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WO2018220758A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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Publication number
WO2018220758A1
WO2018220758A1 PCT/JP2017/020300 JP2017020300W WO2018220758A1 WO 2018220758 A1 WO2018220758 A1 WO 2018220758A1 JP 2017020300 W JP2017020300 W JP 2017020300W WO 2018220758 A1 WO2018220758 A1 WO 2018220758A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
air
detection
leakage
detection device
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/020300
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亮宗 石村
森本　修
山下　浩司
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2017/020300 priority Critical patent/WO2018220758A1/ja
Priority to GB1916115.7A priority patent/GB2575606C/en
Priority to JP2019521610A priority patent/JP6972125B2/ja
Publication of WO2018220758A1 publication Critical patent/WO2018220758A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36—Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
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    • F25B2313/0314—Temperature sensors near the indoor heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2500/22—Preventing, detecting or repairing leaks of refrigeration fluids
    • F25B2500/222—Detecting refrigerant leaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1931—Discharge pressures
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    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Definitions

  • the present invention relates to refrigerant leakage detection of an air conditioner.
  • the total length of the refrigerant pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit may be several hundred meters, and as a result, the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit is very large. It is increasing. In such an air conditioner, a large amount of refrigerant may leak into one room when refrigerant leakage occurs.
  • a refrigerant detection sensor that detects the leaked refrigerant is installed in an indoor unit or air-conditioned space, and a technology for operating the shut-off valve appropriately using the refrigerant detection sensor, a method for reducing the number of refrigerant detection sensors installed, and optimum A technique relating to an appropriate installation position has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • JP 2000-97527 A Japanese Patent No. 3744330
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an air conditioner that can suppress erroneous detection of refrigerant leakage.
  • one or a plurality of indoor units that air-condition an air-conditioned space, one or a plurality of outdoor units that function as a heat source, and the indoor unit and the outdoor unit are refrigerant pipes.
  • a refrigerant circuit that circulates the refrigerant, a refrigerant detection device that is provided in the indoor unit or in an air-conditioned space in which the indoor unit performs air conditioning, and that detects refrigerant leakage from the refrigerant circuit, and the refrigerant detection When the detected value of the apparatus always exceeds the threshold value C1 during the determination time ⁇ Ta, or when the detected value of the refrigerant detection apparatus exceeds the threshold value C1 during the determination time ⁇ Ta, the refrigerant leakage occurs.
  • the control device is configured such that the detected value of the refrigerant detection device always exceeds the threshold C1 during the determination time ⁇ T, or the detection value of the refrigerant detection device is between the determination time ⁇ T.
  • the threshold value C1 is exceeded for the reference time or more, it is determined that refrigerant leakage has occurred, so that erroneous detection of refrigerant leakage can be avoided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a first example of the configuration of an air-conditioning apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 100 circulates a refrigerant in a refrigerant circuit 101 to be described later, and performs air conditioning using a refrigeration cycle. Further, the air conditioner 100 can select a cooling only operation in which all indoor units to be operated cool, and a heating only operation in which all indoor units to be operated are heated, such as a building multi-air conditioner. .
  • the air conditioner 100 includes one outdoor unit 1 and two indoor units 2a and 2b (hereinafter collectively referred to as an indoor unit 2), and the outdoor unit 1 and the indoor unit 2a. 2b is connected by the refrigerant
  • the case where two indoor units 2 are connected to the outdoor unit 1 is shown as an example.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of outdoor units 1 may be used. One or three or more may be used.
  • the indoor units 2a and 2b are installed in air-conditioned spaces 4a and 4b (hereinafter collectively referred to as air-conditioned spaces 4), respectively, and perform air conditioning of the air-conditioned spaces 4a and 4b.
  • air-conditioned spaces 4 air-conditioned spaces 4
  • shut-off devices 7a and 7b (hereinafter referred to as “refrigerants”) for blocking the refrigerant flow and suppressing the refrigerant leak when the refrigerant leaks.
  • refrigerants for blocking the refrigerant flow and suppressing the refrigerant leak when the refrigerant leaks.
  • alarm device 6a and 6b for notifying the user of the refrigerant leak when the refrigerant leaks, and the leaked refrigerant are exhausted outside the air-conditioned spaces 4a and 4b.
  • Ventilators 8a and 8b (hereinafter collectively referred to as a ventilator 8) are provided.
  • the indoor unit 2a or the air-conditioned space 4a and the indoor unit 2b or the air-conditioned space 4b are provided with refrigerant detection devices 5a and 5b (hereinafter collectively referred to as the refrigerant detection device 5) for detecting refrigerant leakage.
  • the refrigerant detection device 5a is provided in the indoor unit 2a and the refrigerant detection device 5b is provided in the air-conditioned space 4b.
  • the refrigerant detection device 5a may be installed in at least one of the indoor unit 2a or the air-conditioned space 4a
  • the refrigerant detection device 5b may be installed in at least one of the indoor unit 2b or the air-conditioned space 4b. Good.
  • the refrigerant detection device 5, the alarm device 6, the shut-off device 7, and the ventilation device 8 are provided as a safety measure when the refrigerant leaks from the air conditioner 100.
  • a generic term for the refrigerant detection device 5, the alarm device 6, the shut-off device 7, and the ventilation device 8 is referred to as a safety measure device.
  • a refrigerant leakage output signal is output toward the alarm device 6, the cutoff device 7, and the ventilation device 8. . And all or at least one of them operates based on the outputted refrigerant leakage output signal, so that the safety of the air-conditioned space 4 is ensured.
  • the refrigerant detection device 5, the alarm device 6, the shut-off device 7, and the ventilation device 8 are provided as a safety measure when the refrigerant leaks from the air conditioner 100, a normal cooling operation or heating operation is performed. It does not perform any function when done. Therefore, when the maximum concentration at the time of refrigerant leakage calculated from the amount of refrigerant filled in the air conditioner 100 and the volume of the air-conditioned space 4 does not become a concentration that affects the human body, the refrigerant detector 5, the alarm device 6, The blocking device 7 and the ventilation device 8 may not be installed.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a second example of the configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows the second configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a third example
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a fourth example of the configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a sixth example of the configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a seventh example of the configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • any one or more of the alarm device 6, the shut-off device 7, and the ventilation device 8 may be installed. The case where one or two of these are installed is shown in FIGS.
  • FIG. 2 shows the air conditioner 100 when the alarm devices 6a and 6b are provided in the air-conditioned spaces 4a and 4b, respectively, as a safety measure.
  • FIG. 3 shows the air conditioner 100 when the shut-off devices 7a and 7b are provided in the branch portions 3a and 3b of the refrigerant pipe 3 as safety measures.
  • FIG. 4 shows the air conditioner 100 when the ventilators 8a and 8b are provided in the conditioned spaces 4a and 4b, respectively, as a safety measure.
  • the alarm devices 6 a and 6 b are provided in the air-conditioned spaces 4 a and 4 b, respectively, and the shut-off devices 7 a and 7 b are provided in the branch portions 3 a and 3 b of the refrigerant pipe 3, respectively. It is the harmony device 100.
  • FIG. 6 shows the air conditioner 100 when the alarm devices 6a and 6b and the ventilation devices 8a and 8b are provided in the air-conditioned spaces 4a and 4b, respectively, as safety measures.
  • FIG. 7 shows the air conditioner 100 when the shutoff device 7 is provided in the refrigerant pipe 3 inside the outdoor unit 1 as a safety measure.
  • blocking apparatus 7 should just be provided in the exterior of air-conditioning space 4a, 4b, as shown in FIG. 7, you may be provided in the inside of the outdoor unit 1.
  • FIG. 7 shows the interruption
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an eighth example of the configuration of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • a plurality of indoor units 2a and 2b may be installed in the same conditioned space 4.
  • the alarm device 6 is provided in the air-conditioned space 4
  • the shut-off devices 7a and 7b are provided in the branch portions 3a and 3b of the refrigerant pipe 3, respectively.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the refrigerant circuit 101 of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 100 according to the present embodiment includes a compressor 10, a refrigerant flow switching device 11, a heat source side heat exchanger 12, expansion devices 41a and 41b, a load side heat exchanger 40a, 40b,
  • the accumulator 13 is connected by the refrigerant
  • the expansion devices 41a and 41b are collectively referred to as the expansion device 41
  • the load side heat exchangers 40a and 40b are collectively referred to as the load side heat exchanger 40.
  • the outdoor unit 1 functions as a heat source, and includes a compressor 10, a refrigerant flow switching device 11, a heat source side heat exchanger 12, and an accumulator 13.
  • an outdoor blower 14 that blows air to the heat source side heat exchanger 12 is provided in the vicinity of the heat source side heat exchanger 12.
  • the compressor 10 sucks low-temperature and low-pressure refrigerant and compresses the refrigerant to bring it into a high-temperature and high-pressure state, and is composed of an inverter compressor and the like whose capacity can be controlled.
  • the refrigerant flow switching device 11 switches the refrigerant flow during the cooling operation and the refrigerant flow during the heating operation, and includes a four-way valve or the like.
  • the heat source side heat exchanger 12 functions as a condenser during the cooling operation, functions as an evaporator during the heating operation, and performs heat exchange between the air supplied from the outdoor blower 14 such as a fan and the refrigerant. .
  • the outdoor unit 1 is provided with a first pressure detection device 20 and a second pressure detection device 21 that detect pressure.
  • the first pressure detection device 20 is provided in the refrigerant pipe 3 that connects the discharge side of the compressor 10 and the refrigerant flow switching device 11, and the pressure of the high-temperature and high-pressure refrigerant that is compressed and discharged by the compressor 10 is measured. It is something to detect.
  • the second pressure detection device 21 is provided in the refrigerant pipe 3 that connects the refrigerant flow switching device 11 and the suction side of the compressor 10, and detects the pressure of the low-temperature and low-pressure refrigerant sucked into the compressor 10. To do.
  • the outdoor unit 1 is provided with a first temperature detection device 22 that detects the temperature.
  • the first temperature detection device 22 is provided in the refrigerant pipe 3 that connects the discharge side of the compressor 10 and the refrigerant flow switching device 11, and the temperature of the high-temperature and high-pressure refrigerant that is compressed and discharged by the compressor 10 is measured. It is to be detected and is composed of a thermistor or the like.
  • Indoor unit 2a, 2b air-conditions air-conditioned space 4a, 4b, and is equipped with load side heat exchangers 40a, 40b and expansion devices 41a, 41b, respectively. Further, in the vicinity of the load side heat exchangers 40a and 40b, indoor fans 42a and 42b (hereinafter collectively referred to as the indoor fan 42) for blowing air to the load side heat exchangers 40a and 40b are respectively provided. Moreover, the indoor units 2a and 2b are connected to the outdoor unit 1 via the refrigerant pipe 3, and the refrigerant flows in and out.
  • the load-side heat exchanger 40 functions as an evaporator during the cooling operation, functions as a condenser during the heating operation, and performs heat exchange between the air supplied from the indoor blower 42 such as a fan and the refrigerant, and is thus conditioned space.
  • the air for heating or the air for cooling to supply to 4 is produced
  • the expansion device 41 has a function as a pressure reducing valve and an expansion valve, expands the refrigerant by depressurizing it, and is configured by a device whose opening degree can be variably controlled, for example, an electronic expansion valve.
  • the indoor units 2a and 2b include second temperature detection devices 50a and 50b (hereinafter collectively referred to as the second temperature detection device 50) for detecting temperature, and third temperature detection devices 51a and 51b (hereinafter referred to as generic names).
  • a third temperature detection device 51) and fourth temperature detection devices 52a and 52b (hereinafter collectively referred to as a fourth temperature detection device 52).
  • the second temperature detection device 50 is provided in the refrigerant pipe 3 connecting the expansion device 41 and the load side heat exchanger 40, and detects the temperature of the refrigerant flowing into the load side heat exchanger 40 during the cooling operation. is there. Further, the third temperature detection device 51 is provided in the refrigerant pipe 3 on the opposite side of the expansion device 41 with respect to the load side heat exchanger 40, and the refrigerant that flows out of the load side heat exchanger 40 during the cooling operation. It detects temperature. Furthermore, the fourth temperature detection device 52 is provided in the air suction portion of the load-side heat exchanger 40 and detects the air temperature in the conditioned space 4.
  • the second temperature detection device 50, the third temperature detection device 51, and the fourth temperature detection device 52 are composed of a thermistor or the like.
  • the outdoor unit 1 also includes a control device 30.
  • the control device 30 includes, for example, dedicated hardware or a CPU (also referred to as a central processing unit, a central processing device, a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a processor) that executes a program stored in a memory. Has been.
  • a CPU also referred to as a central processing unit, a central processing device, a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a processor
  • FIG. 10 is a functional block of the air conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the control device 30 includes a main control unit 31, a timer unit 32, a storage unit 33, and a drive unit 34.
  • the main control unit 31 turns on / off the alarm device 6, opens / closes the shut-off device 7, and rotates the ventilation device 8 (ON) based on detection values of various detection devices and instructions from a remote controller (not shown).
  • the drive unit 34 is instructed to control the rotational speed (including ON / OFF) of the indoor blower 42 of the side heat exchanger 40.
  • the various detection devices include the refrigerant detection device 5, the first pressure detection device 20, the second pressure detection device 21, the first temperature detection device 22, the second temperature detection device 50, the third temperature detection device 51, and A fourth temperature detection device 52 is included.
  • the timer unit 32 measures time.
  • the storage unit 33 stores various information such as a threshold value C1 described later.
  • the drive unit 34 turns on / off the alarm device 6, opens / closes the shut-off device 7, the rotational speed (including ON / OFF) of the ventilation device 8, the frequency of the compressor 10, and the heat source
  • the rotational speed (including ON / OFF) of the outdoor fan 14 of the side heat exchanger 12, the switching of the refrigerant flow switching device 11, the opening degree of the expansion device 41, and the rotational speed of the indoor fan 42 of the load side heat exchanger 40 (Including ON / OFF).
  • control device 30 is provided in the outdoor unit 1 .
  • the present invention is not limited thereto, and the control device 30 may be provided separately for each unit of the outdoor unit 1 and the indoor units 2a and 2b. Alternatively, it may be provided in either the outdoor unit 1 or the indoor units 2a and 2b.
  • control device 30 includes the timer unit 32 and the storage unit 33, the configuration is not limited thereto, and the timer unit 32 and the storage unit 33 may be provided separately from the control device 30. Good.
  • the shutoff device 7 shuts off the flow of the refrigerant pipe 3 in order to suppress the refrigerant leak from the outdoor unit 1 to the air-conditioned space 4 when the refrigerant leaks from the indoor unit 2 or the vicinity thereof.
  • the blocking device 7 may be any device as long as it can block the refrigerant flow in the refrigerant circuit 101.
  • the blocking device 7 may be controlled only to open or close like an electromagnetic valve, or like an electronic expansion valve.
  • the opening may be variably controllable.
  • FIG. 11 is a refrigerant circuit 101 diagram showing the refrigerant flow during the cooling only operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the flow direction of the refrigerant is indicated by solid line arrows.
  • the refrigerant flow switching device 11 is switched so that the discharge side of the compressor 10 and the heat source side heat exchanger 12 are connected.
  • the cooling only operation of the air conditioner 100 will be described by taking as an example a case where a cooling load is generated in the load side heat exchangers 40a and 40b.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 10 and discharged as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the heat source side heat exchanger 12 through the refrigerant flow switching device 11.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the heat source side heat exchanger 12 is condensed while dissipating heat to the outdoor air, and becomes high-pressure liquid refrigerant.
  • the blocking devices 7a and 7b are in an open state so as not to hinder the refrigerant flow.
  • the high-pressure liquid refrigerant that has flowed into the indoor units 2a and 2b is decompressed by the expansion devices 41a and 41b into a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, and then flows into the load-side heat exchangers 40a and 40b that act as evaporators. By absorbing heat from the air, the indoor air is cooled and becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas refrigerant that has flowed out of the load-side heat exchangers 40 a and 40 b flows into the outdoor unit 1 through the refrigerant pipe 3.
  • the refrigerant flowing into the outdoor unit 1 passes through the refrigerant flow switching device 11 and the accumulator 13 and is sucked into the compressor 10.
  • the control device 30 makes the superheat (superheat degree) obtained as a difference between the temperature detected by the second temperature detection devices 50a and 50b and the temperature detected by the third temperature detection devices 51a and 51b constant.
  • the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is controlled. By doing so, the capability according to the thermal load of air-conditioned space 4a, 4b can be exhibited, and efficient driving
  • FIG. 12 is a refrigerant circuit 101 diagram illustrating the refrigerant flow during the heating only operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the flow direction of the refrigerant is indicated by solid line arrows.
  • the refrigerant flow switching device 11 is switched so that the discharge side of the compressor 10 and the shut-off devices 7a and 7b are connected.
  • the heating operation of the air conditioner 100 will be described by taking as an example a case where a thermal load is generated in the load-side heat exchangers 40a and 40b.
  • the low-temperature and low-pressure refrigerant is compressed by the compressor 10 and discharged as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the indoor units 2a and 2b through the refrigerant pipe 3 via the refrigerant flow switching device 11.
  • the blocking devices 7a and 7b are in an open state so as not to hinder the refrigerant flow.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the indoor units 2a and 2b radiates heat to the indoor air in the load-side heat exchangers 40a and 40b, becomes high-pressure liquid refrigerant, and flows into the expansion devices 41a and 41b. Then, after the pressure is reduced to the low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant by the expansion devices 41 a and 41 b, the indoor units 2 a and 2 b flow out, and the refrigerant pipe 3 flows into the outdoor unit 1.
  • the low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant that has flowed into the outdoor unit 1 flows into the heat source side heat exchanger 12 and absorbs heat from the outdoor air to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas refrigerant exiting the heat source side heat exchanger 12 passes through the refrigerant flow switching device 11 and the accumulator 13 and is sucked into the compressor 10.
  • the control device 30 is a subcool (supercooling degree) obtained as a difference between the saturated liquid temperature of the refrigerant calculated from the pressure detected by the first pressure detection device 20 and the temperature detected by the second temperature detection device 50. Is controlled so that the opening degree of the expansion devices 41a and 41b is constant. By doing so, the capability according to the thermal load of air-conditioned space 4a, 4b can be exhibited, and efficient driving
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of an erroneous detection operation for refrigerant leakage of a conventional air conditioner
  • FIG. 14 illustrates an erroneous detection avoidance operation for refrigerant leakage of the air conditioner 100 according to the embodiment of the present invention. It is a figure explaining. 2. Description of the Related Art Conventionally, a control device for an air conditioner has a refrigerant concentration threshold value, and when a detection value (refrigerant concentration) detected by the refrigerant leakage device exceeds the threshold value, a method of determining that refrigerant leakage has been common. there were.
  • control device 30 of the air conditioning apparatus 100 is characterized by having a refrigerant leakage determination function for avoiding the erroneous detection of the refrigerant leakage as described above.
  • refrigerant leakage determination function will be described in detail.
  • the refrigerant leakage determination function of the control device 30 of the air conditioner 100 is a function of determining whether refrigerant leakage has occurred using two of the refrigerant leakage determination time and the refrigerant concentration threshold.
  • Equation 1 A is the floor area (m 2 ) of the conditioned space 4, H is the ceiling height (m) of the conditioned space 4, and G is the refrigerant leakage rate (kg / s).
  • the time ⁇ T1 (s) from the occurrence of refrigerant leakage until the threshold C1 is reached is expressed by the following equation.
  • the time ⁇ T2 (s) from when the refrigerant leakage occurs until the refrigerant concentration in the air-conditioned space 4 becomes LFL / 2 is expressed by the following equation.
  • the control device 30 detects the refrigerant concentration at the threshold C1 after ⁇ T1 seconds by the refrigerant detection device 5 with reference to the time when the refrigerant leakage occurs, and the conditioned space 4 If it is determined that the refrigerant leakage has occurred before ⁇ T2 seconds after the refrigerant concentration becomes LFL / 2, the safety is ensured.
  • the determination time ⁇ Ta (s), which is the maximum time allowed until the control device 30 determines that the refrigerant leaks after the refrigerant leakage occurs, is expressed by the following equation.
  • the refrigerant leakage occurs due to cracks in the refrigerant pipe 3 and corrosion of the heat exchanger in the indoor unit 2. That is, once the refrigerant leakage occurs, the hole through which the refrigerant leaks is not blocked, and thus the refrigerant leakage continues until the refrigerant in the air conditioner 100 decreases. On the other hand, sterilization spray or the like that causes erroneous detection of refrigerant leakage is sprayed in a short time.
  • the refrigerant is detected when the refrigerant concentration exceeding the threshold C1 is detected for a certain period of time after the refrigerant detection device 5 detects the refrigerant concentration exceeding the threshold C1.
  • a method of determining a leak is conceivable. However, although there is a possibility that a transmission error of the detection signal from the refrigerant detection device 5 may occur, even if a transmission error of the signal occurs, it is a small percentage, so the time exceeding the threshold C1 is a predetermined percentage or more. If there is a criterion, signal transmission errors can be suppressed.
  • the refrigerant concentration detected by the refrigerant detection device 5 always exceeds the threshold C1 or exceeds the threshold C1 until the determination time ⁇ Ta (s) elapses after the refrigerant leakage occurs.
  • the refrigerant leakage determination does not necessarily have to wait until the determination time ⁇ Ta (s) elapses after the refrigerant detection device 5 detects the refrigerant concentration exceeding the threshold C1, and if the refrigerant detection device 5 has high reliability, The refrigerant leakage determination may be performed before the determination time ⁇ Ta (s) elapses.
  • the control interval of the control device 30 of the air conditioner 100 is 10 seconds or more even if it is short, and it is necessary to detect refrigerant leakage a plurality of times at this control interval in order to suppress erroneous detection of refrigerant leakage.
  • the spraying time of the disinfecting spray or the like seems to be about several seconds at most. Therefore, detecting the refrigerant concentration exceeding the threshold C1 continuously for 20 seconds or more by the refrigerant detection device 5 is the shortest refrigerant leakage determination time, and the determination time ⁇ Ta needs to be a value of 20 (s) or more. There is.
  • the refrigerant amount M (kg) filled in the refrigerant circuit 101 satisfies the following equation: There is a need.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit 101 is R32 refrigerant
  • the floor area A of the air-conditioned space 4 is 9 (m 2 )
  • the threshold C1 of the refrigerant detector 5 is 0.0307 (kg / m 3 ).
  • ⁇ T1 is about 219 seconds ( ⁇ 3.7 minutes)
  • ⁇ T2 is about 1094 seconds ( ⁇ 18.2 minutes)
  • ⁇ Ta is about 875.
  • Second ( ⁇ 14.5 minutes) M is about 3.0 (kg).
  • the determination time ⁇ Ta (s) which is the maximum time allowed from the detection of the refrigerant concentration exceeding the threshold C1 to the determination of refrigerant leakage, is set to about 875 seconds.
  • the determination time ⁇ Ta (s) is the maximum allowable time, and may be set to a smaller value in actual operation.
  • Equation (9) Since the amount of refrigerant charged in the refrigerant circuit 101 is determined in advance, the LFL of the refrigerant that leaks is known in advance. Further, the threshold C1 is also determined in advance by the refrigerant detection device 5 used. Therefore, LFL and C1 in equation (9) can be set as constants, and when R32 refrigerant is used and threshold C1 is 0.0307 (kg / m 3 ), equation (9) is expressed by the following equation: Therefore, ⁇ Ta can be calculated using only the floor area A.
  • the air conditioning load L of the general air conditioned space 4 takes a value such as 0.1 (kW / m 2 ). Since the air conditioning capability Q (kW) of the indoor unit 2 is stored in the storage unit 33 of the control device 30, the floor area A can be obtained by using the air conditioning capability Q and the air conditioning load L of the indoor unit 2, ⁇ Ta can also be calculated by the following equation. That is, ⁇ Ta can be calculated using only the value of the air conditioning capability Q of the indoor unit 2. When a plurality of indoor units 2 are installed in one air-conditioned space 4, the total air conditioning capacity of the plurality of indoor units 2 may be Q.
  • Equation (9) when equation (9) is rewritten, the following equation is obtained, and ⁇ Ta may be defined by the value calculated by equation (13).
  • the control device 30 may detect the refrigerant concentration exceeding the threshold value C1 by the refrigerant detection device 5 using electrical noise and other gases including organic compound system in the air. It is not immediately determined that the refrigerant has leaked. Then, the control device 30 can determine whether or not refrigerant leakage has actually occurred from the detection value Cd of the refrigerant detection device 5 during the determination time ⁇ Ta (s), and suppress erroneous detection of refrigerant leakage. It becomes possible to do.
  • the following measures can be taken as a method for suppressing erroneous detection of refrigerant leakage using the determination time ⁇ Ta (s).
  • the condition for determining that the refrigerant leakage has occurred is always the threshold value until the determination time ⁇ Ta (s) elapses after the detection value Cd by the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold value C1 (kg / m 3 ). Under the condition that it exceeds C1, erroneous detection of refrigerant leakage due to miscellaneous gas in the air can be suppressed.
  • the condition for determining that a refrigerant leak has occurred is that the detection value Cd by the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold value C1 (kg / m 3 ) until the determination time ⁇ Ta (s) elapses.
  • the ratio that the threshold value C1 is exceeded is a predetermined ratio or more, erroneous detection of refrigerant leakage due to miscellaneous gas in the air can be suppressed.
  • the detection value Cd by the refrigerant detection device 5 is sampled at regular intervals, and the detection value Cd by the refrigerant detection device 5 continues for the reference number of times until the determination time ⁇ Ta (s) elapses. If the threshold value C1 is exceeded, it may be determined that refrigerant leakage has occurred.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit 101 is R32 refrigerant, which is a flammable refrigerant, and the refrigerant lower combustion limit LFL is used.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit 101 is not limited to the flammable refrigerant, but may be a nonflammable refrigerant or a toxic refrigerant, and the refrigerant concentration limit RCL (Refrigerant Concentration Limit) of the nonflammable refrigerant and the toxic refrigerant may be used. The same effect can be obtained.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a first example of a control flow of the refrigerant leakage detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. Next, a first example of the control flow of the refrigerant leak detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the main control unit 31 determines whether or not the detection value Cd detected by the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold value C1 stored in the storage unit 33 (step S1A).
  • step S2A When the main control unit 31 determines that the detected value Cd exceeds the threshold C1 (YES in step S1A), the main control unit 31 starts measuring the time t by the timer unit 32 (step S2A).
  • step S2A the main control unit 31 determines whether the time t exceeds the determination time ⁇ Ta stored in the storage unit 33 (step S3A).
  • step S4A determines whether the detection value Cd exceeds the threshold C1 (step S4A).
  • step S4A when the main control unit 31 determines that the detection value Cd does not exceed the threshold value C1 (NO in step S4A), the process ends.
  • step S4A determines that the detection value Cd exceeds the threshold value C1 (YES in step S4A).
  • step S3A when the main control unit 31 determines that the time t exceeds the determination time ⁇ Ta (YES in step S3A), the drive unit 34 operates the safety measure device. That is, the main control unit 31 turns on the alarm device 6, opens the shut-off device 7, and turns on the ventilation device 8 (step S ⁇ b> 5 ⁇ / b> A).
  • the main control unit 31 repeats the processes of steps S3A and S4A while the detection value Cd exceeds the threshold value C1, and if the detection value Cd always exceeds the threshold value C1 during the determination time ⁇ Ta, The countermeasure device is operating.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a second example of a control flow of the refrigerant leakage detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • a second example of the control flow of the refrigerant leak detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the main control unit 31 starts measuring the time t by the timer unit 32, and resets the on time ⁇ ton and the off time ⁇ toff to 0 (step S1B).
  • the on-time ⁇ ton is the total time that the detected value Cd exceeds the threshold value C1
  • the off-time ⁇ toff is the total time that the detected value Cd does not exceed the threshold value C1.
  • the main control unit 31 determines whether or not the detection value Cd by the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold value C1 stored in the storage unit 33 (step S2B).
  • step S2B When the main control unit 31 determines that the detection value Cd exceeds the threshold C1 (YES in step S2B), the main control unit 31 adds time to the on-time ⁇ ton (step S3B), and proceeds to step S5B.
  • step S4B the main control unit 31 adds time to the off time ⁇ toff (step S4B), and proceeds to step S5B. Note that the process of step S4B can be omitted.
  • the time to be added to the on time ⁇ ton or the off time ⁇ toff is the time from the determination process in the previous step S2B to the current step S2B.
  • the time to add is 1 second.
  • step S5B the main control unit 31 determines whether or not the time t exceeds the determination time ⁇ Ta stored in the storage unit 33.
  • step S5B When the main control unit 31 determines that the time t exceeds the determination time ⁇ Ta (YES in step S5B), the process proceeds to step S6B.
  • step S5B when the main control unit 31 determines that the time t does not exceed the determination time ⁇ Ta (NO in step S5B), the main control unit 31 returns to step S2B. That is, the main control unit 31 repeats the processes of steps S2B to S5B until the time t exceeds the determination time ⁇ Ta. Then, during the determination time ⁇ Ta, the detection value Cd does not exceed the threshold value C1 during the ⁇ on time ton, which is the sum of the times when the detection value Cd exceeds the threshold value C1, and the determination time ⁇ Ta. The off time ⁇ toff, which is the total time, is obtained.
  • step S6B the main control unit 31 determines whether or not the on-time ⁇ ton exceeds the reference time x ⁇ Ta stored in the storage unit 33.
  • the main control unit 31 determines that the on-time ⁇ ton exceeds the reference time x ⁇ Ta (YES in step S6B)
  • the main control unit 31 causes the drive unit 34 to operate the safety measure device. That is, the main control unit 31 turns on the alarm device 6, turns it off on the shut-off device 7, and turns it on on the ventilation device 8 (step S 7 B).
  • step S6B when the main control unit 31 determines that the on-time ⁇ ton does not exceed the reference time x ⁇ Ta (NO in step S6B), the process is terminated.
  • the main control unit 31 measures the total time when the detected value Cd exceeds the threshold value C1 during the determination time ⁇ Ta, and when the total measured time is equal to or greater than the reference time x ⁇ Ta, the safety measure device Is operating.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a third example of the control flow of the refrigerant leak detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • a third example of the control flow of the refrigerant leak detection operation of the air-conditioning apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the main control unit 31 starts measuring the time t by the timer unit 32, and resets the counter K to 0 (step S1C).
  • the main control unit 31 determines whether or not the detection value Cd detected by the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold value C1 stored in the storage unit 33 (step S2C).
  • step S2C When the main control unit 31 determines that the detected value Cd exceeds the threshold value C1 (YES in step S2C), the main control unit 31 adds 1 to the counter K (step S3C), and proceeds to step S5C.
  • step S4C the main control unit 31 determines that the detected value Cd does not exceed the threshold C1 (NO in step S2C)
  • the main control unit 31 resets the counter K (step S4C), and proceeds to step S5C.
  • step S5C the main control unit 31 determines whether the value of the counter K has reached the reference number Ka stored in the storage unit 33.
  • the main control unit 31 determines that the value of the counter K has reached the reference number Ka (YES in step S5C)
  • the main control unit 31 causes the drive unit 34 to operate the safety measure device. That is, the main control unit 31 turns on the alarm device 6, opens the shut-off device 7, and turns on the ventilation device 8 (step S ⁇ b> 7 ⁇ / b> C).
  • step S6C determines that the value of the counter K has not reached the reference number Ka (NO in step S5C).
  • step S6C the main control unit 31 determines whether the time t exceeds the determination time ⁇ Ta stored in the storage unit 33.
  • the main control part 31 complete
  • step S6C when determining that the time t does not exceed the determination time ⁇ Ta (NO in step S6C), the main control unit 31 returns to step S2C. That is, the main control unit 31 repeats the processes of steps S2C to S5C until the time t exceeds the determination time ⁇ Ta, and the detection value Cd exceeds the threshold C1 continuously for the reference number Ka during the determination time ⁇ Ta. It is determined whether or not.
  • the main control unit 31 measures the number of times that the detected value Cd continuously exceeds the threshold value C1 during the determination time ⁇ Ta, and when the measured number is equal to or greater than the reference number Ka, the main control unit 31 It is operating.
  • the refrigerant detection device 5 that detects refrigerant leakage from the refrigerant circuit 101, and the detection value Cd of the refrigerant detection device 5 always exceeds the threshold C1 during the determination time ⁇ T.
  • a control device 30 that determines that refrigerant leakage has occurred when the detection value Cd of the refrigerant detection device 5 exceeds the threshold C1 for a reference time x ⁇ Ta or more during the determination time ⁇ T. .
  • the control device 30 detects that the detection value Cd of the refrigerant detection device 5 always exceeds the threshold C1 during the determination time ⁇ T, or the detection of the refrigerant detection device 5.
  • the value Cd exceeds the threshold value C1 for the determination time ⁇ T or more than the reference time x ⁇ Ta, it is determined that the refrigerant leakage has occurred, so that erroneous detection of the refrigerant leakage can be suppressed.
  • the air conditioner 100 includes at least one of the alarm device 6, the ventilation device 8, and the shut-off device 7, and when the control device 30 determines that refrigerant leakage has occurred, the alarm device 6 At least one of the ventilation device 8 and the shut-off device 7 is operated.
  • the safety countermeasure device when it is determined that refrigerant leakage has occurred, the safety countermeasure device is operated, so that ignition in the air-conditioned space 4 can be suppressed, and the safety of the air-conditioned space 4 Can be secured.
  • control device 30 samples the detection value of the refrigerant detection device 5 at regular intervals, and the detection value of the refrigerant detection device 5 is the reference number of times during the determination time ⁇ Ta.
  • Ka exceeds the threshold value C1 continuously, it is determined that refrigerant leakage has occurred.
  • the control device 30 samples the detection value of the refrigerant detection device 5 at regular intervals, and the detection value of the refrigerant detection device 5 is the reference number of times during the determination time ⁇ Ta.
  • the threshold value C1 is continuously exceeded for Ka, it is determined that refrigerant leakage has occurred, so that erroneous detection of refrigerant leakage can be suppressed.

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Abstract

空気調和装置は、空調空間を空気調和する１台または複数台の室内機と、熱源として機能する１台または複数台の室外機と、室内機と室外機とが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、室内機の内部または室内機が空気調和を行う空調空間に設けられ、冷媒回路からの冷媒漏洩を検知する冷媒検知装置と、冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を基準時間以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定する制御装置と、を備えたものである。

Description

空気調和装置
　本発明は、空気調和装置の冷媒漏洩検知に関するものである。
　現在のビル用マルチエアコン等の空気調和装置では、室外機と室内機とを接続する冷媒配管の総延長が数百ｍになることがあり、それに伴い冷媒回路に充填される冷媒量が非常に多くなっている。このような空気調和装置では、冷媒漏れが発生した場合に一つの部屋に大量の冷媒が漏れてしまう可能性がある。
　また、近年では、地球温暖化の観点から地球温暖化係数が低い冷媒への転換が求められているが、地球温暖化係数が低い冷媒は可燃性を有しているものが多い。今後、地球温暖化係数が低い冷媒に転換が進んだ場合、安全性への配慮がさらに必要になる。
　そのような問題を解決するために、冷媒回路中に冷媒の流れを遮断するための遮断弁を設け、冷媒が漏れた際の冷媒漏洩量を少なくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、漏洩した冷媒を検知する冷媒検知センサを室内機または空調空間に設置し、その冷媒検知センサを用いて遮断弁を適切に動作させる技術、および、冷媒検知センサの設置個数の削減方法ならびに最適な設置位置に関する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００－９７５２７号公報 特許第３７４４３３０号公報
　しかしながら、冷媒検知センサを備えた空気調和装置の市場実績はまだ少なく、電気的なノイズだけではなく除菌剤および清掃剤等を起因とする空気中の有機化合物系を初めとする雑ガスによって冷媒漏洩の誤検知をしてしまう可能性があった。また、冷媒検知センサによる冷媒漏洩の誤検知を抑制するために、雑ガスを化学的に吸着させることができるフィルターでセンサ部を保護する等の対策が取られているものがあるが、十分に冷媒漏洩の誤検知を抑制できていないという課題があった。
　本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる空気調和装置を提供することを目的としている。
　本発明に係る空気調和装置は、空調空間を空気調和する１台または複数台の室内機と、熱源として機能する１台または複数台の室外機と、前記室内機と前記室外機とが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、前記室内機の内部または前記室内機が空気調和を行う空調空間に設けられ、前記冷媒回路からの冷媒漏洩を検知する冷媒検知装置と、前記冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、前記冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を基準時間以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定する制御装置と、を備えたものである。
　本発明に係る空気調和装置によれば、制御装置は、冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を基準時間以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定するため、冷媒漏洩の誤検知を回避することができる。
本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第一の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第二の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第三の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第四の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第五の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第六の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第七の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の構成の第八の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の機能ブロックである。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の全冷房運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の全暖房運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 従来の空気調和装置の冷媒漏洩の誤検知動作の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒漏洩の誤検知回避動作を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第一の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第二の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第三の例を示す図である。
　以下、本発明の空気調和装置１００の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
　実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第一の例を示す概略図である。
　以下、本実施の形態に係る空気調和装置１００の構成について説明する。
　空気調和装置１００は、後述する冷媒回路１０１内に冷媒を循環させ、冷凍サイクルを利用した空気調和を行うものである。また、空気調和装置１００は、ビル用マルチエアコン等のように、運転する全室内機が冷房を行う全冷房運転、および、運転する全室内機が暖房を行う全暖房運転を選択できるものである。
　図１に示すように、空気調和装置１００は、１台の室外機１と２台の室内機２ａ、２ｂ（以下、総称を室内機２とする）とを備え、室外機１と室内機２ａ、２ｂとは冷媒配管３でそれぞれ接続されている。なお、本実施の形態では、室外機１に室内機２が２台接続されている場合を例に示しているが、それに限定されず、室外機１は複数台でもよいし、室内機２は１台または３台以上でもよい。
　室内機２ａ、２ｂはそれぞれ空調空間４ａ、４ｂ（以下、総称を空調空間４とする）に設置され、各空調空間４ａ、４ｂの空気調和を行う。室外機１と室内機２ａ、２ｂとを接続する冷媒配管３の分岐部３ａ、３ｂには、冷媒漏洩発生時に冷媒の流れを遮断して冷媒漏洩を抑制するための遮断装置７ａ、７ｂ（以下、総称を遮断装置７とする）がそれぞれ設けられている。さらに空調空間４ａ、４ｂには、冷媒漏洩発生時に利用者に冷媒漏洩を知らせる警報装置６ａ、６ｂ（以下、総称を警報装置６とする）と、漏洩した冷媒を空調空間４ａ、４ｂ外へ排気するための換気装置８ａ、８ｂ（以下、総称を換気装置８とする）とが、それぞれ設けられている。
　室内機２ａまたは空調空間４ａ、および、室内機２ｂまたは空調空間４ｂには、冷媒漏洩を検知するための冷媒検知装置５ａ、５ｂ（以下、総称を冷媒検知装置５とする）がそれぞれ設けられている。なお、本実施の形態では、室内機２ａに冷媒検知装置５ａが設けられており、空調空間４ｂに冷媒検知装置５ｂが設けられている例を示しているが、それに限定されない。冷媒検知装置５ａは、室内機２ａまたは空調空間４ａの少なくともどちらか一方に設置されていればよく、冷媒検知装置５ｂは、室内機２ｂまたは空調空間４ｂの少なくともどちらか一方に設置されていればよい。
　冷媒検知装置５、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８は、空気調和装置１００から冷媒が漏洩した際の安全対策として設けられている。以下、冷媒検知装置５、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８の総称を、安全対策装置とする。
　本実施の形態に係る空気調和装置１００では、冷媒検知装置５により冷媒漏洩が検知された場合、冷媒漏洩出力信号が、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８へ向けて出力される。そして、その出力された冷媒漏洩出力信号に基づいて、それらの全てもしくは少なくとも１つが動作することで、空調空間４の安全が担保されるようになっている。
　したがって、冷媒検知装置５、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８は、空気調和装置１００から冷媒が漏洩した際の安全対策として設けられているため、通常の冷房運転または暖房運転が行われている際に、何らかの機能を果たすということはない。そのため、空気調和装置１００に充填されている冷媒量と空調空間４の容積とから計算した冷媒漏洩時の最大濃度が人体に影響を及ぼす濃度にならない場合は、冷媒検知装置５、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８は、設置されていなくてもよい。
　図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第二の例を示す概略図であり、図３は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第三の例を示す概略図であり、図４は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第四の例を示す概略図であり、図５は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第五の例を示す概略図であり、図６は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第六の例を示す概略図であり、図７は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第七の例を示す概略図である。
　なお、警報装置６、遮断装置７、および、換気装置８は、これらのうち、いずれか１種類以上が設置されていればよい。これらのうち、１種類または２種類が設置されている場合を図２～図８に示す。
　図２は、安全対策として、警報装置６ａ、６ｂが空調空間４ａ、４ｂにそれぞれ設けられている場合の空気調和装置１００である。図３は、安全対策として、遮断装置７ａ、７ｂが冷媒配管３の分岐部３ａ、３ｂにそれぞれ設けられている場合の空気調和装置１００である。図４は、安全対策として、換気装置８ａ、８ｂが空調空間４ａ、４ｂにそれぞれ設けられている場合の空気調和装置１００である。図５は、安全対策として、警報装置６ａ、６ｂが空調空間４ａ、４ｂにそれぞれ設けられており、遮断装置７ａ、７ｂが冷媒配管３の分岐部３ａ、３ｂにそれぞれ設けられている場合の空気調和装置１００である。
　図６は、安全対策として、警報装置６ａ、６ｂおよび換気装置８ａ、８ｂが空調空間４ａ、４ｂにそれぞれ設けられている場合の空気調和装置１００である。図７は、安全対策として、遮断装置７が室外機１の内部の冷媒配管３に設けられている場合の空気調和装置１００である。なお、遮断装置７は、空調空間４ａ、４ｂの外部に設けられていればよいため、図７に示すように、室外機１の内部に設けられていてもよい。
　図８は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の構成の第八の例を示す概略図である。
　図８に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置１００では、複数の室内機２ａ、２ｂが、同一の空調空間４に設置されていてもよい。この場合、安全対策として、例えば、警報装置６が空調空間４に設けられており、遮断装置７ａ、７ｂが冷媒配管３の分岐部３ａ、３ｂにそれぞれ設けられている。
　次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒回路１０１構成について説明する。
　図９は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒回路１０１構成の一例を示す概略図である。
　本実施の形態に係る空気調和装置１００は、図９に示すように、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、絞り装置４１ａ、４１ｂ、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂ、アキュムレータ１３が冷媒配管３で順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路１０１を備えている。以下、絞り装置４１ａ、４１ｂの総称を絞り装置４１とし、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂの総称を負荷側熱交換器４０とする。
　［室外機１］
　室外機１は、熱源として機能するものであり、圧縮機１０と、冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレータ１３と、を備えている。また、熱源側熱交換器１２の付近には、熱源側熱交換器１２に空気を送風する室外送風機１４が設けられている。
　圧縮機１０は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。冷媒流路切替装置１１は、冷房運転時における冷媒の流れと暖房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものであり、四方弁等で構成されている。
　熱源側熱交換器１２は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能し、ファン等の室外送風機１４から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。
　また、室外機１には、圧力を検知する第一圧力検知装置２０および第二圧力検知装置２１が設けられている。第一圧力検知装置２０は、圧縮機１０の吐出側と冷媒流路切替装置１１とを繋ぐ冷媒配管３に設けられており、圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒の圧力を検知するものである。また、第二圧力検知装置２１は、冷媒流路切替装置１１と圧縮機１０の吸入側とを繋ぐ冷媒配管３に設けられており、圧縮機１０に吸入される低温低圧の冷媒の圧力を検知するものである。
　また、室外機１には、温度を検知する第一温度検知装置２２が設けられている。第一温度検知装置２２は、圧縮機１０の吐出側と冷媒流路切替装置１１とを繋ぐ冷媒配管３に設けられており、圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒の温度を検知するものであり、サーミスタ等で構成されている。
　［室内機２ａ、２ｂ］
　室内機２ａ、２ｂは、空調空間４ａ、４ｂを空気調和するものであり、それぞれ負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂと、絞り装置４１ａ、４１ｂと、を備えている。また、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂの付近には、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂに空気を送風する室内送風機４２ａ、４２ｂ（以下、総称を室内送風機４２とする）がそれぞれ設けられている。また、室内機２ａ、２ｂは、冷媒配管３を介して室外機１と接続され、冷媒が流入出するようになっている。
　負荷側熱交換器４０は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能し、ファン等の室内送風機４２から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、空調空間４に供給するための暖房用空気または冷房用空気を生成するものである。絞り装置４１は、減圧弁および膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものであり、開度が可変に制御可能なもの、例えば電子式膨張弁等で構成されている。
　また、室内機２ａ、２ｂには、温度を検知する第二温度検知装置５０ａ、５０ｂ（以下、総称を第二温度検知装置５０とする）、第三温度検知装置５１ａ、５１ｂ（以下、総称を第三温度検知装置５１とする）、および、第四温度検知装置５２ａ、５２ｂ（以下、総称を第四温度検知装置５２とする）がそれぞれ設けられている。
　第二温度検知装置５０は、絞り装置４１と負荷側熱交換器４０とを繋ぐ冷媒配管３に設けられており、冷房運転時に負荷側熱交換器４０に流入する冷媒の温度を検知するものである。また、第三温度検知装置５１は、負荷側熱交換器４０に対して絞り装置４１とは反対側の冷媒配管３に設けられており、冷房運転時に負荷側熱交換器４０から流出する冷媒の温度を検知するものである。さらに、第四温度検知装置５２は、負荷側熱交換器４０の空気吸込み部に設けられており、空調空間４の空気温度を検知するものである。
　第二温度検知装置５０、第三温度検知装置５１、および、第四温度検知装置５２は、サーミスタ等で構成されている。
　［制御装置３０］
　また、室外機１は、制御装置３０を備えている。制御装置３０は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成されている。
　図１０は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の機能ブロックである。
　制御装置３０は、図１０に示すように、メイン制御部３１と、タイマ部３２と、記憶部３３と、駆動部３４と、を備えている。
　メイン制御部３１は、各種検知装置の検知値、および、リモコン（図示せず）からの指示に基づいて、警報装置６のＯＮ／ＯＦＦ、遮断装置７の開閉、換気装置８の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、圧縮機１０の周波数、熱源側熱交換器１２の室外送風機１４の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、冷媒流路切替装置１１の切り替え、絞り装置４１の開度、および、負荷側熱交換器４０の室内送風機４２の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）の制御を駆動部３４に指示するものである。
　なお、各種検知装置には、冷媒検知装置５、第一圧力検知装置２０、第二圧力検知装置２１、第一温度検知装置２２、第二温度検知装置５０、第三温度検知装置５１、および、第四温度検知装置５２が含まれている。
　タイマ部３２は、時間を計測するものである。記憶部３３は、後述する閾値Ｃ１等の各種情報を記憶するものである。
　駆動部３４は、メイン制御部３１からの指示に基づいて、警報装置６のＯＮ／ＯＦＦ、遮断装置７の開閉、換気装置８の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、圧縮機１０の周波数、熱源側熱交換器１２の室外送風機１４の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、冷媒流路切替装置１１の切り替え、絞り装置４１の開度、および、負荷側熱交換器４０の室内送風機４２の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）を制御するものである。
　なお、本実施の形態では、制御装置３０が室外機１に設けられている例を示しているが、それに限定されず、室外機１および室内機２ａ、２ｂのユニット毎に別々に設けてもよいし、室外機１または室内機２ａ、２ｂのどちらかに設けてもよい。また、制御装置３０がタイマ部３２および記憶部３３を備えている構成としたが、それに限定されず、タイマ部３２および記憶部３３を制御装置３０とは別体として設けられている構成としてもよい。
　なお、遮断装置７は、室内機２もしくはその近傍から冷媒漏洩が発生した場合に、室外機１から空調空間４への冷媒漏洩を抑制するために、冷媒配管３の流れを遮断するものである。したがって、遮断装置７は、冷媒回路１０１内の冷媒流れを遮断できればどのようなものでもよく、例えば電磁弁のように開閉のどちらかのみに制御可能なものでもよいし、電子膨張弁のように開度が可変に制御可能なものでもよい。
　［全冷房運転］
　図１１は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の全冷房運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路１０１図である。なお、図１１中において、冷媒の流れ方向は、実線矢印で示されている。また、冷媒流路切替装置１１は、圧縮機１０の吐出側と熱源側熱交換器１２とが接続されるように、切り替えられている。この図１１では、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に、空気調和装置１００の全冷房運転について説明する。
　全冷房運転の場合、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した高温高圧ガス冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮し高圧の液冷媒となる。そして、熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は室外機１から流出し、冷媒配管３を通り、室内機２ａ、２ｂに流入する。このとき、遮断装置７ａ、７ｂは、冷媒流れの妨げとならないように開状態となっている。
　室内機２ａ、２ｂに流入した高圧の液冷媒は、絞り装置４１ａ、４１ｂによって低温低圧の二相冷媒に減圧された後、蒸発器として作用する負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂに流入し、室内空気から吸熱することで室内空気を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂから流出した低温低圧のガス冷媒は、冷媒配管３を通り室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置１１およびアキュムレータ１３を通り、圧縮機１０へ吸入される。
　制御装置３０は、第二温度検知装置５０ａ、５０ｂで検知された温度と、第三温度検知装置５１ａ、５１ｂで検知された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定となるように、絞り装置４１ａ、４１ｂの開度を制御する。そうすることで、空調空間４ａ、４ｂの熱負荷に応じた能力を発揮することができ、効率のよい運転が可能となる。
　［全暖房運転］
　図１２は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の全暖房運転時における冷媒の流れを示す冷媒回路１０１図である。なお、図１２中において、冷媒の流れ方向は、実線矢印で示されている。また、冷媒流路切替装置１１は、圧縮機１０の吐出側と遮断装置７ａ、７ｂとが接続されるように、切り替えられている。この図１２では、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで温熱負荷が発生している場合を例に、空気調和装置１００の全暖房運転について説明する。
　全暖房運転の場合、低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して冷媒配管３を通り室内機２ａ、２ｂに流入する。このとき、遮断装置７ａ、７ｂは、冷媒流れの妨げとならないように開状態となっている。
　室内機２ａ、２ｂに流入した高温高圧ガス冷媒は、負荷側熱交換器４０ａ、４０ｂで室内空気に放熱し、高圧の液冷媒となり、絞り装置４１ａ、４１ｂへ流入する。そして、絞り装置４１ａ、４１ｂによって低温低圧の二相冷媒に減圧された後、室内機２ａ、２ｂを流出し、冷媒配管３を通り、室外機１へ流入する。
　室外機１へ流入した低温低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気から吸熱することで低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２を出た低温低圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１およびアキュムレータ１３を通り、圧縮機１０へ吸入される。
　制御装置３０は、第一圧力検知装置２０で検知された圧力から算出された冷媒の飽和液温度と、第二温度検知装置５０で検知された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定となるように、絞り装置４１ａ、４１ｂの開度を制御する。そうすることで、空調空間４ａ、４ｂの熱負荷に応じた能力を発揮することができ、効率のよい運転が可能となる。
　次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の誤検知回避動作について説明する。
　図１３は、従来の空気調和装置の冷媒漏洩の誤検知動作の一例を説明する図であり、図１４は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の誤検知回避動作を説明する図である。
　従来、空気調和装置の制御装置は冷媒濃度の閾値を有し、冷媒漏洩装置により検知した検知値（冷媒濃度）が閾値を超えた場合に、冷媒漏洩が発生したと判定する方法が一般的であった。しかしながら、この手法では、図１３に示すように雑ガス、ノイズ等によって一次的に冷媒濃度が閾値を超えてしまった場合でも冷媒漏洩と判定してしまい、冷媒漏洩の誤検知が発生してしまっていた。
　そこで、本実施の形態に係る空気調和装置１００の制御装置３０は、前述のような冷媒漏洩の誤検知を回避するための冷媒漏洩判定機能を備えたことを特徴としている。
　以下、冷媒漏洩判定機能についての詳しい説明を行う。
　[冷媒漏洩判定機能]
　空気調和装置１００の制御装置３０の冷媒漏洩判定機能とは、冷媒漏洩判定時間および冷媒濃度の閾値の二つを用いて冷媒漏洩が発生しているかどうかを判定する機能である。
　以下に、冷媒漏洩判定機能に関するより具体的な説明を行う。冷媒漏洩が発生した場合、冷媒漏洩が発生してから空調空間４の冷媒濃度がＣ（ｋｇ／ｍ３）となるまでの時間ΔＴ（ｓ）は次式で表される。
［数１］
ΔＴ＝Ｃ×Ａ×Ｈ／Ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　式１中のＡは空調空間４の床面積（ｍ２）、Ｈは空調空間４の天井高さ（ｍ）、Ｇは冷媒の漏洩速度（ｋｇ／ｓ）である。
　また、冷媒濃度の閾値をＣ１（ｋｇ／ｍ３）とすると、冷媒漏洩が発生してから閾値Ｃ１に到達するまでの時間ΔＴ１（ｓ）は次式で表される。
［数２］
ΔＴ１＝Ｃ１×Ａ×Ｈ／Ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
　また、燃焼下限界ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ３）を用いて、空調空間４の冷媒濃度がＬＦＬ／２（ｋｇ／ｍ３）になる前に冷媒漏洩を検知すれば、空調空間４には問題となるような可燃域ができないことが、冷凍空調学会発行のＲｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｌｄｌｙ Ｆｌａｍｍａｂｌｅ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ２０１６（２０１７年３月）の２２１ページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｓｒａｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ／ｂｉｎｅｎｓｅｉ／ｆｉｎａｌ＿ｒｅｐｏｒｔ＿２０１６ｒ１＿ｅｎ．ｐｄｆ）で報告されている。
　したがって、空調空間４の冷媒濃度がＬＦＬ／２（ｋｇ／ｍ３）になる前に冷媒漏洩を検知して、安全対策装置を動作させれば、空調空間４内での着火を抑制することができる。ここで、冷媒漏洩が発生してから空調空間４の冷媒濃度がＬＦＬ／２になるまでの時間ΔＴ２（ｓ）は次式で表される。
［数３］
ΔＴ２＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×Ｈ／Ｇ　　　　　　　　　　　　　　（３）
　以上より、安全対策装置がすぐに動作する場合、制御装置３０は、冷媒漏洩が発生した時の時間を基準として、冷媒検知装置５によりΔＴ１秒後に閾値Ｃ１の冷媒濃度を検知し、空調空間４の冷媒濃度がＬＦＬ／２になるΔＴ２秒後よりも前に冷媒漏洩が発生したと判定すれば、安全性は確保されていることになる。
　冷媒漏洩が発生してから制御装置３０が冷媒漏洩と判定するまでに許容される最大時間である判定時間ΔＴａ（ｓ）は次式で表される。
［数４］
ΔＴａ＝ΔＴ２－ΔＴ１＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ａ×Ｈ／Ｇ　（４）
　冷媒漏洩は、冷媒配管３の亀裂および室内機２内の熱交換器の腐食等によって発生する。すなわち、一旦冷媒漏洩が発生すると、冷媒が漏れている穴が塞がることはないため、空気調和装置１００内の冷媒が少なくなるまで、冷媒漏洩が継続する。一方、冷媒漏洩の誤検知の要因となる除菌用のスプレー等は、短い時間に散布される。
　したがって、冷媒漏洩の誤検知を抑制するためには、冷媒検知装置５により閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知してから、一定時間連続して閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知した場合に冷媒漏洩と判定する、という方法が考えられる。ただし、冷媒検知装置５からの検知信号の伝送エラーが発生する可能性はあるが、信号の伝送エラーは発生したとしても小さな割合であるため、閾値Ｃ１を超えている時間が所定の割合以上であることを判定基準とすると、信号の伝送エラーを抑制できる。
　すなわち、制御装置３０が、冷媒漏洩が発生してから判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過するまでに、冷媒検知装置５により検知した冷媒濃度が、閾値Ｃ１を常時超えている、または、閾値Ｃ１を超えている時間が所定の割合以上である、という判定基準に基づいて、冷媒の漏洩判定を行うことで、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。
　冷媒の漏洩判定は、冷媒検知装置５により閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知してから判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過するまで必ずしも待つ必要はなく、冷媒検知装置５の信頼性が高ければ、判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過する前に冷媒の漏洩判定をしてもよい。
　空気調和装置１００の制御装置３０の制御間隔は、短い場合でも１０秒以上であり、冷媒漏洩の誤検知を抑制するためには、この制御間隔で複数回冷媒漏洩を検知する必要がある。また、除菌スプレー等を散布する時間は、高々数秒程度と思われる。よって、冷媒検知装置５により２０秒以上連続して閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知することが、最短の冷媒漏洩の判定時間であり、判定時間ΔＴａは２０（ｓ）以上の値とする必要がある。
　また、冷媒回路１０１に充填されている冷媒が全部漏洩してしまう前に、冷媒の漏洩判定を行う必要があるため、冷媒回路１０１に充填されている冷媒量Ｍ（ｋｇ）は次式を満たす必要がある。
［数５］
Ｍ≧ΔＴ２×Ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（５）
　また、冷凍空調学会発行のＲｉｓｋ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｌｄｌｙ Ｆｌａｍｍａｂｌｅ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔｓ Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ２０１６（２０１７年３月）の２２１ページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｓｒａｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ／ｂｉｎｅｎｓｅｉ／ｆｉｎａｌ＿ｒｅｐｏｒｔ＿２０１６ｒ１＿ｅｎ．ｐｄｆ）の１９８ページによると、空調調和装置の室内機での冷媒の漏洩速度は１０（ｋｇ／ｈ）＝１０／３６００（ｋｇ／ｓ）となっている。また、標準的な室内の天井高さは２．２（ｍ）であることも考慮すると式（１）から式（５）は、それぞれ次のように表される。
［数１Ａ］
ΔＴ＝Ｃ×Ａ×Ｈ／Ｇ
　　＝Ｃ×Ａ×２．２／（１０／３６００）
　　＝７９２×Ｃ×Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（６）
［数２Ａ］
ΔＴ１＝Ｃ１×Ａ×Ｈ／Ｇ
　　　＝Ｃ１×Ａ×２．２／（１０／３６００）
　　　＝７９２×Ｃ１×Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（７）
［数３Ａ］
ΔＴ２＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×Ｈ／Ｇ
　　　＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×２．２／（１０／３６００）
　　　＝３９６×ＬＦＬ×Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（８）
［数４Ａ］
ΔＴａ＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ａ×Ｈ／Ｇ
　　　＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ａ×２．２／（１０／３６００）
　　　＝７９２×（ＬＦＬ／２－Ｃ１）×Ａ　　　　　　　　　　　（９）
［数５Ａ］
　Ｍ≧ΔＴ２×Ｇ
　　＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×（Ｈ／Ｇ）×Ｇ
　　＝３９６×ＬＦＬ×Ａ×Ｇ
　　＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×Ｈ
　　＝（ＬＦＬ／２）×Ａ×２．２
　　＝１．１×ＬＦＬ×Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１０）
　例として、冷媒回路１０１に充填されている冷媒をＲ３２冷媒とし、空調空間４の床面積Ａを９（ｍ２）とし、冷媒検知装置５の閾値Ｃ１を０．０３０７（ｋｇ／ｍ３）とすると、Ｒ３２冷媒のＬＦＬは０．３０７（ｋｇ／ｍ３）であるため、ΔＴ１は約２１９秒（≒３．７分）、ΔＴ２は約１０９４秒（≒１８．２分）、ΔＴａは約８７５秒（≒１４．５分）、Ｍは約３．０（ｋｇ）となる。
　前述のＲ３２冷媒の例においては、閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知してから冷媒漏洩と判定するまでに許容される最大時間である、判定時間ΔＴａ（ｓ）を約８７５秒に設定しても空調空間４の安全性は担保できる。当然であるが、判定時間ΔＴａ（ｓ）は許容される最大時間であるため、実際の運用の際には、より小さい値に設定してもよい。
　なお、冷媒回路１０１に充填される冷媒量はあらかじめ決まっているため、漏洩する冷媒のＬＦＬはあらかじめ分かっている。また、使用される冷媒検知装置５によって、閾値Ｃ１もあらかじめ決まっている。そこで、式（９）のＬＦＬおよびＣ１は定数として設定することが可能であり、Ｒ３２冷媒を使用し、閾値Ｃ１を０．０３０７（ｋｇ／ｍ３）とすると、式（９）は次式になり、ΔＴａは床面積Ａのみの値で算出できる。
［数４Ｂ］
　ΔＴａ＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ａ×Ｈ／Ｇ
　　　　＝７９２×（０．３０７／２－０．０３７）×Ａ
　　　　＝９２．２６８×Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　（１１）
　また、一般的な空調空間４の空調負荷Ｌは０．１（ｋＷ／ｍ２）等の値を取る。室内機２の空調能力Ｑ（ｋＷ）は制御装置３０の記憶部３３に記憶されているため、この室内機２の空調能力Ｑおよび空調負荷Ｌを用いれば、床面積Ａを求めることができ、次式でもΔＴａが計算できる。すなわち、ΔＴａは室内機２の空調能力Ｑのみの値で算出できる。なお、１つの空調空間４に複数の室内機２が設置されている場合は、その複数の室内機２の合計の空調能力をＱとすればよい。
［数４Ｃ］
　ΔＴａ＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×（Ｑ／Ｌ）×Ｈ／Ｇ
　　　　＝７９２×（０．３０７／２－０．０３７）×（Ｑ／０．１）
　　　　＝９２２．６８×Ｑ　　　　　　　　　　　　　　　　　（１２）
　また、式（９）を書き換えると次式になり、式（１３）で計算される値でΔＴａを規定してよい。
［数４Ｄ］
　ΔＴａ＝（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×（Ｑ／Ｌ）×Ｈ／Ｇ
　　　　＝７９２×（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×（Ｑ／０．１）
　　　　＝７９２０×（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ｑ　　　　　　（１３）
　同様に、式（１０）を書き換えると次式になり、式（１４）で計算される値でＭを規定してよい。
［数５Ｂ］
　Ｍ≧ΔＴ２×Ｇ
　　＝（ＬＦＬ／２）×（Ｑ／Ｌ）×（Ｈ／Ｇ）×Ｇ
　　＝（ＬＦＬ／２）×（Ｑ／Ｌ）×Ｈ
　　＝（ＬＦＬ／２）×（Ｑ／０．１）×２．２
　　＝１１×ＬＦＬ×Ｑ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１４）
　したがって、制御装置３０は、図１４に示すように、電気的なノイズおよび空気中の有機化合物系を初めとする雑ガスによって、冷媒検知装置５により閾値Ｃ１を超えた冷媒濃度を検知してもすぐには冷媒漏洩と判定しない。そして、制御装置３０は、判定時間ΔＴａ（ｓ）の間における冷媒検知装置５の検知値Ｃｄから、本当に冷媒漏洩が発生しているかどうかを判定することが可能となり、冷媒漏洩の誤検知を抑制することが可能となる。
　次に、冷媒漏洩の誤検知抑制方法に関する具体的例を説明する。判定時間ΔＴａ（ｓ）を用いた冷媒漏洩の誤検知抑制方法として、以下のような対応が可能である。
　冷媒漏洩が発生していると判定する条件を、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１（ｋｇ／ｍ３）を超えてから判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過するまでの間、常時閾値Ｃ１を超えているという条件にすると、空気中の雑ガスによる冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。
　その他にも、冷媒漏洩が発生していると判定する条件を、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１（ｋｇ／ｍ３）を超えてから判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過するまでの間、閾値Ｃ１を超えている割合が所定割合以上であるという条件にしても、空気中の雑ガスによる冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。
　さらに別の判定条件として、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄを一定間隔毎にサンプリングし、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、判定時間ΔＴａ（ｓ）が経過するまでの間、基準回数連続して閾値Ｃ１を超えている場合に冷媒漏洩が発生していると判定してもよい。
　なお、本実施の形態では、前述の冷媒漏洩判定機能の説明に際して、冷媒回路１０１に充填されている冷媒を可燃性冷媒であるＲ３２冷媒とし、冷媒の燃焼下限界ＬＦＬを用いた説明を行った。しかしながら、冷媒回路１０１に充填されている冷媒を可燃性冷媒に限定するものではなく、不燃性冷媒または毒性冷媒とし、不燃性冷媒および毒性冷媒の冷媒濃度限界ＲＣＬ（Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ　Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　Ｌｉｍｉｔ）を用いても、同様の効果を得ることができる。
　図１５は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第一の例を示す図である。
　次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第一の例について、図１５を用いて説明する。
　まず、メイン制御部３１は、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、記憶部３３に記憶されている閾値Ｃ１を超えているかどうかを判定する（ステップＳ１Ａ）。
　メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていると判定した場合（ステップＳ１ＡのＹＥＳ）、タイマ部３２により時間ｔの計測を開始する（ステップＳ２Ａ）。
　ステップＳ２Ａの後、メイン制御部３１は、時間ｔが、記憶部３３に記憶されている判定時間ΔＴａを超えているかどうかを判定する（ステップＳ３Ａ）。
　メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていないと判定した場合（ステップＳ３ＡのＮＯ）、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えているかどうかを判定する（ステップＳ４Ａ）。
　ステップＳ４Ａにおいて、メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ４ＡのＮＯ）、処理を終了する。
　一方、メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていると判定した場合（ステップＳ４ＡのＹＥＳ）、ステップＳ３Ａに戻る。
　ステップＳ３Ａにおいて、メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていると判定した場合（ステップＳ３ＡのＹＥＳ）、駆動部３４により安全対策装置を動作させる。つまり、メイン制御部３１は、警報装置６ならＯＮにし、遮断装置７なら開にし、換気装置８ならＯＮにする（ステップＳ５Ａ）。
　以上より、メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えている間、ステップＳ３ＡおよびＳ４Ａの処理を繰り返し、判定時間ΔＴａの間、検知値Ｃｄが閾値Ｃ１を常時超えた場合、安全対策装置を動作させている。
　図１６は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第二の例を示す図である。
　次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第二の例について、図１６を用いて説明する。
　まず、メイン制御部３１は、タイマ部３２により時間ｔの計測を開始し、オン時間Δｔｏｎおよびオフ時間Δｔｏｆｆをリセットして０にする（ステップＳ１Ｂ）。ここで、オン時間Δｔｏｎとは、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えた時間の合計であり、オフ時間Δｔｏｆｆとは、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていない時間の合計である。次に、メイン制御部３１は、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、記憶部３３に記憶されている閾値Ｃ１を超えているかどうかを判定する（ステップＳ２Ｂ）。
　メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていると判定した場合（ステップＳ２ＢのＹＥＳ）、オン時間Δｔｏｎに時間を加算し（ステップＳ３Ｂ）、ステップＳ５Ｂに進む。
　一方、メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ２ＢのＮＯ）、オフ時間Δｔｏｆｆに時間を加算し（ステップＳ４Ｂ）、ステップＳ５Ｂに進む。なお、ステップＳ４Ｂの処理は、省略可能である。
　ここで、ステップＳ３ＢおよびＳ４Ｂにおいて、オン時間Δｔｏｎまたはオフ時間Δｔｏｆｆに加算する時間とは、前回のステップＳ２Ｂでの判定処理を行ってから今回のステップＳ２Ｂを行うまでの時間である。例えば、メイン制御部３１が、１秒毎にステップＳ２Ｂでの判定処理行っている場合は、上記の加算する時間は１秒となる。
　ステップＳ５Ｂにおいて、メイン制御部３１は、時間ｔが、記憶部３３に記憶されている判定時間ΔＴａを超えているかどうかを判定する。
　メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていると判定した場合（ステップＳ５ＢのＹＥＳ）、ステップＳ６Ｂに進む。
　一方、メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていないと判定した場合（ステップＳ５ＢのＮＯ）、ステップＳ２Ｂに戻る。つまり、メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えるまで、ステップＳ２Ｂ～Ｓ５Ｂの処理を繰り返す。そして、判定時間ΔＴａの間に、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えている時間の合計であるΔオン時間ｔｏｎ、および、判定時間ΔＴａの間に、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていない時間の合計であるオフ時間Δｔｏｆｆを求める。
　ステップＳ６Ｂにおいて、メイン制御部３１は、オン時間Δｔｏｎが、記憶部３３に記憶されている基準時間ｘΔＴａを超えているかどうかを判定する。ここで、基準時間ｘΔＴａについて、例えば、判定時間ΔＴａが３０秒で、あらかじめ設定された割合ｘを８割とした場合、基準時間ｘΔＴａは、３０×（８／１０）＝２４秒となる。
　メイン制御部３１は、オン時間Δｔｏｎが、基準時間ｘΔＴａを超えていると判定した場合（ステップＳ６ＢのＹＥＳ）、駆動部３４により安全対策装置を動作させる。つまり、メイン制御部３１は、警報装置６ならＯＮにし、遮断装置７なら開にし、換気装置８ならＯＮにする（ステップＳ７Ｂ）。
　一方、メイン制御部３１は、オン時間Δｔｏｎが、基準時間ｘΔＴａを超えていないと判定した場合（ステップＳ６ＢのＮＯ）、処理を終了する。
　以上より、メイン制御部３１は、判定時間ΔＴａの間に、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えた時間の合計を計測し、計測した時間の合計が基準時間ｘΔＴａ以上である場合、安全対策装置を動作させている。
　図１７は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第三の例を示す図である。
　次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷媒漏洩の検知動作の制御フローの第三の例について、図１７を用いて説明する。
　まず、メイン制御部３１は、タイマ部３２により時間ｔの計測を開始し、カウンタＫをリセットして０にする（ステップＳ１Ｃ）。次に、メイン制御部３１は、冷媒検知装置５による検知値Ｃｄが、記憶部３３に記憶されている閾値Ｃ１を超えているかどうかを判定する（ステップＳ２Ｃ）。
　メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていると判定した場合（ステップＳ２ＣのＹＥＳ）、カウンタＫに１を加算し（ステップＳ３Ｃ）、ステップＳ５Ｃに進む。
　一方、メイン制御部３１は、検知値Ｃｄが、閾値Ｃ１を超えていないと判定した場合（ステップＳ２ＣのＮＯ）、カウンタＫをリセットし（ステップＳ４Ｃ）、ステップＳ５Ｃに進む。
　ステップＳ５Ｃにおいて、メイン制御部３１は、カウンタＫの値が、記憶部３３に記憶されている基準回数Ｋａに達しているかどうかを判定する。
　メイン制御部３１は、カウンタＫの値が、基準回数Ｋａに達していると判定した場合（ステップＳ５ＣのＹＥＳ）、駆動部３４により安全対策装置を動作させる。つまり、メイン制御部３１は、警報装置６ならＯＮにし、遮断装置７なら開にし、換気装置８ならＯＮにする（ステップＳ７Ｃ）。
　一方、メイン制御部３１は、カウンタＫの値が、基準回数Ｋａに達していないと判定した場合（ステップＳ５ＣのＮＯ）、ステップＳ６Ｃに進む。
　ステップＳ６Ｃにおいて、メイン制御部３１は、時間ｔが、記憶部３３に記憶されている判定時間ΔＴａを超えているかどうかを判定する。
　メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていると判定した場合（ステップＳ６ＣのＹＥＳ）、処理を終了する。
　一方、メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えていないと判定した場合（ステップＳ６ＣのＮＯ）、ステップＳ２Ｃに戻る。つまり、メイン制御部３１は、時間ｔが、判定時間ΔＴａを超えるまで、ステップＳ２Ｃ～Ｓ５Ｃの処理を繰り返し、判定時間ΔＴａの間に、検知値Ｃｄが、基準回数Ｋａ連続して閾値Ｃ１を超えたかどうかを判定している。
　以上より、メイン制御部３１は、判定時間ΔＴａの間に、検知値Ｃｄが、連続して閾値Ｃ１を超えた回数を計測し、計測した回数が基準回数Ｋａ以上である場合、安全対策装置を動作させている。
　以上、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、冷媒回路１０１からの冷媒漏洩を検知する冷媒検知装置５と、冷媒検知装置５の検知値Ｃｄが判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、冷媒検知装置５の検知値Ｃｄが判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を基準時間ｘΔＴａ以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定する制御装置３０と、を備えたものである。
　本実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、制御装置３０は、冷媒検知装置５の検知値Ｃｄが判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、冷媒検知装置５の検知値Ｃｄが判定時間ΔＴの間、閾値Ｃ１を基準時間ｘΔＴａ以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定するため、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。
　また、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、警報装置６、換気装置８、遮断装置７のうち少なくとも一つを備え、制御装置３０は、冷媒漏洩が発生したと判定したら、警報装置６、換気装置８、遮断装置７のうち少なくとも一つを動作させるものである。
　本実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、冷媒漏洩が発生したと判定したら安全対策装置を動作させることで、空調空間４内での着火を抑制することができ、空調空間４の安全を担保することができる。
　また、本実施の形態に係る空気調和装置１００は、制御装置３０は、冷媒検知装置５の検知値を一定間隔毎にサンプリングし、冷媒検知装置５の検知値が判定時間ΔＴａの間、基準回数Ｋａ連続して閾値Ｃ１を超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定するものである。
　本実施の形態に係る空気調和装置１００によれば、制御装置３０は、冷媒検知装置５の検知値を一定間隔毎にサンプリングし、冷媒検知装置５の検知値が判定時間ΔＴａの間、基準回数Ｋａ連続して閾値Ｃ１を超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定するため、冷媒漏洩の誤検知を抑制することができる。
　１　室外機、２　室内機、２ａ　室内機、２ｂ　室内機、３　冷媒配管、３ａ　分岐部、３ｂ　分岐部、４　空調空間、４ａ　空調空間、４ｂ　空調空間、５　冷媒検知装置、５ａ　冷媒検知装置、５ｂ　冷媒検知装置、６　警報装置、６ａ　警報装置、６ｂ　警報装置、７　遮断装置、７ａ　遮断装置、７ｂ　遮断装置、８　換気装置、８ａ　換気装置、８ｂ　換気装置、１０　圧縮機、１１　冷媒流路切替装置、１２　熱源側熱交換器、１３　アキュムレータ、１４　室外送風機、２０　第一圧力検知装置、２１　第二圧力検知装置、２２　第一温度検知装置、３０　制御装置、３１　メイン制御部、３２　タイマ部、３３　記憶部、３４　駆動部、４０　負荷側熱交換器、４０ａ　負荷側熱交換器、４０ｂ　負荷側熱交換器、４１　絞り装置、４１ａ　絞り装置、４１ｂ　絞り装置、４２　室内送風機、４２ａ　室内送風機、４２ｂ　室内送風機、５０　第二温度検知装置、５０ａ　第二温度検知装置、５０ｂ　第二温度検知装置、５１　第三温度検知装置、５１ａ　第三温度検知装置、５１ｂ　第三温度検知装置、５２　第四温度検知装置、５２ａ　第四温度検知装置、５２ｂ　第四温度検知装置、１００　空気調和装置、１０１　冷媒回路。

Claims (9)

  1. 　空調空間を空気調和する１台または複数台の室内機と、
    　熱源として機能する１台または複数台の室外機と、
    　前記室内機と前記室外機とが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
    　前記室内機の内部または前記室内機が空気調和を行う空調空間に設けられ、前記冷媒回路からの冷媒漏洩を検知する冷媒検知装置と、
    　前記冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を常時超えた場合、または、前記冷媒検知装置の検知値が判定時間ΔＴａの間、閾値Ｃ１を基準時間以上超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定する制御装置と、を備えた
    　空気調和装置。
  2. 　利用者に冷媒漏洩を知らせる警報装置、漏洩した冷媒を排気する換気装置、冷媒の流れを遮断する遮断装置のうち少なくとも一つを備え、
    　前記制御装置は、冷媒漏洩が発生したと判定したら、前記警報装置、前記換気装置、前記遮断装置のうち少なくとも一つを動作させる
    　請求項１に記載の空気調和装置。
  3. 　前記判定時間ΔＴａは、前記冷媒回路に充填されている冷媒が可燃性冷媒である場合、燃焼下限界ＬＦＬ（ｋｇ／ｍ３）を用いて求められる値である
    　請求項１または２に記載の空気調和装置。
  4. 　前記室内機が設置されている空調空間の床面積をＡ（ｍ２）、
    　前記室内機が設置されている空調空間の天井高さをＨ（ｍ）、
    　前記冷媒回路に充填されている冷媒の漏洩速度をＧ（ｋｇ／ｓ）、
    　前記室内機の空調能力の合計をＱ（ｋＷ）、
    　前記室内機が設置されている空調空間の空調負荷をＬ（ｋＷ／ｍ２）、としたとき、
    　前記判定時間ΔＴａは、（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×Ａ×Ｈ／Ｇ、または（（ＬＦＬ／２）－Ｃ１）×（Ｑ／Ｌ）×Ｈ／Ｇで計算される値未満である
    　請求項３に記載の空気調和装置。
  5. 　前記冷媒回路に充填されている冷媒量は、（ＬＦＬ／２）×Ａ×Ｈ、または、（ＬＦＬ／２）×（Ｑ／Ｌ）×Ｈで計算される値以上である
    　請求項４に記載の空気調和装置。
  6. 　前記漏洩速度をＧ＝１０／３６００（ｋｇ／ｓ）とし、前記天井高さをＨ＝２．２（ｍ）とし、前記空調負荷をＬ＝０．１（ｋＷ／ｍ２）とする
    　請求項４または５に記載の空気調和装置。
  7. 　前記判定時間ΔＴａは、前記冷媒回路に充填されている冷媒が不燃性冷媒または毒性冷媒である場合、冷媒濃度限界ＲＣＬ（ｋｇ／ｍ３）を用いて求められる値である
    　請求項１または２に記載の空気調和装置。
  8. 　前記判定時間ΔＴａは、２０秒以上である
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  9. 　前記制御装置は、前記冷媒検知装置の検知値を一定間隔毎にサンプリングし、前記冷媒検知装置の検知値が前記判定時間ΔＴａの間、基準回数連続して閾値Ｃ１を超えた場合、冷媒漏洩が発生したと判定する
    　請求項１～８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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