JP3361771B2 - 冷凍サイクル装置の運転方法 - Google Patents

冷凍サイクル装置の運転方法

Info

Publication number
JP3361771B2
JP3361771B2 JP14030499A JP14030499A JP3361771B2 JP 3361771 B2 JP3361771 B2 JP 3361771B2 JP 14030499 A JP14030499 A JP 14030499A JP 14030499 A JP14030499 A JP 14030499A JP 3361771 B2 JP3361771 B2 JP 3361771B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
heat exchanger
compressor
foreign matter
side heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14030499A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000329432A (ja
Inventor
智彦 河西
光教 倉地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15265684&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3361771(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP14030499A priority Critical patent/JP3361771B2/ja
Priority to US09/572,300 priority patent/US6510698B2/en
Priority to ES03026366.9T priority patent/ES2626979T3/es
Priority to EP03026366.9A priority patent/EP1391667B1/en
Priority to EP00304208A priority patent/EP1054221A3/en
Publication of JP2000329432A publication Critical patent/JP2000329432A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3361771B2 publication Critical patent/JP3361771B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍サイクル装
置の冷媒の交換に関するものである。さらに詳しくは、
熱源機と室内機のみを新規に交換し、熱源機と室内機と
を接続する接続配管を交換しないで、冷媒を新規に交換
する冷凍サイクル装置の運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から一般に用いられているセパレ−
ト形の冷凍サイクル装置を図19に示す。図19におい
て、Aは熱源機であり、圧縮機1、四方弁2、熱源機側
熱交換器3、第1の操作弁4、第2の操作弁7、アキュ
ムレ−タ8を内蔵している。Bは室内機であり、流量調
整器5(あるいは流量制御弁5)、及び利用側熱交換器
6を備えている。熱源機Aと室内機Bは離れた場所に設
置され、第1の接続配管C、第2の接続配管Dにより接
続されて、冷凍サイクルを形成する。
【0003】第1の接続配管Cの一端は熱源機側熱交換
器3と第1の操作弁4を介して接続され、第1の接続配
管Cの他の一端は流量調整器5と接続されている。第2
の接続配管Dの一端は四方弁2と第2の操作弁7を介し
て接続され、第2の接続配管Dの他の一端は利用側熱交
換器6と接続されている。また、アキュムレ−タ8のU
字管状の流出配管の下部には返油穴8aが設けられてい
る。
【0004】この冷凍サイクル装置の冷媒の流れを図1
9に添って説明する。図中、実線矢印が冷房運転の流れ
を、破線矢印が暖房運転の流れを示す。まず、冷房運転
の流れを説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧のガ
ス冷媒は四方弁2を経て、熱源機側熱交換器3へと流入
し、ここで空気・水など熱源媒体と熱交換して凝縮液化
する。凝縮液化した冷媒は第1の操作弁4、第1の接続
配管Cを経て流量調整器5へ流入し、ここで低圧まで減
圧されて低圧二相状態となり、利用側熱交換器6で空気
などの利用側媒体と熱交換して蒸発・ガス化する。蒸発
・ガス化した冷媒は第2の接続配管D、第2の操作弁
7、四方弁2、アキュムレ−タ8を経て圧縮機1へ戻
る。
【0005】次に、暖房運転の流れを説明する。圧縮機
1で圧縮された高温高圧のガス冷媒は四方弁2、第2の
操作弁7、第2の接続配管Dを経て、利用側側熱交換器
6へと流入し、ここで空気など利用側媒体と熱交換器し
て凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は流量調整器5へ流
入し、ここで低圧まで減圧されて低圧二相状態となり、
第1の接続配管C、第1の操作弁4を経て、熱源機側熱
交換器3で空気・水などの熱源媒体と熱交換して蒸発・
ガス化する。蒸発・ガス化した冷媒は四方弁2、アキュ
ムレ−タ8を経て圧縮機1へ戻る。
【0006】従来、このような冷凍サイクル装置の冷媒
として、CFC(クロロフルオロカ−ボン)やHCFC
(ハイドロクロロフルオロカ−ボン)が用いられてきた
が、これらの分子に含まれる塩素が成層圏でオゾン層を
破壊するため、CFCは既に全廃され、HCFCも生産
規制が開始されている。
【0007】これらに替わって、分子に塩素を含まない
HFC(ハイドロフルオロカ−ボン)を使用する冷凍サ
イクル装置が実用化されている。CFCやHCFCを用
いた冷凍サイクル装置が老朽化した場合、これらの冷媒
は全廃・生産規制されているため、HFCを用いた冷凍
サイクル装置に入れ替える必要がある。熱源機Aと室内
機Bは、HFCで使用する冷凍機油・有機材料・熱交換
器がHCFCとは異なるため、HFC専用のものと交換
する必要があり、かつ元々CFC・HCFC用の熱源機
Aと室内機Bは老朽化しているため交換する必要がある
ものであり、交換も比較的容易である。
【0008】一方、熱源機Aと室内機Bを接続する第1
の接続配管Cと第2の接続配管Dは配管長が長い場合
や、パイプシャフトや天井裏など建物に埋設されている
場合には、新規配管に交換することは困難で、しかも老
朽化もしないため、CFCやHCFCを用いた冷凍サイ
クル装置で使用していた第1の接続配管Cと第2の接続
配管Dをそのまま使用できれば、配管工事が簡略化でき
る。
【0009】しかし、CFCやHCFCを用いた冷凍サ
イクル装置で使用していた第1の接続配管Cと第2の接
続配管Dには、CFCやHCFCを用いた冷凍サイクル
装置の冷凍機油である鉱油やCFC・HCFCや冷凍機
油の劣化物がスラッジとなったものが残留している。
【0010】図20は、鉱油混入時のHFC用冷凍機油
とHFC冷媒(R407C)との溶解性を示す臨界溶解
度曲線を示す図で、横軸は油量(wt%)、縦軸は温度
(℃)を示す。HFCを用いた冷凍サイクル装置の冷凍
機油(エステル油やエ−テル油などの合成油)に鉱油が
一定量以上混入すると図20に示すように、HFC冷媒
との相溶性が失われ、アキュムレ−タ8に液冷媒が溜ま
っている場合にHFC用冷凍機油が液冷媒の上に分離・
浮遊するため、アキュムレ−タ8の下部にある返油穴8
aから圧縮機へ冷凍機油が戻らず圧縮機の摺動部が焼き
付く。また、鉱油が混入するとHFC用冷凍機油が劣化
する。また、CFC・HCFCが混入するとこれらに含
まれる塩素成分によりHFC用冷凍機油が劣化する。ま
た、CFC・HCFC用冷凍機油の劣化物がスラッジと
なったものに含まれる塩素成分によりHFC用冷凍機油
が劣化する。
【0011】このため、従来はCFCやHCFCを用い
た冷凍サイクル装置で使用していた第1の接続配管Cと
第2の接続配管Dを、洗浄装置を用いて専用の洗浄液
(HCFC141bやHCFC225)で洗浄すること
が行われている(以下、これを洗浄方法1と称する)。
また、特開平7-83545号公報に開示された方法がある。
これは、図21に示すように、洗浄装置を用いずに、H
FC用熱源機A、HFC用室内機B、第1の接続配管
C、第2の接続配管Dを接続し(ステップ100)、H
FC、HFC用冷凍機油を充填した後に(ステップ10
1)運転することで洗浄し(ステップ102)、その後
で冷凍サイクル装置内の冷媒と冷凍機油を回収し新しい
冷媒と冷凍機油を充填してから(ステップ103)、再
度運転による洗浄を実施する、ということを所定回数繰
り返す(ステップ104、105)ことが、提案されて
いる(以下、これを洗浄方法2と称する)。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の洗浄方
法1では以下に示すような問題があった。第1に、使用
する洗浄液がHCFCであり、オゾン層破壊係数がゼロ
でないため、冷凍サイクル装置の冷媒をHCFCからH
FCへと代替することと矛盾する。特に、HCFC14
1bはオゾン破壊係数が0.11と大きく問題である。
【0013】第2に、使用する洗浄液は可燃性・毒性が
完全に安全なものではないことがあげられる。HCFC
141bは可燃性で、低毒性である。HCFC225は
不燃だが、低毒性である。第3に、沸点が高く(HCF
C141bは32℃、HCFC225は51.1〜5
6.1℃)、外気温度がこの沸点より低い場合、特に冬
期には、洗浄後に洗浄液が液状態で、第1の接続配管C
と第2の接続配管Dに残留する。これら洗浄液はHCF
Cであることから、塩素成分を含んでおり、HFC用冷
凍機油が劣化する。
【0014】第4に、洗浄液は環境上全量回収する必要
があり、かつ上記第3の問題点が発生しないように高温
の窒素ガスなどで再洗浄するなど、洗浄工事の手間がか
かる。
【0015】また、上記の従来の洗浄方法2では、以下
に示すような問題があった。第1に、HFC冷媒による
洗浄が、特開平7-83545号公報の実施例では3回必要で
あり、また各洗浄運転で使用したHFC冷媒は不純物を
含むため、回収後その場での再利用は不可能である。つ
まり、通常の充填冷媒量の3倍の冷媒が必要であり、コ
スト・環境上問題である。
【0016】第2に、冷凍機油も各洗浄運転後に入れ替
えるため、通常の充填冷凍機油量の3倍の冷凍機油が必
要であり、コスト・環境上問題である。また、HFC用
冷凍機油はエステル油またはエ−テル油であり、吸湿性
が高いため、交換用冷凍機油の水分管理も必要となる。
また、冷凍機油を、洗浄する人間が封入するため、過不
足が生じる危険性もあり、その後の運転において支障を
来す可能性がある(過充填時は油圧縮による圧縮部破
壊、モ−タ過熱をきたし、不足充填時は潤滑不良をきた
す)。
【0017】この発明は、上述のような従来の課題を解
決するためになされたもので、環境保護上問題のあると
される冷媒を用いた既設の冷凍サイクル装置を、環境保
護上問題のないとされる冷媒に置換する冷凍サイクル装
置の構成方法と冷媒の置換方法とを示し、さらにその冷
凍サイクル装置の洗浄のための運転方法を提供しようと
するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明に
よる冷凍サイクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側
熱交換器、利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上
記利用側熱交換器の一端とを接続する第1の接続配管、
上記利用側熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第
2の接続配管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に
置換する方法において、上記第2の接続配管と上記圧縮
機との間の冷媒回路に冷媒中の異物を捕捉する異物捕捉
手段を挿入し、冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源として
上記第1の接続配管、上記第2の接続配管の順に新冷媒
を流して洗浄運転をすることを特徴とするものである。
【0019】 また、本願の請求項2の発明による冷凍
サイクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換
器、利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用
側熱交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利
用側熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接
続配管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換す
る方法において、上記圧縮機と上記熱源機側熱交換器と
の間に冷媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、
冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源として上記第2の接続
配管、上記第1の接続配管の順に新冷媒を流して洗浄運
転をすることを特徴とするものである。
【0020】また、本願の請求項3の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に上記圧縮機を駆動源として上記第1の接続配管と上記
第2の接続配管のうち太径配管を上流に、細径配管を下
流にして新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴とす
るものである。
【0021】また、本願の請求項4の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に上記圧縮機を駆動源として最初に上記第1の接続配
管、上記第2の接続配管の順に置換後の新冷媒を流して
洗浄運転をし、次に上記第2の接続配管、上記第1の接
続配管の順に新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴
とするものである。
【0022】また、本願の請求項5の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に上記圧縮機を駆動源として上記第1の接続配管および
上記第2の接続配管に所定値以上の質量流速で置換後の
新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴とするもので
ある。
【0023】また、本願の請求項6の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備え、かつ、上記第1の接続配管と上記利用側熱交
換器と上記第2の接続配管とを接続した利用側冷媒回路
部分を並列に複数備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒
に置換する方法において、上記圧縮機の上流側に冷媒中
の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に、上記圧縮機を駆動源として、上記複数の利用側冷媒
回路部分を順次に選択して、置換後の新冷媒を流して洗
浄運転をすることを特徴とするものである。
【0024】また、本願の請求項7の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に上記圧縮機を駆動源として上記第1の接続配管および
上記第2の接続配管に所定温度以上に昇温した置換後の
新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴とするもので
ある。
【0025】また、本願の請求項8の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に、冷媒置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ当該冷
凍機油よりも粘性が低いか同じである添加剤を上記第1
および第2の接続配管の上流部分で注入し、置換後の新
冷媒とともに上記圧縮機を駆動源として上記第1および
第2の接続配管に流して洗浄運転をすることを特徴とす
るものである。
【0026】また、本願の請求項9の発明による冷凍サ
イクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換器、
利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱
交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側
熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配
管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方
法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒
中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後
に、冷媒置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ置換後
の新冷媒に溶解しやすい添加剤を上記第1および第2の
接続配管の上流部分に注入して、置換後の新冷媒ととも
に上記圧縮機を駆動源として上記第1および第2の接続
配管に流して洗浄運転をすることを特徴とするものであ
る。
【0027】 また、本願の請求項10の発明による冷
凍サイクル装置の運転方法は、圧縮機、熱源機側熱交換
器、利用側熱交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用
側熱交換器の一端とを接続する第1の接続配管、上記利
用側熱交換器の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接
続配管を備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換す
る方法において、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に
冷媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置
換後に、冷媒置換後の冷凍機油を添加剤として上記第1
および第2の接続配管の上流部分に注入して、置換後の
新冷媒とともに上記圧縮機を駆動源として上記第1およ
び第2の接続配管に流して洗浄運転をすることを特徴と
するものである。また、本願の請求項11の発明による
冷凍サイクル装置の運転方法は、前記異物捕捉手段が、
前記新冷媒中に残留する前記旧冷媒及びその冷凍機油を
捕捉することを特徴とするものである
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は
相当する部分には、同一符号を付してその説明を適宜省
略または簡略化する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
冷凍サイクル装置の一例として、冷媒置換を行う冷凍サ
イクル装置の冷媒回路を示す図である。図1において、
Aは熱源機であり、圧縮機1、四方弁2、熱源機側熱交
換器3、第1の操作弁4、第2の操作弁7、アキュムレ
−タ8、油分離器9(油分離手段)、及び異物捕捉手段
13を内蔵している。
【0029】油分離器9は、圧縮機1の吐出配管に設け
られ、圧縮機1から冷媒とともに吐出される冷凍機油を
分離する。異物捕捉手段13は、四方弁2とアキュムレ
−タ8の間に設けられている。9aは油分離器9の底部
より端を発し、異物捕捉手段13の出口より下流側に至
るバイパス路である。また、アキュムレ−タ8のU字管
状の流出配管の下部には返油穴8aが設けられている。
Bは室内機であり、流量調整器5(あるいは流量調整弁
5)、及び利用側熱交換器6を備えている。
【0030】Cは、第1の接続配管であり、その一端は
熱源機側熱交換器3と第1の操作弁4を介して接続さ
れ、他の一端は流量調整器5と接続されている。Dは、
第2の接続配管であり、その一端は第2の操作弁7を介
して四方弁2と接続され、他の一端は利用側熱交換器6
と接続されている。熱源機Aと室内機Bは離れた場所に
設置され、第1の接続配管C、第2の接続配管Dにより
接続されて、冷凍サイクルを形成する。なお、この冷凍
サイクル装置は冷媒としてHFC(以下、適宜、新冷媒
と称する)を使うものである。
【0031】 次に、CFCやHCFCなど(以下、適
宜、旧冷媒と称する)を使った冷凍サイクル装置が老朽
化した場合の、冷凍サイクル装置交換の手順を示す。既
存の冷凍サイクル装置からCFCまたはHCFCを回収
し、熱源機Aと室内機Bを図1に示すHFCを用いるも
のに交換する。第1の接続配管Cと第2の接続配管Dは
HCFCを使った冷凍サイクル装置のものを再利用す
る。そして、図1に示す冷媒回路を形成する。熱源機A
には予めHFCが充填されているので、第1の操作弁4
と第2の操作弁7は閉じたまま、室内機B、第1の接続
配管C、第2の接続配管Dを接続状態で真空引きをし、
その後第1の操作弁4と第2の操作弁7の開弁とHFC
の追加充填を実施する。その後、通常の空調運転兼洗浄
運転を実施する。
【0032】次に、通常の空調運転兼洗浄運転の内容を
図1に添って説明する。図中実線矢印が冷房運転の流れ
を、破線矢印が暖房運転の流れを示す。まず冷房運転に
ついて説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧のガス
冷媒はHFC用冷凍機油と共に圧縮機1を吐出され、油
分離器9へ流入する。
【0033】ここで、HFC用の冷凍機油は完全に分離
され、ガス冷媒のみが、四方弁2を経て、熱源機側熱交
換器3へと流入し、ここで空気・水など熱源媒体と熱交
換器して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は第1の操作
弁4を経て第1の接続配管Cに流入する。HFCの液冷
媒が第1の接続配管Cを流れるときに、第1の接続配管
Cに残留しているCFC・HCFC・鉱油・鉱油劣化物
(以下残留異物と称する)を少しずつ洗浄してHFCの
液冷媒と共に流れ、流量調整器5へ流入し、ここで低圧
まで減圧されて低圧二相状態となり、利用側熱交換器6
で空気などの利用側媒体と熱交換して蒸発・ガス化す
る。
【0034】蒸発・ガス化した冷媒は、第1の接続配管
Cの残留異物と共に第2の接続配管Dに流入する。第2
の接続配管に残留している残留異物は、ここを流れる冷
媒がガス状のため、配管内面に付着した残留異物の一部
はガス冷媒中にミスト状になって流れるが、大半の液状
の残留異物はガス冷媒の流速より遅い流速で、ガス・液
境界面に発生するせん断力によりガス冷媒に引きずられ
る形で、配管内面を環状に流れるため、洗浄時間は第1
の接続配管Cよりは遅いが、確実に洗浄される。
【0035】その後、ガス冷媒は、第1の接続配管Cの
残留異物と第2の接続配管Dの残留異物と共に、第2の
操作弁7、四方弁2を経て異物捕捉手段13へ流入す
る。残留異物は、沸点の違いにより相が異なり、固体異
物・液体異物・気体異物の3種類に分類される。異物捕
捉手段13では、固体異物と液体異物は完全にガス冷媒
と分離され捕捉される。気体異物はその一部が捕捉さ
れ、一部は捕捉されない。その後、ガス冷媒は、異物捕
捉手段13で捕捉されなかった気体異物と共にアキュム
レ−タ8を経て圧縮機1へ戻る。なお、冷房運転時の冷
媒回路、すなわち、圧縮機1から熱源機側熱交換器3と
流量調整器5と利用側熱交換器6とアキュムレータ8と
を順次に経て再び圧縮機1に戻る冷媒回路を、本明細書
では、第1の冷媒回路とする。
【0036】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油は、バイパス路9aを経て、異物捕
捉手段13の下流で本流と合流して、圧縮機1へ戻るの
で、第1の接続配管Cや第2の接続配管Dに残留してい
た鉱油と混ざることはなく、HFC用冷凍機油はHFC
に対して非相溶化することはなく、またHFC用冷凍機
油は鉱油により劣化することはない。
【0037】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物はHFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循環
して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉さ
れるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合される
が、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には進
まない。その劣化の一例を図2に示す。図2は、HFC
用冷凍機油に塩素が混入している場合(175℃)の劣
化の時間変化を示す図で、横軸は時間(hr)、縦軸は
全酸価(mgKOH/g)を示す。異物捕捉手段13を
1回通る間に捕捉されなかった気体異物は、HFC冷媒
の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、HF
C用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段13
で捕捉すればよい。
【0038】次に暖房運転の流れを説明する。圧縮機1
で圧縮された高温高圧のガス冷媒はHFC用冷凍機油と
共に圧縮機1を吐出され、油分離器9へ流入する。ここ
で、HFC用の冷凍機油は完全に分離され、ガス冷媒の
みが四方弁2、第2の操作弁7を経て第2の接続配管D
へ流入する。
【0039】第2の接続配管に残留している残留異物
は、ここを流れる冷媒がガス状のため、配管内面に付着
した残留異物の一部はガス冷媒中にミスト状になって流
れるが、大半の液状の残留異物はガス冷媒の流速より遅
い流速で、ガス・液境界面に発生するせん断力によりガ
ス冷媒に引きずられる形で、配管内面を環状に流れるた
め、洗浄時間は冷房運転時における第1の接続配管Cよ
りは遅いが、確実に洗浄される。
【0040】その後、ガス冷媒は、第2の接続配管Dの
残留異物と共に、利用側側熱交換器6へと流入し、ここ
で空気など利用側媒体と熱交換して凝縮液化する。凝縮
液化した冷媒は流量調整器5へ流入し、ここで低圧まで
減圧されて低圧二相状態となり、第1の接続配管Cに流
入する。気液二相状態のため、流速も速く、かつ液冷媒
と共に、残留異物は洗浄され、冷房運転時の第1の接続
配管Cより速い速度で洗浄される。
【0041】第2の接続配管Dと第1の接続配管Cから
洗浄された残留異物と共に、気液二相状態の冷媒は、第
1の操作弁4を経て、熱源機側熱交換器3で空気・水な
どの熱源媒体と熱交換して蒸発・ガス化する。蒸発・ガ
ス化した冷媒は四方弁2を経て異物捕捉手段13に流入
する。
【0042】残留異物は、沸点の違いにより相が異な
り、固体異物・液体異物・気体異物の3種類に分類され
る。異物捕捉手段13では、固体異物と液体異物は完全
にガス冷媒と分離され捕捉される。気体異物はその一部
が捕捉され、一部は捕捉されない。その後、ガス冷媒
は、異物捕捉手段13で捕捉されなかった気体異物と共
にアキュムレ−タ8を経て圧縮機1へ戻る。なお、暖房
運転時の冷媒回路、すなわち、圧縮機1から利用側熱交
換器6と流量調整器5と熱源機側熱交換器3とアキュム
レータ8とを順次に経て再び圧縮機1に戻る冷媒回路
を、本明細書では、第2の冷媒回路とする。
【0043】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油はバイパス路9aを経て、異物捕捉
手段13の下流で本流と合流して、圧縮機1へ戻るの
で、第1の接続配管Cや第2の接続配管Dに残留してい
た鉱油と混ざることはなく、HFC用冷凍機油はHFC
に対して非相溶化することはなく、またHFC用冷凍機
油は鉱油により劣化することはない。
【0044】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物は、HFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循
環して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉
されるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合され
るが、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には
進まない。その一例を図2に示す。異物捕捉手段13を
1回通る間に捕捉されなかった、気体異物はHFC冷媒
の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、HF
C用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段13
で捕捉すればよい。
【0045】次に、異物捕捉手段13の一例について説
明する。図3は異物捕捉手段13の一例の断面構造を図
示したものである。51は円筒状の容器、52は容器5
1の上部に設けられた流出配管、53は容器51の上部
内面に、円錐の扇状の側面形状に形成・設置されたフィ
ルタ、54は容器51に予め充填されている鉱油、55
は容器51の下部側面に設けられた流入配管、55aは
流入配管55の容器51の内部にある部分の配管側面に
多数設けられた流出穴である。
【0046】フィルタ53は、例えば細線を編みこんだ
メッシュ状のもであったり、焼結金属で形成され、各隙
間は数ミクロンから数十ミクロンで、これ以上の固体異
物が通過することはできない。また、容器51の上部空
間に微量存在する可能性のあるミスト状の液体異物も、
フィルタ53を通過しようとすると、ここで捕捉され重
力により容器側面方向に流れて容器51の下部に落下す
る。56は塩素イオンを捕捉するイオン交換樹脂であ
る。図1においては、流出配管52はイオン交換樹脂5
6を経てアキュムレ−タ8に、流入配管55は四方弁2
に接続されている。
【0047】流入配管55より流入したガス冷媒は、流
出穴55aを経て、鉱油54の中を泡状になって通過
し、フィルタ53、イオン交換樹脂56を経て、流出配
管52より流出する。流入配管55よりガス冷媒と共に
流入した固体異物は、流出穴55aより鉱油54の中へ
流出後に、鉱油54が抵抗になって速度が低下し、重力
により、容器51の底部に沈殿する。また、鉱油54が
なくても、容器51の断面積は流入配管55の断面積よ
りも大きく、容器51の内部に入ると、冷媒(気体)の
流速は低下するので、個体異物は重力の作用により冷媒
(気体)と分離され、容器51の下部に沈殿する。ま
た、鉱油54の中でのガス流速が大きく、鉱油54の上
部まで、固体異物が万一吹き上げられても、フィルタ5
3により捕捉される。
【0048】流入配管55よりガス冷媒と共に流入した
液体異物は、流出穴55aより鉱油54の中へ流出後
に、鉱油54が抵抗になって速度が低下し、気液分離さ
れて、鉱油54と共に滞留する。また、鉱油54がなく
ても、容器51の断面積は流入配管55の断面積よりも
大きく、容器51の内部に入ると、冷媒(気体)の流速
は低下するので、液体異物は重力の作用により冷媒(気
体)と分離され、容器51の下部に滞留する。鉱油54
の中でのガス流速が大きく、鉱油54の液面が乱れて、
鉱油がミスト状になり、ガス冷媒の流れにのったとして
も、フィルタ53により捕捉され、前述のようにここで
捕捉され重力により容器51の側面方向に流れて容器5
1の下部に落下する。
【0049】流入配管55よりガス冷媒と共に流入した
気体異物は、流出穴55aを経て、鉱油54の中を泡状
になって通過し、フィルタ53、イオン交換樹脂56を
経て、流出配管52より流出する。気体異物中の主成分
はCFCまたはHCFCだが、これらは鉱油54に溶解
する。溶解の一例を図4に示す。図4(a)は鉱油とC
FCとの溶解度曲線、図4(b)は鉱油とHCFCとの
溶解度曲線を示す図である。図において、横軸は温度
(℃)、縦軸はCFC又はHCFCの圧力(kg/cm
2)であり、CFC又はHCFCの濃度(wt%)をパ
ラメータとして溶解度曲線を示している。
【0050】流入配管55よりガス冷媒と共に流入した
気体異物は、流出穴55aを経て、鉱油54の中を泡状
になることで、鉱油54との接触が増え、CFCやHC
FCはより確実に鉱油54に溶解する。しかし、HFC
は鉱油には溶解しないので、全てが流出配管52から流
出される。このようにして、容器51の内部で固体異物
と液体異物は完全に分離され捕捉される。また、気体異
物の主成分であるCFCやHCFCも何回か、この部分
を通過する間に、大部分が溶解し捕捉される。
【0051】また、残留異物中のCFCやHCFC以外
の塩素成分は、冷媒回路中では微量の存在する水に溶け
て塩素イオンとして存在するので、何回かイオン交換樹
脂56を通過することにより捕捉される。
【0052】次に、油分離器9について説明する。高性
能油分離器の例としては、実公平5-19721号公報に示さ
れたものがある。図5にその内部構造を断面図で示す。
71は上シェル71a及び下シェル71bにより構成さ
れる円形胴体部を有する密閉容器、72は先端に網状体
73を有する入口管であり、入口管72は上シェル71
aの略中央部を貫通して容器71内に突出するように取
り付けられ、冷媒を流入させる。78は網状体73の上
部に設けられた、多数の小孔を有するパンチングメタル
などにより構成される円形の均速板、79は均速板78
の上部に形成される上部空間であり、冷媒流出空間とな
るものである。74は冷媒流出空間79に端部を持つ冷
媒の出口管、77は排油管である。
【0053】このような、高性能油分離器を直列に複数
個接続することで、分離効率100%の油分離器を得る
ことができる。図6に、図5の構造の油分離器における
ガス冷媒の流速と分離効率の実験結果を示す。図におい
て、横軸は容器内平均流速(m/s)、縦軸は分離効率
(%)を示す。直列油分離器の最初の油分離器の内径を
最大の流速が0.13m/s以下となるようにすること
で、一般に圧縮機1から吐出される冷凍機油は冷媒流量
比で1.5wt%以下のため、最初の油分離器の2次側
では、冷凍機油は冷媒流量比で0.05wt%以下にな
っている。
【0054】この比率では、ガス冷媒と冷凍機油の気液
二相流の流動様式は噴霧流となっているので、2番目の
油分離器も同径以上とし、かつ流入配管のメッシュを焼
結金属など目を非常に細かくすることで、完全に冷凍機
油を分離することができる。このように、既存の油分離
器の寸法を調整したり、複数個を組み合せることで、分
離効率100%の油分離器を実現することは可能であ
り、図1に示す油分離器9はこのようなものである。図
1においては、直列に接続された複数個の油分離器の最
初の入口管72が圧縮器1の下流に接続され、最後の出
口管74が異物捕捉手段13の下流でアキュームレータ
8の上流に接続される。
【0055】以上のように、油分離器9と異物捕捉手段
13を熱源機Aに内蔵することで、熱源機Aと室内機B
のみを新規に交換し、第1の接続配管Cと第2の接続配
管Dを交換しないで、老朽化したCFCまたはHCFC
を用いた冷凍サイクル装置を新しいHFCを用いた冷凍
サイクル装置に入れ替えることができる。このような方
法によれば、既設配管再利用方法として、前記の従来の
洗浄方法1とは違って、洗浄装置を用いて専用の洗浄液
(HCFC141bやHCFC225)で洗浄するとい
うことをしないので、オゾン層破壊の可能性は全く無
く、また可燃性・毒性も皆無で、洗浄液残留の懸念も無
く、洗浄液を回収する必要も無い。
【0056】また、前記の従来の洗浄方法2と違って、
洗浄運転を3回繰り返してHFC冷媒やHFC冷凍機油
を3回入れ替える必要がないため、必要なHFCや冷凍
機油は1台分で済むためコスト・環境上有利である。ま
た、交換用冷凍機油の管理も不要で、かつ冷凍機油過不
足の危険性も全く発生しない。また、HFC用冷凍機油
の非相溶化や冷凍機油の劣化の恐れも無い。
【0057】この実施の形態では、室内機Bが1台接続
された例について説明したが、室内機Bが並列または直
列に複数台接続された冷凍サイクル装置でも同様の効果
を奏することは言うまでもない。また、熱源機側熱交換
器3と直列または並列に氷蓄熱槽や水蓄熱槽(湯を含
む)が設置されていても同様の効果を奏することは明ら
かである。また、熱源機Aが複数台並列に接続された冷
凍サイクル装置においても同様の効果を奏することは明
らかである。また、冷凍サイクル装置に限らず、蒸気圧
縮式の冷凍サイクル応用品で、熱源機側熱交換器が内蔵
されたユニットと利用側熱交換器が内蔵されたユニット
が離れて設置されるものであれば、同様の効果を奏する
ことは明らかである。
【0058】以上説明した実施の形態1の構成の一側面
を要約すると次のとおりである。この冷凍サイクル装置
は、圧縮機から熱源機側熱交換器と流量調整器と利用側
熱交換器とアキュムレータとを順次に経て上記圧縮機に
冷媒を循環させる第1の冷媒回路を備えている。また、
上記圧縮機から上記利用側熱交換器と上記流量調整器と
上記熱源機側熱交換器と上記アキュムレータとを順次に
経て上記圧縮機に冷媒を循環させる第2の冷媒回路を備
えている。また、上記第1の冷媒回路の上記利用側熱交
換器と上記アキュムレータとの間で、かつ、上記第2の
冷媒回路の上記熱源機側熱交換器と上記アキュムレータ
との間に、冷媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を備え
ている。さらに、上記第1の冷媒回路の上記圧縮機と上
記熱源機側熱交換器との間で、かつ、上記第2の冷媒回
路の上記圧縮機と上記利用側熱交換器との間に、冷媒の
油成分を分離する油分離手段を備えている。
【0059】次に、この実施の形態1による冷凍サイク
ル装置について、冷媒置換後の洗浄運転の制御方法につ
いて説明する。 (1)第1の制御方法 実施の形態1の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第1の
制御方法としては、CFCやHCFC等(旧冷媒)を使
った冷媒回路(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室
内機Bを、HFC(新冷媒)を用いたものと置換し、さ
らにHFCの追加充填をした後、洗浄運転のステップA
として、冷房運転を実施する。このステップAでは、図
1の実線矢印に示すように、圧縮機1を駆動源として、
冷媒を圧縮機1から熱源機側熱交換器3を経て第1の接
続配管Cに通し、流量調整器4と利用側熱交換器6を経
て第2の接続配管Dへ通し、さらに異物捕捉手段13と
アキュムレ−タ8を経て圧縮機1へと流して洗浄する。
【0060】冷媒交換前のCFCやHCFCを使った冷
凍サイクル装置では、第1の接続配管Cは冷房運転でも
暖房運転でも液冷媒単相状態もしくは気液二相状態であ
り、ここには鉱油はあまりたくさん分布していない。一
方、第2の接続配管Dは、冷房運転でも暖房運転でもガ
ス単相状態であり、鉱油は液膜状に管壁内部をガス冷媒
に引きずられるように流れるため、ここには鉱油が多く
分布する。したがって、前述のように洗浄運転の最初に
第1の接続配管Cを上流に、第2の接続配管Dを下流に
なるようにすることで、第2の接続配管Dに多く分布し
ている鉱油を第1の接続配管Cに混入させることなく、
異物捕捉手段13に回収することができる。これによ
り、洗浄時間が短くできる上に、第1、第2の接続配管
C、Dに残留する鉱油の量を低減することができる。
【0061】(2)第2の制御方法 実施の形態1の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第2の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷媒回路
(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内機BをHF
Cを用いたもの置換し、さらにHFCの追加充填をした
後、洗浄運転のステップBとして、暖房運転を実施す
る。このステップBでは、図1の破線矢印に示すよう
に、圧縮機1を駆動源として、冷媒を圧縮機1から第2
の接続配管Dへ通し、利用側熱交換器6と流量調整器4
を経て第1の接続配管Cに通し、熱源機側熱交換器3と
異物捕捉手段13とアキュムレ−タ8を経て圧縮機1へ
と流して洗浄する。
【0062】このステップBでは、第2の接続配管D、
第1の接続配管Cの順に冷媒を流して洗浄することにな
る。一般に、実施の形態1の図1示す冷凍サイクル装置
では、第1の接続配管Cの方が第2の接続配管Dよりも
配管内径が小さい。これは、冷房運転において第2の接
続配管Dでの摩擦損失の大小は蒸発温度に関係し冷房能
力への影響が大きいため可能な限り太くするのに対し
て、第1の接続配管Cでの摩擦損失は蒸発温度や凝縮温
度へ直接与える影響はなく、むしろここを流れる冷媒が
液単相もしくは気液二相であることから冷媒充填量を増
加させない観点から可能な限り細くするためである。つ
まり、このステップBは、第1、第2の接続配管C、D
のうち太径配管が上流で細径配管が下流になるようにし
て冷媒を流して洗浄することと換言することができる。
【0063】HFC冷媒の一種であるR407Cを液または
気液二相状態で配管内の鉱油を洗浄した場合の配管内残
留量を図11に示す。図11において、横軸は冷媒の質
量速度(kg/s・cm2)、縦軸は配管内鉱油残留量(mg/
m)を示す。この図11からもわかるように冷媒の質量
速度が大きくなるほど、洗浄効果は高い。したがって、
暖房運転をすると、配管内径の細い第1の接続配管Cで
は冷媒の質量速度が大きく、非常に高い洗浄効果が得ら
れる。一方、第2の接続配管Dは配管内径が太いため、
冷媒の質量速度が小さいので、この点では洗浄効果が小
さい。しかしながら、この流れ方向では第2の接続配管
Dの方が第1の接続配管Cよりも上流にあり、冷媒の温
度が高いため、鉱油への冷媒の溶解度が高くなり、鉱油
の粘性が小さくなることで、洗浄効果が高くなる。
【0064】(3)第3の制御方法 実施の形態1の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第3の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷媒回路
(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内機BをHF
Cを用いたものに置換し、さらにHFCの追加充填をし
た後、先ず上述のステップAの冷房運転、次に上述のス
テップBの暖房運転の順で洗浄運転を実施する。このよ
うに、ステップA、ステップBの順に実施することで、
第2の接続配管Dに多く分布している鉱油を第1の接続
配管Cに混入させることなく、異物捕捉手段13に回収
し、その後に質量流速、溶解度の面で洗浄効果の高い洗
浄を行うことになり、より高い洗浄効果が得られ、洗浄
時間も短くすることができる。
【0065】(4)第4の制御方法 実施の形態1の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第4の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷凍サイ
クル装置の熱源機Aおよび室内機BをHFCを用いたも
のに置換し、さらにHFCの追加充填をした後、洗浄運
転のための圧縮機1の運転容量を、洗浄対象である第
1、第2の接続配管C、Dの配管径に応じて制御し、洗
浄運転中の第1、第2の接続配管C、Dを流れる冷媒の
質量速度を所定値以上に、あるいは所定範囲に制御す
る。これにより、高い洗浄効果を確保することができ
る。ここで、一例として好適な所定値以上の質量速度と
しては、150kg/s・cm2以上とする。これは、ステップA
の場合でも、ステップBの場合でも同様である。既に説
明したように、図11に冷媒の質量速度と配管内鉱油残
留量との関係の一例を示した。配管内の冷媒の質量速度
が大きくなるほど、洗浄効果は高いことが示されてい
る。
【0066】実施の形態2.図7は、この発明の実施の
形態2による冷凍サイクル装置の一例として、冷媒置換
を行う冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図である。図
7において、符号B〜D、1〜9及び8a、9aは、実
施の形態1と同様のものであるから、詳細な説明を省略
する。
【0067】次に、12aは高温高圧のガス冷媒を冷却
・液化する冷却手段(冷却装置)、12bは低圧二相冷
媒をガス化する加熱手段(加熱装置)、13は上記加熱
手段12bの出口部に直列に設けられた異物捕捉手段
(異物捕捉装置)である。14aは上記異物捕捉手段1
3の出口部に設けられた第1の電磁弁、14bは上記加
熱手段12bの入口部に設けられた第2の電磁弁であ
る。
【0068】10は第1の切換弁であり、熱源機側熱交
換器3の冷房運転時の出口端、四方弁2の暖房運転時の
出口端、上記冷却手段12aの入口端、上記電磁弁14a
の出口端の4箇所のうち、運転モ−ドに応じて、以下の
ような接続切換を行うものである。すなわち、冷房洗浄
運転時には熱源機側熱交換器3の冷房運転時の出口端と
冷却手段12aの入口端とを接続し、かつ電磁弁14aの
出口端と四方弁2の冷房運転時の入口端(暖房運転時の
出口端)を接続する。また、暖房洗浄運転時には、四方
弁2の暖房運転時の出口端と冷却手段12aの入口端と
を接続し、かつ電磁弁14aの出口端と熱源機側熱交換
器3の暖房運転時の入口端(冷房運転時の出口端)とを
接続する。
【0069】11は第2の切換弁であり、冷房洗浄運転
時及び冷房通常運転時には、冷却手段12aの出口端を
第1の操作弁4に接続し、暖房洗浄運転時及び暖房通常
運転時には、冷却手段12aの出口端を第2の操作弁7
に接続し、かつ、冷房洗浄運転時には電磁弁14bの入
口端を第2の操作弁7に接続し、暖房洗浄運転時には電
磁弁14bの入口端を第1の操作弁4に接続するもので
ある。14cは第3の電磁弁であり、第1の切換弁10
の熱源機側熱交換器3への接続端と、第2の切換弁11
の第1の操作弁4への接続端との間を接続する配管途中
に設けられた電磁弁である。14dは第4の電磁弁であ
り、第1の切換弁10の四方弁2への接続端と、第2の
切換弁11の第2の操作弁7への接続端との間を接続す
る配管途中に設けられた電磁弁である。
【0070】上記第1の切換弁10は、熱源機側熱交換
器3の冷房運転時の出口端から冷却手段12aの入口端
への冷媒の流通は許容するがその逆は許容しないように
設けられた逆止弁10a、四方弁2の暖房運転時の出口
端から冷却手段12aの入口端への冷媒の流通は許容す
るがその逆は許容しないように設けられた逆止弁10
b、第1の電磁弁14aの出口端から熱源機側熱交換器
3の冷房運転時の出口端への冷媒の流通は許容するがそ
の逆は許容しないように設けられた逆止弁10c、第1
の電磁弁14aの出口端から四方弁2の暖房運転時の出
口端への冷媒の流通は許容するがその逆は許容しないよ
うに設けられた逆止弁10dより構成されているため、
電気信号によらず各接続端の圧力により自己切換可能な
切換弁である。
【0071】上記冷却手段12aの冷却源は、空気・水
のいずれでもよく、上記加熱手段12bの加熱源も空気
・水のいずれでも、あるいはヒ−タ−でもよい。また、
冷却手段12aと加熱手段12bは、第1の切換弁10
と第2の切換弁11に挟まれた、高温高圧側の配管と低
温低圧側の配管を熱的に接触させて、たとえば、二重管
の外側配管として高温高圧側の配管、内側配管として低
温低圧側の配管で構成することでもよい。すなわち、加
熱手段12bと冷却手段12aとの間で熱移動させても
よい。
【0072】以上のような構成により、熱源機Aは、油
分離器9、分離油のバイパス路9a、冷却手段12a、
加熱手段12b、異物捕捉手段13、第1の切換弁1
0、第2の切換弁11、第1の電磁弁14a、第2の電
磁弁14b、第3の電磁弁14c、第4の電磁弁14d
を内蔵している。なお、加熱手段12bおよび異物捕捉
手段13を含む冷媒回路部分を、本明細書では、第1の
バイパス路とする。また、冷却手段12aを含む冷媒回
路部分を、本明細書では、第2のバイパス路とする。な
おまた、この冷凍サイクル装置は冷媒としてHFC(新
冷媒)を使うものである。
【0073】次に、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷凍サイクル装置が老朽化した場合の、冷凍サイクル
装置交換の手順を示す。既存の冷凍サイクル装置からC
FCまたはHCFCを回収し、熱源機Aと室内機Bを図
7に示すHFCを用いるものに交換する。第1の接続配
管Cと第2の接続配管Dは、HCFCを使った冷凍サイ
クル装置のものを再利用する。そして、図7に示す冷媒
回路を形成する。熱源機Aには予めHFCが充填されて
いるので、第1の操作弁4と第2の操作弁7は閉じたま
ま、室内機B、第1の接続配管C、第2の接続配管Dを
接続状態で真空引きをし、その後第1の操作弁4と第2
の操作弁7の開弁とHFCの追加充填を実施する。その
後、まず洗浄運転を実施し、その後通常の空調運転を実
施する。
【0074】次に、洗浄運転の内容を図7に添って説明
する。図中、実線矢印が冷房洗浄運転の流れを、破線矢
印が暖房洗浄運転の流れを示す。まず冷房洗浄運転につ
いて説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧のガス冷
媒は、HFC用冷凍機油と共に圧縮機1を吐出され、油
分離器9へ流入する。ここで、HFC用の冷凍機油は完
全に分離され、ガス冷媒のみが、四方弁2を経て、熱源
機側熱交換器3へと流入し、ここで空気・水など熱源媒
体と熱交換器してある程度凝縮液化する。
【0075】ある程度凝縮液化した冷媒は第1の切換弁
10を経て冷却手段12aに流入し、ここで完全に凝縮
液化して、第2の切換弁11、第1の操作弁4を経て第
1の接続配管Cに流入する。HFCの液冷媒が第1の接
続配管Cを流れるときに、第1の接続配管Cに残留して
いるCFC・HCFC・鉱油・鉱油劣化物(以下残留異
物と称する)を少しずつ洗浄してHFCの液冷媒と共に
流れ、流量調整器5へ流入し、ここで低圧まで減圧され
て低圧二相状態となり、利用側熱交換器6で空気などの
利用側媒体と熱交換してある程度蒸発・ガス化する。
【0076】ある程度蒸発・ガス化した気液二相状態の
冷媒は第1の接続配管Cの残留異物と共に第2の接続配
管Dに流入する。第2の接続配管Dに残留している残留
異物は、ここを流れる冷媒が気液二相状態のため、流速
も速く、かつ液冷媒と共に、残留異物は洗浄され、第1
の接続配管Cより速い速度で洗浄される。
【0077】その後、ある程度蒸発・ガス化した気液二
相状態の冷媒は、第1の接続配管Cの残留異物と第2の
接続配管Dの残留異物と共に、第2の操作弁7、第2の
切換弁11、第2の電磁弁14bを経て、加熱手段12
bへ流入し、ここで完全に蒸発・ガス化され、異物捕捉
手段13へ流入する。残留異物は、沸点の違いにより相
が異なり、固体異物・液体異物・気体異物の3種類に分
類される。異物捕捉手段13では、固体異物と液体異物
は完全にガス冷媒と分離され捕捉される。
【0078】気体異物はその一部が捕捉され、一部は捕
捉されない。その後ガス冷媒は、異物捕捉手段13で捕
捉されなかった気体異物と共に第1の電磁弁14a、第
1の切換弁10、四方弁2、アキュムレ−タ8を経て圧
縮機1へ戻る。油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離さ
れたHFC用冷凍機油はバイパス路9aを経て、異物捕
捉手段13の下流で本流と合流して、圧縮機1へ戻るの
で、第1の接続配管Cや第2の接続配管Dに残留してい
た鉱油と混ざることはなく、HFC用冷凍機油はHFC
に対して非相溶化することはなく、またHFC用冷凍機
油は鉱油により劣化することはない。
【0079】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物はHFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循環
して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉さ
れるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合される
が、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には進
まない。その劣化の一例を図2に示す。異物捕捉手段1
3を1回通る間に捕捉されなかった気体異物は、HFC
冷媒の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、
HFC用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段
13で捕捉すればよい。
【0080】次に暖房洗浄運転の流れを説明する。圧縮
機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒はHFC用冷凍機
油と共に圧縮機1を吐出され、油分離器9へ流入する。
ここで、HFC用の冷凍機油は完全に分離され、ガス冷
媒のみが四方弁2、第1の切換弁10を経て冷却手段1
2aへ流入する。
【0081】ここで、ガス冷媒は冷却され、ある程度凝
縮・液化する。ある程度凝縮・液化された気液二相状態
の冷媒は第2の切換弁11、第2の操作弁7を経て第2
の接続配管Dへ流入する。第2の接続配管に残留してい
る残留異物は、ここを流れる冷媒が気液二相状態のた
め、流速も速く、かつ液冷媒と共に、残留異物は洗浄さ
れ、冷房洗浄運転時の第1の接続配管Cより速い速度で
洗浄される。
【0082】その後、ある程度凝縮・液化した冷媒は、
第2の接続配管Dの残留異物と共に、利用側側熱交換器
6へと流入し、ここで空気など利用側媒体と熱交換器し
て完全に凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は流量調整器
5へ流入し、ここで低圧まで減圧されて低圧二相状態と
なり、第1の接続配管Cに流入する。ここでは気液二相
状態のため、流速も速く、かつ液冷媒と共に、残留異物
は洗浄され、冷房洗浄運転時の第1の接続配管Cより速
い速度で洗浄される。第2の接続配管Dと第1の接続配
管Cから洗浄された残留異物と共に、気液二相状態の冷
媒は、第1の操作弁4、第2の切換弁11、第2の電磁
弁14bを経て、加熱手段12bで加熱され、蒸発・ガ
ス化され、異物捕捉手段13へ流入する。
【0083】 残留異物は、沸点の違いにより相が異な
り、固体異物・液体異物・気体異物の3種類に分類され
る。異物捕捉手段13では、固体異物と液体異物は完全
にガス冷媒と分離され捕捉される。気体異物はその一部
が捕捉され、一部は捕捉されない。その後ガス冷媒は、
異物捕捉手段13で捕捉されなかった気体異物と共に、
第1の切換弁10を経て、熱源機側熱交換器3へ流入
し、ここでは送風機などを停止して熱交換させずに通過
させ、四方弁2を通り、アキュムレ−タ8を経て圧縮機
1へ戻る。
【0084】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油はバイパス路9aを経て、異物捕捉
手段13の下流で本流と合流して、圧縮機1へ戻るの
で、第1の接続配管Cや第2の接続配管Dに残留したい
た鉱油と混ざることはなく、HFC用冷凍機油はHFC
に対して非相溶化することはなく、またHFC用冷凍機
油は鉱油により劣化することはない。
【0085】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物はHFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循環
して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉さ
れるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合される
が、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には進
まない。その劣化の一例を図2に示す。異物捕捉手段1
3を1回通る間に捕捉されなかった気体異物は、HFC
冷媒の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、
HFC用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段
13で捕捉すればよい。異物捕捉手段13、油分離器9
は、実施の形態1に示すものと全く同一のため、ここで
は説明を省略する。
【0086】次に、通常空調運転について、図8に添っ
て説明する。図中、実線矢印が冷房通常運転の流れを、
破線矢印が暖房通常運転の流れを示す。まず冷房通常運
転について説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧の
ガス冷媒は、HFC用冷凍機油と共に圧縮機1を吐出さ
れ、油分離器9へ流入する。ここで、HFC用の冷凍機
油は完全に分離され、ガス冷媒のみが、四方弁2を経
て、熱源機側熱交換器3へと流入し、ここで空気・水な
ど熱源媒体と熱交換して凝縮液化する。
【0087】凝縮液化した冷媒は、その大部分が第3の
電磁弁14cを経由し、一方、一部が第1の切換弁1
0、冷却手段12a、第2の切換弁11を経由して、こ
れらが合流後、第1の操作弁4に流入し、第1の接続配
管Cを経て、流量調整器5へ流入し、ここで低圧まで減
圧されて低圧二相状態となり、利用側熱交換器6で空気
などの利用側媒体と熱交換して蒸発・ガス化する。蒸発
・ガス化した冷媒は第2の接続配管D、第2の操作弁
7、第4の電磁弁14d、四方弁2、アキュムレ−タ8
を経て圧縮機1へ戻る。
【0088】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油は、バイパス路9aを経て、四方弁
2の下流で本流と合流して、圧縮機1へ戻る。第1の電
磁弁14a、第2の電磁弁14bは閉じられているの
で、異物捕捉手段13は閉鎖空間として隔離されてお
り、洗浄運転中に捕捉した異物が、再び運転回路中に戻
ることがない。また、実施の形態1と比べると、異物捕
捉手段13を経由しないため、圧縮機1の吸入圧力損失
が小さく、能力の低下が小さい。
【0089】次に暖房通常運転の流れを説明する。圧縮
機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、HFC用冷凍
機油と共に圧縮機1を吐出され、油分離器9へ流入す
る。ここで、HFC用の冷凍機油は完全に分離され、ガ
ス冷媒のみが四方弁2を経て、大部分が第4の電磁弁1
4dを経由して、一方、一部が第1の切換弁10、冷却
手段12a、第2の切換弁11を経由して、これらが合
流後、第2の操作弁7に流入し、第2の接続配管Dを経
て、利用側側熱交換器6へと流入し、ここで空気など利
用側媒体と熱交換して完全に凝縮液化する。
【0090】凝縮液化した冷媒は流量調整器5へ流入
し、ここで低圧まで減圧されて低圧二相状態となり、第
1の接続配管C、第1の操作弁4、第3の電磁弁14c
を経て、熱源機側熱交換器3へ流入し、ここで空気・水
などの熱源媒体と熱交換して蒸発・ガス化する。蒸発・
ガス化した冷媒は四方弁2、アキュムレ−タ8を経て圧
縮機1へ戻る。
【0091】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油は、バイパス路9aを経て、圧縮機
1へ戻る。第1の電磁弁14a、第2の電磁弁14bは
閉じられているので、異物捕捉手段13は閉鎖空間とし
て隔離されているので、洗浄運転中に捕捉した異物が、
再び運転回路中に戻ることがない。また、実施の形態1
と比べると、異物捕捉手段13を経由しないため、圧縮
機1の吸入圧力損失が小さく、能力の低下が小さい。
【0092】以上のように、油分離器9と異物捕捉手段
13を熱源機Aに内蔵することで、熱源機Aと室内機B
のみを新規に交換し、第1の接続配管Cと第2の接続配
管Dを交換しないで、老朽化したCFCまたはHCFC
を用いた冷凍サイクル装置を新しいHFCを用いた冷凍
サイクル装置に入れ替えることができる。このような方
法によれば、既設配管再利用方法として、前記の従来の
洗浄方法1とは違って、洗浄装置を用いて専用の洗浄液
(HCFC141bやHCFC225)で洗浄するとい
うことをしないので、オゾン層破壊の可能性は全く無
く、また可燃性・毒性も皆無で、洗浄液残留の懸念も無
く、洗浄液を回収する必要も無い。
【0093】また、前記の従来の洗浄方法2と違って、
洗浄運転を3回繰り返してHFC冷媒やHFC冷凍機油
を3回入れ替える必要がないため、必要なHFCや冷凍
機油は1台分で済むためコスト・環境上有利である。ま
た、交換用冷凍機油の管理も不要で、かつ冷凍機油過不
足の危険性も全く発生しない。また、HFC用冷凍機油
の非相溶化や冷凍機油の劣化の恐れも無い。
【0094】また、第1の電磁弁14a、第2の電磁弁
14b、第3の電磁弁14c、第4の電磁弁14dを設
けたことで、洗浄運転時には異物捕捉手段13を通過し
て上記に示す洗浄効果を得つつ、洗浄運転後の通常運転
時には、第1の電磁弁14a、第2の電磁弁14bは閉
じて、異物捕捉手段13は閉鎖空間として隔離されてい
るので、洗浄運転中に捕捉した異物が、再び運転回路中
に戻ることがない。また、実施の形態1と比べると、異
物捕捉手段13を経由しないため、圧縮機1の吸入圧力
損失が小さく、能力の低下が小さい。
【0095】また、冷却手段12a、加熱手段12b、
第1の切換弁10、第2の切換弁11を設けたので、冷
房・暖房に関わらず、洗浄運転時に第1の接続配管C、
第2の接続配管Dに液冷媒または気液二相冷媒が流れる
ので、残留異物を洗浄するのに、洗浄効果が高く、洗浄
時間を短くすることができる。また、冷却手段12a、
加熱手段12bにより熱交換量を制御できるので、外気
温度や室内の負荷に関係なく、任意の条件時にほぼ同一
の洗浄運転が可能で、効果・手間が一定化する。
【0096】この実施の形態では、室内機Bが1台接続
された例について説明したが、室内機Bが並列または直
列に複数台接続された冷凍サイクル装置でも同様の効果
を奏することは言うまでもない。また、熱源機側熱交換
器3と直列または並列に氷蓄熱槽や水蓄熱槽(お湯を含
む)が設置されていても同様の効果を奏することは明ら
かである。また、熱源機Aが複数台並列に接続された冷
凍サイクル装置においても同様の効果を奏することは明
らかである。また、冷凍サイクル装置に限らず、蒸気圧
縮式の冷凍サイクル応用品で、熱源機側熱交換器が内蔵
されたユニットと利用側熱交換器が内蔵されたユニット
が離れて設置されるものであれば、同様の効果を奏する
ことは明らかである。
【0097】以上説明した実施の形態2の構成の一側面
を要約すると次のとおりである。この冷凍サイクル装置
は、圧縮機から熱源機側熱交換器と流量調整器と利用側
熱交換器とアキュムレータとを順次に経て上記圧縮機に
冷媒を循環させる第1の冷媒回路と、上記圧縮機から上
記利用側熱交換器と上記流量調整器と上記熱源機側熱交
換器と上記アキュムレータとを順次に経て上記圧縮機に
冷媒を循環させる第2の冷媒回路とを備えている。ま
た、上記第1の冷媒回路の上記利用側熱交換器と上記ア
キュムレータとの間の冷媒回路をバイパスし、かつ、上
記第2の冷媒回路の上記上記流量調整器と上記熱源機側
熱交換器との間の冷媒回路をバイパスするとともに、冷
媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を有する第1バイパ
ス路を備えている。また、上記第1の冷媒回路の上記熱
源機側熱交換器と上記流量調整器との間の冷媒回路をバ
イパスし、かつ、上記第2の冷媒回路の上記圧縮機と上
記利用側熱交換器との間の冷媒回路をバイパスするとと
もに、冷媒の冷却手段を有する第2バイパス路を備えて
いる。さらに、上記第1バイパス路の上記異物捕捉手段
の上流側に冷媒の加熱手段を備えている。さらに、上記
第1の冷媒回路の上記圧縮機と上記熱源機側熱交換器と
の間で、かつ、上記第2の冷媒回路の上記圧縮機と上記
利用側熱交換器との間に、冷媒の油成分を分離する油分
離手段を備えている。
【0098】次に、この実施の形態2による冷凍サイク
ル装置について、冷媒置換後の洗浄運転の制御方法につ
いて説明する。 (1)第1の制御方法 実施の形態2の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第1の
制御方法としては、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷媒回路(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内
機BをHFC(新冷媒)を用いたものに置換し、さらに
HFCの追加充填をした後、洗浄運転のステップAとし
て、上述した冷房洗浄運転を実施する。このステップA
では、図1の実線矢印に示すように、圧縮機1を駆動源
として、冷媒を圧縮機1から第1の接続配管Cに通した
後、第2の接続配管Dへ通し、異物捕捉手段13を経て
圧縮機1へと還流させて洗浄する。
【0099】冷媒交換前のCFCやHCFCを使った冷
凍サイクル装置では、第1の接続配管Cは冷房運転でも
暖房運転でも液冷媒単相状態もしくは気液二相状態であ
り、ここには鉱油はあまりたくさん分布していない。一
方、第2の接続配管Dは冷房運転でも暖房運転でもガス
単相状態であり、鉱油は液膜状に管壁内部をガス冷媒に
引きずられるように流れるため、ここには鉱油が多く分
布する。したがって、前述のように洗浄運転の最初に第
1の接続配管Cを上流に、第2の接続配管Dを下流にな
るようにすることで、第2の接続配管Dに多く分布して
いる鉱油を第1の接続配管Cに混入させることなく、異
物捕捉手段13に回収することができる。これにより、
洗浄時間が短くできる上に、第1、第2の接続配管C、
Dに残留する鉱油の量を低減することができる。
【0100】(2)第2の制御方法 実施の形態2の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第2の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷媒回路
(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内機BをHF
Cを用いたものに置換し、さらにHFCの追加充填をし
た後、洗浄運転のステップBとして、上述の暖房洗浄運
転を実施する。このステップBでは、図1の破線矢印に
示すように、圧縮機1を駆動源として、冷媒を圧縮機1
から第2の接続配管Dへ通した後、第1の接続配管Cに
通し、さらに異物捕捉手段13を経て圧縮機1へと還流
させて洗浄する。
【0101】このステップBでは、第2の接続配管D、
第1の接続配管Cの順に冷媒を流して洗浄することにな
る。一般に、実施の形態2の図7示す冷凍サイクル装置
では、第1の接続配管Cの方が第2の接続配管Dよりも
配管内径が小さい。これは、冷房運転において第2の接
続配管Dでの摩擦損失の大小は蒸発温度に関係し冷房能
力への影響が大きいため可能な限り太くするのに対し
て、第1の接続配管Cでの摩擦損失は蒸発温度や凝縮温
度へ直接与える影響はなく、むしろここを流れる冷媒が
液単相もしくは気液二相であることから冷媒充填量を増
加させない観点から可能な限り細くするためである。つ
まり、このステップBは、第1、第2の接続配管C、D
のうち太径配管が上流で細径配管が下流になるようにし
て冷媒を流して洗浄することと換言することができる。
【0102】HFC冷媒の一種であるR407Cを液または
気液二相状態で配管内の鉱油を洗浄した場合の配管内残
留量を図11に示す。図11において、横軸は冷媒の質
量速度(kg/s・cm2)、縦軸は配管内鉱油残留量(mg/
m)を示す。この図11からもわかるように冷媒の質量
速度が大きくなるほど、洗浄効果は高い。したがって、
暖房洗浄運転をすると、配管内径の細い第1の接続配管
Cでは冷媒の質量速度が大きく、非常に高い洗浄効果が
得られる。一方、第2の接続配管Dは配管内径が太いた
め、冷媒の質量速度が小さいので、この点では洗浄効果
が小さい。しかしながら、この流れ方向では第2の接続
配管Dの方が第1の接続配管Cよりも上流にあり、冷媒
の温度が高いため、鉱油への冷媒の溶解度が高くなり、
鉱油の粘性が小さくなることで、洗浄効果が高くなる。
【0103】(3)第3の制御方法 実施の形態2の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第3の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷凍サイ
クル装置(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内機
BをHFCを用いたものに置換し、さらにHFCの追加
充填をした後、先ず上述のステップAの冷房洗浄運転、
次に上述のステップBの暖房洗浄運転の順で洗浄運転を
実施する。このように、ステップA、ステップBの順に
実施することで、第2の接続配管Dに多く分布している
鉱油を第1の接続配管Cに混入させることなく、異物捕
捉手段13に回収し、その後に質量流速、溶解度の面で
洗浄効果の高い洗浄を行うことになり、より高い洗浄効
果が得られ、洗浄時間も短くすることができる。
【0104】(4)第4の制御方法 実施の形態2の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第4の
制御方法としては、CFCやHCFCを使った冷凍サイ
クル装置の熱源機Aおよび室内機BをHFCを用いたも
のに置換し、さらにHFCの追加充填をした後、洗浄運
転のための圧縮機1の運転容量を、洗浄対象である第
1、第2の接続配管C、Dの配管径に応じて制御し、洗
浄運転中の第1、第2の接続配管C、Dを流れる冷媒の
質量速度を所定値以上に、あるいは所定範囲に制御す
る。これにより、高い洗浄効果を確保することができ
る。これは、ステップAの場合でも、ステップBの場合
でも同様である。既に説明したように、図11に冷媒の
質量速度と配管内鉱油残留量との関係の一例を示した。
配管内の冷媒の質量速度が大きくなるほど、洗浄効果は
高いことが示されている。
【0105】実施の形態3.図9は、この発明の実施の
形態3による冷凍サイクル装置の一例として、冷媒置換
を行う冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図である。図
9において、符号B〜D、1〜8及び8aは、実施の形
態1及び2で説明したものと同様のものであるから、詳
細な説明を省略する。また、符号10、11、12a、
12b、13は、実施の形態2で説明したものと同様の
ものであるから、詳細な説明を省略する。
【0106】次に、図9において、9は油分離器で、実
施の形態1、2と同様のものであるが、第1の切換弁1
0と冷却手段12aの間に設けられている点が異なる。
また、9aは油分離器9の底部に端を発して異物捕捉手
段13の下流側に戻るバイパス路で、実施の形態1、2
と同様のものだが、戻し位置が異物捕捉手段13と第1
の切換弁10との間である点が異なる。また、15は第
2の切換弁11と加熱手段12bとの間に設けられた第
1流量制御手段、16は冷却手段12aと第2の切換弁
11との間に設けられた第2の流量制御手段である。
【0107】CCは第1の接続配管Cと第1の操作弁4
の間に設けられた第3の接続配管、DDは第2の接続配
管Dと第2の操作弁7の間に設けられた第4の接続配管
である。17aは第3の接続配管CCに設けられた第3
の操作弁、17bは第4の接続配管DDに設けられた第
4の操作弁、17cは第3の接続配管CCの第1の操作
弁4と第3の操作弁17aとの間の配管と第1の切換弁
10との間に設けられた第5の操作弁、17dは第3の
接続配管CCの第3の操作弁17aより第1の接続配管
C側の部分と第2の切換弁11との間に設けられた第6
の操作弁、17eは第4の接続配管DDの第2の操作弁
7と第4の操作弁17bとの間の配管と第1の切換弁1
0との間に設けられた第7の操作弁、17fは第4の接
続配管DDの第4の操作弁17bより第2の接続配管D
側の部分と第2の切換弁11との間に設けられた第8の
操作弁である。
【0108】Eは以上のように構成された洗浄機であ
り、油分離器9、バイパス路9a、冷却手段12a、加
熱手段12b、異物捕捉手段13、第1の切換弁10、
第2の切換弁11、第1の流量制御手段15、第2の流
量制御手段16を内蔵したものである。この洗浄機E
は、第5〜第8の操作弁17c〜17fの部分から、全
体の冷凍サイクル装置から脱着可能に接続されている。
なお、本明細書では、加熱手段12bおよび異物捕捉手
段13を含む冷媒回路部分を、実施の形態2で記載した
ように、第1のバイパス路とする。また、油分離器9の
有無に係わらず、冷却手段12aを含む冷媒回路部分
を、第2のバイパス路とする。さらに、冷却手段12a
を含まず、油分離器9だけが存在する場合を想定して、
これを第3のバイパス路とする。
【0109】また、18aは第1の接続配管Cと流量調
整器5との間に設けられた第5の電磁弁、18bは第2
の接続配管Dと利用側熱交換器6との間に設けられた第
6の電磁弁、18cは第5の電磁弁18aの第1の接続
配管C側接続端と第6の電磁弁18bの第2の接続配管
D側接続端とを接続するバイパス路18dの配管途中に
設けられた第7の電磁弁である。Fは、第5〜7の電磁
弁18a〜18cを内蔵した室内バイパス機である。な
お、この冷凍サイクル装置は冷媒としてHFC(新冷
媒)を使うものである。
【0110】次に、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷凍サイクル装置が老朽化した場合の、冷凍サイクル
装置交換の手順を示す。既存の冷凍サイクル装置からC
FCまたはHCFCを回収し、熱源機Aと室内機Bを図
9に示すHFCを用いるものに交換する。第1の接続配
管Cと第2の接続配管DはHCFCを使った冷凍サイク
ル装置のものを再利用する。第3の接続配管CCと第4
の接続配管DDは新規に敷設する。洗浄機Eを、第5、
第6の操作弁17c、17dを介して第3の接続配管C
Cに、かつ、第7、第8の操作弁17e、17fを介し
て第4の接続配管DDに接続する。第1の接続配管C、
第2の接続配管Dを室内バイパス機Fを介して室内機B
に接続する。そして、図9に示す冷媒回路を形成する。
【0111】熱源機Aには予めHFCが充填されている
ので、第1の操作弁4と第2の操作弁7は閉じたまま、
室内機B、第1の接続配管C、第2の接続配管D、第3
の接続配管CC、第4の接続配管DD、洗浄機E、室内
バイパス機Fを接続状態で真空引きをし、その後第1の
操作弁4と第2の操作弁7の開弁とHFCの追加充填を
実施する。
【0112】その後、まず、第3,第4の操作弁17
a,17bを閉弁し、第4〜第8の操作弁17c〜17
fを開弁し、第5,6の電磁弁18a,18bを閉弁
し、第7の電磁弁18cを開弁することで洗浄運転を実
施する。その後、第3,第4の操作弁17a,17bを
開弁し、第4〜第8の操作弁17c〜17fを閉弁し、
第5,6の電磁弁18a,18bを開弁し、第7の電磁
弁18cを閉弁することで通常の空調運転を実施する。
【0113】次に、洗浄運転の内容を図9に添って説明
する。図中、実線矢印が冷房洗浄運転の流れを、破線矢
印が暖房洗浄運転の流れを示す。まず冷房洗浄運転につ
いて説明する。圧縮機1で圧縮された高温高圧のガス冷
媒はHFC用冷凍機油と共に圧縮機1を吐出され、四方
弁2を経て、熱源機側熱交換器3へと流入し、ここで空
気・水など熱源媒体と熱交換せずに通過し、第1の操作
弁4、第5の操作弁17c、第1の切換弁10を経て油
分離器9へ流入する。
【0114】ここで、HFC用の冷凍機油は完全に分離
され、ガス冷媒のみが、冷却手段12aに流入し、ここ
で凝縮液化して、第2の流量制御手段16で少し減圧さ
れて気液二相状態となる。この気液二相状態の冷媒は第
2の切換弁11、第6の操作弁17dを経て第1の接続
配管Cに流入する。
【0115】HFCの気液二相冷媒が第1の接続配管C
を流れるときに、第1の接続配管Cに残留しているCF
C・HCFC・鉱油・鉱油劣化物(以下残留異物と称す
る)を気液二相状態のため比較的速く洗浄してHFCの
気液二相冷媒と共に流れ、第7の電磁弁18cを経て、
接続配管Cの残留異物と共に第2の接続配管Dに流入す
る。
【0116】第2の接続配管Dに残留している残留異物
は、ここを流れる冷媒が気液二相状態のため、流速も速
く、かつ液冷媒と共に、残留異物は洗浄され、比較的速
い速度で洗浄される。その後、気液二相状態の冷媒は、
第1の接続配管Cの残留異物と第2の接続配管Dの残留
異物と共に、第8の操作弁17f、第2の切換弁11を
経て、第1の流量制御手段15で低圧まで減圧されて、
加熱手段12bへ流入し、ここで蒸発・ガス化され、異
物捕捉手段13へ流入する。
【0117】残留異物は、沸点の違いにより相が異な
り、固体異物・液体異物・気体異物の3種類に分類され
る。異物捕捉手段13では、固体異物と液体異物は完全
にガス冷媒と分離され捕捉される。気体異物はその一部
が捕捉され、一部は捕捉されない。
【0118】その後、ガス冷媒は、異物捕捉手段13で
捕捉されなかった気体異物と共に第1の切換弁10、第
7の操作弁17e、第2の操作弁7、四方弁2、アキュ
ムレ−タ8を経て圧縮機1へ戻る。油分離器9で、ガス
冷媒と完全に分離されたHFC用冷凍機油は、バイパス
路9aを経て、異物捕捉手段13の下流側で本流と合流
して、圧縮機1へ戻るので、第1の接続配管Cや第2の
接続配管Dに残留していた鉱油と混ざることはなく、H
FC用冷凍機油はHFCに対して非相溶化することはな
く、またHFC用冷凍機油は鉱油により劣化することは
ない。
【0119】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物はHFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循環
して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉さ
れるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合される
が、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には進
まない。その劣化の一例を図2に示す。異物捕捉手段1
3を1回通る間に捕捉されなかった、気体異物はHFC
冷媒の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、
HFC用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段
13で捕捉すればよい。
【0120】次に暖房洗浄運転の流れを説明する。圧縮
機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒はHFC用冷凍機
油と共に圧縮機1を吐出され、四方弁2、第2の操作弁
7、第7の操作弁17e、第1の切換弁10を経て油分
離器9へ流入する。ここで、HFC用の冷凍機油は完全
に分離され、ガス冷媒のみが冷却手段12aへ流入す
る。ここで、ガス冷媒は冷却され、凝縮・液化する。
【0121】凝縮・液化された液冷媒は、第2の流量制
御手段16で少し減圧され、気液二相状態となり、第2
の切換弁11、第8の操作弁17fを経て第2の接続配
管Dへ流入する。第2の接続配管に残留している残留異
物は、ここを流れる冷媒が気液二相状態のため、流速も
速く、かつ液冷媒と共に、残留異物は洗浄され、比較的
速い速度で洗浄される。
【0122】その後、その気液二相冷媒は、第2の接続
配管Dの残留異物と共に、第7の電磁弁18cを経て、
第1の接続配管Cに流入する。ここでは、気液二相状態
のため、流速も速く、かつ液冷媒と共に、残留異物は洗
浄され、比較的速い速度で洗浄される。
【0123】第2の接続配管Dと第1の接続配管Cから
洗浄された残留異物と共に、気液二相状態の冷媒は、第
6の操作弁17d、第2の切換弁11を経て、第1の流
量制御手段15で低圧まで減圧されて、加熱手段12b
へ流入し、ここで蒸発・ガス化され、異物捕捉手段13
へ流入する。残留異物は、沸点の違いにより相が異な
り、固体異物・液体異物・気体異物の3種類に分類され
る。
【0124】異物捕捉手段13では、固体異物と液体異
物は完全にガス冷媒と分離され捕捉される。気体異物は
その一部が捕捉され、一部は捕捉されない。その後、ガ
ス冷媒は、異物捕捉手段13で捕捉されなかった気体異
物と共に、第1の切換弁10、第5の操作弁17cを経
て、熱源機側熱交換器3へ流入し、ここでは送風機など
を停止して熱交換させずに通過させ、アキュムレ−タ8
を経て圧縮機1へ戻る。
【0125】油分離器9で、ガス冷媒と完全に分離され
たHFC用冷凍機油は、バイパス路9aを経て、異物捕
捉手段13の下流側で本流と合流して、圧縮機1へ戻る
ので、第1の接続配管Cや第2の接続配管Dに残留して
いた鉱油と混ざることはなく、HFC用冷凍機油はHF
Cに対して非相溶化することはなく、またHFC用冷凍
機油は鉱油により劣化することはない。
【0126】また、固形異物もHFC用冷凍機油と混合
することはなく、HFC用冷凍機油は劣化しない。ま
た、気体異物はHFC冷媒が冷媒回路を1サイクル循環
して、異物捕捉手段13を1回通る間には一部が捕捉さ
れるだけで、HFC用冷凍機油と気体異物は混合される
が、HFC用冷凍機油の劣化は化学反応で、急激には進
まない。その劣化の一例を図2に示す。異物捕捉手段1
3を1回通る間に捕捉されなかった気体異物は、HFC
冷媒の循環と共に何回も異物捕捉手段13を通るので、
HFC用冷凍機油の劣化するよりも速く、異物捕捉手段
13で捕捉すればよい。異物捕捉手段13、油分離器9
は、実施の形態1に示すものと全く同一のため、ここで
は説明を省略する。
【0127】次に、通常空調運転について、図10に添
って説明する。図中、実線矢印が冷房通常運転の流れ
を、破線矢印が暖房通常運転の流れを示す。まず冷房通
常運転について説明する。圧縮機1で圧縮された高温高
圧のガス冷媒は圧縮機1を吐出され、四方弁2を経て、
熱源機側熱交換器3へと流入し、ここで空気・水など熱
源媒体と熱交換器して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒
は、第1の操作弁4、第3の操作弁17a、第1の接続
配管C、第5の電磁弁18aを経て、流量調整器5へ流
入し、ここで低圧まで減圧されて低圧二相状態となり、
利用側熱交換器6で空気などの利用側媒体と熱交換して
蒸発・ガス化する。
【0128】蒸発・ガス化した冷媒は、第6の電磁弁1
8b、第2の接続配管D、第4の操作弁17b、第2の
操作弁7、四方弁2、アキュムレ−タ8を経て圧縮機1
へ戻る。第5〜8の操作弁17c〜17fは閉じられて
いるので、異物捕捉手段13は閉鎖空間として隔離され
ているので、洗浄運転中に捕捉した異物が、再び運転回
路中に戻ることがない。また、実施の形態1と比べる
と、異物捕捉手段13を経由しないため、圧縮機1の吸
入圧力損失が小さく、能力の低下が小さい。
【0129】次に暖房通常運転の流れを説明する。圧縮
機1で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機1を吐
出され、四方弁2を経て、第2の操作弁7に流入し、第
4の操作弁17b、第2の接続配管D、第6の電磁弁1
8bを経て、利用側側熱交換器6へと流入し、ここで空
気など利用側媒体と熱交換器して凝縮液化する。
【0130】凝縮液化した冷媒は、流量調整器5へ流入
し、ここで低圧まで減圧されて低圧二相状態となり、第
5の電磁弁18a、第1の接続配管C、第3の操作弁1
7a、第1の操作弁4、熱源機側熱交換器3へ流入し、
ここで空気・水などの熱源媒体と熱交換して蒸発・ガス
化する。蒸発・ガス化した冷媒は、四方弁2、アキュム
レ−タ8を経て圧縮機1へ戻る。
【0131】第5〜8の操作弁17c〜17fは閉じら
れているので、異物捕捉手段13は閉鎖空間として隔離
されているので、洗浄運転中に捕捉した異物が、再び運
転回路中に戻ることがない。また、実施の形態1と比べ
ると、異物捕捉手段13を経由しないため、圧縮機1の
吸入圧力損失が小さく、能力の低下が小さい。また、実
施の形態2と違って、冷却手段12aへは冷媒が流れな
いので、暖房能力のロスもない。
【0132】以上のように、油分離器9と異物捕捉手段
13を洗浄機Eに内蔵することで、熱源機Aと室内機B
のみを新規に交換し、第1の接続配管Cと第2の接続配
管Dを交換しないで、老朽化したCFCまたはHCFC
を用いた冷凍サイクル装置を新しいHFCを用いた冷凍
サイクル装置に入れ替えることができる。このような方
法により、既設配管再利用方法として、前記の従来の洗
浄方法1とは違って、洗浄装置を用いて専用の洗浄液
(HCFC141bやHCFC225)で洗浄するとい
うことをしないので、オゾン層破壊の可能性は全く無
く、また可燃性・毒性も皆無で、洗浄液残留の懸念も無
く、洗浄液を回収する必要も無い。
【0133】また、前記の従来の洗浄方法2と違って、
洗浄運転を3回繰り返してHFC冷媒やHFC冷凍機油
を3回入れ替える必要がないため、必要なHFCや冷凍
機油は1台分で済むためコスト・環境上有利である。ま
た、交換用冷凍機油の管理も不要で、かつ冷凍機油過不
足の危険性も全く発生しない。また、HFC用冷凍機油
の非相溶化や冷凍機油の劣化の恐れも無い。
【0134】また、第5〜8の操作弁17c〜17fを
設けたことで、洗浄運転時には異物捕捉手段13を通過
して上記に示す洗浄効果を得つつ、洗浄運転後の通常運
転時には、第5〜8の操作弁17c〜17fは閉じて、
異物捕捉手段13は閉鎖空間として隔離されているの
で、洗浄運転中に捕捉した異物が、再び運転回路中に戻
ることがない。また、実施の形態1と比べると、異物捕
捉手段13を経由しないため、圧縮機1の吸入圧力損失
が小さく、能力の低下が小さい。
【0135】また、冷却却手段12a、加熱手段12
b、第1の切換弁10、第2の切換弁11を設けたの
で、冷房・暖房に関わらず、洗浄運転時に第1の接続配
管C、第2の接続配管Dに液冷媒または気液二相冷媒が
流れるので、残留異物を洗浄するのに、洗浄効果が高
く、洗浄時間を短くすることができる。また、冷却手段
12a、加熱手段12bにより熱交換量を制御できるの
で、外気温度や室内の負荷に関係なく、任意の条件時に
ほぼ同一の洗浄運転が可能で、効果・手間が一定化す
る。
【0136】また、第1の流量制御手段15と第2の流
量制御手段16を設けたので、第1、第2の接続配管
C,Dを流れる冷媒を必ず気液二相状態とすることがで
きるので、さらに残留異物を洗浄するのに、洗浄効果が
高く、洗浄時間を短くすることができる。また、第1、
第2の接続配管C,Dを流れる気液二相冷媒の圧力と乾
き度も制御できるので、さらに任意の条件時にほぼ同一
の洗浄運転が可能で、効果・手間が一定化する。
【0137】また、室内バイパス機Fを設けたので、第
1、第2の接続配管C,Dを流れる冷媒の状態をほぼ同
じにできるので、均一な洗浄運転が可能で、効果・手間
が一定化する。また、残留異物が新しい室内機Bに流入
することがないので、室内機Bの汚染を防ぐことができ
る。
【0138】また、油分離器9、バイパス路9a、冷却
手段12a、加熱手段12b、異物捕捉手段13、第1
の切換弁10、上記第2の切換弁11、第1の流量制御
手段15、第2の流量制御手段16を洗浄機Eに内蔵し
たので、熱源機Aを小型化・低コスト化できる。また、
熱源機Aは、第1,第2の接続配管C,Dを新規に敷設
する場合にも共通の熱源機とすることができる。
【0139】また、洗浄機Eが第5〜第8の操作弁17
c〜17fの部分で全体の冷凍サイクル装置から脱着可
能に接続されているので、洗浄運転後にこれら操作弁を
閉じてから洗浄機Eの内部の冷媒を回収し、冷凍サイク
ル装置から取り外し、別の同様の冷凍サイクル装置に取
り付けて、洗浄運転を実施することができる。
【0140】この実施の形態では、室内機Bが1台接続
された例について説明したが、室内機Bが並列または直
列に複数台接続された冷凍サイクル装置でも同様の効果
を奏することは言うまでもない。また、熱源機側熱交換
器3と直列または並列に氷蓄熱槽や水蓄熱槽(湯を含
む)が設置されていても同様の効果を奏することは明ら
かである。
【0141】また、熱源機Aが複数台並列に接続された
冷凍サイクル装置においても同様の効果を奏することは
明らかである。また、冷凍サイクル装置に限らず、蒸気
圧縮式の冷凍サイクル応用品で、熱源機側熱交換器が内
蔵されたユニットと利用側熱交換器が内蔵されたユニッ
トが離れて設置されるものであれば、同様の効果を奏す
ることは明らかである。また、この実施の形態では、洗
浄機Eはひとつの冷凍サイクル装置に1個だけ設置され
ているが、複数個設置されても同様の効果を呈すること
は明白である。
【0142】以上説明した実施の形態1の構成の一側面
を要約すると次のとおりである。この冷凍サイクル装置
は、圧縮機から熱源機側熱交換器と流量調整器と利用側
熱交換器とアキュムレータとを順次に経て上記圧縮機に
冷媒を循環させる第1の冷媒回路と、上記圧縮機から上
記利用側熱交換器と上記流量調整器と上記熱源機側熱交
換器と上記アキュムレータとを順次に経て上記圧縮機に
冷媒を循環させる第2の冷媒回路とを備えている。ま
た、上記第1の冷媒回路の上記利用側熱交換器と上記ア
キュムレータとの間の冷媒回路をバイパスし、かつ、上
記第2の冷媒回路の上記上記流量調整器と上記熱源機側
熱交換器との間の冷媒回路をバイパスするとともに、冷
媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を有する第1バイパ
ス路を備えている。また、上記第1の冷媒回路の上記熱
源機側熱交換器と上記流量調整器との間の冷媒回路をバ
イパスし、かつ、上記第2の冷媒回路の上記圧縮機と上
記利用側熱交換器との間の冷媒回路をバイパスするとと
もに、冷媒の冷却手段を有する第2バイパス路を備えて
いる。また、上記第1バイパス路の上記異物捕捉手段の
上流側に冷媒の加熱手段を備えている。さらに、上記第
1の冷媒回路の上記熱源機側熱交換器と上記流量調整器
との間の冷媒回路をバイパスし、かつ、上記第2の冷媒
回路の上記圧縮機と上記利用側熱交換器との間の冷媒回
路をバイパスするとともに、冷媒の油成分を分離する油
分離手段を有する第3バイパス路を備えている。
【0143】次に、この実施の形態3による冷凍サイク
ル装置について、冷媒置換後の洗浄運転の制御方法につ
いて説明する。 (1)第1の制御方法 実施の形態3の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第1の
制御方法としては、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷媒回路(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内
機BをHFC(新冷媒)を用いたものに置換し、さらに
HFCの追加充填をした後、洗浄運転のステップAとし
て、前述の冷房洗浄運転を実施する。
【0144】洗浄の状況は、実施の形態2と同様である
から、その詳細な説明は省略する。これにより、前述の
ように洗浄運転の最初に第1の接続配管Cを上流に、第
2の接続配管Dを下流になるようにすることで、第2の
接続配管Dに多く分布している鉱油を第1の接続配管C
に混入させることなく、異物捕捉手段13に回収するこ
とができる。これにより、洗浄時間が短くできる上に、
第1、第2の接続配管C、Dに残留する鉱油の量を低減
することができる。
【0145】(2)第2の制御方法 実施の形態3の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第2の
制御方法としては、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷媒回路(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内
機BをHFC(新冷媒)を用いたものに置換し、さらに
HFCの追加充填をした後、洗浄運転のステップBとし
て、前述の暖房洗浄運転を実施する。洗浄の状況は、実
施の形態2と同様であるから、その詳細な説明は省略す
る。
【0146】このステップBでは、第2の接続配管D、
第1の接続配管Cの順に冷媒を流して洗浄することにな
る。また、このステップBは、第1、第2の接続配管
C、Dのうち太径配管が上流で細径配管が下流になるよ
うにして冷媒を流して洗浄することと換言することがで
きる。
【0147】このように暖房洗浄運転をすると、実施の
形態2の説明と同様に、配管内径の細い第1の接続配管
Cでは冷媒の質量速度が大きく、非常に高い洗浄効果が
得られる。一方、第2の接続配管Dは配管内径が太いた
め、冷媒の質量速度が小さいので、この点では洗浄効果
が小さい。しかしながら、この流れ方向では第2の接続
配管Dの方が第1の接続配管Cよりも上流にあり、冷媒
の温度が高いため、鉱油への冷媒の溶解度が高くなり、
鉱油の粘性が小さくなることで、洗浄効果が高くなる。
【0148】(3)第3の制御方法 実施の形態3の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第3の
制御方法としては、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷媒回路(冷凍サイクル装置)の熱源機Aおよび室内
機BをHFC(新冷媒)を用いたもの置換し、さらにH
FCの追加充填をした後、先ず上述のステップAの冷房
洗浄運転、次にステップBの暖房洗浄運転の順で洗浄運
転を実施する。このように、ステップA、ステップBの
順に実施することで、第2の接続配管Dに多く分布して
いる鉱油を第1の接続配管Cに混入させることなく、異
物捕捉手段13に回収し、その後に質量流速、溶解度の
面で洗浄効果の高い洗浄を行うことになり、より高い洗
浄効果が得られ、洗浄時間も短くすることができる。
【0149】(4)第4の制御方法 実施の形態3の冷凍サイクル装置の洗浄運転時の第4の
制御方法としては、CFCやHCFC(旧冷媒)を使っ
た冷凍サイクル装置の熱源機Aおよび室内機BをHFC
(新冷媒)を用いたもの置換し、さらにHFCの追加充
填をした後、洗浄運転のための圧縮機1の運転容量を、
洗浄対象である第1、第2の接続配管C、Dの配管径に
応じて制御し、洗浄運転中の第1、第2の接続配管C、
Dを流れる冷媒の質量速度を所定値以上に、あるいは所
定範囲に制御する。これにより、高い洗浄効果を確保す
ることができる。これは、ステップAの場合でも、ステ
ップBの場合でも同様である。既に説明したように、図
11に冷媒の質量速度と配管内鉱油残留量との関係の一
例を示した。配管内の冷媒の質量速度が大きくなるほ
ど、洗浄効果は高いことが示されている。
【0150】実施の形態4.図12、図13、図14
は、この発明の実施の形態4による冷凍サイクル装置の
一例として、冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す図であ
る。これらは、いずれも図1、図7、図9の冷媒回路に
おいて、第1の接続配管Cと室内機B(流量調整器5と
利用側熱交換器6)と第2の接続配管Dとを含む利用側
冷媒回路の部分が複数並列に設置された場合を示してい
る。
【0151】先ず、図12の冷媒回路とその洗浄運転の
制御について説明する。図12において、Ci,Bi,
Di(いずれもi=1〜n)は、それぞれ第i番目の利
用側冷媒回路の接続配管、室内機、第2の接続配管を示
す。また、18ai(i=1〜n)は、第iの接続配管
Ciと室内機Biとの間に設けられた第5の電磁弁を示
す。
【0152】このように、室内機Biが複数台並列接続
されたマルチエアコンの場合には、第1、第2の接続配
管Ci、Diに供給する冷媒が気液二相状態の場合、各
室内機Biに分岐する分岐部で、気液が偏って分配され
るのが一般的である(気液を等分配するには特別な構造
が必要だが、これは天井裏やパイプシャフトに埋設され
ており、交換が不可能である)。したがって、ある室内
機Biには洗浄に十分な質量速度の冷媒が確保される
が、別の室内機Biには洗浄に十分な質量速度の冷媒が
確保されないということが発生し得る。
【0153】そこで、1台の室内機Biの第5の電磁弁
18aiだけを開弁し、残りの室内機Biの第5の電磁
弁18aiを閉弁すると、開弁した室内機Biの配管に
はすべての冷媒が流れるので、その室内機Biには十分
な質量速度の冷媒が確保される。第5の電磁弁18ai
を各室内機Bi毎に個別に順次開弁していくことで、す
べての室内機Biに十分な質量速度の冷媒が確保される
ことになり、鉱油は十分に洗浄される。
【0154】次に、図13の冷媒回路とその洗浄運転の
制御について説明する。図13において、Ci,Bi,
Di(いずれもi=1〜n)は、それぞれ第i番目の利
用側冷媒回路の第1の接続配管、室内機、第2の接続配
管を示す。また、18ai(i=1〜n)は、第1の接
続配管Ciと室内機Biとの間に設けられた第5の電磁
弁を示す。このように、室内機Biが複数台並列接続さ
れたマルチエアコンの場合には、図12について上述し
たように、1台の室内機Biの第5の電磁弁18aiだ
けを開弁し、残りの室内機Biの第5の電磁弁18ai
を閉弁して洗浄する。第5の電磁弁18aiを各室内機
Bi毎に順次開弁していくことで、すべての室内機Bi
に十分な質量速度の冷媒が確保されることになり、鉱油
は十分に洗浄される。
【0155】次に、図14の冷媒回路とその洗浄運転の
制御について説明する。図14において、Ci,Fi,
Bi,Di(いずれもi=1〜n)は、それぞれ第i番
目の利用側冷媒回路の第1の接続配管、バイパス機、室
内機、第2の接続配管を示す。また、18ci(i=1
〜n)は、第1の接続配管Ciと第2の接続配管Diと
を接続するバイパス路18diの配管途中に設けられた
第7の電磁弁である。このように、室内機Biが複数台
並列接続されたマルチエアコンの場合には、図12につ
いて上述したのと同様に、1台の室内機Biの第7の電
磁弁18ciだけを開弁し、残りの室内機Biの第7の
電磁弁18ciを閉弁する。第7の電磁弁18ciを各
室内機毎に個別に順次開弁していくことで、すべての室
内機Biの配管に十分な質量速度の冷媒が確保されるこ
とになり、鉱油は十分に洗浄される。
【0156】実施の形態5.図15は、この発明の実施
の形態5による冷凍サイクル装置の一例として、冷凍サ
イクル装置の冷媒回路を示す図である。図15におい
て、200aは、熱源機側熱交換器3と第1の操作弁4
との間の配管途中に設けられた、冷房時の冷媒温度を検
出する温度検出手段で、冷房運転時の第1、第2の接続
配管C、Dに供給される冷媒の温度を検出するものであ
る。また、200bは、四方弁2と第2の操作弁7との
間の配管途中に設けられた、暖房時の冷媒温度を検出す
る温度検出手段で、暖房運転時の第1、第2の接続配管
C、Dに供給される冷媒の温度を検出するものである。
【0157】201は、冷媒温度制御手段であり、温度
検出手段200a,200bからの信号を受けて、圧縮
機1の運転容量を制御し、圧縮機1から吐出される冷媒
温度を制御するものである。また、202は洗浄運転時
に鉱油および冷凍機油劣化促進残留物(塩化鉄の水和
物、塩化銅の水和物)の洗浄効果を高めるための添加剤
を注入する添加剤注入装置であり、油分離器9と四方弁
2の間に設けられている。その他の構成は、実施の形態
1の図1と同様であるから、詳細な説明を省略する。
【0158】冷媒温度制御手段201は、洗浄運転中に
温度検出手段200a,200bの検出温度T200が予め
設定された第1の洗浄冷媒温度TC1と比較し低ければ(T
200<TC1であれば)、圧縮機1の運転容量を増加し、高
圧圧力を上昇させることで検出温度T200を上昇させよう
と制御する。また、検出温度T200が予め第1の洗浄冷媒
温度TC1より高く設定された第2の洗浄冷媒温度TC2と
比較し高ければ(T200>TC2であれば)、圧縮機1の運
転容量を減少させて圧縮機1の駆動エネルギ−を低減さ
せ、吐出される冷媒の温度を下降させるように制御す
る。
【0159】この冷媒温度制御によって、洗浄運転中に
第1、第2の接続配管C、Dに供給される冷媒の温度
を、予め設定された第1の洗浄冷媒温度TC1以上の温度に
制御することができるので、第1、第2の接続配管C、
Dに残留している鉱油への冷媒溶解度が高まり、鉱油の
粘性が低下し、高い洗浄効果を確保することがでる。こ
こで冷媒交換後の新冷媒の温度を所定値以上にする場
合、その設定温度としては、好適には、冷媒中の異物の
温度、または冷媒中の異物が新冷媒へ溶解しはじめる温
度、または残留冷凍機油の粘度が新冷凍機油の粘度と同
オーダーとなる温度、またはそれ以上の温度として設定
する。また、第1、第2の接続配管C、Dに残留してい
る塩化鉄の水和物、塩化銅の水和物は、新しい冷凍機油
の劣化を著しく促進するが、これらの融点あるいは冷媒
溶解温度以上に第1の洗浄冷媒温度TC1を設定すること
で、冷媒温度制御によって洗浄運転中に第1、第2の接
続配管C、Dに供給される冷媒の温度を塩化鉄の水和
物、塩化銅の水和物の融点あるいは冷媒溶解温度以上に
することができ、塩化鉄の水和物、塩化銅の水和物を洗
浄することができ、圧縮機1の信頼性を向上することが
できる。
【0160】次に、添加剤注入装置202は、洗浄運転
時に鉱油および冷凍機油劣化促進残留物(塩化鉄の水和
物、塩化銅の水和物)の洗浄効果を高めるための添加剤
を注入する。図16は、添加剤注入装置202の一例を
示す断面図である。図16に添って添加剤注入装置20
2の構造と動作について説明する。図16において、2
03は添加剤を封入する容器、204は容器203の上
部に設けられた冷媒の入口配管、205は容器203の
上部に設けられた冷媒の出口配管、206は容器203
の底面と出口配管205とを接続する添加剤供給バイパ
ス、207は添加剤供給バイパス途中に設けられた添加
剤供給量調整手段、208は洗浄前に予め容器203に
封入された添加剤、209は添加剤が空になったことを
検出する添加剤枯渇検出手段である。添加剤枯渇検出手
段209は、パイプ内部の下部にリ−ドスイッチが内蔵
され、フロ−ト210にインサ−ト成形された磁石によ
り形成される磁界により、フロ−ト210が容器203
の底部に位置するときに信号線を短絡することで、添加
剤が枯渇することを検出するものである。
【0161】洗浄運転中に、ガス冷媒が入口配管204
から流入し、容器203内部を経て、出口配管205か
ら流出する。容器203内部では動圧がほぼゼロとな
り、出口配管205では動圧が大きくなるので、添加剤
供給量調整手段207の出入口には差圧が発生する。こ
の差圧により添加剤208は容器203内部から出口配
管205に供給される。添加剤供給量調整手段207は
たとえばオリフィス、毛細管、電気式膨張弁などで形成
されており、少量ずつ添加剤を供給する機構になってい
る。ここで冷媒に注入された添加剤は冷媒とともに第
1、第2の接続配管C、Dに供給され、残留鉱油および
冷凍機油劣化促進残留物(塩化鉄の水和物、塩化銅の水
和物)を洗浄して、再び熱源機A<もしくは洗浄機E>
へ戻ってくる。ここで、異物捕捉手段13で捕捉され、
圧縮機1へはほとんど戻らない。
【0162】添加剤としては、鉱油を溶解し、鉱油より
も粘性が小さいかもしくはHFC冷媒が溶解しやすいも
の(添加剤第1条件)で、冷媒よりも沸点が高く冷媒が
ガス状態で冷凍サイクル内で存在しても液体となるもの
(添加剤第2条件)であればよい。また、冷凍機油劣化
促進残留物(塩化鉄の水和物、塩化銅の水和物)を溶解
させやすいもの(添加剤第3条件)であれば、なおよ
い。また、添加剤が圧縮機1まで混入しても信頼性上特
に問題とならない物質(添加剤第4条件)であれば、異
物捕捉機構13での捕捉が不十分であっても問題となら
ない。
【0163】このような物質として、エステル油、エ−
テル油、アルキルベンゼン油がある。エステル油、エ−
テル油は鉱油を溶解しやすい上に、HFC冷媒に溶解し
やすい。また、アルキルベンゼン油は鉱油を溶解しやす
い上に、HFC冷媒には鉱油よりも溶解しやすい。ま
た、これらエステル油、エ−テル油、アルキルベンゼン
油は一般的な冷凍機油よりも粘度グレ−ドが低いものを
用いることで、それ自体としても鉱油よりも粘性が低く
なる。このようにエステル油、エ−テル油、アルキルベ
ンゼン油は添加剤第1条件を満たしている。
【0164】また、エステル油、エ−テル油、アルキル
ベンゼン油は冷媒よりも沸点が高く冷媒がガス状態で冷
凍サイクル内で存在しても液体となる、すなわち添加剤
第2条件を満たしている。また、エステル油、エ−テル
油、アルキルベンゼン油は冷凍機油劣化促進残留物(塩
化鉄の水和物、塩化銅の水和物)を溶解させやすく、添
加剤第3条件を満たしている。
【0165】また、エステル油を冷凍機油として用いて
いる場合には、添加剤としてエステル油を用いれば、添
加剤が圧縮機1まで混入しても信頼性上特に問題となら
ない。同様にエ−テル油を冷凍機油として用いている場
合には、添加剤としてエ−テル油を用いれば、添加剤が
圧縮機1まで混入しても信頼性上特に問題とならない。
このように、冷凍機油と添加剤が同一の場合には混入量
に関わらず、信頼性上特に問題とならない。
【0166】また、エステル油を冷凍機油として用い、
エ−テル油を添加剤として用いる場合、あるいは、エ−
テル油を冷凍機油として用い、エステル油を添加剤とし
て用いる場合には、圧縮機1へ混入する添加剤の量が少
なければ信頼性上特に問題とならない。また、エステル
油またはエ−テル油を冷凍機油として用い、アルキルベ
ンゼン油を添加剤として用いる場合には、圧縮機1へ混
入する添加剤の量が少なければ信頼性上特に問題となら
ない。すなわち以上のような場合には、添加剤第4条件
を満たしている。
【0167】実施の形態6.図17は、この発明の実施
の形態6による冷凍サイクル装置の一例として、冷凍サ
イクル装置の冷媒回路を示す図である。図17におい
て、200は冷却手段12aと第2の切換弁11との間
の配管途中に設けられた冷媒の温度検出手段で、冷房洗
浄運転および暖房洗浄運転時の第1、第2の接続配管
C、Dに供給される冷媒の温度を検出するものである。
【0168】201は、冷媒温度制御手段であり、温度
検出手段200からの信号を受けて、圧縮機1の運転容
量を制御し、圧縮機1から吐出される冷媒温度を制御す
るものである。また、202は,洗浄運転時に鉱油およ
び冷凍機油劣化促進残留物(塩化鉄の水和物、塩化銅の
水和物)の洗浄効果を高めるための添加剤を注入する添
加剤注入装置であり、第1の切換弁10と冷却手段12
aの間に設けられている。その他の構成は、実施の形態
2の図7と同様であるから、詳細な説明を省略する。
【0169】冷媒温度制御手段201は、実施の形態の
図15について説明したのと同様に動作し、圧縮機1の
運転容量を変化させ、圧縮機1から吐出される冷媒の温
度を制御する。この冷媒温度制御によって、洗浄運転中
に第1、第2の接続配管C、Dに供給される冷媒の温度
を、予め設定された第1の洗浄冷媒温度以上の温度に制
御することができるので、第1、第2の接続配管C、D
に残留している鉱油への冷媒溶解度が高まり、鉱油の粘
性が低下し、高い洗浄効果を確保することがでる。重複
した説明は省略する。
【0170】添加剤注入装置202の構造と動作は、実
施の形態5で図15、図16を参照して説明したことと
同様である。また、添加剤とその機能も実施の形態5で
説明したことと同様である。重複を避けるためその説明
は省略する。
【0171】実施の形態7.図18は、この発明の実施
の形態7による冷凍サイクル装置の一例として、冷凍サ
イクル装置の冷媒回路を示す図である。図18におい
て、200は、第2の流量制御手段16と第2の切換弁
11との間の配管途中に設けられた冷媒の温度検出手段
で、冷房洗浄運転および暖房洗浄運転時の第1、第2の
接続配管C、Dに供給される冷媒の温度を検出するもの
である。
【0172】また、201は、冷媒温度制御手段であ
り、温度検出手段200からの信号を受けて、圧縮機1
の運転容量を制御し、圧縮機1から吐出される冷媒温度
を制御するものである。また、202は、洗浄運転時に
鉱油および冷凍機油劣化促進残留物(塩化鉄の水和物、
塩化銅の水和物)の洗浄効果を高めるための添加剤を注
入する添加剤注入装置であり、第1の切換弁10と冷却
手段12aの間に設けられている。その他の構成は、実
施の形態3の図9と同様であるから、詳細な説明を省略
する。
【0173】冷媒温度制御手段201は、実施の形態の
図15について説明したのと同様に動作し、圧縮機1の
運転容量を変化させ、圧縮機1から吐出される冷媒の温
度を制御する。この冷媒温度制御によって、洗浄運転中
に第1、第2の接続配管C、Dに供給される冷媒の温度
を、予め設定された第1の洗浄冷媒温度TC1以上の温度に
制御することができるので、第1、第2の接続配管C、
Dに残留している鉱油への冷媒溶解度が高まり、鉱油の
粘性が低下し、高い洗浄効果を確保することがでる。重
複した説明は省略する。
【0174】添加剤注入装置202の構造と動作は、実
施の形態5で図15図、16を参照して説明したことと
同様である。また、添加剤とその機能も実施の形態5で
説明したことと同様である。重複を避けるためその説明
は省略する。
【0175】他の実施の形態.この発明については、い
ろいろの変形、要素の追加などが考えられる。以下に、
上述した以外のこのの発明の他の実施の形態について説
明する。この発明の他の実施の形態の冷凍サイクル装置
によれば、圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交換
器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一端
とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の他
端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた冷
媒回路で、CFCまたはHCFCからHFCに置換する
方法において、冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源として
上記第1の接続配管と上記第2の接続配管のうち置換前
の最後の運転で温度が高い方の配管を上流に、温度が低
い方の配管を下流に置換後のHFC冷媒を流す運転を実
施する。これにより、洗浄効果を高めることができる。
【0176】この発明の他の実施の形態によれば、前述
のような冷凍サイクル装置またはその運転方法におい
て、冷媒置換後に、まず最初に上記添加剤を添加せずに
上記圧縮機を駆動源として上記第1、第2の接続配管に
置換後のHFC冷媒を流し、次に上記添加剤を上記第
1、第2の接続配管の上流部分に注入して、置換後のH
FC冷媒とともに上記圧縮機を駆動源として上記第1、
第2の接続配管に流すようにする。これにより、洗浄効
果をさらに高めることができる。
【0177】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、冷媒置換後に、上記添加剤を注入した後に、
上記圧縮機を駆動源として上記第1、第2の接続配管に
流す置換後のHFC冷媒を、ガス単相状態とする。これ
により、洗浄効果をさらに高めることができる。
【0178】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記第1、第2の接続配管の下流でかつ上記
圧縮機の上流の位置に添加剤回収装置を設け、上記添加
剤を上記添加剤回収装置で回収する。これにより、洗浄
効果をさらに高めることができる。
【0179】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記第1、第2の接続配管の下流でかつ上記
圧縮機の上流の位置に回収装置を設け、冷媒置換前の冷
凍機油を上記回収装置で回収するとともに、上記添加剤
を上記回収装置で回収する。これにより、洗浄効果をさ
らに高めることができる。
【0180】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記第1、第2の接続配管の下流でかつ上記
圧縮機の上流の位置に冷凍機油回収装置及び添加剤回収
装置を相互に並列に設け、上記冷凍機油回収装置と上記
添加剤回収装置の入口に上記第1、第2の接続配管を上
記冷凍機油回収装置側と上記添加剤回収装置とに切換可
能に接続する回収装置切換弁を設け、添加剤注入前には
上記回収装置切換弁を上記冷凍機油回収装置側に切換
え、添加剤注入後に上記切換弁を添加剤回収装置へ切換
えて、冷媒置換前の冷凍機油を上記冷凍機油回収装置に
回収し、上記添加剤を上記添加剤回収装置に回収するこ
とで冷媒置換前の冷凍機油と添加剤を分離回収する。こ
れにより、洗浄効果をさらに高めることができる。
【0181】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記第1、第2の接続配管の上流でかつ上記
圧縮機の下流に添加剤注入装置を設け、上記添加剤回収
装置から上記添加剤注入装置へ添加剤を移動させる添加
剤移動手段を設け、上記第1、第2の接続配管に添加剤
を連続的に注入し続ける。これにより、洗浄効果をさら
に高めることができる。
【0182】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記添加剤注入装置と上記添加剤回収装置と
を接続する配管、及び上記配管途中に設けられたポンプ
により上記添加剤移動手段を構成する。これにより、洗
浄効果をさらに高めることができる。
【0183】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記添加剤注入装置と上記添加剤回収装置と
を接続する配管を設け、上記配管途中に上記添加剤回収
装置から上記添加剤注入装置への流れは許容するがその
逆の流れを閉止する逆止弁を設け、上記添加剤回収装置
を上記添加剤注入装置より高い位置に設け、上記添加剤
注入装置内の添加剤の枯渇を検出するかもしくは一定時
間経過後に上記圧縮機を停止させ、上記添加剤注入装置
と上記添加剤回収装置の圧力をバランスさせ、重力によ
り添加剤を上記添加剤回収装置から上記添加剤注入装置
へ移動させる添加剤移動手段を設ける。これにより、洗
浄効果をさらに高めることができる。
【0184】また、この発明の他の実施の形態によれ
ば、前述のような冷凍サイクル装置またはその運転方法
において、上記第1、第2の接続配管を挟んで第1、第
2の添加剤注入兼回収装置を設け、上記第1の添加剤注
入兼回収装置に添加剤がある間は、上記圧縮機、上記第
1の添加剤注入兼回収装置、上記第1及び第2の接続配
管、上記第2の添加剤注入兼回収装置、上記圧縮機の順
に冷媒置換後のHFC冷媒及び上記添加剤を上記圧縮機
を駆動源として流し、上記第1の添加剤注入兼回収装置
内の上記添加剤が枯渇し上記第2の添加剤注入兼回収装
置内に上記添加剤が溜まってくると、上記圧縮機、上記
第2の添加剤注入兼回収装置、上記第1及び第2の接続
配管、上記第1の添加剤注入兼回収装置、上記圧縮機の
順に冷媒置換後のHFC冷媒及び上記添加剤を上記圧縮
機を駆動源として流す添加剤流れ方向切換弁を設ける。
これにより、洗浄効果をさらに高めることができる。な
お、以上、実施の形態1〜7及び他の実施の形態につい
て説明した。これらの実施の形態は相互に適切に組み合
わせて実施することが可能である。また、例えば、実施
の形態1〜3について制御方法を説明したが、これ他の
実施の形態にも適用できるものである。
【0185】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
以下のような効果を奏する。本願の請求項1の発明によ
れば、旧冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用い
る冷凍サイクル装置に置換する方法において、冷媒置換
後に圧縮機を駆動源として、最初に、熱源機側熱交換器
と利用側熱交換器とを接続する第1の接続配管、利用側
熱交換器と圧縮機とを接続する第2の接続配管の順に、
新冷媒を流して洗浄運転をする。これにより、接続配管
などの残留している旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物
などの残留異物を分離・捕捉し、環境保護上問題のない
とされる新冷媒に置換することができる。
【0186】また、本願の請求項2の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、圧
縮機を駆動源として、最初に、利用側熱交換器と圧縮機
とを接続する第2の接続配管、熱源機側熱交換器と利用
側熱交換器とを接続する第1の接続配管の順に、新冷媒
を流して洗浄運転をする。これにより、接続配管などの
残留している旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの
残留異物を分離・捕捉し、環境保護上問題のないとされ
る新冷媒に置換することができる。
【0187】また、本願の請求項3の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、圧
縮機を駆動源として、熱源機側熱交換器と利用側熱交換
器とを接続する第1の接続配管と、利用側熱交換器と圧
縮機とを接続する第2の接続配管とのうち、最初に、太
径配管を上流に、細径配管を下流にして新冷媒を流して
洗浄運転をする。これにより、接続配管などの残留して
いる旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異物
を分離・捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷媒
に置換することができる。
【0188】また、本願の請求項4の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、圧
縮機を駆動源として、最初に、熱源機側熱交換器と利用
側熱交換器とを接続する第1の接続配管、利用側熱交換
器と圧縮機とを接続する第2の接続配管の順に置換後の
新冷媒を流して洗浄運転をし、次に上記第2の接続配
管、上記第1の接続配管の順に新冷媒を流して洗浄運転
をする。これにより、接続配管などの残留している旧冷
媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異物を分離・
捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷媒に置換す
ることができる。
【0189】また、本願の請求項5の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、圧
縮機を駆動源として、熱源機側熱交換器と利用側熱交換
器とを接続する第1の接続配管と、利用側熱交換器と圧
縮機とを接続する第2の接続配管とに、所定値以上の質
量流速(好適には150kg/s・cm2以上)で置換後の新冷媒
を流して洗浄運転をする。これにより、接続配管などの
残留している旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの
残留異物を分離・捕捉し、環境保護上問題のないとされ
る新冷媒に置換することができる。
【0190】また、本願の請求項6の発明によれば、室
内機とその接続配管からなる利用側冷媒回路を複数並列
に備え、旧冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用
いる冷凍サイクル装置に置換する方法において、冷媒置
換後に、圧縮機を駆動源として、複数の利用側冷媒回路
部分を順次に選択して、置換後の新冷媒を流して洗浄運
転をする。これにより、接続配管などの残留している旧
冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異物を分離
・捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷媒に置換
することができる。
【0191】また、本願の請求項7の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、圧
縮機を駆動源として、熱源機側熱交換器と利用側熱交換
器とを接続する第1の接続配管と、利用側熱交換器と圧
縮機とを接続する第2の接続配管とに、所定温度以上に
昇温した置換後の新冷媒を流して洗浄運転をする。な
お、上記所定温度としては、好適には、冷媒中の異物の
温度、または冷媒中の異物が新冷媒へ溶解しはじめる温
度、または残留冷凍機油の粘度が新冷凍機油の粘度と同
オーダーとなる温度とする。これにより、接続配管など
の残留している旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物など
の残留異物を分離・捕捉し、環境保護上問題のないとさ
れる新冷媒に置換することができる。
【0192】また、本願の請求項8の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、冷
媒置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ冷凍機油より
も粘性が低いか同じである添加剤を、熱源機側熱交換器
と利用側熱交換器とを接続する第1の接続配管と、利用
側熱交換器と圧縮機とを接続する第2の接続配管との上
流部分で注入し、置換後の新冷媒とともに圧縮機を駆動
源として上記第1および第2の接続配管に流して洗浄運
転をする。これにより、接続配管などの残留している旧
冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異物を分離
・捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷媒に置換
することができる。
【0193】また、本願の請求項9の発明によれば、旧
冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、冷
媒置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ置換後の新冷
媒に溶解しやすい添加剤を、熱源機側熱交換器と利用側
熱交換器とを接続する第1の接続配管と、利用側熱交換
器と圧縮機とを接続する第2の接続配管との上流部分に
注入して、置換後の新冷媒とともに、圧縮機を駆動源と
して、上記第1および第2の接続配管に流して洗浄運転
をする。これにより、接続配管などの残留している旧冷
媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異物を分離・
捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷媒に置換す
ることができる。
【0194】また、本願の請求項10の発明によれば、
旧冷媒を用いる冷凍サイクル装置を新冷媒を用いる冷凍
サイクル装置に置換する方法において、冷媒置換後に、
冷媒置換後の冷凍機油を添加剤として、熱源機側熱交換
器と利用側熱交換器とを接続する第1の接続配管と、利
用側熱交換器と圧縮機とを接続する第2の接続配管との
上流部分に注入して、置換後の新冷媒とともに、圧縮機
を駆動源として、上記第1および第2の接続配管に流し
て洗浄運転をする。これにより、接続配管などの残留し
ている旧冷媒並びに鉱油および鉱油劣化物などの残留異
物を分離・捕捉し、環境保護上問題のないとされる新冷
媒に置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による冷凍サイクル
装置の一例として、冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す
図。
【図2】 HFC用冷凍機油に塩素が混入している場合
(175℃)の劣化の時間変化を示す図。
【図3】 本発明における異物捕捉手段の一例を示す断
面図。
【図4】 鉱油とCFCとの溶解度曲線、及び鉱油とH
CFCとの溶解度曲線を示す図。
【図5】 本発明における油分離器の一例の構造を示す
断面図。
【図6】 油分離器におけるガス冷媒の流速と分離効率
の関係を示す図。
【図7】 この発明の実施の形態2による冷凍サイクル
装置の一例として、冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す
図。
【図8】 この発明の実施の形態2による冷凍サイクル
装置の通常空調運転の状態を示す図。
【図9】 この発明の実施の形態3による冷凍サイクル
装置の一例として、冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す
図。
【図10】 この発明の実施の形態3による冷凍サイク
ル装置の通常空調運転の状態を示す図。
【図11】 冷媒配管を流れる冷媒の質量速度と配管内
鉱油残留量の関係の一例を示す図。
【図12】 この発明の実施の形態4による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路の一例示す図。
【図13】 この発明の実施の形態4による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路の他の一例示す図。
【図14】 この発明の実施の形態4による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路のさらに他の一例示す図。
【図15】 この発明の実施の形態5による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路を示す図。
【図16】 この発明における添加剤注入装置の一例を
示す断面図。
【図17】 この発明の実施の形態6による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路を示す図。
【図18】 この発明の実施の形態7による冷凍サイク
ル装置の冷媒回路を示す図。
【図19】 従来のセパレ−ト形の冷凍サイクル装置の
冷媒回路を示す図。
【図20】 鉱油混入時のHFC用冷凍機油とHFC冷
媒との溶解性を示す臨界溶解度曲線を示す図。
【図21】 従来の冷凍サイクル装置の洗浄方法を説明
する図。
【符号の説明】
A 熱源機、 B 室内機、 C 第1の接続配管、
D 第2の接続配管、E 洗浄機、 CC 第3の接続
配管、 DD 第4の接続配管、 1 圧縮機、 2
四方弁、 3 熱源機側熱交換器、 4 第1の操作
弁、 5 流量調整器、 6 利用側熱交換器、 7
第2の操作弁、 8 アキュムレ−タ、9 油分離器、
10 第1の切換弁、 11 第2の切換弁、 1
2a冷却手段、 12b 加熱手段、 13 異物捕捉
手段、 14a〜14d 第1〜第4の電磁弁、 15
第1の流量制御手段、 16 第2の流量制御手段、
17a〜17f 第3〜第8の操作弁、 18a〜1
8c 第5〜第7の電磁弁、 51 容器、 52 流
出配管、 53 フィルタ、 54 鉱油、55 流入
配管、 56 イオン交換樹脂、 200,200a,
200b 温度検出手段、 201 冷媒温度制御手
段、 202 添加剤注入装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 43/00 - 47/00 F25B 1/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記第2の接続配管と上記圧縮機との間の冷媒回路
    に冷媒中の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒
    置換後に上記圧縮機を駆動源として上記第1の接続配
    管、上記第2の接続配管の順に新冷媒を流して洗浄運転
    をすることを特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。
  2. 【請求項2】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記圧縮機と上記熱源機側熱交換器との間に冷媒中
    の異物を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に
    上記圧縮機を駆動源として上記第2の接続配管、上記第
    1の接続配管の順に新冷媒を流して洗浄運転をすること
    を特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。
  3. 【請求項3】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に上記圧
    縮機を駆動源として上記第1の接続配管と上記第2の接
    続配管のうち太径配管を上流に、細径配管を下流にして
    新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サ
    イクル装置の運転方法。
  4. 【請求項4】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に上記圧
    縮機を駆動源として最初に上記第1の接続配管、上記第
    2の接続配管の順に置換後の新冷媒を流して洗浄運転を
    し、次に上記第2の接続配管、上記第1の接続配管の順
    に新冷媒を流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍
    サイクル装置の運転方法。。
  5. 【請求項5】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に上記圧
    縮機を駆動源として上記第1の接続配管および上記第2
    の接続配管に所定値以上の質量流速で置換後の新冷媒を
    流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サイクル装
    置の運転方法。。
  6. 【請求項6】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備え、
    かつ、上記第1の接続配管と上記利用側熱交換器と上記
    第2の接続配管とを接続した利用側冷媒回路部分を並列
    に複数備えた冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する
    方法において、上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物を捕
    捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に、上記圧縮
    機を駆動源として、上記複数の利用側冷媒回路部分を順
    次に選択して、置換後の新冷媒を流して洗浄運転をする
    ことを特徴とする冷凍サイクル装置の運転方法。
  7. 【請求項7】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に上記圧
    縮機を駆動源として上記第1の接続配管および上記第2
    の接続配管に所定温度以上に昇温した置換後の新冷媒を
    流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サイクル装
    置の運転方法。
  8. 【請求項8】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に、冷媒
    置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ当該冷凍機油よ
    りも粘性が低いか同じである添加剤を上記第1および第
    2の接続配管の上流部分で注入し、置換後の新冷媒とと
    もに上記圧縮機を駆動源として上記第1および第2の接
    続配管に流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サ
    イクル装置の運転方法。
  9. 【請求項9】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱交
    換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の一
    端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器の
    他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備えた
    冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に、冷媒
    置換前の冷凍機油が溶解しやすく、かつ置換後の新冷媒
    に溶解しやすい添加剤を上記第1および第2の接続配管
    の上流部分に注入して、置換後の新冷媒とともに上記圧
    縮機を駆動源として上記第1および第2の接続配管に流
    して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サイクル装置
    の運転方法。
  10. 【請求項10】 圧縮機、熱源機側熱交換器、利用側熱
    交換器、上記熱源機側熱交換器と上記利用側熱交換器の
    一端とを接続する第1の接続配管、上記利用側熱交換器
    の他端と上記圧縮機とを接続する第2の接続配管を備え
    た冷媒回路を、旧冷媒から新冷媒に置換する方法におい
    て、上記冷媒回路の上記圧縮機の上流側に冷媒中の異物
    を捕捉する異物捕捉手段を挿入し、冷媒置換後に、冷媒
    置換後の冷凍機油を添加剤として上記第1および第2の
    接続配管の上流部分に注入して、置換後の新冷媒ととも
    に上記圧縮機を駆動源として上記第1および第2の接続
    配管に流して洗浄運転をすることを特徴とする冷凍サイ
    クル装置の運転方法。
  11. 【請求項11】 前記異物捕捉手段が、前記新冷媒中に
    残留する前記旧冷媒及びその冷凍機油を捕捉することを
    特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の冷凍サイ
    クル装置の運転方法
JP14030499A 1999-05-20 1999-05-20 冷凍サイクル装置の運転方法 Expired - Lifetime JP3361771B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14030499A JP3361771B2 (ja) 1999-05-20 1999-05-20 冷凍サイクル装置の運転方法
US09/572,300 US6510698B2 (en) 1999-05-20 2000-05-17 Refrigeration system, and method of updating and operating the same
ES03026366.9T ES2626979T3 (es) 1999-05-20 2000-05-18 Conversión de un sistema de refrigeración
EP03026366.9A EP1391667B1 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Converting a refrigerating system
EP00304208A EP1054221A3 (en) 1999-05-20 2000-05-18 Refrigeration system, and method of updating and operating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14030499A JP3361771B2 (ja) 1999-05-20 1999-05-20 冷凍サイクル装置の運転方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000329432A JP2000329432A (ja) 2000-11-30
JP3361771B2 true JP3361771B2 (ja) 2003-01-07

Family

ID=15265684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14030499A Expired - Lifetime JP3361771B2 (ja) 1999-05-20 1999-05-20 冷凍サイクル装置の運転方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3361771B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400983C (zh) * 2001-01-10 2008-07-09 广东科龙电器股份有限公司 制冷系统及其回油方法
JP2002267293A (ja) * 2001-03-05 2002-09-18 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置の冷媒置換方法
JP4508446B2 (ja) * 2001-03-05 2010-07-21 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置の冷媒回路切換装置
JP3491629B2 (ja) * 2001-03-28 2004-01-26 三菱電機株式会社 配管洗浄装置および配管洗浄方法
JP2003042603A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置の製造方法、冷凍サイクル装置、及び冷凍サイクル装置の運転方法
AU2004293713B2 (en) 2003-11-25 2007-06-14 Daikin Industries, Ltd., Refrigerating apparatus
JP4760119B2 (ja) * 2005-05-13 2011-08-31 三菱電機株式会社 配管洗浄方法および冷凍サイクル装置
CN103062840B (zh) * 2013-01-18 2015-05-06 四川长虹电器股份有限公司 一种空调系统、控制系统及空调控制方法
KR20200097127A (ko) 2019-02-07 2020-08-18 삼성전자주식회사 오일 흐름 차단을 위한 냉매 사이클 회로를 구비하는 에어컨 시스템.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000329432A (ja) 2000-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6510698B2 (en) Refrigeration system, and method of updating and operating the same
EP1400767B1 (en) A method of changing a refrigeration cycle device
JP2008215697A (ja) 空気調和装置
JP3361771B2 (ja) 冷凍サイクル装置の運転方法
JP3361765B2 (ja) 冷凍サイクル装置及びその形成方法並びに冷凍サイクル装置の室外機
JP4409075B2 (ja) 冷凍サイクル装置の洗浄運転方法
JP3431552B2 (ja) 冷凍空調装置および冷凍空調装置の更新方法
JP4391559B2 (ja) 冷凍冷蔵装置用冷媒回路の冷媒変更方法及び冷凍冷蔵装置
JP4128796B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP4472200B2 (ja) 冷凍・空調装置及びその運転方法
JP3370959B2 (ja) 冷凍サイクル装置の更新方法及び運転方法
JP4176413B2 (ja) 冷凍サイクル装置の運転方法
JP4425457B2 (ja) 冷凍サイクル装置およびその運転方法
JP2007085643A (ja) 空気調和システムの洗浄方法およびこれに用いる室外機
JP4517834B2 (ja) 既設冷媒配管の利用方法
JP4554098B2 (ja) 冷凍サイクル装置及びその運転方法
JP4067809B2 (ja) 空気調和装置の冷媒置換方法、洗浄機、空気調和装置
JP3666343B2 (ja) 洗浄装置、冷凍空調装置とその取替え方法
JP5063670B2 (ja) 空気調和装置、および空気調和装置の洗浄運転方法
JP2004308934A (ja) 冷凍装置およびその配管洗浄方法
JP2010185585A (ja) 空気調和装置及びユニットの更新方法
JP2002267293A (ja) 冷凍サイクル装置の冷媒置換方法
KR20060024392A (ko) 냉동장치
JP2004293945A (ja) 冷凍装置
JP2004361014A (ja) 冷凍サイクル装置及びその冷媒交換方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071018

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081018

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091018

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091018

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101018

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111018

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121018

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131018

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term