WO2015072345A1

WO2015072345A1 - 室内機

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Publication number: WO2015072345A1
Application number: PCT/JP2014/078945
Authority: WO
Inventors: 雅人平木; 伸二長岡
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-05-21
Also published as: JP2015117931A

Abstract

　室内機１は、ケーシング２と、可燃性冷媒が流れる熱交換器３と、外部電源からの電源供給がないときに緊急用電源として使用される電池１１と、可燃性冷媒の漏洩を検知する検知センサ６と、外部電源または電池１１から検知センサ６への通電を制御する制御装置５とを備えており、制御装置５は、検知センサ６を断続的に起動するように、電池１１から検知センサ６に通電を制御する。これにより、停電時に緊急用電源として使用される電池により検知センサが起動されるときに、検知可能時間をできるだけ長くすることができる。

Description

室内機

　本発明は、室内機に関し、より詳しくは、可燃性冷媒を用いた室内機に関する。

　従来、空気調和機の室内機として、冷媒の検知センサを備えたものが知られている。この検知センサは、室内機内に配置された熱交換器または冷媒配管から漏洩する冷媒を検知する。このような空気調和機の室内機の一例が、例えば、特開２０１２－１３３４８号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２０１２－１３３４８号公報

　家庭用電源などの外部電源からの電源供給が受けられるとき（通電時）、この外部電源が、検知センサの電源として利用される。また、外部電源からの電源供給が受けられないとき（停電時）のために、室内機は、緊急用電源として電池を備えている。検知センサは、通電時には外部電源からの電源供給を受けて起動し、停電時には電池からの電源供給を受けて起動する。

　図６は、従来の通電時における検知センサの起動パターンを示す図である。図７は、従来の停電時における検知センサの起動パターンを示す図である。図６、図７において、横軸は時間を示しており、縦軸は起動状態を示している。起動状態ＯＦＦは、検知センサが停止している状態を示しており、起動状態ＯＮは、検知センサが起動している状態を示している。検知センサへの電源供給は周期的に行われており、検知センサは周期的に起動する。起動パターンにおける起動間隔Ｗは、前回の起動時点から今回の起動時点までの時間間隔を示している。起動パターンにおける起動時間Ｌは、一回の起動中に検知センサが連続的に起動される時間を示している。起動間隔Ｗは、図６の通電時と図７の停電時との間で同一である。漏洩した冷媒の検知を適確に行う必要上、起動時間Ｌは通電時と停電時との間で同一である。このため、検知センサにおける電力消費量が、通電時と停電時との間で同一となっている。

　図８は、従来の停電時における検知可能時間を示す図である。図８において、横軸は時間を示しており、縦軸は起動状態を示している。図８において、時刻Ｔ０に停電が発生している。時刻Ｔ０以前の時間は通電時であり、時刻Ｔ０以降の時間は停電時である。上述したように、停電時には検知センサは電池からの電源供給を受けて起動する。時刻Ｔ１は、電池が切れた時刻を示している。この電池が切れると、検知センサは漏洩した冷媒の検知ができなくなってしまう。このため、時刻Ｔ１以降に、起動パターンは形成されていない。停電時における検知可能時間Ｄ１は、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの時間となっている。冷媒の漏洩を検知できなくなると、冷媒の漏洩に対する対処ができないため、冷媒の漏洩に伴うリスクが増大してしまう。

　本発明の課題は、停電時に緊急用電源として使用される電池により検知センサが起動されるときに、検知可能時間をできるだけ長くすることである。

　本発明に係る室内機は、
ケーシングと、
　可燃性冷媒が流れる熱交換器と、
　外部電源からの電源供給がないときに緊急用電源として使用される電池と、
　上記可燃性冷媒の漏洩を検知する検知センサと、
　上記外部電源または上記電池から上記検知センサへの通電を制御する制御装置と
を備えており、
　上記制御装置は、上記外部電源による通電時間よりも上記電池による通電時間が短くなるように、かつ、上記検知センサを断続的に起動するように、上記電池から上記検知センサへの通電を制御することを特徴とする。

　上記室内機によれば、停電時に緊急用電源として使用される電池により検知センサが起動されるときに、検知可能時間を長くすることができる。なお、上記外部電源から検知センサへの通電時は、検知センサに常時通電してもよいし、検知センサに間欠通電して断続的に起動するようにしてもよい。

　ここで、検知センサの起動間隔は、単位時間あたりにおける平均的な起動間隔を意味している。つまり、検知センサの起動間隔は、通電時および停電時のそれぞれにおいて、一定でなくてもよい。

　また、起動間隔は、前回の起動時点から今回の起動時点までの時間間隔であってもよく、前回の停止時点（起動が終了した時点）から今回の起動時点までの時間間隔を示すものであってもよい。

　また、可燃性の冷媒は、微燃性の冷媒も含むものとする。

　本発明の一実施形態に係る室内機は、
　上記検知センサを断続的に起動するように、上記外部電源から上記検知センサへの通電を制御すると共に、
　上記制御装置は、上記電池によって起動されるときの上記検知センサの起動間隔を、上記外部電源によって起動されるときの上記検知センサの起動間隔よりも広くしている。

　上記室内機によれば、外部電源から検知センサへの通電を制御するときに、検知センサを断続的に起動させるので、検知センサの寿命が延びると共に、消費電力を低減できる。

　本発明の一実施形態に係る室内機は、
　熱交換器を介して室内の空気を循環させるファンと、
　上記可燃性冷媒の漏洩を報知するための報知装置と
を備えており、
　上記電池によって起動されている上記検知センサが上記可燃性冷媒の漏洩を検知したとき、上記制御装置は、上記ファンを作動することなく、上記報知装置を起動させる。

　上記室内機によれば、検知可能時間をより長くすることができる。

　本発明の一実施形態に係る室内機では、
　上記可燃性冷媒は、Ｒ３２である。

　上記室内機によれば、冷媒による環境負荷を少なくできる。また、このような可燃性の冷媒を用いても、冷媒の漏洩を有効に検知できる。

　本発明の一実施形態に係る室内機では、
　上記ケーシングは、床置き型である。

　本発明の一実施形態に係る室内機では、
　上記ケーシングは、壁面に設けられた凹部に少なくとも一部が埋め込まれるケーシングである。

　上記室内機によれば、このような壁面に設けられた凹部にケーシングの少なくとも一部が埋め込まれた状況においても、検知センサの経年劣化によらず、冷媒漏れを有効に検知できる。

　本発明に係る室内機によれば、停電時に緊急用電源として使用される電池により検知センサが起動されるときに、検知可能時間を長くすることができる。

本発明の一実施形態の室内機の前方からみた断面図である。室内機の右側方からみた断面図である。通電時における検知センサの起動パターンを示す図である。停電時における検知センサの起動パターンを示す図である。停電時における検知可能時間を示す図である。従来の通電時における検知センサの起動パターンを示す図である。従来の停電時における検知センサの起動パターンを示す図である。従来の停電時における検知可能時間を示す図である。

　以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

　図１は、本発明の一実施形態の室内機の前方からみた断面図である。図２は、室内機の右側方からみた断面図である。図１と図２に示すように、この室内機１は、ケーシング２と、熱交換器３と、ファン４と、制御装置５と、検知センサ６と、報知装置７と、電源ユニット９と、電池１１とを備える。上記ファン４は、熱交換器３を介して室内の空気を循環させる。この室内機１は、室内に配置される。室内機１は、図示しない室外機と接続されて、空気調和機を構成する。

　上記ケーシング２は、床置き型であり、室内の床面１０１に設置されている。ここで、床置き型とは、床面１０１に設置されるタイプに加え、床面１０１から僅かに高い位置に設置されるタイプも含むものとする。ケーシング２は、略直方体状であり、前面に、吸込口２ａと吹出口２ｂとを有する。吹出口２ｂは、ケーシング２の下部に設けられ、吸込口２ａの下側に配置されている。

　上記熱交換器３は、ケーシング２内に配置される。熱交換器３には、可燃性の冷媒が流れる。可燃性の冷媒は、Ｒ３２である。この場合、Ｒ３２からなる単一冷媒であってもよく、または、Ｒ３２を主成分とする混合冷媒であってもよい。

　上記熱交換器３は、冷媒配管１０を介して、図示しない室外機と接続される。冷媒配管１０は、ケーシング２の側面の下部に設けられた孔部３１を通って、ケーシング２内に導入される。冷媒配管１０は、熱交換器３の伝熱管８に接続される。そして、冷媒は、冷媒配管１０を通って、室内機１と室外機との間で循環する。

　上記ファン４は、熱交換器３の背後に位置する。ファン４が回転すると、室内の空気は、吸込口２ａを通ってケーシング２内に吸い込まれ、それから、熱交換器３を通って冷媒との間で熱交換をする。熱交換後の空気は、ファン４とケーシング２の背板との間の隙間を通って下方へ流れ、それから、吹出口２ｂを通って室内へ吹き出される。

　上記検知センサ６は、ケーシング２内に取り付けられている。検知センサ６は、ケーシング２の下部に位置し、熱交換器３よりも下側に位置する。検知センサ６は、空気中における冷媒の濃度を検知して、室内機１からの冷媒の漏洩を検知する。検知センサ６は、例えば、半導体式フロンセンサである。なお、検知センサ６としては、赤外線吸収型センサなどの他の公知のセンサであってもよい。

　上記冷媒は、伝熱管８や冷媒配管１０などから漏洩するおそれがある。可燃性の冷媒は、空気よりも重いという性質を有しているため、床上に溜まる傾向にある。したがって、検知センサ６を下側に配置することで、冷媒漏洩を有効に検知できる。

　上記報知装置７は、ケーシング２の上面に取り付けられている。報知装置７は、冷媒漏洩などの異常発生時に警報を発する。報知装置７としては、例えば、ＬＥＤランプなどの光により報知する機器、および／またはブザーなどの音により報知する機器を用いる。

　上記電源ユニット９は、ケーシング２内に取り付けられている。電源ユニット９は、電力変換装置であり、外部電源としての家庭用電源から供給される電圧、電流を、室内機１内の電力機器に対応する電圧、電流に変換する。家庭用電源からの電源供給が受けられるとき（通電時）、家庭用電源が室内機１の電源として利用される。

　上記電池１１は、ケーシング２内に取り付けられている。電池１１は、家庭用電源からの電源供給が受けられないとき（停電時）に、緊急用電源として利用される。電池１１は充電池であり、通電時に充電が行われる。

　上記制御装置５は、ケーシング２内に取り付けられている。制御装置５は、室内機１の動作を制御する。

　上記検知センサ６の起動制御について説明する。検知センサ６は電源供給を受けているときに起動する。制御装置５は、検知センサ６への電源供給を実行または停止することにより、検知センサ６を起動または停止させる。上述したように、通電時に家庭用電源が検知センサ６への電源供給源として利用され、停電時に電池１１が検知センサ６への電源供給源として利用される。制御装置５は、検知センサ６が断続的に起動するように、家庭用電源または電池１１から検知センサ６への通電を制御する。検知センサ６が断続的に起動されるので、検知センサ６の寿命が延ばされ、検知センサ６における電力消費量が抑制されている。

　制御装置５は、所定の起動パターンに基づいて、検知センサ６を断続的に起動させる。なお、外部電源としての家庭用電源から電源供給を受けるときは、制御装置５により、検知センサ６に常時通電を行って連続的に起動させてもよい。

　図３は、通電時における検知センサ６の起動パターンを示す図である。図３において、横軸は時間を示しており、縦軸は起動状態を示している。起動状態ＯＦＦは、検知センサ６が停止している状態を示しており、起動状態ＯＮは、検知センサ６が起動している状態を示している。通電時の起動パターンにおける起動間隔Ｗ０は、前回の起動時点から今回の起動時点までの時間間隔を示している。通電時の起動パターンにおける起動時間Ｌは、１回の起動中に検知センサ６が連続的に起動される時間を示している。

　図４は、停電時における検知センサ６の起動パターンを示す図である。図４において、横軸は時間を示しており、縦軸は起動状態を示している。起動状態ＯＦＦは、検知センサ６が停止している状態を示しており、起動状態ＯＮは、検知センサ６が起動している状態を示している。停電時の起動パターンにおける起動間隔Ｗ１は、前回の起動時点から今回の起動時点までの時間間隔を示している。停電時の起動パターンにおける起動時間Ｌは、１回の起動中に検知センサ６が連続的に起動される時間を示している。

　通電時の起動パターン（図３）と停電時の起動パターン（図４）との間における一致点および相違点は以下の通りである。漏洩した冷媒の検知を適確に行うには、一定の検知時間が必要である。このため、停電時の起動時間Ｌは通電時の起動時間Ｌと同一に設定されている。一方、停電時の起動間隔Ｗ０は、通電時の起動間隔Ｗ１よりも広くなるように設定されている。すなわち、外部電源による通電時間よりも電池１１による通電時間が短くなるようにしている。

　これにより、停電時の検知センサ６における電力消費量が、通電時の検知センサ６における電力消費量よりも小さくなっている。

　図５は、停電時における検知可能時間Ｄ２を示す図である。図５において、横軸は時間を示しており、縦軸は起動状態を示している。図５において、時刻Ｔ０に停電が発生している。時刻Ｔ０以前の時間は通電時であり、時刻Ｔ０以降の時間は停電時である。上述したように、停電時には検知センサ６は電池からの電源供給を受けて起動する。時刻Ｔ２は、電池が切れた時刻を示している。この電池が切れると、検知センサ６は漏洩した冷媒の検知ができなくなってしまう。時刻Ｔ２以降に、起動パターンは形成されていない。停電時における検知可能時間Ｄ２は、時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの時間となっている。なお、時刻Ｔ１は、停電時にも通電時の起動パターンが適用された場合に電池１１が切れる時刻を示している。本実施形態に係る停電時における検知可能時間Ｄ２は、図８に示される従来の停電時における検知可能時間Ｄ１よりも長くなっている。

　次に、冷媒の漏洩が検知されたときの室内機１の作動を説明する。上記検知センサ６が起動しているとき、検知センサ６は、空気中の冷媒の濃度に対応する値（出力値）を出力する。制御装置５は、検知センサ６からの出力値に基づいて、室内機１内の熱交換器３および／または冷媒配管からの冷媒の漏洩が発生しているか否かを判定する。制御装置５が通電時に冷媒の漏洩が発生していると判定した場合、制御装置５は、冷媒が空気中で拡散するようにファン４を作動させ、冷媒の漏洩をユーザに報知するために報知装置７を作動させる。一方、制御装置５が停電時に冷媒の漏洩が発生していると判定した場合、制御装置５は、ファン４を作動させることなく、冷媒の漏洩をユーザに報知するために報知装置７を作動させる。

　上述したように、停電時には、外部電源としての家庭用電源を利用できないため、電池１１が検知センサ６および報知装置７の電源として利用される。上述したように、冷媒の漏洩が検出された場合であっても、停電時にはファン４が作動されない。このため、停電時における電池１１の電力消費量が抑制されている。このことも、停電時における検知センサ６の検知可能時間Ｄ２をより長くしている。

　本実施形態に係る室内機１は、上述した次の構成により、次の作用、効果を有している。

　上記室内機１は、ケーシング２と、可燃性冷媒が流れる熱交換器３と、外部電源からの電源供給がないときに緊急用電源として使用される電池１１と、上記可燃性冷媒の漏洩を検知する検知センサ６と、検知センサ６を断続的に起動するように、外部電源としての家庭用電源または電池１１から検知センサ６への通電を制御する制御装置５とを備えている。上記制御装置５は、電池１１によって起動されるときの検知センサ６の起動間隔Ｗ１を、外部電源としての家庭用電源によって起動されるときの検知センサ６の起動間隔Ｗ０よりも広くする。

　電池１１によって検知センサ６が起動されるときは、外部電源からの電源供給がないとき（停電時）であり、外部電源によって検知センサ６が起動されるときは、外部電源からの電源供給があるとき（通電時）である。停電時の起動間隔Ｗ１が通電時の起動間隔Ｗ０よりも広いので、停電時の電力消費量は通電時の電力消費量よりも抑制されている。このため、通電時と停電時との間で起動間隔が変更されない場合と比べて、停電時における検知センサ６の検知可能時間Ｄ２が長くなっている。一方、停電時の起動間隔Ｗ１が通電時の起動間隔Ｗ０よりも広いので、停電時に冷媒の漏洩を検知する頻度は、通電時に冷媒の漏洩を検知する頻度よりも低下する。しかし、検知の頻度の低下は、検知が不可能となることよりは好ましい。なぜならば、電池１１が切れることにより冷媒の漏洩を検知できなくなると、冷媒の漏洩に対する対処ができないため、冷媒の漏洩に伴うリスクが増大するためである。このため、検知の頻度の低下と引き替えに、検知可能時間Ｄ２を長くしてもよい。

　したがって、本実施形態に係る室内機１によれば、停電時に緊急用電源として使用される電池１１により検知センサ６が起動されるときに、検知可能時間Ｄ２を長くすることができる。

　ここで、検知センサ６の起動間隔は、単位時間あたりにおける平均的な起動間隔を意味している。つまり、検知センサ６の起動間隔は、通電時および停電時のそれぞれにおいて、一定でなくてもよい。例えば、次のような場合が考えられる。通電時には、所定時間内に一定の間隔で、第１タイミングから第５タイミングまでの５回の起動が実行される。一方、停電時には、同じ所定時間内に、通電時の第２タイミング、第５タイミングを省略して、第１タイミング、第３タイミングおよび第４タイミングからなる３回の起動が実行される。この場合、停電時の第１タイミングと第３タイミングとの間の起動間隔は、通電時の起動間隔（一定の間隔）よりも広くなっているが、停電時の第３タイミングと第４タイミングとの間の起動間隔は、通電時の起動間隔（一定の間隔）と同一である。停電時における１つの起動間隔は、常に、通電時における１つの起動間隔よりも広くなるわけではないが、停電時における平均的な起動間隔は、通電時における平均的な起動間隔よりも広くなっている。このように停電時の起動間隔が設定されても、停電時における電力消費量が通電時における電力消費量よりも小さくなる。したがって、停電時における検知センサ６の検知可能時間Ｄ２を長くすることができる。

　また、可燃性の冷媒は、微燃性の冷媒も含むものとする。

　本実施形態に係る室内機１は、ファン４と、上記可燃性冷媒の漏洩を報知するための報知装置７とを備えている。上記電池１１によって起動されている検知センサ６が可燃性冷媒の漏洩を検知したとき、制御装置５は、ファン４を作動させることなく、報知装置７を起動させる。

　停電時に冷媒の漏洩が検知されてもファン４が作動されないので、停電時における電力消費量がより抑制されている。したがって、本実施形態に係る室内機１によれば、検知可能時間Ｄ２をより長くすることができる。

　本実施形態に係る室内機１において、可燃性冷媒は、Ｒ３２である。

　このため、本実施形態に係る室内機１によれば、冷媒による環境負荷を少なくできる。また、このような可燃性の冷媒を用いても、冷媒の漏洩を有効に検知できる。

　本実施形態に係る室内機１において、上記ケーシング２は、床置き型である。

　可燃性の冷媒は、空気よりも重いという性質を有しているため、床置き型では、冷媒が拡散しないで床上に溜まる傾向にある。本実施形態に係る室内機１によれば、このような状況においても、検知センサ６の経年劣化によらず、冷媒漏れを有効に検知できる。

　なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。

　上記実施形態では、ケーシングを、床置き型としたが、室内の床に近い壁面に設けられた凹部に少なくとも一部が埋め込まれるケーシングタイプ(地袋型；Jibukuro type)としてもよい。このようなケーシングタイプによれば、可燃性の冷媒は、空気よりも重いという性質を有しているため、冷媒が拡散しないで床上に溜まる傾向にある。このような状況においても、検知センサの経年劣化によらず、冷媒漏れを有効に検知できる。

　上記実施形態では、ケーシングを、床置き型としたが、天井から僅かに低い位置にある壁の凹部に少なくとも一部が埋め込まれるケーシングタイプ(天袋型；Tenbukuro type)としてもよい。このようなケーシングタイプにおいても、検知センサの経年劣化によらず、冷媒漏れを有効に検知できる。

　上記実施形態では、ケーシングの吹出口を、ケーシングの下部に設けたが、ケーシングの下部に加えて、ケーシングの上部に設けるようにしてもよい。

　上記実施形態では、可燃性の冷媒として、Ｒ３２を用いたが、プロパンやプロパンを含む混合冷媒などの他の可燃性の冷媒を用いてもよい。

　上記実施形態では、検知センサを、ケーシング内に配置したが、ケーシングにケーシング内外に貫通する孔部を設けて、この孔部に検知センサを配置してもよい。こうすることで、ケーシングの内部および外部に漏洩した冷媒を検知することができる。

　　１　室内機
　　２　ケーシング
　　３　熱交換器
　　４　ファン
　　５　制御装置
　　６　検知センサ
　　７　報知装置
　１１　電池
　Ｗ０　（外部電源によって起動されるときの検知センサの）起動間隔
　Ｗ１　（電池によって起動されるときの検知センサの）起動間隔

Claims

　ケーシング（２）と、
　可燃性冷媒が流れる熱交換器（３）と、
　外部電源からの電源供給がないときに緊急用電源として使用される電池（１１）と、
　上記可燃性冷媒の漏洩を検知する検知センサ（６）と、
　上記外部電源または上記電池（１１）から上記検知センサ（６）への通電を制御する制御装置（５）と
を備えており、
　上記制御装置（５）は、上記外部電源による通電時間よりも上記電池（１１）による通電時間が短くなるように、かつ、上記検知センサ（６）を断続的に起動するように、上記電池（１１）から上記検知センサ（６）への通電を制御することを特徴とする室内機。
　請求項１に記載の室内機であって、
　上記検知センサ（６）を断続的に起動するように、上記外部電源から上記検知センサ（６）への通電を制御すると共に、
　上記制御装置（５）は、上記電池（１１）によって起動されるときの上記検知センサ（６）の起動間隔（Ｗ１）を、上記外部電源によって起動されるときの上記検知センサ（６）の起動間隔（Ｗ０）よりも広くしていることを特徴とする室内機。
　請求項１または２に記載の室内機であって、
　熱交換器（３）を介して室内の空気を循環させるファン（４）と、
　上記可燃性冷媒の漏洩を報知するための報知装置（７）と
を備えており、
　上記電池（１１）によって起動されている上記検知センサ（６）が上記可燃性冷媒の漏洩を検知したとき、上記制御装置（５）は、上記ファン（４）を作動させることなく、上記報知装置（７）を起動させる室内機。
　請求項１から３のいずれか１つに記載の室内機であって、
　上記可燃性冷媒は、Ｒ３２である室内機。
　請求項１から４のいずれか１つに記載の室内機であって、
　上記ケーシング（２）は、床置き型である室内機。
　請求項１から４のいずれか１つに記載の室内機であって、
　上記ケーシング（２）は、壁面に設けられた凹部に少なくとも一部が埋め込まれるケーシングである室内機。