JP6468347B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1には、本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路が示されている。空気調和装置10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、例えばビル等の建物の室内の冷暖房に使用される装置である。本実施形態において説明する空気調和装置10は、1台の熱源ユニットとしての室外機20と、室外機20に接続された複数台(本実施形態では、2台)の利用ユニットとしての室内機40A,40Bと、室外機20と室内機40A,40Bとを接続する冷媒連絡配管71及び冷媒連絡配管72とを備えている。すなわち、本実施形態の空気調和装置10の蒸気圧縮式の冷媒回路11は、室外機20と、室内機40A,40Bと、冷媒連絡配管71及び冷媒連絡配管72とが接続されることによって構成されている。
室内機40A,40Bは、図2及び図3に示されているように、例えばビル等の建物の室内の天井CEに埋め込みや吊り下げ等により設置される天井設置型の室内ユニットである。室内機40A,40Bは、例えば事務室などの2つの部屋に別々に設置される場合や、会議室などの一つの部屋に一緒に設置される場合がある。ここでは、同じ構成の室内機40A,40Bについて説明するので、図2及び図3に示されているのは、室内機40Aであり、また室内機40Bの構成でもある。
室外機20は、建物の室外に設置されており、冷媒連絡配管71及び冷媒連絡配管72を介して室内機40A,40Bに接続されており、室内機40A,40Bとともに冷媒回路11を構成している。室外機20は、冷媒回路11の一部を構成する室外側冷媒回路11dを有している。この室外側冷媒回路11dは、圧縮機21と、四路切換弁22と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器23と、膨張機構としての室外電動弁24と、アキュムレータ25と、室外熱交換器23に対して送風する室外ファン28とを有している。
室内機40A,40Bの室内熱交換器42は、図2に示されているように、複数の吹出口402に対応する位置に配置されている。例えば、室内機40A,40Bが下方から見たときの形状が略正方形である場合には、正方形の四つの辺に沿って4つの吹出口402が設けられており、室内熱交換器42も正方形の四つの辺に沿って配置されている。例えば、図2のような吸込口401の左寄りに冷媒ガスセンサ45が取り付けられている場合、室内熱交換器42の右辺側に沿ったポイントP1で漏洩が発生すると、室内機40A,40Bの室内ファン43が停止されているときは、例えば矢印AR3の経路で漏洩冷媒ガスが流れる。このように、冷媒ガスセンサ45の取り付け位置から遠いところを通って漏洩冷媒ガスが流れると、冷媒ガスセンサ45による漏洩冷媒の検知が難しい。室内ファン43の駆動中は、二点鎖線r1で示されたように空気が流れるので、ポイントP1から漏れ出した冷媒は、気流に乗って吹出口402から吹出される矢印AR4で示した経路を通る。このように室内ファン43の駆動中も漏洩冷媒の流路に冷媒ガスセンサ45の配置位置が一致するとは限らないため、漏洩冷媒の検知の確実性が低いものになる。なお、図2及び図3において、矢印AR1は室内RMから室内機40A,40Bに吸込まれる室内空気を示しており、矢印AR2は室内機40A,40Bから室内RMに吹出される空気を示している。
図4に示されている動作手順に沿って、室内機40A,40Bは、運転停止直後に冷媒漏洩の検知を行う。第1室内制御部48A及び第2室内制御部48Bは、それぞれ運転停止を検知する(ステップST1)。そして、第1室内制御部48A及び第2室内制御部48Bは、運転停止直後から内蔵しているタイマによって経過時間をカウントする(ステップST2)。
(2−2−1)室外機も運転停止中の場合
室外機も運転を停止している場合について、次の2通りの検知方法を説明する。これらの検知方法のいずれかが実行されれば、室内機40A,40Bが運転を停止するとともに室外機20が運転を停止していても漏洩したR32冷媒の検知が可能になる。なお、以下に説明する冷媒漏洩検知は、上述の(2−1)で説明した漏洩冷媒の検知が終了した後に実施されるものである。
図5に示されている冷媒漏洩検知の方法では、まず、室内機40A,40Bにおいて、第1室内制御部48A及び第2室内制御部48Bが、それぞれ自己の運転が停止されているかどうかを判断し(ステップST11)、自己の運転が停止されているときには、室外制御部27との通信で得られた室外機20の運転情報によって室外機20の運転が停止されているかどうかを判断する(ステップST12)。
図5を用いて説明した冷媒漏洩検知の方法では、第1閾値と第2閾値を用いたが、一つの閾値だけを用いて冷媒漏洩検知を行うのが図6に示されている冷媒漏洩検知の方法である。
室内機40A,40Bが個別に運転継続と運転停止を選択可能な場合には、室内機40A,40Bのうちの一方が運転継続中で他方が運転を停止している場合がある。このような場合には、室外機20は運転を継続している。室外機20が運転されていると、上述の(2−2−1)で説明した冷媒漏洩の検知方法を運転停止中の室内機に適用しようとしても、吸込み温度センサ46の検知値と冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値を用いた冷媒漏洩の兆候の判別が難しくなる。
室内機40A,40Bは、図2及び図3に示されているように、それぞれ、リモートコントローラ50を備えている。第1室内制御部48A及び第2室内制御部48Bは、それぞれ、冷媒ガスセンサ45を用いて冷媒漏洩の検知を行うために強制的に室内ファン43を駆動しているときは、リモートコントローラ50の表示装置51にその旨の情報を表示する。第1室内制御部48A及び第2室内制御部48Bは、例えば、表示装置51に、「現在サンプリング運転中」のような表示を行なう。なお、この明細書では、冷媒漏洩の検知を行うために強制的に室内ファン43を駆動する運転のことをサンプリング運転と呼ぶ。このようにして、冷媒漏洩の検知を行うために強制的に室内ファン43を駆動していることをユーザに表示装置51により通知することで、ユーザがサンプリング運転を空気調和装置10の故障などと誤解するのを防止することができる。
(4−1)変形例1A
上記実施形態では、室外機20に2台の室内機40A,40Bが接続されている場合について説明したが、接続される室内機は1台であってもかまわない。また、室外機に接続される室内機は3台以上であってもかまわない。ただし、室内機が1台の場合は、上述の(2−2−2)の欄で説明した制御は不要になる。
空気調和装置10で用いられる冷媒の総量が、室内RMに空気調和装置10の冷媒が全て漏れ出しても安全な量である場合には、そもそも冷媒漏洩検知自体が不要である。そのような場合に、サンプリング運転をしないように室内機40A,40Bに設定する機能を設けてもよい。
上記実施形態では、運転モードに応じて室内ファン43を駆動する場合と、冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値及び運転モードに応じて室内ファン43を駆動する場合について説明した。しかし、例えば、冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値の結果から冷媒漏洩の蓋然性が極めて高いと考えられるときは、運転モードに関係なく室内ファン43を駆動するように構成してもよい。
上記実施形態では、室内機40A,40Bが天井設置型の室内ユニットである場合について説明したが、本発明が適用できる室内機のタイプは、天井設置型の室内ユニットに限られるものではない。
(5−1)
以上説明したように、制御装置30が冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値及び/又は運転モードに応じて室内ファン43を駆動して冷媒ガスセンサ45によって冷媒の漏洩を検知する。上述の(2−2−1)で説明した漏洩冷媒の検知方法及び(2−2−2)で説明した漏洩冷媒検知方法では、運転モードに応じて室内ファン43を駆動する。このように、サンプル運転で室内ファン43が駆動されると、室内機40A,40Bの下にある室内RMに溜まった漏洩冷媒を室内ファン43の駆動によって生じる気流により室内機40A,40Bに吸込むことができ、室内RMから吸込んだ漏洩冷媒を使って冷媒ガスセンサ45によって冷媒漏洩を検知することができる。従って、室内ファン43が停止中に冷媒ガスセンサ45によっては検知できない経路を通って漏洩冷媒が室内RMに漏れた場合でもサンプル運転時に冷媒ガスセンサ45によって検知することが可能になる。その結果、空気調和装置10では、冷媒の漏洩検知の確実性が向上する。
第1冷媒温度センサである冷媒温度センサ47aがガス側接続部49gと室内熱交換器42の間、第2冷媒温度センサである冷媒温度センサ47bが室内熱交換器42と室内電動弁41との間、及び第3冷媒温度センサである冷媒温度センサ47cが室内電動弁41と液側接続部49fとの間に1個ずつ配置されている。これら冷媒温度センサ47a、47b、47cを使って室内側冷媒回路11a,11bのほとんどの部分で冷媒ガスセンサ45を用いずに冷媒の漏洩の可能性を予測することができる。その結果、冷媒漏洩の可能性が高いときに室内ファン43を駆動するサンプリング運転を行なって冷媒漏洩の可能性が低いときのサンプリング運転を減らすことができ、冷媒の漏洩検知の確実性の向上を図りつつサンプリング運転の回数を減らすことができ、サンプリング運転の回数が増えることによって快適性が低下するのを抑制することができる。
ガス化したときの比重が空気よりも大きい冷媒が室内機40A,40Bの運転が停止によって室内RMの空間の底部に滞留して濃度が高くなることがあるので、室内機40A,40Bが空気調和のための運転が停止されているときにサンプリング運転を行なうことにより冷媒の漏洩検知の確実性の向上が図れる。
室内ファン43の駆動がサンプリング運転のためのものであることを知らせる運転情報がリモートコントローラ50の表示装置51に表示される。その結果、表示装置51に表示される運転情報を通じて、ユーザがサンプリング運転の実施状況を認識できるから、ユーザがサンプリング運転を空気調和装置10の誤動作と勘違いする不具合を防ぐことができる。
室内機40A,40Bの運転停止直後は室内側冷媒回路11a,11bの状態が安定しないことから、冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値に応じてサンプリング運転の要否の判断をすることが難しい。しかし、室内機40A,40Bの運転停止直後にサンプリング運転をすることにより、サンプリング運転の要否の難しい判断を避けることができる。その結果、サンプリング運転の要否の判断の難しさを避けて、冷媒の漏洩検知の確実性を向上させることができる。
室内ユニットである室内機40A,40Bと室外ユニットである室外機20とが停止しているときには、室内側冷媒回路が安定して室内温度センサである吸込み温度センサ46と冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値の差によって冷媒漏洩の可能性を予測し易くなり、制御装置が室内温度センサと冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値の差が閾値以上となった場合には、冷媒が漏洩している蓋然性が高くなる。そこで、室内機40A,40Bと室外機20とが停止しているときに、吸込み温度センサ46と少なくとも一つの冷媒温度センサの検知値の差が閾値以上となった場合にサンプリング運転を行なわせることで、冷媒の漏洩検知の確実性の向上が図りつつ不要なタイミングでのサンプリング運転を省くことができ、サンプリング運転によって快適性が低下することを抑制することができる。
第1室内ユニットである室内機40Aと第2室内ユニットである室内機40Bのうちの一方ユニットが運転を停止していても他方ユニットが運転されて室外機20が運転を継続していると一方ユニットの室内側冷媒回路11a,11bの状態も安定しないことから、停止している方の一方ユニットの冷媒温度センサ47a,47b,47cの検知値に応じて一方ユニットのサンプリング運転の要否を判断することが難しくなる。そこで、一方ユニット(上述の(2−2−2)の説明では室内機40A)の運転が停止されていても、一方ユニットについては間欠的にサンプリング運転をすることで、一方ユニット(室内機40A)のサンプリング運転の要否の難しい判断を避けることができている。その結果、室外機20が運転され、室内機40A,40Bのうちの一方が停止しているときの冷媒の漏洩検知の確実性の向上を図ることができている。
11 冷媒回路
11a,11b 室内側冷媒回路
20 室外機(室外ユニットの例)
30 制御装置
40A,40B 室内機(室内ユニット、第1及び第2室内ユニットの例)
41 室内電動弁
42 室内熱交換器
43 室内ファン
45 冷媒ガスセンサ
46 吸込み温度センサ(室内温度センサの例)
47a,47b,47c 冷媒温度センサ(第1乃至第3冷媒温度センサの例)
49f 液側接続部
49g ガス側接続部
51 表示装置
401 吸込口
402 吹出口
Claims (5)
- 吸込口(401)及び吹出口(402)が形成され、前記吸込口から室内空気を吸込ませて前記吹出口から調和空気を吹出させるための室内ファン(43)、室内空気の温度を検知する室内温度センサ(46)、ガス化したときの比重が空気よりも大きい冷媒を循環させて室内空気から調和空気を生成するための室内側冷媒回路(11a,11b)及び前記室内側冷媒回路の冷媒の温度を検知するための少なくとも一つの冷媒温度センサ(47a,47b,47c)を有する、少なくとも一つの室内ユニット(40A,40B)と、
前記少なくとも一つの室内ユニットの内部の空気流路に設けられている冷媒ガスセンサ(45)と、
前記少なくとも一つの冷媒温度センサの検知値及び/又は運転モードに応じて前記室内ファンを駆動して前記冷媒ガスセンサによって冷媒の漏洩を検知する制御装置(30)と、
を備え、
前記制御装置は、空気調和のための運転を停止しているときに前記冷媒ガスセンサによって冷媒の漏洩を検知するために前記室内ファンを駆動するサンプリング運転を前記少なくとも一つの室内ユニットに行なわせる空気調和装置であって、
前記少なくとも一つの室内ユニットに接続されている室外ユニット(20)をさらに備え、
前記制御装置は、前記少なくとも一つの室内ユニットと前記室外ユニットとがともに停止し、かつ前記室内温度センサと前記少なくとも一つの冷媒温度センサの検知値の差が閾値以上となった場合に前記サンプリング運転を前記少なくとも一つの室内ユニットに行なわせる、空気調和装置。 - 吸込口(401)及び吹出口(402)が形成され、前記吸込口から室内空気を吸込ませて前記吹出口から調和空気を吹出させるための室内ファン(43)、室内空気の温度を検知する室内温度センサ(46)、ガス化したときの比重が空気よりも大きい冷媒を循環させて室内空気から調和空気を生成するための室内側冷媒回路(11a,11b)及び前記室内側冷媒回路の冷媒の温度を検知するための少なくとも一つの冷媒温度センサ(47a,47b,47c)を有する、少なくとも一つの室内ユニット(40A,40B)と、
前記少なくとも一つの室内ユニットの内部の空気流路に設けられている冷媒ガスセンサ(45)と、
前記少なくとも一つの冷媒温度センサの検知値及び/又は運転モードに応じて前記室内ファンを駆動して前記冷媒ガスセンサによって冷媒の漏洩を検知する制御装置(30)と、
を備え、
前記制御装置は、空気調和のための運転を停止しているときに前記冷媒ガスセンサによって冷媒の漏洩を検知するために前記室内ファンを駆動するサンプリング運転を前記少なくとも一つの室内ユニットに行なわせる、空気調和装置であって、
前記少なくとも一つの室内ユニットに接続されている室外ユニット(20)をさらに備え、
前記少なくとも一つの室内ユニットは、前記室外ユニットに接続されている第1室内ユニット及び第2室内ユニット(40A,40B)を含み、
前記制御装置は、前記第1室内ユニット及び前記第2室内ユニットのうちの一方ユニットが運転を停止し他方ユニットが運転を継続していて前記室外ユニットが運転を継続しているときに、運転が停止されている前記一方ユニットに間欠的に前記サンプリング運転を行なわせる、空気調和装置。 - 前記少なくとも一つの室内ユニットの前記室内側冷媒回路は、液側接続部(49f)とガス側接続部(49g)と室内熱交換器(42)と前記室内熱交換器の液側に接続された室内電動弁(41)とを持ち、
前記少なくとも一つの室内ユニットの前記少なくとも一つの冷媒温度センサは、前記ガス側接続部と前記室内熱交換器の間に配置されている第1冷媒温度センサ(47a)、前記室内熱交換器と前記室内電動弁との間に配置されている第2冷媒温度センサ(47b)、及び前記室内電動弁と液側接続部との間に配置されている第3冷媒温度センサ(47c)を含む、
請求項1または請求項2に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置により制御される表示装置(51)をさらに備え、
前記制御装置は、前記室内ファンの駆動が前記サンプリング運転のためのものであることを知らせる運転情報を前記表示装置に表示する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記少なくとも一つの室内ユニットの停止直後に前記サンプリング運転を所定時間だけ前記少なくとも一つの室内ユニットに行わせる、
請求項1から4のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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