JP2022179852A - Device and method for detecting coolant leakage - Google Patents

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翔太 山田
Shota Yamada
学 生沼
Manabu Oinuma
亜加音 野村
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幸治 太田
Koji Ota
正樹 近藤
Masaki Kondo
勝也 谷口
Katsuya Taniguchi
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Abstract

To provide a device and a method for detecting a coolant leakage that can prevent a wrong detection by reducing influence of an environmental factor.SOLUTION: A device for detecting a coolant leakage includes: a first electrode arranged in the outer periphery of a heat insulating material provided in the outer periphery of a coolant pipe extending along the direction of circulation of the coolant; a second electrode arranged in the outer periphery of the heat insulating material to be distant from the first electrode in the direction of circulation of the coolant; and a detection unit for detecting a leakage of the coolant on the basis of a first electrode capacitance between the first electrode and the coolant pipe and a second electrode capacitance between the second electrode and the coolant pipe.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、冷媒管からの冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩検知装置および冷媒漏洩検知方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a refrigerant leakage detection device and a refrigerant leakage detection method for detecting refrigerant leakage from a refrigerant pipe.

近年、地球温暖化の影響が強く懸念される中、温室効果の高いフロン等冷媒の大気への漏洩を抑制する動きがある。冷媒の大気への漏洩は、冷凍機および空調機等に封入されている冷媒が廃棄時に回収されないことで大気中に漏洩する場合と、冷凍機または空調機等の使用中に機器の冷媒管等が破損し漏洩する場合とがある。大気中へと漏洩する冷媒量のうち機器の使用中に漏洩する冷媒量は、廃棄時に漏洩する冷媒量に比べて多く、これを抑制することが必要である。そのためには、機器の使用中における冷媒の漏洩を簡易かつ精度よく検知する技術が必要となる。また、冷媒管等が破損し冷媒が漏洩してしまった場合には、該当箇所の修理をしなければ、再度機器を使用することができない。従って、冷媒の漏洩を検知すると同時に冷媒の漏洩箇所も特定できる技術が要求されている。 In recent years, amidst strong concerns about the effects of global warming, there is a movement to suppress the leakage of refrigerants such as CFCs, which have a high greenhouse effect, into the atmosphere. Refrigerant leakage into the atmosphere occurs when the refrigerant enclosed in refrigerators and air conditioners leaks into the atmosphere because it is not recovered at the time of disposal, and when the refrigerant pipes of equipment, etc., are in use. may be damaged and leak. Of the amount of refrigerant that leaks into the atmosphere, the amount of refrigerant that leaks while the device is in use is greater than the amount of refrigerant that leaks at the time of disposal, and it is necessary to suppress this. For this purpose, a technique for detecting refrigerant leakage simply and accurately during use of equipment is required. In addition, if a refrigerant pipe or the like is damaged and refrigerant leaks, the device cannot be used again unless the corresponding portion is repaired. Therefore, there is a demand for a technique that can detect refrigerant leakage and at the same time specify the location of refrigerant leakage.

特許文献1には、冷媒管からの冷媒の漏洩を検知する手段として、冷媒管に対してその外表面を覆う断熱材の外周に電極を取り付け、冷媒管と電極との間の静電容量を測定する冷媒漏洩検知装置が開示されている。特許文献1の冷媒漏洩検知装置では、冷媒の漏洩に伴って増加した静電容量が、閾値を超えた場合に、冷媒の漏洩が検知される。 In Patent Document 1, as means for detecting refrigerant leakage from a refrigerant pipe, an electrode is attached to the outer periphery of a heat insulating material that covers the outer surface of the refrigerant pipe, and the capacitance between the refrigerant pipe and the electrode is measured. A measuring refrigerant leak detection device is disclosed. In the refrigerant leakage detection device of Patent Literature 1, leakage of the refrigerant is detected when the capacitance increased due to the leakage of the refrigerant exceeds a threshold value.

また、冷媒管近傍に二つのセンサを配置し、センサを構成する二枚の板状電極の間に冷媒の漏洩に伴う冷媒を含む流体を捉え、静電容量の変化またはインピーダンスの変化から冷媒の漏洩を検知する技術も知られている。 In addition, two sensors are placed near the refrigerant pipe, and the fluid containing the refrigerant caused by the leakage of the refrigerant is captured between the two plate electrodes that make up the sensor. Techniques for detecting leaks are also known.

特開2018-173259号公報JP 2018-173259 A

特許文献1のような技術においては、冷媒の漏洩に伴う静電容量の変化を捉え冷媒の漏洩を検知する。特許文献1に記載の冷媒漏洩検知装置は、屋内に取り付けられた場合、空調機の動作状況または季節の変化により温度および湿度の変化に晒される。また、特許文献1に記載の冷媒漏洩検知装置は、屋内に限らず屋外への取り付けも想定されるが、この場合、屋内よりもさらに温度および湿度などの環境因子の変化に晒されることとなる。また、冷媒管を流れる冷媒の温度は外気温と異なるため、機器の動作状況によって冷媒の温度に差異が生じる。また、温度変化により湿度の変動が発生する。これらの環境因子の変化は、部材の寸法の微小な増減、誘電率の変動または電気備品の特性の変動をもたらし、測定される静電容量の値が変動することとなる。冷媒の漏洩に伴う静電容量の変化は微小であるため、特許文献1に記載の手法では、環境因子による静電容量の変化によって冷媒の漏洩を誤検知することがある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the leakage of the refrigerant is detected by detecting the change in the electrostatic capacitance caused by the leakage of the refrigerant. When installed indoors, the refrigerant leakage detection device described in Patent Document 1 is exposed to changes in temperature and humidity due to operating conditions of air conditioners or seasonal changes. In addition, the refrigerant leakage detection device described in Patent Document 1 is assumed to be installed not only indoors but also outdoors, but in this case, it will be exposed to changes in environmental factors such as temperature and humidity more than indoors. . In addition, since the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe is different from the outside air temperature, the temperature of the refrigerant varies depending on the operating conditions of the equipment. Also, temperature changes cause humidity fluctuations. Changes in these environmental factors can result in minute increases or decreases in component dimensions, variations in dielectric constants, or variations in electrical equipment properties, resulting in variations in measured capacitance values. Since the change in capacitance due to leakage of the refrigerant is very small, the method described in Patent Document 1 may erroneously detect leakage of the refrigerant due to the change in capacitance due to environmental factors.

そこで、本開示は環境因子の影響を低減して誤検知を防ぐことができる冷媒漏洩検知装置および冷媒漏洩検知方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a refrigerant leakage detection device and a refrigerant leakage detection method that can reduce the influence of environmental factors and prevent erroneous detection.

本願に開示される冷媒漏洩検知装置は、冷媒の流通方向に沿って延びる冷媒管の外周に設けられた断熱材の外周に配置された第1電極と、前記第1電極と前記冷媒の流通方向に離隔して、前記断熱材の外周に配置された第2電極と、前記第1電極と前記冷媒管との間の第1電極静電容量、および、前記第2電極と前記冷媒管との間の第2電極静電容量に基づいて前記冷媒の漏洩の検出をおこなう検出部と、を備えたものである。 A refrigerant leakage detection device disclosed in the present application includes a first electrode disposed on the outer circumference of a heat insulating material provided on the outer circumference of a refrigerant pipe extending along the refrigerant circulation direction, and the first electrode and the refrigerant circulation direction. a second electrode disposed on the outer periphery of the heat insulating material, a first electrode capacitance between the first electrode and the refrigerant pipe, and a capacitance between the second electrode and the refrigerant pipe; and a detection unit that detects leakage of the coolant based on the second electrode capacitance between the two electrodes.

また、本願に開示される冷媒漏洩検知方法は、冷媒の流通方向に沿って延びる冷媒管の外周に設けられた断熱材の外周に配置された第1電極と、前記冷媒管との間の第1電極静電容量、および、前記第1電極と前記流通方向に離隔して、前記断熱材の外周に配置される第2電極と、前記冷媒管との間の第2電極静電容量に基づいて前記冷媒管を流通する前記冷媒の漏洩の検出をおこなう検出ステップを有する。 Further, in the refrigerant leakage detection method disclosed in the present application, a first electrode disposed on the outer circumference of a heat insulating material provided on the outer circumference of a refrigerant pipe extending along the refrigerant flow direction and a first electrode between the refrigerant pipe. Based on the first electrode capacitance and the second electrode capacitance between the refrigerant pipe and a second electrode separated from the first electrode in the flow direction and arranged on the outer periphery of the heat insulating material and a detection step of detecting leakage of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe.

本開示に係る冷媒漏洩検知装置によれば、冷媒管を覆う断熱材に配置された第1電極と冷媒管間の第1電極静電容量と、冷媒管を覆う断熱材に配置された第2電極と冷媒管間の第2電極静電容量と、に基づいて冷媒漏洩を検出する検出部を備える。このため、冷媒の漏洩の検出における環境因子の影響を抑制することができる。 According to the refrigerant leakage detection device according to the present disclosure, the first electrode disposed in the heat insulating material covering the refrigerant pipe and the first electrode electrostatic capacitance between the refrigerant pipe and the second electrode capacitance disposed in the heat insulating material covering the refrigerant pipe a detection unit that detects refrigerant leakage based on the second electrode capacitance between the electrode and the refrigerant pipe; Therefore, it is possible to suppress the influence of environmental factors on the detection of refrigerant leakage.

実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a refrigerant leakage detection device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置の設置の変形例1を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification 1 of installation of the refrigerant leakage detection device according to the first embodiment; 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置の設置の変形例2を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a modification 2 of installation of the refrigerant leakage detection device according to the first embodiment; 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置の冷媒管の長手方向に対して垂直な面を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a plane perpendicular to the longitudinal direction of the refrigerant pipe of the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置の静電容量計測部の回路構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the capacitance measurement unit of the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置による冷媒漏洩検知方法のフローチャートである。4 is a flow chart of a refrigerant leakage detection method using the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置の静電容量計測部から取得した第1電極静電容量、および、第2電極静電容量の計測値の一例を示すグラフである。5 is a graph showing an example of measured values of the first electrode capacitance and the second electrode capacitance obtained from the capacitance measurement unit of the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 1; 実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a refrigerant leakage detection device according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置による冷媒漏洩検知方法のフローチャートである。8 is a flow chart of a refrigerant leakage detection method by the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 2; 実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置の静電容量計測部5から取得した第1電極静電容量および第2電極静電容量の計測値の一例を示すグラフである。9 is a graph showing an example of measured values of the first electrode capacitance and the second electrode capacitance acquired from the capacitance measurement unit 5 of the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 2; 図10の計測値を静電容量演算部にて演算した演算値を示すグラフである。11 is a graph showing calculated values obtained by calculating the measured values of FIG. 10 in a capacitance calculator. 実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置において、静電容量計測部と、静電容量演算部と、検出部とが一体化された構成を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration in which a capacitance measurement unit, a capacitance calculation unit, and a detection unit are integrated in the refrigerant leakage detection device according to Embodiment 2;

以下、添付図面を参照して、本願が開示する冷媒漏洩検知装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, embodiment of the refrigerant|coolant leak detection apparatus which this application discloses is described in detail. In addition, the embodiment shown below is an example, and the present invention is not limited by these embodiments.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100を示す構成図である。図1に示すように、実施の形態1の冷媒漏洩検知装置100は、検知部3と、静電容量計測部5と、検出部6とを有する。検知部3は、冷媒管1を覆う断熱材2の外表面に配置された第1電極4aと、断熱材2の外表面に第1電極4aと独立して配置された第2電極4bとを備えている。静電容量計測部5は、冷媒管1と検知部3との間の静電容量を計測する。検出部6は、第1電極4aと冷媒管1間の静電容量と、第2電極4bと冷媒管1間の静電容量と、に基づいて冷媒漏洩を検出する。以下、第1電極4aおよび第2電極4bを総称するときには単に電極4と称する場合がある。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , the coolant leakage detection device 100 of Embodiment 1 has a detection section 3 , a capacitance measurement section 5 and a detection section 6 . The detection unit 3 includes a first electrode 4a arranged on the outer surface of the heat insulating material 2 covering the refrigerant pipe 1 and a second electrode 4b arranged on the outer surface of the heat insulating material 2 independently of the first electrode 4a. I have. The capacitance measurement unit 5 measures capacitance between the refrigerant pipe 1 and the detection unit 3 . The detection unit 6 detects refrigerant leakage based on the capacitance between the first electrode 4 a and the refrigerant pipe 1 and the capacitance between the second electrode 4 b and the refrigerant pipe 1 . Hereinafter, the first electrode 4a and the second electrode 4b may be simply referred to as the electrode 4 when collectively referred to.

冷媒漏洩検知装置100は、冷凍機または空調機等の冷凍サイクル装置に設けられた冷媒管1に取り付けられるものである。冷媒管1は、内部に冷媒が流通する。冷媒管1は、金属製の円管から構成されている。冷媒管1の外周には、冷媒管1の外表面を覆う断熱材2が設けられている。冷媒管1を構成する金属としては、例えば銅が用いられる。冷媒管1の内部を流れる冷媒と、冷媒管1の周囲の気温との間には、温度差が生じる。特に、冷媒管1が屋外に配置されている場合には、冷媒管1が屋内に配置されている場合に比べて、冷媒管1の内部を流れる冷媒と、冷媒管1の周囲の気温との温度差が増大する。冷媒管1を覆う断熱材2は、当該温度差を考慮し、周囲の気温によって冷媒管1内の冷媒の温度が変化することを抑制する目的で設けられている。冷媒管1は、予め断熱材2に覆われた状態で市販されている場合もある。断熱材2を構成する材質としては、例えば発泡ポリエチレンが用いられる。なお、以下の説明においては、図1に示すように、冷媒管1を基準にして、他の部材についても、冷媒管1が延びる方向を「長手方向L」と呼び、「長手方向L」に直交する冷媒管1の径方向Rを「径方向R」と呼ぶこととする。 A refrigerant leakage detection device 100 is attached to a refrigerant pipe 1 provided in a refrigeration cycle device such as a refrigerator or an air conditioner. A refrigerant flows inside the refrigerant pipe 1 . Refrigerant pipe 1 is composed of a circular pipe made of metal. A heat insulating material 2 covering the outer surface of the refrigerant pipe 1 is provided around the outer circumference of the refrigerant pipe 1 . Copper, for example, is used as the metal forming the refrigerant pipe 1 . A temperature difference occurs between the refrigerant flowing inside the refrigerant pipe 1 and the temperature around the refrigerant pipe 1 . In particular, when the refrigerant pipe 1 is arranged outdoors, the difference between the refrigerant flowing inside the refrigerant pipe 1 and the temperature around the refrigerant pipe 1 is greater than when the refrigerant pipe 1 is arranged indoors. Temperature difference increases. The heat insulating material 2 covering the refrigerant pipe 1 is provided for the purpose of suppressing the change in the temperature of the refrigerant in the refrigerant pipe 1 due to the ambient air temperature in consideration of the temperature difference. Refrigerant pipe 1 may be commercially available in a state covered with heat insulating material 2 in advance. For example, foamed polyethylene is used as a material for forming the heat insulating material 2 . In the following description, as shown in FIG. 1, the direction in which the refrigerant pipe 1 extends will be referred to as the "longitudinal direction L" for other members, and the direction in which the refrigerant pipe 1 extends will be referred to as the "longitudinal direction L". The radial direction R of the refrigerant pipes 1 that intersect at right angles is called "radial direction R".

電極4は冷媒の流れる冷媒管1と、冷媒管1の外表面を覆う断熱材2の外周に取り付けられている。電極4は、導電体である。電極4は、それぞれ、金属製の冷媒管1との間に、誘電体である断熱材2を挟む構成であり、これにより、冷媒管1との間でコンデンサを形成している。冷媒管1から冷媒が漏洩すると、液体状の冷媒、または、冷媒と冷凍機油との混合流体は、電極4と冷媒管1との間の空間に侵入する。電極4は、電極4と冷媒管1との間の空間に侵入した冷媒による電極4と冷媒管1との間の静電容量の変化を検出するものである。 The electrodes 4 are attached to the outer periphery of the refrigerant pipe 1 through which the refrigerant flows and the heat insulating material 2 covering the outer surface of the refrigerant pipe 1 . Electrode 4 is a conductor. Each of the electrodes 4 has a configuration in which a heat insulating material 2 that is a dielectric is sandwiched between the electrodes 4 and the refrigerant pipe 1 made of metal, thereby forming a capacitor with the refrigerant pipe 1 . When the refrigerant leaks from the refrigerant pipe 1 , liquid refrigerant or a mixed fluid of refrigerant and refrigerating machine oil enters the space between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 . The electrode 4 detects a change in capacitance between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 due to refrigerant that has entered the space between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 .

電極4は、例えばアルミニウム薄板、ステンレス薄板または銅薄板などを選択できる。電極4としてアルミニウムを用いた場合には、冷媒漏洩検知装置100が軽量かつ安価で加工性が良好になる。電極4としてステンレスを用いた場合には、冷媒漏洩検知装置100の耐食性が良好になる。電極4として銅を用いた場合には、導電性が良好になるため、静電容量の変化が正確に検知される。また、電極4は、断熱材2表面上に配置できるものであれば、その形状や取り付けの方法は問わない。電極4は、一枚の金属板を断熱材2表面に巻き付けたものでよい。この場合、電極4は、冷媒管1の軸方向に見て環状または円弧状を有する。電極4は、例えば、断熱材2上に導電性のペーストを直接塗布して硬化させたものでもよい。この場合、電極4は、冷媒管1、または、断熱材2の寸法の影響を受けず、且つ、容易に備え付けることができる。電極4は、例えば、絶縁体上に貼り付けた導電体層、または、絶縁体上に蒸着あるいは塗布された導電体層を有するものであってもよい。電極4として、例えば、薄い絶縁体フィルム上に金属箔を張り付けた場合には、金属薄板で形成された電極4よりも柔らかく取り付け性を向上できる。また、絶縁体フィルムは、金属箔を保護する効果を期待でき、より長期間劣化しない電極4を実現できる。ただし、電極4と断熱材2表面との間には、隙間がないようにすることが好ましい。電極4は、断熱材2の外周表面を一周するように取り付けられていることが好ましい。これは、原理上、冷媒漏洩検知装置100は、冷媒が漏洩した際に電極4と冷媒管1との間の空間に侵入した冷媒による静電容量の増加を検出するものであるため、冷媒管1を一周させるように電極4を配置することで確実に静電容量の変化を検出できるからである。 For the electrode 4, for example, an aluminum thin plate, a stainless steel thin plate, a copper thin plate, or the like can be selected. When aluminum is used as the electrode 4, the refrigerant leakage detection device 100 is lightweight, inexpensive, and easy to work. When stainless steel is used for the electrodes 4, the corrosion resistance of the refrigerant leakage detection device 100 is improved. When copper is used as the electrode 4, the electrical conductivity is good, so the change in capacitance can be accurately detected. Moreover, the electrode 4 may be of any shape and mounting method as long as it can be placed on the surface of the heat insulating material 2 . The electrode 4 may be formed by wrapping a single metal plate around the surface of the heat insulating material 2 . In this case, the electrode 4 has an annular or arc shape when viewed in the axial direction of the refrigerant pipe 1 . The electrode 4 may be, for example, a conductive paste that is directly applied onto the heat insulating material 2 and cured. In this case, the electrodes 4 are not affected by the dimensions of the refrigerant pipe 1 or the heat insulating material 2, and can be installed easily. The electrode 4 may have, for example, a conductive layer attached on an insulator, or a conductive layer deposited or coated on an insulator. For the electrode 4, for example, when a metal foil is stuck on a thin insulating film, the electrode 4 is softer than the electrode 4 formed of a thin metal plate, and can be easily attached. Moreover, the insulator film can be expected to have the effect of protecting the metal foil, and the electrode 4 that does not deteriorate for a longer period of time can be realized. However, it is preferable that there is no gap between the electrode 4 and the surface of the heat insulating material 2 . It is preferable that the electrode 4 is attached so as to encircle the outer peripheral surface of the heat insulating material 2 . This is because, in principle, the refrigerant leakage detection device 100 detects an increase in capacitance due to refrigerant entering the space between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 when the refrigerant leaks. This is because by arranging the electrodes 4 so as to encircle 1, the change in capacitance can be reliably detected.

なお、電極4は、例えば、可撓性を有する薄膜状の金属板から構成してもよい。この場合、電極4は、断熱材2に隙間がないように巻きつけ、導電性のテープ、または、接着材で固定することで、電極4を断熱材表面に密着させて配置すればよい。電極4と断熱材2との間の隙間を排除することで、空調機器の運転状態において、冷媒管1の振動に伴って電極4が振動しても電極4と冷媒管1との距離が変化しにくくなるため、ノイズ要因となる静電容量の変動が抑制され、誤検知が防止される。 The electrode 4 may be composed of, for example, a flexible thin-film metal plate. In this case, the electrode 4 may be wound around the heat insulating material 2 without any gaps and fixed with a conductive tape or an adhesive material so that the electrode 4 is placed in close contact with the surface of the heat insulating material. By eliminating the gap between the electrode 4 and the heat insulating material 2, the distance between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 changes even if the electrode 4 vibrates with the vibration of the refrigerant pipe 1 in the operating state of the air conditioner. As a result, fluctuations in capacitance, which cause noise, are suppressed, and erroneous detection is prevented.

電極4を構成する第1電極4aと第2電極4bとは、冷媒管1を覆う断熱材2の表面に配置されている。第1電極4aと第2電極4bとは、独立して配置されている。つまり、第1電極4aと第2電極4bとは、互いに電気的に接続されておらず絶縁されている。第1電極4aと第2電極4bとは、隙間を有し、独立して配置されている。第1電極4aと第2電極4bとは、交互に充電され、第1電極4aと冷媒管1間の静電容量と、第2電極4bと冷媒管1間の静電容量とが、独立して測定される。第1電極4aと第2電極4bとは、冷媒管1が延びる方向に沿って配置されている。第1電極4aと第2電極4bとは、例えば、冷媒管1が直線上に延びている場合、冷媒管1の長手方向Lに配置されている。 A first electrode 4 a and a second electrode 4 b that constitute the electrode 4 are arranged on the surface of the heat insulating material 2 that covers the refrigerant pipe 1 . The first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged independently. That is, the first electrode 4a and the second electrode 4b are not electrically connected to each other and are insulated. The first electrode 4a and the second electrode 4b have a gap and are arranged independently. The first electrode 4a and the second electrode 4b are alternately charged, and the capacitance between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 and the capacitance between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1 are independent. measured by The first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged along the direction in which the refrigerant pipe 1 extends. The first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged in the longitudinal direction L of the refrigerant pipe 1, for example, when the refrigerant pipe 1 extends straight.

図2は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100の設置の変形例1を示す模式図である。図2に示すように、冷媒漏洩検知装置100の設置の変形例1において、第1電極4aおよび第2電極4bは、L字状の冷媒管1に取り付けられており、第1電極4aおよび第2電極4bの長手方向Lが互いに直交する方向に配置されている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing Modification 1 of installation of refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, in Modified Example 1 of installing the refrigerant leakage detection device 100, the first electrode 4a and the second electrode 4b are attached to the L-shaped refrigerant pipe 1, and the first electrode 4a and the second electrode 4b are attached to the L-shaped refrigerant pipe 1. The two electrodes 4b are arranged so that their longitudinal directions L are perpendicular to each other.

図3は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100の設置の変形例2を示す模式図である。図3に示すように、冷媒漏洩検知装置100の設置の変形例2において、第1電極4aおよび第2電極4bは、U字状の冷媒管1に取り付けられており、互いに対向するように配置されている。第1電極4aおよび第2電極4bの長手方向Lは、それぞれ平行に延びている。第1電極4aおよび第2電極4bの配置の態様は、図1~図3の配置の態様に限定されず、冷媒管1の形状に合わせて適宜変更し得る。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a modification 2 of installation of the refrigerant leakage detection device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, in Modified Example 2 of installation of the refrigerant leakage detection device 100, the first electrode 4a and the second electrode 4b are attached to the U-shaped refrigerant pipe 1 and arranged to face each other. It is The longitudinal directions L of the first electrode 4a and the second electrode 4b extend parallel to each other. The arrangement of the first electrode 4a and the second electrode 4b is not limited to the arrangement shown in FIGS.

静電容量計測部5および検出部6は、例えば、制御装置50に設けられている。制御装置50は、例えば、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)により構成されている。制御装置50は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリー、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disk)等により構成されたメモリを有している。制御装置50は、メモリに格納されたプログラムにより処理を実現する。 The capacitance measurement unit 5 and the detection unit 6 are provided in the control device 50, for example. The control device 50 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit, also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a processor, or a DSP (Digital Signal Processor)). The control device 50 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), a nonvolatile memory such as a volatile memory or a Only Memory). , a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. The control device 50 realizes processing by a program stored in the memory.

静電容量計測部5は、1対の端子5aによりそれぞれ冷媒管1と電極4とに電気的に接続されている。各端子は、例えば、ピンから構成されている。静電容量計測部5は、端子5aにより接続された電極4と冷媒管1との間の静電容量を計測する。静電容量計測部5は、電極4に近接した位置に配置されている。 The capacitance measuring unit 5 is electrically connected to the refrigerant pipe 1 and the electrode 4 through a pair of terminals 5a. Each terminal is composed of, for example, a pin. The capacitance measuring unit 5 measures the capacitance between the electrode 4 and the refrigerant pipe 1 connected by the terminal 5a. The capacitance measurement unit 5 is arranged at a position close to the electrode 4 .

静電容量計測部5と冷媒管1とを接続する端子5aから延びる配線、および、静電容量計測部5と電極4とを接続する端子5aから延びる配線は、可能な限り短いことが望ましい。静電容量計測部5が計測する静電容量には、配線が有する浮遊容量も含まれているが、冷媒の漏洩の検知において、配線の浮遊容量は不要であるからである。また、配線が長くなると、配線を通じた電磁ノイズなどの影響を受けやすいからである。静電容量計測部5と、電極4とが、配線を短縮できる位置に配置されることで、誤検知の要因となる配線の浮遊容量および電磁ノイズを低減できる。ただし、静電容量計測部5と電極4とは、静電容量計測部5と電極4とが直接接触しないように、離間して配置される。静電容量計測部5の本体と電極4とが離間することで、静電容量計測部5の本体と電極4とで導通することによる静電容量への影響が防止され、冷媒の漏洩の誤検出が低減される。 It is desirable that the wiring extending from the terminal 5a connecting the capacitance measuring section 5 and the refrigerant pipe 1 and the wiring extending from the terminal 5a connecting the capacitance measuring section 5 and the electrode 4 are as short as possible. This is because the capacitance measured by the capacitance measuring unit 5 includes the stray capacitance of the wiring, but the stray capacitance of the wiring is not necessary for detection of coolant leakage. Also, if the wiring is long, it is likely to be affected by electromagnetic noise or the like through the wiring. By arranging the capacitance measuring unit 5 and the electrode 4 at a position where the wiring can be shortened, it is possible to reduce the stray capacitance of the wiring and the electromagnetic noise that cause erroneous detection. However, the capacitance measurement unit 5 and the electrode 4 are arranged apart from each other so that the capacitance measurement unit 5 and the electrode 4 do not come into direct contact with each other. By separating the main body of the capacitance measurement unit 5 and the electrode 4, the influence on the capacitance due to the conduction between the main body of the capacitance measurement unit 5 and the electrode 4 is prevented, and the leakage of the refrigerant is prevented. Detection is reduced.

静電容量計測部5は、例えば、静電容量計測部5と電極4とが重ならないように、冷媒管1の長手方向Lに沿って、電極4の設置位置から冷媒の流通方向の上流方向または下流方向のいずれかにシフトした位置に配置されているとよい。また、静電容量計測部5は、断熱材2の上から、冷媒管1および断熱材2に固定するように配置して取り付けられていることが好ましい。静電容量計測部5が断熱材2の外表面に配置されることで、断熱材2を取り外す必要なく冷媒漏洩を検知できる。 The capacitance measurement unit 5 is arranged, for example, along the longitudinal direction L of the refrigerant pipe 1 so that the capacitance measurement unit 5 and the electrode 4 do not overlap, from the installation position of the electrode 4 in the upstream direction of the coolant flow direction. or in a position shifted in the downstream direction. Moreover, it is preferable that the capacitance measuring unit 5 is arranged and attached so as to be fixed to the refrigerant pipe 1 and the heat insulating material 2 from above the heat insulating material 2 . By arranging the capacitance measuring part 5 on the outer surface of the heat insulating material 2 , coolant leakage can be detected without removing the heat insulating material 2 .

検出部6は、静電容量計測部5と電気的に接続されている。検出部6は、静電容量計測部5より得られた第1電極4aと冷媒管1との間の静電容量と、第2電極4bと冷媒管1との間の静電容量と、を比較し冷媒漏洩を検出する。 The detection unit 6 is electrically connected to the capacitance measurement unit 5 . The detection unit 6 measures the capacitance between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 obtained from the capacitance measurement unit 5 and the capacitance between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1. Compare and detect refrigerant leaks.

次に、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100が、冷媒漏洩を検知する動作原理について、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100の冷媒管1の長手方向Lに対して垂直な面を示す模式図である。金属製の冷媒管1の内部には、冷媒と冷凍機油とが混合した流体が流れている。冷媒管1と断熱材2と電極4とは、コンデンサを形成している。つまり、冷媒管1と断熱材2と第1電極4aとから第1コンデンサC1が形成され、冷媒管1と断熱材2と第2電極4bとから第2コンデンサC2が形成されている。 Next, the operating principle of refrigerant leakage detection by the refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. 4 . FIG. 4 is a schematic diagram showing a plane perpendicular to the longitudinal direction L of the refrigerant pipe 1 of the refrigerant leakage detection device 100 according to the first embodiment. Inside the metal refrigerant pipe 1, a fluid in which refrigerant and refrigerating machine oil are mixed flows. The refrigerant pipe 1, the heat insulator 2 and the electrodes 4 form a capacitor. That is, the refrigerant pipe 1, the heat insulating material 2, and the first electrode 4a form the first capacitor C1, and the refrigerant pipe 1, the heat insulating material 2, and the second electrode 4b form the second capacitor C2.

図4に示すように、冷媒管1と断熱材2との間には、わずかな空隙14が生じている。従って、電極4と空隙14との間と、空隙14と冷媒管1との間にコンデンサが生じており、これら2つのコンデンサは直列接続されたものとして考えることができる。このとき、空隙14の径方向Rの幅gが、冷媒管1の外周全体において一様であると仮定すると、コンデンサの静電容量Cは、電極4と空隙14との間の静電容量Cinsと空隙14と冷媒管1との間の静電容量Cgapとの合成である静電容量となる。従って、静電容量は、下記の数1~数3で表される。 As shown in FIG. 4, a slight gap 14 is formed between the refrigerant pipe 1 and the heat insulator 2 . Therefore, capacitors are formed between the electrode 4 and the air gap 14 and between the air gap 14 and the refrigerant tube 1, and these two capacitors can be considered as being connected in series. At this time, assuming that the width g of the air gap 14 in the radial direction R is uniform over the entire circumference of the refrigerant pipe 1, the capacitance C of the capacitor is the capacitance C between the electrode 4 and the air gap 14. Ins , the capacitance Cgap between the air gap 14 and the refrigerant pipe 1 is combined. Therefore, the capacitance is represented by the following Equations 1 to 3.

Figure 2022179852000002
Figure 2022179852000002
Figure 2022179852000003
Figure 2022179852000003
Figure 2022179852000004
Figure 2022179852000004

ここで、εは空気の誘電率、εinsは断熱材2の比誘電率、Lは電極4の長手方向Lの幅、Dは冷媒管1の外径、Dは電極4の内径、gは空隙14の径方向Rの幅である。 where ε0 is the dielectric constant of air, εins is the relative dielectric constant of the heat insulating material 2, L is the width of the electrode 4 in the longitudinal direction L, D1 is the outer diameter of the refrigerant pipe 1, and D2 is the inner diameter of the electrode 4. , g are the widths of the air gaps 14 in the radial direction R;

経年劣化等の要因で冷媒管1にピンホールまたは亀裂が生じ、冷媒の漏洩が発生すると、冷媒もしくは冷凍機油などの流体が冷媒管1から流出し、冷媒管1と電極4との間に流入する。冷媒管1と電極4との間に流入する冷媒もしくは冷凍機油などの流体の比誘電率は、空気の誘電率よりも大きい。そのため、この流体が冷媒管1と断熱材2との間の空隙14に溜まると、冷媒管1と空隙14との間の静電容量Cgapが増加し、それに伴い冷媒管1と断熱材2と電極4との間の静電容量Cが増加する。そして、検出部6において、静電容量計測部5より得られた静電容量Cに基づいて冷媒の漏洩の有無が判定される。 When a pinhole or crack occurs in the refrigerant pipe 1 due to factors such as deterioration over time and leakage of refrigerant occurs, a fluid such as refrigerant or refrigerating machine oil flows out of the refrigerant pipe 1 and flows between the refrigerant pipe 1 and the electrode 4. do. The dielectric constant of fluid such as refrigerant or refrigerator oil flowing between the refrigerant pipe 1 and the electrode 4 is higher than that of air. Therefore, when this fluid accumulates in the gap 14 between the refrigerant pipe 1 and the heat insulating material 2, the capacitance C gap between the refrigerant pipe 1 and the gap 14 increases, and accordingly the refrigerant pipe 1 and the heat insulating material 2 and the electrode 4 increases. Then, based on the capacitance C obtained from the capacitance measurement unit 5, the detection unit 6 determines whether or not the refrigerant leaks.

次に、静電容量計測部5の構成および動作について説明する。 Next, the configuration and operation of the capacitance measuring section 5 will be described.

図5は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100の静電容量計測部5の回路構成を示す回路図である。図5に示すように、静電容量計測部5は、充放電回路11と、カウンター回路12と、カウント計測部13とを備えている。 FIG. 5 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the capacitance measuring section 5 of the refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 5 , the capacitance measurement section 5 includes a charge/discharge circuit 11 , a counter circuit 12 and a count measurement section 13 .

充放電回路11は、電源9と、第1スイッチ10aと、第2スイッチ10bとを有している。電源9は、定電流源である。第1スイッチ10aの一端は電源9に接続され、他端は第1電極4aに接続されている。第1スイッチ10a側には、第1コンデンサC1が形成され、第1電極静電容量8aを有している。第2スイッチ10bの一端は電源9に接続され、他端は第2電極4bに接続されている。第2スイッチ10b側には、第2コンデンサC2が形成され、第2電極静電容量8bが生じている。第1スイッチ10aと第2スイッチ10bとは、接続点で接続されている。第1電極4aおよび第2電極4bの他端は、第1コンデンサC1および第2コンデンサC2を介し、冷媒管1に接続されている。冷媒管1は、接地されている。 The charging/discharging circuit 11 has a power source 9, a first switch 10a, and a second switch 10b. The power supply 9 is a constant current source. One end of the first switch 10a is connected to the power supply 9, and the other end is connected to the first electrode 4a. A first capacitor C1 is formed on the side of the first switch 10a and has a first electrode capacitance 8a. One end of the second switch 10b is connected to the power supply 9, and the other end is connected to the second electrode 4b. A second capacitor C2 is formed on the side of the second switch 10b to generate a second electrode capacitance 8b. The first switch 10a and the second switch 10b are connected at a connection point. The other ends of the first electrode 4a and the second electrode 4b are connected to the refrigerant pipe 1 via a first capacitor C1 and a second capacitor C2. The refrigerant pipe 1 is grounded.

充放電回路11は、電極4の電圧値に応じて、第1スイッチ10aおよび第2スイッチ10bのいずれか一方がONになり、他方がOFFになるように動作する。第1スイッチ10aがONで、第2スイッチ10bがOFFとなっている場合は、電源9から出力された電流により、第1コンデンサC1が充電されて第1電極4aの電圧が増加する。この状態を第1の状態と呼ぶ。一方、第1スイッチ10aがOFFで、第2スイッチ10bがONとなっている場合は、電源9から出力された電流により、第2コンデンサC2が充電されて第2電極4bの電圧が増加する。この状態を第2の状態と呼ぶ。充放電回路11において、第1の状態と第2の状態とが交互に切り替わることで、電極4の電圧は予め設定された範囲内に維持される。また、第1の状態と第2の状態とが切り替わる時間は、静電容量に影響を及ぼす環境因子が変化する時間より短いことが望ましい。 The charging/discharging circuit 11 operates so that one of the first switch 10a and the second switch 10b is turned on and the other is turned off according to the voltage value of the electrode 4. FIG. When the first switch 10a is ON and the second switch 10b is OFF, the current output from the power supply 9 charges the first capacitor C1 and increases the voltage of the first electrode 4a. This state is called the first state. On the other hand, when the first switch 10a is OFF and the second switch 10b is ON, the current output from the power supply 9 charges the second capacitor C2 and increases the voltage of the second electrode 4b. This state is called a second state. In the charging/discharging circuit 11, the voltage of the electrode 4 is maintained within a preset range by alternately switching between the first state and the second state. Also, it is desirable that the time for switching between the first state and the second state be shorter than the time for environmental factors affecting the capacitance to change.

環境因子が変化する時間とは、例えば、後述の環境因子が一定の変動幅を超えて変化した場合、当該変化に要すると考えられる時間である。環境因子が変化する時間は、冷凍機または空調機等の冷凍サイクル装置の動作状況、季節毎の温度および湿度の変動、冷媒管1を流れる冷媒と外気との温度差、機器の動作状況の変化による冷媒の温度差、外気の温度変化による湿度の変動などから決定される。 The time required for the environmental factor to change is, for example, the time required for the change when the environmental factor, which will be described later, changes beyond a certain fluctuation range. The time at which the environmental factors change includes the operating conditions of refrigeration cycle devices such as refrigerators or air conditioners, seasonal fluctuations in temperature and humidity, the temperature difference between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 1 and the outside air, and changes in the operating conditions of equipment. It is determined from the temperature difference of the refrigerant due to the temperature difference, the humidity fluctuation due to the temperature change of the outside air, and the like.

カウンター回路12は、予め設定された一定期間の間に、第1スイッチ10aがONになった回数をカウントする。一定期間は、少なくとも環境因子が変化する時間よりも長い期間である。カウンター回路12でカウントされるカウント数は、冷媒管1と電極4との間に生じるコンデンサの静電容量Cに応じて変化する。具体的には、コンデンサの静電容量Cが増大すると、カウント数が減少し、コンデンサの静電容量Cが減少すると、カウント数が増大する。 The counter circuit 12 counts the number of times the first switch 10a is turned on during a predetermined period of time. The fixed period is a period longer than at least the time during which the environmental factor changes. The number of counts counted by the counter circuit 12 changes according to the capacitance C of the capacitor generated between the refrigerant pipe 1 and the electrode 4 . Specifically, when the capacitance C of the capacitor increases, the number of counts decreases, and when the capacitance C of the capacitor decreases, the number of counts increases.

カウント計測部13には、カウント信号として、カウンター回路12からカウント数が入力される。カウント計測部13には、カウント数をコンデンサの静電容量に変換する変換式が記憶されている。変換式は、例えば下記の数4で表される。カウント計測部13は、変換式を用いて、カウント数からコンデンサの静電容量を算出する。 The count number from the counter circuit 12 is input to the count measurement unit 13 as a count signal. The count measurement unit 13 stores a conversion formula for converting the count number into the capacitance of the capacitor. The conversion formula is represented, for example, by Equation 4 below. The count measurement unit 13 uses a conversion formula to calculate the capacitance of the capacitor from the number of counts.

Figure 2022179852000005
Figure 2022179852000005

ここで、Cはコンデンサの静電容量、AおよびBは充放電回路11の動作条件によって定まる補正係数、Countsはカウント数である。 Here, C is the capacitance of the capacitor, A and B are correction coefficients determined by the operating conditions of the charging/discharging circuit 11, and Counts is the number of counts.

このようにしてカウント計測部13によってコンデンサの静電容量Cが算出され、静電容量計測部5で計測された第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bの計測値となる。 In this way, the capacitance C of the capacitor is calculated by the count measurement unit 13, and the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b measured by the capacitance measurement unit 5 are Become.

なお、カウンター回路12は、第1スイッチ10aがONになった回数をカウントすると説明したが、この場合に限定されない。カウンター回路12は、第2スイッチ10bがONになった回数をカウントしてもよい。 Although the counter circuit 12 counts the number of times the first switch 10a is turned on, the present invention is not limited to this case. The counter circuit 12 may count the number of times the second switch 10b is turned on.

さらに、カウンター回路12は、コンデンサの静電容量Cに応じてカウント回数が変動するものであるならば、他のものをカウントしてもよい。例えば、カウンター回路12は、コンデンサの電圧、すなわち、接続点の電圧の変動幅を実験などにより求め、当該変動幅の最大値と最小値との間の中央値を閾値として設定する構成であってもよい。この場合、予め設定された一定期間に、カウンター回路12は、接続点の電圧が閾値を超えた回数をカウントする。 Furthermore, the counter circuit 12 may count other things as long as the number of counts varies according to the capacitance C of the capacitor. For example, the counter circuit 12 has a configuration in which the fluctuation range of the voltage of the capacitor, that is, the voltage at the connection point is determined by experiments or the like, and the median value between the maximum value and the minimum value of the fluctuation range is set as the threshold value. good too. In this case, the counter circuit 12 counts the number of times the voltage at the connection point exceeds the threshold during a predetermined period.

なお、静電容量計測部5は、例えばマイクロコントローラを用いて構成することができる。すなわち、静電容量計測部5を構成しているカウント計測部13、カウンター回路12および充放電回路11を、1つのマイクロコントローラで構成することが可能である。マイクロコントローラは、廉価であり、且つ、小型の部品であるため、静電容量計測部5をコンパクトかつ低コストに構成することができる。 Note that the capacitance measurement unit 5 can be configured using, for example, a microcontroller. That is, the count measurement unit 13, the counter circuit 12, and the charge/discharge circuit 11, which constitute the capacitance measurement unit 5, can be configured by one microcontroller. Since the microcontroller is an inexpensive and small component, the capacitance measurement unit 5 can be configured compactly and at low cost.

また、静電容量計測部5は、全体を1つのマイクロコントローラで構成してもよいが、この構成に限定されない。すなわち、静電容量計測部5は、その一部分を1つのマイクロコントローラで構成し、他の部分を別の部品で構成するようにしてもよい。 Also, the capacitance measurement unit 5 may be entirely composed of one microcontroller, but is not limited to this configuration. In other words, the capacitance measurement unit 5 may be partially composed of one microcontroller and the other part may be composed of different components.

また、静電容量計測部5において、カウント計測部13を用いてコンデンサの静電容量Cを演算するとして説明したが、必ずしも、静電容量計測部5においてこの処理を行う必要はない。例えば、カウント計測部13を静電容量計測部5に設けずに、静電容量計測部5が、カウンター回路12でカウントしたカウント値を検出部6に送信するようにしてもよい。つまり、検出部6が、カウント計測部13の機能を担っていてもよい。この場合、検出部6が、カウント計測部13の代わりに、カウント値に基づいて、コンデンサの静電容量Cを演算して、当該静電容量Cに基づいて冷媒の漏洩を判定する。 Also, although the capacitance measurement unit 5 has been described as using the count measurement unit 13 to calculate the capacitance C of the capacitor, the capacitance measurement unit 5 does not necessarily need to perform this processing. For example, without providing the count measurement unit 13 in the capacitance measurement unit 5 , the capacitance measurement unit 5 may transmit the count value counted by the counter circuit 12 to the detection unit 6 . That is, the detection unit 6 may have the function of the count measurement unit 13 . In this case, instead of the count measurement unit 13, the detection unit 6 calculates the capacitance C of the capacitor based on the count value, and determines leakage of the refrigerant based on the capacitance C.

静電容量の演算方法は、例えば、上記の数4などの変換式を用いて演算すればよい。検出部6は、静電容量Cを求めずに、静電容量計測部5から送信されたカウント値を静電容量Cに応じて変化する信号として直接読み取り、冷媒の漏洩を検知する構成としても構わない。静電容量計測部5にカウント計測部13を設けない構成にすれば、冷媒漏洩検知装置100内でカウント計測部13として使用する部品の数を削減でき、冷媒漏洩検知装置100の製造コストを低減することができる。また、カウント計測部13に限らず、静電容量計測部5を構成する他の部材も検出部6と共用にしても構わない。 The capacitance may be calculated using, for example, a conversion formula such as Equation 4 above. The detection unit 6 may directly read the count value transmitted from the capacitance measurement unit 5 as a signal that changes according to the capacitance C without obtaining the capacitance C, and detect refrigerant leakage. I do not care. If the capacitance measurement unit 5 is configured without the count measurement unit 13, the number of parts used as the count measurement unit 13 in the refrigerant leakage detection device 100 can be reduced, and the manufacturing cost of the refrigerant leakage detection device 100 can be reduced. can do. Moreover, not only the count measurement unit 13 but also other members constituting the capacitance measurement unit 5 may be shared with the detection unit 6 .

さらに、静電容量計測部5と検出部6とは、一体化されていても構わない。その場合には、静電容量計測部5と検出部6とは、同一の回路で形成され、同一基板上に配置される。静電容量計測部5と検出部6とを一体化した場合には、静電容量計測部5または検出部6は、その一部分の部品を静電容量計測部5と検出部6とで共用される。そのため、冷媒漏洩検知装置100の構成に必要な部品数を減らすことができ、冷媒漏洩検知装置100の製造コストの低減およびコンパクト化ができる。 Furthermore, the capacitance measurement unit 5 and the detection unit 6 may be integrated. In that case, the capacitance measurement unit 5 and the detection unit 6 are formed of the same circuit and arranged on the same substrate. When the capacitance measurement unit 5 and the detection unit 6 are integrated, the capacitance measurement unit 5 or the detection unit 6 may share a part of the components between the capacitance measurement unit 5 and the detection unit 6. be. Therefore, it is possible to reduce the number of parts required for the configuration of the refrigerant leakage detection device 100, and it is possible to reduce the manufacturing cost and make the refrigerant leakage detection device 100 compact.

また、静電容量計測部5は、コンデンサの静電容量C、もしくは、静電容量Cに応じて変動する物理量を計測できるものであれば、図5の構成に限定されない。静電容量計測部5は、例えば自動平衡ブリッジ回路あるいはホイートストンブリッジを用いた回路などから構成されてもよい。 Also, the capacitance measurement unit 5 is not limited to the configuration of FIG. The capacitance measurement unit 5 may be configured by, for example, an auto-balancing bridge circuit or a circuit using a Wheatstone bridge.

図6は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100による冷媒漏洩検知方法のフローチャートである。図6に示すように、冷媒漏洩検知方法は、検出ステップS01を有する。検出ステップS01は、例えば、制御装置50により実施される。検出ステップS01において、制御装置50は、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bに基づいて冷媒の漏洩の検出を行う。 FIG. 6 is a flow chart of a refrigerant leakage detection method by the refrigerant leakage detection device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the refrigerant leakage detection method has a detection step S01. The detection step S01 is performed by the control device 50, for example. In the detection step S01, the control device 50 detects refrigerant leakage based on the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b.

検出ステップS01は、例えば、計測ステップS11と、判定ステップS12と、を含む。計測ステップS11において、制御装置50は、静電容量計測部5により、一定時間ごとに、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bを計測し取得する。判定ステップS12において、制御装置50は、検出部6により、計測ステップS11において取得した第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bの計測値に基づいて冷媒の漏洩を判定する。なお、検出ステップS01は、例えば、冷媒漏洩検知装置100が取り付けられた冷凍機または空調機等の冷凍サイクル装置が運転または停止している場合に、定期的に繰り返して実施されればよい。 The detection step S01 includes, for example, a measurement step S11 and a determination step S12. In the measurement step S11, the controller 50 uses the capacitance measurement unit 5 to measure and acquire the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b at regular intervals. In determination step S12, the control device 50 uses the detection unit 6 to determine refrigerant leakage based on the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained in the measurement step S11. . Note that the detection step S01 may be periodically and repeatedly performed, for example, when a refrigeration cycle device such as a refrigerator or an air conditioner to which the refrigerant leakage detection device 100 is attached is in operation or stopped.

図7は、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100の静電容量計測部5から取得した第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bの計測値の一例を示すグラフである。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は静電容量を示している。 FIG. 7 is a graph showing an example of measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained from the capacitance measurement unit 5 of the refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1. is. In FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates capacitance.

図7に示すように、第1電極4aと冷媒管1との間、および、第2電極4bと冷媒管1との間で冷媒の漏洩が発生していない場合、第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bは、類似の環境因子の影響を受けているため、類似の変動を示す。一方、第1電極4aと冷媒管1との間で冷媒の漏洩が発生した場合、第1電極静電容量8aが増加する。冷媒または冷凍機油の比誘電率は、空気の誘電率よりも大きいため、冷媒の漏洩がある第1電極静電容量8aが冷媒の漏洩の影響を受け、冷媒の漏洩の影響がある第1電極静電容量8aと、冷媒の漏洩の影響がない第2電極静電容量8bとに差が生じる。従って、検出部6は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の関係に基づき冷媒の漏洩を判定する。つまり、検出部6は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、が一定の大小関係を有する場合、冷媒の漏洩があると判定することができる。 As shown in FIG. 7, when no refrigerant leakage occurs between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 and between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1, the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b exhibit similar variations as they are affected by similar environmental factors. On the other hand, when refrigerant leakage occurs between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1, the first electrode capacitance 8a increases. Since the relative permittivity of the refrigerant or refrigerating machine oil is greater than the permittivity of air, the first electrode capacitance 8a affected by the leakage of the refrigerant is affected by the leakage of the refrigerant, and the first electrode affected by the leakage of the refrigerant A difference occurs between the capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, which is not affected by refrigerant leakage. Therefore, the detection unit 6 determines leakage of the coolant based on the relationship between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. That is, when the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b have a certain magnitude relationship, the detection unit 6 can determine that there is refrigerant leakage.

なお、検出部6は、冷媒の漏洩の判定において、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の関係より、すぐに冷媒管1からの冷媒の漏洩があると判定する構成でよい。また、検出部6は、冷媒が漏洩していると判定する第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の関係が、予め設定された一定時間の間、連続した場合に、冷媒管1からの冷媒の漏洩があると判定する構成であってもよい。静電容量は、ノイズの影響を受けやすいため、ノイズの影響により瞬時的に静電容量の大きな変化が検出された場合に、一過性の静電容量の計測値で、冷媒漏洩の有無を判定すると、誤検出になる可能性がある。そのため、検出部6は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの関係を検知してもすぐに冷媒漏洩として判定せずに、一定時間の間、状態が連続するか否かをモニタリングする。このような構成とすることで、検出部6は、ノイズによる誤検知が抑制され、より正確に冷媒の漏洩を検知できる。 Note that the detection unit 6 immediately determines that there is leakage of the refrigerant from the refrigerant pipe 1 based on the relationship between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. A configuration that In addition, when the relationship between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, which is determined by the detection unit 6 to determine that the refrigerant is leaking, continues for a predetermined period of time Alternatively, it may be determined that there is refrigerant leakage from the refrigerant pipe 1 . Capacitance is easily affected by noise, so if a large instantaneous change in capacitance is detected due to the influence of noise, the presence or absence of refrigerant leakage can be detected from the transient capacitance measurement value. If judged, there is a possibility that it will be an erroneous detection. Therefore, even if the detection unit 6 detects the relationship between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, the state continues for a certain period of time without judging refrigerant leakage immediately. Monitor whether or not With such a configuration, the detection unit 6 can suppress erroneous detection due to noise and detect refrigerant leakage more accurately.

下記に冷媒漏洩検知装置100の検知精度を阻害する原因となる環境要因の影響に関して説明する。冷媒漏洩検知装置100は、屋内の空調機へ取り付けられた場合には、空調機の動作状況や季節の変化により温度や湿度の変化に晒される。また、冷媒漏洩検知装置100は、屋内の空調機に限らず屋外の空調機にも取り付けられるが、この場合には、屋内の空調機よりもさらに温度または湿度などの環境因子の変化に晒されることとなる。 The influence of environmental factors that hinder the detection accuracy of the refrigerant leak detection device 100 will be described below. When the refrigerant leakage detection device 100 is attached to an indoor air conditioner, it is exposed to changes in temperature and humidity due to changes in operating conditions and seasons of the air conditioner. In addition, the refrigerant leakage detection device 100 can be attached not only to indoor air conditioners but also to outdoor air conditioners. It will happen.

上述したように、静電容量は、2つ以上の導電体が誘電体を挟んで絶縁されて配置されている場合に発生するが、この場合の静電容量の値は、誘電体の誘電率と導電体の幾何形状とによって決定される。冷媒漏洩検知装置100は、2つの導電体である冷媒管1と電極4とが、誘電体である断熱材2を挟んで絶縁されて配置された構成である。従って、冷媒管1と電極4との間の静電容量は、断熱材2の誘電率と、冷媒管1と電極4との幾何形状によって変化する。 As mentioned above, capacitance occurs when two or more conductors are placed insulated with a dielectric sandwiched between them, and the value of capacitance in this case is the dielectric constant and the geometry of the conductor. The refrigerant leakage detection device 100 has a configuration in which a refrigerant pipe 1 and an electrode 4, which are two conductors, are arranged to be insulated with a heat insulating material 2, which is a dielectric, sandwiched therebetween. Therefore, the capacitance between the coolant tube 1 and the electrode 4 varies with the dielectric constant of the heat insulating material 2 and the geometry of the coolant tube 1 and the electrode 4 .

誘電体である断熱材2の誘電率は、周囲の湿度の変化による断熱材2が保持できる水分量の変化、または、周囲の湿度の変化による冷媒管1と断熱材2との間の空隙14に含まれる水分量の変化により変化する。また、導電体である電極4および冷媒管1は、周囲の気温の変化が発生すると、少なくとも一方が膨張もしくは収縮し、寸法または形状が変化するため、その幾何形状が変化する。従って、2つの導電体である冷媒管1と電極4とが、誘電体である断熱材2を挟んだ構成においては、冷媒の漏洩がない場合も、冷媒管1と電極4と断熱材2とで環境要因の影響により生じる微小な変化に伴い、冷媒管1と電極4との間の静電容量に変動が生じる。 The dielectric constant of the heat insulating material 2, which is a dielectric, varies depending on changes in the amount of water that the heat insulating material 2 can hold due to changes in ambient humidity, or the gap 14 between the refrigerant pipe 1 and the heat insulating material 2 due to changes in ambient humidity. changes due to changes in the amount of water contained in In addition, when the ambient temperature changes, at least one of the electrode 4 and the refrigerant pipe 1, which are conductors, expands or contracts, and changes in size or shape, resulting in a change in geometry. Therefore, in the configuration in which the refrigerant pipe 1 and the electrode 4, which are two conductors, sandwich the heat insulating material 2, which is a dielectric, the refrigerant pipe 1, the electrode 4, and the heat insulating material 2 are connected even when there is no refrigerant leakage. , the capacitance between the refrigerant pipe 1 and the electrode 4 fluctuates due to minute changes caused by the influence of environmental factors.

冷媒漏洩検知装置100における第1電極4aと第2電極4bとは、類似の環境因子の影響を受けると考えられる。そのため、冷媒が漏洩していない定常状態においては、第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bは、類似の環境因子の影響に起因した類似の変動を示す。一方、例えば、第1電極4aと冷媒管1との間で冷媒が漏洩した場合、第1電極静電容量8aは、環境因子の影響に加え、冷媒の漏洩の影響を受けて変動するため、冷媒の漏洩の影響を受けていない第2電極静電容量8bと異なった変動を示す。 It is considered that the first electrode 4a and the second electrode 4b in the coolant leakage detection device 100 are affected by similar environmental factors. Therefore, in a steady state in which no refrigerant leaks, the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b exhibit similar fluctuations caused by similar environmental factors. On the other hand, for example, when the refrigerant leaks between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1, the first electrode capacitance 8a fluctuates under the influence of the leakage of the refrigerant in addition to the influence of environmental factors. It shows a variation different from the second electrode capacitance 8b which is not affected by refrigerant leakage.

従って、実施の形態1は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとを比較することで、冷媒漏洩に起因する静電容量の変化を導き出すことができる。第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの変動を観察することで環境因子による静電容量の変動が取り除かれ、冷媒の漏洩に起因する静電容量の変化に基づいて冷媒の漏洩が検出される。 Therefore, in Embodiment 1, by comparing the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, it is possible to derive the change in capacitance caused by refrigerant leakage. By observing the variation of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, the variation of the capacitance due to environmental factors is removed, and the change of the capacitance due to the leakage of the coolant is used. A leak is detected.

以上説明した、実施の形態1に係る冷媒漏洩検知装置100によれば、検出部6において、第1電極4aと冷媒管1との間の第1電極静電容量8aと、第2電極4bと冷媒管1との間の第2電極静電容量8bと、に基づき冷媒の漏洩が判定される。第1電極4aと第2電極4bとは、図1から図3に示すように、2つ1組となって空間を開けて独立して配置されているため、類似の環境因子の影響を受ける。また、第1電極4aと第2電極4bとは、電気的に接続されておらず、独立している。冷媒が漏洩していない定常状態においては、第1電極4aと冷媒管1との間の第1電極静電容量8aと、第2電極4bと冷媒管1との間の第2電極静電容量8bとは、類似の変動を示す。そのため、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとを比較することで環境因子の影響による静電容量の変化量が排除される。従って、冷媒漏洩検知装置100は、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bの比較から、冷媒の漏洩に起因する静電容量の変化のみを取り出して冷媒の漏洩を検出することで誤検知を防ぎ、冷媒の漏洩の検知の正確化および高精度化に貢献できる。 According to the refrigerant leakage detection device 100 according to Embodiment 1 described above, in the detection unit 6, the first electrode capacitance 8a between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 and the second electrode 4b Refrigerant leakage is determined based on the second electrode capacitance 8b between the refrigerant pipe 1 and the second electrode capacitance 8b. As shown in FIGS. 1 to 3, the first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged in pairs and independently with a space therebetween, so they are affected by similar environmental factors. . Also, the first electrode 4a and the second electrode 4b are not electrically connected and are independent. In a steady state where no refrigerant is leaking, the first electrode capacitance 8a between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 and the second electrode capacitance 8a between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1 are 8b shows similar variation. Therefore, by comparing the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, the amount of change in capacitance due to the influence of environmental factors is eliminated. Therefore, the refrigerant leakage detection device 100 detects the refrigerant leakage by extracting only the capacitance change caused by the refrigerant leakage from the comparison of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. By doing so, it is possible to prevent erroneous detection and contribute to the accuracy and precision of refrigerant leak detection.

また、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの関係を評価することで、冷媒の漏洩が発生している電極4を特定することができる。 Further, by evaluating the relationship between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, it is possible to identify the electrode 4 where the coolant leaks.

また、冷媒管1全体における電極4の設置数を削減し、冷媒漏洩検知装置100のコストを低減できるとともに、配置箇所に尤度を持たせることもできる。 In addition, the number of electrodes 4 to be installed in the entire refrigerant pipe 1 can be reduced, the cost of the refrigerant leakage detection device 100 can be reduced, and the arrangement location can be given a certainty.

また、冷媒漏洩検知装置100においては電極4を、冷媒管1の外表面を覆う断熱材2の外表面に配置するようにしたので、電極4の冷媒管1への取り付けが容易である。また、電極4を断熱材2の外表面に配置するようにしたので、電極4を無理に冷媒管1に直接取り付けるために断熱材2を破壊する必要がない。また、静電容量計測部5は、電極4の外表面に対向して配置されるため、静電容量計測部5は、電極4の外表面に隣接して配置されるので、静電容量計測部5の冷媒管1への取り付けが容易である。 Further, in the refrigerant leakage detection device 100, the electrodes 4 are arranged on the outer surface of the heat insulating material 2 covering the outer surface of the refrigerant pipe 1, so that the electrodes 4 can be easily attached to the refrigerant pipe 1. Moreover, since the electrodes 4 are arranged on the outer surface of the heat insulating material 2, it is not necessary to destroy the heat insulating material 2 in order to forcibly attach the electrodes 4 directly to the refrigerant pipes 1. - 特許庁In addition, since the capacitance measurement unit 5 is arranged facing the outer surface of the electrode 4, the capacitance measurement unit 5 is arranged adjacent to the outer surface of the electrode 4, so that the capacitance can be measured. It is easy to attach the portion 5 to the refrigerant pipe 1 .

特に、第1電極4aおよび第2電極4bが可撓性を有する薄膜状の構成であると、既設配管に対して第1電極4aおよび第2電極4bの取り付けが容易となる。 In particular, when the first electrode 4a and the second electrode 4b have a flexible thin-film configuration, it becomes easy to attach the first electrode 4a and the second electrode 4b to the existing pipe.

さらに、検知部3は、独立した2つの第1電極4aおよび第2電極4bにより構成され、第1電極4aおよび第2電極4bが間隔を開けて配置されている。このため、第1電極4aと第2電極4bと間の距離を任意に設定できるとともに、第1電極4aおよび第2電極4bに対する環境因子の影響を同様とすることができ、環境因子の影響を抑制することができる。 Further, the detection unit 3 is composed of two independent first electrodes 4a and second electrodes 4b, and the first electrodes 4a and the second electrodes 4b are arranged with an interval therebetween. Therefore, the distance between the first electrode 4a and the second electrode 4b can be arbitrarily set, and the influence of environmental factors on the first electrode 4a and the second electrode 4b can be made the same. can be suppressed.

また、第1電極4aおよび第2電極4bは、静電容量計測部5に接続され、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとが交互に測定されている。1つの静電容量計測部5を使用して2つの第1電極4aおよび第2電極4bが交互に測定されることで、環境因子の影響を受けることによる静電容量値の変動量を、2つの第1電極4aおよび第2電極4bで等しくすることができる。 Also, the first electrode 4a and the second electrode 4b are connected to the capacitance measurement section 5, and the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b are alternately measured. By alternately measuring the two first electrodes 4a and the second electrodes 4b using one capacitance measurement unit 5, the amount of change in the capacitance value due to the influence of environmental factors is 2 can be equal with one first electrode 4a and second electrode 4b.

また、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bそれぞれを測定する時間は、環境因子の変化時間よりも短い。そのため、環境因子の影響が抑制された第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bを計測できる。 Moreover, the time for measuring the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is shorter than the change time of the environmental factor. Therefore, it is possible to measure the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b in which the influence of environmental factors is suppressed.

また、静電容量計測部5と電極4との間の配線、および、静電容量計測部5と冷媒管1との間の配線の長さをできる限り短縮するとよい。これにより、配線の浮遊容量および電磁ノイズが検出値に与える影響を低減できるため、冷媒漏洩の検知精度を向上させることができる。 Moreover, it is preferable to shorten the length of the wiring between the capacitance measuring unit 5 and the electrode 4 and the length of the wiring between the capacitance measuring unit 5 and the refrigerant pipe 1 as much as possible. As a result, it is possible to reduce the influence of the stray capacitance of the wiring and the electromagnetic noise on the detected value, so that it is possible to improve the detection accuracy of refrigerant leakage.

実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200を示す構成図である。実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の比を演算する静電容量演算部7を有する点で、実施の形態1と相違する。その他の構成は、実施の形態1と同じであるので、実施の形態1と対応もしくは相当する構成部分についての詳しい説明は省略する。
Embodiment 2.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a refrigerant leakage detection device 200 according to Embodiment 2. As shown in FIG. The refrigerant leakage detection device 200 according to Embodiment 2 has the capacitance calculation unit 7 that calculates the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, and is different from that of the embodiment. different from 1. Since the rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, the detailed description of the components corresponding to or corresponding to those of the first embodiment will be omitted.

図8に示すように、実施の形態2の冷媒漏洩検知装置200は、検知部3と、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6と、を有する。検知部3は、実施の形態1同様、冷媒管1を覆う断熱材2の外表面に配置された第1電極4aと、断熱材2の外表面に第1電極4aと独立して配置された第2電極4bとを備えている。静電容量計測部5は、実施の形態1同様、第1電極4aと冷媒管1との間の第1電極静電容量8aと、第2電極4bと冷媒管1との間の第2電極静電容量8bと、を測定する。 As shown in FIG. 8 , the refrigerant leakage detection device 200 of the second embodiment has a detection section 3 , a capacitance measurement section 5 , a capacitance calculation section 7 and a detection section 6 . As in the first embodiment, the detection unit 3 is arranged independently of the first electrode 4a arranged on the outer surface of the heat insulating material 2 covering the refrigerant pipe 1 and the first electrode 4a arranged on the outer surface of the heat insulating material 2. and a second electrode 4b. As in the first embodiment, the capacitance measurement unit 5 includes a first electrode capacitance 8a between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 and a second electrode capacitance 8a between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1. Measure the capacitance 8b.

静電容量演算部7は、静電容量計測部5から第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの計測値を取得し、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の比を演算する。静電容量演算部7は、静電容量計測部5に接続されており、静電容量計測部5が取得した第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの計測値を記憶するメモリを備えている。静電容量演算部7は、メモリに記憶された第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの計測値から、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の比を演算し、演算値を検出部6に出力する。 The capacitance calculation unit 7 acquires the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b from the capacitance measurement unit 5, and calculates the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. A ratio between the electrode capacitance 8b and the electrode capacitance 8b is calculated. The capacitance calculation unit 7 is connected to the capacitance measurement unit 5, and calculates the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained by the capacitance measurement unit 5. It has memory to store. The capacitance calculator 7 calculates the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b from the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b stored in the memory. 8b and , and outputs the calculated value to the detection unit 6 .

検出部6には、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比の閾値があらかじめ設定されて記憶されている。検出部6は、静電容量演算部7から出力された第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの比に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する。検出部6は、静電容量演算部7より得られた第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比が閾値qを超えた場合に冷媒管1から冷媒の漏洩があると判断する。 A threshold value of the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is preset and stored in the detection unit 6 . The detection unit 6 determines presence or absence of refrigerant leakage based on the ratio between the first electrode capacitance 8a output from the capacitance calculation unit 7 and the second electrode capacitance 8b. The detection unit 6 determines that the refrigerant leaks from the refrigerant pipe 1 when the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained from the capacitance calculation unit 7 exceeds a threshold value q. I judge.

図9は、実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200による冷媒漏洩検知方法のフローチャートである。図9に示すように、冷媒漏洩検知方法は、検出ステップS02を有する。検出ステップS02は、例えば、制御装置50により実施される。検出ステップS02において、制御装置50は、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bに基づいて冷媒の漏洩の検出を行う。 FIG. 9 is a flow chart of a refrigerant leakage detection method by the refrigerant leakage detection device 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the refrigerant leakage detection method has a detection step S02. The detection step S02 is performed by the control device 50, for example. In the detection step S02, the control device 50 detects refrigerant leakage based on the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b.

検出ステップS02は、例えば、計測ステップS21と、演算ステップS22と、判定ステップS23と、を含む。計測ステップS21において、制御装置50は、静電容量計測部5により、一定時間ごとに、第1電極静電容量8a、および、第2電極静電容量8bを計測する。演算ステップS22において、制御装置50は、静電容量演算部7により、計測ステップS21において計測した第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの比の演算を行う。判定ステップS23において、制御装置50は、検出部6により、演算ステップS22で演算した比と、予め記憶している閾値との比較に基づいて冷媒の漏洩を判定する。 The detection step S02 includes, for example, a measurement step S21, a calculation step S22, and a determination step S23. In the measurement step S21, the control device 50 uses the capacitance measurement unit 5 to measure the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b at regular time intervals. In the calculation step S22, the controller 50 causes the capacitance calculator 7 to calculate the ratio of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b measured in the measurement step S21. In determination step S23, the control device 50 uses the detection unit 6 to determine refrigerant leakage based on comparison between the ratio calculated in the calculation step S22 and a pre-stored threshold value.

図10は、実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200の静電容量計測部5から取得した第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの計測値の一例を示すグラフである。図10において、横軸は時間を示し、縦軸は静電容量を示している。図10に示すように、例えば、第1電極4aで冷媒の漏洩が発生した場合、冷媒または冷凍機油の比誘電率は、空気の誘電率よりも大きいため、第1電極静電容量8aは増加する。静電容量計測部5による計測値は、冷媒の漏洩がある第1電極静電容量8aと、冷媒の漏洩のない第2電極静電容量8bとで差が生じる。 FIG. 10 is a graph showing an example of the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained from the capacitance measurement unit 5 of the refrigerant leakage detection device 200 according to Embodiment 2. . In FIG. 10, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates capacitance. As shown in FIG. 10, for example, when refrigerant leakage occurs at the first electrode 4a, the first electrode capacitance 8a increases because the relative permittivity of the refrigerant or refrigerating machine oil is greater than the permittivity of air. do. There is a difference in the measured value of the capacitance measurement unit 5 between the first electrode capacitance 8a with refrigerant leakage and the second electrode capacitance 8b without refrigerant leakage.

図11は、図10の計測値を静電容量演算部7にて演算した演算値を示すグラフである。図11において、横軸は時間を示し、縦軸は第2電極静電容量8bに対する第1電極静電容量8aの比を示している。図11に示すように、静電容量演算部7は、静電容量計測部5で計測された第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの計測値から、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比を演算する。第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比は、検出部6において、予め記憶された閾値と比較される。第1電極静電容量8aで冷媒の漏洩が生じると、第1電極静電容量8aと、冷媒の漏洩のない第2電極静電容量8bとの比が増大する。検出部6は、第1電極静電容量8aと、冷媒の漏洩のない第2電極静電容量8bとの比を閾値と比較することで、冷媒管1からの冷媒の漏洩の有無を判定する。 FIG. 11 is a graph showing calculated values obtained by calculating the measured values of FIG. In FIG. 11, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the ratio of the first electrode capacitance 8a to the second electrode capacitance 8b. As shown in FIG. 11, the capacitance calculation unit 7 calculates the first electrode capacitance from the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b measured by the capacitance measurement unit 5. A ratio between the capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is calculated. The ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is compared with a pre-stored threshold in the detector 6 . When refrigerant leakage occurs in the first electrode capacitance 8a, the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b without refrigerant leakage increases. The detector 6 compares the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b without refrigerant leakage with a threshold to determine whether or not the refrigerant is leaking from the refrigerant pipe 1. .

冷媒漏洩検知装置200は、実施の形態1と同様、温度または湿度などの環境因子の変化に晒され、冷媒管1と電極4との間の静電容量に変動が生じる。例えば、温度変化の際には、電極4および冷媒管1のうちの少なくとも1つが膨張もしくは収縮し、電極4および冷媒管1の寸法または形状が変化する。そのため、上述の数1の冷媒管1の外径D、電極4の内径D、空隙14の径方向Rの幅gが変化する。また、例えば、周囲の湿度の変化の際には、誘電体である断熱材2に保持される水分量、または、冷媒管1と断熱材2との間の空隙14に含まれる水分量が変化し、上述の数1の断熱材2の比誘電率εinsが変化する。 As in the first embodiment, refrigerant leakage detection device 200 is exposed to changes in environmental factors such as temperature and humidity, and variations occur in the capacitance between refrigerant pipe 1 and electrode 4 . For example, when the temperature changes, at least one of the electrodes 4 and the coolant tube 1 expands or contracts, changing the size or shape of the electrode 4 and the coolant tube 1 . Therefore, the outer diameter D 1 of the refrigerant pipe 1, the inner diameter D 2 of the electrode 4, and the width g of the gap 14 in the radial direction R in Equation 1 change. Further, for example, when the ambient humidity changes, the amount of water retained in the heat insulating material 2, which is a dielectric, or the amount of water contained in the gap 14 between the refrigerant pipe 1 and the heat insulating material 2 changes. , the dielectric constant ε ins of the heat insulating material 2 in Equation 1 changes.

このように、環境因子に変化があると、環境因子の変化に伴い、数1の冷媒管1の外径D、電極4の内径D、空隙14の径方向Rの幅g、または、断熱材2の比誘電率εinsが変化する。従って、2つの導電体である冷媒管1と電極4とが、誘電体である断熱材2を挟んだ構成においては、冷媒の漏洩がない場合であっても、環境要因の影響による冷媒管1と電極4と断熱材2とで生じる微小な変化に伴い、静電容量に変動が生じる。 In this way, when there is a change in the environmental factor, the outer diameter D 1 of the refrigerant pipe 1, the inner diameter D 2 of the electrode 4, the width g of the gap 14 in the radial direction R, or The dielectric constant ε ins of the heat insulating material 2 changes. Therefore, in the configuration in which the refrigerant pipe 1 and the electrode 4, which are two conductors, sandwich the heat insulating material 2, which is a dielectric, even if there is no leakage of the refrigerant, the refrigerant pipe 1 may be affected by environmental factors. , the electrode 4, and the heat insulating material 2, the electrostatic capacitance fluctuates.

図10に示すように、第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの変化量は、第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの絶対値に対して相対的に変化する場合がある。例えば、第1電極4aと冷媒管1との間の第1電極静電容量8aが10pFで、第2電極4bと冷媒管1との間の第2電極静電容量8bが20pFであるとする。環境因子の変化によって第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bが10%増加すると仮定した場合、第1電極静電容量8aは11pFであって、第2電極静電容量8bは22pFとなる。環境因子の変動前の第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの差分は、10pFであるのに対し、環境因子の変動後の第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの差分は、11pFとなる。つまり、環境因子の変動前後において、第1電極静電容量8aの変化量は、1pFであって、第2電極静電容量8bの変化量は、2pfとなるため、それぞれの変化量が相対的に変化し、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの差分も変動する。従って、冷媒の漏洩がない場合であっても、環境因子の変動前後の第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの差分は、変動する。 As shown in FIG. 10, the amount of change in the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is relative to the absolute values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. may change to For example, assume that the first electrode capacitance 8a between the first electrode 4a and the refrigerant pipe 1 is 10 pF, and the second electrode capacitance 8b between the second electrode 4b and the refrigerant pipe 1 is 20 pF. . Assuming that the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b increase by 10% due to changes in environmental factors, the first electrode capacitance 8a is 11 pF and the second electrode capacitance 8b is 22 pF. The difference between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b before the change in the environmental factor is 10 pF, whereas the difference between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b after the change in the environmental factor is 10 pF. The difference from the capacitance 8b is 11 pF. That is, the amount of change in the first electrode capacitance 8a is 1 pF and the amount of change in the second electrode capacitance 8b is 2 pF before and after the change in environmental factors. , and the difference between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b also fluctuates. Therefore, even if there is no refrigerant leakage, the difference between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b before and after the change in the environmental factor fluctuates.

一方、図11に示すように、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比を求めた場合では、冷媒の漏洩がなければ、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比は、環境因子の変動前後で等しくなる。従って、実施の形態2は、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比を求めることで、環境因子による静電容量の変動を取り除いて、冷媒の漏洩に起因する第1電極静電容量8aおよび第2電極静電容量8bの変動を検出することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 11, when the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b is obtained, if there is no refrigerant leakage, the first electrode capacitance 8a and the second The ratio with the electrode capacitance 8b becomes equal before and after the change in the environmental factor. Therefore, in the second embodiment, by obtaining the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, the fluctuation of the capacitance due to environmental factors is eliminated, and the second electrode caused by the refrigerant leakage is eliminated. Variations in the one-electrode capacitance 8a and the second-electrode capacitance 8b can be detected.

また、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比の増減を検出することで、冷媒の漏洩が発生している電極を特定することもできる。例えば、第1電極静電容量8aを第2電極静電容量8bで割った値を比とした場合において、比が増大すれば第1電極4aで冷媒が漏洩しており、比が減少すれば第2電極4bで冷媒が漏洩していることを特定することができる。 Further, by detecting an increase or decrease in the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, it is possible to identify the electrode where the coolant is leaking. For example, when the ratio is the value obtained by dividing the first electrode capacitance 8a by the second electrode capacitance 8b, if the ratio increases, the refrigerant is leaking from the first electrode 4a, and if the ratio decreases, It is possible to identify that the coolant is leaking from the second electrode 4b.

上述では、静電容量演算部7は、静電容量計測部5で得られた第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比を演算した演算値を検出部6に出力し、検出部6において冷媒の漏洩を判定する構成を例に挙げているが、この限りではない。静電容量演算部7は、例えば、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの比の変化速度を演算し、検出部6において冷媒の漏洩を判定する構成であってもよい。 In the above description, the capacitance calculation unit 7 outputs to the detection unit 6 a calculated value obtained by calculating the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b obtained by the capacitance measurement unit 5. Although the configuration in which the detection unit 6 determines the leakage of the refrigerant is taken as an example, it is not limited to this. The capacitance calculation unit 7 calculates, for example, the rate of change in the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, and the detection unit 6 determines leakage of the coolant. good too.

図12は、実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200において、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とが一体化された構成を示す模式図である。図12に示すように、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とは、装置本体20として一体化された構成であってもよい。その場合には、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とは、同一の回路に形成し、同一基板上に配置されていればよい。静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6と、を一体化した場合には、一部分の部品を、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とで共用することができる。そのため、冷媒漏洩検知装置200の構成に必要な部品数を減らすことができ、冷媒漏洩検知装置200の製造コストの低減およびコンパクト化ができる。 FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration in which the capacitance measurement unit 5, the capacitance calculation unit 7, and the detection unit 6 are integrated in the coolant leakage detection device 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 12 , the capacitance measurement unit 5 , the capacitance calculation unit 7 , and the detection unit 6 may be integrated as a device body 20 . In that case, the capacitance measurement unit 5, the capacitance calculation unit 7, and the detection unit 6 may be formed in the same circuit and arranged on the same substrate. When the capacitance measurement unit 5, the capacitance calculation unit 7, and the detection unit 6 are integrated, a part of the components is the capacitance measurement unit 5, the capacitance calculation unit 7, It can be shared with the detection unit 6 . Therefore, it is possible to reduce the number of parts required for the configuration of the refrigerant leakage detection device 200, and it is possible to reduce the manufacturing cost and make the refrigerant leakage detection device 200 compact.

以上説明した、実施の形態2に係る冷媒漏洩検知装置200によれば、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比を用いて冷媒の漏洩が検出される。第1電極4aと第2電極4bとは、空間を開けて独立して配置されており、第1電極4aと冷媒管1との間の第1電極静電容量8aと、第2電極4bと冷媒管1との間の第2電極静電容量8bとが、類似の環境因子の影響により変動する。そのため、実施の形態2は、第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bと、の比を求めることで、環境因子による静電容量の変動を取り除いて、冷媒の漏洩に起因する第1電極静電容量8aと、第2電極静電容量8bとの変動を検出することができる。これにより、冷媒漏洩検知装置200の誤検知が防止され、正確化および高精度化に貢献できる。 According to the coolant leakage detection device 200 according to the second embodiment described above, coolant leakage is detected using the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. The first electrode 4a and the second electrode 4b are arranged independently with a space therebetween. The second electrode capacitance 8b with the refrigerant pipe 1 fluctuates under the influence of similar environmental factors. Therefore, in the second embodiment, by obtaining the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, fluctuations in capacitance due to environmental factors are removed, and A change in the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b can be detected. As a result, erroneous detection by the refrigerant leak detection device 200 can be prevented, contributing to accuracy and precision.

また、静電容量演算部7において、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの測定値が記憶され、第1電極静電容量8aと第1電極静電容量8aとの関係が演算される。このため、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとを互いに比較することができる。 In addition, in the capacitance calculator 7, the measured values of the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b are stored, and the values of the first electrode capacitance 8a and the first electrode capacitance 8a A relationship is computed. Therefore, the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b can be compared with each other.

また、検出部6は、静電容量演算部7において第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比などの関係に基づいて求めた演算値の増減により、第1電極4aまたは第2電極4bのいずれにより冷媒が漏洩した状態が検出されたかを特定することができる。 Further, the detection unit 6 detects the first electrode 4a by increasing or decreasing the calculated value obtained by the capacitance calculation unit 7 based on the relationship such as the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. Alternatively, it is possible to identify from which of the second electrodes 4b the refrigerant leak state has been detected.

また、静電容量演算部7は、第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比の変化速度を演算する構成であってもよい。これにより、環境因子の影響による静電容量の変動量をキャンセルし、冷媒漏洩検知装置200の誤検知が防止され、冷媒漏洩検知装置200の正確化、高精度化に貢献できる。 Further, the capacitance calculation unit 7 may be configured to calculate the rate of change of the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b. This cancels the amount of capacitance variation due to the influence of environmental factors, prevents erroneous detection by the refrigerant leakage detection device 200 , and contributes to the accuracy and precision of the refrigerant leakage detection device 200 .

また、検出部6は第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比の閾値を設定し、閾値を超えた場合に冷媒漏洩を検出する構成であってもよい。これにより、冷媒漏洩検知装置200の誤検知が防止され、冷媒漏洩検知装置200の正確化、高精度化に貢献できる。 Further, the detection unit 6 may be configured to set a threshold of the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b and detect coolant leakage when the threshold is exceeded. As a result, erroneous detection by the refrigerant leakage detection device 200 can be prevented, and the accuracy and precision of the refrigerant leakage detection device 200 can be improved.

また、検出部6は第1電極静電容量8aと第2電極静電容量8bとの比の変化速度の閾値を設定し、閾値を超えた場合に冷媒漏洩を検出する構成であってもよい。これにより、冷媒漏洩検知装置200の誤検知が防止され、冷媒漏洩検知装置200の正確化、高精度化に貢献できる。 Further, the detection unit 6 may be configured to set a threshold for the rate of change of the ratio between the first electrode capacitance 8a and the second electrode capacitance 8b, and detect coolant leakage when the threshold is exceeded. . As a result, erroneous detection by the refrigerant leakage detection device 200 can be prevented, and the accuracy and precision of the refrigerant leakage detection device 200 can be improved.

また、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とは、検知部3に近接して配置されている。そのため、検知部3と、静電容量演算部7と、検出部6とを接続している配線を短くでき、配線の静電容量値による影響を低減することができる。 Also, the capacitance measurement unit 5 , the capacitance calculation unit 7 , and the detection unit 6 are arranged close to the detection unit 3 . Therefore, the wiring connecting the detection unit 3, the capacitance calculation unit 7, and the detection unit 6 can be shortened, and the influence of the wiring capacitance value can be reduced.

また、静電容量計測部5と、静電容量演算部7と、検出部6とは、一体化された冷媒漏洩検知回路を構成していてもよい。これにより、冷媒漏洩検知装置200の体積が減少し、省スペース化できる。 Moreover, the capacitance measurement unit 5, the capacitance calculation unit 7, and the detection unit 6 may constitute an integrated refrigerant leakage detection circuit. As a result, the volume of the refrigerant leakage detection device 200 can be reduced and the space can be saved.

その他の効果は実施の形態1の冷媒漏洩検知装置100の場合と同じであるので、実施の形態1と対応もしくは相当する構成部分は、ここでは詳しい説明は省略する。 Other effects are the same as in the case of the refrigerant leakage detection device 100 of the first embodiment, so detailed descriptions of components corresponding to or corresponding to those of the first embodiment are omitted here.

1 冷媒管、2 断熱材、3 検知部、4 電極、4a 第1電極、4b 第2電極、5 静電容量計測部、5a 端子、6 検出部、7 静電容量演算部、8a 第1電極静電容量、8b 第2電極静電容量、9 電源、10a 第1スイッチ、10b 第2スイッチ、11 充放電回路、12 カウンター回路、13 カウント計測部、14 空隙、20 装置本体、50 制御装置、100 冷媒漏洩検知装置、200 冷媒漏洩検知装置。 REFERENCE SIGNS LIST 1 refrigerant pipe 2 heat insulating material 3 detection unit 4 electrode 4a first electrode 4b second electrode 5 capacitance measurement unit 5a terminal 6 detection unit 7 capacitance calculation unit 8a first electrode Capacitance 8b Second electrode capacitance 9 Power supply 10a First switch 10b Second switch 11 Charge/discharge circuit 12 Counter circuit 13 Count measurement unit 14 Air gap 20 Device main body 50 Control device, 100 Refrigerant Leak Detection Device, 200 Refrigerant Leak Detection Device.

Claims (18)

冷媒の流通方向に沿って延びる冷媒管の外周に設けられた断熱材の外周に配置された第1電極と、
前記第1電極と前記冷媒の流通方向に離隔して、前記断熱材の外周に配置された第2電極と、
前記第1電極と前記冷媒管との間の第1電極静電容量、および、前記第2電極と前記冷媒管との間の第2電極静電容量に基づいて前記冷媒の漏洩の検出をおこなう検出部と、
を備えた冷媒漏洩検知装置。
a first electrode disposed on the outer circumference of a heat insulating material provided on the outer circumference of the refrigerant pipe extending along the direction of flow of the refrigerant;
a second electrode arranged on the outer periphery of the heat insulating material, separated from the first electrode in the flow direction of the coolant;
The refrigerant leakage is detected based on a first electrode capacitance between the first electrode and the refrigerant pipe and a second electrode capacitance between the second electrode and the refrigerant pipe. a detection unit;
Refrigerant leakage detection device.
前記第1電極静電容量および前記第2電極静電容量を測定する静電容量計測部を更に有する請求項1に記載の冷媒漏洩検知装置。 2. The coolant leakage detection device according to claim 1, further comprising a capacitance measuring unit that measures the capacitance of the first electrode and the capacitance of the second electrode. 前記第1電極と前記第2電極とは、前記静電容量計測部に接続されており、前記第1電極と前記冷媒管との間の静電容量と、前記第2電極と前記冷媒管との間の静電容量と、が交互に測定される請求項2に記載の冷媒漏洩検知装置。 The first electrode and the second electrode are connected to the capacitance measurement unit, and the capacitance between the first electrode and the refrigerant pipe and the capacitance between the second electrode and the refrigerant pipe 3. The refrigerant leakage detection device according to claim 2, wherein the capacitance between and is alternately measured. 前記静電容量計測部は、静電容量に影響を及ぼす環境要因の変化時間よりも短い時間で、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、を測定する請求項2又は請求項3に記載の冷媒漏洩検知装置。 3. The capacitance measuring unit measures the first electrode capacitance and the second electrode capacitance in a time shorter than a change time of an environmental factor affecting the capacitance. Or the refrigerant leak detection device according to claim 3. 前記静電容量計測部に接続され、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の測定値を記憶するメモリを備えた静電容量演算部を更に備え、
前記静電容量演算部は、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の前記測定値の関係を演算する請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。
a capacitance calculation unit connected to the capacitance measurement unit and including a memory for storing measured values of the first electrode capacitance and the second electrode capacitance;
5. The capacitance calculator according to any one of claims 2 to 4, wherein the capacitance calculator calculates the relationship between the measured values of the first electrode capacitance and the second electrode capacitance. Refrigerant leak detector.
前記検出部は、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の関係を演算により求めた演算値の増減により、冷媒が漏洩した電極を特定する請求項5に記載の冷媒漏洩検知装置。 6. The detector according to claim 5, wherein the detection unit identifies the electrode from which the coolant has leaked, based on an increase or decrease in a calculated value obtained by calculating the relationship between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance. Refrigerant leak detector. 前記静電容量演算部は、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の比を演算する請求項5又は請求項6に記載の冷媒漏洩検知装置。 7. The refrigerant leakage detection device according to claim 5, wherein the capacitance calculation unit calculates a ratio between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance. 前記静電容量演算部は、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の比の変化速度を演算する請求項5~請求項7のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 The refrigerant according to any one of claims 5 to 7, wherein the capacitance calculation unit calculates a change speed of a ratio between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance. Leak detection device. 前記検出部には、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の前記比の閾値が記憶されており、
前記静電容量演算部で演算された前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の前記比が、前記比の閾値を超えた場合に前記検出部により冷媒漏洩が検出される請求項7に記載の冷媒漏洩検知装置。
The detection unit stores a threshold value of the ratio between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance,
When the ratio between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance calculated by the capacitance calculation unit exceeds a threshold value of the ratio, the detection unit detects refrigerant leakage. 8. The refrigerant leakage detection device according to claim 7.
前記検出部は、前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の前記比の変化速度の閾値を設定し、
前記静電容量演算部で演算された前記第1電極静電容量と、前記第2電極静電容量と、の前記比の変化速度が、前記比の変化速度の閾値を超えた場合に冷媒漏洩を検出する請求項8に記載の冷媒漏洩検知装置。
The detection unit sets a threshold for a change speed of the ratio between the first electrode capacitance and the second electrode capacitance,
When the change speed of the ratio of the first electrode capacitance and the second electrode capacitance calculated by the capacitance calculation unit exceeds a threshold of the change speed of the ratio, the refrigerant leaks. 9. The refrigerant leakage detection device according to claim 8, which detects the
前記静電容量計測部と前記静電容量演算部と前記検出部とは、前記第1電極および前記第2電極に近接して配置されている請求項5~請求項10のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 The capacitance measurement unit, the capacitance calculation unit, and the detection unit are arranged in proximity to the first electrode and the second electrode, according to any one of claims 5 to 10. Refrigerant leak detection device described. 前記静電容量計測部と前記静電容量演算部と前記検出部とが一体化した冷媒漏洩検知回路を備えた請求項6~請求項11のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 The refrigerant leakage detection device according to any one of claims 6 to 11, further comprising a refrigerant leakage detection circuit in which the capacitance measurement section, the capacitance calculation section, and the detection section are integrated. 前記第1電極および前記第2電極は、
冷媒の流れる冷媒管の外表面を覆う断熱材の外表面に、独立して配置されている請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。
The first electrode and the second electrode are
The refrigerant leakage detection device according to any one of claims 1 to 12, wherein the refrigerant leakage detection device is independently arranged on the outer surface of the heat insulating material covering the outer surface of the refrigerant pipe through which the refrigerant flows.
前記第1電極および前記第2電極は、2つ1組で検知部を構成している請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 The refrigerant leakage detection device according to any one of claims 1 to 13, wherein the first electrode and the second electrode constitute a detection unit in pairs. 前記第1電極および前記第2電極は、前記断熱材の外表面に巻きつけて配置され、前記冷媒管の軸方向に見て環状または円弧状の電極により構成されている請求項1~請求項14のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 The first electrode and the second electrode are wound around the outer surface of the heat insulating material, and are formed of annular or arc-shaped electrodes when viewed in the axial direction of the refrigerant pipe. 15. The refrigerant leakage detection device according to any one of 14. 前記第1電極および前記第2電極は、可撓性を有する薄膜状の導電性の電極により構成されている請求項1~請求項15のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 16. The coolant leakage detection device according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are composed of flexible thin-film conductive electrodes. 前記第1電極および前記第2電極の間に空隙を有する請求項1~請求項16のいずれか一項に記載の冷媒漏洩検知装置。 17. The refrigerant leakage detection device according to any one of claims 1 to 16, further comprising a gap between the first electrode and the second electrode. 冷媒の流通方向に沿って延びる冷媒管の外周に設けられた断熱材の外周に配置された第1電極と、前記冷媒管との間の第1電極静電容量、および、前記第1電極と前記流通方向に離隔して、前記断熱材の外周に配置される第2電極と、前記冷媒管との間の第2電極静電容量に基づいて前記冷媒管を流通する前記冷媒の漏洩の検出をおこなう検出ステップを有する冷媒漏洩検知方法。 A first electrode disposed on the outer circumference of a heat insulating material provided on the outer circumference of a refrigerant pipe extending along the flow direction of the refrigerant, a first electrode electrostatic capacitance between the refrigerant pipe, and the first electrode Detection of leakage of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe based on a second electrode capacitance between the refrigerant pipe and a second electrode spaced apart in the flow direction and arranged on the outer periphery of the heat insulating material A refrigerant leakage detection method having a detection step of performing
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