(57)【要約】【課題】  使用中の冷凍装置から冷媒が徐々に漏洩している場合について、冷凍装置の運転を止めることなく、容易に微粒子を冷媒経路内に注入できるようにする。【解決手段】  冷凍装置の冷媒経路Ｘ内に微粒子Ｈｍを注入するための微粒子注入装置において、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物を収容する第１の容器８と、前記冷媒経路Ｘにおける低圧側圧力より高い飽和圧力を有する液冷媒Ｒｌを収容する第２の容器９とによって構成し且つ前記第１の容器８と前記第２の容器９とを上部で連通させるとともに、前記第１の容器８に、その底部に連通するとともに、冷凍装置における低圧側の配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続される注入管１１を付設して、第１の容器８に収容された微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物が、第２の容器９に収容された液冷媒Ｒｌから蒸発したガス冷媒Ｒｇの圧力によって、冷凍装置における低圧側配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続された注入管１１を介して冷媒経路Ｘ内に注入されるようにしている。【選択図】        図１
2010276211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置の冷媒経路（Ｘ）内に微粒子（Ｈｍ）を注入するための微粒子注入装置であって、微粒子（Ｈｍ）と冷凍機油（Ｌｏ）との混合物を収容する第１の容器（８）と、前記冷媒経路（Ｘ）における低圧側圧力より高い飽和圧力を有する液冷媒（Ｒｌ）を収容する第２の容器（９）とからなり且つ前記第１の容器（８）と前記第２の容器（９）とを上部で連通させてなり、前記第１の容器（８）には、その底部に連通するとともに、冷凍装置における低圧側の配管（５ｄ）に設けられたサービスポート（７）に接続される注入管（１１）を付設したことを特徴とする微粒子注入装置。
【請求項２】
前記第２の容器（９）の外側に前記第１の容器（８）を配設した内外二重容器で構成したことを特徴とする請求項１記載の微粒子注入装置。
【請求項３】
前記第１の容器（８）と前記第２の容器（９）とを上下二段構造としたことを特徴とする請求項１記載の微粒子注入装置。
【請求項４】
前記請求項１，２および３のいずれか一項記載の微粒子注入装置を用いて微粒子を注入する際には、前記冷凍装置の運転を継続するようにしたことを特徴とする微粒子注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、冷凍装置の冷媒経路内に漏洩防止用の微粒子を注入するための微粒子注入装置および微粒子注入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍装置の冷媒経路を構成する配管などに腐食が原因で生じたピンホールやクラックを介して冷媒が大気中へ漏洩するのを防止することのできる新規なシール技術として、冷凍機油中に分散させた微粒子を利用する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００８−０８３０９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されている技術を、新品の冷凍装置に適用する場合には、予め冷凍機油中に微粒子を分散させておき、それを冷媒経路中に充填し、さらに冷媒を充填することで、冷媒経路内に微粒子を注入することができるので、特に技術的な困難はない。ところが、多くのケースに相当するのであるが、使用中の冷凍装置から徐々に冷媒が漏洩している場合に、冷媒経路内に微粒子を注入するには、技術的な困難が伴うという問題がある。
【０００５】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、使用中の冷凍装置から冷媒が徐々に漏洩している場合について、冷凍装置の運転を止めることなく、容易に微粒子を冷媒経路内に注入できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、冷凍装置の冷媒経路Ｘ内に微粒子Ｈｍを注入するための微粒子注入装置において、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物を収容する第１の容器８と、前記冷媒経路Ｘにおける低圧側圧力より高い飽和圧力を有する液冷媒Ｒｌを収容する第２の容器９とによって構成し且つ前記第１の容器８と前記第２の容器９とを上部で連通させるとともに、前記第１の容器８に、その底部に連通するとともに、冷凍装置における低圧側の配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続される注入管１１を付設している。
【０００７】
上記のように構成したことにより、第１の容器８に収容された微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物が、第２の容器９に収容された液冷媒Ｒｌから蒸発したガス冷媒Ｒｇの圧力によって、冷凍装置における低圧側配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続された注入管１１を介して冷媒経路Ｘ内に注入されることとなる。つまり、使用中の冷凍装置における冷媒経路Ｘ内に、容易且つ確実に微粒子Ｈｍを注入することが可能となるのである。
【０００８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた微粒子注入装置において、前記第２の容器９の外側に前記第１の容器８を配設した内外二重容器で構成することもでき、そのように構成した場合、装置をコンパクトにできるとともに、第２の容器９の耐圧強度を軽減できるところから、コストを削減することもできる。
【０００９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１の手段を備えた微粒子注入装置において、前記第１の容器８と前記第２の容器９とを上下二段構造とすることもでき、そのように構成した場合、装置の小径化による耐圧強度の増加によって第１および第２の容器８，９の薄肉化が可能となるとともに、構造のシンプル化による溶接箇所の低減も可能となる。また、第２の容器９内の冷媒圧力が不足した時においても、第２の容器９を容易に加熱できるところから、圧力不足の解消が容易に行える。
【００１０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第１、第２又は第３の手段を備えた微粒子注入装置を用いて微粒子Ｈｍを注入する際には、前記冷凍装置の運転を継続するようにすることもでき、そのように構成した場合、冷凍装置の運転を継続しながら、冷媒経路Ｘ内への微粒子Ｈｍの注入が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明の第１の手段によれば、冷凍装置の冷媒経路Ｘ内に微粒子Ｈｍを注入するための微粒子注入装置において、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物を収容する第１の容器８と、前記冷媒経路Ｘにおける低圧側圧力より高い飽和圧力を有する液冷媒Ｒｌを収容する第２の容器９とによって構成し且つ前記第１の容器８と前記第２の容器９とを上部で連通させるとともに、前記第１の容器８に、その底部に連通するとともに、冷凍装置における低圧側の配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続される注入管１１を付設して、第１の容器８に収容された微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物が、第２の容器９に収容された液冷媒Ｒｌから蒸発したガス冷媒Ｒｇの圧力によって、冷凍装置における低圧側配管５ｄに設けられたサービスポート７に接続された注入管１１を介して冷媒経路Ｘ内に注入されるようにしたので、使用中の冷凍装置における冷媒経路Ｘ内に、容易且つ確実に微粒子を注入することが可能となるという効果がある。
【００１２】
本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた微粒子注入装置において、前記第２の容器９の外側に前記第１の容器８を配設した内外二重容器で構成することもでき、そのように構成した場合、装置をコンパクトにできるとともに、第２の容器９の耐圧強度を軽減できるところから、コストを削減することもできる。
【００１３】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第１の手段を備えた微粒子注入装置において、前記第１の容器８と前記第２の容器９とを上下二段構造とすることもでき、そのように構成した場合、装置の小径化による耐圧強度の増加によって第１および第２の容器８，９の薄肉化が可能となるとともに、構造のシンプル化による溶接箇所の低減も可能となる。また、第２の容器９内の冷媒圧力が不足した時においても、第２の容器９を容易に加熱できるところから、圧力不足の解消が容易に行える。
【００１４】
本願発明の第４の手段におけるように、上記第１、第２又は第３の手段を備えた微粒子注入装置を用いて微粒子Ｈｍを注入する際には、前記冷凍装置の運転を継続するようにすることもでき、そのように構成した場合、冷凍装置の運転を継続しながら、冷媒経路Ｘ内への微粒子Ｈｍの注入が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる微粒子注入装置の使用例を示す冷媒回路図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる微粒子注入装置を示す拡大断面図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態にかかる微粒子注入装置を示す拡大断面図である。
【図４】本願発明の第３の実施の形態にかかる微粒子注入装置を示す拡大断面図である。
【図５】本願発明の第４の実施の形態にかかる微粒子注入装置を示す拡大断面図である。
【図６】本願発明の各実施の形態にかかる微粒子注入装置によって微粒子を注入された冷媒配管の要部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの実施の形態について説明する。
【００１７】
第１の実施の形態
図１は、本願発明の第１の実施の形態にかかる微粒子注入装置の使用例である冷媒回路図である。
【００１８】
この冷媒回路Ｘは、圧縮機１、凝縮器２、膨張機構３および蒸発器４を冷媒配管で順次接続して構成されている。前記圧縮機１の吐出口１ａと前記凝縮器２との間は高圧ガス配管５ａで接続され、前記凝縮器２と前記膨張機構３との間は高圧液配管５ｂで接続され、前記膨張機構３と前記蒸発器４との間は低圧液配管５ｃで接続され、前記蒸発器４と前記圧縮機１の吸入口１ｂとの間は低圧ガス配管５ｄで接続されている。
【００１９】
前記低圧ガス配管５ｄには、開閉弁６を介設してなるサービスポート７が付設されている。該サービスポート７は、冷媒を補充する時などに使用されるものであるが、本実施の形態においては、後述する微粒子注入装置Ｙが接続される。
【００２０】
本実施の形態にかかる微粒子注入装置Ｙは、図２に示すように、シール用の微粒子（例えば、粒径が０．１〜５μｍのフッ素樹脂微粒子）Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとの混合物を収容する第１の容器８と、前記冷媒経路Ｘにおける低圧側圧力より高い飽和圧力を有する液冷媒Ｒｌを収容する第２の容器９とによって構成されており、前記第２の容器９の外側に前記第１の容器８を配設した内外二重容器で構成されている。前記第１の容器８内においては、微粒子Ｈｍが冷凍機油Ｌｏから分離されて下層に保持されることとなっている。
【００２１】
そして、前記第１の容器８と前記第２の容器９とは、上部に形成されたφ０．５ｍｍの均圧穴１０で連通されており、前記第２の容器９の上部および前記第１の容器８の上部は、液冷媒Ｒｌから蒸発したガス冷媒Ｒｇで充満されている。前記第１の容器８には、その底部（即ち、微粒子層）に連通するとともに、冷凍装置における低圧側の配管（即ち、低圧ガス配管５ｄ）に設けられたサービスポート７に接続される注入管１１が付設されている。符号１２は注入管１１をサービスポート７に接続するための接続ユニット、１３は注入管１１の途中に介設された開閉弁である。
【００２２】
上記構成の微粒子注入装置Ｙを用いて、冷媒経路Ｘへ微粒子Ｈｍを注入する方法について説明する。
【００２３】
冷凍装置の運転を継続しつつ、開閉弁６，１３を閉止した状態で、サービスポート７に注入管１１を接続ユニット１２を介して接続し、その後、開閉弁６，１３を開弁する。すると、第２の容器９内のガス冷媒Ｒｇと低圧ガス配管５ｄ内のガス冷媒との圧力差によって、まず、第１の容器８の底部に保持された微粒子Ｈｍが注入管１１を介して低圧ガス配管５ｄに注入され、その後冷凍機油Ｌｏが注入される。このとき、二重容器を揺らせて内容物を撹拌し、さらに、液冷媒の気化による温度低下を防止するために、二重容器を４０℃のお湯に漬けた。従って、第１の容器８内の微粒子Ｈｍは残らず冷媒経路Ｘ内に注入されることとなる。つまり、使用中の冷凍装置における冷媒経路Ｘ内に、容易且つ確実に微粒子Ｈｍを注入することが可能となるのである。しかも、第２の容器９の外側に第１の容器８を配設した内外二重容器で構成しているので、装置をコンパクトにできるとともに、第２の容器９の耐圧強度を軽減できるところから、コストを削減することもできる。
【００２４】
ところで、図６には、冷媒経路Ｘの要部（管壁部分）の構成が示されている。図中、符号５は冷媒配管であり、５１は冷媒配管５の所定の厚さの管壁であり、冷媒配管５は、例えば銅製のものからなっている。
【００２５】
上記冷媒配管５の内部には、所定の重量比で冷凍機油Ｌｏが混入された冷媒（各種新冷媒又は旧冷媒の何れか）が封入状態で流されている。
【００２６】
一方、同冷媒中に混入された冷凍機油Ｌｏ中には、上述した微粒子注入装置Ｙにより注入されたシール用の微粒子Ｈｍが所定の比率で添加されており、例えば図示のように、管壁５１部分にクラックＣＬが生じた場合に、同クラックＣＬの微小な隙間を当該微粒子Ｈｍが冷媒圧により外部に向けて通過（漏出）する過程で、同クラックＣＬの微小な隙間を確実に塞ぐようになっている。
【００２７】
上記したように、冷媒が漏洩するクラックＣＬが微粒子Ｈｍによって塞がれることとなるところから、従来必要とされた数年毎の冷媒補充が不要となる。
【００２８】
第２の実施の形態
図３には、本願発明の第２の実施の形態にかかる微粒子注入装置が示されている。
【００２９】
この場合、微粒子注入装置Ｙは、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとが収容される第１の容器８と冷媒が収容される第２の容器９とによって上下二段構造とされており、下段側に位置して第２の容器９を、上段側に位置した第１の容器８が配設されている。前記第２の容器９の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）と前記第１の容器８の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）とは、連通管１４を介して連通されている。このようにすると、装置の小径化による耐圧強度の増加によって第１および第２の容器８，９の薄肉化が可能となるとともに、構造のシンプル化による溶接箇所の低減も可能となる。また、第２の容器９内の冷媒圧力が不足した時においても、第２の容器９を容易に加熱できるところから、圧力不足の解消が容易に行える。その他の構成、作用効果および使用方法は、第１の実施の形態におけると同ようなので説明を省略する。
【００３０】
第３の実施の形態
図４には、本願発明の第３の実施の形態にかかる微粒子注入装置が示されている。
【００３１】
この場合、微粒子注入装置Ｙは、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとが収容される第１の容器８と冷媒が収容される第２の容器９とによって上下二段構造とされており、下段側に位置して第１の容器８を、上段側に位置した第２の容器９が配設されている。前記第２の容器９の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）と前記第１の容器８の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）とは、連通管１４を介して連通されている。このようにすると、装置の小径化による耐圧強度の増加によって第１および第２の容器８，９の薄肉化が可能となるとともに、構造のシンプル化による溶接箇所の低減も可能となる。また、第２の容器９内の冷媒圧力が不足した時においても、第２の容器９を容易に加熱できるところから、圧力不足の解消が容易に行える。その他の構成、作用効果および使用方法は、第１の実施の形態におけると同ようなので説明を省略する。
【００３２】
第４の実施の形態
図５には、本願発明の第４の実施の形態にかかる微粒子注入装置が示されている。
【００３３】
この場合、微粒子注入装置Ｙは、微粒子Ｈｍと冷凍機油Ｌｏとが収容される第１の容器８と冷媒が収容される第２の容器９とからなっており、第１の容器８と第２の容器９とは別体構成とされている。前記第２の容器９の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）と前記第１の容器８の上部（即ち、ガス冷媒Ｒｇが充満する層）とは、連通管１３を介して連通されている。このようにすると、液冷媒の早期排出を防止することが可能となる。また、第２の容器９内の冷媒圧力が不足した時においても、第２の容器９を容易に加熱できるところから、圧力不足の解消が容易に行える。なお、この場合、第１〜第３の実施の形態におけるように、装置をコンパクトにできるとともに、第２の容器９の耐圧強度を軽減できるところから、コストを削減することもできるという利点はない。また、装置の小径化による耐圧強度の増加によって第１および第２の容器８，９の薄肉化が可能となるという利点もない。
【００３４】
本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１は圧縮機
２は凝縮器
３は膨張機構
４は蒸発器
５は冷媒配管
５ｄは低圧ガス管
７はサービスポート
８は第１の容器
９は第２の容器
１１は注入管
Ｈｍは微粒子
Ｌｏは冷凍機油
Ｒｌは液冷媒
Ｘは冷媒経路
【図１】
2010276211.tif 000003
【図２】
2010276211.tif 000004
【図３】
2010276211.tif 000005
【図４】
2010276211.tif 000006
【図５】
2010276211.tif 000007
【図６】
2010276211.tif 000008