WO2018096576A1 - 空気調和装置及び空気調和システム - Google Patents

空気調和装置及び空気調和システム Download PDF

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WO2018096576A1
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refrigerant
control device
air
leakage
refrigerant leakage
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PCT/JP2016/084569
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宏亮 浅沼
亮宗 石村
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三菱電機株式会社
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Priority to JP2018552286A priority patent/JP6636173B2/ja
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    • F25B2500/222Detecting refrigerant leaks

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner having a refrigerant circuit and an air conditioner system having a plurality of air conditioners.
  • the total length of refrigerant piping connecting an outdoor unit and a plurality of indoor units may be several hundred meters.
  • the amount of refrigerant used increases in proportion to the length of the refrigerant pipe.
  • a refrigerant leak occurs, a large amount of the refrigerant may leak into one room.
  • Patent Document 2 Another example is disclosed in Patent Document 2 as a technique for safety measures against refrigerant leakage.
  • temperature distribution detection means for detecting a temperature distribution in a room
  • refrigerant leakage detection means for detecting refrigerant leakage
  • air blowing control means for controlling the air blowing means
  • wind direction control for controlling the air direction from the air blowing means.
  • An air conditioner having a means is disclosed. When the refrigerant leakage detection means detects refrigerant leakage, the air conditioner detects the occupant and the heat source device by the temperature distribution detection means, and differs from the resident and the heat source device by using the air blow control means and the wind direction control means. Diffuse the refrigerant in the direction.
  • JP 2000-97527 A Japanese Patent Application No. 2012-13348
  • a shut-off valve for closing the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit operates to stop the operation of the air conditioner. Even if a leak is erroneously detected, the operation stops. As a result, the user's comfort is impaired.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an air conditioning apparatus and an air conditioning system that achieve both comfort and safety against refrigerant leakage.
  • An air conditioner detects a refrigerant leak when a refrigerant, a heat source side heat exchanger, a throttling device, and a load side heat exchanger are connected to each other by a refrigerant pipe and a refrigerant leak is detected.
  • a refrigerant leakage sensor that outputs a refrigerant leakage detection signal indicating that the refrigerant leakage has occurred, a refrigerant leakage blocking device that blocks a refrigerant flow when set to a closed state, and reception of the refrigerant leakage detection signal from the refrigerant leakage sensor.
  • a control device that determines whether or not the refrigerant is leaking based on the presence or absence and the operating state, wherein the control device receives the refrigerant leakage detection signal and determines whether or not the refrigerant leaks based on the operating state.
  • the refrigerant leakage blocking device is set to the closed state.
  • the air conditioning system according to the present invention is provided with a plurality of the air conditioning apparatuses according to the present invention, and a plurality of branch portions connected to the plurality of load-side heat exchangers and the plurality of branch portions are merged to be the same.
  • a plurality of air-conditioning apparatuses that air-condition the space and share one refrigerant leakage sensor installed in the space, and a plurality of the refrigerants
  • a leakage blocking device is provided in the plurality of branch portions, and each of the plurality of control devices is provided in the branch portion connected to the load-side heat exchanger of its own device when it is determined that there is leakage of the refrigerant.
  • blocking apparatus was set to the said closed state.
  • the presence / absence of refrigerant leakage is determined by the logical product of the two conditions of the detection of the refrigerant leakage sensor and the operating state, and the flow of refrigerant is interrupted when it is determined that there is refrigerant leakage from the two conditions
  • the flow of refrigerant is interrupted when it is determined that there is refrigerant leakage from the two conditions
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Based on FIG. 1, the detailed structure of the air conditioning apparatus 100 is demonstrated.
  • the air conditioning apparatus 100 circulates a refrigerant in a circuit and performs air conditioning using a refrigeration cycle.
  • the air conditioner 100 can select, for example, a cooling only operation mode in which all indoor units to be operated cool, or a heating only operation mode in which all indoor units are heated, such as a building multi-air conditioner.
  • an outdoor unit 1 and indoor units 2 a and 2 b are connected by a refrigerant main pipe 3.
  • FIG. 1 is a refrigerant main pipe 3.
  • the refrigerant is a flammable refrigerant such as R32 and a mixed refrigerant containing R32.
  • the air conditioner 100 is a model in which a plurality of indoor units are connected to an outdoor unit and the amount of refrigerant sealed in the refrigerant circuit is relatively large, such as a building multi-air conditioner.
  • An explanation will be given.
  • the present invention is not limited to a case where a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit, but is also applied to a model in which an outdoor unit and an indoor unit are connected one-to-one, such as a room air conditioner and a packaged air conditioner.
  • the technique described in Embodiment 1 can be applied.
  • the outdoor unit 1 includes a compressor 10, a refrigerant flow switching device 11 such as a four-way valve, a heat source side heat exchanger 12, and a refrigerant circuit interrupting device 13.
  • the compressor 10, the refrigerant flow switching device 11, the heat source side heat exchanger 12, and the refrigerant circuit cutoff device 13 are connected by a refrigerant pipe 4.
  • a blower 6 is provided in the vicinity of the heat source side heat exchanger 12. The blower 6 blows air to the heat source side heat exchanger 12.
  • the heat source of the heat source side heat exchanger 12 demonstrates in the case of air
  • the pump which circulates water or a brine instead of the air blower 6 is installed, and a heat source is set as water or a brine. Good.
  • the compressor 10 When the compressor 10 sucks the low-temperature and low-pressure refrigerant, the compressor 10 compresses the refrigerant and discharges it in a high-temperature and high-pressure state.
  • the compressor 10 may be an inverter compressor capable of controlling the capacity.
  • the refrigerant flow switching device 11 switches the refrigerant flow in the cooling operation mode and the refrigerant flow in the heating operation mode.
  • the heat source side heat exchanger 12 functions as a condenser during cooling operation and functions as an evaporator during heating operation.
  • the heat source side heat exchanger 12 performs heat exchange between the air supplied from the blower 6 such as a fan and the refrigerant, for example.
  • the refrigerant circuit blocking device 13 blocks the flow of the refrigerant circulating in the refrigerant pipe 4.
  • the refrigerant circuit interrupting device 13 is composed of, for example, an electromagnetic valve.
  • the refrigerant circuit interrupting device 13 is not limited to an electromagnetic valve, and may be any configuration that can interrupt the flow of the refrigerant.
  • the refrigerant circuit blocking device 13 functions as a refrigerant leakage blocking device that suppresses the refrigerant from leaking from the refrigerant circuit to the air-conditioning target space by blocking the flow of the refrigerant in the refrigerant pipe 4.
  • the outdoor unit 1 is provided with a first pressure detection device 20 and a second pressure detection device 21 as pressure detection devices.
  • the first pressure detection device 20 is provided in the refrigerant pipe 4 that connects the discharge side of the compressor 10 and the refrigerant flow switching device 11.
  • the first pressure detection device 20 detects the pressure P ⁇ b> 1 of the high-temperature and high-pressure refrigerant that is compressed by the compressor 10 and discharged from the compressor 10.
  • the second pressure detection device 21 is provided in the refrigerant pipe 4 that connects the refrigerant flow switching device 11 and the suction side of the compressor 10.
  • the second pressure detection device 21 detects the pressure of the low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor 10.
  • the outdoor unit 1 is provided with a first temperature detection device 22 as a temperature detection device.
  • the first temperature detection device 22 is provided in the refrigerant pipe 4 that connects the discharge side of the compressor 10 and the refrigerant flow switching device 11.
  • the first temperature detection device 22 detects the temperature T ⁇ b> 1 of the high-temperature and high-pressure refrigerant that is compressed by the compressor 10 and discharged from the compressor 10.
  • the first temperature detection device 22 is configured with, for example, a thermistor.
  • the indoor unit 2a includes a blower 7a, a load side heat exchanger 40a, and a throttle device 41a.
  • the indoor unit 2b includes a blower 7b, a load side heat exchanger 40b, and a throttle device 41b.
  • the indoor units 2 a and 2 b are connected to the outdoor unit 1 through the refrigerant main pipe 3, and the refrigerant flows into and out of the outdoor unit 1.
  • the load-side heat exchangers 40a and 40b are, for example, heating air or cooling air to be supplied to the indoor space by exchanging heat between the air supplied from the blowers 7a and 7b such as fans and the refrigerant. Produce air.
  • the expansion devices 41a and 41b function as a pressure reducing valve and an expansion valve.
  • the expansion devices 41a and 41b decompress and expand the refrigerant.
  • the expansion devices 41a and 41b can control the opening degree variably, and are constituted by, for example, an electronic expansion valve.
  • the building multi-air conditioner generally performs distributed control that is individually controlled for each indoor unit, and a case where the expansion devices 41a and 41b are installed in the indoor units 2a and 2b will be described.
  • the expansion device may be installed on the outdoor unit 1 side.
  • a second temperature detection device 50a is provided in a pipe connecting the expansion device 41a and the load side heat exchanger 40a.
  • a second temperature detection device 50b is provided in a pipe connecting the expansion device 41b and the load side heat exchanger 40b.
  • the third temperature detection device 51a is provided in the pipe on the opposite side to the expansion device 41a with respect to the load-side heat exchanger 40a.
  • a third temperature detection device 51b is provided in the pipe on the opposite side of the expansion device 41b with respect to the load-side heat exchanger 40b.
  • the 4th temperature detection apparatus 52a is provided in the air suction part of the load side heat exchanger 40a.
  • the 4th temperature detection apparatus 52b is provided in the air suction part of the load side heat exchanger 40b.
  • the second temperature detection devices 50a and 50b detect the temperature of the refrigerant flowing into the load side heat exchangers 40a and 40b during the cooling operation. Moreover, the 3rd temperature detection apparatuses 51a and 51b detect the temperature of the refrigerant
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example relating to control of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control device 30 includes a memory 35 that stores a program, and a CPU (Central Processing Unit) 36 that executes processing according to the program.
  • the control device 30 is, for example, a microcomputer.
  • the control device 30 includes a compressor 10, a refrigerant flow switching device 11, a refrigerant circuit blocking device 13, a blower 6, a first pressure detection device 20, a second pressure detection device 21, and a first temperature detection device 22. Connected with a transmission line.
  • the control device 30 is connected to the blowers 7a and 7b, the load side heat exchangers 40a and 40b, and the expansion devices 41a and 41b through transmission lines.
  • the control device 30 is connected to the second temperature detection devices 50a and 50b, the third temperature detection devices 51a and 51b, and the fourth temperature detection devices 52a and 52b through transmission lines.
  • the control device 30 is connected to a remote controller (not shown) via a transmission line.
  • the control device 30 is connected to the refrigerant leakage sensor 31 by wired or wireless communication.
  • the refrigerant leakage sensor 31 directly or indirectly detects refrigerant leakage.
  • a method of indirectly detecting the leakage of the refrigerant for example, there is a method of detecting the oxygen concentration in the air and determining that the refrigerant concentration has increased when the oxygen concentration in the air has decreased.
  • the refrigerant leak sensor 31 detects the refrigerant leak, the refrigerant leak sensor 31 transmits a refrigerant leak detection signal indicating that the refrigerant leak has been detected to the control device 30.
  • the control device 30 has a function of receiving a refrigerant leakage detection signal and a function of suppressing refrigerant leakage. With these functions, the control device 30 determines the presence or absence of refrigerant leakage by a logical product based on two conditions, and performs refrigerant leakage suppression control when determining that there is refrigerant leakage. These functions will be described in detail.
  • the function of receiving the refrigerant leak detection signal is a function of receiving the refrigerant leak detection signal transmitted from the refrigerant leak sensor 31. With this function, the control device 30 can determine the authenticity of one of the two conditions relating to the refrigerant leakage determination.
  • the function of suppressing refrigerant leakage includes a function of determining the presence or absence of refrigerant leakage based on the logical product of two conditions, and a function of executing refrigerant leakage suppression control when the logical product is true.
  • the function of determining the presence or absence of refrigerant leakage is the result of the logical product of the two conditions of the presence or absence of reception of the refrigerant leakage detection signal and the determination of the presence or absence of refrigerant leakage based on the operating state by the control device 30. Whether or not.
  • the function of executing the refrigerant leakage suppression control is that the control device 30 causes the compressor 10, the refrigerant flow switching device 11, the expansion devices 41a and 41b, the refrigerant circuit blocking device 13, and the like to suppress the refrigerant leakage. The operation of the control device 30 for these functions will be described in detail later.
  • control device 30 performs the following refrigeration cycle control. Based on the detection value of each detection device and the instruction from the remote controller, the control device 30 switches the frequency of the compressor 10, the blowers 6, 7 a, 7 b on and off, the number of rotations, and the flow path in the refrigerant flow switching device 11. Switching, the opening degree of the expansion devices 41a and 41b, and the like, and the operation mode described later is executed.
  • 1 shows a configuration example in which the control device 30 is provided in the outdoor unit 1 and the refrigerant leakage sensor 31 is provided in the indoor units 2a and 2b. However, the control device 30 and the refrigerant leakage sensor 31 are installed. The place to be done is not limited to the case shown in FIG.
  • the refrigerant leakage sensor 31 may be provided in any one of the indoor units 2a and 2b.
  • the control device 30 may be provided separately for each unit of the indoor units 2a and 2b, and the control device provided for each unit may be connected via a transmission line. Furthermore, the control apparatus 30 may be provided in either of the indoor units 2a and 2b.
  • FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow when the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is in the cooling operation mode.
  • the flow direction of the refrigerant is indicated by solid arrows.
  • the cooling operation mode will be described by taking as an example a case where a cooling load is generated in the load-side heat exchangers 40a and 40b.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 10 and is discharged from the compressor 10 as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the heat source side heat exchanger 12 through the refrigerant flow switching device 11.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchanger 12 is condensed while dissipating heat to the outdoor air, and becomes high-pressure liquid refrigerant.
  • the high-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the heat source side heat exchanger 12 passes through the open refrigerant circuit blocking device 13, flows out of the outdoor unit 1, passes through the refrigerant main pipe 3, and passes through the indoor units 2a and 2b. Flow into.
  • the control device 30 sets the refrigerant circuit cutoff device 13 to an open state.
  • the refrigerant circuit shut-off device 13 is a device that can adjust the opening area like an electronic expansion valve
  • the control device 30 sets the opening so that the operating state of the refrigeration cycle is not adversely affected.
  • the control device 30 sets the refrigerant circuit interrupter 13 to a fully open state so that the cooling capacity and the like are not adversely affected as the operating state of the refrigeration cycle.
  • the high-pressure liquid refrigerant that has flowed into the indoor units 2a and 2b is decompressed to low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant by the expansion devices 41a and 41b, and then flows into the load-side heat exchangers 40a and 40b that act as evaporators. .
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant cools the room air by absorbing heat from the room air and becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas refrigerant that has flowed out of the load-side heat exchangers 40 a and 40 b flows into the outdoor unit 1 through the refrigerant main pipe 3.
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit 1 passes through the refrigerant flow switching device 11 and is sucked into the compressor 10.
  • the control device 30 has a constant superheat (superheat degree) obtained as a difference between the temperature detected by the second temperature detection devices 50a and 50b and the temperature detected by the third temperature detection devices 51a and 51b. Thus, the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is controlled.
  • FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow when the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is in the heating operation mode.
  • the flow direction of the refrigerant is indicated by solid arrows.
  • the heating operation mode will be described by taking as an example the case where a thermal load is generated in the load-side heat exchangers 40a and 40b.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 10 and is discharged from the compressor 10 as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the indoor units 2a and 2b through the refrigerant main pipe 3 via the refrigerant flow switching device 11.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the indoor units 2a and 2b radiates heat to the indoor air in the load-side heat exchangers 40a and 40b, becomes high-pressure liquid refrigerant, and flows into the expansion devices 41a and 41b.
  • the refrigerant flows out from the indoor units 2 a and 2 b, passes through the refrigerant main pipe 3, and flows into the outdoor unit 1.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the outdoor unit 1 passes through the open refrigerant circuit blocking device 13 and absorbs heat from the outdoor air in the heat source side heat exchanger 12, whereby the low-temperature and low-pressure gas refrigerant. It becomes.
  • the low-temperature and low-pressure gas refrigerant exiting the heat source side heat exchanger 12 passes through the refrigerant flow switching device 11 and is sucked into the compressor 10.
  • the control device 30 sets the refrigerant circuit cutoff device 13 to an open state.
  • the refrigerant circuit shut-off device 13 is a device that can adjust the opening area like an electronic expansion valve
  • the control device 30 sets the opening so that the operating state of the refrigeration cycle is not adversely affected.
  • the control device 30 sets the refrigerant circuit interrupter 13 to a fully open state so that the heating capacity and the like are not adversely affected as the operating state of the refrigeration cycle.
  • the control device 30 is a subcool (obtained as a difference between the saturated liquid temperature of the refrigerant calculated from the pressure detected by the first pressure detection device 20 and the temperature detected by the second temperature detection devices 50a and 50b.
  • the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is controlled so that the degree of supercooling) becomes constant.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an installation example of the outdoor unit, the indoor unit, and the refrigerant leakage sensor in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example when the outdoor unit, the indoor unit, and the refrigerant leakage sensor are connected by a transmission line in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the indoor units 2 a and 2 b are connected to the outdoor unit 1 through the refrigerant main pipe 3.
  • the refrigerant leak sensor 31 is installed in a space where the indoor units 2a and 2b perform air conditioning.
  • the indoor units 2a and 2b air-condition the same room 45, but the indoor units 2a and 2b may air-condition different spaces.
  • the refrigerant leakage sensor 31 may be provided for each different space.
  • the refrigerant leakage sensor 31 and the control device 30 of the outdoor unit 1 are connected by a transmission line 32.
  • the indoor units 2 a and 2 b relay the transmission line 32 between the refrigerant leakage sensor 31 and the control device 30, but the transmission line between the refrigerant leakage sensor 31 and the control device 30.
  • the connection method of 32 is not restricted to the structure shown in FIG.
  • the refrigerant leakage sensor 31 When the refrigerant leakage sensor 31 detects refrigerant leakage, it transmits a refrigerant leakage detection signal to the control device 30 via the transmission line 32.
  • the control device 30 receives the refrigerant leak detection signal from the refrigerant leak sensor 31.
  • the control device 30 receives the refrigerant leakage detection signal by the function of receiving the refrigerant leakage detection signal, and recognizes that one of the two conditions of the refrigerant leakage determination is true. In the first embodiment, the control device 30 will be described in the case of shifting to an operation for determining the presence or absence of refrigerant leakage based on the operation state, triggered by reception of the refrigerant leakage detection signal.
  • a signal transmission means is not restricted to the case of a wire. Any means may be used as long as the control device 30 can receive a signal output from the refrigerant leakage sensor 31.
  • the refrigerant leak sensor 31 may transmit a signal to the control device 30 wirelessly. If the signal transmission means is wireless, it is not necessary to provide the transmission line 32 between the refrigerant leakage sensor 31 and the control device 30.
  • the signal transmission means when the signal transmission means is wireless, interference may occur if the frequency of the wireless signal transmitted from the refrigerant leakage sensor 31 to the control device 30 is close to the frequency of the signal used in other communications. In that case, a wired line may be selected as the signal transmission means.
  • the signal transmission means may be selected according to the communication environment where the air conditioner 100 is installed, the distance between the outdoor unit 1 and the position of the refrigerant leakage sensor 31, and the like.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when leakage of refrigerant is detected in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Control device 30 monitors a signal output from refrigerant leak sensor 31 and determines whether or not a refrigerant leak detection signal is received from refrigerant leak sensor 31 (step A1).
  • the refrigerant leak sensor 31 detects the occurrence of the refrigerant leak
  • the refrigerant leak sensor 31 transmits a refrigerant leak detection signal to the control device 30.
  • the control device 30 proceeds to the determination process in step A2.
  • the control device 30 continues to monitor the signal output by the coolant leakage sensor 31.
  • control device 30 determines whether coolant leakage has occurred based on the operating state of the air conditioning device 100 (step A2). As a result of the determination, when it is determined that the refrigerant leak has occurred, the control device 30 executes the refrigerant leak suppression control for safety measures against the refrigerant leak (step A3). In Step A3, for example, the control device 30 suppresses the leakage of the refrigerant by setting the refrigerant circuit blocking device 13 to a closed state and blocking the refrigerant flow in the refrigerant circuit. On the other hand, if the result of determination in step A2 is that control device 30 determines that no refrigerant leakage has occurred, control device 30 returns to step A1.
  • (1) Method of determining presence / absence of refrigerant leakage based on detection value of first temperature detection device 22 Opening of throttle devices 41a and 41b, rotation speed of compressor 10, rotation speed of blower 6 and the like are constant. If refrigerant leakage occurs in this case, the temperature T1 detected by the first temperature detection device 22 rises regardless of the operation mode of either cooling or heating. Using this temperature T1 as an indicator of the operating state, the control device 30 uses it as a criterion for determining the presence or absence of refrigerant leakage. The control device 30 compares the discharge temperature of the compressor 10 with a predetermined reference value and determines whether or not the refrigerant leaks by determining whether or not the discharge temperature is higher than the reference value. This reference value is stored in advance in the memory 35 shown in FIG.
  • the control device 30 includes the temperature detected by the second temperature detection devices 50a and 50b and the third temperature detection device during the cooling operation of the air conditioner 100.
  • the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is controlled so that the superheat obtained as the difference from the temperatures detected by the 51a and 51b becomes constant.
  • the control device 30 uses the superheat as an indicator of the operating state to determine whether or not there is refrigerant leakage.
  • the control device 30 compares the calculated superheat with a predetermined reference value, and determines whether or not the refrigerant leaks by determining whether or not the superheat is higher than the reference value.
  • This reference value is stored in advance in the memory 35 shown in FIG.
  • the control device 30 may use the opening degree of the expansion devices 41a and 41b instead of the calculated superheat as a criterion for determining whether or not there is a refrigerant leak.
  • the control apparatus 30 may calculate superheat at the time of heating operation.
  • the control device 30 calculates the saturated liquid temperature of the refrigerant calculated from the pressure P1 detected by the first pressure detection device 20 during the heating operation of the air conditioner 100.
  • the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is controlled so that the subcool obtained as the difference from the temperatures detected by the second temperature detection devices 50a and 50b becomes constant.
  • the control device 30 uses the superheat as an indicator of the operating state to determine whether or not there is refrigerant leakage.
  • Control device 30 compares the calculated subcool with a predetermined reference value, and determines whether or not the subcool is smaller than the reference value, thereby determining the presence or absence of refrigerant leakage.
  • This reference value is stored in advance in the memory 35 shown in FIG. Note that the control device 30 may use the opening degree of the expansion devices 41a and 41b as a criterion for the presence or absence of refrigerant leakage instead of the calculated subcool. Further, the control device 30 may calculate the subcool during the cooling operation.
  • the control device 30 displays the compressor 10 so that the air-conditioning target space becomes a set temperature in the cooling operation and the heating operation. Set the value of the current supplied to the motor that does not.
  • refrigerant leakage occurs, for example, during cooling operation, the density of refrigerant gas sucked into the compressor 10 decreases, and accordingly, the load on the compressor 10 decreases, so that the refrigerant is supplied to the compressor 10. There is a tendency for the current value to be low.
  • the controller 30 uses the current value of the compressor 10 as an indicator of the operating state, and uses it as a determination criterion for the presence or absence of refrigerant leakage.
  • the control device 30 compares the current value of the compressor 10 with a predetermined reference value, and determines whether or not the refrigerant leaks by determining whether or not the current value is smaller than the reference value.
  • This reference value is stored in advance in the memory 35 shown in FIG.
  • the operating state index may be an input value for setting the value of the current supplied to the compressor 10.
  • a criterion is not limited to these information.
  • the information indicating the operation state if the information changes when the refrigerant in the refrigerant circuit of the air-conditioning apparatus 100 decreases due to the leakage of the refrigerant, the information may be used as a criterion.
  • FIG. 7 shows the case where the control device 30 proceeds to the determination process based on the operation state after receiving the refrigerant leakage detection signal. However, even if step A2 is performed first and then the determination of step A1 is performed. Good. If the control device 30 processes step A2 prior to step A1, it is necessary to monitor the operating state at regular intervals. Therefore, it is more efficient to perform processing in the order of step A1 ⁇ step A2.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of refrigerant leakage suppression control in the cooling operation mode and the heating operation mode of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigerant leakage suppression control when refrigerant leakage occurs while the air-conditioning apparatus 100 is operating in the cooling operation mode will be described for each step shown in FIG. 8.
  • Step B1 of FIG. 8 the control device 30 stops the compressor 10. Subsequently, as shown in step B2, the control device 30 sets the expansion devices 41a and 41b to a fully closed state. As shown in step B3, the control device 30 sets the refrigerant circuit shut-off device 13 to a fully closed state. And as shown to step B4, the control apparatus 30 starts the air blowers 7a and 7b of the load side heat exchangers 40a and 40b. Furthermore, as shown to step B5, the control apparatus 30 starts the air blower 6 of the heat source side heat exchanger 12. FIG.
  • the control device 30 performs the operation shown in FIG. 8 so that the amount of refrigerant leaking into the space in which the indoor units 2a and 2b are installed can be reduced. Moreover, it can prevent that all the refrigerant
  • the operation order of each actuator is designated by the number shown in the step, but the operation order is not limited to the case shown in FIG. The same effect can be obtained even if the operations of Step B1 to Step B5 are changed in order.
  • the control device 30 since the blower 6 of the heat source side heat exchanger 12 is in operation during the cooling operation mode, in step B5, in order to further strengthen the effect of diluting the leaked refrigerant, the control device 30 It is desirable to operate at full speed.
  • the control device 30 operates the blowers 7a and 7b at full speed in order to increase the effect of diluting the refrigerant.
  • Step B4 the control device 30 not only activates the stopped blowers 7a and 7b but also dilutes the refrigerant. It is desirable to operate the blowers 7a and 7b during operation at full speed in order to further strengthen the power.
  • the control device 30 executes the refrigerant leak suppression control shown in FIG. 8, so that the space in which the indoor units 2 a and 2 b are installed.
  • the amount of refrigerant that leaks can be reduced. Moreover, it can prevent that all the refrigerant
  • the operation order of each actuator is not limited to the case shown in FIG. Even in the heating operation mode, the same effects can be obtained even if the operations from Step B1 to Step B5 are changed in order.
  • the control apparatus 30 also about control of the air blower 6 and air blower 7a, 7b, the control apparatus 30 not only starts the air blower 6 and air blower 7a, 7b which are stopped, but the effect which dilutes the leaked refrigerant
  • thermo-off means that the air conditioner 100 stops operation when the detection values of the various detection devices reach a preset value. For example, in the cooling operation mode, when the indoor temperature falls to the set temperature, the control device 30 stops the operation of the air conditioner 100, and this state corresponds to thermo-off.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the refrigerant leakage suppression control in the stop mode and the thermo-off mode of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigerant leakage suppression control when refrigerant leakage occurs while the air-conditioning apparatus 100 is in the stop mode will be described for each step shown in FIG. 8.
  • Step C1 of FIG. 9 the control device 30 sets the expansion devices 41a and 41b to a fully closed state. Subsequently, as shown in step C2, the control device 30 sets the refrigerant circuit shut-off device 13 to a fully closed state. And as shown to step C3, the control apparatus 30 starts the air blowers 7a and 7b of the load side heat exchangers 40a and 40b. Furthermore, as shown to step C4, the control apparatus 30 starts the air blower 6 of the heat source side heat exchanger 12. FIG.
  • the control device 30 sets all the actuators that can be closed to the closed state, so that all of the refrigerant in the air conditioner 100 does not leak.
  • each actuator is designated by the number shown in the step, but the operation order is not limited to the case shown in FIG. The same effect can be obtained even if the operations in steps C1 to C4 are changed in order. Moreover, in order to strengthen the effect which dilutes the refrigerant
  • thermo-off mode where the liquid refrigerant is present in the air conditioner 100 is affected by the indoor and outdoor temperature conditions and the elapsed time after the thermo-off, etc. Change. Therefore, the control device 30 sets all the actuators that can be closed to the closed state, so that all of the refrigerant in the air conditioner 100 does not leak.
  • thermo-off mode the operation sequence of each actuator is not limited to the case shown in FIG. Even in the thermo-off mode, the same effect can be obtained even if the order of the operations from step C1 to step C4 is changed. Moreover, also about control of the air blower 6 and air blower 7a, 7b, like the stop mode, the control apparatus 30 not only starts the air blower 6 and air blower 7a, 7b in a stop, but also has the effect of diluting the leaked refrigerant. In order to be stronger, it is desirable to operate these fans at full speed or near full speed.
  • the control device 30 receives the refrigerant leak detection signal from the refrigerant leak sensor 31 by the function of receiving the refrigerant leak detection signal. Subsequently, the control device 30 determines the presence / absence of refrigerant leakage based on the operating state when the refrigerant leakage detection signal is received by the function of suppressing refrigerant leakage. Subsequently, when determining that there is refrigerant leakage, the control device 30 controls the compressor 10, the expansion devices 41a and 41b, and the refrigerant circuit shut-off device 13 according to each operation mode by the function of suppressing the refrigerant leakage. The amount of refrigerant leakage can be effectively reduced.
  • control device 30 performs refrigerant leakage suppression control that reduces the amount of refrigerant leakage for each operation mode.
  • the control device 30 may have at least one of a function for displaying that a refrigerant leak has occurred and a function for sounding an alarm. By doing in this way, the safety in indoor space can be improved further.
  • the air conditioner 100 has the two operation modes of the cooling operation mode and the heating operation mode has been described, but the device may have one of the operation modes.
  • the air conditioner 100 includes a refrigerant circuit in which the compressor 10 and the like are connected by refrigerant piping, a refrigerant leakage sensor 31 that outputs a refrigerant leakage detection signal when refrigerant leakage is detected, and the refrigerant piping 4.
  • the refrigerant circuit cutoff device 13 provided, and a control device 30 that determines the presence or absence of refrigerant leakage based on the presence or absence of reception of a refrigerant leakage detection signal and the operating state, the control device 30 has refrigerant leakage. Is determined, the refrigerant circuit blocking device 13 is set to a closed state to block the flow of the refrigerant.
  • the control device 30 suppresses the refrigerant flow by blocking the refrigerant flow in the refrigerant pipe 4, and determines that there is no refrigerant leakage from one of the conditions. In such a case, both comfort and safety can be achieved by maintaining the air-conditioning operation.
  • the air conditioning apparatus 100 of the first embodiment when the signal transmission means from the refrigerant leakage sensor 31 to the control device 30 is wireless, when the control device 30 receives an incorrect signal due to signal interference, the air conditioning apparatus 100 of the first embodiment. Is particularly effective. In this case, the air conditioning operation is maintained if the control device 30 determines that there is no refrigerant leakage based on the determination based on the operation state.
  • the control device 30 uses the discharge temperature of the compressor 10, the superheat, the subcool, the current value and the input value of the compressor 10 as the operating state index used for the criterion for refrigerant leakage. Any of these values may be used.
  • the control device 30 can determine the presence or absence of refrigerant leakage even if the refrigerant leakage sensor 31 erroneously detects by determining the presence or absence of refrigerant leakage using any of these determination criteria.
  • the control device 30 performs compression.
  • the presence or absence of refrigerant leakage can be determined using an indicator of the operating state other than the discharge temperature of the machine 10.
  • the control device 30 when the control device 30 determines that there is refrigerant leakage based on the operating state, the control device 30 may stop the compressor 10 and set the expansion devices 41a and 41b to the closed state. In this case, since the expansion devices 41a and 41b and the refrigerant circuit interrupting device 13 confine the refrigerant between the devices provided in the refrigerant circuit, the amount of refrigerant that leaks can be further reduced.
  • the refrigerant circuit is provided with the refrigerant circuit interrupting device 13 that interrupts the flow of the refrigerant when refrigerant leakage is detected in the two-stage determination. Therefore, the refrigerant flow in the refrigerant circuit is blocked, and the amount of refrigerant that leaks can be suppressed.
  • the refrigerant leakage sensor 31 may transmit a refrigerant leakage detection signal to the control device 30 wirelessly or by wire. If the signal transmission means is wireless, it is not necessary to provide the transmission line 32 between the refrigerant leakage sensor 31 and the control device 30. If the signal transmission means is wired, interference with other signals in the case of a wireless signal can be suppressed.
  • the refrigerant may be a flammable refrigerant such as R32 and a mixed refrigerant containing R32. Even if the refrigerant is flammable, safety can be ensured by blocking the flow of the refrigerant when the occurrence of refrigerant leakage is detected in a two-stage determination.
  • Embodiment 2 the case where the refrigerant circuit blocking device 13 installed in the refrigerant pipe of the air conditioner 100 functions as a refrigerant leakage blocking device that suppresses refrigerant leakage has been described.
  • the second embodiment is a case where the refrigerant leakage blocking apparatus is installed outside the air conditioning apparatus 100.
  • the outside of the air conditioning apparatus 100 is, for example, a duct that connects an indoor unit and a room.
  • FIG. 10 is an external view showing a configuration example of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 shows an installation example of the outdoor unit 1, the indoor units 2a and 2b, the refrigerant leakage sensor 31, the duct 33, and the refrigerant leakage blocking device 14, and the installation position of each device is not limited to the case shown in FIG.
  • the outdoor unit 1 is connected to the indoor units 2 a and 2 b by the refrigerant main pipe 3.
  • the indoor units 2a and 2b are connected to a room 45 serving as a common air-conditioning target space by a duct 33.
  • the duct 33 joins the branch portion 34a connected to the load side heat exchanger 40a of the indoor unit 2a, the branch portion 34b connected to the load side heat exchanger 40b of the indoor unit 2b, and the branch portions 34a and 34b. And a junction 37 connected to the room 45.
  • the duct 33 plays a role of circulating the air exchanged by the load-side heat exchangers 40a and 40b.
  • the duct 33 sends cool air to the room 45 when the indoor units 2a and 2b are in the cooling operation, and sends warm air to the room 45 when the indoor units 2a and 2b are in the heating operation.
  • a refrigerant leak sensor 31 is installed in the room 45.
  • a refrigerant leakage blocking device 14 is provided at the junction 37 of the duct 33.
  • the refrigerant leakage blocking device 14 is configured to block the gas flow in the flow path of the merging portion 37.
  • the refrigerant leakage blocking device 14 is, for example, a damper.
  • the outdoor unit 1, the indoor units 2a and 2b, the refrigerant leakage blocking device 14, and the refrigerant leakage sensor 31 are connected by a transmission line.
  • the control device 30 may be connected to the refrigerant leakage sensor 31 wirelessly.
  • the refrigerant leakage sensor 31 detects refrigerant leakage and transmits a refrigerant leakage detection signal to the control device 30.
  • the control device 30 determines the presence or absence of refrigerant leakage based on the operating state (Step A2 in FIG. 7).
  • the control device 30 sets the refrigerant leak blocking device 14 to a closed state in step A3 shown in FIG.
  • the control device 30 when the control device 30 determines that there is refrigerant leakage, the control device 30 sets the refrigerant leakage blocking device 14 provided in the duct 33 connecting the indoor units 2a, 2b and the room 45 to the closed state, and sets the duct. The refrigerant flow from 33 to the room 45 is blocked. Therefore, even if refrigerant leakage occurs in any one of the indoor units 2a and 2b, the refrigerant can be prevented from flowing into the room 45 through the duct 33. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the outdoor unit and the indoor unit may be connected one-on-one.
  • Embodiment 3 is a case of an air conditioning system having a plurality of air conditioning apparatuses 100 described in the first embodiment.
  • the plurality of air conditioners 100 air-condition the same space.
  • the number may be three or more.
  • FIG. 11 is an external view showing a configuration example of an air-conditioning system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 shows an installation example of the outdoor units 1a and 1b, the indoor units 2a and 2b, the refrigerant leakage sensor 31, the duct 33, and the refrigerant leakage blocking devices 14a and 14b, and the installation positions of the devices are limited to those shown in FIG. Absent.
  • the air conditioning system includes an air conditioning apparatus 100a and an air conditioning apparatus 100b.
  • the air conditioner 100a includes an outdoor unit 1a and an indoor unit 2c.
  • the outdoor unit 1a and the indoor unit 2c are connected by a refrigerant main pipe 3a.
  • the air conditioner 100b includes an outdoor unit 1b and an indoor unit 2d.
  • the outdoor unit 1b and the indoor unit 2d are connected by a refrigerant main pipe 3b.
  • the indoor units 2c and 2d are connected to a room 45 serving as a common air-conditioning target space by a duct 33.
  • the duct 33 joins the branch part 34a connected to the load side heat exchanger of the indoor unit 2c, the branch part 34b connected to the load side heat exchanger of the indoor unit 2d, and the branch parts 34a and 34b to join the room 45. And a merging portion 37 connected to the.
  • the branch portion 34a is provided with a refrigerant leakage blocking device 14a that blocks the refrigerant leaking from the air conditioning apparatus 100a.
  • the branch portion 34b is provided with a refrigerant leakage blocking device 14b that blocks the refrigerant leaking from the air conditioner 100b.
  • the duct 33 sends the air after being heat-exchanged by the load-side heat exchanger in each operation mode of the indoor units 2 c and 2 d to the room 45.
  • the outdoor unit 1a, the indoor unit 2c, the refrigerant leakage blocking device 14a, and the refrigerant leakage sensor 31 are connected by a transmission line.
  • the outdoor unit 1b, the indoor unit 2d, the refrigerant leakage blocking device 14b, and the refrigerant leakage sensor 31 are connected by a transmission line.
  • the control devices 30a and 30b may be connected to the refrigerant leakage sensor 31 wirelessly.
  • the refrigerant leakage sensor 31 detects refrigerant leakage and transmits a refrigerant leakage detection signal to the control devices 30a and 30b.
  • Step A1 shown in FIG. 7 when receiving the refrigerant leak detection signal from the refrigerant leak sensor 31, the control devices 30a and 30b determine the presence or absence of refrigerant leak based on the operating state (Step A2 in FIG. 7). As a result of the determination, if the control devices 30a and 30b determine that there is refrigerant leakage, the control unit 30a and 30b sets the refrigerant leakage blocking devices 14a and 14b to a closed state in step A3 shown in FIG.
  • step A2 the control device 30a determines that there is refrigerant leakage, but if the control device 30b determines that there is no refrigerant leakage, in step A3, the control device 30a sets the refrigerant leakage blocking device 14a to the closed state. The device 30b maintains the refrigerant leakage blocking device 14b in an open state.
  • step A2 the control device 30a determines that there is no refrigerant leakage, but if the control device 30b determines that there is refrigerant leakage, in step A3, the control device 30a maintains the refrigerant leakage blocking device 14a in the open state. However, the control device 30b sets the refrigerant leakage blocking device 14b to the closed state. In addition, when both the control apparatuses 30a and 30b determine that there is refrigerant leakage, the refrigerant leakage blocking apparatuses 14a and 14b are set in a closed state.
  • the air-conditioning apparatuses 100a and 100b are air-conditioning the same air-conditioning target space, only the air flowing in from the air-conditioning apparatus in which refrigerant leakage has occurred is blocked, so that the remaining air-conditioning apparatuses Driving can be continued. Therefore, it can prevent that all the air conditioning apparatuses stop and can maintain a user's comfort.
  • the air conditioning apparatus in which a plurality of air conditioning apparatuses air-condition the same air-conditioning target space and share the refrigerant leakage sensor, and it is determined that there is refrigerant leakage from the operating state. Only the refrigerant leakage blocking device is set to the closed state, and the refrigerant leakage blocking device is not operated in the remaining air conditioners. Therefore, the refrigerant leakage can be suppressed and the air conditioning operation can be continued. As a result, both safety and comfort can be achieved.

Abstract

空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、及び負荷側熱交換器が冷媒配管で接続された冷媒回路と、冷媒の漏洩を検知すると、冷媒の漏洩を検知したことを示す冷媒漏洩検知信号を出力する冷媒漏洩センサと、閉状態に設定されると、冷媒の流れを遮断する冷媒漏洩遮断装置と、冷媒漏洩センサからの冷媒漏洩検知信号の受信の有無と運転状態とに基づいて冷媒が漏洩しているか否かを判定する制御装置と、を有し、制御装置は、冷媒漏洩検知信号を受信し、運転状態に基づいて冷媒の漏洩があると判定すると、冷媒漏洩遮断装置を閉状態に設定するものである。

Description

空気調和装置及び空気調和システム
 本発明は、冷媒回路を有する空気調和装置と、複数の空気調和装置を有する空気調和システムとに関するものである。
 従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室外機と複数台の室内機とを接続する冷媒配管の総延長が数百mになることがある。この場合、冷媒配管の長さに比例して、使用される冷媒量が多くなる。このような空気調和装置では、冷媒漏れが発生した場合、1つの部屋に大量の冷媒が漏れてしまうことがある。
 また、近年、地球温暖化防止の観点から地球温暖化係数が低い冷媒への転換が求められているが、地球温暖化係数が低い冷媒は可燃性を有しているものが多い。今後、地球温暖化係数が低い冷媒に転換が進んだ場合、安全性への配慮が更に必要になる。冷媒が室内に漏れ出てしまう場合の安全対策として、冷媒回路中に冷媒の流れを閉止させるための遮断弁を設け、冷媒が漏れた際の冷媒の漏洩量を少なくする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、冷媒漏洩に対する安全対策の技術として、他の一例が特許文献2に開示されている。特許文献2には、部屋の温度分布を検出する温度分布検出手段と、冷媒漏洩を検出する冷媒漏洩検出手段と、送風手段を制御する送風制御手段と、送風手段からの風向を制御する風向制御手段とを有する空気調和装置が開示されている。この空気調和装置は、冷媒漏洩検出手段が冷媒漏洩を検出すると、温度分布検出手段により居住者及び熱源装置を検出し、送風制御手段及び風向制御手段を用いて、居住者及び熱源装置とは異なる方向に冷媒を拡散させる。
特開2000-97527号公報 特願2012-13348号公報
 特許文献1に開示された空気調和機では、冷媒漏洩が検知されると、冷媒回路中の冷媒の流れを閉止させるための遮断弁が動作して、空気調和機の運転が停止するが、冷媒漏洩が誤検知された場合にも、運転が停止してしまうことになる。その結果、ユーザは快適性が損なわれてしまう。
 また、特許文献2に開示された空気調和装置では、冷媒漏洩検出手段が冷媒漏洩を誤検知した場合にも、送風制御手段及び風向制御手段が居住者とは異なる方向に冷媒を拡散させる動作を行うため、空気調和装置の運転が維持されないことになる。
 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、快適性と冷媒漏洩に対する安全性とを両立した空気調和装置及び空気調和システムを提供するものである。
 本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、及び負荷側熱交換器が冷媒配管で接続された冷媒回路と、冷媒の漏洩を検知すると、冷媒の漏洩を検知したことを示す冷媒漏洩検知信号を出力する冷媒漏洩センサと、閉状態に設定されると、冷媒の流れを遮断する冷媒漏洩遮断装置と、前記冷媒漏洩センサからの前記冷媒漏洩検知信号の受信の有無と運転状態とに基づいて冷媒が漏洩しているか否かを判定する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記冷媒漏洩検知信号を受信し、前記運転状態に基づいて前記冷媒の漏洩があると判定すると、前記冷媒漏洩遮断装置を前記閉状態に設定するものである。
 本発明に係る空気調和システムは、上記本発明に係る空気調和装置が複数設けられ、複数の前記負荷側熱交換器に接続された複数の分岐部と該複数の分岐部を合流して同一の空間に接続する合流部とを備えたダクトを有し、前記複数の空気調和装置は、前記空間を空調するとともに、該空間に設置された1つの前記冷媒漏洩センサを共用し、複数の前記冷媒漏洩遮断装置は前記複数の分岐部に設けられ、複数の前記制御装置のそれぞれは、前記冷媒の漏洩があると判定すると、自装置の前記負荷側熱交換器に接続された前記分岐部に設けられた前記冷媒漏洩遮断装置を前記閉状態に設定するものである。
 本発明によれば、冷媒漏洩センサの検知と運転状態との2つの条件の論理積で冷媒漏洩の有無が判断され、2つの条件から冷媒漏洩ありと判定された場合には冷媒の流れを遮断し、いずれか一方の条件から冷媒漏洩なしと判定された場合には空調運転を維持することで、快適性及び安全性の両立を図ることができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の制御に関する構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における、室外機、室内機及び冷媒漏洩センサの設置例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における、室外機、室内機及び冷媒漏洩センサが伝送線で接続された場合の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置において、冷媒の漏洩が検知された場合の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転モード及び暖房運転モードにおける冷媒漏洩抑制制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の停止モード及びサーモオフモードにおける冷媒漏洩抑制制御の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に係る空気調和装置の一構成例を示す外観図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和システムの一構成例を示す外観図である。
 空気調和装置及び空気調和システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、添付の図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、添付の図面において、同一の符号を付した構成は、同一の構成又はその構成に相当するものであり、このことは明細書の全体において共通とする。さらに、明細書全体に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書の記載に限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す冷媒回路図である。図1に基づいて、空気調和装置100の詳しい構成について説明する。空気調和装置100は、回路内に冷媒を循環させ、冷凍サイクルを利用した空気調和を行うものである。空気調和装置100は、例えば、ビル用マルチエアコンなどのように、運転する全室内機が冷房を行う全冷房運転モード又は全室内機が暖房を行う全暖房運転モードを選択できるものである。図1に示されるように、室外機1と室内機2a、2bとが冷媒主管3で接続されている。図1では、室外機1に室内機2a、2bが2台接続されている場合を例に示している。室外機1に接続される室内機の台数は2台に限らない。冷媒は、例えば、R32、及びR32を含む混合冷媒など、可燃性を有する冷媒である。
 本実施の形態1では、空気調和装置100が、ビル用マルチエアコンなどのように、複数台の室内機が室外機に接続され、冷媒回路内に封入される冷媒量が比較的多くなる機種を想定して説明する。1台の室外機に複数の室内機が接続される場合に限らず、ルームエアコン及びパッケージエアコンなどのように、室外機と室内機とが1対1で接続される機種にも、本実施の形態1で説明する技術を適用できる。
 図1に示すように、室外機1は、圧縮機10と、四方弁等の冷媒流路切替装置11と、熱源側熱交換器12と、冷媒回路遮断装置13とを有する。圧縮機10、冷媒流路切替装置11、熱源側熱交換器12、及び冷媒回路遮断装置13は冷媒配管4で接続されている。また、熱源側熱交換器12の付近には、送風機6が設けられている。送風機6は熱源側熱交換器12に空気を送風する。
 なお、本実施の形態1においては、熱源側熱交換器12の熱源が空気の場合で説明するが、送風機6の変わりに水又はブラインを循環させるポンプを設置し、熱源を水又はブラインとしてもよい。
 圧縮機10は、低温低圧の冷媒を吸入すると、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。圧縮機10は、例えば、容量を制御できるインバータ圧縮機であってもよい。冷媒流路切替装置11は、冷房運転モード時における冷媒の流れと暖房運転モード時における冷媒の流れとを切り替える。
 熱源側熱交換器12は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。熱源側熱交換器12は、例えば、ファン等の送風機6から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行う。冷媒回路遮断装置13は、冷媒配管4内を循環する冷媒の流れを遮断する。冷媒回路遮断装置13は、例えば、電磁弁等で構成される。冷媒回路遮断装置13は、電磁弁に限らず、冷媒の流れを遮断できる構成であればよい。本実施の形態1では、冷媒回路遮断装置13は、冷媒配管4における冷媒の流れを遮断することで、冷媒回路から冷媒が空調対象空間に漏れ出ることを抑制する冷媒漏洩遮断装置として機能する。
 室外機1には、圧力検出装置として、第1の圧力検出装置20と第2の圧力検出装置21とが設けられている。第1の圧力検出装置20は、圧縮機10の吐出側と冷媒流路切替装置11とを繋ぐ冷媒配管4に設けられている。第1の圧力検出装置20は、圧縮機10で圧縮され、圧縮機10から吐出される高温高圧の冷媒の圧力P1を検出する。第2の圧力検出装置21は、冷媒流路切替装置11と圧縮機10の吸入側とを繋ぐ冷媒配管4に設けられている。第2の圧力検出装置21は、圧縮機10に吸入される低温低圧の冷媒の圧力を検出する。
 また、室外機1には、温度検出装置として、第1の温度検出装置22が設けられている。第1の温度検出装置22は、圧縮機10の吐出側と冷媒流路切替装置11とを繋ぐ冷媒配管4に設けられている。第1の温度検出装置22は、圧縮機10で圧縮され、圧縮機10から吐出された高温高圧の冷媒の温度T1を検出する。第1の温度検出装置22は、例えば、サーミスタ等で構成される。
 室内機2aは、送風機7aと、負荷側熱交換器40aと、絞り装置41aとを有する。室内機2bは、送風機7bと、負荷側熱交換器40bと、絞り装置41bとを有する。室内機2a、2bは、冷媒主管3を介して室外機1と接続され、室外機1との間で冷媒が流入出する。負荷側熱交換器40a、40bは、例えば、ファン等の送風機7a、7bから供給される空気と冷媒との間で熱交換を行うことで、室内空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成する。また、絞り装置41a、41bは減圧弁及び膨張弁としての機能を有する。絞り装置41a、41bは、冷媒を減圧して膨張させる。絞り装置41a、41bは、開度を可変に制御できるものであり、例えば、電子式膨張弁等で構成される。
 本実施の形態1では、ビル用マルチエアコンが一般的に室内機毎に個別に制御する分散制御を行うことを想定し、絞り装置41a、41bが室内機2a、2bに設置される場合で説明するが、絞り装置は室外機1側に設置されていてもよい。
 室内機2aには、第2の温度検出装置50aが、絞り装置41aと負荷側熱交換器40aとを繋ぐ配管に設けられている。室内機2bには、第2の温度検出装置50bが、絞り装置41bと負荷側熱交換器40bとを繋ぐ配管に設けられている。また、第3の温度検出装置51aが、負荷側熱交換器40aに対して絞り装置41aとは反対側の配管に設けられている。第3の温度検出装置51bが、負荷側熱交換器40bに対して絞り装置41bとは反対側の配管に設けられている。さらに、第4の温度検出装置52aが負荷側熱交換器40aの空気吸込み部に設けられている。第4の温度検出装置52bが負荷側熱交換器40bの空気吸込み部に設けられている。
 第2の温度検出装置50a、50bは、冷房運転時に負荷側熱交換器40a、40bに流入する冷媒の温度を検出する。また、第3の温度検出装置51a、51bは、負荷側熱交換器40a、40bから流出する冷媒の温度を検出する。さらに、第4の温度検出装置52a、52bは、室内の空気の温度を検出する。これらの温度検出装置は、例えば、サーミスタ等で構成される。
 また、空気調和装置100は、図1に示すように、制御装置30及び冷媒漏洩センサ31を有する。図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の制御に関する構成例を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置30は、プログラムを記憶するメモリ35と、プログラムにしたがって処理を実行するCPU(Central Processing Unit)36とを有する。制御装置30は、例えば、マイクロコンピュータである。
 制御装置30は、圧縮機10、冷媒流路切替装置11、冷媒回路遮断装置13、送風機6、第1の圧力検出装置20、第2の圧力検出装置21、及び第1の温度検出装置22と伝送線で接続されている。制御装置30は、送風機7a、7b、負荷側熱交換器40a、40b、及び絞り装置41a、41bと伝送線で接続されている。制御装置30は、第2の温度検出装置50a、50b、第3の温度検出装置51a、51b、及び第4の温度検出装置52a、52bと伝送線で接続されている。制御装置30は、図示しないリモートコントローラと伝送線で接続されている。制御装置30は、冷媒漏洩センサ31と有線又は無線で通信接続される。
 冷媒漏洩センサ31は、冷媒の漏洩を直接的又は間接的に検知する。冷媒の漏洩を間接的に検知する方法として、例えば、空気中の酸素濃度を検知し、空気中の酸素濃度が低くなると冷媒の濃度が高くなったと判定する方法がある。冷媒漏洩センサ31は、冷媒の漏洩を検知すると、冷媒の漏洩を検知したことを示す冷媒漏洩検知信号を制御装置30に送信する。
 制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を受信する機能と冷媒漏洩を抑制する機能とを有する。これらの機能により、制御装置30は、2つの条件による論理積で冷媒漏洩の有無を判定し、冷媒漏洩があると判定すると、冷媒漏洩抑制制御を行う。これらの機能について詳しく説明する。
 冷媒漏洩検知信号を受信する機能は、冷媒漏洩センサ31から送信される冷媒漏洩検知信号を受信する機能である。この機能により、制御装置30は、冷媒漏洩の判定に関する2つの条件のうちの1つの真偽を判断できる。冷媒漏洩を抑制する機能は、2つの条件の論理積を基に冷媒漏洩の有無を判定する機能と、論理積の結果が真の場合に、冷媒漏洩抑制制御を実行する機能とがある。冷媒漏洩の有無を判定する機能は、制御装置30が、冷媒漏洩検知信号の受信の有無と運転状態に基づく冷媒漏洩の有無の判定との2つの条件の論理積の結果で、冷媒漏洩があるか否かを判断するものである。冷媒漏洩抑制制御を実行する機能は、制御装置30が、圧縮機10、冷媒流路切替装置11、絞り装置41a、41b、及び冷媒回路遮断装置13等に冷媒の漏洩を抑制させることである。これらの機能についての制御装置30の動作については、後で詳しく説明する。
 また、制御装置30は、次のような冷凍サイクル制御を行う。制御装置30は、各検出装置の検出値及びリモートコントローラからの指示に基づいて、圧縮機10の周波数、送風機6、7a、7bのオン及びオフ並びに回転数、冷媒流路切替装置11における流路の切り替え、絞り装置41a、41bの開度等を制御して、後述する運転モードを実行する。なお、図1では、制御装置30が室外機1に設けられ、冷媒漏洩センサ31が室内機2a、2bに設けられている構成例を示しているが、制御装置30及び冷媒漏洩センサ31が設置される場所は図1に示す場合に限らない。例えば、冷室内機2a、2bが共通の空調対象空間に設置されている場合には、冷媒漏洩センサ31は、室内機2a、2bのうち、いずれか一方に設けられてもよい。また、制御装置30は、室内機2a、2bのユニット毎に別々に設けられ、ユニット毎に設けられた制御装置が伝送線を介して接続されていてもよい。さらに、制御装置30は、室内機2a、2bのどちらかに設けられていてもよい。
 次に、図1に示した空気調和装置100について、冷房運転モード時における動作を説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図3には、冷媒の流れ方向が実線矢印で示されている。図3では、負荷側熱交換器40a、40bで冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。
 冷房運転モードの場合、低温低圧の冷媒が、圧縮機10によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって圧縮機10から吐出される。圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置11を介して熱源側熱交換器12に流入する。熱源側熱交換器12に流入した高温高圧ガス冷媒は、室外の空気に放熱しながら凝縮し高圧の液冷媒となる。そして、熱源側熱交換器12から流出した高圧の液冷媒は、開状態となっている冷媒回路遮断装置13を通過し、室外機1から流出し、冷媒主管3を通り、室内機2a、2bに流入する。
 冷媒回路遮断装置13が電磁弁等のように開度の調整ができない装置である場合、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を開状態に設定する。冷媒回路遮断装置13が電子式膨張弁のように開口面積の調整ができる装置である場合、制御装置30は、冷凍サイクルの運転状態が悪影響を受けない開度に設定する。例えば、冷凍サイクルの運転状態として冷房能力などが悪影響を受けないように、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を全開状態に設定する。
 室内機2a、2bに流入した高圧の液冷媒は、絞り装置41a、41bによって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、蒸発器として作用する負荷側熱交換器40a、40bに流入する。そして、低温低圧の気液二相冷媒は、室内空気から吸熱することで室内空気を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。負荷側熱交換器40a、40bから流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒主管3を通り室外機1へ流入する。室外機1に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置11を通り、圧縮機10へ吸入される。
 制御装置30は、第2の温度検出装置50a、50bで検出された温度と、第3の温度検出装置51a、51bで検出された温度との差として得られるスーパーヒート(過熱度)が一定になるように、絞り装置41a、41bの開度を制御する。
 次に、図1に示した空気調和装置100について、暖房運転モード時における動作を説明する。図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図4には、冷媒の流れ方向が実線矢印で示されている。図4では、負荷側熱交換器40a、40bで温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。
 暖房運転モードの場合、低温低圧の冷媒が、圧縮機10によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって圧縮機10から吐出される。圧縮機10から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置11を介して冷媒主管3を通り室内機2a、2bに流入する。室内機2a、2bに流入した高温高圧のガス冷媒は、負荷側熱交換器40a、40bで室内空気に放熱し、高圧の液冷媒となり、絞り装置41a、41bへ流入する。そして、絞り装置41a、41bによって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、室内機2a、2bから流出し、冷媒主管3を通り、室外機1へ流入する。
 室外機1へ流入した低温低圧の気液二相冷媒は、開状態となっている冷媒回路遮断装置13を通過し、熱源側熱交換器12で室外空気から吸熱することで低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器12を出た低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置11を通り、圧縮機10へ吸入される。
 冷媒回路遮断装置13が電磁弁等のように開度の調整ができない装置である場合、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を開状態に設定する。冷媒回路遮断装置13が電子式膨張弁のように開口面積の調整ができる装置である場合、制御装置30は、冷凍サイクルの運転状態が悪影響を受けない開度に設定する。例えば、冷凍サイクルの運転状態として暖房能力などが悪影響を受けないように、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を全開状態に設定する。
 制御装置30は、第1の圧力検出装置20で検出された圧力から算出される冷媒の飽和液温度と、第2の温度検出装置50a、50bで検出される温度との差として得られるサブクール(過冷却度)が一定になるように、絞り装置41a、41bの開度を制御する。
 次に、冷媒漏洩検知信号を受信する機能と冷媒漏洩を抑制する機能とについて、制御装置30の動作を説明する。はじめに、冷媒漏洩検知信号を受信する機能について説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における、室外機、室内機及び冷媒漏洩センサの設置例を示す図である。図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における、室外機、室内機及び冷媒漏洩センサが伝送線で接続された場合の一例を示す図である。
 図5に示すように、室内機2a、2bは冷媒主管3を介して室外機1と接続されている。図5に示すように、冷媒漏洩センサ31は、室内機2a、2bが空気調和を行う空間に設置されている。図5に示す例では、室内機2a、2bが同じ部屋45を空気調和する場合を示しているが、室内機2a、2bがそれぞれ異なる空間を空気調和してもよい。この場合、異なる空間毎に冷媒漏洩センサ31が設けられていてもよい。
 図6に示すように、冷媒漏洩センサ31と室外機1の制御装置30とは伝送線32で接続される。図6に示す構成例では、冷媒漏洩センサ31と制御装置30との間で室内機2a、2bが伝送線32を中継しているが、冷媒漏洩センサ31と制御装置30との間の伝送線32の接続方法は図6に示す構成に限らない。
 冷媒漏洩センサ31が、冷媒の漏洩を検知すると、伝送線32を介して冷媒漏洩検知信号を制御装置30に送信する。制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を冷媒漏洩センサ31から受信する。制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を受信する機能によって冷媒漏洩検知信号を受信し、冷媒漏洩判定の2つの条件のうち、1つの条件が真になったことを認識する。本実施の形態1では、制御装置30は、冷媒漏洩検知信号の受信を契機に、運用状態に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する動作に移行する場合で説明する。
 なお、図6を参照して、冷媒漏洩センサ31から制御装置30への信号伝送が有線で行われる場合で説明したが、信号伝送手段は、有線の場合に限らない。冷媒漏洩センサ31が出力する信号を制御装置30が受信できれば、どのような手段を用いてもよい。例えば、冷媒漏洩センサ31が制御装置30に無線で信号を送信してもよい。信号伝送手段が無線であれば、冷媒漏洩センサ31と制御装置30との間に伝送線32を設ける必要がない。一方、信号伝送手段が無線の場合、冷媒漏洩センサ31から制御装置30に送信される無線信号の周波数が他の通信で使用される信号の周波数と近いと、干渉してしまうおそれがある。その場合、信号伝送手段に有線を選択すればよい。このように、空気調和装置100が設置される場所の通信環境、及び室外機1と冷媒漏洩センサ31の位置との距離などに応じて、信号伝送手段を選択すればよい。
 次に、制御装置30が冷媒漏洩検知信号を受信する機能を実行し、続いて、冷媒漏洩を抑制する機能を実行する場合の動作を説明する。図7は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置において、冷媒の漏洩が検知された場合の動作手順を示すフローチャートである。
 制御装置30は、冷媒漏洩センサ31が出力する信号を監視し、冷媒漏洩検知信号を冷媒漏洩センサ31から受信するか否かを判定する(ステップA1)。冷媒漏洩センサ31は、冷媒漏れの発生を検知すると、冷媒漏洩検知信号を制御装置30に送信する。ステップA1において、制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を受信すると、ステップA2の判定処理に進む。一方、制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を冷媒漏洩センサ31から受信しないと、冷媒漏洩センサ31が出力する信号の監視を継続する。
 制御装置30は、冷媒漏洩センサ31から冷媒漏洩検知信号を受信すると、空気調和装置100の運転状態に基づいて、冷媒漏れが発生しているか否かを判定する(ステップA2)。判定の結果、制御装置30は、冷媒漏れが発生していると判定した場合、冷媒漏れに対する安全対策のために冷媒漏洩抑制制御を実行する(ステップA3)。ステップA3において、制御装置30は、例えば、冷媒回路遮断装置13を閉状態に設定して冷媒回路における冷媒の流れを遮断することで、冷媒の漏洩を抑制する。一方、ステップA2の判定の結果、制御装置30は、冷媒漏れが発生していないと判断すると、ステップA1に戻る。
 次に、制御装置30が空気調和装置100の運転状態に基づいて冷媒漏れが発生しているか否かを判定する方法の一例を説明する。
 (1)第1の温度検出装置22の検出値で冷媒漏洩の有無を判定する方法
 絞り装置41a、41bの開度、圧縮機10の回転数、及び送風機6の回転数などを一定にしていた場合に冷媒漏れが発生すると、冷房及び暖房のいずれの運転モードによらず、第1の温度検出装置22が検出する温度T1が上昇する。この温度T1を運転状態の指標として、制御装置30は、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いる。制御装置30は、圧縮機10の吐出温度を予め決められた基準値と比較し、吐出温度が基準値よりも高いか否かを判定することで、冷媒漏洩の有無を判断する。この基準値は図2に示したメモリ35に予め格納される。
 (2)スーパーヒートで冷媒漏洩の有無を判定する方法
 制御装置30は、空気調和装置100の冷房運転時に、第2の温度検出装置50a、50bで検出された温度と、第3の温度検出装置51a、51bで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように、絞り装置41a、41bの開度を制御する。冷房運転時に冷媒漏洩が発生した場合、スーパーヒートが過剰になり、絞り装置41a、41bの開度が大きくなる傾向がある。この現象を基に、スーパーヒートを運転状態の指標として、制御装置30は、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いる。制御装置30は、算出したスーパーヒートを予め決められた基準値と比較し、スーパーヒートが基準値よりも高いか否かを判定することで、冷媒漏洩の有無を判断する。この基準値は図2に示したメモリ35に予め格納される。なお、制御装置30は、算出するスーパーヒートの代わりに絞り装置41a、41bの開度を、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いてもよい。また、制御装置30は、暖房運転時にスーパーヒートを算出してもよい。
 (3)サブクールで冷媒漏洩の有無を判定する方法
 制御装置30は、空気調和装置100の暖房運転時に、第1の圧力検出装置20で検出された圧力P1から算出された冷媒の飽和液温度と、第2の温度検出装置50a、50bで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように、絞り装置41a、41bの開度を制御する。暖房運転時に冷媒漏洩が発生した場合、サブクールが過小になり、絞り装置41a、41bの開度が小さくなる傾向がある。この現象を基に、スーパーヒートを運転状態の指標として、制御装置30は、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いる。制御装置30は、算出したサブクールを予め決められた基準値と比較し、サブクールが基準値よりも小さいか否かを判定することで、冷媒漏洩の有無を判断する。この基準値は図2に示したメモリ35に予め格納される。なお、制御装置30は、算出するサブクールの代わりに絞り装置41a、41bの開度を、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いてもよい。また、制御装置30は、冷房運転時にサブクールを算出してもよい。
 (4)圧縮機10に供給される電流の値で冷媒漏洩の有無を判定する方法
 制御装置30は、冷房運転及び暖房運転において、空調対象空間が設定温度になるように、圧縮機10の図示しないモータに供給する電流の値を設定する。冷媒漏洩が発生した場合、例えば、冷房運転中では圧縮機10に吸入される冷媒ガスの密度が減少し、それに伴って、圧縮機10への負荷が減少するため、圧縮機10に供給される電流の値が低くなる傾向がある。この現象を基に、圧縮機10の電流値を運転状態の指標として、制御装置30は、冷媒漏洩の有無の判定基準に用いる。制御装置30は、圧縮機10の電流値を予め決められた基準値と比較し、電流値が基準値よりも小さいか否かを判定することで、冷媒漏洩の有無を判断する。この基準値は図2に示したメモリ35に予め格納される。また、この場合、運転状態の指標は、圧縮機10に供給する電流の値を設定するための入力値であってもよい。
 なお、空気調和装置100の運転状態から冷媒漏洩の有無を判定する判定基準について上記(1)~(4)の具体例を示したが、判定基準はこれらの情報に限定されない。運転状態を示す情報のうち、冷媒の漏洩が原因で空気調和装置100の冷媒回路内の冷媒が減少した場合に変化する情報であれば、その情報を判定基準に用いてもよい。また、図7は、制御装置30が冷媒漏洩検知信号を受信した後に運転状態に基づく判定処理に進む場合を示しているが、ステップA2を先に行い、その後にステップA1の判定を行ってもよい。制御装置30は、ステップA1よりも先にステップA2を処理すると、一定時間毎に運転状態を監視する必要があるため、ステップA1→ステップA2の順で処理した方が効率がよい。
 次に、空気調和装置100において、制御装置30が実行する冷媒抑制制御について説明する。図8は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転モード及び暖房運転モードにおける冷媒漏洩抑制制御の動作を示すフローチャートである。はじめに、図3を参照し、空気調和装置100が冷房運転モードで運転中に冷媒の漏れが発生した場合における冷媒漏洩抑制制御を、図8に示すステップ毎に説明する。
 図8のステップB1に示すように、制御装置30は圧縮機10を停止する。続いて、ステップB2に示すように、制御装置30は絞り装置41a、41bを全閉状態に設定する。ステップB3に示すように、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を全閉状態に設定する。そして、ステップB4に示すように、制御装置30は負荷側熱交換器40a、40bの送風機7a、7bを起動する。さらに、ステップB5に示すように、制御装置30は熱源側熱交換器12の送風機6を起動する。
 冷房運転モード時には、空気調和装置100の熱源側熱交換器12と絞り装置41a、41bとの区間に、液冷媒として多くの重量の冷媒が存在する。そのため、冷媒の漏れが発生した場合に、制御装置30が図8に示した動作を実行することで、室内機2a、2bが設置されている空間に漏洩する冷媒量を減らすことができる。また、空気調和装置100に充填されている冷媒の全てが漏れ出すことを防止できる。
 例えば、冷房運転モード時に絞り装置41a、41bと圧縮機10の吸入側との区間のどこかで冷媒漏れが発生した場合、その区間には負荷側熱交換器40a、40bに若干の液冷媒が存在する以外は全てガス冷媒のため、漏洩する冷媒量をかなり減らすことができる。これと同様に、冷媒回路遮断装置13と絞り装置41a、41bとの区間で冷媒漏れが発生した場合、その区間において、液冷媒が占める割合が大部分であるため、漏洩する冷媒量は大きい。しかし、熱源側熱交換器12にある液冷媒が漏洩することを防止することができる。
 また、室内機2a、2bが据え付けられている空間へ冷媒が漏洩する場合ではないが、圧縮機10の吐出側と冷媒回路遮断装置13との区間で冷媒漏れが発生した場合、熱源側熱交換器12にある液冷媒が漏洩してしまう。しかし、冷媒回路遮断装置13と絞り装置41a、41bとの区間にある液冷媒の漏洩を防止することができる。
 なお、図8に示すフローチャートでは、各アクチュエータの動作順序がステップに示す番号で指定されるが、動作順序は図8に示す場合に限らない。ステップB1からステップB5の動作は順序を変えても同様の効果を得ることができる。また、冷房運転モード中であれば熱源側熱交換器12の送風機6は運転しているため、ステップB5では、漏洩した冷媒を希釈する効果をより強くするために、制御装置30は、送風機6を全速で運転させることが望ましい。これと同様に、ステップB4において、室内機2a、2bの送風機7a、7bが運転中の場合、制御装置30は、冷媒を希釈する効果をより強くするために、送風機7a、7bを全速で運転させることが望ましい。さらに、負荷側熱交換器40a、40bの送風機7a、7bが停止している場合、ステップB4において、制御装置30は、停止中の送風機7a、7bを起動させるだけでなく、冷媒を希釈する効果をより強くするために、運転中の送風機7a、7bを全速で作動させることが望ましい。
 次に、空気調和装置100が暖房運転モードで運転中に冷媒の漏れが発生した場合に、制御装置30が実行する冷媒漏洩抑制制御について、図4及び図8を参照して説明する。ただし、暖房運転モードにおける制御装置30が実行する冷媒漏洩抑制制御の動作は、冷房運転モードにおける動作の説明で参照した図8と同様なため、ここでは、図8に示した各ステップの動作の説明を省略する。
 暖房運転モード時には、空気調和装置100の負荷側熱交換器40a、40bと熱源側熱交換器12との区間に液冷媒が多く存在する。このため、図4に示す暖房運転モード時に冷媒漏れが発生した場合に、制御装置30が図8に示した冷媒漏洩抑制制御を実行することで、室内機2a、2bが設置されている空間に漏洩する冷媒量を減らすことができる。また、空気調和装置100に充填されている冷媒の全てが漏れ出すことを防止できる。
 例えば、暖房運転モード時に圧縮機10の吐出側と絞り装置41a、41bとの区間のどこかで冷媒漏れが発生した場合、その区間には負荷側熱交換器40a、40bに多くの液冷媒が存在するため、ある程度の量の冷媒が漏洩してしまうが、絞り装置41a、41bと冷媒回路遮断装置13との区間にある液冷媒が漏れることを防ぐことができる。
 上記の場合と同様に、絞り装置41a、41bと冷媒回路遮断装置13との間の区間で冷媒漏れが発生した場合、その区間には液冷媒が多く存在するため漏洩する冷媒量は大きいものの、負荷側熱交換器40a、40bにある液冷媒が漏洩することを防止できる。また、室内機2a、2bが据え付けられている空間へ冷媒が漏洩する場合ではないが、冷媒回路遮断装置13と圧縮機10の吸入側との区間で冷媒漏れが発生した場合、その区間は液冷媒があまり存在しない区間のため、漏洩する冷媒量も非常に小さくすることができる。
 なお、暖房運転モードにおいても、各アクチュエータの動作順序は図8に示す場合に限らない。暖房運転モードでも、ステップB1からステップB5の動作は順番を変えても同様の効果を得ることができる。また、送風機6及び送風機7a、7bの制御についても、冷房運転モードと同様に、制御装置30は、停止中の送風機6及び送風機7a、7bを起動するだけでなく、漏洩した冷媒を希釈する効果をより強くするために、これらの送風機を全速で運転させることが望ましい。さらに、制御装置30は、送風機6及び送風機7a、7bが運転中である場合も、漏洩した冷媒を希釈する効果をより強くするために、これらの送風機を全速で運転させることが望ましい。
 ここまで、図8を参照して、運転モードが冷房運転モード及び暖房運転モードにおいて、冷媒漏洩が発生した場合について説明したが、空気調和装置100が停止中の場合及び空気調和装置100がサーモオフしている場合に、冷媒漏れが発生することも考えられる。そこで、空気調和装置100が停止中の場合及び空気調和装置100がサーモオフしている場合の制御について説明する。以下では、空気調和装置100の停止中の運転モードを停止モードと称し、空気調和装置100がサーモオフしている場合をサーモオフモードと称する。サーモオフとは、各種検出装置の検出値が予め設定された値に達すると、空気調和装置100が運転を停止することである。例えば、冷房運転モードにおいて、室内の温度が設定温度まで下がると、制御装置30が空気調和装置100の運転を停止するが、その状態がサーモオフに相当する。
 空気調和装置100が停止モード中に冷媒漏れが発生した場合の冷媒漏洩抑制制御について説明する。図9は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の停止モード及びサーモオフモードにおける冷媒漏洩抑制制御の動作を示すフローチャートである。図1を参照し、空気調和装置100が停止モード中に冷媒の漏れが発生した場合における冷媒漏洩抑制制御を、図8に示すステップ毎に説明する。
 図9のステップC1に示すように、制御装置30は絞り装置41a、41bを全閉状態に設定する。続いて、ステップC2に示すように、制御装置30は冷媒回路遮断装置13を全閉状態に設定する。そして、ステップC3に示すように、制御装置30は負荷側熱交換器40a、40bの送風機7a、7bを起動する。さらに、ステップC4に示すように、制御装置30は熱源側熱交換器12の送風機6を起動する。
 停止モード時には、空気調和装置100のどこに液冷媒が存在しているかは、室内外の温度条件及び運転停止後の経過時間などの影響を受けるため、その時々の状況で液冷媒の存在箇所は変化する。そのため、制御装置30は、閉止できるアクチュエータを全て閉状態に設定することで、空気調和装置100内にある冷媒の全てが漏れないようにする。
 なお、図9に示すフローチャートでは、各アクチュエータの動作順序がステップに示す番号で指定されるが、動作順序は図9に示す場合に限らない。ステップC1からステップC4の動作は順序を変えても同様の効果を得ることができる。また、制御装置30は、熱源側熱交換器12の送風機6と負荷側熱交換器40a、40bの送風機7a、7bとを起動する際、漏洩した冷媒を希釈する効果をより強くするために、これらの送風機を全速運転又は全速に近い運転をさせることが望ましい。
 次に、空気調和装置100がサーモオフモード中に冷媒の漏れが発生した場合の冷媒漏洩抑制制御について説明する。ただし、サーモオフモードモードにおける制御装置30が実行する冷媒漏洩抑制制御の動作は、停止モードにおける動作の説明で参照した図9と同様なため、ここでは、図9に示した各ステップの動作の説明を省略する。
 サーモオフモード時には、空気調和装置100のどこに液冷媒が存在しているかは、室内外の温度条件及びサーモオフ後からの経過時間などの影響を受けるため、その時々の状況で液冷媒の存在箇所は変化する。そのため、制御装置30は、閉止できるアクチュエータを全て閉状態に設定することで、空気調和装置100内にある冷媒の全てが漏れないようにする。
 なお、サーモオフモードにおいても、各アクチュエータの動作順序は図9に示す場合に限らない。サーモオフモードでも、ステップC1からステップC4の動作は順番を変えても同様の効果を得ることができる。また、送風機6及び送風機7a、7bの制御についても、停止モードと同様に、制御装置30は、停止中の送風機6及び送風機7a、7bを起動するだけでなく、漏洩した冷媒を希釈する効果をより強くするために、これらの送風機を全速又は全速に近い運転をさせることが望ましい。
 上述したように、冷媒漏洩センサ31が冷媒の漏れを検知すると、制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を受信する機能によって、冷媒漏洩センサ31から冷媒漏洩検知信号を受信する。続いて、制御装置30は、冷媒漏洩を抑制する機能によって、冷媒漏洩検知信号を受信したことを契機に、運転状態に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する。続いて、制御装置30は、冷媒漏洩があると判定すると、冷媒漏洩を抑制する機能によって、各運転モードに応じて、圧縮機10、絞り装置41a、41b及び冷媒回路遮断装置13を制御して、効果的に冷媒の漏洩量を低減させることができる。
 なお、制御装置30は、運転モード毎に冷媒の漏洩量を低減させる冷媒漏洩抑制制御を実行するが、運転モードと冷媒の漏れ箇所の組合せによっては、安全性への配慮が更に必要な場合がある。そのため、制御装置30は、冷媒の漏れが発生した旨を表示する機能及び警報を鳴らす機能のうち、少なくとも一方の機能を有していてもよい。このようにすることで、室内空間での安全性をより一層向上させることができる。このことは、後述する他の実施の形態についても同様である。また、本実施の形態1では、空気調和装置100が冷房運転モード及び暖房運転モードの2つの運転モードを有する場合で説明したが、いずれか一方の運転モードを有する装置であってもよい。
 本実施の形態1における空気調和装置100は、圧縮機10等が冷媒配管で接続された冷媒回路と、冷媒漏洩を検知すると、冷媒漏洩検知信号を出力する冷媒漏洩センサ31と、冷媒配管4に設けられた冷媒回路遮断装置13と、冷媒漏洩検知信号の受信の有無と運転状態とに基づいて冷媒の漏洩の有無を判定する制御装置30とを有し、制御装置30は冷媒の漏洩があると判定すると、冷媒回路遮断装置13を閉状態に設定して冷媒の流れを遮断するものである。
 本実施の形態1によれば、冷媒漏洩センサ31の検知と運転状態との2つの条件の論理積で冷媒漏洩の有無が判断されるので冷媒漏洩検知の信頼性が向上する。そして、制御装置30は、2つの条件から冷媒漏洩ありと判定した場合には冷媒配管4の冷媒の流れを遮断することで冷媒漏洩が抑制され、いずれか一方の条件から冷媒漏洩なしと判定した場合には空調運転を維持することで、快適性及び安全性の両立を図ることができる。
 例えば、冷媒漏洩センサ31から制御装置30への信号伝送手段が無線である場合において、信号の干渉が原因で制御装置30が誤った信号を受信したとき、本実施の形態1の空気調和装置100は、特に有効である。この場合、制御装置30が運転状態に基づく判定で冷媒漏洩なしと判定すれば、空調運転が維持されるからである。
 本実施の形態1において、制御装置30は、冷媒漏洩の判定基準に用いる、運転状態の指標として、圧縮機10の吐出温度と、スーパーヒートと、サブクールと、圧縮機10の電流値及び入力値とのうち、いずれの値を用いてもよい。制御装置30は、これらの判定基準のいずれかを用いて冷媒漏洩の有無を判定することで、冷媒漏洩センサ31が誤検知しても、冷媒漏洩の有無を判断することができる。また、空気調和装置100に設けられた圧力検出装置及び温度検出装置のいずれかに異常がある場合、例えば、第1の温度検出装置22が正常に温度を検出できない場合、制御装置30は、圧縮機10の吐出温度以外の運転状態の指標を用いて、冷媒漏洩の有無を判定できる。
 本実施の形態1において、制御装置30は、運転状態に基づいて冷媒の漏洩があると判定すると、圧縮機10を停止し、絞り装置41a、41bを閉状態に設定してもよい。この場合、絞り装置41a、41b及び冷媒回路遮断装置13が、冷媒回路に設けられた機器間に冷媒を閉じ込めるので、漏洩する冷媒量をより減らすことができる。
 本実施の形態1では、2段階の判定で冷媒漏洩が検知された場合に、冷媒の流れを遮断する冷媒回路遮断装置13が冷媒回路に設けられている。そのため、冷媒回路における冷媒の流れが遮断され、漏洩する冷媒量を抑制できる。
 本実施の形態1において、冷媒漏洩センサ31は冷媒漏洩検知信号を無線又は有線で制御装置30に送信してもよい。信号伝送手段が無線であれば、冷媒漏洩センサ31と制御装置30との間に伝送線32を設ける必要がない。信号伝送手段が有線であれば、無線信号の場合に他の信号との間で生じる干渉を抑制できる。
 本実施の形態1において、冷媒は、R32、及びR32を含む混合冷媒等の可燃性を有する冷媒であってもよい。冷媒が可燃性を有していても、2段階の判定で冷媒漏洩の発生が検知された場合には冷媒の流れを遮断することで、安全性を確保できる。
実施の形態2.
 実施の形態1では、空気調和装置100の冷媒配管に設置された冷媒回路遮断装置13が冷媒漏洩を抑制する冷媒漏洩遮断装置として機能する場合で説明した。本実施の形態2は、冷媒漏洩遮断装置が空気調和装置100の外部に設置された場合である。空気調和装置100の外部とは、例えば、室内機と部屋とを接続するダクトである。
 図10は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の一構成例を示す外観図である。図10は、室外機1、室内機2a、2b、冷媒漏洩センサ31、ダクト33及び冷媒漏洩遮断装置14の設置例を示し、各機器の設置位置は図10に示す場合に限らない。
 本実施の形態2における空気調和装置の構成について、図10を参照して説明する。図10に示すように、室外機1は室内機2a、2bと冷媒主管3で接続されている。室内機2a、2bは、共通の空調対象空間となる部屋45とダクト33で接続されている。ダクト33は、室内機2aの負荷側熱交換器40aと接続された分岐部34a及び室内機2bの負荷側熱交換器40bと接続された分岐部34bと、分岐部34a、34bを合流して部屋45に接続する合流部37とを有する。ダクト33は、負荷側熱交換器40a、40bが熱交換した空気を流通する役目を果たす。ダクト33は、室内機2a、2bが冷房運転時には冷気を部屋45に送り、室内機2a、2bが暖房運転時には暖気を部屋45に送る。
 部屋45には冷媒漏洩センサ31が設置されている。ダクト33の合流部37には冷媒漏洩遮断装置14が設けられている。冷媒漏洩遮断装置14は、合流部37の流路における気体の流れを遮断できる構成である。冷媒漏洩遮断装置14は、例えば、ダンパーである。室外機1、室内機2a、2b、冷媒漏洩遮断装置14及び冷媒漏洩センサ31は伝送線で接続されている。制御装置30は冷媒漏洩センサ31と無線で接続されてもよい。
 次に、図10に示した空気調和装置の冷媒漏洩抑制制御の動作を説明する。なお、本実施の形態2における冷媒漏洩抑制制御は、実施の形態1で図7~図9を参照して説明した制御と同様なため、ここでは、実施の形態1と異なる点を説明する。
 冷媒漏洩センサ31が冷媒漏洩を検知し、冷媒漏洩検知信号を制御装置30に送信する。図7に示したステップA1において、制御装置30は、冷媒漏洩検知信号を冷媒漏洩センサ31から受信すると、運転状態に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する(図7のステップA2)。判定の結果、制御装置30は、冷媒漏洩があると判断すると、図7に示したステップA3において、冷媒漏洩遮断装置14を閉状態に設定する。
 本実施の形態2では、制御装置30は、冷媒漏洩があると判定すると、室内機2a、2bと部屋45とを結ぶダクト33に設けられた冷媒漏洩遮断装置14を閉状態に設定してダクト33から部屋45への冷媒の流れを遮断させる。そのため、室内機2a、2bのうち、いずれかの室内機に冷媒漏れが発生しても、冷媒がダクト33を介して部屋45に流れ込むことを防ぐことができる。本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、室外機と室内機とが1対1で接続される構成であってもよい。
実施の形態3.
 本実施の形態3は、実施の形態1で説明した空気調和装置100を複数有する空気調和システムの場合である。本実施の形態3では、複数の空気調和装置100は同一の空間を空調する。なお、本実施の形態3では、空気調和装置が2台の場合で説明するが、その台数は3台以上であってもよい。
 図11は、本発明の実施の形態3に係る空気調和システムの一構成例を示す外観図である。図11は、室外機1a、1b、室内機2a、2b、冷媒漏洩センサ31、ダクト33、冷媒漏洩遮断装置14a、14bの設置例を示し、各機器の設置位置は図11に示す場合に限らない。
 本実施の形態3における空気調和システムの構成について、図11を参照して説明する。図11に示すように、空気調和システムは、空気調和装置100a及び空気調和装置100bを有する。空気調和装置100aは、室外機1a及び室内機2cを有する。室外機1a及び室内機2cは冷媒主管3aで接続されている。空気調和装置100bは、室外機1b及び室内機2dを有する。室外機1b及び室内機2dは冷媒主管3bで接続されている。室内機2c、2dは、共通の空調対象空間となる部屋45とダクト33で接続されている。
 ダクト33は、室内機2cの負荷側熱交換器と接続された分岐部34a及び室内機2dの負荷側熱交換器と接続された分岐部34bと、分岐部34a、34bを合流して部屋45と接続する合流部37とを有する。分岐部34aには、空気調和装置100aから漏れ出る冷媒を遮断する冷媒漏洩遮断装置14aが設けられている。分岐部34bには、空気調和装置100bから漏れ出る冷媒を遮断する冷媒漏洩遮断装置14bが設けられている。ダクト33は、室内機2c、2dのそれぞれの運転モードにおいて負荷側熱交換器で熱交換された後の空気を部屋45に送る。室外機1a、室内機2c、冷媒漏洩遮断装置14a及び冷媒漏洩センサ31は伝送線で接続されている。室外機1b、室内機2d、冷媒漏洩遮断装置14b及び冷媒漏洩センサ31は伝送線で接続されている。制御装置30a、30bは冷媒漏洩センサ31と無線で接続されてもよい。
 次に、図11に示した空気調和システムにおける冷媒漏洩抑制制御の動作を説明する。なお、本実施の形態3における冷媒漏洩抑制制御は、実施の形態1で図7~図9を参照して説明した制御と異なる点を中心に説明する。
 冷媒漏洩センサ31が冷媒漏洩を検知し、冷媒漏洩検知信号を制御装置30a、30bに送信する。図7に示したステップA1において、制御装置30a、30bは、冷媒漏洩検知信号を冷媒漏洩センサ31から受信すると、運転状態に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する(図7のステップA2)。判定の結果、制御装置30a、30bは、冷媒漏洩があると判断すると、図7に示したステップA3において、冷媒漏洩遮断装置14a、14bを閉状態に設定する。
 ステップA2において、制御装置30aが冷媒漏洩ありと判定したが、制御装置30bが冷媒漏洩なしと判定した場合、ステップA3において、制御装置30aは冷媒漏洩遮断装置14aを閉状態に設定するが、制御装置30bは冷媒漏洩遮断装置14bを開状態に維持する。その反対に、ステップA2において、制御装置30aが冷媒漏洩なしと判定したが、制御装置30bが冷媒漏洩ありと判定した場合、ステップA3において、制御装置30aは冷媒漏洩遮断装置14aを開状態に維持するが、制御装置30bは冷媒漏洩遮断装置14bを閉状態に設定する。なお、制御装置30a、30bの両方が冷媒漏洩ありと判定した場合、冷媒漏洩遮断装置14a、14bを閉状態に設定する。
 上述したように、空気調和装置100a、100bが同一の空調対象空間を空調している場合に、冷媒漏洩が発生した空気調和装置から流入する空気だけを遮断することで、残りの空気調和装置は運転を継続することができる。そのため、全ての空気調和装置が停止することを防ぎ、ユーザの快適性を維持できる。
 本実施の形態3の空気調和システムは、複数の空気調和装置が同一の空調対象空間を空調し、冷媒漏洩センサを共用している場合において、運転状態から冷媒漏洩ありと判定された空気調和装置のみ冷媒漏洩遮断装置を閉状態に設定し、残りの空気調和装置では冷媒漏洩遮断装置を動作させない。そのため、冷媒漏洩を抑制するとともに、空調運転を継続できる。その結果、安全性及び快適性を両立することができる。
 1、1a、1b 室外機、2a、2b、2c、2d 室内機、3、3a、3b 冷媒主管、4 冷媒配管、6、7a、7b 送風機、10 圧縮機、11 冷媒流路切替装置、12 熱源側熱交換器、13 冷媒回路遮断装置、14、14a、14b 冷媒漏洩遮断装置、20 第1の圧力検出装置、21 第2の圧力検出装置、22 第1の温度検出装置、30、30a、30b 制御装置、31 冷媒漏洩センサ、32 伝送線、33 ダクト、34a、34b 分岐部、35 メモリ、36 CPU、37 合流部、40a、40b 負荷側熱交換器、41a、41b 絞り装置、45 部屋、50a、50b 第2の温度検出装置、51a、51b 第3の温度検出装置、52a、52b 第4の温度検出装置、100、100a、100b 空気調和装置。

Claims (11)

  1.  圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、及び負荷側熱交換器が冷媒配管で接続された冷媒回路と、
     冷媒の漏洩を検知すると、冷媒の漏洩を検知したことを示す冷媒漏洩検知信号を出力する冷媒漏洩センサと、
     閉状態に設定されると、冷媒の流れを遮断する冷媒漏洩遮断装置と、
     前記冷媒漏洩センサからの前記冷媒漏洩検知信号の受信の有無と運転状態とに基づいて冷媒が漏洩しているか否かを判定する制御装置と、を有し、
     前記制御装置は、前記冷媒漏洩検知信号を受信し、前記運転状態に基づいて前記冷媒の漏洩があると判定すると、前記冷媒漏洩遮断装置を前記閉状態に設定する、空気調和装置。
  2.  前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を検出する温度検出装置をさらに有し、
     前記制御装置は、
     前記運転状態の指標として前記吐出温度を予め決められた基準値と比較することで、前記冷媒の漏洩の有無を判定する、請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記負荷側熱交換器の前記絞り装置側及び該負荷側熱交換器の該絞り装置とは反対側のそれぞれにおける冷媒の温度を検出する2つの温度検出装置をさらに有し、
     前記制御装置は、
     前記運転状態の指標として、前記2つの温度検出装置が検出する温度を用いてスーパーヒートを算出し、算出したスーパーヒートを予め決められた基準値と比較することで、前記冷媒の漏洩の有無を判定する、請求項1に記載の空気調和装置。
  4.  前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力検出装置と、
     前記負荷側熱交換器の前記絞り装置側の冷媒の温度を検出する温度検出装置と、をさらに有し、
     前記制御装置は、
     前記運転状態の指標として、前記圧力から求まる飽和液温度と前記温度検出装置が検出する温度とを用いてサブクールを算出し、算出したサブクールを予め決められた基準値と比較することで、前記冷媒の漏洩の有無を判定する、請求項1に記載の空気調和装置。
  5.  前記制御装置は、
     前記運転状態の指標として、前記圧縮機の電流値又は該電流値を設定する入力値を予め決められた基準値と比較することで、前記冷媒の漏洩の有無を判定する、請求項1に記載の空気調和装置。
  6.  前記制御装置は、前記冷媒の漏洩があると判定すると、前記圧縮機を停止し、前記絞り装置を閉状態に設定する、請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  7.  前記冷媒漏洩センサは、前記冷媒漏洩検知信号を無線又は有線で前記制御装置に送信する、請求項1~6のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  8.  前記冷媒は、可燃性を有するものである、請求項1~7のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  9.  前記冷媒漏洩遮断装置は、前記冷媒回路に設けられている、請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  10.  前記冷媒漏洩遮断装置は、前記負荷側熱交換器が熱交換した空気が流通するダクトに設けられている、請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  11.  請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和装置が複数設けられ、
     複数の前記負荷側熱交換器に接続された複数の分岐部と該複数の分岐部を合流して同一の空間に接続する合流部とを備えたダクトを有し、
     前記複数の空気調和装置は、前記空間を空調するとともに、該空間に設置された1つの前記冷媒漏洩センサを共用し、
     複数の前記冷媒漏洩遮断装置は前記複数の分岐部に設けられ、
     複数の前記制御装置のそれぞれは、
     前記冷媒の漏洩があると判定すると、自装置の前記負荷側熱交換器に接続された前記分岐部に設けられた前記冷媒漏洩遮断装置を前記閉状態に設定する、
     空気調和システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021199163A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 三菱電機株式会社 空気調和システム

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6875423B2 (ja) * 2017-01-19 2021-05-26 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
US20190170600A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for detecting refrigerant leaks in heating, ventilating, and air conditioning (hvac) systems
US10767882B2 (en) * 2018-10-17 2020-09-08 Lennox Industries Inc. Refrigerant pump down for an HVAC system
US11686491B2 (en) * 2019-02-20 2023-06-27 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Systems for refrigerant leak detection and management
CN110285541B (zh) * 2019-07-01 2020-05-22 珠海格力电器股份有限公司 多联机泄漏位置自动定位方法、装置及设备
JP7079226B2 (ja) * 2019-07-12 2022-06-01 ダイキン工業株式会社 冷媒漏洩報知装置及び冷媒漏洩報知装置を備えた冷凍サイクルシステム
US11125457B1 (en) * 2020-07-16 2021-09-21 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigerant leak sensor and mitigation device and methods
JP7177366B2 (ja) * 2021-04-28 2022-11-24 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の据え付け支援システム、据え付け支援装置、及び据え付け支援方法
JP7112008B1 (ja) * 2021-05-21 2022-08-03 ダイキン工業株式会社 冷凍サイクル装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02140573A (ja) * 1988-11-18 1990-05-30 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和装置
JPH0455671A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Toshiba Corp 冷凍サイクル装置
JPH11211292A (ja) * 1998-01-26 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷凍装置の冷媒漏れ検出装置及び冷媒漏れ検出方法
JP2000097527A (ja) 1998-09-21 2000-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機およびその制御方法
JP2003166743A (ja) * 2001-11-29 2003-06-13 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
WO2010038382A1 (ja) * 2008-09-30 2010-04-08 ダイキン工業株式会社 漏洩診断装置、漏洩診断方法、及び冷凍装置
JP2012013348A (ja) 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp 空気調和機
JP2015230136A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 日立アプライアンス株式会社 空気調和機

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247932A (ja) * 1990-02-23 1991-11-06 Toshiba Corp 空気調和装置
JPH04369370A (ja) * 1991-06-14 1992-12-22 Hitachi Ltd 冷凍装置
JPH06137725A (ja) * 1992-10-28 1994-05-20 Hitachi Ltd 冷凍装置の冷媒漏れ検知方式
JPH0868569A (ja) * 1994-08-31 1996-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンモニア吸収式ヒートポンプシステム
US5586445A (en) * 1994-09-30 1996-12-24 General Electric Company Low refrigerant charge detection using a combined pressure/temperature sensor
JP2002340462A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Fujitsu General Ltd 電気冷蔵庫
JP3712126B2 (ja) * 2003-03-10 2005-11-02 株式会社東芝 冷凍冷蔵庫
EP1775532B1 (en) 2004-06-11 2013-03-06 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner
JP2010210129A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Toyo Eng Works Ltd 冷却システム
US20130014525A1 (en) * 2010-05-12 2013-01-17 Mitsubishi Electric Corporation Switching device and air-conditioning apparatus
EP2623887B1 (en) * 2010-09-30 2020-03-25 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioning device
US9377211B2 (en) * 2010-10-14 2016-06-28 Mitsubishi Electric Corporation Outdoor unit and air-conditioning apparatus
WO2012101673A1 (ja) * 2011-01-26 2012-08-02 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP5693328B2 (ja) * 2011-03-31 2015-04-01 中野冷機株式会社 冷凍装置及び冷凍装置の冷媒漏れ検知方法
CN202188563U (zh) * 2011-07-14 2012-04-11 广东美的电器股份有限公司 一种使用可燃冷媒的空调器
JP5975714B2 (ja) * 2011-11-07 2016-08-23 三菱電機株式会社 冷凍空調装置及び冷凍空調システム
JP5968629B2 (ja) 2012-01-25 2016-08-10 株式会社クボタ サイロおよびサイロの運転方法
JP6101815B2 (ja) * 2013-10-17 2017-03-22 東芝キヤリア株式会社 冷凍サイクル装置
CN104566677B (zh) 2013-10-25 2018-08-17 广东美的制冷设备有限公司 空调器
EP3176522A4 (en) * 2014-07-28 2018-04-11 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioner
EP3260791B1 (en) * 2015-02-18 2019-04-10 Daikin Industries, Ltd. Air conditioning system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02140573A (ja) * 1988-11-18 1990-05-30 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和装置
JPH0455671A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Toshiba Corp 冷凍サイクル装置
JPH11211292A (ja) * 1998-01-26 1999-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷凍装置の冷媒漏れ検出装置及び冷媒漏れ検出方法
JP2000097527A (ja) 1998-09-21 2000-04-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機およびその制御方法
JP2003166743A (ja) * 2001-11-29 2003-06-13 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
WO2010038382A1 (ja) * 2008-09-30 2010-04-08 ダイキン工業株式会社 漏洩診断装置、漏洩診断方法、及び冷凍装置
JP2012013348A (ja) 2010-07-02 2012-01-19 Panasonic Corp 空気調和機
JP2015230136A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 日立アプライアンス株式会社 空気調和機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021199163A1 (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 三菱電機株式会社 空気調和システム
GB2607499A (en) * 2020-03-30 2022-12-07 Mitsubishi Electric Corp Air conditioning system
JP7330363B2 (ja) 2020-03-30 2023-08-21 三菱電機株式会社 空気調和システム
GB2607499B (en) * 2020-03-30 2024-02-07 Mitsubishi Electric Corp Air-conditioning system

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EP3546855A4 (en) 2019-10-02
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