(57)【要約】【課題】冷凍サイクルを運転しながら自動で油交換を行なうことができ、所定時間稼動させることで冷凍サイクル内の全ての油の交換が可能になると共に、大気中に放出される冷媒を最小化できる冷凍サイクル用油交換装置を提供する。【解決手段】圧縮機２と、その吸い込み側に接続された気液分離器６とを含む冷凍サイクル中を循環する油の交換装置において、上記気液分離器６の油回収口６Ｃに油回収弁１２を介して接続された油回収容器１１及び交換用の油を封入し、上記圧縮機２の給排油口２Ｂまたは吸い込み側に給油弁１４を介して接続された給油容器１３並びに上記油回収容器１１と給油容器１３に連通し、上記油回収容器１１の内圧を上記気液分離器６の内圧より低くすると共に、上記給油容器１３の内圧を上記圧縮機２の内圧より高くするポンプ１５を備えた構成とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、その吸い込み側に接続された気液分離器とを含む冷凍サイクル中を循環する油の交換装置において、上記気液分離器の油回収口に油回収弁を介して接続された油回収容器及び交換用の油を封入し、上記圧縮機の給排油口または吸い込み側に給油弁を介して接続された給油容器並びに上記油回収容器と給油容器に連通し、上記油回収容器の内圧を上記気液分離器の内圧より低くすると共に、上記給油容器の内圧を上記圧縮機の内圧より高くするポンプを備えた冷凍サイクル用油交換装置。
【請求項２】
上記圧縮機にその油量を検知する油量検知器を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル用油交換装置。
【請求項３】
上記油回収容器及び上記給油容器の一方または双方に、油量を検知する油量検知器を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷凍サイクル用油交換装置。
【請求項４】
上記油回収容器及び上記給油容器の出入口にそれぞれ閉止弁を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の冷凍サイクル用油交換装置。
【請求項５】
上記油回収容器及び上記給油容器の一方または双方に、加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の冷凍サイクル用油交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍装置や空調機等の冷凍サイクルにおける油交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍サイクルは周知のように、圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を液化する凝縮器と、液化した冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張した冷媒をガス化する蒸発器と、蒸発器からの冷媒を導入すると共に、圧縮機の吸い込み側に接続された気液分離器とを冷媒配管によって順次結合して構成されている。
冷凍サイクル内に封入された冷媒は、圧縮機で圧縮され、高温高圧のガスとして吐出されるが、その際、圧縮機内の油の一部が冷媒に混じって吐出される。
吐出された冷媒は、凝縮器で空気と熱交換して液化し、油は液化した冷媒に溶け込んで移動する。冷媒と油は、冷媒配管を経て膨張弁で膨張し、蒸発器で空気と熱交換してガス化するが、その際、油は冷媒と分離する。ガス化した冷媒は、気液分離器を通って圧縮機に戻る。一方、油はガス冷媒の流れと共に霧状となって移動したり、冷媒配管の内壁に付着しながら内壁を流れるように移動し、気液分離器に入る。
【０００３】
気液分離器では、油は底部に溜められ、所定量の油が溜まると、気液分離器のＵ字状の流出管に設けられた油戻し用の穴から吸い込まれて圧縮機に戻る。
また、冷凍サイクル内は、冷凍サイクル製造時に混入した異物や水分、更に圧縮機から吐出される金属粉等で汚染されており、既設配管や既設機器を使っている場合には汚染の程度が大きい。冷凍サイクルの運転を継続すると、これら異物等が循環して圧縮機に戻り、圧縮機を汚染する。高温環境下では異物等がスラッジとなり、その堆積によって詰まりや圧縮機の潤滑不良を生ずるなど冷凍サイクルの円滑な運転を阻害する要因となる。従って、冷凍サイクルの試運転後、定期的、例えば１日後、１ヵ月後、１年後に油の交換が行なわれている。
【０００４】
冷凍サイクル内の油の交換は、次のような手順で行なわれる。
（１）冷媒の回収
まず、冷凍サイクルの運転を停止し、圧縮機内及びそれに通じる冷媒回路内の冷媒を回収する。
（２）排油
汚れた油を排出する。これは圧縮機内部に残圧を残し、圧縮機サービスポート（給排油口）から油を排出することにより行なう。
（３）給油
新しい油を供給する。圧縮機サービスポートに油を圧送するか、あるいは別の給油栓や圧縮機の吸い込み側のサービスポートから給油する。
（４）真空引き
作業時に冷凍サイクルや油に侵入した空気や水分を排出する。冷凍サイクルの所定のサービスポートを利用して行なう。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２４４４７号公報（段落０００４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍サイクルにおける油交換は、上述のような手法であったため、煩雑で、作業完了までに多大の時間と労力を費やしていた。また、その間冷凍サイクルの運転を停止しなければならず、冷却機能がなくなるという問題点があった。また、油の交換は圧縮機内のみであり、蒸発器や冷媒配管内に滞留している油は交換することができなかった。そのため冷凍サイクル内の油をすべて交換することは不可能であり、複数回の油交換を実施することが最善策であった。
加えて、冷媒回収の際に回収しきれない冷媒が大気中に放出されるため、地球環境保護の観点からも看過できない問題であった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点に対処するためになされたもので、冷凍サイクルを運転しながら自動で油交換を行なうことができ、所定時間稼動させることで冷凍サイクル内の全ての油の交換が可能になると共に、大気中に放出される冷媒を最小化できる冷凍サイクル用油交換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍サイクル用油交換装置は、圧縮機と、その吸い込み側に接続された気液分離器とを含む冷凍サイクル中を循環する油の交換装置において、上記気液分離器の油回収口に油回収弁を介して接続された油回収容器及び交換用の油を封入し、上記圧縮機の給排油口または吸い込み側に給油弁を介して接続された給油容器並びに上記油回収容器と給油容器に連通し、上記油回収容器の内圧を上記気液分離器の内圧より低くすると共に、上記給油容器の内圧を上記圧縮機の内圧より高くするポンプを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１による油交換装置を冷凍サイクルに接続した状態を示す概略図である。
この図において、冷凍サイクルは符号１で示され、圧縮機２と、凝縮器３と、膨張弁４と、蒸発器５と、圧縮機の吸い込み側に接続された気液分離器６とを順次冷媒配管７によって接続して構成されている。圧縮機２には潤滑油２Ａを給排油するための圧縮機サービスポート２Ｂが底部に設けられており、また、気液分離器６には蒸発器５からのガス冷媒を導入する流入管６Ａ及び気液分離器内で液冷媒と分離されたガス冷媒のみを圧縮機２に戻すためのＵ字状の流出管６Ｂ並びに底部に位置する油回収口６Ｃが設けられている。
一方、冷凍サイクル用油交換装置１０は、油回収容器１１と、その入口管１１Ａに設けられた油回収弁１２と、給油容器１３と、その出口管１３Ｂに設けられた給油弁１４と、油回収容器１１の出口管１１Ｂと給油容器１３の入口管１３Ａとの間に接続されて油回収容器１１及び給油容器１３に連通するポンプ１５とから構成されている。
【００１０】
次に、この実施の形態の動作について説明する。冷凍サイクル１の動作は従来技術で述べた通りであるため省略し、油交換装置１０の動作について説明する。油交換装置１０は、冷凍サイクル１に接続する前に油回収容器１１内を空にし、給油容器１３内に交換する油１３Ｃを封入し、全体を真空引きしておく。
続いて、油交換装置１０を油交換したい冷凍サイクル１に接続する。接続の手順は、油回収弁１２を気液分離器６の油回収口６Ｃに接続し、給油弁１４を圧縮機２の圧縮機サービスポート２Ｂに接続する。なお、給油弁１４は圧縮機２に油を給油できれば、圧縮機２の吸い込み側、即ち圧縮機２と気液分離器６間の冷媒配管７の途中に接続してもよい。次に、油回収弁１２及び給油弁１４を開き、ポンプ１５を運転する。ポンプ１５により、気液分離器６内の圧力Ｐ１と圧縮機２内の圧力Ｐ２と油回収容器１１内の圧力Ｐ３と給油容器１３内の圧力Ｐ４との関係を次のようにする。
Ｐ４＞Ｐ２、　　　Ｐ１＞Ｐ３
この圧力関係により、冷凍サイクル１を循環する汚染された油は、気液分離器６で分離され、油回収口６Ｃを通じて油回収容器１１に溜められる。
一方、給油容器１３内の新しい油は、圧縮機サービスポート２Ｂを通じて圧縮機２に給油され、油の交換が行なわれる。油交換作業が終わると、油回収弁１２及び給油弁１４を閉じポンプ１５を停止すると共に、油交換装置１０を冷凍サイクル１から切り離し、油交換を完了する。その後、油交換装置１０内の冷媒を回収し油交換装置１０内の油の排出を行なう。
【００１１】
このようにすると、冷凍サイクルを循環してくる油が汚れている場合でも、圧縮機２内の油が汚染されるのを防止することができる。また、圧縮機２内がすでに汚染されている場合でも、順次新油が供給されて汚染された油と入れ替わっていくことになる。従って、冷凍サイクル１を運転しながら自動で油交換を行なうことができる。また、所定時間油交換装置を稼動させれば、圧縮機２内のみならず、冷凍サイクル１内のすべての油を交換することができる。また、油交換作業後は油交換装置が冷凍サイクルから切り離されているため、余裕を持って（現地であわてて作業することなく）油交換装置１０内の冷媒を回収することができる結果、無駄なく確実に冷媒回収を行なうことができ、大気中に放出される冷媒も最小化できる。
【００１２】
また、図２は、この実施の形態の異なる実施例を示す概略図である。
この図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、圧縮機２にその油量を検知する油量検知器２Ｃを設けた点である。油量検知器２Ｃは、油面をレベルセンサで検出するもの、直接油面を画像処理するものなどが知られている。また、圧縮機２の質量変化を検出するものでもよい。油量検知器２Ｃにより圧縮機２の油量を検知し、必要な量だけ給油するよう給油弁１４を開閉する。
このようにすると、圧縮機２内の油量を調整しながら油交換が自動で行なえるため、信頼性の高い油交換作業を行なうことができ、油交換作業中に圧縮機２の油量が過不足になり不具合に至るような事態を未然に防止することができる。
【００１３】
また、油回収容器１１及び給油容器１３の一方または双方に、油量を検知する油量検知器（図示せず）を設けてもよい。このようにすれば、油回収容器１１がオーバーフローする前に油交換装置１０を停止させ、オーバーフローを未然に防止することができると共に、給油容器１３の油が不足する前に油交換装置１０を停止させ、油不足になるのを未然に防止することができる。
従って、油交換装置の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、油回収容器１１の入口管１１Ａ、出口管１１Ｂ及び給油容器１３の入口管１３Ａ、出口管１３Ｂにそれぞれ閉止弁（図示せず）を設け、油交換装置１０から切り離して交換できるようにしてもよい。
このようにすると、連続的に油交換作業が行なえるので、油交換量が多い場合でも、連続して油交換を行なうことができる。
【００１５】
また、油回収容器１１及び給油容器１３の一方または双方にヒータ等の加熱手段（図示せず）を設けてもよい。
このようにすると、油交換装置１０内に冷媒が寝込む（溜まり込む）ことを防止できるので、油だけを交換することができる信頼性の高い作業が行なえる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍サイクル用油交換装置は、圧縮機と、その吸い込み側に接続された気液分離器とを含む冷凍サイクル中を循環する油の交換装置において、上記気液分離器の油回収口に油回収弁を介して接続された油回収容器及び交換用の油を封入し、上記圧縮機の給排油口または吸い込み側に給油弁を介して接続された給油容器並びに上記油回収容器と給油容器に連通し、上記油回収容器の内圧を上記気液分離器の内圧より低くすると共に、上記給油容器の内圧を上記圧縮機の内圧より高くするポンプを備えたものであるため、冷凍サイクルを運転しながら自動で油交換を行なうことができる他、所定時間油交換装置を稼動させれば、圧縮機内のみならず、冷凍サイクル内のすべての油を交換することができる。
また、油交換作業後は油交換装置が冷凍サイクルから切り離されているため、余裕を持って（現地であわてて作業することなく）油交換装置１０内の冷媒を回収することができる結果、無駄なく確実に冷媒回収を行なうことができ、大気中に放出される冷媒も最小化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による油交換装置を冷凍サイクルに接続した状態を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１の異なる実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１　冷凍サイクル、　　　２　圧縮機、　　　２Ｂ　圧縮機サービスポート、
６　気液分離器、　　　６Ｃ　油回収口、　　　１０　油交換装置、
１１　油回収容器、　　　１２　油回収弁、　　　１３　給油容器、
１４　給油弁、　　　１５　ポンプ。
【図１】
2004125309.tif 000003
【図２】
2004125309.tif 000004