２空気調和装置１０Ｂ、第３空気調和装置１０Ｃ）によって冷房あるいは暖房するシステムである。建物８０の２階以上の各室内空間に対しても、空気調和システム１００と同様のシステムが配備されているが、ここでは、１階の室内空間Ｓ１に対して設置されている空気調和システム１００について説明を行う。

空気調和システム１００は、主として、３台の空気調和装置１０と、それらを管理、制御する管理ユニット９０とを備えている。図１に示すように、各空気調和装置１０は、１階の天井裏の空間ＣＳ１に配備されている。管理ユニット９０は、１階の室内空間Ｓ１の側壁に固定されている。

空気調和装置１０は、冷媒として、微燃性の冷媒であるＲ３２を使用している。Ｒ３２は、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い「2Lクラス」と判断される冷媒である。Ｒ３２が室内空間Ｓ１に漏洩して室内の冷媒濃度が高くなると、冷媒の有する可燃性から、燃焼事故が発生するおそれがある。この燃焼事故を防止することが要求されている。

（２）詳細構成
（２−１）空気調和装置
図１に示す、第１空気調和装置１０Ａ、第２空気調和装置１０Ｂ及び第３空気調和装置１０Ｃは、基本的に同じ構成である。したがって、図２では、これらの構成を空気調和装置１０として説明する。図２では、図の左側が上、図の右側が下となっており、天井８５を挟んで、右側が室内空間Ｓ１、左側が天井裏の空間ＣＳ１である。

なお、構成は同じであるが、第１空気調和装置１０Ａは３馬力、第２空気調和装置１０Ｂ及び第３空気調和装置１０Ｃは２馬力の装置である。言い換えると、第１空気調和装置１０Ａの容量は、第２空気調和装置１０Ｂ及び第３空気調和装置１０Ｃそれぞれの容量より大きい。このため、第１空気調和装置１０Ａの冷媒回路２０に充填されている冷媒の量は、第２空気調和装置１０Ｂ及び第３空気調和装置１０Ｃそれぞれの冷媒回路２０に充填されている冷媒の量よりも多い。

空気調和装置１０は、図２に示すように、冷媒回路２０と、１つの筐体４０とを備えている。冷媒回路２０は、主として、圧縮機２１と、放熱器あるいは蒸発器として機能する熱源熱交換器２２と、膨張弁２３と、蒸発器あるいは放熱器として機能する利用熱交換器２４と、四路切換弁２５とを有している。この冷媒回路２０には、上述の冷媒Ｒ３２が充填されている、Ｒ３２は、大気圧において空気よりも密度が大きい、可燃性の冷媒である。

筐体４０は、建物８０内の天井裏の空間ＣＳ１において、図示しない梁から吊り下げられる形で固定、配置されている。筐体４０は、冷媒回路２０の全てを収容している。また、筐体４０は、室内空間Ｓ１に露出する露出面４１を有している。露出面４１には、室内空間Ｓ１の空気を吸い込む吸込口４１ａと、その吸込口４１ａから吸い込まれた空気を室内空間Ｓ１に吹き出す吹出口４１ｂと、が形成されている。筐体４０内における空気の流れは、給気ファン３１及び排気ファン３２によって生成される。給気ファン３１が作動すると、室内空間Ｓ１から吸込口４１ａ、給気ファン３１、利用熱交換器２４、吹出口４１ｂを順に流れ、再び室内空間Ｓ１に戻る空気の流れＦ１が生成される。一方、排気ファン３２が作動すると、天井裏の空間ＣＳ１から排気ファン３２、熱源熱交換器２２と順に流れ、再び天井裏の空間ＣＳ１に戻る空気の流れＦ２が生成される（図２参照）。

空気調和装置１０は、図３に示すように、さらに温度センサ９２を有している。温度センサ９２は、筐体４０内に吸い込む室内空間Ｓ１の空気の温度を測る機器である。

（２−２）管理ユニット
３台の空気調和装置１０を管理、制御する管理ユニット９０は、図３に示すように、各空気調和装置１０の装置制御部１１と信号線によって接続され、それぞれの空気調和装置１０を個別に管理、制御する。

管理ユニット９０は、主として、システム制御部９１と、タッチパネル９６とを備えている。

システム制御部９１は、コンピュータにより実現されるものである。システム制御部９１は、制御演算装置や記憶装置を備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。この管理ユニット９０のシステム制御部９１と、各空気調和装置１０の装置制御部１１とが協働して、空気調和システム１００の制御部を構成する。

タッチパネル９６は、表示機能及び入力機能を併せ持つ画面を有するデバイスであり、画面上の表示を押すことで空気調和装置１０に関する指示等を行うことができる。

管理ユニット９０のシステム制御部９１は、それぞれの装置制御部１１に対して指示コマンドを送ることができる。システム制御部９１は、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの運転状態及び停止状態を、個別に切り換える。また、システム制御部９１は、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの冷房運転状態及び暖房運転状態を、個別に切り換える。

また、管理ユニット９０のシステム制御部９１は、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの冷房運転あるいは暖房運転における設定温度を、個別に設定する。具体的には、タッチパネル９６からユーザーに設定温度の入力をさせる。そして、システム制御部９１から第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの装置制御部１１に設定温度の情報が送られると、各装置制御部１１は、温度センサ９２の測定値と設定温度とに基づいて、測定値が所定の設定温度近傍の範囲に維持されるように、必要に応じて圧縮機２１などを一時的に止める。言い換えると、システム制御部９１及び各装置制御部１１から成る空気調和システム１００の制御部は、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれを、個別に、一時的に第１運転停止状態にする。システム制御部９１及び各装置制御部１１から成る空気調和システム１００の制御部が行う、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれを、個別に、一時的に第１運転停止状態とする制御は、所謂サーモオフの制御のことである。サーモオフの制御とは、温度センサ９２の測定値が設定温度（正確には、設定温度から０．５℃あるいは１．０℃ずらした温度）になった場合に、圧縮機２１および排気ファン３２の運転を停止して、給気ファン３１を最低回転数で駆動させる運転のことを言う。

（３）動作
上述のように、３台の空気調和装置１０（第１空気調和装置１０Ａ、第２空気調和装置１０Ｂ、第３空気調和装置１０Ｃ）は、建物８０の１階の室内空間Ｓ１を冷房あるいは暖房する。

冷房運転時には、四路切換弁２５が図２に示す実線の状態に切り換えられる。各空気調和装置１０の圧縮機２１から高温高圧の冷媒が吐出され、熱源熱交換器２２において凝縮する。熱源熱交換器２２の内部を流れる冷媒は、排気ファン３２の作動によって熱源熱交換器２２の周囲を流れる空気（図２の空気の流れＦ２を参照）との間で、熱交換を行う。熱源熱交換器２２を経て液状態となった冷媒は、膨張弁２３において膨張する。膨張弁２３によって減圧された低温低圧の二相状態の冷媒は、利用熱交換器２４において蒸発する。利用熱交換器２４の内部を流れる冷媒は、給気ファン３１の作動によって利用熱交換器２４の周囲を流れる空気（図２の空気の流れＦ１を参照）との間で、熱交換を行う。これにより、室内空間Ｓ１から取り込まれ吹出口４１ｂから室内空間Ｓ１に吹き出される空気が冷却され、室内空間Ｓ１が冷房される。利用熱交換器２４を経てガス状態となった冷媒は、圧縮機２１に吸入され、圧縮機２１において圧縮され、再び熱源熱交換器２２に向けて吐出される。

なお、上述のとおり、冷房運転において、空気調和装置１０は、天井裏の空間ＣＳ１に、熱源熱交換器２２で冷媒から熱を奪った空気を放出する（図２の点線の空気の流れＦ２を参照）。

暖房運転時には、四路切換弁２５が図２に示す点線の状態に切り換えられる。各空気調和装置１０の圧縮機２１から高温高圧の冷媒が吐出され、利用熱交換器２４において凝縮する。利用熱交換器２４の内部を流れる冷媒はと、給気ファン３１の作動によって利用熱交換器２４の周囲を流れる空気（図２の空気の流れＦ１を参照）との間で、熱交換を行う。これにより、室内空間Ｓ１から取り込まれ吹出口４１ｂから室内空間Ｓ１に吹き出される空気が加熱され、室内空間Ｓ１が暖房される。利用熱交換器２４で放熱・凝縮し、液状態となった冷媒は、膨張弁２３において膨張する。膨張弁２３によって減圧された低温低圧の二相状態の冷媒は、熱源熱交換器２２において蒸発する。熱源熱交換器２２の内部を流れる冷媒は、排気ファン３２の作動によって熱源熱交換器２２の周囲を流れる空気（図２の空気の流れＦ２を参照）との間で、熱交換を行う。熱源熱交換器２２を経てガス状態となった冷媒は、圧縮機２１に吸入され、圧縮機２１において圧縮され、再び利用熱交換器２４に向けて吐出される。

なお、上述のとおり、暖房運転において、空気調和装置１０は、天井裏の空間ＣＳ１に、熱源熱交換器２２で冷媒に熱を奪われた空気を放出する（図２の点線の空気の流れＦ２を参照）。

（４）各空気調和装置に充填される微燃性冷媒Ｒ３２の充填量
（４−１）
上述のように、空気調和装置１０の冷媒回路２０には微燃性の冷媒が充填されているため、空気調和装置１０からの冷媒漏洩が生じたときにも室内空間Ｓ１において燃焼事故が起こらないように対策する必要がある。

いずれかの空気調和装置１０の冷媒回路２０から室内空間Ｓ１に冷媒が漏洩した場合にも、燃焼事故が発生しないように、ここでは、ＩＳＯ８１７で定められたＬＦＬ（Lower Flammability Limit；燃焼下限界または燃焼下限濃度）を使って、空気調和装置１０の冷媒の充填量を決めている。ＬＦＬは、冷媒と空気を均一に混合させた状態で火炎を伝播することが可能な冷媒の最小濃度である。ＬＦＬは、冷媒毎に決まる値である。Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）など、それぞれの冷媒のＬＦＬは、別々の固有の値になっている。

冷媒漏洩時の冷媒が滞留することになる室内空間Ｓ１の床面積を、Ａ（ｍ^２）、
室内空間Ｓ１の床面８６から空気調和装置１０の吸込口４１ａまでの高さ、及び、室内空間Ｓ１の床面８６から空気調和装置１０の吹出口４１ｂまでの高さのうち、小さいほうの高さを、Ｈ_０（ｍ）、
冷媒回路２０に充填される冷媒の充填量を、Ｍ（ｋｇ）、
冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ^３）、
としたときに、冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）は、
式１：Ｍ＜（１／ＳＦ）×ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たす。

ここで、図２に示すように、空気調和装置１０の吸込口４１ａも吹出口４１ｂも室内空間Ｓ１の天井８５の高さ位置と同じであるため、Ｈ_０（ｍ）は、図１に示すように室内空間Ｓ１の床面８６から天井８５までの高さ距離になっている。室内空間Ｓ１の床面積Ａ（ｍ^２）は、図１に示す床面８６の面積である。

式１のＳＦは、安全率である。この安全率ＳＦとして、１、４、６などを選択することができる。ここでは、ＳＦ＝１を選択する。

以上のように、３台の空気調和装置１０（第１空気調和装置１０Ａ、第２空気調和装置１０Ｂ、第３空気調和装置１０Ｃ）それぞれの冷媒回路２０に充填する冷媒の量Ｍ（ｋｇ）が決められている。それぞれの冷媒回路２０に充填される冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）は、式１を満たすため、いずれかの空気調和装置１０から充填されている全ての冷媒が漏洩したとしても、室内空間Ｓ１の冷媒濃度がＬＦＬを超えることはない。このため、空気調和システム１００では、空気調和装置１０にも室内空間Ｓ１にも、冷媒漏洩検知センサを設置していない。

（４−２）
それぞれの空気調和装置１０の冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）は、上記のとおり決定されている。一方、３台の空気調和装置１０それぞれの冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）の合計量ΣＭ（ｋｇ）については、空気調和システム１００では、以下の式２を満たすように決めている。
式２：（１／ＳＦ）×ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０＜ΣＭ

また、第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれに充填される冷媒の充填量のうち、最大の量を、Ｍｍａｘ（ｋｇ）、としたときに、
式３：Ｍｍａｘ＜（１／ＳＦ）×ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たすようにしている。

上述の式１と同じく、ＳＦは、安全率であり、ＳＦ＝１を選択している。

ここでは、第２空気調和装置１０Ｂ及び第３空気調和装置１０Ｃそれぞれの冷媒回路２０に充填されている冷媒の量よりも、第１空気調和装置１０Ａの冷媒回路２０に充填されている冷媒の量が多いため、Ｍｍａｘ（ｋｇ）は、第１空気調和装置１０Ａの冷媒回路２０に充填されている冷媒の量である。

言い換えると、第１空気調和装置１０Ａの冷媒回路２０、あるいは、それよりも冷媒の充填量が少ない第２空気調和装置１０Ｂ又は第３空気調和装置１０Ｃの冷媒回路２０から冷媒が漏洩しても、１つの空気調和装置１０からだけ冷媒が漏洩している限り、室内空間Ｓ１の冷媒濃度がＬＦＬを超えることはない。

一方、２つ、あるいは、３つの空気調和装置１０から仮に同時に冷媒漏洩が生じた場合には、室内空間Ｓ１の冷媒濃度がＬＦＬを超えてしまう。しかし、ここでは３つの空気調和装置１０それぞれは別体であり、それぞれ独立しているため、いずれかの空気調和装置１０が冷媒漏洩を起こしたとしても、それが他の空気調和装置１０に影響を与えることはなく、実際には、室内空間Ｓ１の冷媒濃度がＬＦＬを超えることはない。

（５）特徴
（５−１）
上記の実施形態の空気調和装置１０では、１つの筐体４０に冷媒回路２０を全て収容し、冷媒回路２０に充填する冷媒の量（充填量Ｍ）が上記の式１を満たすように構成することで、冷媒遮断弁などの安全対策に高額な費用をかける必要のない空気調和装置を実現している。このような、冷媒の充填量Ｍを小さく抑えた一体型の空気調和装置１０を、建物８０の内部の室内空間の大きさに応じて１又は複数（ここでは３台）用いることによって、建物８０の内部の快適性を確保することができている。

なお、上記実施形態では、安全率ＳＦ＝１を選択したが、安全率ＳＦ＝４を選択すると
式１１：Ｍ＜（１／４）×ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たすように充填量Ｍを決めることになり、安全率ＳＦ＝６を選択すると
式１２：Ｍ＜（１／６）×ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
を満たすように充填量Ｍを決めることになる。安全率を加味する場合、安全率を加味した充填量Ｍとするのが好ましい。

（５−２）
上記の実施形態の空気調和装置１０では、建物８０内において室内空間Ｓ１以外で比較的広い空間である天井裏の空間ＣＳ１に、一体型の空気調和装置１０の筐体４０を配置している。このため、式１におけるＨ_０（ｍ）を大きくすることができる。それゆえ、１又は複数の空気調和装置それぞれに充填する冷媒量を、式１を満たす範囲内で多くすることができる。このため、３台の空気調和装置１０それぞれの能力を大きくすることができている。

（５−３）
上記の実施形態の空気調和システム１００では、複数の空気調和装置１０（第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）を備えており、それぞれの冷媒の充填量Ｍを小さく抑える一方で、システム全体としての能力を高くすることができている。特に、各空気調和装置１０の冷媒の充填量の合計量ΣＭが（ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０／ＳＦ）という冷媒の燃焼下限の量を超えることを許容することで、室内空間Ｓ１の快適性を向上させている。

一方、室内空間Ｓ１に対し、一体型の複数の空気調和装置１０を配備し、各空気調和装置１０のうち最も冷媒の充填量が多い第１空気調和装置１０Ａの充填量Ｍｍａｘ（ｋｇ）が上記の式３を満たすようにしているため、いずれか１つの空気調和装置１０で冷媒漏洩が生じても室内空間Ｓ１において冷媒の燃焼が起こらない。このように、上記の空気調和システム１００では、室内空間Ｓ１の安全性を保ちつつ、室内空間Ｓ１の快適性を向上させている。

（５−４）
上記の実施形態の空気調和システム１００では、３台の空気調和装置１０（第１〜第３空気調和装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）が、天井裏の空間ＣＳ１を共有し、天井裏の空間ＣＳ１の空気に不要な熱を放ったり、天井裏の空間ＣＳ１の空気から暖房に必要な熱を奪ったりする。これにより、各空気調和装置１０に対してダクトなどの付属設備を付ける必要がなくなっている。

（６）変形例
（６−１）変形例１Ａ
上記の実施形態の空気調和システム１００では、冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる空気調和装置１０を採用しているが、室内空間Ｓ１に対して、冷房運転及び暖房運転のいずれか一方だけを行う空気調和装置を設置してもよい。

（６−２）変形例１Ｂ
上記の実施形態の空気調和装置１０では、冷媒回路２０に、冷媒として、Ｒ３２を充填している。しかし、上記の一体型の空気調和装置１０を利用した技術は、燃焼性を有する他の冷媒が冷媒回路２０に充填されている場合にも有効である。いわゆる微燃性を有する冷媒である、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ若しくはＲ７４４の単一冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が充填されている場合にも、上記の技術は有効である。なお、上記Ｒ３２はジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）であり、Ｒ１２３４ｙｆは２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）であり、Ｒ１２３４ｚｅは１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）であり、Ｒ７４４は二酸化炭素である。

また、冷媒回路２０に充填され冷媒回路２０を流れる冷媒として、微燃性の冷媒のほか、弱燃性の冷媒あるいは強燃性の冷媒も想定される。微燃性の冷媒は、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い「2Lクラス」と判断される冷媒である。弱燃性の冷媒は、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い「2クラス」と判断される冷媒である。強燃性の冷媒は、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に従い「3クラス」と判断される冷媒である。

ここで、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格は、可燃性ガスの評価基準に関する米国の規格である。世界各国で化学物質の規制が為されており、規制される内容の一つに化学物質の燃焼性が挙げられる。各国で規格を設け、各々の評価基準のもと、気体においては可燃性ガスかどうかの分類が行われている。日本の高圧ガス保安法では、可燃性ガスの判断基準として、爆発限界の値が用いられている。可燃性ガスの評価基準は、米国の規格ではASHRAE34、DOT、欧州の規格ではEN378-1、CLP規制、国際的な規格ではGHS、ISO10156が挙げられる。米国ANSI/ASHRAE34-2013規格に相当する欧州の規格は、例えば、DIN EN378-1(2008)である。ここでも、米国ANSI/ASHRAE34-2013規格と同様の「Class3：強燃性」、「Class2：弱燃性」、「Class2L：微燃性」が規定されている。また、ISO/FDIS(Final Draft International Standard）817(2013)においても、同様の「Class3：強燃性」、「Class2：弱燃性」、「Subclass2L：微燃性」が規定されている。

（６−３）変形例１Ｃ
上記の実施形態の空気調和システム１００では、３台の空気調和装置１０によって室内空間Ｓ１を空気調和しているが、言うまでもなく、４台以上の空気調和装置によって対象空間を空気調和してもよい。

（６−４）変形例１Ｄ
上記の実施形態の空気調和システム１００では、３台の空気調和装置１０の筐体４０を、建物８０内の天井裏の空間ＣＳ１に固定、配置する形式のものを例示して説明したが、筐体の背面が室内と室外を区切る壁に対向して配置される床置き型の空気調和装置、いわゆるウォールスルー型の空気調和装置であってもよい。

（６−５）
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ） 空気調和装置
１１ 装置制御部（制御部）
２０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 熱源熱交換器（放熱器あるいは蒸発器）
２３ 膨張弁
２４ 利用熱交換器（蒸発器あるいは放熱器）
４０ 筐体
４１ 露出面
４１ａ 吸込口
４１ｂ 吹出口
８０ 建物
８５ 天井
８６ 床面
９０ 管理ユニット
９１ システム制御部（制御部）
１００ 空気調和システム
Ｓ１ 室内空間
ＣＳ１ 天井裏の空間

特開２０１７−９２６７号公報

Claims (7)

1. 圧縮機（２１）、放熱器（２２）、膨張弁（２３）および蒸発器（２４）を有し、大気圧において空気よりも密度が大きい可燃性の冷媒が循環する冷媒回路（２０）と、
   建物（８０）の内部に配置され、前記冷媒回路を収容する、１つの筐体（４０）と、
   を備える、一体型の空気調和装置（１０）であって、
   前記筐体は、その一部が前記建物の室内空間（Ｓ１）に露出している露出面（４１）を有し、
   前記露出面には、室内の空気を吸い込む吸込口（４１ａ）と、前記吸込口から吸い込まれた空気を前記室内空間に吹き出す吹出口（４１ｂ）と、が形成され、
   前記室内空間の床面積を、Ａ（ｍ^２）、
   前記室内空間の床面（８６）から前記吸込口までの高さ及び前記室内空間の床面から前記吹出口までの高さのうち、小さいほうの高さを、Ｈ_０（ｍ）、
   前記冷媒回路に充填される前記冷媒の充填量を、Ｍ（ｋｇ）、
   前記冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ^３）、
   としたときに、前記冷媒の充填量Ｍ（ｋｇ）が以下の式１を満たす、
   式１：Ｍ＜ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
   空気調和装置。
2. 前記筐体（４０）は、前記建物の前記室内空間（Ｓ１）の上に位置する天井裏の空間（ＣＳ１）、に配置される、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. それぞれ、請求項１又は２に記載の空気調和装置である、第１〜第Ｎ（Ｎは、２以上の整数）空気調和装置（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）、
   を備え、前記第１〜第Ｎ空気調和装置によって前記室内空間を空気調和する、空気調和システム（１００）であって、
   前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれに充填される前記冷媒の充填量のうち、最大の量を、Ｍｍａｘ（ｋｇ）、
   前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれに充填される前記冷媒の充填量の合計量を、ΣＭ（ｋｇ）、
   前記室内空間の床面積を、Ａ（ｍ^２）、
   前記室内空間の床面から前記吸込口までの高さ及び前記室内空間の床面から前記吹出口までの高さのうち、小さいほうの高さを、Ｈ_０（ｍ）、
   前記冷媒の燃焼下限濃度を、ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ^３）、
   としたときに、前記冷媒の充填量の合計量ΣＭ（ｋｇ）が以下の式２及び式３を満たす、
   式２：ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０＜ΣＭ
   式３：Ｍｍａｘ＜ＬＦＬ×Ａ×Ｈ_０
   空気調和システム。
4. 前記第１〜第Ｎ空気調和装置の制御を行う制御部（９１，１１）、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの運転状態及び停止状態を、個別に切り換える、
   請求項３に記載の空気調和システム。
5. 前記制御部は、前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの冷房運転状態及び暖房運転状態を、個別に切り換える、
   請求項４に記載の空気調和システム。
6. 前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれは、吸い込む空気の温度を測る温度センサを有し、
   前記制御部は、
   前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの冷房運転あるいは暖房運転における設定温度を、個別に設定し、
   前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの前記温度センサの測定値と、前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれの前記設定温度とに基づいて、前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれを、個別に、一時的に第１運転停止状態にする、
   請求項４又は５に記載の空気調和システム。
7. 前記第１〜第Ｎ空気調和装置それぞれは、
   冷房運転において、前記建物の前記室内空間の上に位置する天井裏の空間（ＣＳ１）に、前記冷媒から熱を奪った空気を放出する、
   及び／又は、
   暖房運転において、前記建物の前記室内空間の上に位置する天井裏の空間（ＣＳ１）に、前記冷媒に熱を奪われた空気を放出する、
   請求項３から６のいずれかに記載の空気調和システム。

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