KR20080089517A - 공기 조화 장치 - Google Patents

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KR20080089517A
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토모히로 야부
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

전장품 어셈블리가 출화하였을 때에, 소화를 행하는 기능을 가지는 공기 조화 장치를 제공한다. 공기 조화 장치(1)는, 냉매로서 이산화탄소를 사용하는 증기 압축식의 냉매 회로(10)와, 구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전장품 어셈블리(26, 46, 56)와, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출관(28, 48, 58)을 구비하고 있다.
공기 조화 장치, 전장품 어셈블리, 냉매, 냉매 회로, 냉매 방출관

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONER}
본 발명은, 공기 조화 장치, 특히, 구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전장품 어셈블리를 구비한 공기 조화 장치에 관한 것이다.
전장품 어셈블리를 구비한 공기 조화 장치에 있어서, 전장품 어셈블리의 몸체나 그 부속 부품을 난연성(難燃性) 재료로 구성하는 기술이 개시되어 있다(특허 문헌 1, 2 참조).
[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평7-293927호
[특허 문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개평10-78242호
그러나 상술의 공기 조화 장치에서는, 전장품 어셈블리가 이상(異常) 온도 상승에 의하여 출화(出火)하였을 때에, 실내 유닛의 다른 부분으로의 연소를 가능한 한 막는다고 하는 효과는 있지만, 적극적으로 소화를 행하는 기능은 가지고 있지 않다.
본 발명의 과제는, 전장품 어셈블리가 출화하였을 때에, 소화를 행하는 기능을 가지는 공기 조화 장치를 제공하는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 냉매로서 이산화탄소를 사용하는 증기 압축식의 냉매 회로와, 구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전장품 어셈블리와, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출 수단을 구비하고 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매로서 이산화탄소를 사용하고 있고, 게다가 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능하기 때문에, 전장품 어셈블리가 출화하였을 때에, 소화를 행할 수 있다.
제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 검지 센서와 방출 제어 수단을 더 구비하고 있다. 검지 센서는, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량을 검출한다. 방출 제어 수단은, 검지 센서가 검출하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 발생하고 있는지 여부를 판정하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 발생하고 있는 것으로 판정하였을 때에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시키는 냉매 방출 제어를 행한다.
이 공기 조화 장치에서는, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 발생하고 있는지 여부를 판정하도록 하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리가 출화하였는지 여부를 적절히 판정하여, 전장품 어셈블리의 소화를 행할 수 있다.
제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 간헐적으로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 간헐적으로 방출하도록 하고 있기 때문에, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출하지 않도록 제한할 수 있다.
제4 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 또는 제3 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 방출 제어는, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시킨 후, 검지 센서가 검출하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않은 것으로 판정하였을 때에, 한층 더 이산화탄소의 방출량이 많아지도록 냉매 방출 수단을 작동시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 생기고 있다고 판정되어 냉매 회로로부터 이산화탄소를 방출하기 시작한 후에, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부의 판정을 행하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않은 것으로 판정되었을 때에, 이산화탄소의 방출량이 많아지도록 제어하도록 하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제 효과를 확인하면서, 전장품 어셈블리의 소화에 적절한 양의 이산화탄소를 방출할 수 있다.
제5 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 내지 제4 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 방출 제어는, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시킨 후, 검지 센서가 검출하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정하였을 때에 종료한다.
이 공기 조화 장치에서는, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 생기고 있다고 판정되어 냉매 회로로부터 이산화탄소를 방출한 후에, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부의 판정을 행하여, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정되었을 때에, 이산화탄소의 방출을 종료하도록 하고 있기 때문에, 확실히 전장품 어셈블리의 소화를 행할 수 있다.
제6 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제2 내지 제5 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 검지 센서는, 전장품 어셈블리의 온도를 검출하는 온도 센서이다.
이 공기 조화 장치에서는, 전장품 어셈블리의 온도를 검출하는 온도 센서를 검지 센서로서 사용하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승의 유무를 정확하게 검지할 수 있다.
제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제6 발명의 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 방출 수단은, 냉매 회로에 접속된 취출 노즐과, 취출 노즐에 접속된 취출 밸브를 가지고 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 취출 밸브를 열림 상태로 하는 것에 의하여, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출할 수 있다.
제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 취출 노즐은 전장품 어셈블리 내에 개구(開口)하고 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 취출 노즐이 전장품 어셈블리 내에 개구하고 있기 때문에, 이상 온도 상승의 원인이 되기 쉬운 전장품에 대하여, 직접적으로 이산화탄소를 세게 내불 수 있게 되어, 전장품 어셈블리의 소화를 효과적으로 행할 수 있다.
제9 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제7 또는 제8 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 취출 노즐에는, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출할 때에, 이산화탄소 중으로부터 냉동기유를 분리하는 것이 가능한 오일 분리 수단이 더 접속되어 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 취출 노즐에 오일 분리 수단이 더 접속되어 있기 때문에, 냉동기유를 극력 방출하는 일 없이, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출할 수 있다.
제10 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제9 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 실내 유닛과 실외 유닛이 냉매 연락관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 냉매 방출 수단은, 실내 유닛 및/또는 실외 유닛에 설치되어 있다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 방출 수단이 실내 유닛 및/또는 실외 유닛에 설치되어 있기 때문에, 실내 유닛에 설치된 전장품 어셈블리, 및/또는, 실외 유닛에 설치된 전장품 어셈블리가 출화하였을 때에, 소화를 행할 수 있다.
제11 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제10 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 실내 유닛과 실외 유닛이 냉매 연락관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 실외 유닛 내에는, 냉매 회로에 연통(連通) 또는 차단 가능하게 접속되어 있고, 냉매로서의 이산화탄소가 저류(貯留)된 냉매 저류 용기가 설치되어 있다. 이 공기 조화 장치는, 냉매 저류 용기를 냉매 회로에 연통시킨 상태에 있어서 냉매 회로의 냉동 사이클 운전을 행하는 것으로, 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하는 냉매 충전 제어 수단을 더 구비하고 있다. 냉매 충전 제어 수단은, 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출 종료 후에, 냉매 충전 운전을 행한다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지 이산화탄소를 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하기 위하여 냉매 저류 용기가 설치되어 있고, 게다가 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하여 전장품 어셈블리의 소화를 종료한 후에 있어서도 냉매 충전 운전을 행할 수 있기 때문에, 냉매 회로로부터의 방출에 의하여 감소한 만큼의 이산화탄소를 냉매 저류 용기로부터 냉매 회로에 보충할 수 있다.
제12 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제10 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 실내 유닛과 실외 유닛이 냉매 연락관을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 실외 유닛 내에는, 냉매 회로에 연통 또는 차단 가능하게 접속되어 있고, 냉매로서의 이산화탄소가 저류된 냉매 저류 용기가 설치되어 있다. 이 공기 조화 장치는, 냉매 저류 용기를 냉매 회로에 연통시킨 상태에 있어서 냉매 회로의 냉동 사이클 운전을 행하는 것으로, 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하는 냉매 충전 제어 수단을 더 구비하고 있다. 냉매 충전 제어 수단은, 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 냉매 회로 내에 유입시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지 이산화탄소를 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하기 위하여 냉매 저류 용기가 설치되어 있기 때문에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출할 때에, 냉매 저류 용기로부터 냉매 회로에 이산화탄소를 보충할 수 있다.
제13 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제12 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 압축기와 냉각기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 이 공기 조화 장치는, 냉각기 및/또는 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬을 더 구비하고 있다. 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 송풍 팬 및 압축기를 정지시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 송풍 팬 및 압축기를 정지한 상태에 있어서 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출을 행하도록 하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리로 공기가 공급되기 어려운 상태에서, 또한 전장품 어셈블리에 있어서의 발열이 극력 억제된 상태에 있어서, 전장품 어셈블리의 소화를 행할 수 있다.
제14 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제12 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 압축기와 냉각기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 이 공기 조화 장치는, 냉각기 및/또는 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬을 더 구비하고 있다. 방출 제어 수단은, 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 송풍 팬 및 압축기 중 송풍 팬만을 정지시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 압축기를 운전한 상태에서, 또한 송풍 팬을 정지한 상태에 있어서 냉매 방출 수단에 의한 이산화탄소의 방출을 행하도록 하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리로 공기가 공급되기 어려운 상태에서, 또한 냉매 회로를 흐르는 이산화탄소가 극력 높은 압력으로 유지되어 방출량을 증가할 수 있는 상태에 있어서, 전장품 어셈블리의 소화를 행할 수 있다.
제15 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제12 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 압축기와 냉각기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 이 공기 조화 장치는, 냉각기 및/또는 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬을 더 구비하고 있다. 송풍 팬은, 팬 구동 모터에 의하여 구동된다. 냉매 방출 수단은, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 팬 구동 모터로 방출하는 것이 가능하다. 이 공기 조화 장치는, 송풍 팬의 로크(lock)가 발생한 것으로 판정하였을 때에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 팬 구동 모터로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 송풍 팬의 로크가 발생하였을 때에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 팬 구동 모터로 방출하는 것이 가능하기 때문에, 송풍 팬을 보호할 수도 있다.
제16 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제12 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 회로는, 압축기와 냉각기와 팽창 기구와 증발기가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 압축기는, 내장된 압축기 구동 모터에 의하여 구동된다. 냉매 방출 수단은, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 압축기로 방출하는 것이 가능하다. 이 공기 조화 장치는, 압축기의 로크가 발생한 것으로 판정하였을 때에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 압축기로 방출하도록 냉매 방출 수단을 작동시킨다.
이 공기 조화 장치에서는, 압축기의 로크가 발생하였을 때에, 냉매 회로로부터 이산화탄소를 압축기로 방출하는 것이 가능하기 때문에, 압축기를 보호할 수도 있다.
제17 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제16 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 방출 수단은, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 또는, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능하다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 또는, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능하기 때문에, 고압부로부터 방출할 때에는 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출할 수 있고, 또는, 저압부로부터 방출할 때에는 장시간에 걸쳐 계속적으로 이산화탄소를 방출할 수 있다.
제18 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제1 내지 제16 발명 중 어느 한 발명에 관련되는 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 방출 수단은, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 및, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능하다.
이 공기 조화 장치에서는, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 및, 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리 내로 방출하는 것이 가능하기 때문에, 고압부 또는 저압부의 일방(一方)으로부터 방출하는 경우에 비하여, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 제1 실시예에 관련되는 실내 유닛의 외관 사시도이다.
도 3은 제1 실시예에 관련되는 실내 유닛의 개략 측면 단면도(냉매 방출관, 냉매관에 대해서는 모식적으로 도시)이다.
도 4는 도 3의 냉매 방출관 및 전장품 어셈블리의 개략 구성을 도시하는 도면(냉매 방출관에 대해서는 모식적으로 도시)이다.
도 5는 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도(냉매 방출관을 다른 냉매관에 접속한 예)이다.
도 6은 제1 실시예에 관련되는 실외 유닛의 외관 사시도이다.
도 7은 도 6의 실외 유닛을 C 방향으로부터 본 경우에 있어서의 개략 측면 단면도(냉매 방출관, 냉매관에 대해서는 모식적으로 도시)이다.
도 8은 제1 실시예에 관련되는 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
도 9는 제1 실시예의 변형예 1에 관련되는 냉매 방출관 및 전장품 어셈블리의 개략 구성을 도시하는 도면이며, 도 4에 상당하는 도면이다.
도 10은 제1 실시예의 변형예 2에 관련되는 취출 밸브의 제1 및 제2 방출 상태를 도시하는 타임차트이다.
도 11은 제1 실시예의 변형예 2에 관련되는 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
도 12는 제1 실시예의 변형예 3에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 13은 제1 실시예의 변형예 4에 관련되는 냉매 방출관 및 전장품 어셈블리의 개략 구성을 도시하는 도면이며, 도 4에 상당하는 도면이다.
도 14는 제1 실시예의 변형예 4에 관련되는 실외 유닛의 개략 측면 단면도이며, 도 7에 상당하는 도면이다.
도 15는 제1 실시예의 변형예 5에 관련되는 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
도 16은 제1 실시예의 변형예 6에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 17은 제1 실시예의 변형예 6에 관련되는 팬 로크 시의 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
도 18은 제1 실시예의 변형예 6에 관련되는 압축기 로크 시의 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
도 19는 제1 실시예의 변형예 7에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 20은 제1 실시예의 변형예 7에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.
도 22는 제2 실시예에 관련되는 냉매 충전 제어의 플로차트이다.
도 23은 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 냉매 충전 제어의 플로차트이다.
이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 공기 조화 장치의 실시예에 대하여 설명한다.
＜제1 실시예＞
(1) 공기 조화 장치의 구성
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(1)는, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 실내의 냉방에 사용되는 장치이다. 공기 조화 장치(1)는 주로 1대의 실외 유닛(2)과, 복수(여기에서는, 2대)의 실내 유닛(4, 5)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)을 접속하는 냉매 연락관(6, 7)을 구비하고 있다. 즉, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 증기 압축식의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)과 냉매 연락관(6, 7)이 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다. 또한, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)에는, 냉매로서의 이산화탄소(CO2)가 냉동기유와 함께 봉입되고 있고, 후술과 같이, 예를 들면, 임계 압력을 넘는 압력까지 압축되어 냉각되고 감압되어 증발된 후에, 재차 압축된다고 하는 냉동 사이클 운전이 행하여지도록 되어 있다.
(실내 유닛)
실내 유닛(4, 5)은, 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)은 제1 공간(A)의 공기 조화를 위하여 배치되고, 실내 유닛(5)은 제2 공간(B)의 공기 조화를 위하여 배치되어 있다.
다음으로, 실내 유닛(4, 5)의 구성에 대하여, 도 1 ~ 도 4를 이용하여 설명한다. 여기서, 도 2는 실내 유닛(4)의 외관 사시도이다. 도 3은 실내 유닛(4)의 개략 측면 단면도(냉매 방출관(48), 냉매관(4c, 4d)에 대해서는 모식적으로 도시)이다. 도 4는 도 3의 냉매 방출관(48, 후술) 및 전장품 어셈블리(46, 후술)의 개략 구성을 도시하는 도면(냉매 방출관(48)에 대해서는 모식적으로 도시)이다. 덧붙여, 실내 유닛(4)과 실내 유닛(5)은 같은 구성이기 때문에, 여기에서는, 실내 유닛(4)의 구성만 설명하고, 실내 유닛(5)의 구성에 대해서는, 각각, 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호 대신에 50번대의 부호를 붙이고, 각 부의 설명을 생 략한다.
실내 유닛(4)에는, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내 측 냉매 회로(10b)(실내 유닛(5)에서는, 실내 측 냉매 회로(10c))가 설치되어 있다. 이 실내 측 냉매 회로(10b)는 주로 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41)와, 증발기로서의 실내 열교환기(42)를 가지고 있다.
실내 팽창 밸브(41)는 실내 열교환기(42)에 접속되어 있고, 운전 상태에 따라 개도가 조절되어 냉매를 감압하는 것이 가능한 전동 팽창 밸브이다.
실내 열교환기(42)는, 일단(一端)이 실내 팽창 밸브(41)에 접속되어 있고, 타단(他端)이 냉매 연락관(7)에 접속되어 있어, 실내 공기와 냉매의 사이에서 열교환을 행하는 것이 가능한 열교환기이다.
다음으로, 실내 유닛(4)의 유닛 구성에 대하여 설명한다.
실내 유닛(4)은, 실내 공기를 받아들여 열교환을 행한 후에 실내로 공급하는 천정 매입형 공기 조화 유닛이며, 주로 케이싱(43)과 케이싱(43) 내에 수납되는 각종 구성 기기로 이루어지는 유닛 본체(4a)와, 유닛 본체(4a)의 하면(下面)에 장착되는 화장(化粧) 패널(4b)를 가지고 있다. 유닛 본체(4a)는, 공조실의 천정(U)에 형성된 개구(H)에 삽입되어, 천정 이면(裏面) 공간에 배치되어 있다. 그리고 화장 패널(4b)은, 개구(H)를 하방(下方)으로부터 덮도록 배치되어 있다.
케이싱(43)은 주로 하면이 개구한 대략 직사각형 상자 형상의 케이싱 본체(43a)와, 케이싱 본체(43a)의 하면의 개구를 덮도록 케이싱 본체(43a)의 하부에 장착된 드레인 팬(43b)을 가지고 있다. 케이싱 본체(43a)의 측면에는, 실외 유 닛(2)과의 사이에서 냉매를 교환하기 위한 냉매관(4c, 4d)이 관통하도록 설치되어 있다. 여기서, 냉매관(4c)은 냉매 연락관(6)에 접속되어 있고, 냉매관(4d)은 냉매 연락관(7)에 접속되어 있다. 냉매관(4c)에는, 실내 팽창 밸브(41)가 설치되어 있다.
케이싱(43)의 내부에는 주로 실내 공기를 화장 패널(4b)의 흡입구(44a)를 통하여 케이싱(43) 내로 흡입하여 외주(外周) 방향으로 불어내는 송풍 팬으로서의 실내 팬(45)이 배치되고, 이 실내 팬(45)의 외주를 둘러싸도록 실내 열교환기(42)가 배치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 팬(45)은 터보 팬이며, 케이싱 본체(43a)의 천판(天板)의 중앙 내면(內面)에 설치된 팬 구동 모터(45a)와, 팬 구동 모터(45a)에 연결되어 회전 구동되는 날개차(45b)를 가지고 있다. 본 실시예에 있어서, 실내 열교환기(42)는, 실내 팬(45)의 외주를 둘러싸도록 구부러져 형성된 크로스 핀 튜브형의 열교환기 패널이며, 냉매관(4c, 4d)이 접속되어 있다. 실내 열교환기(42)의 하측에는, 드레인 팬(43b)이 배치되어 있고, 실내 열교환기(42)에 있어서 공기 중의 수분이 응축되어 생기는 드레인수를 받을 수 있도록 되어 있다. 드레인 팬(43b)에는, 실내 팬(45)의 날개차(45b)에 대향하도록 흡입 구멍이 형성되어 있고, 케이싱(43a)의 측판의 내면을 따르도록 복수(여기에서는, 4개)의 취출 구멍이 형성되어 있다. 또한, 드레인 팬(43b)의 흡입 구멍에는, 화장 패널(4b)의 흡입구(44a)로부터 흡입되는 실내 공기를, 실내 팬(45)의 날개차(45b)로 안내하기 위한 벨 마우스(43c)가 설치되어 있다.
또한, 벨 마우스(43c)의 하면에는, 구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전 장품 어셈블리(46)가 설치되어 있다. 전장품 어셈블리(46)는 주로 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등이 실장(實裝, 전자 부품을 배치하여 접속하는 것)된 제어 기판(46a) 등의 전장품과, 이러한 전장품을 보지(保持)하는 대략 상자 형상의 몸체(46b)를 가지고 있다. 또한, 전장품 어셈블리(46)에는, 전장품 어셈블리(46)의 온도(여기에서는, 몸체(46b) 내의 온도)를 검출하는 전장품 온도 센서(46c)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 전장품 온도 센서(46c)는 서미스터(thermistor)로 이루어진다. 그리고 전장품 어셈블리(46)는, 실내 유닛(4)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(47)로서 기능하는 것과 함께, 실내 유닛(4)을 조작하기 위한 리모트 컨트롤러(4e)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행하거나 실외 유닛(2)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 실내 유닛(4)의 냉매관(4d)에는, 냉매 회로(10)(보다 구체적으로는, 실내 측 냉매 회로(10b), 실외 유닛(5)에 있어서는 실내 측 냉매 회로(10c))로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(46)로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(48)이 접속되어 있다. 냉매 방출관(48)은 주로 취출 노즐(48a)과, 취출 노즐(48a)에 접속된 취출 밸브(48b)를 가지고 있다. 취출 노즐(48a)은, 냉매관(4d)을 흐르는 냉매를 분기(分岐)하도록 접속된 관 부재이다. 덧붙여, 본 실시예에 있어서, 취출 노즐(48a)은, 도 5에 도시되는 바와 같이, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42)의 출구 측의 냉매관(4d)이 아니라, 실내 팽창 밸브(41, 51)와 실내 열교환기(42, 52)의 사이를 흐르는 냉매를 분기하 도록 냉매관(4c)에 접속되어 있어도 무방하다. 그리고 본 실시예에 있어서, 취출 노즐(48a)의 선단(先端)은, 케이싱(43) 내에 배치된 팬 구동 모터(45a) 등과 제어 기판(46a)을 잇는 배선을 통하게 하기 위하여 벨 마우스(43c)에 형성된 개구 등으로부터 전장품 어셈블리(46) 내(보다 구체적으로는, 몸체(46b) 내)에 삽입되어 있고, 전장품 어셈블리(46) 내에 개구하고 있다. 또한, 취출 노즐(48a)의 선단은, 본 실시예에 있어서, 제어 기판(46a) 등의 전장품의 상방(上方)에 배치되어 있다. 취출 밸브(48b)는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(46)로 방출할 때에 열리는 밸브이며, 본 실시예에 있어서, 전자 밸브로 이루어진다. 또한, 취출 노즐(48a)에는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(46)로 방출할 때에, 냉매 중으로부터 냉동기유를 분리하는 것이 가능한 오일 분리 수단으로서의 오일 필터(48c)가 더 접속되어 있다. 이 오일 필터(48c)는, 본 실시예에 있어서, 취출 밸브(48b)의 상류 측에 접속되어 있다. 나아가, 취출 노즐(48a)에는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(46)로 방출할 때에, 취출 노즐(48a)로부터 방출되는 냉매의 유량이 과대하게 되지 않도록 하기 위하여 캐필러리 튜브(48d)가 접속되어 있다. 이 캐필러리 튜브(48d)는, 본 실시예에 있어서, 취출 밸브(48b)와의 상류 측에서, 또한 오일 필터(48c)의 하류 측에 접속되어 있다. 여기서, 캐필러리 튜브(48d)는, 취출 노즐(48a), 취출 밸브(48b) 및 오일 필터(48c)에 있어서의 유로 저항만으로 충분히 취출 노즐(48a)로부터 방출되는 냉매의 유량을 제한할 수 있는 경우에는, 취출 노즐(48a)에 접속하지 않아도 무방하다. 또한, 오일 필터(48c)나 캐필러리 튜브(48d)의 접속 위치는, 본 실시예의 접속 위치에 한정되지 않고, 여러 가지의 접속 위치를 선택하는 것이 가능하다.
화장 패널(4b)은, 평면으로부터 볼 때가 대략 직사각형 형상의 판상체(板狀體)이고, 주로 유닛 본체(4a)에 장착된 패널 본체(44)를 가지고 있다. 패널 본체(44)에는, 그 대략 중앙에 실내 공기를 흡입하는 대략 직사각형 형상의 흡입구(44a)가 형성되어 있고, 이 흡입구(44a)를 둘러싸도록 복수(여기에서는, 4개)의 대략 직사각형 형상의 취출구(44b)가 형성되어 있다. 흡입구(44a)는 드레인 팬(43b)의 흡입 구멍에 연통하고 있고, 취출구(44b)는 드레인 팬(43b)의 취출 구멍에 연통하고 있다. 흡입구(44a)에는, 흡입구(44a)로부터 흡입되는 실내 공기 중에 포함되는 먼지 등을 포착하기 위한 필터(44c)가 흡입구(44a)를 덮도록 배치되어 있고, 이 필터(44c)의 하측에는 흡입 그릴(44d)이 장착되어 있다. 취출구(44b)에는, 수평 플랩(44e)이 각각 설치되어 있고, 취출구(44b)로부터 실내로 불어내지는 공기의 풍향을 가변할 수 있다.
이상과 같이, 실내 유닛(4)에는, 화장 패널(4b)의 흡입구(44a)로부터 필터(44c), 벨 마우스(43c), 드레인 팬(43b)의 흡입 구멍, 실내 팬(45), 실내 열교환기(42), 드레인 팬(43b)의 취출 구멍을 경유하여, 화장 패널(4b)의 취출구(44b)에 이르는 공기 유로가 형성되어 있고, 실내 팬(45)을 회전 구동하는 것에 의하여 실내 공기를 흡입하여 실내 열교환기(42)에 있어서 열교환시킨 후, 실내 하방으로 불어낼 수 있도록 되어 있다. 또한, 실내 유닛(4)에서는, 냉매 방출관(28)이 설치되어 있기 때문에, 전장품 어셈블리(46)가 출화하였을 때에, 냉매 방출관(48)의 취출 밸브(48b)를 여는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장 품 어셈블리(46)로 방출하여 소화·냉각할 수 있도록 되어 있다.
(실외 유닛)
실외 유닛(2)은, 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(10)를 구성하고 있다.
다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 대하여, 도 1, 도 6, 도 7을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 6은 실외 유닛(2)의 외관 사시도이다. 도 7은 도 6의 실외 유닛(2)을 C 방향으로부터 본 경우에 있어서의 개략 측면 단면도(냉매 방출관(28), 냉매관(2b, 2c, 2d)에 대해서는 모식적으로 도시)이다.
실외 유닛(2)에는, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(10a)가 설치되어 있다. 이 실외 측 냉매 회로(10a)는 주로 압축기(21)와, 냉각기로서의 실외 열교환기(22)와, 폐쇄 밸브(23, 24)를 가지고 있다.
압축기(21)는, 본 실시예에 있어서, 압축기 구동 모터(21a)에 의하여 구동되는 밀폐식 압축기이다. 덧붙여, 압축기(21)는, 본 실시예에 있어서, 1대뿐이지만, 이것에 한정되지 않고, 실내 유닛의 접속 대수 등에 따라, 2대 이상의 압축기가 병렬로 접속되어 있어도 무방하다.
실외 열교환기(22)는, 일단이 폐쇄 밸브(24)에 접속되어 있고, 타단이 압축기(21)의 토출 측에 접속되어 있어, 실외 공기와 냉매의 사이에서 열교환을 행하는 것이 가능한 열교환기이다.
폐쇄 밸브(23, 24)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매를 교환하기 위한 냉매 연락관(6, 7)이 접속되는 밸브이다. 여기서, 폐쇄 밸브(23)는 실외 열교환기(22)에 접속되어 있고, 폐쇄 밸브(24)는 압축기(21)의 흡입 측에 접속되어 있다.
다음으로, 실외 유닛(2)의 유닛 구성에 대하여 설명한다.
실외 유닛(2)은, 측면 및 배면으로부터 공기를 흡입하여 열교환한 후에 천면으로부터 공기를 불어내는, 이른바 상취 타입의 실외 유닛이며, 주로 대략 직방체 형상의 케이싱(2a)과, 케이싱(2a) 내에 수용되는 각종 구성 기기를 가지고 있다.
케이싱(2a)의 측면 및 배면에는, 케이싱(2a) 내로 실외 공기를 흡입하는 흡입구(2e)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(2a)의 천면에는, 케이싱(2a) 내로부터 공기를 불어내는 취출구(2f)가 형성되어 있다.
케이싱(2a)의 내부에는 주로 실외 공기를 케이싱(2a) 내로 흡입하여 상방으로 불어내는 송풍 팬으로서의 실외 팬(25)과, 실외 열교환기(22)와, 압축기(21)와, 폐쇄 밸브(23, 24)가 배치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 팬(25)은, 케이싱(2a)의 상부에 있어서 취출구(2f)에 대향하도록 설치된 프로펠러 팬이며, 팬 구동 모터(25a)와, 팬 구동 모터(25a)에 연결되어 회전 구동되는 날개차(25b)를 가지고 있다. 본 실시예에 있어서, 실외 열교환기(22)는, 실외 팬(25)의 하측에 있어서, 케이싱(2a)의 측면 및 배면(즉, 흡입구(2e))을 따르도록 대략 U자 형상으로 구부러져 형성된 크로스 핀 튜브형의 열교환기 패널이며, 냉매관(2b, 2c)이 접속되어 있다. 여기서, 냉매관(2b)은 압축기(21)의 토출 측에 접속되어 있고, 냉매관(2c)은 폐쇄 밸브(23)에 접속되어 있다. 압축기(21)는, 케이싱(2a)의 저면(底面) 상에 배치되어 있다. 폐쇄 밸브(23, 24)는, 실외 유닛(2)의 전면(前面) 하부에 대향하도록 배치되어 있다. 폐쇄 밸브(24)와 압축기(21)의 흡입 측과의 사이는, 냉매관(2d)에 의하여 접속되어 있다.
또한, 케이싱(2a)의 내부에는, 케이싱(2a)의 전면에 대향하도록, 구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전장품 어셈블리(26)가 설치되어 있다. 전장품 어셈블리(26)는 주로 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위하여 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등이 실장된 제어 기판(26a) 등의 전장품과, 이러한 전장품을 보지하는 대략 상자 형상의 몸체(26b)를 가지고 있다. 또한, 전장품 어셈블리(26)에는, 전장품 어셈블리(26)의 온도(여기에서는, 몸체(26b) 내의 온도)를 검출하는 전장품 온도 센서(26c)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 전장품 온도 센서(26c)는 서미스터로 이루어진다. 또한, 실외 유닛(2)에는, 압축기(21)의 흡입 압력을 검출하는 흡입 압력 센서(29)와, 압축기(21)의 토출 압력(Pd)을 검출하는 토출 압력 센서(30)가 설치되어 있다. 그리고 전장품 어셈블리(26)는, 실외 유닛(2)을 구성하는 각 부의 동작을 제어하는 실내 측 제어부(27)로서 기능하는 것과 함께, 실내 유닛(4, 5)과의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2)의 냉매관(2d)에는, 냉매 회로(10)(보다 구체적으로는, 실외 측 냉매 회로(10a))로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)이 접속되어 있다. 냉매 방출관(28)은 주로 취출 노즐(28a)과, 취출 노즐(28a)에 접속된 취출 밸브(28b)를 가지고 있다. 취출 노즐(28a)은, 냉매관(2d)을 흐르는 냉매를 분기하도록 접속된 관 부재이다. 본 실시예에 있어서, 취출 노즐(28a)의 선단은, 전 장품 어셈블리(26)의 몸체(26b)의 상부를 관통하도록 삽입되어 있고, 전장품 어셈블리(26) 내에 개구하고 있다. 또한, 취출 노즐(28a)의 선단은, 본 실시예에 있어서, 제어 기판(26a) 등의 전장품의 상방에 배치되어 있다. 취출 밸브(28b)는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(26)로 방출할 때에 열리는 밸브이며, 본 실시예에 있어서, 전자 밸브로 이루어진다. 또한, 취출 노즐(28a)에는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(26)로 방출할 때에, 냉매 중으로부터 냉동기유를 분리하는 것이 가능한 오일 분리 수단으로서의 오일 필터(28c)가 더 접속되어 있다. 이 오일 필터(28c)는, 본 실시예에 있어서, 취출 밸브(28b)의 상류 측에 접속되어 있다. 나아가, 취출 노즐(28a)에는, 냉매 회로(10)로부터 냉매를 전장품 어셈블리(26)로 방출할 때에, 취출 노즐(28a)로부터 방출되는 냉매의 유량이 과대하게 되지 않도록 하기 위하여 캐필러리 튜브(28d)가 접속되어 있다. 이 캐필러리 튜브(28d)는, 본 실시예에 있어서, 취출 밸브(28b)와의 상류 측에서, 또한 오일 필터(28c)의 하류 측에 접속되어 있다. 여기서, 캐필러리 튜브(28d)는, 취출 노즐(28a), 취출 밸브(28b) 및 오일 필터(28c)에 있어서의 유로 저항만으로 충분히 취출 노즐(28a)로부터 방출되는 냉매의 유량을 제한할 수 있는 경우에는, 취출 노즐(28a)에 접속하지 않아도 무방하다. 또한, 오일 필터(28c)나 캐필러리 튜브(28d)의 접속 위치는, 본 실시예의 접속 위치에 한정되지 않고, 여러 가지의 접속 위치를 선택하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 실외 유닛(2)에는, 케이싱(2a)의 흡입구(2e), 실외 열교환기(22), 실외 팬(25)을 경유하여, 케이싱(2a)의 취출구(2f)에 이르는 공기 유로가 형성되어 있고, 실외 팬(25)을 회전 구동하는 것에 의하여 실외 공기를 흡입하여 실내 열교환기(22)에 있어 열교환시킨 후, 실외 상방으로 불어낼 수 있도록 되어 있다. 또한, 실내 유닛(4)에서는, 냉매 방출관(28)이 설치되어 있기 때문에, 전장품 어셈블리(46)가 출화하였을 때에, 냉매 방출관(28)의 취출 밸브(28b)를 여는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하여 소화할 수 있도록 되어 있다.
(냉매 연락관)
냉매 연락관(6, 7)은, 공기 조화 장치(1)를 설치 장소에 설치할 때에, 현지에서 시공되는 냉매관이다.
이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10b, 10c)와 실외 측 냉매 회로(10a)와 냉매 연락관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 각종 운전 제어를 행하는 제어 수단으로서의 제어부(8)가 구성되어 있다. 제어부(8)는, 리모트 컨트롤러(4e, 5e)로부터의 신호나 각종 센서(26c, 29, 30, 46c, 56c)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이러한 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 25, 28b, 41, 45, 48b, 51, 55, 58b)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다.
(2) 공기 조화 장치의 동작
다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
(통상 운전)
우선, 냉방 운전이나 제습 운전(이하, 통상 운전으로 한다)에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여, 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7을 이용하여 설명한다. 여기서, 통상 운전에 있어서의 각종 구성 기기의 제어는, 통상 제어 수단으로서 기능하는 공기 조화 장치(1)의 제어부(8)에 의하여 행하여진다.
폐쇄 밸브(23, 24)를 완전 열림 상태로 하여, 리모트 컨트롤러(4e, 5e)로부터 냉방 운전이나 제습 운전의 운전 지령이 이루어지면, 압축기(21)의 압축기 구동 모터(21a), 실외 팬(25)의 팬 구동 모터(25a), 실내 팬(45, 55)의 팬 구동 모터(45a, 55a)가 기동한다. 그러면, 저압의 냉매는, 압축기(21)로 흡입되어 임계 압력을 넘는 압력까지 압축된 고압의 냉매로 된다. 그 후, 고압의 냉매는, 냉매관(2b)을 통하여 실외 열교환기(22)로 보내져, 냉각기로서 기능하는 실외 열교환기(22)에 있어서 실외 팬(25)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 냉각된다. 여기서, 실외 공기는, 실외 팬(25)의 운전에 의하여, 케이싱(2a)의 흡입구(2e)로부터 실외 유닛(2)의 케이싱(2a) 내로 흡입되고, 실외 열교환기(22)를 통과할 때에 냉매와 열교환을 행하여 가열된 후에, 케이싱(2a)의 취출구(2f)로부터 실외 상방으로 불어내진다.
그리고 실외 열교환기(22)에 있어서 냉각된 고압의 냉매는, 냉매관(2b), 폐쇄 밸브(23) 및 냉매 연락관(6)을 경유하여, 실내 유닛(4, 5)으로 보내진다. 이 실내 유닛(4, 5)으로 보내진 고압의 냉매는, 실내 팽창 밸브(41, 51)로 보내져, 실내 팽창 밸브(41, 51)에 의하여 임계 압력보다도 낮은 압력(즉, 압축기(21)의 흡입 압력 가까이의 압력)이 될 때까지 감압되어, 저압의 기액이상 상태의 냉매로 된 후 에, 냉매관(4c)을 경유하여 실내 열교환기(42, 52)로 보내지고, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 실내 공기와 열교환을 행하여 증발하여 저압의 냉매로 된다. 여기서, 실내 공기는, 실내 팬(45, 55)의 운전에 의하여, 화장 패널(4b, 5b)의 흡입구(44a, 54a)로부터 케이싱 본체(43, 53) 내로 흡입되고, 실내 열교환기(42, 52)를 통과할 때에 냉매와 열교환을 행하여 냉각 및/또는 제습된 후에, 화장 패널(4b)의 취출구(44e, 54e)로부터 실내 하방으로 불어내진다.
그리고 실내 열교환기(42, 52)에 있어서 증발한 저압의 냉매는, 냉매관(4d) 및 냉매 연락관(7)을 경유하여 실외 유닛(2)으로 보내지고, 폐쇄 밸브(24) 및 냉매관(2d)을 경유하여, 재차 압축기(21)로 흡입된다.
이와 같은 냉매 회로(10)의 냉동 사이클 운전 및 실외 팬(25) 및 실내 팬(45, 55)의 운전에 의하여 통상 운전이 행하여진다. 덧붙여, 냉매 회로(10) 중 압축기(21)로부터 냉각기로서의 실외 열교환기(22), 폐쇄 밸브(23) 및 냉매 연락관(6)을 경유하여 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)에 이르기까지의 부분에는, 상술의 통상 운전에 있어서 고압의 냉매가 흐르기 때문에, 이 부분을 냉매 회로(10)의 고압부로 한다. 또한, 냉매 회로(10) 중 팽창 기구로서의 실내 팽창 밸브(41, 51)로부터 증발기로서의 실내 열교환기(42, 52), 냉매 연락관(7) 및 폐쇄 밸브(24)를 경유하여 압축기(21)에 이르기까지의 부분에는, 상술의 통상 운전에 있어서 저압의 냉매가 흐르기 때문에, 이 부분을 냉매 회로(10)의 저압부로 한다.
(냉매 방출 운전)
상술의 통상 운전을 행하고 있을 때에, 전장품의 과열 등의 원인에 의하여 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하여 출화하는 경우가 있다. 이것에 대하여, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)에 있어서는, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하여 소화·냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(48, 58)을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(46, 56)로 방출하여 소화·냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 되어 있다.
이하, 이 냉매 방출 운전에 있어서의 공기 조화 장치(1)의 동작에 대하여, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한다. 여기서, 냉매 방출 운전에 있어서의 각종 구성 기기의 제어(이하, 냉매 방출 제어라고 한다)는, 방출 제어 수단으로서 기능하는 공기 조화 장치(1)의 제어부(8)에 의하여 행하여진다. 덧붙여, 도 8은 본 실시예에 있어서의 냉매 방출 제어의 플로차트이다.
우선, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어에 대하여 설명한다.
우선, 도 8의 스텝 S1에 있어서, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부를 판정한다. 여기서, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승의 유무의 판정에는, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량에 기초하여 판정하는 것이 바람직하고, 이와 같은 상태량을 검출하기 위한 검지 센서를 설치할 필요가 있지만, 본 실시예에 있어서는, 이와 같은 검지 센서로서 전장품 온도 센서(26c)가 사용된다. 즉, 스텝 S1에 있어서는, 전장품 온도 센서(26c)가 검출하는 전장품 어셈블리(26)의 온도에 기초하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 예를 들면, 전장품 온도 센서(26c)가 검출하는 전장품 어셈블리(26)의 온도가 소정 온도보다도 높아진 것을 가지고, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하고 있는 것으로 판정할 수 있다.
이와 같이, 스텝 S1에 있어서는, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 생기고 있는지 여부를 판정하도록 하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리(26)가 출화하였는지 여부를 적절히 판정하여, 전장품 어셈블리(26)의 소화를 행할 수 있다. 또한, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량을 검출하기 위한 검지 센서로서, 전장품 어셈블리(26)의 온도를 검출하는 전장품 온도 센서(26c)를 사용하고 있기 때문에, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승의 유무를 정확하게 검지할 수 있다.
다음으로, 스텝 S1에 있어서 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하고 있는 것으로 판정하였을 때에는, 스텝 S2에 있어서, 실외 팬(25) 및 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행한다. 여기서, 실외 팬(25) 및 압축기(21)를 정지시키는 것은, 계속하여 행하여지는 스텝 S3의 동작을 행하는 것에 즈음하여, 전장품 어셈블리(26)로 공기가 공급되기 어려운 상태로, 또한 전장품 어셈블리(26)에 있어 서의 발열이 극력 억제된 상태로 하기 위함이다. 덧붙여, 이 스텝 S2의 처리는, 스텝 S3에 있어서 전장품 어셈블리(26)의 소화 및 냉각 효과를 높이기 위하여 행하여지는 처리이기 때문에, 본 실시예와 같이, 스텝 S3보다도 전에 행하는 것이 바람직하지만, 스텝 S3과 동시에 또는 스텝 S3의 개시 직후에 행하도록 하여도 무방하다.
다음으로, 스텝 S3에 있어서, 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하도록 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 작동시키는 제어를 행한다. 구체적으로는, 냉매 방출관(28)의 취출 밸브(28b)를 열림 상태로 하는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하는 동작을 행한다. 이것에 의하여, 전장품 어셈블리(26)가 이상 온도 상승에 의하여 출화하고 있을 때에는, 이산화탄소에 의하여 소화를 행할 수 있고, 또한, 냉매 회로(10) 내에는 대기압보다도 높은 압력의 이산화탄소가 봉입되어 있어, 전장품 어셈블리(26)로 방출될 때에 대기압까지 감압되어 비교적 저온 상태가 되어 방출되기 때문에, 전장품 어셈블리(26)를 냉각할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 냉매 방출관(28)의 취출 노즐(28a)의 선단은, 전장품 어셈블리(26)의 상방에 배치되어 있기 때문에, 이산화탄소와 공기의 밀도차를 이용하여 제어 기판(26a) 등의 전장품에 내려 뿌리도록 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 방출하여, 전장품 어셈블리(26) 및 그 주위를 신속하게 이산화탄소의 분위기로 할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 냉매 방출관(28)의 취출 노즐(28a)의 선단은, 전장품 어셈블리(26) 내(구체적으로는, 전장품 어셈블리(26)의 몸체(26b) 내)에 개구하고 있기 때문에, 이상 온도 상승의 원인이 되기 쉬운 전장품 에 대하여, 직접적으로 이산화탄소를 세게 내불 수 있게 되어, 전장품 어셈블리(26)의 소화나 냉각을 효과적으로 행할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 냉매 방출관(28)의 취출 노즐(28a)에는, 오일 분리 수단으로서의 오일 필터(28c)가 접속되어 있기 때문에, 냉동기유를 극력 방출하는 일 없이, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출할 수 있어, 냉동기유로서 가연성이 있는 것을 사용하는 경우여도, 이산화탄소에 의한 소화의 효과를 해치는 일이 없도록 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 냉매 방출관(28)은, 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로서의 압축기(21)의 흡입 측의 냉매관(2d)에 접속되어 있기 때문에, 장시간에 걸쳐 계속적으로 이산화탄소를 방출할 수 있다.
다음으로, 스텝 S4에 있어서는, 스텝 S3에 있어서 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하는 동작을 개시한 후, 검지 센서로서의 전장품 온도 센서(26c)가 검출하는 상태량(즉, 전장품 어셈블리(26)의 온도)에 기초하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 예를 들면, 전장품 온도 센서(26c)가 검출하는 전장품 어셈블리(26)의 온도가 소정 온도 이하가 된 것을 가지고, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정할 수 있다. 여기서, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부의 판정을 행하기 위한 소정 온도로서는, 상술의 스텝 S1에 있어서의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부를 판정하기 위한 소정 온도와 같은 값이나, 이 값보다도 작은 값을 사용할 수 있다.
그리고 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않다고 판정하였을 때에는, 스텝 S3, S4의 처리를 계속하여 행하고, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정하였을 때에는, 스텝 S5의 처리로 이행하여, 취출 밸브(28b)를 닫아 냉매 방출 제어를 종료한다.
이와 같이, 스텝 S4, S5에 있어서는, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 생기고 있다고 판정되어(스텝 S1), 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소의 방출을 개시한 후에(스텝 S3), 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부의 판정을 행하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정되었을 때에, 이산화탄소의 방출을 종료하도록 하고 있기 때문에, 확실히 전장품 어셈블리(26)의 소화나 냉각을 행할 수 있다.
다음으로, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)의 이상 온도 상승이 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어에 대하여 설명한다. 덧붙여, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)에 대한 냉매 방출 제어는, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)에 대한 냉매 방출 제어와 마찬가지이기 때문에, 상술의 도 8을 이용한 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)에 대한 냉매 방출 제어의 설명에 있어서, 실외 유닛(2)의 각 부를 도시하는 20번대의 부호 대신에, 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호를 붙여 바꾸어 읽는 것으로, 또는, 실내 유닛(5)의 각 부를 도시하는 50번대의 부호를 붙여 바꾸어 읽는 것으로 설명을 생략한다. 단, 실내 유닛(4)의 전장품 어셈블리(46)의 냉매 방출 제어에 있어서의 스텝 S2에서는, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 냉매 방출 제어에 있어서의 스텝 S2와 같이 실외 팬(25) 및 압축기(21)를 정지시키는 것이 아니라, 실내 팬(45) 및 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하는 것이며, 또한, 실내 유닛(5)의 전장품 어셈블리(56)의 냉매 방출 제어에 있어서의 스텝 S2에서는, 실내 팬(55) 및 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하는 것이다. 또한, 실내 유닛(4)의 전장품 어셈블리(46)의 냉매 방출관(48)이나 실내 유닛(5)의 전장품 어셈블리(56)의 냉매 방출관(58)에 있어서도, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 냉매 방출관(28)과 마찬가지로, 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 방출할 수 있게 되어 있지만, 냉매 방출관의 구체적인 접속 위치가, 실내 유닛(4)에 있어서는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42)의 출구 측의 냉매관(4d, 도 1 참조) 또는 실내 팽창 밸브(41)와 실내 열교환기(42) 사이의 냉매관(4c, 도 5 참조)에 접속되어 있고, 또한, 실내 유닛(5)에 있어서는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(52)의 출구 측의 냉매관(5d, 도 1 참조) 또는 실내 팽창 밸브(51)와 실내 열교환기(52) 사이의 냉매관(5c, 도 5 참조)에 접속되어 있는 점이 다르다.
이상과 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4, 5)이 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성된, 이른바 세퍼레이트형의 공기 조화 장치이며, 각 유닛(2, 4, 5)이 전장품 어셈블리(26, 46, 56)를 가지는 것이다. 그리고 본 실시예에서는, 각 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승의 발생을 고려하여, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 양방에 냉 매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28, 48, 58)을 설치하도록 하여, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출관(28)을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하여 소화나 냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 하고, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출관(48, 58)을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(46, 56)로 방출하여 소화·냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 하고 있다. 그러나 예를 들면, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승만을 고려하는 경우에는, 실외 유닛(2)에만 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 설치하도록 하여도 무방하고, 또는, 실외 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)의 이상 온도 상승만을 고려하는 경우에는, 실내 유닛(4, 5)에만 냉매 방출 수단(48, 58)으로서의 냉매 방출관을 설치하도록 하여도 무방하다.
(3) 변형예 1
상술의 실시예에서는, 냉매 방출 제어에 있어서의 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부의 판정에 있어서 사용되는 검지 센서로서, 각 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 온도를 검출하는 전장품 온도 센서(26c, 46c, 56c)를 사용하고 있지만, 이와 같은 전장품 어셈블리(26, 46, 56)에 전용의 온도 센서가 아니라, 예를 들면, 도 9에 도시되는 바와 같이, 실내 유닛(4)에 있어서, 전장품 온도 센서(46c)를 설치하지 않고, 흡입구(44a)로부터 흡입되는 실내 공기의 온도를 검출하기 위한 흡입 온도 센서(46d)를 전장품 어셈블리(46)의 근방(여 기에서는, 벨 마우스(43c)의 전장품 어셈블리(46) 가까이의 부분)에 설치하는 것으로, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부의 판정에 있어서 사용되는 검지 센서로서 대용하는(실내 유닛(5)에 대해서도 마찬가지로, 전장품 온도 센서(56c)를 설치하지 않고, 흡입 온도 센서(56d)로 대용한다) 등과 같이, 각 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 온도를 검출하는 전장품 온도 센서(26c, 46c, 56c)를 설치하는 일 없이, 다른 온도 센서로 대용하여도 무방하다.
또한, 냉매 방출 제어에 있어서의 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였는지 여부의 판정에 있어서 사용되는 검지 센서로서는, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승에 기인하는 상태량이면 되기 때문에, 온도 센서 대신에, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 출화에 수반하여 변화하는 가스(예를 들면, 산소)의 농도를 검출하는 가스 센서나, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 출화에 수반하여 발생하는 연기의 발생량을 검출하는 연기 센서 등을 사용하여도 무방하다.
(4) 변형예 2
상술의 실시예 및 변형예 1에서는, 냉매 방출 제어의 스텝 S3(도 8 참조)에 있어서, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)를 열림 상태로 하는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 이산화탄소를 방출하는 동작을 행하도록 하고 있다. 여기서 말하는 열림 상태는, 전자 밸브로 이루어지는 취출 밸브(28b, 48b, 58b)를 완전 열림의 상태로 유지하는 것이지만(이하, 이 상태를 완전 열림 상태로 한다), 이와 같이, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)를 완전 열림 상태로 하면, 경우 에 따라서는, 취출 노즐(28a, 48a, 58a), 취출 밸브(28b, 48b, 58b), 오일 필터(28c, 48c, 58c) 및 캐필러리 튜브(28d, 48d, 58d)에 있어서의 유로 저항만으로 충분히 취출 노즐(28a, 48a, 58a)로부터 방출되는 냉매의 유량을 제한할 수 없는 경우가 있을 수 있다. 그래서 본 변형예에서는, 냉매 방출 제어의 스텝 S3에 있어서, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)의 개폐 동작을 반복하여 행하는 것으로, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 간헐적으로 방출하도록 하고 있다(이하, 이 상태를 간헐 열림 상태로 한다). 이것에 의하여, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출하지 않도록 제한하면서, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하는 냉매 방출 제어를 행할 수 있다.
또한, 이와 같은 취출 밸브(28b, 48b, 58b)의 개폐 동작에 있어서, 완전 열림 상태의 시간과 완전 닫힘 상태의 시간의 비율을 변경하는 것에 의하여, 냉매 회로(10)로부터 방출되는 이산화탄소의 유량을 조절하면서, 냉매 방출 제어를 행할 수 있다. 보다 구체적으로는, 도 10(a)에 도시되는 바와 같이, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)가 완전 열림 상태의 시간을 t1로 하는 것과 함께 취출 밸브(28b, 48b, 58b)가 완전 닫힘 상태의 시간을 t2로 한 상태(이하, 제1 방출 상태로 한다)와, 도 10(b)에 도시되는 바와 같이, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)가 완전 열림 상태의 시간을 t1보다도 큰 t1'로 하는 것과 함께 취출 밸브(28b, 48b, 58b)가 완전 닫힘 상태의 시간을 t2보다도 작은 t2'로 하여 제1 방출 상태보다도 이산화탄소의 방출량이 많은 상태(이하, 제2 방출 상태로 한다)를 만들어 내는 것으로, 냉매 회로(10)로부터 방출되는 이산화탄소의 유량을 조절할 수 있다.
그리고 이와 같은 취출 밸브(28b, 48b, 58b)의 간헐 열림 상태를 이용하여, 도 11에 도시되는 바와 같은 냉매 방출 제어를 행할 수 있다. 여기서, 본 변형예의 냉매 방출 제어에 있어서의 스텝 S1, S2, S4 및 S5는, 상술의 실시예 및 변형예 1의 냉매 방출 제어에 있어서의 스텝 S1, S2, S4 및 S5와 같기 때문에, 여기에서는, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)에 대한 냉매 방출 제어를 예로 하여, 주로, 스텝 S13, S23에 대하여 설명한다.
스텝 S13에 있어서는, 취출 밸브(28b)를 제1 방출 상태(도 10(a) 참조)로 하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하도록 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 작동시키는 제어를 행한다.
다음으로, 스텝 S4에 있어서는, 스텝 S13에 있어서 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하는 동작을 개시한 후, 검지 센서(예를 들면, 전장품 온도 센서(26c))가 검출하는 상태량에 기초하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정하여, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않다고 판정하였을 때에는, 스텝 S23의 처리로 이행한다.
다음으로, 스텝 S23에 있어서는, 취출 밸브(28b)를 제1 방출 상태보다 이산화탄소의 방출량이 많은 제2 방출 상태(도 10(b) 참조)로 하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하도록 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 작동시키는 제어를 행한다.
그렇게 하면, 제1 방출 상태보다도 냉매 회로(10)로부터 전장품 어셈블 리(26)로 방출되는 이산화탄소의 양이 많아지기 때문에, 계속하여 행하여지는 스텝 S4에 있어서는, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되고 있는 것으로 판정되어, 스텝 S5의 처리로 이행하여, 취출 밸브(28b)를 닫아 냉매 방출 제어를 종료하게 된다.
이와 같이, 본 변형예에 있어서는, 전장품 어셈블리(26)(전장품 어셈블리(46, 56)의 경우도 마찬가지)의 이상 온도 상승이 생기고 있다고 판정되어(스텝 S1), 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 방출하기 시작한 후에(스텝 S13), 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부의 판정을 행하여(스텝 S4), 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않은 것으로 판정되었을 때에 이산화탄소의 방출량이 많아지도록 제어하도록 하고 있기 때문에(스텝 S23), 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제 효과를 확인하면서, 전장품 어셈블리(26)의 소화나 냉각에 적절한 양의 이산화탄소를 방출할 수 있다.
덧붙여, 본 변형예에 있어서는, 제1 방출 상태와 제2 방출 상태의 2단계로 이산화탄소의 방출량을 많아지도록 하고 있지만, 예를 들면, 스텝 S23으로부터 스텝 S4의 처리로 되돌아올 때에, 취출 밸브(28b)(취출 밸브(48b, 58b)의 경우도 마찬가지)의 제2 방출 상태를 제1 방출 상태로 치환하는 처리를 행하여 두고, 재차 스텝 S4에 있어서, 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않은 것으로 판정된 경우에, 나아가 취출 밸브(28b)가 완전 열림 상태의 시간을 t1'보다도 큰 t1''로 하는 것과 함께 취출 밸브(28b)가 완전 닫힘 상태의 시간을 t2'보다도 작은 t2''로 하여 제1 방출 상태보다도 이산화탄소의 방출량이 많은 상태를 만 들어 내는 것으로, 냉매 회로(10)로부터 방출되는 이산화탄소의 유량을 증가시키는 등에 의하여, 이산화탄소의 방출량을 서서히 많아지도록 하여도 무방하다.
(5) 변형예 3
상술의 변형예 2에서는, 도 1, 도 5, 도 5, 도 7 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 취출 밸브(28b, 48b, 58b)로서 완전 닫힘 상태와 완전 열림 상태 사이의 중간 개도로 조절할 수 없는 전자 밸브를 사용하고 있지만, 예를 들면, 도 12에 도시되는 바와 같이, 전동 팽창 밸브와 같은 중간 개도로 조절이 가능한 취출 밸브(28e, 48e, 58e)를 사용하여도 무방하다. 이것에 의하여, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출하지 않도록 제한하면서, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하는 냉매 방출 제어를 행할 수 있다.
또한, 이와 같은 취출 밸브(28e, 48e, 58e)를 이용하면, 도 11에 도시되는 바와 같은 냉매 방출 제어를 행할 수 있다. 즉, 변형예 2에 있어서의 스텝 S13, 23에 있어서, 예를 들면, 제1 방출 상태를 어느 제1 개도로 하고, 제2 방출 상태를 제1 개도보다도 큰 제2 개도로 하는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 방출되는 이산화탄소의 양을 조절할 수 있기 때문에, 변형예 2에 있어서의 냉매 방출 제어와 마찬가지로, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 억제 효과를 확인하면서, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 소화나 냉각에 적절한 양의 이산화탄소를 방출하도록 하는 냉매 방출 제어를 행할 수 있다.
(6) 변형예 4
상술의 실시예 및 변형예 1 ~ 3에서는, 도 3, 도 4 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 냉매 방출관(28, 48, 58)의 취출 노즐(28a, 48a, 58a)이 전장품 어셈블리(26, 46, 56) 내에 개구하고 있지만(보다 구체적으로는, 취출 노즐(28a, 48a, 58a)의 선단이 몸체(26b, 46b, 56b) 내까지 삽입되어 있지만), 도 13 및 도 14에 도시되는 바와 같이, 취출 노즐(28a, 48a, 58a)의 선단을 몸체(26b, 46b, 56b)의 상방에 있어서 개구하도록 배치하여, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 상방으로부터 내려 뿌릴 수 있도록 하여도 무방하다. 이 경우에는, 취출 노즐(28a, 48a, 58a)의 선단이 몸체(26b, 46b, 56b) 내까지 삽입되어 있는 경우에 비하여, 이상 온도 상승의 원인이 되기 쉬운 전장품에 대하여, 직접적으로 이산화탄소를 세게 내불 수 없지만, 전장품 어셈블리(26, 46, 56) 및 그 주위를 이산화탄소의 분위기로 할 수 있기 때문에, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 소화나 냉각을 행하는 것이 가능하다.
(7) 변형예 5
상술의 실시예 및 변형예 1 ~ 4에서는, 냉매 방출 제어의 스텝 S2에 있어서, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)에 대해서는, 실외 팬(25) 및 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하고, 또한, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)에 대해서는, 실내 팬(45, 55) 및 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하도록 하고 있지만(도 8 및 도 11을 참조), 예를 들면, 도 15의 스텝 S52에 도시되는 바와 같이, 실외 유닛(2)의 전장품 어셈블리(26)에 대한 냉매 방출 제어에 있어서는, 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하지 않고, 즉, 실외 팬(25)만을 정지하는 처리를 행한 후에, 또한, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)에 대한 냉매 방출 제어에 있어서는, 압축기(21)를 정지시키는 처리를 행하지 않고, 즉, 실내 팬(45, 55)만을 정지하는 처리를 행한 후에, 스텝 S3 이후의 처리를 행하도록 하여도 무방하다.
이것에 의하여, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 공기가 공급되기 어려운 상태에서, 또한 냉매 회로(10)를 흐르는 이산화탄소가 극력 높은 압력으로 유지되어 방출량을 증가할 수 있는 상태에 있어서, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 소화나 냉각을 행할 수 있다.
덧붙여, 도 15에 도시되는 냉매 방출 제어는, 냉매 회로(10)로부터의 이산화탄소의 방출량을 이상 온도 상승의 억제 효과에 따라 조절하지 않는 냉매 방출 제어에 대응하는 것이지만, 냉매 회로(10)로부터의 이산화탄소의 방출량을 이상 온도 상승의 억제 효과에 따라 조절하는 냉매 방출 제어에 대응하는 것에 적용하는 것도 가능하다.
(8) 변형예 6
상술의 실시예 및 변형예 1 ~ 4에서는, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에 냉매 방출관(28, 48, 58)을 이용하여 냉매 방출 제어를 행하도록 하고 있지만, 팬(25, 45, 55)의 로크나 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때에도, 팬 구동 모터(25a, 45a, 55a)나 압축기(21)를 향하여 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 방출하는 것으로, 팬(25, 45, 55)이나 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때의 과열 등으로부터 보호할 수 있다.
이와 같은 팬(25, 45, 55)의 로크나 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때에도, 팬 구동 모터(25a, 45a, 55a)나 압축기(21)를 향하여 냉매 회로(10)로부터 이 산화탄소를 방출하기 위한 구성으로서, 실외 유닛(2)에 대해서는, 예를 들면, 도 16에 도시되는 바와 같이, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)에 있어서, 취출 노즐(28a)의 취출 밸브(28b)의 상류 측의 위치로부터 제2 및 제3 취출 노즐(28f, 28g)을 분기시키는 것과 함께, 제2 및 제3 취출 노즐(28f, 28g)의 각각에 제2 및 제3 취출 밸브(28h, 28i)를 설치할 수 있다. 또한, 실내 유닛(4, 5)에 대해서는, 예를 들면, 도 16에 도시되는 바와 같이, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(48, 58)에 있어서, 취출 노즐(48a, 58a)의 취출 밸브(48b, 58b)의 상류 측의 위치로부터 제2 취출 노즐(48f, 58f)을 분기시키는 것과 함께, 제2 취출 노즐(48f, 48f)의 각각에 제2 취출 밸브(48g, 58g)를 설치할 수 있다.
그리고 본 변형예에 있어서는, 팬(25, 45, 55)의 로크나 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때에는, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28, 48, 58)을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 팬(25, 45, 55)이나 압축기(21)로 방출하여 냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 되어 있다.
이하, 팬(25, 45, 55)의 로크나 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때의 냉매 방출 운전에 있어서의 동작에 대하여, 도 16 ~ 도 18을 이용하여 설명한다. 여기서, 냉매 방출 운전에 있어서의 각종 구성 기기의 제어는, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상 온도 상승이 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어와 마찬가지로, 방출 제어 수단으로서 기능하는 공기 조화 장치(1)의 제어부(8)에 의하여 행하여진다. 덧붙여, 도 17은 본 변형예에 있어서의 팬 로크 시의 냉매 방출 제어의 플로차트이며, 도 18은 본 변형예에 있어서의 압축기 로크 시의 냉매 방출 제어의 플 로차트이다.
우선, 실외 유닛(2)의 실외 팬(25)의 로크가 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어에 대하여 설명한다.
우선, 도 17의 스텝 S61에 있어서, 실외 팬(25)의 로크가 발생하였는지 여부를 판정한다. 여기서, 실외 팬(25)의 로크 발생의 유무의 판정에는, 예를 들면, 팬 구동 모터(25a)의 입력 전류나 회전수가 역치의 범위 내에 있는지 여부 등에 의하여 판정된다.
다음으로, 스텝 S61에 있어서 실외 팬(25)의 로크가 발생한 것으로 판정하였을 때에는, 스텝 S62에 있어서, 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 팬 구동 모터(25a)로 방출하도록 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 작동시키는 제어를 행한다. 구체적으로는, 냉매 방출관(28)의 취출 밸브(28h)를 열림 상태로 하는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 팬 구동 모터(25a)로 방출하는 동작을 행한다. 이것에 의하여, 실외 팬(25)의 로크가 발생하였을 때의 과열 등으로부터 보호할 수 있다.
이 스텝 S62의 처리는, 스텝 S63에 있어서 소정 시간이 경과한 것으로 판정될 때까지 행하여져, 스텝 S63에 있어서 소정 시간이 경과한 것으로 판정된 후에, 스텝 S64의 처리로 이행하여, 취출 밸브(28h)를 닫아 냉매 방출 제어를 종료한다.
다음으로, 실내 유닛(4, 5)의 실내 팬(45, 55)의 로크가 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어에 대하여 설명한다. 덧붙여, 실내 유닛(4, 5)의 실내 팬(45, 55)의 로크가 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어는, 실외 유닛(2)의 실외 팬(25)의 로크가 발생한 경우의 냉매 방출 제어와 마찬가지이기 때문에, 상술의 도 17을 이용한 실외 유닛(2)의 실외 팬(25)의 로크가 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어의 설명에 있어서, 실외 유닛(2)의 각 부를 도시하는 20번대의 부호 대신에, 실내 유닛(4)의 각 부를 도시하는 40번대의 부호를 붙여 바꾸어 읽는 것과 함께 취출 밸브(28h)를 취출 밸브(48g)로 바꾸어 읽는 것으로, 또는, 실내 유닛(5)의 각 부를 도시하는 50번대의 부호를 붙여 바꾸어 읽는 것과 함께 취출 밸브(28h)를 취출 밸브(58g)로 바꾸어 읽는 것으로, 설명을 생략한다.
다음으로, 실외 유닛(2)의 압축기(21)의 로크가 발생한 경우에 있어서의 냉매 방출 제어에 대하여 설명한다.
우선, 도 18의 스텝 S65에 있어서, 압축기(21)의 로크가 발생하였는지 여부를 판정한다. 여기서, 압축기(21)의 로크 발생의 유무의 판정에는, 예를 들면, 압축기 구동 모터(21a)의 입력 전류나 회전수가 역치의 범위 내에 있는지 여부 등에 의하여 판정된다.
다음으로, 스텝 S65에 있어서 압축기(21)의 로크가 발생한 것으로 판정하였을 때에는, 스텝 S66에 있어서, 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 압축기 구동 모터(21a)로 방출하도록 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 작동시키는 제어를 행한다. 구체적으로는, 냉매 방출관(28)의 취출 밸브(28i)를 열림 상태로 하는 것에 의하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 압축기(21)로 방출하는 동작을 행한다. 이것에 의하여, 압축기(21)에 압축기(21)의 로크가 발생하였을 때의 과열 등으로부터 보호할 수 있다.
이 스텝 S66의 처리는, 스텝 S67에 있어서 소정 시간이 경과한 것으로 판정될 때까지 행하여져, 스텝 S67에 있어서 소정 시간이 경과한 것으로 판정된 후에, 스텝 S68의 처리로 이행하여, 취출 밸브(28i)를 닫아 냉매 방출 제어를 종료한다.
이상과 같이, 본 변형예에서는, 팬(25, 45, 55) 및 압축기(21)의 로크 발생을 고려하여, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4, 5)의 양방에 설치된 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28, 48, 58)을 이용하여, 실외 팬(25)이나 압축기(21)의 로크가 발생한 경우에는, 냉매 방출관(28)(보다 구체적으로는, 제2 취출 노즐(28f) 및 제2 취출 밸브(28h)나 제3 취출 노즐(28g)이나 제2 취출 밸브(28i))을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 팬 구동 모터(25a)나 압축기(21)로 방출하여 과열 등으로부터 보호하고, 실내 팬(45, 55)의 로크가 발생한 경우에는, 냉매 방출관(48, 58)(보다 구체적으로는, 제2 취출 노즐(48f) 및 제2 취출 밸브(48g)나 제2 취출 노즐(58f)이나 제2 취출 밸브(58g))을 통하여 냉매 회로(10)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 팬 구동 모터(45a, 55a)로 방출하여 과열 등으로부터 보호하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 하고 있다. 그러나 예를 들면, 실외 유닛(2)에 있어서, 압축기(21)의 로크 발생만을 고려하는 경우에는, 제2 취출 노즐(28f) 및 제2 취출 밸브(28h)는 불필요하게 되고, 반대로, 실외 팬(25)의 로크 발생만을 고려하는 경우에는, 제3 취출 노즐(28g) 및 제3 취출 밸브(28i)는 불필요하게 된다. 또한, 실내 유닛(4, 5)에 있어서, 실외 팬(45, 55)의 로크 발생을 고려하지 않는 경우에는, 제2 취출 노즐(48f, 58f) 및 제2 취출 밸브(48g, 58g)는 불필요하게 된다.
(9) 변형예 7
상술의 실시예 및 변형예 1 ~ 6에서는, 도 1, 도 4 ~ 도 6, 도 12, 도 14 및 도 16에 도시되는 바와 같이, 실외 유닛(2)에 설치된 냉매 방출관(28)은, 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부(구체적으로는, 압축기(21)의 흡입 측의 냉매관(2d))에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)에 설치된 냉매 방출관(48, 58)은, 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부(구체적으로는, 증발기로서 기능하는 실내 열교환기(42, 52)의 출구 측의 냉매관(4d, 5d), 또는, 냉매관(4c, 5c) 중 실내 팽창 밸브(41, 51)와 실내 열교환기(42, 52) 사이의 위치)에 접속되어 있지만, 냉매 방출관(28, 48, 58)이 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부에 접속되어 있어도 무방하다. 구체적으로는, 도 19 및 도 20에 도시되는 바와 같이, 실외 유닛(2)에 설치되는 냉매 방출관(28)이, 압축기(21)의 토출 측의 냉매관(2b) 또는 냉각기로서 기능하는 실외 열교환기(22)의 출구 측의 냉매관(2c)에 접속되거나, 실내 유닛(4, 5)에 설치되는 냉매 방출관(48, 58)이, 냉매관(4c, 5c) 중 실내 팽창 밸브(41, 51)의 상류 측에 접속되어 있어도 무방하다.
이와 같이, 냉매 방출관(48, 58)이 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부에 접속되는 것에 의하여, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출할 수 있게 된다.
또한, 여기에서는 도시하지 않지만, 고압부 또는 저압부의 일방으로부터 방출하는 경우에 비하여, 단시간에 대량의 이산화탄소를 방출할 수 있도록 하고 싶은 경우에는, 냉매 회로(10) 중 통상 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부와 고압의 냉매가 흐르는 고압부의 양방에, 냉매 방출관(28, 48, 58)을 설치하도록 하여도 무방하다.
＜제2 실시예＞
(1) 공기 조화 장치의 구성
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(101)의 개략 구성도이다. 공기 조화 장치(101)는, 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)와 마찬가지로, 증기 압축식의 냉동 사이클 운전을 행하는 것에 의하여, 빌딩 등의 실내의 냉방에 사용되는 장치이며, 주로 1대의 실외 유닛(102)과, 복수(여기에서는, 2대)의 실내 유닛(4, 5)과, 실외 유닛(102)과 실내 유닛(4, 5)을 접속하는 냉매 연락관(6, 7)을 구비하고 있고, 냉매로서 이산화탄소를 이용한 냉매 회로(110)를 구성하고 있다. 또한, 본 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(101)는, 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)와 마찬가지로, 냉매 회로(10)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28, 48, 58)이 설치되어 있다. 덧붙여, 이하의 공기 조화 장치(101)의 구성의 설명에 있어서는, 제1 실시예에 관련되는 공기 조화 장치(1)와 다른 구성을 가지는 실내 유닛(102)의 구성만에 대하여 설명을 행하고, 제1 실시예와 마찬가지의 구성을 가지는 실내 유닛(4, 5) 및 냉매 연락관(6, 7)의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
(실외 유닛)
실외 유닛(102)은, 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 실내 유닛(4, 5)에 접속되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 사이에서 냉매 회로(110)를 구성하고 있다.
다음으로, 실외 유닛(102)의 구성에 대하여 설명하지만, 실외 유닛(102)의 유닛 구성에 대해서는, 냉매 저류 용기(31) 및 냉매 충전관(32, 후술)이 설치되어 있는 점을 제외하고는, 제1 실시예에 관련되는 실내 유닛(2)과 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략하고, 냉매 회로의 구성만에 대하여 설명한다.
실외 유닛(102)에는, 냉매 회로(110)의 일부를 구성하는 실외 측 냉매 회로(110a)가 설치되어 있다. 이 실외 측 냉매 회로(110a)는, 압축기(21)와, 냉각기로서의 실외 열교환기(22)와, 폐쇄 밸브(23, 24)와, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 가지고 있다. 덧붙여, 압축기(21), 실외 열교환기(22), 폐쇄 밸브(23, 24) 및 냉매 방출관(28)에 대해서는, 제1 실시예에 관련되는 실외 측 냉매 회로(10a)를 구성하는 압축기(21), 실외 열교환기(22), 폐쇄 밸브(23, 24) 및 냉매 방출관(28)과 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
그리고 실외 측 냉매 회로(110a)에는, 제1 실시예에 관련되는 실외 측 냉매 회로(10a)와는 달리, 냉매로서의 이산화탄소가 저류되는 냉매 저류 용기(31)와, 냉매 저류 용기(31)를 냉매 회로(110)에 연통 또는 차단 가능하게 접속하기 위한 냉매 충전관(32)이 설치되어 있다. 냉매 저류 용기(31)는, 공기 조화 장치(101)의 설치 장소에 있어서, 현지 시공되는 냉매 연락관(6, 7)의 배관 용적에 따라 냉매 충전을 행할 때에 필요한 냉매(즉, 이산화탄소)를 실외 유닛(2)의 출하 시부터 저류하여 두기 위한 용기이다. 냉매 충전관(32)은, 냉매 저류 용기(31)와 냉매 회로(10)(여기에서는, 압축기(21)의 흡입 측의 냉매관(2d))을 접속하는 연통관(32a) 과, 연통관(32a)에 접속된 충전 밸브(32b)를 가지고 있다. 충전 밸브(32b)는, 냉매 저류 용기(31)와 냉매 회로(10)를 연통시킬 때에 열리는 밸브이며, 본 실시예에 있어서, 전동 팽창 밸브로 이루어진다.
이상과 같이, 실내 측 냉매 회로(10b, 10c)와 실외 측 냉매 회로(110a)와 냉매 연락관(6, 7)이 접속되어, 공기 조화 장치(101)의 냉매 회로(110)가 구성되어 있다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(101)는, 실내 측 제어부(47, 57)와 실외 측 제어부(37)에 의하여, 공기 조화 장치(101)의 각종 운전 제어를 행하는 제어 수단으로서의 제어부(108)가 구성되어 있다. 제어부(108)는, 리모트 컨트롤러(4e, 5e)로부터의 신호나 각종 센서(26c, 29, 30, 46c, 56c)의 검출 신호를 받을 수 있도록 접속되는 것과 함께, 이러한 신호 등에 기초하여 각종 기기 및 밸브(21, 25, 28b, 41, 45, 48b, 51, 55, 58b, 32b)를 제어할 수 있도록 접속되어 있다.
(2) 공기 조화 장치의 동작
다음으로, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)의 동작에 대하여 설명한다. 덧붙여, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에 있어서의 통상 운전은, 제1 실시예의 공기 조화 장치(1)에 있어서의 통상 운전과 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다. 그리고 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 공기 조화 장치(101)의 설치 장소에 설치되어 냉매 회로(110)를 구성한 후의 시운전 등에 있어서, 냉매 연락관(6, 7)의 배관 용적에 따라 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 냉매 저류 용기(31) 내의 이산화탄소를 냉매 회로(110) 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행할 수 있다. 이하, 이 냉매 충전 운전에 있어서의 공기 조화 장 치(101)의 동작에 대하여 설명한다.
(냉매 충전 운전)
냉매 충전 운전에 있어서의 공기 조화 장치(101)의 동작에 대하여, 도 21 및 도 22를 이용하여 설명한다. 여기서, 냉매 충전 운전에 있어서의 각종 구성 기기의 제어는, 냉매 충전 제어 수단으로서 기능하는 공기 조화 장치(101)의 제어부(108)에 의하여 행하여진다. 덧붙여, 도 22는 본 실시예에 있어서의 냉매 충전 운전의 플로차트이다.
폐쇄 밸브(23, 24)를 완전 열림 상태로 하여, 리모트 컨트롤러(4e, 5e)나 유닛(102, 4, 5)으로부터 냉매 충전 운전의 운전 지령이 이루어지면(스텝 S101), 스텝 S103의 처리로 이행한다(스텝 S102에 대해서는, 후술의 냉매 방출 운전에 있어서의 동작 설명을 참조). 그러면, 충전 밸브(32b)가 열려 냉매 저류 용기(31)와 냉매 회로(110)가 연통한 상태에 있어서, 압축기(21)의 압축기 구동 모터(21a), 실외 팬(25)의 팬 구동 모터(25a), 실내 팬(45, 55)의 팬 구동 모터(45a, 55a)가 기동한다. 즉, 충전 밸브(32b)가 열려 냉매 저류 용기(31)와 냉매 회로(110)가 연통한 상태에 있어서, 통상 운전과 마찬가지의 냉동 사이클 운전이 행하여지게 된다.
이것에 의하여, 냉매 저류 용기(31) 내의 이산화탄소가 냉매 회로(110) 내에 충전되게 된다. 여기서, 충전 초기의 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 소정량보다도 적은 경우에는, 압축기(21)의 흡입 압력이 통상 운전에 있어서의 압력보다도 낮아지거나, 압축기(21)의 토출 압력이 통상 운전에 있어서의 압력보다도 높아지기 때문에, 예를 들면, 이와 같은 현상을 이용하여, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 소정 량까지 달하고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 덧붙여, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 소정량까지 달하고 있는지 여부의 판정에 대해서는, 상술과 같은 압축기(21)의 흡입 압력이나 토출 압력에 기초하여 판정하는 것에 한정되지 않고, 냉매 회로(110)를 흐르는 냉매나 구성 기기의 운전 상태량에 기초하여 판정하는 것이면, 여러 가지의 것을 채용 가능하다.
그리고 스텝 S104에 있어서, 냉매 회로(10) 내의 냉매량이 소정량에 이른 것으로 판정된 경우에는, 충전 밸브(32b)가 닫혀 냉매 저류 용기(31)와 냉매 회로(110)가 차단된 상태로 되어(스텝 S105), 냉매 충전 운전이 종료한다.
(냉매 방출 운전)
본 실시예의 공기 조화 장치(101)에 있어서도, 제1 실시예의 공기 조화 장치(1)와 마찬가지로, 냉매 방출관(28, 48, 58)이 설치되어 있고, 방출 제어 수단으로서 기능하는 공기 조화 장치(101)의 제어부(108)에 의한 냉매 방출 제어에 의하여, 실외 유닛(102)의 전장품 어셈블리(26)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(28)을 통하여 냉매 회로(110)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26)로 방출하여 소화·냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 되어 있고, 실내 유닛(4, 5)의 전장품 어셈블리(46, 56)의 이상 온도 상승이 발생하였을 때에는, 냉매 방출 수단으로서의 냉매 방출관(48, 58)을 통하여 냉매 회로(110)로부터 냉매로서의 이산화탄소를 전장품 어셈블리(46, 56)로 방출하여 소화·냉각하는 냉매 방출 운전을 행할 수 있도록 되어 있다(도 8 참조).
그러나 이와 같은 냉매 방출 운전을 행한 후에 있어서는, 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 감소하고 있고, 소량이면 그만큼 문제가 되지 않지만, 다량의 냉매로서의 이산화탄소가 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출된 경우에는, 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 소정량에 대하여 큰 폭으로 부족하다고 하는 사태가 되어, 만일, 전장품 어셈블리(26, 46, 56)에 손상이 없이 운전 계속이 가능한 경우여도, 냉매량 부족에 의하여 소정의 공조 성능을 얻을 수 없게 되어 버린다.
그래서, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 리모트 컨트롤러(4e, 5e)나 유닛(102, 4, 5)으로부터 냉매 충전 운전의 운전 지령(즉, 스텝 S101)과는 별도로, 냉매 충전 운전의 스텝 S102와 같이(도 22 참조), 냉매 충전 제어 수단으로서의 제어부(108)가 상술의 냉매 방출 제어(도 8 참조)가 종료된 것으로 판정한 경우(예를 들면, 도 8의 스텝 S5의 처리가 행하여진 경우)에는, 상술의 냉매 충전 운전을 행하여(도 22의 스텝 S103 ~ S105 참조), 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 냉매 저류 용기(31) 내의 이산화탄소를 냉매 회로(110) 내에 충전할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이, 본 실시예의 공기 조화 장치(101)에서는, 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지 이산화탄소를 냉매 회로(110) 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하기 위하여 냉매 저류 용기(31)가 설치되어 있고, 게다가, 냉매 회로(110)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하여 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 소화나 냉각을 종료한 후에 있어서도 냉매 충전 운전을 행할 수 있기 때문에, 냉매 회로(110)로부터의 방출에 의하여 감소한 만큼의 이산화탄소 를 냉매 저류 용기(31)로부터 냉매 회로(110)에 보충하여 통상 운전으로 복귀시킬 수 있다.
(3) 변형예 1
상술의 실시예에서는, 냉매 방출 운전이 종료한 후에, 냉매 충전 운전을 행하는 것으로 냉매 회로(110)로부터의 방출에 의하여 감소한 만큼의 이산화탄소를 냉매 저류 용기(31)로부터 냉매 회로(110)에 보충하도록 하고 있지만, 냉매 충전 운전의 스텝 S112와 마찬가지로(도 23 참조), 냉매 방출 제어(도 8 참조)가 개시한 것으로 판정한 경우(예를 들면, 도 8의 스텝 S1, S2 또는 S3의 처리가 행하여진 경우)에, 냉매 방출 운전과 동시 병행하여, 상술의 냉매 충전 운전을 행하도록 하여도 무방하다(도 23의 스텝 S103 ~ S105 참조). 이것에 의하여, 냉매 방출 운전에 있어서의 냉매량 부족도 생기기 어려워지고, 또한, 냉매 방출 운전이 종료한 시점 혹은 냉매 방출 운전이 종료하고 나서 빠른 시기에, 냉매 회로(110) 내의 냉매량을 소정량까지 보충할 수 있기 때문에, 신속하게 통상 운전을 개시할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 변형예에서는, 냉매 회로(110) 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지 이산화탄소를 냉매 회로(110) 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하기 위하여 냉매 저류 용기(31)가 설치되어 있기 때문에, 냉매 회로(110)로부터 이산화탄소를 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출할 때에, 냉매 저류 용기(31)로부터 냉매 회로(110)에 이산화탄소를 보충하여 신속하게 통상 운전으로 복귀시킬 수 있다.
(4) 변형예 2
상술의 실시예 및 변형예 1의 공기 조화 장치(101)는, 기본적으로, 제1 실시 예의 공기 조화 장치(1)와 마찬가지의 구성에 있어서, 냉매 충전 운전을 위한 냉매 저류 용기(31) 및 냉매 충전관(32)을 더한 점만이 다른 것이다. 이 때문에, 본 실시예 및 변형예 1의 공기 조화 장치(101)에 있어서도, 제1 실시예의 변형예 1 ~ 7의 구성을 적용하는 것이 가능하다. 덧붙여, 본 실시예 및 변형예 1의 공기 조화 장치(101)에 제1 실시예의 변형예 1 ~ 7의 구성을 적용한 내용에 대한 설명은 생략한다.
＜다른 실시예＞
이상, 본 발명의 실시예 및 그 변형예에 대하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
(A)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 팽창 기구로서 전동 팽창 밸브로 이루어지는 실내 팽창 밸브(41, 51)를 채용한 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 팽창 기구로서 냉매를 등엔트로피적으로 팽창시키는 팽창기를 채용한 공기 조화 장치에도 본 발명을 적용 가능하다.
(B)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 통상 운전으로서 냉방 운전이나 제습 운전을 행하는, 이른바 냉방 전용형의 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 통상 운전으로서 냉방 운전 및 난방 운전을 전환하여 행하는 것이 가능한 냉난방 전환형의 공기 조화 장치나, 통상 운전으로서 냉방 운전 및 난 방 운전을 동시에 행하는 것이 가능한 냉난방 동시형의 공기 조화 장치에도 본 발명을 적용 가능하다.
(C)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 실외 유닛이 1대인 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 복수대의 실외 유닛이 접속된 공기 조화 장치에도 본 발명을 적용 가능하다.
(D)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 실내 유닛이 복수대 접속된, 이른바 멀티형의 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 실외 유닛과 실내 유닛이 1대 1인, 이른바 페어형의 공기 조화 장치에도 본 발명을 적용 가능하다.
(E)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 천정 매입형의 실내 유닛에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 덕트형, 천정 걸이형, 벽걸이형이나 스탠드형 등의 여러 가지의 형식의 실내 유닛에도 본 발명을 적용 가능하다.
(F)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 실외 공기를 실외 유닛의 상방으로 불어내는, 이른바 상취형의 공냉식의 실외 유닛에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 실외 공기를 실외 유닛의 횡방(橫方)으로 불어내는 횡취형의 공냉식의 실외 유닛이나, 수냉식의 실외 유닛에도 적용 가능하다.
(G)
상술의 실시예 및 그 변형예에서는, 실내 유닛과 실외 유닛이 냉매 연락관을 통하여 접속된, 이른바 세퍼레이트형의 공기 조화 장치에 본 발명을 적용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 실내 유닛의 기능과 실외 유닛의 기능이 단일의 유닛 내에 구성된 공기 조화 장치에도 적용 가능하다.
본 발명을 이용하면, 전장품 어셈블리가 출화하였을 때에, 소화를 행하는 기능을 가지는 공기 조화 장치를 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 냉매로서 이산화탄소를 사용하는 증기 압축식의 냉매 회로(10, 110)와,
    구성 기기의 운전 제어를 행하기 위한 전장품 어셈블리(26, 46, 56)와,
    상기 냉매 회로로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리로 방출하는 것이 가능한 냉매 방출 수단(28, 48, 58)
    을 구비한 공기 조화 장치(1, 101).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 이상(異常) 온도 상승에 기인하는 상태량을 검출하는 검지 센서(26c, 46c, 46d, 56c, 56d)와,
    상기 검지 센서가 검출하는 상태량에 기초하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 발생하고 있는지 여부를 판정하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 발생하고 있는 것으로 판정하였을 때에, 상기 냉매 회로(10, 110)로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)을 작동시키는 냉매 방출 제어를 행하는 방출 제어 수단을 더 구비한, 공기 조화 장치(1, 101).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)로부터 이산화탄소를 간헐적으로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)을 작동시키는, 공기 조화 장치(1, 101).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 냉매 방출 제어는, 상기 냉매 회로(10, 110)로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)을 작동시킨 후, 상기 검지 센서(26c, 46c, 46d, 56c, 56d)가 검출하는 상태량에 기초하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되고 있지 않은 것으로 판정하였을 때에, 한층 더 이산화탄소의 방출량이 많아지도록 상기 냉매 방출 수단을 작동시키는, 공기 조화 장치(1, 101).
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 방출 제어는, 상기 냉매 회로(10, 110)로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)을 작동시킨 후, 상기 검지 센서(26c, 46c, 46d, 56c, 56d)가 검출하는 상태량에 기초하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제되었는지 여부를 판정하여, 상기 전장품 어셈블리의 이상 온도 상승이 억제된 것으로 판정하였을 때에 종료하는, 공기 조화 장치(1, 101).
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검지 센서(26c, 46c, 56c)는, 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)의 온도를 검출하는 온도 센서인, 공기 조화 장치(1, 101).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 냉매 회로(10, 110)에 접속된 취출 노즐(28a, 48a, 58a)과, 상기 취출 노즐에 접속된 취출 밸브(28b, 28e, 48b, 48e, 58b, 58e)를 가지고 있는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  8. 제7항에 있어서,
    취출 노즐(28a, 48a, 58a)은, 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56) 내에 개구(開口)하고 있는, 공기 조화 장치(1, 101).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 취출 노즐(28a, 48a, 58a)에는, 상기 냉매 회로(10, 110)로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출할 때에, 이산화탄소 중으로부터 냉동기유를 분리하는 것이 가능한 오일 분리 수단(28c, 48c, 58c)이 더 접속되어 있는, 공기 조화 장치(1, 101).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)는, 실내 유닛(4, 5)과 실외 유닛(2, 102)이 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 실내 유닛 및/또는 상기 실외 유닛에 설치되어 있는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(110)는, 실내 유닛(4, 5)과 실외 유닛(102)이 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 실외 유닛 내에는, 상기 냉매 회로에 연통(連通) 또는 차단 가능하게 접속되어 있고, 냉매로서의 이산화탄소가 저류(貯留)된 냉매 저류 용기(31)가 설치되어 있으며,
    상기 냉매 저류 용기를 상기 냉매 회로에 연통시킨 상태에 있어서 상기 냉매 회로의 냉동 사이클 운전을 행하는 것으로, 상기 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 상기 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 상기 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하는 냉매 충전 제어 수단을 더 구비하고 있고,
    상기 냉매 충전 제어 수단은, 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)에 의한 이산화탄소의 방출 종료 후에 상기 냉매 충전 운전을 행하는,
    공기 조화 장치(101).
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(110)는, 실내 유닛(4, 5)과 실외 유닛(102)이 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 실외 유닛 내에는, 상기 냉매 회로에 연통 또는 차단 가능하게 접속되어 있고, 냉매로서의 이산화탄소가 저류된 냉매 저류 용기(31)가 설치되어 있으며,
    상기 냉매 저류 용기를 상기 냉매 회로에 연통시킨 상태에 있어서 상기 냉매 회로의 냉동 사이클 운전을 행하는 것으로, 상기 냉매 회로 내의 냉매량이 소정량이 될 때까지, 상기 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 상기 냉매 회로 내에 충전하는 냉매 충전 운전을 행하는 냉매 충전 제어 수단을 더 구비하고 있고,
    상기 냉매 충전 제어 수단은, 상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 상기 냉매 저류 용기 내의 이산화탄소를 상기 냉매 회로 내에 유입시키는,
    공기 조화 장치(101).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)는, 압축기(21)와 냉각기(22)와 팽창 기구(41, 51)와 증발기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 냉각기 및/또는 상기 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬(25, 45, 55)을 더 구비하고 있고,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 상기 송 풍 팬 및 상기 압축기를 정지시키는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)는, 압축기(21)와 냉각기(22)와 팽창 기구(41, 51)와 증발기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 냉각기 및/또는 상기 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬(25, 45, 55)을 더 구비하고 있고,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)에 의한 이산화탄소의 방출 시에, 상기 송풍 팬 및 상기 압축기 중 상기 송풍 팬만을 정지시키는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)는, 압축기(21)와 냉각기(22)와 팽창 기구(41, 51)와 증발기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 냉각기 및/또는 상기 증발기로 열원으로서의 공기를 보내는 송풍 팬(25, 45, 55)을 더 구비하고 있고,
    상기 송풍 팬은 팬 구동 모터(25a, 45a, 55a)에 의하여 구동되고,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 냉매 회로로부터 이산화탄소를 상기 팬 구동 모터로 방출하는 것이 가능하고,
    상기 송풍 팬의 로크(lock)가 발생한 것으로 판정하였을 때에, 상기 냉매 회로로부터 이산화탄소를 상기 팬 구동 모터로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단을 작동시키는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 회로(10, 110)는, 압축기(21)와 냉각기(22)와 팽창 기구(41, 51)와 증발기(42, 52)가 접속되는 것에 의하여 구성되어 있고,
    상기 압축기는, 내장된 압축기 구동 모터(21a)에 의하여 구동되고,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 냉매 회로로부터 이산화탄소를 상기 압축기로 방출하는 것이 가능하고,
    상기 압축기의 로크가 발생한 것으로 판정하였을 때에, 상기 냉매 회로로부터 이산화탄소를 상기 압축기로 방출하도록 상기 냉매 방출 수단을 작동시키는,
    공기 조화 장치(1, 101).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 냉매 회로(10, 110) 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 또는, 상기 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하는 것이 가능한,
    공기 조화 장치(1, 101).
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 방출 수단(28, 48, 58)은, 상기 냉매 회로(10, 110) 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 고압의 냉매가 흐르는 고압부, 및, 상기 냉매 회로 중 냉동 사이클 운전 시에 있어서 저압의 냉매가 흐르는 저압부로부터 이산화탄소를 상기 전장품 어셈블리(26, 46, 56)로 방출하는 것이 가능한,
    공기 조화 장치(1, 101).
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