JP2023102420A - Method for charging refrigerant into refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍設備や空調設備等に用いられる冷凍サイクル装置に適正量の冷媒を充填することができる冷凍サイクル装置への冷媒充填方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refrigerant charging method for a refrigerating cycle device, which is capable of charging an appropriate amount of refrigerant into a refrigerating cycle device used in refrigerating equipment, air conditioning equipment, and the like.
従来、冷凍設備等の冷凍サイクル装置に冷媒を充填する場合、様々な方法で冷凍機の大きさ(レシーバータンクの容量)、蒸発器、配管長等を計算して充填量を決定し、その決定した量の冷媒を充填している。 Conventionally, when filling a refrigeration cycle device such as a refrigeration equipment with a refrigerant, the size of the refrigerator (capacity of the receiver tank), evaporator, pipe length, etc. are calculated by various methods to determine the filling amount, and the determined amount of refrigerant is filled.
しかしながら、上記のような方法で算出された充填量は正確性に乏しく、適正な充填量に対して過充填若しくは過少充填となることがあり、過充填の場合、冷媒コストが上がる問題や装置トラブルの原因となり、また、漏洩が発生した場合、直ぐに気付くことができず、多量の冷媒(例えばフロンガス)を大気中に放出してしまう問題が生じる。また、過少充填の場合、冷凍能力が適正値に比べて低下し、この冷凍能力の低下により冷凍サイクル装置の稼働時間が増加しランニングコスト(電力費等)が増加してしまう問題が生じてしまう。 However, the charging amount calculated by the above method is poor in accuracy, and it may be overfilled or underfilled with respect to the appropriate charging amount, and in the case of overcharging, the refrigerant cost rises and causes equipment trouble.In addition, when a leak occurs, it cannot be noticed immediately, and a large amount of refrigerant (for example, Freon gas) is released into the atmosphere. In addition, in the case of underfilling, the refrigerating capacity is lower than the appropriate value, and this lowering of the refrigerating capacity increases the operating time of the refrigerating cycle device, which causes the problem of increased running costs (electricity costs, etc.).
さらに、上記従来法においては、レシーバータンクの容量、蒸発器、配管長等に関する数値情報がない場合、その数値を調べて測定しなければならず、その作業は非常に厄介なものであった。 Furthermore, in the above conventional method, if there is no numerical information regarding the capacity of the receiver tank, the evaporator, the pipe length, etc., the numerical values must be checked and measured, which is a very troublesome task.
本発明は、上述のような従来の冷媒充填方法に係る問題に鑑みなされたものであり、レシーバータンクの容量、蒸発器、配管長等の情報がなくても、容易に適正な充填量を充填することができる冷凍サイクル装置への冷媒充填方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems associated with conventional refrigerant charging methods as described above, and it is an object of the present invention to provide a refrigerant charging method for a refrigeration cycle device that can easily charge an appropriate amount of refrigerant without information such as the capacity of the receiver tank, the evaporator, and the pipe length.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
冷凍サイクル装置1に冷媒を充填する方法であって、前記冷凍サイクル装置1は、この冷凍サイクル装置1内で生じた気泡を検知する気泡検知装置2を備えたものであり、前記冷媒を前記冷凍サイクル装置1に充填するに際し、前記冷凍サイクル装置1を運転させた状態で前記気泡検知装置2が前記気泡を検知している間は前記冷媒の充填を継続し、前記気泡検知装置2が前記気泡を検知しなくなった時点で前記冷媒の充填を停止することを特徴とする冷凍サイクル装置への冷媒充填方法に係るものである。
A method for filling a refrigerating cycle device 1 with a refrigerant, wherein the refrigerating cycle device 1 is provided with an air
また、請求項1記載の冷凍サイクル装置への冷媒充填方法において、前記気泡検知装置2は、前記冷凍サイクル装置1のレシーバータンク3と膨張弁4との間にして該レシーバータンク3の下流側且つ該膨張弁4の上流側に設けられていることを特徴とする冷凍サイクル装置への冷媒充填方法に係るものである。
In addition, in the refrigerant charging method for the refrigerating cycle device according to claim 1, the air
また、請求項1~2いずれか1項に記載の冷凍サイクル装置への冷媒充填方法において、前記気泡検知装置2は、超音波を送信する超音波送信部5と、前記超音波送信部5と対向状態に設けられ該超音波送信部5が送信した前記超音波を受信する超音波受信部6とを備え、前記超音波送信部5が前記超音波を送信し、且つ、前記超音波受信部6が前記超音波を受信できない状態が生じた場合、気泡を検知したと判断するように構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置への冷媒充填方法に係るものである。
Further, in the refrigerant filling method for a refrigeration cycle apparatus according to any one of
また、請求項1~3いずれか1項に記載の冷凍サイクル装置への冷媒充填方法において、前記冷凍サイクル装置1の圧縮機7の吸入口7a側から気体状態の冷媒を充填することを特徴とする冷凍サイクル装置への冷媒充填方法に係るものである。
In addition, in the refrigerant charging method for the refrigerating cycle device according to any one of claims 1 to 3, gaseous refrigerant is charged from the
本発明は上述のようにしたから、レシーバータンクの容量、蒸発器、配管長等の情報がなくても、過充填、過少充填となることなく、容易に適正な充填量を充填することができる画期的な冷凍サイクル装置への冷媒充填方法となる。 As described above, the present invention is an epoch-making refrigerant charging method for a refrigerating cycle device that can easily fill an appropriate amount without overfilling or underfilling even without information such as receiver tank capacity, evaporator, pipe length, etc.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
冷凍サイクル装置1は、冷媒の充填量が適正量より少ない場合、レシーバータンク3において、冷媒は飽和液線を超えることができず、冷媒の一部が気泡(フラッシュガス)として残る現象が生じる。本発明はこの現象を利用したものである。
In the refrigeration cycle device 1, when the amount of refrigerant charged is less than an appropriate amount, the refrigerant cannot exceed the saturated liquid line in the
本発明は、冷凍サイクル装置1を運転させた状態で、この冷凍サイクル装置1に備えられた気泡検知装置2で冷凍サイクル装置1内に気泡が発生しているか否かを確認しながら、すなわち、気泡検知装置2が気泡を検知しているか否かを確認しながら、気泡検知装置2が気泡を検知している間は冷媒の充填を継続し、気泡検知装置2が気泡を検知しなくなった時点で冷媒の充填を停止する。
In the present invention, while the air
これにより、冷凍サイクル装置1に過充填、過少充となることなく、適正な充填量を充填することができるものである。 As a result, the refrigerating cycle device 1 can be filled with an appropriate amount without being overfilled or underfilled.
具体的には、充填開始後、しばらくの間は冷媒の充填量が適正量よりも少ないため、冷凍能力が所定の能力(冷凍サイクル装置の適正な冷凍能力)まで上がらず、レシーバータンク3において、冷媒は過冷却に至らず気泡が残ってしまう。よって、この間、気泡検知装置2は気泡を検知し続けることになる。
Specifically, since the amount of refrigerant charged is less than the appropriate amount for a while after the start of charging, the refrigerating capacity does not increase to a predetermined capacity (appropriate refrigerating capacity of the refrigeration cycle device), and the refrigerant in the
その後、冷媒の充填量が適正量になることで冷凍サイクル装置1が所定の(適正な)冷凍能力となり、凝縮器8における冷媒の気化が抑制され、気泡が発生しなくなり、さらにレシーバータンク3に流入した冷媒が過冷却されることで、気泡検知装置2の気泡の検知がなくなる。
After that, when the amount of refrigerant charged becomes a proper amount, the refrigeration cycle device 1 attains a predetermined (appropriate) refrigerating capacity, the vaporization of the refrigerant in the
このように、気泡検知装置2が気泡を検知している間は冷凍サイクル装置1内の冷媒の充填量が適正値より少なく、気泡検知装置2が気泡を検知しなくなったら冷凍サイクル装置1内の冷媒の充填量が適正値になったと判断できるから、気泡検知装置2によりこの冷凍サイクル装置1内の気泡の発生の有無を確認することで、充填量が少ないか適正かを判断することができることとなる。
In this way, while the air
したがって、本発明は、冷凍機の大きさ(レシーバータンク3の容量)、蒸発器11、配管長等の情報がなくても、過充填、過少充填となることなく、容易に適正な充填量を充填することができる画期的な冷凍サイクル装置への冷媒充填方法となる。なお、前記適正量とは冷凍サイクル装置1が適正な冷凍能力を発揮することができる必要最小限の冷媒量を意味する。
Therefore, the present invention is an epoch-making refrigerant charging method for a refrigerating cycle device that can easily fill an appropriate amount without overfilling or underfilling, even without information such as the size of the refrigerator (capacity of the receiver tank 3), the
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、冷凍サイクル装置1に冷媒を充填する方法であって、前記冷凍サイクル装置1は、この冷凍サイクル装置1内で生じた気泡を検知する気泡検知装置2を備えたものであり、前記冷媒を前記冷凍サイクル装置1に充填するに際し、前記冷凍サイクル装置1を運転させた状態で前記気泡検知装置2が前記気泡を検知している間は前記冷媒の充填を継続し、前記気泡検知装置2が前記気泡を検知しなくなった時点で前記冷媒の充填を停止する冷凍サイクル装置への冷媒充填方法である。
The present embodiment is a method for charging a refrigerant into a refrigerating cycle device 1. The refrigerating cycle device 1 is provided with an air
まず、本実施例において、冷凍サイクル装置1に備えられる気泡検知装置2について説明する。
First, in this embodiment, the air
気泡検知装置2は、図1に示すように、超音波送信部5、超音波受信部6及び超音波受信判断部9を備える構成である。
As shown in FIG. 1, the air
超音波送信部5は、気泡の存在により伝搬が遮断される周波数(例えば10MHz以下、好ましくは5MHz以下、より好ましくは3MHz以下)の超音波を送信するように構成されている。
The
また、超音波受信部6は、超音波送信部5と対向状態に設けられ、超音波送信部5が送信した超音波を受信するように構成されている。
Further, the ultrasonic wave receiving section 6 is provided facing the ultrasonic
具体的には、超音波送信部5及び超音波受信部6は、市販されている一般的な超音波流量計に用いられるクランプオンタイプの流量センサ(本実施例は、周波数1MHzの超音波を送受信するタイプ)が設けられている。
Specifically, the
また、超音波送信部5及び超音波受信部6は、冷凍サイクル装置1のレシーバータンク3と膨張弁4との間にして、レシーバータンク3の下流側且つ膨張弁4の上流側に設けられている。
Further, the
具体的には、本実施例は、図示するように、レシーバータンク3の下流側に超音波送信部5及び超音波受信部6(気泡検知装置2)が設けられている。なお、超音波送信部5及び超音波受信部6(気泡検知装置2)の取り付け位置は前記の位置に限定されるものではなく、例えば、膨張弁4の近傍を取り付け位置としても良い。
Specifically, in this embodiment, an
また、超音波受信判断部9は、超音波送信部5からの超音波を送信している信号(以下、「超音波送信信号」という。)と、超音波受信部6からの超音波送信部5が送信した超音波を受信している信号(以下、「超音波受信信号」という。)とを受信し、超音波送信部5からの超音波送信信号を受信し、且つ、超音波受信部6からの超音波受信信号を受信しなかった場合、超音波送信部5と超音波受信部6との間の超音波の送受信が気泡の存在により遮断されたと判断して気泡検知の信号を出力するように構成されている。
In addition, the ultrasonic reception determination unit 9 receives a signal transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic transmission unit 5 (hereinafter referred to as "ultrasonic transmission signal") and a signal receiving ultrasonic waves transmitted by the
具体的には、超音波受信判断部9は、超音波送信部5と超音波受信部6とに接続され、超音波送信部5からの超音波送信信号と、超音波受信部6からの超音波受信信号とを受信するように構成されると共に、超音波送信信号を受信し、且つ、超音波受信信号も受信している場合は、気泡の検知なし(気泡の発生なし)と判断し、超音波送信信号を受信し、且つ、超音波受信信号を受信していない場合は、気泡の検知あり(気泡の発生あり)と判断し、その判断結果を結果表示部10(例えば、表示モニタ、音声、発光手段など)に出力するように構成されている。
Specifically, the ultrasonic reception determination unit 9 is connected to the
なお、超音波受信判断部9及び結果表示部10に関しては、例えば、IoTを利用しデータをサーバーに送信しパソコンやスマートフォン等で管理するように構成しても良い。
The ultrasonic wave reception determination unit 9 and the
次に本実施例の冷媒充填方法について詳述する。 Next, the refrigerant filling method of this embodiment will be described in detail.
本実施例は、冷凍サイクル装置1を運転させた状態で、気泡検知装置2が気泡を検知している間は冷媒の充填を継続し、気泡検知装置2が気泡を検知しなくなった時点で冷媒の充填を停止する。
In this embodiment, in a state where the refrigeration cycle device 1 is operated, refrigerant charging is continued while the air
具体的には、気泡検知装置2の結果表示部10(本実施例では表示モニタ10)に表示される気泡の検知の有無を確認しながら、冷凍サイクル装置1の圧縮機7の吸入口7a側から気体状態の冷媒を充填する。
Specifically, gaseous refrigerant is charged from the
また、本実施例においては、より効率的に充填作業を行うため、気泡検知装置2を用いた充填を行う前に、予め冷凍サイクル装置1内に適宜な量の冷媒を充填する。
Further, in this embodiment, in order to perform the filling operation more efficiently, an appropriate amount of refrigerant is filled in the refrigeration cycle device 1 in advance before filling using the air
具体的には、前記適宜な量とは、例えば、レシーバータンク3の容量、蒸発器11、配管長等が既知の場合、これらから算出した充填量の1/2~2/3程度(できるだけ多い方が良い)であり、本実施例では、この量の冷媒を、気泡検知装置2を用いた充填作業の前に、レシーバータンク3の出口側から液体状態で充填する。これにより、気泡検知装置2を確認しながらの気体状態の冷媒の充填作業時間を短くすることができ、より効率的に充填作業を行うことができる。
Specifically, for example, when the capacity of the
また、気泡検知装置2による気泡の検知がなくなり冷媒の充填を停止した後、所定時間(例えば1~2日)放置した後、再度、気泡検知装置2により気泡の発生の有無を確認し、気泡検知装置2による気泡の検知がない場合、作業終了となる。
In addition, after the air
なお、本実施例において、初期充填量は記録し、例えばユニット内に表示しておくことが好ましく、また、その後、例えば、漏洩が発生した場合、修理後においても、同様に充填量を記録に残さなければならない。 In this embodiment, it is preferable to record the initial filling amount and display it, for example, in the unit. After that, for example, if a leak occurs, the filling amount must be similarly recorded even after repair.
また、本実施例は、全てを自動化することも可能である。 Also, in this embodiment, it is possible to automate everything.
本実施例の作用効果について以下に説明する。 The effects of this embodiment will be described below.
本実施例は、気泡検知装置2が気泡を検知している間は冷凍サイクル装置1内の冷媒の充填量が適正値より少なく、気泡検知装置2が気泡を検知しなくなったら冷凍サイクル装置1内の冷媒の充填量が適正値になったと判断できるから、気泡検知装置2によりこの冷凍サイクル装置1内の気泡の発生の有無を確認することで、充填量が少ないか適正かを判断することができ、これにより、レシーバータンク3の容量、蒸発器11、配管長等の情報がなくても、過充填、過少充填となることなく、容易に適正な充填量を充填することができる。
In this embodiment, while the air
したがって、本実施例は、新規の冷凍設備の冷凍サイクル装置1への冷媒充填作業に用いることができることは勿論のこと、例えば、既設の冷凍設備の冷凍サイクル装置1において、冷媒の漏洩が生じ、冷凍サイクル装置1内の冷媒残量が不明な状態であっても、冷凍サイクル装置1に対して、過充填、過少充填となることなく、容易に適正な充填量を充填することができ、よって、冷媒残量がわからないため充填量がわからず、一旦、冷凍サイクル装置1内の冷媒を全て回収し、所定の充填量の冷媒を充填するといった無駄な作業を行う必要もなくなり、冷媒コストの低減効果も発揮する。 Therefore, the present embodiment can be used not only for filling refrigerant into the refrigerating cycle device 1 of new refrigerating equipment, but also, for example, in the refrigerating cycle device 1 of existing refrigerating equipment, even if the remaining amount of refrigerant in the refrigerating cycle device 1 is unknown due to leakage of refrigerant, the refrigerating cycle device 1 can be easily filled with an appropriate amount without overfilling or underfilling. There is no need to perform wasteful work such as charging the refrigerant of the charging amount, and the effect of reducing the refrigerant cost is also exhibited.
また、本実施例は、従来のレシーバータンク3の容量、蒸発器11、配管長等から充填量を算出する方法(従来法)と組み合わせることで、より効率的に充填作業を行うことができる。
In addition, this embodiment can be combined with a conventional method (conventional method) of calculating the filling amount from the capacity of the
また、本実施例は、過充填、過少充填となることなく、適正な充填量、すなわち、冷凍サイクル装置1が適正な冷凍能力を発揮する必要最小充填量を充填することができるから、冷媒の過充填、過少充填に起因する装置トラブルが可及的に低減され、さらに、冷媒コスト、電力コストの低減効果も発揮する。 In addition, in the present embodiment, the appropriate charging amount, that is, the minimum required charging amount for the refrigeration cycle device 1 to exhibit an appropriate refrigerating capacity can be charged without overcharging or undercharging, so device troubles caused by overcharging or undercharging of the refrigerant can be reduced as much as possible, and the effect of reducing the refrigerant cost and the electric power cost can also be exhibited.
また、本実施例の気泡検知装置2は、充填作業時以外は、冷凍サイクル装置1の漏洩検知装置として使用することができる。
Further, the air
すなわち、適正量の冷媒を充填した冷凍サイクル装置1に漏洩が生じた場合、冷媒量の低下により冷凍能力が低下し、凝縮器8において冷媒の温度が上がり、冷媒の一部が気化し気泡が発生する現象が生じるから、通常運転時において、気泡検知装置2で冷凍サイクル装置1における気泡の発生の有無を確認することで、早期に冷媒の漏洩を発見することができ、しかも、本実施例の冷媒充填方法で冷媒を充填した場合、冷凍サイクル装置1には、必要最小冷媒充填量の冷媒が充填されているから、漏洩が生じた場合、直ぐに気泡が発生し、気泡検知装置2で検知することができるから、早期に漏洩を発見することができ、冷媒漏洩量を最小限に抑えることができ、地球温暖化防止の観点においても優れた効果を発揮することができる。
That is, when leakage occurs in the refrigerating cycle device 1 filled with an appropriate amount of refrigerant, the refrigerating capacity decreases due to the decrease in the amount of refrigerant, the temperature of the refrigerant rises in the
また、漏洩対処後、冷媒を補充する際も、本実施例の冷媒充填方法で冷媒を充填することで、冷媒充填量が冷媒の漏洩量となるから、正確な冷媒漏洩量を容易に把握することができる。 Also, when the refrigerant is replenished after the leakage is dealt with, by charging the refrigerant by the refrigerant charging method of the present embodiment, the refrigerant charge amount becomes the refrigerant leakage amount, so the accurate refrigerant leakage amount can be easily grasped.
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be appropriately designed.
1 冷凍サイクル装置
2 気泡検知装置
3 レシーバータンク
4 膨張弁
5 超音波送信部
6 超音波受信部
7 圧縮機
7a 吸入口
REFERENCE SIGNS LIST 1
すなわち、適正量の冷媒を充填した冷凍サイクル装置1に漏洩が生じた場合、冷媒量の低下により冷凍能力が低下し、冷媒の一部が気化し気泡が発生する現象が生じるから、通常運転時において、気泡検知装置2で冷凍サイクル装置1における気泡の発生の有無を確認することで、早期に冷媒の漏洩を発見することができ、しかも、本実施例の冷媒充填方法で冷媒を充填した場合、冷凍サイクル装置1には、必要最小冷媒充填量の冷媒が充填されているから、漏洩が生じた場合、直ぐに気泡が発生し、気泡検知装置2で検知することができるから、早期に漏洩を発見することができ、冷媒漏洩量を最小限に抑えることができ、地球温暖化防止の観点においても優れた効果を発揮することができる。
That is, when leakage occurs in the refrigeration cycle device 1 filled with an appropriate amount of refrigerant, the amount of refrigerant decreases, resulting in a decrease in refrigeration capacity.,coldSince a part of the medium evaporates and bubbles are generated, leakage of the refrigerant can be detected at an early stage by checking whether bubbles are generated in the refrigeration cycle device 1 with the
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JP2022002892A JP2023102420A (en) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | Method for charging refrigerant into refrigeration cycle device |
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