JPH04260761A - 冷媒回収再生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被回収冷凍サイクルか
ら回収する冷媒に含まれる油を分離するオイルセパレー
タを備えた冷媒回収再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用空調装置等に用いられている冷凍
サイクル（被回収冷凍サイクル）より冷媒を回収再生す
る場合、図６に示すように、被回収冷凍サイクル２００
から回収する冷媒に含まれる油を分離するため、オイル
セパレータ５０が冷媒回収再生装置１００に設けられて
いる（特開昭４８−３２２３２号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷媒回収再生に用いられているオイルセパレータは、オ
イルセパレータ内で分離した冷媒中の油をオイルセパレ
ータの下部に設けられた排出管より油の重力を利用して
排出するものであり、しかも油の排出は手作業により行
われているため、オイルセパレータ内の油を短時間で確
実に排出することは困難であった。そのため、オイルセ
パレータ内に残留する油によって冷媒の再生性能が低下
するという問題があった。

【０００４】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、オイルセパレータ内の油の排出を自動的に短時間
で確実に行う事により、冷媒の再生性能の低下を防止す
ると共に、油の排出作業の自動化を行うことを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、被回収冷凍サイクルから回収する冷媒に
含まれる油を分離するオイルセパレータと、該オイルセ
パレータで分離された油を回収するオイルタンクと、前
記被回収冷凍サイクルと前記オイルセパレータの冷媒回
収経路中に設けられた第１の開閉弁と、前記オイルセパ
レータと前記オイルタンクの油回収経路中に設けられた
第２の開閉弁と、前記被回収冷凍サイクルからの冷媒を
前記オイルセパレータに回収する場合において前記第１
の開閉弁が開き前記第２の開閉弁が閉じる状態と、前記
第１の開閉弁が閉じ前記第２の開閉弁が開く状態となる
ように制御する制御手段とを備えた技術手段を用いるも
のであり、さらに、前記第２の開閉弁の開弁時間を外気
温度が高くなるほど短くなるように制御する技術的手段
を用いることが効果的である。

【０００６】

【作用】上記の手段によれば、第１の開閉弁が開き第２
の開閉弁が閉じている間に、被回収冷凍サイクルからオ
イルセパレータへ冷媒が導入されるが、導入された冷媒
の外気温度に応じた飽和圧力により、オイルセパレータ
内は大気圧より大幅に高い圧力となる。次いで、第１の
開閉弁が閉じ第２の開閉弁が開いている間に、前回の回
収再生操作によりオイルセパレータの下部に分離された
油は、オイルセパレータ内の高い冷媒飽和圧力により、
第２の開閉弁を経てオイルタンクへ自動的に短時間で排
出される。

【０００７】この第２の開閉弁の開弁時間は、冷媒の飽
和圧力が外気温度によって変化するため、外気温度に応
じて適合した時間に制御することにより、オイルセパレ
ータの下部に分離された油は、確実にオイルタンクへ排
出され、一方、オイルセパレータ内の冷媒は放出されな
くて済む。

【０００８】

【実施例】図１に本発明による冷媒回収再生装置の構成
を示す。図１において、１は冷媒回収再生装置、２は冷
媒回収再生装置１と車両等の被回収冷凍サイクル２００
とを結ぶ配管接続口で、冷媒回収再生装置１の内部は、
冷媒が流れる順に次の様に構成されている。

【０００９】３は被回収冷凍サイクル２００からの冷媒
の流入を通路の開閉により制御する電磁弁等より成る第
１の開閉弁、４は流入した冷媒が被回収冷凍サイクル２
００へ逆流するのを防ぐ逆止弁、５は冷媒中の油分を分
離するオイルセパレータ、６はドライヤで、内部に冷媒
中の水分を吸収する乾燥剤６ａがセットされている。７
は被回収冷凍サイクル２００より流入した冷媒を液化さ
せる凝縮器で、内部には、密閉式の冷凍装置８の蒸発器
８ａが設定されている。７ａは凝縮器７で液化した冷媒
の流量を通路の開閉により制御する電磁弁等より成る液
冷媒回収用の開閉弁であり、９は液化した冷媒を蓄える
回収タンクである。以上の各機器は冷媒配管１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ，１０ｄにより接続されている。又、オイ
ルセパレータ５の下面には、前記冷媒配管１０ａ，１０
ｂとは別に、回収される油の飛散を防止するためのキャ
ピラリ１１、電磁弁等より成る第２の開閉弁１２、オイ
ルタンク１３が、オイル配管１４により接続されている
。

【００１０】図２は、本発明の冷媒回収再生装置１の電
気回路図である。図２において、２０は冷媒回収再生装
置１の電源である交流電源、２１は冷媒回収再生装置１
の始動と停止を行う電源スイッチである。２２は冷凍装
置８の圧縮機モータ、２３は冷凍装置８の凝縮器用送風
モータを示す。２４は交流電源２０を直流電源に変換す
るＡＣ／ＤＣ変換機、２５，２６，２７，２８は、圧縮
機モータ２２、送風機モータ２３及び各開閉弁３，７ａ
，１２への回路を開閉するリレー、２９はリレー２５，
２６，２７，２８を制御するマイクロコンピュータ、３
０は外気温度を測定しマイクロコンピュータ２９へ信号
を送る外気温サーミスタである。

【００１１】次に、本発明の冷媒回収再生装置の作動を
図１，図２，図３に基づいて説明する。ステップＳ１で
電源スイッチ２１を閉じると、ＡＣ／ＤＣ変換機２４に
通電され、これにより発生する直流電源によりマイクロ
コンピュータ２９が駆動され、内部のプログラムが作動
し、被回収冷凍サイクル２００の冷媒の再生と回収が自
動的に始まる。

【００１２】まずステップＳ２で第１の開閉弁３が開き
、ステップＳ３で第１の開閉弁３がｔ１　秒開弁する。 この際、被回収冷凍サイクル２００内の冷媒は気液混合
状態の為、圧力はその時の外気温度に対する飽和圧力と
ほぼ等しくなる。例えば、回収冷媒がＲ−１２で外気温
が２５℃の場合なら５．６ｋｇｆ／ｃｍ２　Ｇとなる。 従って、第１の開閉弁３を開弁した瞬間に、被回収冷凍
サイクル２００から接続口２を通り、冷媒回収再生装置
１内に冷媒が流入する為、冷媒回収再生装置１のオイル
セパレータ５内の圧力Ｐが上昇し、大気圧よりも数気圧
高い圧力となる。オイルセパレータ５の下部には、前回
の冷媒回収再生運転により冷媒から分離された油が蓄積
されている。次に、ステップＳ４で第１の開閉弁３を閉
弁した後、第２の開閉弁１２を開弁する事により、オイ
ルセパレータ５下部の油は、内圧Ｐにより押され、オイ
ル配管１４を通ってオイルタンク１３内に排出される。 キャピラリ１１は、オイル排出が急激に行われオイルタ
ンク１３から油が飛散するのを防止する為の絞りとして
の役目を果たす。

【００１３】ステップ５で第２の開閉弁１２を開弁し油
を排出する時間をｔ２　秒とすると、ｔ２　を外気温サ
ーミスタ３０で検出した外気温Ｔ℃の関数として、

【０
０１４】

【数１】ｔ２　＝ｔ０　−Ｋ・Ｔ（ｔ０　，Ｋは定数）
の様に制御する。これは以下の理由による。一般に、車
両のエアコンサイクルより冷媒の回収再生を行った場合
、１回当たり１０ｇ程度の油がオイルセパレータ５下部
に蓄積する。従って、第２の開閉弁１２は、１０ｇの油
が排出できる様に開弁時間ｔ２　を設定すれば良いこと
となる。但し、この時間ｔ２は、オイルセパレータ５内
の圧力Ｐによって変化する。この様子を図４に示す。

【００１５】図４の（Ｉ）は縦軸にオイルセパレータ５
内の圧力Ｐを、横軸に１０ｇの油を排出するに必要な時
間、すなわち第２の開閉弁１２の開弁時間ｔ２　を示し
ている。オイルセパレータ５内の圧力Ｐが高い程、開弁
時間ｔ２　は短くてすむこととなる。オイルセパレータ
５内の圧力Ｐは、被回収冷凍サイクル２００の冷媒の飽
和蒸気圧とほぼ等しくなる為、外気温に対して図４の（
ＩＩ）の様な特性を示す。図４より、外気温が０℃の時
は開弁時間ｔ２　が３８秒必要で、また、外気温が４０
℃の時は、ｔ２　が３秒で良い事となる。

【００１６】従って、仮に第２の開閉弁１２の開弁時間
ｔ２　を外気温０℃の時の必要時間３８秒で固定してし
まうとすると、外気温４０℃の場合では、３８−３＝３
５秒間は回収再生すべき冷媒を放出する事となってしま
う。反対に、第２の開閉弁１２の開弁時間ｔ２　を外気
温４０℃の時の必要時間３秒で固定してしまうと、外気
温が低い条件では、油がオイルセパレータ５に蓄積され
てゆき、この為、油分離性能を著しく低下させ、十分な
再生能力が得られなくなってしまう。

【００１７】この様な問題点を解決する為、第２の開閉
弁１２の開弁時間ｔ２　を外気温Ｔ℃の関数として数式
１の様に制御する必要がある。以上の排油制御を行った
後、ステップＳ６で第２の開閉弁１２を閉弁し第１の開
閉弁３と液冷媒回収用の開閉弁７ａを開弁すると同時に
リレー２５を閉じ、圧縮機モータ２２及び送風機モータ
２３を作動させて、冷凍装置８を作動させ、冷媒の回収
再生を行う。接続口２より流入した被回収冷凍サイクル
２００の冷媒は、第１の開閉弁３と配管１０ａを通りオ
イルセパレータ５に流入する。

【００１８】ここで、冷媒が蒸発する事により冷媒中の
油が分離され、オイルセパレータ５の下部に蓄積される
。蒸発した冷媒は、オイルセパレータ５の上部から配管
１０ｂを通ってドライヤ６に流入する。ここで、冷媒は
乾燥剤６ａと接触することにより、冷媒中の水分が除去
され、再生冷媒として配管１０ｃを通り凝縮器７に流入
する。凝縮器７には冷凍装置８の蒸発器８ａが設置され
ているので、冷媒は冷却され液化し、凝縮器７の下部よ
り配管１０ｄと液冷媒回収用の開閉弁７ａを通り、回収
タンク９に回収される。

【００１９】以上は、マイクロコンピュータ２９内に設
定されているタイマ機能により制御される為、電源スイ
ッチ２１を閉後ステップＳ７で一定時間経過すると、ス
テップ８で第１の開閉弁３が閉じ且つ冷凍装置８も停止
して、自動的に処理が終了する。以上の様に構成し制御
することにより、従来手動であった油の排出が、自動的
にしかも短時間に実施できる様になる。又、油の排出の
為、第２の開閉弁１２を開いている時間ｔ２　を外気温
の関数として、数式１により制御する事により、冷媒を
大気に放出することなく油を排出する事が可能となる。 これにより、冷媒の回収再生が完全自動で実施できる様
になる。

【００２０】図５に他の実施例を示す。図５において、
３１は被回収冷凍サイクルとの接続口を、３２は冷媒の
流入を通路の開閉により制御する第１の開閉弁を、３３
は被回収冷凍サイクルへの冷媒の逆流を防止する逆止弁
を、３４ａは接続口３１と第１の開閉弁３２と逆止弁３
３を各々接続する配管を示す。３５はオイルセパレータ
容器であり、内部には冷媒の蒸発により油を分離するオ
イルセパレータ部３６と冷媒の水分を吸収するドライヤ
部３７がある。オイルセパレータ部３６内には、オイル
ミストを吸着させる金網フィルタ３８と冷媒液面を検知
する液面センサ３９が設置されている。ドライヤ部３７
は、円筒容器４０が設置され、容器４０内には油を吸着
させるフェルト４１と冷媒中の水分を吸収する乾燥剤４
２が配設されている。

【００２１】オイルセパレータ容器３５上部には配管３
４ｂが設置され、再生された冷媒が配管３４ｂより凝縮
器７（図１参照）に送られる。オイルセパレータ容器３
５の上面には、キャップ４３が脱着可能に設置されてい
る。４４はキャップ４３を締付けるボルトで、４５はキ
ャップ４３とオイルセパレータ容器３５間をシールする
Ｏリングである。

【００２２】オイルセパレータ容器３５の下面には、オ
イル排出器３４ｃが接続されており、キャピラリ４６と
第２の開閉弁４７とオイルタンク４８が各々接続されて
いる。この様に構成する事により、図１のごとく構成し
たものと同じ効果を得ると共に、図１に示すドライヤ６
とオイルセパレータ５の１体化による部品点数の低減及
び冷媒回収再生装置自体の小型化が可能となる。

【００２３】尚、上述の例では、第１の開閉弁３の開閉
切替え動作と第２の開閉弁１２の開閉切替え動作とは同
期していたが、両開閉弁の開閉切替え時に両開閉弁が一
時的に開となる状態、又は閉となる状態を含んでもよい
。例えば、第１の開閉弁３が開から閉へ切り替わる際、
第２の開閉弁１２が直ちに閉から開へ切り替わるのでな
く、若干の時間遅れをもって切り替わるようにしてもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、オイルセパレータ内の油は、自動的に短時
間で確実にオイルタンク内に排出されるので、冷媒の再
生性能の低下が防止されると共に、オイルセパレータか
らの油の排出作業が自動化されるので、冷媒回収再生装
置の取扱いが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷媒回収再生装置の構成図である。

【図２】同装置の要部の電気回路図である。

【図３】同装置の冷媒回収再生の作動フローチャートで
ある。

【図４】外気温度と油の排出所要時間に対するオイルセ
パレータ内の冷媒圧力の関係を表す説明図である。

【図５】冷媒回収再生装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図６】従来の冷媒回収再生装置の構成図である。

【符号の説明】

１　　　　　　冷媒回収再生装置 ３　　　　　　第１の開閉弁 ５　　　　　　オイルセパレータ １２　　　　第２の開閉弁 １３　　　　オイルタンク ２９　　　　マイクロコンピュータ（制御手段）２００
　　被回収冷凍サイクル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被回収冷凍サイクルから回収する冷媒
   に含まれる油を分離するオイルセパレータと、該オイル
   セパレータで分離された油を回収するオイルタンクと、
   前記被回収冷凍サイクルと前記オイルセパレータの冷媒
   回収経路中に設けられた第１の開閉弁と、前記オイルセ
   パレータと前記オイルタンクの油回収経路中に設けられ
   た第２の開閉弁と、前記被回収冷凍サイクルからの冷媒
   を前記オイルセパレータに回収する場合において前記第
   １の開閉弁が開き前記第２の開閉弁が閉じる状態と、前
   記第１の開閉弁が閉じ前記第２の開閉弁が開く状態とな
   るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
   冷媒回収再生装置。
2. 【請求項２】　　前記第２の開閉弁の開弁時間を外気温
   度が高くなるほど短くなるように制御することを特徴と
   する請求項１記載の冷媒回収再生装置。