(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュー型圧縮機を含む冷凍空調機から回収する廃油を収容する廃油室と、
廃油室と連通管を介して連通し、冷凍空調機へ補充する補充油を収容する補充油室と、
廃油室の上方領域に接続されるとともに、前記圧縮機の高圧側に接続可能な高圧バルブと、
補充油室の底部に接続されるとともに、前記圧縮機の低圧側に接続可能な低圧バルブと、
を有し、
連通管は、廃油室と補充油室の頂部にそれぞれ接続される、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
高圧バルブに接続する廃油室の空間と、連通管に接続する廃油室の空間とを隔てるように設けられ、補充油室側への廃油の通過を防止するデミスタを有する、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
補充油室に接続されるとともに、補充油の供給源に接続可能な供給バルブを有する、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
補充油室の頂部または連通管のいずれかに接続されるとともに、各室内の気体を吸引する吸引源に接続可能な吸引バルブを有する、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項５】
請求項４に記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
吸引バルブとの接続部より廃油室側の連通管には、この連通管を開閉可能な開閉バルブが設けられる、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
連通管における開閉バルブより補充油室側に、圧力計が設けられる、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
廃油室の底部に接続されるとともに、廃油室の廃油を回収する回収源に接続可能な回収バルブを有する、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
廃油室と補充油室とは同じ形状であるとともに、これらの室の底部が同一の水平面に位置するように設けられ、
廃油室と補充油室に油面計が設けられる、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の冷凍空調機用油の補充装置において、
補充油室には、油面の位置を計測するフロートが設けられる、
ことを特徴とする冷凍空調機用油の補充装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調機の保守時に、圧縮機に冷凍空調機用油を補充する可搬式の補充装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷媒回路を有し、この回路で冷媒を循環させて、対象空間を冷却する冷凍機又は空調機などの冷凍空調機が知られている。この冷凍空調機の構成の一例について図６を用いて説明する。
【０００３】
冷凍空調機１１０は、冷媒が循環する冷媒回路１１２を有する。冷媒回路１１２には、圧縮機１１４と凝縮器１１６と、膨張弁１１８と、冷却器１２０と、アキュムレータ１２２とが順に並んで配置される。
【０００４】
圧縮機１１４は、流入する低圧の気体冷媒を圧縮して高圧の気体冷媒にする。凝縮器１１６は、圧縮機１１４により高圧状態にされた気体冷媒から熱を奪って液化させる。膨張弁１１８は、凝縮器１１６からの高圧の液体冷媒を膨張させて低圧の液体冷媒にする。
【０００５】
冷却器１２０は、膨張弁１１８により低圧状態にされた液体冷媒を気化させる。この気化の際の吸熱作用により、周囲の空気を冷却する。冷却器１２０に設けられる送風機１２４が、この冷却された空気を環境試験室に送り出す。
【０００６】
アキュムレータ１２２は、冷却器１２０で気化しなかった液体冷媒を貯める容器である。アキュムレータ１２２は、気体冷媒に混合する液体冷媒を除去して貯めることで、圧縮機１１４への液体冷媒の流入を防ぎ、圧縮機１１４の故障を防止する。
【０００７】
このように構成される冷凍空調機１１０においては、冷媒回路１１２を循環する冷媒が、冷却器１２０で対象空間内の熱を奪い、その熱を凝縮器１１６で、例えば外部に放熱することで、対称空間内の冷却を行なうことができる。
【０００８】
一般的に、圧縮機には、この内部を潤滑する潤滑油として、冷凍空調機用油が充填されている。この油は、例えばエステル油であり、冷媒（Ｒ−４０７Ｃ，Ｒ−４０４Ａなど）に溶け込みやすい特性を有している。この特性により、油が冷媒とともに冷媒回路内に供給されてしまい、圧縮機内における潤滑性が低下してしまうという問題がある。そこで、作業員が、保守時に、可搬式の油補充装置により圧縮機に油を補充している。
【０００９】
下記特許文献１には、圧縮機の持つ高圧と低圧の差圧を利用して、圧縮機のクランク室に油を補充する冷凍機油の補充装置が記載されている。この補充装置は、ケース本体と、ケース本体内を気体室と液体室とに隔絶するとともにそれらの室の容積を可変するシリンダー部とを有する。気体室が、ホースを介して圧縮機の高圧側に接続され、補充用の油で満たされた液体室が、ホースを介して圧縮機の低圧側に接続される。
【００１０】
このような構成で、両室と圧縮機をそれぞれ連通させることにより、両室の圧力が均衡するまでシリンダー部が液体室側へと移動する。このシリンダー部の移動により液体室の容積が小さくなるので、ポンプ等の動力を使用しなくとも、その液体室内の油が押し出されて圧縮機のクランク室に補充される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４０１５４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１のような冷凍機油の補充装置においては、圧縮機に油を補充することができる。しかしながら、圧縮機内の油が劣化して交換を必要とするとき、その補充装置だけでは、圧縮機内の油を交換することができない。このため、油の交換作業には、補充装置のほかに、圧縮機内の油を回収する回収装置が必要になってしまう。そうすると、油の交換作業では、作業場所まで、２つの装置を搬送しなければならず、手間がかかってしまう。また、油の交換作業では、圧縮機と各装置との着脱が少なくとも計２回必要となり、作業時間がかかってしまうという問題がある。特に、圧縮機内にオイルパンが設けられていない、スクリュー型の圧縮機においては、レシプロ型の圧縮機のようにオイルパンから容易に油を抜くことができず、油の交換作業に手間がかかってしまうという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、保守時に、スクリュー型の圧縮機に冷凍空調機用油を補充することができるとともに、その圧縮機の冷凍空調機用油を交換することもできる冷凍空調機用油の補充装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の冷凍空調機用油の補充装置は、スクリュー型圧縮機を含む冷凍空調機から回収する廃油を収容する廃油室と、廃油室と連通管を介して連通し、冷凍空調機へ補充する補充油を収容する補充油室と、廃油室の上方領域に接続されるとともに、前記圧縮機の高圧側に接続可能な高圧バルブと、補充油室の底部に接続されるとともに、前記圧縮機の低圧側に接続可能な低圧バルブと、を有し、連通管は、廃油室と補充油室の頂部にそれぞれ接続されることを特徴とする。
【００１５】
また、高圧バルブに接続する廃油室の空間と、連通管に接続する廃油室の空間とを隔てるように設けられ、補充油室側への廃油の通過を防止するデミスタを有することができる。
【００１６】
また、補充油室に接続されるとともに、補充油の供給源に接続可能な供給バルブを有することができる。
【００１７】
また、補充油室の頂部または連通管のいずれかに接続されるとともに、各室内の気体を吸引する吸引源に接続可能な吸引バルブを有することができる。
【００１８】
また、吸引バルブとの接続部より廃油室側の連通管には、この連通管を開閉可能な開閉バルブが設けられることが好適である。
【００１９】
また、連通管における開閉バルブより補充油室側に、圧力計が設けられることが好適である。
【００２０】
また、廃油室の底部に接続されるとともに、廃油室の廃油を回収する回収源に接続可能な回収バルブを有することができる。
【００２１】
また、廃油室と補充油室とは同じ形状であるとともに、これらの室の底部が同一の水平面に位置するように設けられ、廃油室と補充油室に油面計が設けられることが好適である。
【００２２】
また、補充油室には、油面の位置を計測するフロートが設けられることが好適である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の冷凍空調機用油の補充装置によれば、保守時に、スクリュー型の圧縮機に冷凍空調機用油を補充することができるとともに、その圧縮機の冷凍空調機用油を交換することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る冷凍空調機用油の補充装置の構成を示す図である。
【図２】冷凍空調機用油を補充する補充作業手順を示す表である。
【図３】図２のステップＣにおける状態を示す図である。
【図４】冷凍空調機用油を交換する交換作業手順を示す表である。
【図５】図４のステップＥにおける状態を示す図である。
【図６】冷凍空調機の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る冷凍空調機用油の補充装置の実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る冷凍空調機用油の補充装置の構成を示す図である。
【００２６】
冷凍空調機用油の補充装置（以下、単に「補充装置」と記す）１０は、保守時に、冷凍空調機のスクリュー型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記す）に冷凍空調機用油を補充する装置であるとともに、その圧縮機の冷凍空調機用油を交換する装置としても使用可能である。冷凍空調機用油（以降、単に「油」と記す）は、例えばエステル油であり、冷凍空調機の冷媒回路に使用される冷媒（Ｒ−４０７Ｃ，Ｒ−４０４Ａなど）に溶け込みやすい特性を有している。
【００２７】
補充装置１０は、冷凍空調機（図示せず）から回収する油を収容する廃油室１２と、冷凍空調機へ補充する油を収容する補充油室１４とを有する。廃油室１２と補充油室１４は、連通管１６を介して連通する。冷凍空調機から回収する油は、回収後に廃棄する油であるので、この油を以降、廃油と記す。一方、冷凍空調機に補充する油を、廃油と区別すべく以降、補充油と記す。
【００２８】
廃油室１２は、ボンベなどの耐圧力容器であり、所定の正圧又は負圧にも耐え得る容器である。廃油室１２には、廃油の油面の位置が目視可能な油面計１２ａが設けられる。この油面計１２ａは、ガラス、アクリルなどの透明度の高い材質からなり、廃油室１２に回収された廃油量が視認できる。油面計１２ａは、少なくとも、廃油室１２の廃油の油面が最も高いレベル、すなわち満油レベルを視認可能に設けられることが好適である。
【００２９】
廃油室１２には、これの上方領域に、圧縮機の高圧側（図示せず）に接続可能な高圧バルブ１８が接続される。上方領域とは、満油レベルより上方の領域のことである。高圧バルブ１８と廃油室１２との間の流路には、廃油に含まれる水分を除去する水分除去装置１９が配置される。高圧バルブ１８と圧縮機の高圧側とはホースを介して接続されるので、高圧バルブ１８の端部に、そのホースとの着脱が容易な接続用ポートが設けられることが好適である。
【００３０】
また、廃油室１２には、これの底部に、廃油室１２の廃油を回収する回収源（図示せず）に接続可能な回収バルブ２０が接続される。回収源は、密閉可能なタンクからなる廃油容器である。回収バルブ２０と廃油室１２との間の流路には、この流路を流れる廃油の状況が目視可能な油面計２２が設けられる。この油面計２２は、ガラス、アクリルなどの透明度の高い材質からなり、回収源に回収される廃油の状況が視認できる。回収バルブ２０と回収源とはホースを介して接続されるので、回収バルブ２０の端部に、そのホースとの着脱が容易な接続用ポートが設けられることが好適である。なお、本実施形態においては、廃油室１２に回収バルブ２０が接続される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、廃油室１２が回収源を兼ねるのであれば、回収バルブ２０を設けなくてもよい。
【００３１】
さらに、廃油室１２には、冷媒などの気体は通過させるが、廃油の通過を防止するフィルターであるデミスタ２３が設けられる。デミスタ２３は、高圧バルブ１８に接続する廃油室１２の空間と、連通管１６に接続する廃油室１２の空間とを隔てるように設けられる。この構成により、補充油室１４側への廃油の通過を防止することができる。具体的には、デミスタ２３は、圧縮機の高圧側から高圧バルブ１８を介して廃油室１２に廃油が流入する空間と、連通管１６に接続する空間とを隔てているので、廃油室１２に流入した廃油が連通管１６を通って補充室１４側へ流れ込むことを防止することができる。なお、本実施形態においては、廃油室１２にデミスタ２３を設ける場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、交換作業において、廃油の一部が補充油に混合してしまうことが許容可能であれば、デミスタ２３を設けなくてもよい。
【００３２】
補充油室１４は、廃油室１２と同様に、ボンベなどの耐圧力容器であり、所定の正圧又は負圧にも耐え得る容器である。補充油室１４には、補充油の油面の位置が目視可能な油面計１４ａが設けられる。この油面計１４ａは、ガラス、アクリルなどの透明度の高い材質からなり、廃油室１２に回収された廃油量が視認できる。油面計１４ａは、少なくとも、補充油室１４の補充油の油面が最も高いレベル、すなわち満油レベルを視認可能に設けられることが好適である。また、補充油室１４には、補充油の油面の位置を計測するフロート１４ｂが設けられる。このフロート１４ｂは、補充油室１４内の補充油の油面が最も低いレベル、すなわち減油レベルを計測する。
【００３３】
補充油室１４には、これの底部に、圧縮機の低圧側（図示せず）に接続可能な低圧バルブ２４が接続される。低圧バルブ２４と補充油室１４との間の流路には、この流路を流れる補充油の状況が目視可能な油面計２６が設けられる。この油面計２６は、ガラス、アクリルなどの透明度の高い材質からなり、回収源に回収される廃油の状況が視認できる。低圧バルブ２４と圧縮機の低圧側とはホースを介して接続されるので、低圧バルブ２４の端部に、そのホースとの着脱が容易な接続用ポートが設けられることが好適である。
【００３４】
また、補充油室１４には、補充油の供給源（図示せず）に接続可能な供給バルブ２８が接続される。供給源は、密閉可能なタンクからなる補充油容器である。供給バルブ２８と供給源とはホースを介して接続されるので、供給バルブ２８の端部に、そのホースとの着脱が容易な接続用ポートが設けられることが好適である。また、供給バルブ２８と補充油室１４との間の流路は、図１に示されるように、低圧バルブ２４と補充油室１４との間の流路を共用することも可能である。この構成により、油面計２６も共用することができ、部品点数を削減することができる。なお、本発明はこの構成に限定されず、供給バルブ２８が単独の流路を介して補充油室１４に接続されてもよく、その接続領域は、補充油室１４の底部の限らず、さらに上方であってもよい。なお、本実施形態においては、補充油室１４に供給バルブ２８が接続される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、補充油室１４が供給源を兼ねるのであれば、供給バルブ２８を設けなくてもよい。
【００３５】
廃油室１２と補充油室１４とは、同じ形状であるとともに、これらの室１２，１４の底部が同一の水平面に位置するように設けられることが好適である。このように構成されることにより、油面計１２ａ，１４ａを介して、互いの室１２，１４の油面を目視するだけで、室１２，１４内の各油量を容易に比較することができる。
【００３６】
連通管１６は、廃油室１２と補充油室１４の頂部にそれぞれ接続される。この構成により、廃油室１２が廃油を収容する容積と、補充油室１４が補充油を収容する容積とを、ともに最大限に確保することができる。このとき、廃油容量の確保のため、廃油室１２内のデミスタ２３が、廃油室１２の頂部付近に設けられることが好適である。
【００３７】
連通管１６には、この連通管１６を開閉可能な開閉バルブ３０と、この開閉バルブ３０より補充油室１４側に、この管内と補充油室１４内の圧力を計測する圧力計３２とが設けられる。なお、圧力計３２の位置は一例であって、補充油室１４内の圧力が計測可能であれば、その位置はどこでもよく、直接に補充油室１４に設けられてもよい。なお、本実施形態においては、開閉バルブ３０が連通管１６に設けられる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、廃油室１２と補充油室１４を仕切る必要がなければ、開閉バルブ３０を設けなくてもよい。
【００３８】
また、連通管１６には、開閉バルブ３０より補充油室１４側に、各室１２，１４内の気体を吸引する吸引源（図示せず）に接続可能な吸引バルブ３４が接続される。吸引源は、真空ポンプと冷媒回収装置である。吸引バルブ３４と吸引源とはホースを介して接続されるので、吸引バルブ３４の端部に、そのホースとの着脱が容易な接続用ポートが設けられることが好適である。なお、吸引バルブ３４の位置は一例であって、開閉バルブ３０より補充油室１４側であれば、その位置はどこでもよく、直接に補充油室１４に接続されてもよい。補充作業においては、後述のように、この吸引バルブ３４と圧縮機の高圧側とを接続することもできる。なお、本実施形態においては、吸引バルブ３４が設けられる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、補充油室１４が供給源と冷媒回収装置とを兼ねるのであれば、吸引バルブ３４を設けなくてもよい。
【００３９】
次に、このように構成される補充装置１０に用いた、油を補充する補充作業手順の一例について、図２，３を用いて説明する。図２は、冷凍空調機用油を補充する補充作業手順を示す表であり、図３は、図２のステップＣにおける状態を示す図である。なお、この補充作業手順においては、低圧バルブ２４が圧縮機の低圧側に接続され、供給バルブ２８が補充油容器に接続され、そして吸引バルブ３４が真空ポンプに接続された状態で、全てのバルブ１８，２０，２４，２８，３０，３４が全閉である状態をスタートの時点とする。そして、このときの廃油室１２と補充油室１４はともに空である。
【００４０】
まず、ステップＡにおいて、吸引バルブ３４を開き、真空ポンプを動作させて、補充油室１４を真空引きする。そして、ステップＢで、供給バルブ２８を開き、補充油容器から補充油室１４へ補充油を供給する。このとき、真空ポンプの動作により、補充油室１４は減圧されているので、圧力差により、スムーズに補充油が供給される。そして、ステップＣで、油面計１４ａからの目視により、補充油が所定量供給されたことを確認する（例えば図３に示される状態）と、吸引バルブ３４と供給バルブ２８と閉じて、真空引きと補充油の供給を停止する。
【００４１】
ステップＣからステップＤの間に、吸引バルブ３４と圧縮機の高圧側とを接続する。そして、ステップＤにおいて、吸引バルブ３４を開き、圧縮機の高圧側から供給される冷媒により補充油室１４が加圧される。そして、ステップＥで低圧バルブ２４を開く。そうすると、圧縮機の高圧側と同じ圧力まで加圧された補充室１４と、圧縮機の低圧側との圧力差により、補充油室１４の補充油が圧縮機の低圧側へ流れ、その低圧側に補充油を補充する。そして、フロート１４ｂの動作により、所定量の補充油が圧縮機に補充されたことを確認すると、ステップＦでは、吸引バルブ３４を閉じて、補充油室１４への加圧を停止し、ステップＧで、圧縮機への補充油の補充を停止する。
【００４２】
ステップＧからステップＨの間に、吸引バルブ３４と冷媒回収装置とを接続する。そして、ステップＨにおいて、吸引バルブ３４を開き、冷媒回収装置により補充油室１４内の冷媒を回収し、ステップＩにおいて、吸引バルブ３４を閉じ、冷媒回収を停止して、作業が終了する。
【００４３】
このように、本実施形態の補充装置１０によれば、圧縮機の高圧側と吸引バルブ３４との着脱、および圧縮機の低圧側と低圧バルブ２４との着脱行為は、従来の補充作業と同様に１回のみで、冷凍空調機に油を補充することができる。
【００４４】
次に、上述のように構成される補充装置１０に用いた、油を交換する交換作業手順の一例について、図４，５を用いて説明する。図４は、冷凍空調機用油を交換する交換作業手順を示す表であり、図５は、図４のステップＥにおける状態を示す図である。なお、この交換作業手順においては、高圧バルブ１８が圧縮機の高圧側に接続され、回収バルブ２０が廃油容器に接続され、低圧バルブ２４が圧縮機の低圧側に接続され、供給バルブ２８が補充油容器に接続され、そして吸引バルブ３４が真空ポンプに接続された状態で、全てのバルブ１８，２０，２４，２８，３０，３４が全閉である状態をスタートの時点とする。そして、このときの廃油室１２と補充油室１４はともに空である。
【００４５】
まず、ステップＡにおいて、開閉バルブ３０と吸引バルブ３４を開き、真空ポンプを動作させて、廃油室１２と補充油室１４を真空引きする。そして、ステップＢで、供給バルブ２８を開き、補充油容器から補充油室１４へ補充油を供給する。このとき、真空ポンプの動作により、補充油室１４などは減圧されているので、圧力差により、スムーズに補充油が補充油室１４に供給される。そして、ステップＣで、油面計１４ａからの目視により、補充油が所定量供給されたことを確認すると、吸引バルブ３４と供給バルブ２８と閉じて、真空引きと補充油の供給を停止する。このステップＣの後、後述するステップＪまでの間に、吸引バルブ３４と冷媒回収装置とを接続する。
【００４６】
ステップＤにおいて、低圧バルブ２４を開き、圧縮機の低圧側から供給される冷媒により廃油室１２と補充油室１４を加圧する。そして、ステップＥでは、高圧バルブ１８を開き、圧縮機の高圧側から廃油室１２に廃油が供給されるとともに、圧縮機の高圧側から廃油室１２に供給される冷媒により廃油室１２が加圧される。さらに、その冷媒により、連通管１６を介して、補充油室１４も加圧される。そうすると、圧縮機の高圧側と同じ圧力まで加圧された補充室１４と、圧縮機の低圧側との圧力差により、補充油室１４の補充油が圧縮機の低圧側へ流れ、その低圧側に補充油を補充する（例えば図５に示される状態）。
【００４７】
そして、油面計１２ａからの目視により、廃油が所定量回収されたことを確認すると、ステップＦでは、高圧バルブ１８と吸引バルブ３４を閉じて、圧縮機からの廃油の回収を停止するとともに、補充油室１４への加圧も停止するので、補充油室１４の圧力を低下させる。そして、ステップＧで、低圧バルブ２４を閉じ、圧縮機への補充油の補充を停止する。回収される廃油の所定量は、通常、ステップＣにおける補充油の所定量と同等であるので、これらの所定量は、油面計１２ａ，１４ａから視認される油面により容易に確認できる。
【００４８】
そして、ステップＨにおいて、回収バルブ２０を開き、廃油容器に、廃油室１２の廃油を回収する。そして、ステップＩで、油面計２２からの目視により、廃油が流路を流れていないことを確認すると、回収バルブ２０を閉じて、廃油回収を停止する。
【００４９】
そして、ステップＪにおいて、吸引バルブ３４を開き、冷媒回収装置により廃油室１２と補充油室１４内の冷媒を回収し、ステップＫにおいて、開閉バルブ３０と吸引バルブ３４を閉じ、冷媒回収を停止して、作業が終了する。
【００５０】
このように、本実施形態の補充装置１０によれば、圧縮機の高圧側と高圧バルブ１８との着脱、および圧縮機の低圧側と低圧バルブ２４との着脱行為は、補充作業と同様に単に１回のみで、冷凍空調機に油を交換することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  冷凍空調機用油の補充装置、１２  廃油室、１４  補充油室、１６  連通管、１８  高圧バルブ、２０  回収バルブ、２２，２６  油面計、２３  デミスタ、２４  低圧バルブ、２８  供給バルブ、３０  開閉バルブ、３２  圧力計、３４  吸引バルブ。
【図１】
0005492359.tif 000002
【図２】
0005492359.tif 000003
【図３】
0005492359.tif 000004
【図４】
0005492359.tif 000005
【図５】
0005492359.tif 000006
【図６】
0005492359.tif 000007