JPH05141816A - 冷媒回収装置付冷凍機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フロンガスを冷媒として用いた機械式冷凍サイ
クルを備えた冷凍機器において、廃棄する際のフロンガ
ス回収のため、特別な冷媒回収装置の必要がないよう
に、製造時から機器自体に冷媒回収装置を組み込む。 【構成】圧縮機１と、凝縮器２と、ドライヤ３と、キヤ
ピラリチユーブ４と、蒸発器５及び流体制御弁６とで冷
蔵庫の冷凍サイクルを構成し、凝縮器２とキヤピラリチ
ユーブ４との間に三方弁７を挿入し、この三方弁７の残
りの接続口に冷凍室に設置された伸縮性の冷媒回収用容
器８を着脱自在な継手１０を介して接続し、冷蔵庫を廃
棄するために冷媒の回収が必要なときは、上記三方弁７
を冷媒が流体制御弁６からキヤピラリチユーブ４の方に
は流れず、回収用配管９の方に流れるように切り換え
て、冷却された冷媒回収用容器８に冷媒を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機、凝縮器、膨張弁
及び蒸発器を順次接続し、冷媒としてフロンガスが充填
された冷凍サイクルを有する冷蔵庫や空気調和機等の冷
凍機器に関するもので、より詳しくは、廃棄時の冷媒回
収装置を備えた冷凍機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から機械式冷凍サイクルに多量に用
いられている冷媒のフロン１２は、オゾン層破壊係数、
地球温暖化係数がともに高く、地球環境破壊を防止する
ために、将来生産・使用が全面的に禁止される特定フロ
ンの一つとなっている。

【０００３】また、特定フロンには含まれず、フロン１
２の代替冷媒として有望視されているフロン１３４ａ
は、オゾン層破壊に対してはほゞ問題がない。

【０００４】しかし、地球温暖化係数はＣｏ₂の約５０
倍と見られており、将来に亙って使用が保証されている
冷媒ではない。そして、使用が禁止されゝば、当然大気
への放出は禁止され、規制対象フロンの回収がメーカー
に義務付けされる。

【０００５】図４は従来の冷凍機器用の冷媒回収装置の
概略構成図である。

【０００６】１００は冷凍機器である冷蔵庫９９の冷媒
回収専用冷凍サイクルであり、圧縮機１０１、凝縮器１
０２、キヤピラリチユーブ１０４、蒸発器１０５及び受
液器１０３が順次接続されている。１０６は圧力容器で
あり、この圧力容器１０６の内部には上記冷媒回収専用
冷凍サイクル１００の蒸発器１０５が配設されている。
また、圧力容器１０６の入口側には第１バルブ１０７
が、出口側には第２バルブ１０８が設けられている。１
０９は真空ポンプ、１１０はサービスポートバルブ、１
１１は第３バルブである。

【０００７】そして、廃棄するために運転を停止してい
る上記冷蔵庫９９の冷凍サイクルの配管パイプ１１２の
適所に、冷媒回収装置の上記サービスポートバルブ１１
０を接続し、上記第１バルブ１０７と第３バルブ１１１
とを開成し、上記第２バルブ１０８とサービスポートバ
ルブ１１０とは閉成したまゝで、上記真空ポンプ１０９
を運転して圧力容器１０６内部を真空にする。

【０００８】そして、上記圧縮機１０１を運転し、蒸発
器１０５を冷却しながらまず上記第３バルブ１１１を閉
成し、次いでサービスポートバルブ１１０を開成して、
冷蔵庫９９の冷凍サイクルの冷媒を圧力容器１０６に回
収する。

【０００９】上記圧力容器１０６は真空引きされている
上に、回収専用の冷凍サイクル１００によって冷却され
た蒸発器１０５が配設されているので、運転を停止して
温度が上昇し、ガス化した冷蔵庫の冷凍サイクルの冷媒
は、蒸発器１０５に接触して冷却されて液化し、圧力容
器１０６に回収される。

【００１０】冷媒の回収が終了すれば、まずサービスポ
ートバルブ１１０を閉成し、次に第１バルブ１０７を閉
じる。その後、圧力容器１０６の出口側の第２バルブ１
０８から回収した冷媒を別容器に移し変え、次の回収作
業に移る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
冷媒回収装置は、専用の冷凍サイクルや真空ポンプを必
要とし、装置が重く、回収準備作業や後処理に手間がか
ゝるだけでなく、全国の販売店やサービスセンターに上
記回収装置を設置するには多額の費用を要するという問
題があった。

【００１２】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであって、第１発明は、冷凍サイクルによ
って冷却される低温室に伸縮自在な冷媒回収用容器を収
縮させて配設すると共に、凝縮器と膨張弁との間に三方
弁を介挿し、この三方弁の残りの接続口と上記冷媒回収
用容器とを接続し、冷媒回収時には、上記三方弁を切換
えて凝縮器からの冷媒を圧縮機に戻さずに、上記冷媒回
収用容器に回収する冷媒回収装置付冷凍機器を提供する
ことを目的とする。

【００１３】また、第２発明は、冷凍サイクルを構成す
る凝縮器と蒸発器との間に、膨張弁と並列に冷媒回収用
タンクを設けると共に、各分岐点と上記膨張弁及び冷媒
回収用タンクとの間に夫々バルブを設け、製造時に冷凍
サイクルを真空引きした際に、上記冷媒回収用タンクの
両端の上記バルブは閉成したまゝとし、廃棄する前には
膨張弁両端の上記バルブを閉成すると共に、冷媒回収用
タンク両端のバルブを開成して、冷凍サイクルを運転し
ながら上記冷媒回収用タンクに冷媒を回収する冷媒回収
装置付冷凍機器を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１発明は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁及び蒸発器を
順次接続し、フロンガスが冷媒として充填された冷凍サ
イクルを備え、上記凝縮器と膨張弁との間に三方弁を介
挿し、この三方弁の残りの接続口を上記蒸発器によって
冷却される冷却室に収納された伸縮自在な冷媒回収用容
器に継手を介して接続し、通常運転時には、上記冷媒回
収用容器を真空若しくは減圧状態にして収縮させると共
に、上記冷媒が上記凝縮器から膨張弁にだけ流れるよう
に上記三方弁を切換え、機器の廃棄時には、上記冷媒が
上記凝縮器から冷媒回収用容器にだけ流れるように上記
三方弁を切換えて冷媒を冷媒回収用容器に回収するよう
に構成したことを特徴とする。

【００１５】また、第２発明は、圧縮機と、凝縮器と、
膨張弁及び蒸発器を順次接続し、フロンガスが冷媒とし
て充填された冷凍サイクルを備え、入口側パイプが、上
記凝縮器と膨張弁との間に設けられた第１バルブと、凝
縮器との間に第１継手を介して接続され、出口側パイプ
が、上記膨張弁と蒸発器との間に設けられた第２バルブ
と、蒸発器との間に第２継手を介して接続された冷媒回
収用タンクを設けると共に、上記入口側パイプの第１継
手と冷媒回収用タンクとの間に第３バルブを設け、さら
に、上記出口側パイプの第２継手と冷媒回収用タンクと
の間に第４バルブを設け、通常運転時には、上記冷媒回
収用タンクを真空若しくは減圧状態にして、上記第１バ
ルブと第２バルブを開成すると共に、第３バルブ及び第
４バルブを閉成し、機器の廃棄時には、上記第１バルブ
と第２バルブを閉成すると共に、第３バルブ及び第４バ
ルブを開成して冷媒を冷媒回収用タンクに回収するよう
に構成したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記構成において、第１発明では、冷媒回収用
容器及びその周囲は冷却されているため、冷凍サイクル
中の冷媒は三方弁を切換えるだけで速やかに冷媒回収用
容器に回収され、特別な冷媒回収装置を用いなくても冷
媒の回収ができる。

【００１７】また、第２発明によれば、冷媒回収用タン
クの入口側パイプは他のパイプより細くしてあるので、
上記入口側パイプが膨張弁、冷媒回収用タンクが蒸発器
の働きをして、冷媒回収用タンクに冷媒が液化して回収
されるので、特別な冷媒回収装置を用いなくてもよい。

【００１８】

【実施例】図１は第１発明の冷媒回収装置付冷凍機器の
第１実施例を示す概略構成図である。

【００１９】図１において、冷凍機器である冷蔵庫の冷
凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器２、ドライヤ３、膨張
弁の代わりをするキヤピラリチユーブ４、冷蔵庫の冷凍
室に配設された蒸発器５及び冷凍サイクル停止時に高温
側と低温側との冷媒を遮断して、圧縮機１の温度低下及
び蒸発器５の温度上昇の防止機能を有する流体制御弁６
が順次配管により接続して構成されている。

【００２０】そして、上記キヤピラリチユーブ４と流体
制御弁６とをつなぐ配管のキヤピラリチユーブ４の近傍
に三方弁７が介挿され、この三方弁７の残りの接続口に
上記冷凍室に配置された冷媒回収用容器８に回収用冷媒
を流す回収用配管９が着脱自在な継手１０を介して接続
されている。上記継手１０は、装着時は冷媒回収用容器
８と回収用配管９とを連通するが、継手１０を離脱させ
た瞬間に冷媒回収用容器８と、回収用配管９とは夫々外
気から遮断されるような構造になっている。

【００２１】冷媒回収用容器８は、使用されている冷媒
の回収作業時の外気温度における飽和蒸気圧に安全係数
を掛けた圧力即ち、前記飽和蒸気圧の少なくとも約２倍
の圧力に耐え、且つ未使用時で内部が真空若しくは減圧
されているときは、体積が小さくなるような伸縮性を有
する材料で構成されている。

【００２２】そして、冷媒回収時には、冷媒回収用容器
８はできるだけ低温である方が冷媒の液化が速く回収が
短時間で済むため、冷凍室のある冷蔵庫であれば、通常
運転時は、上記容器８の内部を真空状態にして偏平化
し、或は折り畳んで冷凍室壁面に沿うようにして設置
し、冷蔵庫の有効内容積の減少をできる限り抑える。

【００２３】そして、通常運転時には、上記三方弁７は
冷媒が図中に実線矢印で示すように流体制御弁６からキ
ャピラリチユーブ４に流れ、回収用配管９には流れない
位置にセツトされている。従って、冷媒は圧縮機１→凝
縮器２→ドライヤ３→流体制御弁６→三方弁７→キャピ
ラリチユーブ４→蒸発器５→流体制御弁６→圧縮機１の
順に流れる。

【００２４】次に冷媒回収時の動作について説明する。

【００２５】回収開始スイッチ１１をＯＮすると、制御
回路１４は通常運転モードで冷凍サイクルを運転し、冷
媒回収用容器８を設置してある冷凍室の温度センサ１２
が、通常運転時の冷凍室温度に達したことを検出した
時、上記制御回路１４が三方弁７を冷媒がキャピラリチ
ユーブ４に流れず、回収用配管９に流れる位置に切り換
える。従って、冷媒は図中に点線矢印で示すように、圧
縮機１→凝縮器２→ドライヤ３→流体制御弁６→三方弁
７→回収用配管９→継手１０→冷媒回収用容器８の順に
流れて、冷却された冷媒回収用容器８に液化しながら回
収される。冷媒の回収が終了すれば継手１０を外し、冷
凍サイクルの運転を停止して冷媒回収用容器８を冷凍室
から取り出す。

【００２６】上記第１実施例においては、三方弁７は制
御回路１４によって自動制御される電動式としたが、冷
媒回収は冷凍サイクルの故障による修理時以外は、冷蔵
庫の廃棄時しか使用しないため、製造コストを安くする
ために手動式としても良い。図２は上記第１発明の冷媒
回収装置付冷凍機器の第２実施例を示す概略構成図であ
り、上記図１に示す第１実施例に圧力センサ１３を追加
している。

【００２７】冷媒回収時、冷蔵庫が使用状態であれば、
冷凍室は所定の温度に制御されており、冷媒回収用容器
８も低温になっているから、上記回収開始スイッチ１１
をＯＮして５〜６分もすれば上記容器８への冷媒回収が
終了するから、継手１０を外して冷蔵庫の運転を停止す
れば良い。

【００２８】しかし、冷蔵庫が使用されておらず、運転
を停止しておれば、上記のように回収開始スイッチ１１
をＯＮしても、どの時点で三方弁７が冷媒回収位置に切
り換わったのか分からず、早く運転を停止すれば冷媒が
十分に回収されず、その反対に長時間運転しておれば、
エネルギーロスになるだけでなく、圧縮機１の過熱によ
るトラブル発生の可能性もある。

【００２９】そこで、三方弁７と圧縮機１の戻り口との
間の適所に圧力センサ１３を設け、所定圧力以下になれ
ば制御回路１４により冷媒回収が終了したことを報知或
は圧縮機１の運転を停止する。

【００３０】流体制御弁６の冷媒遮断機能が十分であれ
ば、継手１０を外す前に圧縮機１の運転を自動的に停止
しても、冷媒の逆流は防止できるが、冷媒遮断機能の十
分でない流体制御弁６が使用された冷蔵庫や、流体制御
弁６の使用されていない冷蔵庫では、冷媒回収後、継手
１０を外す前に圧縮機１を自動的に停止することはでき
ない。

【００３１】図３は第２発明の冷媒回収装置付冷凍機器
の一実施例を示す概略構成図である。

【００３２】図３において、２０は空気調和機であり、
圧縮機２１、室外側熱交換器２２、室外側送風機２３、
膨張弁２４、室内側熱交換器２５、暖房時と冷房時とで
冷媒の流れを切換える四方切換弁２６及び室内側送風機
２７で冷凍サイクルが構成されている。２８は第１バル
ブ、２９は第２バルブであり、通常運転時、両バルブ２
８，２９は開成し、冷媒回収時は閉成される。

【００３３】３０は冷媒回収用タンクであり、このタン
ク３０には、入口側パイプ３１と出口側パイプ３２とが
取着されており、上記入口側パイプ３１の下端は、上記
タンク３０の底部付近まで挿入されており、一方、上記
出口側パイプ３２の下端は、上記タンク３０の上部に位
置している。

【００３４】そして、上記入口側パイプ３１の他端は、
第３バルブ３３と第１カプラ３４とを介して、上記室外
側熱交換器２２と第１バルブ２８との間に接続され、上
記出口側パイプ３２の他端は第４バルブ３５と第２カプ
ラ３６とを介して、上記第２バルブ２９と室内側熱交換
器２５との間に接続されている。

【００３５】そして、通常運転時は、上記タンク３０内
は真空若しくは減圧され、上記第３バルブ３３と第４バ
ルブ３５とは閉成されている。

【００３６】次に、空気調和機の動作について説明す
る。

【００３７】通常運転時は、第１バルブ２８と第２バル
ブ２９とが開成され、第３バルブ３３と第４バルブ３５
とが閉成されるので、冷媒は図中に実線矢印で示す流れ
方をする。

【００３８】冷房運転時、冷媒は圧縮機２１→四方切換
弁２６→室外側熱交換器２２→第１バルブ２８→膨張弁
２４→第２バルブ２９→室内側熱交換器２５→四方切換
弁２６→圧縮機２１の順に流れ、圧縮機２１にて圧縮さ
れて高温高圧になった冷媒は、室外側熱交換器２２にお
いて室外側送風機２３によって冷却されて凝縮し、膨張
弁２４により流量が絞られるので圧力が低下し、室内側
熱交換器２５において周囲の熱を奪って蒸発する。その
ため、室内側熱交換器２５は冷却され、室内側送風機２
７によって送風される室内空気は、室内側熱交換器２５
によって除湿・冷却される。

【００３９】一方、暖房運転時は四方切換弁が切換えら
れるので、冷媒は圧縮機２１→四方切換弁２６→室内側
熱交換器２５→第２バルブ２９→膨張弁２４→第１バル
ブ２８→室外側熱交換器２２→四方切換弁２６→圧縮機
２１の順に流れるので、圧縮機２１で発生した熱を室内
側熱交換器２５で放熱し、冷えた冷媒は室外側熱交換器
２２において、外気から熱を奪って温められて圧縮機２
１に戻る。

【００４０】そして、冷媒回収時は、第１バルブ２８と
第２バルブ２９とが閉成され、第３バルブ３３と第４バ
ルブ３５とが開成されるので、運転モードを冷房運転モ
ードにして運転すると、冷媒は図中に点線矢印で示すよ
うに圧縮機２１→四方切換弁２６→室外側熱交換器２２
→第１カプラ３４→第３バルブ３３→入口側パイプ３１
→冷媒回収用タンク３０→出口側パイプ３２→第４バル
ブ３５→第２カプラ３６→室内側熱交換器２５→四方切
換弁２６→圧縮機２１と流れる。

【００４１】また、入口側パイプ３１は、他のパイプよ
り細くなされているので、このパイプ３１が膨張弁の作
用をして、冷媒回収用タンク３０が蒸発器の役目をす
る。そして、冷媒はこのタンク３０内で液化を開始し、
気化した冷媒は再度圧縮機２１で圧縮されて循環してく
る。そのため、上記タンク３０は次第に温度が低下し、
冷媒の液化が促進される。

【００４２】以上のようにして、タンク３０への冷媒の
回収が終了すれば、第３バルブ３３と第４バルブ３５と
を閉成して、圧縮機２１の運転を停止する。その後、第
１カプラ３４と第２カプラ３６とを外して、冷媒回収用
タンク３０に冷媒を入れたまゝ回収する。

【００４３】

【発明の効果】本発明の冷媒回収装置付冷凍機器は以上
のように構成されたものであるので、特別な冷媒回収装
置を準備しなくても、冷凍機器が備える冷凍サイクルを
利用して簡単に冷媒を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の冷媒回収装置付冷凍機器の第１実施
例を示す概略構成図である。

【図２】第１発明の冷媒回収装置付冷凍機器の第２実施
例を示す概略構成図である。

【図３】第２発明の冷媒回収装置付冷凍機器の一実施例
を示す概略構成図である。

【図４】従来の冷凍機器用の冷媒回収装置を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

１，２１：圧縮機、２：凝縮器、２２：室外側熱交換
器、４：キヤピラリチユーブ、２４：膨張弁、５：蒸発
器、２５：室内側熱交換器、８：冷媒回収用容器、３
０：冷媒回収用タンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 真也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 小谷 正則 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 奥田 浩史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と、凝縮器と、膨張弁及び蒸発器を
   順次接続し、フロンガスが冷媒として充填された冷凍サ
   イクルを備え、 上記凝縮器と膨張弁との間に三方弁を介挿し、この三方
   弁の残りの接続口を上記蒸発器によって冷却される冷却
   室に収納された伸縮自在な冷媒回収用容器に継手を介し
   て接続し、 通常運転時には、上記冷媒回収用容器を真空若しくは減
   圧状態にして収縮させると共に、上記冷媒が上記凝縮器
   から膨張弁にだけ流れるように上記三方弁を切換え、 機器の廃棄時には、上記冷媒が上記凝縮器から冷媒回収
   用容器にだけ流れるように上記三方弁を切換えて冷媒を
   冷媒回収用容器に回収するように構成したことを特徴と
   する冷媒回収装置付冷凍機器。
2. 【請求項２】圧縮機と、凝縮器と、膨張弁及び蒸発器を
   順次接続し、フロンガスが冷媒として充填された冷凍サ
   イクルを備え、 入口側パイプが、上記凝縮器と膨張弁との間に設けられ
   た第１バルブと、凝縮器との間に第１継手を介して接続
   され、出口側パイプが、上記膨張弁と蒸発器との間に設
   けられた第２バルブと、蒸発器との間に第２継手を介し
   て接続された冷媒回収用タンクを設けると共に、 上記入口側パイプの第１継手と冷媒回収用タンクとの間
   に第３バルブを設け、さらに、上記出口側パイプの第２
   継手と冷媒回収用タンクとの間に第４バルブを設け、 通常運転時には、上記冷媒回収用タンクを真空若しくは
   減圧状態にして、上記第１バルブと第２バルブを開成す
   ると共に、第３バルブ及び第４バルブを閉成し、 機器の廃棄時には、上記第１バルブと第２バルブを閉成
   すると共に、第３バルブ及び第４バルブを開成して冷媒
   を冷媒回収用タンクに回収するように構成したことを特
   徴とする冷媒回収装置付冷凍機器。