JPH06101940A - 冷媒封入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍サイクル内の全冷媒を抜かずに最適過冷
却度となる適正量の冷媒を封入することのできる冷媒封
入方法を提供することを目的とする。 【構成】 膨張弁６の入口側にて適正な過冷却度を持た
ないサブクールサイクルにおいて、このサイクルの膨張
弁６の入口側に設けられた虫バルブ１４と冷媒封入器１
とをチャージングホース１１により連結し、バルブ３を
開状態にして、この高圧側の液冷媒を冷媒封入器１内に
封入していく。サイトグラス８にて泡が確認され、過冷
却度が０°Ｃの状態になるとバルブ３を閉じる。適正な
過冷却度となる量の冷媒を冷媒封入器１内に封入してお
き、この冷媒を低圧側からサイクル中に封入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒封入方法に関し、
特に、適正な過冷却度となるように冷凍サイクル内の冷
媒量を封入することができる冷媒封入方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から公知の冷媒圧縮機と冷媒凝縮器
と膨張弁と冷媒蒸発器とからなる冷凍サイクルにおい
て、膨張弁入口側の冷媒が過冷却度を持つサブクールサ
イクルがある。このサブクールサイクルでは、図３の冷
媒封入量とサイクル効率との関係図に示すように、最高
効率にてサイクルを運転するための最適な冷媒封入量を
持つ。

【０００３】ところで、自動車用空調装置に用いられる
冷凍サイクルでは、エンジンの振動に耐えるためにゴム
ホースが使用されているが、冷凍サイクル内の冷媒はゴ
ムホースから年間に数グラム程度洩れてしまう。そのた
め、適正な過冷却度を保持して最高効率にて冷凍サイク
ルを運転するためには、この冷凍サイクル内に冷媒を追
加補充する作業が必要である。

【０００４】従来、冷凍サイクル内への冷媒の封入方法
としては、実開昭５７−３３９７５号公報に開示される
如く、サイクル内の冷媒を全て排出し、真空引きの作業
をしてから、適正な過冷却度を持たせるための適正な量
の冷媒を冷凍サイクル内に封入するものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷凍サイクル内への冷媒封入方法によれば、冷凍サ
イクル内の冷媒を全て排出し、サイクル内の真空引きの
作業をしてから、適正量の冷媒を封入するという作業を
しなければならず、作業性が良くないという問題があ
る。

【０００６】そこで、本発明では、冷凍サイクル内の全
冷媒を抜かずに最適過冷却度となる適正量の冷媒を封入
することのできる冷媒封入方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、この
圧縮機で圧縮されたガス状の冷媒を冷却して液冷媒にす
る凝縮器と、この凝縮器で液状になった冷媒を膨張させ
霧状の冷媒にする膨張弁と、及び、この膨張弁で霧状に
なった冷媒を空気と熱交換させる蒸発器とを有し、前記
膨張弁入口側の冷媒が過冷却度を持つサブクールサイク
ル内に冷媒を封入する冷媒封入方法において、前記サブ
クールサイクル内の膨張弁入口側の冷媒が、気液二相状
態と液相状態との何れの状態であるのかを検出し、前記
膨張弁入口側の冷媒が気液二相状態の時には、この膨張
弁入口側の冷媒が液相状態に変わるまで前記サブクール
サイクル内に冷媒を封入し、前記膨張弁入口側の冷媒が
液相状態の時には、この膨張弁入口側の冷媒が気液二相
状態に変わるまで前記サブクールサイクル内の冷媒を排
出し、その後、予め定められた過冷却度に対応する所定
量の冷媒を前記サブクールサイクル内に封入する冷媒封
入方法を採用するものである。

【０００８】

【作用】上記構成よりなる本発明の冷媒封入方法によれ
ば、まず、サブクールサイクルにおいて膨張弁入口側の
冷媒が気液二相状態にあるのか、それとも液相状態にあ
るのかを検出する。この膨張弁入口側の冷媒が気液二相
状態の時には、液相状態に切り替わる瞬間までサイクル
内に冷媒を封入し、液相状態の時には、気液二相状態に
切り替わる瞬間までサイクル内の冷媒を排出すること
で、何れの場合においても膨張弁入口側の冷媒の状態が
過冷却度０°Ｃの状態にする。冷媒の状態を過冷却度０
°Ｃの状態にしてから、予め定められた過冷却度に対応
する所定量の冷媒をサイクル内に封入することで、適正
な過冷却度を持たせることができる適正量の冷媒が封入
される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の冷媒封入器による冷媒封入方
法について図面と共に説明する。図１に冷媒封入器１の
構造を示す。高圧力に耐えられる圧力容器１において、
中の冷媒量の存在および量がわかるように、のぞき窓ガ
ラス１３を設ける。また、容器１の側面上部に冷凍サイ
クル内へ冷媒封入するためのバルブ２を設け、下面に冷
凍サイクル内の冷媒を容器１内に回収するためのバルブ
３を設置する。バルブ３は、最後に容器１内に残ったオ
イルを排出する際の排出口も兼ねる。車種ごとに、冷凍
サイクルが異なり、封入される冷媒量が異なるため、の
ぞき窓１３の横には、冷凍サイクルのサイトグラス８で
の泡消え後から適正な過冷却度となるまでの冷媒量を、
車種毎に目盛りで示してある。

【００１０】カーエアコン用冷凍サイクルではゴムホー
ス等から年間に数グラムは洩れる。過冷却度をもつサブ
クールサイクルでは、図３に示すように、サイクル効率
が最高となる最適封入量、既ち最適過冷却度があるが、
初期に、最適量封入しても冷媒が洩れてしまうと過冷却
度が小さくなり、サイクル効率も減少してしまう。

【００１１】そこで定期的に過冷却度をチェックし、不
足であれば最適となるまで冷媒を封入すれば、常に最高
なサイクル効率でカーエアコンの運転ができる。以下、
冷媒の封入方法を説明する。

【００１２】図４，図５，図６に示すように、膨張弁６
の入口側での適正過冷却度をＷとすると、冷媒を冷凍サ
イクル中に封入するのは次の３つの場合に分けられる。
図４に示すように、冷凍サイクルの運転中に、冷凍サイ
クル側のサイトグラス８において、泡はでていないが、
過冷却度が最適でなく、冷媒量が少ない状態の場合Ａ
と、図５に示すように、サイトグラス８より、泡が確認
され、明らかにガス不足の状態の場合Ｂと、図６に示
すように、冷媒を初期封入したり、修理等で冷媒を空に
した際の場合Ｃとの３種類の場合に冷媒封入方法が分類
できる。

【００１３】過冷却度のチェック及び冷媒の封入が同一
条件にて行えるように、どの条件の場合においても、エ
ンジン回転数をアイドリング状態にし、エバポレータの
風量をＨｉとする。また、ガラス，ドアは開としてお
く。

【００１４】それぞれの場合Ａ〜Ｃの封入方法について
発明する。膨張弁６の入口側にて、冷媒が液相状態であ
るために、冷凍サイクルの運転中にサイトグラス８より
泡が見られないときにおいて、図４のモリエル線図に示
すように、適正過冷却度Ｗを持つ状態よりも過冷却度
が小さく、冷媒量が少ない状態の場合Ａについて、即
ち状態〜状態の間に膨張弁６の入口側の冷媒状態が
ある時について説明する。

【００１５】高圧リキッド配管９の虫バルブ１４と冷媒
封入器１の回収バルブ３をチャージングホース１１で連
通する。冷凍サイクルをアイドリング，風量Ｈｉという
一定条件にて運転させた状態で回収バルブ３を開け、冷
凍サイクル内の冷媒を冷媒封入器の中へ除々に回収す
る。この時、バルブ２は閉じておく。冷媒封入器１内は
大気圧になっているため、冷凍サイクルの高圧側との圧
力差により、冷媒は冷媒回収器１内へ流入していく。こ
れに従って、冷凍サイクル内の冷媒の量が除々に減って
いき、過冷却度も減少していくため、図４において膨張
弁６の入口側の冷媒の状態は、状態より状態の方へ
除々に近づく。サイトグラス８より泡が見られた瞬間
が、冷媒の状態が飽和液線上の状態へ一致したとき
であり、過冷却度が０℃の時である。この時にバルブ３
を閉じて、チャージングホース１１を外す。

【００１６】冷媒封入器１内に回収した冷媒量を予め設
定された適用車種（例えば車体Ａ）の最適封入量と比べ
る。図７に示すように、この最適封入量よりも冷媒が少
ない時には、不足している冷媒量をΔＷとすると、新し
く冷媒をΔＷだけ冷媒封入器１へ補充する。

【００１７】次に、封入器への冷媒補充方法を図８に示
す。冷媒が封入された新品、もしくは使用途中の冷媒缶
１２を頭を下向きにして配し、チャージングホース１１
を通して、バルブ３より液冷媒でΔＷだけ補充する。そ
の際、バルブ２を開にして、ガス冷媒をパージして、冷
媒封入器１内の圧力を下げると、冷媒缶１２から液冷媒
が入り易くなる。

【００１８】冷媒封入器１の内部に適正冷却度を持たせ
ることのできる冷媒量Ｗまで封入した後、バルブ２と冷
凍サイクル側の低圧側にある冷媒封入用の虫バルブ１０
をチャージングホース１１で連通してバルブ２を開け
る。冷媒封入器１の上部に設けたバルブ２から気相状態
の冷媒を冷凍サイクルに設けた虫バルブ１０から封入す
る。冷媒封入器１内のガス冷媒が除々に減っていくこと
で、冷媒封入器１内の圧力が下がっていき、液冷媒が徐
々にガス状態になっていく。このガス状態にて冷媒封入
器１の中の冷媒が空になる（Ｗだけ）まで、冷凍サイク
ル内部の低圧側へ封入する。これで、最適過冷却度とな
るように適正冷媒量の封入ができる。

【００１９】次に、図５に示すように冷凍サイクルのサ
イトグラス８より泡がでていることが確認でき、冷媒が
気液二相状態である時について説明する。この時に
は、従来のガス入れ方法と同様に、冷媒缶より冷凍サイ
クル内へガス冷媒で封入していき、飽和液線上の状態
になり、サイトグラス８より泡が消えた瞬間にガス入れ
を一時中止する。

【００２０】次にあらかじめ冷媒封入器１の中へ上記実
施例と同様にして適用車種に合わせて適正値Ｗまで冷媒
を補充する。そして、冷媒封入器１中の冷媒Ｗを全て冷
凍サイクル内部へ封入する。なお、この時の冷媒封入方
法は上記の実施例と同様である。

【００２１】図６に示すように、初期冷媒封入の場合Ｃ
について説明すると、この時も、上記図５に示す実施例
の如く従来通りに冷媒のガス入れを行い、サイクル側の
サイトグサス８より泡が消えた瞬間の状態でガス入れ
を一時中止する。そして、あらかじめ適正値Ｗまで上記
実施例と同様に冷媒封入器１内へ冷媒を補充しておき、
冷媒封入器１内の全ての冷媒Ｗを冷凍サイクルへ封入す
る。

【００２２】本発明の如く冷凍サイクル内に冷媒を封入
することで、従来のように全冷媒を抜いてから、適正量
の冷媒を入れ直すという作業をすることがなくなり、短
時間にて適正過冷却量とすることができる。

【００２３】なお、上記第１実施例においては、膨張弁
６の入口側の冷媒が液相状態から気液二相状態になるま
で冷凍サイクル内の冷媒を冷媒封入器１内に封入し、こ
の冷媒封入器１内に不足分の冷媒をいれてから、この冷
媒を冷媒サイクル内に封入するという工程をとってい
る。しかしながら、これに限らず、液相状態から気液二
相状態になるまで別の容器内に封入しても良い。そし
て、過冷却度に対応する冷媒を冷媒サイクル内から抜い
た冷媒とは別に、新しい冷媒を適正量封入する構成とし
ても良い。

【００２４】上記実施例において、図４に示す第１実施
例の如く過冷却度０℃の冷媒の状態を検知する際に、液
相状態から気液二相状態に切り替わる状態の時と、図５
に示す第２実施例の如く気液二相状態から液相状態に切
り替わる状態の時とでは、多少状態は異なるが、何れの
場合も過冷却度が０℃の場合であり、冷媒封入量におい
ても、誤差となる程度であり問題は無い。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷媒封入
方法によれば、まず過冷却度０°Ｃの状態にし、この過
冷却度０°Ｃの状態から適正な過冷却度に対応する量の
冷媒を冷凍サイクル内に封入する工程をとる。従って、
従来のように前冷媒を抜いてから適正量の冷媒を入れ直
すという作業に比べて短時間にて適正な過冷却度を持つ
冷媒量とすることができ、作業性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷媒封入方法に用いる冷媒封入器を示
す正面図である。

【図２】本発明の冷媒封入器を冷凍サイクルに接続した
際の全体構成図である。

【図３】冷凍サイクル内の冷媒封入量とサイクル効率と
の関係を示す図である。

【図４】冷媒封入時の状態を示すモリエル線図である。

【図５】冷媒封入時の状態を示すモリエル線図である。

【図６】冷媒封入時の状態を示すモリエル線図である。

【図７】冷媒封入時の適正冷媒量を示す図である。

【図８】冷媒封入器への冷媒の補充方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 冷媒封入器 ２、３ バルブ ４ 冷媒圧縮機 ５ 冷媒凝縮器 ６ 膨張弁 ７ 冷媒蒸発器 ８ サイトグラス １０ 低圧側虫バルブ １４ 高圧側虫バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス状の冷媒を圧縮する圧縮機と、この
   圧縮機で圧縮されたガス状の冷媒を冷却して液冷媒にす
   る凝縮器と、この凝縮器で液状になった冷媒を膨張させ
   霧状の冷媒にする膨張弁と、及び、この膨張弁で霧状に
   なった冷媒を空気と熱交換させる蒸発器とを有し、前記
   膨張弁入口側の冷媒が過冷却度を持つサブクールサイク
   ル内に冷媒を封入する冷媒封入方法において、 前記サブクールサイクル内の膨張弁入口側の冷媒が、気
   液二相状態と液相状態との何れの状態であるのかを検出
   し、 前記膨張弁入口側の冷媒が気液二相状態の時には、この
   膨張弁入口側の冷媒が液相状態に変わるまで前記サブク
   ールサイクル内に冷媒を封入し、 前記膨張弁入口側の冷媒が液相状態の時には、この膨張
   弁入口側の冷媒が気液二相状態に変わるまで前記サブク
   ールサイクル内の冷媒を排出し、 その後、予め定められた過冷却度に対応する所定量の冷
   媒を前記サブクールサイクル内に封入する冷媒封入方
   法。