JP2007187387A - 冷凍装置及び冷凍装置の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源ユニット（2）と利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して構成した冷媒回路（10）で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）において、冷媒回路（10）に冷媒を充填する際の施工性を向上させる。
【解決手段】二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を着脱自在に設ける。冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填する際には、着脱自在に設けられた二酸化炭素発生器（15）を取り付け状態にする。そして、その状態で二酸化炭素発生器（15）で二酸化炭素を発生させて、所定量の二酸化炭素が充填されるまで冷媒回路（10）に発生させた二酸化炭素を送り込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを連絡配管で接続して構成した冷媒回路で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置、及びその冷凍装置の施工方法に関するものである。

従来より、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する利用ユニットとを有する、いわゆるセパレート型の冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、熱源ユニット及び利用ユニットの据付作業、熱源ユニットと利用ユニットとを連絡配管で接続して冷媒回路を構成する冷媒回路構成作業、冷媒回路に冷媒を充填する冷媒充填作業などの作業を設置現場で行うことによって組み立てられる。

この種の冷凍装置に関して、冷媒として二酸化炭素を用いるものが特許文献１に開示されている。この冷凍装置では、室外ユニットと室外ユニットとを連絡配管で接続することによって冷媒回路が構成され、この冷媒回路で冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力以上になるように冷媒を循環させて冷凍サイクルが行われる。この冷凍装置の組立工事では、液体の二酸化炭素を封入したボンベを施工現場に搬入し、そのボンベをサービスポートに接続することによって冷媒回路に冷媒を充填する。
特開２００４−１９０５７８号公報

ところで、冷媒回路に二酸化炭素を充填するためのボンベは、重量が大きくて持ち運びが不便な上に、二酸化炭素を液体の状態で封入しているので内部の圧力がかなり高くなっている。特に、フロン系の冷媒に比べて二酸化炭素は沸点が低いので、フロン系の冷媒用のボンベに比べて二酸化炭素用のボンベは内部の圧力が高くなっている。このため、従来の冷凍装置では、冷媒を充填するための作業が非常に注意を要する煩雑な作業になっていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱源ユニットと利用ユニットとを連絡配管で接続して構成した冷媒回路で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置において、冷媒回路に冷媒を充填する際の施工性を向上させることにある。

第１の発明は、圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）を有する熱源ユニット（2）と利用側熱交換器（51）を有する利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して構成された冷媒回路（10）を備え、該冷媒回路（10）で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）を前提としている。

そして、この冷凍装置（1）は、冷媒回路（10）に着脱自在に構成された、二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を備え、上記冷媒回路（10）に冷媒を充填する際には、上記二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を冷媒回路（10）に送り込む。

第１の発明では、冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填する際に、着脱自在に設けられた二酸化炭素発生器（15）を取り付け状態にする。そして、その状態で二酸化炭素発生器（15）で二酸化炭素を発生させて、所定量の二酸化炭素が充填されるまで冷媒回路（10）に発生させた二酸化炭素を送り込む。この第１の発明では、液体の二酸化炭素が封入されたボンベを用いることなく冷媒回路（10）に冷媒が充填される。

第２の発明は、第１の発明において、上記冷媒回路（10）に冷媒を充填する際には、上記圧縮機（21）を運転させながら上記二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を冷媒回路（10）に送り込む。

第２の発明では、冷媒回路（10）に二酸化炭素を充填する際に、二酸化炭素発生器（15）で二酸化炭素を発生させると共に、圧縮機（21）を運転させる。二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素は、圧縮機（21）に吸入されて圧縮される。この第２の発明では、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入するために圧縮機（21）の吸い込む力を利用する。

第３の発明は、第２の発明において、上記二酸化炭素発生器（15）が、上記冷媒回路（10）のうち冷媒を充填する際に低圧となる部分に接続されている。

第３の発明では、冷媒回路（10）に二酸化炭素を充填する際の圧縮機（21）を運転させた状態において、冷媒回路（10）の低圧側の部分に二酸化炭素発生器（15）が接続される。従来のようにボンベを用いる場合は、液体の二酸化炭素がボンベから冷媒回路（10）に送り込まれるため、圧縮機（21）が液冷媒を吸い込んで破損しないように、冷媒回路（10）の高圧側にボンベを接続していた。これに対して、この第３の発明では、二酸化炭素発生器（15）から冷媒回路（10）へガス状態の二酸化炭素を送り込んでおり、圧縮機（21）が破損する虞がないので、冷媒回路（10）の低圧となる部分に二酸化炭素発生器（15）を接続している。

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、上記冷媒回路（10）には、二酸化炭素以外のガスを除去するためのガス除去器（34）が設けられている。

第４の発明では、二酸化炭素以外のガスを除去するためのガス除去器（34）が冷媒回路（10）に設けられている。従って、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入する際に、二酸化炭素以外のガスが混入しても冷媒回路（10）から除去することが可能になる。

第５の発明は、圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）を有する熱源ユニット（2）と利用側熱交換器（51）を有する利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して構成された冷媒回路（10）を備え、該冷媒回路（10）で冷媒として二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）の施工方法を前提としている。

そして、この冷凍装置（1）の施工方法は、上記熱源ユニット（2）と利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して冷媒回路（10）を構成する冷媒回路構成ステップと、上記冷媒回路（10）に二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を接続して、該二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を該冷媒回路（10）に充填する冷媒充填ステップとを備えている。

第５の発明では、熱源ユニット（2）と利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して冷媒回路（10）を構成する冷媒回路構成ステップの後に、冷媒充填ステップが行われる。冷媒充填ステップでは、冷媒回路（10）に接続した二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を冷媒回路（10）に送り込むことによって冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填する。その際に、従来とは異なり、液体の二酸化炭素が封入されたボンベを用いることなく冷媒充填ステップが行われる。

上記第１、第２、第３、第４の各発明では、従来とは異なりボンベを用いることなく冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填することができるように、着脱自在に設けられた二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に充填する。すなわち、冷凍装置（1）の組立工事において、持ち運びが不便で取り扱いに注意を要するボンベを使用することなく冷媒回路（10）に冷媒が充填される。二酸化炭素発生器（15）は、気体の二酸化炭素を発生させるので、液体の二酸化炭素が封入されたボンベのように内部の圧力が高くはない。従って、ボンベに比べて取り扱い易い二酸化炭素発生器（15）を用いているので、冷媒回路（10）に冷媒を充填する際の施工性を向上させることができる。

また、上記第２の発明では、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入する際に、圧縮機（21）の吸い込む力を利用するために圧縮機（21）を運転させる。従って、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入するために、二酸化炭素を冷媒回路（10）側へ加圧するための手段を別途に設ける必要がないので、冷凍装置（1）の構成を簡素化することができる。

また、上記第３の発明では、従来のボンベの場合とは異なり圧縮機（21）の液圧縮の虞がないので、圧縮機（21）を運転させた状態での冷媒回路（10）の低圧となる部分に二酸化炭素発生器（15）を接続している。従って、発生させた二酸化炭素を比較的小さい圧力で冷媒回路（10）へ導入することができる。

また、上記第４の発明では、冷媒回路（10）に二酸化炭素を充填する際に二酸化炭素以外のガスが混入しても冷媒回路（10）から除去することが可能になるように、ガス除去器（34）が冷媒回路（10）に設けられている。従って、冷凍装置（1）の組立完了後に冷媒回路（10）に残留する二酸化炭素以外のガスの量が減少するので、冷凍装置（1）の信頼性を向上させることができる。

また、上記第５の発明では、従来とは異なりボンベを用いることなく冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填することができるように、冷媒充填ステップの際に二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を冷媒回路（10）に接続する。すなわち、この冷凍装置（1）の施工方法では、持ち運びが不便で取り扱いに注意を要するボンベを使用することなく冷媒充填ステップが行われる。二酸化炭素発生器（15）は、気体の二酸化炭素を発生させるので、液体の二酸化炭素が封入されたボンベのように内部の圧力が高くはない。従って、ボンベに比べて取り扱い易い二酸化炭素発生器（15）を用いているので、冷媒回路（10）に冷媒を充填する際の施工性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態》
本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、先ず本実施形態に係る冷凍装置（1）の構成について説明し、次に本実施形態に係る冷凍装置（1）の施工方法について説明する。

−冷凍装置の構成−
図１に本実施形態１に係る冷凍装置（1）の概略構成図を示す。この冷凍装置（1）は、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ₂）を用いるもので、冷房運転及び暖房運転を行う空気調和装置として構成されている。この冷凍装置（1）は、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高くなるように後述する冷媒回路（10）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。

この冷凍装置（1）は、熱源ユニットである室外ユニット（2）と、利用ユニットである室内ユニット（5）とを備える、いわゆるセパレート型の冷凍装置である。この冷凍装置（1）では、室外ユニット（2）と室内ユニット（5）とがそれぞれ１台ずつ設けられている。また、この冷凍装置（1）は、冷媒回路（10）に着脱自在に構成された、二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を備えている。二酸化炭素発生器（15）は、後述するガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）に対して着脱自在になっている。

ここで、二酸化炭素発生器（15）は、炭素を含む物質（例えば、木炭）を燃焼させることによって二酸化炭素ガスを発生させる装置である。この二酸化炭素発生器（15）では炭素を含む物質を燃焼させるために空気を取り込むので、二酸化炭素と共に空気成分である酸素や窒素、さらに一酸化炭素、水蒸気などが二酸化炭素発生器（15）から流出する。なお、二酸化炭素発生器（15）としては、発酵作用（例えば、水と糖分とイースト菌酵母を用いた発酵作用）を用いて二酸化炭素を発生させる装置を用いてもよいし、化学反応（例えば、炭酸カルシウムと塩酸との化学反応）よって二酸化炭素を発生させる装置を用いてもよい。

室外ユニット（2）には室外回路（11）が設けられ、室内ユニット（5）には室内回路（13）が設けられている。室外回路（11）の両端には、液側閉鎖弁（27）とガス側閉鎖弁（28）とが設けられている。液側閉鎖弁（27）及びガス側閉鎖弁（28）には、それぞれサービスポート（36,37）が設けられている。ガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）には、二酸化炭素発生器（15）が接続される。

室内回路（13）の両端には、液側接続具（32）とガス側接続具（33）とが設けられている。この冷凍装置（1）では、室外回路（11）の液側閉鎖弁（27）と室内回路（13）の液側接続具（32）とに液側連絡配管（6a）が接続され、室外回路（11）のガス側閉鎖弁（28）と室内回路（13）のガス側接続具（33）とにガス側連絡配管（6b）が接続されて冷媒回路（10）が構成されている。

室外回路（11）には、圧縮機（21）と四路切換弁（24）と室外熱交換器（23）と気液分離器（25）と室外膨張弁（26）とが設けられている。圧縮機（21）は、可変容量に構成されており、インバータを介して電力が供給される。室外熱交換器（23）は、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って、熱源側熱交換器を構成している。室外膨張弁（26）は、開度可変な電子膨張弁によって構成されている。また、室外熱交換器（23）の近傍には室外ファンが設けられている（図示は省略）。

室外回路（11）において、四路切換弁（24）の第１ポートは、圧縮機（21）の吐出側に接続されている。四路切換弁（24）の第２ポートは、室外熱交換器（23）の一端に接続されている。四路切換弁（24）の第３ポートは、圧縮機（21）の吸入側に接続されている。四路切換弁（24）の第４ポートは、ガス側閉鎖弁（28）に接続されている。また、上記室外熱交換器（23）の他端は、気液分離器（25）と室外膨張弁（26）とが設けられた冷媒配管を介して液側閉鎖弁（27）に接続されている。

気液分離器（25）は、室外熱交換器（23）と室外膨張弁（26）との間に設けられている。気液分離器（25）の頂部には、一端がガス除去器（34）に接続された接続管（18）の他端が接続されている。接続管（18）には電磁弁（19）が設けられている。

ガス除去器（34）は、冷媒回路（10）から二酸化炭素以外のガスを除去するための装置である。ガス除去器（34）は、密閉容器状のケーシング（34a）と、ケーシング（34a）内を上側空間と下側空間とに区画する分離膜（34b）と、ケーシング（34a）の頂部に接続された排出管（34c）と、排出管（34c）に設けられた電磁弁（34d）とを備えている。ケーシング（34a）内の下側空間には接続管（18）の出口端が開口し、その上側空間には排出管（34c）の入口端が開口している。

ここで、分離膜（34b）には、二酸化炭素発生器（15）から送られてくるガス（二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、窒素、水蒸気等）のうち二酸化炭素以外のガスを選択的に透過させることが可能な膜を使用している。このような分離膜としては、ポリイミド膜、酢酸セルロース膜、ポリスルホン膜や炭素膜等の材料からなる多孔質膜と呼ばれるものが使用される。ここで、多孔質膜とは、多数の非常に微細な細孔を有する膜であり、これらの細孔中をガスが透過する際の速度差によって分離する膜、すなわち、分子径の小さな成分は透過しやすく分子径の大きな成分は透過しにくい膜である。ここで、二酸化炭素の分子量（より具体的には、分子径）は、酸素、窒素、一酸化炭素、水蒸気の分子量（より具体的には、分子径）よりも大きいため、分離膜（34b）によって分離可能である。

これにより、二酸化炭素発生器（15）から送られてくるガス（二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、窒素、水蒸気等）がガス除去器（34）のケーシング（34a）の下側空間に流入すると、二酸化炭素はほとんど分離膜（34b）を透過しないが、二酸化炭素以外のガスは分離膜（34b）を透過して上側空間から排出管（34c）を経て排出される。

上記室内回路（13）には、室内熱交換器（51）が設けられている。室内熱交換器（51）は、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って、利用側熱交換器を構成している。また、室内熱交換器（51）の近傍には室外ファンが設けられている（図示は省略）。

上記構成により冷媒回路（10）は、四路切換弁（24）の切り換えによって冷房モードの動作と暖房モードの動作とに切り換わる。具体的に、四路切換弁（24）の第１ポートと第２ポートとが連通してその第３ポートと第４ポートとが連通する第１状態（図１の実線で示す状態）に切り換わると、冷媒回路（10）では室外熱交換器（23）が凝縮器となり室内熱交換器（51）が蒸発器となる冷房モードの動作で冷媒が循環する。また、四路切換弁（24）の第１ポートと第４ポートとが連通してその第２ポートと第３ポートとが連通する第２状態（図１の破線で示す状態）に切り換わると、冷媒回路（10）では室外熱交換器（23）が蒸発器となり室内熱交換器（51）が凝縮器となる暖房モードの動作で冷媒が循環する。

−冷凍装置の施工方法−
次に、この冷凍装置（1）の施工方法について説明する。

＜機器設置ステップ（冷媒回路構成ステップ）＞
まず、室内ユニット（5）及び室外ユニット（2）を所定の場所に据え付ける。そして、液側連絡配管（6a）及びガス側連絡配管（6b）を設置して室内ユニット（5）及び室外ユニット（2）に接続することにより冷媒回路（10）を構成する。ここで、室外ユニット（2）の液側閉鎖弁（27）及びガス側閉鎖弁（28）は閉止されている。

＜気密試験ステップ＞
冷凍装置（1）の冷媒回路（10）を構成した後、液側連絡配管（6a）及びガス側連絡配管（6b）の気密試験を行う。気密試験では、サービスポート（36,37）を用いて気密試験用ガスとしての窒素ガスを液側連絡配管（6a）及びガス側連絡配管（6b）に供給し、これらの連絡配管（6a,6b）の内部の圧力を気密試験圧力まで昇圧させる。そして、窒素ガスの供給を停止した後、これらの連絡配管（6a,6b）の内部の圧力が所定の試験時間にわたって気密試験圧力に維持されていることを確認する。

＜冷媒充填ステップ＞
冷媒充填ステップでは、まず二酸化炭素発生器（15）を搬入してガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）に接続する。そして、液側閉鎖弁（27）及びガス側閉鎖弁（28）を開けて室内回路（13）と室外回路（11）とが接続された状態にして、冷凍装置（1）を冷媒充填モードで運転させる。

冷媒充填モードでは、四路切換弁（24）が第１状態に設定される。また、冷媒充填モードでは、吐出冷媒の温度が例えば１００℃になるように圧縮機（21）の運転周波数が制御されると共に、冷媒回路（10）の低圧となる部分（室外膨張弁（26）から室内熱交換器（51）を経て圧縮機（21）の吸入側に至るまでの部分）の圧力が大気圧より若干高くなるように室外膨張弁（26）の開度が制御される。さらに、室外ファンを最大回転数で運転させ、室内ファンを停止させる。

冷凍装置（1）を運転させると、二酸化炭素発生器（15）から流出したガス（二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、窒素、水蒸気等）が圧縮機（21）に吸引されることによって冷媒回路（10）に導入される。圧縮機（21）に吸入されたガスは、圧縮されて吐出されて冷媒回路（10）を循環する。冷媒回路（10）では、圧縮機（21）から吐出された高圧のガスが、室外熱交換器（23）における室外空気との熱交換で冷却され、室外膨張弁（26）で減圧されて気液二相の状態になる。これにより、気液二相の二酸化炭素のうち液体の二酸化炭素が室内熱交換器（51）の内部などに徐々に溜まってゆく。なお、室内ファンを停止させているので、室内熱交換器（51）に溜まった液体の二酸化炭素はほとんど蒸発しない。

冷媒充填ステップでは、二酸化炭素発生器（15）で所定量の木炭が燃焼するまで行われる。すなわち、二酸化炭素発生器（15）で発生する二酸化炭素の量は使用する木炭の量で概ね決まるので、充填する二酸化炭素の量に相当する量の木炭を燃焼させる。従って、この実施形態では、使用する量の木炭を予め準備しておくことで、ボンベを使用する時のようなボンベの計測が不要となる。

なお、冷媒回路（10）に充填された二酸化炭素の量は、低圧の液冷媒の温度を検知することによっても推測可能である。すなわち、室内熱交換器（51）の温度センサ（図示は省略）の検出値が例えば−２０℃以下になると、冷媒充填ステップを終了させるようにしてもよい。

＜ガス除去ステップ＞
ガス除去ステップは、冷媒充填ステップ後に冷媒回路（10）に残留する二酸化炭素以外のガスを冷媒回路（10）から排出するために行われる。ガス除去ステップでは、四路切換弁（24）を第１状態に設定して圧縮機（21）を運転させる。その際、冷凍サイクルの高圧（圧縮機（21）の吐出冷媒の圧力）が冷媒の臨界圧力以下となるように圧縮機（21）の運転周波数や室外膨張弁（26）の開度が制御される。

圧縮機（21）を運転させると、圧縮機（21）で圧縮された流体（冷媒である二酸化炭素とそれ以外のガス）が室外熱交換器（23）に流入する。室外熱交換器（23）では、流入した流体と室外空気との間で熱交換が行われ、その流体のうち二酸化炭素が凝縮する。冷媒回路（10）に残留する二酸化炭素以外のガス（一酸化炭素、酸素、窒素、水蒸気等）は、二酸化炭素よりも凝縮圧力が高いので凝縮しない。そして、室外熱交換器（23）で熱交換を行った流体は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）では、凝縮した二酸化炭素がその下部に溜まる一方、凝縮しなかった二酸化炭素とそれ以外のガスとが上側の空間に溜まる。

この状態において、電磁弁（19,34c）を開けて気液分離器（25）の上側の空間を大気開放状態にすると、気液分離器（25）の上側の空間のガスは、接続管（18）を経てガス除去器（34）のケーシング（34a）の下側空間に流入する。そして、ケーシング（34a）の下側空間に流入したガスのうち二酸化炭素以外のガスは、分離膜（34b）を挟んで生じる分圧差によって分離膜（34b）を透過し、上側空間から排出管（34c）を経て大気放出される。一方、二酸化炭素は、ほとんど分離膜（34b）を透過しない。上記の動作に伴い、冷媒回路（10）から二酸化炭素以外のガスが除去される。ガス除去ステップが終了すると、電磁弁（19,34d）を閉鎖する。

なお、ガス除去ステップは、冷媒充填ステップと同時に行うことも可能である。その際、冷凍サイクルの高圧（圧縮機（21）の吐出冷媒の圧力）が冷媒の臨界圧力以下となるように圧縮機（21）の運転周波数を制御する。

−実施形態の効果−
上記実施形態では、従来とは異なりボンベを用いることなく冷媒回路（10）に冷媒としての二酸化炭素を充填することができるように、着脱自在に設けられた二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に充填する。すなわち、冷凍装置（1）の組立工事において、持ち運びが不便で取り扱いに注意を要するボンベを使用することなく冷媒回路（10）に冷媒が充填される。二酸化炭素発生器（15）は、気体の二酸化炭素を発生させるので、液体の二酸化炭素が封入されたボンベのように内部の圧力が高くはない。従って、ボンベに比べて取り扱い易い二酸化炭素発生器（15）を用いているので、冷媒回路（10）に冷媒を充填する際の施工性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入する際に、圧縮機（21）の吸い込む力を利用するために圧縮機（21）を運転させる。従って、二酸化炭素発生器（15）からの二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入するために、二酸化炭素を冷媒回路（10）側へ加圧するための手段を別途に設ける必要がないので、冷凍装置（1）の構成を簡素化することができる。

また、上記実施形態では、従来のボンベの場合とは異なり圧縮機（21）の液圧縮の虞がないので、ガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）に二酸化炭素発生器（15）を接続している。冷媒充填ステップにおいて四路切換弁（24）を第１状態に設定して圧縮機（21）を運転させた状態では、ガス側閉鎖弁（28）は冷媒回路（10）の低圧側の部分となる。従って、発生させた二酸化炭素を比較的小さい圧力で冷媒回路（10）へ導入することができる。

また、上記実施形態では、冷媒回路（10）に二酸化炭素を充填する際に二酸化炭素以外のガスが混入しても冷媒回路（10）から除去することが可能になるように、ガス除去器（34）が冷媒回路（10）に設けられている。従って、冷凍装置（1）の組立完了後に冷媒回路（10）に残留する二酸化炭素以外のガスの量が減少するので、冷凍装置（1）の信頼性を向上させることができる。

−実施形態の変形例−
図２に示す実施形態の変形例について説明する。この変形例の冷凍装置（1）では、二酸化炭素発生器（15）と共にガス除去器（34）が冷媒充填ステップの際に冷媒回路（10）に接続される。

具体的に、冷媒充填ステップの際には、二酸化炭素発生器（15）とガス除去器（34）と気液分離器（25）と膨張弁（40）とを備える二酸化炭素発生モジュール（41）が冷媒回路（10）に接続される。二酸化炭素発生モジュール（41）は、一端がガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）に接続され、他端が室内ユニット（5）の閉鎖弁（33）のサービスポート（39）に接続される。二酸化炭素発生モジュール（41）の冷媒配管には、上流側から順に気液分離器（25）と膨張弁（40）とが設けられている。ガス除去器（34）は気液分離器（25）の頂部に接続されている。二酸化炭素発生器（15）は膨張弁（40）の下流側に接続されている。

この変形例の冷媒充填ステップについて説明する。冷媒充填ステップでは、まず二酸化炭素発生モジュール（41）を搬入して各サービスポート（36,39）に接続する。そして、冷凍装置（1）を冷媒充填モードで運転させる。冷媒充填モードでは、吐出冷媒の温度が例えば１００℃になるように圧縮機（21）の運転周波数が制御される。また、室外膨張弁（26）と室外熱交換器（23）との間の圧力が例えば１０ＭＰａになるように室外膨張弁（26）の開度が制御され、膨張弁（40）から圧縮機（21）の吸入側に至るまでの部分の圧力が大気圧より若干高くなるように膨張弁（40）の開度が制御される。さらに、上記実施形態と同様に、室外ファンを最大回転数で運転させ、室内ファンを停止させる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、二酸化炭素発生器（15）で発生した二酸化炭素を冷媒回路（10）に導入するのに圧縮機（21）の吸い込む力を用いていたが、二酸化炭素を冷媒回路（10）側へ加圧するために例えばファン等を用いてもよい。

また、上記実施形態について、ガス除去器（34）が、上述したような分離膜（34b）を備えるのではなく、二酸化炭素以外のガスを吸着する吸着剤を備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態について、ガス除去器（34）をガス側閉鎖弁（28）のサービスポート（36）と二酸化炭素発生器（15）との間に設けるようにしてもよい。この場合、二酸化炭素発生器（15）から流出した二酸化炭素以外のガスは、冷媒回路（10）に流入する前に除去される。

また、上記実施形態について、室内ユニット（5）を複数台設けるマルチ式の空気調和装置として冷凍装置（1）を構成してもよい。この場合、各室内ユニット（5）の室内回路（13）には、液側端から順に室内膨張弁（52）と室内熱交換器（51）とが設けられる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとを連絡配管で接続して構成した冷媒回路で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置、及びその冷凍装置の施工方法について有用である。

実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路の概略図である。 実施形態の変形例に係る冷凍装置の冷媒回路の概略図である。

符号の説明

1 冷凍装置
2 室外ユニット（熱源ユニット）
5 室内ユニット（利用ユニット）
6a 液側連絡配管（連絡配管）
6b ガス側連絡配管（連絡配管）
10 冷媒回路
15 二酸化炭素発生器
21 圧縮機
23 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
34 ガス除去器
51 室内熱交換器（利用側熱交換器）

Claims (5)

1. 圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）を有する熱源ユニット（2）と利用側熱交換器（51）を有する利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して構成された冷媒回路（10）を備え、該冷媒回路（10）で冷媒としての二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
   冷媒回路（10）に着脱自在に構成された、二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を備え、
   上記冷媒回路（10）に冷媒を充填する際には、上記二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を冷媒回路（10）に送り込むことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記冷媒回路（10）に冷媒を充填する際には、上記圧縮機（21）を運転させながら上記二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を冷媒回路（10）に送り込むことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２において、
   上記二酸化炭素発生器（15）は、上記冷媒回路（10）のうち冷媒を充填する際に低圧となる部分に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
   上記冷媒回路（10）には、二酸化炭素以外のガスを除去するためのガス除去器（34）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
5. 圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）を有する熱源ユニット（2）と利用側熱交換器（51）を有する利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して構成された冷媒回路（10）を備え、該冷媒回路（10）で冷媒として二酸化炭素を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置の施工方法であって、
   上記熱源ユニット（2）と利用ユニット（5）とを連絡配管（6）で接続して冷媒回路（10）を構成する冷媒回路構成ステップと、
   上記冷媒回路（10）に二酸化炭素を発生させる二酸化炭素発生器（15）を接続して、該二酸化炭素発生器（15）で発生させた二酸化炭素を該冷媒回路（10）に充填する冷媒充填ステップとを備えていることを特徴とする冷凍装置の施工方法。

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