JP2023157070A - 空調システムおよび空調システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で冷媒の漏洩を検知することができる空調システムを提供する。【解決手段】空調システムは、室外機と、複数の室内機との間で冷媒を流通させる冷媒配管と、複数の前記室内機それぞれが担当する空調エリアに設けられ、前記空調エリアへの前記冷媒の漏洩を検知する冷媒センサと、前記冷媒センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合に漏洩通知回路を閉じるリレーと、を有する検知装置と、前記冷媒配管に設けられる遮断弁と、前記漏洩通知回路に接続され、前記漏洩通知回路が閉じた場合に前記遮断弁を閉じる制御部と、を有する遮断弁装置と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、空調システムおよび空調システムの制御方法に関する。

室外機と室内機との間で流通する冷媒として微燃性冷媒を一定量以上使用する場合、室内機を設置する空間（部屋）の広さによっては、冷媒の流通を遮断する遮断弁などの安全装置を設ける必要がある。

例えば、特許文献１には、室内機は、冷媒検知器が冷媒の漏洩を検知した場合に、遮断弁を有する遮断弁装置に対して、遮断弁の閉鎖を指示する信号を送信するシステムが記載されている。

特開２０２１－８５６４３号公報

１台の室外機に対し、複数の室内機を接続する空調システムがある。室内機は１馬力から１０馬力まで様々なものがあるが、１０馬力の室内機１台に使用できる遮断弁装置を、１馬力の室内機それぞれに対し１つずつ使用するのは非効率的である。このため、複数の室内機に対し１つの遮断弁装置を使用することが望ましい。

しかしながら、従来の室内機が遮断弁装置に対し遮断弁の閉鎖を指示するシステムでは、各室内機の基板に、遮断弁装置との通信用の回路を追加する必要がある。そうすると、室内機の製造コストの増大や、既存の室内機を利用できないなどの不利益が生じる。

本開示の目的は、簡易な構成で冷媒の漏洩を検知することができる空調システムおよび空調システムの制御方法を提供することにある。

本開示の一態様によれば、空調システムは、室外機と、複数の室内機と、前記室外機および前記室内機の間で冷媒を流通させる冷媒配管と、複数の前記室内機それぞれが担当する空調エリアに設けられ、前記空調エリアへの前記冷媒の漏洩を検知する冷媒センサと、前記冷媒センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合に漏洩通知回路を閉じるリレーと、を有する検知装置と、前記冷媒配管に設けられる遮断弁と、前記漏洩通知回路に接続され、前記漏洩通知回路が閉じた場合に前記遮断弁を閉じる制御部と、を有する遮断弁装置と、を備える。

本開示の一態様によれば、空調システムの制御方法は、室外機と、複数の室内機と、前記室外機および前記室内機の間で冷媒を流通させる冷媒配管と、を備える空調システムの制御方法であって、複数の室内機それぞれが担当する空調エリアに設けられた冷媒センサにより、前記空調エリアへの前記冷媒の漏洩を検知するステップと、前記冷媒センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合にリレーにより漏洩通知回路を閉じるステップと、前記漏洩通知回路が閉じた場合に、前記冷媒配管に設けられた遮断弁を閉じるステップと、を有する。

上記態様によれば、簡易な構成で冷媒の漏洩を検知することができる。

第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係る検知装置および遮断弁装置の機能構成を示す図である。 第１の実施形態に係る空調システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 他の実施形態に係る空調システムの処理の一例を示すシーケンス図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図１～図３を参照しながら本実施形態に係る空調システム１００について詳しく説明する。

（空調システムの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る空調システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、空調システム１００は、室外機１と、複数の室内機２（２Ａ～２Ｃ）と、冷媒配管３と、複数のリモートコントローラ（リモコン）２１（２１Ａ～２１Ｃ）と、複数の検知装置２２（２２Ａ～２２Ｃ）と、遮断弁装置４とを備える。

室外機１は、圧縮機、熱交換器など（不図示）を有しており、冷媒配管３を介して冷媒を各室内機２へ送出する。また、室外機１および室内機２は、室内室外通信線２４を介して通信可能に接続される。

室内機２（２Ａ～２Ｃ）は、担当する空調エリアＡ～Ｃの温度などがユーザの指定する空調設定に近づくように、空調を行う。また、本実施形態に係る室内機２は、冷媒の漏洩が検知された場合に、室内機２の運転を停止する。なお、図１には、空調システム１００が３台の室内機２を有する例が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、空調システム１００が４台以上の室内機２を有していてもよい。

冷媒配管３は、室外機１と、複数の室内機２との間で冷媒を流通させる。

遮断弁装置４は、冷媒配管３の室外機１と、複数の室内機２との間に設けられる。遮断弁装置４は、後述の検知装置２２が冷媒の漏洩を検知した場合に、遮断弁を閉じて冷媒配管３の冷媒の流通を遮断する。

また、各室内機２（２Ａ～２Ｃ）の空調エリアＡ～Ｃには、それぞれ、リモコン２１（２１Ａ～２１Ｃ）および検知装置２２（２２Ａ～２２Ｃ）が設けられる。室内機２、リモコン２１、および検知装置２２は、リモコン通信線２３（２３Ａ～２３Ｃ）を介して通信可能に接続される。例えば、リモコン２１および検知装置２２は、室内機２の近傍の壁面などに取り付けられる。

リモコン２１は、ユーザにより指定された空調設定（温度など）を、リモコン通信線２３を介して空調設定を室内機２に送信する。

検知装置２２は、自機が設置された空調エリアへの冷媒の漏洩を検知する。また、検知装置２２と遮断弁装置４とは、検知装置２２により開閉可能な漏洩通知回路２５を介して接続される。検知装置２２は、冷媒の漏洩を検知した場合に、漏洩通知回路２５を閉じて通電状態にすることにより、遮断弁装置４に通知する。

（検知装置の機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る検知装置および遮断弁装置の機能構成を示す図である。
図２に示すように、各検知装置２２（２２Ａ～２２Ｃ）は、冷媒センサ２２０と、リレー２２１と、ＣＰＵ２２２とを備える。

冷媒センサ２２０は、空調エリアへの冷媒の漏洩を検知する。

リレー２２１は、フォトカプラなどの半導体リレー、または、メカニカルリレーである。本実施形態では、リレー２２１がフォトカプラである例について説明する。リレー２２１は、ＣＰＵ２２２の制御によりオンとオフとを切り替える。リレー２２１は、ＣＰＵ２２２の制御により電流が流れるとオンとなり、検知装置２２と遮断弁装置４との間の漏洩通知回路２５を閉じて通電状態にする。また、リレー２２１は、電流が流れていないときはオフとなり、漏洩通知回路２５を開放して非通電状態にする。

ＣＰＵ２２２は、冷媒センサ２２０が冷媒の漏洩を検知した場合に、リレー２２１をオンにする制御を行う。

（遮断弁装置の機能構成）
図２に示すように、遮断弁装置４は、遮断弁４０と、ＣＰＵ４１（制御部）とを備える。

遮断弁４０は、ＣＰＵ４１の制御信号にしたがって開閉することにより、冷媒配管３の冷媒の流通を許可または遮断する。

ＣＰＵ４１は、複数の検知装置２２Ａ～２２Ｃの何れかとの間の漏洩通知回路２５が閉じた（通電した）場合に、遮断弁４０を閉じる制御信号を出力する。

（空調システムの処理の流れ）
図３は、第１の実施形態に係る空調システムの処理の一例を示すシーケンス図である。
ここでは、図３を参照しながら、空調システム１００が冷媒の漏洩を検知したときの処理の流れについて説明する。なお、図３の例では、室内機２Ａの空調エリアＡに冷媒が漏洩したとする。

まず、検知装置２２Ａの冷媒センサ２２０は、空調エリアＡに冷媒が漏洩したことを検知する（ステップＳ１００）。そうすると、検知装置２２ＡのＣＰＵ２２２は、リレー２２１をオンにして漏洩通知回路２５を閉じる（ステップＳ１０１）。

遮断弁装置４のＣＰＵ４１は、検知装置２２Ａとの間の漏洩通知回路２５が閉じたことを検知すると（ステップＳ１０２）、遮断弁４０を閉じて冷媒の流通を遮断する（ステップＳ１０３）。これにより、冷媒のさらなる漏洩を抑制する。

また、検知装置２２ＡのＣＰＵ２２２は、ステップＳ１０１の後に、またはステップＳ１０１と並行して、自機と同じ空調エリアＡに設置されたリモコン２１Ａに冷媒の漏洩を検知したことを表す漏洩検知信号を送信する（ステップＳ１０４）。

リモコン２１Ａは、検知装置２２Ａから漏洩検知信号を受信すると、警報を出力する（ステップＳ１０５）。リモコン２１Ａは、例えば、音および光による警報を出力する。

また、リモコン２１Ａは、ステップＳ１０５の後に、またはステップＳ１０５と並行して、自機と同じ空調エリアＡに設置された室内機２Ａに漏洩検知信号を送信する（ステップＳ１０６）。

室内機２Ａは、リモコン２１Ａから漏洩検知信号を受信すると、室内室外通信線２４を介して、他の室内機２Ｂ，２Ｃに漏洩検知信号を送信して（ステップＳ１０７）、運転を停止する（ステップＳ１０８）。

室内機２Ｂ，２Ｃは、室内機２Ａから漏洩検知信号を受信すると、運転を停止する（ステップＳ１０９）。

このようにすることで、室内機２Ａは、空調エリアＡで冷媒の漏洩が検知されて冷媒の流通が遮断されたことを、他の室内機２Ｂ，２Ｃに知らせることができる。これにより、室内機２Ｂ，２Ｃは、自機の担当外の空調エリアＡで冷媒の漏洩が発生した場合であっても、適切に運転を停止することができる。

（作用、効果）
以上のように、本実施形態に係る空調システム１００は、冷媒センサ２２０が空調エリアへの冷媒の漏洩を検知した場合に漏洩通知回路２５を閉じるリレー２２１を有する検知装置２２と、漏洩通知回路２５が閉じた場合に遮断弁４０を閉じる遮断弁装置４と、を備える。

このようにすることで、空調システム１００は、検知装置２２のリレー２２１で漏洩通知回路２５のオンとオフとを切り替える簡易な構成で、冷媒の漏洩の有無を遮断弁装置４に通知することができる。また、検知装置２２自身が遮断弁装置４に冷媒の漏洩を検知したことを通知可能であるため、室内機２の基板に遮断弁装置４に冷媒の漏洩を通知するための通信回路などを追加する必要がない。したがって、空調システム１００は、既存の室内機２を利用した合理的な構成とすることができる。また、検知装置２２と遮断弁装置４との間に漏洩通知回路２５を設けるのみの簡易な構成であるため、１台の室外機１および遮断弁装置４に、室内機２を何台でも接続することが可能である。

また、空調システム１００は、同じ空調エリアに設置された室内機２および検知装置２２の双方と通信可能に接続されるリモコン２１をさらに備える。リモコン２１は、検知装置２２が空調エリアへの冷媒の漏洩を検知した場合に、室内機２に漏洩検知信号を送信する。また、室内機２は、リモコン２１から漏洩検知信号を受信した場合に運転を停止する。

このようにすることで、空調システム１００は、冷媒の漏洩が検知された場合に、速やかに室内機２の運転を停止することができる。また、室内機２および検知装置２２と漏洩検知信号を送受信するためのリモコン通信線２３は、既存のものを利用することが可能である。

また、室内機２は、リモコン２１から漏洩検知信号を受信した場合に、室内室外通信線２４を介して他の室内機２に漏洩検知信号を送信する。また、室内機２は、他の室内機２から漏洩検知信号を受信した場合に運転を停止する。

このようにすることで、各室内機２は、自機の担当外の空調エリアでの冷媒の漏洩の発生した場合であっても、適切に運転を停止することができる。

また、リモコン２１は、検知装置２２が冷媒の漏洩を検知した場合に警報を出力する。

このようにすることで、リモコン２１は、自機が設けられた空調エリア内の人間に、冷媒の漏洩を伝達することができる。

＜他の実施形態＞
図４は、他の実施形態に係る空調システムの処理の一例を示すシーケンス図である。
上述の実施形態において、検知装置２２がリモコン２１を介して漏洩検知信号を室内機２に送信する例について説明したが、これに限られることはない。例えば、他の実施形態では、図４に示すように、検知装置２２が他の空調エリアの漏洩通知回路２５が閉じたことを検出するようにしてもよい。

図４には、空調エリアＡで冷媒の漏洩が検知された場合に、空調エリアＢの室内機２Ｂ、リモコン２１Ｂ、および検知装置２２Ｂが実行する処理の例が示されている。空調エリアＡのリモコン２１Ａおよび検知装置２２Ａの処理、および遮断弁装置４の処理は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。また、図４の例では、空調エリアＡの室内機２Ａは、検知装置２２Ａが冷媒の漏洩を検知すると、他の室内機２Ｂ，２Ｃに漏洩検知信号を送信する処理（図３のステップＳ１０７）を省略して、運転を停止する。

また、空調エリアＢの検知装置２２Ｂは、他の空調エリアＡ，Ｃの漏洩通知回路２５が開いているか閉じているかを常に監視する。検知装置２２Ｂは、空調エリアＡの漏洩通知回路２５が閉じていることを検出すると（ステップＳ２００）、リモコン２１Ｂに漏洩検知信号を送信する（ステップＳ２０１）。このとき、検知装置２２Ｂは、他の空調エリアＡで検知されたことが識別可能となるように、自機が冷媒の漏洩を検知した場合と異なる信号（他エリア漏洩検知信号）を生成して送信してもよい。

リモコン２１Ｂは、検知装置２２Ｂから他エリア漏洩検知信号を受信すると、これを室内機２Ｂに送信する（ステップＳ２０２）。

室内機２Ｂは、リモコン２１Ｂから他エリア漏洩検知信号を受信すると、運転を停止する（ステップＳ２０３）。

なお、図示は略すが、空調エリアＣの室内機２Ｃ、リモコン２１Ｃ、および検知装置２２Ｃについても、空調エリアＢの各機器と同じ処理を実行する。

このようにすることで、空調システム１００は、室内機２間での漏洩検知信号を送受信を不要とすることができる。また、各室内機２は、漏洩通知回路２５の状態から他の空調エリアでの冷媒の漏洩の有無を迅速に検知して、適切に運転を停止することができる。

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

＜付記＞
上述の実施形態は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様によれば、空調システム１００は、室外機１と、複数の室内機２と、室外機１および室内機２の間で冷媒を流通させる冷媒配管３と、複数の室内機２それぞれが担当する空調エリアに設けられ、空調エリアへの冷媒の漏洩を検知する冷媒センサ２２０と、冷媒センサ２２０が冷媒の漏洩を検知した場合に漏洩通知回路２５を閉じるリレー２２１と、を有する検知装置２２と、冷媒配管３に設けられる遮断弁４０と、漏洩通知回路２５に接続され、漏洩通知回路２５が閉じた場合に遮断弁４０を閉じる制御部４１と、を有する遮断弁装置４と、を備える。

このようにすることで、空調システム１００は、検知装置２２のリレー２２１で漏洩通知回路２５のオンとオフとを切り替える簡易な構成で、冷媒の漏洩の有無を遮断弁装置４に通知することができる。また、検知装置２２自身が遮断弁装置４に冷媒の漏洩を検知したことを通知可能であるため、室内機２の基板に遮断弁装置４に冷媒の漏洩を通知するための通信回路などを追加する必要がない。したがって、空調システム１００は、既存の室内機２を利用した合理的な構成とすることができる。また、検知装置２２と遮断弁装置４との間に漏洩通知回路２５を設けるのみの簡易な構成であるため、１台の室外機１および遮断弁装置４に、室内機２を何台でも接続することが可能である。

（２）第２の態様によれば、第１の態様に係る空調システム１００は、複数の空調エリアそれぞれに設けられ、空調エリア内に設置される室内機２および検知装置２２の双方と通信可能に接続されるリモートコントローラ２１をさらに備え、リモートコントローラ２１は、検知装置２２が冷媒の漏洩を検知した場合に、漏洩検知信号を室内機２に送信し、室内機２は、漏洩検知信号を受信した場合に運転を停止する。

このようにすることで、空調システム１００は、冷媒の漏洩が検知された場合に、速やかに室内機２の運転を停止することができる。また、室内機２および検知装置２２と漏洩検知信号を送受信するためのリモコン通信線２３は、既存のものを利用することが可能である。

（３）第３の態様によれば、第２の態様に係る空調システム１００において、室内機２は、リモートコントローラ２１から漏洩検知信号を受信した場合に、複数の室内機２それぞれを互いに通信可能に接続する通信線２４を介して、他の室内機２に漏洩検知信号を送信する。

このようにすることで、各室内機２は、自機の担当外の空調エリアで冷媒の漏洩が発生した場合であっても、適切に運転を停止することができる。

（４）第４の態様によれば、第２の態様に係る空調システム１００において、検知装置２２は、他の検知装置２２の漏洩通知回路２５が閉じた場合に、他の空調エリアにおける冷媒の漏洩を検知し、リモートコントローラ２１は、検知装置２２が他の空調エリアにおける冷媒の漏洩を検知した場合に、漏洩検知信号を室内機２に送信する。

このようにすることで、空調システム１００は、室内機２間での漏洩検知信号を送受信を不要とすることができる。また、各室内機２は、漏洩通知回路２５の状態から他の空調エリアでの冷媒の漏洩の有無を迅速に検知して、適切に運転を停止することができる。

（５）第５の態様によれば、第２から第４の何れか一の態様に係る空調システム１００において、リモートコントローラ２１は、検知装置２２が冷媒の漏洩を検知した場合に警報を出力する。

このようにすることで、リモコン２１は、自機が設けられた空調エリア内の人間に、冷媒の漏洩を伝達することができる。

（６）第６の態様によれば、室外機１と、複数の室内機２と、室外機１および室内機２の間で冷媒を流通させる冷媒配管３と、を備える空調システム１００の制御方法は、複数の室内機２それぞれが担当する空調エリアに設けられた冷媒センサ２２０により、空調エリアへの冷媒の漏洩を検知するステップと、冷媒センサ２２０が冷媒の漏洩を検知した場合にリレー２２１により漏洩通知回路２５を閉じるステップと、漏洩通知回路２５が閉じた場合に、冷媒配管３に設けられた遮断弁４０を閉じるステップと、を有する。

１００ 空調システム
１ 室外機
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 室内機
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ リモートコントローラ（リモコン）
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 検知装置
２２０ 冷媒センサ
２２１ リレー
２２２ ＣＰＵ
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ リモコン通信線
２４ 室内室外通信線（通信線）
２５ 漏洩通知回路
３ 冷媒配管
４ 遮断弁装置
４０ 遮断弁
４１ ＣＰＵ（制御部）

Claims (6)

1. 室外機と、
   複数の室内機と、
   前記室外機および前記室内機の間で冷媒を流通させる冷媒配管と、
   複数の前記室内機それぞれが担当する空調エリアに設けられ、前記空調エリアへの前記冷媒の漏洩を検知する冷媒センサと、前記冷媒センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合に漏洩通知回路を閉じるリレーと、を有する検知装置と、
   前記冷媒配管に設けられる遮断弁と、前記漏洩通知回路に接続され、前記漏洩通知回路が閉じた場合に前記遮断弁を閉じる制御部と、を有する遮断弁装置と、
   を備える空調システム。
2. 複数の前記空調エリアそれぞれに設けられ、前記空調エリア内に設置される前記室内機および前記検知装置の双方と通信可能に接続されるリモートコントローラをさらに備え、
   前記リモートコントローラは、前記検知装置が前記冷媒の漏洩を検知した場合に、漏洩検知信号を前記室内機に送信し、
   前記室内機は、前記漏洩検知信号を受信した場合に運転を停止する、
   請求項１に記載の空調システム。
3. 前記室内機は、前記リモートコントローラから前記漏洩検知信号を受信した場合に、複数の前記室内機それぞれを互いに通信可能に接続する通信線を介して、他の室内機に漏洩検知信号を送信する、
   請求項２に記載の空調システム。
4. 前記検知装置は、他の検知装置の漏洩通知回路が閉じた場合に、他の空調エリアにおける前記冷媒の漏洩を検知し、
   前記リモートコントローラは、前記検知装置が他の空調エリアにおける前記冷媒の漏洩を検知した場合に、前記漏洩検知信号を前記室内機に送信する、
   請求項２に記載の空調システム。
5. 前記リモートコントローラは、前記検知装置が前記冷媒の漏洩を検知した場合に警報を出力する、
   請求項２から４の何れか一項に記載の空調システム。
6. 室外機と、複数の室内機と、前記室外機および前記室内機の間で冷媒を流通させる冷媒配管と、を備える空調システムの制御方法であって、
   複数の室内機それぞれが担当する空調エリアに設けられた冷媒センサにより、前記空調エリアへの前記冷媒の漏洩を検知するステップと、
   前記冷媒センサが前記冷媒の漏洩を検知した場合にリレーにより漏洩通知回路を閉じるステップと、
   前記漏洩通知回路が閉じた場合に、前記冷媒配管に設けられた遮断弁を閉じるステップと、
   を有する空調システムの制御方法。

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