JPH07190568A - 冷媒回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機の吐出側のオイルセパレータにおける
冷媒とオイルとの分離の確実化を図り、圧縮機の焼き付
き防止および冷媒回収の確実化を図る。 【構成】 冷媒としてフロンが充填された容器１から気
体状態のフロンを吸引し圧縮する圧縮機２と、この圧縮
機の吐出側に接続されてオイルが混入した状態の冷媒か
らオイルを分離して圧縮機の吸入側に戻すオイルセパレ
ータ５と、このオイルセパレータによりオイルが分離さ
れた状態の冷媒を冷却し液化する凝縮器３と、液化され
たフロンを貯蔵する貯蔵ボンベ４とを備える。オイルセ
パレータに、オイルが混入した状態の冷媒を電気的に加
熱する電気ヒータ２２を設け、オイルセパレータにおけ
るフロンの液化を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機とオイルセパレ
ータと凝縮器とからなり、冷媒が充填されている容器か
ら冷媒を吸引，圧縮し、液化，貯蔵するための冷媒回収
装置全般に関し、特に、冷凍機や自動車のエアコンディ
ショナなどに冷媒として充填されているフロンを回収し
て液化，貯蔵するために好適に用いられる冷媒回収装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の冷媒回収装置とし
て、図４に示すようなものが知られている。このもの
は、回収対象の冷媒が充填されている容器ａにコネクタ
ｂを介して接続されて、その容器ａから冷媒を吸引して
圧縮する圧縮機ｃと、この圧縮機ｃにより圧縮された冷
媒から冷媒中に混入しているオイルを分離して上記圧縮
機ｃの吸入側に戻すオイルセパレータｄと、このオイル
セパレータｄによりオイルが分離された冷媒を冷却して
液化する凝縮器ｅと、この凝縮器ｅで得られた液体を貯
蔵する貯蔵ボンベｆとを備えている。上記圧縮機ｃは、
例えばピストン型の場合を図示するように、シリンダ内
を往復動してシリンダ内の容積を拡縮させるピストンｇ
と、このピストンｇを作動する図示省略の駆動源とを備
えている。上記シリンダには、全密閉構造の低圧部とさ
れた圧縮機内部に開口する吸入ポートｈと機外に導出さ
れる高圧側の吐出ポートｉとが連通されており、上記ピ
ストンｇのシリンダ拡張側への作動によって上記吸気ポ
ートｈから気体状態の冷媒が吸入され、上記ピストンｇ
のシリンダ縮小側への作動によって上記冷媒が圧縮さ
れ、この圧縮されて昇温された冷媒が吐出ポートｉを通
して上記オイルセパレータｄおよび凝縮器ｅに供給され
るようになっている。そして、このような低圧ドーム型
の圧縮機においては、圧縮機ｃの内部に潤滑のために封
入されているオイルが上記圧縮された冷媒中に混入した
状態で吐出されるため、上記オイルセパレータｄにより
気液分離してオイルを上記圧縮機ｃの内部にリターンさ
せるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
冷媒回収装置において、圧縮機ｃから吐出された冷媒が
オイルセパレータｄまでの配管内、および、上記オイル
セパレータｄ内において上記圧縮機ｃで昇温された状態
から温度が低下して液化してしまう場合がある。特に、
外気温の低温時や、起動開始初期の段階で圧縮機ｃによ
る昇温が十分でない時に上記冷媒が液化し易い。このよ
うに液化した場合、液化した冷媒がオイルとともに上記
圧縮機ｃの吸入側にリターンされたり、液化量が多いと
オイルセパレータｄでオーバーフローして液化した冷媒
とともにオイルが凝縮器ｅに流入したりすることにな
る。例えば、上記従来の冷媒回収装置でフロンの回収を
行う場合、オイルセパレータｄからフロン７００ｇ中、
オイルが０．５〜１．０ｇ（約７００００ｐｐｍ）オー
バーフローしてしまう。そして、液化した冷媒が圧縮機
ｃの吸入側にリターンされると、その液化冷媒が比重差
によりオイルより下に溜まりピストンｇがオイルによる
潤滑を受けなくなって焼き付くおそれがある。一方、オ
ーバーフローしてオイルが凝縮器ｅ側に流れると、液化
貯蔵する冷媒がオイルを含んだものになってしまい、そ
の冷媒の転用に制約を受けることになる。この冷媒がフ
ロンの場合、そのフロンが一般に用いられるフロンＲ１
２であれば、上記の冷凍機などに充填される際に混入さ
れるオイルと圧縮機ｃ内のオイルとが同種のものである
ため制約はないが、近年、地球環境保護の見地から用い
られるようになっている代替フロンＲ１３４ａであれ
ば、充填される際に混入されるオイルと上記圧縮機ｃ内
のオイルとが異種であるため、液化貯蔵しても冷凍機な
どに再充填することができなくなるおそれがあり制約を
受けることになる。

【０００４】このような不都合を回避するために、図５
に示すように、オイルセパレータｊの周囲に圧縮機ｃの
吐出側の配管ｋを巻き付けて、圧縮機ｃから吐出されて
昇温された冷媒（例えば、ほぼ７０×１０⁴ Ｐａの圧縮
機によりほぼ６５℃に昇温されたフロン）により上記オ
イルセパレータｊを加熱させるようにすることが考えら
れる。ところが、この場合、上記圧縮機ｃからオイルセ
パレータｊまでの配管長さをできるだけ短くして経路途
中での温度低下をなるべく小さく抑制する必要がある
上、加熱効率の観点からオイルセパレータｊの容量をか
なり小さくする必要がある。その上、この場合において
も、低外気温の時は温度低下が著しく、また、起動開始
初期の段階では昇温に時間がかかり、オイルセパレータ
ｊが十分に昇温するまでの期間中においては、依然とし
て、オイルセパレータｊで液化した冷媒の圧縮機ｃへの
環流やオーバーフロー（上記の例において、約５０ｐｐ
ｍのオイルのオーバーフロー）が発生してしまうという
問題を有している。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、圧縮機の吐出
側のオイルセパレータにおける冷媒とオイルとの分離の
確実化を図ることにより、圧縮機の焼き付き防止および
冷媒回収の確実化を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、冷媒が充填された容器から
気体状態の冷媒を吸引し圧縮する圧縮機と、この圧縮機
の吐出側に接続されてオイルが混入した状態の冷媒から
オイルを分離して上記圧縮機に戻すオイルセパレータ
と、このオイルセパレータによりオイルが分離された状
態の冷媒を冷却し液化する凝縮器とを備えたものを前提
とする。そして、上記オイルセパレータに、上記オイル
が混入した状態の冷媒を電気的に加熱する電気加熱手段
を設ける構成とするものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、冷媒をフロンとするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
圧縮機の吐出側と凝縮器との間のオイルセパレータに電
気加熱手段が設けられているため、オイルセパレータ内
に導入される冷媒が確実に加熱されて、その冷媒の液化
が確実に防止される。このため、オイルセパレータにお
いて、オイルと気体状態の冷媒とが確実に分離され、オ
イルは圧縮機の吸入側に戻されて圧縮機を潤滑し、冷媒
は液化のために凝縮器に送られる。これらにより、圧縮
機焼き付き防止および冷媒回収の確実化が図られる。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の発明による作用に加えて、冷媒がフロンであるた
め、凝縮器にはオイルを確実に分離排除した状態のフロ
ンが流されオイルを含まない状態でフロンの回収が行わ
れ、フロンの再充填を制約なく行うことが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１１】図１は、本発明の冷媒回収装置を、自動車
のエアコンディショナや冷凍機などに充填されているフ
ロンを回収して液化するフロン回収装置に適用した場合
の実施例を示し、なかでもこの実施例は上記フロンの内
でも近年の地球環境保護の見地から採用される代替フロ
ンＲ１３４ａの回収に特に好適な回収装置に係るもので
ある。ここで、代替フロンＲ１３４ａについて説明する
と、Ｒ１３４ａは、分子式がＣＨ₂ ＦＣＦ₃ で、１，
１，１，２−テトラフルオロエタンといわれるものであ
り、オゾン破壊係数が通常使用されるフロンＲ１２を
１．０とした場合、Ｒ１３４ａはほぼ０であり、温室効
果係数が上記Ｒ１２を１．０とした場合、Ｒ１３４ａは
０．３以下であるという特性を有している。そして、上
記Ｒ１２と比べ、吸湿性が大で、オイルとの相溶性が低
く各種潤滑オイルに難溶であるという特性も有してお
り、このため、以下で説明する圧縮機に内蔵されている
潤滑油とは異なる種類のオイルとともに上記冷凍機など
に充填されるようになっている。以下の説明では、特に
示す場合を除き、上記代替フロンＲ１３４ａについて
も、単に「フロン」という。

【００１２】図１において、１は回収対象であるフロン
が充填されている容器、２はこの容器１からフロンを吸
引して圧縮する圧縮機、３はこの圧縮機２で圧縮された
フロンを冷却して液化する凝縮器、４はこの凝縮器３で
液化されたフロンを貯蔵する貯蔵ボンベ、５は上記圧縮
機２の吐出側と上記凝縮器３との間に介装されて上記圧
縮されたフロンとともに吐出されるオイルを分離回収し
て上記圧縮機２の吸入側にリターンするオイルセパレー
タである。

【００１３】上記容器１は、例えば冷凍機もしくは自動
車のエアコンディショナなどにおいて、冷媒としてフロ
ンが充填されている容器であり、上記フロン回収装置は
上記冷凍機もしくは自動車などの解体に際しその容器１
からフロンを回収して上記貯蔵ボンベ４に貯蔵するため
に用いられる。

【００１４】上記圧縮機２は全密閉構造のピストン型の
ものが用いられている。この圧縮機２は、図２に詳細を
示すように、低圧側通路６にのみ開放された密閉ハウジ
ング７と、この密閉ハウジング７内に配設されたシリン
ダ８と、このシリンダ８内を往復動してシリンダ室９の
容積を拡縮させるピストン１０と、このピストン１０を
作動する図示省略の駆動源とを備えている。そして、上
記シリンダ室９には吸入ポート１１の下流端が低圧側バ
ルブ１２を介して、また、吐出ポート１３の上流端が高
圧側バルブ１４を介してそれぞれ接続されている。上記
吸入ポート１１の上流端は上記密閉ハウジング７の内部
空間に臨んで開放され、上記吐出ポート１３の下流端は
上記密閉ハウジング７を貫通して高圧側通路１５の上流
端と接続されている。つまり、低圧ドーム型に構成され
ている。そして、この圧縮機２は、上記ピストン１０の
膨張行程によって上記高圧側バルブ１４が閉じ低圧側バ
ルブ１２が開いて密閉ハウジング７内の低圧側のフロン
がシリンダ室９に吸入され、圧縮行程によって上記低圧
側バルブ１２が閉じて所定圧力まで圧縮されたフロンが
高圧側バルブ１４から吐出ポート１３を通して高圧側通
路１５に供給されるようになっている。

【００１５】また、上記低圧側通路６の上流端には自動
閉鎖弁付きのコネクタ６ａが連結され、このコネクタ６
ａに上記容器１の側のコネクタ１ａを連結するようにな
っている。そして、上記低圧側通路６には上記コネクタ
６ａから下流側に、前処理用オイルセパレータ１６およ
びアキュムレータ１７がこの順に介装されている。この
前処理用オイルセパレータ１６は、容器１に充填されて
いるフロンがＲ１３４ａの場合、同時に充填されている
オイルと上記圧縮機２内の潤滑用オイルとの種類が異な
るため、圧縮機２でフロンの吸引により上記異なる種類
の充填オイルが内部のオイルと混合することのないよう
に圧縮機２の吸引前にオイルを分離するようになってい
る。また、上記アキュムレータ１７は、上記低圧側管路
６を通して上記圧縮機２に吸入されるフロンに液体状態
のものが含まれている場合に、これを気化した状態とす
るようになっている。

【００１６】さらに、上記高圧側通路１５の途中には後
処理用オイルセパレータ５が凝縮器３の手前に介装され
ており、このオイルセパレータ５によって高圧側通路１
５に吐出されたフロンとともに圧縮機２内の潤滑用オイ
ルが吐出される場合に、そのオイルをフロンと分離して
リターン通路１８を通して上記低圧側管路６のアキュム
レータ１７と圧縮機２との間に環流するようになってい
る。そして、上記凝縮器３の底部がドライフィルタ１９
を介して貯蔵ボンベ４と接続されており、凝縮器３で液
化された液体フロンから水分を除去した状態で貯蔵する
ようになっている。

【００１７】このような構成において、上記後処理用オ
イルセパレータ５は、図３に詳細を示すように、ケーシ
ング２０の内部に金属線で形成した筒状ネット（デミス
タ）２１を備えており、上記高圧側通路１５が頂部に、
上記リターン通路１８が底部に、凝縮器３への他の高圧
側通路１５ａが上部側面にそれぞれ接続されている。そ
して、上記高圧側通路１５を通して圧縮機２で圧縮され
たフロンを頂部から内部に導入し、上記デミスタ２１に
衝突させることによりこのデミスタ２１に付着したオイ
ルを底部に集め上記リターン通路１８により圧縮機２に
環流させるとともに、上記他の高圧側通路１５ａを通し
てオイルの除去されたフロンが凝縮器３に送られるよう
になっている。

【００１８】加えて、上記後処理用オイルセパレータ５
には電気加熱手段である電気ヒータ２２が付設されてい
る。この電気ヒータ２２は、上記ケーシング２０の外周
囲を取り巻くように配設された電熱線等２３と、この電
熱線等２３の腐食防止のためのコーティング保護層２４
とを備えており、電源のＯＮ作動により上記ケーシング
２０の内部空間を加熱するようになっている。

【００１９】次に、上記の構成のフロン回収装置による
作用・効果について説明する。

【００２０】容器１からフロンの回収を行うには、コネ
クタ６ａを容器側のコネクタ１ａに連結した後、フロン
回収装置を作動させる。すなわち、圧縮機２などを駆動
させ、電気ヒータ２２などに通電する。この圧縮機２の
駆動により容器１からフロンが低圧側通路６を通して吸
入され、前処理用オイルセパレータ１６で容器１に同時
に充填されていた充填オイルが分離され、アキュムレー
タ１７で液体状態のフロンが混じっていれば気体状態に
される。これにより、特にフロンがＲ１３４ａである場
合に圧縮機２内の潤滑用オイルと種類の異なる上記充填
オイルを圧縮機２に導入される前に確実に除去すること
ができ、異種オイルの混合による圧縮機２の焼き付き発
生を確実に回避することができる。

【００２１】そして、この充填オイルが除去されたフロ
ンが圧縮機２内に導入されて所定圧力にまで圧縮されて
高圧側通路１５に吐出され、この吐出されたフロンがオ
イルセパレータ５内に導入され、内部で、圧縮機２内の
潤滑オイルが分離される。この際、上記オイルセパレー
タ５は上記電気ヒータ２２により直接的に加熱されてい
るため、上記圧縮機２から吐出されるフロンが温度低下
に起因して液化してしまうことを確実に防止することが
できる。従って、外気音が低温である時や、上記フロン
回収装置の起動開始初期の段階であっても、上記オイル
セパレータ５内のフロンを確実に所定温度に加熱するこ
とができ、そのフロンを確実に気体状態に維持させるこ
とができるため、液化したフロンがオイルとともにリタ
ーン通路１８を通して圧縮機２に環流されることや、液
化したフロンのオーバーフローによりオイルが凝縮器３
に流れることを確実に防止することができる。

【００２２】そして、オイルが十分に除去された状態の
フロンが凝縮器３で液化されて液体状態のフロンが貯蔵
ボンベ４に貯蔵される。

【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。すなわち、上記実施例では、冷媒回収装置としてフ
ロン回収装置におけるものを例にして説明したが、これ
に限らず、圧縮機とオイルセパレータと凝縮器と組み合
わせからなる冷媒回収装置ならば、他の機器における冷
媒回収装置にも適用することができる。

【００２４】また、上記実施例では、特に代替フロンＲ
１３４ａが充填されている容器からその代替フロンＲ１
３４ａの回収を行う場合の構成を有するフロン回収装置
について説明したが、通常のフロン、例えばＲ１２など
が充填されている容器からそのフロンＲ１２の回収を行
う場合には前処理用オイルセパレータ１６を省略しても
よい。すなわち、フロンＲ１２の場合、容器への充填オ
イルが圧縮機２内のオイルと同質であるため、容器から
の吸引により充填オイルが圧縮機２内に流入しても、特
に問題が生じないからである。

【００２５】さらに、上記実施例では、電気加熱手段と
して電気ヒータ２２を示したが、これに限らず、電気的
手段により加熱するものであればなんでもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における冷媒回収装置によれば、圧縮機の吐出側と凝
縮器との間のオイルセパレータに電気加熱手段が設けら
れているため、オイルセパレータ内に導入される冷媒を
確実に加熱することができ、その冷媒の液化を確実に阻
止することができる。このため、オイルセパレータにお
いて、オイルと気体状態の冷媒との分離の確実化を図る
ことができ、そのオイルを圧縮機に確実に戻して圧縮機
の潤滑の維持を図ることができる一方、冷媒を液化のた
めに凝縮器に送ることができる。これらにより、圧縮機
焼き付き防止および冷媒回収の確実化が図られる。

【００２７】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による効果に加えて、冷媒がフロンであ
るため、凝縮器にはオイルを確実に分離排除した状態の
フロンが流されてオイルを含まない状態でのフロンの回
収を行うことができる。これにより、フロンが、例えば
Ｒ１３４ａのように容器への充填オイルと上記圧縮機内
の潤滑オイルとが異種のものである場合に、上記回収し
たフロンを容器に再充填する際に、上記のごとく異種の
圧縮機内潤滑オイルが充填オイルに混入することを確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】図１の圧縮機の拡大断面図である。

【図３】オイルセパレータを一部切欠いた状態で示す斜
視図である

【図４】従来装置の構成図である。

【図５】他の従来装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 圧縮機 ３ 凝縮器 ５ オイルセパレータ ２２ 電気ヒータ（電気加熱手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が充填された容器から気体状態の冷
   媒を吸引し圧縮する圧縮機と、この圧縮機の吐出側に接
   続されてオイルが混入した状態の冷媒からオイルを分離
   して上記圧縮機に戻すオイルセパレータと、このオイル
   セパレータによりオイルが分離された状態の冷媒を冷却
   し液化する凝縮器とを備えた冷媒回収装置において、 上記オイルセパレータには、上記オイルが混入した状態
   の冷媒を電気的に加熱する電気加熱手段が設けられてい
   ることを特徴とする冷媒回収装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、冷媒がフロンである
   冷媒回収装置。