JP2023030630A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筐体10内に設けられるシロッコファン30と、筐体10内に設けられる室内熱交換器20と、第1領域24に設置される第1冷媒検出センサ50と、第2領域26に設置される第2冷媒検出センサ51と、を有する室内機5を備え、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51を制御する制御部60を設け、制御部60は、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51のいずれか一方を通電させる第1通電モードと、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51の両方を通電させる第2通電モードを実行させる。
【選択図】図2
Description
また、引用文献1には、可燃性冷媒の漏洩の検知には、複数の漏洩検知センサの内の一つを使用し、一定時間後または使用中に前記漏洩検知センサが故障した場合に、他の漏洩検知センサに切り替える切り替制御手段を備えた技術も開示されている。
発明者らが本開示に想到するに至った当時、可燃性冷媒の漏洩を検知する漏洩検知センサを、室内機の同一箇所に複数備え、可燃性冷媒の漏洩の検知には、複数の漏洩検知センサの内の一つを使用し、一定時間後または使用中に前記漏洩検知センサが故障した場合に、他の漏洩検知センサに切り替える切り替制御手段を備えた技術があった。
本開示は、経年劣化による性能劣化を抑制しつつ、冷媒漏洩に対する安全性を確保できる空気調和装置を提供する。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
以下、図1および図2を用いて、実施の形態1を説明する。
図1は、実施の形態1における空気調和装置の側面断面図である。図2は、実施の形態1における空気調和装置の平面図である。
図1および図2に示すように、本実施の形態における空気調和装置1は、室内機5を備えている。室内機5は、箱型の筐体10を備えている。筐体10は、天板11と底板12とを備えている。
筐体10の図1において左側は、送風室13とされており、筐体10の図1において右側は、室内熱交換器20を収容する熱交換器室14とされている。送風室13と熱交換器室14とは、仕切壁15によって区画されている。
スクロールケーシング31の間には、電動機34が設けられている。電動機34は、シロッコファン30の回転軸35に連結されており、シロッコファン30を回転駆動させる。
熱交換器室14に収容された室内熱交換器20の図1において下部には、ドレンパン21が配置されている。
また、熱交換器室14には、熱交換領域22と、室内熱交換器20の他端側であって室内熱交換器20の冷媒配管が折り返されるベンド部領域とを仕切る第2仕切板25が設けられている。ベンド部領域は、第2領域26とされる。
なお、第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51の設置位置は、適宜設定することが可能であるが、冷媒は空気より重いことから、第1領域24および第2領域26の最も低い位置に設置することが好ましい。
次に、空気調和装置の構成について説明する。
図3は、空気調和装置の構成を示す冷凍サイクル図である。
図3に示すように、空気調和装置1は、室外機40と、室内機5とを備えている。室外機40には、圧縮機41、冷媒流路を切り替える四方弁42、室外熱交換器43、室外ファン44、室外絞り装置45が収容されており、これら圧縮機41、四方弁42、室外熱交換器43、室外絞り装置45は、冷媒配管46により順次接続されている。
室外機40の圧縮機41と、室内機5の室内熱交換器20とは、液冷媒配管47およびガス冷媒配管48により接続されている。
液冷媒配管47およびガス冷媒配管48の室内機5の近傍には、それぞれ冷媒遮断弁49が設けられている。
次に、本実施の形態の制御構成について説明する。
図4は、本実施の形態の制御構成を示すブロック図である。
図4に示すように、空気調和装置1は、制御部60を備えている。
制御部60は、例えば、CPUやMPUなどのプログラムを実行するプロセッサおよびROM、RAMなどのメモリを備え、プロセッサが、メモリに記憶された制御プログラムを読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
制御部60は、各室内機5の第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51の検出信号に基づいて、冷媒遮断弁49、室内絞り装置27の開閉制御を行う。
第1通電モードは、第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51のいずれに通電するようにしてもよい。
第3通電モードにおいて、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51とは、1日ごとに切り替えるようにしてもよいし、1週間ごと、1月ごと、数ヶ月ごと、1年ごとなど、任意の周期で切り替えるようにしてもよい。
この場合、制御部60は、第3通電モードにおいて、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51の通電を切り替える際、所定時間(例えば、30秒)、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51を同時に通電させるように制御する。
これは、冷媒検出センサに通電を開始した場合に、冷媒検出センサによる検出可能となるまでに所定時間が必要であるためである。
シロッコファン30が停止している状態では、冷媒漏洩が発生した場合、漏洩した冷媒は、室内機5の筐体10内に充満し、第1領域24および第2領域26にも溜まることになる。そのため、第1通電モードにより第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51のいずれかに通電した状態でも、冷媒漏洩の検出が可能であるためである。
一方、シロッコファン30が駆動している場合は、熱交換器室14で空気が流れているので、第1領域24または第2領域26から冷媒漏洩が発生した場合、それぞれの領域で冷媒漏洩の検出を行う必要があるためである。
これは、圧縮機41が駆動している場合は、圧縮機41が停止している場合に比べて、特に暖房運転時に冷媒配管46内の冷媒圧力が高まるため、漏洩冷媒の濃度上昇速度が速い。そのため、圧縮機41が駆動している場合に第2通電モードを実行することで、迅速に冷媒漏洩を検出することができ、安全性を確保することができる。
圧縮機41を駆動させない場合に第1通電モードを実行することで、冷媒センサの寿命を延ばすことができる。
次に、本実施の形態の作用について説明する。
電動機34を駆動して、シロッコファン30を回転駆動することにより、吸込口16から空気が吸気され、この空気は、ファン開口部32より、回転軸35方向からスクロールケーシング31の内部に流入し、送風路33から室内熱交換器20に吹き出され、室内熱交換器20で熱交換された調和空気が吹出口17より吐出される。
第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51により冷媒漏洩が検出された場合は、制御部60は、冷媒遮断弁49を閉動作させる。
第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51により冷媒漏洩が検出された場合は、制御部60は、冷媒遮断弁49を閉動作させる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、制御部60は、第1冷媒検出センサ50を第2冷媒検出センサ51のいずれか一方を通電させる第1通電モードと、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51の両方を通電させる第2通電モードを実行させる。
これにより、第1通電モードで制御することで、第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51のいずれか一方のみに通電するので、第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51の劣化を軽減させることができる。一方、第2通電モードで制御して第1冷媒センサおよび第2冷媒センサの両方に通電させることで、それぞれの冷媒漏洩箇所の漏洩冷媒を迅速に検出することができる。
そのため、制御部60により、第1通電モードと第2通電モードとを切り替えるように制御することで、安全性を確保しつつ、冷媒検出センサの寿命を延ばすことができる。
これにより、シロッコファン30が停止している間は、漏洩冷媒は筐体内に充満するため、第1通電モードで、第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51のいずれかで検出するようにしたとしても、漏洩冷媒を検出することができる。一方、シロッコファン30が駆動している間は、漏洩冷媒が熱交換器室14を流れる空気により流されるため、第2通電モードで、第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51により、各冷媒漏洩箇所の漏洩冷媒を検出することができる。そのため、安全性を確保しつつ、冷媒検出センサの寿命を延ばすことができる。
これにより、圧縮機41が駆動している場合は、圧縮機41が停止している場合に比べて、冷媒配管46内の冷媒圧力が高まるため、漏洩冷媒の濃度上昇速度が速い。そのため、圧縮機41が駆動している場合に第2通電モードを実行することで、迅速に漏洩冷媒を検出することができ、安全性を確保することができる。
圧縮機41を駆動させない場合に第1通電モードを実行することで、冷媒センサの寿命を延ばすことができる。
これにより、第1冷媒検出センサ50と第2冷媒検出センサ51とを交互に通電させることにより、各冷媒センサの積算通電時間を短くすることができ、冷媒センサの寿命を延ばすことができる。
これにより、冷媒センサの通電を切り替える際、通電時間を一部重複させることで、漏洩冷媒を検出できない時間が生じないようにすることができ、安全性を向上させることができる。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図5は、実施の形態2における室内機5の平面図である。
[2-1.室内機の構成]
図5に示すように、本実施の形態においては、室内機5の内部には、第1領域24と第2領域26とを連通する連通管55が設けられている。
すなわち、第1領域24と第2領域26とは、連通管55を介して連通しているため、例えば、第1領域24で冷媒漏洩が発生した場合に漏洩冷媒が連通管55内を流れて第2領域26に送られ、第2領域26で冷媒漏洩が発生した場合に漏洩冷媒が連通管55内を流れて第1領域24に送られることになる。
その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態においては、制御部60により、第1通電モードで制御され、この状態で、第1領域24または第2領域26のいずれか一方で冷媒漏洩が発生した場合、漏洩冷媒が連通管55内を流れて他方の領域に移動する。
これにより、第1通電モードにより第1冷媒検出センサ50または第2冷媒検出センサ51により冷媒を検出したとしても、第1領域24または第2領域26における冷媒漏洩を検出することができる。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図6は、実施の形態3における制御部60を示すブロック図である。
[3-1.制御構成]
図6に示すように、室内機5には、第3冷媒検出センサ52が設けられている。
第3冷媒検出センサ52は、第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51とともに通電され、例えば、制御部60により、第2通電モードを制御している場合に、第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51とともに、第3冷媒検出センサ52でも漏洩冷媒を検出するように制御する。
室内機5としては、実施の形態2に示すように、冷媒の連通管55が設けられているものが好ましい。そして、第3冷媒検出センサ52は、第1領域24または第2領域26のいずれかに設置される。
本実施の形態においては、第1冷媒検出センサ50および第2冷媒検出センサ51とともに第3冷媒検出センサ52に通電することで、例えば、第1冷媒検出センサ50と第3冷媒検出センサ52により冷媒検出が行われているのに、第2冷媒検出センサ51では冷媒検出が行われていない場合、制御部60は、第2冷媒検出センサ51が故障であると判断する。
制御部60は、第2冷媒検出センサ51が故障であると判断した場合には、ユーザに対してその旨を報知する。
これにより、冷媒検出センサの故障を判断することができる。
また、制御部60は、一方の冷媒検出センサが故障であると判断した場合、第1通電モードにおいて、当該一方の冷媒検出センサへの通電を行わず、他方の冷媒検出センサに通電を行うと好ましい。これにより、漏洩冷媒の検知をより確実に行うことができる。
例えば、第2通電モードで制御中に、第1冷媒検出センサ50では冷媒を検出し、第2冷媒検出センサ51では冷媒を検出していない場合、冷媒漏洩が発生したと判断して冷媒遮断弁49の閉動作を行う。その場合に、冷媒漏洩が誤検出であった場合、制御部60は、第1冷媒検出センサ50の誤検出回数をカウントし、誤検出回数が所定回数を超えた場合、第1冷媒検出センサ50の故障であると判断するようにしてもよい。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1~実施の形態3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した各要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
実施の形態1では、圧縮機41が駆動している場合に、第2通電モードを実行する構成を説明したが、本発明はこれに限られず、室内機5内の冷媒配管28に冷媒が流れている状況で第2通電モードを実行してもよい。冷媒が流れている状況では、室内機5内の冷媒配管28の冷媒圧力が高くなるためである。
ここで、室内機5に冷媒が流れている状況とは、例えば、冷房運転や暖房運転がある。また、室内機5に冷媒が流れていない状況とは、例えば、室内機5の空調運転を停止している間、サーモオフ運転(室温が設定温度に達したため、冷房運転や暖房運転を行わず、室内送風機を駆動させる運転)、または、送風運転がある。
また、制御部60は、圧縮機41の運転を開始してから所定時間経過内は第1通電モードを実行し、圧縮機41の運転を開始してから所定時間経過後に第2通電モードを実行しても良い。圧縮機41の運転開始後の所定時間内は、室内機5の冷媒配管28内の冷媒流量が少なく、漏洩冷媒の濃度上昇速度が比較的遅いためである。
実施の形態1では、室内ファンの一例として、シロッコファン30を説明したが、本発明はこれに限られず、室内ファンとして、ターボファン、クロスフローファン等であってもよい。
5 室内機
10 筐体
13 送風室
14 熱交換器室
15 仕切壁
20 室内熱交換器
22 熱交換領域
23 第1仕切板
24 第1領域
25 第2仕切板
26 第2領域
27 室内絞り装置
28 冷媒配管
30 シロッコファン
31 スクロールケーシング
32 ファン開口部
40 室外機
41 圧縮機
42 四方弁
43 室外熱交換器
44 室外ファン
45 室外絞り装置
46 冷媒配管
47 液冷媒配管
48 ガス冷媒配管
49 冷媒遮断弁
50 第1冷媒検出センサ
51 第2冷媒検出センサ
52 第3冷媒検出センサ
55 連通管
60 制御部
Claims (8)
- 筐体と、
前記筐体内に設けられる室内ファンと、
前記筐体内に設けられる室内熱交換器と、
前記室内熱交換器のベンド部を収容する第1領域に設置される第1冷媒検出センサと、
前記室内熱交換器の配管接続部を収容する第2領域に設置される第2冷媒検出センサと、を有する室内機を備え、
前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサを制御する制御部を設け、
前記制御部は、前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサのいずれか一方を通電させる第1通電モードと、前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサの両方を通電させる第2通電モードを実行させる、
空気調和装置。 - 前記第1領域と前記第2領域を連通する冷媒流路を備える、
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記室内ファンが停止している場合は前記第1通電モードを実行させ、前記室内ファンが駆動している場合は前記第2通電モードを実行させる、
請求項1または請求項2に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記室内機内の冷媒配管に冷媒が流れていない場合は前記第1通電モードを実行させ、前記室内機内の冷媒配管に冷媒が流れている場合は前記第2通電モードを実行させる、
請求項1または請求項2に記載の空気調和装置。 - 圧縮機を収容する室外機を備え、
前記制御部は、前記圧縮機が駆動している場合は前記第1通電モードを実行させ、前記圧縮機が停止している場合は第2通電モードを実行させる、
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、サーモオフ運転、送風運転、または、空調運転停止中の場合に前記第1通電モードを実行させる、
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサとを所定の期間ごとに交互に通電を切り替える第3通電モードを実行する、
請求項1または請求項2に記載の空気調和装置。 - 前記制御部は、前記第3通電モードを行う際、前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサの通電を切り替える際、所定時間、前記第1冷媒検出センサと前記第2冷媒検出センサを同時に通電させる、
請求項7に記載の空気調和装置。
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2025
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