JP2021107756A - 気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置 - Google Patents

気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置 Download PDF

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Abstract

【課題】気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程に対してそれぞれ設備が必要であるため、設備の投資費用が高額になり、設備が大型化する。【解決手段】冷媒回路26を有する機器30に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置100である。装置100は、送気ポンプ11と、吸引ポンプ12と、冷媒容器13と、を備える。送気ポンプ11は、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプ11は、空気を冷媒回路26に送り、冷媒回路26の内部の圧力を上げる。吸引ポンプ12は、冷媒回路26の内部の圧力を下げて、冷媒回路26の内部を真空状態に近づける。冷媒容器13は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器13は、冷媒回路26に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理で、吸引ポンプ12を使用する。【選択図】図1

Description

気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置に関する。
空気調和機などの冷媒回路を有する機器の製造において、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の3つの工程が必要である。従来は、気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填のそれぞれの工程に対して、それぞれ別の設備を用いていた(特許文献1(特開2006−207925号公報))。
気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程に対してそれぞれ設備が必要であるため、設備の投資費用が高額になり、設備が大型化するという課題がある。
第1観点の装置は、冷媒回路を有する機器に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置である。送気ポンプと、吸引ポンプと、冷媒容器と、を備えている。送気ポンプは、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプは、所定気体を冷媒回路に送り、冷媒回路の内部の圧力を上げる。吸引ポンプは、冷媒回路の内部の圧力を下げて、冷媒回路の内部を真空状態に近づける。冷媒容器は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器は、冷媒回路に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理で、吸引ポンプを使用する。
この装置では、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程を一体化した設備で行うことで、設備の投資費用を抑制し、設備をよりコンパクトにすることができる。
第2観点の装置は、第1観点の装置であって、第1配管と、第1プラグと、第2配管と、第2プラグと、をさらに備える。第1配管は、送気ポンプと吸引ポンプとが接続される。第1プラグは、第1配管の端部と機器とを接続する。第2配管は、吸引ポンプと冷媒容器とが接続される。第2プラグは、第2配管の端部と機器とを接続する。
この装置では、吸引ポンプを第1プラグと第2プラグの両方に接続することで、1つの吸引ポンプを真空乾燥処理と冷媒充填処理で使用することができる。
第3観点の装置は、第2観点の装置であって、第1プラグは、第1配管の第3端部に設けられる。第1配管の第3端部は、送気ポンプと接続される第1配管の第1端部及び吸引ポンプと接続される第1配管の第2端部と反対側の端部である。第2プラグは、第2配管の第3端部に設けられる。第2配管の第3端部は、冷媒容器と接続される第2配管の第1端部及び吸引ポンプと接続される第2配管の第2端部と反対側の端部である。
第4観点の装置は、第2観点または第3観点の装置であって、第1配管は、第1プラグと吸引ポンプとの間に第1開閉弁を有する。第1開閉弁は、気密耐圧確認処理で第1プラグ側から吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第1プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。
この装置では、気密耐圧確認処理と真空乾燥処理のそれぞれの処理で、第1プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。
第5観点の装置は、第2観点から第4観点のいずれかの装置であって、第2配管は、第2プラグと吸引ポンプとの間に、第2開閉弁及び第3開閉弁を有する。第2開閉弁は、冷媒充填処理で第2プラグ側から吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。第3開閉弁は、冷媒充填処理で吸引ポンプ側から第2プラグ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。
この装置では、冷媒充填処理と真空乾燥処理のそれぞれの処理で、第2プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。
第6観点の装置は、第1観点から第5観点のいずれかの装置であって、第1プラグと機器との接続状態、及び、第2プラグと機器との接続状態を確認するプラグ設置状態確認センサ、をさらに備える。
この装置では、誤ったプラグに接続された場合に接続が誤っていることを検知することができる。
第7観点の装置は、第6観点の装置であって、第1プラグは、第1メタルコネクターを有する。第2プラグは、第2メタルコネクターを有する。第1メタルコネクターと機器との接続、及び、第2メタルコネクターと機器との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサが確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。
この装置では、メタルコネクターと機器との接続が誤っている場合は、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転ができず、接続が正しくないことをユーザが知ることができる。
気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置の構成を示す図。 開閉弁を説明するための図。 気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のフローチャート。
(1)気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置
図1に、冷媒回路26を有する機器30に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置100を示す。
本実施形態に係る装置100は、送気ポンプ11と、吸引ポンプ12と、冷媒容器13と、を備えている。送気ポンプ11は、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプ11は、空気を冷媒回路26に送り、冷媒回路26の内部の圧力を上げる。吸引ポンプ12は、冷媒回路26の内部の圧力を下げて、冷媒回路26の内部を真空状態に近づける。冷媒容器13は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器13は、冷媒回路26に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理及び冷媒充填処理で、吸引ポンプ12を使用する。
(2)配管
第1配管21は、送気ポンプ11と吸引ポンプ12とが接続される。第1配管21の第1端部21aと送気ポンプ11とが接続される。第1プラグ14は、第1配管21の第3端部21cと機器30とを接続する。吸引ポンプ12と第1配管21の第2端部21bとが接続される。
第2配管22は、吸引ポンプ12と冷媒容器13とが接続される。第2配管22の第1端部22aと冷媒容器13とが接続される。第2プラグ15は、第2配管22の第2端部22bと機器30とを接続する。吸引ポンプ12と第2配管22の第3端部22cとが接続される。
(3)開閉弁
図2に本実施形態の装置100の開閉弁を説明するための図を示す。図2に示すように、配管50は開閉弁40を有する。開閉弁40は、矢印110で示す配管50のA側からB側への空気または冷媒の流れを常に通している。一方、矢印120で示す配管50のB側からA側への空気または冷媒の流れは、開閉弁40が開閉することによって調節される。
本実施形態の装置100では、第1配管21は、第1プラグ14と吸引ポンプ12との間に第1開閉弁16を有する。第1開閉弁16は、気密耐圧確認処理で第1プラグ14側から吸引ポンプ12側の方向への空気の流れを止める。これにより、送気ポンプ11使用時に吸引ポンプ12の方向へ高圧の気体が流れるのを防ぎ、吸引ポンプ12が壊れないようにしている。また、第1開閉弁16は、真空乾燥処理で第1プラグ14と吸引ポンプ12との間の空気の流れを通す。
第2配管22は、第2プラグ15と吸引ポンプ12との間に、第2開閉弁17及び第3開閉弁18を有する。第2開閉弁17は、冷媒充填処理で第2プラグ15側から吸引ポンプ12側の方向への冷媒の流れを止める。これにより、冷媒が空気中に漏れることを防いでいる。また、第2開閉弁17は、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の空気の流れを通す。第3開閉弁18は、冷媒充填処理で吸引ポンプ12側から第2プラグ15側の方向への空気の流れを止める。これにより、冷媒への空気の混入を防いでいる。また、第3開閉弁18は、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の空気の流れを通す。
第1開閉弁16、第2開閉弁17、及び第3開閉弁18は、図2に示す開閉弁40と同様に、第1、第2配管21、22の一方向に対して空気または冷媒の流れを常に通しており、第1、第2配管21、22の他方向に対して空気または冷媒の流れを調節する。
(4)プラグ設置状態確認センサ
本実施形態に係る装置100は、プラグ設置状態確認センサ25を備える。プラグ設置状態確認センサ25は、第1プラグ14と機器30との接続状態、及び、第2プラグ15と機器30との接続状態を確認する。
第1プラグ14は、第1メタルコネクターを有する。第2プラグ15は、第2メタルコネクターを有する。
第1メタルコネクターと機器30との接続、及び、第2メタルコネクターと機器30との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサ25が確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。
(5)気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理
図3に、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のフローチャートを示す。
まず、気密耐圧確認処理を行う。第1プラグ14を機器30に接続する(ステップS101)。次に、送気ポンプ11から第1配管21を介して機器30へ空気を送る(ステップS102)。このとき、第1開閉弁16は閉じている。これにより、気密耐圧確認処理において、送気ポンプ11からの空気は、第1配管13の、第1端部21aと第3端部21cとの間を通る。このように、気密耐圧確認処理は、機器30の冷媒回路26の内部に空気を封入し、圧力を付加して、冷媒回路26の気密性と耐圧能力を確認する。
次に真空乾燥処理を行う。吸引ポンプ12で機器30と第1配管21内部の圧力を下げる(ステップS103)。このとき、第1開閉弁16は開いている。これにより、機器30の冷媒回路26が真空引きされる。また、第1配管21の、第1端部21aと第3端部21cとの間、及び第2端部21bと第3端部21cとの間で、第1配管21内部が真空引きされる。機器30の冷媒回路26の内部を真空状態にした後、第1プラグ14を機器30から外す(ステップS104)。このように、真空乾燥処理は、機器30の冷媒回路26の内部を真空状態にして乾燥させる。
次に冷媒充填処理を行う。機器30の冷媒回路26に冷媒を充填する前に、機器30の冷媒回路26の内部を真空状態にする。第2プラグ15を機器30に接続して(ステップS105)、吸引ポンプ12で機器30と第2配管22内部の圧力を下げる(ステップS106)。このとき、第2開閉弁17及び第3開閉弁18は開いている。これにより、機器30の冷媒回路26が真空引きされる。また、第2配管22の、第1端部22aと第3端部22cとの間、及び第2端部22bと第3端部22cとの間で、第2配管22内部が真空引きされる。
機器30の冷媒回路26の内部を真空状態にした後、冷媒容器13から機器30の冷媒回路26に冷媒を充填する(ステップS107)。
従来は、空気調和機などの機器の製造において、機器の配管内にガスを封入し、圧力を付加し、配管の気密と耐圧能力を確認する気密耐圧、機器の配管内を真空状態にする真空乾燥、機器の配管内に規定の冷媒を充填する冷媒充填、のそれぞれの工程に対してそれぞれ別の設備を用いていた。従来は上記の各工程に対してそれぞれ設備を用意する必要があったため、設備が3台必要であり設備への投資費用が高額になるという問題があった。また、設備が大型化し、設備の制御も設備毎に別となり管理の手間も3倍になる、という問題があった。
本実施形態では、新たに気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填の各工程を行うことができる一体化した設備を開発した。真空乾燥装置で使用する真空ポンプと冷媒充填装置で使用する真空ポンプを共有化させ、設備をよりコンパクトにした。
ここで、真空乾燥装置で使用する真空ポンプと冷媒充填装置で使用する真空ポンプを共有することにより、冷媒に別のガスが流れ込む可能性がある。また、設備を一体化したことで、第1プラグ及び第2プラグを間違って機器に接続する可能性がある。第1プラグ及び第2プラグを間違って機器に接続した場合、機器内が真空でない状態で冷媒が混入されてしまい、機器が故障する危険がある。
そこで本実施形態では、冷媒回路26を有する機器30と真空ポンプとの間の第2配管14にガス流入防止用開閉弁として第3開閉弁18を設け、冷媒に別のガスが混入することを防止するようにした。また、機器30に電気的センサであるプラグ設置状態確認センサ25を設け、誤ったプラグが機器30に接続された場合、検知できるようにした。気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填の各工程を一体化した設備で行うことで、設備への投資費用、設備の設置スペース及び設備管理の手間も3分の1になる。
(6)特徴
(6−1)
本実施形態に係る装置100は、冷媒回路26を有する機器30に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置である。本実施形態に係る装置100は、送気ポンプ11と、吸引ポンプ12と、冷媒容器13と、を備えている。送気ポンプ11は、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプ11は、空気を冷媒回路26に送り、冷媒回路26の内部の圧力を上げる吸引ポンプ12は、冷媒回路26の内部の圧力を下げて、冷媒回路26の内部を真空状態に近づける。冷媒容器13は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器13は、冷媒回路26に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理で、吸引ポンプ12を使用する。
この装置100では、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のそれぞれの処理において、吸引ポンプ12を使用するようにしたので、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程を一体化した設備で行うことができる。これにより、設備の投資費用を抑制し、設備をよりコンパクトにすることができる。
(6−2)
本実施形態に係る装置100は、第1配管21と、第1プラグ14と、第2配管22と、第2プラグ15と、をさらに備える。第1配管21は、送気ポンプ11と吸引ポンプ12とが接続される。第1プラグ14は、第1配管21の端部と機器30とを接続する。第2配管22は、吸引ポンプ12と冷媒容器13とが接続される。第2プラグ15は、第2配管22の端部と機器30とを接続する。
この装置100では、第1配管21に送気ポンプ11と吸引ポンプ12とを接続し、第2配管22に吸引ポンプ12と冷媒容器13とを接続し、第1プラグ14もしくは第2プラグ15によって第1配管21もしくは第2配管22と機器30とを接続するようにしたので、第1プラグ14と第2プラグ15の機器30への接続を変えることによって、1つの吸引ポンプを真空乾燥処理と冷媒充填処理で使用することができる。
(6−3)
本実施形態に係る装置100では、第1プラグ14は、第1配管21の第3端部21cに設けられる。第1配管21の第3端部21cは、送気ポンプ11と接続される第1配管21の第1端部21a及び吸引ポンプ12と接続される第1配管21の第2端部21bと反対側の端部である。第2プラグ15は、第2配管22の第3端部22cに設けられる。第2配管22の第3端部22cは、冷媒容器13と接続される第2配管22の第1端部22a及び吸引ポンプ12と接続される第2配管22の第2端部22bと反対側の端部である。
この装置100では、送気ポンプ11及び吸引ポンプ12と接続される第1プラグ14と、冷媒容器13及び吸引ポンプ12と接続される第2プラグ15を備えるようにしたので、2つのプラグの機器30への接続を変えることで、真空乾燥処理と冷媒充填処理のそれぞれで、吸引ポンプ12を使用することができる。
(6−4)
本実施形態に係る装置100では、第1配管21は、第1プラグ14と吸引ポンプ12との間に第1開閉弁16を有する。第1開閉弁16は、気密耐圧確認処理で第1プラグ14側から吸引ポンプ12側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第1プラグ14と吸引ポンプ12との間の流れを通す。
この装置100では、気密耐圧確認処理で第1プラグ14側から吸引ポンプ12側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第1プラグ14と吸引ポンプ12との間の流れを通す第1開閉弁16を有するようにしたので、気密耐圧確認処理と真空乾燥処理のそれぞれで第1プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。
(6−5)
本実施形態に係る装置100では、第2配管22は、第2プラグ15と吸引ポンプ12との間に、第2開閉弁17及び第3開閉弁18を有する。第2開閉弁17は、冷媒充填処理で第2プラグ15側から吸引ポンプ12側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の流れを通す。第3開閉弁18は、冷媒充填処理で吸引ポンプ12側から第2プラグ15側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の流れを通す。
この装置100では、冷媒充填処理で第2プラグ15側から吸引ポンプ12側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の流れを通す第2開閉弁17を備えるようにし、また、冷媒充填処理で吸引ポンプ12側から第2プラグ15側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第2プラグ15と吸引ポンプ12との間の流れを通す第3開閉弁18を備えるようにしたので、冷媒充填処理と真空乾燥処理のそれぞれで第2プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。
(6−6)
本実施形態に係る装置100は、第1プラグ14と機器30との接続状態、及び、第2プラグ15と機器30との接続状態を確認するプラグ設置状態確認センサ25、をさらに備える。
この装置100では、プラグ設置状態確認センサ25を備えるようにしたので、第1プラグ14もしくは第2プラグ15を機器30に接続した際に、第1プラグ14と機器30との接続状態、及び第2プラグ15との接続状態を確認することで、誤ったプラグが機器30に接続された場合に検知することができる。
(6−7)
本実施形態に係る装置100では、第1プラグ14は、第1メタルコネクターを有する。第2プラグ15は、第2メタルコネクターを有する。第1メタルコネクターと機器30との接続、及び、第2メタルコネクターと機器30との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサ25が確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。
この装置100では、第1プラグ14が第1メタルコネクターを有し、第2プラグ15が第2メタルコネクターを有するようにしたので、メタルコネクターと機器30との接続が誤っている場合は、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転ができず、接続が正しくないことをユーザが知ることができる。
(7)変形例
(7−1)変形例1A
本実施形態に係る装置100では、気密耐圧確認処理において送気ポンプ11は空気を機器30に送る場合について説明したが、ヘリウムガスを使用して気密耐圧確認処理を行うようにしてもよい。
(7−2)変形例1B
本実施形態に係る装置100では、第1プラグ14もしくは第2プラグ15を機器30に接続することによって、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う場合について説明したが、機器30にプラグの差込口が2個あれば、第1プラグ14及び第2プラグ15を同時に機器30に接続して、上記の各処理を行うようにしてもよい。
(7−3)変形例1C
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
11 送気ポンプ
12 吸引ポンプ
13 冷媒容器
14 第1プラグ
15 第2プラグ
16 第1開閉弁
17 第2開閉弁
18 第3開閉弁
21 第1配管
22 第2配管
25 プラグ設置状態確認センサ
26 冷媒回路
30 機器
21a、22a 第1端部
21b、22b 第2端部
21c、22c 第3端部
100 装置
特開2006−207925号公報

Claims (7)

  1. 冷媒回路(26)を有する機器(30)に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置であって、
    所定気体を前記冷媒回路に送り、前記冷媒回路の内部の圧力を上げる、前記気密耐圧確認処理で使用する送気ポンプ(11)と、
    前記冷媒回路の内部の圧力を下げて、前記冷媒回路の内部を真空状態に近づける吸引ポンプ(12)と、
    前記冷媒充填処理で使用する、前記冷媒回路に充填する冷媒が封入された冷媒容器(13)と、
    を備え、
    前記真空乾燥処理、及び、前記冷媒充填処理で、前記吸引ポンプを使用する、
    装置(100)。
  2. 前記送気ポンプと前記吸引ポンプとが接続される第1配管(21)と、
    前記第1配管の端部と前記機器とを接続する第1プラグ(14)と、
    前記吸引ポンプと前記冷媒容器とが接続される第2配管(22)と、
    前記第2配管の端部と前記機器とを接続する第2プラグ(15)と、
    をさらに備える、
    請求項1に記載の装置。
  3. 前記第1プラグは、前記送気ポンプと接続される前記第1配管の第1端部(21a)及び前記吸引ポンプと接続される前記第1配管の第2端部(21b)と反対側の、前記第1配管の第3端部(21c)に設けられ、
    前記第2プラグは、前記冷媒容器と接続される前記第2配管の第1端部(22a)及び前記吸引ポンプと接続される前記第2配管の第2端部(22b)と反対側の、前記第2配管の第3端部(22c)に設けられる、
    請求項2に記載の装置。
  4. 前記第1配管は、前記第1プラグと前記吸引ポンプとの間に第1開閉弁(16)を有し、
    前記第1開閉弁は、前記気密耐圧確認処理で前記第1プラグ側から前記吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、前記真空乾燥処理で前記第1プラグと前記吸引ポンプとの間の流れを通す、
    請求項2または3に記載の装置。
  5. 前記第2配管は、前記第2プラグと前記吸引ポンプとの間に、第2開閉弁(17)及び第3開閉弁(18)を有し、
    前記第2開閉弁は、前記冷媒充填処理で前記第2プラグ側から前記吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、前記真空乾燥処理で前記第2プラグと前記吸引ポンプとの間の流れを通し、
    前記第3開閉弁は、前記冷媒充填処理で前記吸引ポンプ側から前記第2プラグ側の方向への流れを止めて、前記真空乾燥処理で前記第2プラグと前記吸引ポンプとの間の流れを通す、
    請求項2から4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 前記第1プラグと前記機器との接続状態、及び、前記第2プラグと前記機器との接続状態を確認するプラグ設置状態確認センサ(25)、
    をさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 前記第1プラグは、第1メタルコネクターを有し、
    前記第2プラグは、第2メタルコネクターを有し、
    前記第1メタルコネクターと前記機器との接続、及び、前記第2メタルコネクターと前記機器との接続がそれぞれ正しいことを、前記プラグ設置状態確認センサが確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である、
    請求項6に記載の装置。
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