JP2006283997A - 冷凍サイクル装置及びその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒回路内から塩化鉄、脂肪酸化合物、高分子量油を効果的に除去して信頼性を向上させる冷凍サイクル装置、及びその運転方法を提案する。
【解決手段】圧縮機及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを備え、圧縮機、室外熱交換器及室内熱交換器が配管で接続されて冷凍サイクル用冷媒回路を構成しているものであって、該冷媒回路に、固形異物を捕捉する第１の網フィルタ１と、第１の網フィルタ１より小さな流路横断面領域をカバーする形状を有して鉄化合物或いは微細固形異物を捕捉する第２の網フィルタ２と、第２の網フィルタ２に近接して配置された磁石３とを組み合わせてなる複合フィルタ１００を備えた冷凍サイクル装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置、冷凍機等の冷凍サイクル装置に係り、特に作動冷媒を塩素を含むものから含まないものに変更した際の好適な冷凍サイクル装置及びその運転方法に関する。

圧縮機、減圧装置及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを配管で接続して冷媒回路を構成した冷凍サイクル装置において、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に活性炭等からなるコンタミ（コンタミネーション）回収手段を設けたものがある（例えば、特許文献１）。それは、配管内に残留し、変更後の冷媒に対応した冷凍機油や要素部品を劣化・腐食させる塩素系化合物や、固形異物をコンタミ回収手段まで搬送して吸着或いは捕捉回収するものである。これにより、冷媒回路内の塩素系化合物や固形異物の存在量を信頼性基準値以下にまで低減することができる。
また、冷媒回路を構成する圧縮機等から発生した鉄粉を冷媒回路の配管に設置した磁石で捕捉する技術もある（例えば、特許文献２）。
さらに、冷媒回路中の固形異物を捕集するストレーナと呼ばれる網フィルタを設けた冷媒回路も知られている。

特開２００３−２７９１９９号公報 実公昭５７-４９１０４号公報

しかしながら、従来は、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合において、塩素を含む冷媒を使用した冷媒回路中の圧縮機から鉄粉が発生し、それが配管中に存在したまま作動冷媒種類を変更することは想定していない。
塩素を含む冷媒雰囲気中で発生した鉄粉は塩素と反応して塩化鉄を生成する。塩化鉄は変更後の冷媒やその冷媒に対応する冷凍機油を劣化させたり腐食させたりし、圧縮機や弁等の冷媒回路部品の金属部を腐食させて信頼性を低減させる。しかし従来は、網フィルタで捕捉できないほどの微細な鉄粉は圧縮機や弁の隙間をすり抜けるため装置の信頼性を低減するには至らず、磁石で鉄粉を捕捉する必要はないと見られていた。
また、従来は、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、圧縮機内が過熱されたり等して、塩素を含む冷媒に対応した冷凍機油が劣化して脂肪酸金属塩等の脂肪酸化合物になったり、冷凍機油が重合して分子量が大きくて粘土の高い油に変質し、それが配管中に存在したまま作動冷媒種類を変更することは想定していない。脂肪酸化合物や高分子油はスラッジになったりスラッジ生成の触媒として働き、弁類の詰まりや圧縮機の摺動部表面を傷つけて信頼性を低減させる原因となる。これらの塩化鉄、脂肪酸化合物、高分子量油を作動冷媒変更後の冷媒回路から除去することは信頼性確保のために重要である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、空気調和装置または冷凍機等として利用できる冷凍サイクル装置において、その冷媒回路内から塩化鉄、脂肪酸化合物、高分子量油を効果的に除去して、信頼性を向上させることが可能な冷凍サイクル装置及びその運転方法を提案するものである。

本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器が配管で接続されて冷凍サイクル用冷媒回路を構成しているものであって、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に、網フィルタと、前記網フィルタに近接して配置され、網フィルタで捕捉できない塩化鉄、硫化鉄等の鉄化合物を捕捉する磁石とを組み合わせてなる複合フィルタを備えたものである。
また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器が配管で接続されて冷凍サイクル用冷媒回路を構成しているものであって、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に、脱水した粘土系多孔吸着材からなるフィルタを備えたものである。

本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に、網フィルタと、網フィルタに近接して配置され、網フィルタで捕捉できない塩化鉄、硫化鉄等の鉄化合物を捕捉する磁石とを組み合わせてなる複合フィルタを備えている。そのため、作動冷媒変更前に発生して配管中に存在する冷凍機油劣化物であるスラッジや固形異物が網フィルタで捕捉され、さらに塩化鉄等の鉄化合物が磁石で捕捉されるため、それらが冷媒回路中を循環することを防いで装置の信頼性が向上する。また、冷媒変更後の冷媒回路に、脱水した粘土系多孔吸着材からなるフィルタを備えているので、作動冷媒変更前に発生して配管中に存在する脂肪酸金属塩等の脂肪酸化合物や、高分子量油が粘土系多孔吸着材で吸着回収されるため、それらが冷媒回路中を循環することを防いで装置の信頼性が向上する。

まず、冷凍サイクル装置の冷媒回路を構成している圧縮機が鉄粉を生じる現象について説明する。圧縮機が故障して圧縮機内部の軸や軸受等の摺動部に冷凍機油が供給されなかったり、回転軸がぶれたりすると金属接触が生じて摺動面が高温化して溶着する場合がある。その際、金属接触により小さいもので数十ミクロン径の鉄粉が発生し、それが冷媒や冷凍機油とともに圧縮機から排出されて配管中に滞留する。これを放置しておくと鉄粉が冷媒中の塩素と反応して塩化鉄を生成する。塩化鉄は、変更後の冷媒や冷凍機油を劣化させたり腐食させたりし、圧縮機や弁等の冷媒回路部品の金属部を腐食させるので冷媒回路においては管理する必要がある。

従来は固形異物といえば冷凍機油が水分と反応して、或いは熱分解して発生するスラッジを指している。しかしここでは塩化鉄や硫化鉄等の鉄化合物で、網フィルタでは捕捉できないほど微細で固形異物としては本来捕捉する必要がない大きさのものも想定し、これらを捕捉するためのフィルタについて提案したのが本発明の実施形態１である。

実施形態１
図１は本発明の冷凍サイクル装置の冷媒回路を構成する冷媒配管内に設置する複合フィルタ１００の一例を示す構造図である。なお、図１（Ａ）が軸方向に平行な断面図、図１（Ｂ）が複合フィルタ１００を構成する要素の一つである固定板の平面図である。図１に示すように、複合フィルタ１００は、流路横断面領域の略全体をカバーする平型形状の第１の網フィルタ１と、流路横断面領域の中央部分をカバーする平型形状の第２の網フィルタ２とが、間に円筒または板状の磁石３を挟んでフィルタ容器５に納められている。なお、第１の網フィルタ１、第２の網フィルタ２及び磁石３は、第２の網フィルタ２側に配置された複数の孔を有する固定板４と第１の網フィルタ１との外縁部をフィルタ容器５の凹部に係合させることで、一体に固定されている。

第１の網フィルタ１は、冷凍機油の劣化に起因して生じるスラッジ等の固形異物を捕捉できる網目径を有する。第１の網フィルタ１は、例えば、２．４ｃｍ角に２００個未満の網目を持つものであり、従来から用いられている網フィルタと同様の作用を果たす。
第２の網フィルタ２は、第１の網フィルタ１の網目径より小さい網目径を備え、鉄化合物や微細固形異物を捕捉するためのものである。第２の網フィルタ２は、例えば、冷凍機油の劣化に起因して生じる数十ミクロン径の鉄化合物を捕捉できる網目径を有するものとする。
磁石３は網フィルタ１，２で捕捉できなかった固形異物の中で塩化鉄や硫化鉄等の鉄化合物を捕捉する。捕捉目標に応じて磁力強さを調整し、捕捉した鉄化合物はフィルタ１００から流出させないようにしている。
固定板４は、第１の網フィルタ１、第２の網フィルタ２、及び磁石３を一体に固定するためのものである。固定板４は、流路断面に対して一様な分布で孔を備えているのが好ましく、その中央部分は開口していても、或いは網状になっていてもよい。

図２は、本発明の冷凍サイクル装置の冷媒回路を構成する冷媒配管内に設置する複合フィルタの他の例を示す構造図である。図２に示すように、この複合フィルタ１００Ａは、流路横断面領域の略全体をカバーする台形筒型形状の第１の網フィルタ１Ａと、流路横断面領域の中央部分をカバーする円形筒型形状の第２の網フィルタ２Ａとが、間に円筒または板状の磁石３を挟んでフィルタ容器５Ａに納められている。なお、第１の網フィルタ１Ａ、第２の網フィルタ２Ａ及び磁石３は、第２の網フィルタ２Ａ側に配置された複数の孔を有する固定板４Ａと第１の網フィルタ１Ａとの外縁部をフィルタ容器５Ａの凹部に係合させることで、一体に固定されている。

第１の網フィルタ１Ａは、冷凍機油の劣化に起因して生じるスラッジ等の固形異物を捕捉できる網目径を有する。第１の網フィルタ１Ａは、例えば、２．４ｃｍ角に２００個未満の網目を持つものであり、従来から用いられている網フィルタと同様の作用を果たす。 第２の網フィルタ２Ａは、第１の網フィルタ１Ａの網目径より小さい網目径を備え、鉄化合物や微細固形異物を捕捉するためのものである。第２の網フィルタ２Ａは、例えば、冷凍機油の劣化に起因して生じる数十ミクロン径の鉄化合物を捕捉できる網目径を有するものとする。
磁石３は網フィルタ１Ａ，２Ａで捕捉できなかった固形異物の中で塩化鉄や硫化鉄等の鉄化合物を捕捉する。捕捉目標に応じて磁力強さを調整し、捕捉した鉄化合物はフィルタ１００から流出させないようにしている。
固定板４Ａは、第１の網フィルタ１Ａ、第２の網フィルタ２Ａ、及び磁石３を一体に固定するためのものである。固定板４Ａは、流路断面に対して一様な分布で孔を備えているのが好ましく、その中央部分は開口していても、或いは網状になっていてもよい。
図２のような筒状網フィルタを備えた複合フィルタ１００Ａは、鉄化合物の捕捉量が多い場合に好適である。

冷媒配管を流通する冷媒はガス冷媒或いは気液二相冷媒である。鉄化合物は重量が小さいため流体中を浮遊しやすい特性がある。ガス冷媒中では配管内をガス冷媒とともに浮遊して流れ、気液二相冷媒中でもガス冷媒中で浮遊しているか、液冷媒の上面に乗って流通する。鉄化合物は、冷凍機油に乗っても流通する。ガス冷媒中を浮遊して流通する場合、配管壁面は冷凍機油や液冷媒が流通し、配管の真ん中あたりを鉄化合物は流通することになるので、第２の網フィルタ２，２Ａは、配管横断面の中心部に設置すると鉄化合物を捕捉し易くなる。また、第２の網フィルタ２，２Ａの底面部に磁石３を設置すれば、第２の網フィルタ２，２Ａで捕捉した鉄化合物を磁力で捕捉し続けることができる。そして鉄化合物を一度磁力で捕捉してしまえば、冷媒が逆方向に流通しても鉄化合物をフィルタ１００，１００Ａの外へ流出しにくくすることができる。

図３は本発明の実施形態１に係る複合フィルタに用いることができる磁石の例示図である。図３（Ａ）の磁石３Ａは、円盤上の磁石の中央部と周縁部との間の領域を同心円上に開口させたものであり、図３（Ｂ）の磁石３Ｂは、円盤上の磁石の中央部と周縁部との間の領域に多数の丸穴を形成したものである。このように、磁力部を流路横断領域の中央部だけでなく流路横断領域の周縁にも配置すると、配管壁面を遅い速度で流通する冷凍機油とともに流通する鉄化合物が捕捉し易くなる。

図４は上記複合フィルタを備えた本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。この冷媒回路図は、室外機Ｘを構成する圧縮機１１、室外熱交換器１２、減圧装置１４及び四方弁１５と、室内機Ｙを構成する室内熱交換器（または負荷側熱交換器）１３を主要素として、それらを配管で接続してなる。なお、室内熱交換器１３と圧縮機１１の吸入側との間にあって、室外機Ｘと室内機Ｙとを接続する配管を特にガス冷媒配管１９と称し、室内熱交換器１３と減圧装置１４との間にあって、室外機Ｘと室内機Ｙとを接続する配管を特に液冷媒配管２０と称する。

ここでは、複合フィルタ１００が、圧縮機１１の冷媒吸入口と室内熱交換器１３のガス冷媒配管１９側との間で冷媒回路を構成している流路に設置されている。なお、複合フィルタ１００は、並列に形成された一対の流路の一方の流路であるバイパス流路１７中に設置されており、これら一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能とする流路切替装置である切替弁１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃも設置されている。

図５は本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の別の冷媒回路図である。図５の冷媒回路が図４の冷媒回路と相違している点は、複合フィルタ１００が、室外機Ｘ内の冷媒回路に設けられた減圧装置１４と室内熱交換器１３の液冷媒配管２０側との間で冷媒回路を構成している流路に設置されている点である。なお、ここでも複合フィルタ１００は、並列に形成された一対の流路の一方の流路であるバイパス流路１７中に設置されており、これら一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能とする切替弁１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃも設置されている。

図６は本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の更に別の冷媒回路図である。図５の冷媒回路が図４の冷媒回路と相違している点は、複合フィルタ１００が、圧縮器１１から冷媒回路に流出した冷凍機油を、油分離器２１を介して再び圧縮器１１に戻す返油流路２２に設置されている点である。なお、ここでも複合フィルタ１００は、並列に形成された一対の流路の一方の流路であるバイパス流路１７中に設置されており、これら一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能とする切替弁１８Ａ、１８Ｂも設置されている。

ここで複合フィルタ１００または１００Ａの設置方向について説明しておく。冷媒回路中の鉄化合物により傷がつきやすいのは圧縮機や弁類であり、これらはほとんどが室外機に搭載されている。従って、第１の網フィルタ１を室外機Ｘ側に向け、かつ第２の網フィルタ２を上流側にして冷媒や冷凍機油を流通させると、鉄化合物の捕捉効果が大きくなり、装置の信頼性確保に有益である。また、第１の網フィルタ１を圧縮機１１の吸入側に向け、かつ第２の網フィルタ２を上流側にして冷媒や冷凍機油を流通させると、鉄化合物の捕捉効果が大きくなり、装置の信頼性確保に有益である。

図４〜図６に示した冷媒回路を有する冷凍サイクル装置は空調機或いは冷凍機として利用することができる。これらの冷凍サイクル装置において、並列に形成された一対の流路のうち複合フィルタ１００が設置されているバイパス流路１７の方を利用して冷媒を循環させると、冷媒回路に混入したスラッジ（固形脂肪酸等）及び冷媒回路の構成要素から生じた塩化鉄、硫化鉄等の鉄化合物が、複合フィルタ１００により捕捉・吸着回収されて、冷媒中から除去される。
特に、以前に冷媒回路に組み込まれていた圧縮機が故障して冷媒搬送できない状態で作動冷媒を変更する場合、変更後の作動冷媒に対応した室外機と、変更前の作動冷媒で使用していた冷媒配管と、室内機或いは負荷側機器とを接続して変更後の作動冷媒対応の冷媒回路を形成すると、以前の圧縮機の故障により発生し配管内に滞留していて冷媒変更後の冷媒回路に混入した数十ミクロン径の鉄化合物を、第２の網フィルタ２で捕捉し、さらに磁石３の磁力により固着してその流出を防ぐことができる。なお、鉄化合物が第２の網フィルタ２や磁石３に捕捉保持されはじめると、冷媒や冷凍機油が流通しにくくなるが、第２の網フィルタ２は流路横断面領域の中央部分しかカバーしていないため、冷媒は大きな圧力損失を生じずに流通することができる。
さらに、バイパス流路１７の方を利用して冷媒を所定時間流通して鉄化合物を捕捉した後、切替弁１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを利用してバイパス流路１７を冷媒回路から切り離し、複合フィルタ１００が設置されていない方の流路を利用して冷媒を循環させると、圧力損失や捕捉した鉄化合物の流出の可能性を回避することができる。

実施形態２
既に説明したように、圧縮機内部で過熱が生じると熱分解して炭素原子が鎖状に結合したモノカルボン酸（脂肪酸）が遊離分散し、一部が脂肪酸金属塩になる。これらは金属セッケンと呼ばれ、固体化した場合、スラッジになったりスラッジを生成する触媒となるため、冷媒回路において管理する必要がある。
また、過熱が生じた可能性がある圧縮機を搭載した室外機を備えた冷媒回路において、作動冷媒を変更する際に変更前の作動冷媒の流通に使用していた配管を再利用する場合は、その配管中に滞留している脂肪酸金属塩及びその中間生成物を所定値以下になるまで除去する必要がある。

図７はそのような目的を達成するために利用できる本発明の実施形態２に係る粘土系フィルタの構造図である。この粘土系フィルタ３００は、脱水した（１００℃以上で熱して乾燥させた）粘土系吸着材３１、粘土系吸着材３１を包むシート３２、粘土系吸着材３１を固定するメッシュ付固定板３３、粘土系吸着３１が収納されたフィルタ容器３４等から構成される。粘土系吸着材３１は１〜２０μｍの微細粒子で構成され、ケイ素、アルミニウム、鉄、マグネシウム、アルカリ金属の少なくとも１つを含んでいる。また、粘土系多孔吸着材の粘土鉱物としては、モンモリロナイト、ハロイサイト、アロフェン、アタパルジャイト等が利用できる。

粘土系多孔吸着材には親油性、選択的吸着性、粘度表面と有機物表面での静電気相互作用性がある。特に極性物質に対する選択吸着性が高い。一方、遊離脂肪酸（フリーラジカル）は付対電子をもつラジカルで反応性が高く不安定な物質である。油中の脂肪酸は、親油性と静電気結合という２つの特性により選択的に粘土系多孔吸着材に吸着される。粘土系吸着材は６０℃から１２０℃の間で吸着性能が高くなるので、粘土系フィルタ３００は圧縮機１１の吐出口流路や油分離器１９の周辺に設置するのが好ましい。

図８は粘土系フィルタ３００を備えた本発明の実形形態２に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図８において、図４と同一符号は同一物を表している。ここでは、粘土系フィルタ３００を、圧縮機１１の冷媒吐出口流路に設置している。なお、図示するように、粘土系フィルタ３００は、並列に形成された一対の流路の一方の流路中に設置されており、これら一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能な切替弁１８Ａ，１８Ｂも設けられている。

図９は粘土系フィルタ３００を備えた本発明の実形形態２に係る冷凍サイクル装置の別の冷媒回路図である。図９において、図６と同一符号は同一物を表している。ここでは、粘土系フィルタ３００を、圧縮器１１から冷媒回路に流出した冷凍機油を該圧縮器１１に戻す返油流路２２に設置している。また、ここでも粘土系フィルタ３００は、並列に形成された一対の流路の一方の流路中に設置されており、一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能な切替弁１８Ａ，１８Ｂが設けられている。

図８〜図９に示した冷媒回路を有する冷凍サイクル装置は空調機或いは冷凍機として利用することができる。これらの冷凍サイクル装置において、並列に形成された一対の流路のうち粘土系フィルタ３００が設置されているバイパス流路１７の方を利用して冷媒を循環させると、過熱により冷凍機油が劣化して冷媒や冷凍機油中に溶解している脂肪酸が、粘土系フィルタ３００により捕捉・吸着回収されて、冷媒中から除去される。
特に、以前に冷媒回路に組み込まれていた圧縮機が故障して冷媒搬送できない状態で作動冷媒を変更する場合、変更後の作動冷媒に対応した室外機と、変更前の作動冷媒で使用していた冷媒配管と、室内機或いは負荷側機器とを接続して変更後の作動冷媒対応の冷媒回路を形成すると、圧縮機の故障等に起因して発生し配管内に滞留していて冷媒変更後の冷媒回路に混入した脂肪酸を捕捉・吸着することができる。
さらに、バイパス流路１７の方を利用して冷媒を所定時間流通して脂肪酸を捕捉した後、切替弁１８Ａ，１８Ｂを利用してバイパス流路１７を冷媒回路から切り離し、粘土系フィルタ３００が設置されていない方の流路を利用して冷媒を循環させると、圧力損失や捕捉脂肪酸の流出の可能性を回避することができる。

実施形態３
次に、圧縮機の故障に基づく冷媒の変更手順、例えば、作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する手順の一例を説明する。
（ａ）第１ステップ：作動冷媒変更前の冷媒回路に冷媒回収機を取り付けて変更前冷媒を冷媒回収機に回収する。本来はポンプダウンして冷媒を室外機側に回収するが、圧縮機が故障しているため冷媒回収機で回収する。
（ｂ）第２ステップ：室外機と室内機をガス冷媒配管１９と液冷媒配管２０から取り外す。ただし、作動冷媒変更後も変更前に使用していた室内機を再使用する場合は、室内機をガス冷媒配管１９と液冷媒配管２０から取り外す必要はない。
（ｃ）第３ステップ：変更前の作動冷媒で使用していたガス冷媒配管１９と液冷媒配管２０に、変更後の冷媒に対応した室外機を接続する。室内機も変更する場合は同様に接続する。以上により変更後の作動冷媒が循環する冷媒回路が形成される。
（ｄ）第４ステップ：複合フィルタ１００（または１００Ａ）と粘土系フィルタ３００の一方或いは両方が冷媒回路に設置される。このとき、複合フィルタ１００は図４〜図６のいずれかの態様で室外機の冷媒回路に設置され、粘土系フィルタ３００は図８〜図９のいずれかの態様で室外機の冷媒回路に設置される。
（ｅ）第５ステップ：真空ポンプにより、ガス冷媒配管１９、液冷媒配管２０、室内熱交換器１３内を真空状態にする。
（ｆ）第６ステップ：室外機とガス冷媒配管１９、液冷媒配管２０との接続弁を開く。なお、冷媒の量が不足している場合は外部から冷媒を追加封入する。
（ｇ）第７ステップ：試運転（洗浄運転）を所定時間実施する。この時、変更後の作動冷媒が複合フィルタ１００を流通するように切替弁１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを調整する。また、粘土系フィルタ３００も冷媒回路に組み込まれている場合には、複合フィルタ１００を使用する際に併せて、或いは複合フィルタ１００を使用した後に変更後の作動冷媒が粘土系フィルタ３００も流通するようにする。
（ｈ）第８ステップ：所定時間が過ぎたら試運転を終了する。バイパス流路１７を利用して試運転を行っていた場合には、切替弁１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ等を利用してバイパス流路１７を遮断し、複合フィルタ１００や粘土系フィルタ３００が設けられていない方の流路を利用して冷媒を循環させる。なお、バイパス流路１７は遮断されなくとも冷媒が流通しにくい構造になっていれば良い。また、複合フィルタ１００や粘土系フィルタ３００を冷媒回路から取り外しても良い。

以上の（ａ）〜（ｈ）により圧縮機の故障に基づく冷媒の変更作業が終了する。これによれば、変更後の新たな作動冷媒を使って冷凍サイクル装置を試運転することで、圧縮機の故障に起因して配管中に滞留していた鉄化合物、脂肪酸化化合物、高分子量油などが、複合フィルタ１００や粘土系フィルタ３００により捕捉されて冷媒中から除去される。
なお、複合フィルタ１００や粘土系フィルタ３００が設けられている流路をそのまま使用して本運転に移行しても良い。複合フィルタ１００の磁石３がネオジウムの場合は、捕捉した鉄化合物を保持し続けることができるためそのようにしても特に問題はない。しかし、冷房と暖房の機能を備えている等、複合フィルタ１００が双方向で冷媒を流通する場合は、試運転（洗浄運転）後、冷媒を複合フィルタ１００や粘土系フィルタ３００へ流通させないようにするのが望ましい。

ところで、実施形態１で説明した複合フィルタ１００または１００Ａは、圧縮機の冷凍機油の劣化に起因して発生するスラッジをフィルタリングする第１の網フィルタと、第１の網フィルタより小さな流路横断面領域をカバーする形状を有して圧縮機から流出する金属粉をフィルタリングする第２の網フィルタと、第２の網フィルタに近接して配置された磁石とを組み合わせてなる複合フィルタの一例であり、本発明でいう複合フィルタはそれらに限定されるものではない。
また、実施形態２で説明した粘土系フィルタ３００は、脱水した粘土系多孔吸着材を有した粘土系フィルタの一例であり、本発明でいう粘土系フィルタはそれに限定されるものではない。
さらに、本発明の冷凍サイクル装置は、複合フィルタと粘土系フィルタとをそれぞれ単独で冷媒回路に組み込んだ実施形態１，２の構成に加えて、複合フィルタと粘土系フィルタとの両方を冷媒回路に組み込んだ構成としても良い。

本発明の実施形態１に係る複合フィルタの構造図。 本発明の実施形態１に係る別の複合フィルタの構造図。 本発明の実施形態１に係る複合フィルタに利用可能な磁石の例示図。 本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図。 本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の別の冷媒回路図。 本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の更に別の冷媒回路図。 本発明の実施形態２に係る粘土系フィルタの構造図。 本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図。 本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の別の冷媒回路図。

符号の説明

１，１Ａ 第１の網フィルタ、２，２Ａ 第２の網フィルタ、３，３Ａ，３Ｂ 磁石、４，４Ａ 固定板、５，５Ａ フィルタ容器、１１ 圧縮機、１２ 室外熱交換器、１３ 室内熱交換器（または負荷側熱交換器）、１４ 減圧装置、１５ 四方弁、１７ バイパス流路、１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 切替弁、１９ ガス冷媒配管、２０ 液冷媒配管、２１ 油分離器、２２ 返油流路、３１ 粘土系多孔吸着材、３２ シート、３３ 固定板、３４ フィルタ容器、１００，１００Ａ 複合フィルタ、３００ 粘土系フィルタ。

Claims (15)

1. 圧縮機及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器が配管で接続されて冷凍サイクル用冷媒回路を構成しているものであって、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に、網フィルタと、前記網フィルタに近接して配置され、前記網フィルタで捕捉できない鉄化合物を捕捉する磁石とを組み合わせてなる複合フィルタを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 前記網フィルタは、固形異物を捕捉する第１の網フィルタと、第１の網フィルタより小さな流路横断面領域をカバーする形状を有して鉄化合物或いは微細固形異物を捕捉する第２の網フィルタとを有し、前記第１の網フィルタは前記冷媒回路の流路横断面の略全体をカバーする形状であり、前記第２の網フィルタは前記冷媒回路の流路横断面の中央部分をカバーする形状であることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記第１の網フィルタと前記第２の網フィルタとの間に前記磁石が挟み込まれていることを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記磁石は、前記冷媒回路の流路横断面の中央部分と周縁部分とに配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記複合フィルタは、前記圧縮機の冷媒吸入口と前記室内熱交換器のガス冷媒配管側との間で前記冷媒回路を構成している流路に設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記複合フィルタは、前記室外機内の前記冷媒回路に設けられた減圧装置と前記室内熱交換器の液冷媒配管側との間で前記冷媒回路を構成している流路に設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記複合フィルタは、前記圧縮器から前記冷媒回路に流出した冷凍機油を該圧縮器に戻す返油流路に設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記複合フィルタは、並列に形成された一対の流路の一方の流路中に設置されており、前記一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能な流路切替装置を備えていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
9. 請求項８記載の冷凍サイクル装置の運転方法であって、その作動冷媒を変更した場合に、最初の所定時間までは前記一対の流路のうち前記複合フィルタがある方の流路を利用して運転し、所定時間経過後は前記一対の流路のうち前記複合フィルタがない方の流路を利用して運転することを特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。
10. 圧縮機及び室外熱交換器を有した室外機と、室内熱交換器を有した室内機とを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器が配管で接続されて冷凍サイクル用冷媒回路を構成しているものであって、冷媒回路の作動冷媒を塩素を含むものから塩素を含まないものに変更する際に室外機と室内機を接続する配管を変更しない場合、冷媒変更後の冷媒回路に、脱水した粘土系多孔吸着材からなるフィルタを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
11. 前記粘土系多孔吸着材は、１〜２０μｍの微細粒子で構成され、ケイ素、アルミニウム、鉄、マグネシウム若しくはアルカリ金属の少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１０記載の冷凍サイクル装置。
12. 前記粘土系フィルタは、前記圧縮機の冷媒吐出口流路に設置されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の冷凍サイクル装置。
13. 前記粘土系フィルタは、前記圧縮器から前記冷媒回路に流出した冷凍機油を該圧縮器に戻す返油流路に設置されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の冷凍サイクル装置。
14. 前記粘土系フィルタは、並列に形成された一対の流路の一方の流路中に設置されており、前記一対の流路のいずれか一方の流路を選択可能な流路切替装置を備えていることを特徴とする請求項１２又は１３記載の冷凍サイクル装置。
15. 請求項１４記載の冷凍サイクル装置の運転方法であって、その作動冷媒を変更した場合に、最初の所定時間までは前記一対の流路のうち前記粘土系フィルタがある方の流路を利用して運転し、所定時間経過後は前記一対の流路のうち前記粘土系フィルタがない方の流路を利用して運転することを特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。
    

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