JP6974762B2

JP6974762B2 - 気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置

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Publication number: JP6974762B2
Application number: JP2019239252A
Authority: JP
Inventors: 健一藤解
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: JP2021107756A

Description

気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置に関する。

空気調和機などの冷媒回路を有する機器の製造において、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の３つの工程が必要である。従来は、気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填のそれぞれの工程に対して、それぞれ別の設備を用いていた（特許文献１（特開２００６−２０７９２５号公報））。

気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程に対してそれぞれ設備が必要であるため、設備の投資費用が高額になり、設備が大型化するという課題がある。

第１観点の装置は、冷媒回路を有する機器に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置である。送気ポンプと、吸引ポンプと、冷媒容器と、を備えている。送気ポンプは、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプは、所定気体を冷媒回路に送り、冷媒回路の内部の圧力を上げる。吸引ポンプは、冷媒回路の内部の圧力を下げて、冷媒回路の内部を真空状態に近づける。冷媒容器は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器は、冷媒回路に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理で、吸引ポンプを使用する。

この装置では、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程を一体化した設備で行うことで、設備の投資費用を抑制し、設備をよりコンパクトにすることができる。

第２観点の装置は、第１観点の装置であって、第１配管と、第１プラグと、第２配管と、第２プラグと、をさらに備える。第１配管は、送気ポンプと吸引ポンプとが接続される。第１プラグは、第１配管の端部と機器とを接続する。第２配管は、吸引ポンプと冷媒容器とが接続される。第２プラグは、第２配管の端部と機器とを接続する。

この装置では、吸引ポンプを第１プラグと第２プラグの両方に接続することで、１つの吸引ポンプを真空乾燥処理と冷媒充填処理で使用することができる。

第３観点の装置は、第２観点の装置であって、第１プラグは、第１配管の第３端部に設けられる。第１配管の第３端部は、送気ポンプと接続される第１配管の第１端部及び吸引ポンプと接続される第１配管の第２端部と反対側の端部である。第２プラグは、第２配管の第３端部に設けられる。第２配管の第３端部は、冷媒容器と接続される第２配管の第１端部及び吸引ポンプと接続される第２配管の第２端部と反対側の端部である。

第４観点の装置は、第２観点または第３観点の装置であって、第１配管は、第１プラグと吸引ポンプとの間に第１開閉弁を有する。第１開閉弁は、気密耐圧確認処理で第１プラグ側から吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第１プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。

この装置では、気密耐圧確認処理と真空乾燥処理のそれぞれの処理で、第１プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。

第５観点の装置は、第２観点から第４観点のいずれかの装置であって、第２配管は、第２プラグと吸引ポンプとの間に、第２開閉弁及び第３開閉弁を有する。第２開閉弁は、冷媒充填処理で第２プラグ側から吸引ポンプ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。第３開閉弁は、冷媒充填処理で吸引ポンプ側から第２プラグ側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグと吸引ポンプとの間の流れを通す。

この装置では、冷媒充填処理と真空乾燥処理のそれぞれの処理で、第２プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。

第６観点の装置は、第１観点から第５観点のいずれかの装置であって、第１プラグと機器との接続状態、及び、第２プラグと機器との接続状態を確認するプラグ設置状態確認センサ、をさらに備える。

この装置では、誤ったプラグに接続された場合に接続が誤っていることを検知することができる。

第７観点の装置は、第６観点の装置であって、第１プラグは、第１メタルコネクターを有する。第２プラグは、第２メタルコネクターを有する。第１メタルコネクターと機器との接続、及び、第２メタルコネクターと機器との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサが確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。

この装置では、メタルコネクターと機器との接続が誤っている場合は、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転ができず、接続が正しくないことをユーザが知ることができる。

気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置の構成を示す図。開閉弁を説明するための図。気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のフローチャート。

（１）気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置
図１に、冷媒回路２６を有する機器３０に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置１００を示す。

本実施形態に係る装置１００は、送気ポンプ１１と、吸引ポンプ１２と、冷媒容器１３と、を備えている。送気ポンプ１１は、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプ１１は、空気を冷媒回路２６に送り、冷媒回路２６の内部の圧力を上げる。吸引ポンプ１２は、冷媒回路２６の内部の圧力を下げて、冷媒回路２６の内部を真空状態に近づける。冷媒容器１３は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器１３は、冷媒回路２６に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理及び冷媒充填処理で、吸引ポンプ１２を使用する。

（２）配管
第１配管２１は、送気ポンプ１１と吸引ポンプ１２とが接続される。第１配管２１の第１端部２１ａと送気ポンプ１１とが接続される。第１プラグ１４は、第１配管２１の第３端部２１ｃと機器３０とを接続する。吸引ポンプ１２と第１配管２１の第２端部２１ｂとが接続される。

第２配管２２は、吸引ポンプ１２と冷媒容器１３とが接続される。第２配管２２の第１端部２２ａと冷媒容器１３とが接続される。第２プラグ１５は、第２配管２２の第２端部２２ｂと機器３０とを接続する。吸引ポンプ１２と第２配管２２の第３端部２２ｃとが接続される。

（３）開閉弁
図２に本実施形態の装置１００の開閉弁を説明するための図を示す。図２に示すように、配管５０は開閉弁４０を有する。開閉弁４０は、矢印１１０で示す配管５０のＡ側からＢ側への空気または冷媒の流れを常に通している。一方、矢印１２０で示す配管５０のＢ側からＡ側への空気または冷媒の流れは、開閉弁４０が開閉することによって調節される。

本実施形態の装置１００では、第１配管２１は、第１プラグ１４と吸引ポンプ１２との間に第１開閉弁１６を有する。第１開閉弁１６は、気密耐圧確認処理で第１プラグ１４側から吸引ポンプ１２側の方向への空気の流れを止める。これにより、送気ポンプ１１使用時に吸引ポンプ１２の方向へ高圧の気体が流れるのを防ぎ、吸引ポンプ１２が壊れないようにしている。また、第１開閉弁１６は、真空乾燥処理で第１プラグ１４と吸引ポンプ１２との間の空気の流れを通す。

第２配管２２は、第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間に、第２開閉弁１７及び第３開閉弁１８を有する。第２開閉弁１７は、冷媒充填処理で第２プラグ１５側から吸引ポンプ１２側の方向への冷媒の流れを止める。これにより、冷媒が空気中に漏れることを防いでいる。また、第２開閉弁１７は、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の空気の流れを通す。第３開閉弁１８は、冷媒充填処理で吸引ポンプ１２側から第２プラグ１５側の方向への空気の流れを止める。これにより、冷媒への空気の混入を防いでいる。また、第３開閉弁１８は、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の空気の流れを通す。

第１開閉弁１６、第２開閉弁１７、及び第３開閉弁１８は、図２に示す開閉弁４０と同様に、第１、第２配管２１、２２の一方向に対して空気または冷媒の流れを常に通しており、第１、第２配管２１、２２の他方向に対して空気または冷媒の流れを調節する。

（４）プラグ設置状態確認センサ
本実施形態に係る装置１００は、プラグ設置状態確認センサ２５を備える。プラグ設置状態確認センサ２５は、第１プラグ１４と機器３０との接続状態、及び、第２プラグ１５と機器３０との接続状態を確認する。

第１プラグ１４は、第１メタルコネクターを有する。第２プラグ１５は、第２メタルコネクターを有する。

第１メタルコネクターと機器３０との接続、及び、第２メタルコネクターと機器３０との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサ２５が確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。

（５）気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理
図３に、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のフローチャートを示す。

まず、気密耐圧確認処理を行う。第１プラグ１４を機器３０に接続する（ステップＳ１０１）。次に、送気ポンプ１１から第１配管２１を介して機器３０へ空気を送る（ステップＳ１０２）。このとき、第１開閉弁１６は閉じている。これにより、気密耐圧確認処理において、送気ポンプ１１からの空気は、第１配管１３の、第１端部２１ａと第３端部２１ｃとの間を通る。このように、気密耐圧確認処理は、機器３０の冷媒回路２６の内部に空気を封入し、圧力を付加して、冷媒回路２６の気密性と耐圧能力を確認する。

次に真空乾燥処理を行う。吸引ポンプ１２で機器３０と第１配管２１内部の圧力を下げる（ステップＳ１０３）。このとき、第１開閉弁１６は開いている。これにより、機器３０の冷媒回路２６が真空引きされる。また、第１配管２１の、第１端部２１ａと第３端部２１ｃとの間、及び第２端部２１ｂと第３端部２１ｃとの間で、第１配管２１内部が真空引きされる。機器３０の冷媒回路２６の内部を真空状態にした後、第１プラグ１４を機器３０から外す（ステップＳ１０４）。このように、真空乾燥処理は、機器３０の冷媒回路２６の内部を真空状態にして乾燥させる。

次に冷媒充填処理を行う。機器３０の冷媒回路２６に冷媒を充填する前に、機器３０の冷媒回路２６の内部を真空状態にする。第２プラグ１５を機器３０に接続して（ステップＳ１０５）、吸引ポンプ１２で機器３０と第２配管２２内部の圧力を下げる（ステップＳ１０６）。このとき、第２開閉弁１７及び第３開閉弁１８は開いている。これにより、機器３０の冷媒回路２６が真空引きされる。また、第２配管２２の、第１端部２２ａと第３端部２２ｃとの間、及び第２端部２２ｂと第３端部２２ｃとの間で、第２配管２２内部が真空引きされる。

機器３０の冷媒回路２６の内部を真空状態にした後、冷媒容器１３から機器３０の冷媒回路２６に冷媒を充填する（ステップＳ１０７）。

従来は、空気調和機などの機器の製造において、機器の配管内にガスを封入し、圧力を付加し、配管の気密と耐圧能力を確認する気密耐圧、機器の配管内を真空状態にする真空乾燥、機器の配管内に規定の冷媒を充填する冷媒充填、のそれぞれの工程に対してそれぞれ別の設備を用いていた。従来は上記の各工程に対してそれぞれ設備を用意する必要があったため、設備が３台必要であり設備への投資費用が高額になるという問題があった。また、設備が大型化し、設備の制御も設備毎に別となり管理の手間も３倍になる、という問題があった。

本実施形態では、新たに気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填の各工程を行うことができる一体化した設備を開発した。真空乾燥装置で使用する真空ポンプと冷媒充填装置で使用する真空ポンプを共有化させ、設備をよりコンパクトにした。

ここで、真空乾燥装置で使用する真空ポンプと冷媒充填装置で使用する真空ポンプを共有することにより、冷媒に別のガスが流れ込む可能性がある。また、設備を一体化したことで、第１プラグ及び第２プラグを間違って機器に接続する可能性がある。第１プラグ及び第２プラグを間違って機器に接続した場合、機器内が真空でない状態で冷媒が混入されてしまい、機器が故障する危険がある。

そこで本実施形態では、冷媒回路２６を有する機器３０と真空ポンプとの間の第２配管１４にガス流入防止用開閉弁として第３開閉弁１８を設け、冷媒に別のガスが混入することを防止するようにした。また、機器３０に電気的センサであるプラグ設置状態確認センサ２５を設け、誤ったプラグが機器３０に接続された場合、検知できるようにした。気密耐圧、真空乾燥、冷媒充填の各工程を一体化した設備で行うことで、設備への投資費用、設備の設置スペース及び設備管理の手間も３分の１になる。

（６）特徴
（６−１）
本実施形態に係る装置１００は、冷媒回路２６を有する機器３０に対して、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う装置である。本実施形態に係る装置１００は、送気ポンプ１１と、吸引ポンプ１２と、冷媒容器１３と、を備えている。送気ポンプ１１は、気密耐圧確認処理で使用する。送気ポンプ１１は、空気を冷媒回路２６に送り、冷媒回路２６の内部の圧力を上げる吸引ポンプ１２は、冷媒回路２６の内部の圧力を下げて、冷媒回路２６の内部を真空状態に近づける。冷媒容器１３は、冷媒充填処理で使用する。冷媒容器１３は、冷媒回路２６に充填する冷媒が封入されている。真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理で、吸引ポンプ１２を使用する。

この装置１００では、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理のそれぞれの処理において、吸引ポンプ１２を使用するようにしたので、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の工程を一体化した設備で行うことができる。これにより、設備の投資費用を抑制し、設備をよりコンパクトにすることができる。

（６−２）
本実施形態に係る装置１００は、第１配管２１と、第１プラグ１４と、第２配管２２と、第２プラグ１５と、をさらに備える。第１配管２１は、送気ポンプ１１と吸引ポンプ１２とが接続される。第１プラグ１４は、第１配管２１の端部と機器３０とを接続する。第２配管２２は、吸引ポンプ１２と冷媒容器１３とが接続される。第２プラグ１５は、第２配管２２の端部と機器３０とを接続する。

この装置１００では、第１配管２１に送気ポンプ１１と吸引ポンプ１２とを接続し、第２配管２２に吸引ポンプ１２と冷媒容器１３とを接続し、第１プラグ１４もしくは第２プラグ１５によって第１配管２１もしくは第２配管２２と機器３０とを接続するようにしたので、第１プラグ１４と第２プラグ１５の機器３０への接続を変えることによって、１つの吸引ポンプを真空乾燥処理と冷媒充填処理で使用することができる。

（６−３）
本実施形態に係る装置１００では、第１プラグ１４は、第１配管２１の第３端部２１ｃに設けられる。第１配管２１の第３端部２１ｃは、送気ポンプ１１と接続される第１配管２１の第１端部２１ａ及び吸引ポンプ１２と接続される第１配管２１の第２端部２１ｂと反対側の端部である。第２プラグ１５は、第２配管２２の第３端部２２ｃに設けられる。第２配管２２の第３端部２２ｃは、冷媒容器１３と接続される第２配管２２の第１端部２２ａ及び吸引ポンプ１２と接続される第２配管２２の第２端部２２ｂと反対側の端部である。

この装置１００では、送気ポンプ１１及び吸引ポンプ１２と接続される第１プラグ１４と、冷媒容器１３及び吸引ポンプ１２と接続される第２プラグ１５を備えるようにしたので、２つのプラグの機器３０への接続を変えることで、真空乾燥処理と冷媒充填処理のそれぞれで、吸引ポンプ１２を使用することができる。

（６−４）
本実施形態に係る装置１００では、第１配管２１は、第１プラグ１４と吸引ポンプ１２との間に第１開閉弁１６を有する。第１開閉弁１６は、気密耐圧確認処理で第１プラグ１４側から吸引ポンプ１２側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第１プラグ１４と吸引ポンプ１２との間の流れを通す。

この装置１００では、気密耐圧確認処理で第１プラグ１４側から吸引ポンプ１２側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第１プラグ１４と吸引ポンプ１２との間の流れを通す第１開閉弁１６を有するようにしたので、気密耐圧確認処理と真空乾燥処理のそれぞれで第１プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。

（６−５）
本実施形態に係る装置１００では、第２配管２２は、第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間に、第２開閉弁１７及び第３開閉弁１８を有する。第２開閉弁１７は、冷媒充填処理で第２プラグ１５側から吸引ポンプ１２側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の流れを通す。第３開閉弁１８は、冷媒充填処理で吸引ポンプ１２側から第２プラグ１５側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の流れを通す。

この装置１００では、冷媒充填処理で第２プラグ１５側から吸引ポンプ１２側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の流れを通す第２開閉弁１７を備えるようにし、また、冷媒充填処理で吸引ポンプ１２側から第２プラグ１５側の方向への流れを止めて、真空乾燥処理で第２プラグ１５と吸引ポンプ１２との間の流れを通す第３開閉弁１８を備えるようにしたので、冷媒充填処理と真空乾燥処理のそれぞれで第２プラグと吸引ポンプとの間の流れを変えることができる。

（６−６）
本実施形態に係る装置１００は、第１プラグ１４と機器３０との接続状態、及び、第２プラグ１５と機器３０との接続状態を確認するプラグ設置状態確認センサ２５、をさらに備える。

この装置１００では、プラグ設置状態確認センサ２５を備えるようにしたので、第１プラグ１４もしくは第２プラグ１５を機器３０に接続した際に、第１プラグ１４と機器３０との接続状態、及び第２プラグ１５との接続状態を確認することで、誤ったプラグが機器３０に接続された場合に検知することができる。

（６−７）
本実施形態に係る装置１００では、第１プラグ１４は、第１メタルコネクターを有する。第２プラグ１５は、第２メタルコネクターを有する。第１メタルコネクターと機器３０との接続、及び、第２メタルコネクターと機器３０との接続がそれぞれ正しいことを、プラグ設置状態確認センサ２５が確認したときにのみ、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転が可能である。

この装置１００では、第１プラグ１４が第１メタルコネクターを有し、第２プラグ１５が第２メタルコネクターを有するようにしたので、メタルコネクターと機器３０との接続が誤っている場合は、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理の運転ができず、接続が正しくないことをユーザが知ることができる。

（７）変形例
（７−１）変形例１Ａ
本実施形態に係る装置１００では、気密耐圧確認処理において送気ポンプ１１は空気を機器３０に送る場合について説明したが、ヘリウムガスを使用して気密耐圧確認処理を行うようにしてもよい。

（７−２）変形例１Ｂ
本実施形態に係る装置１００では、第１プラグ１４もしくは第２プラグ１５を機器３０に接続することによって、気密耐圧確認処理、真空乾燥処理、及び、冷媒充填処理を行う場合について説明したが、機器３０にプラグの差込口が２個あれば、第１プラグ１４及び第２プラグ１５を同時に機器３０に接続して、上記の各処理を行うようにしてもよい。

（７−３）変形例１Ｃ
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１１送気ポンプ
１２吸引ポンプ
１３冷媒容器
１４第１プラグ
１５第２プラグ
１６第１開閉弁
１７第２開閉弁
１８第３開閉弁
２１第１配管
２２第２配管
２５プラグ設置状態確認センサ
２６冷媒回路
３０機器
２１ａ、２２ａ第１端部
２１ｂ、２２ｂ第２端部
２１ｃ、２２ｃ第３端部
１００装置

特開２００６−２０７９２５号公報

Claims

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