(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで２室に区切られ、前記区切られた２室のシリンダー上死点面および下死点面に各々に逆止弁を配設する吸気ポートと排気ポートとを有し、少なくとも第１工程として前記前記排気ポート同士を連結し、前記ピストンをいずれの方向に動作させることによっても、前記シリンダー内部から排出される気体によって前記室内機および前記接続配管内部を加圧状態として、空気調和機の施工に伴う接続部の漏れ検査を行う工程の後、第２工程として前記吸気ポート同士を連結し、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２】
前記排気ポート同士を連結する連結部１と、前記吸気ポート同士を連結する連結部２と、前記連結部１と前記排気ポート部を接合する接合部と、前記連結部２と前記吸気ポート部を連結する接合部が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の施工方法。
【請求項３】
前記接合部を着脱可能としたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の施工方法。
【請求項４】
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ーが配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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を接合させるセパレート型空気調和機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】
従来の空気調和機施工方法は、室外機本体にエアパージ用として冷媒ガスを規定量よりも余分に充填し、その冷媒ガスを利用して液側２方弁から接続配管と室内機内部の空気をパージし、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を大気放出して行っていた。
【０００３】
また、ガス側３方弁のサービスポートと呼ばれるバルブより電動式真空ポンプを使用して接続配管と室内機内部を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】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、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機調和機の設置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放出することは問題である。
【０００５】
それに代わり得る方法として電動式真空ポンプを使用した施工方法を指導しているが、たとえば屋根上等の設置場所の悪い条件ではなかなか電動式真空ポンプの利用は困難である。また、真空ポンプ使用方式は室外機本体内の冷媒ガスを使用する方式に比べて設置に時間がかかっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みて、環境への影響を考慮し、かつ簡易な空気調和機の施工方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、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、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで２室に区切られ、前記区切られた２室のシリンダー上死点面および下死点面に各々に逆止弁を配設する吸気ポートと排気ポートとを有し、少なくとも第１工程として前記前記排気ポート同士を連結し、前記ピストンをいずれの方向に動作させることによっても、前記シリンダー内部から排出される気体によって前記室内機および前記接続配管内部を加圧状態として、空気調和機の施工に伴う接続部の漏れ検査を行う工程の後、第２工程として前記吸気ポート同士を連結し、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ものである。
【０００８】
上記空気調和機の施工方法によれば、真空ポンプの排気ポート側を利用して加圧用ポンプとして使用し、室内機を接続配管で室外機と連結した後、約５ｋｇ／ｃｍ２の大気圧で接続部の漏れ検査を行うことができ、従来の室外機内部に充填された冷媒による漏れ検査方法に比べ、環境にやさしい漏れ検査方法を提供できる。またその後吸気ポート側を利用して減圧用真空ポンプとして使用することで室内機および接続配管内部を十分な負圧状態にすることもできる。このように真空ポンプの排気ポート側と吸気ポート側を共に有効に利用しながら空気調和機の施工を実施することができた。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するための請求項1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、前記真空ポンプはシリンダー内がピストンで２室に区切られ、前記区切られた２室のシリンダー上死点面および下死点面に各々に逆止弁を配設する吸気ポートと排気ポートとを有し、少なくとも第１工程として前記前記排気ポート同士を連結し、前記ピストンをいずれの方向に動作させることによっても、前記シリンダー内部から排出される気体によって前記室内機および前記接続配管内部を加圧状態として、空気調和機の施工に伴う接続部の漏れ検査を行う工程の後、第２工程として前記吸気ポート同士を連結し、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である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記排気ポート同士を連結する連結部１と、前記吸気ポート同士を連結する連結部２と、前記連結部１と前記排気ポート部を接合する接合部と、前記連結部２と前記吸気ポート部を連結する接合部が配設されていることを特徴とする真空ポンプまたは空気調和機の施工方法である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記接合部を着脱可能としたことを特徴とする真空ポンプまたは空気調和機の施工方法である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、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ーが配設されていることを特徴とする真空ポンプまたは空気調和機の施工方法である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する．
（実施例１）
図１は実施例に示す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を代表的に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Ａに配設され、室内機熱交換器６は室内機Ｂに配設されている。
【００１４】
室外機Ａ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Ａと室内機Ｂ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Ａ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Ａ側の配管と接続配管１０とを連通する。
【００１５】
いま、室外機Ａと室内機Ｂを内外接続配管９、１０にて接続し、室外機Ａ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と真空ポンプを、２つの吸気ポートを１つに連結する連結部となる耐圧ホース１３で連結する。その経路中にはフィルター部１４が配設されている。
【００１６】
図２に真空ポンプ本体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を示す。
【００１７】
真空ポンプの構造はアルミニウム製シリンダー本体１５内部にアルミニウム製ピストン１６がシリンダー内部を２室に分割するように配置され、ピストン１６はステンレス製支持軸１７を介してアルミニウム製ハンドル１８と連結されている。ハンドル１８の内部には加速度センサー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、加速度センサー１８１からの信号を表示部１８３で表示できるようになっている。
【００１８】
図３にハンドル１８の構成を示す要部概略図を示し、図４に加速度センサー１８１の概略構成図を示す。
【００１９】
加速度センサー１８１のシリコン半導体は薄くつくられたセンサ部と面積の大きいおもり部から構成されている。動作としてはハンドル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が感知してセンサ部がひずむ。
このひずみによってセンサ部の上部に形成された拡散層の電気抵抗が変化する。加速度によってセンサ部のひずみに伴う応力をセンサ部のピエゾ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ている。真空ポンプ本体の総重量はほぼ１ｋｇである。
【００２０】
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の上死点面、下死点面になるシリンダー本体隔壁に逆止弁１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂを直結する構成とした。この時排気ポート用逆止弁１９ａ、１９ｂには図５，６に示される構造のものを使用し、吸気ポート用逆止弁２０ａ、２０ｂには図７に示されるものを使用した。排気ポート用逆止弁１９ａ、１９ｂ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には真鍮製弁受け座体１９２が固定されている。ナイロン製弁体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との面接触で動きを停止される。また逆方向には溝加工部１９１ｂで弁体の動きを停止する。したがって矢印の方向にしか空気は流れない逆止弁構造となる。吸気用逆止弁２０ａ、２０ｂ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には真鍮製弁受け座体２０２が固定されている。圧縮コイルバネ体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フィルム板２０４が真鍮製弁受け座体２０５にぶつかり、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。圧縮コイルバネ体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、テーパー部が設けられている。
【００２１】
また、支持軸１７がシリンダー１５隔壁と接する部分には図８に示されるように軸シール２１ａ、２１ｂ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内壁と接する部分に軸シール２２がＨＮＢＲ製Ｏリングで配設されている。
【００２２】
フィルター部１４の内部構成を図９に示した。フィルター部１４本体は円筒形状を有し、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部１４の円筒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。
【００２３】
次ぎに真空ポンプの動作について説明する。まず、ハンドル１８がａ方向（上死点側）に引かれると室内機Ｂおよび接続配管９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、吸気ポートとなる逆止弁２０ｂを通じてシリンダー内部１４ｂに吸引され、反対にシリンダー内部１４ａの空気は排気ポートとなる逆止弁１９ａを介して大気放出される。次ぎにハンドル１８がｂ方向（下死点側）に押されると室内機Ｂおよび接続配管９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、吸気ポートとなる逆止弁２０ａを通じてシリンダー内部１４ａに吸引され、反対にシリンダー内部１４ｂの空気は排気ポートとなる逆止弁１９ｂを介して大気放出される。次ぎは再度ハンドル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、ピストン１６が同期する。この時シリンダー内部は４つの逆止弁が切り変わりながら、ピストンがａ方向、ｂ方向いずれの方向に移動しても絶えず減圧されながら、最終的には十分な負圧状態を達成できる。厳密にはハンドル１８が往復運動する時、耐圧ホース１３内部とシリンダー内部の１４ａあるいは１４ｂが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に配設される逆止弁２０ａ、２０ｂ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。
【００２４】
これら一連の往復動作を加速度センサー１８１で検出して表示部１８３にハンドル１８をストローク運動させた回数として表示することができる。真空ポンプを使う初期にはシリンダー内部１４ａと１４ｂとには大きな差圧を生じるが、ピストンが往復運動することでその差圧状態は次第に小さく減衰する。この時軸シール２１ａ、２１ｂはシリンダー１４内部の負圧（３０ｔｏｒｒ以下）と外気（７６０ｔｏｒｒ）との差圧状態を十分に確保し、空気漏れを極力防止するためにＯリングを２重構造とすることで構成している。２重構造とすることで支持軸が動作する時に、付着して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る。また軸シール２２はＯリング一つでピストン１６が往復運動する時に生ずる差圧状態を十分に確保している。
【００２５】
具体的な据え付け工事手順について説明する。真空ポンプの耐圧ホース１３がゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂに連結されたものをサービスポート部８ｂに取り付けることで耐圧ホース１１内部は室内機Ｂおよび接続配管９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。次ぎに真空ポンプのハンドル１８を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Ｂおよび接続配管９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おこしている場所があることになる。次ぎに液側２方弁７のネジ部７ａを少し緩め、室外機Ａ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Ｂ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。
【００２６】
本実施例では、室内熱交換器６を含む室内機Ｂ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。真空ポンプにおいてピストンが上死点に位置する時のシリンダー空間内容積を１５０ｍｌ（２７φ×２６０ｍｍ）とし、ピストンが下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。ピストンが下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。ピストンが上死点に位置する時、形成されるシリンダー空間内容積とピストンが下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と排気ポート側逆止弁２個までの空間内容積の合計を甲とし、ピストンが下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と排気ポート側逆止弁２個までの空間内容積の合計を乙とすると、甲と乙の関係は甲／乙＝４４である。
図１０はピストンが下死点に位置する時の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たものである。吸気ポートと排気ポートがシリンダー本体の上死点面および下死点面で、かつ各々２個ずつの逆止弁が直結するような状態で隔壁への埋め込み構成されることでシステム構造上、減圧機構でのデッドスペースとなる部分を最小限となるように設計した。
【００２７】
この時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ス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で図１１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。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。
【００２８】
（実施例２）
図１２に本実施例での真空ポンプ本体構成と排気ポート側を連結した耐圧ホース接続経路を詳細に説明するための概略図を示し、図１３に吸気ポート側を連結した耐圧ホース接続経路の概略図を示す。本実施例でも真空ポンプ本体としては実施例１と同様なものを使用したが、排気ポートを１つに連結した連結部となる耐圧ホース２３を配設した。
【００２９】
次ぎにその効果を真空ポンプの動作機構で説明する。まず、ハンドル１８がａ方向（上死点側）に引かれるとシリンダー内部１４ａの空気は排気ポートとなる逆止弁１９ａを介して室内機Ｂおよび接続配管９内部へと導かれる。次ぎにハンドル１８がｂ方向（下死点側）に押されるとシリンダー内部１４ｂの空気は排気ポートとなる逆止弁１９ｂを介して室内機Ｂおよび接続配管９内部へと導かれる。次ぎは再度ハンドル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、ピストン１６が同期する。この時シリンダー内部は４つの逆止弁が切り変わりながら、ピストンがａ方向、ｂ方向いずれの方向に移動しても絶えず室内機Ｂおよび接続配管９内部を大気で加圧状態にできる加圧用ポンプとして使用できた。これらの作業は人力で行うため、加圧レベルには自ずと限界があり、約５ｋｇ／ｃｍ２までなら誰でも容易に達成可能なレベルであった。
【００３０】
具体的な据え付け工事手順について説明する。室内機Ｂを室外機Ａと接続配管で接続した後、真空ポンプの排気ポート側耐圧ホース２３をゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂに連結されたものをサービスポート部８ｂに取り付けることで耐圧ホース１１内部は室内機Ｂおよび接続配管９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。次ぎに真空ポンプのハンドル１８をａまたｂ方向に往復運動させ、作業者が人力で動作するには苦しくなった時点で低圧側ハンドル１２ｃを閉状態とすることで、室内機Ｂおよび接続配管９内部は約５ｋｇ／ｃｍ２程度の大気で加圧状態とされている。この圧力レベル値を低圧ゲージ１２ｄで確認しながら、しばらく待つことで接続配管作業に伴う漏れ検査を行うことができた。その後耐圧ホース２３をゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂから外し、低圧側ハンドル１２ｃを開状態とすることで加圧空気を外部へ放出させて常圧状態に戻す。次に真空ポンプの耐圧ホース１３をゲージマニホールド１２の低圧側ポート１２ｂに連結する。この時ゲージマニホールド１２の低圧側ハンドル１２ｃは開状態のままなので室内機Ｂおよび接続配管９内部とは連通状態である。真空ポンプのハンドル１８をａまたｂ方向に往復運動させると徐々に減圧でき、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Ｂおよび接続配管９の内部を十分な負圧状態になったと推定して判断できた。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を閉状態とする。次ぎに液側２方弁７のネジ部７ａを緩め、室外機Ａ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Ｂ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を完全に開放状態とする。最後にガス側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。
【００３１】
本実施例では、室内熱交換器６を含む室内機Ｂ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。真空ポンプにおいてピストンが上死点に位置する時のシリンダー空間内容積を２５０ｍｌ（２７φ×４４０ｍｍ）とし、ピストンが下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。ピストンが下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。実施例１と同様に甲と乙との関係を求めると、甲／乙＝７２である。
【００３２】
この時上述の作業手順にしたがって真空ポンプを使用してハンドルを４０ストローク往復運動させることで１８ｔｏｒｒ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で図１４示した。２５ストロークで３０ｔｏｒｒ以下となり、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。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も、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。
【００３３】
本実施例では真空ポンプの排気ポート側を利用し、加圧用ポンプとして使用することで据え付け作業に伴う漏れ検査を十分に行うことができた。従来であれば接続配管および室内機に対する漏れ検査は冷媒を利用するしか方法がなかったが、このように加圧した大気を利用して漏れ検査を行うことでより環境にやさしい空気調和機の施工方法を提供できた。
【００３４】
（実施例３）
本実施例では、サービスポートから真空ポンプに至る経路にゲージマニホールド１２を介在させることを省いた。図１５に本実施例での真空ポンプ本体構成と排気ポート側を連結した耐圧ホース接続経路を詳細に説明するための概略図を示し、図１６に吸気ポート側を連結した耐圧ホース接続経路の概略図を示す。真空ポンプの構造はアルミニウム製シリンダー本体２６内部にアルミニウム製ピストン２７がシリンダー内部を２室に分割するように配置され、ピストン２７はステンレス製支持軸２８を介してアルミニウム製ハンドル２９と連結されている。ハンドル２９の内部には実施例１と同様に加速度センサーが内蔵されており、加速度センサーからの信号は表示部で表示されるようになっている。本実施例ではシリンダー２６内部をピストン２７が動作する時、ピストン２７のほぼ上死点面、下死点面に準じたシリンダー本体側面隔壁に逆止弁３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂを直結する構成とした。排気ポート用となる逆止弁３０ａ、３０ｂおよび吸気ポート用となる逆止弁３１ａ、３１ｂには実施例１と同様な仕様のものを使用した。また支持軸２８がシリンダー隔壁と接する部分にも実施例１と同様な軸シールを配設し、ピストン２７にもシリンダー２６内壁と接する部分に軸シール３２を配設した。
【００３５】
図１７、１８にはフィルター部２５の内部構成と空気の流れを示した。フィルター部２５本体は円筒形状を有し、フィルター部２５が吸気ポート側に使用された時には、すなわち図１７を示す、内部に入った空気はすぐに壁２５１にぶつかって外周流路２５２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２５３を通過して内部経路２５４に入り込み、最終的に外部へと導かれる。また排気ポート側に使用された場合には、すなわち図１８を示す、内部流路２５４から円筒パルプ膜２５３の外側へ出てきた空気がフィルター部２５の円筒本体内壁面に配設された円筒パルプ不織布２５５に衝突しながら、外周経路２５２を通過して外部へと排出される。したがって吸気ポート側に使用された時には比較的目の小さな円筒パルプ膜２５３でゴミが捕集され、排気ポート側に使用される時には比較的目の大きな円筒パルプ不織布２５５でゴミを捕集できるように構成されている。
【００３６】
排気ポート用逆止弁３０ａ、３０ｂには図５，６に示される実施例１と同様な構造のものを使用し、吸気ポート用逆止弁３１ａ、３１ｂには図７に示される実施例１と同様な構造のものを使用した。
【００３７】
排気ポート用逆止弁３０ａ、３０ｂにはそれぞれ接合部３３ａ、３３ｂを介してワンタッチ管継手３４ａ、３４ｂが配設されている。また吸気ポート用逆止弁３１ａ、３１ｂにはそれぞれ接合部３５ａ、３５ｂを介してワンタッチ管継手３６ａ、３６ｂが配設されている。ワンタッチ管継手３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂの構造はほぼ同様であり、図１９にワンタッチ管継手３４ａを代表として構成概略部を示す。具体的な構成について以下に説明する。耐圧ホースに沿ってリリースブッシュ３４１が配置され、リリースブッシュ３４１は本体３４２にガイド３４３とコレット３４４を設けることで固定されている。リリースブッシュ３４１とコレット３４４の間にはチャック３４５が配置され、チャック３４５はＣＲゴム製のリップシール３４６で耐圧ホース側に押すことでチャック３４２が耐圧ホースへと噛み込み、耐圧ホースが外れるのを防止している。また、リリースブッシュ３４１を耐圧ホースに沿って内部側に押し込むとチャック３４５の圧力を開放することができるので耐圧ホースを容易に取り外すことができる。リップシール３４６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。
【００３８】
具体的な据え付け工事手順について説明する。室内機Ｂを室外機Ａと接続配管で接続した後、真空ポンプの排気ポート側に２つの排気ポートを連結するための連結ポートとなる耐圧ホース２４を連結する。詳細にはフィルター２５を介して分岐されている耐圧ホースを各々ワンタッチ管継手３４ａと３４ｂに接続する。また耐圧ホース２４はサービスポート部８ｂとも接続する。次ぎに真空ポンプのハンドル２９をａまたはｂ方向に往復運動させ、作業者が人力で動作するには苦しくなった時点で止めた時、室内機Ｂおよび接続配管９内部は約５ｋｇ／ｃｍ２程度に大気で加圧状態になったと推定できる。この判断は施工作業を幾度か経験することで十分に容易となる。その後石鹸水等を使用して接続配管作業に伴う漏れ検査を行うことができた。漏れ検査後にワンタッチ管継手３４ａ、３４ｂを外すことで室内機Ｂおよび接続配管９内部は再び大気圧状態に戻る。次に耐圧ホース２４の分岐部各々をワンタッチ管継手３６ａと３６ｂに接続する。真空ポンプのハンドル２９をａまたｂ方向に往復運動させると徐々に減圧でき、そのストローク運動させた回数を作業者が表示部から読み取ることで、室内機Ｂおよび接続配管９の内部を十分な負圧状態になったと推定して判断できた。すなわち接続配管９の長さと真空ポンプのストローク回数との関係を作業者が経験およびベースデータから予め把握しておれば、ストローク回数だけを加速度センサーによって確認することによって室内機Ｂおよび接続配管９内部の十分な負圧状態は推定して判断可能となる。
その後液側２方弁７のネジ部７ａを緩め、室外機Ａ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Ｂ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２４を取り外し、再度液側２方弁７のネジ部７ａを完全に開放状態とする。最後にガス側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。
【００３９】
本実施例では、室内熱交換器６を含む室内機Ｂ側配管および接続配管９、１０の内容積は２．５リットルであるものを使用した。真空ポンプにおいてピストンが上死点に位置する時のシリンダー空間内容積を２５０ｍｌ（２７φ×４４０ｍｍ）とし、ピストンが下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、シリンダー内部から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。ピストンが下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３ｍｌとした。実施例１と同様に甲と乙との関係を求めると、甲／乙＝５７である。図２０はピストンが下死点に位置する時の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示したものである。吸気ポートと排気ポートがシリンダー本体の上死点面および下死点面に準じた側面隔壁に、各々２個ずつの逆止弁が直結するような状態で埋め込み構成されることで、減圧機構でのデッドスペースとなる部分を最小限となるように設計するとともに、逆止弁を側面隔壁に配設することで真空ポンプのシリンダー２６の底面を地面等に置いた状態でピストン往復運動が可能となった。その結果真空ポンプに対する作業者の操作性を向上させることができた。
【００４０】
この時上述の作業手順にしたがって真空ポンプを使用してハンドルを７０ストローク往復運動させることで２２ｔｏｒｒ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で図２１示した。６０ストロークで３０ｔｏｒｒ以下となり、８０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７０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。したがって、本実施例による真空ポンプによって内容積２．５リットルであるものに適用した場合も、７０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。
【００４１】
本実施例では簡易に着脱可能な接続装置を有する真空ポンプの排気ポート側を最初に利用して、加圧用ポンプとして使用することで据え付け作業に伴う漏れ検査を十分に行うことができた。次に耐圧ホースを吸気ポート側に着けかえることで本来の減圧用真空ポンプとして使用することができた。このように各々の排気ポートあるいは吸気ポートの連結部となる耐圧ホース部分だけを排気ポート側あるいは吸気ポート側と着けかえることによって真空ポンプの作用機能を使い分けることが可能となった。また必要な耐圧ホースも一本で済むため、実施例２に比べるとコンパクトなものとして提供できた。
【００４２】
本実施例では簡易に着脱可能な接続装置として図１９に示すようなを有するワンタッチ管継手を使用したが、本発明に適用できる簡易に着脱可能な接続装置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。
【００４３】
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実施例１、２、３の手順で施工を完了し、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。
【００４４】
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動作させることで常時減圧状態とすることができるが、ピストンが下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側と排気ポート側逆止弁２個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、ピストンとシリンダー下死点面が接した時に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シリンダー空間内容積とピストンが下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側と排気ポート側逆止弁２個までの空間内容積の合計甲と、ピストンが下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側と排気ポート側逆止弁２個までの空間内容積乙との関係が重要となる。また、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および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個までの空間容積も上述のデッドスペースに対してはるかに大きいとピストン上死点側では真空ポンプとして機能しない、もしくは逆に負圧度を低下させるので、上死点側と下死点側に形成されるデッドスペースはほぼ均等にすることが好ましい。すなわちピストン下死点側に形成されるデッドスペースがピストン上死点側よりも到達真空度の重要な要素となるのは、支持軸の占める体積分によってシリンダー空間容積が狭くなるためである。
【００４５】
ピストンが上死点に位置する時形成されるシリンダー空間内容積とピストンが下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側と排気ポート側逆止弁２個までの空間内容積の合計甲とピストンが下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側と排気ポート側逆止弁２個までの合計空間内容積乙の関係は、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。
【００４６】
本発明での空気調和機の施工に必要となる真空ポンプ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１５０あるいは２５０ｍｌで約４０ストローク往復運動することで平行状態に達し、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行状態に達した。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る。
【００４７】
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。また実施例では軸シールをＯリング２重構造として支持軸と接触する点を２ヶ所としたが、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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が得られ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。
【００５０】
本実施例では室外機本体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ほうが長期信頼性を保証しやすい。
【００５１】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば真空ポンプの排気ポート側を利用して加圧用ポンプとして使用し、室内機を接続配管で室外機と連結した後、約５ｋｇ／ｃｍ２の大気圧で接続部の漏れ検査を行うことができた。従来の室外機内部に充填された冷媒による漏れ検査方法に比べ、環境にやさしい漏れ検査方法を提供できた。またその後吸気ポート側を利用して減圧用真空ポンプとして使用することで室内機および接続配管内部を十分な負圧状態にすることもできた。このように真空ポンプの排気ポート側と吸気ポート側を共に有効に利用しながら空気調和機の施工を実施することができた。
【００５２】
請求項２および３記載の発明によれば、吸気ポートと排気ポートに簡単に着脱できる接合部が配設されていることで、空気調和機の施工時にまず排気ポート側を利用することで接続部の漏れ検査を行う加圧用ポンプとして使用でき、次に吸気ポート側を利用することで本来の減圧用真空ポンプとして使用することができる。このように簡単に着脱できる接合部を配設することによって、本発明による真空ポンプのメカ機能を加圧装置あついは減圧装置と使い分けることができた。請求項４記載の発明によれば、ハンドル部に加速度センサーが配設されることでピストンの往復運動は支持軸を介して伝達され、作業者はハンドル部に設けられた表示部でピストン往復運動の回数を簡単に確認できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例において示す空気調和機の構成図
【図２】  本発明の実施例１において示す真空ポンプ本体の構成と耐圧ホースの接続経路図
【図３】  図２において示す真空ポンプの要部α拡大図
【図４】  本発明の実施例１において示す真空ポンプのハンドルに配設される加速度センサーの概略構成図
【図５】  本発明の実施例１において示す排気ポートに設けられる逆止弁の構成図
【図６】  図５の逆止弁におけるＡ−Ａ´面の断面図
【図７】  本発明の実施例１において示す吸気ポートに設けられる逆止弁の構成図
【図８】  図２において示す真空ポンプの要部β拡大図
【図９】  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１０】  図２において示す真空ポンプの要部γにおいて、ピストンが下死点に位置する時のデッドスペースを示す具体図
【図１１】  本発明の実施例１において示す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において示す真空ポンプ本体の構成と排気ポート側を連結した耐圧ホースの接続経路図
【図１３】  本発明の実施例２において示す真空ポンプ本体の構成と吸気ポート側を連結した耐圧ホースの接続経路図
【図１４】  本発明の実施例２において示す真空ポンプのストローク回数と内部圧力の関係図
【図１５】  本発明の実施例３において示す真空ポンプ本体の構成と排気ポート側を連結した耐圧ホースの接続経路図
【図１６】  本発明の実施例３において示す真空ポンプ本体の構成と吸気ポート側を連結した耐圧ホースの接続経路図
【図１７】  本発明の実施例３において示すフィルター部の吸気ポート側での空気流れ構成図
【図１８】  本発明の実施例３において示すフィルター部の排気ポート側での空気流れ構成図
【図１９】  本発明の実施例３において示す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
【図２０】  図１４において示す真空ポンプの要部δにおいて、ピストンが下死点に位置する時のデッドスペースを示す具体図
【図２１】  本発明の実施例３において示す真空ポンプのストローク回数と内部圧力の関係図
【符号の説明】
１  圧縮機
２  四方弁
３  室外熱交換器
４  絞り装置
６  液側２方弁
７  ガス側３方弁
９  接続配管
１２  ゲージマニホールド
１５  シリンダー
１６  ピストン
１７  支持軸
１８  ハンドル
１９  排気ポート側逆止弁
２０  吸気ポート側逆止弁
２１  シリンダー用軸シール
２２  ピストン用軸シール
２６  シリンダー
２７  ピストン
２８  支持軸
２９  ハンドル
３０  排気ポート側逆止弁
３１  吸気ポート側逆止弁
３２  軸シール
３３  接合部
３４  ワンタッチ管継手
３５  接合部
３６  ワンタッチ管継手
１８１  加速度センサー
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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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