JP3610812B2 - Refrigeration apparatus and refrigerant leak detection method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒の漏洩を検出できる冷凍装置およびその冷媒漏洩検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内機と室外機とが分離されている室内外分離型のルームエアコン,パッケージエアコン,低温冷凍機器の代替冷媒としては、ＨＦＣ(ハイドロフルオロカーボン)物質であるところのＲ４０７ＣやＲ４１０ＡやＲ４０４Ａが提案されている。
【０００３】
これらの冷媒は、アシュレ(ASHRAE)基準での不燃範囲にある冷媒であり、燃焼抑制作用のあるＲ１２５が混合されているので、地球温暖化係数ＧＷＰ(ニ酸化炭素比)については比較的高い。たとえば、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５３０であり、Ｒ４１０ＡのＧＷＰは１７３０であり、Ｒ４０４ＡのＧＷＰは３２６０であり、Ｒ２２のＧＷＰは１５００である。
【０００４】
ところで、ＨＦＣ冷媒の中でもＲ３２やＲ１５２ａは、その分子中に水素を比較的多く含むので、大気寿命が比較的短くＧＷＰも低いが、Ｒ３２やＲ１５２ａは弱燃焼性を示す。
【０００５】
また、フッ素を含まないプロパン,ブタンなど炭化水素のＧＷＰは殆どゼロに近い反面、強燃性を示す。
【０００６】
上記Ｒ３２など弱燃焼性ガスは、室外空間へ漏洩しても、冷媒ガス濃度は上昇せず、安全上の問題が無い。弱燃焼性ガスは、着火に必要な着火エネルギーが非常に大きい上に、空気中ガス濃度が大きくならないと着火に至らない。したがって、弱燃焼性ガスは、室内居住空間へ漏洩した場合でも着火する可能性が非常に小さい。すなわち、弱燃焼性ガスは、熱交換器のピンホールやフレア接続部からの緩慢な漏洩で室内への漏洩速度が小さな場合には室内や室外へ拡散してもガス濃度が上がらず着火しない。また、運転時には、たとえ冷媒が漏洩したとしても、室内の気流が撹拌されており、気流速度が比較的大きな状態であるので、漏洩冷媒が拡散して、着火するようなガス濃度にならない。
【０００７】
しかし、外力によって配管が切断された場合、フレア部が外れた場合、熱交換器の冷却管がパンクした場合などは、室内への急速な冷媒漏れが生じる。こうした急速な冷媒漏れが起こると、冷凍機の殆ど全ての冷媒が室内に漏れる。このように冷媒濃度の上昇が大きく、かつ、空気調和機が停止状態で室内気流が停滞している場合に、瞬間的に大きなエネルギを発する強力な着火源があると、着火の可能性が僅かに残る。
【０００８】
そこで、従来、漏れ検知のため冷媒センサを備え付ける技術が提案されている(たとえば、特開平８‐３２７１９５号公報)。この冷媒センサは、ガス漏れを直接的に検知するという意味で検知の確実性は高い。また、この冷媒センサは、運転中でも停止中でも冷媒の漏洩を検知できるというメリットがある。
【０００９】
しかし、冷媒センサは、経年変化に弱いという欠点がある上に、汚れが付着すると検知能力が低下するという問題点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、冷媒センサを用いることなく冷媒の漏れを検知でき、長期間に亘って冷媒漏れを安定かつ安価に検出できる冷凍装置および冷媒漏洩検出方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の冷凍装置は、冷媒回路の内で液冷媒が溜まる可能性があるところに配置され、上記液冷媒の温度を検出する温度センサと、
圧縮機が停止しているときに上記温度センサが検出した冷媒温度が所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部を備えたことを特徴としている。
【００１２】
この請求項１の発明の冷凍装置では、上記温度センサで上記液冷媒の温度を検出する。そして、上記冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止しているときに上記温度センサが検出した冷媒温度が漏れによる気化熱によって所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する。
【００１３】
この請求項１の発明では、液冷媒が急速に漏れたときに起きる温度低下を、温度センサで検知することによって、冷媒の急速な漏洩を検出できる。したがって、従来のような冷媒センサを用いることなく冷媒の漏れを検知でき、長期間に亘って冷媒漏れを安定に検出できる。
【００１４】
また、請求項２の発明の冷凍装置は、液冷媒を溜める液溜まり部を有する冷媒回路と、
上記液溜まり部内の冷媒の温度を検出する温度センサと、
圧縮機が停止しているときに上記温度センサが検出した冷媒温度が所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この請求項２の発明では、上記温度センサで上記液溜まり部に溜めた液冷媒の温度を検出する。そして、上記冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止しているときに上記温度センサが検出した冷媒温度が所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する。
【００１６】
この請求項２の発明では、冷媒回路が液溜まり部を有しているから、この液溜まり部に液冷媒を確実に溜めて、温度センサで液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の冷凍装置において、
室内側熱交換器と室外側熱交換器との間の冷媒回路を閉鎖する閉鎖機構を備えたことを特徴としている。
【００１８】
この請求項３の発明では、上記冷媒漏洩判断部が、冷媒が急速に漏洩していると判断した場合に、上記閉鎖機構でもって、上記室内側熱交換器と室外側熱交換器との間の冷媒回路を閉鎖できる。したがって、冷媒の急速な漏洩が起こったときに、上記閉鎖によって室外側熱交換器から室内側熱交換器への冷媒の移動を防止でき、室内への冷媒漏洩を抑制できる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の冷凍装置において、上記液溜まり部または上記液冷媒が溜まる可能性があるところに液冷媒が残るように、上記閉鎖機構を制御する閉鎖機構制御部を備えたことを特徴としている。
【００２０】
この請求項４の発明では、上記閉鎖機構制御部が、上記液溜まり部または上記液冷媒が溜まる可能性があるところに液冷媒が残るように、上記閉鎖機構を制御する。したがって、上記閉鎖機構が冷媒回路を閉鎖した後も、上記温度センサは上記残存した液冷媒の温度を検出でき、冷媒が急速に漏洩しているか否かを判断できる。また、上記閉鎖機構が冷媒回路を閉鎖していないときにも、上記残存した液冷媒の温度を上記温度センサで常に検出でき、冷媒が急速に漏洩しているか否かを常に判断できる。
【００２１】
また、請求項５の発明の冷凍装置は、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部を備え、
上記冷媒回路内の冷媒の温度を検出する温度センサが、ヘッダ , 分流器 , 熱交換器を含む部分において、その最下部から３分の１の高さの範囲内に設けられていることを特徴としている。
【００２２】
この請求項５の発明によれば、冷媒漏洩判断部が、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、冷媒センサを用いることなく冷媒の漏れを検知でき、長期間に亘って冷媒漏れを安定に検出できる。
【００２３】
また、この請求項５の発明によれば、ヘッダ,分流器,熱交換器を含む部分において、その最下部から３分の１の高さの範囲内の液冷媒が溜まり易い箇所に温度センサを設けた。したがって、上記温度センサで、液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００２４】
また、請求項６の発明の冷凍装置は、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部を備え、
上記冷媒回路内の冷媒の温度を検出する温度センサが、冷凍装置ユニット内の冷媒配管の最上部と最下部との間の範囲内において、上記最下部から３分の１の高さまでの範囲に設けられていることを特徴としている。
【００２５】
この請求項６の発明によれば、冷凍装置ユニット内の冷媒配管の最上部と最下部との間の範囲内において、上記最下部から３分の１の高さまでの範囲に温度センサを設けた。この範囲には、液冷媒が溜まり易いから、上記温度センサで液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００２６】
また、請求項７の発明の冷凍装置は、請求項５または６に記載の冷凍装置において、上記冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うことを特徴としている。
【００２７】
この請求項７の発明によれば、冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うから、圧縮機の運転にともなう冷媒の温度変化を冷媒の漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００２８】
また、請求項８の発明の冷凍装置は、請求項５乃至７のいずれか１つに記載の冷凍装置において、上記冷媒漏洩判断部は、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断することを特徴としている。
【００２９】
この請求項８の発明によれば、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、雰囲気温度の変化を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００３０】
また、請求項９の発明の冷凍装置は、請求項５乃至８のいずれか１つに記載の冷凍装置において、上記冷媒漏洩判断部は、高圧側となる熱交換器の温度低下と低圧側となる熱交換器の温度上昇が同時に観測される場合には冷媒漏れと判断しないことを特徴としている。
【００３１】
この請求項９の発明では、上記冷媒漏洩判断部は、高圧側となる熱交換器の温度低下と低圧側となる熱交換器の温度上昇が同時に観測される場合には冷媒漏れと判断しないから、圧縮機停止後の均圧動作を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００３２】
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１つに記載の冷凍装置において、上記冷媒漏洩判断部が、冷媒が漏洩していると判断したときに、利用側熱交換器からの風向きを下向きにする風向き制御手段を備えたことを特徴としている。
【００３３】
この請求項１０の発明では、冷媒が漏洩していると判断したときに、利用側熱交換器からの風向きを下向きにするので、空気よりも重い冷媒が下方に集まって濃度が高くなっていても、それを拡散させて、濃度を低下させることができる。
【００３４】
また、請求項１１の発明は、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩検出方法であり、
圧縮機が停止している状態で、冷媒の漏洩を判断することを特徴としている。
【００３５】
この請求項１１の発明では、圧縮機が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うから、圧縮機の運転にともなう冷媒の温度変化を冷媒の漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００３６】
また、請求項１２の発明は、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩検出方法であり、
冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断することを特徴としている。
【００３７】
この請求項１２の発明では、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、雰囲気温度の変化を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３９】
図１に、この発明の空気調和機の実施の形態の冷媒回路を示す。この空気調和機は、室内機側熱交換器１と電動膨張弁２と室外機側熱交換器３と４路切替弁５とを備え、それらが順に閉ループ状に接続されている。また、上記４路切替弁５の残りの２端５ｃ,５ｄに圧縮機６が接続されている。そして、この圧縮機６の吐出側６ａと４路切替弁５の１端５ｃとの間に、圧縮機６の吐出方向に順方向の逆止弁７が接続されている。この実施形態では、冷媒として、弱燃焼性を有する低ＧＷＰ冷媒としてＲ３２を用いた。
【００４０】
図２に、上記室内機側熱交換器１のヘッダー８の下部１０に、温度センサ１１が取り付けられている様子を示す。この温度センサ１１は、上記ヘッダー下部１０に溜まった液冷媒の温度を検出するものである。この温度センサ１１は、判断制御部１３に接続されている。この制御部１３は、圧縮機６が停止しているときに上記温度センサ１１が検出した冷媒温度が洩れによる気化熱によって所定速度を越えて下降したときに、冷媒回路から冷媒が急速に漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部１５を有している。また、この判断制御部１３は、上記冷媒漏洩判断部１５が圧縮機６の停止中に冷媒が急速に漏洩していると判断したときに、室外気温と室内気温の高低関係に応じて、電動膨張弁２と４路切替弁５を制御する漏洩防止制御部１６を有している。
【００４１】
次に、上記判断制御部１３の動作を説明する。この判断制御部１３の冷媒漏洩判断部１５は、圧縮機６が停止しているときに温度センサ１１が検出した冷媒温度が洩れによる気化熱によって、所定速度を越えて下降したときに、冷媒回路から冷媒が急速に洩れていると判断する。こうして、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。そして、このとき、上記漏洩防止制御部１６は、室外気温と室内気温の高低関係に応じて、次のように動作する。
【００４２】
(1) 圧縮機６が停止していて、室外温度が室内温度よりも高いときには、冷媒回路の冷媒は室内機側熱交換器１へ数時間かけて移動しようとする。したがって、漏洩防止制御部１６は電動膨張弁２を閉じると共に、４路切替弁５を実線で示す暖房位置にして、室外機側熱交換器３から室内機側熱交換器１に冷媒が移動しないようにする。
【００４３】
(2) 圧縮機６が停止していて、室外温度が室内温度よりも低いときには、冷媒回路の冷媒は室外機側熱交換器３へ数時間かけて移動しようとする。したがって、漏洩防止制御部１６は電動膨張弁２を開くと共に、４路切替弁５を破線で示す冷房位置にして、室内機側熱交換器１から室外機側熱交換器３に冷媒が移動できるようにする。
【００４４】
上記漏洩防止制御部１６が、上記(1),(2)のように、電動膨張弁２と４路切替弁５を制御することによって、室内機への冷媒滞留量を少なくし、室内機から室内へ冷媒ガスが洩れることを防ぐことができる。
【００４５】
なお、室内機側熱交換器１に全く液冷媒が滞留していない場合は、急速な冷媒漏洩が生じても、圧力低下が起こるだけで、ヘッダー下部１０に大きな温度低下が起こらないから、洩れを検知し難くなる。したがって、上記(2)の動作において、漏洩防止制御部１６は、ヘッダー下部１０に所定量だけ液冷媒が残っているように、電動膨張弁２を開けておく時間と４路切替弁５を冷房位置にしておく時間を制限している。そして、この制限した時間が経過した後は、漏洩防止制御部１６は、電動膨張弁２を閉じ、４路切替弁５を暖房位置にして、それ以上、室内機側熱交換器１から室外機側熱交換器３に冷媒が移動しないようにしている。
【００４６】
また、上記制御部１３の漏洩判断部１５が冷媒が急速に洩れていると判断したときに、ポンプダウン運転を行って、室内への漏洩量をできる限り小さくしたり、警報を発して居住者に漏れを知らせるなどの対応処置を行うようにしてもよい。この場合、室内での着火の可能性を限りなくゼロに近づけることができ、燃焼性を有する低ＧＷＰ冷媒を用いた室内分離型の空気調和機の安全性を確保できる。
【００４７】
尚、上記実施の形態では、室内側熱交換器１のヘッダー８の下部１０に温度センサ１１を取り付けたが、図３に示すように、冷媒回路に液冷媒を溜める液溜まり部２０を設けて、この液溜まり部２０に温度センサ１１を取り付けてもよい。さらに、冷媒回路がレシーバを有している場合には、このレシーバ下部に温度センサを取り付けても良い。また、熱交換器の最も下部に温度センサを取り付けてもよい。また、上記実施の形態では、電動膨張弁２および４路切替弁５と逆止弁７とで閉鎖機構を構成したが、閉鎖弁で閉鎖機構を構成してもよい。
【００４８】
また、この実施の形態では、温度センサでもって、急速な冷媒漏れを検出したが、室内機に圧力センサを設けて、急速漏れ発生に伴う圧力低下を検知してもよい。また、この発明は、Ｒ３２やＲ１５２ａ等の燃焼性低ＧＷＤ冷媒の漏洩検出に限らず、Ｒ２２,Ｒ４０７Ｃ,Ｒ４１０Ａ,Ｒ１３４ａ等の冷媒の漏洩検出にも適用できる。
【００４９】
次に、上記実施形態の空気調和機において行った冷媒漏洩実験を説明する。この漏洩実験は、冷房標準運転を終了してから１２時間後に実行した。
【００５０】
図４に、圧縮機６を停止してから約１２時間後に冷媒を漏洩させた場合において、室内機側熱交換器１および室外機側熱交換器３の温度変化を示す。なお、冷媒の漏れ速度を７０ｇ/分とし、漏れ箇所は、図１において、閉鎖機構を構成する逆止弁７,４路切替弁５の近傍の連絡配管側の箇所ＰＳとした。
図４に示すように、室内機側熱交換器１の温度低下特性Ｋ１は、漏れ開始後、約２０分程度で約７℃低下した(３０℃→２３℃)。この低下特性は、温度測定箇所に液冷媒が存在し、冷媒の圧力低下に伴って冷媒の温度が低下している特性を示す。次に、漏れ開始後、約２０分から４０分までは、ほとんど温度が低下していない。この特性は、温度測定箇所に、液冷媒が無くなり、ガス冷媒のみが存在するため、周囲の空気温度により近い温度特性となって、温度低下がほとんど無くなっていることを示す。そして、漏れ開始後、約４０分で、温度は１０℃以下まで急激に再低下した。この特性は、ガス冷媒のみが温度測定箇所に存在する状態から、液冷媒が再び温度測定箇所に移動してきたことによって起こったものである。このように、漏れによって、液冷媒が蒸発し、かつ、液冷媒が移動する現象によって、温度測定箇所における液冷媒の存在,非存在が生じ、温度低下特性Ｋ１が不連続に変化する。一方、図４に示す室外機側熱交換器３の温度低下特性Ｋ２は、漏れ開始後、約２５分間は、１分間におおよそ０．５℃程度の緩慢で略一様な温度低下特性となっている。この特性Ｋ２は、温度測定箇所に液冷媒が存在し、連続的に冷媒圧力が低下することによるものである。なお、この特性Ｋ２において、経過時間４２分で急激な温度低下が起こっているのは、前述と同じく、液冷媒が温度測定箇所に移動してきたことに起因している。
【００５１】
この図４に示す実験結果から分かるように、次の(ａ),(ｂ)のいずれかが起こったときに、判断部１５が冷媒漏れが生じていると判断するように設定しておけばよい。
【００５２】
(ａ) 特性Ｋ１,Ｋ２の前半部分に示すような、０．５℃/分程度の緩慢な温度低下が所定時間(例えば、１０分間〜２０分間)だけ起こったとき
(ｂ) 特性Ｋ１,Ｋ２の後半部分に示すような、５℃/分以上の急激な温度低下が発生したとき
したがって、室内機側熱交換器１だけでなく、室外機側熱交換器３の温度も検知することで、より確実に冷媒漏洩を検知できる。
【００５３】
そして、この実験よりも、冷媒の漏れ速度が更に小さい場合には、冷媒の温度変化もより緩慢になるから、冷媒の温度変化から冷媒漏れを検知することが困難になる。しかし、このような緩慢な漏れの場合には、漏れた冷媒が自然換気によって室外に排出されて、室内の冷媒濃度が上昇しないから、漏れ検知の必要性は小さい。たとえば、事故を防止するための限界濃度が比較的高いＲ２２などのフルオロカーボン系冷媒，Ｒ３２やその混合物などの弱燃性フルオロカーボン系冷媒は、緩慢な漏れでは、限界濃度に達しないので、漏れ検知の必要性が小さい。こうした冷媒では、毎分数１０ｇ以上の漏れを検知できれば、事故を引き起こす可能性がある冷媒漏れを検知できるから、本発明の実施形態のような漏れ検知方式が有効になる。
【００５４】
なお、冷媒温度は、周囲温度の変化の影響を受けて変化するから、冷媒温度の変化のみに基づいて冷媒漏れの有無を判断すると、周囲温度が大きく変化すると冷媒漏れが生じていないのに、冷媒漏れが生じたと誤判断してしまう可能性がある。そこで、室内空気温度と室外空気温度の両方を同時に測定しておき、室内熱交換器温度から室内空気温度を減算した温度差を常に算出し、この温度差が所定値以上の速度で低下したことをもって、判断部１５で、冷媒漏れが発生したと判断するようにすれば、周囲温度が変化した影響で冷媒漏れを誤判断することを防げる。
【００５５】
また、圧縮機停止直後の均圧時においては、冷媒が高圧側から低圧側に移動することによって、高圧側では急激な温度低下が生じ、低圧側では温度上昇が生じることになる。したがって、高圧側のみの温度低下を観測している場合には、冷媒漏れ発生時の温度低下と、均圧時の温度低下とを区別できない。そこで、低圧側と高圧側の双方において温度を観測するようにし、高圧側の温度低下に加えて、低圧側の温度上昇が同時に観測されたときには、判断部１５が均圧時の温度変化として判断し、冷媒漏れによる温度変化ではないと判断することで、誤判断を防げる。
【００５６】
また、上記実施形態において、判断部１５が、冷媒漏れを検知した場合に、制御部１６が空気調和機の操作部に異常表示をすることで、使用者に注意を喚起することができ、なお一層の安全を図ることができる。また、この異常表示と同時に、制御部１６が、室内ファンを運転して室内空気を撹拌するようにすれば、着火濃度まで濃度上昇するのを防止できる。特に、床面付近の冷媒を撹拌するように、吹き出しフラップを下吹きにし、あるいは、風量が最大になるように予め設定しておけば、更に安全性を高めることができる。
【００５７】
また、従来のガス欠検知技術により圧縮機運転中にガス欠運転と判断された場合には、何らかの異常警報を出すと共に、室内ファンを運転すれば、仮に室内に冷媒が漏れていた場合でも、ファン運転による撹拌によって、ガス着火濃度に達するのを防げる。
【００５８】
このように、Ｒ３２等の低ＧＷＰ、弱燃性冷媒を用いた空気調和機,冷凍機に本発明を適用すれば、安全で、かつ、地球温暖化影響が少ない空気調和機を提供できる。また、Ｒ２２等の不燃性冷媒を使用冷媒とする場合には、窒息や心拍異常などの事故を防止でき、より安全性の高い空気調和機,冷凍機を提供できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の冷凍装置は、冷媒回路の内で液冷媒が溜まる可能性があるところに配置された温度センサで上記液冷媒の温度を検出し、冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止しているときに上記温度センサが検出した冷媒温度が洩れによる気化熱によって所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する。
【００６０】
この請求項１の発明では、液冷媒が急速に漏れたときに起きる温度低下を、温度センサで検知することによって、冷媒の漏洩を検出できる。したがって、従来のような冷媒センサを用いることなく冷媒の漏れを検知でき、長期間に亘って冷媒漏れを安定に検出できる。
【００６１】
また、請求項２の発明の冷凍装置は、冷媒回路が液溜まり部を有しているから、この液溜まり部に液冷媒を確実に溜めて、温度センサで液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００６２】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の冷凍装置において、室内側熱交換器と室外側熱交換器との間の冷媒回路を閉鎖する閉鎖機構を備えた。したがって、この請求項３の発明では、冷媒漏洩判断部が、冷媒が急速に漏洩していると判断した場合に、上記閉鎖機構でもって、室内側熱交換器と室外側熱交換器との間の冷媒回路を閉鎖できる。したがって、冷媒の急速な漏洩が起こったときに、上記閉鎖によって室外側熱交換器から室内側熱交換器への冷媒の移動を防止でき、室内への冷媒漏洩を抑制できる。
【００６３】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の冷凍装置において、閉鎖機構制御部が、液溜まり部または液冷媒が溜まる可能性があるところに液冷媒が残るように、閉鎖機構を制御する。したがって、閉鎖機構が冷媒回路を閉鎖した後も、温度センサは残存した液冷媒の温度を検出でき、冷媒が急速に漏洩しているか否かを判断できる。また、閉鎖機構が冷媒回路を閉鎖していないときにも、残存した液冷媒の温度を温度センサで常に検出でき、冷媒が急速に漏洩しているか否かを常に判断できる。
【００６４】
また、請求項５の発明の冷凍装置は、冷媒漏洩判断部が、冷媒回路内の冷媒の温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、冷媒センサを用いることなく冷媒の漏れを検知でき、長期間に亘って冷媒漏れを安定に検出できる。
【００６５】
また、請求項５の発明の冷凍装置によれば、ヘッダ,分流器,熱交換器を含む部分において、その最下部から３分の１の高さの範囲内の液冷媒が溜まり易い箇所に温度センサを設けた。したがって、上記温度センサで、液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００６６】
また、請求項６の発明の冷凍装置によれば、冷凍装置ユニット内の冷媒配管の最上部と最下部との間の範囲内において、上記最下部から３分の１の高さまでの範囲に温度センサを設けた。この範囲には、液冷媒が溜まり易いから、上記温度センサで液冷媒の温度を確実に検出でき、冷媒の急速な漏洩を液冷媒温度の急速な降下によって確実に検出できる。
【００６７】
また、請求項７の発明の冷凍装置によれば、冷媒漏洩判断部は、圧縮機が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うから、圧縮機の運転にともなう冷媒の温度変化を冷媒の漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００６８】
また、請求項８の発明の冷凍装置によれば、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、雰囲気温度の変化を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００６９】
また、請求項９の発明の冷凍装置によれば、上記冷媒漏洩判断部は、高圧側となる熱交換器の温度低下と低圧側となる熱交換器の温度上昇が同時に観測される場合には冷媒漏れと判断しないから、圧縮機停止後の均圧動作を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００７０】
また、請求項１０の発明によれば、上記冷媒漏洩判断部が、冷媒が漏洩していると判断したときに、利用側熱交換器からの風向きを下向きにするので、空気よりも重い冷媒が下方に集まって濃度が高くなっていても、それを拡散させて、濃度を低下させることができる。
【００７１】
また、請求項１１の冷媒漏洩検出方法によれば、圧縮機が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うから、圧縮機の運転にともなう冷媒の温度変化を冷媒の漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【００７２】
また、請求項１２の発明の冷媒漏洩検出方法によれば、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断するから、雰囲気温度の変化を冷媒漏れと誤検知することがなく、冷媒漏洩を正確に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気調和機の実施の形態の冷媒回路図である。
【図２】上記空気調和機の室内熱交換器への温度センサの取り付け状態を説明する模式図である。
【図３】温度センサで冷媒漏れを検出する様子を説明する模式図である。
【図４】冷媒漏れ実験における熱交換器温度変化特性図である。
【符号の説明】
１…室内機側熱交換器、２…電動膨張弁、３…室外機側熱交換器、
５…４路切替弁、６…圧縮機、８…ヘッダー、１０…下部、
１１…温度センサ、１３…制御部、１５…冷媒漏洩判断部、
１６…漏洩防止制御部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration apparatus capable of detecting refrigerant leakage and a method for detecting refrigerant leakage.
[0002]
[Prior art]
R407C, R410A, and R404A, which are HFC (hydrofluorocarbon) materials, have been proposed as alternative refrigerants for indoor / outdoor separated room air conditioners, packaged air conditioners, and low-temperature refrigeration equipment in which the indoor unit and outdoor unit are separated. Yes.
[0003]
These refrigerants are in the non-combustible range according to the ASHRAE standard, and since R125 having a combustion suppressing action is mixed, the global warming potential GWP (carbon dioxide ratio) is relatively high. For example, the GWP of R407C is 1530, the GWP of R410A is 1730, the GWP of R404A is 3260, and the GWP of R22 is 1500.
[0004]
By the way, among the HFC refrigerants, R32 and R152a contain a relatively large amount of hydrogen in their molecules, so the atmospheric lifetime is relatively short and the GWP is low, but R32 and R152a exhibit weak flammability.
[0005]
In addition, GWP of hydrocarbons such as propane and butane that do not contain fluorine is almost zero, but exhibits strong flammability.
[0006]
Even if the weakly flammable gas such as R32 leaks into the outdoor space, the refrigerant gas concentration does not increase, and there is no safety problem. The weakly flammable gas has a very large ignition energy required for ignition and does not reach ignition unless the gas concentration in the air is increased. Therefore, even if the weakly combustible gas leaks into the indoor living space, the possibility of ignition is very small. That is, weakly flammable gas does not ignite because its gas concentration does not increase even if it diffuses indoors or outdoors when the leak rate into the room is low due to slow leakage from the pinhole or flare connection part of the heat exchanger. In operation, even if the refrigerant leaks, the airflow in the room is agitated and the airflow velocity is relatively high, so that the leaked refrigerant does not diffuse and the gas concentration does not cause ignition.
[0007]
However, when the pipe is cut by an external force, the flare part is removed, or the cooling pipe of the heat exchanger is punctured, rapid refrigerant leakage into the room occurs. When such a rapid refrigerant leak occurs, almost all the refrigerant in the refrigerator leaks into the room. In this way, when the refrigerant concentration is large and the air conditioner is stopped and the indoor airflow is stagnant, there is a possibility of ignition if there is a strong ignition source that instantaneously generates large energy. Slightly remains.
[0008]
Therefore, conventionally, a technique for providing a refrigerant sensor for leak detection has been proposed (for example, JP-A-8-327195). This refrigerant sensor is highly reliable in the sense that it directly detects gas leakage. In addition, this refrigerant sensor has an advantage that refrigerant leakage can be detected during operation and when stopped.
[0009]
However, the refrigerant sensor has a drawback that it is vulnerable to secular change and has a problem that the detection ability is reduced when dirt is attached.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus and a refrigerant leakage detection method capable of detecting refrigerant leakage without using a refrigerant sensor and capable of detecting refrigerant leakage stably and inexpensively over a long period of time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the refrigeration apparatus of the invention of claim 1 is disposed in a refrigerant circuit where a liquid refrigerant may accumulate, and a temperature sensor for detecting the temperature of the liquid refrigerant;
A refrigerant leakage determination unit is provided that determines that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor falls below a predetermined speed when the compressor is stopped.
[0012]
In the refrigeration apparatus according to the first aspect of the present invention, the temperature of the liquid refrigerant is detected by the temperature sensor. The refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor when the compressor is stopped falls below a predetermined speed due to heat of vaporization due to leakage. To do.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, the rapid leakage of the refrigerant can be detected by detecting the temperature drop caused by the rapid leakage of the liquid refrigerant by the temperature sensor. Therefore, refrigerant leakage can be detected without using a conventional refrigerant sensor, and refrigerant leakage can be stably detected over a long period of time.
[0014]
Further, the refrigeration apparatus of the invention of claim 2 is a refrigerant circuit having a liquid reservoir portion for storing a liquid refrigerant,
A temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant in the liquid reservoir,
A refrigerant leakage determination unit is provided that determines that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor falls below a predetermined speed when the compressor is stopped.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the temperature of the liquid refrigerant accumulated in the liquid reservoir is detected by the temperature sensor. And the said refrigerant | coolant leakage judgment part judges that the refrigerant | coolant has leaked, when the refrigerant | coolant temperature which the said temperature sensor detected when the compressor has stopped exceeds the predetermined speed.
[0016]
In the invention according to claim 2, since the refrigerant circuit has the liquid reservoir, the liquid refrigerant can be reliably accumulated in the liquid reservoir, and the temperature of the liquid refrigerant can be reliably detected by the temperature sensor. Leakage can be reliably detected by a rapid drop in the liquid refrigerant temperature.
[0017]
The invention of
A closing mechanism for closing a refrigerant circuit between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is provided.
[0018]
In this invention of
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the refrigeration apparatus according to the third aspect of the present invention, a closing mechanism that controls the closing mechanism so that the liquid refrigerant remains in the liquid reservoir portion or where the liquid refrigerant may accumulate. A control unit is provided.
[0020]
In this invention of Claim 4, the said closing mechanism control part controls the said closing mechanism so that a liquid refrigerant may remain in the said liquid reservoir part or the place where the said liquid refrigerant may accumulate. Therefore, even after the closing mechanism closes the refrigerant circuit, the temperature sensor can detect the temperature of the remaining liquid refrigerant and determine whether or not the refrigerant is leaking rapidly. Even when the closing mechanism does not close the refrigerant circuit, the temperature of the remaining liquid refrigerant can always be detected by the temperature sensor, and it can always be determined whether or not the refrigerant is leaking rapidly.
[0021]
Further, the refrigeration apparatus of the invention of claim 5 is provided with a refrigerant leakage determination unit that determines that the refrigerant is leaking when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed.Huh,
A temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is a header. , Shunt , In the part including the heat exchanger, it is provided within a range of a third height from the lowermost part.It is characterized by that.
[0022]
According to the fifth aspect of the present invention, since the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed, the refrigerant sensor is used. Therefore, the refrigerant leakage can be detected, and the refrigerant leakage can be detected stably over a long period of time.
[0023]
Also,This claim5According to this invention, in the portion including the header, the flow divider, and the heat exchanger, the temperature sensor is provided at a location where the liquid refrigerant within the range of a third height from the lowermost portion tends to accumulate. Therefore, the temperature sensor can reliably detect the temperature of the liquid refrigerant, and the rapid leakage of the refrigerant can be reliably detected by the rapid decrease in the liquid refrigerant temperature.
[0024]
Claims6The refrigeration apparatus of the invention includes a refrigerant leakage determination unit that determines that the refrigerant is leaking when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed.Huh,
The temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is within a range between the uppermost part and the lowermost part of the refrigerant pipe in the refrigeration unit, and a range from the lowermost part to a third height. Is providedIt is characterized by that.
[0025]
This claim6According to the invention, the temperature sensor is provided in the range between the uppermost portion and the lowermost portion of the refrigerant pipe in the refrigeration unit, up to a third height from the lowermost portion. In this range, since the liquid refrigerant is easily accumulated, the temperature sensor can reliably detect the temperature of the liquid refrigerant, and the rapid leakage of the refrigerant can be reliably detected by the rapid decrease in the liquid refrigerant temperature.
[0026]
Claims7The refrigeration apparatus of the present invention is the fifth aspect.Or 6In the refrigeration apparatus described above, the refrigerant leakage determination unit makes a refrigerant leakage determination in a state where the compressor is stopped.
[0027]
This claim7According to the invention, since the refrigerant leakage determination unit makes a refrigerant leakage determination while the compressor is stopped, the refrigerant temperature change caused by the operation of the compressor is not erroneously detected as refrigerant leakage. , Refrigerant leakage can be accurately detected.
[0028]
Claims8The refrigeration apparatus according to the present invention comprises the fifth to fifth aspects.7In the refrigeration apparatus according to any one of the above, the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking when the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed. It is a feature.
[0029]
This claim8According to this invention, when the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking. Therefore, a change in the ambient temperature may be erroneously detected as a refrigerant leak. In addition, refrigerant leakage can be accurately detected.
[0030]
Claims9The refrigeration apparatus according to the present invention comprises the fifth to fifth aspects.8In the refrigeration apparatus according to any one of the above, the refrigerant leakage determination unit may perform refrigerant leakage when a temperature decrease in the heat exchanger on the high pressure side and a temperature increase in the heat exchanger on the low pressure side are observed simultaneously It is characterized by not judging.
[0031]
This claim9In this invention, the refrigerant leakage determination unit does not determine that the refrigerant is leaking when the temperature decrease of the heat exchanger on the high pressure side and the temperature increase of the heat exchanger on the low pressure side are observed simultaneously. The subsequent pressure equalization operation is not erroneously detected as refrigerant leakage, and refrigerant leakage can be detected accurately.
[0032]
Claims10The invention of claim 1 to claim9In the refrigeration apparatus according to any one of the above, when the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking, it includes a wind direction control unit that causes the wind direction from the use side heat exchanger to face downward. It is characterized by.
[0033]
This claim10In this invention, when it is determined that the refrigerant is leaking, the wind direction from the use side heat exchanger is directed downward, so even if the refrigerant heavier than air gathers downward and the concentration is high, It can be diffused to reduce the concentration.
[0034]
Claims11According to the present invention, when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking.ColdMedia leak detection methodAnd
Judgment of refrigerant leakage with the compressor stoppedIt is characterized by that.
[0035]
This claim11In the invention, since the refrigerant leakage determination is performed in a state where the compressor is stopped, it is possible to accurately detect the refrigerant leakage without erroneously detecting the refrigerant temperature change accompanying the operation of the compressor as the refrigerant leakage. .
[0036]
Claims12According to the present invention, when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking.ColdMedia leak detection methodAnd
When the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking.It is characterized by that.
[0037]
This claim12In this invention, when the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking, so that a change in the ambient temperature is not erroneously detected as a refrigerant leak, Refrigerant leakage can be accurately detected.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0039]
FIG. 1 shows a refrigerant circuit of an embodiment of an air conditioner according to the present invention. This air conditioner includes an indoor unit side heat exchanger 1, an electric expansion valve 2, an outdoor unit
[0040]
FIG. 2 shows a state in which a
[0041]
Next, the operation of the
[0042]
(1) When the compressor 6 is stopped and the outdoor temperature is higher than the indoor temperature, the refrigerant in the refrigerant circuit tends to move to the indoor unit side heat exchanger 1 over several hours. Therefore, the leakage
[0043]
(2) When the compressor 6 is stopped and the outdoor temperature is lower than the indoor temperature, the refrigerant in the refrigerant circuit tends to move to the outdoor unit
[0044]
The leakage
[0045]
If no liquid refrigerant stays in the indoor unit-side heat exchanger 1, even if rapid refrigerant leakage occurs, only a pressure drop occurs, and a large temperature drop does not occur in the header
[0046]
In addition, when the
[0047]
In the above embodiment, the
[0048]
In this embodiment, the rapid refrigerant leak is detected by the temperature sensor. However, a pressure sensor may be provided in the indoor unit to detect a pressure drop due to the occurrence of the rapid leak. The present invention is not limited to the detection of leakage of combustible low GWD refrigerants such as R32 and R152a, but can also be applied to detection of refrigerant leakages such as R22, R407C, R410A, and R134a.
[0049]
Next, a refrigerant leakage experiment performed in the air conditioner of the above embodiment will be described. This leakage experiment was carried out 12 hours after the completion of the cooling standard operation.
[0050]
FIG. 4 shows temperature changes of the indoor unit side heat exchanger 1 and the outdoor unit
As shown in FIG. 4, the temperature decrease characteristic K1 of the indoor unit side heat exchanger 1 decreased by about 7 ° C. in about 20 minutes after the start of leakage (30 ° C. → 23 ° C.). This decrease characteristic indicates a characteristic in which liquid refrigerant is present at a temperature measurement location, and the temperature of the refrigerant decreases as the refrigerant pressure decreases. Next, the temperature hardly decreases from about 20 minutes to 40 minutes after the start of leakage. This characteristic indicates that there is no liquid refrigerant at the temperature measurement location, and only the gas refrigerant exists, so that the temperature characteristic is closer to the ambient air temperature and the temperature drop is almost eliminated. Then, after about 40 minutes from the start of leakage, the temperature rapidly decreased again to 10 ° C. or lower. This characteristic occurs because the liquid refrigerant has moved to the temperature measurement location again from the state where only the gas refrigerant is present at the temperature measurement location. Thus, due to the phenomenon that the liquid refrigerant evaporates and the liquid refrigerant moves due to leakage, the presence or absence of the liquid refrigerant at the temperature measurement location occurs, and the temperature decrease characteristic K1 changes discontinuously. On the other hand, the temperature drop characteristic K2 of the outdoor unit
[0051]
As can be seen from the experimental results shown in FIG. 4, when any of the following (a) and (b) occurs, the
[0052]
(a) When a slow temperature drop of about 0.5 ° C./min as shown in the first half of the characteristics K1 and K2 occurs for a predetermined time (for example, 10 minutes to 20 minutes)
(b) When a sudden temperature drop of 5 ° C / min or more occurs as shown in the latter half of the characteristics K1 and K2.
Therefore, refrigerant leakage can be detected more reliably by detecting not only the indoor unit-side heat exchanger 1 but also the temperature of the outdoor unit-
[0053]
Then, when the leakage rate of the refrigerant is further smaller than in this experiment, the temperature change of the refrigerant becomes slower, and it becomes difficult to detect the refrigerant leakage from the temperature change of the refrigerant. However, in the case of such a slow leak, since the leaked refrigerant is discharged to the outside by natural ventilation and the refrigerant concentration in the room does not increase, the necessity for leak detection is small. For example, a fluorocarbon refrigerant such as R22 having a relatively high limit concentration for preventing accidents, and a weakly flammable fluorocarbon refrigerant such as R32 or a mixture thereof do not reach the limit concentration with a slow leak. The need is small. In such a refrigerant, if leakage of several tens of grams per minute or more can be detected, refrigerant leakage that may cause an accident can be detected, so the leakage detection method as in the embodiment of the present invention is effective.
[0054]
In addition, since the refrigerant temperature changes under the influence of the change in the ambient temperature, judging whether or not the refrigerant leaks based only on the change in the refrigerant temperature, the refrigerant leak does not occur when the ambient temperature changes greatly. There is a possibility of misjudging that a refrigerant leak has occurred. Therefore, both the indoor air temperature and the outdoor air temperature were measured at the same time, and the temperature difference obtained by subtracting the indoor air temperature from the indoor heat exchanger temperature was always calculated, and this temperature difference decreased at a rate equal to or higher than the predetermined value. Therefore, if the
[0055]
Further, at the time of pressure equalization immediately after the compressor is stopped, the refrigerant moves from the high pressure side to the low pressure side, thereby causing a rapid temperature decrease on the high pressure side and a temperature increase on the low pressure side. Therefore, when a temperature drop only on the high pressure side is observed, it is not possible to distinguish between a temperature drop when a refrigerant leak occurs and a temperature drop during pressure equalization. Therefore, the temperature is observed on both the low pressure side and the high pressure side, and when the temperature increase on the low pressure side is observed at the same time in addition to the temperature decrease on the high pressure side, the
[0056]
Moreover, in the said embodiment, when the
[0057]
In addition, when it is determined that the gas shortage operation during the compressor operation by the conventional gas shortage detection technique, while giving some abnormality alarm, if the indoor fan is operated, even if the refrigerant leaks into the room, The gas ignition concentration can be prevented by agitation by fan operation.
[0058]
Thus, if the present invention is applied to an air conditioner or refrigerator using a low GWP, weakly flammable refrigerant such as R32, a safe air conditioner with less influence of global warming can be provided. Further, when the non-flammable refrigerant such as R22 is used as a refrigerant, accidents such as suffocation and abnormal heart rate can be prevented, and safer air conditioners and refrigerators can be provided.
[0059]
【The invention's effect】
As apparent from the above, the refrigeration apparatus according to the first aspect of the present invention detects the temperature of the liquid refrigerant with a temperature sensor disposed where the liquid refrigerant may accumulate in the refrigerant circuit, and makes a refrigerant leakage determination. The unit determines that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor when the compressor is stopped falls below a predetermined speed due to the heat of vaporization due to leakage.
[0060]
In the first aspect of the present invention, the leakage of the refrigerant can be detected by detecting the temperature drop caused by the rapid leakage of the liquid refrigerant by the temperature sensor. Therefore, refrigerant leakage can be detected without using a conventional refrigerant sensor, and refrigerant leakage can be stably detected over a long period of time.
[0061]
In the refrigeration apparatus according to the second aspect of the present invention, since the refrigerant circuit has the liquid reservoir, the liquid refrigerant can be reliably accumulated in the liquid reservoir, and the temperature of the liquid refrigerant can be reliably detected by the temperature sensor. The leakage of the refrigerant can be reliably detected by the rapid drop of the liquid refrigerant temperature.
[0062]
According to a third aspect of the present invention, in the refrigeration apparatus according to the first or second aspect, a closing mechanism for closing the refrigerant circuit between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is provided. Therefore, in the third aspect of the invention, when the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking rapidly, the closing mechanism causes the space between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger. The refrigerant circuit can be closed. Therefore, when rapid refrigerant leakage occurs, the above-described closure can prevent the refrigerant from moving from the outdoor heat exchanger to the indoor heat exchanger, thereby suppressing the refrigerant leakage into the room.
[0063]
According to a fourth aspect of the present invention, in the refrigeration apparatus according to the third aspect, the closing mechanism control unit controls the closing mechanism so that the liquid refrigerant remains where the liquid pool portion or the liquid refrigerant may accumulate. To do. Therefore, even after the closing mechanism closes the refrigerant circuit, the temperature sensor can detect the temperature of the remaining liquid refrigerant and determine whether the refrigerant is leaking rapidly. Even when the closing mechanism does not close the refrigerant circuit, the temperature of the remaining liquid refrigerant can always be detected by the temperature sensor, and it can always be determined whether or not the refrigerant is leaking rapidly.
[0064]
In the refrigeration apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking when the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit falls below a predetermined speed. Refrigerant leakage can be detected without using it, and refrigerant leakage can be detected stably over a long period of time.
[0065]
Claims5Refrigerating apparatus of the inventionAccording toIn the portion including the header, the flow divider, and the heat exchanger, a temperature sensor is provided at a location where liquid refrigerant within a range of a third height from the lowermost portion tends to accumulate. Therefore, the temperature sensor can reliably detect the temperature of the liquid refrigerant, and the rapid leakage of the refrigerant can be reliably detected by the rapid decrease in the liquid refrigerant temperature.
[0066]
Claims6Refrigerating apparatus of the inventionAccording toIn the range between the uppermost part and the lowermost part of the refrigerant pipe in the refrigeration unit, a temperature sensor was provided in a range from the lowermost part to a third height. In this range, since the liquid refrigerant tends to accumulate, the temperature of the liquid refrigerant can be reliably detected by the temperature sensor, and the rapid leakage of the refrigerant can be reliably detected by the rapid drop of the liquid refrigerant temperature.
[0067]
Claims7Refrigerating apparatus of the inventionAccording toThe refrigerant leakage determination unit makes a refrigerant leakage determination while the compressor is stopped, so that the refrigerant temperature change due to the operation of the compressor is not erroneously detected as refrigerant leakage, and the refrigerant leakage is accurately detected. Can be detected.
[0068]
Claims8Refrigerating apparatus of the inventionAccording toWhen the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking. It can be detected accurately.
[0069]
Claims9Refrigerating apparatus of the inventionAccording toThe refrigerant leakage determination unit does not determine that the refrigerant leaks when the temperature decrease of the heat exchanger on the high pressure side and the temperature increase of the heat exchanger on the low pressure side are observed simultaneously. It is possible to accurately detect refrigerant leakage without erroneously detecting the pressure operation as refrigerant leakage.
[0070]
Claims10InventionAccording toWhen the refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking, the wind direction from the use side heat exchanger is directed downward, so that refrigerant heavier than air gathers downward and the concentration is high. It can also diffuse and reduce the concentration.
[0071]
Claims11Refrigerant leakage detection methodAccording toSince the refrigerant leakage determination is performed in a state where the compressor is stopped, the refrigerant leakage can be accurately detected without erroneously detecting the refrigerant temperature change accompanying the operation of the compressor as the refrigerant leakage.
[0072]
Claims12InventionofFor refrigerant leak detection methodAccording toWhen the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed, it is determined that the refrigerant is leaking. It can be detected accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an embodiment of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which a temperature sensor is attached to the indoor heat exchanger of the air conditioner.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining how refrigerant leakage is detected by a temperature sensor.
FIG. 4 is a heat exchanger temperature change characteristic diagram in a refrigerant leakage experiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Indoor unit side heat exchanger, 2 ... Electric expansion valve, 3 ... Outdoor unit side heat exchanger,
5 ... 4-way switching valve, 6 ... compressor, 8 ... header, 10 ... lower part,
DESCRIPTION OF
16 ... Leakage prevention control unit.
Claims (12)
圧縮機(６)が停止しているときに上記温度センサ(１１)が検出した冷媒温度が所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部(１５)を備えたことを特徴とする冷凍装置。A temperature sensor (11) that is disposed at a place (10) where liquid refrigerant may accumulate in the refrigerant circuit and detects the temperature of the liquid refrigerant;
Refrigerant leakage determination unit (15) for determining that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor (11) is lowered beyond a predetermined speed when the compressor (6) is stopped. A refrigeration apparatus comprising:
上記液溜まり部内の冷媒の温度を検出する温度センサ(１１)と、
圧縮機(６)が停止しているときに上記温度センサ(１１)が検出した冷媒温度が所定速度を越えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩判断部(１５)を備えたことを特徴とする冷凍装置。A refrigerant circuit having a liquid reservoir for storing liquid refrigerant;
A temperature sensor (11) for detecting the temperature of the refrigerant in the liquid reservoir,
Refrigerant leakage determination unit (15) for determining that the refrigerant is leaking when the refrigerant temperature detected by the temperature sensor (11) is lowered beyond a predetermined speed when the compressor (6) is stopped. A refrigeration apparatus comprising:
室内側熱交換器(１)と室外側熱交換器(３)との間の冷媒回路を閉鎖する閉鎖機構(２,５,７)を備えたことを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2,
A refrigerating apparatus comprising a closing mechanism (2, 5, 7) for closing a refrigerant circuit between an indoor heat exchanger (1) and an outdoor heat exchanger (3).
上記液溜まり部または上記液冷媒が溜まる可能性があるところ(１０)に液冷媒が残るように、上記閉鎖機構(２,５,７)を制御する閉鎖機構制御部(１６)を備えたことを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to claim 3,
A closing mechanism control unit (16) for controlling the closing mechanism (2, 5, 7) is provided so that the liquid refrigerant remains in the liquid reservoir or the place (10) where the liquid refrigerant may accumulate. A refrigeration apparatus characterized by.
上記冷媒回路内の冷媒の温度を検出する温度センサ ( １１ ) が、ヘッダ ( ８ ), 分流器 , 熱交換器 ( １ ) を含む部分において、その最下部から３分の１の高さの範囲内に設けられていることを特徴とする冷凍装置。When the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is lowered beyond a predetermined speed, e Bei refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking (15),
The temperature sensor ( 11 ) for detecting the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit has a range of a third height from the lowermost part in the portion including the header ( 8 ), the flow divider , and the heat exchanger ( 1 ). A refrigeration apparatus characterized by being provided inside .
上記冷媒回路内の冷媒の温度を検出する温度センサが、冷凍装置ユニット内の冷媒配管の最上部と最下部との間の範囲内において、上記最下部から３分の１の高さまでの範囲に設けられていることを特徴とする冷凍装置。When the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is lowered beyond a predetermined speed, e Bei refrigerant leakage determination unit determines that the refrigerant is leaking (15),
A temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is within a range between the uppermost part and the lowermost part of the refrigerant pipe in the refrigeration unit, and a range from the lowermost part to a third height. A refrigeration apparatus characterized by being provided .
上記冷媒漏洩判断部(１５)は、圧縮機(６)が停止している状態で冷媒の漏洩判断を行うことを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to claim 5 or 6 ,
The refrigerant leakage determination unit (15) makes a refrigerant leakage determination in a state where the compressor (6) is stopped.
上記冷媒漏洩判断部(１５)は、冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断することを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to any one of claims 5 to 7 ,
The refrigerant leakage determination unit (15) determines that the refrigerant is leaking when the temperature obtained by subtracting the ambient temperature from the refrigerant temperature falls below a predetermined speed.
上記冷媒漏洩判断部(１５)は、高圧側となる熱交換器の温度低下と低圧側となる熱交換器の温度上昇が同時に観測される場合には冷媒漏れと判断しないことを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to any one of claims 5 to 8 ,
The refrigerant leakage determination unit (15) does not determine that the refrigerant leaks when a temperature decrease of the heat exchanger on the high pressure side and a temperature increase of the heat exchanger on the low pressure side are observed simultaneously. apparatus.
上記冷媒漏洩判断部(１５)が、冷媒が漏洩していると判断したときに、利用側熱交換器(１)からの風向きを下向きにする風向き制御手段(１６)を備えたことを特徴とする冷凍装置。The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
When the refrigerant leakage determination unit (15) determines that the refrigerant is leaking, the refrigerant leakage determination unit (15) includes a wind direction control means (16) that turns the wind direction from the use side heat exchanger (1) downward. Refrigeration equipment.
圧縮機が停止している状態で、冷媒の漏洩を判断することを特徴とする冷媒漏洩検出方法。When the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is lowered beyond a predetermined speed, a refrigerant leak detecting way to determine the refrigerant is leaking,
A refrigerant leakage detection method, comprising: determining refrigerant leakage in a state where the compressor is stopped .
冷媒温度から雰囲気温度を差し引いた温度が所定速度を超えて下降したときに、冷媒が漏洩していると判断することを特徴とする冷媒漏洩検出方法。When the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is lowered beyond a predetermined speed, a refrigerant leak detecting way to determine the refrigerant is leaking,
A refrigerant leakage detection method, comprising: judging that a refrigerant is leaking when a temperature obtained by subtracting an ambient temperature from a refrigerant temperature falls below a predetermined speed .
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