专利名称:真空泵和空调机的施工方法
技术领域:
本发明涉及一种由连接配管将室内机和室外机连接起来的分体式空调机施工时所需的真空泵和利用该真空泵的空调机施工方法。
背景技术:
传统的空调机施工方法,为了将施工后的室内机及连接配管内的空气排出,事先对室外机本体内充填比发挥空调功能所需的规定量稍多的清除空气用制冷剂气体,该制冷剂气体通过设在室外机的液侧二通换向阀导入连接配管和室内机内部,此时通过设在室外机上的气体侧三通换向阀的被称作辅助接口的阀将连接配管和室内机内部的空气及制冷剂气体向大气放出。
另一方面,近年来,因臭氧层的破坏、地球温室效应等而对环境的限制越来越严,在空调机设置时向大气排放臭氧层破坏系数及地球温室效应系数高的制冷剂气体是有问题的,因此推荐使用电动式真空泵。该电动式真空泵与设在室外机上的气体侧三通换向阀的被称作辅助接口的阀连接,通过供电使电动式真空泵工作,对连接配管和室内机内部的空气进行吸引排气,进入充分的减压状态后,通过从液侧二通换向阀将制冷剂气体导入连接配管和室内机内来进行。
但是,比如在屋顶上等设置场所不好的条件下很难利用该电动式真空泵。另外,真空泵的使用方式与利用室外机本体内的制冷剂气体的方式相比设置时间较长。
本发明者等曾提出过作为补充电动式真空泵的手动式真空泵的方案,该手动式或电动式的任一种真空泵,都通过使其运转的运转时间和利用布尔登管式真空计对连接配管和室内机内部的到达真空度进行管理。
但是,布尔登管式真空计承受冲击的能力较弱,经常出现操作者稍有作业不当就造成零点漂移的问题。另外,真空泵的最小刻度一般来说较大,与其说把握到达真空度,还不如说仅作为管理的大致标准。
发明的概要本发明是为了解决上述问题而作成的,目的在于提供一种考虑对环境的影响,使简易的空调机施工成为可能的真空泵和使用真空泵的空调机的施工方法。
为了解决上述问题,本发明是一种真空泵和使用真空泵的空调机施工方法,在由活塞分成上下2室的气缸内的上死点位置及下死点位置分别设置带单向阀的吸气口和排气口。无论活塞向上下的任一方向动作,当排气口之间相互连接时,通过将气缸内部的气体排出使排气口侧成为加压状态,另外,当将吸气口之间相互连接时,使气缸内的吸气口侧成为负压状态。
本发明中,在空调机安装施工时,用连接配管将室内机与室外机连接后,首先通过将排气口连接为一个,可作为加压用泵利用,可在将大气加压至约5kg/cm2的状态下进行配管连接部的泄漏检查。与传统的利用向室外机内部充填制冷剂进行的泄漏检查相比,可提供对环境柔和的泄漏检查方法。然后,通过将吸气口连接成一个,可作为原来的减压用真空泵使用,从制冷循环的可靠性考虑可将必须排除的室内机及连接配管内的空气减少到足够的程度。这一系列的作业不依赖于电动式,可通过手动式实施。
又,本发明是,将吸气口通过连接口部连接成一个、不管使活塞朝哪个方向动作都能使吸气口侧成为负压状态的真空泵,在该真空泵中设有可对活塞往复运动进行计数的传感器。
采用本发明时,由于可对活塞的往复次数可靠地进行计数,比如以室内机及连接配管的长度为大致标准,若事先将真空泵对内部容积的能力作成数据库掌握好,只要管理活塞往复次数操作者就能容易地推测到达的真空度。
而且本发明是一种真空泵和使用真空泵的空调机施工方法,在由用手柄进行上下移动的活塞分隔成2室的气缸的上死点位置分别配设有带单向阀并与空调机相通的吸气口和带单向阀并与大气相通的排气口,在下死点位置配设有可吸气和排气且朝大气开口的开口接口。
本发明中,通过将活塞朝下方动作使上室呈负压状态后,利用开口接口的吸气作用可修正上室和下室之间压差的活塞被引导向上方进行自动复位,因此活塞朝上方移动几乎不需要力,活塞的操作非常容易。
对本发明的实施形态在下面具体进行叙述。
为了解决上述问题的本发明的真空泵,其特征是气缸内由活塞分隔成2室,在上述分隔后的2室的气缸上死点位置及下死点位置分别设置带单向阀的吸气口和带单向阀的排气口,无论上述活塞向任一方向动作,当上述排气口之间相互连接时,通过将上述气缸内部的气体排出使上述气缸内的上述排气口侧成为加压状态,当上述吸气口之间相互连接时,使上述气缸内的上述吸气口侧成为负压状态。通过使用该真空泵,空调机安装施工时,由连接配管将室内机与室外机连接后,首先通过将排气口连接为一个,可作为加压泵利用,可在加压至约5kg/cm2的状态下进行配管连接部的泄漏检查。与传统的利用向室外机内部充填的制冷剂进行的泄漏检查方法相比,可提供对环境柔和的泄漏的检查方法。然后,通过将吸气口连接成一个,可作为真空泵使用,从制冷循环的可靠性考虑可将必须排除的空气中的氧气减少到足够的程度。这一系列的作业不依赖于用电,可通过手动式实施。
又,在设于上述吸气口的单向阀内部配设有压缩螺旋弹簧,上述压缩螺旋弹簧的弹簧常数为0.01~0.04N/mm。这样可提供具有足够小的最低作动压力差的单向阀。
又,本发明的空调机施工方法,是对由连接配管将室内机和室外机连接而构成的空调机利用真空泵进行安装时的空调机的施工方法,其特征是上述真空泵,其气缸内由活塞分隔成2室,在上述分隔后的2室的气缸上死点面及下死点面上分别设置带单向阀的吸气口和排气口,至少作为第1工序,将上述排气口之间相互连接,无论上述活塞向任一方向动作,通过从上述气缸内部排出的气体使上述室内机及上述连接配管内部成为加压状态,作为第2工序,将上述吸气口之间相互连接,使上述室内机及上述连接配管内部成为负压状态。
采用该方法,利用真空泵的排气口侧,作为加压用泵使用,由连接配管将室内机与室外机连接后,可在约5kg/cm2的大气压下进行连接部的泄漏检查。与传统的利用向室外机内部充填的制冷剂的泄漏检查方法相比,可提供对对环境柔和的泄漏检查方法。然后,利用吸气口侧,通过作为减压用真空泵使用,也能使室内机及连接配管内部成为足够的负压状态。这样可同时有效利用真空泵的排气口侧和吸气口侧进行空调机的施工。
又,是一种空调机的施工方法,其特征是设置有将上述排气口之间连接的第1连接部、将上述吸气口之间连接的第2连接部、将上述第1连接部与上述排气口部结合的接合部、将上述第2连接部与上述吸气口部结合的接合部。而且是以上述接合部可拆卸为特征的空调机的施工方法。这样,通过在吸气口与排气口配设可简单装卸的接合部,在空调机施工时,首先通过利用排气口侧,可当作进行连接部泄漏检查的加压用泵使用,然后通过利用吸气口侧,可当作本来的减压用真空泵使用。通过配置这样可简单装卸的接合部,可将本发明的真空泵的机械功能作为加压装置或减压装置分开使用。
又,本发明是一种真空泵,气缸内由活塞分隔成2室,在该2室的气缸上死点位置及下死点位置上分别设置带单向阀的吸气口和排气口,各个吸气口由连接口部连接成一个,无论活塞向任一方向动作,2室的压差也能从初期时渐渐减小,且吸气口侧呈负压状态,并且设有可对活塞往复运动进行记数的传感器。据此,比如在空调机施工时,从室外机的气体侧三通换向阀的辅助接口对连接配管、室内机内部减压,就可由室外机引导制冷剂气体。另外,由于传感器可对活塞的往复运动计数,可以此推测吸气口侧的到达的真空度。比如以空调机的室内机及连接配管的长度为大致标准,通过事先将真空泵对内部容积的能力作成数据库掌握好,只要管理活塞往复次数操作者就能容易地推测到达的真空度。另外,在使用真空泵时也不必对传感器特别当心,同时活塞也可由人力移动。
又,是上述传感器为加速度传感器、其响应灵敏度为1~5G的真空泵,因将响应灵敏度为1~5G的加速度传感器用作对活塞往复运动进行记数的传感器,故可仅对活塞与气缸内壁冲撞时的加速度G进行计数。这样,通过使用响应灵敏度为1~5G的加速度传感器,可正确地仅对活塞与气缸内壁冲撞时的加速度G计数,可提供对活塞冲程运动重复计数和漏计数这样的误计数少的传感器。
又,是构成上述加速度传感器为使用线弹簧或悬臂结构的真空泵,上述线弹簧或悬臂能可靠地响应活塞的往复运动引起的具有一定方向性的加速度G。这样,由于利用线弹簧或悬臂来感应加速度G,故可提供能可靠地响应伴随活塞冲程的往复运动这样的具有一定方向性的加速度G的加速度传感器。
又,是上述加速度传感器为机械式、其方式为接点按压型、舌簧开关型或接点导通型的真空泵,通过将加速度传感器作成接点按压型、舌簧开关型或接点导通型的机械式,可使结构比较简单。这样,通过将加速度传感器作成机械式,其方式为接点按压型、舌簧开关型或接点导通型,以比较简单的机械结构,比如利用线弹簧、振动子和电气接点部能可靠地对加速度G进行记数。
而且为了解决上述问题的本发明是一种真空泵,气缸内由活塞分隔成上室和下室,上述活塞通过设在上述上室侧的支承轴与使上述活塞动作的手柄连接,在上述上室的上死点位置具有配设有单向阀的吸气口和配设有单向阀的排气口,在上述气缸的下室具有可吸气和排气的开口接口,通过将上述活塞朝下方动作使上述上室呈负压状态,同时,利用上述开口接口的吸气作用使上述活塞向上方移动。比如,在空调机安装施工时,由连接配管将室内机与室外机连接后,利用吸气口和排气口,作为减压用真空泵使用时,通过活塞朝下方动作使上室呈负压状态时,利用开口接口的吸气作用可修正上室和下室之间的压差的活塞被引导向上方进行自动复位。其结果,活塞朝下方操作需要一定的力,而活塞朝上方移动几乎不需要力,活塞的操作非常轻松。比如,从制冷循环的可靠性考虑可将必须排除的空气中的氧气降至足够低的程度,同时活塞的操作不必依赖电动式,这在用手动式实施时极为有利。
又,本发明是利用真空泵安装由连接配管将室内机和室外机连接构成的空调机时的空调机施工方法,上述真空泵是,气缸内由活塞分隔成上室和下室,上述活塞通过设在上述上室侧的支承轴与使上述活塞动作的手柄连接,在上述上室的上死点位置具有配设有单向阀的吸气口和配设有单向阀的排气口,在上述气缸的下室具有可吸气和排气的开口接口,上述活塞在下死点位置时形成的上述上室内空间容积与从上述气缸出口至上述吸气口用单向阀和上述排气口用单向阀的空间内容积的合计空间内容积为甲,与上述活塞在上死点位置时形成的上述气缸内部死区空间及从上述气缸出口至上述吸气口用用单向阀和上述排气口用单向阀的合计空间内容积为乙的关系为Vla/Vlb≥20,是通过使上述活塞朝下方动作而使上述上室呈负压状态后,利用上述开口接口的吸气作用边引导上述活塞向上方移动、边使上述室内机及上述连接配管内部呈负压状态的空调机施工方法。
又,本发明是利用真空泵安装由连接配管将室内机和室外机连接构成的空调机时的空调机施工方法,上述真空泵是,气缸内由活塞分隔成上室和下室,上述活塞通过设在上述上室侧的支承轴与使上述活塞动作的手柄连接,在上述上室的上死点位置具有配设有单向阀的吸气口和配设有单向阀的排气口,在上述气缸的下室具有可吸气和排气的开口接口,上述活塞在下死点位置时形成的上述上室内空间容积与从上述气缸出口至上述吸气口用单向阀和上述排气口用单向阀的空间内容积的合计空间内容积为甲,与上述活塞在上死点位置时形成的上述气缸内部死区空间及从上述气缸出口至上述吸气口用单向阀和上述排气口用单向阀的合计空间内容积为乙的关系为Vla/Vlb≥20,最好为Vla/Vlb≥40,是通过使上述活塞朝下方动作而使上述上室呈负压状态后,利用上述开口接口的吸气作用边引导上述活塞向上方移动,边使上述室内机及上述连接配管内部呈负压状态的空调机施工方法。这里,对气缸内构成减压机构时,本发明的真空泵结构上通过使总要成为死区空间的部分与气缸内可对减压机构作最大功的空间容积之间的关系最佳化,就可得到足够的到达真空度。因此,空调机安装施工时,从制冷循环的可靠性考虑可将必须排除的空气中的氧气降至足够低的程度,可在短时间内完成空调机的施工。
又,是在安装施工时将特定的气体导入上述室内机和连接配管,用上述特定气体置换了上述室内机和连接配管内的空气后,使上述室内机及上述连接配管内部呈负压状态的空调机施工方法。根据该方法,由于在安装施工时将即使残留也不易对制冷循环产生不良影响的气体例如二氧化碳气体与室内机及连接配管内的空气进行置换后,再使用真空泵,故能更可靠地进行安装施工。
附图简单说明
图1是本发明的空调机的结构图。
图2是本发明的真空泵本体的结构和耐压软管的连接线路图。
图3是图2所示的真空泵的要部α的放大图。
图4是本发明的配设于真空泵的手柄内的加速度传感器的概要结构图。
图5是本发明的设在排气口的单向阀的结构图。
图6是图5的单向阀的A-A’面的截面图。
图7是本发明的设在吸气口的单向阀的结构图。
图8是图2所示的真空泵的要部β的放大图。
图9是本发明的过滤器部的结构图。
图10是表示在图2所示的真空泵的要部γ中、活塞位于下死点时死区空间的具体图。
图11是本发明的真空泵的冲程次数与内部压力的关系图。
图12是本发明的将真空泵本体的结构与排气口侧连接起来的耐压软管的连接线路图。
图13是本发明的将真空泵本体的结构与吸气口侧连接起来的耐压软管的连接线路图。
图14是本发明的真空泵的冲程次数与内部压力的关系图。
图15是本发明的将真空泵本体的结构与排气口侧连接起来的耐压软管的连接线路图。
图16是本发明的将真空泵本体的结构与吸气口侧连接起来的耐压软管的连接线路图。
图17是本发明的过滤器部的吸气口侧的空气流动结构图。
图18是本发明的过滤器部的排气口侧的空气流动结构图。
图19本发明的配设在真空泵本体内的一次操作管接头的结构图。
图20是表示在图14所示的真空泵的要部δ中、活塞位于下死点时死区空间的具体图。
图21是本发明的真空泵的冲程次数与内部压力的关系图。
图22是本发明的真空泵的加速度传感器到表示计数为止的流程图。
图23是本发明的配设于真空泵的手柄内的加速度传感器的概要结构图。
图24是本发明的真空泵的加速度传感器的应变仪的概要图。
图25是本发明的真空泵的加速度传感器的应变仪的检测电路图。
图26是本发明的真空泵的冲程次数与内部压力的关系图。
图27是表示本发明的设在真空泵的手柄上的内藏加速度传感器的计数器的概要图。
图28是表示本发明的真空泵的加速度传感器的方式的概要图。
图29是表示本发明的设在真空泵的手柄上的内藏加速度传感器的计数器的概要图。
图30是表示本发明的真空泵的加速度传感器的方式的概要图。
图31是表示本发明的设在真空泵的手柄上的内藏加速度传感器的计数器的概要图。
图32是表示本发明的真空泵的加速度传感器的方式的概要图。
图33是表示本发明的使用真空泵进行施工的空调机的制冷循环结构图。
图34是表示本发明的真空泵的结构和耐压软管的连接线路图。
图35是本发明的真空泵的图2所示的活塞处于上死点位置时的详细结构图。
图36是表示本发明的真空泵的结构和耐压软管的连接线路图。
发明的最佳实施方式以下利用附图对本发明的实施例作说明。
(实施例1)图1是实施例所示的空调机的制冷循环结构图。制冷循环由压缩机1、四通阀2、室外热交换器3、节流装置4、干燥机5、室内热交换器6为代表的零件构成。压缩机1、四通阀2、室外热交换器3、节流装置4、干燥机5配置在室外机A内,室内热交换器6配置在室内机B内。
在室外机A内设有液侧双通阀7和气体侧三通阀8。连接室外机A和室内机B的连接配管9、10分别由液侧双通阀7和气体侧三通阀8连接。液侧双通阀7具有螺纹部7a,通过打开该螺纹部7a可使室外机A侧的配管与连接配管9连通。另外,气体侧三通阀8具有螺纹部8a和辅助接口部8b,通过打开该螺纹部8a可使室外机A侧的配管与连接配管10连通。
现在,室外机A和室内机B由内外连接配管9、10连接,通过耐压软管11将仪表连通器(gauge manifold)12的中央接口12a连接在室外机A的气体侧三通阀8的辅助接口部8b上,而且利用将2个吸气口连接成1个连接部的耐压软管13对仪表连通器12的低压侧接口12b与真空泵进行连接。
图2是详细说明本发明的真空泵本体的结构和耐压软管的连接线路的概要图。
真空泵的结构是,在铝制气缸本体15内部由铝制活塞16将气缸内部分隔成2室,活塞16通过不锈钢制的支承轴17与铝制手柄18连接。在手柄18内部设有加速度传感器181及一次电池182,手柄18的上部表面设有显示部183,可在显示部183上显示来自加速度传感器181的信号。
图3是表示手柄18结构的要部概要图,图4是加速度传感器181的概要结构图。
加速度传感器181的硅半导体由做得很薄的传感器部和面积大的配重部构成。其动作是,手柄18的冲程运动停止时,一旦发生加速度G,则配重部感知而使传感器部发生应变。该应变使形成于传感器部上部的扩散层的电阻发生变化。通过传感器部的压电效应检测出由加速度引起的伴随传感器部应变的应力,通过电桥电路变换至电压输出。真空泵本体的总重量大致为1kg。
活塞16在气缸15内部动作时,在成为活塞16的上死点面、下死点面的气缸本体隔壁内单向阀19a、19b、20a、20b为直接连接的结构。此时排气口用单向阀19a、19b使用图5、图6所示结构的产品,吸气口用单向阀20a、20b使用图7所示结构的产品。排气口用单向阀19a、19b由铜管191在两处滚轧槽加工,在槽加工部191a上固定有黄铜制阀承接座体192。尼龙制阀体193与阀承接座体192碰撞,在与具有斜面部分的阀承接座体192进行面接触后停止移动。又,在相反方向则在槽加工部191b处使阀体停止移动。因此,成为空气仅在箭头方向流动的单向阀结构。吸气用单向阀20a、20b由铜管201在两处滚轧槽加工,在槽加工部201a固定有黄铜制阀承接座体202。压缩螺旋弹簧体203与膜板204结合,由压缩螺旋弹簧力使尼龙制膜板204与黄铜制阀承接座体205碰撞,承接座体205与膜板202的面接触使流道堵塞,成为空气仅在箭头方向流动的单向阀结构。压缩螺旋弹簧体203通过使用SUS304制的弹簧常数为0.04N/mm的产品,可产生最低作动压力差10torr。黄铜制阀承接座体205固定于槽加工部201b处,在阀承接座体205的上游侧流道处设有锥部,以缩小吸气流道面积,尽可能增大阀作动所需的压差。
在支承轴17与气缸15的隔壁相接的部分内配设有图8所示的轴封21a、21b,该轴封为用HNBR制的O形环作成2层的结构。活塞16与气缸15的内壁相接的部分内也设有HNBR制O形环的轴封22。
过滤器部14的内部结构如图9所示。过滤器部14的本体为圆筒形,进入内部的空气立即与壁141相撞,并向外周方向变向流动,通过固定配置于内部的圆筒纸浆膜142而进入内部通道,最终被引向外部。因此,空气从外周通道通过内部通道侧时垃圾得到收集。收集到的垃圾可通过过滤器部14的透明的玻璃或树脂制的圆筒143目视确认。
下面对真空泵的动作进行说明。首先,手柄18被拉向a方向(上死点侧),则室内机B及连接配管9的内部空气,从辅助接口部8b经由耐压软管11、仪表连通器12、耐压软管13,通过成为吸气口的单向阀20b,被吸引至气缸内部14b,相反地气缸内部14a的空气由成为排气口的单向阀19a向大气放出。接着,当手柄18被推向b方向(下死点侧)时,室内机B及连接配管9内部的空气从辅助接口部8b经由耐压软管11、仪表连通器12、耐压软管13,通过成为吸气口的单向阀20a,被吸引至气缸内部14a,相反地气缸内部14b的空气由成为排气口的单向阀19b向大气放出。然后手柄18再次朝a方向(上死点侧)拉动地使手柄18往复运动,活塞16与其同步。此时,4个单向阀不断切换,无论活塞朝a方向、b方向的哪一方向移动,气缸内部总是不断减压,最终达到足够的负压状态。严格地说,手柄18往复运动时,只要耐压软管13内部与气缸内部14a或14ba之间能产生压差就能继续减压作用机构的工作。因此,设在吸气口的单向阀20a、20b要求采用最低作动压力差小的东西。决定该最低作动压力差的,在本实施例的单向阀中是压缩螺旋弹簧体203的弹簧常数。
这一系列的往复动作可由加速度传感器181检测,作为对手柄18进行冲程运动的次数可显示在显示部183上。在使用真空泵的初期,在气缸内部14a和14b之间产生大的压差,但随着活塞的往复运动,该压差状态逐渐衰减。此时轴封21a、21b为了能充分确保气缸14内部的负压(30torr以下)与外气(760torr)之间的压差,为了尽可能防止空气泄漏,故采用2层的O形环结构。通过作成2层结构,支承轴动作时,可防止异物容易粘住并卡入密封部内。另外,轴封22采用1个O形环就可充分确保活塞16往复运动时产生的压差状态。
下面对具体的安装施工顺序作说明。将真空泵的耐压软管13从与仪表连通器12的低压侧接口12b连接的状态改为与辅助接口8b连接,使耐压软管11内部与室内机B及连接配管9内部成为连通状态。另外,通过使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈开状态,则耐压软管13内部呈连通状态。然后使真空泵的手柄18作往复运动,操作者可从显示部183读取其冲程运动的次数,可以此推测室内机B及连接配管9的内部已经处于足够的负压状态。另外,操作者可通过仪表连通器12的低压仪表12d的刻度对足够的负压状态进行最终确认。然后立即使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈关闭状态,放置一会以确认低压仪表12d的刻度没有变化。这里,如果刻度有变化说明连接配管部有引起空气泄漏的地方。然后稍微打开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过将室外机A侧的制冷剂气体导入,使连接配管9、10及室内机B侧的配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后从辅助接口部8b卸下耐压软管11,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a旋转1/4转,使再次成为加压状态(3~6kgf/cm2)以再次确认连接配管部的泄漏。最后通过使液侧双通阀7的螺纹部7a呈完全开放状态的同时,使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
本实施例中,包括室内热交换器6在内的室内机B侧配管及连接配管9、10的内容积使用1.5公升的东西。真空泵中,活塞位于上死点时气缸空间内容积为150ml(φ27×260mm),从活塞位于下死点时形成的气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计内容积为1.5ml。不过,在气缸本体隔壁内产生的接口用流道空间也包含在内。活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间为2ml。活塞位于上死点时形成的气缸空间内容积与活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间内容积的合计为Vla,活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间,及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间内容积的合计为Vlb时,则Vla与Vlb的关系为Vla/lb=44。
图10是对成为活塞位于下死点时从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积及气缸内死区空间的Vlb部分进行具体的图示。吸气口和排气口为气缸本体的上死点面及下死点面,并通过以各有2个单向阀直接连接的状态埋入隔壁内,在系统结构上设计成使成为减压机构的死区空间的部分呈最小限度。
此时,根据上述作业顺序进行实施,使用真空泵,对手柄进行40次冲程往复运动可达到30torr。此时的减压进行状态用冲程次数与内部压力的关系表示于图11。到50冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在40冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。因此,可以知道本实施例的真空泵应用到内容积为1.5公升的场合,40冲程成为到达真空度的大致标准。对于正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。
(实施例2)图12是对本实施例的将真空泵本体的结构与排气口侧连接起来的耐压软管的连接线路进行详细说明的概要图。图13是将真空泵本体的结构与吸气口侧连接起来的耐压软管的连接线路的概要图。作为本实施例中的真空泵本体使用与实施例1同样的设备,但配设有将排气口连接为1个的连接部的耐压软管23。对与实施例1结构相同的部件省略其详细说明。
下面利用真空泵的动作机构说明其效果。首先,手柄18被拉向a方向(上死点侧),则气缸内部14a的空气通过成为排气口的单向阀19a导入室内机B及连接配管9内部。然后手柄18被推向b方向(下死点侧),则气缸内部14b的空气通过成为排气口的单向阀19b被导入室内机B及连接配管9内部。然后手柄18再次朝a方向(上死点侧)拉动地使手柄18往复运动,活塞16与其同步。此时,在气缸内部4个单向阀不断切换,无论活塞朝a方向、b方向的哪一方向移动,都能当作不断使室内机B及连接配管9内部成为大气加压状态的加压用泵进行使用。这些作业由人力进行,故加压程度必然受到限制,但若至约5kg/cm2为止是谁都能容易达到的程度。
下面对具体的安装施工顺序进行说明。由连接配管将室内机B与室外机A连接后,通过将真空泵的排气口侧的耐压软管23从与仪表连通器12的低压侧接口12b连接的状态改为与辅助接口部8b连接,使耐压软管11内部与室内机B及连接配管9内部成为连通状态。另外,通过使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈开状态,则耐压软管13内部呈连通状态。然后使真空泵的手柄18作往复运动,操作者在用人力进行动作感到吃力时,通过使低压侧手柄12c成为关闭状态,室内机B及连接配管9内部可认为是约为5kg/cm2的大气加压状态。该压力值可通过低压仪表12d进行确认,通过放置一会,可进行伴随连接配管作业的泄漏检查。然后将耐压软管23从仪表连通器12的低压侧接口12b卸下,通过使低压侧手柄12c呈开状态,以使加压空气朝外部放出,回到常压状态。然后,将真空泵的耐压软管13与仪表连通器12的低压侧接口12b连接。此时仪表连通器12的低压侧手柄12c保持开的状态,故与室内机B及连接配管9内部成为连通状态。真空泵的手柄18作往复运动时即可渐渐减压,操作者通过从显示部183读取其冲程运动的次数,可以此推测出室内机B及连接配管9的内部已经处于足够的负压状态。另外,操作者可通过仪表连通器12的低压仪表12d的刻度最终确认足够的负压状态。然后立即使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈关闭状态。然后稍微打开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过将室外机A侧的制冷剂气体导入,使连接配管9、10及室内机B侧的配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后从辅助接口部8b卸下耐压软管11,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a成为完全开放的状态。最后通过使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
本实施例中,包括室内热交换器6在内的室内机B侧配管及连接配管9、10的内容积使用1.5公升的东西。真空泵中,活塞位于上死点时气缸空间内容积为250ml(φ27×440mm),活塞位于下死点时形成的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计内容积为1.5ml。不过,在气缸本体隔壁内产生的接口用流道空间也包含在内。活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间为2ml。与实施例1相同地求得Vla与Vlb的关系为Vla/Vlb=72。
此时,根据上述作业顺序进行实施,使用真空泵,对手柄进行40冲程往复运动后可达到18torr。此时的减压进行状态用冲程次数与内部压力的关系表示于图14。到25冲程成为30torr以下,到50冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在40冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。因此,可以知道本实施例的真空泵应用到内容积为1.5公升的场合,40冲程也是到达真空度的大致标准。正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。
本实施例中,通过将真空泵的排气口侧当作加压用泵使用,可充分进行伴随安装作业的泄漏检查。要是以往的话,只能利用制冷剂对连接配管及室内机进行泄漏检查,而本发明通过这样利用加压后的大气进行泄漏检查就能提供对环境柔和的空调机施工方法。
(实施例3)本实施例中,省略了从辅助接口至真空泵的线路中设置仪表连通器12。图15是本实施例的将真空泵本体的结构与排气口侧连接起来的耐压软管的连接线路的概要图,图16是将吸气口侧连接起来的耐压软管的连接线路的概要图。真空泵的结构是,在铝制气缸本体15内部由铝制活塞27将气缸内部分隔成2室,活塞27通过不锈钢制的支承轴17与铝制手柄18连接。在手柄18内部与实施例1同样地设有加速度传感器,可在显示部上显示来自加速度传感器的信号。本实施例中,活塞27在气缸15内部动作时,单向阀30a、30b、31a、31b作成直接连接在相当于活塞27的大致上死点面、下死点面的气缸本体侧面隔壁上的结构。对于用作排气口的单向阀30a、30b及用作吸气口用的单向阀31a、31b使用与实施例1相同规格的产品。另外,支承轴17与气缸隔壁相接的部分也与实施例1相同配设有同样的轴封,活塞27与气缸15的内壁相接的部分也设有轴封22。
图17、图18表示过滤器部14的内部结构和空气的流动。过滤器部14本体为圆筒形,过滤器部14用于吸气口侧时,即如图17所示,进入内部的空气立即与壁251相撞,向外周流道252变向流动,通过固定配置于内部的圆筒纸浆膜253而进入内部通道254,最终被引向外部。又,在用于排气口侧时,即如图18所示,从内部流道254流向圆筒纸浆膜253外侧的空气,与设在过滤器部14的圆筒本体内壁面的圆筒纸浆无纺布255冲撞,通过外周通道252向外部排出。因此,用于吸气口侧时利用网格较细的圆筒纸浆膜253来收集垃圾,用于排气口侧时利用网格较粗的圆筒纸浆无纺布255收集垃圾。
排气口用单向阀30a、30b采用与图5、6所示的实施例1相同结构的产品,吸气口用单向阀31a、31b采用与图7所示的实施例1相同结构的产品。
排气口用单向阀30a、30b分别通过接合部33a、33b配设有一次操作管接头34a、34b。另外,吸气口用单向阀31a、31b分别通过接合部35a、35b配设有一次操作管接头36a、36b。一次操作管接头34a、34b、36a、36b的结构大致相同,图19是表示将一次操作管接头34a作为代表的结构概要图。以下对具体结构作说明。沿耐压软管配置释放管套341,释放管套341通过在本体342内设置导件343和开口夹344进行固定。在释放管套341与开口夹344之间设有卡盘345,卡盘345为CR橡胶制的唇形密封346,通过压向耐压软管侧使卡盘345咬住耐压软管,以防止耐压软管脱落。另外,当将释放管套341沿耐压软管向内部侧压入时,可使卡盘345的压力释放,故耐压软管容易拆卸。只要释放管套346充分发挥功能就能防止空气泄漏。
下面对具体的安装施工顺序进行说明。由连接配管将室内机B与室外机A连接后,将成为连接2个排气口的连接口的耐压软管13连接在真空泵的排气口侧。详细来说,将通过过滤器14分支的耐压软管分别与一次操作管接头34a、34b连接。另外,耐压软管13也与辅助接口部8b连接。接着,使真空泵的手柄18进行往复运动,操作者在用人力进行动作感到吃力而停止时,室内机B及连接配管9内部可认为是约为5kg/cm2的大气加压状态。该判断对稍有施工作业经验的人员来说是非常容易的。然后可利用肥皂水等进行伴随连接配管作业的泄漏检查。泄漏检查后通过将一次操作管接头34a、34b拆卸,使室内机B及连接配管9内部再次返回大气压状态。接着使耐压软管13的分支部分别与一次操作管接头36a、36b连接。真空泵的手柄18作往复运动时即可渐渐减压,操作者通过从显示部读取其冲程运动的次数,可以此推测出室内机B及连接配管9的内部已经处于足够的负压状态。即,只要操作者从经验和数据库事先掌握连接配管9的长度与真空泵的冲程次数的关系,仅通过加速度传感器对冲程次数进行确认,就可推测判断室内机B及连接配管9内部成为足够的负压状态。
然后打开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过将室外机A侧的制冷剂气体导入,使连接配管9、10及室内机B侧的配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后辅助接口部8b卸下耐压软管13,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a成为完全开放的状态。最后通过使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
本实施例中,包括室内热交换器6在内的室内机B侧配管及连接配管9、10的内容积使用2.5公升的东西。真空泵中,活塞位于上死点时气缸空间内容积为250ml(φ27×440mm),活塞位于下死点时形成的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计内容积为1.5ml。不过,在气缸本体隔壁内产生的接口用流道空间也包含在内。活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间为3ml。与实施例1相同地求得Vla与Vlb的关系为Vla/Vlb=57。图20是对活塞位于下死点时从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积及成为气缸内死区空间的Vlb部分进行具体的图示。通过将吸气口和排气口构成为在与气缸本体的上死点面及下死点面相当的侧面隔壁上、以就各有2个单向阀直接连接的状态埋入隔壁内的结构,在系统结构上设计成作为减压机构的死区空间的部分成为最小限度的同时,通过将单向阀设在侧面隔壁,使真空泵的气缸15的底面放在地面上等的状态下就能进行活塞往复运动。其结果,提高了操作者对真空泵的操作性。
此时,根据上述作业顺序通过使用真空泵,对手柄进行70冲程往复运动后可达到22torr。此时的减压进行状态用冲程次数与内部压力的关系表示于图21。通过进行60冲程达到了30torr以下,到80冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在70冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。因此,可以知道本实施例的真空泵应用到内容积为2.5公升的场合,70冲程为到达真空度的大致标准。正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。
本实施例中,最初将具有可简单地拆装的连接装置的真空泵的排气口侧用作加压用泵,能充分进行伴随安装作业的泄漏检查。然后将耐压软管换到吸气口侧就能当作原来的减压用真空泵使用。这样,通过仅将成为各排气口或吸气口的连接部的耐压软管部分换接至排气口侧或吸气口侧,就能分开使用真空泵的作用功能。另外,所需的耐压软管只要1根即可,故能提供比实施例2更为小型的装置。
本实施例中使用了能简单拆装的连接装置即具有图19所示的一次操作管接头,但能应用于本发明的简易可拆装的连接装置并不局限于此。也可使用其他无自身密封机构的管连接器等。
按实施例1、2、3的顺序结束了对制冷剂为R410A、制冷机油为酯类的空调机的施工,将压缩机的排出温度设定为115℃的过载条件,作为制冷高温条件将室内机、室外机都设为40℃,将可靠性试验进行了5000小时。其结果未发生异常。
在本发明的真空泵减压机构中,气缸内部通过活塞的动作可一直保持减压状态,但活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间容积成为死区空间。所谓气缸内部死区空间是,活塞与气缸下死点面相接时形成的微小的间隙及在气缸隔壁内形成的吸气口和排气口用通道。因此,相对于到达真空度,气缸空间内容积和活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间内容积的合计为Vla,与活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间内容积为Vlb的关系很重要。另外,活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间容积,由于相对上述死区空间很大的话,则活塞上死点侧没有真空泵的功能,或相反使负压度下降,故最好使上死点侧与下死点侧形成的死区空间大致相等。即,活塞下死点侧形成的死区空间比活塞上死点侧对到达真空度的影响更重要,这是因为,支承轴所占的体积使气缸空间容积变窄小的缘故。
活塞位于上死点时形成的气缸空间内容积和活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间内容积的合计Vla与活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积Vlb的关系,设计成Vla/Vlb≥40,发现只要在某种程度上抑止单向阀的泄漏量,通过使本真空泵的手柄进行往复运动,完全能达到30torr以下。考虑到制冷循环的长期可靠性,即使设计上无气体泄漏,但Vla/Vlb≥40还是需要的。如果Vla/Vlb的比例太大,尽管不会对到达真空度带来什么问题,但真空泵体积大、重量增加、会使携带困难。另外,对手柄进行往复运动的作业性也恶化。
本发明中,发现空调机施工所需的真空泵冲程次数是由室内机侧配管及连接配管的内容积与气缸空间内容积的关系决定的。在室内机侧配管及连接配管的内容积为1.5公升的场合,气缸空间内容积为150或250ml,通过约40冲程往复运动能达到平衡,在室内机侧配管及连接配管的内容积为2.5公升的场合,气缸空间内容积为250ml,通过约70冲程往复运动能达到平衡。因此,将这些关系做成数据库,只要对真空泵的冲程次数进行管理,操作者就能大致判断到达真空度的情况。
本发明使用的轴封,在弹簧式A型时是硬度为60~90左右的合成橡胶。具体除可使用HNBR外还可使用CR、EPDM、NBR等。另外,实施例中的轴封采用2层O形环的结构,与支承轴的接触的点有2处,此时,当支承轴在气缸外部时,外部侧的接触点具有将粘在支承轴上的灰尘除去的作用。另外,支承轴在激烈的运动当中通过使接触点有2处以上,则即使一方发生空气泄漏而另一方的接触点也可以进行密封。
作为本发明中可使用的排气口侧的单向阀的结构也可以是实施例以外由轻量、小型的金属球构成的可动物在管内移动形成的开闭阀结构。树脂也可使用尼龙以外的PFA、PVDF等氟元素系列树脂及PPS。本发明中使用的单向阀,吸气口侧的最低作动压力差比排气口侧更重要。即,这是因为,排气口侧是在真空泵动作时有压力差逐渐增大的趋势,而吸气口侧则相反地有使室内机及连接配管与气缸内的压力差减小趋势的缘故。因此,吸气口侧的单向阀最好选用以小的压差就能进行阀关闭的产品,具体来说最低作动压力差为10torr以下。而且最好压差为1kgf/cm2的状态下气体泄漏量在1ml/min以下。这是因为,如果操作者一旦停止真空泵的手柄操作,原来的到达真空度即刻下降的话,操作性就会变差的缘故。具体来说,本实施例所使用的压缩螺旋弹簧通过将树脂膜压向承接座体以使流道阻塞的单向阀很合适。此时的压缩螺旋弹簧的弹簧常数为0.01~0.04N/mm。如弹簧常数在0.01N/mm以下的话,有时会出现进行作业时因真空泵的方向,使压缩螺旋弹簧因重力的影响而不能充分发挥功能的情况。
实施例中是使用手动式手柄使真空泵动作的,但也可设置踏板,做成使活塞的动作与踏板同步的机械机构。相对于传统的电动式,利用手柄或踏板的人力也能得到足够的真空度,空调机施工时能减轻环境的负担,从保护地球环境的角度来看,意义效果很大。
(实施例4)本实施例4的空调机的制冷循环结构与实施例1的制冷循环结构图即图1相同。
本实施例的分体式空调机,将室外机A和室内机B用连接配管9、10环状连接,事先将发挥规定制冷制暖能力所需的量的制冷剂气体灌入室外机A的配管内部,并且将液侧双通阀7的螺纹部7a和气体侧三通阀8的螺纹部8a关闭。并在用连接配管9、10将室内机B连接于室外机A的施工后,对从制冷循环的可靠性考虑必须排除的空气中的氧气利用图16所示的本发明的真空泵P,将室内机B及连接配管9、10的各内部抽真空减少至足够的程度。
即,将与室内机B连接的连接配管9、10与室外机A的液侧双通阀7和气体侧三通阀8连接,然后将真空泵P用成为将2个吸气口31连接成1个的连接接口部的耐压软管13与室外机A的气体侧三通阀8的辅助接口部8b进行连接。耐压软管13的线路中配设有过滤器部14。
图16是详细说明本发明的真空泵P的结构与耐压软管的连接线路的概要图。利用手柄18的上下操作,无论朝a方向还是b方向的动作,2室的压差都从初期时逐渐减弱,使上述吸气口31侧呈负压状态。
在手柄18内部设有图3、图4所示的加速度传感器181及一次电池182,以期通过对活塞27的朝a方向及b方向的冲程计数(检测)来预测上述吸气口31侧的负压状态。并且,在手柄18的上部表面设有显示部183,根据加速度传感器181的检测信号推测上述吸气口31侧的负压状态并可在显示部183上进行显示。另外,吸气口31、排气口30分别设置在与气缸15的2个室26a、26b的上死点位置、下死点位置相邻的位置,真空泵P的总重量大致为1kg。
图3是表示手柄18结构的要部概要图,图4是加速度传感器181的概要结构图。加速度传感器181用硅半导体40并由做得很薄的传感器部41和面积大的配重部42构成。而且,加速度传感器181的动作是,活塞27由手动到达气缸15的上死点位置或下死点位置时与气缸15的壁冲撞,手柄18的冲程运动停止时,此时发生上述冲撞引起的加速度G,配重部42感知该加速度而使传感器部41发生应变。
上述应变使形成于传感器部41的上部的扩散层43的电阻发生变化。即,加速度传感器181,通过传感器部41的压电效应检测出加速度G引起的伴随传感器部41应变的应力,通过电桥电路变换成电压输出,当其超过一定值时可作为1冲程进行计数。图中,44是电极,45是包含固定有电极44的底板的外壳。
图22是加速度传感器181对活塞27的往复运动计数并以此推测显示吸气口31侧负压状态为止的流程图。利用放大器50对传感器部41的压电效应产生的输出信号进行放大,由过滤器部51排除该输出信号中不需要的成分后,再通过使该输出信号变换成数字信号的A/D转换器52,根据如此得到的信号,在计算部53对吸气口31侧的负压状态进行计算,最终就在显示部183上显示计数。
下面对真空泵P的动作进行说明。首先,手柄18被拉向a方向(上死点侧),则室内机B及连接配管9、10的内部空气,从辅助接口部8b经由耐压软管13、过滤器部14和吸气口31的吸气单向阀31b被吸引至气缸15内部的室26a内,相反地气缸15内部的室26a的空气通过排气口30的排气单向阀30a向大气放出。
接着,手柄18被推向b方向(下死点侧)时,室内机B及连接配管9、10内部的空气从辅助接口部8b经由耐压软管13、过滤器14和吸气口31的吸气单向阀31a被吸引至气缸15内部的室26b内,相反地气缸15内部的室26a的空气通过排气口30的排气单向阀30b向大气放出。
然后手柄1 8再次朝a方向(上死点侧)拉动地使手柄18进行往复运动,活塞17与其同步运动。此时,4个单向阀不断切换,无论活塞朝a方向、b方向的哪一方向移动,气缸15内部总是不断减压,最终达到足够的负压状态。严格地说,在手柄18进行往复运动时,只要耐压软管13内部与气缸内部26a或26b之间能产生压差就能使减压作用机构继续工作。因此,设在吸气口31的吸气单向阀31a、31b要求采用最低作动压力差小的东西。决定该最低作动压力差的,在本实施例的吸气单向阀中是压缩螺旋弹簧203的弹簧常数。
在实施真空泵P的这一系列往复动作时,活塞27在上死点位置及下死点位置分别与气缸15的内壁冲撞,这时操作者可使其产生1~5G的加速度。该加速度G通过支承轴17传递到手柄18。其结果,加速度传感器181检测出产生的加速度G并可在显示部183上显示冲程运动的次数。
在使用真空泵P的初期,在气缸15内部的室26a和26b之间产生大的压差,但随着活塞27的往复运动,该压差状态逐渐衰减变小。此时轴封21a、21b为了能充分确保气缸15内部的负压(30torr以下)与外气(760torr)之间的压差状态、尽可能防止空气泄漏,故采用2层O形环结构。通过作成这样的2层结构,在支承轴17动作时,可防止异物容易粘住并卡入密封部内。另外,轴封22采用1个O形环就可充分确保活塞27在往复运动时产生的压差状态。
下面对空调机的具体的安装施工顺序作说明。将与室内机B连接的连接配管9、10与室外机A的液侧双通阀7和气体侧三通阀8连接,然后将真空泵P用耐压软管13连接至室外机A的气体侧三通阀8的辅助接口部8b上。这样,真空泵P,通过将该耐压软管13安装到辅助接口部8b上,耐压软管13的内部与室内机B及连接配管9、10的内部呈连通状态。
然后使真空泵P的手柄18作往复运动,操作者可通过从显示部183读取其冲程运动的次数,以此推测判断室内机B及连接配管9、10的内部已经处于足够的负压状态。然后稍微松开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过导入充填于室外机侧的制冷剂气体,使连接配管9、10及室内机侧配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后从辅助接口部8b卸下耐压软管13,辅助接口部8b自动关闭。然后,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a旋转1/4转,再次作成加压状态(3~6kgf/cm2)以再次确认连接配管部的泄漏。最后使液侧双通阀7的螺纹部7a呈完全开放状态的同时,使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
在本实施例中,使用包括室内热交换器6在内的室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为2.5公升的装置。真空泵中,活塞27位于上死点时气缸空间内容积为250ml(φ27×440mm),活塞位于下死点时形成的作为排气口30的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计空间内容积为1.5ml。不过,在气缸15本体隔壁上产生的接口用流道空间也包含在内。
活塞27位于下死点时形成的气缸内部死区空间为3ml。活塞27位于上死点时形成的气缸空间内容积和活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间、及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间内容积的合计空间内容积为Vla,活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间内容积的合计空间内容积为Vlb,则Vla与Vlb的关系为Vla/Vlb=57。
图20是,对成为活塞27位于下死点时从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积及气缸内死区空间的Vlb部分进行具体的图示。吸气口31和排气口30为气缸27的上死点位置及下死点位置,并通过以各有2个排气单向阀30a、30b、吸气单向阀31a、31b直接连接的状态埋入侧面隔壁内,在系统结构上设计成使作为减压机构的死区空间的部分尽可能成为最小的同时,使真空泵P的气缸15的底面直接放在地面上等的状态下能进行活塞27的往复运动。其结果,可提高操作者对真空泵的操作性,在使用上也不必特别费神,以普通操作即可。
真空泵P根据上述作业顺序进行实施,对手柄18进行70冲程往复运动后可达到22torr。将此时的减压进行状态用横轴的冲程次数与纵轴的内部压力的关系表示于图21。到80冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在70冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。因此,可以知道本实施例的真空泵P在应用到内容积为2.5公升的场合,70冲程为到达真空度的大致标准。
正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。操作者也可在头脑中计数冲程次数,但如能像本实施例那样利用加速度传感器可靠地显示冲程次数,则作业非常方便。比如可防止操作者在计数冲程过程中别人与他讲话而造成计数错误。
又,本实施例中将加速度传感器181设置在手柄18的内部,但并不局限于此。即,由于与气缸15冲撞的活塞27与支承轴17固定、支承轴17与手柄18固定,故只要设置在活塞、支承轴或手柄的任何一个内都能达到预期的目的。
(实施例5)图23是本发明的实施例5的配设于真空泵的手柄内的加速度传感器的概要结构图。本实施例中作为加速度传感器的方式使用了应变电阻型的产品,另外真空泵的结构使用了与实施例4相同的产品,这里省略详细说明,仅对不同之处作说明。
外壳131内设有支柱132,臂134的前端设有配重133,臂134呈悬臂状态地支承于支柱132上。在该臂134表面的正反面2处粘接有成为应变仪135的零件。图24是应变仪135的结构图。在聚酰亚胺的绝缘膜片151上粘接上厚度为3μm的铝的金属箔152,利用光刻形成所需的形状和电阻值的图形后,在上面盖上保护膜,153为导线。
图25是本发明的真空泵中利用加速度传感器的应变仪的检测电路图。将向悬臂134的自由端施加负载(加速度G)时电阻的变化设为ΔR时,若设电桥电路的a点、b点的电压为Va及Vb,输出电压为Vo,则各电压由下式表示。输出信号放大后进行信号处理,通过与实施例4相同的方法在显示部上显示计数。
Va=V·R1/(R1+RG1+ΔR)Vb=V·R2/(R2+RG2+ΔR)Vo=1Va-Vb1在本实施例中,使用包括室内热交换器6在内的室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为1.5公升的装置。真空泵中,活塞27位于上死点时气缸空间内容积为200ml(φ27×350mm),活塞位于下死点时形成的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计空间内容积为1.5ml,活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间为3ml。不过,在气缸13的本体隔壁上产生的接口用流道空间也包含在内。与实施例4同样求取合计空间内容积Vla与合计空间内容积Vlb的关系时,为Vla/Vlb=45。
在上述实施例中,实施空调机的施工操作,对真空泵P的手柄进行40冲程往复运动后达到了28torr。此时的减压进行状态用冲程次数与内部压力的关系表示于图26。到50冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在40冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。因此,可以知道本实施例的真空泵在应用于内容积为1.5公升装置的场合,40冲程为到达真空度的大致标准。正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。
又,本实施例中作为加速度传感器使用了电子式的应变电阻型的产品,但也可使用压电元件型或静电容量型的产品。
(实施例6)图27是本发明的设在真空泵的手柄上设有内藏加速度传感器的计数器的概要图,图28是进一步对加速度传感器的方式进行说明的概要图。本实施例的加速度传感器的方式使用了机械式,另外真空泵的结构与实施例4相同,这里省略详细说明,仅对不同之处作说明。
内藏有加速度传感器的计数器210利用尼龙粘结带220可拆装地安装于真空泵的手柄18部分上。计数器210,其内部结构如图28所示,振动子212能以支点211为中心上下运动。上述振动子212的前端部设有磁铁213。又,振动子212的上下运动可由线弹簧214的弹簧力控制。
线弹簧214,其一端与计数器210的本体在固定部215固定的同时,另一端部在固定部216与振动子212固定。又,在与振动子212到达最下部位置时的磁铁213相对的位置上设有簧片开关217。在计数器210内还设有其他显示部及作为电源部的一次电池。簧片开关217是将由磁性体构成的一对簧片与惰性气体一起封入玻璃管内而成的,在外部磁场的作用下重复开—关动作。
上述实施例中,真空泵的活塞向下方进行冲程运动,在到达下死点与气缸内壁冲撞时,振动子212也到达最下部位置1次,此时在磁铁213的作用下能使簧片开关217电路成为ON,从而能进行计数。又,活塞向上方进行冲程运动,在到达上死点与气缸内壁冲撞时,振动子212也到达最下部位置1次,此时在磁铁213的作用下能使簧片开关217电路成为ON,从而能进行计数。通过将线弹簧214的线径和线长针对活塞的冲程运动所伴随的冲击加速度G进行优化,就可防止发生重复计数和漏计数的情况。
(实施例7)图29是表示本发明的实施例7的真空泵的加速度传感器的方式的概要图,图30是进一步对加速度传感器的方式进行说明的概要图。本实施例的加速度传感器的方式也使用了机械式,另外真空泵的结构与实施例4相同,这里省略详细说明,仅对不同之处作说明。
在本实施例中与实施例5同样地向真空泵的手柄18部分利用尼龙粘结带240可拆装地安装了内藏有加速度传感器的计数器230。计数器230,其内部结构如图30所示,臂232能以旋转轴231为中心上下运动。线弹簧233的一端与计数器230的本体在固定部234固定的同时,另一端部在固定部2321与臂232固定,以使臂232配置成向上方摆动。
为了在臂232到达下部位置时电气电路接通成ON状态,配设有作为接点按压型的接点上开关235和接点下开关236。接点上开关235,其导线从端子部2351取出,端部大致弯曲成直角。而接点下开关236,其导线从端子部2361取出。为了限制臂232向上方和下方的位置,分别设置了上挡块237和下挡块238。另外,计数器230内还设有显示部及作为电源部的一次电池。
上述实施例中,真空泵的活塞向下方进行冲程运动,在到达下死点与气缸内壁冲撞时,臂232也到达下部位置1次,此时通过使接点上开关235与接点下开关236导通,从而使电路成为ON,就能进行计数。另外,活塞向上方进行冲程运动,在到达上死点与气缸内壁冲撞时,臂232也到达下部位置1次,此时通过使接点上开关235与接点下开关236导通,从而使电路成为ON,就能进行计数。通过将线弹簧233的线径和线长针对活塞的冲程运动所伴随的冲击加速度G进行优化,就可防止发生重复计数和漏计数的情况。
(实施例8)图31是表示本发明的实施例8的真空泵的加速度传感器的方式的概要图,图32是进一步对加速度传感器的方式进行说明的概要图。本实施例的加速度传感器的方式也使用了机械式,另外真空泵的结构与实施例4相同,这里省略详细说明,仅对不同之处作说明。
在本实施例中也与实施例5同样地在真空泵的手柄18部分上利用尼龙粘结带260可拆装地安装了内藏有加速度传感器的计数器250。计数器250,其内部结构如图32所示,被安装成臂252能以旋转轴251为中心上下运动,在臂的前端部设有圆形金属零件2521。
线弹簧253的一端与计数器250的本体在固定部254固定的同时,另一端部与臂252在固定部2522固定,以使臂252向上方摇动地配置。为了在臂252到达下部位置时臂的前端部通过圆形金属零件2521使电气电路接通成ON状态,配设有作为接点导通型的接点右开关255和接点左开关256。为了限制臂252向上方和下方的位置,分别设置了上挡块257和下挡块258。另外,计数器250内还设有显示部及作为电源部的一次电池。
上述实施例中,真空泵的活塞向下方进行冲程运动,在到达下死点与气缸内壁冲撞时,臂252也到达下部位置1次,此时接点右开关255与接点左开关256通过圆形金属零件2521电气导通,从而使电路成为ON状态,就能进行计数。另外,活塞向上方进行冲程运动,在到达上死点与气缸内壁冲撞时,臂252也到达下部位置1次,此时接点右开关255与接点左开关256通过圆形金属零件2521作成电气导通状态,从而使电路成为ON状态,就能进行计数。通过将线弹簧253的线径和线长针对活塞的冲程运动所伴随的冲击加速度G进行优化,就可防止发生重复计数和漏计数的情况。
又,按上述实施例的顺序结束了对制冷剂为R410A、制冷机油为酯类的空调机的施工,将压缩机的排出温度设定为115℃的过载条件,作为制冷高温条件将室内机、室外机都设为40℃,对可靠性试验进行了5000小时。其结果未发生异常。
在本发明的真空泵P的减压机构中,气缸15的内部通过活塞27的动作可一直保持减压状态,但活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间容积成为死区空间。所谓气缸内部死区空间是,活塞与气缸下死点面相接时形成的微小的间隙及在气缸隔壁内形成的吸气口和排气口用通道。
因此,相对于到达真空度,在气缸空间内容积和活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间内容积的合计空间内容积为Vla,与活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积为Vlb的关系很重要。
另外,活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的空间容积,相对上述死区空间很大的话,则由于在活塞上死点侧不能发挥真空泵的功能或相反地使负压度下降,故最好使上死点侧与下死点侧形成的死区空间大致相等。即,在活塞下死点侧形成的死区空间对到达真空度的影响比活塞上死点侧更重要,这是因为,支承轴17所占的体积使气缸15空间容积变窄小的缘故。
活塞位于上死点时形成的气缸空间内容积和活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的空间内容积的合计空间内容积Vla,与活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积Vlb的关系,被设计成Vla/Vlb≥40,发现只要在某种程度上抑止单向阀的泄漏量,通过使本真空泵P的手柄进行往复运动,完全能达到30torr以下。
考虑到制冷循环的长期可靠性,即使设计上无气体泄漏,但Vla/Vlb≥40还是需要的。若Vla/Vlb的比例太大,尽管不会对到达真空度带来什么问题,但真空泵体积大、重量增加、会使携带困难。另外,使手柄18进行往复运动的作业性也恶化。
本发明中,发现空调机施工所需的真空泵P的冲程次数,是由室内机侧配管及连接配管9、10的内容积与气缸15的空间内容积的关系来决定的。在室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为1.5公升的场合,气缸15的空间内容积为200ml,通过进行约40冲程往复运动能达到平衡,在室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为2.5公升的场合,气缸15的空间内容积为250ml,通过进行约70冲程往复运动能达到平衡。因此,将这些关系做成数据库,只要用本发明的传感器对真空泵的冲程次数进行管理,操作者就能大致判断到达真空度的情况。
本发明使用的轴封,在为弹簧式A型时是硬度为60~90左右的合成橡胶。具体可使用的除了HNBR外、有CR、EPDM、NBR等。另外,实施例中的轴封21a、21b采用2层O形环的结构,与支承轴17的接触的点有2处,此时,当支承轴在位于气缸外部时,外部侧的接触点具有将粘附在支承轴上的灰尘除去的作用。另外,支承轴在激烈的运动当中通过使接触点有2处以上,即使一方发生空气泄漏而另一方的接触点仍可以进行密封。
本发明中可使用的排气口30的单向阀的结构也可以是,实施例以外的由轻量、小型的金属球构成的可动物在管内移动形成的开闭阀结构。树脂也可使用尼龙以外的PFA、PVDF等氟元素系列树脂及PPS。本发明中使用的单向阀,吸气口31侧的最低作动压力差比排气口30侧更重要。即,这是因为,排气口30侧,当使真空泵P动作时压力差有逐渐增大的趋向,而吸气口31侧则相反、室内机及连接配管9、10与气缸15内的压力差有减小趋向的缘故。
因此,吸气口侧的单向阀最好选用以小的压差就能进行阀关闭的产品,具体来说最低作动压力差为10torr以下。而且最好在压差为1kgf/cm2的状态下气体泄漏量在1ml/min以下。这是因为,如果操作者一旦停止真空泵的手柄操作,原来的到达真空度即刻下降的话,操作性就会变差的缘故。具体来说,本实施例中最好是通过所使用的压缩螺旋弹簧将树脂膜压向承接座体以使流道闭塞的单向阀。此时的压缩螺旋弹簧的弹簧常数为0.01~0.04N/mm。如弹簧常数在0.01N/mm以下的话,有时会出现进行作业时因真空泵的方向,使压缩螺旋弹簧因重力的影响而不能充分发挥功能的情况。
在本实施例中是使用手动式手柄使真空泵动作的,但也可设置踏板做成活塞27的动作与踏板同步的机械机构。相对于传统的电动式真空泵,利用手柄或踏板的人力也能得到足够的真空度,空调机施工时能减轻环境的负担,从保护地球环境的角度来看,意义效果极大。
(实施例9)图33是利用本发明的真空泵进行施工的实施例9的空调机的制冷循环结构图,与图1所示的实施例1的结构大致相同。
图34是详细说明本发明的真空泵P的结构和耐压软管13的连接线路的概要图。真空泵P的结构是,铝制气缸15的本体内部被配置成由铝制活塞28将气缸15内部分隔成上室15a、下室15b的状态,活塞28通过不锈钢制的支承轴17与铝制手柄18连接。
在手柄18内部设有图3、图4所示的加速度传感器181及一次电池182,手柄18的上部表面设有显示部183,对由活塞16上下运动引起对气缸15产生冲撞的加速度G进行检测的加速度传感器181的信号显示在显示部183上,从而可推测真空泵P的真空度。另外,将具有单向阀30a的排气口30和具有单向阀31a的吸气口31设置在活塞28的上死点位置的气缸15的本体隔壁上,真空泵本体的总重量大致为1kg。
图3是本发明的真空泵P的手柄18结构的要部概要图,图4是表示设在手柄18内的加速度传感器181的概要结构图。加速度传感器181用硅半导体40并由做得很薄的传感器部41和面积大的配重部42构成。加速度传感器181的动作是,活塞28在用手动到达气缸15的上死点位置或下死点位置时与气缸15的壁冲撞,在使手柄18的冲程运动停止时、发生上述加速度G,配重部42感知该加速度而使传感器部41发生应变。
上述应变使形成于传感器部41上部的扩散层43的电阻发生变化。即,加速度传感器181,通过传感器部41的压电效应检测出加速度G引起的伴随传感器部41应变的应力,通过电桥电路变换成电压输出,当其超过一定值时可作为1冲程进行计数。图中,44是电极,45是包含固定有电极44的底板的外壳。
本发明的真空泵的加速度传感器在到显示计数为止的流程图与实施例4所示的图22相同。
图5是设在排气口30内的单向阀30a的截面图,图6是图5的A-A′线的截面图。真空泵P,活塞28在气缸15内部动作时,在成为活塞28的上死点位置的气缸15的本体隔壁上作成单向阀30a、31a为直接连接结构,在成为活塞28的下死点位置的气缸15的本体隔壁上设有开口接口37。在开口接口37的前端设有空气过滤器38。排气口用单向阀30a使用图5、图6所示结构的产品,吸气口用单向阀31a使用图7所示结构的产品。
单向阀30a由铜管191在两处进行滚轧槽加工,在槽加工部191a上固定有黄铜制阀承接座体192。尼龙制阀体193与阀承接座体192碰撞,在与具有斜面部分的阀承接座体192进行面接触后停止。又,在相反方向则在槽加工部191b处阀体193停止移动。因此,成为空气仅在箭头方向流动的单向阀结构。
单向阀31a由铜管201在两处进行滚轧槽加工,在槽加工部201a上固定有黄铜制阀承接座体202。压缩螺旋弹簧203与膜板204结合,由压缩螺旋弹簧力使尼龙制膜板204与黄铜制阀承接座体205碰撞,承接座体205与膜板204的面接触使流道堵塞,成为空气仅在箭头方向流动的单向阀结构。
图35是活塞28处于气缸15的上死点位置时的详细结构图。支承轴17在与气缸15的隔壁相接的部分配设有轴封21a、21b,该轴封为2层HNBR制的O形环结构。在活塞28与气缸15的内壁相接的部分也设有2层HNBR制O形环的轴封22a、22b。
过滤器14使用与图9所示的实施例4相同的结构示。
下面对真空泵P的动作进行说明。先将室内机用连接配管9、10与室外机的液侧双通阀7和气体侧三通阀8连接。然后将仪表连通器12的耐压软管13连接到真空泵P的吸气口31上,并将耐压软管11连接到气体侧三通阀8上。
首先,当手柄18被拉向箭头a方向(上死点侧)时,则气缸15内部的上室15a的空气通过单向阀30a和排气口30向大气放出,通过从开口接口37和空气过滤器38将空气吸入下室15b中。接着,手柄18被推向箭头b方向(下死点侧)时,室内机及连接配管9、10内部的空气从辅助接口部8b经由耐压软管11、仪表连通器12、耐压软管13,通过成为吸气口31的单向阀31a吸引至气缸15内部的上室15a中,相反地下室15b的空气从开口接口37和空气过滤器38向大气放出。
然后手柄18再次朝a方向(上死点侧)拉动地使手柄18进行往复运动,活塞28与其同步。此时,设在气缸15的隔壁上的吸气用单向阀31a及排气用单向阀30a不断切换,活塞28朝箭头b方向移动时成为不断地减压的机构,最终可达到足够的负压状态。此时,因为下室15b处于可从开口接口37吸气的状态,手柄18在活塞到达气缸15的下死点时减小对手柄18的施力,则可修正上室15a与下室15b之间的压差的活塞28被朝箭头a的向上方向引导,以微小的力便能进行自动复位。
在本实施例的真空泵P中,手柄18进行往复运动时,只要耐压软管13内部与气缸15内部的上室15a之间能产生压差就能继续起到减压作用机构的作用。因此,设在吸气口31的吸气单向阀31a要求最低作动压力差小的产品。决定该最低作动压力差的,在本实施例的单向阀中是压缩螺旋弹簧203的弹簧常数。
在实施真空泵P的这一系列往复动作时,操作者使活塞16在上死点位置及下死点位置分别与气缸15的内壁冲撞,操作者可使上述冲撞产生1~5G的加速度。因此,该加速度G通过支承轴17传递到手柄18,用加速度传感器181检测出该加速度G并可在显示部183上显示冲程运动的次数,可以此推测真空度。
真空泵P,为了尽可能防止轴封21a、21b的空气泄漏而设置了2层结构的O形环,故能充分确保气缸15内部的上室15a的负压(30torr以下)与外气(760torr)之间的压差状态。并通过2层结构,在支承轴17动作时,可防止异物容易粘住并卡入气体密封部内。另外,轴封22a、22b为了防止空气泄漏,也采用了2层O形环结构,故可充分确保活塞28在往复运动时产生的气缸15内部的上室15a的负压(30torr以下)与下室15b(760torr)之间的压差状态。
下面对空调机的具体的安装施工顺序作说明。将室内机由连接配管9、10与室外机的液侧双通阀7和气体侧三通阀8连接。真空泵P,通过将耐压软管13与仪表连通器12的低压侧接口12b连接,从中央接口12a的耐压软管11与气体侧的三通阀8的辅助接口8b连接,耐压软管11就与室内机及连接配管9、10内部成为连通状态。另外,通过使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈开状态,则耐压软管13内部呈连通状态。
然后使真空泵的手柄18作上述的往复运动,操作者可从显示部183读取其冲程运动的次数,可以此推测室内机及连接配管9、10的内部已经处于足够的负压状态。另外,操作者可通过仪表连通器12的低压仪表12d的刻度对该充分的负压状态进行最终确认。然后立即使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈关闭状态,放置一会来确认低压仪表12d的刻度没有变化。这里,如果刻度有变化说明连接配管9、10的连接部有引起空气泄漏的地方。
然后稍微松开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过将室外机侧的制冷剂气体导入,使连接配管9、10及室内机侧的配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后从辅助接口部8b卸下耐压软管11,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a旋转1/4转,使再次成为加压状态(3~6kgf/cm2)以再次确认连接配管部的泄漏。最后使液侧双通阀7的螺纹部7a呈完全开放的状态,同时使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放的状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
在本实施例中,使用包括室内热交换器6在内的室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为1.5公升的装置。真空泵P中,活塞位于下死点时形成的上室内空间容积为150ml,活塞位于上死点时形成的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧2个单向阀的合计空间内容积为1.5ml。不过,在气缸本体隔壁内产生的接口用流道空间也包含在内。活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间为2ml。活塞位于下死点时形成的上室内空间容积与从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的空间内容积的合计空间内容积为Vla,活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的合计空间内容积为Vlb,则Vla与Vlb的关系为Vla/Vlb=44。图35是,对活塞位于上死点时从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的合计空间内容积及气缸内死区空间的Vlb部分进行具体的图示。
根据上述作业顺序进行实施,使用真空泵,通过对手柄进行40冲程往复运动可达到30torr。此时的减压进行状态用冲程次数与内部压力的关系表示于图11。到50冲程为止对减压进行状态进行了确认,发现在40冲程时到达真空度达到了平衡状态,不再继续变化。
因此,可以知道在本实施例的真空泵应用于内容积为1.5公升的装置的场合,40冲程为到达真空度的大致标准。正确的真空度利用另外设置的数字式压力传感器进行监控。对制冷剂为R410A、制冷机油为酯类的空调机,将压缩机的排出温度设定为115℃的过载条件,作为制冷高温条件将室内机、室外机都设为40℃,将可靠性试验进行了5000小时。其结果未发生异常。
(实施例10)图36是对本实施例的真空泵的结构与耐压软管的连接线路进行详细说明的概要图。本实施例中的真空泵使用了与实施例9大致相同的设备,故省略详细说明,仅对不同之处为中心进行说明。真空泵P,在设置在气缸15内的吸气口31的单向阀31a上通过耐压软管25设有作为可拆装的接合部的一次操作管接头26。另外,在开口接口37上设有切断吸气和排气的作为夹具的螺纹旋入式关闭罩39。
图19是上述一次操作管接头26的截面结构图。以下对具体结构作说明。沿耐压软管配置释放管套341,筒状的释放管套341通过在筒状的管接头本体342内设置筒状的导向件343和开口夹344进行固定。在释放管套341与开口夹344之间设有筒状卡盘345,卡盘345的前端部为CR橡胶制的唇形密封346,通过压向耐压软管侧使卡盘345咬住耐压软管的外周,以防止耐压软管脱落。
另外,将释放管套341沿耐压软管13向内部侧压入,可使卡盘345前端部的咬入的压力释放,故耐压软管13容易从管接头本体342拆卸。只要唇形密封346充分发挥功能就能防止空气泄漏。
下面对本实施例的具体的空调机的安装施工顺序进行说明。最初,将耐压软管13连接至设在真空泵P的吸气口31上的一次操作管接头26。拆下拧入在开口接口37上的关闭罩39,将手柄18朝上方拉起,使活塞28大致处于气缸15的中间位置,再将关闭罩39拧入开口接口37上以切断吸排气回路。另外,耐压软管13与仪表连通器12的低压侧接口12b连接,耐压软管11与辅助接口8b连接。因此,耐压软管11与室内机及连接配管9、10的内部成为连通状态。另外,由于仪表连通器12的低压侧手柄12c为开状态,故耐压软管13呈连通状态。
下面对真空泵的动作机构进行说明。首先,手柄18被推向箭头b方向(下死点侧),则室内机及连接配管9、10的内部空气,从辅助接口部8b经由耐压软管11、仪表连通器12、耐压软管13,通过吸气口31的单向阀31a,被吸引至气缸15内部的上室15a。相反地下室15b的空气因为处于密闭空间而被压缩,到达下死点时若放松对手柄18的施力,因在压缩空气的反作用力及上室15a和下室15b的压差的双重作用下,活塞28朝箭头b方向的上方几乎不需要力就能被引导而自动复位。然后上室15a的空气通过排气口30的单向阀30a向大气放出。再次使手柄18向下方推压时,可使室内机及连接配管9、10内部进一步向负压方向发展。
这样,通过真空泵的手柄18的往复运动,可作成仅在b方向具有减压机构的真空泵。操作者可从显示部183读取活塞28的冲程运动的次数,可以此推测室内机及连接配管9、10的内部已经处于足够的负压状态。另外,操作者可通过仪表连通器12的低压仪表12d的刻度对该足够的负压状态进行最终确认。然后立即使仪表连通器12的低压侧手柄12c呈关闭状态,放置一会来确认低压仪表12d的刻度没有变化。这里,如果刻度有变化就说明连接配管部有引起空气泄漏的地方。
然后稍微松开液侧双通阀7的螺纹部7a,通过将室外机侧的制冷剂气体导入,使连接配管9、10及室内机侧的配管内部呈微弱的正压状态(约0.2kgf/cm2)。然后从辅助接口部8b卸下耐压软管11,再次将液侧双通阀7的螺纹部7a旋转1/4转,使再次成为加压状态(3~6kgf/cm2)以再次确认连接配管部的泄漏。最后使液侧双通阀7的螺纹部7a呈完全开放状态的同时,使气体侧三通阀8的螺纹部8a也呈完全开放状态,这样有关空调机施工的安装作业全部完成。
最后,在容纳真空泵P时再次将拧入在开口接口37上的关闭罩39拆下,将手柄18朝下方按压,排出下室15b的空气后,拧上关闭罩39,还从一次操作管接头26拆下耐压软管13。这样,真空泵可实现小型化,便于携带。
本实施例中,是在将活塞28配置于气缸15的大致中间位置时再次将关闭罩39装在开口接口37上的,可通过下述方法确定活塞28应该处于气缸15的哪个位置合适。由于用人力可压缩空气的程度最大为10kg/cm2,故活塞位于下死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至拧上关闭罩的开口接口内空间的合计内容积可判断为10~10ml左右。
又,本实施例的真空泵中使用了能将耐压软管可简单拆装的连接部的图19所示的一次操作管接头26,但能应用于本发明的简易可拆装的接合部并不局限于此。也可使用其他无自身密封机构的管连接器等。
(实施例11)本实施例中,将图33所示的空调机的室内机侧配管及连接配管9、10内部的空气利用二氧化碳气体储气罐置换成二氧化碳气体后,按与实施例9相同的操作顺序进行施工,与实施例9的施工方法相比,使室内机侧配管及连接配管9、10内部的空气中的氧减少,提高了精度,使用了与实施例9相同的真空泵P。使用包括室内热交换器6在内的室内机侧配管及连接配管9、10的内容积为1.5公升的装置。
真空泵中,活塞位于下死点时形成的上室内空间容积为80ml,活塞位于上死点时形成的从气缸出口至吸气口侧和排气口侧的2个单向阀的合计空间内容积为1.5ml。不过,在气缸本体隔壁内产生的接口用流道空间也包含在内。活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间为2ml。活塞位于下死点时形成的上室内空间容积及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的空间内容积的合计空间内容积为Vla,活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的合计空间内容积为Vlb,则Vla与Vlb的关系为Vla/Vlb=23。
首先,利用二氧化碳气体储气罐将室内机侧配管及连接配管9、10内部的空气置换成二氧化碳气体。即,将二氧化碳气体储气罐的出口与液侧气体三通阀8的辅助接口8b连接,松开液侧双通阀7的开口螺帽(未图示)使连接配管9与大气连通,则连接配管10、室内机的内部配管、连接配管9的空气被二氧化碳气体向大气挤出,若二氧化碳气体置换好后关上液侧双通阀7的开口螺帽,从辅助接口8上拆下二氧化碳气体储气罐。然后,按照与实施例9相同的作业顺序,使用真空泵可达到60torr。对制冷剂为R410A、制冷机油为酯类的空调机,将压缩机的排出温度设定为115℃,作为制冷高温条件将室内机、室外机都设为40℃,将可靠性试验进行了5000小时。其结果未发生异常。
本实施例中利用了二氧化碳气体对室内机侧配管及连接配管内部进行了气体置换,但本发明可使用的特定气体并不局限于此。也可使用其他对制冷循环的可靠性不易产生影响的气体。具体来讲活塞位于下死点时形成的上室内空间容积,除二氧化碳气体以外,还可使用诸如氮气、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、氩气等气体。
如上所述,在本发明的真空泵的减压机构中,仅在活塞朝下方动作时可利用减压机构对气缸内部减压,但活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的空间容积成为死区空间。所谓气缸内部死区空间是,活塞与支承轴方向的气缸上死点面相接时形成的微小的间隙及在气缸隔壁内形成的吸气口用通道和排气口用通道。因此,相对于到达真空度,活塞位于下死点时形成的上室内空间容积及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的空间内容积的合计为Vla,与活塞位于上死点时形成的气缸内部死区空间及从气缸出口至吸气口用单向阀和排气口用单向阀的合计空间内容积为Vlb的关系很重要。Vla与Vlb的关系,被设计成Vla/Vlb≥40,发现只要在某种程度上抑止单向阀的泄漏,通过使本真空泵的手柄进行往复运动,完全能达到30torr以下。考虑到制冷循环的长期可靠性,即使设计上无气体泄漏,但Vla/Vlb≥40还是需要的。若Vla/Vlb的比例太大,尽管不会对到达真空度带来什么问题,但真空泵体积大、重量增加、会使携带困难。另外,地手柄进行往复运动的作业性也恶化。
在本发明中,发现空调机施工所需的真空泵的冲程次数,是由室内机侧配管及连接配管的内容积与气缸空间内容积的关系来决定的。在室内机侧配管及连接配管的内容积为1.5公升的场合,气缸空间内容积为150ml,通过进行约40冲程往复运动能达到平衡状态,在室内机侧配管及连接配管的内容积为2.5公升的场合,气缸空间内容积为250ml,通过进行约70冲程往复运动能达到平衡状态。因此,将这些关系做成数据库,只要对真空泵的冲程次数进行管理,操作者就能大致判断到达真空度的情况。
本发明可使用的活塞用轴封与支承轴用轴封同样为2层O形环结构,但关闭下室的开口接口二成为密闭空间,当活塞向下方动作时压缩空气,故下室与上室产生大的压差。此时,O形环的2层结构对充分抑止从下室向上室的空气泄漏非常有效。
上述各实施例中,涉及到的是在室外机本体内设有干燥机的装置。本发明的真空泵与电动式真空泵相比,很难充分排除室内机及连接配管内部存在的水分。因此,使用在制冷循环内设有干燥机的空调机容易保证长期可靠性。
权利要求
1.一种真空泵,其特征在于,其气缸(15)内由活塞(16)分成2室,在所述分隔后的2室的气缸上死点位置及下死点位置上具有分别设置单向阀(19a、19b、20a、20b)的吸气口(20)和排气口(19),所述活塞(16)向任何一方动作,当将所述排气口(19)之间相互连接时,通过将所述气缸(15)内部的气体排出而使所述气缸(15)内的所述排气口侧成为加压状态,当将所述吸气口(20)之间相互连接时,所述气缸内的所述吸气口侧成为负压状态。
2.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,在配设于所述吸气口(20)处的单向阀(20a、20b)的内部配设有压缩螺旋弹簧(203),所述的压缩螺旋弹簧(203)的弹簧常数为0.01~0.04N/mm。
3.一种空调机的施工方法,是对用连接配管(9、10)将室内机B和室外机A连接而构成的空调机利用真空泵进行安装时的空调机的施工方法,其特征在于,所述真空泵,其气缸(15)内由活塞(16)分成2室,在所述分隔后的2室的气缸上死点位置及下死点位置上分别具有带单向阀(19a、19b、20a、20b)的吸气口(20)和排气口(19),至少作为第1工序而将所述排气口(19)之间相互连接,所述活塞(16)向任一方向动作,通过从所述气缸(15)内部排出的气体而使所述室内机B及所述连接配管(9、10)内部成为加压状态,作为第2工序而将所述吸气口(20)之间相互连接,使所述室内机B及所述连接配管(9、10)内部成为负压状态。
4.根据权利要求3所述的空调机的施工方法,其特征在于,包括将所述排气口(19、30)之间连接的第1连接部;将所述吸气口(20、31)之间连接的第2连接部;将所述第1连接部与所述排气口(19、30)部结合的接合部(33a);将所述第2连接部与所述吸气口(20、31)部结合的接合部(35a)。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的空调机的施工方法,其特征在于,所述接合部(33a、35a)可装拆。
6.一种真空泵,其特征在于,其气缸内由活塞(16、27)分成2室,在所述被分隔的气缸内2室的所述气缸上死点位置及下死点位置上分别具有带单向阀的吸气口(20、31)和排气口(19、30),各个所述吸气(20、31)由连接口部连接成一个,所述活塞(16、27)向任一方向动作,都使2室的压差从初期时渐渐减小并使所述吸气口(20、31)侧作成负压状态,且设有可对所述活塞(16、27)的往复运动进行计数的传感(181)。
7.根据权利要求6所述的真空泵,其特征在于,所述传感(181)为加速度传感器,其响应灵敏度为1~5G。
8.根据权利要求6所述的真空泵,其特征在于,所述传感器(181)是使用了线弹簧或被悬臂支承(134)的结构。
9.根据权利要求6所述的真空泵,其特征在于,所述加速度传感器为机械式,其方式为接点按压型、簧片开关型或接点导通型。
10.一种真空泵,其特征在于,其气缸(15)内由活塞(28)分成上室(15a)和下室(15b),所述活塞(28)通过设在所述上室侧的支承轴(17)而与使所述活塞动作的手柄(18)连接,在所述上室的上死点位置具有配设有单向阀(31a)的吸气口(31)和配设有单向阀(30a)的排气口(30),所述气缸(15)的下室(15b)具有可吸气和排气的开口接口(37),通过将所述活塞(28)朝下方动作而使所述上室(15a)作成负压状态,同时,利用所述开口接口37的吸气作用而使所述活塞(28)向上方移动。
11.一种空调机的施工方法,是对用连接配管将室内机和室外机连接而构成的空调机利用真空泵进行安装时的空调机的施工方法,其特征在于,所述真空泵是,其气缸(15)内由活塞(28)分成上室(15a)和下室(15b),所述活塞(28)通过设在所述上室侧的支承轴(17)而与使所述活塞(28)动作的手柄(18)连接,在所述上室(15a)的上死点位置具有配设有单向阀(31a、30a)的吸气口(31)和排气口(30),在所述气缸(15)的下室(15b)具有可吸气和排气的开口接口(37),所述活塞(28)在下死点位置时形成的所述上室内空间容积与从所述气缸出口至所述吸气口用单向阀(31a)和所述排气口用单向阀(30a)的空间内容积的合计空间内容积Vla,与所述活塞(28)在上死点位置时形成的所述气缸内部死区空间及从所述气缸出口至所述吸气口用单向阀(31a)和所述排气口用单向阀(30a)的合计空间内容积Vlb的关系为Vla/Vlb≥20,通过所述活塞朝下方动作而使所述上室作成负压状态后,利用所述开口接口(37)的吸气作用一边引导所述活塞(28)向上方移动、一边使所述室内机B及所述连接配管(9、10)内部作成负压状态。
12.根据权利要求11所述的空调机的施工方法,其特征在于,在安装施工时,将特定的气体导入所述室内机B及连接配管(9、10)内,使所述室内机B及连接配管(9、10)内的空气由所述特定气体置换后,使所述室内机B及所述连接配管(9、10)内部作成负压状态。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的空调机的施工方法,其特征在于,使Vla/Vlb≥40。
全文摘要
本发明是提供在空调机施工时能抑止对环境的不良影响、并能简单地在短时间内完成作业的一种真空泵和空调机的施工方法。该真空泵的结构为其气缸(15)内由活塞(16)分成2室,在该2室的气缸上死点位置及下死点位置上具有分别设置了单向阀的吸气口(20)和排气口(19),无论使活塞(16)向任一方向动作,当将排气口(19)之间相互连接时,通过将所述气缸内部的气体排出使气缸内的排气口(19)侧成为加压状态,当将吸气口(20)之间相互连接时,使气缸内的吸气口(20)侧成为负压状态。
文档编号F25B45/00GK1438457SQ0310600
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月17日 优先权日2002年2月15日
发明者沼本浩直 申请人:松下电器产业株式会社