CN1702405A

CN1702405A - 制冷剂供给装置和制冷剂供给方法

Info

Publication number: CN1702405A
Application number: CN 200510074067
Authority: CN
Inventors: 多田诚; 铃木茂之; 高桥外茂雄
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Showa Tansan Co Ltd; Gastec Service Inc
Current assignee: Showa Denko Gas Products Co Ltd; Aisin Corp; Gastec Service Inc
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: KR100687662B1; JP4309805B2; KR20060049468A; JP2005337641A; CN1325857C

Abstract

本发明提供一种制冷剂供给装置和制冷剂供给方法，可以使制冷剂容器内的液体制冷剂能够使用到最后，并且使各种液体制冷剂的重量浓度维持在规格内。一种制冷剂供给装置，将混合储存饱和蒸气压不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵(13A、13B)压送，通过供给管供给到消耗设备中，其中，具有依次切换仅从第1容器(10A)供给所述混合制冷剂的第1方式、从第1容器(10A)和第2容器(10B)两方供给混合制冷剂的第2方式、和仅从第2容器(10B)供给混合制冷剂的第3方式的供给方式切换装置(231)。

Description

制冷剂供给装置和制冷剂供给方法

技术领域

本发明涉及一种用于向空调机等的制冷机器充填制冷剂的制冷剂供给装置和制冷剂供给方法。

背景技术

以往，在存放被充填到空调机等的制冷机器中的制冷剂的制冷剂容器中，制冷剂被分为液体层和气体层。该液体层和气体层的状态因依赖周围温度的饱和蒸气压而平衡。在这里，为了将制冷剂容器中的制冷剂充填到制冷机器中，从制冷剂容器吸出制冷剂。这时，如图6(a)、(b)、(c)所示，在制冷剂容器100中，液态制冷剂从其周围吸收热而在冷剂容器100中气化。即，液态制冷剂(液体层)102的液面因液态制冷剂102的吸出而下降，气体制冷剂(气体层)101的容积增加。液态制冷剂102从周围得到与该气层101的容积增加部分相应的热而重新气化进行补充。

在这里，在混合制冷剂中，根据饱和蒸气压的不同而气化的比例不同。在本实施例中，使用混合R32、R125、R134a共3种制冷剂构成的混合制冷剂R407C。R32的饱和蒸气压是1.475KPa/20℃，R125的饱和蒸气压是1.205KPa/20℃，R134a的饱和蒸气压是0.5717KPa/℃。

从而，(b)和(c)的气体层101的成分，主要是R32和R125的液体气化的气体。换句话说，在容器内的液体制冷剂102的液面下降的同时，由于R32和R125的液体制冷剂102气化，所以液体制冷剂102中的R32和R125的液体重量下降。即，液体制冷剂102中的R32和R125的比例减少，R134a的重量比例增加。

在图6(a)所示的装满状态的制冷剂容器100的使用开始时、和(c)所示的液体制冷剂的残量变少的状态中，如图7所示，R32和R125的重量比例减少。图7的横轴是时间轴，纵轴是R32和R125的重量浓度。

在图8(a)中表示制冷剂容器100内的3种制冷剂的重量浓度。纵轴是重量浓度，横轴是制冷剂容器100内的残量。左端为残量100、右端为残量0。在图8(b)中，为了容易观察而将(a)的各制冷剂的增减率分开表示。3种混合制冷剂R407C的基准值，在重量浓度中，R32是21～25重量％，R125是23～27重量％，R134a是50～54重量％。如(b)所示，残量为10重量％以下时，就有R32和R125的重量浓度低于各自的最低基准值21重量％、23重量％的问题。

为了防止此问题，以往的第一个方法是把从制冷剂容器100的装满状态至残量为10重量％作为使用界限，无修正而使用。

专利文献1：特开平8-28792号公报

然而，在以往的方法中，存在10重量％被浪费、成品率差、生产成本高的问题。

另外，制冷剂容器100由于通常放在工厂的建筑物外，所以在冬天和夏天环境有很大不同，即使以标准状态决定10重量％的重量、也有其组成超出规格以外的担心。

发明内容

此发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供一种制冷剂供给装置和制冷剂供给方法，能够使制冷剂容器内的液体制冷剂使用到最后，并且各种液体制冷剂的重量浓度维持在规格内。

为了达到上述目的，本发明的制冷剂供给装置和制冷剂供给方法有如下的构成。

(1)一种制冷剂供给装置，将混合储存饱和蒸气压不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵压送，并通过供给管供给到消耗设备中，其中，具有依次切换仅从第1容器供给上述混合制冷剂的第1方式、从第1容器和第2容器两方供给上述混合制冷剂的第2方式、和仅从第2容器供给上述混合制冷剂的第3方式的供给方式切换装置。

(2)如(1)所述的制冷剂供给装置，其特征在于，制冷剂是R32、R125、R134a共3种制冷剂的混合液。

(3)如(1)或(2)所述的制冷剂供给装置，其特征在于，在第1容器和第2容器的出入口串联连接控制用开关阀和止回阀。

(4)一种制冷剂供给方法，将混合储藏沸点不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵压送，并通过供给管供给到消耗设备中，其中，依次切换仅从第1容器供给上述混合制冷剂的第1工序、从第1容器和第2容器两方供给上述混合制冷剂的第2工序、和仅从第2容器供给上述混合制冷剂的第3工序。

下面，对具有上述构成的本发明的制冷剂供给装置和制冷剂供给方法的作用、效果进行说明。

制冷剂供给装置，将混合储存饱和蒸气压不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵压送，通过供给管供给到消耗设备中，其中，由于有依次切换仅从第1容器供给上述混合制冷剂的第1方式、从第1容器和第2容器两方供给上述混合制冷剂的第2方式、和仅从第2容器供给上述混合制冷剂的第3方式的供给方式切换装置，所以能够依次切换仅从第1容器供给上述混合制冷剂的第1工序、从第1容器和第2容器两方供给上述混合制冷剂的第2工序、和仅从第2容器供给上述混合制冷剂的第3工序，因而在第2工序中，制冷剂的残量变少，能够混合饱和蒸气压大的制冷剂的重量％下降的制冷剂、和为装满状态且饱和蒸气压大的制冷剂的重量％高的制冷剂，可以通过第1工序、第2工序、和第3工序总是将饱和蒸气压大的制冷剂的重量％保持在限定值内。

在这里，由于在第1容器和第2容器的出入口串联连接控制用开关阀和止回阀，所以在第2工序中，使低压的第1容器为总是打开状态，通过开关控制高压的第2容器，可以交互地供给第1容器和第2容器的制冷剂，由于不驱动第1容器的开关阀即可，所以能够实现节省能源。在这里，止回阀在打开第1容器和第2容器时，防止第2容器的高压制冷剂向低压的第1容器倒流。

附图说明

图1是表示制冷剂供给装置的构成的图。

图2是表示制冷剂供给装置的控制构成的方块图。

图3是制冷剂供给装置的作用说明图。

图4是表示制冷剂供给装置的控制方法的流程图。

图5是表示用制冷剂供给装置供给的制冷剂的重量％的图。

图6是以往的制冷剂供给方法的说明图。

图7是表示用以往的制冷剂供给装置供给的制冷剂的重量％的图。

图8是表示用以往的制冷剂供给装置供给的制冷剂的说明图。

具体实施方式

下面，对使本发明的制冷剂供给装置具体化的一实施例参照图面详细进行说明。在图1中表示制冷剂供给装置(直接供给方式)的概略构成图。

该制冷剂供给装置具有3个制冷剂容器10A、10B、10C。在各制冷剂容器中，储藏有1000kg共3种混合制冷剂(R32、R125、R134a)。在制冷剂容器10A、10B、10C中，配置计测各个制冷剂容器的整体重量用的称量器11A、11B、11C。称量器11A、11B、11C通过计测包括制冷剂容器和储藏于其中的制冷剂的整体的重量，然后减去空的制冷剂容器的重量，而计测制冷剂的重量。

在制冷剂容器10A、10B、10C的出入口，连接由气动阀构成的开关阀12A、12B、12C的入口。开关阀12A、12B、12C的出口分别通过止回阀17A、17B、17C连接到联管箱18上。联管箱18与压送泵13A、13B连接。压送泵13A、13B连接到注入机15A、15B上。在压送泵13A、13B和注入机15A、15B之间，设置压力计14A、14B。注入机15A、15B是在工厂内向作为产品的空调机注入制冷剂用的装置。向空调机大约注入20kg的制冷剂。

在图2中，用方块图表示制冷剂供给装置的控制装置。在控制装置20上连接称量器11A、11B、11C、开关阀12A、12B、12C。控制装置20具有CPU21、RAM22、ROM23。ROM23存储控制程序231。

在图3(a)中表示控制程序231进行的控制方法的示意图，在(b-1)表示开关阀12A的开关状态，在(b-2)表示开关阀12B的开关状态，在(b-3)表示开关阀12C的开关状态。在图4中表示控制程序231的流程。

首先说明图4的流程。仅从制冷剂容器10A进行供给(S 1)，直到制冷剂容器10A的残量为装满时的1/3以下(S2；NO)。制冷剂容器10A的残量为1/3以下时(S2；YES)，从装满制冷剂容器10B和制冷剂容器10A各30秒交互地进行供给(S4)，直到制冷剂容器10A的残量为不到最低量(S3；YES)。由此，从制冷剂容器10A和制冷剂容器10B每次等量地供给制冷剂。

制冷剂容器10A的残量为不到最低量时(S3；NO)，仅从制冷剂容器10B供给制冷剂(S5)，直到制冷剂容器10B的残量为装满时的1/3以下(S6；NO)。制冷剂容器10B的残量为1/3以下时(S6；YES)，从装满制冷剂容器10C和制冷剂容器10B各30秒交互地进行供给(S8)，直到制冷剂容器10B的残量为不到最低量(S7；YES)。由此，从制冷剂容器10B和制冷剂容器10C每次等量地供给制冷剂。

制冷剂容器10B的残量为不到最低量时(S7；NO)，仅从制冷剂容器10C供给制冷剂(S9)，直到制冷剂容器10C的残量为装满时的1/3以下(S10；NO)。制冷剂容器10C的残量为1/3以下时(S10；YES)，从装满制冷剂容器10A和制冷剂容器10C各30秒交互地进行供给(S12)，直到制冷剂容器10C的残量为不到最低量(S11；YES)。由此，从制冷剂容器10C和制冷剂容器10A每次等量供给制冷剂。制冷剂容器10C的残量为不到最低量时(S11；NO)，返回到S1。

有关进行上述供给时的制冷剂的重量％，使用图3进行说明。在图3中，横轴是时间轴，纵轴在被供给的制冷剂中采用R32的重量％。粗线L11表示在压送泵13A、13B的出口附近的R32的重量％。粗线L12表示在联管箱18中的R32的重量％。虚线L13表示R125的重量％。

L1、L4表示制冷剂容器10A内的R32的重量％。L2、L5表示制冷剂容器10B内的R32的重量％。L3、L6表示制冷剂容器10C内的R32的重量％。另外，L7表示在制冷剂容器10内的装满状态下的R32的重量％。

在步骤1中，开关阀12A全开，开关阀12B以30秒间隔重复打开关闭。在步骤1的状态下，由于制冷剂容器10A内的制冷剂残量少，所以内压比制冷剂容器10B低。从而，在打开开关阀11A的状态下，打开开关阀12B时，止回阀17A发生作用，仅从制冷剂容器10B供给制冷剂。另外，如果关闭开关阀12B，则仅从制冷剂容器10A供给制冷剂。根据此现象，仅打开关闭一方的开关阀，就可以从制冷剂容器10A和制冷剂容器10B交互地供给制冷剂。

由于开关阀的打开状态仅由弹簧力来进行，所以根据此方法，能够减少气动阀构成的开关阀的动作次数，因而能够实现节省能源。另外，由于减少开关阀的动作次数，所以能够提高开关阀的耐久性。

接着，对在进行上述控制时供给的制冷剂，基于图3的(a)进行说明。

在步骤1的开始时，制冷剂容器10A内的R32的重量％约为22重量％，在步骤1结束时的R32的重量％低于21重量％，由于有超出作为R32的容许值23±2重量％的下限值21重量％的担心，所以从处于装满状态的制冷剂容器10B和制冷剂容器10A交互地进行制冷剂供给。根据此方法，步骤1开始时的制冷剂容器10B内的R32的重量％约为24.5重量％，从制冷剂容器10B和制冷剂容器10A交互地供给时，在联管箱18中的R32的重量％为稍微超过23重量％的值。

供给于产品的重量约为20kg，被储存到制冷剂容器中的制冷剂重量例如是1000kg，因而在供给到16、7个产品期间继续步骤1。

在步骤1中，由于从制冷剂容器10B和制冷剂容器10A交互地供给制冷剂，所以表示在联管箱18中的R32的重量％的L12成为L2和L1中间的线，其中，L2表示制冷剂容器10B内的R32的重量％，L1表示制冷剂容器10A内的R32的重量％。进而，通过用压送泵13A、13B混合制冷剂，在压送泵13A、13B的出口附近的R32的重量％成为如L11所示的线。

接着，在步骤1供给于16、7个产品后，切换到步骤2。在步骤2中，仅从制冷剂容器10B供给制冷剂。制冷剂容器10B内的R32的重量％，在步骤2的开始时为稍微超过23重量％的值，由于在步骤2的结束时约为22重量％，所以如果就这样供给制冷剂容器10B内的制冷剂，可以稳定在作为R32的容许值的23±2重量％内。

以步骤2的供给状态对16、7个产品进行供给。开始对产品供给时，R32的重量％是稍微超过23重量％的值，在步骤2的结束时约为22重量％。

接着，在步骤3中，仅由制冷剂容器10B继续供给时，在步骤3的结束时的R32的重量％低于21重量％，由于有超出容许值的担心，所以从处于装满状态的制冷器容器10C和残量为3分之1左右的制冷剂容器10B交互地进行制冷剂供给。根据此方法，步骤3开始时的制冷剂容器10C内的R32的重量％约为24.5重量％，从制冷剂容器10C和制冷剂容器10B交互地供给时，在联管箱18中的R32的重量％为稍微超过23重量％的值。

供给到产品的重量约为20kg，被储存到制冷剂容器中的制冷剂重量例如是1000kg，所以在供给到16、7个产品期间，继续步骤3。

接着，在步骤4中，仅从制冷剂容器10C供给制冷剂。制冷剂容器10C内的R32的重量％，在步骤4的开始时为稍微超过23重量％的值，在步骤4的结束时约为22重量％，所以如果就这样供给制冷剂容器10C内的制冷剂，可以稳定在作为R32的容许值的23±2重量％内。

以步骤4的供给状态对16、7个产品进行供给。开始对产品供给时，R32的重量％是稍微超过23重量％的值，在步骤4的结束时约为22重量％。

以下，在步骤5～10中，分别使用替换成装满的容器的制冷剂容器10A、10B、10C，反复重复与步骤1以后相同的作用。

在以上的说明中，就R32进行了说明，但对R125也通过同样的动作得到同样的作用，有助于维持混合制冷剂的组成。

在图5中表示按每个产品测定的制冷剂成分的R32、R125、R134a的各个重量％。R32在全部产品中都是在23±2重量％内的限定值则为合格。R125在全部产品中都是在25±2重量％内的限定值则为合格。R134a在全部产品中都是在52±2重量％内的限定值则为合格。

如以上详细的说明，根据本实施例的制冷剂供给装置和制冷剂供给方法，制冷剂供给装置，将混合储存饱和蒸气压不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵13A、13B压送，并通过供给管供给到消耗设备中，其中，由于具有依次切换仅从第1容器10A供给上述混合制冷剂的第1方式、从第1容器10A和第2容器10B两方供给混合制冷剂的第2方式、和仅从第2容器10B供给混合制冷剂的第3方式的供给方式切换装置231，所以能够依次切换仅从第1容器10A供给混合制冷剂的第1工序、从第1容器10A和第2容器10B两方供给混合制冷剂的第2工序、和仅从第2容器10B供给混合制冷剂的第3工序，所以在第2工序中，制冷剂的残量变少，能够各半地混合供给R32的重量％下降的制冷剂、和为装满状态且R32的重量％高的制冷剂，可以通过第1工序、第2工序、第3工序总将R32的重量％保持在限定值内。

另外，能够各半地混合供给R125的重量％降低的制冷剂和为装满状态且R125的重量％高的制冷剂，可以通过第1工序、第2工序、第3工序总将R125的重量％保持在限定值内。

在这里，由于在第1容器10A、第2容器10B和第3容器10C的出入口串联连接控制用开关阀和止回阀，所以例如在第1步骤中，使低压的第1容器10A总为打开状态，通过开关控制高压的第2容器10B，可以交互地供给第1容器10A和第2容器的制冷剂，由于不驱动第1容器10A的开关阀12A即可，所以能够实现节省能源。在这里，止回阀在打开第1容器10A和第2容器10B时，防止第2容器10B的高压制冷剂向低压的第1容器10A倒流。

另外，此发明不限定于上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内，如下所述，也能够做适当变更构成的一部分的实施。

在本实施例中使用了3个制冷器容器，但也可以用2个来实施，也可以用4个以上来实施。另外，在本实施例中令使用的制冷剂容器的容量相同，但也可以使用不同容量的制冷剂容器。

Claims

1.一种制冷剂供给装置，将混合储存饱和蒸气压不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵压送，通过供给管供给到消耗设备中，其特征在于：具有依次切换仅从第1容器供给所述混合制冷剂的第1方式、从第1容器和第2容器两方供给所述混合制冷剂的第2方式、和仅从第2容器供给所述混合制冷剂的第3方式的供给方式切换装置。

2.如权利要求1所述的制冷剂供给装置，其特征在于：制冷剂是R32、R125、R134a共3种制冷剂的混合液。

3.如权利要求1或2所述的制冷剂供给装置，其特征在于：在第1容器和第2容器的出入口串联连接控制用开关阀和止回阀。

4.一种制冷剂供给方法，将混合储藏沸点不同的2种以上制冷剂的制冷剂容器中的混合制冷剂通过压送泵压送，通过供给管供给到消耗设备中，其特征在于：依次切换仅从第1容器供给所述混合制冷剂的第1工序、从第1容器和第2容器两方供给所述混合制冷剂的第2工序、和仅从第2容器供给所述混合制冷剂的第3工序。