DE112017007962T5

DE112017007962T5 - Klimaanlage und Expansionsventileinheit

Info

Publication number: DE112017007962T5
Application number: DE112017007962.4T
Authority: DE
Inventors: Yuya MORISHITA
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2020-07-09
Also published as: WO2019038797A1; JPWO2019038797A1

Abstract

Eine Klimaanlage umfasst einen Kältemittelkreislauf, durch den Kältemittel zirkuliert und verbindend, mittels Leitungen, eine wärmequellenseitige Einheit, aufweisend einen Verdichter und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, eine Expansionsventileinheit, aufweisend ein Expansionsventil, und eine lastseitige Einheit, aufweisend einen lastseitigen Wärmetauscher, und eingerichtet ist, Luft in einem klimatisierten Raum zu klimatisieren; und eine Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung, die eingerichtet ist, Leckage des Kältemittels zu erfassen. Die Expansionsventileinheit ist außerhalb des klimatisierten Raumes und an einem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit ermöglicht. Nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst, wird das Expansionsventil geschlossen .

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage und eine Expansionsventileinheit, die Leckage von Kältemittel in einen klimatisierten hinein Raum verringern.
Stand der Technik
Es sind einige Klimaanlagen bekannt, die Leckage von Kältemittel verringern können. Zum Beispiel sind in der Patentliteratur 1 ein Notfall-KältemittelSperrventil und ein Notfall-Kältemittel-Abgabeventil in einer Außeneinheit vorgesehen. Wenn Kältemittel in einen klimatisierten Raum hinein austritt, wird die Menge des in den klimatisierten Raum hinein austretenden Kältemittels durch Schließen des Notfall-Kältemittel-Sperrventils und Abgabe des Kältemittels aus dem Notfall-Kältemittel-Abgabeventil verringert.
Zitatliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2002-115939
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Da jedoch in der Patentliteratur 1 das Notfall-Kältemittelsperrventil in der Außeneinheit vorgesehen ist, kann das Kältemittel in einer stromabwärts des Notfall-Kältemittelsperrventils vorgesehenen Leitung nach Schließen des Notfall-Kältemittelsperrventils weiterhin in den klimatisierten Raum hinein austreten.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben genannte Problem gemacht und hat das Ziel, eine Klimaanlage und eine Expansionsventileinheit bereitzustellen, die Leckage von Kältemittel in einen klimatisierten Raum verringern können.
Lösung des Problems
Eine Klimaanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kältemittelkreislauf, durch den Kältemittel zirkuliert, und, mittels Leitungen, eine wärmequellenseitige Einheit, aufweisend einen Verdichter und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, eine Expansionsventileinheit, aufweisend ein Expansionsventil, und eine lastseitige Einheit, aufweisend einen lastseitigen Wärmetauscher, verbindet und eingerichtet ist, Luft in einem klimatisierten Raum zu klimatisieren; und eine Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung, die eingerichtet ist, Leckage des Kältemittels zu erfassen. Die Expansionsventileinheit ist außerhalb des klimatisierten Raumes und an einem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit ermöglicht. Nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst, wird das Expansionsventil geschlossen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In einer Klimaanlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Expansionsventileinheit, die eingerichtet ist, Strömung des Kältemittels bei Leckage des Kältemittels zu sperren, außerhalb des klimatisierten Raumes und an einem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit ermöglicht. Da die Stelle, wo das Kältemittel gesperrt wird, in die Nähe der lastseitigen Einheit gebracht wird, ist es möglich, Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum zu reduzieren.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Diagramm, das ein Installationsbeispiel einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration der Klimaanlage gemäß 1 zeigt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration von Expansionsventileinheiten der 1 und 2 zeigt.
[4] 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Betriebs der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
[5] 5 ist ein Diagramm, das eine Modifikation 1 zeigt, die eine Modifikation von 2 ist.
[6] 6 ist ein Diagramm, das eine Modifikation 2 zeigt, die eine Modifikation von 3 ist.
[7] 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Expansionsventileinheit einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den folgenden Zeichnungen können die dimensionalen Beziehungen zwischen den Komponenten von den tatsächlichen Beziehungen abweichen. Wenn ferner mehrere Einrichtungen oder Elemente desselben Typs, die zum Beispiel durch tiefgestellte Zeichen unterschieden werden, nicht besonders differenziert oder spezifiziert werden müssen, können die tiefgestellten Zeichen manchmal auch weggelassen sein. Darüber hinaus ist die Größe der Temperatur oder des Drucks in der folgenden Beschreibung nicht spezifisch in Bezug auf einen absoluten Wert bestimmt und wird auf Grundlage einer Beziehung angegeben, die in Bezug auf einen Zustand, Betrieb oder andere Faktoren einer Einrichtung oder eines Elements bestimmt ist.
Ausführungsform 1
Klimaanlage
1 ist ein Diagramm, das ein Installationsbeispiel einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer in 1 dargestellten Klimaanlage zeigt. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration von Expansionsventileinheiten der 1 und 2 zeigt. Es ist zu beachten, dass zum besseren Verständnis der Ausführungsform in 3 eine wärmequellenseitige Einheit 20 und eine lastseitige Einheit 80 stärker vereinfacht sind als jene in 1 und 2.
Eine Klimaanlage 100 der 1 und 2 ist eingerichtet, Luft durch Verwendung eines Kältekreislaufs zu klimatisieren. Die Klimaanlage 100 weist einen Kältemittelkreislauf 101 auf, durch den Kältemittel zirkuliert. Der Kältemittelkreislauf 101 wird gebildet durch Verbinden der wärmequellenseitigen Einheit 20, der Expansionsventileinheiten 60 und der lastseitigen Einheiten 80 mittels Leitungen. Die Klimaanlage 100 gemäß der Ausführungsform wird in einem variablem Kältemittelströmungssystem eingesetzt, bei dem zum Beispiel die wärmequellenseitige Einheit 20 an einer Außenseite 2 eines Gebäudes bereitgestellt ist, und mehrere lastseitige Einheiten 80 in einem klimatisierten Raum 6 im Inneren eines Gebäudes vorgesehen sind. Durch Schalten der Richtungen des Kältemittels, das im Kältemittelkreislauf 101 zirkuliert, kann die Klimaanlage 100 einen Kühlungsbetrieb oder Erwärmungsbetrieb durchführen. Der Kühlungsbetrieb ist Kühlen des klimatisierten Raums 6 im Zimmer und der Erwärmungsbetrieb ist Erwärmen des klimatisierten Raums 6 im Zimmer. Während es sich bei dem am Beispiel der Ausführungsform für die Klimaanlage 100 eingesetzten Kältemittel um ein leicht entflammbares Kältemittel, wie HFO1234yf, R32 und HC (Kohlenwasserstoff) handelt, ist der Typ des Kältemittels nicht besonders eingeschränkt. Das heißt, das in der Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels verwendete Kältemittel kann HFO1234yf, HFO1234ze, R32, ein Kältemittelgemisch, das R32 und HFO1234yf enthält, oder ein Kältemittelgemisch sein, das das vorgenannte Kältemittel als mindestens eine Komponente enthält. Darüber hinaus kann das auf die Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform angewandte Kältemittel ein natürliches Kältemittel, wie Kohlendioxid, sein. Da HFO1234yf, R32, HC, Kohlendioxid und andere Kältemittel ein geringes Erderwärmungspotential haben, erfüllen die Kältemittel die jüngsten Anforderungen zur Senkung der Erderwärmung. Da die Klimaanlage 100 eingerichtet ist, Luft im klimatisierten Raum 6 eines Büros, eines Wohnzimmers, eines Geschäfts oder eines anderen Raumes durch Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und Luft in den lastseitigen Einheiten 80 zu klimatisieren, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um Leckage des Kältemittels zu verhindern. In der Klimaanlage 100, wie dem variablen Kältemittelströmungssystem, das die wärmequellenseitige Einheit 20 und die mehreren lastseitigen Einheiten 80 verbindet, messen die Leitungen, die die wärmequellenseitige Einheit 20 und die lastseitigen Einheiten 80 verbinden, manchmal zum Beispiel bis zu 100 Meter Länge. In einem solchen Fall füllt sich der Kältemittelkreislauf 101 mit einer großen Menge an Kältemittel, und die Anforderung, Maßnahmen gegen Kältemittelleckage zu ergreifen, ist besonders wichtig.
Die Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels umfasst eine wärmequellenseitige Einheit 20, mehrere Expansionsventileinheiten 60 und mehrere lastseitige Einheiten 80. Die wärmequellenseitige Einheit 20 und die lastseitigen Einheiten 80 sind jeweils über die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 verbunden. Die wärmequellenseitige Einheit 20 und die Relaiseinrichtungen 40 sind jeweils durch die entsprechende der Hauptleitungen 102 verbunden und die Relaiseinrichtungen 40 und die lastseitigen Einheiten 80 sind durch Abzweigleitungen 104 verbunden. In dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel ist die wärmequellenseitige Einheit 20 unter Verwendung von zwei Hauptleitungen 102 mit den Relaiseinrichtungen 40 verbunden und jede der Relaiseinrichtungen 40 unter Verwendung von jeweils zwei Abzweigleitungen 104 mit beiden der lastseitigen Einheiten 80 verbunden. Die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 angeordnet. In der wärmequellenseitigen Einheit 20 erzeugte Kühlungsenergie oder Erwärmungsenergie wird an die lastseitigen Einheiten 80 übertragen. Es ist darauf hinzuweisen, dass, während das Beispiel der Ausführungsform die Klimaanlage 100, aufweisend eine einzelne wärmequellenseitige Einheit 20, zwei Expansionsventileinheiten 60 und zwei lastseitige Einheiten 80, beschreibt, die Klimaanlage 100 eingerichtet sein kann, eine einzelne wärmequellenseitige Einheit 20, eine einzelne Expansionsventileinheit 60 und eine einzelne lastseitige Einheit 80 oder eine einzelne wärmequellenseitige Einheit 20, drei oder mehr Expansionsventileinheiten 60 und drei oder mehr lastseitige Einheiten 80 aufweisen kann.
Wärmequellenseitige Einheit
Die wärmequellenseitige Einheit 20 ist eingerichtet, den lastseitigen Einheiten 80 Kühlungsenergie oder Erwärmungsenergie zuzuführen. Die wärmequellenseitige Einheit 20 ist in der Regel an der Außenseite 2 (zum Beispiel Dach) einer Struktur 8, zum Beispiel eines Gebäudes, installiert. Die wärmequellenseitige Einheit 20 hat einen Verdichter 22, eine Strömungsschalteinrichtung 24, einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, eine Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28, einen Sammler 30, eine Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27, eine Wärmequellenseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 34, eine Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, einen Abgabedrucksensor 33a und einen Ansaugdrucksensor 33b. Der Abgabedrucksensor 33a ist an der Abgabeöffnung des Verdichters 22 vorgesehen und eingerichtet, den Druck des aus dem Verdichter 22 abgegebenen Kältemittels zu messen. Der Ansaugdrucksensor 33b ist an der Ansaugöffnung des Verdichters 22 vorgesehen und eingerichtet, den Druck des in den Verdichter 22 eingesaugten Kältemittels zu messen. Die Wärmequellenseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 34 ist eingerichtet, elektrische Energie von einer Wärmequellenseitige-Einheit-Energiequelle 32 zu empfangen und die elektrische Energie der wärmequellenseitigen Einheit 20 zuzuführen. Die Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36 ist eingerichtet, die wärmequellenseitige Einheit 20 zu steuern. Die Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36 umfasst zum Beispiel eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder einen Prozessor oder ein anderes Element. Der Verdichter 22, die Strömungsschalteinrichtung 24, der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26, die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 und der Sammler 30 sind mittels Leitungen verbunden und an der wärmequellenseitigen Einheit 20 angebracht.
Der Verdichter 22 ist eingerichtet, das Kältemittel anzusaugen und das angesaugte Kältemittel zu einem Hochtemperatur-Hochdruck-Zustand zu verdichten. Ein Inverter-Verdichter mit anpassbarer Kapazität wird beispielsweise vorzugsweise als der Verdichter 22 eingesetzt. Die Strömungsschalteinrichtung 24 ist zum Beispiel ein Vier-Wege-Ventil und ist eingerichtet, die Richtungen der Strömung des Kältemittels in einem Kühlungsbetriebsmodus und in einem Erwärmungsbetriebsmodus zu schalten. Es ist darauf hinzuweisen, dass im Beispiel von 2 die Strömungsschalteinrichtung 24 während des Kühlungsbetriebsmodus in einen durch durchgezogene Linien gezeigten Zustand geschaltet ist, und während des Erwärmungsbetriebsmodus in einen durch gestrichelte Linien gezeigten Zustand geschaltet ist.
Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 ist eingerichtet, Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft auszutauschen. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 kann eingerichtet sein, Wärme zwischen dem Kältemittel und einem Wärmemedium, wie Wasser und Salzlösung, auszutauschen. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 wird als ein Verdampfer zum Verdampfen von Kältemittel während des Erwärmungsbetriebsmodus eingesetzt und wird als ein Kondensator zum Kondensieren von Kältemittel während des Kühlungsbetriebsmodus eingesetzt. Die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 ist eingerichtet, Wärmeaustausch am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 zu beschleunigen. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 des Beispiels der Ausführungsform ist ein Kältemittel-Luft-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Kältemittel und Luft austauscht, und die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 umfasst eine Luftsendeeinrichtung, wie einen Lüfter, die Luft zum wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 bläst. Es ist zu beachten, dass, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 ein Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher ist, der Wärme zwischen Kältemittel und einem Wärmemedium, wie Wasser und Salzlösung, austauscht, die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 eine Pumpe oder eine andere Komponente aufweist, die die Menge des zu liefernden Wärmemediums anpasst.
Die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 ist eingerichtet, Rückströmung des Kältemittels zu verhindern. Die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 ist zum Beispiel ein Auf/Zu-Ventil oder ein Sperrventil. Die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 ist zwischen den lastseitigen Einheiten 80, die als Verdampfer eingesetzt werden, und dem Verdichter 22 angeordnet, und ermöglicht Strömung nur des Kältemittels, das durch die als Verdampfer eingesetzten lastseitigen Einheiten 80 verdampft und in den Verdichter 22 eingesaugt wird. Das heißt, in einem Fall, in dem die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 zum Beispiel ein Auf/Zu-Ventil oder ein Sperrventil ist, wird die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28, die zum Beispiel ein Auf/Zu-Ventil oder ein Sperrventil ist, geschlossen, wenn zum Beispiel die Möglichkeit eines Rückströmens des Kältemittels besteht. Es ist zu beachten, dass die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 nur Strömung des Kältemittels in eine bestimmte Richtung ermöglichen muss und daher zum Beispiel ein Rückschlagventil sein kann. Der Sammler 30 ist an der Ansaugöffnung des Verdichters 22 vorgesehen und eingerichtet, Restkältemittel zu sammeln, das aus der Differenz zwischen dem Erwärmungsbetriebsmodus und dem Kühlungsbetriebsmodus oder aus einer transienten Änderung des Betriebs (zum Beispiel Änderung der Anzahl der lastseitigen Einheiten 80) resultiert. Der Sammler 30 ist zum Beispiel zwischen der Ansaugöffnung des Verdichters 22 und der Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 angeordnet. Da die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 Rückströmung des Kältemittels verhindert, wird die Möglichkeit des Ausströmens des im Sammler 30 gesammelten Kältemittels zur Außenseite der wärmequellenseitigen Einheit 20 verringert.
Relaiseinrichtung
Die Relaiseinrichtungen 40 sind jeweils eingerichtet, die Strömungen des Kältemittels zu teilen oder zu kombinieren und intervenieren zwischen der wärmequellenseitigen Einheit 20 und den mehreren lastseitigen Einheiten 80. Die Relaiseinrichtungen 40 sind in einem Raum innerhalb der Struktur 8 installiert, der sich allerdings vom klimatisierten Raum 6 unterscheidet, wie über einer Decke (Raum in Struktur 8, wie über einer Decke, im Folgenden einfach als nicht-klimatisierter Raum 4 bezeichnet). Es ist zu beachten, dass die Relaiseinrichtungen 40 auch in einem gemeinsamen Raum, wie zum Beispiel einem Aufzugsvorraum, oder außerhalb der Struktur 8 installiert sein können.
Lastseitige Einheit
Die lastseitigen Einheiten 80 sind jeweils eingerichtet, Luft im klimatisierten Raum 6 zu klimatisieren durch Zuführen von Kühlungsluft oder Erwärmungsluft in den klimatisierten Raum 6 (einschließlich Durchlass, der ins Innere des Zimmers führt). Die lastseitigen Einheiten 80 sind jeweils an einer Position angeordnet, wo diese Kühlungsluft oder Erwärmungsluft in den klimatisierten Raum 6 (zum Beispiel Wohnzimmer), der ein Raum innerhalb der Struktur 8 ist, zuführen können. Es ist zu beachten, dass die lastseitigen Einheiten 80 im Beispiel zwar Deckenkassetten-Lastseitige-Einheiten sind, die lastseitigen Einheiten 80 aber nicht auf Deckenkassetten-Lastseitige-Einheiten beschränkt sind. Die lastseitigen Einheiten 80 müssen nur jeweils in der Lage sein, Erwärmungs- oder Kühlungsluft direkt oder durch einen Kanal oder eine andere Komponente in den klimatisierten Raum 6 auszublasen, und können zum Beispiel jeweils eine deckenintegrierte lastseitige Einheit oder eine an der Decke hängende lastseitige Einrichtung sein. Die lastseitigen Einrichtungen 80 weisen jeweils einen lastseitigen Wärmetauscher 82, eine Luftsendeeinrichtung 83, eine Lastseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 90, eine Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 92, einen ersten Temperatursensor 66 und einen zweiten Temperatursensor 68 auf.
Die lastseitigen Wärmetauscher 82 sind jeweils eingerichtet, Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft auszutauschen. Die Luft, deren Wärme an den lastseitigen Wärmetauschern 82 ausgetauscht wird, wird dem klimatisierten Raum 6 als Erwärmungsluft oder Kühlungsluft zugeführt. Die Luftsendeeinrichtungen 83 sind jeweils ein Lüfter oder eine andere Komponente, die Luft zum entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 bläst. Die Lastseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheiten 90 sind jeweils eingerichtet, elektrische Energie von dem entsprechenden der Lastseitige-Einheit-Energiequellen 88 zu empfangen und liefern die elektrische Energie jeweils an die entsprechende der lastseitigen Einheiten 80. Die Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtungen 92 sind jeweils eingerichtet, die entsprechende der lastseitigen Einheiten 80 zu steuern. Die Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtungen 92 umfassen jeweils zum Beispiel eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder einen Prozessor.
Die ersten Temperatursensoren 66 sind jeweils eingerichtet, die Temperatur des flüssigen Kältemittels zu messen, das hinein in den und heraus aus dem entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 strömt. Die ersten Temperatursensoren 66 sind zum Beispiel jeweils an einer Leitung befestigt, durch die das flüssige Kältemittel strömt. Die zweiten Temperatursensoren 68 sind jeweils eingerichtet, die Temperatur des gasförmigen Kältemittels zu messen, das hinein in den und heraus aus dem entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 strömt. Die zweiten Temperatursensoren 68 sind zum Beispiel jeweils an einer Leitung befestigt, durch die das gasförmige Kältemittel strömt. Als die ersten Temperatursensoren 66 und die zweiten Temperatursensoren 68 werden vorzugsweise Komponenten, wie Thermistoren, eingesetzt. Durch die Bereitstellung der ersten Temperatursensoren 66 und der zweiten Temperatursensoren 68 in der Konfiguration ist es möglich, die Temperatur des Kältemittels zu messen, das hinein in und heraus aus den lastseitigen Wärmetauschern 82 strömt.
Expansionsventileinheit
Wie in 3 dargestellt, haben die Expansionsventileinheiten 60 jeweils ein Expansionsventil 64, das den Öffnungsgrad anpassen kann. Die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils eingerichtet, den Druck und die Strömungsrate des durch die Expansionsventileinheit 60 strömenden Kältemittels während des Kühlungsbetriebs oder des Erwärmungsbetriebs zu steuern. Zusätzlich sind die Expansionsventileinheiten 60 jeweils eingerichtet, die Strömung des Kältemittels zu sperren durch Schließen des Strömungsdurchlasses, wenn das Kältemittel austritt. Die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils außerhalb des klimatisierten Raumes 6 und an einem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ermöglicht. Wenn das Kältemittel austritt, können die Expansionsventileinheiten 60 die Strömung des Kältemittels sperren, um Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 aus einem Teil des Kältemittelkreislaufs 101, der sich stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindet, zu reduzieren. Des Weiteren, wenn die Strömung des Kältemittels durch jede der Expansionsventileinheiten 60 gesperrt wird, wird das stromabwärts der Expansionsventileinheit 60 befindliche Kältemittel in der stromaufwärts der Expansionsventileinheit 60 angeordneten Leitung gesammelt und der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator eingesetzt. Zusätzlich sind im Beispiel der Ausführungsform die Expansionsventileinheiten 60 jeweils außerhalb des klimatisierten Raumes 6 und an dem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ermöglicht, und die Stelle, wo das Kältemittel gesperrt wird, in die Nähe der entsprechenden der lastseitigen Einheiten 80 gebracht wird. Dadurch ist es möglich, Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 zu verringern. Des Weiteren, da die Stelle, wo das Kältemittel gesperrt wird, in die Nähe der lastseitigen Einheiten 80 gebracht wird, ist es außerdem möglich, die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, einen Kältemittelsammelbetrieb abzuschließen, bei dem das Kältemittel, das sich stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindet, in den Leitungen stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 gesammelt wird. Zusätzlich sind im Ausführungsbeispiel die Expansionsventileinheiten 60 jeweils außerhalb des klimatisierten Raumes 6 und an der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 angeordnet, unter den Leitungen, die Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ermöglicht. Da die Expansionsventileinheiten 60 jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 angeordnet sind, ist es möglich, die Strömungsrate des Kältemittels, das den entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 durchströmt, der in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 vorgesehen ist, zu steuern. Zudem, da die Expansionsventileinheiten 60 jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 angeordnet sind, kann das Kältemittel, wenn das Kältemittel austritt, in den stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 angeordneten Abzweigleitungen 104 gesammelt werden. Zudem, da die Expansionsventileinheiten 60 jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 vorgesehen sind, die einen kleineren Leitungsdurchmesser aufweisen als die Hauptleitungen 102, können außerdem die Kosten für die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und die Expansionsventile 64 reduziert werden. Es ist zu beachten, dass während die Expansionsventileinheiten 60 nur außerhalb der wärmequellenseitigen Einheit 20 und außerhalb des klimatisierten Raumes 6 vorzusehen sind, die Expansionsventileinheiten 60 vorzugsweise in dem nicht-klimatisierten Raum 4, der sich innerhalb der Struktur 8 und außerhalb des klimatisierten Raumes 6 befindet, vorgesehen werden sollten, wie in 1 dargestellt. Durch Bereitstellung der Expansionsventileinheiten 60 in der Nähe der entsprechenden der lastseitgien Einheiten 80 ist es möglich, Leckage des Kältemittels zu reduzieren. Darüber hinaus ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Expansionsventileinheiten 60 zu verbessern, durch Bereitstellen der Expansionsventileinheiten 60 in einer Umgebung, wie dem nicht-klimatisierten Raum 4, der nicht Wind und Regen ausgesetzt ist, so dass Wartung und andere Arbeiten einfach werden.
Wie in 3 dargestellt, haben die Expansionsventileinheiten 60 jeweils die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62, das Expansionsventil 64, eine Expansionsventileinheit-Energie-Empfangseinheit 72 und eine Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtung 74. Die Expansionsventileinheit-Energie-Empfangseinheiten 72 sind jeweils eingerichtet, elektrische Energie von einer Expansionsventileinheit-Energiequelle 70 zu empfangen und die elektrische Energie an die entsprechende der Expansionsventileinheiten 60 liefern. Im Beispiel der Ausführungsform empfängt die wärmequellenseitige Einheit 20 elektrische Energie von der Wärmequellenseitige-Einheit-Energiequelle 32, die Expansionsventileinheiten 60 empfangen elektrische Energie von der Expansionsventileinheit-Energiequelle 70 und die lastseitigen Einheiten 80 empfangen jeweils elektrische Energie von der entsprechenden der Lastseitige-Einheit-Energiequellen 88. Die lastseitigen Einheiten 80 empfangen jeweils elektrische Energie von der entsprechenden der Lastseitige-Einheit-Energiequellen 88, die Energiequellen sind, die sich von den Energiequellen unterscheiden, von denen die wärmequellenseitige Einheit 20 und die Expansionsventileinheiten 60 elektrische Energie empfangen. Wenn somit eine Anomalie oder Fehlfunktion in der Klimaanlage 100 auftritt, ist es möglich, die Energieversorgung nur für die lastseitigen Einheiten 80 sofort zu unterbrechen. Durch Unterbrechen der Energieversorgung nur für die lastseitigen Einheiten 80, wenn eine Anomalie oder Fehlfunktion in der Klimaanlage 100 auftritt, ist es möglich, Sicherheit des klimatisierten Raums 6 zu gewährleisten und den energieversorgten Betrieb der wärmequellenseitigen Einheit 20 oder der Expansionsventileinheiten 60 aufrechtzuerhalten. Es ist zu beachten, dass die Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform beliebig eingerichtet sein kann, vorausgesetzt, dass Energieversorgung nur für die lastseitigen Einheiten 80 unterbrochen wird und der energieversorgte Betrieb der wärmequellenseitigen Einheit 20 oder der Expansionsventileinheiten 60 aufrechterhalten werden kann. Zum Beispiel können die Expansionsventileinheiten 60 elektrische Energie von der Wärmequellenseitige-Einheit-Energiequelle 32 oder von der Wärmequellenseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 34 der wärmequellenseitigen Einheit 20 empfangen. Die Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtungen 74 sind jeweils eingerichtet, die entsprechende der Expansionsventileinheiten 60 zu steuern. Die Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtungen 74 umfassen jeweils zum Beispiel eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung oder einen Prozessor.
Die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 sind jeweils eingerichtet, durch Öffnungs- und Schließbetriebe zwischen Verbindung und Trennung des Strömungsdurchlasses zu schalten. Die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 sind zum Beispiel jeweils ein Auf/Zu-Ventil oder ein Sperrventil. Die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 sind jeweils vorzugsweise eine Einrichtung, die im nicht-energieversorgten Zustand geschlossen ist. Die Expansionsventile 64 sind jeweils eingerichtet, das Kältemittel zu entspannen und zu expandieren. Die Expansionsventile 64 sind jeweils eine Einrichtung, deren Öffnungsgrad steuerbar ist, wie zum Beispiel ein elektronisches Expansionsventil. Jedes von den Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und den Expansionsventilen 64 sind jeweils durch eine Leitung in Reihe verbunden und an der entsprechenden der Expansionsventileinheiten 60 angebracht. Die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und die Expansionsventile 64 sind stromaufwärts der lastseitigen Wärmetauscher 82 vorgesehen, wenn die lastseitigen Wärmetauscher 82 als Verdampfer eingesetzt werden. Beispielsweise ist das Expansionsventil 64 jeweils stromabwärts der Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 angeordnet, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator eingesetzt wird, um den Einfluss von Druckverlust zu verringern. Des Weiteren ist es durch Bereitstellen des Expansionsventils 64 stromabwärts von jeder der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 bei Verwendung des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 26 als einen Kondensator, möglich, den Öffnungsgrad des Expansionsventils 64 unter Berücksichtigung des Druckverlustes im geöffneten Zustand der Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 zu steuern, wodurch Steuerung des Öffnungsgrades des Expansionsventils 64 genauer gemacht werden kann. Es ist zu beachten, dass die Expansionsventile 64 jeweils ein Kapillarrohr oder eine andere Komponente sein können, deren Öffnungsgrad nicht gesteuert werden kann. Obwohl die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 nicht weggelassen werden können, wenn die Expansionsventile 64 jeweils ein Kapillarrohr oder eine andere Komponente sind, deren Öffnungsgrad nicht steuerbar ist, können die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 weggelassen werden, wenn die Expansionsventile 64 jeweils ein elektronisches Expansionsventil oder eine andere Komponente sind, deren Öffnungsgrad steuerbar ist. Durch Bereitstellen der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und der Expansionsventile 64, deren Öffnungsgrad steuerbar ist, kann die Konfiguration der Expansionsventileinheiten 60 zum Sperren der Kältemittelströmung bei Leckage des Kältemittels zuverlässiger gemacht werden. Während die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 jeweils ein Auf/Zu-Ventil oder eine andere Komponente sein können, kann das Kältemittel zuverlässiger gesperrt werden, indem das Sperrventil als die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 verwendet wird.
Zusätzlich, wie in 1 oder 2 dargestellt, hat die Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels eine Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 und eine Benachrichtigungseinrichtung 130. Die in 2 dargestellte Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 ist eingerichtet, aus dem Kältemittelkreislauf 101 austretendes Kältemittel zu erfassen. Die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 ist mit der Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, den Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtungen 74 oder den Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtungen 92 verbunden, und wenn die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst, führt die Klimaanlage 100 einen Betrieb durch, um Leckage des Kältemittels zu beheben. Die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 umfasst einen Sensor, der zum Beispiel die Konzentration des Kältemittels in der Luft als einen elektrischen Widerstandswert erfasst. Die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 hat einen Innenraumsensor 120A, der innerhalb des klimatisierten Raumes 6 angeordnet ist, um Leckage des Kältemittels zu erfassen, und einen Außenraumsensor 120B, der außerhalb des klimatisierten Raumes 6 angeordnet ist, um Leckage des Kältemittels zu erfassen. Der Außenraumsensor 120B ist vorzugsweise zum Beispiel in der Nähe von irgendeiner der Relaiseinrichtungen 40 vorgesehen, wo Kältemittelleckage häufig erzeugt wird. Die in 1 dargestellte Benachrichtigungseinrichtung 130 gibt Benachrichtigung zum Beispiel durch Ton, Licht oder eine Kombination aus Ton und Licht aus. Die Benachrichtigungseinrichtung 130 ist an einem leicht sichtbaren Ort, wie zum Beispiel einer Decke und einer Wand des klimatisierten Raumes 6 vorgesehen. Beispielsweise, wie in 3 dargestellt, ist die Benachrichtigungseinrichtung 130 mit den Expansionsventileinheiten 60 verbunden, die ein anderes Energiequellensystem haben als das Energiequellensystem der lastseitigen Einheiten 80, so dass die Benachrichtigungseinrichtung 130 auch nach Stoppen der lastseitigen Einheiten 80 weiterhin Benachrichtigungen ausgeben kann.
In der vorstehenden Beschreibung wurde ein Beispiel gegeben, bei dem die Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, die Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtungen 74 und die Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtungen 92 bereitgestellt sind, und die Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, die Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtungen 74 und die Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtungen 92 Gesamtsteuerung der Klimaanlage 100 durchführen. Die Klimaanlage 100 gemäß der Ausführungsform muss allerdings nur eine oder mehre der Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, der Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtung 74 und der Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 92 aufweisen. Das heißt, die Steuerungseinheit, die die Klimaanlage 100 gemäß der Ausführungsform steuert, kann eine oder zwei beliebige der Steuerungseinheiten der Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 36, der Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtung 74 und der Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 92 sein.
Betriebsmodus der Klimaanlage
Als nächstes werden die Betriebsmoden beschrieben, die durch die Klimaanlage 100 durchgeführt werden. Die Klimaanlage 100 aus dem Beispiel der Ausführungsform ist in der Lage, nur den Kühlungsbetrieb oder nur den Erwärmungsbetrieb durchzuführen. Das heißt, die Klimaanlage 100 weist einen Kühlungsbetriebsmodus auf, bei dem alle angetriebenen lastseitigen Einheiten 80 den Kühlungsbetrieb durchführen, und einen Erwärmungsbetriebsmodus auf, bei dem alle angetriebenen lastseitigen Einheiten 80 den Erwärmungsbetrieb durchführen können.
Kühlungsbetriebsmodus
Im Kühlungsbetriebsmodus wird die in 2 dargestellte Strömungsschalteinrichtung 24 in den durch durchgezogene Linien dargestellten Zustand geschaltet. Der Verdichter 22 saugt an und verdichtet Niedertemperatur- Niederdruck-Kältemittel und gibt gasförmiges Hochtemperatur- Hochdruck-Kältemittel ab. Das aus dem Verdichter 22 abgegebene gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel durchströmt die Strömungsschalteinrichtung 24 und strömt in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als ein Kondensator genutzt wird. Das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 einströmende Kältemittel wird kondensiert, während das Kältemittel am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 Wärme an die Außenluft überträgt und in flüssiges Hochdruck-Kältemittel umgewandelt wird. Das aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 ausströmende flüssige Hochdruck-Kältemittel strömt aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 heraus, durchströmt die entsprechende der Hauptleitungen 102 und wird durch die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 abgezweigt. Das durch die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 abgezweigte Kältemittel durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104 und strömt in die in den entsprechenden der Abzweigleitungen 104 vorgesehenen Expansionsventileinheiten 60. Das in die Expansionsventileinheiten 60 einströmende Kältemittel wird jeweils durch das entsprechende der Expansionsventile 64 expandiert und in Niedertemperatur-Niederdruck-Zweiphasen-Kältemittel umgewandelt. Das durch die Expansionsventile 64 expandierte Zweiphasen-Kältemittel durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104 und strömt in die lastseitigen Einheiten 80. Das in die lastseitigen Einheiten 80 einströmende Kältemittel strömt in die als Verdampfer eingesetzten lastseitigen Wärmetauscher 82, kühlt die Innenluft ab und verdampft durch Empfangen von Wärme von der Innenluft und wird in gasförmiges Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel umgewandelt. Das aus den wärmequellenseitigen Wärmetauschern 82 ausströmende gasförmige Kältemittel strömt aus den lastseitigen Einheiten 80 aus, durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104 und wird an der entsprechenden der Relaiseinrichtungen 40 zusammengeführt. Das an der entsprechenden der Relaiseinrichtungen 40 zusammengeführte Kältemittel durchströmt die entsprechende der Hauptleitungen 102 und strömt in die wärmequellenseitige Einheit 20. Das in die wärmequellenseitige Einheit 20 einströmende Kältemittel durchströmt die Strömungsschalteinrichtung 24, die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 und den Sammler 30 und wird in den Verdichter 22 zurückgesaugt. Es ist zu beachten, dass während des Kühlungsbetriebsmodus der Öffnungsgrad der Expansionsventile 64 jeweils so gesteuert wird, dass Überhitzung (Überhitzungsgrad), die als eine Differenz zwischen der durch den entsprechenden der ersten Temperatursensoren 66 gemessenen Temperatur und der durch den entsprechenden der zweiten Temperatursensoren 68 gemessenen Temperatur erhalten wird, konstant ist.
Es ist zu beachten, dass bei fehlender Kühlungslast während des Kühlungsbetriebsmodus die lastseitigen Wärmetauscher 82 nicht mit Kältemittel versorgt werden müssen und zum Beispiel die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 oder das Expansionsventil 64, die mit dem lastseitigen Wärmetauscher 82 mit keiner Kühlungslast verbunden sind, geschossen ist. Wenn Kühlungslast erzeugt wird, werden die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 und das Expansionsventil 64 geöffnet, um das Kältemittel zu zirkulieren und das Kältemittel dem lastseitigen Wärmetauscher 82 zuzuführen.
Erwärmungsbetriebsmodus
Im Erwärmungsbetriebsmodus wird die Strömungsschalteinrichtung 24 in den durch gestrichelte Linien dargestellten Zustand geschaltet. Der Verdichter 22 saugt an und verdichtet Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel und gibt gasförmiges Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel ab. Das aus dem Verdichter 22 abgegebene gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel durchströmt die Strömungsschalteinrichtung 24 und strömt aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 heraus. Das aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ausströmende Kältemittel durchströmt die entsprechende der Hauptleitungen 102 ist wird durch die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 abgezweigt. Das durch die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 abgezweigte Kältemittel durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104 und strömt in die lastseitigen Einheiten 80. Das in die lastseitigen Einheiten 80 einströmende Kältemittel strömt in die als Kondensatoren eingesetzten lastseitigen Wärmetauscher 82, überträgt Wärme an die zu kondensierende Innenluft, während Kältemittel die Innenluft erwärmt, und wird in flüssiges Hochdruck-Kältemittel umgewandelt. Das aus den wärmequellenseitigen Wärmetauschern 82 ausströmende flüssige Kältemittel strömt aus der lastseitigen Einheiten 80 heraus, durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104 und strömt in die Expansionsventileinheiten 60, die in den entsprechenden der Abzweigleitungen 104 vorgesehen sind. Das in die Expansionsventileinheiten 60 einströmende Kältemittel wird jeweils durch das entsprechende der Expansionsventile 64 expandiert und in Niedertemperatur-Niederdruck-Zweiphasen-Kältemittel umgewandelt. Das durch die Expansionsventile 64 expandierte Zweiphasen-Kältemittel durchströmt die entsprechenden der Abzweigleitungen 104, wird an der entsprechenden der Relaiseinrichtungen 40 zusammengeführt und durchströmt die entsprechende der Hauptleitungen 102, um in die wärmequellenseitige Einheit 20 zurückzuströmen. Das in die wärmequellenseitigen Einheit 20 einströmende Kältemittel strömt in den als ein Verdampfer eingesetzten lastseitigen Wärmetauscher 26, verdampft, während das Kältemittel Wärme von Außenluft empfängt, und wird in gasförmiges Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel umgewandelt. Das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 einströmende Kältemittel durchströmt die Strömungsschalteinrichtung 24, die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 und den Sammler 30 und wird in den Verdichter 22 zurückgesaugt. Es ist zu beachten, dass während des Erwärmungsbetriebsmodus der Öffnungsgrad der Expansionsventile 64 jeweils so gesteuert wird, dass Unterkühlung (Unterkühlungsgrad), die als eine Differenz zwischen einem durch den Abgabedrucksensor 33a gemessenen Wert, der in eine Sättigungstemperatur umgewandelt wird, und einer durch den entsprechenden der ersten Temperatursensoren 66 gemessenen Temperatur erhalten wird, konstant ist.
Es ist zu beachten, dass bei fehlender Erwärmungslast während des Erwärmungsbetriebsmodus die lastseitigen Wärmetauscher 82 nicht mit Kältemittel versorgt werden müssen und zum Beispiel die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 oder das mit dem lastseitigen Wärmetauscher 82 ohne Erwärmungslast verbundene Expansionsventil 64 geschlossen sind. Wenn Erwärmungslast erzeugt wird, werden die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 und das Expansionsventil 64 geöffnet, um das Kältemittel dem lastseitigen Wärmetauscher 82 zuzuführen.
Betrieb der Klimaanlage
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Betriebs der Klimaanlage gemäß Ausführungsform 1 zeigt. In Schritt S02 führt die Klimaanlage 100 einen Normalbetrieb im Kühlungsbetriebsmodus oder dem Erwärmungsbetriebsmodus durch. In Schritt S04, wenn die Konzentration des durch die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 erfassten Kältemittels geringer ist als eine voreingestellte Konzentration und kein Kältemittel austritt, wird der Normalbetrieb der Klimaanlage 100 fortgesetzt. In Schritt S04, wenn die Konzentration des durch die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 erfassten Kältemittels größer ist als oder gleich ist wie eine voreingestellte Konzentration und eine Möglichkeit von Kältemittelleckage besteht, geht die Verarbeitung weiter zu Schritt S06. Es ist darauf hinzuweisen, dass die voreingestellte Konzentration für jeden Typ von Kältemittel eingestellt ist. Beispielsweise wird in dem Fall eines leicht entflammbaren Kältemittels, wie HFO1234yf, R32 und HC die Konzentration auf 1/10 oder weniger als der untere Grenzwert der entflammbaren Konzentration eingestellt. Währenddessen wird in dem Fall von Kohlendioxid die Konzentration auf 1/10 oder weniger als die Konzentration eingestellt, die Belüftung erfordert.
In Schritt S06, wenn die Konzentration des Kältemittels größer wird als oder gleich wird wie die voreingestellte Konzentration, gibt die Klimaanlage 100 die Benachrichtigung aus, dass Kältemittel austritt. Die Benachrichtigung in Schritt S06 wird durch die Benachrichtigungseinrichtung 130 ausgegeben. Es ist zu beachten, dass die Benachrichtigung in Schritt S06 zum Beispiel unter Verwendung der Anzeige auf einem Flüssigkristallmonitor einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) ausgegeben werden kann. Die Benachrichtigung in Schritt S06 kann in Abhängigkeit von der Kältemittelkonzentration variieren oder kann die Anzeige des Ortes der Kältemittelleckage umfassen.
In Schritt S08 werden die lastseitigen Einheiten 80 gestoppt. Beispielsweise werden die lastseitigen Einheiten 80 jeweils gestoppt durch Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen der entsprechenden der Lastseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheiten 90 und der entsprechenden der Lastseitige-Einheit-Energiequellen 88. Durch Stoppen des Betriebs der lastseitigen Einheiten 80 bei Leckage des Kältemittels wird die Sicherheit des klimatisierten Raumes 6 verbessert. Es ist zu beachten, dass in der Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform es zwar ausreicht, den Betrieb nur der Luftsendeeinrichtungen 83 der lastseitigen Einheiten 80 in Schritt S08 bei Leckage des Kältemittels zu stoppen, die Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den Lastseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheiten 90 und den Lastseitige-Einheit-Energiequellen 88 jedoch die Sicherheit des klimatisierten Raums 6 weiter verbessert.
In Schritt S10 führt die Klimaanlage 100 einen Kältemittelsammelbetrieb durch, bei dem das Kältemittel gesammelt wird. Wenn die Klimaanlage 100 den Kältemittelsammelbetrieb durchführt, wird die Strömungsschalteinrichtung 24 geschaltet, um zu veranlassen, dass der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator genutzt wird, und die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 sowie die Expansionsventile 64 geschlossen werden. Das heißt, wenn die Klimaanlage 100 den Kältemittelsammelbetrieb durchführt, wird die in 2 dargestellte Strömungsschalteinrichtung 24 in den durch durchgezogene Linien dargestellten Zustand geschaltet, das Kältemittel strömt in die gleiche Richtung wie jene im Kühlungsbetriebsmodus und die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und die Expansionsventile 64 werden geschlossen.
Das durch den Verdichter 22 verdichtete Kältemittel strömt durch die Strömungsschalteinrichtung 24 in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 14. Das in den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 14 einströmende Kältemittel wird am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch unterzogen und wird kondensiert. Da die Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 und die Expansionsventile 64 geschlossen sind, wird das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 14 kondensierte Kältemittel im wärmequellenseitigen Wärmetauscher 14 und den stromaufwärts der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 vorgesehenen Leitungen gesammelt. In der Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels wird beim Austritt von Kältemittel das Kältemittel durch die Expansionsventileinheiten 60, jeweils aufweisend die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 und das Expansionsventil 64, gesperrt und das Kältemittel daran gehindert, in die lastseitigen Einheiten 80 stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 zu strömen. Dann wird das Kältemittel, das sich stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindet, in den Verdichter 22 angesaugt, um an einer Stelle stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 gesammelt zu werden. In der Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform, wenn die Möglichkeit einer Kältemittelleckage besteht, wird das Kältemittel, das zwischen den Leitungen stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 und der Ansaugöffnung des Verdichters 22 vorhanden ist, an einer Stelle von der Abgabeöffnung des Verdichters 22 bis zum Teil der Leitungen, die sich stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindet, gesammelt. Dadurch wird die Möglichkeit von Kältemittelleckage im klimatisierten Raum 6 verringert.
Es ist zu beachten, dass die Drehfrequenz des Verdichters 22 während des Kältemittelsammelbetriebs vorzugsweise höher sein sollte als die Drehfrequenz des Verdichters 22 während des Normalbetriebs. Es ist zu beachten, dass die Drehfrequenz des Verdichters 22 während des Kältemittelsammelbetriebs in der Anfangsphase des Kältemittelsammelbetriebs vorzugsweise auf die maximale Drehfrequenz eingestellt sein sollte. Durch Drehen des Verdichters 22 mit hoher Geschwindigkeit kann das Kältemittel schnell gesammelt werden. Zusätzlich ist es auch beim Kältemittelsammelbetrieb vorteilhaft, dass die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 den Wärmeaustausch mehr beschleunigt als im Normalbetrieb. Zum Beispiel beschleunigt die Wärmetauschbeschleunigungseinrichtung 27 den Wärmeaustausch während des Kältemittelsammelbetriebs im größtmöglichen Rahmen. Während des Kältemittelsammelbetriebs wird durch Veranlassen der Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27, Wärmeaustausch mehr zu beschleunigen als im Normalbetrieb, das Kältemittel leichter kondensiert und das Kältemittel kann effizienter gesammelt werden.
In Schritt S12 setzt die Klimaanlage 100 den Kältemittelsammelbetrieb bis zum Abschließen des Kältemittelsammelbetriebs fort. Wenn der Druck in der Ansaugöffnung des Verdichters 22 kleiner wird als oder gleich wird wie einer erster Schwellenwert, oder wenn der Druck in der Abgabeöffnung des Verdichters 22 größer wird als oder gleich wird wie ein zweiter Schwellenwert, beendet die Klimaanlage 100 den Kältemittelsammelbetrieb. Im Beispiel der Ausführungsform wird der Verdichter 22 gestoppt und der Kältemittelsammelbetrieb beendet, wenn der Druck in der Ansaugöffnung des Verdichters 22 kleiner wird als oder gleich wird wie 1 kPa, was der erste Schwellenwert ist. Es ist zu beachten, dass die Klimaanlage 100 den Kältemittelsammelbetrieb auch beenden kann, wenn der Druck in der Ansaugöffnung des Verdichters 22 kleiner wird als oder gleich wird wie der erste Schwellenwert, und der Druck in der Abgabeöffnung des Verdichters 22 größer wird als oder gleich wird wie der zweite Schwellenwert. Nach Beendigung des Kältemittelsammelbetriebs wird der Betrieb der Klimaanlage 100 in Schritt S14 gestoppt.
Bei der Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform wird nach Erfassung von Kältemittelleckage durch die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 durch die im klimatisierten Raum 6 vorgesehene Benachrichtigungseinrichtung 130 eine Benachrichtigung ausgeben, um die Personen im klimatisierten Raum 6 zur Evakuierung aufzufordern, und der Kältemittelsammelbetrieb wird mit gestoppten lastseitigen Einheiten 80 durchgeführt. Dadurch wird die Sicherheit bei Leckage des Kältemittels verbessert. In der Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels sperren die außerhalb des klimatisierten Raumes 6 vorgesehenen Expansionsventileinheiten 60 während des Kältemittelsammelbetriebs die Strömung des in die lastseitigen Einheiten 80 einströmenden Kältemittels und bewegen das stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindliche Kältemittel zu Teilen der stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindlichen Leitungen. Dadurch wird die Sicherheit bei Leckage des Kältemittels verbessert.
Wie oben beschrieben, umfasst die Klimaanlage 100 des Beispiels der Ausführungsform den Kältemittelkreislauf 101, durch den Kältemittel zirkuliert, und verbindend, mittels Leitungen, die wärmequellenseitige Einheit 20, aufweisend den Verdichter 22 und den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, die Expansionsventileinheiten 60, jeweils aufweisend das Expansionsventil 64, und die lastseitigen Einheiten 80, jeweils aufweisend den lastseitigen Wärmetauscher 82, und ist eingerichtet, Luft im klimatisierten Raum 6 zu klimatisieren; und die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120, die Leckage des Kältemittels erfasst. Die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils außerhalb des klimatisierten Raumes 6 und an dem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ermöglicht, und nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst, die Expansionsventile 64 geschlossen werden. In der Klimaanlage 100 des Ausführungsbeispiels wird bei Erfassung von Kältemittelleckage das Kältemittel durch die Expansionsventileinheiten 60 gesperrt und das zwischen den Leitungen stromabwärts der Expansionsventileinheiten 60 und der Ansaugöffnung des Verdichters 22 vorhandene Kältemittel an einer Stelle zwischen der Abgabeöffnung des Verdichters 22 und dem jeweils stromaufwärts der Expansionsventileinheiten 60 befindlichen Teil der Leitungen gesammelt. Daher ist es im Beispiel der Ausführungsform möglich, die Möglichkeit von Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 zu verringern und den Einfluss von Kältemittelleckage nach außerhalb des klimatisierten Raums 6 auf die Umwelt zu verringern.
Zum Beispiel hat der Kältemittelkreislauf 101 die Relaiseinrichtungen 40, die zwischen der wärmequellenseitigen Einheit 20 und mehreren lastseitigen Einheiten 80 intervenieren, und die Leitungen umfassen die mehreren Hauptleitungen 102, die jeweils die wärmequellenseitige Einheit 20 und die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 verbinden, und die mehreren Abzweigleitungen 104, die jeweils die entsprechende der Relaiseinrichtungen 40 und die entsprechende der mehreren lastseitigen Einheiten 80 verbinden, und die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 angeordnet. Wenn das Kältemittel austritt, kann das Kältemittel nicht nur in den Hauptleitungen 102, sondern auch in den Abzweigleitungen 104 gesammelt werden. Somit kann die Ansammlungsmenge des Kältemittels erhöht werden. Der oben genannte Effekt ist insbesondere bei der Klimaanlage 100, die auf ein variables Kältemittelströmungssystem oder ein anderes System mit langen Leitungen angewendet wird, von Bedeutung. Da die Expansionsventileinheiten 60 jeweils in der entsprechenden der Abzweigleitungen 104 vorgesehen sind, die einen kleineren Leitungsdurchmesser haben als die Hauptleitungen 102, können im Beispiel der Ausführungsform außerdem die Kosten für die Expansionsventileinheiten 60 gesenkt werden.
Zum Beispiel hat der Kältemittelkreislauf 101 die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28, die zwischen den als Verdampfer genutzten lastseitigen Einheiten 80 und der Ansaugöffnung des Verdichters 22 angeordnet ist, und ermöglicht Durchlass nur der Strömung des Kältemittels, das durch die als Verdampfer eingesetzten lastseitigen Einheiten 80 verdampft und in den Verdichter 22 eingesaugt wird. Da die Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 vorgesehen ist, wird die Möglichkeit von Rückströmung von Kältemittel nach dem Kältemittelsammelbetrieb und Leckage des Kältemittels in den klimatisierten Raum 6 verringert.
Zum Beispiel hat der Kältemittelkreislauf 101 den Sammler 30, der an der Ansaugöffnung des Verdichters 22 vorgesehen ist und Kältemittel sammelt, und der Sammler 30 ist zwischen der Ansaugöffnung des Verdichters 22 und der Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 angeordnet. Da der Sammler 30 zwischen der Ansaugöffnung des Verdichters 22 und der Rückströmungsverhinderungseinrichtung 28 vorgesehen ist, wird die Möglichkeit der Rückströmung des im Sammler 30 angesammelten Kältemittels nach dem Kältemittelsammelbetrieb und Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 verringert.
Die Expansionsventileinheiten 60 weisen zum Beispiel jeweils die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 auf, die mit dem entsprechenden der Expansionsventile 64 in Reihe verbunden ist. Durch Bereitstellen der Öffnungs-und-Schießeinrichtung 62 und des Expansionsventils 64 in jeder der Expansionsventileinheiten 60, wird das Kältemittel in den Expansionsventileinheiten 60 zuverlässig gesperrt. Es ist darauf hinzuweisen, dass durch Bilden der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62, um jeweils ein Sperrventil zu umfassen, das Kältemittel zuverlässiger gesperrt wird.
Das Expansionsventil 64 ist zum Beispiel stromabwärts von jeder der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 angeordnet, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator eingesetzt wird. Indem das Expansionsventil 64 stromabwärts von jeder der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 bereitgestellt ist, ist es möglich, den Öffnungsgrad des Expansionsventils 64 im Hinblick auf Druckverlust im offenen Zustand der entsprechenden der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 zu steuern, wodurch Steuerung des Öffnungsgrades des Expansionsventils 64 genauer gemacht wird. Außerdem, indem das Expansionsventil 64 stromabwärts von jeder der Öffnungs-und-Schließeinrichtungen 62 angeordnet ist, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator eingesetzt wird, wird der Einfluss von Druckverlust reduziert.
Zum Beispiel weist die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 den Innenraumsensor 120A auf, der innerhalb des klimatisierten Raums 6 angeordnet ist und Leckage des Kältemittels erfasst. Wenn der Innenraumsensor 120A Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 erfasst, sperren die Expansionsventileinheiten 60 außerhalb des klimatisierten Raums 6 das Kältemittel und reduzieren Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6. Somit kann die Sicherheit des klimatisierten Raums 6 verbessert werden.
Zum Beispiel weist die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 den Außenraumsensor 120B auf, der innerhalb des nicht-klimatisierten Raums 4 angeordnet ist, der außerhalb des klimatisierten Raums 6 ist, und in dem die Expansionsventileinheiten 60 angeordnet sind, und erfasst Leckage des Kältemittels. Wenn der Außenraumsensor 120B Leckage des Kältemittels im nicht-klimatisierten Raum 4 erfasst, sperren die Expansionsventileinheiten 60 das Kältemittel und reduzieren Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6. Dadurch wird die Möglichkeit von Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 reduziert.
Zum Beispiel nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst, wird die Energieversorgung nur für die lastseitigen Einheiten 80 sofort unterbrochen und dann die Expansionsventile 64 geschlossen. Indem die Energieversorgung nur für die lastseitigen Einheiten 80 nach Erfassung von Kältemittelleckage sofort unterbrochen wird, wird die Sicherheit des klimatisierten Raums 6 verbessert.
Zum Beispiel nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst und die Expansionsventile 64 geschlossen sind, wird die Drehfrequenz des Verdichters 22 höher als vor dem Schließen der Expansionsventile 64 erhöht. Durch Erhöhen der Drehfrequenz des Verdichters 22 kann der Kältemittelsammelbetrieb in kurzer Zeit abgeschlossen werden. Dementsprechend kann Leckage des Kältemittels hinein in den klimatisierten Raum 6 reduziert werden.
So ist beispielsweise zudem die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 vorgesehen, die Wärmeaustausch am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 beschleunigt, und nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst und die Expansionsventile 64 geschlossen werden, beschleunigt die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 den Wärmeaustausch am wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 mehr als vor dem Schließen der Expansionsventile 64. Indem die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 27 den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26 veranlasst, mehr Wärme als vor Schließen der Expansionsventile 64 auszutauschen, wird das Kältemittel leichter kondensiert und das Kältemittel kann effizienter gesammelt werden.
Beispielsweise hat der Kältemittelkreislauf 101 ferner die Strömungsschalteinrichtung 24, die zwischen dem Kühlungsbetriebsmodus, veranlassend den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, als ein Kondensator eingesetzt zu werden, und die lastseitigen Wärmetauscher 82, als Verdampfer eingesetzt zu werden, und dem Erwärmungsbetriebsmodus, veranlassend den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, als ein Verdampfer eingesetzt zu werden, und die lastseitigen Wärmetauscher 82, als Kondensatoren eingesetzt zu werden, schaltet. Während des Erwärmungsbetriebsmodus, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst, wird der Erwärmungsbetriebsmodus auf den Kühlungsbetriebsmodus geschaltet und dann die Expansionsventile 64 geschlossen, um den Kältemittelsammelbetrieb durchzuführen. Indem der Kältemittelsammelbetrieb nach Erfassung der Kältemittelleckage selbst während des Erwärmungsbetriebs durchgeführt wird, kann die Sicherheit des klimatisierten Raums 6 verbessert werden.
Zum Beispiel ist die vorstehende Wirkung der Klimaanlage 100 der Ausführungsform insbesondere von Bedeutung, wenn Kältemittel verwendet wird, das ein leicht entflammbares Kältemittel enthält.
Zudem sind die Expansionsventileinheiten 60 des Beispiels der Ausführungsform im Kältemittelkreislauf 101 enthalten, durch den Kältemittel zirkuliert, und, mittels Leitungen, die wärmequellenseitige Einheit 80, aufweisend den Verdichter 22 und den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, und die lastseitigen Einheiten 80, jeweils aufweisend den lastseitigen Wärmetauscher 82, verbindet und der eingerichtet ist, Luft im klimatisierten Raum 6 zu klimatisieren. Die Expansionsventileinheiten 60 weisen jeweils das Expansionsventil 64 auf. Die Expansionsventileinheiten 60 sind jeweils außerhalb des klimatisierten Raumes 6 und an dem Teil der Leitungen angeordnet, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher 26, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit 20 ermöglicht. Die Klimaanlage 100, die Leckage des Kältemittels reduzieren kann, kann erhalten werden durch Anbringen lediglich der Expansionsventileinheiten 60 des Beispiels der Ausführungsform.
Es ist zu beachten, dass die Ausführungsform nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist.
Modifikation 1
Zum Beispiel ist 5 ein Diagramm, das Modifikation 1 zeigt, welche eine Modifikation von 2 ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 5 die gleichen Komponenten wie in 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf Beschreibung der Komponenten verzichtet wird oder diese vereinfacht ist. Die Klimaanlage 100A von Modifikation 1 von 5 unterscheidet sich von der Klimaanlage 100 des Beispiels von Ausführungsform 1 in den installierten Positionen und der Anzahl der Elemente der Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120. Das heißt, die Klimaanlage 100A von Modifikation 1 weist einen Innenraumsensor 120A, Lastseitige-Einheit-Sensoren 120A1 und Außenraumsensoren 120B1 auf. Der Lastseitige-Einheit-Sensor 120A1 ist in jeder der lastseitigen Einheiten 80 bereitgestellt und eingerichtet, Leckage des Kältemittels zu erfassen. Der Lastseitige-Einheit-Sensor 120A1 ist innerhalb jeder der lastseitigen Einheiten 80 bereitgestellt, kann aber auch an der Außenseite der lastseitigen Einheiten 80 angebracht sein. Der Außenraumsensor 120B1 ist in der Nähe von jeder der Relaiseinrichtungen 40 bereitgestellt und eingerichtet, Leckage des Kältemittels zu erfassen. Da in der Modifikation 1 mehr Elemente der Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 vorgesehen sind als im Beispiel der Ausführungsform 1, wird Leckage des Kältemittels zuverlässiger erfasst. Außerdem wird durch Erhöhen der Anzahl der Elemente der Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 die Stelle der Kältemittelleckage mit hoher Genauigkeit geschätzt. Zum Beispiel durch Anordnen der Außenraumsensoren 120B1 in einer solchen Weise, dass Erfassungsbereiche B1 der Außenraumsensoren 120B1 überlagert sind, wird die Stelle der Kältemittelleckage mit noch höherer Genauigkeit geschätzt. Durch Schätzen der Stelle der Kältemittelleckage kann die Klimaanlage 100 nach dem Kältemittelsammelbetrieb repariert und schnell wiederhergestellt werden. Es ist zu beachten, dass Modifikation 1 nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt ist. Zum Beispiel muss in Modifikation 1 die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 nur an einer Stelle bereitgestellt sein, wo Erfassung der Kältemittelleckage gewährleistet werden kann. Das heißt, mehrere Innenraumsensoren 120A können im klimatisierten Raum 6 bereitgestellt sein, mehrere Lastseitige-Einheit-Sensoren 120A1 können in jeder der lastseitigen Einheiten 80 bereitgestellt sein und der Außenraumsensor 120B1 kann an jeder von Stellen im nicht-klimatisierten-Raum 4 bereitgestellt sein, wo Kältemitteleckage häufig erzeugt wird.
Modifikation 2
Zusätzlich ist 6 ein Diagramm, das Modifikation 2 zeigt, die zum Beispiel eine Modifikation von 3 ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 6 die gleichen Komponenten wie in 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf Beschreibung der Komponenten verzichtet wird oder diese vereinfacht ist. Eine Expansionsventileinheit 60A von Modifikation 2 der 6 unterscheidet sich von der Expansionsventileinheit 60 des Beispiels von Ausführungsform 1, gezeigt in 3, darin, dass die Expansionsventileinheit 60A mit einem zweiten Temperatursensor 68A versehen ist. Der zweite Temperatursensor 68A ist eingerichtet, die Temperatur von gasförmigem Kältemittel zu messen, das hinein in den oder heraus aus dem entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 strömt. Wie in 6 gezeigt, können durch Bereitstellen des zweiten Temperatursensors 68A an jeder der Expansionsventileinheiten 60A die Öffnungsgrade eines Expansionsventils 64 mit hoher Genauigkeit gesteuert werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass Modifikation 2 nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt ist. Zum Beispiel können in Modifikation 2 die Expansionsventileinheiten 60A zudem jeweils einen Sensor aufweisen, der die Temperatur von flüssigem Kältemittel erfasst, das hinein in den und heraus aus dem entsprechenden der lastseitigen Wärmetauscher 82 strömt.
Ferner können zum Beispiel in dem Beispiel von vorstehend beschriebener Ausführungsform 1 die lastseitigen Einheiten 80 jeweils ein Expansionsventil umfassen, das das Kältemittel expandiert. Durch Bereitstellen des Expansionsventils an jeder der lastseitigen Einheiten 80 kann Kältemittel entspannt und expandiert werden, durch beides, die Expansionsventile der lastseitigen Einheiten 80 und die Expansionsventile 64 der Expansionsventileinheiten 60. Es ist zu beachten, dass die lastseitigen Einheiten 80 kompakt ausgebildet sein können durch Nicht-Bereitstellen der Expansionsventile in den lastseitigen Einheiten 80, wie jene im Beispiel von Ausführungsform 1.
Zudem, zum Beispiel während die wärmequellenseitige Einheit 20 an der Außenseite 2 im Beispiel der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 1 installiert ist, ist diese Stelle nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann die wärmequellenseitige Einheit 20 in einem geschlossenem Raum, wie einem Maschinenraum, aufweisend eine Belüftungsöffnung, installiert sein. Solange die Abwärme über einen Abgabekanal zur Außenseite der Struktur 8 abgegeben werden kann, kann die wärmequellenseitige Einheit 20 im Inneren der Struktur 8 installiert sein. Alternativ kann in einem Fall der Verwendung einer wassergekühlten wärmequellenseitigen Einheit 20 diese innerhalb der Struktur 8 installiert sein. Die oben genannten Wirkungen werden auch dann erzielt, wenn die wärmequellenseitige Einheit 20 an den oben genannten Stellen installiert ist.
Ausführungsform 2
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Expansionsventileinheit einer Klimaanlage gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 7 die gleichen Komponenten wie in 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf Beschreibung der Komponenten verzichtet wird oder diese vereinfacht ist.
Wie in 7 dargestellt, hat eine Expansionsventileinheit 60B des Ausführungsbeispiels ferner eine Abzweigleitung 79, ein Verteilungsventil 77 und ein Reservoir 78. Das Reservoir 78 ist ein Behälter, der Kältemittel sammelt. Das Reservoir 78 ist durch die Abzweigleitung 79 mit dem Teil der Leitungen verbunden, der sich stromaufwärts der Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 und des Expansionsventils 64 befindet, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator genutzt wird. Das Verteilungsventil 77 ist in der Abzweigleitung 79 bereitgestellt. Das Verteilungsventil 77 ist eingerichtet, Durchlass des Kältemittels zur Abzweigleitung 79 zu ermöglichen, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst, und die Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 oder das Expansionsventil 64 geschlossen ist. Wenn das Verteilungsventil 77 Durchlass des Kältemittels zur Abzweigleitung 79 ermöglicht, wird das Kältemittel im Reservoir 78 gesammelt. Das Verteilungsventil 77 ist zum Beispiel ein Auf/Zu-Ventil, und wird nach Schließen der Öffnungs-und-Schließeinrichtung 62 oder des Expansionsventils 64 geöffnet. Es ist zu beachten, dass das Verteilerventil 77 eine Einrichtung sein kann, wie zum Beispiel ein Überdruckventil, das automatisch geöffnet wird, wenn ein voreingestellter Druckwert erreicht wird. Die Abzweigleitung 79, das Verteilungsventil 77 und das Reservoir 78 sind vorzugsweise tiefer angeordnet als ein Abzweigteil, wo die Abzweigleitung 79 abzweigt. Durch Anordnung der Abzweigleitung 79, des Verteilungsventils 77 und des Reservoirs 78 tiefer als eine mit der Abzweigleitung 79 verbundene Leitung, wird die Strömungsrate des Kältemittels durch sein Eigengewicht erhöht und das Kältemittel im Reservoir 78 leichter gesammelt. Der Kältemittelsammelbetrieb kann entsprechend schnell abgeschlossen werden, wodurch die Sicherheit des klimatisierten Raumes 6 verbessert wird. Außerdem wird durch die tiefere Anordnung des Reservoirs 78 als die mit der Abzweigleitung 79 verbundene Leitung die Möglichkeit der Rückströmung des im Reservoir 78 gesammelten Kältemittels durch die Abzweigleitung 79 verringert. Es ist zu beachten, dass die Abzweigleitung 79 und das Verteilungsventil 77 nicht zwangsläufig tiefer angeordnet sein müssen als die mit der Abzweigleitung 79 verbundene Leitung, um die Möglichkeit von Rückströmung zu reduzieren. Im Beispiel der Ausführungsform, da die Expansionsventileinheiten 60B jeweils das Reservoir 78 aufweisen, in dem sich das Kältemittel sammelt, ist es möglich, die Menge des während des Kältemittelsammelbetriebs gesammelten Kältemittels stark zu erhöhen. So wird im Beispiel der Ausführungsform der Anstieg des Druckes am Hochdruckteil des Kreislaufs gesenkt, wodurch das Kältemittel zuverlässiger gesammelt wird und schneller gesammelt wird. Da das Kältemittel zuverlässiger und schneller gesammelt wird, wird die Sicherheit im klimatisierten Raum 6 verbessert.
Wie oben beschrieben, haben die Expansionsventileinheiten 60 des Ausführungsbeispiels jeweils die Abzweigleitung 79, von dem Teil der Leitungen abzweigt, der sich stromaufwärts der entsprechenden der Expansionsventile 64 befindet, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 26 als ein Kondensator eingesetzt wird, und das Reservoir 78, das mit der Abzweigleitung 79 verbunden ist und Kältemittel sammelt. Zum Beispiel haben die Expansionsventileinheiten 60 jeweils das Verteilungsventil 77, das in der entsprechenden der Abzweigleitungen 79 angeordnet ist und eingerichtet ist, Durchlass des Kältemittels zur Abzweigleitung 79 zu ermöglichen, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120 Leckage des Kältemittels erfasst und die Expansionsventile 64 geschlossen sind. Im Beispiel der Ausführungsform, wenn Leckage des Kältemittels erfasst wird, können die Reservoirs 78 der Expansionsventileinheiten 60 Kältemittel sammeln, wodurch die während des Kältemittelsammelbetriebs gesammelte Menge an Kältemittel erhöht werden kann. So wird im Beispiel der Ausführungsform Kältemittel zuverlässiger gesammelt und schneller gesammelt. Da das Kältemittel zuverlässiger und schneller gesammelt wird, wird die Sicherheit im klimatisierten Raum 6 verbessert.
Bezugszeichenliste
2 Außenseite 4 nicht-klimatisierter Raum 6 klimatisierter Raum 8 Struktur 14 wärmequellenseitiger Wärmetauscher 20 wärmequellenseitige Einheit 22 Verdichter 24 Strömungsschalteinrichtung 26 wärmequellenseitiger Wärmetauscher 27 Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung 28 Rückströmungsverhinderungseinrichtung 30 Sammler 32 Wärmequellenseitige-Einheit-Energiequelle 33a Abgabedrucksensor 33b Ansaugdrucksensor 34 Wärmequellenseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 36 Wärmequellenseitige-Einheit-Steuerungseinheit 40 Relaiseinrichtung 60 Expansionsventileinheit 60A Expansionsventileinheit 60B Expansionsventileinheit 62 Öffnungs-und-Schließeinrichtung 64 Expansionsventil 66 erster Temperatursensor 68 zweiter Temperatursensor 68A zweiter Temperatursensor 70 Expansionsventileinheit-Energiequelle 72 Expansionsventileinheit-Energie-Empfangseinheit 74 Expansionsventileinheit-Steuerungseinrichtung 77 Verteilungsventil 78 Reservoir 79 Abzweigleitung 80 lastseitige Einheit 82 lastseitiger Wärmetauscher 83 Luftsendeeinrichtung 88 Lastseitige-Einheit-Energiequelle 90 Lastseitige-Einheit-Energie-Empfangseinheit 92 Lastseitige-Einheit-Steuerungseinrichtung 100 Klimaanlage 100A Klimaanlage 101 Kältemittelkreislauf 102 Hauptleitung 104 Abzweigleitung 120 Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung 120A Innenraumsensor 120A1 Lastseitige-Einheit-Sensor 120B Außenraumsensor 120B1 Außenraumsensor 130 Benachrichtigungseinrichtung B1 Erfassungsbereich

Claims

Klimaanlage, umfassend: einen Kältemittelkreislauf, durch den Kältemittel zirkuliert und verbindend, mittels Leitungen, eine wärmequellenseitige Einheit, aufweisend einen Verdichter und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, eine Expansionsventileinheit, aufweisend ein Expansionsventil, und eine lastseitige Einheit, aufweisend einen lastseitigen Wärmetauscher, und eingerichtet, Luft in einem klimatisierten Raum zu klimatisieren; und eine Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung, die eingerichtet ist, Leckage des Kältemittels zu erfassen, wobei die Expansionsventileinheit außerhalb des klimatisierten Raumes und an einem Teil der Leitungen angeordnet ist, der Durchlass des Kältemittels, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird, und Herausströmen aus der wärmequellenseitigen Einheit ermöglicht, wobei nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst, das Expansionsventil geschlossen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Relaiseinrichtungen umfasst, die jeweils zwischen der wärmequellenseitigen Einheit und einer Vielzahl der lastseitigen Einheiten intervenieren, die Leitungen eine Vielzahl von Hauptleitungen, die jeweils die wärmequellenseitige Einheit und eine entsprechende der Relaiseinrichtungen verbinden, und eine Vielzahl von Abzweigleitungen, die jeweils eine entsprechende der Relaiseinrichtungen und eine entsprechende der Vielzahl der lastseitigen Einheiten verbinden, aufweisen, und die Expansionsventileinheit in jeder von entsprechenden der Vielzahl von Abzweigleitungen angeordnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der Kältemittelkreislauf ferner eine Rückströmungsverhinderungseinrichtung aufweist, die zwischen der lastseitigen Einheit, die als ein Verdampfer eingesetzt wird, und einer Ansaugöffnung des Verdichters angeordnet ist, und eingerichtet ist, Durchlass nur einer Strömung des Kältemittels zu ermöglichen, das durch die als ein Verdampfer eingesetzte lastseitige Einheit verdampft wird und in den Verdichter eingesaugt wird.
Klimaanlage nach Anspruch 3, wobei der Kältemittelkreislauf ferner einen Sammler aufweist, der an der Ansaugöffnung des Verdichters vorgesehen ist und eingerichtet ist, das Kältemittel zu sammeln, und der Sammler zwischen der Ansaugöffnung des Verdichters und der Rückströmungsverhinderungseinrichtung angeordnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Expansionsventileinheit ferner eine Öffnungs-und-Schließeinrichtung aufweist, die mit dem Expansionsventil in Reihe verbunden ist.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei das Expansionsventil stromabwärts der Öffnungs-und-Schließeinrichtung angeordnet ist, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher als ein Kondensator eingesetzt wird.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Expansionsventileinheit ferner umfasst: eine Abzweigleitung, abzweigend von einem Teil der Leitungen, der stromaufwärts des Expansionsventils angeordnet ist, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher als ein Kondensator eingesetzt wird, und ein Reservoir, das mit der Abzweigleitung verbunden ist und eingerichtet ist, das Kältemittel zu sammeln.
Klimaanlage nach Anspruch 7, wobei das Reservoir tiefer angeordnet ist als ein Abzweigteil, wo die Abzweigleitung abzweigt.
Klimaanlage nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Expansionsventileinheit ferner ein Verteilungsventil aufweist, das in der Abzweigleitung angeordnet ist, und eingerichtet ist, Durchlass des Kältemittels zur Abzweigleitung zu ermöglichen, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung einen Innenraumsensor umfasst, der innerhalb des klimatisierten Raums angeordnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung einen Außenraumsensor umfasst, der in einem nicht-klimatisierten Raum angeordnet ist, der außerhalb des klimatisierten Raums liegt und in dem die Expansionsventileinheit angeordnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst, Energieversorgung nur für die lastseitige Einheit unterbrochen wird, und dann das Expansionsventil geschlossen wird.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst und das Expansionsventil geschlossen ist, eine Drehfrequenz des Verdichters höher als diejenige vor Schließen des Expansionsventils erhöht wird.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend: eine Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung, die eingerichtet ist, Wärmeaustausch am wärmequellenseitigen Wärmetauscher zu beschleunigen, wobei nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst und das Expansionsventil geschlossen ist, die Wärmeaustauschbeschleunigungseinrichtung eingerichtet ist, Wärmeaustausch am wärmequellenseitigen Wärmetauscher mehr als vor dem Schließen des Expansionsventils zu beschleunigen.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Kältemittelkreislauf ferner eine Strömungsschalteinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, zwischen einem Kühlungsbetriebsmodus, veranlassend, dass der wärmequellenseitige Wärmetauscher als ein Kondensator eingesetzt wird und dass der lastseitige Wärmetauscher als ein Verdampfer eingesetzt wird, und einem Erwärmungsbetriebsmodus, veranlassend, dass der wärmequellenseitige Wärmetauscher als ein Verdampfer eingesetzt wird und dass der lastseitige Wärmetauscher als ein Kondensator eingesetzt wird, zu schalten, und während des Erwärmungsbetriebsmodus, nachdem die Kältemittelleckage-Erfassungseinrichtung Leckage des Kältemittels erfasst, der Erwärmungsbetriebsmodus auf den Kühlungsbetriebsmodus geschaltet wird und dann das Expansionsventil geschlossen wird.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Kältemittel ein leicht entflammbares Kältemittel umfasst.
Expansionsventileinheit, die in einem Kältemittelkreislauf enthalten ist, durch den Kältemittel zirkuliert, und mittels Leitungen, eine wärmequellenseitige Einheit, aufweisend einen Verdichter und einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher, und eine lastseitige Einheit, aufweisend einen lastseitigen Wärmetauscher, verbindet und eingerichtet ist, Luft in einem klimatisierten Raum zu klimatisieren, wobei die Expansionsventileinheit umfasst: ein Expansionsventil, wobei die Expansionsventileinheit außerhalb des klimatisierten Raumes und an einem Teil der Leitungen angeordnet ist, der Durchlass des Kältemittels ermöglicht, das durch den wärmequellenseitigen Wärmetauscher, der als ein Kondensator eingesetzt wird, kondensiert wird und aus der wärmequellenseitigen Einheit ausströmt.
Expansionsventileinheit nach Anspruch 17, ferner umfassend: eine Öffnungs-und-Schließeinrichtung, die mit dem Expansionsventil in Reihe verbunden ist.
Expansionsventileinheit nach Anspruch 17 oder 18, ferner umfassend: eine Abzweigleitung, abzweigend von einem Teil der Leitungen, der stromaufwärts des Expansionsventils angeordnet ist, wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher als ein Kondensator eingesetzt wird, und ein Reservoir, das mit der Abzweigleitung verbunden ist und eingerichtet ist, das Kältemittel zu sammeln.