製造業におけるヒートポンプの漏れの検出

正確なリーク検知による冷媒ロスの防止 

Pipes and tubes HVAC/R

冷暖房システムは、世界中のほとんどの家庭で、エネルギー消費の大部分を占めている。ヨーロッパでは、総エネルギー消費量の50%を占めている。ヒートポンプは、石油やガスといった従来の化石燃料に代わる、効率的で持続可能な、そして徐々に手頃な価格の暖房手段を提供し、よりクリーンで環境に優しい未来への道のりに貢献します。ヒートポンプは、クリーンエネルギーへの移行を可能にし、2050年までにEUのカーボンニュートラル目標を達成するための鍵となる。

漏れのないヒートポンプで、安全、清潔、長寿命の運転を実現

住宅用、商業用、工業用を問わず、これらのシステムは、製品寿命、効率、および今日の環境への配慮の要求を満たすために、厳格なリークテストを必要とします。製造時と運転時の両方で行われる正確なリークテストは、冷媒の損失を防ぐために重要な役割を果たします。

R32、R290、R410などの冷媒ガスは、ヒートポンプなどのHVAC/Rシステムのコンデンサーを加熱するために使用されます。冷媒の中には、空気中に放出されると環境に大きな影響を与えるものがある。一部のガスは引火性があり、人や財産の安全に潜在的な危険をもたらす。さらに、ガスの損失は暖房効率に影響し、エネルギー消費の増加につながります。

環境面だけでなく、ガス漏れを防ぐことは、ヒートポンプの最適な性能を維持し、運転を長持ちさせるためにも重要です。これらのシステムは効率的に熱を伝えるように設計されているため、漏れがあるとその効果が損なわれ、高価な修理や交換につながる可能性があります。

ヒートポンプの漏れを正確に検査することで、メーカーとエンドユーザーの双方にとって、コストと不都合を最小限に抑えることができます。

HVAC parts in manufacturing environment
HVAC parts in manufacturing environment

正確なリーク検知による冷媒ロスの防止

ヒートポンプアセンブリは、コンプレッサー、熱交換器、パイプ、様々な小さな部品などの個々の部品で構成されており、冷媒回路の一部であるため、厳しいリークレートの基準も満たさなければならない。

リークは通常、組み立てや製造の不備によって引き起こされ、短期的にも長期的にもダメージを与える。製造工程におけるリークテストの一般的なリークレートは、ヒートポンプの計算寿命を満たすために、1~3gr/yに設定されている。

以前は、リーク検知は通常、システムを空気で加圧し、所定の期間にわたって圧力を監視することで行われていた。圧力が低下すれば、漏れの可能性があることを示していた。ヒートポンプやその構成部品を水浴に浸したり、石けん状のリークテスト溶液を塗布して気泡を探したりすることは、例えば減圧テスト後にリーク箇所を特定する簡単な方法でした。

これらの方法には、感度を始めとする多くの課題があります。気泡試験は、より大きな漏れを検出することはできるが、非常に小さな漏れを検出するのには適していない。圧力減衰測定は温度に対して非常に敏感であるため、誤った測定値を出す可能性がある。さらに、これらの技術のほとんどは、再現性のある結果やリークレートの測定ができない。多くの場合、メーカーは、総合的なリークテストを確実に行い、業界基準を満たすために、これらの方法を組み合わせて使用している。

ヒートポンプの正確なリーク検知方法は、ヘリウムや水素のようなトレーサーガスの使用を意味する。システムをガスで満たし、漏れるガスを検出することで、リークディテクターの助けを借りて、漏れを簡単に特定し、測定することができます。この方法は、高い選択性と再現性のある結果を提供し、現在では業界標準となっています。この方法は、乾燥した(部品をきれいにする必要がない)、温度に依存しない、非破壊的な方法です。

現代のヒートポンプ製造では、個々の部品は最終組立前に真空チャンバー内で厳しい試験を受けるのが一般的です。この方法は、個々の部品の品質を保証する一方で、正確なリーク位置に関しては難題をもたらし、製造の後期段階で追加の手動テストと手直しが必要になります。

すべての部品が接続または溶接されると、ヒートポンプシステムに冷媒が充填される。この時点で、最後に溶接された接続部や充填ポートをテストする必要がある。このため、必要な感度を備えたリークディテクターを使用して手動テストを実施し、潜在的なリークを確実に特定し、システムを稼働させる前に修理します。

Hand Probe on HVAC/R joint
Hand Probe on HVAC/R joint

手動からロボットによるリークテストまで

INFICONはリークディテクターの幅広いポートフォリオを持っており、業界のニーズを満たすために手動、自動、半自動リークテストソリューションを提供しています。

XL3000flex水素・ヘリウムリークディテクターは、ヘリウムまたは水素のどちらにも使用でき、最高の感度を提供します。300sccmまたは3000sccmから選択可能なガスフローで作動します。ガス流量が3000sccmと高いため、スニッファー先端と被検査物上にある程度の距離とることができ、高速で移動させることができるため、経験の浅いオペレーターでも信頼性の高い結果を得ることができます。

Ecotec® E3000マルチガスリークディテクターは特に要求の厳しい生産環境用にデザインされています。数多くの機能により、不注意な操作やオペレーターのミスを最小限に抑えながら、簡単で快適に使用することができます。
 

HLD6000 冷媒リークディテクターはコンパクトで軽量です。高感度で応答時間の極めて短い長寿命赤外線センサーを採用し、冷媒検出用に特別に開発されました。スニファーチップにある2つのLEDライトは、照明の悪い検査場所でのリーク検出を簡素化し、リーク箇所を正確に特定しやすくし、許容リークレートを超えると点滅してユーザーに通知します。

Sensistor®Sentrac®水素リークディテクタは工業用の最新型リークディテクタです。高選択的で高感度な Sensistor センサーをベースとするこの機器は、生産ラインと修理ラインの両方で様々な状況でのリーク検出を提供します。トレーサーガスの高いバックグラウンドレベルだけでなく、大小のリークに対応するユニークな能力により、このリークディテクターは高い適応性を持っています。手動、半自動または全自動リークテストに対応します。

3Dロボットリーク検査システム は、ミリ単位の精度でパイプ上の非常に小さなリークを特定します。このシステムには、自動化専用に設計されたスニッファーチップを備えたリークディテクターと3D画像認識システムが含まれています。このシステムは、この動的な位置特定を処理するだけでなく、最適化された経路計画を組み込んで、設定されたサイクル時間内にリークテストを確実に実行します。

 

トレーサーガスによる漏洩検知の利点

  • 品質を向上  
  • アクセスしにくい場所でもすべての漏れを検出 
  • 速い応答時間 
  • 温度変化に影響されない 
  • リーク位置の迅速な特定 
  • 作業者による漏れの大きさの解釈が不要 
  • 関連部位(不合格レベル以上の漏れ)のみを修理 
  • クリーンでドライなテスト方法 

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