特開 2024-42732 冷媒処理装置および冷媒処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042732

(43)【公開日】2024-03-29

(54)【発明の名称】冷媒処理装置および冷媒処理方法

(51)【国際特許分類】

   F25B 45/00 20060101AFI20240322BHJP

【ＦＩ】

F25B45/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022147498

(22)【出願日】2022-09-16

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000103138

【氏名又は名称】エムケー精工株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】305062457

【氏名又は名称】プロステップ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】砂原 宏光

(72)【発明者】

【氏名】松崎 亮

(72)【発明者】

【氏名】諏訪 茂

(72)【発明者】

【氏名】内田 稔

(72)【発明者】

【氏名】根市 浩

(72)【発明者】

【氏名】橘和 尚史

(57)【要約】

【課題】本発明の一目的は、冷媒の回収率が高く作業効率のよい冷媒処理装置および冷媒処理方法を提供する。
【解決手段】
本発明の一解決手段に係る冷媒処理装置は、第１経路と第２経路と第３経路とを備え、
第１経路は、空調システムの高圧側と接続する高圧管と、空調システムの低圧側と接続する低圧管とから構成され、第２経路は、空調システムから冷媒を回収するコンプレッサと、コンプレッサを駆動させ第１経路を通過した冷媒を分離するオイルセパレータと、オイルセパレータで再生した冷媒を貯留するタンクと、タンクに貯留される冷媒を計量する計量器とから構成され、第３経路は、タンクと空調システムの高圧側とが接続するよう構成される。第１経路と第２経路では、空調システムの冷媒を回収し再生する回収再生工程が行われ、第３経路では、空調システムに気体冷媒を注入する注入工程が行われ、気体冷媒は、タンクに流入する冷媒が定める量以下のときに注入される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調システムで用いられる冷媒を処理する冷媒処理装置であって、
前記冷媒処理装置は、第１経路と第２経路と第３経路とを備え、
前記第１経路は、
前記空調システムの高圧側と接続する高圧管と、
前記空調システムの低圧側と接続する低圧管とから構成され、
前記第２経路は、
前記空調システムから冷媒を回収するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動させ第１経路を通過した冷媒を分離するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータで再生した冷媒を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留される冷媒を計量する計量器とから構成され、
前記第３経路は、
前記タンクと前記空調システムの高圧側とが接続するよう構成され、
前記第１経路と前記第２経路では、空調システムの冷媒を回収し再生する回収再生工程が行われ、
前記第３経路では、前記空調システムに気体冷媒を注入する注入工程が行われ、
前記気体冷媒は、前記タンクに流入する冷媒が定める量以下のときに注入される
ことを特徴とする冷媒処理装置。

【請求項2】

前記注入工程が繰り返し実行される、
ことを特徴とする請求項１記載の冷媒処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒処理装置および冷媒処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

空調システム内の冷媒を回収する技術として特許文献１のような冷媒処理装置が知られている。特許文献１の冷媒処理装置は、空調システム内に充填されている冷媒を冷媒処理装置に内蔵されるコンプレッサで回収し、回収した冷媒の不純物をオイルセパレータで取り除き、再び空調システム内に充填している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６０５５６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、一般的に冷媒をコンプレッサで回収し始めると空調システム内の圧力が低下し、冷媒が低温凝縮してしまう。冷媒が低温凝縮すると冷媒に混入した冷凍機油が凍結してしまい、空調システム内の管路が閉塞され冷媒が回収されにくくなってしまう。この現象は冷媒寝込み（以下、寝込み冷媒とも言う）と言われている。この現象が起こると冷媒の回収速度が低下し、回収時間がかかってしまう。そのため回収作業を行う作業者にとっては作業効率が悪くなるため問題であった。また、空調システム内の管路が閉塞されるため冷媒の回収率が下がってしまうという問題もあった。

【0005】

本発明の一目的は、冷媒の回収率が高く作業効率のよい冷媒処理装置および冷媒処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一解決手段に係る冷媒処理装置は、第１経路と第２経路と第３経路とを備え、
第１経路は、空調システムの高圧側と接続する高圧管と、空調システムの低圧側と接続する低圧管とから構成される。第２経路は、空調システムから冷媒を回収するコンプレッサと、コンプレッサを駆動させ第１経路を通過した冷媒を分離するオイルセパレータと、オイルセパレータで再生した冷媒を貯留するタンクと、タンクに貯留される冷媒を計量する計量器とから構成される。第３経路は、タンクと空調システムの高圧側とが接続するよう構成される。
第１経路と第２経路では、空調システムの冷媒を回収し再生する回収再生工程が行われ、
第３経路では、空調システムに気体冷媒を注入する注入工程が行われる。気体冷媒は、タンクに流入する冷媒が定める量以下のときに注入される。

【0007】

また、本発明の一解決手段に係る冷媒処理装置は、注入工程を繰り返し実行する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一解決手段によれば、冷媒の回収率が高く作業効率のよい冷媒処理装置および冷媒処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る冷媒処理装置および空調システムの概略構成図である。

【図2】図１に示す冷媒処理装置の制御系のブロック図である。

【図3】図１に示す冷媒処理装置の回収再生工程のフロー図である。

【図4】図１に示す冷媒処理装置の回収再生工程のフロー図である。

【図5】回収再生工程における注入工程のフロー図である。

【図6】図１に示す冷媒処理装置の充填工程のフロー図である。

【図7】冷媒回収率を比較したグラフである。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0011】

また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

【0012】

以下、本発明の実施形態に係る冷媒処理装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る冷媒処理装置および空調システムの概略構成図である。本実施形態における冷媒処理装置１００は、空調システムＵ（例えば、車両用空調システム）で用いられる冷媒（例えば、ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ）をコンプレッサ１２で引き抜きながら不純物を取り除き（以下、再生するとも言う）つつタンク１９へ回収し、回収した冷媒を再び空調システムＵへ充填することができる。

【0013】

冷媒処理装置１００は、空調システムＵに充填される冷媒が通流する第１経路９６を備えている。第１経路９６は、高圧ホース２と低圧ホース３を備えている。高圧ホース２の一端はカプラ４を、低圧ホース３の一端はカプラ５を備えている。カプラ４は空調システムＵの高圧バルブＶＨに、カプラ５は空調システムＵの低圧バルブＶＬにそれぞれ接続されている。また、高圧ホース２は、カプラ４を備えていない側の端部において高圧管路６と接続されており、中途に高圧管路６の圧力を測る高圧用圧力センサ８を備えている。低圧ホース３は、カプラ５を備えていない側の端部において低圧管路７と接続されており、中途に低圧管路７の圧力を測る低圧用圧力センサ９を備えている。また、高圧管路６と低圧管路７は接続管７５により接続されている。

【0014】

第１経路９６は、真空ポンプ１４を備えている。真空ポンプ１４を備えることにより空調システムＵ内を真空引きすることができる。

【0015】

冷媒処理装置１００は、冷媒に混入する不純物を取り除き、ろ過した冷媒を回収する第２経路９７を備えている。第２経路９７は、流入する冷媒に含まれる不純物を取り除く第１オイルセパレータ１０を備えている。第１オイルセパレータ１０は、例えば蒸留式の分離装置で、冷媒が第１オイルセパレータ１０に流入すると冷媒の一部が気化し、含まれる不純物（例えば冷凍機油、スラッジ）は第１オイルセパレータ１０の底に沈殿する。それにより、冷媒に含まれる不純物を取り除くことができる。また、沈殿した不純物は第１オイルセパレータ１０の下部に設けられた冷凍機油受け２０に排出される。冷凍機油受け２０はロードセル２５を備えている。ロードセル２５は、オイルセパレータ１０により取り除かれた不純物を計量することができる。

【0016】

第２経路９７は、ドライヤ１１を備えている。ドライヤ１１は第１オイルセパレータ１０で気化された冷媒に含まれる水分を取り除くことができる。

【0017】

また、第２経路９７は、コンプレッサ１２を備えている。コンプレッサ１２は、入力側が空調システムＵへ通じる管路と接続されており、出力側が後述するタンク１９側へと通じる管路と接続されている。そのため、冷媒処理装置１００は空調システムＵの冷媒をタンク１９へと貯留することができる。

【0018】

第２経路９７は、第２オイルセパレータ１３を備えている。第２オイルセパレータ１３は、冷媒に含まれる不純物を取り除く装置である。第２オイルセパレータ１３により冷媒の一部が気化し、含まれる不純物を取り除くことができる。

【0019】

第２経路９７は、循環管７４を備えている。循環管７４は一端が第２オイルセパレータ１３の下部と接続され、他端が第１オイルセパレータ１０へと通じる管路と接続されている。そのため、循環管７４を通流する冷媒は第２オイルセパレータ１３から第１オイルセパレータ１０へと通流することができる。

【0020】

第２経路９７は、コンデンサ１７、１８を備えている。コンデンサ１７は、第１オイルセパレータ１０内に設けられ、第２オイルセパレータ１３で気化された冷媒の一部を凝縮することができる。コンデンサ１８は、コンデンサ１８内に冷媒を通流させることで冷媒を液化させることができる。

【0021】

第２経路９７はタンク１９を備えている。タンク１９はオイルセパレータ１０、１３により不純物が取り除かれた冷媒を貯留することができる。また、コンデンサ１７、１８により一部が凝縮された冷媒はタンク１９に流入することで一部が再び気化される。そのため、タンク１９内には気化された冷媒と液化された冷媒が貯留される。また、タンク１９にはロードセル２４が設けられ、タンク１９に貯留される冷媒の重量を計測している。また、タンク１９はタンク内の圧力を測定する図示しないタンク圧力センサ３５を備えている。

【0022】

また、タンク１９の下部には充填管７３が接続されている。充填管７３は一端がタンク１９の下部と接続し、他端は、接続管７８と接続されている。また、接続管７８は、低圧管路７と接続管７５とに接続されている。不純物が取り除かれた冷媒（以後、再生冷媒とも言う）は、充填管７３、接続管７８、接続管７５の順に通り、高圧管路６へと通流する。そのため、冷媒処理装置１００は、タンク１９内の再生冷媒を空調システムＵへ供給（充填）することができる。

【0023】

また、第２経路９７は、接続管６９を備えている。接続管６９は、一端が充填管７３に接続され、他端が第１オイルセパレータ１０へと通じる管路と接続されている。タンク１９に貯留される液化冷媒は充填管７３と接続管６９を通り、第１オイルセパレータ１０へと流入することができる。

【0024】

また、冷媒処理装置１００は、第１補充部３３を備えている。第１補充部３３は、新しい冷媒と冷凍機油を空調システムＵへ充填するためのものである。新しい冷媒とは、充填する再生冷媒が空調システムＵで用いられる冷媒より少ないときに補充する冷媒である。第１補充部３３は、補充管７１を備え、補充管７１は一端が接続管７８と接続され、他端が冷媒缶３２とオイル缶３０、３１とに連通する。オイル缶３０、３１は、例えばポリアルキレングリコールやポリオールエステルなどを貯留する缶であり、冷媒缶３２は、新しい冷媒を貯留する缶である。

【0025】

また、第１経路９６の中途には、再生した冷媒を空調システムＵへ充填する時、冷凍機油を補充する第２補充部３４が備えられている。第２補充部３４はオイルタンク２８、２９を備えており、オイルタンク２８、２９は、例えばポリアルキレングリコールやポリオールエステルなどを貯留する。第２補充部３４は、所定量の冷凍機油を補充管７２を通じて高圧管路６に供給することができ、ひいてはその新しい冷凍機油を空調システムＵへと補充することができる。尚、第２補充部３４には液化した冷凍機油が貯留されたオイルタンクを用いる。液体の冷凍機油は気体の冷凍機油（オイル缶３０、３１）より安価に手に入るため、消費者のニーズに合わせて提供することができる。

【0026】

また、冷媒処理装置１００は、再生した冷媒を空調システムＵに注入する第３経路９８を備えている。第３経路９８は注入管７０を備えている。注入管７０は一端が冷媒を回収するタンク１９の上部と接続され、他端が高圧ホース２と接続されている。注入管７０はタンク１９の上部と接続することで気体の冷媒を注入管７０へ流入させることができる。また、注入管７０が空調システムＵの高圧バルブＶＨ近傍の高圧ホース２と接続されているため、高圧冷媒を気体のまま空調システムＵへ注入することができる。前述したように、コンプレッサ１２を駆動すると、空調システムＵ内は減圧され、冷媒寝込みが起こってしまう。しかし、注入管７０により高圧冷媒を気体のまま空調システムＵに注入することで、寝込んだ冷媒を溶かすことができる。

【0027】

冷媒処理装置１００は、空調システムＵの回路を洗浄する第４経路９９を備えている。第４経路９９は洗浄管７７を有している。洗浄管７７は、一端が充填管７３と接続され、他端が高圧プラグ２６と低圧プラグ２７とを有している。また、第４経路９９は、接続ホース７９を備えている。接続ホース７９は高圧プラグ２６と空調システムＵの高圧バルブＶＨと接続することで、タンク１９内の液体冷媒を空調システムＵに注入することができる。液体の再生冷媒を注入することで、空調システムＵの管路内に付着する冷凍機油、スラッジなどの不純物を洗い流すことができる。

【0028】

冷媒処理装置１００は、管路切り替え用の電磁弁４０～５４を備えている。電磁弁４０は高圧管路６に設けられている。電磁弁４１は、低圧管路７に設けられている。電磁弁４２は接続管７５の端部に設けられた真空ポンプ１４より空調システムＵ側に設けられている。電磁弁４３は、接続管７８に設けられている。電磁弁４４は、接続管６９に設けられている。電磁弁５４は、接続管７６に設けられている。電磁弁４５は循環管７４に設けられている。電磁弁４６は、冷凍機油受け２０と接続する排油パイプ２１に設けられている。電磁弁４７、４９、５０は補充管７１に設けられている。電磁弁５１、５２は補充管７２に設けられている。電磁弁４８は、洗浄管７７に設けられている。電磁弁５３は、注入管７０に設けられている。

【0029】

冷媒処理装置１００は、管路内を流通する流体の逆流を防止する逆止弁８０～９１を備えている。逆止弁８６は電磁弁４２と真空ポンプ１４との間に設けられている。逆止弁９０は、接続管７６に設けられている。逆止弁８０、８１は補充管７２に設けられている。逆止弁８２、８３、９１は補充管７１に設けられている。逆止弁８５は、接続管７８に設けられている。逆止弁８７は、循環管７４に設けられている。逆止弁８８は、接続管６９に設けられている。逆止弁８４は、洗浄管７７に設けられている。逆止弁８９は、注入管７０に設けられている。

【0030】

また、冷媒処理装置１００は、安全弁２２を備えている。安全弁２２は、冷媒処理装置１００内の圧力が所定外になると大気開放を行う。そうすることで装置内の圧力を調整することができる。

【0031】

図２は、冷媒処理装置１００の制御系を示すブロック図である。冷媒処理装置１００は、制御部３６を備えている。制御部３６は、高圧用圧力センサ８と低圧用圧力センサ９、タンク圧力センサ３５、ロードセル２４、２５、コンプレッサ１２、真空ポンプ１４、電磁弁４０～５４、および操作ボード３７と電気的に接続されている。制御部３６は、操作ボード３７からの指令に基づいて記憶されたプログラムを実行し、各圧力センサ８、９、３５、ロードセル２４、２５からの信号に基づいてコンプレッサ１２、真空ポンプ１４、電磁弁４０～５４を作動させる種々の機能を有している。

【0032】

操作ボード３７は、冷媒の充填量を表示する充填量表示部、高圧管路６の圧力を表示する高圧用圧力表示部、低圧管路７の圧力を表示する低圧用圧力表示部といった表示部を備えている。操作ボード３７は、冷凍機油の種類（例えば、ポリアルキレングリコールやポリオールエステル）を選択する冷凍機油選択キー、コース選択キー、充填量等を調整する調整キー、スタートキー、作業を一時中断させるための一時停止キー、途中停止した作業を再開させる再開キー、全作業終了後、装置を初期状態に戻すための終了キー、管路内を洗浄するクリーニングキーといった入力部を備えている。また、操作ボード３７は、空調システムＵと冷媒処理装置１００とを接続するカプラ４、５が外れていることなどを作業者に報知する報知部を備えている。

【0033】

次に、冷媒処理装置１００を用いた冷媒処理方法について、冷媒を回収および再生し充填する『回収充填コース（全自動コース）』をもとに説明する。回収充填コースでは、空調システムＵからほぼ全量の冷媒を回収しつつ、冷凍機油を分離等して再生する回収再生工程（図３、４）と、適量の冷媒を空調システムＵに充填する充填工程（図６）が順次実行される。

【0034】

冷媒の回収再生処理を行う作業者は、準備作業として、車両のエンジンを停止し、操作ボード３７に空調システムＵに充填されている冷凍機油の種類を冷凍機油選択キーとで選択する。その後、冷媒処理装置１００の高圧ホース２のカプラ４を空調システムＵの高圧バルブＶＨへ接続し、低圧ホース３のカプラ５を低圧バルブＶＬへ接続する。カプラ４、５を接続後、作業者は冷媒を回収から充填までを行う『回収充填コース（全自動コース）』を選択する。また、作業者は、車両に示されている冷媒充填量表示部を見ながら調整キーで充填する所定冷媒量Ｃを設定する。また、作業者は、調整キーで充填する所定冷凍機油量Ｄも設定し、スタートキーを入力する。スタートキーが入力されると冷媒処理装置１００は、『回収充填コース（全自動コース）』の＜回収再生工程＞を開始する。なお、開始時においてコンプレッサ１２は停止し、電磁弁４０～５４は閉じた状態である。

【0035】

＜回収再生工程＞
図３、４は、冷媒の回収再生工程Ｓ１００を示すフロー図である。回収再生工程では、スタートキーが入力されると、高圧ホース２と低圧ホース３が空調システムＵと接続されているかを確認する。まず、冷媒処理装置１００は、高圧用圧力センサ８により、高圧管路６内の圧力Ｐ１を測定する（Ｓ１０１）。この時、圧力Ｐ１が所定値ＰＨ（例えば０．１ＭＰａ）より高いと、高圧ホース２が高圧バルブＶＨと接続されていると判断する。圧力Ｐ１が所定値ＰＨより低いと、高圧ホース２が接続されていないと判断し、作業者に向けてその旨を報知する。

【0036】

高圧ホース２が接続されていると判断すると、電磁弁４１を開き（Ｓ１０２）低圧用圧力センサ９により低圧管路７内の圧力を測定する（Ｓ１０３）。圧力Ｐ２が所定値ＰＬ（０．０５Ｍｐａ）より高いと、低圧ホース３が低圧バルブＶＬと接続されていると判断する。圧力Ｐ２が所定値ＰＬより低いと、低圧ホース３が接続されていないと判断し、作業者にその旨を報知する。

【0037】

低圧ホース３が接続されていると判断すると、冷媒処理装置１００は、電磁弁４０、５４を開き、電磁弁４１を閉め（Ｓ１０４）、コンプレッサ１２を駆動させる（Ｓ１０５）。

【0038】

コンプレッサ１２が駆動されると、冷媒処理装置１００は、高圧ホース２から冷媒を高圧液体の状態で取り込み、第２経路９７へと送り込む。第２経路９７を通流する冷媒は、第１オイルセパレータ１０へ流入する。液状の冷媒は一部が減圧気化し、含有する劣化した冷凍機油が分離される。気化された冷媒は、ドライヤ１１により含有する水分が取り除かれ、コンプレッサ１２で圧縮され再度液化し、第２オイルセパレータ１３に流入する。第２オイルセパレータ１３へ流入する冷媒は、一部が気化し、再び含有する冷凍機油が分離される。気化し再生した冷媒は、第１オイルセパレータ１０に内蔵されるコンデンサ１７を通過することで液化される。ここで、第１オイルセパレータ１０に内蔵したコンデンサ１７に液化冷媒を通すことで、第１オイルセパレータ１０が加熱され、冷媒の熱交換を促進することができる。コンデンサ１７を通過した後、冷媒は、さらにコンデンサ１８を通過し、タンク１９で回収される。また、ロードセル２４により、回収した冷媒を計量することができる。

【0039】

次に、冷媒処理装置１００は、低圧管路７の低圧用圧力センサ９で検出される圧力Ｐ３が所定値ＰＨ（例えば０．５Ｍｐａ）未満になると（Ｓ１０６）、空調システムＵの高圧側に残留している冷媒が減圧気化され気体状態であると判断する。そして冷媒処理装置１００は、低圧管路７の電磁弁４１を開き（Ｓ１０７）、空調システムＵの高圧側及び低圧側の双方から残留している気体冷媒をタンク１９に回収する。この時、冷媒処理装置１００は、残留する冷媒を第１経路９６と第２経路９７を通過されることによりタンク１９に回収する。また、タンク１９に回収された冷媒はロードセル２４により計量される。

【0040】

次に、低圧管路７の低圧用圧力センサ９が検出する圧力Ｐ４が所定値ＰＬ（例えば０．２Ｍｐａ）以下になる（Ｓ１０８）と、電磁弁４０、４１を閉じ（Ｓ１０９）再び低圧管路７の圧力を測定する（Ｓ１１０）。低圧管路７の圧力Ｐ５が所定値ＰＬ（例えば０．００Ｍｐａ）未満になると電磁弁５４を閉じ、コンプレッサ１２を停止し（Ｓ１１２）する。そして、電磁弁４５、４６を開き（Ｓ１１３）冷凍機油を回収する。電磁弁４５を開くことで、第１オイルセパレータ１０内に冷媒が流入する。そのため、流入する圧力により第１オイルセパレータ１０に沈殿する不純物が冷凍機油受け２０に排出できる。冷凍機油を回収し終わると冷媒処理装置１００は、電磁弁４５、４６を閉じる（Ｓ１１４）。

【0041】

＜注入工程＞
図５は、回収再生工程において注入工程Ｓ２００を示すフロー図である。冷凍機油を回収し終わると、冷媒処理装置１００は、再びコンプレッサ１２を駆動し（Ｓ２０１）、電磁弁４０、４１、５４を開き（Ｓ２０２）、空調システムＵ内に残留する冷媒を回収する。

【0042】

この時、空調システムＵ内は減圧されているため冷媒寝込みが起こっている可能性がある。そこで、冷媒処理装置１００は、例えば、９０秒毎にタンク１９に流入する冷媒量をロードセル２４で計量する。その計量値から冷媒処理装置１００は、タンク１９で回収される毎秒の流量を算出する。その算出した流量（以下、回収流量Ａ１という）が所定値（タンクＧ１）以下のとき空調システムＵ内で冷媒寝込みが起きている可能性があると判断する（Ｓ２０３）。すると、冷媒処理装置１００は、電磁弁４０、４１、５４を閉じ（Ｓ２０４）、電磁弁５３を開け（Ｓ２０５）、注入管７０に高温高圧の気体冷媒を所定量ｇ注入する（Ｓ２０６）。空調システムＵ内は減圧されているため圧力差により空調システムＵの高圧側へと高温高圧の冷媒が流れる。すると、高温高圧の気体冷媒は、空調システムＵ内の低温冷媒の気化を促進することができる。その後、冷媒処理装置１００は、電磁弁５３を閉じ（Ｓ２０７）、電磁弁４０、４１、５４を開け（Ｓ２０８）、冷媒をタンク１９に回収する。冷媒を空調システムＵの高圧側に注入後、冷媒を回収すると、気化された冷媒が回収しやすくなる。その後、冷媒処理装置１００は、再び（例えば９０秒後）回収流量Ａ２を算出し、算出した流量が所定値（タンクＧ２）以下になるまで注入工程Ｓ２０４～Ｓ２０９を繰り返し行う。そして回収流量Ａ２が所定値（タンクＧ２）以下になると、空調システム内で冷媒寝込みは起きていない（寝込み冷媒を溶かした）と判断し、注入工程を終了する。

【0043】

一方、工程Ｓ２０３のとき、冷媒処理装置１００は、回収流量Ａ１が所定値（例えば０．４ｇ／秒）より大きいと判断すると、空調システムＵ内で冷媒寝込みが起きていないと判断し、引き続き、空調システムＵ内の冷媒を回収する。その後（例えば９０秒後）、冷媒処理装置１００は、再び回収流量Ａ１を測定する。

【0044】

注入工程が終了すると図４の回収再生工程のＳ１１５へと戻る。Ｓ１１５では、低圧管路７の圧力を測定する工程を行う。冷媒処理装置１００は、低圧管路７の低圧用圧力センサ９で検出される圧力ＰＬが所定値Ｐ６（－０．０３Ｍｐａ）以下になると（Ｓ１１５）、冷媒処理装置１００は冷媒回収が終了したと判断し、電磁弁４０、４１、５４を閉じ、コンプレッサ１２を停止する。これにより、回収再生工程は終了となり、次の充填工程へと移行する。この時、冷媒処理装置１００は、作業者に対して次の工程に移行することを報知する（Ｓ１１８）。

【0045】

＜充填工程＞
図６は、充填工程を示すフロー図である。本工程では、充填する冷凍機油をオイルタンク２８（液体）から充填することを例にして説明する。

【0046】

充填工程では、まず、第１補充部３４から冷凍機油が空調システムＵに補充される。具体的に説明すると、オイルタンク２８の冷凍機油を高圧管路６に供給（補充）するため電磁弁５１を開ける（Ｓ３０１）。空調システムＵ内は、回収再生工程により減圧されているため、電磁弁５１を開くとオイルタンク２８の冷凍機油が空調システムＵ側へ吸引される。これにより、新しい冷凍機油が空調システムＵに供給（補充）される。尚、オイルタンク２８は例えば、図示しない冷凍機油の重量を計量するロードセルが備えられている。そのため、所定冷凍機油量Ｄを空調システムＵに供給（補充）することができる。その後、冷媒処理装置１００は、空調システムＵに冷凍機油が供給されると電磁弁５１を閉じる（Ｓ３０３）。

【0047】

続いて、充填工程では、高圧の再生冷媒を空調システムＵに充填する。タンク１９から空調システムＵの高圧側へと通じる管路に設けられた電磁弁４３、４０を開ける（Ｓ３０４）。電磁弁４３、４０を開けると、空調システムＵ内は、回収再生工程により減圧されているため、空調システムＵの高圧側へ再生冷媒は吸引される。

【0048】

冷媒処理装置１００は、タンク１９から所定冷媒量Ｃ分減少したことを検出すると（Ｓ３０５）、空調システムＵ内に所定冷媒量Ｃが充填されたと判断する。その後、電磁弁４３、４０を閉じる（Ｓ３０６）。

【0049】

以上の工程により充填工程が終了する。充填工程が終了したら、冷媒処理装置１００は、作業者に案内を出力する（Ｓ３０７）。

【0050】

また、冷媒処理装置１００は、空調システムＵの管路（回路）を洗浄する洗浄工程を行うことができる。例えば、洗浄工程では、空調システムＵの冷媒をほぼ全量回収し終わったとき、空調システムの管路に付着した冷凍器油やスラッジなどを洗い流す。この洗浄工程では、タンク１９内の再生した高圧液体冷媒を直接空調システム内に流入させることで、空調システムＵ内の管路（回路）を洗浄する。

【0051】

このように冷媒処理装置１００では、空調システムＵ内の冷媒を回収再生し、充填することができる。また、空調システムＵ内で冷媒寝込みが起こっても、注入工程を行うことで、空調システムＵの高圧側に気体冷媒を注入することができる。そのため、冷媒寝込みを解消することができる。

【0052】

図７は、冷媒回収率を表したグラフである。このグラフでは、空調システムＵに充填される冷媒規程量Ｃから冷媒処理装置１００で回収された冷媒の回収率（％）を求め、注入工程を行ったときと行わなかったときとで比較している。このグラフから読み取れるように、注入工程を行わないとき（注入工程なし）も高い冷媒回収率を表しているが、注入工程を行ったとき（注入工程あり）はより高い冷媒回収率を示している。具体的に比べると、注入工程なしよりも注入工程ありの方が約１０％多くの冷媒を回収することができる。これにより、冷媒処理装置１００は、注入工程を行うことで空調システムＵ内の寝込み冷媒を解消し、残留する冷媒を回収することができる。

【0053】

以上により、本発明に係る冷媒処理装置１００および冷媒処理方法について説明した。本発明は前記実施例に限定されるものではなく、形状や構成はその要旨を逸脱しない範囲で変更可能としている。

【符号の説明】

【0054】

２ 高圧ホース、 ３ 低圧ホース、 ４、５ カプラ、 ６ 高圧管路、 ７ 低圧管路、 ８ 高圧用圧力センサ、 ９ 低圧用圧力センサ、 １０ 第１オイルセパレータ、 １１ フィルタドライヤ、 １２ コンプレッサ、 １３ 第２オイルセパレータ、 １４ 真空ポンプ、 １７、１８ コンデンサ、 １９ タンク、 ２０ 冷凍機油受け、 ２１ 排油パイプ、 ２２ 安全弁、 ２４、２５ ロードセル、 ２８、２９ オイルタンク、 ３０、３１ オイル缶、 ３２ フロン缶、 ３３ 第１補充部、 ３４第２補充部、 ４０～５４ 電磁弁、 ７０ 注入管、 ７１、７２ 補充管、 ７３ 充填管、 ７４ 循環管、 ６９、７５、７６、７８ 接続管、 ７７ 洗浄管、 ８０～９１ 逆止弁、 ９６ 第１経路、 ９７ 第２経路、 ９８ 第３経路、 ９９ 第４経路、 １００ 冷媒処理装置、 ＶＨ 高圧バルブ、 ＶＬ 低圧バルブ、 Ｕ 車両用空調システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2022-09-29

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0002】

空調システム内の冷媒を回収する技術として特許文献１のような冷媒処理装置が知られている。特許文献１の冷媒処理装置は、空調システム内に充填されている冷媒を冷媒処理装置に内蔵されるコンプレッサで回収し、回収した冷媒の不純物をオイルセパレータで取り除き、再び空調システム内に充填している。
一般的に、冷媒をコンプレッサで回収し始めると管路内の圧力が低下し、冷媒が低温凝縮して管路内に残留してしまうという現象が起こる（冷媒寝込み、またその冷媒を寝込み冷媒と言う。）。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0004】

特許文献１のような冷媒処理装置を用いた場合であっても、空調システム内で冷媒寝込みの現象が起こると、冷媒の回収速度が低下し、回収時間がかかってしまう。

【手続補正書】

【提出日】2023-03-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調システムで用いられる冷媒を処理する冷媒処理装置であって、
前記冷媒処理装置は、第１経路と第２経路と第３経路とを備え、
前記第１経路は、
前記空調システムの高圧側と接続する高圧管と、
前記空調システムの低圧側と接続する低圧管と、
前記高圧管の圧力を検知する高圧圧力センサと、
前記低圧管の圧力を検知する低圧圧力センサと、から構成され、
前記第２経路は、
前記空調システムから冷媒を回収するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動させ第１経路を通過した冷媒を分離するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータで再生した冷媒を貯留するタンクと、
前記タンクに貯留される冷媒を計量する計量器とから構成され、
前記第３経路は、
前記タンクと前記空調システムの高圧側とが接続するよう構成され、
前記第１経路と前記第２経路では、空調システムの冷媒を回収し再生する回収再生工程が行われ、
前記第３経路では、前記空調システムに気体冷媒を注入する注入工程が行われ、
前記気体冷媒は、前記低圧圧力センサで検知する前記低圧管の圧力が所定の圧力値より低く、前記タンクに流入する冷媒量が所定の第１流量値よりも低いときに注入される、
ことを特徴とする冷媒処理装置。

【請求項2】

前記注入工程は、前記第１流量値よりも低く、前記タンクに流入する冷媒量が所定の第２流量値よりも高いときに繰り返し実行される、
ことを特徴とする請求項１記載の冷媒処理装置。