JP2018179488A - Refrigerant leakage detection device and refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、冷媒漏れ検知装置および当該冷媒漏れ検知装置を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に関する。 The present disclosure relates to a refrigerant leak detection device and a vapor compression refrigeration cycle device including the refrigerant leak detection device.
蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する循環回路における冷媒の充填量が不足していると、冷却能力の低下等の不具合が生ずる。また、循環回路における冷媒の充填量が過剰となっていると、凝縮器における液冷媒の滞留や、圧縮機に液冷媒が吸入される等の不具合が生ずる。そこで、冷凍サイクル装置における冷媒の循環回路に対して、適正な量の冷媒を充填する方法が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In the vapor compression refrigeration cycle apparatus, if the amount of refrigerant charged in the circulation circuit in which the refrigerant circulates is insufficient, problems such as a decrease in cooling capacity occur. In addition, when the amount of refrigerant charged in the circulation circuit is excessive, problems such as stagnation of liquid refrigerant in the condenser and suction of liquid refrigerant into the compressor occur. Therefore, various methods have been proposed to fill the refrigerant circulation circuit of the refrigeration cycle apparatus with an appropriate amount of refrigerant (for example, see Patent Document 1).
ところで、家屋やビル等の空調に利用される冷凍サイクル装置では、気密性の高い密閉型の圧縮機が採用され、各種配管が溶接によって接合されており、実質的に冷媒漏れが生じない構成となっている。 By the way, in a refrigeration cycle apparatus used for air conditioning of a house or a building, etc., a highly airtight hermetic compressor is employed, various pipes are joined by welding, and a refrigerant leak does not substantially occur. It has become.
一方、車両等の移動体に搭載される冷凍サイクル装置では、メンテナンスの都合上、半密閉型または開放型の圧縮機を採用したり、移動体の移動時の振動を吸収するために循環回路の一部にゴム製の配管を採用したりする必要がある。この種の冷凍サイクル装置では、圧縮機や配管の一部からの微量の冷媒漏れ(いわゆる、スローリーク)が避けられない。 On the other hand, in a refrigeration cycle apparatus mounted on a mobile object such as a vehicle, a semi-hermetic or open type compressor is adopted for maintenance convenience, or a circulation circuit is used to absorb vibration during movement of the mobile object. It is necessary to adopt rubber piping as a part. In this type of refrigeration cycle apparatus, a slight amount of refrigerant leak (so-called slow leak) from a part of the compressor or the pipe can not be avoided.
このため、移動体に搭載される冷凍サイクル装置では、設計時に、製品耐用年数やメンテナンスの期間内における冷媒の漏れ量を考慮し、予め冷媒の漏れ量を見込んだ量の冷媒を充填するのが一般的である。 For this reason, in a refrigeration cycle apparatus mounted on a moving body, at the time of design, the amount of refrigerant in advance is estimated in consideration of the amount of refrigerant leakage in consideration of the lifetime of the product and the amount of refrigerant leakage within the maintenance period. It is common.
ところが、予め冷媒の漏れ量を見込んだ量の冷媒を充填したとしても、実際の冷媒の漏れ量が、予め想定される量よりも大きくなる異常漏れが生ずると、循環回路における冷媒不足が生じてしまう。 However, even if the amount of refrigerant in which the amount of refrigerant leakage is expected is filled in advance, if an abnormal leak occurs in which the actual amount of refrigerant leakage is larger than the amount assumed in advance, refrigerant shortage will occur in the circulation circuit. I will.
ここで、特許文献1の如く、循環回路内の冷媒量を算出可能な構成では、現状の冷媒量と適正な冷媒量とを比較することができるので、冷媒が不足した冷媒不足状態であるか否かを判定可能となる。 Here, in the configuration that can calculate the amount of refrigerant in the circulation circuit as in Patent Document 1, it is possible to compare the current amount of refrigerant with the appropriate amount of refrigerant, so it is determined that the refrigerant is insufficient It can be judged whether or not it is.
しかしながら、冷媒不足状態を検知できたとしても、冷媒漏れが、スローリーク等の通常想定される冷媒漏れに起因するものなのか、異常漏れに起因するものなのかを特定することができない。 However, even if the refrigerant shortage state can be detected, it can not be specified whether the refrigerant leakage is due to a normally assumed refrigerant leakage such as a slow leak or the like or an abnormal leakage.
本開示は上記点に鑑みて、冷媒漏れが異常漏れであるか否かを判定可能な冷媒漏れ検知装置および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a refrigerant leak detection device and a refrigeration cycle device capable of determining whether a refrigerant leak is an abnormal leak in view of the above-described points.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、
移動体(1)に搭載され、冷媒の循環回路(200)を有する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(20)に適用される冷媒漏れ検知装置であって、
循環回路における冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量に基づいて、循環回路における冷媒の漏れ量を算出する第1漏れ量算出部(30a)と、
予め想定される冷媒の漏れ量を算出する第2漏れ量算出部(30b)と、
第1漏れ量算出部で算出された第1冷媒漏れ量(CL1)、および第2漏れ量算出部で算出された第2冷媒漏れ量(CL2)に基づいて、循環回路における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する異常判定部(30c)と、を備える。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is
A refrigerant leak detection device mounted on a moving body (1) and applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (20) having a refrigerant circulation circuit (200),
A first leakage amount calculation unit (30a) that calculates the amount of refrigerant leakage in the circulation circuit based on the refrigerant state amount including the temperature and pressure of the refrigerant in the circulation circuit;
A second leakage amount calculation unit (30b) that calculates the leakage amount of refrigerant assumed in advance;
The refrigerant leakage state in the circulation circuit is based on the first refrigerant leakage amount (CL1) calculated by the first leakage amount calculation unit and the second refrigerant leakage amount (CL2) calculated by the second leakage amount calculation unit. And an abnormality determination unit (30c) that determines whether or not there is an abnormal leakage state.
そして、第2漏れ量算出部は、循環回路の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて、第2冷媒漏れ量を算出する。 Then, the second leakage amount calculation unit calculates the second refrigerant leakage amount based on the environmental condition amount including the temperature around the circulation circuit.
また、請求項12に記載の発明は、
移動体(1)に搭載される蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置であって、
冷媒が循環する循環回路(200)と、
循環回路からの冷媒の漏れを検知する冷媒漏れ検知装置(30)と、を備える。
Also, the invention according to claim 12 is
A vapor compression refrigeration cycle apparatus mounted on a moving body (1), comprising:
A circulation circuit (200) in which the refrigerant circulates,
And a refrigerant leak detection device (30) for detecting a refrigerant leak from the circulation circuit.
冷媒漏れ検知装置は、
循環回路における冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量に基づいて、循環回路における冷媒の漏れ量を算出する第1漏れ量算出部(30a)と、
循環回路の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて冷媒の漏れ量を算出する第2漏れ量算出部(30b)と、
第1漏れ量算出部で算出された第1冷媒漏れ量(CL1)、および第2漏れ量算出部で算出された第2冷媒漏れ量(CL2)に基づいて、循環回路における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する異常判定部(30c)と、
を含んで構成されている。
The refrigerant leak detection device
A first leakage amount calculation unit (30a) that calculates the amount of refrigerant leakage in the circulation circuit based on the refrigerant state amount including the temperature and pressure of the refrigerant in the circulation circuit;
A second leak amount calculation unit (30b) that calculates a refrigerant leak amount based on an environmental state amount including a temperature around the circulation circuit;
The refrigerant leakage state in the circulation circuit is based on the first refrigerant leakage amount (CL1) calculated by the first leakage amount calculation unit and the second refrigerant leakage amount (CL2) calculated by the second leakage amount calculation unit. An abnormality determination unit (30c) that determines whether or not there is an abnormal leakage state;
Is composed including.
冷媒漏れ状態が異常漏れ状態となる場合、実際の冷媒の漏れ量に相当する第1冷媒漏れ量が、予め想定される冷媒の漏れ量に相当する第2冷媒漏れ量よりも大きくなる。このため、第1冷媒漏れ量と第2冷媒漏れ量と比較することで、循環回路における冷媒の漏れ状態が、異常漏れ状態である否かを判定することができる。 When the refrigerant leakage state is an abnormal leakage state, the first refrigerant leakage amount corresponding to the actual refrigerant leakage amount is larger than the second refrigerant leakage amount corresponding to the refrigerant leakage amount assumed in advance. Therefore, by comparing the first refrigerant leakage amount and the second refrigerant leakage amount, it can be determined whether the refrigerant leakage state in the circulation circuit is an abnormal leakage state.
冷凍サイクル装置における冷却能力の低下等の不具合は、異常漏れ状態が所定期間継続された後に生ずる。このため、異常漏れ状態を把握可能な構成では、冷凍サイクル装置における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなるといった利点がある。 Problems such as a decrease in cooling capacity in the refrigeration cycle apparatus occur after an abnormal leak state continues for a predetermined period. For this reason, in the structure which can grasp | ascertain an abnormal leak state, there exists an advantage of becoming easy to prevent malfunctions, such as a fall of the cooling capacity in a refrigerating cycle apparatus.
ここで、スローリーク等の通常時における冷媒の漏れ量は、一定ではなく、循環回路の周囲の温度等の影響によって変動する。このことを考慮して、本開示の冷媒漏れ検知装置および冷凍サイクル装置では、予め想定される冷媒の漏れ量である第2冷媒漏れ量を循環回路の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて算出する構成となっている。これによると、第2冷媒漏れ量の予測精度が高くなるので、冷媒漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かの判定精度の向上を図ることができる。 Here, the amount of refrigerant leakage at normal times such as slow leakage is not constant, but fluctuates due to the influence of the temperature around the circulation circuit and the like. In consideration of this, in the refrigerant leak detection device and the refrigeration cycle device of the present disclosure, the second refrigerant leakage amount, which is the leakage amount of the refrigerant assumed in advance, is based on the environmental condition amount including the temperature around the circulation circuit. It is configured to calculate. According to this, since the prediction accuracy of the second refrigerant leak amount is enhanced, it is possible to improve the determination accuracy of whether or not the refrigerant leak state is an abnormal leak state.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described by this column and the claim shows an example of the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to the items described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, and descriptions thereof may be omitted. In addition, when only a part of the components is described in the embodiment, the components described in the preceding embodiments can be applied to other parts of the components. The following embodiments can be partially combined with each other even if they are not particularly specified as long as there is no problem in particular in the combination.
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態では、本開示の冷凍サイクル装置20が、移動体である自動車1に搭載された例について説明する。本実施形態の自動車1には、走行用の駆動源および冷凍サイクル装置20の駆動源として機能するエンジン10が搭載されている。
First Embodiment
The present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an example in which the
冷凍サイクル装置20は、自動車1の車室内空間を空調する車両用空調装置に適用されている。冷凍サイクル装置20は、車室内空間に吹き出す空気を所望の温度となるまで冷却する機能を果たす。
The
図2に示すように、冷凍サイクル装置20は、冷媒が循環する循環回路200、圧縮機21、放熱器22、減圧機器23、蒸発器24を含む蒸気圧縮式の冷凍サイクルとして構成されている。
As shown in FIG. 2, the
冷凍サイクル装置20は、冷媒として、HFC系冷媒であるR134aが採用されている。なお、冷媒には、圧縮機21を潤滑するオイル(すなわち、冷凍機油)が混入されている。オイルの一部は、冷媒と共に循環回路200を循環する。
The
圧縮機21は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する機器である。圧縮機21は、往復動式の圧縮機構を含んで構成されている。なお、圧縮機21は、回転式の圧縮機構を含む構成となっていてもよい。
The
本実施形態の圧縮機21は、外部のエンジン10から出力される回転駆動力によって駆動される構成となっている。本実施形態の圧縮機21は、開放型の圧縮機として構成されている。具体的には、本実施形態の圧縮機21は、ハウジング211を貫通して外部に突き出たシャフト212が、エンジン10からの駆動力によって回転するように、プーリおよびベルト等の動力伝達機構213を介してエンジン10の出力軸10aに連結されている。
The
さらに、本実施形態の圧縮機21には、エンジン10からの回転駆動力の伝達をオン・オフする電磁クラッチ214が設けられている。本実施形態の圧縮機21は、電磁クラッチ214がオフされることで、その作動が停止される構成となっている。
Furthermore, the
ここで、本実施形態の圧縮機21は、シャフト212がハウジング211を貫通する部位が、メカニカルシールやリップシール等のシール部材215によってシールされている。シール部材215は、樹脂を含む高分子材料で構成されている。なお、高分子材料は、ガス透過性を有している。このため、圧縮機21では、ハウジング211内部の冷媒がシール部材215を介して徐々に外部に透過することがある。
Here, in the
続いて、放熱器22は、圧縮機21から吐出された高温高圧の冷媒を、室外送風機221から導入される外気、または、自動車1の走行時のラム圧によって導入される外気との熱交換によって放熱させる熱交換器である。本実施形態の放熱器22は、エンジンルームのうち、自動車1の走行時のラム圧によって外気が導入される前方部分に配置されている。放熱器22に流入した冷媒は、外気との熱交換によって凝縮する。なお、外気は、図2の破線矢印AFoで示すように、放熱器22を通過する。
Subsequently, the
続いて、減圧機器23は、放熱器22を通過した冷媒を減圧膨張させる膨張弁である。減圧機器23としては、例えば、蒸発器24の出口側の温度を所定温度に調整可能に構成された温度式膨張弁が採用されている。
Subsequently, the
続いて、蒸発器24は、減圧機器23で減圧された低温低圧の冷媒を、車室内空間へ空気を送風する室内送風機241から供給される送風空気との熱交換によって蒸発させる熱交換器である。室内送風機241から供給される送風空気は、図2の破線矢印AFcで示すように、蒸発器24を通過する。室内送風機241から供給される送風空気は、蒸発器24を通過する際に、冷媒の蒸発潜熱によって所望の温度となるまで冷却された後、車室内へ吹き出される。
Subsequently, the
続いて、循環回路200は、圧縮機21、放熱器22、減圧機器23、蒸発器24を複数の配管201〜204により順次接続して構成される閉回路である。具体的には、循環回路200は、圧縮機21の冷媒吐出側と放熱器22の冷媒入口側とを接続する第1高圧配管201、放熱器22の冷媒出口側と減圧機器23の冷媒入口側とを接続する第2高圧配管202を含んで構成されている。また、循環回路200は、減圧機器23の冷媒出口側と蒸発器24の冷媒入口側とを接続する第1低圧配管203、蒸発器24の冷媒出口側と圧縮機21の冷媒吸入側とを接続する第2低圧配管204を含んで構成されている。
Subsequently, the
各高圧配管201、202および各低圧配管203、204は、基本的に金属製の配管で構成されている。但し、第1高圧配管201は、エンジン10や圧縮機21の振動を吸収するために、その一部が可撓性に優れた高分子材料(例えば、ゴム、樹脂)を含む第1高分子配管201aで構成されている。同様に、第2低圧配管204は、エンジン10や圧縮機21の振動を吸収するために、その一部が可撓性に優れた高分子材料(例えば、ゴム、樹脂)を含む第2高分子配管204aで構成されている。
The
各高分子配管201a、204aは、金属製の配管で構成された部位に比べて、ガス透過性が高いため、内部を流れる冷媒が徐々に外部に透過してしまうことがある。特に、第1高分子配管201aは、圧縮機21で圧縮された高圧の冷媒が流れることから、冷媒が外部に漏れ易い傾向がある。
Each of the
本実施形態の冷凍サイクル装置20では、圧縮機21のシール部材215や、各高分子配管201a、204a等からの冷媒のスローリークが避けられない。このため、冷凍サイクル装置20は、冷媒漏れを検知する冷媒漏れ検知装置30を備えている。
In the
図3に示す冷媒漏れ検知装置30は、プロセッサ、ROM、RAM等の記憶部31を有する周知のマイクロコンピュータ、およびその周辺回路を含んで構成されている。なお、冷媒漏れ検知装置30の記憶部31は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
The refrigerant
図3に示すように、冷媒漏れ検知装置30は、その入力側に外気温度を検出する外気温度センサ301、冷凍サイクル装置20を制御する空調制御装置40、エンジン10を制御するエンジン制御装置50等が接続されている。
As shown in FIG. 3, the refrigerant
冷媒漏れ検知装置30は、空調制御装置40が有する空調制御情報、およびエンジン制御装置50が有する走行制御情報が取得可能なように、空調制御装置40およびエンジン制御装置50に対して接続されている。
The refrigerant
空調制御装置40は、その入力側に循環回路200を流れる冷媒の温度、圧力を検出する各種センサが接続されている。具体的には、空調制御装置40には、放熱器22から流出した高圧冷媒の圧力および温度を検出する高圧側圧力センサ41および高圧側温度センサ42が接続されている。また、空調制御装置40は、蒸発器24から流出した低圧冷媒の圧力および温度を検出する低圧側圧力センサ43および低圧側温度センサ44が接続されている。
The air
本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、高圧側圧力センサ41、高圧側温度センサ42、低圧側圧力センサ43、低圧側温度センサ44が検出した情報を空調制御情報として空調制御装置40から取得可能となっている。
The refrigerant
エンジン制御装置50は、その入力側に、エンジン10の回転数を検出する回転数センサ51、自動車1の走行速度を検出する車速センサ52等が接続されている。本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、回転数センサ51および車速センサ52が検出した情報をエンジン制御情報としてエンジン制御装置50から取得可能となっている。
On the input side of the
ここで、冷凍サイクル装置20は、圧縮機21がエンジン10からの出力される回転駆動力によって駆動される構成となっている。このため、エンジン10の回転数は、冷凍サイクル装置20の圧縮機21に作動に大きく影響する因子となる。
Here, the
また、冷凍サイクル装置20は、放熱器22が自動車1の走行時のラム圧によって外気導入される構成となっている。このため、自動車1の走行速度は、冷凍サイクル装置20における放熱器22の放熱量に影響する因子となる。
Further, the
このように、回転数センサ51および車速センサ52で検出される情報は、自動車1の稼働状態のうち、冷凍サイクル装置20の作動に関連性を有する状態量となる。本実施形態では、回転数センサ51および車速センサ52で検出される情報が、移動体の稼働状態のうち、冷凍サイクル装置20の作動に関連性を有する移動体状態量に相当する。
As described above, the information detected by the
冷媒漏れ検知装置30は、その出力側に、圧縮機21の電磁クラッチ214、ユーザに対して異常を報知する報知装置60等が接続されている。報知装置60は、図示しないが、冷凍サイクル装置20の各種異常情報を視覚的に表示する表示パネルを有している。報知装置60は、冷媒漏れ検知装置30から冷媒の異常漏れを示す異常信号が入力された際に、表示パネルに異常漏れを示す情報を表示する。なお、報知装置60は、異常情報を視覚的に報知する構成に限らず、異常情報を聴覚的に報知する構成となっていてもよい。
On the output side of the refrigerant
また、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、自動車1に搭載された無線通信機70に接続されている。無線通信機70は、基地局80およびインターネット85を介して外部サーバ90と通信可能に構成されている。
Further, the refrigerant
本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、無線通信機70を介して、記憶部31に記憶された各種情報等を外部サーバ90に出力可能に構成されている。本実施形態では、外部サーバ90が外部のデータ蓄積装置として機能する。
The refrigerant
このように構成された冷媒漏れ検知装置30は、入力側から入力された各種信号等を、予め記憶部31に記憶されたプログラムに従って演算処理し、当該演算処理の結果等に基づいて、出力側に接続された各種制御対象機器を制御する。
The refrigerant
具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、入力された情報から冷媒漏れ量を算出すると共に、当該冷媒漏れ量に基づいて循環回路200からの冷媒の漏れが異常漏れであるか否かを判定する。
Specifically, the refrigerant
また、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となった際に、出力側に接続された各種制御対象機器を用いて、当該異常漏れ状態に対する所定の対策を実行する。
Further, when the refrigerant leak state becomes an abnormal leak state, the refrigerant
さらに、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、冷媒漏れが異常漏れであるか否かを判定する際に用いた各種情報等を、無線通信機70、インターネット85等を利用して外部サーバ90に出力する。
Furthermore, the refrigerant
ここで、冷媒漏れ検知装置30には、各種演算処理を実行するハードウェアおよびソフトフェアで構成される処理実行部、各種制御対象機器を制御するハードウェアおよびソフトフェアで構成される制御部等が集約されている。
Here, the refrigerant
冷媒漏れ検知装置30には、循環回路200における冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量に基づいて、循環回路200における冷媒の漏れ量を算出する第1漏れ量算出部30a、予め想定される冷媒の漏れ量を算出する第2漏れ量算出部30bが集約されている。説明の便宜上、本実施形態では、第1漏れ量算出部30aで算出された冷媒の漏れ量を第1冷媒漏れ量CL1とし、第2漏れ量算出部30bで算出された冷媒の漏れ量を第2冷媒漏れ量CL2と呼ぶことがある。
In the refrigerant
また、冷媒漏れ検知装置30には、循環回路200からの冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する異常判定部30c、異常漏れ状態となった際に所定の対策を実行する対策実行部30dが集約されている。
Further, in the refrigerant
さらに、冷媒漏れ検知装置30には、冷媒漏れが異常漏れであるか否かを判定する際に用いた各種情報等を、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する出力部30eが集約されている。
Further, the refrigerant
次に、本実施形態の冷凍サイクル装置20の作動について、図4を参照して説明する。エンジン10が稼働した状態で車両用空調装置の運転が開始されると、空調制御装置40が、電磁クラッチ214をオンして圧縮機21を作動させる。
Next, the operation of the
これにより、図4の実線で示すように、圧縮機21から吐出された冷媒(すなわち、図4のA1点)は、放熱器22に流入し、放熱器22において外気との熱交換によって放熱される(すなわち、図4のA1点→A2点)。
As a result, as indicated by the solid line in FIG. 4, the refrigerant discharged from the compressor 21 (that is, point A1 in FIG. 4) flows into the
放熱器22から流出した冷媒(すなわち、図4のA2点)は、減圧機器23に流入し、減圧機器23において所定の圧力となるまで減圧膨張される(すなわち、図4のA2点→A3点)。
The refrigerant (that is, point A2 in FIG. 4) that has flowed out of the
減圧機器23から流出した冷媒(すなわち、図4のA3点)は、蒸発器24に流入し、蒸発器24において車室内への送風空気から吸熱して蒸発する(すなわち、図4のA3点→A4点)。これにより、車室内への送風空気が冷却される。そして、蒸発器24から流出した冷媒(すなわち、図4のA4点)は、圧縮機21の冷媒吸入側へと流れて、再び圧縮機21で圧縮される(すわなち、図4のA4点→A1点)。
The refrigerant (that is, point A3 in FIG. 4) that has flowed out of the
ここで、冷凍サイクル装置20では、循環回路200内の冷媒量が減少すると、図4の破線で示すように、圧縮機21に吸入される冷媒の圧力が低下すると共に、蒸発器24の冷媒出口側における冷媒の過熱度SHが大きくなる(すなわち、図4のA4点→B4点)。本発明者らの知見によれば、低圧冷媒の圧力の低下量ΔPLおよび冷媒の過熱度SHの増加量ΔSHは、循環回路200内の冷媒の漏れ量が増加するにつれて大きくなる傾向がある。
Here, in the
また、冷媒量の減少によって圧縮機21に吸入される冷媒の圧力が低下すると、圧縮機21から吐出される高圧冷媒の圧力が低下すると共に、放熱器22の冷媒出口側における冷媒の過冷却度SCが小さくなる(すなわち、図4のA2点→B2点)。本発明者らの知見によれば、高圧冷媒の圧力の低下量ΔPHおよび冷媒の過冷却度SCの減少量ΔSCはは、循環回路200内の冷媒の漏れ量が増加するにつれて大きくなる傾向がある。
In addition, when the pressure of the refrigerant sucked into the
このように、冷凍サイクル装置20では、循環回路200における冷媒の漏れ量と、循環回路200における冷媒の温度および圧力との間に強い相関性がある。
Thus, in the
次に、本実施形態の冷凍サイクル装置20における冷媒量の継時的な変化について図5〜図9を参照して説明する。前述したように、本実施形態の冷凍サイクル装置20は、循環回路200の一部に冷媒透過性を有する配管が採用されると共に、開放型の圧縮機21が採用されている。このため、例えば、図5に示すように、各高分子配管201a、204a等から外部への冷媒の透過(すなわち、冷媒漏れ)が避けられない。
Next, a change with time of the amount of refrigerant in the
具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置20では、図6の実線で示すように、循環回路200における冷媒量Caが経時的に減少する。換言すれば、本実施形態の冷凍サイクル装置20では、初期の冷媒の充填量からの減少量である冷媒の漏れ量CLsが、経時的に増加する。
Specifically, in the
ここで、通常想定される冷媒の漏れ量CLsは、例えば、図7に示すように、各高分子配管201a、204aを流れる冷媒圧力Pcと各高分子配管201a、204aの周囲の圧力Paとの圧力差ΔPが大きくなるに伴って増加する傾向がある。
Here, the normally assumed leakage amount CLs of the refrigerant is, for example, as shown in FIG. 7, the refrigerant pressure Pc flowing through each of the
また、通常想定される冷媒の漏れ量CLsは、材料の劣化による各高分子配管201a、204a等における耐冷媒透過性(すなわち、バリア性)の低下に伴って大きくなる傾向がある。
The refrigerant leakage amount CLs, which is usually assumed, tends to increase as the refrigerant resistance (i.e., the barrier property) of each of the
ここで、高分子材料の劣化は、分解や酸化、重合等の化学反応により進行する。この化学反応は、分子同士の衝突が起こり、且つ、分子が持つエネルギが図8に示す活性化エネルギEaよりも大きい場合に生ずる。このような化学反応は、温度が高くなるに伴って反応速度が増加する傾向がある。 Here, the deterioration of the polymer material proceeds by a chemical reaction such as decomposition, oxidation or polymerization. This chemical reaction occurs when collisions between molecules occur and the energy possessed by the molecules is larger than the activation energy Ea shown in FIG. Such chemical reactions tend to increase in reaction rate as the temperature rises.
このため、図9に示すように、高分子材料の劣化に起因する冷媒の漏れ量CLsは、その温度に応じて増加する傾向がある。この傾向は、以下の数式F1、F2に示すアレニウスの式によっても明確に示される。 For this reason, as shown in FIG. 9, the leakage amount CLs of the refrigerant caused by the deterioration of the polymer material tends to increase according to the temperature. This tendency is also clearly shown by the Arrhenius equation shown in the following equations F1 and F2.
K(T)=A×exp{(−B×C)/T}…(F1)
B=Ea/R…(F2)
ここで、数式F1のK(T)は、冷媒の漏れ易さを示す冷媒透過係数である。数式F1のAは、頻度係数である。数式F1のTは、対象となる材料の絶対温度である。数式F1のCは、補正係数である。また、数式F2のEaは、活性化エネルギである。数式F2のRは、ボルツマン定数である。なお、頻度係数Aおよび活性化エネルギEaは、反応に固有な定数である。
K (T) = A × exp {(−B × C) / T} (F1)
B = Ea / R (F2)
Here, K (T) in Formula F1 is a refrigerant permeation coefficient that indicates the ease of refrigerant leakage. A of Formula F1 is a frequency coefficient. T in equation F1 is the absolute temperature of the material of interest. C in Formula F1 is a correction coefficient. Moreover, Ea of Formula F2 is activation energy. R in the formula F2 is a Boltzmann constant. The frequency coefficient A and the activation energy Ea are constants specific to the reaction.
このように、材料の劣化等による通常想定される冷媒の漏れ量CLsは、温度依存性を有する冷媒透過係数K(T)、および所定箇所の冷媒圧力Pcに強い相関性があり、冷媒透過係数K(T)および冷媒圧力Pcに基づいて予測可能となる。 Thus, there is a strong correlation between the refrigerant permeability coefficient K (T) having temperature dependency and the refrigerant pressure Pc at a predetermined location, and the refrigerant permeation coefficient CL, which is usually assumed due to deterioration of the material, etc. It becomes predictable based on K (T) and the refrigerant pressure Pc.
ところで、図6の破線で示すように、循環回路200からの冷媒量Caが、予め想定される冷媒漏れ量よりも大きくなる異常漏れが発生すると、循環回路200の冷媒量Caが想定されるよりも早く許容下限値Cathに達してしまう。すなわち、循環回路200における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となると、循環回路200における冷媒不足が生じてしまう。
By the way, as indicated by a broken line in FIG. 6, when an abnormal leak occurs in which the refrigerant amount Ca from the
これに対して、循環回路200内における現状の冷媒量Caを算出し、当該冷媒量Caを許容下限値Cathと比較することで、冷媒が不足した冷媒不足状態であるか否かを判定することができる。
On the other hand, it is determined whether the refrigerant shortage state is the refrigerant shortage state by calculating the current refrigerant amount Ca in the
しかしながら、仮に冷媒不足状態を検知できたとしても、冷媒漏れが、スローリーク等の予め想定される冷媒漏れに起因するものなのか、異常漏れに起因するものなのかを切り分けることができない。 However, even if the refrigerant shortage state can be detected, it can not be distinguished whether the refrigerant leakage is due to a previously assumed refrigerant leakage such as slow leak or the like or an abnormal leakage.
図6に示すように、冷媒漏れ状態が異常漏れ状態となる場合、所定の時刻tαにおける冷媒の漏れ量CLfは、冷媒漏れ状態がスローリーク等の正常漏れ状態となる場合の同じ時刻tαにおける冷媒の漏れ量CLsに比べて大きくなる。なお、冷媒の漏れ量CLf、CLsは、初期の冷媒の充填量からの減少量である。また、正常漏れ状態は、スローリーク等の予め想定される冷媒漏れが生じている状態である。 As shown in FIG. 6, when the refrigerant leakage state is an abnormal leakage state, the refrigerant leakage amount CLf at a predetermined time tα is the refrigerant at the same time tα when the refrigerant leakage state is a normal leakage state such as a slow leak. Compared to the amount of leakage CLs. The refrigerant leak amounts CLf and CLs are reduction amounts from the initial refrigerant charge amount. Further, the normal leak state is a state in which a refrigerant leak assumed beforehand such as a slow leak has occurred.
これらを考慮して、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、現状の冷媒状態量に基づく第1冷媒漏れ量CL1と予め想定される第2冷媒漏れ量CL2とを比較して、循環回路200における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態である否かを判定する構成となっている。
Taking these into consideration, the refrigerant
以下、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30における具体的な冷媒の漏れ検知処理について説明する。冷媒漏れ検知装置30は、冷凍サイクル装置20が作動している際に、冷媒漏れを検知する制御処理を実行する。本実施形態では、冷媒漏れ検知装置30が実行する制御処理の概要について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。図10に示す制御処理の各制御ステップは、冷媒漏れ検知装置30が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。
Hereinafter, a specific refrigerant leak detection process in the refrigerant
図10に示すように、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS100で、入力側に接続された外気温度センサ301、空調制御装置40、エンジン制御装置50等から各種信号を取得する。
As shown in FIG. 10, the refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS110で、ステップS100において取得した各種信号に基づいて第1冷媒漏れ量CL1を算出する。この際、冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1を記憶部31に記憶する。
Then, in step S110, the refrigerant
前述したように、冷凍サイクル装置20では、循環回路200における冷媒の漏れ量CLと、冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量との間に強い相関性がある。このため、冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量C1を、循環回路200における冷媒状態量に基づいて算出する。
As described above, in the
具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、放熱器22の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、並びに、蒸発器24の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力を所定の算出式に代入して、第1冷媒漏れ量CL1を算出する。
Specifically, the refrigerant
第1冷媒漏れ量CL1の算出式としては、例えば、第1冷媒漏れ量CL1を目的変数とし、放熱器22の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、蒸発器24の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力を説明変数とする回帰分析によって得られる回帰式を採用可能である。
As a formula for calculating the first refrigerant leakage amount CL1, for example, with the first refrigerant leakage amount CL1 as a target variable, the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
ここで、前述したように、冷媒漏れ量CL1は、放熱器22の冷媒出口側における過冷却度SC、および蒸発器24の冷媒出口側における過熱度SHとの間にも強い相関性を有する。このため、冷媒漏れ量CL1の算出式は、過冷却度SCおよび過熱度SHが説明変数として追加された回帰式を採用することが望ましい。なお、放熱器22の冷媒出口側における過冷却度SCは、冷媒の蒸気圧曲線、放熱器22の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力から算出することができる。また、蒸発器24の冷媒出口側における過熱度SHは、冷媒の蒸気圧曲線、蒸発器24の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力から算出することができる。
Here, as described above, the refrigerant leakage amount CL1 also has a strong correlation with the degree of supercooling SC on the refrigerant outlet side of the
また、放熱器22の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、並びに、蒸発器24の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力は、外気温度、自動車1の走行速度、エンジン10の回転数等の変動によって変化する。
Further, the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
このため、第1冷媒漏れ量CLの算出式は、外気温度、自動車1の走行速度、エンジン10の回転数が説明変数として追加された回帰式を採用することが望ましい。すなわち、冷媒漏れ検知装置30は、冷凍サイクル装置20の周囲の環境情報である外気温度や、自動車1の稼働状態を示す自動車1の走行速度、エンジン10の回転数を含む状態量に基づいて、第1冷媒漏れ量CL1を算出する構成となっていることが望ましい。これによると、冷媒漏れ検知装置30における第1冷媒漏れ量CL1の算出精度の向上を図ることができる。
For this reason, it is desirable that a calculation formula of the first refrigerant leakage amount CL adopt a regression formula in which the outside air temperature, the traveling speed of the automobile 1, and the rotational speed of the
続いて、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS120で、ステップS100において取得した各種信号に基づいて第2冷媒漏れ量CL2を算出する。この際、冷媒漏れ検知装置30は、第2冷媒漏れ量CL2を記憶部31に記憶する。
Subsequently, in step S120, the refrigerant
前述したように、材料の劣化等による通常想定される冷媒の漏れ量CLは、温度依存性を有する冷媒透過係数K(T)、および所定箇所の冷媒圧力Pcに強い相関性がある。このため、冷媒漏れ検知装置30は、冷媒透過係数K(T)および冷媒圧力Pcに基づいて第2冷媒漏れ量CL2を算出する。
As described above, there is a strong correlation between the refrigerant permeability coefficient K (T) having temperature dependency and the refrigerant pressure Pc at a predetermined location, which is assumed to be the refrigerant leakage amount CL normally assumed due to material deterioration and the like. Therefore, the refrigerant
ここで、図11は、冷媒漏れ検知装置30による第2冷媒漏れ量CL2の算出方法の一例を説明するための説明図である。図11に示すように、冷媒漏れ検知装置30は、環境状態量である対象周囲温度T、および前述の数式F1に基づいて、各高分子配管201a、204aおよびシール部材215それぞれの冷媒透過係数K(T)を算出する。なお、対象周囲温度Tは、外気温度センサ301で検出された外気温度を絶対温度に換算した温度である。また、数式F1における各種定数等については、各高分子配管201a、204aおよびシール部材215それぞれに応じて予め設定されている。
Here, FIG. 11 is an explanatory view for explaining an example of a method of calculating the second refrigerant leak amount CL2 by the refrigerant
続いて、冷媒漏れ検知装置30は、冷媒透過係数K(T)および冷媒圧力Pcを以下の数式F3に代入して、各高分子配管201a、204aおよびシール部材215における所定期間当たりの冷媒の漏れ量である単位漏れ量ΔCL2を算出する。
Subsequently, the refrigerant
ΔCL2=K(T)×Pc…(F3)
続いて、冷媒漏れ検知装置30は、循環回路200に対して冷媒を充填してからの全ての期間に算出した単位漏れ量ΔCL2を積算した積算値を第2冷媒漏れ量CL2として算出する。
ΔCL2 = K (T) × Pc (F3)
Subsequently, the refrigerant
ここで、第2冷媒漏れ量CL2を算出する際に用いる対象周囲温度T、冷媒圧力は、自動車1の走行速度等によって変動する可能性がある。このため、冷媒漏れ検知装置30は、自動車1の稼働状態を示す状態量を加味して第2冷媒漏れ量CL2を算出する構成となっていることが望ましい。これによると、冷媒漏れ検知装置30における第2冷媒漏れ量CL2の算出精度の向上を図ることができる。
Here, the target ambient temperature T and the refrigerant pressure used when calculating the second refrigerant leakage amount CL2 may fluctuate depending on the traveling speed of the automobile 1 or the like. Therefore, it is desirable that the refrigerant
図10に戻り、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS130で、本制御処理で算出したデータを、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する。具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1を、第1冷媒漏れ量CL1の算出に利用した冷媒状態量に関連付けた状態で、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する。また、冷媒漏れ検知装置30は、第2冷媒漏れ量CL2を、第2冷媒漏れ量CL2の算出に利用した環境状態量に関連付けた状態で、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する。
Returning to FIG. 10, in step S130, the refrigerant
続いて、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS140で、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2以下であるか否かを判定する。この結果、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2以下となる場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS150で、冷媒の漏れ状態を正常漏れ状態に設定する。
Subsequently, in step S140, the refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS160で、第1冷媒漏れ量CL1が予め設定された許容冷媒漏れ量CLth以下であるか否かを判定する。許容冷媒漏れ量CLthは、予め設定された基準冷媒漏れ量であり、例えば、冷凍サイクル装置20の作動(例えば、冷却能力)に影響が生じ始める冷媒の漏れ量に設定される。
Then, the refrigerant
ステップS160の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が許容冷媒漏れ量CLth以下となる場合、冷媒漏れによる不具合が生じないと考えられるため、冷媒漏れ検知装置30は、本制御処理を抜ける。
If it is determined that the first refrigerant leak amount CL1 is equal to or less than the allowable refrigerant leak amount CLth as a result of the determination process of step S160, it is considered that no problem due to the refrigerant leak will occur, so the refrigerant
また、ステップS160の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が許容冷媒漏れ量CLthより大きい場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS170で、冷凍サイクル装置20の作動を制限する作動制限処理を実行する。この作動制限処理では、電磁クラッチ214をオフして、冷凍サイクル装置20の作動を停止させる。これによれば、冷媒不足によって冷凍サイクル装置20に生ずる各種不具合を抑制することができる。
When the first refrigerant leakage amount CL1 is larger than the allowable refrigerant leakage amount CLth as a result of the determination processing in step S160, the refrigerant
一方、ステップS140の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2より大きい場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS180で、冷媒の漏れ状態を異常漏れ状態に設定する。
On the other hand, when the first refrigerant leakage amount CL1 is larger than the second refrigerant leakage amount CL2 as a result of the determination processing in step S140, the refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS190で、報知装置60によって冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となっている旨をユーザに対して報知する報知処理を実行する。具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、報知装置60に対して冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となっていることを示す異常信号を出力する。この報知処理では、異常漏れ状態となっていることに加えて、冷媒の漏れ箇所の調査を注意喚起する情報を報知装置60によってユーザに報知することが望ましい。
Then, in step S190, the refrigerant
以上説明した冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1と予め想定される冷媒の漏れ量に相当する第2冷媒漏れ量CL2とを比較することで、循環回路200における冷媒の漏れ状態が、異常漏れ状態であるか否かを判定する。
The refrigerant
冷凍サイクル装置20における冷却能力の低下等の不具合は、異常漏れ状態が所定期間継続された後に生ずる。このため、異常漏れ状態を把握可能な構成では、冷凍サイクル装置20における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなるといった利点がある。
Problems such as a decrease in cooling capacity in the
ここで、スローリーク等の通常時における冷媒の漏れ量は、一定ではなく、循環回路200の周囲の温度等の影響によって変動する。このことを考慮して、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30では、予め想定される冷媒の漏れ量である第2冷媒漏れ量CLを循環回路200の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて算出する構成となっている。これによると、第2冷媒漏れ量CL2の予測精度が高くなるので、冷媒漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かの判定精度の向上を図ることができる。
Here, the amount of leakage of the refrigerant at normal times such as slow leakage is not constant, and fluctuates due to the influence of the temperature around the
具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2よりも大きい場合に異常漏れ状態であると判定し、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2以下の場合に正常漏れ状態であると判定する構成となっている。これによると、冷媒の漏れ状態を、正常漏れ状態と異常漏れ状態とに切り分けることができるので、冷凍サイクル装置20における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなる。
Specifically, when the first refrigerant leak amount CL1 is larger than the second refrigerant leak amount CL2, the refrigerant
また、冷媒漏れ検知装置30は、異常漏れ状態に対する対策として、報知装置60によって冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となっている旨をユーザに対して報知する報知処理を実行する構成となっている。このように、異常漏れ状態をユーザに対して報知する構成では、冷凍サイクル装置20の異常な作動が生ずる前に、冷媒漏れ対策の実施をユーザに注意喚起することが可能となる。
In addition, the refrigerant
さらに、冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1を第1冷媒漏れ量CL1の算出に利用した冷媒状態量に関連付けた状態で、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する構成となっている。同様に、冷媒漏れ検知装置30は、第2冷媒漏れ量CL2を第2冷媒漏れ量CL2の算出に利用した環境状態量に関連付けた状態で、無線通信機70等を利用して外部サーバ90に出力する構成となっている。
Furthermore, the refrigerant
これによれば、冷媒漏れ検知装置30で算出した第1冷媒漏れ量CL1、第2冷媒漏れ量CL2を、各冷媒漏れ量CL1、CL2の算出に用いた状態量に関連付けた状態で、データ蓄積装置を構成する外部サーバ90に対して蓄積することができる。これによると、例えば、外部の外部サーバ90に蓄積されたデータを、自動車1に搭載された冷凍サイクル装置20における冷媒漏れ量が変化する傾向の把握等に有効活用することができる。
According to this, the data accumulation is performed in a state where the first refrigerant leak amount CL1 and the second refrigerant leak amount CL2 calculated by the refrigerant
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図12を参照して説明する。本実施形態では、冷媒漏れ検知装置30が実行する制御処理の内容が第1実施形態と相違している。その他の構成については、基本的に第1実施形態と同様である。このため、本実施形態では、主に第1実施形態と異なる部分について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the contents of the control process performed by the refrigerant
本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、図10で示した制御処理に代えて図12に示す制御処理を実行する。なお、図12に示す各ステップのうち、図10で示したステップと同じ符号が付されたステップは、特に言及しない限り、同じ処理内容となっている。
The refrigerant
図12に示すように、ステップS140の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が第2冷媒漏れ量CL2よりも大きい場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS200に移行する。すなわち、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS200で、第1冷媒漏れ量CL1が予め設定された許容冷媒漏れ量CLth以下であるか否かを判定する。許容冷媒漏れ値CLthは、予め設定された基準冷媒漏れ量であり、例えば、冷凍サイクル装置20の作動(例えば、冷却能力)に影響が生じ始める冷媒の漏れ量に設定される。
As shown in FIG. 12, when the first refrigerant leak amount CL1 is larger than the second refrigerant leak amount CL2 as a result of the determination process of step S140, the refrigerant
ステップS200の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が許容冷媒漏れ量CLth以下となる場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS210で、異常漏れ状態を初期異常状態に設定する。この初期異常状態は、冷凍サイクル装置20の異常な作動が生ずる前の異常漏れ状態を示している。
When the first refrigerant leak amount CL1 becomes equal to or less than the allowable refrigerant leak amount CLth as a result of the determination process of step S200, the refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS220で、報知装置60によって異常漏れ状態が初期異常状態となっている旨をユーザに対して報知する報知処理を実行する。具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、報知装置60に対して異常漏れ状態が初期異常状態となっていることを示す異常信号を出力する。この報知処理では、初期異常状態となっていることに加えて、冷媒の漏れ箇所の調査を注意喚起する情報を報知装置60によってユーザに報知することが望ましい。
Then, in step S220, the refrigerant
一方、ステップS200の判定処理の結果、第1冷媒漏れ量CL1が許容冷媒漏れ量CLthよりも大きい場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS230で、異常漏れ状態を末期異常状態に設定する。この末期異常状態は、冷凍サイクル装置20の異常な作動が生ずる異常漏れ状態を示している。
On the other hand, when the first refrigerant leakage amount CL1 is larger than the allowable refrigerant leakage amount CLth as a result of the determination processing in step S200, the refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS240で、冷凍サイクル装置20の作動を制限する作動制限処理を実行する。この作動制限処理では、電磁クラッチ214をオフして、冷凍サイクル装置20の作動を停止させる。
And the refrigerant | coolant
以上説明した冷媒漏れ検知装置30は、異常漏れ状態を、冷凍サイクル装置20の作動に異常が生ずる前の初期異常状態と冷凍サイクル装置20の作動に異常が生ずる末期異常状態とに切り分けることができる。
The refrigerant
そして、冷媒漏れ検知装置30は、異常漏れ状態が初期異常状態となる場合に初期異常状態である旨をユーザに対して報知する構成となっているので、冷凍サイクル装置20の異常な作動が生ずる前に、冷媒漏れ対策の実施を注意喚起することができる。
Then, since the refrigerant
また、冷媒漏れ検知装置30は、異常漏れ状態が末期異常状態となる場合に冷凍サイクル装置20の作動を制限する構成となっているので、冷媒不足によって冷凍サイクル装置20に生ずる各種不具合を抑制することができる。
In addition, since the refrigerant
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図13〜図16を参照して説明する。本実施形態では、冷媒漏れ検知装置30が実行する制御処理の内容が第1実施形態と相違している。その他の構成については、基本的に第1実施形態と同様である。このため、本実施形態では、主に第1実施形態と異なる部分について説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 16. In the present embodiment, the contents of the control process performed by the refrigerant
異常漏れ状態における循環回路220からの冷媒の漏れ量は、異常が生じている異常部位に応じて変化する。例えば、圧縮機21のシール部材215等の劣化に起因する冷媒の漏れは、図13の点線L1で示すように、単位時間あたりの冷媒の漏れ量が比較的少ない。
The leakage amount of the refrigerant from the circulation circuit 220 in the abnormal leak state changes in accordance with the abnormal portion where the abnormality occurs. For example, the leakage of the refrigerant due to the deterioration of the
一方、例えば、各高分子配管201a、204aの内部の劣化に起因する冷媒の漏れは、図13の一点鎖線L2で示すように、シール部材215等が劣化する場合に比べて、単位時間あたりの冷媒の漏れ量が増加する。さらに、例えば、各高分子配管201a、204aと金属製の配管との接合部位の破損等に起因する冷媒の漏れは、図13の二点鎖線L3で示すように、各高分子配管201a、204aの内部が劣化する場合に比べて、単位時間あたりの冷媒の漏れ量が増加する。
On the other hand, for example, the leakage of the refrigerant due to the deterioration inside each of the
このような傾向を踏まえて、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、循環回路220における冷媒漏れの異常が生じている異常部位を推定可能な構成になっている。すなわち、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となった際に、第1冷媒漏れ量CL1から単位時間あたりの冷媒の漏れ量である漏れ勾配ΔCL1/ΔTを算出する。具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、前回算出した第1冷媒漏れ量CL1と今回算出した第1冷媒漏れ量CL1との差分ΔCL1を、第1冷媒漏れ量CL1を算出する時間間隔ΔTで除することで、漏れ勾配ΔCL1/ΔTを算出する。
Based on such a tendency, the refrigerant
また、冷媒漏れ検知装置30は、漏れ勾配ΔCL1/ΔTに応じて循環回路220における冷媒漏れが生じている異常部位を推定する。具体的には、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、記憶部31に予め漏れ勾配ΔCL1/ΔTと異常部位との対応関係を規定した複数の判定閾値が記憶されている。そして、冷媒漏れ検知装置30は、記憶部31に記憶された複数の判定閾値と第1冷媒漏れ量CL1から算出した漏れ勾配ΔCL1/ΔTとを比較することで、冷媒漏れの異常が生じている異常部位を推定する。
Further, the refrigerant
本実施形態では、複数の判定閾値として、第1〜第3判定閾値ΔCLth1〜ΔCLth3が設定されている。第1判定閾値ΔCLth1は、例えば、各高分子配管201a、204aと金属製の配管との接合部位に冷媒漏れが生じた際に予測される漏れ勾配ΔCL1/ΔTに設定されている。第2判定閾値ΔCLth2は、第1判定閾値ΔCLth1よりも小さい値であって、例えば、各高分子配管201a、204aの内部等の配管劣化部位に冷媒漏れが生じた際に予測される漏れ勾配ΔCL1/ΔTに設定されている。第3判定閾値ΔCLth3は、第2判定閾値ΔCLth2よりも小さい値であって、例えば、シール部材215等が設けられたシール部位に冷媒漏れが生じた際に予測される漏れ勾配ΔCL1/ΔTに設定されている。
In the present embodiment, first to third determination threshold values ΔCLth1 to ΔCLth3 are set as the plurality of determination threshold values. The first determination threshold value ΔCLth1 is set to, for example, a leakage gradient ΔCL1 / ΔT that is predicted when a refrigerant leak occurs at the joint portion between each of the
さらに、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態と判定された場合に、異常部位に関する情報を報知装置60によってユーザに報知する。なお、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30には、図14に示すように、冷媒漏れの異常が生じた異常部位を推定する異常箇所推定部30fが集約されている。
Furthermore, the refrigerant
次に、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30の作動について、図15を参照して説明する。本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、図10で示した制御処理に代えて図15に示す制御処理を実行する。なお、図15に示す各ステップのうち、図10で示したステップと同じ符号が付されたステップは、特に言及しない限り、同じ処理内容となっている。
Next, the operation of the refrigerant
図15に示すように、ステップS190で報知装置60によって冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となっている旨をユーザに報知した後、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS300の異常部位推定処理に移行する。異常部位推定処理の詳細については、図16のフローチャートを参照して説明する。
As shown in FIG. 15, after notifying the user that the refrigerant leak state is an abnormal leak state by the
図16に示すように、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS305で、第1冷媒漏れ量CL1から第1冷媒漏れ量CL1から単位時間あたりの冷媒の漏れ量である漏れ勾配ΔCL1/ΔTを算出する。具体的には、冷媒漏れ検知装置30は、前回算出した第1冷媒漏れ量CL1と今回算出した第1冷媒漏れ量CL1との差分ΔCL1を、第1冷媒漏れ量CL1を算出する時間間隔ΔTで除することで、漏れ勾配ΔCL1/ΔTを算出する。
As shown in FIG. 16, in step S305, the refrigerant
続いて、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS310で、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが予め設定された第1判定閾値ΔCLth1以上であるか否かを判定する。この結果、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第1判定閾値ΔCLth1以上である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS315で、冷媒漏れが生じている異常部位を各高分子配管201a、204aと金属製の配管との接合部位に設定する。そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS320で、報知装置60によって冷媒漏れが生じている異常部位が接合部位である旨をユーザに対して報知する。
Subsequently, in step S310, the refrigerant
一方、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第1判定閾値ΔCLth1未満である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS325で、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが予め設定された第2判定閾値ΔCLth2以上であるか否かを判定する。この結果、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第2判定閾値ΔCLth2以上である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS330で、冷媒漏れが生じている異常部位を各高分子配管201a、204aの内部の配管劣化部位に設定する。そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS320で、報知装置60によって冷媒漏れが生じている異常部位が配管劣化部位である旨をユーザに対して報知する。
On the other hand, if the leakage gradient ΔCL1 / ΔT is less than the first determination threshold ΔCLth1, the refrigerant
ステップS325の判定処理の結果、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第2判定閾値ΔCLth2未満である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS335で、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが予め設定された第3判定閾値ΔCLth3以上であるか否かを判定する。この結果、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第3判定閾値ΔCLth3以上である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS340で、冷媒漏れが生じている異常部位をシール部位に設定する。そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS320で、報知装置60によって冷媒漏れが生じている異常部位がシール部位である旨をユーザに対して報知する。
If it is determined in step S325 that the leakage gradient ΔCL1 / ΔT is less than the second determination threshold ΔCLth2, the refrigerant
ステップS335の判定処理の結果、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが第2判定閾値ΔCLth2未満である場合、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS345で、冷媒漏れが軽微な異常漏れと判断する。そして、冷媒漏れ検知装置30は、ステップS350で、報知装置60によって冷媒漏れが軽微な異常漏れである旨をユーザに対して報知する。
If the leakage gradient ΔCL1 / ΔT is less than the second determination threshold ΔCLth2 as a result of the determination process of step S335, the refrigerant
以上説明した本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、冷媒漏れが生じた異常部位を推定可能となり、冷媒漏れの発生要因を特定し易くなるので、その後の冷媒漏れ対策に要する工数を削減することが可能になる。また、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、報知装置60によって異常部位に関する情報を外部に報知する構成になっている。これによれば、冷媒漏れ対策を実施し易くなるといった利点がある。
The refrigerant
(第3実施形態の変形例)
上述の第3実施形態では、漏れ勾配ΔCL1/ΔTに応じて、異常部位をシール部位、配管劣化部位、接合部位のいずれかに設定する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れが生ずる異常部位は、冷凍サイクル装置20の各種機器の設置環境、各種機器で使用される材料の物性等を評価した上で定める必要がある。このため、冷媒漏れが生ずる異常部位は、冷凍サイクル装置20の各種機器の設置環境、各種機器で使用される材料の物性等を考慮して設定することが望ましい。例えば、各高圧配管201、202は、低圧配管203、204に比べて、冷媒の圧力が高くなるので、各高圧配管201、202に異常が生じた場合、低圧配管203、204に異常が生じた場合に比べて、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが大きくなり易いことがある。このため、冷媒漏れ検知装置30は、例えば、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが大きい場合に各高圧配管201、202に異常が生じていると判断し、漏れ勾配ΔCL1/ΔTが小さい場合に各低圧配管203、204に異常が生じていると判断する構成になっていてもよい。
(Modification of the third embodiment)
Although the above-mentioned 3rd Embodiment demonstrated the example which sets an abnormal site | part to either a seal | sticker site | part, a piping degradation site | part, and a joining site | part according to leakage gradient (DELTA) CL1 / (DELTA) T, it is not limited to this. It is necessary to determine an abnormal part where a refrigerant leak occurs after evaluating installation environments of various devices of the
また、上述の第3実施形態では、記憶部31に記憶された複数の判定閾値と第1冷媒漏れ量CL1から算出した漏れ勾配ΔCL1/ΔTとを比較することで、冷媒漏れの異常が生じている異常部位を推定する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、記憶部31に漏れ勾配ΔCL1/ΔTと異常部位との対応関係を規定した制御マップを記憶し、当該記憶部31に記憶された制御マップを参照して漏れ勾配ΔCL1/ΔTに基づいて異常部位を推定する構成になっていてもよい。
Further, in the third embodiment described above, the refrigerant leakage abnormality occurs by comparing the plurality of determination threshold values stored in the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図17を参照して説明する。本実施形態では、冷媒漏れ検知装置30が実行する制御処理の内容が第3実施形態と相違している。その他の構成については、基本的に第1〜第3実施形態と同様である。このため、本実施形態では、主に第1〜第3実施形態と異なる部分について説明する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the contents of the control process performed by the refrigerant
本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、図12で示した制御処理に代えて図17に示す制御処理を実行する。なお、図17に示す各ステップのうち、図12で示したステップと同じ符号が付されたステップは、特に言及しない限り、同じ処理内容となっている。
The refrigerant
図17に示すように、本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、ステップS220で、報知装置60によって異常漏れ状態が初期異常状態となっている旨をユーザに対して報知した後に、ステップS300に移行して、異常部位推定処理を実行する。この異常部位推定処理は、第3実施形態で説明した処理と同様であるため、その説明を省略する。
As shown in FIG. 17, in step S220, the refrigerant
その他の構成は、第1〜第3実施形態と同様である。本実施形態の冷媒漏れ検知装置30は、第1〜第3実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第1〜第3実施形態と同様に得ることができる。なお、本実施形態では、異常漏れ状態が初期異常状態となっている場合に、異常部位推定処理を実行する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、異常漏れ状態が末期異常状態となっている場合に、異常部位推定処理を実行するように構成されていてもよい。
The other configuration is the same as that of the first to third embodiments. The refrigerant
(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
Although the representative embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified as follows, for example.
上述の各実施形態では、第1冷媒漏れ量CL1を回帰分析によって得られた回帰式を用いて算出する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、第1冷媒漏れ量CL1を回帰分析以外の手法によって得られた算出式や、第1冷媒漏れ量CL1と冷媒の温度および圧力との関係を規定した制御マップを用いて算出する構成となっていてもよい。
Although the above-mentioned each embodiment demonstrated the example which calculates 1st refrigerant | coolant leak amount CL1 using the regression obtained by regression analysis, it is not limited to this. The refrigerant
上述の各実施形態では、第2冷媒漏れ量CL2を算出する際に、数式F1に示すアレニウスの式に従って、対象周囲温度Tに基づいて冷媒透過係数K(T)を算出する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、材料特性等から推定した冷媒透過係数を対象周囲温度Tに応じて補正し、この補正した値に基づいて、第2冷媒漏れ量CL2を算出する構成となっていてもよい。
In the above embodiments, when calculating the second refrigerant leakage amount CL2, an example of calculating the refrigerant transmission coefficient K (T) based on the target ambient temperature T according to the Arrhenius equation shown in the equation F1 has been described. Not limited to this. For example, the refrigerant
上述の各実施形態の如く、冷媒漏れ検知装置30は、冷媒漏れが予想される各高分子配管201a、204aおよびシール部材215それぞれの冷媒透過係数K(T)を算出する構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、シール部材215からの冷媒の漏れ量が各高分子配管201a、204aに比べて極めて小さい場合、各高分子配管201a、204aの冷媒透過係数K(T)を算出する構成となっていてもよい。
As in the above-described embodiments, the refrigerant
上述の第1実施形態では、冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となった際に、異常漏れ状態をユーザに対して報知する報知処理を実行する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態となった際に、冷凍サイクル装置20の作動を制限する作動制限処理を実行する構成となっていてもよい。
Although the above-mentioned 1st Embodiment demonstrated the example which performs the alerting | reporting process which alert | reports an abnormal leak state to a user, when the leak state of a refrigerant | coolant turns into an abnormal leak state, it is not limited to this. The refrigerant
また、上述の各実施形態では、作動制限処理として、電磁クラッチ214をオフして冷凍サイクル装置20の作動を停止させる処理を実行する例について説明したが、これに限定されない。作動制限処理は、例えば、高圧冷媒の圧力が所定の基準圧力を上回った場合に電磁クラッチ214をオフし、高圧冷媒の圧力が基準圧力以下の場合に電磁クラッチ214をオンする縮退処理となっていてもよい。これによると、冷凍サイクル装置20の負荷が低い状態では、冷凍サイクル装置20の作動を継続させることができるので、車室内の空調を継続させつつ、冷凍サイクル装置20の各種不具合の発生を抑制することが可能となる。
Moreover, although the above-mentioned each embodiment demonstrated the example which performs the process which turns off
上述の各実施形態では、冷媒漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する前の段階で、各冷媒漏れ量CL1、CL2等を外部サーバ90に出力する例について説明したが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、冷媒漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定した後に、各冷媒漏れ量CL1、CL2等を外部サーバ90に出力する構成となっていてもよい。なお、上述の各実施形態の如く、冷媒漏れ検知装置30は、各冷媒漏れ量CL1、CL2等を外部サーバ90に出力する構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。冷媒漏れ検知装置30は、例えば、各冷媒漏れ量CL1、CL2等を記憶部31に記憶し、外部サーバ90に出力しない構成となっていてもよい。
In each of the above-described embodiments, an example has been described in which the refrigerant leakage amounts CL1 and CL2 and the like are output to the
上述の各実施形態では、外部のエンジン10から出力される回転駆動力によって駆動される圧縮機21を例示したが、これに限定されない。圧縮機21は、例えば、外部の電動機から出力される回転駆動力によって駆動される構成となっていてもよい。
Although the
上述の各実施形態では、冷凍サイクル装置20が、移動体である自動車1に搭載された例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置20は、例えば、鉄道車両や、トレーラのような移動体に搭載されていてもよい。
Although the above-mentioned each embodiment demonstrated the example in which the refrigerating
上述の各実施形態では、冷媒漏れ検知装置30を冷凍サイクル装置20に適用する例について説明したが、これに限定されない。
Although the above-mentioned each embodiment demonstrated the example which applies the refrigerant | coolant
上述の各実施形態では、循環回路200に充填される冷媒として、HFC系冷媒であるR134aが採用された例について説明したが、これに限定されない。冷媒としては、例えば、地球温暖化係数GWPが低いR1234yfが採用されていてもよい。
Although the above-mentioned each embodiment demonstrated the example which employ | adopted R134a which is a HFC type | system | group refrigerant | coolant as a refrigerant | coolant with which the
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 It is needless to say that the elements constituting the embodiment in the above-described embodiment are not necessarily essential except when clearly shown as being essential and when it is considered to be obviously essential in principle.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range and the like of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly indicated that they are particularly essential and clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to that particular number except in cases such as, etc.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component etc., unless otherwise specified or in principle when limited to a specific shape, positional relationship, etc., the shape, positional relationship, etc. It is not limited to etc.
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、冷媒状態量に基づいて第1冷媒漏れを算出すると共に、環境状態量に基づいて予め想定される冷媒の漏れ量に相当する第2冷媒漏れ量を算出する。そして、冷媒漏れ検知装置は、第1冷媒漏れ量と第2冷媒漏れ量とを比較して、循環回路200における冷媒の漏れ状態が、異常漏れ状態であるか否かを判定する。
(Summary)
According to the first aspect shown in part or all of the above-described embodiment, the refrigerant leak detection device calculates the first refrigerant leak based on the refrigerant state quantity, and presupposes in advance based on the environmental state quantity. The second refrigerant leak amount corresponding to the leaked refrigerant amount is calculated. Then, the refrigerant leak detection device compares the first refrigerant leak amount with the second refrigerant leak amount to determine whether the refrigerant leak state in the
第2の観点によれば、冷媒漏れ検知装置の異常判定部は、第1冷媒漏れ量が第2冷媒漏れ量よりも大きい場合に、漏れ状態が異常漏れ状態であると判定し、第1冷媒漏れ量が第2冷媒漏れ量以下の場合に、漏れ状態が正常漏れ状態であると判定する。これによると、冷媒の漏れ状態を、正常漏れ状態と異常漏れ状態とに切り分けることができるので、冷凍サイクル装置における冷却能力の低下等の不具合を予防し易くなる。 According to the second aspect, when the first refrigerant leak amount is larger than the second refrigerant leak amount, the abnormality determination unit of the refrigerant leak detection device determines that the leakage state is the abnormal leakage state, and the first refrigerant is When the leakage amount is equal to or less than the second refrigerant leakage amount, it is determined that the leakage state is a normal leakage state. According to this, since the leak state of the refrigerant can be divided into the normal leak state and the abnormal leak state, it becomes easy to prevent a defect such as a decrease in cooling capacity in the refrigeration cycle apparatus.
第3の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、異常漏れ状態に対する所定の対策を実行する対策実行部を備える。対策実行部は、異常判定部にて漏れ状態が異常漏れ状態と判定された場合に、少なくとも異常漏れ状態を報知装置によってユーザに報知する報知処理を実行する。このように、異常漏れ状態をユーザに対して報知する構成では、冷凍サイクル装置の異常な作動が生ずる前に、冷媒漏れ対策の実施をユーザに注意喚起することが可能となる。 According to the third aspect, the refrigerant leak detection device includes a countermeasure execution unit that executes a predetermined countermeasure against an abnormal leak state. The countermeasure execution unit executes a notification process in which at least the abnormal leak condition is notified to the user by the notification device when the abnormality determination unit determines that the leak condition is an abnormal leak condition. As described above, in the configuration in which the abnormal leak state is notified to the user, it is possible to warn the user of the implementation of the refrigerant leak countermeasure before the abnormal operation of the refrigeration cycle apparatus occurs.
第4の観点によれば、冷媒漏れ検知装置の異常判定部は、第1冷媒漏れ量が第2冷媒漏れ量よりも大きく、且つ、第1冷媒漏れ量が予め定められた許容冷媒漏れ量以下の場合に、異常漏れ状態が初期異常状態であると判定する。また、冷媒漏れ検知装置の異常判定部は、第1冷媒漏れ量が第2冷媒漏れ量よりも大きく、且つ、第1冷媒漏れ量が許容冷媒漏れ量を上回った場合に、異常漏れ状態が末期異常状態であると判定する。これによると、異常漏れ状態を、冷凍サイクル装置の作動に異常が生ずる前の初期異常状態と冷凍サイクル装置の作動に異常が生ずる末期異常状態とに切り分けることができる。 According to the fourth aspect, the abnormality determination unit of the refrigerant leak detection device determines that the first refrigerant leakage amount is larger than the second refrigerant leakage amount, and the first refrigerant leakage amount is equal to or less than the predetermined allowable refrigerant leakage amount. In the case of, it is determined that the abnormal leak state is an initial abnormal state. Further, the abnormality determination unit of the refrigerant leak detection device determines that the abnormal leakage state is over when the first refrigerant leakage amount is larger than the second refrigerant leakage amount and the first refrigerant leakage amount exceeds the allowable refrigerant leakage amount. It determines that it is an abnormal state. According to this, the abnormal leak state can be divided into an initial abnormal state before an abnormality occurs in the operation of the refrigeration cycle apparatus and a terminal abnormal state in which an abnormality occurs in the operation of the refrigeration cycle apparatus.
第5の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、異常漏れ状態に対する所定の対策を実行する対策実行部を備える。対策実行部は、異常判定部にて異常漏れ状態が初期異常状態と判定された場合に、異常漏れ状態を報知装置によってユーザに報知する報知処理を実行する。また、対策実行部は、異常判定部にて異常漏れ状態が末期異常状態と判定された場合に、冷凍サイクル装置の作動を制限する作動制限処理を実行する。 According to the fifth aspect, the refrigerant leak detection device includes a countermeasure execution unit that executes a predetermined countermeasure against an abnormal leak state. The countermeasure execution unit executes notification processing of notifying the user of the abnormal leakage state by the notification device when the abnormality determination unit determines that the abnormal leakage state is an initial abnormal state. The countermeasure execution unit executes an operation restriction process for restricting the operation of the refrigeration cycle apparatus when the abnormality judgment unit judges that the abnormal leak state is a terminal abnormal state.
このように、異常漏れ状態が初期異常状態となる場合に、初期異常状態をユーザに対して報知する構成では、冷凍サイクル装置の異常な作動が生ずる前に、冷媒漏れ対策の実施を注意喚起することが可能となる。また、異常漏れ状態が末期異常状態となる場合に、冷凍サイクル装置の作動を制限する構成では、冷媒不足によって冷凍サイクル装置に生ずる各種不具合を抑制することができる。 As described above, in the configuration in which the initial abnormal state is notified to the user when the abnormal leak state is in the initial abnormal state, the implementation of measures for preventing the refrigerant leak is warned before the abnormal operation of the refrigeration cycle apparatus occurs. It becomes possible. Further, in the configuration in which the operation of the refrigeration cycle apparatus is limited when the abnormal leak state becomes the terminal abnormal state, it is possible to suppress various problems that occur in the refrigeration cycle apparatus due to the shortage of the refrigerant.
第6の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、第1冷媒漏れ量から単位時間当たりの冷媒の漏れ量である漏れ勾配を算出し、漏れ勾配に応じて循環回路における異常が生じている異常部位を推定する異常部位推定部を備える。これによれば、冷媒漏れの発生要因を特定し易くなるので、その後の冷媒漏れ対策に要する工数を削減することが可能になる。 According to the sixth aspect, the refrigerant leak detection device calculates a leakage gradient, which is the leakage amount of refrigerant per unit time, from the first refrigerant leakage amount, and an abnormality occurs in the circulation circuit according to the leakage gradient. An abnormal part estimation unit for estimating a part is provided. According to this, it is easy to identify the cause of the refrigerant leak, so it is possible to reduce the number of man-hours required for the countermeasure for the refrigerant leak thereafter.
第7の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、異常部位推定部が、異常判定部にて漏れ状態が異常漏れ状態と判定された場合に、異常部位に関する情報を報知装置によって外部に報知する。これによれば、冷媒漏れ対策を実施し易くなるといった利点がある。 According to the seventh aspect, in the refrigerant leak detection device, when the abnormality determination unit determines that the leak state is the abnormal leak state by the abnormality determination unit, the notification device reports information about the abnormal portion to the outside. . According to this, there is an advantage that it becomes easy to take measures against the refrigerant leak.
第8の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、冷媒状態量および環境状態量の少なくとも一方に、移動体の稼働に関連性を有する移動体状態量が含まれている。これによると、冷媒漏れ検知装置における冷媒の漏れ量の算出精度の向上を図ることができる。 According to the eighth aspect, in the refrigerant leak detection device, at least one of the refrigerant state amount and the environmental state amount includes the moving body state amount having relevance to the operation of the moving body. According to this, it is possible to improve the calculation accuracy of the leakage amount of the refrigerant in the refrigerant leakage detection device.
第9の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、第1冷媒漏れ量を冷媒状態量と関連付けた状態で外部のデータ蓄積装置に出力すると共に、第2冷媒漏れ量を環境状態量と関連付けた状態でデータ蓄積装置に出力する出力部を備える。 According to the ninth aspect, the refrigerant leak detection device outputs the first refrigerant leakage amount to the external data storage device in a state in which the first refrigerant leakage amount is associated with the refrigerant state amount, and associates the second refrigerant leakage amount with the environmental state amount. An output unit for outputting data to the data storage device in the state is provided.
これによれば、冷媒漏れ検知装置で算出した冷媒漏れ量を、冷媒漏れ量の算出に用いた冷媒状態量および環境状態量に関連付けた状態で、外部のデータ蓄積装置に対して蓄積することができる。これによると、例えば、外部のデータ蓄積装置に蓄積されたデータを、移動体に搭載された冷凍サイクル装置における冷媒の漏れ量が変化する傾向の把握等に有効活用することができる。 According to this, the amount of refrigerant leakage calculated by the refrigerant leakage detection device may be stored in the external data storage device in a state in which the amount of refrigerant state associated with the amount of refrigerant state and the amount of environmental state used in calculation of refrigerant leakage amount. it can. According to this, for example, the data stored in the external data storage device can be effectively used to grasp the tendency of the leakage amount of the refrigerant in the refrigeration cycle device mounted on the moving body to change.
第10の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、循環回路に、継時劣化によって耐冷媒透過性が低下する高分子材料で構成されると共に可撓性を有する高分子配管を含んで構成されている。第2漏れ量算出部は、高分子配管の周囲の温度に基づいて高分子配管における冷媒透過係数を算出すると共に、少なくとも冷媒透過係数と高分子配管を流れる冷媒の圧力に基づいて第2冷媒漏れ量を算出する。 According to the tenth aspect, the refrigerant leak detection device is configured by including in the circulation circuit a polymer pipe having flexibility and being made of a polymer material whose refrigerant permeation resistance is lowered due to deterioration over time. ing. The second leak amount calculation unit calculates the refrigerant permeation coefficient in the polymer pipe based on the temperature around the polymer pipe, and the second refrigerant leak based on at least the refrigerant permeability coefficient and the pressure of the refrigerant flowing through the polymer pipe Calculate the quantity.
このように、スローリーク等の通常時の冷媒の漏れ量に強い相関性を有する高分子配管の周囲の温度、および高分子配管を流れる冷媒の圧力に基づいて第2冷媒漏れ量を予測する構成とすれば、冷媒漏れ検知装置にて精度よく第2冷媒漏れ量を予測することができる。 As described above, the second refrigerant leakage amount is predicted based on the temperature around the polymer piping having a strong correlation with the leakage amount of the refrigerant at normal times such as slow leak and the pressure of the refrigerant flowing through the polymer piping. Then, the refrigerant leakage detection device can accurately predict the second refrigerant leakage amount.
第11の観点によれば、冷媒漏れ検知装置は、圧縮機、放熱器、減圧機器、蒸発器を含んで構成された冷凍サイクル装置に適用されている。そして、第1漏れ量算出部は、少なくとも放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力に基づいて第1冷媒漏れ量を算出する。 According to the eleventh aspect, the refrigerant leak detection device is applied to a refrigeration cycle device including a compressor, a radiator, a pressure reducing device, and an evaporator. Then, the first leakage amount calculation unit calculates the first refrigerant leakage amount based on at least the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the radiator and the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the evaporator.
このように、冷媒の漏れ量に強い相関性を有する放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力に基づいて第1冷媒漏れ量を算出する構成とすれば、冷媒漏れ検知装置にて精度よく第1冷媒漏れ量を算出することができる。 Thus, the first refrigerant leakage amount is calculated based on the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the radiator having a strong correlation with the leakage amount of refrigerant and the temperature and pressure of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the evaporator. With this configuration, the first refrigerant leak amount can be accurately calculated by the refrigerant leak detection device.
第12の観点によれば、冷凍サイクル装置は、循環回路と、冷媒漏れ検知装置と、を備える。冷媒漏れ検知装置は、冷媒状態量に基づいて第1冷媒漏れを算出すると共に、環境状態量に基づいて予め想定される冷媒の漏れ量に相当する第2冷媒漏れ量を算出する。そして、冷媒漏れ検知装置は、第1冷媒漏れ量と第2冷媒漏れ量とを比較して、循環回路200における冷媒の漏れ状態が、異常漏れ状態であるか否かを判定する。
According to a twelfth aspect, a refrigeration cycle apparatus includes a circulation circuit and a refrigerant leak detection device. The refrigerant leak detection device calculates the first refrigerant leak based on the refrigerant state amount, and calculates the second refrigerant leak amount corresponding to the refrigerant leakage amount estimated in advance based on the environmental state amount. Then, the refrigerant leak detection device compares the first refrigerant leak amount with the second refrigerant leak amount to determine whether the refrigerant leak state in the
1 自動車(移動体)
20 冷凍サイクル装置
200 循環回路
30 冷媒漏れ検知装置
30a 第1漏れ量算出部
30b 第2漏れ量算出部
30c 異常判定部
1 Car (mobile)
Claims (12)
前記循環回路における冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量に基づいて、前記循環回路における冷媒の漏れ量を算出する第1漏れ量算出部(30a)と、
予め想定される冷媒の漏れ量を算出する第2漏れ量算出部(30b)と、
前記第1漏れ量算出部で算出された第1冷媒漏れ量(CL1)、および前記第2漏れ量算出部で算出された第2冷媒漏れ量(CL2)に基づいて、前記循環回路における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する異常判定部(30c)と、を備え、
前記第2漏れ量算出部は、前記循環回路の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて、前記第2冷媒漏れ量を算出する冷媒漏れ検知装置。 A refrigerant leak detection device mounted on a moving body (1) and applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (20) having a refrigerant circulation circuit (200),
A first leak amount calculation unit (30a) for calculating a leak amount of the refrigerant in the circulation circuit based on a refrigerant state amount including a temperature and a pressure of the refrigerant in the circulation circuit;
A second leakage amount calculation unit (30b) that calculates the leakage amount of refrigerant assumed in advance;
The amount of refrigerant in the circulation circuit based on the first refrigerant leakage amount (CL1) calculated by the first leakage amount calculation unit and the second refrigerant leakage amount (CL2) calculated by the second leakage amount calculation unit An abnormality determination unit (30c) that determines whether the leakage state is an abnormal leakage state;
The refrigerant leak detection device according to claim 1, wherein the second leakage amount calculation unit calculates the second refrigerant leakage amount based on an environmental condition amount including a temperature around the circulation circuit.
前記対策実行部は、前記異常判定部にて前記漏れ状態が前記異常漏れ状態と判定された場合に、少なくとも前記異常漏れ状態を報知装置(60)によってユーザに報知する報知処理を実行する請求項1または2に記載の冷媒漏れ検知装置。 A countermeasure execution unit (30d) for executing a predetermined countermeasure against the abnormal leak condition;
The countermeasure execution unit executes a notification process in which at least the abnormal leak condition is notified to the user by a notification device (60) when the abnormality determination unit determines that the leak condition is the abnormal leak condition. The refrigerant | coolant leak detection apparatus as described in 1 or 2.
前記第1冷媒漏れ量が前記第2冷媒漏れ量よりも大きく、且つ、前記第1冷媒漏れ量が予め定められた許容冷媒漏れ量以下の場合に、前記異常漏れ状態が初期異常状態であると判定し、
前記第1冷媒漏れ量が前記第2冷媒漏れ量よりも大きく、且つ、前記第1冷媒漏れ量が前記許容冷媒漏れ量を上回った場合に、前記異常漏れ状態が末期異常状態であると判定する請求項1または2に記載の冷媒漏れ検知装置。 The abnormality determination unit
The abnormal leak state is an initial abnormal state when the first refrigerant leak amount is larger than the second refrigerant leak amount and the first refrigerant leak amount is equal to or less than a predetermined allowable refrigerant leak amount. Judge
When the first refrigerant leak amount is larger than the second refrigerant leak amount and the first refrigerant leak amount exceeds the allowable refrigerant leak amount, it is determined that the abnormal leak state is a terminal abnormal state The refrigerant | coolant leak detection apparatus of Claim 1 or 2.
前記対策実行部は、
前記異常判定部にて前記異常漏れ状態が前記初期異常状態と判定された場合に、前記異常漏れ状態を報知装置(60)によってユーザに報知する報知処理を実行し、
前記異常判定部にて前記異常漏れ状態が前記末期異常状態と判定された場合に、前記冷凍サイクル装置の作動を制限する作動制限処理を実行する請求項4に記載の冷媒漏れ検知装置。 A countermeasure execution unit (30d) for executing a predetermined countermeasure against the abnormal leak condition;
The countermeasure execution unit
When the abnormality determination unit determines that the abnormal leak state is the initial abnormal state, a notification process is performed to notify the user of the abnormal leak state by a notification device (60);
5. The refrigerant leak detection device according to claim 4, wherein an operation restriction process for restricting the operation of the refrigeration cycle apparatus is executed when the abnormality judgment unit judges that the abnormal leakage state is the terminal abnormal state.
前記第2漏れ量算出部は、前記高分子配管の周囲の温度に基づいて前記高分子配管における冷媒透過係数を算出すると共に、少なくとも前記冷媒透過係数と前記高分子配管を流れる冷媒の圧力に基づいて前記第2冷媒漏れ量を算出する請求項1ないし9のいずれか1つに記載の冷媒漏れ検知装置。 The circulation circuit includes a polymer pipe (201a, 204a) having flexibility and being made of a polymer material whose resistance to refrigerant permeation decreases due to deterioration over time,
The second leak amount calculation unit calculates the refrigerant permeation coefficient in the polymer pipe based on the temperature around the polymer pipe, and at least based on the refrigerant permeation coefficient and the pressure of the refrigerant flowing through the polymer pipe. The refrigerant leak detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the second refrigerant leak amount is calculated.
前記第1漏れ量算出部は、少なくとも前記放熱器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力、前記蒸発器の冷媒出口側の冷媒の温度および圧力に基づいて前記第1冷媒漏れ量を算出する請求項1ないし10のいずれか1つに記載の冷媒漏れ検知装置。 The refrigeration cycle apparatus includes a compressor (21), a radiator (22), a pressure reducing device (23), and an evaporator (24).
The first leakage amount calculation unit calculates the first refrigerant leakage amount based on at least the temperature and pressure of the refrigerant on the refrigerant outlet side of the radiator and the temperature and pressure of the refrigerant on the refrigerant outlet side of the evaporator. The refrigerant | coolant leak detection apparatus as described in any one of claim | item 1 thru | or 10.
冷媒が循環する循環回路(200)と、
前記循環回路からの冷媒の漏れを検知する冷媒漏れ検知装置(30)と、を備え、
前記冷媒漏れ検知装置は、
前記循環回路における冷媒の温度、圧力を含む冷媒状態量に基づいて、前記循環回路における冷媒の漏れ量を算出する第1漏れ量算出部(30a)と、
前記循環回路の周囲の温度を含む環境状態量に基づいて冷媒の漏れ量を算出する第2漏れ量算出部(30b)と、
前記第1漏れ量算出部で算出された第1冷媒漏れ量(CL1)、および前記第2漏れ量算出部で算出された第2冷媒漏れ量(CL2)に基づいて、前記循環回路における冷媒の漏れ状態が異常漏れ状態であるか否かを判定する異常判定部(30c)と、
を含んで構成される冷凍サイクル装置。 A vapor compression refrigeration cycle apparatus mounted on a moving body (1), comprising:
A circulation circuit (200) in which the refrigerant circulates,
A refrigerant leak detection device (30) for detecting a refrigerant leak from the circulation circuit;
The refrigerant leak detection device
A first leak amount calculation unit (30a) for calculating a leak amount of the refrigerant in the circulation circuit based on a refrigerant state amount including a temperature and a pressure of the refrigerant in the circulation circuit;
A second leak amount calculation unit (30b) that calculates a refrigerant leak amount based on an environmental condition amount including a temperature around the circulation circuit;
The amount of refrigerant in the circulation circuit based on the first refrigerant leakage amount (CL1) calculated by the first leakage amount calculation unit and the second refrigerant leakage amount (CL2) calculated by the second leakage amount calculation unit An abnormality determination unit (30c) that determines whether the leakage state is an abnormal leakage state;
A refrigeration cycle apparatus comprising:
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