(57)【要約】【課題】より改良された空気調和機、空気調和方法及びプログラムを提供する。【解決手段】空気調和機１０は、可燃性のＨＦＣからなる冷媒が循環する流路３０ａと、流路３０ａに接続され、冷媒を蒸発又は凝縮することにより、空気との熱交換を行う室内熱交換器３１と、を備える冷凍サイクル回路１００と、室内熱交換器３１によって熱交換された空気を、空気調和対象の空間Ｒに供給する送風機３２と、冷凍サイクル回路１００からの冷媒の漏洩を検知するために用いられる酸素濃度センサ３３と、制御ユニット４０とを有する。制御ユニット４０は、酸素濃度センサ３３によって冷媒の漏洩が検知された場合に、室内空気の除湿をする運転を行うことで、室内Ｒの絶対湿度を低くするように冷凍サイクル回路１００及び送風機３２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性のＨＦＣからなる冷媒が循環する流路と、前記流路に接続され、前記冷媒を蒸発又は凝縮することにより、空気との熱交換を行う熱交換器と、を備える冷凍サイクル回路と、
前記熱交換器によって熱交換された前記空気を、空気調和対象の室内に供給する送風機と、
前記冷凍サイクル回路からの前記冷媒の漏洩を検知する検知手段と、
前記検知手段が前記冷媒の漏洩を検知した場合に、前記空気調和対象の室内空気の除湿をする運転を行うことで、前記室内の絶対湿度を低くするように前記冷凍サイクル回路及び前記送風機を制御する制御部と、
を有する空気調和機。
【請求項２】
前記送風機は、風向を制御する風向制御部を備え、
前記制御部は、前記検知手段が前記冷媒の漏洩を検知した場合に、水平方向又は水平より上向きの方向に送風するように前記風向制御部を制御する、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記検知手段は、
酸素濃度を計測する酸素濃度センサと、
前記酸素濃度センサが計測した前記酸素濃度が、設定酸素濃度以下であるか否かを判別する酸素濃度判別手段と、
を有する、請求項１又は２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記熱交換器が前記空気との熱交換をすることにより生じる凝縮水を受ける凝縮水受け部を備え、
前記酸素濃度センサは、前記凝縮水受け部近傍に配置されている、請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記空気調和対象の前記室内の前記絶対湿度を計測するための絶対湿度計測手段を有し、
前記制御部は、前記絶対湿度計測手段が計測した前記絶対湿度に基づいて、前記冷凍サイクル回路及び前記送風機を制御する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記制御部は、前記検知手段が前記冷媒の漏洩を検知した場合、前記絶対湿度計測手段が計測した前記絶対湿度が、第１設定絶対湿度以上のときには、前記空気調和対象の前記室内の前記絶対湿度を低くするように、前記冷凍サイクル回路及び前記送風機を制御する、請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記制御部は、前記絶対湿度計測手段が計測した前記絶対湿度が、前記第１設定絶対湿度よりも低い第２設定絶対湿度以下となったときには、前記冷凍サイクル回路の前記冷媒の循環を停止させる、請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記絶対湿度計測手段は、前記室内の前記絶対湿度を計測する絶対湿度センサから構成されている、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項９】
前記絶対湿度計測手段は、前記室内の相対湿度を計測する相対湿度センサと、前記室内の室温を計測する室温センサと、から構成され、
前記制御部は、前記室温センサが計測した前記室温と、前記相対湿度センサが計測した前記相対湿度とに基づいて、前記室内の絶対湿度を算出する、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記検知手段が、前記冷媒の漏洩を検出した場合、前記冷媒が漏洩した旨を報知する報知手段を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記冷凍サイクル回路は、前記流路に接続され、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から送出された前記冷媒の吐出温度を計測する吐出温度計測手段と、を有し、
前記制御部は、前記吐出温度計測手段が計測した前記吐出温度が、設定吐出温度以上であるか否かを判別し、設定吐出温度以上である場合は、前記圧縮機の動作を停止させる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項１２】
可燃性のＨＦＣからなる冷媒を循環させながら蒸発又は凝縮を行うことにより熱交換を行って空気を調和する空気調和方法であって、
冷凍サイクル回路からの前記冷媒の漏洩を検知する検知工程と、
前記検知工程によって前記冷媒の漏洩が検知された場合に、空気調和対象の室内空気の除湿をする運転を行うことで、室内の絶対湿度を低くする除湿工程と、
を含む空気調和方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
冷凍サイクル回路からの可燃性のＨＦＣからなる冷媒の漏洩を検知する検知工程と、
前記検知工程で前記冷媒の漏洩を検知した場合に、空気調和対象の室内空気の除湿をする運転を行うことで、室内の絶対湿度を低くするように前記冷凍サイクル回路を制御する制御工程と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性のＨＦＣ冷媒を用いる空気調和機、空気調和方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、空気調和機に代表される冷凍サイクル装置には、冷媒としてＲ４１０ＡのようなＨＦＣ冷媒が用いられている。Ｒ４１０Ａは、従来のＲ２２のようなＨＣＦＣ冷媒と異なり、オゾン層破壊係数ＯＤＰ（Ozone Depletion Potential）がゼロであってオゾン層を破壊することはないが、地球温暖化係数ＧＷＰ（Global Warming Potential）が高いという性質を有している。そのため、地球の温暖化防止の一環として、Ｒ４１０ＡのようなＧＷＰが高いＨＦＣ冷媒から、ＧＷＰが低いＨＦＣ冷媒へと変更する検討が進められている。
【０００３】
低ＧＷＰのＨＦＣ冷媒の候補として、Ｒ３２（ＣＨ２Ｆ２；ジフルオロメタン）がある。また、同様の特徴を有する候補冷媒として、組成中に炭素の三重結合を有するハロゲン化炭化水素、例えばＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２；テトラフルオロプロパン）やＨＦＯ−１２３４ｚｅ（ＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦ）がある。これらはＲ３２と同様にＨＦＣ冷媒の一種ではあるが、炭素の二重結合を持つ不飽和炭化水素がオレフィンと呼ばれることから、Ｒ３２のように組成中に炭素の二重結合を持たないＨＦＣ冷媒と区別するために、オレフィンのＯを使って、ＨＦＯと表現されることが多い。
【０００４】
このような低ＧＷＰのＨＦＣ冷媒（ＨＦＯ冷媒を含む）は、Ｒ２９０（Ｃ３Ｈ８；プロパン）等のＨＣ冷媒ほど強燃性ではないものの、不燃性であるＲ４１０Ａとは異なり、微燃レベルの可燃性を有しており、そのため、冷媒漏洩に対する注意が必要である。これより以降、可燃性を有する冷媒のことを可燃性冷媒と称する。
【０００５】
このような冷媒漏洩の問題に対して、特許文献１には、空気調和機内で冷媒が漏洩した場合、空気調和機の送風ファンを回転させることにより、部屋内に冷媒を拡散させて、部屋内全体の冷媒濃度を低くする空気調和機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８１２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の空気調和機では、送風運転の風向きの設定等によっては、比較的、高濃度の冷媒が、床面に局所的に滞留するおそれがある。仮に、滞留した冷媒の体積濃度が可燃濃度域にあって、そこに何らかの着火源が存在して着火されると可燃性冷媒は発火し燃焼する。その燃焼規模は冷媒種によって異なり、低ＧＷＰのＨＦＣ冷媒は微燃性であるので、プロパンのような強燃性のＨＣ冷媒に比べれば、その燃焼規模は小さい。ここで、燃焼規模が大きいとは、燃焼時間の逆数が大きいことを意味し、例えば、火炎の伝播が速い、圧力上昇が大きい、発生する火炎が大きい、というようなことを表している。
【０００８】
可燃性であるが、プロパン等の強燃性の冷媒に比べると燃焼規模が小さい微燃性のＨＦＣ冷媒に対する燃焼現象の最近の研究、評価から、Ｒ３２やＨＦＯ冷媒についてであるが、これらの燃焼現象に関して、同一条件下において絶対湿度が大きいほど燃焼規模が大きくなる傾向があることがわかってきた。そのため、冷媒としてＲ３２やＨＦＯ冷媒のような低ＧＷＰだが微燃レベルの可燃性を有するＨＦＣ冷媒を用いる空気調和機等の冷凍サイクル装置においては、このような燃焼規模と絶対湿度との相関関係を踏まえて、微燃性とは言え、万一の冷媒漏洩に対する安全性を高めていかなればならないという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒としてＲ３２やＨＦＯ冷媒のような低ＧＷＰだが可燃性を有するＨＦＣ冷媒を用いたときの万一の冷媒漏洩に対する安全性を向上させた空気調和機、空気調和方法及びプログラム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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、
可燃性のＨＦＣからなる冷媒が循環する流路と、流路に接続され、冷媒を蒸発又は凝縮することにより、空気との熱交換を行う熱交換器と、を備える冷凍サイクル回路と、熱交換器によって熱交換された空気を、空気調和対象の室内に供給する送風機と、冷凍サイクル回路からの冷媒の漏洩を検知する検知手段と、検知手段が冷媒の漏洩を検知した場合に、空気調和対象の室内空気の除湿をする運転を行うことで、室内の絶対湿度を低くするように冷凍サイクル回路及び送風機を制御する制御部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、可燃性のＨＦＣからなる冷媒が漏洩した場合、空気調和対象の室内空気の除湿をする運転を行うことで、室内の絶対湿度を低くする。このため、冷媒の燃焼規模を小さくすることができる。結果として、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の模式図である。
【図２】室内機の斜視図である。
【図３】室内機の断面図である。
【図４】代替冷媒の絶対湿度と燃焼規模との関係を示す模式的に示す図である。
【図５】空気調和機の動作を説明するためのモリエル線図である。
【図６】空気調和機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】変形例に係る室内機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態に係る空気調和機１０について、図１〜６を用いて説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る空気調和機１０は、冷凍サイクル回路１００に冷媒が還流することにより、空気調和対象の室内Ｒの空気調和を行うものである。空気調和機１０は、図１に示すように、室外機２０と室内機３０とを有する。冷媒には、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の小さい冷媒、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒のＲ３２が用いられる。
【００１５】
室外機２０は、空気調和対象の部屋の外に設置され、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、上記各部を接続する管状の流路２０ａ、吐出温度センサ２５を備えている。流路２０ａは、圧縮機２１の吐出側の流路２０ｂや、膨張弁２４近傍流路２０ｃ（膨張弁２４の入口側及び出口側の流路）などを含んで構成される。また、室外機２０内には、制御ユニット４０が配置されている。
【００１６】
圧縮機２１は、供給された冷媒を圧縮する機器であり、例えば、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機から構成される。圧縮機２１は、冷媒を、圧縮することにより、高温高圧の冷媒に変化させる。そして、圧縮機２１は、高温高圧の冷媒を、圧縮機２１の吐出側の流路２０ｂを介して、四方弁２２に送出する。また、この流路２０ｂには、吐出温度センサ２５が配置されている。吐出温度センサ２５は、圧縮機２１から吐出された冷媒の温度（吐出温度）Ｔを計測する。吐出温度Ｔは、冷凍サイクル回路１００内に残存する冷媒の量が少なくなった場合に、冷凍サイクルの動作を停止させるために用いられる。なお、本実施の形態においては、吐出温度センサ２５は、圧縮機２１の吐出側の流路２０ｂに配置されているが、これに限らず、圧縮機２１の容器（シェル）上に配置されていてもよい。
【００１７】
四方弁２２は、圧縮機２１の下流側に設けられている。四方弁２２は、冷媒の還流方向を切り替えることで、暖房運転のサイクルと冷房運転のサイクルとのいずれかに切り換える。四方弁２２は、制御ユニット４０によって制御される。
【００１８】
室外熱交換器２３は、流入した冷媒を、蒸発又は凝縮することにより、空気と熱交換をし、空気を冷却又は加熱する。例えば、冷房運転時においては、室外熱交換器２３は、凝縮器として機能して、流入した冷媒を凝縮させる。また、暖房運転時においては、室外熱交換器２３は、蒸発器として機能して、流入した冷媒を蒸発させる。
【００１９】
膨張弁２４は、流入した冷媒を膨張させる。このとき、冷媒は、等エンタルピ膨張し、低圧の冷媒に変化する。膨張弁２４は、生成された低圧冷媒を流路２０ｃを介して送出する。
【００２０】
上述した、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、及び膨張弁２４は、金属製の筐体に収容されている。
【００２１】
室内機３０は、空気調和対象の室内Ｒに設置され、室内熱交換器３１と、送風機３２と、酸素濃度センサ３３と、絶対湿度センサ３４と、室温センサ５０と、流路３０ａとを備えている。流路３０ａは、室内熱交換器３１と、室外機２０の圧縮機２１や膨張弁２４を接続する。
【００２２】
図２は、室内機３０の斜視図である。なお、図２において、Ｙ軸方向は、室内機３０の長手方向であり、Ｚ軸方向は、鉛直方向である。図２に示すように、上述の各部材（図１で示した室内熱交換器３１、送風機３２、酸素濃度センサ３３、絶対湿度センサ３４）は、筐体３５に覆われている。筐体３５は、Ｙ軸方向を長手方向とするもので、筐体３５の前面パネルの下方には、冷風や温風を供給するための吹出口３５ａが形成されている。また、筐体３５の上面には、室内Ｒの空気を吸い込むための吸込口３５ｂが形成されている。また、筐体３５の側面（＋Ｙ側の側面）には、室内Ｒの空気を取り入れる開口３５ｃが形成されている。この開口３５ｃ近傍には、後述する絶対湿度センサ３４や室温センサ５０が取り付けられている。開口３５ｃ近傍に、絶対湿度センサ３４や室温センサ５０が取り付けられることにより、室内Ｒの絶対湿度や室温を正確に計測できる。
【００２３】
図３は、室内機３０の断面図である。室内熱交換器３１は、図３に示すように、送風機３２の上方を覆うように配置されている。室内熱交換器３１の内部には、複数のパイプ３１ａが設けられている。パイプ３１ａを冷媒が通過することで、室内熱交換器３１は、周囲の空気と熱交換して、冷媒を冷却又は加熱する。例えば、冷房運転時においては、室内熱交換器３１は、蒸発器として機能して、流入した冷媒を蒸発させる。これにより、室内熱交換器３１は、室内熱交換器３１の周囲の空気から熱を吸収し、周囲の空気を冷却する。また、暖房運転時においては、室内熱交換器３１は、凝縮器として機能して、流入した気体冷媒を凝縮させる。これにより、室内熱交換器３１は、室内熱交換器３１の周囲の空気に熱を放出し、周囲の空気を加熱する。
【００２４】
本実施の形態においては、室内熱交換器３１と流路３０ａと、上述した室外機２０の圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、吐出温度センサ２５等によって、冷凍サイクル回路が構成される。
【００２５】
室内熱交換器３１の下方（−Ｚ側）には、凝縮水受け部３６Ａ，３６Ｂが形成されている。凝縮水受け部３６Ａ，３６Ｂは、冷房運転や除湿運転時における室内熱交換器３１の熱交換により結露した水滴を受ける受皿である。凝縮水受け部３６Ａと、凝縮水受け部３６Ｂとは、図示しない水路で接続されており、凝縮水受け部３６Ｂが受けた凝縮水は、凝縮水受け部３６Ａに流れ込む。そして、凝縮水受け部３６Ａに溜まった凝縮水は、配水管等により、室内Ｒの外部に排水される。
【００２６】
送風機３２は、送風ファンと、送風ファンを回転するファンモータとを有している。送風機３２は、送風ファンの回転により、室内熱交換器３１によって熱交換された空気を、空気調和対象の室内Ｒに供給する。本実施の形態においては、送風機３２は、クロスフローファンから構成される。また、筐体３５の吹出口３５ａには、複数の風向板３７が取り付けられている。風向板３７は、送風機３２からの空気の供給方向（風向き）を規定するもので、Ｙ軸方向に対して回転可能に支持されている。送風機３２からの空気は、送風機３２の下側（−Ｚ側）に形成された風路３８を通り、この風向板３７に案内されて、水平方向（図３の矢印Ｗ３で示される方向）、室内Ｒの床面方向、又は斜め上向き方向（図３の矢印Ｗ４で示される方向）に吹き出される。
【００２７】
酸素濃度センサ３３は、室内機３０の筐体３５内の酸素濃度Ｃを計測する。酸素濃度Ｃは、冷凍サイクル回路１００からの冷媒の漏洩を検知するために用いられる。空気中に含まれる酸素濃度は、通常、２０．９５％であるため、空気に、冷媒が混入すると、その分、酸素濃度が減少する。例えば、空気に、冷媒が１４．４％まで混入すると、混合気体（冷媒が混入した空気）中の空気の割合は、８５．６％（＝１００％−１４．４％）にまで減少し、相対的に、酸素濃度は、１７．９３％（＝８５．６％×０．２０９５）にまで低下する。そこで、制御ユニット４０は、例えば、酸素濃度Ｃが、予め設定された設定値Ｃｓ以下（例えば、１８．７％以下。これは、上述した１７．９３％よりもやや大きく見積もった酸素濃度である。）となった場合、冷凍サイクル回路１００から冷媒が漏洩したと判断する。
【００２８】
酸素濃度センサ３３は、凝縮水受け部３６Ａ近傍に配置されている。冷媒は、空気よりも比重が大きいため、室内熱交換器３１から冷媒が漏洩した場合、凝縮水受け部３６Ａに滞留する。そこで、酸素濃度センサ３３は、漏洩した冷媒が溜まりやすい凝縮水受け部３６Ａ近傍に配置される。また、酸素濃度センサ３３は、凝縮水受け部３６Ａに溜まった凝縮水に触れないように、凝縮水受け部３６Ａの枠部分にブラケット等を介して支持されている。これにより、凝縮水受け部３６Ａに溜まった凝縮水に、酸素濃度センサ３３が触れて、検知精度が低下することを防いでいる。また、酸素濃度センサ３３は、例えば、図２に示すように、空気調和機１０の長手方向（図２に示されるＹ軸方向）の中央付近に配置されている。ただし、これに限られず、酸素濃度センサ３３は、中央付近以外の場所に配置されていてもよい。また、複数の酸素濃度センサ３３を配置して、それぞれが計測した酸素濃度の平均値等を算出するようにしてもよい。
【００２９】
絶対湿度センサ３４は、例えば、図３を参照するとわかるように、吸込口３５ｂから吸い込まれた室内空気に触れるように、室内熱交換器３１を通過する室内空気の流れの上流側に配置されている。また、絶対湿度センサ３４は、室内熱交換器３１が行う熱交換の影響を受けにくいように、室内熱交換器３１から、所定の距離だけ離間して配置される。絶対湿度センサ３４は、空気調和対象の室内Ｒの絶対湿度Ｈを計測する。本実施の形態における空気調和機１０では、上述したように、冷凍サイクル回路１００を流れる冷媒として、地球温暖化防止に有効な低ＧＷＰのＨＦＣ冷媒（ここではＲ３２）を使用している。このようなＨＦＣ冷媒は微燃性であるため、空気調和機１０には、万一の冷媒漏洩に対する高い安全性が必要となる。発明者は、このような地球温暖化防止に有効な低ＧＷＰのＨＦＣ冷媒（代替冷媒）について分析を重ねた結果、図４に示すように、絶対湿度Ｈ（ｇ／ｍ３）と、代替冷媒に着火した場合の燃焼規模（１／ｓ、燃焼時間の逆数）とに、所定の相関関係があることを見出した。図４は、絶対湿度Ｈ（ｇ／ｍ３）と、代替冷媒に着火した場合の燃焼規模（１／ｓ、燃焼時間の逆数）との関係を模式的に示した図である。
【００３０】
詳しくは、図４に示すように、これら低ＧＷＰであるが微燃性を示すＨＦＣ冷媒（Ｒ３２、ＨＦＯ）については、これら冷媒に対する最近の研究、特に燃焼規模の評価により、絶対湿度以外が同一条件下（同じ冷媒種、同じ冷媒ガス濃度で、同じ着火源で着火させた場合）において、絶対湿度が大きくなるほど燃焼規模が大きくなる傾向があることがわかった。
【００３１】
ＨＦＣ冷媒（Ｒ３２、ＨＦＯ）についての評価においては、例えば、以下のように行われた。先ず、実験箱の中に冷媒ガスを封入、その際、箱内の冷媒ガス濃度が可燃域（Ｒ３２であれば１４．４ｖｏｌ％〜２９．３ｖｏｌ％、ＨＦＯ−１２３４ｙｆであれば６．２ｖｏｌ％〜１２．３ｖｏｌ％）のある特定の値となるような量を封入し、箱内に設置された攪拌ファンで箱内の冷媒ガス濃度分布を均一なものとする。
【００３２】
そして、箱内に設置されたニクロム線ヒーターに通電し、実験箱内の冷媒に着火するまでそのヒーターを加熱する。冷媒に着火して燃焼し、自然に燃焼停止するまでの過程を観察、また、燃焼範囲、燃焼時間、圧力上昇具合などを評価し、これらを総合して燃焼規模の大きさを判断する。実験箱内の絶対湿度は絶対湿度センサで計測し、冷媒ガス濃度が同じであることの確認は、酸素濃度計で箱内の酸素濃度が同じであることを確認することで代用している。
【００３３】
このような微燃性ＨＦＣ冷媒の評価を、実験箱内の絶対湿度をパラメータとして複数回実施したところ、図４に示されるように、絶対湿度が大きいほど燃焼規模が大きくなる傾向にあることが見出された。なお、絶対温度は、その日の天気、季節や時刻などで成り行きに変化させている。この評価で得られた結果から、絶対温度が小さい状況である方が、空気に対する冷媒濃度が可燃域にあるＲ３２やＨＦＯ冷媒に、何らかの理由で火種が提供されて（着火源が存在して）発火した場合に、その燃焼規模を小さくでき、万一の冷媒漏洩に対する安全性が高まるという考えが導き出せる。
【００３４】
以上、まとめると、絶対湿度以外が同一条件下（同じ冷媒種、同じ冷媒ガス濃度で、同じ着火源で着火させた場合）においては、代替冷媒の絶対湿度が低くなるに従って、燃焼規模も小さくなる。ここで、燃焼規模が大きいとは、燃焼時間の逆数が大きいことを言っており、例えば、火炎の伝播が速い、圧力上昇が大きい、発生する火炎が大きい、というようなことを表している。すなわち、代替冷媒の絶対湿度Ｈが低くなれば、冷媒に着火した場合の燃焼規模も小さくなり、冷媒の燃焼性を弱めることができる。本実施の形態では、絶対湿度センサ３４が計測した絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓ以下となるように、空気調和機１０は、室内Ｒの絶対湿度Ｈを下げるような冷房運転や除湿運転を行う。この設定値Ｈｓは、仮に、冷媒が燃焼したとしても、燃焼規模が十分に小さく、ユーザの安全を確保できると考えられる閾値であり、例えば、１０．０ｇ／ｍ３である。
【００３５】
また、絶対湿度センサ３４は、図２に示すように、筐体３５の側面に形成された開口３５ｃの裏側近傍に配置されている。送風機３２の送風ファンが回転すると、室内Ｒの空気は、筐体３５の開口３５ｃから取り入れられるため、絶対湿度センサ３４は、室内Ｒの絶対湿度Ｈを、精度良く計測できる。
【００３６】
室内機３０の筐体３５の正面には、異常表示ランプ３９が設けられている。この異常表示ランプ３９は、例えば、冷媒の漏洩が検知された場合に点滅することによって、空気調和機１０のユーザに、冷媒が漏洩した旨を報知する。
【００３７】
上述のように構成された室外機２０の流路２０ａと室内機３０の流路３０ａとは、図１に示すように、接続配管１１とフレアナット１２とによって接続されている。この接続配管１１及びフレアナット１２によって、冷凍サイクル回路１００は、外部から密閉された回路に構成される。また、室外機２０の流路には、閉止弁１３が設けられている。閉止弁１３は、冷凍サイクル回路１００の冷媒の流れを閉止したり、開放したりする。
【００３８】
制御ユニット４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶部、補助記憶部、及び上記各部を相互に接続するバスを有している。制御ユニット４０の主記憶部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、ＣＰＵの作業領域として用いられる。補助記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含んで構成されている。制御ユニット４０の補助記憶部は、ＣＰＵが実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。
【００３９】
制御ユニット４０には、図１に示すように、ケーブル等を介して、酸素濃度センサ３３、絶対湿度センサ３４、及び吐出温度センサ２５が接続されている。制御ユニット４０は、酸素濃度センサ３３からの酸素濃度Ｃと、絶対湿度センサ３４からの絶対湿度Ｈを示す信号と、吐出温度センサ２５からの吐出温度Ｔとを受信する。そして、制御ユニット４０のＣＰＵに、酸素濃度Ｃ、絶対湿度Ｈ、及び吐出温度Ｔを通知する。
【００４０】
制御ユニット４０は、四方弁２２及び送風機３２のファンモータに接続されている。制御ユニット４０は、ＣＰＵの指示に基づいて、冷媒の還流方向を切り替えるために、四方弁２２を制御する。また、制御ユニット４０は、ＣＰＵの指示に基づいて、送風機３２の送風ファンの回転を制御するために、回転数に応じた電圧を加える。
【００４１】
制御ユニット４０のＣＰＵは、補助記憶部に記憶されたプログラムを実行し、上記各部の統括的な制御を行う。なお、制御ユニット４０は、図１においては、室外機２０内に配置されているが、これに限られない。例えば、室外制御ユニットと室内制御ユニットとで構成して、室外機２０と室内機３０とのそれぞれに配置されていてもよい。また、室外機２０の外部に配置され、例えば、リモコン等に一体に構成されていてもよい。
【００４２】
上述のように構成された空気調和機１０は、送風運転、冷房運転、除湿運転、及び暖房運転を行うことにより、室内Ｒの空気調和を行う。送風運転は、冷凍サイクルを動作させずに、送風機３２のみによって、空気を供給する運転である。冷房運転、除湿運転、及び暖房運転は、冷凍サイクルを動作させつつ、送風機３２によって、冷風及び温風を供給する運転である。冷房運転及び除湿運転時の冷凍サイクルの動作は、同等である。以下、冷凍サイクルの動作について、冷房運転及び除湿運転を例に、図１及び図５を用いて説明する。なお、図５のモリエル線図における横軸は、冷媒の単位質量当りのエンタルピ（比エンタルピ）を示し、縦軸は、冷媒の圧力を示している。
【００４３】
冷房運転の場合、四方弁２２は、圧縮機２１からの冷媒を、室外熱交換器２３に送出するように切り替えられる。そして、室外熱交換器２３は、凝縮器として機能し、室内熱交換器３１は、蒸発器として機能する。
【００４４】
先ず、圧縮機２１に冷媒（図５における状態Ｓａの冷媒）が流入すると、流入した冷媒は、圧縮機２１によって圧縮される。そうすると、冷媒は、圧力及び比エンタルピが上昇し、高温高圧の状態（状態Ｓｂ）に変化し、圧縮機２１から送出される。圧縮機２１から送出された冷媒は、四方弁２２を通過して、室外熱交換器２３に流入する。
【００４５】
室外熱交換器２３に、状態Ｓｂの冷媒が流入すると、冷媒は、空気との熱交換によって凝縮する。そうすると、冷媒は、圧力一定のまま、比エンタルピが下降する。これにより、冷媒は、液体の状態（状態Ｓｃ）に変化する。そして、冷媒は、室外熱交換器２３から送出される。
【００４６】
膨張弁２４に、状態Ｓｃの冷媒が流入すると、冷媒は、膨張弁２４によって膨張する。すると、冷媒は、比エンタルピ一定のまま、高圧の状態から、低圧の状態（状態Ｓｄ）に変化する。そして、冷媒は、膨張弁２４から送出される。
【００４７】
室内熱交換器３１に、状態Ｓｄの冷媒が流入すると、冷媒は、周囲の空気との熱交換によって蒸発する。すると、圧力一定のまま、冷媒の比エンタルピが上昇する。これにより、冷媒は、乾き度の大きい冷媒の状態（状態Ｓａ）に変化する。
【００４８】
このとき、図３に示すように、送風機３２によって、室内Ｒから、筐体３５の吸込口３５ｂを経由して吸い込まれた空気（矢印Ｗ１で示されるように流れる空気）は、室内熱交換器３１で冷媒との熱交換により冷却される。冷却された空気は、矢印Ｗ２に示すように、風路３８を通って、筐体３５の吹出口３５ａから吹き出される。この結果、冷風として、室内Ｒに供給される。
【００４９】
図１及び図５に戻り、室内熱交換器３１から送出された冷媒（状態Ｓａの冷媒）は、四方弁２２を通過して、再び、圧縮機２１に流入する。以降、同様の冷凍サイクルを繰り返す。
【００５０】
ここで、冷凍サイクル回路１００から冷媒が漏洩した場合、冷凍サイクル回路１００内に残存する冷媒量が少なくなり、図５に示すように、モリエル線図は、圧力が低くなる方向、かつ、比エンタルピが高くなる方向にシフトする。例えば、圧縮機２１から流出した状態Ｓｂの冷媒は、状態Ｓｂ´の冷媒に変化し、冷媒の温度が高くなる。状態Ｓｂ，Ｓｂ´の冷媒の温度は、上述した吐出温度センサ２５によって計測される。本実施の形態では、吐出温度センサ２５が計測した吐出温度Ｔが、設定値Ｔｓ以上（例えば、１２０℃以上）となった場合に、制御ユニット４０は、冷凍サイクルの動作を停止させる。
【００５１】
除湿運転は、本実施の形態においては、上述した冷房運転の場合と同じ冷凍サイクルを動作させながら、冷房運転時よりも、送風機３２の送風ファンの回転数を小さくすることで行われる（弱冷房除湿運転）。
【００５２】
暖房運転の場合、四方弁２２は、圧縮機２１からの冷媒を、室内熱交換器３１に送出するように切り替えられる。この場合、室外熱交換器２３は、蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１は、凝縮器として機能する。圧縮機２１から送出された冷媒は、室内熱交換器３１に流入する。
【００５３】
室内熱交換器３１に、冷媒が流入すると、冷媒は、周囲の空気との熱交換によって凝縮する。そうすると、冷媒は、圧力一定のまま、比エンタルピが下降する。これにより、冷媒は、液体の状態に変化する。このとき、冷媒との熱交換により、室内熱交換器３１の周囲の空気が加熱され、この加熱された空気は、送風機３２により、温風として、室内Ｒに供給される。
【００５４】
室内熱交換器３１から送出された冷媒は、膨張弁２４、室外熱交換器２３、四方弁２２を、順次、通過して、再び、圧縮機２１に流入する。
【００５５】
次に、空気調和機１０における制御ユニット４０の動作について、図６を用いて説明する。図６に示されるフローチャートは、制御ユニット４０が実行する冷媒漏洩検出処理を示している。この冷媒漏洩検出処理は、室内Ｒの空気調和を行うための運転（送風運転、冷房運転、除湿運転、及び暖房運転）が停止しているときに実行される。
【００５６】
最初のステップＳ１０１では、制御ユニット４０は、酸素濃度センサ３３を用いて、酸素濃度Ｃを計測する。具体的には、制御ユニット４０は、酸素濃度センサ３３を用いて、凝縮水受け部３６Ａ近傍の酸素濃度Ｃを計測する。
【００５７】
次に、制御ユニット４０は、計測された酸素濃度Ｃと、あらかじめ制御ユニット４０の補助記憶部に記憶されていた設定値Ｃｓと比較し、酸素濃度Ｃが、設定値Ｃｓ以下であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
設定値Ｃｓは、例えば、１８．７％に設定されている。これは、Ｒ３２の燃焼下限界値が、１４．４ｖｏｌ％であることから算出される値である。詳しくは、Ｒ３２が、空気に１４．４ｖｏｌ％混入すると、混合気体（冷媒が混入した空気）のうちの空気の割合は、８５．６％（＝１００％−１４．４％）となるため、酸素濃度は、１７．９３％（＝８５．６％×０．２０９４７６）となる。すなわち、酸素濃度が、１７．９３％以下となると、Ｒ３２の燃焼下限界値である１４．４ｖｏｌ％以上となり、Ｒ３２が燃焼するおそれが生じる。設定値Ｃｓとして設定された１８．７％は、酸素濃度１７．９３％からやや大きく見積もった酸素濃度である。
【００５９】
このステップＳ１０２で、酸素濃度Ｃが、設定値Ｃｓよりも大きいと判断された場合には（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。そして、再び、酸素濃度センサ３３を用いて計測する。一方、酸素濃度Ｃが、設定値Ｃｓ以下であると判断された場合には（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、冷媒が漏洩したとものとして、次のステップＳ１０３に移行する。
【００６０】
ステップＳ１０３では、制御ユニット４０は、異常表示ランプ３９を点滅させる。
【００６１】
次に、制御ユニット４０は、送風機３２の送風ファンを回転する。これにより、送風運転が開始される。このとき、制御ユニット４０は、風向板３７を調整して、送風の風向きを水平方向にする。
【００６２】
次に、制御ユニット４０は、絶対湿度センサ３４を用いて、室内Ｒの絶対湿度Ｈを計測する（ステップＳ１０５）。このとき、すでに送風運転が行われていることにより、室内Ｒの空気が、筐体３５の開口３５ｃから取り入れられるため、絶対湿度センサ３４は、室内Ｒの絶対湿度Ｈを、精度良く計測できる。
【００６３】
次に、制御ユニット４０は、計測された絶対湿度Ｈと、あらかじめ制御ユニット４０の補助記憶部に記憶されていた設定値Ｈｓと比較し、絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。設定値Ｈｓは、例えば、１０．０ｇ／ｍ３に設定されている。
【００６４】
このステップＳ１０６で、絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓよりも小さいと判別された場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、仮に、冷媒が燃焼したとしても、燃焼規模が十分に小さく、ユーザの安全を確保できるものとして、ステップＳ１０５に戻る。そして、再び、絶対湿度センサ３４を用いて計測する。一方、絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓ以上であると判別された場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０７に移行する。
【００６５】
ステップＳ１０７では、現在の空気調和機１０の運転が、除湿運転であるか否かを判別する。現在の空気調和機１０の運転が、除湿運転であると判別された場合には（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に移行する。一方、現在の空気調和機１０の運転が、除湿運転ではないと判別された場合には（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、次のステップＳ１０８に移行する。
【００６６】
ステップＳ１０８では、四方弁２２を切り替えて、冷凍サイクルを冷房運転サイクルで動作させる。そして、室内Ｒに冷風を供給する。これにより、除湿運転が開始される。この除湿運転により、室内Ｒの絶対湿度Ｈは、低下する。また、除湿運転における風向きは、水平方向を維持する。
【００６７】
次に、制御ユニット４０は、吐出温度センサ２５を用いて、圧縮機２１からの吐出温度Ｔを計測する（ステップＳ１０９）。
【００６８】
次に、制御ユニット４０は、計測された吐出温度Ｔと、あらかじめ制御ユニット４０の補助記憶部に記憶されていた設定値Ｔｓと比較し、吐出温度Ｔが、設定値Ｔｓ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。設定値Ｔｓは、例えば、１２０℃に設定されている。吐出温度Ｔが、設定値Ｔｓよりも小さいと判断された場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻る。そして、再び、絶対湿度センサ３４を用いて計測する。一方、吐出温度Ｔが、設定値Ｔｓ以上であると判断された場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１１１に移行する。
【００６９】
ステップＳ１１１では、圧縮機２１の動作を停止させて、冷凍サイクル全体の動作を停止させる。これにより、除湿運転が停止する。ただし、送風機３２の送風ファンは、引き続き、回転しているため、これにより、送風運転が開始される（ステップＳ１１１）。
【００７０】
次に、制御ユニット４０は、ユーザからの送風運転の停止操作を待ち受ける（ステップＳ１１２）。この停止操作は、例えば、異常表示ランプ３９の点滅により、冷媒の漏洩に気付いたユーザによって行われる操作である。停止操作は、例えば、リモコンを介して行われる。ステップＳ１１１で開始された送風運転は、この停止操作があるまで継続される。
【００７１】
このステップＳ１１２で、送風運転の停止操作がない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）には、ステップＳ１１２で、再び、ユーザからの送風運転の停止操作を待ち受ける。一方、送風運転の停止操作があった場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）には、次のステップＳ１１３に移行する。
【００７２】
ステップＳ１１３では、送風機３２の送風ファンの回転を停止する。これにより、送風運転が停止され、制御ユニット４０は、処理を終了する。なお、異常表示ランプ３９の点滅は、ユーザによって送風運転の停止操作がなされた後も継続される。異常表示ランプ３９の点滅は、例えば、冷媒の漏洩が修復された後に停止される。例えば、空気調和機１０を保守する専門の技術者によって停止される。
【００７３】
以上、説明したように、本実施の形態に係る空気調和機１０によれば、冷媒が漏洩した場合、空気調和機１０は、室内Ｒの絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓ以下となるまで除湿運転を行う。このため、室内Ｒの空気中の水分が除去されて、室内Ｒの絶対湿度Ｈが低下する。上述の図４に示したように、代替冷媒の絶対湿度が低下することにより、冷媒に着火した場合の燃焼規模も小さくなる。これにより、冷媒の燃焼性を弱めることができ、結果として、安全性を高めることができる。
【００７４】
また、空気調和機１０は、冷媒が漏洩した場合、除湿運転を行う。この除湿運転に伴う冷凍サイクルの動作により、室内熱交換器３１を通過する冷媒は、低圧となるため、送風運転時よりも、冷媒の漏洩を抑制することができる。
【００７５】
また、空気調和機１０は、冷媒が漏洩した場合、室内Ｒの絶対湿度Ｈが、設定値Ｈｓ以下であるか否かに関わらず、送風運転を行う。このため、室内Ｒ内に冷媒を拡散させて、室内Ｒ内全体の冷媒濃度を低くすることができる。これにより、室内Ｒ内に着火源があったとしても、冷媒が燃焼することを防止でき、結果として、安全性を高めることができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、絶対湿度センサ３４による室内Ｒの絶対湿度Ｈの計測は、送風運転後に行われる。このため、室内Ｒの絶対湿度Ｈを、精度良く計測することができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、吐出温度センサ２５が、圧縮機２１から送出される冷媒の吐出温度Ｔを計測し、この吐出温度Ｔに基づいて、冷凍サイクルの動作を停止させる。これにより、冷凍サイクル回路１００内に残存する冷媒量が少ない状態で、冷凍サイクルを動作させることを防ぐことができる。また、残存する冷媒量が少ない状態で、冷凍サイクルを動作させて、圧縮機２１が、室内Ｒの空気を吸引することを防ぐことができる。
【００７８】
また、本実施の形態では、冷媒が漏洩した場合、空気調和機１０は、空気を水平方向に供給する。これにより、冷媒が、室内Ｒ全体に拡散しやすくなり、室内Ｒ内全体の冷媒濃度をより低くすることができる。ただし、空気の供給方向は、水平方向に限らず、冷媒が、室内Ｒ全体に拡散しやすい方向であればよい。例えば、水平方向よりも上向きの方向であってもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、酸素濃度センサ３３は、冷凍サイクル回路１００から漏洩した冷媒が溜まりやすい凝縮水受け部３６Ａ近傍に配置されている。このため、冷媒の漏洩を、精度良く検知することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、冷媒の漏洩の検出に、酸素濃度センサ３３が用いられている。酸素濃度センサ３３は、冷媒の漏洩の検出に用いられる検出手段としては、比較的、安価であるため、空気調和機１０の製造コストを抑制できる。
【００８１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。
【００８２】
例えば、本実施の形態に係る空気調和機１０では、冷媒が漏洩した場合、空気調和機１０は、除湿運転を行う。しかしながら、これに限らず、室内Ｒの絶対湿度Ｈを低下させる運転であるならば、他の運転（例えば、冷房運転）であってもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、低ＧＷＰだが可燃性を有ずるＨＦＣ冷媒としてＲ３２を用いたが、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素であるＨＦＯ−１２３４ｙｆ等のＨＦＯ冷媒（ＨＦＣ冷媒の一種）も、絶対湿度と燃焼規模との関係がＲ３２と同様な傾向があり、またＲ３２同様に空気よりも密度が大きいので、冷凍サイクル回路を循環する冷媒として、このＨＦＯ冷媒を用いる場合、もしくはＲ３２とＨＦＯ冷媒との混合冷媒を用いる場合においても、本発明を適用することで、Ｒ３２を用いた場合と同様な効果が得られる。
【００８４】
なお、本実施の形態で用いたＲ３２以外の冷媒を用いる場合は、制御ユニット４０の補助記憶部に記憶された設定値Ｃｓを、それぞれの冷媒の燃焼下限界値に基づいて、変更する必要がある。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの場合、燃焼下限界値が、６．２ｖｏｌ％である。このため、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いた場合は、設定値Ｃｓを、例えば、１９．７％（≒（１００％−６．２％）×０．２０９４７６）に設定する。
【００８５】
また、発明者は、上記実施の形態で用いたＲ３２以外の代替冷媒（例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）についても、分析を重ねて、図４に示した相関関係と同様の関係があることを見出している。ただし、絶対湿度Ｈに対する燃焼規模は、代替冷媒毎に異なるため、代替冷媒毎に、絶対湿度の設定値Ｈｓを設定する必要がある。
【００８６】
また、本実施の形態では、室内Ｒの絶対湿度Ｈを計測するために、絶対湿度センサ３４が用いられている。しかしながら、これに限らず、相対湿度センサと室温センサとを用いてもよい。この場合、室内Ｒの絶対湿度Ｈは、相対湿度センサが計測した相対湿度と、室温センサが計測した室温とに基づいて算出することが可能である。相対湿度センサは、絶対湿度センサに比べて、安価であるため、空気調和機１０の製造コストを抑制できる。
【００８７】
また、本実施の形態では、酸素濃度センサ３３は、冷凍サイクル回路から漏洩した冷媒が溜まりやすい凝縮水受け部３６Ａ近傍に配置されている。しかしながら、これに限らず、図７に示すように、風路３８上に配置されていてもよい。凝縮水受け部３６Ａから溢れた冷媒は、風路３８を通過するため、精度良く酸素濃度Ｃを計測することができる。
【００８８】
また、本実施の形態では、制御ユニット４０は、吐出温度センサ２５が計測した吐出温度Ｔが、設定値Ｔｓ以上であるか否かを判別し、設定値Ｔｓ以上である場合は、圧縮機２１の動作を停止させている。これにより、冷凍サイクル回路１００の冷媒の循環を停止させている。しかしながら、これに限らず、絶対湿度Ｈの設定値Ｈｓよりも低い絶対湿度の設定値Ｈｓ２を予め設定し、絶対湿度Ｈが、この設定値Ｈｓ２以下となったときに、冷凍サイクル回路１００の冷媒の循環を停止させるようにしてもよい。設定値Ｈｓ２は、例えば、５．０ｇ／ｍ３である。
【００８９】
また、本実施の形態では、冷媒が漏洩した旨を報知する手段として、異常表示ランプが用いられている。しかしながら、これに限らず、冷媒の漏洩を、警告音等によって、冷媒が漏洩した旨を報知してもよい。
【００９０】
本発明は、本発明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ものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００９１】
１０  空気調和機
１１  接続配管
１２  フレアナット
１３  閉止弁
２０  室外機
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  流路
２１  圧縮機
２２  四方弁
２３  室外熱交換器
２４  膨張弁
２５  吐出温度センサ（吐出温度計測手段）
３０  室内機
３０ａ  流路
３１  室内熱交換器
３１ａ  パイプ
３２  送風機
３３  酸素濃度センサ
３４  絶対湿度センサ（湿度計測手段）
３５  筐体
３５ａ  吹出口
３５ｂ  吸込口
３５ｃ  開口
３６Ａ、３６Ｂ  凝縮水受け部
３７  風向板
３８  風路
３９  異常表示ランプ（報知手段）
４０  制御ユニット（制御部）
５０  室温センサ
１００  冷凍サイクル回路
Ｒ  室内
Ｃ  酸素濃度
Ｃｓ  設定値（設定酸素濃度）
Ｈ  絶対湿度
Ｈｓ  設定値（第１設定絶対湿度）
Ｈｓ２  設定値（第２設定絶対湿度）
Ｔ  吐出温度
Ｔｓ  設定値（設定吐出温度）
【図１】
2014035171.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014035171.tif 000007
【図６】
2014035171.tif 000008
【図７】
2014035171.tif 000009