JP6878382B2 - 漏洩検知装置 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機の冷媒ガスの漏洩を検知可能な漏洩検知装置に関する。
空気調和機に可燃性冷媒を使用する場合の対応について、法規、業界規格には、漏洩検知装置を設置して、その冷媒が漏洩した際に発火しないような対策を図ることが規定されている。一方で、空気調和機が設置される空間においてガス調理器やガス暖房機などガスを利用したガス機器が利用される場合がある。このような場合には、ガスを利用した機器に対し、ガスの漏洩検知装置が設置されることが多い。
漏洩検知に関する技術としては、特許文献1には、空気清浄機内に人体に影響する因子物質を検出する装置を組み込み、室内の空気を一旦、空気清浄機内に吸い込んで、前記の装置で因子物質を検知することが記載されている。また、特許文献2には、可燃性のガスや冷媒の漏れを検知したとき、可燃性ガスの局部的な滞留や濃度上昇をなくする換気システムが記載されている。
特開2010−266077号公報 特開2001−074283号公報
冷媒ガスの漏洩検知装置とガス機器に用いられる燃料ガスの漏洩検知装置それぞれを設置した場合、費用負担が大きくなるという問題がある。
本発明は、冷媒ガスと燃料ガスそれぞれに対し漏洩検知と漏洩検知時の報知を適切に行うことを目的とする。
本発明は、ガスの漏洩を検知する漏洩検知装置であって、空気調和機によって空調される被空調空間において、前記空気調和機の冷媒ガス及び前記被空調空間に設置されたガス機器で使用される燃料ガスの漏洩を検知する漏洩検知部と、前記冷媒ガスの漏洩が検知された場合に第1の報知を行い、前記燃料ガスの漏洩が検知された場合に前記第1の報知と異なる第2の報知を行う報知部と、ガスの濃度を検知する濃度検知部と、前記燃料ガスに着臭されたニオイ成分を検知するニオイ検知部と、を有し、前記漏洩検知部は、前記ニオイ検知部によりニオイ成分が検知されず、かつ前記濃度検知部により検知された前記ガスの濃度が第1の閾値以上の場合に前記冷媒ガスの漏洩を検知し、前記ニオイ検知部によりニオイ成分が検知され、かつ前記ガスの濃度が前記第1の閾値と異なる第2の閾値以上の場合に前記燃料ガスの漏洩を検知することを特徴とする。
本発明によれば、冷媒ガスと燃料ガスそれぞれに対し漏洩検知と漏洩検知時の報知を適切に行うことができる。
第1実施形態の漏洩検知装置の説明図である。 漏洩検知装置のハードウェア構成図である。 漏洩検知処理を示すフローチャートである。 第3変形例に係る漏洩検知装置のハードウェア構成図である。 第2実施形態の漏洩検知装置の説明図である。 第3実施形態の漏洩検知装置の説明図である。 第4実施形態の漏洩検知装置の説明図である。
以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
≪第1実施形態≫
図1は、第1実施形態に係る漏洩検知装置10の居室内における据付を示す図である。漏洩検知装置10は、空気調和機2と同一の居室内(空気調和機2の被空調空間)に設置され、空気調和機2の冷媒ガス3の漏洩を検知する。本実施形態の漏洩検知装置10はさらに、ガス調理器等のガス機器4で用いられる燃料ガス5の漏洩も検知する。図1に示すように、空気調和機2が、居室内の壁面上部に据え付けられ、また、居室内には、燃料ガスを使用するガス調理器等のガス機器4が設置されている。空気調和機2の冷媒ガス3は、空気より比重が大きいため、空気調和機2から漏洩した冷媒ガス3は室内空間の底部に滞留する傾向にある。また、ガス機器4で使用されるLPガス(プロパンガス)等の燃料ガス5も、空気より比重が大きいため、ガス機器4から漏洩した燃料ガス5は室内空間の底部に滞留する傾向にある。このため、漏洩検知装置10は、居室において、床面から30cm以下の高さに設置されるのが望ましい。
図2は、漏洩検知装置10のハードウェア構成図である。漏洩検知装置10は、ガス濃度検知部101と、ニオイ検知部102と、制御部103と、報知部104と、入力部105と、表示部106と、電源部107と、を有している。
ガス濃度検知部101は、冷媒ガスと燃料ガスに選択性が調整された熱線型半導体センサや半導体センサより構成され、冷媒ガス3と燃料ガス5のガス濃度を検知する。より詳細には、ガス濃度検知部101は、冷媒ガスの微燃性と燃料ガスの燃性に応じて、両者のガス濃度を検知するように選択性を調整している。
ニオイ検知部102は、燃料ガスのニオイ成分を検知する。LPガス等の燃料ガスは、元々は無臭ガスであるが、ガス漏れを気付かせるために着臭されている。ニオイ検知部102は、このニオイ成分に選択性が調整された半導体センサより構成されている。なお、ニオイ検知部102は、ニオイ成分の有無を判定するものである。制御部103は、ニオイ検知部102の検知結果により、ガス濃度検知部101により検知されたガスが燃料ガスであるか冷媒ガスであるかを判別することができる。
制御部103は、CPUと記憶部を有し、漏洩検知装置10の全体を制御する。なお、制御部103の処理は、漏洩検知装置10のコンピュータ(CPU)が記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。制御部103はまた、周期的にガス濃度検知部101から検知結果を取得し、検知結果に基づいて、冷媒ガスの漏洩及び燃料ガスの漏洩を検知する。すなわち、制御部103は、漏洩検知部として機能する。漏洩検知の具体的な処理については図3を参照しつつ後述する。
報知部104は、スピーカである。報知部104は、制御部103により冷媒ガスまたは燃料ガスの漏洩が検知された場合に、漏洩を報知するための報知音を出す。なお、報知部104は、冷媒ガス及び燃料ガスのいずれの漏洩かを判別できるように異なる報知音を出すものとする。
入力部105は、ユーザ操作を受け付ける。入力部105は、例えばボタン等である。表示部106は、各種情報を表示する。また、他の例としては、入力部105と表示部106はタッチパネルとして一体に設けられてもよい。
電源部107は、商用電源から供給される電力を電圧変換等して、漏洩検知装置10の各部へ電力供給する電源回路である。このように、漏洩検知装置10は、空気調和機2とは独立した機器で、空気調和機2と異なる電源部107を有しているため、空気調和機2が動作を停止している間も漏洩検知を行うことができる。すなわち、電源部107は、空気調和機2への電力供給のオンオフと独立して、漏洩検知装置10への電力供給を行うことができる。なお、電源部107は、商用電源からの電力を供給する回路であるものとするが、他の例としては、例えば電池からの電力を供給する回路であってもよい。
図3は、漏洩検知装置10による漏洩検知処理を示すフローチャートである。制御部103は、漏洩検知処理を周期的に実施する。まず、S31で、制御部103は、ガス濃度検知部101が検知したガス濃度を取得する。次に、S32で、制御部103は、漏洩ガスを検知したか否かを判定する。制御部103は、具体的には、ガス濃度検知部101により検知されたガス濃度が清浄時ガス濃度閾値よりも大きい場合に、漏洩ガスを検知したと判定し、検知されたガス濃度が清浄時ガス濃度閾値以下の場合には、漏洩ガスは検知されていないと判定する。ここで、清浄時ガス閾値は、予め記憶部に記憶されているものとする。なお、清浄時ガス閾値は、冷媒ガスや燃料ガスの漏洩のない状態の居室において検知されたガス濃度に応じて設定されるものとする。ガス濃度検知部101は、漏洩ガスを検知した場合には(S32でYes)、処理をS33へ進める。ガス濃度検知部101は、漏洩ガスを検知しなかった場合には(S32でNo)、漏洩検知処理を終了する。
S33で、制御部103は、ニオイ検知部102による検知結果から漏洩ガスの種別を判定する。詳しくは、制御部103は、ニオイ検知部102により検知されたニオイ成分の濃度値を、予め設定した燃料ガス5のニオイ成分の最低濃度値と比較する。そして、制御部103は、検知した濃度値が最低濃度値以上の場合(ニオイ成分を検知した場合)、漏洩ガスは燃料ガスであると判定する。また、制御部103は、検知した濃度値が最低濃度値より小さい場合には(ニオイ成分を検知しなかった場合)、漏洩ガスは冷媒ガスであると判定する。なお、最低濃度値は、記憶部に予め設定されているものとする。
S34で、制御部103は、S33で判定したガス種別が冷媒であるか否かを判定する。制御部103は、漏洩ガスが冷媒ガスの場合には(S34でYes)、処理をS35へ進める。制御部103は、漏洩ガスが燃料ガスの場合には(S34でNo)、処理をS37へ進める。
S35で、制御部103は、S31で取得したガス濃度を冷媒ガス3のガス濃度とし、冷媒ガス閾値と比較する。ここで、冷媒ガス閾値は、冷媒ガスの漏洩と判定するための閾値である。冷媒ガス閾値は、予め記憶部に記憶されているものとする。なお、冷媒ガス閾値は、例えば、RCL(Refrigerant Concentration Limit:密閉空間での冷媒限界濃度)とする。制御部103は、冷媒ガスの濃度が冷媒ガス閾値以上の場合には(S35でYes)、冷媒ガスの漏洩が検知されたと判定し、処理をS36へ進める。制御部103は、冷媒ガスの濃度が冷媒ガス閾値未満の場合には(S35でNo)、漏洩検知処理を終了する。S36で、制御部103は、報知部104に冷媒ガスの漏洩の報知音を出すよう指示する。これに対応し、報知部104は、冷媒ガスの漏洩の報知音を出す。以上で、漏洩検知処理が終了する。
一方、S37で、制御部103は、S31で取得したガス濃度を燃料ガス5のガス濃度とし、燃料ガス5のガス濃度と燃料ガス閾値とを比較する。ここで、燃料ガス閾値は、燃料ガスの漏洩と判定するための閾値である。燃料ガス閾値は、予め記憶部に記憶されているものとする。なお、燃料ガス閾値は、例えば、爆発下限界(LEL:Lower Explosion Limit)とする。ここで、爆発下限界とは、空気と混合した可燃性ガスが着火によって爆発を起こす最低濃度である。制御部103は、燃料ガスの濃度が燃料ガス閾値以上の場合には(S37でYes)、燃料ガスの漏洩が検知されたと判定し、処理をS38へ進める。制御部103は、燃料ガスの濃度が燃料ガス閾値未満の場合には(S37でNo)、漏洩検知処理を終了する。
S38で、制御部103は、報知部104に燃料ガスの漏洩の報知音を出すよう指示する。これに対応し、報知部104は、漏洩ガスの漏洩の報知音を出す。以上で、漏洩検知処理が終了する。S36の処理により出力される冷媒ガス漏洩の報知音とS38の処理により出力される漏洩ガスの報知音は、例えば、音程や音色の異なる報知音とする。なお、各報知音は、それぞれのガスの種類を発話するような音声であってもよい。
さらに、本実施形態に係る漏洩検知装置10は、検知対象のガスの種類を変更することができる。さらに、漏洩検知装置10は、ガスの種類の変更に応じて、新たに検知対象として設定されたガスに対し、漏洩検知のための閾値を設定することができる。例えば、空気調和機2の冷媒ガス3の入れ替えが行われる場合があり、このとき異なる種類の冷媒ガスが充填される場合がある。この場合には、ユーザは、入力部105に対し、新たに充填された冷媒ガスの種類と、冷媒ガスに応じた閾値を設定するための操作を行う。これに対し、制御部103は、入力部105から新たな冷媒ガスの種類と閾値を取得する。そして、制御部103は、新たな冷媒の閾値を記憶部に記録(設定)する。なお、制御部103は、既に記憶部に記憶されていた冷媒の閾値は削除する。ガス濃度検知部101の選択性は新たな冷媒ガスに設定される。これにより、制御部103は、冷媒ガスが変更された場合には、変更後の冷媒ガスの濃度を検知でき、さらに適切な冷媒ガス閾値により変更後の冷媒ガスの漏洩を検知することができる。このように、制御部103は、ガス濃度の閾値を設定する設定部として機能する。
第1実施形態の漏洩検知装置10によれば、1台の漏洩検知装置10により空気調和機2の冷媒ガス3の漏洩とガス機器4の燃料ガス5の漏洩の両方を検知できる。また、漏洩検知装置10によれば、常時、冷媒ガスと燃料ガスの漏洩を検知できるとともに、冷媒ガスと燃料ガスの漏洩のそれぞれで、異なる報知処理を行うことでそれぞれ適切に報知でき、高い安全性を実現できる。すなわち、漏洩検知装置10は、冷媒ガスと燃料ガスそれぞれに対し漏洩検知と漏洩検知時の報知とを適切に行うことができる。さらに、漏洩検知装置10によれば、空気調和機2に充填される冷媒ガスの種類が変更された場合には、冷媒ガスの変更に応じて検知対象のガスと、漏洩検知のための閾値を変更することで、冷媒ガスの漏洩を検知することができる。
第1実施形態の第1変形例について説明する。報知部104は、近くにいる人物に漏洩を報知するための出力を行うものであればよく、スピーカに限定されるものではない。他の例としては、報知部104は、発光部でもよい。この場合、報知部104は、冷媒ガス及び漏洩ガスのいずれの漏洩かを判別できるように色やパターンを異ならせて発光すればよい。また他の例としては、報知部104は、スピーカと発光部の両方を備え、報知として各出力を同時に行うこととしてもよい。
第2変形例について説明する。漏洩検知装置10は通信部を備え、検知対象のガスの種類の変更に応じたガスの種類と漏洩検知のための閾値の設定のためのユーザ操作は、漏洩検知装置10と通信可能な外部装置において行われるものとしてもよい。この場合には、漏洩検知装置10は、入力部105や表示部106を備えなくてもよい。
図4は、第3変形例に係る漏洩検知装置11のハードウェア構成図である。変形例に係る漏洩検知装置11は、ガス濃度検知部101とニオイ検知部102に替えて冷媒ガス濃度検知部111と燃料ガス濃度検知部112とを有している。すなわち、変形例に係る漏洩検知装置11は、冷媒ガスの濃度と燃料ガスの濃度を個別に検知する2つの濃度センサを有している。
冷媒ガス濃度検知部111は、冷媒ガス3の濃度を検知する。燃料ガス濃度検知部112は、燃料ガス5の濃度を検知する。冷媒ガス濃度検知部111及び燃料ガス濃度検知部112は、いずれもガス選択性を有し、ガス濃度に応じて抵抗値が変化する熱線型半導体センサや半導体センサにより構成されている。冷媒ガス濃度検知部111は、冷媒ガスの濃度を検知するようにガス選択性が調整され、燃料ガス濃度検知部112は、燃料ガスの濃度を検知するようにガス選択性が調整されている。
本実施形態においては、制御部103は、冷媒ガス濃度検知部111が検知した冷媒ガスの濃度が冷媒ガス閾値以上の場合に、冷媒ガスを検知したと判定する。同様に、制御部103は、燃料ガス濃度検知部112が検知した燃料ガス濃度が燃料ガス閾値以上の場合に、燃料ガスを検知したと判定する。なお、冷媒ガス閾値及び燃料ガス閾値は、実施形態において説明したように、記憶部に予め記憶されているものとする。さらに、変形例に係る漏洩検知装置11は、例えば燃料ガスを対象とした漏洩検知器に対し、冷媒ガス濃度検知部111を追加することで実現されてもよい。
さらに、本変形例においては、ユーザにより、検知対象のガスの種類と、漏洩検知のための閾値の設定のための操作が行われた場合には、制御部103は、冷媒ガス濃度検知部111の冷媒ガス閾値を新たに取得した冷媒ガス閾値で上書きする。さらに、冷媒ガス濃度検知部111のガス選択性は新たな冷媒ガスに設定される。
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態に係る漏洩検知装置10について、第1の実施形態に係る漏洩検知装置10と異なる点を主に説明する。図5に示すように、第2の実施形態に係る漏洩検知装置10は、伝送線8を介して管理装置6と接続されている。漏洩検知装置10は、図2又は図4を参照しつつ説明した構成に加えて、通信部201をさらに備えている。また、管理装置6は、制御部301と通信部302とを有している。制御部301は、CPUと記憶部を有し、管理装置6の全体を制御する。なお、制御部301の処理は、管理装置6のコンピュータ(CPU)が記憶部に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
本実施形態においては、漏洩検知装置10は、冷媒ガスの漏洩が検知された場合に、冷媒ガスの漏洩を通知する冷媒ガス漏洩情報を管理装置6へ送信する。また、漏洩検知装置10は、燃料ガスの漏洩が検知された場合に、燃料ガスの漏洩を通知する燃料ガス漏洩情報を管理装置6へ送信する。
管理装置6は、伝送線8により、漏洩検知装置10から冷媒ガス漏洩情報又は燃料ガス漏洩情報を受信すると、予め設定された通知先に受信した漏洩情報(冷媒ガス漏洩情報又は燃料ガス漏洩情報)を送信する。ここで、通知先としては、居室の住人が所持するスマートホン等の通信端末装置、居室や空気調和機2の管理者が所持する通信端末装置等が挙げられる。なお、通知先はこれらに限定されるものではない。これ以外の漏洩検知装置10の構成及び処理は、第1の実施形態に係る漏洩検知装置10の構成及び処理と同様である。
以上のように、第2の実施形態に係る漏洩検知装置10は、管理装置6を介して、通知先に対して漏洩情報を送信することができる。これにより、居室に人がいない場合であっても、冷媒ガスや燃料ガスの漏洩を確実に適切な人物に通知することができる。これにより、漏洩に対する迅速な対処が可能になる。
第2実施形態の第1変形例としては、漏洩検知装置10は、冷媒ガス又は燃料ガスの通知情報を管理装置6へ送信する処理を、図4を参照しつつ説明したS46,S48の処理と共に行ってもよく、また他の例としては、これらの処理に替えて行ってもよい。
第2変形例としては、漏洩検知装置10は、管理装置6を介さずにインターネット等を介して外部装置と通信可能であってもよい。この場合には、報知部104は、通知先に冷媒ガス漏洩情報又は燃料ガス漏洩情報を送信すればよい。
≪第3実施形態≫
次に、第3実施形態に係る漏洩検知装置10について、他の実施形態の漏洩検知装置10と異なる点を主に説明する。図6に示すように、第3実施形態の漏洩検知装置10は、第2実施形態の漏洩検知装置10と同様に、伝送線8を介して管理装置6と接続されている。さらに、管理装置6は、居室の天井に設けられた換気扇7と制御線9で接続されている。換気扇7は、管理装置6からの指示に従い換気のオンオフが可能に設けられているものとする。なお、換気扇7は、換気を行う機器の一例である。
管理装置6は、漏洩検知装置10から冷媒ガス漏洩情報が通知されると、制御線9を介して、換気扇7による換気を開始するよう制御する。換気扇7の作動により居室内が減圧されることにより、外気が居室内に流入して、漏洩した冷媒ガス3のガス濃度を低下させることができる。なお、管理装置6は、漏洩検知装置10から燃料ガス漏洩情報が通知された場合には、換気扇7による換気は行わない。これにより、換気扇7の運転による燃料ガスの発火を防止することができる。なお、これ以外の漏洩検知装置10及び管理装置6の構成及び処理は、他の実施形態に係る漏洩検知装置10及び管理装置6の構成及び処理と同様である。
第3実施形態の変形例としては、漏洩検知装置10は、換気扇7に対し指示を送信可能に、制御線9で換気扇7と接続されていてもよい。この場合には、漏洩検知装置10は、冷媒ガスの漏洩が検知された場合に、制御線9を介して、換気扇7による換気を開始するよう指示情報を送信することで、換気扇7を制御してもよい。
≪第4実施形態≫
次に、第4実施形態に係る漏洩検知装置10について、他の実施形態の漏洩検知装置10と異なる点を主に説明する。図7に示すように、第4実施形態の漏洩検知装置10は、第2実施形態の漏洩検知装置10と同様に、管理装置6と伝送線8を介して接続されている。さらに、管理装置6は、ガス機器4に内蔵されたガス遮断装置41と制御線42で接続されている。ガス遮断装置41は、管理装置6からの指示に従い燃料ガスの供給を遮断することができるように設けられている。
管理装置6は、漏洩検知装置10から燃料ガス漏洩情報が通知されると、制御線42を介してガス遮断装置41に対し、燃料ガスの供給を遮断するよう制御する。なお、これ以外の漏洩検知装置10及び管理装置6の構成及び処理は、他の実施形態に係る漏洩検知装置10及び管理装置6の構成及び処理と同様である。
第4実施形態の第1変形例としては、漏洩検知装置10は、ガス遮断装置41に対し指示を送信可能に、制御線42でガス遮断装置41と接続されていてもよい。この場合には、漏洩検知装置10は、燃料ガスの漏洩が検知された場合に、制御線42を介して、指示情報を送信し、ガス遮断装置41を動作させてもよい。
また、第2変形例としては、外部から制御できる遮断装置付ガスメーターが設置されている場合には、ガス遮断装置41に替えて、管理装置6と遮断装置付ガスメーターとを制御線42で接続してもよい。この場合、管理装置6は、燃料ガス漏洩を検知した際に、燃料ガスの元栓で燃料ガスの供給を遮断するよう制御してもよい。
さらに、上記第2実施形態〜第4実施形態における漏洩検知装置10は、第1実施形態の変形例において図5を参照しつつ説明した漏洩検知装置11のように、ガス濃度検知部101及びニオイ検知部102に替えて、冷媒ガス濃度検知部111及び燃料ガス濃度検知部112を備えてもよい。
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではない。また、実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態に含まれる構成を追加・削除・置換することも可能である。
2 空気調和機
4 ガス機器
10,11 漏洩検知装置
101 ガス濃度検知部
102 ニオイ検知部
104 報知部

Claims (4)

  1. ガスの漏洩を検知する漏洩検知装置であって、
    空気調和機によって空調される被空調空間において、前記空気調和機の冷媒ガス及び前記被空調空間に設置されたガス機器で使用される燃料ガスの漏洩を検知する漏洩検知部と、
    前記冷媒ガスの漏洩が検知された場合に第1の報知を行い、前記燃料ガスの漏洩が検知された場合に前記第1の報知と異なる第2の報知を行う報知部と
    ガスの濃度を検知する濃度検知部と、
    前記燃料ガスに着臭されたニオイ成分を検知するニオイ検知部と、
    を有し、
    前記漏洩検知部は、前記ニオイ検知部によりニオイ成分が検知されず、かつ前記濃度検知部により検知された前記ガスの濃度が第1の閾値以上の場合に前記冷媒ガスの漏洩を検知し、前記ニオイ検知部によりニオイ成分が検知され、かつ前記ガスの濃度が前記第1の閾値と異なる第2の閾値以上の場合に前記燃料ガスの漏洩を検知することを特徴とする漏洩検知装置。
  2. ユーザ操作に応じて、前記漏洩検知部が参照する、ガスの種類に応じたガス濃度の閾値を設定する設定部をさらに有し、
    前記漏洩検知部は、前記設定部により設定された閾値を参照して前記漏洩を検知することを特徴とする請求項に記載の漏洩検知装置。
  3. 前記漏洩検知装置は、前記被空調空間の換気を行う機器に指示を送信可能に接続され、
    前記冷媒ガスの漏洩が検知された場合に、前記機器に対し換気の開始を指示する指示情報を送信する送信手段をさらに有することを特徴とする請求項1又は2に記載の漏洩検知装置。
  4. 前記漏洩検知装置は、前記燃料ガスのガス遮断装置に指示を送信可能に接続され、
    前記燃料ガスの漏洩が検知された場合に、前記ガス遮断装置に対し遮断を指示する指示情報を送信する送信手段をさらに有することを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の漏洩検知装置。
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