(57)【要約】【課題】室外機内や室内機内の弁を閉じるだけでは接続配管の冷媒が室内に漏洩する虞がある。また、地震の振動を感知して空気調和機の運転を制御するだけでは、電力供給がなくなった場合に対処できない。また、室外機及び室内機間が有線通信の場合、通信線切断や通信のための電力供給がなくなったときに通信不可となり、同一の冷媒回路を共有する室外機と室内機で連携しての制御ができなくなる。【解決手段】室内機２にて冷媒が漏洩した場合に影響がある範囲である室内空間４の外側かつ室内空間４の近傍に、冷媒遮断ユニット３を備え、その冷媒遮断ユニット３には冷媒接続配管１０の液管および蒸気管それぞれに接続する冷媒遮断弁１１、および、制御ユニット１５、無線通信手段１９を備え、その制御ユニット１５は、室外機１の制御ユニット１３と無線通信手段１７、１９を用いて、冷媒遮断が必要な緊急時において通信可能とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液冷媒配管及びガス冷媒配管により接続される室内機及び室外機を備えて構成される空気調和機において、
前記液冷媒配管の前記室内機側に設置され、冷媒を遮断する液冷媒遮断手段と、
前記ガス冷媒配管の前記室内機側に設置され、冷媒を遮断するガス冷媒遮断手段と、
前記室外機と無線通信する第１の無線通信手段と、
前記液冷媒遮断手段及び前記ガス冷媒遮断手段を制御する制御手段と、を備え、
前記室外機は、外部通信網と通信可能であるとともに、前記外部通信網から地震発生情報を受信した場合に、該地震発生情報を前記第１の無線通信手段に無線通信する第２の無線通信手段を備え、
前記第１の無線通信手段が前記第２の無線通信手段からの前記地震発生情報を受信した場合に、前記制御手段は、前記液冷媒遮断手段又は前記ガス冷媒遮断手段を制御することにより冷媒を遮断することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記室外機は、バッテリユニットを内蔵しており、停電時においては該バッテリユニットの電力を用いて前記外部通信網との通信、及び、前記第２の無線通信手段による無線通信を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気調和機において、
停電時において前記第１の無線通信手段による無線通信を行うための電力供給を行うバッテリユニットをさらに備えたことを特徴とする空気調和機。
【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。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０００−２８２３８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「感振装置が振動を感知したときに遮断機構が室内機と室外機の間を遮断する。したがって、万一、振動で室内配管が折損した場合でも室外機に滞留した冷媒が室内に漏洩することを防止できる。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷媒を封入しているセパレート式の空気調和機において、室内に冷媒が漏洩すると、冷媒回路内の多くの冷媒がその室内に漏洩する恐れがある。狭い室内に多量の冷媒が漏洩した場合、可燃性のある冷媒であれば条件によっては着火の危険がある。また、人間が在室していた場合、酸欠になる危険もある。
【０００５】
冷媒漏洩が多量にならないようにするために、感振装置を備えて振動を感知したら弁を閉じたり、室内機近傍の冷媒量を減らすためにポンプダウン運転を行って室外機に冷媒を集めたりする方法がある。
【０００６】
しかし、室外機内や室内機内の弁を閉じるだけでは接続配管の冷媒が室内に漏洩する恐れがある。また、地震の振動を感知して空気調和機の運転を制御するだけでは、電力供給がなくなった場合に対処できない。
【０００７】
また、室外機および室内機間が有線の通信をしている場合、通信線切断や通信のための電力供給がなくなったときにおいては通信が不可となり、同一の冷媒回路を共有する室外機と室内機で連携しての制御ができなくなる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【０００９】
本願による上記課題を解決する手段の一例は、「液冷媒配管及びガス冷媒配管により接続される室内機及び室外機を備えて構成される空気調和機において、前記液冷媒配管の前記室内機側に設置され、冷媒を遮断する液冷媒遮断手段と、前記ガス冷媒配管の前記室内機側に設置され、冷媒を遮断するガス冷媒遮断手段と、前記室外機と無線通信する第１の無線通信手段と、前記液冷媒遮断手段及び前記ガス冷媒遮断手段を制御する制御手段と、を備え、前記室外機は、外部通信網と通信可能であるとともに、前記外部通信網から地震発生情報を受信した場合に、該地震発生情報を前記第１の無線通信手段に無線通信する第２の無線通信手段を備え、前記第１の無線通信手段が前記第２の無線通信手段からの前記地震発生情報を受信した場合に、前記制御手段は、前記液冷媒遮断手段又は前記ガス冷媒遮断手段を制御することにより冷媒を遮断すること」を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
室内空間への冷媒漏洩量を増やさないために室内空間の外部に冷媒遮断手段を設けた場合、室外機からも室内機からも離れているため電源や通信手段が問題となる。
【００１１】
ユニット間の通信手段を無線とすることにより、通信線の配線工数不要であり、通信線の切断のリスクが低減できる。
【００１２】
また、別ユニットであることから電源を室外機とも室内機とも共用せず、別の電源から供給する場合、一部の電源が供給停止ししてしまっても、バッテリユニットの電源により通信手段は確保されており、ユニット間で制御連携して最適な動作をすることができる。
【００１３】
以上の通信手段やバッテリによる電源バックアップにより、冷媒遮断が必要になるような地震などの災害時に、停電になったとしても、安定して室内空間での着火や酸欠のリスクを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による空気調和機の構成図の例である。
【図２】冷媒遮断ユニットの制御を説明するフローチャートの例である。
【図３】主となる室外機の制御ユニットの冷媒遮断に関する制御を説明するフローチャートの例である。
【図４】本発明による複数の室内機を持つ空気調和機の構成図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例では、室外機１台、室内機１台の組み合わせの空気調和機の例を説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の空気調和機の構成図の例である。室外機１および室内機２を結んで冷媒回路を構成している。冷房運転の場合、室外機１内の圧縮機５にて圧縮された冷媒が四方弁６を経て、室外熱交換器７にて放熱したのち、膨張装置９で減圧されて、液側の冷媒接続配管１０を通って室内機２に至る。室内機２においては室内熱交換器８にて室内空間４の熱を吸熱したのち、今度は蒸気側の冷媒接続配管１０を通って室外機１に戻る。室外機１では四方弁６の低圧側通路を通って圧縮機５に戻る。
【００１８】
室内空間４は、室内機２にて空気調和する空間である。ここでは、室内機２から冷媒が漏洩した場合に影響のある室内空間であるとする。
【００１９】
室内空間４の外側で、なおかつ室内空間４に近い場所の冷媒配管に、冷媒遮断ユニット３を設ける。冷媒遮断ユニット３では、液側および蒸気側それぞれの冷媒接続配管１０に、冷媒遮断弁１１をそれぞれ備える。冷媒回路の室内空間４内部の部分から冷媒が漏洩した場合でも、冷媒遮断ユニット３の冷媒遮断弁１１が閉止されていれば、室内空間４内ではないところの冷媒が室内空間４内に流れて行かないため、室内空間４への冷媒漏洩量を増やさないようにできる。
【００２０】
室外機１の冷媒出入り口部分には、液側および蒸気側それぞれの冷媒接続配管１０の近傍に冷媒遮断弁１２をそれぞれ備える。冷媒接続配管１０にて冷媒が漏洩した場合でも、室外機１の冷媒遮断弁１２を閉止すれば、室外機１内の多くの冷媒が冷媒接続配管１０の漏洩部分から漏れることを防ぐことができる。また逆に、室外機１内で冷媒が漏洩した場合にも、室外機１の冷媒遮断弁１２を閉止しておけば、冷媒接続管１０の冷媒が、室外機１の冷媒漏洩箇所から漏洩することを防ぐことができる。
【００２１】
制御を司るのは室外機１の制御ユニット１３、室内機２の制御ユニット１４、冷媒遮断ユニット３の制御ユニット１５である。それぞれに室外機１の無線通信装置１７、室内機２の無線通信装置１８、冷媒遮断ユニット３の無線通信装置１９が備わっており、お互いに無線で通信が可能である。また、室外機１の制御ユニット１３は、通信インフラ２１を通して、無線あるいは有線にて、外部通信網、例えば専用通信線やインターネットと接続可能である。
【００２２】
各制御ユニットは、空気調和機の通常運転中は、運転に必要な制御情報を相互に通信する。室外機１の制御ユニット１３は外部通信網２０と通信可能であり、通常は監視センタと運転情報や機器状態情報などを通信できる。
【００２３】
ここで、地震などの災害を考えた場合、空気調和機は、振動センサで地震の振動を計測したり、外部通信網からの緊急地震速報を受信したり、監視センタなどからの災害発生情報を受信したり、電力供給停止などにより、異常事態の発生を知ることができる。
【００２４】
地震などの災害時、あるいは災害を原因とするか否かにかかわらず電力供給停止時には念のため冷媒漏洩によるリスクを減らすことが重要である。すなわち、室内空間４に冷媒が多量に漏洩することによる、着火、あるいは、在室の人間の酸欠などを防止する。
【００２５】
振動センサあるいは外部通信網２０からの情報により、室外機１の制御ユニット１３が一定以上の地震と判断した場合、冷媒遮断ユニット３の制御ユニット１５と、無線通信装置１７、１９によって通信し、冷媒遮断弁１１、１２を閉止することにより、冷媒漏洩があった場合でも漏洩量を増やさないようにすることができる。このとき無線通信装置１７、１９により、有線の通信線のように災害などで物理的に切断される心配はない。
【００２６】
また、有線の場合、室外機１と室内機２の他に冷媒遮断ユニット３にも結線しようとすると室外機１と室内機２のみの場合と比較して設置工数が増加するが、無線であれば冷媒遮断ユニットへの通信線配線作業は不要である。
【００２７】
電源供給が停止した場合でも、冷媒遮断ユニット３、室外機１、それぞれにバッテリユニット２２、２３が設けられており、通信や制御、弁の駆動を実施することが可能である。
【００２８】
以上に説明したように本実施例の空気調和機は、液冷媒配管及びガス冷媒配管（接続配管１０）により接続される室内機２及び室外機１を備えて構成される。そして、液冷媒配管の室内機２側に設置され、冷媒を遮断する液冷媒遮断手段と、ガス冷媒配管の室内機１側に設置され、冷媒を遮断するガス冷媒遮断手段と、室外機１と無線通信する第１の無線通信手段（無線通信装置１９）と、液冷媒遮断手段及びガス冷媒遮断手段（冷媒遮断弁１１）を制御する制御手段（制御ユニット１５）と、を備えた。そしてさらに室外機１は、外部通信網２０と通信可能であるとともに、外部通信網２０から地震発生情報を受信した場合に、地震発生情報を第１の無線通信手段（無線通信装置１９）に無線通信する第２の無線通信手段（無線通信装置１７）を備え、第１の無線通信手段（無線通信装置１９）が第２の無線通信手段（無線通信装置１７）からの地震発生情報を受信した場合に、前記制御手段（制御ユニット１５）は、液冷媒遮断手段又は前記ガス冷媒遮断手段（冷媒遮断弁１１）を制御するものである。
【００２９】
なお、室外機１は、バッテリユニット２２を内蔵しており、停電時においては該バッテリユニット２２の電力を用いて外部通信網２０との通信、及び、第２の無線通信手段（無線通信装置１７）による無線通信を行う。また停電時において第１の無線通信手段（無線通信装置１９）による無線通信を行うための電力供給を行うバッテリユニット２３をさらに備えた。
【実施例２】
【００３０】
本実施例では、室内機２が複数台の場合の空気調和機の例を説明する。
【００３１】
図４は、実施例２における空気調和機を示す構成図の例である。
【００３２】
図４の室内機２を複数備えた空気調和機のうち、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【００３３】
室外機１と複数の室内機２は、分岐した冷媒接続配管１０により冷媒回路を共有している。
【００３４】
室内機２には、それぞれ室内空間４の外側の近傍に、冷媒遮断ユニット３が備えられている。各冷媒遮断ユニットには、図１と同様に、液管および蒸気管それぞれの冷媒遮断弁１１、制御ユニット１５、無線通信装置１９、バッテリユニットが備えられている。
【００３５】
室内機２が複数台あるような空気調和機では冷媒接続配管１０の長さも長くなり、冷媒封入量が比較的多くなるが、室内機２それぞれに冷媒遮断ユニット３が設けられているため、それぞれの室内空間４への冷媒漏洩量が、室内空間４の範囲外の冷媒により増加することを防ぐことができる。
【００３６】
図２は、冷媒遮断ユニットの制御フローチャートの例である。
【００３７】
通常運転時は、「通信可能」Ｙ→「通信不可であった」Ｎ→「弁開閉指示と同じ状態」Ｙ→「振動センサや電源に異常あり」Ｎを繰り返す。
【００３８】
「振動センサに一定以上の振動あり」は、冷媒遮断ユニットに振動センサが備えられている場合に判断する。
【００３９】
もし冷媒遮断ユニットの振動センサの計測値や、電源供給に異常があった場合、通信可能であれば室外機１の制御ユニット１３に知らせて、室外機１の制御ユニット１３からの指示を待ってそれに従う。
【００４０】
異常があるけれども通信ができない場合も想定される。災害または経年変化による通信装置の故障や電波状態の悪化などによる通信不可の場合は冷媒遮断ユニット３の制御ユニット１５が独自で判断して、必要な場合には冷媒遮断弁１１を閉止する。冷媒遮断ユニットが独自に判断することで、通信不可の場合でも冷媒漏洩量増加のリスクを抑えることができる。
【００４１】
図３は、主な制御主体である室外機１の制御ユニット１３の、冷媒遮断に関する制御のフローチャートの例である。
【００４２】
通常運転時は、「振動センサに一定以上の振動あり」Ｎ→「電力入力なし」Ｎ→「他ユニットからの一定以上の振動報告ありまたは外部から一定以上の地震情報あり」Ｎ→「他ユニットから停電報告あり」Ｎ→「通常運転」を繰り返す。
【００４３】
「振動センサに一定以上の振動あり」は、室外機１に振動センサが備えられている場合に判断する。
【００４４】
「電力入力なし」は、室外機１に電力の供給があるかどうかである。
【００４５】
「他ユニット」は、室外機１以外の、冷媒遮断ユニット３や室内機２を示す。
【００４６】
「外部から一定以上の地震情報あり」は、例えば、緊急地震速報を入手した場合や、監視センタなどからの一定以上の地震発生情報を通信で入手した場合となる。
【００４７】
一定以上の地震と判断する場合や、室外機１への電源供給が停止している場合は、運転を停止し、他ユニット含めて冷媒回路中のすべての冷媒遮断弁を閉止する。
【００４８】
他ユニットからの停電報告があった場合は、停電している室内機２は運転停止モードとし、その近傍の冷媒遮断ユニット３は閉止とする。このとき、停電が一部のユニットであり、まだ一定時間未満であれば、停電ユニット以外の運転は継続する。ここで一部のユニットが停電したまま一定時間経過した場合は、正常ではない状態であると判断し、一定時間ポンプダウン運転して冷媒を室外機１に集めてから運転を停止し、他ユニット含めて冷媒回路中のすべての冷媒遮断弁を閉止する。
【符号の説明】
【００４９】
１  室外機
２  室内機
３  冷媒遮断ユニット
４  室内機と空間を共有する室内空間（室内機の空気調和対象の室内空間およびそこを含む空間。例えば、天井が空気を通しやすい構造であれば、天井裏空間を含む。）
５  圧縮機
６  四方弁
７  室外熱交換器
８  室内熱交換器
９  膨張装置
１０  冷媒接続配管
１１  冷媒遮断ユニットの冷媒遮断弁
１２  室外機の冷媒遮断弁
１３  室外機の制御ユニット
１４  室内機の制御ユニット
１５  冷媒遮断ユニットの制御ユニット
１７  室外機の無線通信装置
１８  室内機の無線通信装置
１９  冷媒遮断ユニットの無線通信装置
２０  外部通信網、例えば監視センタと通信可能な専用通信線、例えばインターネット
２１  外部通信網と通信するための通信インフラ（有線または無線）
２２  停電時に室外機の冷媒遮断関連部分に電力を供給するためのバッテリユニット
２３  停電時に冷媒遮断ユニットの電力をまかなうためのバッテリユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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