WO2021220355A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
冷凍サイクル装置は、危険性冷媒が循環する冷媒回路(RL1)と、冷媒回路(RL1)から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報する制御装置(40A)とを備える。
Description
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。
可燃性冷媒の居室内への漏洩による人体への影響、および燃焼防止の観点から、冷媒の漏洩の対策が施された空気調和装置が知られている。
たとえば、特許文献1に記載の空気調和装置は、漏洩検知部により冷媒の漏洩を検知したら、全ての膨張弁を閉止してポンプダウン運転を行い、熱源機側へ冷媒を回収する。つまり、この空気調和装置は、冷媒の漏洩を検知したら、膨張弁により室内機を遮断して室内機外への冷媒の漏洩を抑制し、かつ、室内機から熱源機側へ冷媒を回収する。
しかしながら、可燃性冷媒などの危険な冷媒が漏洩した後に、対策が施されたとしても、冷媒が少しでも漏れれば、危険な状態となる場合がある。
一方、冷媒回路に充填されている冷媒の量が少なかったり、室内が広い場合には、冷媒が漏洩しても、危険な状態とならないことがある。
それゆえに、本開示は、冷媒が漏洩したときに危険な状態となる場合には、冷媒の漏洩の前に危険な状態となることを知らせることができる冷凍サイクル装置を提供することである。
本開示の冷凍サイクル装置は、危険性冷媒が循環する冷媒回路と、冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報する制御装置とを備える。
本開示によれば、冷媒が漏洩したときに危険な状態となる場合には、冷媒の漏洩の前に危険な状態となることを知らせることができる。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
本実施の形態では、危険性冷媒を熱媒体として冷媒回路内を循環させ、室内側を冷却する冷凍サイクル装置において、熱媒体が漏洩した際に危険状態になる場合は、その危険性を事前にアラームで知らせる。危険性冷媒とは、漏洩したときに、火災、爆発、人体の機能障害を発生される可能性のある冷媒である。危険性冷媒は、CO2などの中毒性のある冷媒、可燃性冷媒、および微燃性冷媒のうちのいずれかである。
実施の形態1.
本実施の形態では、危険性冷媒を熱媒体として冷媒回路内を循環させ、室内側を冷却する冷凍サイクル装置において、熱媒体が漏洩した際に危険状態になる場合は、その危険性を事前にアラームで知らせる。危険性冷媒とは、漏洩したときに、火災、爆発、人体の機能障害を発生される可能性のある冷媒である。危険性冷媒は、CO2などの中毒性のある冷媒、可燃性冷媒、および微燃性冷媒のうちのいずれかである。
図1は、実施の形態1の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
この冷凍サイクル装置は、直膨型冷凍機である。この冷凍サイクル装置は、室外機10Aと、室内機20Aと、制御装置40Aとを備える。
この冷凍サイクル装置は、直膨型冷凍機である。この冷凍サイクル装置は、室外機10Aと、室内機20Aと、制御装置40Aとを備える。
室外機10Aは、圧縮機1と、熱源側熱交換器2とを備える。室内機20Aは、メイン膨張弁3と、利用側熱交換器4と、送風ファン5とを備える。圧縮機1と、熱源側熱交換器2と、メイン膨張弁3と、利用側熱交換器4と、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL1が構成される。
冷媒回路RL1には、充填された冷媒が循環する。本実施の形態において、充填された冷媒は、危険性冷媒である。
制御装置40Aは、仮に冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、冷凍サイクル装置が危険据付状態であると判断し、プレアラームを発報する。
制御装置40Aは、室内機コントローラ21Aと、室外機コントローラ11Aと、システムコントローラ30Aとを備える。室内機コントローラ21Aは、室内機20Aを制御する。室外機コントローラ11Aは、室外機10Aを制御する。システムコントローラ30Aは、室内機コントローラ21Aおよび室外機コントローラ11Aを制御する。システムコントローラ30Aは、発停スケジュールおよびデマンド等を統括する。
プレアラームを発報することによって、危険性冷媒濃度警報器が作動する前に室内または室内機周辺に潜在する危険をユーザに認識させることができる。これにより、ユーザは濃度警報器が作動していなくても、「もしかしたら、危険な状態が発生するかもしれない」という危機意識を高めることができる。その結果、たとえば、ユーザは、メンテナンス時に携帯型濃度計を携帯するなどのような予防対策を実行することができる。
図2は、実施の形態1の冷凍サイクル装置がプレアラームを発報する手順を表わすフローチャートである。
ステップS101において、室内機コントローラ21Aは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL1に充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL1に充填され、漏れが発生していないときの量である。
ステップS102において、室内機コントローラ21Aは、図示しないメモリに記憶された室内機20Aが設置された室内の容積(V0)を取得する。
ステップS103において、室内機コントローラ21Aは、もしも冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏れた場合の室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL1に充填された危険性冷媒の量(C)を室内の容積(V0)で除算した値となる。
ステップS104において、危険性冷媒の濃度Xが基準値THA1以上のときには、処理がステップS105に進む。
ステップS104において、室内機コントローラ21Aは、危険性冷媒の濃度Xに応じたプレアラームを発報する。
図3は、実施の形態1の危険性冷媒の濃度に応じたプレアラームを説明するための図である。
室内機コントローラ21Aは、危険性冷媒の濃度X[kg/m]が、基準値THA1以上のときに、プレアラームを発報する。
室内機コントローラ21Aは、危険性冷媒の濃度XがTHAi以上、かつTHi+1未満の場合に、レベル(i)のプレアラームを発報する。プレアラームのレベルが高いほど、利用者が注目しすいものとすることとしてもよい。
たとえば、レベル(1)のプレアラームをアラームを通知する画像(アラーム画像)の表示とし、レベル(2)のプレアラームをアラーム画像の表示とアラーム音の発声とし、レベル(n)のプレラームをアラームを通知するナレーションとしてもよい。
TH1~THnの大きさとして、国際規格IEC60335、日本冷凍空調工業会標準規格JRA4068、冷凍空調装置の施設基準(KHKS-0302)、および労働安全衛生法などのうちのいずれかで定められた基準、またはそのような基準を参考にして決めた値を用いることとしてもよい。TH1~THnの大きさは、ユーザまたは管理者によって変更可能としてもよい。
以上のように、本実施の形態によれば、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報することができる。
実施の形態2.
室内の収容物の増減によって全冷媒が漏れた場合の室内冷媒濃度は変動するため、収容物が多い時に全冷媒が漏れた場合、室内冷媒濃度が許容値を超える場合がある。この時、に、そのような状態で人が室内に入ると、危険性冷媒が可燃性冷媒の場合は、危険性冷媒が爆発し、危険性冷媒がCO2の場合は、人が中毒を引き起こす可能性がある。
室内の収容物の増減によって全冷媒が漏れた場合の室内冷媒濃度は変動するため、収容物が多い時に全冷媒が漏れた場合、室内冷媒濃度が許容値を超える場合がある。この時、に、そのような状態で人が室内に入ると、危険性冷媒が可燃性冷媒の場合は、危険性冷媒が爆発し、危険性冷媒がCO2の場合は、人が中毒を引き起こす可能性がある。
本実施の形態は、室内に収容物がある場合に、冷凍サイクル装置が危険据付状態であるか否かを正しく判定することができる冷凍サイクル装置に関する。
図4は、実施の形態2の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
実施の形態2の冷凍サイクル装置が、実施の形態1の冷凍サイクル装置と相違する点は、以下である。実施の形態2の冷凍サイクル装置は、制御装置40Aに代えて、制御装置40Bを備え、収容物検出器41Aを備える。制御装置40Bは、室内機コントローラ21Aに代えて、室内機コントローラ21Bを備える。
実施の形態2の冷凍サイクル装置が、実施の形態1の冷凍サイクル装置と相違する点は、以下である。実施の形態2の冷凍サイクル装置は、制御装置40Aに代えて、制御装置40Bを備え、収容物検出器41Aを備える。制御装置40Bは、室内機コントローラ21Aに代えて、室内機コントローラ21Bを備える。
収容物検出器41Aは、室内の収容物を検出する。
図5は、実施の形態2の冷凍サイクル装置がプレアラームを発報する手順を表わすフローチャートである。
図5は、実施の形態2の冷凍サイクル装置がプレアラームを発報する手順を表わすフローチャートである。
ステップS201において、室内機コントローラ21Bは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL1に充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL1に充填され、漏れが発生していないときの量である。
ステップS202において、室内機コントローラ21Bは、図示しないメモリに記憶された室内機20Aが設置された室内の容積(V0)を取得する。
ステップS203において、室内機コントローラ21Bは、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。
ステップS204において、室内機コントローラ21Bは、室内実効容積Vを算出する。室内実効容積Vは、V1からV0を減算した値となる。
ステップS205において、室内機コントローラ21Bは、冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏れたときの室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL1に充填された危険性冷媒量(C)を室内実効容積(V)で除算した値となる。
ステップS206において、危険性冷媒の濃度Xが基準値THA1以上のときには、処理がステップS207に進む。
ステップS207において、室内機コントローラ21Bは、危険性冷媒の濃度Xに応じたプレアラームを発報する。
図6は、実施の形態2の収容物検出器41Aを説明するための図である。
実施の形態2の収容物検出器41Aは、定点カメラである。定点カメラは、室内を撮影して、室内の画像を生成する。室内機コントローラ21Bは、室内の画像を用いて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。
実施の形態2の収容物検出器41Aは、定点カメラである。定点カメラは、室内を撮影して、室内の画像を生成する。室内機コントローラ21Bは、室内の画像を用いて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。
以上のように、本実施の形態によれば、室内に収容物がある場合に、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合の室内における危険性冷媒の濃度を正確に算出することができるので、冷凍サイクル装置が、危険据付状態であるか否かを正しく判定することができる。
なお、本実施の形態では、定点カメラによって撮影された室内の画像によって、室内における1個以上の収容物の容積V1を求めたが、管理者の目視によって、室内における1個以上の収容物の容積V1を求めることとしてもよい。
実施の形態3.
図7は、実施の形態3の収容物検出器41Bを説明するための図である。
図7は、実施の形態3の収容物検出器41Bを説明するための図である。
実施の形態3の収容物検出器41Bは、サーモグラフィである。サーモグラフィは、室内を撮影して、室内の熱画像を生成する。室内機コントローラ21Bは、室内の熱画像を用いて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。
以上のように、本実施の形態によれば、収容物検出器としてサーモグラフィを用いた場合でも、実施の形態2と同様に、室内に収容物がある場合に、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合の室内における危険性冷媒の濃度を正確に算出することができる。
実施の形態4.
実施の形態4では、室内機が設置された室内が、たとえば物流倉庫であるような場合を想定したものである。
実施の形態4では、室内機が設置された室内が、たとえば物流倉庫であるような場合を想定したものである。
図8は、実施の形態4の収容物検出器41Cを説明するための図である。
実施の形態4の収容物検出器41Cは、バーコードリーダである。収容物には、バーコードが付されている。バーコードリーダは、収容物の室内への搬入時および搬出時に、物のバーコードを読み取る。
実施の形態4の収容物検出器41Cは、バーコードリーダである。収容物には、バーコードが付されている。バーコードリーダは、収容物の室内への搬入時および搬出時に、物のバーコードを読み取る。
室内機コントローラ21Bは、バーコードリーダが読み取ったバーコードを用いて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。たとえば、収容物が室内に搬入されるときに、バーコードリーダが、その収容物に付されたバーコードを読み取る。室内機コントローラ21Bは、バーコードに対応させて記憶されている収容物の容積をメモリから読出して、その容積を1個以上の収容物の容積V1に加算する。収容物が室内から搬出されるときに、バーコードリーダが、その収容物に付されたバーコードを読み取る。室内機コントローラ21Bは、バーコードに対応させて記憶されている収容物の容積をメモリから読出して、その容積を1個以上の収容物の容積V1から減算する。
以上のように、本実施の形態によれば、収容物検出器として、バーコードリーダを用いた場合でも、実施の形態2と同様に、室内に収容物がある場合に、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合の室内における危険性冷媒の濃度を正確に算出することができる。
実施の形態5.
図9は、実施の形態5の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
図9は、実施の形態5の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
実施の形態5の冷凍サイクル装置が、実施の形態3の冷凍サイクル装置と相違する点は、以下である。実施の形態5の冷凍サイクル装置は、制御装置40Bに代えて、制御装置40Fを備え、人感センサ51を備える。制御装置40Fは、室内機コントローラ21Bに代えて、室内機コントローラ21Fを備える。
人感センサ51は、室内における人の数を検出する。
室内機コントローラ21Fは、室内における人の数に応じて、基準値TH1~THnを変更する。室内機コントローラ21Fは、室内に滞在する人の数が多いほど、基準値THi(i=1~n)を小さくする。室内に滞在する人の数が多いほど、危険性冷媒が漏れたときの被害も大きいので、危険性冷媒の濃度Xが低い場合でも、アラームを発報する必要があるからである。
室内機コントローラ21Fは、室内における人の数に応じて、基準値TH1~THnを変更する。室内機コントローラ21Fは、室内に滞在する人の数が多いほど、基準値THi(i=1~n)を小さくする。室内に滞在する人の数が多いほど、危険性冷媒が漏れたときの被害も大きいので、危険性冷媒の濃度Xが低い場合でも、アラームを発報する必要があるからである。
図10は、室内の人の数と、基準値TH1~THAnとの関係を表わす図である。
たとえば、室内の人の数が1の場合に、基準値TH1~THnはa1~anであり、室内の人の数が2の場合に、基準値TH1~THnはb1~bnである。ここで、ai>biである。ただし、i=1~nである。
たとえば、室内の人の数が1の場合に、基準値TH1~THnはa1~anであり、室内の人の数が2の場合に、基準値TH1~THnはb1~bnである。ここで、ai>biである。ただし、i=1~nである。
以上のように、本実施の形態によれば、室内の人の数に応じて、アラームを発報する室内の危険性冷媒の濃度を変化させることができる。
実施の形態6.
図11は、実施の形態6の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
図11は、実施の形態6の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
実施の形態6の冷凍サイクル装置が、実施の形態2の冷凍サイクル装置と相違する点は以下である。実施の形態6の冷凍サイクル装置は、制御装置40Aに代えて、制御装置40Gを備える。制御装置40Gは、システムコントローラ30Aに代えて、システムコントローラ30Gを備える。
システムコントローラ30Gは、各種温度センサの検出値に基づいて、凝縮器(例えば、冷房運転時には熱源側熱交換器2、暖房運転時には利用側熱交換器4)の出口における冷媒の過冷却度を算出する。冷媒の漏洩が生じた場合には、例えば凝縮器出口の過冷却度が減少する。このため、凝縮器出口の過冷却度に基づいて冷媒の漏洩を検知することができる。システムコントローラ30Gは、算出した過冷却度が設定範囲内でない場合には、冷媒回路RL1から冷媒の漏洩が生じたと判定する。
図12は、実施の形態6の冷凍サイクル装置がプレアラームを発報する手順を表わすフローチャートである。
ステップS201において、室内機コントローラ21Bは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL1に充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL1に充填され、漏れが発生していないときの量である。
ステップS202において、室内機コントローラ21Bは、図示しないメモリに記憶された室内機20Aが設置された室内の容積(V0)を取得する。
ステップS203において、室内機コントローラ21Bは、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。
ステップS204において、室内機コントローラ21Bは、室内実効容積Vを算出する。室内実効容積Vは、V1からV0を減算した値となる。
ステップS205において、室内機コントローラ21Bは、冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏れたときの室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL1に充填された危険性冷媒量(C)を室内実効容積(V)で除算した値となる。
ステップS206において、危険性冷媒の濃度Xが基準値THA1以上のときには、処理がステップS301に進む。
ステップS301において、システムコントローラ30Gが、冷媒回路RL1からの危険性冷媒の漏洩を検出したときには、処理がステップS302に進む。システムコントローラ30Gが、冷媒回路RL1からの危険性冷媒の漏洩を検出しなかったときには、処理がステップS303に進む。
ステップS302において、システムコントローラ30Gは、最大レベルのプレアラームを発報する。
ステップS303において、システムコントローラ30Gは、危険性冷媒の濃度Xに応じたプレアラームを発報する。
以上のように、本実施の形態の冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクル装置が危険据付状態であると判断し、かつ実際に冷媒回路から冷媒が漏れているときに、最大レベルのプレアラームを発報することができる。
上記の実施形態では、制御装置は、過冷却度に基づいて、冷媒回路からの冷媒の漏れを検出したが、これに限定されるものではない。たとえば、制御装置は、室内に設置された冷媒の濃度を検出する検出器からの信号によって、冷媒回路からの冷媒の漏れを判定するものとしてもよい。
実施の形態7.
図13は、実施の形態7の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
図13は、実施の形態7の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
実施の形態7の冷凍サイクル装置が、実施の形態2の冷凍サイクル装置と相違する点は、以下である。実施の形態7の冷凍サイクル装置は、制御装置40Bに代えて、制御装置40Eを備える。制御装置40Eは、システムコントローラ30A、室内機コントローラ21Bに代えて、システムコントローラ30E、室内機コントローラ21Eを備える。
実施の形態2では、室内機コントローラ21Bが、冷媒回路RL1に充填される危険性冷媒の量(C)、室内の容積(V0)を取得した。室内機コントローラ21Bは、さらに、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求め、室内実効容積Vを算出し、冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏れたときの室内における危険性冷媒の濃度Xを算出し、システムコントローラ30Aが、危険性冷媒の濃度Xが基準値THA1以上のときには、危険性冷媒の濃度Xに応じたプレアラームを発報した。
本実施の形態では、室内機コントローラ21Eが、冷媒回路RL1に充填される危険性冷媒の量(C)、室内の容積(V0)を取得して、システムコントローラ30Eに出力する。システムコントローラ30Eは、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求め、室内実効容積Vを算出し、冷媒回路RL1から危険性冷媒が漏れたときの室内における危険性冷媒の濃度Xを算出し、危険性冷媒の濃度Xが基準値THA1以上のときには、危険性冷媒の濃度Xに応じたプレアラームを発報する。
本実施の形態においても、他の実施形態と同様の効果が得られる。
実施の形態8.
図14は、実施の形態8の危険性冷媒の濃度に応じたプレアラームを説明するための図である。
実施の形態8.
図14は、実施の形態8の危険性冷媒の濃度に応じたプレアラームを説明するための図である。
実施の形態1では、図3に示すように、危険性冷媒の濃度Xを[kg/m3]で表した。これに対して、本実施の形態では、危険性冷媒の濃度Xを[ppm」で表わす。
本実施の形態においても、他の実施形態と同様の効果が得られる。
実施の形態9.
図15は、実施の形態9の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
実施の形態9.
図15は、実施の形態9の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
この冷凍サイクル装置は、二元直膨型冷凍機である。冷凍サイクル装置は、室外機10Dと、室内機20Dと、制御装置40Dと、収容物検出器41Aとを備える。制御装置40Dは、室外機コントローラ11Dと、室内機コントローラ21Dと、システムコントローラ30Dとを備える。
室外機10Dは、高元圧縮機1Aと、高元熱源側熱交換器2Aと、高元メイン膨張弁8Aと、カスケード熱交換器6と、低元圧縮機9とを備える。
室内機20Dは、低元メイン膨張弁3Aと、低元利用側熱交換器4Aと、送風ファン5とを備える。
高元圧縮機1Aと、高元熱源側熱交換器2Aと、高元メイン膨張弁8Aと、カスケード熱交換器6と、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL3Aが構成される。
低元圧縮機9と、カスケード熱交換器6と、低元メイン膨張弁3Aと、低元利用側熱交換器4Aと、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL3Bが構成される。危険性冷媒は、冷媒回路RL3Bに充填され、循環する。
制御装置40Dは、仮に冷媒回路RL3Bから危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、冷凍サイクル装置が危険据付状態であると判断し、プレアラームを発報する。
たとえば、室内機コントローラ21Dは、以下のようにして室内における危険性冷媒の濃度Xを求める。
室内機コントローラ21Dは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL3Bに充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL3Bに充填され、漏れが発生していないときの量である。室内機コントローラ21Dは、図示しないメモリに記憶された室内機20Dが設置された室内の容積(V0)を取得する。室内機コントローラ21Dは、もしも冷媒回路RL3Bから危険性冷媒が漏れた場合の室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL3Bに充填された危険性冷媒の量(C)を室内の容積(V0)で除算した値となる。
あるいは、室内機コントローラ21Dは、以下のようにして室内における危険性冷媒の濃度Xを求める。
室内機コントローラ21Dは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL3Bに充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL3Bに充填され、漏れが発生していないときの量である。
室内機コントローラ21Dは、図示しないメモリに記憶された室内機20Dが設置された室内の容積(V0)を取得する。室内機コントローラ21Bは、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。室内機コントローラ21Bは、室内実効容積Vを算出する。室内実効容積Vは、V1からV0を減算した値となる。室内機コントローラ21Dは、もしも冷媒回路RL3Bから危険性冷媒が漏れた場合の室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL3Bに充填された危険性冷媒の量(C)を室内実効容積(V)で除算した値となる。
以上のように、本実施の形態によれば、冷凍サイクル装置が、二元直膨型冷凍機の場合でも、実施の形態1および2と同様に、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報することができる。
実施の形態10.
図16は、実施の形態10の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
図16は、実施の形態10の冷凍サイクル装置の構成の概略を表わす図である。
この冷凍サイクル装置は、ポンプ型冷凍機である。冷凍サイクル装置は、室外機10Cと、室内機20Cと、制御装置40Cと、収容物検出器41Aとを備える。制御装置40Cは、室外機コントローラ11Cと、室内機コントローラ21Cと、システムコントローラ30Cとを備える。
室外機10Cは、圧縮機1と、熱源側熱交換器2と、メイン膨張弁8と、カスケード熱交換器6と、ポンプ7とを備える。
室内機20Cは、利用側熱交換器4と、送風ファン5とを備える。
圧縮機1と、熱源側熱交換器2と、メイン膨張弁8と、カスケード熱交換器6と、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL2Aが構成される。
圧縮機1と、熱源側熱交換器2と、メイン膨張弁8と、カスケード熱交換器6と、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL2Aが構成される。
カスケード熱交換器6と、ポンプ7と、利用側熱交換器4と、これらを接続する配管とによって冷媒回路RL2Bが構成される。危険性冷媒は、冷媒回路RL2Bに充填され、循環する。この危険性冷媒として、CO2を用いることができる。
制御装置40Cは、仮に冷媒回路RL2Bから危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、冷凍サイクル装置が危険据付状態であると判断し、プレアラームを発報する。
たとえば、室内機コントローラ21Cは、以下のようにして室内における危険性冷媒の濃度Xを求める。
室内機コントローラ21Cは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL2Bに充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL2Bに充填され、漏れが発生していないときの量である。室内機コントローラ21Cは、図示しないメモリに記憶された室内機20Cが設置された室内の容積(V0)を取得する。室内機コントローラ21Cは、もしも冷媒回路RL2Bから危険性冷媒が漏れた場合の室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL2Dに充填された危険性冷媒の量(C)を室内の容積(V0)で除算した値となる。
あるいは、室内機コントローラ21Cは、以下のようにして室内における危険性冷媒の濃度Xを求める。
室内機コントローラ21Cは、図示しないメモリに記憶された冷媒回路RL2Bに充填される危険性冷媒の量(C)を取得する。危険性冷媒の量(C)は、冷媒回路RL2Bに充填され、漏れが発生していないときの量である。室内機コントローラ21Cは、図示しないメモリに記憶された室内機20Cが設置された室内の容積(V0)を取得する。室内機コントローラ21Bは、収容物検出器41Aから送られる情報に基づいて、室内における1個以上の収容物の容積V1を求める。室内機コントローラ21Bは、室内実効容積Vを算出する。室内実効容積Vは、V1からV0を減算した値となる。室内機コントローラ21Cは、もしも冷媒回路RL2Bから危険性冷媒が漏れた場合の室内における危険性冷媒の濃度Xを算出する。危険性冷媒の濃度Xは、冷媒回路RL2Bに充填された危険性冷媒の量(C)を室内実効容積(V)で除算した値となる。
以上のように、本実施の形態によれば、冷凍サイクル装置が、二元直膨型冷凍機の場合でも、実施の形態1および2と同様に、仮に冷媒回路から危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報することができる。
上記の実施形態では、冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルに必要な最小限の機器のみからなるものとしたが、これに限定されるものではない。冷凍サイクル装置は、油分離器、アキュムレータ、中間インジェクション回路、圧力センサ、および温度センサを備えてもよい。熱源側熱交換器は、空気熱交換器、あるいは水熱交換器であってもよい。
上記の実施形態の室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラの間では、通信手段によって各種の情報が共有されるものとしてもよい。
たとえば、室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラのうちのいずれかのコントローラが、危険性冷媒の量(C)および室内機が設置された室内の容積(V0)を取得してメモリに記憶するとともに、他のコントローラへ通信手段で送信し、他のコントローラが、受信した危険性冷媒の量(C)および室内の容積(V0)をメモリに記憶するものとしてよい。
さらに、危険性冷媒の量(C)、室内の容積(V0)、温度センサの検出信号などを含む各種の情報が室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラの間で共有されるので、図2のステップS101~S105の処理、図4のステップS201~S207の処理、および図12のステップS202~S303の処理を実行する主体は、上記の実施の形態に記載されたコントローラに限定されない。
室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラのうちのいずれかのコントローラが、図2のステップS101~S105の処理、図4のステップS201~S207の処理、および図12のステップS202~S303の処理を実行するものとしてもよい。
上記の実施形態で説明した室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラは、相当する動作をデジタル回路のハードウェアまたはソフトウェアで構成することができる。室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラの機能をソフトウェアを用いて実現する場合には、室内機コントローラ、室外機コントローラ、およびシステムコントローラは、例えば、図17に示すように、バス5003によって接続されたプロセッサ5002とメモリ5001とを備え、メモリ5001に記憶されたプログラムをプロセッサ5002が実行するようにすることができる。
上記説明した実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 圧縮機、1A 高元圧縮機、2 熱源側熱交換器、2A 高元熱源側熱交換器3,8 メイン膨張弁、3A 低元メイン膨張弁、4 利用側熱交換器、4A 低元利用側熱交換器、5 送風ファン、6 カスケード熱交換器、7 ポンプ、8A 高元メイン膨張弁、9 低元圧縮機、10A,10C,10D 室外機、11A,11C,11D 室外機コントローラ、20A,20C,20D 室内機、21A,21B,21C,21D,21E,21F 室内機コントローラ、30A,30C,30D,30E,30G システムコントローラ、40A,40B,40C,40D,40E,40F,40G 制御装置、41A,41B,41C 収容物検出器、51 人感センサ、5001 メモリ、5002 プロセッサ、5003 バス、RL1,RL2A,RL2B,RL3A,RL3B 冷媒回路。
Claims (9)
- 危険性冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路から前記危険性冷媒が漏洩した場合に、室内における前記危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、プレアラームを発報する制御装置とを備える、冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、前記冷媒回路に充填された前記危険性冷媒の量を前記室内の容積で除算した値を前記危険性冷媒の濃度として算出する、請求項1記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、前記冷媒回路に充填された前記危険性冷媒の量を前記室内の容積から前記室内に収容された1個以上の収容物の容積を減算した室内実効容積で除算した値を前記危険性冷媒の濃度として算出する、請求項1記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、前記室内に設置された定点カメラによって撮影された前記室内の画像を用いて、前記室内に収容された前記1個以上の収容物の容積を求める、請求項3記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、前記室内に設置されたサーモグラフィによって撮影された前記室内の熱画像を用いて、前記室内に収容された前記1個以上の収容物の容積を求める、請求項3記載の冷凍サイクル装置。
- 前記収容物には、バーコードが付されており、
前記制御装置は、前記収容物の前記室内への搬入時および搬出時に読み取られたバーコードに基づいて、前記室内に収容された前記1個以上の収容物の容積を求める、請求項3記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、室内における前記危険性冷媒の濃度が基準値を超えると見込まれるときに、前記危険性冷媒の濃度に応じて、プレアラームのレベルを変化させる、請求項1~6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、前記室内に在留している人の数に応じて変化する前記基準値を用いる、請求項1~7のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、室内における前記危険性冷媒の濃度が前記基準値を超えると見込まれ、かつ、前記冷媒回路から前記危険性冷媒の漏洩が検出されたときに、プレアラームのレベルを最大にする、請求項1~8のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
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