JP7423858B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、可燃性冷媒を使用した空気調和機に関する。

近年、空気調和機に使用される冷媒には、地球温暖化の観点から低ＧＷＰ（地球温暖化係数）化が求められている。例えば、オゾン層破壊物質を規制するモントリオール議定書の改正が２０１６年に採択され、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒の段階的な使用規制が２０１９年から開始された。これに対応するため、多くの新規低ＧＷＰ冷媒が冷媒メーカ各社より提案されているが、低ＧＷＰ冷媒の中には燃焼性を有するものも存在する。燃焼性を有する冷媒を使用する場合、冷媒漏洩時の安全性確保が必須となる。そのため、日本冷凍空調工業会では、業務用の空調機や冷凍機システムなどに対して、微燃性冷媒漏洩時の安全性確保のための規格・ガイドラインを作成している。これらの規格等では、例えば冷媒漏洩検出器と警報機、機械換気装置や冷媒回路の遮断装置を使用する安全対策が示されている。

これに則した従来の安全対策として、例えば冷媒漏洩検出装置が冷媒の漏洩を検出すると、冷媒の分岐装置内の主管や枝管に設けた遮断弁を閉じて安全性を確保する技術が挙げられる。あるいは、天井埋込形の室内機の外表面に冷媒の漏洩検出器を設置し、漏洩検出時には冷媒回路を遮断するとともに、警報を発して安全性を確保する技術が挙げられる。

しかしながら、これらの技術では、例えば複数の室内機を備えた空気調和機において、あるいは複数系統の室内機が同一空間に設置された状況で冷媒漏洩が生じた場合、漏洩が生じた室内機を特定できない。一方で、このような場合であっても漏洩が生じた室内機以外の室内機は運転を継続させることが望ましい。特に冷凍機システムにおいては、例えば食品の適切な保温管理などの観点から可能な限り運転を継続させることが求められる。

特許第５８１３１０７号公報 特許第４６３９４５１号公報

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、冷媒の漏洩を抑制して環境負荷を軽減可能であるととともに、冷媒が可燃性を有する場合であっても該冷媒を適正に使用可能な空気調和機を提供することにある。また、複数の室内機の中から冷媒の漏洩が生じた室内機を特定することで、特定した室内機に特化して修理やメンテナンスすることによる対応作業の効率化を図るとともに、漏洩が生じていない室内機の運転を継続させることで、快適性や食品保温性の向上が可能な空気調和機を提供することにある。

実施形態によれば、空気調和機は、室外機と、室内機と、冷媒遮断部と、気密状態検出部と、報知部と、制御部を備える。前記室外機は、吸い込んだ冷媒を圧縮して吐出する圧縮機を有する。前記室内機は、前記室外機と接続された配管により形成される冷媒回路で冷媒が前記室外機との間で循環され、少なくとも一台備えられる。前記冷媒遮断部は、前記室内機に流入する前記冷媒および前記室内機から流出する前記冷媒の流れを遮断もしくは遮断解除する。前記気密状態検出部は、前記室内機における前記配管の気密状態を検出する。前記報知部は、前記気密状態検出部の検出結果を報知する。前記制御部は、前記室外機、前記室内機、前記冷媒遮断部、前記気密状態検出部、および前記報知部の動作をそれぞれ制御する。そして、前記制御部は、前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れを遮断させるか否かの冷媒遮断条件を判定し、前記冷媒遮断条件が成立する場合、前記冷媒遮断部に遮断させ、前記冷媒の流れが遮断された前記室内機において前記気密状態検出部が検出した前記配管の気密状態の検出結果を前記報知部に報知させる。前記室内機は、所望のサーモオフ温度でサーモオフされる。前記制御部は、前記冷媒遮断条件として、前記室内機がサーモオフされているか否かの判定条件である第１の冷媒遮断条件を判定する。

第１の実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。 第１の実施形態に係る空気調和機における冷媒漏洩抑制処理を示す制御フロー図である。 第２の実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。 第２の実施形態に係る空気調和機における冷媒漏洩抑制処理を示す制御フロー図である。 第３の実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。 第３の実施形態に係る空気調和機における冷媒漏洩抑制処理を示す制御フロー図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和機１１の構成を概略的に示す図である。空気調和機１１は、冷却運転および加熱運転のいずれか一方もしくは双方の運転が可能であり、例えばビル用のマルチエアコン、別置式の冷凍機とショーケースやクーリングユニットからなる冷凍機システムなど、各種の設備や装置である。その目的や用途は特に限定されないが、空気調和機１１は、例えば食品などの冷蔵、冷凍に使用されるショーケースを室内機として複数備えた冷凍サイクル装置（冷凍空調機器）として以下説明する。

図１に示すように、空気調和機１１は、室外機２と、室内機３と、報知部４と、制御部５とを備えている。図１には、一台の室外機２と二台の室内機３ａ，３ｂとを備えた空気調和機１１の構成例を示す。ただし、室内機３の台数は、一台であってもよいし、三台以上であっても構わない。

図１に示すように、室外機２と室内機３は、配管６で相互に接続されている。配管６は、室外機２と室内機３との間で冷媒を循環させる冷媒回路を構成しており、気相冷媒を流すガス管６１と、液相冷媒を流す液管６２とを含む。図１に示す構成例では、室外機２に接続されたガス管６１は、分岐管６３で二つに分岐されている。分岐された一方のガス管６１ａは室内機３ａに接続され、他方のガス管６１ｂは室内機３ｂに接続されている。同様に、室外機２に接続された液管６２は、分岐管６４で二つに分岐されている。分岐された一方の液管６２ａは室内機３ａに接続され、他方の液管６２ｂは室内機３ｂに接続されている。

空気調和機１１は、冷却運転もしくは加熱運転のいずれかで運転可能とされている。例えば、冷却運転では、液冷媒が室外機２から室内機３に液管６２，６２ａ，６２ｂを通って流入し、室内機３で気相に変化する。気相に変化したガス冷媒は、室内機３から室外機２にガス管６１ａ，６１ｂ，６１を通って戻される。これに対し、加熱運転では、ガス冷媒が室外機２から室内機３にガス管６１，６１ａ，６１ｂを通って流入し、室内機３で液相に変化する。液相に変化した液冷媒は、室内機３から室外機２に液管６２ａ，６２ｂ，６２を通って戻される。

室外機２は、主たる要素として圧縮機２１と四方弁２２、および図示しない室外熱交換器、室外ファン、膨張弁、アキュムレータ、レシーバタンクなどを備えている。室外ファン以外の各要素は、室外機２の内部においてガス管６１と液管６２との間に配管２０で接続されている。配管２０は、室内機３との間の冷媒回路の一部である。圧縮機２１は、吐出口から高温・高圧の気相冷媒を吐出し、吸込口から低温・低圧の気相冷媒を吸い込む。四方弁２２は、圧縮機２１から吐出された冷媒を室内機３に導くとともに、室内機３で熱交換された冷媒を圧縮機２１に導く。

室内機３は、主たる要素として室内熱交換器および室内ファン（いずれも図示省略）を備えている。室内熱交換器は、室内機３の内部においてガス管６１と液管６２との間に配管３０で接続されている。配管３０は、室外機２との間の冷媒回路の一部である。図１に示す構成例では、室内機３ａの内部において、配管３０ａがガス管６１ａと液管６２ａとの間を接続し、室内機３ｂの内部において、配管３０ｂがガス管６１ｂと液管６２ｂとの間を接続している。

また、室内機３は、上記主たる要素に加えて、冷媒遮断部３１および気密状態検出部３２をさらに備えている。

冷媒遮断部３１は、室内機３に流入する冷媒および室内機３から流出する冷媒の流れを遮断する。冷媒遮断部３１は、ガス冷媒遮断部３１１と液冷媒遮断部３１２を有する。例えば、ガス冷媒遮断部３１１は逆止弁であり、液冷媒遮断部３１２は電磁弁である。図１に示す構成例では、室内機３ａには、配管３０ａとガス管６１ａとの接続口にガス冷媒遮断部３１１ａが配置され、配管３０ａと液管６２ａとの接続口に液冷媒遮断部３１２ａが配置されている。室内機３ｂには、配管３０ｂとガス管６１ｂとの接続口にガス冷媒遮断部３１１ｂが配置され、配管３０ｂと液管６２ｂとの接続口に液冷媒遮断部３１２ｂが配置されている。ただし、ガス冷媒遮断部３１１ａ，３１１ｂと液冷媒遮断部３１２ａ，３１２ｂの配置はこれに限定されない。例えば、これらは、室内機３ａ，３ｂの内部に配置されていてもよい。

気密状態検出部３２は、室内機３における配管３０の気密状態を検出する。例えば、気密状態検出部３２は、配管３０内に検出素子が配置されて配管３０におけるガス冷媒の圧力を検出する圧力センサである。気密状態検出部３２である圧力センサは、検出した圧力の値を制御部５に付与する。

報知部４は、気密状態検出部３２の検出結果を報知する。例えば、報知部４は、気密状態検出部３２によって配管３０内が気密状態でないことが検出された際、その検出結果、つまり配管３０からガス冷媒が漏洩している（異常状態である）ことを報知する。また、報知部４は、気密状態検出部３２によって配管３０内が気密状態であることが検出された際、その検出結果、つまり配管３０からガス冷媒が漏洩していない（正常状態である）ことを報知する。報知部４としては、表示灯、モニタ、パネル、スピーカ、あるいはこれらの組み合わせなどを適用可能である。例えば、異常状態である場合、報知部４は、表示灯の赤色点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの再生や表示、レーザー照射などを行うことで、ユーザや作業者など（以下、ユーザ等という）に対してガス冷媒の漏洩の周知徹底や注意喚起を図る。一方、正常状態である場合、報知部４は、警告灯の青色点灯、確認メッセージの表示など、最小限の報知に止めればよい。なお、報知部４は、正常状態である場合には何ら報知しなくともよい。

図１に示す構成例では、報知部４は、室内機３に設けられた報知部３３と、室外機２および室内機３とは別個に設けられた報知部４０とを含む。報知部４の所在は、ユーザ等に対してガス冷媒の漏洩の周知徹底や注意喚起を適切に図ることができればどこでも構わない。例えば、報知部３３は室内機３の本体やリモコンなどに備えられ、報知部４０は空気調和機１１の集中管理室などに備えられていればよい。

制御部５は、室外機２、室内機３、および報知部４の動作を制御する。制御部５は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置（不揮発メモリ）、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御部５は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて室外機２、室内機３、および報知部４、具体的にはこれら構成部材の動作制御を行う。その際、制御部５は、室外機２、室内機３、および報知部４のそれぞれの構成部材との間で制御信号やデータ信号を有線もしくは無線を介して送受信する。図１に示す例では、制御部５は、室外機２、室内機３、および報知部４とは独立して備えられているが、例えば室外機２、室内機３、および報知部４がそれぞれ制御部を備えていてもよい。この場合、室外機２、室内機３、および報知部４の各制御部相互間で制御信号やデータ信号を有線もしくは無線を介して送受信すればよい。また、空気調和機１１は、室外機２、室内機３、報知部４の各制御部を上位で制御する主制御部を備えていてもよい。

以上のような構成を備えた空気調和機１１の運転時において、制御部５が行う室外機２と室内機３の動作制御、具体的には冷媒の漏洩有無の確認と、漏洩が生じた際の室外機２および室内機３に対する動作制御（以下、冷媒漏洩抑制処理という）について、制御部５の制御フローに従って説明する。図２には、冷媒漏洩抑制処理時における制御部５の制御フローを示す。

冷媒漏洩抑制処理にあたって、空気調和機１１は、運転を開始する（Ｓ１０１）。具体的には、制御部５が室外機２および室内機３の動作をそれぞれ開始させる。これにより、例えば、室外機２において圧縮機２１や室外ファンなどが適宜起動され、室内機３において室内ファンや気密状態検出部３２などが適宜起動される。空気調和機１１が運転されていることは、冷媒漏洩抑制処理の前提条件である。空気調和機１１が運転開始されることをトリガーとして、制御部５は、冷媒漏洩抑制処理を実行可能となる。したがって、空気調和機１１が運転されていない場合、冷媒漏洩抑制処理は実行されない。

空気調和機１１が運転された状態で、制御部５は、冷媒遮断条件の成否を判定する（Ｓ１０２）。冷媒遮断条件は、室内機３に流入出する冷媒を遮断させるか否かの判定条件である。制御部５は、室内機３ごとに、図１に示す構成例では二台の室内機３ａ，３ｂごとに、冷媒遮断条件の成否を判定する。本実施形態では一例として、室内機３がサーモオフされているか否かを冷媒遮断条件としている。制御部５は、室内機３がサーモオフされている場合、冷媒遮断条件が成立すると判定し、室内機３がサーモオフされていない場合、冷媒遮断条件が成立しないと判定する。以下、このような室内機３のサーモオフに応じた冷媒遮断条件を第１の冷媒遮断条件という。ここでは、二台の室内機３ａ，３ｂごとに、サーモオフされているか否かに応じて第１の冷媒遮断条件の成否が判定される。例えば、室内機３は、冷凍ショーケースの庫内などの空調対象空間の温度がサーモオフ温度以下になると一旦運転を停止する。サーモオフ温度は、例えばユーザ等によって設定された温度、もしくは該設定温度に所定の補正値を増減させた温度である。

なお、冷媒遮断条件は、室内機３のサーモオフに応じた条件（第１の冷媒遮断条件）には限定されない。例えば、室内機３の運転開始後、所定時間が経過したか否か、換言すれば、室内機３が所定時間に亘って継続して運転されているか否かを冷媒遮断条件（以下、第２の冷媒遮断条件という）としてもよい。第２の冷媒遮断条件の判定にあたって、制御部５は、室内機３の運転開始後の運転継続時間を所定時間（以下、規定時間という）と比較する。運転継続時間は、例えば室内機３の運転開始と同期して始動された制御部５のタイマで計測され、第２の冷媒遮断条件を判定するたびに初期値（例えばゼロ）にクリアされる。規定時間は、冷媒を遮断させるまでに室内機３が継続して運転される時間（閾値）であり、室外機２の操作パネル、室内機３のリモコン、空気調和機１１の集中管理室の操作卓などからユーザ等によって設定される。規定時間は、例えば制御部５のメモリに保持され、第２の冷媒遮断条件の判定時にパラメータとして使用される。

これら第１の冷媒遮断条件および第２の冷媒遮断条件は、択一的に冷媒遮断条件として適用されてもよいし、複数の冷媒遮断条件として双方が適用されてもよい。例えば、第１の冷媒遮断条件が成立しない場合に第２の冷媒遮断条件が判定されてもよい。この場合、サーモオフされていない室内機３であっても、規定時間に亘って運転が継続されていれば、冷媒を遮断可能となる。逆に、第２の冷媒遮断条件が成立しない場合に第１の冷媒遮断条件が判定されてもよい。この場合、規定時間に亘って運転が継続されていない室内機３であっても、サーモオフされていれば、冷媒を遮断可能となる。

冷媒遮断条件が成立する場合、制御部５は室内機３に流入出する冷媒を遮断させる（Ｓ１０３）。例えば、Ｓ１０２にて冷媒遮断条件として第１の冷媒遮断条件が成立する場合、制御部５は、サーモオフされている室内機３の冷媒遮断部３１を動作させて、サーモオフされている室内機３に流入出する冷媒を遮断する。なお、以下の説明では、冷媒遮断条件が成立する室内機３を適宜、対象室内機３という。図１に示す構成例において室内機３ａがサーモオフされ、室内機３ｂがサーモオフされていない場合、制御部５は、対象室内機３が室内機３ａであると判断し、冷媒遮断部３１ａを動作させて室内機３ａに流入出する冷媒を遮断する。これに対し、室内機３ｂは対象室内機３ではないため、冷媒遮断部３１ｂは動作せず、室内機３ｂに流入出する冷媒は遮断されない。また、室内機３ａ，３ｂがいずれもサーモオフされていれば、制御部５は、双方が対象室内機３であると判断して双方の冷媒遮断部３１を動作させて室内機３ａ，３ｂに流入出する冷媒を遮断することとなる。一方、いずれもサーモオフされていなければ対象室内機３は存在せず、冷媒遮断部３１も動作しない。

より具体的には、制御部５は、対象室内機３の冷媒遮断部３１、つまりガス冷媒遮断部３１１と液冷媒遮断部３１２を動作させ、対象室内機３におけるガス冷媒と液冷媒の流入出を遮断させる。ガス冷媒と液冷媒の流入出が遮断されると、対象室内機３においては空調運転が一時停止する。例えば、空気調和機１１が冷却運転されている場合、対象室内機３において、液冷媒遮断部３１２である電磁弁が閉じる。これにより、対象室内機３への液冷媒の流入が遮断される。一方、ガス冷媒遮断部３１１である逆止弁は、対象室内機３への液冷媒の流入が遮断されることで、対象室内機３からのガス冷媒の流出を遮断するとともに、対象室内機３への該ガス冷媒の流入（逆流）を止める。ここでは、制御部５は、電磁弁（液冷媒遮断部３１２）の動作を制御することで、逆止弁（ガス冷媒遮断部３１１）の動作を間接的に制御する。

また例えば、冷媒遮断条件として第２の冷媒遮断条件が成立する場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）、制御部５は、規定時間に亘って運転が継続されている室内機（対象室内機）３に流入出する冷媒を遮断させる（Ｓ１０３）。図１に示す構成例において室内機３ａが規定時間に亘って運転され、室内機３ｂが規定時間に亘って運転されていない場合、制御部５は、対象室内機３が室内機３ａであると判断し、冷媒遮断部３１ａを動作させて室内機３ａに流入出する冷媒を遮断する。これに対し、室内機３ｂは対象室内機３ではないため、冷媒遮断部３１ｂは動作せず、室内機３ｂに流入出する冷媒は遮断されない。室内機３ａ，３ｂがいずれも規定時間に亘って運転されていれば、制御部５は双方が対象室内機３であると判断して双方の冷媒遮断部３１を動作させて室内機３ａ，３ｂに流入出する冷媒を遮断する。一方、いずれも規定時間に亘って運転されていなければ対象室内機３は存在せず、冷媒遮断部３１も動作しない。

次に、対象室内機３に流入出する冷媒を遮断させると、制御部５は、気密条件を判定する（Ｓ１０４）。気密条件は、対象室内機３において配管３０が気密状態であるか否かの判定条件である。気密条件の判定にあたって、制御部５は、対象室内機３における配管３０の気密状態の検出結果を気密状態検出部３２から取得する。本実施形態において、制御部５は、配管３０におけるガス冷媒の圧力値を気密状態検出部３２である圧力センサから取得する。次いで、制御部５は、取得したガス冷媒の圧力値を所定の閾値（以下、第１の閾値という）と比較する。例えば、圧力値が第１の閾値を超えている場合、制御部５は気密条件が成立すると判定する。一方、圧力値が第１の閾値以下である場合、制御部５は気密条件が成立しないと判定する。第１の閾値は、配管３０においてガス冷媒が漏洩することなく気密状態に保たれた状態の圧力値（適正値）であり、室内機３の性能などに応じて予め設定されている。ただし、第１の閾値は、ある程度の数値幅を有する圧力範囲であってもよい。第１の閾値は、例えば制御部５の記憶装置に保持され、気密条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

気密条件が成立する場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、気密状態検出部３２によって配管３０内が気密状態であることが検出されており、制御部５は、配管３０からガス冷媒が漏洩していない状態（正常状態）に相当すると判断して、正常状態であることを報知部４に報知させる（Ｓ１０５）。これにより、例えば表示灯の青色点灯、確認メッセージの表示などがなされる。なお、正常状態であれば、ユーザ等に対して報知がなされなくても特段の問題は生じないため、この場合の報知は省略可能である。

これに対し、気密条件が成立しない場合（Ｓ１０４のＮｏ）、気密状態検出部３２によって配管３０内が気密状態でないことが検出されており、制御部５は、配管３０からガス冷媒が漏洩している状態（異常状態）に相当すると判断して、異常状態であることを報知部４に報知させる（Ｓ１０６）。これにより、例えば表示灯の赤色点灯（点滅）、警告音の鳴動、警告メッセージの再生や表示、レーザー照射などがなされる。

なお、制御部５は、正常状態あるいは異常状態がユーザ等に周知されるまで、報知部４に所定の報知を継続させればよい。ただし、周知後にユーザ等が手動で報知部４による報知を停止可能であってもよい。

報知部４によって所定の報知がなされると、制御部５は、空気調和機１１の運転停止条件を判定する（Ｓ１０７）。また、Ｓ１０２において冷媒遮断条件が成立しない場合も、制御部５は、空気調和機１１の運転停止条件を判定する（Ｓ１０７）。

運転停止条件は、空気調和機１１を運転停止させるか否かの判定条件であり、例えば、制御部５が空気調和機１１の運転停止を示す信号を受信したか否かなどに応じて判定される。運転停止を示す信号は、例えば室外機２や室内機３の設定部（図示省略）からユーザ等が運転停止を選択することで発信される。設定部は、例えば操作用のパネル、スイッチ、ボタン、表示用のディスプレイなどで構成されている。

運転停止条件が成立しない場合（Ｓ１０７のＮｏ）、制御部５は、冷媒遮断条件を再び判定し（Ｓ１０２）、判定結果に応じて以降の処理（Ｓ１０３～Ｓ１０６）を選択的に繰り返す。
これに対し、運転停止条件が成立する場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）、制御部５は、空気調和機１１の運転を停止する（Ｓ１０８）。
すなわち、空気調和機１１が運転されている間、一連の冷媒漏洩抑制処理が繰り返される。そして、空気調和機１１が運転停止されると、一連の冷媒漏洩抑制処理も終了する。

このような冷媒漏洩抑制処理によれば、冷媒遮断条件が成立する場合、例えば室内機３がサーモオフされている場合や規定時間に亘って運転が継続されている場合、当該室内機（対象室内機）３における冷媒の流入出を遮断した後に、室内機３が気密状態であるか否かを判定する。これにより、室内機３における冷媒の漏洩有無を周期的に適宜確認し、冷媒漏洩有無を特定できる。したがって、冷媒の漏洩を未然に抑止でき、環境負荷の軽減を図ることができる。加えて、室内機３において冷媒が漏洩している場合、その旨を直ちに報知部４によって報知できる。その結果、室内機３において冷媒が漏洩していることをユーザ等に迅速に周知させることができる。また、冷媒の漏洩を未然に抑止した上で、例えば修理メンテナンス業者などを直ちに手配可能となる。これにより、冷媒漏洩に対する修理メンテナンス作業の効率化を図ることができる。

ここで、冷媒として、例えばＲ４１０ＡやＲ４０７Ｃに比べて地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低いＲ３２を適用した場合、Ｒ３２は微燃性を有する。本実施形態によれば、冷媒の漏洩を適切に抑止可能であるため、このような燃焼性を有する冷媒であっても適正に使用できる。

なお、上述した本実施形態では、冷媒の漏洩を未然に抑止するべく、室内機３において配管３０が気密状態であるか否かによって冷媒の漏洩有無を判定したが、その判定手段はこれに限定されない。以下、冷媒の漏洩有無を別の判定手段で判定する実施形態を第２の実施形態として説明する。なお、第２の実施形態における空気調和機の基本的な構成は、図１に示す第１の実施形態の空気調和機１１と同様である。したがって、以下では、空気調和機１１とは異なる構成について詳述する。空気調和機１１と同一もしくは類似の構成については、図面上で同一符号を付して説明を省略もしくは簡略化する。

（第２の実施形態）
図３は、本実施形態に係る空気調和機１２の構成を概略的に示す図である。図３に示すように、空気調和機１２は、室外機２と、室内機３と、報知部４と、制御部５とを備えている。報知部４および制御部５の構成は、第１の実施形態に係る空気調和機１１（図１）と同一である。

室外機２は、圧縮機２１と四方弁２２、および図示しない室外熱交換器、室外ファン、膨張弁、アキュムレータ、レシーバタンクなどの主たる要素に加えて、冷媒量検出部２３をさらに備えている。

冷媒量検出部２３は、室外機２と室内機３との間、つまり冷媒回路で循環される冷媒の量が適切か否かを判定する。例えば、冷媒量検出部２３は、冷媒回路、具体的には室外機２の配管２０内に検出素子が配置されて配管２０における冷媒の圧力や温度を検出するセンサである。あるいは、冷媒量検出部２３は、室外機２のレシーバタンク内に配置されて該レシーバタンクに貯留された液相冷媒の液面位置を検出する貯留計である。冷媒量検出部２３である圧力センサ、温度センサ、貯留計などは、検出した値を制御部５に付与する。

室内機３は、室内熱交換器および室内ファン（いずれも図示省略）などの主たる要素に加えて、冷媒遮断部３１、気密状態検出部３２、報知部３３、さらに冷媒漏洩検出部３４を備えている。

冷媒漏洩検出部３４は、室内機３における配管３０からの冷媒の漏洩を検出する。例えば、冷媒漏洩検出部３４は、配管３０の近傍に検出素子が配置されて配管３０から漏れ出したガス冷媒に反応する半導体式や赤外線式のガスセンサである。配管３０から漏れ出したガス冷媒に反応した場合、冷媒漏洩検出部３４は、その旨を示す信号（以下、反応信号という）を制御部５に出力する。一方、配管３０から漏れ出したガス冷媒に反応しなかった場合、冷媒漏洩検出部３４は、反応信号を制御部５に出力しない。あるいはこの場合、冷媒漏洩検出部３４は、当該反応をしなかった旨を示す信号（以下、未反応信号という）を制御部５に出力してもよい。すなわち、冷媒漏洩検出部３４は、室内機３における配管３０からの冷媒の漏洩を直接的に検出する。

図４には、本実施形態における冷媒漏洩抑制処理時における制御部５の制御フローを示す。なお、図４に示す本実施形態の冷媒漏洩抑制処理の制御フローは、第１の実施形態の制御フロー（図２）の一部を本実施形態に特有の制御に付加、変更するものである。したがって、上述した第１の実施形態と同等の制御については同一のステップ番号を付して説明を省略し、以下では本実施形態に特有の制御について詳述する。

空気調和機１２が運転を開始すると（Ｓ１０１）、制御部５は、冷媒漏洩条件を判定する（Ｓ２０１）。冷媒漏洩条件は、室内機３において配管３０から冷媒が漏洩しているか否かの判定条件である。冷媒漏洩条件の判定にあたって、制御部５は、室内機３における配管３０からの冷媒漏洩有無の検出結果を冷媒漏洩検出部３４から取得する。本実施形態において、制御部５は、配管３０から漏れ出したガス冷媒への反応有無を冷媒漏洩検出部３４であるガスセンサから取得する。制御部５は、例えば反応信号を冷媒漏洩検出部３４から受信した場合、冷媒漏洩条件が成立すると判定する。一方、制御部５は、反応信号を冷媒漏洩検出部３４から受信しない場合、あるいは未反応信号を冷媒漏洩検出部３４から受信した場合、冷媒漏洩条件が成立しないと判定する。ここでは、制御部５は、二台の室内機３ａ，３ｂごとに冷媒漏洩条件の成否を判定する。

冷媒漏洩条件が成立しない場合（Ｓ２０１のＮｏ）、制御部５は、空気調和機１の運転停止条件を判定する（Ｓ１０７）。
一方、冷媒漏洩条件が成立する場合（Ｓ２０１のＹｅｓ）、制御部５は、冷媒遮断条件を判定する（Ｓ１０２）。ここでの冷媒遮断条件（以下、第３の冷媒遮断条件という）は、冷媒漏洩条件が成立している状態での判定条件であるため、対象室内機３において冷媒漏洩条件が成立する場合、制御部５は第３の冷媒遮断条件も成立すると判定する。一方、対象室内機３において冷媒漏洩条件が成立しない場合、制御部５は第３の冷媒遮断条件も成立しないと判定する。そして、第３の冷媒遮断条件の判定結果に応じて、制御部５は、以降の処理（Ｓ１０３～Ｓ１０６）を選択的に行う。

したがって、対象室内機３において冷媒漏洩条件が成立する場合、制御部５は、対象室内機３のサーモオフの有無や運転継続時間に関わらず、直ちに対象室内機３に流入出する冷媒を遮断させる（Ｓ１０３）。なお、Ｓ１０４において気密条件が成立する場合、正常状態であることの報知部４への報知（Ｓ１０５）は省略可能である。この場合、冷媒漏洩条件および冷媒遮断条件がいずれも成立し、対象室内機３に流入出する冷媒が遮断されている。この状態において気密条件が成立すれば、対象室内機３の配管３０内は気密状態となっており、該対象室内機３は配管３０からガス冷媒が漏洩していない状態（正常状態）に相当する。

このため、制御部５は、冷媒量適正条件を判定する（Ｓ２０２）。冷媒量適正条件は、室外機２と対象室内機３を含む室内機３との間で循環される冷媒の量が適切か否かの判定条件である。冷媒量適正条件の判定にあたって、制御部５は、室外機２と室内機３との間で循環される冷媒量の検出結果を冷媒量検出部２３から取得する。本実施形態では、室外機２の配管２０における冷媒の圧力や温度の値を冷媒量検出部２３である圧力センサや温度センサから取得する。あるいは、レシーバタンク内に配置されて該レシーバタンクに貯留された液相冷媒の液面位置を冷媒量検出部２３である貯留計から取得する。次いで、制御部５は、例えば取得した冷媒の圧力値や温度値、あるいは液面位置を所定の閾値（以下、第２の閾値という）と比較する。第２の閾値は、冷媒回路において冷媒が不足することなく適正量に保たれた状態の圧力値や温度値、あるいは液面位置であり、室外機２の性能などに応じて予め設定されている。第２の閾値は、例えば制御部５の記憶装置に保持され、気密条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。第２の閾値との比較により、冷媒の圧力値や温度値、あるいは液面位置が適正範囲内であれば、制御部５は、冷媒量適正条件が成立すると判定する。一方、冷媒の圧力値や温度値、あるいは液面位置が適正範囲外であれば、制御部５は、冷媒量適正条件が成立しないと判定する。

冷媒量適正条件が成立する場合（Ｓ２０２のＹｅｓ）、制御部５は、対象室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除する（Ｓ２０３）。この場合、制御部５は、室外機２と対象室内機３を含む室内機３との間で循環される冷媒の量が適切と判断し、対象室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除し、対象室内機３への冷媒の流入出を再開させる。これにより、対象室内機３において一時停止されていた空調運転が再開される。ここでは、制御部５は、すべての対象室内機３に流入出する冷媒の遮断を順次解除する。例えば、二台の室内機３ａ，３ｂがいずれも対象室内機３である場合、制御部５は、これらの対象室内機３における冷媒の遮断を順次解除し、空調運転を再開させる。

対象室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除すると、制御部５は、空気調和機１２の運転停止条件を判定する（Ｓ１０７）。また、Ｓ２０２において冷媒量適正条件が成立しない場合も、制御部５は、空気調和機１２の運転停止条件を判定する（Ｓ１０７）。

運転停止条件が成立しない場合、制御部５は、冷媒漏洩条件を再び判定し（Ｓ２０１）、判定結果に応じて以降の処理（Ｓ１０２～Ｓ１０６，Ｓ２０２，Ｓ２０３）を選択的に繰り返す。
これに対し、運転停止条件が成立する場合、制御部５は、空気調和機１２の運転を停止する（Ｓ１０８）。
すなわち、空気調和機１２が運転されている間、一連の冷媒漏洩抑制処理が繰り返される。そして、空気調和機１２が運転停止されると、一連の冷媒漏洩抑制処理も終了する。

このような冷媒漏洩抑制処理を行う本実施形態によれば、上述した第１の実施形態による作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。すなわち、冷媒漏洩条件および気密条件を二段階で判定することで、室内機（対象室内機）３における冷媒の漏洩有無の確認および特定の判定精度を高められる。また、気密条件の成立によって冷媒の流入出が遮断されて空調運転が一時停止された室内機３であっても、冷媒量適正条件が成立する場合、当該室内機３の空調運転を順次再開させることができる。したがって、冷媒の漏洩が生じた室内機３以外の室内機３の運転を継続させることが可能となり、空気調和機１２における空調対象空間の快適性や食品保温性の向上を図ることが可能となる。

なお、上述した第１の実施形態および第２の実施形態では、冷媒遮断条件が成立する場合、対象室内機３の冷媒遮断部３１（ガス冷媒遮断部３１１および液冷媒遮断部３１２）を動作させ、対象室内機３におけるガス冷媒と液冷媒の流入出を遮断させている。その際、空気調和機においてポンプダウン運転を行ってもよい。以下、かかるポンプダウン運転を行う実施形態を第３の実施形態として説明する。なお、第３の実施形態における空気調和機の基本的な構成は、図１に示す第１の実施形態の空気調和機１１および図３に示す第２の実施形態の空気調和機１２と同様である。したがって、以下では、空気調和機１１，１２とは異なる構成について詳述する。空気調和機１１，１２と同一もしくは類似の構成については、図面上で同一符号を付して説明を省略もしくは簡略化する。

（第３の実施形態）
図５は、本実施形態に係る空気調和機１３の構成を概略的に示す図である。図５に示すように、空気調和機１２は、室外機２と、室内機３と、報知部４と、制御部５とを備えている。報知部４および制御部５の構成は、第１の実施形態に係る空気調和機１１（図１）および第２の実施形態に係る空気調和機１２（図３）と同一である。

室外機２は、圧縮機２１と四方弁２２、および図示しない室外熱交換器、室外ファン、膨張弁、アキュムレータ、レシーバタンクなどの主たる要素に加えて、冷媒量検出部２３を備えるとともに、冷媒吸込圧検出部２４をさらに備えている。

冷媒吸込圧検出部２４は、圧縮機２１に吸い込まれる冷媒の吸込圧を検出する。例えば、冷媒吸込圧検出部２４は、室外機２においてアキュムレータの出口と圧縮機２１の吸込口とを繋ぐ配管内に検出素子が配置され、該配管におけるガス冷媒の圧力を検出する圧力センサである。冷媒吸込圧検出部２４である圧力センサは、検出した圧力値を制御部５に付与する。

室内機３は、室内熱交換器および室内ファン（いずれも図示省略）などの主たる要素に加えて、冷媒遮断部３１、気密状態検出部３２、報知部３３、冷媒漏洩検出部３４を備えている。室内機３の構成については、第２の実施形態に係る空気調和機１２（図３）と同一である。

図６には、本実施形態における冷媒漏洩抑制処理時における制御部５の制御フローを示す。なお、図６に示す本実施形態の冷媒漏洩抑制処理の制御フローは、第２の実施形態の制御フロー（図４）の一部を本実施形態に特有の制御に付加、変更するものである。したがって、上述した第１の実施形態および第２の実施形態と同等の制御については同一のステップ番号を付して説明を省略し、以下では本実施形態に特有の制御について詳述する。

空気調和機１３が運転を開始すると（Ｓ１０１）、制御部５は、冷媒漏洩条件を判定し（Ｓ２０１）、冷媒漏洩条件が成立する場合、冷媒遮断条件を判定する（Ｓ１０２）。ここでの冷媒遮断条件（以下、第４の冷媒遮断条件という）は、後述する空気調和機１３においてポンプダウン運転を行うための判定条件である。したがって、いずれかの室内機３において冷媒漏洩条件が成立する場合、制御部５は第４の冷媒遮断条件も成立すると判定する。一方、いずれの室内機３においても冷媒漏洩条件が成立しない場合、制御部５は第４の冷媒遮断条件が成立しないと判定する。

冷媒遮断条件が成立する場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）、制御部５は、ポンプダウン運転を行う（Ｓ３０１）。この場合、制御部５は、各室内機３の冷媒遮断部３１、つまりガス冷媒遮断部３１１と液冷媒遮断部３１２を動作させ、これら室内機３におけるガス冷媒と液冷媒の流入出を遮断させる。例えば、空気調和機１３が冷却運転されている場合、各室内機３において、液冷媒遮断部３１２である電磁弁が閉じる。これにより、各室内機３への液冷媒の流入が遮断される。制御部５は、この状態で圧縮機２１の運転を継続させ、室内機３側の冷媒を室外機２側へ吸い込ませる。その際、ガス冷媒遮断部３１１である逆止弁は、各室内機３への液冷媒の流入が遮断されることで、各室内機３からのガス冷媒の流出を遮断するとともに、各室内機３への該ガス冷媒の流入（逆流）を止める。これにより、制御部５は、冷媒回路の冷媒を室外機２に封じ込める。

ポンプダウン運転を行うと、制御部５は、ポンプダウン運転停止条件を判定する（Ｓ３０２）。ポンプダウン運転停止条件は、空気調和機１３においてポンプダウン運転を停止させるか否かの判定条件である。ポンプダウン運転停止条件の判定にあたって、制御部５は、圧縮機２１に吸い込まれる冷媒の吸込圧の検出結果を冷媒吸込圧検出部２４から取得する。次いで、制御部５は、取得した冷媒の吸込圧の値を所定の閾値（以下、第３の閾値という）と比較する。第３の閾値は、冷媒回路の冷媒が室外機２に封じ込められた状態の圧力値もしくは圧力範囲であり、圧縮機２１の性能などに応じて予め設定されている。第３の閾値は、例えば制御部５の記憶装置に保持され、ポンプダウン運転停止条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。第３の閾値との比較により、例えば冷媒の吸込圧が第３の閾値の範囲内であれば、制御部５は、ポンプダウン運転停止条件が成立すると判定する。一方、冷媒の吸込圧が第３の閾値の範囲外であれば、制御部５は、ポンプダウン運転停止条件が成立しないと判定する。

なお、ポンプダウン運転停止条件は、このような吸込圧に応じた条件には限定されない。例えば、ポンプダウン運転の開始後、所定時間が経過したか否かをポンプダウン運転停止条件としてもよい。この場合、制御部５は、ポンプダウン運転の継続時間を所定時間と比較する。ポンプダウン運転の継続時間は、ポンプダウン運転停止条件を判定するたびに初期値（例えばゼロ）にクリアされる。所定時間は、冷媒回路の冷媒が室外機２に封じ込められた状態となるまでに要する圧縮機２１の運転継続時間（以下、第４の閾値という）であり、圧縮機２１の性能などに応じて予め設定されている。第４の閾値は、例えば制御部５の記憶装置に保持され、ポンプダウン運転停止条件の判定時にメモリに読み出されてパラメータとして使用される。

ポンプダウン運転停止条件が成立すると、制御部５は、各室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除する（Ｓ３０３）。ここでは、制御部５は、ポンプダウン運転停止条件が成立するまで、換言すれば各室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除可能となるまでかかる条件の判定を繰り返す。

各室内機３に流入出する冷媒の遮断を解除すると、制御部５は、気密条件を判定し（Ｓ１０４）、判定結果に応じて以降の処理（Ｓ１０５～Ｓ１０６，Ｓ２０２，Ｓ２０３）を運転停止条件が成立するまで繰り返す（Ｓ１０８）。
すなわち、空気調和機１３が運転されている間、一連の冷媒漏洩抑制処理が繰り返される。そして、空気調和機１３が運転停止されると、一連の冷媒漏洩抑制処理も終了する。

このような冷媒漏洩抑制処理を行う本実施形態によれば、上述した第１の実施形態および第２の実施形態による作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。すなわち、いずれかの室内機３において冷媒漏洩条件が成立する場合（Ｓ２０１）、ポンプダウン運転を行うことで（Ｓ３０１）、冷媒回路における冷媒を室外機２に封じ込め、冷媒の漏洩を最小限に抑制できる。その後、本実施形態では第２の実施形態と同様に気密条件を判定している。したがって、気密条件の成立によって冷媒の流入出が遮断されて空調運転が一時停止された室内機３であっても、冷媒量適正条件が成立する場合、当該室内機３の空調運転を順次再開させることができる。その結果、冷媒の漏洩が生じた室内機３以外の室内機３の運転を継続させることが可能となり、空気調和機１３における空調対象空間の快適性や食品保温性の向上を図ることが可能となる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、かかる実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２…室外機、３，３ａ，３ｂ…室内機、４，３３，４０…報知部、５…制御部、６，２０，３０，３０ａ，３０ｂ…配管、１１，１２，１３…空気調和機、２１…圧縮機、２２…四方弁、２３…冷媒量検出部、２４…冷媒吸込圧検出部、３１…冷媒遮断部、３２…気密状態検出部、３４…冷媒漏洩検出部、６１，６１ａ，６１ｂ…ガス管、６２，６２ａ，６２ｂ…液管、６３，６４…分岐管、３１１，３１１ａ，３１１ｂ…ガス冷媒遮断部、３１２，３１２ａ，３１２ｂ…液冷媒遮断部。

Claims (5)

1. 吸い込んだ冷媒を圧縮して吐出する圧縮機を有する室外機と、
   前記室外機と接続された配管により形成される冷媒回路で冷媒が前記室外機との間で循環される少なくとも一台の室内機と、
   前記室内機に流入する前記冷媒および前記室内機から流出する前記冷媒の流れを遮断もしくは遮断解除する冷媒遮断部と、
   前記室内機における前記配管の気密状態を検出する気密状態検出部と、
   前記気密状態検出部の検出結果を報知する報知部と、
   前記室外機、前記室内機、前記冷媒遮断部、前記気密状態検出部、および前記報知部の動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れを遮断させるか否かの冷媒遮断条件を判定し、前記冷媒遮断条件が成立する場合、前記冷媒遮断部に遮断させ、前記冷媒の流れが遮断された前記室内機において前記気密状態検出部が検出した前記配管の気密状態の検出結果を前記報知部に報知させ、
   前記室内機は、所望のサーモオフ温度でサーモオフされ、
   前記制御部は、前記冷媒遮断条件として、前記室内機がサーモオフされているか否かの判定条件である第１の冷媒遮断条件を判定する
   空気調和機。
2. 前記制御部は、前記冷媒遮断条件として、前記室内機が所定時間に亘って継続して運転されているか否かの判定条件である第２の冷媒遮断条件を判定し、前記第２の冷媒遮断条件が成立する場合、前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れを前記所定時間間隔で前記冷媒遮断部に遮断させる
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 吸い込んだ冷媒を圧縮して吐出する圧縮機を有する室外機と、
   前記室外機と接続された配管により形成される冷媒回路で冷媒が前記室外機との間で循環される少なくとも一台の室内機と、
   前記室内機に流入する前記冷媒および前記室内機から流出する前記冷媒の流れを遮断もしくは遮断解除する冷媒遮断部と、
   前記室内機における前記配管の気密状態を検出する気密状態検出部と、
   前記気密状態検出部の検出結果を報知する報知部と、
   前記室外機、前記室内機、前記冷媒遮断部、前記気密状態検出部、および前記報知部の動作をそれぞれ制御する制御部と、
   前記室内機における前記配管からの前記冷媒の漏洩を検出する冷媒漏洩検出部と、
   前記圧縮機に吸い込まれる前記冷媒の吸込圧を検出する冷媒吸込圧検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れを遮断させるか否かの冷媒遮断条件を判定し、前記冷媒遮断条件が成立する場合、前記冷媒遮断部に遮断させ、前記冷媒の流れが遮断された前記室内機において前記気密状態検出部が検出した前記配管の気密状態の検出結果を前記報知部に報知させ、
   前記冷媒遮断条件として、前記冷媒漏洩検出部が前記冷媒の漏洩を検出したか否かの判定条件である第３の冷媒遮断条件を判定し、
   前記制御部は、前記第３の冷媒遮断条件が成立し、前記冷媒吸込圧検出部が検出した前記冷媒の吸込圧が所定範囲内である場合、前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れを前記冷媒遮断部に所定時間に亘って遮断させ、前記所定時間の経過後に前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れの遮断を前記冷媒遮断部に解除させ、前記冷媒の流れの遮断が解除された前記室内機における前記配管の気密状態を前記気密状態検出部に検出させる
   空気調和機。
4. 前記制御部は、前記冷媒の流れが遮断された前記室内機において前記気密状態検出部が気密状態であることを検出した場合、気密状態である前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れの遮断を前記冷媒遮断部に解除させる
   請求項１から３のいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 前記室外機と前記室内機との間で循環される前記冷媒の量が適切か否かを検出する冷媒量検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記冷媒量検出部が前記冷媒の量が適切であることを検出したことを条件に、気密状態の前記室内機に流入および流出する前記冷媒の流れの遮断を前記冷媒遮断部に解除させる
   請求項４に記載の空気調和機。

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