CN107923683A - 制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

目的在于提出一种实用性优异的划时代的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，构成为无论有无液体接收箱都能够采用、且还能够通过简单的结构、低价且容易地进行加装中的设置、并且在不使设备的工作停止的情况下检测有无泄漏，不会引发由于泄漏检测而引起的设备工作率的下降。该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置包括：超声波发送部(1)，其发送规定频率的超声波；超声波接收部(2)，其接收该超声波发送部(1)发送的超声波；超声波接收判断部(3)，其判断超声波接收部(2)是否接收到超声波发送部(1)发送的超声波；以及泄漏告知部(4)，其在超声波接收判断部(3)判断为超声波接收部(2)未接收到超声波发送部(1)发送的超声波时，向外部告知发生泄漏。

Description

制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置

技术领域

本发明涉及检测在制冷机或者空调机的制冷循环内流通的制冷剂有无泄漏的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置。

背景技术

以往，作为制冷设备等所使用的制冷循环中的泄漏检测装置，具有如专利文献1所示的使用了浮子的液位管理的泄漏检测装置(以下，称作现有例。)。

在该现有例中，通过在液体接收箱内或者与液体接收箱并列设置为连通状态的辅助箱内设置浮子和引导件，检测是否在预先设定的正常液位范围，从而早期检测制冷剂的泄漏，该浮子具有对应于液位而上下的磁铁，该引导件在该浮子的内侧具有引导浮子的磁簧开关。

现有技术文件

专利文献

专利文献1：日本特开平10-103820号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在该现有例中，在确认有无泄漏时，必须通过抽空将在制冷循环内流通的制冷剂全部回收到液体接收箱内，因此，需要使设备的工作停止。

因此，提高泄漏确认的频率会产生使设备的工作率下降的问题，并且，如果使设备工作优先，则会产生难以进行泄漏的早期发现的问题。

此外，如该现有例那样，存在如下等问题：在根据液位来检测有无泄漏的情况下，如上所述，并列设置辅助箱，并且在该辅助箱内设置具有对应于液位而上下的磁铁的浮子、以及检测该浮子的位置的磁簧开关等，装置结构复杂、无法容易地设置而且还花费成本，并且，一般以未发生泄漏的设置初期时的制冷剂液面为管理基准值，因此，难以进行加装的管理。

并且，在现有例中，如上所述，通过液体接收箱内的制冷剂的液面的变动来检测有无泄漏，因此，无法在不具有液体接收箱的制冷循环中采用。

本发明正是鉴于这样的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置的现状而完成的，其目的在于提出一种实用性优异的划时代的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置：构成为无论有无液体接收箱都能够采用、且还能够通过简单的结构低价且容易地进行加装中的设置、并且在不使设备的工作停止的情况下检测有无泄漏，不会引发由于泄漏检测而引起的设备工作率的下降。

用于解决课题的手段

参照附图对本发明的主旨进行说明。

涉及一种制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其检测在制冷机或者空调机的制冷循环内流通的制冷剂有无泄漏，其特征在于，该制冷剂泄漏检测装置包括：超声波发送部1，其发送规定频率的超声波；超声波接收部2，其接收该超声波发送部1发送的所述超声波；超声波接收判断部3，其判断所述超声波接收部2是否接收到所述超声波发送部1发送的超声波；泄漏告知部4，其在所述超声波接收判断部3判断为所述超声波接收部2未接收到所述超声波发送部1发送的超声波时，向外部告知发生泄漏，所述超声波发送部1和所述超声波接收部2的结构为呈相对状态地设置于所述制冷剂流通的配管部5的外表面，在所述制冷剂在设置为该相对状态的所述超声波发送部1与所述超声波接收部2之间流通的状态下，从所述超声波发送部1朝向所述超声波接收部2发送所述超声波，由所述超声波接收判断部3判断所述超声波接收部2是否接收到该超声波发送部1发送的所述超声波，在该超声波接收判断部3判断为所述超声波接收部2未接收到所述超声波发送部1发送的超声波时，所述泄漏告知部4向外部告知发生泄漏。

此外，涉及一种根据权利要求1所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，所述超声波发送部1发送的超声波的所述规定频率为3MHz以下。

此外，涉及一种根据权利要求1所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，所述超声波发送部1和所述超声波接收部2构成为设置于所述制冷循环的比冷凝器6靠下游的位置且比膨胀阀7靠上游的位置处。

此外，涉及一种根据权利要求2所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，所述超声波发送部1和所述超声波接收部2构成为设置于所述制冷循环的比冷凝器6靠下游的位置且比膨胀阀7靠上游的位置处。

此外，涉及一种根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，在所述制冷循环的压缩机为被变频控制的类型的情况下，在所述制冷机或者空调机连续运转了规定时间以上的状态下，在所述规定时间内，在所述超声波发送部1持续发送超声波、所述超声波接收部2在所述规定时间内一次也未接收到该超声波发送部1发送的超声波的情况下，所述超声波接收判断部3判断为所述超声波接收部2未接收到所述超声波发送部1发送的超声波，所述泄漏告知部4向外部告知发生泄漏。

此外，涉及一种根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置具有数据记录部9，该数据记录部9自动保存所述超声波接收判断部3或者所述泄漏告知部4的输出数据。

此外，涉及一种根据权利要求5所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置具有数据记录部9，该数据记录部9自动保存所述超声波接收判断部3或者所述泄漏告知部4的输出数据。

此外，涉及一种根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器6的下游侧位置且所述超声波接收部2的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

此外，涉及一种根据权利要求5所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器6的下游侧位置且所述超声波接收部2的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

此外，涉及一种根据权利要求6所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器6的下游侧位置且所述超声波接收部2的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

此外，涉及一种根据权利要求7所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器6的下游侧位置且所述超声波接收部2的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

发明效果

由于如上述这样构成，因此，无论有无液体接收箱或与该液体接收箱连通的辅助箱都能够采用(能够安装)本发明，能够实现制冷循环中的制冷剂泄漏检测。

并且，成为一种能够以简单的结构低价且容易地设置、还能够容易地设置于现有设备中、实用性优异的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置。

并且，本发明成为如下的实用性优异的划时代的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置：由于在设备工作中检测有无泄漏，因此，不会引发由于泄漏检测而引起的设备工作率的下降。

即，本发明不是抽空制冷循环而暂时将制冷循环内的制冷剂回收到液体接收箱中，检测该回收的制冷剂量(制冷剂的液面高度)来判断有无泄漏的装置，是仅通过根据能否进行超声波的收发来判断在制冷循环内流通的制冷剂中是否产生了气泡这样极其简单的操作来进行的，因此不是逐个使制冷循环的工作停止、或者只能在定期的抽空的定时进行泄漏检测的判断这样的没有效率的装置，而是只要设备工作时任何时候都能够进行泄漏检测的实用性极其优异的划时代的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置。

附图说明

图1是示出本实施例的使用状态的说明图。

图2是示出本实施例的使用状态(另一例)的说明图。

具体实施方式

基于附图示出本发明的作用，对本发明的优选的实施方式简单进行说明。

以往，为了测量在制冷循环内流通的制冷剂的流量，使用了超声波流量计。

该超声波流量计大致存在时间差式和多普勒式。时间差式的超声波流量计使超声波在配管内的制冷剂(流体)中传播，利用该超声波在配管的上游、下游双方向上传播时的传播时间差来求出流通的制冷剂的流速，根据配管截面积计算其流量。

但是，该时间差式的超声波流量计具有如下缺点：在超声波的传播路径中存在气泡时，超声波的传播被该气泡切断，从而无法测量。

本发明人利用该超声波流量计的由于气泡导致无法测量的缺点，完成了本发明。

即，关于在制冷循环内循环的制冷剂，由压缩机8压缩后的气体被冷凝器6冷却而成为液体状的制冷剂(以下，称作液化制冷剂)。该液化制冷剂在完全凝缩的状态(稳定状态)下，以不产生气泡的状态在制冷循环内流通。因此，在经由未产生该气泡的液化制冷剂在超声波发送部1与超声波接收部2之间收发超声波的情况下，超声波发送部1发送的超声波不会在中途被切断传播，因此，在制冷剂中传播并被超声波接收部2接收而不会产生问题。

但是，在制冷循环中产生了泄漏的情况下，制冷剂的量减少，在凝缩的液化制冷剂中产生气泡(未凝缩气体)。在经由产生了该气泡的液化制冷剂在超声波发送部1与超声波接收部2之间收发超声波的情况下，超声波发送部1发送的超声波在中途被气泡切断传播，因此，未被超声波接收部2接收。

本发明经由在该制冷循环内流通的制冷剂(液化制冷剂)在超声波发送部1与超声波接收部2之间进行超声波的收发，根据超声波接收部2是否接收到超声波发送部1发送的超声波来判断在制冷循环中是否发生了制冷剂的泄漏。

即，在本发明中，在制冷机或者空调机工作、制冷剂在制冷循环内流通的状态、即通常运转中，在液化制冷剂流通的配管部5中在以相对状态设置的超声波发送部1与超声波接收部2之间进行超声波的收发，判断是否正常进行了该超声波的收发、即超声波接收部2是否接收到超声波发送部1发送的超声波。

在本发明中，由超声波接收判断部3判断超声波接收部2是否接收到该超声波发送部1发送的超声波，在该超声波接收判断部3判断为超声波接收部2未接收到超声波发送部1发送的超声波时，泄漏告知部4向外部告知发生泄漏。

这样，本发明为如下的实用性优异的划时代的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置：能够以极其简单的结构，容易地检测制冷循环中的制冷剂有无泄漏，并且，在设备工作中判断有无泄漏，因此，能够在不使设备的工作停止、且不使设备工作率下降的情况下，进行泄漏检测，。

实施例

基于附图对本发明的具体实施例进行说明。

本实施例是一种制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其检测在制冷机或者空调机的制冷循环内流通的制冷剂有无泄漏，其中，该制冷剂泄漏检测装置构成为由以下部件构成：超声波发送部1，其发送规定频率的超声波；超声波接收部2，其接收该超声波发送部1发送的所述超声波；超声波接收判断部3，其判断所述超声波接收部2是否接收到所述超声波发送部1发送的超声波；以及泄漏告知部4，其在所述超声波接收判断部3判断为所述超声波接收部2未接收到所述超声波发送部1发送的超声波时，向外部告知发生泄漏，所述超声波发送部1和所述超声波接收部2结构为以相对状态设置于所述制冷剂流通的配管部5的外表面，在所述制冷剂在设置为该相对状态的所述超声波发送部1与所述超声波接收部2之间流通的状态下，从所述超声波发送部1朝向所述超声波接收部2发送所述超声波，由所述超声波接收判断部3判断所述超声波接收部2是否接收到该超声波发送部1发送的所述超声波，在该超声波接收判断部3判断为所述超声波接收部2未接收到所述超声波发送部1发送的超声波时，所述泄漏告知部4向外部告知发生泄漏。

下面，对本实施例的构成各部件详细地进行说明。

本实施例的超声波发送部1和超声波接收部2分别采用钳式，构成为在制冷循环的冷凝器6的下游位置的配管部5表面上以夹持该配管部5的方式设置成相对状态。

另外，空调等空调机一般一台具有制冷、制暖的两个功能，利用在制冷循环内所设置的四通阀10切换制冷剂的流通方向而进行制冷、制暖的切换。在这样的情况下，可以构成为，在制冷时和制热时，超声波发送部1与超声波接收部2的安装位置不同，因此，可以分别如下设置超声波发送部1和超声波接收部2：针对制冷时用、制暖时用分别将超声波发送部1、超声波接收部2设置于规定位置，具体而言，在制冷时，室外机为冷凝器6，因此设置在该室外机的出口附近，在制暖时，室内机为冷凝器6，因此设置在该室内机的出口附近。

此外，超声波发送部1构成为设振子的频率为3MHz以下，具体而言，设定为1MHz以下(在本实施例中为1MHz)。另外，在本实施例中，超声波发送部1和超声波接收部2构成为采用了市场上出售的普通的超声波传感器(采用株式会社カイジョーソニック(Kaijosonic)社制SLT－12)。

此外构成为，超声波接收判断部3与超声波发送部1和超声波接收部2连接，在从超声波发送部1接收到正在发送超声波的信号、并且从超声波接收部2接收到接收了该超声波发送部1发送的超声波的信号的情况下，判断为正常进行了超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发，在虽然从超声波发送部1接收到正在发送超声波的信号、但是无法从超声波接收部2接收到接收了该超声波发送部1发送的超声波的信号的情况下，判断为未正常进行超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发，在判断为未正常进行该超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发的情况下，向泄漏告知部4输出信号。

此外，当前，在制冷循环中，压缩机8多数是被变频(inverter)控制的类型，在这样的制冷循环中，在制冷循环内流通的制冷剂的流动频繁地变动，由此，即使不发生泄漏，也会在流通的制冷剂内产生气泡。但是，也可以构成为，在长时间，例如24小时连续运转的情况下，如果未发生泄漏，则制冷剂必然在稳定状态下流通，暂时成为气泡消失的状态，此时，超声波接收部2能够接收超声波，因此，例如在制冷机或者空调机连续运转规定时间以上的状态下，在超声波发送部1在规定时间内持续发送超声波，而超声波接收部2一次也未接收到该超声波发送部1发送的超声波的情况下，超声波接收判断部3判断为超声波接收部2未接收到超声波发送部1发送的超声波，向泄漏告知部4输出信号。

此外，泄漏告知部4构成为能够诉诸视觉或者听觉来识别泄漏，具体而言，采用如下结构：在接收到超声波接收判断部3的信号时将灯点亮，或者在画面上显示用于识别泄漏发生的标记，或者发出警告。

另外，关于超声波接收判断部3，本实施例构成为在判断为未正常进行超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发的情况下，向泄漏告知部4输出信号，但例如也可以构成为，在判断为正常进行了超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发的情况和判断为未正常进行超声波发送部1与超声波接收部2之间的超声波的收发的情况下，向泄漏告知部4输出不同的输出信号，根据从超声波接收判断部3发送的信号类型，由泄漏告知部4告知正常、异常的状态。

此外，本实施例构成为，具有数据记录部9，该数据记录部9将超声波接收判断部3或者泄漏告知部4的输出信号数据化，并自动保存该数据。

具体而言，本实施例构成为，使用个人计算机作为数据记录部9，在该个人计算机中定期保存测量出的数据，进行文件化并进行管理。即，构成为，将测量数据保存到数据记录部9中，并且例如能够进行数值化、曲线图化而输出(可视化)，由此，能够使用该定期取得的测量数据，作为定期检查或简单检查的记录簿。

另外，以往，一般而言，在制冷循环的制冷剂中使用HFC等混合制冷剂的情况下，该混合制冷剂难以进行冷凝器6中的完全液化，在此基础上，作为应对寒冷地区的措施，特意在未凝缩状态下送出到膨胀阀7，所以始终以存在较多的气泡的状态在制冷循环内流通，因此，成为如下状态：即使不发生泄漏，也始终由于气泡而无法在超声波发送部1与超声波接收部2之间进行超声波的收发。因此，在使用所述混合制冷剂的情况下，例如可以构成为，在制冷循环的冷凝器6的下游侧位置且超声波接收部2(超声波发送部1)的上游侧位置处设置气泡分离装置，并构成为在正常状态下将气泡从液体分离，在发生泄漏的情况下仅残留有气泡，在正常状态下，无气泡的状态的液化后的制冷剂在超声波发送部1与超声波接收部2之间流通，在发生泄漏时，由于混入了气泡的制冷剂的流通而无法进行收发。

并且，本发明并不限于本实施例，各结构要素的具体结构都能够适当地设计。

Claims (11)

1.一种制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其检测在制冷机或者空调机的制冷循环内流通的制冷剂有无泄漏，其特征在于，

该制冷剂泄漏检测装置包括：超声波发送部，其发送规定频率的超声波；超声波接收部，其接收该超声波发送部发送的所述超声波；超声波接收判断部，其判断所述超声波接收部是否接收到所述超声波发送部发送的超声波；以及泄漏告知部，其所述超声波接收判断部判断为所述超声波接收部未接收到所述超声波发送部发送的超声波时，向外部告知发生了泄漏，所述超声波发送部和所述超声波接收部的结构为在所述制冷剂流通的配管部的外表面上设置为相对状态，在所述制冷剂在设置为该相对状态的所述超声波发送部与所述超声波接收部之间流通的状态下，从所述超声波发送部朝向所述超声波接收部发送所述超声波，由所述超声波接收判断部判断所述超声波接收部是否接收到该超声波发送部发送的所述超声波，在该超声波接收判断部判断为所述超声波接收部未接收到所述超声波发送部发送的超声波时，所述泄漏告知部向外部告知发生泄漏。

2.根据权利要求1所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

所述超声波发送部发送的超声波的所述规定频率为3MHz以下。

3.根据权利要求1所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

所述超声波发送部和所述超声波接收部构成为设置于所述制冷循环的比冷凝器靠下游的位置且比膨胀阀靠上游的位置处。

4.根据权利要求2所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

所述超声波发送部和所述超声波接收部构成为设置于所述制冷循环的比冷凝器靠下游的位置且比膨胀阀靠上游的位置处。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

在所述制冷循环的压缩机为变频控制的类型的情况下，在所述制冷机或者空调机连续运转了规定时间以上的状态下，在所述超声波发送部在所述规定时间内持续发送超声波、所述超声波接收部在所述规定时间内一次也未接收到该超声波发送部发送的超声波的情况下，所述超声波接收判断部判断为所述超声波接收部未接收到所述超声波发送部发送的超声波，所述泄漏告知部向外部告知发生了泄漏。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置具有数据记录部，该数据记录部自动保存所述超声波接收判断部或者所述泄漏告知部的输出数据。

7.根据权利要求5所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置具有数据记录部，该数据记录部自动保存所述超声波接收判断部或者所述泄漏告知部的输出数据。

8.根据权利要求1～4中的任意一项所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器的下游侧位置且所述超声波接收部的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

9.根据权利要求5所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器的下游侧位置且所述超声波接收部的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

10.根据权利要求6所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器的下游侧位置且所述超声波接收部的上游侧位置处设置有气泡分离装置。

11.根据权利要求7所述的制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置，其特征在于，

该制冷循环中的制冷剂泄漏检测装置构成为，在所述制冷循环的冷凝器的下游侧位置且所述超声波接收部的上游侧位置处设置有气泡分离装置。