(57)【要約】【課題】低外気温度での冷房運転時に冷媒漏洩に起因する圧縮機の故障を防止する空気調和機を提供する。【解決手段】ＣＰＵ２１０は、現在までの運転積算時間が第１所定時間ｔｐ１以上であるか否かを判断する。運転積算時間が第１所定時間ｔｐ１以上であれば、ＣＰＵ２１０は、吐出温度センサ７３で検出した吐出温度Ｔｄを第１吐出温度Ｔｄ１として記憶する。次に、ＣＰＵ２１０は、膨張弁２７の開度Ｄを、現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒを減じた開度に調整し、第２所定時間ｔｐ２が経過した後に吐出温度センサ７３で検出した吐出温度Ｔｄを第２吐出温度Ｔｄ２として記憶する。そして、ＣＰＵ２１０は、第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差が第１所定温度差ΔＴ１未満であるか否かを判断する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、膨張弁と、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する吐出温度検出手段を有する室外機と、
室内熱交換器を有する室内機と、
前記室外機と前記室内機が冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路と、
前記膨張弁の開度を調整する制御手段と、
を有する空気調和機であって、
前記冷媒回路が冷房サイクルとなっているとき、前記制御手段は、
前記吐出温度検出手段で検出した吐出温度を第１吐出温度とした後、前記膨張弁の開度を、前記第１吐出温度を検出したときの開度から同開度に応じて予め定められた開度減算値を減じた判定用開度とし、同判定用開度としてから予め定められた第１所定時間が経過すれば、前記吐出温度検出手段で検出した吐出温度を第２吐出温度とし、同第２吐出温度から前記第１吐出温度を減じた温度差が予め定められた第１所定温度差未満である場合は、前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩検知運転を実行する、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧縮機の運転積算時間が予め定められた第２所定時間となれば、前記冷媒漏洩検知運転を実行する、
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】
前記室内機は、前記室内熱交換器の温度である室内熱交温度を検出する室内熱交温度検出手段と、前記室内機が設置された部屋の温度である室内温度を検出する室内温度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記室内温度から前記室内熱交温度を減じた温度差が予め定められた第２所定温度差未満である場合に、前記冷媒漏洩検知運転を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記冷媒漏洩検知運転を実行して前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判断した場合は、前記圧縮機を停止する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項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、空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機において、冷媒回路を構成する圧縮機が過熱して故障や性能低下することを防ぐために、圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度を監視し、吐出温度が所定の判定温度より高い温度となった場合は、圧縮機を停止する保護制御を行うものが知られている。
【０００３】
本来、圧縮機の保護を図るうえでは、圧縮機内部の温度、具体的には圧縮機内部に設けられるモータの温度を直接監視することが望ましいが、それにはモータに温度センサを設ける必要があり製造コストの上昇につながる。そこで、モータの温度と吐出温度の間に一定の温度差があるという前提のもとに上述した判定温度を決定し、吐出温度を用いた保護制御が行われる。
【０００４】
しかし、実際は、モータの温度と吐出温度の温度差は外気温度によって変化する。例えば、外気温度が低いときの冷房運転時は、凝縮器として機能する室外熱交換器における凝縮圧力が低下し、これに起因して吐出温度も低くなる。このときのモータの温度と吐出温度の温度差は、外気温度が高い場合と比べて小さくなる。従って、判定温度が外気温度に関わらず一定である場合は、外気温度が低いときに吐出温度が上昇して判定温度に到達するまでにモータが過熱して故障や性能低下する恐れがある。
【０００５】
特許文献１では、空気調和機を含む冷凍装置において外気温度に応じて判定温度（特許文献１では、「第３判定温度」とされている）を異ならせている。具体的には、外気温度が低くなるほど判定温度も低い温度としている。これにより、上述したような外気温度が低いときの冷房運転において圧縮機のモータが過熱（以降、「圧縮機が過熱」と記載する）して故障や性能低下することを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２５７０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した空気調和機や冷凍装置の冷媒回路では、運転中に冷媒配管の接続部や、冷媒配管に生じたピンホールや亀裂から、冷媒回路に封入されている冷媒が漏洩することがある。冷媒回路から冷媒が漏洩すると、冷媒回路を循環する冷媒量が減少し圧縮機に吸入される冷媒量も減少するので、吐出温度が上昇する。
【０００８】
冷媒漏洩により吐出温度が上昇して判定温度を越えると保護制御により圧縮機が停止するので、圧縮機が停止すれば冷媒回路からの冷媒漏洩は止まる。しかし、前述したように外気温度が低い場合に冷房運転が行われていると吐出温度が低くなり、冷媒漏洩により吐出温度が上昇しても判定温度を越えない場合がある。
【０００９】
上記のような場合は、保護停止することなく圧縮機が運転し続けるので、冷媒回路から漏洩する冷媒量は時間が経つにつれて増加する。そして、冷媒回路から冷媒が漏洩し続けると、圧縮機に吸入される冷媒量も時間が経つにつれて減少するので、圧縮機に吸入される冷媒によるモータの冷却効果も時間が経つにつれて低下する。従って、低外気温度下で冷房運転を行っているときに冷媒漏洩が発生すると、圧縮機を停止させることができずに圧縮機が過熱して故障する恐れがあった。
【００１０】
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、低外気温度での冷房運転時に冷媒漏洩に起因する圧縮機の故障を防止する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】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、圧縮機と膨張弁と圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する吐出温度検出手段を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、室外機と室内機が冷媒配管で接続されて形成される冷媒回路と、膨張弁の開度を調整する制御手段を有する。冷媒回路が冷房サイクルとなっているとき、制御手段は、吐出温度検出手段で検出した吐出温度を第１吐出温度とした後、膨張弁の開度を、第１吐出温度を検出したときの開度からこの開度に応じて予め定められた開度減算値を減じた判定用開度とし、判定用開度としてから予め定められた第１所定時間が経過すれば、吐出温度検出手段で検出した吐出温度を第２吐出温度とする。そして、制御手段は、第２吐出温度から第１吐出温度を減じた温度差が予め定められた第１所定温度差未満である場合は、冷媒回路から冷媒が漏洩していると判断する冷媒漏洩検知運転を実行する。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、低外気温度での冷房運転時に冷媒漏洩に起因する圧縮機の故障を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室外機制御手段のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における各テーブルであり、（Ａ）は判定温度テーブル、（Ｂ）は膨張弁開度テーブルである。
【図３】本発明の実施形態における、空調運転時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における、吐出温度保護制御実行時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における、冷媒漏洩検知実行時の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態における、冷媒漏洩検知実行時の処理の流れ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】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例１】
【００１５】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
＜室外機の構成＞
【００１６】
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。
【００１７】
圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃと吸入管６６で接続されている。
【００１８】
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
【００１９】
室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５と接続されている。
【００２０】
膨張弁２７は、例えば電子膨張弁であり、室外機液管６３に設けられている。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量が調節される。
【００２１】
室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。
【００２２】
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する吐出温度検出手段である吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。
【００２３】
室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２内に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
【００２４】
また、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、室外機制御手段２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０とを備えている。
【００２５】
記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２７の制御状態等を記憶している。通信部２３０は、室内機５ａ〜５ｃとの通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。
【００２６】
ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果をセンサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２４の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り換え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、膨張弁２７の開度調整を行う。
＜室内機の構成＞
【００２７】
次に、図１（Ａ）を用いて、室内機３について説明する。図１（Ａ）に示すように、室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。
【００２８】
室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、図１（Ａ）に示すように、一方の冷媒出入口が液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
【００２９】
室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の吸込口３０ｅから室内機３の筐体３０ａ内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を吹出口３０ｃから室内へ吹き出す。
【００３０】
以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内熱交換器３１の図示しないパスの略中央部には、室内熱交換器３１の温度である室内熱交温度を検出する室内熱交温度検出手段である室内熱交温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。室内機３の図示しない吸込口には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度検出手段である室温センサ７９が備えられている。
＜空気調和機の動作＞
【００３１】
次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、室内機３が冷房運転を行う場合についてのみ説明し、室内機３が暖房運転を行う場合については説明を省略する。尚、図１（Ａ）において、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示す。
【００３２】
室内機３が冷房運転を行う場合、図１（Ａ）に示すように、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂが連通するよう、また、ポートｃとポートｄが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する。
【００３３】
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から室外機液管６３に流出した冷媒は膨張弁２７を通過する際に減圧され、閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。
【００３４】
液管４を流れて液側接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。
【００３５】
室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機ガス管６８を流れガス側接続部３４を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れ閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、順に室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００３６】
尚、室内機３が暖房運転を行う場合は、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通するよう、また、ポートｂとポートｃが連通するように切り換えられる。これにより、冷媒回路１０が、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
＜吐出温度保護制御＞
【００３７】
本実施形態における空気調和機１では、吐出温度センサ７１で検出する吐出温度（単位：℃。以降、吐出温度Ｔｄと記載する）が、図２（Ａ）に示す判定温度テーブル３００に定められた判定温度（単位：℃。以降、判定温度Ｔｊと記載する）以上の温度となれば圧縮機２１を停止する吐出温度保護制御が行われる。吐出温度保護制御では、吐出温度Ｔｄが所定時間毎（例えば、３０秒毎）に検出される度に実行される。
【００３８】
図２（Ａ）に示す判定温度テーブル３００は、予め試験等を行って求められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。この判定温度テーブル３００では、外気温度センサ７６で検出する外気温度（単位：℃。以降、外気温度Ｔｏと記載する）に応じて判定温度Ｔｊが定められている。ここで、各判定温度Ｔｊは、吐出温度Ｔｄが各外気温度Ｔｏ時に対応する判定温度Ｔｊまで上昇したときに圧縮機２１を停止すれば、圧縮機２１が故障することを防げることが判明している温度である。
【００３９】
具体的には、外気温度Ｔｏが１５℃以上の場合は、判定温度Ｔｊは１１０℃とされている。外気温度Ｔｏが０℃以上１５℃未満の場合は、判定温度Ｔｊは１０５℃とされている。外気温度Ｔｏが−５℃以上０℃未満の場合は、判定温度Ｔｊは１００℃とされている。外気温度Ｔｏが−１０℃以上−５℃未満の場合は、判定温度Ｔｊは９０℃とされている。外気温度Ｔｏが−１５℃以上−１０℃未満の場合は、判定温度Ｔｊは８５℃とされている。そして、外気温度Ｔｏが−１５℃未満の場合は、判定温度Ｔｊは８０℃とされている。
【００４０】
以上説明したように、判定温度テーブル３００では、判定温度Ｔｊは外気温度Ｔｏが低いほど低い温度に定められている。これは以下の理由による。
【００４１】
本来、圧縮機２１の保護を図るうえでは、圧縮機２１内部の温度、具体的には圧縮機２１の内部に設けられる図示しないモータの温度を直接監視することが望ましいが、それには圧縮機２１のモータに温度センサを設ける必要があり、圧縮機２１の製造コストの上昇につながる。そこで、圧縮機２１のモータの温度（以降、特に言及する必要がある場合を除き、圧縮機内部の温度と記載する）と吐出温度Ｔｄの間に一定の温度差があるという前提のもとに、判定温度Ｔｊを決定し、吐出温度Ｔｄを用いた吐出温度保護制御を行うのが一般的である。
【００４２】
しかし、実際は、圧縮機２１内部の温度と吐出温度Ｔｄの温度差は外気温度Ｔｏによって変化する。特に、外気温度Ｔｏが低いときに冷房運転を行う場合は、凝縮器として機能する室外熱交換器２３における凝縮圧力が低下することに起因して吐出温度Ｔｄも低くなるので、このときの圧縮機２１内部の温度と吐出温度Ｔｄの温度差は、外気温度Ｔｏが高い場合と比べて小さくなる。従って、判定温度Ｔｊが外気温度Ｔｏに関わらず一定である場合は、外気温度Ｔｏが低いときに吐出温度Ｔｄが上昇して判定温度Ｔｊに到達するまでに圧縮機２１が過熱して故障や性能低下する恐れがある。
【００４３】
上記のような問題点を解決するために、図２に示す判定温度テーブル３００に定めるように、外気温度Ｔｏに応じて判定温度Ｔｊを定め、かつ、判定温度Ｔｊは外気温度Ｔｏが低いほど低い温度に定める。これにより、外気温度が低いときに圧縮機が過熱して故障や性能低下することを防いでいる。
＜冷媒漏洩検知運転＞
【００４４】
実施形態における空気調和機１では、前述した吐出温度保護制御とは別に、冷房運転を行っているときに、冷房運転／暖房運転に関わらずこれまでの空気調和機１の運転積算時間が予め定められた第２所定時間（例えば、１２時間毎。以降、第２所定時間ｔｐ２と記載する）となる度に、冷媒回路１０からの冷媒漏洩の有無を検知する冷媒漏洩検知運転が行われる。
【００４５】
具体的には、冷房運転中に運転積算時間が第２所定時間ｔｐ２となれば、この時点で検出した吐出温度Ｔｄを第１温度（単位：℃。以降、第１吐出温度Ｔｄ１と記載する）とし、膨張弁２７の開度を、第１吐出温度Ｔｄ１を定めたときの開度（以降、現在の開度Ｄｐと記載する。単位はｐｌｓ）から、図２（Ｂ）に示す膨張弁開度テーブル４００に定められた現在の開度Ｄｐに対応する開度減算値（単位：ｐｌｓ。以降、開度減算値Ｄｒと記載する）を減じた開度とし、この開度としてから第２所定時間ｔｐ２より短い第１所定時間（例えば、１０分。以降、第１所定時間ｔｐ１と記載する）が経過したときの吐出温度Ｔｄを第２温度（単位：℃。以降、第２吐出温度Ｔｄ２と記載する）とする。
【００４６】
ここで、第１所定時間ｔｐ１は、予め試験等を行って求められて記憶部２２０に記憶されているものであり、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しておらず膨張弁２７を通過する冷媒量が充分であるときに、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒだけ小さくすれば、その前後で吐出温度Ｔｄが変化することが判明している時間である。また、第２所定時間ｔｐ２は、予め試験等を行って求められて記憶部２２０に記憶されているものであり、冷媒回路１０から漏洩する冷媒量が微量であっても、本実施形態の冷媒漏洩検知運転を実行することで、冷媒漏洩を検知できるだけ冷媒回路１０に封入されている冷媒量が減少することが判明している時間である。
【００４７】
また、図２（Ｂ）に示す膨張弁開度テーブル４００は、予め試験等を行って求められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。この膨張弁開度テーブル４００では、膨張弁２７の現在の開度Ｄｐに応じて開度減算値Ｄｒが定められている。ここで、各開度減算値Ｄｒは、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しておらず膨張弁２７を通過する冷媒量が充分であるときに、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒ小さくすればその前後で吐出温度Ｔｄが大きく変化する、例えば、第２吐出温度Ｔｄ１から第１吐出温度Ｔｄ２を減じた温度差が２℃以上となることが判明している数値である。
【００４８】
具体的には、現在の開度Ｄｐが３００ｐｌｓ以上の場合は、開度減算値Ｄｒは１５０ｐｌｓとされている。現在の開度Ｄｐが２００ｐｌｓ以上３００ｐｌｓ未満の場合は、開度減算値Ｄｒは１００ｐｌｓとされている。現在の開度Ｄｐが１００ｐｌｓ以上２００ｐｌｓ未満の場合は、開度減算値Ｄｒは５０ｐｌｓとされている。そして、現在の開度Ｄｐが１００ｐｌｓ未満の場合は、開度減算値Ｄｒは定められておらず（＝０ｐｌｓ）その代わりに膨張弁２７の開度Ｄは最小開度（例えば、３０ｐｌｓ）とされる。つまり、膨張弁開度テーブル４００では、冷媒漏洩検知運転を行うときは膨張弁２７の開度Ｄが、現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒを減じることにより少なくとも現在の開度Ｄｐの半分の開度となるように、開度減算値Ｄｒが定められている。
【００４９】
冷媒回路１０では、運転中に液管４やガス管５の接続部（例えば、閉鎖弁２５や閉鎖弁２６との接続部）や、液管４やガス管５に生じたピンホールや亀裂から、冷媒回路１０に封入されている冷媒が漏洩することがある。冷媒回路１０から冷媒が漏洩すると、冷媒回路１０を循環する冷媒量が減少し圧縮機２１に吸入される冷媒量も減少するので、吸入された冷媒による圧縮機２１内部の冷却効果が低下して吐出温度Ｔｄが上昇する。
【００５０】
冷媒漏洩により吐出温度Ｔｄが上昇して判定温度Ｔｊを越えると，前述した吐出温度保護制御により圧縮機２１が停止し、圧縮機２１が停止すれば冷媒回路１０からの冷媒漏洩は止まる。しかし、前述したように外気温度Ｔｏが低い場合に冷房運転が行われていると吐出温度Ｔｄが低くなり、冷媒漏洩により吐出温度Ｔｄが上昇しても当該外気温度Ｔｏにおける判定温度Ｔｊを越えない場合がある。
【００５１】
上記のような場合は、吐出温度保護によって停止することなく圧縮機２１が運転し続けるので、冷媒回路１０から漏洩する冷媒量は時間が経つにつれて増加する。そして、冷媒回路１０から媒が漏洩し続けると、圧縮機２１に吸入される冷媒も時間が経つにつれて減少するので、圧縮機２１に吸入される冷媒による圧縮機２１の内部の冷却効果も時間が経つにつれて低下する。吐出温度Ｔｄが上がらない。この場合は、外気温度Ｔｏが低いことにより吐出温度Ｔｄが判定温度Ｔｊ以上の温度とならずに圧縮機２１が停止されないので、圧縮機２１が過熱して故障する恐れがあった。
【００５２】
そこで、本実施形態の空気調和機１では、冷房運転時に前述したように膨張弁２７の開度を調整して検出した第１吐出温度Ｔｄ１と第２吐出温度Ｔｄ２を用いて、冷媒漏洩の有無が判断される。具体的には、第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた値が第１所定温度差（例えば、１℃。以降、第１所定温度差ΔＴ１と記載する）未満であれば、冷媒回路１０から冷媒が漏洩していると判断される。そして、冷媒回路１０から冷媒が漏洩していると判断されると、圧縮機２１が停止される。
【００５３】
前述したように、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しておらず膨張弁２７を通過する冷媒量が充分であるときは、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから小さくすれば、その前後で吐出温度Ｔｄは大きく変化する、具体的には、第２吐出温度Ｔｄ２が大きく上昇する。このとき、第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差は大きくなり第１所定温度差ΔＴ１より大きな温度、例えば、前述した２℃以上の温度差となる。
【００５４】
一方、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しており、膨張弁２７を通過する冷媒量が減少、つまり、圧縮機２１の内部の冷媒による冷却効果が低下するほど圧縮機２１に吸入される冷媒量が減少しているときは、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから小さくしても、その前後で吐出温度Ｔｄはほとんど変化しない。このとき、第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差は小さく、第１所定温度差ΔＴ１未満の温度となる。
【００５５】
従って、冷媒漏洩検知運転で、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒだけ小さくする前後の吐出温度Ｔｄである第１吐出温度Ｔｄ１と第２吐出温度Ｔｄ２を用い、その温度差（第２吐出温度Ｔｄ２−第１吐出温度Ｔｄ１）が第１所定温度差ΔＴ１未満であるか否かを判断することで、冷媒漏洩の有無を判断できる。尚、第１所定温度差ΔＴ１も、予め試験等を行って求められて記憶部２２０に記憶されている温度であり、上述した方法で冷媒漏洩の有無を判断できることが判明している温度である。
＜吐出温度保護制御および冷媒漏洩検知運転における処理の流れ＞
【００５６】
次に、図３乃至図５を用いて、本実施形態の空気調和機１が空調運転を行っているときに実行される、吐出温度保護制御および冷媒漏洩検知運転における処理の流れについて説明する。図３は、本実施形態のメインルーチンであり、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が空調運転を行う際の処理の流れを示すものである。図４は、本実施形態のサブルーチンであり、ＣＰＵ２１０が吐出温度保護制御を行う際の処理の流れを示すものである。図５は、本実施形態のサブルーチンであり、ＣＰＵ２１０が冷媒漏洩検知運転を行う際の処理の流れを示すものである。各フローチャートにおいて、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。尚、図３乃至図５では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、主に室外機２が行う冷媒回路１０の圧力や温度に関わる制御といった空気調和機１の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。
【００５７】
以下の説明では、まず、図３を用いてメインルーチンである空調運転制御に関わる処理について説明する。次に、図４を用いてサブルーチンである吐出温度保護制御に関わる処理について説明する。最後に、図５を用いてサブルーチンである冷媒漏洩検知運転に関わる処理について説明する。
＜メインルーチン：空調制御＞
【００５８】
使用者による空調運転開始指示があれば、ＣＰＵ１１０は、サブルーチンである吐出温度保護制御を実行する（ＳＴ１）。次に、ＣＰＵ１１０は、吐出温度保護制御で圧縮機２１を停止する運転停止指示となったか否かを判断する（ＳＴ２）。
【００５９】
吐出温度保護制御で運転停止指示となっていれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ６に処理を進める。吐出温度保護制御で運転停止指示となっていなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、サブルーチンである冷媒漏洩検知運転を実行する（ＳＴ３）。
【００６０】
次に、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転で圧縮機２１を停止する運転停止指示となったか否かを判断する（ＳＴ４）。冷媒漏洩検知運転で運転停止指示となっていれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ６に処理を進める。冷媒漏洩検知運転で運転停止指示となっていなければ（ＳＴ４−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、使用者による空調運転停止指示があるか否かを判断する（ＳＴ５）。
【００６１】
使用者による空調運転停止指示がなければ（ＳＴ５−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１に処理を戻し、ＳＴ１〜ＳＴ５の処理を繰り返す。使用者による空調運転停止指示があれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、運転停止処理を行い（ＳＴ６）、処理を終了する。運転停止処理では、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止する。また、ＣＰＵ２１０は、室外ファン２４を停止するとともに膨張弁２４を全閉とする。一方、室内機３では、使用者による空調運転停止指示を受けて室内ファン３２が停止される。
＜サブルーチン：吐出温度保護制御＞
【００６２】
次に、図４を用いてサブルーチンである吐出温度保護制御に関わる処理について説明する。ＣＰＵ２１０は、吐出温度保護制御を開始すると、まず吐出温度Ｔｄと外気温度Ｔｏを取り込む（ＳＴ１１）。ＣＰＵ２１０は、吐出温度センサ７３が検出した吐出温度Ｔｄと、外気温度センサ７６が検出した外気温度Ｔｏをセンサ入力部２４０を介して定期的（例えば、３０秒毎）に取り込んで記憶部２２０に記憶する。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２１０は、記憶部２２０に記憶している判定温度テーブル３００を参照し、ＳＴ１１で取り込んだ外気温度Ｔｏに対応する判定温度Ｔｊを抽出する（ＳＴ１２）。次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１１で取り込んだ吐出温度ＴｄがＳＴ１２で抽出した判定温度Ｔｊ以上であるか否かを判断する（ＳＴ１３）。
【００６４】
吐出温度Ｔｄが判定温度Ｔｊ以上でなければ（ＳＴ１３−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、吐出温度保護制御に関わる処理を終了する。吐出温度Ｔｄが判定温度Ｔｊ以上であれば（ＳＴ１３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、運転停止を指示して（ＳＴ１４）、吐出温度保護制御に関わる処理を終了する。尚、ＳＴ１４の処理を行うと、先に説明した図３に示すフローチャートにおけるＳＴ２の処理が「Ｙｅｓ」となる。
＜サブルーチン：冷媒漏洩検知運転＞
【００６５】
次に、図５を用いてサブルーチンである冷媒漏洩検知運転に関わる処理について説明する。ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転を開始すると、現在の運転が冷房運転であるか否かを判断する（ＳＴ２１）。現在の運転が冷房運転でなければ（ＳＴ２１−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転に関わる処理を終了する、つまり、冷媒漏洩検知運転は行わない。これは、前述したように、低外気温度で冷房運転を行っているときに凝縮圧力の低下に起因して吐出温度Ｔｄが低くなっている場合に、本発明の冷媒漏洩検知運転による漏洩検知が有効となるためである。
【００６６】
ＳＴ２１において現在の運転が冷房運転であれば（ＳＴ２１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、現在までの運転積算時間が第２所定時間ｔｐ２以上であるか否かを判断する（ＳＴ２２）。ＣＰＵ２１０は、空気調和機１が運転する度にその運転時間を計時し、記憶部２２０に記憶している現在までの運転積算時間に計時した運転時間を加えて上書き保存している。
【００６７】
運転積算時間が第２所定時間ｔｐ２以上でなければ（ＳＴ２２−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転に関する処理を終了する。運転積算時間が第２所定時間ｔｐ２以上であれば（ＳＴ２２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、運転積算時間をリセットし（ＳＴ２３）、吐出温度センサ７３で検出した吐出温度Ｔｄをセンサ入力部２４０を介して取り込み、取り込んだ吐出温度Ｔｄを第１吐出温度Ｔｄ１として記憶部２２０に記憶する（ＳＴ２４）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ２１０は、膨張弁２７の開度Ｄを、現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒを減じた開度に調整し、タイマーによる計時を開始する（ＳＴ２５）。ＣＰＵ２１０は、記憶部２２０に記憶している現在の開度Ｄｐを読み出し、また、記憶部２２０に記憶している膨張弁開度テーブル４００を参照し読み出した現在の開度Ｄｐに対応する開度減算値Ｄｒを抽出して現在の開度Ｄｐから減じる。
【００６９】
次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２５でタイマーによる計時を開始してから第１所定時間ｔｐ１が経過したか否かを判断する（ＳＴ２６）。第１所定時間ｔｐ１が経過していなければ（ＳＴ２６−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２６に処理を戻し第１所定時間ｔｐ１が経過するのを待つ。第１所定時間ｔｐ１が経過していれば（ＳＴ２６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーをリセットし（ＳＴ２７）、吐出温度センサ７３で検出した吐出温度Ｔｄをセンサ入力部２４０を介して取り込み、取り込んだ吐出温度Ｔｄを第２吐出温度Ｔｄ２として記憶部２２０に記憶する（ＳＴ２８）。
【００７０】
次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２５で記憶した第１吐出温度Ｔｄ１と、ＳＴ２９で記憶した第２吐出温度Ｔｄ２を記憶部２２０から読み出し、第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差が第１所定温度差ΔＴ１未満であるか否かを判断する（ＳＴ２９）。
【００７１】
第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差が第１所定温度差ΔＴ１未満でなければ（ＳＴ２９−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転に関わる処理を終了する。第２吐出温度Ｔｄ２から第１吐出温度Ｔｄ１を減じた温度差が第１所定温度差ΔＴ１未満であれば（ＳＴ２９−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、運転停止を指示して（ＳＴ３０）、冷媒漏洩検知運転に関わる処理を終了する。尚、ＳＴ３１の処理を行うと、図３に示すフローチャートにおけるＳＴ４の処理が「Ｙｅｓ」となる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、運転積算時間が第１所定時間ｔｐ１となる毎に冷媒漏洩検知運転を行って冷媒回路１０で冷媒漏洩の有無を確認する。これにより、低外気温度時の冷房運転において吐出温度Ｔｄが低く吐出温度保護制御における判断温度Ｔｊに到達していないときに、これが冷媒漏洩に起因するものであるか否かを判断できるので、冷媒漏洩に起因して吐出温度Ｔｄが判断温度Ｔｊまで上昇しない場合であっても圧縮機２１を停止でき、圧縮機２１の過熱による故障を防止できる。
【実施例２】
【００７３】
次に、本発明の空気調和機の第２の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態における空気調和機は、第１の実施形態における空気調和機１で冷媒漏洩検知運転を運転積算時間が第２所定時間ｔｐ２となる度に実行するのに対して、室内熱交温度センサ７７で検出する室内熱交温度と室温センサ７９で検出する室内温度の温度差に応じて実行する点が、第１の実施形態と異なる。尚、上記以外の空気調和機の構成や空調運転時の動作、および、吐出温度保護制御に関わる処理については、第１の実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
＜冷媒漏洩検知運転＞
【００７４】
上述したように、第１の実施形態では、空気調和機１が冷房運転を行っているときに空気調和機１の運転積算時間が第１所定時間となる度に冷媒漏洩検知運転を行っている。このため、冷媒漏洩検知運転を終了した直後から冷媒漏洩が始まった場合や冷媒漏洩量が多い場合は、次の冷媒漏洩検知運転のタイミングまでに冷媒回路１０から冷媒が多量に漏洩してしまう恐れがある。
【００７５】
上記のような問題に対し、本実施形態の空気調和機１では、室温センサ７９で検出する室内温度（単位：℃。以降、室内温度Ｔｒと記載する）から室内熱交温度センサ７７で検出する室内熱交温度（単位：℃。以降、室内熱交温度Ｔｃと記載する）を減じた温度差が第２所定温度差（例えば、１℃。以降、第２所定温度差ΔＴ２と記載する）未満であり、かつ、この状態が第３所定時間（例えば、５分。以降、第３所定時間ｔｐ３と記載する）継続すれば、冷媒漏洩検知運転を実行する。
【００７６】
冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しておらず、従って室内熱交換器３１に十分な量の冷媒が流入している場合は、室内温度Ｔｒと室内熱交温度Ｔｃの温度差は大きく、冷房運転時つまり室内熱交換器３１が凝縮器として機能しているときは、室内熱交換器３１に液冷媒が流入して室内熱交温度Ｔｃが低下して室内温度Ｔｒとの温度差が大きくなり、例えば、室内温度Ｔｒが２７℃のときに室内熱交温度Ｔｃは１４℃である。
【００７７】
これに対し、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生している場合は、室内熱交換器３１に流入する冷媒量が減少するので、室内熱交換器３１に十分な量の冷媒が流入している場合と比べて室内熱交温度Ｔｃが高くなり、例えば、室内熱交温度Ｔｃが室内温度Ｔｒに近い温度まで高くなるかあるいは室内温度Ｔｒと同じ温度まで高くなる。この場合、室内温度Ｔｒと室内熱交温度Ｔｃの温度差は小さくなるかあるいは０℃となる。
【００７８】
そこで、本実施形態の空気調和機１では、室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差を監視し、この温度差が第２所定温度差ΔＴ２である状態が第３所定時間ｔｐ３継続すれば、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生している恐れがあると判断して冷媒漏洩検知運転を実行する。
【００７９】
ここで、第２所定温度差ΔＴ２および第３所定時間ｔｐ３は、それぞれが予め試験等を行って求められて記憶部２２０に記憶されているものであり、室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差が第２所定温度差ΔＴ２未満である状態が第３所定時間ｔｐ３継続する場合は、冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生している可能性が高くなることが判明しているものである。尚、第２所定温度差ΔＴ２は、例えば１℃であり、第３所定時間ｔｐ３は、例えば5分である。
【００８０】
冷媒回路１０で冷媒漏洩が発生しておらず膨張弁２７を通過する冷媒量が充分であるときに、膨張弁２７の開度Ｄを現在の開度Ｄｐから開度減算値Ｄｒ小さくすればその前後で吐出温度Ｔｄが変化することが判明している時間である。
＜サブルーチン：冷媒漏洩検知運転＞
【００８１】
次に、図６を用いて、本実施形態の空気調和機１が空調運転を行っているときに実行される冷媒漏洩検知運転における処理の流れについて説明する。図６は、本実施形態のサブルーチンであり、ＣＰＵ２１０が冷媒漏洩検知運転を行う際の処理の流れを示すものである。このフローチャートにおいて、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。
【００８２】
尚、本実施形態のメインルーチンである空調運転を行う際の処理の流れ、および、本実施形態のサブルーチンである吐出温度保護制御を行う際の処理の流れについては、第１の実施形態で図３および図４を用いて説明した処理の流れと同じであるため、これらの説明は省略する。また、第１の実施形態と同様に、以下の説明では本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、主に室外機２が行う冷媒回路１０の圧力や温度に関わる制御といった空気調和機１の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。
【００８３】
さらには、図６に示すフローチャートは、ＳＴ４２〜ＳＴ４６の処理を除いて第１の実施形態で説明した図５に示すフローチャートと同じ処理であるためこれらの説明は省略し、ここではＳＴ４２〜ＳＴ４６の処理のみ説明する。
【００８４】
ＳＴ４１（第１の実施形態におけるＳＴ２１に相当）において現在の運転が冷房運転であれば（ＳＴ４１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、室内温度Ｔｒと室内熱交温度Ｔｃを取り込む（ＳＴ４２）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、室内機３において室温センサ７９で検出された室内温度Ｔｒと室内熱交温度センサ７７で検出された室内熱交温度Ｔｃを通信部２３０を介して定期的（例えば、３０秒毎）に取り込んで記憶部２２０に記憶する。
【００８５】
次に、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差が第２所定温度差ΔＴ２未満であるか否かを判断する（ＳＴ４３）。室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差が第２所定温度差ΔＴ２未満でなければ（ＳＴ４３−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転に関わる処理を終了する。
【００８６】
室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差が第２所定温度差ΔＴ２未満であれば（ＳＴ４３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーによる計時を開始する（ＳＴ４４）。次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ４４でタイマーによる計時を開始してから第３所定時間ｔｐ３が経過したか否かを判断する（ＳＴ４５）。
【００８７】
第３所定時間ｔｐ３が経過していなければ（ＳＴ４５−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、冷媒漏洩検知運転に関わる処理を終了する。第３所定時間ｔｐ３が経過していれば（ＳＴ４５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、タイマーをリセットし（ＳＴ２６）、ＳＴ４７（第１の実施形態におけるＳＴ２５に相当）に処理を進める。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、室内温度Ｔｒから室内熱交温度Ｔｃを減じた温度差が第２所定温度差ΔＴ２未満である状態が第３所定時間ｔｐ３の間継続すれば、冷媒漏洩検知運転を行って冷媒回路１０で冷媒漏洩の有無を確認する。これにより、低外気温度時の冷房運転において吐出温度Ｔｄが低く吐出温度保護制御における判断温度Ｔｊに到達していないときに、これが冷媒漏洩に起因するものであるか否かをすぐに判断できるので、冷媒漏洩に起因して吐出温度Ｔｄが判断温度Ｔｊまで上昇しない場合であっても圧縮機２１を停止でき、圧縮機２１の過熱による故障をより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００８９】
１  空気調和機
２  室外機
３  室内機
１０  冷媒回路
２１  圧縮機
２７  膨張弁
７３  吐出温度センサ
７６  外気温度センサ
７７  室内熱交温度センサ
７９  室温センサ
８０  輻射温度センサ
２００  室外機制御手段
２１０  ＣＰＵ
２２０  記憶部
２３０  通信部
２４０  センサ入力部
３００  判定温度テーブル
４００  温膨張弁開度テーブル
Ｄ  膨張弁開度
Ｄｐ  現在の開度
Ｄｒ  開度減算値
Ｔｃ  室内熱交温度
Ｔｄ  吐出温度
Ｔｄ１  第１吐出温度
Ｔｄ２  第２吐出温度
Ｔｊ  判定温度
Ｔｒ  室内温度
ｔｐ１  第１所定時間
ｔｐ２  第２所定時間
ｔｐ３  第３所定時間
ΔＴ１  第１所定温度差
ΔＴ２  第２所定温度差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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