JP7260806B2 - 空調システム、その運転制御方法、及び空調システムの運転制御装置 - Google Patents

空調システム、その運転制御方法、及び空調システムの運転制御装置 Download PDF

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Description

本開示は、空調システム、その運転制御方法、及び空調システムの運転制御装置に関する。
空気調和装置において微燃性冷媒を使用する場合、当該冷媒が漏洩した際に危険が生じないように、部屋の広さや漏れる可能性がある冷媒量などに基づき安全装置を設置することが義務付けられている。安全装置は、冷媒の漏洩を検知する検知器(センサなど)と、冷媒の漏洩の対策を講じる対策装置(遮断弁など)とを含む。
冷媒が漏洩した際に規定量以上の冷媒が漏れ出す可能性がある部屋の場合、検知器とは別に、対策装置として警報機能を持つ報知器が設置される(例えば特許文献1参照)。検知器及び報知器はそれぞれ空気調和装置に接続される。
特開2017-36890号公報
いったん空気調和装置が据え付けられた後に、部屋のレイアウト変更などに伴い、部屋に間仕切りの設置などが行われ、その結果、間仕切りによって仕切られた部屋の各領域が、安全装置の必要な空間となることがある。この場合、従来の空調システムでは、冷媒の漏洩を検知する検知器が適切な位置に取り付けられないおそれがある。
本開示の目的は、部屋のレイアウト変更などが行われた場合にも、冷媒の漏洩を検知する検知器を適切な位置に配置できる空調システムを提供することにある。
本開示の第1の態様は、空気調和装置(10)と、検知器(45)と、報知器(60)とを備える空調システムである。前記空気調和装置(10)は、制御部(AC)を有し、室内空間(S)の空気調和を行う。前記検知器(45)は、前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する。前記報知器(60)は、前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する。前記検知器(45)又は前記報知器(60)は、前記検知器(45)と前記報知器(60)との接続状態を前記制御部(AC)に送信する。前記制御部(AC)は、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止する。
第1の態様では、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転が禁止される。このため、部屋のレイアウト変更などに伴い報知器(60)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、報知器(60)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。
本開示の第2の態様は、第1の態様において、前記空気調和装置(10)は、リモコン(40)を有し、前記報知器(60)は、前記リモコン(40)に内蔵され、前記制御部(AC)は、前記リモコン(40)と前記検知器(45)とが配線接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止する。
第2の態様では、部屋のレイアウト変更などに伴いリモコン(40)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、リモコン(40)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。
本開示の第3の態様は、第1又は第2の態様において、前記制御部(AC)は、前記検知器(45)及び前記報知器(60)の両方が前記空気調和装置(10)に接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止し、前記制御部(AC)は、前記検知器(45)又は前記報知器(60)が前記空気調和装置(10)に接続されており、且つ前記検知器(45)と前記報知器(60)とが接続されているという情報を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信した場合に前記空気調和装置(10)の運転を許可する。
第3の態様では、検知器(45)が適切な位置に配置されない状態で、空気調和装置(10)の運転が開示される事態を回避することができる。
本開示の第4の態様は、第1~第3の態様において、前記報知器(60)は、前記検知器(45)の出力に基づいて冷媒漏洩の有無を判断する。
第4の態様では、検知器(45)と報知器(60)とが接続されているため、制御部(AC)を介在させずに、検知器(45)の出力に基づいて報知器(60)が冷媒漏洩の有無を判断してもよい。
本開示の第5の態様は、第4の態様において、前記報知器(60)は、冷媒漏洩有りと判断した場合、冷媒漏洩発生情報を前記制御部(AC)に出力する。
第5の態様では、検知器(45)の出力に基づいて報知器(60)が冷媒漏洩の有無を判断する場合は、冷媒漏洩発生情報を報知器(60)が制御部(AC)に出力して、制御部(AC)が他の対策装置を作動させてもよい。
本開示の第6の態様は、室内空間(S)の空気調和を行う空気調和装置(10)と、前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する検知器(45)と、前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する報知器(60)とを備えた空調システム(100)の運転制御方法である。当該運転制御方法では、前記検知器(45)と前記報知器(60)との接続状態を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信し、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止する。
第6の態様では、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転が禁止される。このため、部屋のレイアウト変更などに伴い報知器(60)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、報知器(60)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。
本開示の第7の態様は、室内空間(S)の空気調和を行う空気調和装置(10)と、前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する検知器(45)と、前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する報知器(60)とを備えた空調システム(100)の運転制御装置である。当該運転制御装置は、前記検知器(45)と前記報知器(60)との接続状態を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信し、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止する。
第7の態様では、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転が禁止される。このため、部屋のレイアウト変更などに伴い報知器(60)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、報知器(60)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。
図1は、実施形態に係る空調システムの構成を例示する配管系統図である。 図2は、図1に示す空調システムの概略構成を示すブロック図である。 図3は、変形例に係る空調システムの概略構成を示すブロック図である。 図4は、実施形態又は変形例に係る空調システムの安全装置の動作を示すフロー図である。 図5は、変形例に係る空調システムの構成を例示する配管系統図である。 図6は、変形例に係る空調システムの概略構成を示すブロック図である。 図7は、実施形態又は変形例に係る空調システムの運転制御方法の一例を示すフロー図である。 図8は、レイアウト変更前における実施例の空調システムの概略配置を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。 図9は、レイアウト変更後における実施例の空調システムの概略配置を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。 図10は、レイアウト変更前における比較例の空調システムの概略配置を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。 図11は、レイアウト変更後における比較例の空調システムの概略配置を示し、(a)は平面図、(b)は正面図である。
《実施形態》
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各図面は、本開示を概念的に説明するためのものであるから、理解の容易のために必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表す場合がある。
<空調システムの全体構成>
図1及び図2に示すように、本実施形態の空調システム(100)は、主に、複数の室内機(30)を有する空気調和装置(10)と、冷媒漏洩対策のための安全装置(45,50,55,60)とを備える。複数の室内機(30)は、少なくとも第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)を含む。安全装置(45,50,55,60)は、冷媒漏洩に伴う危険のある室内空間(S)に対応して設けられる。安全装置(45,50,55,60)は、冷媒の漏洩を検出するための冷媒センサである検知器(45)と、検知器(45)の検出信号に基づき、冷媒の漏洩の対策を講じる対策装置とを含む。対策装置は、遮断装置(50)、換気装置(55)、及び報知器(60)の少なくとも1つを含む。報知器(60)は、警報装置として機能する。
空気調和装置(10)は、空調対象である室内空間(S)の空気の温度を調節する。本例の室内空間(S)は、ビルなどの室内空間である。空気調和装置(10)は、室内空間(S)の冷房や暖房を行う。空気調和装置(10)は、利用ユニットである複数の室内機(30)を有するマルチ式である。空気調和装置(10)は、熱源ユニットである室外機(20)、複数の室内機(30)、連絡配管(13,14)、及び空調制御部(AC)を有する。複数の室内機(30)と室外機(20)とは、連絡配管(13,14)を介して互いに接続される。この接続により、閉回路である冷媒回路(11)が構成される。本例では、複数の室内機(30)は、第1室内空間(S1)に対して配置された第1室内機(30A)と、第2室内空間(S2)に対して配置された第2室内機(30B)とを含む。
冷媒回路(11)は、室外機(20)に設けられる熱源回路(20a)と、各室内機(30)にそれぞれ設けられる利用回路(30a)とを含む。冷媒回路(11)には、微燃性の冷媒が充填される。本例の微燃性の冷媒は、R32(ジフルオロメタン)である。R32はGWP(Global Warming Potential:地球温暖化係数)が比較的低いが、微燃性を有する。このため、冷媒が室内空間(S)に漏洩し、室内空間(S)の冷媒濃度が高くなると冷媒が燃焼してしまう可能性がある。冷媒の密度は空気の密度よりも大きい。従って、冷媒が室内空間(S)に漏れると、冷媒は室内空間(S)の下部に滞留する。
連絡配管(13,14)は、第1連絡配管(13)と第2連絡配管(14)とを含む。第1連絡配管(13)は、液連絡配管である。第1連絡配管(13)は、第1主管(13a)と、第1主管(13a)から分岐する複数の第1分岐管(13b)とを含む。第1主管(13a)の一端は、液閉鎖弁である第1閉鎖弁(15)を介して熱源回路(20a)に接続する。複数の第1分岐管(13b)のそれぞれの一端は、第1主管(13a)と接続する。複数の第1分岐管(13b)のそれぞれの他端は、対応する利用回路(30a)に接続する。第2連絡配管(14)は、ガス連絡配管である。第2連絡配管(14)は、第2主管(14a)と、第2主管(14a)から分岐する複数の第2分岐管(14b)とを含む。第2主管(14a)の一端は、ガス閉鎖弁である第2閉鎖弁(16)を介して熱源回路(20a)に接続する。複数の第2分岐管(14b)のそれぞれの一端は、第2主管(14a)と接続する。複数の第2分岐管(14b)のそれぞれの他端は、対応する利用回路(30a)に接続する。
<室外機>
室外機(20)は、室外に配置される熱源ユニットである。室外機(20)は、例えばビルなどの屋上や地上に配置される。室外機(20)は、圧縮機(21)、熱源熱交換器(22)、及び熱源ファン(23)を有する。室外機(20)は、冷媒の流路を切り換える切換機構(24)と、熱源膨張弁(25)とを有する。室外機(20)は、空調制御部(AC)に含まれる第1制御装置(C1)を有する。
圧縮機(21)は、吸入した冷媒を圧縮する。圧縮機(21)は、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機(21)は、スクロール式、揺動ピストン式、ローリングピストン式、スクリュー式などの回転式圧縮機である。圧縮機(21)は、インバータ装置により運転周波数(回転数)が可変に構成される。
熱源熱交換器(22)は、室外熱交換器である。熱源熱交換器(22)は、フィンアンドチューブ式の空気熱交換器である。熱源熱交換器(22)は、その内部を流れる冷媒と室外空気とを熱交換させる。
熱源ファン(23)は、室外において熱源熱交換器(22)の近傍に配置される。本例の熱源ファン(23)は、プロペラファンである。熱源ファン(23)は、熱源熱交換器(22)を通過する空気を搬送する。
切換機構(24)は、冷房サイクルである第1冷凍サイクルと、暖房サイクルである第2冷凍サイクルとを切り換えるように、冷媒回路(11)の流路を変更する。切換機構(24)は、四方切換弁である。切換機構(24)は、第1ポート、第2ポート、第3ポート、及び第4ポートを有する。切換機構(24)の第1ポートは、圧縮機(21)の吐出部と繋がる。切換機構(24)の第2ポートは、圧縮機(21)の吸入部と繋がる。切換機構(24)の第3ポートは、第2閉鎖弁(16)を介して第2連絡配管(14)と繋がる。切換機構(24)の第4ポートは、熱源熱交換器(22)のガス端と繋がる。
切換機構(24)は、第1状態と第2状態とに切り換わる。第1状態(図1の実線で示す状態)の切換機構(24)は、第1ポートと第4ポートとを連通し且つ第2ポートと第3ポートとを連通する。第2状態(図1の破線で示す状態)の切換機構(24)は、第1ポートと第3ポートとを連通し、第2ポートと第4ポートとを連通する。
熱源膨張弁(25)は、冷媒を減圧する。熱源膨張弁(25)は、室外膨張弁である。熱源膨張弁(25)は、熱源回路(20a)において、第1閉鎖弁(15)と熱源熱交換器(22)の間に配置される。熱源膨張弁(25)は、開度が調節可能な電子膨張弁である。
<室内機>
本例の複数の室内機(30)は、第1室内機(30A)と、第2室内機(30B)とを含む。室内機(30)の数は、3つ以上であってもよい。第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)の構成は、基本的に同じある。以下では、便宜上、第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)を単に室内機(30)と述べる場合がある。
室内機(30)は、ビルなどの室内に設置される利用ユニットである。ここでいう「室内」は、天井パネルの裏側の空間を含む意味である。本例の室内機(30)は、天井設置式である。ここでいう「天井設置式」は、室内機(30)が吊り下げられる天井吊り下げ式、及び室内機(30)が天井面の開放部に配置される天井埋め込み式を含む意味である。
室内機(30)は、利用膨張弁(31)、利用熱交換器(32)、及び利用ファン(33)を有する。
利用膨張弁(31)は、冷媒を減圧する。利用膨張弁(31)は、室内膨張弁である。利用膨張弁(31)は、利用回路(30a)における利用熱交換器(32)の液側の流路に配置される。利用膨張弁(31)は、開度が調節可能な電子膨張弁である。
利用熱交換器(32)は、室内熱交換器である。利用熱交換器(32)は、フィンアンドチューブ式の空気熱交換器である。利用熱交換器(32)は、その内部を流れる冷媒と室内空気とを熱交換させる。
利用ファン(33)は、室内において利用熱交換器(32)の近傍に配置される。本例の利用ファン(33)は、遠心ファンである。利用ファン(33)は、利用熱交換器(32)を通過する空気を搬送する。
室内機(30)は、空調制御部(AC)に含まれる第2制御装置(C2)を有する。各室内機(30)の第2制御装置(C2)と、室外機(20)の第1制御装置(C1)とは、第1通信線(W1)を介して互いに接続される。第1通信線(W1)は、有線又は無線である。
<リモコン>
空気調和装置(10)は、リモートコントローラ(40)(以下、リモコン(40)という)を有する。本例のリモコン(40)は、対応する室内機(30)のそれぞれに1つずつ設けられる。リモコン(40)は、空気調和装置(10)を操作するための機器である。図2に示すように、リモコン(40)は、機能部としての第1操作部(41)及び第1表示部(42)を有する。尚、本開示において「機能部」という用語は、ハードウェアのみによって実現される機能部、ソフトウェアのみによって実現される機能部、及びハードウェアとソフトウェアとが協調して実現される機能部を含む。
第1操作部(41)は、人が空気調和装置(10)に対する各種の指示を入力するための機能部である。第1操作部(41)は、スイッチ、ボタン、又はタッチパネルを含む。
第1表示部(42)は、空気調和装置(10)に対する設定内容や、空気調和装置(10)の状態を表示する機能部である。第1表示部(42)は、ディスプレイを含む。
リモコン(40)は、空調制御部(AC)に含まれる第3制御装置(C3)を有する。第3制御装置(C3)と、室内機(30)の第2制御装置(C2)とは、第2通信線(W2)を介して互いに接続される。第2通信線(W2)は有線又は無線である。
<安全装置>
図1に示す空調システム(100)は、安全装置となる検知器(45)を有する。検知器(45)は、安全装置が必要と判断された室内空間(S)に対応して設けられる。本例では、第1室内空間(S1)及び第2室内空間(S2)に対応する安全装置が必要と判断されたとする。この場合、検知器(45)は、第1室内空間(S1)及び第2室内空間(S2)に配置される。検知器(45)は、例えば半導体方式の冷媒センサである。検知器(45)は、漏洩した冷媒の濃度が高くなるほど、強度(例えば電流値)の大きな検出信号を出力する。検知器(45)は、半導体方式に限られず、例えば赤外線方式などの他の方式のセンサであってもよい。
空調システム(100)は、安全装置となる対策装置として、遮断装置(50)を有する。遮断装置(50)は、安全装置が必要と判断された室内空間(S)に対応して設けられる。本例では、第1室内空間(S1)及び第2室内空間(S2)つまり第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)に対応して遮断装置(50)が設けられる。遮断装置(50)は、第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)を有する。第1遮断弁(51)は、液側遮断弁である。本例の第1遮断弁(51)は、各室内機(30)に接続する第1分岐管(13b)に設けられる。第1遮断弁(51)は、例えば電磁弁や電動弁などの開閉弁である。第2遮断弁(52)は、ガス側遮断弁である。本例の第2遮断弁(52)は、各室内機(30)に接続する第2分岐管(14b)に設けられる。第2遮断弁(52)は、例えば電磁弁や電動弁などの開閉弁である。遮断装置(50)は、第4制御装置(C4)を有する。第4制御装置(C4)と、各室内機(30)の第2制御装置(C2)とは、第3通信線(W3)を介して互いに接続される。第3通信線(W3)は、有線又は無線である。
空調システム(100)は、安全装置となる対策装置として、換気装置(55)を有する。換気装置(55)は、安全装置が必要と判断された室内空間(S)に対応して設けられる。本例では、第1室内空間(S1)及び第2室内空間(S2)つまり第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)に対応して換気装置(55)が設けられる。換気装置(55)は、換気ファン(56)を有する。換気ファン(56)は、室内空間(S)の空気を、排気路(図示省略)を介して室外に排出する。換気装置(55)は、第5制御装置(C5)を有する。第5制御装置(C5)と、各室内機(30)の第2制御装置(C2)とは、第4通信線(W4)を介して互いに接続される。第4通信線(W4)は、有線又は無線である。
空調システム(100)は、安全装置となる対策装置として、報知器(60)を有する。報知器(60)は、安全装置が必要と判断された室内空間(S)に対応して設けられ、警報装置として機能する。本例では、第1室内空間(S1)及び第2室内空間(S2)つまり第1室内機(30A)及び第2室内機(30B)に対応して報知器(60)が設けられる。報知器(60)は、発光部(61)及び音発生部(62)を有する。発光部(61)は、冷媒漏洩を光によって人に知らせる。発光部(61)は、例えばLEDである。音発生部(62)は、冷媒漏洩を音によって人に知らせる。音発生部(62)は、例えばスピーカである。報知器(60)は、第6制御装置(C6)を有する。第6制御装置(C6)と、各室内機(30)の第2制御装置(C2)とは、第5通信線(W5)を介して互いに接続される。第5通信線(W5)は、有線又は無線である。
本実施形態の特徴の1つとして、報知器(60)(具体的には第6制御装置(C6))と検知器(45)とは、専用通信線(W0)によって互いに接続される。専用通信線(W0)は、有線又は無線である。検知器(45)から出力された検出信号は専用通信線(W0)を介して第6制御装置(C6)に入力される。尚、報知器(60)と検知器(45)とを専用通信線(W0)によって接続する代わりに、通信機能の無いヒモや鎖などによって、報知器(60)と検知器(45)とを接続してもよい。この場合、検知器(45)と各室内機(30)の第2制御装置(C2)とは、有線又は無線の通信線によって互いに接続され、当該通信線を介して、検知器(45)から出力された検出信号が第2制御装置(C2)に入力される。
<空調制御部>
空調制御部(AC)は、空気調和装置(10)の動作を制御する。空調制御部(AC)は、第1制御装置(C1)、第2制御装置(C2)、第3制御装置(C3)、第1通信線(W1)、第2通信線(W2)、第3通信線(W3)、第4通信線(W4)、及び第5通信線(W5)を含む。第4制御装置(C4)、第5制御装置(C5)、及び第6制御装置(C6)についても、、空調制御部(AC)の一部として構成してもよい。第1制御装置(C1)、第2制御装置(C2)、第3制御装置(C3)、第4制御装置(C4)、第5制御装置(C5)、及び第6制御装置(C6)のそれぞれは、MCU(Micro Control Unit:マイクロコントローラユニット)、電気回路、電子回路を含む。MCUは、CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)、メモリ、通信インターフェースを含む。メモリには、CPUが実行するための各種のプログラムが記憶されている。
第1制御装置(C1)は、室外機制御部である。第1制御装置(C1)は、圧縮機(21)、熱源膨張弁(25)、熱源ファン(23)を制御する。
第2制御装置(C2)は、室内機制御部である。第2制御装置(C2)は、利用膨張弁(31)及び利用ファン(33)を制御する。第2制御装置(C2)には、第6制御装置(C6)を介して、検知器(45)の検出信号が入力される。第2制御装置(C2)は、検知器(45)の検出信号に基づき、冷媒が漏洩していることを示す第1条件が成立するか否かを判定する。第2制御装置(C2)は、第1条件が成立すると、対策装置(50,55,60)を作動させるための信号を出力する。
第3制御装置(C3)は、第1操作部(41)の入力に基づく指示を第2制御装置(C2)に出力する。第3制御装置(C3)は、第1操作部(41)の入力に応じて第1表示部(42)に所定の情報を表示させる。
第4制御装置(C4)は、第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)の開閉状態を制御する。第2制御装置(C2)から出力された信号が第4制御装置(C4)に入力されると、第4制御装置(C4)は第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)を閉じる。
第5制御装置(C5)は、換気ファン(56)を制御する。第2制御装置(C2)から出力された信号が第5制御装置(C5)に入力されると、第5制御装置(C5)は換気ファン(56)を運転させる。
第6制御装置(C6)は、発光部(61)及び音発生部(62)を制御する。第2制御装置(C2)から出力された信号が第6制御装置(C6)に入力されると、第6制御装置(C6)は、発光部(61)及び音発生部(62)を作動させる。
尚、第2制御装置(C2)が冷媒漏洩の判定を行うことに代えて、第6制御装置(C6)が、検知器(45)の検出信号に基づき、冷媒が漏洩していることを示す第1条件が成立するか否かを判定し、第1条件が成立する場合、発光部(61)及び音発生部(62)を作動させてもよい。また、第1条件が成立する場合、第6制御装置(C6)は、冷媒漏洩発生情報を第2制御装置(C2)に出力してもよい。第6制御装置(C6)から第2制御装置(C2)に冷媒漏洩発生情報が出力されると、第2制御装置(C2)は、他の対策装置(50,55)、つまり遮断装置(50)及び換気装置(55)を作動させるための信号を出力する。
<集中監視装置>
空気調和装置(10)は、1つの冷媒回路(11)を有する1系統の装置である。ビルなどにおいては、複数の系統の空気調和装置(10)を含む空気調和システム(1)が構成される。この場合、図3に示すように、空調システム(100)は、複数の空気調和装置(10)と、集中監視装置(65)とを有してもよい。集中監視装置(65)は、機能部としての第2操作部(66)及び第2表示部(67)を有する。第2操作部(66)は、人(管理者など)が各空気調和装置(10)に対する各種の指示を入力するための機能部である。第2操作部(66)は、スイッチ、ボタン、又はタッチパネルを含む。第2表示部(67)は、各空気調和装置(10)に対する設定内容や、各空気調和装置(10)の状態を表示する機能部である。第2表示部(67)は、ディスプレイを含む。集中監視装置(65)は、第7制御装置(C7)を有する。第7制御装置(C7)と、各空気調和装置(10)の空調制御部(AC)とは、第6通信線(W6)を介して互いに接続される。第6通信線(W6)は有線又は無線である。第7制御装置(C7)は、MCU、電気回路、電子回路を含む。MCUは、CPU、メモリ、通信インターフェースを含む。メモリには、CPUが実行するための各種のプログラムが記憶されている。
<空気調和装置の運転動作>
空気調和装置(10)の運転動作について図1を参照しながら説明する。空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。尚、図1では、冷房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示している。
冷房運転では、第1制御装置(C1)が圧縮機(21)及び熱源ファン(23)を運転させ、切換機構(24)を第1状態とし、熱源膨張弁(25)を全開とする。第2制御装置(C2)が利用ファン(33)を運転させ、利用膨張弁(31)を所定開度に調節する。通常の冷房運転時において、第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)は開状態となる。
冷房運転時の冷媒回路(11)は、第1冷凍サイクルを行う。第1冷凍サイクルでは、熱源熱交換器(22)が放熱器(厳密には凝縮器)として機能し、利用熱交換器(32)が蒸発器として機能する。具体的には、圧縮機(21)で圧縮された冷媒は、熱源熱交換器(22)を流れる。熱源熱交換器(22)では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。熱源熱交換器(22)で凝縮した冷媒は、第1連絡配管(13)を流れ、各利用回路(30a)に分流する。各利用回路(30a)では、冷媒が利用膨張弁(31)で減圧された後、利用熱交換器(32)を流れる。利用熱交換器(32)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。各利用熱交換器(32)で蒸発した冷媒は、第2連絡配管(14)で合流した後、圧縮機(21)に吸入される。
暖房運転では、第1制御装置(C1)が圧縮機(21)及び熱源ファン(23)を運転させ、切換機構(24)を第2状態とし、熱源膨張弁(25)を所定開度に調節する。第2制御装置(C2)が利用ファン(33)を運転させ、利用膨張弁(31)を所定開度に調節する。通常の暖房運転時において、第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)は開状態となる。
暖房運転時の冷媒回路(11)は、第2冷凍サイクルを行う。第2冷凍サイクルでは、利用熱交換器(32)が放熱器(厳密には凝縮器)として機能し、熱源熱交換器(22)が蒸発器として機能する。具体的には、圧縮機(21)で圧縮された冷媒は、第2連絡配管(14)を流れ、各利用回路(30a)に分流する。各利用回路(30a)では、冷媒が利用熱交換器(32)を流れる。利用熱交換器(32)では、冷媒が室内空気に放熱して凝縮する。各利用熱交換器(32)で凝縮した冷媒は、各利用膨張弁(31)で減圧されたのち、第1連絡配管(13)で合流する。第1連絡配管(13)の冷媒は、熱源膨張弁(25)で減圧された後、熱源熱交換器(22)を流れる。熱源熱交換器(22)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。熱源熱交換器(22)で蒸発した冷媒は、圧縮機(21)に吸入される。
<冷媒漏洩時の動作>
冷媒漏洩時の空調システム(100)の動作について図4を参照しながら説明する。尚、室内機(30)から冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒は室内空間(S)に流れる。具体的には、冷媒の密度は空気の密度より大きいため、冷媒は室内空間(S)の下方へ流れる。その結果、室内空間(S)の冷媒の濃度が徐々に高くなる。
ステップS1において、冷媒センサである検知器(45)は冷媒の漏洩を検出する。検知器(45)の検出値は、専用通信線(W0)、第6制御装置(C6)、及び第5通信線(W5)を介して、室内機(30)の第2制御装置(C2)に入力される。
ステップS2において、第2制御装置(C2)は、検知器(45)の検出信号に基づき、冷媒が漏洩していることを示す第1条件が成立するか否かを判定する。第1条件は、検知器(45)の検出値(例えば電流値)が所定値以上であるかである。第2制御装置(C2)は、第1条件が成立すると、対策装置(50,55,60)を作動させる信号を出力する。
第2制御装置(C2)から出力された信号が対策装置(50,55,60)に入力されると、ステップS3において、対策装置(50,55,60)が作動する。具体的には、ステップS3において、第2制御装置(C2)から出力された信号が第4制御装置(C4)に入力されると、第4制御装置(C4)は、遮断装置(50)の第1遮断弁(51)及び第2遮断弁(52)を閉じる。また、ステップS3において、第2制御装置(C2)から出力された信号が第5制御装置(C5)に入力されると、第5制御装置(C5)は、換気ファン(56)を運転させる。さらに、ステップS3において、第2制御装置(C2)から出力された信号が第6制御装置(C6)に入力されると、第6制御装置(C6)は、発光部(61)及び音発生部(62)を作動させる。より詳細には、第6制御装置(C6)は、発光部(61)から光を発生させる。加えて、第6制御装置(C6)は、音発生部(62)から警告音などの音を発生させる。
以上の動作により、1つの系統の空気調和装置(10)の冷媒回路(11)の冷媒が、第1室内空間(S1)に漏れることを抑制できる。
尚、第2制御装置(C2)に代えて第6制御装置(C6)が冷媒漏洩の判定を行う場合は、以下のフローとなる。まず、ステップS1において、検知器(45)の検出値が、専用通信線(W0)介して、報知器(60)の第6制御装置(C6)に入力されると、ステップS2において、第6制御装置(C6)は、検知器(45)の検出信号に基づき、冷媒が漏洩していることを示す第1条件が成立するか否かを判定する。第1条件が成立する場合、ステップS3において、第6制御装置(C6)は、発光部(61)及び音発生部(62)を作動させると共に、冷媒漏洩発生情報を第2制御装置(C2)に出力する。冷媒漏洩発生情報が入力された第2制御装置(C2)は、遮断装置(50)及び換気装置(55)を作動させるための信号を出力する。
<空調システムのバリエーション1>
図1に示す空調システム(100)では、リモコン(40)と報知器(60)とを別体で室内空間(S)に配置した。しかし、これに代えて、図5に示すように、報知器(60)をリモコン(40)に内蔵してもよい。この場合、報知器(60)の第6制御装置(C6)の機能を、リモコン(40)の第3制御装置(C3)に組み込んでもよいし、或いは、第6制御装置(C6)と第3制御装置(C3)とを独立した制御装置としてリモコン(40)の内部に配置してもよい。
図5に示す空調システム(100)では、リモコン(40)(具体的には第3制御装置(C3)又は第6制御装置(C6))と、検知器(45)とは、専用通信線(W0)によって互いに接続される。専用通信線(W0)は、有線又は無線である。検知器(45)から出力された検出信号は、専用通信線(W0)を介して、第3制御装置(C3)又は第6制御装置(C6)に入力される。
<空調システムのバリエーション2>
図2に示す空調システム(100)では、報知器(60)の第6制御装置(C6)と検知器(45)とを専用通信線(W0)によって接続し、且つ、第6制御装置(C6)と各室内機(30)の第2制御装置(C2)とを第5通信線(W5)を介して接続した。しかし、これに代えて、第6制御装置(C6)と検知器(45)とを専用通信線(W0)によって接続した状態を維持したまま、図6に示すように、検知器(45)と各室内機(30)の第2制御装置(C2)とを第5通信線(W5)を介して接続してもよい。
図2に示す空調システム(100)は、各室内機(30)の第2制御装置(C2)と、検知器(45)とが、報知器(60)(具体的には第6制御装置(C6))を中継して、信号等の送受信を行う構成である。それに対して、図6に示す空調システム(100)は、各室内機(30)の第2制御装置(C2)と、報知器(60)とが、検知器(45)を中継して、信号等の送受信を行う構成となる。
<空調システムの運転制御方法>
本実施形態(前述の各変形例を含む。以下同じ。)の空調システム(100)では、各室内空間(S)の検知器(45)又は報知器(60)は、検知器(45)と報知器(60)との接続状態を空調制御部(AC)(例えば室内機(30)の第2制御装置(C2))に送信する。当該送信情報に基づいて、空調制御部(AC)(例えば室外機(20)の第1制御装置(C1))は、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を禁止する。すなわち、空調システム(100)では、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていることがインターロックの解除条件である。
尚、図5に示すように、報知器(60)がリモコン(40)に内蔵される場合、空調制御部(AC)は、リモコン(40)と検知器(45)とが配線接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を禁止する。すなわち、図5に示す空調システム(100)では、報知器(60)を内蔵したリモコン(40)と検知器(45)とが接続されていることがインターロックの解除条件である。
前述のインターロックが設定された空調システム(100)の運転制御方法の一例について、図7を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、検知器(45)又は報知器(60)が空気調和装置(10)、具体的には、室内機(30)の第2制御装置(C2)に接続されているものとする。
まず、ステップS11において、空調制御部(AC)は、各室内空間(S)の検知器(45)と報知器(60)(報知器(60)がリモコン(40)に内蔵される場合はリモコン(40)。以下同じ。)との接続状態を検知器(45)又は報知器(60)から受信する。尚、検知器(45)と報知器(60)との接続には、有線若しくは無線の専用通信線(W0)による接続だけではなく、通信機能の無いヒモや鎖などによる接続も含まれる。また、検知器(45)と報知器(60)とが、例えば検知報知器のように一体的に構成されている場合も、検知器(45)と報知器(60)とが接続されている状態に含めてもよい。
次に、ステップS12において、空調制御部(AC)は、ステップS11で受信した情報に基づいて、検知器(45)と報知器(60)とが接続されているかどうかを判断する。
ステップS12で検知器(45)と報知器(60)との接続が確認された場合、ステップS13において、空調制御部(AC)は、空気調和装置(10)の運転を許可する。
一方、ステップS12で検知器(45)と報知器(60)との非接続が確認された場合、ステップS14において、空調制御部(AC)は、空気調和装置(10)の運転を禁止する。
以上に説明したように、本実施形態の空調システム(100)の運転制御方法では、空調制御部(AC)は、検知器(45)及び報知器(60)の両方が空気調和装置(10)に接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を禁止することを原則とする。しかし、検知器(45)又は報知器(60)が空気調和装置(10)に接続されており、且つ検知器(45)と報知器(60)とが接続されているという情報を検知器(45)又は報知器(60)から受信した場合、空調制御部(AC)は、空気調和装置(10)の運転を許可する。言い換えると、検知器(45)及び報知器(60)の両方が空気調和装置(10)に直接接続されていなくても、検知器(45)及び報知器(60)の一方が空気調和装置(10)に直接接続されており、当該一方を介して他方が空気調和装置(10)に間接的に接続されていれば、空調制御部(AC)は、空気調和装置(10)の運転を許可する。
尚、本実施形態では、空調制御部(AC)(具体的には室内機(30)の第2制御装置(C2)及び/又は室外機(20)の第1制御装置(C1))に記憶されたプログラムがコンピュータにより実行されることによって、図7に示す運転制御方法(ステップS11~S14の処理)が実施される。しかし、空調制御部(AC)の代わりに、例えば、携帯端末等の専用装置や、集中監視装置(65)の第7制御装置(C7)などを、空調システム(100)の運転制御装置として用いて、図7に示す運転制御方法を実施してもよい。
<実施形態の特徴>
本実施形態の空調システム(100)は、空気調和装置(10)と、検知器(45)と、報知器(60)とを備える。空気調和装置(10)は、空調制御部(AC)を有し、室内空間(S)の空気調和を行う。検知器(45)は、室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する。報知器(60)は、室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する。検知器(45)又は報知器(60)は、検知器(45)と報知器(60)との接続状態を空調制御部(AC)に送信する。空調制御部(AC)は、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を禁止する。
本実施形態の空調システム(100)によると、検知器(45)と報知器(60)とが接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転が禁止される。このため、部屋のレイアウト変更などに伴い報知器(60)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、報知器(60)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。すなわち、検知器(45)と報知器(60)との接続をインターロックの解除条件とすることにより、部屋のレイアウト変更などの際に検知器(45)の移設忘れが生じることを抑制できる。
本実施形態の空調システム(100)において、空気調和装置(10)はリモコン(40)を有し、報知器(60)はリモコン(40)に内蔵され、空調制御部(AC)は、リモコン(40)と検知器(45)とが配線接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を禁止してもよい。このようにすると、部屋のレイアウト変更などに伴いリモコン(40)が移設されると、空気調和装置(10)の運転を開始させるために、リモコン(40)と共に検知器(45)も適切な位置に配置されることになる。リモコン(40)の移設忘れは起きにくいので、検知器(45)の移設忘れが生じることをより確実に抑制できる。
本実施形態の空調システム(100)において、空調制御部(AC)は、検知器(45)及び報知器(60)の両方が空気調和装置(10)に接続されていない状態では空気調和装置(10)の運転を原則禁止する。但し、空調制御部(AC)は、検知器(45)又は報知器(60)が空気調和装置(10)に接続されており、且つ検知器(45)と報知器(60)とが接続されているという情報を検知器(45)又は報知器(60)から受信した場合に空気調和装置(10)の運転を許可してもよい。このようにすると、検知器(45)が適切な位置に配置されない状態で、空気調和装置(10)の運転が開示される事態を回避することができる。
本実施形態の空調システム(100)において、検知器(45)と報知器(60)とが通信線により接続される場合、空調制御部(AC)を介在させずに、検知器(45)の出力に基づいて報知器(60)が冷媒漏洩の有無を判断してもよい。この場合、報知器(60)は、冷媒漏洩有りと判断した場合、冷媒漏洩発生情報を空調制御部(AC)に出力してもよい。このようにすると、冷媒漏洩発生情報に基づいて、空調制御部(AC)(具体的には室内機(30)の第2制御装置(C2))は、他の対策装置(50,55)、つまり遮断装置(50)及び換気装置(55)を作動させるための信号を出力することができる。
<実施例>
図8(a)及び(b)は、レイアウト変更前における実施例の空調システム(100)の概略配置を示す平面図及び正面図である。図9(a)及び(b)は、間仕切り(2)によって部屋(室内空間(S))のレイアウト変更を行った後における当該空調システム(100)の概略配置を示す平面図及び正面図である。尚、図8(a)、(b)及び図9(a)、(b)において、図1~図3、図5、図6に示す前記実施形態(変形例を含む)と同じ構成要素には同じ符号を付す。
図8(a)及び(b)に示すように、本実施例の空調システム(100)は、室内空間(S)の天井(1)に設置された2つの室内機(30)を備える。各室内機(30)の第2制御装置(C2)には、第2通信線(W2)を介してリモコン(40)が接続される。リモコン(40)には、報知器(60)が内蔵される。リモコン(40)には、専用通信線(W0)を介して検知器(45)が接続される。
本実施例の空調システム(100)では、室内機(30)の第2制御装置(C2)とリモコン(40)とが接続されており、且つ、リモコン(40)と検知器(45)とが接続されていることがインターロックの解除条件である。
図9(a)及び(b)に示すように、室内空間(S)に間仕切り(2)を設置し、室内空間(S)を第1領域(Sa)と第2領域(Sb)とに区画する。第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)にはそれぞれ、1つずつ室内機(30)が配置される。第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)はそれぞれ、安全装置の必要な空間である。そこで、本実施例のインターロックの解除条件が充足されるように、各室内機(30)の報知器(60)(リモコン(40))及び検知器(45)が、第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)のそれぞれの適切な位置に移設される。
室内空間(S)に間仕切り(2)を設置してレイアウト変更を行うと、間仕切り(2)により区画された各領域(Sa,Sb)の適切な位置に検知器(45)及び報知器(60)が移設されるとは限らない。その対策の1つとして、リモコン(40)であれば、移設が確実に行われるので、リモコン(40)に報知器(60)を内蔵すれば、報知器(60)の移設忘れは生じにくくなる。尚、検知器(45)となる冷媒センサは、床から30cm以内に設置しなければならないため、検知器(45)をリモコン(40)に内蔵することは難しい。そこで、本実施例のように、検知器(45)を例えば有線でリモコン(40)に接続すれば、レイアウト変更等に伴うリモコン(40)の移設時に、報知器(60)と共に検知器(45)も適切な位置に移設されることになる。
<比較例>
図10(a)及び(b)は、レイアウト変更前における比較例の空調システム(100)の概略配置を示す平面図及び正面図である。図11(a)及び(b)は、間仕切り(2)によって部屋(室内空間(S))のレイアウト変更を行った後における当該空調システム(100)の概略配置を示す平面図及び正面図である。尚、図10(a)、(b)及び図11(a)、(b)において、図1~図3、図5、図6に示す前記実施形態(変形例を含む)と同じ構成要素には同じ符号を付す。
図10(a)及び(b)に示す本比較例の空調システム(100)が、図8(a)及び(b)に示す前記実施例と異なっている点は、リモコン(40)と検知器(45)とは非接続であり、各室内機(30)の第2制御装置(C2)には、第5通信線(W5)を介して検知器(45)が接続されることである。
本比較例の空調システム(100)では、室内機(30)の第2制御装置(C2)とリモコン(40)とが接続されており、且つ、室内機(30)の第2制御装置(C2)と検知器(45)とが接続されていることがインターロックの解除条件である。
図11(a)及び(b)に示すように、室内空間(S)に間仕切り(2)を設置し、室内空間(S)を第1領域(Sa)と第2領域(Sb)とに区画する。第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)にはそれぞれ、1つずつ室内機(30)が配置される。第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)はそれぞれ、安全装置の必要な空間である。
本比較例でも、リモコン(40)に内蔵された報知器(60)は、第1領域(Sa)及び第2領域(Sb)のそれぞれの適切な位置に移設される。しかしながら、本比較例のインターロックの解除条件が充足されても、検知器(45)が適切な位置に移設されない場合が起こりうる。具体的には、図11(a)及び(b)に示すように、第1領域(Sa)への検知器(45)の移設忘れが起きている。
《その他の実施形態》
前記実施形態(変形例を含む。以下同じ。)においては、以下の構成としてもよい。
1)空気調和装置(10)は、マルチ式でなくてもよく、1つの室内機(30)と1つの室外機(20)とを有するペア式であってもよい。空気調和装置(10)は、複数の室外機(20)を有してもよい。
2)冷媒回路(11)に充填される冷媒は、R32以外の冷媒であってもよい。冷媒は、米国のASHRAE34Designation and safety classification of refrigerantの規格、又はISO817 Refrigerants- Designation and safety classificationの 規格において、Class3(強燃性)、Class2(弱燃性)、Subclass2L(微燃性)に該当する冷媒を含む。
例えば冷媒は、R1234yf、R1234ze(E)、R516A、R445A、R444A、R454C、R444B、R454A、R455A、R457A、R459B、R452B、R454B、R447B、R32、R447A、R446A、及びR459からなる単一冷媒である。
あるいは、冷媒は、R1234yf、R1234ze(E)、R516A、R445A、R444A、R454C、R444B、R454A、R455A、R457A、R459B、R452B、R454B、R447B、R32、R447A、R446A、及びR459から選択される2つ以上の冷媒からなる混合冷媒である。
3)切換機構(24)は、四方切換弁でなくてもよい。切換機構(24)は、4つの流路とこれらを開閉する開閉弁を組み合わせた構成であってもよいし、2つの三方弁を組み合わせた構成であってもよい。
4)熱源膨張弁(25)や利用膨張弁(31)は、電子膨張弁でなくてもよく、感温式の膨張弁や、回転式の膨張機構であってもよい。
5)室内機(30)は、天井設置式でなくてもよく、壁掛け式や床置式であってもよい。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第1」、「第2」、・・・という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
以上説明したように、本開示は、空調システム、その運転制御方法、及び空調システムの運転制御装置について有用である。
10 空気調和装置
40 リモコン
45 検知器
60 報知器
100 空調システム
AC 空調制御部(制御部)
S 室内空間

Claims (7)

  1. 制御部(AC)を有し、室内空間(S)の空気調和を行う空気調和装置(10)と、
    前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する検知器(45)と、
    前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する報知器(60)とを備え、
    前記検知器(45)又は前記報知器(60)は、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されているかどうかを示す情報を前記制御部(AC)に送信し、
    前記制御部(AC)は、前記情報が、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されていない状態を示す場合には前記空気調和装置(10)の運転を禁止する
    空調システム。
  2. 請求項1の空調システムにおいて、
    前記空気調和装置(10)は、リモコン(40)を有し、
    前記報知器(60)は、前記リモコン(40)に内蔵され、
    前記制御部(AC)は、前記リモコン(40)と前記検知器(45)とが有線又は無線によって互いに接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止する
    空調システム。
  3. 請求項1又は2の空調システムにおいて、
    前記制御部(AC)は、前記検知器(45)及び前記報知器(60)の両方が前記空気調和装置(10)に接続されていない状態では前記空気調和装置(10)の運転を禁止し、
    前記制御部(AC)は、前記検知器(45)又は前記報知器(60)が前記空気調和装置(10)に接続されており、且つ前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されているという情報を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信した場合に前記空気調和装置(10)の運転を許可する
    空調システム。
  4. 請求項1~3のいずれか1項の空調システムにおいて、
    前記報知器(60)は、前記検知器(45)の出力に基づいて冷媒漏洩の有無を判断する
    空調システム。
  5. 請求項4の空調システムにおいて、
    前記報知器(60)は、冷媒漏洩有りと判断した場合、冷媒漏洩発生情報を前記制御部(AC)に出力する
    空調システム。
  6. 室内空間(S)の空気調和を行う空気調和装置(10)と、前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する検知器(45)と、前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する報知器(60)とを備えた空調システム(100)の運転制御方法であって、
    前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されているかどうかを示す情報を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信し、前記情報が、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されていない状態を示す場合には前記空気調和装置(10)の運転を禁止する
    空調システムの運転制御方法。
  7. 室内空間(S)の空気調和を行う空気調和装置(10)と、前記室内空間(S)における冷媒の濃度を検知する検知器(45)と、前記室内空間(S)における冷媒の漏洩を報知する報知器(60)とを備えた空調システム(100)の運転制御装置であって、
    前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されているかどうかを示す情報を前記検知器(45)又は前記報知器(60)から受信し、前記情報が、前記検知器(45)と前記報知器(60)とが有線又は無線によって互いに接続されていない状態を示す場合には前記空気調和装置(10)の運転を禁止する
    空調システムの運転制御装置。
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