WO2023286183A1 - 冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法 - Google Patents

冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法 Download PDF

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WO2023286183A1
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refrigerant pipe
refrigerant
refrigeration cycle
cycle device
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純一 若杉
一志 竹内
馨 松下
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東芝キヤリア株式会社
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Definitions

  • the embodiment according to the present invention relates to a refrigeration cycle device and a leak inspection method for a refrigerant pipe of the refrigeration cycle device.
  • a detection device for detecting minute leaks of liquid metal from pipes in fast breeder reactor plants or plants using liquid metal. If a sodium pipe cracks or the like causes sodium to leak into the space between the sodium pipe and the heat insulating material surrounding it, this detector detects the sodium generated by the reaction and cooling of the leaked sodium with the gas in the atmosphere. A sodium leak is detected by sucking in minute solid particles (aerosol) from the suction tube, leading it to a sodium leak detector, and measuring and monitoring the sodium aerosol contained in the gas.
  • a heat source facility for example, a refrigeration cycle device such as a chiller.
  • This type of refrigeration cycle apparatus includes a housing installed outdoors, an air heat exchanger housed in the upper half of the housing, a water heat exchanger housed in the lower half of the housing, and a compressor. , an expansion valve;
  • the lower half of the housing may also house a four-way valve in addition to the water heat exchanger, compressor, and expansion valve.
  • These air heat exchanger, water heat exchanger, compressor, expansion valve, and four-way valve are connected to refrigerant pipes through which refrigerant flows.
  • a refrigerant pipe has a plurality of joints joined by welding or brazing.
  • the refrigerant pipe is covered with a heat insulating material.
  • the water heat exchanger, compressor, expansion valve, four-way valve, and refrigerant pipes are densely housed in the lower part of the housing so that the outdoor installation area is as small as possible. Therefore, the joints of the refrigerant pipes of this type of refrigeration cycle device may be arranged at locations that are difficult to approach and have low accessibility. Also, the circumference of the junction of the refrigerant pipe may be extremely narrow. Leak testing of refrigerant pipe joints in such an inaccessible, low-access, and extremely confined space presents a great deal of difficulty.
  • the suction pipe connected to the space between the pipe and the heat insulating material surrounding it is added to the conventional detection device.
  • Laying them in the housing by means of a wire impedes miniaturization of the housing and invites an increase in size. Therefore, it is difficult for this type of refrigerating cycle device to employ a configuration that requires a suction pipe, unlike the conventional detection device.
  • conventional sensing devices require a pump to draw the sodium aerosol into the suction tube. This pump also hinders miniaturization of the housing and causes an increase in size.
  • the present invention makes it possible to easily perform leak inspections of joints of refrigerant pipes wherever they are located, including those that are difficult to access, have low accessibility, and are extremely narrow. It is an object of the present invention to provide a refrigerating cycle device and a leak inspection method for a refrigerant pipe of the refrigerating cycle device.
  • a refrigeration cycle apparatus includes a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator. and a pipe cover that covers at least a portion of the refrigerant pipe, wherein the refrigerant pipe is joined to a plurality of pipe members by brazing or welding. and the pipe cover has a leak inspection port that covers the joint and allows gas to flow out of the pipe cover from within the pipe cover.
  • the leak inspection port of the refrigeration cycle apparatus is arranged below the joint portion when the specific gravity of the gas is larger than air, and when the specific gravity of the gas is smaller than air, the It is preferably arranged above the joint.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a pair of constriction sections that sandwich the at least one joint and the at least one leakage inspection port and constrict the gap between the pipe cover and the refrigerant pipe. It is preferable to have
  • the refrigeration cycle apparatus includes an inlet opening that is covered by the pipe cover together with the refrigerant pipe and that is arranged near the joint and an outlet opening that is connected to the leakage inspection hole. It may be provided with a leak check pipe with.
  • a leakage inspection method for a refrigerant pipe of a refrigeration cycle apparatus includes a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, the compressor, the condenser, and the like.
  • a refrigerant pipe that connects the unit, the expansion valve, and the evaporator to flow the refrigerant; and a pipe cover that covers at least part of the refrigerant pipe, and the refrigerant pipe is joined by brazing or welding.
  • a leak inspection method for a refrigerant pipe of a refrigeration cycle device wherein the pipe cover has a leak inspection port for allowing gas to flow out of the pipe cover from within the pipe cover, wherein the gas is other than air filling the refrigeration cycle device with the leakage detection gas until the pressure is higher than the atmospheric pressure, and detecting the concentration of oxygen at the leakage inspection port or the concentration of the leakage detection gas at the leakage inspection port. and a determination step of determining whether or not there is leakage at the joint from the detection result of the detection step.
  • joints can be easily inspected for leaks wherever refrigerant pipe joints are located, including in the most inaccessible, inaccessible, and extremely confined spaces. It is possible to provide an efficient refrigeration cycle device and a leak inspection method for refrigerant pipes of the refrigeration cycle device.
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a refrigerant pipe and a pipe cover of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a refrigerant pipe and a pipe cover of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a refrigerant pipe and a pipe cover of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. The chart which shows the leakage inspection method of the refrigerant
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a refrigerant pipe and a pipe cover of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. The chart which shows the leakage inspection method of the refrigerant
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the refrigerant pipe and pipe cover of the refrigeration cycle device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the refrigerant pipe and pipe cover of the refrigeration cycle device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of the refrigerant pipe and pipe cover of the refrigeration cycle device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 1 An embodiment of a refrigeration cycle device according to the present invention and a leak inspection method for refrigerant pipes of the refrigeration cycle device will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 the same code
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention.
  • the refrigeration cycle device 1 is heat source equipment, for example, a so-called chiller.
  • the refrigeration cycle device 1 includes a first heat exchanger 5 as an air heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant circulating in the refrigeration cycle device 1 and air, and the refrigerant circulating in the refrigeration cycle device 1 and the user side. and a second heat exchanger 6 as a water heat exchanger that exchanges heat with water or brine flowing through 100 .
  • the refrigeration cycle device 1 may be an air conditioner that conditions the air in the living room as the user side 100 .
  • the refrigerating cycle device 1 may be a heat pump that supplies or circulates high-temperature water to the user side 100 .
  • the refrigeration cycle device 1 includes a compressor 7, a first heat exchanger 5, an electronic expansion valve 8, a second heat exchanger 6, a first heat exchanger 5, a second heat exchanger 6, and a compressor 7. , and a refrigerant pipe 9 that connects the electronic expansion valve 8 and circulates the refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 1 sends the refrigerant discharged from the compressor 7 to one of the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6, and the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6
  • a four-way valve 11 for sucking the refrigerant that has passed through the other side into the compressor 7 again, and an accumulator 12 provided in the refrigerant pipe 9 between the four-way valve 11 and the compressor 7 are provided.
  • these compressor 7, first heat exchanger 5, electronic expansion valve 8, second heat exchanger 6, refrigerant pipe 9, four-way valve 11, and accumulator 12 are housed in the same housing 13.
  • the compressor 7, the electronic expansion valve 8, the second heat exchanger 6, the refrigerant pipe 9, the four-way valve 11, and the accumulator 12 are densely housed in a machine room partitioned at the bottom of the housing 13. .
  • the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6 are, for example, fin-and-tube types.
  • the first heat exchanger 5 functions as a condenser when the refrigerating cycle device 1 is operated for cooling, and functions as an evaporator when the refrigerating cycle device 1 is operated for heating.
  • the second heat exchanger 6 functions as an evaporator when the refrigerating cycle device 1 is operated for cooling, and functions as a condenser when the refrigerating cycle device 1 is operated for heating.
  • the refrigeration cycle device 1 in cooling operation cools the fluid such as water and brine flowing through the usage side 100 with the second heat exchanger 6, and the refrigeration cycle device 1 in heating operation circulates the usage side 100.
  • a second heat exchanger 6 heats a fluid such as water or brine.
  • the fluid flowing through the utilization side 100 may be various liquids such as cleaning liquid, oil, etc. in addition to fluids such as water and brine, and may be other fluids.
  • the compressor 7 compresses, pressurizes, and discharges the refrigerant.
  • the compressor 7 may be one whose operating frequency can be changed by, for example, known inverter control, or one whose operating frequency cannot be changed.
  • the electronic expansion valve 8 is, for example, a PMV (Pulse Motor Valve).
  • the electronic expansion valve 8 is a valve whose degree of opening can be adjusted.
  • the electronic expansion valve 8 includes, for example, a valve body having a through hole, a needle that can move back and forth with respect to the through hole, and a power source that generates power for moving the needle back and forth.
  • the electronic expansion valve 8 stops (blocks) the flow of refrigerant in the refrigerant pipe 9 .
  • the electronic expansion valve 8 is closed, that is, the opening degree of the electronic expansion valve 8 is the smallest.
  • the electronic expansion valve 8 maximizes the flow rate of refrigerant.
  • the electronic expansion valve 8 is fully opened, that is, the opening degree of the electronic expansion valve 8 is the largest.
  • the power source is, for example, a stepping motor.
  • the electronic expansion valve 8 When the number of pulses input to the stepping motor is zero, the electronic expansion valve 8 is closed. When the number of pulses input to the stepping motor is the maximum pulse, the electronic expansion valve 8 is fully opened.
  • the maximum number of pulses is, for example, several hundred pulses. In this embodiment, the maximum number of pulses is 500 pulses.
  • the degree of opening of the electronic expansion valve 8 is correlated or proportional to this pulse number.
  • the refrigerant pipe 9 connects the compressor 7, the four-way valve 11, the first heat exchanger 5, the electronic expansion valve 8, and the second heat exchanger 6 in sequence.
  • the refrigerant pipe 9 includes a first refrigerant pipe 9a connecting the discharge side of the compressor 7 and the four-way valve 11; a second refrigerant pipe 9b connecting the suction side of the compressor 7 and the four-way valve 11; A third refrigerant pipe 9c connecting the first heat exchanger 5, a fourth refrigerant pipe 9d connecting the first heat exchanger 5 and the second heat exchanger 6, the second heat exchanger 6 and the four-way valve 11 and a connecting fifth refrigerant pipe 9e.
  • the electronic expansion valve 8 and the muffler 15 are provided in the middle of the fourth refrigerant pipe 9d.
  • the four-way valve 11 switches the direction of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 9 .
  • the refrigeration cycle device 1 is heated (refrigerant flow indicated by solid arrows in FIG. 1) to raise the water temperature on the user side 100
  • the four-way valve 11 moves the refrigerant from the first refrigerant pipe 9a to the fifth refrigerant pipe 9e. is circulated, and the refrigerant is circulated from the third refrigerant pipe 9c to the second refrigerant pipe 9b.
  • the cooling operation of the refrigeration cycle device 1 (refrigerant flow indicated by dashed arrows in FIG.
  • the four-way valve 11 allows the refrigerant to flow from the first refrigerant pipe 9a to the third refrigerant pipe 9c. is circulated, and the refrigerant is circulated from the fifth refrigerant pipe 9e to the second refrigerant pipe 9b.
  • the refrigeration cycle device 1 also includes a controller (not shown) electrically connected to the electronic expansion valve 8 and the four-way valve 11 via signal lines (not shown).
  • the control unit may be connected to the compressor 7 whose operating frequency can be changed.
  • the control unit includes a central processing unit (not shown) and a storage device (not shown) that stores various calculation programs, parameters, etc. executed by the central processing unit.
  • the control unit loads various control programs from the auxiliary storage device into the main storage device, and executes the various control programs loaded into the main storage device by the central processing unit.
  • the control unit switches the state of the four-way valve 11 based on a request from the user side 100 to switch the refrigeration cycle device 1 between cooling operation and heating operation.
  • the refrigeration cycle device 1 discharges compressed high-temperature, high-pressure refrigerant from the compressor 7, and passes this refrigerant through the four-way valve 11 to the first Send to heat exchanger 5 .
  • the first heat exchanger 5 exchanges heat between the air and the refrigerant passing through the tubes, cooling the refrigerant to a high pressure liquid state. That is, during cooling operation, the first heat exchanger 5 functions as a condenser. After passing through the first heat exchanger 5 , the refrigerant passes through the electronic expansion valve 8 , is decompressed, becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and reaches the second heat exchanger 6 .
  • the second heat exchanger 6 exchanges heat between the water on the user side 100 and the refrigerant passing through the tube to cool the water. At this time, the second heat exchanger 6 functions as an evaporator that evaporates the refrigerant into a gaseous state. After passing through the second heat exchanger 6, the refrigerant is sucked into the compressor 7 and returned.
  • the refrigerating cycle device 1 reverses the four-way valve 11 to cause the refrigerating cycle to flow in the opposite direction to the refrigerant flow during cooling.
  • the second heat exchanger 6 functioning as a condenser
  • the first heat exchanger 5 functioning as an evaporator.
  • the refrigeration cycle device 1 may be one exclusively for cooling without the four-way valve 11 .
  • the discharge side of the compressor 7 is connected to the first heat exchanger 5 through the refrigerant pipe 9
  • the suction side of the compressor 7 is connected to the second heat exchanger 6 through the refrigerant pipe 9 .
  • FIGS 2 to 4 are schematic cross-sectional views of refrigerant pipes and pipe covers of the refrigeration cycle apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion where the refrigerant pipe 9 extends in the vertical direction, that is, the extending direction (longitudinal direction) of the so-called rising pipe.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the extending direction of the refrigerant pipe 9 at a portion where the refrigerant pipe 9 extends in the horizontal direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view perpendicular to the extending direction of the refrigerant pipe 9.
  • the refrigeration cycle device 1 includes a refrigerant pipe 9 through which refrigerant flows, and a pipe cover 21 that covers at least a portion of the refrigerant pipe 9 .
  • the refrigerant pipe 9 includes a plurality of metal pipe members 22 and a joint portion that joins adjacent pipe members 22 .
  • the material of the pipe member 22 is selected from metals such as copper, aluminum, aluminum alloys, and stainless steel.
  • the joints are, for example, mechanical joints, such as flare joints, brazed joints by brazing, and welded joints by welding. That is, the refrigerant pipe 9 has a joint portion 23 for joining the pipe member 22 by brazing or welding.
  • Joint 23 is a brazed or welded joint.
  • the pipe material 22 made of copper is joined by brazing using phosphor copper brazing or silver brazing as a brazing material.
  • the pipe cover 21 covers at least part of the refrigerant pipe 9 including at least one joint 23 .
  • the pipe cover 21 functions as a heat insulating material or a heat insulating material that inhibits heat exchange between the refrigerant pipe 9 and the surrounding atmosphere of the refrigerant pipe 9 .
  • the piping cover 21 has independent air bubbles to block the flow of gas from the inside to the outside of the piping cover 21 .
  • This type of pipe cover 21 is, for example, an elastomer tube (tube or cylinder) having a closed cell structure.
  • the pipe cover 21 has a double structure in which the refrigerant pipe 9 is covered with a heat insulating material having open cells, and the heat insulating material is covered with a highly airtight jacket such as a sheet or sheet metal. obstruct the flow of gas from to the outside.
  • This type of pipe cover 21 is, for example, an elastomer tube (pipe or cylinder) having an open cell structure covered with sheet metal, or a heat insulating material such as glass wool having air permeability covered with sheet metal. be.
  • the refrigerant pipe 9 is filled with gas at a pressure higher than the atmospheric pressure. Also, it is assumed that the joint 23 has a so-called leak path such as a minute crack or minute hole.
  • the gas inside the refrigerant pipe 9 leaks out of the refrigerant pipe 9 through the leak path of the joint 23 .
  • the pipe cover 21 having a closed-cell structure gas leaking out of the refrigerant pipe 9 fills a small gap between the refrigerant pipe 9 and the pipe cover 21 .
  • the gas leaking out of the refrigerant pipe 9 fills the space inside the pipe cover 21, that is, the space between open cells and fibers.
  • the pipe cover 21 has a leak inspection port 25 through which the gas flows out from the inside of the pipe cover 21 to the outside of the pipe cover 21 .
  • the leakage inspection port 25 may be arranged in the vicinity of the radially outer side of the joint 23 so as to be directly connected to the junction 23, like the leakage inspection port 25A, or, like the leakage inspection port 25B, It may be arranged at a location away from the joint 23 in the longitudinal direction of the refrigerant pipe 9 .
  • the leak inspection port 25 is, for example, a hole having a diameter of about 2 millimeters.
  • the leakage check hole 25 is a hole that reaches a slight gap between the refrigerant pipe 9 and the pipe cover 21 .
  • the leakage check hole 25 is a hole drilled in the airtight jacket.
  • FIG. 5 is a chart showing a leakage inspection method for refrigerant pipes of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention.
  • the leak detection gas is, for example, the refrigerant used in the refrigeration cycle device, such as R32 (hydrofluorocarbon, HFC) itself, or helium gas, which has a smaller molecular weight than the refrigerant.
  • the refrigerant used in the refrigeration cycle device such as R32 (hydrofluorocarbon, HFC) itself
  • helium gas which has a molecular weight sufficiently smaller than that of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle device 1
  • the leakage of the refrigerant pipe 9 can be tested under extremely severe conditions.
  • leakage inspection is performed using the refrigerant itself filled in the refrigerant pipe 9, so that leakage of the refrigerant pipe 9 can be easily and quickly performed. can be inspected.
  • the refrigerant with which the refrigerating cycle device 1 is charged when the refrigerating cycle device 1 is in steady operation is not charged for the direct purpose of inspecting the leakage of the refrigerant pipe 9, but such an operation is possible. Even under such circumstances, leaks in the refrigerant pipe 9 can be inspected by detecting the concentration of the leaked refrigerant or the air contained in the atmosphere diluted by the leaked refrigerant.
  • the leak inspection port 25 is preferably arranged below the joint 23 when the specific gravity of the leak detection gas is heavier than that of air.
  • the leak detection gas which has a higher specific gravity than air, leaks from the refrigerant pipe 9
  • the leak detection gas leaking from the refrigerant pipe 9 moves downward from the joint 23 and reaches the leak inspection port 25. reach.
  • the leakage inspection port 25 is preferably arranged above the joint 23 when the specific gravity of the leakage detection gas is lighter than that of air.
  • the leak detection gas having a specific gravity lighter than air leaks from the refrigerant pipe 9
  • the leak detection gas leaking from the refrigerant pipe 9 moves upward from the joint 23 and reaches the leak inspection port 25. reach.
  • the filling pressure of the leakage detection gas should be slightly higher than the atmospheric pressure.
  • the filling pressure may be higher than the atmospheric pressure by, for example, 0.02 kilopascals (KPa) or more.
  • KPa kilopascals
  • Such an inspection is performed by temporarily filling the refrigeration cycle device 1 with a leakage detection gas at a pressure higher than the maximum discharge pressure of the compressor 7, and measuring the pressure for a predetermined time with a pressure gauge having general measurement accuracy. It is done by observing changes. If there is a large-scale leak, the filling pressure of the leak detection gas gradually drops.
  • the concentration of the leak detection gas at the leak inspection port 25 may be directly detected using a detector capable of detecting the leak detection gas itself.
  • a detector capable of detecting the leak detection gas itself.
  • helium gas is used as the leak detection gas
  • a helium detector is used as the detector.
  • the concentration of oxygen in the leakage inspection port 25 is detected using a detector capable of detecting the concentration of oxygen contained in the atmosphere (atmosphere) by the leakage detection gas, and it is detected that the oxygen concentration has decreased.
  • the leakage of the leakage detection gas may be indirectly detected by detecting it. In either case, it can be determined whether or not the leakage detection gas is leaking from the refrigerant pipe 9 depending on whether the concentration of the gas to be detected is high or low, or whether there is a change in the concentration of the gas.
  • the leakage detection gas When the leakage detection gas is leaking from the refrigerant pipe 9, the leakage detection gas leaks into the pipe cover 21 as described above.
  • the pipe cover 21 substantially causes the leakage detection gas leaking from the refrigerant pipe 9 to flow out of the pipe cover 21 through the leak inspection port 25 . That is, in the leakage inspection method for the refrigerant pipe 9 according to the present embodiment, the existence of the leak path at the joint 23 is detected by directly or indirectly detecting the leakage detection gas flowing out of the pipe cover 21 from the leakage inspection port 25. Presence or absence can be inspected.
  • the leakage inspection Port 25 facilitates leak testing of joint 23 .
  • the refrigerating cycle device 1 also includes a pair of throttles that squeeze the gap between the pipe cover 21 and the refrigerant pipe 9 with at least one junction 23 of the refrigerant pipe 9 and at least one leak inspection port 25 of the pipe cover 21 interposed therebetween.
  • a portion 27 may be provided.
  • the throttle portion 27 is arranged above the joint portion 23 and the leakage inspection port 25 and below the joint portion 23 and the leakage inspection port 25 .
  • the throttle portion 27 is arranged upstream from the joint 23 and the leak inspection port 25 and downstream from the joint 23 and the leak inspection port 25 .
  • the pair of constricted parts 27 are wrapped around the outer periphery of the pipe cover 21 to close a small gap between the pipe cover 21 and the refrigerant pipe 9. Cable ties such as , ropes, and tie wraps.
  • the sheet metal cover corresponding to the envelope may be partially squeezed, or a flange such as a flange adjacent to the refrigerant pipe 9 may be provided in the sheet metal cover. It may have a structure.
  • the binding device may be wrapped around a heat insulating material having open cells, and the heat insulating material and the binding device may be collectively covered with an airtight sheet.
  • the pair of narrowed portions 27 prevents the gas leaking from the leak path of the joint 23 from diffusing over a wide area inside the pipe cover 21, limits the range in which the gas accumulates, and reduces the concentration of the gas leaking from the leak path of the joint 23. to be more detectable.
  • At least one joint 23 and at least one leakage inspection port 25 should be included between the pair of narrowed portions 27 .
  • a pair of throttles 27 sandwich one joint 23 and one leakage inspection port 25 between them to form a pair. arranged to correspond to one.
  • the pair of throttle sections 27 separates the plurality of joint sections 23 and one leakage inspection port 25 included in the section. It is sandwiched between them and arranged so that they correspond to each other in a many-to-one manner.
  • 6 to 8 are schematic cross-sectional views of other examples of refrigerant pipes and pipe covers of the refrigeration cycle apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the part where the refrigerant pipe 9 extends in the vertical direction, that is, the extending direction (longitudinal direction) of the so-called rising pipe.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view in the extending direction of the refrigerant pipe 9 at a portion where the refrigerant pipe 9 extends in the horizontal direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view perpendicular to the extending direction of the refrigerant pipe 9.
  • the refrigeration cycle apparatus 1A As shown in FIGS. 6 to 8, the refrigeration cycle apparatus 1A according to the present embodiment is covered with a pipe cover 21 together with the refrigerant pipe 9, and has an inlet opening 28i arranged near the joint 23 of the refrigerant pipe 9.
  • a leak check tube 28 having an outlet opening 28o connected to the leak check port 25 is provided.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate the case where the specific gravity of the leakage detection gas is lighter than the specific gravity of air.
  • the leak inspection pipe 28 is arranged so that the leak inspection port 25 is arranged below the joint 23 .
  • the leak inspection pipe 28 defines a flow path that guides gas leaking from the leak path of the joint 23 to the leak inspection port 25 .
  • the leak inspection pipe 28 may extend along the refrigerant pipe 9 .
  • the gas that has leaked into the pipe cover 21 does not necessarily flow toward the leak inspection port 25 and does not diffuse toward the leakage inspection port 25 .
  • the leakage inspection pipe 28 of the refrigeration cycle apparatus 1 ⁇ /b>A reliably guides the gas leaking into the pipe cover 21 to the leakage inspection port 25 .
  • the leakage inspection pipe 28 is not laid independently from the refrigerant pipe 9 and the pipe cover 21 like the suction pipe provided in the conventional detection device, but is embedded in the pipe cover 21 .
  • the joint 23 of the refrigerant pipe 9 is located in a narrow place that is difficult to access, has low accessibility, and is insufficient for performing leak inspection work, the joint 23 is separated from the joint 23 and is easily accessible. Leakage inspection of the joint 23 can be easily performed by arranging the leakage inspection port 25 in a location that is highly accessible and can secure a sufficient space for the leakage inspection work. Moreover, the refrigerating cycle apparatus 1A does not require additional space or volume for laying the leak inspection pipe 28.
  • the refrigeration cycle apparatus 1A can quickly and easily guide the refrigerant having a slightly combustible property such as R32, which leaks from the joint 23, to a safe place and dilute it. can be made
  • the refrigeration cycle apparatus 1, 1A has the pipe cover having the leak inspection port 25 for allowing the gas leaking from the joint 23 of the refrigerant pipe 9 to flow out of the pipe cover 21 from the inside of the pipe cover 21. 21. Therefore, the refrigerating cycle device 1 and the leakage inspection method for the refrigerant pipe 9 thereof can arrange the leakage inspection port 25 at an appropriate location without being restricted by the position of the joint 23 of the refrigerant pipe 9 .
  • the refrigeration cycle device 1, 1A and the leakage inspection method for the refrigerant pipe 9 thereof can be easily inspected.
  • the joints 23 of the refrigerant pipes 9 and the leak inspection openings 25 of the pipe cover 21 are in one-to-one correspondence. , the soundness of each joint 23 can be easily and individually inspected. For example, by arranging one joint 23 and one leak inspection port 25 between a pair of constricted parts 27, the soundness of the joint 23 existing in the section can be easily and individually inspected.
  • the leakage inspection method for the refrigerant pipe 9 thereof when a refrigerant having a slightly combustible property such as R32 leaks from the joint 23, it is released into the atmosphere.
  • the location can be limited to the leak inspection port 25 .
  • the refrigerant having a slightly combustible property such as R32 which leaks from the joint portion 23, can be easily guided to a safe place and diluted.
  • the refrigerating cycle apparatus 1, 1A is arranged below the joint portion 23 when the specific gravity of the leak inspection gas is larger than air, and is arranged below the joint portion 23 when the specific gravity of the gas is smaller than air.
  • a leak inspection port 25 is provided above the portion 23 . Therefore, the leakage inspection method for the refrigeration cycle apparatuses 1 and 1A and the refrigerant pipe 9 thereof can easily inspect the presence or absence of leakage at the joint 23 without using means for sucking gas leaking from the joint 23 .
  • the refrigerating cycle apparatus 1, 1A includes a pair of refrigerating cycle devices that squeeze the gap between the pipe cover 21 and the refrigerant pipe 9 with the junction 23 of the refrigerant pipe 9 and the leakage inspection port 25 of the pipe cover 21 interposed therebetween.
  • a diaphragm portion 27 is provided. Therefore, the leakage inspection method for the refrigeration cycle devices 1 and 1A and the refrigerant pipes 9 thereof can appropriately set the numbers of the joint portion 23 and the leakage inspection opening 25 sandwiched between the pair of throttle portions 27.
  • a flexible inspection mode can be set according to needs.
  • the inspection target section is limited by the pair of throttle sections 27, thereby preventing unnecessary diffusion of the leakage detection gas and increasing the reliability of the inspection. can increase
  • the refrigeration cycle apparatus 1A includes an inlet opening 28i that is covered by the pipe cover 21 together with the refrigerant pipe 9 and is arranged near the joint 23, and an outlet opening 28o that is connected to the leakage inspection port 25. is provided with a leak check tube 28 having a Therefore, the leakage inspection method for the refrigeration cycle device 1A and its refrigerant pipe 9 does not require an additional space or volume for laying the leakage inspection pipe 28, is difficult to access, has low accessibility, and can be used for leakage inspection work. The presence or absence of leakage at the joint 23, which is located in a narrow place that is insufficient for the implementation of can be easily inspected.
  • the refrigeration cycle device 1A can quickly and easily guide a slightly combustible refrigerant such as R32 that leaks from the joint 23 to a safe place and dilute it.
  • the joint 23 of the refrigerant pipe 9 is difficult to approach, has low accessibility, and includes an extremely narrow space. , the joint 23 can be easily inspected for leakage regardless of its location.

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Abstract

冷媒配管の接合部が、接近しづらく、アクセス性の低く、極めて狭隘な空間を含む、どのような箇所に配置されていても、接合部の漏洩検査を容易に実施可能な冷凍サイクル装置およびその冷媒配管の漏洩検査方法を提案する。冷凍サイクル装置(1)は、複数の管材(22)と、ろう接または溶接によって管材(22)を接合する接合部(23)を含む冷媒配管(9)と、接合部(23)を含む冷媒配管(9)の少なくとも一部を覆い、かつ内側から外側へ気体を流出させる漏洩点検口(25)を有する配管カバー(21)と、を備えている。

Description

冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法
 本発明に係る実施形態は、冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法に関する。
 高速増殖炉プラント、または液体金属使用プラントの配管から液体金属が微少に漏洩したことを検知する検知装置が知られている。この検知装置は、ナトリウム配管に亀裂等が生じてナトリウム配管とその周囲を取巻く保温材との間の空間にナトリウムが漏洩した場合に、漏洩したナトリウムと雰囲気のガスとの反応および冷却によって生じるナトリウムの微少な固体粒子(エアロゾル)を吸引管で吸い込み、ナトリウム漏洩検出器に導いて、ガスに含まれるナトリウムエアロゾルを測定、監視することによってナトリウムの漏れを検出する。
特開昭56-35900号公報
 ところで、熱源設備、例えばチラー(chiller)のような冷凍サイクル装置がある。この種の冷凍サイクル装置は、屋外に設置される筐体と、筐体の上半部に収容される空気熱交換器と、筐体の下半部に収容される水熱交換器、圧縮機、膨張弁と、を備えている。筐体の下半部には、水熱交換器、圧縮機、膨張弁に加えて四方弁も収容される場合がある。これら空気熱交換器、水熱交換器、圧縮機、膨張弁、および四方弁は、冷媒を流通させる冷媒配管に接続されている。冷媒配管は、溶接またはろう接によって接合される複数の接合部を有している。また、冷媒配管は、断熱材によって覆われている。
 そして、屋外の設置面積が極力小さくなるよう、水熱交換器、圧縮機、膨張弁、四方弁、および冷媒配管は、筐体下部に高密度に収容されている。そのため、この種の冷凍サイクル装置の冷媒配管の接合部は、接近しづらく、アクセス性の低い箇所に配置される場合がある。また、冷媒配管の接合部の周囲が、極めて狭い場合もある。そのような、接近しづらく、アクセス性の低く、極めて狭隘な空間で冷媒配管の接合部の漏洩検査を行うことは、多大な困難をともなう。
 しかしながら、従来の検知装置のように、配管とその周囲を取巻く保温材との間の空間に接続される吸引管を、水熱交換器、圧縮機、膨張弁、四方弁、および冷媒配管に加えて筐体内に敷設することは、筐体の小型化を阻害し、大型化を招く。したがって、この種の冷凍サイクル装置は、従来の検知装置のように吸引管を要する構成を採用し難い。また、従来の検知装置は、ナトリウムエアロゾルを吸引管へ吸い込むためのポンプを必要とする。このポンプも、筐体の小型化を阻害し、大型化を招く。
 そこで、本発明は、冷媒配管の接合部が、接近しづらく、アクセス性の低く、極めて狭隘な空間を含む、どのような箇所に配置されていても、接合部の漏洩検査を容易に実施可能な冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法を提供することを目的とする。
 前記の課題を解決するため本発明の実施形態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、前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、および前記蒸発器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、前記冷媒配管の少なくとも一部を覆う配管カバーと、を備え、前記冷媒配管は、複数の管材と、ろう接または溶接によって前記管材を接合する接合部を含み、前記配管カバーは、前記接合部を覆い、かつ前記配管カバー内から前記配管カバー外へ気体を流出させる漏洩点検口を有している。
 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の漏洩点検口は、前記気体の比重が空気より大きい場合には、前記接合部より下方に配置され、前記気体の比重が空気より小さい場合には、前記接合部より上方に配置されることが好ましい。
 また、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、少なくとも1つの前記接合部および少なくとも1つの前記漏洩点検口を間に挟み、前記配管カバーと前記冷媒配管との隙間を絞る一対の絞り部を備えていることが好ましい。
 さらに、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記冷媒配管とともに前記配管カバーに覆われ、かつ前記接合部の近傍に配置される入口開口と前記漏洩点検口に接続される出口開口とを有する漏洩点検管を備えていても良い。
 また、前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、および前記蒸発器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、前記冷媒配管の少なくとも一部を覆う配管カバーと、を備え、前記冷媒配管は、ろう接または溶接によって接合される接合部を有し、前記配管カバーは、前記配管カバー内から前記配管カバー外へ気体を流出させる漏洩点検口を有する冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法であって、前記気体として空気以外の漏洩検知用ガスを前記冷凍サイクル装置に大気圧よりも高い圧力になるまで充填する充填工程と、前記漏洩点検口における酸素の濃度、または前記漏洩点検口における前記漏洩検知用ガスの濃度を検知する検知工程と、前記検知工程の検知結果から前記接合部における漏洩の有無を判定する判定工程と、を有している。
 本発明によれば、冷媒配管の接合部が、接近しづらく、アクセス性の低く、極めて狭隘な空間を含む、どのような箇所に配置されていても、接合部の漏洩検査を容易に実施可能な冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法を提供できる。
本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置のブロック図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの模式的な断面図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの模式的な断面図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの模式的な断面図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法を示すチャート。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの他の例の模式的な断面図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの他の例の模式的な断面図。 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの他の例の模式的な断面図。
 本発明に係る冷凍サイクル装置、および冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法の実施形態について、図1から図8を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号を付している。
 図1は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置のブロック図である。
 図1に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1は、熱源設備であり、例えば所謂チラー(chiller)である。冷凍サイクル装置1は、冷凍サイクル装置1を循環する冷媒と空気との間で熱交換を行う、空気熱交換器としての第一熱交換器5と、冷凍サイクル装置1を循環する冷媒と利用側100を流通する水やブライン(brine)との間で熱交換を行う、水熱交換器としての第二熱交換器6と、を備えている。冷凍サイクル装置1は、利用側100として居室内の空気を調和する空気調和機であっても良い。また、冷凍サイクル装置1は、利用側100へ高温の水を供給または循環させるヒートポンプであっても良い。
 冷凍サイクル装置1は、圧縮機7と、第一熱交換器5と、電子膨張弁8と、第二熱交換器6と、第一熱交換器5、第二熱交換器6、圧縮機7、および電子膨張弁8を接続して冷媒を流通させる冷媒配管9と、を備えている。
 また、冷凍サイクル装置1は、圧縮機7から吐出される冷媒を第一熱交換器5および第二熱交換器6の一方へ送り、かつ第一熱交換器5および第二熱交換器6の他方を通過した冷媒を再び圧縮機7へ吸い込ませる四方弁11と、四方弁11と圧縮機7との間の冷媒配管9に設けられるアキュムレータ12と、を備えている。
 チラーの場合、これら圧縮機7、第一熱交換器5、電子膨張弁8、第二熱交換器6、冷媒配管9、四方弁11、およびアキュムレータ12は、同一の筐体13に収容されている。特に、圧縮機7、電子膨張弁8、第二熱交換器6、冷媒配管9、四方弁11、およびアキュムレータ12は、筐体13の下部に区画される機械室に密集して収容されている。
 第一熱交換器5および第二熱交換器6は、例えばフィンアンドチューブ型である。第一熱交換器5は、冷凍サイクル装置1を冷却運転する際、凝縮器として機能し、冷凍サイクル装置1を加熱運転する際、蒸発器として機能する。第二熱交換器6は、冷凍サイクル装置1を冷却運転する際、蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置1を加熱運転する際、凝縮器として機能する。なお、冷却運転中の冷凍サイクル装置1は、利用側100を流通する水やブライン等の流体を第二熱交換器6で冷却し、加熱運転中の冷凍サイクル装置1は、利用側100を流通する水やブライン等の流体を第二熱交換器6で加熱する。ここで、利用側100を流通する流体は、水やブライン等の流体の他にも洗浄液や油等の種々の液体であってもよく、その他の流体であってもよい。
 圧縮機7は、冷媒を圧縮し、昇圧して吐出する。圧縮機7は、例えば公知のインバータ制御によって運転周波数を変更可能なものであっても良いし、運転周波数を変更できないものであっても良い。
 電子膨張弁8は、例えばPMV(Pulse Motor Valve)である。電子膨張弁8は、開度を調節可能な弁である。電子膨張弁8は、例えば、貫通孔を有する弁本体と、貫通孔に対して進退可能なニードルと、ニードルを進退させる動力を発生させる動力源と、を備えている。貫通孔をニードルで塞いだとき、電子膨張弁8は、冷媒配管9の冷媒の流通を止める(遮断する)。このとき、電子膨張弁8は閉じる、つまり電子膨張弁8の開度は最も小さい。一方、ニードルが貫通孔から最も離れたとき、電子膨張弁8は、冷媒の流通量を最大化する。このとき、電子膨張弁8は全開する、つまり電子膨張弁8の開度は最も大きい。
 動力源は、例えば、ステッピングモーターである。ステッピングモーターに入力されるパルス数が零パルスのとき、電子膨張弁8は閉じる。ステッピングモーターに入力されるパルス数が最大パルスのとき、電子膨張弁8は全開する。最大パルス数は、例えば数百パルスである。本実施形態では、最大パルス数を500パルスとする。電子膨張弁8の開度は、このパルス数に相関し、または比例する。
 冷媒配管9は、圧縮機7、四方弁11、第一熱交換器5、電子膨張弁8、および第二熱交換器6を順次に接続している。冷媒配管9は、圧縮機7の吐出側と四方弁11とを繋ぐ第一冷媒配管9aと、圧縮機7の吸込側と四方弁11とを繋ぐ第二冷媒配管9bと、四方弁11と第一熱交換器5とを繋ぐ第三冷媒配管9cと、第一熱交換器5と第二熱交換器6とを繋ぐ第四冷媒配管9dと、第二熱交換器6と四方弁11とを繋ぐ第五冷媒配管9eと、を含んでいる。電子膨張弁8および消音器15は、第四冷媒配管9dの途中に設けられている。
 四方弁11は、冷媒配管9を流れる冷媒の向きを切り替える。冷凍サイクル装置1を加熱運転(図1中、実線矢印で示す冷媒の流れ)して利用側100の水温を上昇させるとき、四方弁11は、第一冷媒配管9aから第五冷媒配管9eへ冷媒を流通させ、かつ第三冷媒配管9cから第二冷媒配管9bへ冷媒を流通させる。冷凍サイクル装置1を冷却運転(図1中、破線矢印で示す冷媒の流れ)して利用側100の水温を下降させるとき、四方弁11は、第一冷媒配管9aから第三冷媒配管9cへ冷媒を流通させ、かつ第五冷媒配管9eから第二冷媒配管9bへ冷媒を流通させる。
 また、冷凍サイクル装置1は、電子膨張弁8、四方弁11に信号線(図示省略)を介して電気的に接続される制御部(図示省略)を備えている。制御部は、運転周波数を変更可能な圧縮機7に接続されていても良い。
 制御部は、中央演算処理装置(図示省略)と、中央演算処理装置が実行する各種演算プログラム、パラメーターなどを記憶する記憶装置(図示省略)と、を備えている。制御部は、各種制御プログラムを補助記憶装置から主記憶装置へ読み込み、主記憶装置に読み込まれた各種制御プログラムを中央演算処理装置で実行する。
 制御部は、利用側100の要求に基づいて四方弁11の状態を切り替えて、冷凍サイクル装置1の冷却運転と加熱運転とを切り替える。
 冷却運転の際(図1中、破線矢印で示す冷媒の流れ)、冷凍サイクル装置1は、圧縮された高温高圧の冷媒を圧縮機7から吐出し、四方弁11を介してこの冷媒を第一熱交換器5へ送る。第一熱交換器5は、空気とチューブ内を通る冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を冷却して高圧の液状態にする。つまり、冷却運転時、第一熱交換器5は、凝縮器として機能する。第一熱交換器5を通過した冷媒は、電子膨張弁8を通過して減圧され低圧の気液二相冷媒になって第二熱交換器6に到達する。第二熱交換器6は、利用側100の水とチューブ内を通る冷媒との間で熱交換を行い、水を冷却する。このとき、第二熱交換器6は、冷媒を蒸発させて気体状態にする蒸発器として機能する。第二熱交換器6を通過した冷媒は、圧縮機7へ吸い込まれて戻る。
 他方、加熱運転の際(図1中、実線矢印で示す冷媒の流れ)、冷凍サイクル装置1は、四方弁11を反転させて冷凍サイクルに冷却時の冷媒の流れと逆向きの冷媒の流れを生じさせ、第二熱交換器6を凝縮器として機能させ、第一熱交換器5を蒸発器として機能させる。
 なお、冷凍サイクル装置1は、四方弁11を備えていない、冷却専用のものであってもよい。この場合、圧縮機7の吐出側は冷媒配管9を通じて第一熱交換器5に接続され、圧縮機7の吸込側は冷媒配管9を通じて第二熱交換器6に接続される。
 図2から図4は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの模式的な断面図である。
 図2は、冷媒配管9が上下方向へ延びる部位、いわゆる立ち上がり配管の延伸方向(長手方向)の断面図である。
 図3は、冷媒配管9が水平方向へ延びる部位の冷媒配管9の延伸方向の断面図である。
 図4は、冷媒配管9の延伸方向に直交する断面図である。
 図2から図4に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1は、冷媒を流通させる冷媒配管9と、冷媒配管9の少なくとも一部を覆う配管カバー21と、を備えている。
 冷媒配管9は、金属製の複数の管材22と、隣り合う管材22を接合する継手部と、を含んでいる。管材22の材料は、例えば銅、アルミニウム、アルミニウム合金、およびステンレスなどの金属から選択される。継手は、例えばフレアー式継手のような機械式の継手、ろう接によるろう接継手、および溶接による溶接継手である。つまり、冷媒配管9は、ろう接または溶接によって管材22を接合する接合部23を有している。接合部23は、ろう接継手または溶接継手である。例えば銅製の管材22は、りん銅ろうや銀ろうをろう材とするろう接で接合される。
 配管カバー21は、少なくとも1つの接合部23を含んだ冷媒配管9の少なくとも一部を覆い隠している。配管カバー21は、冷媒配管9と冷媒配管9の周囲の雰囲気との間の熱交換を阻害する断熱材、あるいは保温材として機能する。配管カバー21は、独立気泡を有して配管カバー21の内側から外側への気体の流通を阻害する。この種の配管カバー21は、例えば独立気泡構造を有するエラストマー製のチューブ(管、または筒)である。また、配管カバー21は、連続気泡を有する断熱材で冷媒配管9を覆い、この断熱材をさらに気密性の高い外被、例えばシートや板金で覆う二重構造を有して配管カバー21の内側から外側への気体の流通を阻害する。この種の配管カバー21は、例えば連続気泡構造を有するエラストマー製のチューブ(管、または筒)を板金で覆ったものであったり、通気性を有するグラスウールのような断熱材を板金で覆ったものであったりする。
 以下、説明の便宜のために、気体が大気圧よりも高い圧力で冷媒配管9内に充填されているものとする。また、接合部23は、微少な割れ目または微細な孔のような、いわゆるリークパスを有しているものとする。
 そして、冷媒配管9内の圧力が大気圧よりも高ければ、冷媒配管9内の気体は、接合部23のリークパスを経て冷媒配管9外へ漏れ出る。独立気泡構造の配管カバー21の場合には、冷媒配管9外へ漏れ出た気体は、冷媒配管9と配管カバー21との間の僅かな隙間を満たす。また、気密な外被を有する二重構造の配管カバー21の場合には、冷媒配管9外へ漏れ出た気体は、配管カバー21内の空間、つまり連続気泡や繊維の間の空間を満たす。
 そこで、配管カバー21は、配管カバー21内から配管カバー21外へ気体を流出させる漏洩点検口25を有している。漏洩点検口25は、漏洩点検口25Aのように、接合部23に直接的に繋がるように、接合部23の径方向外側近傍に配置されていても良いし、漏洩点検口25Bのように、接合部23から冷媒配管9の長手方向へ離れた箇所に配置されていても良い。
 漏洩点検口25は、例えば直径2ミリメートル程度の穴または孔である。独立気泡構造の配管カバー21の場合には、漏洩点検口25は、冷媒配管9と配管カバー21との間の僅かな隙間に達する孔である。気密な外被を有する二重構造の配管カバー21の場合には、漏洩点検口25は、気密な外被に穿たれる穴である。
 次いで、冷媒配管9の漏洩検査方法を説明する。
 図5は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法を示すチャートである。
 図5に示すように、本実施形態に係る冷媒配管9の漏洩検査方法は、空気以外の気体を漏洩検知用ガスとして冷凍サイクル装置1に大気圧よりも高い圧力になるまで充填する充填工程S1と、漏洩点検口25における酸素の濃度、または漏洩点検口25における漏洩検知用ガスの濃度を検知する検知工程S2と、検知工程S2の検知結果から冷媒配管9の接合部23における漏洩の有無を判定する判定工程S3と、を有している。
 漏洩検知用ガスは、例えば冷凍サイクル装置に用いられる冷媒、例えばR32(ハイドロフルオロカーボン、hydro fluoro carbon、HFC)そのものや、冷媒よりも分子量が小さいヘリウムガスである。冷凍サイクル装置1を循環する冷媒よりも十分に分子量が小さいヘリウムガスを用いて漏洩検査を行う場合には、極めて厳しい条件で冷媒配管9の漏洩を検査することができる。また、冷凍サイクル装置1を設置する状況や、冷凍サイクル装置1を利用する状況では、冷媒配管9に充填された冷媒そのものを用いて漏洩検査を行うことで、簡便かつ迅速に冷媒配管9の漏洩を検査することができる。なお、冷凍サイクル装置1を定常運転する際に冷凍サイクル装置1に充填される冷媒は、冷媒配管9の漏洩を検査することを直接の目的として充填されているものではないが、そのような運転状況であっても漏洩した冷媒または漏洩した冷媒によって希釈される雰囲気に含まれる空気の濃度を検知することで冷媒配管9の漏洩を検査し得る。
 漏洩点検口25は、漏洩検知用ガスの比重が空気より重い場合には、接合部23より下方に配置されていることが好ましい。比重が空気より重い漏洩検知用ガスが冷媒配管9から漏れ出る場合には、冷媒配管9から漏れ出た漏洩検知用ガスは、接合部23より低い方へ向かって移動し、漏洩点検口25に達する。また、漏洩点検口25は、漏洩検知用ガスの比重が空気より軽い場合には、接合部23より上方に配置されていることが好ましい。比重が空気より軽い漏洩検知用ガスが冷媒配管9から漏れ出る場合には、冷媒配管9から漏れ出た漏洩検知用ガスは、接合部23より高い方へ向かって移動し、漏洩点検口25に達する。
 漏洩検知用ガスの充填圧力は、大気圧よりも僅かに高ければ良い。充填圧力は、大気圧より例えば0.02キロパスカル(KPa)以上大きければ良い。なお、充填工程S1では、検知工程S2で冷媒配管9の接合部23の微少な漏洩を検査する前に、例えば組み立て作業ミスによる、比較的規模の大きい漏洩箇所が無いことを検査しても良い。そのような検査は、圧縮機7の最大吐出圧力よりも高い圧力で漏洩検知用ガスを冷凍サイクル装置1に一時的に充填し、一般的な測定精度を有する圧力計で所定の時間、圧力の変化を観測して行われる。規模の大きい漏洩箇所が存在する場合には、漏洩検知用ガスの充填圧力は、次第に降下する。
 検知工程S2では、漏洩検知用ガスそのものを検知可能な検知器を用いて漏洩点検口25における漏洩検知用ガスの濃度を直接的に検知しても良い。漏洩検知用ガスにヘリウムガスを用いる場合には、検知器としてヘリウムデテクターが用いられる。
 また、検知工程S2では、漏洩検知用ガスによって雰囲気(大気)に含まれる酸素の濃度を検知可能な検知器を用いて漏洩点検口25における酸素の濃度を検知し、酸素濃度が低下したことを検知することで漏洩検知用ガスの漏洩を間接的に検知しても良い。いずれの場合であっても、検知するガスの濃度の高低、またはガスの濃度変化の有無によって冷媒配管9から漏洩検知用ガスが漏洩しているか否かを判断することができる。
 冷媒配管9から漏洩検知用ガスが漏洩している場合、上記の通り漏洩検知用ガスが配管カバー21内に漏れ出る。配管カバー21は、冷媒配管9から漏れ出た漏洩検知用ガスを実質的に漏洩点検口25から配管カバー21外へ流出させる。つまり、本実施形態に係る冷媒配管9の漏洩検査方法では、漏洩点検口25から配管カバー21外へ流れ出る漏洩検知用ガスを直接的または間接的に検知することで接合部23のリークパスの存在の有無を検査できる。
 つまり、冷媒配管9の接合部23が、接近し易く、アクセス性が高く、漏洩検査作業に十分な空間を確保可能な箇所に位置する場合には、接合部23の直近に配置される漏洩点検口25によって、接合部23の漏洩検査は容易く実施される。
 一方、冷媒配管9の接合部23が、接近し難く、アクセス性が低く、漏洩検査作業の実施に不十分な狭隘な箇所に位置する場合には、接合部23から離れた、接近し易く、アクセス性が高く、漏洩検査作業に十分な空間を確保可能な箇所に漏洩点検口25を配置しておくことによって、接合部23の漏洩検査は容易く実施される。
 また、冷凍サイクル装置1は、冷媒配管9の少なくとも1つの接合部23および配管カバー21の少なくとも1つの漏洩点検口25を間に挟み、配管カバー21と冷媒配管9との隙間を絞る一対の絞り部27を備えていても良い。図2のような冷媒配管9の立ち上がり部分では、絞り部27は、接合部23および漏洩点検口25より上方と、接合部23および漏洩点検口25より下方と、に配置される。図3のような冷媒配管9の水平部分では、絞り部27は、接合部23および漏洩点検口25より上流側と、接合部23および漏洩点検口25より下流側と、に配置される。
 独立気泡構造を有する配管カバー21の場合には、一対の絞り部27は、配管カバー21の外周部に巻き付けられて配管カバー21と冷媒配管9との僅かな隙間を密着させる結束機、例えば紐、縄、タイラップのような結束バンドである。気密な外被を有する二重構造の配管カバー21の場合には、外被に相当する板金カバーを部分的に絞っても良いし、板金カバー内に、冷媒配管9に近接するフランジのような構造を有していても良い。また、連続気泡を有する断熱材に結束機を巻き付け、断熱材および結束機を一括して気密性を有するシートで覆っても良い。
 一対の絞り部27は、接合部23のリークパスから漏れ出る気体が配管カバー21内の広い範囲に拡散することを防ぎ、気体が溜まる範囲を限定して接合部23のリークパスから漏れ出る気体の濃度をより検知し易いように保つ。
 一対の絞り部27の間には、少なくとも1つの接合部23と少なくとも1つの漏洩点検口25が含まれていれば良い。それぞれの接合部23における漏洩の有無を個別に検査することを重視する場合には、一対の絞り部27は、1つの接合部23と1つの漏洩点検口25とを間に挟み、両者を一対一に対応させるように配置される。冷媒配管9の適宜の区間における漏洩の有無を簡便に検査することを重視する場合には、一対の絞り部27は、当該区間に含まれる複数の接合部23と1つの漏洩点検口25とを間に挟み、両者を多対一に対応させるように配置される。
 図6から図8は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒配管および配管カバーの他の例の模式的な断面図である。
 図6は、冷媒配管9が上下方向へ延びる部位、いわゆる立ち上がり配管の延伸方向(長手方向)の断面図である。
 図7は、冷媒配管9が水平方向へ延びる部位の冷媒配管9の延伸方向の断面図である。
 図8は、冷媒配管9の延伸方向に直交する断面図である。
 図6から図8に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1Aは、冷媒配管9とともに配管カバー21に覆われ、かつ冷媒配管9の接合部23の近傍に配置される入口開口28iと漏洩点検口25に接続される出口開口28oとを有する漏洩点検管28を備えている。
 なお、図6および図7は、いずれも漏洩検知用ガスの比重が空気の比重よりも軽い場合を図示している。漏洩検知用ガスの比重が空気の比重よりも重い場合には、漏洩点検口25が接合部23より下方に配置されるように漏洩点検管28が配置される。
 漏洩点検管28は、接合部23のリークパスから漏れ出る気体を漏洩点検口25へ導く流路を区画している。漏洩点検管28は、冷媒配管9に倣って延びていれば良い。
 漏洩点検管28を有していない冷凍サイクル装置1では、配管カバー21内に漏れ出た気体は、必ずしも漏洩点検口25へ向かって流れず、漏洩点検口25へ向かって拡散しない。冷凍サイクル装置1Aの漏洩点検管28は、配管カバー21内に漏れ出た気体を確実に漏洩点検口25へ案内する。
 また、漏洩点検管28は、従来の検知装置が備える吸引管のように、冷媒配管9や配管カバー21とは別個独立に敷設されるものではなく、配管カバー21内に埋設されている。
 したがって、冷媒配管9の接合部23が、接近し難く、アクセス性が低く、漏洩検査作業の実施に不十分な狭隘な箇所に位置する場合には、接合部23から離れた、接近し易く、アクセス性が高く、漏洩検査作業に十分な空間を確保可能な箇所に漏洩点検口25を配置しておくことによって、接合部23の漏洩検査は容易く実施される。しかも、冷凍サイクル装置1Aは、漏洩点検管28を敷設するための追加的な空間や容積を必要としない。
 また、冷凍サイクル装置1Aは、漏洩点検口25を適切に配置することによって、接合部23から漏洩する、R32のような微燃焼性を有する冷媒を、迅速かつ容易に安全な場所へ導いて希釈させることができる。
 以上のように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aは、冷媒配管9の接合部23から漏れ出る気体を配管カバー21内から配管カバー21外へ流出させる漏洩点検口25を有する配管カバー21を備えている。そのため、冷凍サイクル装置1およびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、冷媒配管9の接合部23の位置に縛られることなく、漏洩点検口25を適宜の箇所へ配置できる。したがって、接近しづらく、アクセス性が低く、作業性の劣悪な箇所に冷媒配管9の接合部23が位置する例えばチラーであっても、冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法によれば、接合部23における漏洩の有無を容易に検査できる。
 また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、冷媒配管9の接合部23と配管カバー21の漏洩点検口25とを一対一に対応させておくことで、それぞれの接合部23の健全性を容易に個別に検査できる。例えば、一対の絞り部27の間に1つの接合部23と1つの漏洩点検口25とを配置しておくことで、当該区間に存在する接合部23の健全性を容易に個別に検査できる。
 さらに、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、R32のような微燃焼性を有する冷媒が接合部23から漏れ出た場合に、雰囲気へ放出される箇所を漏洩点検口25に限定することができる。つまり、漏洩点検口25を適切に配置することによって、接合部23から漏洩する、R32のような微燃焼性を有する冷媒を、容易に安全な場所へ導いて希釈させることができる。
 また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aは、漏洩検査用ガスの比重が空気より大きい場合には、接合部23より下方に配置され、気体の比重が空気より小さい場合には、接合部23より上方に配置される漏洩点検口25を備えている。そのため、冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、接合部23から漏洩した気体を吸引する手段を用いなくても、接合部23における漏洩の有無を容易に検査できる。
 さらに、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aは、冷媒配管9の接合部23および配管カバー21の漏洩点検口25を間に挟み、配管カバー21と冷媒配管9との隙間を絞る一対の絞り部27を備えている。そのため、冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、一対の絞り部27の間に挟まれる接合部23および漏洩点検口25の数量を適宜に設定することが可能であり、ニーズに応じた柔軟な検査態様を設定し得る。また、冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、一対の絞り部27によって検査対象区間を限定することで、漏洩検知用ガスの不必要な拡散を防ぎ、検査の信頼度を高めることができる。
 また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1Aは、冷媒配管9とともに配管カバー21に覆われ、かつ接合部23の近傍に配置される入口開口28iと漏洩点検口25に接続される出口開口28oとを有する漏洩点検管28を備えている。そのため、冷凍サイクル装置1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法は、漏洩点検管28を敷設するための追加的な空間や容積を必要とせず、かつ接近し難く、アクセス性が低く、漏洩検査作業の実施に不十分な狭隘な箇所に位置する接合部23における漏洩の有無を、接近し易く、アクセス性が高く、漏洩検査作業に十分な空間が確保された箇所に位置する漏洩点検口25で容易に検査できる。
 また、冷凍サイクル装置1Aは、接合部23から漏洩する、R32のような微燃焼性を有する冷媒を、迅速かつ容易に安全な場所へ導いて希釈させることができる。
 したがって、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1、1Aおよびその冷媒配管9の漏洩検査方法によれば、冷媒配管9の接合部23が、接近しづらく、アクセス性の低く、極めて狭隘な空間を含む、どのような箇所に配置されていても、接合部23の漏洩検査を容易に実施できる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 1、1A…冷凍サイクル装置、5…第一熱交換器、6…第二熱交換器、7…圧縮機、8…電子膨張弁、9…冷媒配管、9a…第一冷媒配管、9b…第二冷媒配管、9c…第三冷媒配管、9d…第四冷媒配管、9e…第五冷媒配管、11…四方弁、12…アキュムレータ、13…筐体、15…消音器、21…配管カバー、22…管材、23…接合部、25、25A、25B…漏洩点検口、27…絞り部、28…漏洩点検管、28i…入口開口、28o…出口開口、100…利用側。

Claims (5)

  1. 圧縮機と、
     凝縮器と、
     膨張弁と、
     蒸発器と、
     前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、および前記蒸発器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、
     前記冷媒配管の少なくとも一部を覆う配管カバーと、を備え、
     前記冷媒配管は、複数の管材と、ろう接または溶接によって前記管材を接合する接合部を含み、
     前記配管カバーは、前記接合部を覆い、かつ前記配管カバー内から前記配管カバー外へ気体を流出させる漏洩点検口を有する冷凍サイクル装置。
  2. 前記漏洩点検口は、前記気体の比重が空気より大きい場合には、前記接合部より下方に配置され、前記気体の比重が空気より小さい場合には、前記接合部より上方に配置される請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 少なくとも1つの前記接合部および少なくとも1つの前記漏洩点検口を間に挟み、前記配管カバーと前記冷媒配管との隙間を絞る一対の絞り部を備える請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記冷媒配管とともに前記配管カバーに覆われ、かつ前記接合部の近傍に配置される入口開口と前記漏洩点検口に接続される出口開口とを有する漏洩点検管を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 圧縮機と、
     凝縮器と、
     膨張弁と、
     蒸発器と、
     前記圧縮機、前記凝縮器、前記膨張弁、および前記蒸発器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、
     前記冷媒配管の少なくとも一部を覆う配管カバーと、を備え、
     前記冷媒配管は、ろう接または溶接によって接合される接合部を有し、
     前記配管カバーは、前記配管カバー内から前記配管カバー外へ気体を流出させる漏洩点検口を有する冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法であって、
     前記気体として空気以外の漏洩検知用ガスを前記冷凍サイクル装置に大気圧よりも高い圧力になるまで充填する充填工程と、
     前記漏洩点検口における酸素の濃度、または前記漏洩点検口における前記漏洩検知用ガスの濃度を検知する検知工程と、
     前記検知工程の検知結果から前記接合部における漏洩の有無を判定する判定工程と、を有する冷凍サイクル装置の冷媒配管の漏洩検査方法。
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