WO2023105631A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2023105631A1
WO2023105631A1 PCT/JP2021/044943 JP2021044943W WO2023105631A1 WO 2023105631 A1 WO2023105631 A1 WO 2023105631A1 JP 2021044943 W JP2021044943 W JP 2021044943W WO 2023105631 A1 WO2023105631 A1 WO 2023105631A1
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WO
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refrigerant
vehicle
supply
air
heat exchanger
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PCT/JP2021/044943
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English (en)
French (fr)
Inventor
武志 井上
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle air conditioner.
  • a vehicle air conditioner installed in a vehicle air-conditions the vehicle compartment using a refrigerant circuit in which refrigerant circulates.
  • vehicle refers to a defined space for people to ride in a vehicle.
  • the refrigerant circuit constitutes a refrigeration cycle to obtain heat or cold required for air conditioning of the passenger compartment.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle air conditioner that has a function of detecting refrigerant leakage from a refrigerant circuit. When this vehicle air conditioner detects refrigerant leakage, it discharges the leaked refrigerant to the outside of the vehicle by utilizing the negative pressure generated by the running of the vehicle.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle air conditioner in which leaked refrigerant is quickly discharged to the outside.
  • a vehicle air conditioner includes: a housing mounted on the vehicle, which has an indoor unit room in which a return port and a supply port leading to the cabin of the vehicle and an emergency exhaust port leading to the outside of the vehicle are formed; an emergency damper that is provided at the emergency exhaust port and can be switched between an open state that opens the emergency exhaust port and a closed state that closes the emergency exhaust port; It is arranged in the indoor unit room, and when the emergency damper is in the closed state, it sucks inside air, which is the air in the vehicle compartment, from the return port, and discharges the sucked inside air toward the supply port.
  • an indoor fan that forms an airflow of the inside air from the return port toward the supply port in the indoor unit room; an indoor heat exchanger arranged at a position in the indoor unit room through which the airflow of the inside air passes, and performing heat exchange between the refrigerant and the inside air; a refrigerant circuit having a device group; a refrigerant leakage detector that detects leakage of the refrigerant from the refrigerant circuit; When it is determined that the refrigerant has leaked from the refrigerant circuit based on the detection result of the refrigerant leakage detector, the emergency damper is switched from the closed state to the open state while the indoor fan is operating.
  • the indoor unit room has a supply airflow guide chamber that guides the inside air discharged by the indoor fan to the supply port,
  • the indoor heat exchanger is arranged in the supply airflow guide chamber,
  • the emergency exhaust port is formed in the supply airflow guide chamber,
  • the indoor fan forms the airflow of the inside air in a state in which the air pressure in the supply airflow guide chamber is higher than the atmospheric pressure, which is the air pressure outside the vehicle.
  • the indoor heat exchanger since the indoor heat exchanger is arranged in the supply airflow guide chamber, when the refrigerant leaks from the portion of the refrigerant circuit including the indoor heat exchanger, the leaked refrigerant does not exist in the supply airflow guide chamber. obtain. Also, when the emergency damper is switched to the open state, the air pressure in the supply airflow guide chamber is higher than the atmospheric pressure. Therefore, the refrigerant leaking from the supply airflow guide chamber is quickly discharged to the outside of the vehicle through the emergency exhaust port by switching the emergency damper to the open state.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a refrigerant circuit according to Embodiment 1.
  • FIG. Sectional view parallel to the vehicle length direction of the vehicle air conditioner according to the first embodiment 1 is a plan view showing the inside of a vehicle air conditioner according to Embodiment 1.
  • FIG. Flowchart of leakage monitoring processing according to the first embodiment Flowchart of leakage monitoring processing according to the second embodiment
  • a vehicle air conditioner 700 according to the first embodiment is mounted on the roof of a railway vehicle 900 as a vehicle.
  • a compartment 910 is defined inside the railroad car 900 .
  • the passenger compartment 910 is specifically a passenger compartment for passengers.
  • Vehicle air conditioner 700 air-conditions vehicle interior 910 . The configuration of vehicle air conditioner 700 will be described below.
  • the vehicle air conditioner 700 includes a refrigerant circuit 100 that forms a refrigeration cycle using refrigerant.
  • a refrigerant is enclosed in the refrigerant circuit 100 .
  • a refrigeration cycle is configured by the refrigerant circulating through the refrigerant circuit 100 .
  • one of the purposes is to suppress global warming, and a refrigerant containing 95% by mass or more of hydrocarbon, specifically propane, is used. Note that such a refrigerant is flammable.
  • the configuration of the refrigerant circuit 100 will be specifically described below.
  • the refrigerant circuit 100 includes an indoor heat exchanger 110 that exchanges heat between the air in the compartment 910 shown in FIG. and group 120 .
  • the indoor heat exchanger 110 functions as an evaporator that evaporates refrigerant.
  • the shared equipment group 120 includes a compressor 121 that compresses the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 110, an outdoor heat exchanger 122 that functions as a condenser that condenses the compressed refrigerant, and the condensed refrigerant. and an inflator 123 for inflating.
  • the refrigerant expanded by expander 123 returns to indoor heat exchanger 110 .
  • the outdoor heat exchanger 122 exchanges heat between the air (hereinafter simply referred to as the outside air) EX of the railway vehicle 900 and the vehicle air conditioner 700 shown in FIG. 1 and the refrigerant. conduct.
  • the joint device group 120 also includes refrigerant piping 124 that guides the refrigerant.
  • the indoor heat exchanger 110 , the compressor 121 , the outdoor heat exchanger 122 and the expander 123 described above are connected by refrigerant pipes 124 .
  • the vehicle air conditioner 700 also includes an indoor fan 210 that promotes heat exchange in the indoor heat exchanger 110 and an outdoor fan 220 that promotes heat exchange in the outdoor heat exchanger 122 .
  • the indoor fan 210 forms an airflow of inside air passing through the indoor heat exchanger 110 .
  • the outdoor fan 220 forms an airflow of outside air that passes through the outdoor heat exchanger 122 .
  • the vehicle air conditioner 700 also includes a control device 300 that controls the compressor 121 , the indoor fan 210 and the outdoor fan 220 .
  • Compressor 121 , indoor fan 210 , and outdoor fan 220 are activated by control device 300 , thereby starting air conditioning of passenger compartment 910 shown in FIG. 1 .
  • the refrigerant may leak from the refrigerant circuit 100 due to an accidental failure.
  • the refrigerant leaks from the refrigerant circuit 100, the leaked refrigerant flows into the vehicle interior 910, and there is concern that the concentration of oxygen in the vehicle interior 910 may decrease.
  • the refrigerant leaks from the refrigerant circuit 100, it is desired to quickly discharge the leaked refrigerant to the outside EX. Further, as described above, in the present embodiment, since the refrigerant is flammable, it is desirable to quickly discharge the leaked refrigerant to the external EX from the viewpoint of fire prevention.
  • the vehicle air conditioner 700 includes a configuration for detecting refrigerant leakage and a configuration for quickly discharging the leaked refrigerant to the external EX. These configurations will be described below.
  • the vehicle air conditioner 700 includes a refrigerant leakage detector 600 that detects refrigerant leakage from the refrigerant circuit 100 . Based on the detection result of the refrigerant leakage detector 600, the control device 300 determines whether or not refrigerant leakage has occurred.
  • the refrigerant circuit 100 also has a refrigerant release valve 130 for discharging refrigerant from the refrigerant circuit 100 .
  • the refrigerant release valve 130 can be switched between an open state in which the refrigerant is discharged from the refrigerant circuit 100 and a closed state in which the refrigerant is prevented from being discharged. When the refrigerant release valve 130 is closed, the refrigerant circuit 100 constitutes a refrigeration cycle.
  • the control device 300 determines that the refrigerant has leaked from the refrigerant circuit 100, the refrigerant is actively discharged to the outside EX by switching the refrigerant release valve 130 from the closed state to the open state. As a result, the possibility that the leaked refrigerant flows out into the vehicle interior 910 can be reduced.
  • the refrigerant circuit 100 also has a refrigerant pressure detector 140 that detects the pressure of the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit 100 . Based on the detection result of refrigerant pressure detector 140, control device 300 determines whether or not the active discharge of the refrigerant from refrigerant circuit 100 has been completed.
  • the compressor 121, the outdoor heat exchanger 122, the portion of the refrigerant pipe 124 that connects the compressor 121 and the outdoor heat exchanger 122, and the portion of the refrigerant pipe 124 that connects the outdoor heat exchanger 122 and the portion connecting the expander 123 is called a high-pressure portion 100a. This is because, during operation of the compressor 121, the pressure of the refrigerant in the high pressure section 100a is higher than in the low pressure section 100b, which is the rest of the refrigerant circuit 100.
  • refrigerant release valve 130 and the refrigerant pressure detector 140 described above are provided in the high pressure section 100 a of the refrigerant circuit 100 .
  • refrigerant release valve 130 and refrigerant pressure detector 140 are provided in a portion of refrigerant pipe 124 that connects compressor 121 and outdoor heat exchanger 122 .
  • vehicle air conditioner 700 The detailed structure of the vehicle air conditioner 700 will be specifically described below.
  • XYZ orthogonal coordinate system shown in Fig. 1 is defined.
  • This XYZ orthogonal coordinate system has an X axis parallel to the length direction of the railroad vehicle 900 (hereinafter referred to as the vehicle length direction), a Y axis parallel to the width direction of the railroad vehicle 900 (hereinafter referred to as the vehicle width direction), and a Z-axis parallel to the vertical height direction.
  • the XYZ orthogonal coordinate system is also appended to the drawings referred to below.
  • the vehicle air conditioner 700 includes a housing 400. As shown in FIG. The equipment shown in FIG. 2 is accommodated in the housing 400 .
  • the housing 400 is formed in a box shape as a whole. Specifically, the housing 400 includes a bottom plate 401 facing the roof portion of the railway vehicle 900 shown in FIG. It has a side plate 403 that closes the gap.
  • the housing 400 has inside partition plates 404 and 405 that divide the space defined by the bottom plate 401, top plate 402, and side plate 403 into three partial spaces.
  • One partition plate 404 and the other partition plate 405 face each other in the vehicle length direction.
  • the housing 400 constitutes an indoor unit room 410, a compressor room 420, and an outdoor unit room 430 that are aligned in the vehicle length direction.
  • a compressor room 420 is interposed between the indoor unit room 410 and the outdoor unit room 430 .
  • the indoor unit room 410 and the compressor room 420 share one partition plate 404 , and the compressor room 420 and the outdoor unit room 430 share the other partition plate 405 .
  • each of the indoor unit room 410, the compressor room 420, and the outdoor unit room 430 will be described below with reference to FIG. 3B.
  • the indoor heat exchanger 110 and the indoor fan 210 described above are arranged in the indoor unit room 410 .
  • the indoor heat exchanger 110 is composed of a first indoor heat exchanger 110a and a second indoor heat exchanger 110b that are connected in parallel with respect to refrigerant flow.
  • the indoor unit room 410 has partition plates 406 and 407 that divide the space inside the indoor unit room 410 into three partial spaces.
  • One partition plate 406 and the other partition plate 407 face each other in the vehicle width direction.
  • the indoor unit room 410 constitutes a first supply airflow guide room 412, a return airflow guide room 411, and a second supply airflow guide room 413 arranged in the vehicle width direction.
  • a return airflow guide chamber 411 is interposed between the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 .
  • the first supply airflow guide room 412 and the return airflow guide room 411 share one partition plate 406 .
  • the first supply airflow guide chamber 412 and the return airflow guide chamber 411 communicate with each other through a communication port 406 a formed in the partition plate 406 .
  • the return airflow guide chamber 411 and the second supply airflow guide chamber 413 share the other partition plate 407 .
  • the second supply airflow guide chamber 413 and the return airflow guide chamber 411 communicate with each other through a communication port 407 a formed in the partition plate 407 .
  • the indoor fan 210 is arranged in the return airflow guide chamber 411.
  • the first indoor heat exchanger 110 a is arranged in the first supply airflow guide chamber 412 .
  • the second indoor heat exchanger 110 b is arranged in the second supply airflow guide chamber 413 .
  • the first indoor heat exchanger 110a is positioned on one side of the indoor fan 210 in the vehicle width direction, and the second indoor heat exchanger 110b is positioned on the other side.
  • the first indoor heat exchanger 110a and the indoor fan 210 face each other in the vehicle width direction via the communication port 406a.
  • the second indoor heat exchanger 110b and the indoor fan 210 face each other in the vehicle width direction via the communication port 407a.
  • the return airflow guide chamber 411 is formed with a return port 400a that communicates with the vehicle interior 910 shown in FIG.
  • the return port 400a is formed in the side plate 403 of the indoor unit room 410 on the side opposite to the compressor room 420 in the vehicle length direction.
  • the return port 400a is applied to a return duct (not shown) communicating with the compartment 910 shown in FIG.
  • a return damper 510 is provided at the return port 400a.
  • the return damper 510 can be switched between an open state in which the return port 400a is opened and a closed state in which the return port 400a is closed.
  • Return damper 510 is controlled by control device 300 shown in FIG. Note that illustration of the control device 300 is omitted in FIGS. 3A and 3B.
  • the return airflow guide chamber 411 is formed with a fresh air introduction port 400d that communicates with the outside EX via the compressor chamber 420 .
  • 400 d of fresh air introduction ports are formed in the position which opposes the indoor fan 210 of the partition plate 404 in the vehicle length direction. Fresh air inlet 400d faces return port 400a via indoor fan 210 .
  • a fresh air damper 530 is provided at the fresh air inlet 400d.
  • the fresh air damper 530 can be switched between an open state that opens the fresh air inlet 400d and a closed state that closes the fresh air inlet 400d.
  • Fresh air damper 530 is controlled by controller 300 shown in FIG.
  • the first supply airflow guide chamber 412 is formed with a supply port 400b that communicates with the casing 910 shown in FIG.
  • the second supply airflow guide chamber 413 is also formed with a supply port 400c that communicates with the casing 910 shown in FIG.
  • the supply ports 400b and 400c are also formed in the side plate 403 of the indoor unit chamber 410 on the side opposite to the compressor chamber 420 in the vehicle length direction.
  • a supply port 400b opens on one side of the return port 400a in the vehicle width direction, and a supply port 400c opens on the other side.
  • Each of the supply ports 400b and 400c is applied to a supply duct (not shown) communicating with the compartment 910 shown in FIG.
  • a supply damper 521 is provided at one supply port 400b.
  • the supply damper 521 can be switched between an open state for opening the supply port 400b and a closed state for closing the supply port 400b.
  • Supply damper 521 is controlled by control device 300 shown in FIG.
  • the other supply port 400c is also provided with a supply damper 522.
  • the supply damper 522 can be switched between an open state for opening the supply port 400c and a closed state for closing the supply port 400c.
  • Supply damper 522 is controlled by control device 300 shown in FIG.
  • the indoor fan 210 sucks in the inside air, which is the air in the compartment 910 shown in FIG. is discharged toward each of the pair of supply ports 400b and 400c.
  • the inside air discharged toward one supply port 400b passes through the communication port 406a and the first indoor heat exchanger 110a, and then flows out from the one supply port 400b toward the compartment 910 shown in FIG.
  • the inside air discharged toward the other supply port 400c passes through the communication port 407a and the second indoor heat exchanger 110b, and then flows from the other supply port 400b toward the compartment 910 shown in FIG. leak.
  • the return airflow guide chamber 411 serves to guide the inside air sucked by the indoor fan 210 from the return port 400a to the indoor fan 210.
  • the first supply airflow guide chamber 412 serves to guide the inside air discharged by the indoor fan 210 to the supply port 400b.
  • the second supply airflow guide chamber 413 serves to guide the inside air discharged by the indoor fan 210 to the supply port 400c.
  • the indoor fan 210 forms an internal airflow in the indoor unit room 410 from the return port 400a toward the pair of supply ports 400b and 400c.
  • the fresh air damper 530 when the fresh air damper 530 is in the open state, the fresh air, which is the outside EX air, is sucked into the return airflow guide chamber 411 from the fresh air inlet 400d by the indoor fan 210 .
  • the sucked fresh air merges with the airflow of the inside air described above, passes through the first indoor heat exchanger 110a and the second indoor heat exchanger 110b, and then enters the compartment 910 shown in FIG. 1 from the supply ports 400b and 400c. flow towards.
  • the refrigerant leak detector 600 described above is arranged in each of the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 .
  • One refrigerant leakage detector 600 is arranged at a position of the first supply airflow guide chamber 412, which is exposed to the internal air that has passed through the first indoor heat exchanger 110a.
  • the other refrigerant leakage detector 600 is arranged at a position of the second supply airflow guide chamber 413, which is exposed to the internal air that has passed through the second indoor heat exchanger 110b.
  • the refrigerant leak detector 600 detects the concentration of gaseous refrigerant contained in the inside air.
  • the concentration of the refrigerant in the first supply airflow guide chamber 412 increases. Therefore, refrigerant leakage can be detected by the refrigerant leakage detector 600 in the first supply airflow guide chamber 412 .
  • the refrigerant leak detector 600 is arranged at a position exposed to the inside air that has passed through the first indoor heat exchanger 110a. Therefore, leakage of refrigerant in the first supply airflow guide chamber 412 can be quickly detected.
  • the concentration of the refrigerant in the second supply airflow guide chamber 413 increases. Therefore, refrigerant leakage can be detected by the refrigerant leakage detector 600 in the second supply airflow guide chamber 413 .
  • the refrigerant leak detector 600 is arranged at a position exposed to the inside air that has passed through the second indoor heat exchanger 110b. Therefore, refrigerant leakage in the second supply airflow guide chamber 413 can be quickly detected.
  • the first supply airflow guide chamber 412 is formed with an emergency exhaust port 400e for discharging the leaked refrigerant to the outside EX.
  • the emergency exhaust port 400e communicates with the external EX.
  • An emergency damper 540 is provided at the emergency exhaust port 400e. The emergency damper 540 can be switched between an open state in which the emergency exhaust port 400e is opened and a closed state in which the emergency exhaust port 400e is blocked.
  • the second supply airflow guide chamber 413 is formed with an emergency exhaust port 400f for discharging the leaked refrigerant to the outside EX.
  • the emergency exhaust port 400f communicates with the external EX.
  • An emergency damper 550 is provided at the emergency exhaust port 400f. The emergency damper 550 can be switched between an open state in which the emergency exhaust port 400f is opened and a closed state in which the emergency exhaust port 400f is blocked.
  • the emergency dampers 540 and 550 are opened from the closed state by the control device 300 shown in FIG. state can be switched. As a result, the leaked refrigerant is discharged to the external EX.
  • the indoor fan 210 forms an internal airflow in a state where the air pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 is higher than the atmospheric pressure of the outside EX. This is to quickly discharge the leaked refrigerant to the outside when the refrigerant leaks and the emergency dampers 540 and 550 are switched to the open state.
  • the indoor fan 210 is composed of a sirocco fan suitable for increasing the air pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 .
  • Compressor chamber 420 communicates with external EX.
  • a compressor 121 is arranged in the compressor chamber 420 .
  • Compressor 121 internally includes a compression mechanism that compresses the refrigerant by rotational motion about a rotation axis.
  • Compressor 121 is arranged in a sideways posture in which the rotating shaft is laid sideways.
  • the outdoor heat exchanger 122 , the expander 123 , the refrigerant release valve 130 , the refrigerant pressure detector 140 , and the outdoor fan 220 are arranged in the outdoor unit room 430 .
  • the outdoor heat exchanger 122 is composed of a first outdoor heat exchanger 122a and a second outdoor heat exchanger 122b that are connected in parallel with respect to the refrigerant flow.
  • the first outdoor heat exchanger 122a and the second outdoor heat exchanger 122b face each other in the vehicle width direction with the outdoor fan 220 interposed therebetween.
  • the expander 123 is composed of a first expander 123a that expands the refrigerant condensed in the first outdoor heat exchanger 122a and a second expander 123b that expands the refrigerant condensed in the second outdoor heat exchanger 122b. It is
  • the outdoor fan 220 which is an axial fan
  • the top plate 402 face each other in the height direction.
  • a first vent 400g communicating with the outside EX is formed at a position of the top plate 402 facing the outdoor fan 220 .
  • a second vent 400h communicating with the outside EX is formed at a position of the side plate 403 facing the first outdoor heat exchanger 122a.
  • a second vent 400i communicating with the outside EX is also formed at a position of the side plate 403 facing the second outdoor heat exchanger 122b.
  • the outdoor fan 220 sucks outside air from one of the first vent 400g and the second vents 400h and 400i, and passes the sucked outside air through the first outdoor heat exchanger 122a and the second outdoor heat exchanger. It passes through the container 122b and is discharged from the other vent to the outside EX. Specifically, the outdoor fan 220 forms a flow of outside air in the outdoor unit chamber 430 from the first vent 400g toward the second vents 400h and 400i.
  • the refrigerant release valve 130 described above is arranged at a position hit by the airflow of the outside air. Specifically, the refrigerant release valve 130 is arranged between the first outdoor heat exchanger 122 a and the second outdoor heat exchanger 122 b facing each other and on the side of the outdoor fan 220 .
  • the refrigerant release valve 130 is provided in a high-pressure section parallel connection line 124a that is a portion of the refrigerant pipe 124 that connects the first outdoor heat exchanger 122a and the second outdoor heat exchanger 122b in parallel.
  • the already-described refrigerant pressure detector 140 is also provided in the high pressure section parallel connection line 124a. The detailed structure of the vehicle air conditioner 700 has been described above.
  • the refrigerant leakage monitoring process for monitoring refrigerant leakage which is performed by the control device 300, will be described below with reference to FIG. In the following description, reference is made to FIGS. 1-3B as necessary.
  • Refrigerant leakage monitoring processing is performed while the vehicle interior 910 is being air-conditioned. Therefore, as a premise, it is assumed that the vehicle interior 910 is being air-conditioned. Specifically, return damper 510 and supply dampers 521 and 522 are all open, refrigerant release valve 130 is closed, and compressor 121, indoor fan 210, and outdoor fan 220 are in operation. shall be If desired, fresh air damper 530 may be opened. It is also assumed that both emergency dampers 540 and 550 are closed.
  • the air pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413g is reduced to the atmospheric pressure by the indoor fan 210, as described above. is kept higher than
  • the control device 300 first determines whether the refrigerant has leaked from the refrigerant circuit 100 based on the detection result of the refrigerant leakage detector 600 (step S10). When determining that the refrigerant is not leaking from the refrigerant circuit 100 (step S10; NO), the control device 300 returns to step S10 again. In this manner, the presence or absence of refrigerant leakage is constantly monitored.
  • control device 300 determines that the refrigerant has leaked from the refrigerant circuit 100 (step S10; YES), it performs refrigerant discharge control to discharge the refrigerant to the external EX (step S20).
  • the controller 300 determines that the detection result of at least one of the refrigerant leakage detector 600 of the first supply airflow guide chamber 412 and the refrigerant leakage detector 600 of the second supply airflow guide chamber 413 indicates the occurrence of refrigerant leakage. case, it is determined that the refrigerant has leaked from the refrigerant circuit 100 .
  • control device 300 stops the compressor 121 and switches the return damper 510 and the supply dampers 521 and 522 from the open state to the closed state (step S21). However, at this time, the controller 300 keeps the indoor fan 210 and the outdoor fan 220 in operation.
  • control device 300 determines whether or not the fresh air damper 530 is open (step S22).
  • fresh air damper 530 is closed (step S22; NO)
  • controller 300 switches fresh air damper 530 from closed to open (step S23).
  • control device 300 switches the emergency dampers 540 and 550 from the closed state to the open state while keeping the indoor fan 210 in operation (step S24). Control device 300 also proceeds to step S24 when fresh air damper 530 is open in step S22 (step S22; YES).
  • the indoor fan 210 remains in operation, and the air pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413g is higher than the atmospheric pressure. . Therefore, the refrigerant leaking in the indoor unit room 410 is quickly discharged to the outside EX through the open emergency dampers 540 and 550 at the same time when the emergency dampers 540 and 550 are switched to the open state.
  • the indoor fan 210 sucks fresh air from the outside EX into the return airflow guide chamber 411 from the fresh air inlet 400d, and directs the sucked fresh air to the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413, respectively. Dispense toward.
  • the fresh air discharged toward the first supply airflow guide chamber 412 passes through the communication port 406a and the first indoor heat exchanger 110a, and then flows out to the outside EX from the emergency exhaust port 400e.
  • the fresh air discharged toward the second supply airflow guide chamber 413 flows out from the emergency damper 550 to the outside EX after passing through the communication port 407a and the second indoor heat exchanger 110b.
  • the indoor fan 210 forms a flow of fresh air in the indoor unit room 410 from the fresh air inlet 400d toward the emergency outlets 400e and 400f. Also at this time, the pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 is higher than the atmospheric pressure.
  • the refrigerant leaked from the refrigerant circuit 100 in the indoor unit room 410 is discharged to the outside EX together with the fresh air flow. Therefore, the leaked refrigerant is prevented from staying in the indoor unit room 410 .
  • control device 300 switches the refrigerant release valve 130 of the outdoor unit room 430 from the closed state to the open state while the outdoor fan 220 is kept operating, thereby actively releasing the refrigerant from the refrigerant circuit 100. is started (step S25).
  • the refrigerant release valve 130 is arranged at a position through which the outdoor airflow generated by the outdoor fan 220 passes. Therefore, the refrigerant released from the open refrigerant release valve 130 is discharged to the outside EX together with the airflow of the outside air.
  • the refrigerant release valve 130 is provided in the high-pressure portion 100a where the pressure of the refrigerant is relatively high in the refrigerant circuit 100. Therefore, the refrigerant filled in the refrigerant circuit 100 is quickly released through the refrigerant release valve 130. It can be discharged to an external EX.
  • the refrigerant is released in the outdoor unit room 430 isolated from the vehicle interior 910, the possibility of the released refrigerant flowing into the vehicle interior 910 is extremely small.
  • leakage of the refrigerant from the refrigerant circuit 100 in the indoor unit room 410 can be quickly stopped.
  • the control device 300 determines whether or not the refrigerant has been actively discharged from the refrigerant circuit 100 (step S26). Specifically, the control device 300 makes the determination in step S26 based on a threshold representing a pressure low enough to say that the refrigerant has been sufficiently removed from the refrigerant circuit 100 as a reference. Note that this threshold value is specifically a value representing the atmospheric pressure.
  • step S26 When the detection result of the refrigerant pressure detector 140 exceeds the threshold value, it indicates that the refrigerant remains in the refrigerant circuit 100, so the control device 300 completes the active discharge of the refrigerant from the refrigerant circuit 100. It determines that it has not (step S26; NO), and returns to step S26 again. In this way, it is monitored in real time whether or not the refrigerant has been actively discharged from the refrigerant circuit 100 .
  • the control device 300 indicates that the refrigerant has been sufficiently removed from the refrigerant circuit 100, so the refrigerant is actively removed from the refrigerant circuit 100. It is determined that the discharge is completed (step S26; YES).
  • the pressure of the high-pressure portion 100a is below the atmospheric pressure
  • the pressure of the low-pressure portion 100b communicating with the high-pressure portion 100a is also below the atmospheric pressure.
  • step S26 When the control device 300 determines that the positive discharge of the refrigerant from the refrigerant circuit 100 is completed (step S26; YES), the refrigerant release valve 130 returns from the open state to the closed state. This avoids unnecessary opening of the refrigerant release valve 130 after the refrigerant discharge is complete.
  • step S26 when the refrigerant is sufficiently removed from the refrigerant circuit 100, it can be said that leakage of the refrigerant from the refrigerant circuit 100 in the indoor unit room 410 stops. Therefore, when the control device 300 determines that the positive discharge of the refrigerant from the refrigerant circuit 100 is completed (step S26; YES), the emergency dampers 540 and 550 are switched from the open state to the closed state (step S27). This prevents rainwater and dust from entering the indoor unit room 410 through the emergency exhaust ports 400e and 400f.
  • control device 300 also switches the fresh air damper 530 from the open state to the closed state, and stops the indoor fan 210 and the outdoor fan 220 (step S30). In this embodiment, at this time, the return damper 510 and the supply dampers 521 and 522 remain closed. After that, the refrigerant circuit 100 is provided for repair. This concludes the refrigerant leakage monitoring process.
  • the first indoor heat exchanger 110a is arranged in the first supply airflow guide chamber 412, and the second indoor heat exchanger 110b is arranged in the second supply airflow guide chamber 413. Therefore, when refrigerant leaks from a portion of the refrigerant circuit 100 including the first indoor heat exchanger 110a or the second indoor heat exchanger 110b, the leaked refrigerant flows into the first supply airflow guide chamber 412 or the second supply airflow guide chamber. 413. Also, when the emergency dampers 540 and 550 are switched to the open state, the air pressure in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 is higher than the atmospheric pressure.
  • the refrigerant leaking from the first supply airflow guide chamber 412 or the second supply airflow guide chamber 413 is discharged to the external EX through the emergency exhaust port 400e or 400f by switching the emergency dampers 540 and 550 to the open state. It is quickly discharged.
  • an opening corresponding to the emergency exhaust port 400e or 400f for discharging the leaked refrigerant to the external EX (hereinafter simply referred to as opening) is formed at a location exposed to negative pressure below atmospheric pressure. It had been. This is mainly due to the fact that the indoor fan 210 has conventionally been attached to the portions corresponding to the supply ports 400b and 400c. Therefore, even if the opening is blocked by the damper, there is a concern that rainwater, dust, etc. from the external EX may enter the indoor unit room 410 through the opening.
  • the emergency exhaust ports 400e and 400f are formed in the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413, respectively, and when the indoor fan 210 is in operation, , the first supply airflow guide chamber 412 and the second supply airflow guide chamber 413 are raised to a positive pressure higher than the atmospheric pressure. Therefore, even though the emergency exhaust ports 400 e and 400 f are formed in the indoor unit room 410 , it is difficult for rainwater, dust, etc. from the outside EX to enter the indoor unit room 410 .
  • the indoor fan 210 has a role of forming an internal airflow in the indoor unit room 410 for air conditioning of the passenger compartment 910 and a role of discharging the refrigerant leaked in the indoor unit room 410 to the outside EX. and Therefore, the configuration of the vehicle air conditioner 700 can be simplified as compared with the case where a ventilation system for discharging the leaked refrigerant to the outside EX is provided separately from the indoor fan 210 .
  • the outdoor fan 220 serves both to promote heat exchange in the outdoor heat exchanger 122 and to discharge the refrigerant released from the refrigerant release valve 130 to the outside EX. Therefore, the configuration of the vehicle air conditioner 700 can be simplified compared to the case where an exhaust facility for discharging the refrigerant discharged from the refrigerant release valve 130 to the outside EX is provided separately from the outdoor fan 220 .
  • the indoor fan 210 is stopped after the refrigerant discharge control, but the indoor fan 210 may remain in operation even after the refrigerant discharge control.
  • the indoor fan 210 may remain in operation even after the refrigerant discharge control.
  • control device 300 starts free cooling of the passenger compartment 910 (step S40) after the refrigerant discharge control (step S20) described above.
  • step S40 the control device 300 starts free cooling of the passenger compartment 910
  • step S20 the refrigerant discharge control
  • step S40 the controller 300 closes the return damper 510 and the supply dampers 521 and 522 while keeping the indoor fan 210 in operation and keeping the fresh air damper 530 open. Switch from the open state to the open state.
  • the fresh air flowing into the indoor unit room 410 through the open fresh air damper 530 can be sent into the vehicle room 910 . Therefore, although the refrigerant circuit 100 cannot form a refrigeration cycle, the comfort of the passenger compartment 910 is less likely to be impaired.
  • the outdoor fan 220 is stopped in step S40.
  • step S26 in FIG. 4 After it is determined in step S26 in FIG. 4 that the discharge of the refrigerant has been completed (step S26; YES), free cooling is immediately started via step S27 in FIG.
  • the refrigerant is positively discharged in step S25 of FIG. 4, and it is determined in real time whether or not the refrigerant discharge is completed in step S26 of FIG. Therefore, it is possible to shorten the period from when the air conditioning of the passenger compartment 910 is stopped in step S21 of FIG. 4 to when the free cooling is started in step S40 of FIG. 5 as short as possible. This also contributes to suppressing deterioration in the comfort of vehicle interior 910 .
  • the refrigerant circuit 100 is used to cool the vehicle interior 910 , but the vehicle air conditioner 700 may have a function of heating the vehicle interior 910 .
  • the vehicle air conditioner 700 may have a function of heating the vehicle interior 910 .
  • the vehicle air conditioner 700 further includes an electric heater 800 that heats the air with Joule heat.
  • the electric heater 800 hits the inside air that has passed through the first indoor heat exchanger 110a in the first supply airflow guide chamber 412 and the inside air that has passed through the second indoor heat exchanger 110b in the second supply airflow guide chamber 413. are placed in each of the positions.
  • the indoor heat exchanger 110 functions as a condenser
  • the outdoor heat exchanger 122 functions as an evaporator.
  • the refrigerant circuit 100 includes a four-way valve (not shown), and the four-way valve causes the indoor heat exchanger 110 to function as a condenser and the outdoor heat exchanger 122 to function as an evaporator. , the state in which the indoor heat exchanger 110 functions as an evaporator and the outdoor heat exchanger 122 functions as a condenser.
  • FIG. 7 shows refrigerant monitoring processing according to this embodiment.
  • the refrigerant monitoring process is performed while the vehicle interior 910 is being heated using the refrigerant circuit 100 .
  • control device 300 causes the electric heater 800 to start heating the passenger compartment 910 (step S50) after the refrigerant discharge control (step S20).
  • Other configurations and operations are the same as in the first embodiment.
  • control device 300 energizes electric heater 800 while operating indoor fan 210, switches return damper 510 and supply dampers 521 and 522 from the closed state to the open state, and Switch the fresh air damper 530 from open to closed.
  • the air inside the passenger compartment 910 is heated by the electric heater 800 . Therefore, although the heat pump cannot be configured in the refrigerant circuit 100, the comfort of the passenger compartment 910 is less likely to be impaired.
  • the outdoor fan 220 is stopped in step S50.
  • step S26 heating by the electric heater 800 is started immediately after step S27 in FIG. 4 is passed after it is determined in step S26 in FIG. 4 that the discharge of the refrigerant has been completed (step S26; YES).
  • the refrigerant is positively discharged in step S25 of FIG. 4, and it is determined in real time whether or not the refrigerant discharge is completed in step S26 of FIG. Therefore, it is possible to shorten the period from when the air conditioning of the passenger compartment 910 is stopped in step S21 of FIG. 4 to when the heating is started in step S50 of FIG. 7 as short as possible. This also contributes to suppressing deterioration in the comfort of the passenger compartment 910 .
  • Embodiments 1-3 have been described above. Variations described below are also possible.
  • the refrigerant does not necessarily have to be flammable. Specifically, the refrigerant may contain 90% by mass or more of carbon dioxide. Even if the refrigerant is not combustible, when the leaked refrigerant flows into vehicle interior 910, the concentration of oxygen in vehicle interior 910 decreases. Therefore, it is effective to perform refrigerant discharge control by the vehicle air conditioner 700 .
  • the control device 300 performs free cooling when the temperature of the passenger compartment 910 is higher than the reference temperature representing comfort, When the air temperature in the passenger compartment 910 is lower than the reference temperature, heating by the electric heater 800 may be performed.
  • the refrigerant circuit 100 according to the third embodiment may exclusively cool the vehicle interior 910, like the refrigerant circuit 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 illustrates a configuration in which the refrigerant pressure detector 140 is provided in the high pressure section 100a of the refrigerant circuit 100
  • the refrigerant pressure detector 140 may be provided in the low pressure section 100b of the refrigerant circuit 100. It may be provided in both the high pressure section 100a and the low pressure section 100b.
  • the refrigerant circuit 100 may include a valve that can switch between a closed state that disconnects the high pressure section 100a and the low pressure section 100b and an open state that connects the high pressure section 100a and the low pressure section 100b.
  • the control device 300 preferably keeps the valve open in step S21 of FIG.
  • the valve may be switched to the closed state in step S21 of FIG. In step S26 of FIG.
  • FIG. 4 illustrates the procedure for switching the emergency dampers 540 and 550 to the open state in step S24 after switching the fresh air damper 530 to the open state in step S23. After switching, the fresh air damper 530 may be switched to the open state.
  • FIG. 3B illustrates a configuration in which the refrigerant leakage detector 600 is arranged in the indoor unit room 410
  • the position of the refrigerant leakage detector 600 is not particularly limited.
  • the refrigerant leak detector 600 may be arranged in the compressor room 420, may be arranged in the outdoor unit room 430, or may be arranged in both the indoor unit room 410 and the outdoor unit room 430, It may be arranged in all of the indoor unit room 410, the compressor room 420, and the outdoor unit room 430.
  • the refrigerant that has flowed into the vehicle compartment 910 may be prevented from remaining in the closed vehicle compartment 910 .
  • FIG. 1 illustrates a configuration in which the vehicle air conditioner 700 is installed on the roof of the railroad vehicle 900
  • the installation location of the vehicle air conditioner 700 in the railroad vehicle 900 is not particularly limited.
  • the vehicle air conditioner 700 may be installed under the floor of the railroad vehicle 900 .
  • the concept of "railway vehicle” includes not only trains, but also bullet trains, monorails, and other vehicles that travel along tracks.
  • the vehicle on which vehicle air conditioner 700 is mounted is not limited to a railroad vehicle, and may be a bus or other automobile.
  • 100 refrigerant circuit 100a high pressure section, 100b low pressure section, 110 indoor heat exchanger, 110a first indoor heat exchanger, 110b second indoor heat exchanger, 120 shared equipment group, 121 compressor, 122 outdoor heat exchanger, 122a First outdoor heat exchanger, 122b Second outdoor heat exchanger, 123 Expander, 123a First expander, 123b Second expander, 124 Refrigerant piping, 124a High pressure section parallel connection line, 130 Refrigerant release valve, 140 Refrigerant pressure Detector, 210 Indoor fan, 220 Outdoor fan, 300 Control device, 400 Housing, 400a Return port, 400b, 400c Supply port, 400d Fresh air inlet, 400e, 400f Emergency exhaust port, 400g First ventilation port, 400h , 400i second vent, 401 bottom plate, 402 top plate, 403 side plate, 404, 405, 406, 407 partition plate, 406a, 407a communication port, 410 indoor unit room, 411 return airflow guide room, 412 first supply airflow guide room (

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Abstract

車両用空調装置（７００）において、非常用ダンパ（５４０，５５０）は、非常用排気口（４００ｅ，４００ｆ）を開放させる開状態と、非常用排気口（４００ｅ，４００ｆ）を閉塞する閉状態とに切り替えられる。制御装置は、冷媒漏洩検出器（６００）の検出結果に基づいて、冷媒回路から冷媒が漏洩したと判断した場合に、室内ファン（２１０）を稼働させたまま、非常用ダンパ（５４０，５５０）を閉状態から開状態に切り替える。室内機室（４１０）は、室内ファン（２１０）によって吐出された内気をサプライ口（４００ｂ，４００ｃ）へ案内するサプライ気流案内室（４１２，４１３）を有する。非常用排気口（４００ｅ，４００ｆ）は、サプライ気流案内室（４１２，４１３）に形成されている。室内ファン（２１０）は、サプライ気流案内室（４１２，４１３）の気圧を大気圧よりも高めた状態で、内気の気流を形成する。

Description

車両用空調装置
　本開示は、車両用空調装置に関する。
　車両に搭載される車両用空調装置は、冷媒が循環する冷媒回路を用いて、車室を空調する。ここで“車室”とは、車両において人が乗るために画定された空間を指す。冷媒回路は、冷凍サイクルを構成することにより、車室の空調に必要な発熱又は寒冷を得る。
　特許文献１には、冷媒回路からの冷媒の漏洩を検知する機能を備えた車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置は、冷媒の漏洩を検知した場合、漏洩した冷媒を、車両の走行によって生じる負圧を利用して、車両の外部に排出する。
特開２０１７－１４９３１７号公報
　特許文献１に係る構成では、特に、車両が低速で走行している場合又は車両が停車している場合に、上記負圧が充分に形成されないため、漏洩した冷媒を速やかに外部に排出することができない懸念がある。
　本開示の目的は、漏洩した冷媒が外部に速やかに排出される車両用空調装置を提供することである。
　本開示に係る車両用空調装置は、
　各々車両の車室に通じるリターン口及びサプライ口と、前記車両の外部に通じる非常用排気口とが形成された室内機室を有し、前記車両に搭載される筐体と、
　前記非常用排気口に設けられ、前記非常用排気口を開放させる開状態と、前記非常用排気口を閉塞する閉状態とに切り替えられる非常用ダンパと、
　前記室内機室に配置され、前記非常用ダンパが前記閉状態であるときに、前記リターン口から、前記車室の空気である内気を吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記サプライ口に向けて吐出することにより、前記リターン口から前記サプライ口に向かう前記内気の気流を前記室内機室に形成する室内ファンと、
　前記室内機室における前記内気の気流が通過する位置に配置され、冷媒と前記内気との熱交換を行う室内熱交換器と、前記冷媒を用いて前記室内熱交換器と共に冷凍サイクルを構成する共同機器群とを有する冷媒回路と、
　前記冷媒回路からの前記冷媒の漏洩を検出する冷媒漏洩検出器と、
　前記冷媒漏洩検出器の検出結果に基づいて、前記冷媒回路から前記冷媒が漏洩したと判断した場合に、前記室内ファンを稼働させたまま、前記非常用ダンパを前記閉状態から前記開状態に切り替える冷媒排出制御を行う制御装置と、
　を備え、
　前記室内機室は、前記室内ファンによって吐出された前記内気を前記サプライ口へ案内するサプライ気流案内室を有し、
　前記室内熱交換器は、前記サプライ気流案内室に配置されており、
　前記非常用排気口は、前記サプライ気流案内室に形成されており、
　前記室内ファンは、前記サプライ気流案内室の気圧を前記車両の前記外部の気圧である大気圧よりも高めた状態で、前記内気の気流を形成する。
　上記構成によれば、室内熱交換器がサプライ気流案内室に配置されているので、冷媒回路の室内熱交換器を含む部分から冷媒が漏洩した場合、漏洩した冷媒がサプライ気流案内室に存在し得る。また、非常用ダンパが開状態に切り替えられるときには、サプライ気流案内室の気圧が大気圧よりも高められている。このため、サプライ気流案内室の漏洩した冷媒は、非常用ダンパが開状態に切り替えられることにより、非常用排気口を通じて車両の外部に速やかに排出される。
実施形態１に係る車両用空調装置の設置の態様を示す側面図 実施形態１に係る冷媒回路の構成を示す概念図 実施形態１に係る車両用空調装置の車長方向に平行な断面図 実施形態１に係る車両用空調装置の内部を示す平面図 実施形態１に係る漏洩監視処理のフローチャート 実施形態２に係る漏洩監視処理のフローチャート 実施形態３に係る車両用空調装置の内部を示す平面図 実施形態３に係る漏洩監視処理のフローチャート
　以下、図面を参照し、実施形態１－３に係る車両用空調装置について述べる。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。
　［実施形態１］
　図１に示すように、本実施形態１に係る車両用空調装置７００は、車両としての鉄道車両９００の、屋根の部分に搭載される。
　鉄道車両９００の内部には、車室９１０が画定されている。車室９１０は、具体的には乗客が乗るための客室である。車両用空調装置７００は、車室９１０を空調する。以下、車両用空調装置７００の構成について説明する。
　図２に示すように、車両用空調装置７００は、冷媒を用いて冷凍サイクルを構成する冷媒回路１００を備える。冷媒回路１００には、冷媒が封入されている。冷媒が冷媒回路１００を循環することにより、冷凍サイクルが構成される。
　本実施形態では、地球温暖化の抑制を目的の１つとして、冷媒に、炭化水素、具体的にはプロパンを９５質量％以上含有するものを用いる。なお、このような冷媒は可燃性を有する。以下、冷媒回路１００の構成を具体的に説明する。
　冷媒回路１００は、図１に示した車室９１０の空気（以下、内気という。）と冷媒との熱交換を行う室内熱交換器１１０と、室内熱交換器１１０と共に冷凍サイクルを構成する共同機器群１２０とを有する。本実施形態では、室内熱交換器１１０は、冷媒を蒸発させる蒸発器としての機能を有する。
　共同機器群１２０は、室内熱交換器１１０で蒸発された冷媒を圧縮する圧縮機１２１と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器としての機能を有する室外熱交換器１２２と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張器１２３とを含む。膨張器１２３で膨張された冷媒が室内熱交換器１１０に戻る。室外熱交換器１２２は、図１に示した鉄道車両９００と車両用空調装置７００との外部（以下、単に外部という。）ＥＸの空気（以下、外気という。）と、冷媒との熱交換を行う。
　共同機器群１２０は、冷媒を案内する冷媒配管１２４も含む。上述した室内熱交換器１１０、圧縮機１２１、室外熱交換器１２２、及び膨張器１２３は、冷媒配管１２４によって接続されている。
　また、車両用空調装置７００は、室内熱交換器１１０の熱交換を促進する室内ファン２１０と、室外熱交換器１２２の熱交換を促進する室外ファン２２０とを備える。室内ファン２１０は、室内熱交換器１１０を通過する内気の気流を形成する。室外ファン２２０は、室外熱交換器１２２を通過する外気の気流を形成する。
　また、車両用空調装置７００は、圧縮機１２１、室内ファン２１０、及び室外ファン２２０を制御する制御装置３００を備える。制御装置３００によって、圧縮機１２１、室内ファン２１０、及び室外ファン２２０が起動されることにより、図１に示した車室９１０の空調が開始される。
　ところで、車室９１０の空調が行われている最中に、偶発的な故障により、冷媒回路１００から冷媒が漏洩することがあり得る。冷媒回路１００から冷媒が漏洩すると、漏洩した冷媒が車室９１０に流れ込むことにより、車室９１０における酸素の濃度が低下する懸念がある。
　このため、冷媒回路１００から冷媒が漏洩した場合は、漏洩した冷媒を速やかに外部ＥＸに排出することが望まれる。また、既述のとおり、本実施形態では、冷媒が可燃性を有するので、火災の防止の観点からも、漏洩した冷媒を速やかに外部ＥＸに排出することが望まれる。
　そこで、車両用空調装置７００は、冷媒の漏洩を検出する構成、及び漏洩した冷媒を速やかに外部ＥＸに排出するための構成を備える。以下、それらの構成について説明する。
　車両用空調装置７００は、冷媒回路１００からの冷媒の漏洩を検出する冷媒漏洩検出器６００を備える。制御装置３００は、冷媒漏洩検出器６００の検出結果に基づいて、冷媒の漏洩が発生したか否かの判定を行う。
　また、冷媒回路１００は、冷媒を冷媒回路１００から排出させるための冷媒放出弁１３０を有する。冷媒放出弁１３０は、冷媒を冷媒回路１００から排出させる開弁状態と、冷媒の排出を阻止する閉弁状態とに切り替えが可能である。冷媒放出弁１３０が閉弁状態であるときに、冷媒回路１００によって冷凍サイクルが構成される。
　制御装置３００は、冷媒回路１００から冷媒が漏洩したと判断した場合に、冷媒放出弁１３０を閉弁状態から開弁状態に切り替えることにより、積極的に冷媒を外部ＥＸに排出させる。これにより、漏洩した冷媒が車室９１０に流出する可能性を低減できる。
　また、冷媒回路１００は、冷媒回路１００に封入されている冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器１４０も有する。制御装置３００は、冷媒圧力検出器１４０の検出結果に基づいて、冷媒回路１００からの冷媒の積極的な排出が完了したか否かを判定する。
　なお、冷媒回路１００において、圧縮機１２１と、室外熱交換器１２２と、冷媒配管１２４の、圧縮機１２１と室外熱交換器１２２とを接続する部分と、冷媒配管１２４の、室外熱交換器１２２と膨張器１２３とを接続する部分とによって構成される部分は、高圧部１００ａと呼ばれる。これは、圧縮機１２１の稼働中に、高圧部１００ａにおける冷媒の圧力が、冷媒回路１００の残りの部分である低圧部１００ｂよりも高くなるからである。
　上述した冷媒放出弁１３０及び冷媒圧力検出器１４０は、冷媒回路１００の高圧部１００ａに設けられている。具体的には、冷媒放出弁１３０及び冷媒圧力検出器１４０は、冷媒配管１２４の、圧縮機１２１と室外熱交換器１２２とを接続する部分に設けられている。
　以下、車両用空調装置７００の細部の構造を具体的に説明する。
　理解を容易にするために、図１に示すＸＹＺ直交座標系を定義する。このＸＹＺ直交座標系は、鉄道車両９００の長さ方向（以下、車長方向という。）に平行なＸ軸、鉄道車両９００の幅方向（以下、車幅方向という。）に平行なＹ軸、及び鉛直な高さ方向に平行なＺ軸を有する。以下で参照する図面にも、ＸＹＺ直交座標系を付記している。
　図３Ａに示すように、車両用空調装置７００は、筐体４００を備える。筐体４００に、図２に示した機器が収容される。
　筐体４００は、全体として箱状に形成されている。具体的には、筐体４００は、図１に示す鉄道車両９００の屋根の部分に面する底板４０１と、底板４０１と高さ方向に対面する天板４０２と、天板４０２と底板４０１との間を閉塞する側板４０３とを有する。
　また、筐体４００は、それら底板４０１、天板４０２、及び側板４０３によって画定される空間を、３つの部分空間に仕切る仕切り板４０４及び４０５を内部に有する。一方の仕切り板４０４と、他方の仕切り板４０５とは、車長方向に対面している。
　これにより、筐体４００は、車長方向に並ぶ室内機室４１０、圧縮機室４２０、及び室外機室４３０を構成している。室内機室４１０と室外機室４３０との間に、圧縮機室４２０が介在している。室内機室４１０と圧縮機室４２０とが、一方の仕切り板４０４を共有し、圧縮機室４２０と室外機室４３０とが、他方の仕切り板４０５を共有している。
　図３Ｂを参照し、以下、室内機室４１０、圧縮機室４２０、及び室外機室４３０の各々の構成を説明する。
　まず、室内機室４１０の構成を説明する。既述の室内熱交換器１１０及び室内ファン２１０は、室内機室４１０に配置されている。室内熱交換器１１０は、冷媒の流れに関して互いに並列に接続された第１室内熱交換器１１０ａ及び第２室内熱交換器１１０ｂによって構成されている。
　また、室内機室４１０は、室内機室４１０の内部の空間を、３つの部分空間に仕切る仕切り板４０６及び４０７を有する。一方の仕切り板４０６と、他方の仕切り板４０７とは、車幅方向に対面している。
　これにより、室内機室４１０は、車幅方向に並ぶ第１サプライ気流案内室４１２、リターン気流案内室４１１、及び第２サプライ気流案内室４１３を構成している。第１サプライ気流案内室４１２と第２サプライ気流案内４１３室との間に、リターン気流案内室４１１が介在している。
　第１サプライ気流案内室４１２とリターン気流案内室４１１とが、一方の仕切り板４０６を共有している。第１サプライ気流案内室４１２とリターン気流案内室４１１とは、仕切り板４０６に形成された連通口４０６ａによって、互いに連通している。
　リターン気流案内室４１１と第２サプライ気流案内４１３室とは、他方の仕切り板４０７を共有している。第２サプライ気流案内室４１３とリターン気流案内室４１１とは、仕切り板４０７に形成された連通口４０７ａによって、互いに連通している。
　室内ファン２１０は、リターン気流案内室４１１に配置されている。第１室内熱交換器１１０ａは、第１サプライ気流案内室４１２に配置されている。第２室内熱交換器１１０ｂは、第２サプライ気流案内室４１３に配置されている。
　室内ファン２１０の、車幅方向の一方の測方に第１室内熱交換器１１０ａが位置しており、他方の測方に第２室内熱交換器１１０ｂが位置している。第１室内熱交換器１１０ａと室内ファン２１０とは、連通口４０６ａを介して、車幅方向に対面している。第２室内熱交換器１１０ｂと室内ファン２１０とは、連通口４０７ａを介して、車幅方向に対面している。
　リターン気流案内室４１１には、図１に示した車室９１０に通じるリターン口４００ａが形成されている。リターン口４００ａは、室内機室４１０の、車長方向に関して圧縮機室４２０とは反対側の側板４０３に形成されている。リターン口４００ａは、図１に示す車室９１０と連通した図示せぬリターンダクトにあてがわれる。
　リターン口４００ａには、リターンダンパ５１０が設けられている。リターンダンパ５１０は、リターン口４００ａを開放させる開状態と、リターン口４００ａを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。リターンダンパ５１０は、図２に示した制御装置３００によって制御される。なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、制御装置３００の図示を省略した。
　また、リターン気流案内室４１１には、圧縮機室４２０を介して外部ＥＸに通じる新鮮空気導入口４００ｄが形成されている。新鮮空気導入口４００ｄは、仕切り板４０４の、室内ファン２１０と車長方向に対向する位置に、形成されている。また、新鮮空気導入口４００ｄは、室内ファン２１０を介してリターン口４００ａと対向している。
　新鮮空気導入口４００ｄには、新鮮空気ダンパ５３０が設けられている。新鮮空気ダンパ５３０は、新鮮空気導入口４００ｄを開放させる開状態と、新鮮空気導入口４００ｄを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。新鮮空気ダンパ５３０は、図２に示した制御装置３００によって制御される。
　一方、第１サプライ気流案内室４１２には、図１に示した車室９１０に通じるサプライ口４００ｂが形成されている。同様に、第２サプライ気流案内室４１３にも、図１に示した車室９１０に通じるサプライ口４００ｃが形成されている。サプライ口４００ｂ及び４００ｃも、リターン口４００ａと同様、室内機室４１０の、車長方向に関して圧縮機室４２０とは反対側の側板４０３に形成されている。
　その側板４０３には、リターン口４００ａの、車幅方向の一方の側方にサプライ口４００ｂが開口しており、他方の側方にサプライ口４００ｃが開口している。サプライ口４００ｂ及び４００ｃのそれぞれは、図１に示す車室９１０と連通した図示せぬサプライダクトにあてがわれる。
　一方のサプライ口４００ｂには、サプライダンパ５２１が設けられている。サプライダンパ５２１は、サプライ口４００ｂを開放させる開状態と、サプライ口４００ｂを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。サプライダンパ５２１は、図２に示した制御装置３００によって制御される。
　同様に、他方のサプライ口４００ｃにも、サプライダンパ５２２が設けられている。サプライダンパ５２２は、サプライ口４００ｃを開放させる開状態と、サプライ口４００ｃを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。サプライダンパ５２２は、図２に示した制御装置３００によって制御される。
　室内ファン２１０は、リターンダンパ５１０、サプライダンパ５２１、及びサプライダンパ５２２のいずれもが開状態のときに、リターン口４００ａから、図１に示す車室９１０の空気である内気を吸い込み、吸い込んだ内気を一対のサプライ口４００ｂ及び４００ｃのそれぞれに向けて吐出する。
　一方のサプライ口４００ｂに向けて吐出された内気は、連通口４０６ａ及び第１室内熱交換器１１０ａを通過したのち、一方のサプライ口４００ｂから、図１に示す車室９１０に向けて流出する。同様に、他方のサプライ口４００ｃに向けて吐出された内気は、連通口４０７ａ及び第２室内熱交換器１１０ｂを通過したのち、他方のサプライ口４００ｂから、図１に示す車室９１０に向けて流出する。
　リターン気流案内室４１１は、室内ファン２１０によって吸い込まれる内気を、リターン口４００ａから室内ファン２１０まで案内する役割を果たす。第１サプライ気流案内室４１２は、室内ファン２１０によって吐出された内気をサプライ口４００ｂへ案内する役割を果たす。第２サプライ気流案内室４１３は、室内ファン２１０によって吐出された内気をサプライ口４００ｃへ案内する役割を果たす。
　以上のようにして、リターン口４００ａから一対のサプライ口４００ｂ及び４００ｃに向かう内気の気流が、室内ファン２１０によって室内機室４１０に形成される。
　なお、新鮮空気ダンパ５３０が開状態のときは、外部ＥＸの空気である新鮮空気が、室内ファン２１０によって新鮮空気導入口４００ｄからリターン気流案内室４１１に吸い込まれる。吸い込まれた新鮮空気は、上述した内気の気流と合流し、第１室内熱交換器１１０ａ及び第２室内熱交換器１１０ｂを通過したのち、サプライ口４００ｂ及び４００ｃから、図１に示す車室９１０に向けて流出する。
　既述の冷媒漏洩検出器６００は、第１サプライ気流案内室４１２と第２サプライ気流案内室４１３とのそれぞれに配置されている。一方の冷媒漏洩検出器６００は、第１サプライ気流案内室４１２の、第１室内熱交換器１１０ａを通過した内気が当たる位置に配置されている。他方の冷媒漏洩検出器６００は、第２サプライ気流案内室４１３の、第２室内熱交換器１１０ｂを通過した内気が当たる位置に配置されている。
　具体的には、冷媒漏洩検出器６００は、内気に含まれる気体の冷媒の濃度を検出する。
　仮に、図２に示した冷媒回路１００の、図３Ｂに示す第１サプライ気流案内室４１２に配置される部分、具体的には、第１室内熱交換器１１０ａ及び冷媒配管１２４から冷媒が漏洩した場合には、第１サプライ気流案内室４１２の冷媒の濃度が高まる。このため、第１サプライ気流案内室４１２の冷媒漏洩検出器６００によって冷媒の漏洩を検出できる。
　第１サプライ気流案内室４１２において、冷媒漏洩検出器６００は、第１室内熱交換器１１０ａを通過した内気が当たる位置に配置されている。このため、第１サプライ気流案内室４１２での冷媒の漏洩を速やかに検出することができる。
　また仮に、図２に示した冷媒回路１００の、図３Ｂに示す第２サプライ気流案内室４１３に配置される部分、具体的には、第２室内熱交換器１１０ｂ及び冷媒配管１２４から冷媒が漏洩した場合には、第２サプライ気流案内室４１３の冷媒の濃度が高まる。このため、第２サプライ気流案内室４１３の冷媒漏洩検出器６００によって冷媒の漏洩を検出できる。
　第２サプライ気流案内室４１３において、冷媒漏洩検出器６００は、第２室内熱交換器１１０ｂを通過した内気が当たる位置に配置されている。このため、第２サプライ気流案内室４１３での冷媒の漏洩を速やかに検出することができる。
　また、第１サプライ気流案内室４１２には、漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出するための非常用排気口４００ｅが形成されている。非常用排気口４００ｅは外部ＥＸに通じている。そして、非常用排気口４００ｅに、非常用ダンパ５４０が設けられている。非常用ダンパ５４０は、非常用排気口４００ｅを開放させる開状態と、非常用排気口４００ｅを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。
　同様に、第２サプライ気流案内室４１３には、漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出するための非常用排気口４００ｆが形成されている。非常用排気口４００ｆは外部ＥＸに通じている。そして、非常用排気口４００ｆに、非常用ダンパ５５０が設けられている。非常用ダンパ５５０は、非常用排気口４００ｆを開放させる開状態と、非常用排気口４００ｆを閉塞する閉状態とに切り替えが可能である。
　上述した内気の気流が室内ファン２１０によって室内機室４１０に形成されているときに冷媒の漏洩が発生した場合、非常用ダンパ５４０及び５５０は、図２に示した制御装置３００によって閉状態から開状態に切り替えられる。これにより、漏洩した冷媒が外部ＥＸに排出される。
　また、室内ファン２１０は、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３の気圧を、外部ＥＸの気圧である大気圧よりも高めた状態で、内気の気流を形成する。これは、冷媒の漏洩が発生し、非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられたときに、漏洩した冷媒が速やかに外部に排出されるようにするためである。
　そこで、本実施形態に係る室内ファン２１０は、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３の気圧を高めるのに適したシロッコファン（sirocco fan）によって構成されている。
　次に、圧縮機室４２０の構成を説明する。圧縮機室４２０は外部ＥＸと連通している。圧縮機室４２０には、圧縮機１２１が配置されている。なお、圧縮機１２１は、回転軸まわりの回転運動によって冷媒を圧縮する圧縮機構を内部に備える。圧縮機１２１は、その回転軸が横向きに倒された横倒しの姿勢で、配置されている。
　次に、室外機室４３０の構成を説明する。室外機室４３０には、既述の室外熱交換器１２２、膨張器１２３、冷媒放出弁１３０、冷媒圧力検出器１４０、及び室外ファン２２０が配置されている。
　室外熱交換器１２２は、冷媒の流れに関して互いに並列に接続された第１室外熱交換器１２２ａ及び第２室外熱交換器１２２ｂによって構成されている。第１室外熱交換器１２２ａと第２室外熱交換器１２２ｂとは、室外ファン２２０を介して車幅方向に対面している。膨張器１２３は、第１室外熱交換器１２２ａで凝縮された冷媒を膨張する第１膨張器１２３ａと、第２室外熱交換器１２２ｂで凝縮された冷媒を膨張する第２膨張器１２３ｂとによって構成されている。
　図３Ａに示すように、軸流ファン（axial fan）である室外ファン２２０と、天板４０２とは、高さ方向に対面している。天板４０２の、室外ファン２２０と対向する位置には、外部ＥＸに通じる第１通気口４００ｇが形成されている。
　図３Ｂに戻り、説明を続ける。側板４０３の、第１室外熱交換器１２２ａと対向する位置には、外部ＥＸに通じる第２通気口４００ｈが形成されている。同様に、側板４０３の、第２室外熱交換器１２２ｂと対向する位置にも、外部ＥＸに通じる第２通気口４００ｉが形成されている。
　室外ファン２２０は、上述した第１通気口４００ｇと、第２通気口４００ｈ及び４００ｉとの一方の通気口から外気を吸い込み、吸い込んだ外気を、第１室外熱交換器１２２ａ及び第２室外熱交換器１２２ｂを通過させて、他方の通気口から外部ＥＸに排出する。具体的には、室外ファン２２０は、第１通気口４００ｇから第２通気口４００ｈ及び４００ｉに向かう外気の気流を室外機室４３０に形成する。
　そして、その外気の気流が当たる位置に、既述の冷媒放出弁１３０が配置されている。具体的には、冷媒放出弁１３０は、相対向する第１室外熱交換器１２２ａと第２室外熱交換器１２２ｂとの間で、かつ室外ファン２２０の側方に配置されている。
　冷媒放出弁１３０は、冷媒配管１２４の、第１室外熱交換器１２２ａと第２室外熱交換器１２２ｂとを並列接続する部分である高圧部並列接続ライン１２４ａに、設けられている。既述の冷媒圧力検出器１４０も、高圧部並列接続ライン１２４ａに設けられている。以上、車両用空調装置７００の細部の構造について説明した。
　以下、図４を参照し、制御装置３００によって行われる、冷媒の漏洩を監視する冷媒漏洩監視処理について説明する。以下の説明において、必要に応じて図１－図３Ｂが参照される。
　冷媒漏洩監視処理は、車室９１０の空調中に行われる。そこで、前提として、車室９１０の空調が行われているものとする。具体的には、リターンダンパ５１０、サプライダンパ５２１及び５２２は、いずれも開状態であり、冷媒放出弁１３０は閉弁状態であり、かつ圧縮機１２１、室内ファン２１０、及び室外ファン２２０は稼働しているものとする。必要に応じて、新鮮空気ダンパ５３０は開状態とされてもよい。また、非常用ダンパ５４０及び５５０はいずれも閉状態であるものとする。
　なお、このようにして車室９１０の空調が行われているときは、既述のとおり、室内ファン２１０によって、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３ｇの気圧が、大気圧よりも高く保たれている。
　図４に示すように、制御装置３００は、まず、冷媒漏洩検出器６００の検出結果に基づいて、冷媒回路１００から冷媒が漏洩したか否かを判定する（ステップＳ１０）。制御装置３００は、冷媒回路１００から冷媒が漏洩していないと判定した場合は（ステップＳ１０；ＮＯ）、再びステップＳ１０に戻る。このようにして、冷媒の漏洩の有無が常時に監視されている。
　制御装置３００は、冷媒回路１００から冷媒が漏洩したと判断した場合は（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、冷媒を外部ＥＸに排出する冷媒排出制御を行う（ステップＳ２０）。
　なお、制御装置３００は、第１サプライ気流案内室４１２の冷媒漏洩検出器６００と、第２サプライ気流案内室４１３の冷媒漏洩検出器６００との少なくとも一方の検出結果が冷媒の漏洩の発生を表す場合に、冷媒回路１００から冷媒が漏洩したと判断する。
　以下、冷媒排出制御について具体的に説明する。まず、制御装置３００は、圧縮機１２１を停止させ、かつリターンダンパ５１０と、サプライダンパ５２１及び５２２とを、開状態から閉状態に切り替える（ステップＳ２１）。但し、このとき制御装置３００は、室内ファン２１０及び室外ファン２２０は稼働させたままとする。
　圧縮機１２１を停止することにより、冷媒回路１００における冷媒の循環が停止する。このため、冷媒の漏洩の悪化が抑えられる。また、リターンダンパ５１０と、サプライダンパ５２１及び５２２とを閉状態に切り替えることにより、車室９１０と室内機室４１０との連通が断たれる。このため、室内機室４１０で漏洩した冷媒の、車室９１０への流出が回避される。
　次に、制御装置３００は、新鮮空気ダンパ５３０が開状態であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。制御装置３００は、新鮮空気ダンパ５３０が閉状態である場合は（ステップＳ２２；ＮＯ）、新鮮空気ダンパ５３０を閉状態から開状態に切り替える（ステップＳ２３）。
　次に、制御装置３００は、室内ファン２１０を稼働させたまま、非常用ダンパ５４０及び５５０を閉状態から開状態に切り替える（ステップＳ２４）。また、制御装置３００は、ステップＳ２２で新鮮空気ダンパ５３０が開状態である場合も（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、ステップＳ２４に進む。
　非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられた際は、室内ファン２１０が稼働したままであり、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３ｇの気圧は、大気圧よりも高い。このため、室内機室４１０で漏洩した冷媒は、非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられると同時に、開状態の非常用ダンパ５４０及び５５０を通じて速やかに外部ＥＸに排出される。
　また、非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられると、室内機室４１０において、新鮮空気導入口４００ｄから、非常用排気口４００ｅ及び４００ｆに至る新鮮空気の気流の構成が可能となる。
　このため、室内ファン２１０は、外部ＥＸの新鮮空気を新鮮空気導入口４００ｄからリターン気流案内室４１１に吸い込み、吸い込んだ新鮮空気を第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３のそれぞれに向けて吐出する。
　第１サプライ気流案内室４１２に向けて吐出された新鮮空気は、連通口４０６ａ及び第１室内熱交換器１１０ａを通過したのち、非常用排気口４００ｅから外部ＥＸに流出する。同様に、第２サプライ気流案内室４１３に向けて吐出された新鮮空気は、連通口４０７ａ及び第２室内熱交換器１１０ｂを通過したのち、非常用ダンパ５５０から外部ＥＸに流出する。
　このようにして、新鮮空気導入口４００ｄから非常用排気口４００ｅ及び４００ｆに向かう新鮮空気の気流が、室内ファン２１０によって室内機室４１０に形成される。なお、このときも、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３の気圧は、大気圧よりも高い。
　そして、室内機室４１０で冷媒回路１００から漏洩した冷媒は、その新鮮空気の気流と一緒に、外部ＥＸに排出される。このため、漏洩した冷媒が室内機室４１０に滞留することが防止される。
　次に、制御装置３００は、室外ファン２２０を稼働させたまま、室外機室４３０の冷媒放出弁１３０を閉弁状態から開弁状態に切り替えることにより、冷媒回路１００からの積極的な冷媒の放出を開始させる（ステップＳ２５）。
　既述のとおり、室外機室４３０において、冷媒放出弁１３０は、室外ファン２２０によって形成される外気の気流が通過する位置に配置されている。このため、開弁状態の冷媒放出弁１３０から放出された冷媒は、外気の気流と一緒に外部ＥＸに排出される。
　また、冷媒放出弁１３０は、冷媒回路１００において相対的に冷媒の圧力が高い高圧部１００ａに設けられている、このため、冷媒回路１００に充填されている冷媒を、冷媒放出弁１３０を通じて速やかに外部ＥＸに排出することができる。
　車室９１０から隔離された室外機室４３０において冷媒の放出を行うので、放出された冷媒が車室９１０に流れ込む可能性は極めて小さい。また、室外機室４３０において冷媒回路１００から積極的に冷媒を取り除くことで、室内機室４１０における冷媒回路１００からの冷媒の漏洩を早急に止めることができる。
　次に、制御装置３００は、冷媒圧力検出器１４０の検出結果に基づいて、冷媒回路１００からの冷媒の積極的な排出が完了したか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、制御装置３００は、冷媒回路１００から充分に冷媒が除去されたと言える程に低い圧力を表す閾値を基準として、ステップＳ２６の判定を行う。なお、この閾値は、具体的には大気圧を表す値である。
　冷媒圧力検出器１４０の検出結果が上記閾値を超えている場合、冷媒回路１００に冷媒が残留していることを表すので、制御装置３００は、冷媒回路１００からの冷媒の積極的な排出が完了していないと判定し（ステップＳ２６；ＮＯ）、再びステップＳ２６に戻る。このようにして、冷媒回路１００からの冷媒の積極的な排出が完了したか否かがリアルタイムに監視される。
　一方、制御装置３００は、冷媒圧力検出器１４０の検出結果が上記閾値以下である場合は、冷媒回路１００から冷媒が充分に除去されたことを表すので、冷媒回路１００からの積極的な冷媒の排出が完了したと判断する（ステップＳ２６；ＹＥＳ）。なお、高圧部１００ａが大気圧以下であるときは、その高圧部１００ａと連通している状態の低圧部１００ｂも大気圧以下であるため、冷媒回路１００から充分に冷媒が除去されたと言える。
　制御装置３００は、冷媒回路１００からの積極的な冷媒の排出が完了したと判断した場合は（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、冷媒放出弁１３０を開弁状態から閉弁状態に戻す。これにより、冷媒の放出の完了後における冷媒放出弁１３０の無用な開放を避ける。
　また、冷媒回路１００から充分に冷媒が除去されると、室内機室４１０における冷媒回路１００からの冷媒の漏洩は停止すると言える。そこで、制御装置３００は、冷媒回路１００からの積極的な冷媒の排出が完了したと判断した場合は（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、非常用ダンパ５４０及び５５０を開状態から閉状態に切り替える（ステップＳ２７）。これにより、雨水、塵埃が非常用排気口４００ｅ，４００ｆから室内機室４１０に侵入することが防止される。
　また、本実施形態では、制御装置３００は、新鮮空気ダンパ５３０も開状態から閉状態に切り替え、かつ室内ファン２１０及び室外ファン２２０を停止させる（ステップＳ３０）。本実施形態では、このとき、リターンダンパ５１０と、サプライダンパ５２１及び５２２とは、閉状態のままである。その後、冷媒回路１００が修理に供される。以上で、本冷媒漏洩監視処理を終える。
　以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１）第１室内熱交換器１１０ａが第１サプライ気流案内室４１２に配置され、かつ第２室内熱交換器１１０ｂが第２サプライ気流案内室４１３に配置されている。従って、冷媒回路１００の、第１室内熱交換器１１０ａ又は第２室内熱交換器１１０ｂを含む部分から冷媒が漏洩した場合、漏洩した冷媒が第１サプライ気流案内室４１２又は第２サプライ気流案内室４１３に存在し得る。また、非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられるときには、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３の気圧が大気圧よりも高められている。
　このため、第１サプライ気流案内室４１２又は第２サプライ気流案内室４１３で漏洩した冷媒は、非常用ダンパ５４０及び５５０が開状態に切り替えられることにより、非常用排気口４００ｅ又は４００ｆを通じて外部ＥＸに速やかに排出される。
　（２）特許文献１に開示されるように、漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出する構成自体は知られている。しかし、従来の構成では、漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出するための非常排気口４００ｅ又は４００ｆに相当する開口（以下、単に開口という。）が、大気圧未満の負圧にさられる箇所に形成されていた。これは主として、従来は、サプライ口４００ｂ及び４００ｃに相当する部分に、室内ファン２１０が取り付けられていたことによる。このため、たとえその開口がダンパによって閉塞さえている状態でも、外部ＥＸの雨水、塵埃等が、その開口から室内機室４１０に侵入する懸念があった。
　これに対し、本実施形態では、非常排気口４００ｅ、４００ｆが、それぞれ第１サプライ気流案内室４１２、第２サプライ気流案内室４１３に形成されており、かつ室内ファン２１０が稼働しているときは、第１サプライ気流案内室４１２及び第２サプライ気流案内室４１３が大気圧よりも高い正圧に高められる。このため、室内機室４１０に非常排気口４００ｅ及び４００ｆが形成されているにも関わらわず、室内機室４１０に外部ＥＸの雨水、塵埃等が侵入しにくい。
　（３）本実施形態では、室内ファン２１０が、車室９１０の空調のために内気の気流を室内機室４１０に形成する役割と、室内機室４１０で漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出する役割とを兼ねる。このため、漏洩した冷媒を外部ＥＸに排出する換気設備を室内ファン２１０とは別途に備える場合に比べると、車両用空調装置７００の構成の簡素化が図られる。
　（４）本実施形態では、室外ファン２２０が、室外熱交換器１２２における熱交換を促進する役割と、冷媒放出弁１３０から放出された冷媒を外部ＥＸに排出する役割とを兼ねる。このため、冷媒放出弁１３０から放出された冷媒を外部ＥＸに排出するための排気設備を室外ファン２２０とは別途に備える場合に比べると、車両用空調装置７００の構成の簡素化が図られる。
　［実施形態２］
　上記実施形態１では、冷媒排出制御の後に室内ファン２１０を停止させることとしたが、冷媒排出制御の後も室内ファン２１０は稼働させたままとしてもよい。以下、その具体例を述べる。
　図５に示すように、本実施形態では、制御装置３００は、既述の冷媒排出制御（ステップＳ２０）の後に、車室９１０のフリークーリング（Free Cooling）を開始させる（ステップＳ４０）。他の構成及び動作は、実施形態１の場合と同じである。
　具体的には、制御装置３００は、ステップＳ４０では、室内ファン２１０は稼働させたまま、かつ新鮮空気ダンパ５３０は開状態としたままで、リターンダンパ５１０と、サプライダンパ５２１及び５２２とを、閉状態から開状態に切り替える。
　これにより、開状態の新鮮空気ダンパ５３０を通じて室内機室４１０に流入する新鮮空気を、車室９１０に送り込むことができる。このため、冷媒回路１００において冷凍サイクルを構成することができないにも関わらず、車室９１０の快適性が損なわれにくい。なお、ステップＳ４０では、室外ファン２２０は停止させる。
　また、フリークーリングは、図４のステップＳ２６で冷媒の排出が完了したと判定された後（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、図４のステップＳ２７を経て直ちに開始される。既述のとおり、図４のステップＳ２５で積極的な冷媒の排出を行い、かつ図４のステップＳ２６で冷媒の排出が完了したか否かをリアルタイムに判定する。このため、図４のステップＳ２１で車室９１０の空調を停止してから、図５のステップＳ４０でフリークーリングを開始するまでの期間をできるだけ短くすることができる。このことも、車室９１０の快適性の低下を抑制することに寄与している。
　［実施形態３］
　上記実施形態１では、冷媒回路１００を用いて車室９１０を冷房する構成を示したが、車両用空調装置７００は車室９１０を暖房する機能を備えてもよい。以下、その具体例を述べる。
　図６に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置７００は、ジュール熱によって空気を加温する電気ヒータ８００をさらに備える。電気ヒータ８００は、第１サプライ気流案内室４１２における第１室内熱交換器１１０ａを通過した内気が当たる位置と、第２サプライ気流案内室４１３における第２室内熱交換器１１０ｂを通過した内気が当たる位置とのそれぞれに、配置されている。
　また、本実施形態では、冷媒回路１００において、室内熱交換器１１０が凝縮器としての機能を有し、室外熱交換器１２２が蒸発器としての機能を有する。
　なお、冷媒回路１００が図示せぬ四方弁を備え、その四方弁によって、室内熱交換器１１０が凝縮器としての機能を有し、かつ室外熱交換器１２２が蒸発器としての機能を有する状態と、室内熱交換器１１０が蒸発器としての機能を有し、かつ室外熱交換器１２２が凝縮器としての機能を有する状態との間で切り替えが可能であってもよい。
　図７に、本実施形態に係る冷媒監視処理を示す。本実施形態では、冷媒回路１００を用いて車室９１０を暖房している最中に、冷媒監視処理が行われる。
　本実施形態では、制御装置３００は、既述の冷媒排出制御（ステップＳ２０）の後に、電気ヒータ８００による車室９１０の加温を開始させる（ステップＳ５０）。他の構成及び動作は、実施形態１の場合と同じである。
　具体的には、制御装置３００は、ステップＳ５０では、室内ファン２１０を稼働させたまま、電気ヒータ８００を通電させ、リターンダンパ５１０とサプライダンパ５２１及び５２２とを閉状態から開状態に切り替え、かつ新鮮空気ダンパ５３０を開状態から閉状態に切り替える。
　これにより、車室９１０の内気が電気ヒータ８００によって加温される。このため、冷媒回路１００においてヒートポンプを構成することができないにも関わらず、車室９１０の快適性が損なわれにくい。なお、ステップＳ５０では、室外ファン２２０は停止させる。
　また、電気ヒータ８００による加温は、図４のステップＳ２６で冷媒の排出が完了したと判定された後（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、図４のステップＳ２７を経て直ちに開始される。既述のとおり、図４のステップＳ２５で積極的な冷媒の排出を行い、かつ図４のステップＳ２６で冷媒の排出が完了したか否かをリアルタイムに判定する。このため、図４のステップＳ２１で車室９１０の空調を停止してから、図７のステップＳ５０で加温を開始するまでの期間をできるだけ短くすることができる。このことも、車室９１０の快適性の低下を抑制することに寄与している。
　以上、実施の形態１－３について説明した。以下に述べる変形も可能である。
　上記実施形態１では、可燃性を有する冷媒を用いたが、冷媒は必ずしも可燃性を有しなくてもよい。具体的には、冷媒は、二酸化炭素を９０質量％以上含むものであってもよい。冷媒が可燃性を有していなくても、漏洩した冷媒が車室９１０に流出すると、車室９１０における酸素の濃度が低下する。このため、車両用空調装置７００によって冷媒排出制御を行うことが有効である。
　上記実施形態１－３を互いに組み合わせることが可能である。実施形態２と実施形態３とを組み合わせる場合、制御装置３００は、冷媒排出制御を行った後、車室９１０の気温が、快適であることを表す基準温度よりも高いときはフリークーリングを行い、車室９１０の気温が基準温度よりも低いときは電気ヒータ８００による加温を行ってもよい。実施形態３に係る冷媒回路１００は、実施形態１に係る冷媒回路１００と同様に、専ら車室９１０を冷房するものであってもよい。
　図２には、冷媒圧力検出器１４０を冷媒回路１００の高圧部１００ａに設けた構成を例示したが、冷媒圧力検出器１４０は、冷媒回路１００の低圧部１００ｂに設けられていてもよいし、高圧部１００ａと低圧部１００ｂとの双方に設けられていてもよい。
　冷媒回路１００は、高圧部１００ａと低圧部１００ｂとの連通を断つ閉弁状態と、高圧部１００ａと低圧部１００ｂとを連通させる開弁状態とに切り替えが可能な弁を備えていてもよい。その場合、制御装置３００は、図４のステップＳ２１では、その弁を開弁状態に保つことが好ましい。また、高圧部１００ａと低圧部１００ｂとのそれぞれに冷媒圧力検出器１４０が設けられる場合は、図４のステップＳ２１で、その弁が閉弁状態に切り替えられてもよい。図４のステップＳ２６では、高圧部１００ａの冷媒圧力検出器１４０と、低圧部１００ｂの冷媒圧力検出器１４０との双方の検出値が既述の閾値以下となったときは、冷媒回路１００からの冷媒の排出が完了したと言える。
　図４には、ステップＳ２３で新鮮空気ダンパ５３０を開状態に切り替えた後に、ステップＳ２４で非常用ダンパ５４０及び５５０を開状態に切り替える手順を例示したが、非常用ダンパ５４０及び５５０を開状態に切り替えた後に、新鮮空気ダンパ５３０を開状態に切り替えてもよい。
　図３Ｂには、冷媒漏洩検出器６００が室内機室４１０に配置された構成を例示したが、冷媒漏洩検出器６００の位置は特に限定されない。冷媒漏洩検出器６００は、圧縮機室４２０に配置してもよいし、室外機室４３０に配置してもよいし、室内機室４１０及び室外機室４３０の両方に配置してもよいし、室内機室４１０、圧縮機室４２０、及び室外機室４３０のすべてに配置してもよい、また、図４のステップＳ２１では、リターンダンパ５１０とサプライダンパ５２１及び５２２とを開状態に保つことで、車室９１０に流れ込んだ冷媒が密閉状態の車室９１０に滞留することを回避してもよい。
　図１には、車両用空調装置７００が鉄道車両９００の屋根の部分に設置された構成を例示したが、鉄道車両９００における車両用空調装置７００の設置場所は特に限定されない。鉄道車両９００の床下の部分に車両用空調装置７００を設置してもよい。
　本明細書において、“鉄道車両”とは、電車に限らず、新幹線、モノレール、その他の、軌道に沿って進行する車両を含む概念とする。また、車両用空調装置７００が搭載される車両は、鉄道車両に限られず、バスその他の自動車であってもよい。
　本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされる。上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。
　１００　冷媒回路、１００ａ　高圧部、１００ｂ　低圧部、１１０　室内熱交換器、１１０ａ　第１室内熱交換器、１１０ｂ　第２室内熱交換器、１２０　共同機器群、１２１　圧縮機、１２２　室外熱交換器、１２２ａ　第１室外熱交換器、１２２ｂ　第２室外熱交換器、１２３　膨張器、１２３ａ　第１膨張器、１２３ｂ　第２膨張器、１２４　冷媒配管、１２４ａ　高圧部並列接続ライン、１３０　冷媒放出弁、１４０　冷媒圧力検出器、２１０　室内ファン、２２０　室外ファン、３００　制御装置、４００　筐体、４００ａ　リターン口、４００ｂ，４００ｃ　サプライ口、４００ｄ　新鮮空気導入口、４００ｅ，４００ｆ　非常用排気口、４００ｇ　第１通気口、４００ｈ，４００ｉ　第２通気口、４０１　底板、４０２　天板、４０３　側板、４０４，４０５，４０６，４０７　仕切り板、４０６ａ，４０７ａ　連通口、４１０　室内機室、４１１　リターン気流案内室、４１２　第１サプライ気流案内室（サプライ気流案内室）、４１３　第２サプライ気流案内室（サプライ気流案内室）、４２０　圧縮機室、４３０　室外機室、５１０　リターンダンパ、５２１，５２２　サプライダンパ、５３０　新鮮空気ダンパ、５４０，５５０　非常用ダンパ、６００　冷媒漏洩検出器、７００　車両用空調装置、８００　電気ヒータ、９００　鉄道車両（車両）、９１０　車室、ＥＸ　外部。

Claims (7)

  1. 　各々車両の車室に通じるリターン口及びサプライ口と、前記車両の外部に通じる非常用排気口とが形成された室内機室を有し、前記車両に搭載される筐体と、
    　前記非常用排気口に設けられ、前記非常用排気口を開放させる開状態と、前記非常用排気口を閉塞する閉状態とに切り替えられる非常用ダンパと、
    　前記室内機室に配置され、前記非常用ダンパが前記閉状態であるときに、前記リターン口から、前記車室の空気である内気を吸い込み、吸い込んだ前記内気を前記サプライ口に向けて吐出することにより、前記リターン口から前記サプライ口に向かう前記内気の気流を前記室内機室に形成する室内ファンと、
    　前記室内機室における前記内気の気流が通過する位置に配置され、冷媒と前記内気との熱交換を行う室内熱交換器と、前記冷媒を用いて前記室内熱交換器と共に冷凍サイクルを構成する共同機器群とを有する冷媒回路と、
    　前記冷媒回路からの前記冷媒の漏洩を検出する冷媒漏洩検出器と、
    　前記冷媒漏洩検出器の検出結果に基づいて、前記冷媒回路から前記冷媒が漏洩したと判断した場合に、前記室内ファンを稼働させたまま、前記非常用ダンパを前記閉状態から前記開状態に切り替える冷媒排出制御を行う制御装置と、
    　を備え、
    　前記室内機室は、前記室内ファンによって吐出された前記内気を前記サプライ口へ案内するサプライ気流案内室を有し、
    　前記室内熱交換器は、前記サプライ気流案内室に配置されており、
    　前記非常用排気口は、前記サプライ気流案内室に形成されており、
    　前記室内ファンは、前記サプライ気流案内室の気圧を前記車両の前記外部の気圧である大気圧よりも高めた状態で、前記内気の気流を形成する、
    　車両用空調装置。
  2. 　前記室内機室は、前記室内ファンによって吸い込まれる前記内気を、前記リターン口から前記室内ファンまで案内するリターン気流案内室を有し、かつ前記リターン気流案内室に、前記車両の前記外部に通じる新鮮空気導入口が形成されており、
    　前記車両用空調装置は、
    　前記新鮮空気導入口に設けられ、前記新鮮空気導入口を開放させる開状態と、前記新鮮空気導入口を閉塞する閉状態とに切り替えられる新鮮空気ダンパ、
    　をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記冷媒排出制御で前記新鮮空気ダンパを前記開状態とする、
    　請求項１に記載の車両用空調装置。
  3. 　前記冷媒回路は、前記冷媒を前記冷媒回路から排出させる開弁状態と、前記冷媒の排出を阻止する閉弁状態とに切り替えられる冷媒放出弁と、前記車両の外部の空気である外気と前記冷媒との熱交換を行う室外熱交換器とを有し、
    　前記筐体は、前記冷媒放出弁及び前記室外熱交換器が配置される室外機室を有し、
    　前記車両用空調装置は、
    　前記室外機室に配置され、前記室外熱交換器を通過する前記外気の気流を前記室外機室に形成する室外ファン、
    　をさらに備え、
    　前記冷媒放出弁は、前記室外機室における前記外気が通過する位置に配置されており、
    　前記制御装置は、前記冷媒回路から前記冷媒が漏洩したと判断した場合に、前記室外ファンを稼働させたまま、前記冷媒放出弁を前記閉弁状態から前記開弁状態に切り替える、
    　請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
  4. 　前記冷媒回路における前記冷媒の圧力を検出する冷媒圧力検出器、
    　をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記冷媒圧力検出器の検出結果に基づいて、前記冷媒回路からの前記冷媒の放出が完了したと判断した場合に、前記非常用ダンパを前記開状態から前記閉状態に切り替える、
    　請求項３に記載の車両用空調装置。
  5. 　前記サプライ口に設けられ、前記サプライ口を開放させる開状態と、前記サプライ口を閉塞する閉状態とに切り替えられるサプライダンパ、
    　をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記冷媒回路から前記冷媒が漏洩したと判断した場合に、前記サプライダンパを前記開状態から前記閉状態に切り替える、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  6. 　前記冷媒漏洩検出器は、前記サプライ気流案内室の、前記室内熱交換器を通過した前記内気が当たる位置に配置され、前記内気に含まれる前記冷媒の濃度を検出する、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
  7. 　前記冷媒が可燃性を有する、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000006801A (ja) * 1998-06-18 2000-01-11 Hitachi Ltd 鉄道車両用空調装置
JP2004001670A (ja) * 2001-09-27 2004-01-08 Denso Corp 車両用空調装置
JP2011037410A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Heiwa Kikai Kk 消防用車両
JP2017149317A (ja) 2016-02-25 2017-08-31 三菱電機株式会社 車両用空調装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000006801A (ja) * 1998-06-18 2000-01-11 Hitachi Ltd 鉄道車両用空調装置
JP2004001670A (ja) * 2001-09-27 2004-01-08 Denso Corp 車両用空調装置
JP2011037410A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Heiwa Kikai Kk 消防用車両
JP2017149317A (ja) 2016-02-25 2017-08-31 三菱電機株式会社 車両用空調装置

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