WO2020152765A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2020152765A1
WO2020152765A1 PCT/JP2019/001765 JP2019001765W WO2020152765A1 WO 2020152765 A1 WO2020152765 A1 WO 2020152765A1 JP 2019001765 W JP2019001765 W JP 2019001765W WO 2020152765 A1 WO2020152765 A1 WO 2020152765A1
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refrigerant
air
unit
concentration
sensor
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PCT/JP2019/001765
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English (en)
French (fr)
Inventor
和樹 渡部
昌彦 高木
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to CN201980074463.3A priority patent/CN113272594B/zh
Priority to JP2020567691A priority patent/JP7062095B2/ja
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
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    • F24F1/0043Indoor units, e.g. fan coil units characterised by mounting arrangements
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    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/06Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F2013/0616Outlets that have intake openings
    • 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
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/22Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222Detecting refrigerant leaks

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner equipped with a refrigerant sensor for detecting leakage of refrigerant gas.
  • an air conditioner that adjusts indoor air by performing heat exchange between the refrigerant and the indoor and outdoor air has been used in recent years from the viewpoint of the environment, such as R32 or R152a GWP (Global. -Warming potential) Refrigerants with a low index are often used.
  • R32 or R152a GWP Global. -Warming potential
  • Refrigerants with a low index are often used.
  • a refrigerant may be flammable in some cases. Therefore, in many cases, the air conditioner is equipped with a refrigerant sensor for detecting leakage of the refrigerant.
  • the air conditioner described in Patent Document 1 stops its operation when a refrigerant sensor (refrigerant leak detector) detects a refrigerant leak.
  • the air conditioner invalidates the operation by the user, turns on the blower in the room for a certain period of time, and controls the expansion valve, the gas side opening/closing valve, the compressor, and the like to reduce the leakage amount of the refrigerant.
  • the air conditioner can be restarted by the operator pressing the reset button.
  • a semiconductor gas sensor is generally used as a sensor portion included in a refrigerant sensor for detecting refrigerant leakage.
  • the semiconductor gas sensor may cause erroneous detection by detecting substances other than the refrigerant.
  • the characteristics of the semiconductor gas sensor are significantly changed by exposure to a high concentration gas or exposure for a long time. Due to such a change in characteristics, the semiconductor gas sensor may be desensitized to such an extent that it cannot be detected when gas leaks.
  • Patent Document 1 there is no description regarding the upper limit (also referred to as the upper limit number of exposures) of the number of exposures to the gas (also referred to as the number of exposures) regarding the use of the refrigerant sensor.
  • the upper limit cumulative exposure time obtained by accumulating the time exposed to the gas and its upper limit (also referred to as the upper limit cumulative exposure time). Therefore, in the above-mentioned air conditioner, there is a possibility that a refrigerant sensor that has been desensitized by being used beyond the upper limit number of exposures or the upper limit cumulative exposure time may be used due to repeated pressing of the reset button. As a result, even if the refrigerant leaks, it may not be detected.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of suppressing detection leakage of leaked refrigerant.
  • the air conditioner according to the present invention is an air conditioner that performs an air conditioning operation by circulating a refrigerant inside and exchanging heat between the refrigerant and air inside and outside, and leaks into the air.
  • Measuring means for measuring the concentration of the refrigerant in the air when the value indicating the concentration measured by the measuring means is equal to or more than a first threshold value, control determining means for determining that the refrigerant is leaking, A time elapsed while it is determined that the refrigerant is leaking, and a storage unit that accumulates and stores at least one of the number of times that the refrigerant is determined to be leaking,
  • the control determination means includes a case where the accumulated time is a predetermined time or more, a case where the accumulated number of times is a predetermined number or more, and a value indicating the concentration is a value larger than the first threshold value. In the case of at least one of the second threshold values and above, the air conditioning operation is prohibited.
  • the cumulative time of accumulating the time elapsed while the refrigerant is determined to be leaking, and the cumulative number of times the refrigerant is determined to be leaking are accumulated.
  • Deterioration of the refrigerant sensor is detected based on at least one of leakage of high-concentration refrigerant. As a result, it is possible to suppress detection leakage of the leaked refrigerant that occurs due to the use of the deteriorated refrigerant sensor.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows an example of a structure in the refrigerant circuit which the air conditioning apparatus which concerns on embodiment of this invention contains. It is a figure which shows an example of the indoor unit which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows the XX cross section of the indoor unit which concerns on an example of Embodiment of this invention. It is a figure which illustrates the structure contained in the indoor unit which concerns on embodiment of this invention. It is a flow chart which shows an example of abnormality monitoring processing by an air harmony device concerning an embodiment of the invention. It is a figure for demonstrating the specific content of the abnormality monitoring process which the air conditioning apparatus which concerns on embodiment of this invention performs.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a refrigerant circuit 2 included in an air conditioner 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 1 is a device that circulates a refrigerant inside the refrigerant circuit 2 and performs heat exchange between the refrigerant and each of indoor and outdoor air to adjust the air.
  • the air conditioner 1 includes an outdoor unit 3 and an indoor unit 4 in the refrigerant circuit 2.
  • the outdoor unit 3 and the indoor unit 4 are connected by refrigerant pipes 5 a and 5 b which are a part of the refrigerant circuit 2.
  • the air conditioning apparatus 1 includes one outdoor unit 3 and one indoor unit 4 is described, but the present invention is not limited to this, and the air conditioning is not limited thereto.
  • the device 1 may include, for example, a plurality of outdoor units 3 or a plurality of indoor units 4.
  • the outdoor unit 3 includes a compressor 30, a flow path switching device 31, an outdoor heat exchanger 32, an outdoor blower 33, an expansion valve 34, and the like. Further, the outdoor unit 3 is provided with a shutoff valve 60 outside or inside thereof.
  • the compressor 30 compresses the drawn refrigerant and discharges it.
  • the flow path switching device 31 is, for example, a four-way valve, and is a device for switching the direction of the flow path of the refrigerant (also referred to as a refrigerant flow path).
  • the air conditioner 1 can switch from the heating operation to the cooling operation or from the heating operation to the cooling operation by switching the refrigerant flow path using the flow path switching device 31. In the flow path switching device 31 shown in FIG.
  • the solid line portion shows the refrigerant flow passage during the cooling operation
  • the broken line portion shows the refrigerant flow passage during the heating operation.
  • the arrow indicated by the solid line in FIG. 1 indicates the direction in which the refrigerant flows during the cooling operation
  • the arrow indicated by the broken line indicates the direction in which the refrigerant flows during the heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 32 exchanges heat between the refrigerant and the outdoor air.
  • the outdoor heat exchanger 32 operates as a condenser during the cooling operation. Specifically, the outdoor heat exchanger 32 performs heat exchange between the refrigerant that has flowed from the refrigerant pipe 5a side through the flow path switching device 31 and is compressed by the compressor 30 and the outdoor air. , To condense and liquefy the refrigerant. Then, the outdoor heat exchanger 32 causes the liquefied refrigerant to flow out to the refrigerant pipe 5b side.
  • the outdoor heat exchanger 32 operates as an evaporator during heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 32 performs heat exchange between the refrigerant that flows in from the refrigerant pipe 5b side and is decompressed by the expansion valve 34 and the outdoor air to evaporate and vaporize the refrigerant, It flows out to the refrigerant pipe 5a side.
  • the outdoor blower 33 adjusts the flow of air in the heat exchange performed by the outdoor heat exchanger 32 to improve the efficiency of heat exchange between the refrigerant and the outdoor air.
  • the expansion valve 34 is a throttle device, and functions as an expansion valve by adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the expansion valve 34, and changes the opening to adjust the pressure of the refrigerant.
  • the shutoff valve 60 appropriately shuts off the circulation of the refrigerant in accordance with, for example, an instruction from the control unit 75 described later.
  • the indoor unit 4 has an indoor heat exchanger 40, a blower 41, and the like.
  • FIG. 1 among the components included in the indoor unit 4, those relating to the circulation of the refrigerant are shown, and the description of the other components is omitted.
  • the indoor heat exchanger 40 exchanges heat between the refrigerant and the indoor air.
  • the indoor heat exchanger 40 operates as an evaporator during the cooling operation. Specifically, the indoor heat exchanger 40 performs heat exchange between the refrigerant that has been brought to a low pressure state by the expansion valve 34 and the indoor air, and causes the refrigerant to take heat of the indoor air to evaporate the refrigerant. To vaporize. Then, the indoor heat exchanger 40 causes the vaporized refrigerant to flow out to the refrigerant pipe 5a side.
  • the indoor heat exchanger 40 operates as a condenser during heating operation.
  • the indoor heat exchanger 40 performs heat exchange between the refrigerant that has flowed in from the refrigerant pipe 5a side and the indoor air to condense and liquefy the refrigerant. Then, the indoor heat exchanger 40 causes the liquefied refrigerant to flow out to the refrigerant pipe 5b side.
  • the blower 41 adjusts the flow of air in the heat exchange performed by the indoor heat exchanger 40 to enhance the efficiency of heat exchange between the refrigerant and the indoor air.
  • the blower 41 operates according to an instruction from the control unit 75 described later.
  • the air conditioner 1 circulates the refrigerant inside the refrigerant circuit 2 and performs heat exchange between the refrigerant and the air to adjust the air.
  • the air-conditioning apparatus 1 uses a flammable refrigerant such as R32 (also referred to as a flammable refrigerant).
  • a flammable refrigerant may cause ignition when it leaks from the refrigerant circuit 2 and its concentration in the air becomes equal to or higher than a certain concentration (also referred to as the lower limit concentration of combustion).
  • the lower limit of combustion of R32 is 0.3 [kg/m 3 ] when calculated assuming that R32 has a molecular weight of 52 and room temperature is 25° C., and the volume ratio is 14.4.
  • a slightly flammable refrigerant such as R1234yf or R1234ze(E), or a highly flammable refrigerant such as R290 or R1270 may be used, or a nonflammable R22 or R410A or the like.
  • a nonflammable refrigerant can also be used.
  • a configuration included in the air conditioning apparatus 1 for detecting the leakage of the refrigerant and coping with the leakage will be described.
  • the indoor unit 4 will be described as including a configuration for detecting refrigerant leakage, but the invention is not limited to this.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the indoor unit 4 according to the embodiment of the present invention.
  • the indoor unit 4 in the present example is installed on the ceiling of the room, and in FIG. 2, the indoor unit 4 is looked up in the vertical direction from below, with the cover covering the surface removed.
  • the indoor unit 4 is shown.
  • FIG. 3 is a diagram showing an XX cross section of the indoor unit 4 according to the example of the embodiment of the present invention.
  • the indoor unit 4 includes a suction port 70, a blower 71, an indoor heat exchanger 72, a blowout port 73, a refrigerant sensor 74, a control unit 75, and the like.
  • the suction port 70 is an opening for the indoor unit 4 to take in indoor air.
  • the blower 71 corresponds to the blower 41 described with reference to FIG.
  • the blower 71 guides the indoor air to the indoor unit 4 via the suction port 70.
  • the indoor heat exchanger 72 corresponds to the indoor heat exchanger 40 described above, and performs heat exchange between the air taken in by the blower 71 and the internal refrigerant.
  • the air outlet 73 is an opening through which the air that has exchanged heat with the refrigerant by the indoor heat exchanger 72 is blown out into the room.
  • the refrigerant sensor 74 measures the concentration of refrigerant in the air that has leaked into the air.
  • the “in the air” here also includes “in the air taken into the indoor unit 4 by the blower 71”.
  • the control unit 75 controls all or part of the air conditioning apparatus 1.
  • the configuration of the indoor unit 4 such as the refrigerant sensor 74 and the control unit 75 will be described with reference to FIG. 4 together with FIG. 2 and FIG. 3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration included in the indoor unit 4 according to the embodiment of the present invention.
  • the suction port 70, the blower 71, the indoor heat exchanger 72, the blowout port 73, and the like described above are omitted.
  • the connection relationship between the components shown in FIG. 4 is an example.
  • the refrigerant sensor 74 has a sensor unit 80, a first storage unit 81, a first control determination unit 82, a first communication unit 83, and the like.
  • the sensor unit 80 measures a value indicating the concentration of the refrigerant.
  • the sensor unit 80 in the embodiment of the present invention is a semiconductor gas sensor, and a tin oxide (SnO 2 ) sensor which is a kind of semiconductor gas sensor will be described below as an example.
  • a tin oxide (SnO 2 ) sensor which is a kind of semiconductor gas sensor will be described below as an example.
  • the tin oxide sensor has tin oxide as a sensor element, and oxygen in the air is adsorbed on the surface of this tin oxide by energization.
  • a refrigerant gas also referred to as a refrigerant gas, but may be collectively referred to as a refrigerant
  • the reduction reaction deprives the surface of tin oxide of oxygen, resulting in a decrease in the resistance value of the sensor element.
  • the voltage of the sensor unit 80 increases.
  • the higher the concentration of the refrigerant in the air the higher the voltage of the sensor unit 80.
  • the sensor unit 80 measures this voltage value and outputs it as a value indicating the concentration of the refrigerant in the air.
  • the sensor unit 80 is an example of a measuring unit.
  • the first storage unit 81 is configured to include a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access memory), and stores a first threshold value and a second threshold value.
  • the second threshold is a value larger than the first threshold.
  • the first control determination unit 82 is configured to include a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit).
  • the first control determination unit 82 determines whether the voltage value output from the sensor unit 80 is less than a preset first threshold value, a first threshold value or more and a second threshold value or less, or a second threshold value or more.
  • the first control determination unit 82 determines that the refrigerant is leaking if the output value from the sensor unit 80 is the first threshold value or more.
  • the first threshold value is set to a voltage value corresponding to a concentration lower than the combustion lower limit concentration.
  • the concentration of the refrigerant corresponding to the first threshold value is also referred to as a warning concentration below.
  • the alarm concentration is, for example, 1% of the combustion lower limit concentration. However, it is not limited to this.
  • the first control determination unit 82 determines that the refrigerant is leaking even when the output value from the sensor unit 80 is the second threshold value or more.
  • the second threshold value is a voltage value corresponding to a concentration of 10% or less of the combustion lower limit concentration.
  • the first storage unit 81 may store information indicating the refrigerant leakage while the refrigerant sensor 74 is being powered.
  • the first control determination unit 82 may notify the user of the leakage of the refrigerant via an output unit (not shown) based on the information indicating the leakage.
  • the first communication unit 83 is configured to include a communication interface.
  • the first control determination unit 82 transmits the determination result to the control unit 75 via the first communication unit 83, for example, every one minute. Alternatively, the first control determination unit 82 may transmit the determination result to the control unit 75 when determining that the refrigerant is leaking, and may not transmit the determination result in other cases.
  • the first control determination unit 82 distinguishes the determination result when the output value from the sensor unit 80 is the second threshold value or more and the determination result when the output value is the first threshold value or more and less than the second threshold value, You may transmit to the control part 75.
  • the first control determination unit 82 may output the data of the voltage value measured by the sensor unit 80 to the control unit 75 together with the determination result or instead of the determination result.
  • the control unit 75 may perform the above-described determination process of the leakage of the refrigerant.
  • the first control determination unit 82 transmits the information indicating the leakage to the control unit 75 via the first communication unit 83. May be.
  • the control unit 75 detects an abnormality in the sensor unit 80 of the refrigerant sensor 74 based on the information received from the refrigerant sensor 74.
  • the abnormality of the sensor unit 80 means deterioration or failure of the sensor unit 80 due to exposure to the refrigerant gas for a long time or exposure to the high concentration refrigerant gas. Deterioration or failure of the sensor unit 80 may lead to a reduction in refrigerant leak detection accuracy, or a state in which refrigerant leak cannot be detected or is difficult to detect.
  • the control unit 75 performs a process of detecting such deterioration or failure of the sensor unit 80.
  • control unit 75 controls the whole or a part of the components of the air conditioner 1, prohibits the operation of the compressor 30, and performs a stirring process of the refrigerant on the blower 41 (71) as necessary.
  • the shutoff valve 60 is made to prevent the refrigerant from flowing into the indoor unit 4.
  • the control unit 75 includes a second communication unit 90, a second storage unit 91, a second control determination unit 92, and the like.
  • the second communication unit 90 is configured to include a communication interface and receives information from the refrigerant sensor 74.
  • the second communication unit 90 transmits a control signal to at least one of the compressor 30, the blower 41 (71), the shutoff valve 60, and the like in response to an instruction from the second control determination unit 92.
  • the second storage unit 91 includes a memory such as a ROM or a RAM.
  • the second storage unit 91 indicates that the elapsed time when the refrigerant is determined to be leaking based on the determination result of the first control determination unit 82 received from the refrigerant sensor 74, and that the refrigerant is leaking. At least one of the determined numbers is accumulated and stored.
  • the cumulative time of the elapsed time when it is determined that the refrigerant is leaking is also abbreviated as the cumulative time.
  • the cumulative number of times when it is determined that the refrigerant has leaked is also abbreviated as the cumulative number.
  • the first storage unit 81 may accumulate and store at least one of the elapsed time and the number of times, and the stored content May be transmitted from the refrigerant sensor 74 to the control unit 75.
  • the second control determination unit 92 is configured to include a CPU or a processor such as MPU.
  • the second control determination unit 92 detects an abnormality in the sensor unit 80 of the refrigerant sensor 74. Specifically, the second control determination unit 92 determines whether the sensor unit 80 is abnormal based on at least one of the cumulative time, the cumulative number of times, and the presence/absence of exposure of the sensor unit 80 to the high-concentration refrigerant gas. The presence or absence of is determined. Specifically, the second control determination unit 92 determines that the sensor unit 80 has an abnormality when at least one of the following three conditions is satisfied.
  • Condition 1 The cumulative time stored in the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) is longer than the predetermined time.
  • the cumulative number of times stored in second storage unit 91 (or first storage unit 81) is greater than a predetermined number.
  • Condition 3 The output value of the sensor unit 80 is greater than or equal to the second threshold value.
  • the “predetermined time” in the condition 1 is a time predetermined by an experiment or the like in advance. For example, after the sensor unit 80 is attached to the air conditioner 1, the voltage value corresponding to the combustion lower limit concentration is calculated. The cumulative time until it becomes impossible to measure is mentioned.
  • the “predetermined number” in condition 2 is a number predetermined by experiments or the like.
  • the “predetermined number” for example, under the situation where the concentration of the refrigerant in the air is predetermined (for example, when the concentration is 1%), the lower limit concentration of combustion is corresponded after the sensor unit 80 is installed. The cumulative number of times before the voltage value cannot be measured.
  • the “second threshold value” in Condition 3 is a voltage value corresponding to a concentration of 10% or less of the combustion lower limit concentration as described above, but deterioration due to exposure of the sensor unit 80 to the refrigerant gas will proceed in a short time. It is assumed that the voltage value corresponds to such a high density.
  • the second storage unit 91 stores information indicating an abnormality of the sensor unit 80 when the second control determination unit 92 determines that the sensor unit 80 is abnormal. This information is retained until the refrigerant sensor 74 is replaced, even if the power of the air conditioner 1 is turned off.
  • the second control determination unit 92 determines that the sensor unit 80 has an abnormality, or based on information indicating an abnormality of the sensor unit 80 in the second storage unit 91, an output unit (not shown) of the refrigerant sensor 74. At least one of an alarm indicating an abnormality and an alarm for prompting replacement of the refrigerant sensor 74 is output.
  • the information indicating the abnormality of the sensor unit 80 may be transmitted to the refrigerant sensor 74 via the second communication unit 90 by the second control determination unit 92, and may be stored in the first storage unit 81.
  • the information indicating the abnormality of the sensor unit 80 in the first storage unit 81 is stored even when the power supply to the refrigerant sensor 74 is stopped.
  • the first control determination unit 82 based on the information indicating the abnormality of the sensor unit 80, an alarm indicating the abnormality of the refrigerant sensor 74 and an alarm prompting the replacement of the refrigerant sensor 74 via an output unit (not shown). May be output.
  • the second control determination unit 92 determines whether or not the sensor unit 80 has an abnormality, or based on the information indicating the abnormality in the second storage unit 91, the operation of air adjustment (air conditioning operation) performed by the air conditioning apparatus 1. Also stated) is prohibited. At this time, the second control determination unit 92 controls, for example, at least one of the compressor 30, the blower 41 (71), and the shutoff valve 60 via the second communication unit 90, each device of the transmission destination. To transmit a control signal for The compressor 30 that has received the control signal stops operating. The blower 41 (71) that has received the control signal executes the stirring process of the refrigerant in the air. The cutoff valve 60 that has received the control signal executes a refrigerant cutoff process.
  • the second control determining unit 92 determines whether to perform the air conditioning operation based on the determination result or the information indicating the leakage stored in the first storage unit 81. You may ban. In this case, if none of the above conditions 1 to 3 is satisfied, the second control determination unit 92 restarts the air conditioning operation by restarting the air conditioning apparatus 1. Alternatively, the second control determining unit 92 may not prohibit the air conditioning operation if none of the above conditions 1 to 3 is satisfied even if it is determined that the refrigerant is leaking.
  • the degree of exposure of the refrigerant sensor 74 to the refrigerant changes the characteristics of the refrigerant sensor 74. This is because it can be considered that it does not cause
  • Each of the first storage unit 81 and the second storage unit 91 is an example of a storage unit.
  • Each of the first control determination unit 82 and the second control determination unit 92 is an example of a control determination unit.
  • FIG. 5 is a flowchart which shows an example of the abnormality monitoring process by the air conditioning apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention.
  • the sensor section 80 of the refrigerant sensor 74 measures the voltage value corresponding to the concentration of the refrigerant in the air (step S1).
  • the refrigerant sensor 74 may send the measured voltage value to the control unit 75.
  • step S2 the first control determination unit 82 of the refrigerant sensor 74 determines whether or not the refrigerant leaks by determining whether or not the voltage value measured by the sensor unit 80 is equal to or higher than the first threshold value (step S2). S2).
  • step S2 the abnormality monitoring process by the air conditioning apparatus 1 returns to step S1.
  • the refrigerant sensor 74 may send the determination result in step S2 to the control unit 75.
  • step S2 When the voltage value is equal to or higher than the first threshold value (step S2: Yes), the first control determination unit 82 transmits the determination result indicating that the refrigerant is leaked to the control unit 75 in step S3 (step S3). .. At this time, the second storage unit 91 of the control unit 75 accumulates and stores the time elapsed while it is determined that the refrigerant is leaking and the number of times that the refrigerant is determined to be leaking. ..
  • step S4 the second control determination unit 92 of the control unit 75 determines whether the cumulative time stored in the second storage unit 91 is equal to or longer than a predetermined time. It is assumed that the predetermined time in this example is 24 hours.
  • step S4 When the cumulative time is 24 hours or more (step S4: Yes), the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) stores information indicating an abnormality of the refrigerant sensor 74 in step S5, and the second control is performed.
  • the determination unit 92 prohibits the air conditioning operation of the air conditioning apparatus 1. After the processing of step S5, the abnormality monitoring processing ends.
  • the second control determination unit 92 determines in step S6 that the cumulative number of times stored in the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) is in advance. It is determined whether or not the number is equal to or more than the specified number. In this example, the predetermined number is 30.
  • step S6: Yes If the cumulative number is 30 or more (step S6: Yes), the abnormality monitoring process moves to step S5.
  • step S6: No the second control determination unit 92 determines in step S7 whether or not the voltage value measured by the sensor unit 80 is equal to or higher than the second threshold value.
  • step S7 Yes
  • the abnormality monitoring process moves to step S5.
  • step S7 When the voltage value is less than the second threshold value (step S7: No), the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) does not store the information indicating the abnormality of the refrigerant sensor 74 in step S8.
  • the second control determination unit 92 prohibits the air conditioning operation (step S8).
  • step S8 the air conditioning apparatus 1 ends the abnormality monitoring process. In this case, the air conditioning operation is restarted by restarting the air conditioner 1. Note that the air conditioning apparatus 1 may return to the process of step S1 instead of performing the process of step S8.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the specific content of the abnormality monitoring processing executed by the air conditioning apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor unit 80 At time T0 from time t0 to time t1, the sensor unit 80 outputs a voltage value that is equal to or higher than the first threshold value and lower than the second threshold value.
  • the sensor unit 80 outputs a voltage value that is equal to or greater than the first threshold value and less than the second threshold value. Therefore, the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) stores the sum of the time T0 and the time T1 at the time t3 as the cumulative time elapsed in the state where the refrigerant is determined to be leaking. ..
  • the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) does not store the information indicating the abnormality of the refrigerant sensor 74.
  • the sensor unit 80 outputs a voltage value equal to or higher than the second threshold value.
  • the second storage unit 91 (or the first storage unit 81) stores information indicating an abnormality of the refrigerant sensor 74, and the second control determination unit 92 executes the air conditioning operation prohibition process.
  • each of the air conditioner 1 includes one outdoor unit 3 and one indoor unit 4 has been described.
  • the indoor unit 4 is assumed to include the refrigerant sensor 74 and the control unit 75 as shown in FIG.
  • the air conditioner 1 may include two or more indoor units 4 or two or more outdoor units 3.
  • each indoor unit 4 has the above-described refrigerant sensor 74, and all or some of the two or more indoor units 4 have the control unit 75. May be.
  • Each indoor unit 4 detects the leakage of the refrigerant flowing therein by the refrigerant sensor 74.
  • the indoor unit 4 that has detected the leakage of the refrigerant and does not have the control unit 75 is related to the leakage of the refrigerant to the indoor unit 4 that has the control unit 75 via the first communication unit 83.
  • the determination result, the output value of the sensor unit 80, or the like may be transmitted.
  • the control unit 75 of the indoor unit 4 that has received the determination result that the refrigerant has leaked may prohibit the air conditioning operation, and prevents the refrigerant from flowing into the indoor unit 4 that has detected the leakage of the refrigerant.
  • the control to the shutoff valve 60 may be executed.
  • the cumulative time of the elapsed time when it is determined that the refrigerant is leaking, the cumulative number of times when the refrigerant is determined to be leaking, and the high-concentration refrigerant leakage are determined based on at least one of the presence or absence of the condition. As a result, it is possible to suppress further use of the refrigerant sensor 74 that may be erroneously detected even if the refrigerant leaks due to deterioration due to exposure to the refrigerant gas, and it is possible to suppress refrigerant detection omission. ..
  • the air conditioner 1 of the present invention every time a refrigerant leak is detected, even if the refrigerant sensor 74 is not deteriorated, the air conditioning operation is prohibited until the refrigerant sensor 74 is replaced. There is no such thing. Therefore, it is possible to improve the convenience of the person who uses the air conditioner 1. Further, it is possible to reduce the cost and time cost required for replacing the refrigerant sensor 74.

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Abstract

冷媒回路中を循環する冷媒と、室内外の空気との熱交換を行うことにより空調動作を行う空気調和装置は、空気中へと漏洩した冷媒の濃度を測定する測定手段と、濃度を示す値が第1閾値以上の場合には、冷媒が漏洩していると判定する制御判定手段と、冷媒が漏洩しているとの判定中に経過した時間と、冷媒が漏洩していると判定された回数のうちの少なくとも一方を累積して記憶する記憶手段と、を備え、制御判定手段は、累積された時間が予め定められた時間以上の場合と、累積された回数が予め定められた数以上の場合と、濃度を示す値が第1閾値より大きい第2閾値以上の場合のうちの少なくとも一つの場合には空調動作を禁止する。

Description

空気調和装置
 この発明は、冷媒ガスの漏洩を検知する冷媒センサを備えた空気調和装置に関するものである。
 冷媒を循環させて、冷媒と室内外の空気との間で熱交換を行うことによって室内の空気を調整する空気調和装置には、近年、環境への観点から、R32またはR152a等のGWP(Global-warming potential)指数の低い冷媒が用いられることが多い。しかし、このような冷媒は燃焼性を有する場合もある。そのため、空気調和装置には、多くの場合、冷媒の漏洩を検知するための冷媒センサが備えられている。例えば特許文献1に記載の空気調和機は、冷媒センサ(冷媒漏れ検知器)によって冷媒の漏洩が検知された場合には、運転を停止する。また当該空気調和機は、ユーザによる操作を無効化し、室内の送風機を一定時間ONにするとともに、膨張弁、ガス側開閉弁、および圧縮機等を制御して冷媒の漏れ量の低減を図る。当該空気調和機は、オペレーターがリセットボタンを押下することによって運転の再開を行うことができる。
特開平4-369370号公報
 冷媒の漏洩を検知するための冷媒センサに含まれるセンサ部分として、半導体ガスセンサが一般的に用いられている。半導体ガスセンサは、冷媒以外の物質まで検知することによって誤検知を引き起こすことがある。また、半導体ガスセンサは、高濃度のガスへの曝露、または、長時間に及ぶ曝露によって、その特性が著しく変化してしまう。このような特性変化によって、半導体ガスセンサは、ガスが漏れた際に検知できなくなる程に鈍感化が進むことがある。
 上記特許文献1においては、冷媒センサの使用について、ガスに曝露される回数(曝露回数とも記載する)の上限(上限曝露回数とも記載する)に関する記載はない。同様に、上記特許文献1においては、冷媒センサの使用について、ガスに曝露されている時間を累積した累積曝露時間とその上限(上限累積曝露時間とも記載する)に関する記載はない。そのため、上記空気調和機においては、リセットボタンの度重なる押下によって、上限曝露回数または上限累積曝露時間を超えて使用されて鈍感化が進んだ冷媒センサが用いられる可能性がある。その結果、冷媒が漏洩していても検出されない虞がある。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、漏洩した冷媒の検知漏れを抑制することができる空気調和装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る空気調和装置は、冷媒を内部に循環させ、前記冷媒と室内外の空気との熱交換を行うことによって、空調動作を実行する空気調和装置であって、空気中へと漏洩した前記冷媒の空気中における濃度を測定する測定手段と、前記測定手段が測定した前記濃度を示す値が第1閾値以上の場合には、前記冷媒が漏洩していると判定する制御判定手段と、前記冷媒が漏洩していると判定されている間に経過した時間と、前記冷媒が漏洩していると判定された回数のうちの少なくとも一方を累積して記憶する記憶手段と、を備え、前記制御判定手段は、累積された前記時間が予め定められた時間以上の場合と、累積された前記回数が予め定められた数以上の場合と、前記濃度を示す値が前記第1閾値より大きい値である第2閾値以上の場合のうちの少なくとも一つの場合には、前記空調動作を禁止するものである。
 本発明に係る空気調和装置によれば、冷媒が漏洩していると判定されている間に経過した時間を累積した累積時間と、冷媒が漏洩していると判定された回数を累積した累積回数と、高濃度の冷媒の漏洩の有無、のうちの少なくとも一つに基づいて、冷媒センサの劣化を検知する。これによって、劣化した冷媒センサを用いることによって起こる、漏洩した冷媒の検知漏れを抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る空気調和装置が含む冷媒回路における構成の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る室内機の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の一例に係る室内機のX-X断面を示す図である。 本発明の実施の形態に係る室内機に含まれる構成を例示する図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置による異常監視処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置が実行する異常監視処理の具体的内容を説明するための図である。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(冷媒回路について)
 実施の形態.
 図1は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置1が含む冷媒回路2における構成の一例を示す模式図である。空気調和装置1は、冷媒回路2の内部に冷媒を循環させ、当該冷媒と室内外の各空気との間で熱交換を行うことにより空気を調整する装置である。空気調和装置1は、冷媒回路2において室外機3と室内機4とを備える。室外機3と室内機4とは、冷媒回路2の一部である冷媒配管5a、5bによって接続されている。なお、本実施の形態においては、理解容易のために、空気調和装置1が室外機3と室内機4とをそれぞれ1台含む場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、空気調和装置1は、例えば、複数の室外機3、または複数の室内機4を含んでいてもよい。
 室外機3は、圧縮機30、流路切替装置31、室外熱交換器32、室外送風機33、および膨張弁34等を有する。また室外機3は、その外部または内部に遮断弁60を設けている。圧縮機30は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。流路切替装置31は、例えば四方弁であり、冷媒の流路(冷媒流路とも記載する)の方向の切り換えを行うための装置である。空気調和装置1は、流路切替装置31を用いた冷媒流路の切り換えによって、暖房運転から冷房運転へ、または、暖房運転から冷房運転への切り換えを行うことができる。図1に示す流路切替装置31における実線部分は、冷房運転時における冷媒流路を示し、破線部分は暖房運転時における冷媒流路を示す。同様に、図1における実線で示される矢印は、冷房運転時において冷媒が流れていく方向を示し、破線で示される矢印は、暖房運転時において冷媒が流れていく方向を示す。
 室外熱交換器32は、冷媒と室外の空気との間での熱交換を行う。室外熱交換器32は、冷房運転時においては凝縮器として動作する。具体的には、室外熱交換器32は、流路切替装置31を介して冷媒配管5a側から流入して圧縮機30で圧縮された冷媒と、室外の空気との間において熱交換を行って、冷媒を凝縮させて液化させる。そして、室外熱交換器32は、液化させた冷媒を冷媒配管5b側へと流出させる。室外熱交換器32は、暖房運転時においては蒸発器として動作する。具体的には、室外熱交換器32は、冷媒配管5b側から流入して膨張弁34で減圧された冷媒と室外の空気との間において熱交換を行って、冷媒を蒸発させて気化させ、冷媒配管5a側へと流出させる。
 室外送風機33は、室外熱交換器32が行う熱交換において空気の流れを調整し、冷媒と室外の空気との間の熱交換の効率を高める。膨張弁34は、絞り装置であり、膨張弁34を流れる冷媒の流量を調節することによって膨張弁として機能し、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。遮断弁60は、例えば後述する制御部75からの指示に従って、適宜、冷媒の循環を遮断する。
 室内機4は、室内熱交換器40および送風機41等を有する。なお、図1においては、室内機4に含まれる構成要素のうち、冷媒の循環に関するものを示し、その他の構成要素については記載を省略している。
 室内熱交換器40は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器40は、冷房運転時においては蒸発器として動作する。具体的には、室内熱交換器40は、膨張弁34によって低圧状態にされた冷媒と室内の空気との間において熱交換を行い、冷媒に室内の空気の熱を奪わせ、冷媒を蒸発させて気化させる。そして室内熱交換器40は、気化させた冷媒を冷媒配管5a側へと流出させる。室内熱交換器40は、暖房運転時においては凝縮器として動作する。具体的には、室内熱交換器40は、冷媒配管5a側から流入した冷媒と室内の空気との間において熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させる。そして室内熱交換器40は、液化させた冷媒を冷媒配管5b側へと流出させる。
 送風機41は、室内熱交換器40が行う熱交換において空気の流れを調整し、冷媒と室内の空気との間の熱交換の効率を高める。送風機41は、冷媒回路2から冷媒の漏洩が検知された場合には、後述する制御部75からの指示に従って運転動作を行う。
(冷媒について)
 上述したように、空気調和装置1は、冷媒回路2の内部において冷媒を循環させ、冷媒と空気との間で熱交換を行うことにより空気を調整する。ここで、本発明の実施の形態に係る空気調和装置1は、例えばR32のような可燃性を有する冷媒(可燃性冷媒とも記載する)を用いるものとする。このような可燃性冷媒は、冷媒回路2から漏洩して空気中における濃度が一定の濃度(燃焼下限濃度とも記載する)以上となった場合には、発火を引き起こす虞がある。例えば、R32の燃焼下限濃度は、R32の分子量52、常温25℃として計算すると0.3[kg/m]であり、体積比で14.4である。なお、冷媒としては、R32の他、R1234yfもしくはR1234ze(E)等の微燃性冷媒、または、R290もしくはR1270等の強燃性冷媒を用いてもよいし、不燃性を有するR22またはR410A等の不燃性冷媒を用いることもできる。以下、冷媒の漏洩を検知して当該漏洩に対処するための、空気調和装置1に含まれる構成について説明する。以下の説明では、室内機4が、冷媒の漏洩を検知するための構成を含むものとして説明するが、これに限定されない。
(室内機について)
 図2は、本発明の実施の形態に係る室内機4の一例を示す図である。本一例における室内機4は室内の天井部に設置されるものであり、図2には、室内機4を、下から鉛直方向に見上げた場合であって、表面を覆うカバーが取り除かれた状態の室内機4が示されている。図3は、本発明の実施の形態の一例に係る室内機4のX-X断面を示す図である。室内機4は、吸込口70、送風機71、室内熱交換器72、吹出口73、冷媒センサ74、および制御部75等を含む。
 吸込口70は、室内機4が室内の空気を内部に取り入れるための開口部である。送風機71は、図1を参照して説明した送風機41に対応する。送風機71は、吸込口70を介して室内の空気を室内機4へと導く。室内熱交換器72は、上述した室内熱交換器40に対応し、送風機71によって取り込まれた空気と、内部の冷媒との間の熱交換を行う。吹出口73は、室内熱交換器72によって冷媒との間の熱交換が行われた空気が、室内に吹き出されるための開口部である。
 冷媒センサ74は、空気中へと漏洩した冷媒の空気中における濃度を測定する。ここでの「空気中」には、「送風機71によって室内機4の内部に取り込まれた空気の中」も含まれる。制御部75は、空気調和装置1の全体または一部を制御する。以下、理解容易のために、図2、図3と併せて図4を参照しながら、冷媒センサ74、制御部75等の室内機4の構成について説明する。
 図4は、本発明の実施の形態に係る室内機4に含まれる構成を例示する図である。図4においては、上述した吸込口70、送風機71、室内熱交換器72、および吹出口73等を省略している。また、図4に示す各構成同士の接続関係は一例である。図4に示されるように、冷媒センサ74は、センサ部80、第1記憶部81、第1制御判定部82、および第1通信部83等を有する。
 センサ部80は冷媒の濃度を示す値を測定する。本発明の実施の形態におけるセンサ部80は半導体ガスセンサであって、以下では半導体ガスセンサの一種である酸化スズ(SnO)センサを例に挙げて説明する。ここで、酸化スズセンサにおける冷媒漏洩の検知原理について説明する。酸化スズセンサは、センサ素子として酸化スズを有し、この酸化スズの表面には、通電によって空気中の酸素が吸着される。また、冷媒のガス(冷媒ガスとも記載するが、まとめて冷媒と記載する場合もある)は、還元性を有している。この冷媒ガスがセンサ素子に近づくと、還元反応により酸化スズの表面の酸素が奪われ、結果としてセンサ素子の抵抗値が下がる。これにより、センサ部80の電圧が上昇する。空気中における冷媒の濃度が高いほど、センサ部80の電圧は上昇する。センサ部80は、この電圧値を測定し、空気中における冷媒の濃度を示す値として出力する。なお、センサ部80は、測定手段の一例である。
 第1記憶部81は、ROM(Read Only Memory)、またはRAM(Random Access memory)等のメモリを含んで構成され、第1閾値と第2閾値とを記憶する。なお、第2閾値は、第1閾値より大きい値である。
 第1制御判定部82は、CPU(Central Processing Unit)、またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサを含んで構成される。第1制御判定部82は、センサ部80から出力された電圧値が予め設定された第1閾値未満か、第1閾値以上かつ第2閾値未満か、第2閾値以上かを判定する。
 第1制御判定部82は、センサ部80からの出力値が第1閾値以上であれば、冷媒が漏洩していると判定する。なお、第1閾値は、燃焼下限濃度よりも低い濃度に対応する電圧値に設定される。第1閾値に対応する冷媒の濃度を、以下では発報濃度とも記載する。本発明の実施の形態において発報濃度は、例えば、燃焼下限濃度の1%の濃度とする。ただし、これに限定されない。
 第1制御判定部82は、センサ部80からの出力値が第2閾値以上の場合においても、冷媒が漏洩していると判定する。なお、本発明の実施の形態において第2閾値は、燃焼下限濃度の1割以下の濃度に対応する電圧値であるとする。
 第1記憶部81は、冷媒が漏洩していると判定された場合には、冷媒センサ74への給電が行われている間、冷媒の漏洩を示す情報を記憶していてもよい。第1制御判定部82は、当該漏洩を示す情報に基づいて、不図示の出力部を介し、冷媒の漏洩がある旨を使用者に対し通知してもよい。
 第1通信部83は、通信インターフェースを含んで構成される。第1制御判定部82は、第1通信部83を介して、例えば1分おきに判定結果を制御部75へ送信する。あるいは、第1制御判定部82は、冷媒が漏洩していると判定した場合には当該判定結果を制御部75へ送信し、それ以外の場合には判定結果を送信しないものとしてもよい。第1制御判定部82は、センサ部80からの出力値が第2閾値以上の場合の判定結果と、当該出力値が第1閾値以上かつ第2閾値未満の場合の判定結果とを区別して、制御部75へ送信してもよい。なお、第1制御判定部82は、判定結果とともに、または判定結果に代えて、センサ部80が測定した電圧値のデータを制御部75に出力してもよい。第1制御判定部82が、センサ部80からの出力値のみを制御部75に送信する場合には、制御部75は、上述した冷媒の漏洩の有無の判定処理を行ってもよい。また、第1記憶部81が冷媒の漏洩を示す情報を記憶する場合には、第1制御判定部82は、当該漏洩を示す情報を、第1通信部83を介して制御部75へ送信してもよい。
 制御部75は、冷媒センサ74から受信した情報に基づいて、冷媒センサ74のセンサ部80の異常の検知を行う。センサ部80の異常とは、長時間に及ぶ冷媒ガスへの曝露、または高濃度の冷媒ガスへの曝露による、センサ部80の劣化または故障を指すものとする。センサ部80の劣化または故障は、冷媒の漏洩の検知精度の低下、または、冷媒の漏洩の検知不能もしくは検知困難な状態を招く虞がある。制御部75は、このようなセンサ部80の劣化または故障の検知処理を行う。また制御部75は、空気調和装置1の全体または一部の構成要素の制御を行い、必要に応じて、圧縮機30の動作を禁止したり、送風機41(71)に冷媒の攪拌処理を行わせたり、遮断弁60に室内機4への冷媒の流入を阻止させたりする。
 制御部75は、第2通信部90、第2記憶部91、および第2制御判定部92等を備える。第2通信部90は、通信インターフェースを含んで構成され、冷媒センサ74からの情報を受信する。また第2通信部90は、第2制御判定部92からの指示に応じて、圧縮機30、送風機41(71)、および遮断弁60等の少なくとも一つに制御信号を送信する。
 第2記憶部91は、ROM、またはRAM等のメモリを含んで構成される。第2記憶部91は、冷媒センサ74から受信した、第1制御判定部82の判定結果に基づいて、冷媒が漏洩していると判定された場合における経過時間と、冷媒が漏洩していると判定された回数のうちの少なくとも一方を累積して記憶する。以下では、冷媒が漏洩していると判定された場合における経過時間の累積時間を、累積時間とも略記する。同様に、冷媒が漏洩していると判定された回数の累積回数を、累積回数とも略記する。なお、第2記憶部91とともに、あるいは第2記憶部91に代えて、第1記憶部81が、当該経過時間と当該回数の少なくとも一方を累積して記憶してもよく、当該記憶された内容が、冷媒センサ74から制御部75に送信されてもよい。
 第2制御判定部92は、CPU、またはMPU等のプロセッサを含んで構成される。第2制御判定部92は、冷媒センサ74のセンサ部80の異常の検知を行う。具体的には、第2制御判定部92は、累積時間、累積回数、および、センサ部80の高濃度の冷媒ガスへの曝露の有無、のうちの少なくとも一つに基づき、センサ部80の異常の有無を判定する。詳細には、第2制御判定部92は、以下の3つの条件のうち少なくとも一つを満たす場合には、センサ部80に異常があると判定する。
条件1.第2記憶部91(または第1記憶部81)に記憶された累積時間が、予め定められた時間よりも長い。
条件2.第2記憶部91(または第1記憶部81)に記憶された累積回数が、予め定められた数よりも大きい。
条件3.センサ部80の出力値が第2閾値以上である。
 条件1における「予め定められた時間」は、予め実験などにより定められた時間であって、例えば、センサ部80が、空気調和装置1に取り付けられてから、燃焼下限濃度に対応する電圧値を測定できなくなるまでの間の累積時間が挙げられる。
 条件2における「予め定められた数」は、予め実験などにより定められた数である。「予め定められた数」としては、例えば、冷媒の空気中における濃度が予め定められている状況下(例えば濃度1%の場合)において、センサ部80が設置されてから、燃焼下限濃度に対応する電圧値を測定できなくなるまでの間の累積回数が挙げられる。
 条件3における「第2閾値」は、上述したように燃焼下限濃度の1割以下の濃度に対応する電圧値であるが、センサ部80の冷媒ガスへの曝露による劣化が短時間で進んでしまうような高い濃度に対応する電圧値であるとする。
 第2記憶部91は、第2制御判定部92がセンサ部80に異常があると判定した場合には、センサ部80の異常を示す情報を記憶する。この情報は、空気調和装置1の電源がOFFにされても、冷媒センサ74の交換があるまでの間は保持される。第2制御判定部92は、センサ部80に異常があるとする判定、または、第2記憶部91におけるセンサ部80の異常を示す情報に基づき、不図示の出力部を介し、冷媒センサ74の異常を示す警報、および冷媒センサ74の交換を促す警報等の少なくとも一つを出力する。なお、センサ部80の異常を示す情報は、第2制御判定部92によって第2通信部90を介して冷媒センサ74に送信され、第1記憶部81によって記憶されてもよい。この場合、第1記憶部81におけるセンサ部80の異常を示す情報は、冷媒センサ74への給電が止まっても保存されるものとする。そして、この場合、第1制御判定部82は、センサ部80の異常を示す情報に基づき、不図示の出力部を介して、冷媒センサ74の異常を示す警報、冷媒センサ74の交換を促す警報を出力してもよい。
 第2制御判定部92は、センサ部80に異常があるとする判定、または、第2記憶部91における異常を示す情報に基づき、空気調和装置1によって行われる、空気の調整の動作(空調動作とも記載する)を禁止する。この際に、第2制御判定部92は、例えば、圧縮機30、送風機41(71)、および遮断弁60の少なくとも一つに対し、第2通信部90を介し、送信先の各機器を制御するための制御信号を送信する。制御信号を受信した圧縮機30は、動作を停止する。制御信号を受信した送風機41(71)は、空気中における冷媒の攪拌処理を実行する。制御信号を受信した遮断弁60は、冷媒の遮断処理を実行する。
 第2制御判定部92は、冷媒が漏洩していると判定された場合には、その判定結果、または、第1記憶部81に記憶されている漏洩を示す情報等に基づいて、空調動作の禁止を行ってもよい。この場合において上記条件1から3のいずれもが満たされない場合には、第2制御判定部92は、空気調和装置1の再起動により、空調動作を再開させる。あるいは、第2制御判定部92は、冷媒が漏洩していると判定されても、上記条件1から3のいずれもが満たされない場合には、空調動作の禁止を行わないものとしてもよい。冷媒が漏洩していると判定された場合であっても、上記条件1から3のいずれもが満たされない場合には、冷媒センサ74の冷媒への曝露の程度が、冷媒センサ74の特性の変化を起こさない程度のものであると考えられるからである。
 第1記憶部81および第2記憶部91の各々は、記憶部の例である。第1制御判定部82および第2制御判定部92の各々は、制御判定部の例である。
(空気調和装置1が実行する異常監視処理について)
 図5は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置1による異常監視処理の一例を示すフローチャートである。ステップS1において冷媒センサ74のセンサ部80は、空気中の冷媒の濃度に対応する電圧値を測定する(ステップS1)。ステップS1において冷媒センサ74は、測定した電圧値を制御部75へ送信してもよい。
 ステップS2において冷媒センサ74の第1制御判定部82は、センサ部80が測定した電圧値が第1閾値以上であるか否かを判定することで、冷媒の漏洩の有無の判定を行う(ステップS2)。センサ部80が測定した電圧値が第1閾値より小さい場合(ステップS2:No)、空気調和装置1による異常監視処理は、ステップS1に戻る。この場合、ステップS1において冷媒センサ74は、ステップS2における判定結果を制御部75に送信してもよい。
 電圧値が第1閾値以上の場合には(ステップS2:Yes)、ステップS3において第1制御判定部82は、冷媒が漏洩している旨の判定結果を制御部75に送信する(ステップS3)。このとき、制御部75の第2記憶部91は、冷媒が漏洩していると判定されている間に経過した時間と、冷媒が漏洩していると判定された回数とを累積して記憶する。
 ステップS4において、制御部75の第2制御判定部92は、第2記憶部91に記憶された累積時間が、予め定められた時間以上であるか否かを判定する。本一例における、予め定められた時間は、24時間であるとする。
 累積時間が24時間以上の場合には(ステップS4:Yes)、ステップS5において第2記憶部91(または第1記憶部81)は、冷媒センサ74の異常を示す情報を記憶し、第2制御判定部92は、空気調和装置1の空調動作を禁止する。ステップS5の処理後、異常監視処理は終了する。
 累積時間が24時間未満の場合には(ステップS4:No)、ステップS6において第2制御判定部92は、第2記憶部91(または第1記憶部81)に記憶された累積回数が、予め定められた数以上か否かを判定する。本一例における、予め定められた数は、30であるとする。
 累積回数が30以上の場合には(ステップS6:Yes)、異常監視処理はステップS5に移る。累積回数が30未満の場合には(ステップS6:No)、ステップS7において第2制御判定部92は、センサ部80が測定した電圧値が第2閾値以上であるか否かを判定する。
 電圧値が第2閾値以上の場合には(ステップS7:Yes)、異常監視処理はステップS5に移る。
 電圧値が第2閾値未満の場合には(ステップS7:No)、ステップS8において、第2記憶部91(または第1記憶部81)が、冷媒センサ74の異常を示す情報を記憶することなく、第2制御判定部92は、空調動作を禁止する(ステップS8)。ステップS8に続いて空気調和装置1は、異常監視処理を終了する。この場合、空気調和装置1の再起動により、空調動作の再開がされる。なお、空気調和装置1は、ステップS8の処理の実行に代えて、ステップS1の処理へと戻ってもよい。
 図6は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置1が実行する異常監視処理の具体的内容を説明するための図である。時刻t0から時刻t1までの時間T0において、センサ部80は、第1閾値以上かつ第2閾値未満の電圧値を出力している。同様に、時刻t2から時刻t3までの時間T1において、センサ部80は、第1閾値以上かつ第2閾値未満の電圧値を出力している。このため第2記憶部91(または第1記憶部81)は、冷媒が漏洩していると判定された状態で経過した累積時間として、時刻t3において、時間T0と時間T1との和を記憶する。ここで時間T0と時間T1との和は、予め定められた時間未満であるとする。また時間T0と時間T1との間において、冷媒が漏洩していると判定された累積回数は、予め定められた数未満であるとする。このため、第2記憶部91(または第1記憶部81)は、冷媒センサ74の異常を示す情報を記憶しない。
 時刻t4においてセンサ部80は、第2閾値以上の電圧値を出力している。これにより、第2記憶部91(または第1記憶部81)は、冷媒センサ74の異常を示す情報を記憶し、第2制御判定部92は、空調動作の禁止処理を実行する。
 (その他の実施の形態)
 上記実施の形態においては、空気調和装置1が含む室外機3と室内機4がそれぞれ一つずつの場合について説明した。そして、室内機4には、図3に示すような冷媒センサ74、制御部75が含まれるとした。しかし空気調和装置1は、2以上の室内機4、または2以上の室外機3を含んでもよい。空気調和装置1が2以上の室内機4を含む場合には、各室内機4が上述した冷媒センサ74を有するとともに、2以上の室内機4の全部または一部が制御部75を有していてもよい。冷媒センサ74によって、各室内機4は、自己の内部を流れる冷媒の漏洩を検知する。また、冷媒の漏洩を検知した室内機4であって、制御部75を有しない室内機4は、第1通信部83を介して、制御部75を有する室内機4へ、冷媒の漏洩に係る判定結果、またはセンサ部80の出力値等を送信してもよい。そして冷媒の漏洩があるとの判定結果を受信した室内機4の制御部75により、空調動作の禁止処理が行われてもよく、冷媒の漏洩を検知した室内機4への冷媒の流入を妨げるための遮断弁60への制御が実行されてもよい。
 (効果)
 本発明に係る空気調和装置1によれば、冷媒が漏洩していると判定された際の経過時間の累積時間、冷媒が漏洩していると判定された累積回数、および高濃度の冷媒の漏洩の有無、のうちの少なくとも一つに基づいて、空調動作の禁止の必要性と、冷媒センサ74の交換の必要性とが判断される。これにより、冷媒ガスへの曝露によって劣化が進み、冷媒が漏洩していても誤検知を起こしうる冷媒センサ74の、更なる使用を抑制することができ、冷媒の検知漏れを抑制することができる。
 また、本発明に係る空気調和装置1によれば、冷媒の漏洩が検知される度に、冷媒センサ74の劣化が進んでいなくとも、その冷媒センサ74の交換が行われるまで空調動作が禁止される、ということがない。このため、空気調和装置1を利用する者の利便性の向上を図ることができる。また、冷媒センサ74の交換にかかる費用と時間的コストの削減を図ることができる。
 本発明の内容は、上記実施の形態の内容に限定されることなく、請求の範囲、明細書全体、および図面から読み取ることができる発明の要旨または思想の範囲内における種々の変形を含むものとする。
 1 空気調和装置、2 冷媒回路、3 室外機、4 室内機、5a、5b 冷媒配管、30 圧縮機、31 流路切替装置、32 室外熱交換器、33 室外送風機、34 膨張弁、40 室内熱交換器、41 送風機、60 遮断弁、70 吸込口、71 送風機、72 室内熱交換器、73 吹出口、74 冷媒センサ、75 制御部、80 センサ部、81 第1記憶部、82 第1制御判定部、83 第1通信部、90 第2通信部、91 第2記憶部、92 第2制御判定部。

Claims (10)

  1.  冷媒を内部に循環させ、前記冷媒と室内外の空気との熱交換を行うことによって、空調動作を実行する空気調和装置であって、
     空気中へと漏洩した前記冷媒の空気中における濃度を測定する測定手段と、
     前記測定手段が測定した前記濃度を示す値が第1閾値以上の場合には、前記冷媒が漏洩していると判定する制御判定手段と、
     前記冷媒が漏洩していると判定されている間に経過した時間と、前記冷媒が漏洩していると判定された回数のうちの少なくとも一方を累積して記憶する記憶手段と、
     を備え、
     前記制御判定手段は、
     累積された前記時間が予め定められた時間以上の場合と、累積された前記回数が予め定められた数以上の場合と、前記濃度を示す値が前記第1閾値より大きい値である第2閾値以上の場合のうちの少なくとも一つの場合には、前記空調動作を禁止する、空気調和装置。
  2.  前記記憶手段は、
     累積された前記時間が予め定められた時間以上の場合と、累積された前記回数が予め定められた数以上の場合と、前記濃度を示す値が前記第2閾値以上の場合のうちの少なくとも一つの場合には、前記測定手段への給電を停止しても保持される情報であって前記測定手段の異常を示す情報を記憶し、
     前記制御判定手段は、
     前記測定手段の異常を示す情報に基づいて、前記空調動作を禁止する、請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  前記制御判定手段は、
     累積された前記時間が予め定められた時間より短い場合で、累積された前記回数が予め定められた数より小さい場合で、かつ前記濃度を示す値が前記第2閾値より小さい値である場合には、前記空調動作を禁止しない、または前記空気調和装置の再起動後の前記空調動作を禁止しない、請求項1または2に記載の空気調和装置。
  4.  前記予め定められた時間は、前記測定手段が前記冷媒の燃焼下限濃度を測定できなくなるまで劣化する間に累積された前記時間である、請求項1~3のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  5.  前記予め定められた数は、前記冷媒の空気中における濃度が予め定められている状況下で、前記測定手段が前記冷媒の燃焼下限濃度を測定できなくなるまで劣化する間に累積された前記回数である、請求項1~4のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  6.  予め定められている、前記冷媒の空気中における濃度は、1%である、請求項5に記載の空気調和装置。
  7.  前記第2閾値に対応する前記濃度は、前記冷媒の燃焼下限濃度の1割以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  8.  前記冷媒が内部を循環する冷媒回路において、前記測定手段を有し、室内の空気と前記冷媒との間で熱交換を行う室内機と、
     前記冷媒が漏洩していると判定された場合において、前記制御判定手段からの指示に応じて、前記室内機への前記冷媒回路からの前記冷媒の流入を遮断する遮断弁と、
     を備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  9.  前記冷媒が漏洩している場合において、前記制御判定手段からの指示に応じて、漏洩した前記冷媒を攪拌する送風機を更に備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  10.  前記冷媒が内部を循環する冷媒回路上に、前記冷媒を圧縮する圧縮機を備え、
     前記制御判定手段は、
     前記冷媒が漏洩している場合には、前記圧縮機の運転を停止させる、請求項1~9のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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