WO2019053771A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2019053771A1
WO2019053771A1 PCT/JP2017/032839 JP2017032839W WO2019053771A1 WO 2019053771 A1 WO2019053771 A1 WO 2019053771A1 JP 2017032839 W JP2017032839 W JP 2017032839W WO 2019053771 A1 WO2019053771 A1 WO 2019053771A1
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WO
WIPO (PCT)
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refrigerant
heat exchanger
compressor
side heat
air conditioner
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/032839
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康平 名島
亮宗 石村
裕之 森本
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2017/032839 priority Critical patent/WO2019053771A1/ja
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner that suppresses the leakage of refrigerant into a room.
  • a multi-air conditioner for a building in which a plurality of use-side devices are connected to a heat source device is known as an air conditioner.
  • the heat source unit is an outdoor unit disposed outside the building, and the user unit is an indoor unit disposed inside the building.
  • Each apparatus provided in each of a heat source machine and a use side machine is connected by piping, and a refrigerant circuit is constituted.
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit of the air conditioner dissipates heat to the air supplied to the indoor heat exchanger of the use side machine during the heating operation to heat the air. Then, the heated air is fed into the space to be air-conditioned to perform heating.
  • the refrigerant absorbs heat from the air supplied to the indoor heat exchanger of the use side machine during the cooling operation to cool the air. Then, the cooled air is sent into the space to be air-conditioned to perform cooling.
  • the total length of the refrigerant pipe connecting the outdoor unit and the plurality of indoor units may extend to several hundred meters. For this reason, in the air conditioning apparatus, the amount of refrigerant filled in the refrigerant pipe tends to be extremely large. In this case, in the air conditioning apparatus, when the refrigerant leaks, for example, a large amount of the refrigerant may flow out to one room.
  • Patent Document 1 discloses a flow shut-off device that shuts off the flow of the refrigerant, and a refrigerant leak that detects the leakage of the refrigerant, in order to suppress the refrigerant from flowing out into the room when the leakage of the refrigerant is detected.
  • An air conditioner is disclosed which comprises a sensing device.
  • Patent document 1 closes the electromagnetic expansion valve provided in the outdoor unit when refrigerant leakage detection device detects leakage of the refrigerant, recovers the refrigerant flowing to the indoor unit to the outdoor unit, and then closes the flow shut-off device. And hold the refrigerant in the outdoor unit.
  • Patent Document 1 is intended to suppress the flow of the refrigerant into the room.
  • the air conditioner disclosed in Patent Document 1 does not have an accumulator.
  • an accumulator is provided in the air conditioner of Patent Document 1, the refrigerant collected in the accumulator by the pump down control flows into the indoor unit side if the flow blocking device is not provided downstream of the accumulator. .
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and provides an air conditioner that suppresses the leakage of the refrigerant collected by the accumulator into the room.
  • An air conditioner includes a refrigerant circuit in which a compressor, a heat source side heat exchanger, a first shutoff device, an expansion unit, a use side heat exchanger and an accumulator are connected by refrigerant piping, and a use side heat exchanger And an accumulator, and a second shut-off device that shuts off the flow of the refrigerant from the accumulator side to the usage-side heat exchanger side, a leak detection unit that detects that the coolant has leaked, and a leak detection unit And a controller that controls the compressor to operate while closing the first shutoff device when it is detected that the refrigerant has leaked.
  • the second shutoff device is provided between the use side heat exchanger and the accumulator, the refrigerant recovered to the accumulator by the pump down control does not flow to the use side heat exchanger side. . Therefore, even if the refrigerant leaks in the refrigerant circuit, it is possible to suppress the flow of the refrigerant to the use side heat exchanger side.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an air conditioner 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the air conditioning apparatus 100 includes, for example, one outdoor unit 1 and two indoor units 2a and 2b, and the outdoor unit 1 and the two indoor units 2a and 2b are Each is connected by the refrigerant main pipe 3.
  • the air conditioning apparatus 100 is, for example, a multi-air conditioner for a building that performs air conditioning using a refrigeration cycle.
  • the all-cooling operation mode in which both of the two indoor units 2a and 2b perform the cooling operation and the all-heating operation mode in which the two outdoor units 1 perform the heating operation are selected.
  • the outdoor unit 1 is illustrated about the case where it is one, it may be two or more.
  • the indoor units 2a and 2b are illustrated for the case of two units, one unit or three or more units may be used.
  • the outdoor unit 1 is installed outside, for example, the air conditioning target space.
  • the outdoor unit 1 includes a compressor 10, a flow path switching device 11, a heat source side heat exchanger 12, a blower 16, an accumulator 14, a first shutoff device 13, a second shutoff device 5, a discharge side check valve 6, leakage
  • the detection unit 19, the discharge temperature detection unit 22, and the control device 30 are included.
  • the two indoor units 2a and 2b include expansion units 41a and 41b, use side heat exchangers 40a and 40b, indoor fans 42a and 42b, first heat exchange temperature detection units 50a and 50b, and a second heat exchange temperature. It has detection part 51a, 51b and indoor temperature detection part 52a, 52b.
  • the compressor 10 the discharge side check valve 6, the flow path switching device 11, the heat source side heat exchanger 12, the first blocking device 13, the expansion portions 41a and 41b, the use side heat exchangers 40a and 40b,
  • the shutoff device 5 of 2 and the accumulator 14 are connected by piping, and the refrigerant circuit 7 is comprised.
  • the compressor 10 sucks in the low temperature and low pressure refrigerant, compresses the sucked refrigerant, and discharges it as a high temperature and high pressure refrigerant.
  • the compressor 10 is, for example, an inverter compressor that can control the capacity. In addition, two compressors 10 may be provided.
  • the flow path switching device 11 includes a refrigerant pipe 4 connected to the discharge side of the compressor 10, a refrigerant pipe 4 connected to the accumulator 14, a refrigerant pipe 4 connected to the heat source side heat exchanger 12, and a use side heat exchanger
  • the refrigerant pipe 4 connected to the refrigerant main pipe 3 connected to 40a and 40b is connected.
  • the flow path switching device 11 switches the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit 7 and is, for example, a four-way valve.
  • the flow path switching device 11 switches whether the refrigerant discharged from the compressor 10 flows to the heat source side heat exchanger 12 (solid line in FIG. 1) or to the use side heat exchangers 40a and 40b (dotted line in FIG. 1). Thus, both the cooling operation and the heating operation are performed.
  • the heat source side heat exchanger 12 is provided in the refrigerant pipe 4 between the flow path switching device 11 and the first shutoff device 13 and is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between outdoor air and the refrigerant.
  • the heat source side heat exchanger 12 acts as a condenser during cooling operation and acts as an evaporator during heating operation.
  • the blower 16 is a fan provided in the vicinity of the heat source side heat exchanger 12 and forming an air path of the outdoor air flowing to the heat source side heat exchanger 12.
  • the accumulator 14 is provided in the refrigerant pipe 4 on the suction side of the compressor 10, and the refrigerant in the liquid state among the refrigerants sucked into the compressor 10 so that only the refrigerant in the gas state flows into the compressor 10 It will be stored.
  • the first shutoff device 13 is provided in the refrigerant pipe 4 between the heat source side heat exchanger 12 and the expansion portions 41a and 41b, and blocks the flow of the refrigerant flowing to the refrigerant circuit 7.
  • the first shutoff device 13 may be a solenoid valve or an open / close valve as long as it shuts off the flow of the refrigerant.
  • the opening degree of the electromagnetic valve is adjusted by changing the opening area of the flow path (not shown) through which the refrigerant flows, and the on-off valve does not have an opening adjusting function.
  • the outdoor unit 1 may be provided as long as it is provided in the refrigerant pipe 4 connecting the heat source side heat exchanger 12 and the expansion portions 41 a and 41 b. It may be provided outside of.
  • the second shutoff device 5 is provided in the refrigerant pipe 4 between the accumulator 14 and the flow path switching device 11, and for example, the refrigerant may flow from the accumulator 14 side to the use side heat exchangers 40a and 40b side. It is a backflow prevention valve to prevent.
  • the discharge side check valve 6 is provided in the refrigerant pipe 4 between the discharge side of the compressor 10 and the flow path switching device 11, and the refrigerant flows from the flow path switching device 11 side to the discharge side of the compressor 10 To prevent that.
  • the expansion portions 41a and 41b are connected to the refrigerant main pipe 3 between the first shutoff device 13 and the use side heat exchangers 40a and 40b, and are pressure reducing valves or expansion valves that decompress and expand the refrigerant.
  • the expansion portions 41a and 41b are, for example, electronic expansion valves whose opening degree is adjusted.
  • the use side heat exchangers 40a and 40b are connected to the refrigerant main pipe 3 between the expansion units 41a and 41b and the flow path switching device 11, and are indoor heat exchangers that exchange heat between room air and the refrigerant.
  • the use side heat exchangers 40a and 40b function as an evaporator during the cooling operation, and function as a condenser during the heating operation.
  • the indoor blowers 42a and 42b are fans provided in the vicinity of the use side heat exchangers 40a and 40b and forming an air path of the indoor air flowing to the use side heat exchangers 40a and 40b.
  • the use-side heat exchangers 40a and 40b are used as indoor heat exchangers.
  • the leak detection unit 19 detects that the refrigerant has leaked in the refrigerant circuit 7.
  • the leak detection unit 19 includes the discharge pressure detection unit 20 and the suction pressure detection unit 21.
  • the discharge pressure detection unit 20 is provided in the refrigerant pipe 4 connecting the discharge side of the compressor 10 and the flow path switching device 11, and the pressure of the high-temperature high-pressure refrigerant compressed and discharged by the compressor 10 To detect
  • the suction pressure detection unit 21 is provided in the refrigerant pipe 4 that connects the accumulator 14 and the flow path switching device 11, and detects the pressure of the low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor 10. When the refrigerant leaks, the amount of the refrigerant flowing to the pipe decreases, which interferes with the operation of the compressor 10 and the expansion portions 41a and 41b.
  • the discharge pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10 is reduced, and the suction pressure of the refrigerant drawn into the compressor 10 is increased. That is, when the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit 20 is less than the discharge pressure threshold, it is determined that the refrigerant is leaking. When the suction pressure detected by the suction pressure detection unit 21 is larger than the suction pressure threshold, it is determined that the refrigerant is leaking.
  • the discharge temperature detection unit 22 is provided in the refrigerant pipe 4 that connects the discharge side of the compressor 10 and the flow path switching device 11, and the temperature of the high temperature and high pressure refrigerant compressed and discharged by the compressor 10 To detect
  • the discharge temperature detection unit 22 is, for example, a thermistor.
  • the first heat exchange temperature detection units 50a and 50b are provided in the refrigerant main pipe 3 connecting the expansion units 41a and 41b to the use side heat exchangers 40a and 40b, and detect the temperature of the refrigerant flowing in the refrigerant main pipe 3 It is That is, the first heat exchange temperature detectors 50a and 50b detect the temperature of the refrigerant flowing into the use side heat exchangers 40a and 40b during the cooling operation, and the use side heat exchangers 40a and 40b during the heating operation.
  • the temperature of the refrigerant flowing out of the The first heat exchange temperature detection units 50a and 50b are, for example, thermistors.
  • the second heat exchange temperature detection units 51a and 51b are provided in the refrigerant main pipe 3 connecting the use side heat exchangers 40a and 40b and the flow path switching device 11, and detect the temperature of the refrigerant flowing in the refrigerant main pipe 3 It is That is, the second heat exchange temperature detection units 51a and 51b detect the temperature of the refrigerant flowing out from the use side heat exchangers 40a and 40b during the cooling operation, and the use side heat exchangers 40a and 40b during the heating operation.
  • the temperature of the refrigerant flowing into the The second heat exchange temperature detection units 51a and 51b are, for example, thermistors.
  • the indoor temperature detection units 52a and 52b are provided in a suction unit (not shown) into which air is sucked in the use side heat exchangers 40a and 40b, and the temperature of the indoor air sucked into the use side heat exchangers 40a and 40b To detect
  • the indoor temperature detectors 52a and 52b are, for example, thermistors.
  • the refrigerant flowing into the refrigerant circuit 7 may be a natural refrigerant such as carbon dioxide, hydrocarbon or helium, or may be a refrigerant such as R410A, R32, R407C, R404A or HFO1234yf.
  • the control device 30 controls the entire air conditioning apparatus 100, and includes, for example, a microcomputer and a driver.
  • the control device 30 controls the frequency of the compressor 10, the number of rotations of the blower 16, switching of the flow path switching device 11, and the opening degree of the expansion portions 41a and 41b based on the detection results of the respective sensors.
  • the respective sensors include, for example, the discharge pressure detection unit 20, the suction pressure detection unit 21, the discharge temperature detection unit 22, the first heat exchange temperature detection units 50a and 50b, the second heat exchange temperature detection units 51a and 51b, and the indoor temperature
  • the detection units 52a and 52b are provided.
  • control device 30 controls the frequency of the compressor 10, the number of rotations of the blower 16, switching of the flow path switching device 11, and the opening degree of the expansion portions 41a and 41b based on an instruction from a remote controller (not shown). Control. Thereby, the cooling only operation mode or the heating only operation mode is implemented.
  • the control device 30 controls the opening degree of the expansion portions 41a and 41b so that the superheat, that is, the degree of superheat becomes constant.
  • the superheat is obtained as a difference between the temperature detected by the first heat exchange temperature detection units 50a and 50b and the temperature detected by the second heat exchange temperature detection units 51a and 51b during the cooling operation.
  • the control device 30 controls the degree of opening of the expansion portions 41a and 41b so that the degree of subcooling, ie, the degree of subcooling, becomes constant.
  • the subcool is obtained as the difference between the temperature of the saturated liquid of the refrigerant calculated from the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit 20 and the temperature detected by the first heat exchange temperature detection units 50a and 50b during the heating operation.
  • Embodiment 1 exemplifies the case where the control device 30 is provided in the outdoor unit 1, the control device 30 may be provided in the indoor units 2a and 2b. Control device 30 may be provided in any of outdoor unit 1 and indoor units 2a and 2b, or may be provided in a unit different from outdoor unit 1 and indoor units 2a and 2b.
  • the air conditioner 100 has a thermo-off function.
  • Thermo-off refers to a function of temporarily stopping the device when the temperature in the room detected by the room temperature detection units 52a and 52b reaches the set temperature set by the remote controller or the like.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control device 30 of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Next, control in the case where the refrigerant leaks will be described.
  • the control device 30 includes a pump down control unit 31, a determination unit 32, and a leakage reduction control unit 33.
  • the pump-down control unit 31 switches the flow path switching device 11 so as to be a flow path during cooling. Specifically, the pump down control means 31 maintains the flow path switching device 11 so as to maintain the flow path during cooling in the cooling operation. Moreover, the pump down control means 31 switches the flow path switching device 11 so as to be a flow path during cooling in the heating operation.
  • the leak detection unit 19 includes the discharge pressure detection unit 20 and the suction pressure detection unit 21.
  • the control device 30 determines that the refrigerant is leaking. Further, when the suction pressure detected by the suction pressure detection unit 21 is larger than the suction pressure threshold, the control device 30 determines that the refrigerant is leaking.
  • the control device 30 detects the leakage of the refrigerant based on the detection result of the discharge pressure detection unit 20 or the detection result of the suction pressure detection unit 21.
  • the leak of the refrigerant may be detected based on a leak sensor (not shown) that detects the leak. Further, the control device 30 may detect the leakage of the refrigerant based on the detection results of the sensors other than the discharge pressure detection unit 20 and the suction pressure detection unit 21.
  • the pump down control means 31 controls the first shutoff device 13 to close after switching the flow passage switching device 11 to be a flow passage for cooling. As a result, the refrigerant that has flowed out from the heat source side heat exchanger 12 to the first shutoff device 13 is prevented from flowing into the indoor units 2a and 2b. Then, the pump down control means 31 controls the compressor 10 to keep operating. Thus, the refrigerant flowing to the indoor units 2a and 2b downstream of the first shutoff device 13 passes through the flow path switching device 11 and the second shutoff device 5, flows to the accumulator 14, and is stored in the accumulator 14. Ru.
  • the refrigerant that can not be stored in the accumulator 14 is drawn into the compressor 10 and discharged from the compressor 10, and is stored in the heat source side heat exchanger 12 through the flow path switching device 11.
  • the refrigerant stored in the heat source side heat exchanger 12 is prevented from flowing into the indoor units 2a and 2b by the first blocking device 13. That is, the refrigerant in the refrigerant circuit 7 is recovered by the accumulator 14 and the heat source side heat exchanger 12.
  • the control device 30 has a function of operating the blower 16 at the maximum number of revolutions when the leak detection unit 19 detects that the refrigerant has leaked. Thereby, the refrigerant is easily condensed in the heat source side heat exchanger 12 acting as a condenser. Therefore, the discharge pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10 can be suppressed from rising.
  • the control device 30 has a function of operating the compressor 10 at the frequency threshold value when the leak detection unit 19 detects that the refrigerant has leaked.
  • the frequency threshold is, for example, a frequency value between the minimum frequency and half the maximum frequency. If the frequency threshold is too high, the pressure of the refrigeration cycle changes rapidly, which may cause an abnormal stop. In addition, if the frequency threshold is too low, such as the minimum frequency, the power of collecting the refrigerant from the indoor units 2a and 2b to the outdoor unit 1 may be weakened. Thus, the frequency threshold is, for example, a frequency value between the minimum frequency and half the maximum frequency.
  • the determination means 32 determines whether the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit 20 exceeds the discharge pressure threshold value when the first shut-off device 13 and the compressor 10 are controlled by the pump down control means 31. Do.
  • the discharge pressure threshold is, for example, a value at or near the maximum pressure allowed during operation of the compressor 10.
  • the determination unit 32 determines whether the suction pressure detected by the suction pressure detection unit 21 falls below the suction pressure threshold. Determine The suction pressure threshold is, for example, a minimum pressure or a value near the minimum pressure that is permitted when the compressor 10 is operated.
  • the leakage reduction control means 33 controls the compressor 10 to stop after the first shutoff device 13 and the compressor 10 are controlled by the pump down control means 31. Specifically, when the leakage reduction control means 33 determines that the discharge pressure exceeds the discharge pressure threshold or the suction pressure falls below the suction pressure threshold by the judging means 32, it is determined that the refrigerant leakage has been eliminated. Then, the compressor 10 is controlled to stop.
  • the discharge pressure threshold value is, for example, a maximum pressure or a value near the maximum pressure allowed during the operation of the compressor 10, so the amount of refrigerant collected from the indoor units 2a and 2b to the outdoor unit 1 is maximized. Further, since the suction pressure threshold value is at or near the minimum pressure allowed during operation of the compressor 10, the amount of refrigerant collected from the indoor units 2a and 2b to the outdoor unit 1 is maximized.
  • the refrigerant collected in the accumulator 14 and the heat source side heat exchanger 12 does not flow from the accumulator 14 to the indoor units 2a and 2b by the second shutoff device 5 which is a backflow prevention valve.
  • the air conditioning apparatus 100 has the cooling only operation mode and the heating only operation mode as operation modes.
  • the refrigerant flows in the order of the compressor 10, the discharge side check valve 6, the flow path switching device 11, the heat source side heat exchanger 12, and the first blocking device 13. Thereafter, the refrigerant flows in the order of the expansion portions 41a and 41b, the use side heat exchangers 40a and 40b, the flow path switching device 11, the second shutoff device 5, and the accumulator 14. And indoor air is heat-exchanged with a refrigerant in each use side heat exchanger 40a, 40b, and each room is cooled.
  • the refrigerant flows in the order of the compressor 10, the discharge side check valve 6, the flow path switching device 11, the use side heat exchangers 40a and 40b, and the expansion portions 41a and 41b. Thereafter, the refrigerant flows in the order of the first shutoff device 13, the heat source side heat exchanger 12, the flow path switching device 11, the second shutoff device 5, and the accumulator 14. And indoor air is heat-exchanged with a refrigerant in each use side heat exchanger 40a and 40b, and each room is heated.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the flow of the refrigerant during the cooling only operation of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the cooling only operation will be described.
  • the cooling only operation the discharge side of the compressor 10 and the heat source side heat exchanger 12 are connected by the flow path switching device 11, and the first blocking device 13 is open.
  • the refrigerant drawn into the compressor 10 is compressed by the compressor 10 and discharged in a high-temperature and high-pressure gas state.
  • the refrigerant in the high temperature and high pressure gaseous state discharged from the compressor 10 passes through the discharge side check valve 6 and the flow path switching device 11 and flows into the heat source side heat exchanger 12 acting as a condenser.
  • the heat source side heat exchanger 12 the refrigerant exchanges heat with the outdoor air blown by the blower 16, condenses, and liquefies.
  • the condensed liquid refrigerant passes through the first shutoff device 13 and flows into the indoor units 2a and 2b.
  • the refrigerant flows into the expansion portions 41a and 41b, and is expanded and decompressed in the expansion portions 41a and 41b to become a low temperature, low pressure, gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows into the respective use side heat exchangers 40a and 40b acting as an evaporator, and is blown by the indoor fans 42a and 42b in the respective use side heat exchangers 40a and 40b. It exchanges heat with indoor air and evaporates to gasify. At this time, the room air is cooled and cooling is performed in each room.
  • the evaporated refrigerant in the low temperature and low pressure gaseous state passes through the flow switching device 11 and the second blocking device 5 and flows into the accumulator 14.
  • the refrigerant in the liquid state is stored in the accumulator 14, and the refrigerant in the gas state is drawn into the compressor 10.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing the flow of the refrigerant during the heating only operation of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the heating only operation will be described.
  • the flow path switching device 11 connects the accumulator 14 and the use-side heat exchangers 40a and 40b, and the first blocking device 13 is open.
  • the refrigerant drawn into the compressor 10 is compressed by the compressor 10 and discharged in a high temperature and high pressure gas state.
  • the refrigerant in the high temperature and high pressure gas state discharged from the compressor 10 passes through the discharge side check valve 6 and the flow path switching device 11 and flows into the indoor units 2a and 2b.
  • the refrigerant flows into the respective use side heat exchangers 40a and 40b acting as a condenser, and is blown by the indoor fans 42a and 42b in the respective use side heat exchangers 40a and 40b. Heat exchange with indoor air to condense and liquefy. At this time, room air is warmed and heating is performed in each room.
  • the condensed liquid refrigerant is expanded and reduced in pressure in the expansion parts 41a and 41b to become a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the refrigerant in the gas-liquid two-phase state passes through the first shutoff device 13 and flows into the heat source side heat exchanger 12 acting as an evaporator, and is blown by the blower 16 in the heat source side heat exchanger 12 It exchanges heat with outdoor air and evaporates to gasify.
  • the evaporated refrigerant in the low temperature and low pressure gaseous state passes through the flow switching device 11 and the second blocking device 5 and flows into the accumulator 14.
  • the refrigerant in the liquid state is stored in the accumulator 14, and the refrigerant in the gas state is drawn into the compressor 10.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation at the time of refrigerant leakage of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the operation of the air conditioning apparatus 100 when the refrigerant leaks will be described.
  • step ST1 it is judged whether or not the leak detection unit 19 has detected that the refrigerant has leaked.
  • the control ends.
  • step ST2 pump-down control is performed to collect the refrigerant flowing to the indoor units 2a and 2b in the outdoor unit 1 (step ST2).
  • refrigerant confinement control is performed to suppress the refrigerant collected in the outdoor unit 1 from flowing again into the indoor units 2a and 2b (step ST3).
  • the pump down control and the refrigerant confinement control in the cooling only operation will be described using FIG. 6, and the pump down control and the refrigerant confinement control in the heating only operation will be described using FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention in the cooling only operation.
  • pump-down control is started.
  • the flow path switching device 11 is maintained without being switched by the pump down control means 31 (step ST11).
  • the frequency of the compressor 10 is changed to a frequency threshold (step ST12).
  • the first shutoff device 13 is closed (step ST13).
  • step ST14 the pump down control ends, and subsequently, the refrigerant confinement control is started.
  • Step ST15 Whether the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit 20 is equal to or higher than the discharge pressure threshold value by the determination means 32 or whether the suction pressure detected by the suction pressure detection unit 21 is equal to or lower than the suction pressure threshold value Is determined (step ST15). If the discharge pressure is lower than the discharge pressure threshold and the suction pressure is higher than the suction pressure threshold (No in step ST15), the process returns to step ST15. On the other hand, when the discharge pressure is equal to or higher than the discharge pressure threshold or the suction pressure is equal to or lower than the suction pressure threshold (Yes in step ST15), the compressor 10 is stopped by the leakage reduction control unit 33 (step ST16). Further, the blower 16 is also stopped by the leakage reduction control means 33 (step ST17). Thus, the refrigerant confinement control ends. Steps ST11 to ST14 are in random order.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention during the heating only operation.
  • pump-down control is started.
  • the flow-path switching device 11 is switched by the pump-down control means 31 so as to be a flow path during the cooling operation (step ST21).
  • the frequency of the compressor 10 is changed to a frequency threshold (step ST22).
  • the first shutoff device 13 is closed (step ST23).
  • step ST24 the pump down control ends, and subsequently, the refrigerant confinement control is started.
  • Step ST25 Whether the discharge pressure detected by the discharge pressure detection unit 20 is equal to or higher than the discharge pressure threshold value by the determination means 32 or whether the suction pressure detected by the suction pressure detection unit 21 is equal to or lower than the suction pressure threshold value Is determined (step ST25). If the discharge pressure is less than the discharge pressure threshold and the suction pressure is larger than the suction pressure threshold (No in step ST25), the process returns to step ST25. On the other hand, when the discharge pressure is equal to or higher than the discharge pressure threshold or the suction pressure is equal to or lower than the suction pressure threshold (Yes in step ST25), the leakage reduction control unit 33 stops the compressor 10 (step ST26). Further, the blower 16 is also stopped by the leakage reduction control means 33 (step ST27). Thus, the refrigerant confinement control ends. Steps ST21 to ST24 are in random order.
  • the pump down control in the stop mode is the same as the pump down control in the heating operation shown in FIG.
  • the compressor 10 is not operating, and the pressure in the refrigerant circuit 7 is constant. Therefore, the device driven using the differential pressure is operated after the frequency of the compressor 10 is set to the frequency threshold and the pressure difference is generated in the refrigerant circuit 7.
  • the location of the liquid refrigerant of the air conditioning apparatus 100 changes depending on the temperature condition inside and outside the room, the elapsed time since the stop, and the like.
  • thermo-off the operation of the air conditioner 100 when the refrigerant leaks at the time of the thermo-off will be described.
  • the pump down control at the thermo-off time is similar to the pump down control at the heating operation shown in FIG.
  • the compressor 10 does not operate, and the pressure in the refrigerant circuit 7 is constant. Therefore, the device driven using the differential pressure is operated after the frequency of the compressor 10 is set to the frequency threshold and the pressure difference is generated in the refrigerant circuit 7.
  • the location of the liquid refrigerant of the air conditioner 100 changes depending on the temperature conditions inside and outside the room, the elapsed time after stopping, and the like.
  • the second shutoff device 5 since the second shutoff device 5 is provided between the use side heat exchangers 40a and 40b and the accumulator 14, the refrigerant collected in the accumulator 14 by the pump down control is: It does not flow to the use side heat exchangers 40a and 40b. Therefore, even if the refrigerant leaks in the refrigerant circuit 7, it is possible to suppress the refrigerant from flowing to the use side heat exchangers 40a and 40b.
  • a plurality of outdoor units 1 are provided, and the control unit 30 controls the first shut-off device 13 when the leakage detection unit 19 detects that the refrigerant has leaked in the plurality of outdoor units 1. It may be closed. Thereby, even if the air conditioning capability is increased by the plurality of outdoor units 1, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the first embodiment exemplifies a case where all of the plurality of indoor units 2a and 2b perform the cooling operation or all of the plurality of indoor units 2a and 2b perform the heating operation.
  • the air conditioning apparatus 100 may include a relay.
  • the relay unit includes expansion units 41a and 41b and usage-side heat exchangers 40a and 40b, respectively, and performs a plurality of indoor units 2a and 2b for cooling operation or heating operation, an outdoor unit 1 and a plurality of indoor units 2a and 2b Are distributed, and the refrigerant supplied from the outdoor unit 1 is distributed to the plurality of indoor units 2a and 2b.
  • the cooling only operation mode and the heating only operation mode but also the cooling main operation mode and the heating main operation mode are implemented.
  • the control device 30 may cause the plurality of indoor units 2a and 2b to execute the cooling / heating mixed operation in which the cooling operation or the heating operation is simultaneously performed.
  • the pump down control means 31 and the leakage reduction control means in the cooling operation in the case of the cooling only operation and the cooling main operation where the heat source side heat exchanger 12 of the outdoor unit 1 acts as a condenser. 33 is executed.
  • the pump down control means 31 and the leakage reduction control means 33 during the heating operation are executed. Thereby, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing an air conditioner 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the heat medium converter 60 is provided.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the indoor unit 2 is different from the first embodiment in that the expansion portion 41 is omitted. In addition, although the indoor unit 2 is illustrated about the case where it is one, it may be two or more.
  • the heat medium converter 60 includes a pump 62, an expansion unit 41, a heat medium between refrigerant and heat medium 240, and a heat medium flow rate adjustment unit 63.
  • the pump 62 transports a heat medium.
  • the refrigerant heat medium heat exchanger 240 exchanges heat between the refrigerant and the heat medium, and is, for example, a plate type heat exchanger.
  • the use-side heat exchanger is used as the inter-refrigerant heat medium heat exchanger 240.
  • the heat medium flow rate adjustment unit 63 is to adjust the flow rate of the heat medium, and is, for example, an electronic expansion valve whose opening degree is adjusted by changing the opening area of a flow path (not shown) through which the refrigerant flows.
  • the heat medium conversion device 60 is installed in a space such as a machine room or a ceiling.
  • the heat-media converter 60 is illustrated about the case where it is one, it may be two or more.
  • the compressor 10, the discharge side check valve 6, the flow path switching device 11, the heat source side heat exchanger 12, the first shut-off device 13, the expansion portion 41, the refrigerant heat medium heat exchanger 240, the second The shutoff device 5 and the accumulator 14 are connected by the refrigerant pipe 4 and the refrigerant main pipe 3 to constitute a refrigerant circuit 7 in which the refrigerant flows.
  • a heat medium circuit 65 in which the heat medium flows is formed by connecting the pump 62, the refrigerant heat medium heat exchanger 240, the heat medium flow rate adjustment unit 63, and the indoor heat exchanger 61 by the heat medium pipe 64.
  • the heat medium is water or brine.
  • the controller 30 controls the heat medium flow control unit 63 so that the difference between the temperature detected by the first heat exchange temperature detection unit 50 and the temperature detected by the second heat exchange temperature detection unit 51 is constant. Control the opening degree. Thereby, the cooling capacity or the heating capacity is adjusted in accordance with the indoor load.
  • the heat medium flows in the order of the pump 62, the inter-refrigerant heat medium heat exchanger 240, the heat medium flow rate adjustment unit 63, and the indoor heat exchanger 61, and the indoor air in the indoor heat exchanger 61 is the heat medium and heat. It is replaced and the room is cooled.
  • the refrigerant flows in the order of the compressor 10, the discharge side check valve 6, the flow path switching device 11, the refrigerant heat medium heat exchanger 240, and the expansion unit 41. Thereafter, the refrigerant flows in the order of the first blocking device 13, the heat source side heat exchanger 12, the flow path switching device 11, the second blocking device 5, and the accumulator 14.
  • the heat medium flows in the order of the pump 62, the inter-refrigerant heat medium heat exchanger 240, the heat medium flow rate adjustment unit 63, and the indoor heat exchanger 61, and the indoor air in the indoor heat exchanger 61 is the heat medium and heat. It is replaced and the room is heated.
  • Control device 30 of the second embodiment performs the same operation as control device 30 of the first embodiment. Thereby, also in the air conditioning apparatus 200 of the second embodiment, the same effect as that of the air conditioning apparatus 100 of the first embodiment can be obtained. In addition, even if the heat medium converter 60 is installed in the machine room or the ceiling, the amount of refrigerant leaking to the machine room or the ceiling can be reduced.
  • the control device 30 executes the pump-down control unit 31 and the leakage reduction control unit 33 for each of the plurality of outdoor units 1.
  • the refrigerant can be collected in the plurality of outdoor units 1.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an air conditioner 300 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that the second shutoff device 305 is a switching device.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the pump down control unit 31 controls the second shutoff device 305 to open. Since the second shut-off device 305 is controlled to open in principle except when the air conditioning apparatus 300 is stopped, the pump-down control means 31 keeps the second shut-off device 305 open. Maintain in the state of
  • the leak reduction control means 33 causes the second shutoff device 305 to close when the determination means 32 determines that the discharge pressure exceeds the discharge pressure threshold or the suction pressure falls below the suction pressure threshold. Control.
  • the refrigerant collected in the accumulator 14 and the heat source side heat exchanger 12 by the pump down control means 31 does not flow from the accumulator 14 to the indoor units 2a and 2b by the closed second shut-off device 305. Therefore, even if the refrigerant leaks in the refrigerant circuit 7, it is possible to suppress the refrigerant from flowing to the use side heat exchangers 40a and 40b.
  • the second shutoff device 305 is an open / close device, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an air conditioner 400 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the fourth embodiment is different from the first and third embodiments in that the second shutoff device 405 has a backflow prevention valve 405a and an opening / closing device 405b.
  • the same parts as in the first embodiment and the third embodiment are assigned the same reference numerals and explanations thereof will be omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the backflow prevention valve 405a is provided in the refrigerant pipe 4 between the accumulator 14 and the flow path switching device 11, and prevents the refrigerant from flowing from the accumulator 14 side to the indoor units 2a and 2b side.
  • the opening / closing device 405b is connected in series to the backflow prevention valve 405a, and is provided in the refrigerant pipe 4 between the flow path switching device 11 and the indoor units 2a and 2b.
  • the pump-down control unit 31 controls the open / close device 405b of the second shutoff device 405 to open when the leak detection unit 19 detects that the refrigerant has leaked. Further, the leakage reduction control means 33 determines that the discharge pressure exceeds the discharge pressure threshold or the suction pressure falls below the suction pressure threshold by the determination means 32, the opening / closing device 405 b of the second cutoff device 405. Control to close. As a result, the refrigerant collected in the accumulator 14 and the heat source side heat exchanger 12 by the pump down control means 31 reliably flows from the accumulator 14 to the indoor units 2a and 2b by the backflow prevention valve 405a and the closed switching device 405b. Absent. As described above, the second blocking device 405 includes the backflow prevention valve 405a and the opening / closing device 405b, whereby the effect of suppressing the refrigerant from leaking to the indoor units 2a and 2b can be improved.

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Abstract

空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、第1の遮断装置、膨張部、利用側熱交換器及びアキュムレータが冷媒配管により接続される冷媒回路と、利用側熱交換器とアキュムレータとの間に設けられ、アキュムレータ側から利用側熱交換器側への冷媒の流れを遮断する第2の遮断装置と、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩検出部と、漏洩検出部によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、第1の遮断装置を閉じると共に、圧縮機を運転させるように制御する制御装置と、を備える。

Description

空気調和装置
 本発明は、冷媒が室内に漏洩することを抑制する空気調和装置に関する。
 従来、空気調和装置として、例えば熱源機に複数台の利用側機が接続されたビル用マルチエアコン等が知られている。熱源機は建物の外部に配置される室外機であり、利用側機は建物の内部に配置される室内機である。熱源機及び利用側機のそれぞれに設けられた各装置が配管により接続されて冷媒回路が構成されている。空気調和装置の冷媒回路に循環する冷媒は、暖房運転時に、利用側機の室内熱交換機に供給される空気に放熱して、空気を加熱する。そして、加熱された空気は、空調対象空間に送り込まれ、暖房が行われる。また、冷媒は、冷房運転時に、利用側機の室内熱交換器に供給される空気から吸熱して、空気を冷却する。そして、冷却された空気は、空調対象空間に送り込まれ、冷房が行われる。このようなビル用マルチエアコン等の空気調和装置は、室外機と複数台の室内機とを接続する冷媒配管の全長が数100mに及ぶ場合がある。このため、空気調和装置は、冷媒配管に充填される冷媒の量が極めて多くなる傾向がある。この場合、空気調和装置において、冷媒が漏洩した場合、例えば1部屋に大量の冷媒が流出する虞がある。
 また、近年、地球温暖化防止の観点から、空気調和装置に使用される冷媒を、地球温暖化係数が低い冷媒に置き換えることが要求されている。地球温暖化係数が低い冷媒として、HFC系冷媒のR32(ジフロオロメタン)、ハイドロフルオロオレフィン系冷媒のHFO1234yf及びHFO1234ze等、R32とHFO系冷媒との混合冷媒、R290(プロパン)及びR600a(イゾブタン)等の自然冷媒が挙げられる。ここで、地球温暖化係数が低い冷媒は、可燃性を有する傾向がある。このため、今後、空気調和装置に使用される冷媒が、地球温暖化係数が低い冷媒に置き換えられていくと、安全性に対する配慮が更に必要となる。冷媒の漏洩が検出された場合に、冷媒が室内に流出することを抑制することを目的として、特許文献1には、冷媒の流れを遮断する流れ遮断装置と、冷媒の漏洩を検知する冷媒漏れ検知装置とを備える空気調和機が開示されている。特許文献1は、冷媒漏れ検知装置によって冷媒の漏洩が検知された場合、室外機に設けられた電磁膨張弁を閉じ、室内機に流れる冷媒を室外機に回収して、その後流れ遮断装置を閉じて、室外機に冷媒を保持する。これにより、特許文献1は、冷媒が室内に流出することを抑制しようとするものである。
特開2000-97527号公報
 特許文献1に開示された空気調和機には、アキュムレータが設けられていない。特許文献1の空気調和機にアキュムレータが設けられた場合、流れ遮断装置がアキュムレータの下流側に設けられていないと、ポンプダウン制御によってアキュムレータに回収された冷媒が、室内機側に流入してしまう。
 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、アキュレータに回収された冷媒が室内に漏洩することを抑制する空気調和装置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、第1の遮断装置、膨張部、利用側熱交換器及びアキュムレータが冷媒配管により接続される冷媒回路と、利用側熱交換器とアキュムレータとの間に設けられ、アキュムレータ側から利用側熱交換器側への冷媒の流れを遮断する第2の遮断装置と、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩検出部と、漏洩検出部によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、第1の遮断装置を閉じると共に、圧縮機を運転させるように制御する制御装置と、を備える。
 本発明によれば、利用側熱交換器とアキュムレータとの間に第2の遮断装置が設けられているため、ポンプダウン制御によってアキュムレータに回収された冷媒は、利用側熱交換器側に流れない。よって、冷媒回路において冷媒が漏洩しても、冷媒が利用側熱交換器側に流れることを抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の制御装置30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100の全冷房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の全暖房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の冷媒漏洩時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100の全冷房運転時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100の全暖房運転時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200を示す回路図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置300を示す回路図である。 本発明の実施の形態4に係る空気調和装置400を示す回路図である。
実施の形態1.
 以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100を示す回路図である。図1に示すように、空気調和装置100は、例えば1台の室外機1と2台の室内機2a,2bとを備えており、室外機1と2台の室内機2a,2bとは、それぞれ冷媒主管3によって接続されている。
 空気調和装置100は、例えば冷凍サイクルを利用して空気の調和を行うビル用マルチエアコンである。空気調和装置100は、2台の室内機2a,2bのいずれもが冷房運転を行う全冷房運転モードと、2台の室外機1のいずれもが暖房運転を行う全暖房運転モードとが選択されるものである。なお、室外機1は、1台である場合について例示しているが、2台以上でもよい。また、室内機2a,2bは、2台である場合について例示しているが、1台でもよいし3台以上でもよい。
 (室外機1,室内機2a,2b)
 室外機1は、空調対象空間とは別の例えば屋外に設置されるものである。室外機1は、圧縮機10、流路切替装置11、熱源側熱交換器12、送風機16、アキュムレータ14、第1の遮断装置13、第2の遮断装置5、吐出側逆止弁6、漏洩検出部19、吐出温度検出部22及び制御装置30を有している。2台の室内機2a,2bは、それぞれ膨張部41a,41b、利用側熱交換器40a,40b、室内送風機42a,42b、第1の熱交換温度検出部50a,50b、第2の熱交換温度検出部51a,51b及び室内温度検出部52a,52bを有している。ここで、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、熱源側熱交換器12、第1の遮断装置13、膨張部41a,41b、利用側熱交換器40a,40b、第2の遮断装置5及びアキュムレータ14が配管により接続されて冷媒回路7が構成されている。
 (圧縮機10,流路切替装置11)
 圧縮機10は、低温且つ低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態の冷媒にして吐出するものである。圧縮機10は、例えば容量を制御することができるインバータ圧縮機である。なお、圧縮機10が2台設けられてもよい。流路切替装置11は、圧縮機10の吐出側に接続された冷媒配管4、アキュムレータ14に接続された冷媒配管4、熱源側熱交換器12に接続された冷媒配管4及び利用側熱交換器40a,40bに接続された冷媒主管3と接続する冷媒配管4を接続するものである。流路切替装置11は、冷媒回路7において冷媒が流れる方向を切り替えるものであり、例えば四方弁である。流路切替装置11は、圧縮機10から吐出された冷媒が熱源側熱交換器12に流れる(図1の実線)か利用側熱交換器40a,40bに流れる(図1の破線)かを切り替えるものであり、これにより、冷房運転及び暖房運転のいずれもが行われる。
 (熱源側熱交換器12,送風機16)
 熱源側熱交換器12は、流路切替装置11と第1の遮断装置13との間の冷媒配管4に設けられており、室外空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器である。熱源側熱交換器12は、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する。送風機16は、熱源側熱交換器12の近傍に設けられ、熱源側熱交換器12に流れる室外空気の風路を形成するファンである。アキュムレータ14は、圧縮機10の吸入側の冷媒配管4に設けられており、ガス状態の冷媒のみが圧縮機10に流入するように、圧縮機10に吸入される冷媒のうち液状態の冷媒を貯留するものである。
 (第1の遮断装置13)
 第1の遮断装置13は、熱源側熱交換器12と膨張部41a,41bとの間の冷媒配管4に設けられており、冷媒回路7に流れる冷媒の流れを遮断する。第1の遮断装置13は、冷媒の流れを遮断するものであれば、電磁弁でもよいし、開閉弁でもよい。電磁弁は、冷媒が流れる流路(図示せず)の開口面積が変化して開度が調整されるものであり、開閉弁は、開度調整機能がないものである。また、第1の遮断装置13は、室外機1に設けられていなくても、熱源側熱交換器12と膨張部41a,41bとを接続する冷媒配管4に設けられていれば、室外機1の外部に設けられてもよい。
 (第2の遮断装置5,吐出側逆止弁6)
 第2の遮断装置5は、アキュムレータ14と流路切替装置11との間の冷媒配管4に設けられており、例えばアキュムレータ14側から前記利用側熱交換器40a,40b側に冷媒が流れることを防止する逆流防止弁である。吐出側逆止弁6は、圧縮機10の吐出側と流路切替装置11との間の冷媒配管4に設けられており、流路切替装置11側から圧縮機10の吐出側に冷媒が流れることを防止する。
 (膨張部41a,41b)
 膨張部41a,41bは、第1の遮断装置13と利用側熱交換器40a,40bとの間の冷媒主管3に接続されており、冷媒を減圧して膨張する減圧弁又は膨張弁である。膨張部41a,41bは、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。
 (利用側熱交換器40a,40b,室内送風機42a,42b)
 利用側熱交換器40a,40bは、膨張部41a,41bと流路切替装置11との間の冷媒主管3に接続されており、室内空気と冷媒とを熱交換する室内熱交換器である。利用側熱交換器40a,40bは、冷房運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する。室内送風機42a,42bは、利用側熱交換器40a,40bの近傍に設けられ、利用側熱交換器40a,40bに流れる室内空気の風路を形成するファンである。このように、本実施の形態1では、利用側熱交換器40a,40bが、室内熱交換器として使用されている。
 (漏洩検出部19)
 漏洩検出部19は、冷媒回路7において、冷媒が漏洩したことを検出するものである。本実施の形態1では、漏洩検出部19は、吐出圧力検出部20及び吸入圧力検出部21を有している。
 (吐出圧力検出部20,吸入圧力検出部21)
 吐出圧力検出部20は、圧縮機10の吐出側と流路切替装置11とを接続する冷媒配管4に設けられており、圧縮機10によって圧縮されて吐出される高温且つ高圧状態の冷媒の圧力を検出するものである。吸入圧力検出部21は、アキュムレータ14と流路切替装置11とを接続する冷媒配管4に設けられており、圧縮機10に吸入される低温且つ低圧状態の冷媒の圧力を検出するものである。冷媒が漏洩した場合、配管に流れる冷媒の量が減るため、圧縮機10及び膨張部41a,41bの動作に支障をきたす。これにより、圧縮機10から吐出される冷媒の吐出圧力が低下し、また、圧縮機10に吸入される冷媒の吸入圧力が上昇する。即ち、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値未満の場合に、冷媒が漏洩していると判断される。また、吸入圧力検出部21によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値より大きい場合、冷媒が漏洩していると判断される。
 (吐出温度検出部22)
 吐出温度検出部22は、圧縮機10の吐出側と流路切替装置11とを接続する冷媒配管4に設けられており、圧縮機10によって圧縮されて吐出される高温且つ高圧状態の冷媒の温度を検出するものである。吐出温度検出部22は、例えばサーミスタである。
 (第1の熱交換温度検出部50a,50b)
 第1の熱交換温度検出部50a,50bは、膨張部41a,41bと利用側熱交換器40a,40bとを接続する冷媒主管3に設けられており、冷媒主管3に流れる冷媒の温度を検出するものである。即ち、第1の熱交換温度検出部50a,50bは、冷房運転時に利用側熱交換器40a,40bに流入する冷媒の温度を検出するものであり、暖房運転時に利用側熱交換器40a,40bから流出する冷媒の温度を検出するものである。第1の熱交換温度検出部50a,50bは、例えばサーミスタである。
 (第2の熱交換温度検出部51a,51b)
 第2の熱交換温度検出部51a,51bは、利用側熱交換器40a,40bと流路切替装置11とを接続する冷媒主管3に設けられており、冷媒主管3に流れる冷媒の温度を検出するものである。即ち、第2の熱交換温度検出部51a,51bは、冷房運転時に利用側熱交換器40a,40bから流出する冷媒の温度を検出するものであり、暖房運転時に利用側熱交換器40a,40bに流入する冷媒の温度を検出するものである。第2の熱交換温度検出部51a,51bは、例えばサーミスタである。
 (室内温度検出部52a,52b)
 室内温度検出部52a,52bは、利用側熱交換器40a,40bにおいて空気が吸い込まれる吸込み部(図示せず)に設けられており、利用側熱交換器40a,40bに吸い込まれる室内空気の温度を検出するものである。室内温度検出部52a,52bは、例えばサーミスタである。
 (冷媒)
 冷媒回路7に流れる冷媒は、二酸化炭素、炭化水素又はヘリウムといった自然冷媒としてもよいし、R410A、R32、R407C、R404A又はHFO1234yfといった冷媒としてもよい。
 (制御装置30)
 制御装置30は、空気調和装置100の全体の制御を行うものであり、例えばマイコン及びドライバからなる。制御装置30は、各センサの検出結果に基づいて、圧縮機10の周波数、送風機16の回転数、流路切替装置11の切り替え及び膨張部41a,41bの開度等を制御する。各センサとは、例えば吐出圧力検出部20、吸入圧力検出部21、吐出温度検出部22、第1の熱交換温度検出部50a,50b、第2の熱交換温度検出部51a,51b及び室内温度検出部52a,52bである。また、制御装置30は、リモートコントローラ(図示せず)からの指示に基づいて、圧縮機10の周波数、送風機16の回転数、流路切替装置11の切り替え及び膨張部41a,41bの開度等を制御する。これにより、全冷房運転モード又は全暖房運転モードが実施される。
 制御装置30は、スーパーヒート、即ち過熱度が一定となるように膨張部41a,41bの開度を制御する。スーパーヒートは、冷房運転時に、第1の熱交換温度検出部50a,50bによって検出された温度と第2の熱交換温度検出部51a,51bによって検出された温度との差分として得られる。制御装置30は、サブクール、即ち過冷却度が一定となるように膨張部41a,41bの開度を制御する。サブクールは、暖房運転時に、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力から算出される冷媒の飽和液の温度と第1の熱交換温度検出部50a,50bによって検出された温度との差分として得られる。なお、本実施の形態1では、制御装置30が室外機1に設けられている場合について例示しているが、制御装置30が室内機2a,2bに設けられていてもよい。また、制御装置30は、室外機1及び室内機2a,2bのいずれにも設けられてもよいし、室外機1及び室内機2a,2bとは別のユニットに設けられてもよい。
 なお、空気調和装置100は、サーモオフの機能を有している。サーモオフとは、室内温度検出部52a,52bによって検出された室内の温度がリモートコントローラ等によって設定された設定温度となったときに、一時的に装置を停止する機能をいう。
 (冷媒漏洩時の制御)
 図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の制御装置30を示すブロック図である。次に、冷媒が漏洩した場合の制御について説明する。図2に示すように、制御装置30は、ポンプダウン制御手段31と、判定手段32と、漏洩低減制御手段33とを有している。
 (ポンプダウン制御手段31)
 ポンプダウン制御手段31は、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、流路切替装置11を、冷房時の流路となるように切り替える。具体的には、ポンプダウン制御手段31は、冷房運転時に、冷房時の流路を維持するように流路切替装置11を維持する。また、ポンプダウン制御手段31は、暖房運転時に、冷房時の流路となるように流路切替装置11を切り替える。
 ここで、前述の如く、漏洩検出部19は、吐出圧力検出部20及び吸入圧力検出部21を有している。制御装置30は、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値未満の場合に、冷媒が漏洩していると判断する。また、制御装置30は、吸入圧力検出部21によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値より大きい場合、冷媒が漏洩していると判断する。
 本実施の形態1では、制御装置30は、吐出圧力検出部20の検出結果又は吸入圧力検出部21の検出結果に基づいて、冷媒の漏洩を検出しているが、室内に設置された冷媒の漏洩を検出する漏洩センサ(図示せず)に基づいて、冷媒の漏洩を検出してもよい。また、制御装置30は、吐出圧力検出部20及び吸入圧力検出部21以外の各センサの検出結果に基づいて、冷媒の漏洩を検出してもよい。
 ポンプダウン制御手段31は、流路切替装置11を冷房時の流路となるように切り替えた後、第1の遮断装置13が閉じるように制御する。これにより、熱源側熱交換器12から第1の遮断装置13側に流出した冷媒が、室内機2a,2b側に流入することが抑制される。そして、ポンプダウン制御手段31は、圧縮機10が運転し続けるように制御する。これにより、第1の遮断装置13の下流側である室内機2a,2bに流れる冷媒は、流路切替装置11及び第2の遮断装置5を通過してアキュムレータ14に流れ、アキュムレータ14に貯留される。
 アキュムレータ14に貯留しきれなかった冷媒は、圧縮機10に吸入され、圧縮機10から吐出されると、流路切替装置11を通って、熱源側熱交換器12に貯留される。熱源側熱交換器12に貯留された冷媒は、第1の遮断装置13によって室内機2a,2bに流入することが抑制される。即ち、冷媒回路7内の冷媒は、アキュムレータ14及び熱源側熱交換器12に回収される。
 制御装置30は、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、送風機16を最大回転数で動作させる機能を有する。これにより、凝縮器として作用する熱源側熱交換器12において、冷媒が凝縮し易くなる。従って、圧縮機10から吐出される冷媒の吐出圧力が上昇することを抑制することができる。
 制御装置30は、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、圧縮機10を周波数閾値で動作させる機能を有する。周波数閾値は、例えば最小周波数と、最大周波数の二分の一との間の周波数値である。周波数閾値が高過ぎると、冷凍サイクルの圧力が急激に変化するため、異常停止が発生するおそれがある。また、周波数閾値が最小周波数のように低過ぎると、室内機2a,2bから室外機1に冷媒を収集する力が弱まるおそれがある。そこで、周波数閾値は、例えば最小周波数と、最大周波数の二分の一との間の周波数値である。
 (判定手段32)
 判定手段32は、ポンプダウン制御手段31による第1の遮断装置13及び圧縮機10の制御が行われている場合、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値を超えたかを判定する。吐出圧力閾値は、例えば圧縮機10の運転時に許容される最大圧力又は最大圧力近傍の値である。また、判定手段32は、ポンプダウン制御手段31による第1の遮断装置13及び圧縮機10の制御が行われている場合、吸入圧力検出部21によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値を下回ったかを判定する。吸入圧力閾値は、例えば圧縮機10の運転時に許容される最小圧力又は最小圧力近傍の値である。
 (漏洩低減制御手段33)
 漏洩低減制御手段33は、ポンプダウン制御手段31による第1の遮断装置13及び圧縮機10の制御が行われた後、圧縮機10が停止するように制御するものである。具体的には、漏洩低減制御手段33は、判定手段32によって、吐出圧力が吐出圧力閾値を超えたか、又は、吸入圧力が吸入圧力閾値を下回ったと判定された場合、冷媒の漏洩が解消されたと判断し、圧縮機10が停止するように制御するものである。吐出圧力閾値は、例えば圧縮機10の運転時に許容される最大圧力又は最大圧力近傍の値であるため、室内機2a,2bから室外機1に収集される冷媒の量が最大限に増える。また、吸入圧力閾値は、圧縮機10の運転時に許容される最小圧力又は最小圧力近傍であるため、室内機2a,2bから室外機1に収集される冷媒の量が最大限に増える。
 ここで、アキュムレータ14及び熱源側熱交換器12に回収された冷媒は、逆流防止弁である第2の遮断装置5によってアキュムレータ14から室内機2a,2b側に流れない。
 (運転モード)
 次に、空気調和装置100の運転モードについて説明する。前述の如く、空気調和装置100は、運転モードとして、全冷房運転モード及び全暖房運転モードを有している。全冷房運転は、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、熱源側熱交換器12、第1の遮断装置13の順に冷媒が流れる。その後、それぞれの膨張部41a,41b、それぞれの利用側熱交換器40a,40b、流路切替装置11、第2の遮断装置5、アキュムレータ14の順に冷媒が流れる。そして、それぞれの利用側熱交換器40a,40bにおいて室内空気が冷媒と熱交換されて、各室内が冷却される。全暖房運転は、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、それぞれの利用側熱交換器40a,40b、それぞれの膨張部41a,41bの順に冷媒が流れる。その後、第1の遮断装置13、熱源側熱交換器12、流路切替装置11、第2の遮断装置5、アキュムレータ14の順に冷媒が流れる。そして、それぞれの利用側熱交換器40a,40bにおいて室内空気が冷媒と熱交換されて、各室内が加熱される。
 (全冷房運転)
 図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の全冷房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。次に、空気調和装置100の各運転モードの動作について説明する。先ず、全冷房運転について説明する。全冷房運転では、流路切替装置11によって、圧縮機10の吐出側と熱源側熱交換器12とが接続され第1の遮断装置13は開いている。図3の実線矢印で示すように、全冷房運転において、圧縮機10に吸入された冷媒は、圧縮機10によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機10から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、吐出側逆止弁6及び流路切替装置11を通過して、凝縮器として作用する熱源側熱交換器12に流入する。冷媒は、熱源側熱交換器12において、送風機16によって送風された室外空気と熱交換されて凝縮して液化する。凝縮された液状態の冷媒は、第1の遮断装置13を通過して、各室内機2a,2bに流入する。
 各室内機2a,2bにおいて冷媒は、それぞれの膨張部41a,41bに流入し、それぞれの膨張部41a,41bにおいて膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用するそれぞれの利用側熱交換器40a,40bに流入し、それぞれの利用側熱交換器40a,40bにおいて、室内送風機42a,42bによって送風された室内空気と熱交換されて蒸発してガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、各室内において冷房が実施される。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置11及び第2の遮断装置5を通過して、アキュムレータ14に流入する。アキュムレータ14に流入した冷媒のうち、液状態の冷媒がアキュムレータ14に貯留され、ガス状態の冷媒が圧縮機10に吸入される。
 (全暖房運転)
 図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の全暖房運転時の冷媒の流れを示す回路図である。次に、全暖房運転について説明する。全暖房運転では、流路切替装置11によって、アキュムレータ14と利用側熱交換器40a,40bとが接続され、第1の遮断装置13は開いている。図4の実線矢印で示すように、全暖房運転において、圧縮機10に吸入された冷媒は、圧縮機10によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機10から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、吐出側逆止弁6及び流路切替装置11を通過して、各室内機2a,2bに流入する。各室内機2a,2bにおいて冷媒は、凝縮器として作用するそれぞれの利用側熱交換器40a,40bに流入し、それぞれの利用側熱交換器40a,40bにおいて、室内送風機42a,42bによって送風された室内空気と熱交換されて凝縮して液化する。このとき、室内空気が暖められ、各室内において暖房が実施される。
 凝縮された液状態の冷媒は、それぞれの膨張部41a,41bにおいて膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、第1の遮断装置13を通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器12に流入し、熱源側熱交換器12において、送風機16によって送風された室外空気と熱交換されて蒸発してガス化する。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置11及び第2の遮断装置5を通過して、アキュムレータ14に流入する。アキュムレータ14に流入した冷媒のうち、液状態の冷媒がアキュムレータ14に貯留され、ガス状態の冷媒が圧縮機10に吸入される。
 (冷媒漏洩時の動作)
 図5は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の冷媒漏洩時の動作を示すフローチャートである。次に、冷媒が漏洩した場合の空気調和装置100の動作について説明する。図4に示すように、先ず、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出されたか否かが判断される(ステップST1)。冷媒の漏洩が検出されていない場合(ステップST1のNo)、制御が終了する。一方、冷媒の漏洩が検出された場合(ステップST1のYes)、室内機2a,2bに流れる冷媒を室外機1に回収するポンプダウン制御が実施される(ステップST2)。そして、室外機1に回収された冷媒が室内機2a,2bに再び流入することを抑制する冷媒閉じ込め制御が実施される(ステップST3)。ここで、全冷房運転時のポンプダウン制御及び冷媒閉じ込め制御を、図6を用いて説明し、全暖房運転時のポンプダウン制御及び冷媒閉じ込め制御を、図7を用いて説明する。
 (全冷房運転時の動作)
 図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の全冷房運転時の動作を示すフローチャートである。次に、全冷房運転時において冷媒が漏洩した場合の空気調和装置100の動作について説明する。冷媒の漏洩が検出されると、ポンプダウン制御が開始される。図6に示すように、ポンプダウン制御手段31によって、流路切替装置11は切り替えられず維持される(ステップST11)。次に、圧縮機10の周波数が周波数閾値に変更される(ステップST12)。その後、第1の遮断装置13が閉じられる(ステップST13)。これにより、室内機2a,2bに流れる冷媒が室外機1に流れた後、第1の遮断装置13で流れが遮断され、冷媒は室外機1から再び室内機2a,2bに流れない。従って、室内機2a,2bに流れる冷媒が室外機1に収集される。また、送風機16の回転数が最大回転数に制御される(ステップST14)。ステップST14において、ポンプダウン制御が終了し、続いて、冷媒閉じ込め制御が開始される。
 判定手段32によって、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値以上であるか否か、又は、吸入圧力検出部21によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値以下であるか否かが判定される(ステップST15)。吐出圧力が吐出圧力閾値未満且つ吸入圧力が吸入圧力閾値より大きい場合(ステップST15のNo)、ステップST15に戻る。これに対し、吐出圧力が吐出圧力閾値以上又は吸入圧力が吸入圧力閾値以下の場合(ステップST15のYes)、漏洩低減制御手段33によって、圧縮機10が停止される(ステップST16)。また、漏洩低減制御手段33によって、送風機16も停止される(ステップST17)。これにより、冷媒閉じ込め制御が終了する。なお、ステップST11~ステップST14は、順不同である。
 (全暖房運転時の動作)
 図7は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置100の全暖房運転時の動作を示すフローチャートである。次に、全暖房運転時において冷媒が漏洩した場合の空気調和装置100の動作について説明する。冷媒の漏洩が検出されると、ポンプダウン制御が開始される。図7に示すように、ポンプダウン制御手段31によって、冷房運転時の流路となるように流路切替装置11が切り替えられる(ステップST21)。次に、圧縮機10の周波数が周波数閾値に変更される(ステップST22)。その後、第1の遮断装置13が閉じられる(ステップST23)。これにより、室内機2a,2bに流れる冷媒が室外機1に流れた後、第1の遮断装置13で流れが遮断され、冷媒は室外機1から再び室内機2a,2bに流れない。従って、室内機2a,2bに流れる冷媒が室外機1に収集される。また、送風機16の回転数が最大回転数に制御される(ステップST24)。ステップST24において、ポンプダウン制御が終了し、続いて、冷媒閉じ込め制御が開始される。
 判定手段32によって、吐出圧力検出部20によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値以上であるか否か、又は、吸入圧力検出部21によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値以下であるか否かが判定される(ステップST25)。吐出圧力が吐出圧力閾値未満且つ吸入圧力が吸入圧力閾値より大きい場合(ステップST25のNo)、ステップST25に戻る。これに対し、吐出圧力が吐出圧力閾値以上又は吸入圧力が吸入圧力閾値以下の場合(ステップST25のYes)、漏洩低減制御手段33によって、圧縮機10が停止される(ステップST26)。また、漏洩低減制御手段33によって、送風機16も停止される(ステップST27)。これにより、冷媒閉じ込め制御が終了する。なお、ステップST21~ステップST24は、順不同である。
 (停止時の動作)
 次に、空気調和装置100の停止時において冷媒が漏洩した場合の空気調和装置100の動作について説明する。停止モード時におけるポンプダウン制御は、図7に示す暖房運転時のポンプダウン制御と同様である。なお、停止時には、圧縮機10が動作しておらず、冷媒回路7内の圧力が一定である。このため、差圧を利用して駆動する装置は、圧縮機10の周波数を周波数閾値に設定して冷媒回路7内に圧力差を発生させた後に動作させる。停止時において、空気調和装置100の液冷媒の存在場所は、室内外の温度条件及び停止してからの経過時間等によって変化する。図7に示すポンプダウン動作が行われることによって、室内機2a,2b及び冷媒主管3に存在する液冷媒の割合を低下させ、室内空間に漏洩する冷媒量を低減することができる。なお、停止時における冷媒閉じ込め制御は、図6及び図7に示す冷媒閉じ込め制御と同様である。
 (サーモオフ時の動作)
 次に、サーモオフ時において冷媒が漏洩した場合の空気調和装置100の動作について説明する。サーモオフ時におけるポンプダウン制御は、図7に示す暖房運転時のポンプダウン制御と同様である。なお、サーモオフ時には、圧縮機10が動作しておらず、冷媒回路7内の圧力が一定である。このため、差圧を利用して駆動する装置は、圧縮機10の周波数を周波数閾値に設定して冷媒回路7内に圧力差を発生させた後に動作させる。サーモオフ時において、空気調和装置100の液冷媒の存在場所は、室内外の温度条件及び停止してからの経過時間等によって変化する。図7に示すポンプダウン動作が行われることによって、室内機2a,2b及び冷媒主管3に存在する液冷媒の割合を低下させ、室内空間に漏洩する冷媒量を低減することができる。なお、サーモオフ時における冷媒閉じ込め制御は、図6及び図7に示す冷媒閉じ込め制御と同様である。
 本実施の形態1によれば、利用側熱交換器40a,40bとアキュムレータ14との間に第2の遮断装置5が設けられているため、ポンプダウン制御によってアキュムレータ14に回収された冷媒は、利用側熱交換器40a,40b側に流れない。よって、冷媒回路7において冷媒が漏洩しても、冷媒が利用側熱交換器40a,40b側に流れることを抑制することができる。
 冷房運転時には、熱源側熱交換器12と膨張部41a,41bとを接続する冷媒配管4内に液冷媒が多く存在する。図6に示すポンプダウン制御を行うことによって、熱源側熱交換器12と膨張部41a,41bとを接続する冷媒配管4内の冷媒を、熱源側熱交換器12及びアキュムレータ14に移動させることができる。このため、室内機2a,2b及び室内機2a,2bに接続される冷媒主管3に存在する液冷媒の量が少なくなる。従って、室内空間に漏洩する冷媒量を減らすことができる。
 暖房運転時には、利用側熱交換器40a,40b及び利用側熱交換器40a,40bと流路切替装置11とを接続する冷媒配管4内に液冷媒が多く存在する。図7に示すポンプダウン制御を行うことによって、利用側熱交換器40a,40b及び利用側熱交換器40a,40bと流路切替装置11とを接続する冷媒配管4内の冷媒を、熱源側熱交換器12及びアキュムレータ14に移動させることができる。このため、室内機2a,2b及び室内機2a,2bに接続される冷媒主管3に存在する液冷媒の量が少なくなる。従って、室内空間に漏洩する冷媒量を減らすことができる。
 なお、室外機1は、複数設けられており、制御装置30は、複数の室外機1において、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、それぞれの第1の遮断装置13を閉じるものであってもよい。これにより、複数の室外機1によって空気調和能力が増大しても、本実施の形態1と同様の効果を奏する。
 本実施の形態1では、複数の室内機2a,2bの全てが冷房運転を行うか、複数の室内機2a,2bの全てが暖房運転を行うものである場合について例示している。これに限らず、空気調和装置100は、中継機を備えていてもよい。中継機は、それぞれ膨張部41a,41b及び利用側熱交換器40a,40bを有し、冷房運転又は暖房運転する複数の室内機2a,2bと、室外機1と複数の室内機2a,2bとを接続し、室外機1から供給される冷媒を複数の室内機2a,2bに分配する。この場合、全冷房運転モード及び全暖房運転モードだけではなく、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードも実施される。
 このように、制御装置30は、複数の室内機2a,2bに、冷房運転又は暖房運転を同時に行う冷暖混在運転を実行させるものであってもよい。このとき、冷媒が漏洩した際、室外機1の熱源側熱交換器12が凝縮器として作用する全冷房運転及び冷房主体運転の場合に、冷房運転時のポンプダウン制御手段31及び漏洩低減制御手段33が実行される。また、室外機1の熱源側熱交換器12が蒸発器として作用する全暖房運転及び暖房主体運転の場合に、暖房運転時のポンプダウン制御手段31及び漏洩低減制御手段33が実行される。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態2.
 図8は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置200を示す回路図である。本実施の形態2は、熱媒体変換機60を有している点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態2では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
 (熱媒体変換機60)
 図8に示すように、室外機1は、実施の形態1と同様の室外機1であるため、説明を省略する。室内機2は、膨張部41が省略されている点で実施の形態1と相違する。なお、室内機2は1台である場合について例示しているが、2台以上でもよい。熱媒体変換機60は、ポンプ62、膨張部41、冷媒熱媒体間熱交換器240及び熱媒体流量調整部63を有している。ポンプ62は、熱媒体を搬送するものである。冷媒熱媒体間熱交換器240は、冷媒と熱媒体とを熱交換するものであり、例えばプレート式熱交換器である。本実施の形態2では、利用側熱交換器が冷媒熱媒体間熱交換器240として使用されている。熱媒体流量調整部63は、熱媒体の流量を調整するものであり、例えば冷媒が流れる流路(図示せず)の開口面積が変化して開度が調整される電子膨張弁である。熱媒体変換機60は、機械室又は天井裏等の空間に設置される。なお、熱媒体変換機60は、1台である場合について例示しているが、2台以上でもよい。
 ここで、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、熱源側熱交換器12、第1の遮断装置13、膨張部41、冷媒熱媒体間熱交換器240、第2の遮断装置5及びアキュムレータ14が冷媒配管4及び冷媒主管3により接続されて冷媒が流れる冷媒回路7が構成されている。また、ポンプ62、冷媒熱媒体間熱交換器240、熱媒体流量調整部63及び室内熱交換器61が熱媒体配管64により接続されて熱媒体が流れる熱媒体回路65が構成されている。なお、熱媒体は、水又はブライン等である。制御装置30は、第1の熱交換温度検出部50によって検出された温度と第2の熱交換温度検出部51によって検出された温度との差分が一定となるように熱媒体流量調整部63の開度を制御する。これにより、室内負荷に応じて冷房能力又は暖房能力が調整される。
 (運転モード)
 次に、空気調和装置100の運転モードについて説明する。冷房運転時、冷媒回路7において、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、熱源側熱交換器12、第1の遮断装置13の順に冷媒が流れる。その後、膨張部41、冷媒熱媒体間熱交換器240、流路切替装置11、第2の遮断装置5、アキュムレータ14の順に冷媒が流れる。熱媒体回路65において、ポンプ62、冷媒熱媒体間熱交換器240、熱媒体流量調整部63、室内熱交換器61の順に熱媒体が流れ、室内熱交換器61において室内空気が熱媒体と熱交換されて、室内が冷却される。
 暖房運転時、冷媒回路7において、圧縮機10、吐出側逆止弁6、流路切替装置11、冷媒熱媒体間熱交換器240、膨張部41の順に冷媒が流れる。その後、第1の遮断装置13、熱源側熱交換器12、流路切替装置11、第2の遮断装置5、アキュムレータ14の順に冷媒が流れる。熱媒体回路65において、ポンプ62、冷媒熱媒体間熱交換器240、熱媒体流量調整部63、室内熱交換器61の順に熱媒体が流れ、室内熱交換器61において室内空気が熱媒体と熱交換されて、室内が加熱される。
 本実施の形態2の制御装置30は、実施の形態1の制御装置30と同様の動作を行う。これにより、本実施の形態2の空気調和装置200においても、実施の形態1の空気調和装置100と同様の効果を得ることができる。また、熱媒体変換機60が機械室又は天井裏等に設置されていても、機械室又は天井裏等に漏洩する冷媒の量を低減することができる。
 なお、室外機1が複数設けられている場合、制御装置30は、複数の室外機1毎に、ポンプダウン制御手段31及び漏洩低減制御手段33を実行する。これにより、複数の室外機1に冷媒を回収することができる。
実施の形態3.
 図9は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置300を示す回路図である。本実施の形態3は、第2の遮断装置305が開閉装置である点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態3では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
 ポンプダウン制御手段31は、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、第2の遮断装置305が開くように制御する。なお、空気調和装置300が停止しているとき以外は、原則として第2の遮断装置305が開くように制御されているため、ポンプダウン制御手段31は、第2の遮断装置305が開いたままの状態で維持する。
 そして、漏洩低減制御手段33は、判定手段32によって、吐出圧力が吐出圧力閾値を超えたか、又は、吸入圧力が吸入圧力閾値を下回ったと判定された場合、第2の遮断装置305が閉じるように制御する。これにより、ポンプダウン制御手段31によってアキュムレータ14及び熱源側熱交換器12に回収された冷媒は、閉じられた第2の遮断装置305によってアキュムレータ14から室内機2a,2b側に流れない。よって、冷媒回路7において冷媒が漏洩しても、冷媒が利用側熱交換器40a,40b側に流れることを抑制することができる。このように、第2の遮断装置305が開閉装置であっても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
実施の形態4.
 図10は、本発明の実施の形態4に係る空気調和装置400を示す回路図である。本実施の形態4は、第2の遮断装置405が、逆流防止弁405aと開閉装置405bとを有する点で、実施の形態1及び実施の形態3と相違する。本実施の形態4では、実施の形態1及び実施の形態3と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
 逆流防止弁405aは、アキュムレータ14と流路切替装置11との間の冷媒配管4に設けられており、アキュムレータ14側から室内機2a,2b側に冷媒が流れることを防止する。開閉装置405bは、逆流防止弁405aに直列に接続され、流路切替装置11と室内機2a,2bとの間の冷媒配管4に設けられている。
 ポンプダウン制御手段31は、実施の形態3と同様に、漏洩検出部19によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、第2の遮断装置405の開閉装置405bが開くように制御する。また、漏洩低減制御手段33は、判定手段32によって、吐出圧力が吐出圧力閾値を超えたか、又は、吸入圧力が吸入圧力閾値を下回ったと判定された場合、第2の遮断装置405の開閉装置405bが閉じるように制御する。これにより、ポンプダウン制御手段31によってアキュムレータ14及び熱源側熱交換器12に回収された冷媒は、逆流防止弁405a及び閉じられた開閉装置405bによってアキュムレータ14から室内機2a,2b側に確実に流れない。このように、第2の遮断装置405が逆流防止弁405aと開閉装置405bとから構成されることによって、冷媒が室内機2a,2b側に漏洩することを抑制する効果を向上させることができる。
 1 室外機、2,2a,2b 室内機、3 冷媒主管、4 冷媒配管、5 第2の遮断装置、6 吐出側逆止弁、7 冷媒回路、10 圧縮機、11 流路切替装置、12 熱源側熱交換器、13 第1の遮断装置、14 アキュムレータ、16 送風機、19 漏洩検出部、20 吐出圧力検出部、21 吸入圧力検出部、22 吐出温度検出部、30 制御装置、31 ポンプダウン制御手段、32 判定手段、33 漏洩低減制御手段、40,40a,40b 利用側熱交換器、41,41a,41b 膨張部、42,42a,42b 室内送風機、50,50a,50b 第1の熱交換温度検出部、51,51a,51b 第2の熱交換温度検出部、52,52a,52b 室内温度検出部、60 熱媒体変換機、61 室内熱交換器、62 ポンプ、63 熱媒体流量調整部、64 熱媒体配管、65 熱媒体回路、100 空気調和装置、200 空気調和装置、240 冷媒熱媒体間熱交換器、300 空気調和装置、305 第2の遮断装置、400 空気調和装置、405 第2の遮断装置、405a 逆流防止弁、405b 開閉装置。

Claims (11)

  1.  圧縮機、熱源側熱交換器、第1の遮断装置、膨張部、利用側熱交換器及びアキュムレータが冷媒配管により接続される冷媒回路と、
     前記利用側熱交換器と前記アキュムレータとの間に設けられ、前記アキュムレータ側から前記利用側熱交換器側への冷媒の流れを遮断する第2の遮断装置と、
     冷媒が漏洩したことを検出する漏洩検出部と、
     前記漏洩検出部によって冷媒が漏洩したことが検出された場合、前記第1の遮断装置を閉じると共に、前記圧縮機を運転させるように制御する制御装置と、
     を備える空気調和装置。
  2.  前記制御装置は、
     前記第1の遮断装置及び前記圧縮機を制御した後、前記圧縮機を停止させるように制御するものである
     請求項1記載の空気調和装置。
  3.  前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出圧力を検出する吐出圧力検出部を更に備え、
     前記制御装置は、
     前記吐出圧力検出部によって検出された吐出圧力が吐出圧力閾値を超えたかを判定し、吐出圧力が吐出圧力閾値を超えた場合、前記圧縮機を停止させるように制御するものである
     請求項2記載の空気調和装置。
  4.  前記圧縮機に吸入される冷媒の吸入圧力を検出する吸入圧力検出部を更に備え、
     前記制御装置は、
     前記吸入圧力検出部によって検出された吸入圧力が吸入圧力閾値を下回ったかを判定し、吸入圧力が吸入圧力閾値を下回った場合、前記圧縮機を停止させるように制御するものである
     請求項2又は3記載の空気調和装置。
  5.  前記第2の遮断装置は、逆流防止弁である
     請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  6.  前記第2の遮断装置は、開閉装置であり、
     前記制御装置は、
     前記第2の遮断装置を開くように制御し、前記第1の遮断装置及び前記圧縮機を制御した後、前記第2の遮断装置を閉じるように制御するものである
     請求項2~4のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  7.  前記制御装置は、
     吐出圧力が吐出圧力閾値を超えた場合、前記第2の遮断装置を閉じるように制御するものである
     請求項3に従属する請求項6記載の空気調和装置。
  8.  前記制御装置は、
     吸入圧力が吸入圧力閾値を下回った場合、前記第2の遮断装置を閉じるように制御するものである
     請求項4に従属する請求項6又は7記載の空気調和装置。
  9.  前記熱源側熱交換器に流れる空気の風路を形成する送風機を更に備え、
     前記制御装置は、
     前記送風機を最大回転数で運転させるものである
     請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  10.  前記第2の遮断装置は、
     前記アキュムレータ側から前記利用側熱交換器側に冷媒が流れることを防止する逆流防止弁と、
     前記逆流防止弁に直列に接続された開閉装置と、を有する
     請求項1~9のいずれか1項に記載の空気調和装置。
  11.  前記利用側熱交換器は、冷媒と熱媒体とを熱交換する冷媒熱媒体間熱交換器であり、
     熱媒体を搬送するポンプ、前記冷媒熱媒体間熱交換器、熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整部及び室内熱交換器が熱媒体配管により接続され、熱媒体が流れる熱媒体回路を更に備える
     請求項1~10のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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