(57)【要約】【課題】漏洩検知の確実性を向上させた空気調和機を提供する。【解決手段】可燃性冷媒と圧縮機１と室内熱交換器５を用いて冷媒回路を構成し、室内熱交換器５と、それを流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する室内ファン７と、冷媒の漏れを検知する漏洩検知センサ１０と、吹き出し口（図示せず）を備えた室内機２１よりなる空気調和機において、漏洩検知センサ１０を室内熱交換器５の溶接部の鉛直最下部に設置し、吹き出し口近傍に、吹き出し空気の一部をサンプリングすると共に室内熱交換器５の幅と略同等長さの導入ダクト（図示せず）を設け、導入ダクトの一端を開放端、他端を閉塞端とし、漏洩検知センサ１０に、サンプリングした吹き出し空気を導入するもので、室内熱交換器５のどこから冷媒が漏洩しても漏洩冷媒は導入ダクトを通り、漏洩検知センサ１０に到達するので、確実に冷媒漏洩を検知し、安全性の高い空気調和機を提供できる。【選択図】図１
2014224611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性冷媒を用い、圧縮機、室内熱交換器を用いて冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器と、前記室内熱交換器を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する室内ファンと、前記冷媒の漏れを検知する漏洩検知センサと、吹き出し口を備えた室内機よりなる空気調和機において、前記漏洩検知センサを前記室内熱交換器の溶接部の鉛直最下部に設置し、前記吹き出し口近傍に、吹き出し空気の一部をサンプリングすると共に前記室内熱交換器の幅と略同等の長さの導入ダクトを設けて、前記導入ダクトの一端を開放端、他端を閉塞端とし、前記漏洩検知センサに、サンプリングした前記吹き出し空気を導入することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室内ファンが停止中の場合、冷媒漏洩の検知を行なうために一定時間ごとに室内ファンを運転する室内ファン運転手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
室内熱交換器の溶接部の鉛直最下部の同一箇所に複数の漏洩検知センサを設置し、常時はそのうちの一つで漏洩検知を行い、冷媒漏れを検知した時他の漏洩検知センサを使用して冷媒漏れの確認を行なう漏洩確認手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
可燃性冷媒に着臭剤を付加し、複数の漏洩検知センサの少なくとも一つをにおいセンサとすることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性冷媒を用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の空気調和機として、図７に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、上記特許文献１に記載された従来の空気調和機の室内機の構成図である。
【０００４】
図７において、従来の可燃性冷媒を用いた空気調和機の室内機４６は、可燃性冷媒が流れる室内熱交換器５が配置された室内熱交換室４３と、室内熱交換器５に接続された冷媒配管４２が配置された機械室４１と、室内熱交換室４３の下部から機械室４１の下部に向って延びるドレンパン４４と、機械室４１の下部に設けられて可燃性冷媒を検知するセンサ４５とを備えている。室内熱交換器５から漏れた可燃性冷媒は、比重が空気よりも大きいので室内熱交換器５のどの位置から漏れても室内熱交換室４３の下部に流れて上記ドレンパン４４に達する。
【０００５】
このドレンパン４４に達した可燃性冷媒は、ドレンパン４４に沿って流れて機械室４１の下部に達する。従って、機械室４１の下部に設けられた１個のセンサによって、室内熱交換室４３で漏洩した可燃性冷媒が検知されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７４４３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の空気調和機の構成では、空気調和機が運転中に、センサ４５より遠い位置付近で、冷媒が室内熱交換器５から漏洩すると、室内ファン（図示せず）が作動しているため、漏洩した冷媒はドレンパンに沿って流れることなく、拡散して吹き出し口（図示せず）より散逸することになる。
【０００８】
漏洩した冷媒は、センサ４５に到達するのが困難であり、従って、漏洩検知が困難になる、という課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、可燃性冷媒を使用した空気調和機において、空気調和機の停止・運転に係わらず、また、室内熱交換器のどこから冷媒が漏洩しても、漏洩検知センサで確実に冷媒の漏れを検知し、冷媒漏洩検知の確実性や、安全性を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、可燃性冷媒を用い、圧縮機、室内熱交換器を用いて冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器と、前記室内熱交換器を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する室内ファンと、前記冷媒の漏れを検知する漏洩検知センサと、吹き出し口を備えた室内機よりなる空気調和機において、前記漏洩検知センサを前記室内熱交換器の溶接部の鉛直最下部に設置し、前記吹き出し口近傍に、吹き出し空気の一部をサンプリングすると共に前記室内熱交換器の幅と略同等の長さの導入ダクト
を設けて、前記導入ダクトの一端を開放端、他端を閉塞端とし、前記漏洩検知センサに、サンプリングした前記吹き出し空気を導入するもので、室内熱交換器のどこから冷媒が漏洩しても漏洩冷媒は導入ダクトを通り、漏洩検知センサに到達するので、漏洩検知の確実性が向上し、安全性の高い空気調和機を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可燃性冷媒を使用した空気調和機において、空気調和機の停止・運転に係わらず、室内熱交換器のどこから冷媒が漏洩しても漏洩検知センサで検知可能として、冷媒漏洩検知の確実性を向上することで安全性の高い空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図
【図２】同空気調和機の室内機の断面図
【図３】同室内機の前面図
【図４】同空気調和機の半導体式センサの原理図
【図５】同空気調和機の接触燃焼式センサの原理図
【図６】同空気調和機のフローチャート
【図７】従来の空気調和機の室内機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、可燃性冷媒を用い、圧縮機、室内熱交換器を用いて冷媒回路を構成し、前記室内熱交換器と、前記室内熱交換器を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する室内ファンと、前記冷媒の漏れを検知する漏洩検知センサと、吹き出し口を備えた室内機よりなる空気調和機において、前記漏洩検知センサを前記室内熱交換器の溶接部の鉛直最下部に設置し、前記吹き出し口近傍に、吹き出し空気の一部をサンプリングすると共に前記室内熱交換器の幅と略同等の長さの導入ダクトを設けて、前記導入ダクトの一端を開放端、他端を閉塞端とし、前記漏洩検知センサに、サンプリングした前記吹き出し空気を導入するもので、室内熱交換器のどこから冷媒が漏洩しても漏洩冷媒は導入ダクトを通り、漏洩検知センサに到達するので、漏洩検知の確実性が向上し、安全性の高い空気調和機を提供できる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の室内ファンが停止中の場合、冷媒漏洩の検知を行なうために一定時間ごとに室内ファンを運転する室内ファン運転手段を設けたもので、室内ファンが停止した時でも強制的に室内ファンを運転し、冷媒検知を行なうことができるので、漏洩検知の確実性が向上でき、安全性の高い空気調和機を提供できる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１又は第２の室内熱交換器の溶接部の鉛直最下部の同一箇所に複数の漏洩検知センサを設置し、常時はそのうちの一つで漏洩検知を行い、冷媒漏れを検知した時他の漏洩検知センサを使用して冷媒漏れの確認を行なう漏洩確認手段を備えたもので、漏洩検知センサの精度劣化などによる誤検知を防止することができるので、漏洩検知の確実性が向上でき、安全性の高い空気調和機を提供できる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の可燃性冷媒に着臭剤を付加し、複数の漏洩検知センサの少なくとも一つをにおいセンサとするもので、冷媒検知センサと別方式のセンサを使用することで、漏洩検知センサの精度劣化などによる誤検知を防止することができるので、漏洩冷媒検知の確実性が向上することができ、より安全性の高い空気調和機を提供できる。
【００１７】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１における空気調和機について、図１〜５を用いて説明す
る。図１は、本実施の形態における空気調和機の構成図である。
【００１８】
本実施の形態における空気調和機は、可燃性冷媒を用いたものであり、可燃性冷媒としてはプロパン、イソブタンなど自然冷媒でも良いし、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、Ｒ３２やその混合冷媒など弱燃性、微燃性の冷媒でも良い。また、冷媒にはメチルメルカプタンやテトラヒドロチオフェン等の着臭剤が添加されている。
【００１９】
図１において、本実施の形態による空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、冷房・暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁２と、冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器３と、室外熱交換器３内を流れる冷媒と外気との熱交換を促進する室外ファン８と、冷媒を減圧する絞り装置４と、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器５と、室内熱交換器５内を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する室内ファン７で構成される。
【００２０】
また、室外機２２は、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、室外ファン８で構成され、室内機２１は、室内熱交換器５と、室内ファン７で構成されている。
【００２１】
圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、絞り装置４及び室内熱交換器５は、環状に接続されている。室外機２２は、屋外に設置され、室内機２１は、屋内に設置されており、室外機２２と室内機２１は、液側接続管２３とガス側接続管２４で接続されている。
【００２２】
そして、室内機２１内に設置されている一体型漏洩検知センサ１２は、複数の漏洩検知センサ１０から構成されているが、本実施の形態では、漏洩検知センサ１０と、においセンサ１１の各１個、合計２個で、１個の一体型漏洩検知センサ１２を構成しているとして説明を進める。
【００２３】
制御装置１５は、室内ファン７が停止中の場合、冷媒漏洩の検知を行なうために、一定時間ごとに室内ファン７を運転する室内ファン運転手段１３、及び、においセンサ１１を漏洩検知センサ１０が設置されている同一箇所に設置して、常時は、漏洩検知センサ１０で漏洩検知を行い、漏洩検知センサ１０が冷媒漏れを検知した時に、においセンサ１１を使用して冷媒漏れの確認を行なう漏洩確認手段１４から構成されている。
【００２４】
尚、上記においセンサ１１と漏洩検知センサ１０が入れ替わっても構わない。
【００２５】
図２は、室内機２１の断面図である。矢印は、空気の流れ方向を示している。また、風向調整板３０で、吹き出し口２９から室内ファン７によって吹き出される気流方向を使用者が調整できる。また、フラップ２８は、室内ファン７の運転時に開いて（実線で示す）空気が流れる様に風路を形成し、室内ファン７の停止時には、閉止（破線で示す）して空気の流れを遮断するようになっている。
【００２６】
導入ダクト１６は、導入ダクト入口１７から吹き出し口２９近傍の空気の一部をサンプリングして一体型漏洩検知センサ１２に誘導する。
【００２７】
図３は、室内機２１の前面図である。冷媒の通路を構成するために、破線で示した室内熱交換器５の端部をＵ字型接続管９で溶接接続している。
【００２８】
また、導入ダクト１６、導入ダクト入口１７は、室内熱交換器５と概略同程度の長さがあり、片側が、閉塞端３８、もう一方が開放端３９になっている。また、室内機２１内部と外部をつなぐ空気抜き穴２０を設けている。
【００２９】
尚、室内機２１の機密性が特に高くない場合、空気抜き穴２０を設置しなくても構わな
い。
【００３０】
さらに、溶接されたＵ字型接続管９の中で最も鉛直下側に位置するＵ字型接続管９の同等位置または下部であり、かつ、開放端３９の近傍に一体型漏洩検知センサ１２を設置している。
【００３１】
即ち、溶接による接続部が室内熱交換器５の片側の端部に集中し、また漏洩ガスは、空気の比重より大きく鉛直下部に降下していくことから、Ｕ字型接続管９の中で最も鉛直下側に位置するＵ字型接続管９の同等位置または下部に、一体型漏洩検知センサ１２を設置して、Ｕ字型接続管９の溶接による接続部からの漏洩検知を行い、また開放端３９近傍に設置することで室内熱交換器５の風路からの漏洩検知を同時に行なうことができる様にした。
【００３２】
この様に構成された、本実施の形態における空気調和機について動作を説明する。
【００３３】
先ず、冷房運転時には、圧縮機１によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁２を通って室外熱交換器３に送られる。そして、室外ファン８によって外気と熱交換を促進して放熱し、高圧の液冷媒となり絞り装置４に送られる。絞り装置４では、減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液側接続管２３を通って、室内熱交換器５に送られる。
【００３４】
室内ファン７によって吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器５を通って冷媒と熱交換し、冷媒は、室内空気の熱を吸熱し蒸発気化して低温のガス冷媒となる。このとき、冷媒によって吸熱された室内空気は、温度湿度が低下して室内ファン７によって室内に吹き出され室内を冷房し、ガス冷媒は、ガス側接続管２４を通って四方弁２に入り、圧縮機１に戻る。
【００３５】
この時、室内ファン７によって吹き出された空気の一部は、風圧により導入ダクト入口１７から導入ダクト１６に入り、閉塞端３８の反対側に設置した開放端３９を通って一体型漏洩検知センサ１２に至り、空気抜き穴２０より外部に出る。室内ファン７によって吹き出された空気は、室内熱交換器５を通過した全ての空気を混合しているため、導入ダクト１６に入る吹き出し空気の一部もまた室内熱交換器５を通過した全ての空気を混合した一部となる。
【００３６】
そして、暖房運転時には、圧縮機１によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁２を通りガス側接続管２４に送られる。室内ファン７によって吸い込まれた室内空気は室内熱交換器５を通って冷媒と熱交換し、冷媒は、室内空気へ熱を放熱し凝縮して高圧の液冷媒となる。
【００３７】
この時、室内ファン７によって吹き出された空気の一部は、風圧により導入ダクト入口１７から導入ダクト１６に入り、閉塞端３８の反対側に設置した開放端３９を通って一体型漏洩検知センサ１２に至り、空気抜き穴２０より外部に出る。室内ファン７によって吹き出された空気は、室内熱交換器５を通過した全ての空気を混合しているため、導入ダクト１６に入る吹き出し空気の一部もまた室内熱交換器５を通過した全ての空気を混合した一部となる。
【００３８】
またこの時、室内空気は、冷媒の熱を吸熱し温度が上昇した状態で室内ファン７によって室内に吹き出され室内を暖房する。
【００３９】
その後、冷媒は、液側接続管２３を通って絞り装置４に送られ、絞り装置４において減
圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３に送られて、室外ファン８によって外気と熱交換を促進して蒸発気化し、四方弁２を経由して圧縮機１へ戻される。この様にして冷・暖房運転がなされる。
【００４０】
よって、室内ファン７が運転されることにより吹き出された空気の一部は、風圧により導入ダクト入口１７から導入ダクト１６に入り、閉塞端３８の反対側に設置した開放端３９を通って、一体型漏洩検知センサ１２に至り空気抜き穴２０より外部に出ることになる。
【００４１】
次に、漏洩検知センサ１０、においセンサ１１の検知原理について説明する。図４は、漏洩検知センサ１０に用いる半導体式センサの原理図である。触媒である金属酸化物半導体３１、例えばＳｎＯ2をＩｒ−Ｐｄ合金線などのヒーター兼用電極３３で、４００℃程度まで加熱し、金属酸化物半導体３１表面でのガス吸着による電気伝導度の変化をリード線３２より測定してガス濃度を検知する。
【００４２】
図５は、においセンサ１１に用いる接触燃焼式センサの原理図である。白金線コイル３４の上に、酸化触媒をアルミナ担体３５と共に焼結した検知素子３７と、ガスに不活性なアルミナとガラスの混合物を焼結した補償素子から構成され、触媒３６表面でのガスの接触燃焼による白金線コイル３４の温度上昇の変化を白金線ガス濃度と比例するコイル３４の抵抗値として測定する。
【００４３】
本実施の形態では、検知原理の異なる漏洩検知センサ１０と、においセンサ１１を一体にした一体型漏洩検知センサ１２を設置しており、片側のセンサで冷媒漏れを検知した時、他のセンサを使用して冷媒漏れの確認を行なうことにより誤検知を防止している。
【００４４】
次に、制御装置１５の制御動作について、図６のフローチャートで説明する。
【００４５】
ＳＴＥＰ０１では、通常の冷暖房運転を行ない、空気調和機が停止した場合、ＳＴＥＰ０２に移行する。ＳＴＥＰ０２では、一定時間毎にＳＴＥＰ０３に移行して室内ファン運転手段１３により室内ファン７のみを一定時間運転する。
【００４６】
ＳＴＥＰ０１で冷暖房運転を継続している場合またはＳＴＥＰ０３で室内ファン制御を行なった後は、ＳＴＥＰ１０へ移行する。
【００４７】
ＳＴＥＰ１０で、漏洩検知センサ１０は、導入ダクト１６によって導かれた吹き出し空気の一部により一体型漏洩検知センサ１２で冷媒の漏洩の有無を検知する。
【００４８】
漏洩が検知された場合、ＳＴＥＰ１１に移行する。ＳＴＥＰ１１では、漏洩確認手段１４が、一体型漏洩検知センサ１２内の他のセンサでの検知を行なうためＳＴＥＰ１２に移行する。
【００４９】
ＳＴＥＰ１２で漏洩が検知された場合には、冷媒漏洩であることを確定してポンプダウンまたはリモコン（図示せず）などへ表示を行い、空気調和機の運転を停止する。
【００５０】
ＳＴＥＰ１０及びＳＴＥＰ１２で漏洩が検知されなかった場合には、ＳＴＥＰ１３に移行する。ＳＴＥＰ１３では、ＳＴＥＰ１０へ移行した手前の制御が運転制御であればＳＴＥＰ０１に移行して制御を継続し、室内ファン運転制御であればＳＴＥＰ０２に移行して制御を継続する。
【００５１】
この様にして、可燃性冷媒を使用した空気調和機において、空気調和機の停止・運転に
係わらず、また、室内熱交換器５のどこから冷媒が漏洩しても、漏洩検知センサ１０で検知可能として、冷媒漏洩検知の確実性を向上することで安全性の高い空気調和機を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る空気調和機は、可燃性冷媒、例えば、プロパンガス、イソブタンなど自然冷媒やＨＦＯ１２３４ｙｆ、Ｒ３２やその混合冷媒など弱燃性、微燃性の冷媒の漏洩検知の確実性を向上させて、安全性を向上させることができるもので、空気調和機に限らず、四方弁を有しない機器、例えば、加熱専用の給湯機等や、冷却専用のクーラーや冷凍庫等にも広く応用できるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  絞り装置
５  室内熱交換器
７  室内ファン
１０  漏洩検知センサ
１１  においセンサ
１３  室内ファン運転手段
１４  漏洩確認手段
１６  導入ダクト
２１  室内機
２９  吹き出し口
３８  閉塞端
３９  開放端
【図１】
2014224611.tif 000003
【図２】
2014224611.tif 000004
【図３】
2014224611.tif 000005
【図４】
2014224611.tif 000006
【図５】
2014224611.tif 000007
【図６】
2014224611.tif 000008
【図７】
2014224611.tif 000009