JP6519373B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和装置の室内機に関する。

近年、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって室内の冷暖房を行う空気調和装置においては、地球温暖化係数の低いＲ３２冷媒の採用が進んでいる。しかし、Ｒ３２冷媒は僅かな可燃性（微燃性）を有しており、空気よりも比重が大きい冷媒が漏洩すると床面付近に滞留し、可燃濃度に達する可能性がある。このため、冷媒回路からの漏洩の有無を判定するために冷媒センサを室内機内に配置し、この冷媒センサが冷媒の漏れを検知すると、冷媒回路中に配設された開閉弁を開放して当該開閉弁につながる容器内に漏洩冷媒を回収したり（特許文献１参照）、室内機に設けられた室内ファンを駆動させて当該漏洩冷媒を拡散させたり（特許文献２）することが提案されている。

特開２０００−１７１１３０号公報 特開平１１−３７６１９号公報

しかし、冷媒の漏洩箇所と、冷媒センサの配設箇所とが離間している場合や、冷媒の漏洩箇所の近くに機外への冷媒の漏れを可能にする流路（例えば、空気吸込み口など）が存在する場合などでは、漏洩冷媒を検知することができない可能性がある。漏洩冷媒の量が少ない場合には、仮に漏れ続けたとしても、可燃濃度に達する可能性はほとんどないが、例えば１つの室外機に複数の室内機が接続された空気調和装置のように冷媒回路中に多量の冷媒が封入されている場合には、１つの室内機で冷媒の漏洩が生じると、そのまま多量の冷媒が漏れ続けてしまうことから、可燃濃度に達する可能性がある。

これに対し、多数の冷媒センサを機内の異なる箇所に配置することも考えられるが、大幅なコストアップになり、現実的な解決策ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、冷媒漏れを最小限の冷媒センサで確実に検知することができる、空気調和装置の室内機を提供することを目的としている。

（１）本発明の第１の観点に係る空気調和装置の室内機（以下、単に「室内機」ともいう）は、空気よりも比重の大きな微燃性ないしは可燃性冷媒を使用する熱交換器を通過する空気を室内ファンにより複数の吹出口から吹き出し、かつ、冷媒センサが配設された、空気調和装置の室内機であって、
各吹出口に配設されたフラップの開閉及び前記室内ファンの運転を制御する制御部をさらに備えており、
前記冷媒センサは、１つの吹出口に配設されたフラップ又は当該フラップの近傍に設けられており、
前記制御部は、前記１つの吹出口のフラップを開け、当該１つの吹出口以外の吹出口のフラップを閉止した状態で、前記室内ファンを通常運転時の最低回転数以下の回転数で駆動させて当該１つの吹出口から空気を吹き出す漏洩検知運転を行う。

本発明の第１の観点に係る室内機では、制御部が、複数の吹出口のうち冷媒センサが設けられた吹出口のフラップを開け、当該冷媒センサが設けられた吹出口以外の吹出口のフラップを閉止した状態で、通常運転時の最低回転数以下の回転数で室内ファンを駆動させて当該１つの吹出口から空気を吹き出す漏洩検知運転を行う。こうして室内ファンを低速運転させて、冷媒センサが設けられた１つの吹出口から空気を吹き出すことで、仮に冷媒の漏洩箇所と冷媒センサの配設箇所とが離間していたとしても、漏洩冷媒を空気流に乗せて当該冷媒センサまで導くことができ、冷媒の漏洩を検知することができる。その結果、冷媒センサの数を１個にしても、冷媒漏洩を検知することができる。室内ファンの回転数が、前記最低回転数よりも大きくなると、冷媒が拡散してしまい、冷媒センサで検知することができなくなる恐れがある。なお、本明細書においてフラップの「近傍」とは、当該フラップの外周から１５ｃｍ以内の箇所ないしは場所のことである。

（２）本発明の第２の観点に係る室内機は、空気よりも比重の大きな微燃性ないしは可燃性冷媒を使用する熱交換器を通過する空気を室内ファンにより吹出口から吹き出し、かつ、冷媒センサが配設された、空気調和装置の室内機であって、
前記吹出口には複数のフラップが配設されており、
吹出口に配設された各フラップの開閉及び前記室内ファンの運転を制御する制御部をさらに備えており、
前記冷媒センサは、複数のフラップのうちの１つのフラップ又は当該フラップの近傍に設けられており、
前記制御部は、前記１つのフラップを開け、当該１つのフラップ以外のフラップを閉止した状態で、前記室内ファンを通常運転時の最低回転数以下の回転数で駆動させて前記１つのフラップを経由して空気を吹き出す漏洩検知運転を行う。

本発明の第２の観点に係る室内機では、吹出口に配設された複数のフラップのうち冷媒センサが設けられたフラップを開け、当該冷媒センサが設けられたフラップ以外のフラップを閉止した状態で、通常運転時の最低回転数以下の回転数で室内ファンを駆動させて前記１つのフラップを経由して空気を吹き出す漏洩検知運転を行う。こうして室内ファンを低速運転させて、冷媒センサが設けられた１つのフラップを経由して空気を吹き出すことで、仮に冷媒の漏洩箇所と冷媒センサの配設箇所とが離間していたとしても、漏洩冷媒を空気流に乗せて当該冷媒センサまで導くことができ、冷媒の漏洩を検知することができる。その結果、冷媒センサの数を１個にしても、冷媒漏洩を検知することができる。室内ファンの回転数が、前記最低回転数よりも大きくなると、冷媒が拡散してしまい、冷媒センサで検知することができなくなる恐れがある。

（３）上記（１）又は（２）の室内機において、前記制御部は、機内への吸込み空気の温度と室内機の運転設定温度との差が所定値以下になったときに前記漏洩検知運転を行うものとすることができる。この場合、室内温度が設定温度に近い温度になっているので、室内ファンの運転を通常運転から漏洩検知運転に切り替えても居住空間の快適さを損なうことがない。

（４）上記（１）又は（２）の室内機において、前記制御部は、室内機の運転を開始するときに前記漏洩検知運転を行うものとすることができる。この場合、運転開始直後の、回転数が小さい立ち上がり運転時に冷媒の漏洩を検知する漏洩検知を併せて行うことができる。

（５）上記（１）又は（２）の室内機において、前記制御部は、室内機の運転開始後、所定時間毎に前記漏洩検知運転を行うものとすることができる。この場合、定期的に冷媒が漏洩しているか否かをチェックすることができる。

（６）上記（１）ないし（４）の室内機において、前記制御部は、前記漏洩検知運転において、前記回転数での室内ファンの運転及び停止からなるサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。この場合、連続的に室内ファンを運転させるよりも、一旦運転を停止させることで機内の隅々にまで空気を循環させることができる。

本発明の室内機によれば、冷媒漏れを最小限の冷媒センサで確実に検知することができる。

本発明の室内機の一実施形態の斜視図である。 図１に示される室内機の断面説明図である。 フラップの動きを説明する図である。 本発明の室内機の他の実施形態の斜視図である。 図４に示される室内機の断面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の室内機の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は、本発明の一実施形態に係る室内機１の斜視図であり、図２は、図１に示される室内機１の断面説明図である。

室内機１は、天井埋め込み型の室内機であり、後述する室内ファンや熱交換器等の各種要素を収容するケーシング２と、化粧パネル３とを備えている。ケーシング２は、下端面が開口された箱状体からなり、図２に示されるように、天井Ｃに形成された開口内に配設される。化粧パネル３は、四角形状の板体からなり、中央に空調室内の空気を吸い込む吸込口４が形成されている。また、調和空気を空調室内に吹出す細長い長方形状の吹出口５が、化粧パネル３の各辺に沿うように前記吸込口４の周囲に形成されている。

各吹出口５には、当該吹出口５から空調室内に吹き出される調和空気の風向を調整するフラップ５ａが配設されている。フラップ５ａは、吹出口５の長手方向に沿った軸回りに回動可能である。フラップ５ａの回動は、図示しないモータにより行うことができる。フラップ５ａは、図２の左側のフラップ５ａに示されるように、吹出口５を実質的に閉止することができるサイズ及び形状を有している。

化粧パネル３の吸込口４には、室内側から、吸込グリル６と、吸込口４から吸い込まれる室内空気中の塵埃を除去するためのフィルタ７とがこの順に配設されている。

ケーシング２の内部には、化粧パネル３の吸込口４から空調室内の空気を吸い込み、当該空気に熱交換を施した後に、化粧パネル３の吹出口５から調和空気を空調室内に吹き出す室内ファン８と、当該室内ファン８を囲むように配置された熱交換器９とが配設されている。室内ファン８は、モータ１０と、羽根車１１とを有している。また、ケーシング２内には、前記フラップ５ａの回動による吹出口５の開閉や室内ファン８の運転を制御する制御部Ｐが配設されている。

熱交換器９は、室内ファン８を囲むように曲げられて形成されたクロスフィンチューブ型の熱交換器であり、当該熱交換器９の下方には、熱交換器９で熱交換する空気中の水分が凝縮されて生じるドレンを受けるためのドレンパン１２が配設されている。

ドレンパン１２には、化粧パネル３の吸込口４に対応する吸込孔１３と、同じく化粧パネル３の吹出口５に対応する吹出孔１４とが形成されている。前記吸込孔１３の内縁には化粧パネル３の吸込口４から吸い込まれる空気を室内ファン８の羽根車１１に案内するためのベルマウス１５が取り付けられている。

本実施形態における室内機１は、冷媒として、微燃性ないしは可燃性冷媒であるＲ３２冷媒を使用している。このＲ３２冷媒は空気よりも比重が大きいので、漏洩して床面等に滞留すると可燃濃度に達する可能性がある。このため、本実施形態では、漏洩冷媒を検知するために４つのフラップ５ａの内の１つのフラップ５ａ（図２において右側に示されるフラップ５ａ）に冷媒センサ１６が配設されている。

本実施形態では、制御部Ｐが、室内機１の通常運転に加えて、熱交換器９等から漏洩した冷媒を検知するために漏洩検知運転を行う。この漏洩検知運転では、制御部Ｐは、冷媒センサ１６が配設されたフラップ５ａを開け、残りの３つのフラップ５ａを閉止させ、この状態で、室内ファン８を通常運運転時の最低回転数以下の回転数で駆動させる。そして、冷媒センサ１６が配設されたフラップ５ａが設けられている吹出口５から空気を吹き出させる。こうして室内ファン８を低速運転させて、冷媒センサ１６が設けられた１つの吹出口５から空気を吹き出すことで、仮に冷媒の漏洩箇所と冷媒センサ１６の配設箇所とが離間していたとしても、漏洩冷媒を空気流に乗せて当該冷媒センサ１６まで導くことができ、冷媒の漏洩を検知することができる。その結果、冷媒センサの数を１個にしても、冷媒の漏洩を検知することができる。室内ファン８の回転数が、前記最低回転数よりも大きくなると、冷媒が拡散してしまい、冷媒センサ１６で検知することができなくなる恐れがある。
なお、空気が吹き出される吹出口５におけるフラップ５ａの位置は、本発明において特に限定されるものではないが、水平方向であることが好ましい。居室の居住者に吹出風が当たるドラフトを防止することができるとともに、フラップ５ａに冷媒センサ１６を配設した場合の当該フラップ５ａの受け皿的役割を高めることができるからである。

前記「最低回転数以下の回転数」は、機内に空気を循環させることができる風速又は風量が得られる限り、本発明において特に限定されるものではない。室内ファン８の最低回転数は、機種等により異なるが、例えば３００ｒｐｍである。

また、本明細書において、吹出口の「閉止」とは、当該吹出口から空調室内への空気の流れがほぼ遮断される場合（図２の左側の吹出口参照）だけではなく、空気の流れが抑制される状態をも含む概念である。例えば、図３の（ａ）に示されるように、吹出口２５に設けられたフラップ２５ａを、当該フラップ２５ａの凸曲面が機外側を向く、通常の閉止状態だけでなく、図３の（ｂ）に示されるように、フラップ２５ａを反転させて凸曲面が機内側を向く状態でも空調室内への空気の流れは抑制されるので、かかるフラップを反転させた状態も、本明細書における吹出口の「閉止」に含めるものとする。なお、図３において、符号Ｃは天井を示しており、符号「３」は室内機の化粧パネルを示している。

漏洩検知運転を実施するタイミングとしては、種々の態様が考えられるが、例えば機内への吸込み空気の温度と室内機１の運転設定温度との差が所定値以下になったとき、すなわちサーモオフに入る条件になったときに漏洩検知運転を行うことができる。この場合、室内温度が設定温度に近い温度になっていることから、室内ファン８の運転を通常運転から漏洩検知運転に切り替えて空調室への空気の吹出しを一時的に停止したとしても、居住空間の快適さを損なうことがない。

また、室内機１の運転を開始するときに漏洩検知運転を行うこともできる。この場合、運転開始直後の、回転数が小さい（最低回転数以下の回転数）立ち上がり運転時に冷媒の漏洩を検知する漏洩検知を併せて行うことができる。漏洩検知運転をしている間は、冷媒センサ１６が配設されているフラップ５ａを開け、残りのフラップ５ａを閉止しておく必要がある。

また、室内機１の運転開始後、所定時間毎、例えば１時間毎に漏洩検知運転を行うこともできる。この場合、定期的に冷媒が漏洩しているか否かをチェックすることができる。

また、漏洩検知運転において、室内ファン８を前記回転数で連続運転させてもよいが、当該所定回転数での運転及び停止からなるサイクルを複数回繰り返すことが好ましい。連続的に室内ファンを運転させるよりも、一旦運転を停止させることで機内の隅々にまで空気を循環させることができる。

〔その他の変形例〕
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、複数の吹出口を備えた室内機を対象にしているが、吹出口の数は１つでも当該吹出口に複数のフラップが配設されているタイプの室内機にも本発明を適用することができる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る室内機３１の斜視図であり、図５は、図４に示される室内機３１の断面説明図である。
室内機３１は、吹出口３５の数は１つであるが、当該吹出口３５に２つのフラップ３５ａ、３５ｂが並設されている。各フラップは、図示しないモータにより互いに独立して開閉可能である。室内ファン３８を駆動させることでケーシング３２の上面３２ａから機内に吸い込まれた空気は熱交換器３９で熱交換されたのちに吹出口３５から空調室内に吹き出される。２つのフラップ３５ａ、３５ｂの内一方のフラップ３５ａには冷媒センサ４６が配設されている。両フラップ３５ａ、３５ｂ及び室内ファン３８の駆動は、機内に配設された制御部Ｐにより行われる。

図４〜５に示される実施形態においても漏洩検知運転を行うことができる。すなわち、吹出口３５に配設された２つのフラップ３５ａ，３５ｂのうち冷媒センサ４６が設けられた一方のフラップ３５ａを開け、他方のフラップ３５ｂを閉止した状態で、通常運転時の最低回転数以下の回転数で室内ファン３８を駆動させて前記一方のフラップ３５ａを経由して空気を吹き出す漏洩検知運転を行う。こうして室内ファン３８を低速運転させて、冷媒センサ４６が設けられた１つのフラップ３５ａを経由して空気を吹き出すことで、仮に冷媒の漏洩箇所と冷媒センサ４６の配設箇所とが離間していたとしても、漏洩冷媒を空気流に乗せて当該冷媒センサ４６まで導くことができ、冷媒の漏洩を検知することができる。その結果、冷媒センサの数を１個にしても、冷媒の漏洩を検知することができる。室内ファン３８の回転数が、前記最低回転数よりも大きくなると、冷媒が拡散してしまい、冷媒センサで検知することができなくなる恐れがある。

また、前述した実施形態では、冷媒センサをフラップに配設しているが、他の場所に配設することもできる。例えば、図１〜２に示される実施形態では、フラップ５ａの近傍であるドレンパン１２の壁部、例えば、図２においてａ又はｂで示される箇所に冷媒センサを配設することもできる。冷媒センサと制御部Ｐとの間の信号の送受信の容易性を考慮すると、フラップに配設するよりも機内のドレンパン１２の壁部に配設するほうが望ましい。また、室内ファンにより生成される空気の流れ、換言すれば漏洩冷媒の検知性を考慮すると、ａで示される外側の壁部の方がｂで示される内側の壁部よりも望ましい。
また、図４〜５に示される実施形態においても、フラップの「近傍」、すなわちフラップの外周から１５ｃｍ以内の箇所に冷媒センサを配設することもできる。例えば、吹出口３５の縁部３５ｃ（図５参照）から数ｃｍ離れたケーシング３２の内壁に冷媒センサ４６ａを配設することもできる。さらに、閉じる側のフラップ３５ｂにおける長手方向の端部であって、開く側のフラップ３５ａに近い側の端部に配置することもできる。

また、前述した実施形態では、天井埋め込み型（図１〜２）又は壁掛け型（図４〜５）の室内機を例示しているが、吹出口の一部が閉止可能な構成である限り、他のタイプの室内機、例えば天井吊り下げ型室内機等にも本発明を適用することができる。ここに吹出口の一部とは、複数の吹出口のうち１つの吹出口以外の吹出口のこと、又は、１つの吹出口に複数のフラップが配設されている場合において１つのフラップ以外のフラップが配設されている吹出口部分のことをいう。

また、前述した実施形態では、室内機のケーシング内に制御部を配設しているが、かかる制御部は、例えば室内機外のリモコンに内蔵させることも可能である。
漏洩検知運転は、リモコン又は集中管理装置からの操作により行うこともできるし、予め定められたスケジュールに基づいて行うことも可能である。また、居室に人が不在であることを人検知センサにより検知して人不在時に漏洩検知運転を行うといったことも可能である。

１ ：室内機
２ ：ケーシング
３ ：化粧パネル
４ ：吸込口
５ ：吹出口
５ａ：フラップ
６ ：吸込グリル
７ ：フィルタ
８ ：室内ファン
９ ：熱交換器
１０ ：モータ
１１ ：羽根車
１２ ：ドレンパン
１３ ：吸込孔
１４ ：吹出孔
１５ ：ベルマウス
１６ ：冷媒センサ
２５ ：吹出口
２５ａ：フラップ
３１ ：室内機
３２ ：ケーシング
３２ａ：上面
３５ ：吹出口
３５ａ：フラップ
３５ｂ：フラップ
３８ ：室内ファン
３９ ：熱交換器
４６ ：冷媒センサ
Ｃ ：天井
Ｐ ：制御部

Claims (6)

1. 空気よりも比重の大きな微燃性ないしは可燃性冷媒を使用する熱交換器（９）を通過する空気を室内ファン（８）により複数の吹出口（５）から吹き出し、かつ、冷媒センサ（１６）が配設された、空気調和装置の室内機（１）であって、
   各吹出口（５）に配設されたフラップ（５ａ）の開閉及び前記室内ファン（８）の運転を制御する制御部（Ｐ）をさらに備えており、
   前記冷媒センサ（１６）は、１つの吹出口（５）に配設されたフラップ（５ａ）又は当該フラップ（５ａ）の近傍に設けられており、
   前記制御部（Ｐ）は、前記１つの吹出口（５）のフラップ（５ａ）を開け、当該１つの吹出口（５）以外の吹出口（５）のフラップ（５ａ）を閉止した状態で、前記室内ファン（８）を通常運転時の最低回転数以下の回転数で駆動させて当該１つの吹出口（５）から空気を吹き出す漏洩検知運転を行う、空気調和装置の室内機（１）。
2. 空気よりも比重の大きな微燃性ないしは可燃性冷媒を使用する熱交換器（３９）を通過する空気を室内ファン（３８）により吹出口（３５）から吹き出し、かつ、冷媒センサ（４６）が配設された、空気調和装置の室内機（３１）であって、
   前記吹出口（３５）には複数のフラップが配設されており、
   前記吹出口（３５）に配設された各フラップ（３５ａ）の開閉及び前記室内ファン（３８）の運転を制御する制御部（Ｐ）をさらに備えており、
   前記冷媒センサ（４６）は、複数のフラップ（３５ａ）のうちの１つのフラップ（３５ａ）又は当該フラップ（３５ａ）の近傍に設けられており、
   前記制御部（Ｐ）は、前記１つのフラップ（３５ａ）を開け、当該１つのフラップ（３５ａ）以外のフラップ（３５ｂ）を閉止した状態で、前記室内ファン（３８）を通常運転時の最低回転数以下の回転数で駆動させて前記１つのフラップ（３５ａ）を経由して空気を吹き出す漏洩検知運転を行う、空気調和装置の室内機（３１）。
3. 前記制御部（Ｐ）は、機内への吸込み空気の温度と室内機（１、３１）の運転設定温度との差が所定値以下になったときに前記漏洩検知運転を行う、請求項１又は請求項２に記載の室内機（１、３１）。
4. 前記制御部（Ｐ）は、室内機（１，３１）の運転を開始するときに前記漏洩検知運転を行う、請求項１又は請求項２に記載の室内機（１、３１）。
5. 前記制御部（Ｐ）は、室内機（１、３１）の運転開始後、所定時間毎に前記漏洩検知運転を行う、請求項１又は請求項２に記載の室内機（１、３１）。
6. 前記制御部（Ｐ）は、前記漏洩検知運転において、前記回転数での室内ファン（８、３８）の運転及び停止からなるサイクルを複数回繰り返す、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の室内機（１、３１）。

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