(57)【要約】【課題】冷凍空調機器内に滞留する液体状態の冷媒を効率良く回収する冷媒回収装置を実現する。【解決手段】冷凍空調機器１０内の気体冷媒を吸引圧縮する圧縮機３２と、圧縮された冷媒を液体化する凝縮器３４と、液体化された冷媒を回収する回収用ボンベ３６と、からなる冷媒回収経路３１を有する冷媒回収装置４０に、前記圧縮機３２を用いて回収用ボンベ３６内の冷媒を高温高圧の気体に変えて冷凍空調機器１０内に逆送し、滞留液体冷媒を気化させる冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅを別途設ける。両経路は、電磁弁４４ａ〜４４ｅによって択一的に切り替えられる。【選択図】　　　　図１
2004053076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍空調機器内の気体冷媒を吸引圧縮する圧縮機と、
圧縮された冷媒を液体化する凝縮器と、
液体化された冷媒を回収する回収用ボンベと、
からなる冷媒回収経路を有する冷媒回収装置であって、
前記圧縮機を用いて回収用ボンベ内の冷媒を高温高圧の気体に変えて冷凍空調機器内に逆送し、冷凍空調機器内の滞留液体冷媒を気化させる冷媒逆送経路が別途設けられ、
両経路を択一的に切り替える経路切替手段を備えていることを特徴とする冷媒回収装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷媒回収装置であって、
圧縮機へ流入する気体冷媒の圧力を検知する圧力センサを備え、
経路切替手段は、設定時間経過した場合または気体冷媒の圧力が設定閾値以下になった場合に、他方の経路に自動的に切り替える手段を有すことを特徴とする冷媒回収装置。
【請求項３】
請求項２記載の冷媒回収装置であって、
冷凍空調機器のアキュムレータ内の液体冷媒を感知する液体冷媒感知センサを備え、
冷媒回収経路から冷媒逆送経路へ自動的に切り替える経路切替手段は、アキュムレータ内に液体冷媒が存在する場合にのみ作動することを特徴とする冷媒回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調機器の冷媒回収装置、特に冷凍空調機器内に滞留した液体冷媒を効率良く回収する冷媒回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍空調機器において最も広く用いられている方式は蒸気圧縮式と呼ばれるものであり、その構成は、図３の概略図に示す通りである。すなわち、冷凍空調機器１０は、熱エネルギーを運搬する冷媒を循環させる経路を持ち、その経路上に気体冷媒を圧縮して高温高圧化する空調用圧縮機１２と、高温高圧の気体冷媒を外気等で冷却して液化する空調用凝縮器１４と、液化した冷媒を膨張させて気体化する膨張弁１６と、再び冷媒を液体化する冷媒回収用凝縮器１８と、液体の冷媒を貯蔵するアキュムレータ２０とが置かれている。また、空調用圧縮機１２とアキュムレータ２０の間、及び、空調用圧縮機１２と空調用凝縮器１４の間には、それぞれ冷媒回収用接続口２２ａと２２ｂが設けられている。冷媒は熱エネルギーを運搬する役割を担っており、空調用凝縮器１４において外部に熱を放出する一方、膨張弁１６を通過後に外気等から熱を受け取ることでそれらを冷却冷凍する。
【０００３】
この冷媒としては、従来、安全性等に優れたフロンが多く用いられてきた。しかし、近年、フロンが中層大気のオゾン層を破壊することや、温室効果を促進することが知られるようになり、製造が全面的に禁止された他、過去の製品からのフロン回収が義務づけられるようになった。
【０００４】
こうした流れの中で、冷凍空調機器１０から、冷媒を回収する装置が考案されてきた。図３の左側に、冷媒回収装置３０の従来例の概略を示す。冷媒回収装置３０は、その冷媒回収経路３１の２つに分かれた先端を、それぞれ冷媒回収用接続口２２ａ、２２ｂに繋ぐことで冷凍空調機器１０と接続される。気体冷媒は、冷媒回収経路３１に設けられた圧縮機３２によって吸引および高温高圧化され、凝縮器３４により液体化され、回収用ボンベ３６に集められる。回収した冷媒の量は、重量計３８によって測定される。
【０００５】
しかし、この装置では、アキュムレータ２０内の液体冷媒を取り除くのに時間がかかってしまう。そこで、特開２００２−３１４３９では、ヒータ等の加熱手段を利用し冷媒の蒸発を促進する手段を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開２００２−３１４３９に記載された手段では、アキュムレータ外部に保温材が巻かれている場合や、構造上の困難がある場合に、ヒータ等の加熱源を取り付けることができない問題が生じる。
【０００７】
また、アキュムレータ下部から液体冷媒を回収をすることも考えられるが、アキュムレータ下部に操作バルブが設けられていない場合には実施できない。さらに、高温高圧のガスで液体冷媒を押し出すプッシュプル方式機能付きの冷媒回収機を用いて冷媒回収を行う手段も考えられるが、冷媒回収機の能力の関係上、小型の装置にしか適用できず汎用性に欠ける。
【０００８】
本発明の課題は、こうした問題点を解消し、冷凍空調機器内に滞留した液体冷媒を簡便に、しかも効率良く回収する冷媒回収装置を得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る冷媒回収装置は、冷凍空調機器内の気体冷媒を吸引圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を液体化する凝縮器と、液体化された冷媒を回収する回収用ボンベと、からなる冷媒回収経路を有する冷媒回収装置であって、前記圧縮機を用いて回収用ボンベ内の冷媒を高温高圧の気体に変えて冷凍空調機器内に逆送し、冷凍空調機器内の滞留液体冷媒を気化させる冷媒逆送経路が別途設けられ、両経路を択一的に切り替える経路切替手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る冷媒回収装置は、請求項１記載の冷媒回収装置の特徴に加え、圧縮機へ流入する気体冷媒の圧力を検知する圧力センサを備え、経路切替手段は、設定時間経過した場合または気体冷媒の圧力が設定閾値以下になった場合に、他方の経路に自動的に切り替える手段を有すことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る冷媒回収装置は、請求項２記載の冷媒回収装置の特徴に加え、冷凍空調機器のアキュムレータ内の液体冷媒を感知する液体冷媒感知センサを備え、冷媒回収経路から冷媒逆送経路へ自動的に切り替える経路切替手段は、アキュムレータ内に液体冷媒が存在する場合にのみ作動することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を、図面を用いて説明する。図中、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の構成を示すブロック図である。図の右側の冷凍空調機器１０は、従来例と同様の構造をしており、その冷媒回収用接続口２２ａ、２２ｂに、本発明の冷媒回収装置４０の冷媒回収経路３１の２つに分かれた先端が取り付けられている。そして、冷媒回収経路３１上に、圧縮機３２、凝縮器３４、回収用ボンベ３６及び重量計３８が設けられている構成も従来例と同様である。
【００１４】
本発明の特徴は、５つの電磁弁４２ａ〜ｅおよび冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅが新たに設けられたことにある。電磁弁４２ａは冷媒回収用接続口２２ｂ付近に取り付けられており、電磁弁４２ｂと４２ｃは、それぞれ、圧縮機３２の冷凍空調機器１０側および、回収用ボンベ３６側に設けられている。また、電磁弁４２ｄと４２ｅは、それぞれ、冷媒逆送経路４４ｄと４４ｅ上に設けられている。この冷媒逆送経路４４ｄは、電磁弁４２ｂと圧縮機３２を迂回する経路であり、冷媒逆送経路４４ｅは、圧縮機３２、電磁弁４２ｃおよび凝縮器３４を迂回して、回収用ボンベ３６の上部に到達する経路である。後で述べるように、両冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅを使うことで、圧縮機３２を用いて回収用ボンベ３６上部から気体冷媒を冷凍空調機器へと逆送する経路を形成することができる。
【００１５】
さらに、本発明では、圧力センサ４６を電磁弁４２ｂと圧縮機３２の間に設置し、圧縮機３２へ流入する気体冷媒のゲージ圧力を計測できるようにしている。また、アキュムレータ２０の外壁の上部と下部に、それぞれ温度計２６ａと２６ｂを取り付けており、その検知温度は冷媒回収装置４０の図示していない制御部に送られるようになっている。なお、温度計２６ａと２６ｂをアキュムレータ２０内部ではなく外部に取り付けたのは、設置が非常に簡単であるとの理由による。温度計であれば、たとえアキュムレータ２０の外壁が保温材で覆われていても、さしたる苦労をすることなくアキュムレータ２０本体に取り付けることができる。
【００１６】
次に、図１を参照しつつ、図２に示した冷媒回収過程のフローチャートを見ていく。冷媒回収装置４０の運転が開始されると、電磁弁４２ａ〜４２ｃが開けられ、電磁弁４２ｄ、４２ｅが閉じられた（Ｓ１）状態で、圧縮機３２の運転が始まる（Ｓ２）。これは、冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅを閉鎖し、冷媒回収経路３１を解放した状況であり、従来例の図３の状況と同様である。圧縮機３２は、冷凍空調機器１０内から気体冷媒を吸引し、冷媒回収用ボンベ３６に送り込んでいく。冷凍空調機器１０内の冷媒は一般に気体と液体の混合状態にあるが、吸引の過程で気化が進むことで液体状態であった冷媒も回収することが可能である。しかし、冷凍空調機器１０内に大きなアキュムレータが備えられ、内部に大量の液体冷媒が滞留している場合などには、この吸引過程だけでは、液体冷媒を完全に回収することはできない。
【００１７】
そこで、Ｓ３に示すように、気体冷媒の回収がかなり進み、圧力センサ４６が０．２ＭＰａ以下のゲージ圧力を示した時点で、アキュムレータ２０に液体冷媒が残っているかどうかを調べる。液体冷媒感知センサの実現方法は特に限定されるものではなく、ここでは、一例としてアキュムレータ２０の外壁に取り付けた２つの温度計２６ａと２６ｂを用いる手段について説明する。気体冷媒の温度を反映している上側の温度計２６ａの値に対し、下側の温度計２６ｂがほぼ同じ値を示した場合には、この温度計２６ｂの値は気体冷媒の温度を反映していると考えられる。すなわち、アキュムレータ２０内には、液体冷媒は滞留していないと判定することができる。一方、上側の温度計２６ａの値に比べ、下側の温度計２６ｂの値がかなり低い（例えば５℃）場合には、アキュムレータ２０内に液体冷媒が残っていると考えることができる。
【００１８】
液体冷媒が存在しない場合、圧縮機３２は運転を継続し、やがてゲージ圧力が−０．０１ＭＰａ以下になった時点（Ｓ１０）で冷媒をほぼ完全に回収できたとみなして冷媒回収作業を停止する。なお、適当な時間経過しても、−０．０１ＭＰａ以下にならない場合には、液体冷媒が残っている可能性があるため、再度、Ｓ３の液体冷媒の存在判定を行う。
【００１９】
液体冷媒が存在する場合には、圧縮機３２の運転を停止する（Ｓ４）とともに、電磁弁４２ａ〜４２ｃを閉鎖し電磁弁４２ｄ、４２ｅを解放する（Ｓ５）経路切替手段を実行する。すなわち、冷媒の流れる経路が、冷媒回収経路３１から冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅへと切り替えられる。
【００２０】
圧縮機３２の運転を再開（Ｓ６）すると、回収用ボンベ３６上部に溜まっている気体冷媒が、圧縮され高温高圧な気体となって、冷媒回収用接続口２２ａから冷凍空調機器１０内へと送り込まれる。この結果、アキュムレータ２０内に滞留していた液体冷媒の気化が急速に進む。
【００２１】
この冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅを用いた過程は、運転を再開してから蒸発速度を考慮した設定時間（例えば５分間）経過するまで、または、圧力センサの検知するゲージ圧力が逆送の効率が悪くなる−０．０１ＭＰａ以下となるまで継続される（Ｓ７）。そして、この条件を満たした時点で、圧縮機３２の運転を停止し（Ｓ８）、さらに電磁弁４２ａ〜４２ｃの解放と電磁弁４２ｄ、４２ｅの閉鎖（Ｓ１）とからなる経路切替手段を実行する。これにより、冷媒の流れる経路が冷媒逆送経路４４ｄ、４４ｅから冷媒回収経路３１へと切り替えられる。この状況は、運転開始時と同様であり、フローチャートの冒頭に立ち戻って運転作業を継続する。
【００２２】
以上の運転作業は、図示していない制御部に制御させることで、容易に完全に自動化することができる。また、運転を開始するにあたって必要となることは、冷媒回収装置４０を冷凍空調機器１０に取り付けることを除けば、アキュムレータ２０の外壁に温度計２６ａ、２６ｂを設置することだけである。したがって、本発明により、余分な手間をかけることなく、冷媒回収作業の作業速度を改善することが可能となる。
【００２３】
なお、この実施の形態の説明中に示した判定の閾値としての時間、温度及び圧力は、冷凍空調機器１０の大きさや冷媒の量、あるいは圧縮機３２の能力等を考慮して適切に定められるべきものである。
【００２４】
【発明の効果】
上で述べたように、本出願の第１の発明によれば、冷凍空調機器内に滞留した液体冷媒を、冷媒回収装置以外の装置を用いることなく迅速に回収することができる。また、本出願の第２の発明によれば、冷媒を回収する経路と、液体冷媒を気化させる経路とが自動的に選択されるので、作業の煩わしさを軽減するとともに、作業の効率を向上させることができる。また、本出願の第３の発明によれば、アキュムレータ内の液体冷媒の存在を確認しながら冷媒の回収を行うことができるので、作業効率が一層向上し、作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷媒回収装置の概略図である。
【図２】冷媒回収装置の運転を説明するフローチャートである。
【図３】従来の冷媒回収装置の概略図である。
【符号の説明】
１０　冷凍空調機器、２０　アキュムレータ、２６ａ，２６ｂ　温度計、３１冷媒回収経路、３２　圧縮機、３４　凝縮器、３６　回収用ボンベ、４０　冷媒回収装置、４２ａ〜４２ｅ　電磁弁、４４ｄ，４４ｅ　冷媒逆送経路、４６　圧力センサ。
【図１】
2004053076.tif 000003
【図２】
2004053076.tif 000004
【図３】
2004053076.tif 000005