JP2004028564A - 空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置並びに空気の調節システム内の冷媒を浄化する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置（１００）を提供する。
【解決手段】装置は、冷媒回路（５０）からダクト（５１、５２）を介して送られる冷媒の蒸発器及び不純物の分離器として使用される第１の管本体（１１０）と、冷媒（１３０）を圧縮工程中に混入された油（１３１）から分離するために使用される第２の管本体（１０４）とを有する。第１の管本体と第２の管本体とは、上側の分配フランジ（１０１）と下側の分配フランジ（１０６）との間に配置されている。これらフランジ内に、複数のチャネルが形成され、冷媒（１３０）のための回路の一部を形成し、他の機能のために、及び装置を有する浄化機械全体に渡って流れる他の冷媒のために、使用されている。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、限定はされないが特に車のための、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気の調節システムの通常の運転中、冷媒は、冷却回路圧縮機の潤滑油、空気もしくは他の凝縮できない気体、水及び固形微粒子によって汚染される。
【０００３】
油による汚染は“生理学的”だが、他の種類の汚染は主に以下のような望ましくない影響を受けることによるものである。例えば、
冷媒が最初から純粋でないか十分に清潔でない貯蔵器内に入れられていたことによって、回路に入れられるときに汚染された冷媒が導入されること、
微小割れなどを介して回路の低圧枝管内に空気が侵入してしまうこと、
回路に導入する工程の間に、もしくはメインテナンス中に生じる他の汚染などがある。
【０００４】
冷媒内に空気と油とが存在することによって、不可避的に、調節システムの正確な運転が影響を受け、これの有効性を減じる。また、回路内に水が存在すると、同様に回路に損傷を与える酸物質（ａｃｉｄ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）が発生する。かくして、冷媒の正しい特性を取り戻すために規則正しいメインテナンスを提供することが必要である。
【０００５】
現在、空気の調節システムのメインテナンスを行う場合は、必然的に、周期的に回路を空にし、浄化された後の冷媒を集めなくてはならない。
【０００６】
このため、冷媒／不純物の混合物のための入口を上側に、基部に集められた不純物を処理するための出口を下側に有するコンテナによって形成された蒸発器を通常は具備する装置が設けられる。
【０００７】
不純物は、冷媒よりも高い蒸発温度を有していることから、冷媒を徐々に蒸発させる蒸留工程によって冷媒から分離され、基部に堆積する。
【０００８】
かくして、このような装置は、冷媒を蒸発させるまで加熱するための手段を具備する。この加熱するための手段は、例えば、蒸発器内に挿入されて冷媒／不純物混合物と直接接触するコイル管か外側加熱ジャケットなどがよい。
【０００９】
どちらの場合にも、加熱媒体と同じ冷媒を使用することが可能である。実際に、冷媒は、蒸留後に圧縮され、かくして、蒸留前よりも高い温度に達する。続いて、圧縮及び加熱された冷媒は、まだ蒸留されていない冷媒の蒸発のために冷媒熱交換器を通る。
【００１０】
この種類の装置の例が、同じ出願人名の米国特許６２６３６９５号（ＵＳ６２６３６９５）に説明されている。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許６２６３６９５号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
蒸留中に、冷媒は、開始時の状態に対して内部エネルギーを上げることによって冷媒を注入するために使用される圧縮機からの油に混入する。かくして、冷媒が貯蔵器内に蓄えられる前に冷媒から油を収集可能な分離器を、圧縮機の下流部に提供することが必要である。
【００１３】
全ての冷媒浄化工程を果すために、２つのコンテナが必要である。１つは蒸発器で、もう１つは油分離器である。更に、多くのダクト、管付属品及びバルブが、所定のレイアウトに従って冷媒が浄化回路を流れるようにさせるために必要である。
【００１４】
最後に、本装置を組立てる際には、取り付け工程が沢山あるので、異なる構成部品を漏れを生じないように慎重に結合することが必要である。しかしながら、取り付けが多いので、組立て及びテスト工程が時間を取ることと、装置の欠陥が生じる危険が高いことに注意したい。
【００１５】
本発明の目的は、組立て及びテスト工程が先行技術に比べて迅速で容易である、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置を提供することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、品質を向上させて漏れの危険を減じる、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる目的は、先行技術よりもかさばらない、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置を提供することである。
【００１８】
本発明のもう１つの目的は、蒸発器としてのコンテナと油分離器としてのコンテナとが単純かつ迅速かつ安価な方法で形成される装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
これらの目的及び他の目的は、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための本発明の装置によって果される。この装置は、
蒸発器のコンテナを規定し、この中で調節システムから流れてくる冷媒の蒸発と不純物からの分離との両方が生じる第１の管本体と、
冷媒と、圧縮機の下流部の油との分離が中で生じる第２の管本体と、
第１の管本体内に配置されて冷媒の蒸発を生じる熱交換器とを具備し、
また、第１の管本体と第２の管本体とを共に保持し、これら管本体の開口端部を閉じた上側の分配フランジと下側の分配フランジとが設けられ、また、複数のダクトと複数のバルブとが、第１の管本体と第２の管本体とを有する液圧浄化回路を形成するように設けられていることを特徴とする。
【００２０】
効果的には、浄化されるように集められた冷媒は、装置内に入れられ、分配フランジ内に直接に形成された複数のダクトを介して循環される。かくして、ダクトと付属品との数が先行技術と比較して著しく少なく、装置の始動及び運転中に漏れを生じる危険性が減じられる。
【００２１】
特に、回路に必要な付属品とダクトとの数が減ると、装置の組立て工程とテスト工程との両方が非常に単純になり、これに伴って、時間が著しく短縮され、組立て時のエラーの可能性が低くなる。
【００２２】
効果的には、下側の分配フランジ内の、分離器／蒸発器として用いられる第１の管本体の直下には、少なくともチャネルが形成されている。このチャネル内には、圧縮器からの加熱された冷媒が流れ、交換機中に向かう。これにより、蒸発器の金属製の基部全体が、伝導によって加熱される。かくして、用いられる熱交換面は、第１の管本体内に収容される冷媒の高さとは関係なく、集められて浄化された冷媒の率を高くするために、冷媒の蒸発の全持続時間のために大きくされている。
【００２３】
本発明に係る装置の更なる特徴と利点とが、添付図面を参照して、例示のための非制限的な実施形態を以下に説明することによって明らかにされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、空気の調節システム内の冷却冷媒を集めて浄化するための本発明に係る装置１００は、
冷却回路５０からダクト５１、５２を介して運ばれる冷媒１３０の蒸発器及び不純物の分離器として使用される第１の管本体（蒸発器）１１０と、
冷媒１３０を油１３１から分離するために使用される第２の管本体（分離器、油分離器）１０４とを具備する。
【００２５】
第１の管本体１１０と第２の管本体１０４とは、上側の分配フランジ１０１と下側の分配フランジ１０６との間に配置され、押出し成形されたアルミニウム管である。２つのフランジ内には、複数のチャネルが形成され、これらチャネルは、冷媒１３０のための回路の一部を形成し、また、他の機能のために、及び装置１００を有する浄化機械全体にわたって流れる他の冷媒のために、使用される。
【００２６】
管本体１１０に収容された冷媒１３０は、管本体１１０内に配置されたコイル管熱交換器１１１と管本体１１０の下に配置されたフランジ１０６の一部分との熱によって蒸発される。蒸発器１１０は、冷媒１３０の蒸発を容易にするために、各浄化サイクルが終了した後に運転される真空ポンプ９によって真空状態に維持される。
【００２７】
かくして、冷媒よりも高い蒸発温度を有する不純物が、蒸発器１１０の基部に堆積される。これら不純物は、この後に貯蔵器２９へと送られる。
【００２８】
蒸発器１１０からの冷媒１３０は、気相になっており、ダクト５３を経由してシールされた圧縮機１２に達し、この圧縮機内で圧縮及び加熱され、同時に潤滑油１３１に混入し、油分離器１０４内で重力によって分離される。この後、浄化された冷媒１３０は、ダクト５５を介して、及び下側のフランジ１０６（図６）内に形成されたチャネル１２２中を通ってコイル管熱交換器１１１に送られ、蒸発器１１０内に収容された冷媒１３０の蒸発に必要な熱を提供する。
【００２９】
図２乃至図６に、本発明に係る装置１００は、主要な構成上の特徴を強調したかたちで示されている。図２、３及び４には、特に分配フランジ１０１、１０６上の電子バルブ４０−４７と一方向バルブ１０、１５及び１８との可能な配置が示されている。２つの管本体１１０、１０４と分配フランジ１０１、１０６との夫々の間の厳封カップリングを確実にするために、シールリング１０２、１０３及び１０２’、１０３’が与えられている。
【００３０】
図５、６は、特に、装置１００のフランジ１０１、１０６の断面を夫々示す。これには、チャネル１２０、１２２と、蒸発器１１０と油分離器１０４とが中に収容される凹部１１８、１１９、１１８’及び１１９’とを有する液圧回路が示されている。
【００３１】
図７には、本発明に係る浄化回路の概略的な液圧の仕組みが示されている。
【００３２】
冷媒１３０が中に入っている冷却回路５０は、ダクト５１、５２を介して上側の分配フランジ１０１に接続されている。
【００３３】
運転の状況は、圧力に応じて、高圧枝管５１に位置された変換器２０と低圧枝管５２に位置された変換器３とによって制御及び調節される。
【００３４】
冷媒１３０は、機械フィルター７で濾過された後に電子バルブ４６を介して蒸発器１１０に入る。この分離器１１０内で、冷媒は、蒸発に必要な熱をコイル管１１１から得ることによって蒸気に変わり、基部に堆積する不純物から分離される。基部の不純物はこの後、電子バルブ４５を介して廃棄油用コンテナ２９中に運ばれる。
【００３５】
気相になっている冷媒１３０は、分離器１１０から出てダクト５３に配置されたチェックバルブ１０とフィルター１１とを通って流れ、フィルターで脱酸及び脱湿される。続いて、冷媒１３０は、密封された圧縮機１２内に入り、圧縮されて、ダクト５５を介してコイル管１１１に送られる。
【００３６】
圧縮機１２を通ると、冷媒は、油分離器１０４内に集められた潤滑油の一部に混入し、電子バルブ４８によって圧縮機１２に戻る。
【００３７】
コイル管１１１から出ると、浄化された冷媒１３０は、ダクト５６を介して凝縮器３１へと送られて、ファン３０によって冷却され、液化される。続いて、液体は、電子バルブ４９を通り、貯蔵器２８内に貯蔵される前に湿気コントローラー３３に関連したフィルター３２で脱湿される。
【００３８】
フランジ１０１は更に、ダクト５７を介して貯蔵器２８に直接的に接続されている。ダクト５７内では、浄化された冷媒が液相で流れ、変換器１７によって制御される。かくして、関連した電子バルブを適当に駆動することによって、フランジ１０１から、調節システム回路５０に十分に浄化された冷媒を再び送り込むことが可能である。
【００３９】
図７の回路を参照し、これと図２−６の装置と比較すると、浄化機に必要な付属品の大部分が、
２つの管本体１１０、１０４を保持し、
チャネル１２０を規定し、並びに、
蒸発器１１０の基部に加熱チャネル１２２を与えるという本発明の目的を果す２つの分配フランジ１０１、１０６によって、不要にされ得ることが明らかである。
【００４０】
特定の実施形態についての前の説明によって、本発明は、概念的に十分に明らかになるだろう。よって、他の当業者は、現在の知識を応用することによって、更に調査しなくとも本発明の範囲から逸脱することなく、修正することが可能であり、並びに／もしくは、１実施形態のような様々の応用例に適合することも可能である。かくして、このような適合や修正は、特別な実施形態に相当すると考えられなくてはならないことが理解されるだろう。このため、本明細書に説明された異なる機能を具現するための手段と部材とは、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる性質を有してよい。本明細書に用いられている表現もしくは専門用語は、説明を目的としており本発明を制限しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための本発明の装置の液圧回路の概略的な部分図を示す。
【図２】電子バルブとタイロッドとを有する図１の装置の正面立面図を示す。
【図３】図２の装置の上面図を示す。
【図４】図２の装置の分解図を示す。
【図５】図２の矢印Ｖ−Ｖに従った図２の装置の断面図を示す。
【図６】図２の矢印ＶＩ−ＶＩに従った図２の装置の断面図を示す。
【図７】図１、２の装置に対応する、冷媒が浄化される液圧回路を概略的に示す。
【符号の説明】
５０…冷媒回路、５１、５２…ダクト、１０４…第２の管本体、１１０…第１の管本体、１３０…冷媒、１３１…油、１０１…上側の分配フランジ、１０６…下側の分配フランジ。

Claims (6)

1. 蒸発器のコンテナを規定し、中で調節システムから流れてくる冷媒の蒸発と不純物からの分離との両方が生じる第１の管本体と、
   前記冷媒と、圧縮機の下流部の油との分離が中で生じる第２の管本体と、
   前記第１の管本体内に配置されて、前記冷媒の蒸発を生じさせる熱交換器とを具備する、空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置において、前記第１の管本体と第２の管本体とを共に保持し、これら管本体の開口端部を閉じた上側の分配フランジと下側の分配フランジとが設けられ、また、複数のダクトと複数のバルブとが、前記第１の管本体と第２の管本体とを有する液圧浄化回路を形成するように設けられていることを特徴とする装置。
2. 集めて再使用するための前記冷媒は、前記両分配フランジ内に形成された複数のダクト中に入れられて循環される請求項１の空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置。
3. 前記下側の分配フランジ内で、少なくともチャネルが、分離器／蒸発器として用いられる第１の管本体の下に直接的に形成され、このチャネル内で、圧縮機から送られた加熱された冷媒が流れ、熱交換器を横切り、かくして、蒸発器の金属製基部全体が伝導によって加熱される請求項１の空気の調節システム内の冷媒を集めて浄化するための装置。
4. 再使用するための冷媒を第１のコンテナ中に導入する工程と、
   冷媒を加熱して蒸発させ、これに伴って前記浄化される冷媒内の残留物を第１のコンテナの基部に堆積させる工程と、
   冷媒の蒸気を圧縮し、この圧縮時に混入された油を第２のコンテナ内で分離する工程とを具備する、空気の調節システム内の冷媒を浄化する方法において、
   前記第１のコンテナと第２のコンテナとは、上側の分配フランジと下側の分配フランジとの両方によって夫々保持された管本体であることを特徴とする方法。
5. 前記浄化される冷媒は、前記分配フランジ内に形成された複数のダクト中に入れられて循環される請求項４の空気の調節システム内の冷媒を浄化するための方法。
6. 前記圧縮機からの加熱された冷媒は、分離器／蒸発器として用いられる第１の管本体の直下にある下側の分配フランジ内に形成された少なくともチャネル中に送られ、熱交換器を横切り、かくして、蒸発器の金属製基部全体が、第１の管本体のすぐ下から伝導されて加熱される請求項４の空気の調節システム内の冷媒を浄化するための方法。

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