JP2006220381A

JP2006220381A - 冷媒処理装置

Info

Publication number: JP2006220381A
Application number: JP2005035446A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Kobayashi; 丈博小林
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【目的】車両用空調システムから冷媒を回収する際、回収時間の最速化、及び確実な全量回収を実現する。
【構成】車両用空調システム６０から冷媒を冷媒回収タンク１６に回収する冷媒処理装置であって、計時手段７０で計時される単位時間当たりにおけるロードセル２０で計量される回収冷媒の重量変化量が、所定値を下回り、且つ、計時手段７０で所定時間計時している間、圧力センサー８で検出される圧力が所定圧力以下であった場合に回収を終了するようにした冷媒処理装置。
【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を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に、下記特許文献１に記載されているように、回収冷媒の重量が所定重量に到達した時点で回収終了とする装置や、下記特許文献２に記載されているように、回収冷媒の圧力が所定圧力以下となると回収終了とする装置があった。
実開平０４−０５０３６９号公報実開平０６−０１８８６７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、予め空調システム内に充填されている冷媒量が正規の量であることが前提であり、殆どの場合がそうであるように、冷媒を回収する時点では相当時間が経過しているものであって、充填されていた冷媒量はある程度減少しているのが常である。そのような状態で回収する冷媒重量を正規量に設定して冷媒を回収すると、所定重量には到達せず、いつまでも回収終了とはならないという問題が生じ、また、冷媒が減少していることを予測してある程度回収重量を少なくして回収を開始した場合、かなりの未回収冷媒が空調システム内に残存したままの状態で回収を終了するという可能性があり、やはり問題であった。

さらに、空調システムのレイアウト等の違いにより、空調システム内での冷媒の状態が異なり、例えば、液体状の冷媒が空調システム内のある管路に留まって回収しきれないような場合には、気化するのを待って回収しなければならず、その場合、回収冷媒が所定圧力以下となっている状態が存在することになり、前記特許文献２に記載された装置では、未回収のまま回収を終了してしまうおそれがあった。

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高圧・低圧各サービスバルブと接続する接続手段と、車両用空調システムから回収される回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、前記回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、前記回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、前記回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと、前記回収冷媒の重量を計量するロードセルと、計時手段と、前記各機器の駆動・停止を行う制御手段とを備えた冷媒処理装置において、車両用空調システムから冷媒を回収する際、前記計時手段で計時される単位時間当たりにおける前記ロードセルで計量される回収冷媒の重量変化量が、所定値を下回った場合に回収を終了するようにした冷媒処理装置を提供することを要旨とするものである。

また、車両用空調システムの高圧・低圧各サービスバルブと接続する接続手段と、車両用空調システムの圧力を検出する圧力センサーと、車両用空調システムから回収される回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、前記回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、前記回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、前記回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと、前記回収冷媒の重量を計量するロードセルと、計時手段と、前記各機器の駆動・停止を行う制御手段とを備えた冷媒処理装置において、車両用空調システムから冷媒を回収する際、前記計時手段で計時される単位時間当たりにおける前記ロードセルで計量される回収冷媒の重量変化量が、所定値を下回り、且つ、前記計時手段で所定時間計時している間、前記圧力センサーで検出される圧力が所定圧力以下であった場合に回収を終了するようにした冷媒回収装置とすることにより、より良い態様となる。

本発明の装置は以上のように構成されるので、冷媒回収を正確、且つ、最短時間で行うことができるようになる。また、冷媒を回収した後、空調システム内に新たに冷媒を充填する場合にでも、正確に空調システムに定められた規定量を充填することができる。

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は、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１３、コンプレッサー１４、オイルセパレータ１３内に内蔵されたコンデンサー１５を経由して冷媒回収タンク１６に配管されている。
オイルセパレータ１３で分離されたオイルは排油パイプ１７からオイル受け１８に適宜排出されるようになっている。
冷媒回収タンク１６上部には安全弁１９が取り付けられ、冷媒回収タンク１６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１６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１６内に貯留される液化フロンの重量は冷媒回収タンク１６に取り付けられたロードセル２０により計量されるようになっている。
さらに、フィルタドライヤー９下流側とコンプレッサー１４の吸込側を直接連通させるためのバイパス管路２１と、冷媒回収タンク１６から再生した冷媒を一旦キャピラリーチューブ２２で気化させ、管路７を経由して、空調システムの低圧側から充填するための充填管路２３と、再生冷媒充填時、冷媒回収タンク１６内の圧力を管路１１にかけ、再生冷媒が管路１１に流れてこないようにするため、オイルセパレータ１３の下流側に配管された補助管路２４とが設けてある。
管路７には再生冷媒充填時、オイルを補充するためのオイル缶２５が、また、冷媒回収タンク１６内の再生冷媒の量が不足した場合に新規なフロンを冷媒回収タンク１６内に補充するためのフロン缶２６が接続でき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３０乃至３８と逆流防止用のチェック弁４０乃至４４が介装されている。

図２は操作部５０で、上部には、液化フロン充填量を表示する充填量表示部５１、高圧側の圧力を表示する高圧用圧力表示部５２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５３、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５４及び−キー５５、追加充填コースを選択するための追加充填キー５６、選択されたコースを開始させるスタートキー５７、作業を一時中断させるためのストップキー５８、全作業終了後、装置を初期状態に戻すための終了キー５９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２８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２９は各種音声出力するためのスピーカー、７０は計時手段である。

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、図６に示すように、空調システム６０の高圧・低圧各サービスバルブ６１、６２にカプラ２、３を接続する。

このようにした状態で、操作部５０では、真空引き再生キー５３、追加充填キー５６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５３を選択押下する。すると、真空引き再生キー５３近傍のＬＥＤが点灯し、追加充填キー５６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６０の規定フロン量Ｃのプリセット入力を促すために＋キー５４及び−キー５５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５１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５１を見ながら＋キー５４もしくは−キー５５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５７を押下するよう促すため、スタートキー５７近傍のＬＥＤが点滅を始める。そしてスタートキー５７を押下すると（ステップ１）、充填量表示部５１の表示は一旦消灯し、スタートキー５７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３０が開となり、コンプレッサ１４が駆動する（ステップ２）。すると、高圧サービスバルブ６１から空調システム６０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、エバボレータ１０で減圧気化され、さらに、オイルセパレータ１３で気化されつつフロンからオイルが分離される。しかしこの時、フロンが一気に気化することにより、周囲の熱を奪いオイルセパレータ１３が急冷され、このままではオイルセパレータ１３内に気化しない液体冷媒が溜まってしまうことになる。よって気化を促進するため、一旦気化した冷媒を凝縮液化し、その際高温となるコンデンサー１５をオイルセパレータ１３内に内蔵してある。これにより、オイルセパレータ１３内で熱交換が行われ、オイルセパレータ１３内での気化及びコンデンサー１５での液化が効率良く進行する。このようにして、空調システム６０内の高圧側の液体冷媒がその圧力ゆえ迅速に冷媒回収タンク１６に回収される。

そして、圧力センサー８で検出される圧力が第１所定圧Ｐ１（例えば０．２ＭＰａ）以下を検出すると（ステップ３）、つまり空調システム６０の高圧側に残留しているフロンがほぼ気体状態であると判断して、電磁弁３１乃至３３を開くと（ステップ４）、図７に示すように、空調システムの高圧側及び低圧側より残留している気体フロンがフィルタドライヤー９てせ濾過及び除水され、バイパス管路２１を通り、コンデンサー１５で凝縮液化され、冷媒回収タンク１６に回収される。

そして、やがて計時手段７０で計時される単位時間当たりにおけるロードセル２０で計量される回収冷媒の重量変化量Ｇが所定値Ｇ１（例えば１分当たり１０グラム）を下回っていれば（ステップ５）、ほぼ全量のフロンを回収し終わったと判断して、真空引きを終了すれば良いのであるが、万が一、装置の設置場所や装置の経年変化等の劣悪環境により、ロードセル２０がコンプレッサー１４の振動の影響を受け、正確に重量変化を検出できなかった場合を考慮して、本装置では、ステップ５の回収終了条件に加え、計時手段７０で所定時間ｔ４計時している間、圧力センサー８で検出される圧力が第２所定圧Ｐ２（例えば−０．０３ＭＰａ）以下であった場合（ステップ６）の２つの条件を満たしたら、初めてコンプレッサー１４を停止し、電磁弁３０，３２，３３が閉じ（ステップ７）、回収終了としている。

真空引きが終了したら、充填ＬＥＤが点灯し、エンジンを駆動して空調システム６０をオンするよう案内されるので作業者はその指示に従う。そして、充填が開始されるのであるが、この時、まず、オイルセパレータ１３内の分離されたオイルをオイル受け１８に排出するため、電磁弁３４、３６が開かれ（ステップ７）、所定時間ｔ１経過後（約０．５秒）（ステップ８）電磁弁３６が閉じられ（ステップ９）、さらに所定時間ｔ２経過後（約５秒）（ステップ１０）には電磁弁３４が閉じられる（ステップ１１）。これにより、図８に示すように、冷媒回収タンク１６内上部に溜まっている高圧空気が所定時間ｔ１（約０．５秒）だけ所定容積を持つオイルセパレータ１３内に排気され、減圧されてオイルセパレータ１３内のオイルと共に排油パイプ１７を通ってオイル受け１８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する。

引き続き、電磁弁３６を開き（ステップ１１）、図９に示すように、冷媒回収タンク１６内の圧力をオイルセパレータ１３内にかけておく。所定時間ｔ３（約１０秒）が経過したら（ステップ１２）、電磁弁３５が開き（ステップ１３）、空調システム６０側のコンプレッサーにより、図１０に示すように、冷媒回収タンク１６内の液体フロンがキャピラリーチューブ２２を通過することによって気化され、空調システム６０の低圧側から充填される。また、先程、オイルセパレータ１３内に圧力をかけておいたので、管路１１にフロンが流れ込まないようになっている。

やがて冷媒回収タンク１６内のフロン量が−Ｃ減少すると（ステップ１４）規定フロン量が空調システム６０内に充填されたとして電磁弁３１、３５、３６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１５）と共に、終了キー５９近傍以外のＬＥＤが全て消灯し終了キー５９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６１、６２からカプラ２、３を外し、終了キー５９を押し（ステップ１６）、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１６内に回収するため、電磁弁３０乃至３３が開かれると共に、コンプレッサー１４が駆動される（ステップ１７）。そして、図１１に示すように、管路内が真空引きされ、冷媒回収タンク１６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Ｐ２以下となったら（ステップ１８）、電磁弁３０乃至３３を閉じると共に、コンプレッサ１４を停止し、管路内真空引きを終了し、もし空調システム６０より冷媒回収タンク１６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５１に追加充填量として表示させる（ステップ１９）。そして最後に、終了キー５９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。
また、本実施例では冷媒回収時、空調システムを作動させていないが、作動させながら、回収を行ってもよく、その場合、空調システムのコンプレッサーにより、空調システム内の低圧側の気体状フロンが高圧液化されることになり、さらに回収時間の短縮が望めるものとなる。

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。同装置の充填前の準備工程における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。

符号の説明

８圧力センサー
１０エバポレータ
１４コンプレッサー
１５コンデンサー
１６冷媒回収タンク
２０ロードセル
２８制御手段
６０空調システム
７０計時手段

Claims

車両用空調システムの高圧・低圧各サービスバルブと接続する接続手段と、車両用空調システムから回収される回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、前記回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、前記回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、前記回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと、前記回収冷媒の重量を計量するロードセルと、計時手段と、前記各機器の駆動・停止を行う制御手段とを備えた冷媒処理装置において、
車両用空調システムから冷媒を回収する際、前記計時手段で計時される単位時間当たりにおける前記ロードセルで計量される回収冷媒の重量変化量が、所定値を下回った場合に回収を終了するようにしたことを特徴とする冷媒処理装置。
車両用空調システムの高圧・低圧各サービスバルブと接続する接続手段と、車両用空調システムの圧力を検出する圧力センサーと、車両用空調システムから回収される回収冷媒を減圧気化するエバボレータと、前記回収冷媒を吸引圧縮するコンプレッサーと、前記回収冷媒を凝縮液化するコンデンサーと、前記回収冷媒を貯蔵する冷媒回収タンクと、前記回収冷媒の重量を計量するロードセルと、計時手段と、前記各機器の駆動・停止を行う制御手段とを備えた冷媒処理装置において、
車両用空調システムから冷媒を回収する際、前記計時手段で計時される単位時間当たりにおける前記ロードセルで計量される回収冷媒の重量変化量が、所定値を下回り、且つ、前記計時手段で所定時間計時している間、前記圧力センサーで検出される圧力が所定圧力以下であった場合に回収を終了するようにしたことを特徴とする冷媒処理装置。