JP2004085037A - 空調機および空調機の運転方法 - Google Patents
空調機および空調機の運転方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004085037A JP2004085037A JP2002244982A JP2002244982A JP2004085037A JP 2004085037 A JP2004085037 A JP 2004085037A JP 2002244982 A JP2002244982 A JP 2002244982A JP 2002244982 A JP2002244982 A JP 2002244982A JP 2004085037 A JP2004085037 A JP 2004085037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- pipe
- accumulator
- valve
- refrigerating machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】空調機のアキュムレータを残留物の捕捉手段として利用する場合、圧縮機を潤滑するための冷凍機油の一部が残留物と一緒にアキュムレータの底部に貯溜されるので、冷媒回路内の冷凍機油を補充する必要がある。しかし、冷凍機油補充用の専用のタンク等を設けると、空調機をコンパクトに設計する上で制約となる。
【解決手段】圧縮機2と、アキュムレータ6と、該アキュムレータ6内の液体を回収する回収器27と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、前記回収器27が、冷凍機油の補充手段を兼ねるように構成した。
【選択図】 図2
【解決手段】圧縮機2と、アキュムレータ6と、該アキュムレータ6内の液体を回収する回収器27と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、前記回収器27が、冷凍機油の補充手段を兼ねるように構成した。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の天井や壁等に埋設された既設配管内に新冷媒(ハイドロフルオロカーボンなど)を循環させ、該冷媒循環回路途中に捕捉手段を設けることにより、既設配管内壁の残留物(従来冷媒(クロロフルオロカーボンやハイドロフルオロカーボンなど)用の冷凍機油など)を除去する技術に関する。
より詳細には、新たに施工する新冷媒を用いた空調機の配管と、既設配管とで冷媒循環回路を形成し、該空調機内に設けられたアキュムレータを前記残留物の捕捉手段とし、アキュムレータ内に捕捉された残留物を、冷媒循環回路から遮断可能な回収器に回収するとともに、前記残留物とともに回収器に回収されて減少した冷媒循環回路内の冷凍機油を補充する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空調機の冷媒回路においては、圧縮機を潤滑する冷凍機油を冷媒に溶け込ませて冷媒回路を循環させており、アキュムレータにて、前記冷媒と冷凍機油を気液分離するようにしている。
図3に示す構成は、前記アキュムレータの一般的な構成を示すものであり、容器60の上部より、一本の吸入管61が差し込まれており、該吸入管61より容器60内へ冷媒及び冷凍機油が流入するようになっている。冷媒は、原則として蒸発したガス冷媒のみが供給されるが、運転条件によっては液冷媒も含まれることがある。また、容器60には、側面視略「U」字状のU字管62が、「U」字の一端を冷媒吸入口63として容器60内に配される一方、他端には、圧縮機に通じる吐出管65が接続され、冷媒吸入口63より吸い込まれたガス冷媒は、吐出管65を通じて圧縮機へ供給されるようになっている。そして、U字管62において、「U」字の湾曲部には、油吸入孔64を形成し、該油吸入孔64より、冷凍機油を吸入して、ガス冷媒とともに、圧縮機へ供給して、圧縮機の潤滑を行うようにしている。
【0003】
そして、上記構成のアキュムレータ66を備える空調機では、従来、CFC(クロロフルオロカ−ボン)やHCFC(ハイドロクロロフルオロカ−ボン)といった塩素系冷媒(以下、「従来冷媒」とする)が使用されていたが、分子中に含まれる塩素が成層圏でオゾン層を破壊するため、代替として非塩素系冷媒であるHFC(ハイドロフルオロカ−ボン)(以下、「新冷媒」とする)が使用されるようになっている。
この新冷媒への代替に伴い、建物の既設配管(室内機と室外機とを連通する冷媒用配管であって、壁や天井などに埋設されており、空調機を従来冷媒対応型から新冷媒対応型に交換する際に、新しい配管と交換することが困難な部分)を利用したまま、空調機を新設(新冷媒に対応した室外機および室内機に交換)する際には、圧縮機に使用される冷凍機油が異なるため、既設配管内に付着した従来冷媒用の冷凍機油の残留物を除去する洗浄作業が行なわれている。この洗浄作業は、空調機を設置する前段階において、専用の配管洗浄装置を用いて行なわれる。
また、作業工程の簡素化のために、専用の配管洗浄装置を使用せず、新設の空調機自体に既設配管の洗浄機能を持たせることが検討されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、空調機自体に既設配管の洗浄機能を持たせる場合、既設配管内の残留物である従来冷媒用の冷凍機油はアキュムレータに流れ込む。そのため、アキュムレータを残留物の捕捉手段として利用することが、空調機のサイズをコンパクトに保ちつつ、既設配管の洗浄機能を付加する上で効果的である。しかし、アキュムレータが従来のアキュムレータ66の如き構成であると、以下のような問題が発生する。
【0005】
すなわち、洗浄機能を備える新冷媒を使用した空調機においては、圧縮機を潤滑するための冷凍機油は、圧縮機の吐出側に設けられたオイルセパレータにより気体冷媒と分離され、オイルセパレータ底部と圧縮機の吸入側配管とを連通するバイパス回路を通って圧縮機に還流するように構成されている。このとき、オイルセパレータによる冷媒からの冷凍機油の分離効率は100パーセントではないので、冷凍機油の一部は冷媒と一緒に冷媒回路内を搬送される。そして、洗浄時には、既設配管内の残留物および冷媒回路内を搬送される冷凍機油は、最終的にアキュムレータに到達し、該アキュムレータの底部に貯溜される。
一方、従来のアキュムレータ66のU字管62の下端部は、アキュムレータ66の底部近傍まで延設され、該下端部には油吸入孔64が設けられており、アキュムレータ66の底部に溜まった冷凍機油は圧縮機の吸入側配管に戻される。
しかし、アキュムレータ66を残留物の捕捉手段として用いる場合、アキュムレータ66の底部には残留物と、新冷媒用の冷凍機油とが混合した状態で貯溜される。そのため、油吸入孔64から冷凍機油と一緒に残留物も圧縮機に吸入されてしまう。
【0006】
また、空調機を新設した場合、通常は冷凍機油が圧縮機内に充填された状態から運転を開始する。そして、圧縮機の吐出側配管から冷媒回路に流出していく冷凍機油の量と、オイルセパレータおよびアキュムレータにより冷媒と気液分離され、圧縮機の吸入側配管へ戻ってくる冷凍機油の量とが略一致した時点で、冷媒回路内および圧縮機内における冷凍機油の分布が平衡状態になる。
このとき、圧縮機内の冷凍機油の量は運転開始前に充填されていた量よりも当然少なくなっているので、運転後しばらくしてから(冷凍機油の空調機内分布が平衡状態になってから)冷媒回路内に冷凍機油を追加補充し、圧縮機の潤滑が十分に行われるようにしている。
しかし、前述した如く、アキュムレータにて捕捉される残留物(従来冷媒用の冷凍機油)は、新冷媒用の冷凍機油と混合した状態であり、これらを分離して新冷媒用の冷凍機油のみを回収することは困難であるため、残留物と新冷媒用の冷凍機油とは一緒に冷媒回路外に排出させる必要がある。
そのため、空調機を新設して洗浄機能を作動させた場合、残留物と一緒に冷媒回路外に排出した分だけ通常の場合よりも冷媒回路内に追加する必要がある冷凍機油の量が多いのである。従って、冷媒回路に追加用の新冷媒を貯溜・供給するための専用のタンクなどを設けた場合、空調機をコンパクトに設計する上で制約となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
即ち、請求項1に記載の如く、圧縮機と、アキュムレータと、該アキュムレータ内の液体を回収する回収器と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記回収器が、冷凍機油の補充手段を兼ねるのである。
【0008】
また、請求項2に記載の如く、回収器上部とアキュムレータ底部とを連通する排出管と、回収器底部と圧縮機とを連通する冷凍機油供給配管と、回収器上部と圧縮機とを連通する冷媒搬送配管とを設けるとともに、排出管と冷凍機油供給配管と冷媒搬送配管とに、それぞれ開閉弁を設けたのである。
【0009】
また、請求項3に記載の如く、空調機の施工時に既設配管を洗浄するための請求項2に記載の空調機の運転方法であって、
洗浄運転時には、排出管の開閉弁を閉じ、冷凍機油供給配管の開閉弁を開き、冷媒搬送配管の開閉弁を閉じ、
アキュムレータ内の残留物を回収器に回収する時には、排出管の開閉弁を開け、冷凍機油供給配管の開閉弁を閉じ、冷媒搬送配管の開閉弁を開けるのである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図、図2は本発明の実施の一形態である空調機のアキュムレータと回収器の模式図、図3は従来のアキュムレータの模式図、図4は本発明の実施の一形態である空調機の制御機器類のブロック図である。
【0011】
図1は、本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図である。
尚、以下の説明では図1に示すエンジン駆動式ヒートポンプである空調機を用いて説明するが、本発明は、エンジン駆動式ヒートポンプに限らず、電気エアコンやその他の形式の空調機全般に適用可能である。
【0012】
図1において、エンジン駆動式ヒートポンプの室外機1は、空調を必要とする建物等の外に設置されるものであり、圧縮機2、エンジン廃熱回収器4、室外熱交換器5、アキュムレータ6、リキッドレシーバ7等の装置と、四方弁8、オイルセパレータ10やその他の弁・配管・フィルタ等により冷媒回路を形成している。
前記圧縮機2は、クラッチ(図示せず)によるエンジン3の駆動の断接により内部の回転体を駆動する構成としており、このクラッチは電磁クラッチより構成され、その断接は、室外機1を運転制御するコントローラ25により制御されるようにしている。
また、前記エンジン廃熱回収器4は、圧縮機2の吸入側、即ち、圧縮機2に吸入される冷媒の流れにおいて、圧縮機2の上流側に設けられている。
【0013】
また、室外機1には、ラジエータ11と、冷却水三方弁12、サーモスタット13、冷却水ポンプ14、排ガス熱交換器15、冷却水管16が備えられ、前記エンジン3とともに、エンジン冷却水回路を構成している。
【0014】
また、図1および図2に示す如く、前記アキュムレータ6の底部には、回収弁28を設けた排出管19が接続され、該排出管19の排出口側には、アキュムレータ6内の液体を回収し、冷媒回路外へ排出するための回収器27が設けられている。
アキュムレータ6内にはU字管83を設け、アキュムレータ6の底部近傍まで延設されたU字管83の下部壁面には、圧縮機2の潤滑油となる冷凍機油の油吸入孔24が設けられている。
【0015】
また、前記室外熱交換器5とリキッドレシーバ7とを接続する配管の中途部には、第一膨張弁21が設けられている。
一方、前記エンジン廃熱回収器4と、リキッドレシーバ7とを合流点45を介して通じさせる冷媒バイパス管82の中途部には、第二膨張弁22が設けられている。
【0016】
アキュムレータ6のU字管83の一端は上方を開口してアキュムレータ6の容器40内の上部空間内に開放し、U字管83の他端は、圧縮機2の吸入側に主吐出管84を介して通じており、該主吐出管84の中途部には、吐出管開閉弁29が設けられている。
前記主吐出管84において、吐出管開閉弁29の設置箇所よりも圧縮機2側(下流側)には、副吐出管85の一端が接続点95にて接続されており、該副吐出管85の他端はアキュムレータ6の容器40内に挿入され、冷媒吸入口44にてアキュムレータ6の容器40の上部内空間に通じている。
また、オイルセパレータ10の底部には配管10a・10bの一端が接続される。そして、配管10aの他端は主吐出管84の中途部に接続され、配管10bの他端は副吐出管85の中途部に接続される。従って、オイルセパレータ10にて冷媒と気液分離された冷凍機油は、主吐出管84・副吐出管85に流れ、再び圧縮機2へと供給されるようになっている。
【0017】
さらに、ガス冷媒戻り管86の一端が副吐出管85の中途部の接続点96に接続され、他端は前記回収器27の上部内空間に連通するとともに、ガス冷媒戻り管86の中途部には戻り管開閉弁94が設けられる。
一方、冷凍機油供給配管98の一端が副吐出管85の中途部の接続点97に接続され、他端は前記回収器27の底部に連通するとともに、冷凍機油供給配管98の中途部には冷凍機油供給開閉弁99が設けられる。
【0018】
以上の室外機1の構成に対し、室内機30・30・・・は、空調を必要とする建物内等に設置されるものであり、それぞれ室内熱交換器31、室内機ファン30f、室内熱交換器用膨張弁32等を備え、既設配管20に対して並列で接続される。
尚、図1においては、二機の室内機30・30を設置した構成としているが、台数については、特に限定されるものではない。
【0019】
図4は、本実施例の空調機の一実施例である室外機1の運転を制御する制御装置と、作動装置類の構成を示すものである。
制御装置であるコントローラ25は、電磁弁などからなる第一膨張弁21、第二膨張弁22、回収弁28、吐出管開閉弁29、戻り管開閉弁94、冷凍機油供給開閉弁99、室内熱交換器用膨張弁32、冷却水三方弁12と接続され、これらの弁の開閉制御を行い、更には、冷却水ポンプ14のON・OFF、エンジン3の回転数の制御、前記四方弁8の流路切換や、前記エンジン3と圧縮機2との間の駆動力の伝達・遮断を行うクラッチの制御などを行う構成としている。
【0020】
そして、図1に示す如く、既設配管20の一端と室外機1との間に第一開閉弁17および第二開閉弁18を介装しつつ接続し、既設配管20の他端と室内機30・30・・・の配管とを接続することにより冷媒回路を形成し、該冷媒回路に新冷媒を循環させるとともに、コントローラ25により四方弁8その他の制御を行うことで、循環回路内の冷媒の流路を変更し、暖房運転や冷房運転、洗浄運転などを行う構成としている。
【0021】
以上の如く構成した本発明の実施の一形態である空調機において行う暖房運転について説明する。
図1に示す如く、圧縮機2により圧縮された冷媒は、高温高圧過熱蒸気の状態として、オイルセパレータ10および暖房方向に切換えられた四方弁8を経由して、第一開閉弁17より既設配管20内を通って室内熱交換器31・31へ送出される。室内熱交換器31・31においては、高温高圧過熱蒸気状態の冷媒から室内空気に熱が放出され冷媒は凝縮されて気体から液体に変化する。この熱放出により室内の暖房が行われる。
【0022】
冷媒は、第二開閉弁18を通過して室外機1内へ戻り、リキッドレシーバ7を経由した後、第一膨張弁21・21にて急激に膨張して、外気温よりも低温となり、室外熱交換器5を通過する間に、外気より熱を得て冷媒は液体から気体に変化する。
そして、冷媒は、四方弁8を経由し、エンジン廃熱回収器4にてエンジン3の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ6に流入し、圧縮機2に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、暖房運転を行う。
【0023】
続いて、本発明の実施の一形態である空調機において行う冷房運転について説明する。
図1に示す如く、圧縮機2により圧縮された冷媒は、高温高圧過飽和蒸気の冷媒となり、オイルセパレータ10、冷房方向に切換えられた四方弁8を経由して室外熱交換器5に圧送される。このとき、室外熱交換器5を構成するフィンの表面には、室外ファン5fにより外気が強制的に吹きつけられており、冷媒は室外熱交換器5のフィンを通過する間に、外気に熱を放出して温度が低下し、冷媒は気体から液体に変化する。
【0024】
室外熱交換器5にて外気に熱を放出した冷媒は、一部液化した冷媒がリキッドレシーバ7にて気液分離された後、第二開閉弁18に接続された既設配管20内を通って、室内機30・30・・・へ送られる。
それぞれの室内機30・30においては、室内熱交換器用膨張弁32にて減圧されることにより冷媒の温度が更に低下して室温よりも低くなる。そして、室内熱交換器31内を通過する間に、室内機ファン30fにより室内熱交換器31・31のフィンの表面に吹き付けられる室内空気から蒸発熱を吸収して冷媒は液体から気体に変化する。このようにして室内空気は冷媒に熱を奪われ、冷風として室内に送風されることにより室内の冷房を行う。
その後、室内熱交換器31・31にて室内空気から熱を吸収した冷媒が、既設配管20、第一開閉弁17を経て四方弁8を経由し、エンジン廃熱回収器4にてエンジン3の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ6に流入し、圧縮機2に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、冷房運転を行う。
【0025】
続いて、本発明の実施の一形態である空調機の室外機1内に設けられたアキュムレータ6、回収器27、およびこれらと室外機1を構成する他の部材とを接続する冷媒経路について説明を行う。
【0026】
以下では、アキュムレータ6の構成について説明する。
図2および図1に示す如く、アキュムレータ6は、容器40に、該容器40内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
【0027】
U字管83は略U字型に曲げられた配管であり、その一端は容器40内の上部空間にて冷媒吸入口43を開口している。またU字管83の他端は、容器40上面を貫通して容器40外に延出され、圧縮機2の吸入側とアキュムレータ6とを連通させるための主吐出管84の一端と接続される。こうして前記容器40内の上部空間と主吐出管84とが連通される。
また、U字管83の底部壁面には油吸入孔24が穿設されており、通常運転時(暖房運転または冷房運転時など)にはアキュムレータ6の底部に滞留した新冷媒用の冷凍機油を圧縮機2の吸入側に搬送可能に構成される。
【0028】
副吐出管85もまた、圧縮機2の吸入側とアキュムレータ6とを連通させるための配管であり、副吐出管85の一端は、容器40上面を貫通して容器40内に挿入され、容器40内の上部空間にて冷媒吸入口44を開口している。副吐出管85の他端は接続点95にて主吐出管84と連通接続される。
【0029】
第一吸入管87はその一端が四方弁8に接続され、エンジン廃熱回収器4を経て他端が容器40内の上部空間と連通しており、冷媒回路内を循環している冷媒をアキュムレータ6に搬送するための配管である。
【0030】
第二吸入管88は、その一端が接続点50にて第一開閉弁17と四方弁8とを接続する配管51の中途部に連通され、他端は容器40内の上部空間に連通されている。また、第二吸入管88の中途部には開閉弁49が設けられている。
【0031】
排出管19は、その一端がアキュムレータ6の容器40底面にて該容器40内と連通し、他端が回収器27の上面にて、該回収器27内の上部空間と連通している。また、排出管19の中途部には回収弁28が設けられている。
【0032】
尚、本実施例では副吐出管85の本数は一本としているが、二本以上の複数本設けてもよい。
【0033】
主吐出管84には、副吐出管85との接続点95よりも上流側、即ち、アキュムレータ6側に吐出管開閉弁29が設けられる。
【0034】
以下では、回収器27の構成について説明する。
図2および図1に示す如く、アキュムレータ27は、略円柱形状の容器に、該容器内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
【0035】
前述した如く、排出管19は、回収器27の上面にて、該回収器27内の上部空間と連通しており、排出管19の中途部には回収弁28が設けられている。
【0036】
回収器27から圧縮機2への気体状冷媒搬送配管であるガス冷媒戻り管86は、その一端が接続点96にて副吐出管85の中途部に連通され、他端は回収器27内の上部空間に連通されている。また、ガス冷媒戻り管86の中途部には開閉弁戻り管開閉弁94が設けられている。
【0037】
冷凍機油供給配管98は、その一端が接続点97にて副吐出管85の中途部に連通され、他端は回収器27内に貫挿され、該回収器27の内部底面近傍にて開口している。また、冷凍機油供給配管98の中途部には冷凍機油供給開閉弁99が設けられている。
【0038】
また、回収器27の底面には外部排出弁89が設けられている。
【0039】
続いて、以上の如き構成のアキュムレータ6、回収器27、およびこれらと室外機1を構成する他の部材とを接続する冷媒回路を用いた洗浄運転方法と、残留物の回収・排出方法および冷媒回路への新冷媒用の冷凍機油の補充方法について図1および図2を用いて説明する。
【0040】
まず、新冷媒用の冷凍機油を予め回収器27内に貯溜しておき、該回収器27内の上部空間には気体状の新冷媒を高圧で封入しておく。
洗浄運転を開始するときは、主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29を閉じ、排出管19の開閉弁である回収弁28を閉じ、冷凍機油供給配管98の開閉弁である冷凍機油供給開閉弁99を開き、冷媒搬送配管であるガス冷媒戻り管86の開閉弁である戻り管開閉弁94を閉じた状態で冷媒回路に冷媒を循環させる。
【0041】
このように回収弁28、冷凍機油供給開閉弁99および戻り管開閉弁94の開閉操作を行うことにより、新冷媒およびオイルセパレータ10にて分離されなかった新冷媒用の冷凍機油は、室外機1より既設配管20に流入して該既設配管20内に付着した残留物を洗浄する。
そして、室内機30、四方弁8、エンジン廃熱回収器4を経て、第一吸入管87からアキュムレータ6に流れ込む。
【0042】
このとき、アキュムレータ6の底部には、残留物(既設配管内に付着残留していた従来冷媒用の冷凍機油など)、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒が捕捉される。
一方、洗浄運転時には主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29が閉じられているので、アキュムレータ6内に流れ込んだ気体状の冷媒は、副吐出管85を経て圧縮機2に戻される。
【0043】
このとき、気体状の冷媒を戻す副吐出管85のアキュムレータ6側の開口部である冷媒吸入口44は、アキュムレータ6の上部空間において開口している。
そのため、通常運転時(暖房運転や冷房運転など)のように、冷凍機油と混合した残留物等がアキュムレータ6の底部近傍に設けられたU字管83の油吸入口24から圧縮機2に吸入されることがなく、該アキュムレータ6内に確実に捕捉されるとともに、該アキュムレータ6の内部空間の大半を、残留物や新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒の貯溜部として使用可能である。
【0044】
また、圧縮機2が作動すると、当初圧縮機2内に充填されていた新冷媒用の冷凍機油は、圧縮機2の吐出側配管より冷媒回路内に流出し、新冷媒用の冷凍機油の一部はオイルセパレータ10によっても分離されず、既設配管20、室内機30、四方弁8、エンジン廃熱回収器4を経て、第一吸入管87からアキュムレータ6に流れ込む。このとき、前述したようにアキュムレータ6側の開口部である冷媒吸入口44は、アキュムレータ6の上部空間において開口している。そのため、アキュムレータ6内においては、残留物だけでなく、新冷媒用の冷凍機油も圧縮機2に戻ることができない。
そして、残留物と新冷媒用の冷凍機油との混合物は容易に分離することができないので、残留物と新冷媒用の冷凍機油とは一緒に冷媒回路外に排出せざるを得ないのである。特に、新冷媒用の冷凍機油として用いられるPVE(ポリビニールエーテル)などは、従来冷媒用の冷凍機油(鉱油など)とも溶解性があるため洗浄効果が高い反面、分離が困難となる。
結果として、圧縮機2内を潤滑するための冷媒回路内の冷凍機油が、アキュムレータ6内に流れ込んだ分だけ減少したのと同じ状態になる。
【0045】
このような状況を回避するために、本実施例の室外機1では、回収器27に予め新冷媒用の冷凍機油を封入しておくとともに、冷凍機油供給配管98および冷凍機油供給開閉弁99が設けられているのである。
すなわち、洗浄運転時において、冷凍機油供給開閉弁99を開き、戻り管開閉弁94を閉じることにより、回収器27に封入された冷凍機油は、冷凍機油供給配管98、副吐出管85、接続点95を経て圧縮機2の吸入側に少しずつ供給される。結果として、アキュムレータ6内に流れ込んだ分の冷凍機油が新たに冷媒回路内に補充されるのである。
【0046】
このように構成することにより、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがない。また、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であるとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【0047】
既設配管20の洗浄が十分に行われた後、洗浄運転を停止して、アキュムレータ6内に捕捉された残留物、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒を回収器27に搬送する。このとき、排出管19の回収弁28を開け、冷凍機油供給配管98の冷凍機油供給開閉弁99を閉じ、ガス冷媒戻り管86の戻り管開閉弁94を開ける。
すると、回収器27内空間の圧力は、圧縮機2からガス冷媒戻り管86を経てガス冷媒が吸引されることにより低下する。そして、アキュムレータ6内部と該回収器27内部との圧力差により、残留物、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒は排出管19を通って回収器27に搬送される。
【0048】
このように構成することにより、新たに専用の搬送用動力源等を設けることなく、アキュムレータ6内に捕捉された残留物などを回収器27に搬送可能である。
また、回収器27は、洗浄運転時には冷媒回路への冷凍機油補充手段として使用され、洗浄運転終了後は本来の使用方法である残留物などの回収手段として使用される。
すなわち、回収器27が、残留物の回収手段と冷凍機油の補充手段とを兼ねるので、新たに冷媒回路へ冷凍機油を補充するための専用のタンクを設ける必要がなく、室外機1をコンパクトに設計することが可能である。さらに、冷凍機油を補充するための専用のタンクを設けない場合には必要であった洗浄運転後の冷凍機油補充作業を省略可能であり、作業性に優れる。
【0049】
続いて、アキュムレータ6内に捕捉された残留物、新冷媒用の冷凍機油、および一部液化した冷媒の混合物が回収器27に搬送された時点で、排出管19の回収弁28を閉じ、冷凍機油供給配管98の冷凍機油供給開閉弁99を閉じ、ガス冷媒戻り管86の戻り管開閉弁94を閉じるとともに、主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29を開け、通常運転(暖房運転または冷房運転)を開始する。
【0050】
なお、以上の洗浄運転、回収器27への残留物の回収、および冷媒回路への新冷媒用の冷凍機油の補充は、図1および図4に示すコントローラ25により各開閉弁の開閉等が制御して行う。
【0051】
回収器27に回収された残留物、新冷媒用の冷凍機油、および一部液化した冷媒の混合物を室外機1の外に回収するときは、該回収器27の底部に設けられた外部排出弁89を開けることにより行う。このとき、回収器27および該回収器27と、室外機1を構成する他の装置(アキュムレータ6や圧縮機2)とを連通する配管経路は全て遮断されている(回収弁28、冷凍機油供給開閉弁99および戻り管開閉弁94は閉じている)ので、室外機1の運転状況に関わらず、残留物などを室外機1の外に回収することができ、作業性に優れる。
【0052】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏する。
即ち、請求項1に記載の如く、圧縮機と、アキュムレータと、該アキュムレータ内の液体を回収する回収器と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記回収器が、冷凍機油の補充手段を兼ねるので、新たに冷媒回路へ冷凍機油を補充するための専用のタンクなどを設ける必要がなく、室外機をコンパクトに設計することが可能である。さらに、冷凍機油を補充するための専用のタンクを設けない場合には必要であった洗浄運転後の冷凍機油補充作業を省略可能であり、作業性に優れる。
【0053】
また、請求項2に記載の如く、回収器上部とアキュムレータ底部とを連通する排出管と、回収器底部と圧縮機とを連通する冷凍機油供給配管と、回収器上部と圧縮機とを連通する冷媒搬送配管とを設けるとともに、排出管と冷凍機油供給配管と冷媒搬送配管とに、それぞれ開閉弁を設けたので、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であり、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがないとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【0054】
また、請求項3に記載の如く、空調機の施工時に既設配管を洗浄するための請求項2に記載の空調機の運転方法であって、
洗浄運転時には、排出管の開閉弁を閉じ、冷凍機油供給配管の開閉弁を開き、冷媒搬送配管の開閉弁を閉じ、
アキュムレータ内の残留物を回収器に回収する時には、排出管の開閉弁を開け、冷凍機油供給配管の開閉弁を閉じ、冷媒搬送配管の開閉弁を開けるので、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であり、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがないとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図。
【図2】本発明の実施の一形態である空調機のアキュムレータと回収器の模式図。
【図3】従来のアキュムレータの模式図。
【図4】本発明の実施の一形態である空調機の制御機器類のブロック図。
【符号の説明】
2 圧縮機
6 アキュムレータ
19 排出管
27 回収器
28 回収弁
86 ガス冷媒戻り管(冷媒搬送配管)
94 戻り管開閉弁
98 冷凍機油供給配管
99 冷凍機油供給開閉弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の天井や壁等に埋設された既設配管内に新冷媒(ハイドロフルオロカーボンなど)を循環させ、該冷媒循環回路途中に捕捉手段を設けることにより、既設配管内壁の残留物(従来冷媒(クロロフルオロカーボンやハイドロフルオロカーボンなど)用の冷凍機油など)を除去する技術に関する。
より詳細には、新たに施工する新冷媒を用いた空調機の配管と、既設配管とで冷媒循環回路を形成し、該空調機内に設けられたアキュムレータを前記残留物の捕捉手段とし、アキュムレータ内に捕捉された残留物を、冷媒循環回路から遮断可能な回収器に回収するとともに、前記残留物とともに回収器に回収されて減少した冷媒循環回路内の冷凍機油を補充する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空調機の冷媒回路においては、圧縮機を潤滑する冷凍機油を冷媒に溶け込ませて冷媒回路を循環させており、アキュムレータにて、前記冷媒と冷凍機油を気液分離するようにしている。
図3に示す構成は、前記アキュムレータの一般的な構成を示すものであり、容器60の上部より、一本の吸入管61が差し込まれており、該吸入管61より容器60内へ冷媒及び冷凍機油が流入するようになっている。冷媒は、原則として蒸発したガス冷媒のみが供給されるが、運転条件によっては液冷媒も含まれることがある。また、容器60には、側面視略「U」字状のU字管62が、「U」字の一端を冷媒吸入口63として容器60内に配される一方、他端には、圧縮機に通じる吐出管65が接続され、冷媒吸入口63より吸い込まれたガス冷媒は、吐出管65を通じて圧縮機へ供給されるようになっている。そして、U字管62において、「U」字の湾曲部には、油吸入孔64を形成し、該油吸入孔64より、冷凍機油を吸入して、ガス冷媒とともに、圧縮機へ供給して、圧縮機の潤滑を行うようにしている。
【0003】
そして、上記構成のアキュムレータ66を備える空調機では、従来、CFC(クロロフルオロカ−ボン)やHCFC(ハイドロクロロフルオロカ−ボン)といった塩素系冷媒(以下、「従来冷媒」とする)が使用されていたが、分子中に含まれる塩素が成層圏でオゾン層を破壊するため、代替として非塩素系冷媒であるHFC(ハイドロフルオロカ−ボン)(以下、「新冷媒」とする)が使用されるようになっている。
この新冷媒への代替に伴い、建物の既設配管(室内機と室外機とを連通する冷媒用配管であって、壁や天井などに埋設されており、空調機を従来冷媒対応型から新冷媒対応型に交換する際に、新しい配管と交換することが困難な部分)を利用したまま、空調機を新設(新冷媒に対応した室外機および室内機に交換)する際には、圧縮機に使用される冷凍機油が異なるため、既設配管内に付着した従来冷媒用の冷凍機油の残留物を除去する洗浄作業が行なわれている。この洗浄作業は、空調機を設置する前段階において、専用の配管洗浄装置を用いて行なわれる。
また、作業工程の簡素化のために、専用の配管洗浄装置を使用せず、新設の空調機自体に既設配管の洗浄機能を持たせることが検討されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、空調機自体に既設配管の洗浄機能を持たせる場合、既設配管内の残留物である従来冷媒用の冷凍機油はアキュムレータに流れ込む。そのため、アキュムレータを残留物の捕捉手段として利用することが、空調機のサイズをコンパクトに保ちつつ、既設配管の洗浄機能を付加する上で効果的である。しかし、アキュムレータが従来のアキュムレータ66の如き構成であると、以下のような問題が発生する。
【0005】
すなわち、洗浄機能を備える新冷媒を使用した空調機においては、圧縮機を潤滑するための冷凍機油は、圧縮機の吐出側に設けられたオイルセパレータにより気体冷媒と分離され、オイルセパレータ底部と圧縮機の吸入側配管とを連通するバイパス回路を通って圧縮機に還流するように構成されている。このとき、オイルセパレータによる冷媒からの冷凍機油の分離効率は100パーセントではないので、冷凍機油の一部は冷媒と一緒に冷媒回路内を搬送される。そして、洗浄時には、既設配管内の残留物および冷媒回路内を搬送される冷凍機油は、最終的にアキュムレータに到達し、該アキュムレータの底部に貯溜される。
一方、従来のアキュムレータ66のU字管62の下端部は、アキュムレータ66の底部近傍まで延設され、該下端部には油吸入孔64が設けられており、アキュムレータ66の底部に溜まった冷凍機油は圧縮機の吸入側配管に戻される。
しかし、アキュムレータ66を残留物の捕捉手段として用いる場合、アキュムレータ66の底部には残留物と、新冷媒用の冷凍機油とが混合した状態で貯溜される。そのため、油吸入孔64から冷凍機油と一緒に残留物も圧縮機に吸入されてしまう。
【0006】
また、空調機を新設した場合、通常は冷凍機油が圧縮機内に充填された状態から運転を開始する。そして、圧縮機の吐出側配管から冷媒回路に流出していく冷凍機油の量と、オイルセパレータおよびアキュムレータにより冷媒と気液分離され、圧縮機の吸入側配管へ戻ってくる冷凍機油の量とが略一致した時点で、冷媒回路内および圧縮機内における冷凍機油の分布が平衡状態になる。
このとき、圧縮機内の冷凍機油の量は運転開始前に充填されていた量よりも当然少なくなっているので、運転後しばらくしてから(冷凍機油の空調機内分布が平衡状態になってから)冷媒回路内に冷凍機油を追加補充し、圧縮機の潤滑が十分に行われるようにしている。
しかし、前述した如く、アキュムレータにて捕捉される残留物(従来冷媒用の冷凍機油)は、新冷媒用の冷凍機油と混合した状態であり、これらを分離して新冷媒用の冷凍機油のみを回収することは困難であるため、残留物と新冷媒用の冷凍機油とは一緒に冷媒回路外に排出させる必要がある。
そのため、空調機を新設して洗浄機能を作動させた場合、残留物と一緒に冷媒回路外に排出した分だけ通常の場合よりも冷媒回路内に追加する必要がある冷凍機油の量が多いのである。従って、冷媒回路に追加用の新冷媒を貯溜・供給するための専用のタンクなどを設けた場合、空調機をコンパクトに設計する上で制約となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
即ち、請求項1に記載の如く、圧縮機と、アキュムレータと、該アキュムレータ内の液体を回収する回収器と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記回収器が、冷凍機油の補充手段を兼ねるのである。
【0008】
また、請求項2に記載の如く、回収器上部とアキュムレータ底部とを連通する排出管と、回収器底部と圧縮機とを連通する冷凍機油供給配管と、回収器上部と圧縮機とを連通する冷媒搬送配管とを設けるとともに、排出管と冷凍機油供給配管と冷媒搬送配管とに、それぞれ開閉弁を設けたのである。
【0009】
また、請求項3に記載の如く、空調機の施工時に既設配管を洗浄するための請求項2に記載の空調機の運転方法であって、
洗浄運転時には、排出管の開閉弁を閉じ、冷凍機油供給配管の開閉弁を開き、冷媒搬送配管の開閉弁を閉じ、
アキュムレータ内の残留物を回収器に回収する時には、排出管の開閉弁を開け、冷凍機油供給配管の開閉弁を閉じ、冷媒搬送配管の開閉弁を開けるのである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図、図2は本発明の実施の一形態である空調機のアキュムレータと回収器の模式図、図3は従来のアキュムレータの模式図、図4は本発明の実施の一形態である空調機の制御機器類のブロック図である。
【0011】
図1は、本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図である。
尚、以下の説明では図1に示すエンジン駆動式ヒートポンプである空調機を用いて説明するが、本発明は、エンジン駆動式ヒートポンプに限らず、電気エアコンやその他の形式の空調機全般に適用可能である。
【0012】
図1において、エンジン駆動式ヒートポンプの室外機1は、空調を必要とする建物等の外に設置されるものであり、圧縮機2、エンジン廃熱回収器4、室外熱交換器5、アキュムレータ6、リキッドレシーバ7等の装置と、四方弁8、オイルセパレータ10やその他の弁・配管・フィルタ等により冷媒回路を形成している。
前記圧縮機2は、クラッチ(図示せず)によるエンジン3の駆動の断接により内部の回転体を駆動する構成としており、このクラッチは電磁クラッチより構成され、その断接は、室外機1を運転制御するコントローラ25により制御されるようにしている。
また、前記エンジン廃熱回収器4は、圧縮機2の吸入側、即ち、圧縮機2に吸入される冷媒の流れにおいて、圧縮機2の上流側に設けられている。
【0013】
また、室外機1には、ラジエータ11と、冷却水三方弁12、サーモスタット13、冷却水ポンプ14、排ガス熱交換器15、冷却水管16が備えられ、前記エンジン3とともに、エンジン冷却水回路を構成している。
【0014】
また、図1および図2に示す如く、前記アキュムレータ6の底部には、回収弁28を設けた排出管19が接続され、該排出管19の排出口側には、アキュムレータ6内の液体を回収し、冷媒回路外へ排出するための回収器27が設けられている。
アキュムレータ6内にはU字管83を設け、アキュムレータ6の底部近傍まで延設されたU字管83の下部壁面には、圧縮機2の潤滑油となる冷凍機油の油吸入孔24が設けられている。
【0015】
また、前記室外熱交換器5とリキッドレシーバ7とを接続する配管の中途部には、第一膨張弁21が設けられている。
一方、前記エンジン廃熱回収器4と、リキッドレシーバ7とを合流点45を介して通じさせる冷媒バイパス管82の中途部には、第二膨張弁22が設けられている。
【0016】
アキュムレータ6のU字管83の一端は上方を開口してアキュムレータ6の容器40内の上部空間内に開放し、U字管83の他端は、圧縮機2の吸入側に主吐出管84を介して通じており、該主吐出管84の中途部には、吐出管開閉弁29が設けられている。
前記主吐出管84において、吐出管開閉弁29の設置箇所よりも圧縮機2側(下流側)には、副吐出管85の一端が接続点95にて接続されており、該副吐出管85の他端はアキュムレータ6の容器40内に挿入され、冷媒吸入口44にてアキュムレータ6の容器40の上部内空間に通じている。
また、オイルセパレータ10の底部には配管10a・10bの一端が接続される。そして、配管10aの他端は主吐出管84の中途部に接続され、配管10bの他端は副吐出管85の中途部に接続される。従って、オイルセパレータ10にて冷媒と気液分離された冷凍機油は、主吐出管84・副吐出管85に流れ、再び圧縮機2へと供給されるようになっている。
【0017】
さらに、ガス冷媒戻り管86の一端が副吐出管85の中途部の接続点96に接続され、他端は前記回収器27の上部内空間に連通するとともに、ガス冷媒戻り管86の中途部には戻り管開閉弁94が設けられる。
一方、冷凍機油供給配管98の一端が副吐出管85の中途部の接続点97に接続され、他端は前記回収器27の底部に連通するとともに、冷凍機油供給配管98の中途部には冷凍機油供給開閉弁99が設けられる。
【0018】
以上の室外機1の構成に対し、室内機30・30・・・は、空調を必要とする建物内等に設置されるものであり、それぞれ室内熱交換器31、室内機ファン30f、室内熱交換器用膨張弁32等を備え、既設配管20に対して並列で接続される。
尚、図1においては、二機の室内機30・30を設置した構成としているが、台数については、特に限定されるものではない。
【0019】
図4は、本実施例の空調機の一実施例である室外機1の運転を制御する制御装置と、作動装置類の構成を示すものである。
制御装置であるコントローラ25は、電磁弁などからなる第一膨張弁21、第二膨張弁22、回収弁28、吐出管開閉弁29、戻り管開閉弁94、冷凍機油供給開閉弁99、室内熱交換器用膨張弁32、冷却水三方弁12と接続され、これらの弁の開閉制御を行い、更には、冷却水ポンプ14のON・OFF、エンジン3の回転数の制御、前記四方弁8の流路切換や、前記エンジン3と圧縮機2との間の駆動力の伝達・遮断を行うクラッチの制御などを行う構成としている。
【0020】
そして、図1に示す如く、既設配管20の一端と室外機1との間に第一開閉弁17および第二開閉弁18を介装しつつ接続し、既設配管20の他端と室内機30・30・・・の配管とを接続することにより冷媒回路を形成し、該冷媒回路に新冷媒を循環させるとともに、コントローラ25により四方弁8その他の制御を行うことで、循環回路内の冷媒の流路を変更し、暖房運転や冷房運転、洗浄運転などを行う構成としている。
【0021】
以上の如く構成した本発明の実施の一形態である空調機において行う暖房運転について説明する。
図1に示す如く、圧縮機2により圧縮された冷媒は、高温高圧過熱蒸気の状態として、オイルセパレータ10および暖房方向に切換えられた四方弁8を経由して、第一開閉弁17より既設配管20内を通って室内熱交換器31・31へ送出される。室内熱交換器31・31においては、高温高圧過熱蒸気状態の冷媒から室内空気に熱が放出され冷媒は凝縮されて気体から液体に変化する。この熱放出により室内の暖房が行われる。
【0022】
冷媒は、第二開閉弁18を通過して室外機1内へ戻り、リキッドレシーバ7を経由した後、第一膨張弁21・21にて急激に膨張して、外気温よりも低温となり、室外熱交換器5を通過する間に、外気より熱を得て冷媒は液体から気体に変化する。
そして、冷媒は、四方弁8を経由し、エンジン廃熱回収器4にてエンジン3の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ6に流入し、圧縮機2に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、暖房運転を行う。
【0023】
続いて、本発明の実施の一形態である空調機において行う冷房運転について説明する。
図1に示す如く、圧縮機2により圧縮された冷媒は、高温高圧過飽和蒸気の冷媒となり、オイルセパレータ10、冷房方向に切換えられた四方弁8を経由して室外熱交換器5に圧送される。このとき、室外熱交換器5を構成するフィンの表面には、室外ファン5fにより外気が強制的に吹きつけられており、冷媒は室外熱交換器5のフィンを通過する間に、外気に熱を放出して温度が低下し、冷媒は気体から液体に変化する。
【0024】
室外熱交換器5にて外気に熱を放出した冷媒は、一部液化した冷媒がリキッドレシーバ7にて気液分離された後、第二開閉弁18に接続された既設配管20内を通って、室内機30・30・・・へ送られる。
それぞれの室内機30・30においては、室内熱交換器用膨張弁32にて減圧されることにより冷媒の温度が更に低下して室温よりも低くなる。そして、室内熱交換器31内を通過する間に、室内機ファン30fにより室内熱交換器31・31のフィンの表面に吹き付けられる室内空気から蒸発熱を吸収して冷媒は液体から気体に変化する。このようにして室内空気は冷媒に熱を奪われ、冷風として室内に送風されることにより室内の冷房を行う。
その後、室内熱交換器31・31にて室内空気から熱を吸収した冷媒が、既設配管20、第一開閉弁17を経て四方弁8を経由し、エンジン廃熱回収器4にてエンジン3の冷却水から熱を得てさらに高温となり、ガス冷媒となってアキュムレータ6に流入し、圧縮機2に吸入される。
上述の如く冷媒回路内に冷媒を循環させることにより、冷房運転を行う。
【0025】
続いて、本発明の実施の一形態である空調機の室外機1内に設けられたアキュムレータ6、回収器27、およびこれらと室外機1を構成する他の部材とを接続する冷媒経路について説明を行う。
【0026】
以下では、アキュムレータ6の構成について説明する。
図2および図1に示す如く、アキュムレータ6は、容器40に、該容器40内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
【0027】
U字管83は略U字型に曲げられた配管であり、その一端は容器40内の上部空間にて冷媒吸入口43を開口している。またU字管83の他端は、容器40上面を貫通して容器40外に延出され、圧縮機2の吸入側とアキュムレータ6とを連通させるための主吐出管84の一端と接続される。こうして前記容器40内の上部空間と主吐出管84とが連通される。
また、U字管83の底部壁面には油吸入孔24が穿設されており、通常運転時(暖房運転または冷房運転時など)にはアキュムレータ6の底部に滞留した新冷媒用の冷凍機油を圧縮機2の吸入側に搬送可能に構成される。
【0028】
副吐出管85もまた、圧縮機2の吸入側とアキュムレータ6とを連通させるための配管であり、副吐出管85の一端は、容器40上面を貫通して容器40内に挿入され、容器40内の上部空間にて冷媒吸入口44を開口している。副吐出管85の他端は接続点95にて主吐出管84と連通接続される。
【0029】
第一吸入管87はその一端が四方弁8に接続され、エンジン廃熱回収器4を経て他端が容器40内の上部空間と連通しており、冷媒回路内を循環している冷媒をアキュムレータ6に搬送するための配管である。
【0030】
第二吸入管88は、その一端が接続点50にて第一開閉弁17と四方弁8とを接続する配管51の中途部に連通され、他端は容器40内の上部空間に連通されている。また、第二吸入管88の中途部には開閉弁49が設けられている。
【0031】
排出管19は、その一端がアキュムレータ6の容器40底面にて該容器40内と連通し、他端が回収器27の上面にて、該回収器27内の上部空間と連通している。また、排出管19の中途部には回収弁28が設けられている。
【0032】
尚、本実施例では副吐出管85の本数は一本としているが、二本以上の複数本設けてもよい。
【0033】
主吐出管84には、副吐出管85との接続点95よりも上流側、即ち、アキュムレータ6側に吐出管開閉弁29が設けられる。
【0034】
以下では、回収器27の構成について説明する。
図2および図1に示す如く、アキュムレータ27は、略円柱形状の容器に、該容器内部と連通する複数の配管が挿入された構成になっている。
【0035】
前述した如く、排出管19は、回収器27の上面にて、該回収器27内の上部空間と連通しており、排出管19の中途部には回収弁28が設けられている。
【0036】
回収器27から圧縮機2への気体状冷媒搬送配管であるガス冷媒戻り管86は、その一端が接続点96にて副吐出管85の中途部に連通され、他端は回収器27内の上部空間に連通されている。また、ガス冷媒戻り管86の中途部には開閉弁戻り管開閉弁94が設けられている。
【0037】
冷凍機油供給配管98は、その一端が接続点97にて副吐出管85の中途部に連通され、他端は回収器27内に貫挿され、該回収器27の内部底面近傍にて開口している。また、冷凍機油供給配管98の中途部には冷凍機油供給開閉弁99が設けられている。
【0038】
また、回収器27の底面には外部排出弁89が設けられている。
【0039】
続いて、以上の如き構成のアキュムレータ6、回収器27、およびこれらと室外機1を構成する他の部材とを接続する冷媒回路を用いた洗浄運転方法と、残留物の回収・排出方法および冷媒回路への新冷媒用の冷凍機油の補充方法について図1および図2を用いて説明する。
【0040】
まず、新冷媒用の冷凍機油を予め回収器27内に貯溜しておき、該回収器27内の上部空間には気体状の新冷媒を高圧で封入しておく。
洗浄運転を開始するときは、主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29を閉じ、排出管19の開閉弁である回収弁28を閉じ、冷凍機油供給配管98の開閉弁である冷凍機油供給開閉弁99を開き、冷媒搬送配管であるガス冷媒戻り管86の開閉弁である戻り管開閉弁94を閉じた状態で冷媒回路に冷媒を循環させる。
【0041】
このように回収弁28、冷凍機油供給開閉弁99および戻り管開閉弁94の開閉操作を行うことにより、新冷媒およびオイルセパレータ10にて分離されなかった新冷媒用の冷凍機油は、室外機1より既設配管20に流入して該既設配管20内に付着した残留物を洗浄する。
そして、室内機30、四方弁8、エンジン廃熱回収器4を経て、第一吸入管87からアキュムレータ6に流れ込む。
【0042】
このとき、アキュムレータ6の底部には、残留物(既設配管内に付着残留していた従来冷媒用の冷凍機油など)、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒が捕捉される。
一方、洗浄運転時には主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29が閉じられているので、アキュムレータ6内に流れ込んだ気体状の冷媒は、副吐出管85を経て圧縮機2に戻される。
【0043】
このとき、気体状の冷媒を戻す副吐出管85のアキュムレータ6側の開口部である冷媒吸入口44は、アキュムレータ6の上部空間において開口している。
そのため、通常運転時(暖房運転や冷房運転など)のように、冷凍機油と混合した残留物等がアキュムレータ6の底部近傍に設けられたU字管83の油吸入口24から圧縮機2に吸入されることがなく、該アキュムレータ6内に確実に捕捉されるとともに、該アキュムレータ6の内部空間の大半を、残留物や新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒の貯溜部として使用可能である。
【0044】
また、圧縮機2が作動すると、当初圧縮機2内に充填されていた新冷媒用の冷凍機油は、圧縮機2の吐出側配管より冷媒回路内に流出し、新冷媒用の冷凍機油の一部はオイルセパレータ10によっても分離されず、既設配管20、室内機30、四方弁8、エンジン廃熱回収器4を経て、第一吸入管87からアキュムレータ6に流れ込む。このとき、前述したようにアキュムレータ6側の開口部である冷媒吸入口44は、アキュムレータ6の上部空間において開口している。そのため、アキュムレータ6内においては、残留物だけでなく、新冷媒用の冷凍機油も圧縮機2に戻ることができない。
そして、残留物と新冷媒用の冷凍機油との混合物は容易に分離することができないので、残留物と新冷媒用の冷凍機油とは一緒に冷媒回路外に排出せざるを得ないのである。特に、新冷媒用の冷凍機油として用いられるPVE(ポリビニールエーテル)などは、従来冷媒用の冷凍機油(鉱油など)とも溶解性があるため洗浄効果が高い反面、分離が困難となる。
結果として、圧縮機2内を潤滑するための冷媒回路内の冷凍機油が、アキュムレータ6内に流れ込んだ分だけ減少したのと同じ状態になる。
【0045】
このような状況を回避するために、本実施例の室外機1では、回収器27に予め新冷媒用の冷凍機油を封入しておくとともに、冷凍機油供給配管98および冷凍機油供給開閉弁99が設けられているのである。
すなわち、洗浄運転時において、冷凍機油供給開閉弁99を開き、戻り管開閉弁94を閉じることにより、回収器27に封入された冷凍機油は、冷凍機油供給配管98、副吐出管85、接続点95を経て圧縮機2の吸入側に少しずつ供給される。結果として、アキュムレータ6内に流れ込んだ分の冷凍機油が新たに冷媒回路内に補充されるのである。
【0046】
このように構成することにより、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがない。また、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であるとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【0047】
既設配管20の洗浄が十分に行われた後、洗浄運転を停止して、アキュムレータ6内に捕捉された残留物、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒を回収器27に搬送する。このとき、排出管19の回収弁28を開け、冷凍機油供給配管98の冷凍機油供給開閉弁99を閉じ、ガス冷媒戻り管86の戻り管開閉弁94を開ける。
すると、回収器27内空間の圧力は、圧縮機2からガス冷媒戻り管86を経てガス冷媒が吸引されることにより低下する。そして、アキュムレータ6内部と該回収器27内部との圧力差により、残留物、新冷媒用の冷凍機油および液化した一部冷媒は排出管19を通って回収器27に搬送される。
【0048】
このように構成することにより、新たに専用の搬送用動力源等を設けることなく、アキュムレータ6内に捕捉された残留物などを回収器27に搬送可能である。
また、回収器27は、洗浄運転時には冷媒回路への冷凍機油補充手段として使用され、洗浄運転終了後は本来の使用方法である残留物などの回収手段として使用される。
すなわち、回収器27が、残留物の回収手段と冷凍機油の補充手段とを兼ねるので、新たに冷媒回路へ冷凍機油を補充するための専用のタンクを設ける必要がなく、室外機1をコンパクトに設計することが可能である。さらに、冷凍機油を補充するための専用のタンクを設けない場合には必要であった洗浄運転後の冷凍機油補充作業を省略可能であり、作業性に優れる。
【0049】
続いて、アキュムレータ6内に捕捉された残留物、新冷媒用の冷凍機油、および一部液化した冷媒の混合物が回収器27に搬送された時点で、排出管19の回収弁28を閉じ、冷凍機油供給配管98の冷凍機油供給開閉弁99を閉じ、ガス冷媒戻り管86の戻り管開閉弁94を閉じるとともに、主吐出管84の中途部に設けられた吐出管開閉弁29を開け、通常運転(暖房運転または冷房運転)を開始する。
【0050】
なお、以上の洗浄運転、回収器27への残留物の回収、および冷媒回路への新冷媒用の冷凍機油の補充は、図1および図4に示すコントローラ25により各開閉弁の開閉等が制御して行う。
【0051】
回収器27に回収された残留物、新冷媒用の冷凍機油、および一部液化した冷媒の混合物を室外機1の外に回収するときは、該回収器27の底部に設けられた外部排出弁89を開けることにより行う。このとき、回収器27および該回収器27と、室外機1を構成する他の装置(アキュムレータ6や圧縮機2)とを連通する配管経路は全て遮断されている(回収弁28、冷凍機油供給開閉弁99および戻り管開閉弁94は閉じている)ので、室外機1の運転状況に関わらず、残留物などを室外機1の外に回収することができ、作業性に優れる。
【0052】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏する。
即ち、請求項1に記載の如く、圧縮機と、アキュムレータと、該アキュムレータ内の液体を回収する回収器と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記回収器が、冷凍機油の補充手段を兼ねるので、新たに冷媒回路へ冷凍機油を補充するための専用のタンクなどを設ける必要がなく、室外機をコンパクトに設計することが可能である。さらに、冷凍機油を補充するための専用のタンクを設けない場合には必要であった洗浄運転後の冷凍機油補充作業を省略可能であり、作業性に優れる。
【0053】
また、請求項2に記載の如く、回収器上部とアキュムレータ底部とを連通する排出管と、回収器底部と圧縮機とを連通する冷凍機油供給配管と、回収器上部と圧縮機とを連通する冷媒搬送配管とを設けるとともに、排出管と冷凍機油供給配管と冷媒搬送配管とに、それぞれ開閉弁を設けたので、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であり、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがないとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【0054】
また、請求項3に記載の如く、空調機の施工時に既設配管を洗浄するための請求項2に記載の空調機の運転方法であって、
洗浄運転時には、排出管の開閉弁を閉じ、冷凍機油供給配管の開閉弁を開き、冷媒搬送配管の開閉弁を閉じ、
アキュムレータ内の残留物を回収器に回収する時には、排出管の開閉弁を開け、冷凍機油供給配管の開閉弁を閉じ、冷媒搬送配管の開閉弁を開けるので、新たに専用の供給用動力源等を設けることなく冷媒回路内への冷凍機油補充が可能であり、洗浄運転時に冷媒回路内の冷凍機油量が減少して圧縮機の潤滑が損なわれることがないとともに、洗浄運転後に手動で冷凍機油を補充するといった面倒な作業を省略することができ、作業性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である空調機の冷媒回路図。
【図2】本発明の実施の一形態である空調機のアキュムレータと回収器の模式図。
【図3】従来のアキュムレータの模式図。
【図4】本発明の実施の一形態である空調機の制御機器類のブロック図。
【符号の説明】
2 圧縮機
6 アキュムレータ
19 排出管
27 回収器
28 回収弁
86 ガス冷媒戻り管(冷媒搬送配管)
94 戻り管開閉弁
98 冷凍機油供給配管
99 冷凍機油供給開閉弁
Claims (3)
- 圧縮機と、アキュムレータと、該アキュムレータ内の液体を回収する回収器と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記回収器が、冷凍機油の補充手段を兼ねることを特徴とする空調機。 - 回収器上部とアキュムレータ底部とを連通する排出管と、回収器底部と圧縮機とを連通する冷凍機油供給配管と、回収器上部と圧縮機とを連通する冷媒搬送配管とを設けるとともに、排出管と冷凍機油供給配管と冷媒搬送配管とに、それぞれ開閉弁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の空調機。
- 空調機の施工時に既設配管を洗浄するための請求項2に記載の空調機の運転方法であって、
洗浄運転時には、排出管の開閉弁を閉じ、冷凍機油供給配管の開閉弁を開き、冷媒搬送配管の開閉弁を閉じ、
アキュムレータ内の残留物を回収器に回収する時には、排出管の開閉弁を開け、冷凍機油供給配管の開閉弁を閉じ、冷媒搬送配管の開閉弁を開ける、ことを特徴とする空調機の運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244982A JP2004085037A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 空調機および空調機の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244982A JP2004085037A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 空調機および空調機の運転方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004085037A true JP2004085037A (ja) | 2004-03-18 |
Family
ID=32053307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002244982A Pending JP2004085037A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 空調機および空調機の運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004085037A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2357432A2 (en) | 2005-10-06 | 2011-08-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating air-conditioning apparatus |
-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002244982A patent/JP2004085037A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2357432A2 (en) | 2005-10-06 | 2011-08-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating air-conditioning apparatus |
US8783059B2 (en) | 2005-10-06 | 2014-07-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating air-conditioning apparatus |
US8931303B2 (en) | 2005-10-06 | 2015-01-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating air-conditioning apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3882841B2 (ja) | 空気調和装置、熱源ユニット、及び空気調和装置の更新方法 | |
KR20110097367A (ko) | 칠러 | |
KR101891703B1 (ko) | 제어기의 폐열을 이용한 열펌프 장치 및 이를 구비한 냉난방 장치 | |
EP1016837B1 (en) | Piping washing method and piping washing apparatus for refrigerating apparatuses | |
JP4605784B2 (ja) | 室外機と室内機との連絡配管の洗浄用の運転モードを備えたエンジン駆動式ヒートポンプとその運転方法 | |
JP2001201215A (ja) | 冷凍機油除去方法及び冷凍機油除去装置 | |
JP4052478B2 (ja) | 空気調和システムの冷凍機油分離回収システムおよび洗浄方法 | |
JP2004085037A (ja) | 空調機および空調機の運転方法 | |
JP2004219016A (ja) | 空気調和システム | |
JP3863827B2 (ja) | 空調機および空調機の運転方法 | |
JP2004085038A (ja) | 空調機および空調機の運転方法 | |
JP2004223335A (ja) | 配管洗浄方法、配管洗浄装置および制御装置 | |
JP2004069101A (ja) | アキュムレータ、及びそのアキュムレータを備える空調機とその運転方法 | |
JP2003021436A (ja) | 配管洗浄方法、空気調和機の更新方法及び空気調和機 | |
JP4082948B2 (ja) | 空気調和装置の既設配管洗浄方法及び洗浄システム | |
JP4803234B2 (ja) | 配管洗浄装置 | |
JP4186764B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JP2004219015A (ja) | 空気調和システム | |
JP2007085643A (ja) | 空気調和システムの洗浄方法およびこれに用いる室外機 | |
JP2004003696A (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ | |
JP2004219019A (ja) | 空気調和システム及びその室外機 | |
JP2004333121A (ja) | 空気調和装置の更新方法、及び、空気調和装置 | |
JP4061495B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JP4295135B2 (ja) | 配管洗浄装置および配管洗浄方法 | |
JP4295136B2 (ja) | 配管洗浄装置および配管洗浄方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061024 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |