JP2006010117A - 冷媒充填装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷媒装置100において、流量制御手段6の備える冷媒容器温度制御手段8は、ペルチェ素子12を備えている。計算手段5は、冷媒回路圧力測定手段4による冷媒容器1の回路内圧力の測定結果に基づき、冷媒回路3への冷媒の充填量を算出する。冷媒容器温度制御手段8は、計算手段5の算出した充填量と、冷媒容器圧力測定手段2の測定した容器内圧力とに基づき、配管13を流れる冷媒の流量を制御する。冷媒容器温度制御手段8は、ペルチェ素子12により冷媒容器1を加熱、あるいは冷却することにより流量を制御する。
【選択図】 図1
Description
冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記冷媒容器の内部の容器内圧力を測定する冷媒容器圧力測定手段と、
前記冷媒回路の内部の回路内圧力を測定する冷媒回路圧力測定手段と、
前記冷媒回路圧力測定手段が測定した回路内圧力を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出する計算手段と、
前記計算手段が算出した冷媒の充填量と前記冷媒容器圧力測定手段が測定した容器内圧力とに基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする。
冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記冷媒容器から前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を測定する充填量測定手段と、
前記充填量測定手段が測定した冷媒の充填量に基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする。
冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記配管を流れる冷媒の流量を測定する流量測定手段と、
前記流量測定手段が測定した冷媒の流量を用いて前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出充填量として算出し、算出した算出充填量と前記冷媒回路に充填が予定されている予定充填量との差分を算出する計算手段と、
前記計算手段が計算した差分に基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする。
冷媒を供給する複数の冷媒容器を備え、
前記複数の冷媒容器のそれぞれと接続可能であるとともに前記複数の冷媒容器のいずれかと接続している冷媒回路に対して、接続している冷媒容器から他の冷媒容器に接続を切り替え、切り替えた前記他の冷媒容器から前記冷媒回路に冷媒を充填することを特徴とする。
冷媒容器の内部の容器内圧力が所定の圧力値に制御されることを特徴とする。
冷媒容器の内部の温度が所定の値に制御されることにより、容器内圧力が所定の圧力値に制御されること特徴とする。
冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記配管の途中に設置され、前記冷媒容器から流入される冷媒を蓄えて、蓄えた冷媒を前記冷媒回路に充填する蓄積手段と、
前記蓄積手段が冷媒を前記冷媒回路に充填する場合に、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする。
前記冷媒充填装置は、さらに、
前記蓄積手段の内部の圧力を示す蓄積圧力を測定する蓄積圧力測定手段と、
前記冷媒回路の内部の回路内圧力を測定する冷媒回路圧力測定手段と、
前記冷媒回路圧力測定手段が測定した回路内圧力を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出する計算手段と
を備え、
前記流量制御手段は、
前記計算手段が算出した冷媒の充填量と前記蓄積圧力測定手段が測定した蓄積圧力とに基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする。
前記蓄積手段から前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を測定する充填量測定手段を備え、
前記流量制御手段は、
前記充填量測定手段が測定した冷媒の充填量に基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする。
前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を測定する流量測定手段と、
前記流量測定手段が測定した冷媒の流量を用いて前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出充填量として算出し、算出した算出充填量と冷媒回路に充填が予定されている予定充填量との差分を算出する計算手段と
を備え、
前記流量制御手段は、
前記計算手段が計算した差分に基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする。
冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段を含むことを特徴とする。
放熱と吸熱とを行う第1面と第2面とを有し、第1面が放熱する場合には第2面が吸熱し、第1面が吸熱する場合には第2面が放熱するペルチェ素子を含むとを特徴とする。
前記冷媒温度制御手段が発生した廃熱を前記冷媒回路に供給する廃熱供給手段を備えたことを特徴とする。
第1冷媒回路に冷媒を充填する第1冷媒容器と、
第2冷媒回路に冷媒を充填する第2冷媒容器と、
放熱と吸熱とを行う第1面と第2面とを有し、第1面が放熱する場合には第2面が吸熱し、第1面が吸熱する場合には第2面が放熱するペルチェ素子と
を備え、
前記ペルチェ素子は、
前記第1冷媒容器と前記第2冷媒容器との間に配置され、第1面が放熱することにより第1冷媒容器を加熱する場合には第2面の吸熱により第2冷媒容器を冷却し、第1面が吸熱することにより第1冷媒容器を冷却する場合には第2面が放熱して第2冷媒容器を加熱することを特徴とする。
図1〜3を用いて実施の形態1を説明する。図1は、この発明の実施の形態1における冷媒充填装置100の構成図である。冷媒充填装置100は、2つの圧力測定手段と、流量制御手段を備えることを特徴とする。流量制御手段には、例えば、加熱・冷却のいずれも可能なペルチェ素子を用いる。
冷媒充填装置100において充填が始まると、冷媒容器圧力測定手段2、冷媒回路圧力測定手段4及び充填時間測定手段7により測定されたそれぞれの測定値が計算手段5に入力され(S101〜S103)、測定時の充填量が計算される(S104)。すなわち、冷媒容器圧力測定手段2は、冷媒容器の内部の容器内圧力を測定する。また、冷媒回路圧力測定手段4は、冷媒回路3の内部の回路内圧力を測定する。計算手段5は、冷媒回路圧力測定手段4が測定した回路内圧力を用いて、冷媒回路3にそれまでに充填された冷媒の充填量を算出する。この算出において、例えば、計算手段5は、あらかじめ、冷媒回路3の回路内圧力と冷媒充填量の関係を示す「充填量−圧力テーブル」を備える。そして、回路内圧力の測定を「充填量−圧力テーブル」に参照して冷媒回路3の充填量を計算する。そして、後述のように流量制御手段6は、計算手段5が算出した冷媒回路3への冷媒の充填量と、冷媒容器圧力測定手段2が測定した容器内圧力とに基づいて、配管13を流れる冷媒の流量を制御する。「流量」は冷媒容器1の容器内圧力と冷媒回路3の回路内圧力の圧力差により変動する。このため、冷媒回路3の回路内圧力に加えて冷媒容器1の容器内圧力を測定し、両者の圧力差を求めた上で冷媒の流量を制御する。そして、冷媒回路3に充填が必要な必要冷媒量と設定タクトタイムから、流量制御手段6は、測定時が冷媒充填終了直前かどうかを判断する。流量制御手段6は、測定時が冷媒充填終了直前でないと判断すると(S105のNO)、流量制御手段6は、流量を上げる制御(S106)を実施する。
次に、図4〜図8を用いて、実施の形態2を説明する。実施の形態1では、冷媒回路圧力測定手段4による圧力測定値から冷媒回路3の冷媒充填量を算出した。そして、この計算結果をもとに、流量制御手段6によって流量を制御するようにした。これに対して、本実施の形態2では、圧力測定手段の代わりに、充填量測定手段あるいは流量測定手段を用いる場合について説明する。
算出充填量は、例えば、測定した流量と、充填時間測定手段7により測定した時間とから充填量を求める。そして、算出した算出充填量と冷媒回路3に充填が予定されている予定充填量との差分を算出する。そして、流量制御手段6は、計算手段5が計算した差分に基づいて、配管13を流れる冷媒の流量を制御する。
次に、図9、図10を用いて実施の形態3に係る冷媒充填装置300を説明する。以上の実施の形態1,実施の形態2では、冷媒回路と接続されている単一の冷媒容器に対して、冷媒容器温度制御手段を備える流量制御手段により流量を制御した。これに対して、本実施の形態3では、冷媒容器温度制御手段を備える流量制御手段を設けた複数の冷媒容器を冷媒回路に接続して冷媒を充填する冷媒充填装置300について説明する。
次に、図11、図12を用いて実施の形態4を説明する。実施の形態4は、冷媒容器1と冷媒回路3の間に「液だめ24」(蓄積手段の一例)を設けた構成である。「液だめ24」は、略密封されており内部圧力を一定に保つことができる。
前述のように、液だめ温度制御手段38は、加熱・冷却のいずれも可能なペルチェ素子12を使用して、「液だめ24」への加熱、冷却の制御を行う。
次に、図13を用いて実施の形態5を説明する。以上の実施の形態1〜実施の形態4では、流量制御手段6を構成する冷媒容器温度制御手段8は、加熱・冷却のいずれも可能なペルチェ素子12を使用して、冷媒容器1(あるいは液だめ24)を加熱、冷却することにより、冷媒回路3へ充填する冷媒の流量を制御するものであった。
次に、図14〜図16を用いて実施の形態6を説明する。以上の実施の形態1〜実施の形態で5は、単一の冷媒回路への充填方法を例示してきた。これに対して、実施の形態6では、特に、製造ラインのように、冷媒回路を有する複数の製品が一定の時間差を持ちながら生産され、順に冷媒の充填が実施されていく設備において、ペルチェ素子の廃熱をそれぞれの製品の冷媒回路へ供給する場合を説明する。
図17は、この発明の実施の形態1〜実施の形態6における流量制御手段6が備える冷媒容器温度制御手段8の使用するペルチェ素子12の、冷媒容器1への取付けの実施例を示す図である。
まず、冷媒容器1の容量が小さい場合の、ペルチェ素子の冷媒容器1への取付け態様を説明する。冷媒容器1の容量が小さい場合は、図17(a)に示すペルチェ素子設置領域63のように、ペルチェ素子12は、冷媒容器1の側面下部に設置される。
次に、冷媒容器1の容量が大きい場合の、ペルチェ素子12の冷媒容器1への取付け態様を説明する。図17(b)に示すように、上部ペルチェ素子設置領域64、下部ペルチェ素子設置領域65というように、ペルチェ素子12の設置領域を複数に分割する。冷媒容器1の側面下部に設けた下部用ペルチェ素子33と、冷媒容器1の側面上部に設けた上部用ペルチェ素子32に分けて設置する。
まず、冷媒容器1の容量が小さい場合について説明する。本実施例1では、図17(a)に示すように、ペルチェ素子12を冷媒容器1の側面下部に設置している。このため、常にペルチェ素子12は、冷媒容器1内の液部を加熱できる。
次に、冷媒容器1の容量が大きい場合について説明する。本実施例1では、図17(b)に示すように、ペルチェ素子12は複数に分割し、下部用ペルチェ素子33と、上部用ペルチェ素子32とに分けて設置している。
次に、図18、図19を用いて実施例2を説明する。この発明の実施の形態1〜実施の形態6では、流量制御手段6として、冷媒容器温度制御手段8により冷媒容器の温度を制御することにより流量を制御する実施形態を説明してきた。これに対して、図18、図19では、流量制御手段6として、配管流量を制御する絞り回路を用いた場合の実施例の構成図を示している。
(1)図18、図19の冷媒充填装置701、702ともに充填が始まると、冷媒回路3への充填量が計算される。冷媒回路3の必要冷媒量と設定タクトタイムから、測定時が冷媒充填終了直前でないと判断されると、流量制御手段6により流量を増加させる制御が実施される(図8における流量増大領域での制御)。
(2)図18の冷媒充填装置701では、流量制御弁が全開になるよう開放する。図19の冷媒充填装置702では、流量を制限する流量制御バイパス回路34を閉鎖し、流量を制限しない回路側を開放する。
(3)その後、測定時が冷媒充填終了直前と判断されると、流量制御手段6により流量を減少させる制御が実施される(図8における流量減少領域での制御)。図18の冷媒充填装置701では、流量制御弁を絞ることで、流量を制限する。図19の冷媒充填装置702では、流量を制限する流量制御バイパス回路34を開放し、流量を制限しない回路側を閉鎖することで、流量を制限する。
(4)その後の測定において、充填量計算値が必要冷媒量に達し、充填終了を判断すると、充填停止手段9a等により充填を停止する。
Claims (14)
- 冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記冷媒容器の内部の容器内圧力を測定する冷媒容器圧力測定手段と、
前記冷媒回路の内部の回路内圧力を測定する冷媒回路圧力測定手段と、
前記冷媒回路圧力測定手段が測定した回路内圧力を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出する計算手段と、
前記計算手段が算出した冷媒の充填量と前記冷媒容器圧力測定手段が測定した容器内圧力とに基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする冷媒充填装置。 - 冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記冷媒容器から前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を測定する充填量測定手段と、
前記充填量測定手段が測定した冷媒の充填量に基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする冷媒充填装置。 - 冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記配管を流れる冷媒の流量を測定する流量測定手段と、
前記流量測定手段が測定した冷媒の流量を用いて前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出充填量として算出し、算出した算出充填量と前記冷媒回路に充填が予定されている予定充填量との差分を算出する計算手段と、
前記計算手段が計算した差分に基づいて、前記配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする冷媒充填装置。 - 冷媒を供給する複数の冷媒容器を備え、
前記複数の冷媒容器のそれぞれと接続可能であるとともに前記複数の冷媒容器のいずれかと接続している冷媒回路に対して、
接続している冷媒容器から他の冷媒容器に接続を切り替え、切り替えた前記他の冷媒容器から前記冷媒回路に冷媒を充填することを特徴とする冷媒充填装置。 - 前記複数の冷媒容器のそれぞれは、
冷媒容器の内部の容器内圧力が所定の圧力値に制御されることを特徴とする請求項4記載の冷媒充填装置。 - 前記複数の冷媒容器のそれぞれは、
冷媒容器の内部の温度が所定の値に制御されることにより、容器内圧力が所定の圧力値に制御されること特徴とする請求項5記載の冷媒充填装置。 - 冷媒を有する冷媒容器から冷媒を使用する冷媒回路に配管を介して冷媒を充填する冷媒充填装置において、
前記配管の途中に設置され、前記冷媒容器から流入される冷媒を蓄えて、蓄えた冷媒を前記冷媒回路に充填する蓄積手段と、
前記蓄積手段が冷媒を前記冷媒回路に充填する場合に、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御する流量制御手段と
を備えたことを特徴とする冷媒充填装置。 - 前記蓄積手段は、略密封されており、
前記冷媒充填装置は、さらに、
前記蓄積手段の内部の圧力を示す蓄積圧力を測定する蓄積圧力測定手段と、
前記冷媒回路の内部の回路内圧力を測定する冷媒回路圧力測定手段と、
前記冷媒回路圧力測定手段が測定した回路内圧力を用いて、前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出する計算手段と
を備え、
前記流量制御手段は、
前記計算手段が算出した冷媒の充填量と前記蓄積圧力測定手段が測定した蓄積圧力とに基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項7記載の冷媒充填装置。 - 前記冷媒充填装置は、さらに、
前記蓄積手段から前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を測定する充填量測定手段を備え、
前記流量制御手段は、
前記充填量測定手段が測定した冷媒の充填量に基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項7記載の冷媒充填装置。 - 前記冷媒充填装置は、さらに、
前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を測定する流量測定手段と、
前記流量測定手段が測定した冷媒の流量を用いて前記冷媒回路に充填された冷媒の充填量を算出充填量として算出し、算出した算出充填量と冷媒回路に充填が予定されている予定充填量との差分を算出する計算手段と
を備え、
前記流量制御手段は、
前記計算手段が計算した差分に基づいて、前記蓄積手段から前記冷媒回路に向かう配管を流れる冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項7記載の冷媒充填装置。 - 前記流量制御手段は、
冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段を含むことを特徴とする請求項1または2または3または7または8または9または10記載の冷媒充填装置。 - 前記冷媒温度制御手段は、
放熱と吸熱とを行う第1面と第2面とを有し、第1面が放熱する場合には第2面が吸熱し、第1面が吸熱する場合には第2面が放熱するペルチェ素子を含むことを特徴とする請求項11記載の冷媒充填装置。 - 前記冷媒充填装置は、
前記冷媒温度制御手段が発生した廃熱を前記冷媒回路に供給する廃熱供給手段を備えたことを特徴とする請求項11記載の冷媒充填装置。 - 第1冷媒回路に冷媒を充填する第1冷媒容器と、
第2冷媒回路に冷媒を充填する第2冷媒容器と、
放熱と吸熱とを行う第1面と第2面とを有し、第1面が放熱する場合には第2面が吸熱し、第1面が吸熱する場合には第2面が放熱するペルチェ素子と
を備え、
前記ペルチェ素子は、
前記第1冷媒容器と前記第2冷媒容器との間に配置され、第1面が放熱することにより第1冷媒容器を加熱する場合には第2面の吸熱により第2冷媒容器を冷却し、第1面が吸熱することにより第1冷媒容器を冷却する場合には第2面が放熱して第2冷媒容器を加熱することを特徴とする冷媒充填装置。
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