JP5892199B2 - 空調室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空調室内機、特に、冷媒としてＲ３２などの微燃性冷媒を使用して冷房運転及び暖房運転を行うことができる空気調和装置の空調室内機に関する。

従来の空調室内機として、特許文献１（特開２００２−０９８３９３号公報）に記載されているように、冷媒としてＲ３２などの微燃性冷媒を使用したものがある。この種の空調室内機では、冷媒配管から外部への微燃性冷媒の漏洩を検知する一手段として、ガス検知センサを備えたものも存在する。

他方、ガス検知センサのような高価なセンサを用いずに微燃性冷媒の漏洩を検知する手段も検討されている。例えば、特許文献２（特開２００５−２５７２１９号公報）に記載の空気調和機では、圧縮機吐出側の冷媒温度と室外熱交換器の冷媒温度との差が所定値以上となったときに「冷媒漏洩有り」と判定している。

しかし、居住空間に据え付けられる室内機での冷媒漏洩は発生後直ちに検知されることが望ましく、上記の冷媒漏洩検知方法では室内機での冷媒漏洩発生から漏洩検知に至るまでに時間がかかるので相当量の冷媒が居住空間に排出されることになる。

本発明の課題は、ガス検知センサを設けることなくより安価な手段で、冷媒漏洩を素早く且つ確実に検知することができる空調室内機を提供することにある。

本発明の第１観点に係る空調室内機は、吹出口を有するケーシング内にファン、熱交換器及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、雰囲気温度センサと、制御部とを備えている。雰囲気温度センサは、ケーシング内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する。制御部は、複数の雰囲気温度センサそれぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する。また、制御部は、複数の雰囲気温度センサの少なくとも一つの検出温度が所定値よりも小さくなった状態で所定時間経過したとき、冷媒漏洩が有ると判定する。

この空調室内機では、例えば、運転停止中に冷媒漏洩があった場合、空気より重い冷媒がケーシングの下部に溜まり、蒸発により温度低下すると考えられる。したがって、制御部は、高さ位置の異なる各温度センサの検出値によって冷媒が溜まっているか否かを判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

本発明の第２観点に係る空調室内機は、吹出口を有するケーシング内にファン、熱交換器及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、雰囲気温度センサと、制御部とを備えている。雰囲気温度センサは、ケーシング内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する。制御部は、複数の雰囲気温度センサそれぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する。また、制御部は、複数の雰囲気温度センサのうち任意の２つの雰囲気温度センサの検出温度に基づいて異なる位置間の温度差を求める。さらに制御部は、温度差が所定閾値以上のとき、漏洩冷媒が溜まっている第１状態であると判定し、温度差が所定閾値未満のまま、高さ位置が低い側の前記雰囲気温度センサの検出温度が所定値よりも小さくなった状態で所定時間経過したとき、第１状態よりも高い位置まで漏洩冷媒が溜まっている第２状態であると判定する。

この空調室内機では、停止中又は通常運転中は、高さ方向に隣接する温度センサの各検出値の差は安定している。それゆえ、冷媒漏洩があった場合、漏れ箇所に近い温度センサの検出値が急激に低下するので、その温度センサと上下に隣接する温度センサとの検出値の差が大幅に変化する。したがって、制御部は、検出値の差が予め設定している閾値を超えた場合に冷媒が漏洩したと判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

本発明の第３観点に係る空調室内機は、吹出口を有するケーシング内にファン、熱交換器及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、雰囲気温度センサと、制御部とを備えている。雰囲気温度センサは、ケーシング内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する。制御部は、複数の雰囲気温度センサそれぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する。１つの雰囲気温度センサが、吹出口の近傍に配置され、吹出口からの吹出空気の温度を検出する。また、制御部は、熱交換器の温度と吹出空気の温度との差が所定閾値よりも大きいとき冷媒漏洩が有ると判定する。さらに制御部は、運転モードが暖房運転か冷房運転かによって所定閾値を変更する。

この空調室内機では、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒がファンから吹出口に至る吹出流路に引き込まれ蒸発するような事態になると、吹出空気の温度が意図せず低下する。したがって、制御部は、吹出空気の温度の挙動から冷媒漏洩の有無を判定することができる。

また、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒がファンから吹出口に至る吹出流路に引き込まれ蒸発するような事態になると、熱交換器の温度と吹出空気の温度との差が想定外の値を示すことになる。したがって、制御部は、熱交換器の温度と吹出空気の温度との差から冷媒漏洩の有無を判定することができる。

本発明の第４観点に係る空調室内機は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る空調室内機であって、複数の雰囲気温度センサのうち冷媒配管又は冷媒配管に隣接する位置に配置されるものが冷媒配管のロウ付け部分又はロウ付け部分に隣接する位置に配置される。

この空調室内機では、冷媒漏洩は、据付時又は据付場所変更時の配管引き回し作業による応力がロウ付け部に集中しクラックに至った場合に引き起こされる。それゆえ、温度センサが冷媒配管のロウ付け部分又はその近傍に配置されることによって、冷媒漏洩が発生した場合に雰囲気温度の変化を直ぐに検出することができるので、冷媒漏洩を早期且つ確実に検知することができる。

本発明の第１観点に係る空調室内機では、例えば、運転停止中に冷媒漏洩があった場合、空気より重い冷媒がケーシングの下部に溜まり、蒸発により温度低下すると考えられる。したがって、制御部は、高さ位置の異なる各温度センサの検出値によって冷媒が溜まっているか否かを判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

本発明の第２観点に係る空調室内機では、停止中又は通常運転中は、高さ方向に隣接する温度センサの各検出値の差は安定している。それゆえ、冷媒漏洩があった場合、漏れ箇所に近い温度センサの検出値が急激に低下するので、その温度センサと上下に隣接する温度センサとの検出値の差が大幅に変化する。したがって、制御部は、検出値の差が予め設定している閾値を超えた場合に冷媒が漏洩したと判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

本発明の第３観点に係る空調室内機では、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒がファンから吹出口に至る吹出流路に引き込まれ蒸発するような事態になると、吹出空気の温度が意図せず低下する。したがって、制御部は、吹出空気の温度の挙動から冷媒漏洩の有無を判定することができる。

また、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒がファンから吹出口に至る吹出流路に引き込まれ蒸発するような事態になると、熱交換器の温度と吹出空気の温度との差が想定外の値を示すことになる。したがって、制御部は、熱交換器の温度と吹出空気の温度との差から冷媒漏洩の有無を判定することができる。

本発明の第４観点に係る空調室内機では、冷媒漏洩は、据付時又は据付場所変更時の配管引き回し作業による応力がロウ付け部に集中しクラックに至った場合に引き起こされる。それゆえ、温度センサが冷媒配管のロウ付け部分又はその近傍に配置されることによって、冷媒漏洩が発生した場合に雰囲気温度の変化を直ぐに検出することができるので、冷媒漏洩を早期且つ確実に検知することができる。

本発明の第１実施形態に係る空調室内機を搭載した空気調和装置の冷媒回路図。 第１実施形態に係る空調室内機の外観図。 図２に記載の空調室内機１００をＸ−Ｘ線で切断した場合の断面図。 制御部の制御ブロック図。 漏洩検知制御の制御フロー図。 冷媒が漏洩しているときの第４温度センサの検出値の変化を表したグラフ。 冷媒が漏洩していないときにおいて第４温度センサの検出値のノイズによる変化を表したグラフ。 第１態様における第４温度センサ及び第３温度センサの検出値の変化を表したグラフ。 第２態様における第４温度センサ及び第３温度センサの検出値の変化を表したグラフ。 変形例に係る漏洩検知制御の制御フロー図。 本発明の第２実施形態に係る空調室内機の断面図。 第２実施形態に係る漏洩検知制御の制御フロー図。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
（１）空気調和装置１２０の構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る空調室内機１００を搭載した空気調和装置１２０の冷媒回路図である。図１において、空気調和装置１２０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、冷房運転及び暖房運転を行うことができる。

空気調和装置１２０は、空調室外機１１０と空調室内機１００とが液冷媒連絡管２６及びガス冷媒連絡管２７を介して接続されることによって構成されている。この冷媒回路には、ＨＦＣ系冷媒の一種であるＲ３２が封入されている。なお、封入冷媒はＲ３２に限定されるものではなく、適宜選択可能である。

（２）空調室外機１１０の構成
空調室外機１１０は、室外に据え付けられる。空調室外機１１０は、圧縮機３３と、四路切換弁３４と、室外熱交換器３５と、膨張弁３６と、液側閉鎖弁３７と、ガス側閉鎖弁３８と、室外ファン４０と、室外側制御部７０とを有している。

（２−１）圧縮機３３
圧縮機３３は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機３３は、吸入側に吸入管３３１が接続されており、吐出側に吐出管３３２が接続されている。なお、吸入管３３１にはアキュムレータ２９が設けられている。

（２−２）四路切換弁３４
四路切換弁３４は、冷媒回路における冷媒の流れの方向を切り換える。冷房運転時、四路切換弁３４は、第２ポート３４ｂと第３ポート３４ｃとを連通させ、かつ、第１ポート３４ａと第４ポート３４ｄとを連通させる（図１の四路切換弁３４の実線を参照）。

また、暖房運転時、四路切換弁３４は、第２ポート３４ｂと第４ポート３４ｄとを連通させ、かつ、第１ポート３４ａと第３ポート３４ｃとを連通させる（図１の四路切換弁３４の破線を参照）。

（２−３）室外熱交換器３５
室外熱交換器３５は、冷房運転時には室外空気を冷却源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器３５は、液側が液冷媒管３３５に接続され、ガス側が第１ガス冷媒管３３３に接続される。

（２−４）膨張弁３６
膨張弁３６は、冷房運転時には、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する。また、膨張弁３６は、暖房運転時には、室内熱交換器１３において放熱した冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を冷凍サイクルにおける低圧まで減圧する。

（２−５）液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８
液側閉鎖弁３７及びガス側閉鎖弁３８は、液冷媒連絡管２６及びガス冷媒連絡管２７との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁３７は液冷媒管３３５の端部に設けられ、ガス側閉鎖弁３８は第２ガス冷媒管３３４の端部に設けられている。

（２−６）室外ファン４０
室外ファン４０は、空調室外機１１０内に室外空気を吸入して、室外熱交換器３５において冷媒と熱交換させた後に外部へ排出する。なお、室外ファン４０として、プロペラファン等が使用されている。

（２−７）室外側制御部７０
室外側制御部７０は、空調室外機１１０を構成する各部の動作を制御する。室外側制御部７０は、空調室内機１００の室内側制御部６０との間で伝送線５０ａを介して制御信号等の遣り取りを行うことができる。

（３）空調室内機１００の構成
図２は、第１実施形態に係る空調室内機１００の外観図である。図２において、空調室内機１００は、室内の壁面等に取り付けられ、室外に設置されている空調室外機（図示せず）に冷媒配管（図示せず）を介して接続されている。

図３は、図２に記載の空調室内機１００をＸ−Ｘ線で切断した場合の断面図である。図３において、空調室内機１００は、ケーシング１１と、室内熱交換器１３と、室内ファン１５と、底フレーム１７と、フィルタ２５と、室内側制御部６０とを備えている。

（３−１）ケーシング１１
ケーシング１１は、図２に示すように、横方向（図２のＷ方向）に細長い箱状の形状を有している。ケーシング１１は、図２，３に示すように、天面板１１ａ、前面板１１ｂ及び背面板１１ｃによって立体空間を形成し、その立体空間内に室内熱交換器１３、室内ファン１５、底フレーム１７、フィルタ２５、及び室内側制御部６０が収納されている。

天面板１１ａは、ケーシング１１の天面を構成する。前面板１１ｂは、ケーシング１１の正面を構成する。また、前面板１１ｂは、その上端が天面板１１ａの一部分に回動自在に支持され、ヒンジ式に動作することができる。

背面板１１ｃは、ケーシング１１の背面を構成している。この背面板１１ｃが、室内の壁面に設置された取り付け板（図示せず）にビス止め等によって取り付けられることによって、空調室内機１００が室内の壁面に設置される。

ケーシング１１の天面板１１ａには、天面板１１ａの前側から後側にかけて天面吸込口２１が設けられている。この天面吸込口２１から天面吸込口２１近傍の室内空気が室内ファン１５の駆動によってケーシング１１内部へと取り込まれ、室内熱交換器１３に送られる。

ケーシング１１の下面は、底フレーム１７の底部１７ａ等によって構成されているが、該下面には、下面吸込口２２と、吹出口２３とが形成されている。下面吸込口２２は、吹出口２３よりも壁側に設けられており、吸込流路１６によってケーシング１１の内部と繋がっている。

下面吸込口２２からは、下面吸込口２２近傍の室内空気が、室内ファン１５の駆動によってケーシング１１内部へと取り込まれ、吸込流路１６を通って室内熱交換器１３の後側へと送られる。

吹出口２３は、下面吸込口２２よりも空調室内機１００の正面側に設けられており、吹出流路１８によってケーシング１１の内部と繋がっている。天面吸込口２１及び下面吸込口２２から吸い込まれ室内空気は、室内熱交換器１３にて熱交換された後、吹出流路１８を通って吹出口２３から室内へと吹き出される。

吸込流路１６は、下面吸込口２２から底フレーム１７の流路形成壁１７ｂに沿って形成されている。吹出流路１８は、吹出口２３から底フレーム１７の流路形成壁１７ｂに沿って形成されている。即ち、吸込流路１６及び吹出流路１８は、底フレーム１７の流路形成壁１７ｂを挟んで互いに隣接して位置している。

なお、吹出口２３付近には、水平フラップ２３ａがケーシング１１に対して回動自在に取り付けられている。水平フラップ２３ａは、フラップ駆動用モータ（図示せず）によって回動し、空調室内機１００の運転状態に応じて吹出口２３を開閉する。

（３−２）室内熱交換器１３
室内熱交換器１３は、複数のフィンと複数の伝熱管とで構成されている。室内熱交換器１３は、空調室内機１００の運転状態に応じて蒸発器または凝縮器として機能し、冷媒と室内熱交換器１３を通過する空気との間で熱交換を行わせる。

室内熱交換器１３は、図３に示すように、側面視において両端が下方に向いて屈曲する略逆Ｖ字型の形状を有し、その下方に室内ファン１５が位置している。

（３−３）室内ファン１５
室内ファン１５は、ケーシング１１の内部に位置しており、図１に示すＷ方向に細長い略円筒形状のクロスフローファンである。室内ファン１５が稼働することによって、室内空気が天面吸込口２１及び下面吸込口２２それぞれから吸い込まれて室内熱交換器１３を通過した後に、吹出口２３から室内へと供給される。

（３−４）底フレーム１７
底フレーム１７は、底部１７ａと流路形成壁１７ｂとで構成されている。底部１７ａは、ケーシング１１の下面の少なくとも一部を構成する要素であって、底フレーム１７のうちの空調室内機１００の外部に露出する部分である。

流路形成壁１７ｂは、底フレーム１７のうちの、ケーシング１１の内部に位置する部位である。流路形成壁１７ｂは、底部１７ａの一端から上方へ、室内ファン１５に近づくように湾曲しながら延びており、室内熱交換器１３の後端近傍において第１分岐壁１７ｂａと第２分岐壁１７ｂｂとに分かれている。

第１分岐壁１７ｂａは、さらに室内ファンに近づくように湾曲しながら延びている。第２分岐壁１７ｂｂは、室内熱交換器１３の後端面に沿って室内ファン１５から離れるように延びている。

流路形成壁１７ｂのうちの第２分岐壁１７ｂｂ及びその下方部分には、断熱材１７０が貼付されている。

（３−５）フィルタ２５
フィルタ２５は、ケーシング１１の天面板１１ａと室内熱交換器１３との間に配置されており、ケーシング１１の内部に着脱可能に装着される。フィルタ２５は、天面吸込口２１から吸い込まれた室内空気から塵埃を除去し、室内熱交換器１３の表面が室内空気中の塵埃によって汚染されることを防いでいる。

（３−６）室内側制御部６０
室内側制御部６０は、空調室内機１００の制御を行うため、指令部６１および判定部６３（図４参照）としてのマイクロコンピュータ、記憶部６２（図４参照）としてのメモリを有しており、リモートコントローラ（図示せず）との間で制御信号等の遣り取り、及び室外ユニット３との間で伝送線５０ａを介して制御信号等の遣り取りを行う。

（３−７）温度センサ５１，５２，５３，５４
ケーシング１１内には、４つの温度センサ５１，５２，５３，５４が配置されている。４つの温度センサ５１，５２，５３，５４は上から第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、第３温度センサ５３、及び第４温度センサ５４の順に鉛直方向に間隔をあけて配置されている。

４つの温度センサ５１，５２，５３，５４は、特定の部材の温度を検出するのではなく、それぞれ配置された箇所の雰囲気温度を検出する、いわゆる雰囲気温度センサである。

例えば、第１温度センサ５１は、天面板１１ａとフィルタ２５との間に配置されている。第２温度センサ５２は、室内熱交換器１３の端部近傍に配置されている。第３温度センサ５３は、第１分岐壁１７ｂａと第２分岐壁１７ｂｂとのコーナーに配置されている。第４温度センサは、底フレーム１７の底部１７ａの近傍に配置されている。

第２温度センサ５２が室内熱交換器１３の端部近傍に配置される理由は、室内熱交換器１３のフィンを貫通する伝熱管は、端部においてＵ字管、又は接続管とロウ付けされるのが一般的であるので、ピンホールなどのロウ付け不良、配管引き回し時の応力集中によるロウ付け部のクラックの発生が想定されるからである。

それゆえ、第１温度センサ５１、第３温度センサ５３、及び第４温度センサ５４も、鉛直位置は異なるものの、水平方向の位置は室内熱交換器１３の端部寄りが好ましいと言える。

（４）制御部５０
図４は、制御部５０の制御ブロック図である。図４において、制御部５０は、室内側制御部６０と、室外側制御部７０、両者との間を接続する伝送線５０ａとによって構成されており、空気調和装置１２０全体の運転制御を行う。

制御部５０は、各種運転設定や各種センサの検出値等に基づいて、圧縮機３３の回転数、四路切換弁３４の切換動作、膨張弁３６の開度、室外ファンモータ４１の回転数、及び室内ファン１５の回転数を制御することができる。また、制御部５０は、以下に説明する冷媒の漏洩検知制御を行う。

（５）冷媒の漏洩検知制御
ケーシング１１内に冷媒漏れがあった場合、空気より重い冷媒が下方に移動して溜まり、蒸発により温度低下すると考えられる。例えば、漏洩した冷媒が吸込流路１６を通ってから下面吸込口２２のコーナー部に溜まって蒸発する場合は、第４温度センサ５４の検出値が、他の温度センサよりも早く変化する。

しかしながら、第４温度センサ５４が急激な温度低下を検知しても、他の要因による過渡的変化である可能性もあるので、第４温度センサ５４が設置されている部分の温度の時間的変化を考慮して、そこに冷媒が溜まっているか否かを判定する必要がある。そのため、制御部５０の室内側制御部６０には判定部６３（図４参照）が設けられている。

判定部６３は、第４温度センサ５４の検出値に基づき、第４温度センサ５４が設置されている部分に冷媒が溜まっているか否かを判定する。以下、第４温度センサ５４を例として、冷媒漏洩の判定について説明する。

図５は、漏洩検知制御の制御フロー図である。図５において、判定部６３は、ステップＳ１で第４温度センサ５４の検出値Ｔ４が閾値Ｔａよりも小さいか否かを判定し、Ｔ４＜ＴａのときはステップＳ２へ進み、Ｔ４＜Ｔａでないときはその判定を継続する。

次に、判定部６３は、ステップＳ２においてタイマーを設定し、Ｔ４＜Ｔａと判定してからの経過時間ｔを計測する。

次に、判定部６３は、ステップＳ３において経過時間ｔが所定時間ｔａに達したか否かを判定し、所定時間ｔａに達しているときはステップＳ４へ進み、所定時間ｔａに達していないときはその判定を継続する。

次に、判定部６３は、ステップＳ４において第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａよりも小さいか否かを判定し、Ｔ４＜ＴａのときはステップＳ５へ進み、Ｔ＜ＴａでないときはステップＳ７へ進む。

次に、判定部６３は、ステップＳ５において「ケーシング１１下部に冷媒が溜まっている」と判定する。この判定の根拠については図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。

図６Ａは、冷媒が漏洩しているときの第４温度センサ５４の検出値の変化を表したグラフである。図６Ｂは、冷媒が漏洩していないときにおいて第４温度センサ５４の検出値のノイズによる変化を表したグラフである。

図６Ａにおいて、冷媒がケーシング１１内に漏洩して下部に溜まり始めると、時間の経過と共に冷媒が周辺の熱量を奪って蒸発するので、ケーシング１１下部の温度は急激に下降して、漏洩冷媒がほとんど蒸発するまで、その低下した温度が維持される。ケーシング１１下部の温度がどの程度まで低下するのかは、漏洩した冷媒量によるが、Ｒ３２冷媒の大気圧における蒸発温度は−５１．９１℃であることを鑑みると、通常で起こりうる温度低下か否かは容易に判別できる。

したがって、ケーシング１１の通常の温度よりも十分に低い温度を閾値Ｔａとすることによって、第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａを下回り、且つ、Ｔ４＜Ｔａとなってから所定時間ｔａ経過後もＴ４＜Ｔａが維持されているときは、冷媒がケーシング１１の下部に溜まっていると判定することができる。つまり、冷媒が漏洩していることを検知することができる。

よって、判定部６３は、ステップＳ６において「冷媒漏洩」の発生を知らせる警報を行う。警報は、警報音、リモコン表示部へのメッセージ表示でもよい。

一方、第４温度センサ５４の検出値がノイズによる影響を受けたときも、図６Ｂに示すように、ケーシング１１下部の温度が下降したと判断され、タイマーが設定される。しかしながら、この場合の変化は過渡的であるので所定時間ｔａが経過するまでに、第４温度センサ５４の検出値はケーシング１１下部の本来の温度を出力することになる。

したがって、判定部６３は、ステップＳ４において第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａよりも小さくないと判定したときは、ステップＳ７へ進み、「ケーシング１１下部に冷媒が溜まっていない」と判定する。

そして、ステップＳ８において、タイマーの設定を解除してステップＳ１に戻り、冷媒漏洩検知制御を継続する。

以上のように、第４温度センサ５４の検出値に基づいてケーシング１１の下部に冷媒が溜まっているか否かを判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

なお、上記実施形態では、第４温度センサ５４の上方に、第３温度センサ５３、第２温度センサ５２及び第１温度センサ５１を鉛直方向に並べて配置しているので、万一、漏洩冷媒がケーシング１１の下部に溜まらずに漏洩箇所で蒸発しても、第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、第３温度センサ５３及び第４温度センサ５４の各検出値のいずれか１つが、図６Ａの状態を示しているときは冷媒が漏洩していると判定することができる。

例えば、室内熱交換器１３の伝熱管のロウ付け部から冷媒が漏洩し、第１分岐壁１７ｂａと第２分岐壁１７ｂｂとのコーナーに溜まって蒸発する場合は、第３温度センサ５３が他の温度センサよりも早く変化する。また、各温度センサの検出値の差が安定時とは異なる値を示すので、ケーシング１１内に冷媒が冷媒したと推定することもできる。

（６）第１実施形態の特徴
（６−１）
空調室内機１００では、第４温度センサ５４の検出値Ｔ４が閾値Ｔａより小さく、且つ、Ｔ４＜Ｔａとなってから所定時間ｔａが経過してもなおＴ４＜Ｔａのときは冷媒がケーシング１１の下部に溜まっていると判定する。したがって、高価なガス検知センサを使用しなくても第４温度センサ５４の検出値に基づいて冷媒漏洩の有無を判断することができる。

（６−２）
冷媒がケーシング１１の下部に溜まらず中間の高さ位置で蒸発する事態、或いは冷媒がケーシング１１の上方に吹き出して下方に移動する前に蒸発を開始する事態も想定される。しかしながら、ケーシング１１の底面側から順に、第４温度センサ５４、第３温度センサ５３、第２温度センサ５２及び第１温度センサ５１が鉛直に並んで配置されているので、第１温度センサ５１、第２温度センサ５２、第３温度センサ５３及び第４温度センサ５４の各検出値のいずれか１つが、図６Ａの状態を示しているときは冷媒が漏洩していると判定することができる。また、各温度センサの検出値の差が安定時とは異なる値を示している場合に、ケーシング１１内に冷媒が漏洩したと推定することができる。

（７）変形例
上記実施形態では、第４温度センサ５４の検出値に基づいて、ケーシング１１の下部に冷媒が溜まっているか否かを判定しているが、第３温度センサ５３の検出値との比較によってさらに判定精度を高めることができる。例えば、第３温度センサ５３の検出値が示す態様には、２通りの態様が想定される。

図７Ａは、第１態様における第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値の変化を表したグラフである。また、図７Ｂは、第２態様における第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値の変化を表したグラフである。

図７Ａにおいて、第１態様は、漏れた冷媒がケーシング１１の下部に溜まり、第４温度センサ５４は漏洩冷媒の雰囲気内にあるが、未だ第３温度センサ５３の高さ位置までは溜まっていないときに発生する。第１態様では、第３温度センサ５３の検出値が安定し、第４温度センサ５４の検出値が大きく変化する。

図７Ｂにおいて、第２態様は、漏れた冷媒が第３温度センサ５３の高さ位置まで留まっているときに発生する。第２態様は、第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値は異なるものの、同様に変化している。

したがって、判定部６３は、先ずは第１態様に対する制御で対応しながら、第１態様でないと判定したときは、第２態様に対する制御を開始する。第１態様の場合、第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値の差ΔＴを監視し、ΔＴが所定の閾値ΔＴｓ以上になったときに冷媒がケーシング１１の下部に溜まっていると判定する。

他方、第２態様の場合、上記実施形態と同様に第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａを下回り、且つ、Ｔ４＜Ｔａとなってから所定時間ｔａ経過後もＴ４＜Ｔａが維持されているときは、冷媒がケーシング１１の下部に溜まっていると判定する。以下、制御フロー図を用いて説明する。

（７−１）冷媒の漏洩検知制御
図８は、変形例に係る漏洩検知制御の制御フロー図である。図８において、判定部６３はステップＳ１１で、第４温度センサ５４の検出値Ｔ４を取得して、ステップＳ１２へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ１２において、第３温度センサ５３の検出値Ｔ３を取得して、ステップＳ１３へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ１３において、第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値の差ΔＴ（＝Ｔ３−Ｔ４）を求めて、ステップＳ１４へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ１４において、ΔＴが閾値ΔＴｓ以上になったか否かを判定し、ΔＴ≧ΔＴｓのときはステップＳ１５へ進み、ΔＴ≧ΔＴｓでないときはステップＳ２４へ進む。

次に、判定部６３は、ステップＳ１５において「第１態様である」と判定し、ステップＳ２９へ進み、ユーザーに対し冷媒漏洩警報を出す。

なお、判定部６３がステップＳ１４において、ΔＴ≧ΔＴｓでないと判定してステップＳ２４へ進んだときは、ステップＳ２４において第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａよりも小さいか否かを判定し、Ｔ４＜ＴａのときはステップＳ２５へ進み、Ｔ４＜ＴａでないときはステップＳ１１に戻る。

次に、判定部６３は、ステップＳ２５においてタイマーを設定し、Ｔ４＜Ｔａと判定してからの経過時間ｔを測定する。

次に、判定部６３は、ステップＳ２６において経過時間ｔが所定時間ｔａに達したか否かを判定し、所定時間ｔａに達しているときはステップＳ２７へ進み、所定時間ｔａに達していないときはその判定を継続する。

次に、判定部６３は、ステップＳ２７において第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａよりも小さいか否かを判定し、Ｔ４＜ＴａのときはステップＳ２８へ進み、Ｔ４＜ＴａでないときはステップＳ３７へ進む。

次に、判定部６３は、ステップＳ２８において「第２態様である」と判定し、ステップＳ２９に進み、ユーザーに対し冷媒漏洩警報を出す。

他方、判定部６３は、ステップＳ２７において第４温度センサ５４の検出値Ｔ４がＴａよりも小さくないと判定したときは、ステップＳ７へ進み、「ケーシング１１の下部に冷媒が溜まっていない」と判定する。

そして、ステップＳ３８において、タイマーの設定を解除してステップＳ１１に戻り、冷媒漏洩検知制御を継続する。

以上のように、第４温度センサ５４及び第３温度センサ５３の検出値に基づいて、ケーシング１１の下部に冷媒が溜まっているか否かを判定することができる。その結果、高価なガス検知センサを使用しなくても冷媒漏洩の有無を判断することができる。

＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る空調室内機の断面図である。図９において、第２実施形態は、第５温度センサ５５が吹出口２３の近傍に設置されている点、及び室内熱交換器１３に熱交換器温度センサ７３が設置されている点で第１実施形態と相違し、他の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３を設けたことによる作用・効果について説明する。

第５温度センサ５５は、吹出口２３からの吹出空気の温度を検出する。熱交換器温度センサ７３は、室内熱交換器１３の温度を検出する。空調室内機１００では、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒が室内ファン１５から吹出口２３に至る吹出流路１８に引き込まれ蒸発するような事態になると、室内熱交換器１３の温度と吹出空気の温度との差が想定外の値を示すことになる。したがって、制御部５０は、室内熱交換器１３の温度と吹出空気の温度との差から冷媒漏洩の有無を判定することができる。以下、制御フロー図を用いて説明する。

（１）冷媒の漏洩検知制御
図１０は、第２実施形態に係る漏洩検知制御の制御フロー図である。図１０において、判定部６３はステップＳ４１で、第５温度センサ５５の検出値Ｔ５を取得して、ステップＳ４２へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ４２において、熱交換器温度センサ７３の検出値Ｔｈ３を取得して、ステップＳ４３へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ４３において、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３の検出値の差ΔＴｎ（＝Ｔｈ３−Ｔ５）を求めて、ステップＳ４４へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ４４において、運転モードが暖房運転か否かを判定し、運転モードが暖房運転のときはステップＳ４５へ進み、運転モードが暖房運転以外（冷房運転）の場合はステップＳ４６へ進む。

次に、判定部６３はステップＳ４５において、ΔＴｎが閾値ΔＴｓｈ以上になったか否かを判定する。

暖房運転時、室内熱交換器１３を通過した空気は、吹出流路１８を経て吹出口２３に至るまでの間にある程度温度降下するので、通常なら吹出空気の温度は室内熱交換器１３よりも低くなっている。

そこに、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合、空気と混合された漏洩冷媒が吹出流路１８を経て吹出口２３に至るまでの間に周囲の空気から吸熱しながら蒸発するので、吹出空気の温度は通常時よりもさらに低くなる。

それゆえ、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３の検出値の差ΔＴｎ（＝Ｔｈ３−Ｔ５）は通常よりも大きくなる。

例えば、暖房運転時の室内熱交換器１３の温度が５０℃である場合の吹出空気の温度を４０℃とする。このとき、ΔＴｎ＝Ｔｈ３−Ｔ５＝５０−４０＝１０である。

一方、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合を想定して、吹出空気の温度が室内熱交換器１３の温度よりも低い温度、例えば０℃まで低くなったとすると、差ΔＴｎ＝５０−０＝５０である。

したがって、例えばΔＴｓｈ＝２０℃と設定しておけば、ΔＴｎ≧ΔＴｓｈ＝２０℃のとき、「冷媒が漏洩している」と推測することができる。

そこで、判定部６３は、ΔＴｎ≧ΔＴｓｈと判定したときはステップＳ４７へ進み、ΔＴｎ≧ΔＴｓｈでないと判定したときはステップＳ４１へ戻る。

他方、判定部６３はステップＳ４６において、ΔＴｎが閾値ΔＴｓｃ以上になったか否かを判定する。

冷房運転時、室内熱交換器１３を通過した空気は、吹出流路１８を経て吹出口２３に至るまでの間にある程度温度上昇するので、通常なら吹出空気の温度は室内熱交換器１３よりも高くなっている。

しかし、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合、空気と混合された漏洩冷媒が吹出流路１８を経て吹出口２３に至るまでの間に周囲の空気から吸熱しながら蒸発するので、吹出空気の温度は、室内熱交換器１３よりも低くなる。

それゆえ、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３の検出値の差ΔＴｎ（＝Ｔｈ３−Ｔ５）は通常とは逆転する。

例えば、冷房運転時の室内熱交換器１３の温度が５℃である場合の吹出温度を１５℃とする。このとき、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３の検出値の差ΔＴｎ＝Ｔｈ３−Ｔ５＝５−１５＝−１０である。

一方、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合を想定して、吹出空気の温度が室内熱交換器１３の温度よりも低い温度、例えば０℃まで低くなったとすると、第５温度センサ５５及び熱交換器温度センサ７３の検出値の差ΔＴｎ＝Ｔｈ３−Ｔ５＝５−０＝５である。

このように、通常なら差ΔＴｎはマイナス値を示すが、冷媒が漏洩し、室内ファン１５に吸い込まれた空気に漏洩冷媒が引き込まれた場合、差ΔＴｎは通常とは逆転してプラス値を示す。

したがって、例えばΔＴｓｃ＝０℃と設定しておけば、ΔＴｎ≧ΔＴｓｃ＝０℃のとき、「冷媒が漏洩している」と推測することができる。

そこで、判定部６３は、ΔＴｎ≧ΔＴｓｃと判定したときはステップＳ４７へ進み、ΔＴｎ≧ΔＴｓｃでないと判定したときはステップＳ４１へ戻る。

次に、判定部６３は、ステップＳ４７において「冷媒が漏洩している」と判定し、ステップＳ４８へ進み、ユーザーに対し冷媒漏洩警報を出す。

（２）第２実施形態の特徴
空調室内機１００では、運転中に冷媒漏洩があり、冷媒が室内ファン１５から吹出口に至る吹出流路１８に引き込まれ蒸発するような事態になると、室内熱交換器１３の温度（検出値Ｔｈ３）と吹出空気の温度（検出値Ｔ５）との差ΔＴｎが想定外の値を示すことになる。したがって、制御部５０は、室内熱交換器１３の温度（検出値Ｔｈ３）と吹出空気の温度（検出値Ｔ５）との差ΔＴｎが予め設定されている閾値を超えているときは、冷媒が漏洩していると判定することができる。

本発明は、微燃性冷媒又は可燃性冷媒を使用して冷房運転及び暖房運転を行うことができる冷凍装置に対して、広く適用可能である。

１１ ケーシング
１３ 熱交換器
１５ 室内ファン
２３ 吹出口
５１ 第１温度センサ（雰囲気温度センサ）
５２ 第２温度センサ（雰囲気温度センサ）
５３ 第３温度センサ（雰囲気温度センサ）
５４ 第４温度センサ（雰囲気温度センサ）
５５ 第５温度センサ（雰囲気温度センサ）
６０ 室内側制御部（制御部）
７３ 熱交換器温度センサ
１００ 空調室内機

特開２００２−０９８３９３号公報 特開２００５−２５７２１９号公報

Claims (4)

1. 吹出口（２３）を有するケーシング（１１）内にファン（１５）、熱交換器（１３）及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、
   前記ケーシング（１１）内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する複数の雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）と、
   複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）それぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する制御部（６０）と、
   を備え、
   前記制御部（６０）は、複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）の少なくとも一つの検出温度が所定値よりも小さくなった状態で所定時間経過したとき、冷媒漏洩が有ると判定する、
   空調室内機（１００）。
2. 吹出口（２３）を有するケーシング（１１）内にファン（１５）、熱交換器（１３）及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、
   前記ケーシング（１１）内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する複数の雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）と、
   複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）それぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する制御部（６０）と、
   を備え、
   前記制御部（６０）は、複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）のうち任意の２つの雰囲気温度センサの検出温度に基づいて異なる位置間の温度差を求め、
   さらに前記制御部（６０）は、
   前記温度差が所定閾値以上のとき、漏洩冷媒が溜まっている第１状態であると判定し、
   前記温度差が前記所定閾値未満のまま、高さ位置が低い側の前記雰囲気温度センサの検出温度が所定値よりも小さくなった状態で所定時間経過したとき、前記第１状態よりも高い位置まで漏洩冷媒が溜まっている第２状態であると判定する、
   空調室内機（１００）。
3. 吹出口（２３）を有するケーシング（１１）内にファン（１５）、熱交換器（１３）及び冷媒配管を収容する空調室内機であって、
   前記ケーシング（１１）内の高さ位置の異なる箇所に配置されてその雰囲気温度を検出する複数の雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）と、
   複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４，５５）それぞれの検出温度に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する制御部（６０）と、
   前記熱交換器（１３）の温度を検出する熱交換器温度センサ（７３）と、
   を備え、
   １つの前記雰囲気温度センサ（５５）が、前記吹出口（２３）に配置され、前記吹出口（２３）からの吹出空気の温度を検出し、
   前記制御部（６０）は、前記熱交換器（１３）の温度と前記吹出空気の温度との差が所定閾値よりも大きいとき冷媒漏洩が有ると判定し、
   さらに前記制御部（６０）は、運転モードが暖房運転か冷房運転かによって前記所定閾値を変更する、
   空調室内機（１００）。
4. 複数の前記雰囲気温度センサ（５１，５２，５３，５４）のうち前記冷媒配管又は前記冷媒配管に隣接する位置に配置されるものは、前記冷媒配管のロウ付け部分又は前記ロウ付け部分に隣接する位置に配置される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空調室内機（１００）。

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