WO2015083579A1 - 空気調和機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner using an R32 refrigerant.
- an indoor heat exchanger is disposed in a main body casing, and a floor-mounted indoor unit that blows out air sucked by a blower fan through the indoor heat exchanger from an upper outlet and a lower outlet (For example, refer to JP 2011-237092 A (Patent Document 1)).
- an object of the present invention is to provide an air conditioner that can reduce the risk associated with leakage of the R32 refrigerant.
- the air conditioner of the present invention is A floor-standing or ground-bag type indoor unit having an indoor heat exchanger; A compressor, an outdoor heat exchanger, and one outdoor unit having a pressure reducing mechanism, R32 refrigerant is filled in a refrigerant circuit in which the compressor, the outdoor heat exchanger, the pressure reducing mechanism, and the indoor heat exchanger are annularly connected, The filling amount of the R32 refrigerant is less than 1.1 kg.
- the present inventor is able to keep the risk of ignition low even if 1.0 kg of R32 refrigerant leaks rapidly (10 kg / h) in an experiment in an indoor space of 4.5 tatami mats (about 7 m 2 ). It was confirmed.
- the amount of R32 refrigerant charged in the refrigerant circuit in which the compressor, the outdoor heat exchanger, the decompression mechanism, and the indoor heat exchanger are annularly connected is less than 1.1 kg.
- the entire amount of 1.1 kg of R32 refrigerant in the refrigerant circuit does not leak rapidly, of which 1.0 kg of R32 refrigerant is a narrow room of 4.5 tatami. Even if it leaks rapidly from the interior of the indoor unit body in the space, the risk associated with refrigerant leakage can be reduced.
- the filling amount of the R32 refrigerant is 1.0 kg or less.
- the indoor unit has a main body casing having a lower opening and an upper opening,
- the opening area of the upper opening of the main casing is 1.7 times or more the opening area of the lower opening.
- the opening area of the upper opening of the main casing is 1.7 times or more the opening area of the lower opening, even if the R32 refrigerant leaks rapidly from the main casing, Since the indoor air sucked from the opening efficiently stirs the R32 refrigerant in the main body casing, the concentration of the R32 refrigerant leaking from the lower opening decreases, and the risk associated with refrigerant leakage can be reduced.
- the R32 refrigerant is heavier than air, the R32 refrigerant leaks from the lower opening of the main body casing due to its own weight. At the same time, the indoor air is sucked from the upper opening and diluted while stirring the leaked R32 refrigerant. To do.
- the heat transfer tubes are arranged in one row in an outdoor unit structure in which heat transfer tubes penetrating a plurality of fins can be arranged in two rows in the thickness direction.
- the applicable floor area is 7 m 2 to 25 m 2 .
- the cooling capacity is 2.8 kW to 3.6 kW.
- an air conditioner that can reduce the risk associated with leakage of the R32 refrigerant can be realized.
- FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigerant circuit of an indoor unit and an outdoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view of the floor-standing indoor unit of the air conditioner.
- 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
- FIG. 4 is a perspective view of the outdoor heat exchanger of the air conditioner.
- FIG. 5 is a perspective view of another outdoor heat exchanger of the air conditioner.
- FIG. 1 shows an indoor unit 2 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention and a refrigerant circuit of the outdoor unit 1 connected to the indoor unit 2 via connection pipes L1 and L2.
- the air conditioner of this embodiment is a pair type air conditioner in which the indoor unit 2 and the outdoor unit 1 are one-to-one.
- the air conditioner of this embodiment includes a compressor 11, a four-way switching valve 12 having the discharge side of the compressor 11 connected to one end, and the other end of the four-way switching valve 12.
- An outdoor heat exchanger 13 having one end connected to the other end, an electric expansion valve 14 as an example of a decompression mechanism having one end connected to the other end of the outdoor heat exchanger 13, and a closed end at the other end of the electric expansion valve 14
- One end is connected to the other end of the indoor heat exchanger 15 via the connection pipe L2, the closing valve 22, and the four-way switching valve 12 and the other end of the indoor heat exchanger 15 is connected to the valve 21 and the connection pipe L1.
- an accumulator 16 having the other end connected to the suction side of the compressor 11.
- the refrigerant circuit is configured by connecting the compressor 11, the four-way switching valve 12, the outdoor heat exchanger 13, the electric expansion valve 14, the indoor heat exchanger 15 and the accumulator 16 in an annular shape.
- the amount of R32 refrigerant charged in the refrigerant circuit is less than 1.1 kg.
- the compressor 11, the four-way switching valve 12, the outdoor heat exchanger 13, the electric expansion valve 14, the accumulator 16, the outdoor fan 17 and the humidifying unit 42 constitute the outdoor unit 1, and the indoor heat exchanger 15 and the indoor fan. 18 constitutes the indoor unit 2.
- the outdoor unit 1 includes an outdoor control device 100 that controls the compressor 11 and the outdoor fan 17.
- the indoor unit 2 includes an indoor control device 200 that controls the indoor fan 18 and the like based on signals from a remote controller (not shown) and an indoor temperature sensor (not shown).
- the air conditioner configured as described above, when the four-way switching valve 12 is switched to the solid line switching position and the compressor 11 is started during heating operation, the high-pressure R32 refrigerant discharged from the compressor 11 is discharged to the four-way switching valve 12. And enters the indoor heat exchanger 15. The R32 refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 15 is reduced in pressure by the electric expansion valve 14 and then enters the outdoor heat exchanger 13. The R32 refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger 13 returns to the suction side of the compressor 11 through the four-way switching valve 12 and the accumulator 16.
- the R32 refrigerant circulates through the refrigerant circuit constituted by the compressor 11, the indoor heat exchanger 15, the electric expansion valve 14, the outdoor heat exchanger 13 and the accumulator 16, and the refrigeration cycle is executed. Then, the indoor fan 18 heats the room by circulating the room air through the indoor heat exchanger 15.
- the four-way switching valve 12 is switched to the dotted line switching position, and the compressor 11, the outdoor heat exchanger 13, the electric expansion valve 14, the indoor heat exchanger 15, and the accumulator 16 are in this order R32.
- a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates is executed.
- FIG. 2 shows a perspective view of the floor-mounted indoor unit 2 of the air conditioner.
- the indoor unit 2 of this air conditioner is attached to a substantially rectangular bottom frame 31 whose rear side is attached to an indoor wall surface, and to the front side of the bottom frame 31, and is substantially rectangular on the front side.
- a front grill 32 having an opening (not shown), and a suction panel 33 attached to cover the opening of the front grill 32.
- the bottom frame 31, the front grill 32, and the suction panel 33 constitute a main body casing.
- An upper air outlet 32a is provided at the upper part of the front grill 32, and a lower air outlet 32b as an example of a lower opening is provided at the lower part of the front grill 32.
- a flap 34 is provided at the upper air outlet 32 a of the front grill 32. The flap 34 rotates during the cooling operation and the heating operation, blows cool air and warm air forward and obliquely upward from the upper air outlet 32a, and covers the upper air outlet 32a when the operation is stopped. In the operation stop state, the upper air outlet 32a is closed by the flap 34 as shown in FIG.
- an upper suction port 33a is provided on the upper side of the suction panel 33
- a lower suction port 33b is provided on the lower side of the suction panel 33
- a side suction port 33c (right side in FIG. Only shown).
- the upper suction port 33a, the lower suction port 33b, and the side suction port 33c are examples of the upper opening.
- FIG. 3 shows a sectional view taken along line III-III in FIG. 3, the same components as those of the indoor unit 2 shown in FIG.
- the fan motor 26 is fixed at the approximate center of the bottom frame 31.
- the indoor fan 18 to which the shaft of the fan motor 26 is connected is disposed on the bottom frame 31 so that the shaft is in the front-rear direction.
- the indoor fan 18 is a turbo fan that blows air sucked from the front side outward in the radial direction with respect to the shaft.
- a bell mouth 27 is provided on the bottom frame 31 on the front side of the indoor fan 18.
- the indoor heat exchanger 15 is arranged on the front side of the bell mouth 27, the front grill 32 is attached to the front side of the indoor heat exchanger 15, and the suction panel 33 is attached to the front side of the front grill 32. .
- a filter (not shown) is attached to the opening of the front grill 32.
- a drain pan 28 is disposed below the bell mouth 27 and below the indoor heat exchanger 15.
- a shutter 40 that opens and closes the lower air outlet 32b is disposed in the blowing passage below the front grill 32.
- the shutter 40 is rotated about a shaft 40a provided on the bottom frame 31 side by a shutter driving unit (not shown), and the lower blowing passage is fully opened or fully closed. In the operation stop state, the shutter 40 is opened.
- the lower air outlet 32b is opened by the shutter 40, and the two-way air blow control for blowing warm air from both the upper air outlet 32a and the lower air outlet 32b, There is one blow control in which the side air outlet 32b is closed by the shutter 40 and warm air is blown out only from one of the upper air outlets 32a. Further, during cooling operation, cool air is blown out only from one of the upper air outlets 32a.
- the air conditioner configured as described above has a cooling capacity of 2.8 kW and an applicable floor area of 13 to 19 m 2 .
- the initial refrigerant charge amount is 690 g
- the R32 refrigerant charge amount is 990 g.
- the additional refrigerant charging amount 20 g per meter of the connecting pipe connecting the indoor unit 2 and the outdoor unit 1 is added to the initial refrigerant charging amount, and becomes 300 g at the maximum piping length of 15 m.
- This air conditioner with a cooling capacity of 2.8 kW type is selected as a room with a floor area of 13 to 19 m 2 , but it is used when diverted to a small room equivalent to 4.5 tatami mats (about 7 m 2 ). Even if it exists, the risk accompanying the rapid leak of R32 refrigerant
- coolant can be reduced.
- the present inventor kept the risk of ignition low even in an experiment in which 1.0 kg of R32 refrigerant was leaked rapidly (10 kg / h) in a 4.5 tatami (about 7 m 2 ) indoor space where natural ventilation is performed. It was confirmed that
- the amount of R32 refrigerant charged in the refrigerant circuit is limited to less than 1.1 kg, so that it is 1. in a narrow room space of 4.5 tatami (about 7 m 2 ). Even if, for example, most 1.0 kg of 1 kg of R32 refrigerant leaks rapidly from within the main casing (31, 32, 33), the risk associated with refrigerant leakage can be reduced.
- the lower limit of the initial refrigerant charging amount is 400 g in the case of an air conditioner of 2.8 kW type.
- the charging amount of the R32 refrigerant is set to 1.0 kg or less, it is possible to reliably suppress the risk associated with the leakage of the R32 refrigerant.
- the opening area S1 of the upper opening of the shut-down of the main casing (31,32,33) (33a, 33b, 33c) is 274.55Mm 2
- the opening area S2 is 161.10 mm 2 .
- the ratio S1 / S2 of the opening area S1 of the upper openings (33a, 33b, 33c) to the opening area S2 of the lower opening (32b) is about 1.71.
- the opening area S1 of the upper opening (33a, 33b, 33c) of the main casing (31, 32, 33) is 1.7 times or more the opening area S2 of the lower opening (32b)
- the main body Even if the R32 refrigerant rapidly leaks from the casing (31, 32, 33), the indoor air sucked from the upper openings (33a, 33b, 33c) of the main casing (31, 32, 33) remains. 32, 33), the R32 refrigerant is agitated efficiently, so that the concentration of the R32 refrigerant leaking from the lower opening (32b) decreases, and the risk associated with refrigerant leakage can be reduced.
- the R32 refrigerant since the R32 refrigerant is heavier than the air, the R32 refrigerant leaks from the lower opening (32b) of the main casing (31, 32, 33) due to its own weight, and the indoor air is accordingly introduced into the upper opening (33a, 33b). , 33c) and diluting the leaked R32 refrigerant with stirring.
- FIG. 4 shows a perspective view of the outdoor heat exchanger 13 of the air conditioner.
- the outdoor heat exchanger 13 has heat transfer tubes 52 that penetrate the plurality of fins 51 arranged in two rows in the thickness direction.
- the overall length of the heat transfer tube is shorter than that of the two-row configuration of the outdoor heat exchanger 13, so that the amount of R32 refrigerant charged can be reduced, and the risk associated with refrigerant leakage can be further reduced.
- the air conditioner including the refrigerant circuit filled with the R32 refrigerant that is a single refrigerant has been described.
- the air conditioner includes the refrigerant circuit filled with the mixed refrigerant mainly composed of the R32 refrigerant. You may apply this invention to a machine.
- R32 has a low ozone depletion coefficient and global warming coefficient GWP (Global Warming Potential). The impact on global warming can be suppressed, and the coefficient of performance COP (Coefficient Of Performance) can be improved to reduce energy consumption.
- GWP Global Warming Potential
- an air conditioner with a cooling capacity of 2.8 kW has been described.
- the present invention is applied to an air conditioner with a cooling capacity of 3.6 kW (applicable floor area is 16 to 25 m 2 ). Also good.
- the lower limit of the initial refrigerant charging amount is 400 g.
- the air conditioner including a floor-mounted indoor unit placed on the indoor floor (or near the floor) has been described, but the ground bag type embedded in the wall surface close to the indoor floor You may apply this invention to the air conditioner provided with this indoor unit.
- the refrigerant leakage point is close to the indoor floor surface, and the refrigerant gas stays on the floor side, and the gas concentration tends to increase. Even in an indoor unit provided with the risk of leakage of R32 refrigerant can be effectively reduced.
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Abstract
空気調和機は、室内熱交換器(15)を有する床置型の1つの室内機(2)と、圧縮機(11)と室外熱交換器(13)と減圧機構(14)を有する1つの室外機(1)とを備える。上記圧縮機(11)と上記室外熱交換器(13)と減圧機構(14)と室内熱交換器(15)が環状に接続された冷媒回路にR32冷媒が充填されており、R32冷媒の充填量を1.1kg未満とする。これにより、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを低減できる空気調和機を提供する。
Description
この発明は、空気調和機に関し、詳しくはR32冷媒を用いた空気調和機に関する。
従来、空気調和機としては、本体ケーシング内に室内熱交換器が配置され、室内熱交換器を介して送風ファンにより吸い込まれた空気を上側吹出口と下側吹出口から吹き出す床置型の室内機を備えたものがある(例えば、特開2011-237092号公報(特許文献1)参照)。
ところで、上記空気調和機において、オゾン破壊係数や地球温暖化係数GWP(Global Warming Potential)が低いR32冷媒を用いることによって、地球温暖化の影響を抑えると共に、成績係数COP(Coefficient Of Performance)が向上してエネルギー消費を低減することが可能になる。
しかしながら、上記空気調和機では、運転停止状態において、床置型の室内機の本体ケーシング内に配置された室内熱交換器と冷媒配管との接続部などからR32冷媒が漏洩した場合、本体ケーシングの下側吸込口を介して冷媒ガスが床面に流れ出すため、室内の床近傍に滞留した冷媒ガスの濃度が高くなるという可能性がある。上記R32冷媒は、漏洩が狭い室内空間であるほどガス濃度が濃くなって、発火などのリスクが高まる。
そこで、この発明の課題は、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを低減できる空気調和機を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の空気調和機は、
室内熱交換器を有する床置型または地袋型の1つの室内機と、
圧縮機と室外熱交換器と減圧機構を有する1つの室外機と
を備え、
上記圧縮機と上記室外熱交換器と上記減圧機構と上記室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路にR32冷媒が充填されており、
上記R32冷媒の充填量は、1.1kg未満であることを特徴とする。
室内熱交換器を有する床置型または地袋型の1つの室内機と、
圧縮機と室外熱交換器と減圧機構を有する1つの室外機と
を備え、
上記圧縮機と上記室外熱交換器と上記減圧機構と上記室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路にR32冷媒が充填されており、
上記R32冷媒の充填量は、1.1kg未満であることを特徴とする。
本発明者は、4.5畳(約7m2)の室内空間における実験において、1.0kgのR32冷媒が急速漏洩(10kg/h)しても、着火のリスクを低く抑えることが可能なことを確認した。
上記構成によれば、圧縮機と室外熱交換器と減圧機構と室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路に充填されたR32冷媒の充填量を1.1kg未満とすることによって、例えば冷媒回路内に1.1kgのR32冷媒を充填したとして、冷媒回路内の1.1kgのR32冷媒の全量が急速漏洩するわけではなく、そのうちの1.0kgのR32冷媒が4.5畳の狭い室内空間において室内機本体内から急速漏洩したとしても、冷媒漏洩に伴うリスクを低減できる。
また、一実施形態の空気調和機では、
上記R32冷媒の充填量は、1.0kg以下である。
上記R32冷媒の充填量は、1.0kg以下である。
上記実施形態によれば、R32冷媒の充填量を1.0kg以下とすることによって、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを確実に抑えることができる。
また、一実施形態の空気調和機では、
上記室内機は、下側開口と上側開口とを有する本体ケーシングを有し、
上記本体ケーシングの上記上側開口の開口面積は、上記下側開口の開口面積の1.7倍以上である。
上記室内機は、下側開口と上側開口とを有する本体ケーシングを有し、
上記本体ケーシングの上記上側開口の開口面積は、上記下側開口の開口面積の1.7倍以上である。
上記実施形態によれば、本体ケーシングの上側開口の開口面積を下側開口の開口面積の1.7倍以上とすることによって、本体ケーシング内からR32冷媒が急速漏洩しても、本体ケーシングの上側開口から吸い込まれた室内空気が本体ケーシング内でR32冷媒を効率よく攪拌するので、下側開口から漏洩するR32冷媒の濃度が下がり、冷媒漏洩に伴うリスクを低減できる。ここで、R32冷媒は空気よりも重いので、本体ケーシングの下側開口からR32冷媒が自重により漏れ出すが、これ伴って室内空気が上側開口から吸い込まれて、漏洩したR32冷媒を攪拌しながら希釈する。
また、一実施形態の空気調和機では、
上記室外熱交換器は、複数のフィンを貫通する伝熱管を厚み方向に2列に配列可能な室外機構造において上記伝熱管を1列に配列した。
上記室外熱交換器は、複数のフィンを貫通する伝熱管を厚み方向に2列に配列可能な室外機構造において上記伝熱管を1列に配列した。
上記実施形態によれば、複数のフィンを貫通する伝熱管を厚み方向に2列に配列せずに1列にした室外熱交換器を用いることによって、2列構成の室外熱交換器に比べて伝熱管全長が短くなるので、R32冷媒の充填量を少なくできる。したがって、冷媒漏洩に伴うリスクをさらに低減できる。
また、一実施形態の空気調和機では、
適用床面積が7m2~25m2である。
適用床面積が7m2~25m2である。
また、一実施形態の空気調和機では、
冷房能力が2.8kW~3.6kWである。
冷房能力が2.8kW~3.6kWである。
以上より明らかなように、この発明によれば、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを低減できる空気調和機を実現することができる。
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の一形態の空気調和機の室内機2およびその室内機2に連絡配管L1,L2を介して接続された室外機1の冷媒回路を示している。この実施の形態の空気調和機は、室内機2と室外機1が一対一のペア型の空気調和機である。
この実施の形態の空気調和機は、図1に示すように、圧縮機11と、上記圧縮機11の吐出側が一端に接続された四路切換弁12と、上記四路切換弁12の他端に一端が接続された室外熱交換器13と、上記室外熱交換器13の他端に一端が接続された減圧機構の一例としての電動膨張弁14と、上記電動膨張弁14の他端に閉鎖弁21,連絡配管L1を介して一端が接続された室内熱交換器15と、上記室内熱交換器15の他端に連絡配管L2,閉鎖弁22,四路切換弁12を介して一端が接続され、他端が圧縮機11の吸入側に接続されたアキュムレータ16とを備えている。
上記圧縮機11,四路切換弁12,室外熱交換器13,電動膨張弁14,室内熱交換器15およびアキュムレータ16を環状に接続することで冷媒回路を構成している。この冷媒回路に充填されたR32冷媒の充填量は1.1kg未満としている。
また、上記圧縮機11,四路切換弁12,室外熱交換器13,電動膨張弁14,アキュムレータ16,室外ファン17および加湿ユニット42で室外機1を構成し、室内熱交換器15,室内ファン18で室内機2を構成している。
また、上記室外機1は、圧縮機11や室外ファン17を制御する室外制御装置100を備えている。また、室内機2は、リモートコントローラ(図示せず)や室内温度センサ(図示せず)からの信号などに基づいて室内ファン18などを制御する室内制御装置200を備えている。
上記構成の空気調和機において、暖房運転時、四路切換弁12を実線の切換え位置に切り換えて、圧縮機11を起動すると、圧縮機11から吐出された高圧のR32冷媒が四路切換弁12を通って室内熱交換器15に入る。そして、上記室内熱交換器15で凝縮したR32冷媒は、電動膨張弁14で減圧された後に室外熱交換器13に入る。上記室外熱交換器13で蒸発したR32冷媒が四路切換弁12およびアキュムレータ16を介して圧縮機11の吸入側に戻る。こうして、上記圧縮機11,室内熱交換器15,電動膨張弁14,室外熱交換器13およびアキュムレータ16で構成された冷媒回路をR32冷媒が循環して、冷凍サイクルを実行する。そして、室内ファン18により室内熱交換器15を介して室内空気を循環させることにより室内を暖房する。
これに対して、冷房運転時は、四路切換弁12を点線の切換え位置に切り換えて、圧縮機11,室外熱交換器13,電動膨張弁14,室内熱交換器15およびアキュムレータ16の順にR32冷媒が循環する冷凍サイクルを実行する。
図2は上記空気調和機の床置型の室内機2の斜視図を示している。
この空気調和機の室内機2は、図2に示すように、室内の壁面に後面側が取り付けられる略長方形状の底フレーム31と、上記底フレーム31の前面側に取り付けられ、前面に略長方形状の開口部(図示せず)を有する前面グリル32と、前面グリル32の開口部を覆うように取り付けられた吸込パネル33とを備えている。上記底フレーム31と前面グリル32と吸込パネル33で本体ケーシングを構成している。
上記前面グリル32の上部に上側吹出口32aを設けると共に、前面グリル32の下部に下側開口の一例としての下側吹出口32bを設けている。上記前面グリル32の上側吹出口32aにフラップ34を設けている。このフラップ34は、冷房運転および暖房運転時に回動して、上側吹出口32aから冷風,温風を前方かつ斜め上方に吹き出し、運転停止時に上側吹出口32aを覆う。なお、運転停止状態では、図2に示すように、フラップ34により上側吹出口32aを閉じている。
また、上記吸込パネル33の上側に上側吸込口33aを設け、吸込パネル33の下側に下側吸込口33bを設け、さらに吸込パネル33の左右の側面に側方吸込口33c(図2では右側のみを示す)を設けている。この上側吸込口33aと下側吸込口33bと側方吸込口33cは、上側開口の一例である。
図3は図2のIII-III線から見た断面図を示している。図3において、図2に示す室内機2と同一の構成部には同一参照番号を付している。
図3に示すように、底フレーム31の略中央にファンモータ26を固定している。このファンモータ26の軸が接続された室内ファン18を、軸が前後方向になるように底フレーム31に配置している。上記室内ファン18は、前面側から吸い込んだ空気を軸に対して半径方向外向に吹き出すターボファンである。また、上記底フレーム31に室内ファン18の前面側にベルマウス27を設けている。そして、上記ベルマウス27の前面側に室内熱交換器15を配置し、その室内熱交換器15の前面側に前面グリル32を取り付け、その前面グリル32の前面側に吸込パネル33を取り付けている。上記前面グリル32の開口部にフィルタ(図示せず)を取り付けている。また、上記ベルマウス27の下部かつ室内熱交換器15の下側には、ドレンパン28を配置している。
また、前面グリル32の下側の吹き出し通路内に、下側吹出口32bを開閉するシャッタ40を配置している。このシャッタ40は、底フレーム31側に設けられた軸40aを中心にシャッタ駆動部(図示せず)により回動し、下側の吹き出し通路を全開状態または全閉状態にする。なお、運転停止状態では、シャッタ40を開いている。
上記空気調和機の室内機2では、暖房運転時に、下側吹出口32bをシャッタ40により開いて、上側吹出口32aと下側吹出口32bの両方から温風を吹き出す二方吹き制御と、下側吹出口32bをシャッタ40により閉じて、上側吹出口32aの一方からのみ温風を吹き出す一方吹き制御がある。また、冷房運転時は、上側吹出口32aの一方からのみ冷風を吹き出す。
上記構成の空気調和機は、冷房能力が2.8kWで、適用床面積は13~19m2である。この2.8kWタイプの空気調和機では、初期冷媒充填量は690gであり、連絡配管長に応じて通過する追加冷媒充填量の最大300gと合わせるとR32冷媒の充填量は990gとなる。ここで、追加冷媒充填量として、室内機2と室外機1とを接続する連絡配管の1mあたり20gを初期冷媒充填量に追加し、最大配管長の15mでは300gとなる。
この冷房能力2.8kWタイプの空気調和機は、13~19m2の床面積の部屋に選定されるが、4.5畳(約7m2)相当の狭い部屋に流用されて据え付けられた場合であっても、R32冷媒の急速漏洩に伴うリスクを低減できる。
本発明者は、自然換気が行われる4.5畳(約7m2)の室内空間において、1.0kgのR32冷媒を急速漏洩(10kg/h)させた実験においても、着火のリスクが低く抑えられることを確認した。
したがって、上記構成の空気調和機によれば、冷媒回路に充填されたR32冷媒の充填量を1.1kg未満として制限することによって、4.5畳(約7m2)の狭い室内空間において1.1kgのR32冷媒のうち例えば大部分の1.0kgが本体ケーシング(31,32,33)内から急速漏洩したとしても、冷媒漏洩に伴うリスクを低減することができる。
このように、10畳相当の床面積13~19m2に適用される2.8kWタイプの空気調和機を、4.5畳相当の床面積約7m2の部屋の空調に流用した場合であっても、R32冷媒の急速漏洩に伴うリスクを低減することができる。
なお、初期冷媒充填量の下限は、2.8kWタイプの空気調和機では、400gである。
また、上記R32冷媒の充填量を1.0kg以下とすることによって、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを確実に抑えることができる。
また、上記空気調和機では、運転停止時の本体ケーシング(31,32,33)の上側開口(33a,33b,33c)の開口面積S1は274.55mm2であり、下側開口(32b)の開口面積S2は161.10mm2である。このときの下側開口(32b)の開口面積S2に対する上側開口(33a,33b,33c)の開口面積S1の比S1/S2は約1.71である。
このように、本体ケーシング(31,32,33)の上側開口(33a,33b,33c)の開口面積S1を下側開口(32b)の開口面積S2の1.7倍以上とすることによって、本体ケーシング(31,32,33)内からR32冷媒が急速漏洩しても、本体ケーシング(31,32,33)の上側開口(33a,33b,33c)から吸い込まれた室内空気が本体ケーシング(31,32,33)内でR32冷媒を効率よく攪拌するので、下側開口(32b)から漏洩するR32冷媒の濃度が下がり、冷媒漏洩に伴うリスクを低減できる。ここで、R32冷媒は空気よりも重いので、R32冷媒が自重により本体ケーシング(31,32,33)の下側開口(32b)から漏れ出すが、これ伴って室内空気が上側開口(33a,33b,33c)から引き込まれて、漏洩したR32冷媒を攪拌しながら希釈する。
図4は上記空気調和機の室外熱交換器13の斜視図を示している。この室外熱交換器13は、図4に示すように、複数のフィン51を貫通する伝熱管52を厚み方向に2列に配列している。
なお、図5に示すように、上記複数のフィン61を貫通する伝熱管62を厚み方向に2列に配列可能な室外機構造において1列にした室外熱交換器60を用いてもよい。これによって、2列構成の室外熱交換器13に比べて伝熱管全長が短くなるので、R32冷媒の充填量を少なくでき、冷媒漏洩に伴うリスクをさらに低減できる。
上記実施の形態では、単一冷媒であるR32冷媒が充填された冷媒回路を備えた空気調和機について説明したが、R32冷媒を主成分とする混合冷媒が充填された冷媒回路を備えた空気調和機にこの発明を適用してもよい。
また、上記空気調和機の冷媒として、R32からなる単一冷媒またはR32を主成分とする混合冷媒を用いることによって、R32はオゾン破壊係数や地球温暖化係数GWP(Global Warming Potential)が低いので、地球温暖化への影響を抑えることができると共に、成績係数COP(Coefficient Of Performance)が向上してエネルギー消費を低減することができる。
また、上記実施の形態では、冷房能力が2.8kWの空気調和機について説明したが、冷房能力が3.6kWの空気調和機(適用床面積は16~25m2)にこの発明を適用してもよい。なお、3.6kWタイプの空気調和機では、初期冷媒充填量の下限は、400gである。
また、上記実施の形態では、室内の床(または床近傍)に載置された床置型の室内機を備えた空気調和機について説明したが、室内の床に近い壁面に埋め込まれた地袋型の室内機を備えた空気調和機にこの発明を適用してもよい。この地袋型の室内機を備えた空気調和機では、冷媒漏洩箇所が室内の床面に近く、床側に冷媒ガスが滞留してガス濃度が高くなりやすいが、このような構成の本体ケーシングを備えた室内機においても、R32冷媒の漏洩に伴うリスクを効果的に低減できる。
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
1…室外機
2…室内機
11…圧縮機
12…四路切換弁
13,60…室外熱交換器
14…電動膨張弁
15…室内熱交換器
16…アキュムレータ
17…室外ファン
18…室内ファン
21,22…閉鎖弁
26…ファンモータ
27…ベルマウス
28…ドレンパン
31…底フレーム
32…前面グリル
32a…上側吹出口
32b…下側吹出口
33…吸込パネル
33a…上側吸込口
33b…下側吸込口
33c…側方吸込口
34…フラップ
40…シャッタ
100…室外制御装置
200…室内制御装置
L1,L2…連絡配管
2…室内機
11…圧縮機
12…四路切換弁
13,60…室外熱交換器
14…電動膨張弁
15…室内熱交換器
16…アキュムレータ
17…室外ファン
18…室内ファン
21,22…閉鎖弁
26…ファンモータ
27…ベルマウス
28…ドレンパン
31…底フレーム
32…前面グリル
32a…上側吹出口
32b…下側吹出口
33…吸込パネル
33a…上側吸込口
33b…下側吸込口
33c…側方吸込口
34…フラップ
40…シャッタ
100…室外制御装置
200…室内制御装置
L1,L2…連絡配管
Claims (6)
- 室内熱交換器(15)を有する床置型または地袋型の1つの室内機(2)と、
圧縮機(11)と室外熱交換器(13)と減圧機構(14)を有する1つの室外機(1)と
を備え、
上記圧縮機(11)と上記室外熱交換器(13)と上記減圧機構(14)と上記室内熱交換器(15)が環状に接続された冷媒回路にR32冷媒が充填されており、
上記R32冷媒の充填量は、1.1kg未満であることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1に記載の空気調和機において、
上記R32冷媒の充填量は、1.0kg以下であることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1または2に記載の空気調和機において、
上記室内機(2)は、下側開口(32b)と上側開口(33a,33b,33c)とを有する本体ケーシング(31,32,33)を有し、
上記本体ケーシング(31,32,33)の上記上側開口(33a,33b,33c)の開口面積は、上記下側開口(32b)の開口面積の1.7倍以上であることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1から3までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
上記室外熱交換器(13)は、複数のフィンを貫通する伝熱管を厚み方向に2列に配列可能な室外機構造において上記伝熱管を1列に配列したことを特徴とする空気調和機。 - 請求項1から4までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
適用床面積が7m2~25m2であることを特徴とする空気調和機。 - 請求項1から5までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
冷房能力が2.8kW~3.6kWであることを特徴とする空気調和機。
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