JP6146516B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機に関する。
従来、空気調和機としては、特開２００２−２２８２８１号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この空気調和機は、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と開閉弁と室内熱交換器とが環状に接続された冷媒回路と、冷媒の漏洩を検知するガス検知器とを備えている。ガス検知器が冷媒の漏洩を検知すると、ポンプダウン運転が行われる。
ここで、ポンプダウン運転を行う場合、四路切換弁を冷房運転側に切り換え、開閉弁を閉じ、圧縮機を運転する。これにより、冷媒を室外熱交換器に回収できる。
特開２００２−２２８２８１号公報
ところで、上記従来の空気調和機において、ポンプダウン運転によって冷媒を室外熱交換器に回収しても、ポンプダウン運転が終了した後、室外熱交換器に回収した冷媒が、冷媒回路において圧縮機の吐出孔を通って室内熱交換器側へ逆流するという問題があった。
そこで、本発明の課題は、ポンプダウン運転が終了した後、室外熱交換器に回収した冷媒が、冷媒回路において圧縮機の吐出孔を通って室内熱交換器側へ逆流するのを抑制できる空気調和機を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の空気調和機は、
圧縮機と四路切換弁と室内熱交換器と減圧機構と室外熱交換器とが環状に接続された冷媒回路と、
上記冷媒回路から可燃性冷媒が漏洩したことを検知する冷媒漏洩検知部と、
上記冷媒漏洩検知部が可燃性冷媒の漏洩を検知すると、上記室外熱交換器に可燃性冷媒を溜めるためのポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部と
を備え、
上記圧縮機は、
シリンダ室と、
上記シリンダ室内に配置され、可燃性冷媒を圧縮する圧縮部材と、
上記シリンダ室内で圧縮された可燃性冷媒を吐出する吐出孔と
を有し、
上記ポンプダウン運転制御部は、ポンプダウン運転の終了時に、上記シリンダ室の軸方向から見て上記圧縮部材が上記吐出孔の全部に重なる位置に上記圧縮部材が停止するように、上記圧縮機を制御することを特徴としている。
上記構成によれば、上記ポンプダウン運転制御部が、ポンプダウン運転の終了時に、上記シリンダ室の軸方向から見て上記圧縮部材が上記吐出孔の全部に重なる位置に圧縮部材が停止するように、圧縮機を制御する。このため、ポンプダウン運転の終了後に、吐出孔を圧縮部材が全閉していて、可燃性冷媒を室外熱交換器側に閉じ込めることができる。したがって、室外熱交換器に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路において、吐出孔から室内熱交換器側へ逆流するのを防止できる。
一実施形態では、
上記シリンダ室内における上記圧縮部材の位置を検出するための位置検出部を備える。
上記実施形態によれば、上記位置検出部は、上記シリンダ室内における上記圧縮部材の位置を検出する。このため、検出した圧縮部材の位置に基づいて、上記ポンプダウン運転制御部が、ポンプダウン運転の終了時に、シリンダ室の軸方向から見て圧縮部材と上記吐出孔とが重なる位置に、圧縮部材を確実に停止させることができる。
一実施形態では、
上記室内熱交換器と上記減圧機構との間に第１開閉弁を接続している。
上記実施形態によれば、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、上記第１開閉弁を閉鎖することによって、可燃性冷媒を室外熱交換器および圧縮機内に閉じ込めることができる。
１実施形態では、
上記第１開閉弁は、自動弁である。
上記実施形態によれば、上記第１開閉弁が自動弁であるから、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、自動弁を自動的に閉鎖するようにでき、制御性がよい。
一実施形態では、
上記自動弁は電磁弁または電動弁である。
上記実施形態では、上記自動弁は電磁弁または電動弁であるから、汎用性があって安価である。
一実施形態では、
上記減圧機構は、全閉可能な電動弁である。
上記実施形態によれば、上記減圧機構が全閉可能な電動弁であるから、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、上記全閉可能な電動弁を全閉にして、可燃性冷媒を室外熱交換器および圧縮機内に閉じ込めることができる。
本発明の空気調和機は、
圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と減圧機構と第１閉鎖弁と室内熱交換器と第２閉鎖弁とが環状に接続された冷媒回路と、
上記冷媒回路から可燃性冷媒が漏洩したことを検知する冷媒漏洩検知部と、
上記冷媒漏洩検知部が可燃性冷媒の漏洩を検知すると、上記室外熱交換器に可燃性冷媒を溜めるためのポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部と
を備え、
上記圧縮機は、
シリンダ室と、
上記シリンダ室内に配置され、可燃性冷媒を圧縮する圧縮部材と、
上記シリンダ室内で圧縮された可燃性冷媒を吐出する吐出孔と
を有し、
上記ポンプダウン運転制御部は、ポンプダウン運転の終了時に、上記シリンダ室の軸方向から見て上記圧縮部材が上記吐出孔の少なくとも一部に重なる位置に上記圧縮部材が停止するように、上記圧縮機を制御することを特徴としている。
上記構成によれば、上記ポンプダウン運転制御部が、ポンプダウン運転の終了時に、上記シリンダ室の軸方向から見て上記圧縮部材が上記吐出孔の少なくとも一部に重なる位置に圧縮部材が停止するように、圧縮機を制御する。このため、ポンプダウン運転の終了後に、可燃性冷媒が吐出孔を通って流れるとき、圧縮部材が可燃性冷媒の流れに対する抵抗となって、吐出孔を通る可燃性冷媒の量を低減できる。したがって、室外熱交換器に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路において、吐出孔から室内熱交換器側へ逆流するのを抑制できる。
また、一実施形態の空気調和機では、
上記シリンダ室内における上記圧縮部材の位置を検出するための位置検出部を備える。
上記実施形態によれば、上記位置検出部は、上記シリンダ室内における上記圧縮部材の位置を検出する。このため、検出した圧縮部材の位置に基づいて、上記ポンプダウン運転制御部が、ポンプダウン運転の終了時に、シリンダ室の軸方向から見て圧縮部材と上記吐出孔とが重なる位置に、圧縮部材を確実に停止させることができる。
本発明の空気調和機によれば、ポンプダウン運転の終了時に、シリンダ室の軸方向から見て上記圧縮部材と上記吐出孔とが重なる位置に、圧縮部材を停止させるので、ポンプダウン運転が終了した後、室外熱交換器に回収した冷媒が、冷媒回路において圧縮機の吐出孔を通って室内熱交換器側へ逆流するのを抑制できる。
本発明の第１実施形態の空気調和機を示す簡略構成図である。 上記空気調和機の圧縮機の縦断面図である。 上記圧縮機の圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 本発明の第２実施形態の空気調和機における圧縮機の圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記第２実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記第２実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 上記第２実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す平面図である。 本発明の第３実施形態の空気調和機における圧縮機の圧縮機構の要部を示す縦断面図である。 上記第３実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す横断面図である。 上記第３実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す横断面図である。 上記第３実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す横断面図である。 上記第３実施形態の圧縮機構の要部の構成および動作を示す横断面図である。 本発明の第４実施形態の空気調和機を示す簡略構成図である。 本発明の第４実施形態の空気調和機の変形例を示す簡略構成図である。 本発明の第５実施形態の空気調和機を示す簡略構成図である。
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の空気調和機を示す構成図である。図１に示すように、この空気調和機は、室外機９１と、この室外機９１に接続されている室内機９２と、制御装置９３と、冷媒漏洩検知部９５とを備える。室外機９１と室内機９２とは、第１配管Ｌ１と第２配管Ｌ２を介して、接続されている。
上記室外機９１は、圧縮機１０１と四路切換弁１０２と室外熱交換器１０３と膨張弁１０８と室外ファン１０７とアキュムレータ１０６とを有する。ここで、膨張弁１０８は、減圧機構の一例である。
圧縮機１０１の吐出側には、四路切換弁１０２の第１ポートＰ１が接続されている。四路切換弁１０２の第２ポートＰ２には、室外熱交換器１０３の一端が接続されている。室外熱交換器１０３の他端には、膨張弁１０８の一端が接続されている。圧縮機１０１の吸入側には、アキュムレータ１０６の一端が接続されている。アキュムレータ１０６の他端は、四路切換弁１０２の第３ポートＰ３に接続されている。
上記室内機９２は、室内熱交換器１０４と室内ファン１０５とを有する。室内熱交換器１０４の一端には、膨張弁１０８の他端が接続されている。室内熱交換器１０４の他端には、四路切換弁１０２の第４ポートＰ４が接続されている。
上記第１配管Ｌ１は、膨張弁１０８と室内熱交換器１０４の間に位置し、上記第２配管Ｌ２は、室内熱交換器１０４と四路切換弁１０２の間に位置する。第１配管Ｌ１には、第１閉鎖弁１１１が設けられ、第２配管Ｌ２には、第２閉鎖弁１１２が設けられている。第１、第２閉鎖弁１１１，１１２は、例えば、ストップバルブまたはボールバルブである。
上記圧縮機１０１と、上記四路切換弁１０２と、上記室外熱交換器１０３と、上記膨張弁１０８と、上記室内熱交換器１０４とは、環状に接続されて、冷媒回路（ヒートポンプ）１００を構成している。圧縮機１０１の運転により、この冷媒回路１００内を、可燃性冷媒（例えば、Ｒ３２からなる単一冷媒またはＲ３２を主成分とする混合冷媒）が循環する。室外熱交換器１０３は、室外ファン１０７により、外気と可燃性冷媒との間で、熱交換を行う。室内熱交換器１０４は、室内ファン１０５により、室内空気と可燃性冷媒との間で、熱交換を行う。
上記冷媒漏洩検知部９５は、冷媒回路１００から可燃性冷媒が漏洩したことを検知する。冷媒漏洩検知部９５は、例えば、室内機９２の内部に設けられている。
上記制御装置９３は、運転制御部９３１と、位置検出部９３２とを有する。運転制御部９３１は、冷房運転モードと、暖房運転モードと、ポンプダウン運転モードとを有している。上記冷房運転モードと上記暖房運転モードとは、ユーザ等によって選択されたときに実行される。ポンプダウン運転モードは、冷媒漏洩検知部９５が冷媒回路１００から可燃性冷媒が漏洩したことを検知したとき、室外熱交換器１０３に可燃性冷媒を溜めるために実行される。ここで、運転制御部９３１は、ポンプダウン運転制御部の一例である。
上記冷房運転モードでは、冷房運転を行う。つまり、四路切換弁１０２を図１の点線の位置に切り換えて、圧縮機１０１の運転を開始する。圧縮機１０１から吐出した高温高圧の気相の可燃性冷媒は、図１の点線の矢印に示すように、室外熱交換器１０３と膨張弁１０８を流れて液相の可燃性冷媒となり、液相の可燃性冷媒は、室内熱交換器１０４で室内空気と熱交換される。これにより、室内熱交換器１０４から吹き出される室内空気は、冷却される。この場合、第１閉鎖弁１１１には、液相の可燃性冷媒が流れ、第２閉鎖弁１１２には、気相の可燃性冷媒が流れる。
上記暖房運転モードでは、暖房運転を行う。つまり、四路切換弁１０２を図１の実線の位置に切り換えて、圧縮機１０１の運転を開始する。圧縮機１０１から吐出した高温高圧の気相の可燃性冷媒は、図１の実線の矢印に示すように流れて、室内熱交換器１０４で室内空気と熱交換される。これにより、室内熱交換器１０４から吹き出される室内空気は、加熱される。この場合、第１閉鎖弁１１１には、気相の可燃性冷媒が流れ、第２閉鎖弁１１２には、液相の可燃性冷媒が流れる。
上記ポンプダウン運転モードでは、圧縮機１０１、第１閉鎖弁１１１、第２閉鎖弁１１２および四路切換弁１０２を制御して、ポンプダウン運転を行う。具体的には、強制的に上記冷房運転を開始し、冷房運転時に液相の可燃性冷媒が流れる液側バルブ（第１閉鎖弁１１１）を、所定時間の経過後に、自動で閉じる。さらに、冷房運転時に気相の冷媒が流れるガス側バルブ（第２閉鎖弁１１２）を、所定時間の経過後に、自動で閉じる。これにより、可燃性冷媒を室外熱交換器１０３や圧縮機１０１に閉じ込めることができる。
図２に示すように、上記圧縮機１０１は、容器本体１と、容器本体１内に配置された圧縮機構部２と、容器本体１内に配置されると共に圧縮機構部２を駆動するモータ３とを備えている。この圧縮機は、いわゆる縦型のスイングタイプの圧縮機である。
上記容器本体１の下側側方の吸込口１ａに、吸入管１９１を接続する一方、容器本体１の上側の吐出口１ｂに、吐出管１９２を接続している。吸入管１９１から供給される可燃性冷媒は、圧縮機構部２の吸込側に直接に導かれる。
上記モータ３は、圧縮機構部２の上側に配置され、圧縮機構部２を回転軸１２を介して駆動する。モータ３は、圧縮機構部２から吐出された高圧の可燃性冷媒が満たされる容器本体１内の高圧領域に配置されている。
上記容器本体１内の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部１０が形成されている。この潤滑油は、油溜まり部１０から、回転軸１２に設けられた（図示しない）油通路を通って、圧縮機構部２やモータ３のベアリング等の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。潤滑油は、ポリアルキレングリコール油（例えば、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等）や、エーテル油や、エステル油や、鉱油である。
上記圧縮機構部２は、シリンダ１２１と、このシリンダ１２１の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部８および下端部９とを備える。シリンダ１２１には、吸入管１９１が、直接に接続され、吸入管１９１は、シリンダ１２１の内部に、連通している。
上記回転軸１２は、上端部８および下端部９を貫通して、シリンダ１２１の内部に挿入されている。回転軸１２は、上端部８の軸受２１と、下端部９の軸受２２とにより、回転自在に支持されている。
上記シリンダ１２１内の回転軸１２に偏心軸部１２６が設けられ、この偏心軸部１２６には、ピストン１２９が嵌合されている。このピストン１２９とシリンダ１２１との間には、シリンダ室１２２が形成されている。ピストン１２９は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、シリンダ室１２２の容積を変化させる。ここで、ピストン１２９は、可燃性冷媒を圧縮する圧縮部材の一例である。
上記モータ３は、ロータ３０とステータ４０とを有する。ロータ３０は、円筒形状であり、上記回転軸１２に固定されている。ステータ４０は、ロータ３０の外周側を囲むように配置されている。つまり、上記モータ３は、インナーロータ型のモータである。
上記ロータ３０は、ロータコア３１と、ロータコア３１に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された複数の磁石３２とを有する。上記ステータ４０は、容器本体１の内面に接触するステータコア４１と、ステータコア４１に巻回されたコイル４２とを有する。
上記コイル４２に電流を流すことで、電磁力により、上記ロータ３０が回転し、ロータ３０が回転することで、回転軸１２を介して、ピストン１２９を公転させて、シリンダ室１２２内の可燃性冷媒を圧縮する圧縮動作を行う。そして、シリンダ室１２２で圧縮された可燃性冷媒は、圧縮機構部２の上端部８に設けられた吐出孔５１ａを介して、シリンダ室１２２の外側に吐出される。
上記位置検出部９３２（図１参照）は、モータ３のコイル４２に流れる電流や電圧等に基づいてモータ３のロータコア３１の位置を検出し、このロータコア３１の位置に基づいてシリンダ室１２２内におけるピストン１２９の位置を検出するようになっている。
次に、圧縮機構部２のシリンダ１２１の圧縮動作を図３Ａ〜図３Ｄに従って説明する。図３Ａ〜図３Ｄは、圧縮機１０１の圧縮機構部２の要部の平面図を示している。
図３Ａに示すように、ピストン１２９は、ローラ２７と、ローラ２７の外周面に固定されたブレード２８とを有する。ここで、ローラ２７とブレード２８とは、一体に設けられている。
図３Ｂ〜図３Ｄに示すように、上記ピストン１２９のブレード２８によってシリンダ室１２２内を仕切っている。すなわち、ブレード２８の右側の室は、吸入管１９１がシリンダ室１２２の内面に開口して、吸入室（低圧室）１２２ａを形成している。一方、ブレード２８の左側の室は、吐出孔５１ａがシリンダ室１２２の内面に開口して、吐出室（高圧室）２２ｂを形成している。
上記ブレード２８の両側面には、一対の半円柱状のブッシュ２５，２５が密着してシールを行っている。ブレード２８とブッシュ２５，２５との間は、潤滑油で潤滑される。上記ブッシュ２５，２５によりブレード２８を両側から挟んで揺動自在にかつ進退自在に支持している。このブレード２８は、シリンダ１２１に設けられた被給油空間１１０に出没する。この被給油空間１１０と油溜まり部１０（図２に示す）とは、図示しない給油管によって連通している。
そして、図３Ａ〜図３Ｄに順次示すように、偏心軸部１２６が回転軸１２と共に、図３Ａ〜図３Ｄの時計回りに偏心回転する。このとき、偏心軸部１２６に嵌合したローラ２７の外周面２７Ａは、シリンダ室１２２の内周面１２２Ａに当接しながら、図３Ａ〜図３Ｄの時計回りに公転する。
上記ローラ２７がシリンダ室１２２内で公転するに伴って、ブレード２８は、このブレード２８の両側面がブッシュ２５，２５によって支持されて進退動する。これにより、吸入管１９１から低圧ガス状態の可燃性冷媒を吸入室１２２ａに吸入し、吐出室１２２ｂで圧縮して高圧にした後、吐出孔５１ａから高圧ガス状態の可燃性冷媒ガスが吐出される。
上記ポンプダウン運転の終了時には、図３Ａに示すように、上記運転制御部９３１は、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１２９のローラ２７と吐出孔５１ａの全部とが重なる重複位置にピストン１２９が停止するように、圧縮機１０１を制御する。
このとき、上記運転制御部９３１は、位置検出部９３２が検出したピストン１２９の位置に基づいて、ピストン１２９が上記重複位置に停止するように、圧縮機１０１を制御する。したがって、運転制御部９３１がピストン１２９を上記重複位置に確実に停止させることができる。
上記構成の空気調和機によれば、上記運転制御部９３１が、ポンプダウン運転の終了時、上記重複位置にピストン１２９のローラ２７が停止するように、圧縮機１０１を制御する。このため、ポンプダウン運転の終了後に、可燃性冷媒が吐出孔５１ａを通って流れるとき、ピストン１２９のローラ２７が可燃性冷媒の流れに対する抵抗となって、吐出孔５１ａを通る可燃性冷媒の量を低減できる。したがって、室外熱交換器１０３に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路１００において、吐出孔５１ａから室内熱交換器１０４側へ逆流するのを抑制できる。
また、仮に第２閉鎖弁１１２が動作不良等により閉止できなくても、可燃性冷媒が第２閉鎖弁１１２を通過する量を低減できる。
上記運転制御部９３１は、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１２９のローラ２７と吐出孔５１ａの全部とが重なる重複位置にピストン１２９が停止するように、圧縮機１０１を制御しているので、例えば、図３Ｄに示すように、運転制御部は、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１２９のローラ２７と吐出孔５１ａの一部とが重なる位置にピストン１２９が停止するように圧縮機１０１を制御する場合に比べて、吐出孔５１ａが全閉されていて、可燃性冷媒を室外熱交換器１０３側に閉じ込めることができる。
（第２実施形態）
図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の第２実施形態の空気調和機における圧縮機の圧縮機構部１５２の要部の平面図を示している。この第２実施形態の圧縮機では、ピストン１７９は、ローラ８１と、ブレード８２とを有し、ローラ８１とブレード８２とは、別体であって相対運動するようになっている点が上記第１実施形態と相違する。なお、この第２実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、上記第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。この圧縮機は、いわゆるロータリータイプの圧縮機である。
図４Ａに示すように、ブレード８２は、上下方向に延在している。ブレード８２の下端部は、ローラ８１に当接すると共に、ブレード８２の上端部は、シリンダ１７１に設けられたブレード収納室８３に取り付けられたバネ８４によって図中下方に押圧されている。そして、ブレード８２は、図４Ａ〜図４Ｄに示すように、ローラ８１の移動に伴って上下方向に移動して、シリンダ室１２２とブレード収納室８３とを出入りするようになっている。
この場合でも、上記第１実施形態と同様に、運転制御部９３１が、ポンプダウン運転の終了時、上記重複位置にピストン１７９のローラ８１が停止するように、圧縮機１０１を制御する。このため、ポンプダウン運転終了後に、可燃性冷媒が吐出孔５１ａを通って流れるとき、ピストン１７９のローラ８１が可燃性冷媒の流れに対する抵抗となって、吐出孔５１ａを通る可燃性冷媒の量を低減できる。したがって、室外熱交換器１０３に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路１００において、吐出孔５１ａから室内熱交換器１０４側へ逆流するのを抑制できる。
上記運転制御部９３１は、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１７９のローラ８１と吐出孔５１ａの全部とが重なる重複位置にピストン１７９が停止するように、圧縮機１０１を制御しているので、例えば、図４Ｄに示すように、運転制御部は、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１７９のローラ８１と吐出孔５１ａの一部とが重なる位置にピストン１７９が停止するように圧縮機１０１を制御する場合に比べて、吐出孔５１ａが全閉されていて、可燃性冷媒を室外熱交換器１０３側に閉じ込めることができる。
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態の空気調和機における圧縮機２０１の要部の縦断面図を示している。図５に示すように、この圧縮機２０１は、密閉容器２１１と、上記密閉容器２１１内に配置された圧縮機構部２０２と、上記密閉容器２１１内かつ圧縮機構部２０２の下側に配置され、圧縮機構部２０２をクランクシャフト２６０を介して駆動する図示しないモータとを備えている。この圧縮機は、いわゆるスクロールタイプの圧縮機である。
上記密閉容器２１１には、吸入管２９１が取り付けられている。吸入管２９１は、密閉容器２１１を貫通している。上記モータによりクランクシャフト２６０を介して圧縮機構部２０２を駆動すると、吸入管２９１から供給された可燃性冷媒は、圧縮機構部２０２内に供給され、圧縮されるようになっている。
上記圧縮機構部２０２は、ハウジング２２１と、固定スクロール２３０と、この固定スクロール２３０に重ね合わされると共に密閉容器２１１に対して公転可能に移動する可動スクロール２４０とを有する。
ハウジング２２１は、厚肉の円板状に形成されている。ハウジング２２１は、外周面が密閉容器２１１の内周面と接しており、密閉容器２１１に固定されている。ハウジング２２１の中央部をクランクシャフト２６０が貫通している。
ハウジング２２１の上には、固定スクロール２３０と、可動スクロール２４０とが載置されている。固定スクロール２３０は、ボルト等によってハウジング２２１に固定されている。一方、可動スクロール２４０は、ハウジング２２１には固定されておらず、クランクシャフト２６０に取り付けられている。
可動スクロール２４０は、可動鏡板部２４１と、可動ラップ２４２と、円筒部２４３とを一体に形成した部材である。可動鏡板部２４１は、円板状に形成されている。可動ラップ２４２は、渦巻き壁状に形成されており、可動鏡板部２４１の前面（図５における上面）から上方に突出して設けられている。円筒部２４３は、円筒状に形成され、可動鏡板部２４１の背面（図５における下面）から下方に突出して設けられている。円筒部２４３には、クランクシャフト２６０の偏心部２６３が嵌合され、クランクシャフト２６０が回転することによって、可動スクロール２４０を旋回（公転運動）させる。
固定スクロール２３０は、固定鏡板部２３１と、固定ラップ２３２とを一体に形成した部材である。固定鏡板部２３１は、円板状に形成されている。固定ラップ２３２は、渦巻き壁状に形成されており、固定鏡板部２３１の前面（図５における下面）から下方に突出して設けられている。固定鏡板部２３１は、固定ラップ２３２の周囲を囲う部分２３３を備えている。この部分２３３の内周側面は、固定ラップ２３２と共に可動ラップ２４２と摺接してシリンダ室２２５を形成する。
固定鏡板部２３１の外周付近には、吸入管２９１が挿入されている。また、固定鏡板部２３１には、吐出孔２５１ａが形成されている。吐出孔２５１ａは、固定鏡板部２３１の中央付近に形成された貫通孔であって、固定鏡板部２３１を厚さ方向に貫通している。固定鏡板部２３１の前面において、吐出孔２５１ａは、固定ラップ２３２の内周側端部の近傍に開口している。
上記圧縮機構部２０２には、吐出ガス通路２２８が形成されている。この吐出ガス通路２２８は、固定スクロール２３０からハウジング２２１に亘って形成された通路である。吐出ガス通路２２８は、一端が吐出孔２５１ａに連通し、他端がハウジング２２１の下面に開口している。
上記圧縮機構部２０２において、固定スクロール２３０と可動スクロール２４０は、固定鏡板部２３１の前面と可動鏡板部２４１の前面とが互いに向かい合い、固定ラップ２３２と可動ラップ２４２とが互いに噛み合うように配置されている。圧縮機構部２０２では、固定ラップ２３２と可動ラップ２４２とが互いに噛み合うことによって、複数のシリンダ室２２５が形成されている。
上記モータへ通電すると、クランクシャフト２６０によって、可動スクロール２４０が駆動され、旋回する。可動スクロール２４０の旋回により、冷媒回路１００の可燃性冷媒が吸入管２９１を通って、圧縮機構部２０２の内部へ吸引される。このような状態から、可動スクロール２４０が更に回転すると、シリンダ室２２５では、それぞれ吸入工程、圧縮工程、吐出工程が順に行われる。圧縮機構部２０２で圧縮された可燃性冷媒は、吐出孔２５１ａから吐出され、吐出ガス通路２２８を介して密閉容器２１１の外部に吐出される。ここで、可動スクロール２４０は、可燃性冷媒を圧縮する圧縮部材の一例である。
次に、圧縮機構部２０２の圧縮動作を図６Ａ〜図６Ｄに従って説明する。図６Ａ〜図６Ｄは、圧縮機２０１の圧縮機構部２０２の要部の平面図を示している。
図６Ａ〜図６Ｄに示すように、圧縮機構部２０２では、固定ラップ２３２と可動ラップ２４２とが互いに噛み合うことによって、平面視において三日月形状のシリンダ室２２５が複数形成されている。
まず、図６Ａの状態の可動ラップ２４２が旋回すると、吸入管２９１を通って可燃性冷媒が固定ラップ２３２と可動ラップ２４２との間に流入していく（吸入行程）。次に、図６Ｂの状態の可動ラップ２４２が図６Ｃ→図６Ｄ→図６Ａの順に更に回転すると、シリンダ室２２５の容積が小さくなっていき、可燃性冷媒が圧縮されていく（圧縮行程）。そして、可動ラップ２４２が更に回転して、シリンダ室２２５が吐出孔２５１ａと連通すると、吐出孔２５１ａから高圧の可燃性冷媒が吐出される（吐出工程）。
上記ポンプダウン運転の終了時には、図６Ａに示すように、上記運転制御部９３１は、シリンダ室２２５の軸方向から見て可動ラップ２４２と吐出孔２５１ａの全部とが重なる重複位置に可動ラップ２４２が停止するように、圧縮機２０１を制御する。
この場合でも、上記第１実施形態と同様に、運転制御部９３１が、ポンプダウン運転の終了時、上記重複位置に可動スクロール２４０の可動ラップ２４２が停止するように、圧縮機２０１を制御する。このため、ポンプダウン運転が終了した後、可動ラップ２４２が吐出孔２５１ａを覆って、吐出孔２５１ａを通る可燃性冷媒の量を低減できる。したがって、室外熱交換器１０３に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路１００において、吐出孔２５１ａから室内熱交換器１０４側へ逆流するのを抑制できる。
なお、上記第１〜第３の実施形態では、ポンプダウン運転時に、第１，第２閉鎖弁１１１，１１２を自動で閉じていたが、これに限らず、第１，第２閉鎖弁を手動で閉じてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態では、減圧機構を膨張弁１０８としたが、これに限らず、例えば、キャピラリーチューブ等としてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態では、位置検出部９３２がモータ３のコイルに流れる電流や電圧等によりモータ３のロータの位置を検出し、ピストン１２９，１７９、可動スクロール２４０の位置を検出していた。しかしながら、これに限らず、例えば、モータにエンコーダを設けて、このエンコーダの出力によって、モータの回転位置等を検出してもよい。また、例えば、位置検出部を設けず、ポンプダウン運転終了時にピストンまたは可動スクロールが所定の位置で止まるように、ピストンまたは可動スクロールを挟持し、ロックするロック機構を設けてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態では、冷媒漏洩検知部９５は、室内機９２の内部に設けられていたが、これに限らず、室内機が設置されている室内に設けられ、この室内に漏洩した可燃性冷媒を検知するようになっていてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態では、可燃性冷媒として、微燃性のＲ３２の単一冷媒またはＲ３２を主成分とする混合冷媒を用いたが、これに限らず、プロパン，ブタン，アンモニア等の可燃性冷媒を用いてもよい。
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態の空気調和機を示す概略構成図であり、第１実施形態の図１とは、電磁弁３１１，３１２を設けた点のみが異なる。図７において、図１に示す第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については、図１の構成要素と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成要素について、以下に説明する。なお、第１実施形態の図２、図３Ａ〜３Ｄは、第４実施形態でも援用する。
図１に示す第１実施形態では、開閉弁の一例として、第１，第２閉鎖弁１１１，１１２を用いていたが、この第４実施形態では、開閉弁の一例として自動で開閉する第１，第２電磁弁３１１，３１２を用い、第１，第２閉鎖弁１１１，１１２を補修、点検などのサービス時に手動で開閉する開閉弁として用いている。
上記第１電磁弁３１１は、膨張弁１０８と第１閉鎖弁１１１との間に接続する一方、上記第２電磁弁３１２は、四路切換弁１０２と第２閉鎖弁１１２との間に接続している。
上記構成の空気調和機において、冷媒漏洩検知部９５が冷媒回路１００から可燃性冷媒が漏洩したことを検知すると、制御装置９３のポンプダウン運転制御部としての運転制御部９３１は、室外熱交換器１０３および圧縮機１０１に可燃性冷媒を溜めるためのポンプダウン運転モードを実行する。
このポンプダウン運転モードでは、運転制御部９３１によって、圧縮機１０１、第１電磁弁３１１、第２電磁弁３１２および四路切換弁１０２を制御して、強制的に冷房運転を開始し、かつ、冷房運転時に液相の可燃性冷媒が流れる第１電磁弁３１１を、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、自動的に閉鎖させ、さらに、冷房運転時に気相の冷媒が流れる第２電磁弁３１２を、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、自動的に閉鎖させる。これにより、可燃性冷媒を室外熱交換器１０３および圧縮機１０１内に閉じ込めることができる。
さらに、上記運転制御部９３１は、ポンプダウン運転の終了時に、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１２９のローラ２７と吐出孔５１ａの全部とが重なる重複位置にピストン１２９が停止するように、圧縮機１０１を制御する。
このように、上記運転制御部９３１で、ピストン１２９のローラ２７が吐出孔５１ａを全閉する位置で停止するように、圧縮機１０１を制御するから、ポンプダウン運転の終了後に、可燃性冷媒が吐出孔５１ａを通って流出しようとすると、ピストン１２９のローラ２７が可燃性冷媒の流れに対する抵抗となって、可燃性冷媒の吐出孔５１ａからの流出を防止し、あるいは、吐出孔５１ａを通って流出する可燃性冷媒の量を低減できる。
したがって、室外熱交換器１０３に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路１００において、吐出孔５１ａから室内熱交換器１０４側へ逆流するのを抑制できる。
また、もし仮に第２電磁弁３１２が動作不良等により閉止できなくても、可燃性冷媒が第２電磁弁３１２を通過する量を低減できる。
上記第４実施形態では、第２電磁弁３１２を設けたが、この第２電磁弁３１２を除去して、ピストン１２９のローラ２７で吐出孔５１ａを全閉させて、このローラ２７と吐出孔５１ａとの位置関係で、第２電磁弁３１２と同様に閉鎖機能を持たせるようにしてもよい。
また、第４実施形態では、第１，第２閉鎖弁１１１，１１２は、補修、点検などのサービス時のためのものであるので、これらの第１，第２閉鎖弁１１１，１１２は除去してもよい。
また、この第４実施形態では、自動弁として第１，第２電磁弁３１１，３１２を用いたが、第８図に示す変形例のように、図７の第１電磁弁３１１に代えて、自動弁として、全閉することが可能な第１電動弁４１１を用いて、第１電動弁４１１に第１電磁弁３１１と同様の機能をさせて、第４実施形態と同様の作用、効果が得られるようにしてもよい。
なお、図８に示す変形例では、第２電磁弁３１２を除去していたが、図７の第２電磁弁３１２と同様の機能を有する図示しない第２電動弁を設けてもよい。
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態の空気調和機を示す概略構成図であり、第１実施形態の図１とは、図１の膨張弁１０８に代えて減圧機構としての全閉可能な電動弁５０８を用いた点のみが異なる。したがって、図９において、図１に示す第１実施形態の構成要素と同一の構成要素については、図１の構成要素と同一参照番号を付して、それらの構成および作用の説明を省略し、異なる構成要素について、以下に説明する。なお、第１実施形態の図２、図３Ａ〜３Ｄは、この第５実施形態でも援用する。
図１に示す第１実施形態では、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、第１閉鎖弁１１１を閉鎖していたが、第５実施形態では、この第１閉鎖弁１１の役目を全閉可能な電動弁５０８を全閉にすることによって行っている。
なお、上記第１閉鎖弁１１１は、主に、補修、点検などのサービス時に使用する。
上記構成の空気調和機において、冷媒漏洩検知部９５が冷媒回路１００から可燃性冷媒が漏洩したことを検知すると、制御装置９３のポンプダウン運転制御部としての運転制御部９３１は、室外熱交換器１０３および圧縮機１０１に可燃性冷媒を溜めるためのポンプダウン運転モードを実行する。
このポンプダウン運転モードでは、運転制御部９３１によって、圧縮機１０１、全閉可能な電動弁５０８および四路切換弁１０２を制御して、強制的に冷房運転を開始し、かつ、冷房運転時に液相の可燃性冷媒が流れる全閉可能な電動弁５０８を、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、自動的に全閉にし、さらに、冷房運転時に気相の冷媒が流れる第２閉鎖弁１１２を、ポンプダウン運転の開始後、所定時間の経過後に、閉鎖する。これにより、可燃性冷媒を室外熱交換器１０３および圧縮機１０１内に閉じ込めることができる。
さらに、上記運転制御部９３１は、ポンプダウン運転の終了時に、シリンダ室１２２の軸方向から見てピストン１２９のローラ２７と吐出孔５１ａの全部とが重なる重複位置にピストン１２９が停止するように、圧縮機１０１を制御する。
このように、上記運転制御部９３１で、ピストン１２９のローラ２７が吐出孔５１ａを全閉する位置で停止するように、圧縮機１０１を制御するから、ポンプダウン運転の終了後に、可燃性冷媒が吐出孔５１ａを通って流出しようとすると、ピストン１２９のローラ２７が可燃性冷媒の流れに対する抵抗となって、可燃性冷媒の吐出孔５１ａからの流出を防止し、あるいは、吐出孔５１ａを通って流出する可燃性冷媒の量を低減できる。
したがって、室外熱交換器１０３に回収した可燃性冷媒が、冷媒回路１００において、吐出孔５１ａから室内熱交換器１０４側へ逆流するのを抑制できる。
なお、この第５実施形態では、第１および第２閉鎖弁１１１,１１２を用いていたが、これらは除去してもよい。
第１〜第５実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。
５１ａ，２５１ａ…吐出孔
９５…冷媒漏洩検知部
１００…冷媒回路
１０１，２０１…圧縮機
１０２…四路切換弁
１０３…室外熱交換器
１０４…室内熱交換器
１０８…減圧機構
１１１，１１２…閉鎖弁
１２２，２２５…シリンダ室
１２９，１７９…ピストン
２４０…可動スクロール
３１１，３１２…電磁弁
４１１…電動弁
５０８…全閉可能な電動弁
９３１…ポンプダウン運転制御部
９３２…位置検出部

Claims (6)

  1. 圧縮機（１０１，２０１）と四路切換弁（１０２）と室内熱交換器（１０４）と減圧機構（１０８,５０８）と室外熱交換器（１０３）とが環状に接続された冷媒回路（１００）と、
    上記冷媒回路（１００）から可燃性冷媒が漏洩したことを検知する冷媒漏洩検知部（９５）と、
    上記冷媒漏洩検知部（９５）が可燃性冷媒の漏洩を検知すると、上記室外熱交換器（１０３）に可燃性冷媒を溜めるためのポンプダウン運転を行うポンプダウン運転制御部（９３１）と
    を備え、
    上記圧縮機（１０１，２０１）は、
    シリンダ室（１２２，２２５）と、
    上記シリンダ室（１２２，２２５）内に配置され、可燃性冷媒を圧縮する圧縮部材（１２９，１７９，２４０）と、
    上記シリンダ室（１２２，２２５）内で圧縮された可燃性冷媒を吐出する吐出孔（５１ａ，２５１ａ）と
    を有し、
    上記ポンプダウン運転制御部（９３１）は、ポンプダウン運転の終了時に、上記シリンダ室（１２２，２２５）の軸方向から見て上記圧縮部材（１２９，１７９，２４０）が上記吐出孔（５１ａ，２５１ａ）の全部に重なる位置に上記圧縮部材（１２９，１７９，２４０）が停止するように、上記圧縮機（１０１，２０１）を制御することを特徴とする空気調和機。
  2. 請求項１に記載の空気調和機において、
    上記シリンダ室（１２２，２２５）内における上記圧縮部材（１２９，１７９，２４０）の位置を検出するための位置検出部（９３２）を備えることを特徴とする空気調和機。
  3. 請求項１または２に記載の空気調和機において、
    上記室内熱交換器（１０４）と上記減圧機構（１０８）との間に第１開閉弁（１１１，３１１，４１１）を接続していることを特徴とする空気調和機。
  4. 請求項３に記載の空気調和機において、
    上記第１開閉弁は、自動弁（３１１，４１１）であることを特徴とする空気調和機。
  5. 請求項４に記載の空気調和機において、
    上記自動弁は電磁弁（３１１）または電動弁（４１１）であることを特徴とする空気調和機。
  6. 請求項１に記載の空気調和機において、
    上記減圧機構は、全閉可能な電動弁（５０８）であることを特徴とする空気調和機。
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