KR0153256B1 - 폐쇄된 시스템내의 냉각제를 시험하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

냉각제내의 오염물의 존재와 농도를 시험하기 위한 장치이다. 냉각제의 샘플은 폐쇄된 냉장, 공기 조절 또는 유사한 시스템으로부터 배출되고 시험관을 통하여 통과한다. 시험관을 가진 여러 섹션은 냉각제내에 존재할 수도 있는 복수의 오염물의 존재와 농도의 시각적 표시를 제공하고 샘플로부터 물 오염물을 제거하기 위하여 샘플내에 들어 있는 윤활유를 제거하기 위한 수단을 포함한다.

Description

폐쇄된 시스템내의 냉각제를 시험하기 위한 장치

제1도는 냉동 시스템, 공조 시스템 또는 이와 유사한 시스템과 대응하기 위한 본 발명의 양호한 실시예의 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 실시예의 오염물 시험관과 오염물 시험관 홀더 장치의 분해도.

제3도는 제2도에 도시된 오염물 시험관을 부분적으로 절단된 측면도.

제3a도는 제2도에 도시된 오염물 시험관의 제2실시예를 부분적으로 절단된 측면도.

제3b도 내지 제3e도는 제2도에 도시된 오염물 시험관의 부가적인 다른 실시예의 횡단면도.

제4도는 제2도에 도시된 오염물 시험관 홀더 장치내의 튜브 용기의 종단면도.

제5도는 제2도에 도시된 오염물 시험관 홀더내의 유동 제한기의 확대 분해도.

제6도는 수정된 튜브 용기의 종단면도.

제7도는 수정된 유동 제한기의 분해 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 12 : 흡인 라인

14 : 서비스 밸브 16 : 배출 라인

20 : 시험관 22 : 원통형 튜브

24 : 유입 팁 26 : 배출 팁

30,40,43 : 격리 디스크 39,45 : 표시기 섹션

39a,45a : 마킹 48 : 유동 제한

다수의 불화탄소 화합물 및 공비화합물(azeotropes)이 보통 여러 형식의 공조 및 냉동 시스템내의 냉각제로 사용된다. 이들 냉각제는 특정 적용을 위하여 주어진 냉각제 적합성의 큰 범위를 갖는 비등점 및 증기압과 같은 다른 특성을 가지고 있다. 냉동 시스템은 시스템 작동 압력에 따라 고압 시스템 또는 저압 시스템으로 분류된다. 이들 시스템 내에서 사용되는 냉각제는 사용되는 시스템의 작동 압력에 따라 고압 냉각제 또는 저압 냉각제로 부른다. 정상적인 주위 온도에서 주어진 냉각제의 증기압은 저압 냉매용의 140kPa 내지 고압 냉매용의 1400kPa의 범위내에 있다.

이러한 많은 시스템에 있어서, 소량의 윤활유가 부가되고 냉각제와 함께 순환한다. 냉각제와 윤활유 모두는 물의 흡수 및 보유하는 경향을 가진다. 공조 시스템 또는 냉동 시스템 내에 도입된 물은 냉각제와 윤활유에 의해 파지되고 함께 순환한다. 시스템 내의 과도한 물은 결빙되는 원인이 되고, 시스템의 금속 부품의 부식을 촉진시키고, 밀봉 압축기 내의 모터 절연을 손상시키거나 다른 시스템의 부품을 손상시킨다. 냉동 시스템 또는 공조 시스템 내의 물이 제조 또는 수리 중에 장치의 부적당한 건조, 시스템 내에서의 누설, 냉각제의 습윤, 물이 오염된 윤활유, 윤활유 내의 탄화수소의 산화와 밀봉된 유니트 내의 셀룰로스 절연의 분리에 의해 존재할 수 있다. 충분한 시스템 작동과 손상 방지를 보장하기 위하여, 물의 존재를 확인하고 시스템으로부터 제거하는 것이 필요하다.

산 오염은 압축기의 과열에 의해 야기된 냉각제의 화학적 결함에 의해 냉동 시스템 또는 공기 조절 시스템내의 존재할 수 있다. 냉각제 결함에 의한 주요한 산 오염은 염산이다. 다른 산들도 오일, 절연체, 니스, 개스킷 및 접착제가 분해될 때 생성될 수 있다. 물과 마찬가지로 몇몇 이들 산은 냉각제와 함께 시스템을 통하여 운반될 수 있고 시스템 부품의 고장 또는 잠재적인 고장을 나타낼 수 있는 수준까지 달성된다.

산소 및 이산화탄소는 냉각제가 채워지기 전 또는 하부 측의 누설 전에 불완전한 시스템의 배출의 결과로 공기 조절 시스템 또는 냉동 시스템 내에 존재할 수 있다. 더욱이, 이산화탄소는 차량의 연소에서 수반할 수도 있는 유기체 절연 물질의 합성 분해 및 과열에 의해 존재할 수 있다.

수소는 베어링 마모의 결과로 존재할 수도 있다. 시스템 내에서의 이들의 응축 불가능한 가스의 과도한 시스템 효율을 감소시킬 수 있으나, 그들의 존재는 시스템 부품의 결함 또는 비작동의 원인이 된다.

냉각제 오염 문제를 보정하기 위하여, 오염물의 존재를 확인할 필요가 있다. 오염물의 확인은 냉동 또는 공기 조절 시스템의 고장 또는 비작동 고장 진단에 도움이 된다. 폐쇄된 시스템 내에서 물 오염을 시험하기 위한 종래의 방법은 시스템으로부터 모든 냉각제의 제거가 필요하다. 산과 다른 오염물의 존재는 시스템 윤활유에 대하여 행한 분리 시험에 의해 결정된다.

본 발명은 시험을 위하여 필요한 양 이상의 냉각제를 배출하지 않고, 단일 시험으로 다수의 냉각제 오염물의 존재를 위한 냉각제 회수 및 회복 장치와 같은 폐쇄된 냉동 시스템, 공기 조절 시스템과 같은 시스템내의 냉각제를 양적으로 시험 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 시험은 액체 또는 증기 상태에 있는 오염물과, 시스템이 작동되는 지의 여부와 고압 및 저압 시스템 내에서 사용하기에 적당한 지의 여부를 나타낸다.

본 발명의 목적은 시스템으로부터 냉각제를 모두 제거하지 않고 폐쇄된 공기 조절 시스템 또는 냉동 시스템내의 냉각제내의 액체 및 기체 오염물을 감지하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉ㄱ가제와 표시 매체와 접촉하기 전에 감지 장치내의 냉각제로부터 오일을 제거하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 시스템의 상태 또는 압축기 고장 모드를 결정하기 위하여 분해함이 없이 압축기가 고장 또는 작동되든 간에 밀봉된 압축기를 가지고 있는 시스템을 시험하기 위한 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 시스템으로부터 냉각제를 제거함이 없이 밀봉된 압축기내의 냉각제에 들어있는 오염물의 존재를 결정하기 위한 장치를 제공하는데 있다.

이들 목적 및 다른 목적은 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명은 단일 시험 작동으로 오염물의 존재와 농도를 위하여 폐쇄된 시스템 내에 포함된 냉각제를 시험하기 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 방법은 물, 무기산, 휘발성 유기산, 산소, 이산화탄소, 일산화탄소 및 수소 또는 그 그룹으로 부터 취해진 오염 물질의 하나 또는 조합을 위하여 시험할 수 있다. 오염 물질을 위한 시험에 있어서, 냉각제의 연속적인 소량 샘플 유동은 시스템으로부터 배출되고 시험관을 통하여 대향된다. 시험관은 냉각제 내에 포함되어 있는 오일을 분리하기 위한 디미스터(demister) 섹션과, 물 제거 섹션과 하나 이상의 오염 물 표시 섹션을 포함하고 있다. 물 제거 섹션은 물 오염물의 존재 및 농도를 또한 표시 할수도 있다. 본 장치는 필요하다면 샘플이 시험관 내로 들어오기 전에 주위 근처의 압력까지 시스템 압력을 감소시키기 위한 수단으 포함한다. 본 장치를 튜브를 통하여 모든 샘플의 유동을 향하게 하기 위한 수단을 포함하고 샘플 유동의 표시를 제공하기 위한 수단과 함께 튜브를 위한 보호 및 지지체를 구비한 시험관 홀더를 포함할 수도 있다. 시험관과 본 장치의 다른 부품들은 시스템과 시험관 사이의 압력 감소 수단을 가지고 시험될 시스템 유동하도록 위치시켜서 시험을 하기 위하여 준비된다. 시험관에 외측인 환경으로부터 제거 및 표시 수단을 격리시키기 위한 수단이 시험의 개시점에서 파괴되거나 시험이 개시되기 전에 시험관으로부터 제거된다. 주어진 오염물의 존재는 시험관내에서 적당한 표시 수단의 색깔 변화에 의해 표시되고 농도는 매체를 통한 색깔 변화의 전달 정도 및/또는 칼라 차트와 매체의 변화된 색깔의 비교에 의해 결정된다.

첨부된 도면은 명세서의 일부를 형성한다. 전 도면을 통하여 같은 도면 부호는 같은 또는 대응 부품에 지적되어 있다.

제1도는 압축기를 사용하는 냉동 시스템, 공기 조절 시스템 또는 이와 유사한 폐쇄된 시스템의 압축기(10)와 관련하여 사용되는 본 발명의 장치를 도시하고 있다. 압축기(10)는 서비스 밸브(14)를 포함하는 흡인 라인(12)과 서비스 밸브(18)를 포함하는 배출 라인(16)을 가지고 있다. 도면은 오염물의 존재를 확인하기 위하여 배출 라인(16)을 통하여 압축기(10)를 떠나는 냉각제를 시험하기 위한 본 발명을 도시하고 있다. 본 발명은 흡인 라인(12)과 같은 시스템내의 다른 점에서 냉각제를 샘플링하는데에 사용할 수도 있다. 본 발명은 고압 및 저압 시스템내의 냉각제를 시험하는데 사용할 수도 있다. 더욱이, 본 발명은 다른 형식의 시스템내의 오염물으 위하여 시험하는데 사용할 수 있다. 제2도 내지 제4도와 같이 제1도에서 화살표(A)는 시험 중에 냉각제 샘플 유동의 방향을 나타낸다.

제3도는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 냉각제내의 물과 무기산 오염물의 존재를 감지하기 위한 오염물 시험관(20)을 도시하고 있다.

시험관(20)은 유리와 같은 적당한 투명 재료로 제조된 대체로 원통형 튜브(22)이다. 튜브(22)는 유연한 유입 팁(24)과 유연한 배출 팁(26)내에서 각각 종단되는 두개의 대향 배열된 테이퍼진 단부를 가지고 있다. 팁(24, 26)은 개방 유입단부(28)와 개방 배출 단부(30; 제2도)를 형성하도록 사용하기 바로 전에 파괴되도록 의도되어 있다. 시험관(20)은 오일 분리용 디미스터 센션(32)과 오염물 표시 섹션(34)으로 분할된다. 한 실시예에 있어서, 튜브(22)는 전체 길이가 130㎜이고 팁에서 테이퍼를 제외한 길이가 105㎜이다. 동일한 실시예에 있어서, 튜브(22)의 내측 및 외측 직경은 각각 4㎜ 및 6㎜이다. 조립된 튜브(20)에 있어서, 디미스터 섹션(32)은 튜브(22) 길이의 약 절반만큼 유입 단부(24)로부터 연장되어 있다. 이는 하기에 상세히 설명된 바와 같이 냉각제가 오염물 표시 섹션(34)에 도달하기 전에 냉각제로부터 이에 함유된 오일을 분리하는 기능을 한다.

오염물 표시 섹션(34)의 유입 단부로부터 샘플 유동(화살표 A) 방향을 따라 진행할 때, 튜브(22)는 3㎜ 길이의 황동망(36)과, 1㎜ 두께의 유리 섬유 디스크(37)와, 12㎜ 길이의 물 제거 및 표시기 섹션(39)과, 1㎜ 두께의 유리 섬유 디스크(40)와, 8㎜ 길이의 로울링된 황동망(42)과, 1㎜ 두께의 유리 섬유 디스크(43)와, 25㎜ 길이의 산 표시 섹션(45)과, 3㎜ 길이의 황동망(46)을 포함하고 있다. 물 제거 및 표시기 섹션(39)과 산 표시기 섹션(45)내에 포함되어 있는 화학 묘시기 매체는 마킹(39a, 45a)에 대해 튜브(22)내에 위치하거나 또는 상기 마킹(39a, 45a)은 튜브(22)가 밀봉된 다음에 튜브(22) 상에 위치될 수 있다. 유리 섬유에 부가하여, 격리 디스크(37, 40, 43)는 적당한 금속 또는 플라스틱과 같은 다른 물질로 제조될 수 있다. 격리 디스트(37, 40, 43)는 표시 매체들 사이의 교차 오염을 방지하고 물리적인 분리를 제공할 뿐만 아니라 제 위치에 화학 표시 매체를 유지하도록 하는 충전 재료로서 일차적으로 작용한다. 디스크의 개수와 형상은 분할되는 표시 매체의 개수와 형식과, 튜브(22)등의 치수에 따라 다르다. 망 또는 필터 부재(36, 42, 46)의 주요 기능은, 망(42)의 경우에 화학제를 물리적으로 분리하는 것뿐만 아니라 표시 섹션(39, 45) 및 디스크(37, 40, 43) 내의 표시 매체를 오염물 표시 섹션(34)내의 정위치에 보유하는 것이다. 망 또는 필터 부재(36, 42, 46)는 입자 물질을 여과하거나 표시기 섹션(39, 45)내에서 감지될 어떤 오염물을 흡수하지는 못한다. 망, 필터 부재 또는 디스크가 감지될 오염물을 흡수한다면, 표시기 섹션(39, 45)을 냉각제 내에 존재하는 오염물의 농도의 부정확한 표시를 제공할 수도 있다. 양호한 황동에 부가하여 망 또는 필터 부재(36, 42, 46)는 어떤 다른 적당한 물질로 제조할 수 있다.

오염물 표시 섹션(34)의 외부 표면 상에 각각의 표시기 섹션(39, 45)내의 색깔 변화의 길이를 쉽게 결정하기 위하여 일련의 자 또는 기준 마킹(39a, 45a)이 배열되어 있다. 마킹(39a, 45a)을 구성하는 개별적인 마킹들 사이의 거리는 표시매체, 튜브(22)의 치수, 표시 매체 등의 입자성의 형식에 기초하여 주로 결정된다. 마킹(39a, 45a)은 접착제, 에칭 등에 의해 튜브(22)상에 배열될 수 있다.

선택적으로는, 마킹(39a 및 또는 45a)을 제거할 수 있고, 오염물 농도는 전체 표시기 섹션(39 또는 45)의 색깔 변화에 의해 결정될 수 있다. 오염물의 농도는 색깔이 코딩된 카드를 사용함으로써 결정된다. 예를 들면, 색깔이 코팅된 카드 상의 각각의 색깔 명암(shade)이 소정의 오염물 농도를 나타내므로, 변화된 표시매체 색깔의 명암이 상기 카드 상의 명암과 일치함으로써 존재하는 오염물의 농도 또는 양을 나타낼 수 있다. 코딩된 카드는 주어진 오염물을 제거하기 위한 추천된 서비스 순서를 나타낼 수 있다.

접촉시, 산 표시 매체와 표시 매체와 물 제거 사이의 상호 작용이 있게 되어 냉각제 샘플내의 물 또는 산의 존재를 나타내지 않는 색깔의 변화를 나타내지 않는 색깔의 변화를 초래할 수 있다. 유리 섬유 디스크(40), 로울링된 황동망(42)과 유리 섬유 디스크(43)는 표시 매체를 분리하도록 작용한다. 각각의 매체는 주위 공기의 습기 또는 다른 요소와 상호 작용할 수 있다. 파손되기 쉬운 팁(24, 26)은 사용하기 바로 전에 팁이 절단될 때까지 외부 환경으로부터 시험관(20)의 내용물의 격리하도록 작용된다.

상기한 바와 같이, 통상적으로 윤활유가 냉동, 공조 시스템 등의 냉각제에 첨가되어 시스템을 통하여 냉각제와 함께 순환된다. 시스템으로부터 배출된 샘플은 소량의 윤활유를 또한 포하한다. 샘플 유동내의 윤활유가 임의의 표시 매체와 접촉한다면 오염물의 존재에 대한 잘못된 또는 부정확한 표시를 할 수도 있다. 그러므로, 냉각제 샘플 유동으로부터 이에 함유된 윤활유를 분리하는 것이 바람직하다.

제2도 및 제3도를 보면, 냉각제로부터 이에 함유된 윤활유를 분리하는 것은 유동 제한기(48)와 작용하는 시험관(20)의 디미스터 섹션(32)에 의해 달성된다. 냉각제 샘플의 압력은 개방 유입 단부(28)를 통하여 시험관(20)으로 들어가기 전에 제한기(48)를 통하여 냉각제가 통과할 때 시스템 압력으로부터 주위 압력으로 감소된다. 압력이 감소하기 때문에, 함유된 윤활유 증기는 냉각제로부터 분리되고 작은 방울로서 디미스터 섹션(32)의 측면에서 수집된다. 디미스터 섹션(32)의 길이는 시스템 압력, 튜브(22)의 치수와, 증기 내에 함유된 윤활유의 예상치에 따라 다르다.

제1도 및 제2도는 시험관(20)을 포함하는 오염물 시험관 홀더 장치를 도시하고 있다. 시험관 홀더 장치(50)는 튜브 콘테이너(52)와, 유동 제한기(48)와, 표준 냉각제 호스일 수도 있는 유체 호스(54)를 구비하고 있다. 유체 호스(54)는 한단부에 서비스 밸브(18)와 연결하기 위한 통상 스크래더(schraeder)형 접속구인 커넥터(58)와 다른 단부에 유동 제한기(48)에 연결하기 위한 커넥터(60)를 갖는 호스 라인(56)을 포함하고 있다.

제4도에 도시된 튜브 콘테이너(52)는 폴리카보네이트 또는 아크릴 플라스틱과 같은 적당한 투명 재료로 제조되고 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 시험관(20)을 포함하기 위한 치수를 가진 내경을 가진다. 튜브 콘테이너(52)는 대향 배열된 개방 유입 단부(62)와 개방 배출 단부(64)를 포함한다. 개방 배출 단부(64)에 배열된 지지 부재(66)는 시험관(20)의 원추형 개방 유입 단부(30)를 중심에 지지하기 위하여 축 방향 외측 및 내측으로 경사진 연속 경사 표면(68)을 포함한다. 지지체의 다른 수단은 튜브 콘테이너(52)내에 개방 배출 단부(30)를 중심에 위치시키도록 사용될 수 있다. 개방 유입 단부(62)는 유동 제한기(48)에 연결하기 위해 내부가 나사 가공된 표면 부분(70)을 가지고 있다.

제5도는 유동 제한기(48)와, 대향 배열된 단부 섹션(72, 74)을 가진 긴 몸체를 도시하고 있다. 단부 섹션(72)은 유체 호스(54)의 커넥터(60)에 유동 제한기(48)를 부착하기 위해 나사 가공된 표면(76)과 구멍(80)의 바로 안쪽에 배열된 압력 감소 수단(78)을 포함하고 있다. 압력 감소 수단(78)은 내부 표면(86)과 칼라 섹션(82)의 외부 표면 사이에 환형 공간(84)을 한정하기 위하여 구멍(80)의 축 방향 및 방사상 내측으로 이격된 칼라 섹션(82)을 포함하고 있다. 칼라 섹션(82)은 또한 환형의 하부 표면(88)과, 환형의 이격 단부 표면(90)과 통로(92)를 한정한다. 압력 감소 수단(89)은 작은 구멍(96)을 갖는 통로(92)의 가장 안쪽의 단부에서 벽부재(94)를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 구멍(96)의 직경은 약 900kPa의 냉각제 압력으로 작동될 때 약 300cc/분의 냉각제 증기 유동을 제공하기 위한 크기로 되어 있다. 통로(92)내에는 구멍(96)의 입구를 한정하고 벽 부재(94)의 방사상 내측 및 축 방향 내측으로 경사진 경사 표면(98)이 있다. 압력 감소 수단(78)은 변동될 수 있는 유동을 생성하거나 또는 변동될 수 있는 냉각제 압력으로 상기와 동일한 유동을 생성하도록 성형될 수 있다.

단부 섹션(74)은 튜브 콘테이너(52)의 내부에 나사 가공된 표면 부분(70)에 유동 제한기(48)를 연결하기 위한 외부에 나사 가공된 표면(100)을 포함한다. 단부 섹션(74)은 구멍(102)과, 환형 요홈(104)과 구멍(96)을 통하여 통로(92)와 유체 연통하는 통로(106)를 포함한다. 단부 섹션(74)의 외부 표면은 유체 호스(54)와 튜브 콘테이너(52)에 유동 제한기(48)를 수동으로 연결하는데 도움이 되도록 육각너트 플랜지(108)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 통로(106)는 통로(92)보다 큰 직경을 가지고 있다.

증기가 침투 가능한 망 또는 필터(110)는 단부 섹션(72)의 구멍(80)내에 배열되어 있고, 칼라 섹션(82)의 환상의 이격 단부 표면(90)에 대하여 놓여 있다. 0형 링(112)과 같은 밀봉체는, 유동 제한기의 대향 단부 상에 모든 냉각제 샘플 유동이 시험관(20)을 통과하도록 시험관(20)의 개방 유입 단부(28)와 유동 제한기(48) 사이에 유체 기밀 끼움부(fit)를 제공하도록 환형 요홈(104)내에 결합되어 있다. 망 또는 필터(110)는 시험관(20)의 표시기 섹션(39, 45)내에서 감지되지 않는 입자 물질을 냉각제 샘플 유동으로부터 여과하고 구멍(96)의 막힘을 방지한다.

선택적으로는, 유동 제한기(48) 또는 압력 감소 수단(78)은 라인(56)과 시험관(20)을 통한 소정의 냉각제 샘플 유량을 제공하기 위하여 호스 라인(56)의 커넥터(58)내에 배치될 수 있꼬, 또는 압력 감소 수단(78)은 튜브 콘테이너(52)의 개방 유입 단부(62)에 배치될 수도 있다.

제7도는 유동 제한기(48; 제5도)의 위치에서 사용될 수도 있는 개량된 유동 제한기(150)를 도시하고 있다. 유동 제한기 조립체(150)는 구멍 홀더(160)와, 리테이너(170)와, 캡(180)과 O형 링(190, 192, 194)을 포함하고 있다. 구멍 홀더(160)는 환상의 부조된 부분(166)내에서 종단되는 나사 이를 가진 섹션(164)을 포함하는 구멍(162)을 가지고 있다. 나사(168)는 구멍 홀더(160)의 외부에 형성되어 있고 유동 제한기(48; 제5도)의 나사(76)에 대응한다. 나사(168)는 커넥터(60)에 구멍 홀더(160)의 연결을 허용하도록 작용한다. 구멍 리테이너(170)는 두개의 구멍들 사이에서 쇼올더(173)와 함께 제1구멍(172)과 나사 이를 가진 제2구멍(174)을 가지고 있다. 나사 이를 가진 부분(176)을 쇼올더(177)에서 종단되고 구멍 리테이너(170)의 외부에 형성된다. 나사 이를 가진 섹션(164)과 나사 이를 가진 부분(176)은 O형 링(190)을 부조된 부분(166) 안으로 가압하여 구멍 홀더(160)와 구멍 리테이너(170) 사이에 밀봉을 형성하기 위하여 상호 나사 결합될 수 있다. 구멍(178)과, 통로(179)는 구멍(172) 안으로 가압되어 있다. 통로(179)는 요구되는 유량을 제공하도록 선택된다. 캡(180)은 환형 요홈(185)과 함께 육각 너트 플랜지(186)와 제1 및 제2나사 이를 가진 부분(184, 188)과 함께 구멍(182)을 가지고 있다. 제2환형 요홈(189)은 육각 너트 플랜지(186)의 하부 단부 내에 형성되어 있다. 제1 나사 이를 가진 부분(184)은 나사 이를 가진 제2 구멍(174)내에 수용되고, 구멍 리테이너(170)와 캡(180) 사이에 밀봉을 형성하도록 요홈(185) 안으로 O형 링(192)을 가압한다. 제2 나사 이를 가진 부분(188)은 외부에 나사 이를 가진 표면(100)에 대응하고 시험관 콘테이너(52)의 나사 이를 가진 표면 부분(70)과 결합 가능하다. 시험관(20)의 원추형으로 성형된 상류 개방 단부(28)와 요홈(189)과 함께 O형 링(194)은 모든 냉각제 구멍(182)을 통하여 시험관(20; 제2도) 안으로 유동하도록 밀봉체를 형성한다. 망(110; 제5도)과 같은 필터(도시 안됨)는 구멍(178)의 어떤 적당한 상류 위치에 위치될 수도 있다.

제6도는 하류 개방 단부(64)에서 유동 표시기(114)를 포함하도록 개량된 시험관 콘테이너(52)를 도시하고 있다. 유동 지시기(114)는 시험하기 위한 오염물의 정확한 표시를 보장하기 위하여 적절한 냉각제 유동량이 존재한다는 것을 나타낸다. 유동 표시기(114)는 챔버(116)를 구비하고 있고, 이는 시험관 콘테이너(52)와 일체로 또는 개별적으로 제조될 수 있고 챔버(116)내에 배열된 유동 라인(122) 또는 중앙의 볼(pith ball; 118)과 같은 적당한 수단과 표시기 요소에 의해 시험관 용기(52)에 부착된다.

작동에 있어서, 압축기(1)에 연결한 후에, 시험관 콘테이너(52)는 유동 표시기(114)가 용기 위에 있도록 수직으로 지지되어 있다. 적당한 샘플 유동량이 존재한다면, 볼(118)을 유동 라인(122)으로 상방으로 가압할 것이다. 볼(118)이 라인(122)에 도달하지 않는다면, 샘플 유량은 소정량보다 작다. 부적절한 샘플 유량은 시스템내의 막힘, 시험 장치의 막힘을 나타낼 수 있다.

볼(118)은 개방 단부(64)와 구멍(120)보다 큰 직경을 가지고 있고, 어떤 적당한 경량 물질로 제조될 수 있다. 더욱이, 유동 표시기(114)는 이를 수동으로 적절히 유지함으로써 사용될 수 있는 개별 장치일 수 있으며, 시험관 콘테이너(52)의 개방 단부(64)와 결합하고 상기 유동 지시기 및 개방 단부(64)를 통해 모든 샘플 유동을 통과하게 할 수 있다.

얇은 섬유와 같은 유량을 나타내기 위한 다른 수단이 사용될 수 있다. 소정의 허용가능한 유량으로 섬유는 샘플 유동의 일반적인 방향과 평행하게 되도록 설계될 수 있다. 섬유의 어떤 비평행 위치는 소정의 유량보다 작다는 것을 나타낸다. 배출 구멍(120)은 블래더형 장치(즉, 풍선)가 팽창에 의해 샘플 유동을 표시하도록 끼워질 수 있고 샘플 유동이 있을 때 음향 표시(즉, 휘파람 소리)를 생성하도록 형상화될 수도 있다.

제3a도 내지 제3d도는 다른 여러 시험관 실시예를 도시한다. 각각의 이들은 시험관(제3도)과 형상 및 치수가 대체적으로 유사하고, 시험관 홀더 장치(50; 제1도, 제2도, 제4도 및 제5도)와 사용하도록 할 수 있다. 시험관 홀더 장치(50)의 형상 및 치수는 다른 크기 또는 구조의 시험관을 수용하도록 수정될 수도 있다. 다른 여러 실시예는 여러 가지 특징과 이점을 가지고 있다.

제3a도에서, 시험관(220)은 유리와 같은 적당한 물질로 제조된 관(222)을 구비하고, 이는 깨지기 쉬운 유입 단부(224) 및 배출 단부(226)를 가지고 있고, 단부(224, 226)는 테이퍼져 있다. 시험관(220)은 디미스터 섹션(232)와 오염물 표시 섹션(234)으로 분할되어 있다. 오염물 표시 섹션(234)은 막(241), 지지 디스크(242), 적당한 제거 및 표시 매체, 막(243)과, 지지 디스크(244)를 포함하고 있는 물 표시기 및 제거 섹션(239)과, 적당한 표시 매체, 막(246)과 지지 디스크(247)를 포함하는 표시기 섹션(245)을 포함하고 있다.

시험관(320)은 여러 가지 섹션의 최종 조립 바로 이전에 나타날 수도 있는 분해도를 제3b도에 도시하고 있다. 시험관(320)은 디미스터 섹션(332)과 오염물 표시 섹션(334)으로 분할되어 있다. 오염물 표시 섹션(334)은 물 제거 및 표시 서브 섹션(351)과 산 표시 서브 섹션(352)을 구비하고 있다. 섹션들의 최종 조립 중에, 통로(331-1)를 가진 디미스터 섹션(332)의 수컷 배출 단부(335-1)는 물 표시 및 제거 서브 섹션(351)의 암 유입 단부(336-1)에 결합되어 있고, 유사하게, 통로(331-2)를 가진 물 표시기 및 제거 서브 섹션(351)의 수 배출 단부(335-2)는 산 표시기 서브 섹션(352)의 암 유입 단부(336-2)에 결합되어 있고, 이에 의해 단일 관형부재를 형성한다. 섹션(332) 및 서브 섹션(351, 352)은 적당한 접착제, 화학적 용접 등에 의해 습동 가능하게 결합될 수도 있다. 섹션 단부들은 상기의 방법으로 적당하게 나사 결합될 수도 있다. 디스크(342-4)는 제3c도에 도시된 쇼올더(454)와 유사한 섹션(352)에 외주 쇼올더의 부가 또는 접착제 또는 화학적 용접에 의해 고정된 섹션(352)과 가압(마찰) 결합되도록 적당한 수단에 의해 냉각제 샘플의 가압에 의해 산 표시 섹션의 가압에 의한 배출이 방지될 수 있다. 조립될 때, 시험관(320)의 오염물 표시 섹션(334)은 막(341-1), 지지 디스크(342-1), 물 표시 및 제거 매체(339), 막(341-2), 지지 디스크(342-2), 막(341-3), 지지 디스크(342-3), 산 표시 매체(345), 막(341-4)과 지지 디스크(342-4)를 포함한다.

제3c도내에 도시된 시험관(420)은 튜브 배럴(422)을 포함하고 그 안에는 습동 가능하게 고정된 관형의 물 제거 카트리지(451)와 산 표시기 카트리지(452)가 있다. 튜브 배럴(422)과 카트리지(451, 452)의 각각의 내경 및 외경은 모든 냉각제가 튜브 배럴(422)은 통하여 통과하고 카트리지(451, 452)로 바이패스하지 않도록 되어 있다. 다르게는 적당한 밀봉 수단이 막(441-1)의 상부의 카트리지(451)의 유입 단부에서 사용될 수도 있다. 카트리지(451, 452)는 외주 쇼올더(454)와 같은 적당한 정지 수단에 의해 냉각제 샘플 유동의 가압 하에서 튜브 배럴(422)의 배출 단부(426)밖으로 활주하는 것은 방지한다. 튜브 배럴의 치수와 그 안에서 카트리지(451-452)의 위치하는 치수는 조립될 때와 같이 디미스터 섹션(432)이 유입 단부(424) 내측에 형성되어 있다. 물 제지 카트리지(451)는 적당한 제거 매체(439), 막(441-1, 441-2)과 지지 디스크(442-1, 442-2)를 포함한다. 산 표시기 카트리지(452)는 적당한 표시 매체(445), 막(441-3, 441-4)과 지지 디스크(442-3, 442-4)를 포함한다.

제3d도에 도시된 시험관(520)은 튜브 배럴(522)을 포함하고, 그 안에 물 표시기 및 제거 캡슐(551)이 포함되어 있고, 이는 적당한 물 표시 및 제거 매체(539), 적당한 산 표지 매체(545)를 포함하는 산 표시기 캡슐(552)을 포함한다. 지지 디스크(542-1)는 유입 단부(524)와 물 표시 및 제거 캡슐(551) 사이에 위치되어 있고, 지지 디스크(542-2)는 캡슐(551, 552) 사이에 위치되어 있고, 지지 디스크(542-3)는 산 표시 캡슐(552)과 배출 단부(526) 사이에 위치되어 있다. 지지 디스크와 캡슐은 외주 쇼올더(554)와 같은 적당한 정지 수단에 의해 냉각제 유동의 가압 하에 배출단부(526)를 통하여 튜브 배럴(552) 밖으로 활주하는 것을 방지한다. 튜브 배럴(522)의 치수와 캡슐(551, 552)의 위치하는 치수는 조립될 때 디미스터 섹션(532) 유입 단부(524) 내측에 형성되도록 결정된다. 캡슐(551, 552)은 각각 매체(539, 545)를 완전히 둘러싼다. 지지 디스크(542-1, 542-2)는 모든 냉각제 도입 튜브 배럴(522)이 바이패스되지 않고 캡슐(551, 552)을 통하여 통과하도록 치수 결정되고 결합된다.

막(241, 243, 246; 제3a도), 막(341-1, 341-2, 341-3, 341-4; 제3b도), 막(441-1, 441-2, 441-3, 441-4; 제3c도)와 캡슐(551, 552; 제3d도)도 가스와 증기가 침투 불가능하며, 정적인 비가압 상태 하에서 외부 환경으로부터 및 서로로부터 여러 가지 표시 매체를 격리시키지만 비교적 높은 압력차가 상기 막에 걸릴 때 파열되는 비닐리딘 클로라이드 필름(즉, 다우 사란 랩)과 같은 적당한 재료로 제조될 수 있다. 이러한 압력차는 샘플 냉각제가 시험관(220;제3a도) 또는 다른 실시예의 시험관 즉, 시험관[(320;제3b도),(420;제3c도) 또는 (520;제3d도)] 내로 처음 도입될 때 생성된다. 지지 디스크(242, 244, 247; 제3a도), 지지 디스크(342-1, 342-2, 342-3, 342-4), 지지 디스크(442-1, 442-2, 442-3, 442-4; 제3c도), 지지 디스크(542-1, 542-2, 542-3; 제3d도)는 여러 가지 막을 물리적으로 지지할 수 있으나 막이 파열될 때 냉각제 샘플 유동을 허용하기 위하여 침투 가능한 임의의 적당한 물질(즉, 천공된 플라스틱)로 제조될 수 있다. 캡슐(551, 552; 제3d도)내에 포함된 제거 및 표시 매체의 하기에 설명된 샌드 베이스(sand base)는 시험관(520)안으로의 냉각제의 도입에 의해 압력차를 받을 때 캡슐의 상부 단부들을 구비하는 막의 일부가 파열될 수 있도록 필요한 물리적 특징을 갖는다. 여러 가지 시험관의 실시예는 시험 개시점에서 여러 막을 격리하도록 파열 또는 관통시키기 위해 다른 수단들을 포함할 수도 있다.

시험관(220;제3a도)은 시험 개시 전에 외부 환경으로부터 표시 매체를 격리시키는 두개의 수단, 즉 막(241,246)과 깨지기 쉬운 단부(22,4 226)들을 가지고 있다. 제3b도 및 제3c도에 도시된 실시예의 시험관은 외부 환경으로부터 표시 매체를 격리하기 위하여 가장 밖의 막 즉, 막(441-1, 441-4; 제3c도)에 의존한다. 제3d도에 도시된 막 구조체들은 상기 표시 매체를 상호간에 그리고 외부 환경으로부터 격리시킨다.

제3a도 내지 제3d도에 도시된 모든 시험관은 유리로 제조된 그들 각각의 관형 부재를 가질 수도 있으나, 셀룰로스 부티레이트와 같은 적당한 투명하고 견고한 플라스틱이 제3b도 내지 제3d도에 도시된 실시예의 관형 부재를 제조하기에 적당하다. 관형 부재가 플라스틱으로 제조되어 있다면, 튜브 콘테이너(52)의 보호를 위한 필요성은 회피된다. 튜브 콘테이너(52)는 시험관 장치(50)로부터 제거될 수 있고, 유입 단부, 즉 시험관의 단부(324; 제3b)도는 수정된 유동 제한기(150; 제7도) 또는 유동 제한기(48; 제2도 및 제5도)에 직접 부착되도록 형성화되고, 필요하다면 배출 단부 즉, 시험관의 단부(326; 제3b도)는 샘플 유동 표시기 장치를 포함하도록 형성될 수 있다. 이들 특징도 하기의 시험관(620; 제3e도)의 설명 부분에 상세히 기술하기로 한다.

제3a도 내지 제3e도에 도시된 시험관은 시험관(20; 제3도)에 배열된 마킹(39a, 45a)과 같은 방법으로 그들의 오염물 표시 섹션의 외부 표면 상에 배열된 마킹을 가질 수 있다.

본 발명의 시험관의 여러 실시예의 상기 설명은 간다 명료하게 하기 위하여 하나는 물 제거 및 표시용으로 다른 하나는 산 제거 표시용으로 사용되는 오직 2개의 오염물 제거 및/또는 표시 섹션을 갖는 시험관으로 설명하였다. 또한, 본 발명은 다른 특징들을 포함하고 있다. 제3e도에 도시된 시험관은 이들의 부가적인 특징으로 도시하고 있다.

상기 시험관은 본 장치가 휘발성 유기산, 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 산소를 함유하는 다른 냉각제 오염물의 존재를 시험하여 냉각제 및 전체 시스템의 조건을 해석하는 데에 도움이 되도록 전체 범위의 시험을 제공하도록 상기에 설명된 표시기 섹션 대신에 또는 이에 추가하여 하나 이상의 표시기 섹션을 가지도록 형성될 수도 있다. 시험관(620; 제3e도)은 이러한 시험관이다. 시험관(620)은 튜브 배럴에 활주 가능하게 결합되어 있는 관형의 오염물 제거 및/또는 표시기 카트리지를 갖는 시험관(420; 제3c도)과 유사한 설계 및 구조를 구비하지만, 시험관 (620)은 다른 오염물을 위한 냉각제 샘플을 시험하기 위한 부가적인 표시기 카트리지를 포함하고 있다. 시험관(620)은 유동 제한기(48; 제2도 및 제5도) 또는 수정된 유동 제한기(150; 제7도)에 직접 연결을 제공하는 다른 부품을 가지고 이는 냉각제 샘플의 유동을 표시하고 이에 의해 튜브 홀더(54; 제2도 및 제4도) 또는 유동 표시기(114; 제6도)를 가진 수정된 홀더(52)를 사용할 필요성이 제거된다.

시험관(620)을 상세히 설명하면, 유동 제한기(48; 제2도 및 제5도) 또는 수정된 유동 제한기(150; 제7도)에 직접 시험관(620)을 부착하기 위하여 이것의 개방유입단부(624)에서 나사 이를 가진 유입 부분(670)을 가진 튜브 배럴(622)을 구비하고 있다. 튜브 배럴(622) 내에 활주 가능하게 배열된 것은 오염물 제거 및/또는 표시 매체(639, 645, 648)를 각각 포함하는 복수의 카트리지(651, 652, 533)이다. 시험관(420; 제3c도)에서와 같이, 튜브 배럴(622)과 카트리지(651, 652, 533)의 각각의 내경 및 외경은 튜브 배럴(622)을 통과하는 모든 냉각제가 카트리지(651, 652, 653)를 통과하는 것이고, 튜브 배럴(622)의 치수와 카트리지의 위치는 조립될 때 디미스터 섹션(632)이 상기 카트리지의 상부에 형성되도록 된다. 시험관(620)의 관형 부재를 적당한 강성을 갖는 투명한 플라스틱으로 제조될 수 있다. 매체(639, 645, 648)는 냉각제 샘플로부터 물을 제거하기 위하여 구비되도록 선택될 수 있고 샘플 내의 물의 존재를 나타내는 표시와 함께 다른 오염물의 개수의 표시는 샘플내에 존재할 수도 있다. 하기에 설명된 바와 같이, 카트리지(651)는 샘플 유동으로부터 적어도 물을 제거하는 매체를 포함해야 하고 다른 카트리지와 매체는 시험에 사용될 시험관을 위한 특정 오염물을 기초로 하여 선택된다. 시험관(620)은 오염물의 조합과 몇 개를 위한 시험과 물을 제거하기 위하여 다수의 카트리지를 가진 형상으로 공장 조립에 적용 가능하다. 시험관은 매체의 선택을 포함하는 카트리지의 선택과 튜브 배럴(622)을 공급하여 현장에서 조립하기에 또한 적합하다. 시험 기술자는 요구되는 시험에 적당한 매체를 포함하는 이들 카트리지만 포함하는 시험관을 조립하고 시험하기 위하여 특정 오염물의 현장 결정을 할 수 있다. 개별적인 카트리지(651, 652, 653)의 구조는 카트리지(451; 제3c도)의 구조와 유사하고, 그 각각은 가스와 증기가 침투 가능한 격리막(641-1, 641-2, 641-3, 641-4, 641-6, 641-6)과, 각각 지지디스크(642-1, 642-2, 642-3, 642-4, 642-5, 642-6)에 의해 지지된 막을 가진 각각의 카트리지 내에 포함된 매체의 상부 및 하부를 가지고 있다. 시험관(620)은 바로 내측의 배출 단부(626)의 튜브 내에 포함된 선택적인 유동 표시기 섹션(614)을 또한 가지고 있다. 유동 표시기(114; 제6도)와 유사하게 유동 표시기 섹션(614)은 챔버(616), 통로(664)와 배출구(612)를 구비하고 있다. 챔버(616)는 유동의 음향 표시를 제공하도록 성형될 수도 잇는 배출구(612) 또는 샘플 유동의 시각 표시를 제공하는 볼(618)과 같은 유동 표시기 요소를 포함할 수도 있다. 시험관(220; 제3a도), 320(제3b도), 420(제3c도) 또는 520(제3d도)의 구조와 유사한 시험관은 시험관(620)에 대하여 설명된 것과 유사한 방법으로 몇 개 및 제거 및/또는 표시 매체와 함께 제조할 수도 있다. 시험관(320, 520)과 유사한 시험관은 튜브 홀더 및/또는 분리 유동 표시기를 위한 필요를 제거하는 시험관(620)의 특징을 병합할 수 있다. 시험관(320, 520)과 유사한 시험관은 여러 가지 형상으로 현장 조립에 적합하다.

다양한 표시 매체에 사용하기에 적당한 대부분의 화학제가 물에 민감하여 냉각제 샘플 유동 내에 물이 존재한다면 많은 오염물을 잘못 지시할 수도 있으므로, 적어도 물을 제거하는 섹션을 구비하는 것이 바람직하나 본 발명의 요지에 의해 제조 또는 조립된 임의 형상의 임의의 시험과 내에서의 존재 및 농도를 반드시 표시해야 할 필요는 없다. 이러한 물 제거 섹션 또는 서브 섹션은 냉각제 샘플이 특정 시험관 안에 병할될 수도 있도록 다른 표시기 섹션에 적용하기 전에 이것을 통하여 유동하도록 시험관 내에 위치되어야만 한다.

물 제거 매체는 수증기를 흡수하는 적당한 물질일 수 있다. 매체가 표시기로서 작용할 수 있고, 물의 존재를 시각적인 변화(즉, 색깔)를 받게 되어야만 한다. 결합된 물 제거 및 표시 매체를 위한 우수한 선택은 염화코발트이고, 화학제는 습기에 노출될 때 물을 흡수하여 청색으로부터 분홍색으로 변한다. 적당한 몰리브덴산암모늄 매체는 샌드 지지 베이스에 아세톤 내에서 용해되는 화학 제품의 2겹의 코팅을 적용하여 준비될 수도 있다. 2개의 클로로포름(chloroform)은 모래입자로부터 이후 벗겨질 수 있는 과도한 화학 약품을 세척한다.

산 표시 매체는 3.2 내지 4.2의 pH를 가진 무기산의 존재에 시각적 변화를 받는 적당한 물질일 수도 있다. 이러한 산을 감지하기 위한 적당한 재료는 클리세롤 필름 내에서 브로모페놀 블루의 원액(stock solution)과 함께 실리카 샌드 베이스를 코팅하여 준비될 수 있다. 이러한 화학적 변화는 이러한 산의 존재에 의해 청색으로부터 노란색으로 색깔이 변한다.

6.2 내지 7.0 pH의 휘발성 유기산 오염물을 표시하기 위하여 적당한 매체는 이러한 산의 존재에 의해 분홍색으로부터 노란색으로 색깔의 변화를 받는 페놀 레드를 사용하여 준비될 수 있다. 이러한 매체는 솔벤트에서 표시 화학 약품을 용해하여 준비되고, 용액 내에서 샌드 베이스를 세척하고 솔벤트를 증발시킨다. 강산 및 약산(유기물) 표시기 섹션의 동일 시험관내에서 병합된다면, 약산 표시기 섹션은 강산 표시기로부터 냉각제 샘플 유동재의 하류에 위치되어야만 한다.

냉각제 샘플 유동 내에 포함된 이산화탄소를 감지하기 위하여 적당한 표시 매체를 이산화탄소의 존재에 의해 백색으로부터 자주색으로 색깔 변화를 하는 히드라진 및 크리스탈 바이올렛으로부터 준비될 수 있다. 이러한 매체는 적당한 솔벤트 내에서 표시 화학 약품을 용해하여 준비되고 용액 내에서 샌드 베이스를 세척하고 솔벤트를 증발시켜 준비된다.

일산화탄소의 존재를 표시하기 위한 적당한 매체는 오산화요오드를 사용하여 준비될 수 있다. 복합물을 일산화탄소에 노출될 때 백색으로부터 검정색으로 색깔을 변화시킨다. 일산화탄소 표시 매체를 적당한 솔벤트내의 표시 화학약품에 의해 용해되고 용액 내에서 샌드 베이스를 세척하고 솔벤트를 증발시켜 준비될 수 있다.

냉각제 샘플 유동 내에 수소의 존재는 적당한 솔벤트 내에서 화학 약품을 용해하고, 용액 내에서 샌드 베이스를 세척하고, 솔벤트를 증발시켜 몰리브덴산암모늄으로부터 준비된 매체에 의해 표시될 수 있다. 몰리브덴산암모늄은 수소에 노출될 때 노란 색으로부터 갈색으로 색깔을 변화시킨다.

산소의 존재를 나타내기 위한 적당한 매체는 산소의 존재에 의해 흑색으로부터 백색으로 색깔을 변하게 하는 사염화티타늄으로부터 준비될 수 있다. 이러한 매체는 적당한 솔벤트 내에서 표시 화학 약품을 용해하고 용액 내에서 샌드 베이스를 세척하고 솔벤트를 증발시켜서 준비될 수 있다. 이러한 표시매체가 시험관내에서 사용된다면, 냉각제 샘플 유동 내의 산 표시 섹션의 하부에 배열되어야만 하고, 산 표시 섹션 내에서 잘못된 산 표시를 나타낼 수소 염화 가스를 발생할 수 있다.

하기는 시험관(20; 제3도)을 사용하는 본 발명의 방법 및 장치를 사용하는 냉각제 오염물을 시험하기 위한 순서를 설명한다.

시험을 수행하기 전에, 전체 시험 장치가 깨끗하여야만 한다. 최소치에서 호스 라인(56; 제1도)은 깨끗해야만 한다. 제1도 및 제2도를 보면, 시험 장치가 튜브 콘테이너(52)의 나사 이를 가진 표면 부분(70)에 나사 이를 가진 단부 섹션(74)에서 망(110)과 O형 링(112)과 결합된 유동 제한기(48)를 결합시켜 깨끗하게 하기 위하여 조립된다. 퍼지(purge) 유동은 스크래더 커넥터(58)에 의해 흡입 라인 서비스 밸브(18)에서 시스템에 호스 라인(56)을 연결하여 달성된다. 유동 제한기(48)의 나사 이를 가진 단부 섹션(72)을 호스 라인(56)의 나사 이를 가진 커넥터(60)에 연결되어 있다. 시험 장치를 청결하게 하는 것은 흡입 라인 서비스 밸브(18)로부터 스크래더 커넥터(58)를 제거하여 유동을 종단시키기 전에 냉각제의 작은 유동만이 필요하다. 호스 라인(54)은 시험을 수행하는데 편리하게 사용할 수 있는 선택적인 악세서리이다. 호스 라인(54)은 제거할 수도 있고 유동 제한기(48)는 흡입 라인 서비스 밸브(18)에 직접 연결된 단부 섹션(72)에 적당한 끼움부를 구비하고 있다.

시험 장치를 청소한 후에 커넥터(58)는 밸브(18)로부터 제거되고, 표시기 섹션(39, 45)내의 요구되는 화학 약품 표시 매체를 가진 시험관(20)은 유연한 팁(24, 26)을 파괴하여 준비되고 개방 단부(28, 30)를 생성하도록 준비된다. 시험관(20)을 개방 배출 단부(30)는 지지 부재(66)의 경사 표면(68)에 의해 지지되도록 튜브 콘테이너 안으로 삽입된다. 유동 제한기(48)는 망(110)과 O형 링(112)이 채워지고 튜브 콘테이너(52)의 나사 이를 가진 표면 부분(70)에 나사 이를 가진 단부섹션(74)에 결합되어 있다. 시험관(20)의 개방 유입 단부(28)는 기밀 결합되도록 O형 링(112)내에 수용되어야만 하고, 이에 의해 시험관(20)으로부터 바이패스하는 냉각제 샘플 유동이 방지된다. 유동 제한기(48)는 튜크 콘테이너(52)에 손으로 결합된다. 유연한 팁(24, 26)들을 파괴하는 사이의 시간은 시험 장치(150)내에 시험관(20)을 완전히 조립하고 시험의 개시는 표시 매체의 공기 오염에 따라 틀린 표시를 최소화하여야 한다.

시험은 스크래더 커넥터(58)에 의해 흡입 라인 서비스 밸브(18)에서 시스템에 호스 라인(56)을 다시 연결하기 시작한다. 최적의 윤활유 제가 효율을 위하여, 삽입되어 있는 시험관(20)과 함께 튜브 콘테이너(52)는 이것의 종축이 수직으로 유지되고 단부(28)가 시험을 통하여 단부(30) 아래에 있도록 지지되어야만 한다.

상기한 바와 같이 연결된 장치로서, 시스템 압력으로 냉각제 샘플은 호스 라인(56)을 통하여 유동 제한기(48) 안으로 유동한다. 압력 감소 수단(78)은 유동저항을 증가시키고 샘플 유량을 감소시키고 이에 의해 압력 감소 수단(78)을 통하여 샘플 유동의 압력을 감소시킨다. 압력의 이러한 감소는 칼라 섹션과 환형 공간(84)에 의해 달성되고, 이는 유입량을 위한 면적을 감소시켜준다. 샘플 유동은 통로(92)를 통하여 계속되고, 이는 연속적으로 경사진 표면(98)과 구멍(96)에 의해 횡단면적이 감소된다. 샘플 유동은 구멍(96)에 의해 횡단면적이 감소된다. 샘플 유동은 구멍(96)을 통하여 통로(106) 안으로 통과하고 시스템 압력으로부터 허용 가능한 압력(거의 주위 압력)과 유량까지 감소된다. 감소된 압력 유동은 유입 단부(28)를 통하여 시험관(20) 안으로 구멍을 통하여 통과하고 배출 단부(30)를 통하여 배출된다.

구멍(96)을 통하여 디미스터 섹션(32) 안으로 통과할 대 냉각제의 압력이 신속히 감속되기 때문에, 샘플 내에 포함되어 있는 윤활유는 소량으로 디미스터 섹션(32)의 내부 표면을 따라 수집되고 냉각제로부터 분리될 것이다. 샘플 유동과 포함된 오염물은 화살표(A) 방향으로 망(36), 디스크(37), 물 제거 및 습기 표시 섹션(39), 디스크(40), 망(42), 디스크(43), 산 표시 섹션(45), 망(46)과 배출 단부(30) 밖으로 계속 유동한다.

소정의 시험 시간 후에, 일반적으로 10분 이내에, 스크래더 커넥터(58)는 흡입 라인 서비스 밸브(18)로부터 분리되고 시험관(20)은 튜브 콘테이너(52)로부터 즉시 제거된다. 냉각제 증기내의 어떤 물 또는 산 오염물은 각각 표시기 섹션(39, 45)내에 포함된 표시 매체의 시각적 변화에 의해 표시될 것이다.

시험이 완료된 후에, 호스 라인(56)과 유동 제한기(48)는 연속 시험을 위하여 청소된다. 호스 라인(56)과 유동 제한기(48)를 새로운 호스 라인(56)과 새로운 유동 제한기(48)와 함께 폐기 및 대체될 수 있고, 적당한 플라스틱과 같은 일회용 물질로 제조될 수 있다.

산 표시기 섹션(45)내의 산 표시 매체는 강산의 존재에 의해 청색으로부터 황색으로 변화할 것이다. 색 변화는 샘플내의 산 농도의 기능으로서 화살표(A)의 방향으로 디스크(43)로부터 매체를 통하여 연장될 것이다. 마크(45a)는 색 변화의 길이를 결정하는데 사용될 수 있다. 색 변화의 길이는 표 1에 표시되어 있다. 예를 들면, 산이 4개의 마킹(45a)과 동일한 거리로 브로모페놀블루가 황색으로 변한다면, 표 1은 4개의 마킹이 도시되어 있고, 시험 기간을 세로 칼럼에 도시되어 있다. 유동이 3분 동안 나타낼 것이다. 유사한 표는 물과 다른 오염물을 위하여 결정할 수 있다.

표 2는 물인 경우에 오염물의 양 또는 농도를 결정하기 위한 다른 발병을 표시하고 있다. 냉각제 샘플은 색을 가진 카드(도시 안됨)와 같이 같은 농도로 변화는 표시 매체의 색이 될 때까지 시험관(20)을 통하여 유동하도록 허용된다. 두개의 색이 조화될 때, 색 변화에 필요한 시간이 표 2에 표시되어 있다. 색을 가진 카드와 같은 농도로 변하기 위하여 표시 매체를 위하여 3분이 걸리고, 약 270ppm의 오염도를 나타내게 될 것이다.

다른 냉각제 오염물을 표시하기 위한 부가적인 표시 매체를 가진 시험관(제3a도 내지 제3e도)의 다른 실시예를 이용하는 순서는 시험관의 형상에 따라 튜브홀더(52)를 사용하지 않는 것 이외에 상기한 것과 유사하다.

격리막 즉, 막(341-1; 제3b도) 또는 캡슐 즉, 캡슐(551; 제3d도)을 포함하는 시험관이 사용될 때, 시스템에 호스 라인(56)을 연결하여, 압력은 막 또는 캡슐을 가로지르는 압력차가 막 또는 캡슐 단부를 파괴하기에 충분할 때까지 캡슐의 상류 단부 또는 막의 시험관 상류 내에서 발생할 것이다. 그런 다음에 압력은 다음 막 또는 캡슐 단부가 파열되고 모든 막 또는 캡슐 단부가 파열되고 샘플 유동이 전체 시험관을 통하여 달성될 때까지 튜브의 다음 섹션 내에서 발생할 것이다. 이러한 순서는 신속하고 보통의 관찰자에게는 보통 지각할 수 없다.

요약하면, 시험관(20; 제3도)을 사용하는 물 또는 다른 오염물의 존재를 위하여 냉동, 공기 조절 또는 유사한 폐쇄된 시스템에, 냉각제의 샘플 유동은 시스템으로부터 취하고 대기압 부근에서 시험관 안으로 통과된다. 윤활유가 포함되어 있는 튜브의 디미스터 섹션에서 제거된다. 그 다음에 냉각제 및 오염물은 망과 디스크를 통하여 물 제거 섹션 안으로 통과한다. 이 섹션에서, 존재하는 물이 제거된다. 이 섹션은 표시기일 수도 있고, 표시 매체 내에 색 변화를 생성하고 매체를 통한 전파 거리는 물 농도의 측정치이다. 잔류 오염물 내에서 물의 제거는 무수 가스로서 존재한다. 냉각제와 어떤 잔류 오염물은 디스크, 망 및 산 표시 섹션이 도달하기 전에 다른 디스크를 통하여 통과한다. 물 및 산 표시 섹션은 두개의 표시 매체는 틀린 오염물 농도 표시를 하기 때문에 상호 반작용할 수도 있다. 산은 산표시 매체와 반작용하고 매체를 통한 전파 거리가 산 농도의 측정치의 거리인 색 변화를 생성한다. 다른 오염물 즉, 휘발성 유기산, 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 산소의 존재 및 농도는 적당한 표시 매체를 포함하는 시험관에 의해 결정될 수 있다. 냉각제 내의 과도한 물 및 다른 오염물의 과도한 농도의 존재는 냉각제의 교체, 냉각제에 콘디셔닝 약제의 부가 또는 다른 교정 작업을 취할 것을 나타낸다.

어떤 오염물의 존재의 감지는 고장의 원인을 해석하고 시스템 부품의 상태를 파악하는데 도움이 될 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예가 설명되고 도시되어 있을지라도 본 기술 분야에 숙달된 자들에게 다른 실시예를 실시할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명은 냉동, 공기 조절 시스템과 이와 유사한 시스템의 시험뿐만 아니라 다른 형식의 시스템도 시험할 수 있다. 또한 명세서는 특정 표시 매체가 특정 오염물의 존재를 나타낸다. 다른 적당한 표시 매체는 설명된 것과 대체할 수도 있다. 본 기술 분야에 숙달된 자들은 설명된 시험관을 제조하는 방법으로 발전시킬 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 하기의 특허 청구의 범위의 영역에 의해서만 한정된다.

Claims (14)

1. (a) 중공 관(222; 322; 422; 522; 622)과, (b) 시스템의 냉각제의 샘플 유동으로부터 이에 함유된 오일을 분리시키기 위해 상기 중공 관 내에 배치된 수단(232; 332; 432; 532; 632)과, (c) 상기 샘플 유동으로부터 물 오염물을 제거하기 위해 상기 중공 관 내에 배치된 수단(239; 351; 451; 551; 651)과, (d) 상기 샘플 유동 내에 함유된 적어도 하나의 오염물의 존재 및 농도를 표시하기 위해 상기 중공 관 내에 배치된 수단(245; 352; 452; 552; 652; 653)과, (e) 시험이 시작될 때까지 상기 제거 수단과 상기 표시 수단을 상기 중공 관의 외부로부터 또는 상기 수단 상호 간에 분리하기 위한 분리 수단(224, 226, 241, 243; 341; 441; 551, 552; 641)과, (f) 상기 시험의 개시될 때 상기 분리 수단(224, 226, 241, 243; 341; 441; 551, 552; 641)을 파괴하기 위한 수단을 구비한 시험관(220; 320; 420; 520; 620)과, 상기 시스템으로부터 상기 시험관으로 상기 냉각제 유동을 감소된 압력으로 향하게 하기 위해 상기 시험관과 연통된 냉각제 압력 감소 및 공급 수단(48; 150)을 포함하는 시스템에 함유된 냉각제의 오염물을 시험하기 위한 시험 장치에 있어서, 상기 제거 수단 및 상기 표시 수단을 상호 격리시키기 위한 분리 수단은 상기 중공 관 내에 배치된 파괴가능한 막 수단(241, 243, 246; 341; 441; 551, 552; 641)을 포함하고 있으며, 상기 막 수단(241, 243, 246; 341; 441; 551, 552;641)은 가스 및 증기에 대해 불투과성이고 상기 시험의 개시와 함께 파괴되어 상기 샘플 유동이 상기 제거 수단 및 표시 수단과 접촉하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시험 수단은 상기 시험관을 유지 및 지지하기 위한 시험관 콘테이너(52)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 물 오염물 제거 수단(239; 351; 451; 551; 651)은 상기 샘플 유동 내의 상기 물 오염물의 존재 및 농도를 또한 표시하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 오염물 표시 수단(245; 352; 452; 552; 652; 653)은 상기 샘플 유동 내의 (a) 무기산, (b) 휘발성 유기산, (c) 산소, (d) 수소, (e) 이산화탄소 및 (f) 일산화탄소 중의 적어도 하나의 오염물의 존재 및 농도를 표시하기 위한 매체를 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 물 오염물 제거 수단은 물 오염물의 존재 및 농도 표시 수단을 더 포함하고, 상기 시험관은 상기 시험관의 외부로부터 상기 물 오염물 제거 및 표시 수단을 보기 위한 수단(39a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 물 오염물 표시 및 제거 매체는 염화코발트인 것을 특징으로 하는 시험 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 표시 수단(245; 352; 452; 552; 652, 653)은 상기 오염물의 존재 및 농도를 표시하고, 상기 시험관은 상기 시험관의 외부로부터 상기 표시 수단을 보기 위한 수단(45a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 오염물 표시 매체는 (a) 무기산을 표시하기 위한 글리세롤 막 내의 브로포페놀 블루와, (b) 휘발성 유기산을 표시하기 위한 페놀 레드와, (c) 산소를 표시하기 위한 사염화티타늄과, (d) 수소를 표시하기 위한 몰리브덴산암모늄과, (e) 이산화탄소를 표시하기 위한 히드라진 및 크리스탈 바이올렛과, (f) 일산화탄소를 표시하기 위한 오산화요오드로 구성되는 군 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 막 절연 수단은 파괴가능한 막(241, 243, 246; 341; 441; 641)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 파괴가능한 막(241, 243, 246; 341; 441; 551, 552; 641)을 가로지르는 압력차는 상기 파괴가능한 막을 파괴하고, 상기 냉각제가 상기 시험의 개시 시에 상기 시험관으로 유입될 대 상기 압력차가 발생되는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 분리 수단,제거 수단 및 표시 수단은 상기 시험관을 형성하도록 조립되는 개별 서브 섹션(351, 352)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 제거 및 표시 수단은 상기 분리 수단(632)과 함께 상기 시험관을 형성하도록 상기 중공 관 내로 삽입되는 개별 카트리지(651, 652, 653)를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 제거 및 표시 수단은 상기 분리 수단(532)과 함께 상기 시험관을 형성하도록 상기 중공 관 내로 삽입되는 개별 캡슐(551, 552)을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 시험관과 연통되는 냉각제 유동 표시 수단(114)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시험 장치.