JP2006308222A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 空気調和装置101は、既設の空気調和装置1を構成する冷媒連絡配管6、7を既設冷媒配管として流用しつつ、既設の空気調和装置1の冷媒回路10を構成する室内ユニット4、5及び室外ユニット2を更新することによって構成される空気調和装置であり、更新後の冷媒回路110と、更新後の冷媒回路110に設けられた混合器191とを備えている。更新後の冷媒回路110には、冷媒連絡配管6、7に残留する酸成分を無害化する酸捕捉剤を含む冷凍機油と作動冷媒とが封入されている。混合器191は、更新後の冷媒回路110の冷凍サイクル運転において、酸成分を酸捕捉剤と混合する。
【選択図】 図2
Description
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ガス冷媒配管や液冷媒配管(以下、既設冷媒配管とする)を流用することがある。
この空気調和装置では、混合器が圧縮機の吸入管を流れる作動冷媒が内部を通過するように設けられているため、冷凍サイクル運転によって作動冷媒が圧縮機に吸入される前に、酸成分を酸捕捉剤と混合することができるようになり、圧縮機への酸成分の流入を抑えることができる。
この空気調和装置では、混合器内に冷凍機油を溜めることができるため、混合器内に作動冷媒とともに導入される冷凍機油に含まれる酸成分と、酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間が長くなり、酸成分と酸捕捉剤との混合を促進することができる。
この空気調和装置では、混合器が導入管と導出管とによって圧縮機の吸入管に接続されているため、圧縮機の吸入管を流れる作動冷媒を、圧縮機の吸入管の一部をバイパスするように混合器内に導入し、再び、圧縮機の吸入管に戻すことができる。
この空気調和装置では、吸入管に吸入管側開閉機構が設けられているため、圧縮機の吸入管を流れる作動冷媒のすべてを混合器内に導入し、再び、圧縮機の吸入管に戻すことができる。
この空気調和装置では、混合器内に溜まった冷凍機油を圧縮機の吸入管に戻すための油導出管が設けられており、混合器内において、酸成分と酸捕捉剤とを混合し反応させて無害化した後の冷凍機油を、圧縮機の吸入管に戻すことができるため、圧縮機への酸成分の流入をさらに抑えることができる。
この空気調和装置では、油導出管に油導出管側開閉機構が設けられているため、混合器内における酸成分と酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間を長くして、酸成分と酸捕捉剤との混合をさらに促進したり、混合が終了した後に、速やかに冷凍機油を圧縮機の吸入管に戻すことができる。
この空気調和装置では、更新後の冷凍サイクル運転の開始前から混合器内に酸捕捉剤を含む冷凍機油を封入しているため、冷凍サイクル運転の開始直後に混合器内に作動冷媒とともに流入する冷凍機油に含まれる酸成分を酸捕捉剤と早期にかつ確実に混合することができる。
この熱源ユニットでは、熱源側冷媒回路に、酸成分を酸捕捉剤と混合する混合器が設けられているため、既設冷媒配管及び熱源側冷媒回路を含む更新後の冷媒回路を構成した後の冷凍サイクル運転において、酸成分と酸捕捉剤との反応を促進することができるようになり、既設冷媒配管に残留する酸成分を早期に無害化することができる。
この空気調和装置の更新方法では、試運転ステップにおいて、更新後の冷媒回路に設けられた混合器によって、冷媒回収ステップ後に既設冷媒配管に残留した酸成分と、機器更新ステップにおいて作動冷媒及び冷凍機油とともに封入された酸捕捉剤との反応を促進することができるようになり、既設冷媒配管に残留する酸成分を早期に無害化することができる。
この空気調和装置の更新方法では、混合器内に冷凍機油を溜めることができるため、混合器内に作動冷媒とともに導入される冷凍機油に含まれる酸成分と、酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間が長くなり、酸成分と酸捕捉剤との混合を促進することができる。
この空気調和装置の更新方法では、混合器内における酸成分と酸捕捉剤を含む冷凍機油との混合が終了した後に、冷凍機油を速やかに更新後の冷媒回路内に戻すことができる。
この空気調和装置の更新方法では、試運転ステップの前から混合器内に酸捕捉剤を含む冷凍機油を封入しているため、試運転ステップにおける冷凍サイクル運転の開始直後に混合器内に作動冷媒とともに流入する冷凍機油に含まれる酸成分を酸捕捉剤と早期にかつ確実に混合させることができる。
第1の発明では、酸成分と酸捕捉剤との反応を促進することができるようになり、既設冷媒配管に残留する酸成分を早期に無害化することができる。
第2の発明では、冷凍サイクル運転によって作動冷媒が圧縮機に吸入される前に、酸成分を酸捕捉剤と混合することができるようになり、圧縮機への酸成分の流入を抑えることができる。
第4の発明では、圧縮機の吸入管を流れる作動冷媒を、圧縮機の吸入管の一部をバイパスするように混合器内に導入し、再び、圧縮機の吸入管に戻すことができる。
第6の発明では、混合器内において、酸成分と酸捕捉剤とを混合し反応させて無害化した後の冷凍機油を、圧縮機の吸入管に戻すことができるようになり、圧縮機への酸成分の流入をさらに抑えることができる。
第8の発明では、冷凍サイクル運転の開始直後に混合器内に作動冷媒とともに流入する冷凍機油に含まれる酸成分を酸捕捉剤と早期にかつ確実に混合することができる。
第10の発明では、酸成分と酸捕捉剤との反応を促進することができるようになり、既設冷媒配管に残留する酸成分を早期に無害化することができる。
第11の発明では、混合器内に作動冷媒とともに導入される冷凍機油に含まれる酸成分と、酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間が長くなり、酸成分と酸捕捉剤との混合を促進することができる。
第13の発明では、試運転ステップにおける冷凍サイクル運転の開始直後に混合器内に作動冷媒とともに流入する冷凍機油に含まれる酸成分を酸捕捉剤と早期にかつ確実に混合することができる。
(1)既設の空気調和装置の構成
<全体構成>
図1は、既設の空気調和装置1の概略構成図である。既設の空気調和装置1は、ビル等の建物内の冷暖房等の空気調和に用いられる装置であり、1台の熱源ユニットとしての室外ユニット2と、それに並列に接続される複数(本実施形態では、2台)の利用ユニットとしての室内ユニット4、5と、室外ユニット2と室内ユニット4、5とを接続するための液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7とを備えている。そして、熱源ユニット2と利用ユニット5とが液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して接続されることにより、既設の空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10が構成されている。
室内ユニット4、5は、ビル等の建物内の各所に設置されている。室内ユニット4、5は、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して室外ユニット2に接続されており、冷媒回路10の一部である利用側冷媒回路としての室内側冷媒回路10a、10bをそれぞれ構成している。
室内ユニット4は、上述のように、主として、冷媒回路10の一部を構成する室内側冷媒回路10a(室内ユニット5では、室内側冷媒回路10b)を備えている。この室内側冷媒回路10aは、主として、利用側膨張機構としての室内膨張弁41と、利用側熱交換器としての室内熱交換器42とを備えている。
本実施形態において、室内熱交換器42は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には作動冷媒の蒸発器として機能して室内の空気を冷却し、暖房運転時には作動冷媒の凝縮器として機能して室内の空気を加熱する熱交換器である。
室外ユニット2は、ビル等の建物の屋上等に設置されている。室外ユニット2は、液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7を介して室内ユニット4、5に接続されており、冷媒回路10の一部である熱源側冷媒回路としての室外側冷媒回路10cを構成している。
次に、室外ユニット2の構成について説明する。室外ユニット2は、上述のように、主として、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10cを備えている。この室外側冷媒回路10cは、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器23と、熱源側膨張機構としての室外膨張弁24と、レシーバ25と、液側閉鎖弁36と、ガス側閉鎖弁37とを備えている。
四路切換弁22は、作動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、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮される作動冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器42、52を室外熱交換器23において凝縮される作動冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機21の吐出側と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側とガス冷媒連絡配管7側とを接続し(図1の四路切換弁22の実線を参照)、暖房運転時には、室内熱交換器42、52を圧縮機21において圧縮される作動冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器23を室内熱交換器42、52において凝縮される作動冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機21の吐出側とガス冷媒連絡配管7側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側と室外熱交換器23のガス側とを接続することが可能である(図1の四路切換弁22の破線を参照)。
レシーバ25は、室外膨張弁24と液側閉鎖弁36との間に接続されており、室内ユニット4、5の運転負荷に応じて冷媒回路10内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。
また、室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット2には、圧縮機21の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ28と、圧縮機21の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ29と、圧縮機21の吸入温度を検出する吸入温度センサ32と、圧縮機21の吐出温度を検出する吐出温度センサ33とが設けられている。室外熱交換器23の液側には、液状態又は気液二相状態の作動冷媒の温度を検出する液側温度センサ31が設けられている。室外ユニット2の室外空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室外空気の温度を検出する外気温度センサ34が設けられている。また、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部35を備えている。そして、室外側制御部35は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリやモータ21aを制御するインバータ回路等を有しており、室内ユニット4、5の室内側制御部47、57との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部47、57と室外側制御部35とによって、空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8が構成されている。制御部8は、各種センサ28、29、31〜34、44〜46、54〜56の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁21、22、24、27a、41、43a、51、53aを制御することができるように接続されている。
液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7は、室外ユニット2と室内ユニット5とを接続する冷媒配管であり、その大部分が建物内の壁裏や天井裏に配置されている。そして、後述の空気調和装置1の更新時において、既設冷媒配管として流用される。
以上のように、室内側冷媒回路10a、10bと、室外側冷媒回路10cと、冷媒連絡配管6、7とが接続されて、空気調和装置1の冷媒回路10が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置1は、室内側制御部47、57と室外側制御部35とから構成される制御部8によって、四路切換弁22により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内ユニット4、5の運転負荷に応じて、室外ユニット2及び室内ユニット4、5の各機器の制御を行うようになっている。
次に、既設の空気調和装置1の動作について、図1を用いて説明する。
冷房運転時は、四路切換弁22が図1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機21の吐出側が室外熱交換器23のガス側に接続され、かつ、圧縮機21の吸入側が室内熱交換器42、52のガス側に接続された状態となっている。また、室外膨張弁24、液側閉鎖弁36、ガス側閉鎖弁37は開にされている。
この冷媒回路10の状態で、圧縮機21、室外ファン27及び室内ファン43、53を起動すると、低圧のガス状態の作動冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮されて高圧のガス状態の作動冷媒となる。その後、高圧のガス状態の作動冷媒は、四路切換弁22を経由して室外熱交換器23に送られて、室外ファン27によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液状態の作動冷媒となる。
この低圧のガス状態の作動冷媒は、ガス冷媒連絡配管7を経由して室外ユニット2に送られ、ガス側閉鎖弁37及び四路切換弁22を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。
暖房運転時は、四路切換弁22が図1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機21の吐出側が室内熱交換器42、52のガス側に接続され、かつ、圧縮機21の吸入側が室外熱交換器23のガス側に接続された状態となっている。また、室外膨張弁24、液側閉鎖弁36、ガス側閉鎖弁37は開にされている。
そして、室内ユニット4、5に送られた高圧のガス状態の作動冷媒は、室外熱交換器42、52において、室内空気と熱交換を行って凝縮されて高圧の液状態の作動冷媒となった後、室内熱交換器42、52を流れる作動冷媒の流量等を調節するように開度調節されている室内膨張弁41、51によって減圧されて低圧の気液二相状態の作動冷媒となる。
尚、制御部8は、上述の冷房運転や暖房運転において、上述の冷房運転や暖房運転を含む通常の冷凍サイクル運転を行うための通常運転制御手段として機能している。
(A)既設の空気調和装置に使用された作動冷媒及び冷凍機油について
既設の空気調和装置1においては、上述の冷房運転や暖房運転等の通常の冷凍サイクル運転中、冷媒回路10内を作動冷媒が循環している。そして、作動冷媒とともに冷媒回路10内に封入された冷凍機油も作動冷媒にいくらか混じった状態で、冷媒回路10内を循環している。このため、上述のような冷凍サイクル運転が行われた既設の空気調和装置1を、後述の更新工事において、冷媒回路10内に封入された冷凍機油を含む作動冷媒を回収した後には、冷媒回路10内には、冷凍機油(以下、既設冷凍機油とする)がいくらか残留することになる。この既設冷凍機油には、既設の空気調和装置1の冷凍サイクル運転中に作動冷媒や冷凍機油の劣化等により発生した酸成分や後述の更新工事の作業中に外部からの侵入した水分に由来する酸成分が混入している。
次に、既設の空気調和装置1の冷媒連絡配管6、7を既設冷媒配管として流用しつつ、室内ユニット4、5及び室外ユニット2を、利用ユニットとしての室内ユニット104、105及び熱源ユニットとしての室外ユニット102にそれぞれ更新して、空気調和装置101を構成する方法について、図2及び図3に基づいて説明する。尚、本実施形態において、更新後の空気調和装置101において使用される作動冷媒は、既設の空気調和装置1において使用されたCFC系冷媒やR22等のHCFC系冷媒に代えて、R407CやR410A等のHFC系冷媒に変更するものとする。また、作動冷媒の変更に伴い、冷凍機油についても、既設冷凍機油としてのアルキルベンゼンや鉱油等に代えて、HFC系冷媒との相溶性が高いエーテル油やエステル油が使用するものとする。ここで、図2は、本発明の一実施形態にかかる更新後の空気調和装置101の概略構成図である。図3は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の更新方法の手順を示すフローチャートである。
本実施形態においては、既設の空気調和装置1内の既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収するために、ポンプダウン運転を行う。すなわち、室外ユニット2の液側閉鎖弁36を閉止した状態で、上述の冷房運転と同様な冷凍サイクル運転を行うことで、室外ユニット2内に既設冷凍機油を含む作動冷媒を追い込み、その後、ガス側閉鎖弁37を閉止するとともに冷凍サイクル運転を終了し、室外ユニット2内に既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収する。
次に、既設の空気調和装置1を構成していた室内ユニット4、5及び室外ユニット2を撤去し、その後、新設の室内ユニット104、105及び新設の室外ユニット102を設置して、既設冷媒配管として流用される冷媒連絡配管6、7に接続することにより、更新後の空気調和装置101の蒸気圧縮式の冷媒回路110を構成する。
室内ユニット104、105は、既設の室内ユニット4、5と同様に、ビル等の建物内の各所に設置されている。室内ユニット104、105は、更新後の冷媒回路110の一部である利用側冷媒回路としての室内側冷媒回路110a、110bをそれぞれ構成している。
次に、室内ユニット104、105の構成について説明する。尚、室内ユニット104と室内ユニット105とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット104の構成のみについて説明する。また、室内ユニット104は、既設の室内ユニット4と同様に、利用側膨張弁としての室内膨張弁141と、利用側熱交換器としての室内熱交換器142と、モータ143aによって駆動される室内ファン143と、液側温度センサ144と、ガス側温度センサ145と、室内温度センサ146と、室内側制御部147とを有している。これらの機器等141〜147は、既設の室内ユニット4を構成する機器等41〜47と同様の用途及び機能を有するものであるため、各部の説明を省略する。
室外ユニット102は、既設の室外ユニット2と同様に、ビル等の建物の屋上等に設置されている。室外ユニット102は、更新後の冷媒回路110の一部である熱源側冷媒回路としての室外側冷媒回路110cを構成している。
次に、室外ユニット102の構成について説明する。尚、室外ユニット102は、既設の室外ユニット2と同様に、圧縮機121と、四路切換弁122と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器123と、熱源側膨張弁としての室外膨張弁124と、レシーバ125と、液側閉鎖弁136と、ガス側閉鎖弁137と、モータ127aによって駆動される室外ファン127と、吸入圧力センサ128と、吐出圧力センサ129と、吸入温度センサ132と、吐出温度センサ133と、液側温度センサ131と、外気温度センサ134と、室外側制御部135とを有している。これらの機器等121〜125、127〜129、131〜135は、既設の室外ユニット2を構成する機器等21〜25、27〜29、31〜35と同様の用途及び機能を有するものであるため、各部の説明を省略する。
また、室外ユニット102は、既設の室外ユニット2とは異なり、上述の構成に加えて、混合器191がさらに設けられている。すなわち、更新後の冷媒回路110(具体的には、室外側冷媒回路10c)には、混合器191が設けられている。
さらに、混合器191には、内部に溜まった冷凍機油を吸入管130に戻すための油導出管194が接続されている。油導出管194は、その一部が混合器191の側部から混合器191内に挿入されており、その端部が混合器191の下部空間まで延びている。また、油導出管194は、導出管193に合流している。具体的には、油導出管194は、導出管193の導出管側逆止弁193bの混合器191側の位置に接続されている。これにより、混合器191から油導出管194及び導出管193の一部を通じて吸入管130に戻される冷凍機油は、混合器191の底部近傍から導出されることになる。そして、油導出管194には、フィルタ194aと、混合器191内に溜まった冷凍機油を吸入管130に戻す流れを遮断することが可能な油導出管側開閉機構としての油導出管側開閉弁194bとが設けられている。油導出管側開閉弁194bは、本実施形態において、電磁弁からなる。
また、この室外ユニット102の室外側冷媒回路110c内には、室外ユニット102を設置場所に運搬する前から、上述の作動冷媒としてのR410A及び冷凍機油としてのエーテル油又はエステル油が所定量だけ封入されている。この際、冷凍機油には、後述の試運転ステップS3における酸成分無害化運転において、既設冷媒配管としての冷媒連絡配管6、7に残留した酸成分を無害化する酸捕捉剤が添加されている。ここで、無害化とは、酸成分が作動冷媒や冷凍機油を劣化させる能力を失わせることをいい、このような無害化処理をすることができる酸捕捉剤として、酸成分と中和反応等を行う物質、具体的には、エポキシ化合物等を使用することができる。酸捕捉剤は、封入される冷凍機油の重量に対して、0.01wt%以上、10wt%以下の範囲内の量だけ添加されている。尚、酸捕捉剤を含む冷凍機油は、本実施形態において、混合器191内に溜まらないように、作動冷媒とともに室外側冷媒回路110c内に封入されている。
次に、室外ユニット102の液側閉鎖弁136及びガス側閉鎖弁137を閉止した状態で、室内ユニット104、105及び冷媒連絡配管6、7の真空引き作業を行う。
その後、室外ユニット102の液側閉鎖弁136及びガス側閉鎖弁137を開けて、室外ユニット102に予め封入された作動冷媒及び酸捕捉剤を含む冷凍機油を更新後の空気調和装置101の冷媒回路110全体に充填する。尚、既設の冷媒連絡配管6、7の配管が長く、室外ユニット102に予め封入されていた作動冷媒の量だけでは、必要冷媒量に満たない場合もあるが、この場合は、さらに外部から作動冷媒の充填を行う。
まず、酸成分無害化運転準備ステップS31では、混合器191を使用可能な状態にする。すなわち、吸入管側開閉弁130aを閉状態、導入管側開閉弁192aを開状態する。また、混合器191内に冷凍機油を溜めることができるように、油導出管側開閉弁194bを閉状態にする。
次に、酸成分無害化運転終了ステップS34では、次の手順により、混合器191を使用不能な状態にする。具体的には、油導出管側開閉弁194bを開状態にして、混合器191内に溜まった酸成分と酸捕捉剤との混合が終了して酸成分が無害化された状態の既設冷凍機油を含む冷凍機油を吸入管130に戻し、吸入管側開閉弁130aを開状態にし、導入管側開閉弁192aを閉状態にして、冷房運転や暖房運転を含む通常の冷凍サイクル運転に移行する。ここで、混合器191の底部には、作動冷媒によって冷凍機油とともに混合器191内に導入されたゴミ等の固形の異物が溜まっているため、油導出管側開閉弁194bを開状態にすると、このような固形の異物が混合器191内から導出されるが、油導出管側開閉弁194bの上流側にフィルタ194aが設けられているため、吸入管130のこのような異物が送られることがない。
尚、制御部108は、上述の酸成分無害化運転を行うための酸成分無害化運転制御手段として機能している。
通常運転ステップS4では、既設の空気調和装置1と同様の冷房運転や暖房運転を行う。尚、その動作については、上述の既設の空気調和装置1における冷房運転及び暖房運転と同様の動作であるため、既設の空気調和装置1における通常運転時の動作の説明において、図1を図2に読み替えるとともに、冷媒連絡配管6、7を除く各部を示す符号に100を付した符号に読み替えることで代用し、ここでは説明を省略する。
本実施形態の既設の空気調和装置1の冷媒連絡配管6、7を流用しつつ、空気調和装置101に更新する方法及び更新後の空気調和装置101には、以下のような特徴がある。
(A)
本実施形態の空気調和装置の更新方法及び更新後の空気調和装置101では、試運転ステップS3における冷凍サイクル運転としての酸成分無害化運転において、更新後の空気調和装置101の冷媒回路110に設けられた混合器191によって、冷媒回収ステップS1後に既設冷媒配管としての冷媒連絡配管6、7に残留した既設冷凍機油に含まれる酸成分と、機器更新ステップS2において作動冷媒及び冷凍機油とともに封入された酸捕捉剤との反応を促進することができるようになり、冷媒連絡配管6、7に残留する酸成分を早期に無害化することができる。
本実施形態の更新後の空気調和装置101では、混合器191が圧縮機121の吸入管130を流れる作動冷媒が内部を通過するように設けられているため、酸成分無害化運転において、作動冷媒が圧縮機121に吸入される前に、酸成分を酸捕捉剤と混合することができるようになり、圧縮機121への酸成分の流入を抑えることができる。
本実施形態の空気調和装置の更新方法及び更新後の空気調和装置101では、混合器191内に冷凍機油(具体的には、既設冷凍機油及び更新後の冷凍機油)を溜めることができるため、混合器191内に作動冷媒とともに導入される既設冷凍機油に含まれる酸成分と、酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間が長くなり、酸成分と酸捕捉剤との混合を促進することができる。
本実施形態の更新後の空気調和装置101では、混合器191が導入管192と導出管193とによって圧縮機121の吸入管130に接続されているため、圧縮機121の吸入管130を流れる作動冷媒を、圧縮機121の吸入管130の一部をバイパスするように混合器191内に導入し、再び、圧縮機121の吸入管130に戻すことができる。
これにより、圧縮機121への酸成分の流入を確実に抑えることができる。
(E)
本実施形態の更新後の空気調和装置101では、混合器191内に溜まった冷凍機油(具体的には、既設冷凍機油及び更新後の冷凍機油)を圧縮機121の吸入管130に戻すための油導出管194が設けられており、混合器191内において、酸成分と酸捕捉剤とを混合し反応させて無害化した後の冷凍機油を、圧縮機121の吸入管130に戻すことができるため、圧縮機121への酸成分の流入をさらに抑えることができる。
本実施形態の空気調和装置の更新方法及び更新後の空気調和装置101では、試運転ステップS3の終了時(具体的には、酸成分無害化運転の酸成分無害化運転終了ステップS34)に、油導出管194に設けられた油導出管側開閉機構としての油導出管側開閉弁194bが設けられているため、混合器191内における酸成分と酸捕捉剤を含む冷凍機油との接触時間を長くして、酸成分と酸捕捉剤との混合をさらに促進したり、混合が終了した後に、速やかに冷凍機油を圧縮機121の吸入管130に戻すことができる。
上述の実施形態において、室外ユニット102の室外側冷媒回路110cには、室外ユニット102を設置場所に運搬する前から、作動冷媒及び酸捕捉剤を含む冷凍機油が所定量だけ封入されているが、このとき、混合器191内には、酸捕捉剤を含む冷凍機油が溜まらないように封入されている。このため、試運転ステップS3の酸成分無害化運転において、混合器191内には、酸成分を含む既設冷凍機油及び酸捕捉剤を含む更新後の冷凍機油が徐々に溜まり、酸成分と酸捕捉剤との混合が行われるようになっている。
上述の実施形態において、既設冷媒配管としての冷媒連絡配管6、7に残留した冷凍機油に含まれる酸成分の無害化とは別に、更新後の空気調和装置101を通常の冷凍サイクル運転(すなわち、通常運転ステップS4)を開始した後における作動冷媒及び冷凍機油の劣化を防ぐことを目的として、作動冷媒及び冷凍機油を封入する際に、酸捕捉剤を添加しておくことが考えられる。この場合には、上述の試運転ステップS3の酸成分無害化運転を行うことによって、更新後の空気調和装置101を通常の冷凍サイクル運転において、酸成分と反応させることが可能な酸捕捉剤の量が減少することになる。
このような酸捕捉剤を含む冷凍機油の追加充填するための構成として、例えば、図6に示されるような油調整器196を室外ユニット102の室外側冷媒回路110cに設け、室外ユニット102を設置場所に運搬する前(すなわち、試運転ステップS3の酸成分無害化運転の開始前)に、酸捕捉剤を含む冷凍機油を、混合器191内にも封入して溜めるようにすることが考えられる。この油調整器196は、内部に酸捕捉剤を含む冷凍機油を溜めることが可能な容器であり、レシーバ125の上部と油調整器196の上部とを連通する加圧管197と、レシーバ125の下部から圧縮機121の吸入管130に酸捕捉剤を含む冷凍機油を導出する補充管198とによって、室外側冷媒回路110cに接続されている。ここで、加圧管197には、レシーバ125から油調整器196への作動冷媒等の流れを遮断することが可能な電磁弁からなる加圧管側開閉弁197aが設けられている。また、補充管198には、油調整器196から吸入管130への酸捕捉剤を含む冷凍機油の流れを遮断することが可能な電磁弁からなる補充管側開閉弁198aと、油調整器196から導出された酸捕捉剤を含む冷凍機油を吸入管130に流入させる流れを許容し、かつ、吸入管130から油調整器196に作動冷媒等が流入する流れを遮断することが可能な補充管側逆止弁198bが設けられている。そして、加圧管側開閉弁197a及び補充管側開閉弁198aは、他の機器や弁と同様に、更新後の空気調和装置101の制御部108(具体的には、室外側制御部135)によって制御されるようになっている。
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。
(A)室内ユニットや室外ユニットの台数は、上述の実施形態に限定されない。
(B)上述の実施形態では、空冷式の空気調和装置に本発明を適用しているが、水冷式の空気調和装置や氷蓄熱式の空気調和装置に本発明を適用してもよい。
(D)混合器の形状は、上述の実施形態のような縦型円筒形状に限定されるものではない。また、混合器に接続される導入管、導出管及び油導出管の配置等も、上述の実施形態に限定されない。
6 液冷媒連絡配管(既設冷媒配管)
7 ガス冷媒連絡配管(既設冷媒配管)
10 冷媒回路(既設の冷媒回路)
101 空気調和装置(更新後の空気調和装置)
102 室外ユニット(熱源ユニット)
110 冷媒回路(更新後の冷媒回路)
110c 室外側冷媒回路(熱源側冷媒回路)
121 圧縮機
123 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
124 室外膨張弁(膨張機構)
130a 吸入管側開閉弁(吸入管側開閉機構)
141、151 室内膨張弁(膨張機構)
142、152 室内熱交換器(利用側熱交換器)
191 混合器
192 導入管
193 導出管
194 油導出管
194b 油導出管側開閉弁(油導出管側開閉機構)
S1 冷媒回収ステップ
S2 機器更新ステップ
S3 試運転ステップ
Claims (13)
- 既設の空気調和装置(1)を構成する冷媒配管(6、7)を既設冷媒配管として流用しつつ、前記既設の空気調和装置の冷媒回路(10)を構成する機器の少なくとも一部を更新することによって構成される空気調和装置であって、
圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)と膨張機構(124、141、151)と利用側熱交換器(142、152)と前記既設冷媒配管とを含んでおり、前記既設冷媒配管に残留する酸成分を無害化する酸捕捉剤を含む冷凍機油と作動冷媒とが封入された更新後の冷媒回路(110)と、
前記更新後の冷媒回路に設けられ、前記更新後の冷媒回路の冷凍サイクル運転において、前記酸成分を前記酸捕捉剤と混合する混合器(191)と、
を備えた空気調和装置(101)。 - 前記混合器(191)は、前記圧縮機(121)の吸入管を流れる作動冷媒が内部を通過するように設けられている、請求項1に記載の空気調和装置(101)。
- 前記混合器(191)は、冷凍機油を溜めることが可能である、請求項2に記載の空気調和装置(101)。
- 前記混合器(191)は、前記圧縮機(121)の吸入管から分岐された導入管(192)と、前記導入管が分岐された位置よりも下流側の位置において前記圧縮機の吸入管から分岐された導出管(193)とによって、前記圧縮機の吸入管に接続されている、請求項3に記載の空気調和装置(101)。
- 前記圧縮機(121)の吸入管には、前記導入管(192)が分岐された位置と前記導出管(193)が分岐された位置との間に、作動冷媒の流れを遮断することが可能な吸入管側開閉機構(130a)が設けられている、請求項4に記載の空気調和装置(101)。
- 前記混合器(191)には、内部に溜まった冷凍機油を前記圧縮機(121)の吸入管に戻すための油導出管(194)が接続されている、請求項3〜5のいずれかに記載の空気調和装置(101)。
- 前記油導出管(194)には、前記混合器(191)内に溜まった冷凍機油を前記圧縮機(121)の吸入管に戻す流れを遮断することが可能な油導出管側開閉機構(194b)が設けられている、請求項6に記載の空気調和装置(101)。
- 前記混合器(191)には、前記酸捕捉剤を含む冷凍機油が、前記冷凍サイクル運転の開始前から封入されている、請求項3〜7のいずれかに記載の空気調和装置(101)。
- 既設の空気調和装置(1)を構成する冷媒配管(6、7)を既設冷媒配管として流用しつつ、前記既設の空気調和装置の冷媒回路(10)を構成する機器の少なくとも一部を更新することによって構成される空気調和装置に使用される熱源ユニットであって、
圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)とを含んでおり、前記既設冷媒配管に残留する酸成分を無害化する酸捕捉剤を含む冷凍機油と作動冷媒とが封入された熱源側冷媒回路(110c)と、
前記熱源側冷媒回路に設けられ、前記既設冷媒配管及び前記熱源側冷媒回路を含む更新後の冷媒回路を構成した後の冷凍サイクル運転において、前記酸成分を前記酸捕捉剤と混合する混合器(191)と、
を備えた熱源ユニット(102)。 - 蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた既設の空気調和装置(1)を構成する冷媒配管(6、7)を既設冷媒配管として流用しつつ、前記既設の空気調和装置の冷媒回路(10)を構成する機器の少なくとも一部を更新する空気調和装置の更新方法であって、
前記既設の空気調和装置から冷凍機油を含む作動冷媒を回収する冷媒回収ステップ(S1)と、
前記既設の空気調和装置を構成する機器の少なくとも一部を更新し、前記既設冷媒配管に残留する酸成分を無害化する酸捕捉剤を含む冷凍機油と作動冷媒とが封入された更新後の蒸気圧縮式の冷媒回路(110)を構成するとともに、前記更新後の冷媒回路に前記酸成分を前記酸捕捉剤と混合する混合器(191)を設ける機器更新ステップ(S2)と、
作動冷媒が前記混合器内を通過するように、前記更新後の冷媒回路の冷凍サイクル運転を行う試運転ステップ(S3)と、
を備えた空気調和装置の更新方法。 - 前記試運転ステップ(S3)では、前記混合器(191)内に、冷凍機油を溜めることによって、前記酸成分を前記酸捕捉剤と混合させる、請求項10に記載の空気調和装置の更新方法。
- 前記試運転ステップ(S3)の終了時に、前記混合器(191)内に溜まっている冷凍機油を前記更新後の冷媒回路(110)内に戻す、請求項11に記載の空気調和装置の更新方法。
- 前記混合器(191)には、前記酸捕捉剤を含む冷凍機油が、前記試運転ステップ(S3)前から封入されている、請求項11又は12に記載の空気調和装置の更新方法。
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