JPH03225168A - 冷媒回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用空気調和装置や各種冷凍機に使用され
る被回収用冷凍サイクルから冷媒を回収する冷媒回収装
置に関する。

［従来の技術］ 従来より、第９図に示すように、車両用空気調和装置や
各種冷凍機に適用された被回収用冷凍サイクル１０１か
ら冷媒（ハロゲン化炭化水素：フロン）を回収する冷媒
回収装置１００が提案されている。この冷媒回収装置１
００は、冷媒回収時に被回収用冷凍サイクル１０１に回
収容器１０２を連通させ、独立した回収用冷凍サイクル
１０３によって回収容器１０２を冷却することによって
、回収容器１０２内に流入した冷媒を凝縮、液化して回
収するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、冷媒の回収作業は、乗用車等の車両用空
気調和装置の修理を対象とすれば間欠作業であり、例え
ば数回／日程度の作業回数であることから回収用冷凍サ
イクル１０３の休止暗闇が長い。このため、従来の冷媒
回収装置１００においては、回収用冷凍サイクル１０３
内の冷媒の寝込みなどによって、つぎに回収用冷凍サイ
クル１０３を運転する立ち上がり時に所定の冷凍能力に
到達するまでタイムラグが生ずる場合があった。

したがって、例えば回収用冷凍サイクル１０３の運転時
間を固定した冷媒回収装置１００においては、満足な冷
媒の回収が行われず、常に安定した回収率を得ることが
できないという課題があった。

本発明は、冷媒の回収率の安定化が図れる冷媒回収装置
の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の冷媒回収装置は、被回収用冷凍サイクルから冷
媒が流入する回収容器と、該回収容器内に流入した冷媒
を冷却する冷媒蒸発器を有する回収用冷凍サイクルと、
該回収用冷凍サイクルの冷凍能力を検出する検出手段を
有し、該検出手段により検出された前記回収用冷凍サイ
クルの冷凍能力に応じて、前記回収用冷凍サイクルの運
転時間を制御する制御手段とを備えている。

［作用］ 検出手段により検出された回収用冷凍サイクルの冷凍能
力に応じて回収用冷凍サイクルの運転時間が変更される
。つまり、回収用冷凍サイクルが能力不足のときには回
収用冷凍サイクルの運転時間が長くなる。また、回収用
冷凍サイクルが所定の冷凍能力を満たしているときには
回収用冷凍サイクルの運転時間が短くなる。

よって、回収用冷凍サイクルの冷凍能力に応じて運転時
間が変化するので、被回収用冷凍サイクルから回収容器
内に流入した冷媒の冷却時間も回収用冷凍サイクルの冷
凍能力に応じて変化する。

したがって、冷媒の回収時間が回収用冷凍サイクルの冷
凍能力に応じて変化する。このため、たとえ回収用冷凍
サイクルの初期能力が不足している場合でも、回収能力
を最大限に引き出すことができるので、安定した冷媒回
収が可能となる。

［発明の効果］ 回収用冷凍サイクル内の冷媒の寝込みなどによる、初期
冷凍サイクルの不安定時に生じる冷凍能力不足を補うこ
とができるので、常に安定した冷媒の回収率を確保する
ことができる。

［実施例］ 本発明の冷媒回収装置を第１図ないし第８図に示す実施
例に基づき説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示す。第１
図は被回収用冷凍サイクルに接続された冷媒回収装置を
示す。

冷媒回収装置１は、被回収用冷凍サイクル２を循環する
冷媒と回収する回収機本体３と、該回収機本体３を冷却
するための回収用冷凍サイクル４と、回収機本体３およ
び回収用冷凍サイクル４を制御するマイクロコンピュー
タ５とを備える。

被回収用冷凍サイクル２は、車両用空気調和装置に使用
されるもので、冷媒圧縮機２１、冷媒凝縮器２２、レシ
ーバ２３、減圧装置２４および冷媒蒸発器２５を備え、
これらを冷媒配管２６によって環状に接続した周知の構
造を有するものである。

回収機本体３は、回収容器３１および回収タンク３２を
備える。

回収容器３１は、例えばアルミニウム製の円筒容器で、
チャージングホース３３によって被回収用冷凍サイクル
２の冷媒圧縮機２１に設けられた高圧側サービスバルブ
２７および低圧側サービスバルブ２８に接続されている
。なお、回収機本体３には、通電されると開弁し通電が
停止されると閉弁する電磁弁３４がチャージングホース
３３に連絡して配設されている。

回収タンク３２は、回収容器３１の底部に連結具３５に
より連結されされている。この回収タンク３２の内部は
、回収容器３１の内部と連通しており、回収容器３１よ
り滴下した液冷媒を蓄える。

回収用冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機４１、冷媒凝縮器
４２、減圧装置４３、冷媒蒸発器４４およびアキューム
レータ４５を備え、これらを冷媒配管４６によって環状
に接続している。

冷媒圧縮機４１は、回収用冷凍サイクル４内に冷媒を循
環させるもので電動モータ（図示せず）によって駆動さ
れる。

冷媒凝縮器４２は、電動ファン４７によって吹付けられ
た空気と内部を通過する冷媒とを熱交換させて冷媒を凝
縮させる。

減圧装置４３は、冷ａ凝縮器４２から流入した冷媒を減
圧して冷媒蒸発器４４に供給するものである。

冷媒蒸発器４４は、冷媒流路４８を回収容器３１の内周
に螺旋状に巻回して構成され、回収容器３１内に流入し
た冷媒ガスを冷却して、冷媒を凝縮液化するものである
。

アキュームレータ４５は、冷媒ガスと液冷媒とを分離し
て、冷媒ガスと内部に蓄えられているオイルとを冷媒圧
縮ｖ！１４１に送り出すものである。

マイクロコンピュータ５は、本発明の制御手段であって
、冷媒ガス温度センサ５１、外気温センサ５２および回
収スイッチ５３を有し、これらの信号に応じて電磁弁３
４、冷媒圧縮機４１および電動ファン４７を通電制御す
る。

冷媒ガス温度センサ５１は、本発明の検出手段であって
、回収容器３１内に配設され、つまり回収容器３１内に
流入した冷媒ガスの温度を検出するものである。なお、
冷媒ガス温度センサ５１は、例えばサーミスタが使用さ
れ、冷媒ガスの温度によって変る抵抗値により電圧値に
変換してマイクロコンピュータ５に送る。

外気温センサ５２は、冷媒ＷＩｉ３４２の空気流の下流
側に配設され、外気温を検出するものである。

なお、外気温センサ５２は、例えばサーミスタが使用さ
れ、外気温によって変る抵抗値により電圧値に変換して
マイクロコンピュータ５に送る。

回収スイッチ５３は、自己復帰型のブツシュボタンスイ
ッチであって、コントロールパネル５４に配設されてい
る。回収スイッチ５３は、オンされるとオン信号をマイ
クロコンピュータ５に送る。

つぎに、マイクロコンピュータ５の冷媒回収制御を第２
図に示す作動フローチャートに基づいて説明する。

回収スイッチ５３からオン信号を入力したか否かを判断
する（ステップＳ１）、オン信号を入力していない（Ｎ
ｏ）時、ステップＳ１の制御を行う。

ステップＳ１において、オン信号を入力した（Ｙｅｓ）
時、電磁弁３４、冷媒圧縮機４１および電動ファン４７
を通電（オン）する（ステップＳ２）、つぎに、外気温
センサ５２により検出された外気温くＴＯ）を入力する
（ステップＳ３）。

そして、回収スイッチ５３からオン信号を入力してから
所定時間ｔ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ
４）。所定時間ｔ１が経過していない（ＮＯ）時、ステ
ップＳ４の制御を行う。

ステップＳ４において、所定時間ｔ１が経過した（Ｙｅ
ｓ１時、冷媒ガス温度センサ５１により検出された回収
容器３１内に流入した冷媒ガスの温度（Ｔ１）を入力す
る（ステップＳ５）。

つぎに、外気温くＴＯ）と冷媒ガスの温度（Ｔ１）との
温度差が所定値（例えば２０°Ｃ）を越えているか否か
を判断する（ステップＳ６）。所定値を越えている（　
’／ｅｓ）時、冷媒回収装置１の運転時間Ｓを最小の運
転時間Ｓ１とする（ステップＳ７）。そして、回収スイ
ッチ５３からオン信号を入力してから冷媒回収装置１の
運転時間Ｓが経過したか否かを判断する（ステップＳ８
）。冷媒回収装置１の運転時間Ｓが経過していない（Ｎ
Ｏ）時、ステップＳ８の制御を行う。

ステップＳ８において、冷媒回収装置１の運転時間が経
過した（Ｙｅｓ１時、電磁弁３４、冷媒圧縮機４１およ
び電動ファン４７の通電を停止しくステップＳ９）、制
御を終了する。

ステップＳ６において、（Ｔｏ　−Ｔｌｌ＞所定値では
ない（ＮＯ）時、回収スイッチ５３からオン信号を入力
してから所定時間ｔ２が経過したか否かを判断する（ス
テップ５１０）。所定時間ｔ２が経過していない（Ｎｏ
）時、ステップＳ１０の制御を行う。

ステップＳ１０において、所定時間ｔ２が経過した（Ｙ
ｅｓ）時、冷媒ガス温度センサ５１により検出された回
収容器３１内に流入した冷媒ガスの温度（Ｔ２）を入力
する（ステップ５１１）。そして、単位時間当りの回収
容器３１内の冷媒ガスの温度差（（Ｔ２−ＴＩ）／　（
ｔ２−ｔｌ）ｌを演算する。つまりΔＴ／（ｔ２−ｔｌ
））を演算する（ステラ７Ｓ１２）。

つづいて、単位時間当りの回収容器３１内の冷媒ガスの
温度差から回収用冷凍サイクル４の冷凍能力を予め記憶
されているデータ（第４図参照）に基づいて推定冷凍能
力Ｑχ（Ｑｙ）を判定する（ステップ５１３）。

さらに、予め記憶されているデータ（第５図参照）に基
づいて、推定冷凍能力Ｑχ（Ｑｙ）に対応した液回収用
冷凍サイクル２内の９０％以上の冷媒を回収するのに必
要な目標運転時間Ｓχ（Ｓｙを決定する（ステツブ５１
４）。

つづいて、冷媒回収装置１の運転時間Ｓを目標運転時間
Ｓχ（Ｓｙ）とする（ステラ７Ｓ１５）。

その後ステップＳ８の制御を行う。

本実施例の冷媒回収装置１の作用を第１図、第３図ない
し第５図に基づき説明する。

回収スイッチ５３をオンするとマイクロコンピュータ５
によって、電磁弁３４、冷媒圧縮機４１を駆動する電動
モータおよび電動ファン４７が通電される。

このため、回収容器３１が冷却されて、回収容器３１内
に被回収用冷凍サイクル２の冷媒圧縮機２１に設けられ
た高圧側サービスバルブ２７および低圧側サービスバル
ブ２８からチャージングホース３３を通って冷媒ガスが
流入して冷媒の回収が開始される。

回収容器３１内に流入した冷媒ガスは、回収用冷凍サイ
クル４の運転が開始されることによって、冷媒蒸発器４
４内に流入した低温低圧の冷媒と熱交換され、凝縮液化
して順次回収タンク３２に滴下し、回収タンク３２内に
蓄えられる。

一方、マイクロコンピュータ５は、外気温センサ５２の
検出値を入力し、さらに冷媒の回収が開始されてから所
定時間ｔ１が経過した際に、冷媒ガス温度センサ５１の
検出値を入力する。

そして、外気温（Ｔｏ）と冷媒ガスの温度（Ｔ１）との
温度差が所定値（例えば２０℃）を越えているか否かを
判断する。

判断結果において、外気温と冷媒ガスの温度との温度差
が所定値を越えている場合、すなわち回収容器３１がま
だ冷却された状態であり、初期に回収容器３１を冷却す
る負荷がほとんど必要のない時（例えば連続使用時）に
は、冷媒回収装置１の運転時間Ｓを最小の運転時間Ｓ１
に設定する。

そして、マイクロコンピュータ５は、冷媒の回収を開始
してから最小の運転時間Ｓ１が経過した際に、電磁弁３
４、冷媒圧縮機４１を駆動する電動モータおよび電動フ
ァン４７の通電を停止する。よって、被回収用冷凍サイ
クル２内の９０％以上の冷媒の回収が終了する。

一方、前述の判断結果において、外気温（Ｔｏ）と冷媒
ガスの温度（Ｔ１）との温度差が所定値以下の場合には
、冷媒の回収が開始されてから所定時間ｔ２が経過した
後に、冷媒ガス温度センサ５１の検出値を読み込む、な
お、−船釣に回収用冷凍サイクル４の冷凍能力の立ち上
がり方は、単位時間当りの冷媒ガスの温度差（ΔＴ／（
ｔ２−ｔｌ））が小さいほど悪い（第３図のグラフ参照
）、なお、第３図の図中の実線は通常時の冷媒ガスの温
度変化を表し、図中の一点鎖線は冷媒の寝込みなどによ
る初期冷凍サイクル不安定時に生じる冷凍能力不足の冷
媒ガスの温度変化を表す。

このため、本実施例では、立ち上がり時の単位時間当り
の冷媒ガスの温度差をモニターすることによって、回収
用冷凍サイクル４の推定冷凍能力Ｑχ（Ｑｙ　）を判定
する（第４図のグラフ参照）。

なお、第４図の図中の実線は回収用冷凍サイクル４の冷
凍能力の理論値または実験値を表す。

そして、推定冷凍能力Ｑχ（Ｑｙ　）に対応した被回収
用冷凍サイクル２内の冷媒を９０％以上回収するのに必
要な回収用冷凍サイクル４の目標運転時間Ｓχ（Ｓｙ）
を決定する（第５図のグラフ参照）。なお、第５図の図
中の実線は目標運転時間の理論値または実験値を良し、
Ｓｌは最小の運転時間を示す。

そして、回収用冷凍サイクル４の運転時間Ｓを目標運転
時間Ｓχ（Ｓｙ）とすることによって、電磁弁３４、冷
媒圧縮機４１を駆動する電動モータおよび電動ファン４
７の通電時間を回収用冷凍サイクル４の冷凍能力に対応
させる。

したがって、本実施例では、回収用冷凍サイクル４内の
冷媒の寝込みなどによってタイムラグが発生しても、回
収用冷凍サイクル４の初期能力不足による冷媒の回収率
の低下を回収用冷凍サイクル４の運転時間を長くするこ
とにより補うことができる。よって、たとえ回収用冷凍
サイクル４の起動時に所定の冷凍能力かえられない場合
でも、被回収用冷凍サイクル２内の９０％以上の冷媒の
回収を行えるので、常に安定した回収率を確保すること
ができる。

第６図は本発明の第２実施例に採用されたマイクロコン
ピュータ５の作動フローチャートである。

なお、第１実施例と同じ制御は、同番号を付しその説明
を省く。

単位時間当りの回収容器３１内の冷媒ガスの温度差（Δ
１’、／　（ｔ２　−ｔｌ））が所定値Ｋを越えている
か否かを判断する（ステップ５２１）。（八Ｔ／（ｔ２
−ｔｌ））＞Ｋである（Ｙｅｓ１時、ステップＳ７の制
御を行う。

ステップＳ２１において、（ΔＴ／　（ｔ２−ｔｌ））
〉Ｋではない（Ｎｏ）時、回収用冷凍サイクル４の運転
時間Ｓを目標運転時間（最小の運転時間Ｓ１に設定時間
Ｓｓを加算）とする（ステップ５２２）。

その後にステップＳ８の制御を行う。

第７図は本発明の第３実施例に採用された冷媒回収装置
１を示す。第８図は回収用冷凍サイクル４の冷凍能力と
冷媒蒸発器４４の出入口の温度差との関係を表すグラフ
である。

本実施例では、回収用冷凍サイクル４の冷凍能力をモニ
ターするために、冷媒蒸発器４４の入口および出口に検
出手段としての温度センサ６１．６２を配設して冷媒蒸
発器４４の出入口の温度差（過熱度ニス−パーヒート量
）を測定している。

本実施例のマイクロコンピュータ５は、回収用冷凍サイ
クル４の立ち上がり時に冷媒蒸発器４４の出入口の温度
差（ΔＴ）が大きいとき、つまり冷媒の循環量が少ない
とき、回収用冷凍サイクル４の冷凍能力（Ｑ）が所定の
冷凍能力に満たないと判断して、回収用冷凍サイクル４
の運転時間を延長する。

（変形例） 本実施例では、回収用冷凍サイクルの冷媒蒸発器を回収
容器の内部に配設したが、回収用冷凍サイクルの冷媒蒸
発器を回収容器の外周に配設しても良く、回収用冷凍サ
イクルの冷媒蒸発器を回収容器と熱的に接触するように
配設してあればどこに配設しても良い。

本実施例では、回収機本体に電磁弁を設けたが、回収機
本体に電磁弁を設けなくても良い。

本実施例では、回収容器に回収タンクを連結して使用し
たが、回収タンクを用いる必要はなく。

回収容器内のみに冷媒を回収するようにしても良い 本実施例では、回収用冷凍サイクルの冷媒圧縮機を電動
モータによって駆動したが、内燃機関等その池の駆動手
段により駆動しても良い。ガソリンエンジンの場合には
、起動後に制御手段によって点火装置等の通電を停止す
るようすれば良い。

ディーゼルエンジンの場合には、起動後に制御手段によ
って燃料噴射装置の通電を停止するようにすれば良い。

本実施例では、被回収用冷凍サイクルとして車両用空気
調和装置に使用されるものを用いたが、定置式の空気調
和装置や各種冷凍機等の被回収用冷凍サイクルを用いて
も良い。

また、被回収用冷凍サイクルをアキュームレータサイク
ルとしても良く、回収用冷凍サイクルをレシーバサイク
ルとしても良い。

そして、回収用冷凍サイクルの冷凍能力を検出する方法
として、冷媒圧縮機の消費電力によって冷凍能力の有無
を判断する方法を用いても良い。

つまり、冷媒圧縮機の仕事量が少ないときは、回収用冷
凍サイクルの起動時の冷媒循環量が少ない。

さらに、回収用冷凍サイクルの冷凍能力を検出する方法
として、チャージングホースに冷媒の圧力を測定する圧
力計を取り付けて、チャージングホース内を通過する冷
媒ガスの圧力の下がり方によって冷凍能力の有無を判断
する方法を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示す。第１
図は被回収用冷凍サイクルに接続された冷媒回収装置を
示す概略図、第２図はマイクロコンピュータの冷媒回収
制御の作動フローチャート、第３図は冷媒ガスの温度変
化を表すグラフである。 第４図は回収用冷凍サイクルの推定冷凍能力を判定する
ためのグラフ、第５図は冷媒回収装置の目標運転時間を
決定するためのグラフである。 第６図は本発明の第２実施例を示すマイクロコンピュー
タの冷媒回収制御の作動フローチャートである。 第７図および第８図は本発明の第３実施例を示し、第７
図は被回収用冷凍サイクルに接続された冷媒回収装置を
示す概略図、第８図は回収用冷凍サイクルの冷凍能力を
推定するグラフである。 第９図は被回収用冷凍サイクルに接続された従来の冷媒
回収装置を示す概略図である。 図中 １・・・冷媒回収装置　２・・被回収用冷凍サイクル４
・・・回収用冷凍サイクル　５・・マイクロコンピュー
タ（制御手段）３１・・回収容器　４４・・・冷媒蒸発
器　５１・・・冷媒ガス温度センサ（検出手段）６１．
６２・・・温度センサ（検出手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）被回収用冷凍サイクルから冷媒が流入する回
   収容器と、 （ｂ）該回収容器内に流入した冷媒を冷却する冷媒蒸発
   器を有する回収用冷凍サイクルと、 （ｃ）該回収用冷凍サイクルの冷凍能力を検出する検出
   手段を有し、該検出手段により検出された前記回収用冷
   凍サイクルの冷凍能力に応じて、前記回収用冷凍サイク
   ルの運転時間を制御する制御手段と を備えた冷媒回収装置。