WO2015015617A1 - 熱源ユニット - Google Patents

熱源ユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2015015617A1
WO2015015617A1 PCT/JP2013/070890 JP2013070890W WO2015015617A1 WO 2015015617 A1 WO2015015617 A1 WO 2015015617A1 JP 2013070890 W JP2013070890 W JP 2013070890W WO 2015015617 A1 WO2015015617 A1 WO 2015015617A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blower
air
control box
rotation
heat source
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/070890
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正紘 伊藤
野本 宗
拓也 伊藤
靖 大越
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2013/070890 priority Critical patent/WO2015015617A1/ja
Priority to CN201380078654.XA priority patent/CN105452784B/zh
Priority to JP2015529287A priority patent/JP6017045B2/ja
Priority to EP13890530.2A priority patent/EP3029397B1/en
Publication of WO2015015617A1 publication Critical patent/WO2015015617A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/22Arrangement or mounting thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • F24F1/54Inlet and outlet arranged on opposite sides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/029Control issues
    • F25B2313/0294Control issues related to the outdoor fan, e.g. controlling speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/12Inflammable refrigerants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/22Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222Detecting refrigerant leaks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a heat source unit applied to, for example, a building multi air conditioner.
  • a heat source unit that includes a compressor, a heat exchanger, a blower, and a control box in a casing and uses a flammable refrigerant having a density higher than that of air.
  • a heat source unit when the flammable refrigerant leaks, there is a risk of stagnation from the lower part of the casing and ignition of the refrigerant in contact with a control circuit provided in a control box in the casing.
  • a refrigerant leakage detection means is provided in the casing, and when refrigerant leakage is detected, the blower is rotated in the reverse direction, and air outside the casing is sucked into the casing to increase the pressure in the casing, There is a technique in which the accumulated refrigerant is discharged out of the casing (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the type of blower is not described, but in the case of a general axial blower, when the air is rotated in the reverse direction, the air volume is lower than that in the normal rotation. For this reason, when the blower is reversely rotated at the time of refrigerant leakage detection, the leakage refrigerant may not be discharged out of the casing as expected.
  • the refrigerant leakage detection means is arranged at the upper part outside the control box.
  • the refrigerant leaks and stays from the lower part of the casing. Will come into contact with the refrigerant. Therefore, there is a risk of ignition before refrigerant leakage is detected, and there is a problem that the certainty of preventing ignition is poor.
  • Patent Document 2 does not describe a specific means for realizing the necessary air volume for reducing the concentration of the flammable refrigerant below the ignition limit concentration.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and performs appropriate blower control in consideration of the fan shape and the air passage structure of the blower, and the amount of air passing through the control box when refrigerant leakage is detected.
  • An object of the present invention is to provide a heat source unit that can be increased in comparison with that during normal operation and can improve the certainty of preventing ignition.
  • the heat source unit includes a compressor room and an expansion valve, a machine room in which a ventilation port that can ventilate the outside air is formed, and a heat exchanger in which a blower that allows air to pass through the heat exchanger and the heat exchanger is stored.
  • a housing provided with an exchange chamber, a control box disposed in a position where the air flow from the blower passes in the housing, a refrigerant concentration detecting means disposed in the control box for detecting the refrigerant concentration, and in the control box And a control circuit that controls the blower.
  • the air volume of the control box is the maximum air volume that can be flowed to the control box by the blower.
  • the blower is controlled so as to be.
  • appropriate blower control is performed in consideration of the fan shape and the air path structure of the blower, and the amount of air passing through the control box at the time of refrigerant leakage detection is set as the maximum amount of air that can be flowed to the control box by the blower. It is possible to increase the certainty of ignition prevention.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner including a heat source unit 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the air conditioner includes a compressor 1, a four-way valve 2 that switches the direction of refrigerant flow during heating and cooling, a heat source side heat exchanger 3, an expansion valve 4, and a load side heat exchanger 5. These are provided with a refrigerant circuit connected by piping.
  • the air conditioner also includes a blower 6 for allowing air to pass through the heat source side heat exchanger 3 and promoting heat exchange between the air and the refrigerant in the heat source side heat exchanger 3.
  • Compressor 1 compresses the sucked refrigerant into a high temperature / high pressure state.
  • the heat source side heat exchanger 3 and the load side heat exchanger 5 are for heat exchange between the refrigerant and air, and air heat in which a large number of fins for increasing the contact area with air are arranged on the pipe surface. An exchange is used.
  • the blower 6 is configured to be able to rotate forward and reverse, and any of the blowers (1) to (3) in Table 1 described later may be applied.
  • the compressor 1, the four-way valve 2, the heat source side heat exchanger 3 and the blower 6 are arranged in the heat source unit 100, and the load side heat exchanger 5 is arranged in the load unit 200.
  • the refrigerant is a combustible refrigerant, and the refrigerant charging amount is equal to or greater than the volume of the machine chamber 12 described later. Further, the four-way valve 2 is not necessarily an essential configuration and can be omitted.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing the heat source unit 100 of FIG. 1, wherein FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a rear view, FIG. 2C is a cross-sectional view, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing the control box 13 of FIG. In FIG. 3, the arrows indicate the flow of air.
  • the heat source unit 100 includes an upper heat exchange chamber 11 in the housing 100a, a lower machine chamber 12 in the housing 100a, and a control box 13.
  • a heat source side heat exchanger 3 and a blower 6 are arranged in the heat exchange chamber 11. Further, in the heat exchange chamber 11, the heat source side heat exchanger 3 is disposed so as to face the blower 6, and is disposed at the same height as the blower 6.
  • a four-way valve 2 and an expansion valve 4 are disposed in the machine room 12 in addition to the compressor 1.
  • a ventilation hole 7 is provided in the lower part of the machine room 12 of the housing 100a.
  • the control box 13 is disposed between the blower 6 and the machine room 12 in the heat exchange chamber 11.
  • a refrigerant concentration detection means 14 for detecting the refrigerant concentration and a control circuit 15 are arranged.
  • the control circuit 15 is composed of, for example, a microcomputer, and performs normal operation (cooling and heating) by switching the four-way valve 2 and controls the entire air conditioner. Further, when the refrigerant concentration detected by the refrigerant concentration detecting means 14 is input to the control circuit 15 and refrigerant leakage is detected based on the refrigerant concentration, predetermined blower control is performed. This blower control will be described later. In addition, it is normal that the air blower 6 is driven by the maximum air volume during normal operation.
  • the control box 13 is provided with a vent 16 on the blower 6 side of the control box 13 so that air from the blower 6 passes through the control box 13, and a vent 17 on the machine room 12 side of the control box 13. Is formed.
  • a vent hole is formed on each of the blower 6 side and the machine room 12 side of the control box 13 is shown.
  • the vent is applicable if it is a gap that can be ventilated from the outside air, such as a wiring take-out portion for connection to an external power source.
  • FIG. 3 shows an example in which a mesh structure 16a is provided as water intrusion prevention means.
  • you may employ adopt the means of the following FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the water intrusion prevention means of the control box 13 of FIG.
  • the ventilation holes 16 are provided at two locations on the blower 6 side, and guides 16 b are provided in the ventilation holes 16 as water intrusion prevention means.
  • the return 16c comprised with the pipe is provided in the vent hole 16 as a water intrusion prevention means.
  • the refrigerant decompressed by the expansion valve 4 flows out of the heat source unit 100 and flows into the load-side heat exchanger 5 of the load unit 200.
  • the refrigerant that has flowed into the load-side heat exchanger 5 exchanges heat with room air to be evaporated and flows out from the load-side unit.
  • the refrigerant that has flowed out of the load side unit flows into the heat source unit 100 again, and returns to the compressor 1 through the four-way valve 2.
  • the refrigerant discharged from the compressor 1 is the highest pressure and high temperature refrigerant in the refrigerant circuit. Therefore, when the air conditioner is repeatedly operated, the pressure resistance of the compressor 1 or the discharge pipe of the compressor 1 is lowered, and the refrigerant may leak from the vicinity of the compressor 1.
  • Refrigerant leakage may occur not only when the compressor is operating but also when the compressor is stopped, and it is the control box 13 with electrical contacts that can be the ignition source when the compressor 1 is stopped.
  • the compressor 1 (wiring connection portion) can be an ignition source in addition to the control box 13.
  • the first embodiment is intended for refrigerant leakage while the heat source unit is stopped (the compressor 1 is stopped and the blower 6 is stopped), and effective exhaust of the leaked refrigerant at this time is realized.
  • the control circuit 15 drives the blower 6.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the rotation direction of the blower 6 of FIG. 1 and the air flow in the heat source unit when the rotation direction is set.
  • the flow of each air at the time of forward rotation and reverse rotation of the air blower 6 is demonstrated.
  • the control box 13 is arranged at a position where the swirl component of the airflow generated in the casing 100 a by the blower 6 passes. Therefore, in order to reduce the refrigerant concentration in the control box 13 quickly, the amount of air passing through the control circuit 15, specifically, the amount of airflow of the swirling component may be increased compared to that during normal operation. Whether or not the amount of air passing through the control circuit 15 can be increased more than in normal operation is affected by the fan shape of the blower 6 and the air path structure in the housing 100a.
  • the optimum blower control considering the fact that the fan shape and the air path structure in the housing 100a affect the passing air volume of the control box 13 when discharging the leaked refrigerant out of the housing 100a will be examined.
  • the optimum blower control here is equivalent to control in which the air volume of the control box 13 can be set to the maximum air volume that can be flowed to the control box 13 by the blower 6 and the refrigerant concentration in the control box 13 is quickly reduced. To do.
  • Table 1 is a table summarizing blower control when refrigerant leakage is detected.
  • the air blower 6 has different air volume characteristics in forward and reverse rotation depending on the fan shape. Any blower can be adopted as the blower 6 of the heat source unit 100. Therefore, here, depending on the difference in air volume (total air volume) when the rotational speed is the same for each of forward rotation and reverse rotation, the types of blowers 6 are divided into the following (1) to (3), respectively. Study on optimal blower control when refrigerant leakage is detected.
  • Q 1 is “the air volume of the control box 13 during normal rotation”
  • Q 2 is “the air volume of the heat source side heat exchanger 3 during normal rotation”, both of which are default values.
  • the correction coefficient ⁇ indicates the amount of air flowing through the heat source side heat exchanger 3 by changing the straightness of the airflow by the increase / decrease of the swirl component of the airflow in the casing (increase / decrease in the turbulence component) due to the difference in the rotation direction of the blower 6. It is a value that represents the impact. Note that when the blower 6 is rotated in the reverse direction, the amount of air passing through the heat source side heat exchanger 3 is lower than that in the normal rotation, so the correction coefficient ⁇ is a value in the range of 0 ⁇ ⁇ 1.
  • the correction coefficient ⁇ can be obtained from equation (3) by modifying equation (2).
  • Air volume Q 3 of control box 13 during reverse rotation can be expressed by equation (4) by modifying equation (2).
  • the relationship between ⁇ and ⁇ is a relationship in which “the air volume Q 3 of the control box 13 at the time of reverse rotation” obtained from the equation (4) is larger than “the air volume Q 1 of the control box 13 at the time of forward rotation”. If it has, the blower 6 is reversely rotated ((3.1) in Table 1). Conversely, if the relationship between ⁇ and ⁇ is such that “the air volume Q 3 of the control box 13 during reverse rotation” is equal to “the air volume Q 1 of the control box 13 during normal rotation”, the blower 6 is It rotates forward ((3.2) in Table 1).
  • is 0.86 or more, it is rotated forward in the same manner as in normal operation ((3.2) in Table 1), and the air volume passing through the control box 13 is sent to the control box 13 by the blower 6.
  • the blower 6 is controlled so as to maximize the amount of air that can flow.
  • ⁇ and ⁇ are values obtained in advance by simulation or the like.
  • the fan shape of the blower 6, the air path structure in the housing 100 a, and the amount of air passing through the control box 13 have the above relationship. Since it becomes clear at the design stage whether the heat source unit 100 corresponds to the above (1), (2), (3.1), or (3.2), the blower control according to the applicable one is performed. Therefore, the control content is set in the control circuit 15 in advance.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the blower operation in the heat source unit 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control circuit 15 of the heat source unit 100 rotates the blower 6 forward during the compressor operation. Then, when the heat source unit 100 is stopped, that is, when the compressor 1 and the blower 6 are stopped, the control circuit 15 causes the refrigerant concentration to be equal to or higher than a preset ignition limit concentration based on the refrigerant concentration detected by the refrigerant concentration detection means 14. It is checked whether it exists (S1).
  • the control circuit 15 drives the blower 6 and presets it according to the fan shape and the air path structure of the own blower 6
  • the blower 6 is controlled according to any one of (1), (2), (3.1), and (3.2) in Table 1 (S3).
  • the amount of air passing through the control box 13 is maximized as the amount of air that can be flowed to the control box 13 by the blower 6.
  • the control circuit 15 stops the blower 6 (S4).
  • the detection accuracy of the refrigerant concentration in the vicinity of the ignition source is improved, so that the risk of stopping the blower 6 while the exhaust in the control box 13 is insufficient can be avoided.
  • the blower control is performed in consideration of the fan shape of the blower 6 and the air path structure in the housing 100a, and the amount of air passing through the control box 13 when the refrigerant leakage is detected is maximized as the amount of air that can be passed to the control box 13 by the blower 6. I did it. For this reason, the refrigerant concentration in the control box 13 can be lowered below the ignition limit concentration in a short time when refrigerant leakage is detected. Therefore, the risk of ignition can be reduced.
  • any one of the mesh structure 16a, the guide 16b, and the return 16c is disposed in the vent 16 of the control box 13, so that intrusion into the control box 13 of rainwater and drain water can be suppressed.
  • FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the arrangement position of the control box 13 and the blower control based on the difference in the arrangement position.
  • Other configurations, operations, etc. of the refrigerant circuit are the same as those in the first embodiment. 7 to 9, which will be described later, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. Further, the modification applied to the same components as those in the first embodiment is similarly applied to the second embodiment.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing a heat source unit 100 according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 7A is a front view, FIG. 7B is a rear view, FIG. 7C is a cross-sectional view, and FIG. .
  • FIG. 8 is a diagram showing the control box 13 of FIG. In FIG. 8, the arrows indicate the flow of air.
  • the control box 13 is disposed between the blower 6 and the heat source side heat exchanger 3.
  • control box 13 is arranged at a position where the swirl component of the airflow generated in the casing 100a flows by the blower 6, but in the second embodiment, the control box 13 is located at a position where the straight component of the same airflow flows.
  • a control box 13 is arranged.
  • a vent 16 is formed on the heat exchange chamber 11 side
  • a vent 17 is formed on the heat source side heat exchanger 3 side.
  • FIG. 8A shows an example in which a mesh structure 16a is provided as water intrusion prevention means.
  • FIG. 8B shows an example in which a guide 16b is provided as water intrusion prevention means.
  • FIG. 8C shows an example in which a return 16c is provided as a water intrusion prevention means.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the rotation direction of the blower 6 in FIG. 7 and the air flow in the heat source unit when the rotation direction is set.
  • the flow of each air at the time of forward rotation and reverse rotation of the air blower 6 is demonstrated.
  • the optimum blower control can be the maximum airflow as the amount of air that can flow through the control box 13 by the blower 6, and the refrigerant concentration in the control box 13 can be This corresponds to the control for prompt reduction.
  • Table 2 summarizes the blower control when refrigerant leakage is detected.
  • the control circuit 15 sets the rotational speed of the blower 6 to the maximum rotational speed possible on the apparatus so that the airflow passing through the control box 13 is maximized as the airflow that can flow to the control box 13 by the blower 6. Thereby, the discharge amount of the leakage refrigerant in the control box 13 can be set to the maximum possible discharge amount by driving the blower 6.
  • the control flow of the fan operation in the heat source unit 100 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Note that the blower control in S2 is the control in Table 2 instead of the control in Table 1.
  • the load-side heat exchanger 5 is also disposed in the heat source unit 100.
  • the evaporator is composed of an air heat exchanger that exchanges heat with air, like the condenser, and also includes a blower 6 that blows air to the air exchanger.
  • the air conditioning apparatus may include a water heat exchanger for exchanging heat with water / brine. When it is set as the air conditioning apparatus provided with the water heat exchanger, it shall be provided with the water circuit which conveys the cooling object.
  • the present invention is applied to a unit whose capacity is increased by connecting a plurality of units and connecting water circuits to each other, the effect of the present invention can be obtained equally.
  • blower control at the time of detecting refrigerant leakage while the heat source units 100 and 100A are stopped is described.
  • the same blower control is also performed at the time of detecting refrigerant leakage while the heat source units 100 and 100A are operating. It is good.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

 圧縮機1及び膨張弁4が格納され、外気と換気可能な通風口7が形成された機械室12と、熱源側熱交換器3及び熱源側熱交換器3に空気を通過させる送風機6が格納された熱交換室11とを備えた筐体100aと、筐体100a内において送風機6による気流が通過する位置に配置された制御箱13と、制御箱13内に配置され、冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段14と、制御箱13内に配置され、送風機6を制御する制御回路15とを備え、制御回路15は、冷媒濃度検出手段14の検出値に基づき冷媒漏洩を検知すると、制御回路15の風量が、送風機6により制御箱15に流せる風量として最大の風量となるように送風機6を制御する。

Description

熱源ユニット
 本発明は、例えばビル用マルチエアコン等に適用される熱源ユニットに関するものである。
 従来より、筐体内に圧縮機、熱交換器、送風機及び制御箱を備え、空気より密度の大きい可燃性冷媒を使用する熱源ユニットがある。この種の熱源ユニットでは、可燃性冷媒が漏洩すると筐体下部から滞留し、その冷媒が筐体内の制御箱に設けた制御回路と接触して着火する危険性がある。これを回避するため、筐体内に冷媒漏洩検知手段を設け、冷媒漏洩を検知した場合には送風機を逆回転させ、筐体外の空気を筐体内に吸込んで筐体内の圧力を高め、筐体内に滞留した冷媒を筐体外に排出するようにした技術がある(例えば、特許文献1参照)。
 また、可燃性冷媒の濃度を着火限界濃度以下に低減するための必要風量を指定している技術がある(例えば、特許文献2参照)。
特許第3523584号公報(第5頁、図5) 国際公開第2012/049710号(第3頁、図1等)
 特許文献1では送風機の種類について記載されていないが、一般的な軸流送風機の場合、送風を逆回転させると正回転時よりも風量が低下する。このため、冷媒漏洩検知時に送風機を逆回転させた場合、期待する程、漏洩冷媒を筐体外に排出できない可能性がある。
 また、着火防止を図るには、着火源となる制御回路付近の風量を上げて制御回路付近の漏洩冷媒の濃度を低減することが必要と考えられる。しかし、特許文献1のように送風機を逆回転させることで制御回路付近の風量を上げられるかどうかは、風路構造が関係してくるため、単純に送風機を逆回転させればいいというものではない。
 また、特許文献1では、冷媒漏洩検知手段が制御箱外の上部に配置されているが、空気より密度の大きい可燃性冷媒が漏洩すると筐体下部から滞留するため、制御回路が検知手段より先に冷媒と接触することになる。よって、冷媒漏洩が検知される前に着火する危険性があり、着火防止の確実性が乏しいという問題があった。
 また、特許文献2では、可燃性冷媒の濃度を着火限界濃度以下に低減するための必要風量の具体的な実現手段が記載されていない。
 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、送風機のファン形状及び風路構造を考慮した上で適切な送風機制御を行い、冷媒漏洩検知時に制御箱を通過する風量を通常運転時に比べて増加させることができ、着火防止の確実性を高めることが可能な熱源ユニットを提供することを目的とする。
 本発明に係る熱源ユニットは、圧縮機及び膨張弁が格納され、外気と換気可能な通風口が形成された機械室と、熱交換器及び熱交換器に空気を通過させる送風機が格納された熱交換室とを備えた筐体と、筐体内において送風機による気流が通過する位置に配置された制御箱と、制御箱内に配置され、冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段と、制御箱内に配置され、送風機を制御する制御回路とを備え、制御回路は、冷媒濃度検出手段の検出値に基づき冷媒漏洩を検知すると、制御箱の風量が、送風機により制御箱に流せる風量として最大の風量となるように送風機を制御するものである。
 本発明によれば、送風機のファン形状及び風路構造を考慮した上で適切な送風機制御を行い、冷媒漏洩検知時に制御箱を通過する風量を送風機によって制御箱に流せる風量として最大の風量とすることができ、着火防止の確実性を高めることが可能である。
本発明の実施の形態1に係る熱源ユニット100を備えた空気調和装置の冷媒回路図である。 図1の熱源ユニット100を示す図である。 図1の制御箱13を示す図である。 図1の制御箱13の水侵入防止手段の構成例を示す図である。 図1の送風機6の回転方向とその回転方向としたときの熱源ユニット内の空気の流れの説明図である。 本発明の実施の形態1に係る熱源ユニット100における送風機動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る熱源ユニット100Aを示す図である。 図7の制御箱13を示す図である。 図7の送風機6の回転方向とその回転方向としたときの熱源ユニット内の空気の流れの説明図である。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る熱源ユニット100を備えた空気調和装置の冷媒回路図である。
 空気調和装置は、圧縮機1と、暖房時と冷房時により冷媒の流れの向きを切り替える四方弁2と、熱源側熱交換器3と、膨張弁4と、負荷側熱交換器5とを備え、これらが配管で接続された冷媒回路を備えている。また、空気調和装置は、熱源側熱交換器3に空気を通過させて熱源側熱交換器3における空気と冷媒との熱交換を促進させるための送風機6を備えている。
 圧縮機1は、吸入した冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。
 熱源側熱交換器3及び負荷側熱交換器5は、冷媒が空気との間で熱交換を行うものであり、空気との接触面積を増加させるためのフィンを配管表面に多数配置した空気熱交換器とする。
 送風機6は、正逆回転可能に構成され、後述の表1における(1)~(3)の何れの送風機を適用してもよい。
 そして、熱源ユニット100に圧縮機1、四方弁2、熱源側熱交換器3及び送風機6が配置され、負荷ユニット200に負荷側熱交換器5が配置されている。なお、冷媒は可燃性冷媒とし、冷媒充填量は後述の機械室12の体積以上とする。また、四方弁2は必ずしも必須の構成ではなく、省略可能である。
 図2は、図1の熱源ユニット100を示す図で、(a)は前面図、(b)は背面図、(c)は断面図、(d)は平面図である。図3は、図1の制御箱13を示す図である。図3において矢印は空気の流れを示している。
 熱源ユニット100は、筐体100a内の上方の熱交換室11と、筐体100a内の下方の機械室12と、制御箱13とを有している。熱交換室11には、熱源側熱交換器3及び送風機6が配置されている。また、熱交換室11において熱源側熱交換器3は、送風機6と対向するように配置され、送風機6と同程度の高さ位置に配置されている。
 機械室12には、圧縮機1の他、図2には図示されていないが四方弁2及び膨張弁4が配置されている。そして、筐体100aの機械室12下部には通気口7が設けられている。
 制御箱13は、熱交換室11の送風機6と機械室12との間に配置されている。制御箱13内には、冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段14と、制御回路15とが配置されている。
 制御回路15は、例えば、マイクロコンピュータ等で構成されるものであり、四方弁2の切り替えにより、通常運転(冷房、暖房)を行うと共に、空気調和装置全体を制御する。また、制御回路15には冷媒濃度検出手段14で検出された冷媒濃度が入力され、その冷媒濃度に基づいて冷媒漏れを検知すると、所定の送風機制御を行う。この送風機制御については後述する。なお、送風機6は通常運転中、最大風量で駆動されていることが通常である。
 また、制御箱13には、制御箱13内に送風機6からの空気が通過するよう、制御箱13の送風機6側に通気口16が配置され、制御箱13の機械室12側に通気口17が形成されている。ここでは、制御箱13の送風機6側及び機械室12側のそれぞれに1つの通気口が形成された構成を示しているが、更に複数あってももちろんよい。通気口は外部電源と接続するための配線取り出し部など、外気と換気可能である隙間であれば該当する。
 また、送風機6側の通気口16には、雨水、ドレン水の侵入を防止するための水侵入防止手段が設けられている。図3には、水侵入防止手段として網目構造16aを設けた例を示している。なお、水侵入防止手段としては、他に次の図4の手段を採用してもよい。
 図4は、図1の制御箱13の水侵入防止手段の構成例を示す図である。
 図4(a)の制御箱13では、送風機6側の二箇所に通気口16を備えており、通気口16に水侵入防止手段としてガイド16bを設けている。また、図4(b)では、通気口16に、水侵入防止手段としてパイプで構成された返し16cを設けている。
(冷凍サイクル動作)
 次に、実施の形態1に係る空気調和装置の運転動作について図1に基づき説明する。
(冷房運転)
 冷房運転では、四方弁2が図1の実線で示される状態に切り換えられる。熱源ユニット100の圧縮機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒(フロン)は、四方弁2を通り、熱源側熱交換器3に流入する。熱源側熱交換器3に流入した冷媒は、送風機6からの空気との熱交換によって冷やされて液化し、膨張弁4にて減圧される。膨張弁4で減圧された冷媒は、熱源ユニット100から流出して負荷ユニット200の負荷側熱交換器5に流入する。負荷側熱交換器5に流入した冷媒は室内空気と熱交換して蒸発ガス化し、負荷側ユニットから流出する。負荷側ユニットから流出した冷媒は、熱源ユニット100に再び流入し、四方弁2を経て圧縮機1に戻る流れとなる。
 圧縮機1から吐出された冷媒は、冷媒回路内で最も高圧、高温の冷媒である。よって、空気調和装置が繰返し運転されることで、圧縮機1又は圧縮機1の吐出配管の耐圧が低下し、圧縮機1近傍から冷媒が漏洩する可能性がある。
 冷媒漏洩は、圧縮機運転中のみならず圧縮機停止中も発生する可能性があり、圧縮機1停止時に着火源となりうるのは、電気接点のある制御箱13である。なお、圧縮機運転中は、制御箱13に加えて圧縮機1(配線接続部)も着火源となりうる。本実施の形態1では、熱源ユニット停止(圧縮機1停止且つ送風機6停止)中の冷媒漏洩を対象とし、このときの効果的な漏洩冷媒の排気を実現するものである。
 圧縮機1近傍から冷媒が漏洩すると、その冷媒は機械室12の下部から滞留する。そして、漏洩冷媒が制御箱13内に侵入して冷媒濃度検出手段14による検出値が着火限界濃度以上となると、制御回路15は送風機6を駆動する。
(送風機6の回転方向に応じた空気の流れ)
 図5は、図1の送風機6の回転方向とその回転方向としたときの熱源ユニット内の空気の流れの説明図である。以下、図5を参照して送風機6の正回転時と逆回転時のそれぞれの空気の流れについて説明する。
[正回転]
 送風機6を回転させたとき、外気が熱源側熱交換器3、送風機6の順に流れる回転方向を正回転とする(図5(a))。通常運転時、送風機6は正回転とされる。送風機6を正回転させたときの筐体100a内の空気の流れは大きく分けて2つある。具体的には、熱源側熱交換器3及び送風機6を通過する直進方向の流れ(矢印21)と、通気口7から機械室12内に吸い込まれた外気が、制御箱13及び熱交換室11を通過して外部に排出される旋回方向の流れ(矢印22)とがある。熱源側熱交換器3を通過する矢印21の流れは、外気と熱交換室11内との静圧差により生じるため、熱源側熱交換器3のフィンに沿って空気が流れる。
[逆回転]
 送風機6を回転させたときに、外気が送風機6、熱源側熱交換器3の順に流れる回転方向を逆回転とする(図5(b))。送風機6を逆回転としたときも、筐体100a内の空気の流れは大きく分けて2つある。具体的には、送風機6及び熱源側熱交換器3を通過する直進方向の流れ(矢印23)と、制御箱13及び機械室12を通過し、通気口7から外部に排出される旋回方向の流れ(矢印24)とがある。逆回転では、送風機6の吹き出し空気の軸方向成分に旋回成分が加わるため、熱源側熱交換器3に向かう直進方向の流れ(矢印23)は乱流となり、吹き出し空気の旋回成分による流れが矢印24の流れとなる。
 漏洩冷媒による着火を防止するには、着火源となる電気接点を備えた制御箱13内の冷媒濃度をいかに速く着火限界濃度未満に低減させるかが重要である。本実施の形態1では、図5より明らかなように、制御箱13が、送風機6により筐体100a内に生じる気流の旋回成分が通過する位置に配置されている。よって、制御箱13内の冷媒濃度を速く低減するには、制御回路15を通過する風量、具体的には旋回成分の気流の風量を通常運転時よりも増加させればよい。制御回路15を通過する風量を通常運転よりも多くできるかどうかは、送風機6のファン形状及び筐体100a内の風路構造が影響する。
(漏洩冷媒の排出)
 次に、漏洩冷媒を筐体100a外に排出するにあたり、ファン形状及び筐体100a内の風路構造が制御箱13の通過風量に影響する点を考慮した、最適な送風機制御について検討する。ここでいう最適な送風機制御とは、制御箱13の風量を送風機6によって制御箱13に流せる風量として最大の風量とすることができ、制御箱13内の冷媒濃度を速やかに低減させる制御に相当する。
 表1は、冷媒漏洩検知時の送風機制御をまとめた表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 送風機6はファン形状に応じて正逆回転のそれぞれの風量特性が異なる。熱源ユニット100の送風機6には任意の送風機を採用することができる。よって、ここでは、正回転・逆回転のそれぞれで回転数を同じとしたときの風量(全風量)の違いに応じて、送風機6の種類を以下の(1)~(3)に分け、それぞれにおける冷媒漏洩検知時の最適な送風機制御について検討する。
(1)正回転・逆回転で風量が同じ送風機の場合
 送風機6を逆回転させると、上述したように熱源側熱交換器3を通過する流れが乱流となるため、正回転時よりも逆回転時の方が熱源側熱交換器3の通風抵抗が大きくなる。このように逆回転時に熱源側熱交換器3側の通風抵抗が増大することから、逆回転時には制御箱13側に向かう流れ(図5の矢印24)が増加する。つまり、逆回転時に制御箱13内を通過する風量は、正回転時に比べて増加する。よって、冷媒漏洩検知時には送風機6を逆回転とする。これにより、制御箱13内の漏洩冷媒の排出量を送風機6の駆動により可能な最大限の排出量とすることができる。
(2)正回転よりも逆回転の方が風量が多い送風機の場合
 送風機6を逆回転させると、上述したように熱源側熱交換器3側の通風抵抗が増加するため、そもそも、逆回転では正回転よりも制御箱13を通過する風量が増加する。そして、ここでは「正回転よりも逆回転の方が風量が多い送風機6」であるため、逆回転時に制御箱13内を通過する風量は、正回転時に比べて増加する。よって、冷媒漏洩検知時には送風機6を逆回転とする。これにより、制御箱13内の漏洩冷媒の排出量を送風機6の駆動により可能な最大限の排出量とすることができる。
(3)逆回転よりも正回転の方が風量が多い送風機の場合
 熱源側熱交換器3の通風抵抗(風量)次第で制御箱13を通過する風量が変わる。「正回転時の全風量Q」は(1)式で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、Qは「正回転時の制御箱13の風量」、Qは「正回転時の熱源側熱交換器3の風量」であり、どちらも既定値である。
 「逆回転時の制御箱13の風量Q」が「正回転時の制御箱13の風量Q」と同等(Q=Q)であると仮定したときの「逆回転時の全風量」を、「正回転時の全風量Q」のβ倍(0<β<1)とおく。すると、「逆回転時の全風量βQ」は、筐体100a内の風路構造の通風抵抗(特に、熱源側熱交換器3による通風抵抗)を考慮した補正係数αを用いて(2)式で表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 補正係数αは、送風機6の回転方向の違いによる筐体内の気流の旋回成分の増減(乱流成分の増減)によって気流の直進性が変化し、それによって熱源側熱交換器3に流れる風量の影響を表した値である。なお、送風機6を逆回転としたときに熱源側熱交換器3を通過する風量は正回転とした場合よりも低下するため、補正係数αは、0<α<1の範囲の値となる。
 補正係数αは、(2)式を変形して(3)式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 「逆回転時の制御箱13の風量Q」は、(2)式を変形して(4)式で表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 αとβの関係が、実際の熱源ユニット100では(4)式より求められる「逆回転時の制御箱13の風量Q」が「正回転時の制御箱13の風量Q」より多い関係を有している場合、送風機6を逆回転する(表1の(3.1))。逆に、αとβの関係が、「逆回転時の制御箱13の風量Q」が「正回転時の制御箱13の風量Q」と等しい関係を有している場合、送風機6を正回転する(表1の(3.2))。
 なお、Q、Q、Qは上述したように何れも既定値であり、ここで例えばQ=4、Q=1、Q=3であるとする。そして、βを0.9とした場合、
 α=(0.9×4-1)/3=0.86となる。よって、αが0.86未満の場合、QはQ以上となり、逆回転の方が正回転よりも制御箱13を通過する風量が増加する。よって、この補正係数αが0.86未満の場合には、冷媒漏洩検知時に逆回転させる(表1の(3.1))。一方、αが0.86以上であれば、逆回転とすると制御箱13を通過する風量が正回転よりも減少してしまう。このため、αが0.86以上であれば、通常運転時と同様に正回転させる(表1の(3.2))と共に、制御箱13を通過する風量が、送風機6により制御箱13に流せる風量として最大となるように送風機6を制御する。なお、α及びβはシミュレーション等により予め求められる値である。
 表1の(3.1)と(3.2)とでは、熱源側熱交換器3側の風量を考慮すると、(3.1)の構成の方が冷凍サイクルとしての性能は高くなる。よって、(3.1)の構成の方が望ましい。
 送風機6のファン形状と、筐体100a内の風路構造と、制御箱13を通過する風量とには、以上のような関係性がある。熱源ユニット100が、上記(1)、(2)、(3.1)、(3.2)の何れに該当するかは設計段階で明らかになるため、該当するものに応じた送風機制御が実施されるよう、予め制御回路15に制御内容が設定されている。
(制御フロー)
 図6は、本発明の実施の形態1に係る熱源ユニット100における送風機動作を示すフローチャートである。
 熱源ユニット100の制御回路15は、圧縮機運転中は送風機6を正回転させる。そして、熱源ユニット100の停止中、つまり圧縮機1及び送風機6の停止中、制御回路15は冷媒濃度検出手段14により検出された冷媒濃度に基づいて冷媒濃度が予め設定された着火限界濃度以上であるかをチェックしている(S1)。
 制御回路15は、冷媒濃度検出手段14により検出された冷媒濃度が着火限界濃度以上である場合(S2)、送風機6を駆動し、自己の送風機6のファン形状及び風路構造に応じて予め設定された、上記表1の(1)、(2)、(3.1)、(3.2)の何れかの制御に従って送風機6を制御する(S3)。これにより、制御箱13を通過する風量が、送風機6により制御箱13に流せる風量として最大となる。そして、制御回路15は、冷媒濃度検出手段14により検出された冷媒濃度が着火限界濃度未満となると(S3)、送風機6を停止する(S4)。
(効果)
 以上説明したように、本実施の形態1によれば、制御箱13内に冷媒濃度検出手段14を配置することで、電気接点を備えた制御回路15付近の冷媒濃度の検知精度を向上できる。よって、制御回路15付近の実際の冷媒濃度が着火限界濃度以上となったときに確実に送風機6を動作させることができ、着火防止の確実性を高めることができる。
 また、着火源付近の冷媒濃度の検知精度が向上することで、制御箱13内の排気が不十分な状態のままで送風機6を停止してしまう危険性を回避することができる。
 また、送風機6のファン形状及び筐体100a内の風路構造を考慮して送風機制御を行い、冷媒漏洩検知時に制御箱13を通過する風量が送風機6により制御箱13に流せる風量として最大となるようにした。このため、冷媒漏洩検知時に制御箱13の冷媒濃度を短時間で着火限界濃度未満に下げることができる。よって、着火の危険性を低減することができる。
 また、制御箱13の通気口16には網目構造16a、ガイド16b、返し16cの何れかを配置することで、雨水、ドレン水の制御箱13内の侵入を抑制することができる。
実施の形態2.
 実施の形態2は制御箱13の配置位置と、その配置位置の違いに基づく送風機制御が実施の形態1と異なっている。それ以外の冷媒回路の構成、動作等については、実施の形態1と同様である。なお、後述の図7~図9において実施の形態1と同様の構成部分については、実施の形態1と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、実施の形態1と同様の構成部分について適用される変形例は、本実施の形態2についても同様に適用される。
 図7は、本発明の実施の形態2に係る熱源ユニット100を示す図で、(a)は前面図、(b)は背面図、(c)は断面図、(d)は平面図である。図8は、図7の制御箱13を示す図である。図8において矢印は空気の流れを示している。
 実施の形態2の熱源ユニット100Aでは、制御箱13が送風機6と熱源側熱交換器3との間に配置されている。言い換えれば、実施の形態1では、送風機6により筐体100a内に生じる気流の旋回成分が流れる位置に制御箱13が配置されていたが、実施の形態2では同気流の直進成分が流れる位置に制御箱13が配置されている。そして、制御箱13において熱交換室11側に通気口16が形成され、熱源側熱交換器3側に通気口17が形成されている。
 このように構成した熱源ユニット100Aにおいても、実施の形態1と同様、制御箱13において熱交換室11側の通気口16に、制御箱13内に雨水、ドレン水が侵入することを防止する水侵入防止手段が配置されていても良い。図8(a)には、水侵入防止手段として網目構造16aを設けた例を示している。また、図8(b)には、水侵入防止手段としてガイド16bを設けた例を示している。また、図8(c)には、水侵入防止手段として返し16cを設けた例を示している。
(送風機6の回転方向に応じた空気の流れ)
 図9は、図7の送風機6の回転方向とその回転方向としたときの熱源ユニット内の空気の流れの説明図である。以下、図9を参照して送風機6の正回転時と逆回転時のそれぞれの空気の流れについて説明する。
[正回転]
 送風機6を回転させたとき、外気が熱源側熱交換器3、制御箱13及び送風機6の順に流れる回転方向を正回転とする(図8(a))。通常運転時、送風機6は正回転とされる。送風機6を正回転としたとき、筐体100a内の空気の流れは大きく分けて2つある。具体的には、熱源側熱交換器3、制御箱13及び送風機6を通過する直進方向の流れ(矢印21)と、通気口7から吸い込まれた外気が、送風機6を通過して外部に排出される旋回方向の流れ(矢印22)とがある。熱源側熱交換器3を通過する矢印21の流れは、外気と熱交換室11内との静圧差により生じるため、熱源側熱交換器3のフィンに沿って空気が流れる。
[逆回転]
 送風機6を回転させたときに、外気が送風機6、制御箱13及び熱源側熱交換器3の順に流れる回転方向を逆回転とする(図8(b))。送風機6を逆回転としたときも、筐体100a内の空気の流れは大きく分けて2つあり、送風機6、制御箱13及び熱源側熱交換器3を通過する直進方向の流れ(矢印23)と、送風機6から機械室12に流入し、通気口7から外部に排出される旋回方向の流れ(矢印24)が存在する。逆回転では、送風機6の吹き出し空気の軸方向成分に旋回成分が加わるため、熱源側熱交換器3に向かう直進方向の流れ(矢印23)は乱流となり、吹き出し空気の旋回成分による流れが矢印24の流れとなる。
(漏洩冷媒の排出)
 ここで、漏洩冷媒を筐体100a外に排出するにあたり、送風機6のファン形状及び筐体100a内の風路構造の影響を考慮した、最適な送風機制御について検討する。ここでいう最適な送風機制御とは、実施の形態1と同様に制御箱13の風量を送風機6によって制御箱13に流せる風量として最大の風量とすることができ、制御箱13内の冷媒濃度を速やかに低減させる制御に相当する。
 表2は、冷媒漏洩検知時の送風機制御をまとめた表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(1)正回転・逆回転で風量が同じ送風機の場合
 正逆方向で風量に差異はないため、冷媒漏洩検知時にどちらの回転としても良い。また、制御箱13を通過する風量が送風機6により制御箱13に流せる風量として最大となるように、制御回路15は送風機6の回転数を装置上可能な最大回転数とする。これにより、制御箱13内の漏洩冷媒の排出量を、送風機6の駆動により可能な最大限の排出量とすることができる。
(2)正回転よりも逆回転の方が風量が多い送風機の場合
 送風機6を逆回転とすることで、制御箱13内の漏洩冷媒の排出量を、送風機6の駆動により可能な最大限の排出量とすることができる。
(3)逆回転よりも正回転の方が風量が多い送風機の場合
 送風機6を正回転とすることで、制御箱13内の漏洩冷媒の排出量を、送風機6の駆動により可能な最大限の排出量とすることができる。
 実施の形態2に係る熱源ユニット100における送風機動作の制御フローは図6に示した実施の形態1と同様である。なお、S2における送風機制御は表1の制御に代えて表2の制御となる。
 以上説明したように本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
 なお、実施の形態1、2では、空気調和装置として熱源ユニット100と負荷ユニット200とを備えたセパレートタイプの構成を例示して説明したが、負荷側熱交換器5も熱源ユニット100内に配置し、一体ユニットとして構成してもよい。その場合、蒸発器は凝縮器同様、空気と熱交換する空気熱交換器で構成され、その空気交換器に送風する送風機6も備えるものとする。あるいは空気調和装置が、水・ブラインと熱交換するための水熱交換器を備えるものとしてもよい。水熱交換器を備えた空気調和装置とした場合には、冷却対象を搬送する水回路を備えるものとする。またユニットを複数連結し、水回路同士を接続することで、能力増大を図ったユニットにおいて本発明を適用しても、本発明の効果を等しく得られる。
 また、実施の形態1、2では、熱源ユニット100、100Aが停止中の冷媒漏洩検知時の送風機制御について説明したが、熱源ユニット100、100Aが運転中の冷媒漏洩検知時においても同様の送風機制御としてもよい。
 1 圧縮機、2 四方弁、3 熱源側熱交換器、4 膨張弁、5 負荷側熱交換器、6 送風機、7 通気口、11 熱交換室、12 機械室、13 制御箱、14 冷媒濃度検出手段、15 制御回路、16 通気口、16a 網目構造、16b ガイド、16c 返し、100 熱源ユニット、17 通気口、100A 熱源ユニット、100a 筐体、200 負荷ユニット。

Claims (12)

  1.  圧縮機及び膨張弁が格納され、外気と換気可能な通風口が形成された機械室と、熱交換器及び前記熱交換器に空気を通過させる送風機が格納された熱交換室とを備えた筐体と、
     前記筐体内において前記送風機による気流が通過する位置に配置された制御箱と、
     前記制御箱内に配置され、冷媒濃度を検出する冷媒濃度検出手段と、
     前記制御箱内に配置され、前記送風機を制御する制御回路とを備え、
     前記制御回路は、前記冷媒濃度検出手段の検出値に基づき冷媒漏洩を検知すると、前記制御箱の風量が、前記送風機により前記制御箱に流せる風量として最大の風量となるように前記送風機を制御する
    ことを特徴とする熱源ユニット。
  2.  前記送風機は、前記通常運転時の回転方向である正回転と、該正回転と逆方向に回転する逆回転とを行うことができ、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記正回転又は前記逆回転のうち、前記制御箱を通過する風量が多い方で回転させるように前記送風機を制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の熱源ユニット。
  3.  前記制御箱は、前記送風機による気流の旋回成分が通過する位置に配置されており、
     前記送風機は、前記通常運転時に正回転して外気を前記熱交換器へ通過させた後、前記送風機を介して前記筐体外に排気させる空気の流れを生成し、正逆回転における回転数を同等としたときの風量が、正逆回転で同等又は正回転より逆回転の方が多い送風機であり、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記送風機を逆回転させる
    ことを特徴とする請求項2記載の熱源ユニット。
  4.  前記制御箱は、前記送風機による気流の旋回成分が通過する位置に配置されており、
     前記送風機は、前記通常運転時に正回転して外気を前記熱交換器へ通過させた後、前記送風機を介して前記筐体外に排気させる空気の流れを生成し、正逆回転における回転数を同等としたときの風量が、逆回転よりも正回転の方が多い送風機であり、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記送風機のファン形状及び前記筐体内の風路構造に応じて予め設定された送風機制御に従って前記送風機を制御する
    ことを特徴とする請求項2記載の熱源ユニット。
  5.  前記送風機のファン形状及び前記筐体内の風路構造は、以下の式で表現される前記送風機の「逆回転時の制御箱の風量Q」が、前記送風機の「正回転時の制御箱の風量Q」より多くなるαとβの関係を有しており、冷媒漏洩検知時の前記送風機制御は、前記送風機を逆回転させる制御である
    ことを特徴とする請求項4記載の熱源ユニット。

     Q=βQ-αQ

     Q:正回転時の全風量
     Q:正回転時の熱源側熱交換器の風量
     α:筐体内の風路構造の通風抵抗を考慮した補正係数(0<α<1)
     β:「逆回転時の制御箱の風量Q」が「正回転時の制御箱の風量Q」と同等であるときの「正回転時の全風量Q」に対する「逆回転時の全風量」の割合(0<β<1)
  6.  前記送風機のファン形状及び前記筐体内の風路構造は、以下の式で求められる前記送風機の「逆回転時の制御箱の風量Q」が、前記送風機の「正回転時の制御箱の風量Q」と等しくなるαとβの関係を有しており、冷媒漏洩検知時の前記送風機制御は、前記送風機を正回転させる制御である
    ことを特徴とする請求項4記載の熱源ユニット。

     Q=βQ-αQ

     Q:正回転時の全風量
     Q:正回転時の熱源側熱交換器の風量
     α:筐体内の風路構造の通風抵抗を考慮した補正係数(0<α<1)
     β:「逆回転時の制御箱の風量Q」が「正回転時の制御箱の風量Q」と同等であるときの「正回転時の全風量Q」に対する「逆回転時の全風量」の割合(0<β<1)
  7.  前記制御箱は、前記送風機による気流の直進成分が通過する位置に配置されており、
     前記送風機は、正逆回転における回転数を同等としたときの風量が正逆回転で同等の送風機であり、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記送風機を正回転又は逆回転させる
    ことを特徴とする請求項2記載の熱源ユニット。
  8.  前記制御箱は、前記送風機による気流の直進成分が通過する位置に配置されており、
     前記送風機は、前記通常運転時に正回転して外気を前記熱交換器へ通過させた後、前記送風機を介して前記筐体外に排気させる空気の流れを生成し、正逆回転における回転数を同等としたときの風量が、正回転よりも逆回転の方が多い送風機であり、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記送風機を逆回転させる
    ことを特徴とする請求項2記載の熱源ユニット。
  9.  前記制御箱は、前記送風機による気流の直進成分が通過する位置に配置されており、
     前記送風機は、前記通常運転時に正回転して外気を前記熱交換器へ通過させた後、前記送風機を介して前記筐体外に排気させる空気の流れを生成し、正逆回転における回転数を同等としたときの風量が、逆回転よりも正回転の方が多い送風機であり、
     前記制御回路は、冷媒漏洩を検知すると、前記送風機を正回転させる
    ことを特徴とする請求項2記載の熱源ユニット。
  10.  前記冷媒濃度検出手段は、前記検出値が予め設定された着火限界濃度以上であると、冷媒漏洩有りと検知する
    ことを特徴とする請求項1~請求項9の何れか一項に記載の熱源ユニット。
  11.  前記制御回路は、前記冷媒濃度検出手段の検出値が着火限界濃度未満となると、前記送風機の運転を停止させる
    ことを特徴とする請求項10記載の熱源ユニット。
  12.  使用冷媒は、可燃性冷媒である
    ことを特徴とする請求項1~請求項11の何れか一項に記載の熱源ユニット。
PCT/JP2013/070890 2013-08-01 2013-08-01 熱源ユニット WO2015015617A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/070890 WO2015015617A1 (ja) 2013-08-01 2013-08-01 熱源ユニット
CN201380078654.XA CN105452784B (zh) 2013-08-01 2013-08-01 热源单元
JP2015529287A JP6017045B2 (ja) 2013-08-01 2013-08-01 熱源ユニット
EP13890530.2A EP3029397B1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Heat source unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/070890 WO2015015617A1 (ja) 2013-08-01 2013-08-01 熱源ユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015015617A1 true WO2015015617A1 (ja) 2015-02-05

Family

ID=52431189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/070890 WO2015015617A1 (ja) 2013-08-01 2013-08-01 熱源ユニット

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3029397B1 (ja)
JP (1) JP6017045B2 (ja)
CN (1) CN105452784B (ja)
WO (1) WO2015015617A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016067817A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JP2016191505A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の熱源ユニット
JP2016191529A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2016191502A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷媒流路切換ユニット
JP2016191504A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の熱源ユニット
JPWO2016157519A1 (ja) * 2015-04-03 2017-11-02 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2019245428A1 (en) 2018-06-22 2019-12-26 Fläktgroup Sweden Ab A safety system, method and computer program product for evacuation of contaminated air and prevention of ignition in an air handling system
JP2020180770A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 東芝キヤリア株式会社 空気調和機の室内ユニット

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2016404975B2 (en) * 2016-04-27 2019-06-13 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
US10514176B2 (en) 2017-12-01 2019-12-24 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for refrigerant leak management
US20190186769A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-20 Heatcraft Refrigeration Products Llc Cooling system
DE102018109604B4 (de) 2018-04-20 2019-10-31 Rittal Gmbh & Co. Kg Schaltschrankanordnung mit Sicherheitsfunktion sowie ein entsprechendes Verfahren
CN109405096B (zh) * 2018-09-17 2021-04-20 青岛海尔空调器有限总公司 空调室外机及其控制方法
CN111397087B (zh) * 2020-03-25 2021-06-15 美的集团股份有限公司 空调器的控制方法、装置、空调器、电子设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1194291A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Toshiba Corp 空気調和機
JP2001208392A (ja) * 2000-01-31 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ装置
JP2002115939A (ja) * 2000-10-12 2002-04-19 Hitachi Industries Co Ltd ヒートポンプシステム
JP2002267353A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
JP2002372317A (ja) * 2001-06-19 2002-12-26 Toshiba Kyaria Kk スプリット形空気調和機
WO2012049710A1 (ja) 2010-10-14 2012-04-19 三菱電機株式会社 室外機および空気調和装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2990570B2 (ja) * 1994-08-18 1999-12-13 松下電器産業株式会社 一体型空気調和機
JP3407441B2 (ja) * 1994-12-20 2003-05-19 松下電器産業株式会社 除湿機
JP2001134827A (ja) * 1999-11-08 2001-05-18 Fuji Electric Co Ltd 自動販売機
CN1161570C (zh) * 2000-09-26 2004-08-11 大金工业株式会社 空调机
JP5493813B2 (ja) * 2009-12-16 2014-05-14 三菱電機株式会社 室外機、空気調和装置、空気調和装置の運転方法
JP2012013348A (ja) * 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp 空気調和機

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1194291A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Toshiba Corp 空気調和機
JP2001208392A (ja) * 2000-01-31 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ装置
JP2002115939A (ja) * 2000-10-12 2002-04-19 Hitachi Industries Co Ltd ヒートポンプシステム
JP3523584B2 (ja) 2000-10-12 2004-04-26 株式会社 日立インダストリイズ ヒートポンプシステム
JP2002267353A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
JP2002372317A (ja) * 2001-06-19 2002-12-26 Toshiba Kyaria Kk スプリット形空気調和機
WO2012049710A1 (ja) 2010-10-14 2012-04-19 三菱電機株式会社 室外機および空気調和装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016067817A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JP2016090108A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 ダイキン工業株式会社 空気調和機
AU2015338332B2 (en) * 2014-10-31 2018-11-15 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner
JP2016191505A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の熱源ユニット
JP2016191529A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2016191502A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷媒流路切換ユニット
JP2016191504A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ダイキン工業株式会社 冷凍装置の熱源ユニット
JPWO2016157519A1 (ja) * 2015-04-03 2017-11-02 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2019245428A1 (en) 2018-06-22 2019-12-26 Fläktgroup Sweden Ab A safety system, method and computer program product for evacuation of contaminated air and prevention of ignition in an air handling system
EP3814689A4 (en) * 2018-06-22 2022-03-16 FläktGroup Sweden AB SAFETY SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR EVACUATION OF CONTAMINATED AIR AND PREVENTING IGNITION IN AN AIR HANDLING SYSTEM
JP2020180770A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 東芝キヤリア株式会社 空気調和機の室内ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
EP3029397A1 (en) 2016-06-08
JP6017045B2 (ja) 2016-10-26
EP3029397A4 (en) 2017-04-26
CN105452784A (zh) 2016-03-30
JPWO2015015617A1 (ja) 2017-03-02
EP3029397B1 (en) 2020-09-23
CN105452784B (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6017045B2 (ja) 熱源ユニット
JP6565272B2 (ja) 冷凍装置の熱源ユニット
US9459013B2 (en) Air-conditioning apparatus with safety measure for ventilation of inflammable refrigerant from heat exchanger
WO2017013715A1 (ja) 空気調和装置の室内機、及びその室内機を備えた空気調和装置
JP6300954B2 (ja) 空気調和装置
JP6565271B2 (ja) 冷凍装置の熱源ユニット
JP2007285544A (ja) 空気調和機
WO2015122171A1 (ja) 空気調和装置
JP5493813B2 (ja) 室外機、空気調和装置、空気調和装置の運転方法
JP2015068610A (ja) 空気調和装置
WO2015132843A1 (ja) 空気調和装置
WO2019102729A1 (ja) 空調機
JP2011133133A (ja) 冷凍装置
JP6724937B2 (ja) 空気調和機
JP2014190640A (ja) 空調システム
JP2010190484A (ja) 電子機器冷却装置
JP2017116154A (ja) 空気調和装置
JP2020193760A (ja) 空調システム
WO2019130383A1 (ja) 空気調和装置
JP2017040381A (ja) 空調室内機
JP2002277002A (ja) 筐体冷却システム
JP2008082609A (ja) 空気調和装置
WO2019198176A1 (ja) 空気調和装置の室内機
WO2022249396A1 (ja) 空気調和装置
JP2013050234A (ja) ヒートポンプ装置の室外ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201380078654.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13890530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015529287

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013890530

Country of ref document: EP