特許 7518418 空調ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】空調ユニット

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/24 20110101AFI20240710BHJP

   F24F 1/48 20110101ALI20240710BHJP

   F24F 1/46 20110101ALI20240710BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240710BHJP

   F25B 7/00 20060101ALI20240710BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

F24F1/24

F24F1/48

F24F1/46

F25B1/00 B

F25B7/00 Z

F25B49/02 560

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022198099

(22)【出願日】2022-12-12

(65)【公開番号】P2024083974

(43)【公開日】2024-06-24

【審査請求日】2023-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】井吉 悠太

(72)【発明者】

【氏名】山野井 喜記

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 猛

(72)【発明者】

【氏名】吉見 敦史

(72)【発明者】

【氏名】布 隼人

(72)【発明者】

【氏名】竹中 啓

(72)【発明者】

【氏名】内田 賢吾

(72)【発明者】

【氏名】東 翔太

(72)【発明者】

【氏名】松田 浩彰

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３３８１４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２２／０１３９７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－００６０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５３８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７２８９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １／００－１３／３２

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ７／００

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電装品ユニット（４２０）と、
燃焼性の第１冷媒と、空気とを熱交換させる第１熱交換器（１２）と、
非燃焼性の第２冷媒と、空気とを熱交換させる第２熱交換器（２３）と、
前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器に空気を流すファン（４４）と、
前記電装品ユニット、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器及び前記ファンを収容するケーシング（４１）と、
前記ケーシング内を、前記第１熱交換器、前記第２熱交換器及び前記ファンが配置される第１室（Ｓ１）と、前記電装品ユニットが配置される第２室（Ｓ２）と、に仕切る仕切板（４６）と、
を備え、
前記仕切板には、前記第１熱交換器の複数のロウ付け部（１２０）のうち最も上方に位置する第１ロウ付け部（１２１）よりも上方に、前記第１室と前記第２室とを連通させる連通孔（４６１）が設けられ、
前記第１熱交換器は、前記第２熱交換器よりも下方に位置する、
空調ユニット（２）。

【請求項2】

前記連通孔は、前記電装品ユニット周りの空気を前記ファンへ導くための孔である、
請求項１に記載の空調ユニット。

【請求項3】

前記第１室に配置され、前記ファンを囲む筒状部を有するベルマウス（４５）をさらに備え、
前記電装品ユニットの下端（４３１）は、前記筒状部の下端（４５１）よりも上方に位置する、
請求項１または２に記載の空調ユニット。

【請求項4】

前記電装品ユニットの下端（４３１）は、前記第１ロウ付け部よりも上方に位置する、
請求項１または２に記載の空調ユニット。

【請求項5】

前記第２室に配置され、前記第１冷媒を圧縮する第１圧縮機（１１）と、
前記第２室に配置され、前記第２冷媒を圧縮する第２圧縮機（２１）と、
前記第１室に配置され、前記ファンを囲む筒状部を有するベルマウス（４５）と、
をさらに備え、
前記第１圧縮機のターミナル（１１１）及び前記第２圧縮機のターミナル（２１１）は、前記筒状部の下端（４５１）よりも上方に位置する、
請求項１または２に記載の空調ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

空調ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特許第５４３０６０４号）には、二酸化炭素冷媒を用いた低元冷凍サイクルと、低元冷凍サイクルの放熱を補助する高元冷凍サイクルと、を備える二元冷凍装置が開示されている。特許文献１の二元冷凍装置では、高元側蒸発器と低元側凝縮器とがカスケードコンデンサで熱交換し、カスケードコンデンサの低元冷凍サイクルにおける前段に設置された補助放熱器及び高元側凝縮器が一体化されて一体型放熱器を構成している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、上記特許文献１において、高元冷凍サイクルには、ＨＣ系冷媒、ＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒等を用いることが開示されている。高元側凝縮器から可燃性の冷媒が漏洩すると、電装品ユニットを着火源として発火する可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点の空調ユニットは、電装品ユニットと、第１熱交換器と、第２熱交換器と、ファンと、ケーシングと、仕切板と、を備える。第１熱交換器は、燃焼性の第１冷媒と、空気とを熱交換させる。第２熱交換器は、非燃焼性の第２冷媒と、空気とを熱交換させる。ファンは、第１熱交換器及び第２熱交換器に空気を流す。ケーシングは、電装品ユニット、第１熱交換器、第２熱交換器及びファンを収容する。仕切板は、ケーシング内を、第１熱交換器、第２熱交換器及びファンが配置される第１室と、電装品ユニットが配置される第２室と、に仕切る。仕切板には、第１熱交換器の複数のロウ付け部のうち最も上方に位置する第１ロウ付け部よりも上方に、第１室と第２室とを連通させる連通孔が設けられている。

【0005】

第１観点の空調ユニットでは、仕切板に設けられた連通孔及び第１室に配置されたファンにより、電装品ユニットが配置される第２室から、第１冷媒が流れる第１熱交換器が配置される第１室に空気を流すことができる。そして、燃焼性の第１冷媒が流れる第１熱交換器の最も高い位置にある第１ロウ付け部よりも高い位置に連通孔が設けられているので、第１室で第１冷媒が漏洩した場合であっても、連通孔よりも上方に第１冷媒が流れることを抑制できる。したがって、第２室の電装品ユニットを着火源とした発火の可能性を減らすことができる。

【0006】

第２観点の空調ユニットは、第１観点の空調ユニットであって、連通孔は、電装品ユニット周りの空気をファンへ導くための孔である。

【0007】

第２観点の空調ユニットでは、着火源となる電装品ユニット周りの空気を、第１室に導くので、第１冷媒が漏洩した場合であっても、電装品ユニット周りに第１冷媒が流れることを抑制できる。

【0008】

第３観点の空調ユニットは、第１観点または第２観点の空調ユニットであって、ベルマウスをさらに備える。ベルマウスは、第１室に配置され、ファンを囲む筒状部を有する。電装品ユニットの下端は、筒状部の下端よりも上方に位置する。

【0009】

第３観点の空調ユニットでは、ベルマウスの筒状部の内側にファンが配置される。通常、第１冷媒は、空気よりも重いので、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒は筒状部の下端よりも下方に滞留する。ここでは、電装品ユニットが取り付けられる基板の下端が筒状部の下端よりも上方に位置しているので、第１冷媒が電装品ユニットに流れることをより抑制できる。

【0010】

第４観点の空調ユニットは、第１観点から第３観点のいずれかの空調ユニットであって電装品ユニットの下端は、第１ロウ付け部よりも上方に位置する。

【0011】

第４観点の空調ユニットでは、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒は第１ロウ付け部よりも下方に滞留する。ここでは、電装品ユニットが取り付けられる基板の下端が第１ロウ付け部よりも上方に位置しているので、第１冷媒が電装品ユニットに流れることをより抑制できる。

【0012】

第５観点の空調ユニットは、第１観点から第４観点のいずれかの空調ユニットであって、第１熱交換器は、第２熱交換器よりも下方に位置する。

【0013】

第５観点の空調ユニットでは、燃焼性の冷媒が流れる第１熱交換器は、非燃焼性の冷媒が流れる第２熱交換器よりも下方に配置される。このため、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒が下方に滞留しやすいので、第１冷媒が電装品ユニットに流れることを抑制する空調ユニットを容易に実現できる。

【0014】

第６観点の空調ユニットは、第１観点から第５観点のいずれかの空調ユニットであって、第１圧縮機と、第２圧縮機と、ベルマウスと、をさらに備える。第１圧縮機は、第２室に配置され、第１冷媒を圧縮する。第２圧縮機は、第２室に配置され、第２冷媒を圧縮する。ベルマウスは、第１室に配置され、ファンを囲む筒状部を有する。第１圧縮機のターミナル及び第２圧縮機のターミナルは、筒状部の下端よりも上方に位置する。

【0015】

第６観点の空調ユニットでは、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒はベルマウスの筒状部の下端よりも下方に滞留する。ここでは、ターミナルが筒状部の下端よりも上方に位置しているので、第２室のターミナルを着火源とした発火の可能性を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の一実施形態に係る室外ユニットを備える二元冷凍サイクル装置の概略構成図である。

【図2A】室外ユニットの断面模式図である。

【図2B】室外ユニットの平面模式図である。

【図3】二元冷凍サイクル装置の冷房運転における動作を示す図である。

【図4】二元冷凍サイクル装置の暖房運転における動作を示す図である。

【図5】複数のロウ付け部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（１）二元冷凍サイクル装置の構成
図１に示すように、本開示の一実施形態に係る室外ユニット２が採用された二元冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。

【0018】

二元冷凍サイクル装置１は、第１サイクル１０と、第２サイクル２０と、を有する。本実施形態の二元冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮式の第１サイクル１０と蒸気圧縮式の第２サイクル２０とからなる二元冷媒回路を有しており、二元冷凍サイクルを行う。

【0019】

第１サイクル１０は、燃焼性の第１冷媒が循環する。第１冷媒は、例えば、４０℃以上の臨界点を有する。第１冷媒は、例えば、炭化水素系の冷媒、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ、Ｒ３２などであり、本実施形態ではＲ２９０である。第１冷媒の比重は、空気の比重よりも大きい。

【0020】

第２サイクル２０は、非燃焼性の第２冷媒が循環する。第２冷媒は、例えば、４０℃未満の臨界点を有する。第２冷媒は、例えば、二酸化炭素を含み、本実施形態では、二酸化炭素の単一冷媒である。

【0021】

第１サイクル１０と第２サイクル２０とは、カスケード熱交換器３０を介して、熱的に接続されている。

【0022】

二元冷凍サイクル装置１は、室外ユニット２と、室内ユニット３と、を備えている。二元冷凍サイクル装置１は、室外ユニット２と、室内ユニット３と、が互いに連絡配管４、５を介して接続されて構成されている。

【0023】

（１－１）第１サイクル
第１サイクル１０は、冷房運転時における過冷却回路を構成する。第１サイクル１０は、第１圧縮機１１と、第１熱交換器１２と、第１膨張機構１３と、カスケード熱交換器３０と、を含む。

【0024】

第１圧縮機１１は、第１冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。

【0025】

図２に示すように、第１圧縮機１１は、第１ターミナル１１１を有している。第１ターミナル１１１には、給電用の配線が接続される。ここでは、第１ターミナル１１１は、ハーネス結線部である。

【0026】

第１熱交換器１２は、第１冷媒と室外空気との熱交換を行うための機器である。第１熱交換器１２において、第１冷媒は、室外空気から冷熱または温熱を取得する。第１熱交換器１２は、例えば、多数の伝熱管及びフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。

【0027】

第１膨張機構１３は、第１冷媒を減圧する機器であり、例えば、電動膨張弁である。

【0028】

カスケード熱交換器３０は、第１冷媒と、第２冷媒との間で、互いに混合させることなく熱交換を行わせるための機器である。カスケード熱交換器３０は、例えば、プレート型熱交換器からなる。カスケード熱交換器３０は、第１サイクル１０に属する第１流路３１と、第２サイクル２０に属する第２流路３２と、を有している。第１流路３１は、そのガス側が、第１圧縮機１１に接続され、その液側が、第１膨張機構１３に接続されている。

【0029】

第１熱交換器１２を凝縮器として用いるとともに、後述する第２サイクル２０の第２熱交換器２３を放熱器として用いたときに、カスケード熱交換器３０は、第２熱交換器２３で冷却された第２冷媒を過冷却することを目的としており、第２サイクル２０のアシストの役割を担う。

【0030】

（１－２）第２サイクル
第２サイクル２０は、第２圧縮機２１と、切換機構２２と、第２熱交換器２３と、カスケード熱交換器３０と、第２膨張機構２４と、第３熱交換器２５と、を含む。

【0031】

第２圧縮機２１は、第２冷媒を圧縮するための機器であり、例えば、圧縮機モータをインバータ制御することで運転容量を可変することが可能なスクロール型等の容積式圧縮機からなる。

【0032】

図２に示すように、第２圧縮機２１は、第２ターミナル２１１を有している。第２ターミナル２１１には、給電用の配線が接続される。ここでは、第２ターミナル２１１は、ハーネス結線部である。

【0033】

切換機構２２は、第２熱交換器２３を第２冷媒の放熱器として機能させ、かつ、第３熱交換器２５を第２冷媒の蒸発器として機能させる第１状態（図１の切換機構２２の実線を参照）と、第２熱交換器２３を第２冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、第３熱交換器２５を第２冷媒の放熱器として機能させる第２状態（図１の切換機構２２の破線を参照）と、を切り換える機器である。切換機構２２は、例えば、四路切換弁である。そして、切換機構２２は、第１状態において、第２圧縮機２１の吐出側と第２熱交換器２３のガス側とを接続し、かつ、第２圧縮機２１の吸入側と第３熱交換器２５のガス側とを接続する。また、切換機構２２は、第２状態において、第２圧縮機２１の吐出側と第３熱交換器２５のガス側とを接続し、かつ、第２圧縮機２１の吸入側と第２熱交換器２３のガス側とを接続する。

【0034】

第２熱交換器２３は、第２冷媒と室外空気との熱交換を行うための機器である。第２熱交換器２３において、第２冷媒は、室外空気から冷熱または温熱を取得する。第２熱交換器２３は、例えば、多数の伝熱管及びフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。

【0035】

第２サイクル２０は、カスケード熱交換器３０の第２流路３２を有する。第２流路３２は、そのガス側が、第２熱交換器２３に接続され、その液側が、第３熱交換器２５に接続されている。

【0036】

第２膨張機構２４は、第２冷媒を減圧する機器であり、例えば、電動膨張弁である。

【0037】

第３熱交換器２５は、第２冷媒と室内空気との熱交換を行うための機器であり、例えば、多数の伝熱管及びフィンによって構成されたフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなる。

【0038】

（１－３）室外ユニット
以下の説明において、「上」、「下」、「前」等の方向を示す表現を適宜用いているが、これらは、室外ユニット２が室外に取り付けられ、通常使用される状態での各方向を表す。本実施形態では、上下方向は、鉛直方向である。

【0039】

室外ユニット２は、室内ユニット３が配置された空間とは異なる空間に配置される。ここでは、室外ユニット２は、室外（建物の屋上や建物の外壁面近傍等）に設置されている。

【0040】

室外ユニット２は、上述の第１サイクル１０と、第２サイクル２０の一部と、ケーシング４１と、電装品４２と基板４３とを含む電装品ユニット４２０と、ファン４４と、ベルマウス４５と、仕切板４６と、冷媒漏洩センサ４７と、を有している。具体的には、室外ユニット２は、図１に示す第１圧縮機１１と、第１熱交換器１２と、第１膨張機構１３と、第２圧縮機２１と、切換機構２２と、第２熱交換器２３と、第２膨張機構２４と、カスケード熱交換器３０と、図２に示すケーシング４１と、電装品４２と、基板４３と、ファン４４と、ベルマウス４５と、仕切板４６と、冷媒漏洩センサ４７と、を有している。

【0041】

ケーシング４１は、第１圧縮機１１と、第１熱交換器１２と、第１膨張機構１３と、第２圧縮機２１と、切換機構２２と、第２熱交換器２３と、第２膨張機構２４と、カスケード熱交換器３０と、ケーシング４１と、電装品４２と、基板４３と、ファン４４と、ベルマウス４５と、仕切板４６と、冷媒漏洩センサ４７と、を収容する。

【0042】

図２に示すケーシング４１は、略直方体の形状を有している。具体的には、ケーシング４１は、前板４１１と、天板４１２と、底板４１３と、側板４１４とを含む。

【0043】

前板４１１は、ケーシング４１の前側の面を構成する板状部材である。前板４１１には、吹出口が形成されている。吹出口は、ケーシング４１の外部から内部に取り込まれた室外空気を、ケーシング４１の外部に吹き出すための開口である。

【0044】

天板４１２は、ケーシング４１の上側の面を構成する板状部材である。底板４１３は、ケーシング４１の下側の面を構成する板状部材である。天板４１２と底板４１３とは、対向する。

【0045】

側板４１４は、ケーシング４１の側面を構成する板状部材である。側板４１４の下部は、底板４１３に固定される。

【0046】

ケーシング４１には、後述する仕切板４６の連通孔４６１に室外空気を流すための開口部４１５が形成されている。ここでは、開口部４１５は、後述する第２室Ｓ２を区画する側板４１４に形成されている。なお、開口部４１５は、必ずしも、側板４１４に形成される必要はなく、第２室Ｓ２とケーシング４１外部とを区画するいずれかの部材に設けることができる。

【0047】

電装品ユニット４２０は、基板４３に電装品４２（電気部品）が装着されたものである。

【0048】

電装品４２は、第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、第１膨張機構１３、切換機構２２、第２膨張機構２４等の制御対象を制御する。電装品４２は、例えば、パワー素子等の被冷却素子、リアクトル、コンデンサ、配線接続部等を含む。

【0049】

基板４３には、電装品４２が取り付けられる。基板４３は、例えば、プリント基板である。基板４３は、上下方向に延びる。ここでは、基板４３に、複数の電装品４２が取り付けられる。

【0050】

ファン４４は、第１熱交換器１２及び第２熱交換器２３に空気を流す。本実施形態では、ファン４４は、第１熱交換器１２及び第２熱交換器２３の両方に、室外空気を流す。ここでは、ファン４４は、室外空気を第１熱交換器１２及び第２熱交換器２３に導いて、第１熱交換器１２を流れる第１冷媒と熱交換させた後、及び、第２熱交換器２３を流れる第２冷媒と熱交換させた後に、室外に排出させる、という空気流れを生じさせる。ファン４４は、ファンモータによって駆動される。なお、第１熱交換器１２に空気を流すファンと、第２熱交換器２３に空気を流すファンとが、別々に設けられてもよい。

【0051】

ベルマウス４５は、ファン４４の吹出側に配置される。ベルマウス４５は、ファン４４を囲む筒状部を有する。筒状部は、開口を形成する。筒状部の内側に、ファン４４が配置されている。

【0052】

図２では、前面から見たときに、ファン４４及びベルマウス４５は、第１熱交換器１２及び第２熱交換器２３に重なっている。ベルマウス４５は、ケーシング４１の前板４１１に形成された吹出口（図示せず）と対向する。

【0053】

冷媒漏洩センサ４７は、第１冷媒の漏洩を検出する。冷媒漏洩センサ４７は、ケーシング４１内の下方に設置される。なお、冷媒漏洩センサ４７は、第２冷媒の漏洩をさらに検出してもよい。

【0054】

仕切板４６は、上下方向に延びる板状部材である。仕切板４６の下部は、ケーシング４１の底板４１３に固定される。

【0055】

仕切板４６は、ケーシング４１内を、第１室Ｓ１と第２室Ｓ２と、に仕切る。第１室Ｓ１及び第２室Ｓ２のそれぞれは、ケーシング４１の前板４１１、天板４１２、底板４１３及び側板４１４と仕切板４６とで区画される空間である。

【0056】

ここでは、第１室Ｓ１は、送風室であり、室外ユニット２の吸込口から吸い込んだ空気が吹出口に流れる導風路である。第２室Ｓ２は、機械室である。

【0057】

本実施形態では、第１室Ｓ１には、第１熱交換器１２、第２熱交換器２３、ファン４４、及びベルマウス４５が配置される。第２室Ｓ２には、第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、切換機構２２、第１膨張機構１３、第２膨張機構２４、電装品４２と基板４３とを含む電装品ユニット４２０、及び冷媒漏洩センサ４７が配置される。

【0058】

仕切板４６には、連通孔４６１が設けられている。連通孔４６１は、図５に示すように、第１熱交換器１２の複数のロウ付け部１２０のうち最も上方に位置する第１ロウ付け部１２１よりも上方に設けられている。

【0059】

なお、ロウ付け部１２０は、第１室Ｓ１において、第１熱交換器１２から第１冷媒が漏洩する可能性のある部分である。本実施形態のロウ付け部１２０は、第１熱交換器１２を構成する伝熱管同士の接合部分、伝熱管とフィンとの接合部分などである。伝熱管は、Ｕ字管、分岐管などを含む。図５では、複数のロウ付け部１２０は、ヘアピン状の管と、Ｕ字管や分岐管との接合部分である。なお、マイクロチャネル式の熱交換器等のように、伝熱管とフィンとがロウ付けされる場合は、そのロウ付けされている箇所もロウ付け部となる。

【0060】

図２において、連通孔４６１の上下方向の高さ位置をＰ１で示し、第１ロウ付け部１２１の上下方向の高さ位置をＰ２で示す。連通孔４６１の上下方向の高さ位置Ｐ１は、連通孔４６１の最下端である。このため、連通孔４６１の最下端の高さ位置Ｐ１は、第１ロウ付け部１２１の上下方向の高さ位置よりも上である。

【0061】

連通孔４６１は、ケーシング４１の開口部４１５から第２室Ｓ２に流入する室外空気を、第１室Ｓ１に導くための孔である。本実施形態の連通孔４６１は、電装品４２及び基板４３を含む電装品ユニット４２０周りの空気をファン４４へ導くための孔である。換言すると、連通孔４６１は、第２室Ｓ２の電装品４２及び基板４３を含む電装品ユニット４２０周りの室外空気を、第１室Ｓ１のファン４４に導くための孔である。

【0062】

図２では、連通孔４６１は、第１熱交換器１２の上端よりも上方に位置する。また、連通孔４６１の高さ位置Ｐ１は、第２熱交換器２３と重なる。

【0063】

また、連通孔４６１は、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。また、連通孔４６１は、第１圧縮機１１の第１ターミナル１１１及び第２圧縮機２１の第２ターミナル２１１よりも上方に位置する。

【0064】

さらに、連通孔４６１は、電装品ユニット４２０（ここでは基板４３）の下端４３１よりも上方に位置する。ここでは、連通孔４６１の最下端の高さ位置Ｐ１は、複数の電装品４２のうち最も下方に位置する電装品４２よりも上方に位置する。

【0065】

ここで、室外ユニット２のケーシング４１の内部に収容された各種機器の配置について説明する。

【0066】

第１室Ｓ１において、第１熱交換器１２は、第２熱交換器２３よりも下方に位置する。換言すると、第１熱交換器１２の少なくとも一部は、第２熱交換器２３よりも下方に位置する。第１熱交換器１２の全体が、第２熱交換器２３よりも下方に位置してもよく、第１熱交換器１２の一部が、第２熱交換器２３よりも下方に位置してもよい。

【0067】

なお、第１熱交換器１２と第２熱交換器２３とは、別体であってもよく、一体であってもよい。また、第１熱交換器１２のサイズは、第２熱交換器２３のサイズと同程度であってもよく、上下方向の高さ方向において小さくてもよい。

【0068】

また、第２室Ｓ２において、電装品４２及び基板４３を含む電装品ユニット４２０は、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の上方に配置されている。

【0069】

また、ケーシング４１内において、電装品ユニット４２０（ここでは基板４３）の下端４３１は、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。換言すると、電装品ユニット４２０（ここでは電装品４２が付く基板４３）の下端４３１の上下方向の高さ位置は、ファン４４の吹出側に配置されるベルマウス４５の開口下端４５１よりも高い。

【0070】

ここでは、複数の電装品４２のうち最も下方に位置する電装品４２は、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。

【0071】

また、電装品ユニット４２０（ここでは基板４３）の下端４３１は、第１ロウ付け部１２１よりも上方に位置する。換言すると、電装品ユニット４２０（ここでは電装品４２が付く基板４３）の高さ位置は、第１ロウ付け部１２１の高さ位置Ｐ１よりも上方である。

【0072】

ここでは、複数の電装品４２のうち最も下方に位置する電装品４２は、第１ロウ付け部１２１よりも上方に位置する。

【0073】

また、第１圧縮機１１の第１ターミナル１１１及び第２圧縮機２１の第２ターミナル２１１は、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。ここでは、第１圧縮機１１の第１ターミナル１１１の下端及び第２圧縮機２１の第２ターミナル２１１の下端は、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。

【0074】

（１－４）室内ユニット
室内ユニット３は、室内（建物内）に設置されている。室内ユニット３は、上記のように、連絡配管４、５を介して室外ユニット２に接続されており、第２サイクル２０の一部を構成している。

【0075】

図１に示すように、室内ユニット３は、第３熱交換器２５を有している。ここでは、室内ユニット３は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、室内の壁面に壁掛け等により設置されている。

【0076】

（１－５）連絡配管
連絡配管４、５は、二元冷凍サイクル装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液側の連絡配管４の一端は、室外ユニット２の液側の端部に接続され、連絡配管４の他端は、室内ユニット３の第３熱交換器２５の液側の端部に接続されている。ガス側の連絡配管５の一端は、室外ユニット２のガス側の端部に接続され、連絡配管５の他端は、室内ユニット３の第３熱交換器２５のガス側の端部に接続されている。

【0077】

（１－６）制御部
上記の室外ユニット２及び室内ユニット３の構成機器は、制御部６によって制御されるようになっている。制御部６は、室外ユニット２に設けられた電装品４２、基板４３等や室内ユニット３に設けられた制御基板等（図示せず）が通信接続されることによって構成されている。なお、図１においては、便宜上、室外ユニット２や室内ユニット３等とは離れた位置に制御部６を図示している。制御部６は、二元冷凍サイクル装置１（ここでは、室外ユニット２及び室内ユニット３）の構成機器の制御を行う。換言すると、制御部６は、二元冷凍サイクル装置１全体の運転制御を行うようになっている。

【0078】

制御部６はコンピュータにより実現されるものである。制御部６は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

【0079】

（２）二元冷凍サイクル装置の動作
二元冷凍サイクル装置１の動作について、図１～図４を用いて説明する。二元冷凍サイクル装置１は、室内の空気調和のために、室内空気を冷却する冷房運転及び室内空気を加熱する暖房運転を行うことが可能である。冷房運転及び暖房運転において、二元冷凍サイクル装置１の動作は、制御部６によって制御される。

【0080】

（２－１）冷房運転
図３に示すように、冷房運転の際、第２熱交換器２３が第２冷媒の放熱器として機能し、かつ第３熱交換器２５が第２冷媒の蒸発器として機能するように、切換機構２２が第１状態（切換機構２２が実線の状態）に切り換えられる。

【0081】

第２サイクル２０では、第２圧縮機２１から吐出された第２冷媒は、切換機構２２を通じて第２熱交換器２３に送られる。第２熱交換器２３に送られた第２冷媒は、ファン４４によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却されることによって放熱する。第２熱交換器２３において放熱した第２冷媒は、カスケード熱交換器３０の第２流路３２に送られる。第２流路３２に送られた第２冷媒は、カスケード熱交換器３０において、第１流路３１を流れる第１冷媒と熱交換を行ってさらに冷却される。カスケード熱交換器３０でさらに冷却された第２冷媒は、第２膨張機構２４によって減圧された後に、室外ユニット２から流出する。

【0082】

室外ユニット２から流出した第２冷媒は、液側の連絡配管４を経由して、室内ユニット３に流入する。室内ユニット３では、第２冷媒は、第３熱交換器２５に送られる。第３熱交換器２５に送られた第２冷媒は、室内空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発する。第３熱交換器２５において蒸発した第２冷媒は、室内ユニット３から流出する。

【0083】

室内ユニット３から流出した第２冷媒は、ガス側の連絡配管５を経由して、室外ユニット２に流入する。室外ユニット２では、第２冷媒は、切換機構２２を通じて、再び第２圧縮機２１に吸入される。

【0084】

第１サイクル１０では、第１圧縮機１１から吐出された第１冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。第１熱交換器１２に送られた第１冷媒は、ファン４４によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却されることによって凝縮する。第１熱交換器１２において凝縮した第１冷媒は、第１膨張機構１３によって減圧された後に、カスケード熱交換器３０の第１流路３１に送られる。第１流路３１に送られた第１冷媒は、カスケード熱交換器３０において、第２流路３２を流れる第２冷媒と熱交換を行って加熱されることによって蒸発する。カスケード熱交換器３０で蒸発した第１冷媒は、再び第１圧縮機１１に吸入される。

【0085】

（２－２）暖房運転
図４に示すように、暖房運転の際、第２熱交換器２３が第２冷媒の蒸発器として機能し、かつ第３熱交換器２５が第２冷媒の放熱器として機能するように、切換機構２２が第２状態（切換機構２２が破線の状態）に切り換えられる。また、暖房運転では、第１圧縮機１１を起動せずに、第１サイクル１０の第１冷媒を循環させない。

【0086】

第２サイクル２０では、第２圧縮機２１から吐出された第２冷媒は、切換機構２２を通じて室外ユニット２から流出する。

【0087】

室外ユニット２から流出した冷媒は、ガス側の連絡配管５を経由して、室内ユニット３に流入する。室内ユニット３では、第２冷媒は、第３熱交換器２５に送られる。第３熱交換器２５に送られた第２冷媒は、室内空気と熱交換を行って冷却されることによって放熱する。第３熱交換器２５において放熱した第２冷媒は、室内ユニット３から流出する。

【0088】

室内ユニット３から流出した第２冷媒は、液側の連絡配管４を経由して、室外ユニット２に流入する。室外ユニット２では、第２冷媒は、第２膨張機構２４及びカスケード熱交換器３０の第２流路３２を通じて、第２熱交換器２３に送られる。第２熱交換器２３に送られた第２冷媒は、ファン４４によって供給される室外空気と熱交換を行って加熱されることによって蒸発する。第２熱交換器２３において蒸発した第２冷媒は、切換機構２２を通じて、再び第２圧縮機２１に吸入される。

【0089】

（３）冷媒漏洩時の第１冷媒の流れ
図２の矢印Ａに示すように、室外ユニット２において、室外空気は、ケーシング４１の側板４１４の開口部４１５から第２室Ｓ２に流れ、さらに、仕切板４６の連通孔４６１を通過して、第１室Ｓ１に流れる。ここでは、連通孔４６１を通過した室外空気は、ファン４４に流れる。ファン４４の駆動中には、室外空気は、第１室Ｓ１からケーシング４１の外部に流れる。

【0090】

第２冷媒は非燃焼性なので、漏洩したときの危険性は低いが、第１冷媒は燃焼性なので、着火源となる電装品ユニット４２０（特に電装品４２）に第１冷媒が流れると発火する恐れがある。第１冷媒が漏洩する可能性が高い箇所は、第１熱交換器１２の複数のロウ付け部である。本実施形態では、連通孔４６１は、複数のロウ付け部１２０のうち最も上方に位置する第１ロウ付け部１２１よりも上方に位置するので、空気よりも重い第１冷媒が漏洩しても、第１冷媒が連通孔４６１よりも上方に流れることを抑制している。

【0091】

さらに、ファン４４の駆動中には、連通孔４６１から第２室Ｓ２に流れる室外空気によって、漏洩した第１冷媒が第２室Ｓ２に流れることを抑制している。

【0092】

また、本実施形態のように電装品ユニット４２０（ここでは電装品４２）が上方に位置している場合は、連通孔４６１がケーシング４１内の上方に位置しているので、第２室Ｓ２に流入した室外空気は、電装品ユニット４２０（ここでは電装品４２）周りを通る。このため、電装品ユニット４２０（ここでは電装品４２）周りの室外空気を、第１室Ｓ１に流すことを促進できる。これにより、漏洩した第１冷媒が電装品４２周りに流れることを抑制している。

【0093】

また、第１冷媒が漏洩した場合、ベルマウス４５の筒状部の下端４５１より上方の第１冷媒は、ベルマウス４５の筒状部及びケーシング４１の吹出口を通って、ケーシング４１外に排出される。

【0094】

（４）特徴
（４－１）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、電装品ユニット４２０と、第１熱交換器１２と、第２熱交換器２３と、ファン４４と、ケーシング４１と、仕切板４６と、を備える。第１熱交換器１２は、燃焼性の第１冷媒と、空気とを熱交換させる。第２熱交換器２３は、非燃焼性の第２冷媒と、空気とを熱交換させる。ファン４４は、第１熱交換器１２及び第２熱交換器２３に空気を流す。ケーシング４１は、電装品ユニット４２０、第１熱交換器１２、第２熱交換器２３及びファン４４を収容する。仕切板４６は、ケーシング４１内を、第１熱交換器１２、第２熱交換器２３及びファン４４が配置される第１室Ｓ１と、電装品ユニット４２０が配置される第２室Ｓ２と、に仕切る。仕切板４６には、第１熱交換器１２の複数のロウ付け部１２０のうち最も上方に位置する第１ロウ付け部１２１よりも上方に、第１室Ｓ１と第２室Ｓ２とを連通させる連通孔４６１が設けられている。

【0095】

本実施形態の空調ユニットとしての室外ユニット２では、仕切板４６に設けられた連通孔４６１及び第１室Ｓ１に配置されたファン４４により、電装品ユニット４２０が配置される第２室Ｓ２から、第１冷媒が流れる第１熱交換器１２が配置される第１室Ｓ１に空気を流すことができる。そして、燃焼性の第１冷媒が流れる第１熱交換器１２の最も高い位置Ｐ２にある第１ロウ付け部１２１よりも高い位置Ｐ１に連通孔４６１が設けられているので、第１室Ｓ１で第１冷媒が漏洩した場合であっても、連通孔４６１よりも上方に第１冷媒が流れることを抑制できる。したがって、第２室Ｓ２の電装品ユニット４２０を着火源とした発火の可能性を減らすことができる。特に、Ｒ２９０のような強燃性（Ａ３）冷媒の場合に、本空調ユニットは有用である。

【0096】

（４－２）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）の室外ユニット２であって、連通孔４６１は、電装品ユニット４２０周りの空気をファンへ導くための孔である。

【0097】

ここでは、着火源となる電装品ユニット４２０周りの空気を、連通孔４６１を通じて、第１室Ｓ１に導くので、第１冷媒が漏洩した場合であっても、電装品ユニット４２０周りに第１冷媒が流れることを抑制できる。

【0098】

（４－３）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）または（４－２）の室外ユニット２であって、ベルマウス４５と、をさらに備える。ベルマウス４５は、第１室Ｓ１に配置され、ファン４４を囲む筒状部を有する。電装品ユニット４２０の下端４３１は、筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。

【0099】

ここでは、ベルマウス４５の筒状部の内側にファン４４が配置される。通常、第１冷媒は、空気よりも重いので、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒は筒状部の下端４５１よりも下方に滞留する。本実施形態では、電装品ユニット４２０（詳細には、電装品４２が取り付けられる基板４３）の下端４３１が筒状部の下端４５１よりも上方に位置しているので、仮に、仕切板４６の下端部と、ケーシング４１の底板４１３との間に隙間があって、第１冷媒が第２室Ｓ２に行ってしまったとしても、下方に溜まった第１冷媒が電装品ユニット４２０の高さレベルに到達することを抑制できる。

【0100】

（４－４）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）から（４－３）のいずれかの室外ユニット２であって、電装品ユニット４２０は、第１ロウ付け部１２１よりも上方に位置する。

【0101】

ここでは、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒は第１ロウ付け部１２１よりも下方に滞留する。ここでは、電装品ユニット４２０が第１ロウ付け部１２１よりも上方に位置しているので、第１冷媒が電装品に流れることをより抑制できる。

【0102】

（４－５）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）から（４－４）のいずれかの室外ユニット２であって、第１熱交換器１２は、第２熱交換器２３よりも下方に位置する。

【0103】

ここでは、燃焼性の冷媒が流れる第１熱交換器１２は、非燃焼性の冷媒が流れる第２熱交換器２３よりも下方に配置される。このため、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒が下方に滞留しやすいので、連通孔４６１と第１ロウ付け部１２１との距離をとれるため、第１冷媒が電装品ユニット４２０に流れることを抑制する室外ユニット２を容易に実現できる。

【0104】

（４－６）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）から（４－５）のいずれかの室外ユニット２であって、第１圧縮機１１と、第２圧縮機２１と、ベルマウス４５と、をさらに備える。第１圧縮機１１は、第２室Ｓ２に配置され、第１冷媒を圧縮する。第２圧縮機２１は、第２室Ｓ２に配置され、第２冷媒を圧縮する。ベルマウス４５は、第１室Ｓ１に配置され、ファン４４を囲む筒状部を有する。第１圧縮機１１の第１ターミナル１１１及び第２圧縮機２１の第２ターミナル２１１は、筒状部の下端４５１よりも上方に位置する。

【0105】

ここでは、第１冷媒が漏洩した場合であっても、第１冷媒はベルマウス４５の筒状部の下端４５１よりも下方に滞留する。ここでは、第１ターミナル１１１及び第２ターミナル２１１が筒状部の下端４５１よりも上方に位置しているので、第２室Ｓ２の第１ターミナル１１１及び第２ターミナル２１１を着火源とした発火の可能性を減らすことができる。

【0106】

（４－７）
本実施形態に係る空調ユニットとしての室外ユニット２は、上記（４－１）から（４－５）のいずれかの室外ユニット２であって、第２冷媒は、二酸化炭素を含む。

【0107】

二酸化炭素冷媒は、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が低いので、地球温暖化への低減により寄与する室外ユニット２を実現できる。

【0108】

（５）変形例
（５－１）変形例１
上記実施形態では、空調ユニットは、二元冷凍サイクル装置１の室外ユニット２であるが、これに限定されない。本開示の空調ユニットは、室内ユニットやカスケードユニットであってもよい。

【0109】

（５－２）変形例２
上記実施形態では、１つの室外ユニット２に対して１つの室内ユニット３が接続された二元冷凍サイクル装置１を例に挙げて説明したが、これに限定されない。本変形例の二元冷凍サイクル装置は、１つの室外ユニットに対して、複数の室内ユニットが接続される。

【0110】

（５－３）変形例３
上記実施形態では、冷房運転及び暖房運転を行う二元冷凍サイクル装置１の空調ユニットを例に挙げて説明したが、これに限定されない。本開示の空調ユニットを備える二元冷凍サイクル装置は、除湿運転をさらに行ってもよい。また、本開示の空調ユニットを備える二元冷凍サイクル装置は、冷房専用の空気調和装置であってもよい。

【0111】

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0112】

１ ：二元冷凍サイクル装置
２ ：室外ユニット（空調ユニット）
３ ：室内ユニット
１１ ：第１圧縮機
１２ ：第１熱交換器
２１ ：第２圧縮機
２３ ：第２熱交換器
２５ ：第３熱交換器
３０ ：カスケード熱交換器
４１ ：ケーシング
４２ ：電装品
４３ ：基板
４４ ：ファン
４５ ：ベルマウス
４６ ：仕切板
１１１、２１１：ターミナル
１２０ ：ロウ付け部
１２１ ：第１ロウ付け部
４２０ ：電装品ユニット
４３１、４５１：下端
４６１ ：連通孔
Ｓ１ ：第１室
Ｓ２ ：第２室

【先行技術文献】

【特許文献】

【0113】

【文献】特許第５４３０６０４号

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】