JPH08145509A - 冷凍装置および冷凍回路中の冷媒の測定および補充方法 - Google Patents

冷凍装置および冷凍回路中の冷媒の測定および補充方法

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JPH08145509A
JPH08145509A JP6304188A JP30418894A JPH08145509A JP H08145509 A JPH08145509 A JP H08145509A JP 6304188 A JP6304188 A JP 6304188A JP 30418894 A JP30418894 A JP 30418894A JP H08145509 A JPH08145509 A JP H08145509A
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JP
Japan
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refrigerant
refrigeration circuit
supply port
hfc
valve
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JP6304188A
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English (en)
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Takeo Komatsubara
健夫 小松原
Kazuhisa Ishikawa
和久 石川
Sachiko Hasebe
佐知子 長谷部
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オゾン層を破壊する危険がないHFC系非共
沸冷媒混合物などを使用した場合でも冷凍回路中の冷媒
の量や冷媒組成を容易に測定できる冷凍装置、および冷
凍回路中の冷媒の測定および補充方法を開発する。 【構成】 凝縮器、減圧器、蒸発器および圧縮機などを
備えた冷凍装置において、冷凍回路中に冷媒取り出し口
および冷媒供給口を設けておき、測定時には冷媒取り出
し口から冷媒を冷却した系外の容器に全量取り出して液
化させれば、簡便に冷媒の量や冷媒組成を測定でき、そ
の結果により、必要により所定量、所定組成の冷媒を冷
媒供給口から冷凍回路中に補充することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置および冷媒の測
定および補充方法に関するものであり、さらに詳しくは
オゾン層を破壊する危険がないHFC系非共沸冷媒混合
物などを使用した冷凍装置において、冷媒の量や冷媒組
成を測定するために冷凍回路中に冷媒取り出し口および
冷媒供給口を設け、それらを用いて簡便に冷媒の量や冷
媒組成を測定し、冷媒を補充する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、冷凍機の冷媒として用いられてい
るものはジクロロジフルオロメタン(R−12)や共沸
混合冷媒のR−12と1,1−ジフルオロエタン(R−
152a)とからなるR−502が多い。これらは通常
の冷凍装置に好適であり、信頼性、耐久性などの高い品
質レベルに至っている。
【0003】しかしながら、上記の各冷媒はその高いオ
ゾン破壊の潜在性により、大気中に放出されて地球上空
のオゾン層に到達すると、このオゾン層を破壊する。こ
のオゾン層の破壊は冷媒中の塩素基(Cl)により引き
起こされる。そこで、この塩素基の含有量の少ない冷
媒、例えはクロロジフルオロメタン(HCFC−22、
R−22)、塩素基を含まない冷媒、例えはジフルオロ
メタン(HFC−32、R−32)、ペンタフルオロエ
タン(HFC−125、R−125)や1,1,1,2
−テトラフルオロエタン(HFC−134a、R−13
4a)、あるいはこれらの混合物がこれらの代替冷媒と
して考えられている。このR−22の沸点は、大気圧で
−40.82で、R−32の沸点は、−51.7℃で、
R−125の沸点は、−48.5℃、R−134aの沸
点は、−26.5℃である。
【0004】HFC系冷媒混合物とはHFC系冷媒の2
種あるいは3種以上の混合物であり、通常、混合物の沸
点と露点が相違している組み合わせが多い。本発明にお
いてはこれらの混合物をHFC系非共沸冷媒混合物と称
す。HFC系非共沸冷媒混合物は、具体的には例えば、
R125/R143a/134a(重量比44/52/
4)(R404A、沸点−46.78℃、露点−46.
08℃、商品名:HP62、デュポン社製)、R32/
R125/134a(重量比20/40/40)(R4
07A、沸点−45.4℃、露点−38.8℃、商品
名:KLEA60G2、ICI社製)などを挙げること
ができる。
【0005】図4に従来の冷凍装置の冷凍回路の例を示
す。1は圧縮機、2は凝縮器、3は減圧器、4は蒸発
器、矢印は冷媒の流れ方向を示す。この冷凍回路におい
て冷媒が漏れることがあり、冷媒量が少なくなると冷凍
能力、EER(冷凍能力/消費電力)が低下するので、
冷媒を補充する必要が生じる。R−12などの単一の冷
媒や共沸混合冷媒のR−502を用いた場合は冷凍回路
中の冷媒圧力を測定するなどの方法により比較的簡単に
冷媒を補充することができる。しかし、HFC系非共沸
冷媒混合物を用いた場合は漏れと共に組成が変化するの
で、冷媒を補充するには漏れ量と同時に組成を知る必要
がある。HFC系非共沸冷媒混合物を用いた場合は冷凍
回路の各所において組成変化が起きているので、冷凍回
路のある箇所でサンプリングした冷媒の組成をガスクロ
マトグラフィなどの公知の方法により測定しても、冷媒
全体の組成変化を知ることはできない。冷凍回路の多数
の箇所から冷媒をサンプリングして組成を分析するのは
煩雑であり、実際的でない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オゾ
ン層を破壊する危険がないHFC系非共沸冷媒混合物な
どを使用した場合でも、冷媒の量や冷媒組成を容易に測
定できるようにした冷凍装置を提供すること、および冷
凍回路中の冷媒の量や冷媒組成を簡便に測定し、必要に
より冷媒を補充する方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を解決すべく研究を重ねた結果、冷媒の量や冷媒組成の
測定ができるように冷凍回路中に冷媒取り出し口および
冷媒供給口を設けておき、測定する際は冷媒取り出し口
から冷媒を冷却した系外の容器に全量取り出して液化さ
せることにより、簡便に冷媒の量や冷媒組成を測定で
き、その測定結果により必要により所定量、所定組成の
冷媒を冷媒供給口から冷凍回路中に補充することにり課
題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
【0008】本発明の請求項1の発明は、冷媒を凝縮液
化する凝縮器、この冷媒を膨張させるための減圧器、液
化冷媒を蒸発させる蒸発器、および蒸発気化した冷媒を
圧縮して凝縮器に吐出する圧縮機などを備えた冷凍装置
において、冷凍回路に冷媒取り出し口と冷媒供給口を設
けたことを特徴とする。
【0009】本発明の請求項2の発明は、請求項1記載
の冷凍装置において、凝縮器と減圧器を結ぶ管路に冷媒
取り出し口を設け、かつ減圧器と蒸発器を結ぶ管路に冷
媒供給口を設けたことを特徴とする。
【0010】本発明の請求項3の発明は、請求項2記載
の冷凍装置において、凝縮器と減圧器を結ぶ管路に開閉
弁を備えた冷媒取り出し口および開閉弁を直列に設け、
かつ減圧器と蒸発器を結ぶ管路に開閉弁を備えた冷媒供
給口を設けたことを特徴とする。
【0011】本発明の請求項4の発明は、請求項2記載
の冷凍装置において、凝縮器と減圧器を結ぶ管路に3方
弁を備えた冷媒取り出し口を設け、かつ減圧器と蒸発器
を結ぶ管路に開閉弁を備えた冷媒供給口を設けたことを
特徴とする。
【0012】本発明の請求項5の発明は、請求項1ない
し請求項4記載の冷凍装置において、冷媒がHFC系冷
媒あるいはHFC系冷媒を主体とする冷媒であることを
特徴とする。
【0013】本発明の請求項6の発明は、請求項5記載
の冷凍装置において、冷媒がHFC系非共沸冷媒混合物
であることを特徴とする。
【0014】本発明の請求項7の発明は、下記の(1)
〜(6)の工程により請求項1記載の冷凍装置の冷凍回
路から冷媒を系外に取り出し、冷媒の量および組成を測
定した後、必要により冷媒を補充し、そして冷媒を冷凍
回路中に戻すことを特徴とする冷凍回路中の冷媒の測定
および補充方法である。 (1)冷媒取り出し口と冷媒供給口との間に、冷却およ
び加熱可能な冷媒回収容器を連結する。 (2)次いで該容器内を真空にすると共に冷媒の沸点以
下に冷却する。 (3)冷凍回路中の実質的に全ての冷媒を該容器内に導
入して液化させる。 (4)該容器内の冷媒の量および組成を測定する。 (5)必要により該容器内に冷媒を補充する。 (6)該容器を加熱して冷媒を気化して冷媒供給口から
冷凍回路中に冷媒を供給する。
【0015】本発明の請求項8の発明は、冷媒がHFC
系冷媒あるいはHFC系冷媒を主体とする冷媒である請
求項7記載の冷凍回路中の冷媒の測定および補充方法で
ある。
【0016】本発明の請求項9の発明は、冷媒がHFC
系非共沸冷媒混合物である請求項8記載の冷凍回路中の
冷媒の測定および補充方法である。
【0017】
【作用】本発明においては、冷媒の量や冷媒組成の測定
を容易に行えるように冷凍装置の冷凍回路中に予め冷媒
取り出し口および冷媒供給口を設けておくことを特徴と
する。冷媒の量や冷媒組成を測定する時は、冷媒取り出
し口と冷媒供給口との間に、冷却および加熱可能な冷媒
回収容器を連結して、該容器内を真空にすると共に冷媒
の沸点以下に冷却した後、冷凍回路中の実質的に全ての
冷媒を該容器内に導入して液化させる。例え冷媒がHF
C系非共沸冷媒混合物であっても冷凍回路中の実質的に
全ての冷媒を液化して該容器に入れるので、その冷媒の
量および組成を公知の方法により測定すれば、冷凍回路
中の冷媒の量および組成を精度よく知ることができる。
冷媒の量および組成の測定結果から、漏れた量や組成が
判るので、それに応じて該容器内に冷媒を補充した後、
該容器を加熱して冷媒を気化し、冷媒供給口から冷凍回
路中に冷媒を導入する。所定量、所定組成の冷媒を補充
するにより冷凍装置の冷凍能力、EERなどを回復させ
ることができる。
【0018】
【実施例】以下、図1〜図3により本発明の内容をさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら限
定されるものではない。
【0019】図1に本発明の冷凍装置の冷凍回路の例を
示す。1は圧縮機、2は凝縮器、3は減圧器(膨張
弁)、4は蒸発器であり、凝縮器2と膨張弁3を結ぶ管
路に開閉弁5と冷媒回収容器(図示せず)に連結するた
めの管路6を備えた冷媒取り出し口7および開閉弁8が
直列に設けられており、かつ膨張弁3と蒸発器4を結ぶ
管路に開閉弁9と冷媒回収容器(図示せず)に連結する
ための管路10を備えた冷媒供給口11が設けられてい
る。矢印は冷媒の流れを示す。冷凍装置の通常の運転時
は開閉弁5、9は閉じ、開閉弁8は開けておく。
【0020】冷媒の量や冷媒組成を測定する時は、先
ず、図3に示すように冷媒取り出し口7と冷媒供給口1
1との間に、冷却器兼加熱器18を備えた冷却および加
熱可能な冷媒回収容器17を管路12を管路6に接続
し、管路13を管路10に接続することにより連結す
る。PH、PLは圧力計、VPは真空ポンプ、14、2
3はフレキシブルチューブ、15、19、24は開閉
弁、16は冷媒入口管路、22は冷媒出口管路、21は
液化冷媒、20は冷媒サンプリングと冷媒補充口を兼ね
た管路、25は秤りを示す。
【0021】開閉弁5、9、19を閉じ、開閉弁8、1
5、24を開け、真空ポンプVPを作動して系内を真空
にして、空気や水分などを十分に排除する。冷凍装置を
運転しながら冷却器兼加熱器18により冷媒回収容器1
7を冷媒の沸点以下に冷却する。
【0022】その後開閉弁5を開け、開閉弁8、15、
24を閉じ、開閉弁9を開ける。冷凍回路中の冷媒は冷
媒取り出し口7、冷媒入口管路16を経て冷媒回収容器
17に入り、冷却されて液化冷媒21となって冷媒回収
容器17中に集められる。圧力計PLが負圧になると冷
凍回路中に空気や水分などが入る恐れがあるので、負圧
にならないように真空度を調節することが好ましい。圧
力計PHが約1気圧(絶対圧力)になったら開閉弁5、
9を閉じて冷凍機の運転を止めれば冷凍回路中の実質的
に全ての冷媒を冷媒回収容器17内に集めることができ
る。
【0023】液化冷媒の入った冷媒回収容器17の重量
を秤り25を用いるなどの公知の方法により計量して冷
媒の量を測定する。開閉弁19を開け、管路20から冷
媒をサンプリングしてガスクロマトグラフィなどにより
冷媒の組成を分析する。
【0024】冷媒の量および組成の測定結果から、漏れ
た量や組成が判るので、それに応じて所定の組成、所定
量の冷媒を管路20から開閉弁19を開けて冷媒回収容
器17中に補充する。その後、冷媒回収容器17を冷却
器兼加熱器18により加熱して冷媒を気化させ、開閉弁
9、24を開け、冷媒を冷媒回収容器17中に集めた工
程の逆の操作を行って冷媒出口管路22、冷媒供給口1
1を経て冷媒を冷凍回路中にチャージする。
【0025】図2に本発明の冷凍装置の冷凍回路の他の
例を示す。1は圧縮機、2は凝縮器、3は減圧器、4は
蒸発器であり、凝縮器2と膨張弁3を結ぶ管路に3方弁
5Aと冷媒回収容器(図示せず)に連結する管路6を備
えた冷媒取り出し口7’が設けられており、かつ膨張弁
3と蒸発器4を結ぶ管路に開閉弁9と冷媒回収容器(図
示せず)に連結する管路10を備えた冷媒供給口11が
設けられている。矢印は冷媒の流れを示す。冷凍装置の
通常の運転時は3方弁5Aは冷媒が凝縮器2から膨張弁
3の方向に流れるようにしておき、開閉弁9は閉じてお
く。冷媒の量や冷媒組成を測定する時は、冷媒取り出し
口7’と冷媒供給口11との間に、冷却器兼加熱器18
を備えた冷却および加熱可能な冷媒回収容器17を管路
12を管路6に接続し、管路13を管路10に接続する
ことにより連結し、冷媒回収容器17中に冷媒を集める
場合は3方弁5Aを操作して冷媒が冷媒取り出し口
7’、冷媒入口管路16を経て冷媒回収容器17中に流
れ、3方弁5Aから膨張弁3の方に流れないようにする
他は上記と同様に操作して冷媒を測定し、その結果に応
じて所定量、所定組成の冷媒を補充する。
【0026】
【発明の効果】本発明の冷凍装置は、冷媒の量や冷媒組
成を測定できるように冷凍回路中に冷媒取り出し口およ
び冷媒供給口を設けたので、オゾン層を破壊する危険が
ないHFC系非共沸冷媒混合物などを使用した場合で
も、冷媒取り出し口から冷媒を冷却した系外の容器に全
量取り出して液化させて集めることにより冷媒の量や冷
媒組成を容易に測定できる。その測定結果に基づいて必
要により所定の組成、所定量の冷媒を冷媒供給口から冷
凍回路中に補充することにより、冷凍能力、EERなど
を回復することができる。本発明の冷凍装置は簡単な構
成からなるので経済的である上、効果が大きいので産業
上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の冷凍装置の冷凍回路の例である。
【図2】 本発明の冷凍装置の他の冷凍回路の例であ
る。
【図3】 冷媒の測定および補充方法を示す説明図であ
る。
【図4】 従来の冷凍装置の冷凍回路の例である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 凝縮器 3 減圧器 4 蒸発器 5、8、9、15、19、24 開閉弁 6、10、12、13 管路 7 冷媒取り出し口 11 冷媒供給口 14、23 フレキシブルチューブ 16 冷媒入口管路 17 冷媒回収容器 18 冷却器兼加熱器 20 冷媒サンプリングと冷媒補充口を兼ねた管路 21 液化冷媒 22 冷媒出口管路 25 秤り

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を凝縮液化する凝縮器、この冷媒を
    膨張させるための減圧器、液化冷媒を蒸発させる蒸発
    器、および蒸発気化した冷媒を圧縮して凝縮器に吐出す
    る圧縮機などを備えた冷凍装置において、冷凍回路に冷
    媒取り出し口と冷媒供給口を設けたことを特徴とする冷
    凍装置。
  2. 【請求項2】 凝縮器と減圧器を結ぶ管路に冷媒取り出
    し口を設け、かつ減圧器と蒸発器を結ぶ管路に冷媒供給
    口を設けたことを特徴とする請求項1記載の冷凍装置。
  3. 【請求項3】 凝縮器と減圧器を結ぶ管路に開閉弁を備
    えた冷媒取り出し口および開閉弁を直列に設け、かつ減
    圧器と蒸発器を結ぶ管路に開閉弁を備えた冷媒供給口を
    設けた請求項2記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 凝縮器と減圧器を結ぶ管路に3方弁を備
    えた冷媒取り出し口を設け、かつ減圧器と蒸発器を結ぶ
    管路に開閉弁を備えた冷媒供給口を設けた請求項2記載
    の冷凍装置。
  5. 【請求項5】 冷媒がHFC系冷媒あるいはHFC系冷
    媒を主体とする冷媒である請求項1ないし請求項4記載
    の冷凍装置。
  6. 【請求項6】 冷媒がHFC系非共沸冷媒混合物である
    請求項5記載の冷凍装置。
  7. 【請求項7】 下記の(1)〜(6)の工程により請求
    項1記載の冷凍装置の冷凍回路から冷媒を系外に取り出
    し、冷媒の量および組成を測定した後、必要により冷媒
    を補充し、そして冷媒を冷凍回路中に戻すことを特徴と
    する冷凍回路中の冷媒の測定および補充方法。 (1)冷媒取り出し口と冷媒供給口との間に、冷却およ
    び加熱可能な冷媒回収容器を連結する。 (2)次いで該容器内を真空にすると共に冷媒の沸点以
    下に冷却する。 (3)冷凍回路中の実質的に全ての冷媒を該容器内に導
    入して液化させる。 (4)該容器内の冷媒の量および組成を測定する。 (5)必要により該容器内に冷媒を補充する。 (6)該容器を加熱して冷媒を気化して冷媒供給口から
    冷凍回路中に冷媒を供給する。
  8. 【請求項8】 冷媒がHFC系冷媒あるいはHFC系冷
    媒を主体とする冷媒である請求項7記載の冷凍回路中の
    冷媒の測定および補充方法。
  9. 【請求項9】 冷媒がHFC系非共沸冷媒混合物である
    請求項8記載の冷凍回路中の冷媒の測定および補充方
    法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010002139A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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