JP7437656B2 - 冷凍サイクル装置及び冷凍サイクルシステム - Google Patents

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Description

本開示は、冷凍サイクル装置及び冷凍サイクルシステムに関する。
冷凍サイクル装置として、例えば、特許文献１には、空気調和機用室外機の寿命を把握できる空気調和機が開示されている。
特許文献１には、耐食性診断器を搭載した空気調和機が開示されている。特許文献１に記載された耐食性診断器は、芯材層と、芯材層と接触し、芯材層よりも耐食性が低い犠牲層とを備え、犠牲層における腐食度合いを評価することにより耐食性が判定される。また、犠牲層腐食深さを把握することにより製品の余寿命を把握することができる。
ＷＯ２０１７／１９９５６９
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和機では、空気調和機の寿命の推定精度の向上といった点で未だ改善の余地がある。
したがって、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、冷凍サイクル装置の寿命の推定精度を向上させることができる冷凍サイクル装置及び冷凍サイクルシステムを提供することにある。
本開示の一態様の冷凍サイクル装置は、
第１熱交換器と、圧縮機と、第２熱交換器と、膨張機構と、を備える冷凍サイクル装置であって、
前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
前記腐食センサで測定した前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、を有し、
前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有する。
本開示の一態様の冷凍サイクルシステムは、
第１熱交換器、圧縮機、第２熱交換器及び膨張機構を備える冷凍サイクル装置と、
ネットワークを介して前記冷凍サイクル装置と通信する処理装置と、
を備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
前記腐食センサで測定された前記電気抵抗の情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶された前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して送信する第１通信部と、
を有し、
前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有し、
前記処理装置は、
前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して受信する第２通信部と、
前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、
を有する。
本開示によれば、冷凍サイクル装置の寿命の推定精度を向上させることができる。
本開示に係る実施の形態１の冷凍サイクル装置の一例の模式図である。 実施の形態１の第２熱交換器の模式図である。 実施の形態１の腐食センサの断面図である。 実施の形態１の腐食センサで検知された電気抵抗値と経過時間の関係を示すグラフである。 実施の形態１の腐食センサで検知された電気抵抗値に基づいて計算された断面積率と経過時間の関係を示すグラフである。 図５Ａから更に時間が経過した状態における断面積率と経過時間の関係を示すグラフである。 実施の形態１の変形例１のＲＣＭセンサの模式図である。 本開示に係る実施の形態２の腐食センサの模式図である。 本開示に係る実施の形態３の冷凍サイクル装置のブロック図である。 本開示に係る実施の形態４の冷凍サイクルシステムのブロック図である。
（本開示に至った経緯）
冷凍サイクル装置において、冷媒を循環させる冷媒配管は、例えば、アルミニウムを主成分とする材料で形成されている。
しかしながら、アルミニウムを主成分とする冷媒配管は、塩害環境下又は高湿度環境下において、孔食は進行し、腐食が冷媒配管を貫通する恐れがある。孔食は、冷媒配管の半径方向に進行する腐食である。一方で、孔食を抑制するため、冷媒配管よりも優先的に腐食する犠牲層が冷媒配管の外側表面に設けられることがある。近年、腐食による冷媒配管の貫通に事前に対処するため、冷媒配管の寿命の推定精度を向上させることが求められている。
そこで、本発明者らは、腐食による犠牲層の断面積の減少によって、犠牲層及び冷媒配管の電気抵抗が変化することを見出し、腐食センサを用いて、犠牲層及び冷媒配管の電気抵抗を測定する冷凍サイクル装置の構成を検討した。また、本発明者らは、当該構成において腐食センサで測定される電気抵抗の変化を鋭意研究したところ、電気抵抗の変化に基づいて、アルミニウムを主成分とする冷媒配管の寿命を精度よく推定できることを見出した。
これらの新規な知見に基づき、本発明者らは、以下の開示に至った。
本開示の第１態様の冷凍サイクル装置は、
第１熱交換器と、圧縮機と、第２熱交換器と、膨張機構と、を備える冷凍サイクル装置であって、
前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
前記腐食センサで測定した前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、を有し、
前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有する。
このような構成により、冷媒配管の寿命、即ち冷凍サイクル装置の寿命の推定精度を向上させることができる。また、アルミニウムを主成分とする冷媒配管に犠牲層を設けることによって、冷媒配管の腐食を抑制できる。
本開示の第２態様の冷凍サイクル装置は、前記腐食センサの周囲の温度を測定する温度センサをさらに有し、
前記処理部は、前記温度センサで測定された温度に基づいて、前記腐食センサで測定された電気抵抗を補正してもよい。
このような構成により、腐食センサの周囲の温度によって、腐食センサで測定された電気抵抗を補正することができる。これによって、冷媒配管の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
本開示の第３態様の冷凍サイクル装置においては、前記腐食センサは、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とのうち少なくとも１つに配置される前記冷媒配管に配置されてもよい。
このような構成により、第１熱交換器と第２熱交換器とのうち少なくとも１つに配置される冷媒配管の寿命の推定精度を向上させることができる。
本開示の第４態様の冷凍サイクル装置においては、前記腐食センサは、
基材と、
前記基材の表面に設け、前記基材よりも表面電位が卑である基材犠牲層と、
前記基材及び前記基材犠牲層に定電流を流す電源部と、
前記基材及び前記基材犠牲層に印加される電圧を測定する測定部と、
前記測定部で測定された電圧を電気抵抗に変換する変換部と、を備え、
前記基材の主成分と前記冷媒配管の主成分とは同じであり、
前記基材犠牲層の主成分と前記犠牲層の主成分とは同じであってもよい。
このような構成により、基材が冷媒配管と同様な構成材料で形成されること及び基材犠牲層が冷媒配管の犠牲層と同様な構成材料で形成されることで、冷媒配管の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
本開示の第５態様の冷凍サイクル装置においては、前記基材の厚みと前記冷媒配管の厚みとは略同じであり、
前記基材犠牲層の厚みと前記犠牲層の厚みとは略同じであってもよい。
このような構成により、腐食センサにおいて、冷媒配管の腐食環境を再現できる。これによって、冷媒配管の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
本開示の第６態様の冷凍サイクル装置においては、前記基材及び前記基材犠牲層は板材であってもよい。
このような構成により、腐食センサを冷凍サイクル装置の所望の位置に配置できる。
本開示の第７態様の冷凍サイクル装置においては、前記基材は、前記冷媒配管の一部で形成され、
前記基材犠牲層は、前記犠牲層の一部で形成されてもよい。
このような構成により、冷媒配管の現実の腐食を検知し、冷媒配管の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
本開示の第８態様の冷凍サイクル装置においては、前記処理部は、前記腐食センサで測定した電気抵抗に基づいて、前記基材及び前記基材犠牲層を含む断面の第１断面積を定期的に算出し、
腐食による前記第１断面積の減少傾向に基づいて、前記冷媒配管の寿命を推定してもよい。
このような構成により、処理部は、電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管の寿命を推定することができる。
本開示の第９態様の冷凍サイクル装置においては、前記処理部は、さらに、
前記第１断面積と、前記冷媒配管の使用前における前記基材及び前記基材犠牲層を含む断面の第２断面積と、の比である断面積率を算出し、
前記断面積率が閾値以下に減少する時点を前記冷媒配管の寿命として推定してもよい。
このような構成により、処理部は、電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管の寿命を推定することができる。
本開示の第１０態様の冷凍サイクル装置においては、前記閾値は、前記基材の断面積と、前記第２断面積の比であってもよい。
このような構成により、基材犠牲層が消失する時点を冷媒配管の寿命とすることができる。これにより、アルミニウムを主成分とする冷媒配管の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
本開示の第１１態様の冷凍サイクル装置においては、前記処理部は、前記断面積率の近似式を算出し、前記近似式と前記閾値とに基づいて前記冷媒配管の寿命を推定してもよい。
このような構成により、処理部は、電気抵抗の変化に基づいて、基材犠牲層の消失前に、冷媒配管の寿命を予測できる。
本開示の第１２態様の冷凍サイクル装置においては、前記処理部で推定された前記冷媒配管の寿命を表示する表示部をさらに備えてもよい。
このような構成により、腐食の判定結果を使用者に表示でき、腐食への対処を促すことができる。
本開示の第１３態様の冷凍サイクル装置においては、前記冷媒配管内における前記冷媒が流れる方向を変更する四方弁をさらに備えてもよい。
このような構成により、例えば、空気調和器における冷媒配管の寿命の推定精度を向上させることができる。
本開示の第１４態様の冷凍サイクルシステムは、
第１熱交換器、圧縮機、第２熱交換器及び膨張機構を備える冷凍サイクル装置と、
ネットワークを介して前記冷凍サイクル装置と通信する処理装置と、
を備え、
前記冷凍サイクル装置は、
前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
前記腐食センサで測定された前記電気抵抗の情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶された前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して送信する第１通信部と、
を有し、
前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有し、
前記処理装置は、
前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して受信する第２通信部と、
前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、
を有する。
このような構成により、冷凍サイクル装置における冷媒配管の寿命の推定精度を向上させること、及び、腐食センサで検知された電気抵抗の情報を冷凍サイクル装置から別の装置へ送信することができる。
（実施の形態１）
本開示の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の一例として冷房運転時の空気調和器について説明するが、冷凍サイクル装置を空気調和器に限定しない。
［全体構成］
図１は、本開示に係る実施の形態１の冷凍サイクル装置１の一例を示す模式図である。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、第１熱交換器２、圧縮機３、第２熱交換器４、膨張機構５、冷媒配管６、四方弁８、腐食センサ１１及び処理部１２を備える。
冷凍サイクル装置１において、第１熱交換器２及び冷媒配管６の一部は、室内機９を構成し、室内に配置される。一方で、圧縮機３、第２熱交換器４、膨張機構５、四方弁８及び冷媒配管６の一部は、室外機１０を構成し、室外に配置される。
＜第１熱交換器＞
第１熱交換器２は、フィンと、第１熱交換器２の内部に配置された冷媒配管６と、室内ファンと、を備える。フィンは、複数の薄い金属板で構成され、それぞれの金属板の面が互いに平行になるよう配置する。フィンは、空気との熱交換を行うために用いられる。冷媒配管６は、フィンの面に直交し、フィンを繰り返し貫通するように曲げられた状態で配置され、第１熱交換器２に流入する冷媒を気化させる。室内ファンは、第１熱交換器２で温度が調整された空気を室内に向けて吹き出す。
＜圧縮機＞
圧縮機３は、冷媒配管６によって第１熱交換器２及び四方弁８に接続される。圧縮機３は、第１熱交換器２側の冷媒配管６から流入した冷媒を圧縮するために用いられる。
＜第２熱交換器＞
第２熱交換器４は、フィンと、第２熱交換器４の内部に配置された冷媒配管６と、室外ファンを備える。フィンは、第１熱交換器２のフィンと同様な構造を有する。冷媒配管６は、フィンの面に直交し、フィンを繰り返し貫通するように曲げられた状態で配置され、第２熱交換器４に流入する冷媒を液化させる。室外ファンは、第２熱交換器４で温度が調整された空気を室外に向けて吹き出す。
＜膨張機構＞
膨張機構５は、冷媒配管６によって第１熱交換器２及び第２熱交換器４に接続される。膨張機構５は、第２熱交換器４側の冷媒配管６から流入した冷媒を膨張させるために用いられる。例えば、膨張機構５は膨張弁である。
＜冷媒配管＞
冷媒配管６は、第１熱交換器２、圧縮機３、四方弁８、第２熱交換器４及び膨張機構５を接続するように配置される。また、冷媒配管６は、第１熱交換器２及び第２熱交換器４の一部を構成している。例えば、冷媒配管６は、第１熱交換器２、圧縮機３、四方弁８、第２熱交換器４及び膨張機構５の順番にそれぞれを接続するように配置される。
冷媒配管６は、冷媒配管６の内部に冷媒が流れる流路を有し、冷媒を循環させる。例えば、冷媒配管６は中空の円筒形状を有してもよい。また、冷媒配管６は中空の多角筒形状を有してもよい。
冷媒配管６は、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。冷媒配管６を構成する材料は、８０ｗｔ％以上のアルミニウムを含む。好ましくは、冷媒配管６を構成する材料は、９０ｗｔ％以上のアルミニウムを含む。より好ましくは、冷媒配管６を構成する材料は、９５ｗｔ％以上のアルミニウムを含む。また、冷媒配管６を構成する材料は、添加物としてシリコン、鉄、マンガン、マグネシウムのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば、冷媒配管６を構成する材料として、１０００番系、３０００番系、５０００番系のアルミニウム合金が挙げられる。実施の形態１において、冷媒配管６は３００３番のアルミニウム合金で形成される。
冷媒配管６の外側表面には、犠牲層７が設けられている。犠牲層７は、冷媒配管６の外側表面上に部分的に形成してもよい。例えば、犠牲層７は、冷媒配管６に対する溶射によって形成してもよい。また、犠牲層７は、冷媒配管６の外側表面を覆うように接合して形成してもよい。例えば、犠牲層７は、冷媒配管６に対するクラッドとして形成してもよい。
犠牲層７は、アルミニウムより卑な表面電位を有する材料で形成される。犠牲層７は、アルミニウムより卑な表面電位を有する合金層であってもよい。例えば、犠牲層７は、１ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下の亜鉛濃度を有するアルミニウム－亜鉛合金層である。また、犠牲層７がアルミニウム－亜鉛合金層である場合、亜鉛の濃度は犠牲層７の深さ方向において、変化してもよい。実施の形態１において、犠牲層７はアルミニウム－２ｗｔ％亜鉛合金層で形成される。
犠牲層７は、厚みは、冷媒配管６の使用環境によって設計するとよい。
＜四方弁＞
四方弁８は、冷媒配管６によって圧縮機３、第１熱交換器２及び第２熱交換器４に接続される。冷房運転時において、四方弁８は、圧縮機３から流出した冷媒を第２熱交換器４に送る。一方で、四方弁８は冷凍サイクル装置１の運転モード（冷房運転、暖房運転）によって、冷媒が流れる方向を変更する。
＜腐食センサ＞
腐食センサ１１は、冷媒配管６の腐食を再現し、腐食によって変化する腐食センサ１１の電気抵抗を測定する。腐食センサ１１は、冷凍サイクル装置１の使用開始から継続的に、定量的に電気抵抗を測定してもよい。例えば、腐食センサ１１は１時間ごとに電気抵抗を測定する。
腐食センサ１１は、冷媒配管６の周囲に配置される。冷媒配管６の周囲に配置されるとは、冷媒配管６に他の部品を介して間接的に配置されることを意味する。冷媒配管６が結露しない場合において、冷媒の温度が最も低い冷媒配管６の周囲に配置されてもよい。一方で、湿度が高く、冷媒配管６が結露する場合において、水が溜まりやすい位置に配置してもよい。
図２は、実施の形態１の第２熱交換器４の模式図である。図２に示すように、第２熱交換器４は冷媒配管６と、フィン２１と、腐食センサ１１と、を備える。腐食センサ１１は、冷媒配管６ｂの周囲に配置され、フィン２１に固定されている。
実施の形態１では、腐食センサ１１は、冷媒配管６ｂの周囲に配置される。冷凍サイクル装置１の冷房運転時において、図２で示す矢印の方向に冷媒は流れ、冷媒配管６ｂの温度は冷媒配管６ａの温度より低い。冷媒配管６ｂの周囲に腐食センサ１１を配置することで、冷媒配管６ｂの周囲は温度が低いため、腐食センサ１１の感受性を向上させることができる。
実施の形態１では、腐食センサ１１は、フィン２１に固定されている。例えば、クリップ、結束バンド、溶接、接着剤によって固定する。また、第２熱交換器４のフィン２１に取り付けたケースへ腐食センサ１１を差し込むことで、腐食センサ１１を冷媒配管６の周囲に配置してもよい。
腐食センサ１１の寸法は、設置場所や設置方法によって設計するとよい。
図３は、実施の形態１の腐食センサ１１の断面図である。図３に示すように、腐食センサ１１は、基材１３と、基材犠牲層１４と、電源部１５と、測定部１６と、変換部１７と、導線２０と、を備える。
基材１３は、冷媒配管６の主成分と同じ主成分を有する。例えば、基材１３を、冷媒配管６を構成する材料と、同一の材料で形成する。実施の形態１では、基材１３の主成分はアルミニウムである。
基材１３は板状に形成されている。基材１３の厚みと冷媒配管６の厚みとは略同じであってもよい。例えば、基材１３の厚みは、冷媒配管６の厚みの０．８倍以上１．２倍以下である。好ましくは、基材１３の厚みは、冷媒配管６の厚みの０．９倍以上１．１倍以下である。
基材犠牲層１４は、基材１３の一方の面に積層される。基材犠牲層１４の積層後の面においても、基材１３は露出していてもよい。
基材犠牲層１４は、基材１３より卑な表面電位を有する材料で形成される。基材犠牲層１４の表面電位が基材１３に対して卑であるため、基材犠牲層１４が優先的に腐食する。基材犠牲層１４が腐食すると、基材犠牲層１４の厚みが減少し、基材犠牲層１４に腐食部１８が生じる。腐食部１８とは、腐食により厚みが減少した部分である。また、基材犠牲層１４は、冷媒配管６の犠牲層７の主成分と同じ主成分を有する。例えば、基材犠牲層１４を、犠牲層７を構成する材料と、同一の材料で形成する。よって、冷媒配管６の犠牲層７の腐食を、基材犠牲層１４で再現することができる。その結果、腐食センサ１１における基材犠牲層１４の腐食に基づいて、冷媒配管６の寿命を精度良く推定することができる。実施の形態１では、基材犠牲層１４はアルミニウム－２ｗｔ％亜鉛合金層で形成される。
基材犠牲層１４は、板状に形成されている。基材犠牲層１４の厚みと冷媒配管６の犠牲層７の厚みとは略同じであってもよい。例えば、基材犠牲層１４の厚みは、犠牲層７の厚みの０．８倍以上１．２倍以下である。好ましくは、基材犠牲層１４の厚みは、犠牲層７の厚みの０．９倍以上１．１倍以下である。また、基材犠牲層１４は、犠牲層７の厚みより小さい厚みを有してもよい。基材犠牲層１４の厚みが犠牲層７の厚みより小さいと、犠牲層７より先に基材犠牲層１４が消失する。このため、基材犠牲層１４の消失に基づいて冷媒配管６の寿命を推定する場合、より安全側で冷媒配管６の寿命を推定できる。冷媒配管６の寿命を安全側で推定するとは、冷媒配管６の貫通前の状態で冷媒配管６の寿命を推定することを意味する。より安全側で冷媒配管６の寿命を推定することによって、冷媒配管６の貫通の前に、より確実に冷媒配管６の腐食の対処を行うことができる。
電源部１５は、基材１３及び基材犠牲層１４に定電流を流す。例えば、電源部１５は１０ｍＡの電流を流す。
測定部１６は、基材１３及び基材犠牲層１４に印加される電圧を測定する。測定部１６は、電圧を断続的に測定してもよい。例えば、測定部１６は１時間ごとに電圧を測定する。また、測定方法として、金属材料の微小な抵抗を測定できる方法であればよい。例えば、４端子法を用いる。
変換部１７は、測定部１６で測定された電圧を電気抵抗に変換する。具体的には、変換部１７は、測定部１６で測定された電圧を、電源部１５によって流れる電流の値で除算し、基材１３及び基材犠牲層１４の電気抵抗に変換する。
導線２０は、電源部１５と、測定部１６と、変換部１７と、温度センサ１９との間に配置され、導線２０はそれぞれを電気的に接続する。導線２０は、電気導電性材料で形成される。例えば、導線２０は銅で形成される。
＜温度センサ＞
温度センサ１９は、腐食センサ１１の周囲の温度を測定する。電気抵抗は温度依存性を有するため、温度に対して電気抵抗を補正することで電気抵抗の測定精度を向上することができる。温度センサ１９は、温度を断続的に測定してもよい。例えば、温度センサ１９は、測定部１６と同期した測定間隔で測定する。
＜処理部＞
処理部１２を構成する要素は、例えば、これらの要素を機能させるプログラムを記憶したメモリ（図示せず）と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサに対応する処理回路（図示せず）を備え、プロセッサがプログラムを実行することでこれらの要素として機能してもよい。
処理部１２は、腐食センサ１１で測定された電気抵抗に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定する。具体的には、処理部１２は、基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１を算出し、腐食による第１断面積Ａ１の減少傾向に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定する。実施の形態１では、腐食センサ１１の基材犠牲層１４及び基材１３は、それぞれ、犠牲層７及び冷媒配管６と同一の材料で形成されている。よって、腐食センサ１１は冷媒配管６及び犠牲層７の腐食状況を再現することができる。これにより、処理部１２は、腐食センサ１１で得られた電気抵抗に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定する。また、冷媒配管６の寿命は冷凍サイクル装置１の寿命でもある。
実施の形態１では、基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１と、冷媒配管６の使用前における基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第２断面積Ａ０との比を取り断面積率（Ａ１／Ａ０）を算出している。使用前とは、冷媒配管６が水分を含む雰囲気にさらされる前であり、犠牲層７が腐食する前を意味する。即ち、冷媒配管６の使用前とは、冷媒配管６に腐食が生じていないときを意味する。処理部１２は、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下となる時点Ｔ１を冷媒配管６の寿命と推定している。
例えば、閾値Ｓ１は、基材犠牲層１４が消失したときにおける断面積率（Ａ１／Ａ０）である。つまり、閾値Ｓ１は、基材１３の断面積Ａ２と、冷媒配管６の使用前における基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第２断面積Ａ０との比を取った断面積率（Ａ２／Ａ０）である。また、閾値Ｓ１において、基材犠牲層１４は犠牲層７の腐食を再現しており、基材犠牲層１４が消失しているため、処理部１２は冷媒配管６において犠牲層７が消失していると推定できる。
処理部１２は、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下に減少するまで、継続して電気抵抗より断面積を算出してもよい。また、処理部１２は、断面積率（Ａ１／Ａ０）の近似式を算出し、基材犠牲層１４及び基材１３の断面積率（Ａ１／Ａ０）を外挿してもよい。これにより、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下に減少する時点Ｔ１、即ち冷媒配管６の寿命を予測することができる。例えば、最小二乗法を用いて、近似式を算出することができる。
さらに、処理部１２は、温度センサ１９で測定された温度に基づいて、腐食センサ１１で測定された電気抵抗を補正する。基材１３及び基材犠牲層１４に使用している材料について、電気抵抗率の温度依存性が、予め把握され、処理部１２に入力されている。温度センサ１９で測定された温度に基づいて、予め把握された温度依存性にしたがって、電気抵抗を決定する。温度の上昇と共に、電気抵抗率も増加する傾向がある。一方で、基材１３と基材犠牲層１４との電気抵抗率が大きく異なる場合、基材１３と基材犠牲層１４とが並列回路を形成しているとみなすことができる。この場合、測定部１６で基材１３と基材犠牲層１４とのそれぞれの電圧を測定し、変換部１７でそれぞれの電圧を電気抵抗に変換し、処理部１２で基材１３と基材犠牲層１４と合成抵抗を計算し、腐食センサ１１の電気抵抗が得られる。
処理部１２は、腐食センサ１１と電気的に接続される。処理部１２は、腐食センサ１１の周辺に配置されてもよい。
［動作］
冷凍サイクル装置１の動作の一例について詳細に説明する。
腐食センサ１１は、基材犠牲層１４及び基材１３の電気抵抗を測定する。具体的には、電源部１５で基材１３及び基材犠牲層１４に定電流を流し、測定部１６で基材１３及び基材犠牲層１４に印加される電圧を測定し、変換部１７で電圧を電気抵抗に変換する。
図４は、腐食センサ１１で検知された電気抵抗と経過時間の関係を示すグラフである。縦軸は電気抵抗値であり、横軸は経過時間である。
図４に示すように、時間の経過と共に、また、電気抵抗値が増加する。経過時間と共に基材犠牲層１４の腐食が進行し、電気抵抗値が増加する。
次に、処理部１２は、腐食センサ１１で測定された電気抵抗に基づいて、基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１を算出する。電気抵抗値Ｒを、電気抵抗率ρと、基材犠牲層１４の長さｌと、第１断面積Ａ１と、を用いて、以下の式（１）で表せることが知られている。
Figure 0007437656000001
実施の形態１では、基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１と、冷媒配管６の使用前における基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第２断面積Ａ０との比を取り、断面積率（Ａ１／Ａ０）を算出する。さらに、処理部１２は、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下となる時点Ｔ１を冷媒配管６の寿命と推定する。
図５Ａは、腐食センサ１１で測定された電気抵抗値から計算された断面積率（Ａ１／Ａ０）と経過時間の関係を示す。図５Ｂは、図５Ａから更に時間が経過した状態における断面積率（Ａ１／Ａ０）と経過時間の関係を示す。図５Ａ及び図５Ｂにおける電気抵抗値の測定条件について説明する。第２熱交換器４がアルミニウムである冷凍サイクル装置１を、沖縄の一般住宅に設置し、室温２６℃設定の冷房運転を連続的に実施した。その間、第２熱交換器４に設置した腐食センサ１１に、１時間間隔で１０ｍＡの直流電流を流し、電気抵抗を測定した。
図５Ａ及び図５Ｂには閾値Ｓ１を示す。実施の形態１では、基材１３の厚みが１７４μｍであり、基材犠牲層１４の厚みが１６μｍである。また、基材１３及び基材犠牲層１４の幅は同じである。よって、実施の形態１における閾値Ｓ１は、基材１３の厚みと基材１３の厚み及び基材犠牲層１４の厚みとの比であり、０．９２である。断面積率（Ａ１／Ａ０）が０．９２以下に減少した時点Ｔ１、つまり、基材犠牲層１４が消失した時点を、冷媒配管６の寿命と推定する。
図５Ａに示すように、１５０日までの断面積率（Ａ１／Ａ０）の情報に基づいて、最小二乗法を用いて断面積率（Ａ１／Ａ０）の近似式を算出し、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下に減少するまでの時間Ｔ１を予測する。図５Ａでは、冷媒配管６の寿命は２１５日であると予測される。
図５Ｂに示すように、断面積率（Ａ１／Ａ０）は２１５日に閾値に到達した。よって、図５Ａの推定の正当性が示される。したがって、断面積率（Ａ１／Ａ０）の近似式の算出し、冷媒配管６の寿命を正確に予測できる。
［効果］
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１によれば、以下の効果を奏するができる。
冷凍サイクル装置１は、第１熱交換器２と、圧縮機３と、第２熱交換器４と、膨張機構５と、を備える。冷媒配管６は、第１熱交換器２、圧縮機３、第２熱交換器４及び膨張機構５を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする。冷媒配管６は、前記冷媒配管６の外側表面に、冷媒配管６の主成分よりも卑である犠牲層７を有する。冷凍サイクル装置１は、さらに、腐食センサ１１と、処理部１２と、を有する。腐食センサ１１は、冷媒配管６の周囲に配置され、電気抵抗を測定する。処理部１２は、腐食センサ１１で測定した電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管６の寿命を推定する。
このような構成により、冷媒配管６の寿命の推定精度を向上させることができる。具体的には、腐食センサ１１を用いて電気抵抗を測定し、測定された電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管６の寿命を推定するため、寿命の推定精度を向上させることができる。
腐食センサ１１は、冷媒配管６の周囲に配置されることによって、冷媒配管６における寿命の推定精度をさらに向上させることができる。具体的には、腐食センサ１１を冷媒配管６の周囲に配置することによって、腐食センサ１１の腐食環境と冷媒配管６の腐食環境とを合わせることができる。これにより、例えば、腐食センサ１１の温度が、冷媒配管６の温度に同期する。温度の同期によって、腐食センサ１１は冷媒配管６の相対湿度を同期させる。冷媒配管６の結露を再現することによって、腐食センサ１１を用いて、冷媒配管６の腐食を再現することができ、冷媒配管６の寿命の推定精度を向上させることができる。
冷凍サイクル装置１は、さらに、腐食センサ１１の周囲の温度を測定する温度センサ１９を有する。処理部１２は、温度センサ１９で測定された温度に基づいて、腐食センサ１１で測定された電気抵抗を補正する。
このような構成により、腐食センサ１１の周囲の温度によって、腐食センサ１１で測定された電気抵抗を補正することができる。補正された電気抵抗値に基づいて断面積率（Ａ１／Ａ０）を算出することで、断面積率（Ａ１／Ａ０）に基づいた冷媒配管６の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
腐食センサ１１は、基材１３と、基材犠牲層１４と、電源部１５と、測定部１６と、変換部１７と、を備える。基材犠牲層１４は、基材１３の表面に設け、基材１３よりも表面電位が卑である。電源部１５は、基材１３及び基材犠牲層１４に定電流を流す。測定部１６は、基材１３及び基材犠牲層１４）に印加される電圧を測定する。変換部１７は、測定部１６で測定された電圧を電気抵抗に変換する。基材１３の主成分と冷媒配管６の主成分とは同じであり、基材犠牲層１４の主成分と犠牲層７の主成分とは同じである。
このような構成により、腐食センサ１１は、基材１３及び基材犠牲層１４の電気抵抗を測定し、電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管６の寿命を推定できる。
また、基材犠牲層１４の主成分と犠牲層７の主成分が同じであることで、冷媒配管６における寿命の推定精度をさらに向上させることができる。実施の形態１では、基材犠牲層１４と犠牲層７とはアルミニウム－２ｗｔ％亜鉛合金層で形成される。このため、基材犠牲層１４と犠牲層７との材料特性が同じになる。これにより、基材犠牲層１４で犠牲層７の腐食を再現することができ、基材犠牲層１４の腐食による腐食部１８の形成及び電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管６の寿命を推定することができる。その結果、冷媒配管６の寿命の推定精度を向上させることができる。また、基材犠牲層１４と犠牲層７との材料特性が同じであるため、例えば、表面の撥水性が同じであり、基材犠牲層１４で犠牲層７の結露状況を再現することができる。よって、腐食の検知精度をさらに向上させることができる。
基材１３の厚みと冷媒配管６の厚みとは略同じであり、基材犠牲層１４の厚みと犠牲層７の厚みとは略同じである。
このような構成によって、冷媒配管６の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。具体的には、基材１３と冷媒配管６との厚み、並びに、基材犠牲層１４と犠牲層７との厚みが略同じであるため、腐食センサ１１を用いて、冷媒配管６の温度状況及び結露状況を再現しやすくなる。よって、腐食センサ１１を用いて、冷媒配管６の腐食を再現することができ、寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
さらに、基材１３と冷媒配管６との厚み、並びに、基材犠牲層１４と犠牲層７との厚みが略同じであるため、犠牲層７が薄くなった際における冷媒配管６の腐食の進行を、基材犠牲層１４及び基材１３を用いて再現できる。犠牲層７はほぼ均一に消耗していくが、犠牲層７の残りが少なくなり下の層が露出すると、下の層の電位が高いため接触電位差が生じ、犠牲層７及び冷媒配管６の消耗が加速してしまう。よって、基材１３と冷媒配管６との厚み、並びに、基材犠牲層１４と犠牲層７との厚みが略同じにすることで、腐食センサ１１を用いて冷媒配管６の腐食を再現することができ、寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
基材１３及び基材犠牲層１４は板材である。
このような構成により、腐食センサ１１を冷凍サイクル装置１の所望の位置に配置でき、設置しやすい。例えば、結束バンドを用いて、第２熱交換器４の外側に固定することができる。
処理部１２は、腐食センサ１１で測定した電気抵抗に基づいて基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１を定期的に算出する。腐食による第１断面積Ａ１の減少傾向に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定する。
このような構成によると、腐食センサ１１で測定した電気抵抗に基づいて、アルミニウムを主成分とする冷媒配管６の寿命を推定することができる。
処理部１２は、さらに、第１断面積Ａ１と、冷媒配管６の使用前における基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第２断面積Ａ０と、の比である断面積率（Ａ１／Ａ０）を算出する。断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値以下に減少する時点を冷媒配管６の寿命として推定する。
このような構成によると、腐食センサ１１で測定した電気抵抗に基づいて、アルミニウムを主成分とする冷媒配管６の寿命を推定することができる。
閾値は、基材１３の断面積Ａ２と、第２断面積Ａ０の比である。
このような構成によると、基材犠牲層１４が消失した時点を、犠牲層７が消失した時点と推定し、冷媒配管６の寿命と推定できる。これにより、アルミニウムを主成分とする冷媒配管６の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。
さらに、犠牲層７が消失するまで、冷媒配管６は腐食しないため、前記閾値による寿命推定によって、冷媒配管６の腐食前に、腐食に対処することができる。
処理部１２は、断面積率（Ａ１／Ａ０）の近似式を算出し、近似式と閾値Ｓ１とに基づいて冷媒配管６の寿命を予測する。
このような構成によると、断面積率（Ａ１／Ａ０）が閾値Ｓ１以下に減少するまで断面積率（Ａ１／Ａ０）の算出を継続せずとも、冷媒配管６の寿命を予測できる。これにより、腐食センサ１１及び処理部１２の消費電力を抑制することができる。
冷凍サイクル装置１は、冷媒配管６内における冷媒が流れる方向を変更する四方弁８をさらに備える。
このような構成により、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１のように、例えば、冷房運転時の空気調和器における腐食の検知精度を向上させることができる。
なお、実施の形態１では、冷凍サイクル装置１の一例として冷房運転時の空気調和器について説明したが、これに限定されない。例えば、冷凍サイクル装置１は、暖房運転時の空気調和器であってもよい。また、冷凍サイクル装置１は、冷蔵庫等の冷凍機器であってもよい。
実施の形態１では、冷媒配管６が第１熱交換器２、圧縮機３、四方弁８、第２熱交換器４及び膨張機構５を接続するように配置される例について説明したが、冷媒配管６はアキュムレータ、弁等の他の要素を接続してもよい。
実施の形態１では、腐食センサ１１が、冷媒配管６の周囲における第２熱交換器４のフィン２１に固定されている例について説明したが、これに限定されない。腐食センサ１１は、冷媒配管６の外側表面と冷媒配管６の周囲とのうち少なくとも一方に配置されてもよい。腐食センサ１１を冷媒配管６の外側表面に配置してもよい。腐食センサ１１と冷媒配管６とを接触させることで、腐食センサ１１と冷媒配管６との温度を同期させることができる。
あるいは、腐食センサ１１を、冷媒配管６の周囲に配置した冷媒を通さないダミー配管の外側表面に配置してもよい。ダミー配管を冷媒配管６の近位に配置すること、ダミー配管を介して、腐食センサ１１と冷媒配管６との温度を同期させることができる。
実施の形態１では、腐食センサ１１が第２熱交換器４の冷媒配管６の周囲に配置されている例について説明したが、これに限定されない。腐食センサ１１は、第１熱交換器２と第２熱交換器４とのうち少なくとも１つに配置される冷媒配管６に配置されてもよい。例えば、腐食センサ１１を、第２熱交換器４の冷媒配管６の外側表面に配置してもよい。または、腐食センサ１１を、第１熱交換器２と第２熱交換器４との両方の冷媒配管６に配置してもよい。
あるいは、腐食センサ１１を冷媒配管６の他の部分に配置してもよい。
実施の形態１では、冷凍サイクル装置１は、１つの腐食センサ１１を備える例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１は、１つ又は複数の腐食センサ１１を備えていてもよい。
実施の形態１では、基材１３を形成する主成分がアルミニウムである例について説明したが、これに限定されない。基材１３を形成する材料は、基材犠牲層１４よりも貴な表面電位を有する材料であればよい。また、基材１３を形成する材料は、冷媒配管６の腐食を再現可能な材料であればよい。
実施の形態１では、電源部１５が定電流を流し、基材１３及び基材犠牲層１４に印加される測定部１６が電圧を測定する電圧を測定する例について説明したが、これに限定されない。電源部１５は定電圧を基材１３及び基材犠牲層１４に印加し、測定部１６は電流を測定してもよい。この場合、変換部１７は、電源部１５によって印加された電圧を測定部１６で測定された電流で割り、基材１３及び基材犠牲層１４の電気抵抗を算出する。
実施の形態１では、基材１３及び基材犠牲層１４を含む断面の第１断面積Ａ１及び断面積率（Ａ１／Ａ０）に基づいて冷媒配管６の寿命を推定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、基材犠牲層１４の厚みに基づいて、冷媒配管６の寿命を推定してもよい。具体的には、基材犠牲層１４は腐食すると腐食部１８が生じる。これによって基材犠牲層１４の厚みが減少する。基材犠牲層１４の厚みの減少による電気抵抗の変化に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定してもよい。
実施の形態１では、閾値Ｓ１が基材１３の断面積Ａ２と第２断面積Ａ０との比を取り断面積率（Ａ２／Ａ０）である例について説明したが、これに限定されない。閾値Ｓ１は断面積率（Ａ２／Ａ０）より小さくてもまたは大きくてもよい。例えば、閾値Ｓ１は断面積率（Ａ２／Ａ０）より大きくすることで、基材犠牲層１４の消失の前に、冷媒配管６の寿命を推定できる。さらに、閾値Ｓ１は断面積率（Ａ２／Ａ０）より大きく、且つ、基材犠牲層１４の厚みは犠牲層７の厚みより小さいと、犠牲層７の消失の前に、より安全側で冷媒配管６の寿命を推定できる。より安全側で冷媒配管６の寿命を推定することによって、冷媒配管６の貫通の前に、より確実に冷媒配管６の腐食の対処を行うことができる。一方で、閾値Ｓ１は断面積率（Ａ２／Ａ０）より小さくてすることで、冷媒配管６をより長い時間使用することができる。
実施の形態１では、温度センサ１９が腐食センサ１１から独立している例について説明したが、これに限定されない。温度センサ１９は、腐食センサ１１に内蔵されてもよい。また、温度センサ１９は、処理部１２に内蔵されてもよい。
実施の形態１では、温度センサ１９を有する腐食センサ１１の例について説明したが、これに限定されない。例えば、後述の変形例１のように、温度センサ１９に代えてレファレンス部３１を有する、ＲＣＭ（Ｒｅｓｉｓｔｍｅｔｒｙ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）センサ３０を腐食センサ１１として用いてもよい。
（変形例１）
図６は、ＲＣＭセンサ３０の模式図である。ＲＣＭセンサ３０は、基材犠牲層１４と、基材犠牲層１４の下にあるため図示されていない基材１３と、導線２０と、レファレンス部３１を有する。導線２０は、基材１３と、レファレンス部３１と、それぞれ独立した回路を形成する。
レファレンス部３１は、基材１３及び基材犠牲層１４と対称な基材１３Ａ及び基材犠牲層１４Ａを有し、基材犠牲層１４Ａの上に保護層３３を有する。基材１３Ａは、基材犠牲層１４Ａの下にあるため図示されていない。ＲＣＭセンサ３０は保護層３３を有するため、レファレンス部３１の基材犠牲層１４Ａは腐食し消失しない。
レファレンス部３１を用いることで、電気抵抗率の温度依存性をキャンセルことするができる。具体的には、基材１３及び基材犠牲層１４で測定された電気抵抗と、レファレンス部３１で測定された電気抵抗との比を取ることで、温度依存性を有する電気抵抗率の影響をキャンセルすることができる。
保護層３３は、基材犠牲層１４Ａと密着する。例えば、保護層３３は樹脂である。
このような構成により、電気抵抗率の温度依存性をキャンセルことするができ、基材１３及び基材犠牲層１４の電気抵抗を容易に精度よく測定することができる。よって、冷媒配管６の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。さらに、腐食センサ１１における温度センサ１９を減らすことができことができ、省スペース化を実現することができる。
（実施の形態２）
本開示の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置について説明する。なお、実施の形態２では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態２においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態２では、実施の形態１と重複する説明を省略する。
図７は、本開示に係る実施の形態２の腐食センサ１１Ａの模式図である。
実施の形態２では、腐食センサ１１Ａにおいて、基材１３は冷媒配管６の一部で形成されており、基材犠牲層１４は犠牲層７の一部で形成される点で実施の形態１と異なる。
実施の形態２において、冷凍サイクル装置１は、特に説明しない限り、実施の形態１と同じである。
図７で示すように、腐食センサ１１Ａの基材１３は冷媒配管６の一部で形成され、基材１３に導線２０が接続される。基材１３を形成する冷媒配管６は湾曲していてもよい。例えば、基材１３を形成する冷媒配管６は、第２熱交換器４に配置される冷媒配管６であってもよい。
基材犠牲層１４は犠牲層７一部で形成され、基材１３の外側表面に配置される。実施の形態２において、基材犠牲層１４の厚みが基材１３の外周方向において一定である。
［効果］
基材１３は、冷媒配管６の一部で形成され、基材犠牲層１４は、犠牲層７の一部で形成される。
このような構成により、犠牲層７の電気抵抗を直接測定することができ、冷媒配管６の寿命の推定精度をさらに向上させることができる。実施の形態２において、腐食センサ１１Ａは、冷媒配管６の寿命を直接推定することができる。また、部品点数を減らすことができ、省スペース化を実現することができる。
なお、実施の形態２では、基材犠牲層１４の厚みが基材１３の外周方向において一定である例について説明したが、これに限定されない。基材犠牲層１４の厚みは、基材１３の外周方向において変化してもよい。この場合において、電気抵抗に基づいて基材１３及び基材犠牲層１４の断面積を算出する際には、基材犠牲層１４の平均厚みを用いる。例えば、基材１３に対して基材犠牲層１４を溶射することで、基材犠牲層１４の厚みは、基材１３の外周方向において変化する。
実施の形態２では、冷凍サイクル装置１は、１つの腐食センサ１１Ａを備える例について説明したが、これに限定されない。冷凍サイクル装置１は、１つ又は複数の腐食センサ１１Ａを備えていてもよい。
実施の形態２では、冷媒配管６が円筒形状を有する例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷媒配管６は四角筒形状を有してもよい。この場合、腐食センサ１１は、冷媒配管６の四角筒の１つの面によって形成されてもよい。つまり、腐食センサ１１は、板状であってもよい。
（実施の形態３）
本開示の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置について説明する。なお、実施の形態３では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態３においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態３では、実施の形態１と重複する説明を省略する。
図８は、本開示に係る実施の形態３の冷凍サイクル装置１Ａのブロック図である。
実施の形態３では、冷凍サイクル装置１Ａが表示部３２を有する点で実施の形態１と異なる。
実施の形態３において、冷凍サイクル装置１Ａは、特に説明しない限り、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同じである。
表示部３２は、処理部１２で推定された冷媒配管６の寿命の推定結果を表示する。表示部３２は、冷媒配管６の寿命の推定結果と併せて、表示時から冷媒配管６の寿命までの時間を表示してもよい。
表示部３２は、ディスプレイと、通信部と、プログラムを記憶したメモリと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサに対応する処理回路（図示せず）とを備え、プロセッサがプログラムを実行することでこれら要素として機能してもよい。また、表示部３２の通信部に対応して、処理部１２は通信部を備える。
処理部１２の通信部は、寿命の推定結果を送信する。表示部３２の通信部は、処理部１２の寿命の推定結果を受信する。表示部３２及び処理部１２の通信部は、所定の無線通信規格（例えば、ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））に準拠し表示部３２への送信を行う回路を含む。
ディスプレイは寿命の推定結果を表示する。ディスプレイは冷凍サイクル装置１Ａの使用者が視認できる位置に配置される。例えば、ディスプレイは、室内機９の外側に配置される。
［効果］
表示部３２は、処理部１２で推定された冷媒配管６の寿命を表示する。
このような構成により、冷媒配管６の寿命の推定結果を冷凍サイクル装置１Ａの使用者に表示することができる。よって、使用者に冷媒配管６の交換又は修理の必要性を知らせ促すことで、冷媒配管６の貫通前に、冷媒配管６の処置を行うことができる。
なお、実施の形態３では、冷凍サイクル装置１Ａが表示部３２を備える例について説明したが、これに限定されない。表示部３２は冷凍サイクル装置１Ａの構成要素に含まれていなくてもよい。表示部３２は、冷凍サイクル装置１Ａから独立していたディスプレイであってもよい。例えば、冷凍サイクル装置１Ａのリモートコントローラのディスプレイが表示部３２として機能してもよい。冷凍サイクル装置１Ａは、通信部によってリモートコントローラに寿命の推定結果の情報を送信する。リモートコントローラは、通信部によって寿命の推定結果の情報を受信し、リモートコントローラのディスプレイに寿命の推定結果を表示してもよい。また、スマートフォンのディスプレイが表示部３２として機能してもよい。具体的には、冷凍サイクル装置１Ａの通信部とスマートフォンとが通信し、寿命の推定結果をスマートフォンに表示してもよい。例えば、冷凍サイクル装置１Ａに対応したアプリケーションをスマートフォンに設け、当該アプリケーションによってスマートフォンに寿命の推定結果を表示してもよい。
また、表示部３２は、視覚的な表示に限定されず、警報音を発するスピーカであってもよい。例えば、冷媒配管６の寿命に到達した場合、表示部３２は警報音を鳴らしてもよい。
実施の形態３では、ディスプレイが冷媒配管６の寿命の推定結果を表示する例について説明したが、これに限定されない。表示部３２は他の情報を表示してもよい。例えば、表示部３２は、冷媒配管６の寿命の推定結果と併せて、犠牲層７の厚みも表示してもよい。
実施の形態３では、処理部１２が無線の通信規格によって通信する例について説明したが、これに限定されない。処理部１２は有線の通信規格によって通信してもよい。例えば、処理部１２は、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して通信する。
実施の形態３では、実施の形態１に表示部３２を備えた例について説明したが、これに限定されない。実施の形態２及び変形例１に表示部３２を備えてもよい。
（実施の形態４）
本開示の実施の形態４に係る冷凍サイクルシステム４１について説明する。なお、実施の形態４では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。実施の形態４においては、実施の形態１と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、実施の形態４では、実施の形態１と重複する説明を省略する。
図９は、本開示に係る実施の形態４の冷凍サイクルシステム４１のブロック図である。
実施の形態４では、冷凍サイクル装置１Ｂを含む冷凍サイクルシステム４１である点で実施の形態１と異なる。
実施の形態４において、冷凍サイクル装置１Ｂは、特に説明しない限り、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同じである。
［全体構成］
図９に示すように、冷凍サイクルシステム４１は、冷凍サイクル装置１Ｂと、処理装置５１と、を備える。
＜冷凍サイクル装置＞
冷凍サイクル装置１Ｂは、第１熱交換器２、圧縮機３、第２熱交換器４、膨張機構５、冷媒配管６、腐食センサ１１、記憶部４２及び第１通信部４３を備える。
＜記憶部＞
記憶部４２は、腐食センサ１１で測定された基材１３及び基材犠牲層１４の電気抵抗の情報を記憶する。記憶部４２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気記憶デバイスであってもよい。
＜第１通信部＞
第１通信部４３は、記憶部４２で記憶された情報を、ネットワークを介して送信する。具体的には、第１通信部４３は、電気抵抗の情報を、ネットワークを介して処理装置５１へ送信する。第１通信部４３は、所定の通信規格（例えば、ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））に準拠して、処理装置５１の第２通信部５３への送信を行う回路を含む。
＜処理装置＞
処理装置５１は、処理部１２及び第２通信部５３を備える。処理装置５１とは、コンピュータである。例えば、処理装置５１は、サーバ又はクラウドである。
＜第２通信部＞
第２通信部５３は、第１通信部４３によって送信された電気抵抗の情報を、ネットワークを介して受信する。第２通信部５３は、所定の通信規格（例えば、ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、）に準拠して、冷凍サイクル装置１Ｂの第１通信部４３からの受信を行う回路を含む。
処理部１２は、第２通信部５３が受信した電気抵抗の情報に基づいて、冷媒配管６の寿命を推定する。
［動作］
冷凍サイクル装置１Ｂにおいては、腐食センサ１１で電気抵抗を測定し、電気抵抗の情報を記憶部４２に記憶する。第１通信部４３は、記憶部４２に記憶された電気抵抗の情報を、第２通信部５３へ送信する。処理装置５１においては、第２通信部５３によって電気抵抗の情報を受信する。処理部１２は、第２通信部５３で受信した電気抵抗の情報に基づいて、冷凍サイクル装置１Ｂの冷媒配管６の寿命を推定する。
［効果］
本開示の一態様の冷凍サイクルシステム４１は、冷凍サイクル装置１と、処理装置５１と、を備える。冷凍サイクル装置１は、第１熱交換器２、圧縮機３、第２熱交換器４及び膨張機構５を備える。処理装置５１は、ネットワークを介して冷凍サイクル装置１と通信する。冷凍サイクル装置１は、さらに、冷媒配管６と、腐食センサ１１と、記憶部４２と、第１通信部４３と、を有する。冷媒配管６は、第１熱交換器２、圧縮機３、第２熱交換器４及び膨張機構５を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする。冷媒配管６は、冷媒配管６の外側表面に、冷媒配管６の主成分よりも卑である犠牲層７を有する。腐食センサ１１は、冷媒配管６の外側表面と冷媒配管６の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する。記憶部４２は、腐食センサ１１で検知された電気抵抗の情報を記憶する。第１通信部４３は、記憶部４２で記憶された電気抵抗の情報を、ネットワークを介して送信する。処理装置５１は、第２通信部５３と処理部１２を有する。第２通信部５３は、電気抵抗の情報を、ネットワークを介して受信する。処理部１２は、電気抵抗の変化に基づいて冷媒配管６の寿命を推定する。
このような構成により、冷凍サイクル装置１Ｂにおける冷媒配管６の寿命の推定精度を向上させること、及び、腐食センサ１１で検知された電気抵抗の情報を冷凍サイクル装置１Ｂから別の装置へ送信することができる。具体的には、腐食センサ１１で測定された電気抵抗の情報を、冷凍サイクル装置１Ｂから独立した処理装置５１に送信することができる。例えば、販売者が処理装置５１を有している場合、処理部１２による寿命の推定に基づいて、メンテナンスサービスの提供を行うことができる。よって、冷凍サイクル装置１Ｂの故障発生の抑制、メンテナンスサービスの効率の向上及び使用者の満足度の向上を実現できる。
なお、処理装置５１は複数の冷凍サイクル装置１Ｂから情報を受信してもよい。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
本開示の冷凍サイクル装置及び冷凍サイクルシステムは、アルミニウムを主成分とする冷媒配管の寿命の推定精度を向上させることができるため、空気調和器として有用である。
１、１Ａ、１Ｂ 冷凍サイクル装置
２ 第１熱交換器
３ 圧縮機
４ 第２熱交換器
５ 膨張機構
６、６ａ、６ｂ 冷媒配管
７ 犠牲層
８ 四方弁
９ 室内機
１０ 室外機
１１、１１Ａ 腐食センサ
１２ 処理部
１３、１３Ａ 基材
１４、１４Ａ 基材犠牲層
１５ 電源部
１６ 測定部
１７ 変換部
１８ 腐食部
１９ 温度センサ
２０ 導線
２１ フィン
３０ ＲＣＭセンサ
３１ レファレンス部
３２ 表示部
３３ 保護層
４１ 冷凍サイクルシステム
４２ 記憶部
４３ 第１通信部
５１ 処理装置
５３ 第２通信部

Claims (13)

  1. 第１熱交換器と、圧縮機と、第２熱交換器と、膨張機構と、を備える冷凍サイクル装置であって、
    前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
    前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
    前記腐食センサで測定した前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、を有し、
    前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有し、
    前記腐食センサは、
    基材と、
    前記基材の表面に設け、前記基材よりも表面電位が卑である基材犠牲層と、
    前記基材及び前記基材犠牲層に定電流を流す電源部と、
    前記基材及び前記基材犠牲層に印加される電圧を測定する測定部と、
    前記測定部で測定された電圧を電気抵抗に変換する変換部と、を備え、
    前記基材の主成分と前記冷媒配管の主成分とは同じであり、
    前記基材犠牲層の主成分と前記犠牲層の主成分とは同じであって、
    前記基材犠牲層の厚みが、前記犠牲層の厚みよりも小さい、冷凍サイクル装置。
  2. 前記腐食センサの周囲の温度を測定する温度センサをさらに有し、
    前記処理部は前記温度センサで測定された温度に基づいて、前記腐食センサで測定された電気抵抗を補正する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 前記腐食センサは、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とのうち少なくとも１つに配置される前記冷媒配管に配置される、請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記基材の厚みと前記冷媒配管の厚みとは略同じである、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 前記基材及び前記基材犠牲層は板材である、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 前記処理部は、前記腐食センサで測定した電気抵抗に基づいて、前記基材及び前記基材犠牲層を含む断面の第１断面積を定期的に算出し、
    腐食による前記第１断面積の減少傾向に基づいて、前記冷媒配管の寿命を推定する、
    請求項１から５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
  7. 前記処理部は、さらに、
    前記第１断面積と、前記冷媒配管の使用前における前記基材及び前記基材犠牲層を含む断面の第２断面積と、の比である断面積率を算出し、
    前記断面積率が閾値以下に減少する時点を前記冷媒配管の寿命として推定する、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 前記閾値は、前記基材の断面積と、前記第２断面積の比である、請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
  9. 前記処理部は、前記断面積率の近似式を算出し、前記近似式と前記閾値とに基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する、請求項７又は８に記載の冷凍サイクル装置。
  10. 前記処理部で推定された前記冷媒配管の寿命を表示する表示部をさらに備える、請求項１から９のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
  11. 前記冷媒配管内における前記冷媒が流れる方向を変更する四方弁をさらに備える、請求項１から１０のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
  12. 前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、前記冷媒配管が貫通するフィンを有し、
    前記腐食センサは、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とのうち少なくとも１つのフィンに配置される、請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
  13. 第１熱交換器、圧縮機、第２熱交換器及び膨張機構を備える冷凍サイクル装置と、
    ネットワークを介して前記冷凍サイクル装置と通信する処理装置と、
    を備え、
    前記冷凍サイクル装置は、
    前記第１熱交換器、前記圧縮機、前記第２熱交換器及び前記膨張機構を接続し、冷媒を循環させ、且つアルミニウムを主成分とする冷媒配管と、
    前記冷媒配管の外側表面と前記冷媒配管の周囲とのうち少なくとも１つに配置され、電気抵抗を測定する腐食センサと、
    前記腐食センサで測定された前記電気抵抗の情報を記憶する記憶部と、
    前記記憶部で記憶された前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して送信する第１通信部と、
    を有し、
    前記冷媒配管は、前記冷媒配管の外側表面に、前記冷媒配管の主成分よりも卑である犠牲層を有し、
    前記処理装置は、
    前記電気抵抗の情報を、前記ネットワークを介して受信する第２通信部と、
    前記電気抵抗の変化に基づいて前記冷媒配管の寿命を推定する処理部と、
    を有し、
    前記腐食センサは、
    基材と、
    前記基材の表面に設け、前記基材よりも表面電位が卑である基材犠牲層と、
    前記基材及び前記基材犠牲層に定電流を流す電源部と、
    前記基材及び前記基材犠牲層に印加される電圧を測定する測定部と、
    前記測定部で測定された電圧を電気抵抗に変換する変換部と、を備え、
    前記基材の主成分と前記冷媒配管の主成分とは同じであり、
    前記基材犠牲層の主成分と前記犠牲層の主成分とは同じであって、
    前記基材犠牲層の厚みが、前記犠牲層の厚みよりも小さい、冷凍サイクルシステム。
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