WO2019016959A1

WO2019016959A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2019016959A1
Application number: PCT/JP2017/026551
Authority: WO
Inventors: 和樹渡部; 昌彦高木; 康巨鈴木
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-01-24
Also published as: US11339987B2; CN110892203A; JP6529685B1; CN110892203B; EP3657080A1; US20200208860A1; EP3657080A4; JPWO2019016959A1

Abstract

空気調和機において、空気調和機の室内機の吸込口から冷媒以外のガスが侵入するような場合においても、センサの誤検知を抑制しつつ、冷媒漏洩が発生した場合には確実に検知する空気調和機を提供することを目的とする。空気よりも密度の高い冷媒を用いた空気調和機において、筐体と、筐体の正面に設けられ、室内の空気を筐体の内部に取り込む吸込口と、吸込口から取り込んだ空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、熱交換器で熱交換した空気を筐体の外部に吹き出す吹出口と、吸込口から吹出口までの風路に設置されたファンと、冷媒の漏洩を検知するセンサと、を備える。熱交換器は、ファンの上方に配置され、センサは、ファンの下方に配置されている。

Description

空気調和機

　本発明は、空気調和機に関し、特に冷媒漏洩を検知するガスセンサを取り付けた空気調和機に関するものである。

　従来、空気調和機に使用されている冷媒は、可燃性を有するものが知られている。その冷媒が漏洩した場合、冷媒が一定の濃度（下限着火濃度）を超えると着火する危険性がある。そこで、Ｒ３２等の可燃性冷媒の漏洩を検知する冷媒検知ガスセンサを空気調和機の室内機の内部に設置し、冷媒の漏洩を検知した際に室内機ファンを強制回転させ、冷媒を拡散させることで冷媒濃度が下限着火濃度に達するのを防ぐという技術がある。（例えば、特許文献１参照）
　また、冷媒の漏洩を検知するガスセンサは制御基板上に配置され、制御基板は、枠体の内部に収納されている。センサカバーには空気流入口や流出口となるスリット（空気孔）を設け、ガスを検知できるような構造となっている。（例えば、特許文献２参照）

特許第４５９９６９９号公報実開昭６３－２７８５９号公報

　しかしながら、特許文献１に係る空気調和機においては、ケーシングを内外に貫通する穴が設けられており、この穴に可燃性冷媒ガスを検知するセンサが収容されている。また、特許文献２に係るガスセンサにおいては、枠体に多数の空気孔及び空気流入口が開けられており、枠体内に強制的な空気流が形成される。よって、ユーザーが空気調和機付近で殺虫剤等のスプレー類を大量に使用した場合、スプレーに含まれるガスにセンサが反応してしまい、誤検知を生ずる場合があるという課題があった。

　本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、空気調和機の室内機の吸込口から冷媒以外のガスが侵入するような場合においても、センサの誤検知を抑制しつつ、冷媒漏洩が発生した場合には確実に検知する空気調和機を提供することを目的とするものである。

　本発明に係る空気調和機は、空気よりも密度の高い冷媒を用いた空気調和機において、筐体と、前記筐体の正面に設けられ、室内の前記空気を前記筐体の内部に取り込む吸込口と、前記吸込口から取り込んだ前記空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器で熱交換した前記空気を前記筐体の外部に吹き出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口までの風路に設置されたファンと、前記冷媒の漏洩を検知するセンサと、を備え、前記熱交換器は、前記ファンの上方に配置され、前記センサは、前記ファンの下方に配置されている。

　本発明によれば、上記の構成により、吸込口から侵入したガス等はセンサに到達し難く構成されているため、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。また、空気調和機内で冷媒漏洩が発生した場合には、センサが筐体内の底部に溜まる冷媒を確実に検知することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の正面図である。図１の空気調和機の筐体の正面に平行な断面を示す模式図である。図１の空気調和機の側面に平行な断面を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機のセンサの構造を示す斜視図である。図２のセンサの取付部の拡大図である。

　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の正面図である。なお、以下の説明において、各図において同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付している。実施の形態１の空気調和機１００は、図１に示すように筐体１の正面に吸込口２と、吹出口３とが設けられている。吸込口２は筐体１の下部に、吹出口３は筐体１の上部に形成されている。筐体１は、縦長の直方体状に形成されている。

　図２は、図１の空気調和機１００の筐体１の正面に平行な断面を示す模式図である。図３は、図１の空気調和機１００の側面に平行な断面を示す模式図である。吸込口２の筐体１の内部側には、ファン４が配置されている。ファン４は、ファンケース６の内部に配置されている。ファンケース６は、吸込口２から導入された空気をファンケース６内に取り込む入口部６１が形成されている。また、ファンケース６は、ファンケース６内の空気を熱交換器３０側に送り出す出口部６２が形成されている。

　ファンケース６の出口部６２の上方には熱交換器３０が配置されている。熱交換器３０は、ファンケース６の出口部６２から筐体１の吹出口３に至る風路に配置されており、ファン４により送り込まれた空気と冷媒との間で熱交換を行う。実施の形態１においては、図３に示されるように、筐体１の内部の上部に熱交換器３０が配置されており、熱交換器３０の前面側の端部を下に、背面側の端部を上にして斜めに配置されている。ただし、熱交換器３０の形態及び配置は図３に示された形態に限定されるものではなく、熱交換器３０において冷媒との間で熱交換された空気が吹出口３から吹き出されるように構成されていれば良い。

　筐体１の下部には冷媒漏洩を検知するセンサ５０が配置されている。センサ５０は、ファン４及びファンケース６の下方に配置されている。筐体１の内部は、吸込口２からファン４、熱交換器３０を経て吹出口３に至る主風路が形成されているが、センサ５０は、主風路の外に設置されている。

　図３に示されているように、センサ５０は、吸込口２から見てファンケース６の入口部６１よりも奥側に配置されている。望ましくは、筐体１の底部の背面側に配置されている。このように構成されることにより、筐体１の周辺でスプレー類を使用された場合に、吸込口２から筐体１の内部にスプレーのガスが入り、センサ５０がそのガスを検知するのを抑制することができる。すなわち、センサ５０は、冷媒漏洩を誤検知する可能性のある物質が侵入してくる吸込口２から遠く、また、筐体１内部の風路外に設置されているため、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。また、センサ５０が筐体１の底部に配置されているため、上部に配置されている熱交換器３０、冷媒配管、及び配管フレア部８から冷媒が漏洩した場合に、筐体１の底部に溜まった漏洩した冷媒を確実に検知することができる。なお、実施の形態１に係る空気調和機１００においては、大気圧下において空気よりも密度の高い冷媒が使用されている。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００のセンサ５０の構造を示す斜視図である。図５は、図２のセンサ５０の取付部の拡大図である。冷媒を検知するセンサ部５は、基板１０の上に取り付けられている。基板１０には、センサ部５を作動させるための回路及び冷媒を検知したときに検知信号を空気調和機１００の制御部に送るための回路を備えている。センサ部５は、例えば半導体ガスセンサである。半導体ガスセンサは、還元ガスが検知部に触れると、検知部の酸素原子が脱離し、検知部の電気抵抗が下がる。半導体ガスセンサは、その電気抵抗の低下によりガスを検知する。そのため、半導体ガスセンサは、冷媒が検知部に触れることにより冷媒を検知できるが、空気調和機１００に使用されている冷媒以外の還元ガスが触れたときも、その還元ガスを検知してしまう。そのため、センサ５０は、漏洩した空気調和機１００に使用されている冷媒以外のガスが検知されないように構成する必要がある。

　基板１０は、取付板金１１に固定される。取付板金１１は、例えばビスなどにより基板１０が固定できるように構成されている。取付板金１１は、平板部１４と、平板部１４から立設された立ち上がり部１５とを有する。平板部１４には、開口部１３が形成されている。開口部１３は、平板部１４に取り付けられる基板１０の周囲に設けられている。また、取付板金１１には、センサカバー９が取り付けられる。センサカバー９は、センサ部５を覆う様に形成されている。よって、センサカバー９が取付板金１１に取り付けられた状態においては、センサ部５は、センサカバー９と取付板金１１とにより周囲を包囲された状態になっている。このような構成により、センサ部５は、取付板金１１に設けられた開口部１３を通過した気体のみが触れるようになっている。従って、例えば、空気調和機１００の周囲でスプレー類などを大量に使用した場合であっても、センサ５０の内部には、スプレー類に含まれるガスが容易に侵入することがなく。センサ５０が冷媒漏洩を誤検知するのを抑制することができる。

　センサ５０に設けられた開口部１３は、特に筐体１の吸込口２側に向いていない構成であるのが望ましい。具体的には、筐体１の正面側に吸込口２が形成されているため、開口部１３は、正面側に向けられていないように設置すると良い。また、開口部１３は、筐体１の底面側に向けられていても良い。この場合、吸込口２から筐体１の内部に侵入した冷媒以外のガスがセンサ５０に侵入するのを抑制しつつ、筐体１の底部に漏洩した冷媒が溜まったときに、筐体１の底面側に向けられた開口部１３から冷媒が侵入し易いため、冷媒漏洩を検知し易いという利点がある。

　具体的には、センサ５０が取り付けられる筐体１の内部のセンサ取付部に取付板金１１の立ち上がり部１５の先端部分を突き当てた状態でセンサ５０が固定される。センサ取付部と取付板金１１の平板部１４との間には、必ず隙間が生じる。例えば、取付板金１１を筐体１の底面側に向けてセンサ５０が固定された場合には、筐体１の底面と取付板金１１の平板部１４との間に隙間が存在する。従って、筐体１の外部から侵入するガス等は、センサ５０の内部に侵入し難いが、冷媒が筐体１の底面に溜まった状態においては、開口部１３から冷媒が侵入する。そのため、センサ５０は、冷媒漏洩を誤検知しにくく、かつ冷媒漏洩が生じた場合には検知がし易い構成になっている。

　また、開口部１３は、筐体１の背面側に向けられていても良い。このように構成されることにより、吸込口２の位置から最も遠い位置に開口部１３を配置できるため、センサ５０の誤検知を抑制し易いという利点がある。

　図４においては、開口部１３は、センサ５０の取付板金１１に設けられているが、センサカバー９に設けられていても良い。その場合は、センサカバー９に設けられた開口部１３を上記の取付板金１１に設けられた開口部１３と同様に配置することにより、センサ５０は、誤検知を抑制しつつ冷媒漏洩を確実に検知することができる。

（実施の形態１の効果）
　（１）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、空気よりも密度の高い冷媒を用いた空気調和機１００において、筐体１と、筐体１の正面に設けられ、室内の空気を筐体１の内部に取り込む吸込口２と、吸込口２から取り込んだ空気と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器３０と、熱交換器３０で熱交換した空気を筐体１の外部に吹き出す吹出口３と、吸込口２から吹出口３までの風路に設置されたファン４と、冷媒の漏洩を検知するセンサ５０と、を備える。熱交換器３０は、ファン４の上方に配置され、センサ５０は、ファン４の下方に配置されている。
　このように構成されることにより、空気調和機１００のセンサ５０は、上部に配置されている熱交換器３０、冷媒配管、及び配管フレア部８から冷媒が漏洩した場合に、筐体１の底部に溜まった漏洩した冷媒を確実に検知できる。また、空気調和機１００の周囲から筐体１の内部に侵入した冷媒以外のガスによりセンサ５０が冷媒漏洩を誤検知するのを抑制することができる。

　（２）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、センサ５０は、吸込口２からファン４及び熱交換器３０を経て吹出口３まで至る主風路の外に設置されている。
　このように構成されることにより、空気調和機１００の通常運転時に筐体１の内部に取り込まれた空気に含まれるガスによりセンサ５０が冷媒漏洩を誤検知するのを抑制することができる。

　（３）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、ファン４は、ファンケース６の内部に収容され、ファンケース６は、ファンケース６の内部に空気を取り込む入口部６１が形成される。センサ５０は、入口部６１を含む仮想平面よりも筐体１内部の奥側に配置されている。
　このように構成されることにより、センサ５０は、吸込口２から入口部６１を通る主風路の外に設置されていることになる。そのため、空気調和機１００の通常運転時に筐体１の内部に取り込まれた空気に含まれるガスによりセンサ５０が冷媒漏洩を誤検知するのを抑制することができる。また、空気調和機１００の運転停止時においても、空気調和機１００の周辺でのスプレー類の使用によりガスが筐体１の内部に侵入しても、センサ５０は、筐体１の奥側に配置されているため、冷媒漏洩の誤検知が抑制される。

　（４）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、センサ５０は、基板１０の上に設置されたセンサ部５と、基板１０が取り付けられる取付板金１１と、センサ部５を包囲するセンサカバー９と、センサ５０の内部に空気を取り込む開口部１３と、を備える。開口部１３は、吸込口２からセンサ５０に至る経路において、吸込口２が配置されていない方向を向いている。
　空気調和機１００の吸込口２からセンサ５０に至る経路は、主風路ではないため筐体１の外部から冷媒漏洩を誤検知するようなガスが侵入しにくくなっている。しかし、空気調和機１００の運転停止時には、吸込口２からセンサ５０に至る経路に冷媒漏洩を誤検知するようなガスが侵入する可能性がある。そのような場合であっても、センサ部５にそのガスが到達しにくい構成になっているため、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。

　（５）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、開口部１３は、筐体１の下方に向けて開口されている。
　このように構成されることにより、空気調和機１００は、冷媒漏洩が発生した場合には冷媒が筐体１の底面に溜まるため、冷媒ガスが開口部１３からセンサ５０内に侵入してセンサ部５に到達し易い構成になっている。従って、上記（４）に記載の効果を得つつ、冷媒漏洩発生時には、冷媒が下限着火濃度に至る前に確実に冷媒漏洩を検知できる。

　（６）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、開口部１３は、取付板金１１に設けられている。
　（７）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、取付板金１１は、中央部に基板１０が固定され、開口部１３は、基板１０の周囲に設けられている。
　このように構成されることにより、センサ５０の内部には、取付板金１１に設けられた開口部１３からのみ気体が侵入するため、空気調和機１００は、上記（５）に記載の効果を得ることができる。

　（８）実施の形態１に係る空気調和機１００によれば、取付板金１１は、平板部１４から立設した立ち上がり部１５を備える。センサ５０は、立ち上がり部１５の先端を筐体１の内部のセンサ取付部に突き当てて固定される。
　このように構成されることにより、センサ５０の取付板金１１の平板部１４は、センサ５０の取付部において、平板部１４と取付部との間に隙間が生じた状態で固定される。これにより、センサ部５に冷媒漏洩を誤検知させるおそれがあるガスが到達しにくくなっている。そのため、空気調和機１００は、上記（４）の効果をより確実に得ることができ、冷媒漏洩発生時には、冷媒が下限着火濃度に至る前に確実に冷媒漏洩を検知できる。

　１　筐体、２　吸込口、３　吹出口、４　ファン、５　センサ部、６　ファンケース、８　配管フレア部、９　センサカバー、１０　基板、１１　取付板金、１３　開口部、１４　平板部、１５　立ち上がり部、３０　熱交換器、５０　センサ、６１　入口部、６２　出口部、１００　空気調和機。

Claims

　空気よりも密度の高い冷媒を用いた空気調和機において、
　筐体と、
　前記筐体の正面に設けられ、室内の前記空気を前記筐体の内部に取り込む吸込口と、
　前記吸込口から取り込んだ前記空気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
　前記熱交換器で熱交換した前記空気を前記筐体の外部に吹き出す吹出口と、
　前記吸込口から前記吹出口までの風路に設置されたファンと、
　前記冷媒の漏洩を検知するセンサと、を備え、
　前記熱交換器は、
　前記ファンの上方に配置され、
　前記センサは、
　前記ファンの下方に配置されている、空気調和機。
　前記センサは、
　前記吸込口から前記ファン及び前記熱交換器を経て前記吹出口まで至る主風路の外に設置されている、請求項１に記載の空気調和機。
　前記ファンは、
　ファンケースの内部に収容され、
　前記ファンケースは、
　前記ファンケースの内部に前記空気を取り込む入口部が形成され、
　前記センサは、
　前記入口部を含む仮想平面よりも前記筐体の内部の奥側に配置されている、請求項１又は２に記載の空気調和機。
　前記センサは、
　基板の上に設置されたセンサ部と、
　前記基板が取り付けられる取付板金と、
　前記センサ部を包囲するセンサカバーと、
　当該センサの内部に前記空気を取り込む開口部と、を備え、
　前記開口部は、
　前記吸込口から前記センサに至る経路において、
　前記吸込口が配置されていない方向を向いている、請求項１～３の何れか１項に記載の空気調和機。
　前記開口部は、
　前記筐体の下方に向けて開口されている、請求項４に記載の空気調和機。
　前記開口部は、
　前記取付板金に設けられている、請求項４又は５に記載の空気調和機。
　前記取付板金は、
　中央部に前記基板が固定され、
　前記開口部は、
　前記基板の周囲に設けられている、請求項６に記載の空気調和機。
　前記取付板金は、
　平板部から立設した立ち上がり部を備え、
　前記センサは、
　前記立ち上がり部の先端を前記筐体の内部のセンサ取付部に突き当てて固定される、請求項６又は７に記載の空気調和機。