(57)【要約】【課題】可燃性を有する１，１，２−トリフルオロエチレンを含む冷媒の漏れを早期に発見すること。【解決手段】１，１，２−トリフルオロエチレンを含む冷媒を用い、室内機と、室外機と、室内機と室外機とを接続する配管とを備えたヒートポンプ機器であって、冷媒にＣＯ２を混合し、ＣＯ２の濃度を検知するＣＯ２検知手段を備えることで、ヒートポンプ機器から１，１，２−トリフルオロエチレンが漏れたことを検知することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，１，２−トリフルオロエチレンを含む冷媒を用い、室内機と、室外機と、室内機と室外機とを接続する配管とを備えたヒートポンプ機器であって、前記冷媒にＣＯ２を混合し、前記ＣＯ２の濃度を検知するＣＯ２検知手段を備えたことを特徴とするヒートポンプ機器。
【請求項２】
前記ＣＯ２検知手段は、前記室内機の内部または前記室外機の内部の少なくとも一方の下部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ機器。
【請求項３】
前記室外機には、前記室外機の内部の空気を外部に排出する換気手段を備え、前記ＣＯ２検知手段が検知したＣＯ２の濃度が所定値を超えた場合には、前記換気手段を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載のヒートポンプ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ１１２３を含む冷媒を用いるヒートポンプ機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ヒートポンプ機器は、圧縮機、必要に応じて四方弁、放熱器（または凝縮器）、キャピラリーチューブや膨張弁等の減圧器、蒸発器、等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加熱作用を行っている。
【０００３】
これらのヒートポンプ機器における冷媒としては、フロン類（フロン類はＲ○○またはＲ○○○と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定されている。以下、Ｒ○○またはＲ○○○と示す）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導されたハロゲン化炭化水素が知られている。
【０００４】
上記のようなヒートポンプ機器用冷媒としては、Ｒ４１０Ａが多く用いられているが、Ｒ４１０Ａ冷媒の地球温暖化係数（ＧＷＰ）は１７３０と大きく、地球温暖化防止の観点から問題がある。
【０００５】
そこで、地球温暖化防止の観点からは、ＧＷＰの小さな冷媒として、例えば、Ｒ１１２３（１，１，２−トリフルオロエチレン）や、Ｒ１１３２（１，２−ジフルオロエチレン）が提案されている（例えば特許文献１または特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１５７７６４号
【特許文献２】国際公開第２０１２／１５７７６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
冷媒の燃焼性は米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定されている燃焼性区分のランクにより分類される。この規格では、毒性のないものはＡ分類として、その中で可燃性の程度に応じて、Ａ１、Ａ２、Ａ３に分類されている。
【０００８】
従来用いられてきた冷媒であるＲ４１０Ａ等は、実質的に不燃性のＡ１に分類されている一方、Ｒ１１２３は弱可燃性のＡ２に分類される。
【０００９】
しかしながら、可燃性冷媒をヒートポンプ機器に使用する際には、安全性を高める為に、万一冷媒漏れが生じた場合でも早期に洩れ箇所を発見することが要求される。
【００１０】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、空気調和機などの用途に用いられるヒートポンプ機器において、Ｒ１１２３を含む冷媒の漏れを検知可能とし、加えて、ヒートポンプ機器内部のＲ１１２３が所定濃度を超えるのを防止するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、１，１，２−トリフルオロエチレンを含む冷媒を用い、室内機と、室外機と、室内機と室外機とを接続する配管とを備えたヒートポンプ機器であって、前記冷媒にＣＯ２を混合し、前記ＣＯ２の濃度を検知するＣＯ２検知手段を備えたものである。または、さらに、ヒートポンプ機器内部の空気を外部に排出
する換気手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
Ｒ１１２３を含む冷媒にＣＯ２を混合し、ＣＯ２の濃度を検知するＣＯ２検知手段を設けることで、ヒートポンプ機器から冷媒が漏れたことを検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ機器の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、１，１，２−トリフルオロエチレンを含む冷媒を用い、室内機と、室外機と、室内機と室外機とを接続する配管とを備えたヒートポンプ機器であって、前記冷媒にＣＯ２を混合し、前記ＣＯ２の濃度を検知するＣＯ２検知手段を備えたものである。
【００１５】
これにより、ヒートポンプ機器から混合冷媒が漏れた場合、液、ガスに係らず漏れた混合冷媒中にはＣＯ２成分が含まれるために、ＣＯ２検知手段を設置することにより、ヒートポンプ機器からＲ１１２３を含む混合冷媒が漏れたことを検知することができる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明のヒートポンプ機器において、ＣＯ２検知手段は、室内機の内部または室外機の内部の少なくとも一方の下部に設けられたものである。
【００１７】
これにより、ＣＯ２の比重は空気よりも重いため、ヒートポンプ機器から冷媒が漏れた場合、漏れたＣＯ２冷媒は室内機あるいは室外機の下部に溜まるため、本発明では、第１の発明の効果に加え、特に、ＣＯ２検知手段を室内機内部あるいは室外機内部の下部に設置することにより、迅速に、ヒートポンプ機器から混合冷媒が漏れたことを検知することができる。
【００１８】
第３の発明は、第１または２の発明のヒートポンプ機器において、室外機には、室外機の内部の空気を外部に排出する換気手段を備え、ＣＯ２検知手段が検知したＣＯ２の濃度が所定値を超えた場合には、前記換気手段を駆動するものである。
【００１９】
これにより、ＣＯ２検知手段が冷媒の漏れを検知した場合は、可燃性であるＲ１１２３が本格的に漏れる前に、換気手段が漏れ冷媒を室外機の外に排出開始するため、本発明では、第１または２の発明の効果に加え、特に、室外機内でＲ１１２３が所定濃度を超えることを防止することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって、本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態のヒートポンプ機器の構成を図１に示す。図１に示すヒートポンプ機器は例えば空気調和機であり、室外ユニット（室外機）１００の１台に対し、室内ユニット（室内機）を２台接続した、いわゆるマルチ型空気調和機の構成となっている。なお、ヒートポンプ機器（冷凍サイクル）の構成に関しては、図１に示したものに限定されない。例えば、室外ユニットは２台以上、室内機も３台以上、並列に接続可能である。
【００２２】
室外ユニット１００と、室内機３００、３１０とは、冷媒が流通する接続配管２００で連結されている。
【００２３】
冷凍サイクルの内部には、冷媒として、Ｒ１１２３（１，１，２−トリフルオロエチレ
ン）とＣＯ２とを含む２種以上の混合冷媒が封入されている。
【００２４】
室外ユニット１００においては、商用電源など電力により駆動する電源駆動圧縮機が搭載されている。室外ユニット１００に搭載の圧縮機としては、エンジンで駆動する非電源駆動圧縮機を搭載しても良い。
【００２５】
１０１はＣＯ２濃度を測定することができるＣＯ２検知手段であり、室外ユニット１００内部の下部に設置されている。１０２は室外ユニット１００の空気を外に排出するための換気手段であり、室外ユニット１００の側面の下部に設置されている。
【００２６】
ここで、ＣＯ２検知手段１０１としては、例えばＣＯ２濃度が１０００ＰＰＭを超えると外部に信号を発信する検知器であることが望ましい。
【００２７】
室内ユニット３００において、３０１はＣＯ２濃度を測定することができるＣＯ２検知手段であり、室内機３００内部の下部に設置されている。同様に、室内機３１０において、３１１はＣＯ２濃度を測定することができるＣＯ２検知手段であり、室内機３１０内部の下部に設置されている。
【００２８】
このとき、室内機３００、３１０がそれぞれ異なる部屋に設置されている場合、部屋の空間容積が小さいほど、冷媒がリークした際の濃度が高くなりやすいため、空間容積の小さい部屋に設置する室内機に優先的にＣＯ２検知手段を設置するのが良い。
【００２９】
次に、室外ユニット１００、室内機３００、３１０から、冷媒が漏れた場合の冷媒組成について説明する。
【００３０】
空気調和機に封入された冷媒は、運転状態によって、室外ユニット１００、室内機３００、３１０、および接続配管２００において、液単相、ガス単相、気液二相の種々状態となっている。Ｒ１１２３とＣＯ２とを含む２種以上の混合冷媒は、気液二相状態における液相と気相の組成比率が異なるが、液相、気相のいずれにもＣＯ２成分が含まれる。そのため、室外ユニット１００、室内機３００、３１０のいずれかから冷媒が漏れた場合には、漏れる冷媒の状態が液単相、ガス単相、気液二相のいずれの状態であってもＣＯ２成分を含む冷媒が漏れることとなる。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態においては、室外ユニット１００内部の下部にＣＯ２検知手段１０１が設置されているため、室外ユニット１００から冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒に含まれるＣＯ２成分を検知することで、冷媒が漏れたことを検知することができる。また、ＣＯ２の比重は空気よりも重いため、室外ユニット１００から冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒に含まれるＣＯ２成分は室外ユニット１００の下部に溜まる性質があるため、ＣＯ２検知手段１０１を室外ユニット１００の下部に設置することにより、空気調和機からＣＯ２成分を含む冷媒が漏れたことを迅速に検知することができる。
【００３２】
同様に、室内機３００から冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒に含まれるＣＯ２成分は室内機３００の下部に溜まる性質があるため、室内機３００の下部に設置されているＣＯ２検知手段３０１により、空気調和機からＣＯ２成分を含む冷媒が漏れたことを迅速に検知することができる。
【００３３】
同様に、室内機３１０から冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒に含まれるＣＯ２成分は室内機３１０の下部に溜まる性質があるため、室内機３１０の下部に設置されているＣＯ２検知手段３１１により、空気調和機からＣＯ２成分を含む冷媒が漏れたことを迅速に検知することができる。
【００３４】
また、室外ユニット１００には、室外ユニット１００の空気を外に排出する換気手段１０２を備えているため、ＣＯ２検知手段１０１が検知したＣＯ２の濃度が所定値を超えた場合には、換気手段１０２を駆動することで、室外ユニット１００に溜まっているＣＯ２成分を含む冷媒を外に排出する。これにより、ＣＯ２検知手段が冷媒の漏れを検知した場合には、可燃性であるＲ１１２３の濃度が高くなる前に、換気手段１０２が漏れ冷媒を室外機の外に排出開始し、室外機内でＲ１１２３が所定濃度を超えることを防止することができる。
【００３５】
さらに、室外ユニット１００が例えば機械室のように外気と隔たりがある部屋に設置されている場合においては、機械室に、機械室の空気を外に排出する換気手段１０３（図示せず）を備え、少なくともＣＯ２検知手段１０１が検知したＣＯ２の濃度が所定値を超えた場合には、換気手段１０３（図示せず）を駆動する。これにより、ＣＯ２検知手段１０１が冷媒の漏れを検知した場合には、機械室内における可燃性であるＲ１１２３の濃度が高くなる前に、換気手段１０３（図示せず）が漏れ冷媒を機械室の外に排出し、機械室内でＲ１１２３が所定濃度を超えることを防止することができる。
【００３６】
また、室外ユニット１００に搭載の圧縮機としてエンジンで駆動する非電源駆動圧縮機を用いる場合においては、当該圧縮機には可燃性ガスが供給され、当該可燃性ガスが燃焼することで圧縮機動力を得る構造となっているため、エンジン周辺に可燃性冷媒の濃度が所定濃度を超えないように管理することが望ましい。しかし、これまでに説明した通り、ＣＯ２検知手段が冷媒の漏れを検知した場合には、可燃性であるＲ１１２３の濃度が高くなる前に、換気手段１０２が漏れ冷媒を室外ユニット１００の外に排出し、室外ユニットでＲ１１２３が所定濃度を超えることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述したように、本発明にかかるヒートポンプ機器は、万一冷媒漏れが生じた場合でも早期に洩れ箇所を発見できるため、空気調和機だけでなく、給湯器、カーエアコン、冷凍冷蔵庫、除湿機等の用途に適している。
【符号の説明】
【００３８】
１００  室外ユニット（室外機）
１０１、３０１、３１１  ＣＯ２検知手段
１０２、１０３  換気手段
３００、３１０  室内ユニット（室内機）
【図１】
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