JP2009299910A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】
圧縮機吸込みガスの比体積が小さい冷媒に更新する場合、冷房運転性能を向上できる空気調和機を得る。また、室内機側の冷媒漏洩を遮断できる空気調和機を得る。
【解決手段】
空気調和機は、室内熱交換器４１と室内膨張弁４２とを有する更新用の室内機４０と、圧縮機１１と室外熱交換器１４と室外膨張弁１５とを有する更新用の室外機１０と、前記室内機と前記室外機とをつなぐ液接続配管とガス接続配管とを備え、更新前の空気調和機に使用されていた既設液接続配管３０を前記液接続配管として再利用し、既設ガス接続配管３４を前記ガス接続配管として再利用し、前記既設ガス接続配管の一部区間もしくは全区間にて、並列に新規ガス接続配管３７を１本または複数本追加設置し、ガス冷媒を前記既設ガス接続配管と前記新規ガス接続配管のそれぞれに分けて流す。
【選択図】図４

Description

本発明は、ガス比体積が大きい冷媒を使用する空気調和機に関し、特に可燃性冷媒を使用する冷暖同時マルチ型空気調和機の、冷媒漏洩遮断に関するものである。

空気調和機の冷媒は、現在フロン系冷媒のＲ４１０Ａが主流である。Ｒ４１０Ａの特徴として、第一に、以前に使われていたＲ２２やＲ４０７Ｃに比べ、圧縮機吸込み点でのガス比体積が小さいことがある。ガス比体積が小さいと、ガス比体積が大きい冷媒と同等の質量流量を確保する場合に、圧縮機吸込み体積流量は少なくてすむ。室内機と室外機をつなぐガス接続配管で考えると、ガス比体積が小さいことにより、配管内での冷媒流速は小さくなり、ガス接続配管での圧力損失も小さくでき性能向上できる。特に冷房運転では、ガス配管圧力が低く同一冷媒でも比体積が大きくなる特性があるため、性能向上効果が高い。Ｒ４１０Ａの冷媒物性のおかげで、従来のＲ２２やＲ４０７Ｃを使用する空調機を更新する場合、既設接続配管を再利用しても性能を落とすことがない。第二に、毒性もなく、不燃性の冷媒として知られており、室内機側から冷媒漏洩しても冷媒が燃える心配は無い。仮に冷媒が漏れても、冷媒漏れ検知装置と閉路弁を使い、室内機側への冷媒漏洩を停止することが知られている。例えば特開平１−２２５８４９号公報に記載されている。

また、マルチ型空気調和機において、室内機個別に冷房，暖房運転が切替えられる点や排熱回収できる点等から、冷暖同時機種が増加傾向にある。ここで冷暖同時機種の例として、接続配管を、液管，高圧ガス管，低圧ガス管の三本必要とする機種があり、室内機ガス管側に、高圧ガス管と低圧ガス管の接続を切替える切替ユニットを設置し、暖房運転と冷房運転を切替えることが知られている。更に、全冷房運転時には、高圧ガス管を低圧ガス流路として使用する例も知られている。この場合、高低圧配管と呼ぶこともある。

特開平１−２２５８４９号公報

しかし、上記特許文献１に対し、Ｒ４１０Ａは地球温暖化係数（ＧＷＰ）が高いため、ガス比体積が大きい冷媒や、微燃性或いは可燃性の冷媒が代替冷媒として検討されている。ガス比体積が大きい冷媒を使用した空調機に更新し、既設接続配管を再利用する場合、冷房運転時のガス接続配管での圧力損失増大は避けられず、性能低下する。

次に、微燃性或いは可燃性の冷媒を使用した空調機で、室内側で冷媒が漏洩した場合、漏れ量が多いと火災の危険性がある。しかし、空調機室内機側に新規部品として閉路弁を設置する必要がある。

本発明の目的は、ガス比体積が大きい冷媒を使用する空調機に更新しても性能向上する空気調和機を得ることにある。本発明の他の目的は、可燃性冷媒を使用する空調機の室内機側で冷媒漏洩が発生した時に、既存製品を使用して冷媒漏洩を遮断する空気調和機を得ることにある。

上記目的を達成するために本発明は、室内熱交換器と室内膨張弁とを有する更新用の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有する更新用の室外機と、前記室内機と前記室外機とをつなぐ液接続配管とガス接続配管とを備え、更新前の空気調和機に使用されていた既設液接続配管を前記液接続配管として再利用し、既設ガス接続配管を前記ガス接続配管として再利用する空気調和機において、前記既設ガス接続配管の一部区間もしくは全区間にて、並列に新規ガス接続配管を１本または複数本追加設置し、ガス冷媒を前記既設ガス接続配管と前記新規ガス接続配管のそれぞれに分けて流すことを特徴とする。

本発明の他の特徴は、室内熱交換器と室内膨張弁とを有する更新用の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有し、圧縮機吐出側と吸入側への接続を切替可能な高低圧配管と、前記圧縮機吸入側につながる低圧配管とを有する更新用室外機と、前記室内機のガス配管に前記室外機から引き出される高低圧ガス接続配管と低圧ガス接続配管とをつなぐ冷暖切替ユニットと、前記室内機と前記室外機をつなぐ液接続配管と、前記室内機と冷暖切替ユニットをつなぐ室内側ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の高低圧配管をつなぐ高低圧ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の低圧配管をつなぐ低圧ガス接続配管とを備えた冷暖同時マルチ型空気調和機において、更新前の空気調和機に使用された既設液接続配管を前記液接続配管として再利用し、既設ガス接続配管を高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のいずれかとして再利用し、未施工の高低圧ガス接続配管もしくは未施工の低圧ガス接続配管を新規に施工することにある。

上記の空気調和機は、冷媒漏洩検知機構を備え、室内機ガス配管側に開閉機構を備え、冷媒漏洩が検知された場合、前記該当する室内機の室内膨張弁，前記開閉機構を閉止し、全冷媒漏洩を防止するものでもよい。

上記の空気調和機は、冷媒漏洩検知機構を備え、室内機ガス配管側の接続配管が既設ガス枝管と新規ガス枝管に分かれる場合、前記既設ガス枝管と前記新規ガス枝管のそれぞれに開閉機構を備え、冷媒漏洩が検知された場合、前記該当する室内機の室内膨張弁，既設ガス枝管の開閉機構，新規ガス枝管の開閉機構を閉止し、全冷媒漏洩を防止するものでもよい。

上記の冷暖同時マルチ型空気調和機は、冷媒漏洩時に、室内機の運転状態に応じて、室内機内の冷媒が流れる順番に室内膨張弁と開閉機構を閉止するものでもよい。

上記の空気調和機は、更新前後で使用される冷媒が異なり、更新後の冷媒の方が、同一能力を確保する運転状態において、圧縮機吸込みガスの比体積が大きくなるものでもよい。

本発明の他の特徴は、室内熱交換器と室内膨張弁とを有する少なくとも１台の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有し、前記圧縮機吐出側と吸入側への接続を切替可能な高低圧配管と、前記圧縮機吸入側につながる低圧配管とを有する少なくとも１台の室外機と、前記室内機のガス配管に前記室外機から引き出される高低圧ガス接続配管と低圧ガス接続配管をつなぐ冷暖切替ユニットと、前記室内機と前記室外機とをつなぐ液接続配管と、前記室内機と冷暖切替ユニットとをつなぐ室内側ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の高低圧配管とをつなぐ高低圧ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外ユニットの低圧配管とをつなぐ低圧ガス接続配管とを備え、前記冷暖切替ユニットの高低圧配管側と低圧配管側に開閉機構を有し、冷媒漏洩検知機構を備えた冷暖同時マルチ型空気調和機において、冷媒漏洩が検知された場合、前記該当する室内機の室内膨張弁，冷暖切替ユニットの開閉機構を閉止し、全冷媒漏洩を防止することにある。

上記の冷暖同時マルチ型空気調和機において、室内機および室外機が更新用であり、更新前の空気調和機に使用されていた既設液接続配管を前記液接続配管に再利用し、既設ガス接続配管を高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のいずれかに再利用し、未施工の高低圧ガス接続配管もしくは未施工の低圧ガス接続配管を新規に施工するものでもよい。

上記の冷暖同時マルチ型空気調和機において、冷媒漏洩時に、室内機の運転状態に応じて室内機内の冷媒の一部を低圧ガス配管を介し室外機に回収するものでもよい。

上記の冷暖同時マルチ型空気調和機において、使用する冷媒が微燃性，可燃性或いは毒性を有するものでもよい。

本発明によれば、ガス比体積が大きい冷媒を使用する空調機の更新でも性能向上できる。また、可燃性冷媒を使用する空調機の室内機側で冷媒漏洩が発生した時に、冷媒漏洩を遮断できる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は冷凍サイクルの一例であり、１台の室外機１０ａと３台の室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃから構成される。ここで、室外機接続台数は１台より多くても良く、室内機接続台数も３台より多くても少なくても１台でも良い。

ここで、既設液接続配管３０，既設ガス接続配管３４，既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、更新以前の空調機の冷媒物性に合わせた接続配管径である。一方新規に導入する空調機１０ａの冷媒はガス比体積が大きいため、冷房運転時、既設ガス接続配管３４，既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃだけでは圧力損失が増大し性能低下する。これを防ぐために、新規ガス接続配管３７，新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃを既設ガス接続配管３４，既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃと並列に施工し、ガス側の流路断面積を増やし性能向上させる。ここで、新規ガス接続配管３７，新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃはそれぞれ１本でもよく、細い配管を使用して複数本としてもよい。また、既設ガス接続配管３４と新規ガス接続配管３７の連結部はティーズでもよく、Ｙ型の分岐配管を使用しても良い。同様に既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃと新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃの連結部もそれぞれＴ型分岐管でもよく、Ｙ型の分岐配管を使用しても良い。なお、液冷媒の物性は、更新以前の空調機の液冷媒物性と通常大差ないが、比体積が大きくなる場合には、ガス配管と同様に新規に追加しても良い。また、施工手順は、新規ガス接続配管３７，新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃの施工を先に終わらせて、空調機１０ａ，室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃを設置しても良い。

次に、室外機１０ａ，室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃが冷房運転時の冷媒循環を説明する。室外機１０ａについて、圧縮機１１ａと室外ファン１９ａを運転して、室外膨張弁１５ａを全開にして、四方弁１３ａは冷房運転側である。ここで四方弁１３ａの冷房運転側とは圧縮機吐出側が室外熱交換器１４ａとつながる向きを示す。逆に四方弁１３ａの暖房運転側とは圧縮機吐出側が四方弁阻止弁側配管２２ａとつながる向きを示す。以下この表現を用いることとする。圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、四方弁１３ａにより室外熱交換器１４ａへ送られ、室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、室外膨張弁１５ａ，液阻止弁３１ａ，既設液接続配管３０を通り室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃそれぞれに送られる。送られた液冷媒は室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃでそれぞれ絞られ、室内空気と熱交換し蒸発して低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガス冷媒は、一部は既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃをそれぞれ通り合流し、既設ガス接続配管３４を経てガス阻止弁３２ａへ送られ、残りは新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃをそれぞれ通り合流し、新規ガス接続配管３７を経てガス阻止弁３２手前で既設ガス接続配管３４に合流しガス阻止弁３２ａへ送られる。あるいは、新規ガス接続配管３７をガス阻止弁３２につなぎ、既設ガス接続配管３４を新規ガス接続配管３７に合流してもよい。送られた低圧ガス冷媒は四方弁阻止弁側配管２２ａ，四方弁１３ａ，四方弁吸入側配管２３ａ，アキュムレータ２０ａを通り圧縮機１１ａへ送られ再び循環する。ここでアキュムレータ２０ａは有っても無くても良い。

次に、室外機１０ａ，室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃが暖房運転時の冷媒循環を説明する。室外機１０ａについて、圧縮機１１ａは運転、室外膨張弁１５ａは開、室外ファン１９ａは運転、四方弁１３ａは暖房運転側である。圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、四方弁１３ａにより四方弁阻止弁側配管２２ａ，ガス阻止弁３２ａへ送られる。送られた高圧ガス冷媒の一部は既設ガス接続配管３４を通り既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃへそれぞれ分流し室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃそれぞれに送られ、残りは新規ガス接続配管３７を通り新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃへそれぞれ分流し、室内機手前で既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃに合流し室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃそれぞれに送られる。送られた高圧ガス冷媒は室内空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，既設液接続配管３０，液阻止弁３１ａを通り室外膨張弁１５ａへ送られる。送られた液冷媒は室外膨張弁１５ａで絞られ、室外熱交換器１４ａにて室外空気と熱交換し蒸発して低圧ガス冷媒となり、四方弁１３ａ，四方弁吸入側配管２３ａ，アキュムレータ２０ａを通り圧縮機１１ａへ送られ再び循環する。暖房運転側ではガス接続配管内の冷媒は高圧で比体積が小さい為圧力損失の影響も小さく、新規接続配管による性能向上の効果も僅かである。

図２は冷凍サイクルの一例であり、図１に対し新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃが無く、新規ガス接続配管３７のみを既設ガス接続配管３４と並列に施工した例である。新規室内ガス枝管施工が建物の天井裏に相当し大幅な時間やコストがかかる場合や、室内ガス枝管の長さが短く性能への影響が小さい場合は、既設ガス接続配管３４の区間のみを並列に施工することにより、圧力損失による性能低下を抑制することが可能となる。また、既設ガス接続配管３４も一部天井裏に入り施工が困難な場合には、施工できる区間のみで新規ガス接続配管３７を並列施工してもよい。同様に、天井裏での作業が一部区間で可能な場合には、既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃと並列に、施工できる区間のみで新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂ，３８ｃを並列施工してもよい。

図３は冷凍サイクルの一例であり、図１に対し室外機１０ｂを追加した例である。室外機接続台数は２台より多くても良い。室外機１０ａが冷房運転の場合は、四方弁１３ａ，１３ｂともに冷房運転側である。また、室外機１０ａが暖房運転の場合は、四方弁１３ａ，１３ｂともに暖房運転側である。四方弁１３ａ，１３ｂは同じ運転側となるように切替える。室外機が停止していても同様である。四方弁の向きを揃えることにより、室外機１０ａ，室外機１０ｂの両方が運転時、冷媒の流れは同じとなる。例えば室外機１０ａ，１０ｂが共に冷房運転時の場合、低圧ガス冷媒の流れは、既設ガス接続配管３４を経由するものは、一部は既設室外ガス分岐配管３３ａを通り室外機１０ａに送られ、残りは既設室外ガス分岐配管３３ｂを通り室外機１０ｂに送られる。新規ガス接続配管３７を経由するものは、一部は新規室外ガス分岐配管３６ａを通り室外機１０ａに送られ、残りは新規室外ガス分岐配管３６ｂを通り室外機１０ｂに送られる。ここで図２と同様に、新規配管の一部の施工が困難な場合には、施工できる区間のみを並列施工してもよい。また、図３では既設室外ガス分岐配管３３と新規室外ガス分岐配管３６を室外機毎に２個あるガス阻止弁３２にそれぞれ接続し、それぞれのガス阻止弁３２は室外機内部で合流している。これにより、現地での配管施工工数を低減でき、作業を簡略化できる。但し室外機にガス阻止弁個数が増えるため、原価を考慮し図１，図２のように室外機外の配管で接続しても良い。

図４は冷凍サイクルの一例であり、図１に対し室外機１０ａが冷暖同時運転可能とし、室内機のガス管にそれぞれ冷暖切替ユニットを設置した例である。なお、この冷暖同時マルチは、液管，低圧ガス管，高低圧ガス管の計３本で構成され、全冷房運転時には高低圧ガス管を低圧ガス流路として使用するのを特徴とする。更に室外機には、高低圧ガス管の高低圧を切替える機構、例えば四方弁，三方弁，電磁弁などを有することを特徴とする。図４では四方弁を使用した例を示すが、三方弁でも、電磁弁でも良い。

ここで、既設液接続配管３０，既設ガス接続配管３４，既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、更新以前の空調機の冷媒物性に合わせた接続配管径であり、新規に導入する空調機１０ａの冷媒はガス比体積が大きいため、冷房運転時に既設ガス接続配管３４だけでは圧力損失が増大し性能低下する。しかし、冷暖同時マルチ機の特徴として、全冷房時は高低圧ガス管も低圧ガス流路として利用する。つまり、新規ガス接続配管３７を、低圧ガス阻止弁３９ａと冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃの低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃの間に施工し、冷房時は低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃを開くことにより、新規ガス接続配管３７も低圧ガス流路として使用できる。これによりガス管の流路断面積を増やし、冷房性能が向上できる。なお、図４では既設ガス接続配管３４を高低圧ガス阻止弁３２ａに、新規ガス接続配管３７を低圧ガス阻止弁３９ａに接続しているが、新規施工する配管径に応じて、既設ガス接続配管３４を低圧ガス阻止弁３９ａに、新規ガス接続配管３７を高低圧ガス阻止弁３２ａに接続してもよい。この場合、高低圧ガス管と低圧ガス管を冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃにつなぎ間違えないように注意する必要がある。また、これまでの例と同様に、新規ガス接続配管３７の本数は１本でもよく、細い配管を使用して複数本としてもよい。

次に、室外機１０ａが冷房運転、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃが冷房運転の冷媒循環を説明する。室外機１０ａについて、圧縮機１１ａと室外ファン１９ａを運転して、室外膨張弁１５ａ，１８ａは全開にして、四方弁１３ａ，１６ａは冷房運転側、冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃの高圧側開閉機構５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃは共に開である。圧縮機１１ａで圧縮された高圧ガス冷媒は、四方弁１３ａ，１６ａによりそれぞれ室外熱交換器１４ａ，１７ａへ送られ、室外空気と熱交換し凝縮して高圧液冷媒となり、室外膨張弁１５ａ，１８ａを通って合流し、液阻止弁３１ａ，既設液接続配管３０を通り室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃそれぞれに送られる。送られた液冷媒は室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃで絞られ、室内空気と熱交換し蒸発して低圧ガス冷媒となる。各室内機から出た低圧ガス冷媒は、冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃへ送られる。ここで、それぞれの冷媒の一部は高圧側開閉機構５１ａ，５１ｂ，５１ｃを通り、既設ガス接続配管３４を経て高低圧ガス阻止弁３２ａへ送られ、四方弁阻止弁側配管２２ａ，四方弁１３ａ，四方弁吸入側配管２３ａ，アキュムレータ２０ａを通り圧縮機１１ａへ送られ再び循環する。また冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃへ送られた冷媒の残りは低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃを通り、新規ガス接続配管３７，低圧ガス阻止弁３９ａ，アキュムレータ２０ａを通り圧縮機１１ａへ送られ再び循環する。

次に、室外機１０ａが冷房運転または暖房運転、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃが冷房運転と暖房運転が混在した場合の冷媒循環を説明する。室外機１０ａについて、四方弁１３ａは暖房運転に切り替わり、既設ガス接続配管３４に高圧ガス冷媒を供給する。また、新規ガス接続配管３７は圧縮機吸入側に直結し、低圧に引かれる。ここで、高圧ガス冷媒を室内機に供給する配管は、既設ガス接続配管３４のみとなり、低圧ガス管を供給する配管は、新規ガス接続配管３７のみとなる。しかし、高圧ガス冷媒は冷媒の物性により比体積は小さくなり圧力損失の影響を受けにくく、既設ガス接続配管３４のみでも性能上問題はない。一方、低圧ガスは、更新される冷媒の物性を考慮した配管径を選択できる為、新規ガス接続配管３７でも問題ない。また、室内機の冷房運転や暖房運転が混在する場合の冷房負荷は小さく、冷房能力も定格能力まで必要でないことが多く、既設ガス接続配管３４の配管径でも冷暖混在期の冷房能力がまかなえる場合には、既設ガス接続配管３４を低圧ガス阻止弁３９ａに、新規ガス接続配管３７を高低圧ガス阻止弁３２ａに接続してもよい。

四方弁１６ａは室内冷暖負荷に応じて冷房運転または暖房運転に切り替わる。これにより、室外機及び液接続配管内の冷媒循環方向は変化するが、高低圧ガス配管，低圧ガス配管の冷媒循環方向は影響は変化しない。また、冷暖切替ユニットは室内が暖房運転か冷房運転か停止かによって高圧側開閉機構と低圧側開閉機構の動作が変化する。例えば、室内機４０ａが暖房運転する場合、高圧側開閉機構５１ａを開、低圧側開閉機構５２ａを閉とする。この電磁弁操作により、既設ガス接続配管３４に送られた高圧ガス冷媒が、新規ガス接続配管３７に漏れること無く室内機４０ａに送られ、暖房運転可能となる。また、室内機４０ｂが冷房運転する場合は、高圧側開閉機構５１ｂを閉、低圧側開閉機構５２ｂを開とする。この電磁弁操作と、室内膨張弁４２ｂを開くことにより液冷媒が減圧して蒸発し、室内空気と熱交換して低圧ガス冷媒となる。そして、低圧ガス冷媒は低圧側開閉機構５２ｂを通り新規ガス接続配管３７へ送られる。また、室内機４０ｃが停止する場合は、冷媒を室内機に流さないために、高圧側開閉機構５１ｃを閉、室内膨張弁４２ｃを閉とする。低圧側開閉機構５２ｃは閉でも開でもよい。

図５は冷凍サイクルの一例であり、図４に対し冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃの高圧側開閉機構５１ａ，５１ｂ，５１ｃを取り外した例である。室内機を個別に冷暖同時運転させる必要がなく全冷房又は全暖房のみの場合、原価を安くするのに適している。全冷房の場合、低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃを開とすることにより、室内機を通過した低圧ガス冷媒の一部は新規ガス接続配管３７を通り室外機に送られ、残りは既設ガス接続配管３４を通り室外機に送られる。これにより、ガス配管の流路断面積を増やし、冷房性能が向上できる。全暖房の場合、低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃを閉とすることにより、新規ガス接続配管３７は閉塞され、室外機から吐出された高圧ガス冷媒は既設ガス接続配管３４を通り室内機に送られる。室外機は冷暖同時マルチを設置することにより、冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃをそれぞれ認識でき、冷暖による低圧側開閉機構５２ａ，５２ｂ，５２ｃの切替えも実施可能となる。図１のような、標準機を設置すると、冷暖切替ユニットを認識できるように製品開発時に作りこまねばならず、製品開発のコストと時間がかかるため、好ましくない。

図６は冷凍サイクルの一例であり、図５に対し室外機１０ｂを追加した例である。室外機接続台数は２台より多くても良い。室外機が全冷房運転の場合は、四方弁１３ａ，１３ｂともに冷房運転側である。また、室外機が冷暖同時運転，全暖房運転の場合は、四方弁１３ａ，１３ｂともに暖房運転側である。四方弁１３ａ，１３ｂは同じ運転側となるように切替える。室外機が停止していても同様である。例えば室外機１０ａ，１０ｂが共に冷房運転時の場合、低圧ガス冷媒の流れは、既設ガス接続配管３４を経由するものは、一部は既設室外ガス分岐配管３３ａを通り室外機１０ａに送られ、残りは既設室外ガス分岐配管３３ｂを通り室外機１０ｂに送られる。新規ガス接続配管３７を経由するものは、一部は新規室外ガス分岐配管３６ａを通り室外機１０ａに送られ、残りは新規室外ガス分岐配管３６ｂを通り室外機１０ｂに送られる。このように、冷暖同時マルチの室外機が複数台でも、全冷房運転時の性能を向上させる。また、室外機が冷暖同時運転，全暖房運転の場合は、室外機からの高圧ガス冷媒は新規室外ガス分岐配管３６ａ，３６ｂそれぞれから送られ新規ガス接続配管３７を経由し室内機に送られる。室内機から室外機に戻る低圧ガス冷媒は、既設ガス接続配管３４を経由し一部は既設室外ガス分岐配管３３ａを通り室外機１０ａに送られ、残りは既設室外ガス分岐配管３３ｂを通り室外機１０ｂに送られる。高圧ガス冷媒を室内機に供給する配管は、既設ガス接続配管３４のみとなり、低圧ガス配管を供給する配管は、新規ガス接続配管３７のみとなる。しかし、高圧ガスは冷媒の物性により比体積は小さくなり圧力損失の影響を受けにくく、既設ガス接続配管３４のみでも性能上問題はない。一方、低圧ガスは、更新される冷媒の物性を考慮した配管径を選択できる為、新規ガス接続配管３７でも問題ない。更に、冷暖同時室外機の四方弁１３ａ，１３ｂの熱交側配管はキャピラリチューブを介して四方弁吸入側配管２３ａ，２３ｂにつながり、擬似的に三方弁としている。これにより室外熱交換器１４ａ，１４ｂは分割されず、四方弁１６ａ，１６ｂにより高低圧に切替えられる。室外熱交換器を分割しないことにより、室外熱交換器のガスヘッダを分割する必要が無く、液側ディストリビュータ，室外膨張弁を１個に集約することが可能となり、製造原価が低減できる。

図７は冷凍サイクルの一例であり、図１に対し冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃを設置し、居室６１ａ，６１ｂ，６１ｃそれぞれに冷媒漏洩検知器６２ａ，６２ｂ，６２ｃを設置した例である。ガス管側に切替ユニットを設置することにより、循環冷媒が全て、室内機が設置された居室に漏洩することを防ぎ、火災や窒息，毒性による疾患を未然に防ぐことができる。

なお、冷暖切替ユニット５０ａ，５０ｂのように、既設室内ガス枝管３５ａ，３５ｂ，新規室内ガス枝管３８ａ，３８ｂの双方の流れを閉止するように開閉機構５１ａ，５１ｂをそれぞれ設置してもよく、冷暖切替ユニット５０ｃのように、室内ガス枝管を閉止するように開閉機構５１ｃを設置してもよい。

冷媒漏洩が検知されない場合の例を居室６１ａで示す。開閉機構５１ａはそれぞれ開、室内膨張弁は運転状態に応じて開閉が変わる。次に冷媒漏洩が検知された場合の例を居室６１ｂ，６１ｃで示す。冷媒漏洩が検知されたことにより、室内機４０ｂの室内膨張弁４２ｂ，開閉機構５１ｂは全て閉とする。同様に室内機４０ｃの室内膨張弁４２ｃ，開閉機構５１ｃは全て閉とする。なお、開閉機構は全閉とするために、双方向電磁弁を使用してもよい。また、開閉機構の冷媒漏洩量が少ない場合には膨張弁を使用してもよい。

また、居室が大空間で、例えば室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃ全て含む場合は、室内機４０ａ，４０ｂ，４０ｃの室内膨張弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，開閉機構５１ａ，５１ｂ，５１ｃは全て閉とする。

更に、冷媒漏洩検知を冷凍サイクル運転状態より予測しても良い。運転中に冷凍サイクルが冷媒過少に陥り、原因が冷媒漏洩以外に考えられない場合は、全室内機の室内膨張弁及び冷暖切替ユニットの開閉弁を閉にし、室外機を運転停止としてもよい。

図８は室内機から冷媒が漏れたときの制御フローの一例である。なお、開閉機構を電磁弁と記載しているが、膨張弁でもよい。

居室にある冷媒検知器が作動した場合、まず室外機が運転中か、室内機が運転中かを判断する。ここで、室外機が停止中、或いは室内機が停止中の場合、室内膨張弁，電磁弁は全て閉止するように制御する。

次に、室内機が冷房運転中か暖房運転中かを判断する。冷房運転の場合、冷媒は室内膨張弁から室内熱交換器を介し電磁弁へ流れる。このため室内膨張弁を閉じて室内熱交換器や室内ガス枝管内に残留した液冷媒を電磁弁を介してガス管又は室外機に回収した後、電磁弁を閉める。回収にかける冷房時冷媒回収時間ＴｓｅｔＣは予め回収できるように時間を決めておく必要がある。液冷媒回収終了後も開いていると電磁弁から冷媒が逆に漏洩するため注意が必要である。このため、冷媒の漏洩度合いや液圧力，ガス圧力によりＴｓｅｔＣが変化してもよい。暖房運転の場合、冷媒は電磁弁から室内熱交換器を介し室内膨張弁に流れる。このため電磁弁を閉じて、室内熱交換器に凝縮した液冷媒を液管に回収するまで室内膨張弁を開いたままにし、冷媒が液管から逆に漏洩する前に室内膨張弁を閉める。回収にかける暖房時冷媒回収時間ＴｓｅｔＨは予め回収できるように時間を決めておく必要がある。ここで、冷媒の漏洩度合いや高圧ガス圧力と低圧ガス圧力、漏洩直前の室内熱交サブクール度により時間が変化してもよい。

次に、室内機が冷房運転中でも暖房運転中でもない場合は室内膨張弁，電磁弁は全て閉止するように制御する。

図９は室内機４０ａから冷媒が漏れた場合の室内膨張弁４２ａ，高圧側開閉機構５１ａ，低圧側開閉機構５２ａの動作を示す。ここで、室内機４０ａが設置されている居室６１ａに、冷媒漏洩検知器６２ａが設置されている。これにより、循環冷媒が全て、室内機４０ａが設置された居室６１ａに漏洩することを防ぎ、火災や窒息，毒性による疾患を未然に防ぐことができる。冷暖切替ユニット５０ａは居室６１ａより外に設置されることが多いが、居室内に設置されていても良い。

室内機４０ａから冷媒が漏れると、居室６１ａに冷媒が充満し、冷媒漏洩検知器６２ａが冷媒漏洩を検知する。この検知に連動し、室内機４０ａの室内膨張弁４２ａ，高圧側開閉機構５１ａ，低圧側開閉機構５２ａは全て閉とする。ここで、高圧側開閉機構，低圧側開閉機構は全閉とするために、双方向電磁弁を使用してもよい。また、開閉機構の冷媒漏洩量が少ない場合には膨張弁を使用してもよい。

また、居室が大空間で、例えば室内機４０ｂ，４０ｃも含む場合は、室内機４０ｂ，４０ｃの室内膨張弁４２ｂ，４２ｃ，高圧側開閉機構５１ｂ，５１ｃ，低圧側開閉機構５２ｂ，５２ｃも全て閉とする。

更に、冷媒漏洩検知を冷凍サイクル運転状態より予測しても良い。運転中に冷凍サイクルが冷媒過少に陥り、原因が冷媒漏洩以外に考えられない場合は、全室内機の室内膨張弁及び冷暖切替ユニットの開閉弁を閉にし、室外機を運転停止としてもよい。

図１０は室内機から冷媒が漏れたときの制御フローの一例である。なお、高圧側開閉機構，低圧側開閉機構をそれぞれ電磁弁と記載しているが、膨張弁でもよい。

居室にある冷媒検知器が作動した場合、まず室外機が運転中か、室内機が運転中かを判断する。ここで、室外機が停止中、或いは室内機が停止中の場合、室内膨張弁，高圧電磁弁，低圧電磁弁は基本的に閉じていると考えられる。但し、室外機が運転中で室内機が停止している場合、低圧電磁弁が開いていることもあり、不測の事態で弁が開いていることも考えられる。このため室内膨張弁，高圧電磁弁，低圧電磁弁は全て閉止するように制御する。

次に、室内機が冷房運転中か暖房運転中かを判断する。冷房運転の場合、室内膨張弁は開、高圧電磁弁は閉、低圧電磁弁は開である。そこで室内膨張弁を閉じて室内熱交換器や室内ガス枝管内に残留した液冷媒を低圧電磁弁を介して室外機側に回収した後、低圧電磁弁を閉める。回収にかける冷房時冷媒回収時間ＴｓｅｔＣは予め回収できるように時間を決めておく必要がある。液冷媒回収終了後も開いていると低圧電磁弁から冷媒が逆に漏洩するため注意が必要である。このため、冷媒の漏洩度合いや液圧力，低圧ガス圧力によりＴｓｅｔＣが変化してもよい。暖房運転の場合、室内膨張弁は開、高圧電磁弁は開、低圧電磁弁は閉である。そこで室内膨張弁と高圧電磁弁を閉じて低圧電磁弁を開いた後、室内熱交換器や室内ガス枝管内に残留した液冷媒を低圧電磁弁を介して室外機側に回収した後、低圧電磁弁を閉める。回収にかける暖房時冷媒回収時間ＴｓｅｔＨは予め回収できるように時間を決めておく必要がある。液冷媒回収後も開いていると低圧電磁弁から冷媒が逆に漏洩するため注意が必要である。また、冷媒の漏洩度合いや高圧ガス圧力と低圧ガス圧力、漏洩直前の室内熱交サブクール度により時間が変化してもよい。

次に、室内機が冷房運転中でも暖房運転中でもない場合は室内膨張弁，高圧電磁弁，低圧電磁弁は全て閉止するように制御する。

本発明の実施例１を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例２を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例３を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例４を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例５を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例６を示す冷凍サイクル系統図。 本発明の実施例７を示す冷凍サイクル系統図。 冷媒漏洩時の室内膨張弁及びガス側開閉機構の制御フローを示すフローチャート。 本発明の実施例８を示す冷凍サイクル系統図。 冷媒漏洩時の室内膨張弁，高圧側開閉機構及び低圧側開閉機構の制御フローを示すフローチャート。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ 室外機
１１ａ，１１ｂ 圧縮機
１２ａ，１２ｂ 圧縮機吐出側逆止弁
１３ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂ 四方弁
１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ 室外熱交換器
１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂ 室外膨張弁
１９ａ，１９ｂ 室外ファン
２０ａ，２０ｂ アキュムレータ
２２ａ，２２ｂ 四方弁阻止弁側配管
２３ａ，２３ｂ 四方弁吸入側配管
３０ 既設液接続配管
３１ａ，３１ｂ 液阻止弁
３２ａ，３２ｂ （高低圧）ガス阻止弁
３３ａ，３３ｂ 既設室外（低圧）ガス分岐配管
３４ 既設ガス接続配管
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 既設室内ガス枝管
３６ａ，３６ｂ 新規室外（高低圧）ガス分岐配管
３７ 新規ガス接続配管
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ 新規室内ガス枝管
３９ａ，３９ｂ 低圧ガス阻止弁
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ 室内機
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 室内熱交換器
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 室内膨張弁
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 冷暖切替ユニット
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ （高圧側）開閉機構
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 低圧側開閉機構
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ 居室
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 冷媒漏洩検知器

Claims (10)

1. 室内熱交換器と室内膨張弁とを有する更新用の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有する更新用の室外機と、前記室内機と前記室外機とをつなぐ液接続配管とガス接続配管とを備え、更新前の空気調和機に使用されていた既設液接続配管と既設ガス接続配管を、それぞれ更新後の液接続配管とガス接続配管として再利用する空気調和機において、
   前記既設ガス接続配管に並列に、新規のガス接続配管を追加設置し、ガス冷媒を前記既設ガス接続配管と前記新規追加のガス接続配管のそれぞれに分けて流すことを特徴とする空気調和機。
2. 室内熱交換器と室内膨張弁とを有する更新用の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有し、圧縮機吐出側と吸入側への接続を切替可能な高低圧配管と、前記圧縮機吸入側につながる低圧配管とを有する更新用室外機と、前記更新用室内機のガス配管に前記室外機から引き出される高低圧ガス接続配管と低圧ガス接続配管とをつなぐ冷暖切替ユニットと、前記室内機とこの室外機をつなぐ液接続配管と、前記室内機と前記冷暖切替ユニットをつなぐ室内側ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の高低圧配管をつなぐ高低圧ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の低圧配管をつなぐ低圧ガス接続配管とを備えた冷暖同時マルチ型空気調和機において、
   更新前の空気調和機に使用された既設液接続配管を前記液接続配管として再利用し、既設ガス接続配管を前記高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のいずれかとして再利用すると共に、前記高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のうち再利用しない側の配管を追加配設することを特徴とする冷暖同時マルチ型空気調和機。
3. 請求項１において、冷媒漏洩検知機構を備え、室内機ガス配管側に開閉機構を備え、冷媒漏洩が検知された場合、前記該当する室内機の室内膨張弁及び前記開閉機構を閉止することで全冷媒が漏洩するのを防止することを特徴とする空気調和機。
4. 請求項１において、冷媒漏洩検知機構を備え、室内機ガス配管側の接続配管が既設ガス枝管と新規ガス枝管に分かれる場合、前記既設ガス枝管と前記新規ガス枝管のそれぞれに開閉機構を備え、冷媒漏洩が検知された場合、前記該当する室内機の室内膨張弁，既設ガス枝管の前記開閉機構及び新規ガス枝管の前記開閉機構をそれぞれ閉止することで全冷媒の漏洩を防止することを特徴とする空気調和機。
5. 請求項３又は４において、冷媒漏洩が検知された場合、室内機の運転状態に応じて、室内機内の冷媒が流れる順番に、室内膨張弁と開閉機構を閉止することを特徴とする空気調和機。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、更新前後では使用される冷媒が異なるものであって、同一能力を確保する運転状態において、更新後に使用される冷媒の方が、圧縮機吸込みガスの比体積が大きくなるものであることを特徴とする空気調和機。
7. 室内熱交換器と室内膨張弁とを有する少なくとも１台の室内機と、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁とを有し、前記圧縮機の吐出側又は吸入側への接続を切替可能な高低圧配管と、前記圧縮機吸入側につながる低圧配管とを有する少なくとも１台の室外機と、前記室内機のガス配管に前記室外機から引き出される高低圧ガス接続配管と低圧ガス接続配管をつなぐ少なくとも１台の冷暖切替ユニットと、前記室内機と前記室外機とをつなぐ液接続配管と、前記室内機と冷暖切替ユニットとをつなぐ室内側ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外機の高低圧配管とをつなぐ高低圧ガス接続配管と、前記冷暖切替ユニットと前記室外ユニットの低圧配管とをつなぐ低圧ガス接続配管とを備え、前記冷暖切替ユニットの高低圧配管側と低圧配管側に開閉機構を有し、冷媒漏洩検知機構を備えた冷暖同時マルチ型の空気調和機において、
   冷媒漏洩が検知された場合、その漏洩が検知された室内機の室内膨張弁及び冷暖切替ユニットの開閉機構を閉止することで全冷媒の漏洩を防止することを特徴とする空気調和機。
8. 請求項７において、室内機および室外機が更新用であり、更新前の空気調和機に使用されていた既設液接続配管を液接続配管として再利用し、既設ガス接続配管を高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のいずれかとして再利用すると共に、前記高低圧ガス接続配管もしくは低圧ガス接続配管のうち再利用しない側の配管を追加配設することを特徴とする空気調和機。
9. 請求項７又は８において、冷媒漏洩時に、室内機の運転状態に応じて室内機内の冷媒の一部を、低圧ガス配管を介して室外機に回収することを特徴とする空気調和機。
10. 請求項７〜９の何れかにおいて、使用する冷媒が、微燃性，可燃性或いは毒性を有する冷媒であることを特徴とする空気調和機。

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