JP2004085038A

JP2004085038A - 空調機および空調機の運転方法

Info

Publication number: JP2004085038A
Application number: JP2002244983A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Mizuno; 水野　郁男; Hirohiko Nobuhara; 延原　寛彦; Makoto Misawa; 三澤　誠
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】従来冷媒対応の空調機から新冷媒用の空調機への転換時には、建物等の壁面や天井に埋設された既設配管をそのまま使用する場合は、該既設配管内に付着した残留物（従来冷媒用の冷凍機油）を除去する必要がある。しかし、空調機自体に既設配管の洗浄機能を持たせる場合、残留物は、洗浄時に捕捉手段として使用されるアキュムレータの上流側に設けられた冷媒気化手段に滞留する場合がある。
【解決手段】圧縮機２と、冷媒気化手段４と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機において、前記冷媒気化手段４内の冷媒の流れる方向を正逆変更する冷媒方向切替機構を設けた。
【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、新たに設置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たときに、該アキュムレータよりも冷媒回路の上流側に配置され、冷媒を気化させるための冷媒気化手段内に滞留する残留物を除去する技術に関する。
【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最終的に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。
このとき、冷媒回路において、該アキュムレータの上流側には通常、冷媒気化手段が設けられている。そして、該冷媒気化手段によって冷媒に熱エネルギーを与えて冷媒の気化を促進し、アキュムレータでの冷媒と冷凍機油および残留物との分離効率を向上させ、圧縮機に効率よく気体状の冷媒を戻すのである。
例えば、エンジンヒートポンプの場合、前記冷媒気化手段として、熱交換器を使用する。そして、動力源であるエンジンの廃熱を有効利用するために、エンジンの冷却水が、該熱交換器内を通過するように冷却水回路を構成する。すなわち、エンジンの廃熱により昇温された冷却水を熱源流体として、熱交換器内で熱伝導により冷却水から冷媒に熱エネルギーを与え、冷媒の気化を促進するのである。
しかし、冷媒気化手段内において冷媒が流れる方向は、冷媒を気化する効率を考慮して、通常は冷媒気化手段内を下方から上方（正方向）に流れるように構成するので、該冷媒気化手段にも冷凍機油や残留物などが滞留する可能性がある。
【０００５】
【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、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記冷媒気化手段内の冷媒の流れる方向を正逆変更する冷媒方向切替機構を設けたのである。
【０００６】
また、請求項２に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
洗浄運転時に冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過可能に構成したのである。
【０００７】
また、請求項３に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
該冷媒気化手段の下部に残留物排出手段を設けたのである。
【０００８】
また、請求項４に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
圧縮機の吐出側冷媒配管と冷媒気化手段とを連通するバイパス配管を設け、該バイパス配管の中途部に開閉弁を設けたのである。
【０００９】
また、請求項５に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項１に記載の空調機の運転方法であって、
冷媒方向切替機構を複数の開閉弁、または、単数または複数の切替弁により構成し、洗浄運転時における冷媒気化手段への冷媒流入方向を、通常運転時の逆方向とするのである。
【００１０】
また、請求項６に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項２に記載の空調機の運転方法であって、
該冷媒気化手段が熱交換器であって、該熱交換器へ熱源流体の流入を停止することにより、冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過するのである。
【００１１】
また、請求項７に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項４に記載の空調機の運転方法であって、
前記バイパス回路により、圧縮機の吐出側冷媒配管から冷媒気化手段へ冷媒を流入させるのである。
【００１２】
【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、図５は冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第一実施例を示す模式図、図６は冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第二実施例を示す模式図、図７は冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第三実施例を示す模式図、図８は冷媒方向切替機構を設けない場合の冷媒気化手段を示す模式図である。
【００１３】
まず、本発明の実施の一形態である空調機の全体構成について、図１を用いて説明する。尚、以下の説明では図１に示すエンジンヒートポンプを用いて説明するが、本発明はエンジン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であって、冷媒回路においてアキュムレータの上流側に冷媒気化手段を具備するものに対して適用可能である。
【００１４】
図１において、エンジン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、冷媒気化手段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。
【００１５】
以下では、図１に示す空調機において、冷媒気化手段４に熱エネルギーを供給するための冷却水回路の説明を行う。
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、バイパス配管５３などが備えられ、後述する冷媒液化手段４や前記エンジン３とともに、エンジン冷却水回路を構成している。
【００１６】
冷却水ポンプ１４により排ガス熱交換器１５に圧送された冷却水は、該排ガス熱交換器１５にてエンジン３からの廃熱を吸収して温度が上昇し、冷却水管１６によりサーモスタット１３に送られる。サーモスタット１３は冷却水の水温が所定温度以上の場合、冷却水管１６と冷却水三方弁１２の流入口とが連通するように作動する。一方、冷却水の水温が所定温度以下の場合、冷却水が冷却水管１６からバイパス配管５３を経て冷却水ポンプ１４に戻るように作動する。
冷却水三方弁１２に二箇所設けられた吐出口の内、一方は配管５４により冷媒気化手段４の冷却水流入口７４と連通し、他方は配管５５によりラジエータ１１と連通している。該冷却水三方弁１２の切り替えにより、所定温度以上の冷却水は、冷媒気化手段４および配管５６を経て冷却水ポンプ１４に戻るか、またはラジエータ１１および配管５７を経て冷却水ポンプ１４に戻るかのいずれかの経路を通過する。
なお、冷却水が冷媒気化手段４内を通過する方向は、立設されたプレート型熱交換器である冷媒気化手段４の上方から下方への向きである。
【００１７】
続いて、図１に示す空調機における冷媒回路の説明を行う。
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。
【００１８】
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、前記冷媒気化手段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。
【００１９】
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または副吐出管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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、室内熱交換器用膨張弁３２、冷却水三方弁１２、後述する冷媒方向切替機構の第一実施例における冷媒方向切替弁７６（図６に示す冷媒方向切替機構の第二実施例の場合は三方弁１２１・１２２、図７に示す冷媒方向切替機構の第三実施例の場合は開閉弁１３１・１３２・１３３・１３４）および高温バイパス弁５９と接続され、これらの弁の開閉制御を行う。
さらに、コントローラ２５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の流路の切り替えやエンジン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。
【００２３】
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、冷媒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。
【００２４】
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り換えられた四方弁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。
【００２５】
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、冷媒気化手段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。
【００２６】
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、冷房方向に切り換えられた四方弁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。
【００２７】
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、冷媒気化手段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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
第一吸入管８７はその一端が冷媒気化手段４を経て四方弁８と連通し、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。
【００３３】
第二吸入管８８は、その一端が接続点５１にて第一開閉弁１７と四方弁８とを接続する配管５０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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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の中途部には戻り管開閉弁９４が設けられている。
【００４０】
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。
【００４１】
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・排出方法について図１および図２を用いて説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
このように吐出管開閉弁２９、回収弁２８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、配管３６、冷媒気化手段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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、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。
【００４７】
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に搬送することが可能である。
【００４８】
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、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。
【００４９】
なお、以上の洗浄運転および回収器２７への残留物の回収は、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を制御して行う。
【００５０】
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。
【００５１】
続いて、冷媒気化手段４、および該冷媒気化手段４に設けられた冷媒方向切替機構について、図１および図５を用いて説明する。
図１に示す冷媒気化手段４は、冷媒回路においてアキュムレータ６の上流側に設けられている。
図５に示す如く、冷媒気化手段４は、プレート式の熱交換器であり、筐体内部に複数のプレート（図示せず）が設けられ、各プレート間の隙間が交互に冷媒および冷却水の通過経路となっている。そして、冷媒と冷却水とは互いに混合することなく、プレートを介して熱伝導により熱エネルギーの伝達を行う。
【００５２】
冷媒気化手段４内の複数のプレート間に形成された冷媒通過経路７２・７２・・・（図５では説明の便宜上、冷媒通過経路７２をひとつだけ表示している）は、冷媒気化手段４の側面上部に設けられた上部冷媒口７１、および側面下部に設けられた下部冷媒口７０により冷媒回路に接続されている。
また、図５においては、冷媒方向切替機構の第一実施例として、冷媒通過経路７２・７２・・・内を通過する冷媒の通過方向を切り替えるための冷媒方向切替弁７６が設けられる。該冷媒方向切替弁７６は四方弁であり、冷媒流入口７６ａ、第一冷媒吐出口７６ｂ、第二冷媒吐出口７６ｃ、冷媒戻り口７６ｄを有している。
【００５３】
冷媒流入口７６ａは、一端が四方弁８と連通する配管３６の他端と接続されており、冷媒は該冷媒流入口７６ａより冷媒方向切替弁７６内に流入する。
第一冷媒吐出口７６ｂは、冷媒気化手段４の下部冷媒口７０と、配管３７により連通されている。
第二冷媒吐出口７６ｃは、冷媒気化手段４の上部冷媒口７１と、配管３８により連通されている。
冷媒戻り口７６ｄは、一端がアキュムレータ６と連通する第一吸入管８７の他端と接続されている。
【００５４】
一方、冷媒気化手段４内の複数のプレート間に形成された冷却水通過経路７５・７５・・・（図５では説明の便宜上、冷却水通過経路７５をひとつだけ表示している）は、冷媒気化手段４の側面上部に設けられた冷却水流入口７４、および側面下部に設けられた冷却水吐出口７３により冷却水回路に接続されている。
冷却水流入口７４は、一端が冷却水三方弁１２に接続された配管５４の他端と接続される。
冷却水吐出口７３は、一端が冷却水ポンプ１４に接続された配管５６の他端と接続される。
【００５５】
以下では、通常運転（暖房運転や冷房運転など）時における冷媒気化手段４内の冷媒が流れる方向の制御について説明する。
【００５６】
通常運転時においては、冷媒方向切替弁７６内の連通経路を、通常運転時のの組み合わせ（冷媒流入口７６ａと第一冷媒吐出口７６ｂとが連通し、第二冷媒吐出口７６ｃと冷媒戻り口７６ｄとが連通する）としている。
室内機３０から四方弁８、配管３６を経て冷媒方向切替弁７６の冷媒流入口７６ａに流入した冷媒は、第一冷媒吐出口７６ｂ、配管３７を経て下部冷媒口７０より冷媒気化手段４に流入し、冷媒通過経路７２・７２・・・を下方から上方（正方向）に向けて通過する。その後、冷媒は上部冷媒口７１、配管３８、第二冷媒吐出口７６ｃ、冷媒戻り口７６ｄ、第一吸入管８７を経てアキュムレータ６に流れ込む。
【００５７】
一方、熱源流体であるエンジン３の冷却水は、配管５４を経て冷却水流入口７４より冷媒気化手段４に流入し、冷却水通過経路７５・７５・・・を上方から下方に向けて通過する。その後、冷媒は冷却水吐出口７３、配管５６を経て冷却水ポンプ１４に戻される。
【００５８】
このように構成することにより、通常運転時において室内機３０から四方弁８を経て戻ってきた冷媒は、冷媒気化手段４内の冷媒通過経路７２・７２・・・を通過する際に熱伝導により冷却水から熱エネルギーを得て気化し、アキュムレータ６に流れ込む。
【００５９】
通常運転時に、冷媒気化手段４内を通過する冷却水の方向を上方から下方とし、冷媒の方向を下方から上方（正方向）としたのは、気化した冷媒を冷媒気化手段４の上方にある上部冷媒口７１からアキュムレータ６に戻すことにより、冷媒の気化効率を向上させるとともに、液体状態の冷媒がアキュムレータ６に戻りにくくするためである。
しかし、このような冷媒回路の構成だと、通常運転時における冷媒の気化効率は優れているが、洗浄運転時においては、冷媒と一緒に冷媒回路内を循環している冷凍機油や残留物が冷媒気化手段４内（より具体的には冷媒通過経路７２内）で気液分離され、冷媒気化手段４内下部に滞留する可能性がある。
そこで、本発明では、洗浄運転時に冷媒方向切替弁７６を切り替えて冷媒気化手段４内の冷媒が流れる方向を逆向きにする（つまり、冷媒通過経路７２内を上方から下方に向ける）ことにより、冷媒気化手段４内の冷凍機油や残留物の滞留を防止するのである。
【００６０】
以下では、洗浄運転時における冷媒気化手段４内の冷媒が流れる方向の制御について説明する。
【００６１】
洗浄運転時においては、冷媒方向切替弁７６を切替えて、冷媒方向切替弁７６内の連通経路を、洗浄運転時の組み合わせ（冷媒流入口７６ａと第二冷媒吐出口７６ｃとが連通し、第一冷媒吐出口７６ｂと冷媒戻り口７６ｄとが連通する）としている。
室内機３０から四方弁８、配管３６を経て冷媒方向切替弁７６の冷媒流入口７６ａに流入した冷媒は、第二冷媒吐出口７６ｃ、配管３８を経て上部冷媒口７１より冷媒気化手段４に流入し、冷媒通過経路７２・７２・・・を上方から下方（逆方向）に向けて通過する。その後、冷媒は上部冷媒口７０、配管３７、第二冷媒吐出口７６ｂ、冷媒戻り口７６ｄ、第一吸入管８７を経てアキュムレータ６に流れ込む。
【００６２】
一方、熱源流体であるエンジン３の冷却水は、通常運転時と略同様に、配管５４を経て冷却水流入口７４より冷媒気化手段４に流入し、冷却水通過経路７５・７５・・・を上方から下方に向けて通過する。その後、冷媒は冷却水吐出口７３、配管５６を経て冷却水ポンプ１４に戻される。
【００６３】
このように構成することにより、冷媒とともに搬送されてきた冷凍機油および残留物は、冷媒気化手段４内に滞留することなく、アキュムレータ６に流れ込み、該アキュムレータ６にて捕捉される。
以上の通常運転時および洗浄運転時における冷媒方向切替弁７６の操作は、コントローラ２５にて制御される。
【００６４】
なお、図１および図５に示す冷媒気化手段４の冷媒方向切替機構の第一実施例では、冷媒の流れる方向を切り替える手段として、四方弁である冷媒方向切替弁７６を用いたが、後述する他の方法（三方弁や二方弁の組み合わせ）でも同様の効果を奏することが可能である。すなわち、冷媒方向切替機構を、複数の開閉弁（二方弁など）、または、単数または複数の切替弁（三方弁や四方弁など）により構成し、洗浄運転時における冷媒気化手段への冷媒流入方向を通常運転に対して逆方向とすることで、冷媒気化手段内の残留物滞留を防止することが可能である。
【００６５】
図６に示す冷媒気化手段４の冷媒方向切替機構の第二実施例においては、三方弁１２１・１２２および配管１２３・１２４が設けられている。
【００６６】
三方弁１２１は配管３６の中途部に設けられる。該三方弁１２１の三つの弁口のうち、弁口１２１ａは四方弁８側、弁口１２１ｂは下部冷媒口７０側に接続され、弁口１２１ｃは後述する三方弁１２２と上部冷媒口７１との間で配管１２３により第一吸入管８７と連通している。
そして、三方弁１２１内の連通経路は、弁口１２１ａと弁口１２１ｂとが連通し、弁口１２１ｃが遮断される状態（通常運転用ポジション）と、弁口１２１ａと弁口１２１ｃとが連通し、弁口１２１ｂが遮断される状態（洗浄運転用ポジション）のいずれかを選択可能に構成される。
【００６７】
一方、三方弁１２２は第一吸入管８７の中途部に設けられる。該三方弁１２２の三つの弁口のうち、弁口１２２ａはアキュムレータ６側、弁口１２２ｂは上部冷媒口７１側に接続され、弁口１２２ｃは前述の三方弁１２１と下部冷媒口７０との間で配管１２４により第一吸入管８７と連通している。
そして、三方弁１２２内の連通経路は、弁口１２２ａと弁口１２２ｂとが連通し、弁口１２２ｃが遮断される状態（通常運転用ポジション）と、弁口１２２ａと弁口１２２ｃとが連通し、弁口１２２ｂが遮断される状態（洗浄運転用ポジション）のいずれかを選択可能に構成される。
【００６８】
このように構成することにより、図５の第一実施例と同様に、冷媒とともに搬送されてきた冷凍機油および残留物は、冷媒気化手段４内に滞留することなく、アキュムレータ６に流れ込み、該アキュムレータ６にて捕捉される。
以上の通常運転時および洗浄運転時における三方弁１２１・１２２の操作は、コントローラ２５にて制御される。
【００６９】
続いて、図７に示す冷媒気化手段４の冷媒方向切替機構の第三実施例においては、二方弁である開閉弁１３１・１３２・１３３・１３４およびバイパス配管１３５・１３６が設けられている。
【００７０】
開閉弁１３１は配管３６の中途部に設けられ、開閉弁１３２は第一吸入管８７の中途部に設けられる。
【００７１】
バイパス配管１３５の一端は、開閉弁１３１と四方弁８（図１）との間において配管３６の中途部と接続される。バイパス配管１３５の他端は開閉弁１３２と上部冷媒口７１との間において、第一吸入管８７の中途部に接続される。またバイパス配管１３５の中途部には開閉弁１３３が設けられる。
【００７２】
バイパス配管１３６の一端は、開閉弁１３２とアキュムレータ６（図１）との間において第一吸入管８７の中途部と接続される。バイパス配管１３６の他端は開閉弁１３１と下部冷媒口７０との間において、配管３６の中途部に接続される。またバイパス配管１３６の中途部には開閉弁１３４が設けられる。
【００７３】
通常運転時は開閉弁１３１・１３２を開け、開閉弁１３３・１３４を閉じることにより、冷媒は四方弁８から配管３６を経て、冷媒気化手段４内を下方から上方（正方向）に通過し、第一吸入管８７を経てアキュムレータ６に戻される。
【００７４】
洗浄運転時は開閉弁１３１・１３２を閉じ、開閉弁１３３・１３４を開くことにより、冷媒は四方弁８から配管３６、バイパス配管１３５を経て、冷媒気化手段４内を上方から下方（逆方向）に通過し、バイパス配管１３６、第一吸入管８７を経てアキュムレータ６に戻される。
【００７５】
このように構成することにより、図５の第一実施例と同様に、冷媒とともに搬送されてきた冷凍機油および残留物は、冷媒気化手段４内に滞留することなく、アキュムレータ６に流れ込み、該アキュムレータ６にて捕捉される。
以上の通常運転時および洗浄運転時における開閉弁１３１・１３２・１３３・１３４の操作は、コントローラ２５にて制御される。
【００７６】
次に、洗浄運転時に冷媒気化手段４内を冷媒が気化せずに通過することによる残留物除去方法について説明する。
【００７７】
すなわち、図８に示す如く、冷媒気化手段４の冷媒方向切替機構が設けられていない場合でも、冷媒気化手段４内で冷媒が気化せずに液体状態のままアキュムレータ６まで流れ込めば、液体状の冷媒とともに冷凍機油や残留物は押し流されて、冷媒気化手段４内に冷凍機油や残留物が滞留することはない。
そこで、洗浄運転時に冷却水回路の冷却水三方弁１２を切り替え、冷却水がラジエータ１１に流れ込み、冷媒気化手段４には流れ込まないようにする。このとき、温度の高い冷却水は冷媒気化手段４中を通過しないので、冷媒気化手段４中を通過する冷媒は冷却水より熱エネルギーを得ることができない。従って、冷媒は液体状態のまま冷媒気化手段４中を通過し、冷凍機油および残留物と一緒にアキュムレータ６に流れ込むのである。
【００７８】
この方法は、アキュムレータ６内に冷媒が液体状態のまま到達するため、残留物除去効果が大きい反面、洗浄運転時間が長い場合に継続して行うと、残留物等を回収器２７に回収する際の冷媒のロスが大きくなったり、アキュムレータ６が液体冷媒で満たされ、副吐出管８５を通って圧縮機２内に液体冷媒や残留物が吸入されるといった問題がある。
【００７９】
この問題を解決する方法としては、例えば、洗浄運転中は通常運転と同様に冷媒気化手段４内に冷却水を通過させておき、洗浄運転が終了した時点で冷媒気化手段４内への冷却水の供給を止め（冷却水回路の冷却水三方弁１２を、冷却水がラジエータ１１にのみ流れ込むように切り替え）、冷媒気化手段４内の冷却水通過経路７５内に留まっている冷却水の水温が十分に低下した後、短時間だけ冷媒が液体状態で冷媒気化手段４内を通過するようにコントローラ２５にて制御する。換言すれば、洗浄運転の最後に、少量の液体冷媒を冷媒気化手段４内に流し、該冷媒気化手段４内に滞留した冷凍機油および残留物をアキュムレータ６に戻すのである。
【００８０】
次に、冷媒気化手段４の下部に残留物排出手段を設けることによる残留物除去方法について説明する。
【００８１】
図８に示す如く、冷媒気化手段４の冷媒方向切替機構が設けられていない場合でも、冷媒通過経路７２の下部と連通する排出配管９０と、該排出配管９０の中途部に設けられた排出弁９１とからなる残留物排出手段を設けることにより、洗浄運転後冷媒気化手段４内に滞留した冷凍機油および残留物を除去することが可能である。
なお、排出弁９１は手動でも、コントローラ２５により制御する構成としても良い。
【００８２】
続いて、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒を、バイパス回路により冷媒気化手段４に流入させて行う残留物除去方法について説明する。
冷凍機油や残留物といった油は、温度による粘度の変化が大きく、高温であるほど粘度が小さくなって、冷媒とともにアキュムレータ６へ戻すのが容易となる。そこで、図１に示す如く、圧縮機２の吐出側と四方弁８との間の冷媒配管である配管３５と、四方弁８と冷媒気化手段４との間の冷媒配管である配管３６とを高温バイパス配管５８で連通させ、該高温バイパス配管５８の中途部に高温バイパス弁５９を設ける。
そして、洗浄運転終了後、該高温バイパス弁５９を開いて圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒を冷媒気化手段４に直接流入させる。
このように構成することにより、冷媒が冷媒気化手段４内を下方から上方に流れる構成であっても、冷媒気化手段４内に滞留した冷凍機油および残留物は高温高圧の冷媒によって温度が上昇して粘度が小さくなり、容易にアキュムレータ６に戻される。
【００８３】
以上に記載した、
（１）冷媒気化手段内の冷媒の流れる方向を正逆変更する方法、
（２）冷媒気化手段内を液体冷媒が通過する方法、
（３）冷媒気化手段の下部に残留物排出手段を設ける方法、
（４）高温バイパス配管および高温バイパス弁を設ける方法、
については、これらを組み合わせて実施することでさらに冷媒気化手段内に滞留した冷凍機油および残留物の除去効果が向上する。
【００８４】
【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、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記冷媒気化手段内の冷媒の流れる方向を正逆変更する冷媒方向切替機構を設けたので、冷媒とともに搬送されてきた冷凍機油および残留物は、冷媒気化手段内に滞留することなく、アキュムレータに流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【００８５】
また、請求項２に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
洗浄運転時に冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過可能に構成したので、冷媒気化手段内で冷媒が気化せずに液体状態のままアキュムレータまで流れ込み、冷凍機油および残留物は該冷媒と共にアキュムレータまで流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【００８６】
また、請求項３に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
該冷媒気化手段の下部に残留物排出手段を設けたので、洗浄運転後、冷媒気化手段内に滞留した冷凍機油および残留物を除去することが可能である。
【００８７】
また、請求項４に記載の如く、圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
圧縮機の吐出側冷媒配管と冷媒気化手段とを連通するバイパス配管を設け、該バイパス配管の中途部に開閉弁を設けたので、冷媒気化手段内に滞留した冷凍機油および残留物は高温高圧の冷媒によって粘度が小さくなり、アキュムレータまで流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【００８８】
また、請求項５に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項１に記載の空調機の運転方法であって、
冷媒方向切替機構を複数の開閉弁、または、単数または複数の切替弁により構成し、洗浄運転時における冷媒気化手段への冷媒流入方向を、通常運転時の逆方向とするので、冷媒とともに搬送されてきた冷凍機油および残留物は、冷媒気化手段内に滞留することなく、アキュムレータに流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【００８９】
また、請求項６に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項２に記載の空調機の運転方法であって、
該冷媒気化手段が熱交換器であって、該熱交換器へ熱源流体の流入を停止することにより、冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過するので、冷媒気化手段内で冷媒が気化せずに液体状態のままアキュムレータまで流れ込み、冷凍機油および残留物は該冷媒と共にアキュムレータまで流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【００９０】
また、請求項７に記載の如く、空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項４に記載の空調機の運転方法であって、
前記バイパス回路により、圧縮機の吐出側冷媒配管から冷媒気化手段へ冷媒を流入させるので、冷媒気化手段内に滞留した冷凍機油および残留物は高温高圧の冷媒によって粘度が小さくなり、アキュムレータまで流れ込んで捕捉され、冷媒気化手段から除去可能である。
【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。
【図５】冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第一実施例を示す模式図。
【図６】冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第二実施例を示す模式図。
【図７】冷媒気化手段に設けられた冷媒方向切替機構の第三実施例を示す模式図。
【図８】冷媒方向切替機構を設けない場合の冷媒気化手段を示す模式図。
【符号の説明】
２　　圧縮機
４　　冷媒気化手段
６　　アキュムレータ
５８　高温バイパス配管
５９　高温バイパス弁
７６　冷媒方向切替弁
９０　排出配管
９１　排出弁

Claims

圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
前記冷媒気化手段内の冷媒の流れる方向を正逆変更する冷媒方向切替機構を設けたことを特徴とする空調機。
圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
洗浄運転時に冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過可能に構成したことを特徴とする空調機。
圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
該冷媒気化手段の下部に残留物排出手段を設けたことを特徴とする空調機。
圧縮機と、冷媒気化手段と、これらを連通する冷媒配管とを備える空調機であって、
圧縮機の吐出側冷媒配管と冷媒気化手段とを連通するバイパス配管を設け、該バイパス配管の中途部に開閉弁を設けたことを特徴とする空調機。
空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項１に記載の空調機の運転方法であって、
冷媒方向切替機構を複数の開閉弁、または、単数または複数の切替弁により構成し、洗浄運転時における冷媒気化手段への冷媒流入方向を、通常運転時の逆方向とすることを特徴とする空調機の運転方法。
空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項２に記載の空調機の運転方法であって、
該冷媒気化手段が熱交換器であって、該熱交換器へ熱源流体の流入を停止することにより、冷媒気化手段内を冷媒が液体状態で通過することを特徴とする空調機の運転方法。
空調機を設置し、既設配管を洗浄する際に冷媒気化手段に滞留する残留物を除去するための請求項４に記載の空調機の運転方法であって、
前記バイパス回路により、圧縮機の吐出側冷媒配管から冷媒気化手段へ冷媒を流入させることを特徴とする空調機の運転方法。