JP7315845B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

空気調和装置、特には床置式の空調室内ユニットを有する空気調和装置に関する。

従来、特許文献１（特開２０１３－１９６２１号公報）のように、空調室内ユニットに対し、空調室内ユニットとは別体の冷媒漏洩対策用の遮断弁を設けた空気調和装置が知られている。冷媒漏洩検知時に空調室内ユニットから漏洩する冷媒量を低減するため、遮断弁は空調室内ユニットの近傍に設置される。

しかし、空調対象空間に設置される空調室内ユニットに隣接して、遮断弁を空調対象空間に設置する場合、仮に遮断弁から冷媒が漏洩すると、比較的多くの冷媒が空調対象空間に漏洩する可能性がある。

第１観点の空気調和装置は、空調室内ユニットと、空調熱源ユニットと、遮断弁装置と、を備える。空調室内ユニットは、空調対象空間に設置される。空調室内ユニットは、床置式である。空調熱源ユニットは、空調室内ユニットに液冷媒管及びガス冷媒管を介して接続される。遮断弁装置は、空調対象空間の床の下方の床下空間に配置される遮断弁を有する。遮断弁は、液冷媒管に配置される第１遮断弁及びガス冷媒管に配置される第２遮断弁の少なくとも一方を含む。

第１観点の空気調和装置では、仮に遮断弁周りで冷媒が漏洩した場合にも、冷媒は、空調対象空間ではなく、空調対象空間とは区画された床下空間に流入するため、安全性が高い。

第２観点の空気調和装置は、第１観点の空気調和装置であって、遮断弁は、第１遮断弁及び第２遮断弁を含む。遮断弁装置は、遮断弁を収容するケーシングを更に有する。

第２観点の空気調和装置では、遮断弁装置が、第１遮断弁及び第２遮断弁とこれらを収容するケーシングとを含むユニットとなっているので、空気調和装置に遮断弁装置を組み込むことが容易である。

第３観点の空気調和装置は、第２観点の空気調和装置であって、遮断弁装置は、遮断弁を動作させるための電装品を収容する電装品ボックスを更に備える。電装品ボックスは、ケーシングの外部に配置されている。

第３観点の空気調和装置では、電装品ボックスがケーシングの外部に配置されているため、冷媒に可燃性があり、遮断弁の周りで冷媒が漏洩したとしても、着火源となり得る電装品と冷媒との接触を抑制できる。

第４観点の空気調和装置は、第２観点又は第３観点の空気調和装置であって、ケーシングには、第１遮断弁に接続される液冷媒管及び第２遮断弁に接続されるガス冷媒管が通過して延びる開口が形成されている。遮断弁装置は、開口と液冷媒管との隙間、及び、開口とガス冷媒管との隙間を塞ぐ断熱材を更に含む。

第４観点の空気調和装置では、開口と冷媒管との隙間が断熱材で塞がれているため、ケーシング内部で冷媒が漏洩しても床下空間への冷媒の漏洩が抑制され安全性が高い。

一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。 図１の空気調和装置の制御ブロック図である。 図１の空気調和装置の利用ユニット及び遮断弁装置の設置状態を模式的に描画した図である。 遮断弁装置の、本体ケーシング及び電装品ボックスを模式的に描画した側面図である。 遮断弁装置の、他の例の本体ケーシング及び電装品ボックスを模式的に描画した側面図である。 変形例Ｂに係る遮断弁装置を備えた空気調和装置の概略構成図である。 変形例Ｃに係る遮断弁装置を備えた空気調和装置の概略構成図である。

図面を参照しながら、空調調和装置の実施形態を説明する。

（１）全体概要
図１及び図２を参照しながら、一実施形態に係る空気調和装置１００について概要を説明する。図１は、空気調和装置１００の概略構成図である。図２は、空気調和装置１００の制御ブロック図である。なお、後述のように、本実施形態では、空気調和装置１００は第２制御部３８を有する利用ユニット３０及び制御部６２を有する遮断弁装置６０をそれぞれ複数備えている。しかし、図２では、図面が煩雑になることを避けるため、第２制御部３８及び制御部６２をそれぞれ１つだけ描画している。

空気調和装置１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行い、空調対象空間Ｒの冷房や暖房を行う装置である。空調対象空間Ｒは、例えば、オフィスや住宅の居室である。本実施形態では、空気調和装置１００は、空調対象空間Ｒの冷房及び暖房の両方が可能な装置である。ただし、本開示の空気調和装置は、冷房及び暖房の両方が可能な空気調和装置に限定されるものではなく、例えば冷房のみ可能な装置であってもよい。

空気調和装置１００は、空調熱源ユニットの一例としての熱源ユニット１０と、空調室内ユニットの一例としての利用ユニット３０と、ガス冷媒管ＧＰ及び液冷媒管ＬＰと、遮断弁装置６０と、を主に備える。

本実施形態では、空気調和装置１００は、１台の熱源ユニット１０を含む。ただし、熱源ユニット１０の台数は１台に限定されず、空気調和装置１００は、複数の熱源ユニット１０を有してもよい。

本実施形態では、空気調和装置１００は３台の利用ユニット３０を含む。ただし、利用ユニット３０の台数は複数に限定されず、空気調和装置１００は、利用ユニット３０を１台だけ有してもよい。また、空気調和装置１００は、２台、又は４台以上の利用ユニット３０を有してもよい。

ガス冷媒管ＧＰ及び液冷媒管ＬＰは、熱源ユニット１０と、利用ユニット３０と、を接続する。ガス冷媒管ＧＰ及び液冷媒管ＬＰは、空気調和装置１００の設置現場において敷設される。ガス冷媒管ＧＰ及び液冷媒管ＬＰの配管径や配管長は、設計仕様や設置環境に応じて選択される。空気調和装置１００では、熱源ユニット１０と利用ユニット３０とがガス冷媒管ＧＰ及び液冷媒管ＬＰによって接続されて冷媒回路ＲＣが構成される。冷媒回路ＲＣは、後述する熱源ユニット１０の圧縮機１２、熱源熱交換器１６及び第１膨張弁１８と、後述する各利用ユニット３０の利用熱交換器３２及び第２膨張弁３４と、を含む。また、冷媒回路ＲＣは、後述する各遮断弁装置６０の第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を含む。

冷媒回路ＲＣには、冷媒が封入される。限定するものではないが、冷媒回路ＲＣに封入される冷媒は可燃性である。可燃性の冷媒には、米国のＡＳＨＲＡＥ３４ Designation and safety classification of refrigerantの規格又はＩＳＯ８１７ Refrigerants- Designation and safety classificationの規格で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、冷媒には、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ５１６Ａ、Ｒ４４５Ａ、Ｒ４４４Ａ、Ｒ４５４Ｃ、Ｒ４４４Ｂ、Ｒ４５４Ａ、Ｒ４５５Ａ、Ｒ４５７Ａ、Ｒ４５９Ｂ、Ｒ４５２Ｂ、Ｒ４５４Ｂ、Ｒ４４７Ｂ、Ｒ３２、Ｒ４４７Ａ、Ｒ４４６Ａ、及びＲ４５９Ａのいずれかが採用される。本実施形態では、使用される冷媒はＲ３２である。なお、本開示の空気調和装置は、冷媒が可燃性ではない場合にも有用である。

本実施形態では、空気調和装置１００は、３台の遮断弁装置６０を有する。各遮断弁装置６０は、利用ユニット３０の１台に対応して設けられる。

各遮断弁装置６０は、遮断弁５０を有する。遮断弁５０には、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁、及び、ガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁、の少なくとも一方を含む。本実施形態では、各遮断弁装置６０の有する遮断弁５０には、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁５２、及び、ガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁５４、の両方を含む。

各遮断弁装置６０の第１遮断弁５２は、閉鎖されると、熱源ユニット１０から、又は、液冷媒管ＬＰの、熱源ユニット１０と第１遮断弁５２とを接続する部分から、第１遮断弁５２を通過して、その遮断弁装置６０と対応する利用ユニット３０へと流れる冷媒の流れを遮断する。

各遮断弁装置６０の第２遮断弁５４は、閉鎖されると、熱源ユニット１０から、又は、ガス冷媒管ＧＰの、熱源ユニット１０と第２遮断弁５４とを接続する部分から、第２遮断弁５４を通過して、その遮断弁装置６０と対応する利用ユニット３０へと流れる冷媒の流れを遮断する。

（２）詳細構成
熱源ユニット１０、利用ユニット３０、遮断弁装置６０について詳細を説明する。

（２－１）熱源ユニット
熱源ユニット１０について、図１及び図２を参照しながら説明する。

熱源ユニット１０は、例えば、空気調和装置１００の設置される建物の屋上、建物の機械室、建物の周囲等に設置される。熱源ユニット１０では後述する熱源熱交換器１６において、熱源と冷媒との間で熱交換が行われる。本実施形態では、空気が熱源として用いられるが、これに限定されるものではなく水等の液体が熱源として用いられてもよい。

熱源ユニット１０は、圧縮機１２と、流向切換機構１４と、熱源熱交換器１６と、第１膨張弁１８と、第１ファン２０と、第１閉鎖弁２４と、第２閉鎖弁２６と、第１制御部２２と、を主に含む（図１及び図２参照）。なお、ここで示す熱源ユニット１０の構成は一例に過ぎない。熱源ユニット１０は、空気調和装置１００が機能可能な範囲で、例示する構成の一部を有していなくてもよいし、例示した以外の構成を有してもよい。

熱源ユニット１０は、冷媒配管として、吸入管１１ａと、吐出管１１ｂと、第１ガス冷媒管１１ｃと、液冷媒管１１ｄと、第２ガス冷媒管１１ｅと、を有する（図１参照）。吸入管１１ａは、流向切換機構１４と圧縮機１２の吸入側とを接続している。吐出管１１ｂは、圧縮機１２の吐出側と流向切換機構１４とを接続している。第１ガス冷媒管１１ｃは、流向切換機構１４と熱源熱交換器１６のガス側端とを接続している。液冷媒管１１ｄは、熱源熱交換器１６の液側端と液冷媒管ＬＰとを接続している。液冷媒管１１ｄと液冷媒管ＬＰとの接続部には、第１閉鎖弁２４が設けられている。第１膨張弁１８は、液冷媒管１１ｄの、熱源熱交換器１６と第１閉鎖弁２４との間に設けられている。第２ガス冷媒管１１ｅは、流向切換機構１４とガス冷媒管ＧＰとを接続している。第２ガス冷媒管１１ｅとガス冷媒管ＧＰとの接続部には、第２閉鎖弁２６が設けられている。

（２－１－１）圧縮機
圧縮機１２は、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、冷凍サイクルにおける高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１２は、例えばインバータ制御方式の圧縮機である。ただし、圧縮機１２は、定速圧縮機でもよい。

（２－１－２）流向切換機構
流向切換機構１４は、空気調和装置１００の運転モード（冷房運転モード／暖房運転モード）に応じて、冷媒回路ＲＣにおける冷媒の流れ方向を切り換える機構である。流向切換機構１４は、四路切換弁である。

冷房運転モードでは、流向切換機構１４は、圧縮機１２が吐出する冷媒が熱源熱交換器１６に送られるように、冷媒回路ＲＣにおける冷媒の流向を切り換える。具体的には、冷房運転モードでは、流向切換機構１４は、吸入管１１ａを第２ガス冷媒管１１ｅと連通させ、吐出管１１ｂを第１ガス冷媒管１１ｃと連通させる（図１中の実線参照）。冷房運転モードでは、熱源熱交換器１６は凝縮器として機能し、利用熱交換器３２は蒸発器として機能する。

暖房運転モードでは、流向切換機構１４は、圧縮機１２が吐出する冷媒が利用熱交換器３２に送られるように、冷媒回路ＲＣにおける冷媒の流向を切り換える。具体的には、暖房運転モードでは、流向切換機構１４は、吸入管１１ａを第１ガス冷媒管１１ｃと連通させ、吐出管１１ｂを第２ガス冷媒管１１ｅと連通させる（図１中の破線参照）。暖房運転モードでは、熱源熱交換器１６は蒸発器として機能し、利用熱交換器３２は凝縮器として機能する。

なお、流向切換機構１４は、四路切換弁を用いずに実現されてもよい。例えば、流向切換機構１４は、上記のような冷媒の流れ方向の切り換えを実現できるように、複数の電磁弁及び配管を組み合わせて構成されてもよい。

（２－１－３）熱源熱交換器
熱源熱交換器１６では、熱源熱交換器１６を流れる冷媒と熱源としての空気との間で熱交換が行われる。熱源熱交換器１６は、冷房運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。限定するものではないが、熱源熱交換器１６は、例えば、複数の伝熱管及び複数の伝熱フィンを有するフィンアンドチューブ型の熱交換器である。

（２－１－４）第１膨張弁
第１膨張弁１８は、冷媒の減圧や、冷媒の流量調節を行う機構である。本実施形態では、第１膨張弁１８は、開度調節可能な電子膨張弁である。第１膨張弁１８の開度は、運転状況に応じて適宜調節される。なお、第１膨張弁１８は、電子膨張弁に限定されるものではなく、温度自動膨張弁等、他の種類の弁であってもよい。

（２－１－５）第１ファン
第１ファン２０は、熱源ユニット１０の外部から熱源ユニット１０内に流入し、熱源熱交換器１６を通過し、その後に熱源ユニット１０の外部へ流出する空気流を生成する送風機である。第１ファン２０は、例えばインバータ制御方式のファンである。ただし、第１ファン２０は、定速ファンでもよい。

（２－１－６）第１閉鎖弁及び第２閉鎖弁
第１閉鎖弁２４は、液冷媒管１１ｄと液冷媒管ＬＰとの接続部に設けられる弁である。第２閉鎖弁２６は、第２ガス冷媒管１１ｅとガス冷媒管ＧＰとの接続部に設けられる弁である。第１閉鎖弁２４及び第２閉鎖弁２６は、手動の弁である。第１閉鎖弁２４及び第２閉鎖弁２６は、空気調和装置１００の利用時には開かれている。

（２－１－７）第１制御部
第１制御部２２は、熱源ユニット１０の各種機器の動作を制御する。第１制御部２２は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）や各種の電気回路や電子回路を主に含む（図示省略）。ＭＣＵは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等を含む。ＭＣＵのメモリには、ＭＣＵのＣＰＵが実行するための各種プログラムが記憶されている。なお、第１制御部２２の各種機能は、ソフトウェアで実現される必要はなく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

第１制御部２２は、圧縮機１２、流向切換機構１４、第１膨張弁１８及び第１ファン２０を含む、熱源ユニット１０の各種機器と電気的に接続されている（図２参照）。また、第１制御部２２は、熱源ユニット１０に設けられた図示しない各種センサと電気的に接続されている。限定するものではないが、熱源ユニット１０に設けられるセンサには、吐出管１１ｂ及び吸入管１１ａに設けられる温度センサや圧力センサ、熱源熱交換器１６及び液冷媒管１１ｄに設けられる温度センサ、熱源空気の温度を計測する温度センサ等を含む。熱源ユニット１０は、これらのセンサを、全て有してもよいし、一部有してもよい。

第１制御部２２は、図２のように、通信線により利用ユニット３０の第２制御部３８と接続されている。第１制御部２２と第２制御部３８とは、通信線を介して各種信号のやり取りを行う。第１制御部２２と第２制御部３８とは、協働して、空気調和装置１００の動作を制御するコントローラ９０として機能する。コントローラ９０の機能については後述する。

（２－２）利用ユニット
利用ユニット３０について説明する。利用ユニット３０では、後述する利用熱交換器３２において、冷媒と空調対象空間Ｒの空気との間で熱交換が行われ、その結果、空調対象空間Ｒの冷房や暖房が行われる。

本実施形態では、空気調和装置１００は３台の利用ユニット３０を有する。３台の利用ユニット３０の構造や能力は、同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。ここでは、各利用ユニット３０を、同一の構成を有するものとして説明する。

利用ユニット３０のタイプは、図３に示すように床置式であり、空調対象空間Ｒの床に設置される。なお、空気調和装置１００には、床置式の利用ユニット３０に加え、他のタイプの利用ユニット３０が含まれていてもよい。

利用ユニット３０は、図１～図３のように、ケーシング４２、利用熱交換器３２、第２膨張弁３４、第２ファン３６、冷媒検知器４０、及び第２制御部３８を主に含む。なお、ここで示す利用ユニット３０の構成は一例に過ぎない。利用ユニット３０は、空気調和装置１００が機能可能な範囲で、例示する構成の一部を有していなくてもよいし、例示した以外の構成を有してもよい。

また、利用ユニット３０は、冷媒配管として、利用熱交換器３２に接続される、液冷媒管３７ａ及びガス冷媒管３７ｂを有する（図１参照）。液冷媒管３７ａは、液冷媒管ＬＰと利用熱交換器３２の液側とを接続している。ガス冷媒管３７ｂは、ガス冷媒管ＧＰと利用熱交換器３２のガス側とを接続している。液冷媒管３７ａには、第２膨張弁３４が設けられている。

（２－２－１）ケーシング
ケーシング４２は、利用熱交換器３２、第２膨張弁３４及び第２ファン３６を含む利用ユニット３０の各種機器を内部に収容する。ケーシング４２は、図３のように空調対象空間Ｒ内に配置される。

ケーシング４２には、空調対象空間Ｒの空気を取り込む吸込口（図示省略）が形成されている。また、ケーシング４２には、吸込口からケーシング４２内に取り込まれ、利用熱交換器３２において冷媒と熱交換した空気を、空調対象空間Ｒに吹き出す吹出口（図示省略）が形成されている。

（２－２－２）室内熱交換器
利用熱交換器３２では、利用熱交換器３２を流れる冷媒と空気との間で熱交換が行われる。利用熱交換器３２は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。限定するものではないが、利用熱交換器３２は、例えば、複数の伝熱管及び複数の伝熱フィンを有するフィンアンドチューブ型の熱交換器である。

（２－２－３）第２膨張弁
第２膨張弁３４は、冷媒の減圧や、冷媒の流量調節を行う機構である。本実施形態では、第２膨張弁３４は、開度調節可能な電子膨張弁である。第２膨張弁３４の開度は、運転状況に応じて適宜調節される。なお、第２膨張弁３４は、電子膨張弁に限定されるものではなく、温度自動膨張弁等、他の種類の弁であってもよい。

（２－２－４）第２ファン
第２ファン３６は、ケーシング４２の吸込口（図示省略）からケーシング４２内に流入し、利用熱交換器３２を通過し、その後にケーシング４２の吹出口からケーシング４２の外部へ流出する空気流を生成する送風機である。第２ファン３６は、例えばインバータ制御方式のファンである。ただし、第２ファン３６は、定速ファンでもよい。

（２－２－５）冷媒検知器
冷媒検知器４０は、利用ユニット３０で冷媒が漏洩した際にこれを検知するセンサである。冷媒検知器４０は、例えば、利用ユニット３０のケーシング４２内に設けられる。また、冷媒検知器４０は、利用ユニット３０のケーシング４２の外部に設置されてもよい。

冷媒検知器４０は、例えば半導体式のセンサである。半導体式の冷媒検知器４０は、図示しない半導体式の検知素子を有する。半導体式の検知素子は、周囲に冷媒ガスが無い状態と、冷媒ガスが有る状態とで電気伝導性が変化する。半導体式の検知素子の周囲に冷媒ガスが存在する場合には、冷媒検知器４０は、比較的大きな電流を検知信号として出力する。一方、半導体式の検知素子の周囲に冷媒ガスが存在しない場合には、冷媒検知器４０は、比較的小さな電流を検知信号として出力する。

なお、冷媒検知器４０のタイプは、半導体式に限定されるものではなく、冷媒ガスを検知可能なセンサであればよい。例えば、冷媒検知器４０は、赤外線式のセンサであって、冷媒の検知結果に応じて検知信号を出力するセンサであってもよい。

（２－２－６）第２制御部
第２制御部３８は、利用ユニット３０の各種機器の動作を制御する。第２制御部３８は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）や各種の電気回路や電子回路を有している（図示省略）。ＭＣＵは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等を含む。ＭＣＵのメモリには、ＭＣＵのＣＰＵが実行するための各種プログラムが記憶されている。なお、第２制御部３８の各種機能は、ソフトウェアで実現される必要はなく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

第２制御部３８は、第２膨張弁３４、第２ファン３６、を含む、利用ユニット３０の各種機器と電気的に接続されている（図２参照）。また、第２制御部３８は、冷媒検知器４０と電気的に接続されている。さらに、第２制御部３８は、利用ユニット３０に設けられた図示しないセンサと電気的に接続されている。限定するものではないが、図示しないセンサには、利用熱交換器３２や液冷媒管３７ａに設けられる温度センサや、空調対象空間Ｒの温度を計測する温度センサ等を含む。利用ユニット３０は、これらのセンサを、全て有していてもよいし、一部有していてもよい。

第２制御部３８は、通信線により、遮断弁装置６０の、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４の動作を制御する制御部６２と通信可能に接続されている（図２参照）。

また、第２制御部３８は、図２のように、通信線により熱源ユニット１０の第１制御部２２と接続されている。また、第２制御部３８は、通信線により、図示を省略する空気調和装置１００の操作用のリモコンと通信可能に接続されている。第１制御部２２と第２制御部３８とは、協働して、空気調和装置１００の動作を制御するコントローラ９０として機能する。

コントローラ９０の機能について説明する。なお、以下で説明するコントローラ９０の各種機能の一部又は全部は、第１制御部２２及び第２制御部３８とは別に設けられた制御装置により実行されてもよい。

コントローラ９０は、冷房運転時に、熱源熱交換器１６が冷媒の凝縮器として機能し、利用熱交換器３２が冷媒の蒸発器として機能するように流向切換機構１４の動作を制御する。また、コントローラ９０は、暖房運転時に、熱源熱交換器１６が冷媒の蒸発器として機能し、利用熱交換器３２が冷媒の凝縮器として機能するように流向切換機構１４の動作を制御する。また、コントローラ９０は、冷房運転時及び暖房運転時に、圧縮機１２、第１ファン２０及び第２ファン３６を運転する。また、冷房運転時及び暖房運転時に、コントローラ９０は、リモコンに入力された各種指示（設定温度や設定風量等）や、各種温度センサ及び圧力センサの計測値に基づき、圧縮機１２、第１ファン２０及び第２ファン３６のモータの回転数や、第１膨張弁１８及び第２膨張弁３４の開度を調節する。冷房運転時や暖房運転時の空気調和装置１００の各種機器の動作の制御には、様々な制御の態様が一般に知られているため、ここでは説明を省略する。

いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０により冷媒が検知された場合のコントローラ９０による空気調和装置１００の制御については後述する。

（２－３）遮断弁装置
各遮断弁装置６０は、利用ユニット３０の１台に対応して設置される。遮断弁装置６０は、遮断弁装置６０が有する遮断弁５０を閉じることで、その遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０への冷媒の流入を抑制する装置である。

遮断弁装置６０は、遮断弁５０と、本体ケーシング６４と、電装品６２ａと、電装品６２ａを収容する電装品ボックス６６と、を主に有する。電装品６２ａには、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４の動作を制御する制御部６２を含む。

（２－３－１）遮断弁
遮断弁５０には、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁、及び、ガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁、の少なくとも一方を含む。本実施形態では、各遮断弁装置６０の有する遮断弁５０には、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁５２、及び、ガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁５４、の両方を含む。

遮断弁装置６０の第１遮断弁５２の一端には、熱源ユニット１０と第１遮断弁５２とを接続する液冷媒管ＬＰが接続される。遮断弁装置６０の第１遮断弁５２の他端には、その遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０の液冷媒管３７ａと第１遮断弁５２とを接続する液冷媒管ＬＰが接続される。

遮断弁装置６０の第２遮断弁５４の一端には、熱源ユニット１０と第２遮断弁５４とを接続するガス冷媒管ＧＰが接続される。遮断弁装置６０の第２遮断弁５４の他端には、その遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０のガス冷媒管３７ｂと第２遮断弁５４とを接続するガス冷媒管ＧＰが接続される。

第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４は、利用ユニット３０における冷媒漏洩時に、空調対象空間Ｒへの冷媒漏洩を抑制する弁である。第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４は、例えば、閉鎖状態（全閉）と開放状態（全開）とを切換可能な電磁弁である。ただし、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４の種類は、電磁弁に限定されるものではなく、例えば電動弁であってもよい。

遮断弁装置６０の第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４は、通常時には開かれている。ここでの通常時は、遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０の第２制御部３８が、制御部６２に対して遮断弁５０の閉鎖を指示する信号を送信していない時を意味する。

一方で、遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０の冷媒検知器４０が冷媒を検知すると、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４は閉じられる。具体的には、遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０の冷媒検知器４０が冷媒を検知し、対応する利用ユニット３０の第２制御部３８が対応する遮断弁装置６０の制御部６２に対して遮断弁５０の閉鎖を指示する信号を送信すると、信号を受信した制御部６２は、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を閉じるよう制御する。遮断弁装置６０の第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４が閉じられると、熱源ユニット１０や、熱源ユニット１０と第１遮断弁５２との間を接続する配管や、熱源ユニット１０と第２遮断弁５４との間を接続する配管からの、その遮断弁装置６０に対応する利用ユニット３０への冷媒の流入が抑制される。

遮断弁５０（第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４）は、図３に描画されているように、空調対象空間Ｒの床ＦＬの下方の床下空間Ｓに配置される。好ましくは、遮断弁５０は、床下空間Ｓであって、対応する利用ユニット３０の近傍に配置される。遮断弁５０は、例えば、床下空間Ｓであって、対応する利用ユニット３０の直下付近に配置される。ただし、遮断弁５０の配置は、対応する利用ユニット３０の直下付近に限定されるものではない。

なお、床下空間Ｓとは、空気調和装置１００が設置される建物において空調対象空間Ｒの下方に下階が存在する場合には、空調対象空間Ｒの床ＦＬと空調対象空間Ｒの下階（１つ下の階）の天井との間の空間である。例えば、床下空間Ｓは、床ＦＬを構成する建材と、空調対象空間Ｒの存在する階とその１つ下の階とを区画するコンクリート躯体と、の間に存在するスペースである。また、例えば、床下空間Ｓは、空調対象空間Ｒの存在する階とその１つ下の階とを区画するコンクリート躯体と、空調対象空間Ｒの存在する階の１つ下の階の天井との間のスペース（１つ下の階の天井裏空間）であってもよい。また、床下空間Ｓとは、空気調和装置１００が設置される建物において空調対象空間Ｒが最下階である場合（空調対象空間Ｒの下方に下階が存在しない場合）には、空調対象空間Ｒの床ＦＬと、建物の基礎との間の空間である。

床下空間Ｓは、床ＦＬを構成する建材により空調対象空間Ｒと区画された空間である。なお、床下空間Ｓと空調対象空間Ｒとが区画されているとは、両空間が気密状態で区画されていることを必ずしも意味するものではなく、両空間の間の空気の流通が床ＦＬを構成する建材により少なくとも抑制されていることを意味する。例えば、床下空間Ｓと空調対象空間Ｒとの間で、建材間の隙間を介して多少の空気が流れてもよい。

本実施形態の空気調和装置１００では、遮断弁５０が床下空間Ｓに設置されるため、仮に遮断弁５０周りで冷媒が漏洩した場合であっても、冷媒は、空調対象空間Ｒではなく、空調対象空間Ｒとは区画されている床下空間Ｓに流入する。なお、空気調和装置１００で用いられる冷媒は、一般に空気より密度が高いため、床下空間Ｓから、床下空間Ｓへの空調対象空間Ｒへは、冷媒が比較的流入しにくい。要するに、本実施形態の空気調和装置１００では、冷媒は人が活動する空調対象空間Ｒに流入しにくい。そのため、空気調和装置１００は、例えば可燃性の冷媒を使用するような場合にも安全性が高い。

（２－３－２）本体ケーシング
本体ケーシング６４は、遮断弁５０を収容するケーシングである。具体的には、本体ケーシング６４は、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を収容するケーシングである。

本体ケーシング６４は、図４Ａに示すように、床下空間Ｓに設置される。遮断弁５０を対応する利用ユニット３０の近傍に配置するため、好ましくは、本体ケーシング６４は対応する利用ユニット３０の近傍に設置される。限定するものではないが、本体ケーシング６４は、床下空間Ｓであって、対応する利用ユニット３０の直下付近に設置される。

本体ケーシング６４には、例えば図４Ａに示すように、第１遮断弁５２の両端に接続される液冷媒管ＬＰや、第２遮断弁５４の両端に接続されるガス冷媒管ＧＰが挿通される開口６４ａが形成されている。図４Ａでは、これらの開口６４ａの一部（例えば、熱源ユニット１０と第１遮断弁５２とを接続する液冷媒管ＬＰと、熱源ユニット１０と第２遮断弁５４とを接続するガス冷媒管ＧＰとが通過する開口６４ａ）が描画されている。図４Ａの例では、１つの開口６４ａに、複数の冷媒管が（１本の液冷媒管ＬＰと１本のガス冷媒管ＧＰとが）通過して延びるように配置されている。

なお、本体ケーシング６４には、複数の冷媒管が通過する開口に代えて、図４Ｂに示すように、１本の冷媒管（１本の液冷媒管ＬＰ又は１本のガス冷媒管ＧＰ）が通過して延びるように配置される開口６４ａが形成されてもよい。

開口６４ａには、開口６４ａと液冷媒管ＬＰとの間の隙間や、開口６４ａとガス冷媒管ＧＰとの間の隙間や、液冷媒管ＬＰとガス冷媒管ＧＰとの間の隙間を塞ぐ断熱材５８が設けられることが好ましい。このようにして、開口６４ａと冷媒管ＬＰ，ＧＰとの間の隙間や、冷媒管同士の間の隙間が断熱材５８で塞がれることで、本体ケーシング６４の内部で冷媒が漏洩したとしても、床下空間Ｓへの冷媒の漏洩が抑制され安全性が高い。

（２－３－３）電装品
電装品６２ａは、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を動作させるための各種部品である。限定するものではないが、電装品６２ａは、例えば、プリント基板、電磁リレー、スイッチング素子等の電流の流れを切換可能な切換部、電源が供給される端子台、及び第２制御部３８からの信号が入力される入力部を有する。なお、電装品６２ａと、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４とは、駆動電圧を供給するための電線で電気的に接続されている。電装品６２ａは、少なくともその一部が、利用ユニット３０の第２制御部３８からの遮断弁５０の閉鎖を要求する信号に応じ、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を閉じる制御部６２として機能する。

制御部６２は、例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）や各種の電気回路や電子回路を構成として有している（図示省略）。ＭＣＵは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等を含む。ＭＣＵのメモリには、ＭＣＵのＣＰＵが実行するための各種プログラムが記憶されている。なお、制御部６２の各種機能は、ソフトウェアで実現される必要はなく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

電装品６２ａは、電装品ボックス６６の内部に収容されている。好ましくは、電装品ボックス６６は、本体ケーシング６４の外部に配置されている。電装品ボックス６６は、例えば床下空間Ｓに設置される。電装品ボックス６６と本体ケーシング６４とが独立した構成である場合、電装品ボックス６６は、本体ケーシング６４の近傍に配置されなくてもよい。電装品ボックス６６の設置位置は、適宜決定されればよい。

（３）冷媒検知時のコントローラによる空気調和装置の制御
いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０により冷媒が検知された場合の、コントローラ９０による空気調和装置１００の制御について説明する。なお、ここでは、冷媒検知器４０で冷媒が検知された場合とは、冷媒検知器４０が検知信号として出力する電流の値が所定の閾値より大きい場合を意味する。

コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知されると、冷媒が検知されている利用ユニット３０に対応する遮断弁装置６０の制御部６２に対し、その遮断弁装置６０の遮断弁５０を閉じることを指示する信号を送信する。遮断弁５０を閉じることを指示する信号は、接点信号であってもよい。遮断弁装置６０の制御部６２は、この信号に基づいて遮断弁５０（本実施形態では、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４）を閉じる。

また、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知された場合、遮断弁装置６０の制御部６２に遮断弁５０を閉じることを指示する信号を送信するのに加え、図示しない警報器を用いて冷媒漏洩を報知してもよい。

また、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知された場合、遮断弁装置６０の制御部６２に遮断弁５０を閉じることを指示する信号を送信するのに加え、圧縮機１２の運転を停止し、空気調和装置１００全体の運転を停止してもよい。

また、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知された場合、その利用ユニット３０に対応する遮断弁装置６０の制御部６２に遮断弁５０を閉じることを指示する信号を送信するのに加え、他の遮断弁装置６０（例えば全ての遮断弁装置６０）の制御部６２に遮断弁５０を閉じることを指示する信号を送信してもよい。

（４）特徴
（４－１）
本実施形態の空気調和装置１００は、空調室内ユニットとしての利用ユニット３０と、空調熱源ユニットとしての熱源ユニット１０と、遮断弁装置６０と、を備える。利用ユニット３０は、空調対象空間Ｒに設置される。利用ユニット３０は、床置式である。熱源ユニット１０は、利用ユニット３０に液冷媒管ＬＰ及びガス冷媒管ＧＰを介して接続される。遮断弁装置６０は、空調対象空間Ｒの床ＣＬの下方の床下空間Ｓに配置される遮断弁５０を有する。遮断弁５０は、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁５２及びガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁５４の少なくとも一方を含む。本実施形態では、遮断弁５０は、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４の両方を含む。

空気調和装置１００では、仮に遮断弁５０周りで冷媒が漏洩した場合にも、冷媒は、空調対象空間Ｒではなく、空調対象空間Ｒとは区画された床下空間Ｓに流入するため、安全性が高い。

なお、空気調和装置１００で用いられる冷媒は、一般に空気より密度が高いため、床下空間Ｓに流入した冷媒は、空調対象空間Ｒへ比較的流入しにくい。

さらに、空気調和装置１００では、床置式の利用ユニット３０に対し、遮断弁５０の設置場所として、利用ユニット３０から距離が近い床下空間Ｓを利用するため、利用ユニット３０と遮断弁５０とを接続する配管の長さが比較的短くなりやすい。そのため、利用ユニット３０から冷媒が漏洩したとしても、利用ユニット３０からの冷媒漏洩量が低減されやすい。

（４－２）
本実施形態の空気調和装置１００では、遮断弁装置６０は、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を収容する、ケーシングの一例としての本体ケーシング６４を有する。

本空気調和装置１００では、遮断弁装置６０が、第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４とこれらを収容する本体ケーシング６４とを含むユニットとなっているので、空気調和装置１００に遮断弁装置６０を組み込むことが容易である。

（４－３）
本実施形態の空気調和装置１００では、遮断弁装置６０は、遮断弁５０を動作させるための電装品６２ａを収容する電装品ボックス６６を備える。電装品ボックス６６は、本体ケーシング６４の外部に配置されている。

本空気調和装置１００では、電装品ボックス６６が本体ケーシング６４の外部に配置されているため、冷媒に可燃性があり、遮断弁５０の周りで冷媒が漏洩したとしても、着火源となり得る電装品６２ａと冷媒との接触を抑制できる。

（４－４）
本実施形態の空気調和装置１００では、本体ケーシング６４には、開口６４ａが形成される。第１遮断弁５２に接続される液冷媒管ＬＰ及び第２遮断弁５４に接続されるガス冷媒管ＧＰは、本体ケーシング６４の開口６４ａを通過して延びる。遮断弁装置６０は、開口６４ａと液冷媒管ＬＰとの隙間、及び、開口６４ａとガス冷媒管ＧＰとの隙間を塞ぐ断熱材６８を含む。

本空気調和装置１００では、開口６４ａと、開口６４ａを通過して延びる冷媒管ＬＰ，ＧＰとの隙間が断熱材６８で塞がれているため、本体ケーシング６４の内部で冷媒が漏洩したとしても、床下空間Ｓへの冷媒の漏洩が抑制され安全性が高い。

（５）変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。各変形例は、その一部又は全部が、矛盾が生じない範囲で、上記実施形態や、他の変形例と組み合わされてもよい。

（５－１）変形例Ａ
上記実施形態では、遮断弁装置６０の制御部６２が遮断弁５０の動作を制御するが、このような態様に限定するものではない。例えば、遮断弁装置６０は制御部６２を有さず、空気調和装置１００のコントローラ９０が、例えば、より具体的には利用ユニット３０の第２制御部３８が、遮断弁５０の動作を制御してもよい。

（５－２）変形例Ｂ
上記実施形態では、遮断弁装置６０は、冷媒漏洩対策専用の第１遮断弁５２及び第２遮断弁５４を遮断弁５０として有する。しかし、遮断弁装置６０は、冷媒漏洩対策以外の用途で用いられる弁が、遮断弁５０として用いられてもよい。

例えば、図５に示す空気調和装置１００の遮断弁装置６０ａは、第１遮断弁５２は有していない。また、図５に示す空気調和装置１００の利用ユニット３０ａは、第２膨張弁３４を有しておらず、代わりに、遮断弁装置６０ａが、第２膨張弁３４を遮断弁５０として有する。要するに、遮断弁装置６０ａは、第２膨張弁３４及び第２遮断弁５４を遮断弁５０として有する。

図５に示す空気調和装置１００では、空気調和装置１００のコントローラ９０が、遮断弁装置６０ａの制御部としても機能する。ただし、このような態様に限定されるものではなく、遮断弁装置６０ａは、第２膨張弁３４及び第２遮断弁５４の動作を制御する制御部を有してもよい。コントローラ９０は、冷房運転時及び暖房運転時に、リモコンに入力された各種指示（設定温度や設定風量等）や、各種温度センサ及び圧力センサの計測値に基づき、第２膨張弁３４の開度を調節する。また、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知されると、冷媒が検知されている利用ユニット３０に対応する遮断弁装置６０の第２膨張弁３４及び第２遮断弁５４を閉じる。

（５－３）変形例Ｃ
上記実施形態では、遮断弁装置６０は、液冷媒管ＬＰに配置される第１遮断弁５２、及び、ガス冷媒管ＧＰに配置される第２遮断弁５４、の両方を遮断弁５０として有する。ただし、図６のように、空気調和装置１００の遮断弁装置６０ｂは、第２遮断弁５４だけを遮断弁５０として有していてもよい。

ここでは、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知されると、冷媒が検知されている利用ユニット３０に対応する遮断弁装置６０ｂの制御部６２に対し、第２遮断弁５４を閉じることを指示する信号を送信する。また、コントローラ９０は、いずれかの利用ユニット３０の冷媒検知器４０で冷媒が検知されると、冷媒が検知されている利用ユニット３０の第２膨張弁３４を閉じることが好ましい。

（５－４）変形例Ｄ
上記実施形態では、遮断弁装置６０は、遮断弁５０を内部に収容する本体ケーシング６４を有しているが、これに限定されるものではない。遮断弁装置６０は、本体ケーシング６４を有さず、遮断弁５０は床下空間Ｓにそのまま配置されてもよい。

また、電装品６２ａも、電装品ボックス６６内ではなく、床下空間Ｓ等にそのまま配置されてもよい。

（５－５）変形例Ｅ
上記実施形態では、各利用ユニット３０に対して１つの遮断弁装置６０が設けられるがこれに限定されるものではない。例えば、遮断弁装置６０は、１つの本体ケーシング６４内に複数の利用ユニット３０用の遮断弁５０が収容されている装置であってもよい。

（５－６）変形例Ｆ
上記実施形態では、各利用ユニット３０に対し、１つの第１遮断弁５２及び１つの第２遮断弁５４が設けられるがこれに限定されるものではない。

例えば、空気調和装置では、複数の利用ユニット３０（利用ユニット群と呼ぶ）に冷媒を供給するように分岐する前の液冷媒管及びガス冷媒管に、第１遮断弁及び第２遮断弁がそれぞれ１つずつ設けられてもよい。そして、利用ユニット群に属する利用ユニットの１つの冷媒検知器４０で冷媒が検知された場合、第１遮断弁及び第２遮断弁を閉じることで、利用ユニット群に属する複数の利用ユニット３０への冷媒の流入を抑制してもよい。言い換えれば、遮断弁装置６０は、１つの第１遮断弁５２及び／又は１つの第２遮断弁５４で、複数の利用ユニット３０への冷媒の流入を抑制する装置であってもよい。

＜付記＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示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。

本開示は、床置式の空調室内ユニットを備えた空気調和装置に広く適用でき有用である。

１０ 熱源ユニット（空調熱源ユニット）
３０，３０ａ 利用ユニット（空調室内ユニット）
３４ 第２膨張弁（第１遮断弁）
５０ 遮断弁
５２ 第１遮断弁
５４ 第２遮断弁
６０，６０ａ，６０ｂ 遮断弁装置
６２ａ 電装品
６４ ケーシング
６４ａ 開口
６６ 電装品ボックス
６８ 断熱材
１００ 空気調和装置
ＦＬ 床
ＧＰ ガス冷媒管
ＬＰ 液冷媒管
Ｒ 空調対象空間
Ｓ 床下空間

特開２０１３－１９６２１号公報

Claims (4)

1. 空調対象空間（Ｒ）に設置される床置式の空調室内ユニット（３０，３０ａ）と、
   前記空調室内ユニットに液冷媒管（ＬＰ）及びガス冷媒管（ＧＰ）を介して接続される、空調熱源ユニット（１０）と、
   前記液冷媒管に配置される第１遮断弁（５２，３４）及び前記ガス冷媒管に配置される第２遮断弁（５４）の少なくとも一方を含む、前記空調対象空間の床（ＦＬ）の下方の床下空間（Ｓ）に配置される遮断弁（５０）、を有する遮断弁装置（６０，６０ａ，６０ｂ）と、
   を備える空気調和装置（１００）。
2. 前記遮断弁は、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁を含み、
   前記遮断弁装置は、前記遮断弁を収容するケーシング（６４）を更に有する、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記遮断弁装置は、前記遮断弁を動作させるための電装品（６２ａ）を収容する電装品ボックス（６６）を更に備え、
   前記電装品ボックスは、前記ケーシングの外部に配置されている、
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記ケーシングには、前記第１遮断弁に接続される前記液冷媒管及び前記第２遮断弁に接続される前記ガス冷媒管が通過して延びる開口（６４ａ）が形成され、
   前記遮断弁装置は、前記開口と前記液冷媒管との隙間、及び、前記開口と前記ガス冷媒管との隙間を塞ぐ断熱材（６８）を更に含む、
   請求項２又は３に記載の空気調和装置。

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