JP2004044871A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた冷凍装置において、配管洗浄運転を行うための装置構成の信頼性を向上させる。
【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機２１と熱源側熱交換器２４と利用側熱交換器５２とを含む主冷媒回路と、圧縮機２１の吸入側に設けられた異物捕集装置２７とを備えている。異物捕集装置２７は、異物捕集容器３１と、入口配管３２と、出口配管３３と、主開閉装置３４とを備えている。異物捕集容器３１は、圧縮機２１に吸入ガス配管３５を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能である。入口配管３２及び出口配管３３には、それぞれ、管内に溜まった異物が吸入ガス配管３５に戻らないようにするための戻り防止形状３２ｂ、３３ｂが形成されている。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置、特に、蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた冷凍装置の一つとして、ビル等の空気調和に用いられる空気調和装置がある。このような空気調和装置は、主に、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する複数の利用ユニットと、これらのユニット間を接続するための冷媒ガス配管及び冷媒液配管とを備えている。そして、このような空気調和装置の冷媒としては、オゾン層の破壊等の環境上の問題を考慮して、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒又はＨＣ（ハイドロカーボン）系冷媒が用いられるようになっている。
【０００３】
このような空気調和装置において、既設ビル等における空気調和装置の更新工事を行う場合、工期の短縮及びコストダウンのために、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する冷媒ガス配管や冷媒液配管を流用することがある。このような場合には、空気調和装置の設置工事は、以下のような工程によって行われる。
▲１▼冷媒回収
▲２▼機器据付工事
▲３▼配管・配線工事（既設の冷媒ガス配管や冷媒液配管を流用）
▲４▼気密試験
▲５▼真空引き
▲６▼冷媒充填
▲７▼試運転
このような工事工程によって、配管・配線工事の簡略化を中心とした工期の短縮化が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、既設の冷媒ガス配管及び冷媒液配管内には、ゴミや油分等の異物が残留しているため、試運転を行う前に、配管洗浄を行って異物を除去する必要がある。特に、このような既設の冷媒ガス配管及び冷媒液配管を流用した空気調和装置では、既設の冷媒ガス配管及び冷媒液配管内にＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）系冷媒又はＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）系冷媒の冷媒用の油が残っていると、更新後のＨＦＣ系冷媒又はＨＣ系冷媒用の油に相溶せずに冷媒回路内の異物として挙動し、冷媒回路を構成する膨張弁やキャピラリ等を閉塞させたり、圧縮機を損傷させる可能性がある。
【０００５】
また、既設のＣＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒用の油は、従来からナフテン系の鉱油等の極性をもたない油が使用されている。一方、新設のＨＦＣ系冷媒又はＨＣ系冷媒用の油としては、エステル系やエーテル系の極性をもつ油が使用されている。このため、ＣＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒用の油が残っていると、冷媒中の油の溶解度が変化し、ＨＦＣ系又はＨＣ系冷媒の本来の冷凍性能が得られなくなるおそれがある。この点からも、配管洗浄が必要である。
【０００６】
このような既設の冷媒ガス配管及び冷媒液配管を流用することを可能にする空気調和装置として、特開２００１−４１６１３号公報に開示された空気調和装置がある。この空気調和装置は、圧縮機、利用側熱交換器及び熱源側熱交換器等を含む主冷媒回路と、圧縮機の吸入ガス配管に設けられた油回収装置とを備えている。そして、この空気調和装置では、ＨＦＣ系冷媒を充填した後、圧縮機を起動して冷媒を循環させる運転（配管洗浄運転）をすることによって、循環冷媒で配管を洗浄して、既設の冷媒ガス配管及び冷媒液配管に残留する油を油回収装置に回収することができるようになっている。
【０００７】
この油回収装置は、吸入ガス配管の一部をバイパスするように設けられている。このため、この空気調和装置では、通常運転時には、油回収装置を使用しないように回路切り換えを行うことができる。しかし、配管洗浄運転時には、吸入ガス配管から油回収装置へ分岐する入口及び出口配管内に既設装置の冷媒用の油を含む異物が残留するため、これらの異物が通常運転の際に吸入ガス配管に戻されて、その下流側の圧縮機の損傷等の不具合を生じさせるおそれがある。
【０００８】
また、この油回収装置の出口側には、主冷媒回路と切り離すための仕切弁が設置されているが、配管洗浄運転後に仕切弁を閉止すると、油回収装置内に冷媒液が残留している場合、残留した冷媒液の蒸発による容器の過圧が生じるおそれがある。
さらに、この油回収装置を用いた配管洗浄方法として、冷媒回路内の冷媒を湿り状態（気液二相流）で流す運転を行うことがあるが、このような運転を行うと、油回収装置内に冷媒液が溜まってしまい、冷媒回路内を循環する冷媒量を減少させることになるため、十分な配管洗浄を行うことができなくなる場合がある。
【０００９】
以上のように、従来の油回収装置の装置構成では、配管洗浄運転を行うにあたり、信頼性の点で不十分な面がある。
本発明の課題は、蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた冷凍装置において、配管洗浄運転を行うための装置構成の信頼性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の冷凍装置は、蒸気圧縮式の主冷媒回路と、異物捕集容器と、入口配管と、出口配管と、主開閉装置とを備えている。蒸気圧縮式の冷媒回路は、圧縮機と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と圧縮機とを接続するガス側冷媒回路とを含んでいる。異物捕集容器は、ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能である。入口配管は、異物捕集容器に冷媒を導入するために、ガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の入口に接続されている。出口配管は、異物捕集容器内で異物が分離された冷媒をガス側冷媒回路に戻すために、入口配管の分岐部の下流側の位置でガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の出口に接続されている。主開閉装置は、ガス側冷媒回路において、入口配管との分岐部と出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能である。そして、入口配管には、内部に溜まった異物がガス側冷媒回路に戻らないようにするための戻り防止形状が形成されている。
【００１１】
この冷凍装置では、冷凍装置を設置した後に、冷媒が異物捕集容器を通過するように主開閉装置を操作して回路構成を行い、圧縮機を運転して冷媒を循環させることによって、主冷媒回路内の異物を冷媒とともに入口配管を経由して異物捕集容器に導入し、異物のみを分離・捕集する。そして、異物が分離された冷媒は、出口配管を経由して異物捕集容器からガス側冷媒回路に戻される。これにより、異物捕集容器の下流側に設置された圧縮機には、異物が除去された冷媒が吸入されるようになり、圧縮機の損傷等の不具合が生じにくくなっている。ここで、異物とは、冷凍装置の設置工事後に冷媒回路内に残ったゴミ・油分等をいい、ＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒を使用した冷凍装置を既設配管を流用しつつＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を使用した冷凍装置に更新する場合には、既設配管に残留するＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒用の油も含まれる。
【００１２】
次に、異物捕集容器に異物を捕集した後、冷媒が異物捕集容器を通過しないように主開閉装置を操作して回路構成を行い、通常の冷媒回路での運転を行う。このとき、入口配管には、異物捕集のための運転を行った際に、異物が溜まっているおそれがある。しかし、入口配管には、ガス側冷媒回路に異物が戻らないように、戻り防止形状が形成されているため、入口配管に溜まった異物が再びガス側冷媒回路に戻されるおそれを少なくできる。これにより、回路構成の切り換え後においても、下流側に設置された圧縮機に異物が吸入されるのを防ぐことができるようになり、配管洗浄運転を行うための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の冷凍装置は、請求項１において、出口配管には出口配管に溜まった異物がガス側冷媒回路に戻らないようにするための戻り防止形状が形成されている。
この冷凍装置では、内部に戻り防止形状が形成されているため、出口配管に溜まった異物が再びガス側冷媒回路に戻されるおそれを少なくできる。これにより、回路構成の切り換え後においても、下流側に設置された圧縮機に異物が吸入されるのを防ぐことができるため、配管洗浄運転を行うための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の冷凍装置は、請求項１又は２において、入口／出口配管に形成された戻り防止形状は入口／出口配管のガス側冷媒回路との分岐部の近傍に形成された曲げ形状である。
この冷凍装置では、入口／出口配管に形成された戻り防止形状は入口／出口配管のガス側冷媒回路の分岐部の近傍に形成された曲げ形状であり、構成が簡単である。
【００１５】
請求項４に記載の冷凍装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、ガス側冷媒回路の入口／出口配管の分岐部の近傍には、圧縮機の吸入側に向かう上り勾配の傾斜が形成されている。
この冷凍装置では、ガス側冷媒回路の入口／出口配管の分岐部の近傍に圧縮機の吸入側に向かう上り勾配の傾斜が形成されているため、さらに、入口／出口配管に溜まった異物が圧縮機に吸入されるおそれを少なくできる。
【００１６】
請求項５に記載の冷凍装置は、蒸気圧縮式の主冷媒回路と、異物捕集容器と、入口配管と、出口配管と、主開閉装置とを備えている。蒸気圧縮式の冷媒回路は、圧縮機と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と圧縮機とを接続するガス側冷媒回路とを含んでいる。異物捕集容器は、ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能である。入口配管は、異物捕集容器に冷媒を導入するために、ガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の入口に接続されている。出口配管は、異物捕集容器内で異物が分離された冷媒をガス側冷媒回路に戻すために、入口配管の分岐部の下流側の位置でガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の出口に接続されている。主開閉装置は、ガス側冷媒回路において、入口配管との分岐部と出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能である。そして、出口配管には、異物捕集容器からガス側冷媒回路への流れのみを許容する逆止装置が設けられている。
【００１７】
この冷凍装置では、冷凍装置を設置した後に、冷媒が異物捕集容器を通過するように主開閉装置を操作して回路構成を行い、圧縮機を運転して冷媒を循環させることによって、主冷媒回路内の異物を冷媒とともに入口配管を経由して異物捕集容器に導入し、異物のみを分離・捕集する。そして、異物が分離された冷媒は、出口配管を経由して異物捕集容器からガス側冷媒回路に戻される。これにより、異物捕集容器の下流側に設置された圧縮機には、異物が除去された冷媒が吸入されて、圧縮機の損傷等の不具合が生じにくくなっている。ここで、異物とは、冷凍装置の設置工事後に冷媒回路内に残ったゴミ・油分等をいい、ＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒を使用した冷凍装置を既設配管を流用しつつ、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を使用した冷凍装置に更新する場合には、既設配管に残留するＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒用の油も含まれる。
【００１８】
次に、異物捕集容器に異物を捕集した後、冷媒が異物捕集容器を通過しないように主開閉装置を操作して回路構成を行い、通常運転を行う。このとき、異物捕集容器には、捕集された異物とともに、冷媒液が溜まっていることがある。しかし、出口配管には逆止装置が設けられているため、通常運転を行う際においても、異物捕集容器内で蒸発した冷媒ガスをガス側冷媒回路に戻すことができる。これにより、主冷媒回路に充填された冷媒のロスを少なくできるとともに、異物捕集容器の過圧を防ぐことができる。これにより、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の冷凍装置は、蒸気圧縮式の主冷媒回路と、異物捕集容器と、入口配管と、出口配管と、主開閉装置とを備えている。蒸気圧縮式の冷媒回路は、圧縮機と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と圧縮機とを接続するガス側冷媒回路とを含んでいる。異物捕集容器は、ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能である。入口配管は、異物捕集容器に冷媒を導入するために、ガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の入口に接続されている。出口配管は、異物捕集容器内で異物が分離された冷媒をガス側冷媒回路に戻すために、入口配管の分岐部の下流側の位置でガス側冷媒回路から分岐され、異物捕集容器の出口に接続されている。主開閉装置は、ガス側冷媒回路において、入口配管との分岐部と出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能である。そして、異物捕集容器には、内部を加熱するための加熱装置が設けられている。
【００２０】
この冷凍装置では、冷凍装置を設置した後に、冷媒が異物捕集容器を通過するように主開閉装置を操作して回路構成を行い、圧縮機を運転して冷媒を循環させることによって、主冷媒回路内の異物を冷媒とともに入口配管を経由して異物捕集容器に導入し、異物のみを分離・捕集する。そして、異物が分離された冷媒は、出口配管を経由して異物捕集容器からガス側冷媒回路に戻される。これにより、異物捕集容器の下流側に設置された圧縮機には、異物が除去された冷媒が吸入されるため、圧縮機の損傷等の不具合が生じにくくなっている。ここで、異物とは、冷凍装置の設置工事後に冷媒回路内に残ったゴミ・油分等をいい、ＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒を使用した冷凍装置を既設配管を流用しつつ、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を使用した冷凍装置に更新する場合には、既設配管に残留するＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒用の油も含まれる。
【００２１】
次に、異物捕集容器に異物を捕集した後、冷媒が異物捕集容器を通過しないように主開閉装置を操作して回路構成を行い、通常運転を行う。このとき、異物捕集容器には、捕集された異物とともに、冷媒液が溜まっていることがある。特に、冷媒を湿り状態（気液二相流）で流す場合には、冷媒液が異物捕集容器に供給されることになるため、異物捕集容器内に溜まる冷媒液量が増加し、その結果、冷媒回路内を循環する冷媒量が減少して配管洗浄が不十分になるおそれがある。しかし、異物捕集容器には加熱装置が設けられているため、異物捕集容器に溜まった冷媒液を加熱・蒸発させて、主冷媒回路に冷媒を戻して、冷媒循環量を確保することができる。これにより、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７に記載の冷凍装置は、請求項６において、加熱装置は圧縮機から吐出される冷媒ガスの一部を熱源として使用する熱交換器である。
この冷凍装置では、圧縮機から吐出される比較的高温の冷媒ガスの熱を有効に利用することができる。
請求項８に記載の冷凍装置は、請求項６において、加熱装置は液側冷媒回路を流れる冷媒液の一部を熱源として使用する熱交換器である。
【００２３】
この冷凍装置では、液側冷媒回路を流れる冷媒液の熱を有効に利用することができる。
請求項９に記載の冷凍装置は、請求項６において、加熱装置は電気ヒータである。
この冷凍装置では、電気ヒータを使用しているので、冷媒回路の運転状態によらず、異物捕集容器を加熱することが可能である。
【００２４】
請求項１０に記載の冷凍装置は、請求項６において、加熱装置は外部熱源を使用する熱交換器である。
この冷凍装置では、外部熱源を利用しているため、廃熱を利用できるような装置の設置条件において有効である。
請求項１１に記載の冷凍装置は、請求項１〜１０のいずれかにおいて、主開閉装置はガス側冷媒回路から入口配管への冷媒の流れを遮断する機能をさらに有している。
【００２５】
この冷凍装置では、主開閉装置がガス側冷媒回路の入口配管との分岐部とガス側冷媒回路の出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断する機能と、ガス側冷媒回路から入口配管への冷媒の流れを遮断する機能とを切り換えすることが可能であるため、回路切り換えのための構成部品を少なくできる。
請求項１２に記載の冷凍装置は、請求項１〜１１のいずれかにおいて、異物捕集容器は容器上部に冷媒の入口及び出口が設けられている。
【００２６】
この冷凍装置では、異物捕集容器の入口及び出口が容器の上部に設けられているため、入口配管を経由して導入された冷媒中の異物は、容器の下部に捕集されるようになっている。これにより、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできるため、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
請求項１３に記載の冷凍装置は、請求項１２において、異物捕集容器には容器入口から流入した冷媒を容器下部に導くための容器上部から容器下部まで延びる案内配管が設けられている。
この冷凍装置では、異物捕集容器に設けられた案内配管によって、異物捕集容器の入口から流入した異物を含む冷媒が容器下部まで案内されるため、冷媒の流れが入口から出口に向かって短絡してしまうのを防ぐことができる。これにより、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできるため、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
請求項１４に記載の冷凍装置は、請求項１２において、異物捕集容器には容器入口近傍の空間と容器出口近傍の空間とを仕切るための仕切板が設けられている。
この冷凍装置では、異物捕集容器に設けられた仕切板によって、異物捕集容器の入口から流入した異物を含む冷媒の流れが入口から出口に向かって短絡してしまうのを防ぐことができる。これにより、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできるため、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
請求項１５に記載の冷凍装置は、請求項１２〜１４のいずれかにおいて、異物捕集容器の出口にはフィルタが設けられている。
この冷凍装置では、異物捕集容器の出口にフィルタが設けられているため、捕集された異物がガス側冷媒回路に戻るのを確実に防ぐことができる。
請求項１６に記載の冷凍装置は、請求項１２〜１５のいずれかにおいて、異物捕集容器の下部には異物を外部に取り出すための取出装置が設けられている。
【００３０】
この冷凍装置では、捕集した異物を異物捕集容器の外部に取り出すことができる。
請求項１７に記載の冷凍装置は、請求項１２〜１６のいずれかにおいて、異物捕集容器の上部には異物捕集容器の過圧を防止するための圧逃がし装置が設けられている。
【００３１】
この冷凍装置では、異物捕集容器に圧逃がし装置が設けられているため、異物を捕集した後に、異物捕集容器に残留した冷媒液が蒸発して異物捕集容器が過圧を防止することができる。
請求項１８に記載の冷凍装置は、請求項１〜１７のいずれかにおいて、異物捕集容器の入口又は入口配管には異物中の油分を検知するための油検知装置が設けられている。
【００３２】
この冷凍装置では、異物捕集容器の入口又は入口配管に設けられた油検知装置によって、配管洗浄運転時に、異物捕集容器に流入する異物中の油分を検知することができるため、油分が検知されなくなった時点で配管洗浄運転を完了させることが可能になる。
請求項１９に記載の冷凍装置は、請求項１〜１８のいずれかにおいて、異物捕集容器の内部は異物に含まれる腐食成分による腐食を防止するために、耐食性の材料で形成されているか、又は、耐食性コーティングが施されている。
【００３３】
この冷凍装置では、異物捕集容器が耐食性の材料で形成されているか、又は、耐食性コーティングが施されているため、異物に含まれる腐食成分による異物捕集容器の腐食を防止して、異物捕集容器を保護することができる。
請求項２０に記載の冷凍装置は、請求項１〜１９のいずれかにおいて、異物捕集容器はガス側冷媒回路と切り離し可能に接続されている。
【００３４】
この冷凍装置では、異物捕集容器がガス側冷媒回路と切り離し可能であるため、回収した異物を容器ごと外部に取り出すことが可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて、本発明の冷凍装置の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
（１）空気調和装置の全体構成
図１は、本発明の冷凍装置の一例としての第１実施形態の空気調和装置１の冷媒回路の概略図である。空気調和装置１は、１台の熱源ユニット２と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、２台）の利用ユニット５と、熱源ユニット２と利用ユニット５とを接続するための冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７とを備えており、例えば、ビル等の空気調和に用いられる冷房運転及び暖房運転が可能なものである。
【００３６】
空気調和装置１は、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を使用するものである。本実施形態において、空気調和装置１は、既設のＣＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒を使用した空気調和装置の熱源ユニット及び利用ユニットを熱源ユニット２及び利用ユニット５に更新して構成されたものである。すなわち、冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７は、既設の冷媒液配管及び冷媒ガス配管を流用している。
【００３７】
利用ユニット５は、主に、利用側膨張弁５１と、利用側熱交換器５２とを有している。本実施形態において、利用側膨張弁５１は、冷媒圧力の調節や冷媒流量の調節を行うために、利用側熱交換器５２の液側に接続された電動膨張弁からなる開度調節が可能な弁である。本実施形態において、利用側熱交換器５２は、クロスフィン式の熱交換器であり、室内の空気と熱交換するためのものである。本実施形態において、利用ユニット５は、ユニット内に室内の空気を取り込み、送り出すためのファン（図示せず）を備えており、室内の空気と利用側熱交換器５２を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
【００３８】
熱源ユニット２は、主に、圧縮機２１と、油分離器２２と、四路切換弁２３と、熱源側熱交換器２４と、熱源側膨張弁２５を有している。本実施形態において、圧縮機２１は、電動機駆動のスクロール式の圧縮機であり、吸入した冷媒ガスを圧縮するためのものである。この圧縮機２１には、圧縮機内の潤滑のためにＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒に適するエステル系又はエーテル系の油が使用されている。油分離器２２は、圧縮機２１の吐出側に設けられ、圧縮・吐出された冷媒ガス中に含まれる油を気液分離するための容器である。油分離器２２において分離された油は、油戻し管２６を介して、圧縮機２１の吸入側に戻されるようになっている。四路切換弁２３は、冷房運転と暖房運転との切り換え時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には油分離器２２の出口と熱源側熱交換器２４のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と冷媒ガス配管７側とを接続し、暖房運転時には油分離器２２の出口と冷媒ガス配管７側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と熱源側熱交換器２４のガス側とを接続することが可能である。本実施形態において、熱源側熱交換器２４は、クロスフィン式の熱交換器であり、空気を熱源として冷媒と熱交換するためのものである。本実施形態において、熱源ユニット２は、ユニット内に屋外の空気を取り込み、送り出すためのファン（図示せず）を備えており、屋外の空気と熱源側熱交換器２４を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。熱源側膨張弁２５は、冷媒圧力の調節や冷媒流量の調節を行うために、熱源側熱交換器２４の液側に接続された電動膨張弁からなる開度調節が可能な弁である。
【００３９】
冷媒液配管６は、利用ユニット５の利用側熱交換器５２の液側と熱源ユニット２の熱源側熱交換器２４の液側との間を接続している。冷媒ガス配管７は、利用ユニット５の利用側熱交換器５２のガス側と熱源ユニット２の四路切換弁２３との間を接続している。ここで、利用側熱交換器５２から利用側膨張弁５１、冷媒液配管６及び熱源側膨張弁２５を含む熱源側熱交換器２４までの範囲の冷媒回路を液側冷媒回路１１とする。また、利用側熱交換器５２から冷媒ガス配管７、圧縮機２１、油分離器２２及び四路切換弁２３を含む熱源側熱交換器２４までの範囲の冷媒回路をガス側冷媒回路１２とする。すなわち、空気調和装置１の主冷媒回路は、液側冷媒回路１１とガス側冷媒回路１２とから構成されている。
【００４０】
本実施形態の空気調和装置１は、ガス側冷媒回路１２に設けられた異物捕集装置２７をさらに備えている。異物捕集装置２７は、利用ユニット５や熱源ユニット２の設置工事後に主冷媒回路内に残ったゴミ・油分等や流用される冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７に残留した既設の空気調和装置に使用していたＣＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒用の油を捕集するためのものである。本実施形態において、異物捕集装置２７は、熱源ユニット２に内蔵されており、ガス側冷媒回路１２の圧縮機２１の吸入側に設けられている。
【００４１】
（２）異物捕集装置の構成
図２は、本実施形態の空気調和装置１の異物捕集装置２７付近を拡大した図である（異物捕集容器については断面を図示している）。異物捕集装置２７は、異物捕集容器３１と、入口配管３２と、出口配管３３と、主開閉装置３４とを備えている。
【００４２】
異物捕集容器３１は、ガス側冷媒回路１２を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能である。具体的には、異物捕集容器３１は、四路切換弁２３と圧縮機２１の吸入側とを接続する吸入ガス配管３５に入口配管３２及び出口配管３３を介して接続されている。ここで、吸入ガス配管３５は、ガス側冷媒回路１２を構成しているため、異物捕集容器３１は、ガス側冷媒回路１２に接続されていることになる。
【００４３】
入口配管３２は、異物捕集容器３１に冷媒を導入するための配管であり、吸入ガス配管３５から分岐されて、異物捕集容器３１の入口に接続されている。ここで、入口配管３２の分岐位置は、油分離器２２からの油を異物捕集容器３１に導入しないように、油戻し管２６の上流側の位置にしている。入口配管３２には、異物捕集容器３１の入口へ冷媒を流通／遮断するための入口開閉装置３２ａが設けられている。本実施形態において、入口開閉装置３２ａは、電磁弁である。また、入口配管３２には、入口配管３２内に溜まった異物が吸入ガス配管３５に戻らないようにするための戻り防止形状３２ｂが形成されている。具体的には、戻り防止形状３２ｂは、入口配管３２の吸入ガス配管３５との分岐部付近に形成された曲げ形状を有している。本実施形態において、戻り防止形状３２ｂの曲げ形状は、吸入ガス配管３５の分岐部の高さ位置よりも一旦上方へ延び、それから下方に延びるような形状を有している。
【００４４】
出口配管３３は、異物捕集容器３１内で異物を分離した冷媒をガス側冷媒回路１２に戻すための配管であり、入口配管３２の下流側の位置で吸入ガス配管３５から分岐され、異物捕集容器３１の出口に接続されている。ここで、出口配管３３の分岐位置は、入口配管３２と同様に、油分離器２２からの油が出口配管３３に流れ込むことがないように、油戻し管２６の上流側の位置にしている。出口配管３３には、異物捕集容器３１から吸入ガス配管３５への流れのみを許容する逆止装置３３ａが設けられている。本実施形態において、逆止装置３３ａは、逆止弁である。また、出口配管３３には、入口配管３２と同様に、出口配管３３内に溜まった異物が吸入ガス配管３５に戻らないようにするための戻り防止形状３３ｂが形成されている。本実施形態において、戻り防止形状３３ｂの曲げ形状は、戻り防止形状３２ｂと同様に、吸入ガス配管３５の分岐部の高さ位置よりも一旦上方へ延び、それから下方に延びるような形状を有している。
【００４５】
主開閉装置３４は、吸入ガス配管３５の入口配管３２の分岐部と吸入ガス配管３５の出口配管３３の分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能に設けられている。本実施形態において、主開閉装置３４は、電磁弁である。また、吸入ガス配管３５の入口配管３２及び出口配管３３との分岐部の近傍には、圧縮機２１に向かって上り勾配の傾斜が形成されている。
【００４６】
異物捕集容器３１は、例えば、縦型円筒形状の容器であり、容器の上部に入口及び出口が設けられている。そして、異物捕集容器３１の入口には、入口配管３２から流入した冷媒を容器下部に導くための案内配管３１ａが設けられている。そして、異物捕集容器３１は、異物に含まれる腐食成分による腐食を防止するために、ステンレス、銅又は銅合金等の耐食性材料によって形成されている。
【００４７】
（３）空気調和装置の動作
次に、空気調和装置１の動作について、図１、図３及び図４を用いて説明する。ここで、図３は、配管洗浄運転（ガス洗浄）の運転動作を示すフローチャートである。図４は、配管洗浄運転（液洗浄）の運転動作を示すフローチャートである。
【００４８】
▲１▼通常運転（冷房運転）
まず、冷房運転について説明する。冷房運転時は、四路切換弁２３が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が熱源側熱交換器２４のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が利用側熱交換器５２のガス側に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁２５は全開とされ、利用側膨張弁５１は冷媒を減圧するように開度調節されている。さらに、主開閉装置３４は開とされ、かつ、入口開閉装置３２ａは閉止されており、異物捕集装置２７を使用しない状態になっている。
【００４９】
この主冷媒回路の状態で、熱源ユニット２のファン（図示せず）、利用ユニット５のファン（図示せず）及び圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１に吸入された冷媒ガスは、圧縮された後、油分離器２２に送られて気液分離される。その後、圧縮された冷媒ガスは、四路切換弁２３を経由して熱源側熱交換器２４に送られて、外気と熱交換して凝縮される。この凝縮した冷媒液は、熱源側膨張弁２５及び冷媒液配管６を経由して利用ユニット５側に送られる。そして、利用ユニット５に送られた冷媒液は、利用側膨張弁５１で減圧された後、利用側熱交換器５２で室内空気と熱交換して蒸発される。この蒸発した冷媒ガスは、冷媒ガス配管７、四路切換弁２３及び主開閉装置３４を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００５０】
▲２▼通常運転（暖房運転）
次に、暖房運転について説明する。暖房運転時は、四路切換弁２３が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が利用側熱交換器５２のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が熱源側熱交換器２４のガス側に接続された状態となっている。また、利用側膨張弁５１は全開とされ、熱源側膨張弁２５は冷媒を減圧するように開度調節されている。さらに、主開閉装置３４は開とされ、かつ、入口開閉装置３２ａは閉止されており、異物捕集装置２７を使用しない状態になっている。
【００５１】
この主冷媒回路の状態で、熱源ユニット２のファン（図示せず）、利用ユニット５のファン（図示せず）及び圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１に吸入された冷媒ガスは、圧縮された後、油分離器２２に送られて気液分離される。その後、圧縮された冷媒ガスは、四路切換弁２３及び冷媒ガス配管７を経由して利用ユニット５に送られる。そして、利用ユニット５に送られた冷媒ガスは、利用側熱交換器５２で室内空気と熱交換して凝縮される。この凝縮した冷媒液は、利用側膨張弁５１及び冷媒液配管６を経由して熱源ユニット２に送られる。そして、熱源ユニット２に送られた冷媒液は、熱源側膨張弁２５で減圧された後、熱源側熱交換器２４で外気と熱交換して蒸発される。この蒸発した冷媒ガスは、四路切換弁２３及び主開閉装置３４を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００５２】
▲３▼配管洗浄運転（ガス洗浄）
次に、配管洗浄運転（ガス洗浄）の動作について説明する。本実施形態の空気調和装置１は、熱源ユニット２及び利用ユニット５のみを更新して、既設の冷媒液配管及び冷媒ガス配管を冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７として流用しているため、設置工事後に、ゴミや油分等とともに、既設のＣＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒用の油が冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７に異物として残留しており、通常運転を行う前に、これらの異物を主冷媒回路内から除去する必要がある。ここで説明する配管洗浄運転（ガス洗浄）は、空気調和装置１の冷媒回路全体をＨＦＣ系冷媒又はＨＣ系冷媒の冷媒ガスにより洗浄して、異物捕集装置２７によって冷媒回路内の異物を捕集する運転である。
【００５３】
まず、ステップＳ１において、既設の利用ユニット及び熱源ユニットを撤去して、新設の利用ユニット５及び熱源ユニット２を据え付けて、流用される冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７と接続して、空気調和装置１の主冷媒回路を構成する。そして、主冷媒回路内を真空引きして、主冷媒回路内の空気を除去した後、新たな冷媒を充填する。
【００５４】
次に、ステップＳ２において、異物捕集装置２７を使用する状態（異物捕集装置ＯＮ）にする。すなわち、主開閉装置３４を閉、入口開閉装置３２ａを開として、運転時に冷媒ガスが異物捕集容器３１に導入されるような回路構成にしておく。
次に、ステップＳ３において、上述の冷房運転と同様な運転を行う。但し、ステップＳ２において、異物捕集装置２７を使用するように回路構成しているため、吸入ガス配管３５を流れる冷媒ガスは、異物捕集装置２７を経由して圧縮機２１に吸入される。この運転により、冷媒ガスは、主冷媒回路の各所に残留したゴミ等と、冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７に残留した既設冷媒用の油とを同伴して異物捕集装置２７に流入する。この異物を含む冷媒ガスは、図２に示すように、入口配管３２及び案内配管３１ａを経由して、異物捕集容器３１の下部に導入される。そして、冷媒ガス中に含まれる異物は、異物捕集容器３１の下部で捕集されて、異物が除去された冷媒ガスのみが、出口配管３３を経由して圧縮機２１に再び吸入される。
【００５５】
次に、ステップＳ４において、所定時間が経過するまで冷房運転を行い、所定時間が経過した後、次のステップＳ５に進む。ここで、所定時間は、主冷媒回路内の異物を除去するために必要な時間に設定されている。
次に、ステップＳ５において、異物捕集装置２７を使用しない状態（異物捕集装置ＯＦＦ）にする。すなわち、主開閉装置３４を開、入口開閉装置３２ａを閉として、冷媒ガスが異物捕集容器３１をバイパスする回路構成（通常運転の状態）に切り換える。
【００５６】
以上のようにして、配管洗浄運転（ガス洗浄）が行なわれる。
▲４▼配管洗浄運転（液洗浄）
次に、配管洗浄運転（液洗浄）の動作について説明する。上述の配管洗浄運転（ガス洗浄）では、ガス側冷媒回路１２内を流れる冷媒がガス状態であるため、冷媒ガス配管７の部分については、冷媒ガスで洗浄するようになっている。ここで説明する配管洗浄運転（液洗浄）は、利用側膨張弁５１の開度調節により、ガス側冷媒回路１２を流れる冷媒を湿り状態（気液二相流）にして配管洗浄を行う方法である。
【００５７】
まず、ステップＳ１１において、既設の利用ユニット及び熱源ユニットを撤去して、新設の利用ユニット５及び熱源ユニット２を据え付けて、流用される冷媒液配管６及び冷媒ガス配管７と接続して、空気調和装置１の冷媒回路を構成する。そして、主冷媒回路内を真空引きして、主冷媒回路内の空気を除去した後、新たな冷媒を充填する。
【００５８】
次に、ステップＳ１２において、異物捕集装置２７を使用する状態（異物捕集装置ＯＮ）にする。すなわち、主開閉装置３４を閉、入口開閉装置３２ａを開として、運転時に冷媒ガスが異物捕集容器３１に導入されるような回路構成にしておく。
次に、ステップＳ１３において、ガス洗浄の場合と同様の冷房運転を行う。
【００５９】
次に、ステップＳ１４において、所定時間（第１冷房時間）が経過するまで冷房運転を行い、第１冷房時間が経過した後、次のステップＳ１５に進む。
次に、ステップＳ１５において、利用側膨張弁５１の開度をステップＳ１３における冷房運転時の開度よりも大きくすることによって、減圧後の冷媒圧力を飽和圧力付近まで高めて湿り状態（気液二相流）にする（湿り冷房運転）。ここで、ガス側冷媒回路１２を流れる冷媒が湿り状態であるため、異物捕集容器３１には異物とともに冷媒液が流入する。これにより、異物捕集容器３１の下部には、異物とともに冷媒液が溜まり、異物及び冷媒液が分離された冷媒ガスのみが出口から送り出されて圧縮機２１に吸入される。
【００６０】
次に、ステップＳ１６において、所定時間（第２冷房時間）が経過するまで湿り冷房運転を行い、第２冷房時間が経過した後、次のステップＳ１７に進む。
次に、ステップＳ１７において、再び、ステップＳ１３と同じ冷房運転を行う。すなわち、利用側膨張弁５１の開度をステップＳ１３における冷房運転時の開度程度まで小さくすることよって、減圧後の冷媒圧力を飽和圧力よりも低くして乾き状態（冷媒ガスのみ）にする。すると、異物捕集容器３１に溜まっていた冷媒液は、再び蒸発して圧縮機２１に吸入されて、異物捕集容器３１には異物のみが捕集された状態になる。
【００６１】
次に、ステップＳ１８において、所定時間（第３冷房時間）が経過するまで湿り冷房運転を行い、第３冷房時間が経過した後、次のステップＳ１９に進む。ここで、第１、第２及び第３冷房時間の合計時間は、冷媒回路内の異物を除去するために必要な時間に設定されている。
次に、ステップＳ１９において、異物捕集装置２７を使用しない状態（異物捕集装置ＯＦＦ）にする。すなわち、主開閉装置３４を開、入口開閉装置３２ａを閉として、冷媒ガスが異物捕集容器３１をバイパスする回路構成（通常運転状態）に切り換える。
【００６２】
以上のようにして、配管洗浄運転（液洗浄）が行われる。
（４）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。
▲１▼
本実施形態の空気調和装置１では、装置の設置後に、図１及び図２に示すように、冷媒が異物捕集容器３１を通過するように主開閉装置３４を操作して回路構成を行い、上記のような配管洗浄運転を行うことによって、主冷媒回路内に残留した異物を冷媒とともに異物捕集容器３１に導入し、異物のみを分離・捕集する。そして、異物が分離された冷媒は、出口配管３３を経由して異物捕集容器３１から吸入ガス配管３５（ガス側冷媒回路１２）に戻される。これにより、異物捕集容器３１の下流側に設置された圧縮機２１には、異物が除去された冷媒が吸入されて、圧縮機２１に異物が吸入されにくくなっている。
【００６３】
次に、配管洗浄運転を完了した後、冷媒が異物捕集容器３１を通過しないように主開閉装置３４を操作して回路構成を行い、通常運転を行う。このとき、入口配管３２及び出口配管３３には、配管洗浄運転を行った際に、異物が溜まっているおそれがある。しかし、入口配管３２及び出口配管３３には、吸入ガス配管３５に異物が戻らないように、それぞれ戻り防止形状３２ｂ、３３ｂが形成されているため、入口配管３２に溜まった異物が再び吸入ガス配管３５に戻されるおそれを少なくできる。これにより、回路構成の切り換え後においても、下流側に設置された圧縮機２１に異物が吸入されることを防ぐことができるため、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
また、入口配管３２及び出口配管３３に形成された戻り防止形状３２ｂ、３３ｃは、入口配管３２及び出口配管３３の吸入ガス配管３５との分岐部の近傍に形成された曲げ形状であるため、構成が簡単である。
さらに、吸入ガス配管３５の入口配管３２及び出口配管３３の分岐部の近傍には、圧縮機２１の吸入側に向かう上り勾配の傾斜が形成されているため、異物が圧縮機２１に吸入されるおそれをさらに少なくできるようになっている。
【００６５】
▲２▼
本実施形態の空気調和装置１では、配管洗浄運転の後、冷媒が異物捕集容器３１を通過しないように主開閉装置３４を操作して回路構成を行い、通常の運転を行うが、このとき、異物捕集容器３１には、捕集された異物とともに、冷媒液が溜まっていることがある。特に、配管洗浄運転（液洗浄）において、図４に示されるステップＳ１７の冷房運転が不十分な場合には、冷媒液が異物捕集容器に溜まったままになることがある。しかし、本実施形態の空気調和装置１では、出口配管３３に逆止装置３３ａが設けられているため、通常運転を行う際においても、異物捕集容器３１内で蒸発した冷媒ガスを吸入ガス配管３５に戻すことができる。これにより、主冷媒回路に充填された冷媒のロスを少なくできるとともに、異物捕集容器３１の過圧を防ぐことができる。これにより、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
▲３▼
本実施形態の空気調和装置１では、異物捕集容器３１の入口及び出口が容器の上部に設けられているため、入口配管３２を経由して導入された冷媒中の異物は、容器の下部に捕集されるようになっている。これにより、捕集された異物が出口から吸入ガス配管３５に戻るおそれを少なくできるため、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
また、異物捕集容器３１には、入口から流入した冷媒を容器下部に導くための容器上部から容器下部まで延びる案内配管３１ａが設けられているので、異物捕集容器の入口から流入した異物を含む冷媒が容器下部まで案内されて、冷媒の流れが入口から出口に向かって短絡してしまうおそれがなくなる。これにより、捕集された異物が吸入ガス配管３５に戻るおそれを少なくできる。
【００６８】
さらに、異物捕集容器３１は、ステンレス、銅又は銅合金等の耐食性材料で形成されているため、異物に含まれる腐食成分による異物捕集容器３１の腐食を防止し、異物捕集容器３１を保護できる。
（５）異物捕集装置の変形例１
本実施形態の異物捕集装置２７において、図５に示すように、主開閉装置３４を入口開閉装置３２ａの機能を兼ねる三方弁３６に変更してもよい。これにより、異物捕集装置２７の構成部品を少なくできる。
【００６９】
（６）異物捕集装置の変形例２
本実施形態の異物捕集装置２７において、図６に示すように、異物捕集容器３１に設けられている案内配管３１ａを容器入口近傍の空間と出口近傍の空間とを仕切るための仕切板３１ｂに変更してもよい。さらに、異物捕集容器３１の出口にはフィルタ３１ｃが設けてもよい。これにより、案内配管３１ａを設けた場合と同様な効果が得られる。
【００７０】
（７）異物捕集装置の変形例３
本実施形態の異物捕集装置２７において、図７に示すように、出口配管３３に設けられている逆止装置３３ａに代えて、出口配管３３に電磁弁からなる出口開閉装置３３ｂと異物捕集容器３１の上部に減圧弁からなる圧逃がし装置３１ｄとを設けてもよい。これにより、逆止装置３３ａを設けた場合と同様な効果が得られる。
【００７１】
（８）異物捕集装置の変形例４
本実施形態の異物捕集装置２７において、図８に示すように、異物捕集容器３１の下部に捕集された異物を外部に取り出すための取出装置３１ｅが設けられている。取出装置３１ｅは、具体的には、ドレン配管と仕切弁とから構成されている。これにより、配管洗浄運転後に捕集された異物を取り出すことができる。
【００７２】
（９）異物捕集装置の変形例５
本実施形態の異物捕集装置２７において、図９に示すように、入口配管３２に異物中の油分を検知するための油検知装置３２ｃが設けられている。この油検知装置３２ｃは、詳細は図示しないが、例えば、入口配管３２に装着されたサイトグラスと、サイトグラスに装着された紫外線照射器と、紫外線の照射により異物捕集容器３１に流入する冷媒中の油分の有無を検知する蛍光センサとから構成されている。このような油検知装置３２ｃを備えることによって、油分が検知されなくなった時点で、配管洗浄運転を完了させることが可能になる。これにより、主冷媒回路内から確実に異物を除去することができる。
【００７３】
（１０）異物捕集装置の変形例６
本実施形態の異物捕集装置２７において、図１０に示すように、入口配管３２及び出口配管３３にそれぞれ仕切弁３２ｃ、３３ｃを設けて、異物捕集容器３１と吸入ガス配管３５とを切り離し可能にしてもよい。これにより、捕集された異物を異物捕集容器３１ごと外部に取り出すことが可能である。
【００７４】
［第２実施形態］
（１）空気調和装置及び異物捕集装置の構成
図１１は、本発明の冷凍装置の一例としての第２実施形態の空気調和装置１０１の冷媒回路の概略図である。空気調和装置１０１は、第１実施形態の空気調和装置１と基本的には同じ構成であり、異物捕集装置１２７を構成する異物捕集容器１３１の内部を加熱することが可能な加熱装置１４０を備えている点のみが異なる。以下の空気調和装置１０１の説明では、第１実施形態の空気調和装置１と同じ構成については説明を省略し、第１実施形態の空気調和装置１との相違点について説明する。
【００７５】
空気調和装置１０１は、第１実施形態の空気調和装置１と同様、ＨＦＣ系冷媒やＨＣ系冷媒を使用する熱源ユニット１０２及び利用ユニット１０５を備えており、既設の冷媒液配管及び冷媒ガス配管である冷媒液配管１０６及び冷媒ガス配管１０７を流用している。利用ユニット１０５は、第１実施形態の利用ユニット５と同様に、主に、利用側膨張弁１５１と、利用側熱交換器１５２とを有している。熱源ユニット１０２は、第１実施形態の熱源ユニット２と同様に、主に、圧縮機１２１と、油分離器１２２と、四路切換弁１２３と、熱源側熱交換器１２４と、熱源側膨張弁１２５と、油戻し管１２６とを有している。冷媒液配管１０６は、利用ユニット１０５の利用側熱交換器１５２の液側と熱源ユニット１０２の熱源側熱交換器１２４の液側との間を接続している。冷媒ガス配管１０７は、利用ユニット１０５の利用側熱交換器１５２のガス側と熱源ユニット１０２の四路切換弁１２３との間を接続している。ここで、利用側熱交換器１５２から利用側膨張弁１５１、冷媒液配管１０６及び熱源側膨張弁１２５を含む熱源側熱交換器１２４までの範囲の冷媒回路を液側冷媒回路１１１とする。
【００７６】
本実施形態の空気調和装置１０１は、図１２に示すように、第１実施形態の空気調和装置１と同様に、ガス側冷媒回路１１２に設けられた異物捕集装置１２７をさらに備えている。異物捕集装置１２７は、第１実施形態の空気調和装置１の異物捕集装置２７と同様に、内部配管１３１ａを有する異物捕集容器１３１と、入口開閉装置１３２ａ及び戻り防止形状１３２ｂを含む入口配管１３２と、逆止装置３３ａ及び戻り防止形状１３３ｂを含む出口配管１３３と、主開閉装置１３４とを備えている。そして、本実施形態の異物捕集装置１２７には、異物捕集容器３１を加熱するための加熱装置１４０が設けられている。本実施形態において、加熱装置１４０は、投げ込みヒータやバンドヒータ等からなる電気ヒータである。
【００７７】
（２）空気調和装置の動作
次に、空気調和装置１０１の動作について、図１１、図１３及び図１４を用いて説明する。ここで、図１３は、配管洗浄運転（液洗浄後に加熱）の運転動作を示すフローチャートである。図１４は、配管洗浄運転（液洗浄中に加熱）の運転動作を示すフローチャートである。
【００７８】
尚、以下の説明では、通常運転（冷房及び暖房運転）の動作についての説明を省略し、配管洗浄運転のみについて説明する。
▲１▼配管洗浄運転（液洗浄後に加熱）
次に、配管洗浄運転（液洗浄後に加熱）の動作について説明する。この配管洗浄方法は、図１３に示されるように、第１実施形態の配管洗浄運転（液洗浄）の冷房運転ステップＳ１７、Ｓ１８（図４参照）を加熱装置１４０による異物捕集容器１３１の加熱ステップＳ２７、Ｓ２８に変更している点のみが異なる。このため、冷房運転によって冷媒液を蒸発させる場合に比べて速やかに冷媒液を蒸発させることが可能となり、配管洗浄運転に要する時間を短縮することができる。
【００７９】
▲２▼配管洗浄運転（液洗浄時に加熱）
次に、配管洗浄運転（液洗浄時に加熱）の動作について説明する。ここで説明する配管洗浄運転（液洗浄時に加熱）は、図１４に示すように、第１実施形態の配管洗浄運転（ガス洗浄）の冷房ステップＳ３、Ｓ４（図３参照）を湿り冷房運転ステップＳ３３、Ｓ３４に変更するとともに、加熱装置１４０によって異物捕集容器１３１に溜まる冷媒液を蒸発させる配管洗浄方法である。これにより、湿り冷房運転の後に、異物捕集容器１３１に溜まった冷媒液を蒸発させる必要がなくなるため、配管洗浄運転に要する時間を短縮することができる。また、湿り冷房運転を行う際に、冷媒回路内を循環する冷媒量が減少するのを抑えることができる。
【００８０】
（３）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１０１には、以下のような特徴がある。
▲１▼
本実施形態の空気調和装置１０１では、上記に示される配管洗浄運転のように、異物捕集容器１３１に異物を捕集した後、又は、異物捕集時に、異物とともに異物捕集容器１３１の下部に溜まる冷媒液を加熱装置１４０によって蒸発させて、主冷媒回路に戻すことが可能である。これにより、配管洗浄運転後に速やかに通常運転に移行することができ、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
また、配管洗浄運転（液洗浄時に加熱）では、湿り冷房運転中においても、異物捕集容器１３１に冷媒液が溜まった状態を防ぐことができるため、冷媒回路内を循環する冷媒量を確保することが可能である。さらに、異物捕集容器１３１の容量を小さくすることもできる。
▲２▼
本実施形態の加熱装置１４０は、電気ヒータであるため、空気調和装置１０１の運転状態によらず、異物捕集容器１３１を加熱することが可能である。また、異物捕集容器１３１に溜まった冷媒液を加熱装置１４０で加熱する構成としているので、加熱装置１４０の制御が容易である。
【００８２】
（４）加熱装置の変形例１
本実施形態の空気調和装置１０１の加熱装置１４０において、図１５に示すように、電気ヒータの代わりに、圧縮機１２１から吐出される冷媒ガスの一部を熱源として使用する熱交換器１４１にしてもよい。本変形例では、加熱装置１４０は、異物捕集容器１３１に設けられた熱交換器１４１と、油分離器１２２の出口と熱交換器１４１とを接続する入口配管１４２と、熱交換器１４１と圧縮機１２１の吸入ガス配管１３５とを接続する出口配管１４３とを備えている。これにより、圧縮機１２１から吐出される比較的高温の冷媒ガスの熱を有効利用できる。
【００８３】
（５）加熱装置の変形例２
本実施形態の空気調和装置１０１において、圧縮機１２１が電動機駆動ではなくガスエンジン等のエンジン駆動の圧縮機２２１とする場合には、加熱装置１４０として、図１６に示すような圧縮機２２１のエンジン廃熱（外部熱源）を利用した熱交換器１４４に変更することも可能である。本変形例では、加熱装置１４０は、異物捕集容器１３１に設けられた熱交換器１４５と、圧縮機２２１のエンジン廃熱により加熱された水等の熱媒体を熱交換器１４５に送るための熱媒回路１４６とを備えている。これにより、ガスエンジンの廃熱を有効利用できる。
【００８４】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
▲１▼前記実施形態においては、本発明を空気調和装置に適用したものが開示されているが、他の蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた冷凍装置に適用してもよい。
【００８５】
▲２▼前記実施形態においては、圧縮機が１台のものが開示されているが、複数台の圧縮機を備えたものでもよい。また、圧縮機の型式は、前記実施形態に限定されない。
▲３▼前記実施形態においては、ＣＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒を使用した既設の空気調和装置をＨＦＣ系又はＨＣ系冷媒を使用した空気調和装置に更新した場合を開示しているが、既設装置がＨＦＣ系又はＨＣ系冷媒を使用した空気調和装置の場合に適用してもよい。この場合においては、主に、設置工事時に冷媒回路内に残留するゴミ・油等を主冷媒回路内から除去することができる。
【００８６】
▲４▼前記実施形態においては、異物捕集装置は熱源ユニットに内蔵されているが、これに限定されるものではなく、異物捕集装置を熱源ユニットとは別の圧縮機の吸入側に接続可能なユニットで構成してもよい。
▲５▼前記実施形態においては、異物捕集容器は耐食性材料で形成されているが、容器内面に耐食性コーティングを施したものでもよい。
【００８７】
▲６▼第１実施形態においては、配管洗浄運転（液洗浄）を利用側膨張弁の開度調節によって行う方法を開示したが、利用ユニットのファン制御によって行ってもよい。
▲７▼第２実施形態において、異物捕集容器に種々の加熱装置を設けたいくつかの変形例を開示したが、その他、加熱装置を液側冷媒回路を流れる冷媒液によって加熱する熱交換器にしてもよい。
【００８８】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項１にかかる発明では、入口配管に溜まった異物がガス側冷媒回路に戻らないようにするための戻り防止形状が形成されているため、配管洗浄運転後に、入口配管に溜まった異物が圧縮機に吸入されることを防ぐことができ、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００８９】
請求項２にかかる発明では、出口配管に溜まった異物がガス側冷媒回路に戻らないようにするための戻り防止形状が形成されているため、配管洗浄運転後に、出口配管に溜まった異物が圧縮機に吸入されることを防ぐことができ、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
請求項３にかかる発明では、入口／出口配管に形成された戻り防止形状が曲げ形状であるため、構成が簡単である。
【００９０】
請求項４にかかる発明では、ガス側冷媒回路の入口／出口配管の分岐部の近傍に圧縮機の吸入側に向かう上り勾配の傾斜が形成されているため、異物が圧縮機に吸入されるおそれをさらに少なくできる。
請求項５にかかる発明では、異物捕集容器の出口配管に逆止装置が設けられているため、通常運転を行う際においても、異物捕集容器内で蒸発した冷媒ガスをガス側冷媒回路に戻すことができる。これにより、主冷媒回路に充填された冷媒のロスを少なくできるとともに、異物捕集容器の過圧を防ぐことができ、配管洗浄運転のための装置構成の信頼性を向上させることができる。
【００９１】
請求項６にかかる発明では、異物捕集容器に加熱装置が設けられているため、異物捕集容器内の冷媒液を加熱蒸発させて、主冷媒回路へ冷媒を戻すことができる。これにより、冷媒回路内の冷媒循環量を確保することができる。
請求項７にかかる発明では、圧縮機から吐出される比較的高温の冷媒ガスの熱を有効に利用することができる。
【００９２】
請求項８にかかる発明では、液側冷媒回路を流れる冷媒液の熱を有効に利用することができる。
請求項９にかかる発明では、電気ヒータを使用しているため、冷媒回路の運転状態によらず、異物捕集容器を加熱することが可能である。
請求項１０にかかる発明では、外部熱源を利用しているため、廃熱を利用できる設置条件において有効である。
【００９３】
請求項１１にかかる発明では、主開閉装置がガス側冷媒回路の入口配管の分岐部とガス側冷媒回路の出口配管の分岐部との間の冷媒の流れを遮断する機能と、ガス側冷媒回路から入口配管への冷媒の流れを遮断する機能とを切り換えすることが可能であるため、回路切り換えのための構成部品を少なくできる。
請求項１２にかかる発明では、異物捕集容器の入口及び出口が容器の上部に設けられているため、入口配管を経由して導入された冷媒中の異物は、容器の下部に捕集されるようになっている。これにより、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできる。
【００９４】
請求項１３にかかる発明では、案内配管によって、冷媒の流れが入口から出口に向かって短絡するのを防ぐことができるため、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできる。
請求項１４にかかる発明では、仕切板によって、冷媒の流れが入口から出口に向かって短絡するのを防ぐことができるため、捕集された異物が出口からガス側冷媒回路に戻るおそれを少なくできる。
【００９５】
請求項１５にかかる発明では、異物捕集容器の出口にフィルタが設けられているため、捕集された異物がガス側冷媒回路に戻るのを防ぐことができる。
請求項１６にかかる発明では、異物捕集容器に設けられた取出装置によって、捕集された異物を取り出すことができる。
請求項１７にかかる発明では、異物捕集容器に圧逃がし装置が設けられているため、異物を捕集した後、通常運転時に、異物捕集容器に溜まっている冷媒液が蒸発して異物捕集容器が過圧になるのを防ぐことができる。
【００９６】
請求項１８にかかる発明では、油検知装置によって、冷媒回路の洗浄運転中の異物捕集容器に流入する異物中の油分を検知することができるため、油分が検知されなくなった時点で配管洗浄運転を完了させることができる。
請求項１９にかかる発明では、異物捕集容器が耐食性の材料で形成されているか、又は、耐食性コーティングが施されているため、異物に含まれる腐食成分による異物捕集容器の腐食を防止して、異物捕集容器を保護できる。
【００９７】
請求項２０にかかる発明では、異物捕集容器がガス側冷媒回路と切り離し可能であるため、回収した異物を容器ごと外部に取り出すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の空気調和装置の冷媒回路の概略図。
【図２】第１実施形態の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図３】第１実施形態の配管洗浄運転（ガス洗浄）を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の配管洗浄運転（液洗浄）を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態の変形例１の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図６】第１実施形態の変形例２の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図７】第１実施形態の変形例３の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図８】第１実施形態の変形例４の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図９】第１実施形態の変形例５の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図１０】第１実施形態の変形例６の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図１１】本発明の第２実施形態の空気調和装置の冷媒回路の概略図。
【図１２】第２実施形態の異物捕集装置付近を拡大した図（異物捕集容器については断面を図示）。
【図１３】第２実施形態の配管洗浄運転（液洗浄後に加熱）を示すフローチャート。
【図１４】第２実施形態の配管洗浄運転（液洗浄中に加熱）を示すフローチャート。
【図１５】本発明の第２実施形態の変形例１の空気調和装置の冷媒回路の概略図。
【図１６】本発明の第２実施形態の変形例２の空気調和装置の冷媒回路の概略図。
【符号の説明】
１、１０１　空気調和装置（冷凍装置）
１２、１１２　ガス側冷媒回路
２１、１２１、２２１　圧縮機
２４、１２４　熱源側熱交換器
３１、１３１　異物捕集容器
３１ａ、１３１ａ　案内配管
３１ｂ　仕切板
３１ｃ　フィルタ
３１ｄ　圧逃がし装置
３１ｅ　取出装置
３２、１３２　入口配管
３２ｂ、３３ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ　戻り防止形状
３２ｃ　油検知装置
３３、１３３　出口配管
３３ａ、１３３ａ　逆止装置
５２、１５２　利用側熱交換器
１４０　加熱装置

Claims (20)

1. 圧縮機（２１、１２１、２２１）と、利用側熱交換器（５２、１５２）と、熱源側熱交換器（２４、１２４）と、前記利用側熱交換器と前記圧縮機とを接続するガス側冷媒回路（１２、１１２）とを含む蒸気圧縮式の主冷媒回路と、
   前記ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能な異物捕集容器（３１、１３１）と、
   前記異物捕集容器に冷媒を導入するために、前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の入口に接続された入口配管（３２、１３２）と、
   前記異物捕集容器内で異物が分離された冷媒を前記ガス側冷媒回路に戻すために、前記入口配管の分岐部の下流側の位置で前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の出口に接続された出口配管（３３、１３３）と、
   前記ガス側冷媒回路において、前記入口配管との分岐部と前記出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能な主開閉装置（３４、１３４）とを備え、
   前記入口配管には、内部に溜まった異物が前記ガス側冷媒回路に戻らないようにするための戻り防止形状（３２ｂ、１３２ｂ）が形成されている、
   冷凍装置（１、１０１）。
2. 前記出口配管（３３、１３３）には、内部に溜まった異物が前記ガス側冷媒回路（１２、１１２）に戻らないようにするための戻り防止形状（３３ｂ、１３３ｂ）が形成されている、請求項１に記載の冷凍装置（１、１０１）。
3. 前記入口／出口配管（３２、３３、１３２、１３３）に形成された戻り防止形状（３２ｂ、３３ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ）は、前記入口／出口配管の前記ガス側冷媒回路（１２、１１２）との分岐部の近傍に形成された曲げ形状である、請求項１又は２に記載の冷凍装置（１、１０１）。
4. 前記ガス側冷媒回路（１２、１１２）の前記入口及び出口配管（３２、３３、１３２、１３３）との分岐部の近傍には、前記圧縮機（２１、１２１、２２１）の吸入側に向かう上り勾配の傾斜が形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍装置（１、１０１）。
5. 圧縮機（２１、１２１、２２１）と、利用側熱交換器（５２、１５２）と、熱源側熱交換器（２４、１２４）と、前記利用側熱交換器と前記圧縮機とを接続するガス側冷媒回路（１２、１１２）とを含む蒸気圧縮式の主冷媒回路と、
   前記ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能な異物捕集容器（３１、１３１）と、
   前記異物捕集容器に冷媒を導入するために、前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の入口に接続された入口配管（３２、１３２）と、
   前記異物捕集容器内で異物が分離された冷媒を前記ガス側冷媒回路に戻すために、前記入口配管の分岐部の下流側の位置で前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の出口に接続された出口配管（３３、１３３）と、
   前記ガス側冷媒回路において、前記入口配管との分岐部と前記出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能な主開閉装置（３４、１３４）とを備え、
   前記出口配管には、前記異物捕集容器から前記ガス側冷媒回路への流れのみを許容する逆止装置（３３ａ、１３３ａ）が設けられている、
   冷凍装置（１、１０１）。
6. 圧縮機（１２１、２２１）と、利用側熱交換器（１５２）と、熱源側熱交換器（１２４）と、前記利用側熱交換器と前記圧縮機とを接続するガス側冷媒回路とを含む蒸気圧縮式の主冷媒回路と、
   前記ガス側冷媒回路を流れる冷媒を導入して、冷媒中の異物を分離することが可能な異物捕集容器（１３１）と、
   前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の入口に接続された冷媒を導入するための入口配管（１３２）と、
   前記入口配管の分岐部の下流側の位置で前記ガス側冷媒回路から分岐され、前記異物捕集容器の出口に接続され、前記異物捕集容器内で異物が分離された冷媒を前記ガス側冷媒回路に戻すための出口配管（１３３）と、
   前記ガス側冷媒回路において、前記入口配管との分岐部と前記出口配管との分岐部との間の冷媒の流れを遮断可能な主開閉装置（３４、１３４）とを備え、
   前記異物捕集容器には、内部を加熱するための加熱装置（１４０）が設けられている、
   冷凍装置（１０１）。
7. 前記加熱装置（１４０）は、前記圧縮機（１２１、２２１）から吐出される冷媒ガスの一部を熱源として使用する熱交換器である、請求項６に記載の冷凍装置（１０１）。
8. 前記加熱装置（１４０）は、前記液側冷媒回路（１１２）を流れる冷媒液の一部を熱源として使用する熱交換器である、請求項６に記載の冷凍装置（１０１）。
9. 前記加熱装置（１４０）は、電気ヒータである、請求項６に記載の冷凍装置（１０１）。
10. 前記加熱装置（１４０）は、外部熱源を使用する熱交換器である、請求項６に記載の冷凍装置（１０１）。
11. 前記主開閉装置（３４、１３４）は、前記ガス側冷媒回路（１２、１１２）から前記入口配管（３２、１３２）への冷媒の流れを遮断する機能をさらに有している、請求項１〜１０のいずれかに記載の冷凍装置（１、１０１）。
12. 前記異物捕集容器（３１、１３１）は、容器上部に冷媒の入口及び出口が設けられている、請求項１〜１１に記載の冷凍装置（１、１０１）。
13. 前記異物捕集容器（３１、１３１）には、容器入口から流入した冷媒を容器下部に導くための容器上部から容器下部まで延びる案内配管（３１ａ、１３１ａ）が設けられている、請求項１２に記載の冷凍装置（１、１０１）。
14. 前記異物捕集容器（３１）には、容器入口近傍の空間と容器出口近傍の空間とを仕切るための仕切板（３１ｂ）が設けられている、請求項１２に記載の冷凍装置（１）。
15. 前記異物捕集容器（３１）の出口には、フィルタ（３１ｃ）が設けられている、請求項１２〜１４のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
16. 前記異物捕集容器（３１）の下部には、異物を外部に取り出すための取出装置（３１ｅ）が設けられている、請求項１２〜１５のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
17. 前記異物捕集容器（３１）の上部には、前記異物捕集容器の過圧を防止するための圧逃がし装置（３１ｄ）が設けられている、請求項１２〜１６のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
18. 前記異物捕集容器（３１）の入口又は前記入口配管（３２）には、異物中の油分を検知するための油検知装置（３２ｃ）が設けられている、請求項１〜１７のいずれかに記載の冷凍装置。
19. 前記異物捕集容器（３１、１３１）の内部は、異物に含まれる腐食成分による腐食を防止するために、耐食性の材料で形成されているか、又は、耐食性コーティングが施されている、請求項１〜１８に記載の冷凍装置（１、１０１）。
20. 前記異物捕集容器（３１）は、前記ガス側冷媒回路（１２）と切り離し可能に接続されている、請求項１〜１９のいずれかに記載の冷凍装置（１）。

Images