JP3280295B2 - 分離型空気調和機の水分除去システム及び水分除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分離型空気調和機
の水分除去システム及び水分除去方法に関するものであ
り、更に詳しくは、オゾン層を破壊する危険性がない冷
媒の使用を可能にし、かつ、吸水性・加水分解性が高い
潤滑油(例えば冷凍機油)を用いた場合でも長期にわたる
安定した運転を可能にする、分離型空気調和機の水分除
去システム及び水分除去方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機や冷凍装置には、オゾン層破
壊の程度の高い化合物から成る冷媒が、従来より使用さ
れている。例えば、ＨＣＦＣ２２等のＨＣＦＣ(Hydro C
hloroFluoro Carbon)系冷媒である。このＨＣＦＣ系冷
媒は、オゾン層を破壊する塩素分子を分子成分中に含ん
でいるため、今後使用が規制される規制物質となってい
る(2020年全廃)。このような状況から、ＨＣＦＣ系冷媒
の代替物質として、オゾン層を破壊しない新冷媒の使用
が検討されている。新冷媒としては、ＨＦＣ３２(フル
オロメタン)，ＨＦＣ１２５(ペンタフルオロエタン)，
ＨＦＣ４１０Ａ，ＨＦＣ４０７Ｃ等のＨＦＣ(Hydro Flu
oro Carbon)系冷媒が知られている。このＨＦＣ系冷媒
は、塩素分子を分子成分中に含まないため、オゾン層を
破壊する危険性はない。しかし、ＨＦＣ系冷媒は地球温
暖化係数ＧＷＰ(Global Warming Potential)がＨＣＦＣ
２２等と同等又はそれ以上であるため、地球温暖化に対
する影響を考えた場合、ＨＦＣ系冷媒を大気放出するこ
とはできない状況にある。

【０００３】また冷凍サイクルの圧縮機には、従来より
非水溶性の鉱物油が潤滑油として使用されている。この
鉱物油には、ＨＣＦＣ系冷媒に対する相溶性がある。し
たがって、潤滑油が冷媒に溶けた状態で冷凍サイクル内
を循環し圧縮機に戻ってくることにより、圧縮機の潤滑
がスムーズに行われることになる。このように非水溶性
の鉱物油は、ＨＣＦＣ系冷媒に溶け込むため、潤滑油と
しての使用が可能である。しかし、ＨＦＣ系冷媒には上
記鉱物油に対する相溶性がないため、一旦圧縮機から冷
凍サイクル内に流れ出て行くと再び戻ることが困難にな
り、圧縮機の潤滑がスムーズに行われないことになる。
最悪の場合には、圧縮機がロックしてしまうことにな
る。このため、ＨＦＣ系冷媒を使用する場合には、ＨＦ
Ｃ系冷媒に対して相溶性がある潤滑油を使用する必要が
ある。その代表的なものとしては、エーテル系潤滑油や
エステル系潤滑油が知られている。

【０００４】しかし、エーテル系潤滑油やエステル系潤
滑油には、吸水性・加水分解性が高い(つまり水分が溶
け込み易く分解し易い)という、その分子構造に起因し
て生じる問題がある。それはすぐには気づかない程度で
あっても、長期的には潤滑油が吸水・加水分解すること
によって性質が変化してきたり、水分により圧縮機の潤
滑部分に錆が発生したりする等の問題が生じることにな
る。特にエステル系潤滑油については、加水分解によっ
て有機酸が発生するため、各機能部品の摺動部が腐食し
たり摩耗したりすることによって、故障が発生すること
がある。また水分混入に関してはＨＣＦＣ冷媒と非水溶
性潤滑油を用いた場合も同様であり、混入した水分によ
って直接摺動部を腐食させるという問題がある。

【０００５】分離型空気調和機の製造工程では、室外機
に封入された潤滑油に水分が吸収されないように厳密に
管理され、万全の態勢をとって工場出荷されるため、ほ
とんどの場合には水分が問題となることはない。しか
し、分離型空気調和機の設置施工の際には、以下に説明
するように、室外機と室内機とを接続する配管パイプや
室内機の内部に水分が付着しないよう、充分な水分管理
を行うことは非常に困難である。特に雨天時の設置工事
においては、混入し残留する水分の量が計り知れないほ
ど大量になるおそれがある。

【０００６】図１５に従来の分離型空気調和機の外観を
示し、図１６に室外機(室外ユニット)２の接続部２Ｊに
設けられている３方弁１１及び２方弁１２と、室内機
(室内ユニット)１と、の接続関係を示す。従来より行わ
れている分離型空気調和機の設置工事では、空気又は検
査用ガスが入った室内機１と、冷媒が充填され水分管理
された室外機２とを、両端がフレア加工された銅管等か
ら成る配管パイプ３で接続して、１本の閉じた冷凍サイ
クルを形成させる。その際、室内機１及び配管パイプ３
中に銅管の切り粉，水分，その他の不純物(汚染物質)が
混入することがある。

【０００７】配管パイプ３内の水分等の不純物を除去す
る方法の１つに、エアーパージを利用した方法がある。
この方法は、室外機２中に封入されている冷媒で室内機
１及び配管パイプ３中の不純物を押し出す方法である。
具体的には、２方弁１２を開くことによって、室外機２
内に封入されている冷媒を配管パイプ３→室内機１→配
管パイプ３→３方弁１１と流して、３方弁１１のサービ
スポート１３から放出する。室内機１及び配管パイプ３
内にある水分を含んだ空気，ゴミ等の不純物は、冷媒と
共にサービスポート１３から放出されて取り除かれる。

【０００８】上記エアーパージを利用した方法による
と、冷凍システム内は不純物が除去されて清浄になる
が、冷媒も一緒に大気中に放出されてしまう。前述した
ようにＨＣＦＣ系冷媒は、オゾン層を破壊する塩素分子
成分を含んでいるため、環境保護の観点から使用するこ
とができない。また、オゾン層を破壊しないＨＦＣ系冷
媒であっても、地球温暖化に影響を及ぼすため、大気中
に放出することはできない。

【０００９】上記理由により現在ではエアーパージを利
用した方法は採用されておらず、真空引きシステムを利
用した方法を採用することが多くなっている。図１７に
真空引きシステムの構成を模式的に示す。この方法で
は、まず室内機１と室外機２とを配管パイプ３で接続し
た状態(図１５)において、図１７に示すように、３方弁
１１のサービスポート１３にゲージマニフォールド９及
び真空ポンプ１０を接続する。３方弁１１のサービスポ
ート１３から、真空ポンプ１０で室内機１及び配管パイ
プ３内の空気を取り除き、室内機１及び配管パイプ３内
を亜真空から真空の状態にする。そして、３方弁１１を
室外機２側に開いて冷凍サイクルを完成させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記真空引きシステム
(図１７)を利用した方法によると、大概の水分等の不純
物を取り除くことはできるが、実際には配管パイプ３や
室内機１の配管内壁面等にオイル等で付着した金属粉等
の不純物，蒸気以外の残留水分(水たまり等の大量の水
分)等は十分に取り除くことができない。したがって、
水分等の不純物に起因する不安定要素(潤滑油の変質，
錆の発生，腐食・摩耗の発生等)を含んだ状態で運転が
行われることになる。また、３方弁１１の切替時に３方
弁１１からゲージマニフォールド９までに溜まる冷媒
が、大気中に放出されることになる。

【００１１】また、特開平６−１２９７３８号公報や特
開平８−８６５４４号公報に、配管パイプ内等に侵入し
た水分を除去するための構成が示されているが、これら
の構成には以下のような問題がある。前者の場合、接続
配管の途中に設けた３方弁から水分を取り除く構造にな
っているため、その３方弁が配管構成の複雑化を招いて
コストアップの原因になる。また、除去された水分が、
吸水性や揮発性を有する液体(アルコール等)と共にすべ
て大気中に放出されてしまうという問題もある。

【００１２】後者の場合、実際にサイクル運転を行いな
がら室外機内の冷媒で水分を乾燥剤に吸着させる構成に
なっているため、室内機や配管パイプ内の水分が冷媒と
共に冷凍サイクル内を循環することになる。先に述べた
ように室外機は充分に管理された状態で工場出荷される
ので、室内機や配管パイプ内の水分が冷媒によって室外
機内にまで循環してしまうと、潤滑油が加水分解するこ
となどもあり水分を効率的に除去することができなくな
る。また、水分を充分に除去するには、長時間のサイク
ル運転が必要になる。

【００１３】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであって、吸水性・加水分解性の高い潤滑油を用
いた場合でも長期にわたり安定した運転が行われるよう
に、設置施工の際、水分等の不純物が冷凍サイクル中に
入り込むのを未然に防ぐことができる、分離型空気調和
機の水分除去システム及び水分除去方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の分離型空気調和機の水分除去システム
は、分離型空気調和機の室内機に接続された配管パイプ
と分離型空気調和機の室外機の冷媒排出側接続部及び冷
媒吸入側接続部との接続をそれぞれ行う各３方弁と、該
各３方弁が室外機側を閉じた状態で、前記室内機及び配
管パイプと共に閉サイクルを構成する外部接続回路と、
を接続して成る水分除去システムであって、前記室内機
及び配管パイプ内の水分を取り込む循環剤を前記閉サイ
クル内で循環させる循環ポンプと、前記循環剤から水分
を除去するドライヤーと、を前記外部接続回路に有する
ことを特徴とする。

【００１５】第２の発明の分離型空気調和機の水分除去
システムは、上記第１の発明の構成において、さらに、
前記循環剤に含まれている残留水分量を測定する水分計
を、前記外部接続回路に有することを特徴とする。

【００１６】第３の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、配管パイプを介して室内機を室外機に接続する
際に行う分離型空気調和機の水分除去方法であって、前
記配管パイプを介した前記室内機との接続により冷凍サ
イクルを構成する前記室外機には、前記配管パイプとの
接続を行う冷媒排出側接続部及び冷媒吸入側接続部にそ
れぞれ３方弁が設けられており、各３方弁により室外機
側を閉じた状態で各３方弁を接続すれば室内機及び配管
パイプを含む閉サイクルが構成されるようになってお
り、前記各３方弁に配管パイプを介して室内機を接続し
た後、ドライヤーを備えた外部接続回路を各３方弁のサ
ービスポートに接続して、前記各３方弁が室外機側を閉
じた状態で外部接続回路，配管パイプ及び室内機から成
る閉サイクルを構成し、室内機及び配管パイプ内の水分
を前記ドライヤーに吸収させることを特徴とする。

【００１７】第４の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、配管パイプを介して室内機を室外機に接続する
際に行う分離型空気調和機の水分除去方法であって、前
記配管パイプを介した前記室内機との接続により冷凍サ
イクルを構成する前記室外機には、前記配管パイプとの
接続を行う冷媒排出側接続部及び冷媒吸入側接続部にそ
れぞれ３方弁が設けられており、各３方弁により室外機
側を閉じた状態で各３方弁を接続すれば室内機及び配管
パイプを含む閉サイクルが構成されるようになってお
り、前記各３方弁に配管パイプを介して室内機を接続し
た後、前記室内機及び配管パイプ内の水分を取り込む循
環剤が封入され、かつ、循環ポンプ及びドライヤーを備
えた外部接続回路を各３方弁のサービスポートに接続し
て、前記各３方弁が室外機側を閉じた状態で外部接続回
路，配管パイプ及び室内機から成る閉サイクルを構成
し、該閉サイクル内で前記循環剤を前記循環ポンプによ
って循環させながら循環剤に取り込まれた水分を前記ド
ライヤーに吸収させた後、各３方弁を操作し、それぞれ
サービスポート側を閉じることにより、前記室内機と前
記室外機を接続してなる冷凍サイクルを構成することを
特徴とする。

【００１８】第５の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、上記第３又は第４の発明の構成において、前記
冷凍サイクルのための冷媒として、ＨＦＣ系冷媒又はＨ
ＦＣ系冷媒を主体とする冷媒が封入されていることを特
徴とする。

【００１９】第６の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、上記第３，第４又は第５の発明の構成におい
て、前記冷凍サイクルのための潤滑油として、エーテル
系潤滑油，エステル系潤滑油又はこれらの混合物から成
る潤滑油が封入されていることを特徴とする。

【００２０】

【００２１】第７の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、上記第４の発明の構成において、前記冷凍サイ
クルを構成した後、前記ドライヤーに吸収させた水分を
ヒーターで蒸発させて、前記ドライヤーより前記閉サイ
クル外に排出することを特徴とする。

【００２２】第８の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、上記第４の発明の構成において、前記循環剤に
含まれている残留水分量を水分計で測定し、測定した残
留水分量が規定値以下になれば、ポンプダウンを行うこ
とによって前記室内機及び配管パイプ内の循環剤を前記
外部接続回路内に回収することを特徴とする。

【００２３】第９の発明の分離型空気調和機の水分除去
方法は、上記第４又は第８の発明の構成において、前記
循環剤に含まれている残留水分量が規定値以下になれ
ば、報知装置を用いて水分除去の終了を知らせることを
特徴とする。

【００２４】第１０の発明の分離型空気調和機の水分除
去方法は、上記第４又は第８の発明の構成において、前
記循環剤に含まれている残留水分量が所定時間変化しな
くなれば、前記循環ポンプによる循環を停止させるとと
もに、報知装置を用いてドライヤーの吸水飽和状態を知
らせることを特徴とする。

【００２５】第１１の発明の分離型空気調和機の水分除
去方法は、上記第４又は第８の発明の構成において、前
記ドライヤーが前記循環に対し所定値以上の抵抗になれ
ば、報知装置を用いて前記ドライヤーの機能劣化を知ら
せることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した分離型空
気調和機の水分除去システム及び水分除去方法を、図面
を参照しつつ説明する。なお、実施の形態相互で同一の
部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を
適宜省略する。また、本発明の適用対象は分離型空気調
和機に限らず、冷凍サイクルにより熱交換を行う分離型
の装置(例えば分離型冷凍装置)であれば、本発明の適用
は可能である。

【００２７】《第１の実施の形態》図１に、第１の実施
の形態に係る分離型空気調和機の外観を示す。この分離
型空気調和機は、室内機(室内ユニット)１，室外機(室
外ユニット)２及び配管パイプ３から成っている。第１
の実施の形態は、図１及び図３に示すように、配管パイ
プ３との接続を行う冷媒排出側・冷媒吸入側の接続部２
Ｊにそれぞれ３方弁４，５を備えた点に特徴があり、細
管部分のバルブとして２方弁１２を備えた前記従来例
(図１５，図１６)とは対照的な構成を採っている。な
お、接続部２Ｊは、一方が冷媒排出側接続部、他方が冷
媒吸入側接続部であり、冷房運転か暖房運転かによって
冷媒排出側か冷媒吸入側かがそれぞれ決まる。

【００２８】室外機２には、冷凍サイクルのための冷媒
として、ＨＦＣ系冷媒又はＨＦＣ系冷媒を主体とする冷
媒が封入されている。また室外機２には、冷凍サイクル
のための潤滑油として、エーテル系潤滑油，エステル系
潤滑油又はこれらの混合物から成る潤滑油が封入されて
いる。この室外機２は、配管パイプ３を介した室内機１
との接続により冷凍サイクルを構成するが、その冷凍サ
イクルの基本構成は、図２に示すように一般的な分離型
空気調和機に採用されているものである。図２中、１ａ
は室内側熱交換器、１ｂ及び１ｃはフレアユニオン、１
ｆは室内側送風用ファン、２ａは室外側熱交換器、２ｂ
は四方切替弁、２ｃは圧縮機、２ｆは室外側送風用ファ
ンである。

【００２９】図４に、第１の実施の形態に係る水分除去
システムの構成を模式的に示す。この水分除去システム
は、分離型空気調和機の設置・配管工事の際に、室内機
１(主に室内側熱交換器１ａ)及び配管パイプ３の内部に
残っている水分，油分，不純ガス，金属粉，ゴミ等の不
純物を除去するためのシステムであって、３方弁４，５
と外部接続回路８とで構成されている。外部接続回路８
は、後記フィルター６ａ及び乾燥剤６ｂ(図７)を備えた
ドライヤー６，循環ポンプ７，液溜め１４，送出側バル
ブ１５，戻り側バルブ１６，接続口１５Ａ，接続口１６
Ａ等を備えており、内部には循環剤１４ａが封入されて
いる。

【００３０】循環剤１４ａは、室外機２に封入されてい
る冷凍サイクル用の冷媒及び潤滑油と化学反応を起こさ
ない物質であればよく、更にはオゾン層を破壊せず地球
温暖化にも寄与しない成分から成ることが望ましい。ま
た、循環剤１４ａは液体であってもガスであってもよい
が、循環剤１４ａとしてガスを用いた場合には、配管内
壁面等にオイル等で付着している不純物や蒸気以外の残
留水分を十分に除去することができないおそれがあるの
で、液体の循環剤１４ａを使用することが望ましい。そ
のような循環剤１４ａとしては、例えばＨＦＣ系冷媒や
ＨＦＣ系冷媒を主体とする冷媒が好適である。冷凍サイ
クル用の冷媒及び潤滑油と化学反応を起こさないため長
期にわたる安定した運転が可能になり、しかもそのまま
室内機１や配管パイプ３内に残ったとしても問題がない
からである。

【００３１】３方弁４，５と外部接続回路８との接続
は、各サービスポート１３と接続口１５Ａ，１６Ａとで
行われる。各サービスポート１３と接続口１５Ａ，１６
Ａとは、ネジ式で固定される接続構造(一般な黄銅製)に
なっている。また、各サービスポート１３は、真空引き
やガス補充を行う場合であっても、その大きな圧力差に
対応できるようなゴムパッキンのネジ式密閉構造を取り
得るように構成されている。ただし、この水分除去シス
テムを利用することに関して言えば、上記接続構造は、
循環剤１４ａと化学反応を起こさない材料で構成された
接続構造であればよく、ネジ無しの簡易的な構造でもよ
い。

【００３２】この水分除去システムは、冷凍サイクルに
おける圧縮等の工程を含まず、循環剤１４ａが循環する
のに必要な圧力も１〜３kgf/cm²程度で充分である。ま
た、空気調和機の管内もほとんど抵抗が無い状態になっ
ている。このため、簡易的な構造でも充分にスムーズな
運転を行うことが可能であり、接続・取り外しの容易な
接続構造を採用することができる。例えば、各サービス
ポート１３と接続口１５Ａ，１６Ａのうち、少なくとも
いずれか一方を、循環剤１４ａと化学反応を起こさない
樹脂又はゴムで構成するのが望ましい。また、循環剤１
４ａに溶けない材質から成る硬質ゴムキャップや樹脂製
キャップで接続口１５Ａ，１６Ａを構成すれば、一般的
な３方弁のサービスポートに対しても、容易に着脱を行
うことができる。

【００３３】図７に、ドライヤー６の内部構造を示す。
ドライヤー６には、金属粉，埃等のゴミを吸着するフィ
ルター６ａと、水分吸着用の乾燥剤６ｂと、が内蔵され
ている。乾燥剤６ｂとしては、例えば、シリカゲル，モ
レキュラーシーブ，ゼオライト等の水分吸着剤を用いる
ことができる。また、フィルター６ａとしては、上記ゴ
ミのほかに残留油分をも除去しうるものを用いるのが望
ましい。機器の製造時に使用された潤滑用オイルが残留
していると、その残留油分の性状が冷媒によって変化す
るおそれがあるからである。残留油分の除去が可能なフ
ィルター６ａを用いることによって、残留油分の変質に
起因するトラブルを未然に回避することができる。ま
た、循環剤１４ａは、入口部分６Ａから入り、フィルタ
ー６ａ，乾燥剤６ｂを通過して、出口部分６Ｂから出て
いくので、循環剤１４ａの入口側にフィルター６ａを設
置し、循環剤１４ａの出口側に乾燥剤６ｂを設置するこ
とが望ましい。この配置により、水分とゴミの除去をよ
り一層効果的に行うことができる。

【００３４】次に、工場出荷後の分離型空気調和機の設
置・配管工事において、配管パイプ３を介して室内機１
を室外機２に接続する際に行う水分除去方法を説明す
る。まず図１に示すように、室外機２の接続部２Ｊに設
けられている各３方弁４，５に、配管パイプ３を介して
室内機１を接続する。図５は、このときの各３方弁４，
５の状態を示している。各３方弁４，５は、接続口２０
で配管パイプ３と、接続口２１で室外機２の接続部２Ｊ
と接続した状態にあり、さらに、弁棒１７で室外機２側
が閉じたバルブ閉成状態(サービスポート１３が配管パ
イプ３を介して室内機１とがつながった状態)にある。

【００３５】図４に示すように、外部接続回路８を各３
方弁４，５のサービスポート１３に接続し、送出側・戻
り側バルブ１５，１６を開いて、外部接続回路８，配管
パイプ３及び室内機１から成る閉サイクルを構成する。
この時点で、閉サイクル内に循環剤１４ａが封入された
ことになる。次に、循環ポンプ７を起動させて、閉サイ
クル内で循環剤１４ａを循環させながら、室内機１及び
配管パイプ３内の水分，油，金属粉等の不純物をドライ
ヤー６に吸収させる。このとき、各３方弁４，５は室外
機側を閉じるバルブ閉成状態(図５)にあるため、循環剤
１４ａを閉サイクル内で抵抗なく循環させることができ
る。このように循環剤１４ａで閉サイクル内の循環を行
うことは、効率良く室内機１及び配管パイプ３内の水分
等をドライヤー６に吸収させる上で有効である。また、
閉サイクル内での循環中に、室内機１及び配管パイプ３
内の水分等が循環剤１４ａに取り込まれ、循環剤１４ａ
に取り込まれた水分等がドライヤー６によって除去され
ることになるので、大気中には何も放出されることはな
い。したがって、地球温暖化，オゾン層破壊等に寄与せ
ず、自然保護に貢献することができる。

【００３６】この閉サイクル内の循環を数分間行って不
純物除去作業が終了したら、送出側バルブ１５を閉めて
外部接続回路８をポンプダウンする。ポンプダウンが終
了したら(つまり、循環剤１４ａが全て外部接続回路８
に回収されたら)、戻り側バルブ１６を閉める。以上の
操作及び閉サイクル運転を行うことによって、室内機１
及び配管パイプ３内から循環剤１４ａで除去された不純
物はすべてドライヤー６に貯えられて、室内機１及び配
管パイプ３の管内はきれいな状態になる。その後、図６
に示すように弁棒１７を開けて、各３方弁４，５をバル
ブ開成状態(配管パイプ３を介して室内機１と室外機２
とがつながった状態)にする。このように各３方弁４，
５を操作すると、室内機１と室外機２を接続してなる冷
凍サイクルが構成されて、電源接続をすれば運転開始可
能な状態になる。

【００３７】ここで、この水分除去システムに使用可能
な他のドライヤー６を、図８に基づいて説明する。この
ドライヤー６は、吸水飽和状態の乾燥剤６ｂの再生が可
能な構造を有しており、フィルター６ａ，乾燥剤６ｂの
ほかに、除去した水分を蒸発させる電気ヒーター６ｃ
と、電気ヒーター６ｃで蒸発させた水分を排出させる排
気パイプ６ｄ及び排気口６ｆと、排気口６ｆの開閉を行
う排気バルブ６ｅと、を備えている。このドライヤー６
を用いる場合には、図８に示すようにドライヤー６の液
溜め１４側にバルブ１６ｂを設置する。

【００３８】図８に示すドライヤー６を用いて行う、乾
燥剤６ｂの再生作業を説明する。前述した水分除去作業
の終了後又は乾燥剤６ｂが吸水飽和状態になったら、ま
ず、戻り側バルブ１６及びバルブ１６ｂを閉じ、排気バ
ルブ６ｅを開ける。そして、電気ヒーター６ｃに通電し
て乾燥剤６ｂを加熱する。乾燥剤６ｂに吸収されている
水分は、水蒸気となって排気パイプ６ｄを通り、排気バ
ルブ６ｅから水分除去システム外に放出される。電気ヒ
ーター６ｃによって所定時間加熱を続けた後、電気ヒー
ター６ｃへの通電を止める。そして、排気バルブ６ｅを
閉じ、戻り側バルブ１６及びバルブ１６ｂを開けて、作
業を終了する。以上の作業を行うことによって、乾燥剤
６ｂは水分吸着可能な状態に再生される。

【００３９】以上説明した第１の実施の形態に係る水分
除去方法によれば、分離型空気調和機の設置施工の際
(そのときが晴天，雨天にかかわらず)、水分等の不純物
が冷凍サイクル中に入り込むのを未然に防ぐことができ
る。したがって、不純物に起因する不安定要素(潤滑油
の変質，錆の発生，腐食・摩耗の発生等)を含んだ状態
で運転が行われることがなくなるため、エーテル系潤滑
油やエステル系潤滑油のように吸水性・加水分解性の高
い潤滑油を用いた場合でも、長期にわたり安定した運転
を行うことができる。また、真空引きシステム(図１７)
を利用した方法の欠点である、３方弁１１からゲージマ
ニフォールド９までに溜まった冷媒が大気中に放出され
るといった問題も生じない。なお、外部接続回路８は取
り外しが可能(つまり、機器設置時やサービス時のみの
活用が可能)であるため、余分な回路を空気調和機に残
さずに再利用することができて経済的であり、それによ
って得られる効果が大きいため産業上の利用価値が非常
に高い。

【００４０】《第２の実施の形態》図９に、第２の実施
の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示す。
この水分除去システムの特徴は、第１の実施の形態にお
ける外部接続回路８(図４)に、真空引き用の封止バルブ
１８と、真空ポンプ１０等(図１７)をつなぐためのサー
ビスポート１９と、を設けた点にある。また、この水分
除去システムを用いて行う水分除去方法の特徴は、第１
の実施の形態に係る水分除去方法において、室内機１及
び配管パイプ３内の水分等の不純物を循環剤１４ａでド
ライヤー６に吸収させた後に、室内機１及び配管パイプ
３内を真空引きする点にある。

【００４１】真空引きは、外部接続回路８のポンプダウ
ンが終了し、戻り側バルブ１６を閉じてから、図１７に
示す真空引きシステムを用いて行う。サービスポート１
９にゲージマニフォールド９及び真空ポンプ１０を接続
し、真空ポンプ１０で室内機１及び配管パイプ３内の空
気を取り除き、室内機１及び配管パイプ３内を亜真空か
ら真空の状態にする。真空引きが終了したら、封止バル
ブ１８を閉める。その後、図６に示すように弁棒１７を
開けて、各３方弁４，５をバルブ開成状態(配管パイプ
３を介して室内機１と室外機２とがつながった状態)に
する。このように各３方弁４，５を操作すると、冷凍サ
イクルが構成されて、室外機２内に収められている冷媒
が室内機１及び配管パイプ３内に充満し、室内機１及び
室外機２の運転が開始可能な状態になる。

【００４２】この水分除去方法によれば、第１の実施の
形態に係る水分除去方法と比べて、その水分除去効果は
より一層高いものとなる。なお、真空ポンプ１０の代わ
りに真空ボンベで真空引きを行ってもよい。真空ボンベ
を用いれば、真空ポンプ１０からの大気中への排気がな
いため、室内機１及び配管パイプ３内に循環剤１４ａが
残っていたとしてもシステム外に放出されないというメ
リットがある。

【００４３】《第３の実施の形態》図１０に、第３の実
施の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示
す。この水分除去システムの特徴は、第１の実施の形態
における外部接続回路８(図４)に、循環剤１４ａに含ま
れている残留水分量を測定する水分計Ｍを設けた点にあ
る。また、この水分除去システムを用いて行う水分除去
方法の特徴は、第１の実施の形態に係る水分除去方法に
おいて、循環剤１４ａに含まれている残留水分量を水分
計Ｍで測定する点にある。

【００４４】ドライヤー６の戻り側バルブ１６側に設置
した水分計Ｍで残留水分量を測定することにより、循環
剤１４ａ中の残留水分量を容易に目視で確認することが
できるため、水分除去作業の停止時期を容易に判断する
ことができる。例えば、水分計Ｍで検出される残留水分
量が規格値(例えば、20〜50ppm)以下になれば、水分除
去作業を停止する。室内機１及び配管パイプ３内には通
常100〜200ppmの残留水分があると考えられるが、空気
調和機の設置環境等によりその値は異なるため、残留水
分量の基準値は配管パイプ３の長さ，室内機１の大きさ
等に応じて設定すればよい。なお、水分除去作業の時間
を正確に管理すれば、循環剤１４ａ中の残留水分量をあ
る程度予想することはできるが、充分に水分が除去され
たか否かを正確に判断することは困難であり、水分除去
精度にバラツキが生じてしまう。

【００４５】《第４の実施の形態》図１１に、第４の実
施の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示
す。この水分除去システムの特徴は、第１の実施の形態
における外部接続回路８(図４)に、循環剤１４ａに含ま
れている残留水分量の測定及び測定結果の出力を行う水
分計Ｍと、室内機１及び配管パイプ３に対する循環剤１
４ａの送出側及び戻り側でそれぞれ閉サイクルの開閉を
行う電磁弁１５ａ，１６ａと、水分計Ｍから出力される
残留水分量が規定値以下になればポンプダウンを行うよ
うに各電磁弁１５ａ，１６ａ及び循環ポンプ７を制御す
る制御装置２２と、を設けた点にある。なお、送り側バ
ルブ１５は送り側の電磁弁１５ａに、戻り側バルブ１６
は戻り側の電磁弁１６ａに符号を変更している。

【００４６】また、この水分除去システムを用いて行う
水分除去方法の特徴は、第１の実施の形態に係る水分除
去方法において、循環剤１４ａに含まれている残留水分
量を水分計Ｍで測定し、測定した残留水分量が規定値以
下になれば、ポンプダウンを行うことによって室内機１
及び配管パイプ３内の循環剤１４ａを外部接続回路８内
に回収する点にある。なお、上記残留水分量の規定値
は、室内機１及び配管パイプ３の管内が水分除去された
きれいな状態にあることの基準となる値である。

【００４７】この水分除去システムを用いて行う水分除
去方法を説明する。室内機１と室外機２との接続状態
(図１)，バルブ閉成状態(図５)及び外部接続回路８と各
３方弁４，５との接続状態(図１１)において、制御装置
２２は以下のように電磁弁１５ａ，１６ａ及び循環ポン
プ７を制御する。まず、電磁弁１５ａ，１６ａを開い
て、外部接続回路８，配管パイプ３及び室内機１から成
る閉サイクルを構成する。次に、循環ポンプ７を起動さ
せて、閉サイクル内で循環剤１４ａを循環させながら、
室内機１及び配管パイプ３内の水分等の不純物をドライ
ヤー６に吸収させる。

【００４８】循環剤１４ａの循環中、水分計Ｍから電気
信号として出力される残留水分量が規定値以下になれ
ば、ポンプダウンを行うように各電磁弁１５ａ，１６ａ
及び循環ポンプ７を制御して、循環を終了させるサイク
ルに入る。具体的には、電磁弁１５ａを閉じて循環剤１
４ａの流出を止め、循環ポンプ７の運転を継続しながら
室内機１及び配管パイプ３内に残っている循環剤１４ａ
を全て液溜め１４に回収し、回収終了後、電磁弁１６ａ
を閉じて循環ポンプ７の運転を停止させる。その後、弁
棒１７(図６)を開けて室内機１と室外機２を接続してな
る冷凍サイクルを構成し、電源接続をすれば運転開始可
能な状態になる。

【００４９】この方法によれば、確実に水分を除去する
ことができるだけでなく、例えば、循環ポンプ７を運転
している間に配管接続工事の仕上げ作業(配管パイプ３
に化粧テープを巻き付ける作業，電気接続作業等)を行
うことができるので、工事時間を短縮することができ
る。また、この水分除去システムでは、一般の商用電源
だけでなく、充電可能な蓄電池や自動車の電源も利用す
ることができるため、商用電源が届いていない場所での
設置工事も可能である。なお、従来、商用電源が届いて
いない場所での設置工事では、真空引きができないた
め、エアーパージが行われていた。

【００５０】《第５の実施の形態》図１２に、第５の実
施の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示
す。この水分除去システムの特徴は、第４の実施の形態
における外部接続回路８(図１１)に、水分除去の終了を
知らせるランプ２３及びブザー２４を設け、さらに、水
分計Ｍから出力される残留水分量が規定値以下になれば
ランプ２３及びブザー２４を作動させる機能を制御装置
２２に追加した点にある。また、この水分除去システム
を用いて行う水分除去方法の特徴は、第４の実施の形態
に係る水分除去方法において、循環剤１４ａに含まれて
いる残留水分量が規定値以下になれば、ランプ２３及び
ブザー２４を用いて水分除去の終了を知らせる点にあ
る。このようにランプ２３やブザー２４のような報知装
置を用いて残留水分除去終了を報知することにより、室
内機１及び配管パイプ３内の水分除去が終了して、管内
がきれいになったことを確実に知らせることができる。

【００５１】《第６の実施の形態》図１３に、第６の実
施の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示
す。この水分除去システムの特徴は、第４の実施の形態
における外部接続回路８(図１１)に、ドライヤー６が吸
水飽和状態になったことを知らせるランプ２３を設け、
さらに、水分計Ｍから出力される残留水分量が所定時間
変化しなくなれば循環ポンプ７を停止させランプ２３を
作動させる機能を制御装置２２に追加した点にある。ま
た、この水分除去システムを用いて行う水分除去方法の
特徴は、第４の実施の形態に係る水分除去方法におい
て、循環剤１４ａに含まれている残留水分量が所定時間
変化しなくなれば、循環ポンプ７による循環を停止させ
るとともに、ランプ２３を用いてドライヤー６の吸水飽
和状態を知らせる点にある。このようにランプ２３のよ
うな報知装置(ブザーでもよい)を用いて乾燥剤６ｂが吸
水飽和状態になったことを報知することにより、乾燥剤
６ｂの交換や再生が必要であることを確実に知らせるこ
とができる。

【００５２】《第７の実施の形態》図１４に、第７の実
施の形態に係る水分除去システムの構成を模式的に示
す。この水分除去システムの特徴は、第４の実施の形態
における外部接続回路８(図１１)に、循環剤１４ａがド
ライヤー６を通過する際の通過抵抗を循環剤１４ａの流
量として測定し、その測定結果を出力する流量計Ｆと、
フィルター６ａの劣化を知らせるランプ２３と、を設
け、さらに、流量計Ｆから出力される流量に基づく通過
抵抗が規定値以上になればランプ２３を作動させる機能
を制御装置２２に追加した点にある。また、この水分除
去システムを用いて行う水分除去方法の特徴は、第４の
実施の形態に係る水分除去方法において、ドライヤー６
が循環の抵抗になれば、ランプ２３を用いてドライヤー
６の機能劣化を知らせる点にある。

【００５３】このようにランプ２３のような報知装置
(ブザーでもよい)を用いてフィルター６ａが劣化したこ
とを報知することにより、フィルター６ａの交換や掃除
が必要であることを確実に知らせることができる。ま
た、循環剤１４ａがドライヤー６を通過する際の通過抵
抗を測定することができるものであれば、流量計Ｆの代
わりに圧力計を通過抵抗測定装置として用いてもよい。
圧力計を用いる場合には、循環剤１４ａがドライヤー６
を通過する際の通過抵抗を、ドライヤー６による圧力低
下量として検出すればよい。また、上記のように通過抵
抗の測定結果を用いる方法に限らず、運転積算時間(例
えば、運転・作業時間，工事回数)を用いて、所定の運
転積算時間になれば、ランプ２３等の報知装置で知らせ
る方法を採用してもよい。その場合、報知はフィルター
６ａが劣化する前に行われるため、フィルター６ａの交
換や掃除が必要であることを未然に知らせることができ
る。なお、第１〜第１１の発明は、上記各実施の形態に
限定されるものではない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように第１〜第１１の発明
によれば、吸水性・加水分解性の高い潤滑油を用いた場
合でも長期にわたり安定した運転が行われるように、設
置施工の際、水分等の不純物が冷凍サイクル中に入り込
むのを未然に防ぐことができる。これにより、エーテル
系潤滑油やエステル系潤滑油を使用することが可能にな
るため、オゾン層を破壊する危険性がないＨＦＣ系冷媒
を使用することが可能である。また、第１，第２の発明
に係る水分除去システムは、設置工事の際の使用時にの
み空気調和機に組み込まれる簡単な構成であって、しか
も低コストでの実現が可能である。

【００５５】また、第７の発明によれば、水分の除去に
よって低下したドライヤーの機能を再生することができ
る。第２の発明によれば、水分が充分に除去されたか否
かを知ることができ、第９の発明によれば、水分除去が
終了したことを報知装置によって確実に知ることができ
る。第８の発明によれば、確実に水分を除去することが
できるだけでなく、工事時間の短縮も可能である。第１
０の発明によれば、ドライヤーが吸水飽和状態になり、
乾燥剤の交換や再生が必要であることを、確実に知るこ
とができる。第１１の発明によれば、ドライヤーの機能
が劣化して、フィルターの交換や掃除が必要であること
を確実に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る分離型空気調和機の外
観を示す斜視図。

【図２】第１の実施の形態に係る分離型空気調和機の冷
凍サイクルを示す基本構成図。

【図３】第１の実施の形態における３方弁と室内ユニッ
トとの接続関係を示す図。

【図４】第１の実施の形態に係る水分除去システムの構
成を模式的に示す図。

【図５】３方弁のバルブ閉成状態を示す断面図。

【図６】３方弁のバルブ開成状態を示す断面図。

【図７】ドライヤーの内部構造を示す概略断面図。

【図８】電気ヒーターを備えたドライヤーの内部構造を
示す概略断面図。

【図９】第２の実施の形態に係る水分除去システムの構
成を模式的に示す図。

【図１０】第３の実施の形態に係る水分除去システムの
構成を模式的に示す図。

【図１１】第４の実施の形態に係る水分除去システムの
構成を模式的に示す図。

【図１２】第５の実施の形態に係る水分除去システムの
構成を模式的に示す図。

【図１３】第６の実施の形態に係る水分除去システムの
構成を模式的に示す図。

【図１４】第７の実施の形態に係る水分除去システムの
構成を模式的に示す図。

【図１５】従来の分離型空気調和機の外観を示す斜視
図。

【図１６】従来の分離型空気調和機における２方弁及び
３方弁と室内ユニットとの接続関係を示す図。

【図１７】従来の分離型空気調和機の設置施工の際に使
用される真空引きシステムの構成を模式的に示す図。

【符号の説明】

１ 室内機(室内ユニット) ２ 室外機(室外ユニット) ２Ｊ 接続部(冷媒排出側接続部，冷媒吸入側接続部) ３ 配管パイプ ４ ３方弁(太管側の３方弁) ５ ３方弁(細管側の３方弁) ６ ドライヤー(乾燥剤内蔵ドライヤー) ６ａ フィルター ６ｂ 乾燥剤 ７ 循環ポンプ ８ 外部接続回路 ９ ゲージマニフォールド １０ 真空ポンプ １１ ３方弁(太管側の３方弁) １２ ２方弁(細管側の２方弁) １３ サービスポート １４ 液溜め １４ａ 循環剤 １５ 送出側バルブ １５ａ 電磁弁 １５Ａ 接続口 １６ 戻り側バルブ １６ａ 電磁弁 １６Ａ 接続口 １７ 弁棒 １８ 真空引き用の封止バルブ １９ 真空引き用のサービスポート ２０ 接続口(配管パイプ側の接続口) ２１ 接続口(室外機側の接続口) ２２ 制御装置 ２３ ランプ(報知装置) ２４ ブザー(報知装置) Ｍ 水分計 Ｆ 流量計(通過抵抗測定装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 45/00 F25B 1/00 395 F25B 43/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分離型空気調和機の室内機に接続された
   配管パイプと分離型空気調和機の室外機の冷媒排出側接
   続部及び冷媒吸入側接続部との接続をそれぞれ行う各３
   方弁と、該各３方弁が室外機側を閉じた状態で、前記室
   内機及び配管パイプと共に閉サイクルを構成する外部接
   続回路と、を接続して成る水分除去システムであって、
   前記室内機及び配管パイプ内の水分を取り込む循環剤を
   前記閉サイクル内で循環させる循環ポンプと、前記循環
   剤から水分を除去するドライヤーと、を前記外部接続回
   路に有することを特徴とする分離型空気調和機の水分除
   去システム。
2. 【請求項２】 さらに、前記循環剤に含まれている残留
   水分量を測定する水分計を、前記外部接続回路に有する
   ことを特徴とする請求項１記載の水分除去システム。
3. 【請求項３】 配管パイプを介して室内機を室外機に接
   続する際に行う分離型空気調和機の水分除去方法であっ
   て、前記配管パイプを介した前記室内機との接続により冷凍
   サイクルを構成する前記室外機には、前記配管パイプと
   の接続を行う冷媒排出側接続部及び冷媒吸入側接続部に
   それぞれ３方弁が設けられており、各３方弁により室外
   機側を閉じた状態で各３方弁を接続すれば室内機及び配
   管パイプを含む閉サイクルが構成されるようになってお
   り、 前記各３方弁に配管パイプを介して室内機を接続した
   後、ドライヤーを備えた外部接続回路を各３方弁のサー
   ビスポートに接続して、前記各３方弁が室外機側を閉じ
   た状態で外部接続回路，配管パイプ及び室内機から成る
   閉サイクルを構成し、室内機及び配管パイプ内の水分を
   前記ドライヤーに吸収させることを特徴とする水分除去
   方法。
4. 【請求項４】 配管パイプを介して室内機を室外機に接
   続する際に行う分離型空気調和機の水分除去方法であっ
   て、前記配管パイプを介した前記室内機との接続により冷凍
   サイクルを構成する前記室外機には、前記配管パイプと
   の接続を行う冷媒排出側接続部及び冷媒吸入側接続部に
   それぞれ３方弁が設けられており、各３方弁により室外
   機側を閉じた状 態で各３方弁を接続すれば室内機及び配
   管パイプを含む閉サイクルが構成されるようになってお
   り、 前記各３方弁に配管パイプを介して室内機を接続した
   後、前記室内機及び配管パイプ内の水分を取り込む循環
   剤が封入され、かつ、循環ポンプ及びドライヤーを備え
   た外部接続回路を各３方弁のサービスポートに接続し
   て、前記各３方弁が室外機側を閉じた状態で外部接続回
   路，配管パイプ及び室内機から成る閉サイクルを構成
   し、該閉サイクル内で前記循環剤を前記循環ポンプによ
   って循環させながら循環剤に取り込まれた水分を前記ド
   ライヤーに吸収させた後、各３方弁を操作し、それぞれ
   サービスポート側を閉じることにより、前記室内機と前
   記室外機を接続してなる冷凍サイクルを構成することを
   特徴とする水分除去方法。
5. 【請求項５】 前記冷凍サイクルのための冷媒として、
   ＨＦＣ系冷媒又はＨＦＣ系冷媒を主体とする冷媒が封入
   されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載
   の水分除去方法。
6. 【請求項６】 前記冷凍サイクルのための潤滑油とし
   て、エーテル系潤滑油，エステル系潤滑油又はこれらの
   混合物から成る潤滑油が封入されていることを特徴とす
   る請求項３，請求項４又は請求項５記載の水分除去方
   法。
7. 【請求項７】 請求項４記載の水分除去方法において、
   前記冷凍サイクルを構成した後、前記ドライヤーに吸収
   させた水分をヒーターで蒸発させて、前記ドライヤーよ
   り前記閉サイクル外に排出することを特徴とする水分除
   去方法。
8. 【請求項８】 請求項４記載の水分除去方法において、
   前記循環剤に含まれている残留水分量を水分計で測定
   し、測定した残留水分量が規定値以下になれば、ポンプ
   ダウンを行うことによって前記室内機及び配管パイプ内
   の循環剤を前記外部接続回路内に回収することを特徴と
   する水分除去方法。
9. 【請求項９】 請求項４又は請求項８記載の水分除去方
   法において、前記循環剤に含まれている残留水分量が規
   定値以下になれば、報知装置を用いて水分除去の終了を
   知らせることを特徴とする水分除去方法。
10. 【請求項１０】 請求項４又は請求項８記載の水分除去
    方法において、前記循環剤に含まれている残留水分量が
    所定時間変化しなくなれば、前記循環ポンプによる循環
    を停止させるとともに、報知装置を用いてドライヤーの
    吸水飽和状態を知らせることを特徴とする水分除去方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項４又は請求項８記載の水分除去
    方法において、前記ドライヤーが前記循環に対し所定値
    以上の抵抗になれば、報知装置を用いて前記ドライヤー
    の機能劣化を知らせることを特徴とする水分除去方法。