JPH04268178A - 冷媒回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的冷凍システムで
使用される冷媒回収装置に関する。

【０００２】現在、機械的冷凍システムは、各種の応用
分野にわたり広く用いられている。これらの分野は、自
家冷蔵、商用冷蔵、空調、除湿、食品冷凍、冷却及び製
造プロセスを始めとして、多分野に及んでいる。

【０００３】

【従来の技術】従来技術の文献として、米国特許第４，
４４１，３３０号Ｌｏｗｅｒらによる「冷媒回収及び再
入システム」、米国特許第４，４７６，６８８号Ｇｏｄ
ｄａｒｄによる「冷媒回収及び精製システム」、米国特
許第４，７６６，７３３号Ｓｃｕｄｅｒｉによる「冷媒
再生及び充填ユニット」、米国特許第４，８０９，５２
０号Ｍａｎｚらによる「冷媒回収及び精製システム」、
米国特許第４，８６２，６９９号Ｌｏｕｎｉｓによる「
潤滑材からの冷媒回収、精製、分離方法及び装置」、米
国特許第４，９０３，４９９号Ｍｅｒｒｉｔｔによる「
冷媒回収システム」及び、米国特許第４，９４２，７４
１号Ｈａｎｃｏｃｋらによる「冷媒回収装置」等がある
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】機械的冷凍システムの
大多数は、冷媒を流すための閉ル−プの流路を用いた、
良く知られた同一の方式を用いている。各種、飽和炭化
フッソ化合物と共沸化合物が冷凍システムの冷媒として
広く用いられている。代表的な冷媒としては、Ｒ−１２
，Ｒ−２２，Ｒ−５００及びＲ−５０２等がある。

【０００５】従来からこれらの機械的冷凍システムを知
る者にとって、常に意識しなければならないことは、こ
のようなシステムには定期的な点検、保守が不可欠なこ
とである。点検、保守には、冷凍システムの構成部品の
除去、交換、修理等が含まれる。更に、通常のシステム
運用に従っても、冷媒ループ中の異物やシステム中の過
度の湿分によって、冷媒が汚染される虞れがある。過度
の湿分は、拡散弁や毛細での氷の発生や、金属の腐食の
原因になったり、また、気密性の圧縮ポンプのパッキン
に化学的な損傷を及ぼしたりする。酸化物も電動機の焼
損により発生し、冷媒の過熱現象を引き起こす。このよ
うな焼損は、冷媒に過熱現象の原因となる局所的なホッ
トスポットを引き起こす、摩擦を生成する小片の場合と
同様に、本来、偶発的で局所的なものである。ここで主
に関与する酸性物質は、塩化水素（ＨＣｌ）であるが、
他の酸性物質や汚染物質としても、油、絶縁物質、ワニ
ス、気体ケット及び接着剤等の分解生成物として生成さ
れるものがある。以上のような冷媒中の汚染物質の蓄積
は、システム部品の故障につながる虞れがあり、システ
ムの稼働効率を維持、向上させるために、冷媒を交換す
ることが好ましいと判断される場合もある。

【０００６】冷凍システムを保守する際には、装置の点
検、修理に先立って、冷媒を大気中に放出することが慣
例となっていた。その際、冷媒ループは吸引ポンプで吸
引し、ループ中の残存冷媒を大気中に吸い出され、新た
な冷媒がループ中に吸引される。このような方法は、現
在では、環境保護の観点から許されるものではなく、特
に、上記のような炭化フッ素の大気中への放出は、大気
中のオゾン濃度を減少させるものであることがわかって
いる。大気中のオゾン層の破壊は、地球環境及び人体へ
悪影響を与えるものであると認知されるに到っている。 更に、冷媒のコストは、冷凍システムの保守費用の観点
から重要な位置を占めるに到っており、回収後に精製、
再利用が可能な冷媒を上記のように使い棄てることも、
もはや受容されない事情となっている。

【０００７】炭化フッ素の大気への放出を防ぐために、
いくつかの装置が考えられ、冷凍システムから冷媒を回
収するために設計されている。これらの装置には、たい
てい、冷媒が再利用可能な形で回収できるような冷媒の
処理装置が備えられている。このような装置の一例とし
ては、米国特許第４，４４１，３３０号Ｌｏｗｅｒらに
よる「冷媒回収及び再入システム」、米国特許第４，４
７６，６８８号Ｇｏｄｄａｒｄによる「冷媒回収及び精
製システム」、米国特許第４，７６６，７３３号Ｓｃｕ
ｄｅｒｉによる「冷媒再生及び充填ユニット」、米国特
許第４，８０９，５２０号Ｍａｎｚらによる「冷媒回収
及び精製システム」、米国特許第４，８６２，６９９号
Ｌｏｕｎｉｓによる「潤滑材からの冷媒回収、精製、分
離方法及び装置」、米国特許第４，９０３，４９９号Ｍ
ｅｒｒｉｔｔによる「冷媒回収システム」及び、米国特
許第４，９４２，７４１号Ｈａｎｃｏｃｋらによる「冷
媒回収装置」等がある。

【０００８】以上従来の装置を用いる際には、保守対象
の冷凍システムから冷媒を排出するために回収圧縮機が
用いられる。冷媒回収装置の圧力が下がるにつれて、回
収圧縮機の入出力間の圧力差は増加する。これは、回収
圧縮機の排出側圧力が一定であるのに対して、回収圧縮
機の吸い込み側圧力が徐々に降下するためである。この
圧力差が過度に大きくなると、圧力差に伴って圧縮機内
部に発生する熱と圧縮機の軸受け表面に働く応力が許容
範囲を越え、圧縮機内部部品に損傷を与える虞れがある
。以上より、回収圧縮機の圧力差や圧力比に制限を与え
ることが必要であるが、転じてこの制限は、保守対象の
冷凍システムから回収する冷媒の単位作業時間当たりの
排出量に制限を加えることにつながる。

【０００９】上記のような冷媒回収装置を用いて、大容
量の冷凍システムを保守する場合には、システムから冷
媒を液体の形で回収して、直接回収容器に送り込めるこ
とが特に有利である。すなわち、より冷媒密度の高い液
体の状態で回収する方が、気化された状態で回収するよ
りも明らかに、回収効率が高いわけである。

【００１０】上記のような冷媒回収装置に関して好まし
い点としては、冷媒回収装置自体に回収された冷媒の品
質検査機能が備わっていることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によると、回収圧
縮機の保護は、冷凍システムから圧縮性の冷媒を回収し
回収された冷媒を冷媒格納手段に送り込む装置及び装置
によって達成される。この回収方法は、保守対象である
冷凍システムから冷媒を回収するステップと、高圧の気
体状冷媒を形成するために圧縮機によって回収された冷
媒を圧縮するステップとからなる。高圧の気体状冷媒は
、凝縮機に送られ、そこで、液状の冷媒に凝縮される。 凝縮機で凝縮された液状の冷媒は、冷媒蓄積手段に送ら
れる。さらに、回収圧縮機の圧力比を決定する手段と、
決定された圧力比で回収圧縮機が運転されていることを
監視する手段が設けられている。監視された圧力比が、
その値以上で圧縮機を運転すると悪影響が及ぶとされる
設定値を越えた場合には、回収システムの運転を停止し
、保守対象の冷凍システムからの冷媒の回収を中止する
。

【００１２】ここで、回収システムは、蓄積手段に格納
された冷媒を回収する。蓄積手段から回収された冷媒は
、更に、冷凍システムから回収された冷媒を凝縮するの
に用いたのと同一の凝縮機によって凝縮される。このよ
うに凝縮された冷媒は、更に、凝縮され液状の冷媒とな
り、適切な膨張装置を経て、再び蓄積手段に戻され、温
度の下がった冷媒が蓄積手段に蓄積される。この冷媒の
冷却サイクルは、ある所定の時間、蓄積手段の温度があ
らかじめ設定された温度に低下するまで繰り返される。 更に、回収システムは、保守の対象である冷凍システム
から冷媒の回収を継続する。回収圧縮機の吸引圧力が所
定値よりも下回った段階で、冷媒の回収操作を終了する
。

【００１３】本発明の他の特徴としては、冷凍システム
から圧縮性冷媒を回収するための冷媒回収システムの運
転にあたり、始めに適切な配管を経由して保守対象の冷
凍システムから液状の冷媒を取出し、取り出した冷媒を
冷媒蓄積手段に送り出すという特徴がある。冷媒蓄積手
段では、以上のように取り出した冷媒の少なくとも一部
に気体状の冷媒が含まれるものとなっている。この気体
状の冷媒部分は、蓄積手段から回収され、圧縮されて、
高圧の気体状冷媒となる。更に、この高圧の気体状冷媒
は凝縮され、高圧の液状冷媒となる。この高圧の液状冷
媒は拡散装置に送られ、そこで圧力降下を経て、冷媒の
少なくとも一部は、気化される。液体と気体が混在した
冷媒は、更に、蓄積手段に送られ、そこで、蓄積手段を
冷却しつつ、また圧力を低い状態に維持しつつ蓄えられ
ている冷媒から熱を吸収して蒸発し、この作用により、
冷凍システムからの、配管を経由した液状冷媒の回収を
促進する。

【００１４】制御システムにより、蓄積手段における液
状冷媒の液面レベル変化率が監視される。変化率が、冷
媒の液状での回収終了の目安となる設定値に近づいた際
には、回収システムは、自動的に気体状回収の動作に移
行するよう制御指令が制御システムにより出力される。

【００１５】更に他の、制御システム手段の機能として
は、冷凍システムから回収中の冷媒の状態が、液体から
気体に移行する時刻に対応して変化する際に、その変化
が値として検出可能なパラメータを、システム制御パラ
メータとして検出する機能がある。このパラメータは、
回収システムの運転モードを、液状冷媒回収モードから
気体状冷媒回収モードに切換えるために用いられる。

【００１６】回収された冷媒の純度は、冷凍システム内
を流れる冷媒の純度を測定する方法及び装置を用いて決
定される。冷凍システムは、流体導入部である入口管を
有し、冷凍システムの低圧側の一部を形成する圧縮機を
含む構成となっている。更に、この圧縮機は、流体引き
出し部である出口管を有し、冷凍システムの高圧側の一
部を形成している。冷媒測定容器は、圧縮機の入出力管
に並列に取り付けられ、冷媒が圧縮機をバイパスするよ
うになっている。圧縮機の運転に伴い、冷凍システムの
冷媒の流れが形成され、冷媒は、システムの高圧側から
低圧側へと流れる。そこで、高圧側から冷媒を回収し、
冷媒測定容器に導き、さらに測定の終了した冷媒は、低
圧側の流路に再び戻される構成となっている。

【００１７】

【作用】回収圧縮機の圧力比を決定する手段と、決定さ
れた圧力比で回収圧縮機が運転されていることを監視す
る手段が設けられている。もし、監視された圧力比が、
その値以上で圧縮機を運転すると悪影響が及ぶとされる
設定値を越えた場合には、回収システムの運転を停止し
、保守対象の冷凍システムからの冷媒の回収を中止する
。

【００１８】

【実施例】冷凍システムに含まれた冷媒回収精製装置は
、図１に符号１０で示されている。冷媒が回収される冷
凍システムは、１２で示され、実際のどのような機械式
冷凍システムであっても良い。

【００１９】図示の如く、回収精製システム１０と使用
される冷凍システム１２間の相互接続すなわちタップは
、標準ゲージ及びサービスマニホールド１４になってい
る。マニホールド１４は、一方の配管１６がシステム１
２の低圧側に接続され、他方の配管がその高圧側に接続
されるような普通のやり方で、使用される冷凍システム
１２に接続されている。高圧冷媒配管２０は、サービス
マニホールドのサービス接続部２２と配管２０を回収シ
ステム１０に結合させるためのＴ接続部１１との間に相
互接続されている。

【００２０】回収システムの外部に設けられているフィ
ルタ・ドライヤ１３は、相互接続配管２０に配置されて
いる。理解されるように、この装置は、システムが液体
回収運転モードで最初に動作させられようとするときの
み、配管２０に通常組み込まれる。

【００２１】回収システム１０は、図１に示される如く
、２つの部分を含む。回収システムの部品及び制御部は
、破線２４によって概略的に表わされた小型のハウジン
グ内に含まれている。システムの冷媒蓄積部分は、破線
２６の区画内に含まれている。これらの各部の詳細及び
それらの相互接続並びに相互作用について、以下詳細に
説明する。

【００２２】後のシステムの動作説明から理解されるよ
うに、相互接続配管２０の端部にあるＴ−接続部１１か
ら延びている２つの冷媒路が存在する。第１路すなわち
液体路は、電気的に駆動可能なソレノイド弁ＳＶ７に向
かって、Ｔ−１１の左側に延びている。この弁は、開位
置に駆動されるときに冷媒を選択的に通過させるすなわ
ち閉位置に電気的に駆動されるとき冷媒の通過を妨げる
。そのシステムに含まれる付加的な電気的駆動ソレノイ
ド弁は、同様の従来方法で動作する。ＳＶ７から、液体
冷媒配管１５が、システム２６の冷媒蓄積部分に延びて
いる。そこでは、それが弁９０を介して冷媒蓄積シリン
ダ８６と通じている。システムの液体回収運転モードに
おいては、液体冷媒が配管１５を介して直接冷凍システ
ム１２から蓄積シリンダ８６に通過する。

【００２３】システムが蒸気回収モードで運転される場
合、相互接続配管２０を介して流れる気体状冷媒は、Ｔ
−１１を介して、そして電気的に駆動可能なソレノイド
弁ＳＶ３に対して右側に流れる。ＳＶ３から、冷媒は逆
止弁９８を介し第２の電気的に駆動可能なＳＶ２に駆動
２８を通過する。ＳＶ２から、適切な導管３０が、冷媒
を、ドレン弁３４を有する結合アキュムレータ／油トラ
ップ３２の入口に導く。その後、冷媒気体は、油トラッ
プから導管３６を介して酸精製フィルタ・ドライヤ３８
に引かれる。そのドライヤでは、酸、湿気、異物などの
不純物が、その気体が導管４０を介して圧縮機４４の吸
込口４２に通過させられる前に、取り除かれる。吸込口
アキュムレータ４６は、液体冷媒が圧縮機の吸込口へ通
過することのないように、導管４２に配置されている。 圧縮機４４は、ロータリ型のものが好ましい。それは、
多くの圧縮機製造者から容易に入手可能である。しかし
、レシプロ型、スクロールあるいはスクリュー型のもの
であっても良い。

【００２４】圧縮機排出口４８から、気体冷媒が導管５
０から従来の浮き動作油分離器５２へ向けられる。その
分離器では、回収システム圧縮機４４からの油が、気体
状冷媒から分離され、浮き制御戻り配管５４を介して圧
縮機の吸込口と通じている導管４０に向けられる。油分
離器５２の出口から、気体状冷媒が導管５６を介して熱
交換器／凝縮器コイル６０の入口に通過する。電気的に
駆動される凝縮器ファン６２は、コイル６０と関連付け
られ、システムの動作と関連して説明されるように、そ
のコイルを通して外気を通過させる。

【００２５】凝縮器コイル６０の出口６４から、適切な
導管６６が、冷媒をＴ接続部６８に導かれている。Ｔ６
８から、一方の導管７０が他の電気的に駆動されるソレ
ノイド弁ＳＶ４へ通り、一方、Ｔの他方のブランチ７２
が適切な冷媒膨張装置７４に通っている。図示の実施例
では、膨張装置７４は毛細管であり、ストレーナ７６は
、毛細管をつまらせる可能性のある粒子を取り除くため
に、冷媒配管７２に配置されている。膨張装置は、広く
商業的に利用されている他の幾多の周知の冷媒膨張装置
からなるものであっても良い。膨張装置７４を含む導管
７２及び弁ＳＶ４を含む導管７０は、両装置の下流にあ
る第２Ｔ接続部７８で再結合している。ソレノイド弁Ｓ
Ｖ４及び膨張装置７４は、平行な流体流関係にある。 その結果、ソレノイド弁ＳＶ４が開かれている場合は、
冷媒流は、膨張装置が高抵抗のため、実質的に制限され
ない方法でソレノイド弁を通る。他方、弁ＳＶ４が閉じ
られている場合は、冷媒流は、膨張装置によって与えら
れる高抵抗路を通る。弁ＳＶ４と毛細管７４の機能を結
合する電気的に駆動される膨張弁などの結合装置は、公
知である。しかし、上述のように構成することで、所望
の機能が最小コストで得られる。

【００２６】第２Ｔ−７８から、導管８０は、配管２４
の制限部によって形成されるようなシステムの接続用の
適切な結合部（図示せず）を通り、可撓性の冷媒配管８
２を介して再充填可能な冷媒蓄積容器８６として前に参
照されたものの液体入口８４に行く。容器８６は従来構
造のものであり、蒸気出口に適合された第２の入口８８
を有する。さらに、蓄積シリンダ８６は、液体レベル指
示器９２を含んでいる。その液体レベル指示器は、例え
ば、イモ・デラバル（Ｉｍｏ　Ｄｅｌａｖａｌ）会社か
ら出されている小型の連続液体レベルセンサから構成さ
れる。そのような指示器は、蓄積シリンダ８６内に含ま
れる液体のレベルを表わす電気信号を与えることができ
る。

【００２７】冷媒管９４は、シリンダ８６の蒸気出口８
８を、ソレノイド弁ＳＶ３及びソレノイド弁ＳＶ２間に
延びている導管２８内のＴ接続９６と相互接続する。付
加的な電気的に駆動されるソレノイド弁ＳＶ１が、配管
９４内に配置されている。ＳＶ３からＳＶ２方向への流
れを与え、かつＳＶ２からＳＶ３方向への流れを妨げる
ようになっている逆止弁もまた、Ｔ−９６の下流の位置
で導管２８に配置されている。

【００２８】続いて図１を参照する。冷媒気体汚染検出
回路１００が、圧縮機４４と平行流体配列で、そのシス
テムに含まれている。汚染検出回路１００は、油分離器
５２から凝縮器入口５８に延びている導管５６と流体的
に通じている入口導管１０２を含む。その入口導管１０
２は、それに沿って配置された電気的に駆動されるソレ
ノイド弁ＳＶ６を有し、そこからサンプリング管ホルダ
１０４の入口に行っている。サンプリング管ホルダ１０
４の出口は、導管１０６を介して、圧縮機の吸込口４２
と通じている導管４０と相互接続されている。

【００２９】ソレノイド弁ＳＶ５及びＳＶ６は、閉じら
れている場合、サンプリング管ホルダ１０４をシステム
から隔絶し、そこに含まれたサンプリング管リング管の
取り換えを容易にしている。サンプリング管ホルダは、
気体検出管用ポータブルホルダ装置と題する米国特許第
４，３８９，３７２号に記載された型のもので良い。さ
らに、冷媒汚染試験システムは、好ましくは、本発明の
出願人に譲渡された閉システムにおける冷媒試験方法及
び装置と題する米国特許第４，９２３，８０６号に詳述
されたものが良い。

【００３０】冷媒回収システム１０の全ての構成部品の
自動制御は、記憶装置を有するマイクロプロセッサから
形成され、かつ圧縮機モータ及び凝縮器ファンモータと
共に、ソレノイド弁ＳＶ１乃至ＳＶ７の全ての動作を制
御するようにマイクロプログラム可能である電気的制御
器１０８によって実行される。制御器１０８への入力は
、多くの測定されたすなわち検出されたシステム制御パ
ラメータを含む。開示された実施例では、これらの制御
パラメータは、蓄積シリンダ８６内の冷媒の温度を表わ
す信号を正確に与えることができる温度変換器から構成
されている蓄積シリンダＴｓｔｏｒの温度を含んでいる
。 外気温は、凝縮器コイルすなわち凝縮器ファン６２の入
口に配置された温度変換器によって測定され、Ｔａｍｂ
として参照される。圧縮機排出管５０を通過する冷媒の
温度は、圧縮機排出管５０に置かれた温度変換器によっ
て検知される。

【００３１】システムの制御構造で最も重要なものは、
Ｐ２として示される圧縮機吸込圧力及びＰ３として示さ
れる圧縮機排出圧力である。図１に示される如く、Ｐ２
と書かれた圧力変換器は、圧縮機への吸込配管４０と流
体的に通じている。一方、第２圧力変換器Ｐ３は、凝縮
器に行く高圧冷媒配管５６と流体的に通じている。圧縮
機４４にかかる圧力比は、比Ｐ３／Ｐ２として定義され
る。制御器１０８への付加入力は、液体レベル指示器９
２からの信号である。

【００３２】さて、図１０を参照する。システムの動作
モードが特定され、システムの電気的に駆動可能な素子
の状態が異なるモードで示されていることに留意された
い。準備モードで、システムは稼働され、全ての電気的
に駆動可能な機械システムは、消勢されかつ動作準備状
態にある。サービス（稼働）モードでは、電気的に駆動
されるソレノイド弁ＳＶ１乃至ＳＶ４は、全て開かれ、
それにより、そのシステムが高圧冷媒に出会う虞れなく
稼働されるように、システム内圧力を均等にする。

【００３３】回収精製システム１０は、液体回収及び蒸
気回収の両モードで動作し得る。蒸気回収サイクルは、
２つの異なる組の状況下で開始する。すなわち、１）５
ポンド以上の冷媒を含んでいるシステムの場合、前に実
行された液体回収サイクルに従う。そして、２）５ポン
ドよりも少ない冷媒を含んでいる冷媒システムの場合、
蒸気回収サイクルは、回収シーケンスの開始を表わす。

【００３４】されに、液体回収から蒸気回収への移行は
、数個の異なる制御構造によって始められる。

【００３５】種々の動作運転モードにあるシステムを完
全に理解することを容易にするため、初めに、図１、図
２、図３及び図１２と関連して、蒸気回収及びシリンダ
冷却モードにあるシステムについて説明する。続いて、
液体レベル制御に関する結合液体・蒸気サイクルについ
て、図１、図４、図５、図６及び図１２と関連して説明
する。最後に、引き抜かれる冷媒の状態変化と相関関係
にあるパラメータによる制御に関する結合液体・蒸気サ
イクルについて、図１、図７、図８及び図９乃至図１２
を用いて説明する。

【００３６】回収及びシリンダ冷却モードについて、図
２のフローチャートを用いて詳細に説明する。回収モー
ドは、装置１０がシステムから冷媒を取り除くために空
調システム１２に結合されているモードである。され、
図２を参照する。回収サイクルが選択されるとき制御器
１０８によって実行される第１ステップは、圧縮機排出
圧力（Ｐ３−Ｐ２）が３０ｐｓｉよりも大きい場合には
、制御器１０８が、システム内の圧力を均等にするため
に、弁ＳＶ１乃至ＳＶ４を開く。Ｐ３とＰ２間の差が１
０ｐｓｉよりも小さくなると、その後システムは回収運
転モードになる。Ｐ３とＰ２の初期比較が、３０ｐｓｉ
に等しいかそれよりも小さい差を示す場合、システムは
すぐに回収モードになる。この比較理由は、圧力差が３
０ｐｓｉに等しいかそれよりも小さいときには、圧縮機
がすぐに始動し、圧力差が３０ｐｓｉよりも大きいとき
には、圧縮機始動が困難であり、そこにかかる圧力差の
低減を指示するということである。

【００３７】回収モードを始める際し、制御器１０８は
弁ＳＶ２，ＳＶ３及びＳＶ４を開き、弁ＳＶ１は閉状態
のままである。図４に記された如く、弁ＳＶ５及びＳＶ
６は、マイクロプロセッサ（制御器）からの単一出力と
して一緒に動作し、これらの弁が開かれている時のみ、
汚染試験プロセスが実行されているときである。これら
の弁は、システムの他の運転モードと関連して説明され
ない。圧縮機４４及び凝縮器ファン６２もまた、回収モ
ードの開始時に駆動される。

【００３８】回収モードにおけるシステムの動作につい
て見てみる。図１を参照する。ＳＶ３が開くと、稼働さ
れているシステム１２からの冷媒が、そのシステムの冷
媒圧力によって、及び圧縮機４４の運転によって作り出
される吸込みによって、導管２０を介し、弁ＳＶ３、逆
止弁９８、弁ＳＶ２及び導管３０を介してアキュムレー
タ／油・トラップ３２に押し出される。アキュムレータ
／油・トラップ内では、稼働されているシステムから取
り除かれる冷媒に含まれた油が、そのシステムから引き
抜かれた液体冷媒と一緒に、トラップの底部に落ちる。 気体状冷媒は、湿気、酸及び粒子がその冷媒から除去さ
れるフィルタドライヤ３８を介して、アキュムレータ／
油・トラップ３２から引かれ、そこから、導管４０を経
由して吸込みアキュムレータ４６を介して圧縮機４４に
行く。

【００３９】圧縮機４４は、圧縮機に入る低圧気体状冷
媒を高圧気体状冷媒に圧縮する。その高圧気体状冷媒は
、導管５０を経由して油分離器５２に配送される。分離
器５２で高圧気体状冷媒から分離された油は、回収圧縮
機４４からの油であり、この油は、圧縮機の潤滑を保つ
ために、導管５４を経由して圧縮機の吸込配管４０に戻
される。油分離器５２から、高圧気体状冷媒は、導管５
６を介して凝縮器コイル６０に行く。そこで、熱い圧縮
された気体が液体に凝縮される。液化された冷媒は、導
管６６を介して凝縮器コイル６０を出て、開いているソ
レノイド弁ＳＶ４を介してＴ６８を通過し、液体配管８
０及び８２を経由して、液体入口８４を介して冷媒蓄積
シリンダ８６に行く。

【００４０】冷媒回収が続行している間、制御器１０８
は、圧力変換器Ｐ３及びＰ２からの信号を受信し、圧力
比Ｐ３／Ｐ２を計算し、そして計算された比を所定の値
と比較している。圧縮機吸込圧力Ｐ２はまた、単独でも
見られ、所定の回収端吸込圧力と比較される。図２に示
される如く、所定の回収端吸込圧力は、４ｐｓｉａであ
る。 Ｐ２がこの値よりも小さくなる場合には、回収モードが
終了させられ、制御器１０８は、総合試験として特定さ
れた冷媒質試験サイクルを開始する。このサイクルにつ
いて、以下に説明し、その後他の運転モードについて完
全に説明する。Ｔｏｔａｌ　ｔｅｓｔ（総合試験）は「
冷媒内の汚染用テスタ」に対するキャリア・コーポレイ
ションの登録商標である。

【００４１】４ｐｓｉａの所定の回収端吸込圧力の選択
は、回収システム動作から起こる。そこでは、４ｐｓｉ
ａまたはそれよりも小さい圧縮機吸込圧力Ｐ２が、稼働
されているシステムから冷媒の９８から９９％を回収す
る。第１回収モードサイクル中にこの圧力を達成するこ
とは、普通ではないが、それは達成可能である。例とし
て、Ｐ２は、低外気温条件において４ｐｓｉａ最終値に
され得る。そこでは、（冷却された外気である）凝縮器
コイル温度が、圧力比制限になる前に４ｐｓｉａを達す
るためにＰ３をＰ２に対して充分低いままにさせるに充
分なほど、低くなっている。

【００４２】図２に示されている如く、図示実施例にお
ける圧縮機圧力比に戻る。圧力比が１６に等しいかそれ
を越える場合、制御器１０８内のマイクロプロセッサが
、回収サイクル試験と呼ばれるものを実行する。今実行
される回収サイクルが実行される第１回収サイクルであ
り、圧縮機吸込圧力Ｐ２が１０ｐｓｉａに等しいかそれ
よりも大きい場合には、制御器は冷媒回収が完了したも
のと考え、冷媒汚染試験サイクル（Ｔｏｔａｌ　ｔｅｓ
ｔ）を開始する。

【００４３】後者の条件、すなわち第２回収サイクルで
、Ｐ２が１０ｐｓｉａよりも小さい条件は、高外気温に
おいて存在することが見出されている条件である。例え
ば、そのような条件は、１０５°Ｆ以上の外気温におい
て空調システムからＲ−２２を回収するときに存在する
。そのような条件下では、圧縮機吸込圧力Ｐ２を１０ｐ
ｓｉａよりも小さな値に低減させる試みは、実質的長さ
の運転時間が、吸込圧力の非常に小さな付加降下を得る
ために必要であるという点で、好ましくない効果を生む
。 さらに、これらの条件において、以下に述べられるシリ
ンダ冷却モードへの移行もまた、システムから最終的に
引き抜かれる冷媒量を実質的に増加させない。従って、
回収モードの終り及び冷媒汚染試験サイクルの開始が指
示される。

【００４４】第１の回収サイクル、または圧縮機吸込圧
力Ｐ２が１０ｐｓｉａに等しいかそれよりも大きいこと
のいずれかを、回収サイクル試験が示したと仮定すると
、制御器１０８はシリンダ冷却運転モードを開始する。

【００４５】図１２に示される如く、シリンダ冷却モー
ドでは、ソレノイド弁ＳＶ１及びＳＶ２が付勢され、そ
れによって開状態になる。ソレノイド弁ＳＶ３及びＳＶ
４は閉じられており、圧縮機モータ及び凝縮器ファンモ
ータは付勢され続ける。シリンダ冷却運転モードは、必
然的にシステムを閉サイクル冷凍システムに変える。そ
こでは、冷媒蓄積シリンダ８６が充満エバポとして機能
する。ソレノイド弁ＳＶ３を閉じることによって、冷媒
回収精製システム１０は、稼働中の冷凍システム１２か
ら隔絶される。ソレノイド弁ＳＶ１の開放は、蓄積シリ
ンダ８６の蒸気出口８８と、圧縮機４４の低圧側と通じ
ている導管２８との間に流路を確立する。ソレノイド弁
ＳＶ４を閉じることによって、冷媒が凝縮器６０から冷
媒膨張装置７４に流される道が作られる。

【００４６】上述の制御ソレノイド弁組に関して、シリ
ンダ冷却モードにおいて、圧縮機４４は圧縮機に入る低
圧気体状冷媒を圧縮し、高圧気体状冷媒を、導管５０を
介して油分離器５２に配送される。油分離器５２から、
高圧気体状分離が導管５６を介して凝縮器コイル６０に
行き、そこで、熱い圧縮された気体が液体に凝縮する。 液化された冷媒は、導管６６を介して凝縮器コイル６０
を出て行き、ストレーナ７６を介してＴ接続部６８を通
過し、導管７２を経由して冷媒膨張装置７４に行く。従
って、高圧の凝縮された冷媒は、膨張７４を通過し、そ
こで、冷媒は圧力降下を受け、少なくとも部分的に蒸気
化される。その後、液体蒸気混合物は、導管７８及び８
２を介して冷媒蓄積シリンダ８６に流れ、そこで、蒸気
化し、そしてシリンダ８６内の冷媒から熱を吸収し、そ
れによって冷媒を冷却する。

【００４７】その後、低圧冷媒蒸気は、蓄積シリンダ８
６から蒸気出口８８を経由して、導管９４及びソレノイ
ド弁ＳＶ１を介してＴ接続部９６に行く。そこから、そ
の冷媒は、逆止弁９８ソレノイド弁ＳＶ２、油分離器／
アキュムレータ３２、フィルタドライヤ３８及び導管４
０を通過し、圧縮機４４に戻り、回路を完成する。

【００４８】シリンダ冷却運転モードが続くと、温度変
換器Ｔｓｔｏｒによって測定されたシリンダ温度は、冷
媒が連続的に閉冷却回路を循環させられるに従って、降
下し続ける。また、この時間中、冷媒は冷媒精製素子、
すなわち、油分離器３２及びフィルタドライヤ３８を多
数回通過し、それにより、冷媒を精製する。

【００４９】再び図２を参照する。シリンダ冷却運転モ
ードは、地儀の３つの状態の１つが発生するときに終る
。

【００５０】１）Ｔｓｔｏｒによって測定されるシリン
ダ温度が、外気温（Ｔａｍｂ）よりも低いレベル７０°
Ｆに落ちるとき、または、２）シリンダ冷却運転モード
が１５分間続いたとき、または、３）シリンダ温度Ｔｓ
ｔｏｒが０°Ｆに落ちるときである。そして、３つの状
態がシリンダ冷却モードの終りをトリガしたが、その結
果は実質的に同一である。すなわち、シリンダ８６に蓄
積された冷媒の温度（Ｔｓｔｏｒ）は、今はかなり外気
温よりも下にある。結果として、低温に対応してシリン
ダ内の圧力が、システムの他点よりも実質的に低下する
。

【００５１】シリンダ冷却モード終了事項のいずれか一
つが発生すると、制御器１０８はシステムを第２回収運
転モードに移行される。第２回収モードでは、ソレノイ
ド弁並びに圧縮機及び凝縮器モータが、第１回収モード
に関連して上述の如く付勢される。冷媒蓄積シリンダ内
で作られた低温Ｔｓｔｏｒのため、稼働中のユニットか
ら冷媒を引き抜くためのシステムの能力は、回収圧縮機
に高圧差を受けさせることなく、非常に増大される。

【００５２】この現象を図１を参照することにより理解
できる。それは、稼働中のシステムから引き抜かれた冷
媒が圧縮機４４に排出され、導管５６を介して、凝縮器
６０に行っている地点で、回収サイクルを検知すること
によって説明される。この地点で、圧縮機排出口４８か
ら延び、蓄積シリンダ８６を含んでいる。システム内の
圧力は、蓄積シリンダ８６内の温度及び圧力条件によっ
て定められる。その結果、過熱蒸気として凝縮器コイル
を通り、ソレノイド弁ＳＶ４及び導管８０，８２を介し
て、液体形に凝縮される蓄積シリンダ８６に行く回収さ
れた冷媒に関して、蓄積シリンダ８６は、今凝縮器セン
サとして実効的に働く。

【００５３】第２すなわち次の回収モード（すなわち、
シリンダ冷却モードに続く回収モード）中に経験される
急激な低圧縮機排出圧力Ｐ３は、回収圧縮機４４によっ
て、稼働中のシステム１２を、今なお回収圧縮機にかか
る許容できる圧力比を維持している以前に得られるもの
よりも低い圧力に引っ張る。

【００５４】第２回収モードでは、圧力比Ｐ３／Ｐ２が
、所定の値（与えられた例では１６）を越え、図２のフ
ローチャートに概略を示したように、他のシステム状態
によって、付加的シリンダ冷却運転モードすなわち終了
を生ずる。

【００５５】続いて、図２を参照する。その後、システ
ムは、冷媒汚染試験（Ｔｏｔａｌ　ｔｅｓｔ）運転モー
ドへの制御器１０８の転換が生ずる状態が存在するまで
、上述されたように動作する。回収サイクルの開始前に
、オペレータはサンプリング管がサンプリング管ホルダ
内に置かれたことを確認すべきである。総合試験（Ｔｏ
ｔａｌ　ｔｅｓｔ）運転モード開始時に、ソレノイド弁
ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ４及びＳＶ５／ＳＶ６が全て開位
置に付勢される。ソレノイド弁ＳＶ３は付勢されないの
で、閉じられている。上述の状態における流量制御弁に
関して、回収システムを通る冷媒の流れは、ソレノイド
弁ＳＶ４が開かれ、従って冷媒が膨張装置７４を通過し
ないということを除いて、シリンダ冷却モードに関して
上述したものと類似している。この方法で回路を流れる
冷媒に関して、及び開かれたソレノイド弁ＳＶ５及びＳ
Ｖ６に関して、システムの高圧側及び低圧側の間に存在
する圧力差が、導管１０２、ソレノイド弁ＳＶ６、サン
プリング管ホルダ１０４（及びそこに含まれた管）、ソ
レノイド弁ＳＶ５及び導管１０６を通る冷媒流を導き、
それにより、試験される冷媒を圧縮機４４の吸込側に戻
す。

【００５６】通過する冷媒質の試験の信頼性を保証する
ために、サンプリング管ホルダ１０４内に保持された、
試験管を通る冷媒流は、試験管がＴｏｔａｌ　ｔｅｓｔ
動作時間中にそこを通過する適切な冷媒流を浮けること
を保証する速度にあることを保証するために必要な圧力
降下を与えるように、適切なオリフィスが導管１０２、
またはサンプリング管ホルダ１０４内に設けられる。図
２を参照する際、冷媒質試験の動作時間は、Ｘ分として
示されていることに留意されたい。商業的に使用され得
るＴｏｔａｌ　ｔｅｓｔシステムの通常の動作時間は、
約１０分であり、制御器はその時間、異なる冷媒に対し
ては異なる時間の間試験を行うようにプログラムされる
。しかし、試験される冷媒が多量の酸を含み、試験管の
指示器がプログラムされた動作時間よりも短くて色を変
える場合には、質試験が終了され付加的冷媒精製サイク
ルが開始される。

【００５７】付加精製サイクルは、リサイクルモードと
して同定される。システム動作理論を示しているフロー
チャートが図３に示されている。図４を参照する。電気
的に駆動可能な素子の条件は、冷媒が膨張装置７４を介
して流れないが、開ソレノイド弁ＳＶ４を介して流れる
ように、ソレノイド弁ＳＶ４が開かれていることを除い
ては、リサイクルもシリンダ冷却モードに対するものと
同一であることに留意されたい。これは、リサイクルモ
ード中にシステムを通る冷媒の体積流を増加させる。こ
のモードの機能は、油トラック３２及びフィルタドライ
ヤ３８を多数回通過させることによって冷媒を一層良く
精製することである。

【００５８】図３を参照する。システムがリサイクルモ
ードで運転される時間は、冷媒の型及び質並びに外気温
の関数として変化するＸ分としてオペレータによって決
められる。冷媒の型は知られており、外気温は測定され
得る。また、質は、冷媒質試験サイクルで使用される試
験管の評価によって、オペレータにより決められる。続
いて図３を参照する。選択されたリサイクル時間の終り
に、もしオペレータによってそのように選択されたシス
テムが、別の冷媒質試験を行ない、そしてこの試験結果
がそう示す場合には、上述の手順の後に続いて他のリサ
イクル期間が開始される。

【００５９】上述のシステム及び制御構造の目的は、い
かなる与えられた外部条件の下でも、あるいはシステム
条件の下でも、一方、回収システムの圧縮機が逆の運転
条件を受けないことを確信させるシステム制御パラメー
タを常にモニタして、稼働されるシステムからできるだ
け多くの冷媒を取り除くことにある。上述の如く、シス
テム制御パラメータは、回収圧縮機４４にかかる圧力比
Ｐ３／Ｐ２である。上述の例においては、１６であるＰ
３／Ｐ２の値が、圧縮機が逆影響を与えられる上方の圧
力比として使用された。異なる圧縮機に対しては、この
パラメータの値が異なることに留意されたい。

【００６０】このシステムを制御する最終的目標は、長
期のかつ信頼性の高い圧縮機寿命を保証するために圧縮
機動作を所定の制限内に納めることにある。上記した如
く、本発明の背景においては、内部圧縮機温度が、圧縮
機専門家によって、運転中の内部圧縮機損傷を防止する
際の制御要素であると考えられている。ここに開示され
た好適な実施例においては、圧力比が、内部圧縮機温度
に関係し得る非常に信頼性の高い効果的な制御パラメー
タであることがわかった。従って、上述の好適な実施例
では、圧力比が好適な制御パラメータとして選択された
。圧力差（すなわちＰ３−Ｐ２）もまたシステムを制御
するために実行的に使用可能である。しかし、圧縮機排
出管５０内の温度変換器１１０によって測定されるよう
な排出温度などの他のシステム制御パラメータ、または
圧縮機吸込圧力Ｐ２もまた、圧縮機が逆影響を受けない
時の状態でのみそのシステムを運転制限するために、そ
のシステムの運転を制御するために使用され得る。

【００６１】温度に関して、潤滑油が壊れ始める時の内
部圧縮機温度は、約３２５°Ｆであることが一般的に認
認されている。この温度より上では、逆圧縮機運転や損
傷が生ずる可能性がある。本システムでは、万一温度変
換器１１０によって測定された圧縮機排出温度が圧力比
条件にかかわらず最大２２５°Ｆを越える場合には、シ
ステムが遮断されるように、制御器１０８がプログラム
されている。

【００６２】変換器１０で測定された圧縮機排出温度が
、主要システム制御パラメータとして使用された場合、
システムの運転中に圧縮機が逆影響されないことを保証
するために、回収システムを回収モードからシリンダ冷
却運転モードに切換えるために、２００°Ｆ近傍の温度
が使用される。

【００６３】本発明の他の実施例によれば、圧縮機保護
のために検出されるシステム制御パラメータは、圧縮機
吸込圧力Ｐ２である。この場合、制御器１０８のマイク
ロプロセッサは、外気温度範囲に対して、及びそのシス
テムによって処理され得る異なる冷媒に対して、逆圧縮
機運転を表す、考慮される圧縮機吸込圧力Ｐ２に関して
プログラムされる。例として、９０°Ｆの外気温で冷媒
Ｒ−２２を処理するとき、１３ｐｓｉａから１５ｐｓｉ
ａの範囲の吸込圧力Ｐ２がプログラムされ、システムを
回収モードからシリンダ冷却運転モードに切換える。

【００６４】本発明にかかる冷媒回収能力は、次の例に
反映されている。回収装置は、７０°Ｆの外気温でシス
テムに充填された４．５ポンドの冷媒Ｒ−１２を有する
冷媒システムに接続された。そのようなシステムは、典
型的には、自動車空調システムで使用される。

【００６５】回収開始時に、システムが１６である制限
圧力比Ｐ２／Ｐ３に達する前に、そのシステムは、８．
６７分間第１回収サイクルを実行した。その点で、３．
７３ポンドがそのシステムから回収された。これはシス
テム全充填量の８２．９％である。代表的な従来技術の
システムは、この時点で停止し、　，７７ポンドが残さ
れた。それは、システム充填量の１７％以上である。こ
の　，７７ポンドは、最終的に大気中に放出されること
になる。

【００６６】この時点で、システムは、シリンダ冷却運
転モードに移行された。シリンダ冷却サイクルは１５分
間稼働し、シリンダ温度（Ｔｓｔｏｒ）を１０°Ｆに下
げた。この時点で、第２回収サイクルが３．８分間動作
し、その時点で、吸込圧力Ｐ２が４．０ｐｓｉａに降下
したとき、回収が終了した。

【００６７】この時点で、全システム稼働時間は２７．
５分であり、全４．４２ポンドの冷媒がそのシステムか
ら回収された。これは、４．５ポンドの全充填量の９８
．２％であり、システム内に．０８ポンドのみを残した
。

【００６８】回収精製の完了後、蓄積シリンダ８６は、
冷媒システムに戻されるきれいな冷媒を含む。図１２を
参照する。再充填モードは、弁ＳＶ１及びＳＶ３の同時
開放をもたらし、蓄積シリンダ８６から冷凍システム１
２への直接冷媒路を確立する。全ての他の弁並びに圧縮
機及び凝縮器が、このモードで消勢される。システムへ
配送される冷媒量は、オペレータ及び制御器１０８によ
って選択され、液体レベルセンサ９２からの入力が、選
択された質の冷媒のシステムへの正確な再充填を保証す
る。

【００６９】次に、図４のフローチャートに関連して、
液体回収モードについて詳述する。液体回収モードは、
例えば、５ポンドよりも多い冷媒流充填量を有する大き
なシステムで使用されるよう設計されることを理解され
たい。５ポンドよりも少ない冷媒が含有されるシステム
では、液体回収運転モードが除かれ、オペレータは、直
接前に説明した蒸気回収モードを指示する。そのモード
については、次に説明する。

【００７０】この時点で、５ポンドよりも多い冷媒を含
んでいるシステムが運転されようとしており、装置１０
がシステムから冷媒を取り除くためにそれに結合された
と仮定する。され、ここで図５及び図１２を参照する。 液体回収モードの開始時に、制御器１０８が弁ＳＶ１、
ＳＶ２及びＳＶ７を開くことが理解される。弁ＳＶ３，
ＳＶ４，ＳＶ５及びＳＶ６は閉じたままである。図１２
に記された如く、弁ＳＶ５及びＳＶ６は、マイクロプロ
セッサ（制御器１０８）からの単一出力として一緒に動
作し、これらの弁が開かれる時間だけ、汚染試験プロセ
スが実行される。これらの弁については、システムの他
の運転モードに関連してさらに述べられない。圧縮機４
４及び凝縮器ファン６２のモータもまた、液体回収モー
ド開始時に付勢される。

【００７１】さて、次に図１を参照して、液体回収モー
ドにおけるシステムの動作について考える。弁ＳＶ３が
閉じられ、弁ＳＶ７が開かれている状態で、稼働される
システム１２からの冷媒は、システム内の冷媒圧力によ
って、導管２０を通し、Ｔ−１１を通し、ＳＶ７を介し
て、そして液体冷媒配管１５を経由して、冷媒蓄積シリ
ンダ８６の弁９０に、さらに直接冷媒蓄積シリンダ中に
押し込まれる。

【００７２】外部状態で蓄積シリンダ８６に入る際、液
体冷媒の一部は、気体状になっている。この時間に、ソ
レノイド弁ＳＶ１は開かれているので、蓄積シリンダ８
６の蒸気出口８８と、圧縮機４４の低圧側と通じている
導管９４との間に、流路が直接確立される。ソレノイド
弁ＳＶ４が閉じられた状態で、凝縮器６０からの冷媒は
、冷媒膨張装置７４を通過する。

【００７３】従って、液体回収の間、制御ソレノイド弁
が上記の如く設定された状態で、圧縮機４４は、低圧気
体状冷媒を直接蓄積シリンダ８６から引き抜くように作
用する。この冷媒は導管９４及びＴ−９６を経由して、
逆止弁９８、弁ＳＶ２及び導管３０を介して油分離器３
２へ流れる。油分離器から、それは導管３６を経由して
フィルタドライヤ３８に流れ、その後導管４０及びアキ
ュムレータ４６を経由して圧縮機４４に流れる。その圧
縮機４４は高圧気体状冷媒を導管５４を介して油分離器
５２に配送する。その油分離器５２から、高圧気体状冷
媒は、導管５６を経由して凝縮器コイル６０に流れ、そ
こで熱い圧縮された気体が液体に凝縮される。

【００７４】液化された冷媒は、導管６６を介して凝縮
器コイル６０を去り、Ｔ接続部６８を介してストレーナ
７６を通り、導管７２を経由して冷媒膨張装置７４に流
れる。従って、高圧の凝縮冷媒は膨張装置７４を流れ、
そこでその冷媒は圧力降下を受け、少なくとも部分的に
蒸気化される。その後、液体蒸気混合物は、導管７８及
び８２を経由して冷媒蓄積シリンダ８６に戻される。そ
こで、冷媒は蒸発し、シリンダ８６内の冷媒から熱を吸
収し、それにより、蓄積シリンダ８６内の圧力及び温度
を低下させる。蓄積シリンダ８６内の圧力及び温度が低
下する結果、外気温にある運転中の冷凍システム１２と
蓄積タンク８６間の圧力差が、実質的に増加させられ、
その結果、液体冷媒配管１５を通る蓄積シリンダへの液
体冷媒の流れが、実質的に増加させられる。

【００７５】この運転モードの間、冷媒は、上述の冷却
精製回路を通して再循環され続ける。

【００７６】図４を参照する。液体回収モードが図示の
実施例に従って、そのシステムがシリンダ冷却サイクル
に移行される時に２分間運転されることが理解される。 次に、図９を参照する。シリンダ冷却サイクルと液体回
収サイクルにおけるシステムの運転間の差だけ、稼働さ
れるシステムへの接続がないものと説明された如く、ソ
レノイド弁ＳＶ７が閉じられ、システムが閉回路で動作
するということである。シリンダ冷却運転モードが続く
と、冷媒が連続的に閉冷媒回路を循環させられるに従っ
て、シリンダ温度が降下し続ける。また、この時間中に
、冷媒が冷媒精製素子すなわち油分離器３２及びフィル
タドライヤ３８を多数回通過させられ、それによって、
冷媒を一層純粋化させる。蓄積シリンダ内の温度及び圧
力が、それが実質的に周囲温度よりも低くなるように低
減されることを保証するために、そのシステムは、５分
間シリンダ冷却サイクルで稼働される。

【００７７】続いて図４を参照する。この時点で、シス
テムは液体回収運転に戻る。第２液体回収サイクルが続
くとき制御器１０８は、蓄積シリンダ８６内の液体レベ
ルを表している液体レベルセンサ９２によって発生され
た信号を受信し続ける。プロセッサは、連続するこれら
の信号を受信し、蓄積シリンダ８６内での液体レベル増
加率を決定する。その後、プロセッサは液体レベル増加
率を表わす信号を発生する。そのプロセッサは、さらに
、液体レベル増加率を表わす信号を監視し、その率がシ
ステムからの液体冷媒の引き抜きと同じであるかどうか
を決定するようプログラムされている。

【００７８】図６は、冷媒回収率の減少を説明している
。従って、その図は、冷媒回収が液体から蒸気状態に移
行するときに発生するシリンダ８６内の液体レベル増加
率の減少を示している。グラフの真っすぐな線は、回収
が液体状態にある場合に、時間が経過するに従って回収
される冷媒量の線形増加を表わしている。傾斜が急激に
変化するグラフ最上部において、回収される冷媒率は蒸
気状態にある。マイクロプロセッサが、冷媒が回収され
ようとしている率の急激な変化を検知すると、液体回収
運転モードが自動的に終了される。

【００７９】液体レベルセンサが与える情報の正確さは
、広範囲に変化する。上記の液体回収システム動作は、
システムが余り正確でない読みを与えるレベルセンサを
用いて、有効な回収を行えるようになっている。非常に
正確なレベルセンサを用いているシステムでは、図５に
概略が示されている上記液体回収運転モードは、第１シ
リンダ冷却サイクル及び液体回収サイクルへの戻りを除
くことによって実行される。

【００８０】図５を参照する。この時点で、蒸気回収サ
イクルの開始前に蓄積シリンダ８６の温度及び圧力を低
減するために、システムがシリンダ冷却運転サイクルに
移行することが理解される。続けて図５を参照する。こ
のシリンダ冷却運転モードは、次の３つの条件のいずれ
か１つが発生するときに終了する。すなわち、１）Ｔｓ
ｔｏｒによって測定されるシリンダ温度が外気温（Ｔａ
ｍｂ）よりも低い７０°Ｆに落ちるとき、または、２）
シリンダ冷却運転モードが１５分間経過したとき、また
は、３）シリンダ温度Ｔｓｔｏｒが０°Ｆに落ちるとき
である。 ３つの条件のいずれがシリンダ冷却モードの終了をトリ
ガするかにかかわらず、結果は実質的に同一である。す
なわち、シリンダ８６に蓄積された冷媒の温度は、かな
り外気温よりも下方にある。この時点で、システムが蒸
気回収運転モードに移行し、稼働中のシステムから冷媒
を完全に引き抜く。

【００８１】蒸気回収及びシリンダ冷却運転モードが、
図５のフローチャートに表されている。このときのシス
テムの動作は、前に述べた蒸気回収及びシリンダ制御サ
イクルと同じであり、それは繰り返し行われない。

【００８２】図７及び図８は、液体回収モードにあるシ
ステムの動作を示している。そこでは、液体回収から蒸
気回収への移行が、引き抜かれる冷媒の状態変化と相関
関係にあるパラメータによって制御される。システムの
動作は、制御信号源を除いて図４及び図５と関連して記
載されたものと同じである。

【００８３】第２液体回収サイクルが続くと、制御器１
０８はシステム内の多くの状態に関する信号を受信し続
ける。特に、温度変換器Ｔｓｔｏｒは、蓄積シリンダ８
６内の冷媒温度を表す信号を与える。圧力変換器Ｐ２及
びＰ３は、それぞれ圧縮機４４に入り及びそれを出て行
くものの圧力に関する情報を与える。これら３つのパラ
メータは、システム制御パラメータとして参照される。

【００８４】図９、図１０及び図１１は、システム制御
パラメータＴｓｔｏｒの値、Ｐ３及びＰ２をそれぞれ液
体回収サイクルが移動された時間長さの関数として表し
ている。これらのグラフ表現のそれぞれに関して、７分
指標でそれぞれのパラメータが増加し、その後安定化し
、その後降下し始める。各パラメータの増加開始、すな
わち７分時点は、第２液体回収サイクルの始まりを表す
。これらのパラメータのそれぞれが降下し始める時点は
、冷媒システム１２から引き抜かれる冷媒状態が液体状
態から蒸気状態に変わる時と相関関係があることがわか
った。制御器１０８のマイクロプロセッサは、これらの
選択されたシステム制御パラメータの一つが、その最大
値より下方に所定量落ちるとき、自動的に回収運転モー
ドを終了させるようにプログラムされる。図７に記され
ている如く、Ｔｓｔｏｒは好適な制御されたパラメータ
であって、好適な実施例では、液体回収が、Ｔｓｔｏｒ
がその最大値から５°Ｆ降下するとき終了する。制御パ
ラメータがＰ２またはＰ３である場合、最大値から５ｐ
ｓｉの降下が液体回収から蒸気回収への移行を適切な時
間に生じさせることが分かった。

【００８５】図７を参照する。蒸気回収サイクルの開始
前に蓄積シリンダ８６の温度及び圧力を低減させるため
に、この時点でシステムがシリンダ冷却運転サイクルに
移行することがわかる。続けて図７を参照する。このシ
リンダ冷却運転モードは、次の３つの条件のいずれか１
つが発生するときに終了する。すなわち、１）Ｔｓｔｏ
ｒによって測定されるシリンダ温度が外気温（Ｔａｍｂ
）よりも低い７０°Ｆに落ちるとき、または、２）シリ
ンダ冷却運転モードが１５分間経過したとき、または、
３）シリンダ温度Ｔｓｔｏｒが０°Ｆに落ちるときであ
る。３つの条件のいずれがシリンダ冷却モードの終了を
トリガするかにかかわらず、結果は実質的に同一である
。すなわち、シリンダ８６に蓄積された冷媒の温度は、
かなり外気温よりも下方にある。この時点で、システム
が蒸気回収運転モードに移行し、稼働中のシステムから
冷媒を完全に引き抜く。

【００８６】

【発明の効果】本発明の冷媒回収精製装置を用いること
により、炭化フッ素の大気中への放出の少ない、すなわ
ち環境汚染の小さい冷凍システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を具体化している冷媒回収精製シ
ステムの概略図である。

【図２】蒸気回収サイクルにおいて本発明の素子を制御
するための模範的なプログラムのフローチャートである
。

【図３】リサイクル運転モードにおいて本発明の素子を
制御するための模範的なプログラムのフローチャートで
ある。

【図４】制御パラメータとして液体回収率を用いている
液体回収運転モードにあるシステムを制御するためのプ
ログラムのフローチャートである。

【図５】蒸気回収運転モードにあるシステムを制御する
ためのプログラムを示している図４のフローチャートの
続きである。

【図６】液体回収運転モードにおける回収冷媒量対時間
を示しているグラフである。

【図７】引き抜かれる冷媒の状態変化と相関関係にある
制御パラメータを用いている液体回収運転モードにある
システムを制御するためのプログラムのフローチャート
である。

【図８】蒸気回収運転モードにあるシステムを制御する
ためのプログラムを示している図７のフローチャートの
続きである。

【図９】液体回収運転モードにおける蓄積シリンダ温度
対時間を示しているグラフである。

【図１０】液体回収運転モードにおける圧縮機を出る圧
力対時間を示しているグラフである。

【図１１】液体回収運転モードにおける圧縮機に入る圧
力対時間を示しているグラフである。

【図１２】異なる運転モード中のシステムの種々の素子
の動作を示している図である。

【符号の説明】

１０　　回収システム １２　　冷凍システム ４４　　圧縮機 ５２　　油分離器 ６０　　凝縮器コイル ７４　　膨張装置 ８６　　冷媒蓄積シリンダ １０８　　制御器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸込口及び排出口を有し、配送されて
   くる気体状の冷媒を圧縮するための圧縮機手段と、上記
   冷媒を上記圧縮機手段の上記吸込口に接続するための第
   １導管手段と、入口及び出口を有し、冷媒を当該手段を
   通して通過させるための凝縮器手段と、上記圧縮機手段
   の上記排出口を、上記凝縮器手段の上記入口と接続する
   ための第２導管手段と、冷媒を蓄積するための手段と、
   上記凝縮器手段の上記出口を、上記冷媒蓄積手段と接続
   するための第３導管手段とを含んで成り、冷凍システム
   から圧縮可能な冷媒を回収するための装置において、上
   記冷媒蓄積手段を、上記第１導管手段に接続するための
   第４導管手段と、上記第１導管手段内で、上記第４導管
   手段と上記第１導管手段の接続部よりも上流側に配置さ
   れ、開閉動作可能な第１弁手段と、上記第３導管手段に
   配置され、開状態と冷媒膨張状態間で動作可能な第２弁
   手段と、上記第４導管手段に配置され、開閉状態間で動
   作可能な第３弁手段と、上記圧縮機の保護に関係するシ
   ステム制御パラメータを検知し、検知されたシステム制
   御パラメータを表わす値を有する信号を与えるための手
   段と、上記検知手段によって与えられる上記信号を受信
   し、上記圧縮機が逆に作動されないとき所定の範囲内に
   ある値を持つ上記信号に応答して、上記第１弁手段を開
   状態に、上記第２弁手段を開状態に、そして上記第３弁
   手段を閉状態に動作させ、上記圧縮機が逆に作動されな
   いとき所定の範囲内にある値を持つ上記信号に応答して
   、上記第１弁手段を閉状態に、上記第２弁手段を冷媒膨
   張状態に、そして上記第３弁手段を開状態に動作させる
   ための処理手段を具備して成る回収装置。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の装置において、シス
   テム制御パラメータを検知するための上記手段が、上記
   圧縮機に入る冷媒の圧力を検知し、この圧力を表わす第
   １圧力信号を与えるための第１圧力変換手段と、上記圧
   縮機を出て行く冷媒の圧力を検知し、この圧力を表わす
   第２圧力信号を与えるための第２圧力変換手段と、上記
   第１圧力信号及び上記第２圧力信号を処理し、上記圧縮
   機にかかる圧力比を決定し、圧縮機圧力比であるところ
   の検知された制御パラメータを表わす値を持つ上記信号
   を与えるための処理手段、から成ることを特徴とする冷
   媒回収装置。
3. 【請求項３】　　請求項１に記載の装置において、さら
   に上記第１導管手段を介して冷媒システムから上記圧縮
   機手段に通過する冷媒を精製するための手段と、その端
   部からある量の冷媒を引き抜くために、上記第２導管手
   段と流体的に通じている一端を有する第５導管手段と、
   上記精製手段から下流側で、上記第１導管手段と流体的
   に通じている一端を有する第６導管手段と、上記第５及
   び第６導管手段の他端と、密封流体流接続されている冷
   媒精製サンプリング管を作動的に支持し、それらの間に
   流体流相互接続を確立するための手段と、上記第５導管
   手段に配置され、開閉状態間で動作可能な第２弁手段と
   、上記第６導管手段に配置され、開閉状態間で動作可能
   な第３弁手段と、上記第４導管手段に配置され、開閉状
   態間で動作可能な第４弁手段と、上記圧縮機を付勢する
   と共に、上記第１弁手段を開状態に、そして上記第２、
   第３及び第４弁手段を閉状態に作動させ、それによって
   システムを冷媒回収モードで運転するための手段と、上
   記圧縮機を付勢すると共に、上記第１弁を閉位置に、上
   記第２弁を閉位置に、上記第３弁を閉位置に、そして上
   記第４弁を開位置に動作させ、それによって冷媒精製運
   転モードを確立する閉冷媒循環路を形成するための手段
   と、上記圧縮機を付勢すると共に、上記第１弁を閉位置
   にし、上記第４弁を開位置にし、上記第２弁を開位置に
   し、そして上記第３弁を開位置に動作させ、それによっ
   て冷媒質試験運転モードで冷媒が上記冷媒サンプリング
   管を通過させられるよう、冷媒回路を形成するための手
   段、を含んでいることを特徴とする冷媒回収装置。
4. 【請求項４】　　請求項１に記載の装置において、さら
   に、冷媒システムを上記冷媒蓄積手段に接続するための
   第５導管手段と、上記第５導管手段に配置され、開閉状
   態間で動作可能な第４弁手段、を含み、上記第５導管手
   段が、上記冷媒システムから直接上記冷媒蓄積手段に行
   く冷媒路を形成し、上記第１弁手段が閉じられ、そして
   上記第４弁手段及び第５弁手段が開かれているとき、上
   記冷媒蓄積手段から、上記圧縮機手段を介して、上記第
   ２導管手段を介して、上記凝縮器手段を介して、上記第
   ３導管手段、及びそこに配置された上記膨張手段を介し
   て、上記冷媒蓄積手段に戻る冷媒が、上記蓄積内の温度
   及び圧力を低減させる冷却回路を形成し、それによって
   冷媒システムから上記第１導管を介して上記冷媒蓄積に
   流れる冷媒流を活発にさせ、上記第１弁手段及び上記第
   ４弁手段が閉じられ、そして上記第３弁手段が開かれて
   いるとき、上記回収装置が、冷媒システムから隔絶され
   ると共に、上記冷却回路が閉回路で動作し、回収装置内
   の温度及び圧力を低下させ、ることを特徴とする冷媒回
   収装置。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載の装置において、さら
   に、上記冷媒蓄積手段内の液体レベルを検知し、上記冷
   媒蓄積手段内の液体レベルを表わす信号を発生するため
   の手段と、液体レベルを表わす連続する上記信号を受信
   し、上記冷媒蓄積手段内の液体レベル増加率を決定し、
   その液体レベル増加率を表わす信号を発生するための手
   段と、上記液体レベル増加率を表わす信号を受信すると
   共に、冷媒システムからの液体冷媒回収を表わしている
   液体レベル増加率の所定の値を越える上記液体レベル増
   加率に応答して、上記第１弁手段を開状態に、かつ上記
   第２弁手段を閉状態に動作させ、さらに、冷媒システム
   からの液体回収を表わしている液体レベル増加率の上記
   所定の値よりも下降する液体レベル増加率を表わす上記
   信号に応答して、上記第１弁手段を閉状態に、かつ上記
   第２弁手段を開状態に動作させるための処理手段、を含
   んでいることを特徴とする冷媒回収装置。
6. 【請求項６】　　請求項４に記載の装置において、さら
   に、冷媒システムから引き抜かれる冷媒状態が、液体か
   ら蒸気に変化する時間と相関関係にある時間に発生する
   検出可能な値変化を有するシステム制御パラメータを検
   知し、検知可能な変化が生じたことを示す信号を与える
   ための手段と、装置が上記第１導管を介して冷媒システ
   ムから液体冷媒を引き抜くように動作する場合、上記第
   １弁手段を開位置に、かつ上記第２弁を閉位置に動作さ
   せるための手段と、検出可能な変化が生じたことを示す
   上記信号に応答して、気体状の冷媒を、冷媒システムか
   ら上記第５導管を介して引き抜くために、上記第１弁手
   段を閉位置に、上記第２弁手段を開位置に動作させるた
   めの手段、を含んでいることを特徴とする冷媒回収装置
   。