JP2001280762A - 自動車空調装置用充填装置 - Google Patents

自動車空調装置用充填装置

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JP2001280762A
JP2001280762A JP2001051364A JP2001051364A JP2001280762A JP 2001280762 A JP2001280762 A JP 2001280762A JP 2001051364 A JP2001051364 A JP 2001051364A JP 2001051364 A JP2001051364 A JP 2001051364A JP 2001280762 A JP2001280762 A JP 2001280762A
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ビムベース ヘルベルト
Harald Raiser
ライザー ハラルド
Schmidt Wolfgang
シュミット ヴォルフガング
Michael Sickelmann
ズィッケルマン ミヒャエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 危険のない冷媒や天然冷媒、特にＣＯ2で作
動可能な自動車空調装置用の充填装置で、高い安全基準
を有し、同時に簡単な操作性と安価な構造とを有するよ
うにすることを提供する。 【解決手段】 充填装置は、装置（１０）を空調装置に
接続するための接続部（１２）と、ドレン弁（２４）を
含む、空調装置の冷媒を限定的に排出するためのドレン
管路（１８）と、ポンプ（３６）を有し、接続部（１
２）に接続された、残留冷媒およびその他の不純物を完
全に吸入排出するための吸入排出管路（２０）と、接続
部（１２）に接続された、空調装置に冷媒貯蔵容器（４
４）から冷媒を充填するための冷媒供給管路（２２）と
を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置の整備の
ために使用済みの古い冷媒を新しい冷媒と交換するのに
必要とされる自動車空調装置用充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＰ０３１５２９６Ｂ１により、冷媒を
空調装置から取り出して清浄にし再び空調装置に供給す
ることのできる冷媒回収装置が公知である。この公知の
冷媒回収装置は、冷媒Ｒ１２またはＲ１３４ａで作動す
る空調装置用に適している。これらの冷媒はその炭化水
素含有量のゆえにきわめて環境に有害で、環境中に排出
されてはならず、蒸発器、凝縮器、圧縮機、各種弁、等
の多数の構成要素と複雑な構造とを有するこのような冷
媒回収装置が必要となる。
【０００３】危険のない冷媒や天然冷媒、例えばＣＯ2
を含有した空調装置にはこのような冷媒回収装置が必要
でなく、もしくは有意義ではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、単純な構造とされて相応に安価で高い安全基準を示
す、危険のない冷媒、特にＣＯ2を使った自動車空調装
置用の充填装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、装置を空調
装置に接続するための接続部と、ドレン弁を含む、空調
装置の冷媒を限定的に排出するためのドレン管路と、ポ
ンプを有し、接続部に接続された、残留冷媒を完全に吸
入排出するための吸入排出管路と、接続部に接続され
た、空調装置に冷媒貯蔵容器から冷媒を充填するための
冷媒供給管路とを備えた自動車空調装置用充填装置によ
って解決される。
【０００６】本発明の解決手段を例示すると、各請求項
に記載の自動車空調装置用充填装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明によれば、充填装置は装置
を空調装置に接続するための接続部を有するだけであ
り、この接続部から実質的に３つの管路が分岐してい
る。第１管路はドレン管路として構成されてドレン弁を
含み、このドレン弁で冷媒、特にＣＯ2は限定的に排出
することができる。冷媒を限定的にゆっくりと排出する
ことはＣＯ 2空調装置の場合特別重要である。というの
も、ＣＯ2が未制御に排出されると空調装置内で使用さ
れる高分子、例えばシールが損傷を受けることがあろう
からである。第２管路は水分、汚れおよびＣＯ2残充填
量を空調装置から完全に吸入排出することのできるポン
プを有する吸入排出管路として構成されており、この場
合空調装置は供給管路を介して新鮮ＣＯ2を充填するこ
とができる。ＣＯ2は市販の冷媒貯蔵容器内に貯蔵され
ている。
【０００８】本発明による充填装置は高い安全基準を提
供し、単純で相応に安価に構成されており、したがって
不慣れな者でも簡単に操作することができる。
【０００９】本発明の１構成ではドレン管路中に油分離
器が設けられており、ＣＯ2と一緒に搬送される冷凍機
油の排出時にそれは環境に放出されるのでなく、集めて
廃棄処理することができる。
【００１０】ＣＯ2の限定的排出を確保するためにドレ
ン管路中に減圧装置が設けられており、ＣＯ2は所定の
質量流量もしくは体積流量で排出することができる。
【００１１】新鮮ＣＯ2の充填圧力を確実に調整するこ
とができるようにするために、供給管路中に圧力測定器
が設けられている。
【００１２】所要の充填圧力を達成することができるよ
うにするために、冷媒貯蔵容器が加熱手段を有し、貯蔵
容器内に存在するＣＯ2はこの加熱手段で加熱すること
ができ、空調装置は相応の圧力、例えば７０ｂａｒで充
填することができる。加熱出力が過度に高くなることの
ないように、そして空調装置の破損を生じうるような過
度に高い圧力が発生することのないように、加熱出力を
限定するための安全回路が設けられている。
【００１３】ＣＯ2を冷媒とする自動車空調装置では限
定量のＣＯ2が注入されねばならず、＋／−１０グラム
の公差を超えてはならないであろう。この公差限界を守
ることができるようにするために計量器が設けられてお
り、貯蔵容器から取り出される冷媒量はこの計量器で厳
密に測定することができる。
【００１４】本発明の他の構成では、空調装置を完全に
空にするためのポンプが真空ポンプとして構成されてお
り、この真空ポンプで気体ＣＯ2を吸入排出することが
でき、また冷凍サイクルの管路および構成要素中に限定
的真空を生成することができ、冷凍回路の漏れ試験も行
うことができる。真空を生成する場合、冷凍機油中に溶
出したＣＯ2も油から追い出されて吸入排出される。生
成されたこの真空は付加 的に冷凍サイクルの除湿に役
立つ。
【００１５】操作を容易とするために、充填装置の弁、
ヒータ、計量器、等すべての構成要素を制御するための
制御装置が設けられており、この制御装置で個々の構成
要素は中央から制御可能である。これにより、冷媒の限
定的排出、冷凍サイクル中での真空生成、充填圧力の点
検と調整、限定的質量流で空調装置への限定的冷媒量の
限定的充填、等すべての主要過程は自動化することがで
きる。
【００１６】場合によって発生する高圧に個々の管路が
耐えることができるように、管路は好ましくは鋼または
アルミニウムで構成すべきであろう。
【００１７】充填装置を可変的に利用できるようにする
ために、充填装置全体は１つのハウジング内に収容さ
れ、可搬式に構成されている。知られているようにこれ
は例えばハウジングの脚輪によって実現しておくことが
できる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参考に１実施例について本発明
を詳しく説明する。
【００１９】本発明による充填装置１０は充填装置１０
を自動車空調装置に接続するための接続部１２を有す
る。この接続部１２に接続された管路１４は第１遮断弁
１６を介して遮断可能であり、ドレン管路１８と吸入排
出管路２０と冷媒供給管路２２とに分岐している。
【００２０】ドレン管路１８は第２遮断弁２４と減圧装
置２６と油分離器３０を直列に接続して有する。ドレン
管路１８の末端に冷媒出口３２が配置されており、排出
される冷媒はこの出口を介して環境中に放出することが
できる。
【００２１】吸入排出管路２０は第３遮断弁３４と後段
の真空ポンプ３６とを有する。この遮断弁３４と真空ポ
ンプ３６との間で分岐する安全管路３８中に逆止め弁が
配置されており、真空ポンプ３６の入口４０に大量の冷
媒が溜まると、この冷媒は真空ポンプ３６を介して完全
に排出されねばならないのではなく、安全管路３８と逆
止め弁４０とを介して環境に放出することができる。
【００２２】冷媒供給管路２２が管路１４を冷媒貯蔵容
器４４に接続し、空調装置内に満たされるべき冷媒、特
にＣＯ2がこの冷媒貯蔵容器内に貯蔵されている。安全
上の理由から、立上り管を備えた市販の液化ガスボンベ
が貯蔵容器４４として利用される。貯蔵容器４４はガス
ボンベ弁４６を介して遮断可能である。供給管路２２は
第４遮断弁４８を介してやはり遮断可能である。空調装
置を充填するための弁４６、４８、１６の開弁時、絞り
装置５０が、貯蔵容器４４から充填装置１０の管路系内
に冷媒が過度に速く溢れるのを防止する。空調装置の充
填圧力は貯蔵容器４４の温度とそのなかに存在する冷媒
量とに依存して生じ、管路１４および供給管路２２中に
設けられる圧力測定器５２、５４で読み取ることができ
る。貯蔵容器４４から冷媒を溢れさせるために、貯蔵容
器４４内の使用圧力は冷凍サイクル中に実際に現れる圧
力よりも常に高くなければならない。このために必要な
使用圧力を必要な場合に貯蔵容器内に生成するために、
冷媒貯蔵容器４４が加熱手段６０を有し、この加熱手段
で冷媒貯蔵容器は、したがってそのなかにある冷媒は加
熱することができる。
【００２３】電子制御回路を介して加熱出力は制御する
ことができ、こうして貯蔵容器内に相応の使用圧力が達
成され、また圧力が過度に高い場合ヒータ６０の遮断が
行われる。さらに、機械式安全遮断回路６２が設けられ
ており、この安全遮断回路は貯蔵容器４４に配置される
温度センサ６３を有し、この温度センサは毛細管を介し
て安全遮断回路に接続されている。安全限界温度に達す
ると、ヒータ６０用給電が中断される。
【００２４】供給管路２２から分岐する第２安全管路５
６は安全弁５８を介して開路することができる。非常
時、未知の理由から供給管路２２中の圧力が過度に高く
なると、安全弁５８は手で開弁することもできる。
【００２５】冷媒貯蔵容器４４が計量器６４上で支承さ
れており、計量器６４の表示・制御ユニット６６を介し
て、厳密に測定可能な量の冷媒を冷媒貯蔵容器４４から
取り出すことができる。
【００２６】自動車空調装置の充填は以下の方法ステッ
プに従って行われる。
【００２７】まず充填装置１０はその接続部１２が自動
車空調装置の、車両に配置される充填弁６８に接続され
る。第３遮断弁３４が閉じられ、充填弁６８と第１、第
２、第４遮断弁１６、２４、４８が開かれ、減圧装置２
６は希望する流れが生じるように調整される。この場合
古い冷媒は油分離器３０を介し出口３２から限定的にゆ
っくりと大気中に放出することができる。空調装置内お
よび充填装置１０の管路中の圧力が周囲圧力に低下し、
こうしてドレン管路１８内の流れがゼロに低下したな
ら、第２遮断弁２４が閉じられ、真空ポンプ３６が起動
され、第３遮断弁３４が開かれ、いまや吸入排出管路２
０を介して残留冷媒、その他の水分や汚れは空調装置か
ら吸入排出される。
【００２８】残留冷媒が空調装置から吸入排出されたの
ち、第３遮断弁３４と充填弁６８が閉じられ、ガスボン
ベ弁４６が開かれる。次に貯蔵容器４４の温度と容量と
に依存して特定の充填圧力が生じる。充填圧力に達する
ために場合によっては冷媒貯蔵容器４４は加熱手段６０
を介して加熱することができる。事前に計量器６４の表
示器６６が読み取られており、冷媒貯蔵容器４４から取
り出される冷媒の測定が可能である。次に冷媒が冷媒貯
蔵容器４４から充填装置１０の管路系内に流れる。車両
の充填弁６８を制御下に開くことによって空調装置の冷
凍回路が充填される。
【００２９】所定の冷媒量に達したのち充填弁６８が閉
じられる。注入される冷媒量は貯蔵容器４４の重量減少
に一致する。ガスボンベ弁４６を閉じて第２遮断弁２４
を開くことによって充填装置１０の管路系内の冷媒は環
境中に排出される。引き続き充填装置１０は冷媒サイク
ルから分離することができる。
【００３０】排出・充填過程全体は、すでに冒頭に述べ
たように、詳しくは図示しない制御装置によって自動的
に経過することができる。このため有利には、注入され
るべき冷媒量は制御装置に入力可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による充填装置の略ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 充填装置 １２ 接続部 １４ 管路 １６ 第１遮断弁 １８ ドレン管路 ２０ 吸入排出管路 ２２ 冷媒供給管路 ２４ 第２遮断弁 ２６ 減圧装置 ３０ 油分離器 ３２ 冷媒出口 ３４ 第３遮断弁 ３６ 真空ポンプ ３８ 安全管路 ４０ 入口、逆止め弁 ４４ 冷媒貯蔵容器 ４６ ガスボンベ弁 ４８ 第４遮断弁 ５０ 絞り装置 ５２、５４ 圧力測定器 ５６ 第２安全管路 ５８ 安全弁 ６０ 加熱手段、ヒータ ６２ 機械式安全遮断回路 ６３ 温度センサ ６４ 計量器 ６６ 表示・制御ユニット ６８ 充填弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング シュミット ドイツ連邦共和国、 73207 プロヒィン ゲン、 エルスト・ザッハス・ストラッセ ３ (72)発明者 ミヒャエル ズィッケルマン ドイツ連邦共和国、 70435 シュトゥッ トガルト、 ヴァイカーシァイマー スト ラッセ 23

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車空調装置用充填装置であって、 装置（１０）を空調装置に接続するための接続部（１
    ２）と、 ドレン弁（２４）を含む、空調装置の冷媒を限定的に排
    出するためのドレン管路（１８）と、 ポンプ（３６）を有し、接続部（１２）に接続された、
    残留冷媒を完全に吸入排出するための吸入排出管路（２
    ０）と、 接続部（１２）に接続された、空調装置に冷媒貯蔵容器
    （４４）から冷媒を充填するための冷媒供給管路（２
    ２）とを備えた充填装置。
  2. 【請求項２】 ドレン管路（１８）中に油分離器（３
    ０）が設けられていることを特徴とする、請求項１記載
    の充填装置。
  3. 【請求項３】 ドレン管路（１８）中に減圧装置（２
    ６）が設けられていることを特徴とする、請求項１また
    は２記載の充填装置。
  4. 【請求項４】 供給管路（２２）中に圧力測定器（５
    ２）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３
    のいずれか１項記載の充填装置。
  5. 【請求項５】 冷媒貯蔵容器（４４）が、容器（４４）
    を加熱するための加熱手段（６０）を有することを特徴
    とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の充填装置。
  6. 【請求項６】 貯蔵容器（４４）の温度が過度に高いと
    きに加熱出力を低減させる機械式安全遮断回路（６２）
    を特徴とする、請求項５記載の充填装置。
  7. 【請求項７】 貯蔵容器（４４）から取り出す冷媒量を
    測定するための計量器（６４）が設けられていることを
    特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の充填装
    置。
  8. 【請求項８】 ポンプ（３６）が真空ポンプ（３６）で
    あることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記
    載の充填装置。
  9. 【請求項９】 充填装置のすべての弁、加熱手段および
    計量器を制御するための制御装置を特徴とする、請求項
    １〜８のいずれか１項記載の充填装置。
  10. 【請求項１０】 管路（１４、１８、２０、２２）が鋼
    またはアルミニウムからなることを特徴とする、請求項
    １〜９のいずれか１項記載の充填装置。
  11. 【請求項１１】 充填装置の個々の構成要素が共通のハ
    ウジング内に設けられており、この共通のハウジングが
    可搬式に構成されていることを特徴とする、請求項１〜
    １０のいずれか１項記載の充填装置。
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