本發(fā)明涉及空氣調節(jié)裝置。
背景技術:
以往,作為空氣調節(jié)裝置所使用的制冷劑,使用如不燃性的r410a那樣的hfc制冷劑。該r410a與如以往的r22那樣的hcfc制冷劑不同,臭氧層破壞系數(shù)(以下稱為“odp”)為零,所以不會破壞臭氧層。然而,r410a具有全球變暖系數(shù)(以下稱為“gwp”)高這樣的性質。因此,作為防止全球變暖的一個環(huán)節(jié),進行著從如r410a那樣的gwp高的hfc制冷劑向gwp低的制冷劑變更的研究。
作為這樣的低gwp的制冷劑候補,存在如作為天然制冷劑的r290(c3h8;丙烷)、r1270(c3h6;丙烯)那樣的hc制冷劑。但是,r290、r1270與不燃性的r410a不同,具有高度易燃水平的可燃性(高易燃性)。因此,在將r290或r1270用作制冷劑的情況下,需要對制冷劑泄漏加以注意。
另外,作為低gwp的制冷劑候補,存在有在組成中不具有碳雙鍵的hfc制冷劑、例如gwp比r410a低的r32(ch2f2;二氟甲烷)。
另外,作為相同的制冷劑候補,存在與r32同樣地是hfc制冷劑的一種且在組成中具有碳雙鍵的鹵代烴。作為相關的鹵代烴,例如存在hfo-1234yf(cf3cf=ch2;四氟丙烯)、hfo-1234ze(cf3-ch=chf)。此外,在組成中具有碳雙鍵的hfc制冷劑為了與如r32那樣在組成中不具有碳雙鍵的hfc制冷劑進行區(qū)別,使用烯烴(具有碳雙鍵的不飽和烴被稱為烯烴)的“o”來表述為“hfo”的情況有很多。
這樣的低gwp的hfc制冷劑(包括hfo制冷劑)雖然易燃性不像如作為天然制冷劑的r290那樣的hc制冷劑那么高,但與不燃性的r410a不同,具有微燃水平的可燃性(微燃性)。因此,與r290同樣地需要對制冷劑泄漏加以注意。由此以后,將具有微燃水平以上(例如,按照ashrae34的分類是2l以上)的可燃性的制冷劑稱為“可燃性制冷劑”。
在可燃性制冷劑向室內泄漏的情況下,室內的制冷劑濃度上升,有可能形成可燃濃度區(qū)域。
在專利文獻1中,記載有使用可燃性制冷劑的空氣調節(jié)裝置。該空氣調節(jié)裝置具備:制冷劑檢測單元,設置在室內機的外表面,檢測可燃性制冷劑;以及控制部,進行在制冷劑檢測單元檢測到制冷劑時使室內機送風風扇旋轉的控制。在該空氣調節(jié)裝置中,在可燃性制冷劑從與室內機相連的延長配管向室內泄漏的情況下、或是在室內機內部泄漏的可燃性制冷劑通過室內機的框體的間隙而向室內機的外部流出的情況下,能夠通過制冷劑檢測單元檢測泄漏制冷劑。另外,通過在檢測到制冷劑的泄漏時使室內機送風風扇旋轉,從而從設置于室內機的框體的吸入口吸入室內的空氣,從吹出口向室內吹出空氣,所以能夠使所泄漏的制冷劑有效地擴散。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第4599699號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,在專利文獻1所記載的空氣調節(jié)裝置中,未規(guī)定封入制冷劑量。因此,在封入制冷劑量過多的情況下,存在即使通過室內機送風風扇將泄漏制冷劑與室內空氣攪拌也有可能在室內空間形成可燃濃度區(qū)域這樣的問題點。
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題點而完成的,其目的在于提供即便可燃性制冷劑意外泄漏也能夠抑制在室內空間形成可燃濃度區(qū)域的空氣調節(jié)裝置。
本發(fā)明的空氣調節(jié)裝置,具有:制冷循環(huán),使制冷劑循環(huán);室內機,至少收容所述制冷循環(huán)的室內熱交換器,被設置在室內空間;以及控制部,控制所述室內機,所述空氣調節(jié)裝置的特征在于,所述制冷劑是在大氣壓下密度比空氣大的可燃性制冷劑,所述室內機具有:送風風扇;吸入口,吸入所述室內空間的空氣;以及吹出口,被設置于所述吸入口的上方,將從所述吸入口被吸入的空氣吹出到所述室內空間,所述吹出口形成于所述室內機的框體的前面或者側面,所述控制部在檢測到所述制冷劑的泄漏時使所述送風風扇運轉,當將所述制冷循環(huán)中的所述制冷劑的封入量設為m[kg],將所述制冷劑的燃燒下限濃度設為lfl[kg/m3],將所述室內空間的地板面積設為a[m2],將從所述室內空間的地板面起算的所述吹出口的高度設為ho[m]時,所述封入量m、所述燃燒下限濃度lfl、所述地板面積a以及所述高度ho滿足以下關系:m<lfl×a×ho。
另外,本發(fā)明的空氣調節(jié)裝置,具有:制冷循環(huán),使制冷劑循環(huán);室內機,至少收容所述制冷循環(huán)的室內熱交換器,被設置在室內空間;以及控制部,控制所述室內機,所述空氣調節(jié)裝置的特征在于,所述制冷劑是在大氣壓下密度比空氣大的可燃性制冷劑,所述室內機具有:送風風扇;吸入口,吸入所述室內空間的空氣;吹出口,被設置于所述吸入口的上方,將從所述吸入口被吸入的空氣吹出到所述室內空間;以及上下風向板,被設置于所述吹出口,所述吹出口形成于所述室內機的框體的前面或者側面,當將所述制冷循環(huán)中的所述制冷劑的封入量設為m[kg],將所述制冷劑的燃燒下限濃度設為lfl[kg/m3],將所述室內空間的地板面積設為a[m2],將從所述室內空間的地板面起算的所述吹出口的高度設為ho[m]時,所述封入量m、所述燃燒下限濃度lfl、所述地板面積a以及所述高度ho滿足以下關系:m≥lfl×a×ho,所述控制部在檢測到所述制冷劑的泄漏時使所述送風風扇運轉,并且將所述上下風向板設定為向上。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,即使可燃性制冷劑意外泄漏,也能夠抑制在室內空間形成可燃濃度區(qū)域。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的概略結構的制冷劑回路圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的室內機1的外觀結構的主視圖。
圖3是示意地示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的室內機1的內部構造的主視圖。
圖4是示意地示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的室內機1的內部構造的側視圖。
圖5是示出在本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置中通過控制部30執(zhí)行的制冷劑泄漏檢測處理的一個例子的流程圖。
圖6是示出在本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置中通過圖5的步驟s3的處理而開始室內送風風扇7f的運轉之后的室內空間120的狀態(tài)的圖。
圖7是示出用于與本發(fā)明的實施方式1相關的實驗的室內空間120的結構的平面圖。
圖8是示出與本發(fā)明的實施方式1相關的第1實驗中的制冷劑濃度的時間變化的曲線圖。
圖9是示出與本發(fā)明的實施方式1相關的第2實驗中的制冷劑濃度的時間變化的曲線圖。
圖10是示出本發(fā)明的實施方式2的空氣調節(jié)裝置的室內機1中的吹出口113附近的結構的剖視圖。
圖11是示出在本發(fā)明的實施方式2的空氣調節(jié)裝置中通過控制部30執(zhí)行的制冷劑泄漏檢測處理的一個例子的流程圖。
圖12是示出在本發(fā)明的實施方式2的空氣調節(jié)裝置中通過圖11的步驟s14的處理而開始室內送風風扇7f的運轉之后的室內空間120的狀態(tài)的圖。
圖13是示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的目錄的記載事項的一個例子的圖。
圖14是示出本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置的目錄或者安裝施工說明書的記載事項的一個例子的圖。
具體實施方式
實施方式1.
對本發(fā)明的實施方式1的空氣調節(jié)裝置進行說明。圖1是示出本實施方式的空氣調節(jié)裝置的概略結構的制冷劑回路圖。此外,在包括圖1的以下的附圖中,有時各結構部件的尺寸的關系和形狀等與實際的各結構部件的尺寸的關系和形狀等不同。
如圖1所示,空氣調節(jié)裝置具有使制冷劑循環(huán)的制冷循環(huán)40。制冷循環(huán)40具有壓縮機3、制冷劑流路切換裝置4、室外熱交換器5(熱源側熱交換器)、減壓裝置6以及室內熱交換器7(負載側熱交換器)經由制冷劑配管而依次按照環(huán)狀連接而成的結構。另外,空氣調節(jié)裝置具有例如設置在室內的室內機1和例如設置在室外的室外機2。室內機1與室外機2之間經由作為制冷劑配管的一部分的延長配管10a、10b連接。
作為在制冷循環(huán)40中循環(huán)的制冷劑,例如使用r32、hfo-1234yf、hfo-1234ze等微燃性制冷劑,或者r290、r1270等高燃性制冷劑。這些制冷劑既可以被用作單一制冷劑,也可以被用作將兩種以上混合而成的混合制冷劑。這些制冷劑具有在大氣壓下(例如,溫度為室溫(25℃))比空氣大的密度。
壓縮機3是將所吸入的低壓制冷劑進行壓縮而作為高壓制冷劑排出的流體機械。作為壓縮機3,例如使用可調整轉速的變換器驅動的密閉型電動壓縮機等。制冷劑流路切換裝置4在制冷運轉時和制熱運轉時切換制冷循環(huán)40內的制冷劑的流動方向。作為制冷劑流路切換裝置4,例如使用四通閥。室外熱交換器5是在制冷運轉時作為散熱器(例如,冷凝器)發(fā)揮功能、在制熱運轉時作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能的熱交換器。在室外熱交換器5中,進行在內部流通的制冷劑與通過后述室外送風風扇5f吹送的空氣(外部空氣)的熱交換。減壓裝置6將高壓制冷劑減壓而做成低壓制冷劑。作為減壓裝置6,例如使用可調節(jié)開度的電子膨脹閥等。室內熱交換器7是在制冷運轉時作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能、在制熱運轉時作為散熱器(例如,冷凝器)發(fā)揮功能的熱交換器。在室內熱交換器7中,進行在內部流通的制冷劑與通過后述室內送風風扇7f吹送的空氣的熱交換。此處,制冷運轉是指對室內熱交換器7供給低溫低壓的制冷劑的運轉,制熱運轉是指對室內熱交換器7供給高溫高壓的制冷劑的運轉。
壓縮機3、制冷劑流路切換裝置4、室外熱交換器5以及減壓裝置6收容于室外機2。另外,對室外熱交換器5供給外部空氣的室外送風風扇5f收容于室外機2。室外送風風扇5f與室外熱交換器5對置地設置。通過使室外送風風扇5f旋轉而生成經過室外熱交換器5的氣流。作為室外送風風扇5f,例如使用螺旋槳式風扇。室外送風風扇5f在該室外送風風扇5f所生成的氣流中例如配置在室外熱交換器5的下游側。
在室外機2中,作為制冷劑配管而配置有連結氣體側(制冷運轉時)的延長配管連接閥門13a和制冷劑流路切換裝置4的制冷劑配管、與壓縮機3的吸入側連接的吸入配管11、與壓縮機3的排出側連接的排出配管12、連結制冷劑流路切換裝置4和室外熱交換器5的制冷劑配管、連結室外熱交換器5和減壓裝置6的制冷劑配管、以及連結減壓裝置6和液體側(制冷運轉時)的延長配管連接閥門13b的制冷劑配管。延長配管連接閥門13a由可進行開放以及關閉的切換的二通閥構成,在其一端安裝有擴口接頭。另外,延長配管連接閥門13b由可進行開放以及關閉的切換的三通閥構成,在其一端安裝有在抽真空時(對制冷循環(huán)40填充制冷劑之前的作業(yè)時)使用的維修口14a,在另一端安裝有擴口接頭。
在排出配管12中,在制冷運轉時以及制熱運轉時都流過被壓縮機3壓縮的高溫高壓的氣體制冷劑。在吸入配管11中,在制冷運轉時以及制熱運轉時都流過經過了蒸發(fā)作用的低溫低壓的制冷劑(氣體制冷劑或者二相制冷劑)。對吸入配管11連接有低壓側的附帶擴口接頭的維修口14b,對排出配管12連接有高壓側的附帶擴口接頭的維修口14c。維修口14b、14c在空氣調節(jié)裝置的安裝時或修理時的試運轉之際連接壓力計,用以測量運轉壓力。
室內熱交換器7收容于室內機1。另外,對室內熱交換器7供給空氣的室內送風風扇7f設置于室內機1。通過使室內送風風扇7f旋轉而生成經過室內熱交換器7的氣流。作為室內送風風扇7f,根據(jù)室內機1的形態(tài)而使用離心風扇(例如,多葉片式風扇、渦輪風扇等)、橫流風扇、混流風扇、軸流風扇(例如,螺旋槳式風扇)等。本例的室內送風風扇7f在該室內送風風扇7f所生成的氣流中配置在室內熱交換器7的上游側,但也可以配置在室內熱交換器7的下游側。
另外,在室內機1設置有檢測從室內吸入的室內空氣的溫度的吸入空氣溫度傳感器91、檢測室內熱交換器7的制冷運轉時的入口部(制熱運轉時的出口部)的制冷劑溫度的熱交換器入口溫度傳感器92、檢測室內熱交換器7的二相部的制冷劑溫度(蒸發(fā)溫度或者冷凝溫度)的熱交換器溫度傳感器93等。進而,后述制冷劑檢測單元99設置于室內機1。這些傳感器類對控制室內機1或者空氣調節(jié)裝置整體的控制部30輸出檢測信號。
在室內機1的制冷劑配管之中的氣體側的室內配管9a中,在與氣體側的延長配管10a連接的連接部處,設置有用于連接延長配管10a的接頭部15a(例如,擴口接頭)。另外,在室內機1的制冷劑配管之中的液體側的室內配管9b中,在與液體側的延長配管10b連接的連接部處,設置有用于連接延長配管10b的接頭部15b(例如,擴口接頭)。
控制部30具有具備cpu、rom、ram、i/o端口等的微型計算機。控制部30能夠在與后述操作部26之間相互進行數(shù)據(jù)通信。本例的控制部30基于來自操作部26的操作信號、來自傳感器類的檢測信號等,控制包括室內送風風扇7f的動作在內的室內機1或者空氣調節(jié)裝置整體的動作。控制部30既可以設置在室內機1的框體內,也可以設置在室外機2的框體內。另外,控制部30也可以包括設置于室外機2的室外機控制部和設置于室內機1并能夠與室外機控制部進行數(shù)據(jù)通信的室內機控制部。
接下來,對空氣調節(jié)裝置的制冷循環(huán)40的動作進行說明。首先,對制冷運轉時的動作進行說明。在圖1中,實線箭頭表示制冷運轉時的制冷劑的流動方向。在制冷運轉中,制冷劑回路構成為,通過制冷劑流路切換裝置4而如實線所示切換制冷劑流路,在室內熱交換器7中流過低溫低壓的制冷劑。
從壓縮機3排出的高溫高壓的氣體制冷劑經由制冷劑流路切換裝置4而首先向室外熱交換器5流入。在制冷運轉中,室外熱交換器5作為冷凝器發(fā)揮功能。即,在室外熱交換器5中,進行在內部流通的制冷劑與通過室外送風風扇5f吹送的空氣(外部空氣)的熱交換,制冷劑的冷凝熱向送風空氣散熱。由此,流入到室外熱交換器5的制冷劑冷凝而成為高壓的液體制冷劑。高壓的液體制冷劑流入到減壓裝置6,被減壓而成為低壓的二相制冷劑。低壓的二相制冷劑經由延長配管10b而流入到室內機1的室內熱交換器7。在制冷運轉中,室內熱交換器7作為蒸發(fā)器發(fā)揮功能。即,在室內熱交換器7中,進行在內部流通的制冷劑與通過室內送風風扇7f吹送的空氣(室內空氣)的熱交換,制冷劑的蒸發(fā)熱從送風空氣吸熱。由此,流入到室內熱交換器7的制冷劑蒸發(fā)而成為低壓的氣體制冷劑或者二相制冷劑。另外,通過室內送風風扇7f吹送的空氣由于制冷劑的吸熱作用而被冷卻。通過室內熱交換器7蒸發(fā)的低壓的氣體制冷劑或者二相制冷劑經由延長配管10a以及制冷劑流路切換裝置4而被吸入到壓縮機3。被吸入到壓縮機3的制冷劑被壓縮而成為高溫高壓的氣體制冷劑。在制冷運轉中,反復進行以上的循環(huán)。
接下來,對制熱運轉時的動作進行說明。在圖1中,虛線箭頭表示制熱運轉時的制冷劑的流動方向。在制熱運轉中,制冷劑回路構成為,通過制冷劑流路切換裝置4而如虛線所示切換制冷劑流路,在室內熱交換器7中流過高溫高壓的制冷劑。在制熱運轉時,制冷劑向與制冷運轉時相反的方向流動,室內熱交換器7作為冷凝器發(fā)揮功能。即,在室內熱交換器7中,進行在內部流通的制冷劑與通過室內送風風扇7f吹送的空氣的熱交換,制冷劑的冷凝熱向送風空氣散熱。由此,通過室內送風風扇7f吹送的空氣由于制冷劑的散熱作用而被加熱。
圖2是示出本實施方式的空氣調節(jié)裝置的室內機1的外觀結構的主視圖。圖3是示出室內機1的內部構造(卸下前面面板的狀態(tài))的主視圖。圖4是示出室內機1的內部構造的側視圖。圖4中的左方示出室內機1的前面?zhèn)?室內空間側)。在本實施方式中,作為室內機1,例示出設置于成為空調對象空間的室內空間的地板面的落地型的室內機1。此外,以下的說明中的各結構部件彼此的位置關系(例如,上下關系等)原則上是設置成能夠使用室內機1的狀態(tài)時的位置關系。
如圖2~圖4所示,室內機1具備具有縱長的長方體狀的形狀的框體111。在框體111的前面下部形成有吸入室內空間的空氣的吸入口112。本例的吸入口112在框體111的上下方向比中央部更靠下方,設置于地板面附近的位置。在框體111的前面上部、即高度比吸入口112高的位置(例如,在框體111的上下方向比中央部更靠上方)形成有將從吸入口112吸入的空氣吹出到室內的吹出口113。在框體111的前面之中的、吸入口112的上方且吹出口113的下方的位置設置有操作部26。操作部26經由通信線連接于控制部30,能夠在與控制部30之間相互進行數(shù)據(jù)通信。如上所述,在操作部26中,通過用戶的操作而進行室內機1(空氣調節(jié)裝置)的運轉開始操作、運轉結束操作、運轉模式的切換、設定溫度以及設定風量的設定等。也可以對操作部26設置將信息報告給用戶的顯示部、聲音輸出部等。
框體111是中空的箱體,在框體111的前面形成有前面開口部??蝮w111具備針對前面開口部能夠裝卸地安裝的第1前面面板114a、第2前面面板114b以及第3前面面板114c。第1前面面板114a、第2前面面板114b以及第3前面面板114c都具有大致長方形平板狀的外形形狀。第1前面面板114a針對框體111的前面開口部的下部能夠裝卸地安裝。在第1前面面板114a形成有上述吸入口112。第2前面面板114b與第1前面面板114a的上方鄰接地配置,相對框體111的前面開口部的上下方向的中央部能夠裝卸地安裝。在第2前面面板114b設置有上述操作部26。第3前面面板114c與第2前面面板114b的上方鄰接地配置,相對框體111的前面開口部的上部能夠裝卸地安裝。在第3前面面板114c形成有上述吹出口113。
框體111的內部空間大體上劃分為成為送風部的空間115a和位于空間115a的上方并成為熱交換部的空間115b。空間115a與空間115b之間通過大致水平地配置的平板狀的隔板20被隔開。在隔板20至少形成有成為空間115a與空間115b之間的風路的風路開口部20a。通過將第1前面面板114a從框體111卸下,從而空間115a在前面?zhèn)嚷冻?,通過將第2前面面板114b以及第3前面面板114c從框體111卸下,從而空間115b在前面?zhèn)嚷冻?。即,隔?0的設置高度與第1前面面板114a的上端(或者第2前面面板114b的下端)的高度大致一致。
在空間115a配置有產生從吸入口112向吹出口113的空氣的流動的室內送風風扇7f。本例的室內送風風扇7f是如下多葉片式風扇:具備未圖示的馬達、和連接于馬達的輸出軸且沿周向按照等間隔配置有多個葉片的葉輪107。葉輪107的旋轉軸(馬達的輸出軸)被配置成與框體111的進深方向大致平行。室內送風風扇7f的葉輪107被渦旋狀的風扇外殼108覆蓋。風扇外殼108例如與框體111分開形成。在風扇外殼108的渦旋中心附近形成有經由吸入口112將室內空氣吸入的吸入開口部108b。吸入開口部108b被配置成與吸入口112對置。另外,在風扇外殼108的渦旋的切線方向上形成有將送風空氣吹出的吹出開口部108a。吹出開口部108a以朝著上方的方式配置,經由隔板20的風路開口部20a連接于空間115b。換言之,吹出開口部108a經由風路開口部20a與空間115b連通。吹出開口部108a的開口端與風路開口部20a的開口端之間既可以直接連結,也可以經由管道部件等間接地連結。
另外,在空間115a設置有對例如構成控制部30等的微型計算機、各種電子構件、基板等進行收容的電氣零部件箱25。
在空間115b內的風路81配置有室內熱交換器7。在室內熱交換器7的下方設置有接受在室內熱交換器7的表面冷凝的冷凝水的排水盤(未圖示)。排水盤既可以形成為隔板20的一部分,也可以與隔板20分開形成而配置在隔板20上。
在吸入開口部108b附近的靠下方的位置設置有制冷劑檢測單元99。制冷劑檢測單元99例如檢測該制冷劑檢測單元99的周圍的空氣中的制冷劑濃度,將檢測信號輸出到控制部30。在控制部30中,基于來自制冷劑檢測單元99的檢測信號,判定有無制冷劑的泄漏。
在室內機1中有可能發(fā)生制冷劑泄漏的部位是室內熱交換器7的焊接部以及接頭部15a、15b。另外,在本實施方式中使用的制冷劑具有在大氣壓下比空氣大的密度。因此,本實施方式的制冷劑檢測單元99在框體111內設置于高度比室內熱交換器7以及接頭部15a、15b低的位置。由此,至少在室內送風風扇7f停止時,制冷劑檢測單元99能夠可靠地檢測所泄漏的制冷劑。此外,在本實施方式中,制冷劑檢測單元99設置于吸入開口部108b附近的靠下方的位置,但制冷劑檢測單元99的設置位置也可以是其它位置。
圖5是示出通過控制部30執(zhí)行的制冷劑泄漏檢測處理的一個例子的流程圖。該制冷劑泄漏檢測處理在包含空氣調節(jié)裝置的運轉過程中以及停止過程中在內的平時,或者僅在空氣調節(jié)裝置的停止過程中,按照規(guī)定的時間間隔反復地執(zhí)行。
在圖5的步驟s1中,控制部30基于來自制冷劑檢測單元99的檢測信號,獲取制冷劑檢測單元99的周圍的制冷劑濃度的信息。
接下來,在步驟s2中,判定制冷劑檢測單元99的周圍的制冷劑濃度是否為預先設定的閾值以上。在判定為制冷劑濃度是閾值以上的情況下進入到步驟s3,在判定為制冷劑濃度小于閾值的情況下結束處理。
在步驟s3中,開始室內送風風扇7f的運轉。在室內送風風扇7f已經運轉的情況下,原樣地繼續(xù)運轉。在步驟s3中,也可以使用設置于操作部26的顯示部、聲音輸出部等,將產生制冷劑的泄漏這一情況報告給用戶。
如以上所示,在該制冷劑泄漏檢測處理中,在檢測到制冷劑的泄漏的情況(即,通過制冷劑檢測單元99檢測的制冷劑濃度為閾值以上的情況)下,開始室內送風風扇7f的運轉。由此,室內空氣被吸入到吸入口112,并且所吸入的室內空氣從吹出口113被吹出。因此,能夠使泄漏制冷劑擴散到室內空間,所以能夠抑制制冷劑濃度在室內空間局部地變高。
圖6是示出通過圖5的步驟s3的處理而開始室內送風風扇7f的運轉之后的室內空間120的狀態(tài)的圖。如圖6所示,吹出口113位于頂棚面的下方,所以吹出口113的上端距地板面的高度ho比頂棚面距地板面的高度hc低(ho<hc)。此處,設為制冷劑的泄漏依然持續(xù)。
在本實施方式中,使用在大氣壓下密度比空氣大的制冷劑。因此,在室內空間120中的室內機1附近的地板面附近,泄漏制冷劑氣體121以相對高的濃度滯留。由于室內送風風扇7f的運轉開始,從而泄漏制冷劑氣體121作為制冷劑與空氣混合而成的制冷劑混合空氣而被吸入到吸入口112。如圖6中的粗箭頭所示,所吸入的制冷劑混合空氣從吹出口113吹出到室內空間120。制冷劑混合空氣的吹出方向例如是水平方向。即,在制冷劑持續(xù)泄漏的過程中,包含相對高的濃度的制冷劑的制冷劑混合空氣被吸入到吸入口112,從吹出口113按高度ho被吹出到室內空間120,連續(xù)地反復進行這樣的流動動作。
按高度ho被吹出的制冷劑混合空氣所包含的制冷劑由于在大氣壓下密度比空氣大,所以幾乎不擴散到比高度ho靠上方的空間,而是一邊下降一邊擴散到下方的空間。因此,在制冷劑持續(xù)泄漏的過程中,所泄漏的制冷劑逐漸擴散到室內空間120中的高度為ho以下的下部空間120a。
另一方面,在制冷劑的泄漏結束之后,被吸入到吸入口112的制冷劑混合空氣的制冷劑濃度逐漸下降,從吹出口113吹出的制冷劑混合空氣的制冷劑濃度也逐漸下降。由此,按高度ho吹出的制冷劑混合空氣的密度與空氣的密度之差減小。因此,制冷劑混合空氣所包含的制冷劑也開始擴散到比高度ho靠上方的空間。即,在制冷劑的泄漏結束之后,制冷劑也逐漸擴散到室內空間120中的高度比ho高且比hc低的上部空間120b。
以下,使用實驗結果對上述現(xiàn)象更具體地進行說明。
圖7是示出用于實驗的室內空間120的結構的平面圖。如圖7所示,室內空間120是具有4m×4m的正方形形狀的平面形狀的密閉的空間。室內空間120的頂棚面的高度hc為2.5m。即,室內空間120的容積為40m3。室內機1沿著室內空間120中的1個壁面的左右方向中央部被設置在地板面上。室內機1的吹出口113的高度ho為1.5m。使用r32作為制冷劑。此外,r32的燃燒下限濃度(lfl;lowerflammablelimit)為0.306kg/m3(=14.4vol%)。另外,室內送風風扇7f設定成在通過室內機1內(框體111內)的制冷劑檢測單元99檢測的制冷劑濃度上升至3.6vol%(即,lfl的1/4)的情況下開始運轉。
在室內空間120的中心部,制冷劑濃度測定用的4個制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c、122d分別配置于不同的高度位置。制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c、122d分別配置于從地板面起算的高度為0.5m、1.0m、1.5m、2.0m的位置。即,制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c測定高度為ho以下的下部空間120a中的制冷劑濃度,其中,制冷劑濃度傳感器122c測定與吹出口113的高度ho相同的高度處的制冷劑濃度。制冷劑濃度傳感器122d測定高度比ho高的上部空間120b中的制冷劑濃度。
在第1實驗中,在室內機1的框體111內,使制冷劑以泄漏速度10kg/h泄漏,通過4個制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c、122d測定制冷劑濃度。泄漏的制冷劑總量設為12.24kg。該制冷劑總量是與相對室內空間120的容積的lfl相當?shù)牧?。即,制冷劑總量設定成假定為均勻地擴散到室內空間120整體時的制冷劑濃度達到lfl。
圖8是示出第1實驗中的制冷劑濃度的時間變化的曲線圖。曲線圖的橫軸表示從制冷劑泄漏開始起的經過時間[分鐘],縱軸表示制冷劑(r32)濃度[vol%]。曲線圖中的用細實線示出的曲線表示通過制冷劑濃度傳感器122a測定出的高度0.5m處的制冷劑濃度的變化。用細虛線示出的曲線表示通過制冷劑濃度傳感器122b測定出的高度1.0m處的制冷劑濃度的變化。用粗實線示出的曲線表示通過制冷劑濃度傳感器122c測定出的高度1.5m處的制冷劑濃度的變化。用粗虛線示出的曲線表示通過制冷劑濃度傳感器122d測定出的高度2.0m處的制冷劑濃度的變化。
如圖8所示,通過制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c測定出的制冷劑濃度在大致從制冷劑泄漏開始起至結束為止(0分鐘~約75分鐘)的時間段,隨著時間經過而單調地上升并超過lfl。然后,這些制冷劑濃度在制冷劑泄漏結束后逐漸下降,最終接近lfl。這些制冷劑濃度在經過時間為約60分鐘~約130分鐘的時間段t1,超過lfl。即,可知在該時間段t1,在下部空間120a形成可燃濃度區(qū)域。另外,通過制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c測定出的各個制冷劑濃度與經過時間無關而示出大致同樣的值。由此可知,在下部空間120a,泄漏制冷劑大致均勻地擴散。
另一方面,通過制冷劑濃度傳感器122d測定出的制冷劑濃度在從制冷劑泄漏開始起至結束為止的時間段,大致維持為0vol%。該制冷劑濃度在制冷劑泄漏結束后開始上升,但不超過lfl,而最終接近lfl。即,可知在上部空間120b,在制冷劑泄漏結束之前制冷劑幾乎不擴散,當制冷劑泄漏結束時開始擴散。
在第2實驗中,將制冷劑總量設為6.12kg(第1實驗的一半)。圖9是示出第2實驗中的制冷劑濃度的時間變化的曲線圖。如圖9所示,可知第2實驗中的制冷劑濃度的變化示出與第1實驗同樣的趨勢。
通過制冷劑濃度傳感器122a、122b、122c測定出的制冷劑濃度與第1實驗同樣地在大致從制冷劑泄漏開始起至結束為止(0分鐘~約35分鐘)的時間段,隨著時間經過而單調地上升,但不上升至lfl。然后,這些制冷劑濃度在制冷劑泄漏結束后逐漸下降,最終接近7.2vol%(lfl的1/2)。在第2實驗中制冷劑總量少,所以不存在制冷劑濃度超過lfl的時間段。
通過制冷劑濃度傳感器122d測定出的制冷劑濃度與第1實驗同樣地在從制冷劑泄漏開始起至結束為止的時間段,大致維持為0vol%。該制冷劑濃度在制冷劑泄漏結束后開始上升,最終接近7.2vol%(lfl的1/2)。
根據(jù)使用圖6說明的現(xiàn)象和使用圖7~圖9說明的實驗結果,可知下述(1)以及(2)。
(1)在將制冷劑總量設定為與室內空間120整體的容積的lfl相當?shù)牧康那闆r下,有可能在下部空間120a形成可燃濃度區(qū)域。
(2)為了不在下部空間120a形成可燃濃度區(qū)域,需要將制冷劑總量設定為小于與下部空間120a的容積的lfl相當?shù)牧俊?/p>
室內空間120整體的容積通過室內空間120的地板面積與從室內空間120的地板面起算的頂棚面的高度hc之積來表示。另外,下部空間120a的容積通過室內空間120的地板面積與設置有室內機1的狀態(tài)下的從室內空間120的地板面起算的吹出口113的高度ho之積來表示。此處,室內空間120的地板面積、頂棚面的高度hc以及吹出口113的高度ho等不僅能夠根據(jù)實際設置有室內機1的室內空間120的實際尺寸來確定,而且還能夠根據(jù)空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格(目錄規(guī)格)來確定或者推定。
例如,地板面積能夠根據(jù)作為空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格的適用地板面積來確定。作為空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格的適用地板面積在空氣調節(jié)裝置的目錄、安裝施工說明書或者交貨規(guī)格書等中使用“空調的標準”、“面積的標準”等表述來記載?;蛘?,作為空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格的適用地板面積能夠根據(jù)將由室內機1和室外機2構成的空氣調節(jié)裝置的制冷能力或者制熱能力除以計算基準制冷負荷或者計算基準制熱負荷而得到的值來確定。此處,制冷能力或者制熱能力在室內機1或者室外機2的銘牌、目錄或者交貨規(guī)格書等中記載為額定能力或者最大能力。在存在額定能力以及最大能力這兩方的記載的情況下,使用最大能力這一方。計算基準制冷負荷或者計算基準制熱負荷記載于目錄、安裝施工說明書或者交貨規(guī)格書等中。
圖13是示出目錄的記載事項的一個例子的圖。如圖13所示,例如,在空氣調節(jié)裝置的制冷最大能力為5.0kw、安裝室內機1的室內空間的計算基準制冷負荷為170~115w/m2(此處,將普通事務所中的計算基準制冷負荷舉出為例子)的情況下,適用地板面積為29~43m2。
在室內機1為落地型的情況下,室內機1安裝在地板面上。因此,落地型的室內機1的從地板面起算的吹出口113的高度ho相當于室內機1的從底面(例如,與地板面接觸的接觸面)起至吹出口113為止的高度尺寸。室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸能夠基于目錄或者交貨規(guī)格書等所記載的室內機1的各部分尺寸來確定?;蛘?,室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸還能夠通過實際測量而確定。
在室內機1為落地型以外(例如,壁掛式)的情況下,室內機1被安裝成從地板面起算的高度為規(guī)定的安裝高度。因此,室內機1中的從地板面起算的吹出口113的高度ho能夠根據(jù)室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸與從地板面起算的室內機1的安裝高度(即,從地板面起至室內機1的底面為止的高度尺寸)之和來確定。室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸能夠基于目錄或者交貨規(guī)格書等所記載的室內機1的各部分尺寸來確定?;蛘?,室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸還能夠通過實際進行測量而確定。從地板面起算的室內機1的安裝高度記載于目錄、安裝施工說明書或者交貨規(guī)格書等。例如,在室內機1的從底面起至吹出口113為止的高度尺寸為10cm、從地板面起算的室內機1的安裝高度為180cm的情況下,從地板面起算的吹出口113的高度ho為190cm。
燃燒下限濃度lfl能夠根據(jù)制冷劑的種類來確定。制冷劑的種類記載于室外機2的銘牌、目錄、安裝施工說明書或者交貨規(guī)格書等。制冷劑的每個種類的燃燒下限濃度lfl記載于國際標準iec60335-2-40等文獻。
制冷劑的封入量m能夠根據(jù)在工廠已封入的制冷劑量與基于制冷劑配管長度而根據(jù)需要在當?shù)刈芳臃馊氲闹评鋭┝恐蛠泶_定。在工廠已封入的制冷劑量記載于室外機2的銘牌、目錄、安裝施工說明書或者交貨規(guī)格書等?;谥评鋭┡涔荛L度而追加封入的制冷劑量記載于目錄或者安裝施工說明書等。
圖14是示出目錄或者安裝施工說明書的記載事項的一個例子的圖。在圖14所示的例子中,記載有制冷劑的種類、工廠封入制冷劑量以及超過30m的制冷劑配管長度的情況下的追加制冷劑量等。
此外,目錄以及交貨規(guī)格書是在商談時使用的資料,一般被散發(fā),還能夠從網絡得到。另外,安裝施工說明書被一同包裝于室內機1以及室外機2中的至少一方,還能夠從網絡得到。銘牌安裝于室內機1以及室外機2。
如以上說明那樣,本實施方式的空氣調節(jié)裝置具有:制冷循環(huán)40,使制冷劑循環(huán);室內機1,至少收容制冷循環(huán)40的室內熱交換器7,設置在室內空間120;以及控制部30,控制室內機1,其中,制冷劑是在大氣壓下密度比空氣大的可燃性制冷劑,室內機1具有:室內送風風扇7f;吸入口112,吸入室內空間120的空氣;以及吹出口113,設置于吸入口112的上方,將從吸入口112吸入的空氣吹出到室內空間120,吹出口113形成于室內機1的框體111的前面或者側面(在本例中為前面),控制部30在檢測到制冷劑的泄漏時使室內送風風扇7f運轉,當將制冷循環(huán)40中的制冷劑的封入量設為m[kg],將制冷劑的燃燒下限濃度設為lfl[kg/m3],將室內空間120的地板面積設為a[m2],將從室內空間120的地板面起算的吹出口113的高度設為ho[m]時,封入量m、燃燒下限濃度lfl、地板面積a以及高度ho滿足關系m<lfl×a×ho。
根據(jù)該結構,即使假如封入于制冷循環(huán)40的制冷劑的全部量泄漏到室內空間120,也能夠使下部空間120a的制冷劑濃度不上升至lfl。因此,能夠抑制在室內空間120形成可燃濃度區(qū)域。
另外,在本實施方式的空氣調節(jié)裝置中,上述地板面積也可以是作為空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格的適用地板面積。
此處,為了抑制可燃濃度區(qū)域的形成,并充分地確保針對室內空間120的空氣調節(jié)裝置的空氣調節(jié)能力,封入量m、燃燒下限濃度lfl、地板面積a以及高度ho也可以滿足關系s×lfl×a×ho≤m<lfl×a×ho。s是比0大且比1小的系數(shù)(0<s<1)。系數(shù)s的值因在實現(xiàn)空氣調節(jié)裝置時預先設定的空氣條件的范圍(例如,外部空氣溫度的范圍)、延長配管的最大長度以及空氣調節(jié)裝置所使用的熱交換器的規(guī)格、制冷劑的種類等不同而有所不同。系數(shù)s的值既存在1/10左右的情況,也存在1/100左右或者其以下的情況。
實施方式2.
對本發(fā)明的實施方式2的空氣調節(jié)裝置進行說明。本實施方式的空氣調節(jié)裝置的制冷劑的封入量m、制冷劑的燃燒下限濃度lfl、室內空間120的地板面積a以及吹出口113的高度ho滿足關系m≥lfl×a×ho。
圖10是示出本實施方式的空氣調節(jié)裝置的室內機1中的吹出口113附近的結構的剖視圖。此外,除了吹出口113附近以外的室內機1的結構與實施方式1的室內機1相同,所以省略圖示以及說明。
如圖10所示,在本實施方式的室內機1中的吹出口113處設置有1張或者多張(在本例中為5張)上下風向板123。上下風向板123以沿水平方向設置的旋轉軸為中心,例如,能夠在圖中用虛線示出的斜向下的角度位置與圖中用實線示出的斜向上的角度位置之間旋轉。當上下風向板123設定于下朝向的角度位置時,空氣從吹出口113向下被吹出。當上下風向板123設定為向上的角度位置時,空氣從吹出口113向上(圖中的箭頭方向)被吹出。通過控制部30的控制并使用未圖示的驅動機構來驅動上下風向板123旋轉。
圖11是示出通過控制部30執(zhí)行的制冷劑泄漏檢測處理的一個例子的流程圖。該制冷劑泄漏檢測處理在包含空氣調節(jié)裝置的運轉過程中以及停止過程中在內的平時,或者僅在空氣調節(jié)裝置的停止過程中,按照規(guī)定的時間間隔反復地執(zhí)行。關于步驟s11~s13,與圖5的步驟s1~s3相同。
如圖11所示,在判定為制冷劑濃度是閾值以上的情況下,除了執(zhí)行與步驟s3同樣的步驟s13之外,還執(zhí)行步驟s14。在步驟s14中,將上下風向板123的朝向設定為與水平面相比向上的朝向。關于此時的上下風向板123的角度,理想的是相對水平面向上45°。由此,空氣從吹出口113向上(上部空間120b側)被吹出。此外,也可以在執(zhí)行步驟s14之后執(zhí)行步驟s13。
圖12是示出通過步驟s14的處理而將上下風向板123的朝向設定為向上之后的室內空間120的狀態(tài)的圖。如圖12所示,制冷劑混合空氣從吹出口113向上被吹出。因此,與圖6所示的狀態(tài)不同,能夠從制冷劑剛開始泄漏之后起,使制冷劑擴散到包括上部空間120b在內的室內空間120的整體。因此,在本實施方式中,即使將制冷劑的封入量設定為與下部空間120a的容積的lfl相當?shù)牧恳陨?,也能夠抑制在室內空間120形成可燃濃度區(qū)域。制冷劑的封入量最好設定為小于與室內空間120整體的容積的lfl相當?shù)牧俊?/p>
如以上說明那樣,本實施方式的空氣調節(jié)裝置具有:制冷循環(huán)40,使制冷劑循環(huán);室內機1,至少收容制冷循環(huán)40的室內熱交換器7,設置在室內空間120;以及控制部30,控制室內機1,其中,制冷劑是在大氣壓下密度比空氣大的可燃性制冷劑,室內機1具有:室內送風風扇7f;吸入口112,吸入室內空間120的空氣;吹出口113,設置于吸入口112的上方,將從吸入口112吸入的空氣吹出到室內空間120;以及上下風向板123,設置于吹出口113,吹出口113形成于室內機1的框體111的前面或者側面,當將制冷循環(huán)40中的制冷劑的封入量設為m[kg],將制冷劑的燃燒下限濃度設為lfl[kg/m3],將室內空間120的地板面積設為a[m2],將從室內空間120的地板面起算的吹出口113的高度設為ho[m]時,封入量m、燃燒下限濃度lfl、地板面積a以及高度ho滿足關系m≥lfl×a×ho,控制部30在檢測到制冷劑的泄漏時,使室內送風風扇7f運轉,并且將上下風向板123設定為向上。
根據(jù)該結構,不僅能夠使泄漏制冷劑擴散到下部空間120a,還能夠使泄漏制冷劑擴散到上部空間120b。因此,即使將制冷劑的封入量設定為與下部空間120a的容積的lfl相當?shù)牧恳陨?,也能夠抑制在室內空間120形成可燃濃度區(qū)域。
另外,在本實施方式的空氣調節(jié)裝置中,也可以在將從室內空間120的地板面起算的頂棚面的高度設為hc[m]時,封入量m、燃燒下限濃度lfl、地板面積a、高度hc滿足關系m<lfl×a×hc。
根據(jù)該結構,即使封入于制冷循環(huán)40的制冷劑的全部量泄漏到室內空間120,也能夠抑制在室內空間120形成可燃濃度區(qū)域。
另外,在本實施方式的空氣調節(jié)裝置中,上述地板面積也可以是作為空氣調節(jié)裝置或者室內機1的規(guī)格的適用地板面積。
其它實施方式.
本發(fā)明不限于上述實施方式,而能夠進行種種變形。
例如,在上述實施方式中,吹出口113以及吸入口112設置于室內機1的框體111的前面,但吹出口113以及吸入口112也可以設置于框體111的側面。
另外,在上述實施方式中列舉了落地型的室內機1作為例子,但本發(fā)明還能夠應用于以吹出口的高度ho比頂棚面的高度hc低的方式設置的其它類型的室內機(例如,壁掛式的室內機)。
附圖標記說明
1:室內機;2:室外機;3:壓縮機;4:制冷劑流路切換裝置;5:室外熱交換器;5f:室外送風風扇;6:減壓裝置;7:室內熱交換器;7f:室內送風風扇;9a、9b:室內配管;10a、10b:延長配管;11:吸入配管;12:排出配管;13a、13b:延長配管連接閥門;14a、14b、14c:維修口;15a、15b:接頭部;20:隔板;20a:風路開口部;25:電氣零部件箱;26:操作部;30:控制部;40:制冷循環(huán);81:風路;91:吸入空氣溫度傳感器;92:熱交換器入口溫度傳感器;93:熱交換器溫度傳感器;99:制冷劑檢測單元;107:葉輪;108:風扇外殼;108a:吹出開口部;108b:吸入開口部;111:框體;112:吸入口;113:吹出口;114a:第1前面面板;114b:第2前面面板;114c:第3前面面板;115a、115b:空間;120:室內空間;120a:下部空間;120b:上部空間;121:泄漏制冷劑氣體;122a、122b、122c、122d:制冷劑濃度傳感器;123:上下風向板。