(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態にするとともに、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へ移動することを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
シリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と、前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンを下方向に動作させることにより、前記上室を負圧状態にするとともに、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へ移動することを特徴とする真空ポンプ。
【請求項３】
前記吸気ポートへ配設される逆止弁は内部に圧縮コイルバネが配設され、前記圧縮コイルバネのバネ定数が０．０１〜０．０４Ｎ／ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記吸気ポートへ配設される逆止弁は、その最低作動圧力差が１０ｔｏｒｒ以下であることを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記開口ポートにはエアフィルターが配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記開口ポートあるいは前記エアフィルターにはその流通路を遮断できる着脱可能な冶具が配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記吸気ポートにはホースを着脱可能な接合部が配設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記ピストン、前記支持軸または前記ハンドルのいずれかに前記ピストン往復運動のストローク数をカウント可能な加速度センサが配設されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記加速度センサはその応答感度が１〜５Ｇであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
室内機と室外機との両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態とした後、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態することを特徴とする空気調和機の施工方法。
【請求項１１】
室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、据え付け工事の際に特定のガスを前記室内機および接続配管内に導入して前記室内機および接続配管内の空気を前記特定のガスと置換した後、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧２０であり、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態とした後、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とすることを特徴とする空気調和機の施工方法。
【請求項１２】
室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンをシリンダー内上死点位置あるいは下室が所定の空間内容積を有した位置に配置させた後、前記開口ポートを冶具で遮断し、前記下室を密閉空間とした状態から、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態とした後、前記下室への空気圧縮に対する反作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とすることを特徴とする空気調和機の施工方法。
【請求項１３】
室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、据え付け工事の際に特定のガスを前記室内機および接続配管内に導入して前記室内機および接続配管内の空気を前記特定のガスと置換した後、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧２０であり、前記ピストンをシリンダー内上死点位置あるいは下室が所定の空間内容積を有した位置に配置させた後、前記開口ポートを冶具で遮断し、前記下室を密閉空間とした状態から、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態とした後、前記下室への空気圧縮に対する反作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とすることを特徴とする空気調和機の施工方法。
【請求項１４】
前記特定ガスとして炭酸ガス、窒素ガス、炭化水素ガスまたはアルゴンガスのいずれか１つ以上のガスを用いたことを特徴とする請求項１１または１３に記載の空気調和機の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接続配管にて室内機と室外機の両者を接合し、冷媒ガスを循環させて空調を行うセパレート型の空気調和機等の施工時に必要な真空ポンプとそれを利用した空気調和機の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種従来の空気調和機の施工方法は、施工後における室内機および接続配管内の空気を排気するため、室外機にエアパージ用として冷媒ガスを空調機能の発揮に必要な規定量よりも余分に充填し、その冷媒ガスを利用して室外機に設けてある液側２方弁から導入して接続配管と室内機内部の空気を放出し、その時に室外機に設けてあるガス側３方弁のサービスポートと呼ばれるバルブより冷媒ガスも大気へ放出されていた。
【０００３】
一方、近年オゾン層の破壊、地球温暖化など環境に対する規制の高揚により空気調和機の施工時にオゾン層破壊係数、地球温暖化係数の高い冷媒ガスを大気へ放出することは問題であり、電動式真空ポンプの利用を推奨している。この電動式真空ポンプは、室外機のガス側３方弁のサービスポートと呼ばれるバルブに接続し、電源を供給して電動式真空ポンプを動作させることにより、接続配管と室内機内部の空気を吸引して排気し十分に減圧状態にした後、液側２方弁から冷媒ガスを接続配管と室内機内に導入することによって行っていた。
【０００４】
しかしながら、電動式真空ポンプは例えば屋根上等における室外機の設置場所の悪い条件下では利用がなかなか困難である。また、真空ポンプ使用方式は室外機本体内の冷媒ガスを利用して行う方式に比べて空気調和機の設置に時間がかかっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、環境への影響を考慮し、簡易な空気調和機等の施工を可能とする真空ポンプとそれを使用した空気調和機の施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、シリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンを下方向に動作させることによって前記上室を負圧状態とするとともに、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へ移動する真空ポンプである。
【０００７】
前記真空ポンプを使用することによって、ピストンを下方向に動作させることにより上室が負圧状態となり、開口ポートからの吸気作用によって上室と下室との差圧を補正すべくピストンは上方向へ自動復帰するように誘導され、ピストンを下方向へ操作するには一定の力を要するが、上方向へは殆ど力を必要としないピストンの操作を容易にできるものである。したがって、例えば空気調和機の施工後における室内機、接続配管から冷凍サイクルの信頼性を考慮して排除しなければならない空気中の酸素を十分なレベルまで低減させることができるとともに、電動式に頼ることなく、手動式で実施することが十分可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
前記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明の実施の形態の説明とする。
【０００９】
前記課題を解決するための請求項1記載の発明は、シリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態にするとともに、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へ移動する真空ポンプである。
【００１０】
前記実施の形態によれば、例えば空気調和機の据え付け工事の際に室内機を接続配管で室外機と連結した後、吸気ポートと排気ポートを利用して減圧用真空ポンプとして使用する際、ピストンを下方向に動作させることによって上室を負圧状態にした時、開口ポートからの吸気作用によって上室と下室との差圧を補正すべくピストンは上方向へ自動復帰するように誘導される。その結果、ピストンを下方向へ操作するには一定の力を要するが、上方向へは殆ど力を必要としない軽い操作が可能になる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、シリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態にするとともに、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へ移動する真空ポンプである。
【００１２】
前記実施の形態によれば、請求項１記載の実施の形態と同じ作用が得られるとともに、真空ポンプは前記した合計空間内容積甲と合計空間内容積乙の関係を、甲／乙≧４０に設定しているので、シリンダー内の減圧機構部分とデットスペース部分との空間容積関係が最適化され充分な真空度に到達することが可能になる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記吸気ポートへ配設される逆止弁が内部に圧縮コイルバネを配設し、前記圧縮コイルバネのバネ定数が０．０１〜０．０４Ｎ／ｍｍである真空ポンプで、逆止弁は最低作動圧力差を十分に小さくすることが可能になる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記吸気ポートへ配設される逆止弁において、最低作動圧力差が１０ｔｏｒｒ以下である真空ポンプで、到達真空度を十分なレベルである30ｔｏｒｒ以下にすることが可能になる。すなわち、減圧用の真空ポンプは最低作動圧力差が大きいとピストンを、いくら往復運動させても機能が停止してしまうので、最低作動圧力差の十分に小さい逆止弁を使用することが必要になるが、これに本実施の形態は十分に対応することが可能になる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記開口ポートにエアフィルターが配設されている真空ポンプで、エアフィルターはピストンがシリンダーの下死点から上方向へ移動して下室に流入する空気を清浄化し、またピストンがシリンダーの上死点から下方向へ移動して下室から排出される空気流の騒音を低下させることが可能になる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記開口ポートあるいは前記エアフィルターに、その流通路を遮断できる着脱可能な冶具が配設されている真空ポンプで、冶具により例えばピストンが上死点位置にある状態で開口ポートあるいはエアフィルターの流通路を遮断すると、シリンダーの下室は密閉状態となりピストンを下方向へ動作させることで下室の空気が圧縮されるので、ピストンの操作力を緩めると前記圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果によってピストンが上方向へと自動復帰することをさらに十分誘導させることになる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、前記吸気ポートにホースが着脱可能な接合部を配設している真空ポンプで、接合部により真空ポンプを利用する時だけ吸気ポートに耐圧ホースを接続し、作業後は耐圧ホースを取り外すことが可能になる。
【００１８】
請求項８記載の発明は、前記ピストン、前記支持軸または前記ハンドルのいずれかに、前記ピストンの往復運動のストローク数をカウント可能な加速度センサが配設されている真空ポンプで、加速度センサはピストンの往復運動によりピストンが受けた衝撃による加速度Ｇを、いずれの設置箇所でも検出することが可能になる。
【００１９】
請求項９記載の発明は、前記加速度センサの応答感度が１〜５Ｇである真空ポンプで、加速度センサはピストンがシリンダー内壁に衝突した時の加速度Ｇだけをカウントすることが可能になる。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンを下方向に動作させることにより前記上室を負圧状態とした後、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とする空気調和機の施工方法である。
【００２１】
前記実施の形態によれば、請求項１記載の実施の形態と同じ作用が得られるとともに、シリンダー内で減圧機構を構成する上で本発明の真空ポンプ構造上どうしてもデードスペースになってしまう部分とシリンダー内で最大に減圧機構への仕事ができる空間容積との関係を最適化することによって充分な到達真空度を得ることが可能になる。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、据え付け工事の際に特定のガスを前記室内機および接続配管内に導入して前記室内機および接続配管内の空気を前記特定のガスと置換した後、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧２０であり、前記ピストンを下方向に動作させることによって、前記上室を負圧状態とした後、前記開口ポートからの吸気作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とする空気調和機の施工方法である。
【００２３】
前記実施の形態によれば、据え付け工事の際に残留しても冷凍サイクルに不具合を生じにくいガス、例えば炭酸ガスと室内機および接続配管内の空気とを置換した後に、真空ポンプを使用するので、より確実な据え付け工事を行うことが可能になる。
【００２４】
請求項１２記載の発明は、室内機と室外機の両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧４０であり、前記ピストンをシリンダー内上死点位置あるいは下室が所定の空間内容積を有した状態に配置させた後、前記開口ポートを冶具で遮断し、前記下室を密閉空間とした状態から、前記ピストンを下方向に動作させることによって前記上室を負圧状態とした後、前記下室への空気圧縮の反作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とする空気調和機の施工方法である。
【００２５】
前記実施の形態によれば、請求項１および請求項２に記載の実施の形態と同じ作用が得られる。また例えば、ピストンを上死点位置に配置した状態で開口ポートの吸気および排気を冶具で遮断し、シリンダーの下室を密閉空間とした状態でピストンを上下に往復運動させた時、下室はピストンが下方向へ動作することで空気が圧縮されるので、ピストンの操作力を緩めると圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果によってピストンが上方向へと自動復帰できるように、さらに十分誘導させることが可能になる。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、室内機と室外機と両者を接続配管で接続して構成する空気調和機を真空ポンプを用いて据え付ける際の空気調和機の施工方法であって、据え付け工事の際に特定のガスを前記室内機および接続配管内に導入して前記室内機および接続配管内の空気を前記特定のガスと置換した後、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで上室と下室とに区切られ、前記ピストンは前記上室側に配設された支持軸を介して前記ピストンを動作させるハンドルと連結され、前記上室の上死点位置に逆止弁を配設する吸気ポートと逆止弁を配設する排気ポートとを有し、前記シリンダーの下室に吸気および排気が可能な開口ポートを有し、前記ピストンが下死点に位置する時形成される前記上室内空間容積と前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲と、前記ピストンが上死点に位置する時形成される前記シリンダー内部デッドスペース、および前記シリンダー出口から前記吸気ポート用逆止弁と前記排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が、甲／乙≧２０であり、前記ピストンをシリンダー内上死点位置あるいは下室が所定の空間内容積を有した状態に配置させた後、前記開口ポートを冶具で遮断し、前記下室を密閉空間とした状態から、前記ピストンを下方向に動作させることによって前記上室を負圧状態とした後、前記下室への空気圧縮の反作用によって前記ピストンが上方向へと移動することを誘導しながら、前記室内機および前記接続配管内部を負圧状態とする空気調和機の施工方法である。
【００２７】
前記実施の形態によれば、請求項１１に記載の実施の形態と同じ作用が得られる。また例えば、ピストンを上死点位置に配置した状態で開口ポートの吸気および排気を冶具で遮断し、シリンダーの下室を密閉空間とした状態でピストンを上下に往復運動させた時、下室はピストンが下方向へ動作することで空気圧縮されるので、ピストンの操作力を緩めると圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果によってピストンが上方向へと自動復帰できるように、さらに十分誘導させることが可能になる。
【００２８】
請求項１４記載の発明は、前記特定ガスとして炭酸ガス、窒素ガス、炭化水素ガスまたはアルゴンガスのいずれか１つ以上のガスを用いた空気調和機の施工方法で、据え付け工事の際にある程度残留しても冷凍サイクルに不具合を生じないようにすることが可能になる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の真空ポンプとそれを用いて空気調和機を施工する方法の実施例について図面を参照して説明する。
【００３０】
（実施例１）
図1は本発明の真空ポンプを用いて施工する実施例１における空気調和機の冷凍サイクル構成図である。冷凍サイクルは圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４、ドライヤー５、室内機熱交換器６を代表的な部品として構成される。圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４、ドライヤー５は、室外機に配設され、室内機熱交換器６は室内機に配設されている。
【００３１】
室外機には、液側２方弁７とガス側３方弁８が設けられている。室外機と室内機とを接続する接続配管９、１０はそれぞれ液側２方弁７とガス側３方弁８を用いて接続されている。液側２方弁はネジ部７ａを有しており、このネジ部７ａを開くことで室外機側の配管と接続配管９とを連通する。またガス側３方弁８はネジ部８ａとサービスポート部８ｂを有しており、このネジ部８ａを開くことで室外機側の配管と接続配管１０とを連通する。
【００３２】
この本実施例のセパレート型の空気調和機は、室外機と室内機の両者を接続配管９、１０で環状に接続して所定の冷暖房能力を発揮するのに必要な量の冷媒ガスが予め室外機の配管内部に充填され、かつ液側２方弁７のネジ部７ａとガス側３方弁８のネジ部８ａが閉じられているものである。そして、接続配管９、１０により室外機に室内機を接続した施工後に、室内機および接続配管９、１０の各内部より冷凍サイクルの信頼性を考慮して排除しなければならない空気中の酸素を十分なレベルまで低減させるための真空引きを行うのに、図２に示す本発明の真空ポンプＰを使用するものである。
【００３３】
すなわち、室外機と室内機を接続配管９、１０にて接続し、室外機のガス側３方弁８のサービスポート部８ｂに耐圧ホース１１を介してゲージマニホールド１２の中央ポート１２ａを連結し、さらにゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂと真空ポンプＰを、吸気ポートとなる耐圧ホース１３で連結する。耐圧ホース１３はその経路中にフィルター１４が配設されている。
【００３４】
図２は、本発明の真空ポンプＰの構成と耐圧ホース１３の接続経路を詳細に説明するための概略図である。真空ポンプＰの構造は、アルミニウム製のシリンダー１５の本体内部にアルミニウム製のピストン１６がシリンダー１５内部を上室１５Ａ、下室１５Ｂに分割するように配置され、ピストン１６はステンレス製の支持軸１７を介してアルミニウム製のハンドル１８と連結されている。
【００３５】
ハンドル１８はその内部に図３、図４に示す加速度センサ１８１および一次電池１８２を内臓し、ハンドル１８の上部表面には表示部１８３が配置され、ピストン１６の上下動によるシリンダー１５への衝突で生じる加速度Ｇを検出する加速度センサ１８１からの信号を表示部１８３で表示し、真空ポンプＰの真空度を推定できるようになっている。また、逆止弁１９を有する排気ポート１９ａと逆止弁２０を有する吸気ポート２０ａはピストン１６の上死点位置になるシリンダー１５の本体隔壁に設けられており、真空ポンプ本体の総重量は略1ｋｇである。
【００３６】
図３は、本発明の真空ポンプＰにおけるハンドル１８の構成を示す要部概略図で、図４はハンドル１８に設けた加速度センサ１８１を示す概略構成図である。加速度センサ１８１は、シリコン半導体４０で薄くつくられたセンサ部４１と面積の大きいおもり部４２から構成されている。そして、加速度センサ１８１の動作としては、ピストン１６が手動によりシリンダー１５の上死点位置あるいは下死点位置に達した時にシリンダー１５の壁に衝突してハンドル１８のストローク運動が停止する時に、加速度Gが発生するとおもり部４２がそれを感知してセンサ部４１が歪むのである。
【００３７】
この歪によってセンサ部４１の上部に形成された拡散層４３の電気抵抗が変化する。すなわち、加速度センサ１８１は加速度Ｇによってセンサ部４１の歪に伴う応力をセンサ部４１のピエゾ（圧電）効果によって検出し、ブリッジ回路を通じて電圧出力に変換し、それがある一定以上を越えている場合に１ストロークとカウントできるように構成されている。図中、４４は電極で、４５は電極４４を固定する底板を含むケースである。
【００３８】
図５は、加速度センサ１８１がピストン１６の運動をカウントして真空ポンプＰの吸気ポート側の負圧状態を推定表示するまでのフローチャートである。センサ部４１でのピエゾ効果による信号出力を増幅部５０で増幅し、その出力成分から不必要な成分をフィルター部５１で排除した後、さらに出力をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部５２を通したものを演算部５３にて吸気ポート側の負圧状態を演算後、最終的に表示部１８３にてカウント表示することになる。
【００３９】
図６は、排気ポート１９ａに設けた逆止弁１９を示す構成図で、図７は図６のＡ−Ａ´線の断面図である。真空ポンプＰは、シリンダー１５内部をピストン１６が動作する時、ピストン１６の上死点位置になるシリンダー１５の本体隔壁に逆止弁１９、２０を直結する構成とし、ピストン１６の下死点位置になるシリンダー１５の本体隔壁に開口ポート２１を配設した。開口ポート２１の先端にはエアフィルター２２が配置されている。排気ポート用の逆止弁１９には図６、図７に示される構造のものを使用し、吸気ポート用の逆止弁２０には図８に示されるものを使用した。
【００４０】
逆止弁１９は、銅管１９１が２ヶ所でロール溝加工されており、溝加工部１９１ａには真鍮製の弁受け座体１９２が固定されている。ナイロン製の弁体１９３は弁受け座体１９２にぶつかり、斜面を有した部分の弁受け座体１９２との面接触で動きが停止される。また、逆方向には溝加工部１９１ｂで弁体１９３の動きを停止する。したがって、矢印の方向にしか空気が流れない逆止弁構造となる。
【００４１】
逆止弁２０は、銅管２０１が２ヶ所でロール溝加工されており、溝加工部２０１ａには真鍮製の弁受け座体２０２が固定されている。圧縮コイルバネ２０３は、フィルム板２０４に接合され、圧縮コイルバネ力によってナイロン製のフィルム板２０４が真鍮製の弁受け座体２０５に衝突し、弁受け座体２０５とフィルム板２０２とが面接触で流路を閉塞し、矢印の方向にしか空気は流れない逆止弁構造となる。
【００４２】
圧縮コイルバネ２０３は、ＳＵＳ３０４製のバネ定数が０．０４Ｎ／ｍｍのものを使用することで最低作動圧力差を１０ｔｏｒｒとすることができた。真鍮製の弁受け座体２０５は、溝加工部２０１ｂで固定され、弁受け座体２０５の上流側流路には吸気流路面積を絞ることで弁の作動に必要な差圧を少しでも大きくする目的で、テーパー部２０５ａが設けられている。
【００４３】
図９は、ピストン１６がシリンダー１５の上死点位置に存在する時の詳細構成図を示している。支持軸１７がシリンダー１５の隔壁と接する部分には軸シール２３ａ、２３ｂが配設され、ＨＮＢＲ製Ｏリングを２重とすることで構成している。ピストン１６にもシリンダー１５の内壁と接する部分に軸シール２４ａ、２４ｂがＨＮＢＲ製Ｏリングを２重とすることで配設されている。
【００４４】
図１０は、フィルター１４の内部構成を示す図である。フィルター１４は円筒形状本体１４３を有し、内部に入った空気はすぐに壁１４１にぶつかって外周方向に流れが変わり、内部に固定配置された円筒パルプ膜１４２を通過して内部経路に入り込み、最終的に外部へと導かれる。したがって空気が外周経路から内部経路側に通過する時、ゴミが捕集される。また捕集されたゴミはフィルター１４の円筒形状本体１４３を透明なガラスもしくは樹脂とすることで目視確認することができる。
【００４５】
次ぎに真空ポンプＰの動作について説明する。先に室内機が接続配管９、１０で室外機の液側２方弁７、ガス側３方弁８に接続されている。そして、真空ポンプＰの吸気ポート２０ａにはゲージマニホールド１２の耐圧ホース１３を、そして耐圧ホース１１をガス側３方弁８にそれぞれ接続されている。
【００４６】
まず、ハンドル１８が矢印Ａ方向（上死点側）に引かれるとシリンダー１５内部の上室１５Ａの空気は逆止弁１９を介して排気ポート１９ａより大気に放出され、下室１５Ｂには開口ポート２１からエアフィルター２２を通じて空気が吸入される。次ぎにハンドル１８が矢印Ｂ方向（下死点側）に押されると、室内機および接続配管９、１０の内部の空気は、サービスポート部８ｂから耐圧ホース１１、ゲージマニホールド１２、耐圧ホース１３を経て吸気ポート２０ａより逆止弁２０を通じてシリンダー１５内部の上室１５Ａに吸引され、反対に下室１５Ｂの空気は開口ポート２１からエアフィルター２２を通じて大気に放出される。
【００４７】
次は再度ハンドル１８がＡ方向（上死点側）に引かれるというようにハンドル１８が往復運動され、これにピストン１６が同期する。そして、シリンダー１５の隔壁に配設された吸気用の逆止弁２０および排気用の逆止弁１９が切り変わりながら、ピストン１６が矢印Ｂ方向へ移動した時に絶えず減圧機構を有しながら、最終的には十分な負圧状態を達成できる。この時、下室１５Ｂへは開口ポート２１から吸気できる状態にあるため、ハンドル１８がシリンダー１５の下死点に達した時にハンドル１８から力を緩めると、上室１５Ａと下室１５Ｂとの差圧を補正すべくピストン１６は矢印Ａの上方向へ誘導されるように、わずかな力で自動復帰可能となる。
【００４８】
本実施例の真空ポンプＰでは、ハンドル１８が往復運動する時、耐圧ホース１３内部とシリンダー１５内部の上室１５Ａとの間に差圧を生ずることができる限りは減圧作用機構を継続できる。したがって吸気ポート２０ａに配設される逆止弁２０は最低作動圧力差の小さなものが要求される。その最低作動圧力差を決定するのは本実施例のような逆止弁では圧縮コイルバネ体２０３のバネ定数である。
【００４９】
また、真空ポンプＰは一連の往復動作を実施する時、作業者がピストン１６を上死点位置および下死点位置でそれぞれシリンダー１５の内壁に衝突させることとなり、前記衝突の衝撃で作業者は１〜５Ｇの加速度を発生させることができる。したがって加速度Ｇは支持軸１７を介してハンドル１８に伝達され、この加速度Ｇを加速度センサ１８１で検出して表示部１８３にストローク運動させた回数として表示することで、真空度を推定することができる。
【００５０】
真空ポンプＰは軸シール２３a、２３ｂが空気漏れを極力防止するためにＯリングを２重構造にして構成しているので、シリンダー１５内の上室１５Ａの負圧（３０ｔｏｒｒ以下）と外気（７６０ｔｏｒｒ）との差圧状態を十分に確保することができる。また２重構造とすることで支持軸１７が動作する時に、付着してガスシール部への噛み込みをおこし易い異物も防止することができた。更に軸シール２０ａ、２０ｂについても空気漏れを極力防止するためにＯリングを２重構造にして構成しているので、ピストン１６が往復運動する時に生ずるシリンダー１５内の上室１５Ａの負圧（３０ｔｏｒｒ以下）と下室１５Ｂ（７６０ｔｏｒｒ）との差圧状態を十分に確保することができる。
【００５１】
空気調和機の具体的な据え付け工事手順について説明する。室内機は接続配管９、１０で室外機の液側２方弁７、ガス側３方弁８に接続されている。真空ポンプＰは耐圧ホース１３がゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂに連結され、中央ポート１２ａよりの耐圧ホース１１はガス側３方弁８のサービスポート部８ｂに取り付けることで耐圧ホース１１は室内機および接続配管９、１０内部と連通状態となる。また耐圧ホース１３内部はゲージマニホールド１２の低圧側ハンドル１２ｃを開状態とすることで連通状態となる。
【００５２】
次ぎに真空ポンプのハンドル１８を先に説明したように矢印ＡまたＢ方向に往復運動させ、そのストローク運動させた回数を作業者が表示部１８３から読み取ることで、室内機および接続配管９、１０の内部を十分な負圧状態になったと推定して判断できる。また十分な負圧状態はゲージマニホールド１２の低圧ゲージ１２ｄの目盛りで作業者が最終確認する。その後直ちにゲージマニホールド１２の低圧側ハンドル１２ｃを閉状態とし、しばらく放置して低圧ゲージ１２ｄの目盛りに変化がないことを確認する。ここで目盛りに変化があれば接続配管９、１０の接続部に空気漏れを起こしている場所があることになる。
【００５３】
次ぎに液側２方弁７のネジ部７ａを少し緩め、室外機側の冷媒ガスを導入することによって、接続配管９、１０および室内機側配管の内部をわずかに正圧状態（約０．２kgf／cm2）とする。その後サービスポート部８ｂから耐圧ホース１１を取り外し、再度液側２方弁７のネジ部７ａを１／４回転してさらに加圧状態（３〜６kgf／cm2程度）として接続配管部の漏れを再確認する。最後に液側２方弁７のネジ部７ａを完全に開放状態とするとともにガス側３方弁８のネジ部８ａも完全に開放状態とすることで空気調和機の施工に関する据え付け作業が完了となる。
【００５４】
本実施例では、室内熱交換器６を含む室内機側配管および接続配管９、１０の内容積は１．５リットルであるものを使用した。真空ポンプＰにおいてピストンが下死点に位置する時形成される上室内空間容積を１５０ｍｌとし、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー出口から吸気ポート側と排気ポート側逆止弁２個までの合計空間内容積を１．５ｍｌとした。ただし、シリンダー本体隔壁に生じるポート用流路空間もここに含むものとみなした。ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペースを２ｍｌとした。ピストンが下死点に位置する時形成される上室内空間容積と、シリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲とし、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペース、およびシリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙とすると、甲と乙の関係は  甲／乙＝４４である。図９はピストンが上死点に位置する時のシリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積およびシリンダー内デッドスペースとなる乙部分を具体的に図示している。
【００５５】
この構成において上述の作業手順にしたがって実施し、真空ポンプを使用してハンドルを４０トローク往復運動させることで３０ｔｏｒｒを達成できた。この時の減圧進行状態をストローク回数と内部圧力の関係を図１１に示した。５０ストロークまで減圧進行状態を確認したが、到達真空度は４０ストロークで平衡状態に達してそれ以上は進行しなかった。
【００５６】
したがって本実施例による真空ポンプによって内容積１．５リットルであるものに適用した場合、４０ストロークが到達真空度の目安となることがわかった。正確な真空度については別途デジタル圧力センサーを利用してモニターした。冷媒がＲ４１０Ａで、冷凍機油がエステル系の空気調和機に対して、圧縮機の吐出温度を１１５℃の過負荷条件に設定し、冷房高温条件として室内機、室外機をともに４０℃として信頼性試験を５０００時間行なった。その結果、特に異常は発生しなかった。
【００５７】
（実施例２）
図１２は、本実施例の真空ポンプの構成と耐圧ホースの接続経路を詳細に説明するための概略図である。本実施例は真空ポンプとしては実施例１とほぼ同様なものを使用したので、その詳細な説明は省略し、異なる部分を中心に説明をする。真空ポンプＰは、シリンダー１５に配設された吸気ポート１９ａの逆止弁１９には耐圧ホース２５を介して着脱可能な接合部としてのワンタッチ管継手２６が配設されている。また、開口ポート２１には吸気と排気を遮断できる冶具としてのネジ込み式の閉塞キャップ２７が配置されている。
【００５８】
図１３は、前記したワンタッチ管継手２６の断面構成図である。具体的な構成について以下に説明する。耐圧ホース１３に沿ってリリースブッシュ２６１が配置され、筒状のリリースブッシュ２６１は筒状の管継手本体２６２に筒状のガイド２６３とコレット２６４を設けることで固定されている。リリースブッシュ２６１とコレット２６４の間には筒状のチャック２６５が配置され、チャック２６５の先端部をＣＲゴム製のリップシール２６６で耐圧ホース１３側に押すことでチャック２６２が耐圧ホース１３の外周に噛み込み、耐圧ホースが外れるのを防止している。
【００５９】
また、リリースブッシュ２６１を耐圧ホース１３に沿って内部側に押し込むとチャック２６５の先端部の噛み込み圧力を開放することができるので耐圧ホース１３を管継手本体２６２から容易に取り外すことができる。リップシール２６６が十分に機能していれば空気漏れは防止することができる。
【００６０】
次ぎに本実施例での具体的な空気調和機の据え付け工事手順について説明する。最初に真空ポンプＰの吸気ポート２０ａに配設されたワンタッチ管継手２６に耐圧ホース１３を接続する。開口ポート２１にネジ込まれた閉塞キャップ２７を外して、ハンドル１８を上方向へ引き上げてピストン１６をシリンダー１５のほぼ中間位置に配置し再び、開口ポート２１に閉塞キャップ２７をネジ込んで吸排気回路を遮断する。また耐圧ホース１３はゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂに連結され、また耐圧ホース１１をサービスポート部８ｂに取り付ける。したがって、耐圧ホース１１は室内機および接続配管９、１０の内部と連通状態となる。また耐圧ホース１３はゲージマニホールド１２の低圧側ハンドル１２ｃを開状態とすることで連通状態となる。
【００６１】
次ぎに真空ポンプの動作機構について説明する。まず、ハンドル１８が矢印Ｂ方向（下死点側）に押しやると室内機および接続配管９、１０内部の空気はサービスポート部８ｂから耐圧ホース１１、ゲージマニホールド１２、耐圧ホース１３より、吸気ポート２０ａの逆止弁２０を通じてシリンダー１５内部の上室１５Ａに吸引される。反対に下室１５Ｂの空気は密閉空間となっているために空気が圧縮されることになるので、下死点に達した時点でハンドル１８から力を緩めると、圧縮空気の反作用および上室１５Ａと下室１５Ｂの差圧の相乗効果によってピストン１６は矢印Ｂ方向の上方向へ殆ど力を有さずに誘導され自動復帰できる。そして、上室１５Ａの空気は排気ポート１９ａの逆止弁１９を介して大気へ放出される。再度、ハンドル１８を下方向へ押しやると室内機および接続配管９、１０内部を負圧方向へとさらに進行させることができる。
【００６２】
このように真空ポンプのハンドル１８を往復運動させることで、Ｂ方向に対してだけ減圧機構を有する真空ポンプとすることができる。作業者はピストン１６のストローク運動の回数を表示部１８３から読み取ることで、室内機および接続配管９、１０の内部を十分な負圧状態になったと推定して判断できる。また十分な負圧状態はゲージマニホールド１２の低圧ゲージ１２ｄの目盛りで作業者が最終確認する。その後直ちにゲージマニホールド１２の低圧側ハンドル１２ｃを閉状態とし、しばらく放置して低圧ゲージ１２ｄの目盛りに変化がないことを確認する。ここで目盛りに変化があれば接続配管部に空気漏れを起こしている場所があることになる。
【００６３】
次ぎに液側２方弁７のネジ部７ａを少し緩め、室外機側の冷媒ガスを導入することによって、接続配管９、１０および室内機側配管の内部をわずかに正圧状態（約０．２ｋｇｆ／ｃｍ2）とする。その後サービスポート部８ｂから耐圧ホース１１を取り外し再度、液側２方弁７のネジ部７ａを１／４回転してさらに加圧状態（３〜６ｋｇｆ／ｃｍ2程度）として接続配管部の漏れを再確認する。最後に液側２方弁７のネジ部７ａを完全に開放状態するとともにガス側３方弁８のネジ部８ａも完全に開放状態とすることで空気調和機の施工に関する据え付け作業が完了となる。
【００６４】
最後、真空ポンプＰを収納する場合には再度、開口ポート２１にネジ込まれた閉塞キャップ２７を外して、ハンドル１８を下方向へ押し下げて下室１５Ｂの空気を追い出した後、閉塞キャップ２７をネジ込み、またワンタッチ管継手２６から耐圧ホース１３も外すものである。これによって真空ポンプを携帯性に優れるようコンパクト化することができる。
【００６５】
本実施例ではピストン１６をシリンダー１５のほぼ中間位置に配置し再度、開口ポート２１に閉塞キャップ２７を取付けたが、ピストン１６をシリンダー１５のどの位置にすべきかは次のようにして決定すればよい。人力で空気を圧縮可能なレベルは最大１０ｋｇ／ｃｍ2程度であるのでピストンが下死点に位置する時に形成されるシリンダー内部デッドスペースおよびシリンダー出口から閉塞キャップされた開口ポート内空間の合計内容積を１０〜１０ｍｌ程度判断すればよい。
【００６６】
なお、本実施例では真空ポンプに耐圧ホースを簡易に着脱可能な接続部として図１３に示すワンタッチ管継手２６を使用したが、本発明に適用できる簡易に着脱可能な接合部はこの限りではない。この他にセルフシール機構を有さないチューブカプラー等を使用することもできる。
【００６７】
（実施例３）
本実施例は、図１に示す空気調和機の室内機側配管および接続配管９、１０内部の空気を、炭酸ガスボンベを使用して炭酸ガスと置換した後、実施例１と同様な作業手順にしたがって施工を行う方法で、実施例１で行う施工方法よりも、さらに室内機側配管および接続配管９、１０内部の空気中の酸素を少なくして精度を高めるものであり、実施例１と同じ構成の真空ポンプＰを使用した。室内熱交換器６を含む室内機側配管および接続配管９、１０の内容積は１．５リットルのものを使用した。
【００６８】
真空ポンプにおいて、ピストンが下死点に位置する時形成される上室内空間容積を８０ｍｌとし、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー出口から吸気ポート側と排気ポート側逆止弁２個までの合計空間内容積を１．５ｍｌとした。ただし、シリンダー本体隔壁に生じるポート用流路空間もここに含むものとみなした。ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペースを２ｍｌとした。ピストンが下死点に位置する時形成される上室内空間容積と、シリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計空間内容積甲とし、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペース、およびシリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙とすると、甲と乙の関係は甲／乙＝２３である。
【００６９】
まず炭酸ガスボンベを使用して室内機側配管および接続配管９、１０内部の空気を炭酸ガスと置換した。すなわち、炭酸ガスボンベの出口を液側ガス３方弁８のサービスポート８ｂに接続し、液側２方弁７のフレアナット（図示せず）を緩めて接続配管９を大気に連通すると、接続配管１０、室内機の内部配管、接続配管９の空気が炭酸ガスにより大気へ押し出され、炭酸ガスに入替わったら液側２方弁７のフレアナットを閉じ、炭酸ガスボンベをサービポート８ｂより取外す。その後、実施例１と同様な作業手順にしたがって真空ポンプを使用して６０ｔｏｒｒを達成できた。冷媒がＲ４１０Ａで、冷凍機油がエステル系である空気調和機に対して圧縮機の吐出温度を１１５℃に設定し、冷房高温条件として室内機、室外機をともに４０℃として信頼性試験を５０００時間行なった。その結果特に異常は発生しなかった。
【００７０】
本実施例では炭酸ガスを利用して室内機側配管および接続配管内部をガス置換したが、本発明で使用できる特定のガスはこの限りではない。この他、冷凍サイクルの信頼性に影響を及ぼし難いガスが適用できる。具体的には炭酸ガスの他に窒素ガス、メタン、エタン、プロパン、イソブタン、アルゴン等のガスが使用できる。
【００７１】
以上のように本発明による真空ポンプの減圧機構では、シリンダー内部はピストンを下方向へ動作させる時だけ減圧機構による減圧を発生させることができるが、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペースおよびシリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの空間容積はデッドスペースとなる。シリンダー内部デッドスペースとは、ピストンが支持軸方向のシリンダー上死点面に接した時、形成されるわずかな隙間およびシリンダー隔壁内に成形される吸気ポート用経路と排気ポート用経路である。したがって、到達真空度に対してはピストンが下死点に位置する時形成される上室内空間容積と、シリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの空間内容積との合計甲と、ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー内部デッドスペース、およびシリンダー出口から吸気ポート用逆止弁と排気ポート用逆止弁までの合計空間内容積乙の関係が重要となる。甲と乙の関係は、甲／乙≧４０で設計し、逆止弁での漏れ量さえある程度抑制すれば、本真空ポンプのハンドルを往復運動させることにより３０ｔｏｒｒ以下を十分達成できることがわかった。冷凍サイクルの長期信頼性を踏まえた場合には設計上に気密漏れがなくても、甲／乙≧４０が必要である。甲／乙の関係は大きすぎて到達真空度に支障をきたすことはないが、真空ポンプがかさばったり、重くなり携帯性が悪くなる。またハンドルを往復運動させる作業性も悪くなる。
【００７２】
本発明での空気調和機の施工に必要となる真空ポンプのストローク回数は室内機側配管および接続配管の内容積とシリンダー空間内容積との関係で決まってくることが分かった。室内機側配管および接続配管の内容積が１．５リットルである場合にはシリンダー空間内容積が１５０ｍｌで約４０ストローク往復運動することで平衡状態に達し、室内機側配管および接続配管の内容積が２．５リットルである場合にはシリンダー空間内容積が２５０ｍｌで約７０ストローク往復運動することで平衡状態に達した。したがって、これらの関係をデータベース化することによって真空ポンプのストローク回数だけを管理することによって作業者は大体の到達真空度状況を推定して判断できた。
【００７３】
本発明で使用できる軸シールは、硬度がスプリング式Ａ型で６０〜９０程度のエラストマーである。具体的にはＨＮＢＲの他にＣＲ、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ等が適用できる。また実施例では支持軸用軸シールをＯリング２重構造としたが、この時外部側の接触点は支持軸がシリンダー外部にある時支持軸に付着したホコリを除去する作用をしている。また支持軸の急激な動きにも接触する点を２ヶ所以上とすることで、片方が空気の漏れを生じてももう一方の接触点で遮蔽することができた。またピストン用軸シールも同じくＯリング２重構造としたが、下室の開口ポートを塞いで密閉空間としてピストンを下方向へ動作すると空気圧縮するため、下室と上室に大きな差圧を生じる。この時下室から上室への空気漏れを十分抑制するためにはＯリング２重構造が優れていた。
【００７４】
本発明で使用できる排気ポート側の逆止弁構成としては、実施例のようなものの他に軽量小型な金属球からなる可動物がパイプ内を移動することで開閉弁構造を構成するものでもよい。樹脂でもナイロンのほかＰＦＡ、ＰＶＤＦ等のフッ素系樹脂、ＰＰＳも使用できる。本発明では使用される逆止弁は吸気ポート側の方が排気ポート側よりも最低作動圧力差が重要である。すなわち、排気ポート側は真空ポンプを動作させると次第に圧力差が大きくなる方向であるが、吸気ポート側は逆に室内機および接続配管とシリンダー内の圧力差が小さくなるためである。したがって、吸気ポート側の逆止弁は小さな差圧でも弁閉塞が行なえるものが好ましく、具体的には最低作動圧力差１０ｔｏｒｒ以下である。さらに、差圧１ｋｇｆ／ｃｍ2の状態で気体漏れ量が１ｍｌ／ｍｉｎ以下のものが好ましい。これは真空ポンプのハンドル操作を作業者が停止した途端に今までの到達真空度が急に低下するようでは作業性が悪くなるからである。具体的には実施例で使用したような圧縮コイルバネで樹脂フィルムを弁受け座体に押し付けることで流路を閉塞する逆止弁が好ましかった。その時の圧縮コイルバネのバネ定数は０．０１〜０．０４Ｎ／ｍｍであった。バネ定数が０．０１Ｎ／ｍｍ以下になると作業を行う時での真空ポンプの方向によって圧縮コイルバネが重力の影響を受けて十分な機能を発揮できない場合があった。
【００７５】
なお、実施例では手動式ハンドルを使用して真空ポンプを動作させたが、ペダルを設けてピストンの動作をペダルと同期させるメカ機構とすることもできる。地球環境を配慮すると従来の電動式に対してハンドルあるいはペダルを利用した人力で十分な真空度を達成できることは空気調和機の施工時において環境負荷低減の効果が大きい。
【００７６】
本実施例では図１に示すように室外機内にドライヤーを配置したものを示した。本発明での真空ポンプでは室内機および接続配管の内部に存在する水分を電動式真空ポンプと比較すると十分に排除することは難しい。したがって、冷凍サイクル内にドライヤーを配置した空気調和機の方が長期信頼性を保証しやすい。
【００７７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ピストンの下方向への動作により上室が負圧状態になり、一方、開口ポートからの吸気作用により上室と下室との差圧を補正すべくピストンは上方向へ自動復帰するように誘導されるので、ピストンの下方向への操作には一定の力を要するが、上方向へは軽く操作すれば良くなり、例えば冷凍サイクルの信頼性を考慮して排除しなければならない空気中の酸素を十分なレベルまで低減させることができるとともに、ピストンの操作を電動式に頼ることなく、手動式で実施する際には極めて有益である。
【００７８】
請求項２記載の発明によれば、シリンダー内で減圧機構を構成する上で本発明の真空ポンプ構造上どうしてもデードスペースとなってしまう部分とシリンダー内で最大に減圧機構への仕事ができる空間容積との関係を最適化することにより、充分な到達真空度を得ることができる。したがって、例えば空気調和機の据え付け工事の際に冷凍サイクルの信頼性を考慮して排除しなければならない空気中の酸素を十分なレベルまで低減させ、短時間で空気調和機の施工を完了させることができる。
【００７９】
請求項３記載の発明によれば、最低作動圧力差の十分小さな逆止弁を提供することができる。
【００８０】
請求項４記載の発明によれば、最低作動圧力差の十分小さな逆止弁を使用して到達真空度を十分なレベルにできる。
【００８１】
請求項５記載の発明によれば、シリンダーの下室へのゴミ等の異物混入を防止することができるとともに、下室からの排出空気の消音効果を得ることができる。
【００８２】
請求項６記載の発明によれば、圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果により、ピストンが上方向へと自動復帰するのをさらに十分誘導させることができる。例えば、ピストンを上死点位置に配置した状態で開口ポートあるいはエアフィルターの流通路を着脱可能な冶具で遮断し、シリンダーの下室を密閉空間とした状態でピストンを上下に往復運動させると下室は空気が圧縮され、この圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果によってピストンが上方向へと一層自動復帰することができる。
【００８３】
請求項７記載の発明によれば、真空ポンプを利用する時だけ吸気ポートに耐圧ホースを接続し、作業後は耐圧ホースを取り外してコンパクトに収納でき、携帯性に優れた真空ポンプを提供できる。
【００８４】
請求項８記載の発明によれば、加速度センサは往復運動によってピストンが受けた衝撃による加速度Ｇを、いずれの場所でも確実に検出でき設置し易くできる。
【００８５】
請求項９記載の発明によれば、加速度センサは人力でピストンを往復運動させた時に受けた衝撃を確実に検出でき、ピストンのストロークによる真空度の管理ができる。
【００８６】
請求項１０記載の発明によれば、シリンダー内で減圧機構を構成する上で本発明の真空ポンプ構造上どうしてもデードスペースとなってしまう部分とシリンダー内で最大に減圧機構への仕事ができる空間容積との関係を最適化することにより充分な到達真空度を得ることができる。したがって、空気調和機の据え付け工事の際に冷凍サイクルの信頼性を考慮して排除しなければならない空気中の酸素を十分なレベルまで低減させ、短時間で空気調和機の施工を完了させることができる。
【００８７】
請求項１１記載の発明によれば、据え付け工事の際に残留しても冷凍サイクルに不具合を生じにくいガス、例えば炭酸ガスと室内機および接続配管内の空気とを置換した後に、本発明での真空ポンプを使用するので、より確実な据え付け工事を行うことができる。
【００８８】
請求項１２記載の発明によれば、圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果により、ピストンが上方向へと自動復帰するのをさらに十分誘導させることができるとともに、空気調和機の据え付け工事を円滑にできる。
【００８９】
請求項１３記載の発明によれば、据え付け工事の際に残留しても冷凍サイクルに不具合を生じにくいガスと室内機および接続配管内の空気とを置換した後に、本発明での真空ポンプを使用するので、より確実な据え付け工事を行うことができる。また、圧縮空気の反作用および上室と下室間の差圧の相乗効果により、ピストンが上方向へと自動復帰するのをさらに十分誘導させることができるとともに、空気調和機の据え付け工事を円滑にできる。
【００９０】
請求項１４記載の発明によれば、特定ガスとして炭酸ガス、窒素ガス、炭化水素ガスまたはアルゴンガスのいずれか１つ以上のガスを用いることで据え付け工事の際にある程度残留しても冷凍サイクルに不具合を生じなくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空ポンプを使用して施工する実施例１および実施例３における空気調和機を示す冷凍サイクル構成図
【図２】本発明の実施例１における真空ポンプの構成と耐圧ホースの接続経路を示す図
【図３】本発明の実施例１における真空ポンプを示す図２のα部分の拡大図
【図４】本発明の実施例１における真空ポンプのハンドルに配設される加速度センサーを示す概略構成図
【図５】本発明の実施例１における真空ポンプの加速度センサがカウントを表示するまでのフローチャート
【図６】本発明の実施例１における真空ポンプの排気ポートに設けられる逆止弁の構成図
【図７】本発明の実施例１における真空ポンプの排気ポートに設けられる逆止弁を示す図６のＡ−Ａ´線の断面図
【図８】本発明の実施例１における真空ポンプの吸気ポートに設けられる逆止弁を示す構成図
【図９】本発明の実施例１における真空ポンプの図２において示すピストンが上死点位置に存在する時の詳細構成図
【図１０】本発明の実施例１において示すフィルター部の構成図
【図１１】本発明の実施例１における真空ポンプのストローク回数と内部圧力の関係図
【図１２】本発明の実施例２における真空ポンプの構成と耐圧ホースの接続経路を示す図
【図１３】本発明の実施例２における真空ポンプ本体に配設されるワンタッチ管継手の構成図
【符号の説明】
Ｐ  真空ポンプ
９、１０  接続配管
１５  シリンダー
１５Ａ  上室
１５Ｂ  下室
１６  ピストン
１７  支持軸
１８  ハンドル
１９、２０  逆止弁
１９ａ  排気ポート
２０ａ  吸気ポート
２１  開口ポート
２２  エアフィルター
２６  ワンタッチ管継手（接合部）
２７  閉塞キャップ（冶具）
１８１  加速度センサ
２０３  圧縮コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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