JP2004270974A - 冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱源機と負荷機器と配管から構成される冷凍冷蔵装置において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の感温筒を回路から外して回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施する方法。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明はCFC系冷媒やHCFC系冷媒で使用した空調機器の既設冷媒配管を、HFC系冷媒なのど新冷媒でも使用できるようにするための変更方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、空調機器の既設冷媒配管内の冷媒を入替える変更方法としては、従来冷媒および従来冷凍機油をなるべく大気中に放出せず機外に取り出し、取り出された旧機器を新冷媒、例えばHFC32/HFC125/HFC134a混合冷媒に対応した新機器と交換し、ガス冷媒配管および液冷媒配管中の空気および冷凍サイクル中に残留する従来冷媒を真空引きした後、新冷媒を封入して新冷媒、新冷凍機油を冷凍サイクル中に循環させる洗浄運転をして旧冷媒、冷凍機油を圧縮機す。この洗浄運転を数回した後圧縮機を外す方法としていた。(例えば、特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】
特開平7−83545号公報(6頁、図1)
特開平6−257898号公報(2頁、図1)
特開2002−235971号公報(5−6頁、図1)
【0004】
なお、本来なら個々のケースに対して、洗浄運転を行う都度、塩素系物質濃度を測定し、許容レベル以下に濃度低下するまで冷媒および冷凍機油の交換をすれば確実であるが、実際の機器変更の現場では、塩素系物質濃度測定するには、測定機の持ち込みが必要となるなど作業手順が煩雑となるので、予め決めた交換回数で洗浄運転を実施するのが、最も合理的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は現地で冷媒と冷凍機油の交換を数回行うもので、交換作業負荷が大きくかつ洗浄に長時間かかるという課題がある。また装置が大きくなると封入されている冷媒や冷凍機油の量も多いため、交換作業で用いる冷媒や冷凍機油量は多く、工事現場から廃棄処理作業場で運搬する作業や廃棄処理作業の負荷も大きいという課題があった。
【0006】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、冷凍冷蔵装置の冷媒種類をHCFC冷媒からHFC冷媒に変更し、新冷凍機油にエーテル系あるいはエステル系を適用し、かつ既設の冷媒配管を新冷媒でも使用する際などに、最小限の変更で冷媒変更を可能にする方法を提供することを目的とする。特に現地で冷媒や冷凍機油の複数回の入換をせずに既設配管中の汚れた入れ替え前の冷凍機油や塩素化合物を許容レベルまで洗浄するものである。
【0007】
また、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する際に、熱源機と負荷機器を新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用する場合、問題となるのは既設冷媒配管に滞留する汚れた入れ替え前の冷凍機油や塩素化合物などである。これらは新冷媒に適合する冷凍機油を劣化させたり、スラッジを生成して回路中の細管部分を詰まらせたり、圧縮機の摺動部や軸受を損傷させたりする。そこで冷媒を変更する作業の中で、既設配管に滞留する汚れた入れ替え前の冷凍機油や塩素化合物などの有害物を許容レベル以下になるまで除去することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台又は複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管とから構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の感温筒を回路から外して回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施するものである。
【0009】
また、この発明に係る冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒対応の冷媒回路に活性炭素材の塩素化合物捕捉フィルターを搭載するものである。
【0010】
また、この発明に係る冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の作動冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒の冷媒回路の冷凍機油がアルキルベンゼン系であるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を説明する。変更前の冷媒はHCFC冷媒のR22、変更後の新冷媒はHFC冷媒のR404A、変更前の冷媒に適合する冷凍機油はR22と相溶でR404Aとほとんど非相溶である鉱油、変更後の冷媒に適合する冷凍機油はR404Aと相溶のPOE油とする。
【0012】
まず冷凍冷蔵装置の冷媒を塩素を含むHCFC系冷媒から塩素を含まないHFC系冷媒などに変更する必要性について説明する。従来の塩素を含むHCFC系冷媒は、大気開放されるとその安定性のために分解すること無く、対流によって成層圏へ到達する。そして、上空の強い紫外線により光分解し、オゾンと反応する塩素原子を遊離する。これにより、オゾン層が破壊される作用が生じることが明らかになっている。そのため、人体に有害な紫外線を上空で遮る働きをするオゾン層を保護するために、塩素を含むCFC、HCFC系物質の全廃が決定されている。空気調和機や冷凍機の冷媒として広く用いられているR22もHCFC冷媒なのでその対象であり、いわゆる特定フロンであるCFC類よりはオゾン層破壊に対する影響が小さいものの、数年以内に代替することが要求されている。現在、HCFC冷媒の代替候補として検討されている新冷媒として、例えばオゾン層破壊の原因である塩素を含まないHFC系物質の適用が進んでいる。
【0013】
次に塩素を含むHCFC系冷媒を、塩素を含まないHFC系冷媒などに変更する際の課題について簡単に説明する。今後、新冷媒対応製品が市場に投入されたとしても、すでに設置され稼働している相当数のHCFC冷媒機では冷媒配管が壁裏や天井裏に設置されており、配管新設となると壁や天井をはがすなどの作業が発生し大きな負荷となる。課題は冷媒変更時に伴う作業負荷の低減であり、既設冷媒配管を新冷媒でも流用することで作業負荷低減が可能となる。
【0014】
ところで冷媒を変更すると冷凍機油もそれに適合するものに変える必要がある。HFC冷媒は従来冷凍機油である鉱油に対して相溶性が著しく低いので、HFC冷媒機に適用すると不具合が発生しやすい。そこで、エーテル系やエステル系等分子極性によりHFC冷媒との相溶性を確保した新冷凍機油の適用が必要になる。
【0015】
HFC冷媒にエーテル系やエステル系の冷凍機油を適用する場合、冷凍サイクル中に塩素系物質を含む入れ替え前の冷凍機油や冷媒、及び塩素化合物が残留していると、スラッジ発生や新冷凍機油の劣化、また圧縮機の軸受損傷などの原因となる。例えば、酸の発生による冷凍サイクル内材料の腐食があげられ、製品の信頼性を著しく低下させる恐れがある。
【0016】
このように、冷媒種類をHCFC冷媒からHFC冷媒に変更し、新冷凍機油にエーテル系やエステル系の冷凍機油を適用し、かつ既設冷媒配管を新冷媒でも使用する場合、単純に機器と冷媒を交するだけでは、信頼性を確保できない恐れがあり、既設冷媒配管中に残留する汚れた入れ替え前の冷凍機油や塩素化合物を信頼性上の許容レベル以下にまで低減する必要がある。
【0017】
まずR22冷媒対応の冷凍冷蔵装置の冷媒回路構成について図1、図2を用いて説明する。図1はR22冷媒を用いる装置の冷媒回路図であり、1は熱源機であり、例えば冷凍機(コンデンシングユニット)が該当する。2は負荷機器であり、例えばショーケースが該当する。3は圧縮機、4は熱源側熱交換器、4aは熱源側送風機。5は受液器、6は前記負荷機器2側にある開閉弁、7は温度式膨張弁、8は負荷機器側熱交換器で、負荷機器側送風機8aを設けている。9は前記温度式膨張弁7と連絡されている感温筒で、負荷機器側熱交換器8の出口管側に設けられている。10はガス冷媒配管、11は液冷媒配管、12は前記熱源機1側に設けた液側阻止弁、13は前記熱源機1側に設けたガス側阻止弁、14は液バック回避用アキュムレータである。
【0018】
図2は複数の負荷機器が接続されている冷凍冷蔵装置の冷媒回路図である。複数の第1負荷機器2a、第2負荷機器2b、第3負荷機器2c、第4負荷機器2dはそれぞれAブロックに第1負荷機器2a、第2負荷機器2b、Bブロックに第3負荷機器2c、第4負荷機器2dを設け、熱源機1と前記各負荷機器2a、2b、2c、2dとは中間に複数の分配器である第1液冷媒分配器15a、第2液冷媒分配器15b、第3液冷媒分配器15c、第1ガス冷媒分配器16a、第2ガス冷媒分配器16b、第3ガス冷媒分配器16cを配し、例えば熱源機1と第1負荷機器2aとの冷媒配管路は、それぞれ第1液冷媒分岐配管11a、第2液冷媒分岐配管11aと第1ガス冷媒分岐配管10a、第2ガス冷媒分岐配管10bを前記第1液冷媒分配器15a、および第2液冷媒分配器15bと第1ガス冷媒分配器16a、および第2ガス冷媒分配器16bを介し第1の冷媒回路17aを形成している。
【0019】
同様に、熱源機1と第2負荷機器2bとの冷媒配管路も、それぞれ第1液冷媒分岐配管11a、第3液冷媒分岐配管11cと第1ガス冷媒分岐配管10a、第3ガス冷媒分岐配管10cを前記第1液冷媒分配器15a、および第2液冷媒分配器15bと第1ガス冷媒分配器16a、および第2ガス冷媒分配器16bを介し第2の冷媒回路17bを形成している。
【0020】
また、熱源機1と第3負荷機器2cとの冷媒配管路は、それぞれ第4液冷媒分岐配管11d、第5液冷媒分岐配管11eと第4ガス冷媒分岐配管10d、第5ガス冷媒分岐配管10eを前記第1液冷媒分配器15a、および第3液冷媒分配器15cと第1ガス冷媒分配器16a、および第3ガス冷媒分配器16cを介し第3の冷媒回路17cを形成している。
【0021】
同様に、熱源機1と第4負荷機器2dとの冷媒配管路は、それぞれ第4液冷媒分岐配管11d、第6液冷媒分岐配管11fと第4ガス冷媒分岐配管10d、第6ガス冷媒分岐配管10fを前記第1液冷媒分配器15a、および第3液冷媒分配器15cと第1ガス冷媒分配器16a、および第3ガス冷媒分配器16cを介し第4の冷媒回路17dを形成している。
【0022】
次に、図1において、通常の冷凍冷蔵運転の動作について説明する。圧縮機3を吐出した高圧高温のガス冷媒は熱源側熱交換器4に流入し、ここで凝縮して高圧液冷媒となり流出し、受液器5に流入する。受液器5には冷媒回路の余剰冷媒が滞留している。受液器5を流出した高圧液冷媒は液側阻止弁12、液冷媒配管11、開閉弁6を介して温度式膨張弁7に流入し、ここで減圧されて低圧気液二相冷媒となり負荷側熱交換器8に流入し、ここで蒸発して低圧ガス冷媒となり流出し、ガス冷媒配管10を介して圧縮機3吸入口に戻る。この動作により負荷機器2で冷凍冷蔵機能を実現することができる。
【0023】
次に配管中の滞留油量について説明する。液冷媒配管11には高圧液単相冷媒が存在するため、鉱油はR22に溶解して存在する。それゆえ冷凍冷蔵運転中の液冷媒配管9内の滞留油量は循環冷媒中の油濃度(油循環率)を用いて表すことができる。液冷媒配管9内容積をVin[m3],冷媒液密度をρrei[kg/m3],油循環率をαとすると、油滞留量Moil[kg]=Vin×ρrei×αで表せられる。
【0024】
例えば、液冷媒配管11の仕様をφ9.52(管肉厚0.8mm)×100mとすると容積Vinは0.00492[m3]となり、R22冷媒の40℃飽和液密度はρrei=1128[kg/m3]、油循環率α=0.01とすると、油滞留量Moil=0.056[kg]となる。冷凍冷蔵運転を停止すると、液冷媒配管11中の液冷媒は低圧側に流れていき、滞留冷媒量は低減するため、滞留鉱油量も低減する。仮に半分残留したと想定しても液冷媒配管9内の滞留鉱油量Moil=0.028[kg]となる。一般に100m程度の冷媒配管仕様を持つ冷凍冷蔵装置の冷凍機油量は数kg以上保持されている。仮に新冷媒の冷凍冷蔵装置の冷凍機油量を6kgとすると新冷凍機油に対する鉱油の濃度は1%以下となり、鉱油の新冷媒の冷凍冷蔵装置への影響はほとんど無くなり、液冷媒配管11中の滞留鉱油の除去は考慮しなくて良い。
【0025】
一方、冷凍冷蔵運転中のガス冷媒配管10に流通する冷媒はガス単相であり、冷凍機油の移動速度が遅くなるため滞留油量は液冷媒配管11よりも多くなる。実験にて配管径φ19.05、油循環率1wt%、−40℃ガス冷媒を流通したときのガス冷媒配管10内の滞留鉱油量を求めると20[g/m]以上となる。仮に滞留鉱油量を40[g/m]とし、液冷媒配管11と同様に配管長を100mとすると滞留油量Moilは4.0[kg]となる。冷凍冷蔵運転を停止してもガス冷媒配管10は冷凍サイクルにおける低圧部であり、かつ油粘度も大きいため、ガス冷媒配管10中の滞留油は大部分がそこにとどまる。
【0026】
新冷媒の冷凍冷蔵装置の冷凍機油量を6kgとすると新冷凍機油に対する濃度は67%となり、鉱油の新冷媒の冷凍冷蔵装置への影響は大きく、ガス冷媒配管8中の滞留鉱油の除去は必須となる。
【0027】
そこで、以下ガス冷媒配管10に滞留する鉱油を除去回収する運転方法について説明する。まず、R22を洗浄液として鉱油を除去回収する場合、R22と鉱油は相溶であるので、冷媒流通状態が液、或いは気液二相流であれば流通するR22に鉱油を溶解させて配管外に除去するとことができ、効率が良く短い運転時間で除去できる。一方、ガス冷媒を流通した場合でも、冷媒と鉱油の間に生じるせん断力で鉱油を移動させ、ガス冷媒配管8の外に除去することは可能であるが、鉱油の移動速度は遅く、鉱油回収に必要な運転時間は長くなる。さらに冷凍冷蔵運転など冷媒温度が低い場合は冷凍機油の粘度が増大するので、この傾向はさらに顕著になる。
【0028】
そこで、意図的に気液二相冷媒を生成させてガス冷媒配管10に流通させることで、短時間での鉱油の除去回収を実現する。さらにガス冷媒配管10を流通する冷媒温度を上げることで、冷凍機油の温度を上げて粘度を低下させて、かつ冷媒密度を上げて冷媒流量を増加させることで、鉱油回収に要する時間をさらに短くする。
【0029】
ガス冷媒配管10に気液二相状態の冷媒を流通するには、蒸発器である負荷側熱交換器8出口の冷媒状態を気液二相状態にして、気液二相冷媒をガス冷媒配管10に流入させる。そのために、温度式膨張弁7の開度を大きくし、いわゆる冷凍サイクルの絞りの甘い状態にする。膨張弁として電子膨張弁が用いられる場合、膨張弁開度は熱源機1などに搭載されている電子基板上のディップスイッチ(図示されていない)などで外部から強制的に信号を送信して開度を設定することにより、開度を大きくすることができる。一方、冷凍冷蔵装置では一般に膨張弁として温度式膨張弁が多く使われており、感温筒によって検知される温度に応じてその開度が決定される。
【0030】
図2に示す冷凍冷蔵装置においては、温度式膨張弁7の開度は熱源機1側の運転状態に影響を受けず、膨張弁7の出口状態と感温筒9で検知される負荷側熱交換器8の出口温度とで開度が調整される。負荷側熱交換器8の出口温度が高く、熱交換器出口での冷媒過熱度が大きい場合には、温度式膨張弁7の開度は大きくなり、冷媒過熱度が小さくなるように作用し、逆に負荷側熱交換器8の出口温度が低く、熱交換器出口での冷媒過熱度が小さい場合には、温度式膨張弁7の開度は小さくなり、冷媒過熱度が大きくるように作用する。通常の冷凍冷蔵装置の運転では、温度式膨張弁7の開度がこのように変化することで、負荷側熱交換器8出口の冷媒過熱度が予め定められた設定値になるように制御される。
【0031】
従って、温度式膨張弁7の開度を大きくするためには、感温筒9で検知される温度を上昇させればよい。その1つの方法として、図3に示すように感温筒9を冷媒回路から外して負荷機器2の周囲雰囲気温度にさらす。そうすると、冷凍冷蔵運転時の蒸発温度は0℃以下が普通である一方、負荷機器2の周囲は負荷機器2が屋内に設置されていれば一般に10℃以上あるので、温度式膨張弁7では蒸発器である負荷側熱交換器8出口の冷媒過熱度が大きいと検知させ、膨張弁7の開度を大きくすることができる。
【0032】
また別の1つの方法として感温筒9を外部熱源で暖めてもよい。例えば図4に示すように、感温筒9にヒータ18を巻きつけたり、ドライヤーなどで熱風を感温筒9に当てたりする。その結果、感温筒9の温度は上昇し、温度式膨張弁7では蒸発器である負荷側熱交換器8出口の冷媒過熱度が大きいと検知させ、膨張弁7の開度を大きくすることができる。なお、ヒータ18の熱量調節などで感温筒9の温度を調整できれば膨張弁開度を調整できるので、それによりガス冷媒配管10に流入する冷媒の状態を調整することができる。
【0033】
そして、ガス冷媒配管10に流入させる冷媒状態としては、同じ気液二相状態であっても、冷媒流速が早く鉱油回収時間を短くでき、また二相流の流動様式として配管内壁側に液が流れる環状流とすることで、管内壁に付着する鉱油を満遍なく回収でき、また圧縮機に対して過度に液バックとならない状態が好ましい。気液二相冷媒の乾き度を0.6〜0.9程度とすると、このような状態とすることができるので、膨張弁7の開度を調整するときにはこの乾き度を狙って制御することが好ましい。
【0034】
また、別の1つの方法として、図5に示すように、負荷機器2がヒータ式デフロスト手段を備えるショーケースなどの場合は、強制的にデフロスト運転を実施してもよい。デフロスト用ヒータ19は、負荷側熱交換器8表面に付着している霜を溶かす目的で設置されているので、冷媒ではなく、負荷側熱交換器8のフィンや管表面を加熱することができる。
【0035】
従って、圧縮機3を運転して冷媒を循環しながら負荷機器2の負荷側熱交換器8のデフロスト用ヒータ19を加熱すると、冷媒ではなく感温筒9を加熱することができ、結果温度式膨張弁7で蒸発器である負荷側熱交換器8出口の冷媒加熱が大きいと検知させ、膨張弁7の開度を大きくすることができる。なおデフロスト用ヒータ19の温度を調整できる場合、膨張弁7の開度を調整できるので、前述したように、ガス冷媒配管10の鉱油除去効果が大きく、かつ圧縮機3に対して過度な液バックにならない気液二相状態である乾き度0.6〜0.9程度を狙って開度調整することが好ましい。
【0036】
また別の一つの方法として、冷凍冷蔵運転を実施中に負荷側熱交換器8の送風装置8aを停止してもよい。送風装置8aを停止すると蒸発器である負荷側熱交換器8の熱交換量が低減するため負荷側熱交換器8の出口冷媒を気液二相状態とすることができ、その結果、ガス冷媒配管10にも気液二相冷媒を流せることができる。ただし、送風装置8aを停止させたままだと、温度式膨張弁7が蒸発器である負荷側熱交換器8の出口状態を検知し、次第に開度が小さくなり、蒸発器である負荷側熱交換器8出口の冷媒状態が気液二相状態から過熱ガスの状態に変化する。そこで、送風装置8aの運転・停止を繰り返すなどして、断続的に負荷側熱交換器8出口の冷媒状態を気液二相状態となるように運転し、温度式膨張弁7の開度が小さくならないように運転してもよい。
【0037】
なお、このように負荷側熱交換器8の送風装置8aの制御により、負荷側熱交換器8の出口冷媒を気液二相状態とする場合には、膨張弁7は温度式膨張弁でなくても同様の効果を得ることができ、手動膨張弁や電子膨張弁であってもよく、またキャピラリーチューブのように、膨張弁7に代わる減圧装置を用いてもよい。
【0038】
また別の一方法として、温度式膨張弁7の静止過熱度を0℃以下になるように設定してもよい。一般に温度式膨張弁では、本体内に内蔵されているバネなどの設定により、静止過熱度(膨張弁が全閉になる過熱度)を可変にすることができる。通常運転時には、静止過熱度は0℃より大きい値、例えば5℃程度に設定されていて、負荷側熱交換器8の出口過熱度が5℃以下となると、膨張弁7が全閉になり、負荷側熱交換器8の出口過熱度が5℃以上になるように制御される。一方鉱油を回収する運転を実施するときには、上記のように静止過熱度を0℃以下に設定することで、負荷側熱交換器8出口が気液二相となり、過熱度が0℃となっても、膨張弁7が全閉となることはないので、連続的にガス冷媒配管10に気液二相冷媒を流通させる運転が可能となる。
【0039】
このときの気液二相状態の乾き度は、前述したようにガス冷媒配管10の鉱油除去効果があり、かつ圧縮機に対して過度な液バックにならない気液二相状態となる乾き度0.6〜0.9程度の状態が好ましいので、この状態になるように、静止過熱度の設定を変更するか、あるいは、負荷側熱交換器8の風量制御などを実施する。
【0040】
なお、負荷側熱交換器9出口が気液二相状態となるように運転する場合は、通常運転時の膨張弁の開度よりも小さい開度で運転されることが多いので、運転中の低圧が通常運転よりも低下する運転となりやすい。熱源機1が冷凍機である場合、一般に低圧スイッチにより圧縮機3の運転停止が制御されるので、通常運転での低圧スイッチの設定値のままだと、負荷側熱交換器8出口が気液二相状態となる運転を実施した場合、低圧カットによって圧縮機3が停止してしまい運転が継続できなくなる可能性がある。従って、鉱油を除去回収する運転を実施する場合には、低圧スイッチの設定を通常運転時よりも引き下げて、低圧カットによる圧縮機3の停止を回避し、連続的な運転を実施できるようにすることが望ましい。
【0041】
その他にガス冷媒配管10を流通する冷媒圧力を高く設定すると、気液二相状態の冷媒温度を高くでき、それにより滞留する鉱油の粘度低下、また冷媒への鉱油溶解度を増加させるため、鉱油除去に効果的である。その一方法として負荷側熱交換器7に付着する霜を洗浄運転前に予め取り除いておくことは有効である。霜を取り除くと熱通過率が向上して冷媒の蒸発温度が上昇し、冷媒圧力を高く設定することができる。作動冷媒変更の作業前に負荷側熱交換器の除霜運転を実施すると良い。
【0042】
また別の一方法として、負荷機器2に既に低温である冷却対象物を置かない、或いは発熱する物体を入れておくことも有効である。負荷側熱交換器8を流通する冷媒の蒸発温度はその物体と熱交換する周囲空気温度で調整されるため、負荷側熱交換器8の周囲温度がより高くなるようにすることで鉱油除去効果を増加させることができる。
【0043】
なお、上記で述べた一連の方法については、単独で鉱油の除去回収運転を実施する場合について説明したが、これらの方法を組み合わせて実施しても、同様に鉱油の除去回収運転を実施できる。
【0044】
また、変更前の冷媒回路でガス冷媒配管8に気液二相状態の冷媒を流通する時間であるが、ガス冷媒配管8中の滞留鉱油量が許容レベル以下になるまで、或いは許容レベル以下になったとみなすことができるまで実施する。本来ならばガス冷媒配管8内の残鉱油量を測定するのが一番確実であるが、交換工事現場でそれを実施するのは大きな手間を要するので、予め実験などで検証した時間で管理するのが簡単である。通常は鉱油を除去回収する運転は1時間も実施すれば十分である。
【0045】
そして、鉱油の回収運転が終了すると、圧縮機3を運転したまま熱源機1に搭載されている液側阻止弁12を閉じる。その結果、残鉱油を溶解回収し、一部の塩素化合物などのコンタミを含むR22冷媒は熱源機1内の液溜5や熱交換器4に回収され、やがて圧力が低下し低圧スイッチが作動して圧縮機3が停止する。その後ガス側阻止弁13を閉じれば、R22冷媒回路での洗浄は完了となり、熱源機1と負荷機器2をガス冷媒配管10、液冷媒配管11から外す。
【0046】
なお、負荷機器2が複数台接続されている場合には、以下のような運転を実施してもよい。この場合、全ての負荷機器2にて同時にガス配管10に気液二相冷媒を流通させる鉱油回収運転を実施しても良いが、熱源機1が大容量の場合は封入される冷媒量が多く、全ての負荷側熱交換器8の出口状態を気液二相状態とすると、液バックされる冷媒量が多くなり、圧縮機3吸入手前に通常設置される液バック防止用アキュムレータ14がオーバーフローし、その結果圧縮機3が過度の液バックにより運転信頼性が低下する可能性がある。
【0047】
そこで、一般に行われている冷媒交換の作業手順を図6に示す冷媒交換の作業フローに従って説明する。図6において、まず、ステップS01の冷媒回収運転で、変更前の冷媒であるHCFC22の室外機への冷媒回収運転をおこなう。次に、ステップS02の室外機交換で、室外機をHFC新冷媒に対応した新室外機に入替える。そして、ステップS03として真空引きを行い新冷媒を封入し、ステップS04の洗浄運転で、空気調和機を所定時間運転し冷媒回路中に新冷媒と新冷凍機油を循環させるもので、ステップS05では冷媒と冷凍機油とを入替え交換する。そして、前記ステップS04、ステップS05とを繰り返すことにより、冷媒回路中に残留している変更冷媒配管中に残留している従来冷凍機油を圧縮機に戻して、変更前の冷媒、冷凍機油を初期残留量より徐々に減少させるものである。ステップS06で、ステップS04、ステップS05の運転が所定回数行われていることが確認されれば、ステップS07に進み作業は完了する。
【0048】
新冷媒および新冷凍機油を使用する冷凍サイクル内に、変更前の冷媒を含む塩素系物質が存在することは、新冷媒を分解劣化させて酸分を発生させる原因となる。この酸分の許容発生量は、冷凍サイクルに用いられる材料の腐食に影響を与ない程度であるとして、この条件の下に変更前の冷媒を含む塩素系物質の残留濃度の許容レベルを、圧縮機寿命試験等から実験的あるいは理論的に決定する。一方、冷媒および冷凍機油を入れ替えて洗浄運転を繰り返すことで、冷凍サイクル中に残留する変更前の冷媒、冷凍機油の残留量の減少していく様子を実機にて予め試験的に確認し、これらのデータから、変更前の冷媒を含む塩素系物質の残留濃度が、許容レベル以下となる冷媒および冷凍機油の交換回数と洗浄運転の回数を決めることができる。
【0049】
冷媒および冷凍機油の交換回数に対する洗浄運転後の冷凍サイクル内のHCFC22を含む塩素系物質の濃度変化の許容レベルは、機器の信頼性の低下に影響ない塩素系物質の最大濃度であり、例えば、冷媒および冷凍機油の交換を3回実施すれば、塩素系物質濃度は許容レベル以下となることが一般に言われている。ただし、従来は室外機を交換し、新冷媒を封入した1回目の冷媒および冷凍機油の交換を含んでいるので、前記所定回数は2回となる。
【0050】
なお、本来なら個々のケースに対して、洗浄運転を行う都度、塩素系物質濃度を測定し、許容レベル以下に濃度低下するまで冷媒および冷凍機油の交換をすれば確実である
【0051】
そこで液バックによる運転信頼性低下を回避するために、負荷機器2を系統毎のブロックに分けて順次洗浄する方法がある。図8、図9、図10および図11は図2に示す冷凍冷蔵装置をブロックA、ブロックBに分けた冷媒回路図である。
【0052】
以下、図8に示す冷媒回路図乃至図11に示す複数負荷機器を有する冷凍冷蔵装置の冷媒回路図を、液バックによる運転信頼性低下を回避させる鉱油回収運転方法を、図7示すフローチャートにより説明する。図7において、ステップS11で、作業を開始する。次に、ステップS12に進み鉱油回収運転を実施。ステップS13に進んで、ブロックAの第1負荷機器2a、第2負荷機器2bの感温筒9を外し運転する。この場合、ブロックAのそれぞれの負荷側熱交換器8の出口冷媒状態は気液二相となる一方で、ブロックBでは、感温筒9が接続されたままなので、温度式膨張弁7が通常運転と同様に作用し第3負荷負荷機器2c、第4負荷機器2d側の負荷側熱交換器8の出口冷媒状態は過熱ガスとなる。
【0053】
そこで、ブロックAに接続されている第1、第2および第3のガス冷媒配管10a、10b、10cを流通する気液二相冷媒が、仮に乾き度0.7であっても、ブロックBに接続されている第4、第5および第6のガス冷媒配管10d、10e、10fを流通する過熱ガスの過熱度が10degであれば、ブロックA、Bに接続され合流後ガス冷媒配管10の冷媒状態は乾き度0.9の気液二相状態となり、ブロックAから流出する冷媒がそのまま熱源機1に流入する場合に比べ、液バックの度合いを軽減することができる。このように鉱油回収運転中でも一部の負荷側熱交換器8の出口冷媒状態を過熱ガスとすることで、過度な液バックによる圧縮機3の信頼性低下を回避することができる。
【0054】
次に、ステップS14で、図9に示すように所定時間後ブロックAの負荷機器開閉弁6を閉じる。ブロックAに接続される第1、第2および第3のガス冷媒配管10a、10b、10c内の残鉱油量が許容レベル以下になったと判断できる運転時間後は、ブロックAの負荷機器開閉弁6を閉じて冷媒を流通させない。こうすることにより今後継続される鉱油回収運転中に新たな鉱油がブロックAに接続される第1、第2および第3のガス冷媒配管10a、10b、10c内に流入するのを防止する。
【0055】
次に、ステップS15で、図10に示すようにブロックBの第3負荷機器2c、第4負荷機器2dの感温筒9を外し運転する。ステップS15の運転により、ブロックBに接続される第4、第5、第6のガス冷媒配管10d、10e、10f内に気液二相冷媒を流通させ、鉱油を除去回収する。この運転では、ブロックBの膨張弁5のみに冷媒が流れるので、ブロックA、Bとも運転するステップS11からステップS13の場合と比べ、循環する冷媒流量は低下する。その分、熱源機Xに気液二相冷媒が流入しても、冷媒量としての液量は減少するので、過度な液バックによる圧縮機1の信頼性低下を回避することができる。
【0056】
次に、ステップS16で、液側阻止弁12を閉じる。このステップS16での運転により、残鉱油を溶解回収し、一部の塩素化合物などのコンタミを含むR22冷媒は熱源機1内の液溜5や熱交換器4に回収され、やがて低圧が負圧になって低圧スイッチが作動して圧縮機3が停止する。
【0057】
次に、ステップS17で、ガス側阻止弁13を閉じ、熱源機1と負荷機器2をガス冷媒配管10、液冷媒配管10から外し、ステップS18へ進み鉱油の回収運転を完了し、ステップS19で作業を完了するものである。
【0058】
なお、この例では負荷機器2のブロックが2個の場合について説明したが、3個以上のブロックに分割した場合等、複数の負荷機器で同様の運転を実施することで、過度な液バックによる圧縮機3の信頼性低下を回避しながら、鉱油の回収除去を実現できる。
【0059】
また、洗浄前に、或いは洗浄途中で圧縮機3が壊れた場合に、冷凍冷蔵装置では圧縮機3が簡単に交換できるように熱源機1内で圧縮機3の吐出口と吸入口はフレアやフランジで接続されており、設置現場での圧縮機3交換は比較的簡単に行える。そのため圧縮機3故障時は圧縮機3を交換して鉱油回収運転を最後まで実施する。
【0060】
この発明の実施の形態1によると、熱源機1と負荷機器2とガス冷媒配管10、液冷媒配管11から構成される冷凍冷蔵装置において、冷媒を変更する際に既設冷媒配管を変更後の冷媒回路でも利用する場合、冷凍冷蔵装置の事情を考慮して、まずR22冷媒回路においてガス冷媒配管10に気液二相冷媒を所定時間流通して管内に残留する汚れた鉱油を許容レベルにまで低減し、かつ一部の塩素化合物などのコンタミを冷媒に回収し、次にその冷媒を熱源機1内に回収した後、R22冷媒対応熱源機と負荷機器を冷媒配管10、11から外して新冷媒機器に取り替えることで、冷凍冷蔵装置において、新冷媒機器に悪影響を与えることなく既設の冷媒配管を流用することができ、信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【0061】
なお、この発明の実施の形態1では、変更前の冷媒はHCFC冷媒のR22、新冷媒はHFC冷媒のR404A、変更前の冷媒に適合する冷凍機油は鉱油、変更後の冷媒に適合する冷凍機油はPOE油として説明したが、冷媒・油についてはこの組み合わせに限定されるものでは無く、他の冷媒・油についても同様の効果を得ることができる。
【0062】
また、冷媒としては、フロンであるCFC、HCFC、HFC系冷媒や自然冷媒であるHC系冷媒やCO2、水、アンモニア、またこれらの混合冷媒であってもよく、油もPAG油やHAB油であってもよい。何れの冷媒・油であっても、ガス冷媒配管10、液冷媒配管11内に残留する油やコンタミが新冷媒の冷媒回路に悪影響を与える場合、これらを除去回収することで、新冷媒機器に悪影響を与えることなく、既設の冷媒配管を流用することができる。
【0063】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図12を用いて説明する。説明の前提として、変更前の旧冷媒はR22、旧冷凍機油は鉱油、変更後の新冷媒はR404A、新冷凍機油はエステル油とする。
【0064】
まず新冷媒対応の冷凍冷蔵装置の構成について説明する。図12において、1は熱源機であり、例えば冷凍機(コンデンシングユニット)が該当する。2は負荷機器であり、例えばショーケースが該当する。3は圧縮機、4は熱源側熱交換器、4aは熱源側送風機。5は受液器、6は前記負荷機器2側にある開閉弁、7は温度式膨張弁、8は負荷機器側熱交換器で、負荷機器側送風機8aを設けている。9は前記温度式膨張弁7と連絡されている感温筒で、負荷機器側熱交換器8の出口管側に設けられている。10はガス冷媒配管、11は液冷媒配管、12は前記熱源機1側に設けた液側阻止弁、13は前記熱源機1側に設けたガス側阻止弁、14は液バック回避用アキュムレータ、20はフィルターユニットで、前記液冷媒配管11途中に配設され、塩素化合物を回収する塩素化合物捕捉フィルター21の前後にフィルター用第1開閉弁22aおよびフィルター用第2開閉弁22bを直列に接続構成している。
【0065】
上記塩素化合物捕捉フィルター19の構成としては、例えば粒状活性炭を繊維シートで包んだコアを銅シェル管に入れて止め板で挟み込むものなどがある。なお、活性炭は主に塩素化合物を吸着回収したりメッシュ効果で捕捉したりするために搭載したが、その他にも鉱油、硫化化合物、スルフォネート、脂肪酸、脂肪酸金属塩、金属酸化物、固形異物などを吸着或いはメッシュ効果で捕捉することができる。
【0066】
次に塩素化合物捕捉フィルター21による塩素化合物除去運転について説明する。実施の形態1での鉱油の除去回収運転を実施しても、場合によっては既設のガス冷媒配管10、液冷媒配管11中の塩素化合物を許容レベルまで低減できないときもある。塩素化合物はスラッジ発生や圧縮機軸受損傷などの機器に悪影響を与える可能性があるので、鉱油の除去回収運転実施後もガス冷媒配管10、液冷媒配管11内に許容レベル以上の塩素化合物が残存すると予測される場合には、塩素化合物除去運転を実施する。
【0067】
そして、塩素化合物の1例である塩化鉄は冷媒や旧冷凍機油である鉱油には数十ppmしか溶解しないが、新冷凍機油であるエステル油には数千ppm溶解する。そこで塩素化合物除去運転として、R404A冷媒回路を形成し、塩化鉄を多く溶解できるエステル油を回路内に循環して、滞留塩化鉄を溶解回収し、塩素化合物捕捉フィルター21まで運んで、ここで塩素化合物をフィルター21に吸着回収し、回路中の塩素化合物を除去回収する運転を実施する。塩素化合物除去運転は、冷媒、油がフィルターを通過すればよいだけであるので、特別な運転を実施せず、通常の冷凍冷蔵運転と同様の運転を実施する。
【0068】
なお、塩素化合物捕捉フィルター21に冷媒を流通して冷媒回路中の塩素化合物を塩素化合物捕捉フィルター21で吸着回収したまま長時間放置すると、冷媒回路中の冷媒状態が急変した際に塩素化合物を脱着して回路へ再放出する可能性がある。
【0069】
そこで所定時間経過後は塩素化合物除去運転を終了し、塩素化合物捕捉フィルター21を冷媒回路から外すことが好ましい。塩素化合物捕捉フィルター21の取り外し工事は、圧縮機3を停止した状態でフィルター用第1開閉弁22a、フィルター用第2開閉弁22bを閉じ、次に塩素化合物捕捉フィルター21を外して代わりに配管を接続し、その配管部分を真空引きした後、フィルター用第1開閉弁22a、フィルター用第2開閉弁22bを開けるという手順で実施する。塩素化合物捕捉フィルター21の取り外し工事が完了すると、通常の冷凍冷蔵運転を実施する。
【0070】
また塩素化合物除去運転は、熱源機1と負荷機器2を変更前の作動冷媒機から変更後の新冷媒機への交換工事中の試運転時に実施することが好ましい。試運転時に行うと負荷機器2に負荷となるものが入っていないため、負荷側熱交換器8を流通する冷媒の蒸発温度を高く設定するとともに低圧も高くできるので、エステル油の粘度を低くしてエステル油の循環速度を大きくし、また冷媒密度を大きくして冷媒循環量を多くして塩素化合物の溶解回収速度を早くして効率を上げることができる。
【0071】
また、塩素化合物除去運転を行う時間については、回路中の油を抽出して塩素化合物の濃度を測定し、塩素化合物が許容レベルまで低下するまで実施することが最も好ましいが、交換工事現場で実施するには大きな手間を要する。そこで塩素化合物除去運転は、塩素化合物が許容レベル以下になったと実験的に検証されている予め設定されている時間実施する。実験の結果では、100m程度の配管で構成される装置の場合には、90分程度実施すれば、許容レベル以下まで除去可能である。
【0072】
また、試運転時に行う別のメリットは運転終了後にすぐに塩素化合物捕捉フィルター21を外す作業が行えるので、作動冷媒変更作業を完全に終了でき、後日訪問する手間が省けることである。
【0073】
また冷凍冷蔵運転を実施しながら塩素化合物除去運転を実施しても良い。この場合はガス冷媒配管10を流通する冷媒の蒸発温度や低圧が低下するため塩素化合物の回収効率は試運転時よりも低下するが、数十時間運転すれば回路中の塩素化合物濃度を所定量以下にまで低減することができる。
【0074】
図12では塩素化合物捕捉フィルター21を熱源機1と液冷媒配管11の間に設置したが、高圧液冷媒が流通し、フィルターの装着・脱着作業が可能なところであれば、場所を問わない。例えば、熱源機1内や負荷機器2内の液配管、液冷媒配管11と負荷機器2の間などに設置することができる。また塩素化合物捕捉フィルター21が新熱源機1内に予め配置しておいてもよい。こうすることで、現地工事を実施するときの塩素化合物捕捉フィルターの装着作業を省略することができる。
【0075】
また、塩素化合物捕捉フィルター21を設置する他の例として、図13に示すように設置してもよい。図13に示されるように塩素化合物捕捉フィルター21とフィルターをバイパスする回路23を設け、塩素化合物捕捉フィルター21の両端にフィルター用第1開閉弁22a、フィルター用第2開閉弁22bを、バイパス回路23にはフィルター用第3開閉弁22cを設置する。
【0076】
この回路では、塩素化合物除去運転を実施する際には、フィルター用第1開閉弁22a、フィルター用第2開閉弁22bを開いてフィルター用第3開閉弁22cを閉じる。このとき、高圧液冷媒は塩素化合物捕捉フィルター21に流通し、塩素化合物が除去される。一方、塩素化合物除去運転を終了し、通常運転を実施する際には、フィルター用第1開閉弁22a、フィルター用第2開閉弁22bを閉じてフィルター用第3開閉弁22cを開ける。このように回路構成することで、弁の開閉のみで、塩素化合物除去運転、通常運転を切り換えることができ、塩素化合物捕捉フィルター21の取り外し工事を省略することができ、作業負荷を軽減できる。
【0077】
さらに開閉弁を電磁弁にして自動制御プログラムを予め組んでおけば、所定時間後に冷媒回路から遮断する作業が不要になり作業負荷を軽減できるとともに、作業手順の誤りも無くなり、より信頼性の高い塩素化合物除去運転を実施できる。
【0078】
図13に示すように塩素化合物捕捉フィルター21をバイパスする回路を設置する場合でも、高圧液冷媒が流通する場所であれば設置場所を問わない。例えば、熱源機1内や負荷機器2内の液配管、液冷媒配管11と負荷機器2の間などに設置することができる。
【0079】
この発明の実施の形態2によると、熱源機1と負荷機器2とガス冷媒配管10および液冷媒配管11から構成される冷凍冷蔵装置において、冷媒を変更する際に既設のガス冷媒配管10および液冷媒配管11を変更後の新冷媒回路でも利用する場合、熱源機1と負荷機器2を変更後の新冷媒対応機に入れ替えて、変更前の冷媒で使用した冷媒配管を接続し、かつ塩素化合物捕捉フィルター21を高圧液冷媒が流通するところに設置して冷媒回路を形成し、次に塩素化合物捕捉フィルター21に冷媒が流通するように塩素化合物除去運転を実施することで、冷媒配管中に滞留していた塩素化合物を主に変更後の作動冷媒に適合する冷凍機油に溶解して塩素化合物捕捉フィルター21である活性炭素材フィルターまで移動し、そこで吸着回収するので、冷凍冷蔵装置において、新冷媒機器に悪影響を与えることなく既設の冷媒配管を流用することができ信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【0080】
実施の形態3
以下、この発明の実施の形態3を図1を用いて説明する。説明例として、変更前の冷媒はR22、変更後の冷媒はR404A、変更前の冷媒に適合する冷凍機油はR22と相溶でR404Aと非相溶である鉱油、変更後の冷媒に適合する冷凍機油はR404Aと非相溶のアルキルベンゼン系油とする。
【0081】
エステル油は塩素化合物や水と反応してエステル加水分解を起して脂肪酸を発生させる。その結果、エステル油は潤滑性を劣化させ、さらに脂肪酸は脂肪酸金属塩であるスラッジを生成する。それゆえに、冷凍機油がエステル油になる冷媒回路に既設冷媒配管を使用する場合は、配管内に滞留する塩素化合物や、脂肪酸金属塩生成を助長する物質を多く含む汚れた鉱油を除去する必要がある。
【0082】
一方、アルキルベンゼン系油は塩素化合物と反応して劣化することはないので、アルキルベンゼン系油の場合は洗浄が不要である。ただし、鉱油が多量存在すると熱交換器での伝熱性能が低下するので、実施の形態1の鉱油回収運転は実施してガス冷媒配管中の滞留鉱油は所定量以下に低減しておくことが望ましい。
【0083】
この発明の実施の形態3によると、熱源機と負荷機器と配管から構成される冷凍冷蔵装置において、冷媒を変更する際に既設冷媒配管と負荷機器を変更後の冷媒回路でも利用する場合、変更後の冷媒に適用する冷凍機油にアルキルベンゼン系を適用すれば、新冷媒機器に悪影響を与えることなく既設の冷媒配管を流用することができ信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【0084】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍冷蔵装置の冷媒種類の変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の感温筒を回路から外して回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することにより、温度式膨張弁の開度を通常時より開いてガス既設冷媒配管中に気液ニ相冷媒を流通させて、滞留する汚れた入れ替え前の冷凍機油を冷媒に溶解回収するとともに、塩素化合物などの有害物も配管から除去することを可能にし、信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【0085】
また、この発明に係る冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒対応の冷媒回路に活性炭素材の塩素化合物捕捉フィルターを搭載することにより、新冷媒や新冷凍機油を入れ替えることなく、冷媒回路中の塩素化合物を回路中で吸着回収することを可能にし、信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【0086】
この発明に係る冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法は、圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒の冷媒回路の冷凍機油がアルキルベンゼン系であることにより、塩素化合物やコンタミ耐力を向上させ、特に既設冷媒配管を洗浄しなくても既設冷媒配管を使用することを可能にし、信頼性の高い冷凍冷蔵装置を簡易な作業で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の冷媒回路全体構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による複数負荷機器が接続されている冷凍冷蔵装置の冷媒回路図である。
【図3】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図4】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図5】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図6】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の一般的な冷媒交換作業フロー図である。
【図7】この発明の実施の形態1による冷凍冷蔵装置の冷媒交換作業フロー図である。
【図8】この発明の実施の形態1による複数負荷機器を有する冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図9】この発明の実施の形態1による複数負荷機器を有する冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図10】この発明の実施の形態1による複数負荷機器を有する冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図11】この発明の実施の形態1による複数負荷機器を有する冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【図12】この発明の実施の形態2による冷凍冷蔵装置の冷媒回路図である。
【図13】この発明の実施の形態2による冷凍冷蔵装置の別の冷媒回路図である。
【符号の説明】
1 熱源機、2 負荷機器、3 圧縮機、4 熱源側熱交換器、4a 熱源側送風機、5 受液器、6 負荷機器側開閉弁、7 温度式膨張弁、8 負荷機器側熱交換器、負荷機器側送風機8a、9 感温筒、10 ガス冷媒配管、11 液冷媒配管、12 液側阻止弁、13 ガス側阻止弁、14 液バック回避用アキュムレータ、15a 第1液冷媒分配器、15b 第2液冷媒分配器、15c第3液冷媒分配器、16a 第1ガス冷媒分配器、16b 第2ガス冷媒分配器、16c 第3ガス冷媒分配器、17a 第1の冷媒回路、17b 第2の冷媒回路、18 ヒータ、19 デフロスト用ヒータ、20 フィルターユニット、21 塩素化合物捕捉フィルター。
Claims (14)
- 圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台又は複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管とから構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の作動冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の感温筒を回路から外して回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することを特徴とする冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の感温筒を外部から強制的に温めながら回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することを特徴とする請求項1記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で負荷機器の熱交換器を外部熱源で温める強制デフロストモードにして回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することを特徴とする請求項1記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で冷凍冷蔵運転中に負荷機器の熱交換器の送風装置を停止しながら回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することを特徴とする請求項1記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 入れ替え作業の一工程として、入れ替え前の冷媒回路で温度式膨張弁の静止過熱度を0℃以下になるように設定して回路内に冷媒を循環させる油回収運転を実施することを特徴とする請求項1記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 負荷機器が複数台存在する場合、負荷機器を複数のブロックに分割し、分割されたブロック毎に油回収運転を実施することを特徴とする請求項1乃至請求項5記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 油回収運転実施時は負荷機器に冷凍冷蔵負荷対象物を置かないことを特徴とする請求項1記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 油回収運転実施後に、熱源機と液冷媒配管の間にある配管接続弁を閉じてポンプダウンを行い、回路中の変更前の冷媒を熱源機内に回収し、次に入れ替え前の熱源機と負荷機器を冷媒配管から外し、次に変更後の新冷媒対応の熱源機と負荷機器を変更前の冷媒でも使用した冷媒配管に接続することを特徴とする請求項1乃至請求項7記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 作業前、或いは作業時に圧縮機が故障した場合、圧縮機を交換して作業を実施、継続することを特徴とする請求項1乃至請求項8記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台又は複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管とから構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒対応の冷媒回路に活性炭素材の塩素化合物捕捉フィルター搭載したことを特徴とする冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 油回収運転の実施後、変更後の新冷媒対応の冷媒回路に搭載された活性炭素材の塩素化合物捕捉フィルターによる塩素化合物除去運転を実施することを特徴とする請求項1乃至請求項9記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 塩素化合物捕捉フィルターは変更後の新冷媒対応の熱源機に予め搭載されていることを特徴とする請求項11記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 前記塩素化合物捕捉フィルターには塩素化合物除去運転を実施するときのみ冷媒を流通させることを特徴とする請求項11又は請求項12記載の冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
- 圧縮機と熱交換器を備える熱源機と、温度式膨張弁と開閉弁と熱交換器を備える1台或いは複数の負荷機器と、熱源機と負荷機器とを接続する冷媒配管と、から構成される冷媒回路を所有する冷凍冷蔵装置の冷媒種類を変更する工程において、熱源機と負荷機器を変更後の新冷媒対応機に入れ替える一方、冷媒配管は変更前の冷媒で使用していたものを流用するとともに、新冷媒の冷媒回路の冷凍機油がアルキルベンゼン系であることを特徴とする冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法。
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