特許 6961026 冷媒漏洩検知装置、冷媒漏洩検知システム、および、冷媒漏洩検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6961026

(24)【登録日】2021年10月14日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】冷媒漏洩検知装置、冷媒漏洩検知システム、および、冷媒漏洩検知方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 3/16 20060101AFI20211025BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20211025BHJP

   G01M 3/02 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   G01M3/16 K

   F25B49/02 520M

   G01M3/02 J

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2020-13391(P2020-13391)

(22)【出願日】2020年1月30日

(65)【公開番号】特開2021-119334(P2021-119334A)

(43)【公開日】2021年8月12日

【審査請求日】2020年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000236056

【氏名又は名称】三菱電機ビルテクノサービス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】神谷 佑

(72)【発明者】

【氏名】野村 亜加音

(72)【発明者】

【氏名】太田 幸治

(72)【発明者】

【氏名】近藤 正樹

(72)【発明者】

【氏名】谷口 勝也

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１７３２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０５４１２６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ ３／００−３／４０

Ｆ２５Ｂ ４９／０２

Ｇ０１Ｍ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が流れる冷媒管と前記冷媒管の外周に配置された電極とで構成されたコンデンサの静電容量を測定する静電容量計測器と、
前記静電容量計測器が測定する前記静電容量とは異なり、前記冷媒管および前記電極が設置された設置環境の温度変化または前記冷媒の温度変化に応じて変化して前記静電容量の計測値に影響を及ぼす温度を計測する温度計測器と、
前記静電容量と前記温度とに基づいて前記冷媒管からの前記冷媒の漏洩を検知する制御部と
を備えた冷媒漏洩検知装置。

【請求項2】

前記電極は、前記冷媒管の外周を覆う断熱材の外周に配置される、
請求項１に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項3】

前記温度計測器は、前記静電容量の計測値に影響を及ぼす前記温度として、前記電極の表面温度、前記静電容量計測器の温度、前記冷媒管の表面温度、前記冷媒管の外周を覆う断熱材の温度、および、前記冷媒漏洩検知装置が設置された設置環境の気温のうちの少なくともいずれか１つを計測する、
請求項１または２に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記冷媒管からの前記冷媒の漏洩の有無を判定するための第１の閾値を有し、
前記温度計測器が計測した前記温度に基づいて前記静電容量計測器が計測した前記静電容量を補正し、補正後の前記静電容量が前記第１の閾値を超えた場合に、前記冷媒管から前記冷媒が漏洩したと判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項5】

前記温度計測器は、前記冷媒漏洩検知装置が設置された設置環境の気温または前記電極の温度を計測し、
前記制御部は、前記気温または前記電極の温度に基づいて、前記静電容量計測器が計測した前記静電容量を補正するものであって、
前記制御部は、
前記気温または前記電極の温度が低くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を増加させ、
前記気温または前記電極の温度が高くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を減少させる、
請求項４に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項6】

前記温度計測器は、前記冷媒漏洩検知装置が設置された設置環境の気温または前記冷媒管の外周を覆う断熱材の温度を計測し、
前記制御部は、前記気温または前記断熱材の温度に基づいて、前記静電容量計測器が計測した前記静電容量を補正するものであって、
前記制御部は、
前記気温または前記断熱材の温度が低くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を増加させ、
前記気温または前記断熱材の温度が高くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を減少させる、
請求項４に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項7】

前記温度計測器は、前記冷媒漏洩検知装置が設置された設置環境の気温または前記静電容量計測器の温度を計測し、
前記制御部は、前記気温または前記静電容量計測器の温度に基づいて、前記静電容量計測器が計測した前記静電容量を補正するものであって、
前記制御部は、
前記気温または前記静電容量計測器の温度が低くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を減少させ、
前記気温または前記静電容量計測器の温度が高くなる場合に、それに応じて、前記静電容量を増加させる、
請求項４〜６のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記冷媒管からの前記冷媒の漏洩の有無を判定するための第２の閾値を有し、
前記温度計測器が計測した前記温度に基づいて前記第２の閾値を補正し、前記静電容量計測器が計測した前記静電容量が、補正後の前記第２の閾値を超えた場合に、前記冷媒管から前記冷媒が漏洩したと判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項9】

前記温度計測器は、前記冷媒漏洩検知装置が設置された設置環境の気温を計測し、
前記制御部は、前記気温に基づいて、前記第２の閾値を補正するものであって、
前記制御部は、
前記気温が低くなる場合に、それに応じて、前記第２の閾値を増加させ、
前記気温が高くなる場合に、それに応じて、前記第２の閾値を減少させる、
請求項８に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項10】

前記静電容量計測器は、前記電極に対向して配置される、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項11】

前記静電容量計測器と前記制御部とは一体化されている、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項に記載の冷媒漏洩検知装置と、
前記冷媒漏洩検知装置の前記制御部に接続されて、前記制御部から前記冷媒漏洩検知装置の冷媒漏洩の検知結果を取得する、監視装置と
を備えた、冷媒漏洩検知システム。

【請求項13】

冷媒が流れる冷媒管と前記冷媒管の外周に配置された電極とで構成されたコンデンサの静電容量を測定するステップと、
前記測定するステップで測定される前記静電容量とは異なり、前記冷媒管および前記電極が設置された設置環境の温度変化または前記冷媒の温度変化に応じて変化して前記静電容量の計測値に影響を及ぼす温度を計測するステップと、
前記静電容量と前記温度とに基づいて前記冷媒管からの前記冷媒の漏洩を検知するステップと
を備えた冷媒漏洩検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒管からの冷媒の漏洩を検知する冷媒漏洩検知装置、冷媒漏洩検知システム、および、冷媒漏洩検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球温暖化が強く懸念されている。そのため、温室効果の高いフロン等の冷媒が大気へ漏洩するのを抑制する動きがある。冷媒の大気への漏洩には、以下の２つの場合がある。１つ目は、冷凍機、空調機等の冷凍サイクル装置に封入されている冷媒が、冷凍サイクル装置の廃棄時に回収されないことで、大気中に漏洩する場合である。２つ目は、冷凍サイクル装置の使用中に、冷凍サイクル装置に設けられた冷媒管等が破損し、破損箇所から冷媒が大気中に漏洩する場合である。

【0003】

上記の２つの場合のうち、大気中へ漏洩する冷媒量が多いのは、後者の場合である。従って、後者の場合の冷媒の漏洩を抑制することは重要である。そのためには、冷凍サイクル装置の使用中における冷媒の漏洩を簡易かつ精度よく検知する技術が必要となる。

【0004】

冷媒の漏洩を検知する装置としては、例えば特許文献１に記載の冷媒漏洩検知装置がある。特許文献１に記載の冷媒漏洩検知装置では、配管からの冷媒の漏洩を検知する方法として、冷媒管の外表面を覆う断熱材の外周に電極を取り付け、静電容量を測定している。静電容量は、冷媒の漏洩に伴って増加する。そこで、特許文献１の冷媒漏洩検知装置では、測定した静電容量が閾値を超えた場合に冷媒が漏洩していると判定して、冷媒の漏洩を検知している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８−１７３２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の冷媒漏洩検知装置は、冷媒の漏洩に伴う静電容量の変化を測定して冷媒の漏洩を検知している。

【0007】

しかしながら、冷媒漏洩検知装置は、屋内だけでなく、屋外への取り付けも想定される。冷媒漏洩検知装置が屋外に取り付けられた場合には、冷媒漏洩検知装置が、当該設置環境の昼夜の温度変化に晒されることとなる。

【0008】

一般に、冷媒管を流れる冷媒は、外気との間に温度差がある。さらに、冷凍サイクル装置の運転状態によって、その温度差が大きくなる場合も想定される。

【0009】

設置環境の温度変化あるいは冷媒の温度変化が発生すると、冷媒管が膨張または収縮する可能性がある。さらに、設置環境の温度変化あるいは冷媒の温度変化は、誘電体から構成された断熱材の誘電率の変動あるいは電気備品の特性の変動をもたらす。

【0010】

静電容量の値は、このような冷媒管の寸法の微小な増減、および、断熱材の誘電率の変動または電気備品の特性の変動に起因して変動する。

【0011】

しかしながら、上記の特許文献１に記載の冷媒漏洩検知装置では、温度変化による静電容量の値の変動については考慮していない。冷媒の漏洩に伴う静電容量の変化は微小であるため、上記の特許文献１に記載の検知方法では、温度変化による静電容量の値の変化の影響で、冷媒の漏洩の誤検知が発生する可能性があった。

【0012】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、温度変化による静電容量の変化を考慮することで、冷媒漏洩の誤検知の発生を抑制する、冷媒漏洩検知装置、冷媒漏洩検知システム、および冷媒漏洩検知方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る冷媒漏洩検知装置は、冷媒が流れる冷媒管と前記冷媒管の外周に配置された電極とで構成されたコンデンサの静電容量を測定する静電容量計測器と、前記静電容量計測器が測定する前記静電容量とは異なり、前記冷媒管および前記電極が設置された設置環境の温度変化または前記冷媒の温度変化に応じて変化して前記静電容量の計測値に影響を及ぼす温度を計測する温度計測器と、前記静電容量と前記温度とに基づいて前記冷媒管からの前記冷媒の漏洩を検知する制御部とを備えたものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る冷媒漏洩検知装置によれば、温度変化による静電容量の変化を考慮することで、冷媒漏洩の誤検知の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置の構成を模式的に示した図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。

【図3】図１のコンデンサ４の等価回路を示す図である。

【図4】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置の静電容量計測器の回路構成を示す回路図である。

【図5】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置におけるコンデンサの静電容量Ｃと周囲の気温との関係を示した図である。

【図6】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置の静電容量計測器による静電容量の計測値と周囲の気温との関係を示す図である。

【図7】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置の制御部によって補正された補正後の静電容量の値を示す図である。

【図8】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知方法の処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置の変形例を示した図である。

【図10】実施の形態２に係る冷媒漏洩検知装置の構成を模式的に示した図である。

【図11】実施の形態３に係る冷媒漏洩検知システムの構成を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る冷媒漏洩検知装置および冷媒漏洩検知方法の実施の形態、並びに、冷媒漏洩検知システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の実施の形態に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。

【0017】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０の構成を模式的に示した図である。なお、図１においては、説明のために、一部の構成を透過させ破線で示している。

【0018】

冷媒漏洩検知装置１０は、冷媒管１からの冷媒の漏洩を検知する。冷媒漏洩検知装置１０は、図１に示すように、電極３と、静電容量計測器５と、制御部６と、温度計測器７とを備えている。

【0019】

冷媒管１は、冷凍機または空調機等の冷凍サイクル装置に設けられている。冷媒は、冷媒管１の内部を流通する。冷媒管１は、金属製の円管から構成されている。冷媒管１の外周には、図１に示すように、冷媒管１の外表面を覆う断熱材２が設けられている。冷媒管１を構成する金属としては、例えば銅が用いられる。

【0020】

冷媒管１の内部を流れる冷媒と周囲の気温との間には温度差があることが多い。特に、冷媒管１が屋外に配置されている場合には、屋内に配置されている場合に比べて、当該温度差が大きくなる。当該温度差を考慮して、冷媒管１内の冷媒の温度が周囲の気温によって変化することを抑制する目的で、多くの場合、断熱材２で冷媒管１を覆っている。また、予め断熱材に覆われた状態で市販されている配管部材もある。断熱材２を構成する材質としては、例えば発泡ポリエチレンが用いられる。実施の形態１では、そのような市販の配管部材を冷媒管１として用いてもよい。また、断熱材２は、必ずしも設けなくてもよい。その場合、コンデンサ４は、電極３と冷媒管１とから構成される。なお、静電容量Ｃの計測の精度を上げるために、電極３と冷媒管１との間に誘電体部材を挟む必要がある場合には、電極３を冷媒管１に取り付ける際に、何らかの誘電体部材を電極３と冷媒管１との間に挟むようにしてもよい。

【0021】

なお、以下の説明においては、図１に示すように、冷媒管１を基準にして、他の部材についても、冷媒管１が延びる方向を「長手方向」と呼び、「長手方向」に直交する冷媒管１の径方向を「径方向」と呼ぶこととする。

【0022】

次に、冷媒漏洩検知装置１０の電極３と、静電容量計測器５と、制御部６と、温度計測器７とについて説明する。

【0023】

電極３は、図１に示すように、断熱材２の外周に取り付けられている。断熱材２は誘電体から構成されている。これにより、冷媒管１と、電極３と、断熱材２とから、コンデンサ４が形成される。

【0024】

電極３は、例えば一枚の金属薄板から構成される。金属薄板としては、例えばアルミニウム薄板、ステンレス薄板、あるいは、銅薄板などが用いられる。電極３は、図１に示されるように、断熱材２の外周表面を一周するようにして巻き付けられている。図１では、冷媒管１に対して、電極３が１つのみ設けられている例が示されているが、その場合に限定されない。複数の電極３を、冷媒管１の長手方向に沿って配列するようにしてもよい。その場合、電極３同士が接触しないように配置する。

【0025】

静電容量計測器５は、１対の端子５ａおよび５ｂを有している。端子５ａおよび５ｂは、ピンなどから構成される。端子５ａは冷媒管１に電気的に接続され、端子５ｂは電極３に電気的に接続されている。これにより、静電容量計測器５は、コンデンサ４の静電容量Ｃを計測することができる。静電容量Ｃは、２つ以上の導電体が誘電体を挟んで絶縁されて配置されている場合に発生する。冷媒管１と電極３とは導電体であり、断熱材２は誘電体である。従って、冷媒管１と電極３とが断熱材２を挟んでいるため、静電容量Ｃが発生する。当該静電容量Ｃを、コンデンサ４の静電容量Ｃと呼ぶ。

【0026】

温度計測器７は、冷媒漏洩検知装置１０が設置された設置環境の気温を計測する。温度計測器７は、望ましくは、電極３または静電容量計測器５の近傍の気温を計測する。実施の形態１では、温度計測器７は、電極３に接触せずに、電極３に対向して配置されている。

【0027】

制御部６は、静電容量計測器５と温度計測器７とに接続されている。制御部６は、静電容量計測器５で計測された静電容量Ｃと、温度計測器７で計測された温度とに基づいて、冷媒の漏洩を検知する。

【0028】

制御部６は、処理回路により実現される。処理回路は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの専用のハードウェア、または、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサなどの演算装置、もしくは、その両方で構成される。メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスクなどから構成される。制御部６は、当該処理回路を用いて処理を行い、冷媒の漏洩の有無を判定して、冷媒の漏洩を検知する。

【0029】

次に、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０が、冷媒漏洩を検知する動作原理について、図２および図３を用いて説明する。図２は、図１のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。また、図３は、図１のコンデンサ４の等価回路を示す図である。

【0030】

金属製の冷媒管１は、内部に、冷媒と冷凍機油とが混合した流体が流れている。上述したように、冷媒管１と断熱材２と電極３とからコンデンサ４が形成されている。図２に示すように、冷媒管１と断熱材２との間にはわずかな空隙２０が形成される。従って、コンデンサ４は、図３の等価回路に示されるように、電極３と空隙２０との間の第１コンデンサ４ａと、空隙２０と冷媒管１との間の第２コンデンサ４ｂとが直列接続されたものとして考えることができる。このとき、空隙２０の径方向の幅ｇが、冷媒管１の外周全体において一様であると仮定すると、コンデンサ４の静電容量Ｃは、第１コンデンサ４ａの静電容量Ｃinsと第２コンデンサ４ｂの静電容量Ｃgapとの合成静電容量となる。従って、コンデンサ４の静電容量Ｃは、下記の式（１）〜（３）で表される。なお、「一様」とは、バラツキがなく、すべて同じであることをいう。

【0031】

【数1】

【0032】

【数2】

【0033】

【数3】

【0034】

ここで、ε_０は空気の誘電率、ε_ｉｎｓは断熱材２の比誘電率、Ｌは電極３の長手方向の幅、Ｄ_１は冷媒管１の外径、Ｄ_２は電極３の内径、ｇは空隙２０の径方向の幅である。

【0035】

ここで、経年劣化等の要因で冷媒管１にピンホールまたは亀裂が生じ、冷媒の漏洩が発生すると、冷媒管１と電極３との間に、冷媒もしくは冷凍機油といった流体が流出する。この流体が冷媒管１と断熱材２との間の空隙２０に溜まると、冷媒または冷凍機油の誘電率が空気の誘電率よりも大きいため、第２コンデンサ４ｂの静電容量Ｃgapが増加する。また、それに伴い、コンデンサ４の静電容量Ｃが増加する。制御部６は、コンデンサ４の静電容量Ｃの増加に基づいて、冷媒の漏洩を検知する。

【0036】

次に、静電容量計測器５の構成および動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０の静電容量計測器５の回路構成を示す回路図である。図４に示すように、静電容量計測器５は、充放電回路１０９と、カウンター回路１１０と、演算器１１１とを備えている。

【0037】

充放電回路１０９は、図４に示すように、電源１０２と、第１スイッチ１０８ａと、第２スイッチ１０８ｂとを有している。電源１０２は、定電流源である。第１スイッチ１０８ａの一端は電源１０２に接続され、他端は第２スイッチ１０８ｂに接続されている。第２スイッチ１０８ｂの一端は第１スイッチ１０８ａに接続され、他端は接地されている。第１スイッチ１０８ａと第２スイッチ１０８ｂとは、接続点１１２で直列接続されている。接続点１１２は、コンデンサ４の一端に接続されている。コンデンサ４の他端は接地されている。

【0038】

充放電回路１０９は、コンデンサ４の電圧の値に応じて、第１スイッチ１０８ａおよび第２スイッチ１０８ｂのいずれか一方がＯＮになり、他方がＯＦＦになるように動作する。

【0039】

第１スイッチ１０８ａがＯＮで、第２スイッチ１０８ｂがＯＦＦとなっている場合は、電源１０２から出力される電流により、コンデンサ４が充電されて、コンデンサ４の電圧が増加する。この状態を第１の状態と呼ぶ。

【0040】

一方、第１スイッチ１０８ａがＯＦＦで、第２スイッチ１０８ｂがＯＮとなっている場合は、コンデンサ４に溜まった電荷がアースに向けて放電され、コンデンサ４の電圧が減少する。この状態を第２の状態と呼ぶ。

【0041】

充放電回路１０９において、第１の状態と第２の状態とが交互に切り替わることで、コンデンサ４の電圧は予め設定された範囲内に維持される。第１の状態と第２の状態の切り替えは、演算器１１１の指示によって行われる。演算器１１１はコンデンサ４の電圧を参照し、コンデンサ４の電圧が、演算器１１１が指定する電圧の或る最大値以上になると、第１の状態から第２の状態に切り替える。また、第２の状態により、コンデンサ４の電圧が、演算器１１１が指定する電圧の或る最小値以下となると、第２の状態から第１の状態へと切り替える。

【0042】

カウンター回路１１０は、予め設定された一定期間の間に、第１スイッチ１０８ａがＯＮになった回数をカウントする。カウンター回路１１０でカウントされるカウント数は、コンデンサ４の静電容量Ｃに応じて変化する。具体的には、コンデンサ４の静電容量が大きくなると、カウント数が小さくなり、コンデンサ４の静電容量が小さくなると、カウント数が大きくなる。

【0043】

演算器１１１には、カウント信号として、カウンター回路１１０からカウント数が入力される。演算器１１１は、カウント数をコンデンサ４の静電容量Ｃに変換する変換式を有している。当該変換式は、例えば下記の式（４）で表される。演算器１１１は、当該変換式を用いることで、カウント数からコンデンサ４の静電容量Ｃを演算する。

【0044】

【数4】

【0045】

ここで、Ｃはコンデンサ４の静電容量、ＡおよびＢは充放電回路１０９の動作条件によって定まる補正係数、Countsはカウント数である。

【0046】

このようにして演算器１１１によって求められるコンデンサ４の静電容量Ｃが、静電容量計測器５で計測された静電容量Ｃの計測値となる。

【0047】

なお、カウンター回路１１０は、第１スイッチ１０８ａがＯＮになった回数をカウントすると説明したが、この場合に限定されない。カウンター回路１１０は、第２スイッチ１０８ｂがＯＮになった回数をカウントしてもよい。さらに、カウンター回路１１０は、コンデンサ４の静電容量に応じてカウント回数が変動するものであるならば、他のものをカウントしてもよい。例えば、コンデンサ４の電圧、すなわち、接続点１１２の電圧の変動幅を実験などにより求め、当該変動幅の最大値と最小値との間の中央値を閾値Ｔｈ１として設定する。そして、予め設定された一定期間に、接続点１１２の電圧が閾値Ｔｈ１を超えた回数を、カウンター回路１１０がカウントするようにしてもよい。

【0048】

なお、静電容量計測器５は、例えばマイクロコントローラを用いて構成することができる。すなわち、静電容量計測器５を構成している、演算器１１１、カウンター回路１１０および充放電回路１０９を、１つのマイクロコントローラで構成することが可能である。マイクロコントローラは、廉価であり、且つ、小さい部品であるため、静電容量計測器５をコンパクトかつ低コストに構成することができる。なお、このように、静電容量計測器５全体を１つのマイクロコントローラで構成してもよいが、その場合に限定されない。すなわち、静電容量計測器５の一部分を１つのマイクロコントローラで構成し、他の部分を別の部品で構成するようにしてもよい。

【0049】

なお、静電容量計測器５において、演算器１１１を用いてコンデンサ４の静電容量Ｃを演算するとして説明したが、必ずしも、静電容量計測器５においてこの処理を行う必要はない。例えば、演算器１１１を静電容量計測器５に設けずに、静電容量計測器５が、カウンター回路１１０でカウントしたカウント値を制御部６に送信するようにしてもよい。この場合、制御部６が、演算器１１１の代わりに、カウント値に基づいて、コンデンサ４の静電容量Ｃを演算して、当該静電容量に基づいて冷媒の漏洩を検知する。静電容量Ｃの演算方法としては、例えば、上記の式（４）などの変換式を用いて演算すればよい。あるいは、制御部６は、静電容量Ｃを求めずに、静電容量Ｃに応じて変化する信号としてカウント値を読み取り、冷媒の漏洩を検知する構成としても構わない。

【0050】

このように、静電容量計測器５に演算器１１１を設けない構成にすれば、冷媒漏洩検知装置１０内で使用する演算器の数を削減でき、冷媒漏洩検知装置１０の製造コストを低減することができる。また、演算器１１１に限らず、静電容量計測器５を構成する他の部材も制御部６のものと共用しても構わない。さらに、静電容量計測器５と制御部６とを一体化しても構わない。その場合には、静電容量計測器５と制御部６とを同一の回路で形成して同一基板上に配置する。静電容量計測器５と制御部６とを一体化した場合には、一部分の部品を静電容量計測器５と制御部６とで共用できる。そのため、冷媒漏洩検知装置１０の構成に必要な部品数を減らすことができ、冷媒漏洩検知装置１０の製造コストの低減およびコンパクト化ができる。

【0051】

また、静電容量計測器５は、コンデンサ４の静電容量Ｃ、もしくは、静電容量Ｃに応じて変動する物理量を計測できるものであれば、図４の構成に限定されない。静電容量計測器５は、例えば自動平衡ブリッジ回路あるいはホイートストンブリッジを用いた回路などから構成されてもよい。

【0052】

次に、制御部６が冷媒の漏洩の有無を判定する方法について説明する。

【0053】

制御部６は、一定時間ごとに、静電容量計測器５から、コンデンサ４の静電容量Ｃの計測値を取得する。制御部６は、取得した静電容量Ｃの計測値を用いて、冷媒の漏洩が発生していない状態の静電容量Ｃを基準値Ｃｒｅｆに設定する。静電容量Ｃの基準値Ｃｒｅｆは、静電容量Ｃの計測を開始してから、一定時間経過後の静電容量Ｃの計測値とする。この際の一定時間は、静電容量Ｃの計測開始直後としてもよいが、計測開始直後は、静電容量計測器５の動作が不安定である場合があるため、１時間〜５時間の範囲で設定することが好適である。基準値Ｃｒｅｆの設定は、例えば、冷凍サイクル装置を設置したときに行う。さらに、制御部６は、静電容量Ｃの基準値Ｃｒｅｆに、一定値αを加算した値、すなわち、Ｃｒｅｆ＋αを、静電容量Ｃの閾値Ｃｔｈとして設定する。ここで、αは、予め設定される任意の正の値である。制御部６は、静電容量計測器５で計測した静電容量Ｃの計測値が、閾値Ｃｔｈを超えた場合に、冷媒管１からの冷媒の漏洩があると判定する。但し、この際に、実施の形態１では、制御部６は、静電容量計測器５で計測した静電容量Ｃの計測値をそのまま用いない。すなわち、制御部６は、静電容量Ｃの計測値に対して、温度による静電容量Ｃの変動の影響を除去する補正を行った上で、冷媒の漏洩の有無を判定する。当該補正については後述する。

【0054】

また、制御部６は、冷媒の漏洩の判定において、静電容量Ｃの計測値が閾値Ｃｔｈを超えたときに、すぐに、冷媒管１からの冷媒の漏洩があると判定してもよいが、次のようにすることが望ましい。すなわち、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が閾値Ｃｔｈを超えた状態が、予め設定された一定時間Ｐの間、連続した場合に、冷媒管１からの冷媒の漏洩があると判定することが望ましい。静電容量Ｃはノイズの影響を受けやすいため、瞬時的に静電容量Ｃの大きな変化が検出される可能性がある。そのため、一過性の静電容量Ｃの計測値で、冷媒漏洩の有無を判定すると、誤検出になる可能性がある。そのため、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が閾値Ｃｔｈを超えても、すぐに、冷媒漏洩として検知せずに、一定時間Ｐの間、その状態が連続するか否かをモニタリングする。これにより、ノイズによる誤検知を抑制でき、より正確に冷媒の漏洩を検知できる。

【0055】

さらに、静電容量Ｃの閾値Ｃｔｈを、一定周期で更新するようにしても構わない。コンデンサ４の静電容量Ｃには、冷媒の漏洩以外の要因で、長期的に微少な変動が発生する。変動が静電容量Ｃを増加させる方向に働けば、冷媒漏洩を誤検知することになり、逆に、変動が静電容量Ｃを減少させる方向に働けば、冷媒の漏洩の検知が遅れることになる。そのため、静電容量Ｃの閾値Ｃｔｈを一定周期で更新することで、静電容量Ｃの長期的な微少な変動の影響を抑制し、適切に冷媒の漏洩を検知することができる。閾値Ｃｔｈの更新は、例えば６時間から１年の周期で行う。なお、閾値Ｃｔｈの更新の周期が短い場合には、冷媒の漏洩に伴う静電容量Ｃの変化を検知できなくなる恐れがあるため、適切な更新の周期の設定が必要である。

【0056】

次に、温度計測器７による温度測定と、制御部６による温度に基づく静電容量の補正処理との動作について説明する。

【0057】

静電容量計測器５が計測するコンデンサ４の静電容量Ｃの値は、温度変化に伴って発生する下記の２つの要因（Ａ）および（Ｂ）により変動する。変動したコンデンサ４の静電容量Ｃの値は、本来のコンデンサ４の静電容量Ｃの値とは異なる。そのことは、冷媒漏洩を精度よく検出することの妨げとなる。そこで、実施の形態１では、制御部６が、温度計測器７が計測した温度に基づいて、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃを補正する。

【0058】

（Ａ）気温の変化による電極３または冷媒管１の寸法の変化、および、誘電体である断熱材２の誘電率の変化
（Ｂ）静電容量計測器５の温度特性

【0059】

以下、上記要因（Ａ）および（Ｂ）について詳細に説明する。

【0060】

まず、要因（Ａ）について説明する。冷媒漏洩検知装置１０は、屋内だけでなく、屋外での運用が想定される。屋外で運用する場合では、冷媒漏洩検知装置１０は、年間および日間を通して温度の変化に晒される。上述したように、静電容量は、２つ以上の導電体が誘電体を挟んで絶縁されて配置されている場合に発生することが知られている。静電容量の値は、誘電体の誘電率と導電体の幾何形状によって決定される。実施の形態１では、上述したように、断熱材２が誘電体であり、冷媒管１と電極３とが導電体である。従って、コンデンサ４の静電容量Ｃは、断熱材２の誘電率と、冷媒管１と電極３との幾何形状によって変化する。周囲の気温の変化が発生すると、電極３および冷媒管１のうちの少なくとも１つが膨張もしくは収縮することで、電極３および冷媒管１の寸法または形状が変化する。また、周囲の気温の変化が発生すると、誘電体である断熱材２の誘電率も変化する。これらの微小な変化に伴い、コンデンサ４の静電容量Ｃにも変動が生じる。図５は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０におけるコンデンサ４の静電容量Ｃと周囲の気温との関係を示した図である。図５において、横軸は、温度計測器７で測定された温度すなわち周囲の気温を示し、縦軸は、コンデンサ４の静電容量Ｃを示す。図５に示すように、コンデンサ４の静電容量Ｃは、周囲の気温が上昇するほど増加する。

【0061】

冷媒の漏洩に伴う静電容量Ｃの変動は微小であるため、気温の変化による上記の変動は、冷媒漏洩を検知する際の誤検知の要因となる。従って、気温の変化を伴う環境下で冷媒漏洩検知装置１０を使用する場合には、静電容量Ｃの測定と同時に周囲の気温を測定し、当該気温に基づいて、静電容量Ｃを補正する処理を行うことが好ましい。そこで、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０では、制御部６が、温度計測器７から制御部６へ入力される気温または気温に関する信号を用いて、静電容量計測器５が計測した静電容量Ｃの補正処理を行う。当該補正処理の演算量に応じて、制御部６のスペックを適宜増加させる必要があるものの、最低限の部品増加で当該補正処理を実現することが可能である。従って、当該補正処理を行う場合においても、冷媒漏洩検知装置１０の製造コストは殆ど増加しない。

【0062】

制御部６は、例えば図５に示すように、或る基準となる閾値Ｔｈ２を予め設定しておき、温度計測器７で計測した気温が閾値Ｔｈ２以上になる場合には、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が小さくなるように補正する。逆に、温度計測器７で計測した気温が閾値Ｔｈ２よりも低くなる場合には、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が大きくするように補正する。制御部６の補正方法としては、気温に対する静電容量Ｃの変化の傾向を実験などにより予め把握し、当該傾向に基づく補正式を作成するか、あるいは、補正のためのマップを作成し、補正式またはマップに基づいて補正する。補正式としては、静電容量Ｃの計測値が小さくなるように補正する場合には、例えば、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃから正の定数β１を減算するか、あるいは、１より小さい正の係数β２を乗算する補正式を用いる。逆に、静電容量Ｃの計測値が大きくなるように補正する場合には、例えば、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃに正の定数β３を加算するか、あるいは、１より大きい正の係数β４を乗算する補正式を用いる。なお、定数β１およびβ３、並びに、係数β２およびβ４は、固定された値でもよいが、静電容量Ｃの計測値の大きさのレベルに応じて可変にしてもよい。また、マップを用いる場合には、温度計測器７で計測した気温ごとに、静電容量Ｃの計測値を補正する補正量を予め設定したマップを用意する。制御部６は、当該マップから、温度計測器７で計測した気温に対応する補正量を抽出して、コンデンサ４の静電容量Ｃを補正する。あるいは、温度計測器７で計測した気温ごとに、補正された静電容量Ｃの計測値を予め設定したマップを用意して、制御部６が、当該マップから、温度計測器７で計測した気温に対応する補正された静電容量Ｃの計測値を抽出するようにしてもよい。

【0063】

次に、要因（Ｂ）について説明する。静電容量計測器５を構成する回路素子は温度特性を有している場合がある。静電容量計測器５を構成する回路素子が温度特性を有していない場合もあるが、以下では、静電容量計測器５を構成する回路素子が温度特性を有している場合を例に挙げて説明する。

【0064】

実際にはコンデンサ４の静電容量Ｃが変化していない場合でも、静電容量計測器５を構成する回路素子の温度特性の影響によって、周囲の気温の変化に伴い静電容量Ｃの計測値が変動することがある。当該変動は、測定誤差となり、正確な静電容量Ｃの計測値が得られないことになる。図６は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０の静電容量計測器５による静電容量Ｃの計測値と周囲の気温との関係を示す図である。図６において、横軸は、温度計測器７で測定された温度すなわち周囲の気温を示し、縦軸は、静電容量計測器５で計測したコンデンサ４の静電容量Ｃの計測値を示す。図６に示すように、静電容量計測器５によって計測されたコンデンサ４の静電容量Ｃの計測値は、周囲の気温が上昇するほど低下する。

【0065】

制御部６は、例えば図６に示すように、或る基準となる閾値Ｔｈ３を予め設定しておき、温度計測器７で計測した気温が閾値Ｔｈ３以上になる場合には、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が大きくなるように補正する。逆に、温度計測器７で計測した気温が閾値Ｔｈ３よりも低くなる場合には、制御部６は、静電容量Ｃの計測値が小さくするように補正する。制御部６の補正方法としては、温度に対する静電容量計測器５の静電容量Ｃの計測値の変化の傾向を実験などにより予め把握し、当該傾向に基づく補正式を生成するか、あるいは、補正のためのマップを作成し、それに基づいて補正する。補正式としては、静電容量Ｃの計測値が小さくなるように補正する場合には、例えば、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃから正の定数β５を減算するか、あるいは、１より小さい正の係数β６を乗算する補正式を用いる。逆に、静電容量Ｃの計測値が大きくなるように補正する場合には、例えば、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃに正の定数β７を加算するか、あるいは、１より大きい正の係数β８を乗算する補正式を用いる。なお、定数β５およびβ７、並びに、係数β６およびβ８は、固定された値でもよいが、静電容量Ｃの計測値の大きさのレベルに応じて可変にしてもよい。また、マップを用いる場合には、温度計測器７で計測した温度ごとに、静電容量Ｃの計測値を補正する補正量を予め設定したマップを用意する。制御部６は、当該マップから、温度計測器７で計測した気温に対応する補正量を抽出して、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃを補正する。あるいは、温度計測器７で計測した気温ごとに、補正された静電容量Ｃの計測値を予め設定したマップを用意して、制御部６が、当該マップから、温度計測器７で計測した気温に対応する補正された静電容量Ｃの計測値を抽出するようにしてもよい。

【0066】

図７は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０の制御部６によって補正された補正後の静電容量Ｃ１の値を示す図である。図７では、要因（Ａ）に対する補正と、要因（Ｂ）に対する補正との両方を行った場合の、補正後の静電容量Ｃ１の値を示している。図７において、横軸は、時間を示し、縦軸は、静電容量の値および温度を示す。また、図７において、７０は、静電容量計測器５で計測された静電容量Ｃを示し、７１は、温度計測器７で計測した周囲の気温を示す。また、７２は、制御部６によって補正された補正後の静電容量Ｃ１の値を示す。

【0067】

図７に示すように、制御部６によって、温度計測器７で計測した周囲の気温に基づき、静電容量計測器５で計測された静電容量Ｃの値が補正されている。図７のグラフに示した例では、静電容量計測器５の温度特性の影響が強く表れている。すなわち、周囲の気温７１の変化に伴い、静電容量Ｃの計測値７０が脈動している。具体的には、周囲の気温７１が上昇するほど、静電容量Ｃの計測値７０が低下している。一方、制御部６による補正後の静電容量７２は、脈動がなくなり、冷媒の漏洩による静電容量Ｃの増加のみが現れるようになっている。制御部６では、補正後の静電容量７２の値が閾値Ｃｔｈを超えた場合に、冷媒管１からの冷媒の漏洩が有ると判定する。一方、制御部６では、補正後の静電容量７２の値が閾値Ｃｔｈ未満の場合には、冷媒管１からの冷媒の漏洩が無いと判定する。以上のように、制御部６が静電容量Ｃの補正を行うことで、周囲の気温の変化に伴う静電容量Ｃの変化の影響を取り除き、誤検知を抑制するとともに、正確な冷媒の漏洩の検知が可能となる。

【0068】

図８は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知方法の処理の流れを示すフローチャートである。図８のフローは、例えば、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０によって実行される。

【0069】

図８において、ステップＳ１では、静電容量計測器５が、冷媒管１と電極３とから構成されたコンデンサ４の静電容量Ｃを計測する。

【0070】

次に、ステップＳ２では、温度計測器７が、周囲の気温を計測する。

【0071】

次に、ステップＳ３では、制御部６が、温度計測器７によって計測された周囲の気温に基づいて、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃを補正する。なお、当該補正は、上記要因（Ａ）に対する補正と上記要因（Ｂ）に対する補正の両方の補正とする。

【0072】

次に、ステップＳ４では、制御部６が、補正後のコンデンサ４の静電容量Ｃと閾値Ｃｔｈとを比較する。比較の結果、補正後のコンデンサ４の静電容量Ｃが閾値Ｃｔｈを超えた場合には、ステップＳ５に進む。一方、比較の結果、補正後のコンデンサ４の静電容量Ｃが閾値Ｃｔｈ以下の場合には、ステップＳ７に進む。

【0073】

ステップＳ５では、ステップＳ４で補正後のコンデンサ４の静電容量Ｃが閾値Ｃｔｈを超えていると最初に判定された時点から、一定時間Ｐが経過したか否かを判定する。一定時間Ｐが経過していなければ、ステップＳ４の処理に戻る。一方、一定時間Ｐが経過していれば、ステップＳ６に進む。

【0074】

ステップＳ６では、制御部６は、冷媒管１からの冷媒の漏洩が有ると判定する。

【0075】

ステップＳ７では、制御部６は、冷媒管１からの冷媒の漏洩は無いと判定する。

【0076】

なお、冷凍サイクル装置が運転中の場合には、冷媒管１内の圧力が高くなることから冷媒の漏洩が発生しやすい。そのため、冷凍サイクル装置の運転中の方が、冷凍サイクル装置の停止中よりも、冷媒の漏洩を検出しやすい。そこで、冷媒漏洩検知の効率化を図るため、冷凍サイクル装置の運転中のみ、冷媒漏洩検知装置１０を動作させるようにしてもよい。冷媒漏洩検知装置１０の動作時間が短縮されることで、消費電力を抑制することができる。また、その場合、制御部６のトータルの演算量を低減させることができる。一方で、冷凍サイクル装置が停止中の場合は、冷媒の漏洩が発生しにくくなるものの、冷凍サイクル装置が再度運転を始めた時の急激な圧力変動に伴って、冷媒の漏洩が顕著に発生する場合がある。従って、冷凍サイクル装置の停止中においても、冷媒漏洩検知装置１０を動作させておけば、上記のような起動時の冷媒漏洩を逃さず検知することが可能となる。

【0077】

実施の形態１では、制御部６が、上記の要因（Ａ）に対する補正と要因（Ｂ）に対する補正の両方を行う場合について説明した。上記の要因（Ａ）および（Ｂ）の両方が発生する可能性があれば、制御部６が、使用する環境に応じて上記の要因（Ａ）および（Ｂ）の両方に対する補正を行うことが望ましい。ただし、例えば電極３等の温度による変化に比べて、静電容量計測器５の計測値の温度変化が小さく、電極３等の温度による変化が支配的である場合等においては、制御部６が、上記の要因（Ａ）に対する補正のみを行うようにしてもよい。また、逆に、電極３等の温度による変化に比べて、静電容量計測器５の計測値の温度変化が支配的である場合には、制御部６が、上記の要因（Ｂ）に対する補正のみを行うようにしてもよい。このように、冷媒漏洩検知装置１０を使用する環境および動作条件によって、制御部６が、要因（Ａ）および（Ｂ）の中から、補正を行う要因の項目を適宜選択することが好ましい。また、要因（Ａ）および要因（Ｂ）以外に、温度変化により変化する要因の項目が更にあるのであれば、それに応じて、制御部６が補正を行う要因の項目を増やしても構わない。補正する際には、いずれの要因の項目に関しても、事前に温度に対する静電容量の変化の傾向を予め把握し、それに基づく補正式を生成するか、補正のためのマップを作成し、当該補正式またはマップに基づいて補正することが望ましい。ただし、要因の項目が増えれば、制御部６にはそれに応じたメモリおよび演算能力が必要となる。従って、必要とされる冷媒漏洩の検出の精度、および、制御部６のメモリおよび演算能力などに応じて、補正を行う要因の項目を適宜設定すればよい。

【0078】

なお、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０において、電極３は断熱材２の外周表面を一周し、電極３の一方の端部と他方の端部との間に隙間がないことが好ましい。原理上、冷媒が漏洩した際に、液体状の冷媒と冷凍機油との混合流体が、電極３と冷媒管１との間に侵入するような配置になっていれば静電容量Ｃが増加するため、必ずしも、電極３を隙間なく断熱材２に一周させる必要はない。しかしながら、電極３を隙間なく断熱材２に一周させておけば、確実に静電容量Ｃの変化が生じるため、冷媒漏洩の検出確率を向上させることができる。

【0079】

また、電極３の内表面と断熱材２の外表面との間には空隙がないようにすることが好ましい。電極３と断熱材２との間に空隙があると、断熱材２に対して電極３が移動しやすくなる。電極３が移動した場合、当該移動は、静電容量Ｃを変動させるノイズ要因となり、誤検知を引き起こしやすくなる。

【0080】

また、図１に示す電極３の長手方向の幅Ｌは特に限定しないが、３ｃｍ以上１５ｃｍ以下が好適である。実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０は、原理的に冷媒の漏洩に伴い、液体状の冷媒と冷凍機油との混合流体が冷媒管１と電極３との間に侵入することにより、静電容量Ｃが増加する。そのため、電極３を取り付けた部分でしか、冷媒の漏洩を検知することができない。従って、電極３の幅Ｌが小さすぎると、冷媒の漏洩を検知できる範囲が狭くなり、検知できない箇所ができてしまう。一方、電極３の幅Ｌが長すぎると、漏洩箇所の特定が困難になる。

【0081】

さらに、電極３は導電体であればその材質は限定されない。例えば、電極３にアルミニウムを用いた場合には、軽量かつ安価で加工性に優れる。また、電極３にステンレスを用いた場合には、耐食性に優れる。また、電極３に銅を用いた場合には、導電性に優れるため、静電容量Ｃの変化を正確に検知しやすくなる。

【0082】

また、電極３は断熱材２の表面上に配置できるものであれば、その形状および取り付けの方法は限定されない。実施の形態１では、電極３を一枚の金属板で構成して断熱材２表面に巻き付けたものについて説明した。電極３の変形例としては、例えば断熱材２上に導電性のペーストを直接塗布して硬化させたものを、電極３として使用しても構わない。この場合、冷媒管１または断熱材２の寸法の影響を受けず、電極３をより容易に備え付けることができる。あるいは、シート状の絶縁体上に導電体層を貼付、蒸着あるいは塗布したものを、電極３として使用しても構わない。あるいは、薄い絶縁体フィルム上に金属箔を張り付けたものを、電極３として使用しても構わない。この場合の電極３は、金属薄板で構成した電極３に比べて、より柔らかく、且つ、断熱材２への取り付けがしやすいという効果が得られる。さらに、絶縁体フィルムが金属箔を保護する効果があるため、より長期間劣化しない電極３を実現することができる。

【0083】

また、温度計測器７は、温度が測定でき、その計測値を制御部６に伝達することができるのであれば、材質および形状は限定されない。例えば、温度計測器７として、サーミスタ、熱電対、および、測温抵抗体などが使用できる。

【0084】

静電容量計測器５は、電極３に隣接した位置に配置され、且つ、静電容量計測器５と冷媒管１とを接続する端子５ａの配線および静電容量計測器５と電極３とを接続する端子５ｂの配線は、可能な限り短くすることが望ましい。静電容量計測器５が計測する静電容量Ｃには、配線が有する浮遊容量も含まれている。冷媒の漏洩の検知において、配線の浮遊容量は不要である。また、配線が長くなると、配線を通じて電磁ノイズなどの影響を受けやすくなる。配線の浮遊容量および電磁ノイズは誤検知の要因となるため、配線を短くできるように、静電容量計測器５は電極３の近傍に配置すべきである。ただし、静電容量計測器５と電極３とが直接接触しないように、静電容量計測器５と電極３とは離間して配置される。静電容量計測器５の本体が電極３に接触してしまうと、静電容量Ｃに影響を与え、冷媒の漏洩の検知が困難となる。従って、例えば、静電容量計測器５と電極３とが重ならないように、冷媒管１の長手方向に沿って、電極３の設置位置から左右のいずれかの方向にシフトした位置に静電容量計測器５を配置する。また、静電容量計測器５の取り付け方としては、断熱材２の上から、冷媒管１及び断熱材２に固定するように配置するなどが好ましい。

【0085】

また、電極３の外側に、電極３と絶縁された金属製のシールドを設け、当該シールドの外表面上に、静電容量計測器５を固定してもよい。当該シールドを設けた場合には、静電容量計測器５の静電容量Ｃの計測値において、ノイズによる静電容量Ｃの変動が抑制されるため、冷媒の漏洩をより正確に検知できる。

【0086】

以上のように、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０は、コンデンサ４の静電容量Ｃの計測値に影響を及ぼす温度を計測する温度計測器７を備えている。また、制御部６が、静電容量計測器５で計測されたコンデンサ４の静電容量Ｃと温度計測器７で計測された温度とに基づいて、冷媒管１からの冷媒の漏洩を検知する。このように、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０は、コンデンサ４の静電容量Ｃの計測値に影響を及ぼす温度の変化を考慮して、コンデンサ４の静電容量Ｃを補正した上で、冷媒の漏洩の有無を判定する。その結果、冷媒漏洩の誤検知の発生を抑制することができる。

【0087】

また、実施の形態１においては、電極３を、冷媒管１の外表面を覆う断熱材２の外表面に配置するようにしたので、電極３の冷媒管１への取り付けが容易である。また、電極３を無理に冷媒管１に直接取り付けずに、断熱材２の外表面に配置するようにしたので、断熱材２を破壊する必要がない。

【0088】

また、実施の形態１においては、制御部６が、冷媒管１からの冷媒の漏洩の有無を判定するための第１の閾値としての閾値Ｃｔｈを有している。制御部６は、温度計測器７が計測した温度に基づいて、静電容量計測器５が計測した静電容量Ｃを補正する。制御部６は、補正後の静電容量Ｃが閾値Ｃｔｈを超えた場合に、冷媒管１から冷媒が漏洩したと判定する。このように、制御部６が、静電容量Ｃの計測値を補正することで、温度による変動の影響を除去し、正確に、冷媒の漏洩を検知することができる。

【0089】

また、実施の形態１においては、静電容量計測器５は、電極３の外表面に対向して配置される。このように、静電容量計測器５は、電極３の外表面に隣接して配置されるので、静電容量計測器５の冷媒管１への取り付けが容易である。また、静電容量計測器５と電極３との間の配線、および、静電容量計測器５と冷媒管１との間の配線の長さを短くすることができる。これにより、配線の浮遊容量および電磁ノイズの影響を低減できる。その結果、冷媒漏洩の検知精度を向上させることができる。

【0090】

＜実施の形態１の変形例＞
図９は、実施の形態１に係る冷媒漏洩検知装置１０の変形例を示した図である。本変形例は、実施の形態１と比して、制御部６の補正の方法が異なる。実施の形態１では、静電容量Ｃの計測値を温度に基づいて補正していたが、本変形例では、閾値Ｃｔｈを補正する。

【0091】

図９において、横軸は、時間を示し、縦軸は、静電容量の値および温度を示す。また、図９において、７０は、静電容量計測器５で計測された静電容量Ｃの計測値を示し、７１は、温度計測器７で計測した周囲の気温を示す。また、Ｃｔｈは実施の形態１で説明した固定値の閾値であり、Ｃｔｈ１は、制御部６によって補正された補正後の閾値を示す。

【0092】

図９においては、図７のグラフと同様に、周囲の気温７１に変化があり、それに伴い、静電容量Ｃの計測値７０も変動している。図９と図７との相違点は、図９においては、制御部６が、静電容量Ｃの計測値７０を補正せずに、周囲の気温７１に基づいて閾値Ｃｔｈを補正して閾値Ｃｔｈ１とする点である。制御部６は、補正後の閾値Ｃｔｈ１を用いて、冷媒の漏洩の有無を判定する。他の構成および動作については、実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

【0093】

制御部６の閾値Ｃｔｈの補正方法としては、周囲の気温７１が低くなった場合に、閾値Ｃｔｈを大きくするように補正し、逆に、周囲の気温７１が高くなる場合には、閾値Ｃｔｈを小さくするように補正する。以下では、補正した閾値Ｃｔｈの値を、補正後の閾値Ｃｔｈ１と呼ぶ。補正方法としては、周囲の気温７１と補正後の閾値Ｃｔｈ１との関係を定義した補正式または補正マップを予め用意しておき、制御部６が、当該補正式または補正マップを用いて、周囲の気温７１に基づいて閾値Ｃｔｈを補正して、補正後の閾値Ｃｔｈ１を得る。

【0094】

当該変形例では、制御部６が、静電容量計測器５が計測した静電容量Ｃが、補正後の閾値Ｃｔｈ１を超えたときに、冷媒の漏洩があると判断する。制御部６が、温度によって補正した閾値Ｃｔｈ１を用いることで、静電容量計測器５が計測した静電容量Ｃが温度によって変動する場合においても、精度良く冷媒の漏洩を検知することができる。

【0095】

以上のように、実施の形態１の変形例においては、制御部６が、冷媒管１からの冷媒の漏洩の有無を判定するための第２の閾値として閾値Ｃｔｈ１を有している。制御部６は、温度計測器７が測定した温度に基づいて閾値Ｃｔｈを補正して、補正後の閾値Ｃｔｈ１を得る。制御部６は、静電容量計測器５が計測した静電容量Ｃが、補正後の閾値Ｃｔｈ１を超えた場合に、冷媒管１から冷媒が漏洩したと判定する。このように、制御部６が、温度に応じて閾値Ｃｔｈを補正することで、温度による静電容量Ｃの変動の影響を除去し、正確に、冷媒の漏洩を検知することができる。

【0096】

実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係る冷媒漏洩検知装置１０Ａの構成を模式的に示した図である。実施の形態２では、実施の形態１と比して、温度計測器７の個数および配置位置が異なる。すなわち、温度計測器７が、３つの温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃから構成されている。他の構成および動作は、実施の形態１と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。

【0097】

実施の形態２では、図１０に示すように、３つの温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃが配置されている。第１の温度計測器７ａは、電極３の表面上に取り付けられている。第１の温度計測器７ａは、電極３の表面温度を計測する。第２の温度計測器７ｂは、静電容量計測器５のいずれか一箇所に取り付けられている。すなわち、第２の温度計測器７ｂは、例えば、静電容量計測器５の本体、端子５ａまたは５ｂ、あるいは、端子５ａまたは５ｂに接続された配線に取り付けられている。第２の温度計測器７ｂは、静電容量計測器５の当該箇所の表面温度を計測する。第３の温度計測器７ｃは、断熱材２の内部に埋め込まれている。第３の温度計測器７ｃは、冷媒管１の表面温度または断熱材２の内部の温度を計測する。温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃのそれぞれは、計測した温度を制御部６へと伝達する。

【0098】

上記の実施の形態１では、上記の要因（Ａ）の電極３の寸法の変化に対する補正のために、温度計測器７が周辺の気温を計測していたが、実施の形態２では、第１の温度計測器７ａにより、直接、電極３の温度を測定する。制御部６は、電極３の温度に基づいて、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃの値を補正する。実施の形態２では、電極３の温度変化によるコンデンサ４の静電容量Ｃの変動の傾向を実験などにより予め把握し、それに基づく補正式、もしくは、補正のためのマップを作成しておく。制御部６は、当該補正式またはマップを用いることで、電極３の温度の変化に伴う静電容量Ｃの変動を補正することができる。

【0099】

また、上記の実施の形態１では、上記の要因（Ａ）の断熱材２の誘電率の変化に対する補正のために、温度計測器７が周辺の気温を計測していたが、実施の形態２では、第３の温度計測器７ｃにより、直接、断熱材２の温度を測定する。このとき、断熱材２の内部に第３の温度計測器７ｃを取り付けることが難しい場合には、冷媒管１の外表面に第３の温度計測器７ｃを設置してもよい。第３の温度計測器７ｃは、断熱材２または冷媒管１の温度を計測する。冷媒が流れているときの冷媒管１の温度は周囲の気温とは異なる。そのため、断熱材２の内部は、均一の温度ではなく、温度の分布を持つことになる。その結果、断熱材２の誘電率に微小な変化が生じ、コンデンサ４の静電容量Ｃの変動が生じる。そのため、実施の形態２では、断熱材２の温度変化によるコンデンサ４の静電容量Ｃの変動の傾向を実験などにより予め把握し、それに基づく補正式、もしくは、補正のためのマップを作成しておく。制御部６は、当該補正式またはマップを用いることで、断熱材２の温度の変化に伴う静電容量Ｃの変動を補正することが検知できる。

【0100】

上記の実施の形態１では、上記の要因（Ｂ）の静電容量計測器５の温度特性に対する補正のために、温度計測器７が周辺の気温を計測していたが、実施の形態２では、第２の温度計測器７ｂにより、直接、静電容量計測器５の温度を測定する。制御部６は、静電容量計測器５の温度に基づいて、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃの値を補正する。実施の形態２では、静電容量計測器５の温度変化によるコンデンサ４の静電容量Ｃの変動の傾向を実験などにより予め把握し、それに基づく補正式、もしくは、補正のためのマップを作成しておく。制御部６は、当該補正式またはマップを用いることで、静電容量の温度の変化に伴う静電容量Ｃの変動を補正することができる。

【0101】

さらに、上記要因（Ａ）では、冷媒管１の寸法も変化する。上記の実施の形態１では、上記の要因（Ａ）の冷媒管１の寸法の変化に対する補正のために、温度計測器７が周辺の気温を計測していたが、実施の形態２では、第３の温度計測器７ｃにより、直接、冷媒管１または断熱材２の温度を測定することができる。制御部６は、冷媒管１または断熱材２の温度に基づいて、静電容量計測器５が計測したコンデンサ４の静電容量Ｃの値を補正してもよい。その場合には、冷媒管１または断熱材２の温度変化によるコンデンサ４の静電容量Ｃの変動の傾向を実験などにより予め把握し、それに基づく補正式、もしくは、補正のためのマップを作成しておく。制御部６は、当該補正式またはマップを用いることで、冷媒管１の温度による寸法の変化に伴う静電容量Ｃの変動を補正することができる。

【0102】

さらに、第３の温度計測器７ｃによって計測した温度を用いて、制御部６が、冷凍サイクル装置が運転中か停止中かを判定してもよい。冷凍サイクル装置が運転中か停止中かの判定方法の一例について説明する。冷凍サイクル装置が運転中であれば、第１の温度計測器７ａが計測した温度と、第３の温度計測器７ｃで計測した温度における差が大きくなる。そのため、制御部６は、当該差を演算し、当該差が予め設定された値よりも大きくなった場合に、冷凍サイクル装置が運転中であると判定する。また、制御部６が第３の温度計測器７ｃの計測結果に基づいて冷凍サイクル装置の運転状態を判定した場合、制御部６は、冷凍サイクル装置の運転状態の判定の結果に基づき、静電容量計測器５の動作を制御しても構わない。例えば、冷凍サイクル装置が停止していると判定した場合には、制御部６は、静電容量計測器５を待機させ静電容量Ｃの計測を行わないようにする。一方、冷凍サイクル装置が運転していると判定した場合には、制御部６は、静電容量計測器５を動作させ、静電容量Ｃを計測し、冷媒の漏洩の有無を重点的に監視する。冷凍サイクルが運転している場合の冷媒管１内の圧力は、冷凍サイクル装置が停止している場合の圧力よりも高くなる。そのため、冷媒の漏洩が発生している場合、その漏洩量は、冷凍サイクル装置が運転している場合の方が停止している場合よりも多くなる。従って、制御部６が、冷媒の漏洩が少ない冷凍サイクル装置の停止時に、静電容量計測器５を待機させることで、冷媒漏洩検知装置１０の消費する電力を抑制することができる。

【0103】

なお、実施の形態２において、温度計測器７として、３つの温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃを設置する例について示したが、その設置箇所および数量は制限しない。冷媒漏洩検知装置１０を使用する環境に応じて、温度計測器の数量を増減させてもよく、また、設置箇所を変更しても構わない。例えば、第１の温度計測器７ａは、電極３の表面に配置されるが、周辺の気温と電極３の表面温度との間に差が無い場合には、電極３の表面に配置する必要はない。そのため、その場合には、第１の温度計測器７ａの設置は省略できる。また、第２の温度計測器７ｂについては、静電容量計測器５を構成する回路が、温度を計測できる素子または装置を副次的に有している場合には、当該素子または装置を用いても構わない。その場合には、第２の温度計測器７ｂの設置は省略できる。さらに、例えば静電容量Ｃの変動が、３つの温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃで計測した３箇所の温度のうち、いずれか１箇所によるものが支配的である場合には、支配的な１箇所のみの計測としても構わない。その場合には、３つの温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃのうちの２つについては、その設置を省略できる。温度計測器の配置が多ければ、より精度よく温度の影響を補正できる。一方で、温度計測器の配置数が少なければ、制御部６のメモリおよび演算器の能力が小さいものでも動作が可能となり、入力端子数を減らしてコンパクト化できる。従って、精度のレベル、および、制御部６のメモリおよび演算器の能力などに応じて、温度計測器７ａ、７ｂ、７ｃの個数および設置箇所を、適宜、変更すればよい。

【0104】

以上のように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、温度による静電容量Ｃの変動を補正するようにしたので、実施の形態１と同様の効果が得られる。

【0105】

さらに、実施の形態２においては、温度計測器７を複数個設けて、静電容量Ｃの計測値に影響を及ぼす温度として、電極３の表面温度、静電容量計測器５の温度、冷媒管１の表面温度、断熱材２の内部の温度のうちの少なくともいずれか１つを計測する。これにより、具体的な温度データを取得することができるので、実施の形態１よりも、さらに精度よく、冷媒漏洩を検知することができる。

【0106】

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３に係る冷媒漏洩検知システムの構成を模式的に示した図である。実施の形態３に係る冷媒漏洩検知システムは、複数の冷媒漏洩検知装置１０と、監視装置１１とを備えている。

【0107】

図１１では、複数の冷媒漏洩検知装置１０を、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅと表記している。冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅは、実施の形態１〜２で示した冷媒漏洩検知装置１０または１０Ａと同様の構成を有しているため、ここでは、詳細な説明は省略する。また、図１１では、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの個数は５個であるが、これに限定されない。冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの個数は、任意の個数でよい。

【0108】

監視装置１１は、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅに設けられた制御部６に通信回線１２を介して通信可能に接続されている。監視装置１１は、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの制御部６と通信することで、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅにおける冷媒の漏洩の検知結果をモニタリングする。なお、監視装置１１のハードウェア構成としては、例えば、コンピュータ端末とサーバとメモリから構成すればよい。

【0109】

実施の形態３に係る冷媒漏洩検知システムにおいては、監視装置１１を用いて、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの検知結果をモニタリングすることで、冷媒漏洩の状況の把握が容易となる。

【0110】

さらに、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅのそれぞれには、互いに重複しない識別番号が振られている。冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅのそれぞれの制御部６は、監視装置１１に冷媒漏洩検知結果を送信する際に、識別番号を付して送信する。制御部６は、識別番号に基づいて、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅのうちのどの冷媒漏洩検知装置で冷媒の漏洩を検知したかを明確に把握することができる。そのため、制御部６は、冷媒漏洩の発生とともに、冷媒の漏洩箇所を同時に把握することができる。

【0111】

実施の形態３では、監視装置１１を設けることで、モニタリングを遠隔で行うことができるため、冷媒管１および冷媒漏洩検知装置１０の点検作業が簡便化され、メンテナンス作業の負荷を軽減できる。特に、目視では確認できない箇所に配置された冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅについても、監視が容易となる。

【0112】

監視装置１１は、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅで計測された、コンデンサ４の静電容量Ｃ、温度、設定されている閾値Ｃｔｈ、補正後の静電容量Ｃ１、および、補正後の閾値Ｃｔｈ１の少なくとも１つについて、ログを取得してもよい。

【0113】

また、監視装置１１は、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅのそれぞれの静電容量Ｃの計測値を比較してもよい。その場合、監視装置１１は、冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの中で、他と比較して静電容量Ｃの変位が大きい冷媒漏洩検知装置がないか判定する。監視装置１１は、該当する冷媒漏洩検知装置があった場合には、当該冷媒漏洩検知装置の設置箇所において、冷媒の漏洩が発生していると判定する。なお、冷媒の漏洩が発生していても、それに伴う流体の漏洩が微量で、静電容量Ｃが基準値Ｃｒｅｆ、および、閾値ＣｔｈまたはＣｔｈ１の更新期間以内に、閾値ＣｔｈまたはＣｔｈ１を超えるほどの増加を示さない場合がある。そのような場合には、１つの冷媒漏洩検知装置１０では当該冷媒の漏洩を検知することができない。しかしながら、監視装置１１が、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅで計測された静電容量Ｃを比較することで、閾値ＣｔｈまたはＣｔｈ１を超えない微少な静電容量Ｃにおいても、その変化を検出することができる。これにより、実施の形態３に係る冷媒漏洩検知システムにおいては、精度よく微量な冷媒の漏洩を検知することが可能となる。

【0114】

また、監視装置１１が、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅからログを取得すると同時に、実施の形態１および２における制御部６が行っていた温度による補正等の演算を、制御部６の代わりに行うようにしても構わない。この場合、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの制御部６のメモリおよび演算器を削減することができる。

【0115】

なお、各冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅの制御部６と監視装置１１との間の接続は、その手法を制限しない。例えば、通信回線１２として、ケーブルを使用しても構わないし、無線を用いても構わない。

【0116】

以上のように、実施の形態３においては、実施の形態１および２で説明した冷媒漏洩検知装置１０を設けるようにしたので、実施の形態１および２と同様の効果を得ることができる。

【0117】

さらに、実施の形態３においては、複数の冷媒漏洩検知装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、および、１０ｅを設け、監視装置１１が、識別番号に基づいて、冷媒漏洩を検知した冷媒漏洩検知装置を特定することができる。これにより、監視装置１１は、冷媒が漏洩している漏洩箇所を特定することができるので、当該漏洩箇所を速やかに修理することができる。その結果、漏洩する冷媒量を最小限に抑えることができる。

【符号の説明】

【0118】

１ 冷媒管、２ 断熱材、３ 電極、４ コンデンサ、４ａ 第１コンデンサ、４ｂ 第２コンデンサ、５ 静電容量計測器、５ａ 端子、５ｂ 端子、６ 制御部、７ 温度計測器、７ａ 第１の温度計測器、７ｂ 第２の温度計測器、７ｃ 第３の温度計測器、１０ 冷媒漏洩検知装置、１０Ａ 冷媒漏洩検知装置、１０ａ 冷媒漏洩検知装置、１０ｂ 冷媒漏洩検知装置、１０ｃ 冷媒漏洩検知装置、１０ｄ 冷媒漏洩検知装置、１０ｅ 冷媒漏洩検知装置、１１ 監視装置、１２ 通信回線、２０ 空隙、７０ 計測値、７１ 気温、７２ 静電容量、１０２ 電源、１０８ａ 第１スイッチ、１０８ｂ 第２スイッチ、１０９ 充放電回路、１１０ カウンター回路、１１１ 演算器、１１２ 接続点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】