JP2007163024A - 配管内洗浄方法、不純物回収装置及び施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
再利用した接続配管内に残留した不純物を効率良く回収し、リニューアル工事作業者の負担を低減すると共に、信頼性及び性能を向上する。
【解決手段】
接続配管内に、接続配管内に残留する被洗浄物に対して可溶な第一のガスを加圧封入後、所定時間加圧状態にて放置した後に（１２０２）、接続配管内を第二のガスを用いてブローする（１２０４）。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機の室外機及び室内機を接続する配管を洗浄する配管内洗浄方法、施工方法、当該配管内の被洗浄物を回収する不純物回収装置に関するものであり、特に、ＣＦＣ系又はＨＣＦＣ系冷媒と、冷凍機油として鉱油を用いたものからＨＦＣ系冷媒と、ＨＦＣ用冷凍機油を用いたものに交換する場合に好適である。

ＣＦＣ系冷媒またはＨＣＦＣ系冷媒と、冷凍機油として鉱油を使用した空気調和機（旧機）から鉱油とは相溶性のないＨＦＣ系冷媒と、ＨＦＣ用冷凍機油を使用した空気調和機（新機）に交換する際に室内機と室外機とを接続する接続配管を再利用すると、再利用される設配管を内には汚染物質（不純物）が残留する。この不純物は新機に使用したＨＦＣ系冷媒とは不溶、又は弱溶解成分である旧機に封入された冷凍機油（鉱油、アルキルベンゼンなど）、冷凍機油の酸化劣化反応物、酸化スケール、塩素系化合物などである。

上記の既設配管を利用する方法では、接続配管内に残留した不純物により新機内の冷凍機油が劣化する。さらに、冷媒に溶解しない成分が冷凍サイクル内の低温部分において、析出し冷凍サイクルが詰まり、空気調和機の信頼性を著しく損なう恐れがある。
そこで、既設配管を利用するに際して、接続配管内に残留した不純物を回収する洗浄方法として、接続配管内を窒素ブローする方法が提案されている。

しかし、窒素ブローのみにより接続配管内に残留した不純物を回収する方法では、不純物である旧機に封入された冷凍機油の粘度が高く、窒素ブローによるガス流速で生じる気液界面でのせん断力では回収できない問題がある。

そのため、不純物である旧機に封入された冷凍機油の粘度を低下し、不純物の回収を促進する方法として、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００５−１８８８２５公報

上記特許文献１に記載の方法は、塩化メチレン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の洗浄液により接続配管内に残留した冷凍機油の粘度を低下し、回収を促進する方法である。

しかし、接続配管内の不純物を回収するためには、接続配管内を洗浄液で満たす必要がある。室内機が複数台接続するマルチ式の空気調和機や配管長が長いシステムの場合では、配管内の洗浄状態によっては１００ｋｇ以上の新品の洗浄液が必要とされる。

また、洗浄後の不純物を含んだ多量の洗浄液の処理には専門の処理業者への依頼が必要
である。そのため、洗浄費用の増加と共に、洗浄作業後に多くの作業が必要なので作業者
の負担が増加する。

本発明の目的は、再利用した接続配管内に残留した不純物を効率良く回収し、リニューアル工事作業者の負担を低減することにある。

本発明の特徴は、旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットとを接続する配管内を洗浄し再利用して、新熱源側ユニットと新利用側ユニットとを接続する際の配管内洗浄方法において、配管内に、前記配管内に残留する被洗浄物に対して可溶な第一のガスを加圧封入後、所定時間加圧状態にて放置した後に、前記配管内を第二のガスを用いてブローする方法とした点にある。

さらに、旧熱源側ユニット及び旧利用側ユニットはアルキルベンゼンを含有する冷凍機油を用いたものであり、第一のガスは二酸化炭素又は炭化水素を含有し、第二のガスは二酸化炭素又は窒素を含有するものとすることが望ましい。

さらに、第一のガスを加圧状態で加圧するときの第一のガスの圧力が1.0MPa以上、加圧状態で放置する時間が10分以上とすることが望ましい。

さらに、第一のガスが含有する二酸化炭素又は炭化水素の体積比が８０％以上であることが望ましい。

さらに、旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットとを接続する液接続配管及び旧熱源側ユニットと前記旧利用側ユニットとを接続するガス接続配管の間に不純物回収器を設け、被洗浄物を不純物回収器に回収することが望ましい。

また、本発明の他の特徴は、不純物回収装置を熱源側ユニットと利用側ユニットを接続する液接続配管及びガス接続配管内の被洗浄物を回収する不純物回収器を備え、液接続配管に接続された冷媒流路と、ガス接続配管に接続された冷媒流路と、不純物回収器に接続された冷媒流路とが、冷媒流路切換手段を介して連結する点にある。

また、本発明の他の特徴は、上記の配管内洗浄方法を実施した後、新熱源側ユニットと新利用側ユニットとを接続する配管にフィルタを設けた点にある。

本発明によれば、第一のガスを配管内に加圧封入して接続配管内に残留する旧機に封入された冷凍機油の粘度を低下した後にブローするので、再利用した接続配管内に残留した不純物を効率良く回収し、リニューアル工事作業者の負担を低減することができる。

以下本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図１２は旧室外機及び旧室内機を据え付け後の施工図を示し、図２は一実施の形態による既設配管内の劣化油の粘度を低下する工程を示し、図３は一実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示し、図４は新室外機及び新室内機を据え付け後の施工図を示す。図５は他の実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示す。図６は不純物回収装置の構造図を示す。図７は第一のガスと既設配管残留油共存下での溶解度特性を示し、図８は第一のガスと既設配管残留油共存下での動粘度特性を示す。図９は他の実施の形態による既設配管内の劣化油の粘度を低下する工程を示し、図１０は他の実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示す。図１１は旧室外機及び旧室内機の冷凍サイクル系統図を示す。

図１２、２、３、４、７、８、１１を用いて、既設配管内に残留した不純物を回収する方法について説明する。

ＣＦＣやＨＣＦＣを使った空気調和装置が老朽化した場合、空気調和装置を交換する。まず図１２の通り、旧室外機１と旧室内機４を接続配管２、３から取り外すために、ＣＦＣまたはＨＣＦＣ冷媒を回収する。冷媒回収装置６の吐出口と冷媒回収容器７とをチャージホース８で接続する。旧室外機の阻止弁に設けたサービスポート４０ａと冷媒回収装置６とをチャージホース５により接続する。なお、図１２では液側阻止弁３４に設けたサービスポート４０ａと接続しているが、ガス側阻止弁３７に設けたサービスポート３９ａ、あるいは両方のサービスポート３９ａ、４０ａから冷媒を回収しても良い。

冷媒回収後、旧室外機１と旧室内機４を取り外し後、図２に示すように、旧室外機側にバルブユニット９を、旧室内機側に不純物回収装置１２を接続する。第一のガスを封入した容器１５と開閉弁１６、チャージホース１７とをバルブユニット９に設けたチャージポート４０に接続する。なお、図２ではバルブユニット９にチャージポート４０に接続しているが、ガス接続配管側のチャージポート３９に接続しても良い。

バルブユニットの開閉弁１０、１１を閉じた状態にて、開閉弁１６を開け、第一のガスを液接続配管２、不純物分離回収器１３、ガス接続配管３内に充填し、所定の圧力になったところで、開閉弁１６を閉じ、一定時間放置する。このとき、第一のガスを封入した容器１５とチャージポート４０とを圧力調整弁を介して接続し、圧力調整弁にて所定の圧力に調整後、液接続配管２、不純物分離回収器１３、ガス接続配管３内に第一のガスを充填し、一定時間放置しても良い。放置する時間については、冷媒に第一のガスを飽和冷媒溶解度まで溶解させるためには、40分〜50分程度必要であるので、40分以上放置することが理想的である。少なくとも10分以上は放置する必要がある。

液接続配管２、不純物分離回収器１３、ガス接続配管３内に第一のガスを加圧状態にて一定時間放置することにより、図７に示すように、接続配管２、３内に残留している不純物のうち、粘度の高い旧室外機に封入されていた冷凍機油中に第一のガスが溶解する。冷凍機油中に第一のガスが溶解することにより、図８に示すように、冷凍機油の粘度が低下する。

例えば、冷媒Ｒ２２にて使用されていた既設配管を用いる場合を想定し、旧室外機に封入した冷凍機油をアルキルベンゼン、第一のガスを二酸化炭素として、第一のガスの加圧時の圧力とアルキルベンゼンと二酸化炭素の混合物の動粘度との関係を図１３に示す。図１３から、既設配管の設計圧力２．９８ＭＰａ、温度２０℃において、アルキルベンゼン中に二酸化炭素が約１０％溶解し、アルキルベンゼンと二酸化炭素の混合物の粘度が、アルキルベンゼン単体の時に比べて約８％にまで低下することが分かる。加圧時の圧力は1MPa以上とすることが望ましい。第一のガスには、二酸化炭素の他に不純物（例えば空気など）が多少混入していても混合物の粘度低減の効果はあるが、二酸化炭素の純度は高い方が粘度低減の効果は高い。第一のガス中の二酸化炭素の比率は、少なくとも体積比で８０％以上は必要である。また、加圧時の第一のガスの圧力は、高い方が粘度低減の効果は高く、少なくとも2.0ＭPaは必要である。

また、冷凍機油がパラフィン系鉱油、第一のガスがを炭化水素とした例では、炭化水素を0.1Mpaに加圧して配管内封入した場合、炭化水素を封入しなかった場合と比較して動粘度が約５０％となる。

次に図３に示すように、液接続配管２、不純物分離回収器１３、ガス接続配管３内に第一のガスが加圧充填された状態にて、第二のガスを封入した容器１８と圧力調整弁２０、開閉弁２０、チャージホース２１をバルブユニット９のチャージポート４０に接続する。

加圧された圧力以上に圧力調整弁２０の圧力を設定し、バルブユニット９の開閉弁１０を開けることで、接続配管２、３内に流れが生じる第二のガスによるブローにより、接続配管２、３内の第一のガスが溶解し粘度の低下した冷凍機油等の不純物を、それぞれ不純物回収装置１２及び不純物回収容器２２に回収する。

不純物分離回収器１３内には、不純物分離回収器１３内に流入した不純物が、不純物分離回収器１３外に排出しないように、フィルタ１４を不純物分離回収器１３の入口と出口の間に配置する。

断面積の大きいガス接続配管３内を流れる第二のガスの流動方向が下方になるように、第二のガスを封入した容器１８はバルブユニット９のチャージポート３９、４０に接続する。

最後に図４に示すように、バルブユニット９、不純物回収装置１２を取り外し後、新室外機２３、新室内機２４、及び新室外機２３と接続配管２、３の間にフィルタ２５、２６を接続する。接続配管２、３内に残留する不純物の内、固形物については、第二のガスによるブローにより概ね接続配管外に回収することが可能であるが、一部残留する。固形物は圧縮機の摺動部に入り、摺動部の固渋、あるいは摺動部の摩耗を促進するため、新室外機への混入を避ける必要がある。そのため、新室外機２３と接続配管２、３の間にフィルタ２５、２６を設置することで、この残留した固形物の新室外機内への混入を回避する。

第二のガスにて、接続配管２、３をブローする際に、不純物回収容器２２に回収する代わりに、図５に示すように、不純物回収装置１２ａを接続しても良い。このとき、不純物回収装置１２ａの出口は大気開放とすることで、第二のガスは、液接続配管２、不純物分離回収器１３、ガス接続配管３、不純物分離回収器１２ａの順に流れ、ガス接続配管３内の不純物が、不純物分離回収器１２ａ内に回収される。

また、不純物を回収する容器として、図１０に示すように、旧室外機を用いても良い。このとき、予め、接続配管２、３、及び旧室内機４内に冷媒を回収するときに、旧室外機１内の冷媒も、冷媒回収装置６を用いて、冷媒回収容器７に回収する。旧室外機内は冷媒回収における法定回収圧力まで低下した状態にて、阻止弁３９ａ、４０ａを閉じた状態にて維持する。

その後、図９に示すように、旧室内機４を取り外し、不純物回収装置１２を取り付け、第一のガスを、接続配管２、３、及び不純物回収装置１３内に封入し、所定時間加圧保持する。

そして、第二のガスにより接続配管２、３内をブローする際に、阻止弁３９ａを開けると、旧室外機１内の圧力は接続配管２、３よりも低いことから、第二のガスと共に、ガス接続配管３内の不純物が旧室外機１内に回収される。

さらに、不純物回収装置１２、１２ａの構造として、図６に示すように、接続配管２、３との接続口である接続ユニオン２７、２８と不純物分離回収器１３ｂとの間に逆止弁２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを設けることにより、不純物回収装置１２ｂと接続配管２、３との接続位置を、第二のガスによるブロー方向に関係なく一定にすることが可能である。

液接続配管２と不純物回収装置１２ｂの液側接続ユニオン２８とを、ガス接続配管３と不純物回収装置１２ｂのガス側接続ユニオン２７とをそれぞれ接続する。

まず、液接続配管２側から第二のガスにてブローする場合は、第二のガスは逆止弁２９ｂを通り不純物分離回収器１３ｂの入口側に導入される。不純物分離回収器１３ｂにて不純物と第二のガスが分離された後、不純物分離回収器１３ｂの出口から逆止弁２９ｄを通りガス側接続配管３に導出する。

次に、ガス接続配管３側から第二のガスにてブローする場合は、第二のガスは逆止弁２９ｃを通り不純物分離回収器１３ｂの入口側に導入される。不純物分離回収器１３ｂにて不純物と第二のガスが分離された後、不純物分離回収器１３ｂの出口から逆止弁２９ａを通り液側接続配管２に導出する。このように、液接続配管に接続された冷媒流路と、ガス接続配管に接続された冷媒流路と不純物回収器に接続された冷媒流路とを逆止弁によって構成した冷媒流路切替手段と連結することにより、第二のガスのブロー方向に関係なく不純物を回収器に回収することができる。

図１を用いて本発明の一実施例の配管内洗浄方法の手順を以下に説明する。
（１）旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットを両者の間に接続されている液接続配管及びガス接続配管から外す（１２０１）。
（２）液接続配管内及びガス接続配管内に第一のガスを加圧して封入する。その後、加圧状態で所定時間放置する（１２０２）。
（３）液接続配管及びガス接続配管の旧熱源側ユニット側に第一の不純物回収器を接続し、旧利用側ユニットに第二の不純物回収器を接続する（１２０３）。
（４）液接続配管内及びガス接続配管内を第二のガスでブローして、配管内に貯まっている被洗浄物を不純物回収器に回収する（１２０４）。
（５）液接続配管及びガス接続配管に新熱源ユニット及び新利用側ユニットを接続する（１２０５）。

上記実施例によれば、第一のガスを配管内に加圧封入して接続配管内に残留する旧機に封入された冷凍機油の粘度を低下した後にブローするので、不純物の回収を確実にし、ＨＦＣ用冷凍機油の劣化を抑制することができる。したがって、既設配管を利用しても冷凍サイクル装置の信頼性及び性能を確保することができる。さらに、洗浄作業後に別途特別な作業をする必要がないので、リニューアル工事作業者の負担を低減することができる。

本発明の実施例による配管内接続方法を示すフローチャートを示す図。 一実施の形態による既設配管内の劣化油の粘度を低下する工程を示す配管接続図。 一実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示す配管接続図。 新室外機及び新室内機を据え付け後の施工図。 他の実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示す系統図。 不純物回収装置の構造図。 第一のガスと既設配管残留油共存下での溶解度特性を示す線図。 第一のガスと既設配管残留油共存下での動粘度特性を示す線図。 他の実施の形態による既設配管内の劣化油の粘度を低下する工程を示す配管接続図。 他の実施の形態による既設配管内の不純物回収方法を示す系統図。 旧室外機及び旧室内機の冷凍サイクル系統図。 旧室外機及び旧室内機を据え付け後の施工図。 二酸化炭素圧力と被洗浄物動粘度の関係を示す線図。

符号の説明

１、１ａ…旧室外機、２…液側接続配管、３…ガス側接続配管、４、４ａ…旧室内機、５、８、１７、２１…チャージホース、６…冷媒回収装置、７…冷媒回収容器、９…バルブユニット、１０…ガス側開閉弁、１１…液側開閉弁、１２、１２ａ、１２ｂ…不純物回収装置、１３、１３ａ、１３ｂ…不純物分離回収容器、１４、１４ａ、１４ｂ…フィルタ、１５…第一のガス、１６、２０…開閉弁、１８…第二のガス、１９…圧力調整弁、２２…不純物回収容器、２３…新室外機、２４…新室内機、２５…液側ストレーナ、２６…ガス側ストレーナ、２７…ガス側接続ユニオン、２８…液側接続ユニオン、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ…逆止弁。３０…圧縮機。３１…四方弁。３２…熱源機側熱交換器。３３…第一の膨張装置。３４、３７…阻止弁。３５…第二の膨張装置。３６…利用側熱交換器。３８…アキュムレータ。３９、３９ａ、４０、４０ａ…チャージポート

Claims (7)

1. 旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットとを接続する配管内を洗浄し前記配管を再利用して、新熱源側ユニットと新利用側ユニットとを接続する際の配管内洗浄方法において、前記配管内に、前記配管内に残留する被洗浄物に対して可溶な第一のガスを加圧封入後、所定時間加圧状態にて放置した後に、前記配管内を第二のガスを用いてブローすることを特徴とする配管内洗浄方法。
2. 請求項１において、前記旧熱源側ユニット及び前記旧利用側ユニットはアルキルベンゼンを含有する冷凍機油を用いたものであり、前記第一のガスは二酸化炭素又は炭化水素を含有し、前記第二のガスは二酸化炭素又は窒素を含有することを特徴とする配管内洗浄方法。
3. 請求項１において、前記第一のガスを加圧状態で加圧するときの第一のガスの圧力が1.0MPa以上、加圧状態で放置する時間が10分以上であることを特徴とする配管内洗浄方法。
4. 請求項１において、前記第一のガスが含有する二酸化炭素又は炭化水素の体積比が８０％以上であることを特徴とする配管内洗浄方法。
5. 請求項１において、前記旧熱源側ユニットと前記旧利用側ユニットとを接続する液接続配管及び前記旧熱源側ユニットと前記旧利用側ユニットとを接続するガス接続配管の間に不純物回収器を設け、前記被洗浄物を前記不純物回収器に回収することを特徴とする配管内洗浄方法。
6. 旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットを接続する液接続配管及びガス接続配管内の被洗浄物を回収する不純物回収器を備える不純物回収装置において、前記液接続配管に接続された冷媒流路と、前記ガス接続配管に接続された冷媒流路と、前記不純物回収器に接続された冷媒流路とが、冷媒流路切換手段を介して連結されていることを特徴とする不純物回収装置。
7. 旧熱源側ユニットと旧利用側ユニットとを接続する配管内を洗浄し再利用して、新熱源側ユニットと新利用側ユニットとを接続する施工方法において、請求項１から請求項５のいずれかに記載の配管内洗浄方法を実施した後、前記新熱源側ユニットと前記新利用側ユニットとを接続する配管にフィルタを設けたことを特徴とする施工方法。
   

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