WO2020202465A1 - 空気調和機 - Google Patents

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flow rate
leakage
rate adjusting
adjusting valve
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幸治 山口
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner that uses a flammable refrigerant.
  • Some conventional air conditioners have a refrigerant leak detection sensor installed on the indoor unit side. Then, when the refrigerant leakage detection sensor detects the refrigerant leakage, the control unit closes the valve of the refrigerant piping of the refrigeration cycle to prevent the refrigerant from being supplied to the indoor unit where the leakage has occurred (for example). See Patent Document 1).
  • the control unit closes the valve of the refrigerant pipe of the refrigeration cycle.
  • the air conditioner can retain the refrigerant in the outdoor unit.
  • leakage of the refrigerant from the indoor unit can be eliminated.
  • the refrigerant that circulates inside the refrigeration cycle is filled in the outdoor unit, but depending on the number of connected indoor units and the length of the refrigerant piping, the refrigerant may be added and is filled in the outdoor unit.
  • the above refrigerant may be sealed.
  • the amount of refrigerant in the air conditioner may be larger than at the time of shipment.
  • the amount of the refrigerant in the air conditioner is large, there is a problem that the refrigerant cannot be retained inside the outdoor unit. Further, if the valve of the refrigerant pipe is suddenly opened, the concentration of the leaked refrigerant in the indoor space rises sharply.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an air conditioner capable of suppressing the leakage refrigerant concentration in the indoor space to a low level even when the refrigerant cannot be retained inside the outdoor unit.
  • the purpose is.
  • the first indoor unit constituting a single refrigerating cycle and the outdoor unit connected to the first indoor unit via the first refrigerant pipe to form a single refrigerating cycle.
  • the first indoor unit is equipped with a first refrigerant leakage sensor that detects the leakage and leakage concentration of the refrigerant flowing in the first refrigerant pipe
  • the outdoor unit is equipped with the refrigerant flowing in the first refrigerant pipe.
  • the leakage of the refrigerant flowing in the first refrigerant pipe is detected by the compressor that performs the compression, the first flow control valve that adjusts the flow rate of the refrigerant flowing in the first refrigerant pipe, and the first refrigerant leakage sensor.
  • the speed at which the first flow control valve opens after the compressor is stopped and the first flow control valve is fully closed, the compressor is stopped, and the first flow control valve is fully closed is set as the refrigerant. It is provided with a control unit that changes the speed to a speed slower than the opening speed of the first flow control valve before the leakage is detected.
  • the speed at which the refrigerant leaks from the first indoor unit can be slowed down, and as a result, the concentration of the leaked refrigerant in the indoor space can be suppressed to a low level.
  • the amount of refrigerant stored inside the outdoor unit can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a refrigerant system of the multi-type air conditioner system according to the embodiment.
  • the outdoor unit 2 and the plurality of indoor units 3a to 3c are connected to each other via a refrigerant pipe 10.
  • the outdoor unit 2 and the plurality of indoor units 3a to 3c form a single refrigeration cycle.
  • the refrigerant compressed by the compressor 11 of the outdoor unit 2 is circulated to the indoor heat exchanger 21a via the outdoor heat exchanger 12 and the flow rate adjusting valve 14a, and is returned to the compressor 11 again. Further, the refrigerant compressed by the compressor 11 is circulated to the indoor heat exchanger 21b via the outdoor heat exchanger 12 and the flow rate adjusting valve 14b, and is returned to the compressor 11 again. Further, the refrigerant compressed by the compressor 11 is circulated to the indoor heat exchanger 21c via the outdoor heat exchanger 12 and the flow rate adjusting valve 14c, and is returned to the compressor 11 again.
  • the multi-type air conditioner system 1 uses this refrigeration cycle to keep the temperature of the indoor unit space constant by changing the state of the circulating refrigerant, that is, by supplying and releasing heat during liquefaction and gasification.
  • a flammable refrigerant is used as the refrigerant.
  • a flammable refrigerant is a refrigerant that burns when there is an ignition source when the concentration with respect to air is in a predetermined range.
  • a single or mixed refrigerant of HFO-1234yf (CF3CF CH2), or It is a hydrocarbon-based refrigerant such as propane (R290).
  • Refrigerants called slightly flammable are also included in the flammable refrigerants here.
  • the outdoor unit 2 includes a compressor 11, an outdoor heat exchanger 12, an outdoor fan 13, and flow rate adjusting valves 14a to 14c.
  • the compressor 11 is connected to the refrigerant pipes 10 from the indoor units 3a to 3c.
  • the compressor 11 compresses the refrigerant flowing inside the refrigerant pipes 10 from the indoor units 3a to 3c and outputs the refrigerant to the outdoor heat exchanger 12.
  • the outdoor heat exchanger 12 exchanges heat with the outside using the compressed refrigerant, and outputs the heat-exchanged refrigerant to the refrigerant pipes 10 to the indoor units 3a to 3c.
  • the outdoor fan 13 blows heat generated during heat exchange by the outdoor heat exchanger 12.
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c are also called expansion valves.
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c are provided in the plurality of refrigerant pipes 10 to the indoor units 3a to 3c, respectively.
  • the flow rate adjusting valve 14a adjusts the flow rate of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe 10 to the indoor unit 3a according to the opening degree of the valve.
  • the flow rate adjusting valve 14b adjusts the flow rate of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe 10 to the indoor unit 3b according to the opening degree of the valve.
  • the flow rate adjusting valve 14c adjusts the flow rate of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe 10 to the indoor unit 3c according to the opening degree of the valve.
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c reduce the pressure of the refrigerant compressed by the compressor 11.
  • the opening degree of the flow rate adjusting valves 14a to 14c is controlled by the control unit of the outdoor unit 2 described later based on the operating condition of the indoor unit.
  • the speed of opening of the flow rate adjusting valves 14a to 14c is the speed of opening of a normal valve. In the embodiment, the speed of the opening of the normal valve is faster than the speed of the opening of the flow rate adjusting valves 14a to 14c after the leakage of the refrigerant is detected by the refrigerant leakage sensor 31 described later.
  • the indoor unit 3a has an indoor heat exchanger 21a, an indoor fan 22a, and an alarm unit 32a.
  • the indoor unit 3b has an indoor heat exchanger 21b, an indoor fan 22b, and an alarm unit 32b.
  • the indoor unit 3c has an indoor heat exchanger 21c, an indoor fan 22c, and an alarm unit 32c.
  • the indoor unit 3b further has a refrigerant leakage sensor 31.
  • the indoor heat exchanger 21a exchanges heat with the air in the indoor space of the indoor heat exchanger 21a by the refrigerant decompressed by the flow rate adjusting valve 14a.
  • the indoor heat exchanger 21b exchanges heat with the air in the indoor space of the indoor heat exchanger 21b by the refrigerant decompressed by the flow rate adjusting valve 14b.
  • the indoor heat exchanger 21c exchanges heat with the air in the indoor space of the indoor heat exchanger 21c by the refrigerant decompressed by the flow rate adjusting valve 14c.
  • the heat-exchanged refrigerant is returned to the compressor 11 via the refrigerant pipes 10 of the indoor units 3a to 3c, respectively.
  • the indoor fan 22a blows the air in the indoor space absorbed by the indoor heat exchanger 21a.
  • the indoor fan 22b blows air in the indoor space absorbed by the indoor heat exchanger 21b.
  • the indoor fan 22c blows air in the indoor space absorbed by the indoor heat exchanger 21c.
  • the alarm units 32a to 32c generate an alarm such as a buzzer or a lamp.
  • the alarm unit 32a issues an alarm based on an instruction from the control unit 30a of the indoor unit 3a, which will be described later.
  • the alarm unit 32b issues an alarm based on an instruction from the control unit 30b of the indoor unit 3b, which will be described later.
  • the alarm unit 32c issues an alarm based on an instruction from the control unit 30c of the indoor unit 3c, which will be described later.
  • the refrigerant leakage sensor 31 is provided inside the indoor unit 3b.
  • the refrigerant leakage sensor 31 may be provided outside the indoor unit 3b.
  • the refrigerant leakage sensor 31 detects that the refrigerant has leaked from the refrigerant circuits constituting the refrigeration cycle. Specifically, the leakage of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe of the indoor unit 3b is detected.
  • the refrigerant leakage sensor 31 is, for example, an oxygen concentration type sensor or a flammable gas detection type sensor. Further, the refrigerant leakage sensor 31 detects the concentration of the leaked refrigerant.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the control of the multi-type air conditioner system according to the embodiment.
  • the outdoor unit 2 has a control unit 5, and the indoor units 3a to 3c have control units 30a to 30c, respectively.
  • the control unit 5 of the outdoor unit 2 controls the entire multi-type air conditioner system 1. Specifically, the control unit 5 controls the compressor 11 of the outdoor unit 2, the outdoor fan 13, and the flow rate adjusting valves 14a to 14c, and performs processing for realizing the operation according to the embodiment.
  • control unit 5 is communicably connected to the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c.
  • the control unit 5 receives the operation signals transmitted from the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c, and controls the compressor 11, the outdoor fan 13, and the flow rate adjusting valves 14a to 14c of the outdoor unit 2.
  • the control unit 5 stores a set concentration 5a used for the processing at the time of the refrigerant leakage detection processing.
  • the control units 30a to 30c perform overall control of the indoor units 3a to 3c, respectively. Specifically, the control units 30a to 30c control the indoor fans 22a to 22c and the alarm units 32a to 32c, respectively, and perform processing for realizing the operation according to the embodiment. Further, the control units 30a to 30c receive operation instructions from the remote controller or the operation button of the indoor units 3a to 3c, respectively. The control units 30a to 30c output operation instruction signals to the control unit 5 together with the IDs of the indoor units 3a to 3c.
  • control unit 30b of the indoor unit 3b outputs a refrigerant leakage detection signal to the control unit 5 when a refrigerant leakage is detected by the refrigerant leakage sensor 31.
  • the control unit 5 of the outdoor unit 2 and the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c have a memory for storing a program and the like and a CPU (Central Processing Unit), and are realized by the CPU executing the program. It may be realized by a hardware circuit.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the indoor unit 3b is the first indoor unit
  • the refrigerant leakage sensor 31 is the first refrigerant leakage sensor
  • the flow rate adjusting valve 14b is the first flow rate adjusting valve
  • the refrigerant pipe 10 to the indoor unit 3b is the first refrigerant pipe
  • the alarm unit 32b is the first. 1 Alarm unit
  • indoor units 3a and 3c are second indoor units
  • flow control valves 14a and 14c are second flow control valves
  • refrigerant pipes 10 to indoor units 3a and 3c are second refrigerant pipes
  • alarm units 32a and 32c are This is the second alarm unit.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the refrigerant system of the multi-type air conditioner system according to the embodiment.
  • the control unit 5 determines whether or not the refrigerant leakage sensor 31 has detected the leakage of the refrigerant (S1). Specifically, when the refrigerant leakage sensor 31 detects a refrigerant leakage, the control unit 30b of the indoor unit 3b transmits a refrigerant leakage detection signal to the control unit 5. When the control unit 5 receives the refrigerant leakage detection signal from the control unit 30b, the control unit 5 detects the refrigerant leakage.
  • step S1 When a refrigerant leak is detected in step S1 (Yes in S1), the control unit 5 controls the outdoor unit 2 and the indoor units 3a to 3c. If no refrigerant leak is detected in step S1, the refrigerant leak detection is continued (No in S1).
  • the operation of the compressor 11 is stopped, the flow rate adjusting valves 14a to 14c are fully closed, and the operation of the outdoor fan 13 is stopped (S2).
  • the speed at which the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened is changed to a speed slower than the speed before the leakage of the refrigerant is detected, and the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened at the changed speed (S3). That is, in the embodiment, when a leak is detected, the flow rate adjusting valves 14a to 14c are fully closed, and the opening degree of the flow rate adjusting valves 14a to 14c is controlled to be opened little by little.
  • the control unit 5 when the control unit 5 receives the refrigerant leakage detection signal from the control unit 30b of the indoor unit 3b, the control unit 5 outputs an abnormality detection signal to the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c, respectively. (S4).
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c.
  • control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c receive the abnormality detection signal (Yes in S11), they control the alarm units 32a to 32c so that the alarm units 32a to 32c output alarms, respectively (S12).
  • FIG. 5 is a state transition diagram showing a state when a refrigerant leak is detected in a conventional multi-type air conditioner system.
  • the operation of the outdoor unit is "ON", the compressor is “ON”, the outdoor fan is “ON”, and the flow control valve is "fully open”.
  • the opening degree of the flow rate adjusting valve varies depending on the operation from the indoor unit.
  • FIG. 6 is a state transition diagram showing a state at the time of detecting a refrigerant leak in the multi-type air conditioner system according to the embodiment.
  • the operation of the compressor 11 is stopped and the flow rate adjusting valves 14a to 14c are "fully closed".
  • the speed at which the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened is changed to a speed slower than the speed before the leakage of the refrigerant is detected.
  • the leakage rate from the indoor unit where the leakage is occurring can be slowed down.
  • the concentration of the leaking refrigerant in the indoor space can be reduced.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the modified example 1 of the control unit 5.
  • the control unit 5 controls the outdoor unit 2 in step S2 of FIG. 3, and then the flow rate adjusting valves 14a to 14a based on the concentration of the leaked refrigerant detected by the refrigerant leak sensor 31.
  • the speed of 14c is determined (S21). For example, the higher the concentration of the leaked refrigerant, the faster the speed of the flow rate adjusting valves 14a to 14c than when the concentration of the leaked refrigerant is low.
  • the leakage speed from the indoor unit where the leakage is occurring can be adjusted appropriately.
  • the concentration of the leaking refrigerant in the indoor space can be reduced.
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c may be "fully closed", and then the speed at which the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened may be determined based on the set concentration. ..
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the modified example 2 of the control unit 5.
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened at the first speed (S32).
  • the concentration of the leaked refrigerant is equal to or higher than the set concentration (Yes in S31)
  • the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened at the second speed (S33).
  • the second speed > the first speed.
  • the leakage speed from the indoor unit where the leakage is occurring can be adjusted appropriately.
  • the concentration of the leaking refrigerant in the indoor space can be reduced.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the modified example 3 of the control unit 5.
  • step S41 when it is determined that the concentration of the leaked refrigerant is the set concentration (Yes in S41), the operation of the outdoor unit 2 is stopped. On the other hand, in step S41, when it is determined that the concentration of the leaked refrigerant is not the set concentration (No in S41), the speeds of the flow rate adjusting valves 14a to 14c are determined so that the leakage concentration of the refrigerant becomes the set concentration (S42). ). Then, the flow rate adjusting valves 14a to 14c are opened at the determined speed (S43), and the process returns to the process of step S41.
  • the concentration of the leaked refrigerant in the indoor space can be kept constant, and the concentration of the leaked refrigerant in the indoor space can be lowered.
  • the operation signal such as the operation from the indoor units 3a to 3c may be invalidated.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the modified example 4 of the control unit 5.
  • control unit 5 determines whether or not an operation signal such as operation has been received from the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c after the processes of steps S3 and S4 of FIG. (S45).
  • step S45 If it is determined in step S45 that an operation signal such as operation has been received from the control units 30a to 30c of the indoor units 3a to 3c (Yes in S45), the control unit 5 invalidates the received operation signal (Yes). S46). That is, the control unit 5 does not perform control based on the operation signal even if it receives the operation signal. On the other hand, when the operation signal is not received (No in S45), the operation of the outdoor unit 2 is stopped.
  • the indoor units 3a and 3c are also provided with the refrigerant leakage sensor 31 as the second refrigerant leakage sensor to identify the indoor unit in which the refrigerant leakage has occurred, and the specified indoor unit.
  • the speed of the flow control valve of the refrigerant pipe 10 may be changed to continue the operation of the other indoor unit.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the modified example 5 of the control unit 5.
  • control unit 5 determines whether or not the refrigerant leakage sensor 31 provided in the indoor units 3a to 3c has detected the leakage of the refrigerant (S51).
  • the control unit 5 uses the refrigerant leakage sensor 31 that has detected the refrigerant leakage. Identify (S52). For example, the control unit 5 identifies which indoor unit's refrigerant leakage sensor is based on the ID attached to the refrigerant leakage detection signal.
  • the control unit 5 controls the outdoor unit 2 and the indoor units 3a to 3c.
  • the flow rate adjusting valve of the indoor unit of the specified refrigerant leakage sensor is fully closed (S53).
  • the speed at which the flow control valve of the identified refrigerant leak sensor is opened is changed to a speed slower than the speed before the refrigerant leak was detected, and the flow control valve of the specified refrigerant leak sensor is changed at the changed speed.
  • Open S54 That is, in the embodiment, when a leak is detected, the flow rate adjusting valve of the indoor unit of the specified refrigerant leakage sensor is fully closed, and the opening degree of the flow rate adjusting valve is controlled to be opened little by little.
  • control unit 5 when the control unit 5 receives the refrigerant leakage detection signal, it outputs an abnormality detection signal to each control unit of the indoor unit other than the specified indoor unit (S55).
  • step S56 it is determined whether or not an operation signal such as operation has been received from another indoor unit (S56).
  • the received operation signal is invalidated (S57). That is, the control unit 5 does not perform control based on the operation signal even if it receives the operation signal.
  • the process returns to the process of step S51.
  • the embodiment can also be applied to an air conditioner having one indoor unit and one outdoor unit.
  • the embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the embodiment.
  • the embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the embodiment. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the embodiments.
  • 1 Multi-type air conditioner system 2 Outdoor unit, 3a, 3b, 3c Indoor unit, 5 Control unit, 5a Set concentration, 10 Refrigerant piping, 11 Compressor, 12 Outdoor heat exchanger, 13 Outdoor fan, 14a, 14b, 14c Flow control valve, 21a, 21b, 21c indoor heat exchanger, 22a, 22b, 22c indoor fan, 30a, 30b, 30c control unit, 31 refrigerant leakage sensor, 32a, 32b, 32c alarm unit.

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Abstract

空気調和機は、単一の冷凍サイクルを構成する第1室内機と、第1室内機に第1冷媒配管を介して接続され、単一の冷凍サイクルを構成する室外機とを具備し、第1室内機は、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩及び漏洩濃度を検出する第1冷媒漏洩センサーを具備し、室外機は、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の圧縮を行なう圧縮機と、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第1流量調整弁と、第1冷媒漏洩センサーにより、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、圧縮機を停止し、かつ第1流量調整弁を全閉にし、圧縮機を停止し、かつ第1流量調整弁を全閉にした後に第1流量調整弁の開く速度を、冷媒の漏洩が検出される前の第1流量調整弁の開く速度よりも遅い速度に変更する制御部とを具備する。

Description

空気調和機
 本発明は、可燃性冷媒を使用する空気調和機に関する。
 近年、R410Aに代わる冷媒として、地球温暖化係数の小さいR32などの可燃性冷媒を用いた空気調和機が提案されている。可燃性冷媒は空気よりも比重が重いため、冷媒が滞留し易い。
 従来の空気調和機では、冷媒漏洩検知センサーが室内機側に設けられているものがある。そして、冷媒漏洩検知センサーが冷媒漏洩を検出すると、制御部が冷凍サイクルの冷媒配管の弁を閉鎖することにより、漏洩が発生した室内機へ冷媒が供給されるのを防止している(例えば、特許文献1参照)。
特開2018-9769号公報
 従来技術では、冷媒漏洩検知センサーが冷媒の漏洩を検知した場合に、制御部が冷凍サイクルの冷媒配管の弁を閉める。これにより、空気調和機は冷媒を室外機に留めることができる。その結果、室内機からの冷媒の漏洩を無くすことができる。
 通常冷凍サイクル内部で循環する冷媒は、室外機に充填されているが、接続される室内機の数、冷媒配管の長さにより、冷媒が追加される場合があり、室外機に充填されている以上の冷媒が封入されることがある。
 その結果、空気調和機の冷媒の量が出荷当時よりも多くなることがある。このように、空気調和機の冷媒の量が多くなると、冷媒を室外機の内部に留めることができないという問題がある。また、冷媒配管の弁を急に開けると室内空間の漏洩冷媒濃度が急激に上昇してしまう。
 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、冷媒を室外機の内部に留めることができない場合であっても、室内空間の漏洩冷媒濃度を低く抑えることができる空気調和機を提供することを目的とする。
 第1態様の空気調和機によれば、単一の冷凍サイクルを構成する第1室内機と、第1室内機に第1冷媒配管を介して接続され、単一の冷凍サイクルを構成する室外機とを具備し、第1室内機は、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩及び漏洩濃度を検出する第1冷媒漏洩センサーを具備し、室外機は、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の圧縮を行なう圧縮機と、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第1流量調整弁と、第1冷媒漏洩センサーにより、第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、圧縮機を停止し、かつ第1流量調整弁を全閉にし、圧縮機を停止し、かつ第1流量調整弁を全閉にした後に第1流量調整弁の開く速度を、冷媒の漏洩が検出される前の第1流量調整弁の開く速度よりも遅い速度に変更する制御部とを具備する。
 本発明によれば、第1室内機から冷媒が漏洩する速度を遅くすることができ、その結果、室内空間の漏洩冷媒濃度を低く抑えることができる。また、室外機内部に溜める冷媒の量を少なくすることができる。
実施の形態に係るマルチ形空調機システムの冷媒システムを説明するための図である。 実施の形態に係るマルチ形空調機システムの制御を説明するためのブロック図である。 実施の形態にマルチ形空調機システムの冷媒システムの動作について説明するためのフローチャートである。 室内機3a~3cの制御部30a~30cの動作を説明するためのフローチャートである。 従来のマルチ形空調機システムの冷媒漏洩検出時の状態を示す状態遷移図である。 実施の形態に係るマルチ形空調機システムの冷媒漏洩検出時の状態を示す状態遷移図である。 制御部5の変形例1の動作を説明するためのフローチャートである。 制御部5の変形例2の動作を説明するためのフローチャートである。 制御部5の変形例3の動作を説明するためのフローチャートである。 制御部5の変形例4の動作を説明するためのフローチャートである。 制御部5の変形例5の動作を説明するためのフローチャートである。
 以下、図面を参照して、実施の形態に係るマルチ形空調機システムについて説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。
実施の形態.
1-1 構成
 図1は、実施の形態に係るマルチ形空調機システムの冷媒システムを説明するための図である。
 図1に示すように、マルチ形空調機システム1は、室外機2と複数の室内機3a~3cとが、冷媒配管10を介して接続されている。室外機2と複数の室内機3a~3cとは、単一の冷凍サイクルを構成する。
 この冷凍サイクルでは、室外機2の圧縮機11で圧縮された冷媒は、室外熱交換器12、流量調整弁14aを介して室内熱交換器21aへ循環され、再び圧縮機11へ戻される。また、圧縮機11で圧縮された冷媒は、室外熱交換器12、流量調整弁14bを介して室内熱交換器21bへ循環され、再び圧縮機11へ戻される。さらに、圧縮機11で圧縮された冷媒は、室外熱交換器12、流量調整弁14cを介して室内熱交換器21cへ循環され、再び圧縮機11へ戻される。マルチ形空調機システム1は、この冷凍サイクルを使用して、循環する冷媒の状態変化、すなわち、液化及びガス化する際の熱給放出により室内機空間の温度を一定保つ。
 実施の形態では、冷媒として可燃性冷媒が用いられている。可燃性冷媒とは、空気に対する濃度が所定の範囲であるときに、着火源があると燃焼する冷媒のことであり、たとえば、HFO-1234yf(CF3CF=CH2)の単一もしくは混合冷媒、又はプロパン(R290)のような炭化水素系冷媒などである。微燃性と呼ばれる冷媒もここでは可燃性冷媒に含むものとする。
 室外機2は、圧縮機11、室外熱交換器12、室外ファン13及び流量調整弁14a~14cを有する。
 圧縮機11は、各室内機3a~3cからの冷媒配管10に接続される。圧縮機11は、各室内機3a~3cからの冷媒配管10の内部を流れる冷媒を圧縮し、室外熱交換器12に出力する。
 室外熱交換器12は、圧縮された冷媒を使用して外部と熱交換を行ない、熱交換が行なわれた冷媒を各室内機3a~3cへの冷媒配管10へ出力する。
 室外ファン13は、室外熱交換器12による熱交換の際に発生する熱を送風する。
 流量調整弁14a~14cは、膨張弁とも呼ばれている。流量調整弁14a~14cは、各室内機3a~3cへの複数の冷媒配管10にそれぞれ設けられる。流量調整弁14aは、室内機3aへの冷媒配管10内を流れる冷媒の流量を弁の開度により調整する。流量調整弁14bは、室内機3bへの冷媒配管10内を流れる冷媒の流量を弁の開度により調整する。流量調整弁14cは、室内機3cへの冷媒配管10内を流れる冷媒の流量を弁の開度により調整する。また、流量調整弁14a~14cは、圧縮機11により圧縮された冷媒を減圧する。実施の形態のマルチ形空調機システムでは、流量調整弁14a~14cの開度が室内機の運転状況に基づいて、後述する室外機2の制御部によりそれぞれ制御される。
 流量調整弁14a~14cの開度の速度は、通常の弁の開度の速度で行なわれる。実施の形態では、この通常の弁の開度の速度は、後述する冷媒漏洩センサー31により冷媒の漏洩が検出された後の流量調整弁14a~14cの開度の速度よりも速い。
 室内機3aは、室内熱交換器21a、室内ファン22a及び警報部32aを有している。室内機3bは、室内熱交換器21b、室内ファン22b及び警報部32bを有している。室内機3cは、室内熱交換器21c、室内ファン22c及び警報部32cを有している。室内機3bは、さらに、冷媒漏洩センサー31を有している。
 室内熱交換器21aは、流量調整弁14aにより減圧された冷媒により室内熱交換器21aの室内空間の空気と熱交換を行なう。室内熱交換器21bは、流量調整弁14bにより減圧された冷媒により室内熱交換器21bの室内空間の空気と熱交換を行なう。室内熱交換器21cは、流量調整弁14cにより減圧された冷媒により室内熱交換器21cの室内空間の空気と熱交換を行なう。熱交換が行われた冷媒は、室内機3a~3cの冷媒配管10をそれぞれ介して、圧縮機11に戻される。
 室内ファン22aは、室内熱交換器21aにより吸熱された室内空間の空気を送風する。室内ファン22bは、室内熱交換器21bにより吸熱された室内空間の空気を送風する。室内ファン22cは、室内熱交換器21cにより吸熱された室内空間の空気を送風する。
 警報部32a~32cは、ブザー又はランプなどの警報を発生するものである。警報部32aは、後述する室内機3aの制御部30aからの指示に基づいて、警報を発する。警報部32bは、後述する室内機3bの制御部30bからの指示に基づいて、警報を発する。警報部32cは、後述する室内機3cの制御部30cからの指示に基づいて、警報を発する。
 冷媒漏洩センサー31は、室内機3bの内部に設けられている。冷媒漏洩センサー31は、室内機3bの外部に設けられていても良い。冷媒漏洩センサー31は、冷凍サイクルを構成する冷媒回路から冷媒が漏洩したことを検出する。具体的には、室内機3bの冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩を検出する。冷媒漏洩センサー31は、例えば、酸素濃度式又は可燃性ガス検知式のセンサーである。また、冷媒漏洩センサー31は、漏洩した冷媒の濃度を検出する。
 図2は、実施の形態に係るマルチ形空調機システムの制御を説明するためのブロック図である。
 図2に示すように、室外機2は制御部5を有し、室内機3a~3cは制御部30a~30cをそれぞれ有する。
 室外機2の制御部5は、マルチ形空調機システム1の全体の制御を司る。具体的には、制御部5は、室外機2の圧縮機11、室外ファン13及び流量調整弁14a~14cを制御するとともに、実施の形態に係る動作を実現するための処理を行なう。
 また、制御部5は、室内機3a~3cの制御部30a~30cと通信可能に接続されている。例えば、制御部5は、室内機3a~3cの制御部30a~30cから送信される操作信号を受けて、室外機2の圧縮機11、室外ファン13及び流量調整弁14a~14cを制御する。さらに、制御部5には、冷媒漏洩検出処理時の処理に使用される設定濃度5aが記憶されている。
 制御部30a~30cは、室内機3a~3cの全体的な制御をそれぞれ行なう。具体的には、制御部30a~30cは、室内ファン22a~22c及び警報部32a~32cをそれぞれ制御するとともに、実施の形態に係る動作を実現するための処理を行なう。また、制御部30a~30cは、室内機3a~3cのリモコン又は操作ボタン等からの操作指示をそれぞれ受け付ける。制御部30a~30cは、室内機3a~3cのIDとともに、操作指示信号を制御部5にそれぞれ出力する。
 さらに、室内機3bの制御部30bは、冷媒漏洩センサー31により冷媒の漏洩が検出された場合に、冷媒漏洩検出信号を制御部5に出力する。
 室外機2の制御部5及び室内機3a~3cの制御部30a~30cは、プログラムなどを格納するメモリと、CPU(Central Processing Unit)とを有し、CPUがプログラムを実行することにより実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
 室内機3bは第1室内機、冷媒漏洩センサー31は第1冷媒漏洩センサー、流量調整弁14bは第1流量調整弁、室内機3bへの冷媒配管10が第1冷媒配管、警報部32bは第1警報部、室内機3a、3cは第2室内機、流量調整弁14a、14cは第2流量調整弁、室内機3a、3cへの冷媒配管10が第2冷媒配管、警報部32a、32cは第2警報部である。
1-2 動作
 次に、実施の形態にマルチ形空調機システムの冷媒システムの動作について説明する。
 図3は、実施の形態にマルチ形空調機システムの冷媒システムの動作について説明するためのフローチャートである。
 室内機3a~3cの運転が開始された後、制御部5は冷媒漏洩センサー31が冷媒の漏洩を検出したか否かの判断を行なう(S1)。具体的には、冷媒漏洩センサー31が冷媒の漏洩を検出した場合に、室内機3bの制御部30bが冷媒漏洩検出信号を制御部5に送信する。制御部5は、制御部30bから冷媒漏洩検出信号を受信した場合に、冷媒の漏洩を検出する。
 ステップS1において冷媒の漏洩が検出された場合(S1のYes)、制御部5は室外機2及び室内機3a~3cの制御を行なう。ステップS1において、冷媒の漏洩が検出されない場合、冷媒の漏洩の検出を継続する(S1のNo)
 室外機2の制御については、圧縮機11の運転を停止し、流量調整弁14a~14cを全閉にし、室外ファン13の運転を停止する(S2)。その後、流量調整弁14a~14cを開く速度を冷媒の漏洩が検出される前の速度よりも遅い速度に変更し、変更された速度で流量調整弁14a~14cを開く(S3)。すなわち、実施の形態では、漏洩が検出された場合、流量調整弁14a~14cを全閉にし、流量調整弁14a~14cの開度を少しずつ開くように制御する。
 一方、室内機3a~3cについては、制御部5は、室内機3bの制御部30bから冷媒漏洩検出信号を受信すると、各室内機3a~3cの制御部30a~30cにそれぞれ異常検出信号を出力する(S4)。
 図4は、室内機3a~3cの制御部30a~30cの動作を説明するためのフローチャートである。
 室内機3a~3cの制御部30a~30cは異常検出信号を受信(S11のYes)すると、警報部32a~32cから警報をそれぞれ出力するように警報部32a~32cを制御する(S12)。
 一方、ステップS11において異常検出信号が受信されない場合(S11のNo)、異常検出信号の受信の監視を継続する。
 図5は、従来のマルチ形空調機システムの冷媒漏洩検出時の状態を示す状態遷移図である。
 図5に示すように、時刻t1で室内機の運転が「ON」の場合であって、異常が発生していない場合、すなわち、異常発報が「OFF」の場合、室内機の室内ファンは「ON」、冷媒漏検出は「OFF」である。
 この時、室外機の運転は「ON」、圧縮機は「ON」、室外ファンは「ON」、流量調整弁は「全開」となる。なお、流量調整弁の開度は、室内機からの操作により変動する。
 時刻t2で異常が発生し、時刻t3で冷媒漏洩が検出されると、室外機の運転は「OFF」、圧縮機は「OFF」、室外ファンは「OFF」、流量調整弁は「全閉」となる。圧縮機の停止後も流量調整弁は「全閉」状態を維持し、冷媒が室内機側へ流入することはない。
 図6は、実施の形態に係るマルチ形空調機システムの冷媒漏洩検出時の状態を示す状態遷移図である。
 時刻t2で異常が発生し、時刻t3で冷媒漏洩が検出されると、室外機の運転は「OFF」、圧縮機は「OFF」、室外ファンは「OFF」となる点は、図5と同じであるが、図5と異なる点は、流量調整弁は一旦「全閉」となった後、弁の開度を少しずつ開く、すなわち、流量調整弁の開く速度を遅くしていることにある。
1-3 効果
 実施の形態によれば、冷媒漏洩センサー31により冷媒漏洩を検出した後、圧縮機11の運転を停止し、流量調整弁14a~14cを「全閉」にする。その後、流量調整弁14a~14cを開く速度を冷媒の漏洩が検出される前の速度よりも遅い速度に変更する。これにより、漏洩が発生している室内機からの漏洩速度を遅くすることができる。その結果、室内空間の漏洩冷媒の濃度を低くすることができる。
2 変形例
2-1 変形例1
 実施の形態において、冷媒の漏洩が検出された場合に、流量調整弁14a~14cを「全閉」にし、その後、流量調整弁14a~14cを開く速度を漏洩した冷媒の濃度に基づいて決定しても良い。
 図7は、制御部5の変形例1の動作を説明するためのフローチャートである。
 図7に示すように、制御部5は、図3のステップS2において室外機2の制御を行なった後、冷媒漏洩センサー31により検出された漏洩した冷媒の濃度に基づいて、流量調整弁14a~14cの速度を決定する(S21)。例えば、漏洩した冷媒の濃度が高い方が流量調整弁14a~14cの速度を漏洩した冷媒の濃度が低い場合に比して速くする。
 次に、決定された速度で流量調整弁14a~14cを開く(S22)。
 これにより、漏洩が発生している室内機からの漏洩速度を適切にすることができる。その結果、室内空間の漏洩冷媒の濃度を低くすることができる。
2-2 変形例2
 実施の形態において、冷媒の漏洩が検出された場合に、流量調整弁14a~14cを「全閉」にし、その後、流量調整弁14a~14cを開く速度を設定濃度に基づいて決定しても良い。
 図8は、制御部5の変形例2の動作を説明するためのフローチャートである。
 図8に示すように、制御部5は、図3のステップS2において室外機2の制御を行なった後、冷媒漏洩センサー31により検出された漏洩した冷媒の濃度が設定濃度以上であるか否かの判断を行なう(S31)。
 漏洩した冷媒の濃度が設定濃度よりも低い場合(S31のNo)、第1速度で流量調整弁14a~14cを開く(S32)。漏洩した冷媒の濃度が設定濃度以上である場合(S31のYes)、第2速度で流量調整弁14a~14cを開く(S33)。ここで、第2速度>第1速度である。
 これにより、漏洩が発生している室内機からの漏洩速度を適切にすることができる。その結果、室内空間の漏洩冷媒の濃度を低くすることができる。
2-3 変形例3
 実施の形態において、冷媒の漏洩が検出された場合に、流量調整弁14a~14cを「全閉」にし、その後、漏洩冷媒濃度が設定濃度となるように流量調整弁14a~14cを開く速度を制御しても良い。
 図9は、制御部5の変形例3の動作を説明するためのフローチャートである。
 図9に示すように、制御部5は、図3のステップS2において室外機2の制御を行なった後、冷媒漏洩センサー31により検出された漏洩した冷媒の濃度が設定濃度であるか否かの判断を行なう(S41)。
 ステップS41において、漏洩した冷媒の濃度が設定濃度であると判断された場合(S41のYes)、室外機2の運転を停止する。一方、ステップS41において、漏洩した冷媒の濃度が設定濃度でないと判断された場合(S41のNo)、冷媒の漏洩濃度が設定濃度となるように流量調整弁14a~14cの速度を決定する(S42)。そして、決定された速度で流量調整弁14a~14cを開き(S43)、ステップS41の処理に戻る。
 これにより、室内空間の漏洩冷媒の濃度を一定に保つことができ、室内空間の漏洩冷媒の濃度を低くすることができる。
2-4 変形例4
 実施の形態において、冷媒の漏洩が検出された場合に、室内機3a~3cからの運転などの操作信号を無効化しても良い。
 図10は、制御部5の変形例4の動作を説明するためのフローチャートである。
 図10に示すように、制御部5は、図3のステップS3及びステップS4の処理の後、室内機3a~3cの制御部30a~30cから運転などの操作信号を受信したか否かの判断を行なう(S45)。
 ステップS45において、室内機3a~3cの制御部30a~30cから運転などの操作信号を受信したと判断した場合には(S45のYes)、制御部5は、受信した操作信号を無効化する(S46)。すなわち、制御部5は、操作信号を受信しても操作信号に基づく制御を行なわない。一方、操作信号を受信していない場合には(S45のNo)、室外機2の運転を停止する。
 これにより、室外機運転に伴なう漏洩対象室内機への冷媒の流入を減少することができ、室内空間の漏洩冷媒の濃度を低くすることができる。
2-5 変形例5
 実施の形態において、室内機3bに加えて、室内機3a及び3cにも第2冷媒漏洩センサーとしての冷媒漏洩センサー31を設け、冷媒漏洩が発生した室内機を特定し、この特定された室内機の冷媒配管10の流量調整弁の速度を変更し、他の室内機の運転を継続しても良い。
 図11は、制御部5の変形例5の動作を説明するためのフローチャートである。
 室内機3a~3cの運転が開始された後、制御部5は室内機3a~3cに設けられた冷媒漏洩センサー31が冷媒の漏洩を検出したか否かの判断を行なう(S51)。
 ステップS51において、室内機3a~3cに設けられた冷媒漏洩センサー31が冷媒の漏洩を検出したと判断した場合(S51のYes)、制御部5は、冷媒の漏洩を検出した冷媒漏洩センサー31を特定する(S52)。例えば、制御部5は、冷媒漏洩検出信号に付されるIDにより、どの室内機の冷媒漏洩センサーであるかを特定する。
 一方、室内機3a~3cに設けられた冷媒漏洩センサー31が冷媒の漏洩を検出していないと判断した場合(S51のNo)、冷媒の漏洩の監視を継続する。
 次に、制御部5は室外機2及び室内機3a~3cの制御を行なう。
 室外機2の制御については、特定された冷媒漏洩センサーの室内機の流量調整弁を全閉にする(S53)。
 その後、特定された冷媒漏洩センサーの流量調整弁を開く速度を冷媒の漏洩が検出される前の速度よりも遅い速度に変更し、変更された速度で特定された冷媒漏洩センサーの流量調整弁を開く(S54)。すなわち、実施の形態では、漏洩が検出された場合、特定された冷媒漏洩センサーの室内機の流量調整弁を全閉にし、流量調整弁の開度を少しずつ開くように制御する。
 一方、制御部5は、冷媒漏洩検出信号を受信すると、特定された室内機以外の他の室内機の制御部にそれぞれ異常検出信号を出力する(S55)。
 次に、他の室内機から運転などの操作信号を受信したか否かの判断が行われる(S56)。操作信号を受信したと判断された場合(S56のYes)、受信した操作信号を無効化する(S57)。すなわち、制御部5は、操作信号を受信しても操作信号に基づく制御を行なわない。一方、操作信号を受信していない場合には(S56のNo)、ステップS51の処理に戻る。
 これにより、特定の室内機に冷媒漏洩が発生しても、他の室内機の運転を継続することができる。
 なお、実施の形態においてはマルチ形空調機システムについて説明したが、実施の形態は室内機及び室外機が各1つの空気調和機にも適用することができる。
 実施の形態は、例として提示したものであり、実施の形態の範囲を限定することは意図していない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態やその変形は、実施の形態の範囲や要旨に含まれる。
1 マルチ形空調機器システム、2 室外機、3a、3b、3c 室内機、5 制御部、5a 設定濃度、10 冷媒配管、11 圧縮機、12 室外熱交換器、13 室外ファン、14a、14b、14c 流量調整弁、21a、21b、21c 室内熱交換器、22a、22b、22c 室内ファン、30a、30b、30c 制御部、31 冷媒漏洩センサー、32a、32b、32c 警報部。

Claims (8)

  1.  単一の冷凍サイクルを構成する第1室内機と、
     前記第1室内機に第1冷媒配管を介して接続され、前記単一の冷凍サイクルを構成する室外機とを具備し、
     前記第1室内機は、
     前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩及び漏洩濃度を検出する第1冷媒漏洩センサーを具備し、
     前記室外機は、
     前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の圧縮を行なう圧縮機と、
     前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第1流量調整弁と、
     前記第1冷媒漏洩センサーにより、前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記圧縮機を停止し、かつ前記第1流量調整弁を全閉にし、前記圧縮機を停止し、かつ前記第1流量調整弁を全閉にした後に前記第1流量調整弁の開く速度を、前記冷媒の漏洩が検出される前の前記第1流量調整弁の開く速度よりも遅い速度に変更する制御部と
    を具備する、空気調和機。
  2.  前記制御部は、
     前記第1冷媒漏洩センサーに検出された冷媒の漏洩濃度に基づいて、前記第1流量調整弁の開く速度を変更する、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記第1流量調整弁の開く速度は、前記第1冷媒漏洩センサーに検出された冷媒の漏洩濃度が設定濃度よりも低い場合には第1速度に設定され、前記設定濃度以上である場合には前記第1速度よりも早い第2速度に設定される、
    請求項1又は2に記載の空気調和機。
  4.  前記制御部は、
     前記第1冷媒漏洩センサーにより検出された冷媒の漏洩濃度が設定濃度となるように、前記第1流量調整弁の開く速度を変更する、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  5.  前記単一の冷凍サイクルを構成する第2室内機をさらに具備し、
     前記室外機は、前記第2室内機に第2冷媒配管を介して接続され、
     前記圧縮機は、前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の圧縮を行ない、
     前記室外機は、前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第2流量調整弁をさらに具備し、
     前記制御部は、前記第1冷媒漏洩センサーにより、前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記第2流量調整弁を全閉にし、前記第2流量調整弁を全閉にした後に前記第2流量調整弁の開く速度を、前記冷媒の漏洩が検出される前の前記第2流量調整弁の開く速度から変更する、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和機。
  6.  前記第1室内機は第1警報部を有し、
     前記第2室内機は第2警報部を有し、
     前記制御部は、前記第1冷媒漏洩センサーにより、前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記第1警報部及び前記第2警報部に警報を発生させるための異常検出信号を出力する、
    請求項5に記載の空気調和機。
  7.  前記制御部は、前記第1冷媒漏洩センサーにより、前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記第1室内機及び前記第2室内機からの操作を受け付けない、
    請求項5に記載の空気調和機。
  8.  単一の冷凍サイクルを構成する第1室内機と、
     前記単一の冷凍サイクルを構成する第2室内機と、
     前記第1室内機に第1冷媒配管を介して接続され、前記第2室内機に第2冷媒配管を介して接続され、前記単一の冷凍サイクルを構成する室外機とを具備し、
     前記第1室内機は、
     前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩及び漏洩濃度を検出する第1冷媒漏洩センサーを具備し、
     前記第2室内機は、
     前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩及び漏洩濃度を検出する第2冷媒漏洩センサーを具備し、
     前記室外機は、
     前記第1冷媒配管及び前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の圧縮を行なう圧縮機と、
     前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第1流量調整弁と、
     前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の流量を調整する第2流量調整弁と、
     前記第1冷媒漏洩センサーにより、前記第1冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記第1流量調整弁を全閉にし、前記第1流量調整弁を全閉にした後に前記第1流量調整弁の開く速度を、前記冷媒の漏洩が検出される前の前記第1流量調整弁の開く速度よりも遅い速度に変更し、前記第2冷媒漏洩センサーにより、前記第2冷媒配管の中を流れる冷媒の漏洩が検出された場合に、前記第2流量調整弁を全閉にし、前記第2流量調整弁を全閉にした後に前記第2流量調整弁の開く速度を、前記冷媒の漏洩が検出される前の前記第2流量調整弁の開く速度よりも遅い速度に変更する制御部と
    を具備する、空気調和機。
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