JPH06265245A - 冷媒成分比検出方法 - Google Patents
冷媒成分比検出方法Info
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- JPH06265245A JPH06265245A JP5354493A JP5354493A JPH06265245A JP H06265245 A JPH06265245 A JP H06265245A JP 5354493 A JP5354493 A JP 5354493A JP 5354493 A JP5354493 A JP 5354493A JP H06265245 A JPH06265245 A JP H06265245A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、小型の装置で、混合冷媒の冷媒漏
れをいち早く確実に検出することを目的とする。 【構成】 混合冷媒５の成分比を検出することにより、
冷凍サイクルからの当該混合冷媒５の漏れを判定するこ
とを特徴とする。
れをいち早く確実に検出することを目的とする。 【構成】 混合冷媒５の成分比を検出することにより、
冷凍サイクルからの当該混合冷媒５の漏れを判定するこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルにおける
非共沸混合冷媒の冷媒漏れ検出方法に関する。
非共沸混合冷媒の冷媒漏れ検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍サイクル内に封入されている冷媒の
漏れ検出は、冷凍装置や周囲の環境の保護のため必要で
あり、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、そ
の混合成分に可燃性の冷媒が含まれることが考えられ
る。このため冷媒漏れが起こったときは、これをいち早
く確実に検出して適切な処置を行う必要がある。
漏れ検出は、冷凍装置や周囲の環境の保護のため必要で
あり、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、そ
の混合成分に可燃性の冷媒が含まれることが考えられ
る。このため冷媒漏れが起こったときは、これをいち早
く確実に検出して適切な処置を行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の漏れ検出
装置は、空間内の酸素量検出方式が多く、漏れてから相
当の時間を経ないと検出できなかったり、装置自体が大
がかりであるなどの問題があった。また、比較的小型の
冷凍サイクルには漏れ検出装置が装備されていないもの
もある。
装置は、空間内の酸素量検出方式が多く、漏れてから相
当の時間を経ないと検出できなかったり、装置自体が大
がかりであるなどの問題があった。また、比較的小型の
冷凍サイクルには漏れ検出装置が装備されていないもの
もある。
【０００４】そこで、本発明は、小型の装置で、混合冷
媒の冷媒漏れをいち早く確実に検出することができる混
合冷媒漏れ検出方法を提供することを目的とする。
媒の冷媒漏れをいち早く確実に検出することができる混
合冷媒漏れ検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サ
イクルにおける混合冷媒漏れ検出方法であって、混合冷
媒の成分比を検出することにより、当該混合冷媒の漏れ
を判定することを要旨とする。
に、本発明は、第１に、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サ
イクルにおける混合冷媒漏れ検出方法であって、混合冷
媒の成分比を検出することにより、当該混合冷媒の漏れ
を判定することを要旨とする。
【０００６】第２に、上記第１の構成において、前記混
合冷媒の成分比は、当該混合冷媒の比誘電率と温度を検
出し、これらの検出値から演算により判定することを要
旨とする。
合冷媒の成分比は、当該混合冷媒の比誘電率と温度を検
出し、これらの検出値から演算により判定することを要
旨とする。
【０００７】第３に、上記第１の構成において、前記混
合冷媒の成分比は、熱交換器の温度勾配と圧力を検出
し、これらの検出値から判定することを要旨とする。
合冷媒の成分比は、熱交換器の温度勾配と圧力を検出
し、これらの検出値から判定することを要旨とする。
【０００８】
【作用】上記構成において、第１に、非共沸混合冷媒は
低沸点の混合成分が気体になり易く漏れ易い。そこで、
混合冷媒の成分比を監視することで、冷媒漏れが生じた
場合にはこれをいち早く確実に検出することが可能とな
る。
低沸点の混合成分が気体になり易く漏れ易い。そこで、
混合冷媒の成分比を監視することで、冷媒漏れが生じた
場合にはこれをいち早く確実に検出することが可能とな
る。
【０００９】第２に、混合冷媒を構成する各冷媒単体の
誘電率はそれぞれ異なる温度特性をもっている。このた
め、ある温度における混合冷媒の誘電率は成分比に依存
する。これを逆に云えば混合冷媒の成分比は誘電率と温
度の関数として表される。したがって混合冷媒の比誘電
率と温度の各検出値から混合冷媒の成分比が確実に求め
られる。
誘電率はそれぞれ異なる温度特性をもっている。このた
め、ある温度における混合冷媒の誘電率は成分比に依存
する。これを逆に云えば混合冷媒の成分比は誘電率と温
度の関数として表される。したがって混合冷媒の比誘電
率と温度の各検出値から混合冷媒の成分比が確実に求め
られる。
【００１０】第３に、熱交換器には混合冷媒の成分比に
応じた温度勾配が生じる。但し、冷凍サイクルによって
は通常の使用状態でもサイクルの箇所によっては混合冷
媒の成分比が変ってしまうことがある。しかし、冷媒漏
れが起ると圧力は急激に低下する。そこで、熱交換器の
温度勾配と圧力を同時に検出することにより、これらの
検出値から冷媒漏れが生じたときの混合冷媒の成分比の
変化が確実に求められる。
応じた温度勾配が生じる。但し、冷凍サイクルによって
は通常の使用状態でもサイクルの箇所によっては混合冷
媒の成分比が変ってしまうことがある。しかし、冷媒漏
れが起ると圧力は急激に低下する。そこで、熱交換器の
温度勾配と圧力を同時に検出することにより、これらの
検出値から冷媒漏れが生じたときの混合冷媒の成分比の
変化が確実に求められる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１乃至図５は、本発明の第１実施例を示
す図である。図４は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルの全体構成を示しており、同図において、１１は圧
縮機、１２は凝縮器、１３は絞り機構、１４は蒸発器で
あり、この冷凍サイクルにおける液相配管の部分に混合
冷媒漏れ検出装置１０が配設されている。図１は、この
混合冷媒漏れ検出装置１０の構成の詳細を示している。
図１において、１，２は対の誘電率検出用電極、３は冷
媒配管、４は絶縁体、５は液混合冷媒、６は温度検出装
置、７は成分比演算装置である。このような装置構成に
おいて、誘電率検出用電極１，２間の静電容量Ｃr は、
次式（１）で示される。
す図である。図４は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルの全体構成を示しており、同図において、１１は圧
縮機、１２は凝縮器、１３は絞り機構、１４は蒸発器で
あり、この冷凍サイクルにおける液相配管の部分に混合
冷媒漏れ検出装置１０が配設されている。図１は、この
混合冷媒漏れ検出装置１０の構成の詳細を示している。
図１において、１，２は対の誘電率検出用電極、３は冷
媒配管、４は絶縁体、５は液混合冷媒、６は温度検出装
置、７は成分比演算装置である。このような装置構成に
おいて、誘電率検出用電極１，２間の静電容量Ｃr は、
次式（１）で示される。
【００１３】 Ｃr ＝εo ・εr ・（Ｓ／ｄ） …（１） ここで、εo は真空中の誘電率、εr は混合冷媒の比誘
電率、Ｓは電極の面積、ｄは電極間距離を示す。（１）
式よりεr は、 εr ＝（Ｃr ・ｄ）／（εo ・Ｓ） …（２） として算出され、電極１，２間の静電容量を検出するこ
とで混合冷媒５の誘電率を求めることができる。一般に
冷媒の比誘電率は温度特性を持っているため、図２に示
すように、予め混合される冷媒単体の誘電率の温度特性
を計測しておく。ここでは例として冷媒Ａと冷媒Ｂを用
いるものとする。そして、次式（３），（４）のように
各冷媒の温度特性式を算出する。
電率、Ｓは電極の面積、ｄは電極間距離を示す。（１）
式よりεr は、 εr ＝（Ｃr ・ｄ）／（εo ・Ｓ） …（２） として算出され、電極１，２間の静電容量を検出するこ
とで混合冷媒５の誘電率を求めることができる。一般に
冷媒の比誘電率は温度特性を持っているため、図２に示
すように、予め混合される冷媒単体の誘電率の温度特性
を計測しておく。ここでは例として冷媒Ａと冷媒Ｂを用
いるものとする。そして、次式（３），（４）のように
各冷媒の温度特性式を算出する。
【００１４】 冷媒Ａ単体の特性式→εA ＝αＴ＋β …（３） 冷媒Ｂ単体の特性式→εB ＝γＴ＋δ …（４） ここで、εA は冷媒Ａ単体の誘電率、εB は冷媒Ｂ単体
の誘電率、Ｔは冷媒温度、α，β，γ、及びδは定数で
ある。
の誘電率、Ｔは冷媒温度、α，β，γ、及びδは定数で
ある。
【００１５】一方、これらの冷媒がＡ：Ｂ＝ｘ：（１０
０−ｘ）［％］で混合された場合、その混合冷媒の誘電
率εr は、
０−ｘ）［％］で混合された場合、その混合冷媒の誘電
率εr は、
【数１】 εr ＝εA ・（ｘ／１００）＋εB ・（（１００−ｘ）／１００） …（５） で示される。（５）式をｘについて整理すると、
【数２】 ｘ＝（１００・（εr −εB ））／（εA −εB ） …（６） となり、（６）式のεr には（２）式、εA には（３）
式、εB には（４）式を代入することで、成分比ｘを演
算することができ、混合冷媒の成分比ｘはその誘電率と
温度の関数で表すことができる。そして誘電率と温度と
が誘電率検出用電極１，２と温度検出装置６でそれぞれ
検出され、（６）式の演算が成分比演算装置７でなされ
て混合冷媒５の成分比が求められる。
式、εB には（４）式を代入することで、成分比ｘを演
算することができ、混合冷媒の成分比ｘはその誘電率と
温度の関数で表すことができる。そして誘電率と温度と
が誘電率検出用電極１，２と温度検出装置６でそれぞれ
検出され、（６）式の演算が成分比演算装置７でなされ
て混合冷媒５の成分比が求められる。
【００１６】非共沸混合冷媒では、低沸点側の冷媒成分
が気体になり易いことからスローリークの場合は、この
冷媒成分が漏れ易い。そこで、例えば表１に示すよう
な、Ａ，Ｂという２種の冷媒を混合した場合は、上述の
ようにして求められた成分比を監視することで図３に示
すように冷媒漏れを検出できる。
が気体になり易いことからスローリークの場合は、この
冷媒成分が漏れ易い。そこで、例えば表１に示すよう
な、Ａ，Ｂという２種の冷媒を混合した場合は、上述の
ようにして求められた成分比を監視することで図３に示
すように冷媒漏れを検出できる。
【００１７】 なお、冷凍サイクル中への混合冷媒漏れ検出装置１０の
設置は、図５に示すように、冷凍サイクル中に強制的に
混合冷媒を貯留させる冷媒貯留容器１５を設け、この冷
媒貯留容器１５の部分に混合冷媒漏れ検出装置１０を設
置してもよい。１６は冷媒貯留容器１５の温度を制御す
る貯留容器温度制御装置である。
設置は、図５に示すように、冷凍サイクル中に強制的に
混合冷媒を貯留させる冷媒貯留容器１５を設け、この冷
媒貯留容器１５の部分に混合冷媒漏れ検出装置１０を設
置してもよい。１６は冷媒貯留容器１５の温度を制御す
る貯留容器温度制御装置である。
【００１８】次いで、図６及び図７には、本発明の第２
実施例を示す。本実施例は混合冷媒の冷媒漏れを、熱交
換器の温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判
定するようにしたものである。図６は、ある冷媒を混合
した場合のＰ−ｈ線図を示している。混合冷媒は、その
成分比によっては２相域で同図に示すような温度勾配が
生じる。そこで、図７に示すように、この温度差（ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 ）を検出することで、冷媒漏れによってあ
る一部の冷媒成分が抜けて混合冷媒の冷媒の成分比が変
わった場合には、温度差ΔＴも変化することからその冷
媒漏れを検知することが可能となる。但し、冷凍サイク
ルによっては通常の使用状態でもサイクルの箇所によっ
ては成分比が変わってしまうことがあるため、同時にそ
の圧力を検出することで更に漏れ検出を確実に判定する
ことが可能となる。冷媒漏れが起こると、圧力は急激に
低下するからである。
実施例を示す。本実施例は混合冷媒の冷媒漏れを、熱交
換器の温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判
定するようにしたものである。図６は、ある冷媒を混合
した場合のＰ−ｈ線図を示している。混合冷媒は、その
成分比によっては２相域で同図に示すような温度勾配が
生じる。そこで、図７に示すように、この温度差（ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 ）を検出することで、冷媒漏れによってあ
る一部の冷媒成分が抜けて混合冷媒の冷媒の成分比が変
わった場合には、温度差ΔＴも変化することからその冷
媒漏れを検知することが可能となる。但し、冷凍サイク
ルによっては通常の使用状態でもサイクルの箇所によっ
ては成分比が変わってしまうことがあるため、同時にそ
の圧力を検出することで更に漏れ検出を確実に判定する
ことが可能となる。冷媒漏れが起こると、圧力は急激に
低下するからである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、混合冷媒の成分比を検出することにより、冷凍
サイクルからの当該混合冷媒の漏れを判定するようにし
たため、非共沸混合冷媒は低沸点の混合成分が気体にな
り易く漏れ易いことから、小型の装置で、混合冷媒の冷
媒漏れをいち早く確実に検出することができる。
第１に、混合冷媒の成分比を検出することにより、冷凍
サイクルからの当該混合冷媒の漏れを判定するようにし
たため、非共沸混合冷媒は低沸点の混合成分が気体にな
り易く漏れ易いことから、小型の装置で、混合冷媒の冷
媒漏れをいち早く確実に検出することができる。
【００２０】第２に、混合冷媒の成分比は、当該混合冷
媒の比誘電率と温度を検出し、これらの検出値から演算
により判定するようにしたため、混合冷媒の成分比はそ
の誘電率と温度の関数として表されることから、混合冷
媒の成分比を確実に求めることができる。
媒の比誘電率と温度を検出し、これらの検出値から演算
により判定するようにしたため、混合冷媒の成分比はそ
の誘電率と温度の関数として表されることから、混合冷
媒の成分比を確実に求めることができる。
【００２１】第３に、混合冷媒の成分比は、熱交換器の
温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判定する
ようにしたため、熱交換器には混合冷媒の成分比に応じ
た温度勾配が生じ、また冷媒漏れが起るとその圧力が急
激に低下することから、冷媒漏れが生じたときの混合冷
媒の成分比の変化を確実に求めることができる。
温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判定する
ようにしたため、熱交換器には混合冷媒の成分比に応じ
た温度勾配が生じ、また冷媒漏れが起るとその圧力が急
激に低下することから、冷媒漏れが生じたときの混合冷
媒の成分比の変化を確実に求めることができる。
【図１】本発明に係る混合冷媒漏れ検出方法の第１実施
例に適用される混合成分比検出装置の構成図である。
例に適用される混合成分比検出装置の構成図である。
【図２】上記第１実施例における混合冷媒の誘電率の温
度特性例を示す図である。
度特性例を示す図である。
【図３】上記第１実施例において漏れ前後の混合冷媒の
成分比の変化を示す図である。
成分比の変化を示す図である。
【図４】上記第１実施例に適用される冷凍サイクルの構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図５】上記第１実施例に適用される冷凍サイクルの他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例を説明するためのＰ−ｈ線
図である。
図である。
【図７】上記第２実施例において冷媒漏れ前後の熱交換
器の圧力と温度勾配の変化を示す図である。
器の圧力と温度勾配の変化を示す図である。
１，２ 対の誘電率検出用電極 ５ 液混合冷媒 ６ 温度検出装置 ７ 成分比演算装置 １０ 混合冷媒漏れ検出装置 １４ 蒸発器（熱交換器）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年５月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 冷媒成分比検出方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルにおける
非共沸混合冷媒の成分比検出方法に関する。
非共沸混合冷媒の成分比検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍サイクル内に封入されている冷媒の
漏れ検出は、冷凍装置や周囲の環境の保護のため必要で
あり、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、そ
の混合成分に可燃性の冷媒が含まれることが考えられ
る。このため冷媒漏れが起こったときは、これをいち早
く確実に検出して適切な処置を行う必要がある。
漏れ検出は、冷凍装置や周囲の環境の保護のため必要で
あり、冷媒として非共沸混合冷媒を用いた場合には、そ
の混合成分に可燃性の冷媒が含まれることが考えられ
る。このため冷媒漏れが起こったときは、これをいち早
く確実に検出して適切な処置を行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の漏れ検出
装置は、空間内の酸素量検出方式が多く、漏れてから相
当の時間を経ないと検出できなかったり、装置自体が大
がかりであるなどの問題があった。また、比較的小型の
冷凍サイクルには漏れ検出装置が装備されていないもの
もある。
装置は、空間内の酸素量検出方式が多く、漏れてから相
当の時間を経ないと検出できなかったり、装置自体が大
がかりであるなどの問題があった。また、比較的小型の
冷凍サイクルには漏れ検出装置が装備されていないもの
もある。
【０００４】そこで、本発明は、小型の装置で、混合冷
媒の冷媒漏れをいち早く確実に検出することに寄与し得
る冷媒成分比検出方法を提供することを目的とする。
媒の冷媒漏れをいち早く確実に検出することに寄与し得
る冷媒成分比検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サ
イクルにおける混合冷媒の成分比検出方法であって、当
該混合冷媒の比誘電率と温度を検出し、これらの検出値
に基づいて当該混合冷媒の成分比を求めることを要旨と
する。
に、本発明は、第１に、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サ
イクルにおける混合冷媒の成分比検出方法であって、当
該混合冷媒の比誘電率と温度を検出し、これらの検出値
に基づいて当該混合冷媒の成分比を求めることを要旨と
する。
【０００６】第２に、上記第１の構成において、前記混
合冷媒の成分比は、熱交換器の温度勾配と圧力を検出
し、これらの検出値から求めることを要旨とする。
合冷媒の成分比は、熱交換器の温度勾配と圧力を検出
し、これらの検出値から求めることを要旨とする。
【０００７】
【作用】上記構成において、第１に、非共沸混合冷媒は
低沸点の混合成分が気体になり易く漏れ易い。そこで、
混合冷媒の成分比を監視することで、冷媒漏れが生じた
場合にはこれをいち早く確実に検出することが可能とな
る。ここで、混合冷媒を構成する各冷媒単体の誘電率は
それぞれ異なる温度特性をもっている。このため、ある
温度における混合冷媒の誘電率は成分比に依存する。こ
れを逆に云えば混合冷媒の成分比は誘電率と温度の関数
として表される。したがって混合冷媒の比誘電率と温度
の各検出値から混合冷媒の成分比が確実に求められる。
低沸点の混合成分が気体になり易く漏れ易い。そこで、
混合冷媒の成分比を監視することで、冷媒漏れが生じた
場合にはこれをいち早く確実に検出することが可能とな
る。ここで、混合冷媒を構成する各冷媒単体の誘電率は
それぞれ異なる温度特性をもっている。このため、ある
温度における混合冷媒の誘電率は成分比に依存する。こ
れを逆に云えば混合冷媒の成分比は誘電率と温度の関数
として表される。したがって混合冷媒の比誘電率と温度
の各検出値から混合冷媒の成分比が確実に求められる。
【０００８】第２に、熱交換器には混合冷媒の成分比に
応じた温度勾配が生じる。但し、冷凍サイクルによって
は通常の使用状態でもサイクルの箇所によっては混合冷
媒の成分比が変ってしまうことがある。しかし、冷媒漏
れが起ると圧力は急激に低下する。そこで、熱交換器の
温度勾配と圧力を同時に検出することにより、これらの
検出値から冷媒漏れが生じたときの混合冷媒の成分比の
変化が確実に求められる。
応じた温度勾配が生じる。但し、冷凍サイクルによって
は通常の使用状態でもサイクルの箇所によっては混合冷
媒の成分比が変ってしまうことがある。しかし、冷媒漏
れが起ると圧力は急激に低下する。そこで、熱交換器の
温度勾配と圧力を同時に検出することにより、これらの
検出値から冷媒漏れが生じたときの混合冷媒の成分比の
変化が確実に求められる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１乃至図５は、本発明の第１実施例を示
す図である。図４は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルの全体構成を示しており、同図において、１１は圧
縮機、１２は凝縮器、１３は絞り機構、１４は蒸発器で
あり、この冷凍サイクルにおける液相配管の部分に混合
冷媒漏れ検出装置１０が配設されている。図１は、この
混合冷媒漏れ検出装置１０の構成の詳細を示している。
図１において、１，２は対の誘電率検出用電極、３は冷
媒配管、４は絶縁体、５は液混合冷媒、６は温度検出装
置、７は成分比演算装置である。このような装置構成に
おいて、誘電率検出用電極１，２間の静電容量Ｃr は、
次式（１）で示される。
す図である。図４は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルの全体構成を示しており、同図において、１１は圧
縮機、１２は凝縮器、１３は絞り機構、１４は蒸発器で
あり、この冷凍サイクルにおける液相配管の部分に混合
冷媒漏れ検出装置１０が配設されている。図１は、この
混合冷媒漏れ検出装置１０の構成の詳細を示している。
図１において、１，２は対の誘電率検出用電極、３は冷
媒配管、４は絶縁体、５は液混合冷媒、６は温度検出装
置、７は成分比演算装置である。このような装置構成に
おいて、誘電率検出用電極１，２間の静電容量Ｃr は、
次式（１）で示される。
【００１１】 Ｃr ＝εo ・εr ・（Ｓ／ｄ） …（１） ここで、εo は真空中の誘電率、εr は混合冷媒の比誘
電率、Ｓは電極の面積、ｄは電極間距離を示す。（１）
式よりεr は、 εr ＝（Ｃr ・ｄ）／（εo ・Ｓ） …（２） として算出され、電極１，２間の静電容量を検出するこ
とで混合冷媒５の誘電率を求めることができる。一般に
冷媒の比誘電率は温度特性を持っているため、図２に示
すように、予め混合される冷媒単体の誘電率の温度特性
を計測しておく。ここでは例として冷媒Ａと冷媒Ｂを用
いるものとする。そして、次式（３），（４）のように
各冷媒の温度特性式を算出する。
電率、Ｓは電極の面積、ｄは電極間距離を示す。（１）
式よりεr は、 εr ＝（Ｃr ・ｄ）／（εo ・Ｓ） …（２） として算出され、電極１，２間の静電容量を検出するこ
とで混合冷媒５の誘電率を求めることができる。一般に
冷媒の比誘電率は温度特性を持っているため、図２に示
すように、予め混合される冷媒単体の誘電率の温度特性
を計測しておく。ここでは例として冷媒Ａと冷媒Ｂを用
いるものとする。そして、次式（３），（４）のように
各冷媒の温度特性式を算出する。
【００１２】 冷媒Ａ単体の特性式→εA ＝αＴ＋β …（３） 冷媒Ｂ単体の特性式→εB ＝γＴ＋δ …（４） ここで、εA は冷媒Ａ単体の誘電率、εB は冷媒Ｂ単体
の誘電率、Ｔは冷媒温度、α，β，γ、及びδは定数で
ある。
の誘電率、Ｔは冷媒温度、α，β，γ、及びδは定数で
ある。
【００１３】一方、これらの冷媒がＡ：Ｂ＝ｘ：（１０
０−ｘ）［％］で混合された場合、その混合冷媒の誘電
率εr は、
０−ｘ）［％］で混合された場合、その混合冷媒の誘電
率εr は、
【数１】 εr ＝εA ・（ｘ／１００）＋εB ・（（１００−ｘ）／１００） …（５） で示される。（５）式をｘについて整理すると、
【数２】 ｘ＝（１００・（εr −εB ））／（εA −εB ） …（６） となり、（６）式のεr には（２）式、εA には（３）
式、εB には（４）式を代入することで、成分比ｘを演
算することができ、混合冷媒の成分比ｘはその誘電率と
温度の関数で表すことができる。そして誘電率と温度と
が誘電率検出用電極１，２と温度検出装置６でそれぞれ
検出され、（６）式の演算が成分比演算装置７でなされ
て混合冷媒５の成分比が求められる。
式、εB には（４）式を代入することで、成分比ｘを演
算することができ、混合冷媒の成分比ｘはその誘電率と
温度の関数で表すことができる。そして誘電率と温度と
が誘電率検出用電極１，２と温度検出装置６でそれぞれ
検出され、（６）式の演算が成分比演算装置７でなされ
て混合冷媒５の成分比が求められる。
【００１４】非共沸混合冷媒では、低沸点側の冷媒成分
が気体になり易いことからスローリークの場合は、この
冷媒成分が漏れ易い。そこで、例えば表１に示すよう
な、Ａ，Ｂという２種の冷媒を混合した場合は、上述の
ようにして求められた成分比を監視することで図３に示
すように冷媒漏れを検出できる。
が気体になり易いことからスローリークの場合は、この
冷媒成分が漏れ易い。そこで、例えば表１に示すよう
な、Ａ，Ｂという２種の冷媒を混合した場合は、上述の
ようにして求められた成分比を監視することで図３に示
すように冷媒漏れを検出できる。
【００１５】 なお、冷凍サイクル中への混合冷媒漏れ検出装置１０の
設置は、図５に示すように、冷凍サイクル中に強制的に
混合冷媒を貯留させる冷媒貯留容器１５を設け、この冷
媒貯留容器１５の部分に混合冷媒漏れ検出装置１０を設
置してもよい。１６は冷媒貯留容器１５の温度を制御す
る貯留容器温度制御装置である。
設置は、図５に示すように、冷凍サイクル中に強制的に
混合冷媒を貯留させる冷媒貯留容器１５を設け、この冷
媒貯留容器１５の部分に混合冷媒漏れ検出装置１０を設
置してもよい。１６は冷媒貯留容器１５の温度を制御す
る貯留容器温度制御装置である。
【００１６】次いで、図６及び図７には、本発明の第２
実施例を示す。本実施例は混合冷媒の冷媒漏れを、熱交
換器の温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判
定するようにしたものである。図６は、ある冷媒を混合
した場合のＰ−ｈ線図を示している。混合冷媒は、その
成分比によっては２相域で同図に示すような温度勾配が
生じる。そこで、図７に示すように、この温度差（ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 ）を検出することで、冷媒漏れによってあ
る一部の冷媒成分が抜けて混合冷媒の冷媒の成分比が変
わった場合には、温度差ΔＴも変化することからその冷
媒漏れを検知することが可能となる。但し、冷凍サイク
ルによっては通常の使用状態でもサイクルの箇所によっ
ては成分比が変わってしまうことがあるため、同時にそ
の圧力を検出することで更に漏れ検出を確実に判定する
ことが可能となる。冷媒漏れが起こると、圧力は急激に
低下するからである。
実施例を示す。本実施例は混合冷媒の冷媒漏れを、熱交
換器の温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判
定するようにしたものである。図６は、ある冷媒を混合
した場合のＰ−ｈ線図を示している。混合冷媒は、その
成分比によっては２相域で同図に示すような温度勾配が
生じる。そこで、図７に示すように、この温度差（ΔＴ
＝Ｔ2 −Ｔ1 ）を検出することで、冷媒漏れによってあ
る一部の冷媒成分が抜けて混合冷媒の冷媒の成分比が変
わった場合には、温度差ΔＴも変化することからその冷
媒漏れを検知することが可能となる。但し、冷凍サイク
ルによっては通常の使用状態でもサイクルの箇所によっ
ては成分比が変わってしまうことがあるため、同時にそ
の圧力を検出することで更に漏れ検出を確実に判定する
ことが可能となる。冷媒漏れが起こると、圧力は急激に
低下するからである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、混合冷媒の成分比を検出することにより、冷凍
サイクルからの当該混合冷媒の漏れを判定するようにし
たため、非共沸混合冷媒は低沸点の混合成分が気体にな
り易く漏れ易いことから、小型の装置で、混合冷媒の冷
媒漏れをいち早く確実に検出することができる。ここ
で、混合冷媒の成分比は、当該混合冷媒の比誘電率と温
度を検出し、これらの検出値から演算により求めるよう
にしたため、混合冷媒の成分比はその誘電率と温度の関
数として表されることから、混合冷媒の成分比を確実に
求めることができる。
第１に、混合冷媒の成分比を検出することにより、冷凍
サイクルからの当該混合冷媒の漏れを判定するようにし
たため、非共沸混合冷媒は低沸点の混合成分が気体にな
り易く漏れ易いことから、小型の装置で、混合冷媒の冷
媒漏れをいち早く確実に検出することができる。ここ
で、混合冷媒の成分比は、当該混合冷媒の比誘電率と温
度を検出し、これらの検出値から演算により求めるよう
にしたため、混合冷媒の成分比はその誘電率と温度の関
数として表されることから、混合冷媒の成分比を確実に
求めることができる。
【００１８】第２に、混合冷媒の成分比は、熱交換器の
温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から求めるよ
うにしたため、熱交換器には混合冷媒の成分比に応じた
温度勾配が生じ、また冷媒漏れが起るとその圧力が急激
に低下することから、冷媒漏れが生じたときの混合冷媒
の成分比の変化を確実に求めることができる。
温度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から求めるよ
うにしたため、熱交換器には混合冷媒の成分比に応じた
温度勾配が生じ、また冷媒漏れが起るとその圧力が急激
に低下することから、冷媒漏れが生じたときの混合冷媒
の成分比の変化を確実に求めることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 隆喜 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 後藤 功一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルに
おける混合冷媒漏れ検出方法であって、混合冷媒の成分
比を検出することにより、当該混合冷媒の漏れを判定す
ることを特徴とする混合冷媒漏れ検出方法。 - 【請求項２】 前記混合冷媒の成分比は、当該混合冷媒
の比誘電率と温度を検出し、これらの検出値から演算に
より判定することを特徴とする請求項１記載の混合冷媒
漏れ検出方法。 - 【請求項３】 前記混合冷媒の成分比は、熱交換器の温
度勾配と圧力を検出し、これらの検出値から判定するこ
とを特徴とする請求項１記載の混合冷媒漏れ検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05354493A JP3207962B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 混合冷媒漏れ検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05354493A JP3207962B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 混合冷媒漏れ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265245A true JPH06265245A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3207962B2 JP3207962B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=12945749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05354493A Expired - Fee Related JP3207962B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 混合冷媒漏れ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207962B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08100970A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Toshiba Corp | 冷凍装置 |
| WO2018155513A1 (ja) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 組成異常検知装置及び組成異常検知方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3287719B1 (en) | 2015-04-23 | 2019-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle device |
| CN111094877B (zh) | 2017-09-14 | 2021-08-10 | 三菱电机株式会社 | 制冷循环装置以及制冷装置 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP05354493A patent/JP3207962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08100970A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Toshiba Corp | 冷凍装置 |
| WO2018155513A1 (ja) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 組成異常検知装置及び組成異常検知方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3207962B2 (ja) | 2001-09-10 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |