JP2022115633A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の振動、衝撃等に起因する冷媒漏洩検知精度の低下を抑制できる冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置は、筐体１０内に設けられ内部に冷媒が流通する熱交換器と、筐体１０内に設けられ赤外線を射出する発光部３１と、筐体１０内に設けられ発光部３１から射出された赤外線を受光する受光部３２と、筐体１０内に設けられ単一の部材からなる固定部材３３と、受光部３２による赤外線の受光状態に基づいて筐体１０内での冷媒の漏洩の発生を検知する検知部とを備える。発光部３１及び受光部３２は、同一の固定部材３３に固定されている。【選択図】図３

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関するものである。

冷凍サイクル装置においては、吸込口及び吹出口を有する筺体と、筺体の内部に設置される送風機と、吸込口と送風機との間に配置された熱交換器と、送風機と吹出口との間に形成される通風路と、通風路に設置され冷媒の漏れを検知する漏洩検知センサとを備え、冷媒漏洩センサは、発光部と発光部からの光を検知する受光部とを有し、発光部は通風路の幅方向における一端に設置され、受光部は他端に設置される、あるいは、発光部は通風路を構成する上壁又は下壁のいずれか一方に設置され、受光部は他方に設置されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１７６６４８号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような冷凍サイクル装置においては、冷媒の漏洩を検知するためセンサの発光部と受光部とが、通風路において対向する壁部を構成する別部材にそれぞれ固定されている。このため、装置の運搬、据付、運転中等に、装置の筐体に振動、衝撃等が加えられた場合に、センサの発光部及び受光部の相対位置及び向きが変動してしまうおそれがある。そして、センサの発光部及び受光部の相対位置及び向きの変動により、受光部における受光量が変化し、ひいては冷媒漏洩検知精度の低下を招く可能性がある。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、装置の筐体への振動、衝撃等に起因する冷媒漏洩検知精度の低下を抑制できる冷凍サイクル装置を提供することにある。

本開示に係る冷凍サイクル装置は、筐体内に設けられ、内部に冷媒が流通する熱交換器と、前記筐体内に設けられ、赤外線を射出する発光部と、前記筐体内に設けられ、前記発光部から射出された赤外線を受光する受光部と、前記筐体内に設けられ、単一の部材からなる固定部材と、前記受光部による赤外線の受光状態に基づいて、前記筐体内での前記冷媒の漏洩の発生を検知する検知部と、を備え、前記発光部及び前記受光部は、同一の前記固定部材に固定されている。

本開示に係る冷凍サイクル装置によれば、筐体への振動、衝撃等に起因する冷媒漏洩検知精度の低下を抑制できるという効果を奏する。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置である空気調和機が備える冷媒回路の構成概略を示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置である空気調和機の室内機の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの構成を模式的に示す斜視図である。 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。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作の一例を示すフロー図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作の一例を示すフロー図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。

本開示に係る冷凍サイクル装置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。以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。なお、本開示は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

実施の形態１．
図１から図１８を参照しながら、本開示の実施の形態１について説明する。図１は冷凍サイクル装置である空気調和機が備える冷媒回路の構成概略を示す図である。図２は冷凍サイクル装置である空気調和機の室内機の構成を模式的に示す図である。図３は冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの構成を模式的に示す斜視図である。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である。図５は冷凍サイクル装置の動作の一例を示すフロー図である。図６は冷凍サイクル装置の動作の一例を示すフロー図である。図７から図１８は冷凍サイクル装置が備える赤外線センサの変形例の構成を模式的に示す斜視図である。

この開示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、この発明に係る冷媒漏洩検知装置が適用され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、この実施の形態に係る冷凍サイクル装置である空気調和機は、室内機１と室外機２とを備えている。室内機１は、空気調和の対象となる室の内部すなわち室内に設置される。室外機２は、当該室の外部すなわち室外に設置される。室内機１は、室内熱交換器２０と室内ファン５とを備えている。室外機２は、室外熱交換器４、室外ファン６、圧縮機７、膨張弁８及び四方弁９を備えている。

室内機１と室外機２とは冷媒配管３で接続されている。冷媒配管３は、室内機１の室内熱交換器２０と室外機２の室外熱交換器４との間で循環的に設けられている。冷媒配管３内には冷媒が封入されている。冷媒配管３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望ましい。冷媒として例えば、空気よりも平均分子量が大きいものを用いる。この場合の冷媒は、空気よりも密度が大きく大気圧下で空気より重い。したがって、この場合の冷媒は、空気中では重力方向（鉛直方向）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）、二酸化炭素（ＣＯ２：Ｒ７４４）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。

冷媒配管３は、室内熱交換器２０、四方弁９、圧縮機７、室外熱交換器４及び膨張弁８を環状に接続している。したがって、室内熱交換器２０と室外熱交換器４との間で冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。

圧縮機７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７は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、レシプロ圧縮機等を用いることができる。膨張弁８は、室外熱交換器４で凝縮された冷媒を膨張させ、当該冷媒を減圧する。ここで説明する構成例では、膨張弁８は、リニア電子膨張弁（ＬＥＶ：Ｌｉｎｅａｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｖａｌｖｅ）である。したがって、膨張弁８を閉じることで、冷媒の流通を阻止できる。

室内熱交換器２０は、室内熱交換器２０に流入した冷媒と室内熱交換器２０の周囲の空気との間で熱を交換させる。室内ファン５は、室内の空気が室内熱交換器２０の周囲を通過するように送風し、室内熱交換器２０における冷媒と空気との間での熱交換を促進するとともに、熱交換により加熱又は冷却された空気を再び室内に送り出す。室外熱交換器４は、室外熱交換器４に流入した冷媒と室外熱交換器４の周囲の空気との間で熱を交換させる。室外ファン６は、室外の空気が室外熱交換器４の周囲を通過するように送風し、室外熱交換器４における冷媒と空気との間での熱交換を促進する。

このようにして構成された冷媒回路は、室内熱交換器２０及び室外熱交換器４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１と室外機２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９を切り換えることにより、冷媒回路における冷媒の循環方向を反転させて空気調和機の冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。

図２に示すように、室内機１は筐体１０を備えている。筐体１０は室内に設置される。筐体１０の内部には、室内熱交換器２０及び室内ファン５が収容されている。筐体１０には、吸込口１１と吹出口１２とが形成されている。筐体１０の内部には、吸込口１１から吹出口１２まで通じる風路が形成されている。室内熱交換器２０及び室内ファン５は、筐体１０の風路中に配置されている。筐体１０の風路は、室内熱交換器２０を空気が通過するためのものである。筐体１０の吹出口１２からは、空気調和を行った空気が室内へ送風される。前述したように、室内熱交換器２０には、冷媒配管３が接続されている。したがって、冷媒配管３の一部は、筐体１０の内部に収容されている。

室内熱交換器２０は、図示しない伝熱管及びフィンを備えている。伝熱管は冷媒配管３と例えば溶接等により接続されている。伝熱管の内部には、冷媒配管３を通じて冷媒が流通する。すなわち、室内熱交換器２０の内部には冷媒が流通する。伝熱管は、室内熱交換器２０の両側において折り返されている。伝熱管は、直状部（図示せず）及びＵ字状部２１を備えている。直状部は直線状を呈する。直状部は複数設けられる。複数の直状部は、互いに平行に、かつ、鉛直方向に並べられて配置される。それぞれの直状部は、その長手方向が水平となるように配置されている。

室内熱交換器のフィンは複数設けられる。それぞれのフィンは、平板状の金属板である。複数のフィンは、間隔をあけて互いに平行になるように並べて配置される。それぞれのフィン２２は、その長手方向が鉛直となるように配置されている。伝熱管の直状部は、これら複数のフィンを貫通して設けられる。

Ｕ字状部２１はＵ字状に屈曲している。Ｕ字状部２１は、隣合う直状部の端部同士を接続している。Ｕ字状部２１は、直状部の両端にそれぞれ設けられる。直状部と一方のＵ字状部２１との接続部分は、例えば、ろう付けにより接合されている。すなわち、直状部と一方のＵ字状部２１との接合部は、ろう付け部である。他方のＵ字状部２１は、１本の管がＵ字状に屈曲されることで２つの隣り合う直状部と一続きに形成されている。なお、図２では、他方のＵ字状部２１の図示を省略し、ろう付け部を伴う一方のＵ字状部２１のみを図示している。

室内機１の筐体１０内には、赤外線センサ３０が設置されている。なお、室外機２の筐体内に赤外線センサ３０を設置してもよい。また、設置する赤外線センサ３０の数は１つに限られず複数の赤外線センサ３０を設置してもよい。

図３に示すように、赤外線センサ３０は、発光部３１、受光部３２及び固定部材３３を備えている。発光部３１は、赤外線を射出する発光手段である。受光部３２は、発光部３１から射出された赤外線を受光する受光手段である。発光部３１は、発光部リード線３１ａから電力の供給を受けて赤外線を射出する。受光部３２は、受光した赤外線の強度に応じた信号を受光部リード線３２ａから出力する。

これらの発光部３１、受光部３２及び固定部材３３は、筐体１０内に設けられることになる。固定部材３３は単一の部材からなる。固定部材３３は、硬質な例えば金属等の素材からなる。図３に示す構成例では、固定部材３３は平板状を呈する。発光部３１及び受光部３２は、同一の固定部材３３に固定されている。固定部材３３は、筐体１０内における赤外線センサ３０の設置箇所に設置される。発光部３１と受光部３２とは対向して配置されている。受光部３２の受光面は、発光部３１から照射される光（赤外線）の光軸と垂直になるように配置されている。

冷媒配管３に封入された冷媒は、特定波長の赤外線を吸収する性質を有している。発光部３１が照射する赤外線には、この冷媒が吸収する特定波長のものが含まれている。赤外線センサ３０は、発光部３１が照射する赤外線のうち、前述した特定波長のものを通過させるフィルタを備えてもよい。発光部３１と受光部３２との間に冷媒が存在しないとき、発光部３１から照射された赤外線は受光部３２へと到達する。発光部３１と受光部３２との間に冷媒が存在するときには、この冷媒により発光部３１から射出された赤外線のうち前述した特定波長のものが吸収される。発光部３１から射出された赤外線のうち、前述した特定波長のものは冷媒により減衰される。冷媒が発光部３１と受光部３２との間に存在するか否か、より正確に言えば、発光部３１と受光部３２との間の冷媒濃度に応じて、受光部３２が受光する赤外線の強度が変化する。

この実施の形態に係る冷凍サイクル装置である空気調和機の制御系統の構成を図４に示す。同図に示すように、この実施の形態に係る空気調和機は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、空気調和機の動作制御に係る信号を処理し、空気調和機の運転動作全般を制御する。具体的には、制御装置４０は、圧縮機７、室内ファン５及び室外ファン６の動作を制御する。

制御装置４０は、ハードウェアとして、例えば、プロセッサ及びメモリを備えたコンピュータから構成されている。プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリには、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、又は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク及びＤＶＤ等が該当する。

制御装置４０のメモリには、ソフトウェアとしてのプログラムが記憶される。そして、制御装置４０は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって予め設定された処理を実施し、ハードウェアとソフトウェアとが協働した結果として、後述する機能を実現する。

なお、制御装置４０の回路は、例えば、専用のハードウェアとして形成されてもよい。制御装置４０の回路の一部が専用のハードウェアとして形成され、かつ、当該回路にプロセッサ及びメモリが備えられていてもよい。一部が専用のハードウェアとして形成される回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は、これらを組み合わせたものが該当する。

この実施の形態に係る冷凍サイクル装置である空気調和機は、赤外線センサ３０の検知結果を利用して、室内熱交換器２０からの冷媒漏洩の発生を検知する。前述したように、赤外線センサ３０は、冷媒の濃度を検知可能である。そして、赤外線センサ３０は、検知した冷媒の濃度に応じた検知信号を出力する。赤外線センサ３０から出力された検知信号は、制御装置４０に入力される。

制御装置４０は、冷媒漏洩検知部４１、記憶部４２、報知部４３及び動作制御部４４を備えている。冷媒漏洩検知部４１は、赤外線センサ３０の検出結果に基づいて筐体１０内での冷媒漏洩の発生を検知するものである。すなわち、冷媒漏洩検知部４１は、受光部３２による赤外線の受光状態に基づいて筐体１０内での冷媒の漏洩の発生を検知する。受光部３２は、前述した特定波長の赤外線の受光強度に応じた信号を出力する。赤外線センサ３０の受光部３２から出力された信号は、制御装置４０の冷媒漏洩検知部４１に入力される。受光部３２から出力された信号は、受光部３２に到達した赤外線の強度に応じている。この強度は、前述したように、発光部３１と発光部３１との間の冷媒濃度によって変化する。

冷媒漏洩検知部４１は、受光部３２から出力された信号に基づいて、筐体１０内での冷媒の漏洩発生を検知する。具体的には、冷媒漏洩検知部４１は、受光部３２の受光強度が漏洩判定基準強度以下である場合に、赤外線センサ３０における冷媒が一定濃度以上であって、すなわち、筐体１０内で冷媒の漏洩が発生したことを検知する。この際の漏洩判定基準強度は、筐体１０内で冷媒の漏洩が発生したことを検知すべき冷媒濃度に応じて予め設定される。こうして設定された漏洩判定基準強度は、記憶部４２に予め記憶されている。

報知部４３は、冷媒漏洩検知部４１が筐体１０内での冷媒の漏洩発生を検知した場合に、その旨を利用者、作業者等に報知する。この報知部４３は、筐体１０内での冷媒漏洩発生を検知した旨を、音で報知するためのスピーカ及び光で報知するためのＬＥＤ等を備えている。

動作制御部４４は、圧縮機７、室内ファン５、室外ファン６、膨張弁８等の動作を制御することで、冷凍サイクル装置である空気調和機の動作を制御する。冷媒漏洩検知部４１が筐体１０内での冷媒の漏洩発生を検知した場合には、動作制御部４４は、冷凍サイクル装置である空気調和機の動作を停止させる。

以上のように構成された冷凍サイクル装置においては、赤外線センサ３０の検出結果を用いて冷媒漏洩を検知する。赤外線センサ３０の発光部３１と受光部３２とは、単一の部材からなる同一の固定部材３３に固定されている。このため、筐体１０の振動、衝撃等の外因により発光部３１と受光部３２との相対位置及び向きが変動してしまうことを抑制できる。したがって、発光部３１と受光部３２との相対位置及び向きの変動に起因する受光部３２での受光強度の変動を抑制し、赤外線センサ３０による冷媒濃度の検知精度、ひいては冷媒漏洩の検知精度の向上を図ることが可能である。なお、発光部３１及び受光部３２の固定部材３３への固定は、発光部リード線３１ａ及び受光部リード線３２ａの基板への電気的な接続とは別に行われることが望ましい。

図２に示す構成例では、筐体１０の内部に仕切り１３が設けられている。仕切り１３により、筐体１０の内部には、前述した風路から仕切られた空間が形成されている。仕切り１３により仕切られた空間内には、室内熱交換器２０のＵ字状部２１及びろう付け部が配置されている。そして、赤外線センサ３０は、仕切り１３により仕切られた空間内に配置されている。図示の構成例では、赤外線センサ３０は仕切り１３上に固定されている。赤外線センサ３０を風路とは仕切られた空間内に配置することで、赤外線センサ３０が風路内の気流の影響を受けにくくすることができる。したがって、気流の影響による振動等に起因する赤外線センサ３０の検出精度の低下を抑制できる。また、室内熱交換器２０のＵ字状部２１及びろう付け部は、冷媒漏洩が発生しやすい。Ｕ字状部２１及びろう付け部を仕切り１３により囲い、赤外線センサ３０を、この仕切り１３により囲われた空間内に配置することで、Ｕ字状部２１及びろう付け部から漏洩した冷媒を迅速に検知できる。

この実施の形態の冷凍サイクル装置は、当該冷凍サイクル装置の据付後の初回起動時に、赤外線センサ３０の出力が正常か否かを確認する。すなわち、記憶部４２には、正常判定基準強度が予め記憶されている。正常判定基準強度は、例えば、発光部３１及び受光部３２の仕様等に基づいて例えば装置の工場出荷時等に予め設定されている。冷媒漏洩検知部４１は、初回起動時、すなわち、冷凍サイクル装置の据付後に初めて発光部３１が赤外線を射出した際の、受光部３２における赤外線の受光強度と、正常判定基準強度とを比較する。そして、初回起動時の受光部３２における受光強度が正常判定基準強度異常であれば、冷媒漏洩検知部４１は、赤外線センサ３０が正常であると判定する。

一方、初回起動時の受光部３２における受光強度が正常判定基準強度未満であれば、冷媒漏洩検知部４１は、赤外線センサ３０が異常であると判定する。初回起動時に赤外線センサ３０が異常であると判定された場合、報知部４３は、その旨を利用者、作業者等に報知する。報知部４３は、初回起動時に赤外線センサ３０が異常であると判定された場合に、例えばサービスセンター等の外部に通報してもよい。また、動作制御部４４は、初回起動時に赤外線センサ３０が異常であると判定された場合、冷凍サイクル装置である空気調和機の動作を停止させる。

以上のような冷媒漏洩検知部４１及び報知部４３は、冷凍サイクル装置の据付後に初めて発光部３１が赤外線を射出した際の、受光部３２における赤外線の受光強度が、予め設定された基準値である正常判定基準強度未満の場合に発報する発報手段を構成している。このような発報手段を備えることで、冷凍サイクル装置である空気調和機の出荷、運搬、据付等において加えられた振動、衝撃等により赤外線センサ３０の検知精度が低下した可能性がある場合に、保守等の対応を促すことができる。

次に、図５のフロー図を参照しながら、冷凍サイクル装置の動作例を説明する。ステップＳ１１において、冷凍サイクル装置に通電されて赤外線センサ３０に電力が供給されると、赤外線センサ３０が動作を開始する。すなわち、赤外線センサ３０の発光部３１は赤外線の照射を開始し、受光部３２は受光強度に応じた信号を出力する。続くステップＳ１２において、冷媒漏洩検知部４１は、初回起動時の受光部３２における赤外線の受光強度に応じた出力が、出荷時に設定された正常判定基準強度と同等以上であるか否かを判定する。初回起動時の受光部３２の出力が出荷時に設定された正常判定基準強度と同等以上であれば、制御装置４０は次にステップＳ１３の処理を行う。

ステップＳ１３においては、制御装置４０の動作制御部４４は、製品すなわち当該冷凍サイクル装置の電源をＯＮとし、運転を開始させる。続くステップＳ１４において、動作制御部４４は、当該冷凍サイクル装置が運転中であるか否かを判定する。そして、運転中でなければ、制御装置４０は次にステップＳ１２に戻って処理を継続する。一方、運転中であれば、制御装置４０は次にステップＳ１５の処理を行う。ステップＳ１５においては、制御装置４０は、ステップＳ１２での判定から予め設定された一定時間が経過するまで待つ。そして、ステップＳ１２での判定から一定時間が経過したら、制御装置４０は次にステップＳ１６の処理を行う。

ステップＳ１６においては、冷媒漏洩検知部４１は、初回起動時の受光部３２における赤外線の受光強度に応じた出力が、出荷時に設定された正常判定基準強度と同等以上であるか否かを判定する。初回起動時の受光部３２の出力が出荷時に設定された正常判定基準強度と同等以上であれば、制御装置４０は次にステップＳ１７の処理を行う。ステップＳ１７においては、動作制御部４４は、製品すなわち当該冷凍サイクル装置の電源がＯＮの状態を継続し、運転を継続させる。ステップＳ１７の後、制御装置４０は次にステップＳ１５に戻って処理を継続する。

一方、ステップＳ１２及びステップＳ１６で、初回起動時の受光部３２の出力が出荷時に設定された正常判定基準強度と同等以上でない場合、制御装置４０は次にステップＳ１８の処理を行う。ステップＳ１８においては、報知部４３は、初回起動時に赤外線センサ３０が異常である旨を発報し、サービスセンターにその旨を通報する。続くステップＳ１９において、動作制御部４４は、製品すなわち当該冷凍サイクル装置の電源をＯＦＦにし、運転を停止させる。ステップＳ１９の処理が完了したら、一連の動作は終了となる。

また、図２に示すように、この実施の形態の冷凍サイクル装置は、振動計１４を備えていてもよい。図示の構成例では、振動計１４は仕切り１３上の赤外線センサ３０と隣接する位置に固定されている。振動計１４は、赤外線センサ３０の固定部材３３の振動を検出する振動検出部である。振動計１４の検出結果は、制御装置４０に入力される。制御装置４０の報知部４３は、振動計１４により検出された固定部材３３の振動が予め設定された振動基準値以上である場合、報知部４３は、その旨を利用者、作業者等に報知する。報知部４３は、固定部材３３の振動が振動基準値以上である場合に、例えばサービスセンター等の外部に通報してもよい。また、動作制御部４４は、固定部材３３の振動が振動基準値以上である場合、冷凍サイクル装置である空気調和機の動作を停止させる。以上のような報知部４３は、固定部材３３の振動が予め設定された基準値以上の場合に発報する発報手段としても機能している。このような発報手段を備えることで、赤外線センサ３０に大きな振動、衝撃等が加えられた場合に、赤外線センサ３０の検知精度が低下した可能性があるとして、保守等の対応を促すことができる。なお、冷凍サイクル装置に電力が供給されていない運搬中等にも計測できるように、振動計１４は電池式にするとよい。

次に、図６のフロー図を参照しながら、冷凍サイクル装置の動作例を説明する。まず、ステップＳ２１において、振動計１４の電源がＯＮとなり、振動計１４は振動の計測を開始する。なお、前述したように振動計１４は電池式である。そして、続くステップＳ２２において、報知部４３は、振動計１４により検出された振動が一定値すなわち前述した振動基準値以上であるか否かを判定する。振動計１４により検出された振動が振動基準値以上でない場合、制御装置４０は次にステップＳ２２に戻って処理を継続する。

一方、振動計１４により検出された振動が振動基準値以上である場合、制御装置４０は次にステップＳ２３の処理を行う。ステップＳ２３においては、報知部４３は、赤外線センサ３０に大きな振動が与えられた旨を発報し、サービスセンターにその旨を通報する。続くステップＳ２４において、動作制御部４４は、製品すなわち当該冷凍サイクル装置の電源をＯＦＦにし、運転を停止させる。ステップＳ２４の処理が完了したら、一連の動作は終了となる。

次に、図７から図１８を参照しながら、この実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える赤外線センサ３０の変形例について説明する。図３に示す構成例では、固定部材３３は平板状であった。しかし、固定部材３３の形態は、これに限られない。他に例えば、図７に示すように、固定部材３３により、発光部３１及び受光部３２とをモールドしてもよい。この場合、同図に示すように、固定部材３３内の発光部３１と受光部３２との間には、空洞３４が形成されている。そして、固定部材３３には、孔部３５が形成されている。この孔部３５により、固定部材３３の外部と空洞３４とは通じている。漏洩した冷媒は、この孔部３５を介して空洞３４内に導入される。

また、図８に示す例では、固定部材３３は中空の筒状を呈する。発光部３１と受光部３２とは、それぞれ筒状の両底面部に配置されている。また、固定部材３３には、孔部３５が形成されている。この孔部３５により、固定部材３３の外部と内部とが通じている。漏洩した冷媒は、この孔部３５を介して固定部材３３内に導入される。

図９から図１１に示す例では、固定部材３３は中空な箱状を呈する。発光部３１及び受光部３２は、固定部材３３の内側に配置されている。すなわち、固定部材３３は、発光部３１及び受光部３２を周囲の覆って配置されている。そして、固定部材３３には、複数の孔部３５が形成されている。図示の例では、複数の孔部３５として第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂの２つが固定部材３３に形成されている。これらの第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂにより、固定部材３３の外部と内部とが通じている。漏洩した冷媒は、この第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂを介して固定部材３３内に導入される。固定部材３３に複数の孔部３５を設けることで、固定部材３３内に漏洩冷媒を導入されやすくすることができる。

ここで、第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂは、互いに対向し合わない位置及び向きとなるように配置されている。図９に示すのは、第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂが固定部材３３の対向する面にそれぞれ形成されている例である。図１０に示すのは、第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂが固定部材３３の隣合う面にそれぞれ形成されている例である。図１１に示すのは、第１孔部３５ａ及び第２孔部３５ｂが固定部材３３の同一の面にそれぞれ形成されている例である。このようにすることで、固定部材３３内に漏洩冷媒を円滑に導入するとともに、固定部材３３内に導入された漏洩冷媒の固定部材３３内での滞留時間を長くして、赤外線センサ３０により漏洩冷媒を検知しやすくすることが可能である。

固定部材３３に形成される複数の孔部３５の数は２つに限られない。図１２に示すのは、固定部材３３の各面に多数の穴を不規則に空けたパンチングメタルを用いた例である。さらに、図１３に示すように、固定部材３３の各面に多数の穴を規則的に配列し、メッシュ状にしてもよい。

図１４及び図１５に示すように、箱状の固定部材３３の一面を完全に開放してもよい。換言すれば、図３に示した平板状の固定部材３３の外周に壁部を設けてもよい。図１４に示すのは、壁部の高さを発光部３１及び受光部３２と同等にした例である。図１５に示すのは、壁部の高さを発光部３１及び受光部３２の半分程度にした例である。このようにすることで、固定部材３３内の発光部３１と受光部３２との間に漏洩冷媒を円滑に導入するとともに、固定部材３３内に導入された漏洩冷媒の滞留時間を長くして、赤外線センサ３０により漏洩冷媒を検知しやすくすることが可能である。

これまでに説明した構成例では、発光部３１から照射される赤外線の照射範囲の大きさと受光部３２が赤外線を受光可能な範囲の大きさとを同等にし、発光部３１の照射範囲と受光部３２の受光可能範囲とが丁度重なるように配置していた。しかし、発光部３１の照射範囲の大きさと受光部３２の受光可能範囲の大きさとを異なるものにしてもよい。

図１６に示す構成例では、受光部３２の受光面における発光部３１から照射される赤外線の照射範囲は、受光部３２の受光面において受光部３２が赤外線を受光可能な範囲より広くなっている。そして、受光部３２の受光面における発光部３１から照射される赤外線の照射範囲は、受光部３２が赤外線を受光可能な範囲を含んで配置されている。このようにすることで、仮に外部からの振動、衝撃等により発光部３１と受光部３２との相対位置及び向きが変動しても、受光部３２の受光可能範囲が発光部３１の照射範囲内に含まれている限り、受光部３２における赤外線の受光量の変動を抑えることができる。したがって、外部からの振動、衝撃等による冷媒漏洩の検知精度低下を抑制することが可能である。

また、図１７に示す構成例では、受光部３２の受光面における発光部３１から照射される赤外線の照射範囲は、受光部３２の受光面において受光部３２が赤外線を受光可能な範囲より狭くなっている。そして、受光部３２の受光面における発光部３１から照射される赤外線の照射範囲は、受光部３２が赤外線を受光可能な範囲内に含まれて配置されている。このようにすることで、仮に外部からの振動、衝撃等により発光部３１と受光部３２との相対位置及び向きが変動しても、発光部３１の照射範囲が受光部３２の受光可能範囲内に含まれている限り、受光部３２における赤外線の受光量の変動を抑えることができる。したがって、外部からの振動、衝撃等による冷媒漏洩の検知精度低下を抑制することが可能である。

さらに、図１７に示す構成例では、発光部３１の周囲に反射板３６が設けられている。反射板３６は、発光部３１から発せられた赤外線を受光部３２に向けて反射する。このような反射板３６を備えることで、発光部３１から発せられた赤外線を無駄なく受光部３２に向けて照射させることができる。

図１８に示す構成例は、赤外線センサ３０に除振部３７を備えたものである。除振部３７は、例えば金属製のばね等の弾性体である。そして、赤外線センサ３０の固定部材３３は、筐体１０内の設置箇所に除振部３７を介して設置される。除振部３７は、筐体１０の振動の固定部材３３への伝達を緩和する。このような除振部３７及び固定部材３３を介して、赤外線センサ３０の発光部３１及び受光部３２を設置することで、筐体１０の振動、衝撃等が発光部３１及び受光部３２の相対位置及び向きに与える影響を低減し、冷媒漏洩の検知精度低下を抑制することが可能である。

１ 室内機
２ 室外機
３ 冷媒配管
４ 室外熱交換器
５ 室内ファン
６ 室外ファン
７ 圧縮機
８ 膨張弁
９ 四方弁
１０ 筐体
１１ 吸込口
１２ 吹出口
１３ 仕切り
１４ 振動計
２０ 室内熱交換器
２１ Ｕ字状部
３０ 赤外線センサ
３１ 発光部
３１ａ 発光部リード線
３２ 受光部
３２ａ 受光部リード線
３３ 固定部材
３４ 空洞
３５ 孔部
３５ａ 第１孔部
３５ｂ 第２孔部
３６ 反射板
３７ 除振部
４０ 制御装置
４１ 冷媒漏洩検知部
４２ 記憶部
４３ 報知部
４４ 動作制御部

Claims (7)

1. 筐体内に設けられ、内部に冷媒が流通する熱交換器と、
   前記筐体内に設けられ、赤外線を射出する発光部と、
   前記筐体内に設けられ、前記発光部から射出された赤外線を受光する受光部と、
   前記筐体内に設けられ、単一の部材からなる固定部材と、
   前記受光部による赤外線の受光状態に基づいて、前記筐体内での前記冷媒の漏洩の発生を検知する検知部と、を備え、
   前記発光部及び前記受光部は、同一の前記固定部材に固定された冷凍サイクル装置。
2. 前記固定部材は、前記筐体内の設置箇所に、前記筐体の振動の前記固定部材への伝達を緩和する除振部を介して設置される請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記受光部の受光面における、前記発光部から照射される赤外線の照射範囲は、前記受光部が赤外線を受光可能な範囲より広く、かつ、前記受光部が赤外線を受光可能な範囲を含んで配置される請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記受光部の受光面における、前記発光部から照射される赤外線の照射範囲は、前記受光部が赤外線を受光可能な範囲より狭く、かつ、前記受光部が赤外線を受光可能な範囲に含まれて配置される請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記筐体内には、前記熱交換器を空気が通過する風路が形成され、
   前記固定部材、前記発光部及び前記受光部は、前記筐体内における前記風路とは仕切られた空間内に配置される請求項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. 冷凍サイクル装置の据付後に初めて前記発光部が赤外線を射出した際の、前記受光部における赤外線の受光強度が、予め設定された基準値未満の場合に発報する発報手段をさらに備えた請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記固定部材の振動を検出する振動検出部と、
   前記固定部材の振動が予め設定された基準値以上の場合に発報する発報手段をさらに備えた請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。

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