WO2019069422A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2019069422A1
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heat exchanger
compressor
flow path
path switching
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宗史 池田
淳 西尾
亮宗 石村
康平 小倉
山下 浩司
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三菱電機株式会社
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    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner in which a refrigerant circulates in a refrigeration cycle, and reduces the amount of refrigerant leaking into a room.
  • a refrigerant circuit in which an outdoor unit and a plurality of indoor units are connected, and a refrigerant leakage detection device that detects that the refrigerant has leaked from the indoor unit is provided.
  • an air conditioner in which a refrigerant is circulated so as to be (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 when a refrigerant
  • an air conditioner further provided with a bypass circuit and recovering the refrigerant to the outdoor unit through the bypass circuit when the refrigerant leaks from the indoor unit (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 2 in the air conditioner, a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an outdoor throttling device, a first on-off valve, a first on-off valve, an indoor throttling device, an indoor heat exchanger, a second on-off valve, and an accumulator are connected by piping.
  • a bypass circuit having a bypass throttle device. The bypass circuit branches from the pipe between the outdoor throttle device and the first on-off valve, and is connected to the inflow side of the accumulator.
  • the refrigerant recovery is performed with the four-way valve connected in the cooling mode.
  • a gas refrigerant recovery operation is performed in which the indoor expansion device, the outdoor expansion device, and the first on-off valve are closed and the second on-off valve is opened to recover the gas refrigerant.
  • the indoor expansion device, the outdoor expansion device, and the second on-off valve are closed, and the first on-off valve is opened to perform a liquid refrigerant recovery operation for recovering the liquid refrigerant.
  • the amount of leakage is reduced by lowering the refrigerant pressure of the indoor unit, and the refrigerant leakage detection device detects the refrigerant leakage, The refrigerant will continue to leak until the indoor unit where the refrigerant has leaked is repaired.
  • the air conditioner as described in Patent Document 2 although refrigerant recovery is performed, since the liquid refrigerant recovery operation is performed after the gas refrigerant recovery operation is performed, the portion where the liquid refrigerant exists When the refrigerant leaks, the amount of refrigerant leaking into the room may increase.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of reducing the amount of refrigerant leakage into the room when refrigerant leakage occurs.
  • the air conditioner according to the present invention includes a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a flow switching device that is provided on the discharge side of the compressor and that switches the flow path of the refrigerant, a heat source side heat exchanger, and the refrigerant
  • a first shutoff device provided in a pipe that connects an exchanger and the expansion device, a refrigerant leak detection device that detects a refrigerant leak into the room, the compressor, the flow path switching device, and the first shutoff
  • a first connection state in which the suction side of the compressor is connected to the use side heat exchanger via the accumulator, and a discharge side of the compressor is connected to the use side heat exchanger, and the compression is performed
  • the flow path switching device is controlled to switch between the second connection state in which the suction side of the machine is connected to the heat source side heat exchanger via the accumulator, and the first shutoff device during the leakage reduction operation Is closed, the flow path switching device is in the first connection state, and the compressor is driven to recover the refrigerant from the usage-side heat exchanger to a storage portion including the accumulator and the heat-source-side heat exchanger
  • the flow path switching device is brought into the second connection state, the compressor is stopped, and the refrigerant condensed by the heat source side heat exchanger is transferred to the accumulator via the flow path switching device.
  • Moving refrigerant movement It is controlled so as to perform work and, the.
  • the air conditioning apparatus of the present invention it is possible to recover the refrigerant to the heat source side circuit and reduce the amount of refrigerant present in the use side circuit while suppressing the leakage from the use side circuit by the refrigerant recovery operation. Furthermore, the amount of refrigerant stored in the reservoir can be increased by the refrigerant transfer operation. Thus, it is possible to provide an air conditioner that can reduce the amount of refrigerant leakage into the room when refrigerant leakage occurs.
  • FIG. 1 is the figure which showed typically an example of the circuit structure of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • the outdoor unit 1 and the two indoor units 2a and 2b are connected by the liquid main pipe 3, the gas main pipe 4, the liquid branch pipe 5, and the gas branch pipe 6.
  • a refrigerant circuit 101 formed by The air conditioning apparatus 100 also includes a control device 90, and performs normal operation such as a cooling operation mode and a heating operation mode, a leakage amount reduction operation, and the like.
  • Each liquid branch pipe 5 connects the liquid main pipe 3 and each indoor unit 2a, 2b, and each gas branch pipe 6 connects the gas main pipe 4 to each indoor unit 2a, 2b.
  • the circuit of the outdoor unit 1 is referred to as the heat source side circuit
  • the liquid main pipe 3 the liquid branch pipes 5, the circuits of the indoor units 2a and 2b, the gas branch pipes 6, and the gas main pipe
  • the fourth grade is referred to as the use side circuit 102.
  • two indoor units 2a and 2b are connected in parallel to the outdoor unit 1 via the liquid main pipe 3, the gas main pipe 4, the two liquid branch pipes 5, and the two gas branch pipes 6.
  • one indoor unit may be provided, or three or more indoor units may be provided.
  • the outdoor unit 1 is installed, for example, outside the room, and functions as a heat source unit that supplies heat or heat of air conditioning.
  • the outdoor unit 1 includes, for example, a compressor 10, a flow path switching device 11, a heat source side heat exchanger 12, an accumulator 13, and a first shutoff device 15. These are connected by piping It is installed in the outdoor unit case.
  • the outdoor unit 1 also includes a heat source side fan 16 that blows air to the heat source side heat exchanger 12.
  • the compressor 10 sucks and compresses a refrigerant to bring it into a high-temperature and high-pressure state, and is constituted of, for example, an inverter compressor or the like whose capacity can be controlled.
  • the flow path switching device 11 includes, for example, a four-way valve, and switches between the refrigerant flow path in the heating operation mode and the refrigerant flow path in the cooling operation mode.
  • connection state of the flow path switching device 11 in the cooling operation mode is referred to as a first connection state
  • connection state of the flow path switching device 11 in the heating operation mode is referred to as a second connection state.
  • first connection state the discharge side of the compressor 10 is connected to the heat source side heat exchanger 12.
  • second connection state the suction side of the compressor 10 is connected to the heat source side heat exchanger 12 via the accumulator 13.
  • the heat source side heat exchanger 12 functions as a condenser or a gas cooler in the cooling operation mode, and functions as an evaporator in the heating operation mode, and exchanges heat between the air supplied from the heat source side fan 16 and the refrigerant. It is a thing.
  • the accumulator 13 is provided on the suction side of the compressor 10 and stores excess refrigerant generated due to a difference between the heating operation mode and the cooling operation mode or a transitional operation change.
  • the heat source side heat exchanger 12 and the accumulator 13 function as a storage unit 14 that stores the refrigerant collected in the outdoor unit 1 when refrigerant collection is performed at the time of refrigerant leakage.
  • the first shutoff device 15 has a function of shutting off the refrigerant supply to the indoor units 2a and 2b when the refrigerant leaks in at least one of the two indoor units 2a and 2b.
  • the first shutoff device 15 may be, for example, capable of controlling the opening and closing of a solenoid valve or the like, and may be an electronic expansion valve capable of variably controlling the opening degree.
  • the 1st cutoff device 15 is a solenoid valve is demonstrated to an example.
  • the first shutoff device 15 is provided downstream of the heat source side heat exchanger 12 in the flow direction of the refrigerant in the cooling operation mode.
  • the first shutoff device 15 is open at the time of normal operation and closed at the time of leakage amount reduction operation.
  • the outdoor unit 1 also has a discharge pressure sensor 81 and a suction pressure sensor 82.
  • the discharge pressure sensor 81 detects the pressure of the refrigerant on the discharge side of the compressor 10, that is, the high pressure.
  • the suction pressure sensor 82 detects the pressure of the refrigerant on the suction side of the compressor 10, that is, the low pressure.
  • the indoor units 2a and 2b are each installed, for example, in a room inside the room, and supply conditioned air to each room.
  • the indoor unit 2a includes the expansion device 20, the use side heat exchanger 21, and the use side fan 22.
  • the indoor unit 2a has a temperature sensor or the like for detecting the indoor temperature.
  • the expansion device 20 has a function as a pressure reducing valve or an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant.
  • the expansion device 20 may be configured of, for example, an electronic expansion valve whose opening degree can be variably controlled.
  • the expansion device 20 is provided upstream of the use-side heat exchanger 21 in the flow direction of the refrigerant in the cooling operation mode.
  • the use side heat exchanger 21 exchanges heat between the air and the refrigerant to generate heating air or cooling air to be supplied to the indoor space. Indoor air is blown to the use side heat exchanger 21 by the use side fan 22.
  • the use side heat exchanger 21 is connected to the suction side of the compressor 10 via the accumulator 13 when the flow path switching device 11 is in the first connection state, and compressed when the flow path switching device 11 is in the second connection state. It is connected to the discharge side of the machine 10.
  • the air conditioning apparatus 100 may further include a heat medium circuit in which a heat medium such as water circulates.
  • the heat medium circuit includes a heat medium transfer device such as a pump for delivering the heat medium, and a heat medium heat exchanger or the like for exchanging heat between the heat medium and the refrigerant of the refrigeration cycle. And indoor air conditioning is performed by the heat medium heat-exchanged by the heat medium heat exchanger.
  • the indoor units 2a and 2b have refrigerant leak detection devices 83a and 83b, respectively.
  • Each of the refrigerant leak detection devices 83a and 83b is constituted by, for example, a refrigerant concentration sensor, and detects the presence or absence of refrigerant leak inside or around the indoor units 2a and 2b.
  • the refrigerant concentration may be measured by each of the refrigerant leak detection devices 83a and 83b, and the controller 90 may determine the presence or absence of the refrigerant leakage.
  • the detection threshold value at which each of the refrigerant leakage detection devices 83a and 83b detects refrigerant leakage is set to be equal to or less than the combustion lower limit value of the refrigerant to be used.
  • the detection threshold is a value that does not reach the combustion lower limit even if the amount of refrigerant leakage is taken into consideration while the leakage reduction mode is being executed (for example, 1/5 or 1/10 of the combustion lower limit)
  • the control device 90 controls the entire air conditioning apparatus 100, and includes, for example, an analog circuit, a digital circuit, a CPU, or two or more of them.
  • the control device 90 also includes a memory, a timer, and the like.
  • the control device 90 executes an operation mode based on detection information detected by various sensors, a command input via a remote control or the like, and a preset value or the like, and controls each actuator.
  • the air conditioning apparatus 100 performs the cooling operation and the heating operation in the corresponding indoor units 2a and 2b based on the instructions from the indoor units 2a and 2b.
  • As an operation mode which the air conditioning apparatus 100 of FIG. 1 performs all of the indoor units 2a and 2b which are driving all perform the cooling operation, and all the indoor units 2a and 2b which are driving There is a heating operation mode for performing heating operation. Further, when refrigerant leakage is detected by at least one of the two refrigerant leakage detection devices 83a and 83b, the air conditioning apparatus 100 executes a leakage amount reduction mode in order to reduce the amount of refrigerant leakage into the room.
  • a refrigerant recovery operation for recovering the refrigerant from the use side circuit 102
  • a refrigerant transfer operation for moving the refrigerant from the heat source side heat exchanger 12 to the accumulator 13, and use of the refrigerant recovered in the heat source side circuit
  • an outflow suppressing operation for suppressing the outflow to the side circuit 102.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing functions of the control device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control device 90 includes an operation control unit 91, a timer unit 92, and a storage unit 93.
  • the operation control unit 91 performs main operation control.
  • the storage unit 93 stores various control values used to control each actuator, and setting values used to switch the operation mode and the operation.
  • the timer unit 92 has a timer function, and measures and notifies time.
  • the operation control unit 91 receives a command from the input device, the room temperature detected by each temperature sensor, the discharge pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 81, the suction pressure Ps detected by the suction pressure sensor 82, and each refrigerant leakage detection device 83a. , 83b are detected, and the like, such as refrigerant leakage information detected.
  • the operation control unit 91 executes each operation mode based on the input information, the setting value, and the like. Specifically, the operation control unit 91 controls the driving rotational speed of the compressor 10, switching of the flow path switching device 11, opening and closing of the first shutoff device 15, the rotational speed of the heat source side fan 16, the opening degree of the expansion device 20, The number of rotations and the like of the use side fan 22 are controlled.
  • the set values stored in the storage unit 93 include, for example, a discharge pressure threshold Pdt, a suction pressure threshold Pst, and a set time Ts.
  • the discharge pressure threshold value Pdt is preset as the discharge pressure when the heat source side heat exchanger 12 is filled with the liquid refrigerant, and when the leakage amount reduction mode is implemented, Used for start conditions.
  • the suction pressure threshold Pst is preset as the suction pressure when the refrigerant is not present in the use side circuit 102, and when the leakage reduction mode is implemented, the start of the outflow suppression operation Used for conditions.
  • the set time Ts is preset as a time for carrying out the refrigerant transfer operation, and is used as a termination condition of the refrigerant transfer operation.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the flow of the refrigerant in the cooling operation mode of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a cooling operation mode when a cooling load is generated in each use side heat exchanger 21 will be described based on FIG. 3.
  • the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 101 is indicated by a solid arrow, and the abundance of the liquid refrigerant R in the heat source side heat exchanger 12 and each use side heat exchanger 21 is indicated by oblique lines.
  • the control device 90 drives the compressor 10, the heat source side fan 16 and each use side fan 22, sets the flow path switching device 11 in the first connection state, opens each expansion device 20, (1) Control to open the shutoff device 15 fully.
  • the compressor 10 sucks and compresses a low-temperature low-pressure refrigerant to discharge a high-temperature high-pressure refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the heat source side heat exchanger 12 via the flow path switching device 11.
  • the refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchanger 12 exchanges heat with the outdoor air supplied from the heat source side fan 16 in the heat source side heat exchanger 12 and condenses.
  • the refrigerant condensed in the heat source side heat exchanger 12 flows out of the outdoor unit 1 after passing through the first shutoff device 15, passes through the liquid main pipe 3 and each liquid branch pipe 5, and is sent to each indoor unit 2a, 2b. To flow.
  • the refrigerant that has flowed into the indoor units 2 a and 2 b is expanded by the expansion devices 20 and flows into the use-side heat exchangers 21.
  • the refrigerant that has flowed into each use side heat exchanger 21 evaporates while cooling the indoor space by absorbing heat from indoor air in each use side heat exchanger 21.
  • the refrigerant evaporated in the use side heat exchangers 21 flows into the outdoor unit 1 through the gas branch pipes 6 and the gas main pipe 4.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor unit 1 passes through the flow path switching device 11 and is again drawn into the compressor 10 via the accumulator 13.
  • the distribution of the refrigerant in the refrigerant circuit 101 will be described.
  • the refrigerant is present in the refrigerant circuit 101 in a gas or liquid state. Since the liquid has a higher density than the gas, the distribution of the refrigerant is increased in the portion existing in the liquid state. Therefore, in the cooling operation mode, the refrigerant is the heat source side heat exchanger 12 in which the refrigerant condenses, the liquid main pipe 3 through which the liquid refrigerant flows, each liquid branch pipe 5, and the use side heat exchangers 21 in which the refrigerant evaporates. There are many distributions.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the flow of the refrigerant in the heating operation mode of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the heating operation mode when the heating load is generated in each use side heat exchanger 21 will be described based on FIG. 4.
  • the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 101 is indicated by solid arrows, and the abundances of the liquid refrigerant R in the heat source side heat exchanger 12, the accumulator 13 and each use side heat exchanger 21 are indicated by oblique lines. ing.
  • the control device 90 drives the compressor 10, the heat source side fan 16 and each use side fan 22, sets the flow path switching device 11 in the second connection state, opens each expansion device 20, and The shutoff device 15 is controlled to be fully open.
  • the compressor 10 sucks and compresses a low-temperature low-pressure refrigerant to discharge a high-temperature high-pressure refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 10 passes through the flow path switching device 11 and flows out of the outdoor unit 1.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant flowing out of the outdoor unit 1 passes through the gas main pipe 4 and the gas branch pipes 6 and flows into the use-side heat exchangers 21 of the indoor units 2a and 2b.
  • each use side heat exchanger 21 The refrigerant flowing into each use side heat exchanger 21 is condensed while heating the indoor space by radiating heat to the indoor air in each use side heat exchanger 21.
  • the refrigerant condensed by each use side heat exchanger 21 is expanded by each expansion device 20, flows through each liquid branch pipe 5 and liquid main pipe 3, and flows into the outdoor unit 1.
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit 1 flows through the first shutoff device 15 into the heat source side heat exchanger 12 and evaporates while absorbing heat from the outdoor air in the heat source side heat exchanger 12.
  • the refrigerant evaporated in the heat source side heat exchanger 12 passes through the flow path switching device 11 and is again drawn into the compressor 10 via the accumulator 13.
  • the distribution of the refrigerant in the refrigerant circuit 101 will be described.
  • a large number of refrigerants are used in each use side heat exchanger 21 where the refrigerant condenses, the liquid main pipe 3 where the liquid refrigerant flows, each liquid branch pipe 5, and the heat source side heat exchanger 12 where the refrigerant evaporates. It is distributed.
  • FIG. 5 is a view for explaining the state of each actuator in the leakage reduction mode of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the flow of the refrigerant in the refrigerant recovery operation of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the flow of the refrigerant in the refrigerant transfer operation of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the flow of the refrigerant in the outflow suppression operation of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Each operation of the leakage amount reduction mode will be described in detail based on FIGS. 5 to 8 by taking as an example the case where the refrigerant leaks into the room during normal operation.
  • the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the first connection state.
  • the advance operation mode is the cooling operation mode
  • switching of the flow passage switching device 11 is unnecessary, but when the advance operation mode is the heating operation mode or the stop state, the flow passage switching device 11 is in the first connection state Can be switched to Further, at the same time as switching of the flow path switching device 11, the control device 90 closes the first shutoff device 15, fully opens each expansion device 20, and controls the heat source side fan 16 and each use side fan 22 to full speed. .
  • the control device 90 also controls the compressor 10 to drive.
  • the control device 90 controls the rotational speed of the compressor 10 based on the discharge pressure Pd. Specifically, the discharge pressure Pd measured by the discharge pressure sensor 81 and the target value Pda of the discharge pressure registered in advance in the control device 90 are compared, and acceleration of the compressor 10 and Deceleration is determined. [Equation 1] Pd ⁇ Pda (equation 1)
  • the frequency of the compressor 10 is controlled to increase.
  • the discharge pressure Pd is higher than the target value Pda without the above equation 1
  • the frequency of the compressor 10 is controlled to decelerate.
  • the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 101 is indicated by solid arrows, and the abundances of the liquid refrigerant R in the heat source side heat exchanger 12, the accumulator 13 and each use side heat exchanger 21 are indicated by oblique lines. ing.
  • the refrigerant present in the use side circuit 102 is provided via the liquid main pipe 3, each liquid branch pipe 5, each use side heat exchanger 21, each gas branch pipe 6, and the gas main pipe 4. It flows into the outdoor unit 1.
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit 1 flows through the flow path switching device 11 into the accumulator 13, the liquid refrigerant stagnates in the accumulator 13, and the gas refrigerant is drawn into the compressor 10.
  • the sucked gas refrigerant is compressed and discharged as a high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the heat source side heat exchanger 12 via the flow path switching device 11.
  • the refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchanger 12 exchanges heat with the outdoor air supplied from the heat source side fan 16, and is condensed and liquefied.
  • the liquid refrigerant R condensed by the heat source side heat exchanger 12 stays in the heat source side heat exchanger 12 and a pipe between the heat source side heat exchanger 12 and the first shutoff device 15.
  • each use side fan 22 can stir the leaked refrigerant into the room to suppress the local concentration increase.
  • the refrigerant pressure in the use side circuit 102 becomes low, so that the pressure difference with the atmospheric pressure in the indoor space becomes small, and the leakage rate of the refrigerant can be reduced.
  • the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the second connection state and controls the compressor 10 to stop. Further, the control device 90 closes the first shutoff device 15 and fully opens each expansion device 20, and controls the heat source side fan 16 and each use side fan 22 to full speed. That is, when switching from the refrigerant recovery operation to the refrigerant transfer operation, the states of the first shutoff device 15, the expansion devices 20, the heat source side fan 16, and the use side fans 22 are maintained.
  • the refrigerant transfer operation is performed when the heat source side heat exchanger 12 is filled with the liquid refrigerant R and there is no space for storing the liquid refrigerant R.
  • the discharge pressure Pd of the refrigerant from the compressor 10 is greater than when the room for storing the refrigerant in the heat source side heat exchanger 12 remains. Get higher. Therefore, the determination as to whether or not the heat source side heat exchanger 12 is vacant is performed based on the discharge pressure Pd.
  • Equation 2 Pd ⁇ Pdt (equation 2)
  • the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 101 is indicated by solid arrows, and the existing amounts of the liquid refrigerant R before and after the refrigerant transfer operation are indicated by dotted lines and hatched lines.
  • the high-pressure liquid refrigerant present in the heat source side heat exchanger 12 flows into the accumulator 13 through the flow path switching device 11.
  • the accumulator 13 is at a low pressure, a flow of refrigerant from the heat source side heat exchanger 12 to the accumulator 13 is generated due to the pressure difference.
  • the liquid refrigerant R flowing from the heat source side heat exchanger 12 to the accumulator 13 stagnates in the accumulator 13.
  • the amount of refrigerant present in the heat source side heat exchanger 12 decreases, and the amount of refrigerant present in the accumulator 13 increases. Further, since the liquid refrigerant is stored also in the accumulator 13 in addition to the heat source side heat exchanger 12, a larger amount of refrigerant is required compared to the case where the refrigerant is recovered using only the heat source side heat exchanger 12. It is collected by the outdoor unit 1.
  • the utilization side circuit 102 is maintained at a low refrigerant pressure, so that the pressure difference with the atmospheric pressure in the indoor space is small as in the refrigerant recovery operation. And the leak rate of the refrigerant can be reduced.
  • the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the second connection state and controls the compressor 10 to stop.
  • the control device 90 also controls the first blocking device 15 to close each use side fan 22 to full speed. That is, when switching from the refrigerant recovery operation to the outflow suppression operation, the states of the first shutoff device 15 and the respective use fans 22 are maintained. Further, the control device 90 performs control so that each expansion device 20 is fully closed and the heat source side fan 16 is stopped.
  • the outflow suppression operation is performed when the recovery of the refrigerant from the use side circuit 102 to the outdoor unit 1 is completed.
  • the suction pressure Ps decreases. Therefore, it is determined based on the suction pressure Ps whether or not the recovery of the refrigerant in the use side circuit 102 is completed.
  • the suction pressure Ps measured by the suction pressure sensor 82 is compared with the suction pressure threshold Pst stored in advance in the storage unit 93, and switching to the outflow suppression operation is determined based on Equation 3.
  • Ru [Equation 3] Ps ⁇ Pst (equation 3)
  • the abundance of the liquid refrigerant R after the outflow suppression operation is indicated by hatching.
  • the flow of the refrigerant is not generated in the refrigerant circuit 101.
  • the storage unit 14 including the heat source side heat exchanger 12 and the accumulator 13 has the flow path separated from the use side circuit 102 by the compressor 10 and the first shutoff device 15, so the outdoor unit 1 to the use side circuit 102 Flow of refrigerant is shut off.
  • Refrigerant leakage of the use-side circuit 102 even after recovery of the refrigerant by suppressing the outflow of the refrigerant recovered in the storage section 14 including the heat source side heat exchanger 12 and the accumulator 13 and the like to the indoor side by the outflow suppressing operation.
  • the amount can be reduced. Further, since the flow of the refrigerant between the liquid main pipe 3 and the liquid branch pipes 5 and the use-side heat exchangers 21, the gas branch pipes 6 and the gas main pipe 4 can be blocked by the expansion devices 20, the refrigerant can be recovered The amount of refrigerant leakage later can be further reduced.
  • the refrigerant pressure of the use side circuit 102 is maintained at a low state, so that the pressure difference with the atmospheric pressure in the indoor space becomes small as in the refrigerant recovery operation. The speed can be reduced.
  • FIG. 9 is a flow chart for explaining the control flow in the leakage reduction mode of the air conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the leakage amount reduction mode of FIG. 9 is implemented when refrigerant leakage is detected by at least one of the two refrigerant leakage detection devices 83 a and 83 b and detection information is input to the control device 90.
  • the cooling operation mode is performed immediately before will be described as an example.
  • the operation control unit 91 switches the operation mode from the cooling operation mode to start the leakage amount reduction mode (step ST11).
  • the operation control unit 91 determines whether there is a space for storing the refrigerant in the heat source side heat exchanger 12 (step ST12).
  • the operation control unit 91 controls the first shutoff device 15 to close and makes a determination based on the discharge pressure Pd measured by the discharge pressure sensor 81.
  • step ST12 If it is determined that the heat source side heat exchanger 12 has no space (step ST12; NO), the operation control unit 91 performs control to perform the refrigerant transfer operation (step ST13). At this time, the flow path switching device 11 is switched to the second connection state, and the operation of the compressor 10 is stopped. The first shutoff device 15 is maintained in the closed state, each expansion device 20 is fully opened, and each use side fan 22 and the heat source side fan 16 are controlled to be full speed. Further, when starting the refrigerant transfer operation, the operation control unit 91 sets the set time Ts in the timer unit 92, and measures the time during which the refrigerant transfer operation is being performed. When the refrigerant transfer operation is performed, the liquid refrigerant R stored in the heat source side heat exchanger 12 moves to the accumulator 13 via the flow path switching device 11, and the heat source side heat exchanger 12 stores the refrigerant. There will be room for
  • step ST12 When the operation control unit 91 is notified of the elapse of the set time Ts from the clock unit 92, or when it is determined that the heat source side heat exchanger 12 has a vacancy in step ST12 (step ST12; YES), the refrigerant recovery operation Control to implement (step ST14).
  • the flow path switching device 11 is controlled to be in the first connection state, and the compressor 10 is driven at a frequency determined based on the discharge pressure Pd.
  • the first shutoff device 15 is maintained in the closed state, each expansion device 20 is fully opened, and each use side fan 22 and the heat source side fan 16 are controlled to be full speed.
  • the refrigerant transfer operation is switched to the refrigerant recovery operation, the connection state of the flow path switching device 11 and the operation state of the compressor 10 are switched, and the first shutoff device 15, each expansion device 20, and each use side fan 22 And the heat source side fan 16 are maintained.
  • the refrigerant recovery operation is performed, the refrigerant of the use side circuit 102 is recovered to the outdoor unit 1, the liquid refrigerant is stored in the accumulator 13, and the gas refrigerant is the heat source side heat via the compressor 10 and the flow path switching device 11. It flows into the exchanger 12, is condensed by the heat source side heat exchanger 12, and is stored.
  • the operation control unit 91 determines whether or not the refrigerant recovery on the indoor side is completed when a preset time has elapsed (step ST15). At this time, the operation control unit 91 makes a determination based on the suction pressure Ps measured by the suction pressure sensor 82. Then, when it is determined that the refrigerant recovery on the indoor side is not completed (step ST15; NO), the operation control unit 91 returns to step ST12, repeats the processing of step ST12 to step ST15, and continues the refrigerant recovery. .
  • step ST15 when it is determined that the refrigerant in the use side circuit 102 is reduced and the refrigerant recovery on the indoor side is completed (step ST15; YES), the operation control unit 91 switches the refrigerant recovery operation to the outflow suppression operation (step ST16).
  • the compressor 10 is stopped, and the flow path switching device 11 is switched to the second connection state.
  • the state of the first shutoff device 15 and the user side fans 22 at the time of the refrigerant recovery operation is maintained.
  • each expansion device 20 is fully closed, and the heat source side fan 16 is stopped.
  • the outflow suppression operation is performed, the recovered refrigerant is sealed in the outdoor unit 1.
  • the operation control unit 91 ends the leakage amount reduction mode (step ST17).
  • the air conditioning apparatus 100 when a refrigerant leak is detected, the air conditioning apparatus 100 performs a leakage amount reduction operation that executes the refrigerant recovery operation and the refrigerant transfer operation.
  • the control device 90 controls the first shutoff device 15 to close, the flow path switching device 11 to be in the first connection state, and drive the compressor 10. Further, the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the second connection state and stop the compressor 10 in the refrigerant movement operation.
  • the pressure difference between the refrigerant pressure of each indoor unit 2a, 2b and the space pressure in the room is reduced to decrease the refrigerant leakage speed, and the refrigerant of the use side circuit 102 is reduced to the outdoor unit 1. It can collect
  • the air conditioning apparatus 100 can efficiently collect the refrigerant in the outdoor unit 1 while reducing the amount of refrigerant leakage into the room. Further, in the air conditioning apparatus 100, since the refrigerant recovery from the use side circuit 102 and the refrigerant movement in the outdoor unit 1 are performed via the flow path switching device 11, there is no need to provide a bypass circuit as in the prior art.
  • the circuit 101 can be simplified.
  • the control device 90 when performing the refrigerant recovery operation, the control device 90 fully opens the expansion device 20 and accelerates the frequency of the compressor 10 when the discharge pressure Pd is less than the target value Pda, and the discharge pressure Pd is a target When it exceeds the value Pda, it controls to decelerate.
  • the amount of leakage can be reduced by lowering the refrigerant pressure in the utilization side circuit 102, and the amount of refrigerant on the utilization side can be reduced rapidly by controlling the operating frequency of the compressor 10.
  • control device 90 controls the refrigerant movement operation to be performed when the discharge pressure Pd is equal to or higher than the discharge pressure threshold value Pdt set in advance.
  • the discharge pressure threshold value Pdt is set to the target value Pda or more.
  • the control device 90 when performing the refrigerant transfer operation, performs control so that the first blocking device 15 is fully closed and the expansion device 20 is fully opened.
  • the refrigerant transfer operation can be performed with a simple circuit configuration, and it is not necessary to provide a bypass circuit or the like as in the prior art.
  • control device 90 includes a timer (time counting unit 92) that measures a time during which the refrigerant movement operation is performed, and the refrigerant movement operation is performed when the refrigerant movement operation time measured by the timer reaches the set time Ts or more. finish.
  • the timer can be used to control the timing of the end of the refrigerant transfer operation, and the refrigerant can be reliably moved from the heat source side heat exchanger 12 to the accumulator 13.
  • the controller 90 stops the compressor 10 during the leakage amount reduction operation, and suppresses the outflow to the use-side heat exchanger 21 of the refrigerant stored in the storage unit 14 by the refrigerant recovery operation and the refrigerant transfer operation. Implement the suppression action. As a result, even after the refrigerant of the use side circuit 102 is collected in the storage unit 14, the collected refrigerant can be prevented from flowing out to the use side circuit 102, and the amount of refrigerant in the room can be reduced.
  • control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the second connection state, to fully close the first blocking device 15, and to fully close the expansion device 20.
  • the refrigerant movement between the outdoor unit 1 and the indoor units 2a and 2b is interrupted by the first shutoff device 15 and the compressor 10, the refrigerant movement of the utilization side circuit 102 is also suppressed by the expansion devices 20.
  • the refrigerant leakage into the room can be further suppressed.
  • control device 90 performs control to execute the outflow suppressing operation when the suction pressure Ps detected by the suction pressure sensor 82 is equal to or less than the suction pressure threshold Pst set in advance. As a result, after the amount of refrigerant leakage and the amount of refrigerant present in the use side circuit 102 are reliably reduced, control can be performed to switch to the outflow suppression operation.
  • the air conditioning apparatus 100 further includes a heat source side fan 16 and a use side fan 22. Then, when performing the refrigerant recovery operation or the refrigerant movement operation, the control device 90 sets the number of rotations of the heat source side fan 16 to the maximum value, and executes the refrigerant recovery operation, the refrigerant movement operation or the outflow suppression operation. When this is the case, the number of revolutions of the user-side fan 22 is set to the maximum value. Accordingly, the refrigerant can be efficiently condensed by the heat source side heat exchanger 12 by the operation of the heat source side fan 16, and the refrigerant leaking into the room by the operation of the use side fan 22 is agitated to lower the refrigerant concentration. it can.
  • the air conditioning apparatus 100 also includes the outdoor unit 1 in which at least the compressor 10, the flow path switching device 11, the heat source side heat exchanger 12, the first shutoff device 15, and the accumulator 13 are housed in a housing.
  • the heat source side heat exchanger 12 and the accumulator 13 in which a large amount of the moved refrigerant is present can be installed outdoors, and the outdoor unit 1 can shut off the indoor unit.
  • the air conditioning apparatus 100 further includes a heat medium heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the heat medium, and the use-side heat exchanger 21 performs indoor air conditioning by the heat medium heat-exchanged by the heat medium heat exchanger. Do. As a result, since heat transfer to the room is performed by the heat medium, the risk of refrigerant leakage to the room can be reduced.
  • FIG. 10 is a view schematically showing an example of the circuit configuration of the air conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the air conditioner 200 of FIG. 10 parts having the same configuration as the air conditioner 100 of FIG. 1 are assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • the air conditioner 200 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the outdoor unit 1.
  • the outdoor unit 1 includes the backflow prevention valve 17 in the pipe 103 between the flow path switching device 11 and the accumulator 13.
  • the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the first connection state and stops the compressor 10. The state of the first shutoff device 15 and the use side fans 22 is maintained at the time of the refrigerant recovery operation, the first shutoff device 15 is closed, and the use side fans 22 are driven at full speed. Further, the control device 90 performs control so that each expansion device 20 is fully closed and the heat source side fan 16 is stopped.
  • the flow of the refrigerant does not exist in the refrigerant circuit 101.
  • the liquid refrigerant R accumulated in the storage portion 14 is separated from the use side circuit 102 by the first shutoff device 15 and the backflow prevention valve 17, and the flow of the refrigerant from the outdoor unit 1 to the use side circuit 102 is cut off. .
  • the air conditioning apparatus 200 includes the backflow prevention valve 17 provided in the pipe 103 connecting the flow path switching device 11 and the accumulator 13.
  • the backflow prevention valve 17 allows the flow from the flow path switching device 11 to the accumulator 13 and blocks the flow from the accumulator 13 to the flow path switching device 11. Then, when performing the outflow suppressing operation, the control device 90 controls the flow path switching device 11 to be in the first connection state, to fully close the first blocking device 15, and to fully close the expansion device 20.
  • the refrigerant movement between the outdoor unit 1 and each of the indoor units 2a and 2b can be shut off by the first shutoff device 15 and the backflow prevention valve 17. Moreover, since it is not necessary to switch the flow path switching device 11 at the time of the outflow suppression operation, the occurrence frequency of the failure of the flow path switching device 11 can be reduced.
  • FIG. 11 is the figure which showed typically an example of a circuit structure of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • symbol is attached
  • the air conditioner 300 of Embodiment 3 differs from that of Embodiment 1 in the configuration of the outdoor unit 1.
  • the outdoor unit 1 includes the second blocking device 18 a in the pipe 104 between the gas main pipe 4 and the flow path switching device 11.
  • the control device 90 closes the second shutoff device 18a, brings the flow path switching device 11 into the first connection state, and stops the compressor 10.
  • the state of the first shutoff device 15 and the use side fans 22 is maintained at the time of the refrigerant recovery operation, the first shutoff device 15 is closed, and the use side fans 22 are driven at full speed. Further, the control device 90 performs control so that each expansion device 20 is fully closed and the heat source side fan 16 is stopped.
  • the flow of the refrigerant does not exist in the refrigerant circuit 101.
  • the liquid refrigerant R accumulated in the storage portion 14 is separated from the use side circuit 102 by the first shutoff device 15 and the second shutoff device 18a, and the flow of the refrigerant from the outdoor unit 1 to the use side circuit 102 is shut off. Ru.
  • the air conditioning apparatus 300 includes the second blocking device 18 a provided in the pipe 104 that connects the flow path switching device 11 and the usage-side heat exchanger 21. Then, when performing the outflow suppressing operation, the control device 90 sets the flow path switching device 11 in the first connection state, fully closes the first blocking device 15 and the second blocking device 18 a, and fully closes the expansion device 20. To control.
  • the refrigerant movement between the outdoor unit 1 and the indoor units 2a and 2b can be interrupted by the first shutoff device 15 and the second shutoff device 18a. Moreover, since it is not necessary to switch the flow path switching device 11 at the time of the outflow suppression operation, the occurrence frequency of the failure of the flow path switching device 11 can be reduced.
  • FIG. 12 is a view schematically showing an example of the circuit configuration of the air conditioning apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • symbol is attached
  • the air conditioner 400 of Embodiment 4 differs from that of Embodiment 1 in the configuration of the outdoor unit 1.
  • the outdoor unit 1 includes the second shutoff device 18 b in the pipe 105 between the compressor 10 and the flow path switching device 11.
  • the control device 90 controls the flow path switching device 11 to switch to the second connection state, close the second blocking device 18 b, and stop the compressor 10.
  • the state of the first shutoff device 15 and the use side fans 22 is maintained at the time of the refrigerant recovery operation, the first shutoff device 15 is closed, and the use side fans 22 are driven at full speed. Further, the control device 90 performs control so that each expansion device 20 is fully closed and the heat source side fan 16 is stopped.
  • the flow of the refrigerant does not exist in the refrigerant circuit 101.
  • the liquid refrigerant R accumulated in the storage section 14 is separated from the use side circuit 102 by the first shutoff device 15 and the compressor 10 and the second shutoff device 18b, and the refrigerant from the outdoor unit 1 to the use side circuit 102 Flow is shut off.
  • the air conditioning apparatus 400 further includes the second blocking device 18 b provided in the pipe 105 that connects the compressor 10 and the flow path switching device 11. Then, when performing the outflow suppressing operation, the control device 90 places the flow path switching device 11 in the second connection state, fully closes the first blocking device 15 and the second blocking device 18 b, and completely closes the expansion device 20. To control.
  • the refrigerant movement between the outdoor unit 1 and the use side circuit 102 can be interrupted by the first shutoff device 15, the compressor 10, and the second shutoff device 18b.
  • the flow to the gas main pipe 4 is shut off by both the compressor 10 and the second shutoff device 18 b after refrigerant recovery, even when the refrigerant passes through the compressor 10 due to the structural convenience of the compressor 10 And the outflow of the refrigerant to the use side circuit 102 can be suppressed.
  • FIG. 1 shows the case where the control device 90 is provided in the outdoor unit 1
  • the control device 90 may be provided in each of the outdoor unit 1 and each of the indoor units 2a and 2b. And may be provided in at least one of the two indoor units 2a and 2b.

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Abstract

空気調和装置(100)は、冷凍サイクル(10,11,12,20,21)と、熱源側熱交換器(12)と絞り装置(20)とを接続する配管に設けられた第1遮断装置(15)と、冷媒漏洩検知装置(83a,83b)と、制御装置(90)とを備える。制御装置は、圧縮機(10)の吐出側を熱源側熱交換器に接続する第1接続状態と、圧縮機の吸入側を、アキュムレータ(13)を介して熱源側熱交換器に接続する第2接続状態とを切り替えるように流路切替装置(11)を制御する。また制御装置は、冷媒漏れが検知された場合に、冷媒回収動作と冷媒移動動作とを実施する。制御装置は、冷媒回収動作では、第1遮断装置を閉じ、流路切替装置を第1接続状態とし、圧縮機を駆動するように制御し、冷媒移動動作では、流路切替装置を第2接続状態とし、圧縮機を停止するように制御する。

Description

空気調和装置
 本発明は、冷凍サイクルに冷媒が循環する空気調和装置に関し、室内への冷媒漏洩量を低減するものである。
 従来、室外機と複数の室内機とが接続された冷媒回路と、室内機から冷媒が漏洩したことを検知する冷媒漏洩検知装置とを備え、漏洩が検知されると、室内回路の冷媒が低圧となるように冷媒を循環させる空気調和装置が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1では、室内機から冷媒が漏洩した場合に、室内機の冷媒圧力と室内空間の大気圧との圧力差を小さくして冷媒の漏洩速度を低下させている。具体的には、室外熱交換器と室内熱交換器との間の膨張弁の開度を絞る等の制御が行われる。
 また従来、バイパス回路をさらに備え、室内機から冷媒が漏洩したときに、バイパス回路を介して室外機に冷媒を回収する空気調和装置が知られている(例えば特許文献2参照)。特許文献2において、空気調和装置は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と室外絞り装置と第1開閉弁と室内絞り装置と室内熱交換器と第2開閉弁とアキュムレータとが配管で接続された冷媒回路と、バイパス絞り装置を有するバイパス回路とを備えている。バイパス回路は、室外絞り装置と第1開閉弁との間の配管から分岐して、アキュムレータの流入側に接続されている。特許文献2の空気調和装置は、冷媒の漏洩を検知したときに、四方弁を冷房時の接続状態にして冷媒回収を行う。まず、室内絞り装置と室外絞り装置と第1開閉弁とを閉じ、第2開閉弁を開いて、ガス冷媒を回収するガス冷媒回収運転が行われる。次に、室内絞り装置と室外絞り装置と第2開閉弁とを閉じ、第1開閉弁を開いて、液冷媒を回収する液冷媒回収運転が行われる。
特開2013-178073号公報 特開2015-87071号公報
 しかしながら、特許文献1に記載されているような空気調和装置では、室内機の冷媒圧力を低圧にすることで漏洩量を低減しており、冷媒漏洩検知装置が冷媒の漏洩を検知してから、冷媒が漏洩した室内機の修理が行われるまで、冷媒が漏洩し続けることになる。一方、特許文献2に記載されているような空気調和装置では、冷媒回収は行われるが、ガス冷媒回収運転が行われた後で液冷媒回収運転が行われるため、液冷媒が存在する部分で冷媒が漏洩した場合に、室内への冷媒漏洩量が増大することがある。
 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、冷媒漏れが発生した場合に室内への冷媒漏洩量を低減することができる空気調和装置の提供を目的とする。
 本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮して吐出す圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に設けられ、冷媒の流路を切り替える流路切替装置と、熱源側熱交換器と、冷媒を減圧する絞り装置と、室内の空調を行う利用側熱交換器と、前記圧縮機の吸入側に設けられ、液冷媒を貯留するアキュムレータとが配管により接続された冷凍サイクルと、前記熱源側熱交換器と前記絞り装置とを接続する配管に設けられた第1遮断装置と、前記室内への冷媒漏れを検知する冷媒漏洩検知装置と、前記圧縮機と前記流路切替装置と前記第1遮断装置とを制御するものであって、前記冷媒漏洩検知装置により冷媒漏れが検知された場合に漏洩量低減運転を実施する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記圧縮機の吐出側を前記熱源側熱交換器に接続するとともに、前記圧縮機の吸入側を前記アキュムレータを介して前記利用側熱交換器に接続する第1接続状態と、前記圧縮機の吐出側を前記利用側熱交換器に接続するとともに、前記圧縮機の吸入側を前記アキュムレータを介して前記熱源側熱交換器に接続する第2接続状態と、を切り替えるように前記流路切替装置を制御し、前記漏洩量低減運転時に、前記第1遮断装置を閉じ、前記流路切替装置を前記第1接続状態とし、前記圧縮機を駆動して、前記利用側熱交換器から、前記アキュムレータと前記熱源側熱交換器とを含む貯留部に冷媒を回収する冷媒回収動作と、前記流路切替装置を前記第2接続状態とし、前記圧縮機を停止して、前記熱源側熱交換器で凝縮した冷媒を、前記流路切替装置を介して前記アキュムレータに移動する冷媒移動動作と、を実施するように制御する。
 本発明の空気調和装置によれば、冷媒回収動作により、利用側回路からの漏洩を抑制しつつ、熱源側回路に冷媒を回収して利用側回路の冷媒の存在量を低減することができ、さらに冷媒移動動作により、貯留部に溜める冷媒量を増やすことができる。このように、冷媒漏れが発生した場合に室内への冷媒漏洩量を低減することができる空気調和装置を提供することができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。 本発明の実施の形態1に係る制御装置の機能を示す機能ブロック図である。 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における冷媒の流れ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の暖房運転モードにおける冷媒の流れ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の漏洩量低減モードにおける各アクチュエータの状態を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回収動作における冷媒の流れ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の冷媒移動動作における冷媒の流れ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の流出抑制動作における冷媒の流れ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の漏洩量低減モードにおける制御フローを説明する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回路構成の一例を模式的に示した図である。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。 本発明の実施の形態4に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。
実施の形態1.
[空気調和装置]
 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模式的に示した図である。実施の形態1において、空気調和装置100は、室外機1と2台の室内機2a、2bとが、液主管3とガス主管4と液枝管5とガス枝管6とで接続されることで形成される冷媒回路101を有している。また空気調和装置100は、制御装置90を備えており、冷房運転モード及び暖房運転モード等の通常運転と、漏洩量低減運転等を行う。
 各液枝管5は、液主管3と各室内機2a、2bとを接続しており、各ガス枝管6は、ガス主管4と各室内機2a、2bとを接続している。以下、冷媒回路101において、室外機1の回路を熱源側回路といい、液主管3と、各液枝管5と、各室内機2a、2bの回路と、各ガス枝管6と、ガス主管4等とを利用側回路102という。なお、図1において、2台の室内機2a、2bが、液主管3とガス主管4と2つの液枝管5と2つのガス枝管6とを介して、室外機1に並列に接続されている例が示されているが、室内機は、1台であってもよく、あるいは3台以上であってもよい。
[室外機]
 室外機1は、例えば部屋の外部の室外に設置され、空調の熱を廃熱又は供給する熱源機として機能するものである。室外機1は、例えば、圧縮機10と、流路切替装置11と、熱源側熱交換器12と、アキュムレータ13と、第1遮断装置15とを有しており、これらが配管で接続されて室外機筐体に設置されている。また、室外機1は、熱源側熱交換器12に送風を行う熱源側ファン16を有している。
 圧縮機10は、冷媒を吸入し圧縮して高温高圧の状態にするものであり、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。流路切替装置11は、例えば四方弁等から成り、暖房運転モード時における冷媒流路と冷房運転モード時における冷媒流路とを切り替えるものである。
 以下、冷房運転モード時における流路切替装置11の接続状態を第1接続状態といい、暖房運転モード時における流路切替装置11の接続状態を第2接続状態という。第1接続状態において、圧縮機10の吐出側が熱源側熱交換器12に接続される。一方、第2接続状態において、圧縮機10の吸入側がアキュムレータ13を介して熱源側熱交換器12に接続される。
 熱源側熱交換器12は、冷房運転モード時には凝縮器もしくはガスクーラとして機能し、暖房運転モード時には蒸発器として機能するものであって、熱源側ファン16から供給される空気と冷媒とを熱交換させるものである。アキュムレータ13は、圧縮機10の吸入側に設けられており、暖房運転モードと冷房運転モードとの違い又は過渡的な運転の変化で発生する余剰冷媒を蓄えるものである。熱源側熱交換器12とアキュムレータ13とは、冷媒漏洩時に冷媒回収が行われるときには、室外機1に回収された冷媒を貯留する貯留部14として機能する。
 第1遮断装置15は、2台の室内機2a、2bの少なくとも一方で冷媒が漏洩した場合に各室内機2a、2bへの冷媒供給を遮断する機能を有するものである。第1遮断装置15は、例えば電磁弁等の開閉を制御可能なものがよく、また電子式膨張弁等の開度が可変に制御可能なものでもよい。以下、第1遮断装置15が電磁弁である場合を例に説明する。第1遮断装置15は、冷房運転モード時の冷媒の流れ方向において、熱源側熱交換器12の下流側に設けられている。第1遮断装置15は、通常運転時には開放されており、漏洩量低減運転時には閉止されている。
 また室外機1は、吐出圧力センサ81と吸入圧力センサ82とを有している。吐出圧力センサ81は、圧縮機10の吐出側の冷媒の圧力すなわち高圧圧力を検出する。吸入圧力センサ82は、圧縮機10の吸入側の冷媒の圧力すなわち低圧圧力を検出する。
[室内機]
 室内機2a、2bはそれぞれ、例えば部屋の内部である室内に設置され、各室内に空調空気を供給するものである。以下、室内機2aと室内機2bとは同様の構成を有しているものとして、室内機2aの構成についてのみ説明する。室内機2aは、絞り装置20と、利用側熱交換器21と、利用側ファン22と、を有している。また室内機2aは、図示していないが、室内温度を検出する温度センサ等を有している。
 絞り装置20は、冷媒を減圧し膨張させる減圧弁又は膨張弁としての機能を有するものである。絞り装置20は、例えば電子式膨張弁等の開度が可変に制御できるもので構成されるとよい。絞り装置20は、冷房運転モード時の冷媒の流れ方向において利用側熱交換器21の上流側に設けられている。
 利用側熱交換器21は、空気と冷媒とを熱交換させることで、室内空間に供給する暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。利用側熱交換器21には、利用側ファン22によって室内空気が送風される。利用側熱交換器21は、流路切替装置11が第1接続状態のとき、圧縮機10の吸入側にアキュムレータ13を介して接続され、流路切替装置11が第2接続状態のとき、圧縮機10の吐出側に接続される。
 なお、室内機2aが室内に設置され、利用側熱交換器21が直接室内空気と冷媒とを熱交換させて調和空気を生成する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、空気調和装置100は、水等の熱媒体が循環する熱媒体回路をさらに備えていてもよい。この場合、熱媒体回路は、熱媒体を送出するポンプ等の熱媒体搬送装置と、熱媒体と冷凍サイクルの冷媒とを熱交換させる熱媒体熱交換器等とを有する。そして、熱媒体熱交換器により熱交換された熱媒体により、室内の空調が行われる。
 また、室内機2a、2bはそれぞれ冷媒漏洩検知装置83a、83bを有している。各冷媒漏洩検知装置83a、83bは、例えば冷媒濃度センサで構成されており、室内機2a、2b内部もしくは周辺部での冷媒漏洩の有無を検出する。なお、各冷媒漏洩検知装置83a、83bにより冷媒濃度が測定され、制御装置90により冷媒漏洩の有無が判定されてもよい。
 ここで、各冷媒漏洩検知装置83a、83bが冷媒漏洩を検知する検知閾値は、使用される冷媒の燃焼下限値以下となるように設定される。特に、検知閾値は、漏洩量低減モードが実行されている間の冷媒漏洩量を考慮しても燃焼下限値に達しないような値(例えば、燃焼下限値の5分の1、10分の1もしくは20分の1の濃度等)に設定されていることが望ましい。
[制御装置]
 制御装置90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、アナログ回路、デジタル回路、CPU、又はこれらのうちの2以上を含む。また制御装置90は、メモリ及びタイマー等を備える。制御装置90は、各種センサで検出された検出情報と、リモコン等を介して入力された指令と、予め設定された設定値等に基づいて運転モードを実行し、各アクチュエータを制御する。
 空気調和装置100は、各室内機2a、2bからの指示に基づいて該当する室内機2a、2bで冷房運転及び暖房運転を実行する。図1の空気調和装置100が実行する運転モードとしては、駆動している各室内機2a、2bの全てが冷房運転を実行する冷房運転モードと、駆動している室内機2a、2bの全てが暖房運転を実行する暖房運転モードとがある。また空気調和装置100は、2台の冷媒漏洩検知装置83a、83bの少なくとも1つで冷媒漏洩が検知された場合、室内への冷媒の漏洩量を低減するために漏洩量低減モードを実行する。漏洩量低減モードには、利用側回路102から冷媒を回収する冷媒回収動作と、熱源側熱交換器12からアキュムレータ13へ冷媒を移動する冷媒移動動作と、熱源側回路に回収された冷媒の利用側回路102への流出を抑制する流出抑制動作とが含まれている。
 図2は、本発明の実施の形態1に係る制御装置の機能を示す機能ブロック図である。制御装置90は、運転制御部91と、計時部92と、記憶部93とからなる。運転制御部91は、主な運転制御を行う。記憶部93には、各アクチュエータの制御に用いられる各種制御値、並びに、運転モード及び動作を切り替える際に用いられる設定値等が記憶されている。計時部92は、タイマー機能を有しており、時間を計測して通知する。
 運転制御部91には、入力装置からの指令、各温度センサが検出した室内温度、吐出圧力センサ81が検出した吐出圧力Pd、吸入圧力センサ82が検出した吸入圧力Ps及び各冷媒漏洩検知装置83a、83bが検出した冷媒漏洩情報等の情報等が入力される。運転制御部91は、入力された情報と設定値等とに基づいて各運転モードを実行する。具体的には、運転制御部91は、圧縮機10の駆動回転数、流路切替装置11の切り替え、第1遮断装置15の開閉、熱源側ファン16の回転数、絞り装置20の開度及び利用側ファン22の回転数等を制御する。
 記憶部93に記憶されている設定値としては、例えば、吐出圧力閾値Pdt、吸入圧力閾値Pst及び設定時間Ts等がある。吐出圧力閾値Pdtは、熱源側熱交換器12が液冷媒で満たされているときの吐出圧力として予め設定されたものであり、漏洩量低減モードが実施されている場合には、冷媒移動動作の開始条件に用いられる。一方、吸入圧力閾値Pstは、利用側回路102に冷媒が存在していないときの吸入圧力として予め設定されたものであり、漏洩量低減モードが実施されている場合には、流出抑制動作の開始条件に用いられる。設定時間Tsは、冷媒移動動作を実施する時間として予め設定されたものであり、冷媒移動動作の終了条件に用いられる。
 次に、各運転モードにおける各機器の動作及び冷媒の流れについて説明する。
[冷房運転モード]
 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における冷媒の流れの一例を示す図である。図3に基づき、各利用側熱交換器21で冷熱負荷が発生しているときの冷房運転モードについて説明する。図3において、冷媒回路101を流れる冷媒の流れ方向が実線矢印で示され、熱源側熱交換器12及び各利用側熱交換器21内の液冷媒Rの存在量が斜線で示されている。
 冷房運転モードにおいて、制御装置90は、圧縮機10と熱源側ファン16と各利用側ファン22とを駆動し、流路切替装置11を第1接続状態とし、各絞り装置20を開とし、第1遮断装置15を全開とするように制御する。圧縮機10は、低温低圧の冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧の冷媒を吐出させる。圧縮機10から吐出された高温高圧の冷媒は、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に流入した冷媒は、熱源側熱交換器12において、熱源側ファン16から供給される室外空気と熱交換して凝縮する。熱源側熱交換器12で凝縮された冷媒は、第1遮断装置15を通過後、室外機1から流出して、液主管3と各液枝管5とを通って各室内機2a、2bに流入する。
 各室内機2a、2bに流入した冷媒は、各絞り装置20で膨張されて各利用側熱交換器21に流入する。各利用側熱交換器21に流入した冷媒は、各利用側熱交換器21において、室内空気から吸熱することにより室内空間を冷房しながら蒸発する。各利用側熱交換器21で蒸発された冷媒は、各ガス枝管6とガス主管4とを通って室外機1へ流入する。室外機1に流入した冷媒は、流路切替装置11を通り、アキュムレータ13を介して圧縮機10へ再度吸入される。
 冷媒回路101における冷媒の分布について説明する。冷媒は、冷媒回路101内においてガスもしくは液の状態で存在する。ガスに比べ、液は密度が大きくなるため、液の状態で存在する部分で冷媒の分布が多くなっている。したがって、冷房運転モードにおいて、冷媒は、冷媒が凝縮する熱源側熱交換器12と、液冷媒が流通する液主管3と各液枝管5と、冷媒が蒸発する各利用側熱交換器21とに多く分布している。
[暖房運転モード]
 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における冷媒の流れの一例を示す図である。図4に基づき、各利用側熱交換器21で温熱負荷が発生しているときの暖房運転モードについて説明する。図4において、冷媒回路101を流れる冷媒の流れ方向が実線矢印で示され、熱源側熱交換器12、アキュムレータ13及び各利用側熱交換器21内の液冷媒Rの存在量が斜線で示されている。
 暖房運転モードにおいて、制御装置90は、圧縮機10、熱源側ファン16及び各利用側ファン22を駆動し、流路切替装置11を第2接続状態とし、各絞り装置20を開とし、第1遮断装置15を全開とするように制御する。圧縮機10は、低温低圧の冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧の冷媒を吐出させる。圧縮機10から吐出された高温高圧の冷媒は、流路切替装置11を通り、室外機1から流出する。室外機1から流出した高温高圧の冷媒は、ガス主管4と各ガス枝管6とを通り、各室内機2a、2bの各利用側熱交換器21に流入する。
 各利用側熱交換器21に流入した冷媒は、各利用側熱交換器21において、室内空気に放熱することにより室内空間を暖房しながら凝縮する。各利用側熱交換器21で凝縮された冷媒は、各絞り装置20で膨張されて、各液枝管5と液主管3とを通り、室外機1へ流入する。室外機1へ流入した冷媒は、第1遮断装置15を通って熱源側熱交換器12に流入し、熱源側熱交換器12において、室外空気から吸熱しながら蒸発する。熱源側熱交換器12で蒸発した冷媒は、流路切替装置11を通り、アキュムレータ13を介して圧縮機10へ再度吸入される。
 冷媒回路101における冷媒の分布について説明する。暖房運転モードにおいて、冷媒は、冷媒が凝縮する各利用側熱交換器21と、液冷媒が流通する液主管3と各液枝管5と、冷媒が蒸発する熱源側熱交換器12とに多く分布している。
[漏洩量低減モード]
 図5は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の漏洩量低減モードにおける各アクチュエータの状態を説明する図である。図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回収動作における冷媒の流れの一例を示す図である。図7は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒移動動作における冷媒の流れの一例を示す図である。図8は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の流出抑制動作における冷媒の流れの一例を示す図である。図5~図8に基づき、通常運転時に室内への冷媒漏洩が発生した場合を例に、漏洩量低減モードの各動作について詳しく説明する。
[冷媒回収動作]
 図5及び図6に示されるように、冷媒回収動作において、制御装置90は、流路切替装置11を第1接続状態となるように制御する。事前の運転モードが冷房運転モードである場合、流路切替装置11の切り替えは不要であるが、事前の運転モードが暖房運転モードもしくは停止状態である場合、流路切替装置11は第1接続状態に切り替えられる。また制御装置90は、流路切替装置11の切り替えと同時に、第1遮断装置15を閉じ、各絞り装置20を全開にし、熱源側ファン16及び各利用側ファン22を全速にするように制御する。また制御装置90は、圧縮機10を駆動するように制御する。
 ここで、制御装置90は、圧縮機10の回転数を吐出圧力Pdに基づいて制御する。具体的には、吐出圧力センサ81で計測された吐出圧力Pdと、制御装置90に予め登録された吐出圧力の目標値Pdaとが比較され、式1に基づいて、圧縮機10の増速及び減速が決定される。
[数1]
  Pd < Pda    (式1)
 上記式1が成立して吐出圧力Pdが目標値Pdaよりも低い場合、圧縮機10の周波数は増速するように制御される。一方、上記式1が成立せず吐出圧力Pdが目標値Pdaよりも高い場合、圧縮機10の周波数は減速するように制御される。ここで、目標値Pdaは、吐出圧力閾値Pdtよりも低い値に設定することが望ましい。
 図6において、冷媒回路101を流れる冷媒の流れ方向が実線矢印で示され、熱源側熱交換器12、アキュムレータ13及び各利用側熱交換器21内の液冷媒Rの存在量が斜線で示されている。冷媒回収動作において、利用側回路102に存在する冷媒は、液主管3と、各液枝管5と、各利用側熱交換器21と、各ガス枝管6と、ガス主管4とを介して室外機1に流入する。室外機1に流入した冷媒は、流路切替装置11を通って、アキュムレータ13に流入し、液冷媒はアキュムレータ13内に滞留し、ガス冷媒は圧縮機10に吸入される。圧縮機10において、吸入されたガス冷媒は圧縮され、高温高圧の冷媒となって吐出される。圧縮機10から吐出された高温高圧の冷媒は、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に流入した冷媒は、熱源側ファン16から供給される室外空気と熱交換して凝縮液化する。熱源側熱交換器12で凝縮された液冷媒Rは、熱源側熱交換器12と、熱源側熱交換器12と第1遮断装置15との間の配管とに滞留する。
 冷媒回収動作により、各利用側熱交換器21等の利用側回路102に存在する冷媒量が減少し、熱源側熱交換器12及びアキュムレータ13等の室外機1に存在する冷媒量が増加する。また、各利用側ファン22により、漏洩した冷媒を室内に攪拌して局所的な濃度上昇を抑制することができる。また冷媒回収動作が実施されると、利用側回路102は冷媒圧力が低い状態となるため、室内空間の大気圧との圧力差が小さくなり、冷媒の漏洩速度を低下させることができる。
[冷媒移動動作]
 図5及び図7に示されるように、冷媒移動動作において、制御装置90は、流路切替装置11を第2接続状態とし、圧縮機10を停止するように制御する。また制御装置90は、第1遮断装置15を閉じ、各絞り装置20を全開にし、熱源側ファン16及び各利用側ファン22を全速にするように制御する。つまり、冷媒回収動作から冷媒移動動作に切り替わる際、第1遮断装置15と各絞り装置20と熱源側ファン16と各利用側ファン22とは状態が維持される。
 冷媒移動動作は、熱源側熱交換器12に液冷媒Rが充満し、液冷媒Rを貯留するための空きがない場合に実行される。一般に、熱源側熱交換器12が液冷媒Rで満たされている場合、熱源側熱交換器12に冷媒を貯留する余裕が残っている場合と比べ、圧縮機10からの冷媒の吐出圧力Pdが高くなる。このため、熱源側熱交換器12に空きがあるか否かの判定は、吐出圧力Pdに基づいて行われる。具体的には、吐出圧力センサ81で計測された吐出圧力Pdと、記憶部93に予め記憶された吐出圧力閾値Pdtとが比較され、式2に基づいて、冷媒移動動作への切り替えが決定される。
[数2]
  Pd < Pdt    (式2)
 上記式2が成立して現在の吐出圧力Pdが吐出圧力閾値Pdtよりも低い場合には、冷媒移動動作への切り替えは行われない。一方、上記式2が成立せず現在の吐出圧力Pdが吐出圧力閾値Pdt以上である場合には、冷媒移動動作への切り替えが行われる。
 図7において、冷媒回路101を流れる冷媒の流れ方向が実線矢印で示され、冷媒移動動作前及び動作後の液冷媒Rの存在量がそれぞれ点線及び斜線で示されている。冷媒移動動作に切り替えられると、熱源側熱交換器12に存在する高圧の液冷媒は、流路切替装置11を通ってアキュムレータ13に流入する。このときアキュムレータ13は低圧になっているため、圧力差によって熱源側熱交換器12からアキュムレータ13への冷媒の流れが発生する。熱源側熱交換器12からアキュムレータ13へ流れた液冷媒Rは、アキュムレータ13に滞留する。
 冷媒移動動作により、熱源側熱交換器12に存在する冷媒量が減少し、アキュムレータ13に存在する冷媒量が増加する。また、熱源側熱交換器12に加えてアキュムレータ13にも液冷媒が貯留されるため、熱源側熱交換器12のみを使用して冷媒を回収する場合と比較して、より多くの冷媒量が室外機1に回収される。また冷媒移動動作が実施されると、利用側回路102は冷媒圧力が低い状態で維持されるため、冷媒回収動作が行われているときと同様に、室内空間の大気圧との圧力差が小さくなり、冷媒の漏洩速度を低下させることができる。
[流出抑制動作]
 図5及び図8に示されるように、流出抑制動作において、制御装置90は、流路切替装置11を第2接続状態とし、圧縮機10を停止するように制御する。また制御装置90は、第1遮断装置15を閉じ、各利用側ファン22を全速にするように制御する。つまり、冷媒回収動作から流出抑制動作に切り替えられる場合、第1遮断装置15及び各利用側ファン22の状態は維持される。さらに制御装置90は、各絞り装置20を全閉とし、熱源側ファン16を停止するように制御する。
 流出抑制動作は、利用側回路102の冷媒の室外機1への回収が完了した場合に実行される。一般に、利用側回路102に存在する冷媒量が少なくなると、吸入圧力Psが低くなる。このため、利用側回路102の冷媒の回収が完了したか否かは、吸入圧力Psに基づいて判定される。具体的には、吸入圧力センサ82で計測された吸入圧力Psと、記憶部93に予め記憶された吸入圧力閾値Pstとが比較され、式3に基づいて、流出抑制動作への切り替えが決定される。
[数3]
  Ps < Pst    (式3)
 上記式3が成立して現在の吸入圧力Psが吸入圧力閾値Pstよりも低い場合には、利用側の冷媒の回収が完了したと判定され、流出抑制動作への切り替えが行われる。一方、上記式3が成立せず現在の吸入圧力Psが吸入圧力閾値Pst以上である場合には、利用側の冷媒の回収がまだ完了していないと判定され、流出抑制動作への切り替えは行われず、冷媒回収が続行される。
 図8において、流出抑制動作後の液冷媒Rの存在量が斜線で示されている。流出抑制動作において、冷媒回路101に冷媒の流れは生じていない。熱源側熱交換器12及びアキュムレータ13を含む貯留部14は、圧縮機10と第1遮断装置15とにより利用側回路102と流路が切り離されているため、室外機1から利用側回路102への冷媒の流れが遮断される。
 流出抑制動作により、熱源側熱交換器12とアキュムレータ13等とを含む貯留部14に回収した冷媒が室内側へ流出することを抑制することで、冷媒回収後も、利用側回路102の冷媒漏洩量を低減することができる。また、各絞り装置20により、液主管3及び各液枝管5と、各利用側熱交換器21、各ガス枝管6及びガス主管4との間の冷媒の流れを遮断できるため、冷媒回収後の冷媒漏洩量をさらに低減することができる。また流出抑制動作が実施されると、利用側回路102は冷媒圧力が低い状態で維持されるため、冷媒回収動作時と同様に、室内空間の大気圧との圧力差が小さくなり、冷媒の漏洩速度を低下させることができる。
 図9は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の漏洩量低減モードにおける制御フローを説明するフローチャートである。図9の漏洩量低減モードは、2つの冷媒漏洩検知装置83a、83bの少なくとも一方で冷媒漏洩が検知され、検知情報が制御装置90に入力されたときに実施される。以下、直前に冷房運転モードが実施されている場合を例に説明する。
 まず、運転制御部91は、冷房運転モードから運転モードを切り替えて漏洩量低減モードを開始する(ステップST11)。漏洩量低減モードが開始されると、運転制御部91は、熱源側熱交換器12に冷媒を貯留するための空きがあるか否かを判定する(ステップST12)。このとき、運転制御部91は、第1遮断装置15を閉じるように制御して吐出圧力センサ81で計測された吐出圧力Pdに基づき判定を行う。
 運転制御部91は、熱源側熱交換器12に空きが無いと判定された場合には(ステップST12;NO)、冷媒移動動作を実施するように制御する(ステップST13)。このとき、流路切替装置11は第2接続状態に切り替えられ、圧縮機10は運転が停止される。第1遮断装置15は閉状態が維持され、各絞り装置20は全開とされ、各利用側ファン22及び熱源側ファン16は全速となるように制御される。また運転制御部91は、冷媒移動動作を開始する際に計時部92に設定時間Tsを設定し、冷媒移動動作が行われている時間を計測させる。冷媒移動動作が実施されると、熱源側熱交換器12に貯留された液冷媒Rは流路切替装置11を介してアキュムレータ13に移動し、熱源側熱交換器12には冷媒を貯留するための空きが生じる。
 運転制御部91は、計時部92から設定時間Tsの経過が通知されたとき、又はステップST12において熱源側熱交換器12に空きがあると判定された場合(ステップST12;YES)、冷媒回収動作を実施するように制御する(ステップST14)。このとき、流路切替装置11は第1接続状態となるように制御され、圧縮機10は、吐出圧力Pdに基づいて決定された周波数で駆動される。第1遮断装置15は閉状態が維持され、各絞り装置20は全開とされ、各利用側ファン22及び熱源側ファン16は全速となるように制御される。つまり、冷媒移動動作から冷媒回収動作へ切り替えられる場合、流路切替装置11の接続状態と圧縮機10の運転状態とが切り替えられ、第1遮断装置15と各絞り装置20と各利用側ファン22と熱源側ファン16とは状態が維持される。冷媒回収動作が実施されると、利用側回路102の冷媒は室外機1に回収され、液冷媒はアキュムレータ13に貯留され、ガス冷媒は圧縮機10及び流路切替装置11を介して熱源側熱交換器12に流入し、熱源側熱交換器12で凝縮され貯留される。
 運転制御部91は、冷媒回収動作を開始した後、予め設定された時間が経過したときに室内側の冷媒回収が完了したか否かを判定する(ステップST15)。このとき、運転制御部91は、吸入圧力センサ82で計測された吸入圧力Psに基づき判定を行う。そして、室内側の冷媒回収が完了していないと判定された場合には(ステップST15;NO)、運転制御部91はステップST12に戻り、ステップST12~ステップST15の処理を繰り返して冷媒回収を続ける。
 一方、利用側回路102の冷媒が減り、室内側の冷媒回収が完了したと判定された場合には(ステップST15;YES)、運転制御部91は、冷媒回収動作から流出抑制動作に切り替える(ステップST16)。このとき、圧縮機10は停止され、流路切替装置11は第2接続状態に切り替えられる。第1遮断装置15及び各利用側ファン22は、冷媒回収動作のときの状態が維持される。一方、各絞り装置20は全閉とされ、熱源側ファン16は停止される。流出抑制動作が実施されると、回収された冷媒は室外機1内に封入される。一方、室内では、各利用側ファン22の駆動により、冷媒回収後も冷媒が攪拌され、局所的な冷媒濃度の上昇が抑制される。運転制御部91は、流出抑制動作を実施した後、漏洩量低減モードを終了する(ステップST17)。
 以上のように、実施の形態1において、空気調和装置100は、冷媒漏れが検知された場合に、冷媒回収動作と冷媒移動動作とを実行する漏洩量低減運転を実施する。制御装置90は、冷媒回収動作において、第1遮断装置15を閉じ、流路切替装置11を第1接続状態とし、圧縮機10を駆動するように制御する。また制御装置90は、冷媒移動動作において、流路切替装置11を第2接続状態とし、圧縮機10を停止するように制御する。
 これにより、冷媒回収動作では、各室内機2a、2bの冷媒圧力と室内の空間圧力との圧力差を小さくして冷媒の漏洩速度を低下させるとともに、利用側回路102の冷媒を室外機1に回収して、利用側回路102の冷媒の存在量及び漏洩量を低減することができる。さらに冷媒移動動作により、熱源側熱交換器12とアキュムレータ13との圧力差によって熱源側熱交換器12の冷媒をアキュムレータ13へ移動させ、室外機1に貯留することができる冷媒量を増やすことができる。このように、空気調和装置100は、室内への冷媒漏洩量を低減するとともに、室外機1に効率よく冷媒を回収することができる。また空気調和装置100において、利用側回路102からの冷媒回収と室外機1内での冷媒移動が流路切替装置11を介して行われるため、従来のようにバイパス回路を設ける必要が無く、冷媒回路101を簡略化することができる。
 また制御装置90は、冷媒回収動作を行う際に、絞り装置20を全開とし、かつ、圧縮機10の周波数を、吐出圧力Pdが目標値Pda未満であるときには増速し、吐出圧力Pdが目標値Pdaを超えるときには減速するように制御する。これより、冷媒回収動作において、利用側回路102の冷媒圧力を下げることで漏洩量を低減し、圧縮機10の運転周波数を制御することで利用側の冷媒存在量を早急に減らすことができる。
 また制御装置90は、吐出圧力Pdが、予め設定された吐出圧力閾値Pdt以上である場合に、冷媒移動動作を実施するように制御する。これにより、熱源側熱交換器12が冷媒で満たされている場合には冷媒移動動作を行うことができ、冷媒回収動作と冷媒移動動作とを切り替えて実行することで、利用側回路102の冷媒漏洩量及び冷媒存在量の低減を無駄なく実現することができる。
 また吐出圧力閾値Pdtは、目標値Pda以上に設定される。これにより、冷媒回収動作により利用側回路102の冷媒漏洩量を低減した後に冷媒移動動作が有効となるようにでき、制御が簡略化される。
 また制御装置90は、冷媒移動動作を行う際に、第1遮断装置15を全閉とし、絞り装置20を全開とするように制御する。これにより、冷房運転と暖房運転とを実施する空気調和装置100において、簡単な回路構成で冷媒移動動作を実行することができ、従来のようにバイパス回路等を設ける必要がない。
 また制御装置90は、冷媒移動動作を実行している時間を計測するタイマー(計時部92)を備え、タイマーにより計測された冷媒移動動作時間が設定時間Ts以上になったときに冷媒移動動作を終了する。これにより、タイマーを用いて冷媒移動動作の終了のタイミングを制御し、熱源側熱交換器12からアキュムレータ13に冷媒を確実に移動することができる。
 また制御装置90は、漏洩量低減運転時に、圧縮機10を停止し、冷媒回収動作と冷媒移動動作とにより貯留部14に貯留された冷媒の利用側熱交換器21への流出を抑制する流出抑制動作を実施する。これにより、利用側回路102の冷媒を貯留部14に回収した後も、回収された冷媒が利用側回路102へ流出することを防ぎ、室内の冷媒量を低減することができる。
 また制御装置90は、流出抑制動作を行う際に、流路切替装置11を第2接続状態とし、第1遮断装置15を全閉とし、絞り装置20を全閉とするように制御する。これにより、第1遮断装置15と圧縮機10とにより室外機1と各室内機2a、2bとの間の冷媒移動を遮断しつつ、各絞り装置20により利用側回路102の冷媒移動も抑制され、室内への冷媒漏れをさらに抑制することができる。
 また制御装置90は、吸入圧力センサ82により検出された吸入圧力Psが、予め設定された吸入圧力閾値Pst以下である場合に、流出抑制動作を実施するように制御する。これにより、利用側回路102の冷媒漏洩量と冷媒存在量の低減を確実に行った後、流出抑制動作に切り替わるように制御することができる。
 また空気調和装置100は、熱源側ファン16と利用側ファン22とをさらに備える。そして、制御装置90は、冷媒回収動作又は冷媒移動動作を実行しているときに、熱源側ファン16の回転数を最大値に設定し、冷媒回収動作、冷媒移動動作又は流出抑制動作を実行しているときに、利用側ファン22の回転数を最大値に設定する。これにより、熱源側ファン16の動作により熱源側熱交換器12で効率よく冷媒を凝縮することができ、利用側ファン22の動作により室内に漏洩する冷媒を攪拌して冷媒濃度を低くすることができる。
 また空気調和装置100は、筐体に少なくとも圧縮機10と流路切替装置11と熱源側熱交換器12と第1遮断装置15とアキュムレータ13とを収納した室外機1を有する。これにより、移動した冷媒が多量に存在する熱源側熱交換器12及びアキュムレータ13を室外に設置でき、かつ室内側との遮断を室外機1で行うことができる。
 また空気調和装置100は、冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器をさらに備え、利用側熱交換器21は、熱媒体熱交換器により熱交換された熱媒体によって室内の空調を行う。これにより、室内への熱搬送が熱媒体により行われるため、室内への冷媒漏洩のリスクを低減することができる。
実施の形態2.
 図10は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。なお、図10の空気調和装置200において、図1の空気調和装置100と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態2の空気調和装置200は、室外機1の構成が実施の形態1の場合とは異なる。実施の形態2において、室外機1は、流路切替装置11とアキュムレータ13との間の配管103に、逆流防止弁17を備えている。
 実施の形態2の流出抑制動作について説明する。なお、実施の形態2の冷媒回収動作及び冷媒移動動作については、実施の形態1の場合と同じである。
[流出抑制動作]
 実施の形態2の流出抑制動作において、制御装置90は、流路切替装置11を第1接続状態とし、圧縮機10を停止するように制御する。第1遮断装置15及び各利用側ファン22は冷媒回収動作時の状態が維持され、第1遮断装置15は閉じられ、各利用側ファン22は全速で駆動される。また制御装置90は、各絞り装置20を全閉とし、熱源側ファン16を停止するように制御する。
 流出抑制動作が実施されると、冷媒回路101に冷媒の流れは存在しない。貯留部14に溜まった液冷媒Rは、第1遮断装置15と逆流防止弁17とにより利用側回路102と切り離されており、室外機1から利用側回路102への冷媒の流れが遮断される。
 以上のように、実施の形態2において、空気調和装置200は、流路切替装置11とアキュムレータ13とを接続する配管103に設けられた逆流防止弁17を備える。逆流防止弁17は、流路切替装置11からアキュムレータ13への流れを許容し、アキュムレータ13から流路切替装置11への流れを遮断する。そして制御装置90は、流出抑制動作を行う際に、流路切替装置11を第1接続状態とし、第1遮断装置15を全閉とし、絞り装置20を全閉とするように制御する。
 これにより、流出抑制動作において、第1遮断装置15と逆流防止弁17とにより室外機1と各室内機2a、2bとの間の冷媒移動を遮断することができる。また、流出抑制動作時に流路切替装置11を切り替える必要が無いため、流路切替装置11の故障の発生頻度を低減することができる。
実施の形態3.
 図11は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。なお、図11の空気調和装置300において、図1の空気調和装置100と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態3の空気調和装置300は、室外機1の構成が実施の形態1の場合とは異なる。実施の形態3において、室外機1は、ガス主管4と流路切替装置11との間の配管104に第2遮断装置18aを備えている。
 実施の形態3の流出抑制動作について説明する。なお、実施の形態3の冷媒回収動作及び冷媒移動動作については、実施の形態1の場合と同様である。
[流出抑制動作]
 実施の形態3の流出抑制動作において、制御装置90は、第2遮断装置18aを閉じ、流路切替装置11を第1接続状態とし、圧縮機10を停止する。第1遮断装置15及び各利用側ファン22は冷媒回収動作時の状態が維持され、第1遮断装置15は閉じられ、各利用側ファン22は全速で駆動される。また制御装置90は、各絞り装置20を全閉とし、熱源側ファン16を停止するように制御する。
 流出抑制動作が実施されると、冷媒回路101に冷媒の流れは存在しない。貯留部14に溜まった液冷媒Rは、第1遮断装置15と第2遮断装置18aとにより利用側回路102と切り離されており、室外機1から利用側回路102への冷媒の流れが遮断される。
 以上のように、実施の形態3において、空気調和装置300は、流路切替装置11と利用側熱交換器21とを接続する配管104に設けられた第2遮断装置18aを備える。そして制御装置90は、流出抑制動作を行う際に、流路切替装置11を第1接続状態とし、第1遮断装置15及び第2遮断装置18aを全閉とし、絞り装置20を全閉とするように制御する。
 これにより、流出抑制動作において、第1遮断装置15と第2遮断装置18aとにより室外機1と各室内機2a、2bとの間の冷媒移動を遮断することができる。また、流出抑制動作時に流路切替装置11を切り替える必要が無いため、流路切替装置11の故障の発生頻度を低減することができる。
実施の形態4.
 図12は、本発明の実施の形態4に係る空気調和装置の回路構成の一例を模式的に示した図である。なお、図12の空気調和装置400において、図1の空気調和装置100と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態4の空気調和装置400は、室外機1の構成が実施の形態1の場合とは異なる。実施の形態4において、室外機1は、圧縮機10と流路切替装置11との間の配管105に第2遮断装置18bを備えている。
 実施の形態4の流出抑制動作について説明する。なお、実施の形態4の冷媒回収動作及び冷媒移動動作については、実施の形態1の場合と同様である。
[流出抑制動作]
 実施の形態4の流出抑制動作において、制御装置90は、流路切替装置11を第2接続状態に切り替え、第2遮断装置18bを閉じ、圧縮機10を停止するように制御する。第1遮断装置15及び各利用側ファン22は冷媒回収動作時の状態が維持され、第1遮断装置15は閉じられ、各利用側ファン22は全速で駆動される。また制御装置90は、各絞り装置20を全閉とし、熱源側ファン16を停止するように制御する。
 流出抑制動作が実施されると、冷媒回路101に冷媒の流れは存在しない。貯留部14に溜まった液冷媒Rは、第1遮断装置15と、圧縮機10及び第2遮断装置18bとによって利用側回路102と切り離されており、室外機1から利用側回路102への冷媒の流れが遮断される。
 以上のように、実施の形態4において、空気調和装置400は、圧縮機10と流路切替装置11とを接続する配管105に設けられた第2遮断装置18bをさらに備える。そして制御装置90は、流出抑制動作を行う際に、流路切替装置11を第2接続状態とし、第1遮断装置15及び第2遮断装置18bを全閉とし、絞り装置20を全閉とするように制御する。
 これにより、流出抑制動作において、第1遮断装置15と圧縮機10と第2遮断装置18bとにより室外機1と利用側回路102との間の冷媒移動を遮断することができる。特に、冷媒回収後、圧縮機10及び第2遮断装置18bの双方によりガス主管4への流れが遮断されるため、圧縮機10の構造上の都合で冷媒が圧縮機10を通過する場合においても、利用側回路102への冷媒の流出を抑制することができる。
 なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、図1では、制御装置90が室外機1に設けられている場合について示されているが、制御装置90は、室外機1及び各室内機2a、2bのそれぞれに設けられていてもよいし、2台の室内機2a、2bのうちの少なくとも一方に設けられていてもよい。
 1 室外機、2a、2b 室内機、3 液主管、4 ガス主管、5 液枝管、6 ガス枝管、10 圧縮機、11 流路切替装置、12 熱源側熱交換器、13 アキュムレータ、14 貯留部、15 第1遮断装置、16 熱源側ファン、17 逆流防止弁、18a、18b 第2遮断装置、20 絞り装置、21 利用側熱交換器、22 利用側ファン、81 吐出圧力センサ、82 吸入圧力センサ、83a、83b 冷媒漏洩検知装置、90 制御装置、91 運転制御部、92 計時部、93 記憶部、100、200、300、400 空気調和装置、101 冷凍回路、102 利用側回路、103、104、105 配管、R 液冷媒。

Claims (15)

  1.  冷媒を圧縮して吐出す圧縮機と、前記圧縮機の吐出側に設けられ、冷媒の流路を切り替える流路切替装置と、熱源側熱交換器と、冷媒を減圧する絞り装置と、室内の空調を行う利用側熱交換器と、前記圧縮機の吸入側に設けられ、液冷媒を貯留するアキュムレータとが配管により接続された冷凍サイクルと、
     前記熱源側熱交換器と前記絞り装置とを接続する配管に設けられた第1遮断装置と、
     前記室内への冷媒漏れを検知する冷媒漏洩検知装置と、
     前記圧縮機と前記流路切替装置と前記第1遮断装置とを制御するものであって、前記冷媒漏洩検知装置により冷媒漏れが検知された場合に漏洩量低減運転を実施する制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、
     前記圧縮機の吐出側を前記熱源側熱交換器に接続するとともに、前記圧縮機の吸入側を前記アキュムレータを介して前記利用側熱交換器に接続する第1接続状態と、前記圧縮機の吐出側を前記利用側熱交換器に接続するとともに、前記圧縮機の吸入側を前記アキュムレータを介して前記熱源側熱交換器に接続する第2接続状態と、を切り替えるように前記流路切替装置を制御し、
     前記漏洩量低減運転時に、
     前記第1遮断装置を閉じ、前記流路切替装置を前記第1接続状態とし、前記圧縮機を駆動して、前記利用側熱交換器から、前記アキュムレータと前記熱源側熱交換器とを含む貯留部に冷媒を回収する冷媒回収動作と、
     前記流路切替装置を前記第2接続状態とし、前記圧縮機を停止して、前記熱源側熱交換器で凝縮した冷媒を、前記流路切替装置を介して前記アキュムレータに移動する冷媒移動動作と、
     を実施するように制御する空気調和装置。
  2.  前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサをさらに備え、
     前記制御装置は、前記冷媒回収動作を行う際に、
     前記絞り装置を全開とし、かつ、前記圧縮機の周波数を、前記吐出圧力センサにより検出された吐出圧力が目標値未満であるときには増速し、前記吐出圧力が前記目標値を超えるときには減速するように制御する
     請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記制御装置は、前記吐出圧力が、予め設定された吐出圧力閾値以上である場合に、前記冷媒移動動作を実施させる
     請求項2に記載の空気調和装置。
  4.  前記吐出圧力閾値は、前記目標値以上に設定される
     請求項3に記載の空気調和装置。
  5.  前記制御装置は、前記冷媒移動動作を行う際に、前記第1遮断装置を全閉とし、前記絞り装置を全開とするように制御する
     請求項1~4のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  6.  前記制御装置は、
     前記冷媒移動動作を実施している時間を計測するタイマーを備え、
     前記タイマーにより計測された冷媒移動動作時間が設定時間以上になったときに前記冷媒移動動作を終了させる
     請求項1~5のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  7.  前記制御装置は、前記漏洩量低減運転時に、
     前記圧縮機を停止し、前記冷媒回収動作と前記冷媒移動動作とにより前記貯留部に貯留されている冷媒の前記利用側熱交換器への流出を抑制する流出抑制動作を実施するように制御する
     請求項1~6のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  8.  前記制御装置は、前記流出抑制動作を行う際に、前記流路切替装置を前記第2接続状態とし、前記第1遮断装置を全閉とし、前記絞り装置を全閉とするように制御する
     請求項7に記載の空気調和装置。
  9.  前記流路切替装置と前記アキュムレータとを接続する配管に設けられ、前記流路切替装置から前記アキュムレータへの流れを許容し、前記アキュムレータから前記流路切替装置への流れを遮断する逆流防止弁をさらに備え、
     前記制御装置は、前記流出抑制動作を行う際に、前記流路切替装置を前記第1接続状態とし、前記第1遮断装置を全閉とし、前記絞り装置を全閉とするように制御する
     請求項7に記載の空気調和装置。
  10.  前記流路切替装置と前記利用側熱交換器とを接続する配管に設けられた第2遮断装置をさらに備え、
     前記制御装置は、前記流出抑制動作を行う際に、前記流路切替装置を前記第1接続状態とし、前記第1遮断装置及び前記第2遮断装置を全閉とし、前記絞り装置を全閉とするように制御する
     請求項7に記載の空気調和装置。
  11.  前記圧縮機と前記流路切替装置とを接続する配管に設けられた第2遮断装置をさらに備え、
     前記制御装置は、前記流出抑制動作を行う際に、前記流路切替装置を前記第2接続状態とし、前記第1遮断装置及び前記第2遮断装置を全閉とし、前記絞り装置を全閉とするように制御する
     請求項7に記載の空気調和装置。
  12.  前記圧縮機へ吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサをさらに備え、
     前記制御装置は、前記吸入圧力センサにより検出された吸入圧力が、予め設定された吸入圧力閾値以下である場合に、前記流出抑制動作を実施するように制御する
     請求項7~11のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  13.  前記熱源側熱交換器に空気を供給する熱源側ファンと、
     前記利用側熱交換器に空気を供給する利用側ファンと、をさらに備え、
     前記制御装置は、
     前記冷媒回収動作又は前記冷媒移動動作を実施しているときに、前記熱源側ファンの回転数を最大値に設定し、
     前記冷媒回収動作、前記冷媒移動動作又は前記流出抑制動作を実施しているときに、前記利用側ファンの回転数を最大値に設定する
     請求項7~12のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  14.  前記圧縮機と前記流路切替装置と前記熱源側熱交換器と前記第1遮断装置と前記アキュムレータとを少なくとも収納している室外機を備えている
     請求項1~13のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  15.  冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器をさらに備え、
     前記利用側熱交換器は、前記熱媒体熱交換器により熱交換された熱媒体によって前記室内の空調を行う
     請求項1~14のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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