JPH10160295A

JPH10160295A - 冷媒入れ替え方法

Info

Publication number: JPH10160295A
Application number: JP8321335A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Isojima; 宣之磯島; Hiroaki Matsushima; 弘章松嶋; Hiroshi Iwata; 博岩田; Taichi Tanaami; 太一店網; Kazuhisa Ichimoto; 和久市本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】可燃性冷媒を動作冷媒とする冷凍サイクルの冷
媒入れ替え作業を、安全に行うことができる冷媒入れ替
え方法を提供する。【解決手段】冷媒入れ替え時には、冷媒回収後、冷凍サ
イクルにサービスバルブ１７を接続し、サービスバルブ
１７を介して冷凍サイクルの真空引き、および冷媒再封
入を行う。【効果】冷媒入れ替え作業が安全で何度でも行うことが
可能となり、可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルを搭載し
た製品に不具合が生じてもサービスセンタあるいは工場
に持ち帰ることなく、ユーザ宅で冷媒入れ替え作業をと
もなう修理が実施可能となり、修理時間を短縮、修理費
用を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性冷媒を用い
た冷凍サイクルの冷媒入れ替え方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾン層保護の観点から、冷凍サ
イクルに使用されていた冷媒の廃棄や交換の際に外部に
漏れないようにする必要性が生じている。そのために、
特開平5-141816号公報に記載の冷蔵庫のように三方弁を
備えて冷媒の回収を図るものがある。

【０００３】また、現在多く使用されている塩素原子を
含むＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）−１２やＨＣＦ
Ｃ（ハイドロクロロフルオロカーボン）−２２といった
冷媒の使用が規制されてきている。このＣＦＣ−１２が
使用されていた冷凍サイクルの代替冷媒としては、オゾ
ン層破壊能力が無く沸点の近いＨＦＣ（ハイドロフルオ
ロカーボン）−１３４ａが現在使用されている。しか
し、この冷媒も温暖化係数が高いため、次世代の代替冷
媒としてオゾン層破壊能力が無く温暖化係数も極めて小
さいＨＣ（ハイドロカーボン）系の冷媒が考えられてい
る。特にプロパンとイソブタンを混合した冷媒はＣＦＣ
−１２に沸点が近く、プロパンが４０から６０質量％の
混合冷媒では冷凍能力もＣＦＣ−１２に近い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このＨＣ系冷
媒は可燃性を有し、冷媒が漏れた場合、火災や爆発の危
険性があるため、取り扱いに注意を要する。

【０００５】ところが、冷蔵庫や一体型空気調和機等は
基本的にサイクルが密封している状態で市販されている
ために、配管中に上記従来例のような弁を取り付けられ
ていない。

【０００６】このような製品において、従来の冷媒封入
時と同様に冷媒を補充或いは取り替えを行った後、冷媒
封入管をろう付けするのでは、冷媒が可燃性である以上
発火するという危険がある。

【０００７】このため、このような製品は不具合で冷媒
を入れ替える場合、十分な安全措置をとった方法で作業
を行う必要がある。

【０００８】本発明の目的は、可燃性冷媒を用いた冷凍
サイクルの冷媒を入れ替える場合に安全に、冷媒の封入
作業を行うことのできる冷媒入れ替え方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明は、少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧装
置，蒸発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒を、
この作動冷媒を封入した配管を使用して入れ替える冷媒
入れ替え方法であって、配管の端部より冷媒を回収し、
その端部の代わりにサービスバルブを取り付け、このサ
ービスバルブより冷媒を封入するものとする。

【００１０】或いは、少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧
装置，蒸発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒
を、この作動冷媒が流れる配管を使用して入れ替える冷
媒入れ替え方法であって、配管より冷媒を回収し、配管
の回収部分にサービスバルブを取り付け、このサービス
バルブより冷媒を封入するものとする。

【００１１】そして好ましくは、配管又はこの配管の冷
媒回収部分若しくはサービスバルブ取り付け部分に、着
色又は該当部である旨の表示のいずれかを施しておくこ
とが望ましい。

【００１２】更に望ましくは、配管は、サイクル中で冷
媒が低圧部分の低圧配管であることが望ましい。

【００１３】或いは、少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧
装置，蒸発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒
を、この冷媒を回収する冷媒回収口を使用して入れ替え
る冷媒入れ替え方法であって、この冷媒回収口より冷媒
を回収し、冷媒回収口にサービスバルブを取り付け、こ
のサービスバルブより冷媒を封入するものとする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、冷蔵庫を例に挙げ図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は冷蔵庫の断面を示す図である。図１
において、１１は冷蔵庫本体であり、前面は冷蔵室８
用、野菜室９用、冷凍室１０用それぞれの開閉扉１２と
なっている。下部は圧縮機１、凝縮器２、庫外ファン７
等が納められた機械室１４となっており、機械室１４の
背部は取り外し可能な機械室カバー１３により周囲と仕
切られている。４は蒸発器である。かかる冷蔵庫におい
て、図２に示すように、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置
３、蒸発器４が接続され、一連の冷凍サイクルが構成さ
れる。作動冷媒としてはプロパンやイソブタンなどの可
燃性冷媒を用いる。

【００１６】図３は取り外し可能な機械室カバー１３を
外した状態の冷蔵庫の背面下部の図である。この図３に
おいて、５はサクションパイプ、６はドライヤ、１５は
冷媒封入管、１６は圧縮機１起動用のコンデンサーであ
る。

【００１７】以上のように構成した冷蔵庫の、冷媒入れ
替え作業について説明するが、冷媒入れ替え作業の説明
の前に、この作業方法で用いるサービスバルブ１７の説
明を行う。

【００１８】図４は図５において詳細を説明する本願発
明にかかるサービスバルブの外観を示す図である。この
図４において、１７はサービスバルブ本体、１８はサー
ビスチューブとの接続部、１９、２０は安全キャップで
ある。

【００１９】サービスバルブ本体の構造例の断面図を図
５に示す。２１はスピンドル、２２はＯリング、２３は
六角レンチ用の穴、２４はバネ、２５は中心軸、２６は
Ｏリング２７はコア、２８は冷凍サイクルの配管との接
続口、２９は真空ポンプ、冷媒ボンベ或いは冷媒回収装
置のいずれか（図示せず）との接続口である。

【００２０】サービスチューブ（図示せず）を接続口１
８に接続すると、中心軸２５が左に押され、内部の空間
とサービスチューブ側の開口部２９が連通する。バルブ
を開状態にするには、この状態で六角レンチを穴２３に
挿入してスピンドル２１を上方に移動させる。すると冷
凍サイクル側の開口部２８とサービスチューブ側の開口
部２９が連通する。このような機構によってサービスバ
ルブ１７を開閉することで、冷凍サイクルの真空引き、
冷媒の再封入を行うことができる。

【００２１】サービスバルブ１７の未使用時には、スピ
ンドル２１を下げて封止した上で、図４に示す安全キャ
ップ１９、２０で密封し、冷媒の漏れを二重に防止す
る。

【００２２】このサービスバルブを用いた冷媒入れ替え
作業について以下に述べる。

【００２３】第一の作業方法として図１２に示す流れ図
に沿って説明する。

【００２４】この方法では、冷蔵庫に不具合が生じ、冷
媒を再封入する際には、まず図６に示すように、冷媒配
管３３との当接面が中空状の穿孔針３１を有するパーシ
ング用プライヤ３０を用いて、配管３３の一箇所をその
穿孔針３１により穿孔する。パーシング用プライヤ３０
で配管３３を挟んでいくと、穿孔針３１が配管３３に突
き刺さり、更に挟むと配管３３を穿孔することができ
る。穿孔針３１はサービスチューブ３２を介して配管３
３から冷凍サイクル内の冷媒を外部に漏洩させることな
く、サービスチューブ３２の他端にある図示しない冷媒
回収装置に完全に回収できる。穿孔に用いる工具は穿孔
時に冷媒漏れが生じないものであればパーシング用プラ
イヤではなく、例えばパーシング用バルブを用いてもよ
い。

【００２５】穿孔場所については、冷凍サイクル運転中
に低圧となる部分の配管を穿孔することで、修理後のサ
ービスバルブ周辺での冷媒漏れの危険性を低減できる。
図３に示すように冷蔵庫の機械室には多くの配管が設置
されているので、あらかじめサービスバルブを設置する
に適した配管或いは配管内の適した位置に、着色、表示
をしておいてもよい。

【００２６】本実施の形態では、冷媒封入管１５あるい
はサクションパイプ５に穿孔した場合を示す。冷媒封入
管１５に穿孔した場合、冷媒回収後に図７に示す通り、
穿孔によりできた孔３４より冷凍サイクル寄りの部分で
切断し、冷媒封入管１５の先端部分３５を切り離す。切
断した箇所に、図８に示すようにサービスバルブ１７
を、ろう付けにより冷媒封入管１５に接続する。

【００２７】この際、ガス漏れ検知器でろう付け部分周
辺の空気の冷媒濃度を測定し安全を確保する。

【００２８】冷媒回収した後で、新たな冷媒を封入する
前にサービスバルブ１７を配管３６にろう付けするの
で、冷媒が可燃性であっても安全にろう付けを行うこと
ができる。

【００２９】また、図９に示すようにサービスバルブ１
７として、接続用のねじを設けていて着脱可能なフレア
ナット３７のような接続具で配管と接続可能なサービス
バルブを用いてもよい。フレアナット３７を用いれば、
図８に示すろう付けよりも接続作業が容易になる。

【００３０】また、サクションパイプ５に穿孔した場
合、図１０に示す通り、穿孔した孔３４の前後の配管３
６（サクションパイプ５の一部）を切断し、穿孔３４を
含む配管３８の部分を図１１に示すように三つ又状の接
続具３９を介して配管を接続し直すとともに、サービス
配管４０を介して、サービスバルブ１７と冷凍サイクル
とを接続する。

【００３１】冷媒回収後、不具合の状態により、圧縮機
１などの部品の交換が必要なことが明らかな場合には、
その部品の交換後、サービスバルブ１７を接続し、サー
ビスバルブ１７を介して、冷凍サイクルの真空引きおよ
び冷媒再封入を行う。また、冷凍サイクル中にピンホー
ルのような冷媒漏れ箇所がある場合には、サービスバル
ブ１７を接続後、このサービスバルブ１７を介して窒素
ガスを封入し圧力をかける等して冷凍サイクルの点検を
行い、漏れ個所を修理する。その後、サービスバルブ１
７を介して、冷凍サイクルの真空引きおよび冷媒再封入
を行う。

【００３２】この冷媒再封入時の作業の状態を図１４、
１５、１６に示す。

【００３３】図１４は冷媒入れ替え作業の構成図であ
り、図７から９で説明したように冷媒封入管１５に直に
サービスバルブを接続した例である。４１はサービスバ
ルブ１７開閉操作用の六角レンチ、４２はサービスチュ
ーブである。

【００３４】図１５は別の冷媒入れ替え作業の構成図で
あり、冷媒封入管１５にサービスバルブ１７を接続する
にあたり、継ぎ手或いはろう付け箇所４３を介してサー
ビス配管４０で延長し、サービスバルブ１７を接続した
例である。この図１５において４３は冷媒封入管１５と
サービス配管４０との接続部、４４はサービスバルブ１
７の冷蔵庫への取り付け具である。サービス配管４０で
配管を延長してサービスバルブ１７を冷蔵庫に直接取り
付けることで、圧縮機１の起動，停止時の振動の繰り返
しによる冷媒封入管１５の損傷を防ぐことができる。

【００３５】図１６は更に別の冷媒入れ替え作業の構成
図であり、低圧配管であるサクションパイプ５にサービ
スバルブを接続した例である。低圧配管にサービスバル
ブ１７を接続するため、配管同士の接続部、或いは配管
とサービスバルブ１７接続部に内部からかかる負荷が小
さくなり、修理後のサービスバルブ１７周辺での冷媒漏
れの危険性を低減できる。

【００３６】以上の何れかにより冷媒を再封入した後、
六角レンチ４１でサービスバルブ１７を閉じ、図４に示
す安全キャップ１９、２０を取り付ける。

【００３７】ここで冷蔵庫を再起動し、不具合が解消さ
れたかどうかを調べる。不具合が解消されていない場
合、接続したサービスバルブを用いて再度冷媒の回収、
冷蔵庫の点検、修理を行う。以上が第一の冷媒入れ替え
作業の方法である。

【００３８】この入れ替え方法によれば、冷媒を外部に
漏出することなく回収でき、密封した状態で冷媒を封入
できる。そして、ろう付け作業が冷媒封入前であるため
冷媒封入状態で裸火を用いる必要がなく、またサービス
バルブ１７による密封は二重構造になっているために安
全に可燃性冷媒の入れ替えを行うことが可能である。更
に一度サービスバルブを設けると、その後何度でも冷媒
の入れ替えを安全且つ簡単に行えるようになる。

【００３９】次に第二の冷媒入れ替え作業方法の説明を
する。まず、この方法で使用する冷媒回収口について説
明を行う。

【００４０】図１７は冷媒回収装置側の接続具４６を接
続した状態の冷媒回収口の断面図である。図１７に示す
ように、冷凍サイクル中の任意の配管５７の端部の開口
部を有底円筒形状の冷媒封止隔壁５２で密着外被し、配
管５７内を密封する。冷媒封止隔壁５２の外側には、外
周に接続用のネジを有する円筒状の接続具４６が密着外
被している。配管５７、冷媒封止隔壁５２、接続具４６
はろう付けにより固定されている。冷媒回収装置側の接
続具４９を接続具４６に螺合させていくと、接続具４６
の先端がパッキン５６に当接され、接続具４６と接続具
４９の内部が密封された状態となる。

【００４１】この状態でハンドル５５を回転させ、突起
体５３を冷媒封止隔壁５２方向に出していくと、密封空
間内で突起体５３が冷媒封止隔壁５２に突き刺さり、つ
いには穿孔させることができる。すると配管２２内の冷
媒が冷媒回収口４７を通り、サービスチューブ５０を経
て、冷媒回収装置に導くことができる。

【００４２】このような冷媒回収口を有する冷蔵庫の、
サービスバルブ１７を用いた第二の冷媒入れ替え作業に
ついて図１３の流れ図に沿って以下に説明する。

【００４３】この作業方法では、冷蔵庫に不具合が生
じ、冷媒を入れ替える際には、冷凍サイクル中のいずれ
かの位置に設けた冷媒回収口を介して冷媒を回収する。

【００４４】本実施の形態では、図１８に示すように圧
縮機１に挿入した配管４５の先端に冷媒回収口４７を設
置した例で説明する。冷媒回収口４７は冷凍サイクル中
の任意の位置に設けてよい。通常運用中は接続具４６に
接続し接続具４６の内側にある冷媒封止隔壁（図１７参
照）をカバーしている安全キャップ４８を冷媒回収時に
は取り外し、図１９に示す冷媒回収口４７側の接続具４
６に接続された接続具４９を冷媒回収口４７に接続す
る。ハンドル５５を回転させ、図１７に示す冷媒回収口
を封止している冷媒封止隔壁５２を破り、冷凍サイクル
中の冷媒をサービスチューブ５０の他端にある図示しな
い冷媒回収装置に回収した後、接続具４９を取り外す。

【００４５】このようにして冷媒を回収した後、冷蔵庫
の点検、修理を行う。

【００４６】その後、図２０に示すように、サービスバ
ルブ１７を冷媒回収口４７に取り付け、サービスバルブ
１７及びサービスチューブ４２を介して、真空引きおよ
び冷媒再封入を行う。

【００４７】冷媒再封入後、六角レンチ４１でサービス
バルブ１７を閉じ、図４に示す安全キャップ１９、２０
を取り付ける。

【００４８】ここで冷蔵庫を再起動し、不具合が解消さ
れたかどうかを調べる。不具合が解消されていない場
合、接続したサービスバルブを用いて再度冷媒の回収、
冷蔵庫の点検、修理を行う。以上が第二の冷媒入れ替え
作業の方法である。

【００４９】この第二の入れ替え方法によれば、冷媒回
収時の穿孔作業が容易かつ確実に行えるので、作業性が
向上する。また、予め接続具４６が備えられているため
に、サービスバルブ１７の取り付けも簡単に行うことが
できる。

【００５０】第一及び第二の各入れ替え方法では、冷蔵
庫を例に挙げて説明をしたが、冷蔵庫同様に、製品販売
時に冷凍サイクルが密閉されているため、冷媒封入用の
バルブを持たないような冷凍サイクルを用いた製品、例
えば一体型空気調和機においても有効な冷媒入れ替え方
法である。

【００５１】また、サービスバルブ１７の開閉操作用の
穴２３は六角レンチ用のものを用いたが、星形レンチの
ように特殊な形状の工具でのみ回転させられる形状とし
てもよい。特殊な形状とすることで、ユーザー或いは第
三者が誤ってまわすのを防止する。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、外部に冷凍サイクル中
の冷媒を漏洩させることなく、安全に冷媒の入れ替え作
業を行うことができる。特に、修理時などで可燃性冷媒
を入れ替える際に危険なろう付け作業を冷媒封入前に済
ませることができるため、入れ替え作業の危険性が非常
に少なく安全に行うことができる。そのため、不具合の
生じた冷蔵庫をサービスセンタ或いは工場に持ち帰るこ
となくユーザ宅で冷媒入れ替え作業を伴う修理が実施可
能となり、修理時間を短縮し修理費用を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷蔵庫の断面図である。

【図２】冷蔵庫の冷凍サイクルを表す図である。

【図３】機械室カバー１３を外した状態の冷蔵庫の背面
下部の図である。

【図４】本願発明にかかるサービスバルブを示す図であ
る。

【図５】本願発明にかかるサービスバルブの断面図であ
る。

【図６】配管に穿孔し、冷媒を回収する作業を示す図で
ある。

【図７】穿孔部分の配管端部を切断した配管を示す図で
ある。

【図８】配管端部にろう付けによりサービスバルブを取
り付けた状態を示す図である。

【図９】配管端部にフレアナットによりサービスバルブ
を付けた図である。

【図１０】穿孔部分のサイクル中の配管を切断した図で
ある。

【図１１】切断した配管にサービスバルブを付けた図で
ある。

【図１２】冷媒入れ替え作業を示す流れ図である。

【図１３】他の方法による冷媒入れ替え作業を示す流れ
図である。

【図１４】冷媒入れ替え作業の構成図である。

【図１５】冷媒入れ替え作業の構成図である。

【図１６】冷媒入れ替え作業の構成図である。

【図１７】冷媒回収口を穿孔する状態を示す断面図であ
る。

【図１８】冷媒回収口を有する圧縮機を示す図である。

【図１９】冷媒回収口を介しての冷媒回収状態を示す図
である。

【図２０】冷媒回収口及びサービスバルブを介しての冷
媒再封入および再回収状態を示す図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、３…減圧装置、４…蒸発器、
５…サクションパイプ、６…ドライヤ、７…庫外ファ
ン、８…冷蔵室、９…野菜室、10…冷凍室、11…冷蔵
庫、12…開閉扉、13…機械室カバー、14…機械室、15…
冷媒封入管、16…圧縮機起動コンデンサ、17…サービス
バルブ、18…接続部、19，20…安全キャップ、21…スピ
ンドル、22，26…Ｏリング、23…穴、24…バネ、25…中
心軸、27…コア、28，29…接続口、30…パーシング用プ
ライヤ、31…穿孔針部分、32，42…サービスチューブ、
33，36，38…配管、34…穿孔、35…冷媒封入管先端部、
37…フレアナット、39…配管接続部、40…サービス配
管、41…六角レンチ、43…接続部、44…取り付け具、45
…配管、46，49…接続具、47…冷媒回収口、48…安全キ
ャップ、50…サービスチューブ、52…冷媒封止隔壁、53
…突起体、55…ハンドル、56…パッキン、57…配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者店網太一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者市本和久栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧装置，蒸
発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒を、この冷
媒を封入した配管を使用して入れ替える冷媒入れ替え方
法において、前記配管の端部より前記冷媒を回収し、この端部の代わ
りにサービスバルブを取り付け、このサービスバルブよ
り冷媒を封入することを特徴とする冷媒入れ替え方法。
【請求項２】少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧装置，蒸
発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒を、この冷
媒が流れる配管を使用して入れ替える冷媒入れ替え方法
において、前記配管より前記冷媒を回収し、この配管の回収部分に
サービスバルブを取り付け、このサービスバルブより冷
媒を封入することを特徴とする冷媒入れ替え方法。
【請求項３】少なくとも圧縮機，凝縮器，減圧装置，蒸
発器を接続してなる冷凍サイクルの作動冷媒を、この冷
媒を回収する冷媒回収口を使用して入れ替える冷媒入れ
替え方法において、前記冷媒回収口より前記冷媒を回収し、前記冷媒回収口
にサービスバルブを取り付け、このサービスバルブより
冷媒を封入することを特徴とする冷媒入れ替え方法。
【請求項４】前記配管又はこの配管の冷媒回収部分若し
くはサービスバルブ取り付け部分に、着色又は該当部で
ある旨の表示のいずれかを施しておくことを特徴とする
請求項１又は２記載の冷媒入れ替え方法。
【請求項５】前記配管は、低圧配管であることを特徴と
する請求項１，２又は４記載の冷媒入れ替え方法。
【請求項６】可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成
分からなる可燃性冷媒を封入してなる冷凍サイクルを有
する請求項１乃至５の何れか１項に記載の冷媒入れ替え
方法。