JP2001280763A

JP2001280763A - 冷凍・空調装置

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Publication number: JP2001280763A
Application number: JP2000092852A
Authority: JP
Inventors: Osamu Morimoto; 修森本; Tomohiko Kasai; 智彦河西; Hirobumi Takashita; 博文高下; Fumitake Unezaki; 史武畝崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-10
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP3799947B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄剤を用いた配管洗浄では、洗浄剤を多量に
準備する必要があるとともに、配管内の洗浄剤を回収す
るのに時間がかかる。また、複数の室内ユニットを接続
するマルチ型冷凍・空調装置では、洗浄の際に、前記各
室内ユニットの接続配管の洗浄が不十分になる可能性が
あるという課題があった。【解決手段】圧縮機、熱源側熱交換器等により構成され
る室外機ユニットと、負荷側熱交換器等により構成され
る室内機ユニットと、絞り手段とを備え、前記室外機ユ
ニットと前記室内機ユニットとを運転した経歴のある液
管とガス管とで接続してなる冷凍・空調装置において、
前記液管と前記ガス管に液もしくは気液二相冷媒を流す
制御手段を有し、冷凍サイクル内に充填された冷媒を用
いて、前記液管と前記ガス管を液もしくは気液二相冷媒
で洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、前の冷媒、冷凍
機油（第１の冷媒、冷凍機油）で使用した既設の延長配
管および既設の負荷側熱交換器のうち少なくとも一方を
再使用する冷凍・空調装置に関し、該冷凍・空調装置を
新たに使用する冷媒、冷凍機油（第２の冷媒、冷凍機
油）の冷媒で洗浄して使用するようにした冷凍・空調装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３０、特開平11‐083247号公報に記載
の既設の延長配管（既設の配管）の洗浄方法を示す図で
ある。図３０において、１は圧縮機、２はサブ熱交換
器、３は四方弁、４ａは第一搬送熱交換器、４ｂは第二
搬送熱交換器、５ａ〜５ｄはブリッジ整流回路、６は感
温式膨張弁、７は熱交換器であり、これらを接続して熱
ポンプ回路１０３を構成する。また、８は異物分離器、
９ａ〜９ｄは逆止弁、１０、１１、１２は開閉弁、１０
１は既設の液管、１０２は既設のガス管、１３はタンク
であり、これらにより洗浄回路１０４を構成する。

【０００３】既設の液管１０１および既設のガス管１０
２を洗浄する動作について説明する。四方弁３を実線の
向きにした後、圧縮機１を起動する。圧縮機１を吐出し
た高温の冷媒ガスは、サブ熱交換器２にてある熱量を放
熱し、四方弁３を介して第一搬送熱交換器４ａで凝縮す
る。この凝縮した冷媒液もしくは気液二相冷媒は、ブリ
ッジ回路５ａを流れて異物分離器８内の熱交換器７に至
る。冷媒は熱交換器７を流れる際に、洗浄回路中を流れ
回収した異物を含む洗浄剤を加熱・蒸発させるととも
に、自身は冷却されて過冷却した液冷媒となる。この液
冷媒は感温式膨張弁６で低圧まで絞られて低温の気液二
相状態となり、ブリッジ回路５ｃを流れて第二搬送熱交
換器４ｂを流れ蒸発・気化し、四方弁３を介して圧縮機
１へ戻る。

【０００４】以上のように冷媒が熱ポンプ回路１０３上
を流れた場合には、洗浄回路１０４において、第二搬送
熱交換器４ｂ内には洗浄剤が凝縮液化し、やがて第二搬
送熱交換器内は洗浄液で満たされるようになる。この
時、熱ポンプ回路１０３上では、第二搬送熱交換器４ｂ
内で蒸発しきれなかった液冷媒が圧縮機１へ吸入され
て、吐出温度が低下するので、この温度低下が所定値以
下になった場合には、四方弁３を破線の向きに切り替え
る。

【０００５】四方弁３が破線の向きに切り替わった場合
の熱ポンプ回路１０３の冷媒の流れについて説明する。
圧縮機１を吐出した高温の冷媒は、サブ熱交換器２であ
る熱量を放熱し、四方弁３を介して第二搬送熱交換器４
ｂで凝縮する。この凝縮した冷媒液もしくは気液二相冷
媒は、ブリッジ回路５ｄを流れて異物分離器８内の熱交
換器７に至る。冷媒は熱交換器７を流れる際に、洗浄回
路中を流れ回収した異物を含む洗浄剤を加熱・蒸発させ
るとともに、自身は冷却されて過冷却した液冷媒とな
る。この液冷媒は感温式膨張弁６で低圧まで絞られて低
温の気液二相状態となり、ブリッジ回路５ｂを流れて第
一搬送熱交換器４ａを流れ蒸発・気化し、四方弁３を介
して圧縮機１へ戻る。

【０００６】ここで、洗浄回路１０４では、第二搬送熱
交換器４ｂ内の洗浄剤が加熱され一部気化し、洗浄液が
逆止弁９ｄを介して第二搬送熱交換器４ｂから流出す
る。流出した洗浄液は液管１０１およびガス管１０２を
流れると共に、該配管中の鉱油等の異物を溶解し、異物
分離器８に流入する。異物を溶解した洗浄液は、熱交換
器７から吸熱して気化し異物を分離後、低温となってい
る第一搬送熱交換器４ａ内で凝縮・液化する。

【０００７】かかる動作によって、第一搬送熱交換器４
ａと第二搬送熱交換器４ｂとが交互に洗浄液を溜める動
作と洗浄液を放出する動作を所定の間繰返し行い、既設
の液管１０１およびガス管１０２を洗浄する。洗浄運転
後は、洗浄液をタンク１３に回収し、洗浄を終了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の洗浄方法
は、配管内を完全に洗浄剤で満たすため、洗浄剤を多量
に準備する必要がある。特に、クロロフルオロカーボン
系（CFC系）冷媒やハイドロクロロフルオロカーボン系
（HCFC系）冷媒の冷凍機油として用いられる鉱油を洗浄
するためには、HCFC系の洗浄剤を用いる必要があり、環
境上、問題がある。また、配管内に液状態で存在する洗
浄剤を概ね回収する場合でも、洗浄剤の回収に時間がか
かる。また、１台の室外ユニットに対し、複数の室内ユ
ニットを接続するマルチ型冷凍・空調装置では、洗浄の
際に、洗浄剤を前記各室内ユニットと接続する冷媒配管
の１本ずつに流すための流量制御手段がなく、前記各室
内ユニットの高低差、接続配管長のアンバランスによっ
て、前記各室内ユニットの接続配管の洗浄が不十分にな
る可能性があるという課題があった。

【０００９】この発明は、前記の問題点を解消するため
になされたものであり、既設配管や既設室内ユニットを
用いる冷凍・空調装置において、既設配管や既設室内ユ
ニットの洗浄に関し、環境に配慮しつつ、洗浄剤の回収
の必要がなく、制御が容易であり、洗浄効率の高い、洗
浄が迅速で、さらに、洗浄の信頼性が高い冷凍・空調装
置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に関わ
る冷凍・空調装置は、圧縮機、熱源側熱交換器等により
構成される室外機ユニットと、負荷側熱交換器等により
構成される室内機ユニットと、室内機ユニットもしくは
室外機ユニットの少なくとも一方に設けた絞り装置と、
室外機ユニットと室内機ユニットを接続する液管、ガス
管と、を備え、液管及びガス管、並びに室内機ユニット
のうち少なくとも一方が第1の冷媒、冷凍機油で使用し
たものの再使用である冷凍・空調装置において、第１の
冷媒、冷凍機油とは相違する第２の冷媒、冷凍機油を使
用するに際して、制御手段により、第２の冷媒を液もし
くは気液二相とし、該液もしくは気液二相の第２の冷媒
で前記再使用部分を洗浄するものである。

【００１１】本発明の請求項２に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１の冷凍・空調装置において、異物回収器と
冷媒熱交換器を有する洗浄回路を備えたものである。

【００１２】本発明の請求項３に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１または請求項２の冷凍・空調装置におい
て、負荷側熱交換器をバイパスするバイパス回路と、前
記バイパス回路の冷媒流量を制御する流量制御手段を設
けたものである。

【００１３】本発明の請求項４に関わる冷凍、空調装置
は、請求項３の冷凍・空調装置において、流量制御手段
に、ロ−タリ−バルブを使用するものである。

【００１４】本発明の請求項５に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷凍
・空調装置において、複数の負荷側熱交換器を備え、前
記負荷側熱交換器の接続配管である枝管は、１本ずつに
液もしくは気液二相冷媒を順次流して洗浄するものであ
る。

【００１５】本発明の請求項６に関わる冷凍・空調装置
は、前記負荷側熱交換器の接続配管である枝管に、１本
ずつ液もしくは気液二相冷媒を順次流して洗浄する場
合、他の負荷側熱交換器の枝管には、小量の冷媒を流す
ものである。

【００１６】本発明の請求項７に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、複数の負荷側熱交換器を備え、前
記負荷側熱交換器の接続配管である枝管の洗浄は、前記
枝管をグル−プに分けて液もしくは気液二相冷媒で洗浄
するものである。

【００１７】本発明の請求項８に関わる冷凍・空調装置
は、請求項７記載の冷凍・空調装置において、洗浄する
枝管の配管断面積の和がほぼ等しくなるようにグル−プ
分けするものである。

【００１８】本発明の請求項９に関わる冷凍・空調装置
は、請求項７記載の冷凍・空調装置において、負荷側熱
交換器の容量の和がほぼ等しくなるようにグル−プ分け
するものである。

【００１９】本発明の請求項１０に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の開度を各負荷側熱
交換器の容量に応じた固定開度としたものである。

【００２０】本発明の請求項１１に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の開度を負荷側熱交
換器の接続配管である枝管で生じる圧力損失以上の圧力
損失がつく固定開度とすること、または、そのような固
定絞りを設けるものである。

【００２１】本発明の請求項１２に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の上流の圧力、下流
の圧力と流量制御手段の開度とから冷媒流量を算出し、
流量制御手段の開度を補正するものである。

【００２２】本発明の請求項１３に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄は、液管から
ガス管に向けて液もしくは気液二相冷媒を流すものであ
る。

【００２３】本発明の請求項１４に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄は、ガス管か
ら液管に向けて液もしくは気液二相冷媒を流すものであ
る。

【００２４】本発明の請求項１５に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄途中におい
て、冷媒の流れの向きを反転させるものである。

【００２５】本発明の請求項１６に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項１５の冷凍・空調装置におい
て、洗浄途中において、洗浄する冷媒に相溶な油を流す
ものである。

【００２６】本発明の請求項１７に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項１５の冷凍・空調装置におい
て、洗浄途中において、洗浄する冷媒に非相溶もしくは
わずかに相溶で、粘度が残留する油よりも低い油を流す
ものである。

【００２７】本発明の請求項１８に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１７記載の冷凍・空調装置において、洗浄
途中において、洗浄する冷媒に相溶もしくは非相溶な油
を流す時には、該油を冷媒ガスと共に循環させた後に、
液もしくは気液二相冷媒を流すものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１を示す冷媒回路図を図１に示す。図１において、１
は圧縮機、３は四方弁、１４は熱源側熱交換器、１５は
アキュムレ−タ、１０６は開閉弁３４を有しホットガス
を導入するバイパス回路でありこれらによって室外機ユ
ニット５０を構成する。また、１６ａ、１６ｂは絞り装
置、１７ａ、１７ｂは負荷側熱交換器（室内熱交換器）
であり、これらによって室内機ユニット５１ａ、５１ｂ
を構成する。なお、室内機ユニットはａ、ｂの２系統を
持つマルチ式空調機を示している。室外機ユニット５０
と室内機ユニット５１は既設の液管１０１（Ａ〜Ｂ）お
よび既設のガス管１０２（Ｃ〜Ｄ）で接続される。この
際、既設の液管１０１の配管端部Ａ、Ｂは、それぞれ、
室外ユニット５０の熱源側熱交換器１４側の配管端部、
室内機ユニット５１の絞り装置１６側の配管端部と接続
し、既設のガス管１０２の配管端部Ｃ、Ｄは、それぞ
れ、室外ユニット５０の四方弁３側の配管端部、室内機
ユニット５１の負荷側熱交換器１７側の配管端部と接続
する。これらで冷凍サイクルの冷媒回路を構成する。但
し、室内機ユニット５１は、既設のものを使用してもよ
く、室内機ユニット５１は２系統に限らず、３系統以上
でも、さらに１系統でもよい。４０、４１は、それぞれ
圧縮機１の吐出圧力、吸入圧力を検知する圧力センサ、
４２は吐出温度を検知する温度センサ、１１０は圧縮機
の容量および熱源側熱交換器の容量等を決定、制御する
制御器である。

【００２９】この冷凍サイクルでは、例えば、R４０７C
のようなハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒を
使用する。また、既設配管１０１、１０２には、Ｒ２２
のようなハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）
系冷媒や、Ｒ５０２のようなクロロフルオロカーボン
（ＣＦＣ）系冷媒を使った冷凍サイクルの潤滑油として
用いられる鉱油がハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）
系冷媒に対する残留異物として既設配管１０１、１０２
内に存在する（既設の室内機ユニット５１使用時は室内
機ユニット５１にも存在する）。残留した鉱油が、ＨＦ
Ｃ系冷媒の冷凍機油として用いられるエステル油のよう
な合成油と混合すると、冷凍機油の冷媒への溶解度が変
化し、二相分離温度が上昇することから、圧縮機１の潤
滑性が悪化したり、アキュムレータ１５から圧縮機１へ
の返油ができず問題になる。このため、このような問題
がない鉱油の残留量を予め試験的に決定しておき、その
鉱油の残留量を洗浄の目標とする。

【００３０】既設配管である液管１０１とガス管１０２
を洗浄する場合には、前記冷媒回路へ必要量の、例えば
Ｒ４０７Ｃのような冷媒を封入し、四方弁３を実線の向
きに切替え、圧縮機１を起動する。圧縮機１を吐出した
ガス冷媒は、熱源側熱交換器１４で熱交換し、高圧の液
もしくは二相冷媒となって液管１０１を流れる。液管１
０１を流れた冷媒は、絞り装置１６ａ，１６ｂによって
低圧の二相状態となって負荷側熱交換器１７ａ，１７ｂ
およびガス管１０２を流れ四方弁３を介してアキュムレ
ータに流れ込む。

【００３１】このように冷媒が流れた際に、液もしくは
二相状態の冷媒はせん断力によって、配管内壁面に付着
した鉱油を壁面より分離し、その分離した鉱油を冷媒液
中もしくは気液の界面を浮遊させながら輸送する。図２
に、配管内をガスの状態で洗浄した場合と、気液二相状
態で洗浄した場合の残油量を比較する。図２から、気液
二相状態で洗浄した場合の方が、残油量が少なく、洗浄
に適していることがわかる。一定時間、既設配管を洗浄
した後、既設配管から回収された鉱油は、アキュムレー
タ１５の底部に滞留するので、開閉弁３５を開いて回収
する。なお、アキュムレータ１５に液冷媒がある場合に
は、鉱油が液冷媒の気液界面に浮くため、開閉弁３４に
よりバイパス回路１０６を開きホットガスをアキュムレ
ータ１５に導くこと、熱源側熱交換器１４を最大容量と
すること、絞り装置１６ａ，１６ｂをより絞って運転す
ること、を適宜選択してアキュムレータ１５の液冷媒を
予め蒸発させてから鉱油を回収することが望ましい。

【００３２】従って、冷凍サイクル内に充填した冷媒に
よって配管内を洗浄した後、そのまま冷凍・空調運転を
行うことができるので、工事を簡略化することができる
とともに、スム−ズに冷凍・空調運転に移ることができ
る。

【００３３】次に、洗浄運転時の制御器１１０の制御に
ついて図３の制御ブロック図で説明する。図１の冷媒回
路において、洗浄用の冷媒を液または二相状態とするた
めに、図３に示すように、制御器１１０は、圧力センサ
４０、４１及び温度センサ４２の検出値により、圧縮機
１の運転周波数、絞り装置１６の開度、熱源側熱交換器
１４の容量（熱交換器自体の容量及びファン回転数
等）、開閉弁３４の開度および負荷側熱交換器の容量
（熱交換器自体の容量及びファン回転数等）を決定、制
御する。一般的な制御として圧力センサ４０、４１によ
り、圧縮機１の運転周波数、絞り装置１６の開度、熱源
側熱交換器１４の容量（熱交換器自体の容量及びファン
回転数等）の設定、制御の例を説明する。図４はこの制
御のフロ−チャ−トである。図４において、ステップ１
（以下Ｓ１と記載する）で熱源側熱交換器１４の容量Ａ
Ｋ１４を予め設定した容量に設定する。このＡＫ１４の
設定容量は外気温度、冷媒配管長等の条件によって適宜
変更してもよい。Ｓ２で圧力センサ４０、４１から圧縮
機１の吐出圧力Ｐｄ、圧縮機の吸入圧力Ｐｓを検知す
る。Ｓ３で予め設定しておいた目標吐出圧力Ｐｄｍと吐
出圧力Ｐｄの差ΔＰｄ、目標吸入圧力Ｐｓｍと吸入圧力
Ｐｓの差ΔＰｓを算出する。これらの算出値により、Ｓ
４で圧縮機の運転周波数の補正値ΔＦｃｏｍｐと絞り装
置１６の補正値ΔＡ１６を算出し、それぞれ算出値によ
り制御して、Ｓ１に戻る。なお、図４のａ、ｂ、ｃ、ｄ
は定数である。

【００３４】また、圧縮機の吐出温度の過昇温及び液バ
ック防止のために、図５のフロ−チャ−トに示すよう
に、下記の制御をする。Ｓ１１では、温度センサ４２に
より圧縮機吐出温度Ｔｄ、圧力センサ４２から圧縮機吐
出圧力Ｐｄを検知する。Ｓ１２では、予め設定しておく
吐出温度の上限値Ｔｄｍａｘと吐出温度の検出値Ｔｄと
を比較し、Ｔｄ＜Ｔｄｍａｘの場合はＳ１３へ移り熱源
側熱交換器１４の容量の変更を行わない。Ｔｄ＞Ｔｄｍ
ａｘの場合は、Ｓ１４へ移りＴｄｍａｘとＴｄの差に応
じて、熱源側熱交換器１４の容量の補正値ΔＡＫ１４を
算出し、制御する。Ｓ１５ではＴｄ−Ｔｓａｔ（吐出過
熱度であり、飽和温度Ｔｓａｔは圧縮機吐出圧力Ｐｄか
ら推定する）と予め設定しておく吐出過熱度の最小値Δ
ＴＳＨを比較し、Ｔｄ−Ｔｓａｔ＞ΔＴＳＨの場合はＳ
１６へ進み熱源側熱交換器１４の容量の変更は行わな
い。Ｔｄ−Ｔｓａｔ＜ΔＴＳＨの場合は、圧縮機への液
バックが大きいとしてＳ１７へ進み、熱源側熱交換器１
４の容量ＡＫ１４と予め設定しておく最小値ＡＫｍｉｎ
とを比較し、ＡＫ１４＞ＡＫｍｉｎの場合は、Ｓ１８へ
移り、熱源側熱交換器１４の容量の補正値ΔＡＫ１４を
求め、制御する。ＡＫ１４＜ＡＫｍｉｎの場合は、Ｓ１
９へ移り、開閉弁３４の開度の補正値ΔＡ３４を求め、
制御する。なお、図５のｅ、ｆ、ｇは定数である。

【００３５】前記は、既設の液管１０１、既設のガス管
１０２の洗浄とともに既設の室内機ユニット５１も洗浄
可能とした場合（室内機ユニット５１のみが既設の場合
は室内機ユニット５１を洗浄）であったが、室内機ユニ
ット５１を新規に設置する場合には、図６のように室内
機ユニット５１をバイパスする室内機バイパス回路１０
７を設置し、洗浄時、開閉弁３０、３１を閉じ、流量制
御手段である流量制御弁３２を開き、絞り装置１６ａ，
１６ｂおよび室内熱交換器１７ａ，１７ｂをバイパスし
て液管１０１およびガス管１０２を洗浄後、開閉弁３
０、３１を開き、流量制御弁３２を閉じれば、室内機ユ
ニット５１を新設し、既設の液管１０１およびガス管１
０２のみを洗浄することも可能である。洗浄運転時にお
ける洗浄用の冷媒を液または二相状態とするための制御
器１１０の制御については、図６の冷媒回路において、
制御器１１０は、圧力センサ４０、４１及び温度センサ
４２の検出値により、圧縮機１の運転周波数、熱源側熱
交換器１４の容量（熱交換器自体の容量及びファン回転
数等）および開閉弁３４の開度を決定、制御する。

【００３６】また、本実施の形態では、冷凍サイクル内
に充填する冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いる例を示した
が、そのまま冷凍・空調運転を行う冷媒で、環境に配慮
した冷媒であればＨＦＣ系冷媒に限らなくてもよく、例
えば、プロパン系やイソブタン系のハイドロカーボン
（ＨＣ）系冷媒でもよい。また、絞り装置１６を室内機
ユニット５１側に設けたが、室外機ユニット５０側で、
熱源側熱交換器１４の下流に設けてもよい。

【００３７】実施の形態２．図７は、本発明の実施の形
態２を示す冷媒回路図である。図中、実施の形態１と同
一部分には、同一の記号を付し、説明を省略する。図７
において、１９は油分離器、２０は異物回収器、２１は
減圧装置、２２は冷媒熱交換器、２３は油戻し回路、２
４、２５，２６，２７，２８，２９は開閉弁であり、こ
れらを配管接続して、洗浄回路である洗浄ユニット５２
を構成する。洗浄ユニット５２は、既設の液管１０１の
配管端部Ａ、既設のガス管１０２の配管端部Ｃ及び室外
ユニット５０の両配管端部間に配管接続される。

【００３８】既設配管である液管１０１とガス管１０２
を洗浄する場合には、前記冷媒回路へ必要量の冷媒を封
入し、四方弁３を実線の向きに切替え、開閉弁２６、２
９を閉とし、圧縮機１を起動する。圧縮機１を吐出した
ガス冷媒は、熱源側熱交換器１４で熱交換し、ここで適
度の熱量を放熱し、開閉弁２４を経て、洗浄ユニット５
２に入り、油分離器１９に至る。油分離器１９では、新
しくユニット内に充填された冷凍機油を分離し、分離し
た冷凍機油を油戻し回路２３、開閉弁２７を経て、室外
ユニット５０へ戻す。油分離器１９で油を分離したガス
冷媒は、冷媒熱交換器２２で凝縮して液もしくは気液二
相状態の冷媒となって、開閉弁２５を経て既設の液管１
０１を流れる。液管１０１を流れた冷媒は、絞り装置１
６ａ、１６ｂによって低圧の二相状態となって負荷側熱
交換器１７ａ、１７ｂおよび既設のガス管１０２を流れ
ると共に、液もしくは二相状態の冷媒のせん断力によっ
て、配管内壁面に付着した鉱油を壁面より分離し、その
分離した鉱油を冷媒液中もしくは気液の界面を浮遊させ
ながら輸送する。既設のガス管１０２を流れた気液二相
冷媒は、開閉弁２８を経て洗浄ユニット５２に入り、減
圧装置２１で若干絞られた後、冷媒熱交換器２２で油分
離器１９から流出した高温の冷媒と熱交換し、自身は蒸
発気化して異物回収器２０へ流れる。異物回収器２０で
は、既設配管である液管１０１およびガス管１０２から
回収した鉱油を分離し、開閉弁２７を経て冷媒のみを室
外ユニット５０へ戻す。

【００３９】よって、既存の配管内に残留している劣化
した冷凍機油を回収し、洗浄後、回収した冷凍機油が再
び冷媒回路内に散乱することを防止することができる。
また、洗浄運転中に必要な液もしくは気液二相状態の冷
媒を冷媒熱交換器２２を使用することで得ることができ
るので、熱源側熱交換器１４、負荷側熱交換器１７のフ
ァンの駆動動力やファンの制御が不必要であり、経済的
であり、制御も簡易である。

【００４０】また、図８には、液管１０１からガス管１
０２の向きに冷媒を流した場合の冷媒の流れ方向の乾き
度の変化を、図９には、液管１０１からガス管１０２の
向きに冷媒を流した場合の冷媒の流れ方向の配管内の圧
力の分布を示す。図８から、液管１０１での冷媒の乾き
度の変化が大きく、ガス管１０２での乾き度の変化は小
さいことがわかる。さらに、図９から、圧力の変化は液
管１０１で大きいことがわかる。一般に同一流量におい
て配管での圧力損失は乾き度が小さいほど小さくなるの
で、配管が細くガス管１０２よりも流路抵抗が大きくな
る液管１０１で、冷媒の乾き度を小さくするれば、圧力
損失は小さくなる。冷凍サイクル内に充填した冷媒充填
量が一定の場合、液管１０１側からガス管１０２側に流
す場合の配管中の平均の乾き度はガス管１０２側から液
管１０１側へ冷媒を流した場合の配管中の平均の乾き度
よりも小さく、液管１０１からガス管１０２の向きに冷
媒を流すことによって、ガス管１０２から液管１０１の
向きに冷媒を流した場合よりも圧力損失を小さくするこ
とができる。従って、液管１０１からガス管１０２へ洗
浄することにより、配管全体の圧力損失を支配する液管
１０１での冷媒の乾き度を小さくすることで圧力損失を
低減でき、冷媒流量をより大きくし洗浄時間を短縮する
ことができる。

【００４１】前記は、既設の液管１０１、既設のガス管
１０２の洗浄とともに既設の室内機ユニット５１も洗浄
可能とした場合（室内機ユニット５１のみが既設の場合
は室内機ユニット５１を洗浄する）であったが、室内機
ユニット５１を新規に設置する場合には、図１０に示す
ように、負荷側熱交換器１７および絞り装置１６をバイ
パスする室内機バイパス回路１０８を設け、このバイパ
ス回路１０８上に流量制御手段である流量制御弁３２を
設けると共に、既設の液管１０１と絞り１６の間に開閉
弁３０と、既設のガス管１０２と負荷側熱交換器１７の
間に開閉弁３１を設けることにより、室内機ユニット５
１を新設し、既設の液管１０１およびガス管１０２のみ
を洗浄することも可能である。

【００４２】また、負荷側熱交換器１７および絞り装置
１６をバイパスする室内機バイパス回路１０８と、この
バイパス配管１０８上に設けた流量制御弁３２と、液管
１０１と絞り１６の間の開閉弁３０と、ガス管１０２と
負荷側熱交換器１７の間の開閉弁３１とにより構成され
るバイパスユニット５３において、流量制御弁３２およ
び開閉弁３０、３１の変わりに、図１１に示すロータリ
ーバルブを使用すると、洗浄の信頼性を高めることがで
きる。つまり、ロータリーバルブを、駆動モータ４３、
ギヤ４４、第一弁４５、第二弁４６等で構成し、第一弁
４５のリフト量で挟部４７の開度調節し、配管１０３ｂ
と１０３ｄの間の流路抵抗を変更する。この時、配管１
０３ｂおよび１０３ｄは、配管１０３ａ、１０３ｃをは
完全に分離された状態となっている。また、第一弁４５
の下面と第二弁４６の上面とが接した場合、第一弁４５
と第二弁４６は一体となって回転し、配管１０３ｂと１
０３ｄを閉塞し、配管１０３ａと１０３ｂが孔４８を介
して流路を形成すると共に、配管１０３ｃと１０３ｄが
孔４９を介して流路を形成する。このロータリーバルブ
の配管１０３ａを負荷側熱交換器のガス管側と接続し、
配管１０３ｃを絞り装置１６と接続する。また、室内機
バイパス回路１０８の一端を配管１０３ｂ、他端を１０
３ｄと接続する。

【００４３】洗浄の際には、配管１０３ｂと配管１０３
ｄを前記挟部４７を介して接続し、挟部４７の開度を調
節しながら液管１０１およびガス管１０２を洗浄する。
また、洗浄終了後は、前記第一弁４４をリフトし、第一
弁４５と第二弁４６を回転し、配管１０３ａと配管１０
３ｂとを流通させると共に、配管１０３ｃと配管１０３
ｄとを流通させることによって、通常の冷凍・空調運転
を行う。このことによって、バイパスユニット５３を安
価に製造できると共に、開閉弁３０、３１を閉じて洗浄
する際の、メイン冷媒配管（既設の液管１０１、既設の
ガス管１０２に接続している主管）の枝管における室内
機バイパス回路１０８への分岐部（Ｅａ、Ｅｂ、Ｆａ、
Ｆｂ）から開閉弁３０、３１までの盲腸配管部への異物
の溜まり込みを防止し、洗浄の信頼性を高めることがで
きる。このロ−タリバルブは、実施の形態１の図６の冷
媒回路にも利用できる。

【００４４】また、洗浄ユニット５２は、既設配管１０
１、１０２、室内機ユニット５１を洗浄後は、開閉弁２
４，２５，２７，２８を閉じ、開閉弁２４，２５，２
７，２８を該冷凍・空調装置の一部として残した状態で
取外し（開閉弁２６，２９は開として残す）、他の冷凍
・空調装置の既設配管洗浄時に使用してもよい。また、
本実施の形態でも、絞り装置１６を室内機ユニット５１
側に設けたが、室外機ユニット５０側で、熱源側熱交換
器１４の下流に設けてもよい。なお、本実施の形態にお
いても、制御器により洗浄冷媒を液もしくは気液二相冷
媒に制御する。

【００４５】実施の形態３．実施の形態３は、複数の室
内機ユニット５１の洗浄に関するもので、その他の点は
実施の形態１、２と同様である。図１２は、図１、図１
０に示すような冷媒回路構成において、負荷側熱交換器
１７の接続台数の変化に対する負荷側熱交換器１７の接
続配管（既設の液管１０１と既設のガス管１０２にそれ
ぞれ接続されている主管間の接続配管で、負荷側熱交換
器１７が接続されている枝管）トータルの流路断面積お
よび単位断面積当りの冷媒流量の変化を示す。図１２か
ら、負荷側熱交換器１７の接続台数の増加に合せて負荷
側熱交換器１７と接続する配管トータルの流路断面積が
増大し、この結果、これら複数の配管１本ずつに流れる
冷媒流量が減少するので、配管１本ずつを洗浄すること
により、洗浄に必要な冷媒流量を確保することが可能で
ある。

【００４６】また、図１３には、主管１１１と各室内機
ユニット５１を接続する枝管１１２との接続部付近の洗
浄中の冷媒の流れの様子を示す。ここで主管１１１と
は、例えばガス管１０２に接続している配管で、複数の
負荷側熱交換器１７が分岐している配管であり、枝管１
１２とは、負荷側熱交換器１７を主管１１１に接続する
配管である。図１３のように、気液二相冷媒が枝管１１
２を上昇し主管１１１へ流入する場合には、枝管１１２
内の流動様式は、気泡流もしくは環状流のような流動様
式となる。このため、開閉弁３０、３１を閉じて枝管１
１２の流れを止めると、図１４に示すように、冷媒ガス
が浮力によって上昇し、冷媒液は主管１１１から枝管１
１２へ流れ込むようになる。この時、開閉弁３０、３１
を閉じる配管には、開閉弁３０、３１を完全に閉じず
に、少し開けて多少の冷媒流量を流すことによって、洗
浄配管への異物の逆流を防止することができる。また、
開閉弁３０、３１を閉じる配管への冷媒の寝込みによる
冷媒不足も解消できる。

【００４７】さらに、複数の配管を１本ずつ洗浄する場
合には、１本ずつ所定の時間洗浄してもよいが、始めに
洗浄した枝管と最後に洗浄した枝管を比較すると、始め
に洗浄した枝管の方が枝管上流の残油量が多く、冷媒中
を流れる鉱油が洗浄中の枝管に再付着する可能性が大き
くなるので、まず、所定の洗浄時間のうち、例えば、１
／３の時間洗浄し、次の配管を洗浄して再度初めの配管
を洗浄する等、配管１本ずつを数回に分けて洗浄しても
よく、このようにすることで各枝管について、洗浄のば
らつきを低減することができる。

【００４８】実施の形態４．図１５は、図1、図１０に
示す冷媒回路において、負荷側熱交換器１７の接続台数
の変化に対する負荷側熱交換器１７の接続配管（枝管）
トータルの流路断面積および単位断面積当りの冷媒流量
の変化を示す。ここで、負荷側熱交換器１７と接続され
る枝管の管径は全て等しいとすると、配管を洗浄する場
合、１本ずつ洗浄するよりも、洗浄に必要な冷媒流量が
確保できる配管をグルーピングして、各グループ毎に洗
浄する方が洗浄時間を短縮できる。つまり、予め試験室
で試験をして洗浄に必要な冷媒流量を設定し、即ち、単
位断面積当りの必要な冷媒流量を設定し、図１５から、
洗浄に必要な流量が得られるような台数ｎを設定し、ｎ
台を１グル−プとして洗浄することによって、即ち、洗
浄に必要な冷媒流量が得られる配管断面積で、かつ、グ
ル−ピングされる配管の断面積の和が等しくなるように
枝管をグル−プ分けして（1本で１グル−プの場合もあ
る）洗浄することによって、１度で複数の枝管を洗浄す
ることができるので、洗浄時間を短縮できる。さらに、
負荷側熱交換器１７の容量と該負荷側熱交換器１７と接
続される配管径とは図１６に示すような１対１の関係が
あるため、洗浄に必要な冷媒流量が得られる配管断面積
で、かつ、グル−ピングされる負荷側熱交換器１７の容
量の和が等しくなるように枝管をグル−プ分けしても同
様の効果を奏する。但し、グル−ピングされる配管の断
面積の和、負荷側熱交換器１７の容量の和が等しくなく
ても、洗浄に必要な冷媒流量が確保されるようにグル−
ピングしてもよい。

【００４９】また、洗浄に必要な冷媒流量は、配管の長
さ・配管径のアンバランス、洗浄時間、冷媒流量、油の
種類、鉱油の粘度等によって変化するので、グループ分
けの際には、予め、最適なグループ台数を選定しておく
ことが望ましい。

【００５０】また、図１６は、各負荷側熱交換器１７の
容量と、その負荷側熱交換器１７に接続される液管また
はガス管の枝管の管径の対比を示す。図１６に示すよう
に、一定の範囲内毎に、接続される配管径が決まってい
る。そこで、図16に示すように、負荷側熱交換器１７の
容量と配管径との間には1対１の関係が成立ち、かつ、
図１７に示すように、負荷側熱交換器１７の容量と洗浄
に必要な冷媒流量にも１対１の関係が成立つので、流量
制御弁３２の開度を負荷側熱交換器１７の容量によって
決まる固定開度とすると、配管径に応じた冷媒流量分配
を行うことができるので、各配管ごとに洗浄に必要な冷
媒分配が可能となる。つまり、流量制御弁３２の開度を
予め負荷側熱交換器１７の容量に応じた固定開度とする
ことで、配管の施工状態を調べることなく、洗浄に必要
な冷媒流量が得られるように冷媒分配量をコントロ−ル
することができる。従って、各グル−プ内での各枝管へ
分配される冷媒流量のアンバランスを小さくし、洗浄の
信頼性を容易に確保できる。なお、枝管上に流量制御弁
３２とは別の固定絞りを設けても同様の効果が得られ
る。

【００５１】また、図１８は、配管長さが異なるものが
同じグル−プにグル−ピングされた場合における、流量
制御手段である流量制御弁３２での圧力損失の変化に対
する該グル−プ内での平均冷媒流量と該グル−プでの最
小流量の変化とを示している。図１８に示すように、流
量制御弁３２での圧力損失が大きくなるとともに、最小
流量は平均流量に漸近し、枝配管の圧力損失とほぼ同等
の圧力損失ΔＰ（図に実線で示したΔＰ値）をつけた場
合には、平均流量のおよそ３分の２以上とすることが可
能である。従って、各グル−プ内での各枝管へ分配され
る冷媒流量のアンバランスを小さくし、洗浄の信頼性を
容易に確保することができる。なお、洗浄に必要な冷媒
流量が得られる圧力損失を予め求めておけば、流量制御
弁３２でつける圧力損失は枝管の圧力損失と同等以下で
もかまわない。さらに、グル−ピングされる配管の配管
径が異なる場合でも、枝配管の圧力損失とほぼ同等の圧
力損失ΔＰをつけた場合には、各枝管へ分配される冷媒
流量のアンバランスを小さくし、洗浄の信頼性を容易に
確保することができる。

【００５２】実施の形態５．図１９は、発明の実施の形
態５を示す冷媒回路図である。図中、１は圧縮機、３は
四方弁、１４は源側熱交換器、１５はアキュムレータで
あり、これらによって室外機ユニット５０を構成する。
１６は流量制御手段である絞り装置、１７は負荷側熱交
換器であり、これらによって室内機ユニットを構成す
る。１０１は、前記室外機ユニット５０と前記室内機ユ
ニットを接続する既設配管である液管、１０２は前記室
外機ユニット５０と前記室内機ユニットを接続する既設
配管であるガス管である。１９は油分離器、２０は異物
回収器、２１は減圧装置、２２は冷媒熱交換器、２３は
油戻し回路、２４、２５，２６，２７，２８，２９は開
閉弁であり、これらによって、洗浄ユニット５２を構成
する。さらに、３４、３５は、絞り装置１６の入口側、
出口側の温度センサを示す。

【００５３】既設配管である液管１０１とガス管１０２
を洗浄する場合には、前記冷媒回路へ必要量の冷媒を封
入し、四方弁３を実線の向きに切替え、開閉弁２６，２
９を閉として、圧縮機１を起動する。圧縮機１を吐出し
たガス冷媒は、熱源側熱交換器１４で熱交換し、ここで
適度の熱量を放熱し油分離器１９に至る。油分離器１９
では、新しくユニット内に充填された冷凍機油を分離
し、分離した冷凍機油を油戻し回路２３を介して室外機
ユニット５０へ戻す。油分離器１９で油を分離したガス
冷媒は、冷媒熱交換器２２で凝縮して液もしくは気液二
相状態の冷媒となって、液管１０１を流れる。液管１０
１を流れた冷媒は、絞り装置１６ａ，１６ｂによって低
圧の二相状態となって負荷側熱交換器１７ａ，１７ｂお
よびガス管１０２を流れると共に、液もしくは二相状態
の冷媒のせん断力によって、配管内壁面に付着した鉱油
を壁面より分離し、その分離した鉱油を冷媒液中もしく
は気液の界面を浮遊させながら輸送する。ガス管１０２
を流れた気液二相冷媒は、減圧装置２１で若干絞られた
後、冷媒熱交換器２２で油分離器１９から流出した高温
の冷媒と熱交換し、自身は蒸発気化して異物回収器２０
へ流れる。異物回収器２０では、既設配管である液管１
０１およびガス管１０２から回収した鉱油を分離し、冷
媒のみを室外機ユニット５０へ戻す。

【００５４】図２０は絞り装置１６ａおよび１６ｂの開
度の設定方法を示すフローチャートである。図２０に従
って、絞り装置１６ａおよび１６ｂの開度の設定方法を
説明する。以下の記載において、添え字のｉは、複数の
室内ユニットのｉ番目を示し、Pi1、Pi2は絞り装置１６
の入口側、出口側の圧力であり、温度センサ３４，３５
の検出値から飽和圧力として推定する。Aiは絞り装置１
６の開度であり、Ci、ｋｉは係数（定数）である。図２
０において、ステップ１（以下Ｓ１、Ｓ２…と記す）で
は、温度センサ３４、３５の検知値から圧力Pi1、Pi2を
推定する。Ｓ２では、差圧ΔPi＝ Pi1‐Pi2を算出す
る。Ｓ３では、各室内熱交換器を流れる配管の単位断面
当りの冷媒流量G i = Ci・Ai・√ΔPiを算出する。Ｓ４で
は、各室内機を流れる配管の単位断面積当りの冷媒流量
の平均値を算出する。Ｓ５では、各室内機を流れる配管
の単位断面積当りの冷媒流量の平均値Gmと先に算出した
冷媒流量G iとの差ΔG iを算出する。Ｓ６では、絞り装
置１６の開度の変更値Ai’を算出、制御する。Ｓ７で
は、洗浄運転終了時間を判断し、洗浄終了時間に達した
場合は絞り装置１６の制御を終了する。洗浄終了時間に
達しない場合には、絞り装置１６の開度を設定し、Ｓ１
に戻る。

【００５５】以上のように、絞り装置１６の開度を設定
することにより、配管長や配管径の違いによる枝管への
冷媒分配の不均一を低減し、配管長、配管径・高低差等
による各グループ内での配管への冷媒分配量のアンバラ
ンスを高精度に補正し、洗浄の信頼性を高めることがで
きる。図19の冷媒回路図は、負荷側熱交換器１７に室内
機バイパス配管のない例であるが、図10のようにバイパ
ス配管１０８を有する場合は、流量制御手段としての流
量制御弁３２を、その前後の圧力で前記の絞り装置１６
と同様に制御する。

【００５６】実施の形態６．図２１は、本発明の実施の
形態６を示す冷媒回路図である。図中、実施の形態１と
同一部分には、同一の記号を付し、説明を省略する。図
２１において、１９は油分離器、２０は異物回収器、２
１は減圧装置、２２は冷媒熱交換器、２３は油戻し回
路、２４、２５，２６，２７，２８，２９は開閉弁であ
り、これらによって洗浄ユニット５２を構成する。

【００５７】既設配管である液管１０１とガス管１０２
を洗浄する場合には、前記冷媒回路へ必要量の冷媒を封
入し、四方弁３を破線の向きに切替え、開閉弁２６，２
９を閉とし、圧縮機１を起動する。圧縮機１を吐出した
ガス冷媒は、四方弁を介し、開閉弁２７を経て油分離器
１９に至る。油分離器１９では、新しくユニット内に充
填された冷凍機油を分離し、分離した冷凍機油を油戻し
回路２３および開閉弁２４を介して室外ユニット５０へ
戻す。油分離器１９で油を分離したガス冷媒は、冷媒熱
交換器２２で凝縮して液もしくは気液二相状態の冷媒と
なって、開閉弁２８を経てガス管１０２を流れる。ガス
管１０２を流れた冷媒は、負荷側熱交換器１７ａ、１７
ｂと絞り装置１６ａ、１６ｂをバイパスし、バイパスユ
ニット５３ａ、５３ｂを流れ、流量制御弁３２ａ、３２
ｂによって若干絞られた後、液管１０１を流れるととも
に、液もしくは二相状態の冷媒のせん断力によって、配
管内壁面に付着した鉱油を壁面より分離し、その分離し
た鉱油を冷媒液中もしくは気液の界面を浮遊させながら
輸送する。液管１０１を流れた気液二相冷媒は、開閉弁
２５を経て洗浄ユニット５２に入り、減圧装置２１で若
干絞られた後、冷媒熱交換器２２で油分離器１９から流
出した高温の冷媒と熱交換し、自身は蒸発気化して異物
回収器２０へ流れる。異物回収器２０では、既設配管で
ある液管１０１およびガス管１０２から回収した鉱油を
分離し、冷媒のみを開閉弁２４を経て室外ユニット５０
へ戻す。

【００５８】図２２に冷媒の流れ方向に対する冷媒の圧
力の変化を示す。図２２から、圧力はガス管１０２部で
ほぼ一定値であり、圧力は液管１０１部で大きく低下す
ることがわかる。この結果、冷媒の流れ方向の温度分布
は、図２３に示すようにガス管１０２部で一様に高圧の
飽和温度になることがわかる。

【００５９】この結果、ガス管１０２には高温・高圧の
気液二相冷媒が流れるので、ガス管１０２中に残留する
鉱油の粘度を低減させ、冷媒のせん断力によってスムー
ズに移動させることができので、洗浄時間を低減するこ
とができる。

【００６０】なお、ヘッダ等による分岐管を使った枝管
の分岐では、図２４および図２５に示すような袋小路の
配管が存在する場合がある。このとき、冷媒を流す向き
が、図２４のように袋小路の先端に向かって垂直に流れ
る場合は、洗浄冷媒が袋小路の先端まで十分に行届かず
洗浄が不充分になる。そこで、図２５に示すように袋小
路の先端に向かって平行に冷媒を流入させ、液冷媒の慣
性力によって袋小路先端部まで液冷媒を飛ばすことで、
袋小路の洗浄を行うことが望ましい。ところが、既設の
冷媒配管の場合には、配管の施工状態が予めわからない
ことがあるので、図２６（図２７）に示すように、四方
弁３５を配置し（図２１の冷媒回路図に四方弁３５を配
管接続する）、冷媒の流れ方向を、洗浄途中で図２６か
ら図２７、または図２７から図２６のように反転させる
と、冷媒配管中に袋小路状の分岐管部を持つような冷媒
配管を洗浄する場合でも、十分に洗浄することができる
ので、洗浄の信頼性が高まる。また、熱源側熱交換器１
４は、既設配管での吸熱または放熱の加減から、高圧
側、もしくは、低圧側のどちらかに選択して使用するこ
とが望ましい。

【００６１】実施の形態７．図２８は、本発明の実施の
形態７を示す冷媒回路図である。図中、実施の形態１と
同一部分には、同一の記号を付し、説明を省略する。図
２８において、３６、３７、３８は開閉弁、３９は油タ
ンクであり、配管等を用いてもよい。油タンク３９内部
には、冷媒液に相溶な油を封入する。ここで油タンク３
９に封入する油は、室外ユニット５０に内蔵された圧縮
機１の冷凍機油と同じでも、異なってもかまわない。

【００６２】既設配管である液管１０１とガス管１０２
を洗浄する場合には、前記冷媒回路へ必要量の冷媒を封
入し、四方弁３を実線の向きに切替え、開閉弁２６、２
９、３７、３８を閉とし、開閉弁３６を開とし、圧縮機
１を起動する。圧縮機１を吐出したガス冷媒は、熱源側
熱交換器１４で熱交換し、ここで適度の熱量を放熱し油
分離器１９に至る。油分離器１９では、新しく室外ユニ
ット５０内に充填された冷凍機油を分離し、分離した冷
凍機油を室外ユニット５０へ戻す。油分離器１９で油を
分離したガス冷媒は、冷媒熱交換器２２で凝縮して液も
しくは気液二相状態の冷媒となって、液管１０１を流れ
る。液管１０１を流れた冷媒は、絞り装置１６ａ，１６
ｂと負荷側熱交換器１７ａ、１７ｂをバイパスし、バイ
パスユニット５３ａ、５３ｂを流れ、流量制御弁３２
ａ、３２ｂによって若干絞られた後、ガス管１０２を流
れるとともに、液もしくは二相状態の冷媒のせん断力に
よって、配管内壁面に付着した鉱油を壁面より分離し、
その分離した鉱油を冷媒液中もしくは気液の界面を浮遊
させながら輸送する。ガス管１０２を流れた気液二相冷
媒は、減圧装置２１で若干絞られた後、冷媒熱交換器２
２で油分離器１９から流出した高温の冷媒と熱交換し、
自身は蒸発気化して異物回収器２０へ流れる。異物回収
器２０では、既設配管である液管１０１およびガス管１
０２から回収した鉱油を分離し、冷媒のみを室外ユニッ
ト３０へ戻す。

【００６３】洗浄において、ある一定時間後において、
配管内に残留する鉱油の量が一定値以下になったと推定
される時間において、開閉弁３６を閉じ、開閉弁３７，
３８を開放することによって、油タンク３９内部の油を
既設配管である液管１０１およびガス管１０２へ導く。
この結果、油タンク３９から流出した油と液管１０１お
よびガス管１０２内部に残留する油とが混合し、冷媒液
への溶解度が増加し、配管内面に液膜状に残留する鉱油
が液冷媒に相溶な油とともに液冷媒に溶解するので、鉱
油の回収速度が増大する。図２９はこの効果を示した図
であり、横軸に洗浄時間、縦軸に配管内に残留する鉱油
の量をとっている。図中、ラインＡは、油タンク３９か
ら液冷媒に相溶な油を流さない場合の残油量であり、ラ
インＢは、洗浄開始後、適当な時間後に油タンク３９か
ら液冷媒に相溶な油を流した場合の残油量を示してい
る。図２９からわかるように、油タンク３９から液冷媒
に相溶な油を流した場合には、油タンク３９から液冷媒
に相溶な油を流さない場合に比べて、配管内に残留する
鉱油の量が同一量となるまでの洗浄時間が半分以下にな
ることがわかる。したがって、適当な時間に油タンク３
９から液冷媒に相溶な油を流すことで、目標の残油量ま
で洗浄する時間を短縮する効果がある。ここで、適当な
時間とは、例えば、洗浄によって配管内壁面に付着した
油が液滴状もしくは膜状となるまでの時間のことであ
る。

【００６４】ここで、油タンク３９内に予め充填してお
く油の量は、洗浄中に油タンク３９から油を投入する時
の液管およびガス管に残留する油の量を考えて、油タン
ク３９内の油と液管およびガス管に残留する油とが混合
した際に、この混合油が冷媒液にある程度の溶解性が確
保できる量とする。

【００６５】また、液管１０１およびガス管１０２の長
さが長い場合において、油タンク３９に封入する油を冷
媒液に相溶な油とすると、液管およびガス管中の鉱油と
該相溶な油とが直接接触する前に、該相溶な油に液冷媒
が溶解し、該相溶な油が希釈されるので、配管中に残留
する鉱油を溶解する効果が小さくなることがある。この
場合には、油タンク３９に封入する油を冷媒液に非相溶
な油とし、その油の粘度を配管中に残留する鉱油の粘度
よりも小さくすることで、該非相溶な油を液もしくは気
液二相冷媒とともに流しても該非相溶な油に冷媒が溶け
ることがなく、液管およびガス管内の鉱油と該非相溶な
油とを直接接触させて混合油とすることが可能となり、
さらに、この混合油は、もともと配管中に残留していた
鉱油の粘度よりも小さく流動性に富むので、液管および
ガス管中の鉱油をすばやく回収することができ、洗浄時
間を短縮することができる。

【００６６】さらに、油タンク３９に封入する油を液管
１０１およびガス管１０２へ導入する際には、冷媒熱交
換器２２をバイパスし、ガス冷媒と共に油タンク３９に
封入する油を液管１０１およびガス管１０２へ導くこと
で、油タンク３９内の油は液管１０１およびガス管１０
２の内壁面を薄い膜状になって流れ、液管１０１および
ガス管１０２内に存在する鉱油と一様に接触させること
が可能となるので、液管１０１およびガス管１０２内の
鉱油と油タンク３９に封入する油との混合油を気液二相
冷媒を使って回収することで、油タンク内に相溶な油を
充填した場合には液冷媒に溶解することで鉱油の洗浄速
度を上げることができる。また、油タンク内に非相溶で
液管１０１およびガス管１０２中に残留する鉱油の粘度
より小さな油を充填した場合には鉱油と該非相溶油の混
合油の粘度を下げ、流動性を向上させることで、洗浄速
度を上げることが可能となり、洗浄の信頼性を高めるこ
とができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の請求項１に関わる冷凍・空調装
置は、圧縮機、熱源側熱交換器等により構成される室外
機ユニットと、負荷側熱交換器等により構成される室内
機ユニットと、室内機ユニットもしくは室外機ユニット
の少なくとも一方に設けた絞り装置と、室外機ユニット
と室内機ユニットを接続する液管、ガス管と、を備え、
液管及びガス管、並びに室内機ユニットのうち少なくと
も一方が第1の冷媒、冷凍機油で使用したものの再使用
である冷凍・空調装置において、第１の冷媒、冷凍機油
とは相違する第２の冷媒、冷凍機油を使用するに際し
て、制御手段により、第２の冷媒を液もしくは気液二相
とし、該液もしくは気液二相の第２の冷媒で前記再使用
部分を洗浄するので、劣化した第１の冷凍機油を速やか
に洗浄・回収し、洗浄運転後には、そのまま、通常の冷
凍・空調機として使用できるので、工事が簡単にでき
る。

【００６８】本発明の請求項２に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１の冷凍・空調装置において、異物回収器と
冷媒熱交換器を有する洗浄回路を備えたので、既存の配
管内に残留している劣化した冷凍機油を回収し、洗浄
後、回収した冷凍機油が再び冷媒回路内に散乱すること
を防止することができる。また、洗浄運転中に必要な液
冷媒を冷媒熱交換器を使用することで得ることができる
ので、ファンの駆動動力やファンの制御が不必要であ
り、経済的であり、制御も簡易である。

【００６９】本発明の請求項３に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１または請求項２の冷凍・空調装置におい
て、負荷側熱交換器をバイパスするバイパス回路と、前
記バイパス回路の冷媒流量を制御する流量制御手段を設
けたので、室内機を新規に交換したときは、バイパス回
路を介して液管およびガス管の洗浄ができ、洗浄効率が
向上する。

【００７０】本発明の請求項４に関わる冷凍・空調装置
は、請求項３の冷凍・空調装置において、流量制御手段
に、ロ−タリ−バルブを使用するので、簡易な構成で流
量を制御することができ、また、枝管にできる盲腸配管
部をなくし、洗浄時に劣化した冷凍機油が盲腸配管部に
に滞留することを防止することで、洗浄の信頼性を高め
ることができる。

【００７１】本発明の請求項５に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷凍
・空調装置において、複数の負荷側熱交換器を備え、前
記負荷側熱交換器の接続配管である枝管は、１本ずつに
液もしくは気液二相冷媒を順次流して洗浄するので、枝
管を洗浄する冷媒流量が不足することがない。また、室
外機ユニットと室内機ユニットを接続する液管もしくは
ガス管の流路断面積よりも各負荷側熱交換器が接続する
枝管の流路断面積の和が大きくなる場合でも、配管の洗
浄に必要な冷媒流量を確保し洗浄の信頼性を高めること
ができる。

【００７２】本発明の請求項６に関わる冷凍・空調装置
は、請求項５に記載の冷凍・空調装置において、負荷側
熱交換器の接続配管である枝管に、１本ずつ液もしくは
気液二相冷媒を順次流して洗浄する場合、他の負荷側熱
交換器の枝管には、小量の冷媒を流すので、負荷側熱交
換器へ連絡する液管およびガス管のうち、洗浄していな
い枝管へ冷媒が逆流し、洗浄した配管に劣化した冷凍機
油が再付着することを防止することができる。

【００７３】本発明の請求項７に関わる冷凍・空調装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、複数の負荷側熱交換器を備え、前
記負荷側熱交換器の接続配管である枝管の洗浄は、前記
枝管をグル−プに分けて液もしくは気液二相冷媒で洗浄
するので、洗浄時間を短縮することができる。

【００７４】本発明の請求項８に関わる冷凍・空調装置
は、請求項７記載の冷凍・空調装置において、洗浄する
枝管の配管断面積の和がほぼ等しくなるようにグル−プ
分けするので、各グループ毎に配管へ一定の冷媒流量を
流すことができるので、洗浄の信頼性を高めることがで
きる。

【００７５】本発明の請求項９に関わる冷凍・空調装置
は、請求項７記載の冷凍・空調装置において、負荷側熱
交換器の容量の和がほぼ等しくなるようにグル−プ分け
するので、液管およびガス管が建物に埋設されたり、配
管の施工図面がなく配管の断面積が直接わからない場合
でも、各グループ毎に一定の冷媒流量を配管へ流すこと
ができるので、洗浄の信頼性を高めることができる。

【００７６】本発明の請求項１０に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の開度を各負荷側熱
交換器の容量に応じた固定開度としたので、グル−プ内
での各枝管へ分配される冷媒流量のアンバランスを小さ
くし、洗浄の信頼性を高めることができる。

【００７７】本発明の請求項１１に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の開度を負荷側熱交
換器の接続配管である枝管で生じる圧力損失以上の圧力
損失がつく固定開度とすること、または、そのような固
定絞りを設けるので、グル−プ内での各枝管へ分配され
る冷媒流量のアンバランスを小さくし、洗浄の信頼性を
高めることができる。

【００７８】本発明の請求項１２に関わる冷凍・空調装
置は、請求項７乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷凍
・空調装置において、流量制御手段の上流の圧力、下流
の圧力と流量制御手段の開度とから冷媒流量を算出し、
流量制御手段の開度を補正するので、各グループ内での
流量のアンバランスを高精度に補正し配管長・高低差に
対する制御範囲を広げ、洗浄の信頼性をさらに高めるこ
とができる。

【００７９】本発明の請求項１３に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄は、液管から
ガス管に向けて液もしくは気液二相冷媒を流すので、前
記液管およびガス管内で圧力損失の影響から、配管内径
の小さな液管側の冷媒の乾き度を配管内径の大きなガス
管側の冷媒の乾き度よりも小さくすることができるの
で、液管とガス管を合せた圧力損失を最小に抑え、洗浄
に必要な冷媒流量を確保することができる。

【００８０】本発明の請求項１４に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄は、ガス管か
ら液管に向けて液もしくは気液二相冷媒を流すので、前
記液管およびガス管内で圧力損失の影響から、配管内径
が大きく、冷媒の速度が液管よりも遅くなるガス管にお
いて、冷媒温度を高くすることができるので、ガス管内
における油の粘度を低下させ、油の移動速度を増大させ
ることで、洗浄時間を短縮することができる。

【００８１】本発明の請求項１５に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項12のいずれか1項の冷凍・空
調装置において、液管およびガス管の洗浄途中におい
て、冷媒の流れの向きを反転させるので、複数の負荷側
熱交換器へ連絡する液管およびガス管への冷媒分配器等
へ溜まりこむ油の滞留量を低減することができる。

【００８２】本発明の請求項１６に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項１５の冷凍・空調装置におい
て、洗浄途中において、洗浄する冷媒に相溶な油を流す
ので、既設の液管およびガス管中の劣化した油を該油と
混合させ、その混合油を冷媒に溶かして回収することに
よって、洗浄時間を短縮することができる。

【００８３】本発明の請求項１７に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１乃至請求項１５の冷凍・空調装置におい
て、洗浄途中において、洗浄する冷媒に非相溶もしくは
わずかに相溶で、粘度が残留する油よりも低い油を流す
ので、冷媒液により該油が希釈されることを防止し、該
油を既設配管中の劣化した油と確実に混合し、粘度を低
下させることで、前記混合油の移動速度を高め、洗浄時
間を短縮することができる。

【００８４】本発明の請求項１８に関わる冷凍・空調装
置は、請求項１７記載の冷凍・空調装置において、洗浄
途中において、洗浄する冷媒に相溶もしくは非相溶な油
を流す時には、該油を冷媒ガスと共に循環させた後に、
液もしくは気液二相冷媒を流すので、該油と既設配管中
の冷凍機油の混合を確実にし、洗浄時間をさらに短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す冷凍・空調装置の
冷媒回路図である。

【図２】洗浄する冷媒の状態に対する配管内の残油量の
相違を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態1の制御器の制御ブロック
図。

【図４】本発明の実施の形態１の一般的な制御のフロ−
チャ−ト図。

【図５】本発明の実施の形態１の過昇温、液バック防止
の制御フロ−チャ−ト図。

【図６】本発明の実施の形態１を示す他の冷凍・空調装
置の冷媒回路図である。

【図７】本発明の実施の形態２を示す冷凍・空調装置の
冷媒回路図である。

【図８】冷媒の流れ方向の乾き度の変化を示す図であ
る。

【図９】冷媒の流れ方向の圧力分布を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態２を示す他の冷凍・空調
装置の冷媒回路図である。

【図１１】本発明の実施の形態２のロータリーバルブの
断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態３の負荷側熱交換器の接
続台数の変化に対するトータルの流路断面積および単位
断面積当りの冷媒流量の変化を示す図。

【図１３】本発明の実施の形態３の主管と枝管の接続部
付近での冷媒の流動様式を示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態３の枝管の開閉弁を閉じ
た場合の冷媒の挙動を示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態４の負荷側熱交換器の接
続台数の変化に対するトータルの流路断面積および単位
断面積当りの冷媒流量の変化を示す図。

【図１６】本発明の実施の形態４の負荷側熱交換器の容
量の変化に対する負荷側熱交換器と接続される液管また
はガス管の径の変化を示す図。

【図１７】本発明の実施の形態４の負荷側熱交換器の容
量の変化に対する必要冷媒流量と流量制御弁の開度の変
化を示す図。

【図１８】本発明の実施の形態４の流量制御弁の圧力損
失と平均冷媒流量、最小冷媒流量の関係を示す図。

【図１９】本発明の実施の形態５を示す冷凍・空調装置
の冷媒回路図。

【図２０】本発明の実施の形態５における絞り装置の制
御のフローチャート図。

【図２１】本発明の実施の形態６を示す冷凍・空調装置
の冷媒回路図である。

【図２２】本発明の実施の形態６の冷媒の流れ方向の圧
力の変化を示す図。

【図２３】本発明の実施の形態６の冷媒の流れ方向の温
度の変化を示す図。

【図２４】本発明の実施の形態６の袋小路状の配管の洗
浄を説明する図。

【図２５】本発明の実施の形態６の袋小路状の配管の洗
浄を説明する別の図。

【図２６】本発明の実施の形態６の反転洗浄を説明冷凍
・空調装置の冷媒回路図。

【図２７】本発明の実施の形態６の反転洗浄説明する冷
凍・空調装置の別の冷媒回路図である。

【図２８】本発明の実施の形態７を示す冷凍・空調装置
の冷媒回路図である。

【図２９】本発明の実施の形態７の油タンクより油を投
入した場合と投入しない場合の残油量の時間変化を示す
図。

【図３０】従来の冷凍・空調装置の冷媒回路図。

【符号の説明】

１圧縮機、１４熱源側熱交換器、１６絞り装置、１７負
荷側熱交換器、２０異物回収器、２２冷媒熱交換器、３
２流量制御手段、５０室外機ユニット、５１室内機ユニ
ット、１０１液管、１０２ガス管、１０７、１０８バイ
パス回路、１１０制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高下博文東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者畝崎史武東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、熱源側熱交換器等により構成さ
れる室外機ユニットと、負荷側熱交換器等により構成さ
れる室内機ユニットと、前記室内機ユニットもしくは前
記室外機ユニットの少なくとも一方に設けた絞り装置
と、前記室外機ユニットと前記室内機ユニットを接続す
る液管、ガス管と、を備え、前記液管及び前記ガス管、
並びに前記室内機ユニットのうち少なくとも一方が第1
の冷媒、冷凍機油で使用したものの再使用である冷凍・
空調装置において、前記第１の冷媒、冷凍機油とは相違
する第２の冷媒、冷凍機油を使用するに際して、制御手
段により、前記第２の冷媒を液もしくは気液二相とし、
該液もしくは気液二相の第２の冷媒で前記再使用部分を
洗浄することを特徴とする冷凍・空調装置。
【請求項２】異物回収器と冷媒熱交換器を有する洗浄
回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の冷凍・空
調装置。
【請求項３】負荷側熱交換器をバイパスするバイパス
回路と、前記バイパス回路の冷媒流量を制御する流量制
御手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項
２記載の冷凍・空調装置。
【請求項４】流量制御手段に、ロ−タリ−バルブを使
用することを特徴とする請求項３記載の冷凍・空調装
置。
【請求項５】複数の負荷側熱交換器を備え、前記負荷
側熱交換器の接続配管である枝管は、１本ずつに液もし
くは気液二相冷媒を順次流して洗浄することを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷凍・
空調装置。
【請求項６】前記負荷側熱交換器の接続配管である枝
管に、１本ずつ液もしくは気液二相冷媒を順次流して洗
浄する場合、他の負荷側熱交換器の枝管には、小量の冷
媒を流すことを特徴とする請求項５記載の冷凍・空調装
置。
【請求項７】複数の負荷側熱交換器を備え、前記負荷
側熱交換器の接続配管である枝管の洗浄は、前記枝管を
グル−プに分けて液もしくは気液二相冷媒で洗浄するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか1項に
記載の冷凍・空調装置。
【請求項８】洗浄する枝管の配管断面積の和がほぼ等
しくなるようにグル−プ分けすることを特徴とする請求
項７記載の冷凍・空調装置。
【請求項９】負荷側熱交換器の容量の和がほぼ等しく
なるようにグル−プ分けすることを特徴とする請求項７
記載の冷凍・空調装置。
【請求項１０】流量制御手段の開度を各負荷側熱交換
器の容量に応じた固定開度としたことを特徴とする請求
項７乃至請求項９のいずれか1項に記載の冷凍・空調装
置。
【請求項１１】流量制御手段の開度を負荷側熱交換器
の接続配管である枝管で生じる圧力損失以上の圧力損失
がつく固定開度とすること、または、そのような固定絞
りを設けることを特徴とする請求項７乃至請求項９のい
ずれか1項に記載の冷凍・空調装置。
【請求項１２】流量制御手段の上流の圧力、下流の圧
力と流量制御手段の開度とから冷媒流量を算出し、流量
制御手段の開度を補正することを特徴とする請求項７乃
至請求項９のいずれか1項に記載の冷凍・空調装置。
【請求項１３】前記液管および前記ガス管の洗浄は、
前記液管から前記ガス管に向けて液もしくは気液二相冷
媒を流すことを特徴とする請求項１〜１２記載の冷凍・
空調装置。
【請求項１４】前記液管および前記ガス管の洗浄は、
前記ガス管から前記液管に向けて液もしくは気液二相冷
媒を流すことを特徴とする請求項１〜１２記載の冷凍・
空調装置。
【請求項１５】前記液管および前記ガス管の洗浄途中
において、冷媒の流れの向きを反転させることを特徴と
する請求項１〜１２記載の冷凍・空調装置。
【請求項１６】洗浄途中において、洗浄する冷媒に相
溶な油を流すことを特徴とする請求項１〜１５記載の冷
凍・空調装置。
【請求項１７】洗浄途中において、洗浄する冷媒に非
相溶もしくはわずかに相溶で、粘度が残留する油よりも
低い油を流すことを特徴とする請求項１〜１５記載の冷
凍・空調装置。
【請求項１８】洗浄途中において、洗浄する冷媒に相
溶もしくは非相溶な油を流す時には、該油を冷媒ガスと
共に循環させた後に、液もしくは気液二相冷媒を流すこ
とを特徴とする請求項１６または請求項１７記載の冷凍
・空調装置。