JP6067255B2 - Refrigerant recovery device and refrigerant recovery method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、冷凍空調装置等に使用されている冷媒及び冷凍機油を回収し処理する冷媒回収装置及び冷媒回収方法に関する。 The present invention relates to a refrigerant recovery apparatus and a refrigerant recovery method for recovering and processing refrigerant and refrigeration oil used in, for example, a refrigeration air conditioner.
従来、エアーコンディショナーなど蒸気圧縮式の冷凍空調装置に使用されている冷媒は、その熱物性や化学的な安定性などからクロロフルオロカーボンやフルオロカーボンが使用されている。これらの冷媒はオゾン層を破壊することや大きな地球温暖化影響を示すことから、製品の修理時や製品が使用済みとなった場合には、その冷媒を回収し、無害化処理をしている。 Conventionally, chlorofluorocarbons and fluorocarbons are used as refrigerants used in vapor compression refrigeration air conditioners such as air conditioners because of their thermal properties and chemical stability. These refrigerants destroy the ozone layer and have a great global warming effect. Therefore, when the product is repaired or when the product is used, the refrigerant is collected and detoxified. .
特に、家庭用のエアーコンディショナーなどの小型の冷凍空調装置は、使用中の冷媒の漏れを防止するために密閉型の圧縮機を用いたものが多く、圧縮機の潤滑油となる冷凍機油が冷媒とともに冷凍回路内に封入されている。冷凍機油は冷媒とともに冷凍回路内を循環しながら圧縮機機構部の潤滑を行うため、冷媒と溶解性を有するものが使用されることが多い。製品から冷媒を回収する際には冷凍機油に溶け込んだ冷媒をも回収するため、冷媒と冷凍機油を同時に製品から抜き取ることなどの方法が行われている(特許文献1参照)。 In particular, small refrigeration air conditioners such as home air conditioners often use a hermetic compressor to prevent leakage of the refrigerant in use, and the refrigeration oil that serves as the lubricating oil for the compressor is the refrigerant. At the same time, it is enclosed in a refrigeration circuit. Since refrigeration oil lubricates the compressor mechanism while circulating in the refrigeration circuit together with the refrigerant, oil having solubility with the refrigerant is often used. In order to recover the refrigerant dissolved in the refrigeration oil when the refrigerant is recovered from the product, methods such as simultaneously extracting the refrigerant and the refrigeration oil from the product are performed (see Patent Document 1).
近年、地球温暖化に対する対策検討が様々な分野で進められており、冷凍空調装置で用いられる冷媒についても、回収および適正処理が行われているところ、より地球温暖化影響が小さい物質への代替についても検討されている。 In recent years, countermeasures against global warming have been studied in various fields, and refrigerants used in refrigeration and air-conditioning equipment have also been recovered and properly treated, so they can be replaced with substances that have less impact on global warming. Is also being considered.
現在、家庭用エアーコンディショナーに使用されている冷媒はR−410AというR−32(CH2F2:ジフルオロメタン)とR−125(C2HF5:ペンタフルオロエタン)の混合物である。このR−410Aは、地球温暖化影響の指標となるGWP(Global・Warming・Potential:CO2の地球温暖化影響を1としたときの係数)が2,088であり、地球温暖化影響が大きい。したがって、このR−410Aの代替物質としてR−32(GWP:675)や1234yf、1234ze(いずれもC3H2F4:テトラフルオロプロペン、GWPは1234yfが4、1234zeが9)およびこれらの混合物に注目が集まっている。 Currently, the refrigerant used in home air conditioners is a mixture of R-32A (CH2F2: difluoromethane) and R-125 (C2HF5: pentafluoroethane) called R-410A. This R-410A has a GWP (Global Warming Potential: coefficient when the global warming impact of CO2 is 1), which is an index of the global warming impact, of 2,088, and has a great impact on global warming. Therefore, R-32 (GWP: 675), 1234yf, 1234ze (both C3H2F4: tetrafluoropropene, GWP is 1234yf is 4, 1234ze is 9) and mixtures thereof as an alternative to R-410A. Yes.
しかし、これらの代替物質は大気中で可燃性を示す物質である。また、これらの代替物質は、燃料ガスとして用いられるプロパン(C3H8)やブタン(C4H10)などと比較して燃焼性が小さく、可燃範囲も小さいため、微燃性と呼ばれる場合もある。しかし、これまで冷凍空調装置に封入されていた冷媒は不燃性のものが多く、これらの代替物質(代替冷媒)の適用にあたっては、万一の不測の事態に備えた機能が望まれている。 However, these alternative substances are substances that are flammable in the atmosphere. In addition, these alternative substances are sometimes referred to as slightly flammable because they have lower combustibility and a smaller combustible range than propane (C3H8) and butane (C4H10) used as fuel gas. However, many refrigerants that have been sealed in refrigeration and air-conditioning apparatuses so far are nonflammable, and in the application of these alternative substances (alternative refrigerants), a function for an unexpected situation is desired.
中でも、R−32は、GWPが小さいとは言え、装置の修理時や使用済みとなった時には、回収および適正処理が必要不可欠と考えられる。冷媒の回収作業は冷媒が大気と接触する機会となりうることから、回収装置や回収方法には、万一の不測の事態の悪化を抑制する施策が必要である。 Among them, although R-32 has a small GWP, it is considered that recovery and proper processing are indispensable when the apparatus is repaired or used. Since the recovery operation of the refrigerant can be an opportunity for the refrigerant to come into contact with the atmosphere, the recovery device and the recovery method need a measure for suppressing the deterioration of an unexpected situation.
冷媒の回収作業においては回収された冷媒は圧縮された後、冷却、液化され専用のボンベに収められる。一方で、同時に回収された冷凍機油を排出する際には、従来の冷媒回収装置では、若干の冷媒が溶解した状態の冷凍機油が大気中に排出されてしまうという課題がある。このため、排出する冷凍機油の冷媒溶解量を低減させる機構や、冷凍機油が冷媒と分離した状態で排出される機構などが求められる。 In the refrigerant recovery operation, the recovered refrigerant is compressed, cooled and liquefied, and stored in a dedicated cylinder. On the other hand, when the refrigerating machine oil recovered at the same time is discharged, the conventional refrigerant recovery apparatus has a problem that the refrigerating machine oil in a state where some refrigerant is dissolved is discharged into the atmosphere. For this reason, a mechanism for reducing the refrigerant dissolution amount of the refrigerating machine oil to be discharged, a mechanism for discharging the refrigerating machine oil in a state separated from the refrigerant, and the like are required.
一般には回収された冷凍機油の排出に、窒素やアルゴンなどの不活性ガスを用いることが考えられるが、密閉空間でこれらの不活性ガスが使用される場合には、窒息環境を作り出す危険性があるため現実的ではない。 Generally, it is conceivable to use an inert gas such as nitrogen or argon for discharging the recovered refrigeration oil. However, if these inert gases are used in a sealed space, there is a risk of creating a suffocating environment. Because it is not realistic.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、大気中で可燃性を示す冷媒を使用した冷凍空調装置から冷媒や冷凍機油を回収する際に、万が一の不測の事態の悪化を低減させた冷媒回収装置や冷媒回収方法を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When recovering refrigerant and refrigerating machine oil from a refrigerating and air-conditioning apparatus using a refrigerant exhibiting flammability in the atmosphere, an unexpected situation is unlikely. It is intended to provide a refrigerant recovery apparatus and a refrigerant recovery method that reduce the deterioration of the temperature.
本発明に係る冷媒回収装置は、冷媒と冷凍機油との混合液が供給され、該混合液から冷媒を負圧により分離する気液分離器と、気液分離器に接続され、気液分離器内に負圧を発生させるとともに気液分離器内で分離された冷媒を気液分離器内から排出して回収し圧縮する圧縮機と圧縮された冷媒を冷却して液化する熱交換デバイスとを有する冷媒排出部と、気液分離器に接続され、気液分離器内に滞留した冷凍機油であって冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を気液分離器外に排出可能に設けられた冷凍機油排出部と、気液分離器に接続され、気液分離器内に湿度5g/kg以下の乾燥空気を送り込み、冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を冷凍機油排出部を介して気液分離器外に排出させる乾燥空気供給部とを備えたことを特徴とする。 The refrigerant recovery apparatus according to the present invention is supplied with a mixed liquid of refrigerant and refrigerating machine oil, and is connected to the gas-liquid separator that separates the refrigerant from the mixed liquid by negative pressure, and the gas-liquid separator. A compressor that generates a negative pressure therein, discharges the refrigerant separated in the gas-liquid separator, recovers and compresses the refrigerant, and a heat exchange device that cools and liquefies the compressed refrigerant And a refrigerant discharge unit having a refrigerant discharge unit that is connected to the gas-liquid separator and stays in the gas-liquid separator and in which at least a part of the refrigerant is separated is provided to be discharged out of the gas-liquid separator. The refrigerating machine oil discharge unit and the refrigerating machine oil discharge unit connected to the gas-liquid separator, sending dry air having a humidity of 5 g / kg or less into the gas-liquid separator and separating at least a part of the refrigerant And a dry air supply unit for discharging the gas-liquid separator to the outside. Characterized in that was.
本発明に係る冷媒回収装置によれば、冷媒と冷凍機油との混合液が供給された気液分離器において、冷媒排出部が有する圧縮機により生じた負圧により混合液から冷媒を分離するとともに、気液分離器に接続された冷媒排出部において、圧縮機が気液分離器内で分離された冷媒を気液分離器内から排出し回収して圧縮し、熱交換デバイスが圧縮機で圧縮した冷媒を冷却して液化する。また、気液分離器に接続され、気液分離器内に滞留した冷凍機油であって冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を気液分離器外に排出可能に設けられた冷凍機油排出部と、気液分離器に接続され、気液分離器内に湿度5g/kg以下の乾燥空気を送り込み、冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を冷凍機油排出部を介して気液分離器外に排出させる乾燥空気供給部とを備えているので、可燃性を示す冷媒を冷凍機油とともに冷凍空調装置から回収し、冷凍機油を回収装置から排出する際の不測の事態の悪化を低減することができる。また、万一冷媒回収装置から冷媒の漏洩した場合にも、発生しうる事態の悪化を低減することができる。 According to the refrigerant recovery apparatus of the present invention, in the gas-liquid separator to which the mixed liquid of the refrigerant and the refrigerating machine oil is supplied, the refrigerant is separated from the mixed liquid by the negative pressure generated by the compressor of the refrigerant discharge unit. In the refrigerant discharge section connected to the gas-liquid separator, the compressor discharges the refrigerant separated in the gas-liquid separator, collects and compresses it, and the heat exchange device compresses it in the compressor The cooled refrigerant is cooled and liquefied. The refrigerating machine oil that is connected to the gas-liquid separator and is refrigerating machine oil that stays in the gas-liquid separator and in which at least a part of the refrigerant is separated can be discharged out of the gas-liquid separator. Connected to the discharge unit and the gas-liquid separator, the dry air having a humidity of 5 g / kg or less is fed into the gas-liquid separator, and the refrigerating machine oil in a state where at least a part of the refrigerant is separated is removed via the refrigerating machine oil discharge unit. Since it is equipped with a dry air supply unit that is discharged outside the liquid separator, the flammable refrigerant is recovered from the refrigerating air conditioner together with the refrigerating machine oil, and the unexpected situation is worsened when the refrigerating machine oil is discharged from the collecting apparatus. Can be reduced. Moreover, even if the refrigerant leaks from the refrigerant recovery device, it is possible to reduce the deterioration of the situation that may occur.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る冷媒回収装置の構成を示す図である。図1を用いて、本実施の形態に係る冷媒回収装置の構成及び冷媒回収装置による冷媒回収方法について説明する。
1 is a diagram illustrating a configuration of a refrigerant recovery apparatus according to
冷媒回収装置11は、冷媒と潤滑油である冷凍機油とが封入された冷凍サイクルを用いた被回収製品から、冷媒と冷凍機油とを回収して処理する冷媒処理装置である。冷凍サイクルを用いた被回収製品は、例えば、エアーコンディショナー等の冷凍空調装置である。
The
図1に示すように、冷媒回収装置11は、気液分離容器14、除湿デバイス一体バルブ15、冷凍機油排出口16、真空ポンプ17、圧縮機18、オイルセパレータ19、熱交換デバイス100、冷媒貯留容器111、切り替えバルブ112を備える。
As shown in FIG. 1, the
まず、図1を用いて、冷媒と冷凍機油との混合液から冷媒を分離して、気液分離容器14から冷媒を排出し、排出した冷媒を冷媒回収ボンベ12に回収する冷媒回収装置11による冷媒回収方法の冷媒分離回収工程(冷媒排出工程)について説明する。
First, referring to FIG. 1, the refrigerant is separated from the mixed liquid of the refrigerant and the refrigerating machine oil, discharged from the gas-
冷媒回収装置11は、冷媒と冷凍機油との混合液を貯留する気液分離容器14であって、気液分離容器14に貯留された混合液から冷媒の少なくとも一部を蒸発させて分離し、蒸発させた気体状の冷媒を圧縮機18等により排出する気液分離容器14(気液分離器の一例)を備える。ここで、冷媒を排出させる圧縮機18等は冷媒排出部の一例である。
The
より詳しくは、冷媒回収装置11は、被回収製品であるエアーコンディショナーの室外機等から吸い込み口13を通じて冷媒と冷凍機油とを混合状態で吸い込み、気液分離容器14に貯留する。
More specifically, the
気液分離容器14の内部は、圧縮機18により負圧状態となっているので、冷媒と冷凍機油の混合液から、冷媒だけが蒸発する。蒸発したガス冷媒は、オイルセパレータ19により、さらにオイルが分離される。
Since the inside of the gas-
オイルセパレータ19を通過したガス冷媒は、切り替えバルブ112を介して圧縮機18に取り込まれ、圧縮機18により圧縮され、高温高圧状態となった後、熱交換デバイス100で冷却、液化される。冷却・液化された冷媒は、冷媒貯留容器111で貯留された後に冷媒回収ボンベ12に封入される。
The gas refrigerant that has passed through the
以上のように、冷媒と冷凍機油との混合液から冷媒が分離され回収される。このとき、気液分離容器14に滞留するのは冷媒が分離された状態の冷凍機油であるが、多少の冷媒が残留している可能性がある。したがって、気液分離容器14に滞留するのは冷媒の少なくとも一部が分離された状態の冷凍機油であるということができる。
As described above, the refrigerant is separated and recovered from the mixed liquid of the refrigerant and the refrigerating machine oil. At this time, what remains in the gas-
次に、冷凍機油を排出処理する冷媒回収装置11による冷媒回収方法の冷凍機油排出処理工程(冷凍機油排出工程)について説明する。
Next, the refrigerating machine oil discharge process (refrigerating machine oil discharge process) of the refrigerant recovery method by the
冷媒回収装置11は、冷媒の少なくとも一部が蒸発した状態の冷凍機油(混合液)を排出する冷凍機油排出口16(冷凍機油排出部の一例)を備える。また、冷媒回収装置11は、気液分離容器14に乾燥空気を送り込み、送り込んだ乾燥空気の圧力により、気液分離容器14に貯留されている冷媒の少なくとも一部が蒸発した状態の冷凍機油を冷凍機油排出口16から排出する除湿デバイス一体バルブ15(乾燥空気供給部の一例)を備える。
The
冷凍機油排出処理方法について、以下に詳しく説明する。気液分離容器14内に残された冷凍機油は負圧雰囲気下に一定時間置かれることにより、十分に冷媒が除去された状態となる。したがって、上述したように「冷媒の少なくとも一部が蒸発した冷凍機油」とは、冷媒が十分に除去されている状態の冷凍機油であるが、冷凍機油から完全に冷媒が除去されたとはいえないものである。
The refrigerator oil discharge processing method will be described in detail below. The refrigerating machine oil left in the gas-
上述した冷媒分離回収方法により冷媒を除去した後、圧縮機18の吸入側切り替えバルブ112と気液分離容器14の吸い込み口13とを閉じる。そして、気液分離容器14の上部に取り付けられた除湿デバイス一体バルブ15を開放し、乾燥空気を気液分離容器14内に導入する。
After removing the refrigerant by the refrigerant separation and recovery method described above, the suction
ここで、冷凍機油排出口16を開放すると、気液分離容器14内に導入された乾燥空気の圧力により、気液分離容器14内の冷凍機油(すなわち、「冷媒の少なくとも一部が蒸発した冷凍機油」)が冷凍機油排出口16から排出される。言い換えると、気液分離容器14内の冷凍機油(すなわち、「冷媒の少なくとも一部が蒸発した冷凍機油」)を気液分離容器14内に導入された乾燥空気で置き換えることにより、冷凍機油(すなわち、「冷媒の少なくとも一部が蒸発した冷凍機油」)を冷媒回収装置11から排出する。
Here, when the refrigerating machine
除湿デバイス一体バルブ15は、気体を除湿する除湿デバイスを備え、周辺の空気を除湿デバイスにより除湿し、除湿した周辺の空気を乾燥空気として気液分離容器14に送り込む。尚、このときの除湿デバイスの水分吸着物質は、シリカゲルや消石灰、ゼオライト、活性炭等の水分を吸着するものであればいずれでもよく、またペルチェ素子等による冷凍除湿機器でもよい。
The dehumidifying device integrated
気液分離容器14から冷凍機油を全て排出した後、冷凍機油排出口16を閉鎖し、備え付けの真空ポンプ17(空気排出部の一例)を運転して乾燥空気で満たされた気液分離容器14内を排気する。気液分離容器14内を真空状態とした後、冷媒、冷凍機油の回収作業を再び開始する。すなわち、冷媒と冷凍機油との混合液を吸い込み口13より吸い込み、冷媒分離回収処理工程及び冷凍機油排出処理工程を実行する。
After all the refrigerating machine oil is discharged from the gas-
上記の手順で作業することにより、冷媒回収装置11により回収される冷凍機油からは十分に冷媒が除去され、冷凍機油は乾燥空気の雰囲気で大気圧下に開放されることになる。つまり、冷凍機油に微量の冷媒が残存している場合であっても、乾燥空気の雰囲気で開放されることになる。
By working according to the above procedure, the refrigerant is sufficiently removed from the refrigeration oil recovered by the
また、空気は非凝縮性のガスであることから、冷媒の液化プロセスに混入すると熱交換デバイス100による冷却を行っても圧力が十分に低下せず、冷媒貯留容器111及び冷媒回収ボンベ12内の圧力が上昇するため、継続した冷媒回収が困難となる。しかし、気液分離容器14内の乾燥空気は、冷凍機油排出後には真空ポンプ17により外部に排気されるので、冷媒の圧縮、液化プロセスに混入することは無く、冷媒回収を継続することができる。
In addition, since air is a non-condensable gas, the pressure does not drop sufficiently even if cooling is performed by the
上述した被回収製品の冷媒は、例えば、微燃性を示すR−32や1234yf、1234ze、アンモニア等である。以下に、空気中の水分が、これらのR−32や1234yf、1234ze、アンモニア等についての着火、燃焼挙動に大きく影響することを示す実験の一例について説明する。 The refrigerant | coolant of the to-be-collected product mentioned above is R-32, 1234yf, 1234ze, ammonia, etc. which show slight flammability, for example. Hereinafter, an example of an experiment showing that moisture in the air greatly affects the ignition and combustion behavior of these R-32, 1234yf, 1234ze, ammonia and the like will be described.
図2は、実施の形態1に係る冷媒回収方法により回収が想定される混合液の着火実験装置の一例を示す図であり、図2(a)は着火実験予備処理を示す図、図2(b)は着火実験装置を示す図である。図3は、実施の形態1に係る冷媒回収方法により回収が想定される混合液の着火実験結果を示す表である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a mixed liquid ignition experiment apparatus that is assumed to be recovered by the refrigerant recovery method according to the first embodiment. FIG. 2A is a diagram showing an ignition experiment preliminary process. b) is a diagram showing an ignition experimental apparatus. FIG. 3 is a table showing the ignition test results of the mixed liquid assumed to be recovered by the refrigerant recovery method according to the first embodiment.
冷媒が溶解した冷凍機油(混合液)での実際の挙動を把握するため、図2に示す着火実験装置で、その着火挙動を確認した。 In order to grasp the actual behavior of the refrigerating machine oil (mixed liquid) in which the refrigerant was dissolved, the ignition behavior was confirmed with the ignition experimental apparatus shown in FIG.
まず、図2(a)に示す予備処理について説明する。予備処理として、冷媒が溶解した冷凍機油を作製した。内容量100ccのオートクレーブ21内に冷凍機油50ccを封入し、真空ポンプで十分に脱気したのち、R−32ボンベ20からレギュレータ22を介してR−32を封入した。
First, the preliminary process shown in FIG. As a pretreatment, a refrigerating machine oil in which a refrigerant was dissolved was produced. 50 cc of refrigerating machine oil was sealed in an autoclave 21 having an internal capacity of 100 cc, and after sufficiently deaerated with a vacuum pump, R-32 was sealed from the R-32
このとき、冷凍機油には一般的なVG(粘度グレード)32の冷媒用エステル油(ペンタエリスリトール型ポリオールエステル)を用いた。また、レギュレータ22の設定値は通常の冷媒回収機よりもやや圧力の高い90kpa・absとした。本容器(オートクレーブ21)を25℃に温度管理された室内に約一晩程度放置し安定化させた後、着火実験に供した。
At this time, a general VG (viscosity grade) 32 refrigerant ester oil (pentaerythritol type polyol ester) was used as the refrigerating machine oil. The set value of the
次に、図2(b)に示す着火実験装置で行った着火実験について説明する。着火実験においては、一連の着火実験装置をほぼ密閉状態となるようにドラフトチャンバー内に設置した。ドラフトチャンバー内は予め乾燥空気で置換した後、ネブライザー26により湿度調整を行った。
Next, an ignition experiment performed with the ignition experiment apparatus shown in FIG. In the ignition experiment, a series of ignition experiment devices were installed in a draft chamber so as to be almost sealed. The inside of the draft chamber was replaced with dry air in advance, and the humidity was adjusted by the
予備処理により調整した冷凍機油をオートクレーブ21から取り出し、ホットプレート23上の冷凍機油容器24に入れ、ホットプレート23の温度を上昇させながら、冷凍機油の液面から約100mm上に設置した着火源25近傍の燃焼状態を目視観察した。着火源25にはアーク放電端子を用い、放電エネルギーはトランスにより調整し、約15kv、20mAとし、約10秒毎に約1秒間放電を行った。またホットプレート23の温度設定は70℃とした。温度上昇開始から70℃に到達後10分程度まで一定時間観察を行った。
The refrigerating machine oil adjusted by the pretreatment is taken out from the autoclave 21, put in the refrigerating
上述した着火実験の実験結果は、図3の実験結果表に示すとおり、周辺の空気中の水分量が少ないほうが、着火した火炎は小さくなる。ただしいずれの場合にも火炎は放電時のみに観察され、連続した火炎となることは無く、冷凍機油液面に達することも無かった。本実験は冷凍機油に溶け込んだ微燃性冷媒が冷凍機油の温度上昇に伴い気化し着火したものだが、冷媒の燃焼に周辺空気の水分が影響することを実用レベルで再現したものである。尚、もともと燃焼性の小さい冷媒であり、火炎の発生や成長には周辺の空気の流れが大きく影響することから、再現性の高い実験を行うには、ドラフトチャンバー内の状態を十分に安定化させることが肝要である。尚、1234yf、1234ze、アンモニア等の他の微燃性冷媒でも同様の挙動を示した。 As shown in the experimental result table of FIG. 3, the result of the above-described ignition experiment shows that the smaller the amount of moisture in the surrounding air, the smaller the fired flame. In either case, however, the flame was observed only during the discharge, and did not become a continuous flame, and did not reach the oil level of the refrigerator. In this experiment, the slightly flammable refrigerant dissolved in the refrigeration oil was vaporized and ignited as the temperature of the refrigeration oil increased, but it reproduced the influence of ambient moisture on the combustion of the refrigerant at a practical level. In addition, since it is a refrigerant with low flammability, the flow of ambient air has a great influence on the generation and growth of flames, so the state in the draft chamber is sufficiently stabilized for highly reproducible experiments. It is important to make it happen. The same behavior was exhibited with other slightly flammable refrigerants such as 1234yf, 1234ze, and ammonia.
以上の実験結果から、空気中の水分が少ない状態であれば、冷媒の漏洩、着火という不測の事態が生じた場合にもその悪化を抑制することができるといえる。つまり、冷媒や冷凍機油周辺の空気中の水分量を管理することが重要であることがわかる。ただし、図3の実験結果表に示した数値は、本実験での温度条件や冷媒、冷凍機油の種類などにより変化するものであり、個々の条件に合わせた湿度管理が必要となる。 From the above experimental results, it can be said that if the moisture content in the air is low, the deterioration can be suppressed even when an unexpected situation such as refrigerant leakage or ignition occurs. That is, it is understood that it is important to manage the amount of moisture in the air around the refrigerant and refrigerating machine oil. However, the numerical values shown in the experimental result table of FIG. 3 vary depending on the temperature conditions in this experiment, the type of refrigerant, refrigerating machine oil, and the like, and humidity management according to individual conditions is required.
図4は、実施の形態1に係る冷媒回収装置11と比較のための冷媒回収装置の構成を示す図である。図4に示すように、比較のための冷媒回収装置90では回収した冷凍機油を簡易に大気圧下に排出するために、回収した冷媒の蒸気圧を利用する場合が多い。すなわち冷媒戻し管61を通じて回収した大気圧以上の冷媒を、負圧となっている気液分離容器14内に戻し、その圧力で冷凍機油を冷媒回収装置90から排出する。従って冷凍機油とともに冷媒も大気中に排出され、冷凍機油排出口16近傍には冷媒による可燃領域が存在することになる。また、高圧の冷媒にさらされることにより、冷凍機油には再度冷媒が溶解し、大気圧に開放されたのちに徐々に冷媒が蒸発することになるため、継続して冷凍機油の保管、搬送には不測の事態に対するリスクが残存する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a refrigerant recovery apparatus for comparison with the
比較のための冷媒回収装置90において、冷凍機油排出口16を冷媒センサーで測定すると、高濃度の冷媒が排出されていることが確認され、また排出された冷凍機油中の冷媒量は2〜10wt%であった。
In the refrigerant recovery apparatus 90 for comparison, when the refrigerator
一方、本実施の形態に係る冷媒回収装置11において冷媒回収作業を行った結果、排出された冷凍機油中の冷媒は1wt%未満であり、冷凍機油排出口16近傍で冷媒センサーによる測定を行っても冷媒は検出されなかった。さらに、冷凍機油は乾燥空気に包まれた状態で排出されることから、万一、冷凍機油排出口16近傍に着火源が存在するなどの不測の事態が生じた場合にも、その事態の悪化を抑制することができる。
On the other hand, as a result of the refrigerant recovery operation in the
以上のように、本実施の形態に係る冷媒回収装置11は、大気中で可燃性を示す冷媒を使用した冷凍空調機器から、冷媒と冷凍機油を一体で抜き取り、冷媒と冷凍機油とを気液分離する機構を有する冷媒回収装置において、負圧となっている気液分離容器内に滞留した冷凍機油を乾燥空気で置換することにより大気圧下に排出することを特徴とする。
As described above, the
また、本実施の形態に係る冷媒回収装置11は、気液分離容器内に封入する乾燥空気をバルブと一体となった除湿デバイスを通過させることによって、周辺の空気から生成することを特徴とする。
Further, the
また、本実施の形態に係る冷媒回収装置11は、気液分離容器内の乾燥空気を排気する機構を有することを特徴とする。
Further, the
本実施の形態に係る冷媒回収装置11は、空気よりも重たい可燃性冷媒について適用することができる。特に、可燃性冷媒がジフロオロメタンまたはテトラフルオロプロペンもしくはこのいずれかを含む混合物である場合には、万一の不測の事態の悪化を抑制することができるという効果が顕著となる。
The
実施の形態2.
図5は、実施の形態2に係る冷媒回収装置の構成を示す図である。なお、図5は実施の形態1において説明した図1に対応する図であり、図1と同様の機能構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the refrigerant recovery apparatus according to the second embodiment. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 described in the first embodiment, and the same functional configuration as that in FIG.
図5において、図1と異なる点は、乾燥空気を気液分離容器14に送り込む空気圧縮機31を備える点である。つまり、本実施の形態に係る冷媒回収装置11aは、気液分離容器14内に封入する乾燥空気を空気圧縮機31により供給する。したがって、本実施の形態に係る冷媒回収装置11aは、図1の冷媒回収装置11の備える除湿デバイス一体バルブ15を備えていない。
5 is different from FIG. 1 in that an
本実施の形態に係る冷媒回収装置11aは、乾燥空気を生成する空気圧縮機31を備える。空気圧縮機31は、周辺の空気を吸入し、吸入した周辺の空気中の水分を凝縮分離することにより乾燥空気を生成し、生成した乾燥空気を気液分離容器14へ送り込む。空気圧縮機31は、乾燥空気供給部の一例である。
The refrigerant recovery apparatus 11a according to the present embodiment includes an
大気中の水分は空気圧縮機31による圧縮工程の中で凝縮分離され、凝縮水ドレン32を通じて排出されるため、容易に乾燥した空気を生成することができる。除湿デバイスを用いた乾燥空気の生成では、定期的な除湿物質の交換や再生処理が必要となるが、本方式であればドレン水の排出のみでよい。また高い圧力の乾燥空気を気液分離容器14内に導入することができるため、高速に回収した冷凍機油を排出することができる。
Moisture in the atmosphere is condensed and separated in the compression process by the
図5に示す冷媒回収装置11aでは、図1に示した冷媒回収装置11と同様に、冷凍機油排出後の気液分離容器14内の排気に、真空ポンプ17を使用することとしている。しかし、空気圧縮機31が、空気圧縮機の機能と真空ポンプの機能との両方の機能を備えたもの(ポンプ)であってもよい。空気圧縮機31がこのようなポンプであれば、ポンプの吸い込み口を気液分離容器14に接続しバルブを適正配置することによって、一つのポンプで吸気と排気を兼用することも可能である。
In the refrigerant recovery device 11a shown in FIG. 5, the
実施の形態3.
図6は、実施の形態3に係る冷媒回収装置の構成を示す図である。なお、図6は実施の形態2において説明した図5に対応する図であり、図5と同様の機能構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the refrigerant recovery apparatus according to the third embodiment. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 described in the second embodiment. The same functional components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図6において、図5と異なる点は、真空ポンプ17を備えていない点である。図6に示すように、冷媒回収装置11bは、圧縮機18の吐出口に切り替えバルブ112aを備えている。切り替えバルブ112aは、圧縮機18の吐出口と熱交換デバイス100との接続と、圧縮機18の吐出口と空気排出口41との接続を切り替えるものである。気液分離容器14内を排気する場合には、切り替えバルブ112aを空気排出口41側に切り替えて圧縮機18を運転させる。このように、圧縮機18の吐出口に切り替えバルブ112aを備えることにより、圧縮機18を真空ポンプ機能として利用することができる。
6 is different from FIG. 5 in that the
以上のように、本実施の形態に係る冷媒回収装置11bによれば、圧縮機18を気液分離容器14の排気をする真空ポンプとして使用することができるので、コストを抑えて冷媒回収装置11bを実現することができる。
As described above, according to the
実施の形態4.
図7は、実施の形態4に係る冷媒回収方法を示す図である。本実施の形態では、大気中で可燃性を示す冷媒を使用した冷凍空調装置等から冷媒を抜き取る冷媒回収装置11(11a,11b)を、低湿度環境下で運転する冷媒回収方法について説明する。図7では、冷媒回収装置11を閉鎖空間である冷媒回収装置設置部屋52に収容し、室内を空調機51により除湿し、室内を低湿度環境としている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a refrigerant recovery method according to the fourth embodiment. In the present embodiment, a refrigerant recovery method will be described in which the refrigerant recovery apparatus 11 (11a, 11b) that extracts refrigerant from a refrigeration air conditioner or the like that uses a flammable refrigerant in the atmosphere is operated in a low humidity environment. In FIG. 7, the
微燃性冷媒であるR−32のLFL(Lower・Flammable・Level:燃焼下限濃度)は14.4vol%、1234yfのLFLは6.5vol%と比較的、高濃度で燃焼することがわかっている。したがって、万一冷媒回収装置11などから冷媒の漏洩が発生した場合、漏洩場所近傍にのみ可燃空間が存在することになり、漏洩場所から一定の距離を置いた地点では漏洩冷媒は拡散し、LFLまで濃度が高まることは考え難い。
It is known that LFL (Low-Flammable-Level: lower combustion concentration) of R-32, which is a slightly flammable refrigerant, burns at a relatively high concentration of 14.4 vol% and LFL of 1234yf is 6.5 vol%. . Therefore, in the unlikely event that a refrigerant leaks from the
したがって、上述の通り、可燃濃度となる空間を低湿度環境に保てれば、万一の不測の事態の悪化を低減することができる。このとき、その管理すべき湿度値は、各可燃性ガス冷媒で異なり、実施の形態1により示したデータに基づいて決定することが望ましい。 Therefore, as described above, if the space having the flammable concentration is maintained in a low humidity environment, it is possible to reduce the worsening of an unexpected situation. At this time, the humidity value to be managed is different for each combustible gas refrigerant, and is preferably determined based on the data shown in the first embodiment.
上述したように、どのレベルの湿度で管理するかは扱う可燃性ガス冷媒や想定される危険源に基づいて決定するが、実施の形態1で示した方法で得られた結果に基づいて決定すれば、除湿デバイスの性能を過多させることがない。したがって、上述した実施の形態1〜4に記載の冷媒回収装置及び冷媒回収方法によれば、除湿デバイスの無駄が低減され、コストの低減を実現することができる。 As described above, the level of humidity to be controlled is determined based on the combustible gas refrigerant to be handled and the assumed danger source, but is determined based on the result obtained by the method shown in the first embodiment. Thus, the performance of the dehumidifying device is not excessive. Therefore, according to the refrigerant recovery apparatus and the refrigerant recovery method described in the first to fourth embodiments, waste of the dehumidifying device is reduced, and cost reduction can be realized.
また、冷媒回収装置設置部屋52の様な密閉空間で冷媒回収装置11を使用する場合、冷凍機油の排出を窒素やアルゴンなどの不活性ガスとすると、窒息等の危険が想定される。しかし、上述した実施の形態1〜4に記載の冷媒回収装置及び冷媒回収方法によれば、乾燥空気で冷凍機油を排出する機構を持つので、冷媒回収装置が好適に使用できる。
Further, when the
また、実施の形態1〜4に記載の冷媒回収装置及び冷媒回収方法は、上述した冷凍機油及び可燃性冷媒だけに限られず、上述した冷凍機油及び可燃性冷媒以外の油や冷媒であっても適用可能である。さらに、冷媒が可燃性冷媒でなくても、粉塵や油が舞っていて可燃の危険性のあるところでは、実施の形態1〜4に記載の冷媒回収装置及び冷媒回収方法によって、その危険性を低減することができる。 Further, the refrigerant recovery apparatus and the refrigerant recovery method described in the first to fourth embodiments are not limited to the above-described refrigerating machine oil and combustible refrigerant, and may be oil or refrigerant other than the above-described refrigerating machine oil and combustible refrigerant. Applicable. Furthermore, even if the refrigerant is not a flammable refrigerant, where there is a risk of flammability due to dust or oil, the risk is reduced by the refrigerant recovery device and the refrigerant recovery method described in the first to fourth embodiments. Can be reduced.
以上、実施の形態1〜4について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。 As mentioned above, although Embodiment 1-4 was demonstrated, you may implement combining 2 or more among these embodiments. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be partially combined.
また、上述した実施の形態1〜4に記載の冷媒回収装置及び冷媒回収方法は、以上述べた発明の形態において説明しかつ図面に示した冷媒回収装置や冷媒回収方法に限定されるものでは無い。例えば、気液分離容器を2系列設けて、連続した冷媒回収作業を実現する冷媒回収装置とすることや、冷媒回収装置を低湿度空間に設置する際、除湿デバイスを利用すること、また冷媒回収作業及び関連する空間全体を低湿度環境とするなど、その要旨を脱しない範囲で必要に応じて種々の変更が可能である。 Further, the refrigerant recovery apparatus and the refrigerant recovery method described in the first to fourth embodiments described above are not limited to the refrigerant recovery apparatus and the refrigerant recovery method described in the embodiment described above and illustrated in the drawings. . For example, two series of gas-liquid separation containers are provided to provide a refrigerant recovery apparatus that realizes continuous refrigerant recovery work, or when a refrigerant recovery apparatus is installed in a low humidity space, a dehumidification device is used, and refrigerant recovery Various changes can be made as necessary without departing from the spirit of the present invention, such as making the entire work and related space a low humidity environment.
11,11a,11b 冷媒回収装置、12 冷媒回収ボンベ、13 吸い込み口、14 気液分離容器、15 除湿デバイス一体バルブ、16 冷凍機油排出口、17 真空ポンプ、18 圧縮機、19 オイルセパレータ、20 R−32ボンベ、21 オートクレーブ、22 レギュレータ、23 ホットプレート、24 冷凍機油容器、25 着火源、26 ネブライザー、31 空気圧縮機、32 凝縮水ドレン、41 空気排気口、51 空調機、52 冷媒回収装置設置部屋、61 冷媒戻し管、90 比較のための冷媒回収装置、100 熱交換デバイス、111 冷媒貯留容器、112,112a 切り替えバルブ。 11, 11a, 11b Refrigerant recovery device, 12 Refrigerant recovery cylinder, 13 Suction port, 14 Gas-liquid separation container, 15 Dehumidification device integrated valve, 16 Refrigerator oil discharge port, 17 Vacuum pump, 18 Compressor, 19 Oil separator, 20 R -32 cylinder, 21 autoclave, 22 regulator, 23 hot plate, 24 refrigerator oil container, 25 ignition source, 26 nebulizer, 31 air compressor, 32 condensate drain, 41 air outlet, 51 air conditioner, 52 refrigerant recovery device Installation room, 61 Refrigerant return pipe, 90 Refrigerant recovery device for comparison, 100 Heat exchange device, 111 Refrigerant storage container, 112, 112a Switching valve.
Claims (8)
前記気液分離器に接続され、前記気液分離器内に負圧を発生させるとともに前記気液分離器内で分離された冷媒を前記気液分離器内から排出し回収して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却して液化する熱交換デバイスと、を有する冷媒排出部と、
前記気液分離器に接続され、前記気液分離器内に滞留した冷凍機油であって冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を前記気液分離器外に排出可能に設けられた冷凍機油排出部と、
前記気液分離器に接続され、前記気液分離器内に湿度5g/kg以下の乾燥空気を送り込み、前記冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を冷凍機油排出部を介して気液分離器外に排出させる乾燥空気供給部と
を備えたことを特徴とする冷媒回収装置。 A gas-liquid separator that is supplied with a mixture of refrigerant and refrigerating machine oil and separates the refrigerant from the mixture by negative pressure;
A compressor that is connected to the gas-liquid separator, generates a negative pressure in the gas-liquid separator, and discharges, collects, and compresses the refrigerant separated in the gas-liquid separator from the gas-liquid separator. And a heat exchange device that cools and liquefies the refrigerant compressed by the compressor, and a refrigerant discharge unit,
Refrigeration oil that is connected to the gas-liquid separator and is refrigerating machine oil that stays in the gas-liquid separator and in which at least a part of the refrigerant is separated, is provided so as to be discharged out of the gas-liquid separator. A machine oil discharge section;
Connected to the gas-liquid separator, feeds dry air having a humidity of 5 g / kg or less into the gas-liquid separator, and supplies the refrigerating machine oil in a state where at least a part of the refrigerant is separated through the refrigerating machine oil discharge part. A refrigerant recovery apparatus, comprising: a dry air supply unit that is discharged to the outside of the separator.
気体を除湿する除湿デバイスを備え、周辺の空気を前記除湿デバイスにより除湿し、除湿した周辺の空気を前記乾燥空気として前記気液分離器に送り込む
ことを特徴とする請求項1記載の冷媒回収装置。 The dry air supply unit
The refrigerant recovery apparatus according to claim 1, further comprising a dehumidifying device for dehumidifying gas, dehumidifying surrounding air by the dehumidifying device, and sending the dehumidified surrounding air as the dry air to the gas-liquid separator. .
周辺の空気を吸入し、吸入した周辺の空気中の水分を凝縮分離することにより前記乾燥空気を生成し、生成した前記乾燥空気を前記気液分離器に送り込む
ことを特徴とする請求項1記載の冷媒回収装置。 The dry air supply unit
2. The dry air is generated by sucking ambient air, condensing and separating moisture in the sucked ambient air, and feeding the generated dry air to the gas-liquid separator. Refrigerant recovery device.
前記気液分離器に送り込まれた前記乾燥空気を前記気液分離器から排出する空気排出部を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の冷媒回収装置。 The refrigerant recovery device further includes:
The refrigerant recovery apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising an air discharge unit that discharges the dry air sent to the gas-liquid separator from the gas-liquid separator.
圧縮機を動作させて気液分離器に前記混合液を貯留し、前記気液分離器に貯留された前記混合液から冷媒の少なくとも一部を負圧により分離させ、分離させた前記冷媒を前記気液分離器から排出し回収して圧縮し、熱交換デバイスを動作させて前記圧縮機で圧縮した冷媒を冷却して液化する冷媒排出工程と、
前記気液分離器に湿度5g/kg以下の乾燥空気を送り込み、送り込んだ前記乾燥空気の圧力により、前記気液分離器に貯留されている冷凍機油であって冷媒の少なくとも一部が分離した状態の冷凍機油を前記気液分離器から排出する冷凍機油排出工程と
を備えたことを特徴とする冷媒回収方法。 In a refrigerant recovery method for processing a mixed liquid of refrigerant and refrigeration oil,
Operating the compressor, storing the mixed liquid in a gas-liquid separator, separating at least a part of the refrigerant from the mixed liquid stored in the gas-liquid separator by negative pressure, and separating the separated refrigerant A refrigerant discharge step of discharging and collecting from the gas-liquid separator, compressing and compressing, operating the heat exchange device to cool and liquefy the refrigerant compressed by the compressor;
A state in which dry air having a humidity of 5 g / kg or less is fed into the gas-liquid separator, and at least a part of the refrigerant is separated from the refrigerating machine oil stored in the gas-liquid separator by the pressure of the fed dry air And a refrigerating machine oil discharging step for discharging the refrigerating machine oil from the gas-liquid separator.
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