(57)【要約】  追加の部品を必要とすることなく、冷媒漏洩時の対策を行うことが可能な空気調和装置。空気調和装置は、室外熱交換器、及び、圧縮機を有する室外ユニットと、中継器絞り装置、第１開閉弁、及び第２開閉弁を有する中継器と、室内熱交換器を有し、冷房、及び、暖房を行う室内ユニットと、を備え、冷媒が循環する冷媒回路を構成し、前記室内ユニットが暖房運転時には、前記第１開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を循環させ、前記室内ユニットが冷房運転時には、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を循環させ、冷媒の漏洩時には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が閉状態となり、冷媒が、前記冷媒回路のうち、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置で構成された冷媒回路に封入される。
2017119105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外熱交換器、及び、圧縮機を有する室外ユニットと、
中継器絞り装置、第１開閉弁、及び第２開閉弁を有する中継器と、
室内熱交換器を有し、冷房、及び、暖房を行う室内ユニットと、を備え、
前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記中継器絞り装置、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記室内熱交換器は、冷媒が循環する冷媒回路を構成し、
前記室内ユニットが暖房運転時には、前記第１開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記第１開閉弁、前記室内熱交換器、前記中継器絞り装置の順に循環させ、
前記室内ユニットが冷房運転時には、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置、前記室内熱交換器、前記第２開閉弁の順に循環させ、
冷媒の漏洩時には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が閉状態となり、冷媒が、前記冷媒回路のうち、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置で構成された冷媒回路に封入される、
空気調和装置。
【請求項２】
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁は、
冷媒の漏洩時において、
前記中継器絞り装置が閉状態となった後、閉状態となる、
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁は、
冷媒の漏洩時において、
前記圧縮機の吸入側の圧力が基準値以下となると、閉状態となる、
請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記圧縮機は、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁が閉状態となると運転を終了する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記中継器は、
前記室外ユニット、及び、前記中継器により構成された冷媒回路の配管容積が、回収される冷媒全体の容積よりも大きくなる位置に配置される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知器を備えた、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室外ユニットは、
前記室外ユニット、前記中継器、及び、前記室内ユニットの運転を制御する室外制御器を備え、
前記室外制御器は、
冷媒の漏洩時に前記室内ユニットの冷房運転を開始させるステップと、
前記冷房運転を開始させた後に、
前記中継器絞り装置を閉状態にするステップと、
前記中継器絞り装置を閉状態にするステップの後に、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁を閉状態にするステップと、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁を閉状態にするステップの後に、
前記圧縮機の運転を中止させるステップと、を実施する、
請求項１〜６のいずれか一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、空気調和装置に関し、特に、冷媒漏洩対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置においては、室外側ユニットと、室内側ユニットとの間に設けられた配管に熱を搬送する冷媒が流通し、調和空気が生成されている。冷媒が流通する配管等に亀裂等が発生すると、冷媒が漏洩し、充満した冷媒により人体に影響が及ぶ可能性が生じる。【０００３】
冷媒漏洩時に冷媒回路の冷媒を外部に流出させない対策として、設置された検知器により冷媒漏洩が検知された場合に、熱源側ユニットで冷媒を回収し、室外側ユニットと室内側ユニットとを接続する接続配管に設置した開閉弁を閉じる方法が提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１には、室内機と室外機とを接続する冷媒配管に第１及び第２の開閉弁を設けた空気調和機が開示されている。室外機に設けられた第１及び第２開閉弁は、通常開状態であり、室内機又は室外機の検知器により冷媒の漏洩が検知されると、閉状態となり、冷媒漏洩時に冷媒を室外機に閉じ込め、空気調和装置の冷媒回路から冷媒を流出させない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１０５８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の第１及び第２の開閉弁などの冷媒漏洩対策用に設置される開閉弁は、ユニットに付属していない場合に追加で購入し設置する必要が生じる。そのため、冷媒漏洩時のみに使われるものであるにも関わらず、据え付けの手間が生じたり、コストが増加したりすることを避けられない。【０００７】
また、冷媒漏洩対策用の開閉弁を設置することは、空気調和装置のシステム全体としての部品点数が増加し、不具合が起きる可能性が高くなる要因にもなる。【０００８】
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あり、追加の部品を必要とすることなく、冷媒漏洩時の対策を行うことが可能な空気調和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】
【０００９】
本発明に係る空気調和装置は、室外熱交換器、及び、圧縮機を有する室外ユニットと、中継器絞り装置、第１開閉弁、及び第２開閉弁を有する中継器と、室内熱交換器を有し、冷房、及び、暖房を行う室内ユニットと、を備え、前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記中継器絞り装置、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記室内熱交換器は、冷媒が循環する冷媒回路を構成し、前記室内ユニットが暖房運転時には、前記第１開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記第１開閉弁、前記室内熱交換器、前記中継器絞り装置の順に循環させ、前記室内ユニットが冷房運転時には、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置、前記室内熱交換器、前記第２開閉弁の順に循環させ、冷媒の漏洩時には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が閉状態となり、冷媒が、前記冷媒回路のうち、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置で構成された冷媒回路に封入される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置によれば、室外ユニットと各室内ユニットとの間の冷媒の流れを制御する中継器の絞り装置と、開閉弁とを順に閉状態とすることで、室外ユニットから中継器に至るまでの間に冷媒が封入される。これにより、室内空間において冷媒が漏洩してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る空気調和装置の構成を表す図である。
【図２】全冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す図である。
【図３】全暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す図である。
【図４】図１の空気調和装置における制御に係る装置の関係を表す図である。
【図５】室内ユニットの室内絞り装置の開度を決定する処理のフローチャートである。
【図６】室外側制御器が行う冷媒漏洩時の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態．
本実施の形態に係る空気調和装置は、冷房運転及び暖房運転を行う複数の室内ユニットにより構成されるものであり、全冷房運転、全暖房運転、及び、冷暖同時運転が実施される。図１は、本実施の形態に係る空気調和装置１００の構成を表す図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外ユニット５１と、複数の室内ユニット５２ａ、５２ｂと、室外ユニット５１及び室内ユニット５２ａ、５２ｂの間の中継器５３とを備える。室外ユニット５１と、中継器５３とは、冷媒が流通する第１液配管１０４、及び、第１ガス配管１０３により接続されている。また、中継器５３と、室内ユニット５２ａ、５２ｂのそれぞれとは、第２液配管１０５ａ、１０５ｂ、及び、第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂにより接続されている。空気調和装置１００は、例えば、それぞれの室内ユニット５２ａ、５２ｂが独立して冷房運転又は暖房運転をすることが可能な空気調和装置１００などである。以下の説明において、冷房運転と、暖房運転とが混在している場合の運転モードを、冷暖同時運転モードと称する。
【００１３】
［室外ユニット５１］
室外ユニット５１は、圧縮機１、四方弁３、室外熱交換器２、アキュムレータ４、及び、冷媒流れ制御ユニット５４を備える。圧縮機１は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１として、例えば、インバータ回路など、容量制御により単位時間あたりに送り出す冷媒の量を変化させることができるものを用いることができる。圧縮機１の吐出側には、圧力を検知する第１圧力センサ３１が設けられ、圧縮機１の吸入側には、圧力を検知する第２圧力センサ３２が設けられている。第１圧力センサ３１及び第２圧力センサ３２により検出された圧力Ｐｄ及びＰｓは、室外側制御器２０１に送られる。室外側制御器２０１は、空気調和装置全体を統括する制御器として機能する。
【００１４】
室外熱交換器２は、内部に冷媒を流通させ、冷媒と室外の空気との熱交換を行わせる。室外熱交換器２は、暖房運転時には、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させて気化させる。また、冷房運転時には、凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。四方弁３は、冷媒の流れを切り替えるための弁であり、切り替えにより冷房運転、又は、暖房運転など、運転内容が変更される。アキュムレータ４は、液体の冷媒の余剰分を貯留する。冷媒流れ制御ユニット５４は、冷媒の流れ方向をそれぞれ一方向のみに許容する。
【００１５】
［冷媒流れ制御ユニット５４］
冷媒流れ制御ユニット５４は、接続部ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて接続する接続配管１３０、１３１、１３２、１３３、及び、冷媒の流れを一方向に許容する逆止弁７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。冷媒流れ制御ユニット５４は、室外ユニット５１の構成要素の一部である。接続配管１３０は、接続部ｃと接続部ａとを接続し、接続配管１３１は、接続部ｄと接続部ｂとを接続し、接続配管１３２は、接続部ｃと接続部ｄとを接続し、接続配管１３３は、接続部ａと接続部ｂとを接続している。接続配管１３２により、中継器５３と接続する第１ガス配管１０３、及び、圧縮機１と接続する高圧配管１０２が接続され、接続配管１３３により、圧縮機１と接続する低圧配管１０１、及び、中継器５３と接続する第１液配管１０４が接続されている。
【００１６】
逆止弁７ａは、接続配管１３２に配置され、冷媒の流れを接続部ｃから接続部ｄの方向に許容する。逆止弁７ｂは、接続配管１３３に配置され、冷媒の流れを接続部ａから接続部ｂの方向に許容する。逆止弁７ｃは、接続配管１３１に配置され、冷媒の流れを接続部ｄから接続部ｂの方向に許容する。逆止弁７ｄは、接続配管１３０に配置され、冷媒の流れを接続部ｃから接続部ａの方向に許容する。
【００１７】
［室内ユニット５２ａ、５２ｂ］
室内ユニット５２ａ、５２ｂは、室内熱交換器５ａ、５ｂと、室内絞り装置６ａ、６ｂとを備える。室内熱交換器５ａ、５ｂは、中継器５３を通過した冷媒を内部に流通させ、冷媒と空調対象となる空気とに熱交換を行わせるものである。室内熱交換器５ａ、５ｂは、暖房運転時には、凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。室内絞り装置６ａ、６ｂのそれぞれに接続される第２液配管１０５ａ、１０５ｂは、室内三叉部５５ａにおいて接続している。また、室内熱交換器５ａ、５ｂは、冷房運転時には、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。室内絞り装置６ａ、６ｂは、減圧弁や膨張弁として機能し、冷媒を減圧して膨張させるものである。室内絞り装置６ａ、６ｂは、空調負荷に応じて冷媒の圧力調整が可能であればよく、例えば、電子式膨張弁などの流量制御手段を用いることができる。室内ユニット５２ａ、５２ｂには、第１温度センサ３３ａ、３３ｂ、及び、第２温度センサ３４ａ、３４ｂと、漏洩検知器４１ａ、４１ｂとが配置されている。第１温度センサ３３ａ、３３ｂ、及び、第２温度センサ３４ａ、３４ｂは、室内熱交換器５ａ、５ｂに流出入する冷媒の温度を検知する。漏洩検知器４１ａ、４１ｂは、冷媒の濃度を測定し一定の濃度以下であるか否かを検出する。第１温度センサ３３ａ、３３ｂ、第２温度センサ３４ａ、３４ｂ、及び、漏洩検知器４１ａ、４１ｂは、検知した信号を室内側制御器２０２ａ、２０２ｂに送る。
【００１８】
［中継器５３］
中継器５３は、気液分離器８、第１開閉弁９ａ、９ｂ、第２開閉弁１０ａ、１０ｂ、第１絞り装置１１、第２絞り装置１２、第１熱交換器１３、及び、第２熱交換器１４により構成される。なお、第１絞り装置１１は、本発明の中継器絞り装置の一例である。中継器５３の各構成要素は、中継器制御器２０３により制御され、バイパス配管１１０、中継器液配管１１１、及び、中継器ガス配管１１２により接続されている。中継器５３は、第１液配管１０４、及び、第１ガス配管１０３により室外ユニット５１に接続され、第２液配管１０５ａ、１０５ｂ、及び、第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂにより室内ユニット５２ａ、５２ｂのそれぞれに接続されている。中継器５３が室外ユニット５１と各室内ユニット５２ａ、５２ｂとの間の冷媒の流れを制御し、室内ユニット５２ａ、５２ｂが冷暖同時運転を実施する。
【００１９】
気液分離器８は、冷媒を液冷媒及びガス冷媒に分離するものであり、第１液配管１０４、中継器液配管１１１、及び、中継器ガス配管１１２に接続されている。第１液配管１０４は、室外ユニット５１から気液分離器８に接続し、中継器液配管１１１は、気液分離器８と中継器三叉部５５ｂとを接続し、中継器ガス配管１１２は、気液分離器８と第１開閉弁９ａ、９ｂのそれぞれとを接続する。
【００２０】
第１開閉弁９ａ、９ｂ、及び、第２開閉弁１０ａ、１０ｂのそれぞれには、第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂが分岐して接続している。第１開閉弁９ａ、９ｂは、開閉により、中継器ガス配管１１２を流通するガス冷媒を遮断、又は、中継器５３から流出する方向に通過させる。第１開閉弁９ａ、９ｂは、第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂを介して接続された室内ユニット５２ａ、５２ｂが暖房運転を行っていると、開状態となる。第２開閉弁１０ａ、１０ｂは、室内ユニット５２ａ、５２ｂの第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂから流入するガス冷媒を遮断、又は、中継器５３に流入させる方向に通過させる。第２開閉弁１０ａ、１０ｂは、第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂを介して接続された室内ユニット５２ａ、５２ｂが冷房運転を行っていると、開状態となる。
【００２１】
第１熱交換器１３は、気液分離器８において分離された液冷媒と、第２熱交換器１４を流通した液冷媒とを流通させ、熱交換させる。第１絞り装置１１は、第１熱交換器１３を通過した液冷媒を減圧し、第２熱交換器１４に流入させる。第２熱交換器１４は、第１絞り装置１１において減圧された冷媒と、第２絞り装置１２において減圧された液冷媒とを流通させ、熱交換を行わせる。第１熱交換器１３、第１絞り装置１１、及び、第２熱交換器１４は、気液分離器８と中継器三叉部５５ｂとの間に介在し、中継器液配管１１１により接続されている。バイパス配管１１０は、中継器三叉部５５ｂと、第１ガス配管１０３とを、第２絞り装置１２、第２熱交換器１４、第１熱交換器１３を経由しながら接続し、液冷媒を回収して室外ユニット５１に戻す。第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２として、例えば、電子式膨張弁など、開度を変化させることで流量の緻密な制御が可能な流量制御手段を用いればよい。
【００２２】
次に、空気調和装置１００の動作について説明する。空気調和装置１００は、全冷房運転、全暖房運転、及び、冷暖同時運転を実施する。そのうち、冷暖同時運転として、暖房負荷が高い場合の暖房主体運転、及び、冷房負荷が高い場合の冷房主体運転の２つの運転形態が可能である。従って、空気調和装置１００は、４つの運転形態を実施することができる。
【００２３】
図２は、全冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す図である。図２の矢印は、冷媒の方向を示している。全冷房運転時においては、室内ユニット５２ａ、５２ｂが共に冷房運転を行い、中継器５３の第１開閉弁９ａ、９ｂが閉状態となり、第２開閉弁１０ａ、１０ｂが開状態となる。図２に示すように、冷媒は、圧縮機１において圧縮され、高温、高圧のガス冷媒となって吐出され、四方弁３から室外熱交換器２に流入する。冷媒は、室外熱交換器２内において、室外の空気と熱交換により凝縮して液化して流出し、低圧配管１０１から冷媒流れ制御ユニット５４に流入する。冷媒は、冷媒流れ制御ユニット５４において、逆止弁７ｄにより接続配管１３０に流入することなく、接続配管１３３の逆止弁７ｂを通過して冷媒流れ制御ユニット５４から流出し、室外ユニット５１から中継器５３に流入する。
【００２４】
冷媒は、中継器５３の気液分離器８において液冷媒とガス冷媒とに分離される。全冷房運転時においては、冷媒の全てが液冷媒であるため、冷媒の全てが中継器液配管１１１に流入し、中継器ガス配管１１２に冷媒が流通することはない。冷媒は、中継器液配管１１１を流通しながら、第１熱交換器１３において過冷却度が増加され、第１絞り装置１１において中間圧に減圧され、第２熱交換器１４において、更に過冷却度が増加されて中継器三叉部５５ｂに到達する。
【００２５】
冷媒は、中継器三叉部５５ｂにおいて分流し、一部はバイパス配管１１０に流入し、他の一部は中継器５３から流出する。バイパス配管１１０に流入した冷媒は、第２絞り装置１２において低圧に減圧され、第２熱交換器１４と、第１熱交換器１３とを順に流通し、熱交換により蒸発してガス冷媒となって第１ガス配管１０３に合流する。このとき、バイパス配管１１０の冷媒は、熱交換により中継器液配管１１１を流通する冷媒の過冷却度を増加させる。
【００２６】
中継器三叉部５５ｂにおいて分流し、中継器５３から流出した冷媒は、第２液配管１０５ａ、１０５ｂを流通し、室内ユニット５２ａ、５２ｂのそれぞれに流入する。冷媒は、室内ユニット５２ａ、５２ｂの室内絞り装置６ａ、６ｂにおいて減圧された後、室内熱交換器５ａ、５ｂにおいて、空調対象空間の空気と熱交換を行う。冷媒は、空調対象空間の空気を冷却すると共に、蒸発して気化し、ガス冷媒となって室内熱交換器５ａ、５ｂから流出する。これにより、空調対象空間の冷房が実現される。
【００２７】
冷媒は、室内熱交換器５ａ、５ｂから第２ガス配管１０６ａ、１０６ｂを流通し、室内ユニット５２ａ、５２ｂから流出して再び中継器５３に流入し、開状態の第２開閉弁１０ａ、１０ｂを通過する。冷媒は、第１ガス配管１０３においてバイパス配管１１０を流通した冷媒と合流して中継器５３から流出し、室外ユニット５１に流入する。
【００２８】
冷媒は、室外ユニット５１において、冷媒流れ制御ユニット５４の接続配管１３２に配置された逆止弁７ａを通過し、アキュムレータ４を介して圧縮機１に吸入される。これにより、冷媒による冷媒回路の循環が行われる。
【００２９】
図３は、全暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す図である。全暖房運転時においては、室内ユニット５２ａ、５２ｂが共に暖房運転を行う。図３に示すように、冷媒は、圧縮機１において圧縮され、高温、高圧のガス冷媒となって吐出され、四方弁３から冷媒流れ制御ユニット５４に流入し、接続部ｄに到達する。冷媒は、逆止弁７ａにより接続部ｄから接続配管１３２を流通できず、接続配管１３１に流入して逆止弁７ｃを通過し、接続部ｂを通過しながら室外ユニット５１から流出する。
【００３０】
室外ユニット５１から流出した冷媒は、第１液配管１０４を流通して中継器５３に流入する。冷媒は、中継器５３の気液分離器８においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。全暖房運転時においては、冷媒が全てガス冷媒であり、中継器液配管１１１に流れない。気液分離器８を通過した冷媒は、第１開閉弁９ａ、９ｂに到達し、共に開状態の第１開閉弁９ａ、９ｂを通過して中継器５３から流出する。
【００３１】
中継器５３から流出した冷媒は、室内ユニット５２ａ、５２ｂに流入し、室内熱交換器５ａ、５ｂにおいて、空調対象空間の空気と熱交換を行い、空調対象空間の空気に放熱しながら凝縮して液化する。これにより、空調対象空間の暖房が行われる。冷媒は、室内熱交換器５ａ、５ｂを通過し、室内絞り装置６ａ、６ｂにおいて減圧されて中間圧の液冷媒となり、室内ユニット５２ａ、５２ｂから流出する。
【００３２】
室内ユニット５２ａ、５２ｂから流出した冷媒は、第２液配管１０５ａ、１０５ｂを流通して中継器５３に流入し、中継器三叉部５５ｂを経てバイパス配管１１０から第１ガス配管１０３に合流し、中継器５３から流出する。冷媒は、第１ガス配管１０３を流通して冷媒流れ制御ユニット５４の接続部ｃに到達する。冷媒は、接続部ｃにおいて、高圧である接続配管１３２を流通することはできず、接続配管１３０の逆止弁７ｄを通過し、低圧配管１０１を流通する。冷媒は、低圧配管１０１から室外熱交換器２を通過しながら室外の空気との熱交換により蒸発し、四方弁３、アキュムレータ４を介して圧縮機１に吸入される。これにより、冷媒による冷媒回路の循環が行われる。
【００３３】
次に、室内ユニット５２ａが暖房運転を行い、室内ユニット５２ｂが冷房運転を行う冷暖同時運転について説明する。この場合は、中継器５３の第１開閉弁９ａ、及び、第２開閉弁１０ｂが開状態であり、第１開閉弁９ｂ、及び、第２開閉弁１０ａが閉状態である。
【００３４】
始めに、冷房負荷が暖房負荷よりも高い冷房主体運転を行う場合の冷媒の流れについて説明する。冷媒は、圧縮機１により圧縮され、室外熱交換器２において熱交換することで凝縮、及び、液化し、気液二相冷媒となって流出する。室外熱交換器２において凝縮、及び、液化する冷媒の量、すなわち、ガス冷媒、及び、液冷媒の割合は、冷房負荷、及び、暖房負荷の割合に応じて定まる。冷媒は、室外熱交換器２から流出すると、低圧配管１０１を流通し、冷媒流れ制御ユニット５４の逆止弁７ｂを通過して室外ユニット５１から流出し、第１液配管１０４を流通して中継器５３に流入する。
【００３５】
中継器５３に流入した冷媒は、気液分離器８において液冷媒とガス冷媒とに分離され、そのうち液冷媒が中継器液配管１１１に流入し、ガス冷媒が中継器ガス配管１１２に流入する。
【００３６】
中継器液配管１１１に流入する液冷媒は、第１熱交換器１３、第１絞り装置１１、第２熱交換器１４を通過しながら過冷却度が増加されて中継器三叉部５５ｂに到達する。中継器三叉部５５ｂにおいて、冷媒は、一部がバイパス配管１１０を流通し、他の一部は、中継器５３から流出するように分流する。中継器三叉部５５ｂからバイパス配管１１０に流入した冷媒は、第２絞り装置１２、第２熱交換器１４、及び、第１熱交換器１３を通過しながら、熱交換により吸熱し、蒸発して気化して第１ガス配管１０３に到達する。
【００３７】
気液分離器８において分離され、中継器ガス配管１１２に流入したガス冷媒は、第１開閉弁９ａ、９ｂに到達し、開状態である第１開閉弁９ａを通過して中継器５３から流出し、第２ガス配管１０６ａを介して室内ユニット５２ａに流入する。冷媒は、室内ユニット５２ａの室内熱交換器５ａを通過し、熱交換により空調対象空間の空気に放熱しながら凝縮して液化する。これにより、空調対象空間の暖房が行われる。室内熱交換器５ａを通過した冷媒は、室内絞り装置６ａで減圧されて中間圧の液冷媒となり、室内ユニット５２ａから流出して、第２液配管１０５ａを通過し、室内三叉部５５ａに到達する。
【００３８】
室内三叉部５５ａでは、室内ユニット５２ａに接続する第２液配管１０５ａを流通する冷媒と、中継器三叉部５５ｂで分流した冷媒のうち、中継器５３から流出した冷媒とが合流し、第２液配管１０５ｂを流通する。冷媒は、第２液配管１０５ｂから室内ユニット５２ｂ内の室内絞り装置６ｂにおいて減圧され、室内熱交換器５ｂに流入する。冷媒は、室内熱交換器５ｂにおいて、空調対象空間の空気との熱交換により蒸発して気化し、ガス冷媒となって流出する。これにより、空調対象空間の冷房が行われる。室内熱交換器５ｂを通過した冷媒は、開状態である第２開閉弁１０ｂを通過し、第１ガス配管１０３に到達する。
【００３９】
第２開閉弁１０ｂを通過した冷媒は、同じく第１ガス配管１０３に到達するバイパス配管１１０を流通した冷媒と合流し、第１ガス配管１０３を流通して室外ユニット５１の冷媒流れ制御ユニット５４に流入する。冷媒は、冷媒流れ制御ユニット５４の接続配管１３２に設けられた逆止弁７ａを通過し、四方弁３からアキュムレータ４を介して圧縮機１に吸入される。これにより、冷媒による冷媒回路の循環が行われる。
【００４０】
次に、暖房負荷が冷房負荷よりも高い暖房主体運転を行う場合の冷媒の流れについて説明する。冷媒は、圧縮機１により圧縮されて吐出され、四方弁３を通過して冷媒流れ制御ユニット５４の接続部ｄに到達する。冷媒は、逆止弁７ａにより接続部ｄから接続配管１３２を流通できないため、接続配管１３１に設けられた逆止弁７ｃを通過し、第１液配管１０４により室外ユニット５１から流出し、中継器５３に流入する。
【００４１】
中継器５３に流入した冷媒は、気液分離器８から中継器ガス配管１１２に流入する。このとき、暖房主体運転が行われているため、気液分離器８において分離される液冷媒存在せず、中継器液配管１１１に冷媒が流れない。冷媒は、中継器ガス配管１１２を流通し、第１開閉弁９ａ、９ｂに到達し、開状態の第１開閉弁９ａを通過して中継器５３から流出し、第２ガス配管１０６ａを介して室内ユニット５２ａに流入する。冷媒は、室内ユニット５２ａの室内熱交換器５ａを通過し、熱交換により空調対象空間の空気に放熱しながら凝縮して液化する。これにより、空調対象空間の暖房が行われる。室内熱交換器５ａを通過した冷媒は、室内絞り装置６ａで減圧されて中間圧の液冷媒となり、室内ユニット５２ａから第２液配管１０５ａに流入し、室内三叉部５５ａに到達する。
【００４２】
冷媒は、室内三叉部５５ａにおいて分流し、そのうちの一部は中継器５３に流入し、バイパス配管１１０を流通する。分流した他の一部の冷媒は、第２液配管１０５ｂから室内ユニット５２ｂに流入し、室内ユニット５２ｂの室内絞り装置６ｂにおいて減圧され、室内熱交換器５ｂにおいて空調対象空間の空気との熱交換が行われる。これにより、室内熱交換器５ｂを流通する冷媒が、蒸発して気化すると共に、空調対象空間の冷房が行われる。そして、冷媒は、室内熱交換器５ｂから第２ガス配管１０６ｂを流通し、開状態である第２開閉弁１０ｂを通過する。
【００４３】
第２開閉弁１０ｂ通過した冷媒は、バイパス配管１１０を流通した冷媒と合流して第１ガス配管１０３により中継器５３から流出し、室外ユニット５１に流入する。冷媒は、室外ユニット５１の冷媒流れ制御ユニット５４において、接続配管１３０に配置された逆止弁７ｄを通過して低圧配管１０１から室外熱交換器２に流入する。冷媒は、室外熱交換器２において熱交換により蒸発し滴下し、四方弁３、アキュムレータ４を介して圧縮機１に吸入される。これにより、冷媒による冷媒回路の循環が行われる。
【００４４】
図４は、図１の空気調和装置１００における制御に係る装置の関係を表す図である。図４に示すように、室外側制御器２０１は、室内側制御器２０２ａ、２０２ｂ、及び、中継器制御器２０３のそれぞれと電気的に接続されている。室外側制御器２０１は、空気調和装置１００の制御を統括する主制御器としての機能を備えたものである。また、室外側制御器２０１は、時間の計測を行うための不図示のタイマを有する。室外側制御器２０１は、室内側制御器２０２ａ、２０２ｂ、及び、中継器制御器２０３から通知される情報に基づき、室内側制御器２０２ａ、２０２ｂ、及び、中継器制御器２０３のそれぞれに対して指示を決定し、通知する。室外側制御器２０１は、室外ユニット５１に設けられた第１圧力センサ３１及び第２圧力センサ３２が検出した圧力Ｐｄ及びＰｓを取得し、圧縮機１の運転周波数Ｆａ、及び、室外熱交換器２の容量ＡＫａを制御する。
【００４５】
室内側制御器２０２ａ、２０２ｂは、第１温度センサ３３ａ、３３ｂ、及び、第２温度センサ３４ａ、３４ｂにより温度Ｔ３３ａ、Ｔ３３ｂ、及び、Ｔ３４ａ、Ｔ３４ｂを検出し、室外側制御器２０１に通知する。また、室内側制御器２０２ａ、２０２ｂは、漏洩検知器４１ａ、４１ｂにより冷媒漏洩の有無を検出し、室外側制御器２０１に通知する。更に、温度Ｔ３３ａ、Ｔ３３ｂ、及び、Ｔ３４ａ、Ｔ３４ｂに基づき、室内絞り装置６ａ、６ｂのそれぞれの開度ＬＥＶ６ａ、ＬＥＶ６ｂを算出し、室内絞り装置６ａ、６ｂに対して通知する。
【００４６】
中継器制御器２０３は、室外側制御器２０１の指示に応じて、第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２に対して開度ＬＥＶ１１、ＬＥＶ１２を通知し、第１開閉弁９ａ、９ｂ、及び、第２開閉弁１０ａ、１０ｂに対して開閉の指示をする。
【００４７】
図５は、室内ユニット５２ａの室内絞り装置６ａの開度ＬＥＶ６ａを決定する処理のフローチャートである。室内絞り装置６ａ、６ｂの開度ＬＥＶ６ａは、空気調和装置全体を統括する制御器により制御されるものであり、この例においては、室外側制御器２０１により制御される。図５に示すように、室内ユニット５２ａの運転が開始されると、室外側制御器２０１は、室内絞り装置６ａの開度ＬＥＶ６ａの初期値ＬＥＶ６ｉを取得すると共に、タイマの計測を開始する。ステップＳ１において、所定時間ｔｍが経過したか否かを判断し、所定時間ｔｍを経過していると判断するとステップＳ２に移行し、タイマをゼロにリセットしてステップＳ３に移行する。ステップＳ３において、室外側制御器２０１は、第１温度センサ３３ａ、及び、第２温度センサ３４ａにより検出された温度Ｔ３３ａ及び温度Ｔ３４ａを取得する。温度Ｔ３３ａ及び温度Ｔ３４ａは、冷媒の飽和温度と、冷媒の温度を表している。ステップＳ４において、室内側制御器２０２ａは、温度Ｔ３３ａと、温度Ｔ３４ａとの差ＳＨを算出する。
【００４８】
ステップＳ５において、室外側制御器２０１は、温度差ＳＨと、目標値温度差ＳＨｍとの差ΔＳＨを算出する。ステップＳ６において、室内側制御器２０２ａは、室内絞り装置６ａの開度の補正値ΔＬＥＶ６ａを算出する。補正値ΔＬＥＶ６ａは、例えば、予め試験などにより係数ｋ２を算出しておき、係数ｋ２と、差ΔＳＨとを乗算して求めればよい。ステップＳ７において、室外側制御器２０１は、現在の室内絞り装置６ａの開度ＬＥＶ６ａに補正値ΔＬＥＶ６ａを加え、新たな室内絞り装置６ａの開度ＬＥＶ６ａとして設定する。
【００４９】
ステップＳ８において、室外側制御器２０１は、運転を終了するか否かを判断し、終了すると判断すると、処理を終了する。処理の終了は、例えば、室内絞り装置６ａを全閉などにすればよい。終了しないと判断すると、ステップＳ１に戻り、所定時間毎にステップＳ１〜ステップＳ８までの処理を繰り返す。
【００５０】
図６は、室外側制御器２０１が行う冷媒漏洩時の処理のフローチャートである。図６に示すように、室内ユニット５２ａの運転が開始されると、室外側制御器２０１は、タイマの計測を開始する。ステップＳ１１において、室外側制御器２０１は、所定の時間ｔｍ２が経過したか否かを判断し、経過していると判断すれば、ステップＳ１２においてタイマをリセットし、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３において、室外側制御器２０１は、漏洩検知器４１ａにより冷媒漏洩が検知されたか否かを判断する。漏洩検知器４１ａは、室内ユニット５２ａが配置された空間などに設けられていればよい。ステップＳ１３において、冷媒漏洩が検知されたと判断した場合はステップＳ１４に移行し、検知されていないと判断した場合は、ステップＳ１１に戻る。
【００５１】
ステップＳ１４において、室外側制御器２０１は、全冷房運転の開始を指示し、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、室外側制御器２０１は、中継器５３の第１絞り装置１１と第２絞り装置１２との開度を全閉にする。ステップＳ１６において、室外側制御器２０１は、室外ユニット５１の第２圧力センサ３２により検出された圧力Ｐｓが圧力ａ以下であるか否かを判断する。圧力ａは、試験などにより予め決定された値であり、本発明の基準値の一例である。圧力Ｐｓが圧力ａ以下である判断すると、室外側制御器２０１は、ステップＳ１７に移行し、中継器５３の第２開閉弁１０ａ、１０ｂを閉にする。これにより、全冷房運転により閉状態である第１開閉弁９ａ、９ｂと、第２開閉弁１０ａ、１０ｂが全て閉状態となる。そして、ステップＳ１８において、室外側制御器２０１は、圧縮機の運転を停止させることで、冷媒漏洩時の制御が終了する。
【００５２】
このように、空気調和装置１００は、第１開閉弁９ａ、９ｂ、第２開閉弁１０ａ、１０ｂ、第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２を用いて通常の運転が行われる。そして、冷媒の漏洩が検知されると、室内ユニット５２ａ、５２ｂにより冷房運転が開始されると共に、第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２が閉状態となって、室内ユニット５２ａ、５２ｂの冷媒が回収される。その後、第１開閉弁９ａ、９ｂ、及び、第２開閉弁１０ａ、１０ｂが閉状態となって冷媒の流れが完全に遮断される。その結果、冷媒は、第１開閉弁９ａ、９ｂ、及び、第２開閉弁１０ａ、１０ｂと、圧縮機１と、室外熱交換器２と、第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２との間を繋ぐ配管の内部に回収され、封入されることになる。
【００５３】
このように、冷媒が漏洩した時のための開閉弁などが設けられていなくても、第１開閉弁９ａ、９ｂ、第２開閉弁１０ａ、１０ｂ、第１絞り装置１１、及び、第２絞り装置１２の制御により室内ユニット５２ａ、５２ｂからの冷媒の流出を防止することができる。また、追加で開閉弁を準備することや、開閉弁を購入すること、追加の開閉弁を据付する必要もない。部品点数が減少し、故障の可能性が低く、信頼性の高いシステムが得られる。
【００５４】
また、回収された冷媒は、室外ユニット５１の冷媒回路、及び、中継器５３の冷媒回路内部に封入されるため、冷媒漏洩時用の開閉弁などが室外ユニット５１に設置されている場合と比較して多量の冷媒を封入することができる。更に、室外ユニット５１、及び、中継器５３の冷媒回路の配管容積をシステム全体の冷媒の容積以上とすることで、全ての冷媒を封入することができる。
【００５５】
以上説明した、本発明に係る空気調和装置によれば、冷房及び暖房運転時に開状態である絞り装置と、冷房及び暖房により開閉する第１開閉弁及び第２開閉弁とを、冷媒漏洩時に全閉にすることができる。これにより、冷媒の流れを停止して冷媒漏洩による被害を防止、且つ、冷媒漏洩時に冷媒の流れを停止させるため個別に開閉弁を設ける必要がない。
【００５６】
本発明に係る空気調和装置によれば、中継器５３から室内ユニット５２ａ、５２ｂに冷媒が流入しない状態で、室内ユニット５２ａ、５２ｂから冷媒が排出されるため、室内ユニット５２ａ、５２ｂからの冷媒の漏洩を阻止できる。
【００５７】
本発明に係る空気調和装置によれば、第１開閉弁、第２開閉弁が閉状態になるのが、室外ユニット５１、及び、中継器５３に冷媒が回収されたことが判断された後であるため、室内ユニット５２ａ、５２ｂから漏洩する冷媒を防止できる。
【００５８】
本発明に係る空気調和装置によれば、冷媒回路が封鎖された後に圧縮機１の運転が停止されるため、冷媒の漏洩を確実に停止させることができる。
【００５９】
本発明に係る空気調和装置によれば、冷媒が、室外ユニット５１と中継器５３との冷媒回路に封入されるため、室外ユニット５１と中継器５３とにより、室外ユニット５１に開閉弁が設けられている場合などよりも大きな容量の冷媒を収容できる。
【００６０】
本発明に係る空気調和装置によれば、漏洩検知機により冷媒の漏洩が検知される。
【００６１】
本発明に係る空気調和装置によれば、室外ユニット５１の室外側制御器２０１により空気調和装置１００の動作全体が統括される。
【符号の説明】
【００６２】
１  圧縮機、２  室外熱交換器、３  四方弁、４  アキュムレータ、５ａ  室内熱交換器、５ｂ  室内熱交換器、６ａ  室内絞り装置、６ｂ  室内絞り装置、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  逆止弁、８  気液分離器、９ａ、９ｂ  第１開閉弁、１０ａ、１０ｂ  第２開閉弁、１１  第１絞り装置、１２  第２絞り装置、１３  第１熱交換器、１４  第２熱交換器、３１  第１圧力センサ、３２  第２圧力センサ、３３ａ、３３ｂ  第１温度センサ、３４ａ、３４ｂ  第２温度センサ、４１ａ、４１ｂ  漏洩検知器、５１  室外ユニット、５２ａ、５２ｂ  室内ユニット、５３  中継器、５４  制御ユニット、５５ａ  室内三叉部、５５ｂ  中継器三叉部、１００  空気調和装置、１０１  低圧配管、１０２  高圧配管、１０３  第１ガス配管、１０４  第１液配管、１０５ａ、１０５ｂ  第２液配管、１０６ａ、１０６ｂ  第２ガス配管、１１０  バイパス配管、１１１  中継器液配管、１１２  中継器ガス配管、１３０、１３１、１３２、１３３  接続配管、２０１  室外側制御器、２０２ａ、２０２ｂ  室内側制御器、２０３  中継器制御器。
【図１】
2017119105.tif 000003
【図２】
2017119105.tif 000004
【図３】
2017119105.tif 000005
【図４】
2017119105.tif 000006
【図５】
2017119105.tif 000007
【図６】
2017119105.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月18日(2018.4.18)
【手続補正１】
【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】
室外熱交換器、及び、圧縮機を有する室外ユニットと、
中継器絞り装置、第１開閉弁、及び第２開閉弁を有する中継器と、
室内熱交換器を有し、冷房、及び、暖房を行う室内ユニットと、を備え、
前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記中継器絞り装置、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記室内熱交換器は、冷媒が循環する冷媒回路を構成し、
前記室内ユニットが暖房運転時には、前記第１開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を前記室外熱交換器、前記圧縮機、前記第１開閉弁、前記室内熱交換器、前記中継器絞り装置の順に循環させ、
前記室内ユニットが冷房運転時には、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が開状態となり、冷媒を、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置、前記室内熱交換器、前記第２開閉弁の順に循環させ、
冷媒の漏洩時には、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、及び、前記中継器絞り装置が閉状態となり、冷媒が、前記冷媒回路のうち、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記中継器絞り装置で構成された冷媒回路に封入される、
空気調和装置。
【請求項２】
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁は、
冷媒の漏洩時において、
前記中継器絞り装置が閉状態となった後、閉状態となる、
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁は、
冷媒の漏洩時において、
前記圧縮機の吸入側の圧力が基準値以下となると、閉状態となる、
請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記圧縮機は、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁が閉状態となると運転を終了する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記中継器は、
前記室外ユニット、及び、前記中継器により構成された冷媒回路の配管容積が、回収される冷媒全体の容積よりも大きくなる位置に配置される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知器を備えた、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室外ユニットは、
前記室外ユニット、前記中継器、及び、前記室内ユニットの運転を制御する室外制御器を備え、
前記室外制御器は、
冷媒の漏洩時に前記室内ユニットの冷房運転を開始させるステップと、
前記冷房運転を開始させた後に、
前記中継器絞り装置を閉状態にするステップと、
前記中継器絞り装置を閉状態にするステップの後に、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁を閉状態にするステップと、
前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁を閉状態にするステップの後に、
前記圧縮機の運転を中止させるステップと、を実施する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知器と、
前記室外ユニット、前記中継器、及び、前記室内ユニットの運転を制御する室外制御器と、を備え、
前記室外制御器は、
前記漏洩検知器により前記冷媒の漏洩が検知されると、
前記中継器絞り装置を閉状態として、前記冷媒を前記室内ユニットから回収する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記冷媒の漏洩を検知する漏洩検知器と、
前記室外ユニット、前記中継器、及び、前記室内ユニットの運転を制御する室外制御器と、を備え、
前記室外制御器は、
前記漏洩検知器により前記冷媒の漏洩が検知されると、
前記中継器絞り装置、前記第１開閉弁、及び、前記第２開閉弁を閉状態として、
前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記圧縮機、前記室外熱交換器、及び、前記中継器絞り装置を繋ぐ配管の内部に前記冷媒を封入する、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2017119105.tif 000009
2017119105.tif 000010
2017119105.tif 000011
2017119105.tif 000012