JP5665443B2

JP5665443B2 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: JP5665443B2
Application number: JP2010201475A
Authority: JP
Inventors: 利康樋熊
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: JP2012057858A

Description

本発明は、冷凍サイクルを利用して熱を移動させる冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置は、冷媒の圧縮、凝縮、膨張、蒸発の状態変化を繰り返すことにより、熱を移動させる。冷凍サイクル装置では、冷媒に金属片が混入し、混入した金属片が圧縮機や膨張弁に詰まり、空調装置、冷凍機等が故障することがある。このため、冷媒中の金属片を回収したり、金属片の量を求め、適当な時期に冷媒を交換すること等が望まれる。

一方、吸収式冷凍機に関しては、吸収液に含まれる金属イオンの濃度を示す金属インジケータを備えた吸収式冷凍機が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。金属インジケータにより、吸収液に含まれる金属イオンの濃度を確認することができ、金属イオンの濃度が高くなった場合、吸収液を交換することにより、配管の目詰まり等に起因する吸収式冷凍機の故障を少なくすることができる。

特開２００１−１８３０３８号公報

特許文献１に開示されている金属インジケータは、金属イオンの濃度検出等には有効である。しかしながら、動作原理が異なるため、冷凍サイクル装置における冷媒用配管内の金属片の量の測定や、金属片が圧縮機や膨張弁に詰まる可能性を低減することには利用できない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、金属片が圧縮機や膨張弁等に詰まる可能性を低減することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、冷媒中の金属片の量を検出可能とすることを他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を順に接続する非磁性体からなる配管と、
前記配管の外に配置され、配管内を流通する冷媒に含まれる金属片を磁力により収集する第１の磁石と、
前記配管の、前記第１の磁石よりも上流側に配置され、前記配管内を流通する冷媒に含まれる金属片の量を検出するセンサと、
前記センサによって検出された金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する判別手段と、
判別結果を報知する報知手段と、
前記配管の外に配置された第２の磁石と、
前記金属片に働く第２の磁石の磁力を制御する磁力制御手段と、
を備え、
前記第２の磁石と、前記センサと、前記第１の磁石とが、前記冷媒が前記配管内を流通する方向に順に並べて配置されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、第１の磁石が冷媒に含まれる金属片を磁力により引き付けて保持する。このため、金属片が圧縮機や膨張弁等に詰まる可能性を低減することができる。

本発明の実施形態１に係る空調装置の構成を示すブロック図である。（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す磁石を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る空調装置の構成を示すブロック図である。図３に示す磁石部の構成を説明するための図である。実施形態２に係る空調装置が実行する報知処理を説明するためのフローチャートである。表示部に表示する画面の一例を説明するための図である。実施形態３に係る磁石部を説明するための図である。実施形態３に係る空調装置が実行する報知処理を説明するためのフローチャートである。誘導起電力の電圧値のグラフの一例を説明するための図である。配管の構成を説明するための図である。（ａ）及び（ｂ）は、半円筒形状のフェライトを使用したコイルを説明するための図である。図１１（ｂ）に示すコイルの設置方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態に係る空調装置を図面を参照して説明する。

（実施形態１）
実施形態１に係る空調装置１０は、空気の温度を調節する装置であり、図１に示すように、圧縮機１１０と、凝縮器１２０と、膨張弁１３０と、蒸発器１４０と、磁石１５０（１５０_１、１５０_２）と、制御部１６０と、を備える。

圧縮機１１０と、凝縮器１２０と、膨張弁１３０と、蒸発器１４０と、は配管１７０（１７０_１〜１７０_４）で結合され、内部に冷媒が封入されている。

圧縮機１１０は、制御部１６０から供給される制御信号に従って、蒸発器１４０から配管１７０_４を介して供給された低圧の気体状態にある冷媒を圧縮し、高圧の気体状態にある冷媒を、配管１７０_１を介して凝縮器１２０に供給する。

凝縮器１２０は、圧縮機１１０から配管１７０_１を介して供給された高圧の気体状態にある冷媒から熱を奪うことにより、冷媒を冷却し、冷媒を高圧の液体状態とする。凝縮器１２０は、冷却により得られた高圧の液体状態にある冷媒を、配管１７０_２を介して膨張弁１３０に供給する。
冷媒は凝縮器１２０で気体から液体に相転移する際、凝縮熱を放出し、放出された凝縮熱は凝縮器１２０の外部に排出される。なお、液体状態にある冷媒は、配管１７０内に残留している機械油と混合状態になることがある。

膨張弁１３０は、制御部１６０から供給される制御信号（駆動パルス）に従って駆動するステッピングモータを内蔵する。ステッピングモータには、冷媒の流量を調節する弁が接続され、モータが駆動することにより、弁が開閉し、冷媒の流量を適宜調節する。
膨張弁１３０は、凝縮器１２０から配管１７０_２を介して供給された高圧の液体状態にある冷媒を、減圧することにより、低圧の液体状態にある冷媒に変化させる。続いて、膨張弁１３０は、減圧により得られた低圧の液体状態にある冷媒を、配管１７０_３を介して蒸発器１４０に供給する。

蒸発器１４０は、膨張弁１３０から配管１７０_３を介して供給された低圧の液体状態にある冷媒に室内の空気から供給された熱を与えることにより、冷媒を加熱する。加熱により冷媒は低圧の気体状態となる。続いて、蒸発器１４０は、加熱により得られた低圧の気体状態にある冷媒を、配管１７０_４を介して圧縮機１１０に供給する。

磁石１５０（１５０_１、１５０_２）は、強磁性体を磁化した磁石であるネオジム磁石等から構成され、冷媒が流れる配管１７０（１７０_２、１７０_４）上に配置されている。
磁石１５０は、図２（ａ）に示すように、冷媒１７４中に含まれる磁性体の金属片１７５を磁力により配管１７０の壁面に引き付けて保持する。磁石１５０の強度・サイズ等は任意であるが、図２（ｂ）に示すように、磁束φが配管１７０を貫通し且つ冷媒１７４の上流側に広がって、配管１７０の対向する壁面の近傍を流れる金属片１７５_１を経路Ｒに示すように吸引し、かつ、吸引した金属片１７５を冷媒１７４の流れに抗して保持できる程度の磁束φの強度と分布とを有することが望ましい。磁束φの強度と分布とは、配管１７０の径、冷媒１７４の流速等に依存し、配管１７０の径が大きくなり、冷媒１７４の流速が大きくなるに従って、強く且つ広く設定されることが望ましい。

具体的には、磁石１５０_１は、配管１７０_２上に、その表面に密接して配置され、配管１７０_２を流れる冷媒に含まれる金属片を吸引して保持する。同様に、磁石１５０_２は、配管１７０_４上に、その表面に密接して配置され、配管１７０_４を流れる冷媒に含まれる金属片を吸引して保持する。

磁石１５０_１により配管１７０_２中の金属片が吸着され、磁石１５０_２により配管１７０_４中の金属片が吸着されることにより、金属片１７５が除去された冷媒１７４が圧縮機１１０及び膨張弁１３０に供給される。このため、金属片１７５が圧縮機１１０や膨張弁１３０に詰まる可能性を低減することができ、空調装置１０の故障を少なくすることができる。
また、磁石１５０を配管１７０の表面に密接させることにより、磁石１５０と配管１７０内を流通する金属片１７５との距離が小さくなり、金属片１７５に働く磁力を大きくすることができ、より多くの金属片１７５を配管１７０の壁面に引きつけて保持することができる。更に、磁石１５０を配管１７０の外に設置するため、取り付けが容易であり、配管１７０内の冷媒の流れを妨げることがない。

制御部１６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、ＣＰＵは、使用するデータをＲＡＭに一時的に記憶し、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、圧縮機１１０及び膨張弁１３０等を制御する。また、制御部１６０は、タイマ１６１としても機能する。

配管１７０は、非磁性体である銅合金等で構成され、圧縮機１１０と、凝縮器１２０と、膨張弁１３０と、蒸発器１４０と、を結合する。

次に、空調装置１０の動作を説明する。
制御部１６０は、電源投入後、冷媒の圧縮を開始する旨の制御信号を圧縮機１１０に供給する。圧縮機１１０は、制御信号に応答して、配管１７０_４を介して供給された低圧の気体状態にある冷媒を圧縮し、圧縮により得られた高圧の気体状態にある冷媒を、配管１７０_１を介して凝縮器１２０に供給する。

凝縮器１２０は、配管１７０_１を介して供給された高圧の気体状態にある冷媒を冷却し、冷却により得られた高圧の液体状態にある冷媒を、配管１７０_２に供給する。配管１７０_２に供給された高圧の液体状態にある冷媒は、配管１７０_２上に配置された磁石１５０_１により、磁性体の金属片１７５が除去された後、膨張弁１３０に供給される。凝縮器１２０では、冷媒は凝縮熱を放出する。

膨張弁１３０は、配管１７０_２を介して供給された高圧の液体状態にある冷媒を減圧し、減圧により得られた低圧の液体状態にある冷媒を、配管１７０_３を介して蒸発器１４０に供給する。蒸発器１４０は、配管１７０_３を介して供給された低圧の液体状態にある冷媒を加熱し、加熱により得られた低圧の気体状態にある冷媒を、配管１７０_４に供給する。蒸発器１４０では、冷媒は気化熱を吸収する。

配管１７０_４に供給された低圧の気体状態にある冷媒は、配管１７０_４上に配置された磁石１５０_２により、磁性体の金属片１７５が除去された後、圧縮機１１０に供給される。

以後、冷媒は、圧縮機１１０、凝縮器１２０、膨張弁１３０、蒸発器１４０、を繰り返し流通する。これにより、磁性体の金属片１７５が除去された冷媒が圧縮機１４０及び膨張弁１３０に供給される。このため、金属片１７５が圧縮機１４０や膨張弁１３０に詰まる可能性を低減することができる。

なお、利用者は、適宜、例えば周期的に配管１７０_２、配管１７０_４を取り外し、磁石１５０_２、１５０_４に吸引・保持されている金属片を除去することが望ましい。

以上、説明したように、本実施形態によれば、金属片１７５が磁石１５０によって収集されるため、圧縮機１４０や膨張弁１３０に詰まる可能性を低減することができる。このため、空調装置１０の故障を少なくすることができる。また、磁石１５０は、配管１７０の外部に配置されているため、配管１７０内の冷媒の流れを妨げることがない。

（実施形態２）
実施形態１の構成では、磁石１５０に保持されている金属片１７５の量を知ることができない。このため、磁石１５０に保持されている金属片１７５を除去（メンテナンス）する適切な時期を知ることができない。本実施形態では、磁石１５０に保持されている金属片１７５の量を測定し、適切な除去時期を報知できる空調装置１１を説明する。

本実施形態の空調装置１１は、図３に示すように、図１に示す空調装置１０に、表示部１６５を追加し、磁石１５０（１５０_１、１５０_２）を磁石部１８０（１８０_１、１８０_２）に置き換えた構成を有する。

表示部１６５は、ディスプレイ装置等から構成され、制御部１６０の制御に従って、画像を表示する。

磁石部１８０_１は、配管１７０_２に配置され、磁石部１８０_２は、配管１７０_４に配置されている。各磁石部１８０（１８０_１、１８０_２）は、図４に示すように、コイル１８１と、電圧センサ１８２と、磁石１５０と、を備える。コイル１８１と磁石１５０とは、冷媒１７４が流通する方向に順に並べて配置される。

コイル１８１は、磁石１５０の近傍に配置され、銅等からなる電線から構成され、配管１７０の外周に巻回されている。
磁石１５０は、コイル１８１の下流側に、磁束がコイル１８１の内側を貫通する位置に配置されている。
この構成により、冷媒に含まれる磁性体の金属片１７５がコイル１８１の内を通過すると、コイル１８１を貫通する磁束分布が変化し、コイル１８１は、誘導起電力を発生する。

電圧センサ１８２は、コイル１８１で発生した誘導起電力の電圧値（ピーク値）を計測し、計測した電圧値と、自電圧センサ１８２を特定する識別情報（＝磁石部１８０の識別情報）を制御部１６０に供給する。誘導起電力の電圧値は、金属片１７５がコイル１８１の内側を通過する際の速度（＝冷媒の速度）が一定であると仮定すると、金属片１７５の体積等に比例する。

制御部１６０は、電圧センサ１８２から供給された電圧値を処理し、磁石１５０に固定された金属片の量を求め、求めた金属片の量に基づいて、圧縮機１１０や膨張弁１３０を制御する。

次に、本実施形態に係る空調装置１１の動作を説明する。
なお、空調装置１１の空調動作自体は実施形態１の空調装置１０と同一であり、以下では、特徴的な金属片量測定処理を中心に説明する。
制御部１６０は、電源投入後、図５に示す報知処理を開始し、まず、電圧センサ１８２ｉ（ｉは１又は２）から電圧値及び識別情報が供給されたか否かを判別する（ステップＳ１）。制御部１６０は、電圧センサ１８２ｉから電圧値Ｖ及び識別情報ｉが供給されていないと判別した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、ステップＳ１を繰り返す。

一方、制御部１６０は、電圧センサ１８２ｉから電圧値Ｖ及び識別情報ｉが供給されたと判別した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、供給された電圧値Ｖを、識別情報で特定される累算値ＶＬｉに加算し、新たな累算値ＶＬｉを求める（ステップＳ２）。電圧値Ｖは、コイル１８１内を通過し、磁石１５０に吸引・保持された金属片１７５の量に対応する値である。従って、磁石１５０が、コイル１８１を通過したほぼ全ての金属片１７５を吸引できるとすれば、累算値ＶＬｉは、コイル１８１を通過し、磁石１５０ｉに吸引・保持されている金属片の量に対応する。
なお、累算値ＶＬｉは、磁石１５０ｉに保持されている金属片１７５を除去した際に、０にリセットされ、制御部１６０のＲＡＭに記憶されている。

制御部１６０は、累算値ＶＬｉが所定の閾値を超えたか否かを判別する（ステップＳ３）。即ち、制御部１６０は、磁石１５０ｉに吸引・保持された金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する判別手段として、コイル１８１の内側を通過して、磁石１５０ｉに吸引・保持された金属片１７５が所定量を超えたか否かを判別する。
制御部１６０は、コイル１８１の内側を通過した金属片１７５が所定量を超えていないと判別した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ１に処理を戻す。

一方、制御部１６０は、コイル１８１の内側を通過した金属片１７５が所定量を超えたと判別した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、圧縮機を停止し及び／又は膨張弁を閉じさせる膨張弁制御手段として、圧縮機１１０の駆動を停止させ、膨張弁１３０の弁を閉じさせる（ステップＳ４）。即ち、磁石１５０ｉの磁力により配管１７０の壁面に吸引・保持されている金属片１７５が所定量となった場合、制御部１６０は、圧縮機１１０の駆動を停止させ、膨張弁１３０の弁を閉じさせる。

続いて、制御部１６０は、金属片の量が所定の閾値を超えた旨を報知する報知手段として、図６に示すように、所定の閾値を超えた累算値ＶＬｉに対応する磁石部１８０の識別情報ｉと、所定量の金属片１７５を検出したため、圧縮機１１０の駆動を停止し、膨張弁１３０を閉じた旨と、を表示部１６５に表示して報知（警告）する（ステップＳ５）。この際、図６に示すように、制御部１６０は、空調装置１１の構成図を表示部１６５に表示し、所定量の金属片１７５を検出した磁石部１８０を反転表示する。

以上、説明したように、本実施形態によれば、コイル１８１の内側を通過した金属片１７５が所定量を超えた場合、圧縮機１１０の駆動を停止させ、膨張弁１３０の弁を閉じさせる。このため、金属片１７５が圧縮機１４０や膨張弁１３０に詰まることを防ぐことができる。また、この場合、磁石部１８０の識別情報を表示部１６５に表示して報知する。このため、メンテナンスを行うべき磁石部１８０を特定することができる。

例えば、図６に示すように表示部１６５に表示された場合、金属片１７５は、凝縮器１２０と膨張弁１３０とを接続する配管１７０_２上に設定された磁石部１８０_１に含まれる磁石１５０_１に引き寄せられている。ユーザは、配管１７０_２を取り外すこと等により、磁石１５０_１に引き寄せられている金属片１７５を回収し、メンテナンスを行うことができる。

（実施形態３）
上記実施形態２では、コイル１８１の内側を通過した金属片１７５を検出している。しかし、金属片１７５が小さい場合、コイル１８１の内側を通過する際に電圧センサ１８２で検出可能な誘導起電力が発生せず、金属片１７５がコイル１８１の内側を通過したことを判別できない場合がある。そこで、金属片１７５の検出可能性を高めた空調装置１１を説明する。

本実施形態の空調装置は、図３に示す実施形態２の空調装置１１において、磁石部１８０を磁石部１９０に置き換えたものである。

磁石部１９０（１９０_１、１９０_２）は、図７に示すように、図４に示す磁石部１８０に更に電磁石１８３を追加したものである。電磁石１８３と、コイル１８１と、磁石１５０とは、金属片１７５が配管１７０内を流通する方向に順に並べて配置される。

電磁石１８３は、鉄心と該鉄心に巻回されたコイルと電源から構成され、制御部１６０から供給される制御信号に従って、コイルに流れる電流を調整することにより、磁力の強さを適宜調節する。電磁石１８３は、コイルに電流が供給された際に、その磁束が配管１７０の内部を通過し、金属片１７５を引き寄せて配管１７０の壁面に保持することができる程度の磁力を有する。電磁石１８３は、その磁束が配管１７０を貫通するように配置することが望ましい。

制御部１６０は、所定の期間Ｔ１、電磁石１８３のコイルに電流を供給し、所定の期間Ｔ２、電磁石１８３のコイルに電流を供給しないことを繰り返す。ここで、Ｔ１は任意であるが、電磁石１８３の磁力によりある程度の量の金属片１７５が配管１７０の壁面に引き付けられて保持されるために十分な期間（例えば、Ｔ１＝１（ｈｏｕｒ））とすることが望ましい。また、Ｔ２も任意であるが、配管１７０の壁面に引き付けられた金属片１７５が、壁面から離れてコイル１８１を通過するために十分な期間（例えば、Ｔ２＝５（ｍｉｎ））とすることが望ましい。

このように構成される磁石部１９０の近傍での金属片１７５の挙動を、図７を参照して具体的に説明する。例えば、複数の金属片を含む冷媒が、図７に示す配管１７０内を、上から下へ流通しているとする。

（１）電磁石１８３のコイルに電流が供給されている場合
電磁石１８３のコイルに電流が供給されている場合、電磁石１８３は、磁力を発生する。このため、冷媒に含まれる磁性体の金属片１７５は、電磁石１８３の磁力により配管１７０の壁面に引き付けられ保持される。そして、磁性体の金属片１７５は、電磁石１８３の磁力により磁化される。

（２）電磁石１８３のコイルに電流が供給されなくなった場合
電磁石１８３のコイルに電流が供給されなくなると、電磁石１８３は、磁力を発生しない。このため、電磁石１８３の磁力により配管１７０の壁面に引き付けられ保持された複数の金属片１７５は、冷媒の流れにより、配管１７０の壁面から離れ、コイル１８１を通過する。この際、金属片１７５は磁化されており、また、複数の金属片１７５が一群となっているため、コイル１８１に発生する誘導起電力の電圧値は、磁化されていない単体の金属片１７５に比較して大きくなる。続いて、コイル１８１を通過した複数の金属片１７５は、磁石１５０の磁力により配管１７０の壁面に引き付けられ保持される。

次に、本実施形態に係る空調装置１１の特有の動作を説明する。
制御部１６０は、電源投入後、図８に示す報知処理を開始し、まず、タイマ１６１によって計測される期間ｔ１を０にリセットして、計時を開始させる（ステップＳ１１）。制御部１６０は、電磁石１８３のコイルに電流を供給することにより、磁力を発生させる（ステップＳ１２）。制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ１が所定の期間Ｔ１を超えたか否かを判別する（ステップＳ１３）。

制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ１が所定の期間Ｔ１未満であると判別した場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ステップＳ１３を繰り返す。
一方、制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ１が所定の期間Ｔ１を超えたと判別した場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、タイマ１６１によって計測される期間ｔ２を０にリセットして、計時を開始させる（ステップＳ１４）。制御部１６０は、磁力を制御する磁力制御手段として、電磁石１８３のコイルに電流を供給することを止めることにより、磁力を消滅させる（ステップＳ１５）。制御部１６０は、電圧センサ１８２から電圧値Ｖ及び識別情報ｉが供給されたか否かを判別する（ステップＳ１６）。

制御部１６０は、電圧センサ１８２ｉから電圧値Ｖ及び識別情報ｉが供給されていないと判別した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ステップＳ２１へ処理を進める。
一方、制御部１６０は、電圧センサ１８２ｉから電圧値Ｖ及び識別情報ｉが供給されたと判別した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、電圧値Ｖｉが所定の閾値よりも大きいか否か（Ｖｉ＞閾値が成立するか否か）を判別する（ステップＳ１７）。即ち、制御部１６０は、コイル１８１の内側を所定量の金属片が一度に通過したか否かを判別する。

制御部１６０は、Ｖｉ≦閾値であると判別した場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ステップＳ２１へ処理を進める。
一方、制御部１６０は、Ｖｉ＞閾値であると判別した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、圧縮機１１０の駆動を停止させ、膨張弁１３０の弁を閉じさせる（ステップＳ１８）。制御部１６０は、所定の閾値を超えた変数Ｖの値（電圧値）に対応する磁石部１９０の識別情報と、所定量の金属片１７５を検出したため、圧縮機１１０の駆動を停止し、膨張弁１３０を閉じた旨と、を表示部１６５に表示して報知する（ステップＳ１９）。

一方、ステップＳ１６でＮｏの場合とステップＳ１８でＮｏの場合、制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ２が所定の期間Ｔ２を超えたか否かを判別する（ステップＳ２０）。

制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ２が所定の期間Ｔ２未満であると判別した場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１６に処理を戻す。
一方、制御部１６０は、タイマ１６１によって計測される期間ｔ１が所定の期間Ｔ１を超えたと判別した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に処理を戻す。

以上、説明したように、本実施形態によれば、電磁石１８３のコイルに電流を供給することにより、金属片１７５は、電磁石１８３の磁力により配管１７０の壁面に引き付けられ保持される。また、金属片１７５は、電磁石１８３の磁力により磁化される。そして、電磁石１８３のコイルに電流を供給することを止めることにより、電磁石１８３の磁力により配管１７０の壁面に引き付けられ保持された複数の金属片１７５は、冷媒の流れにより、配管１７０の壁面から離れ、コイル１８１を通過する。この際、金属片１７５は磁化されており、また、複数の金属片１７５が一群となっているため、コイル１８１に発生する誘導起電力の電圧値は、磁化されていない単体の金属片１７５に比較して大きくなる。このため、金属片１７５の検出可能性を高めることができる。

（変形例）
実施形態２において、Ｖｉ＞閾値のときに、警報を発するように構成してもよい。
また、実施形態３において、Ｖｉの累算値ＶＬを求め、累算値ＶＬ＞閾値のときに、警報を発するように構成してもよい。

上記実施形態２，３では、所定量の金属片１７５を検出した場合に、圧縮機１１０の駆動を停止し、膨張弁１３０を閉じたが、表示部１６５に報知するだけで、冷凍サイクル装置自体を停止しなくてもよい。
また、警報の種類は、表示部１６５に表示して報知するだけでなく、音や光により報知してもよい。

上記実施形態では、所定量の金属片１７５を検出した場合に、制御部１６０が、報知した内容を示す報知情報と、自装置を特定する識別情報とを、ネットワークインタフェース（通信部）を介して外部の管理センタのサーバに通知するようにしてもよい。通知を受けた管理センタのサーバは、自装置に接続されたディスプレイ装置に受信した報知情報が示す内容と、空調装置１１の識別情報と、を表示する。これにより、管理センタの監視員は、停止した空調装置１１が設置された現場に作業員を迅速に手配することができる。

また、制御部１６０は、磁石部１８０の識別情報毎に、コイル１８１に発生する誘導起電力の電圧値又はその累算値と、この電圧値を計測した時刻（タイミング）と、を対応付けてＲＡＭ（記憶部）に記憶し、ユーザからの指示に応答して、ＲＡＭに記憶されたデータを表示部１６５に表示してもよい。この場合、空調装置１１は、時計等の計時手段を備え、該計時手段により電圧値を測定した時刻を計測する。
これにより、例えば、上記実施形態１では、図９（ａ）に示すように、制御部１６０は、電圧値の累算値ＶＬと時刻ｔとのグラフを表示部１６５に表示する。一方、上記実施形態２では、図９（ｂ）に示すように、制御部１６０は、電圧値Ｖと時刻ｔとのグラフを表示部１６５に表示する。
また、制御部１６０は、ＲＡＭに記憶されたデータを管理センタのサーバの記憶部に記憶してもよい。管理センタのサーバは、ユーザからの指示に応答して、サーバの記憶部に記憶されたデータに基づいて、磁石部１８０の識別情報毎に、コイル１８１に発生する誘導起電力の電圧値と、この電圧値を計測した時刻と、をサーバに接続されたディスプレイ装置に表示する。

更に、上記実施形態２及び３では、所定量の金属片１７５を検出した場合、圧縮機１１０の駆動を停止し、膨張弁１３０の弁を閉じることにより、空調を停止するが、冷凍倉庫等に設置された大型の冷凍機のように予備の冷凍サイクル装置がある場合には、予備の冷凍サイクル装置を稼働させてもよい。

この発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記説明において示したハードウェアの構成及び動作のフローチャートは一例であり、これらに限定されるものではなく、適宜変更及び応用が可能である。

上記実施形態では、磁石１５０は、配管１７０の外部からその表面に密接して配置されているが、磁石１５０を配置する位置はこれに限定されず、磁石１５０の磁束が配管１７０の内部を通過し、金属片１７５を引き寄せて配管１７０の壁面に保持することができればよい。
また、上記実施形態では、磁石１５０を配管１７０_２及び１７０_４上の任意の位置に配置しているが、磁石を配置する配管はこれに限定されず、配管１７０_１及び１７０_３上の任意の位置に配置してもよい。

上記実施形態では、磁石１５０は、いわゆる永久磁石としてのネオジム磁石であるが、これに限定されず、例えば、電磁石を採用してもよい。なお、電磁石は直流電磁石であるか交流電磁石であるかを問わない。
また、上記実施形態では、金属片１７５を除去するため磁石１５０を２個使用しているが、磁石１５０の数は任意である。

上記実施形態３では、金属片１７５に働く磁力の強さを切り替えるため、電磁石１８３を採用しているが、金属片１７５に働く磁力の強さを切り替える方法はこれに限定されず、例えば、ステッピングモータ等の駆動手段により永久磁石を配管１７０に近づけたり遠ざけたりすることにより、金属片１７５に働く磁力の強さを切り替えてもよい。
また、駆動手段により電磁シールドを配管１７０と永久磁石の間に挿入したり抜去したりすることにより、金属片１７５に働く磁力の強さを切り替えてもよい。

上記実施形態では、配管１７０の全体が、非磁性体である銅合金等で構成されているが、これに限定されず、例えば、図１０に示すように、磁石１５０、磁石部１８０又は磁石部１９０を配置する部分のみ非磁性体からなる配管としてもよい。

上記実施形態２及び３では、コイル１８１は、銅等からなる電線を配管１７０の外周に巻いたものであるが、コイルの態様はこれに限定されず、冷媒に含まれる金属片１７５がコイルの近傍を移動することにより、誘導起電力を発生するものであればよい。
例えば、図１１（ａ）に示すように、円筒形状のフェライトを円筒の中心軸３０１を含む平面３０２で２つに分断した半円筒形状のフェライト２０１と、フェライト２０２と、からなるフェライトコアに、図１１（ｂ）に示すように、銅等からなる電線２０３を巻いたものを採用してもよい。ここで、フェライト２０１と、フェライト２０２とは、図１２に示すように、配管１７０を挟むように配置される。

本発明は、空調装置の他、冷凍機、除湿器、給湯器、床暖房装置等に利用することができる。

１０空調装置
１１空調装置
１１０圧縮機
１２０凝縮器
１３０膨張弁
１４０蒸発器
１５０磁石
１６０制御部
１６１タイマ
１６５表示部
１７０配管
１７４冷媒
１７５金属片
１８０磁石部
１８１コイル
１８２電圧センサ
１８３電磁石
１９０磁石部
２０１フェライト
２０２フェライト
２０３電線
３０１中心軸
３０２平面

Claims

圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を順に接続する非磁性体からなる配管と、
前記配管の外に配置され、配管内を流通する冷媒に含まれる金属片を磁力により収集する第１の磁石と、
前記配管の、前記第１の磁石よりも上流側に配置され、前記配管内を流通する冷媒に含まれる金属片の量を検出するセンサと、
前記センサによって検出された金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する判別手段と、
判別結果を報知する報知手段と、
前記配管の外に配置された第２の磁石と、
前記金属片に働く第２の磁石の磁力を制御する磁力制御手段と、
を備え、
前記第２の磁石と、前記センサと、前記第１の磁石とが、前記冷媒が前記配管内を流通する方向に順に並べて配置されている、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を順に接続する非磁性体からなる配管と、
前記配管の外に配置され、配管内を流通する冷媒に含まれる金属片を磁力により収集する第１の磁石と、
前記配管の、前記第１の磁石よりも上流側に配置され、前記配管内を流通する冷媒に含まれる金属片の量を検出するセンサと、
前記センサによって検出された金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する判別手段と、
判別結果を報知する報知手段とを備え、
前記センサは、前記第１の磁石からの磁束が内部を通過するコイルを含み、
前記判別手段は、前記コイルに発生した電圧値の累積値が所定の閾値を超えたか否かを判別することにより、金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
前記判別手段が、金属片の量が所定の閾値を超えたと判別したときに、センサの下流に位置する前記圧縮機を停止し及び/又は前記膨張弁を閉じさせる膨張弁制御手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記センサは、前記第１の磁石からの磁束が内部を通過するコイルを含む、
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の冷凍サイクル装置。
前記判別手段は、前記コイルに発生した電圧値の累積値が所定の閾値を超えたか否かを判別することにより、金属片の量が所定の閾値を超えたか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
前記第１の磁石は、前記凝縮器と前記膨張弁とを接続する配管、又は、前記蒸発器と前記圧縮機とを接続する配管の外に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。