(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内温度を検出する室内温度センサ(１２)と、
室外温度を検出する室外温度センサ(１６)と、
室内機(１０)と室外機(１３)とを接続する冷媒回路の室外側回路(２１Ａ,２１Ｂ)に接続され、上記室外機(１３)から上記室内機(１０)への冷媒の移動を遮断する閉鎖機構(２,５,７,２６)と、
運転後に圧縮機を停止する場合に、上記室外温度センサ(１６)が検出した室外温度と上記室内温度センサ(１２)が検出した室内温度とに基づいて、運転を停止している期間に、大部分の冷媒を室外機(１３)に溜めると共に上記室外熱交換器から上記室内熱交換機へ冷媒が移動しないように、上記閉鎖機構(２,５,７,２６)の開閉を制御する閉鎖機構制御部(１７)とを備えた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、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
冷房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも低いときには、圧縮機(６)の停止前もしくは停止直後に、上記閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
冷房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度と上記室外温度とが略等しいときには、圧縮機(６)の停止前もしくは停止直後に、上記閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
冷房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときには、圧縮機(６)を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機(１０)から室外機(１３)に移動した後もしくは圧縮機(６)の停止直後に、上記閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
暖房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも低いときには、圧縮機(６)の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁(５)を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構(２,５,７,２６)を開にして、冷媒を室内機(１０)から室外機(１３)に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機(１０)から室外機(１３)に冷媒を圧送してから、閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
暖房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度と上記室外温度が略等しいときには、圧縮機(６)の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁(５)を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構(２,５,７,２６)を開にして、冷媒を室内機(１０)から室外機(１３)に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機(１０)から室外機(１３)に冷媒を圧送してから、閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部(１７)は、
暖房運転後に圧縮機(６)を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときには、圧縮機(６)を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機(１０)から室外機(１３)に移動した後に、上記閉鎖機構(２,５,７,２６)を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項１に記載の空気調和機において、
地球温暖化係数が低くて燃焼性を有する冷媒を使用したことを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
請求項５または６に記載の空気調和機において、
上記４路切替弁(５)は、コイルが非励磁のときに冷房運転位置になることを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
請求項４または７に記載の空気調和機において、
圧縮機(６)を停止してから閉鎖機構(２，５，７，２６)を閉じるまでの所定時間内に室外ファン(１５)と室内ファン(１１)の少なくとも一方を運転することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、万一、冷媒回路の配管が破損した場合にも、室内への冷媒洩れを防ぐことができ、着火の危険性を回避できる空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、室内機と室外機とが分離されている室内外分離型のルームエアコン,パッケージエアコン,低温冷凍機器の代替冷媒としては、ＨＦＣ(ハイドロフルオロカーボン)物質であるところのＲ４０７ＣやＲ４１０ＡやＲ４０４Ａが提案されている。
【０００３】
これらの冷媒は、アシュレ(ASHRAE)基準での不燃範囲にある冷媒であり、燃焼抑制作用のあるＲ１２５が混合されているので、地球温暖化係数ＧＷＰ(ニ酸化炭素比)については比較的高い。たとえば、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５３０であり、Ｒ４１０ＡのＧＷＰは１７３０であり、Ｒ４０４ＡのＧＷＰは３２６０であり、Ｒ２２のＧＷＰは１５００である。
【０００４】
ところで、ＨＦＣ冷媒の中でもＲ３２やＲ１５２ａは、その分子中に水素を比較的多く含むので、大気寿命が比較的短くＧＷＰも低いが、Ｒ３２やＲ１５２ａは弱燃焼性を示す。
【０００５】
また、フッ素を含まないプロパン,ブタンなど炭化水素のＧＷＰは殆どゼロに近い反面、強燃性を示す。
【０００６】
上記Ｒ３２など弱燃焼性ガスは、室外空間へ漏洩しても、冷媒ガス濃度は上昇せず、安全上の問題が無い。弱燃焼性ガスは、着火に必要な着火エネルギーが非常に大きい上に、空気中ガス濃度が大きくならないと着火に至らない。したがって、弱燃焼性ガスは、室内居住空間へ漏洩した場合でも着火する可能性が非常に小さい。すなわち、弱燃焼性ガスは、熱交換器のピンホールやフレア接続部からの緩慢な漏洩で室内への漏洩速度が小さな場合には室内や室外へ拡散してもガス濃度が上がらず着火しない。また、運転時には、たとえ冷媒が漏洩したとしても、室内の気流が撹拌されており、気流速度が比較的大きな状態であるので、漏洩冷媒が拡散して、着火するようなガス濃度にならない。
【０００７】
しかし、運転停止時には、室内気流状態は比較的安定した状態であるので、漏れた冷媒は拡散されない。このため、比重が空気よりも大きいフッ素冷媒が漏れた場合には、床面近くで冷媒濃度が比較的上昇し易い。したがって、この床面近くで通常有り得ないような大きなエネルギーを瞬間的に発する強力な着火源がある場合などは、着火の可能性が僅かに残る。
【０００８】
そこで、従来、運転停止時に冷媒を室外機に閉じ込めておくために、停止前にポンプダウン運転を行って、室内機の冷媒を室外機に移動させることが提案されている。また、冷媒漏洩を検知した際にポンプダウン運転することが提案されている(特開平５−１１８７２０号公報参照)。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポンプダウン運転を長く継続すると、圧縮機の内部温度が異常上昇したり、暖房シーズンでの冷風吹き出しなどの問題が生じるし、エネルギー消費も伴う。したがって、頻繁にポンプダウン運転を行うことは、機器の快適性,信頼性,省エネルギー上望ましくない。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、ポンプダウン運転を行わなくても、冷媒を室外機に溜め込むことができ、室内への大量の冷媒漏れを防止できる空気調和機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の空気調和機は、室内温度を検出する室内温度センサと、
室外温度を検出する室外温度センサと、
室内機と室外機とを接続する冷媒回路の室外側回路に接続され、上記室外機から上記室内機への冷媒の移動を遮断する閉鎖機構と、
運転後に圧縮機を停止する場合に、上記室外温度センサが検出した室外温度と上記室内温度センサが検出した室内温度とに基づいて、運転を停止している期間に、大部分の冷媒を室外機に溜めると共に上記室外熱交換器から上記室内熱交換機へ冷媒が移動しないように、上記閉鎖機構の開閉を制御する閉鎖機構制御部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この請求項１の発明では、上記閉鎖機構制御部は、上記室外温度と室内温度とに基づいて上記閉鎖機構を制御して、大部分の冷媒を室外機に溜める。代表例として、冷房運転後の停止時で、室外温度が室内温度よりも高いときには、冷媒は運転中の主な滞留場所である室外機から室内機に移動しようとするから、閉鎖機構を遮断する。一方、暖房運転後の停止時で、室外温度が室内温度よりも低いときには、冷媒は運転中の主な滞留場所である室内機から室外機に移動しようとするから、閉鎖機構を開いて室内機から室外機への冷媒移動を促す。
【００１３】
したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、ポンプダウン運転を行わなくても、冷媒を室外機に溜め込むことができ、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
冷房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも低いときには、圧縮機の停止前もしくは停止直後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴としている。
【００１５】
冷房運転中は冷媒の主な滞留場所は室外機である。そして、冷房運転後に圧縮機を停止した直後には、均圧により室外機から室内機に冷媒が戻ろうとする。その後、室内温度が室外温度よりも低いときには、冷媒は室外機から室内機に自然に移動しようとする。
【００１６】
したがって、この場合、請求項２の発明では、閉鎖機構制御部は、圧縮機の停止前もしくは停止直後に上記閉鎖機構を閉じて冷媒回路を遮断する。これにより、冷房運転中に室外機に滞留した大部分の冷媒が、冷房運転停止後に室外機から室内機に移動することを防いで、冷媒を室外機に溜め込むことができる。したがって、ポンプダウン運転を行わなくても、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
冷房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度と上記室外温度とが略等しいときには、圧縮機の停止前もしくは停止直後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴としている。
【００１８】
この請求項３の発明では、上記閉鎖機構制御部は、冷房運転後に圧縮機を停止する場合で上記室内温度と上記室外温度とが略等しいときには、圧縮機の停止前もしくは停止直後に上記閉鎖機構を閉じて冷媒回路を遮断する。これにより、冷房運転停止後の均圧によって室外機から室内機へ大量の冷媒が移動することを防止でき、ポンプダウン運転を行わなくても、冷媒を室外機に溜め込むことができる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
冷房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときには、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後もしくは圧縮機の停止直後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴としている。
【００２０】
冷房運転後に圧縮機を停止するときに、大部分の冷媒は室外機に滞留しており、室内温度が室外温度よりも高いときには、冷媒は室内機から室外機に自然に移動しようとする。したがって、この場合、請求項４の発明では、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後もしくは圧縮機の停止直後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断する。これにより、冷房運転中に大部分の冷媒を室外機に滞留させた状態で、冷房運転停止後に、さらに、室内機から室外機に冷媒を移動させ、室外機へのさらなる冷媒移動を図れる。
【００２１】
また、請求項５の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも低いときには、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送してから、閉鎖機構を閉じることを特徴としている。
【００２２】
暖房運転中は冷媒の主な滞留場所は室内機である。そして、暖房運転後に圧縮機を停止した場合には、均圧により室内機から室外機に冷媒が移動しようとする。その後、室内温度が室外温度よりも低いときには、冷媒は室外機から室内機に自然に移動しようとする。したがって、この場合、この請求項５の発明では、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送する。そしてその後、閉鎖機構を閉じる。これにより、圧縮機停止直後の均圧による室内機から室外機への冷媒移動を促進でき、その後は閉鎖機構を閉じて温度差に起因する室外機から室内機への冷媒の自然移動を防ぐ。したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができ、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００２３】
また、請求項６の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度と上記室外温度が略等しいときには、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切り替え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送してから、閉鎖機構を閉じることを特徴としている。
【００２４】
暖房運転後に圧縮機を停止する場合、圧縮機の停止直後に均圧によって、室内機から室外機に冷媒が急速に移動しようとする。したがって、この請求項６の発明では、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させる。あるいは、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送する。
【００２５】
したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができ、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００２６】
また、請求項７の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、
上記閉鎖機構制御部は、
暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときには、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断することを特徴としている。
【００２７】
暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときには、室内機に滞留している大部分の冷媒が室内機から室外機に移動しようとする。したがって、この場合、請求項７の発明では、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断する。これにより、室内温度と室外温度との温度差を利用して、圧縮機停止後に室内機から室外機へ冷媒を移動させ、冷媒を室外機に溜め込むことができる。したがって、この請求項７の発明によれば、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００２８】
また、請求項８の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、地球温暖化係数が低くて燃焼性を有する冷媒を使用したことを特徴としている。
【００２９】
この請求項８の発明では、地球温暖化係数が低い冷媒を使用したから、地球温暖化を防止できる。同時に、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができるから、燃焼性を有する冷媒が室内へ大量に漏れることを防止でき、火災の危険性をなくすることができる。
【００３０】
また、請求項９の発明は、請求項５または６に記載の空気調和機において、上記４路切替弁は、コイルが非励磁のときに冷房運転位置になることを特徴としている。
【００３１】
この請求項９の発明では、暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、室内温度が室外温度よりも低いか略等しいときに、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に４路切替弁を冷房運転位置に切り替え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させる。そして、このとき、４路切替弁のコイルを非励磁にすれば、４路切替弁が冷房運転位置になるので、無駄な電力消費をなくすことができると同時に、４路切替弁の長寿命化を図れる。
【００３２】
また、請求項１０の発明は、請求項４または７に記載の空気調和機において、圧縮機を停止してから閉鎖機構を閉じるまでの所定時間内に室外ファンと室内ファンの少なくとも一方を運転することを特徴としている。
【００３３】
この請求項１０の発明では、室外ファン，室内ファンを運転することによって、冷媒の温度を室外温度，室内温度に早く近づけることができるから、室内温度と室外温度の差を利用した室外への冷媒移動を促進できる。なお、室外ファンのみを運転する場合には、室外ファンと室内ファンの両方を運転する場合に比べて、冷媒の移動速度が遅くなるが、運転停止後に室内ファンを運転することによる不快感(停止しているのに室内機から風がでること)をおこさずにすむ。
【００３４】
上述のように、この発明は、室内外の温度差や、停止時の室内機と室外機との差圧を利用することにより、運転停止後に冷媒を室内側から室外側へと移動させ、停止時の室内冷媒滞留量を常に最小の状態としておく。このことによって、室内への大量の冷媒漏れを防止する。これにより、Ｒ３２などの低ＧＷＰ冷媒を安全に使用するための手段を安価に提供することができる。なお、弱燃焼性を有する冷媒に関しては、Ｒ３２,Ｒ５１２ａ,Ｒ１４２ｂ,Ｒ１４３ａなどのＨＦＣ冷媒や、Ｒ７１７（アンモニア）などがある。また、これらの混合物や、これら以外の冷媒との混合物も各種提案されている。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３６】
図１に、この発明の空気調和機の実施の形態の構成を示す。この空気調和機は、室内熱交換器１，電動膨張弁２，室外熱交換器３，４路切替弁５が順に閉ループ状に接続されており、上記４路切替弁５の残りの２つの端子５ｃ，５ｄに圧縮機６が接続されている。そして、この圧縮機６の吐出側と端子５ｄとの間に吐出方向に向かって順方向の逆止弁７が接続されている。
【００３７】
図１の室内機１０は、上記室内熱交換器１と室内クロスフローファン１１を有し、この室内機１０には、室内温度センサ１２が取り付けられている。また、室外機１３は、室外熱交換器３と室外ファン１５を有し、この室外機１３には、室外温度センサ１６が取り付けられている。
【００３８】
そして、上記室内温度センサ１２と室外温度センサ１６は、信号線で制御部１７に接続されている。この制御部１７は、室内温度センサ１２からの室内温度を表す信号と、室外温度センサ１６からの室外温度を表す信号とに基づいて、電動膨張弁２，４路切替弁５，室内クロスフローファン１１，室外ファン１５および圧縮機６を制御する。
【００３９】
次に、上記制御部１７の動作を説明する。この制御部１７は、冷房後の停止時には、室内温度と室外温度の組み合わせに応じて、次の(１),(２),(３)のように動作する。
【００４０】
(１)  冷房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも低い場合には、圧縮機６の停止前または停止直後に、電動膨張弁２を全閉にし、かつ、４路切替弁５を破線で示す冷房位置にする。これにより、室外側の冷媒回路２１Ａが電動膨張弁２によって閉鎖され、室外側の冷媒回路２１Ｂが４路切替弁５と逆止弁７によって室外側から室内側への方向の冷媒流が遮断される。この遮断によって、圧縮機６の停止直後の均圧によって、室外熱交換器３から室内熱交換器１の方向に冷媒が移動することを防止し、かつ、均圧後の室内外温度差によって室外熱交換器３から室内熱交換器１に冷媒が移動することを防止できる。なお、電動膨張弁２による上記遮断のタイミングを圧縮機６の停止前に設定することによって、均圧による冷媒逆流を完全に防止できる。
【００４１】
(２)  冷房運転後の停止時に、室内温度と室外温度が略等しい場合には、前記(１)の場合と同じく、電動膨張弁２を全閉にし、かつ、４路切替弁５を冷房位置にして、室外側冷媒回路２１Ａ,２１Ｂと室内側冷媒回路２２Ａ,２２Ｂとを遮断する。この遮断によって、圧縮機６の停止直後の均圧によって、室外熱交換器３から室内熱交換器１の方向に冷媒が移動することを防止できる。
【００４２】
(３)  冷房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも高い場合には、温度差によって、冷媒が室内機１０から室外機１３に移動しようとする。したがって、圧縮機６を停止してから所定時間が経過した後に、４路切替弁５を冷房位置にし、電動膨張弁２を全閉にして、室外側冷媒回路２１Ａ,２１Ｂと室内側冷媒回路２２Ａ,２２Ｂとを遮断する。これにより、冷房運転中に大部分の冷媒が滞留している室外機１３に、冷房運転後にさらに、冷媒を溜め込むことができる。これにより、万一の冷媒配管の折損事故時にも、室内への冷媒漏れを最小限に抑えることができる。なお、上記制御部１７が電動膨張弁２を全開にしているときに、室外ファン１５を駆動すれば、室外熱交換器３の温度をより一層低下させて、温度差に起因する室内機１０から室外機１３への冷媒移動を促進させることができる。このとき、室外ファン１５と室内ファン１１の両方を駆動すれば、上記温度差を一層大きくできるが、停止後に室内ファン１１を回すことで室内機１０から風が出るから、快適性を損なう可能性がある。
【００４３】
また、この制御部１７は、暖房後の停止時には、室内温度と室外温度の組み合わせに応じて、次の(４),(５),(６)のように動作する。
【００４４】
(４)  暖房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも低い場合には、この温度差に起因して室外機１３から室内機１０に冷媒が移動しようとするが、圧縮機停止直後の均圧時には、室内機１０から室外機１３に冷媒が移動しようとする。したがって、制御部１７は、圧縮機停止直後の均圧期間だけ、電動膨張弁２を全開にし、４路切替弁５を冷房位置に切換えて、室内機１０から室外機１３に冷媒を移動させる。その後、電動膨張弁２を全閉にして、冷媒回路を閉鎖する。
【００４５】
(５)  暖房運転後の停止時に、室内温度と室外温度とが略等しい場合には、前記(４)と同様に、制御部１７は、圧縮機停止直後の均圧期間だけ電動膨張弁２を全開にし、４路切替弁５を冷房位置に切換えて、室内機１０から室外機１３に冷媒を移動させる。その後、電動膨張弁２を全閉にして、冷媒回路を閉鎖する。
【００４６】
(６)  暖房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも高い場合には、この温度差に起因して、室内機１０から室外機１３に冷媒が移動しようとする。したがって、制御部１７は、圧縮機停止直後の均圧期間に加えて、その後の温度差による冷媒移動期間だけ、電動膨張弁２を全開にし、４路切替弁５を冷房位置にして、室内機１０から室外機１３に冷媒を移動させる。その後、電動膨張弁２を全閉にして、冷媒回路を閉鎖する。なお、上記制御部１７が電動膨張弁２を全開にしているときに、室外ファン１５を駆動すれば、温度差に起因する室内機１０から室外機１３への冷媒移動を促進させることができる。このとき、室外ファン１５と室内ファン１１の両方を駆動すれば、上記温度差を一層大きくできる利点があるが、停止後に室内ファン１１を回すことで室内機１０から風が出るから、快適性を損なう可能性がある。
【００４７】
なお、上記(４)と(５)のケースにおいて、４路切替弁５を冷房位置に切り替えてポンプダウン運転を行って、室内機１０から室外機１３に向かって強制的に冷媒を圧送してもよい。
【００４８】
次に、図３に、冷房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも低い場合(上記(１)のケース)における室内側と室外側に対する冷媒分布の時間的変化を示す。図３に示すように、冷房運転中は、約９割の冷媒が室外側に存在する。そして、制御部１７が圧縮機６の停止信号および電動膨張弁２を閉動作させる信号を出力すると、所定の短い過渡期間後に、圧縮機６が停止し、かつ、冷媒回路が遮断される。上記過渡期間において、冷媒は更に室外側から室内側に移動し、室外側冷媒回路に全冷媒の９５％以上が溜め込まれる。そして、上記冷媒回路が遮断された後は、室外側冷媒回路に９５％以上の冷媒が溜め込まれた状態を保つこととなる。したがって、万一、腐食や地震によって、室内側配管の折損事故が起こった場合にも、室内側への冷媒漏れを最小限に抑えることができ、冷媒ガスへの引火の可能性を略零にすることができる。。
【００４９】
次に、図４に、暖房運転後の停止時に、室内温度が室外温度よりも高い場合(上記(６)のケース)における室内側と室外側に対する冷媒分布の時間的変化を示す。図４に示すように、暖房運転中は、約４割の冷媒が室外側に在る。そして、制御部１７が圧縮機６を停止させた直後の均圧期間において、冷媒が室外側から室内側へ移動し、約７割の冷媒が室外側に溜め込まれる。そしてその後は、室内外温度差に起因して、室内側から室外側に徐々に冷媒が移動し、所定時間(例えば１０時間)が経過した安定期間において、約８割の冷媒が室外側に溜め込まれる。このとき、電動膨張弁２を閉じ、４路切替弁５は冷房位置のままにして、冷媒回路を遮断する。これにより、停止時の室内冷媒滞留量を常に最小の状態にして、室内への大量の冷媒漏れを防止することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態では、電動膨張弁２でもって閉鎖機構の一部を構成したが、図２に示すように、減圧機構２５に並列に閉鎖弁２６を接続して閉鎖機構の一部を構成してもよい。この場合には、この閉鎖弁２６を開にすることによって、室外側冷媒回路２１Ａを開にできる。また、減圧機構２５を閉にし、かつ、閉鎖弁２６を閉にすることによって、室外側冷媒回路２１Ａを閉にできる。この閉鎖弁２６によれば、電動膨張弁２を用いた場合に比べて、短時間で確実に室外側冷媒回路２１Ａを開にできる。
【００５１】
尚、上記実施の形態では、弱燃焼性を有する低ＧＷＰ冷媒としてＲ３２を用いたが、弱燃焼性を有する低ＧＷＰ冷媒として、Ｒ３２以外のＲ１５２ａ,Ｒ１４２ｂ,Ｒ１４３ａなどのＨＦＣ冷媒や、Ｒ７１７(アンモニア)を用いてもよい。また、これらの混合物や、これら以外の冷媒との混合物を用いても良い。また、上記実施形態では、室外機と室内機とが分離されていたが、この発明は、ウインド型エアコンディショナのように、室外側部分と室内側部分とが表裏一体となった空気調和機にも適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の空気調和機は、閉鎖機構制御部でもって、室外温度と室内温度とに基づいて閉鎖機構の開閉を制御して、大部分の冷媒を室外機に溜める。代表例として、冷房運転後の停止時で、室外温度が室内温度よりも高いときには、冷媒は運転中の主な滞留場所である室外機から室内機に移動しようとするから、閉鎖機構を遮断する。一方、暖房運転後の停止時で、室外温度が室内温度よりも低いときには、冷媒は運転中の主な滞留場所である室内機から室外機に移動しようとするから、閉鎖機構を開いて室内機から室外機への冷媒移動を促す。
【００５３】
したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、ポンプダウン運転を行わなくても、冷媒を室外機に溜め込むことができ、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００５４】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、上記閉鎖機構制御部は、冷房運転後に圧縮機を停止する場合で、上記室内温度が上記室外温度よりも低いときには、圧縮機の停止前もしくは停止直後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断する。
【００５５】
したがって、この請求項２の発明では、閉鎖機構制御部が、圧縮機の停止前もしくは停止直後に上記閉鎖機構を閉じて冷媒回路を遮断することによって、冷房運転中に室外機に滞留した大部分の冷媒が、冷房運転停止後に室外機から室内機に移動することを防ぎ、冷媒を室外機に溜め込める。したがって、ポンプダウン運転を行わなくても、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００５６】
また、請求項３の発明では、閉鎖機構制御部は、冷房運転後に圧縮機を停止する場合で室内温度と室外温度とが略等しいときには、圧縮機の停止前もしくは停止直後に閉鎖機構を閉じて冷媒回路を遮断する。これにより、冷房運転停止後の均圧によって室外機から室内機へ大量の冷媒が移動することを防止できて、ポンプダウン運転を行わなくても、冷媒を室外機に溜め込める。
【００５７】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載の空気調和機において、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後もしくは圧縮機の停止直後に、閉鎖機構を閉じて冷媒回路を遮断する。これにより、冷房運転中に大部分の冷媒を室外機に滞留させた状態で、冷房運転停止後に、さらに、室内機から室外機に冷媒を移動させ、室外機へのさらなる冷媒移動を図れる。
【００５８】
また、請求項５の発明は、暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、室内温度が室外温度よりも低いときには、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させるか、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送する。そしてその後、閉鎖機構を閉じる。これにより、圧縮機停止直後の均圧による室内機から室外機への冷媒移動を促進でき、その後は閉鎖機構を閉じて温度差に起因する室外機から室内機への冷媒の自然移動を防ぐ。したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができ、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００５９】
また、請求項６の発明では、暖房運転後に圧縮機を停止する場合、圧縮機の停止直後に均圧によって、室内機から室外機に冷媒が急速に移動しようとするから、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に、４路切替弁を冷房運転位置に切換え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させる。あるいは、ポンプダウン運転を行って、室内機から室外機に冷媒を圧送する。
【００６０】
したがって、この発明によれば、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができ、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００６１】
また、請求項７の発明では、上記室内温度が上記室外温度よりも高いときに暖房運転後に圧縮機を停止する場合、圧縮機を停止してから所定時間だけ経過して冷媒が室内機から室外機に移動した後に、上記閉鎖機構を閉じて、冷媒回路を遮断する。これにより、室内温度と室外温度との温度差を利用して、圧縮機停止後に室内機から室外機へ冷媒を移動させ、冷媒を室外機に溜め込むことができる。したがって、この請求項７の発明によれば、ポンプダウン運転の回数を抑えながら、室内への大量の冷媒漏れを防止できる。
【００６２】
また、請求項８の発明では、地球温暖化係数が低い冷媒を使用したから、地球温暖化を防止できる。同時に、運転停止後の温度条件,圧力条件等を利用して、冷媒を室外機に溜め込むことができるから、燃焼性を有する冷媒が室内へ大量に漏れることを防止でき、火災の危険性をなくすることができる。
【００６３】
また、請求項９の発明では、請求項５または６に記載の空気調和機において、４路切替弁として、コイルが非励磁のときに冷房運転位置になるものを用いた。この請求項９の発明では、暖房運転後に圧縮機を停止する場合で、室内温度が室外温度よりも低いか略等しいときに、圧縮機の停止直前もしくは停止直後に４路切替弁を冷房運転位置に切り替え、閉鎖機構を開にして、冷媒を室内機から室外機に移動させる。そして、このとき、４路切替弁のコイルを非励磁にすれば、４路切替弁が冷房運転位置になるので、無駄な電力消費をなくすことができると同時に、４路切替弁の長寿命化を図れる。
【００６４】
また、請求項１０の発明は、請求項４または７に記載の空気調和機において、圧縮機を停止してから閉鎖機構を閉じるまでの所定時間内に室外ファンと室内ファンの少なくとも一方を運転する。この請求項１０の発明では、室外ファン，室内ファンを運転することによって、冷媒の温度を室外温度，室内温度に早く近づけることができるから、室内温度と室外温度の差を利用した室外への冷媒移動を促進できる。なお、室外ファンのみを運転する場合には、室外ファンと室内ファンの両方を運転する場合に比べて、冷媒の移動速度が遅くなるが、運転停止後に室内ファンを運転することによる不快感(停止しているのに室内機から風がでること)をおこさずにすむ。
【００６５】
上述のように、この発明は、室内外の温度差や、停止時の室内機と室外機との差圧を利用することにより、運転停止後に冷媒を室内側から室外側へと移動させ、停止時の室内冷媒滞留量を常に最小の状態としておく。このことによって、室内への大量の冷媒漏れを防止する。これにより、Ｒ３２などの低ＧＷＰ冷媒を安全に使用するための手段を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の空気調和機の第１実施形態の構成を示す図である。
【図２】  上記第１実施形態の変形例を示す図である。
【図３】  冷房運転停止後で(室内温度＜室外温度)の場合の冷媒量分布の時間推移を示すグラフである。
【図４】  暖房運転停止後で(室内温度＞室外温度)の場合の冷媒量分布の時間推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１…室内熱交換器、２…電動膨張弁、３…室外熱交換器、
５…４路切替弁、６…圧縮機、７…逆止弁、１０…室内機、
１１…室内クロスフローファン、１２…室内温度センサ、１３…室外機、
１５…室外ファン、１６…室外温度センサ、１７…制御部、
２１Ａ,２１Ｂ…室外側冷媒回路、２２Ａ,２２Ｂ…室内側冷媒回路、
２５…減圧機構、２６…閉鎖弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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