(57)【要約】  冷凍サイクル装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、冷媒回路の負荷側熱交換器を収容する筐体を有する室内機と、室内機を制御する制御部と、を備え、室内機は、冷媒検知手段と送風ファンとを有しており、制御部は、冷媒を検知したときに送風ファンを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されており、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、風量Ｑ、燃焼下限濃度ＬＦＬ及び想定漏洩速度Ｗは、Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬの関係を満たす。
2017187618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容する筐体を有する室内機と、
前記室内機を制御する制御部と、を備え、
前記室内機は、冷媒検知手段と送風ファンとを有しており、
前記制御部は、冷媒を検知したときに前記送風ファンを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されており、
冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、
前記風量Ｑ、前記燃焼下限濃度ＬＦＬ及び前記想定漏洩速度Ｗは、
Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬ
の関係を満たす冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記筐体には、吸込口と、吹出口と、前記吸込口と前記吹出口との間に形成された風路と、が設けられており、
前記負荷側熱交換器、前記冷媒検知手段及び前記送風ファンは、前記風路、又は前記筐体の内部であって前記風路と連通した空間に配置されている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷媒回路の熱源側熱交換器を収容する熱源機と、
前記室内機と前記熱源機とを接続する延長配管と、をさらに備え、
前記延長配管と前記負荷側熱交換器とは、継手部を介して接続されており、
前記継手部は、前記風路、又は前記筐体の内部であって前記風路と連通した空間に配置されている請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記冷媒検知手段は、前記負荷側熱交換器又は前記継手部よりも下方に配置されている請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
冷媒としてＲ３２が用いられ、
前記風量Ｑは、
Ｑ＞３２．７［ｍ３／ｈ］
の関係を満たす請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記室内機は床置形である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、
前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容する筐体を有する室内機と、
前記室内機を制御する制御部と、を備え、
前記室内機は、冷媒検知手段と送風ファンとを有しており、
前記制御部は、冷媒を検知したときに前記送風ファンを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されている冷凍サイクル装置における前記風量Ｑを設定する風量設定方法であって、
冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、
前記風量Ｑ、前記燃焼下限濃度ＬＦＬ及び前記想定漏洩速度Ｗが、
Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬ
の関係を満たすように前記風量Ｑを設定する風量設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒検知手段を有する冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空気調和装置が記載されている。この空気調和装置は、室内機の外表面に設けられて冷媒を検知する冷媒検知手段と、冷媒検知手段が冷媒を検知したときに室内送風ファンを回転させる制御を行う制御部と、を備えている。この空気調和装置では、室内機につながる延長配管から室内へ冷媒が漏洩した場合や、室内機内部で漏洩した冷媒が室内機の筐体の隙間を通して室内機の外部へ流出した場合に、漏洩冷媒を冷媒検知手段によって検知できる。また、冷媒検知手段が冷媒の漏洩を検知したときに室内送風ファンを回転させることにより、室内機の筐体に設けられた吸込口から室内の空気を吸い込み、吹出口から室内へ空気を吹き出すので、漏洩した冷媒を拡散させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５９９６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、室内送風ファンの回転速度、すなわち風量については記載されていない。このため、冷媒の漏洩が生じたときに室内送風ファンを回転させたとしても、漏洩冷媒を拡散させるのに必要な風量が得られない場合には、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうおそれがあるという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、万一、冷媒が漏洩したとしても、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる冷凍サイクル装置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】
【０００６】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路と、前記冷媒回路の負荷側熱交換器を収容する筐体を有する室内機と、前記室内機を制御する制御部と、を備え、前記室内機は、冷媒検知手段と送風ファンとを有しており、前記制御部は、冷媒を検知したときに前記送風ファンを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されており、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、前記風量Ｑ、前記燃焼下限濃度ＬＦＬ及び前記想定漏洩速度Ｗは、Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬの関係を満たすものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、冷媒が漏洩したときに、必要な風量で送風ファンを運転させることができる。したがって、万一、冷媒が漏洩したとしても、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１の外観構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１の内部構造を模式的に示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１の内部構造を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の制御部３０で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置について説明する。本実施の形態では、冷凍サイクル装置としてセパレート形の空気調和装置を例示している。図１は、本実施の形態に係る空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。
【００１０】
図１に示すように、空気調和装置は、冷媒を循環させる冷媒回路４０を有している。冷媒回路４０は、圧縮機３、冷媒流路切替装置４、熱源側熱交換器５（例えば、室外熱交換器）、減圧装置６、及び負荷側熱交換器７（例えば、室内熱交換器）が冷媒配管を介して順次環状に接続された構成を有している。また、空気調和装置は、熱源ユニットとして、例えば室外に設置される室外機２（熱源機の一例）を有している。さらに、空気調和装置は、負荷ユニットとして、例えば室内に設置される室内機１を有している。室内機１と室外機２との間は、冷媒配管の一部である延長配管１０ａ、１０ｂを介して接続されている。
【００１１】
冷媒回路４０を循環する冷媒としては、例えば、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）等の微燃性冷媒、又は、Ｒ２９０、Ｒ１２７０等の強燃性冷媒が用いられる。これらの冷媒としては、単一冷媒が用いられてもよいし、２種以上の冷媒が混合された混合冷媒が用いられてもよい。以下、微燃レベル以上（例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４の分類で２Ｌ以上）の燃焼性を有する冷媒のことを「可燃性を有する冷媒」又は「可燃性冷媒」という場合がある。また、冷媒回路４０を循環する冷媒としては、不燃性（例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４の分類で１）を有するＲ２２、Ｒ４１０Ａ等の不燃性冷媒を用いることもできる。これらの冷媒は、大気圧下（例えば、温度は室温（２５℃））において空気よりも大きい密度を有している。
【００１２】
圧縮機３は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械である。冷媒流路切替装置４は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒回路４０内の冷媒の流れ方向を切り替えるものである。冷媒流路切替装置４としては、例えば四方弁又は複数の二方弁が用いられる。熱源側熱交換器５は、冷房運転時には放熱器（例えば、凝縮器）として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器５では、内部を流通する冷媒と、後述する室外送風ファン５ｆにより送風される室外空気との熱交換が行われる。減圧装置６は、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒とするものである。減圧装置６としては、例えば、後述する制御部３０の制御により開度を調節可能な電子膨張弁などが用いられる。また、減圧装置６としては、温度式膨張弁、固定絞り、膨張機などが用いられてもよい。負荷側熱交換器７は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には放熱器（例えば、凝縮器）として機能する熱交換器である。負荷側熱交換器７では、内部を流通する冷媒と、後述する室内送風ファン７ｆにより送風される空気との熱交換が行われる。ここで、冷房運転とは、負荷側熱交換器７に低温低圧の冷媒を供給する運転のことであり、暖房運転とは、負荷側熱交換器７に高温高圧の冷媒を供給する運転のことである。
【００１３】
室外機２には、圧縮機３、冷媒流路切替装置４、熱源側熱交換器５及び減圧装置６が収容されている。また、室外機２には、熱源側熱交換器５に室外空気を供給する室外送風ファン５ｆが収容されている。室外送風ファン５ｆは、熱源側熱交換器５に対向して設置されている。室外送風ファン５ｆを回転させることで、熱源側熱交換器５を通過する空気流が生成される。室外送風ファン５ｆとしては、例えばプロペラファンが用いられる。室外送風ファン５ｆは、当該室外送風ファン５ｆが生成する空気流において、例えば熱源側熱交換器５の下流側に配置されている。
【００１４】
室外機２には、冷媒配管として、冷房運転時にガス側となる延長配管接続バルブ１３ａと冷媒流路切替装置４とを繋ぐ冷媒配管、圧縮機３の吸入側に接続されている吸入配管１１、圧縮機３の吐出側に接続されている吐出配管１２、冷媒流路切替装置４と熱源側熱交換器５とを繋ぐ冷媒配管、熱源側熱交換器５と減圧装置６とを繋ぐ冷媒配管、及び、冷房運転時に液側となる延長配管接続バルブ１３ｂと減圧装置６とを繋ぐ冷媒配管、が設けられている。延長配管接続バルブ１３ａは、開放及び閉止の切替えが可能な二方弁で構成されており、その一端に継手部（例えば、フレア継手）が取り付けられている。また、延長配管接続バルブ１３ｂは、開放及び閉止の切替えが可能な三方弁で構成されている。延長配管接続バルブ１３ｂの一端には、冷媒回路４０に冷媒を充填する前作業である真空引きの際に使用されるサービス口１４ａが取り付けられ、他の一端には継手部（例えば、フレア継手）が取り付けられている。
【００１５】
吐出配管１２には、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、圧縮機３で圧縮された高温高圧のガス冷媒が流れる。吸入配管１１には、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、蒸発作用を経た低温低圧のガス冷媒又は二相冷媒が流れる。吸入配管１１には、低圧側のフレア継手付きのサービス口１４ｂが接続されており、吐出配管１２には、高圧側のフレア継手付きのサービス口１４ｃが接続されている。サービス口１４ｂ、１４ｃは、空気調和装置の据付け時や修理時の試運転の際に、圧力計を接続して運転圧力を計測するために使用される。
【００１６】
室内機１には、負荷側熱交換器７が収容されている。また、室内機１には、負荷側熱交換器７に空気を供給する室内送風ファン７ｆが設置されている。室内送風ファン７ｆを回転させることで、負荷側熱交換器７を通過する空気流が生成される。室内送風ファン７ｆとしては、室内機１の形態によって、遠心ファン（例えば、シロッコファン、ターボファン等）、クロスフローファン、斜流ファン、軸流ファン（例えば、プロペラファン）などが用いられる。本例の室内送風ファン７ｆは、当該室内送風ファン７ｆが生成する空気流において負荷側熱交換器７の上流側に配置されているが、負荷側熱交換器７の下流側に配置されていてもよい。
【００１７】
室内機１には、冷媒配管として、ガス側の室内配管９ａと液側の室内配管９ｂとが設けられている。室内配管９ａのうちガス側の延長配管１０ａとの接続部には、延長配管１０ａを接続するための継手部１５ａ（例えば、フレア継手）が設けられている。室内配管９ｂのうち液側の延長配管１０ｂとの接続部には、延長配管１０ｂを接続するための継手部１５ｂ（例えば、フレア継手）が設けられている。
【００１８】
また、室内機１には、室内から吸い込まれる室内空気の温度を検出する吸込空気温度センサ９１、負荷側熱交換器７の冷房運転時の入口部（暖房運転時の出口部）の冷媒温度を検出する熱交換器入口温度センサ９２、負荷側熱交換器７の二相部の冷媒温度（蒸発温度又は凝縮温度）を検出する熱交換器温度センサ９３等が設けられている。さらに、室内機１には、後述する冷媒検知手段９９が設けられている。これらのセンサ類は、室内機１又は空気調和装置全体を制御する制御部３０に検出信号を出力するようになっている。
【００１９】
制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、タイマ等を備えたマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という場合がある。）を有している。制御部３０は、操作部２６（図２参照）との間で相互に通信を行うことができるようになっている。操作部２６は、ユーザによる操作を受け付け、操作に基づく操作信号を制御部３０に出力するものである。本例の制御部３０は、操作部２６からの操作信号やセンサ類からの検出信号等に基づき、室内送風ファン７ｆの動作を含む室内機１又は空気調和装置全体の動作を制御する。制御部３０は、室内機１の筐体内に設けられていてもよいし、室外機２の筐体内に設けられていてもよい。また、制御部３０は、室外機２に設けられる室外機制御部と、室内機１に設けられ、室外機制御部と通信可能な室内機制御部と、により構成されていてもよい。
【００２０】
次に、空気調和装置の冷媒回路４０の動作について説明する。まず、冷房運転時の動作について説明する。図１において、実線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れ方向を示している。冷房運転では、冷媒流路切替装置４によって冷媒流路が実線で示すように切り替えられ、負荷側熱交換器７に低温低圧の冷媒が流れるように冷媒回路４０が構成される。
【００２１】
圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置４を経由して熱源側熱交換器５に流入する。冷房運転では、熱源側熱交換器５は凝縮器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器５では、内部を流通する冷媒と、室外送風ファン５ｆにより送風される室外空気との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が室外空気に放熱される。これにより、熱源側熱交換器５に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器５から流出した高圧の液冷媒は、減圧装置６に流入し、減圧されて低圧の二相冷媒となる。減圧装置６から流出した低圧の二相冷媒は、延長配管１０ｂを経由して室内機１の負荷側熱交換器７に流入する。冷房運転では、負荷側熱交換器７は蒸発器として機能する。すなわち、負荷側熱交換器７では、内部を流通する冷媒と、室内送風ファン７ｆにより送風される室内空気との熱交換が行われ、冷媒の蒸発熱が室内空気から吸熱される。これにより、負荷側熱交換器７に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒又は高乾き度の二相冷媒となる。また、室内送風ファン７ｆにより送風される空気は、冷媒の吸熱作用によって冷却される。負荷側熱交換器７で蒸発した低圧のガス冷媒又は高乾き度の二相冷媒は、延長配管１０ａ及び冷媒流路切替装置４を経由して圧縮機３に吸入される。圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。冷房運転では、以上のサイクルが連続的に繰り返される。
【００２２】
次に、暖房運転時の動作について説明する。図１において、点線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れ方向を示している。暖房運転では、冷媒流路切替装置４によって冷媒流路が点線で示すように切り替えられ、負荷側熱交換器７に高温高圧の冷媒が流れるように冷媒回路４０が構成される。
【００２３】
圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置４及び延長配管１０ａを経由して室内機１の負荷側熱交換器７に流入する。暖房運転時には、負荷側熱交換器７は凝縮器として機能する。すなわち、負荷側熱交換器７では、内部を流通する冷媒と、室内送風ファン７ｆにより送風される室内空気との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が室内空気に放熱される。これにより、負荷側熱交換器７に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。また、室内送風ファン７ｆにより送風される室内空気は、冷媒の放熱作用によって加熱される。負荷側熱交換器７から流出した高圧の液冷媒は、延長配管１０ｂを経由して室外機２の減圧装置６に流入し、減圧されて低圧の二相冷媒となる。減圧装置６から流出した低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器５に流入する。暖房運転では、熱源側熱交換器５は蒸発器として機能する。すなわち、熱源側熱交換器５では、内部を流通する冷媒と、室外送風ファン５ｆにより送風される室外空気との熱交換が行われ、冷媒の蒸発熱が室外空気から吸熱される。これにより、熱源側熱交換器５に流入した冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒又は高乾き度の二相冷媒となる。熱源側熱交換器５から流出した低圧のガス冷媒又は高乾き度の二相冷媒は、冷媒流路切替装置４を経由して圧縮機３に吸入される。圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。暖房運転では、以上のサイクルが連続的に繰り返される。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係る空気調和装置の室内機１の外観構成を示す正面図である。図３は、室内機１の内部構造を模式的に示す正面図である。図４は、室内機１の内部構造を模式的に示す側面図である。図４における左方は、室内機１の前面側（室内空間側）を示している。本実施の形態では、室内機１として、空調対象空間となる室内空間の床面に設置される床置形の室内機１を例示している。なお、以下の説明における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、室内機１を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００２５】
図２〜図４に示すように、室内機１は、縦長の直方体状の形状を有する筐体１１１を備えている。筐体１１１の前面下部には、室内空間の空気を吸い込む吸込口１１２が形成されている。本例の吸込口１１２は、筐体１１１の上下方向において中央部よりも下方であり、床面近傍の位置に設けられている。筐体１１１の前面上部、すなわち吸込口１１２よりも高さの高い位置（例えば、筐体１１１の上下方向における中央部よりも上方）には、吸込口１１２から吸い込まれた空気を室内に吹き出す吹出口１１３が形成されている。筐体１１１内には、吸込口１１２と吹出口１１３との間に形成された風路８１が設けられている。
【００２６】
筐体１１１の前面のうち、吸込口１１２よりも上方で吹出口１１３よりも下方には、操作部２６が設けられている。操作部２６は、通信線を介して制御部３０に接続されており、制御部３０との間で相互に通信が可能となっている。操作部２６では、空気調和装置の運転開始操作、運転終了操作、運転モードの切替え操作、設定温度及び設定風量の設定操作などがユーザにより行われる。操作部２６には、各種情報をユーザに報知する報知部として、表示部又は音声出力部等が設けられている。
【００２７】
筐体１１１は中空の箱体であり、筐体１１１の前面には前面開口部が形成されている。筐体１１１は、前面開口部に対して着脱可能に取り付けられる第１前面パネル１１４ａ、第２前面パネル１１４ｂ及び第３前面パネル１１４ｃを備えている。第１前面パネル１１４ａ、第２前面パネル１１４ｂ及び第３前面パネル１１４ｃは、いずれも略長方形平板状の外形状を有している。第１前面パネル１１４ａは、筐体１１１の前面開口部の下部に対して着脱可能に取り付けられている。第１前面パネル１１４ａには、上記の吸込口１１２が形成されている。第２前面パネル１１４ｂは、第１前面パネル１１４ａの上方に隣接して配置されており、筐体１１１の前面開口部の上下方向における中央部に対して着脱可能に取り付けられている。第２前面パネル１１４ｂには、上記の操作部２６が設けられている。第３前面パネル１１４ｃは、第２前面パネル１１４ｂの上方に隣接して配置されており、筐体１１１の前面開口部の上部に対して着脱可能に取り付けられている。第３前面パネル１１４ｃには、上記の吹出口１１３が形成されている。
【００２８】
筐体１１１の内部空間は、送風部となる下部空間１１５ａと、下部空間１１５ａの上方に位置し、熱交換部となる上部空間１１５ｂと、に大まかに分けられている。下部空間１１５ａと上部空間１１５ｂとの間は、仕切部２０によって仕切られている。仕切部２０は、例えば、平板状の形状を有しており、概ね水平に配置されている。仕切部２０には、下部空間１１５ａと上部空間１１５ｂとの間の風路となる風路開口部２０ａが少なくとも形成されている。下部空間１１５ａは、第１前面パネル１１４ａを筐体１１１から取り外すことによって前面側に露出するようになっており、上部空間１１５ｂは、第２前面パネル１１４ｂ及び第３前面パネル１１４ｃを筐体１１１から取り外すことによって前面側に露出するようになっている。すなわち、仕切部２０が設置されている高さは、第１前面パネル１１４ａの上端又は第２前面パネル１１４ｂの下端の高さと概ね一致している。ここで、仕切部２０は、後述するファンケーシング１０８と一体的に形成されていてもよいし、後述するドレンパンと一体的に形成されていてもよいし、ファンケーシング１０８及びドレンパンとは別体として形成されていてもよい。
【００２９】
下部空間１１５ａ内の風路８１には、吸込口１１２から吹出口１１３に向かう空気の流れを当該風路８１に生じさせる室内送風ファン７ｆが配置されている。本例の室内送風ファン７ｆは、不図示のモータと、モータの出力軸に接続され、複数の翼が周方向に例えば等間隔で配置された羽根車１０７と、を備えたシロッコファンである。羽根車１０７の回転軸は、筐体１１１の奥行方向とほぼ平行になるように配置されている。室内送風ファン７ｆの回転速度は、制御部３０の制御により、多段階（例えば、２段階以上）又は連続的に可変に設定される。すなわち、室内送風ファン７ｆの風量は、制御部３０の制御により、多段階（例えば、２段階以上）又は連続的に可変に設定される。
【００３０】
室内送風ファン７ｆの羽根車１０７は、渦巻状のファンケーシング１０８で覆われている。ファンケーシング１０８は、例えば筐体１１１とは別体で形成されている。ファンケーシング１０８の渦巻中心付近には、吸込口１１２を介してファンケーシング１０８内に室内空気を吸い込む吸込開口部１０８ｂが形成されている。吸込開口部１０８ｂは、吸込口１１２に対向するように配置されている。また、ファンケーシング１０８の渦巻の接線方向には、送風空気を吹き出す吹出開口部１０８ａが形成されている。吹出開口部１０８ａは、上方を向くように配置されており、仕切部２０の風路開口部２０ａを介して上部空間１１５ｂに接続されている。言い換えれば、吹出開口部１０８ａは、風路開口部２０ａを介して上部空間１１５ｂと連通している。吹出開口部１０８ａの開口端と風路開口部２０ａの開口端との間は、直接繋がっていてもよいし、ダクト部材等を介して間接的に繋がっていてもよい。
【００３１】
また、下部空間１１５ａには、例えば制御部３０を構成するマイコン、各種電気部品、基板などが収容される電気品箱２５が設けられている。
【００３２】
上部空間１１５ｂ内の風路８１には、負荷側熱交換器７が配置されている。負荷側熱交換器７には、室内配管９ａ、９ｂが接続されている。室内配管９ａ、９ｂは、仕切部２０を貫通して上部空間１１５ｂから下部空間１１５ａに延びており、下部空間１１５ａ内でそれぞれ継手部１５ａ、１５ｂを介して延長配管１０ａ、１０ｂと接続されている。継手部１５ａ、１５ｂは、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されている。負荷側熱交換器７の下方には、負荷側熱交換器７の表面で凝縮した凝縮水を受けるドレンパン（図示せず）が設けられている。ドレンパンは、仕切部２０の一部として形成されていてもよいし、仕切部２０とは別体として形成されて仕切部２０上に配置されていてもよい。
【００３３】
風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間には、冷媒の漏洩を検知する冷媒検知手段９９が設けられている。冷媒検知手段９９としては、例えば、半導体式ガスセンサ又は熱線型半導体式ガスセンサ等のガスセンサが用いられる。冷媒検知手段９９は、例えば、当該冷媒検知手段９９の周囲の空気中における冷媒濃度を検知し、検知信号を制御部３０に出力する。制御部３０では、冷媒検知手段９９からの検知信号に基づき、冷媒の漏洩の有無が判定される。また、冷媒検知手段９９としては、酸素濃度計が用いられてもよいし、温度センサ（例えば、サーミスタ）が用いられてもよい。冷媒検知手段９９として温度センサが用いられる場合、冷媒検知手段９９は、漏洩した冷媒の断熱膨張による温度の低下を検知することによって冷媒の漏洩を検知する。
【００３４】
本実施の形態で用いられる冷媒は大気圧下において空気よりも密度が大きいことから、冷媒検知手段９９は、筐体１１１内部の下方（例えば、筐体１１１内の最下部）に設けられることが望ましい。本例では、冷媒検知手段９９は、下部空間１１５ａ内の下方寄りであって、吸込口１１２の開口下端１１２ａの高さと同一又はそれより低く、かつ筐体１１１の底面部１１１ａの高さと同一又はそれより高い高さ範囲内に設けられている（図４参照）。ここで、吸込口１１２の開口下端１１２ａは、筐体１１１の底面部１１１ａよりも上方に位置している。下部空間１１５ａの底部において上記高さ範囲内には、上方が開口した小容積の凹部が形成される。大気圧下で空気よりも密度の大きい冷媒が用いられる場合、当該凹部には、筐体１１１内で漏洩した冷媒のごく一部が筐体１１１外に流出せずに滞留する。したがって、当該凹部内に冷媒検知手段９９が設けられることによって、冷媒の漏洩をより確実に検知することができる。なお、当該凹部に滞留する冷媒量はごく少量であり、かつ当該凹部には電気品等の着火源がないため、万一の着火懸念はない。
【００３５】
以上のように、負荷側熱交換器７、室内送風ファン７ｆ及び冷媒検知手段９９はいずれも、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されている。また、冷媒検知手段９９は、負荷側熱交換器７よりも下方に配置されている。
【００３６】
本実施の形態では、さらに継手部１５ａ、１５ｂも、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されている。冷媒検知手段９９は、継手部１５ａ、１５ｂよりも下方に配置されている。
【００３７】
室内機１において冷媒漏洩が生じるおそれがあるのは、負荷側熱交換器７（特に、負荷側熱交換器７のろう付け部）及び継手部１５ａ、１５ｂである。また、本実施の形態で用いられる冷媒は、大気圧下において空気よりも大きい密度を有している。したがって、本実施の形態の冷媒検知手段９９は、筐体１１１内において負荷側熱交換器７及び継手部１５ａ、１５ｂが設けられる空間と連通した空間であって、かつ負荷側熱交換器７及び継手部１５ａ、１５ｂよりも高さが低い位置に設けられている。これにより、少なくとも室内送風ファン７ｆの停止時に冷媒の漏洩が生じた場合、漏洩冷媒を確実に冷媒検知手段９９で検知することができる。なお、本実施の形態では、冷媒検知手段９９が下部空間１１５ａの下方寄りの位置に設けられているが、冷媒検知手段９９の設置位置は他の位置であってもよい。
【００３８】
図５は、本実施の形態に係る空気調和装置の制御部３０で実行される冷媒漏洩検知処理の一例を示すフローチャートである。この冷媒漏洩検知処理は、空気調和装置の運転中及び停止中を含む常時、又は空気調和装置の停止中のみに、所定の時間間隔で繰り返して実行されるものである。
【００３９】
図５のステップＳ１では、制御部３０は、冷媒検知手段９９からの検知信号に基づき、冷媒検知手段９９の周囲の冷媒濃度の情報を取得する。
【００４０】
次に、ステップＳ２では、冷媒検知手段９９の周囲の冷媒濃度が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。冷媒濃度が閾値以上であると判定した場合にはステップＳ３に進み、冷媒濃度が閾値未満であると判定した場合には処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ３では、室内送風ファン７ｆの運転を開始する。室内送風ファン７ｆの風量は、所定の風量Ｑに設定される。設定され得る風量Ｑの範囲については後述する。風量Ｑの情報、又は風量Ｑを得るための室内送風ファン７ｆの回転速度の情報は、予め制御部３０のＲＯＭに記憶されている。室内送風ファン７ｆが既に風量Ｑ以上で運転している場合には、そのまま運転を継続する。室内送風ファン７ｆが風量Ｑ未満で運転している場合には、室内送風ファン７ｆの風量を風量Ｑまで増加させる。室内送風ファン７ｆが停止している場合には、室内送風ファン７ｆを起動させ、室内送風ファン７ｆを風量Ｑとなる回転速度で運転させる。ステップＳ３では、操作部２６に設けられている表示部又は音声出力部等を用いて、冷媒の漏洩が生じたことをユーザに報知するようにしてもよい。また、ステップＳ３で運転が開始された室内送風ファン７ｆは、予め設定された所定時間が経過した後に停止されるようにしてもよい。
【００４２】
以上のように、この冷媒漏洩検知処理では、冷媒の漏洩が検知された場合（すなわち、冷媒検知手段９９で検知される冷媒濃度が閾値以上である場合）、室内送風ファン７ｆの強制運転が開始される。これにより、漏洩した冷媒を拡散させることができる。
【００４３】
上述のとおり、本実施の形態では、冷媒回路４０を循環する冷媒として、例えば、Ｒ３２、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ２９０、Ｒ１２７０等の可燃性冷媒が用いられている。このため、万一室内機１で冷媒の漏洩が生じた場合、室内の冷媒濃度が上昇して可燃濃度領域（例えば、冷媒濃度が燃焼下限濃度（ＬＦＬ）以上となる領域）が形成されてしまうおそれがある。
【００４４】
これらの可燃性冷媒は、大気圧下において空気よりも大きい密度を有している。したがって、室内の床面からの高さが比較的高い位置で冷媒の漏洩が生じた場合には、漏洩した冷媒は下降中に拡散し、冷媒濃度が室内空間で均一化するため、冷媒濃度は高くなりにくい。これに対し、室内の床面からの高さが低い位置で冷媒の漏洩が生じた場合には、漏洩した冷媒が床面付近の低い位置に留まるため、冷媒濃度が局所的に高くなりやすい。これにより、特に床置形の室内機１で可燃性冷媒の漏洩が生じた場合には、床置形以外の室内機で可燃性冷媒の漏洩が生じた場合よりも、可燃濃度領域が形成される可能性が相対的に高まってしまう。
【００４５】
空気調和装置の運転中には、室内機１の室内送風ファン７ｆの運転によって空気が室内に吹き出される。このため、万一可燃性冷媒が室内に漏洩したとしても、漏洩した可燃性冷媒は、吹き出される空気によって室内で拡散される。これにより、室内に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。しかしながら、空気調和装置の停止中には、室内機１の室内送風ファン７ｆも停止しているため、吹き出される空気によって漏洩冷媒を拡散させることはできない。したがって、漏洩冷媒の検知は、空気調和装置の停止中にこそ必要となる。本実施の形態では、冷媒の漏洩が検知された場合に室内送風ファン７ｆの運転が開始されるため、空気調和装置の停止中に可燃性冷媒が室内に漏洩したとしても、室内に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
【００４６】
本実施の形態では、冷媒の漏洩が生じる可能性のある部位は全て、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されている。また、冷媒検知手段９９は、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されており、かつ冷媒の漏洩が生じる可能性のある部位よりも下方に配置されている。したがって、冷媒の漏洩が生じた場合には、漏洩冷媒が室内機１の筐体１１１外に流出する前に、冷媒検知手段９９で確実に検知することができる。また、冷媒の漏洩が生じた場合には、漏洩冷媒が室内機１の筐体１１１外に流出する前に、室内送風ファン７ｆの運転を開始することができる。
【００４７】
室内送風ファン７ｆの運転が開始されると、漏洩冷媒は、吸込口１１２から風路８１内に吸い込まれた空気と混和され、冷媒混和空気として吹出口１１３から室内空間に吹き出される。吹き出された冷媒混和空気に含まれる冷媒は、徐々に室内空間に拡散していく。すなわち、筐体１１１外の室内空間において冷媒濃度が最も高くなるのは、吹出口１１３から吹き出される冷媒混和空気である。したがって、吹出口１１３から吹き出される冷媒混和空気における冷媒濃度が燃焼下限濃度ＬＦＬ未満になっていれば、室内機１が据え付けられた室内空間に可燃濃度領域が形成されることはない。これは、何ら外力が加えられることなく冷媒濃度が上昇することはないためである。
【００４８】
このため、本実施の形態では、冷媒の漏洩が検知されて室内送風ファン７ｆが強制運転される場合における室内送風ファン７ｆの風量Ｑ［ｍ３／ｈ］は、以下の式（１）の関係を満たすように設定される。ここで、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］とする。なお、風量Ｑの上限は、室内送風ファン７ｆの最大風量となる。
Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬ    ・・・（１）
【００４９】
想定漏洩速度Ｗは、単位時間当たりに風路８１内に漏洩する冷媒（濃度１００％）の質量を表している。風量Ｑは、単位時間当たりに風路８１内を移動する空気の体積、つまり、吸込口１１２から吸い込まれる空気の体積、又は、吹出口１１３から吹き出される空気の体積、を表している。すなわち、風路８１内を移動する冷媒混和空気の冷媒濃度は、想定漏洩速度Ｗを風量Ｑで除した値Ｗ／Ｑとなる。この値Ｗ／Ｑが燃焼下限濃度ＬＦＬ未満（Ｗ／Ｑ＜ＬＦＬ）であれば、吹出口１１３から吹き出される冷媒混和空気の冷媒濃度は、燃焼下限濃度ＬＦＬ未満になる。したがって、式（１）を満たすように風量Ｑを設定することにより、吹出口１１３から吹き出される冷媒混和空気の冷媒濃度を燃焼下限濃度ＬＦＬ未満にすることができる。これにより、冷媒の漏洩が生じた場合であっても、室内空間に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
【００５０】
風量Ｑの範囲の具体例について、まず、冷媒にＲ３２が用いられる場合を例に挙げて説明する。Ｒ３２の燃焼下限濃度ＬＦＬは、０．３０６ｋｇ／ｍ３である。
【００５１】
ここで、想定漏洩速度Ｗについて検討する。文献「Ａ２Ｌ冷媒を用いたビル用マルチエアコンのリスクアセスメントと安全ガイドラインの概要（Overview of the risk assessment and the safety guideline for VRF system using A2L refrigerants）」（環境と新冷媒  国際シンポジウム２０１４（The International Symposium on New Refrigerants and Environmental Technology 2014）、２０１４年１１月、日本冷凍空調工業会（The Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association）、第２３４頁〜第２４０頁）には、国際規格（ＩＳＯ５１４９−１  Ａｎｎｅｘ  Ａ．５）では室内機の冷媒漏洩速度として、圧縮機などの振動源がないことを条件に１０ｋｇ／ｈを採用している、という旨の記載がある。また、同文献には、市場から回収した室内機の漏れ部品２２個での冷媒漏洩速度の測定結果として、３個については１ｋｇ／ｈ弱〜１０ｋｇ／ｈ以下の比較的大きな漏洩速度であり、残りの１８個については０．００５〜０．５ｋｇ／ｈ程度の小さな漏洩速度であることが記載されている。これらの記載によれば、国際規格及び実際の測定結果のいずれに基づいても、圧縮機のない室内機の場合、想定漏洩速度Ｗとして１０ｋｇ／ｈを適用できることが分かる。
【００５２】
したがって、冷媒としてＲ３２が用いられる場合、燃焼下限濃度ＬＦＬが０．３０６ｋｇ／ｍ３であり、想定漏洩速度Ｗが１０ｋｇ／ｈであるため、以下の式（２）を満たすように風量Ｑを設定すれば、室内空間に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
Ｑ＞１０［ｋｇ／ｈ］／０．３０６［ｋｇ／ｍ３］＝３２．７［ｍ３／ｈ］＝０．５４５［ｍ３／ｍｉｎ］    ・・・（２）
【００５３】
Ｒ３２以外の冷媒が用いられる場合にも、各冷媒の燃焼下限濃度を用いて同様に風量Ｑを求めることができる。
【００５４】
冷媒としてＲ１２３４ｙｆ（燃焼下限濃度：０．２８９ｋｇ／ｍ３）が用いられる場合、式（３）を満たすように風量Ｑを設定すれば、室内空間に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
Ｑ＞１０［ｋｇ／ｈ］／０．２８９［ｋｇ／ｍ３］＝３４．６［ｍ３／ｈ］＝０．５７７［ｍ３／ｍｉｎ］    ・・・（３）
【００５５】
冷媒としてＲ２９０（燃焼下限濃度：０．０３８ｋｇ／ｍ３）が用いられる場合、式（４）を満たすように風量Ｑを設定すれば、室内空間に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
Ｑ＞１０［ｋｇ／ｈ］／０．０３８［ｋｇ／ｍ３］＝２６３［ｍ３／ｈ］＝４．３９［ｍ３／ｍｉｎ］    ・・・（４）
【００５６】
冷媒としてＲ１２７０（燃焼下限濃度：０．０４３ｋｇ／ｍ３）が用いられる場合、式（５）を満たすように風量Ｑを設定すれば、室内空間に可燃濃度領域が形成されるのを抑制することができる。
Ｑ＞１０［ｋｇ／ｈ］／０．０４３［ｋｇ／ｍ３］＝２３３［ｍ３／ｈ］＝３．８８［ｍ３／ｍｉｎ］    ・・・（５）
【００５７】
これら以外の冷媒が用いられる場合であっても、同様に風量Ｑを求めることができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路４０と、冷媒回路４０の負荷側熱交換器７を収容する筐体１１１を有する室内機１と、室内機１を制御する制御部３０と、を備え、室内機１は、筐体１１１にそれぞれ収容された冷媒検知手段９９と室内送風ファン７ｆとを有しており、制御部３０は、冷媒を検知したときに室内送風ファン７ｆを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されており、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、風量Ｑ、燃焼下限濃度ＬＦＬ及び想定漏洩速度Ｗは、Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬの関係を満たすものである。
【００５９】
この構成によれば、冷媒が漏洩したときに、漏洩冷媒を拡散させるのに必要な風量で室内送風ファン７ｆを運転させることができる。したがって、万一、冷媒が漏洩したとしても、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる。
【００６０】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置において、筐体１１１には、吸込口１１２と、吹出口１１３と、吸込口１１２と吹出口１１３との間に形成された風路８１と、が設けられており、負荷側熱交換器７、冷媒検知手段９９及び室内送風ファン７ｆは、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されていてもよい。この構成によれば、負荷側熱交換器７で冷媒の漏洩が生じた場合、冷媒の漏洩を冷媒検知手段９９で確実に検知することができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置において、冷媒回路４０の熱源側熱交換器５を収容する室外機２（熱源機の一例）と、室内機１と室外機２とを接続する延長配管１０ａ、１０ｂと、をさらに備え、延長配管１０ａ、１０ｂと負荷側熱交換器７とは、継手部１５ａ、１５ｂを介して接続されており、継手部１５ａ、１５ｂは、風路８１、又は筐体１１１の内部であって風路８１と連通した空間に配置されていてもよい。この構成によれば、継手部１５ａ、１５ｂで冷媒の漏洩が生じた場合、冷媒の漏洩を冷媒検知手段９９で確実に検知することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置において、冷媒検知手段９９は、負荷側熱交換器７又は継手部１５ａ、１５ｂよりも下方に配置されていてもよい。この構成によれば、冷媒の漏洩を冷媒検知手段９９でより確実に検知することができる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置において、冷媒としてＲ３２が用いられ、風量Ｑは、Ｑ＞３２．７［ｍ３／ｈ］の関係を満たすようにしてもよい。この構成によれば、冷媒としてＲ３２が用いられた場合に、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置において、室内機１は床置形であってもよい。この構成によれば、冷媒の漏洩位置が床面からの高さが低い位置となりやすい床置形の室内機においても、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る風量設定方法は、可燃性を有する冷媒を循環させる冷媒回路４０と、冷媒回路４０の負荷側熱交換器７を収容する筐体１１１を有する室内機１と、室内機１を制御する制御部３０と、を備え、室内機１は、筐体１１１にそれぞれ収容された冷媒検知手段９９と室内送風ファン７ｆとを有しており、制御部３０は、冷媒を検知したときに室内送風ファン７ｆを風量Ｑ［ｍ３／ｈ］で運転させるように構成されている冷凍サイクル装置における風量Ｑを設定する風量設定方法であって、冷媒の燃焼下限濃度をＬＦＬ［ｋｇ／ｍ３］とし、冷媒の想定漏洩速度をＷ［ｋｇ／ｈ］としたとき、風量Ｑ、燃焼下限濃度ＬＦＬ及び想定漏洩速度Ｗが、Ｑ＞Ｗ／ＬＦＬの関係を満たすように風量Ｑを設定するものである。
【００６６】
この構成によれば、冷媒が漏洩したときに、漏洩冷媒を拡散させるのに必要な風量で室内送風ファン７ｆを運転させることができる。したがって、万一、冷媒が漏洩したとしても、室内空間に可燃濃度領域が形成されてしまうのを抑制できる。
【００６７】
その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、床置形の室内機を例に挙げたが、本発明は、天井カセット形、天井埋込形、天吊形、壁掛形等の他の室内機にも適用できる。
【００６８】
また、上記実施の形態では、負荷側熱交換器が筐体の上部に配置され、室内送風ファンが筐体の下部に配置された室内機を例に挙げたが、本発明はこれに限られない。負荷側熱交換器が筐体の下部に配置され、室内送風ファンが筐体の上部に配置された室内機や、負荷側熱交換器と室内送風ファンとが左右方向に並んで配置された室内機であってもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態では、冷凍サイクル装置として空気調和装置を例に挙げたが、本発明は、ヒートポンプ給湯機（例えば、特開２０１６−３７８３号公報に記載のヒートポンプ装置）、チラー、ショーケース等の他の冷凍サイクル装置又は冷凍サイクルシステムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  室内機、２  室外機、３  圧縮機、４  冷媒流路切替装置、５  熱源側熱交換器、５ｆ  室外送風ファン、６  減圧装置、７  負荷側熱交換器、７ｆ  室内送風ファン、９ａ、９ｂ  室内配管、１０ａ、１０ｂ  延長配管、１１  吸入配管、１２  吐出配管、１３ａ、１３ｂ  延長配管接続バルブ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  サービス口、１５ａ、１５ｂ  継手部、２０  仕切部、２０ａ  風路開口部、２５  電気品箱、２６  操作部、３０  制御部、４０  冷媒回路、８１  風路、９１  吸込空気温度センサ、９２  熱交換器入口温度センサ、９３  熱交換器温度センサ、９９  冷媒検知手段、１０７  羽根車、１０８  ファンケーシング、１０８ａ  吹出開口部、１０８ｂ  吸込開口部、１１１  筐体、１１１ａ  底面部、１１２  吸込口、１１２ａ  開口下端、１１３  吹出口、１１４ａ  第１前面パネル、１１４ｂ  第２前面パネル、１１４ｃ  第３前面パネル、１１５ａ  下部空間、１１５ｂ  上部空間。
【図１】
2017187618.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2017187618.tif 000009
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