JP2012127519A

JP2012127519A - 空気調和機

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Publication number: JP2012127519A
Application number: JP2010276532A
Authority: JP
Inventors: Akira Fujitaka; 章藤高
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-07-05

Abstract

【課題】冷媒漏洩時に漏洩冷媒を低減する空気調和機を提供すること。
【解決手段】室内側冷媒漏洩センサー１２と、室外側冷媒漏洩センサー１３、冷媒回路閉鎖手段としての第１の開閉弁５と、第２の開閉弁６を備え、冷媒漏洩時に、冷媒漏洩していない室内機側、室外機側のいずれか一方の冷凍サイクル回路に、冷媒を封じ込め、冷媒漏洩量の低減できる。さらに、冷媒として可燃性冷媒を用いた場合には、可燃性冷媒の漏洩量を低減し、安全性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒漏洩量を削減できる空気調和機に関する。

現在、空気調和機などの冷媒には、オゾン層を破壊しないＨＦＣ系フロン冷媒が使用されている。しかしこのＨＦＣ系冷媒は、温暖化係数が非常に高く、温暖化防止のため、排出規制の対象となっている。そのため、冷媒漏洩量の削減が検討されている。特に室内機側で冷媒漏洩した場合は、室外機側に冷媒を回収することが行なわれていた（例えば、特許文献１参照）。図５に従来の空気調和機の冷凍サイクル図を示す。従来の空気調和機では、室外側に冷媒を回収するための、開閉弁５５、５６は、室内機９内に設けられていた。

特開平６−１８０１６６号公報

しかしながら、上記従来の空気調和機では、室内機側の冷媒漏洩時に冷媒回収を行なうが、室外機側の冷媒漏洩時には冷媒は漏洩させたままという課題があった。

そこで、本発明は、冷媒漏洩時に、冷媒漏洩していない冷凍サイクル部分に、冷媒を封じ込め、冷媒漏洩量の低減および安全性を向上できる空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、冷凍サイクルのうち室内機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室内側冷媒漏洩センサーと、室外機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室外側冷媒漏洩センサーと、室内側冷媒漏洩センサーかつ／または室外側冷媒漏洩センサーからの検出信号により冷媒の漏洩箇所を判定する漏洩箇所判定手段と、冷凍サイクルを、室内機を含む側と室外機を含む側に分離する冷媒回路閉鎖手段を備え、漏洩箇所判定手段が、室内機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室外機へ冷媒回収する運転を行い、冷媒回路閉鎖手段により室外機を含む側に冷媒を封止し、室外機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室内機へ冷媒回収する運転を行い、冷媒回路閉鎖手段により室内機を含む側に冷媒を封止するものである。

本発明によれば、冷媒漏洩時に、冷媒漏洩していない冷凍サイクル部分に、冷媒を封じ込め、冷媒漏洩量の低減することができる。さらに、可燃性冷媒の場合、可燃性冷媒の漏洩量を低減し、安全性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクル図本発明の実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図本発明の実施の形態３における空気調和機の冷凍サイクル図本発明の実施の形態４における空気調和機の冷凍サイクル図従来の空気調和機の冷凍サイクル図

第１の発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、室外機と室内機とを接続する液接続配管およびガス接続配管とを備えた空気調和機において、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器、液接続配管、室内熱交換器、ガス接続配管を配管で接続した冷凍サイクルと、冷凍サイクルのうち室内機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室内側冷媒漏洩センサーと、冷凍サイクルのうち室外機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室外側冷媒漏洩センサーと、室内側冷媒漏洩センサーかつ／または室外側冷媒漏洩センサーからの検出信号により冷媒の漏洩箇所を判定する漏洩箇所判定手段と、冷凍サイクルを、室内機を含む側と室外機を含む側に分離する冷媒回路閉鎖手段を備え、漏洩箇所判定手段が、室内機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室外機へ冷媒回収する運転を行い、冷媒回路閉鎖手段により室外機を含む側に冷媒を封止し、室外機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室内機へ冷媒回収する運転を行い、冷媒回路閉鎖手段により前記室内機を含む側に冷媒を封止するものである。これにより、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止し冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の冷媒回路封鎖手段を、四方弁とガス接続配管との間の配管に設けられた第１の開閉弁と、減圧器と液冷媒配管との間の配管に設けられた第２の開閉弁とすることにより、安価かつ容易に、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止し冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。

第３の発明は、特に第１の発明の冷媒回路封鎖手段を、減圧器と液接続配管、ガス接続配管と四方弁をそれぞれ連通させるか、または、減圧器とガス接続配管、液接続配管と四方弁をそれぞれ連通させるかを切り換える第２の四方弁とすることにより、安価かつ容易に、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止し冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。

第４の発明は、圧縮機、室外熱交換器、全閉可能な減圧器を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、室外機と室内機とを接続する液接続配管およびガス接続配管とを備えた空気調和機において、圧縮機、室外熱交換器、減圧器、液接続配管、室内熱交換器、ガス接続配管を配管で接続した冷凍サイクルと、冷凍サイクルのうち室内機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室内側冷媒漏洩センサーと、冷凍サイクルのうち室外機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室外側冷媒漏洩センサーと、室内側冷媒漏洩センサーかつ／または室外側冷媒漏洩センサーからの検出信号により冷媒の漏洩箇所を判定する漏洩箇所判定手段と、冷凍サイクルを、室内機を含む側と室外機を含む側に分離する冷媒回路閉鎖手段を備え、漏洩箇所判定手段が、室内機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室外機へ冷媒回収する運転を行い、減圧器と冷媒回路閉鎖手段により室外機を含む側に冷媒を封止し、室外機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、室内機へ冷媒回収する運転を行い、減圧器と冷媒回路閉鎖手段とにより室内機を含む側に冷媒を封止するものである。これにより、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止する冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。

第５の発明は、特に第４の発明の冷媒回路封鎖手段を、圧縮機の吐出側と室外熱交換器との間の配管に設けられた第３の開閉弁と、圧縮機の吸入側とガス接続配管との間の配管に設けられた第４の開閉弁と、圧縮機の吐出側とガス接続配管との間の配管に設けられた第５の開閉弁と、圧縮機の吸入側と室外熱交換器との間の配管に設けられた第６の開閉弁とするものである。これにより、安価かつ容易に、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止し冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。また、比較的収納スペースに余裕のある室外機に容易に冷媒回路閉鎖手段を設けることができ、空気調和機
の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器より内容積の小さい室内熱交換器を含む側に、液接続配管とガス接続配管を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

第６の発明は、特に第４の発明の冷媒回路封鎖手段を、圧縮機の吐出側と圧縮機の吸入側と室外熱交換器のいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖する第１の三方弁と、圧縮機の吐出側と圧縮機の吸入側とガス接続配管のいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖する第２の三方弁とするものである。これにより、安価かつ容易に、漏洩箇所とは異なる冷凍サイクル部分に冷媒を封止し冷媒回収を行い、冷媒漏洩量を低減することができる。また、比較的収納スペースに余裕のある室外機に容易に冷媒回路閉鎖手段を設けることができ、空気調和機の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器より内容積の小さい室内熱交換器を含む側に、液接続配管とガス接続配管を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

第７の発明は、特に第１〜６のいずれか１つの発明において、空気調和機を停止させる前に、室外機へ冷媒回収する運転を行い、冷媒回路閉鎖手段により室外機を含む側に冷媒を封止するものであり、運転停止時の室内側への冷媒漏洩を低減することができる。

第８の発明は、特に第１〜７のいずれか１つの発明において、可燃性冷媒を使用するもので、可燃性冷媒が漏洩したときに冷媒漏洩量を低減して、冷媒への着火を防止することができる。

第９の発明は、特に第８の発明の可燃性冷媒をＲ３２等のＨＦＣ系冷媒やＨＦＯ−１２３４ｙｆ等炭素の二重結合を持つフッ化水素系冷媒の単一冷媒またはそれらを主成分とする混合冷媒とするもので、冷媒漏洩量を低減するとともに、低ＧＷＰ冷媒のため、漏洩しても温暖化影響を小さくすることができる。

第１０の発明は、特に第８の発明の可燃性冷媒をプロパンやイソブタン等の炭化水素の単一冷媒またはそれらを主成分とする混合冷媒とするもので、冷媒漏洩量を低減するとともに、自然冷媒を使用するため、漏洩しても温暖化影響をさらに小さくすることができる。

第１１の発明は、特に第９または第１０の発明の可燃性冷媒を、地球温暖化係数が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３５０以下、さらに望ましくは１５０以下となるように、単一冷媒または２成分混合もしくは３成分混合した冷媒とするもので、冷媒漏洩量を低減するとともに、低ＧＷＰ冷媒のため、漏洩しても、地球温暖化防止に貢献することができる。

第１２の発明は、特に第１〜１１のいずれか１つの発明において、圧縮機に用いる冷凍機油として、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類、及びポリカーボネート類のいずれかの含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油、または鉱油を用いるもので、冷媒漏洩量を低減するとともに、空気調和機の信頼性の向上に貢献することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。

図１において、本実施例による空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機１、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁２、冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器３、冷媒を減圧する減圧器４を有す室外機７と、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器８を有す室内機９と、室内機９と室外機７を接続する液接続配管１０、ガス接続配管１１とで構成されている。室内機９は、ガス接続配管１１への接続口と四方弁２との間の配管に第１の開閉弁５が、液接続配管１０への接続口と減圧器４との間の配管に第２の開閉弁６が、それぞれ設けられている。

そして、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、減圧器４、第２の開閉弁６、液接続配管１０、室内熱交換器８、ガス接続配管１１、第１の開閉弁５を配管で環状に接続し冷媒回路を構成している。

また、室内機９に、室内機９および液接続配管１０、ガス接続配管１１から室内へ漏洩する冷媒を検出する室内側冷媒漏洩センサー１２を設けている。室外機７に、室外機７から室外へ漏洩する冷媒を検出する室外側冷媒漏洩センサー１３を設けている。室内側冷媒漏洩センサー１２または室外側冷媒漏洩センサー１３により冷媒の漏洩を検出したときに、漏洩箇所が室内機側（室内機９および液接続配管１０、ガス接続配管１１）か室外機側（室外機７）かを判定する漏洩箇所判定手段（図示せず）、漏洩箇所判定手段の信号により、空気調和機の運転および第１の開閉弁５、第２の開閉弁６の開閉を制御し、冷媒回収運転を行なう冷媒回収手段を設けている。

本実施の形態による冷暖房装置を構成する冷媒回路には、ハイドロフルオロオレフィンはテトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペンをベース成分とし、ジフルオロメタンまたはペンタフルオロエタンまたはテトラフルオロエタンを、地球温暖化係数が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３５０以下、さらに望ましくは１５０以下となるようにそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を使用している。

冷房運転時には、四方弁２を圧縮機１の吐出側と室外熱交換器３とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁２を通って室外熱交換器３に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器４に送られる。減圧器４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、第２の開閉弁６、液接続配管１０を通って室内機９に送られる。室内機９では、冷媒は室内熱交換器８に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒はガス接続配管１１を通って、室外機７に戻り、第１の開閉弁５、四方弁２を経由して圧縮機１に戻される。

暖房運転時には、四方弁２を圧縮機１の吐出側と第１の開閉弁５とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁２、第１の開閉弁５、ガス接続配管１１を通り、室内機９に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器８に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は液接続配管１０を通って、第２の開閉弁６、減圧器４に送られ、減圧器４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁２を経由して圧縮機１へ戻される。

次に、本実施の形態による空気調和機で冷媒漏洩が発生した時の作用について説明する。室内機９に設けられた室内側冷媒漏洩センサー１２と、室外機７に設けられた室外側冷
媒漏洩センサー１３により、空気調和機からの冷媒漏洩発生を検出した場合、漏洩箇所判定手段により、漏洩箇所が室内機側か室外機側かを判定する。すなわち、室内側冷媒漏洩センサー１２が冷媒漏洩発生を検出した場合には、漏洩箇所は室内機側であると判定し、室外側冷媒漏洩センサー１３が冷媒漏洩発生を検出した場合には、漏洩箇所は室外機側であると判定する。あるいは、室内側冷媒漏洩センサー１２が検知した冷媒濃度が、室外側冷媒漏洩センサー１３が検知した冷媒濃度より高い場合には、漏洩箇所は室内機側であると判定し、室外側冷媒漏洩センサー１３が検知した冷媒濃度が、室内側冷媒漏洩センサー１２が検知した冷媒濃度より高い場合には、漏洩箇所は室外機側であると判定する。

室内機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は四方弁２を圧縮機１の吐出側と室外熱交換器３とが連通するように切り換え、冷房運転を行う。冷房運転を行うと同時または一定時間経過後、第２の開閉弁６を閉鎖し、冷媒を室外機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第１の開閉弁５を閉鎖し、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

室外機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は四方弁２を圧縮機１の吐出側と第１の開閉弁５とが連通するように切り換え、暖房運転を行う。暖房運転を行うと同時または一定時間経過後、第２の開閉弁６を閉鎖し、冷媒を室内機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第１の開閉弁５を閉鎖し、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

以上のように、本実施の形態では、冷媒漏洩時に、冷媒漏洩箇所が、室内機側、室外機側のいずれであっても、漏洩箇所を有する側と異なる側の冷凍サイクル部分に、冷媒を封じ込め、冷媒漏洩量の低減することができる。さらに、可燃性冷媒の場合、可燃性冷媒の漏洩量を低減し、安全性を向上させることができる。

また、第１の開閉弁５、第２の開閉弁６を比較的収納スペースの限られた室内機９ではなく、室外機７に設けることで、空気調和機の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器３より内容積の小さい室内熱交換器８を含む側（室内機側）に、液接続配管１０とガス接続配管１１を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

また、本実施の形態の空気調和機は、空気調和機の運転を停止する前に、第２の開閉弁６を閉鎖し、冷房運転を行う。冷房運転を行うと同時または一定時間経過後、第２の開閉弁６を閉鎖し、冷媒を室外機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第１の開閉弁５を閉鎖し、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。これによれば、運転停止時の室内側への冷媒漏洩を低減することができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。図２において、図１と同じものには同一の番号を付し説明を省略する。図２において図１と異なる点は、減圧器１４は全閉可能な減圧器である点と、第１の開閉弁５、第２の開閉弁６の代わりに第２の四方弁１５を室外機７内に設けた点である。第２の四方弁１５は、減圧器１４と液接続配管１０との間、および、ガス接続配管１１と四方弁２との間に設けられている。そして、第２の四方弁１５は、減圧器１４と液接続配管１０とを連通させるとともに、ガス接続配管１１と四方弁２とを連通させる通常モードと、減圧器１４とガス接続配管１１とを連通させるとともに、液接続配管１０と四方弁２とを連通させる分離モードとの切換が可能である。

冷房運転時には、四方弁２を圧縮機１の吐出側と室外熱交換器３とが連通するように切り換え、第２の四方弁１５を通常モードとなるように切り替える。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁２を通って室外熱交換器３に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、全閉可能な減圧器１４に送られる。全閉可能な減圧器１４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、第２の四方弁１５、液接続配管１０を通って室内機９に送られる。室内機９では、冷媒は室内熱交換器８に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒はガス接続配管１１を通って、室外機７に戻り、第２の四方弁１５、四方弁２を経由して圧縮機１に戻される。

暖房運転時には、四方弁２を圧縮機１の吐出側と第１の開閉弁５とが連通するように切り換え、第２の四方弁１５を通常モードとなるように切り替える。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁２、第２の四方弁１５、ガス接続配管１１を通り、室内機９に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器８に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は液接続配管１０を通って、第２の四方弁１５、全閉可能な減圧器１４に送られ、全閉可能な減圧器１４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁２を経由して圧縮機１へ戻される。

次に、本実施の形態による空気調和機で冷媒漏洩が発生した時の作用について説明する。室内機９に設けられた室内側冷媒漏洩センサー１２と、室外機７に設けられた室外側冷媒漏洩センサー１３により、空気調和機からの冷媒漏洩発生を検出した場合、漏洩箇所判定手段により、漏洩箇所が室内機側か室外機側かを判定する。

室内機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は冷房運転を行い、全閉可能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室外機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第２の四方弁１５を分離モードとなるように動作させ、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

室外機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は暖房運転を行い、全閉可能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室内機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第２の四方弁１５を分離モードとなるように動作させ、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

以上のように、本実施の形態では、冷媒漏洩時に、冷媒漏洩箇所が、室内機側、室外機側のいずれであっても、漏洩箇所を有する側と異なる側の冷凍サイクル部分に、冷媒を封じ込め、冷媒漏洩量の低減することができる。さらに、可燃性冷媒の場合、可燃性冷媒の漏洩量を低減し、安全性を向上させることができる。さらに、第２の四方弁１５を１つで室内機側と室内機側とを分離して閉鎖できるために、複数の開閉弁を用いた場合と比較して、弁の故障により閉鎖できなくなるという不具合が発生する頻度を低減でき、より確実に、冷媒漏洩量の低減することができる。

また、第２の四方弁１５を比較的収納スペースの限られた室内機９ではなく、室外機７に設けることで、空気調和機の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器３より内容積の小さい室内熱交換器８を含む側に、液接続配管１０とガス接続配管１１を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。図３において、図２と同じものには同一の番号を付し説明を省略する。図３において図２と異なる点は、第２の四方弁１５を廃止し、４個の開閉弁で構成したブリッジ回路を圧縮機１に接続した点である。つまり、圧縮機１の吐出管と室外熱交換器３との間の配管に第３の開閉弁１７を、圧縮機１の吸入管とガス接続配管１１への接続口との間の配管に第４の開閉弁１９を、圧縮機１の吐出管とガス接続配管１１への接続口との間の配管に第５の開閉弁１８を、圧縮機１の吸入管と室外熱交換器３との間の配管に第６の開閉弁１６を、それぞれ設けたものである。

冷房運転時には、第３の開閉弁１７と第４の開閉弁１９とを開とし、第５の開閉弁１８と第６の開閉弁１６とを閉とする。これにより、冷房運転時には、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって第３の開閉弁１７を通って室外熱交換器３に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、全閉可能な減圧器１４に送られる。全閉可能な減圧器１４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液接続配管１０を通って室内機９に送られる。室内機９では、冷媒は室内熱交換器８に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒はガス接続配管１１を通って、室外機７に戻り、第４の開閉弁１９を経由して圧縮機１に戻される。

暖房運転時には、第３の開閉弁１７と第４の開閉弁１９とを閉とし、第５の開閉弁１８と第６の開閉弁１６とを開とする。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって第５の開閉弁１８、ガス接続配管１１を通り、室内機９に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器８に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は液接続配管１０を通って、全閉可能な減圧器１４に送られ、全閉可能な減圧器１４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、第６の開閉弁１６を経由して圧縮機１へ戻される。

次に、本実施の形態による空気調和機で冷媒漏洩が発生した時の作用について説明する。室内機９に設けられた室内側冷媒漏洩センサー１２と、室外機７に設けられた室外側冷媒漏洩センサー１３により、空気調和機からの冷媒漏洩発生を検出した場合、漏洩箇所判定手段により、漏洩箇所が室内側か室外側かを判定する。

室内機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は冷房運転を行い、全閉可能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室外機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第５の開閉弁１８、第６の開閉弁１６の少なくともいずれか一方を閉とし、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

なお、第５の開閉弁１８、第６の開閉弁１６のいずれか一方を閉とする場合には、第５の開閉弁１８を閉としたほうが、圧縮機１を冷媒漏洩していない室外機側に含めて閉鎖できるために、冷媒漏洩量を減少させる上で望ましい。

室外機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は暖房運転を行い、全閉可能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室内機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第３の開閉弁１７、第４の開閉弁１９の少なくともいずれか一方を閉とし、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

なお、第３の開閉弁１７、第４の開閉弁１９のいずれか一方を閉とする場合には、第３の開閉弁１７を閉としたほうが、圧縮機１を冷媒漏洩していない室内機側に含めて閉鎖できるために、冷媒漏洩量を減少させる上で望ましい。

また、圧縮機１に４個の開閉弁で構成したブリッジ回路を接続することにより、比較的収納スペースに余裕のある室外機７に容易に冷媒回路閉鎖手段を設けることができ、空気調和機の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器３より内容積の小さい室内熱交換器８を含む側に、液接続配管１０とガス接続配管１１を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。図４において、図２と同じものには同一の番号を付し説明を省略する。図４において図３と異なる点は、４個の開閉弁で構成したブリッジ回路の代わりに、２個の三方弁で構成したブリッジ回路を設けた点である。つまり、圧縮機１の吐出管と圧縮機１の吸入管と室外熱交換器３とのいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖するように切換可能な第１の三方弁２０と、圧縮機１の吐出管と圧縮機１の吸入管とガス接続配管１１への接続口とのいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖するように切換可能な第２の三方弁２１を設けたものである。

冷房運転時には、圧縮機１の吐出管と室外熱交換器３とが連通するように第１の三方弁２０を切り替えるとともに、ガス接続配管１１への接続口と圧縮機１の吸入管とが連通するように第２の三方弁２１を切り替える。これにより、冷房運転時には、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって第１の三方弁２０を通って室外熱交換器３に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、全閉可能な減圧器１４に送られる。全閉可能な減圧器１４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液接続配管１０を通って室内機９に送られる。室内機９では、冷媒は室内熱交換器８に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒はガス接続配管１１を通って、室外機７に戻り、第２の三方弁２１を経由して圧縮機１に戻される。

暖房運転時には、圧縮機１の吐出管とガス接続配管１１への接続口とが連通するように第２の三方弁２１を切り替えるとともに、室外熱交換器３と圧縮機１の吸入管とが連通するように第１の三方弁２０を切り替える。これにより、圧縮機１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって第２の三方弁２１、ガス接続配管１１を通り、室内機９に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器８に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は液接続配管１０を通って、全閉可能な減圧器１４に送られ、全閉可能な減圧器１４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、第１の三方弁２０を経由して圧縮機１へ戻される。

室内機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は冷房運転を行い、全閉可
能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室外機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第１の三方弁２０を圧縮機１の吐出管と吸入管とを連通させ、室外熱交換器３への配管を閉鎖するように切り換える。かつ／または、第２の三方弁２１を圧縮機１の吐出管と吸入管とを連通させ、ガス接続配管１１への接続口への配管を閉鎖するように切り換える。三方弁の切換と同時または一定時間経過後、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

なお、第１の三方弁２０、第２の三方弁２１のいずれか一方を切り換える場合には、第２の三方弁２１を閉鎖したほうが、圧縮機１を冷媒漏洩していない室外機側に含めて閉鎖できるために、冷媒漏洩量を減少させる上で望ましい。

室外機側から冷媒漏洩していると判定した場合、空気調和機は暖房運転を行い、全閉可能な減圧器１４を閉鎖し、冷媒を室内機側に回収する。そして、一定時間または蒸発温度が一定温度に低下するまで運転した後、第１の三方弁２０を圧縮機１の吐出管と吸入管とを連通させ、室外熱交換器３への配管を閉鎖するように切り換える。かつ／または、第２の三方弁２１を圧縮機１の吐出管と吸入管とを連通させ、ガス接続配管１１への接続口への配管を閉鎖するように切り換える。三方弁の切換と同時または一定時間経過後、圧縮機１を停止して、冷媒回収運転を終了する。

なお、第１の三方弁２０、第２の三方弁２１のいずれか一方を切り換える場合には、第１の三方弁２０を閉鎖したほうが、圧縮機１を冷媒漏洩していない室内機側に含めて閉鎖できるために、冷媒漏洩量を減少させる上で望ましい。

また、圧縮機１に２個の三方弁で構成したブリッジ回路を接続することにより、比較的収納スペースに余裕のある室外機７に容易に冷媒回路閉鎖手段を設けることができ、空気調和機の大型化を防止することができる。また、室外熱交換器３より内容積の小さい室内熱交換器８を含む側に、液接続配管１０とガス接続配管１１を含めて閉鎖できるために、室内機側と室外機側の容積の差異が小さくなり、より安全に冷媒を封じ込めることができる。

なお、以上の実施の形態において、開閉弁としては、電磁弁や全閉可能な電動膨張弁などを採用することができる。また、冷媒として、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、Ｒ１５２ａ、Ｒ１６１等のＨＦＣ系冷媒や、プロパンやイソブタン等の炭化水素を主成分とする冷媒を使用する場合でも、同様な効果をえる事ができる。

また、圧縮機に用いる冷凍機油として、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類、及びポリカーボネート類のいずれかの含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油、または鉱油を用いるもので、空気調和機の信頼性の向上に貢献することができる。

本発明によれば、安価且つ容易に、冷媒漏洩低減を図ることができ、冷媒を使用する冷凍サイクルを有す除湿機、冷蔵庫等さまざまな機器に搭載可能であり、温暖化防止に貢献
することができる。

１圧縮機
２四方弁
３室外熱交換器
４減圧器
５第１の開閉弁
６第２の開閉弁
７室外機
８室内熱交換器
９室内機
１０液接続配管
１１ガス接続配管
１２室内側冷媒漏洩センサー
１３室外側冷媒漏洩センサー
１４減圧器
１５第２の四方弁
１６第６の開閉弁
１７第３の開閉弁
１８第５の開閉弁
１９第４の開閉弁
２０第１の三方弁
２１第２の三方弁

Claims

圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、前記室外機と前記室内機とを接続する液接続配管およびガス接続配管とを備えた空気調和機において、前記圧縮機、前記四方弁、前記室外熱交換器、前記減圧器、前記液接続配管、前記室内熱交換器、前記ガス接続配管を配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルのうち前記室内機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室内側冷媒漏洩センサーと、前記冷凍サイクルのうち前記室外機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室外側冷媒漏洩センサーと、前記室内側冷媒漏洩センサーかつ／または前記室外側冷媒漏洩センサーからの検出信号により冷媒の漏洩箇所を判定する漏洩箇所判定手段と、前記冷凍サイクルを、前記室内機を含む側と前記室外機を含む側に分離する冷媒回路閉鎖手段を備え、前記漏洩箇所判定手段が、前記室内機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、前記室外機へ冷媒回収する運転を行い、前記冷媒回路閉鎖手段により前記室外機を含む側に冷媒を封止し、前記室外機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、前記室内機へ冷媒回収する運転を行い、前記冷媒回路閉鎖手段により前記室内機を含む側に冷媒を封止することを特徴とする空気調和機。
前記冷媒回路封鎖手段は、前記四方弁と前記ガス接続配管との間の配管に設けられた第１の開閉弁と、前記減圧器と前記液冷媒配管との間の配管に設けられた第２の開閉弁であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記冷媒回路封鎖手段は、前記減圧器と前記液接続配管、前記ガス接続配管と前記四方弁をそれぞれ連通させるか、または、前記減圧器と前記ガス接続配管、前記液接続配管と前記四方弁をそれぞれ連通させるかを切り換える第２の四方弁であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
圧縮機、室外熱交換器、全閉可能な減圧器を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、前記室外機と前記室内機とを接続する液接続配管およびガス接続配管とを備えた空気調和機において、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記減圧器、前記液接続配管、前記室内熱交換器、前記ガス接続配管を配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルのうち前記室内機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室内側冷媒漏洩センサーと、前記冷凍サイクルのうち前記室外機を含む側からの冷媒漏洩を検出する室外側冷媒漏洩センサーと、前記室内側冷媒漏洩センサーかつ／または前記室外側冷媒漏洩センサーからの検出信号により冷媒の漏洩箇所を判定する漏洩箇所判定手段と、前記冷凍サイクルを、前記室内機を含む側と前記室外機を含む側に分離する冷媒回路閉鎖手段を備え、前記漏洩箇所判定手段が、前記室内機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、前記室外機へ冷媒回収する運転を行い、前記減圧器と前記冷媒回路閉鎖手段により前記室外機を含む側に冷媒を封止し、前記室外機を含む側から冷媒漏洩していると判定した場合には、前記室内機へ冷媒回収する運転を行い、前記減圧器と前記冷媒回路閉鎖手段とにより前記室内機を含む側に冷媒を封止することを特徴とする空気調和機。
前記冷媒回路封鎖手段は、前記圧縮機の吐出側と前記室外熱交換器との間の配管に設けられた第３の開閉弁と、前記圧縮機の吸入側と前記ガス接続配管との間の配管に設けられた第４の開閉弁と、前記圧縮機の吐出側と前記ガス接続配管との間の配管に設けられた第５の開閉弁と、前記圧縮機の吸入側と前記室外熱交換器との間の配管に設けられた第６の開閉弁であることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
前記冷媒回路封鎖手段は、前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側と前記室外熱交換器のいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖する第１の三方弁と、前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側と前記ガス接続配管のいずれか２つを連通させ、残りの１つを閉鎖
する第２の三方弁であることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
前記空気調和機を停止させる前に、前記室外機へ冷媒回収する運転を行い、前記冷媒回路閉鎖手段により前記室外機を含む側に冷媒を封止することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和機。
可燃性冷媒を使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和機。
前記可燃性冷媒はＲ３２、Ｒ１５２ａ、Ｒ１６１等のＨＦＣ系冷媒、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ等炭素の二重結合を持つフッ化水素系冷媒の単一冷媒またはそれらを主成分とする混合冷媒であることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
前記可燃性冷媒はプロパンやイソブタン等の炭化水素の単一冷媒またはそれらを主成分とする混合冷媒であることを特徴とする請求項８に記載の空気調和機。
前記可燃性冷媒は、地球温暖化係数が５以上、７５０以下となるように、望ましくは３５０以下、さらに望ましくは１５０以下となるように、単一冷媒または２成分混合もしくは３成分混合した冷媒であることを特徴とする請求項９または１０に記載の空気調和機。
前記圧縮機に用いる冷凍機油として、ポリオキシアルキレングリコール類、ポリビニルエーテル類、ポリ（オキシ）アルキレングリコールまたはそのモノエーテルとポリビニルエーテルの共重合体、ポリオールエステル類、及びポリカーボネート類のいずれかの含酸素化合物を主成分とする合成油か、アルキルベンゼン類やαオレフィン類を主成分とする合成油、または鉱油を用いることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の空気調和機。