TWI680286B - 製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明是以提供一種不論有無承液槽皆可採用，並可以簡易的構成廉價且容易進行後述的設置，且無需停止設備的運轉即可檢測有無洩漏的構成，具有檢測洩漏不導致設備運轉率降低之實用性優異的劃時代的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置為目的。該製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，係由：預定頻率之超音波送訊用的超音波送訊部(1)；該超音波送訊部(1)送訊後之超音波收訊用的超音波收訊部(2)；判斷該超音波送訊部(1)送訊後的超音波是否被超音波收訊部(2)收訊的超音波收訊判斷部(3)；及超音波收訊判斷部(3)在判斷超音波送訊部(1)送訊後的超音波未被超音波收訊部(2)收訊時對外部告知發生洩漏的洩漏告知部(4)所構成。

Description

製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置

本發明是關於檢測在冷凍機或空調機的製冷迴圈內流通之冷媒有無洩漏的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置。

以往，作為冷凍設備等使用的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置有利用如專利文獻1表示之浮標的液面位準管理的洩漏檢測裝置(以下，稱習知例)。

該習知例是在承液槽內或與承液槽成連通狀態並設的輔助槽內設置：具備因應液面位準而可上下的磁鐵的浮標，及在該浮標的內側具備引導浮標的前導開關的導件，藉此檢測是否有預先設定的正常液面位準範圍，早期檢測冷媒的洩漏。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開平10-103820號公報

但是，該習知例是在確認有無洩露時，必須藉抽吸將流通於冷凍迴圈內的所有冷媒回收至承液槽，因此，有停止設備運轉的必要。

因此，會產生洩漏確認的頻度增加導致設備運轉率降低的問題，並且，如以設備運轉為優先時，則會產生洩漏的早期發現變得困難的問題。

又，如習知例，在以液面位準檢測有無洩漏的場合，如上述，除並設輔助槽之外，並在該輔助槽內設置具備因應液面位準而上下的磁鐵的浮標及檢測該浮標的位置的前導開關等，裝置構成複雜除了不容易設置外且耗費成本，並且一般是以洩漏未發生之設置初期時的冷媒液面為管理基準值，因此會有後述之管理困難等的問題。

且另外，習知例是如上述，以承液槽內的冷媒的液面的變動來檢測有無漏洩，因此無承液槽的製冷迴圈即不能採用。

本發明是鑒於以上的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置的現狀所研創而成，提出一種不論有無承液槽皆可採用，並可以簡易的構成廉價且容易進行後述的設置，且無需停止設備的運轉即可檢測有無洩漏的構成，具有檢測洩漏不導致設備運轉率降低之實用性優異的劃時代的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置為目的。

參閱添附圖示說明本發明的要旨。

本發明有關的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，係檢測在冷凍機或空調機的製冷迴圈內流通之冷媒有無洩漏的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為，係由：超音波送訊部1，設置在連結上述製冷迴圈的冷凝器6與膨脹閥7之配管部5的外面並在上述冷凝器6的下游側位置且於上述膨脹閥7的上游側位置，進行在3MHz以下且因氣泡的存在而阻斷搬運的頻率之超音波的送訊；超音波收訊部2，在上述配管部5設置與上述超音波送訊部1成相對狀態，接收上述超音波送訊部1所送出的上述超音波；超音波收訊判斷部3，接收從上述超音波訊部1送出之超音波的訊號，及從上述超音波收訊部2接收上述超音波送迅部1送出之超音波的訊號，且不論已接收從上述超音波送訊部1送出的超音波的訊號，當從上述超音波收訊部2接收上述超音波送訊部1已送出的超音波的訊號不能收訊時，判斷為上述超音波送訊部1與上述超音波收訊部2之間的超音波收送訊不能正常進行而輸出訊號；及洩漏告知部4，在接收上述超音波收訊判斷部3判斷上述超音波送訊部1與上述超音波收訊部2之間的超音波收送訊為不能正常進行而輸出的訊號並對外部告知發生洩漏，所構成，在上述冷媒流通於上述製冷迴圈內的狀態下，因洩漏產生的氣泡通過上述超音波送訊部1與超音波收訊部2之間，產生阻斷從上述超音波送訊部1所送出的超音波對上述超音 波收訊部2的傳播狀態，且不論已接收從上述超音波送訊部1送出超音波的訊號，當從上述超音波收訊部2接收上述超音波送訊部1已送出的超音波的訊號不能收訊的狀態發生時，上述超音波收訊判斷部3對上述洩漏告知部4輸出訊號，該洩漏告知部4對外部告知發生洩漏的構成。

又，如申請專利範圍第1項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為：反相控制上述製冷迴圈的壓縮機8之類型的場合，上述冷凍機或空調機在預定時間以上連續運轉的狀態下，上述預定時間內，上述超音波送訊部持續地進行超音波送訊，在上述預定時間內該超音波送訊部1所送訊的超音波一次也未被上述超音波收訊部2收訊的場合，上述超音波收訊判斷部3則判斷上述超音波送訊部1送訊的超音波未被上述超音波收訊部2收訊，上述洩漏告知部4即告知外部發生洩漏的構成。

又，如申請專利範圍第1項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為：具備自動保存從上述超音波收訊判斷部3或上述洩漏告知部4的輸出數據的數據記錄部9。

又，如申請專利範圍第2項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為：具備自動保存從上述超音波收訊判斷部3或上述洩漏告知部4的輸出數據的數據記錄部9。

又，如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為：在上述製冷迴圈的冷凝器6的下游側位置並在上述超音波收訊部2的上 游側位置設置氣泡分離裝置的構成。

本發明是從以上的構成，不論是否有無受液槽或與該受液槽連通的輔助槽皆可採用(可安裝)，可進行製冷迴圈的冷媒洩漏檢測。

此外，可以簡易的構成廉價且容易設置且對既有的設備容易設置之實用性優異的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置。

並且，本發明是可從設備運轉中的有無洩漏的檢測，具有檢測洩漏不導致設備運轉率降低之實用性優異的劃時代的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置。

亦即，本發明是進行製冷迴圈的抽吸一旦將製冷迴圈內的冷媒回收至受液槽，並非檢測其回收的冷媒量(冷媒的液面高度)來判斷有無洩漏，而是僅進行流通於製冷迴圈內的冷媒中是否有氣泡的產生來判斷可否進行超音波的收送訊之極為簡易的操作，並非間歇地停止製冷迴圈的運轉或僅能藉定期抽吸的時機來進行洩漏檢測的判斷之非效率性的操作，只要在設備運轉時隨時皆可檢測洩漏的即具實用性優異的劃時代的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置。

1‧‧‧超音波送訊部

2‧‧‧超音波收訊部

3‧‧‧超音波收訊判斷部

4‧‧‧洩漏告知部

5‧‧‧配管部

6‧‧‧冷凝器

7‧‧‧膨脹閥

8‧‧‧壓縮機

9‧‧‧數據記錄部

第1圖是表示本實施例的使用狀態的說明圖。

第2圖是表示本實施例的使用狀態(其他例)的說明 圖。

將考量為較佳之本發明的實施形態，根據圖示表示本發明的作用簡單地說明。

以往，為測量流通於製冷迴圈內的冷媒的流量是使用超音波流量計。

該超音波流量計大致區分為時差式與多普勒式。時差式是將超音波傳輸至配管內的冷媒(流體)，利用該超音波朝配管的上游、下游兩方向傳輸時的傳輸時差求得流通的冷媒的流速，從配管剖面積算出其流量。

但是，該時差式的超音波流量計在超音波的傳輸路徑一旦存在有氣泡時，會因該氣泡阻斷超音波的傳輸而有不能測量的缺點。

本發明人是利用此超音波的流量計因氣泡而不能測量的缺點來完成本發明。

亦即，在製冷迴圈內循環的冷媒是將壓縮機8壓縮的氣體以冷凝器6冷卻後成為液體狀的冷媒(以下，稱液化冷媒)。該液化冷媒是在完全凝結的狀態(穩定狀態)下以不產生氣泡的狀態在製冷迴圈內流通。因此，透過不產生該氣泡的液化冷媒在超音波送訊部1與超音波收訊部2之間進行超音波收送訊的場合，超音波送訊部1送訊後的超音波在途中不會阻斷傳輸，可毫無問題地在冷媒中傳輸而被超音波收訊部2收訊。

但是，在製冷迴圈中產生洩漏的場合，冷媒的量減少，會在凝結的液化冷媒中產生氣泡(未凝結氣體)。透過該氣泡產生的液化冷媒在超音波送訊部1與超音波收訊部2之間進行超音波收送訊的場合，超音波送訊部1送訊後的超音波在途中會被氣泡阻斷傳輸，因此超音波收訊部2不能收訊。

本發明是透過流通於該製冷迴圈內的冷媒(液化冷媒)在超音波送訊部1、超音波收訊部2間進行超音波的收送訊，並藉超音波送訊部1送訊之超音波是否被超音波收訊部2收訊來判斷製冷迴圈中是否有冷媒洩漏的產生。

亦即，本發明是使冷凍機或空調機運轉，冷媒在製冷迴圈內連通的狀態，即通常運轉中，設置在與液化冷媒流通的配管5相對狀態的超音波送訊部1與超音波收訊部2之間進行超音波的收送訊，判斷該超音波的收送訊是否正常進行，即超音波送訊部1送訊後的超音波是否被超音波收訊部2收訊。

本發明是以超音波收訊判斷部3判斷該超音波送訊部1送訊之超音波是否已被超音波收訊部2收訊，該超音波收訊判斷部3在判斷超音波送訊部1的送訊後的超音波未被超音波收訊部2收訊時洩漏告知部4對外部告之洩漏產生。

如上述，本發明可以極為簡易的構成，容易進行製冷迴圈的冷媒之有無洩漏的檢測，並從設備運轉中判斷有無洩漏，無需停止設備的運轉，不須降低設備運轉率即可進 行洩漏檢測之實用性優異的劃時代的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置。

〔實施例〕

根據圖示說明本發明的具體實施例。

本實施例是檢測在冷凍機或空調機的製冷迴圈內流通的冷媒有無洩漏之製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，係由：進行預定頻率之超音波送訊的超音波送訊部1；將此超音波送訊部1送訊後之上述超音波收訊的超音波收訊部2；判斷上述超音波送訊部1送訊後之上述超音波是否已被上述超音波收訊部2收訊的超音波收訊判斷部3；及上述超音波收訊判斷部3判斷出上述超音波送訊部1送訊後之未被上述超音波收訊部2收訊時對外部告知洩漏產生的洩漏告知部4所構成，上述超音波送訊部1與上述超音波收訊部2是設置與上述冷媒流通之配管部5的外面成相對狀態的構成，在上述冷媒流通於設置在該相對狀態的上述超音波送訊部1與上述超音波收訊部2之間的狀態，從上述超音波送訊部1朝著上述超音波收訊部2進行上述超音波送訊，以上述超音波收訊判斷部3判斷該超音波送訊部1送訊的上述超音波是否已被上述超音波收訊部2收訊，該超音波收訊判斷部3在判斷該超音波送訊部1已送訊的超音波未被上述超音波收訊部2收訊時上述洩漏告知部4對外部告知洩漏發生的構成。

以下，針對本實施例相關的構成各部詳細說明。

本實施例的超音波送訊部1與超音波收訊部2是分別採用鉗形，在製冷迴圈的冷凝器6的下游位置的配管部5表面，夾持該配管部5地設置成相對狀態的構成。

再者，冷氣機等的空調機等一般是一台具備冷房、暖房的兩功能，藉設置在製冷迴圈內的四通閥10切換冷媒的流通方向來進行冷房、暖房的切換。以上的場合，在冷房時與暖房時超音波送訊部1與超音波收訊部2的安裝位置不同，因此將冷房時用、暖房時用分別的超音波送訊部1、超音波收訊部2設置在預定位置，例如在冷房時室外機為冷凝器6而在該室外機的出口附近，在暖房時室內機為冷凝器6而在該室內機的出口附近分別設置超音波送訊部1與超音波收訊部2的構成。

又，超音波送訊部1是設振盪器的頻率為3MHz以下，具體是設定在1MHz以下(本實施例為1MHz)的構成。並且，本實施例中，超音波送訊部1及超音波收訊部2是採用市售之一般的超音波感測器(採用股份公司KAIJO SONIC製SLT-12)的構成。

又，超音波收訊判斷部3是與超音波送訊部1及超音波收訊部2連接，接收來自超音波送訊部1所送出的超音波訊號，並接收來自超音波收訊部2所接收該超音波送訊部1送出之超音波訊號的場合，判斷超音波送訊部1與超音波收訊部2之間的超音波收送訊為正常進行時，雖接收來自超音波送訊部1所送出超音波的訊號，但從超音波收訊部2不能接收該超音波送訊部1所送出超音波之訊號的 場合，即判斷不能正常進行超音波送訊部1與超音波收訊部2之間的超音波收送訊，一旦判斷出不能正常進行該超音波送訊部1與超音波收訊部2之間的超音波收送訊的場合，即對洩漏告知部4輸出訊號的構成。

又，現今製冷迴圈中，多是反向控制壓縮機8的類型，如上述的製冷迴圈中，流通於製冷迴圈內的流動會頻繁地變動，因此即使不產生洩漏但會在流通的冷媒內產生氣泡。但是，長時間，例如24小時連續運轉的場合，如未產生洩漏，則冷煤必然會在穩定狀態流通一旦成為氣泡消失的狀態，此時超音波收訊部2可進行超音波收訊，因此例如冷凍機或空調機在預定時間以上連續運轉的狀態下，預定時間內超音波送訊部1持續進行超音波送訊，在此超音波送訊部1所送訊的超音波一次也未被超音波收訊部2收訊的場合，超音波收訊判斷部3即判斷超音波收訊部2未收到超音波送訊部1所送出的超音波並對洩漏告知部4輸出訊號的構成。

又，洩漏告知部4是訴諸視覺或聽覺來辨識漏洩的構成，具體是在接收超音波收訊判斷部3的訊號時，在點亮燈的構成或畫面上顯示辨識洩漏發生之標記的構成，或報出警報的構成。

另外，關於超音波收訊判斷部3，本實施例也可以構成在判斷超音波送訊部1與超音波收訊部2之間的超音波收送訊未能正常進行的場合，對洩漏告知部4輸出訊號的構成，但例如在判斷超音波送訊部1與超音波收訊部2之 間的超音波收送訊可正常進行的場合，則以和判斷超音波送訊部1與超音波收訊部2之間的超音波收送訊未能正常進行的場合不同的輸出訊號輸出至洩漏告知部4，對應從超音波收訊判斷部3所送訊的信號類型，以洩漏告知部4告知正常、異常的狀態。

又，本實施例是具備將超音波收訊判斷部3或洩漏告知部4的輸出訊號數據化，自動保存該數據的數據記錄部9的構成。

具體是本實施例中，使用個人電腦作為數據記錄部9，在此個人電腦定期地保存測量的數據，予以檔案化管理的構成。亦即，將測量數據保存在數據記錄部9，並予以數值化、圖表化而可輸出(可視化)，藉以此定期取得的測量數據作為定期檢查或簡易檢查的記錄簿來使用的構成。

再者，以往一般在製冷迴圈的冷媒使用HFC等的混合冷媒的場合，該混合冷媒除了在冷凝器6的完全液化困難之外，在寒冷地區對策則以不冷凝狀態送出至膨脹閥，因此經常多是以存在有氣泡的狀態在製冷迴圈內流通，即使不產生洩漏但經常會因氣泡而在超音波送訊部1與超音波收訊部2之間成為不能進行超音波的收送訊的狀態。因此，使用上述混合冷媒的場合是例如以在製冷迴圈的冷凝器6的下游側位置且在超音波收訊部2(超音波送訊部1)的上游測位置設置氣泡分離裝置的構成，在正常狀態下將氣泡從液體分離，僅殘留洩漏發生時所產生的氣泡， 正常的狀態下使得無氣泡的狀態之液化後的冷媒在超音波送訊部1與超音波收訊部2之間流通，在洩漏發生時藉混入氣泡後的冷媒的流通構成不能進行收送訊。

再者，本發明是不限於本實施例，各構成要件的具體構成是可藉適當設計獲得。

Claims (5)

1. 一種製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，係檢測在冷凍機或空調機的製冷迴圈內流通之冷媒有無洩漏的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其特徵為，係由：超音波送訊部，設置在連結上述製冷迴圈的冷凝器與膨脹閥之配管部的外面並在上述冷凝器的下游側位置且於上述膨脹閥的上游側位置，進行在3MHz以下且因氣泡的存在而阻斷搬運的頻率之超音波的送訊；超音波收訊部，在上述配管部設置與上述超音波送訊部成相對狀態，接收上述超音波送訊部所送出的上述超音波；超音波收訊判斷部，接收從上述超音波送訊部送出之超音波的訊號，及從上述超音波收訊部接收上述超音波送訊部送出之超音波的訊號，且不論已接收從上述超音波送訊部送出的超音波訊號，當從上述超音波收訊部接收上述超音波送訊部已送出的超音波的訊號不能收訊時，判斷為上述超音波送訊部與上述超音波收訊部之間的超音波收送訊不能正常進行而輸出訊號；及洩漏告知部，在接收上述超音波收訊判斷部判斷上述超音波送訊部與上述超音波收訊部之間的超音波收送訊為不能正常進行而輸出的訊號並對外部告知發生洩漏，所構成，在上述冷媒流通於上述製冷迴圈內的狀態下，因洩漏產生的氣泡通過上述超音波送訊部與超音波收訊部之間，產生阻斷從上述超音波送訊部所送出的超音波對上述超音波收訊部的傳播狀態，且不論已接收從上述超音波送訊部送出超音波的訊號，當從上述超音波收訊部接收上述超音波送訊部已送出的超音波的訊號不能收訊的狀態發生時，上述超音波收訊判斷部對上述洩漏告知部輸出訊號，該洩露告知部對外部告知發生洩漏的構成。
2. 如申請專利範圍第1項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其中，反相控制上述製冷迴圈的壓縮機的類型的場合，上述冷凍機或空調機在預定時間以上連續運轉的狀態下，上述預定時間內，上述超音波送訊部持續地進行超音波送訊，在上述預定時間內該超音波送訊部所送訊的超音波一次也未被上述超音波收訊部收訊的場合，上述超音波收訊判斷部則判斷上述超音波送訊部送訊的超音波未被上述超音波收訊部收訊，上述洩漏告知部即告知外部發生洩漏的構成。
3. 如申請專利範圍第1項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其中，具備自動保存從上述超音波收訊判斷部或上述洩漏告知部的輸出數據的數據記錄部。
4. 如申請專利範圍第2項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其中，具備自動保存從上述超音波收訊判斷部或上述洩漏告知部的輸出數據的數據記錄部。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的製冷迴圈的冷媒洩漏檢測裝置，其中，在上述製冷迴圈的冷凝器的下游側位置並在上述超音波收訊部的上游側位置設置氣泡分離裝置。