| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】岡 昌弘
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| 【要約】 |
【課題】液冷媒を貯留したタンク内に高圧及び低圧を作用させ、これら圧力によってタンクからの冷媒の押し出しと、タンクへの冷媒の回収とを行って冷媒による熱搬送を行う冷凍装置に対し、冷媒の漏洩を迅速且つ正確に行う。
【解決手段】液冷媒を貯留した一対のタンク(T1,T2)、室内熱交換器(HEX1)、主熱交換器(HEX2)を備えた２次側回路(20)と、この２次側回路(20)の冷媒を加熱してタンク(T1,T2)を加圧する加熱熱交換器(HEX3)、２次側回路(20)の冷媒を冷却してタンク(T1,T2)を減圧する冷却熱交換器(HEX4)を有する駆動用回路(50)とを備える。加熱熱交換器(HEX3)での液冷媒の加熱蒸発、冷却熱交換器(HEX4)でのガス冷媒の冷却凝縮によりタンク(T1,T2)内に高圧及び低圧を作用させて２次側回路(20)に冷媒を循環させる。一方のタンク(T1)からの液冷媒の押し出し動作の開始後、所定時間が経過するまでにタンク(T1)内が空になったとき、２次側回路(20)の冷媒が漏洩していると判断する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)を有する冷媒流路(21)と、液冷媒の貯留が可能なタンク(T1,T2)と、高圧及び低圧を発生する圧力発生手段(HEX3,HEX4)とを備え、上記圧力発生手段(HEX3)で発生した高圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、該タンク(T1,T2)内の液冷媒を利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)のうちの一方の熱交換器(HEX1,HEX2)に向かって押し出す押し出し動作と、圧力発生手段(HEX4)で発生した低圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、上記一方の熱交換器(HEX1,HEX2)から他方の熱交換器(HEX2,HEX1)に流れた冷媒をタンク(T1,T2)内に回収する回収動作とを行い、熱交換器(HEX1,HEX2)間で熱搬送する冷凍装置において、上記押し出し動作の開始時に開始信号を発する開始信号手段(71)と、上記押し出し動作において、タンク(T1,T2)内が略空になった時に空信号を発する空検知手段(60),(61)と、上記開始信号手段(71)の開始信号及び空検知手段(60),(61)の空信号を受信可能であり、開始信号を受信した後、所定時間以内に空信号を受信したとき、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定して所定の漏洩処理動作を行う漏洩処理手段(72)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】 利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)を有する冷媒流路(21)と、液冷媒の貯留が可能なタンク(T1,T2)と、高圧及び低圧を発生する圧力発生手段(HEX3,HEX4)とを備え、上記圧力発生手段(HEX3)で発生した高圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、該タンク(T1,T2)内の液冷媒を利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)のうちの一方の熱交換器(HEX1,HEX2)に向かって押し出す押し出し動作と、圧力発生手段(HEX4)で発生した低圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、上記一方の熱交換器(HEX1,HEX2)から他方の熱交換器(HEX2,HEX1)に流れた冷媒をタンク(T1,T2)内に回収する回収動作とを行い、熱交換器(HEX1,HEX2)間で熱搬送する冷凍装置において、上記押し出し動作の開始時に開始信号を発する開始信号手段(71)と、上記押し出し動作において、タンク(T1,T2)内が略空になった時に空信号を発する空検知手段(60),(61)と、上記冷媒流路(21)での単位時間当たりの冷媒流量の信号を発する流量検知手段(73)と、上記開始信号手段(71)の開始信号及び流量検知手段(73)の信号を受信可能であり、冷媒流路(21)及びタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していないときの押し出し動作開始からタンク(T1,T2)内が略空になるまでの時間を算出して、時間信号を発する時間算出手段(74)と、上記開始信号手段(71)の開始信号、空検知手段(60),(61)の空信号及び時間算出手段(74)の時間信号を受信可能であり、開始信号を受信してから空信号を受信するまでの実所要時間と上記算出した時間とを比較し、実所要時間が算出した時間よりも短いとき、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定して所定の漏洩処理動作を行う漏洩処理手段(72)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】 請求項１または２記載の冷凍装置において、圧力発生手段(HEX3)は液冷媒の加熱蒸発により高圧を発生させる一方、空検知手段(60)は、タンク(T1,T2)に接続した押し出し配管(37a)の内部温度を検出する温度センサ(60)であって、検出温度が所定温度を超えたときに空信号を発することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】 請求項１または２記載の冷凍装置において、圧力発生手段(HEX3)は液冷媒の加熱蒸発により高圧を発生させる一方、空検知手段(60)は、タンク(T1,T2)内の底部の温度を検出する温度センサ(60)であって、検出温度が所定温度を超えたときに空信号を発することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】 請求項１または２記載の冷凍装置において、空検知手段(61)は、タンク(T1,T2)内の液冷媒の液面を検出する液面センサ(61)であって、液冷媒の液面が所定液位以下に降下したときに空信号を発することを特徴とする冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍装置に係る。特に、本発明は、液冷媒を貯留したタンク内に高圧及び低圧を作用させ、これら圧力によってタンクからの液冷媒の押し出し動作と、タンクへの液冷媒の回収動作とを行って熱搬送する冷凍装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ポンプを用いることなく冷媒を循環させて、熱源から受けた温熱又は冷熱を利用側熱交換器に搬送する冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、例えば特開平９−１７８２１７号公報に開示されている。
【０００３】この冷凍装置は、利用側冷媒回路及び駆動用回路を備えている。利用側冷媒回路は、熱源との間で熱交換を行う熱源側熱交換器及び利用側空間に設置された利用側熱交換器を有する。これら熱交換器同士は液配管及びガス配管によって利用側冷媒の循環が可能に接続されている。利用側冷媒回路は、該回路を構成する液配管に接続し且つ液冷媒の貯留が可能な一対のタンクを有する。駆動用回路は、圧縮機、駆動用加熱熱交換器、減圧機構及び駆動用冷却熱交換器が冷媒配管によって駆動用冷媒の循環が可能に接続されて成る。各駆動用の熱交換器は駆動用冷媒と利用側冷媒とを熱交換させる。駆動用回路での冷媒循環動作により、駆動用加熱熱交換器において駆動用冷媒が利用側冷媒を加熱する。これにより利用側冷媒が蒸発して高圧が発生する。一方、駆動用冷却熱交換器において駆動用冷媒が利用側冷媒を冷却する。これにより利用側冷媒が凝縮して低圧が発生する。
【０００４】このようにして発生した高圧を一方のタンクに作用させ、低圧を他方のタンクに作用させる。つまり、一方のタンクからの液冷媒の押し出しと、他方のタンクへの液冷媒の回収とを同時に行うことにより利用側冷媒回路で冷媒が循環し、熱搬送が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、蒸気圧縮式の冷凍装置では、冷媒回路で冷媒漏洩が発生していることを冷媒圧力によって検知している。つまり、この冷媒漏洩が発生している状態では、冷媒回路の高圧側配管の内圧が所定圧力まで上昇しないので、これを検知することで冷媒の漏洩が認識できる。
【０００６】ところが、この圧力による漏洩検知を上述した利用側冷媒回路に適用した場合、この漏洩検知を迅速に行うことができない。何故なら、利用側冷媒回路では、タンクの押し出し力と吸引力との差だけの冷媒圧力差しか生じていない。つまり、利用側冷媒回路における高圧側配管の内圧と低圧側配管の内圧との差が、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおけるこれらの圧力差に比べて小さい。従って、冷媒漏洩量に対する高圧側配管内圧の低下割合が小さい。このため、大量の冷媒が漏洩しなければ、漏洩検知できる程度まで冷媒圧力が低下しない。その結果、冷媒の漏洩発生から漏洩検知までの時間を長く要し、その間、空調能力を十分に発揮できないまま運転が継続されてしまう。このように、上述した利用側冷媒回路において、冷媒圧力を検知して冷媒漏洩を認識する場合、冷媒漏洩検知を迅速に行うことができないため、室内の空気調和が良好に行えず、装置の信頼性が低くなってしまう。
【０００７】また、僅かな圧力変化をも検知可能な精度の高い圧力センサを設けることにより、冷媒漏洩検知を迅速に行い得る構成を採用することも考えられる。ところが、これではコストの増大を招くばかりでなく、冷媒の漏洩が発生していないにも拘わらず、漏洩検知を行うといった誤動作を引き起こす可能性がある。
【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液冷媒を貯留したタンク内に高圧及び低圧を作用させ、これら圧力によってタンクからの液冷媒の押し出しと、タンクへの液冷媒の回収とを行って冷媒による熱搬送を行う冷凍装置に対し、冷媒の漏洩検知を迅速且つ正確に行うことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】−発明の概要−上記目的を達成するために、本発明は、タンクからの液冷媒の押し出し時間が所定時間よりも短い場合には、タンク内の液冷媒が少ない、つまり、冷媒回路において冷媒漏洩が発生していると判定している。
【００１０】−解決手段−具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、図１に示すように、利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)を有する冷媒流路(21)と、液冷媒の貯留が可能なタンク(T1,T2)と、高圧及び低圧を発生する圧力発生手段(HEX3,HEX4)とを備えた冷凍装置を前提とする。この冷凍装置は、圧力発生手段(HEX3)で発生した高圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、該タンク(T1,T2)内の液冷媒を利用側熱交換器(HEX1)及び熱源側熱交換器(HEX2)のうちの一方の熱交換器(HEX1,HEX2)に向かって押し出す押し出し動作と、圧力発生手段(HEX4)で発生した低圧をタンク(T1,T2)内に作用させて、上記一方の熱交換器(HEX1,HEX2)から他方の熱交換器(HEX2,HEX1)に流れた冷媒をタンク(T1,T2)内に回収する回収動作とを行い、熱交換器(HEX1,HEX2)間で熱搬送する。この冷凍装置に対し、上記押し出し動作の開始時に開始信号を発する開始信号手段(71)と、上記押し出し動作において、タンク(T1,T2)内が略空になった時に空信号を発する空検知手段(60),(61)と、上記開始信号手段(71)の開始信号及び空検知手段(60),(61)の空信号を受信可能であり、開始信号を受信した後、所定時間以内に空信号を受信したとき、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定して所定の漏洩処理動作を行う漏洩処理手段(72)とを備えさせている。
【００１１】この特定事項により、タンク(T1,T2)からの液冷媒の押し出し動作と、タンク(T1,T2)への液冷媒の回収動作とにより、熱交換器(HEX1,HEX2)間を冷媒が流れて熱搬送が行われる。この動作において、押し出し動作の開始時に、開始信号手段(71)からの開始信号が漏洩処理手段(72)に送信される。この押し出し動作によってタンク(T1,T2)内が略空になった時に、空検知手段(60),(61)からの空信号が漏洩処理手段(72)に送信される。漏洩処理手段(72)は、この開始信号を受信してから空信号を受信するまでの時間が所定時間よりも短いときには、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定する。つまり、冷媒流路(21)やタンク(T1,T2)から冷媒漏洩が発生している場合には、押し出し動作を開始する時点でタンク(T1,T2)内の貯留液冷媒は不足している。従って、タンク(T1,T2)内が空になるまでの所要時間は、冷媒漏洩が発生していない場合の所定時間よりも短くなる。このため、タンク(T1,T2)内が空になるまでに本来必要である所要時間よりも短い時間でタンク(T1,T2)内が空になり、タンク(T1,T2)内が略空になったことを空検知手段(60),(61)が検知する。これにより、冷媒漏洩が発生していることが判定できる。この冷媒漏洩判定を行った漏洩処理手段(72)は、所定の漏洩処理動作を行う。例えば、警告を発したり、冷媒流路(21)での冷媒の流れを停止させる。
【００１２】第２の解決手段は、前提が上述した第１の解決手段の前提と同じである。そして、押し出し動作の開始時に開始信号を発する開始信号手段(71)と、押し出し動作において、タンク(T1,T2)内が略空になった時に空信号を発する空検知手段(60),(61)とを備えている、また、これら手段(60),(61),(71)に加えて、流量検知手段(73)、時間算出手段(74)、漏洩処理手段(72)を備えている。流量検知手段(73)は、冷媒流路(21)での単位時間当たりの冷媒流量の信号を発する。時間算出手段(74)は、開始信号手段(71)の開始信号及び流量検知手段(73)の信号を受信可能であり、冷媒流路(21)及びタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していないときの押し出し動作開始からタンク(T1,T2)内が略空になるまでの時間を算出して、時間信号を発する。漏洩処理手段(72)は、開始信号手段(71)の開始信号、空検知手段(60),(61)の空信号及び時間算出手段(74)の時間信号を受信可能であり、開始信号を受信してから空信号を受信するまでの実所要時間と上記算出した時間とを比較し、実所要時間が算出した時間よりも短いとき、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定して所定の漏洩処理動作を行う。
【００１３】この特定事項により、冷媒の押し出し動作において、流量検知手段(73)は単位時間当たりの冷媒流量を検知している。時間算出手段(74)は、上記単位時間当たりの冷媒流量に基づいて、冷媒流路(21)及びタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していないときの押し出し動作の開始からタンク(T1,T2)内が略空になるまでの時間を算出する。漏洩処理手段(72)は、押し出し動作の開始からタンク(T1,T2)内が略空になるまでの実所要時間と、上記算出した時間とを比較する。この実所要時間が算出した時間よりも短いとき、漏洩処理手段(72)は、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定する。つまり、冷媒流路(21)やタンク(T1,T2)から冷媒漏洩が発生している場合には、押し出し動作を開始する時点でタンク(T1,T2)内の貯留液冷媒は不足している。従って、タンク(T1,T2)内が空になるまでの実所要時間は、冷媒漏洩が発生していないときの所要時間よりも短くなる。このため、タンク(T1,T2)内が空になるまでに本来必要である所要時間よりも短い時間でタンク(T1,T2)内が空になり、タンク(T1,T2)内が略空になったことを空検知手段(60),(61)が検知する。これにより、冷媒漏洩が発生していることが判定できる。この冷媒漏洩判定を行った漏洩処理手段(72)は、上記と同様に、所定の漏洩処理動作を行う。
【００１４】第３〜第５の解決手段は、空検知手段の構成を具体化している。つまり、第３の解決手段は、上記第１の解決手段または第２の解決手段において、圧力発生手段(HEX3)を液冷媒の加熱蒸発により高圧を発生するものとする。空検知手段(60)を、タンク(T1,T2)に接続した押し出し配管(37a)の内部温度を検出する温度センサ(60)とし、検出温度が所定温度を超えたときに空信号を発するものとする。
【００１５】第４の解決手段は、上記第１の解決手段または第２の解決手段において、圧力発生手段(HEX3)を液冷媒の加熱蒸発により高圧を発生するものとする。空検知手段(60)を、タンク(T1,T2)内の底部の温度を検出する温度センサ(60)とし、検出温度が所定温度を超えたときに空信号を発するものとする。
【００１６】第５の解決手段は、上記第１の解決手段または第２の解決手段において、空検知手段(61)を、タンク(T1,T2)内の液冷媒の液面を検出する液面センサ(61)とし、液冷媒の液面が所定液位以下に降下したときに空信号を発するものとする。
【００１７】これら特定事項のうち、特に第４及び第５の解決手段では、タンク(T1,T2)内が空になると同時、または、その直前に空検知手段(60)によりタンク(T1,T2)内が空になることを検知できる。
【００１８】
【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る冷凍装置を室内の暖房又は冷房を行う空気調和装置に適用した場合について説明する。
【００１９】図１に示すように、本実施形態の空気調和装置は、熱源側冷媒回路(10)と、搬送回路(30)を備えた利用側冷媒回路(20)と、駆動用回路(50)とを備えている。上記熱源側冷媒回路(10)は冷媒循環動作によって温熱又は冷熱を生成する。利用側冷媒回路(20)は熱源側冷媒回路(10)からの温熱又は冷熱を室内熱交換器(HEX1)へ搬送して空気調和に利用する。駆動用回路(50)は利用側冷媒回路(20)の冷媒に循環駆動力を付与する。また、上記熱源側冷媒回路(10)及び駆動用回路(50)は、蒸気圧縮式冷凍サイクルで構成されている。以下、熱源側冷媒回路(10)を１次側回路(10)といい、利用側冷媒回路(20)を２次側回路(20)という。
【００２０】−２次側回路(20)の説明−上記２次側回路(20)は、熱源側熱交換器としての主熱交換器(HEX2)と複数の室内ユニット(22)とを備えて成る冷媒流路としての主回路(21)に、２次側四路切換弁(23)を介して上記搬送回路(30)が接続して構成されている。室内ユニット(22)は、利用側熱交換器としての室内熱交換器(HEX1)と室内電動弁(EV)とを冷媒配管で直列に接続して構成されている。各室内ユニット(22)の室内熱交換器(HEX1)側(ガス側)の一端は、それぞれ主ガス配管(24)を介して上記主熱交換器(HEX2)の上端部に接続している。一方、各室内ユニット(22)の室内電動弁(EV)側(液側)の一端は、それぞれ主液配管(25)を介して上記２次側四路切換弁(23)に接続している。また、主熱交換器(HEX2)の下端部は、主液配管(26)を介して２次側四路切換弁(23)に接続している。この主液配管(26)には、第２電動弁(EV-2)が設けられている。以上のようにして、上記主回路(21)が形成される。
【００２１】また、この主回路(21)には、蓄熱ユニット(40)が接続している。該蓄熱ユニット(40)は、蓄熱槽(41)に蓄熱熱交換部(42)を収納して成る。蓄熱槽(41)には蓄熱媒体としての水が満たされている。蓄熱熱交換部(42)は、所定の長さを有する所定本数の伝熱管によって構成されて蓄熱槽(41)の内部に収納されている。この蓄熱熱交換部(42)は、一端が上記主液配管(25)に、他端が上記主ガス配管(24)に、それぞれ蓄熱配管(43)を介して接続している。また、蓄熱熱交換部(42)と主液配管(25)との間の蓄熱配管(43)には、第１電動弁(EV-1)が設けられている。更に、この蓄熱配管(43)には、蓄熱回収管(44)が接続している。この蓄熱回収管(44)は、蓄熱電磁弁(SV)を備える一方、一端が蓄熱熱交換部(42)と第１電動弁(EV-1)との間に、他端が２次側四路切換弁(23)と第２電動弁(EV-2)との間の主液配管(26)にそれぞれ接続している。そして、上記蓄熱熱交換部(42)において２次側回路(20)の冷媒と蓄熱槽(41)内の水とを熱交換させるようにしている。
【００２２】上記搬送回路(30)は、加熱熱交換器(HEX3)と、冷却熱交換器(HEX4)と、放熱熱交換器(HEX5)と、液冷媒を貯留する第１及び第２メインタンク(T1,T2)と、サブタンク(ST)とを備える。
【００２３】上記加熱熱交換器(HEX3)は、駆動用回路(50)の冷媒と２次側回路(20)の液冷媒とを熱交換し、該液冷媒を加熱蒸発させる。この２次側回路(20)の液冷媒の蒸発によって、加熱熱交換器(HEX3)の内部は高圧状態となる。一方、上記冷却熱交換器(HEX4)は、駆動用回路(50)の冷媒と２次側回路(20)のガス冷媒とを熱交換し、該ガス冷媒を冷却凝縮させる。この２次側回路(20)のガス冷媒の凝縮によって、冷却熱交換器(HEX4)の内部は低圧状態となる。そして、第１及び第２メインタンク(T1,T2)のうち一方のメインタンク(T1,T2)を加熱熱交換器(HEX3)と連通して加圧し、該メインタンク(T1,T2)内の液冷媒を押し出す。同時に、他方のメインタンク(T1,T2)を冷却熱交換器(HEX4)と連通して減圧し、該メインタンク(T1,T2)内へ液冷媒を回収する。つまり、室内熱交換器(HEX1)及び主熱交換器(HEX2)のうちの一方に搬送回路(30)から液冷媒を押し出し、他方から搬送回路(30)に液冷媒を吸引する。以上のようにして、駆動用回路(50)は、２次側回路(20)の冷媒に循環駆動力を付与する。これら加熱熱交換器(HEX3)及び冷却熱交換器(HEX4)によって圧力発生手段が構成されている。
【００２４】具体的に、上記冷却熱交換器(HEX4)の上端部にはガス回収管(32)が接続している。このガス回収管(32)は、３本の分岐管(32a,32b,32c)に分岐し、この各分岐管(32a〜32c)が各メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)の上端部に個別に接続している。これら各分岐管(32a〜32c)には、第１〜第３のタンク減圧電磁弁(SV-V1,SV-V2,SV-V3)が設けられている。また、この冷却熱交換器(HEX4)の下端部には液供給管(33)が接続している。この液供給管(33)は２本の分岐管(33a,33b)に分岐し、この各分岐管(33a,33b)が各メインタンク(T1,T2)の下端部にそれぞれ接続している。これら分岐管(33a,33b)には、各メインタンク(T1,T2)への冷媒の回収のみを許容する逆止弁(CV-2)が設けられている。
【００２５】上記加熱熱交換器(HEX3)の上端部にはガス供給管(31)が接続している。このガス供給管(31)は、３本の分岐管(31a,31b,31c)に分岐し、この各分岐管(31a〜31c)が上記ガス回収管(32)の分岐管(32a〜32c)に接続している。これにより、該ガス供給管(31)の各分岐管(31a〜31c)が各メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)の上端部に上記分岐管(32a〜32c)を介して個別に接続している。これら各分岐管(31a〜31c)には、第１〜第３のタンク加圧電磁弁(SV-P1,SV-P2,SV-P3)が設けられている。また、この加熱熱交換器(HEX3)の下端部には液回収管(34)が接続している。この液回収管(34)はサブタンク(ST)の下端部に接続している。この液回収管(34)には、サブタンク(ST)からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-1)が設けられている。
【００２６】尚、各メインタンク(T1,T2)は、冷却熱交換器(HEX4)よりも低い位置に設置されている。また、サブタンク(ST)は、加熱熱交換器(HEX3)よりも高い位置に設置されている。
【００２７】また、各メインタンク(T1,T2)には回収用液配管(38)と押し出し用液配管(37)とが接続している。回収用液配管(38)は２本の分岐管(38a,38b)に分岐し、各分岐管(38a,38b)が各メインタンク(T1,T2)の下端部にそれぞれ接続している。これら各分岐管(38a,38b)には、各メインタンク(T1,T2)への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-5)が設けられている。一方、押し出し用液配管(37)は３本の分岐管(37a,37b,37c)に分岐し、各分岐管(37a〜37c)が上記回収用液配管(38)の分岐管(38a,38b)及び液回収管(34)に接続することにより、各メインタンク(T1,T2)及びサブタンク(ST)の下端部に接続している。これら分岐管(37a〜37c)のうち、各メインタンク(T1,T2)に接続する分岐管(37a,37b)には、メインタンク(T1,T2)下端からの冷媒の流出のみを許容する逆止弁(CV-3)が設けられている。一方、サブタンク(ST)に接続する分岐管(37c)には、該サブタンク(ST)への冷媒の流入のみを許容する逆止弁(CV-4)が設けられている。
【００２８】上記放熱熱交換器(HEX5)は、上記回収用液配管(38)に設けられ、各メインタンク(T1,T2)へ回収する２次側回路(20)の液冷媒と、駆動用回路(50)の冷媒とを熱交換させる。この放熱熱交換器(HEX5)における両冷媒の熱交換によって、冷却熱交換器(HEX4)における熱交換量と加熱熱交換器(HEX3)における熱交換量とをバランスさせるようになっている。つまり、駆動用回路(50)では、圧縮機(51)への入力エネルギ分に相当する温熱が余っており、放熱熱交換器(HEX5)を設けない場合には、この余剰熱が加熱熱交換器(HEX3)において２次側回路(20)の液冷媒に与えられてしまって、冷却熱交換器(HEX4)における熱交換量と加熱熱交換器(HEX3)における熱交換量とがアンバランスになる。放熱熱交換器(HEX5)は、この各熱量をバランスさせるために設けている。即ち、上記余剰熱を放熱熱交換器(HEX5)において回収用液配管(38)を流れる液冷媒に放熱し、冷却熱交換器(HEX4)における熱交換量と加熱熱交換器(HEX3)における熱交換量とをバランスさせ、メインタンク(T1,T2)の冷媒押し出し力と、冷媒吸引力とを等しくして、２次側回路(20)での円滑な冷媒循環動作を可能にしている。
【００２９】本形態の特徴とする構成の一つとして、第１メインタンク(T1)に接続する押し出し用液配管(37)の分岐管(37a)には空検知手段としての温度センサ(60)が設けられている。この温度センサ(60)は、分岐管(37a)内の冷媒温度を検出する。つまり、第１メインタンク(T1)から冷媒が押し出されている状態では、分岐管(37a)には飽和温度以下の液冷媒が流れており、温度センサ(60)が検出する温度は比較的低い。一方、第１メインタンク(T1)内の全ての冷媒が押し出されると、分岐管(37a)にはガス冷媒が流れる。このガス冷媒は、加熱熱交換器(HEX3)で加熱蒸発した比較的高温の冷媒である。従って、この状態では、温度センサ(60)が検出する温度は比較的高い。つまり、この温度センサ(60)が検出する冷媒温度によって、分岐管(37a)に液冷媒が存在している状態であるか、ガス冷媒が存在している状態であるかを認識できる。言い換えると、第１メインタンク(T1)に繋がる第１タンク加圧用電磁弁(SV-P1)が開放している状態で、分岐管(37a)に存在する冷媒を認識することにより、第１メインタンク(T1)から冷媒が押し出されている状態であるのか、第１メインタンク(T1)内の全ての冷媒が押し出された状態であるのかを判定することが可能である。そして、この温度センサ(60)は、検出温度が比較的低い状態（冷媒の飽和温度程度）から急上昇した場合には空信号を発する。具体的には、検出温度が飽和温度を超えると空信号を発する。
【００３０】以上のように上記搬送回路(30)が構成されると共に、該搬送回路(30)の回収用液配管(38)及び押し出し用液配管(37)が、２次側四路切換弁(23)を介して主回路(21)の主液配管(25,26)に接続している。つまり、上記２次側回路(20)は、一方のメインタンク(T1,T2)から押し出された液冷媒が押し出し用液配管(37)を通って主回路(21)へ流れ、主回路(21)を循環した後に回収用液配管(38)を通って他方のメインタンク(T1,T2)に回収される構成となっている。また、２次側四路切換弁(23)は、押し出し用液配管(37)を室内ユニット(22)に接続し、且つ回収用液配管(38)を主熱交換器(HEX2)に接続する切り換え状態と、押し出し用液配管(37)を主熱交換器(HEX2)に接続し、且つ回収用液配管(38)を室内ユニット(22)に接続する切り換え状態とが切り換え可能である。この切り換えによって、主回路(21)における冷媒の循環方向が反転可能である。
【００３１】−駆動用回路(50)の説明−上記駆動用回路(50)は、駆動圧縮機(51)、上記加熱熱交換器(HEX3)、放熱熱交換器(HEX5)、減圧機構としての第４膨張弁(EV-4)及び冷却熱交換器(HEX4)を順に冷媒配管で接続した蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成している。この駆動用回路(50)は、上述したように、加熱熱交換器(HEX3)において２次側回路(20)の冷媒を蒸発させて該加熱熱交換器(HEX3)内を高圧状態にすると同時に、冷却熱交換器(HEX4)において２次側回路(20)の冷媒を凝縮させて該冷却熱交換器(HEX4)内を低圧状態にする。
【００３２】また、上記放熱熱交換器(HEX5)は、上述したように、２次側回路(20)の液冷媒と駆動用回路(50)の冷媒とを熱交換させることによって、冷却熱交換器(HEX4)における熱交換量と加熱熱交換器(HEX3)における熱交換量とを均衡させる。つまり、２次側回路(20)の冷媒に適切な循環駆動力を付与するには、加熱熱交換器(HEX3)における２次側回路(20)の液冷媒の蒸発量と、冷却熱交換器(HEX4)における２次側回路(20)のガス冷媒の凝縮量とを等しくする必要がある。従って、加熱熱交換器(HEX3)における駆動用回路(50)の冷媒の放熱量と、冷却熱交換器(HEX4)における駆動用回路(50)の冷媒の吸熱量とを均衡させなければならない。本実施形態では上記放熱熱交換器(HEX5)を設け、駆動圧縮機(51)への入力電力に起因する入熱分を放熱熱交換器(HEX5)において放熱させることよって、上述の加熱熱交換器(HEX3)における放熱量と冷却熱交換器(HEX4)における吸熱量とをバランスさせる。
【００３３】−１次側回路(10)の説明−上記１次側回路(10)は、１次側圧縮機(11)、１次側四路切換弁(12)、室外熱交換器(HEX6)、第３膨張弁(EV-3)及び上記主熱交換器(HEX2)を冷媒配管により接続して蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成している。この１次側回路(10)は、主熱交換器(HEX2)を介して上記２次側回路(20)へ温熱又は冷熱を供給する。
【００３４】−コントローラの説明−本装置は、上述した各回路(10,20,30,50)における冷媒循環動作を制御するためのコントローラ(70)を備えている。つまり、このコントローラ(70)は、各圧縮機(11,51)の運転周波数制御、各電動弁(EV,EV-1〜EV-4)の開度調整、各電磁弁(SV,SV-P1〜SV-P3,SV-V1〜SV-V3)の開閉調整等を行う。
【００３５】本形態の特徴として、このコントローラ(70)は、開始信号手段(71)及び漏洩処理手段(72)を備えている。開始信号手段(71)は、第１メインタンク(T1)からの冷媒押し出し動作の開始時に開始信号を発する。つまり、この開始信号手段(71)は、メインタンク(T1)に低圧が作用し第２メインタンク(T2)に高圧が作用している状態から、第１メインタンク(T1)に高圧が作用し第２メインタンク(T2)に低圧が作用する状態に切り換わった際に開始信号を発する。
【００３６】漏洩処理手段(72)は、温度センサ(60)の空信号及び開始信号手段(71)の開始信号が受信可能である。該漏洩処理手段(72)は、この開始信号を受信した後、所定時間以内に空信号を受けたときに、２次側回路(20)において冷媒が漏洩していると判定する。つまり、２次側回路(20)に冷媒漏洩が発生しておらず、該２次側回路(20)に十分な冷媒が存在している状態では、第１メインタンク(T1)からの冷媒押し出し動作を開始した後、この第１メインタンク(T1)内が空になるまでに、所定時間（例えば１分）が必要である。２次側回路(20)に冷媒漏洩が発生している場合には、冷媒押し出し動作を開始する時点で第１メインタンク(T1)内の貯留液冷媒は不足している。従って、第１メインタンク(T1)内が空になるまでの所要時間は上記所定時間よりも短く（例えば４５秒）なる。このため、第１メインタンク(T1)内が空になるまでに本来必要である所要時間よりも短い時間で第１メインタンク(T1)内が空になり、温度センサ(60)の検出温度が急上昇する。これにより、２次側回路(20)の冷媒量が不足している、つまり、主回路(21)またはメインタンク(T1,T2)からの冷媒漏洩が発生していることが判定できる。尚、上記の冷媒漏洩判定を行うための所定時間（上記では１分）は、メインタンク(T1,T2)の容量や２次側回路(20)の冷媒充填量によって決定される。つまり、冷媒漏洩が発生していない状況において、第２メインタンク(T2)内が空になった場合の第１メインタンク(T1)の液冷媒貯留量を、該第１メインタンク(T1)からの冷媒押し出し動作時の単位時間当たりの押し出し量で除した値がこの所定位時間として決定される。
【００３７】この漏洩判定が行われると、漏洩処理手段(72)は、所定の漏洩処理動作を行う、この漏洩処理動作としては、図示しない表示パネルに冷媒漏洩発生の警告表示を行ったり、駆動回路(50)の駆動圧縮機(51)を停止して２次側回路(20)での冷媒循環を停止させる。
【００３８】−冷房運転動作−１次側回路(10)で生成した冷熱を室内ユニット(22)へ搬送する冷房運転時の動作について説明する。
【００３９】先ず、１次側回路(10)の動作について説明する。この運転時において、１次側回路(10)では、１次側四路切換弁(12)が図２に実線で示すように切り換わると共に、第３膨張弁(EV-3)が所定開度に調整される。
【００４０】この状態において、図２に一点鎖線の矢印で示すように、１次側回路(10)を冷媒が循環する。即ち、１次側圧縮機(11)から吐出した高圧のガス冷媒は、１次側四路切換弁(12)を通って室外熱交換器(HEX6)へ流れ、該室外熱交換器(HEX6)で外気と熱交換して凝縮して高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は、第３膨張弁(EV-3)で減圧されて低圧の液冷媒となり、その後、主熱交換器(HEX2)において２次側回路(20)の冷媒と熱交換して蒸発する。その際、１次側回路(10)において冷熱が生成し、該冷熱が２次側回路(20)の冷媒に供給される。該主熱交換器(HEX2)で蒸発した１次側回路(10)の冷媒は、１次側圧縮機(11)に吸入され、この循環を繰り返す。
【００４１】次に、上記駆動用回路(50)の動作について説明する。この運転時において、駆動用回路(50)では、第４膨張弁(EV-4)が所定開度に調整される。
【００４２】この状態において、図２に二点鎖線の矢印で示すように、駆動用回路(50)内を冷媒が循環する。即ち、駆動圧縮機(51)から吐出した高圧のガス冷媒は、加熱熱交換器(HEX3)へ流れ、該加熱熱交換器(HEX3)で２次側回路(20)の液冷媒と熱交換を行い、凝縮して高圧の液冷媒となる。その際、２次側回路(20)の液冷媒は加熱されて蒸発する。加熱熱交換器(HEX3)で凝縮した冷媒は、放熱熱交換器(HEX5)へ流れ、２次側回路(20)の液冷媒との熱交換によって冷却される。これにより、駆動用回路(50)の駆動圧縮機(51)を駆動させるための入力エネルギに相当する余剰熱が２次側回路(20)の液冷媒に放熱される。この冷却された液冷媒は、第４膨張弁(EV-4)で減圧されて低圧の液冷媒となり、その後、冷却交換器(HEX4)において２次側回路(20)の冷媒と熱交換して蒸発する。その際、２次側回路(20)のガス冷媒は冷却されて凝縮する。該冷却交換器(HEX4)で蒸発した駆動用回路(50)の冷媒は、駆動圧縮機(51)に吸入されて、この循環を繰り返す。
【００４３】この駆動用回路(50)での冷媒循環動作において、上記余剰熱は放熱熱交換器(HEX5)において２次側回路(20)の液冷媒に放熱されている。このため、加熱熱交換器(HEX3)における駆動用回路(50)の冷媒の放熱量と、冷却熱交換器(HEX4)における駆動用回路(50)の冷媒の吸熱量とはほぼ等しくなっている。
【００４４】次に、上記２次側回路(20)の動作について説明する。搬送回路(30)の各電磁弁(SV-P1,SV-P2,…)が次の状態にあるところから説明する。第１メインタンク(T1)の加圧電磁弁(SV-P1)、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)、第２メインタンク(T2)の減圧電磁弁(SV-V2)が開放している。一方、第２メインタンク(T2)の加圧電磁弁(SV-P2)、第１メインタンク(T1)の減圧電磁弁(SV-V1)、サブタンク(ST)の減圧電磁弁(SV-V3)は閉鎖している。また、２次側四路切換弁(23)は図２に実線で示すように切り換わり、各室内ユニット(22)の室内電動弁(EV)は所定開度に調整され、第２電動弁(EV-2)は開放し、第１電動弁(EV-1)及び蓄熱電磁弁(SV)は閉鎖している。
【００４５】この状態において、加熱熱交換器(HEX3)では、駆動用回路(50)の冷媒と２次側回路(20)の液冷媒とが熱交換し、該液冷媒が加熱されて蒸発する。この２次側回路(20)の液冷媒の蒸発によって加熱熱交換器(HEX3)内が高圧状態となる。加圧電磁弁(SV-P1)の開放によって加熱熱交換器(HEX3)と第１メインタンク(T1)とが連通し、第１メインタンク(T1)が加圧される。このため、第１メインタンク(T1)に貯留された液冷媒が、図２の実線の矢印に示すように、第１メインタンク(T1)から押し出される。第１メインタンク(T1)から押し出された液冷媒は、押し出し用液配管(37)の分岐管(37a)及び２次側四路切換弁(23)を通って主回路(21)の主液配管(25)へ流れる。
【００４６】一方、冷却熱交換器(HEX4)では、駆動用回路(50)の冷媒と２次側回路(20)のガス冷媒とが熱交換し、該２次側冷媒が冷却されて凝縮する。この２次側回路(20)のガス冷媒の凝縮によって冷却熱交換器(HEX4)内が低圧状態となる。そして、減圧電磁弁(SV-V2)の開放によって冷却熱交換器(HEX4)と第２メインタンク(T2)とが連通し、第２メインタンク(T2)が減圧される。このため、第２メインタンク(T2)には主回路(21)の液冷媒が回収される。つまり、図２の実線の矢印に示すように、主液配管(26)の液冷媒が吸引され、２次側四路切換弁(23)、回収用液配管(38)の分岐管(38b)を順に流れて第２メインタンク(T2)に回収される。
【００４７】上記２次側回路(20)の主回路(21)では、上述のような第１メインタンク(T1)からの液冷媒の押し出し動作と、第２メインタンク(T2)への液冷媒の回収動作とによって冷媒が循環し、１次側回路(10)の冷熱を室内熱交換器(HEX1)へ搬送して室内の冷房が行われる。具体的に、第１メインタンク(T1)から押し出されて主液配管(25)へ流れた液冷媒は、各室内ユニット(22)へ分流される。その際、各室内電動弁(EV)の開度を調整することにより、各室内ユニット(22)へ流れる液冷媒の流量が調節される。各室内ユニット(22)へ分流した液冷媒は、各室内熱交換器(HEX1)で室内空気と熱交換を行って蒸発し、室内空気を冷却して調和空気を生成する。そして、この低温の調和空気が室内の冷房に供される。各室内熱交換器(HEX1)で蒸発した冷媒は、合流して主ガス配管(24)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れる。主熱交換器(HEX2)へ流れたガス冷媒は、１次側回路(10)の冷媒と熱交換を行い、該１次側冷媒が蒸発して生成した冷熱によって冷却されて凝縮し、再び液冷媒となる。この液冷媒は、主液配管(26)を流れ、２次側四路切換弁(23)、放熱熱交換器(HEX5)及び回収用液配管(38)を通って第２メインタンク(T2)に回収される。
【００４８】この２次側回路(20)での冷媒循環動作において、上述したように、駆動用回路(50)の余剰熱が放熱熱交換器(HEX5)で処理されるため、加熱熱交換器(HEX3)における熱交換量と、冷却熱交換器(HEX4)における熱交換量とがほぼ等しくなっている。このため、加熱熱交換器(HEX3)における２次側回路(20)の液冷媒の蒸発量と、冷却熱交換器(HEX4)における２次側回路(20)のガス冷媒の凝縮量とが等しくなる。その結果、メインタンク(T1,T2)の冷媒押し出し力と、冷媒吸引力とが等しくなり、２次側回路(20)での冷媒循環動作が円滑に行われる。
【００４９】また、搬送回路(30)において、サブタンク(ST)は、加熱熱交換器(HEX3)と均圧されている。このため、図２に実線の矢印で示すように、該サブタンク(ST)内の液冷媒が液回収管(34)を経て加熱熱交換器(HEX3)に供給される。この供給された液冷媒は加熱熱交換器(HEX3)内で蒸発して第１メインタンク(T1)内の加圧に寄与する。その後、このサブタンク(ST)内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(HEX3)に供給されると、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)が閉鎖すると共に、サブタンク(ST)の減圧電磁弁(SV-V3)が開放する。これにより、サブタンク(ST)内は低圧になり、押し出し用液配管(37)を流れている冷媒の一部が該サブタンク(ST)内に回収される。
【００５０】このような動作を所定時間行い、第１メインタンク(T1)内の液冷媒の全てが押し出されると、搬送回路(30)の電磁弁(SV-P1,SV-P2,…)を切換える。つまり、第１メインタンク(T1)の加圧電磁弁(SV-P1)、第２メインタンク(T2)の減圧電磁弁(SV-V2)、サブタンク(ST)の減圧電磁弁(SV-V3)を閉鎖する。第２メインタンク(T2)の加圧電磁弁(SV-P2)、第１メインタンク(T1)の減圧電磁弁(SV-V1)、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)を開放する。
【００５１】これによって、第１メインタンク(T1)が減圧され、逆に、第２メインタンク(T2)及びサブタンク(ST)が加圧される。このため、第２メインタンク(T2)から押し出された液冷媒が上述と同様に循環して第１メインタンク(T1)に回収される冷媒循環状態となる。また、サブタンク(ST)内の液冷媒が加熱熱交換器(HEX3)に供給される。この場合にも、このサブタンク(ST)内の液冷媒の殆どが加熱熱交換器(HEX3)に供給されると、サブタンク(ST)の加圧電磁弁(SV-P3)が閉鎖すると共に、サブタンク(ST)の減圧電磁弁(SV-V3)が開放して、サブタンク(ST)への冷媒の回収が行われる。
【００５２】以上のように各電磁弁(SV-P1,SV-P2,…)が切換え動作を行い、冷媒が第１メインタンク(T1)から押し出されて第２メインタンク(T2)に回収される動作と、冷媒が第２メインタンク(T2)から押し出されて第２メインタンク(T2)に回収される動作とが交互に行われる。そして、２次側回路(20)の主回路(21)において冷媒が循環し、室内の冷房が行われる。
【００５３】−冷蓄熱運転動作−次に、１次側回路(10)で生成した冷熱を蓄熱ユニット(40)へ搬送して蓄熱する冷蓄熱運転時における運転動作について説明する。
【００５４】この運転時において、１次側回路(10)及び駆動用回路(50)は、上述の冷房運転時と同様に動作する。また、２次側回路(20)の搬送回路(30)も上述の冷房運転時と同様に動作し、主回路(21)において冷媒を循環させる。上記主回路(21)では、２次側四路切換弁(23)が図２に実線で示すように切り換わり、各室内ユニット(22)の室内電動弁(EV)及び蓄熱電磁弁(SV)が閉鎖され、第１電動弁(EV-1)及び第２電動弁(EV-2)が開放される。
【００５５】この状態で、一方のメインタンク(T1,T2)から押し出されて主液配管(25)へ流れた液冷媒は、図２に破線の矢印で示すように、蓄熱配管(43)を通って蓄熱熱交換部(42)へ流れる。蓄熱熱交換部(42)へ流れた液冷媒は、蓄熱槽(41)に満たされた水と熱交換して蒸発する。この液冷媒との熱交換によって蓄熱槽(41)内の水が冷却されて氷が生成し、蓄熱媒体である水に冷熱が蓄えられる。蓄熱熱交換部(42)で蒸発した冷媒は、主ガス配管(24)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れ、上記冷房運転時と同様に凝縮して液冷媒となった後に、２次側四路切換弁(23)及び放熱熱交換器(HEX5)を経て他方のメインタンク(T1,T2)に回収される。
【００５６】−利用冷房運転−次に、蓄熱ユニット(40)に蓄えられた冷熱を室内ユニット(22)へ搬送する利用冷房運転時における運転動作について説明する。
【００５７】この運転時において、１次側回路(10)の１次側圧縮機(11)は停止し、駆動用回路(50)は上述の冷房運転時と同様に動作する。また、２次側回路(20)の搬送回路(30)は上述の冷房運転時と同様に動作し、主回路(21)において冷媒を循環させる。一方、上記主回路(21)では、２次側四路切換弁(23)が図３に実線で示すように切り換わり、各室内ユニット(22)の室内電動弁(EV)は所定開度に調整され、第１電動弁(EV-1)及び第２電動弁(EV-2)は閉鎖され、蓄熱電磁弁(SV)は開放される。
【００５８】この状態で、一方のメインタンク(T1,T2)からの押し出されて主液配管(25)へ流れた液冷媒は、図３に実線の矢印で示すように、各室内ユニット(22)へ分流される。その際、各室内電動弁(EV)の開度を調整することにより、各室内ユニット(22)へ流れる液冷媒の流量が調節される。各室内ユニット(22)へ分流した液冷媒は、各室内熱交換器(HEX1)で室内空気と熱交換を行って蒸発し、室内空気を冷却して調和空気を生成する。そして、この低温の調和空気が室内の冷房に供される。一方、各室内熱交換器(HEX1)で蒸発した冷媒は、合流して主ガス配管(24)を流れ、蓄熱配管(43)を通って蓄熱熱交換部(42)へ流れる。上記蓄熱槽(41)の水には上述の冷蓄熱運転によって冷熱が蓄えられているため、蓄熱熱交換部(42)へ流れたガス冷媒は、蓄熱槽(41)の水と熱交換を行って凝縮する。この蓄熱熱交換部(42)で凝縮した冷媒は、蓄熱配管(43)及び蓄熱回収管(44)を通って主液配管(26)へ流れ、２次側四路切換弁(23)及び放熱熱交換器(HEX5)を経て他方のメインタンク(T1,T2)に回収される。
【００５９】−暖房運転−次に、１次側回路(10)で生成した温熱を室内ユニット(22)へ搬送する暖房運転時における運転動作について説明する。
【００６０】この運転時において、該１次側回路(10)では、１次側四路切換弁(12)が図４に破線で示すように切り換えられ、第３膨張弁(EV-3)が所定開度に調整される。
【００６１】この状態において、図４に一点鎖線の矢印で示すように、１次側回路(10)内を冷媒が循環する。即ち、１次側圧縮機(11)から吐出した高圧のガス冷媒は、１次側四路切換弁(12)を通って主熱交換器(HEX2)へ流れ、該主熱交換器(HEX2)で２次側回路(20)の冷媒と熱交換して凝縮して高圧の液冷媒となる。その際、１次側回路(10)において温熱が生成し、該温熱が２次側回路(20)の冷媒に供給される。主熱交換器(HEX2)で凝縮した冷媒は、第３膨張弁(EV-3)で減圧されて低圧の液冷媒となる。この低圧の液冷媒は、冷媒配管を通って室外熱交換器(HEX6)へ流れ、室外熱交換器(HEX6)において外気と熱交換して蒸発する。該室外熱交換器(HEX6)で蒸発した１次側回路(10)のガス冷媒は、１次側四路切換弁(12)を通って１次側圧縮機(11)に吸入され、この循環を繰り返す。
【００６２】上記駆動用回路(50)では、図４に二点鎖線で示すように冷媒が流れ、上述の冷房運転時と同様に動作する。また、２次側回路(20)の搬送回路(30)は上述の冷房運転時と同様に動作し、主回路(21)において冷媒を循環させるようにしている。一方、上記主回路(21)では、２次側四路切換弁(23)が図４に破線で示すように切り換わり、各室内ユニット(22)の室内電動弁(EV)は所定開度に調整され、第２電動弁(EV-2)は開放され、第１電動弁(EV-1)及び蓄熱電磁弁(SV)は閉鎖される。
【００６３】この状態で、上記２次側回路(20)の主回路(21)では、各メインタンク(T1,T2)での液冷媒の押し出しと回収とによって冷媒が循環し、１次側回路(10)の温熱を室内熱交換器(HEX1)へ搬送して室内の暖房が行われる。具体的に、搬送回路(30)の押し出し用液配管(37)から主回路(21)へ流れる液冷媒は、２次側四路切換弁(23)と主液配管(26)とを順に通り、主熱交換器(HEX2)へ流れる。主熱交換器(HEX2)へ流れた液冷媒は、１次側回路(10)の冷媒と熱交換し、該１次側回路(10)の冷媒によって加熱されて蒸発する。これによって、１次側回路(10)で生成した温熱が２次側回路(20)へ供給される。主熱交換器(HEX2)で蒸発したガス冷媒は、主ガス配管(24)を流れ、各室内ユニット(22)へ分流される。その際、各室内電動弁(EV)の開度を調整することにより、各室内ユニット(22)へ流れるガス冷媒の流量が調節される。各室内ユニット(22)へ分流したガス冷媒は、各室内熱交換器(HEX1)で室内空気と熱交換を行って凝縮し、室内空気を加熱して調和空気を生成する。そして、この高温の調和空気が室内の暖房に供される。各室内熱交換器(HEX1)で凝縮した冷媒は、合流して主液配管(25)、２次側四路切換弁(23)、放熱熱交換器(HEX5)を順に通り、搬送回路(30)の回収用液配管(38)に流れる。以上のように、２次側回路(20)の主回路(21)において冷媒が循環し、室内の暖房が行われる。
【００６４】−冷媒漏洩検知動作−以上のような各運転動作において、２次側回路(20)に冷媒漏洩が発生しているか否かを判定する動作について説明する。
【００６５】先ず、第２メインタンク(T2)からの液冷媒の押し出し動作及び第１メインタンク(T1)への液冷媒の回収動作が終了して、タンク加圧用電磁弁(SV-P1〜SV-P3)及びタンク減圧用電磁弁(SV-V1〜SV-V3)の開閉状態が切り換わると、第１メインタンク(T1)からの液冷媒の押し出し動作及び第２メインタンク(T2)への液冷媒の回収動作が開始する。この際、開始信号手段(71)が開始信号を発する。漏洩処理手段(72)は、この開始信号を受ける。
【００６６】この状態で、第１メインタンク(T1)から液冷媒が押し出され、第２メインタンク(T2)へ液冷媒が回収されて、上述した運転動作が行われる。この際、温度センサ(60)の検出温度は冷媒の飽和温度程度の比較的低い温度である。
【００６７】第１メインタンク(T1)内の全ての液冷媒が押し出され、加熱熱交換器(HEX3)で蒸発した冷媒が第１メインタンク(T1)及び押し出し用液配管(37)の分岐管(37a)に流れ込むと、温度センサ(60)は、比較的高いガス冷媒の温度を検出する。この温度の検出により、該温度センサ(60)は空信号を発する。漏洩処理手段(72)は、この空信号を受ける。
【００６８】漏洩処理手段(72)は、上記開始信号を受信してから空信号を受信するまでの時間が、冷媒漏洩が発生していないときに開始信号を受信してから空信号を受信するまでの時間よりも短い場合には、冷媒が漏洩していると判定する。例えば、冷媒漏洩が発生していないときに、第１メインタンク(T1)からの液冷媒の押し出し動作が開始してから、この第１メインタンク(T1)が空になるまでの所要時間が１分である場合において、実際に漏洩処理手段(72)が開始信号を受信してから空信号を受信するまでの時間が４５秒であった場合には、該漏洩処理手段(72)は冷媒が漏洩していると判定する。つまり、主回路(21)やタンク(T1,T2)から冷媒漏洩が発生している場合には、押し出し動作を開始する時点で第１タンク(T1)内の貯留液冷媒は不足している。従って、第１タンク(T1)内が空になるまでの所要時間は、冷媒漏洩が発生していない場合の所要時間よりも短くなる。このため、第１タンク(T1)内が空になるまでに本来必要である所要時間よりも短い時間で第１タンク(T1)内が空になることを認識することで、冷媒漏洩を判定することができる。
【００６９】この冷媒漏洩判定を行った漏洩処理手段(72)は、表示パネルに冷媒漏洩発生の警告表示を行い、点検作業を促す。
【００７０】−実施形態の効果−以上説明したように、本形態に係る空気調和装置は、第１タンク(T1)からの冷媒押し出し動作に要する時間を、冷媒漏洩が生じていないときに要する時間と比較し、実際の所要時間の方が短い場合には冷媒が漏洩していると判定している。この種の２次側回路(20)において、冷媒圧力を認識することで冷媒漏洩を検知しようとした場合、比較的大量の冷媒が漏洩しなければ漏洩を検知できなかった。本形態では、押し出し動作を開始する時点での第１タンク(T1)内の貯留冷媒量に基づいて冷媒漏洩を検知しているので、冷媒漏洩量が比較的少ない状況であっても冷媒漏洩を検知することが可能である。従って、冷媒の漏洩発生から漏洩検知までの時間を短くすることができる。つまり、冷媒漏洩により空調能力を十分に発揮できないまま運転が継続されてしまうといった状況を回避できる。その結果、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００７１】
【発明の実施の形態２】以下、本発明の実施の形態２を図５に基づいて説明する。本実施形態は、コントローラ(70)の変形例である。従って、ここでは、コントローラ(70)の構成及びその制御動作についてのみ説明する。
【００７２】図５に示すように、本形態のコントローラ(70)は、上述した実施形態１の開始信号手段(71)及び漏洩処理手段(72)に加えて、流量検知手段(73)及び時間算出手段(74)を備えている。
【００７３】流量検知手段(73)は、主回路(21)での単位時間当たりの冷媒流量を検知して流量信号を発する。具体的には、駆動回路(50)の駆動圧縮機(51)の運転周波数により主回路(21)での冷媒流量を推測する。つまり、駆動圧縮機(51)の運転周波数が高いほど加熱熱交換器(HEX3)及び冷却熱交換器(HEX4)での熱交換量が大きく、メインタンク(T1,T2)での液冷媒の押し出し力及び吸引量が共に大きくなって主回路(21)での単位時間当たりの冷媒流量が多くなる。このため、駆動圧縮機(51)の運転周波数を認識することで主回路(21)での冷媒循環量が推測できる。
【００７４】また、この流量検知手段(73)としては、主回路(21)での実際の単位時間当たりの冷媒流量を検知可能な流量センサを使用することもできる。
【００７５】時間算出手段(74)は、開始信号手段(71)の開始信号及び流量検知手段(73)の流量信号が受信可能であり、単位時間当たりの冷媒流量に基づいて、主回路(21)や各タンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していないときの第１メインタンク(T1)からの押し出し動作開始から該メインタンク(T1)内が空になるまでの時間を算出し、その時間信号を発する。つまり、第１メインタンク(T1)内に規定量の液冷媒が存在している状態から液冷媒の押し出し動作が開始された際、上記単位時間当たりの冷媒流量で第１メインタンク(T1)から液冷媒が押し出されると、この第１メインタンク(T1)が空になるまでの所要時間を算出している。
【００７６】また、本形態の漏洩処理手段(72)は、開始信号手段(71)の開始信号、空検知手段(60)の空信号及び時間算出手段(74)の時間信号が受信可能である。開始信号を受信してから空信号を受信するまでの押し出し時間（実際に押し出し動作が行われた実所要時間）と、算出信号の算出所要時間とを比較し、実所要時間が算出所要時間よりも短いとき、冷媒が漏洩していると判定する。つまり、２次側回路(20)に冷媒漏洩が発生しておらず、該２次側回路(20)に十分な冷媒が存在している状態では、第１メインタンク(T1)からの冷媒押し出し動作を開始した後、この第１メインタンク(T1)内が空になるまでに、上記算出所要時間に略等しい時間が必要である。２次側回路(20)に冷媒漏洩が発生している場合には、冷媒押し出し動作を開始する時点で第１メインタンク(T1)内の貯留液冷媒は不足している。従って、第１メインタンク(T1)内が空になるまでの所要時間は上記算出所要時間よりも短くなる。このため、第１メインタンク(T1)内が空になるまでに本来必要である所要時間よりも短い時間で第１メインタンク(T1)内が空になり、温度センサ(60)の検出温度が飽和温度を超える。これにより、２次側回路(20)の冷媒量が不足している、つまり冷媒漏洩が発生していることが判定できる。
【００７７】従って、本形態においても、冷媒漏洩量が比較的少ない状況であっても冷媒漏洩を検知することが可能である。つまり、冷媒の漏洩発生から漏洩検知までの時間を短くすることができる。その結果、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００７８】
【その他の実施形態】上述した各実施形態では、押し出し用液配管(37)の一方の分岐管(37a)に温度センサ(60)を設けて、メインタンク(T1)内の空検知を行っている。本発明はこれに限らない。例えば、図６のように、メインタンク(T1)の底部に温度センサ(60)を設け、この温度センサ(60)の検出温度が急上昇した際に空検知信号を発するようにしてもよい。
【００７９】また、メインタンク(T1)内の空検知を行う手段としては、温度の検出に限るものではない。例えば、図７に示すように、赤外線を利用した液面センサ(61)をタンク(T1)内に設けてもよい。この液面センサ(61)は、タンク(T1)内の液冷媒の液面を検知し、この液面が所定液位よりも低下した際に空検知信号を発する。その他、図８に示すように、フロート(61a)を備えたフロートスイッチ(61)によって液面を検知する構成としてもよい。
【００８０】更に、上述した各実施形態では、第１メインタンク(T1)のみに空検知手段(60,61)を設け、この第１メインタンク(T1)からの液冷媒押し出し動作によって冷媒漏洩を検知するようにしている。本発明は、これに限らない。つまり、第２メインタンク(T2)のみに空検知手段を設けて上記と同様に冷媒漏洩を検知してもよい。また、両メインタンク(T1,T2)に空検知手段を設けて、各メインタンク(T1,T2)それぞれの液冷媒押し出し動作において冷媒漏洩を検知するようにしてもよい。
【００８１】上述した各実施形態では、本発明に係る冷凍装置を空気調和装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、その他の冷凍装置に適用することも可能である。
【００８２】また、各実施形態では、搬送回路(30)に一対のメインタンク(T1,T2)を備えさせ、それぞれのタンク(T1,T2)に対する液冷媒の押し出し動作と回収動作とを交互に切り換えるようにしていた。本発明は、これに限らず、搬送回路(30)に１個のメインタンクを備えさせ、このタンクに対して押し出し動作と回収動作とを交互に切り換えるようにしてもよい。
【００８３】
【発明の効果】以上のように、本発明では、液冷媒を貯留したタンク(T1,T2)内に高圧及び低圧を作用させ、これら圧力によってタンク(T1,T2)からの液冷媒の押し出しと、タンク(T1,T2)への液冷媒の回収とを行って冷媒による熱搬送を行う冷凍装置に対し、タンク(T1,T2)からの液冷媒の押し出しに要する時間が所定時間よりも短い場合には、冷媒流路(21)またはタンク(T1,T2)から冷媒が漏洩していると判定する。この種の装置において、冷媒圧力を認識することで冷媒漏洩を検知しようとした場合、比較的大量の冷媒が漏洩しなければ漏洩を検知できなかった。本発明では、押し出し動作を開始する時点でのタンク(T1,T2)内の貯留冷媒量に基づいて冷媒漏洩を検知しているので、冷媒漏洩量が比較的少ない状況であっても冷媒漏洩を検知することが可能である。従って、冷媒の漏洩発生から漏洩検知までの時間を短くすることができる。つまり、冷媒漏洩により冷凍能力を十分に発揮できないまま運転が継続されてしまうといった状況を回避できる。このように、本発明によれば、冷媒の漏洩検知を迅速且つ正確に行うことができて、装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００８４】また、他の発明では、冷媒流路(21)での単位時間当たりの冷媒流量を検知しておき、これに基づいて、冷媒が漏洩していないときの押し出し動作に要する時間と、実際の押し出し動作に要した実所要時間とを比較して、この実所要時間の方が短い場合に冷媒漏洩を検知している。これによれば、タンク(T1,T2)からの押し出し冷媒量に応じて、より正確に冷媒漏洩を認識することができる。
【００８５】また、タンク(T1,T2)の底部に設けた温度センサ(60)やタンク(T1,T2)内の液冷媒の液面を検出する液面センサ(61)によって空検知を行うようにした場合には、タンク(T1,T2)内が空になると同時、または、その直前に空検知手段(60)によりタンク(T1,T2)内が空になることを検知できる。従って、冷媒漏洩の有無をよりいっそう迅速に行うことが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１８日（１９９８．９．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７９３１
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８３９７（Ｐ２０００−８８３９７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２６４５２６ |
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