空调装置以及空调系统的制作方法

文档序号:18030819发布日期:2019-06-28 22:38阅读:156来源:国知局
空调装置以及空调系统的制作方法

本发明涉及具有制冷剂回路的空调装置以及具有多个空调装置的空调系统。



背景技术:

在现有的大厦用多联式空调等空调装置中,存在将室外机与多台室内机连接的制冷剂配管的总长度为数百米的情况。在该情况下,所使用的制冷剂量与制冷剂配管的长度成比例地增多。在这样的空调装置中,在发生了制冷剂泄漏的情况下,存在大量的制冷剂泄漏至一个房间的情况。

另外,近年来从防止全球变暖的观点出发,需要向全球变暖系数低的制冷剂转换,但全球变暖系数低的制冷剂具有可燃性的制冷剂较多。今后,在向全球变暖系数低的制冷剂转换的情况下,更需要考虑安全性。作为制冷剂漏出至室内的情况的安全措施,提出如下技术:在制冷剂回路中设置用于使制冷剂的流动停止的切断阀,从而减少制冷剂泄漏时制冷剂的泄漏量(例如,参照专利文献1)。

另外,作为针对制冷剂泄漏的安全措施的技术,专利文献2中公开了另一个例子。在专利文献2中公开了一种空调装置,具有:检测房间的温度分布的温度分布检测单元、检测制冷剂泄漏的制冷剂泄漏检测单元、控制送风单元的送风控制单元、以及控制来自送风单元的风向的风向控制单元。该空调装置若制冷剂泄漏检测单元检测到制冷剂泄漏,则由温度分布检测单元检测居民以及热源装置,并使用送风控制单元以及风向控制单元使制冷剂向与居民以及热源装置不同的方向扩散。

专利文献1:日本特开2000-97527号公报

专利文献2:日本特愿2012-13348号公报

在专利文献1公开的空调机中,若检查到制冷剂泄漏,则用于使制冷剂回路中的制冷剂的流动停止的截流阀进行动作,使得空调机的运转停止,但在误检查到制冷剂泄漏的情况下,也会导致运转停止。其结果,损害用户的舒适性。

另外,在专利文献2公开的空调装置中,在制冷剂泄漏检测单元误检查到制冷剂泄漏的情况下,送风控制单元以及风向控制单元也进行使制冷剂向与居民不同的方向扩散的动作,从而无法维持空调装置的运转。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述那样的课题所做出的,提供一种兼顾舒适性和针对制冷剂泄漏的安全性的空调装置以及空调系统。

本发明的空调装置具有:制冷剂回路,其利用制冷剂配管连接有压缩机、热源侧热交换器、节流装置以及负荷侧热交换器;制冷剂泄漏传感器,其若检查到制冷剂的泄漏,则输出表示检查到制冷剂的泄漏的制冷剂泄漏检查信号;制冷剂泄漏切断装置,其若被设定为关闭状态,则切断制冷剂的流动;以及控制装置,其基于运转状态和有无从所述制冷剂泄漏传感器接收到所述制冷剂泄漏检查信号,来判定制冷剂是否泄漏,所述控制装置若接收到所述制冷剂泄漏检查信号,并基于所述运转状态判定为存在所述制冷剂的泄漏,则将所述制冷剂泄漏切断装置设定为所述关闭状态。

本发明的空调系统设置有多个上述本发明的空调装置,所述空调系统具有管道,该管道具备:与多个所述负荷侧热交换器连接的多个分支部、和将该多个分支部合流并连接于同一空间的合流部,所述多个空调装置对所述空间进行空气调节,并且共用设置于该空间的一个所述制冷剂泄漏传感器,多个所述制冷剂泄漏切断装置设置于所述多个分支部,多个所述控制装置的每一个若判定为存在所述制冷剂的泄漏,则将在连接于本装置的所述负荷侧热交换器的所述分支部设置的所述制冷剂泄漏切断装置设定为所述关闭状态。

根据本发明,利用制冷剂泄漏传感器的检查和运转状态这两个条件的逻辑乘来判断有无制冷剂泄漏,在根据两个条件判定为存在制冷剂泄漏的情况下,切断制冷剂的流动,在根据任一方的条件判定为没有制冷剂泄漏的情况下,维持空气调节运转,因而能够实现兼顾舒适性以及安全性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的回路构成的一个例子的制冷剂回路图。

图2是表示与本发明的实施方式1的空调装置的控制相关的构成例的框图。

图3是表示本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图4是表示本发明的实施方式1的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。

图5是表示本发明的实施方式1的空调装置的室外机、室内机以及制冷剂泄漏传感器的设置例的图。

图6是表示本发明的实施方式1的空调装置的室外机、室内机以及制冷剂泄漏传感器用传输线连接的情况下的一个例子的图。

图7是表示在本发明的实施方式1的空调装置中,检查到制冷剂泄漏的情况下的动作顺序的流程图。

图8是表示本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式以及制热运转模式下的制冷剂泄漏抑制控制的动作的流程图。

图9是表示本发明的实施方式1的空调装置的停止模式以及热断模式下的制冷剂泄漏抑制控制的动作的流程图。

图10是表示本发明的实施方式2的空调装置的一个构成例的外观图。

图11是表示本发明的实施方式3的空调系统的一个构成例的外观图。

具体实施方式

参照附图对空调装置以及空调系统的实施方式进行说明。另外,在附图中存在各构成部件的大小关系与实际关系不同的情况。另外,附图中标注了相同附图标记的结构是相同的结构或者相当于该结构的部件,这在说明书整体中共通。此外,说明书整体所表示的构成要素的形态只不过是例示,并不限定于说明书的记载。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的回路构成的一个例子的制冷剂回路图。基于图1对空调装置100的详细构成进行说明。空调装置100使制冷剂在回路内循环,进行利用了制冷循环的空气调节。空调装置100例如如大厦用多联式空调等那样,能够选择运转的全部室内机进行制冷的全制冷运转模式或者全部室内机进行制热的全制热运转模式。如图1所示,室外机1和室内机2a、2b用制冷剂主管3连接。在图1中以在室外机1连接有两台室内机2a、2b的情况为例来表示。连接于室外机1的室内机的台数并不限定于两台。制冷剂例如是r32、以及包含r32的混合制冷剂等具有可燃性的制冷剂。

在本实施方式1中,假定空调装置100如大厦用多联式空调等那样,为多台室内机连接于室外机且封入于制冷剂回路内的制冷剂量比较多的机型进行说明。并不限定于在1台室外机连接有多个室内机的情况,如室内空调以及中央空调等那样,在室外机与室内机1对1连接的机型中,也能够应用在本实施方式1中说明的技术。

如图1所示,室外机1具有:压缩机10、四通阀等制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12以及制冷剂回路切断装置13。压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12以及制冷剂回路切断装置13用制冷剂配管4连接。另外,在热源侧热交换器12附近设置有送风机6。送风机6将空气向热源侧热交换器12送风。

另外,在本实施方式1中,对热源侧热交换器12的热源为空气的情况进行说明,但也可以代替送风机6而设置使水或者盐水循环的泵,并将热源作为水或者盐水。

压缩机10若吸入低温低压的制冷剂,则将该制冷剂压缩而成为高温高压的状态并排出。压缩机10例如也可以是能够控制容量的变频压缩机。制冷剂流路切换装置11对制冷运转模式时的制冷剂的流动和制热运转模式时的制冷剂的流动进行切换。

热源侧热交换器12在制冷运转时作为冷凝器发挥作用,在制热运转时作为蒸发器发挥作用。热源侧热交换器12例如在制冷剂与从风扇等送风机6供给的空气之间进行热交换。制冷剂回路切断装置13将在制冷剂配管4内循环的制冷剂的流动切断。制冷剂回路切断装置13例如由电磁阀等构成。制冷剂回路切断装置13并不限定于电磁阀,只要是能够将制冷剂的流动切断的构成即可。在本实施方式1中,制冷剂回路切断装置13作为制冷剂泄漏切断装置发挥作用,制冷剂泄漏切断装置将制冷剂配管4中的制冷剂的流动切断,从而抑制制冷剂从制冷剂回路漏出至空气调节对象空间。

在室外机1设置有第一压力检测装置20和第二压力检测装置21作为压力检测装置。第一压力检测装置20设置于将压缩机10的排出侧与制冷剂流路切换装置11连接的制冷剂配管4。第一压力检测装置20检测被压缩机10压缩并从压缩机10排出的高温高压的制冷剂的压力p1。第二压力检测装置21设置于将制冷剂流路切换装置11与压缩机10的吸入侧连接的制冷剂配管4。第二压力检测装置21检测吸入至压缩机10的低温低压的制冷剂的压力。

另外,在室外机1设置有第一温度检测装置22作为温度检测装置。第一温度检测装置22设置于将压缩机10的排出侧与制冷剂流路切换装置11连接的制冷剂配管4。第一温度检测装置22检测被压缩机10压缩并从压缩机10排出的高温高压的制冷剂的温度t1。第一温度检测装置22例如由热敏电阻等构成。

室内机2a具有:送风机7a、负荷侧热交换器40a以及节流装置41a。室内机2b具有送风机7b、负荷侧热交换器40b以及节流装置41b。室内机2a、2b经由制冷剂主管3与室外机1连接,制冷剂在室内机2a、2b与室外机1之间流入流出。负荷侧热交换器40a、40b例如在制冷剂与从风扇等送风机7a、7b供给的空气之间进行热交换,从而生成用于供给至室内空间的制热用空气或制冷用空气。另外,节流装置41a、41b具有作为减压阀以及膨胀阀的功能。节流装置41a、41b对制冷剂减压使其膨胀。节流装置41a、41b能够将开度控制为可变,例如由电子式膨胀阀等构成。

在本实施方式1中,假定大厦用多联式空调通常进行按每个室内机分别控制的分布式控制,以节流装置41a、41b设置于室内机2a、2b的情况进行说明,但节流装置也可以设置于室外机1侧。

在室内机2a,第二温度检测装置50a设置于将节流装置41a与负荷侧热交换器40a连接的配管。在室内机2b,第二温度检测装置50b设置于将节流装置41b与负荷侧热交换器40b连接的配管。另外,第三温度检测装置51a相对于负荷侧热交换器40a设置于与节流装置41a相反的一侧的配管。第三温度检测装置51b相对于负荷侧热交换器40b设置于与节流装置41b相反的一侧的配管。此外,第四温度检测装置52a设置于负荷侧热交换器40a的空气吸入部。第四温度检测装置52b设置于负荷侧热交换器40b的空气吸入部。

第二温度检测装置50a、50b在制冷运转时,对流入至负荷侧热交换器40a、40b的制冷剂的温度进行检测。另外,第三温度检测装置51a、51b对从负荷侧热交换器40a、40b流出的制冷剂的温度进行检测。此外,第四温度检测装置52a、52b检测室内空气的温度。这些温度检测装置例如由热敏电阻等构成。

另外,如图1所示,空调装置100具有控制装置30以及制冷剂泄漏传感器31。图2是表示与本发明的实施方式1的空调装置的控制相关的构成例的框图。如图2所示,控制装置30具有:存储程序的存储器35、和按照程序执行处理的cpu(centralprocessingunit:中央处理器)36。控制装置30例如为微型计算机。

控制装置30利用传输线与压缩机10、制冷剂流路切换装置11、制冷剂回路切断装置13、送风机6、第一压力检测装置20、第二压力检测装置21以及第一温度检测装置22连接。控制装置30利用传输线与送风机7a、7b、负荷侧热交换器40a、40b以及节流装置41a、41b连接。控制装置30利用传输线与第二温度检测装置50a、50b、第三温度检测装置51a、51b以及第四温度检测装置52a、52b连接。控制装置30利用传输线与未图示的遥控器连接。控制装置30利用有线或者无线与制冷剂泄漏传感器31通信连接。

制冷剂泄漏传感器31直接或者间接地检查制冷剂的泄漏。作为间接地检查制冷剂泄漏的方法,例如存在如下方法:检查空气中的氧浓度,若空气中的氧浓度变低,则判定为制冷剂的浓度升高。制冷剂泄漏传感器31若检查到制冷剂的泄漏,则将表示检查到制冷剂的泄漏的制冷剂泄漏检查信号发送至控制装置30。

控制装置30具有接收制冷剂泄漏检查信号的功能和抑制制冷剂泄漏的功能。通过这些功能,控制装置30利用两个条件的逻辑乘来判定有无制冷剂泄漏,若判定为存在制冷剂泄漏,则进行制冷剂泄漏抑制控制。对这些功能进行详细地说明。

接收制冷剂泄漏检查信号的功能是接收从制冷剂泄漏传感器31发送的制冷剂泄漏检查信号的功能。通过该功能,控制装置30能够判断与制冷剂泄漏的判定相关的两个条件中的一个的真伪。抑制制冷剂泄漏的功能是以两个条件的逻辑乘为基础判定有无制冷剂泄漏的功能、以及在逻辑乘的结果为真的情况下执行制冷剂泄漏抑制控制的功能。判定有无制冷剂泄漏的功能为:控制装置30依照有无接收到制冷剂泄漏检查信号、以运转状态为基础的有无制冷剂泄漏的判定这两个条件的逻辑乘的结果,判断是否存在制冷剂泄漏。执行制冷剂泄漏抑制控制的功能为:控制装置30使压缩机10、制冷剂流路切换装置11、节流装置41a、41b以及制冷剂回路切断装置13等抑制制冷剂的泄漏。关于控制装置30对这些功能的动作,将在后面进行详细地说明。

另外,控制装置30进行如下的制冷循环控制。控制装置30基于各检测装置的检测值以及来自遥控器的指示,对压缩机10的频率、送风机6、7a、7b的开启、关闭以及转速、制冷剂流路切换装置11中的流路的切换、节流装置41a、41b的开度等进行控制,执行后述的运转模式。另外,在图1中示出控制装置30设置于室外机1、制冷剂泄漏传感器31设置于室内机2a、2b的构成例,但控制装置30以及制冷剂泄漏传感器31设置的位置并不限定于图1所示的情况。例如,在冷室内机2a、2b设置于共同的空气调节对象空间的情况下,制冷剂泄漏传感器31也可以设置于室内机2a、2b中的任一方。另外,控制装置30分别设置于室内机2a、2b的每个单元,设于每个单元的控制装置也可以经由传输线来连接。此外,控制装置30也可以设置于室内机2a、2b的任一个。

接下来,针对图1示出的空调装置100说明制冷运转模式时的动作。图3是表示本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。图3中用实线箭头示出制冷剂的流动方向。在图3中,以在负荷侧热交换器40a、40b产生冷热负荷的情况为例,对制冷运转模式进行说明。

在制冷运转模式的情况下,低温低压的制冷剂被压缩机10压缩而成为高温高压的气体制冷剂,并从压缩机10排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11而流入热源侧热交换器12。流入至热源侧热交换器12的高温高压气体制冷剂一边向室外的空气散热、一边冷凝而成为高压的液体制冷剂。然后,从热源侧热交换器12流出的高压的液体制冷剂经过成为打开状态的制冷剂回路切断装置13,从室外机1流出并通过制冷剂主管3流入室内机2a、2b。

在制冷剂回路切断装置13为电磁阀等那样无法调整开度的装置的情况下,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为打开状态。在制冷剂回路切断装置13为电子式膨胀阀那样能够调整开口面积的装置的情况下,控制装置30设定为不使制冷循环的运转状态受到负面影响的开度。例如,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为完全打开状态,以便作为制冷循环的运转状态,不使制冷能力等受到负面影响。

流入至室内机2a、2b的高压的液体制冷剂在被节流装置41a、41b减压为低温低压的气液二相制冷剂之后,流入作为蒸发器发挥作用的负荷侧热交换器40a、40b。然后,低温低压的气液二相制冷剂从室内空气吸热来冷却室内空气,并成为低温低压的气体制冷剂。从负荷侧热交换器40a、40b流出的低温低压的气体制冷剂通过制冷剂主管3向室外机1流入。流入至室外机1的制冷剂通过制冷剂流路切换装置11而被压缩机10吸入。

控制装置30对节流装置41a、41b的开度进行控制,以使过热(过热度)成为恒定,该过热作为由第二温度检测装置50a、50b检测到的温度、与由第三温度检测装置51a、51b检测到的温度之差而得到。

接下来,针对图1示出的空调装置100说明制热运转模式时的动作。图4是表示本发明的实施方式1的空调装置的制热运转模式时的制冷剂的流动的制冷剂回路图。图4中用实线箭头示出制冷剂的流动方向。在图4中以在负荷侧热交换器40a、40b产生温热负荷的情况为例对制热运转模式进行说明。

在制热运转模式的情况下,低温低压的制冷剂被压缩机10压缩而成为高温高压的气体制冷剂,并从压缩机10排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11并通过制冷剂主管3而流入室内机2a、2b。流入至室内机2a、2b的高温高压的气体制冷剂在负荷侧热交换器40a、40b向室内空气散热而成为高压的液体制冷剂,并向节流装置41a、41b流入。然后,在被节流装置41a、41b减压为低温低压的气液二相制冷剂之后,从室内机2a、2b流出,并通过制冷剂主管3向室外机1流入。

向室外机1流入的低温低压的气液二相制冷剂经过成为打开状态的制冷剂回路切断装置13,并在热源侧热交换器12从室外空气吸热而成为低温低压的气体制冷剂。离开热源侧热交换器12的低温低压的气体制冷剂,通过制冷剂流路切换装置11而被压缩机10吸入。

在制冷剂回路切断装置13为电磁阀等那样无法调整开度的装置的情况下,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为打开状态。在制冷剂回路切断装置13为电子式膨胀阀那样能够调整开口面积的装置的情况下,控制装置30设定为不使制冷循环的运转状态受到负面影响的开度。例如,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为完全打开状态,以便作为制冷循环的运转状态,不使制热能力等受到负面影响。

控制装置30对节流装置41a、41b的开度进行控制,以使过冷(过冷却度)成为恒定,该过冷作为根据由第一压力检测装置20检测到的压力计算出的制冷剂的饱和液温度、和由第二温度检测装置50a、50b检测到的温度之差而得到。

接下来,针对接收制冷剂泄漏检查信号的功能和抑制制冷剂泄漏的功能,对控制装置30的动作进行说明。首先,对接收制冷剂泄漏检查信号的功能进行说明。图5是表示本发明的实施方式1的空调装置中的室外机、室内机以及制冷剂泄漏传感器的设置例的图。图6是表示本发明的实施方式1的空调装置中的室外机、室内机以及制冷剂泄漏传感器用传输线连接的情况的一个例子的图。

如图5所示,室内机2a、2b经由制冷剂主管3而与室外机1连接。如图5所示,制冷剂泄漏传感器31设置于室内机2a、2b进行空气调节的空间。在图5所示的例子中示出室内机2a、2b对相同的房间45进行空气调节的情况,但室内机2a、2b也可以分别对不同的空间进行空气调节。在该情况下,也可以按每个不同的空间设置制冷剂泄漏传感器31。

如图6所示,制冷剂泄漏传感器31和室外机1的控制装置30用传输线32连接。在图6所示的构成例中,室内机2a、2b在制冷剂泄漏传感器31与控制装置30之间对传输线32进行中继,但制冷剂泄漏传感器31与控制装置30之间的传输线32的连接方法并不限于图6所示的构成。

若制冷剂泄漏传感器31检查到制冷剂的泄漏,则将制冷剂泄漏检查信号经由传输线32发送至控制装置30。控制装置30从制冷剂泄漏传感器31接收制冷剂泄漏检查信号。控制装置30利用接收制冷剂泄漏检查信号的功能对制冷剂泄漏检查信号进行接收,并对制冷剂泄漏判定的两个条件中的一个条件为真的情况进行识别。在本实施方式1中,以控制装置30以制冷剂泄漏检查信号的接收为契机,而移至基于运用状态来判定有无制冷剂泄漏的动作的情况进行说明。

另外,参照图6,以利用有线进行从制冷剂泄漏传感器31向控制装置30的信号传输的情况进行了说明,但信号传输单元并不限于有线的情况。只要控制装置30能够接收制冷剂泄漏传感器31输出的信号,则可以采用任何手段。例如,制冷剂泄漏传感器31也可以利用无线将信号发送至控制装置30。若信号传输单元为无线,则无需在制冷剂泄漏传感器31与控制装置30之间设置传输线32。另一方面,在信号传输单元为无线的情况下,若从制冷剂泄漏传感器31发送至控制装置30的无线信号的频率接近其他通信中使用的信号的频率,则有可能导致干涉。在该情况下,对信号传输单元选择有线即可。这样,根据空调装置100设置的场所的通信环境、以及室外机1与制冷剂泄漏传感器31的位置的距离等来选择信号传输单元即可。

接下来,对控制装置30执行接收制冷剂泄漏检查信号的功能,并接着执行抑制制冷剂泄漏的功能的情况下的动作进行说明。图7是表示在本发明的实施方式1的空调装置中检查到制冷剂的泄漏的情况下的动作顺序的流程图。

控制装置30对制冷剂泄漏传感器31输出的信号进行监视,判定是否从制冷剂泄漏传感器31接收到制冷剂泄漏检查信号(步骤a1)。制冷剂泄漏传感器31若检查到发生制冷剂泄漏,则将制冷剂泄漏检查信号发送至控制装置30。在步骤a1中,控制装置30若接收到制冷剂泄漏检查信号,则前进至步骤a2的判定处理。另一方面,控制装置30若未从制冷剂泄漏传感器31接收到制冷剂泄漏检查信号,则继续对制冷剂泄漏传感器31输出的信号进行监视。

控制装置30若从制冷剂泄漏传感器31接收到制冷剂泄漏检查信号,则基于空调装置100的运转状态来判定是否发生制冷剂泄漏(步骤a2)。判定的结果是,控制装置30在判定为发生制冷剂泄漏的情况下,为了对制冷剂泄漏采取安全措施而执行制冷剂泄漏抑制控制(步骤a3)。在步骤a3中,控制装置30例如将制冷剂回路切断装置13设定为关闭状态而切断制冷剂回路中的制冷剂的流动,从而抑制制冷剂的泄漏。另一方面,步骤a2的判定的结果是,控制装置30若判断为未发生制冷剂泄漏,则返回步骤a1。

接下来,对控制装置30基于空调装置100的运转状态来判定是否发生制冷剂泄漏的方法的一个例子进行说明。

(1)利用第一温度检测装置22的检测值来判定有无制冷剂泄漏的方法

若在将节流装置41a、41b的开度、压缩机10的转速、以及送风机6的转速等设为恒定的情况下发生制冷剂泄漏,则不管是制冷以及制热的哪一个的运转模式,第一温度检测装置22所检测的温度t1都上升。控制装置30将该温度t1作为运转状态的指标,并将其用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。控制装置30将压缩机10的排出温度与预先决定的基准值进行比较,判定排出温度是否高于基准值,从而判断有无制冷剂泄漏。该基准值预先存储于图2示出的存储器35。

(2)利用过热来判定有无制冷剂泄漏的方法

控制装置30在空调装置100的制冷运转时对节流装置41a、41b的开度进行控制,以使过热成为恒定,该过热作为由第二温度检测装置50a、50b检测到的温度、与由第三温度检测装置51a、51b检测到的温度之差而得到。在制冷运转时产生了制冷剂泄漏的情况下,过热变得过量而存在节流装置41a、41b的开度变大的趋势。以该现象为基础,控制装置30将过热作为运转状态的指标,并将其用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。控制装置30将计算出的过热与预先决定的基准值进行比较,判定过热是否高于基准值,从而判断有无制冷剂泄漏。该基准值预先存储于图2示出的存储器35。另外,控制装置30也可以代替计算的过热而将节流装置41a、41b的开度用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。另外,控制装置30也可以在制热运转时计算过热。

(3)利用过冷来判定有无制冷剂泄漏的方法

控制装置30在空调装置100的制热运转时对节流装置41a、41b的开度进行控制,以使过冷成为恒定,该过冷作为根据由第一压力检测装置20检测到的压力p1计算出的制冷剂的饱和液温度、与由第二温度检测装置50a、50b检测到的温度之差而得到。在制热运转时产生了制冷剂泄漏的情况下,过冷变得过小而存在节流装置41a、41b的开度变小的趋势。以该现象为基础,控制装置30将过热作为运转状态的指标,并将其用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。控制装置30将计算出的过冷与预先决定的基准值进行比较,判定过冷是否小于基准值,从而判断有无制冷剂泄漏。该基准值预先存储于图2示出的存储器35。另外,控制装置30也可以代替计算的过冷而将节流装置41a、41b的开度用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。另外,控制装置30也可以在制冷运转时计算过冷。

(4)利用供给至压缩机10的电流的值来判定有无制冷剂泄漏的方法

控制装置30在制冷运转以及制热运转下,以使空气调节对象空间成为设定温度的方式,对供给至压缩机10的未图示的马达的电流的值进行设定。在发生了制冷剂泄漏的情况下,例如在制冷运转中,吸入至压缩机10的制冷剂气体的密度减少,伴随于此,向压缩机10的负荷减少,因而存在供给至压缩机10的电流的值变低的趋势。以该现象为基础,控制装置30将压缩机10的电流值作为运转状态的指标,并将其用作判定有无制冷剂泄漏的判定基准。控制装置30将压缩机10的电流值与预先决定的基准值进行比较,判定电流值是否小于基准值,从而判断有无制冷剂泄漏。该基准值预先存储于图2示出的存储器35。另外,在该情况下,运转状态的指标也可以是用于设定向压缩机10供给的电流的值的输入值。

另外,针对根据空调装置100的运转状态来判定有无制冷剂泄漏的判定基准,示出了上述(1)~(4)的具体例子,但判定基准并不限定于这些信息。只要是示出运转状态的信息中的、由于制冷剂的泄漏而在空调装置100的制冷剂回路内的制冷剂减少的情况下发生变化的信息,则也可以将该信息用作判定基准。另外,图7示出控制装置30在接收到制冷剂泄漏检查信号之后,前进至基于运转状态的判定处理的情况,但也可以先进行步骤a2,之后进行步骤a1的判定。控制装置30若在步骤a1之前先处理步骤a2,则需要每隔一定时间对运转状态进行监视,因而按照步骤a1→步骤a2的顺序进行处理的效率较好。

接下来,对空调装置100中,控制装置30所执行的制冷剂抑制控制进行说明。图8是表示本发明的实施方式1的空调装置的制冷运转模式以及制热运转模式下的制冷剂泄漏抑制控制的动作的流程图。首先,参照图3,按图8所示的每个步骤对空调装置100在制冷运转模式下且在运转中发生了制冷剂泄漏的情况下的制冷剂泄漏抑制控制进行说明。

如图8的步骤b1所示,控制装置30将压缩机10停止。接着,如步骤b2所示,控制装置30将节流装置41a、41b设定为全关闭状态。如步骤b3所示,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为全关闭状态。然后,如步骤b4所示,控制装置30启动负荷侧热交换器40a、40b的送风机7a、7b。进一步,如步骤b5所示,控制装置30启动热源侧热交换器12的送风机6。

在制冷运转模式时,在空调装置100的热源侧热交换器12与节流装置41a、41b的区间,作为液体制冷剂而存在重量多的制冷剂。因此,在发生制冷剂泄漏的情况下,控制装置30执行图8示出的动作,由此能够减少在设置有室内机2a、2b的空间泄漏的制冷剂量。另外,能够防止填充于空调装置100的制冷剂全部漏出。

例如,在制冷运转模式时,当在节流装置41a、41b与压缩机10的吸入侧的区间的某处发生了制冷剂泄漏时,在该区间,除了在负荷侧热交换器40a、40b存在少量液体制冷剂以外,全部为气体制冷剂,因而能够大大减少泄漏的制冷剂量。与此相同,当在制冷剂回路切断装置13与节流装置41a、41b的区间发生了制冷剂泄漏时,在该区间中,液体制冷剂所占的比例为大部分,因而泄漏的制冷剂量较大。但是能够防止位于热源侧热交换器12的液体制冷剂泄漏。

另外,虽然不是制冷剂向安装有室内机2a、2b的空间泄漏的情况,但在压缩机10的排出侧与制冷剂回路切断装置13的区间发生了制冷剂泄漏的情况下,位于热源侧热交换器12的液体制冷剂会泄漏。但是能够防止位于制冷剂回路切断装置13与节流装置41a、41b的区间的液体制冷剂的泄漏。

另外,在图8所示的流程图中,各促动器的动作顺序由步骤所示的编号指定,但动作顺序并不限定于图8所示的情况。即使改变步骤b1至步骤b5的动作的顺序,也能够得到相同的效果。另外,若处于制冷运转模式中,则热源侧热交换器12的送风机6进行运转,因而在步骤b5中,为了进一步加强对泄漏的制冷剂进行稀释的效果,期望控制装置30使送风机6以全速进行运转。与此相同,步骤b4中,在室内机2a、2b的送风机7a、7b处于运转中的情况下,为了进一步加强对制冷剂进行稀释的效果,期望控制装置30使送风机7a、7b以全速进行运转。此外,在负荷侧热交换器40a、40b的送风机7a、7b停止的情况下,步骤b4中,期望控制装置30不仅使停止的送风机7a、7b启动,为了进一步加强对制冷剂进行稀释的效果而使运转中的送风机7a、7b以全速进行动作。

接下来,参照图4以及图8,对当空调装置100在制热运转模式下且在运转中发生了制冷剂的泄漏时,控制装置30所执行的制冷剂泄漏抑制控制进行说明。但是制热运转模式下的控制装置30所执行的制冷剂泄漏抑制控制的动作,与在制冷运转模式下的动作的说明中参照的图8相同,因而在此省略图8示出的各步骤的动作的说明。

在制热运转模式时,在空调装置100的负荷侧热交换器40a、40b与热源侧热交换器12的区间存在较多的液体制冷剂。因此,当在图4所示的制热运转模式时发生了制冷剂泄漏的情况下,控制装置30执行图8示出的制冷剂泄漏抑制控制,由此能够减少在设置有室内机2a、2b的空间泄漏的制冷剂量。另外,能够防止填充于空调装置100的制冷剂全部漏出。

例如,在制热运转模式时,当在压缩机10的排出侧与节流装置41a、41b的区间的某处发生了制冷剂泄漏时,在该区间,在负荷侧热交换器40a、40b存在较多的液体制冷剂,因而某种程度的量的制冷剂会泄漏,但能够防止位于节流装置41a、41b与制冷剂回路切断装置13的区间的液体制冷剂泄漏。

与上述的情况同样,在节流装置41a、41b与制冷剂回路切断装置13之间的区间发生了制冷剂泄漏的情况下,虽然在该区间存在较多的液体制冷剂而导致泄漏的制冷剂量较大,但是能够防止位于负荷侧热交换器40a、40b的液体制冷剂泄漏。另外,虽然不是制冷剂向安装有室内机2a、2b的空间泄漏的情况,但在制冷剂回路切断装置13与压缩机10的吸入侧的区间发生了制冷剂泄漏的情况下,由于该区间是液体制冷剂不太存在的区间,所以能够使泄漏的制冷剂量也非常小。

另外,在制热运转模式下,各促动器的动作顺序也不限定于图8所示的情况。即使在制热运转模式下,也是即使改变步骤b1至步骤b5的动作的顺序,也能够得到相同的效果。另外,针对送风机6以及送风机7a、7b的控制,也与制冷运转模式相同地,期望控制装置30不仅启动停止的送风机6以及送风机7a、7b,为了进一步加强对泄漏的制冷剂进行稀释的效果而使这些送风机以全速进行运转。此外,即使在送风机6以及送风机7a、7b处于运转中的情况下,为了进一步加强对泄漏的制冷剂进行稀释的效果,也期望控制装置30使这些送风机以全速进行运转。

至此,参照图8对运转模式在制冷运转模式以及制热运转模式下发生了制冷剂泄漏的情况进行了说明,但在空调装置100处于停止的情况下以及空调装置100正在热断的情况下,也考虑发生了制冷剂泄漏。因此,对空调装置100处于停止中的情况以及空调装置100热断的情况下的控制进行说明。以下,将空调装置100的停止中的运转模式称为停止模式,将空调装置100热断的情况称为热断模式。热断是指:若各种检测装置的检测值达到预先设定的值,则空调装置100停止运转。例如,在制冷运转模式下,若室内的温度下降至设定温度,则控制装置30将空调装置100的运转停止,但其状态相当于热断。

对空调装置100在停止模式中发生了制冷剂泄漏的情况下的制冷剂泄漏抑制控制进行说明。图9是表示本发明的实施方式1的空调装置的停止模式以及热断模式下的制冷剂泄漏抑制控制的动作的流程图。参照图1,按图8所示的每个步骤对空调装置100在停止模式中发生了制冷剂的泄漏的情况下的制冷剂泄漏抑制控制进行说明。

如图9的步骤c1所示,控制装置30将节流装置41a、41b设定为全关闭状态。接着,如步骤c2所示,控制装置30将制冷剂回路切断装置13设定为全关闭状态。然后,如步骤c3所示,控制装置30启动负荷侧热交换器40a、40b的送风机7a、7b。进一步,如步骤c4所示,控制装置30启动热源侧热交换器12的送风机6。

在停止模式时,液体制冷剂存在于空调装置100的何处受到室内外的温度条件以及运转停止后的经过时间等的影响,因而液体制冷剂的存在位置按照当时的状况进行变化。因此,控制装置30将能够停止的促动器全部设定为关闭状态,由此不使位于空调装置100内的制冷剂全部泄漏。

另外,在图9所示的流程图中,各促动器的动作顺序由步骤所示的编号指定,但动作顺序并不限定于图9所示的情况。即使改变步骤c1至步骤c4的动作的顺序,也能够得到相同的效果。另外,期望控制装置30在启动热源侧热交换器12的送风机6、负荷侧热交换器40a、40b的送风机7a、7b时,为了进一步加强对泄漏的制冷剂进行稀释的效果而使这些送风机全速运转或者接近全速运转。

接下来,对空调装置100在热断模式中发生了制冷剂泄漏的情况下的制冷剂泄漏抑制控制进行说明。但是,热断模式下的控制装置30所执行的制冷剂泄漏抑制控制的动作与在停止模式下的动作的说明中参照的图9同样,因而在此省略图9示出的各步骤的动作的说明。

在热断模式时,液体制冷剂存在于空调装置100的何处受到室内外的温度条件以及热断后开始的经过时间等的影响,因而液体制冷剂的存在位置按照当时的状况进行变化。因此控制装置30将能够停止的促动器全部设定为关闭状态,由此不使位于空调装置100内的制冷剂全部泄漏。

另外,即使在热断模式下,各促动器的动作顺序也不限定于图9所示的情况。即使在热断模式下,也是即使改变步骤c1至步骤c4的动作的顺序,也能够得到相同的效果。另外,针对送风机6以及送风机7a、7b的控制,也与停止模式同样期望控制装置30不仅启动停止中的送风机6以及送风机7a、7b,为了进一步加强对泄漏的制冷剂进行稀释的效果而使这些送风机全速或者接近全速运转。

如上述那样,若制冷剂泄漏传感器31检查到制冷剂的泄漏,则控制装置30利用接收制冷剂泄漏检查信号的功能而从制冷剂泄漏传感器31接收制冷剂泄漏检查信号。接着,控制装置30利用抑制制冷剂泄漏的功能,以接收到制冷剂泄漏检查信号为契机,基于运转状态判定有无制冷剂泄漏。接着,控制装置30若判定为存在制冷剂泄漏,则利用抑制制冷剂泄漏的功能,根据各运转模式老控制压缩机10、节流装置41a、41b以及制冷剂回路切断装置13,从而能够有效地减少制冷剂的泄漏量。

另外,控制装置30按每个运转模式执行使制冷剂的泄漏量减少的制冷剂泄漏抑制控制,但根据运转模式与制冷剂的泄漏位置的组合的不同,有时更需要考虑安全性。因此,控制装置30也可以具有表示发生了制冷剂泄漏的内容的功能以及发出警报的功能中的至少一方的功能。这样,能够更进一步提高在室内空间的安全性。该情况对于后述的其他实施方式而言也同样。另外,在本实施方式1中,在空调装置100具有制冷运转模式以及制热运转模式这两个运转模式的情况下进行了说明,但也可以是具有任一方的运转模式的装置。

本实施方式1中的空调装置100具有:制冷剂回路,其利用制冷剂配管而连接有压缩机10等;制冷剂泄漏传感器31,其若检查到制冷剂泄漏,则输出制冷剂泄漏检查信号;制冷剂回路切断装置13,其设置于制冷剂配管4;以及控制装置30,其基于运转状态和有无接收到制冷剂泄漏检查信号来判定有无制冷剂的泄漏,控制装置30若判定为存在制冷剂的泄漏,则将制冷剂回路切断装置13设定为关闭状态而切断制冷剂的流动。

根据本实施方式1,利用制冷剂泄漏传感器31的检查和运转状态这两个条件的逻辑乘来判断有无制冷剂泄漏,因此提高制冷剂泄漏检查的可靠性。然后,控制装置30在根据两个条件而判定为存在制冷剂泄漏的情况下,通过将制冷剂配管4的制冷剂的流动切断来抑制制冷剂泄漏,在根据任一方的条件而判定为没有制冷剂泄漏的情况下维持空气调节运转,由此能够实现兼顾舒适性以及安全性。

例如,在从制冷剂泄漏传感器31向控制装置30传输信号的信号传输单元为无线的情况下,当控制装置30由于信号的干涉而接收到错误的信号时,本实施方式1的空调装置100特别有效。这是因为,在该情况下,若控制装置30在基于运转状态的判定中判定为没有制冷剂泄漏,则维持空气调节运转。

在本实施方式1中,控制装置30也可以使用压缩机10的排出温度、过热、过冷以及压缩机10的电流值和输入值中的任一值,作为用于制冷剂泄漏的判定基准的、运转状态的指标。控制装置30使用这些判定基准的任一个来判定有无制冷剂泄漏,由此,即使制冷剂泄漏传感器31进行了误检查,也能够判断有无制冷剂泄漏。另外,在设置于空调装置100的压力检测装置以及温度检测装置的任一个存在异常的情况下,例如在第一温度检测装置22无法正常地检测温度的情况下,控制装置30能够使用压缩机10的排出温度以外的运转状态的指标来判定有无制冷剂泄漏。

在本实施方式1中也可以为:控制装置30若基于运转状态而判定为存在制冷剂的泄漏,则将压缩机10停止,并将节流装置41a、41b设定为关闭状态。在该情况下,节流装置41a、41b以及制冷剂回路切断装置13在设置于制冷剂回路的机设备之间封入制冷剂,因而能够更加减少泄漏的制冷剂量。

在本实施方式1中,制冷剂回路切断装置13设置于制冷剂回路,对于制冷剂回路切断装置13而言,当在两个阶段的判定中检查到制冷剂泄漏的情况下,将制冷剂的流动切断。因此,能够切断制冷剂回路中的制冷剂的流动,抑制泄漏的制冷剂量。

在本实施方式1中,制冷剂泄漏传感器31也可以将制冷剂泄漏检查信号利用无线或者有线发送至控制装置30。若信号传输单元为无线,则无需在制冷剂泄漏传感器31与控制装置30之间设置传输线32。若信号传输单元为有线,则能够抑制在无线信号的情况下在与其他信号之间产生的干涉。

在本实施方式1中,制冷剂也可以是r32、以及包含r32的混合制冷剂等具有可燃性的制冷剂。即使制冷剂具有可燃性,当在两个阶段的判定中检查到制冷剂泄漏的产生时切断制冷剂的流动,因而也能够确保安全性。

实施方式2.

在实施方式1中,对在空调装置100的制冷剂配管设置的制冷剂回路切断装置13作为抑制制冷剂泄漏的制冷剂泄漏切断装置发挥作用的情况进行了说明。本实施方式2是制冷剂泄漏切断装置设置于空调装置100的外部的情况。空调装置100的外部例如是将室内机与房间连接的管道。

图10是表示本发明的实施方式2的空调装置的一个构成例的外观图。图10示出室外机1、室内机2a、2b、制冷剂泄漏传感器31、管道33以及制冷剂泄漏切断装置14的设置例,各设备的设置位置并不限定于图10所示的情况。

参照图10对本实施方式2中的空调装置的构成进行说明。如图10所示,室外机1利用制冷剂主管3与室内机2a、2b连接。室内机2a、2b利用管道33与成为共同的空气调节对象空间的房间45连接。管道33具有与室内机2a的负荷侧热交换器40a连接的分支部34a以及与室内机2b的负荷侧热交换器40b连接的分支部34b、将分支部34a、34b合流并连接至房间45的合流部37。管道33起到供负荷侧热交换器40a、40b进行了热交换的空气进行流通的作用。管道33在室内机2a、2b为制冷运转时将冷气送至房间45,在室内机2a、2b为制热运转时将暖气送至房间45。

在房间45设置有制冷剂泄漏传感器31。在管道33的合流部37设置有制冷剂泄漏切断装置14。制冷剂泄漏切断装置14是能够将合流部37的流路中的气体的流动切断的构成。制冷剂泄漏切断装置14例如为减震器。室外机1、室内机2a、2b、制冷剂泄漏切断装置14以及制冷剂泄漏传感器31用传输线连接。控制装置30也可以通过无线而与制冷剂泄漏传感器31连接。

接下来,对图10示出的空调装置的制冷剂泄漏抑制控制的动作进行说明。另外,本实施方式2中的制冷剂泄漏抑制控制与实施方式1中参照图7~图9进行了说明的控制相同,因而在此说明与实施方式1的不同点。

制冷剂泄漏传感器31检查制冷剂泄漏,并将制冷剂泄漏检查信号发送至控制装置30。在图7示出的步骤a1中,控制装置30若从制冷剂泄漏传感器31接收到制冷剂泄漏检查信号,则基于运转状态判定有无制冷剂泄漏(图7的步骤a2)。判定的结果是,控制装置30若判断为存在制冷剂泄漏,则在图7示出的步骤a3中,将制冷剂泄漏切断装置14设定为关闭状态。

在本实施方式2中,控制装置30若判定为存在制冷剂泄漏,则将在连结室内机2a、2b与房间45的管道33设置的制冷剂泄漏切断装置14设定为关闭状态,从而切断制冷剂从管道33向房间45的流动。因此,即使在室内机2a、2b中的任一个室内机发生制冷剂泄漏,也能够防止制冷剂经由管道33流入至房间45。在本实施方式2中,与实施方式1同样,也可以是室外机与室内机1对1连接的构成。

实施方式3.

本实施方式3是具有在实施方式1中说明的多个空调装置100的空调系统的情况。在本实施方式3中,多个空调装置100对同一空间进行空气调节。另外,在本实施方式3中以空调装置为两台的情况进行说明,但其台数也可以为三台以上。

图11是表示本发明的实施方式3的空调系统的一个构成例的外观图。图11示出室外机1a,1b、室内机2a、2b、制冷剂泄漏传感器31、管道33、制冷剂泄漏切断装置14a、14b的设置例,各设备的设置位置并不限定于图11所示的情况。

参照图11对本实施方式3中的空调系统的构成进行说明。如图11所示,空调系统具有空调装置100a以及空调装置100b。空调装置100a具有室外机1a以及室内机2c。室外机1a以及室内机2c用制冷剂主管3a连接。空调装置100b具有室外机1b以及室内机2d。室外机1b以及室内机2d用制冷剂主管3b连接。室内机2c、2d利用管道33与成为共同的空气调节对象空间的房间45连接。

管道33具有:分支部34b,其与室内机2c的负荷侧热交换器连接的分支部34a以及与室内机2d的负荷侧热交换器连接;和合流部37,其将分支部34a、34b合流并与房间45连接。在分支部34a设置有将从空调装置100a泄漏出来的制冷剂切断的制冷剂泄漏切断装置14a。在分支部34b设置有将从空调装置100b漏出的制冷剂切断的制冷剂泄漏切断装置14b。在室内机2c、2d的各自的运转模式下,管道33将由负荷侧热交换器进行了热交换之后的空气送至房间45。室外机1a、室内机2c、制冷剂泄漏切断装置14a以及制冷剂泄漏传感器31用传输线连接。室外机1b、室内机2d、制冷剂泄漏切断装置14b以及制冷剂泄漏传感器31用传输线连接。控制装置30a、30b也可以利用无线而与制冷剂泄漏传感器31连接。

接下来,对图11示出的空调系统中的制冷剂泄漏抑制控制的动作进行说明。另外,对于本实施方式3中的制冷剂泄漏抑制控制而言,以与实施方式1中参照图7~图9进行了说明的控制的不同点为中心进行说明。

制冷剂泄漏传感器31检查制冷剂泄漏,并将制冷剂泄漏检查信号发送至控制装置30a、30b。在图7示出的步骤a1中,控制装置30a、30b若从制冷剂泄漏传感器31接收到制冷剂泄漏检查信号,则基于运转状态判定有无制冷剂泄漏(图7的步骤a2)。判定的结果是,控制装置30a、30b若判断为存在制冷剂泄漏,则在图7示出的步骤a3中,将制冷剂泄漏切断装置14a、14b设定为关闭状态。

在步骤a2中,当控制装置30a判定为存在制冷剂泄漏、但控制装置30b判定为没有制冷剂泄漏时,在步骤a3中,控制装置30a将制冷剂泄漏切断装置14a设定为关闭状态,但控制装置30b将制冷剂泄漏切断装置14b维持在打开状态。相反地,在步骤a2中,当控制装置30a判定为没有制冷剂泄漏、但控制装置30b判定为存在制冷剂泄漏时,在步骤a3中,控制装置30a将制冷剂泄漏切断装置14a维持在打开状态,但控制装置30b将制冷剂泄漏切断装置14b设定为关闭状态。另外,在控制装置30a、30b双方判定为存在制冷剂泄漏的情况下,将制冷剂泄漏切断装置14a、14b设定为关闭状态。

如上述那样,在空调装置100a、100b对同一空气调节对象空间进行空气调节的情况下,仅将从产生了制冷剂泄漏的空调装置流入的空气切断,由此其余的空调装置能够继续进行运转。因此,防止全部空调装置停止,从而能够维持用户的舒适性。

对于本实施方式3的空调系统而言,在多个空调装置对同一空气调节对象空间进行空气调节且共用制冷剂泄漏传感器的情况下,只有根据运转状态被判定为存在制冷剂泄漏的空调装置将制冷剂泄漏切断装置设定为关闭状态,在其余的空调装置中,不使制冷剂泄漏切断装置动作。因此,能够抑制制冷剂泄漏并且继续进行空气调节运转。其结果,能够兼顾安全性以及舒适性。

附图标记说明:1、1a、1b...室外机;2a、2b、2c、2d...室内机;3、3a、3b...制冷剂主管;4...制冷剂配管;6、7a、7b...送风机;10...压缩机;11...制冷剂流路切换装置;12...热源侧热交换器;13...制冷剂回路切断装置;14、14a、14b...制冷剂泄漏切断装置;20...第一压力检测装置;21...第二压力检测装置;22...第一温度检测装置;30、30a、30b...控制装置;31...制冷剂泄漏传感器;32...传输线;33...管道;34a、34b...分支部;35...存储器;36...cpu;37...合流部;40a、40b...负荷侧热交换器;41a、41b...节流装置;45...房间;50a、50b...第二温度检测装置;51a、51b...第三温度检测装置;52a、52b...第四温度检测装置;100、100a、100b...空调装置。

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