JPWO2018207251A1 - 空気調和システム及びその冷媒量設定方法 - Google Patents

Abstract

空気調和システムは、冷媒を循環させる冷媒回路と、冷媒回路の負荷側熱交換器を収容し、負荷側熱交換器を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間に接続される熱交換ユニットと、冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置と、複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数の開閉装置と、を備え、冷媒検知装置が冷媒の漏洩を検知したとき、複数の開閉装置の全てが開状態となるものである。

Description

本発明は、複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間に接続される熱交換ユニットを備えた空気調和システム及びその冷媒量設定方法に関するものである。

特許文献１には、空気調和装置が記載されている。この空気調和装置は、室内機の外表面に設けられた冷媒検知装置と、冷媒検知装置が冷媒を検知したときに室内送風ファンを回転させる制御を行う制御部と、を備えている。この空気調和装置では、室内機につながる延長配管から室内へ冷媒が漏洩した場合や、室内機内部で漏洩した冷媒が室内機の筐体の隙間を通して室内機の外部へ流出した場合に、漏洩冷媒を冷媒検知装置によって検知できる。また、冷媒検知装置が冷媒の漏洩を検知したときに室内送風ファンを回転させることにより、室内機の筐体に設けられた吸込口から室内の空気を吸い込み、吹出口から室内へ空気を吹き出すので、漏洩した冷媒を拡散させることができる。

特許第４５９９６９９号公報

例えば、１つの冷媒回路を用いて複数の被空調空間の空気調和を行う空気調和システムでは、被空調空間のそれぞれの容積に対して冷媒量が多量である場合がある。このような空気調和システムで冷媒の漏洩が生じた場合、漏洩した冷媒を被空調空間のいずれかに均一に拡散させたとしても、被空調空間の冷媒濃度が高くなってしまう可能性があるという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、冷媒が漏洩したとしても、被空調空間の冷媒濃度が高くなってしまうのを防止できる空気調和システム及びその冷媒量設定方法を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和システムは、冷媒を循環させる冷媒回路と、前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容し、前記負荷側熱交換器を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間に接続される熱交換ユニットと、前記冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置と、前記複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数の開閉装置と、を備え、前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記複数の開閉装置の全てが開状態となるものである。
本発明に係る空気調和システムの冷媒量設定方法は、上記本発明に係る空気調和システムの冷媒量を設定する方法であって、前記冷媒回路における前記冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、前記冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したときに開状態となる開閉装置を介して前記熱交換ユニットに接続される被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、前記封入量ＭがＭ＜ＬＦＬ×Ｖの関係を満たすように前記封入量Ｍを設定するものである。

本発明によれば、冷媒が漏洩したとしても、漏洩した冷媒を開状態の開閉装置を介して被空調空間に拡散させることができるため、被空調空間の冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和システムの制御部３００で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１の第１変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の第２変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の第３変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の第４変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和システムの制御部３００で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空気調和システム及びその冷媒量設定方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。本実施の形態では、空気調和システムとして、３つの被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの室内負荷を処理する内調型の空気調和システムを例示している。例えば、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃは、互いに仕切られた複数の部屋である。被空調空間Ａの床面積はＡａであり、被空調空間Ａの床面からの天井高さはＨａである。被空調空間Ｂの床面積はＡｂであり、被空調空間Ｂの床面からの天井高さはＨｂである。被空調空間Ｃの床面積はＡｃであり、被空調空間Ｃの床面からの天井高さはＨｃである。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和システムは、冷媒を循環させる１つの冷媒回路１０を有している。冷媒回路１０は、圧縮機、冷媒流路切替装置（例えば、四方弁）、熱源側熱交換器、減圧装置及び負荷側熱交換器１１が冷媒配管を介して環状に接続された構成を有している。

冷媒回路１０に封入される冷媒としては、例えば、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）等の微燃性冷媒、又は、Ｒ２９０、Ｒ１２７０等の強燃性冷媒が用いられる。これらの冷媒は単一冷媒として用いられてもよいし、２種以上が混合された混合冷媒として用いられてもよい。以下、微燃レベル以上（例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４の分類で２Ｌ以上）の可燃性を有する冷媒のことを「可燃性冷媒」という場合がある。また、冷媒回路１０に封入される冷媒としては、不燃性（例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４の分類で１）を有するＲ２２、Ｒ４１０Ａ等の不燃性冷媒を用いることもできる。これらの冷媒は、例えば、大気圧下（例えば、温度は室温（２５℃））において空気よりも大きい密度を有している。

また、空気調和システムは、少なくとも冷媒回路１０の熱源側熱交換器を収容する１台の熱源ユニット２０と、少なくとも冷媒回路１０の負荷側熱交換器１１を収容する１台の負荷ユニット３０（熱交換ユニットの一例）と、を有している。熱源ユニット２０と負荷ユニット３０との間は、冷媒回路１０の冷媒配管の一部である２本の延長配管１２ａ、１２ｂによって接続されている。延長配管１２ａは、継手部１３ａを介して負荷側熱交換器１１に接続されており、延長配管１２ｂは、継手部１３ｂを介して負荷側熱交換器１１に接続されている。本例の熱源ユニット２０には、熱源側熱交換器だけでなく、冷媒回路１０の圧縮機、冷媒流路切替装置及び減圧装置も収容されている。冷媒回路１０、熱源ユニット２０及び負荷ユニット３０は、後述する制御部３００により制御される。

負荷ユニット３０の筐体には、空気を吸い込む吸込口４１と、空気を吹き出す吹出口４２とが形成されている。負荷ユニット３０の筐体内の空間は、仕切板３３によってファン室３１と熱交換器室３２とに仕切られている。仕切板３３には、ファン室３１と熱交換器室３２との間の風路となる開口部が形成されている。ファン室３１には、送風ファン３４が収容されている。熱交換器室３２には、負荷側熱交換器１１、継手部１３ａ、１３ｂ及び冷媒検知装置３５が収容されている。

冷媒検知装置３５は、冷媒の漏洩を検知するように構成されている。冷媒検知装置３５としては、例えば、半導体式ガスセンサなどを用いることができるが、これに限られない。冷媒検知装置３５は、空気中の冷媒濃度を検知し、後述する制御部３００に検知信号を出力するようになっている。冷媒検知装置３５の設置位置は、熱交換器室３２には限られず、ファン室３１であってもよいし、後述する給気ダクト内などの負荷ユニット３０の外部であってもよい。冷媒検知装置３５の設置位置は、負荷ユニット３０内、又は負荷ユニット３０から被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃまでの給気経路内であればよい。

負荷ユニット３０において冷媒が漏洩する可能性のある箇所は、負荷側熱交換器１１のろう付け部及び継手部１３ａ、１３ｂである。したがって、負荷側熱交換器１１及び継手部１３ａ、１３ｂは、負荷ユニット３０の筐体内（例えば、熱交換器室３２内）又は給気ダクト内に配置されるのが望ましい。

制御部３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、タイマー等を備えたマイクロコンピュータを有している。制御部３００は、操作部３１０との間で相互に通信を行うことができるようになっている。操作部３１０は、ユーザによる操作を受け付け、操作に基づく操作信号を制御部３００に出力するように構成されている。操作部３１０は、例えば、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ設けられた複数のリモコンと、複数のリモコンの上位の操作部となる集中コントローラーと、により構成されている。

制御部３００は、操作部３１０からの操作信号及びセンサ類からの検出信号等に基づき、冷媒回路１０、熱源ユニット２０、負荷ユニット３０及び後述するダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３等を含む空気調和システム全体の動作を制御する。制御部３００は、熱源ユニット２０の筐体内に設けられていてもよいし、負荷ユニット３０の筐体内に設けられていてもよい。また、制御部３００は、熱源ユニット２０に設けられる熱源側制御部と、負荷ユニット３０に設けられ、熱源側制御部と通信可能な負荷側制御部と、により構成されていてもよい。

負荷側熱交換器１１、送風ファン３４、冷媒検知装置３５、制御部３００は、負荷ユニット３０内に備えられていてもよいし、負荷ユニット３０とは別に現地施工の際に組み付けられてもよい。

送風ファン３４が作動すると、負荷ユニット３０の筐体内には、吸込口４１から吹出口４２に向かう空気の流れが形成される。これにより、吸込口４１からファン室３１に吸い込まれた空気は、仕切板３３の開口部、及び熱交換器室３２の負荷側熱交換器１１をこの順に通過する。負荷側熱交換器１１を通過した空気は、冷媒との熱交換によって冷却又は加熱され、調和空気として吹出口４２から吹き出される。

負荷ユニット３０の吹出口４２は、複数の給気経路をそれぞれ介して被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに並列に接続されている。吹出口４２と被空調空間Ａとの間の給気経路は、給気ダクト５１、５２、５３により形成されている。吹出口４２と被空調空間Ｂとの間の給気経路は、給気ダクト５１、５２、５４により形成されている。吹出口４２と被空調空間Ｃとの間の給気経路は、給気ダクト５１、５５により形成されている。空気よりも密度の大きい冷媒が用いられる場合、給気ダクト５３、５４、５５は、それぞれ被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの高さの高い位置（例えば、天井付近）に接続されるのが望ましい。空気よりも密度の小さい冷媒が用いられる場合、給気ダクト５３、５４、５５は、それぞれ被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの高さの低い位置（例えば、床面付近）に接続されるのが望ましい。

負荷ユニット３０の吸込口４１は、複数の還気経路をそれぞれ介して被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに並列に接続されている。被空調空間Ａと吸込口４１との間の還気経路は、還気ダクト６３、６２、６１により形成されている。被空調空間Ｂと吸込口４１との間の還気経路は、還気ダクト６４、６２、６１により形成されている。被空調空間Ｃと吸込口４１との間の還気経路は、還気ダクト６５、６１により形成されている。

空気調和システムは、複数のダンパー７１、７２、７３（開閉装置の一例）を有している。ダンパー７１は、給気ダクト５３に設けられており、吹出口４２と被空調空間Ａとの間の給気経路を開閉するように構成されている。ダンパー７２は、給気ダクト５４に設けられており、吹出口４２と被空調空間Ｂとの間の給気経路を開閉するように構成されている。ダンパー７３は、給気ダクト５５に設けられており、吹出口４２と被空調空間Ｃとの間の給気経路を開閉するように構成されている。ダンパー７１、７２、７３は、制御部３００の制御により、互いに独立して開閉される。例えば、ダンパー７１は、集中コントローラー及び被空調空間Ａに設けられたリモコンでの操作に基づいて開閉され、ダンパー７２は、集中コントローラー及び被空調空間Ｂに設けられたリモコンでの操作に基づいて開閉され、ダンパー７３は、集中コントローラー及び被空調空間Ｃに設けられたリモコンでの操作に基づいて開閉される。これにより、本実施の形態に係る空気調和システムは、調和空気の供給の有無を被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃ毎に選択できる、いわゆる個別運転方式のマルチ型空気調和システムとして機能する。ダンパー７１、７２、７３は、負荷ユニット３０の吹出口４２に設けられていてもよい。

また、空気調和システムは、複数のダンパー８１、８２、８３を有している。ダンパー８１は、還気ダクト６３に設けられており、被空調空間Ａと吸込口４１との間の還気経路を開閉するように構成されている。ダンパー８２は、還気ダクト６４に設けられており、被空調空間Ｂと吸込口４１との間の還気経路を開閉するように構成されている。ダンパー８３は、還気ダクト６５に設けられており、被空調空間Ｃと吸込口４１との間の還気経路を開閉するように構成されている。ダンパー８１は、制御部３００の制御により、ダンパー７１と連動して開閉される。ダンパー８２は、制御部３００の制御により、ダンパー７２と連動して開閉される。ダンパー８３は、制御部３００の制御により、ダンパー７３と連動して開閉される。また、ダンパー８１、８２、８３は、負荷ユニット３０の吸込口４１に設けられていてもよい。

冷媒検知装置３５、操作部３１０及びダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３等は、制御線を介して制御部３００と通信可能に接続されている。これにより、冷媒検知装置３５、操作部３１０及びダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３等は、熱源ユニット２０及び負荷ユニット３０と共に、空気調和システムの状態を共有することができる。また、制御部３００は、冷媒検知装置３５、操作部３１０及びダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３等から情報を取得することができるとともに、冷媒検知装置３５、操作部３１０及びダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３等の動作を制御することができる。

制御部３００は、制御線を介した通信により、冷媒検知装置３５及びダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３が接続されていることを確認できる。制御部３００は、冷媒検知装置３５及び少なくとも給気経路上のダンパー７１、７２、７３が通信可能に接続されていることを確認できない限り、空気調和システム（例えば、冷媒回路１０）の運転を許可しないようになっている。

図２は、本実施の形態に係る空気調和システムの制御部３００で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。この冷媒漏洩検知処理は、空気調和システムの運転中のみ、又は、空気調和システムに電力が供給されている限り空気調和システムの運転中及び停止中を含む常時、所定の時間間隔で繰り返して実行される。空気調和システムに元電源からの電力が給電スイッチを介して供給されている場合、給電スイッチは常にオン状態に維持されるのが望ましい。

図２のステップＳ１では、制御部３００は、冷媒検知装置３５からの検知信号に基づき、冷媒検知装置３５の周囲の冷媒濃度の情報を取得する。

次に、ステップＳ２では、制御部３００は、冷媒検知装置３５の周囲の冷媒濃度があらかじめ設定された閾値以上であるか否かを判定する。冷媒濃度が閾値以上であると判定した場合にはステップＳ３に進み、冷媒濃度が閾値未満であると判定した場合には処理を終了する。

ステップＳ３では、制御部３００は、送風ファン３４を運転させる。すなわち、制御部３００は、送風ファン３４が既に運転している場合にはそのまま運転を継続させ、送風ファン３４が停止している場合には送風ファン３４の運転を開始する。送風ファン３４の運転回転数（すなわち、風量）は最大に設定することが望ましい。また、ステップＳ３では、制御部３００は、少なくとも給気経路上に設けられた全てのダンパー７１、７２、７３を開状態にする。すなわち、制御部３００は、ダンパー７１、７２、７３のうち閉状態にあるダンパーを開状態にするとともに、ダンパー７１、７２、７３のうち開状態にあるダンパーをそのまま開状態に維持する。これにより、給気経路上に設けられた全てのダンパー７１、７２、７３が開状態になる。これに伴い、還気経路上に設けられた全てのダンパー８１、８２、８３も、ダンパー７１、７２、７３とそれぞれ連動して開状態になる。ステップＳ３では、制御部３００は、操作部３１０に設けられている表示部又は音声出力部を用いて、冷媒の漏洩が生じたことをユーザに報知するようにしてもよい。

以上のように、この冷媒漏洩検知処理では、冷媒の漏洩が検知された場合（すなわち、冷媒検知装置３５で検知される冷媒濃度が閾値以上である場合）、送風ファン３４の運転が開始されるとともに、全てのダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３が開状態になる。これにより、負荷ユニット３０内で漏洩した冷媒は、送風ファン３４により送風される空気と共に、各給気経路を経由して全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに吹き出される。したがって、一部の被空調空間のみに調和空気が供給されている状態で冷媒の漏洩が生じたとしても、漏洩した冷媒を全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに拡散させることができるため、当該一部の被空調空間のみで冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。

なお、大気圧下で空気よりも大きい密度を有する冷媒が用いられ、かつ、負荷ユニット３０が被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃよりも上方に配置されている場合には、冷媒の漏洩が検知されたときに必ずしも送風ファン３４を運転させなくてもよい。例えば、送風ファン３４の停止中に負荷ユニット３０内で冷媒が漏洩した場合、全てのダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３が開状態になることにより、漏洩した冷媒は負荷ユニット３０から給気経路又は還気経路を経由して全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに流れ落ちる。したがって、漏洩した冷媒を全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに拡散させることができるため、一部の被空調空間のみで冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。大気圧下で空気よりも小さい密度を有する冷媒が用いられ、かつ、負荷ユニット３０が被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃよりも下方に配置されている場合も同様である。

ここで、冷媒として可燃性冷媒が用いられている場合には、被空調空間Ａの容積をＡａ×Ｈａ［ｍ^３］とし、被空調空間Ｂの容積をＡｂ×Ｈｂ［ｍ^３］とし、被空調空間Ｃの容積をＡｃ×Ｈｃ［ｍ^３］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］としたとき、冷媒の封入量Ｍ［ｋｇ］は、
Ｍ＜ＬＦＬ×Σ（Ａｋ×Ｈｋ）（ｋ＝ａ〜ｃ）
の関係を満たすように設定される。すなわち、空気調和システムで空調される全ての被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］とすると、冷媒の封入量Ｍ［ｋｇ］は、
Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖ
の関係を満たすように設定される。例えば、熱源ユニット２０及び負荷ユニット３０は、上記の関係を満たすように機種選定される。また、熱源ユニット２０及び負荷ユニット３０の位置関係によっては、延長配管１２ａ、１２ｂの配管長が長くなり、冷媒の追加充填が必要になる場合がある。この場合、冷媒が追加充填された後の封入量Ｍが上記の関係を満たすことが望ましい。

本実施の形態によれば、漏洩した冷媒を全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに拡散させることができるため、封入量Ｍが上記の関係を満たすように設定されることによって、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに可燃濃度域が生成されるのを防止することができる。

図３は、本実施の形態の第１変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。図３に示すように、本変形例の空気調和システムは、外気負荷を処理する外調型の空気調和システムである。本変形例の空気調和システムは、還気経路のダンパー８１、８２、８３が設けられていない点で図１に示した空気調和システムと異なっている。負荷ユニット３０の吸込口４１には、外気が導入されるようになっている。それ以外の構成は、図１に示した空気調和システムと同様である。本変形例によっても、図１に示した空気調和システムと同様の効果が得られる。

図４は、本実施の形態の第２変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。図４に示すように、本変形例の空気調和システムは、送風ファン３４によって外気を外気導入口４４から導入して被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに供給する給気経路と、送風ファン３６によって被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの空気を屋外に排気する排気経路と、を有している。負荷ユニット３０は、給気経路に導入された外気と、排気経路を通る戻り空気と、の間で顕熱及び潜熱を交換する全熱交換器９０を有している。全熱交換器９０を通過した戻り空気は、排気口４３を介して全て屋外に排出される。一方、全熱交換器９０を通過した外気は、負荷側熱交換器１１でさらに冷媒との熱交換を行った上で、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに供給される。なお、負荷ユニット３０は、全熱交換器９０に代えて顕熱交換器を備えていてもよい。

本変形例の構成では、ダンパー７１、７２、７３、８１、８２、８３のうち、負荷側熱交換器１１が設けられる給気経路上のダンパー７１、７２、７３のみが、冷媒漏洩時に開状態になればよい。したがって、ダンパー７１、７２、７３が制御部３００と通信可能であればよい。なお、排気経路上のダンパー８１、８２、８３も制御部３００と通信可能であってもよい。ダンパー８１、８２、８３が冷媒漏洩時に開状態になれば、負荷ユニット３０内で漏洩した冷媒は、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃで拡散するだけでなく、排気経路を介して屋外に排出される。このため、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの冷媒濃度をさらに低減させることができる。また、ダンパー８１、８２、８３は、ダンパー７１、７２、７３とそれぞれ連動して開閉するようになっていてもよい。

図５は、本実施の形態の第３変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。図５に示すように、本変形例の空気調和システムは、１つの冷媒回路１０に並列に接続された複数台の熱源ユニット２０と、１台の負荷ユニット３０と、を有している。本変形例によっても、図１に示した空気調和システムと同様の効果が得られる。

図６は、本実施の形態の第４変形例に係る空気調和システムの概略構成を示す図である。図６に示すように、本変形例の空気調和システムは、冷媒回路１０、負荷ユニット３０及び熱源ユニット２０の組を複数組有している。複数の負荷ユニット３０は、給気経路及び還気経路に互いに並列に接続されている。本変形例によっても、図１に示した空気調和システムと同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和システムは、冷媒を循環させる冷媒回路１０と、冷媒回路１０の負荷側熱交換器１１を収容し、負荷側熱交換器１１を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに接続される負荷ユニット３０（熱交換ユニットの一例）と、冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置３５と、複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数のダンパー７１、７２、７３（開閉装置の一例）と、を備え、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したとき、複数のダンパー７１、７２、７３の全てが開状態となるものである。

この構成によれば、漏洩した冷媒を全ての被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに拡散させることができるため、一部の被空調空間で冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムは、送風ファン３４をさらに備え、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したとき、送風ファン３４が運転する。この構成によれば、漏洩した冷媒をより確実に被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに拡散させることができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムは、冷媒回路１０を制御する制御部３００をさらに備え、制御部３００は、制御部３００と冷媒検知装置３５及び複数のダンパー７１、７２、７３とが通信可能に接続されない限り、冷媒回路１０の運転を許可しないように構成されている。この構成によれば、空気調和システムの安全性をより高めることができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムにおいて、冷媒は可燃性冷媒であってもよい。

また、本実施の形態に係る空気調和システムにおいて、冷媒回路１０における冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したときに開状態となるダンパー（例えば、複数のダンパー７１、７２、７３の全て）を介して負荷ユニット３０に接続される被空調空間（例えば、複数の被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの全て）の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、封入量Ｍは、Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖの関係を満たす。この構成によれば、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに可燃濃度域が生成されるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムの冷媒量設定方法は、上記空気調和システムの冷媒量を設定する方法であって、冷媒回路１０における冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したときに開状態となるダンパー（例えば、複数のダンパー７１、７２、７３の全て）を介して負荷ユニット３０に接続される被空調空間（例えば、複数の被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃの全て）の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、封入量ＭがＭ＜ＬＦＬ×Ｖの関係を満たすように封入量Ｍを設定するものである。この構成によれば、被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに可燃濃度域が生成されるのを防ぐことができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空気調和システム及びその冷媒量設定方法について説明する。本実施の形態に係る空気調和システムは、ダンパー７１、７２、７３のうち冷媒の漏洩時に開状態となるダンパーを据付業者の操作によってあらかじめ設定する設定装置を有している。設定装置としては、例えば操作部３１０が用いられる。冷媒漏洩時に開状態となるダンパーには、給気経路上に設けられた全てのダンパー７１、７２、７３のうち少なくとも１つのダンパーが選択される。冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーの識別情報は、制御部３００のＲＯＭ（例えば、フラッシュメモリ）に記憶される。

冷媒漏洩時に開状態となるダンパーは、当該ダンパーを介して負荷ユニット３０と連通する被空調空間の容積を考慮して設定される。冷媒として可燃性冷媒が用いられている場合には、ダンパー７１、７２、７３のうち冷媒漏洩時に開状態となるダンパーを介して負荷ユニット３０と連通する被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］としたとき、冷媒の封入量Ｍ［ｍ^３］は、
Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖ
の関係を満たすように設定される。言い換えれば、ダンパー７１、７２、７３のうち冷媒漏洩時に開状態となるダンパーは、上記の関係が満たされるように空気調和システムの据付け時などに設定される。

図７は、本実施の形態に係る空気調和システムの制御部３００で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。この冷媒漏洩検知処理は、空気調和システムの運転中のみ、又は、空気調和システムに電力が供給されている限り空気調和システムの運転中及び停止中を含む常時、所定の時間間隔で繰り返して実行される。ステップＳ１１及びステップＳ１２は、図２に示したステップＳ１及びステップＳ２と同様である。

ステップＳ１２で冷媒濃度が閾値以上であると判定した場合には、ステップＳ１３の処理に移行する。ステップＳ１３では、制御部３００は、冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーの識別情報をＲＯＭから取得する。

ステップＳ１４では、制御部３００は、送風ファン３４を運転させる。すなわち、制御部３００は、送風ファン３４が既に運転している場合にはそのまま運転を継続させ、送風ファン３４が停止している場合には送風ファン３４の運転を開始する。また、ステップＳ１４では、制御部３００は、冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーを開状態にする。すなわち、制御部３００は、冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーのうち閉状態にあるダンパーを開状態にするとともに、冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーのうち開状態にあるダンパーをそのまま開状態に維持する。これにより、ダンパー７１、７２、７３のうち冷媒漏洩時に開状態となるように設定されたダンパーの全てが開状態になる。必要に応じて、ダンパー８１、８２、８３のうちの一部又は全ても開状態になる。

以上のように、この冷媒漏洩検知処理では、冷媒の漏洩が検知された場合、送風ファン３４の運転が開始されるとともに、ダンパー７１、７２、７３のうちあらかじめ設定されたダンパーが開状態となる。これにより、負荷ユニット３０内で漏洩した冷媒は、送風ファン３４により送風される空気と共に、開状態となったダンパーを経由して少なくとも１つの被空調空間に吹き出される。したがって、容積の小さい被空調空間のみに調和空気が供給されている状態で冷媒の漏洩が生じたとしても、漏洩した冷媒を、必要な総容積を有する少なくとも１つの被空調空間に拡散させることができるため、容積の小さい被空調空間のみで冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和システムは、冷媒を循環させる冷媒回路１０と、冷媒回路１０の負荷側熱交換器１１を収容し、負荷側熱交換器１１を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間Ａ、Ｂ、Ｃに接続される負荷ユニット３０（熱交換ユニットの一例）と、冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置３５と、複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数のダンパー７１、７２、７３（開閉装置の一例）と、複数のダンパー７１、７２、７３のうち、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したときに開状態となるダンパーを設定する設定装置（例えば、操作部３１０）と、を備え、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したとき、設定装置により設定されたダンパーが開状態となるものである。

この構成によれば、漏洩した冷媒を、必要な総容積を有する少なくとも１つの被空調空間に拡散させることができるため、容積の小さい被空調空間で冷媒濃度が高くなってしまうのを防止することができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムにおいて、冷媒回路１０における冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したときに開状態となるダンパー（例えば、設定装置により設定されたダンパー）を介して負荷ユニット３０に接続される被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、封入量Ｍは、Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖの関係を満たす。この構成によれば、被空調空間に可燃濃度域が生成されるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態に係る空気調和システムの冷媒量設定方法は、上記空気調和システムの冷媒量を設定する方法であって、冷媒回路１０における冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、冷媒検知装置３５が冷媒の漏洩を検知したときに開状態となるダンパー（例えば、設定装置により設定されたダンパー）を介して負荷ユニット３０に接続される被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、封入量ＭがＭ＜ＬＦＬ×Ｖの関係を満たすように封入量Ｍを設定するものである。この構成によれば、被空調空間に可燃濃度域が生成されるのを防ぐことができる。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、対人空調を目的とした空気調和システムを例に挙げたが、本発明の空気調和システムには、冷凍倉庫又は冷蔵倉庫などの対物空調を目的とした空気調和システムも含まれる。

上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

１０ 冷媒回路、１１ 負荷側熱交換器、１２ａ、１２ｂ 延長配管、１３ａ、１３ｂ 継手部、２０ 熱源ユニット、３０ 負荷ユニット、３１ ファン室、３２ 熱交換器室、３３ 仕切板、３４ 送風ファン、３５ 冷媒検知装置、３６ 送風ファン、４１ 吸込口、４２ 吹出口、４３ 排気口、４４ 外気導入口、５１、５２、５３、５４、５５ 給気ダクト、６１、６２、６３、６４、６５ 還気ダクト、７１、７２、７３、８１、８２、８３ ダンパー、９０ 全熱交換器、３００ 制御部、３１０ 操作部。

Claims (7)

1. 冷媒を循環させる冷媒回路と、
   前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容し、前記負荷側熱交換器を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間に接続される熱交換ユニットと、
   前記冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置と、
   前記複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数の開閉装置と、
   を備え、
   前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記複数の開閉装置の全てが開状態となる空気調和システム。
2. 冷媒を循環させる冷媒回路と、
   前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容し、前記負荷側熱交換器を通過した空気を供給する複数の給気経路をそれぞれ介して複数の被空調空間に接続される熱交換ユニットと、
   前記冷媒の漏洩を検知する冷媒検知装置と、
   前記複数の給気経路にそれぞれ設けられ、互いに独立して開閉される複数の開閉装置と、
   前記複数の開閉装置のうち、前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したときに開状態となる開閉装置を設定する設定装置と、
   を備え、
   前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記設定装置により設定された開閉装置が開状態となる空気調和システム。
3. 送風ファンをさらに備え、
   前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したとき、前記送風ファンが運転する請求項１又は請求項２に記載の空気調和システム。
4. 前記冷媒回路を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、当該制御部と前記冷媒検知装置及び前記複数の開閉装置とが通信可能に接続されない限り、前記冷媒回路の運転を許可しないように構成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和システム。
5. 前記冷媒は可燃性冷媒である請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和システム。
6. 前記冷媒回路における前記冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、前記冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したときに開状態となる開閉装置を介して前記熱交換ユニットに接続される被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、前記封入量Ｍは、
   Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖ
   の関係を満たす請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和システム。
7. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和システムの冷媒量を設定する方法であって、
   前記冷媒回路における前記冷媒の封入量をＭ［ｋｇ］とし、前記冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ^３］とし、前記冷媒検知装置が前記冷媒の漏洩を検知したときに開状態となる開閉装置を介して前記熱交換ユニットに接続される被空調空間の総容積をＶ［ｍ^３］としたとき、前記封入量Ｍが
   Ｍ＜ＬＦＬ×Ｖ
   の関係を満たすように前記封入量Ｍを設定する空気調和システムの冷媒量設定方法。

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