WO2024105738A1

WO2024105738A1 - 空気調和機

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Publication number: WO2024105738A1
Application number: PCT/JP2022/042264
Authority: WO
Inventors: 龍一永田; 拓也松田; 聖也稲田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-11-14
Filing date: 2022-11-14
Publication date: 2024-05-23

Abstract

空気調和機（１）は、対象空間の外側に配置される室外機（１０）と、対象空間の内側に配置される室内機（３０）と、室外機（１０）と室内機（３０）とを接続し、内部に冷媒が流れる配管（２０）と、配管を流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備える。室外機（１０）、室内機（３０）、および配管（２０）は冷媒回路（１００）を構成する。冷媒は、Ｒ２９０である。冷媒回路（１００）への冷媒の充填量は、０．９８８ｋｇより多く４．９４０ｋｇ以下の範囲である。

Description

空気調和機

　本開示は、空気調和機に関する。

　近年、欧州のF-gas規制、モントリオール議定書のキガリ改正等に対応すべく、様々な次世代冷媒が検討されている。次世代冷媒の検討では、空気調和機に使用する冷媒の地球温暖化係数（Ｇｌｏｂａｌ　Ｗａｒｍｉｎｇ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：以下、ＧＷＰと称する）の総量値を削減することが求められている。ここで、ＧＷＰの低い冷媒は、Ｒ３２（ＧＷＰ＝６７５）、Ｒ１２３４ｙｆ（ＧＷＰ＝４）、Ｒ２９０（ＧＷＰ＝３）等の可燃性冷媒が多い。

　これらの可燃性冷媒は、家庭用空調である小型のルームエアコンだけではなく業務用空調である大型のパッケージエアコンにも用いられる場合がある。パッケージエアコンは、ルームエアコンと比較し、室外機と室内機とを接続する延長配管が長く、室内機の接続台数が多いとともに、空調能力も大きい。このため、パッケージエアコンは、ルームエアコンと比較し可燃性冷媒が多量に必要となる。

　空気調和機では、このような可燃性冷媒が室内側に漏洩した場合を想定し安全対策を取ることが重要である。国際公開第２０１９／１２３６３１号（特許文献１）に記載の空気調和装置は、地球温暖化係数が７５０以下の可燃性冷媒を用いた場合の冷媒の充填量について検討されている。

国際公開第２０１９／１２３６３１号

　国際公開第２０１９／１２３６３１号（特許文献１）に記載の空気調和装置は、小型の装置を前提としており、パッケージエアコンのような大型の装置に適用することはできない。

　本開示の目的は、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計が可能な空気調和機を提供することである。

　本開示の空気調和機は、対象空間の外側に配置される室外機と、対象空間の内側に配置される室内機と、室外機と室内機とを接続し、内部に冷媒が流れる配管と、配管を流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備える。室外機、室内機、および配管は冷媒回路を構成する。冷媒は、Ｒ２９０である。冷媒回路への冷媒の充填量は、０．９８８ｋｇより多く４．９４０ｋｇ以下の範囲である。遮断弁を閉鎖したときの配管および室内機に存在する冷媒の充填量を対象空間の体積で割った値は、０．０１９よりも低い。

　本開示の別の局面に従う空気調和機は、対象空間の外側に配置される室外機と、対象空間の内側に配置される室内機と、室外機と室内機とを接続し、内部に冷媒が流れる配管と、配管を流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備える。室外機、室内機、および配管は冷媒回路を構成する。配管は、第１配管と、第２配管と、を含む。室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、を含む。室内機は、室内熱交換器を含む。冷房運転中に圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、第２配管、室内熱交換器、第１配管、圧縮機の順に冷媒が冷媒回路を流れる。遮断弁は、第１配管を流れる冷媒の流れを遮断し室内機側に配置される第１室内遮断弁と、第１配管を流れる冷媒の流れを遮断し室外機側に配置される第１室外遮断弁と、第２配管を流れる冷媒の流れを遮断し室内機側に配置される第２室内遮断弁と、第２配管を流れる冷媒の流れを遮断し室外機側に配置される第２室外遮断弁と、を含む。制御装置と、室内機に配置され、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサと、をさらに備える。

　本開示の空気調和機によれば、冷媒回路へのＲ２９０の冷媒の充填量および遮断弁を閉鎖したときの冷媒の充填量が考慮される。これによって、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計が可能な空気調和機を提供することができる。

実施の形態１における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態１における遮断弁の制御を示すフローチャートである。実施の形態２における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態２における遮断弁の制御を示すフローチャートである。実施の形態３における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態３における遮断弁の制御を示すフローチャートである。実施の形態４における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態４における遮断弁の制御を示すフローチャートである。実施の形態５における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態５における遮断弁の制御を示すフローチャートである。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されている。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１における空気調和機１の冷媒回路１００を示す図である。実施の形態１における空気調和機１は、室外機１０と、配管２０と、室内機３０と、制御装置５０とを備える。室外機１０と室内機３０とは、配管２０により接続される。室外機１０、室内機３０、および配管２０は、冷媒回路１００を構成する。冷媒回路１００には、可燃性冷媒であるＲ２９０が流れる。

　室外機１０は、圧縮機１１と、四方弁１２と、室外熱交換器１３と、ファン１４と、膨張弁１５とを含む。配管２０は、パッケージエアコンに用いられており、配管の長さがルームエアコン等と比較し長い構造である。配管２０は、ガス状の冷媒が流れるガス配管２１と、液状の冷媒が流れる液配管２２とを含む。なお、ガス配管２１および液配管２２には、気液二相状態の冷媒が流れることもある。室内機３０は、室内熱交換器３３と、ファン３４と、漏洩センサ３５と、第１室内遮断弁３７と、第２室内遮断弁３８とを含む。

　室外機１０は、空調の対象となる空間（以下、対象空間と称する）の外側に配置される。室内機３０は、対象空間の内側に配置される。対象空間とは、例えば、建物における室内である。冷媒回路１００では、ＧＷＰの低い自然冷媒であるＲ２９０が回路を循環する。

　圧縮機１１は、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機１１は、後述する制御装置５０から受ける制御信号によって運転周波数を変更するように構成される。四方弁１２は、冷媒の循環方向を切替える。四方弁１２は、制御装置５０から受ける制御信号によって冷房運転状態および暖房運転状態のいずれかになるように制御される。室外熱交換器１３は、冷媒を空気と熱交換させる。ファン１４は、室外熱交換器１３に併設され、室外熱交換器１３に対して空気を送風する。膨張弁１５は、冷媒を膨張し減圧させる。膨張弁１５は、例えば、電子膨張弁等の開度を任意に制御することができる装置である。

　室内熱交換器３３は、冷媒を空気と熱交換させる。ファン３４は、室内熱交換器３３に併設され、室内熱交換器３３に対して空気を送風する。漏洩センサ３５は、冷媒であるＲ２９０が対象空間に漏洩したことを検出する。漏洩センサ３５は、冷媒が漏洩した際の情報を制御装置５０へ送信する。

　第１室内遮断弁３７は、四方弁１２と室内熱交換器３３とを接続するガス配管２１において、室内機３０側に配置される。第１室内遮断弁３７は、室内機３０に近い位置であれば、室内機３０の外側に配置されるようにしてもよい。第１室内遮断弁３７は、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断することが可能である。

　第２室内遮断弁３８は、膨張弁１５と室内熱交換器３３とを接続する液配管２２において、室内機３０側に配置される。第２室内遮断弁３８は、室内機３０に近い位置であれば、室内機３０の外側に配置されるようにしてもよい。第２室内遮断弁３８は、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断することが可能である。

　制御装置５０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）５１と、メモリ（ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory））５２と、各種信号を入出力するための入出力装置等を含んで構成される。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置５０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置５０は、これらのプログラムに従って、各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　制御装置５０は、圧縮機１１の周波数、膨張弁１５の開度、ファン１４，３４の回転速度を制御する。制御装置５０は、四方弁１２を制御することにより、冷房運転と暖房運転との切替えを行なう。制御装置５０は、第１室内遮断弁３７、第２室内遮断弁３８を制御することにより冷媒の通過と遮断との切替えを行なう。なお、制御装置５０は、室外機１０側または室内機３０側のいずれかに設けられるようにしてもよいし、室外機１０側と室内機３０側とに別々に設けられるようにしてもよい。

　以下に、本開示に用いられる冷媒について説明する。Ｒ２９０等の可燃性冷媒の使用には、販売対象となる国、地域において準拠すべき規格が存在する。上記規格として、例えば、ＩＥＣ規格、ＵＬ規格、ＪＩＳ規格が挙げられる。基本的には、ＩＥＣ規格が制定されたあとにＵＬ規格が制定され、ＪＩＳ規格はＩＥＣを参考に制定されている。本開示の空気調和機１は、ＩＥＣ規格に準拠している。ここで、規格により制限されている冷媒充填量は、室内機側において冷媒の漏洩が発生した際に全量が部屋に漏れたとしても安全となるように設計されている。しかしながら、このような設計は、小型のルームエアコンを用いることを想定した設計である。そのため、このような設計では、充填可能な冷媒量が少なくなり、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に適用することが困難である。

　そこで、本開示の空気調和機１は、遮断弁を設けることにより、ＩＥＣ規格に準拠するとともに、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に対応した量の可燃性冷媒であるＲ２９０を充填できる設計としている。空気調和機１における冷媒回路１００への冷媒の充填量は、０．９８８ｋｇより多く４．９４０ｋｇ以下の範囲である。冷媒回路１００において、第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖したときのガス配管２１、液配管２２、および室内機３０に存在する冷媒の充填量を対象空間の体積で割った値は、０．０１９よりも低くなる。このようにすれば、パッケージエアコンのような大型の空気調和機１に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計が可能となる。

　なお、０．９９８ｋｇは、２６×ＬＦＬ（lower　flammability　limit）から求める値であり、４．９４０ｋｇは、１３０×ＬＦＬから求める値である。０．０１９は、０．５×ＬＦＬから求める値である。ＬＦＬは、下限燃焼限界を示し、Ｒ２９０の場合は、０．０３８［ｋｇ／ｍ^３］である。

　冷房運転中は、冷媒が圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、膨張弁１５、液配管２２、室内熱交換器３３、ガス配管２１、四方弁１２、圧縮機１１の順に流れる。暖房運転中は、冷房運転中とは逆方向に冷媒が流れる。

　次に、制御装置５０が実行する制御について説明する。図２は、実施の形態１における遮断弁の制御を示すフローチャートである。図２のフローチャートの処理は、制御装置５０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置５０は、まずステップＳ（以下、単に「Ｓ」と示す）１において、漏洩センサ３５から冷媒が漏洩した際の検出値に関する情報を受信したか否かを判定する。漏洩センサ３５は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値が検出された際に制御装置５０に対して検出値に関する情報を送信する。制御装置５０は、Ｓ１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していないと判定した場合（Ｓ１のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していると判定した場合（Ｓ１のＹＥＳ）、第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するように制御し（Ｓ２）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　制御装置５０は、図２示す処理により、冷媒が漏洩した際に第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖し、室外機１０および配管２０からの冷媒が室内機３０側に侵入することを防ぐことができる。これによって、空気調和機１は、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計とすることができる。なお、漏洩センサ３５から検出値に関する情報が常時送信されるようにし、制御装置５０は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値を受信したか否かにより漏洩の判定をしてもよい。

　実施の形態２．
　実施の形態２は、実施の形態１と比較し遮断弁の位置が異なる。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。図３に示す実施の形態２の空気調和機１Ａの冷媒回路１００Ａでは、実施の形態１の第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８の替わりに遮断弁として第１室外遮断弁１７および第２室外遮断弁１８が用いられる。

　第１室外遮断弁１７は、四方弁１２と室内熱交換器３３とを接続するガス配管２１において、室外機１０側に配置される。第１室外遮断弁１７は、室外機１０に近い位置であれば、室外機１０の外側に配置されるようにしてもよい。第１室外遮断弁１７は、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断することが可能である。

　第２室外遮断弁１８は、膨張弁１５と室内熱交換器３３とを接続する液配管２２において、室外機１０側に配置される。第２室外遮断弁１８は、室外機１０に近い位置であれば、室外機１０の外側に配置されるようにしてもよい。第２室外遮断弁１８は、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断することが可能である。

　次に、制御装置５０が実行する制御について説明する。図４は、実施の形態２における遮断弁の制御を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、制御装置５０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置５０は、Ｓ１１において、漏洩センサ３５から冷媒が漏洩した際の検出値に関する情報を受信したか否かを判定する。漏洩センサ３５は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値が検出された際に制御装置５０に対して検出値に関する情報を送信する。制御装置５０は、Ｓ１１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していないと判定した場合（Ｓ１１のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ１１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していると判定した場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、液配管２２を流れる冷媒を遮断するための第２室外遮断弁１８を閉鎖するように制御する（Ｓ１２）。

　次いで、制御装置５０は、冷房運転中であれば冷房運転を継続し、暖房運転中であれば四方弁１２を制御し冷房運転に切替えることにより、冷房運転を実行するように制御する（Ｓ１３）。Ｓ１３の処理は、ポンプダウン運転とも称される。ポンプダウン運転によって、室内熱交換器３３および配管２０に存在する冷媒を室外機１０側に移動させることが可能となる。

　次いで、制御装置５０は、Ｓ１３の処理を実行してから一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１４）。一定時間とは、例えば、室内機３０側の冷媒の漏洩量が安全となる基準を満たすまでの予め設定された時間である。制御装置５０は、Ｓ１４において、一定時間経過していないと判定した場合（Ｓ１４のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ１４において、一定時間経過していると判定した場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、ガス配管２１を流れる冷媒を遮断するための第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御し（Ｓ１５）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　制御装置５０は、図４に示す処理により、冷媒が漏洩した際に第２室外遮断弁１８を閉鎖し、冷房運転を実行した後、一定時間経過後に第１室外遮断弁１７を閉鎖する。これによって、空気調和機１Ａは、室外機１０側から対象空間への冷媒の侵入を防ぐとともに、室内機３０および配管２０に存在する冷媒の量を削減することができる。このようにすれば、空気調和機１Ａは、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計とすることができる。

　実施の形態３．
　実施の形態３は、実施の形態２と比較し圧力センサ４０が圧縮機１１の吸入側に設けられている点が異なる。以下では、実施の形態２と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１および実施の形態２と同様の構成については説明を省略する。図５に示す実施の形態３の空気調和機１Ｂの冷媒回路１００Ｂでは、実施の形態２の冷媒回路１００Ａに対して室外機１０に含まれる圧縮機１１の吸入側に圧力センサ４０が配置される。

　圧力センサ４０は、圧縮機１１において冷媒を吸入する吸入側に設けられている。圧力センサ４０は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力を検出し、制御装置５０に検出値を送信する。なお、圧力センサ４０の替わりに低圧スイッチを設けてもよい。低圧スイッチは、予め定められて圧力以下になったことを制御装置５０へ送信するスイッチである。

　次に、制御装置５０が実行する制御について説明する。図６は、実施の形態３における遮断弁の制御を示すフローチャートである。図６のフローチャートの処理は、制御装置５０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置５０は、Ｓ２１において、漏洩センサ３５から冷媒が漏洩した際の検出値に関する情報を受信したか否かを判定する。漏洩センサ３５は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値が検出された際に制御装置５０に対して検出値に関する情報を送信する。制御装置５０は、Ｓ２１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していないと判定した場合（Ｓ２１のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ２１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していると判定した場合（Ｓ２１のＹＥＳ）、液配管２２を流れる冷媒を遮断するための第２室外遮断弁１８を閉鎖するように制御する（Ｓ２２）。

　次いで、制御装置５０は、冷房運転中であれば冷房運転を継続し、暖房運転中であれば四方弁１２を制御し冷房運転に切替えることにより、冷房運転を実行するように制御する（Ｓ２３）。Ｓ２３の処理は、ポンプダウン運転とも称される。ポンプダウン運転によって、室内熱交換器３３および配管２０に存在する冷媒を室外機１０側に移動させることが可能となる。

　次いで、制御装置５０は、圧力センサ４０の検出値が予め定められた閾値以下となったか否かを判定する（Ｓ２４）。閾値は、例えば、０．１ＭＰａ（大気圧）から０．３ＭＰａの範囲に設定すればよい。制御装置５０は、Ｓ２４において、圧力センサ４０の検出値が閾値より大きいと判定した場合（Ｓ２４のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ２４において、圧力センサ４０の検出値が閾値以下であると判定した場合（Ｓ２４のＹＥＳ）、ガス配管２１を流れる冷媒を遮断するための第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御し（Ｓ２５）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　制御装置５０は、図６に示す処理により、冷媒が漏洩した際に第２室外遮断弁１８を閉鎖し、冷房運転を実行した後、圧力センサ４０の検出値が閾値以下の場合に第１室外遮断弁１７を閉鎖する。これによって、空気調和機１Ｂは、室外機１０側から対象空間への冷媒の侵入を防ぐとともに、圧縮機１１の吸入側の冷媒の圧力が十分に下がっているため室内機３０および配管２０に存在する冷媒の量を削減した後に第１室外遮断弁１７を閉鎖することができる。このようにすれば、空気調和機１Ｂは、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計とすることができる。

　実施の形態４．
　実施の形態４は、実施の形態３と比較し圧力センサ４０が冷房運転中の室内熱交換器３３の流出側に設けられている点が異なる。以下では、実施の形態３と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１から実施の形態３と同様の構成については説明を省略する。図７に示す実施の形態４の空気調和機１Ｃの冷媒回路１００Ｃでは、実施の形態２の冷媒回路１００Ａに対して室内機３０に含まれる室内熱交換器３３において冷房運転中に冷媒が流出する側に圧力センサ４０が配置される。なお、圧力センサ４０の替わりに低圧スイッチを設けてもよい。

　次に、制御装置５０が実行する制御について説明する。図８は、実施の形態４における遮断弁の制御を示すフローチャートである。図８のフローチャートの処理は、制御装置５０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置５０は、Ｓ３１において、漏洩センサ３５から冷媒が漏洩した際の検出値に関する情報を受信したか否かを判定する。漏洩センサ３５は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値が検出された際に制御装置５０に対して検出値に関する情報を送信する。制御装置５０は、Ｓ３１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していないと判定した場合（Ｓ３１のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ３１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していると判定した場合（Ｓ３１のＹＥＳ）、液配管２２を流れる冷媒を遮断するための第２室外遮断弁１８を閉鎖するように制御する（Ｓ３２）。

　次いで、制御装置５０は、冷房運転中であれば冷房運転を継続し、暖房運転中であれば四方弁１２を制御し冷房運転に切替えることにより、冷房運転を実行するように制御する（Ｓ３３）。Ｓ３３の処理は、ポンプダウン運転とも称される。ポンプダウン運転によって、室内熱交換器３３および配管２０に存在する冷媒を室外機１０側に移動させることが可能となる。

　次いで、制御装置５０は、圧力センサ４０の検出値が予め定められた閾値以下となったか否かを判定する（Ｓ３４）。閾値は、例えば、０．１ＭＰａ（大気圧）から０．３ＭＰａの範囲に設定すればよい。制御装置５０は、Ｓ３４において、圧力センサ４０の検出値が閾値より大きいと判定した場合（Ｓ３４のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ３４において、圧力センサ４０の検出値が閾値以下であると判定した場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、ガス配管２１を流れる冷媒を遮断するための第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御し（Ｓ３５）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　制御装置５０は、図８に示す処理により、冷媒が漏洩した際に第２室外遮断弁１８を閉鎖し、冷房運転を実行した後、圧力センサ４０の検出値が閾値以下の場合に第１室外遮断弁１７を閉鎖する。これによって、空気調和機１Ｃは、室外機１０側から対象空間への冷媒の侵入を防ぐとともに、冷房運転中において室内熱交換器３３の冷媒が流出する側の冷媒の圧力が十分に下がっているため室内機３０および配管２０に存在する冷媒の量を削減した後に第１室外遮断弁１７を閉鎖することができる。このようにすれば、空気調和機１Ｃは、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計とすることができる。

　実施の形態５．
　実施の形態５は、実施の形態３と比較し、室外機１０側および室内機３０側の両方に遮断弁が設けられている点が異なる。以下では、実施の形態３と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１から実施の形態４と同様の構成については説明を省略する。図９に示す実施の形態５の空気調和機１Ｄの冷媒回路１００Ｄでは、実施の形態３の第１室外遮断弁１７および第２室外遮断弁１８に加えて、室内機３０側に第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８が設けられている。

　次に、制御装置５０が実行する制御について説明する。図１０は、実施の形態５における遮断弁の制御を示すフローチャートである。図１０のフローチャートの処理は、制御装置５０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置５０は、Ｓ４１において、漏洩センサ３５から冷媒が漏洩した際の検出値に関する情報を受信したか否かを判定する。漏洩センサ３５は、漏洩の基準となる予め定められた数値以上の数値が検出された際に制御装置５０に対して検出値に関する情報を送信する。制御装置５０は、Ｓ４１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していないと判定した場合（Ｓ４１のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ４１において、漏洩センサ３５からの検出値を受信していると判定した場合（Ｓ４１のＹＥＳ）、Ｓ４２の処理へ移行する。

　制御装置５０は、Ｓ４２の処理において、漏洩センサ３５からの検出値が予め定められた基準値以上であるか否かを判定する。基準値は、例えば、漏洩したＲ２９０の濃度が０．２５×ＬＦＬから求められる０．００９５の１．５倍から２倍の範囲に設定すればよい。制御装置５０は、Ｓ４２において、漏洩センサ３５の検出値が基準値以上であると判定した場合（Ｓ４２のＹＥＳ）、第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するように制御し（Ｓ４３）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　制御装置５０は、Ｓ４２において、漏洩センサ３５の検出値が基準値未満であると判定した場合（Ｓ４２のＮＯ）、液配管２２を流れる冷媒を遮断するための第２室外遮断弁１８を閉鎖するように制御する（Ｓ４４）。

　次いで、制御装置５０は、冷房運転中であれば冷房運転を継続し、暖房運転中であれば四方弁１２を制御し冷房運転に切替えることにより、冷房運転を実行するように制御する（Ｓ４５）。Ｓ４５の処理は、ポンプダウン運転とも称される。ポンプダウン運転によって、室内熱交換器３３および配管２０に存在する冷媒を室外機１０側に移動させることが可能となる。

　次いで、制御装置５０は、Ｓ４５の処理を実行してから一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ４６）。一定時間とは、例えば、室内機３０側の冷媒の漏洩量が安全となる基準を満たすまでの予め設定された時間である。制御装置５０は、Ｓ４６において、一定時間経過していないと判定した場合（Ｓ４６のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ４６において、一定時間経過していると判定した場合（Ｓ４６のＹＥＳ）、ガス配管２１を流れる冷媒を遮断するための第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御し（Ｓ４７）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

　なお、制御装置５０は、Ｓ４６の処理において、圧力センサ４０の検出値が予め定められた閾値以下となったか否かを判定するようにしてもよい。制御装置５０は、Ｓ４６において、圧力センサ４０の検出値が閾値より大きいと判定した場合（Ｓ４６のＮＯ）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置５０は、Ｓ４６において、圧力センサ４０の検出値が閾値以下であると判定した場合（Ｓ４６のＹＥＳ）、ガス配管２１を流れる冷媒を遮断するための第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御し（Ｓ４７）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。圧力センサ４０の位置は、冷房運転中において室内熱交換器３３の冷媒が流出される側であってもよい。

　制御装置５０は、図１０に示す処理により、漏洩センサ３５からの検出値が基準値以上であるか否かにより遮断弁の制御を切替える。具体的に、制御装置５０は、漏洩センサ３５からの検出値が基準値以上である場合は、即座に対象空間の内側に近い遮断弁を閉鎖する必要があるため、室内機３０側にある第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するにように制御する。

　制御装置５０は、漏洩センサ３５からの検出値が基準値未満である場合は、即座に遮断弁を閉鎖するのではなく、室内機３０および配管２０からできる限り冷媒を室外機１０側へ移動させるように制御する。具体的に、制御装置５０は、第２室外遮断弁１８を閉鎖し、冷房運転を実行した後、一定時間経過後（もしくは圧力センサ４０の検出値が閾値以下の場合）に第１室外遮断弁１７を閉鎖する。これによって、室内機３０および配管２０に存在する冷媒の量を削減した後に第１室外遮断弁１７を閉鎖することができる。

　このようにすれば、空気調和機１Ｄは、漏洩センサ３５からの検出値に応じて適切な遮断弁の制御に切替えることができる。これによって、空気調和機１Ｄは、パッケージエアコンのような大型の空気調和機に可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計とすることができる。

　＜まとめ＞
　本開示の空気調和機１は、対象空間の外側に配置される室外機１０と、対象空間の内側に配置される室内機３０と、室外機１０と室内機３０とを接続し、内部に冷媒が流れる配管２０と、配管２０を流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備える。室外機１０、室内機３０、および配管は冷媒回路１００を構成する。冷媒は、Ｒ２９０である。冷媒回路１００への冷媒の充填量は、０．９８８ｋｇより多く４．９４０ｋｇ以下の範囲である。

　好ましくは、配管は、第１配管としてのガス配管２１と、第２配管としての液配管２２と、を含む。室外機１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１３と、膨張弁１５と、を含む。室内機３０は、室内熱交換器３３を備える。冷房運転中に圧縮機１１、室外熱交換器１３、膨張弁１５、液配管２２、室内熱交換器３３、ガス配管２１、圧縮機１１の順に冷媒回路１００を冷媒が流れる。遮断弁は、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断する第１室内遮断弁３７と、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断する第２室内遮断弁３８と、を含む。

　好ましくは、空気調和機１は、制御装置５０と、室内機３０に配置され、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサ３５と、をさらに備える。第１室内遮断弁３７は、ガス配管２１の室内機３０側に配置されるとともに、第２室内遮断弁３８は、液配管２２の室内機３０側に配置される。制御装置５０は、漏洩センサ３５において冷媒が漏洩したことが検知された場合、第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するように制御する。

　好ましくは、空気調和機１Ａ，１Ｂは、制御装置５０と、室内機３０に配置され、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサ３５と、をさらに備える。第１室外遮断弁１７は、ガス配管２１の室外機１０側に配置されるとともに、第２室外遮断弁１８は、液配管２２の室外機１０側に配置される。制御装置５０は、漏洩センサ３５において冷媒が漏洩したことが検知された場合、第２室外遮断弁１８を閉鎖するとともに冷房運転を実行し、冷房運転中に予め定められた第１条件が成立したことに基づいて第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御する。

　好ましくは、室外機１０は、圧縮機１１の吸入側に配置される圧力センサ４０を含む。制御装置５０は、第１条件として圧力センサ４０の値が閾値以下となった場合に、第１室外遮断弁１７を閉鎖する。

　好ましくは、室内機３０は、冷房運転中の室内熱交換器３３の流出側に配置される圧力センサ４０を含む。制御装置５０は、第１条件として圧力センサ４０の値が閾値以下となった場合に、第１室外遮断弁１７を閉鎖する。

　好ましくは、配管２０は、ガス配管２１と、液配管２２と、を含む。室外機１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１３と、膨張弁１５と、を含む。室内機３０は、室内熱交換器３３を含む。冷房運転中に圧縮機１１、室外熱交換器１３、膨張弁１５、液配管２２、室内熱交換器３３、ガス配管２１、圧縮機１１の順に冷媒が流れる。遮断弁は、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断し室内機３０側に配置される第１室内遮断弁３７と、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断し室外機１０側に配置される第１室外遮断弁１７と、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断し室内機３０側に配置される第２室内遮断弁３８と、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断し室外機１０側に配置される第２室外遮断弁１８と、を含む。空気調和機１Ｄは、制御装置５０と、室内機３０に配置され、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサ３５と、をさらに備える。

　好ましくは、制御装置５０は、漏洩センサ３５において冷媒が漏洩したことが検知された場合、第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するように制御する。

　好ましくは、制御装置５０は、漏洩センサ３５において冷媒が漏洩したことが検知されたとき、漏洩した冷媒の濃度が基準値以上の場合は第１室内遮断弁３７および第２室内遮断弁３８を閉鎖するように制御し、漏洩した冷媒の濃度が基準値未満の場合は第２室外遮断弁１８を閉鎖するとともに冷房運転を実行し、冷房運転中に予め定められた第２条件が成立したことに基づいて第１室外遮断弁１７を閉鎖するように制御する。

　本開示の空気調和機１Ｄは、対象空間の外側に配置される室外機１０と、対象空間の内側に配置される室内機３０と、室外機１０と室内機３０とを接続し、内部に冷媒が流れる配管２０と、配管２０を流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備える。室外機１０、室内機３０、および配管２０は冷媒回路１００Ｄを構成する。配管２０は、ガス配管２１と、液配管２２と、を含む。室外機１０は、圧縮機１１と、室外熱交換器１３と、膨張弁１５と、を含む。室内機３０は、室内熱交換器３３を含む。冷房運転中に圧縮機１１、室外熱交換器１３、膨張弁１５、液配管２２、室内熱交換器３３、ガス配管２１、圧縮機１１の順に冷媒回路１００Ｄを冷媒が流れる。遮断弁は、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断し室内機３０側に配置される第１室内遮断弁３７と、ガス配管２１を流れる冷媒の流れを遮断し室外機１０側に配置される第１室外遮断弁１７と、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断し室内機３０側に配置される第２室内遮断弁３８と、液配管２２を流れる冷媒の流れを遮断し室外機１０側に配置される第２室外遮断弁１８と、を含む。制御装置５０と、室内機３０に配置され、冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサ３５と、をさらに備える。

　本開示によれば、上記の構成を備えることによって、パッケージエアコンのような大型の空気調和機１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄに可燃性冷媒としてＲ２９０を充填した際の冷媒の漏洩を考慮した設計が可能となる。

　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、上記した実施の形態の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。

　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　空気調和機、１０　室外機、１１　圧縮機、１２　四方弁、１３　室外熱交換器、１４，３４　ファン、１５　膨張弁、１７　第１室外遮断弁、１８　第２室外遮断弁、２０　配管、２１　ガス配管、２２　液配管、３０　室内機、３３　室内熱交換器、３５　漏洩センサ、３７　第１室内遮断弁、３８　第２室内遮断弁、４０　圧力センサ、５０　制御装置、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ　冷媒回路。

Claims

　対象空間の外側に配置される室外機と、
　前記対象空間の内側に配置される室内機と、
　前記室外機と前記室内機とを接続し、内部に冷媒が流れる配管と、
　前記配管を流れる前記冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備え、
　前記室外機、前記室内機、および前記配管は冷媒回路を構成し、
　前記冷媒は、Ｒ２９０であり、
　前記冷媒回路への前記冷媒の充填量は、０．９８８ｋｇより多く４．９４０ｋｇ以下の範囲であり、
　前記遮断弁を閉鎖したときの前記配管および前記室内機に存在する前記冷媒の充填量を前記対象空間の体積で割った値は、０．０１９よりも低い、空気調和機。
　前記配管は、第１配管と、第２配管と、を含み、
　前記室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、を含み、
　前記室内機は、室内熱交換器を備え、
　冷房運転中に前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張弁、前記第２配管、前記室内熱交換器、前記第１配管、前記圧縮機の順に前記冷媒回路を前記冷媒が流れ、
　前記遮断弁は、前記第１配管を流れる前記冷媒の流れを遮断する第１遮断弁と、前記第２配管を流れる前記冷媒の流れを遮断する第２遮断弁と、を含む、請求項１に記載の空気調和機。
　制御装置と、
　前記室内機に配置され、前記冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサと、をさらに備え、
　前記第１遮断弁は、前記第１配管の前記室内機側に配置されるとともに、前記第２遮断弁は、前記第２配管の前記室内機側に配置され、
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知された場合、前記第１遮断弁および前記第２遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項２に記載の空気調和機。
　制御装置と、
　前記室内機に配置され、前記冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサと、をさらに備え、
　前記第１遮断弁は、前記第１配管の前記室外機側に配置されるとともに、前記第２遮断弁は、前記第２配管の前記室外機側に配置され、
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知された場合、前記第２遮断弁を閉鎖するとともに冷房運転を実行し、冷房運転中に予め定められた第１条件が成立したことに基づいて前記第１遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項２に記載の空気調和機。
　前記室外機は、前記圧縮機の吸入側に配置される第１圧力センサを含み、
　前記制御装置は、前記第１条件として前記第１圧力センサの値が閾値以下となった場合に、前記第１遮断弁を閉鎖する、請求項４に記載の空気調和機。
　前記室内機は、冷房運転中の前記室内熱交換器の流出側に配置される第２圧力センサを含み、
　前記制御装置は、前記第１条件として前記第２圧力センサの値が閾値以下となった場合に、前記第１遮断弁を閉鎖する、請求項４に記載の空気調和機。
　前記配管は、第１配管と、第２配管と、を含み、
　前記室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、を含み、
　前記室内機は、室内熱交換器を含み、
　冷房運転中に前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張弁、前記第２配管、前記室内熱交換器、前記第１配管、前記圧縮機の順に前記冷媒が流れ、
　前記遮断弁は、
　　前記第１配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室内機側に配置される第１室内遮断弁と、
　　前記第１配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室外機側に配置される第１室外遮断弁と、
　　前記第２配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室内機側に配置される第２室内遮断弁と、
　　前記第２配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室外機側に配置される第２室外遮断弁と、を含み、
　前記空気調和機は、
　制御装置と、
　前記室内機に配置され、前記冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサと、をさらに備える、請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知された場合、前記第１室内遮断弁および前記第２室内遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項７に記載の空気調和機。
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知されたとき、漏洩した前記冷媒の濃度が基準値以上の場合は前記第１室内遮断弁および前記第２室内遮断弁を閉鎖するように制御し、漏洩した前記冷媒の濃度が前記基準値未満の場合は前記第２室外遮断弁を閉鎖するとともに冷房運転を実行し、冷房運転中に予め定められた第２条件が成立したことに基づいて前記第１室外遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項７に記載の空気調和機。
　対象空間の外側に配置される室外機と、
　前記対象空間の内側に配置される室内機と、
　前記室外機と前記室内機とを接続し、内部に冷媒が流れる配管と、
　前記配管を流れる前記冷媒の流れを遮断する遮断弁と、を備え、
　前記室外機、前記室内機、および前記配管は冷媒回路を構成し、
　前記配管は、第１配管と、第２配管と、を含み、
　前記室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、を含み、
　前記室内機は、室内熱交換器を含み、
　冷房運転中に前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張弁、前記第２配管、前記室内熱交換器、前記第１配管、前記圧縮機の順に前記冷媒回路を前記冷媒が流れ、
　前記遮断弁は、
　　前記第１配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室内機側に配置される第１室内遮断弁と、
　　前記第１配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室外機側に配置される第１室外遮断弁と、
　　前記第２配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室内機側に配置される第２室内遮断弁と、
　　前記第２配管を流れる前記冷媒の流れを遮断し前記室外機側に配置される第２室外遮断弁と、を含み、
　制御装置と、
　前記室内機に配置され、前記冷媒が漏洩したことを検出する漏洩センサと、をさらに備える、空気調和機。
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知された場合、前記第１室内遮断弁および前記第２室内遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項１０に記載の空気調和機。
　前記制御装置は、前記漏洩センサにおいて前記冷媒が漏洩したことが検知されたとき、漏洩した前記冷媒の濃度が基準値以上の場合は前記第１室内遮断弁および前記第２室内遮断弁を閉鎖するように制御し、漏洩した前記冷媒の濃度が前記基準値未満の場合は前記第２室外遮断弁を閉鎖するとともに冷房運転を実行し、冷房運転中に予め定められた第３条件が成立したことに基づいて前記第１室外遮断弁を閉鎖するように制御する、請求項１０に記載の空気調和機。