JPWO2019035205A1

JPWO2019035205A1 - 空気調和装置

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Publication number: JPWO2019035205A1
Application number: JP2019536399A
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Inventors: 菊地　俊介; 俊介菊地; 昌彦中川
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Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
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Abstract

圧縮機を備える室外機と、膨張弁を備える室内機とが冷媒配管で接続された空気調和装置であって、室内機の冷媒入口側に設けられた第１開閉弁と、室内機の冷媒出口側に設けられた第２開閉弁と、第１開閉弁と第２開閉弁との間の冷媒配管内の状態を検知する状態検知手段と、第１開閉弁および第２開閉弁を制御する制御装置とを備え、制御装置は、第１開閉弁および第２開閉弁を閉止した際の状態検知手段によって検知された状態に基づき、第１開閉弁および第２開閉弁の間の冷媒漏洩を検知する。

Description

本発明は、室内の空気調和を行う空気調和装置に関するものである。

従来の空気調和装置では、冷媒回路内に封入された冷媒が循環し、空気との間で熱交換を行うことにより冷房運転および暖房運転を実現している。空気調和装置において、冷媒回路内に封入された冷媒が漏洩すると、冷媒回路内の冷媒量が不足する。そのため、冷媒と空気との間の熱交換が十分に行われず、運転効率が悪化する。

一方、近年では、日本におけるフロン排出規制法、ならびにモントリオール議定書により、ＧＷＰ（ＧｌｏｂａｌＷａｒｍｉｎｇＰｏｔｅｎｔｉａｌ）の抑制が厳しくなっている。そのため、今後は、冷媒として不燃性冷媒だけでなく、燃性を有する冷媒の使用が余儀なくされると考えられる。

燃性を有する冷媒を使用する場合、冷媒漏洩を迅速に検知し、安全性を確保する必要がある。そこで、冷媒ガスを検知する冷媒検知装置を搭載した空気調和装置の他に、運転状態の様々なパラメータに基づいて冷媒不足を検知し、冷媒漏洩を知らせる空気調和装置が提案されている。また、ポンプダウン運転を行った際のポンプダウン時間と、予め記憶されたポンプダウン時間の設定値とを比較して冷媒漏洩を検知する冷凍装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１８４８８９号公報

しかしながら、従来の冷媒漏洩検知方法では、空気調和装置のどの箇所で冷媒が漏洩したのかを判別することができず、漏洩箇所を発見するまでに時間がかかってしまう。特に、漏洩した冷媒の滞留が危険となり得る室内機において冷媒漏洩が発生した場合には、冷媒漏洩を迅速に検知する必要がある。

本発明は、上記従来の技術における課題に鑑みてなされたものであって、室内機において冷媒漏洩が発生したか否かを迅速に検知することができる空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の空気調和装置は、圧縮機を備える室外機と、膨張弁を備える室内機とが冷媒配管で接続された空気調和装置であって、前記室内機の冷媒入口側に設けられた第１開閉弁と、前記室内機の冷媒出口側に設けられた第２開閉弁と、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の冷媒配管内の状態を検知する状態検知手段と、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉止した際の前記状態検知手段によって検知された状態に基づき、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の間の冷媒漏洩を検知するものである。

以上のように、本発明によれば、閉止された第１開閉弁と第２開閉弁との間の冷媒配管内の圧力に基づき、冷媒漏洩を検知することにより、室内機において冷媒漏洩が発生したか否かを迅速に検知することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の構成の一例を示す概略図である。図１の制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。実施の形態１による室内機の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態２における制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。実施の形態２による室内機の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態３による室内機の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１の室内機の構成の他の例を示す概略図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置について説明する。図１は、本実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外機１、室内機２および制御装置３で構成されている。

［空気調和装置１００の構成］
（室外機１）
室外機１は、圧縮機１１、凝縮器１２、室外機ファン１２ａおよびアキュムレータ１３を備えている。圧縮機１１は、低温低圧の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、高温高圧の冷媒を吐出する。圧縮機１１は、例えば、圧縮機周波数を変化させることにより、単位時間あたりの送出量である容量が制御されるインバータ圧縮機等からなる。圧縮機１１の圧縮機周波数は、制御装置３によって制御される。

凝縮器１２は、室外機ファン１２ａから供給される室外空気と、圧縮機１１から吐出された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒の熱を室外空気に放熱して冷媒を凝縮させる。室外機ファン１２ａは、凝縮器１２に対して室外空気を供給する。室外機ファン１２ａの回転数は、制御装置３によって制御される。回転数が制御されることにより、凝縮器１２に対する送風量が調整される。

アキュムレータ１３は、圧縮機１１の吸入側である低圧側に設けられている。アキュムレータ１３は、冷房運転と暖房運転との運転状態の違いによって生じる余剰冷媒または過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒等を貯留する。

（室内機２）
室内機２は、第１開閉弁２１、膨張弁２２、蒸発器２３および冷媒漏洩検知部２４を備えている。第１開閉弁２１は、室内機２の冷媒入口側に設けられ、開閉することによって冷媒の流通を制御する。第１開閉弁２１の開閉は、制御装置３によって制御される。第１開閉弁２１として、例えば、弁漏れ発生の可能性が少ないダイヤフラムバルブが用いられる。

膨張弁２２は、例えば、電子式膨張弁等の開度の制御が可能な弁またはキャピラリで構成され、冷媒を膨張させる。膨張弁２２の開度は、蒸発器２３の蒸発温度が目標蒸発温度となるように、制御装置３によって制御される。

蒸発器２３は、室内機ファン２３ａから供給される室内空気と、膨張弁２２から流出した冷媒との間で熱交換を行う。これにより、室内空間に供給される冷房用空気が生成される。室内機ファン２３ａは、蒸発器２３に対して空気を供給する。室内機ファン２３ａの回転数は、制御装置３によって制御される。回転数が制御されることにより、蒸発器２３に対する送風量が調整される。

冷媒漏洩検知部２４は、蒸発器２３の下流側に設けられ、圧力センサ２４ａ、チェックジョイント２４ｂおよび第２開閉弁２４ｃを有している。圧力センサ２４ａは、冷媒配管内の状態を検知するための状態検知手段である。圧力センサ２４ａは、第２開閉弁２４ｃの上流側に設けられ、冷媒配管内の圧力Ｐを検知する。チェックジョイント２４ｂは、冷媒配管から分岐して設けられた開口部であり、冷媒の充填および回収、ならびに空気の排出等を行うために設けられている。

第２開閉弁２４ｃは、圧力センサ２４ａの下流側であって室内機２の冷媒出口側に設けられ、開閉することによって冷媒の流通を制御する。第２開閉弁２４ｃの開閉は、制御装置３によって制御される。第２開閉弁２４ｃとして、例えば、弁漏れ発生の可能性が少ないダイヤフラムバルブが用いられる。

本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、圧縮機１１、凝縮器１２、第１開閉弁２１、膨張弁２２、蒸発器２３およびアキュムレータ１３が冷媒配管によって環状に接続されることにより、冷媒回路が形成される。冷媒回路を循環させる冷媒として、一般的に、不燃性冷媒であるＲ４１０Ａが用いられる。本実施の形態１では、不燃性冷媒以外に、例えば、Ｒ３２またはＲ１２３４ｙｆ等の微燃性冷媒を用いることもできる。

［空気調和装置１００の動作］
空気調和装置１００の冷房運転時の動作について説明する。低温低圧の冷媒が圧縮機１１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、高圧の液冷媒となって凝縮器１２から流出する。

凝縮器１２から流出した高圧の液冷媒は、室外機１から流出し、室内機２に流入する。室内機２に流入した高圧の液冷媒は、第１開閉弁２１を介して膨張弁２２に流入する。膨張弁２２に流入した冷媒は、膨張弁２２によって減圧されて低温低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器２３に流入する。

蒸発器２３に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内空気と熱交換して吸熱および蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって蒸発器２３から流出する。蒸発器２３から流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒漏洩検知部２４を介して室内機２から流出する。室内機２から流出した低温低圧のガス冷媒は、室外機１に流入し、圧縮機１１に吸入される。

（制御装置３）
制御装置３は、空気調和装置１００の各部に設けられた図示しない各種センサ等による検知結果に基づき、圧縮機１１の圧縮機周波数および膨張弁２２の開度等を制御する。特に、制御装置３は、圧力センサ２４ａの検知結果に基づき、室内機２で冷媒漏洩が発生したか否かを判断する冷媒漏洩検知処理を行い、冷媒漏洩の判断結果に基づき、空気調和装置１００の運転を制御する。

図２は、図１の制御装置３の構成の一例を示す機能ブロック図である。制御装置３は、マイクロコンピュータなどの演算装置上でソフトウェアを実行することにより各種機能が実現され、もしくは各種機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。なお、この例において、制御装置３は、室外機１および室内機２の外部に設けられているが、これに限られず、室外機１および室内機２のいずれかに設けられてもよい。

図２に示すように、制御装置３は、運転制御部３１、漏洩判断部３２、記憶部３３および冷媒不足検知部３４を有している。

冷媒不足検知部３４は、空気調和装置１００に設けられた各種センサ等からの検知情報に基づき、冷媒回路内の冷媒が不足しているか否かを判断する。冷媒不足であると判断した場合、冷媒不足検知部３４は、冷媒不足の原因が冷媒漏洩であるものとして、冷媒漏洩を示す冷媒漏洩情報を運転制御部３１に供給する。なお、冷媒回路内の冷媒不足は、例えば過冷却度に基づく方法など、一般に用いられる方法によって検知することができる。

運転制御部３１は、冷媒不足検知部３４からの冷媒漏洩情報に基づき、冷媒漏洩検知処理の際に第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃを制御する。また、運転制御部３１は、漏洩判断部３２による圧力の比較結果に基づき、ポンプダウン運転を制御する。

漏洩判断部３２は、圧力センサ２４ａで検知された圧力Ｐと、記憶部３３に記憶された目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。そして、漏洩判断部３２は、比較結果に応じて冷媒漏洩が室内機２で発生したか否かを判断する。具体的には、漏洩判断部３２は、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも高くなった場合に、冷媒漏洩が室内機２で発生したと判断する。

記憶部３３は、制御装置３の各部で処理を行う際に用いられるパラメータ等を記憶する。例えば、記憶部３３には、漏洩判断部３２で用いられる目標圧力Ｐ_ｍが記憶されている。目標圧力Ｐ_ｍは、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の漏洩を検知する際に基準となる圧力である。目標圧力Ｐ_ｍは、例えば大気圧以下に設定される。

［冷媒漏洩検知処理］
図３は、本実施の形態１による室内機２の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３を参照して、本実施の形態１による冷媒漏洩検知処理について説明する。

ステップＳ１において、冷媒不足検知部３４は、各種センサ等からの検知情報に基づき、冷媒回路内で冷媒が漏洩しているか否かを判断する。冷媒が漏洩していると判断した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、冷媒不足検知部３４は、冷媒漏洩情報を運転制御部３１に供給する。

運転制御部３１は、ステップＳ２において、冷媒不足検知部３４からの冷媒漏洩情報に基づき第１開閉弁２１を閉止し、室外機１側からの冷媒の流入を遮断する。冷媒が漏洩していないと判断した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）には、ステップＳ１に戻り、冷媒が漏洩していると判断するまでステップＳ１の処理が繰り返される。

冷媒回路内で冷媒が漏洩している場合、ステップＳ３において、運転制御部３１は、ポンプダウン運転を開始し、室内機２側の冷媒配管内の冷媒を室内機２の外部に移動させるとともに、室内機２側の冷媒配管内の圧力を大気圧以下に低下させる。このとき、運転制御部３１は、圧縮機１１の吸入側で異常を判断するための圧縮機１１の低圧カット値を通常よりも低下させ、室内機２の冷媒配管内を負圧状態にする。

ステップＳ４において、漏洩判断部３２は、圧力センサ２４ａによって検知された室内機２の冷媒配管内の圧力Ｐと、記憶部３３に記憶された目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。比較の結果、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍ以上である場合（ステップＳ４；Ｎｏ）には、ステップＳ４に戻り、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも低くなるまで、ステップＳ４の処理が繰り返される。

圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも低い場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、運転制御部３１は、ステップＳ５において、第２開閉弁２４ｃを閉じ、室外機１側から室内機２側への冷媒の流入を遮断する。また、運転制御部３１は、圧縮機１１の運転を停止させ、ポンプダウン運転が停止する。

ステップＳ６において、漏洩判断部３２は、ステップＳ５の処理から設定時間経過後、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力Ｐと、目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。このとき、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間は負圧となっているため、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間に漏洩箇所が存在すると、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃが閉止した状態では、冷媒配管内に空気が流入する。そのため、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力が負圧から大気圧へ上昇する。したがって、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力から冷媒漏洩の有無を判断することができる。

すなわち、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも高い場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）には、漏洩箇所から空気が流入することによって圧力Ｐが上昇していると考えられる。そのため、漏洩判断部３２は、ステップＳ７において、室内機２における冷媒漏洩が発生したと判断する。

一方、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍ以下である場合（ステップＳ６；Ｎｏ）には、漏洩箇所からの空気の流入がないと考えられる。そのため、漏洩判断部３２は、室内機２における冷媒漏洩が発生していないと判断し、処理がステップＳ１に戻る。

このように、本実施の形態１では、ポンプダウン運転を行って冷媒配管内を負圧としたときの圧力Ｐの変化に基づき冷媒漏洩を検知する。室内機２内での冷媒漏洩を検知する場合、室内機２内の冷媒は、室内機２の外部に移動する。そのため、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間に漏洩箇所が存在している場合でも、室内機２から室内への冷媒の漏洩が抑制されるので、安全性を確保することができる。

なお、冷媒が漏洩している場合、負圧により冷媒回路内に空気が混入する。そのため、漏洩箇所がろう付け等によって簡易的に補修された場合でも、冷媒配管内に空気が残留する。冷媒回路内に空気が混在している場合には、圧縮機１１の故障等を防止するために冷媒回路全体で真空引きを行う必要がある。このとき、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃが閉止された状態で、チェックジョイント２４ｂを用いて室内機２のみでの真空引きが行われる。これにより、復旧に要する手間を低減することができるため、漏洩箇所に対する簡易補修後の復旧が容易になる。

以上のように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、室内機２の冷媒入口側に設けられた第１開閉弁２１と、室内機２の冷媒出口側に設けられた第２開閉弁２４ｃを閉止する。そして、その際の圧力センサ２４ａによる検知結果に基づき、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃの間の冷媒漏洩が検知される。これにより、室内機２での冷媒漏洩の有無を検知することができる。

また、空気調和装置１００において、運転制御部３１は、第１開閉弁２１を閉止させて負圧状態とし、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力が目標圧力よりも低くなった場合に第２開閉弁２４ｃを閉止させる。漏洩判断部３２は、第２開閉弁２４ｃが閉止してから設定時間経過後の第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力が目標圧力よりも高い場合に、冷媒漏洩が発生していると判断する。第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間に漏洩箇所が存在する場合には、負圧となった冷媒配管内に空気が流入して圧力が上昇する。これにより、室内機２での冷媒漏洩の有無を迅速に検知することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空気調和装置について説明する。実施の形態１では、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃとして、弁漏れが発生しないダイヤフラムバルブを使用するものとして説明した。これに対して、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃとして、ニードルバルブまたはバタフライバルブ等の弁が用いられることがある。ニードルバルブまたはバタフライバルブ等の弁は、弁と弁座との間に異物が噛み込まれることにより、閉止した際に弁が正常に閉止せず、弁漏れが発生する可能性がある。

弁漏れの可能性がある弁を用いた場合には、閉止により遮断していた冷媒が弁漏れによって冷媒配管内に流入することにより、冷媒配管内の圧力が上昇してしまうことが考えられる。すなわち、弁漏れの可能性がある弁を用いた場合には、冷媒配管内の圧力上昇が、冷媒配管内への空気の流入によるものなのか、または、弁漏れによる冷媒の流入によるものなのかを判断することができない。そこで、本実施の形態２では、室内機２における冷媒漏洩の有無を検知する際に、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃによる弁漏れが発生しているか否かを判断する。

［空気調和装置１００の構成］
本実施の形態２に係る空気調和装置１００の構成について説明する。なお、本実施の形態２に係る空気調和装置１００は、制御装置２０３における機能が実施の形態１の制御装置３と相違するので、ここでは、制御装置２０３についてのみ説明する。

（制御装置３）
図４は、本実施の形態２における制御装置２０３の構成の一例を示す機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置２０３は、運転制御部３１、冷媒不足検知部３４、漏洩判断部２３２、記憶部２３３および圧力変化計測部２３５を有している。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

圧力変化計測部２３５は、第２開閉弁２４ｃを閉止してから、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも高くなった場合までの圧力Ｐの変化量である上昇量ΔＰと当該上昇量ΔＰに至るまでの変化時間である上昇時間Δｔ_ｐとを計測する。すなわち、圧力変化計測部２３５は、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃを閉止した際の、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力の変化量および変化時間を計測する。

漏洩判断部２３２は、圧力センサ２４ａで検知された圧力Ｐと、記憶部３３に記憶された目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。そして、漏洩判断部２３２は、比較結果に応じて室内機２における冷媒漏洩が発生したか否かを判断する。また、漏洩判断部２３２は、比較結果および圧力変化計測部２３５による計測結果に応じて、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃにおいて弁漏れが発生したか否かを判断する。

記憶部２３３には、漏洩判断部３２で用いられる目標圧力Ｐ_ｍが記憶されている。また、記憶部２３３には、圧力変化計測部２３５で計測された圧力Ｐの上昇量ΔＰと上昇時間Δｔ_ｐとが関連付けて記憶される。

［冷媒漏洩検知処理］
図５は、本実施の形態２による室内機２の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５を参照して、本実施の形態２による冷媒漏洩検知処理について説明する。

ステップＳ１０において、冷媒漏洩検知処理が行われる。ステップＳ１０では、図３に示す実施の形態１におけるステップＳ１〜ステップＳ５の処理が行われる。すなわち、冷媒不足検知部３４が冷媒回路内での冷媒漏洩を検知した場合に、運転制御部３１は、第１開閉弁２１を閉止してポンプダウン運転を実行した後、第２開閉弁２４ｃを閉止し、ポンプダウン運転が終了する。これにより、室内機２側の冷媒配管内の圧力が大気圧以下に低下した状態となる。圧力変化計測部２３５は、第２開閉弁２４ｃが閉止された際に、圧力Ｐの上昇量ΔＰおよび上昇時間Δｔ_ｐの計測を開始する。

ステップＳ１１において、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１０の処理から設定時間経過後、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力Ｐと、目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。比較の結果、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも高い場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、圧力変化計測部２３５は、ステップＳ１２において、圧力Ｐの上昇量ΔＰおよび上昇時間Δｔ_ｐの計測結果を出力する。圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍ以下である場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１３において、運転制御部３１は、第１開閉弁２１を開放する。次に、ステップＳ１４において、運転制御部３１は、第２開閉弁２４ｃを開放する。これにより、室内機２の冷媒配管に冷媒が流れ、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃに異物の噛み込みが発生している場合には、異物の噛み込みが解消される。なお、ステップＳ１３およびステップＳ１４において、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃの順に弁を開放するのは、冷媒の逆流を防止するためである。

ステップＳ１５において、冷媒漏洩検知処理が行われる。ステップＳ１５では、図３に示すステップＳ２〜ステップＳ５の処理が行われる。すなわち、運転制御部３１は、第１開閉弁２１を閉止してポンプダウン運転を実行した後、第２開閉弁２４ｃを閉止し、圧縮機１１の運転を停止させる。これにより、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力が大気圧以下に低下した状態となる。

ステップＳ１６において、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１５の処理から設定時間経過後、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力Ｐと、目標圧力Ｐ_ｍとを比較する。比較の結果、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍ以下である場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理により、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃにおける異物の噛み込みが解消されたと判断する。そして、処理がステップＳ１０に戻る。

一方、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_ｍよりも高い場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１７において、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を設定回数だけ行ったか否かを判断する。ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を設定回数だけ行っていない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１２に戻る。

ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を設定回数だけ行った場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１８において、圧力Ｐの上昇量ΔＰおよび上昇時間Δｔ_ｐを組み合わせた設定回数分の情報を、記憶部２３３から読み出す。そして、漏洩判断部２３２は、読み出した情報にばらつきがないか判断する。

ここで、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力上昇の原因は、設定回数分の情報におけるばらつきの有無によって判断することができる。冷媒配管に漏洩箇所が存在する場合、冷媒配管内の圧力が一定の圧力となるように冷媒漏洩検知処理を繰り返し行っても、流入する空気の流量および時間は一定になる。すなわち、冷媒配管に漏洩箇所が存在する場合には、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃにおける異物の噛み込みを解消させる処理を行っても、設定回数分の情報にばらつきがない。

一方、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れが発生している場合、冷媒配管内に流入する冷媒の流量および時間は、異物の噛み込み状態によって様々であるものと考えられる。すなわち、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れが発生している場合には、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃにおける異物の噛み込みを解消させる処理を行うことにより、異物の状態が変化する。そのため、設定回数分の情報にばらつきが生じる。

このことから、設定回数分の情報にばらつきがない場合、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力上昇の原因は、冷媒配管に存在する漏洩箇所によるものであると判断することができる。また、設定回数分の情報にばらつきが生じる場合、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力上昇の原因は、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れによるものであると判断することができる。

したがって、設定回数分の情報にばらつきがある場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、漏洩判断部２３２は、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力上昇が第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れによるものであると判断する。そして、処理がステップＳ１０に戻る。一方、ばらつきがない場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、漏洩判断部２３２は、ステップＳ１９において、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力上昇が冷媒の漏洩によるものであると判断する。

以上のように、本実施の形態２では、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃを開放して冷媒配管内に冷媒を流す処理を行うことにより、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れが生じているか否かを判断する。これにより、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れによる冷媒漏洩の誤検知が抑制されるため、冷媒漏洩の有無を正確に検知することができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る空気調和装置について説明する。本実施の形態３では、冷媒不足が検知された際に、室内機２の冷媒配管内を高圧状態にして冷媒漏洩の有無を検知する点で、実施の形態１および２と相違する。なお、本実施の形態３に係る空気調和装置１００の構成については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

［冷媒漏洩検知処理］
図６は、本実施の形態３による室内機２の冷媒漏洩検知処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６を参照して、本実施の形態３による冷媒漏洩検知処理について説明する。

ステップＳ２１において、冷媒不足検知部３４は、各種センサ等からの検知情報に基づき、冷媒回路内で冷媒が漏洩しているか否かを判断する。冷媒が漏洩していないと判断した場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）には、ステップＳ２１に戻り、冷媒が漏洩していると判断するまでステップＳ２１の処理が繰り返される。

冷媒が漏洩していると判断した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、冷媒不足検知部３４は、冷媒漏洩情報を運転制御部３１に供給する。ステップＳ２２において、運転制御部３１は、冷媒不足検知部３４からの冷媒漏洩情報に基づき第２開閉弁２４ｃを閉止する。ステップＳ２３において、運転制御部３１は、圧縮機１１の運転を開始し、室内機２の冷媒配管内が高圧状態となるように、冷媒を冷媒配管内に溜める。

ステップＳ２４において、漏洩判断部３２は、圧力センサ２４ａによって検知された室内機２の冷媒配管内の圧力Ｐと、記憶部３３に記憶された目標圧力Ｐ_Ｍとを比較する。目標圧力Ｐ_Ｍは、室内機２の冷媒配管における漏洩を検知する際に基準となる圧力である。目標圧力Ｐ_Ｍは、例えば大気圧以上であり、冷媒配管の耐圧以下に設定される。

比較の結果、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_Ｍ未満である場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２４に戻り、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_Ｍ以上となるまで、ステップＳ２４の処理が繰り返される。圧力Ｐが目標圧力Ｐ_Ｍ以上である場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、運転制御部３１は、ステップＳ２５において、第１開閉弁２１を閉じ、室外機１側への冷媒の流出を遮断する。また、運転制御部３１は、圧縮機１１の運転を停止させる。

ステップＳ２６において、漏洩判断部３２は、ステップＳ２５の処理から設定時間経過後、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力Ｐと、目標圧力Ｐ_Ｍとを比較する。このとき、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の冷媒配管内は高圧状態となっている。第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間に漏洩箇所が存在すると、第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃが閉止した状態では、冷媒配管内から冷媒が流出することになるため、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力が低下する。したがって、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力から冷媒漏洩の有無を判断することができる。

すなわち、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_Ｍよりも低い場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）には、漏洩箇所から冷媒が流出することによって圧力Ｐが低下していると考えられる。そのため、漏洩判断部３２は、室内機２における冷媒漏洩が発生したと判断する。そして、運転制御部３１は、ステップＳ２７において、第２開閉弁２４ｃを開放し、圧縮機１１を運転させる。

一方、圧力Ｐが目標圧力Ｐ_Ｍ以上である場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）には、冷媒の漏洩がないと考えられる。そのため、漏洩判断部３２は、室内機２における冷媒漏洩が発生していないと判断し、処理がステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２８において、漏洩判断部３２は、室内機２の冷媒配管内の圧力Ｐが負圧であるか否かを判断する。圧力Ｐが負圧でない場合（ステップＳ２８；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２８に戻り、圧力Ｐが負圧になるまで、ステップＳ２８の処理が繰り返される。

圧力Ｐが負圧である場合（ステップＳ２８；Ｙｅｓ）、運転制御部３１は、第２開閉弁２４ｃを閉止するとともに、ポンプダウン運転を開始する。これにより、室内機２における冷媒配管内の冷媒が室内機２の外部に移動する。また、第２開閉弁２４ｃを閉止することにより、冷媒配管内が負圧となっていることによって漏洩箇所から流入した空気の室内機２の外部への流出が防止される。

以上のように、本実施の形態３では、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間を高圧状態にしたときの圧力Ｐの変化に基づき冷媒漏洩を検知する。第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間に漏洩箇所が存在する場合には、高圧状態となった第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間から冷媒が流出して圧力が低下する。このように、本実施の形態３では、圧縮機１１で圧縮された高圧の冷媒を利用して冷媒漏洩を検知するため、スローリーク等の漏洩の程度が軽度である場合でも、冷媒漏洩を検知することができる。

以上、本発明の実施の形態１〜３について説明したが、本発明は、上述した本発明の実施の形態１〜３に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、本発明の実施の形態１〜３は、それぞれ組み合わせることができる。具体的には、本発明は、実施の形態３に、実施の形態２における弁漏れの検知動作を適用してもよい。

また、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力を負圧にして冷媒漏洩を検知する実施の形態１または２と、第１開閉弁２１と第２開閉弁２４ｃとの間の圧力を高圧状態にして冷媒漏洩を検知する実施の形態３とを組み合わせてもよい。これにより、室内機２における冷媒漏洩を高精度に検知することができる。

さらに、実施の形態２では、室内機２の冷媒配管内に冷媒を流す処理を行うことにより、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃの弁漏れが生じているか否かを判断したが、これはこの例に限られない。例えば、チェックジョイント２４ｂから冷媒配管内の気体を採取、あるいはチェックジョイント２４ｂに状態検知手段としての気体検知装置を接続し、冷媒配管内の気体の成分に基づき弁漏れの有無を判断してもよい。具体的には、冷媒配管内の気体に窒素、酸素または二酸化炭素などの空気中の気体が含まれている場合に、第１開閉弁２１または第２開閉弁２４ｃで冷媒漏れが生じていると判断する。

図７は、図１の室内機２の構成の他の例を示す概略図である。図７に示すように、室内機２における冷媒漏洩検知部２４は、圧力センサ２４ａ、第２開閉弁２４ｃおよび気体検知装置２４ｄを有している。このように、冷媒漏洩検知部２４が気体検知装置２４ｄを予め有し、上述したようにして冷媒配管内の気体の成分を検知して、弁漏れの有無を判断してもよい。

実施の形態１〜３では、冷媒漏洩検知部２４が室内機２に設けられているように説明したが、これに限られず、例えば、冷媒漏洩検知部２４を冷媒漏洩検知キットとして別体で構成してもよい。そして、既存の室内機に対して冷媒漏洩検知キットを取り付けることにより、実施の形態１〜３と同様の冷媒漏洩検知処理を実施することができる。

また、実施の形態１〜３における第１開閉弁２１および第２開閉弁２４ｃに加えて、さらに開閉弁を設けることにより、室内機２および室外機１と室内機２とを接続する延長配管等における冷媒の漏洩箇所をより正確に検知することができる。例えば、第１開閉弁２１の上流側に第３開閉弁を設け、第２開閉弁２４ｃの下流側に第４開閉弁が設けた場合には、第１開閉弁２１または第３開閉弁と、第２開閉弁２４ｃまたは第４開閉弁との間での冷媒の漏洩を検知することができる。

１室外機、２室内機、３、２０３制御装置、１１圧縮機、１２凝縮器、１２ａ室外機ファン、１３アキュムレータ、２１第１開閉弁、２２膨張弁、２３蒸発器、２３ａ室内機ファン、２４冷媒漏洩検知部、２４ａ圧力センサ、２４ｂチェックジョイント、２４ｃ第２開閉弁、２４ｄ気体検知装置、３１運転制御部、３２、２３２漏洩判断部、３３、２３３記憶部、３４冷媒不足検知部、１００空気調和装置、２３５圧力変化計測部。

本発明の空気調和装置は、圧縮機を備える室外機と、膨張弁を備える室内機とが冷媒配管で接続された空気調和装置であって、前記室内機の冷媒入口側に設けられた第１開閉弁と、前記室内機の冷媒出口側に設けられた第２開閉弁と、前記室内機における前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の冷媒配管内の状態を検知する状態検知手段と、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉止した際の前記状態検知手段によって検知された状態に基づき、前記室内機における前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の間の冷媒漏洩を検知するものである。

Claims

圧縮機を備える室外機と、膨張弁を備える室内機とが冷媒配管で接続された空気調和装置であって、
前記室内機の冷媒入口側に設けられた第１開閉弁と、
前記室内機の冷媒出口側に設けられた第２開閉弁と、
前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の冷媒配管内の状態を検知する状態検知手段と、
前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉止した際の前記状態検知手段によって検知された状態に基づき、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の間の冷媒漏洩を検知する
空気調和装置。
前記制御装置は、
前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作を制御する運転制御部と、
前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力に対する基準となる目標圧力を記憶する記憶部と、
前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力と、前記目標圧力とに基づき、冷媒漏洩の有無を判断する漏洩判断部と
を有する
請求項１に記載の空気調和装置。
前記目標圧力は、大気圧以下に設定され、
前記運転制御部は、
前記圧縮機の運転を制御する機能を有し、
前記第１開閉弁を閉止させて負圧状態とし、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力よりも低くなった場合に前記第２開閉弁を閉止させるように制御する負圧処理を行い、
前記漏洩判断部は、
前記第２開閉弁が閉止してから設定時間経過後の前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力と前記目標圧力とを比較し、
前記設定時間経過後の前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力よりも高い場合に、冷媒漏洩が発生していると判断する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記制御装置は、
前記第２開閉弁を閉止してから前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力よりも高くなるまでの前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力の変化量と、前記変化量に至るまでの変化時間とを計測する圧力変化計測部と、
計測された前記変化量および前記変化時間を関連付けて記憶する記憶部と
をさらに有し、
前記漏洩判断部により、前記設定時間経過後の前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力よりも高いと判断された場合に、
前記運転制御部により、閉止された前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を開放させる処理と、前記負圧処理と、前記漏洩判断部により、前記設定時間経過後の前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力と前記目標圧力とを比較する処理とを設定回数だけ行い、
前記圧力変化計測部は、
前記設定回数だけ行われる前記処理に対応して前記変化量および前記変化時間を計測し、
前記漏洩判断部は、
複数の前記変化量および前記変化時間のばらつきの有無に基づき、前記第１開閉弁または前記第２開閉弁による弁漏れの有無を判断する
請求項３に記載の空気調和装置。
前記目標圧力は、大気圧以上に設定され、
前記運転制御部は、
前記圧縮機の運転を制御する機能を有し、
前記第２開閉弁を閉止させて前記圧縮機を運転させ、
前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力以上となった場合に前記第１開閉弁を閉止させるように制御し、
前記漏洩判断部は、
前記第１開閉弁が閉止してから設定時間経過後の前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の圧力が前記目標圧力よりも低い場合に、冷媒漏洩が発生していると判断する
請求項２に記載の空気調和装置。
前記第１開閉弁の上流側に設けられた第３開閉弁と、
前記第２開閉弁の下流側に設けられた第４開閉弁と
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１開閉弁または前記第３開閉弁と、前記第２開閉弁または前記第４開閉弁とを閉止した際に、前記第１開閉弁または前記第３開閉弁と前記第２開閉弁または前記第４開閉弁との間の圧力に基づき、冷媒漏洩を検知する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間の冷媒配管に設けられ、前記冷媒配管内の気体の成分を検知する気体検知装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記気体検知装置による検知結果に基づき、前記第１開閉弁または前記第２開閉弁による弁漏れの有無を判断する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置。