JP2005055077A

JP2005055077A - 冷媒処理装置

Info

Publication number: JP2005055077A
Application number: JP2003286401A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Kobayashi; 丈博小林
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【目的】簡単安価な構成の追加により、冷媒回収時間の大幅な短縮を実現する。
【構成】冷媒の除水及び濾過を行うフィルタドライヤー９、高圧液化冷媒を減圧気化するエバボレータ１０、気化冷媒を圧縮するコンプレッサー１３、圧縮された冷媒を凝縮液化するコンデンサー１４、冷媒を貯留する冷媒回収タンク１５とを順次備え、前記フィルタドライヤー９の下流側と冷媒回収タンク１５の間に逆止弁７１を介したバイパス管路７０を設け、冷媒回収時車両のエンジン及びコンプレッサーを駆動させた状態とし、冷媒回収初期には高圧液体のまま高速に回収し、回収後期には通常行われているように低圧気化した冷媒を凝縮液化して回収する冷媒処理装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調システム内などに充填されている冷媒から不純物、水分、及びオイル除去して一旦冷媒回収タンク内に回収し、その後、回収したフロンを破壊処理したり、再度空調システム内に戻したりする冷媒処理装置に関するものである。

従来より、車両用空調システム内の冷媒を回収する際、回収装置内のコンプレッサーを利用して車両用空調システム内の冷媒を装置内のタンクに回収することが下記特許文献１に記載されている。

また、被回収冷媒の状態が液体であるか気体であるかを検出装置にて検出し、液体の場合には装置のコンプレッサーを迂回させたバイパス管路を通し、直接タンクに回収し、気体の場合には装置のコンプレッサーを駆動してコンプレッサーで吸引圧縮してタンクに回収する装置が下記特許文献２に記載されている。
特開平０４−１６５２７３号公報特開平０７−２６９９９９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載された装置では、冷媒回収時には、車両のエンジン及び空調システムは駆動させておらず、空調システム内の液体の冷媒を一旦減圧気化させ、コンプレッサーにより、吸引圧縮して再度凝縮液化して回収している。このため、回収にかなりの時間を要していた。

また、前記特許文献２に記載された装置では、回収時間を短縮させるために、液体冷媒はそのままの状態で、気体冷媒はコンプレッサーで一旦吸引圧縮して再度凝縮液化して回収するようにしているが、冷媒の状態を検出する検出装置が必要であり、また管路を切り換えるための高価な電磁弁が必要であった。

さらに、前記特許文献２に記載された装置では、冷媒回収時、空調システムが駆動されておらず、レシーバータンク内の液体冷媒の圧力のみにたよって液体冷媒を回収しているので、液体冷媒の圧力と冷媒回収タンクの圧力がすぐに平衡状態となり、液体冷媒として回収できる量はそれ程多くなく、すぐに時間のかかる気体冷媒での回収となってしまい、結局は回収時間の画期的な短縮は望めないものであった。

このような課題を解決するために本発明は、車両用空調システムのサービスバルブと接続する接続手段と、被回収冷媒から不純物及び水分を除去するフィルタドライヤーと、被回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、被回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、被回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、被回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと順次備えた冷媒処理装置であって、前記フィルタドライヤーの下流側と前記冷媒回収タンクとを接続するバイパス管路と、該バイパス管路途中に介設され、前記冷媒回収タンク側にのみ流通を許容する逆止弁とを備え、冷媒回収時には、車両のエンジン及び空調システムを駆動させた状態で回収動作を行う冷媒処理装置を提供することを要旨とするものである。

本発明の装置は以上のように構成されるので、冷媒回収時間の大幅な短縮が図れ、また、そのための構成も簡単なものであり、コストアップも最小限にとどめることができるものである。

以下、図面を用いて本発明の一実施例について説明する。図１は本発明の全体構成図であり、装置本体１外には、車両の空調システムに設けられた高圧・低圧各サービスバルブと嵌合するための逆止弁付のカプラ２、３が先端に取り付けられた所定長さの高圧・低圧各ホース４、５が延出してあり、高圧ホース４は本体１内の管路６に、低圧ホース５は管路７にそれぞれ接続されている。管路６には高圧用圧力センサ８、液化フロンから不純物や水分を除去するためのフィルタドライヤ９、液化フロンを減圧気化するためのエバポレータ１０が配設されている。更に管路６、７の管路端には管路１１が、管路６、７の途中には管路１２が接続されており、管路１１には、途中分岐された排油パイプ６０、排油パイプ６０先端に設けられたオイル受け６１、回収フロンからオイルを分離する所定容積を持ったオイルセパレータ６２、途中分岐され、先端が後述の冷媒回収タンクの上部に接続された排気パイプ６３、コンプレッサー１３、気化フロンを凝縮液化するためのコンデンサ１４が配設され、管路１２と合流して、液化フロンを貯留するための冷媒回収タンク１５が末端に配設されている。冷媒回収タンク１５上部には安全弁１６が取り付けられ、冷媒回収タンク１５内の圧力が所定以上になると大気開放して冷媒回収タンク１５上部の空気を逃がすようになっている。また、冷媒回収タンク１５内に貯留される液化フロンの重量は冷媒回収タンク１５に取り付けられたロードセル１７により計量されるようになっている。そして、それぞれの管路には管路切換用の電磁弁１８乃至２０及び６４、６５と逆流防止用のチェック弁２１乃至２５が介装されている。さらに、管路６のフィルタドライヤー９下流側と管路１１の冷媒回収タンク１５上流側をバイパスするバイパス管路７０が設けられており、該バイパス管路７０には、管路６側から管路１１側への流体の流れのみを許容する逆止弁７１が設けられている。

図２は操作部で、上部には、液化フロン充填量を表示する充填量表示部２６、高圧側の圧力を表示する高圧用圧力表示部２７が配されている。また下部には、真空引き再生コースを選択するための真空引き再生キー２８、プリセット量を設定したり、充填量を微調整したりするための＋キー２９及び−キー３０、追加充填コースを選択するための追加充填キー３１、選択されたコースを開始させるスタートキー３２、作業を一時中断させるためのストップキー３３、全作業終了後、装置を初期状態に戻すための終了キー３４が左から順に操作性を考慮して配されている。そして、現在作業状況や、次に行う作業や、メンテナンスの内容をなどを報知するため、表示部やキー部周辺に小丸で示すようにＬＥＤがそれぞれ配置されている。

図３はブロック図で、図で示すように、マイクロコンピュータなどから構成される制御手段３５が、各キー類やセンサー類などから信号を受け取り、プログラムに基づき、装置の各機器を作動させるようになっている。図中３６は各種音声出力するためのスピーカである。

次にフローチャート及び流体の移動図に基づき本装置の動作を説明する。

図４は本発明の装置にて実行可能なコースを示すフローチャートであり、図に示すように、本装置では、真空引き再生コース、追加充填コース（本コースは本願発明と直接関係がないため、説明は省略する）の各コースが選択できるようになっている。

まず、図５のフローチャートに基づき、真空引き再生コースについて説明する。

作業者はまず、予め車両のエンジン及び空調システムを駆動させておく。そして、図６に示すように、空調システム５０の高圧・低圧各サービスバルブ５１、５２にカプラ２、３を接続する。

このようにした状態で、操作部では、真空引き再生キー２８、追加充填キー３１それぞれ近傍のＬＥＤが点滅しているので、今回行う真空引き再生キー２８を選択押下する。すると、真空引き再生キー２８近傍のＬＥＤが点灯し、追加充填キー３１近傍のＬＥＤは消灯して、今回は真空引き再生を行うことを作業者に知らせると共に、空調システム５０の規定フロン量Ｃのプリセット入力を促すために＋キー２９及び−キー３０近傍のＬＥＤが点滅し、予め装置側に記憶されている標準充填量Ｄが充填量表示部２６に一旦表示される。ここで、規定フロン量Ｃが標準充填量Ｄと異なっている時には、作業者は充填量表示部２６を見ながら＋キー２９もしくは−キー３０を押下して充填量を規定フロン量Ｃに変更しておく。

次にスタートキー３２を押下するよう促すため、スタートキー３２近傍のＬＥＤが点滅を始める。そしてスタートキー３２を押下すると（ステップ１）、充填量表示部２６の表示は一旦消灯し、スタートキー３２近傍のＬＥＤは点滅から点灯に切り替わり、真空引き再生が開始したことを知らせる。

真空引き再生が開始されると、電磁弁１８が開となり、コンプレッサ１３が駆動する（ステップ２）。この時、空調システム５０は予め駆動されているため、高圧サービスバルブ５２から空調システム５０内の高圧液体フロンが高圧ホース４内に流入してくる。流入してきた高圧液体フロンはフィルタドライヤー９で濾過及び除水された後、バイパス管路７０及びエバボレータ１０に向かうが、エバボレータ１０は径の細いキャピラリーパイプで構成されており、それ自体が抵抗となるため、殆どの高圧液体フロンは、バイパス管路７０を通って冷媒回収タンク１５に直接回収される。

その後、空調システム５０内のフロン量が減少し、冷媒回収タンク１５内の圧力と流入してくる液体フロンの圧力とが、やがて平衡状態に近づく。このようになると、図７に示すように、空調システム５０内に残留しているフロンは、コンプレッサー１３が駆動しているため、バイパス管路７０から自動的に、エバボレータ１０側に引き込まれるようになり、エバボレータ１０で一旦減圧気化され、コンプレッサー１３で圧縮され、コンデンサー１４で凝縮液化されて冷媒回収タンク１５に回収される。また先程の平衡状態に近づいたことが、ロードセル１７で計量されるフロン量の増加がほぼ横這いとなることで検出されるので（ステップ３）、この検出がなされた時に、電磁弁１９を開き（ステップ４）、空調システム５０内の低圧側のフロンも同時に回収するようになっている。

このように、回収初期には、高圧液化フロンのまま回収しているため、回収速度が極めて速く、回収後半では、空調システム５０内のフロン量が既にかなり減少しているため、その残存している量だけ通常の気化から液化を経て回収を行っているため、トータルの回収時間は、全行程を気化から液化を経て回収する従来装置に比較し、かなり短くなっている。

続いて、圧力センサ８で検出される圧力がｐ３（負圧）以下となり（ステップ５）、空調システム５０内のフロンが全量冷媒回収タンク１５内に引き込まれたと判断されると、電磁弁１８が閉じられ、コンプレッサ１３が停止して真空引きを終了する。

真空引きが終了したら、充填ＬＥＤが点灯し、電磁弁２０が開かれ、図８に示すように、真空引きされた空調システム５０内に、冷媒回収タンク１５内の液化フロンが一旦エバボレータ１０により減圧気化されて充填される（ステップ６）。やがて冷媒回収タンク１５内のフロン量が−Ｃ減少すると（ステップ７）規定フロン量が空調システム５０内に充填されたとして電磁弁１９、２０が閉じられ、「再生が終了しました。カプラを外し、終了キーを押して下さい。」という音声が出力される（ステップ８）と共に、終了キー３４近傍以外のＬＥＤが全て消灯し終了キー３４近傍のＬＥＤのみが点滅する。作業者は、この音声に従い、高圧・低圧各サービスバルブ５１、５２からカプラ２、３を外し、終了キー３４を押し（ステップ９）、車両のエンジンを停止させる。すると、装置の管路内に残留しているフロンを全て冷媒回収タンク１５内に回収するため、電磁弁１８、１９、２０が開かれると共に、コンプレッサー１３が駆動される（ステップ１０）。そして、図９に示すように、管路内が真空引きされ、冷媒回収タンク１５内に液化フロンとして回収される。やがて、圧力センサ８で検出される圧力がｐ３（負圧）以下となったら（ステップ１１）、電磁弁１８、１９、２０を閉じると共に、コンプレッサ１３を停止し、管路内真空引きを終了し、もし空調システム５０より冷媒回収タンク１５内に引き込まれたフロン量が、充填したフロン量より少なかった場合には充填量表示部２６に追加充填量として表示させる（ステップ１２）。続いて、オイルセパレータ６２内の分離されたオイルをオイル受け６１に排出するため、電磁弁６４、６５が開かれ（ステップ１３）、所定時間ｔ１経過後（約０．５秒）（ステップ１４）電磁弁６５が閉じられ（ステップ１５）、さらに所定時間ｔ２経過後（約５秒）（ステップ１６）には電磁弁６４が閉じられる（ステップ１７）。これにより、図１０に示すように、冷媒回収タンク１５内上部に溜まっている高圧空気が所定時間ｔ１（約０．５秒）だけ排気パイプ６３を通って所定容積を持つオイルセパレータ６２内に排気され、減圧されてオイルセパレータ６２内のオイルと共に排油パイプ６０を通ってオイル受け６１に飛散を抑えられながら排出され、さらに所定時間ｔ２経過後（約５秒）にはオイルの排出が終了し、終了キー３４近傍のＬＥＤを消灯して真空引き再生の全工程が終了となる。

尚、本実施例では真空引き再生処理装置における実施例を記載してあるが、単に冷媒回収装置であっても同様に実施できることは明白である。

本発明の一実施例である装置の全体構成図である。同装置の操作部説明図である。同装置のブロック図である。同装置が実行可能なコースを示すフローチャートである。同装置の真空引き再生コースを説明するフローチャートである。同装置の真空引き再生コースにおける真空引き再生時の高圧液体フロンの流れを示す説明図である。同装置の真空引き再生コースにおける真空引き再生時の低圧気化フロンの流れを示す説明図である。同装置の真空引き再生コースにおける充填時のフロンの流れを示す説明図である。同装置の管路内残留フロン回収時のフロンの流れを示す説明図である。同装置のオイル排出時におけるオイルの流れを示す説明図である。

符号の説明

２、３カプラ
９フィルタドライヤー
１０エバボレータ
１３コンプレッサー
１４コンデンサー
１５冷媒回収タンク
３５制御手段
５０空調システム
７０バイパス管路
７１逆止弁

Claims

車両用空調システムのサービスバルブと接続する接続手段と、被回収冷媒から不純物及び水分を除去するフィルタドライヤーと、被回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、被回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、被回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、被回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと順次備えた冷媒処理装置であって、
前記フィルタドライヤーの下流側と前記冷媒回収タンクとを接続するバイパス管路と、該バイパス管路途中に介設され、前記冷媒回収タンク側にのみ流通を許容する逆止弁とを備え、冷媒回収時には、車両のエンジン及び空調システムを駆動させた状態で回収動作を行うことを特徴とする冷媒処理装置。