JPWO2019077696A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知可能な空気調和機を提供する。このため、この発明に係る空気調和機は、吸込口（１６）及び吹出口（１７）が形成され、冷媒が封入された冷媒配管（２３）を内部に収容した筐体（４０）と、吸込口（１６）から吸い込み吹出口（１７）から吹き出す空気流を生成する室内機ファン（１２）と、筐体（４０）の内部に設けられ、雰囲気中の冷媒の濃度を検知可能なセンサ（３１）と、室内機ファン（１２）の動作中にセンサ（３１）が検知した冷媒の濃度が予め設定された第１の基準値以上である場合に室内機ファン（１２）の動作を停止させる制御部（５４）と、室内機ファン（１２）が停止された後のセンサ（３１）の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する漏洩検知部（５１）と、を備える。

Description

この発明は、空気調和機に関するものである。

空気が流入する吹込口と、空気が吹き出される吹出口と、吹き出し空気の方向を変えるルーバーとを有する筐体を備え、室外機との間で可燃性の冷媒により冷凍サイクルを形成する空気調和機の室内機において、吹出口から出た空気が吹込口へ向かうようにルーバーを動かして、ショートサーキット運転を実行する制御部と、漏洩した冷媒を検知可能であり、ショートサーキット運転における風路上に設置された冷媒センサと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開２０１６−０９０１７５号公報

しかしながら、特許文献１に示された空気調和機において用いられる冷媒センサは、一般的に冷媒以外のガスにも反応して誤検知することがある。例えば、一般的に使用されるスプレーガス、自動車の排気ガス等の外気にセンサが反応し、誤って冷媒漏洩発生を検知してしまうことがある。特許文献１に示された空気調和機では、吹出口から出た空気を吹込口から再び筐体内に取り込むショートサーキット運転を行うことで、一度筐体内に取り込まれた冷媒以外のガスがショートサーキット運転の風路中にとどまり続ける。このため、ショートサーキット運転の風路中の冷媒以外のガスの濃度が上昇しやすく、冷媒漏洩の誤検知発生を招来してしまう。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知することができる空気調和機を得ることにある。

この発明に係る空気調和機は、吸込口及び吹出口が形成され、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体と、前記吸込口から吸い込み前記吹出口から吹き出す空気流を生成する送風ファンと、前記筐体の内部に設けられ、雰囲気中の前記冷媒の濃度を検知可能なセンサと、前記送風ファンの動作中に前記センサが検知した前記冷媒の濃度が予め設定された第１の基準値以上である場合に、前記送風ファンの動作を停止させる制御部と、前記送風ファンが停止された後の前記センサの検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する漏洩検知部と、を備える。

この発明に係る空気調和機によれば、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る空気調和機の全体構成を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機の内部構成を模式的に示す側方断面図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機が備えるセンサの冷媒以外のガスによる出力信号の時間変化の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作の一例を示すフロー図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和機が備えるセンサの冷媒以外のガスによる出力信号の時間変化の一例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図７は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は空気調和機の全体構成を示す図、図２は空気調和機の室内機の内部構成を模式的に示す側方断面図、図３は空気調和機の制御系統の構成を示すブロック図、図４は空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図、図５は空気調和機が備えるセンサの冷媒以外のガスによる出力信号の時間変化の一例を示す図、図６は空気調和機の動作の一例を示すフロー図である。

図１に示すように、この発明の実施の形態１に係る空気調和機は、室内機１０及び室外機２０を備えている。室内機１０は、空気調和の対象となる室の内部に設置される。室外機２０は、当該室の外部に設置される。室内機１０は、室内機熱交換器１１及び室内機ファン１２を備えている。室外機２０は、室外機熱交換器２１及び室外機ファン２２を備えている。室内機１０と室外機２０とは冷媒配管２３で接続されている。冷媒配管２３は、室内機熱交換器１１と室外機熱交換器２１との間で循環して設けられている。冷媒配管２３内には冷媒が封入されている。

冷媒配管２３内に封入される冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の小さいものを用いることが地球環境保護上の観点からいって望ましい。また、冷媒配管２３内に封入される冷媒は可燃性である。この冷媒は空気よりも平均分子量が大きい。すなわち、冷媒は、空気よりも密度が大きく、大気圧下で空気より重い。したがって、冷媒は、空気中では重力方向の下方へと沈んでいく性質を持っている。

このような冷媒として、具体的に例えば、テトラフルオロプロペン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２：ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、ジフルオロメタン（ＣＨ２Ｆ２：Ｒ３２）、プロパン（Ｒ２９０）、プロピレン（Ｒ１２７０）、エタン（Ｒ１７０）、ブタン（Ｒ６００）、イソブタン（Ｒ６００ａ）、１．１．１．２−テトラフルオロエタン（Ｃ２Ｈ２Ｆ４：Ｒ１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（Ｃ２ＨＦ５：Ｒ１２５）、１．３．３．３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦ：ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）等の中から選ばれる１つ以上の冷媒からなる（混合）冷媒を用いることができる。

室内機熱交換器１１と室外機熱交換器２１との間における冷媒の循環経路の一側の冷媒配管２３には、四方弁２４を介して圧縮機２５が設けられている。圧縮機２５は、供給された冷媒を圧縮して当該冷媒の圧力及び温度を高める機器である。圧縮機２５は、例えば、ロータリ圧縮機、あるいは、スクロール圧縮機等を用いることができる。また、同循環経路の他側の冷媒配管２３には、膨張弁２６が設けられている。膨張弁２６は、流入した冷媒を膨張させ、当該冷媒の圧力を低下させる。四方弁２４、圧縮機２５及び膨張弁２６は、室外機２０に設けられる。

室内機１０側の冷媒配管２３と室外機２０側の冷媒配管２３とは、継手等の金属接続部を介して接続されている。具体的には、室内機１０の冷媒配管２３には室内金属接続部１３が設けられている。また、室外機２０の冷媒配管２３には室外金属接続部２７が設けられている。室内金属接続部１３と室外金属接続部２７との間の冷媒配管２３を介して、室内機１０側の冷媒配管２３と室外機２０側の冷媒配管２３とが接続されて冷媒の循環経路が形成される。

そして、冷媒配管２３により形成された冷媒の循環経路と、当該循環経路上に冷媒配管２３により接続された、室内機熱交換器１１、室外機熱交換器２１、四方弁２４、圧縮機２５及び膨張弁２６とにより、冷凍サイクル（冷媒回路）が構成される。

このようにして構成された冷凍サイクルは、室内機熱交換器１１及び室外機熱交換器２１のそれぞれにおいて冷媒と空気の間で熱交換を行うことにより、室内機１０と室外機２０との間で熱を移動させるヒートポンプとして働く。この際、四方弁２４を切り換えることにより、冷凍サイクルにおける冷媒の循環方向を反転させて冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。

室内機１０及び室外機２０は、それぞれが筐体を有している。室内機１０の筐体の内部には、冷媒が封入された冷媒配管２３をはじめとして、室内機熱交換器１１、室内機ファン１２及び室内金属接続部１３が収容されている。室外機２０の筐体の内部には、同じく冷媒が封入された冷媒配管２３をはじめとして、室外機熱交換器２１、室外機ファン２２、四方弁２４、圧縮機２５、膨張弁２６、室外金属接続部２７が収容されている。また、室内機１０の筐体の内部には、センサ３１も収容されている。センサ３１は、雰囲気中の冷媒の濃度を検知可能である。

次に、図２を参照しながら、室内機１０の構成についてさらに説明する。室内機１０は筐体４０を備えている。この筐体４０は、室内機１０の外殻を形成するケースである。ここで説明する例では、室内機１０は、いわゆる「床置形」である。すなわち、この室内機１０は、室内の床面上に載置されて用いられる。

筐体４０には、吸込口１６及び吹出口１７が形成されている。吸込口１６は、筐体４０の例えば前面の下側に配置される。吹出口１７は、筐体４０の例えば前面の上側に配置される。筐体４０の内部には、吸込口１６から吹出口１７に通じる風路が形成されている。吹出口１７には、ルーバー１８が設けられている。ルーバー１８は可動式であり、ルーバー１８によって吹出口１７から吹き出す風の向きを変更できる。ルーバー１８によって、吹出口１７を閉塞することができる。

室内機熱交換器１１は、筐体４０の内部における風路に設けられる。ここでは、室内機熱交換器１１は、筐体４０の内部における上側に配置されている。前述したように、室内機熱交換器１１には冷媒配管２３が接続されている。そして、冷媒配管２３を介して、室内機熱交換器１１の内部に冷媒が流通する。室内機熱交換器１１に接続される冷媒配管２３は２つある。一方は、封入された冷媒が気体となって流れているガス管である。他方は、封入された冷媒が液体となって流れている液管である。

２本の冷媒配管２３は、筐体４０の内部における室内機熱交換器１１の側方に配置される。２本の冷媒配管２３の一端側は、室内機熱交換器１１に接続される。２本の冷媒配管２３の他端側は、それぞれが室内金属接続部１３を介して室外機２０側の冷媒配管と接続されている。室内金属接続部１３は、筐体４０の内部に収容される。

筐体４０の内部には、ドレンパン１４が設けられている。ドレンパン１４は、熱交換室３５の内部に配置されている。ドレンパン１４は、室内機熱交換器１１の下方に配置されている。ドレンパン１４は、室内機熱交換器１１のフィンの表面で生じた結露水を受けるためのものである。

室内機ファン１２は、筐体４０の内部における風路に設けられる。ここでは、室内機ファン１２は、筐体４０の内部における下側かつ後側に配置されている。室内機ファン１２は、吸込口１６から吸い込み、前述の風路を経由して吹出口１７から吹き出す空気流を生成する送風ファンである。室内機ファン１２は、輻流ファン（例えばターボファン、シロッコファン等）、軸流ファン（例えばプロペラファン）、斜流ファン、横断流ファン（例えばクロスフローファン、ラインフローファン等）等を用いることができる。

筐体４０の内部には、電子回路基板１５が収容されている。電子回路基板１５には、室内機１０の動作を制御するための制御用回路等が搭載されている。

以上のように構成された空気調和機の通常運転時における動作について冷房運転時を例にして説明する。通常運転時においては、冷媒配管２３中を冷媒が流れ、室内機ファン１２及び室外機ファン２２が回転する。冷媒配管２３中の冷媒は、室内温度よりも低い温度の液体の状態で室内機熱交換器１１を流れる。室内機ファン１２の回転により、筐体４０内の主風路に、吸込口１６から吹出口１７へと向かう気流が生成される。この気流が生成されると、室内空気が吸込口１６から筐体４０内の主風路へと吸い込まれる。吸い込まれた空気は気流にのって室内機熱交換器１１を通過することで冷やされ、吸い込み時の空気温度より低い温度になる。反対に室内機熱交換器１１の冷媒は暖められて気体となり冷媒配管２３から室外機２０へと移動する。室内機熱交換器１１を通過し冷やされた空気は吹出口１７から室内に排出される。こうして、室内温度を低下させる。

筐体４０の内部には、センサ３１が設置されている。センサ３１は、例えば、筐体４０の内部における室内機熱交換器１１の下方に配置される。センサ３１は、少なくとも、冷媒配管２３に封入されたものと同種の冷媒を検知可能である。センサ３１は、例えば、接触燃焼式、半導体式、熱伝導式、低電位電解式及び赤外線式などの各方式のセンサを用いることができる。

また、センサ３１として酸素センサを用いることもできる。酸素センサを用いた場合には、センサ出力に基づいて酸素濃度を求め、酸素濃度の低下分は流入ガスによるものであるとして流入ガスの濃度を逆算することで、流入ガスすなわち冷媒の濃度を間接的に検出することができる。酸素センサとしては、例えば、ガルバニ電池式、ポーラロ式及びジルコニア式等の各方式を用いることができる。

この発明に係る空気調和機は、以上のように構成されたセンサ３１の検知結果を利用して、筐体４０の内部における冷媒の漏洩の発生を検知する。空気調和機の制御系統の構成を図３に示す。同図に示すように、実施の形態１に係る空気調和機は、漏洩検知部５１、記憶部５２、報知部５３及び制御部５４を備えている。これらの各部は、例えば、電子回路基板１５に搭載された回路により構成される。

漏洩検知部５１は、センサ３１の検知結果に基づいて筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知する。前述したように、センサ３１は、直接的又は間接的に冷媒配管２３に封入された冷媒を検知可能である。そして、センサ３１は、検知した冷媒の濃度に応じた検知信号を出力する。

センサ３１から出力された検知信号は、漏洩検知部５１に入力される。漏洩検知部５１は、まず、センサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上であるか否かを判定する。第１の基準値は、予め設定された値である。予め設定された第１の基準値は、記憶部５２に記憶されている。漏洩検知部５１は、記憶部５２から取得した第１の基準値とセンサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度とを比較して判定を行う。

そして、センサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上である場合、漏洩検知部５１から制御部５４へとファン停止信号が出力される。制御部５４は、室内機ファン１２及びルーバー１８等の動作を含む、室内機１０の運転動作全般を制御する。漏洩検知部５１からファン停止信号が出力されると、室内機ファン１２が動作中であれば、制御部５４は室内機ファン１２を停止させる。したがって、制御部５４は、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒の濃度が第１の基準値以上である場合に、室内機ファン１２の動作を停止させる。

この際、制御部５４は、ルーバー１８により吹出口１７を閉塞させてもよい。すなわち、制御部５４は、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒の濃度が第１の基準値以上である場合に、ルーバー１８により吹出口１７を閉塞させるようにしてもよい。

続いて、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。この実施の形態１においては、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１が検知した冷媒の濃度が、第２の基準値以上である場合に冷媒漏洩を検知する。第２の基準値は、前述した第１の基準値より大きい値に予め設定されている。予め設定された第２の基準値は、記憶部５２に記憶されている。漏洩検知部５１は、記憶部５２から取得した第２の基準値とセンサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度とを比較して判定を行う。

そして、室内機ファン１２停止後におけるセンサ３１からの検知信号の示す冷媒濃度が第２の基準値以上である場合、冷媒漏洩の発生を検知する。冷媒漏洩の発生を検知すると、漏洩検知部５１は、冷媒漏洩検知信号を出力する。漏洩検知部５１から冷媒漏洩検知信号が出力されると、制御部５４は、室内機ファン１２の運転を再開させる。すなわち、制御部５４は、室内機ファン１２の停止中に漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知した場合に、室内機ファン１２の運転を再開させる。

室内機ファン１２を回転させることで、筐体４０内に空気流が発生する。このようにして、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒漏洩の発生を検知した場合に、室内機ファン１２により筐体内に空気流を発生させることで、漏洩した冷媒を拡散させ、冷媒濃度が高い箇所ができることを抑制できる。この際、室内機ファン１２の回転数を高くするほど、冷媒を拡散させる効果を高くすることができる。なお、漏洩検知部５１が筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した場合に筐体４０内に空気流を発生させるための専用ファンを、室内機ファン１２とは別に設けるようにしてもよい。

また、漏洩検知部５１から冷媒漏洩検知信号が出力されると、報知部５３は、その旨を利用者又は作業者等に報知し、換気及び修理等の実施を促す。この報知部５３は、筐体４０内での冷媒の漏洩の発生を検知した旨を、音で報知するためのスピーカ又は光で報知するためのＬＥＤ等を備えている。

また、漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知した場合、図示しない換気装置を運転するようにしてもよい。換気装置は、室内機１０が設置された室内の換気を行う装置である。また、例えば室外機２０に冷媒配管２３内の冷媒の流通を遮断可能な閉止弁を設け、漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知した場合に、閉止弁を閉じて冷媒配管２３内の冷媒の流通を遮断してもよい。

なお、室内機ファン１２の停止後に漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知しない場合には、制御部５４は、空気調和機を通常運転に復帰させる。室内機ファン１２の停止後に漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知しない場合とは、例えば、次のような場合である。すなわち、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１が検知した冷媒の濃度の時間変化率が負である場合には、漏洩検知部５１は、冷媒漏洩を検知しない。つまり、センサ３１が検知する冷媒濃度が増加して第１の基準値以上となったとしても、室内機ファン１２を停止したことで冷媒濃度が減少に転じた場合には、冷媒漏洩は発生していないとする。

また、室内機ファン１２を停止させた時点から待機時間が経過した後にセンサ３１が検知した冷媒の濃度が、前述した第１の基準値未満である場合に、制御部５４は空気調和機を通常運転に復帰させるようにしてもよい。ここで、待機時間は、予め設定された時間である。

あるいは、室内機ファン１２を停止させた時点から前述の待機時間が経過しても、漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知しなかった場合、制御部５４は空気調和機を通常運転に復帰させるようにしてもよい。室内機ファン１２を停止させた時点から前述の待機時間が経過しても漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知しなかった場合とは、つまり、室内機ファン１２を停止させた時点から前述の待機時間が経過するまでの間に、センサ３１が検知した冷媒の濃度が前述した第２の基準値以上にならなかった場合である。

なお、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達して室内機ファン１２が停止された後、漏洩検知部５１は、前述の待機時間が経過した時のセンサ３１の検知信号の示す冷媒濃度と第２の基準値と比較して、冷媒漏洩が発生しているか否かを判定するようにしてもよい。

次に、以上のように構成された空気調和機の冷媒漏洩検知について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４及び図５は、センサ３１からの検知信号が示す冷媒濃度の時間変化の例を示すグラフである。これらの図において、当初は室内機ファン１２が動作中であることを想定している。図４及び図５の両方とも、時間経過とともにセンサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が上昇し、第１の基準値に達している。

室内機ファン１２が動作中にセンサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が上昇した場合、大きく分けて次の２つの可能性が考えられる。１つは、筐体４０内で冷媒漏洩が発生している状況である。もう１つは、筐体４０外にあるスプレーガス、自動車の排気ガス等の冷媒以外のセンサ３１が反応する成分が吸込口１６から筐体４０内に吸い込まれており、この冷媒以外のガス成分をセンサ３１が検知してしまっている状況である。

前者の筐体４０内で冷媒漏洩が発生している場合、漏洩した冷媒が室内機ファン１２の空気流により吹出口１７から筐体４０外に流出する速度よりも冷媒の漏洩速度の方が大きければ、筐体４０内の冷媒濃度は上昇していく。そして、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達すると、前述したように室内機ファン１２が停止する。すると、吹出口１７から筐体４０外への冷媒の流出速度が低下する。したがって、図４に示すように、筐体４０内の冷媒濃度の上昇率が増加し、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第２の基準値にまで達する。そして、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知する。

これに対し、後者の冷媒でないガス成分が筐体４０外から筐体４０内に吸い込まれている場合、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達して室内機ファン１２が停止すると、当該ガス成分は吸込口１６から筐体４０内に吸い込まれなくなる。このため、図５に示すように、室内機ファン１２停止後、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度は減少に転じる。したがって、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知しない。

このように、この発明の実施の形態１に係る空気調和機は、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒濃度が第１の基準値以上である場合に室内機ファン１２を停止させ、室内機ファン１２停止後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。このため、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知できる。

なお、前述したように、センサ３１が検知した冷媒濃度が第１の基準値以上となり、室内機ファン１２を停止させ、ルーバー１８により吹出口１７を閉塞させてもよい。このようにすることで、筐体４０内で冷媒が漏洩している場合には、漏洩冷媒が吹出口１７から筐体４０外に流出することを抑制でき、センサ３１周囲の冷媒濃度をより上昇させやすくできる。

また、空気よりも密度が大きい冷媒を用いている場合、室内機ファン１２が停止中であれば、漏洩冷媒は漏洩発生箇所から下方に流れる。室内機熱交換器１１の周囲で冷媒漏洩が発生すると、漏洩冷媒は漏洩発生箇所すなわち室内機熱交換器１１の下方に流れる。前述したように、センサ３１は、筐体４０の内部における室内機熱交換器１１の下方に配置される。このようにすることで、室内機ファン１２が停止中におけるセンサ３１周囲の漏洩冷媒濃度をより上昇させやすくできる。

次に、図６を参照しながら、以上のように構成された空気調和機の冷媒漏洩検知動作の流れの一例を説明する。まず、ステップＳ１０において、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が運転中であるか否かを確認する。室内機ファン１２が運転中であれば、処理はステップＳ１１に進む。室内機ファン１２が運転中でなければ、運転中となるまで処理はこのステップＳ１０にとどまる。そして、室内機ファン１２が運転中になれば、処理はステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１においては、漏洩検知部５１は、センサ３１から出力された検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上であるか否かを確認する。センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上であれば、処理はステップＳ１２に進む。センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上でなければ、第１の基準値以上になるまで処理はこのステップＳ１１にとどまる。そして、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値以上なれば、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２においては、制御部５４は、室内機ファン１２の動作を停止させる。また、続くステップＳ１３において、制御部５４は、ルーバー１８により吹出口１７を閉塞させる。なお、室内機ファン１２の停止とルーバー１８による吹出口１７の閉塞は、順序が前後してもよい。また、これらの動作を同時に行ってもよい。ステップＳ１３の後、処理はステップＳ１４へと進む。

ステップＳ１４においては、漏洩検知部５１は、ステップＳ１２で室内機ファン１２を停止してから前述の待機時間が経過したか否かを確認する。待機時間が経過していれば、処理はステップＳ１５に進む。待機時間が経過していなければ、待機時間が経過するまで、このステップＳ１４での待機を継続する。そして、待機時間が経過したら、処理はステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５においては、漏洩検知部５１は、センサ３１から出力された検知信号の示す冷媒濃度が第２の基準値以上であるか否かを確認する。センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第２の基準値以上であれば、処理はステップＳ１６に進む。そして、ステップＳ１６において、漏洩検知部５１は、冷媒漏洩の発生を検知する。

一方、ステップＳ１５でセンサ３１から出力された検知信号の示す冷媒濃度が第２の基準値以上でない場合、処理はステップＳ１７に進む。この場合、漏洩検知部５１は、冷媒漏洩の発生を検知しない。したがって、制御部５４は空気調和機を通常の正常運転に復帰させる。

なお、空気調和機の通常運転中にセンサ３１が第１の基準値以上の冷媒濃度を検知した場合、室内機ファン１２が停止し、通常とは異なる使用者の意図しない運転動作となる。そこで、報知部５３は、センサ３１が第１の基準値以上の冷媒濃度を検知して室内機ファン１２が停止した場合に、その旨を報知することが望ましい。また、この際の室内機ファン１２が停止した際の報知は、前述した冷媒漏洩を検知した旨の報知とは異なる態様にするとよい。

例えば、センサ３１が第１の基準値以上の冷媒濃度を検知して室内機ファン１２を停止した際には、報知部５３は、ＬＥＤ点灯と表示により使用者に漏洩検知運転モードであることを報知する。そして、室内機ファン１２停止中にセンサ３１が第２の基準値以上の冷媒濃度を検知し、漏洩検知部５１が冷媒漏洩を検知した場合、報知部５３は、警報を鳴らして冷媒漏洩を報知する。

実施の形態２．
図７及び図８は、この発明の実施の形態２に係るもので、図７は空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図、図８は空気調和機が備えるセンサの冷媒以外のガスによる出力信号の時間変化の一例を示す図である。

以下、この実施の形態２に係る空気調和機について、実施の形態１の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態１との相違点を中心に説明する。この発明の実施の形態２に係る空気調和機においても、実施の形態１と同様に、制御部５４は、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒の濃度が第１の基準値以上である場合に、室内機ファン１２の動作を停止させる。

そして、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。この実施の形態２においては、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された時点から前述した待機時間が経過した後のセンサ３１が検知した冷媒の濃度が前述した第１の基準値以上である場合に冷媒漏洩を検知する。実施の形態１で説明したように、待機時間は予め設定されている。予め設定された待機時間は、例えば記憶部５２に予め記憶されている。

以上のように構成された空気調和機の冷媒漏洩検知について、図７及び図８を参照しながら説明する。これらの図において、当初は室内機ファン１２が動作中であることを想定している。図７及び図８の両方とも、時間経過とともにセンサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が上昇し、第１の基準値に達している。

筐体４０内で冷媒漏洩が発生している場合、漏洩した冷媒が室内機ファン１２の空気流により吹出口１７から筐体４０外に流出する速度よりも冷媒の漏洩速度の方が大きければ、筐体４０内の冷媒濃度は上昇していく。そして、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達すると、前述したように室内機ファン１２が停止する。すると、吹出口１７から筐体４０外への冷媒の流出速度が低下する。このため、図７に示すように、筐体４０内の冷媒濃度の上昇率が増加し、室内機ファン１２の停止後もセンサ３１の検知信号が示す冷媒濃度は上昇を続ける。したがって、室内機ファン１２が停止された時点から前述した待機時間の経過後において、センサ３１の検知信号が示す冷媒濃度は、前述の第１の基準値以上である。よって、この場合、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知する。

これに対し、冷媒でないガス成分が筐体４０外から筐体４０内に吸い込まれている場合、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達して室内機ファン１２が停止すると、当該ガス成分は吸込口１６から筐体４０内に吸い込まれなくなる。このため、図８に示すように、室内機ファン１２停止後、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度は減少に転じる。したがって、室内機ファン１２が停止された時点から前述した待機時間の経過後において、センサ３１の検知信号が示す冷媒濃度は、前述の第１の基準値未満である。よって、この場合、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知しない。
なお、他の構成については実施の形態１と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成された空気調和機においても、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒濃度が第１の基準値以上である場合に室内機ファン１２を停止させ、室内機ファン１２停止後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。このため、実施の形態１と同様に、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知できる。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３に係るもので、空気調和機が備えるセンサの冷媒漏洩時における出力信号の時間変化の一例を示す図である。

以下、この実施の形態３に係る空気調和機について、実施の形態１の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態３との相違点を中心に説明する。この発明の実施の形態３に係る空気調和機においても、実施の形態１と同様に、制御部５４は、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒の濃度が第１の基準値以上である場合に、室内機ファン１２の動作を停止させる。

そして、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。この実施の形態３においては、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１が検知した冷媒の濃度の時間変化率が、室内機ファン１２が停止される前よりも大きい場合に冷媒漏洩を検知する。

したがって、この実施の形態３においては、例えば直近の一定時間におけるセンサ３１の検知結果を保持している。そして、室内機ファン１２が停止されると、漏洩検知部５１は、保持していた室内機ファン１２停止前のセンサ３１の検知結果を用いて、室内機ファン１２停止前にセンサ３１が検知した冷媒濃度の時間変化率（以下、これを「ファン停止前変化率」ともいう）を算出する。算出したファン停止前変化率は、例えば、記憶部５２に記憶される。

続いて、漏洩検知部５１は、室内機ファン１２が停止された後のセンサ３１の検知結果を用いて、室内機ファン１２停止後にセンサ３１が検知した冷媒濃度の時間変化率（以下、これを「ファン停止後変化率」ともいう）を算出する。次に、漏洩検知部５１は、ファン停止後変化率を記憶部５２に記憶されているファン停止前変化率と比較する。そして、ファン停止後変化率がファン停止前変化率より大きい場合に、漏洩検知部５１は、筐体４０内での冷媒漏洩の発生を検知する。

以上のように構成された空気調和機の冷媒漏洩検知について、図９を参照しながら説明する。同図において、当初は室内機ファン１２が動作中であることを想定している。同図では、時間経過とともにセンサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が上昇し、第１の基準値に達している。

筐体４０内で冷媒漏洩が発生している場合、漏洩した冷媒が室内機ファン１２の空気流により吹出口１７から筐体４０外に流出する速度よりも冷媒の漏洩速度の方が大きければ、筐体４０内の冷媒濃度は上昇していく。そして、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達すると、前述したように室内機ファン１２が停止する。すると、吹出口１７から筐体４０外への冷媒の流出速度が低下する。このため、図９に示すように、筐体４０内の冷媒濃度の上昇率が増加する。したがって、同図に示すように、ファン停止後変化率は、ファン停止前変化率よりも大きくなる。よって、この場合、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知する。

これに対し、冷媒でないガス成分が筐体４０外から筐体４０内に吸い込まれている場合、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度が第１の基準値に達して室内機ファン１２が停止すると、当該ガス成分は吸込口１６から筐体４０内に吸い込まれなくなる。このため、実施の形態１の図５及び実施の形態２の図８で示したように、室内機ファン１２停止後、センサ３１の検知信号の示す冷媒濃度は減少に転じる。したがって、ファン停止後変化率は負の値になり、ファン停止前変化率よりも小さくなる。よって、この場合、漏洩検知部５１は、筐体４０内で冷媒漏洩が発生したことを検知しない。
なお、他の構成については実施の形態１と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成された空気調和機においても、室内機ファン１２の動作中にセンサ３１が検知した冷媒濃度が第１の基準値以上である場合に室内機ファン１２を停止させ、室内機ファン１２停止後のセンサ３１の検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する。このため、実施の形態１と同様に、冷媒以外のガスの影響により起こる冷媒漏洩の誤検知発生を抑制し、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体の内部で発生した冷媒漏洩を精度よく検知できる。

なお、以上で説明したこの発明の実施の形態１から実施の形態３のいずれにおいても、センサ３１が第１の基準値以上の冷媒濃度を検知して室内機ファン１２を停止した後、漏洩検知部５１は、冷媒漏洩が発生したか否かの判定を複数回行うようにしてもよい。

この発明は、室内機等の筐体の内部に設けられたセンサにより、冷媒漏洩を検知する空気調和機に利用できる。

１０ 室内機
１１ 室内機熱交換器
１２ 室内機ファン
１３ 室内金属接続部
１４ ドレンパン
１５ 電子回路基板
１６ 吸込口
１７ 吹出口
１８ ルーバー
１９ 誘導路
２０ 室外機
２１ 室外機熱交換器
２２ 室外機ファン
２３ 冷媒配管
２４ 四方弁
２５ 圧縮機
２６ 膨張弁
２７ 室外金属接続部
３１ センサ
４０ 筐体
５１ 漏洩検知部
５２ 記憶部
５３ 報知部
５４ 制御部

この発明に係る空気調和機は、吸込口及び吹出口が形成され、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体と、前記吸込口から吸い込み前記吹出口から吹き出す空気流を生成する送風ファンと、前記筐体の内部に設けられ、雰囲気中の前記冷媒の濃度を検知可能なセンサと、前記送風ファンの動作中に前記センサが検知した前記冷媒の濃度が予め設定された第１の基準値以上になった場合に、直ちに前記送風ファンの動作を停止させる制御部と、前記送風ファンが停止された後の前記センサの検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する漏洩検知部と、を備える。

Claims (9)

1. 吸込口及び吹出口が形成され、冷媒が封入された冷媒配管を内部に収容した筐体と、
   前記吸込口から吸い込み前記吹出口から吹き出す空気流を生成する送風ファンと、
   前記筐体の内部に設けられ、雰囲気中の前記冷媒の濃度を検知可能なセンサと、
   前記送風ファンの動作中に前記センサが検知した前記冷媒の濃度が予め設定された第１の基準値以上である場合に、前記送風ファンの動作を停止させる制御部と、
   前記送風ファンが停止された後の前記センサの検知結果に基づいて冷媒漏洩を検知する漏洩検知部と、を備えた空気調和機。
2. 前記漏洩検知部は、前記送風ファンが停止された後の前記センサが検知した前記冷媒の濃度が、前記第１の基準値より大きい値に予め設定された第２の基準値以上である場合に冷媒漏洩を検知する請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記漏洩検知部は、前記送風ファンが停止された時点から予め設定された時間が経過した後の前記センサが検知した前記冷媒の濃度が前記第１の基準値以上である場合に冷媒漏洩を検知する請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記漏洩検知部は、前記送風ファンが停止された後の前記センサが検知した前記冷媒の濃度の時間変化率が、前記送風ファンが停止される前よりも大きい場合に冷媒漏洩を検知する請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記制御部は、前記送風ファンの停止中に前記漏洩検知部が冷媒漏洩を検知した場合に、前記送風ファンの運転を再開させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、前記センサが検知した前記冷媒の濃度が前記第１の基準値以上である場合に、前記吹出口の風向変更用ルーバーにより前記吹出口を閉塞させる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
7. 前記制御部は、前記送風ファンを停止させた時点から予め設定された時間が経過した後に前記センサが検知した前記冷媒の濃度が前記第１の基準値未満である場合に、空気調和機を通常運転に復帰させる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和機。
8. 前記漏洩検知部は、前記送風ファンが停止された後の前記センサが検知した前記冷媒の濃度の時間変化率が負である場合に冷媒漏洩を検知しない請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の空気調和機。
9. 前記冷媒は、空気よりも密度が大きく、
   前記筐体の内部には、前記冷媒配管が接続された熱交換器が収容され、
   前記センサは、前記熱交換器の下方に配置される請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の空気調和機。

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