JP2007303752A - 冷凍サイクルの蒸発器系路の加圧装置及びガス置換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路のガス置換を簡便に行う。
【解決手段】蒸発器系路のガスを排気する真空ポンプ１１の吐出管路又は吸込み管路に着脱式の吸着式又は薄膜式ドライヤ１４，１５を配設し、真空ポンプ１１を蒸発器系路のガス置換に用いる加圧装置１０として用い、前記ドライヤ１４，１５によって乾燥させた空気によって蒸発器系路のガス置換を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路の加圧装置及びガス置換方法に関する。

冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を冷却して液体とする凝縮器と、凝縮器の液体の冷媒を絞り膨張させて圧力と温度を低下させて低温低圧の冷媒液（湿り蒸気）とする膨張弁と、膨張弁から流入した冷媒液（湿り蒸気）を外部から熱を受け入れ蒸発潜熱によって等圧のまま乾き蒸気の冷媒として圧縮機に供給する蒸発器とから構成されている。蒸発器は外部から熱を受け入れる時に、蒸発器外部にある空気などの被冷却体を冷却する。

このような冷凍サイクルは中間の弁が少なく、圧縮機を分解点検する際には圧縮機と共に冷凍サイクルの蒸発器及びその周辺の管路を大気に開放することが必要となってくる。そこで、上記の大気開放によって冷媒が大気中に散逸することを防止するために、蒸発器系路の冷媒を圧縮機によって一端凝縮器に溜めて、凝縮器の吸込み側と出口側の弁を閉めてから蒸発器系と圧縮機を大気開放して圧縮機を分解点検する方法が用いられている。

しかし、圧縮機の分解点検の際に開放される蒸発器系は被冷却体を冷却するので非常に温度が低く、圧縮機のメンテナンス開始度点でもこの部分の温度はかなり低いままとなっている。一方、圧縮機のメンテナンスの際には、圧縮機を運転して冷媒を凝縮器に回収するので、この時に、蒸発器内は負圧になる。この状態で圧縮機の開放を行うと、外部の湿り空気が負圧となっている低温の蒸発器に進入し、蒸発器内部で冷却されて結露する。上記のようにして蒸発器内に結露した水は冷媒ガスと共に圧縮機に入って圧縮され、コンデンサ内に液状の冷媒と共に液体として貯留される。そして、コンデンサ出口の膨張弁で冷媒が膨張して温度が下がると冷媒の中に混じっていた水分が凍結して膨張弁がスタックするという問題があった。そして膨張弁がスタックすると、一度冷凍サイクル内に入っている冷媒を真空引きをして全て排出した後、内部の水分を真空蒸発させて水蒸気として回収することが必要となる。このため、真空ポンプの多段排気が必要となり復旧に長い時間がかかってしまうという問題があった。

そこで、この問題を解決するために、圧縮機を大気開放する前に負圧となった蒸発器系に不活性ガスである窒素を充填してガス置換する方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。これは、図５に示すように、ガス置換用座６７のガス置換用座元弁６９に窒素充填管７５と減圧弁７３とを介して窒素ガスボンベ７１を接続し、窒素ガスを負圧になっている蒸発器５７、圧縮機５１、膨張弁５５、蒸発器系配管５９に充填してガス置換を行い、大気圧よりも蒸発器系の圧力を若干高くしてから圧縮機５１の開放点検を行い、湿り状態にある外気が蒸発器系に進入することを防止する方法である。そして、圧縮機の分解点検終了後に、真空ポンプによって蒸発器５７、圧縮機５１、膨張弁５５、蒸発器系配管５９に充填されている窒素ガスを排気して冷凍サイクル３１を復旧する。

特開２００４−４４９０１号公報

ところが、大型の冷凍サイクル３１では蒸発器も大きくなるので、多くの窒素ガスボンベ７１を準備することが必要となるが、窒素ガスボンベ７１は重量物であることからその運搬、取り扱いに多くの労力が必要となるという問題があった。

そこで、本発明は、このような重量物である窒素ガスボンベを搬入せずに簡便に冷凍サイクル３１の蒸発器系路をガス置換することのできる加圧装置及びガス置換方法を提供することを目的とする。

本発明の蒸発器系路の加圧装置は、冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路の加圧装置であって、空気を吸込んで蒸発器系路に吐出する真空ポンプと、前記真空ポンプの吐出管路又は吸込管路に配設された着脱式ドライヤと、を有することを特徴とする。また、前記ドライヤは吸着式又は薄膜式であることとすることも好適である。

本発明の蒸発器系路のガス置換方法は、冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路のガス置換方法であって、圧縮機の分解点検前に、前記圧縮機によって前記蒸発器系路を負圧とした後に、吐出管路又は吸込み管路に着脱式ドライヤを取り付けた真空ポンプの吐出管路を前記蒸発器系路に接続し、前記真空ポンプを運転して前記ドライヤを通した空気で前記蒸発器系路のガスを置換するガス置換工程と、圧縮機の分解点検工程の後に、前記真空ポンプと、前記ドライヤとを取り外し、前記蒸発器系路に前記真空ポンプの吸込み管路を接続し、前記蒸発器系路内に置換した前記空気を排気する空気排気工程と、を有することを特徴とする。また、前記ドライヤは吸着式又は薄膜式であることとすることも好適である。

本発明は、重量物である窒素ガスボンベを搬入せずに簡便に冷凍サイクルの蒸発器系路をガス置換することができ、冷凍サイクルの圧縮機の分解点検を簡便に行うことができるという効果を奏する。

本発明の好適な実施形態を図１〜４を参照しながら説明する。図１は本発明にかかる蒸発器系路の加圧装置の実施形態の構成を示す図であり、図２〜４は本発明にかかる蒸発器系路のガス置換方法の工程を説明する説明図である。図２は蒸発器系路を負圧にする工程を示す説明図であり、図３は圧縮機の分解点検前に負圧となった蒸発器系路に乾燥空気を充填しガス置換を行う工程の説明図であり、図４は圧縮機の分解点検後に蒸発器系路に充填した乾燥空気を排気する工程の説明図である。

図１に示すように、加圧装置１０は、真空ポンプ１１の真空ポンプ吸込み口１２に真空ポンプ吸込み管１９の一端が配管コネクタ２３によって接続され、真空ポンプ吸込み管１９の他端には吸込み側ドライヤ１４が配管コネクタ２３によって着脱自在に接続され、吸込み側ドライヤ１４の上流側には吸い込み空気流量調節弁１７が取り付けられ、吸い込み空気流量調節弁１７の上流側には空気吸込み口１６が取り付けられている。また、真空ポンプ１１の吐出口１３には真空ポンプ吐出管２１の一端が配管コネクタ２３によって接続され、真空ポンプ吐出管２１の他端には吐出側ドライヤ１５が配管コネクタ２３によって着脱自在に接続され、吐出側ドライヤ１５の空気吐出側には空気吐出管が取り付けられている。

このように構成された加圧装置１０は、真空ポンプ１１を運転することによって、空気吸込み口１６から外気を吸込み側ドライヤ１４を通して吸い込み、真空ポンプ吐出口１３から吐出した空気を吐出側ドライヤ１５を通して冷凍サイクル３１の圧縮機５１の分解点検の際の蒸発器系路に供給する。このとき蒸発器系路は負圧となっていることから、真空ポンプ１１の吐出圧力が低くても十分に蒸発器系路に空気を充填、ガス置換することができる。また、供給される空気は吸込み側ドライヤ１４と吐出側ドライヤ１５によって外気中に含まれている湿分が除去されて乾燥したものとなっていることから低温の蒸発器５７に充填されても内部で結露が発生することもなく、圧縮機５１の分解点検後の運転においてトラブルを発生させることもない。更に、真空ポンプ１１の吸込み側ドライヤ１４によって外気の湿分が取り除かれるので、真空ポンプ１１にも湿り空気が進入せず乾燥した状態で運転することができ、真空ポンプ１１の故障、寿命低下などを防止することができる。また、それぞれのドライヤ１４，１５は着脱自在に接続されていることから、湿分の除去能力が低下した場合には自在に交換して加圧装置１０の運転をすることができる。

吸込み側ドライヤ１４、吐出側ドライヤ１５は、軽量の吸着式、又は薄膜式のドライヤで加圧装置１０全体の重量が大きくならないようになっている。また、真空ポンプ１１は、蒸発器系路の中にガス置換で充填した空気を排気する際に使用するものを逆方向に接続して使用するようにして圧縮機５１の分解点検の際の使用機材の共有化を図ることができるように構成されている。このように加圧装置１０は、冷凍サイクル３１の圧縮機５１の分解点検の際に必要な機材を少なくすることができ、従来のような重量物である窒素ガスボンベ７１を多数運搬することが必要なくなるので、簡便に圧縮機５１の分解点検をすることができるという効果を奏する。

上記の実施形態では、真空ポンプ１１の吸込み側、吐出側の両側にドライヤ１４，１５を接続して外気の湿分除去を行うようにしているが、どちらか一方にドライヤを接続するようにしても好適である。更に、吸込み側、吐出側の両側にドライヤを接続して、それぞれのドライヤにバイパス管路を設けて、どちらか一方のドライヤのみで湿分除去を行いつつ、他方のドライヤを交換あるいは再生処理するようにして、真空ポンプ１１の運転を停止せずに乾燥空気を蒸発器系路に供給することも好適である。

図２〜４を参照しながら、冷凍サイクル３１の圧縮機５１の分解点検の際の蒸発器系路のガス置換方法について説明する。図２に示すように、圧縮機５１の分解点検開始前に、まず液ライン弁６５を閉め、膨張弁５５、圧縮機吐出弁６３を開とした状態で圧縮機５１を運転し、蒸発器５７、圧縮機５１、膨張弁５５、蒸発器系配管５９とで構成される蒸発器系路の中に充填されている冷媒を吸込んで凝縮器５３に吐出する。凝縮器５３はモータ６１によって駆動されるファンで冷却され、圧縮機５１から吐出された冷媒を液体として貯留する。この圧縮機５１の運転によって蒸発器系路の蒸発器５７、圧縮機５１、膨張弁５５、蒸発器系配管５９の内部は負圧になる。図３に示すように圧縮機５１の運転が終了したら、圧縮機吐出弁６３を閉として負圧の蒸発器系路と、加圧されている凝縮器５３と凝縮器系配管６０とで構成される凝縮器系路と、をそれぞれ閉止する。

図３に示すように、加圧装置１０をガス置換用座６７のガス置換用座元弁６９に接続して、真空ポンプ１１の運転を開始する。そして、ガス置換用座元弁６９を開として蒸発器系路の内部に乾燥した空気を送り込んでガス置換、加圧する。充填する空気の量は吸込み空気流量調節弁１７を調節することよって調整する。蒸発器系路に充填する乾燥空気の圧力は大気圧より若干高い程度の圧力として、圧縮機５１を大気開放した時に、外気が蒸発器系路内に流入しないようにする。蒸発器系路に充填される空気は加圧装置１０によって乾燥空気となっているので、低温の蒸発器内部に入っても結露を起こさない。蒸発器系路への乾燥空気の充填、加圧が終了したら、圧縮機５１の大気開放を行い、分解点検に入る。このとき少量の乾燥空気が圧縮機５１から大気中に吐出される。これによって、湿った外気は蒸発器系路内部に進入しない。

図４に示すように、圧縮機５１の分解点検が終了したら、加圧装置１０を取り外し、ガス置換用座元弁６９に加圧装置１０を構成していた真空ポンプ１１の吸込み口１２を接続し、真空ポンプ吐出口１３には空気吐出管１８を接続する。そして、ガス置換用座元弁６９を開いて真空ポンプ１１を運転し、蒸発器５７、圧縮機５１、膨張弁５５、蒸発器系配管５９で構成される蒸発器系路の中に充填されていた乾燥空気を吸い込んで大気に排気する。乾燥空気の排気が終了し、蒸発器系路が真空状態となったら、液ライン弁６５、圧縮機吐出弁６３を開として圧縮機５１の運転を行う。冷凍サイクル３１の圧縮機５１のメンテナンスによって冷媒量が少なくなっている場合には、冷媒を追加する。

上記のような工程で、冷凍サイクル３１のガス置換を行って圧縮機５１の分解点検を行うことによって、蒸発器系路への乾燥空気の充填、加圧に用いられる真空ポンプ１１と蒸発器系路の中にガス置換で充填した空気を排気する際に使用する真空ポンプ１１とを共有でき、冷凍サイクル３１の圧縮機の分解点検の際に必要な機材を少なくすることができる。そして、従来のような重量物である窒素ガスボンベ７１を多数運搬することが必要なくなるので、簡便に圧縮機５１の分解点検をすることができるという効果を奏する。

本発明にかかる蒸発器系路の加圧装置の実施形態の構成を示す図である。 本発明にかかる蒸発器系路のガス置換方法の工程のうち蒸発器系路を負圧にする工程を示す説明図である。 本発明にかかる蒸発器系路のガス置換方法の工程のうち圧縮機の分解点検前に負圧となった蒸発器系路に乾燥空気を充填しガス置換を行う工程の説明図である。 本発明にかかる蒸発器系路のガス置換方法の工程のうち圧縮機の分解点検後に蒸発器系路に充填した乾燥空気を排気する工程の説明図である。 従来技術による窒素ガスによるガス置換の工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ 加圧装置、１１ 真空ポンプ、１２ 真空ポンプ吸込み口、１３ 真空ポンプ吐出口、１４ 吸込み側ドライヤ、１５ 吐出側ドライヤ、１６ 空気吸込み口、１７ 吸込み空気流量調節弁、１８ 空気吐出口、１９ 真空ポンプ吸込み管、２１ 真空ポンプ吐出管、２３ 配管コネクタ、３１ 冷凍サイクル、５１ 圧縮機、５３ 凝縮器、５５ 膨張弁、５７ 蒸発器、５９ 蒸発器系配管、６０ 凝縮器系配管、６１ モータ、６３ 圧縮機吐出弁、６５ 液ライン弁、６７ ガス置換用座、６９ ガス置換用座元弁、７１ 窒素ガスボンベ、７３ 減圧弁、７５ 窒素充填管。

Claims (4)

1. 冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路の加圧装置であって、
   空気を吸込んで蒸発器系路に吐出する真空ポンプと、
   前記真空ポンプの吐出管路又は吸込み管路に配設された着脱式ドライヤと、
   を有することを特徴とする蒸発器系路の加圧装置。
2. 請求項１に記載の蒸発器系路の加圧装置において、
   前記ドライヤは吸着式又は薄膜式であること、
   を特徴とする蒸発器系路の加圧装置。
3. 冷凍サイクルの圧縮機の分解点検の際の蒸発器系路のガス置換方法であって、
   圧縮機の分解点検前に、前記圧縮機によって前記蒸発器系路を負圧とした後に、吐出管路又は吸込管路に着脱式ドライヤを取り付けた真空ポンプの吐出管路を前記蒸発器系路に接続し、前記真空ポンプを運転して前記ドライヤを通した空気で前記蒸発器系路のガスを置換するガス置換工程と、
   圧縮機の分解点検工程の後に、前記真空ポンプと、前記ドライヤとを取り外し、前記蒸発器系路に前記真空ポンプの吸込み管路を接続し、前記蒸発器系路内に置換した前記空気を排気する空気排気工程と、
   を有することを特徴とする蒸発器系路のガス置換方法。
4. 請求項３に記載の蒸発器系路のガス置換方法において、
   前記ドライヤは吸着式又は薄膜式であること、
   を特徴とする蒸発器系路のガス置換方法。

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