(57)【要約】  気密性評価装置（１００）は、冷凍サイクルシステムにおける気密性の評価をする装置である。分割部（２９６）は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成する。差圧計測部（２９７）は、分割部（２９６）によって形成された複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測する。評価部（２９９）は、差圧計測部（２９７）によって計測された差圧により、２つの流路空間の気密性を評価する。
2020208681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成する分割部と、
前記分割部によって形成された前記複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測する差圧計測部と、
前記差圧計測部によって計測された前記差圧により、前記２つの流路空間の気密性を評価する評価部と
を備える気密性評価装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記差圧が基準値以上である場合に、前記２つの流路空間のうち圧力が低い方の流路空間で流体の漏れがあると判定する
請求項１に記載の気密性評価装置。
【請求項３】
前記分割部は、前記評価部によって流体の漏れがあると判定された流路空間をさらに分割して複数の流路空間を形成し、
前記差圧計測部は、流体の漏れがあると判定された流路空間が分割されて形成された前記複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測し、
前記評価部は、前記差圧により、流体の漏れがあると判定された流路空間が分割されて形成された前記２つの流路空間の気密性を評価する
請求項２に記載の気密性評価装置。
【請求項４】
前記分割部は、２つの冷凍サイクルそれぞれを対象として、対象の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成し、
前記差圧計測部は、前記２つの冷凍サイクルのうち一方の冷凍サイクルが分割されて形成された流路空間と、他方の冷凍サイクルが分割されて形成された流路空間との差圧を計測する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の気密性評価装置。
【請求項５】
前記分割部は、前記対象の冷凍サイクルを室外機に収納された機器を接続する流路の流路空間である室外機空間とその他の流路空間とに分割し、
前記差圧計測部は、前記一方の冷凍サイクルが分割されて形成された前記室外機空間と、前記他方の冷凍サイクルが分割されて形成された前記室外機空間との差圧を計測する
請求項４に記載の気密性評価装置。
【請求項６】
前記気密性評価装置は、さらに、
前記２つの流路空間の周囲の温度に基づき、基準値を計算する基準値計算部
を備え、
前記評価部は、前記基準値計算部によって計算された前記基準値と前記差圧とにより、前記２つの流路空間の気密性を評価する
請求項１から５までのいずれか１項に記載の気密性評価装置。
【請求項７】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する流路に流体を封入し、
前記流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成し、
前記複数の流路空間のうちの２つの流路空間に差圧計を接続して、前記２つの流路空間の差圧を計測することにより、前記２つの流路空間の気密性が確保されているか否かを判定する気密性判定方法。
【請求項８】
室内機に収納された機器と、室外機に収納された機器とが配管によって接続されて形成された蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、
前記室内機に収納された機器を接続する流路と、前記室外機に収納された機器を接続する流路とのそれぞれに設けられ、前記冷凍サイクルの流路を複数の流路空間に分割する複数のバルブと、
前記バルブによって分割される前記複数の流路空間それぞれに設けられ、差圧計が接続される複数のポートと
を備える冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍サイクルシステムにおける気密性を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを利用した空気調和装置及び冷凍装置といった冷凍サイクルシステムは全世界で広く利用され、現代人の生活に欠くことができない。しかし、冷凍サイクルに封入される冷媒は、温室効果があるとともに燃性であり、漏えいによる悪影響が問題視されている。
日本では、平成２７年４月には、「フロン類の使用の合理化及び管理の適正化に関する法律」が施行され、冷媒漏れに関する点検及び記録と漏えい時の報告とが義務化された。【０００３】
冷凍サイクルシステムの据付け時及び補修時に冷媒を封入する場合、封入前に冷凍サイクルに漏えいが無いことを確認する必要がある。
漏えいの有無を判定する方法として、窒素加圧漏えい試験が広く用いられている。窒素加圧漏えい試験では、冷媒封入前に冷凍サイクルに窒素を封入して加圧し、一定時間後までの圧力変化に基づき、冷凍サイクルの気密性が評価される。そして、気密性が基準よりも高ければ漏えいはないと判定される。【０００４】
特許文献１には、窒素ボンベの接続用の管挿入器を用いて、窒素加圧漏えい試験の作業効率化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開Ｈ０７−２８６９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
窒素加圧漏えい試験では、加圧された窒素の圧力を計測するため、高い圧力を計測できる圧力計を用いる必要がある。高い圧力を計測できる圧力計は、分解能が低く、小さな圧力の変化を計測することが困難である。窒素加圧漏えい試験において漏えい量が微量である場合、圧力計で明確に計測されるほど圧力が降下するまでには時間を要する。そのため、窒素加圧漏えい試験は、窒素を封入して加圧した後、気密性を評価するまでに１日といった長い時間がかかる。
特許文献１では加圧漏えい試験開始までの時間を削減することはできるが、一連の総作業時間の大半をしめる、窒素加圧漏えい試験そのものの時間を短縮することができない。
この発明は、簡便な方法により冷凍サイクルシステムにおける気密性の評価を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る気密性評価装置は、
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成する分割部と、
前記分割部によって形成された前記複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測する差圧計測部と、
前記差圧計測部によって計測された前記差圧により、前記２つの流路空間の気密性を評価する評価部と
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、冷凍サイクルを構成する流路分割し、２つの流路空間の差圧により、２つの流路空間の気密性を評価する。２つの流路空間の差圧を計測するためには、高い圧力を計測できる圧力計は不要であり、小さな差圧を計測できる差圧計が用いられる。そのため、長い時間待つことなく、気密性の評価をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクルシステム１０である空調システム１１の構成図。
【図２】実施の形態１に係るユニット制御装置２９及び外部制御装置７０の機能構成図。
【図３】実施の形態１に係る気密性評価装置１００の動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１に係るステップＳ１０３の差圧計８０の接続状態を示す図。
【図５】実施の形態１に係るステップＳ１０９の差圧計８０の接続状態を示す図。
【図６】実施の形態１に係るステップＳ１１２の差圧計８０の接続状態を示す図。
【図７】実施の形態２に係る冷凍サイクルシステム１０である空調システム１１の構成図。
【図８】実施の形態２に係る気密性評価装置１００の動作を示すフローチャート。
【図９】実施の形態２に係るステップＳ２０４の差圧計８０の接続状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る冷凍サイクルシステム１０の構成を説明する。
図１では、冷凍サイクルシステム１０として、空調システム１１が示されている。空調システム１１は、ビルと集合住宅と商業施設といった場所に設置される蒸気圧縮式の冷凍サイクルを搭載したシステムであり、冷房運転及び暖房運転が可能なシステムである。
【００１１】
＜空調システム１１＞
空調システム１１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを形成する室外機２０と室内機３０及び室内機４０とを備える。室外機２０は、室内機３０及び室内機４０と、冷媒を流すための配管である液管５１，５２，５３及びガス管６１，６２，６３により接続されている。液管５２、５３は液管分岐部５４で液管５１から分岐している。また、ガス管６２，６３はガス管分岐部６４でガス管６１から分岐している。
空調システム１１は、室外機２０に搭載されたユニット制御装置２９に運転動作の指令を送信するとともに、室外機２０と、室内機３０及び室内機４０との運転状態を監視するための外部制御装置７０を備える。外部制御装置７０は、具体例としては、ノート型のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）により構成される。
空調システム１１は、差圧計８０を備える。差圧計８０は、接続口８１，８２を備え、接続口８１，８２が接続された２つの空間の差圧を計測する。
【００１２】
＜室外機２０＞
室外機２０は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外送風機２４と、バルブ付き接続ポート２５及びバルブ付き接続ポート２６と、接続ポート２７及び接続ポート２８と、ユニット制御装置２９とを備える。
【００１３】
圧縮機２１は、冷媒を吸入し圧縮して高温高圧の状態にする、運転容量が可変なタイプの圧縮機である。
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、第１から第４までのポートを有している。四方弁２２は、第１ポートが圧縮機２１の吐出側、第２ポートが室外熱交換器２３、第３ポートが圧縮機２１の吸入側、第４ポートがバルブ付き接続ポート２６に繋がっている。四方弁２２は、第１ポートと第２ポートとが連通すると同時に第３ポートと第４ポートとが連通する状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとが連通すると同時に第２ポートと第３ポートとが連通する状態（図１の破線で示す状態）とに設定が切換え可能に構成されている。
室外熱交換器２３は、外気と冷媒とで熱交換を行い、排熱する熱交換器である。室外熱交換器２３は、具体例としては、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。
室外送風機２４は、室外熱交換器２３に空気を供給する、回転数が変更可能な送風機である。室外送風機２４は、具体例としては、プロペラファンである。
【００１４】
バルブ付き接続ポート２５及びバルブ付き接続ポート２６は、第１ポートと第２ポートと第３ポートとの３つのポートを備え、各ポートが連通している。バルブ付き接続ポート２５は、第１ポートが室外熱交換器２３に接続され、第２ポートが液管５１に接続されている。バルブ付き接続ポート２６は、第１ポートが四方弁１１４に接続され、第２ポートがガス管６１に接続されている。
バルブ付き接続ポート２５及びバルブ付き接続ポート２６の第３ポートは、差圧計８０の接続口８１又は接続口８２と接続可能であり、気密性評価に利用される。第３ポートにはバルブコアが備えられており、第３ポートに計器が接続されていない状況では、第３ポートから流体が流出することはない。
バルブ付き接続ポート２５及びバルブ付き接続ポート２６には、第１ポートと第２ポートとの少なくともいずれかを開閉可能なバルブが設けられている。
【００１５】
接続ポート２７及び接続ポート２８は、第１ポートと第２ポートと第３ポートとの３つのポートを備え、各ポートが連通している。接続ポート２７は、第１ポートが圧縮機２１の吐出側に接続され、第２ポートが四方弁２２に接続されている。接続ポート２８は、第１ポートが圧縮機２１の吸入側に接続され、第２ポートが四方弁２２に接続されている。
接続ポート２７及び接続ポート２８の第３ポートは、差圧計８０の接続口８１又は接続口８２と接続可能であり、気密性評価に利用される。第３ポートにはバルブコアが備えられており、第３ポートに計器が接続されていない状況では、第３ポートから流体が流出することはない。
【００１６】
ユニット制御装置２９は、室外機２０の動作を制御する装置である。ユニット制御装置２９は、具体例としては、マイクロコンピュータにより構成される。
【００１７】
室外機２０は、温度センサ２１１〜２１５を備える。温度センサ２１１は、圧縮機２１の吸入側の冷媒温度を計測する。温度センサ２１２は、圧縮機２１の吐出側の冷媒温度を計測する。温度センサ２１３は、室外熱交換器２３の中央部における冷媒温度を計測する。温度センサ２１４は、室外熱交換器２３の液側における冷媒温度を計測する。温度センサ２１５は、室外熱交換器２３の空気吸入口に設けられており、外気温度を計測する。
【００１８】
＜室内機３０及び室内機４０＞
室内機３０は、減圧機構３１と、室内熱交換器３２と、室内送風機３３と、バルブ付き接続ポート３４と、バルブ３５とを備える。
室内機４０は、室内機３０と同様の構成であり、減圧機構４１と、室内熱交換器４２と、室内送風機４３と、バルブ付き接続ポート４４と、バルブ４５とを備える。
【００１９】
減圧機構３１，４１は、開度を変更することにより、冷媒の流量を制御する機構である。
室内熱交換器３２，４２は、室内空気と冷媒との熱交換を行う熱交換器である。室内熱交換器３２は、具体例としては、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。
室内送風機３３，４３は、室内熱交換器３２，４２に空気を供給する、回転数が変更可能な送風機である。室内送風機３３，４３は、具体例としては、プロペラファンである。
【００２０】
バルブ付き接続ポート３４及びバルブ付き接続ポート４４は、第１ポートと第２ポートと第３ポートとの３つのポートを備え、各ポートが連通している。バルブ付き接続ポート３４は、第１ポートが室内熱交換器３２に接続され、第２ポートがガス管６２に接続されている。バルブ付き接続ポート４４は、第１ポートが室内熱交換器４２に接続され、第２ポートがガス管６３に接続されている。
バルブ付き接続ポート３４及びバルブ付き接続ポート４４の第３ポートは、差圧計８０の接続口８１又は接続口８２と接続可能であり、気密性評価に利用される。第３ポートにはバルブコアが備えられており、第３ポートに計器が接続されていない状況では、第３ポートから流体が流出することはない。
バルブ付き接続ポート３４及びバルブ付き接続ポート４４には、第１ポートと第２ポートとの少なくともいずれかを開閉可能なバルブが設けられている。
【００２１】
バルブ３５は、一方のポートが減圧機構３１と接続され、他方のポートが液管５２と接続されている。バルブ４５は、一方のポートが減圧機構４１と接続され、他方のポートが液管５３と接続されている。バルブ３５及びバルブ４５は、流路を開閉可能である。
【００２２】
室内機３０は、温度センサ３１１〜３１３を備える。室内機４０は、温度センサ４１１〜４１３を備える。温度センサ３１１，４１１は、室内熱交換器３２，４２の液側の冷媒温度を計測する。温度センサ３１２，４１２は、室内熱交換器３２，４２のガス側の冷媒温度を計測する。温度センサ３１３，４１３は、室内熱交換器３２，４２の空気吸入口に設けられており、室内熱交換器３２，４２の設置場所の空気温度を計測する。
【００２３】
＜ユニット制御装置２９及び外部制御装置７０＞
図２を参照して、実施の形態１に係るユニット制御装置２９及び外部制御装置７０の機能構成を説明する。
【００２４】
ユニット制御装置２９は、測定部２９１と、演算部２９２と、制御部２９３と、ユニット通信部２９４と、ユニット記憶部２９５と、分割部２９６と、差圧計測部２９７と、基準値計算部２９８と、評価部２９９とを備える。分割部２９６と、差圧計測部２９７と、基準値計算部２９８と、評価部２９９とが気密性評価装置１００の機能である。
ここでは、気密性評価装置１００の機能は、ユニット制御装置２９に搭載された。しかし、気密性評価装置１００の機能は、ユニット制御装置２９とは別の装置として設けられていてもよい。
【００２５】
測定部２９１は、各温度センサ（温度センサ２１１〜２１５と、温度センサ３１１〜３１３と、温度センサ４１１〜４１３）等によって計測された各諸量を取得する。演算部２９２は、測定部２９１によって取得された各諸量に基づき、検出圧力の飽和温度を計算するといった各種制御動作を決定するための演算を行う。制御部２９３は、演算部２９２によって演算された結果に基づき、圧縮機２１と、四方弁２２と、減圧機構３１，４１と、送風機（室外送風機２４及び室内送風機３３，４３）といった機器を制御する。ユニット通信部２９４は、電話回線とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線と無線といった通信手段により、外部から情報の入力を受け付けるとともに、外部に情報を出力する。ユニット通信部２９４は、例えば、リモートコントローラから冷房運転のＯＮ／ＯＦＦと暖房運転のＯＮ／ＯＦＦといった各種指令の入力を受け付ける。また、ユニット通信部２９４は、例えば、外部制御装置７０との間で測定値と機器の制御値といった情報を通信する。ユニット記憶部２９５は、半導体メモリ等によって構成され、運転に用いられる設定値等を記憶する。
【００２６】
気密性評価装置１００は、空調システム１１における冷凍サイクルの気密性を評価する。つまり、気密性評価装置１００は、空調システム１１における冷凍サイクルから冷媒等の流体が漏えいしない状態であるか否かを評価する。
分割部２９６は、空調システム１１における冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成する。差圧計測部２９７は、分割部２９６によって形成された複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測する。基準値計算部２９８は、２つの流路空間の周囲の温度により、差圧の判定基準となる基準値を計算する。評価部２９９は、基準値計算部２９８によって計算された基準値と、差圧計測部２９７によって計測された差圧とにより、２つの流路空間の気密性を評価する。
【００２７】
外部制御装置７０は、入力部７１と、外部通信部７２と、記憶部７３と、表示部７４とを備える。
入力部７１は、作業者から空調システム１１の運転指令等の入力を受け付ける。外部通信部７２は、電話回線とＬＡＮ回線と無線といった通信手段を介して外部からデータを受信するとともに、外部にデータを出力する。具体例としては、外部通信部７２は、入力部７１によって受付された運転指令等をユニット制御装置２９に送信し、ユニット制御装置２９から圧力及び温度といった運転データを受信する。記憶部７３は、半導体メモリ等によって構成され、空調システム１１の設定値等を記憶する。表示部７４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等によって構成され、空調システム１１の運転状態を表示する。
【００２８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３を参照して、実施の形態１に係る気密性評価装置１００の動作を説明する。
実施の形態１に係る気密性評価装置１００の動作は、実施の形態１に係る気密性判定方法に相当する。
【００２９】
ここでは、空調システム１１の据え付け時に、窒素等の流体を冷凍サイクルに封入して気密性の評価を行う場合を説明する。したがって、図３の処理の前提として、空調システム１１の冷凍サイクルには、窒素等の流体が封入されている。
【００３０】
ステップＳ１０１では、作業員によって、差圧計８０の接続口８１がバルブ付き接続ポート２６の第３ポートに接続され、接続口８２が接続ポート２７の第３ポートに接続される。
ステップＳ１０２では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート２５，２６，３４，４４のバルブと、バルブ３５，４５とを開にして、一定時間経過するまで待つ。バルブ付き接続ポート２５，２６，３４，４４のバルブと、バルブ３５，４５とを開にすることにより、室外機２０と室内機３０，４０とは接続され、封入された流体が冷凍サイクル内を自由に移動できる状態になる。そのため、この状態で一定時間経過すると、冷凍サイクル内の圧力は一定になる。
ステップＳ１０３では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート２５，２６の室外機２０側のポートである第１ポートを閉にして一定時間経過するまで待つ。バルブ付き接続ポート２５，２６の第１ポートを閉にすることにより、図４に示すように、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間（破線で示された流路空間）と、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間（実線で示された流路空間）とが分離され、流体が移動できない状態になる。なお、図４では、白抜きで示されたバルブは開であることを表し、黒塗りで示されたバルブは閉であることを表している。他の図でも、バルブの開及び閉を同様に表す。そのため、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間と、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間とのどちからの気密性が低い場合、つまり冷媒が漏れる状態である場合には、その流路空間の圧力が徐々に低くなる。
【００３１】
ステップＳ１０４では、差圧計測部２９７は、差圧計８０によって差圧を計測する。つまり、差圧計測部２９７は、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間と、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間との差圧を計測する。基準値計算部２９８は、温度センサ２１１〜２１５，３１１〜３１３，４１１〜４１３によって計測された温度に基づき、差圧の判定基準となる基準値を計算する。基準値の計算方法については後述する。そして、評価部２９９は、基準値よりも大きい差圧があるか否かを判定する。評価部２９９は、差圧がない場合には、処理をステップＳ１０５に進める。一方、評価部２９９は、差圧がある場合には、処理をステップＳ１０６に進める。
ステップＳ１０５では、評価部２９９は、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間と、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間とのどちらからも窒素等の流体は漏れていないと判定する。つまり、評価部２９９は、冷凍サイクルからの流体の漏れはなく、気密性が確保されていると判定する。
【００３２】
ステップＳ１０６では、評価部２９９は、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間と、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間とのどちらの圧力が低いかを判定する。評価部２９９は、冷凍サイクルにおける室外機２０側の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１０７に進める。一方、評価部２９９は、冷凍サイクルにおけるその他の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１０８に進める。
ステップＳ１０７では、評価部２９９は、室外機２０の流路空間から流体が漏れていると判定する。
【００３３】
ステップＳ１０８では、作業員によって、差圧計８０の接続口８１がバルブ付き接続ポート２６の第３ポートに接続され、接続口８２がバルブ付き接続ポート２５の第３ポートに接続される。
ステップＳ１０９では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート３４，４４の室内機３０，４０側のポートである第１ポートと、バルブ３５，４５とを閉にして一定時間経過するまで待つ。バルブ付き接続ポート３４，４４の第１ポートと、バルブ３５，４５とを閉にすることにより、図５に示すように、冷凍サイクルにおける室外機２０と室内機３０，４０とを接続する液管５１，５２，５３及びガス管６１，６２，６３の流路空間が、液管５１，５２，５３の流路空間（破線で示された流路空間）と、ガス管６１，６２，６３の流路空間（実線で示された流路空間）とに分離される。
【００３４】
ステップＳ１１０では、差圧計測部２９７は、差圧計８０によって差圧を計測する。つまり、差圧計測部２９７は、液管５１，５２，５３の流路空間と、ガス管６１，６２，６３の流路空間との差圧を計測する。評価部２９９は、基準値よりも大きい差圧があるか否かを判定する。ここでは、基準値計算部２９８は、改めて基準値を計算してもよいし、事前に設定された固定値を基準値として用いてもよい。評価部２９９は、差圧がない場合には、処理をステップＳ１１１に進める。一方、評価部２９９は、差圧がある場合には、処理をステップＳ１１４に進める。
【００３５】
ステップＳ１１１では、作業員によって、差圧計８０の接続口８１がバルブ付き接続ポート４４の第３ポートに接続され、接続口８２がバルブ付き接続ポート３４の第３ポートに接続される。
ステップＳ１１２では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート３４，４４の室外機２０，３０側のポートである第１ポートを開にし、バルブ付き接続ポート３４，４４のガス管６２，６３側のポートである第２ポートを閉にして一定時間経過するまで待つ。バルブ付き接続ポート３４，４４のガス管６２，６３側のポートである第２ポートを閉にすることにより、図６に示すように、冷凍サイクルにおける室内機３０及び室内機４０の流路空間が、室内機３０の流路空間（破線で示された流路空間）と、室内機４０の流路空間（実線で示された流路空間）とに分離される。
【００３６】
ステップＳ１１３では、差圧計測部２９７は、差圧計８０によって差圧を計測する。つまり、差圧計測部２９７は、室内機３０の流路空間と、室内機４０の流路空間との差圧を計測する。評価部２９９は、基準値よりも大きい差圧があるか否かを判定する。ここでは、基準値計算部２９８は、改めて基準値を計算してもよいし、事前に設定された固定値を基準値として用いてもよい。評価部２９９は、差圧がない場合には、処理をステップＳ１０１に戻して、改めて気密性の評価を行う。一方、評価部２９９は、差圧がある場合には、処理をステップＳ１１７に進める。
【００３７】
ステップＳ１１４では、評価部２９９は、液管５１，５２，５３の流路空間と、ガス管６１，６２，６３の流路空間とのどちらの圧力が低いかを判定する。評価部２９９は、液管５１，５２，５３の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１１５に進める。一方、評価部２９９は、ガス管６１，６２，６３の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１１６に進める。
ステップＳ１１５では、評価部２９９は、液管５１，５２，５３の流路空間から流体が漏れていると判定する。一方、ステップＳ１１６では、評価部２９９は、ガス管６１，６２，６３の流路空間から流体が漏れていると判定する。
【００３８】
ステップＳ１１７では、評価部２９９は、室内機３０の流路空間と、室内機４０の流路空間とのどちらの圧力が低いかを判定する。評価部２９９は、室内機３０の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１１８に進める。一方、評価部２９９は、室内機４０の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ１１９に進める。
ステップＳ１１８では、評価部２９９は、室内機３０の流路空間から流体が漏れていると判定する。一方、ステップＳ１１９では、評価部２９９は、室内機４０の流路空間から流体が漏れていると判定する。
【００３９】
ステップＳ１０４における基準値の計算方法について説明する。また、ステップＳ１０４及びステップＳ１０６における基準値を用いた判定方法についても説明する。
室外機２０と室内機３０，４０とは異なる空間に設置されることが多い。この時、雰囲気温度の違いにより、漏洩の有無によらず差圧が生じることがある。そこで、温度センサ２１１〜２１５，３１１〜３１３，４１１〜４１３によって計測された温度を用いて基準値を計算する。
【００４０】
例えば窒素のように理想気体に近い挙動を示す気体では、温度及び圧力はボイル＝シャルルの法則に従う。ボイル＝シャルルの法則は圧力Ｐと、体積Ｖと、温度Ｔと、定数ｋとを用いて式（１）で与えられる。
式（１）Ｐ＝ｋ・Ｔ／Ｖ
【００４１】
ステップ１０２における均圧状態の圧力をＰ０、均圧状態の気体の温度をＴ０、外気温度をＴｏｕｔ、室内温度をＴｉｎとする。例えば夏期のように外気温度が室内温度よりも高い場合を想定すると、式（２）が成立する。なお、外気温度Ｔｏｕｔは温度センサ２１５によって計測され、室内温度Ｔｉｎは温度センサ３１３，４１３によって計測される。
式（２）Ｔｉｎ＜Ｔ０＜Ｔｏｕｔ
【００４２】
雰囲気温度によって、室外機２０と、室内機３０，４０との内部の気体の温度が変化すると、式（１）から室外機２０内の圧力Ｐｏｕｔと、室内機３０，４０内の圧力ＰｉｎとはステップＳ１０２における均圧状態の圧力Ｐ０から最大で、式（３）、（４）の値まで変化する。
式（３）Ｐｏｕｔ＝Ｐ０・Ｔｏｕｔ／Ｔ０
式（４）Ｐｉｎ＝Ｐ０・Ｔｉｎ／Ｔ０
したがって、漏洩が無い場合でも雰囲気温度の影響で式（５）で示される差圧ΔＰが発生する。
式（５）ΔＰ＝Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ＝Ｐ０・（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ）／Ｔ０
【００４３】
式（５）でΔＰが最大となるのは、式（２）よりＴ０＝Ｔｉｎの時であるから、雰囲気温度により発生する差圧の最大値ΔＰｍａｘは式（６）で与えられる。
式（６）ΔＰｍａｘ＝Ｐ０・（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ）／Ｔｉｎ
基準値計算部２９８は、この最大値ΔＰｍａｘを基準値として計算する。
【００４４】
評価部２９９は、差圧計８０の示す差圧ΔＰｓが式（７）を満たす場合には、差圧無しと判定する。また、評価部２９９は、差圧ΔＰｓが式（８）を満たす場合には、室外機２０側から漏洩と判定し、差圧ΔＰｓが式（９）を満たす場合には、室内機３０，４０側からの漏洩と判定する。
式（７）０≦ΔＰｓ≦ΔＰｍａｘ
式（８）ΔＰｓ＜０
式（９）ΔＰｍａｘ＜ΔＰｓ
【００４５】
冬期のように室内温度Ｔｉｎが外気温度Ｔｏｕｔよりも高い場合は、ΔＰｍａｘは式（１０）であ与えられる。
式（１０）ΔＰｍａｘ＝Ｐ０・（Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ）／Ｔｏｕｔ
基準値計算部２９８は、この最大値ΔＰｍａｘを基準値として計算する。
【００４６】
評価部２９９は、差圧計８０の示す差圧ΔＰｓが式（１１）を満たす場合には、差圧無しと判定する。また、評価部２９９は、差圧ΔＰｓが式（１２）を満たす場合には、室外機２０側から漏洩と判定し、差圧ΔＰｓが式（１３）を満たす場合には、室内機３０，４０側からの漏洩と判定する。
式（１１）ΔＰｍａｘ≦ΔＰｓ≦０
式（１２）ΔＰｓ＜ΔＰｍａｘ
式（１３）０＜ΔＰｓ
【００４７】
ステップＳ１１０とステップＳ１１３とでは、差圧を測定する２つの流路空間の雰囲気温度に基づき、同様の方法で基準値を計算することが可能である。しかし、ステップＳ１１０とステップＳ１１３とでは、差圧を測定する２つの流路空間が雰囲気温度が同等の空間に設置されている可能性がある。差圧を測定する２つの流路空間が雰囲気温度が同等の場合には、基準値を計算せず、事前に設定された固定値が基準として用いられてもよい。
【００４８】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る気密性評価装置１００は、冷凍サイクルを構成する流路分割し、２つの流路空間の差圧により、２つの流路空間の気密性を評価する。２つの流路空間の差圧を計測するためには、高い圧力を計測できる圧力計は不要であり、小さな差圧を計測できる差圧計を用いることができる。そのため、長い時間待つことなく、気密性の評価をすることが可能である。
【００４９】
試験により漏えいが確認された場合、漏えい箇所を特定し補修する必要がある。従来、漏えい箇所の特定には検査液を散布し気泡ができるか否かにより判定する方法が用いられている。検査液の散布は作業者の経験に基づき、例えば配管継ぎ手部といった漏えい頻度が高い箇所から順に実施される。そのため、漏えい箇所特定までの作業時間は、偶然性と作業者の経験値とに依る所が大きかった。
実施の形態１に係る気密性評価装置１００は、流体の漏れがあると判定された流路空間をさらに分割して２つの流路空間を形成し、差圧により気密性を評価する。これにより、流体の漏れがある箇所を容易に特定可能である。
【００５０】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
実施の形態１では、空調システム１１の据え付け時に気密性の評価を行う場合を説明した。しかし、気密性評価装置１００は、空調システム１１の運用が開始された後に気密性の評価を行うことも可能である。
空調システム１１の運用が開始された後に気密性の評価を行う場合には、冷凍サイクルには冷媒が封入されている。したがって、この場合には、窒素等の流体を冷凍サイクルに封入する必要はない。その他の処理に関しては、空調システム１１の据え付け時に気密性の評価を行う場合と同じである。
【００５１】
＜変形例２＞
実施の形態１では、差圧計８０の接続は作業員によって行われると説明した。しかし、差圧計８０の接続は気密性評価装置１００の制御により実現されてもよい。
具体例としては、差圧計８０の接続口８１及び接続口８２は、バルブ付き接続ポート２５，２６と、接続ポート２７，２８と、バルブ付き接続ポート３４，４４との第３ポートとのそれぞれと配管によって接続されているものとする。接続口８１及び接続口８２と、バルブ付き接続ポート２５，２６と、接続ポート２７，２８と、バルブ付き接続ポート３４，４４との第３ポートとを接続する各配管の途中にはバルブが設けられており、通常時は各配管のバルブは閉にしておく。そして、必要に応じて、気密性評価装置１００の制御により、配管の途中に設けられたバルブを開にすることで、差圧計８０を冷凍サイクルの各位置に接続することができる。
【００５２】
＜変形例３＞
実施の形態１では、分割部２９６が冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成すると説明した。しかし、作業員によりバルブが開閉され、冷凍サイクルを構成する流路が分割されて複数の流路空間が形成されてもよい。
【００５３】
＜変形例４＞
実施の形態１では、空調システム１１が気密性評価装置１００を備える構成であった。しかし、気密性評価装置１００は、空調システム１１とは別に設けられてもよい。例えば、気密性評価装置１００は、クラウドシステムとして実現され、インターネットといった通信路を介して空調システム１１と接続されてもよい。
【００５４】
＜変形例５＞
空調システム１１は、より多くのバルブを備えることにより、冷凍サイクルをより細かく分離可能な構成であってもよい。これにより、流体の漏えい位置をより細かく特定することが可能になる。この場合には、冷凍サイクルが分割されて形成される各流路空間に、差圧計８０を接続するための接続ポートを設ける必要がある。
【００５５】
＜変形例６＞
実施の形態１では、冷凍サイクルシステム１０は、空調システム１１であった。しかし、冷凍サイクルシステム１０は、空調システム１１に限らず、冷蔵庫といった冷凍システムであってもよい。
【００５６】
実施の形態２．
実施の形態２は、同一容量の２つの室外機２０の流路空間について差圧を計測して、２つの室外機２０の流路空間の気密性を評価する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
【００５７】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図７を参照して、実施の形態２に係る冷凍サイクルシステム１０の構成を説明する。
図７では、実施の形態１と同様に、冷凍サイクルシステム１０として、空調システム１１が示されている。
【００５８】
空調システム１１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルＡを形成する室外機２０Ａと室内機３０Ａ及び室内機４０Ａとの組と、蒸気圧縮式の冷凍サイクルＢを形成する室外機２０Ｂと室内機３０Ｂ及び室内機４０Ｂとの組とを備える。
室外機２０Ａ及び室外機２０Ｂは、実施の形態１に係る室外機２０と同じ構成である。室外機２０Ａ及び室外機２０Ｂは、同じ容量の室外機である。室内機３０Ａ及び室内機３０Ｂは、実施の形態１に係る室内機３０と同じ構成であり、室内機４０Ａ及び室内機４０Ｂは、実施の形態１に係る室内機４０と同じ構成である。
以下の説明では、室外機２０Ａと室内機３０Ａと室内機４０Ａとの構成要素については、符号の後に“Ａ”を付し、室外機２０Ｂと室内機３０Ｂと室内機４０Ｂとの構成要素については、符号の後に“Ｂ”を付して区別する。
【００５９】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８を参照して、実施の形態２に係る気密性評価装置１００の動作を説明する。
実施の形態２に係る気密性評価装置１００の動作は、実施の形態２に係る気密性評価方法に相当する。
【００６０】
ここでは、室外機２０Ａ及び室外機２０Ｂの気密性の評価を行う場合を説明する。
【００６１】
ステップＳ２０１では、作業員によって、差圧計８０の接続口８１が接続ポート２７Ａの第３ポートに接続され、接続口８２が接続ポート２７Ｂの第３ポートに接続される。ステップＳ２０２では、作業員によって、バルブ付き接続ポート２５Ａの第３ポートと、バルブ付き接続ポート２５Ｂの第３ポートとが配管によって接続される。
ステップＳ２０３では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの室外機２０側のポートである第１ポートを開にして一定時間経過するまで待つ。
【００６２】
ステップＳ２０４では、分割部２９６は、バルブ付き接続ポート２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの室外機側のポートである第１ポートを閉にして、一定時間経過するまで待つ。バルブ付き接続ポート２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの室外機側のポートである第１ポートを閉にすることにより、図９に示すように、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間と、冷凍サイクルＡにおけるその他の流路空間とが分離され、流体が移動できない状態になる。同様に、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間と、冷凍サイクルＢにおけるその他の流路空間とが分離され、流体が移動できない状態になる。
【００６３】
ステップＳ２０５では、差圧計測部２９７は、差圧計８０によって差圧を計測する。つまり、差圧計測部２９７は、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間（破線で示された流路空間）と、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間（実線で示された流路空間）との差圧を計測する。基準値計算部２９８は、室外機２０Ａが設置された位置の雰囲気温度と室外機２０Ｂが設置された位置の雰囲気温度とに基づき、図３のステップＳ１０４と同じ方法で基準値を計算する。なお、室外機２０Ａと室外機２０Ｂとが並列して設置されている等、雰囲気温度が同等の空間に設置されている場合には、基準値を計算せず、事前に設定された固定値が基準として用いられてもよい。そして、評価部２９９は、基準値よりも大きい差圧があるか否かを判定する。評価部２９９は、差圧がない場合には、処理をステップＳ２０５に進める。一方、評価部２９９は、差圧がある場合には、処理をステップＳ２０６に進める。
ステップＳ２０６では、評価部２９９は、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間と、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間とのどちらからも窒素等の流体は漏れていないと判定する。つまり、評価部２９９は、冷凍サイクルＡ及び冷凍サイクルＢからの流体の漏れはなく、気密性が確保されていると判定する。
【００６４】
ステップＳ２０７では、評価部２９９は、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間と、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間とのどちらの圧力が低いかを判定する。評価部２９９は、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ２０８に進める。一方、評価部２９９は、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間の圧力が低い場合には、処理をステップＳ２０９に進める。
ステップＳ２０８では、評価部２９９は、冷凍サイクルＡにおける室外機２０Ａ側の流路空間から流体が漏れていると判定する。一方、ステップＳ２０９では、冷凍サイクルＢにおける室外機２０Ｂ側の流路空間から流体が漏れていると判定する。
【００６５】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る気密性評価装置１００は、容量が同じ２つの室外機２０Ａ，２０Ｂの流路空間の差圧により、気密性を評価する。容器内部の流体の圧力は、容器の容積の影響を受ける。そのため、容積が同じ２つの室外機２０Ａ，２０Ｂの流路空間の差圧により気密性を評価することで、気密性の評価精度を高くすることが可能である。
【００６６】
また、容器内部の流体の圧力は、周囲の温度の影響を受ける。
実施の形態１では、室外機２０の流路空間と室内機３０，４０の流路空間を含むその他の流路空間との差圧により気密性が評価された。室外機２０と、室内機３０，４０とは、屋外と屋内といった温度の異なる空間に設置される場合が多い。これに対して、２つの室外機２０Ａ，２０Ｂは、温度の概ね同じ空間に設置される場合が多い。具体例としては、大型のビル及び集合住宅と、商業施設とでは、屋上に同種の室外機が並列して設置されることが多い。この場合には、各室外機は温度の概ね同じ空間に設置されていると言うことができる。そのため、容積が同じ２つの室外機２０Ａ，２０Ｂの流路空間の差圧により気密性を評価することで、気密性の評価精度を高くすることが可能である。
【００６７】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例６＞
実施の形態２では、空調システム１１は、２つの室外機２０Ａ，２０Ｂと、４つの室内機３０Ａ，４０Ａ，３０Ｂ，４０Ｂとで構成された。しかし、空調システム１１は、３つ以上の室外機２０と、５つ以上の室内機３０，４０とで構成されてもよい。
【００６８】
以上、この発明の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、この発明は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  冷凍サイクルシステム、１１  空調システム、２０  室外機、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  室外熱交換器、２４  室外送風機、２５，２６  バルブ付き接続ポート、２７，２８  接続ポート、２９  ユニット制御装置、２１１，２１２，２１３，２１４，２１５  温度センサ、２９１  測定部、２９２  演算部、２９３  制御部、２９４  ユニット通信部、２９５  ユニット記憶部、２９６  分割部、２９７  差圧計測部、２９８  基準値計算部、２９９  評価部、３０，４０  室内機、３１，４１  減圧機構、３２，４２  室内熱交換器、３３，４３  室内送風機、３４，４４  バルブ付き接続ポート、３５，４５  バルブ、３１１，３１２，３１３，４１１，４１２，４１３  温度センサ、５１，５２，５３  液管、６１，６２，６３  ガス管、７０  外部制御装置、７１  入力部、７２  外部通信部、７３  記憶部、７４  表示部、８０  差圧計、８１，８２  接続口、１００  気密性評価装置。
【図１】
2020208681.tif 000003
【図２】
2020208681.tif 000004
【図３】
2020208681.tif 000005
【図４】
2020208681.tif 000006
【図５】
2020208681.tif 000007
【図６】
2020208681.tif 000008
【図７】
2020208681.tif 000009
【図８】
2020208681.tif 000010
【図９】
2020208681.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月18日(2021.3.18)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の２つの冷凍サイクルそれぞれを対象として、対象の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成する分割部と、
前記２つの冷凍サイクルのうち一方の冷凍サイクルが前記分割部によって分割されて形成された流路空間と、他方の冷凍サイクルが前記分割部によって分割されて形成された流路空間との２つの流路空間の差圧を計測する差圧計測部と、
前記差圧計測部によって計測された前記差圧により、前記２つの流路空間の気密性を評価する評価部と
を備える気密性評価装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記差圧が基準値以上である場合に、前記２つの流路空間のうち圧力が低い方の流路空間で流体の漏れがあると判定する
請求項１に記載の気密性評価装置。
【請求項３】
前記分割部は、前記評価部によって流体の漏れがあると判定された流路空間をさらに分割して複数の流路空間を形成し、
前記差圧計測部は、流体の漏れがあると判定された流路空間が分割されて形成された前記複数の流路空間のうちの２つの流路空間の差圧を計測し、
前記評価部は、前記差圧により、流体の漏れがあると判定された流路空間が分割されて形成された前記２つの流路空間の気密性を評価する
請求項２に記載の気密性評価装置。
【請求項４】
前記分割部は、前記対象の冷凍サイクルを室外機に収納された機器を接続する流路の流路空間である室外機空間とその他の流路空間とに分割し、
前記差圧計測部は、前記一方の冷凍サイクルが分割されて形成された前記室外機空間と、前記他方の冷凍サイクルが分割されて形成された前記室外機空間との差圧を計測する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の気密性評価装置。
【請求項５】
前記気密性評価装置は、さらに、
前記２つの流路空間の周囲の温度に基づき、基準値を計算する基準値計算部
を備え、
前記評価部は、前記基準値計算部によって計算された前記基準値と前記差圧とにより、前記２つの流路空間の気密性を評価する
請求項１から４までのいずれか１項に記載の気密性評価装置。
【請求項６】
蒸気圧縮式の２つの冷凍サイクルそれぞれを対象として、対象の冷凍サイクルを構成する流路に流体を封入し、
前記２つの冷凍サイクルそれぞれを対象として、対象の冷凍サイクルを構成する流路をバルブによって分割して複数の流路空間を形成し、
前記２つの冷凍サイクルのうち一方の冷凍サイクルが分割されて形成された流路空間と、他方の冷凍サイクルが分割されて形成された流路空間との２つの流路空間に差圧計を接続して、前記２つの流路空間の差圧を計測することにより、前記２つの流路空間の気密性が確保されているか否かを判定する気密性判定方法。
【国際調査報告】
2020208681.tif 000012
2020208681.tif 000013
2020208681.tif 000014
2020208681.tif 000015