(57)【要約】  圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張機構と、中間熱交換器とが順次配管により接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、中間熱交換器と、負荷熱交換器と逆止弁とが順次配管により接続され、流体が循環する流体回路とを有するヒートポンプ装置に、圧力調整弁を設ける。圧力調整弁は、流体回路において、中間熱交換器の出力口と負荷熱交換器の入力口とを接続する配管に接続されている。圧力調整弁は、流体に冷媒が漏洩し流体の圧力が上昇すると、流体の流路を遮断するよう構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張機構と、中間熱交換器とが順次配管により接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記中間熱交換器と、負荷熱交換器と逆止弁とが順次配管により接続され、流体が循環する流体回路と、
前記流体回路において、前記中間熱交換器の出力口と前記負荷熱交換器の入力口とを接続する配管に接続されている圧力調整弁とを備え、
前記圧力調整弁は、前記流体に前記冷媒が漏洩し前記流体の圧力が上昇すると、前記流体の流路を遮断するよう構成されているヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記圧力調整弁は、
前記流体が流れる流通部と、
前記流体が流入しないスペースと、
前記流通部の流入側と流出側とを隔てている内壁と、
前記流入側に配設され、前記スペースと前記流路とを隔てており、圧力に応じて変位するダイアフラムと、
前記ダイアフラムの変位に連動して前記内壁に形成された開口部を開放及び遮蔽するよう移動する遮蔽機構と、
前記開口部を遮蔽しない位置へ前記遮蔽機構を移動させるよう前記ダイアフラムに付勢力を加えて変位させるバネとを有し、
前記冷媒が漏洩していない状態では、前記開口部が前記遮蔽機構により遮蔽されないよう、前記流体の圧力に抗して前記付勢力により前記ダイアフラムが変位し、前記冷媒が漏洩している状態では、前記付勢力に抗して、前記冷媒が漏洩することにより上昇する前記流体の圧力により前記ダイアフラムが変位し、前記開口部が前記遮蔽機構により遮蔽されるよう、前記バネの前記付勢力は設定されている、請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記遮蔽機構は、前記ダイアフラムに支持されながら前記開口部を挿通し、一方の先端が前記流出側に位置し、他方の先端が前記スペース内に位置するよう配設されている長手部材のシャフトと、前記シャフトの前記一方の先端に配設されている遮蔽板とを有しており、
前記バネは、前記スペース内において前記シャフトに巻き回されており、
前記冷媒が漏洩していない状態では、前記流体の圧力に抗して前記バネの付勢力により、前記ダイアフラムが前記開口部に近づく方向へ変位しており、前記ダイアフラムの変位に連動して前記シャフトが移動することにより、前記遮蔽板が前記開口部から離れた位置に位置づけられ、
前記冷媒が漏洩している状態では、前記冷媒が漏洩することにより上昇する前記流体の圧力により、前記バネの付勢力に抗して、前記ダイアフラムが前記開口部から離れる方向へ変位し、前記ダイアフラムの変位に連動して前記シャフトが移動することにより、前記遮蔽板が前記開口部を遮蔽する位置に位置づけられる、請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
さらに、前記流体回路内の空気を前記流体回路内の外部へ排出する空気抜き弁であって、前記中間熱交換器の出力口と前記負荷熱交換器の入力口とを接続する配管から分岐した配管に接続されている空気抜き弁を備え、
前記圧力調整弁は、前記中間熱交換器の出力口と前記空気抜き弁との間に介在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
さらに、前記流体回路内の圧力が上昇すると開放し、前記流体を前記流体回路の外部へ排出し、前記流体回路内の圧力の上昇を抑制する安全弁を備え、
前記安全弁は、前記逆止弁から前記中間熱交換器の入力口に入力し、前記中間熱交換器の出力口から前記圧力調整弁へ至る前記流体の循環方向において、前記逆止弁と前記圧力調整弁との間から分岐した配管に接続されており、
前記冷媒が前記流体に漏洩し、前記流体回路内の圧力が上昇すると、前記冷媒を含んだ前記流体が前記安全弁から排出される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記圧力調整弁の流体遮断圧力は、前記安全弁の作動圧力以下に設定されている、請求項５に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記冷媒回路を循環する冷媒は、可燃性であり、前記流体回路を循環する流体は、不燃性である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置に関し、特にその冷媒漏洩に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機及び冷凍装置等に使用されるヒートポンプ装置が知られている。特許文献１に記載のヒートポンプ装置は、冷媒が循環する冷媒回路と流体が循環する流体回路とを備えている。冷媒回路は、圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張機構と、中間熱交換器とが順次配管により接続されており、環状に構成されている。流体回路は、中間熱交換器と、第１弁と、負荷熱交換器と、第２弁とが順次配管により接続されており、環状に構成されている。さらに、冷媒漏洩に対処するため、特許文献１に記載のヒートポンプ装置は、冷媒回路を循環する冷媒が中間熱交換器から流体へ漏洩したことを検知する漏洩検知装置と、漏洩検知装置が冷媒の漏洩を検知した場合、流体回路に接続された第１弁と第２弁とを閉じる制御装置とを備えている。このヒートポンプ装置では、冷媒回路から流体回路へ冷媒が漏洩すると、制御装置により第１弁と第２弁が閉じられるため、漏洩した冷媒が第１弁や第２弁の先へ流れることが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３８５７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引用文献１のヒートポンプ装置において、漏洩検知装置、並びに第１弁と第２弁を閉じる制御装置は、いずれも電力を動力源とするものであり、電力が供給されない状態では動作できない。しかしながら、電力供給がなくこれらの機器が運転停止の状態でも、腐食による中間熱交換器の破損、気温低下による凍結が引き起こす中間熱交換器の破損の可能性はある。このような場合、冷媒の漏洩を検出することができず、また、漏洩した冷媒が第１弁及び第２弁の先へ流れることを防止することができない可能性がある。その結果、流体回路の負荷熱交換器が配設されている室内に冷媒が漏洩する可能性がある。【０００５】
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、電力の供給が無い状態において冷媒漏洩が発生した場合でも、屋内への冷媒漏洩を防止することができるヒートポンプ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】
本発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張機構と、中間熱交換器とが順次配管により接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記中間熱交換器と、負荷熱交換器と逆止弁とが順次配管により接続され、流体が循環する流体回路と、前記流体回路において、前記中間熱交換器の出力口と前記負荷熱交換器の入力口とを接続する配管に接続されている圧力調整弁とを備え、前記圧力調整弁は、前記流体に前記冷媒が漏洩し前記流体の圧力が上昇すると、前記流体の流路を遮断するよう構成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るヒートポンプ装置によると、圧力調整弁は、流体回路を循環する流体に冷媒が漏洩し流体の圧力が上昇すると、流体の流路を遮断するよう構成されており、中間熱交換器の出力口と負荷熱交換器の入力口とを接続する配管に接続されている。従って、ヒートポンプ装置に電源が供給されていない状態であっても、中間熱交換器において流体に漏洩した冷媒が負荷熱交換器に到達することを防止することができる。その結果、屋内への冷媒漏洩を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る圧力調整弁の構成図である。
【図３】実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時の冷媒及び水の流れを示す図である。
【図４】実施の形態１に係る圧力調整弁の暖房運転時の動作を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る空気調和機の冷房運転時の冷媒及び水の流れを示す図である。
【図６】実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの冷媒及び水の流れを示す図である。
【図７】実施の形態１に係る圧力調整弁の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの動作を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成図である。
【図９】実施の形態２に係る空気調和機の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの冷媒及び水の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明におけるヒートポンプ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面においては各構成部材の大きさは実際の装置とは異なる場合がある。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成図である。空気調和機１は、圧縮機２と四方弁３と熱源熱交換器６と膨張弁５と中間熱交換器４とが順次配管により接続され、環状に構成された冷媒回路２０を備える。また、空気調和機１は、中間熱交換器４と圧力調整弁７と負荷熱交換器８とポンプ９と逆止弁１０とが順次配管により接続され、環状に構成された水回路３０を備える。冷媒回路２０には、Ｒ３２冷媒やプロパン等の可燃性冷媒が循環し、水回路３０には水が循環する。冷媒回路２０において、空気抜き弁１１は、圧力調整弁７と負荷熱交換器８とを接続している配管から分岐する配管に接続されており、負荷安全弁１２は、負荷熱交換器８とポンプ９とを接続している配管から分岐する配管に接続されている。
【００１１】
負荷熱交換器８は空気調和を行う対象の屋内空間に設置される。圧力調整弁７は、水回路３０において、中間熱交換器４の出力口と負荷熱交換器８の入力口とを接続する配管に接続されている。逆止弁１０は、水回路３０においてポンプ９から中間熱交換器４への水の流れを許容し、中間熱交換器４からポンプ９への水の流れを抑止するための弁である。
逆止弁１０は、水回路３０において、負荷熱交換器８の出力口と中間熱交換器４の入力口とを接続する配管に接続されている。空気抜き弁１１は、水回路３０内に発生若しくは混入した空気を外部へ排出し、ポンプ９の空回りを防止すための弁である。空気を効率的に排出するため、空気抜き弁１１は、水回路３０において最上階の配管から分岐された配管に接続されている。負荷安全弁１２は、水回路３０内の圧力が上昇したとき排水を行い、圧力上昇を抑えるための弁である。従って、ポンプ９の昇圧の影響を受けて作動しないよう、負荷安全弁１２はポンプ９の流入側の近傍から分岐する配管に接続されている。すなわち、空気抜き弁１１及び負荷安全弁１２は屋内空間に設置されている。熱源熱交換器６は、空気と冷媒を熱交換するため、室外に設置される室外機に収納される。
【００１２】
（圧力調整弁７の構成）
図２は、実施の形態１に係る圧力調整弁の構成図である。図２を参照しながら、実施の形態１に係る圧力調整弁７の構成について説明する。圧力調整弁７は１方向のみに使用可能な弁であって、入口と出口を１つずつ有しており、水が流入しないスペースである機械空間７Ａと、水が流れる通水部７Ｂとを有している。また、圧力調整弁７はダイアフラム７１と、シャフト７２と、コイルスプリング７３と、遮蔽板７４と、内壁７５とを有している。
【００１３】
内壁７５は、通水部７Ｂの流入側である入口側通水部７ＢＡと流出側である出口側通水部７ＢＢとを隔てている。内壁７５には開口部７５Ａが形成されている。ダイアフラム７１は、入口側通水部７ＢＡに配設され、機械空間７Ａと通水部７Ｂとを隔てている。ダイアフラム７１は、圧力に応じて、図２中の上下方向に変位可能な部材である。シャフト７２は、ダイアフラム７１に支持されながら内壁７５の開口部７５Ａを挿通している長手部材である。シャフト７２は、一方の先端が出口側通水部７ＢＢに位置し、他方の先端が機械空間７Ａ内に位置するよう配設されている。シャフト７２の出口側通水部７ＢＢに位置している端部には遮蔽板７４が配設されている。シャフト７２の機械空間７Ａ内に位置している端部は、機械空間７Ａに形成された受部７Ｃで受けられている。遮蔽板７４は、開口部７５Ａの開口面積よりも大きい面積を有している。
【００１４】
機械空間７Ａにおいて、シャフト７２にはバネ部材であるコイルスプリング７３が巻き回されている。コイルスプリング７３の一方の端部は圧力調整弁７において機械空間７Ａを形成している内周面に固定され、他方の端部はダイアフラム７１に固定されている。コイルスプリング７３は、ダイアフラム７１を下方向へ付勢している。シャフト７２をコイルスプリング７３の付勢力に抗して上方向に移動させることにより、内壁７５の開口部７５Ａは遮蔽板７４により遮蔽され、入口側通水部７ＢＡと出口側通水部７ＢＢとを接続している流路が遮断される。本実施の形態１では、シャフト７２と遮蔽板７４が遮蔽機構に相当する。
【００１５】
水回路３０の内部を水が循環しているとき、圧力調整弁７の入口から出口に向かって水が流れる。その際、ダイアフラム７１には、水圧により上方向への付勢力が加わる。すなわち、水回路３０の内部を水が循環しているとき、ダイアフラム７１には、コイルスプリング７３による下方向への付勢力が加わると共に、水圧による上方向への付勢力が加わる。従って、ダイアフラム７１は、水圧による付勢力とコイルスプリング７３による付勢力のうちより強い付勢力が作用する方向へ変位する。本実施の形態１では、コイルスプリング７３には、冷媒の水回路３０への漏洩が発生していない通常の暖房運転時、冷房運転時、及び除霜運転時において、遮蔽板７４が内壁７５の開口部７５Ａを遮蔽して水の流路を遮断しないよう、シャフト７２を水圧に抗して下方向へ押し下げることができるバネ係数を有するバネが選定されている。従って、図２に示すように、水圧に抗してコイルスプリング７３の付勢力により、ダイアフラム７１が下方向、すなわち内壁７５の開口部７５Ａに近づく方向へ変位した状態となり、このダイアフラム７１の変位に連動してシャフト７２が下方向へ移動し、遮蔽板７４が開口部７５Ａから離れた位置に位置づけられている。
【００１６】
（暖房運転）
図３を参照しながら、実施の形態１に関わる暖房運転の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時の冷媒及び水の流れを示す図である。図３中、実線の矢印は冷媒の流れを示し、破線の矢印は水の流れを示している。空気調和機１の暖房運転時、冷媒回路２０では、圧縮機２により高温・高圧になった冷媒は、四方弁３を通過し、中間熱交換器４へ流入する。中間熱交換器４へ流入した冷媒は、水回路３０を循環する水と熱交換され、凝縮して液冷媒となる。この際、水回路３０を循環する水は加熱される。液冷媒は、膨張弁５を通り、膨張されて低温低圧の気液二相冷媒となる。気液二相冷媒は、熱源熱交換器６へ流入し、外気と熱交換され蒸発してガス冷媒となる。ガス冷媒は、四方弁３を通過し、再び圧縮機２へ吸入され、高温・高圧となる。
【００１７】
一方、水回路３０では、中間熱交換器４で加熱された高温の水は、圧力調整弁７を通過し、負荷熱交換器８へ流入する。負荷熱交換器８に流入した高温の水は、室内空気と熱交換され冷却される。この際、室内空気は加熱される。冷却された水は、ポンプ９、逆止弁１０を順に通り、再び中間熱交換器４へ流入する。
【００１８】
暖房運転中の圧力調整弁７の動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る圧力調整弁の暖房運転時の動作を示す図である。上述のように、圧力調整弁７のコイルスプリング７３は、圧力調整弁７を通る水の圧力で遮蔽板７４が水の流路を遮断することがないよう、シャフト７２を水圧に抗して下方向へ押し下げることができるバネ係数を有している。従って、暖房運転中は、圧力調整弁７のコイルスプリング７３はダイアフラム７１を押し下げ、シャフト７２及び遮蔽板７４を押し下げている。その結果、圧力調整弁７において、入口側通水部７ＢＡと出口側通水部７ＢＢとの間に流路が形成され、入口から流入した高温の水は出口から流出する。
【００１９】
（冷房運転）
図５を参照しながら、実施の形態１に関わる冷房運転の動作について説明する。図５は、実施の形態１に係る空気調和機の冷房運転時の冷媒及び水の流れを示す図である。図５中、実線の矢印は冷媒の流れを示し、破線の矢印は水の流れを示している。冷房運転時には、冷媒回路２０では、圧縮機２により高温・高圧になった冷媒は、四方弁３を通過し、熱源熱交換器６へ流入する。熱源熱交換器６へ流入した冷媒は、空気と熱交換され液冷媒となる。液冷媒は、膨張弁５を通り、膨張されて低温低圧の気液二相冷媒となる。気液二相冷媒は、中間熱交換器４へ流入して、水と熱交換され蒸発してガス冷媒となる。この際、水回路３０を循環する水は冷却される。ガス冷媒は、四方弁３を通過し、再び圧縮機２へ吸入され、高温・高圧となる。
【００２０】
一方、水回路３０では、中間熱交換器４で冷却された低温の水は、圧力調整弁７を通過し、負荷熱交換器８へ流入する。負荷熱交換器８に流入した低温の水は、室内空気と熱交換され加熱される。この際、室内空気は冷却される。加熱された水は、ポンプ９、逆止弁１０を順に通り、再び中間熱交換器４へ流入する。
【００２１】
冷房運転中の圧力調整弁７の動作について説明する。暖房運転中と同様、図４に示すように、圧力調整弁７において機械空間７Ａと通水部７Ｂとの間に流路が形成され、入口から流入した低温の水は出口から流出する。
【００２２】
（除霜運転）
実施の形態１に係る空気調和機１の除霜運転時の動作について説明する。除霜運転は、暖房運転によって熱源熱交換器６に霜がついた場合に実行される。除霜運転は、冷房運転動作と同じである。すなわち、図５に示すように、冷媒回路２０では、圧縮機２により高温高圧になった冷媒は、四方弁３を通過し、熱源熱交換器６へ流入する。熱源熱交換器６へ流入した高温高圧の冷媒によって、熱源熱交換器６に付いた霜が溶け、取り除かれる。他の動作は、冷房運転時の動作と同様である。
【００２３】
（冷媒漏洩時）
上述のように、冷房運転時及び除霜運転には、中間熱交換器４に低温冷媒が流入し、中間熱交換器４に流れる水を冷却する。従って、場合によっては、中間熱交換器４に流れる水が凍結し、凍結に因る水の体積膨張で中間熱交換器４を破損する可能性がある。また、中間熱交換器４には、冷媒圧力の異常上昇による破損や、運転が繰り返された結果、圧力上昇による疲労破壊が生じる可能性がある。また、中間熱交換器４の構成部材の腐食による薄肉化が強度低下を引き起こし、破壊を促進する可能性もある。
【００２４】
中間熱交換器４が破損すると、冷媒回路２０に流れる冷媒の圧力と水回路３０を流れる水の圧力の差により、冷媒は水回路３０へ混入する。水回路３０へ混入する際、冷媒は減圧効果によりガス化し、水回路３０内の圧力上昇を引き起こす。水回路３０内の圧力が上昇すると、水回路３０に搭載されている負荷安全弁１２により、排水が行われる。その際、水回路３０内の水に混入している冷媒が、排水により室内空間へ排出される。その結果、可燃域を形成し、着火源と遭遇した場合、着火する可能性がある。同様に、水回路３０へ混入したガス化した冷媒は、空気抜き弁１１より排出され、可燃域を形成し、着火する可能性がある。しかしながら、本実施の形態１においては、圧力調整弁７を設けることにより、冷媒が室内空間へ排出され、可燃域が形成されることを防止している。
【００２５】
ここで、本実施の形態１における冷媒漏洩時の圧力調整弁７の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る空気調和機の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの冷媒及び水の流れを示す図である。図７は、実施の形態１に係る圧力調整弁の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの動作を示す図である。冷媒漏洩時、水回路３０を循環する水に冷媒が漏洩することにより、圧力調整弁７のコイルスプリング７３の付勢力よりも、圧力調整弁７の入口から流入する水の水圧が強くなる。その結果、コイルスプリング７３の付勢力に抗して、ダイアフラム７１が上方へ、すなわち内壁７５の開口部７５Ａから離れる方向へ変位する。このダイアフラム７１の変位に連動してシャフト７２が移動することにより、図７に示すように、遮蔽板７４が開口部７５Ａを遮蔽する位置に位置づけられる。遮蔽板７４により内壁７５の開口部７５Ａは遮蔽されると、圧力調整弁７において、入口側通水部７ＢＡから出口側通水部７ＢＢへの流路が遮断され、圧力調整弁７の入口から流入した水が出口より流出することが抑制される。そして、流路が遮断されることにより、圧力調整弁７の入口にかかる水圧は更に上昇し、ダイアフラム７１及びシャフト７２により遮蔽板７４が内壁７５の開口部７５Ａの周縁に押し付けられる圧力も上昇する。その結果、水回路３０を循環する水への冷媒の漏れ量は減少する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態１において、圧力調整弁７は、水回路３０を循環する水へ冷媒が漏洩することにより水圧が上昇すると作動するよう構成されている。従って、空気調和機１に電力が供給されていない状態においても、冷媒が漏洩する事態が発生した場合、圧力調整弁７により水回路３０の流路が遮断され、冷媒が室内空間に漏洩することが防止される。
【００２７】
また、特許文献１に開示された空気調和装置において、漏洩検知装置が検知してから、第１弁と第２弁を遮断するまで、時間を要するために、漏洩した冷媒が第１弁と第２弁の先へ流れる可能性がある。その結果、流体回路の負荷熱交換器が配設されている室内に冷媒が漏洩する可能性がある。これに対し、本実施の形態１によれば、冷媒漏洩に伴う水圧の上昇により圧力調整弁７が作動するため、短時間で流路を遮断することができる。従って、水回路３０への冷媒の漏洩量を抑えることができる。
【００２８】
圧力調整弁７は中間熱交換器４の出力口と負荷熱交換器８の入力口を接続する配管において、中間熱交換器４の出力口と空気抜き弁１１との間に介在している。従って、水回路３０の水に漏洩した冷媒が、空気抜き弁１１に到達することが防止される。その結果、冷媒が屋内に漏洩することが防止される。
【００２９】
さらに、圧力調整弁７において水の流路が遮断されることで、水回路３０における水の流れが止まり、逆止弁１０も閉状態になる。その結果、中間熱交換器４から漏洩して流入した冷媒が圧力調整弁７及び逆止弁１０から負荷熱交換器８の側へ流れることが防止され、冷媒の空気抜き弁１１への到達、及び冷媒の負荷安全弁１２への到達が防止される。従って、室内空間への冷媒の漏洩を抑制することができる。また、負荷熱交換器８、屋内に張りめぐらされている配管、及び配管同士の溶接部に流れる水の圧力上昇を抑制できる。従って、負荷熱交換器８、屋内の配管、配管の溶接部の耐圧を超えて冷媒を含む水が漏洩することを抑制できる。
【００３０】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成図である。本実施の形態２において実施の形態１と異なる点は、中間熱交換器４と圧力調整弁７とを接続している配管から分岐した配管に室外安全弁１３が接続されている点である。この室外安全弁１３の作動圧力、すなわち弁開圧力は、圧力調整弁７の遮蔽板７４の作動圧力、すなわち圧力調整弁７の流体遮断圧力と等しいか、あるいはより高い。換言すると、圧力調整弁７の流体遮断圧力は、室外安全弁１３の作動圧力と以下である。尚、室外安全弁１３の弁開圧力は、遮蔽板７４の作動圧力より高いことが望ましい。また、室外安全弁１３、及び室外安全弁１３から延びる排水口は、屋外などの開放空間や、床面積の広い部屋に設置するのが望ましい。
【００３１】
本実施の形態２において、暖房運転、冷房運転、及び除霜運転は、それぞれ上述の実施の形態１と同様の態様で実行されるので説明を省略する。中間熱交換器４から冷媒が水回路３０へ漏洩した場合の実施の形態２に係る空気調和機１の動作について説明する。図９は、実施の形態２に係る空気調和機の暖房運転時に冷媒漏洩が発生したときの冷媒及び水の流れを示す図である。図９中、実線の矢印は冷媒の流れを示し、破線は水の流れを示している。冷媒が中間熱交換器４から水回路３０へ漏洩し、水回路３０を循環する水の圧力が上昇すると、圧力調整弁７が作動し、水の流路を遮断する態様は上述の実施の形態１の態様と同様である。本実施の形態２においては、冷媒漏洩後、水回路３０における水の圧力上昇が継続し、室外安全弁１３の作動圧力を超えると、室外安全弁１３は水及び冷媒を開放空間へ放出する。すると、水回路３０の圧力は徐々に降下する。水回路３０の圧力が降下することにより室外安全弁１３は閉じ、水及び冷媒の開放空間への放出は停止する。
【００３２】
本実施の形態２によれば、中間熱交換器４と圧力調整弁７とを接続している配管から分岐した配管に室外安全弁１３が設けられている。従って、中間熱交換器４の破損部分から流入した冷媒が屋内空間へ到達することを防止すると共に、逆止弁１０と中間熱交換器４とを接続している配管、中間熱交換器４と圧力調整弁７とを接続している配管に加わる圧力の上昇を抑制することができる。さらに、冷媒漏洩時においてこれらの配管に加わる圧力の上昇が抑制されるため、圧力調整弁７、逆止弁１０、及びこれらを中間熱交換器４と接続している配管に、逆圧に対する耐力が低い部品を用いることができる。すなわち、圧力調整弁７、逆止弁１０、及びこれらを中間熱交換器４と接続している配管に特別な仕様の部品を用意する必要が無く、経済的である。
【符号の説明】
【００３３】
１  空気調和機、２  圧縮機、３  四方弁、４  中間熱交換器、５  膨張弁、６  熱源熱交換器、７  圧力調整弁、７Ａ  機械空間、７Ｂ  通水部、７ＢＡ  入口側通水部、７ＢＢ  出口側通水部、７Ｃ  受部、８  負荷熱交換器、９  ポンプ、１０  逆止弁、１１  空気抜き弁、１２  負荷安全弁、１３  室外安全弁、２０  冷媒回路、３０  水回路、７１  ダイアフラム、７２  シャフト、７３  コイルスプリング、７４  遮蔽板、７５  内壁、７５Ａ  開口部。
【図１】
2018105102.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月14日(2019.3.14)
【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】
圧縮機と、熱源熱交換器と、膨張機構と、中間熱交換器とが順次配管により接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記中間熱交換器と、負荷熱交換器と逆止弁とが順次配管により接続され、流体が循環する流体回路と、
前記流体回路において、前記中間熱交換器の出力口と前記負荷熱交換器の入力口とを接続する配管に接続されている圧力調整弁とを備え、
前記圧力調整弁は、前記流体に前記冷媒が漏洩し前記流体の圧力が上昇すると、前記流体の流路を遮断するよう構成されているヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記圧力調整弁は、
前記流体が流れる流通部と、
前記流体が流入しないスペースと、
前記流通部の流入側と流出側とを隔てている内壁と、
前記流入側に配設され、前記スペースと前記流路とを隔てており、圧力に応じて変位するダイアフラムと、
前記ダイアフラムの変位に連動して前記内壁に形成された開口部を開放及び遮蔽するよう移動する遮蔽機構と、
前記開口部を遮蔽しない位置へ前記遮蔽機構を移動させるよう前記ダイアフラムに付勢力を加えて変位させるバネとを有し、
前記冷媒が漏洩していない状態では、前記開口部が前記遮蔽機構により遮蔽されないよう、前記流体の圧力に抗して前記付勢力により前記ダイアフラムが変位し、前記冷媒が漏洩している状態では、前記付勢力に抗して、前記冷媒が漏洩することにより上昇する前記流体の圧力により前記ダイアフラムが変位し、前記開口部が前記遮蔽機構により遮蔽されるよう、前記バネの前記付勢力は設定されている、請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記遮蔽機構は、前記ダイアフラムに支持されながら前記開口部を挿通し、一方の先端が前記流出側に位置し、他方の先端が前記スペース内に位置するよう配設されている長手部材のシャフトと、前記シャフトの前記一方の先端に配設されている遮蔽板とを有しており、
前記バネは、前記スペース内において前記シャフトに巻き回されており、
前記冷媒が漏洩していない状態では、前記流体の圧力に抗して前記バネの前記付勢力により、前記ダイアフラムが前記開口部に近づく方向へ変位しており、前記ダイアフラムの変位に連動して前記シャフトが移動することにより、前記遮蔽板が前記開口部から離れた位置に位置づけられ、
前記冷媒が漏洩している状態では、前記冷媒が漏洩することにより上昇する前記流体の圧力により、前記バネの前記付勢力に抗して、前記ダイアフラムが前記開口部から離れる方向へ変位し、前記ダイアフラムの変位に連動して前記シャフトが移動することにより、前記遮蔽板が前記開口部を遮蔽する位置に位置づけられる、請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
さらに、前記流体回路内の空気を前記流体回路内の外部へ排出する空気抜き弁であって、前記中間熱交換器の出力口と前記負荷熱交換器の入力口とを接続する配管から分岐した配管に接続されている空気抜き弁を備え、
前記圧力調整弁は、前記中間熱交換器の出力口と前記空気抜き弁との間に介在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
さらに、前記流体回路内の圧力が上昇すると開放し、前記流体を前記流体回路の外部へ排出し、前記流体回路内の圧力の上昇を抑制する安全弁を備え、
前記安全弁は、前記逆止弁から前記中間熱交換器の入力口に入力し、前記中間熱交換器の出力口から前記圧力調整弁へ至る前記流体の循環方向において、前記逆止弁と前記圧力調整弁との間から分岐した配管に接続されており、
前記冷媒が前記流体に漏洩し、前記流体回路内の圧力が上昇すると、前記冷媒を含んだ前記流体が前記安全弁から排出される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記圧力調整弁の流体遮断圧力は、前記安全弁の作動圧力以下に設定されている、請求項５に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記冷媒回路を循環する前記冷媒は、可燃性であり、前記流体回路を循環する前記流体は、不燃性である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【国際調査報告】
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