(57)【要約】  少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器および第１の絞り装置の各部品を有する室外機と、少なくとも負荷側熱交換器および第２の絞り装置の各部品を有する室内機とを備え、室外機の各部品と室内機の各部品とが冷媒配管で接続されて冷媒循環回路を形成する空気調和装置において、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管に設けられた第１の開閉装置と、冷媒流路切替装置と負荷側熱交換器との間の冷媒配管に設けられた第２の開閉装置と、冷房運転モード時に、第１の絞り装置を制御して、第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にする制御装置とを備え、第１の開閉装置および第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態になる。
2017203606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器および第１の絞り装置の各部品を有する室外機と、少なくとも負荷側熱交換器および第２の絞り装置の各部品を有する室内機とを備え、前記室外機の各部品と前記室内機の各部品とが冷媒配管で接続されて冷媒循環回路を形成する空気調和装置において、
前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に設けられた第１の開閉装置と、
前記冷媒流路切替装置と前記負荷側熱交換器との間の冷媒配管に設けられた第２の開閉装置と、
冷房運転モード時に、前記第１の絞り装置を制御して、当該第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にする制御装置と
を備え、
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態になる空気調和装置。
【請求項２】
前記室内機は、前記室外機に複数接続され、当該室内機毎に前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置が設けられている請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記室内機は、前記室外機に複数接続され、前記第２の開閉装置を当該複数の室内機の共有用として使用する請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１の開閉装置を前記複数の室内機の共有用として使用する請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置の設置位置を、前記室外機に接続される前記室内機内の冷媒重量および前記室内機に接続される冷媒配管の径から算出される冷媒重量の合計値と、前記室内機が空調を行う室内空間の内で最も容積の小さい室内空間の容積とから算出される想定の冷媒漏洩時の冷媒濃度が設定濃度よりも小さくなるような位置とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記圧縮機の吸入側に設けられたアキュムレータと、
冷房運転モード時における前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管から分岐して、前記冷媒流路切替装置と前記アキュムレータとの間の冷媒配管に接続されたバイパス配管と、
前記バイパス配管上に設けられたバイパス開閉装置と
を備え、
前記制御装置は、冷媒漏洩が発生した際に前記第１の絞り装置および前記バイパス開閉装置あるいは何れか一方を用いたポンプダウン運転を行う請求項１〜５の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御装置は、ポンプダウン運転を行う際に、前記冷媒流路切替装置を冷房運転モード時の向きとし、前記第１の絞り装置を全閉あるいはそれに近い開度にし、前記バイパス開閉装置を開いた状態にし、前記圧縮機を運転させる請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記室外機は、前記熱源側熱交換器の熱交換量を大きくする送風機を有し、
前記制御装置は、前記ポンプダウン運転を実施している間、前記送風機の回転数を最大値あるいは最大値に近い値とする請求項６または７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機の吐出側の圧力を検出する第１の圧力検出装置及び前記圧縮機の吸入側の圧力を検出する第２の圧力検出装置もしくは何れか一方を備え、
前記制御装置は、前記第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上及び前記第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、又は前記第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上もしくは前記第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了する請求項６〜８の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、ポンプダウン運転の終了時に、前記冷媒流路切替装置を暖房運転モード時の向きとし、前記バイパス開閉装置を全閉もしくは全閉に近い状態とする請求項９に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置のうち前記第２の開閉装置のみが設けられ、
前記制御装置は、ポンプダウン運転を行う際に、前記第２の絞り装置を全閉する請求項７〜１０の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記室内機に代えて、前記室外機と冷媒循環回路を形成し、前記負荷側熱交換器を有する室内機と熱媒体循環回路を形成する熱媒体熱交換装置を備え、
前記熱媒体熱交換装置は、
前記冷媒循環回路に流れる冷媒と前記熱媒体循環回路に流れる熱媒体とで熱交換する熱媒体熱交換器と、
前記熱媒体循環回路内の熱媒体を前記負荷側熱交換器に搬送して循環させるポンプと
を少なくとも備えた請求項１〜１１の何れか１項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内を空調する空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室外機と複数台の室内機とを接続する冷媒配管の総延長が数百ｍになることがあり、それに伴い使用する冷媒量が非常に多くなる。このような空気調和装置では、冷媒漏れが発生した場合に一つの部屋に大量の冷媒が漏れてしまう可能性がある。【０００３】
また、近年では地球温暖化の観点から地球温暖化係数が低い冷媒への転換が求められているが、地球温暖化係数が低い冷媒は可燃性を有しているものが多い。今後、地球温暖化係数が低い冷媒に転換が進んだ場合、安全性への配慮が更に必要になる。そのような問題を解決するために、冷媒回路中に冷媒の流れを閉止させるための遮断弁を設け、冷媒が漏れた際の冷媒の漏洩量を少なくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、冷媒が漏れた際の冷媒の漏洩量を低減させることはできるが、冷媒の流れを閉止させるための遮断弁の位置、冷媒の漏洩が発生する場所、空気調和装置で使用される冷媒量によっては、多くの冷媒が漏洩する可能性があるという課題がある。【０００６】
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、冷媒漏れが発生した場合の冷媒の漏洩量をより少なくすることができる空気調和装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器および第１の絞り装置の各部品を有する室外機と、少なくとも負荷側熱交換器および第２の絞り装置の各部品を有する室内機とを備え、室外機の各部品と室内機の各部品とが冷媒配管で接続されて冷媒循環回路を形成する空気調和装置において、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管に設けられた第１の開閉装置と、冷媒流路切替装置と負荷側熱交換器との間の冷媒配管に設けられた第２の開閉装置と、冷房運転モード時に、第１の絞り装置を制御して、第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にする制御装置とを備え、第１の開閉装置および第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にしているので、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間に存在する冷媒の重量を減らすことができ、冷媒漏洩が発生した場合の漏洩冷媒量を抑制することができる。
また、第１の開閉装置および第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態になるので、室内空間への冷媒の漏洩量をより少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置のポンプダウン機能におけるアクチュエータの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置のポンプダウン機能におけるアクチュエータの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る空気調和装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図面において同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部品の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。
本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、回路内に冷媒を循環させ、冷凍サイクルを利用した空気調和を行うもので、例えばビル用マルチエアコンなどのように、運転する全室内機２ａ、２ｂ、２ｃが冷房を行う冷房運転モードまたは全室内機２ａ、２ｂ、２ｃが暖房を行う暖房運転モードを選択できる空調システムである。
図１に示すように、室外機１と室内機２ａ、２ｂ、２ｃとが冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃを介して接続されている。なお、図１では、室外機１に３台の室内機２ａ、２ｂ、２ｃが接続されている場合を例に示しているが、室内機の台数については限定されるものではない。
【００１２】
［室外機１の構成］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、第１の絞り装置１３と、アキュムレータ１４とが搭載されており、これら部品は冷媒配管４により接続されている。また、室外機１には、熱源側熱交換器１２に空気を送風する室外送風機１６が設けられている。
【００１３】
圧縮機１０は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒とする。この圧縮機１０は、例えば、容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。冷媒流路切替装置１１は、冷房運転モード時における冷媒の流れと暖房運転モード時における冷媒の流れとを切り替える。
【００１４】
熱源側熱交換器１２は、冷房運転モード時には凝縮器として機能し、暖房運転モード時には蒸発器として機能し、例えば、室外送風機１６から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行なう。第１の絞り装置１３は、冷媒配管４、冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内を循環する冷媒の圧力を下げるものであり、例えば、開度の可変が制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。アキュムレータ１４は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、冷房運転モードと暖房運転モードの運転状態の違いによって生じる余剰冷媒または過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を貯留する。
【００１５】
また、室外機１には、圧力検出装置として、第１の圧力検出装置２０、第２の圧力検出装置２１および第３の圧力検出装置２３が設けられている。第１の圧力検出装置２０は、圧縮機１０の吐出側と冷媒流路切替装置１１とを繋ぐ冷媒配管４に設けられており、圧縮機１０により圧縮されて吐出する高温高圧のガス冷媒の圧力を検出する。また、第２の圧力検出装置２１は、冷媒流路切替装置１１と圧縮機１０の吸入側とを繋ぐ冷媒配管４に設けられており、圧縮機１０に吸入される低温低圧の液冷媒の圧力を検出する。第３の圧力検出装置２３は、第１の絞り装置１３と冷媒主管５との間の冷媒配管４に設けられており、気液二相冷媒の圧力を検出する。
【００１６】
また、室外機１には、温度検出装置として、例えばサーミスタ等で構成される第１の温度検出装置２２が設けられている。この第１の温度検出装置２２は、圧縮機１０の吐出側と冷媒流路切替装置１１を繋ぐ冷媒配管４に設けられており、圧縮機１０により圧縮されて吐出する高温高圧のガス冷媒の温度を検出する。
【００１７】
［室内機２ａ、２ｂ、２ｃの構成］
室内機２ａ、２ｂ、２ｃには、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、室内送風機４２ａ、４２ｂ、４２ｃとが搭載されている。室内機２ａ、２ｂ、２ｃは、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃおよび冷媒主管５を介して室外機１と接続されており、冷媒が流出入するようになっている。負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、室内送風機４２ａ、４２ｂ、４２ｃから供給される室内空気と冷媒との間で熱交換を行い、室内空間に供給するための暖房用空気または冷房用空気を生成する。また、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させる、例えば、開度の可変が制御可能な電子式膨張弁等で構成されている。
【００１８】
また、室内機２ａ、２ｂ、２ｃには、第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃと、第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、第４の温度検出装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃとが設けられている。第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃと負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃとを繋ぐ配管に設けられている。第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃに対して、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとは反対側の配管に設けられている。さらに、第４の温度検出装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃの空気吸込み部に設けられている。
【００１９】
第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、冷房運転モード時においては、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃに流入する冷媒の温度を検出し、第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃから流出する冷媒の温度を検出する。さらに、第４の温度検出装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、室内空気の温度を検出する。それぞれの温度検出装置は、例えば、サーミスタ等で構成されている。
【００２０】
空気調和装置１００は、マイコン等で構成される制御装置３０を備えている。制御装置３０は、各種検出装置での検出値およびリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の周波数、熱源側熱交換器１２の室外送風機１６の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、冷媒流路切替装置１１の切り替え、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃの開度等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、図１では制御装置３０が室外機１に設けられている例を示しているが、制御装置３０を室外機１の他に、室内機２ａ、２ｂ、２ｃのユニット毎に別々に設けても良い。
【００２１】
また、空気調和装置１００は、冷房運転モード時に室内機２ａ、２ｂ、２ｃの入口側となる冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ設けられた第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃと、冷房運転モード時に室内機２ａ、２ｂ、２ｃの出口側となる冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ設けられた第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃとを備えている。第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、室内空間あるいは室内機２ａ、２ｂ、２ｃに設置された冷媒漏洩検出装置から送られてくる冷媒漏洩の検出信号が入力されたときに閉止状態となり、室内空間への冷媒の漏洩を防止する。
【００２２】
以下に、本実施の形態１に係る空気調和装置１００において、先ず、冷房運転モード時の動作について図２を用いて説明し、次に、暖房運転モード時の動作について図３を用いて説明する。
【００２３】
［冷房運転モード］
図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。なお、この図２は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃで冷熱負荷が発生している場合の冷房運転モードを示し、図中の実践の矢印は、冷房運転モード時の冷媒の流れ方向を示している。
【００２４】
冷房運転モードの場合は、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０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１１により熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮し高圧の液冷媒となる。そして、熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、第１の絞り装置１３によって減圧され中圧の気液二相冷媒となって室外機１から流出し、冷媒主管５を通って冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ流入し、室内機２ａ、２ｂ、２ｃに流れる。
【００２５】
一方、制御装置３０は、第３の圧力検出装置２３の検出値が所定の値となるように、第１の絞り装置１３の開度を制御する。なお、前記所定の値として、第１の圧力検出装置２０で検出された圧力と第２の圧力検出装置２１で検出された圧力の平均圧力を設定しても良い。また、第１の絞り装置１３の制御として、第３の圧力検出装置２３に代えて温度検出装置を設置し、その検出値が目標温度になるようにしても良く、中圧の気液二相冷媒を生成できれば他の手段であっても良い。
【００２６】
第１の絞り装置１３の作用によって、冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内を流れる冷媒の相状態が過冷却液状態から気液二相状態に変化する。これにより、冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内に存在する冷媒の重量を減らすことができる。
【００２７】
室内機２ａ、２ｂ、２ｃに流入した中圧の気液二相冷媒は、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃによって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、蒸発器として作用する負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃにそれぞれ流入し、室内空気から吸熱することで室内空気を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃから流出した低温低圧のガス冷媒は、それぞれ冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃに流れ、冷媒主管５を通って室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１４に流れ、圧縮機１０へ吸入される。
【００２８】
一方、制御装置３０は、第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃで検出された温度と、第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂ、５１ｃで検出された温度との差で得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃの開度を制御する。また、制御装置３０は、冷房運転モード時の冷媒の流れが妨げられないように、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃの開度を制御する。この状態において、冷媒漏洩検出装置が冷媒漏洩の検出信号を第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃに入力すると、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃは閉止状態となり、室内空間への冷媒の漏洩を防止する。
【００２９】
第１の絞り装置１３が無い場合には、冷房運転モード時における熱源側熱交換器１２と第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとの間の区間には高圧の過冷却液冷媒が流れる。これに対して本実施の形態１においては、第１の絞り装置１３によって熱源側熱交換器１２から流出してきた冷媒の圧力を下げることで、冷房運転モード時における第１の絞り装置１３と第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとの間を流れる冷媒を気液二相状態にすることができる。
このようにすることで、第１の絞り装置１３と第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとの間に存在する冷媒の重量を減らすことができ、冷媒漏洩が発生した場合の漏洩冷媒量を抑制することができる。
【００３０】
［暖房運転モード］
図３は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。なお、この図３は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃで温熱負荷が発生している場合の暖房運転モードを示し、図中の実践の矢印は、暖房運転モード時の冷媒の流れ方向を示している。
【００３１】
暖房運転モードの場合は、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０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１１により冷媒主管５を通って冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ流入し、室内機２ａ、２ｂ、２ｃに流れる。室内機２ａ、２ｂ、２ｃに流入した高温高圧のガス冷媒は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、４０ｃで室内空気に放熱して高圧の液冷媒となり、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃへ流入する。そして、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃによって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、室内機２ａ、２ｂ、２ｃを流出し、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃを介して冷媒主管５を通り、室外機１へ流入する。
【００３２】
室外機１へ流入した低温低圧の気液二相冷媒は、開状態となっている第１の絞り装置１３を通過し、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱することで蒸発し、より乾き度の高い低温低圧の気液二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２を出た低温低圧の気液二相冷媒は、冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１４に流れ、ガス冷媒と液冷媒に分離されて、ガス冷媒のみが圧縮機１０へ吸入される。
【００３３】
一方、制御装置３０は、暖房運転モード中の第１の絞り装置１３に対しては、電子式膨張弁のように開度の調整が可能な装置の場合には、冷凍サイクルの運転状態（例えば、暖房能力など）が悪影響を受けないような開度（例えば、全開）に設定する。また、制御装置３０は、第１の圧力検出装置２０で検出された圧力から算出された冷媒の飽和液温度と、第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃで検出された温度との差で得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃの開度を制御する。また、制御装置３０は、暖房運転モード時の冷媒の流れが妨げられないように、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃの開度を制御する。
【００３４】
この状態において、冷媒漏洩検出装置により冷媒漏洩が検出されると、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃが閉止状態となり、室内空間への冷媒の漏洩を防止する。また、この場合、室内機２ａ、２ｂ、２ｃから第１の絞り装置１３へ向かう冷媒が気液二相状態であるため、漏洩冷媒量を抑制することができる。
【００３５】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と異なる部分のみを説明する。
本実施の形態２においては、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄとを、室内機２ｂ、２ｃで共有するようにしたものである。その第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄは、図４に示すように、冷媒主管５のうちの室内機２ａと室内機２ｂとの間の冷媒主管５上に設置されている。
【００３６】
本実施の形態２に係る空気調和装置１００では、冷房運転モード時および暖房運転モード時における冷媒の流れは、実施の形態１と同様であり、また、圧縮機１０、第１の絞り装置１３、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ等の各構成要素の制御も実施の形態１と同様である。
【００３７】
本実施の形態２においては、実施の形態１で説明したように、第１の絞り装置１３によって、冷房運転モード時における第１の絞り装置１３と第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとの間を流れる冷媒が気液二相状態となる。これにより、第１の絞り装置１３が無い場合と比べて漏洩する冷媒量が少なくなる。このため、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃが短い空調システム等では、各室内機２ｂ、２ｃの前後に接続されている冷媒枝管３ｂ、３ｃ上に開閉装置を設置しなくてもよくなり、使用する開閉装置の数を減らすことができ、安価な空調システムを提供できる。
【００３８】
例えば、本実施の形態２における第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄを、冷媒漏洩時に発生し得る最大冷媒濃度が所定値よりも小さくなるような位置に設置することで、より安全性が高い空気調和装置１００を提供できる。その最大冷媒濃度は、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄとの間の区間にある冷媒枝管３ｂ、３ｃの径および室内機２ｂ、２ｃ内に含まれる冷媒重量の合計値と、室内機２ｂと室内機２ｃとが空調する室内空間の容積のうちで小さい方の室内空間の容積とから算出される。
【００３９】
図４では２台の室内機２ｂ、２ｃに関して、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄを共有する例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、冷媒漏洩時に室内空間の最大冷媒濃度が高くなければ、室内機２ａを含んだ室内機３台をまとめて第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄを共有するようにしても良い。また、室内機が４台以上で構成される空調システムにおいても、前述の最大冷媒濃度が高くなければ、４台以上の室内機に関して、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄを共有しても良い。
【００４０】
例えば、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃと室内機２ａ、２ｂ、２ｃ内に含まれる冷媒重量は、メーカーから提供される現地の冷媒追加充填量のデータから対象となる配管径および室内機容量の冷媒重量を参照する等の方法を取るようにしても良い。
【００４１】
また、最大冷媒濃度の所定値としては、各国の法律もしくは国際規格で定められた値などとしても良い。例えば、ＩＳＯ５１４９等の国際規格で定義されているＲＣＬ（Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔ）の値としても良いし、ＲＬＣ／２やＲＣＬ／５等のように使用する冷媒の危険度に応じてＲＣＬから算出した値を使用しても良い。
【００４２】
また、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄの設置場所を天井裏の空間とした場合、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄとの間の区間にある室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、接続される冷媒配管以外の場所である冷媒主管５、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃから冷媒漏れが発生したとしても、天井裏の空間で撹拌して各室内機２ａ、２ｂ、２ｃの空間に冷媒が漏れるが、特定の室内空間の冷媒濃度が高くなることを防ぐことができる。
【００４３】
また、冷媒漏洩検出装置により冷媒漏洩が検出されたときには、制御装置３０は、第１の開閉装置７０ａ、７０ｄおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｄが閉止状態となる。これにより、室内空間への冷媒の漏洩を抑制できる。
【００４４】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。なお、本実施の形態３では、実施の形態１と異なる部分のみを説明する。
本実施の形態３に係る空気調和装置１００は、室外機１の第１の絞り装置１３と冷媒主管５とを繋ぐ冷媒配管４から分岐して、冷媒流路切替装置１１とアキュムレータ１４との間の冷媒配管４に接続されたバイパス配管６と、バイパス配管６の途中に設置されたバイパス開閉装置１５とを備えている。また、制御装置３０には、冷媒漏洩が発生した場合に室内空間への冷媒漏洩量を低減するポンプダウン機能が追加されている。
【００４５】
図５では、バイパス配管６および冷媒配管４の分岐点と合流点とが室外機１の内部にある例を示しているが、これに限ったものではない。また、バイパス開閉装置１５は、バイパス配管６内の冷媒の流れを遮断するものであり、冷媒の流れを遮断できるものであれば何でも良く、例えば電磁弁などで構成しても良い。
【００４６】
冷房運転モード時および暖房運転モード時において、バイパス開閉装置１５は閉止状態となっており、バイパス配管６に冷媒が流れないようにしている。こうすることで、冷房運転モード時および暖房運転モード時における冷媒の流れは、実施の形態１と同様になり、また、圧縮機１０、第１の絞り装置１３、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃ等の各構成要素の制御も実施の形態１と同様になる。
【００４７】
次に、制御装置３０に追加されたポンプダウン機能について、図６を用いて説明する。
図６は本発明の実施の形態３に係る空気調和装置のポンプダウン機能におけるアクチュエータの動作を示すフローチャートである。
前述のポンプダウン機能とは、室内機２ａ、２ｂ、２ｃあるいは室内機２ａ、２ｂ、２ｃが空調を行う室内空間等に設置された冷媒漏洩検知器または空気調和装置１００に備えられている各種計測センサーの計測値等から冷媒漏洩が検知された場合に実施する機能である。つまり、室内機２ａ、２ｂ、２ｃを含む第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃと第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃとの間の区間以外の冷媒主管５、冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃからの冷媒漏洩時に、室内空間へ漏洩する冷媒量を低減する機能である。
【００４８】
例えば、暖房運転モード時に冷媒漏洩検知器により冷媒漏洩が検知されると、制御装置３０は、冷媒流路切替装置１１を冷房運転モード時の流路に切り替える（ステップＡ１）。なお、冷房運転モード時に冷媒漏洩が検知された場合には、冷媒流路切替装置１１の切り替えを行わず、そのままとする。
【００４９】
次いで、制御装置３０は、圧縮機１０の周波数を所定値に設定し（ステップＡ２）、バイパス開閉装置１５を閉状態から開にすると共に、第１の絞り装置１３を全閉にし（ステップＡ３、ステップＡ４）、室外送風機１６の回転数を所定値に設定する（ステップＡ５）。なお、第１の絞り装置１３を全閉にするようにしているが、第１の絞り装置１３を全閉に近い開度としても良い。
【００５０】
この時、室外機１と閉止状態の第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃとの間および室外機１と閉止状態の第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃとの間をそれぞれ接続する冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内の冷媒を熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収するポンプダウン運転が行われる。なお、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃを開状態から閉止状態にするタイミングは、図６に示していないが、例えば、ステップＡ１とステップＡ２との間で行われる。
【００５１】
なお、図６に示すステップＡ１からステップＡ５の動作順序は、これに限定するものではなく、ステップＡ１からステップＡ５の間の動作順序を入れ替えても、前記と同様のポンプダウン運転が行われる。
【００５２】
ステップＡ２で設定する圧縮機１０の周波数の所定値は、大きい周波数に設定すると冷凍サイクルの圧力が急激に変化してしまい異常停止等の恐れがある。一方、小さい周波数にするとポンプダウン効果が小さくなってしまうため、圧縮機１０が許容する最小周波数でポンプダウンを行うこともあまり好ましくない。このため、最小周波数と最大周波数の半分程度の周波数でポンプダウン運転を行うことが好ましい。なお、これに代えて、第１の圧力検出装置２０あるいは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値に応じて、圧縮機１０の周波数を変えるようにしても良い。
【００５３】
また、ステップＡ５で設定する室外送風機１６の回転数の所定値は、最大回転数に設定される。室外送風機１６の回転数が大きいほど熱源側熱交換器１２で冷媒が凝縮しやすくなり、圧縮機１０の吐出圧力が上昇するのを抑制することができる。なお、室外送風機１６の回転数を最大値にしているが、室外送風機１６の回転数を最大値よりも低い値としても良い。
【００５４】
制御装置３０は、ポンプダウン運転が行われているときに、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定する（ステップＡ６）。制御装置３０は、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上もしくは第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させる。
【００５５】
ステップＡ６で設定するポンプダウン運転を終了させるための閾値は、高圧側の第１の閾値は可能な限り高い値、低圧側の第２の閾値は可能な限り低い値に設定すると、多くの冷媒を冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃから室外機１に移動させることができ、より安全にできる。このため、第１の圧力検出装置２０を用いた場合、第１の閾値を圧縮機１０が運転時に許容する最大圧力もしくは最大圧力に近い値とすると良い。第２の圧力検出装置２１を用いた場合には、第２の閾値を圧縮機１０が運転時に許容する最小圧力もしくは最小圧力に近い値とすると良い。
なお、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定するようにしたが、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上で、第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
また、ポンプダウン運転の終了の判定として、ポンプダウン運転を開始してから所定時間経過したときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
【００５６】
制御装置３０は、ポンプダウン運転の終了を確認すると、バイパス開閉装置１５を全閉とし（ステップＡ７）、冷媒流路切替装置１１を暖房運転モード時の流路に切り替え（ステップＡ８）、最後に圧縮機１０を停止させる（ステップＡ９）。なお、バイパス開閉装置１５を全閉としているが、バイパス開閉装置１５を全閉に近い開度としても良い。
【００５７】
ステップＡ７からステップＡ９に示す動作を実施することによって、ステップＡ１からステップＡ５によるポンプダウン運転で熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収した冷媒を室外機１内に封じ込めることができる。これにより、回収した冷媒が室内機２ａ、２ｂ、２ｃ側へ移動しなくなり、このため、室内空間へ漏洩する冷媒量が少なくなり、安全性が向上する。
【００５８】
なお、図６に示すステップＡ７からステップＡ９の動作順序は、これに限定されるものではなく、その動作順序を入れ替えても、前記と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
本実施の形態３では、バイパス配管６とバイパス開閉装置１５を特別に追加して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、冷房運転モード時において、冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃを流れる冷媒の過冷却度を大きくし、圧力損失を小さくする効果がある内部熱交換器を利用したバイパス回路としても良い。この場合、前述のバイパス配管６とバイパス開閉装置１５を用いることなく、ポンプダウン機能は有効となり、前記と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、実施の形態２に示したように、第１の開閉装置７０ｄと第２の開閉装置７１ｄを複数の室内機２ａ、２ｂ、２ｃで共有するような空調システムに対しても、本実施の形態３で示したポンプダウン機能は有効であり、前記と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。なお、本実施の形態４では、実施の形態３と異なる部分のみを説明する。
本実施の形態４においては、室内機２ａ、２ｂ、２ｃに接続された冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃのうち、冷媒流路切替装置１１側の冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ上のみに第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃを設置したものである。また、制御装置３０は、後述するが、実施の形態３とは異なるポンプダウン機能を備えている。冷房運転モード時および暖房運転モード時における冷媒の流れと制御については、第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃの動作が無いのみで、実施の形態３と同様である。
【００６２】
本実施の形態４における制御装置３０のポンプダウン機能について、図８を用いて説明する。図８は本発明の実施の形態４に係る空気調和装置のポンプダウン機能におけるアクチュエータの動作を示すフローチャートである。
【００６３】
例えば、実施の形態３と同様に、暖房運転モード時に冷媒漏洩検知器により冷媒漏洩が検知されると、制御装置３０は、冷媒流路切替装置１１を冷房運転モード時の流路に切り替える（ステップＢ１）。なお、冷房運転時に冷媒漏洩が検知された場合には、冷媒流路切替装置１１の切り替えを行わず、そのままとする。また、第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、冷媒漏洩検知器により冷媒漏洩が検知されたときに、開状態から閉止状態となる。
【００６４】
次いで、制御装置３０は、圧縮機１０の周波数を所定値に設定し（ステップＢ２）、バイパス開閉装置１５を開にすると共に、第１の絞り装置１３を全閉にする（ステップＢ３、ステップＢ４）。そして、制御装置３０は、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃを全閉にし（ステップＢ５）、室外送風機１６の回転数を所定値に設定する（ステップＢ６）。
【００６５】
この時、室外機１と閉止状態の第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとの間および室外機１と閉止状態の第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃとの間をそれぞれ接続する冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内の冷媒を熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収するポンプダウン運転が行われる。
【００６６】
なお、図８に示すステップＢ１からステップＢ６の動作順序は、これに限定するものではなく、ステップＢ１からステップＢ６の間の動作順序を入れ替えても、前記と同様のポンプダウン運転を行うことができる。
【００６７】
制御装置３０は、ポンプダウン運転が行われているときに、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定する（ステップＢ７）。制御装置３０は、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上もしくは第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させる。
なお、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定するようにしたが、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上で、第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
また、ポンプダウン運転の終了の判定として、ポンプダウン運転を開始してから所定時間経過したときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
【００６８】
制御装置３０は、ポンプダウン運転の終了を確認すると、バイパス開閉装置１５を全閉とし（ステップＢ８）、冷媒流路切替装置１１を暖房運転モード時の流路に切り替え（ステップＢ９）、最後に圧縮機１０を停止させる（ステップＢ１０）。
【００６９】
ステップＢ８からステップＢ１０に示す動作を実施することによって、ステップＢ１からステップＢ６によるポンプダウン運転で熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収した冷媒を室外機１内に封じ込めることができる。これにより、回収した冷媒が室内機２ａ、２ｂ、２ｃ側へ移動しなくなり、このため、室内空間へ漏洩する冷媒量が少なくなり、安全性が向上する。
【００７０】
なお、図８に示すステップＢ８からステップＢ１０の動作順序は、これに限定されるものではなく、その動作順序を入れ替えても、前記と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
本実施の形態４では、冷媒流路切替装置１１側に第２の開閉装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃのみを設けているため、室内空間への冷媒漏洩のリスクが高まるが、第２の絞り装置４１ａ、４１ｂ、４１ｃとでポンプダウン機能を実施することによって、安全性を維持しつつも第１の開閉装置７０ａ、７０ｂ、７０ｃを未使用とした安価な空気調和装置を実現することができる。
【００７２】
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路の概略構成図である。なお、本実施の形態５では、実施の形態４と異なる部分のみを説明する。
本実施の形態５に係る空気調和装置１００は、室外機１と熱媒体変換装置６０とを冷媒主管５で接続して冷媒循環回路を形成し、熱媒体変換装置６０と室内機２ａ、２ｂとを熱媒体配管６４ａ、６４ｂで接続して熱媒体循環回路を形成する構成となっている。なお、本実施の形態５における室外機１は、実施の形態４と同じ構成であるため、説明を省略する。
【００７３】
［室内機２ａ、２ｂの構成］
本実施の形態５における室内機２ａ、２ｂは、冷媒枝管上に設けられていた第２の絞り装置が無くなった点と、各構成部品を接続する配管が冷媒枝管から熱媒体配管６４ａ、６４ｂに変わった点以外は、実施の形態４と同じ構成である。また、図９では２台の室内機２ａ、２ｂが接続されている例を示しているが、室内機の台数はこれに限ったものではなく、１台あるいは３台以上の室内機でも良い。
【００７４】
［熱媒体変換装置６０の構成］
熱媒体変換装置６０は、熱媒体熱交換器６１と、水またはブライン等の熱媒体を搬送するポンプ６２と、熱媒体配管６４の内部を流れる熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整装置６３ａ、６３ｂとを備えている。これらの部品は、熱媒体配管６４により接続されている。この熱媒体変換装置６０は、機械室、天井裏などの空間に設置される。なお、図９では熱媒体変換装置６０を１台としているが、これに限定されるものではなく、熱媒体変換装置６０を並列に２台以上であっても良い。
【００７５】
熱媒体熱交換器６１は、冷媒と水またはブライン等の熱媒体間で熱交換を行う、例えばプレート式熱交換器等で構成されている。熱媒体熱交換器６１の冷媒側の出入口には第５の温度検出装置６５と第６の温度検出装置６６が設けられており、熱媒体熱交換器６１の熱媒体側の出入口には第７の温度検出装置６７と第８の温度検出装置６８が設けられている。
【００７６】
以下に、本実施の形態５に係る空気調和装置１００において、先ず、冷房運転モード時の動作について図１０を用いて説明し、次に、暖房運転モード時の動作について図１１を用いて説明する。
【００７７】
［冷房運転モード］
図１０は本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。なお、この図１０は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで冷熱負荷が発生している場合の冷房運転モードを示し、図中の実線の矢印は、冷媒の流れ方向を示し、破線の矢印は熱媒体の流れ方向を示している。
【００７８】
冷房運転モードの場合、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０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１１により熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した高温高圧のガス冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮し高圧の液冷媒となる。そして、熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、第１の絞り装置１３によって減圧され中圧の気液二相冷媒となって室外機１から流出し、冷媒主管５を通って熱媒体変換装置６０に流入する。
【００７９】
熱媒体変換装置６０に流入した中圧の気液二相冷媒は、第２の絞り装置４１によって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、蒸発器として作用する熱媒体熱交換器６１に流入し、熱媒体から吸熱することで熱媒体を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。この低温低圧のガス冷媒は、熱媒体変換装置６０から流出し、冷媒主管５を通って室外機１へ流入する。室外機１に流入した低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１４に流れ、圧縮機１０へ吸入される。
【００８０】
一方、制御装置３０は、第５の温度検出装置６５で検出された温度と、第６の温度検出装置６６で検出された温度との差で得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように、第２の絞り装置４１の開度を制御する。また、制御装置３０は、冷房運転モード時の冷媒の流れが妨げられないように、第２の開閉装置７１の開度を制御する。なお、バイパス開閉装置１５も閉止とすることで、不要な冷媒のバイパスが抑えられる。
【００８１】
次に、冷房運転モード時における熱媒体側回路の動作について説明する。
まず、熱媒体を熱媒体回路内を循環させるためのポンプ６２によって吐出された熱媒体は、熱媒体熱交換器６１に流入し、冷媒側回路を流れる低温低圧のガス冷媒から冷熱を受け取り冷却される。冷却された熱媒体は、熱媒体流量調整装置６３ａ、６３ｂによって各室内機２ａ、２ｂで必要とされる熱負荷に応じた流量に調整され、熱媒体変換装置６０を流出する。
【００８２】
熱媒体変換装置６０から流出した熱媒体は、熱媒体配管６４ａ、６４ｂを介して室内機２ａ、２ｂに流入し、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで室内空気と熱交換して温められ、室内空気を冷却する。一方、室内空気によって温められた熱媒体は、室内機２ａ、２ｂから流出し、熱媒体配管６４ａ、６４ｂを介して再び熱媒体変換装置６０に流入し、ポンプ６２に吸入される。
【００８３】
一方、制御装置３０は、第７の温度検出装置６７で検出された温度と、第８の温度検出装置６８で検出された温度との温度差が所定値となるように、ポンプ６２を制御する。このように制御することで、室内機２ａ、２ｂで発生している熱負荷に応じた冷熱を供給することができ、消費エネルギーを少なくすることができる。
【００８４】
また、制御装置３０は、第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂで検出された温度と、第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂで検出された温度との温度差が所定値となるように、熱媒体流量調整装置６３ａ、６３ｂの開度を制御する。このように制御することで、各室内機２ａ、２ｂで発生している熱負荷に応じた冷熱を供給することができ、消費エネルギーを少なくすることができる。
【００８５】
［暖房運転モード］
図１１は本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。なお、この図１１は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで温熱負荷が発生している場合の暖房運転モードを示し、図中の実線の矢印は、冷媒の流れ方向を示し、破線の矢印は熱媒体の流れ方向を示している。
【００８６】
暖房運転モードの場合は、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０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１１により室外機１を流出し、冷媒主管５を通って熱媒体変換装置６０に流入する。熱媒体変換装置６０に流入した高温高圧のガス冷媒は、熱媒体熱交換器６１で熱媒体に放熱し、高圧の液冷媒となり、第２の絞り装置４１へ流入する。そして、第２の絞り装置４１によって低温低圧の気液二相冷媒に減圧された後、熱媒体変換装置６０から流出し、冷媒主管５を通って室外機１へ流入する。
【００８７】
室外機１へ流入した低温低圧の気液二相冷媒は、開状態となっている第１の絞り装置１３を通過し、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱することで蒸発し、より乾き度の高い低温低圧の気液二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２を出た低温低圧の気液二相冷媒は、冷媒流路切替装置１１によりアキュムレータ１４へ流れてガス冷媒と液冷媒とに分離され、ガス冷媒のみが圧縮機１０へ吸入される。
【００８８】
一方、制御装置３０は、第１の圧力検出装置２０で検出された圧力から算出された冷媒の飽和液温度と、第６の温度検出装置６６で検出された温度との差で得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように、第２の絞り装置４１の開度を制御する。
【００８９】
暖房運転モード中の第１の絞り装置１３は、電子式膨張弁のように開度の調整が可能な装置の場合は、冷凍サイクルの運転状態（例えば、暖房能力など）が悪影響を受けないような開度（例えば、全開）に設定される。また、第２の開閉装置７１は、冷媒の流れを妨げないように開状態となっている。なお、バイパス開閉装置１５も閉止とすることで、不要な冷媒のバイパスが抑えられる。
【００９０】
次に、暖房運転モード時における熱媒体側回路の動作について説明する。
【００９１】
まず、熱媒体を熱媒体回路内を循環させるためのポンプ６２によって吐出された熱媒体は、熱媒体熱交換器６１に流入し、冷媒側回路を流れる高温の冷媒から温熱を受け取り加熱される。その後、熱媒体流量調整装置６３によって各室内機２ａ、２ｂで必要とされる熱負荷に応じた流量に調整され、熱媒体変換装置６０を流出する。
【００９２】
熱媒体変換装置６０から流出した熱媒体は、熱媒体配管６４ａ、６４ｂを介して室内機２ａ、２ｂに流入し、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで室内空気と熱交換されて冷却され、室内空気を加熱する。一方、室内空気によって冷やされた熱媒体は、室内機２ａ、２ｂから流出し、熱媒体配管６４ａ、６４ｂを介して再び熱媒体変換装置６０に流入し、ポンプ６２に吸入される。
【００９３】
一方、制御装置３０は、第７の温度検出装置６７で検出された温度と、第８の温度検出装置６８で検出された温度との温度差が所定値となるように、ポンプ６２を制御する。このように制御することで、室内機２ａ、２ｂで発生している熱負荷に応じた冷熱を供給することができ、消費エネルギーを少なくすることができる。
【００９４】
また、制御装置３０は、第２の温度検出装置５０ａ、５０ｂで検出された温度と、第３の温度検出装置５１ａ、５１ｂで検出された温度との温度差が所定値となるように、熱媒体流量調整装置６３の開度を制御する。このように制御することで、各室内機２ａ、２ｂで発生している熱負荷に応じた冷熱を供給することができ、消費エネルギーを少なくすることができる。
【００９５】
次に、本実施の形態５における制御装置３０のポンプダウン機能について説明する。
例えば、実施の形態３と同様に、暖房運転モード時に冷媒漏洩検知器により冷媒漏洩が検知されると、制御装置３０は、冷媒流路切替装置１１を冷房運転モード時の流路に切り替える。なお、冷房運転時に冷媒漏洩が検知された場合には、冷媒流路切替装置１１の切り替えを行わず、そのままとする。また、第２の開閉装置７１は、冷媒漏洩検知器により冷媒漏洩が検知されたときに、開状態から閉止状態となる。
【００９６】
次いで、制御装置３０は、圧縮機１０の周波数を所定値に設定し、バイパス開閉装置１５を開にすると共に、第１の絞り装置１３を全閉にする。そして、制御装置３０は、第２の絞り装置４１を全閉にし、室外送風機１６の回転数を所定値に設定する。
【００９７】
この時、室外機１と閉止状態の第２の絞り装置４１との間および室外機１と閉止状態の第２の開閉装置７１との間をそれぞれ接続する冷媒主管５および冷媒枝管３ａ、３ｂ、３ｃ内の冷媒を熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収するポンプダウン運転が行われる。
【００９８】
制御装置３０は、ポンプダウン運転が行われているときに、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定する。制御装置３０は、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上もしくは第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させる。
なお、第１の圧力検出装置２０もしくは第２の圧力検出装置２１の何れかの検出値を用いて、ポンプダウン運転の終了状態を判定するようにしたが、第１の圧力検出装置２０により検出された圧力（検出値）が第１の閾値以上で、第２の圧力検出装置２１により検出された圧力（検出値）が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
また、ポンプダウン運転の終了の判定として、ポンプダウン運転を開始してから所定時間経過したときに、ポンプダウン運転を終了させるようにしても良い。
【００９９】
制御装置３０は、ポンプダウン運転の終了を確認すると、バイパス開閉装置１５を全閉とし、冷媒流路切替装置１１を暖房運転モード時の流路に切り替え、最後に圧縮機１０を停止させる。
【０１００】
以上のように、バイパス開閉装置１５を全閉して、冷媒流路切替装置１１を暖房運転モード時の流路に切り替え、圧縮機１０を停止することによって、前述のポンプダウン運転で熱源側熱交換器１２とアキュムレータ１４とに回収した冷媒を室外機１内に封じ込めることができる。これにより、回収した冷媒が熱媒体変換装置６０側へ移動しなくなり、このため、熱媒体変換装置６０の設置空間へ漏洩する冷媒量が少なくなり、安全性が向上する。
また、冷媒漏洩検出装置により冷媒漏洩が検出されたときには、制御装置３０が、第２の絞り装置４１を閉止状態にし、また、第２の開閉装置７１が閉止状態となるようにしているので、熱媒体変換装置６０の設置空間への冷媒の漏洩も抑制できる。
また、室外機１と室内機２ａ、２ｂとの間に熱媒体変換装置６０が介在しているため、各室内機２ｂ、２ｃの前後に接続されている冷媒枝管上に開閉装置を設置しなくてもよくなり、使用する開閉装置の数を減らすことができ、安価な空調システムを提供できる。
【０１０１】
実施の形態１から実施の形態４で説明した空調システムでは、室内空間もしくはその近傍に設置された室内機２ａ、２ｂ、２ｃに気液二相冷媒が流入することになり、第２の絞り装置４１を通過する際などに大きな音が発生しやすいという問題があった。
【０１０２】
これに対して、本実施の形態５に示すような構成とすることで、騒音の発生源を室内空間から遠くに離すことができるだけではなく、室内機２ａ、２ｂには冷媒ではなく熱媒体が流れるため室内空間への冷媒漏洩のリスクを減らすことができる。
【０１０３】
また、熱媒体を利用した空気調和装置１００では、室内機２ａ、２ｂに接続された冷媒枝管分の冷媒使用量が削減できる。また、空気調和装置１００の全冷媒使用量が少なくなるため、熱媒体変換装置６０で冷媒漏洩が発生した場合のリスクも小さくすることができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態５では、熱媒体変換装置６０に搭載されているアクチュエータを制御するために、室外機１に搭載されている制御装置３０を使用するように説明したが、これに限ったものではない。例えば、熱媒体変換装置６０に別の制御装置を設けて制御を行うようにしても良いし、室内機２ａ、２ｂのユニットもしくはリモコン等に搭載された制御装置を用いて制御するようにしても良い。
【０１０５】
図９では、実施の形態４に係る空気調和装置１００を熱媒体を利用した空調システムに変更した例を示しているが、実施の形態１から実施の形態３に係る空気調和装置１００を熱媒体を利用した空調システムに変更しても、同様に騒音や安全性を向上させた空気調和装置１００となる。
【０１０６】
また、これまでに示した実施の形態３から実施の形態５に係る空気調和装置１００では、バイパス配管６とバイパス開閉装置１５とが室外機１内にあるように示しているが、これに限るものではなく、室外機１の外に設けられていても良く、前記と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
また、実施の形態１から実施の形態５では、室外機１が１台の場合を例に説明を行ったが、室外機１の台数を１台に限定するものではなく、複数の室外機それぞれで各実施の形態で規定する動作を実施するようにしても良く、同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
複数の室内機を接続した空調システムにおいて、接続されている全ての室内機が冷房または暖房運転を行う空調システムだけでなく、室内機に応じて冷房運転と暖房運転を同時に行う空調システムに実施の形態１から実施の形態５を適用しても良い。
【０１０９】
また、実施の形態１から実施の形態５では、室外機１に１台の圧縮機１０が接続されている場合を例に説明を行ったが、圧縮機１０が２台または複数台接続された室外機１であっても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
１  室外機、２ａ、２ｂ、２ｃ  室内機、３ａ、３ｂ、３ｃ  冷媒枝管、４  冷媒配管、５  冷媒主管、６  バイパス配管、１０  圧縮機、１１  冷媒流路切替装置、１２  熱源側熱交換器、１３  第１の絞り装置、１４  アキュムレータ、１５  バイパス開閉装置、１６  室外送風機、２０  第１の圧力検出装置、２１  第２の圧力検出装置、２２  第１の温度検出装置、２３  第３の圧力検出装置、３０  制御装置、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  負荷側熱交換器、４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  第２の絞り装置、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ  室内送風機、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  第２の温度検出装置、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  第３の温度検出装置、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  第４の温度検出装置、６０  熱媒体変換装置、６１  熱媒体熱交換器、６２  ポンプ、６３ａ、６３ｂ  熱媒体流量調整装置、６４、６４ａ、６４ｂ  熱媒体配管、６５  第５の温度検出装置、６６  第６の温度検出装置、６７  第７の温度検出装置、６８  第８の温度検出装置、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ  第１の開閉装置、７１、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ  第２の開閉装置、１００  空気調和装置。
【図１】
2017203606.tif 000003
【図２】
2017203606.tif 000004
【図３】
2017203606.tif 000005
【図４】
2017203606.tif 000006
【図５】
2017203606.tif 000007
【図６】
2017203606.tif 000008
【図７】
2017203606.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017203606.tif 000012
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月28日(2016.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る空気調和装置は、少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器および第１の絞り装置の各部品を有する室外機と、少なくとも負荷側熱交換器および第２の絞り装置の各部品を有する室内機とを備え、室外機の各部品と室内機の各部品とが冷媒配管で接続されて冷媒循環回路を形成する空気調和装置において、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管に設けられた第１の開閉装置と、冷媒流路切替装置と負荷側熱交換器との間の冷媒配管に設けられた第２の開閉装置と、冷房運転モード時に、第１の絞り装置を制御して、第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にする制御装置と、圧縮機の吸入側に設けられたアキュムレータと、冷房運転モード時における第１の絞り装置と第２の絞り装置との間の冷媒配管から分岐して、冷媒流路切替装置とアキュムレータとの間の冷媒配管に接続されたバイパス配管と、バイパス配管上に設けられたバイパス開閉装置と、圧縮機の吐出側の圧力を検出する第１の圧力検出装置及び圧縮機の吸入側の圧力を検出する第２の圧力検出装置もしくは何れか一方を備え、第１の開閉装置および第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態となり、制御装置は、冷媒漏洩が発生した際に第１の絞り装置およびバイパス開閉装置あるいは何れか一方を用いたポンプダウン運転を行い、第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上及び第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、又は第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上もしくは第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了し、ポンプダウン運転の終了時に、冷媒流路切替装置を暖房運転モード時の向きとし、バイパス開閉装置を全閉もしくは全閉に近い状態とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、冷媒流路切替装置、熱源側熱交換器および第１の絞り装置の各部品を有する室外機と、少なくとも負荷側熱交換器および第２の絞り装置の各部品を有する室内機とを備え、前記室外機の各部品と前記室内機の各部品とが冷媒配管で接続されて冷媒循環回路を形成する空気調和装置において、
前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に設けられた第１の開閉装置と、
前記冷媒流路切替装置と前記負荷側熱交換器との間の冷媒配管に設けられた第２の開閉装置と、
冷房運転モード時に、前記第１の絞り装置を制御して、当該第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管に流れる冷媒を気液二相状態にする制御装置と、
前記圧縮機の吸入側に設けられたアキュムレータと、
冷房運転モード時における前記第１の絞り装置と前記第２の絞り装置との間の冷媒配管から分岐して、前記冷媒流路切替装置と前記アキュムレータとの間の冷媒配管に接続されたバイパス配管と、
前記バイパス配管上に設けられたバイパス開閉装置と、
前記圧縮機の吐出側の圧力を検出する第１の圧力検出装置及び前記圧縮機の吸入側の圧力を検出する第２の圧力検出装置もしくは何れか一方を備え、
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置は、冷媒の漏洩を検知した際に閉止状態となり、
前記制御装置は、冷媒漏洩が発生した際に前記第１の絞り装置および前記バイパス開閉装置あるいは何れか一方を用いたポンプダウン運転を行い、前記第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上及び前記第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、又は前記第１の圧力検出装置により検出された圧力が第１の閾値以上もしくは前記第２の圧力検出装置により検出された圧力が第２の閾値以下のときに、ポンプダウン運転を終了し、ポンプダウン運転の終了時に、前記冷媒流路切替装置を暖房運転モード時の向きとし、前記バイパス開閉装置を全閉もしくは全閉に近い状態とする空気調和装置。
【請求項２】
前記室内機は、前記室外機に複数接続され、当該室内機毎に前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置が設けられている請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記室内機は、前記室外機に複数接続され、前記第２の開閉装置を当該複数の室内機の共有用として使用する請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１の開閉装置を前記複数の室内機の共有用として使用する請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置の設置位置を、前記室外機に接続される前記室内機内の冷媒重量および前記室内機に接続される冷媒配管の径から算出される冷媒重量の合計値と、前記室内機が空調を行う室内空間の内で最も容積の小さい室内空間の容積とから算出される想定の冷媒漏洩時の冷媒濃度が設定濃度よりも小さくなるような位置とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記制御装置は、ポンプダウン運転を行う際に、前記冷媒流路切替装置を冷房運転モード時の向きとし、前記第１の絞り装置を全閉あるいはそれに近い開度にし、前記バイパス開閉装置を開いた状態にし、前記圧縮機を運転させる請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室外機は、前記熱源側熱交換器の熱交換量を大きくする送風機を有し、
前記制御装置は、前記ポンプダウン運転を実施している間、前記送風機の回転数を最大値あるいは最大値に近い値とする請求項１又は６記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記第１の開閉装置および前記第２の開閉装置のうち前記第２の開閉装置のみが設けられ、
前記制御装置は、ポンプダウン運転を行う際に、前記第２の絞り装置を全閉する請求項１、６又は７の何れか１項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記室内機に代えて、前記室外機と冷媒循環回路を形成し、前記負荷側熱交換器を有する室内機と熱媒体循環回路を形成する熱媒体熱交換装置を備え、
前記熱媒体熱交換装置は、
前記冷媒循環回路に流れる冷媒と前記熱媒体循環回路に流れる熱媒体とで熱交換する熱媒体熱交換器と、
前記熱媒体循環回路内の熱媒体を前記負荷側熱交換器に搬送して循環させるポンプと
を少なくとも備えた請求項１〜８の何れか１項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2017203606.tif 000014
2017203606.tif 000015
2017203606.tif 000016
2017203606.tif 000017