JP3370959B2 - 冷凍サイクル装置の更新方法及び運転方法 - 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、冷凍サイクル装置
の更新方法及び運転方法に関するものである。さらに詳
しくは、熱源機のみ又は熱源機と室内機とを新規に交換
し、少なくとも熱源機と室内機とを接続する接続配管を
交換しないで、従前の冷媒を異なる種類の新規な冷媒に
交換する冷凍サイクル装置とそ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ー
ト形の冷凍サイクル装置を図１２に示す。図１２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３a、第１の操作弁４、第２の操作弁７、アキ
ュムレータ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、第１の操作弁
４介して熱源機側熱交換器３aと接続され、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、第２の操作弁７を介して四方
弁２と接続され、第２の接続配管の他の一端は利用側熱
交換器６と接続されている。また、アキュムレータ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
２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３a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、アキュムレータ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、第１の操作弁４を経て、熱源側熱交換
器３a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
レータ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（クロロフルオロカーボン）やＨＣＦＣ
（ハイドロクロロフルオロカーボン）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でも生産
規制が開始されている。

【０００７】これらに替って、分子に塩素を含まないＨ
ＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を使用する冷凍サイ
クル装置が実用化されている。ＣＦＣ・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（Ｒ４０７Ｃ、
Ｒ４１０Ａ等の冷媒）を用いた冷凍サイクル装置に入れ
替える必要がある。また、熱源機Ａは、ＨＦＣで使用す
る冷凍機油・有機材料・熱交換器がＣＦＣ、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とを接続する第
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の建物に埋設されて
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・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。さらに、室内機Ｂについても建物の中に数多く
設置されている場合には新規に交換することは困難なた
め、 ＣＦＣ・ＨＣＦＣを用いた冷凍サイクル装置で使
用していた室内機Ｂを使用することで、室内機Ｂの交換
工事が簡略化できる。

【０００９】しかし、ＣＦＣ・ＨＣＦＣを用いた冷凍サ
イクル装置で使用していた室内機Ｂ、第１の接続配管Ｃ
と第２の接続配管Ｄには、ＣＦＣ・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・ＨＣＦ
Ｃ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１３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（エステル油やエーテル油などの合成油）に鉱油が
一定以上混入すると図１３に示すように、ＨＦＣ冷媒と
の相溶性が失われ、アキュムレータ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、アキュムレータ８の下部にある返油穴８ａ
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１４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（ステップ１０１）、
その後に運転することで洗浄し（ステップ１０２）、さ
らにその後に冷凍サイクル装置内の旧冷媒と冷凍機油を
回収し新しい冷媒を充填してから（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ＨＦ
Ｃへと代替することと矛盾する。特に、ＨＣＦＣ１４１
ｂ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
不燃性だが、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ＨＣＦＣ
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、冷凍機油も各洗浄後に入れ替える
ため、通常の充填冷凍機油量の3倍が必要であり、コス
ト・環境上問題である。また、ＨＦＣ用冷凍機油はエス
テル油またはエーテル油であり、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（過充填は油圧縮による圧縮機破壊、モータ過熱をき
たし、不足充填時は潤滑不良を起こす）。

【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、また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にかかる
冷凍サイクル装置の更新方法は、少なくとも圧縮機と熱
源機側熱交換器とを含む第１の熱源機と、少なくとも利
用側熱交換器と流量調整器とを含む室内機と、上記第１
の熱源機と上記室内機とを接続して冷媒回路を構成する
第１の接続配管と第２の接続配管とを備え第１の冷媒を
用いる冷凍サイクル装置に対して、少なくとも圧縮機と
熱源機側熱交換器とを含み第２の冷媒を用いる熱源機冷
媒回路と、この熱源機冷媒回路に挿入されこの冷媒回路
の冷媒から冷凍機油を分離して上記圧縮機に還流させる
油分離手段と、上記油分離手段で分離された冷凍機油か
ら異物を分離・補足する異物捕捉手段とを備えた第２の
熱源機を用意し、少なくとも上記第１の熱源機を上記第
２の熱源機で置換するとともに、上記第１の冷媒を上記
第２の冷媒で置換して新たな冷凍サイクル装置を構成す
ることを特徴とするものである。

【００１９】請求項２にかかる冷凍サイクル装置の更新
方法は、請求項１に記載の方法において、上記第２の熱
源機が、上記熱源機冷媒回路から分流させた冷媒と上記
油分離手段で分離された冷凍機油とを合流させて上記異
物捕捉手段に流入させる分岐冷媒回路を備えたことを特
徴とするものである。

【００２０】請求項３にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含む
第１の熱源機と、少なくとも利用側熱交換器と流量調整
器とを接続した室内機と、上記熱源機側熱交換器と上記
流量調整器とを接続する第１の接続配管と、上記利用側
熱交換器と上記熱源機とを接続する第２の接続配管とを
備え、上記の圧縮請求項機、第２の接続配管、利用側熱
交換器、利用側流量調整器、第１の接続配管、熱源機側
熱交換器を順次接続して上記圧縮機に戻る第1の冷媒回
路と、上記の圧縮機、熱源機側熱交換器、第１の接続配
管、利用側流量調整器、利用側熱交換器、第２の接続配
管を順次接続して上記圧縮機に戻る第２の冷媒回路との
少なくともいずれかを形成し第１の冷媒を用いる冷凍サ
イクル装置において、少なくとも圧縮機と熱源機側熱交
換器とを含み第２の冷媒を用いる熱源機冷媒回路と、こ
の冷媒回路に挿入されこの冷媒回路の冷媒から冷凍機油
を分離して上記圧縮機に還流させる油分離手段と、この
油分離手段で分離された冷凍機油から異物を分離・補足
する異物捕捉手段とを備えた第２の熱源機を用意し、上
記第１の熱源機を上記第２の熱源機で置換するとともに
上記第1の冷媒を上記第２の冷媒に置換し、冷媒置換後
に上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記第
１の冷媒回路、又は／及び、上記第２の冷媒回路に循環
させて洗浄運転をすることを特徴とするものである。

【００２１】請求項４にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、冷媒置換後に
上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記の圧
縮機、第２の接続配管、利用側熱交換器、利用側流量調
整器、第１の接続配管、熱源機側熱交換器の順に循環さ
せて洗浄運転をすることを特徴とするものである。

【００２２】請求項５にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、冷媒置換後に
上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記の圧
縮機、熱源機側熱交換器、第１の接続配管、利用側流量
調整器、利用側熱交換器、第２の接続配管の順に循環さ
せて洗浄運転をすることを特徴とするものである。

【００２３】請求項６にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、冷媒置換後に
上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記利用
側熱交換器に対して、第１の接続配管と第２の接続配管
のうち、太径配管を上流側に細径配管を下流側にして循
環させることを特徴とするものである。

【００２４】請求項７にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、冷媒置換後に
上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を、最初に
上記の圧縮機、第２の接続配管、利用側熱交換器、利用
側流量調整器、第１の接続配管、熱源機側熱交換器の順
に循環させ、次に上記の圧縮機、熱源機側熱交換器、第
１の接続配管、利用側流量調整器、利用側熱交換器、第
２の接続配管の順に循環させて洗浄運転をすることを特
徴とするものである。

【００２５】請求項８にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、冷媒置換後に
上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記第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
量流速で循環させて洗浄運転をすることを特徴とするも
のである。

【００２６】請求項９にかかる冷凍サイクル装置の運転
方法は、請求項３に記載の方法において、上記室内機を
複数並列に備え、冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
て、上記第２の冷媒を上記複数の室内機を順次に選択し
て循環させて洗浄運転をすることを特徴とするものであ
る。

【００２７】請求項１０にかかる冷凍サイクル装置の運
転方法は、請求項３〜９のいずれかに記載の方法におい
て、上記第１の冷媒が既設のＣＦＣ（クロロフルオロカ
ーボン）冷媒またはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロ
カーボン）冷媒であって、上記第２の冷媒がＨＦＣ（ハ
イドロフルオロカーボン）冷媒であることを特徴とする
ものである。

【００２８】請求項１１にかかる冷凍サイクル装置は、
少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含む第１の熱
源機と、少なくとも利用側熱交換器と流量調整器とを含
む室内機と、上記第１の熱源機と室内機とを接続して冷
媒回路を構成する第１の接続配管と第２の接続配管とを
備え第１の冷媒を用いる冷凍サイクル装置に対して、少
なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含む冷媒回路
と、上記冷媒回路に挿入され上記冷媒回路の冷媒から冷
凍機油を分離する油分離器と、上記冷媒回路に接続され
上記冷媒回路の異物を捕捉する異物捕捉手段とを備え第
２の冷媒を用いる第２の熱源機を用意し、上記第１の熱
源機を上記第２の熱源機で置換するとともに、上記室内
機、上記第1の接続配管及び上記第２の接続配管を利用
し、上記第１の冷媒を上記第２の冷媒で置換して新たな
冷凍サイクル装置を形成することを特徴とするものであ
る。

【００２９】

【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
相当する部分については、同一符号を付してその説明を
適宜簡略化または省略する。 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、冷媒置換を行なう冷凍
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３ａ、３ｂ、第１の操作弁４、第２の操作弁
７、アキュムレータ８、油分離器９（油分離手段）、異
物捕捉手段１３を内蔵している。

【００３０】油分離器９は、圧縮機１の吐出配管２１と
四方弁２への流入配管２２との間に設けられ、圧縮機１
から冷媒とともに吐出される冷凍機油を分離し冷凍機油
の戻り配管２３へ排出する。戻り配管２３は、接続点２
４において分岐配管２５と接続され、分岐配管２５は、
四方弁２からアキュムレータ８に至る配管２６に接続点
２７で接続されている。したがって、配管２３と２５
は、油分離器９の底部により端を発し、アキュムレータ
８への本流の配管２６に至るバイパス路である。配管２
３と２５との接続点２４に端を発する分岐配管２８には
異物捕捉手段１３が接続され、異物捕捉手段１３の出口
配管２９は、圧縮機１の吐出配管２１と接触部２９ａで
接触させた後、四方弁２からアキュムレータ８に至る配
管２６に、接続点３０で接続されている。

【００３１】油分離器９の出口側の配管２２には、分岐
配管３１を介して第２の熱源機側熱交換器３ｂが接続さ
れ、その出口配管３２は、油分離器９から異物捕捉手段
１３に至るバイパス路の配管２８に接続点３３で接続さ
れている。したがって、油分離器９で分離されて配管２
３と２８を通ってくる冷凍機油と、油分離器９の下流か
ら第２の室外側熱交換器３ｂを通ってくる冷媒とは、接
続点３３で合流して異物捕捉手段１３に流入する。ま
た、油分離器９の冷凍機油の戻り配管２３から接続点２
４で分岐し異物捕捉手段１３に接続された分岐配管２８
は、接続点２４からアキュムレータ８に流入させる分岐
配管２５よりも太くされ、異物捕捉手段１３に多量に異
物が捕捉されるまでは、油分離器で分離されて冷凍機油
が容易に流入するようにしてある。また、アキュムレー
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。なお、分岐配管２５，２８，３１などに必
要に応じて流量制御弁を設けてもよい。

【００３２】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。Ｃは、第１の接続配管であり、その一端は第１の操
作弁４を介して熱源機側熱交換器３ａと接続され、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。

【００３３】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旧冷媒ＣＦＣまたはＨＣＦＣを
回収し、熱源機Ａを図１に示す新冷媒ＨＦＣを用いるも
のに交換する。第１の接続配管Ｃ、室内機Ｂ及び第２の
接続配管Ｄは旧冷媒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には予め新冷媒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及び第２の接続配管Ｄ
を接続状態で真空引きし、その後第１の操作弁４と第２
の操作弁７の開弁と新冷媒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。

【００３４】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。

【００３５】油分離器９において、ＨＦＣ用の冷凍機油
が分離されたガス冷媒は、四方弁２を経て、熱源機側熱
交換器３ａへと流入し、空気・水など熱源媒体と熱交換
して凝縮液化する。このとき、油分離器９を出たガス冷
媒の一部は分流して第２の熱源機側熱交換器３ｂへ流入
し、同様に空気・水など熱源媒体と熱交換して凝縮液化
する。また、油分離器９において、ＨＦＣ用の冷凍機油
は完全に分離され、高温の冷凍機油が油分離器９の底部
から冷凍機油の戻り配管２３へ流出する。この油分離器
９からの高温の冷凍機油は、分岐配管２８を通り、熱源
機側熱交換器３ｂで凝縮液化した、配管３２からの冷媒
と合流して異物捕捉手段１３に流入し、分離・捕捉され
る。異物捕捉手段１３から流出した冷媒は、配管２９の
接触部２９ａによって吐出配管２１と熱交換させてガス
化させ、そのあと配管２６で冷媒の本流と合流し、アキ
ュムレータ８に流入する。このように、残留異物を溶解
している冷凍機油に熱源側熱交換器３ｂからの液冷媒を
所定量注入することで冷凍機油内の冷媒濃度が上昇し、
異物捕捉手段１３において、液中との界面で異物を析出
させる。異物捕捉手段１３の具体例については後述する
が、析出した異物は、乱流拡散により壁面に移動し、フ
ィルタに付着、捕捉する。さらに、冷凍機油に溶解して
いない異物についても同様に異物捕捉手段１３にて捕捉
する。

【００３６】また、熱源機側熱交換器３ａにて凝縮液化
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・ＨＣＦ
Ｃ・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、第１の接続配管Ｃの残留異物と共に利用側熱交換器
６に流入する。利用側熱交換器６に残留している残留異
物は、第１の接続配管Ｃ同様少しずつ洗浄しながら空気
などの利用媒体と熱交換して蒸発・ガス化する。

【００３７】蒸発・ガス化した冷媒は、第１の接続配管
Ｃ、利用側熱交換器６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、利用側熱交換器６よ
りは遅いが、確実に洗浄される。その後、ガス冷媒は、
第１の接続配管Ｃの残留異物、利用側熱交換器６の残留
異物及び第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、アキュムレータ８を経て圧縮機１に
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。

【００３８】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、配管２３，２８と異物捕捉手段
１３を通り、さらにその下流の配管２９を経て、配管２
６との接続点３０で、冷媒の本流、すなわち第１の接続
配管Ｃ、利用側熱交換器６及び第２の接続配管Ｄに残留
していた残留異物を含む冷媒の本流と合流して、圧縮機
１に戻るので、 ＨＦＣ用冷凍機油と残留異物は混合さ
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。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
の時間変化で、横軸は時間（ｈｒ）、縦軸は全酸価（ｍ
ｇＫＯＨ／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残留異物は、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。また、異物捕捉手段１３の出入り口の圧力を測
定することで、その圧力差が所定値以上になれば、多量
の残留異物が捕捉されていること、つまり熱源機Ａの冷
凍機油が劣化していると判断し、冷凍機油または異物捕
捉手段１３交換の指標となる。

【００３９】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へ流入し、ここ
で、ＨＦＣ用冷凍機油が完全に分離された後、四方弁２
へ流入する。このとき、油分離器９を出たガス冷媒の一
部は分流して第２の熱源機側熱交換器３ｂへ流入し、空
気・水など熱源媒体と熱交換して凝縮液化する。また、
油分離器９において分離されたＨＦＣ用の高温の冷凍機
油は、油分離器９の底部から配管２３へ流出する。この
油分離器９からの高温の冷凍機油は、配管２８を通り、
熱源機側熱交換器３ｂで凝縮液化した冷媒と合流して異
物捕捉手段１３に流入する。このように、残留異物を溶
解している冷凍機油に熱源側熱交換器３ｂからの液冷媒
を所定量注入することで冷凍機油内の冷媒濃度が上昇
し、異物捕捉手段１３において、液中との界面で異物を
析出させる。異物捕捉手段１３の具体例については後述
するが、析出した異物は、乱流拡散により壁面に移動
し、フィルタに付着、捕捉する。さらに、冷凍機油に溶
解していない異物についても同様に異物捕捉手段１３に
て捕捉する。

【００４０】四方弁２に流入した冷媒は、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Ｄ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、洗浄時間は冷房時に
おける第１の接続配管Ｃ、利用側熱交換器６よりは遅い
が、確実に洗浄される。

【００４１】その後、ガス冷媒は、第２の接続配管Ｄの
残留物と共に利用側熱交換器６へと流入する。利用側熱
交換器６に残留している残留異物は、第２の接続配管Ｄ
同様少しずつ洗浄しながら空気などの利用媒体と熱交換
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、利用側熱交換器６
より速い速度で洗浄される。

【００４２】第２の接続配管Ｄ、利用側熱交換器６及び
第１の接続配管Ｃから洗浄された異物と共に、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３ａ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
レータ８を経て圧縮機１に戻る。

【００４３】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。

【００４４】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、配管２３，２８と異物捕捉手段
１３を通り、さらにその下流の配管２９を経て、配管２
６との接続点３０で、冷媒の本流、すなわち第２の接続
配管Ｄ、利用側熱交換器６及び第１の接続配管Ｃに残留
していた残留異物を含む冷媒の本流と合流して、圧縮機
１に戻るので、 ＨＦＣ用冷凍機油と残留異物は混合さ
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。異物捕捉手段１３を１回通る間に捕捉され
なかった残留異物は、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。ま
た、異物捕捉手段１３の出入り口の圧力を測定すること
で、その圧力差が所定値以上になれば、多量の残留異物
が捕捉されていること、つまり熱源機Ａの冷凍機油が劣
化していると判断し、冷凍機油または異物捕捉手段１３
交換の指標となる。

【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
５１の上部に設けられフィルタ内に流入し、配管側面に
細孔を備えた流入配管、５２ａは流入配管５２の配管側
面に設けられた細孔、５３は容器５１の内面に、円筒形
状に形成・設置されたフィルタ、５４はフィルタ５３と
流入配管５２を接続するための継手、５５は容器５１の
下部側面に設けられた流出配管である。

【００４６】フィルタ５３は、例えば細線を編み込んだ
メッシュ状のものであったり、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、これ以上の異物
が通過することはできない。図１においては、流出配管
５５は配管２９にに、流入配管５２は配管３２と合流後
の配管２８に接続されている。

【００４７】流入配管５２より流入した冷凍機油に溶解
している残留異物を含む冷媒は、流入配管５２の細孔５
２ａを通過後、残留異物はフィルタ５３への衝突により
付着が加速され、フィルタ５３の側面、下面に付着また
は沈殿捕捉される。また、冷媒は流出配管５５より流出
する。また、残留異物のＣＦＣ、ＨＣＦＣについても鉱
油に溶解しているため、フィルタ５３により捕捉され
る。溶解の一例を図４に示す。図４（ａ）は鉱油とＣＦ
Ｃ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またはＨＣＦＣの圧力(ｋｇ／ｃ
ｍ²) であり、ＣＦＣまたは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。このよう
にして、容器５１の内部で残留異物は完全に分離され捕
捉される。また、ＣＦＣ、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。

【００４８】また、残留異物中のＣＦＣやＨＣＦＣ以外
の塩素成分は、冷媒回路中では回路内に存在する鉄イオ
ンもしくは銅イオンと結合して存在するので、フィルタ
５３を通過することにより捕捉される。

【００４９】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
れる円筒胴体部を有する密閉容器、７２は先端に網状体
７３を有する入口配管であり、入口配管７２は上シェル
７１ａの中央部を貫通して容器７１内に吐出するように
取付けられ、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
媒出口配管、７７は排油管である。

【００５０】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。直列分離器の最初の油分離器の内径を最
大の速度が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０．０５ｗｔ％以下となっている。

【００５１】この比率では、ガス冷媒と冷凍機油の気液
二層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
結金属などの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、複数個組み合わせることで、
分離効率１００％の油分離機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
初の入口配管７２が圧縮機１の下流の配管２１に接続さ
れ、最後の出口配管７４が四方弁２の上流の配管２２に
接続される。

【００５２】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のみを新規
に交換し、室内機Ｂ、第１の接続配管Ｃ及び第２の接続
配管Ｄを交換しないで、老朽化した旧冷媒ＣＦＣ、ＨＣ
ＦＣを用いた冷凍サイクル装置を、新冷媒ＨＦＣを用い
る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。

【００５３】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用冷凍機
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。

【００５４】以上説明したこの実施の形態では、熱源機
Ａのみを新規に交換する方法を説明したが、熱源機Ａと
室内機Ｂとを交換し、第１の接続配管Ｃ及び第２の接続
配管Ｄを交換しないようにすることもできる。また、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
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、図
示したような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３が内蔵され
たユニットと利用側熱交換器６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。

【００５５】以上説明した実施の形態１の構成の一局面
を要約すると次のとうりである。この冷凍サイクル装置
は、圧縮機から油分離器と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油分離器と上記利用側熱交換
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、上記油分離手段
で分離された冷凍機油中に含まれる残留異物を分離・捕
捉する異物捕捉手段を備えている。また、既存の冷凍サ
イクル装置に対して、油分離器と異物捕捉手段とを備え
新冷媒を用いる新たな室外機を用意し、既存の室外機を
新たな室外機で置換するとともに、既存の冷媒を新たな
冷媒で置換する。

【００５６】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時の第１の制御
方法としては、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った冷媒
回路（冷凍サイクル装置）の熱源機Ａを、新冷媒ＨＦＣ
を用いたものと置換し、さらに新冷媒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から油
分離器９および熱源機側熱交換器３ａ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、さらにアキュムレータ８を経
て圧縮機１へと流して洗浄する。また、油分離器９で分
離された冷凍機油を、第２の熱源機側熱交換器３ｂを経
由してきた冷媒と合流させて異物捕捉手段１３に流入さ
せ、冷凍機油及び冷媒中の異物を捕捉する。

【００５７】冷媒交換前の旧冷媒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、異物補捕捉手段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。

【００５８】（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、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った
冷媒回路（冷凍サイクル装置）の熱源機Ａを、新冷媒Ｈ
ＦＣを用いたものと置換し、さらに新冷媒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
ら油分離器９および四方弁２を経て第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３ａとアキュムレー
タ８を経て圧縮機１へと流して洗浄する。また、油分離
器９で分離された冷凍機油を、第２の熱源機側熱交換器
３ｂを経由してきた冷媒と合流させて異物捕捉手段１３
に流入させ、冷凍機油及び冷媒中の異物を捕捉する。

【００５９】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に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
液単相また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。

【００６０】新冷媒ＨＦＣ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からも分かるように冷媒の質量
速度が大きいほど、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は配管内径が大きいため、
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
の粘度が小さくなることで、冷媒に引きずり易くなり、
洗浄効果が高くなる。

【００６１】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
を行な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、Ｃ、Ｄ、１〜９及び８ａは、実
施の形態１と同様のものであるから、詳細な説明は省略
する。

【００６２】次に、Ａはこの実施の形態の熱源機であ
る。９ａは油分離器９の底部より端を発する配管であ
り、四方弁２からアキュムレータ８に至る配管の途中に
接続されている。すなわち、符号９ａは油分離器９の底
部により端を発しアキュムレータ８へ通じるバイパス路
である。また、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１３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。

【００６３】１０は第１の切替弁であり、熱源機側熱交
換器３aの冷房運転時の出口端、四方弁２の暖房運転の
出口端、上記冷却手段１２ａの入口端、上記電磁弁１４
ａの出口端の４個所のうち、運転モードに応じて、以下
のような接続切換を行なうものである。すなわち、冷房
洗浄運転時には熱源側熱交換器３a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１
４ａ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３a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。

【００６４】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３aへの接続端と、第２の切換弁１
１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。

【００６５】上記第１の切換弁１０は、熱源機側熱交換
器３ａ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１
０ｂ、第１の電磁弁１４ａの出口端から熱源機側熱交換
器３aの暖房運転時の入口端（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の冷房運転時の入口端（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替え可能
な切換弁である。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、あるいはヒーターでもよい。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。

【００６６】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及び異物捕捉手
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、この冷凍サイクル装置は冷媒として新冷媒ＨＦＣを
使うものである。

【００６７】次に、旧冷媒ＣＦＣ、ＨＣＦＣ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旧冷媒Ｃ
ＦＣ又はＨＣＦＣを回収し、熱源機Ａを図７に示す新冷
媒ＨＦＣを用いるものに交換する。第１の接続配管Ｃ、
室内機Ｂ及び第２の接続配管Ｄは、旧冷媒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には予め新冷媒
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及
び第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の開弁と新冷媒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。

【００６８】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、新冷媒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３a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。

【００６９】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。新冷媒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
残留している旧冷媒ＣＦＣ・HCFC及び鉱油・鉱油劣化物
（以下総称して残留異物と称する）を少しずつ洗浄して
新冷媒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で空気などの利用媒体と熱交換してある
程度蒸発・ガス化する。

【００７０】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の残留異物とともに第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、かつ液冷媒とともに、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。

【００７１】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。

【００７２】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、アキュムレータ８を経て
圧縮機１に戻る。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に戻
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Ｈ
ＦＣ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。

【００７３】また、固形異物もＨＦＣ用冷凍機油と混合
することはなく、ＨＦＣ用冷凍機油を劣化しない。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。

【００７４】次に暖房洗浄運転の流れを説明する（図
中、破線矢印）。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１
０を経て冷却手段１２ａへ流入する。

【００７５】ここで、ガス冷媒は冷却され、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１
１、第２に操作弁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
液冷媒とともに、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。

【００７６】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。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、冷房運転時の第１の接続配管Ｃ、利用側熱交
換器６より速い速度で洗浄される。第２の接続配管Ｄ、
利用側熱交換器６及び第１の接続配管Ｃから洗浄された
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。

【００７７】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３aへ流
入し、ここでは送風機など停止して熱交換させずに通過
させ、アキュムレータ８を経て圧縮機１へ戻る。

【００７８】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に戻るの
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用冷凍機油を劣化しない。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。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。

【００８０】次に、通常空調運転について、図８に添っ
て説明する。図中、実線矢印が冷房運転の流れを、破線
矢印が暖房運転の流れを示す。まず、通常冷房運転の流
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、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３a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。

【００８１】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を経て第１の接続配管Ｃ
を通り、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
の利用媒体と熱交換してある程度蒸発・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、アキュムレータ８
を経て圧縮機１へ戻る。

【００８２】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に戻る。
第１の電磁弁１４ａ及び第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、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。

【００８３】次に、通常暖房運転の流れを説明する（図
８中、破線矢印）。圧縮機１で圧縮された高温高圧のガ
ス冷媒は、新冷媒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１４ｄを経由して、一方、一部
が第１の切換弁１０、冷却手段１２ａ及び第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。

【００８４】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、熱源側熱交換器３a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、アキュムレータ８を経て圧縮機１へ戻る。

【００８５】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、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。

【００８６】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のみを新規
に交換し、室内機Ｂ、第１の接続配管Ｃ及び第２の接続
配管Ｄを交換しないで、老朽化した旧冷媒ＣＦＣ、ＨＣ
ＦＣを用いた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。

【００８７】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用冷凍機
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も無い。

【００８８】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するので、
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、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】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、
利用側熱交換器６及び第２の接続配管Ｄに液冷媒又は気
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
意の条件にほぼ同一の洗浄運転が可能で、効果・手間が
一定化する。

【００９０】以上説明したこの実施の形態では、熱源機
Ａのみを新規に交換する方法を説明したが、熱源機Ａと
室内機Ｂとを交換し、第１の接続配管Ｃ及び第２の接続
配管Ｄを交換しないようにすることもできる。また、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３a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、
例示したような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３aが内蔵
されたユニットと利用側熱交換器６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。

【００９１】以上説明した実施の形態２の構成の一局面
を要約すると次のとうりである。この冷凍サイクル装置
は、圧縮機から油分離器と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
縮機から上記油分離器と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
すると共に、冷媒中の異物を捕獲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、既存の冷凍サ
イクル装置に対して、油分離器と異物捕捉手段とを備え
新冷媒を用いる新たな室外機を用意し、既存の室外機を
新たな室外機で置換するとともに、既存の冷媒を新たな
冷媒で置換する。

【００９２】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時の第１の制御
方法としては、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った冷媒
回路（冷凍サイクル装置）の熱源機を、新冷媒ＨＦＣを
用いた熱源機Ａと置換し、さらに新冷媒ＨＦＣを追加充
填した後、洗浄運転のステップＡとして、冷房洗浄運転
を実施する。このステップＡでは、図７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３ａを経て第1の接続配管Ｃに通し
た後、利用側熱交換器６及び第２の接続配管Ｄへ通し、
さらに異物捕捉手段１３を経てアキュムレータ８を通り
圧縮機１へと還流洗浄する。

【００９３】冷媒交換前の旧冷媒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、異物補捉手段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。

【００９４】（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、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った
冷媒回路（冷凍サイクル装置）の熱源機Ａを新冷媒ＨＦ
Ｃを用いたものと置換し、さらに新冷媒ＨＦＣを追加充
填した後、洗浄運転のステップＢとして、暖房洗浄運転
を実施する。このステップＢでは、図７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、利用側熱交換器６及び
第１の接続配管Ｃに通し、さらに異物捕捉手段１３を経
て熱源機側熱交換器３ａを通り、アキュムレータ８を経
て圧縮機１へと還流させて洗浄する。

【００９５】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に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
液単相また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、このステップば、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。

【００９６】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からも分かるように冷媒の質量速度
が大きいほど、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は配管内径が大きいため、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、鉱油の粘度
が小さくなることで、洗浄効果が高くなる。

【００９７】（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、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った
冷媒回路（冷凍サイクル装置）の熱源機を、新冷媒ＨＦ
Ｃを用いた熱源機Ａと置換し、さらに新冷媒ＨＦＣを追
加充填した後、まず上述のステップ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、その後に質量速度、溶解度の面で
洗浄効果の高い洗浄を行なうことになり、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。

【００９８】（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、旧冷媒ＣＦＣやＨＣＦＣ等を使った
冷媒回路（冷凍サイクル装置）の熱源機Ａを新冷媒ＨＦ
Ｃを用いたものに置換し、さらに新冷媒ＨＦＣを追加充
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１
１に冷媒の質量速度と配管内鉱油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。

【００９９】以上説明したこの発明の冷凍サイクル装置
の清浄運転の方法を要約すると次のとおりである。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、利用側熱交換器と
第１及び第２の接続配管の下流であって圧縮機の上流の
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、冷媒置換後に圧縮機を駆動源として、第１の接続配
管、利用側熱交換器及び第２の接続配管の順に新冷媒を
流して洗浄運転する。あるいは、冷媒置換後に圧縮機を
駆動源として、第２の接続配管、利用側熱交換器及び第
１の接続配管の順に新冷媒を流して洗浄運転する。ま
た、他の局面では、冷媒置換後に圧縮機を駆動源とし
て、第１の接続配管と第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
する。また、他の局面では、冷媒置換後に圧縮機を駆動
源として、最初に第１の接続配管、利用側熱交換器、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、次に第２の接続配管、利用側熱交換器、第１の接続
配管の順に新冷媒を流して洗浄運転する。また、他の局
面では、冷媒置換後に圧縮機を駆動源として、第１の接
続配管、利用側熱交換器及び第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する。
また、他の局面では、第１の接続配管と利用側熱交換器
と第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有するものにおいて、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す
る。

【０１００】実施の形態３．図９及び図１０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
を含む）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。まず、
図９の冷媒回路とその洗浄運転の制御について説明す
る。図９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、１８ａ
ｉ（ ｉ＝１〜ｎ）は、第ｉ番目の接続配管Ｃｉと室内
機Ｂｉとの間に設けられた第５の電磁弁を示す。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】次に、図１０の冷媒回路とその洗浄運転の
制御について説明する。図１０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ｉ番目
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９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１８ａ
ｉを閉弁して洗浄する。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。

【０１０４】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によれ
ば、圧縮機、熱源側熱交換器、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、
旧冷媒ＣＦＣまたはＨＣＦＣから新冷媒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新冷媒ＨＦＣ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。なお、以上実施の形態１〜３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
は他の実施の形態にも適用できるものである。

【０１０５】

【発明の効果】本願の請求項１〜２にかかる冷凍サイク
ル装置の更新方法では、既存の冷凍サイクル装置に対し
て、油分離器と異物捕捉手段とを備え新冷媒を用いる新
たな熱源機を用意し、既存の熱源機を新たな熱源機で置
換するとともに、既存の冷媒を新たな冷媒で置換するこ
とができる。これにより、旧冷媒を用いた既存の冷凍サ
イクル装置を、新冷媒を用いた新たな冷凍サイクル装置
に更新することができる。

【０１０６】請求項２にかかる冷凍サイクル装置の更新
方法では、油分離器で分離された冷凍機油と冷媒回路か
ら分流させた冷媒とを合流して油異物捕捉手段流入さ
せ、冷媒中の異物を補足する。これにより、冷媒中の残
留異物の分離・捕捉をさらに効率よく行うことができ
る。

【０１０７】本願の請求項３〜１０にかかる冷凍サイク
ル装置の運転方法では、既存の冷凍サイクル装置に対し
て、油分離器と異物捕捉手段とを備え新冷媒を用いる新
たな熱源機を用意し、既存の熱源機を新たな熱源機で置
換するとともに、既存の冷媒を新たな冷媒で置換し、置
換した新冷媒により洗浄運転をすることができる。これ
により、新冷媒を用いた新たな冷凍サイクル装置の効果
的な洗浄運転することができる。

【０１０８】本願の請求項１１にかかる冷凍サイクル装
置の更新方法では、既存の冷凍サイクル装置に対して、
油分離器と異物捕捉手段とを備え新冷媒を用いる新たな
熱源機を用意し、既存の熱源機を新たな熱源機で置換す
るとともに、既存の室内機と既存の冷媒配管を利用し、
さらに既存の冷媒を新たな冷媒で置換することができ
る。これにより、旧冷媒を用いた既存の冷凍サイクル装
置を、既存の室内機と既存の冷媒配管を利用し、熱源機
を置換するだけで、新冷媒を用いた新たな冷凍サイクル
装置に更新することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態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】 本発明の実施の形態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】 本発明の実施の形態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】 本発明の実施の形態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】 本発明の実施の形態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】 従来のセパレータ型の冷凍サイクル装置の
冷媒回路を示す図。

【図１３】 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海溶解度曲線を示す図。

【図１４】 従来の冷凍サイクル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、１：圧縮機、 ２：四方弁、 ３
ａ，３ｂ：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：アキュムレータ、 ９：油分離器、 １
０：第１の切換弁、 １１：第２の切換弁、 １２ａ：
冷却手段、 １２ｂ：加熱手段、 １３：異物捕捉手
段、 １４ａ〜１４ｄ：第１〜４の電磁弁、 ５１：容
器、 ５２：流入配管、 ５２ａ：流入配管の細孔、
５３：フィルタ、 ５４：継手、 ５５：流出配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−329432（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 45/00 F25B 43/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器と
   を含む第１の熱源機と、少なくとも利用側熱交換器と流
   量調整器とを含む室内機と、上記第１の熱源機と上記室
   内機とを接続して冷媒回路を構成する第１の接続配管と
   第２の接続配管とを備え第１の冷媒を用いる冷凍サイク
   ル装置に対して、 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含み第２の冷
   媒を用いる熱源機冷媒回路と、この熱源機冷媒回路に挿
   入されこの冷媒回路の冷媒から冷凍機油を分離して上記
   圧縮機に還流させる油分離手段と、上記油分離手段で分
   離された冷凍機油から異物を分離・補足する異物捕捉手
   段とを備えた第２の熱源機を用意し、 少なくとも上記第１の熱源機を上記第２の熱源機で置換
   するとともに、上記第１の冷媒を上記第２の冷媒で置換
   して新たな冷凍サイクル装置を構成することを特徴とす
   る冷凍サイクル装置の更新方法。
2. 【請求項２】 上記第２の熱源機が、上記熱源機冷媒回
   路から分流させた冷媒と上記油分離手段で分離された冷
   凍機油とを合流させて上記異物捕捉手段に流入させる分
   岐冷媒回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の
   冷凍サイクル装置の更新方法。
3. 【請求項３】 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器と
   を含む第１の熱源機と、少なくとも利用側熱交換器と流
   量調整器とを接続した室内機と、上記熱源機側熱交換器
   と上記流量調整器とを接続する第１の接続配管と、上記
   利用側熱交換器と上記熱源機とを接続する第２の接続配
   管とを備え、 上記の圧縮請求項機、第２の接続配管、利用側熱交換
   器、利用側流量調整器、第１の接続配管、熱源機側熱交
   換器を順次接続して上記圧縮機に戻る第1の冷媒回路
   と、 上記の圧縮機、熱源機側熱交換器、第１の接続配管、利
   用側流量調整器、利用側熱交換器、第２の接続配管を順
   次接続して上記圧縮機に戻る第２の冷媒回路との少なく
   ともいずれかを形成し第１の冷媒を用いる冷凍サイクル
   装置において、 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含み第２の冷
   媒を用いる熱源機冷媒回路と、この冷媒回路に挿入され
   この冷媒回路の冷媒から冷凍機油を分離して上記圧縮機
   に還流させる油分離手段と、この油分離手段で分離され
   た冷凍機油から異物を分離・補足する異物捕捉手段とを
   備えた第２の熱源機を用意し、 上記第１の熱源機を上記第２の熱源機で置換するととも
   に上記第1の冷媒を上記第２の冷媒に置換し、 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷
   媒を上記第１の冷媒回路、又は／及び、上記第２の冷媒
   回路に循環させ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】 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
   て、上記第２の冷媒を上記の圧縮機、第２の接続配管、
   利用側熱交換器、利用側流量調整器、第１の接続配管、
   熱源機側熱交換器の順に循環させて洗浄運転をすること
   を特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置の運転
   方法。
5. 【請求項５】 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
   て、上記第２の冷媒を上記の圧縮機、熱源機側熱交換
   器、第１の接続配管、利用側流量調整器、利用側熱交換
   器、第２の接続配管の順に循環させて洗浄運転をするこ
   とを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置の運
   転方法。
6. 【請求項６】 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
   て、上記第２の冷媒を上記利用側熱交換器に対して、第
   １の接続配管と第２の接続配管のうち、太径配管を上流
   側に細径配管を下流側にして循環させることを特徴とす
   る請求項３に記載の冷凍サイクル装置の運転方法。
7. 【請求項７】 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
   て、上記第２の冷媒を、最初に上記の圧縮機、第２の接
   続配管、利用側熱交換器、利用側流量調整器、第１の接
   続配管、熱源機側熱交換器の順に循環させ、次に上記の
   圧縮機、熱源機側熱交換器、第１の接続配管、利用側流
   量調整器、利用側熱交換器、第２の接続配管の順に循環
   させて洗浄運転をすることを特徴とする請求項３に記載
   の冷凍サイクル装置の運転方法。
8. 【請求項８】 冷媒置換後に上記圧縮機を駆動源とし
   て、上記第２の冷媒を上記第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循環させて洗浄
   運転をすることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイ
   クル装置の運転方法。
9. 【請求項９】 上記室内機を複数並列に備え、冷媒置換
   後に上記圧縮機を駆動源として、上記第２の冷媒を上記
   複数の室内機を順次に選択して循環させて洗浄運転をす
   ることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置
   の運転方法。
10. 【請求項１０】 上記第１の冷媒が既設のＣＦＣ（クロ
    ロフルオロカーボン）冷媒またはＨＣＦＣ（ハイドロク
    ロロフルオロカーボン）冷媒であって、上記第２の冷媒
    がＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒であること
    を特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載の冷凍サイ
    クル装置の運転方法。
11. 【請求項１１】 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器
    とを含む第１の熱源機と、少なくとも利用側熱交換器と
    流量調整器とを含む室内機と、上記第１の熱源機と室内
    機とを接続して冷媒回路を構成する第１の接続配管と第
    ２の接続配管とを備え第１の冷媒を用いる冷凍サイクル
    装置に対して、 少なくとも圧縮機と熱源機側熱交換器とを含む冷媒回路
    と、 上記冷媒回路に挿入され上記冷媒回路の冷媒から冷凍機
    油を分離する油分離器と、 上記冷媒回路に接続され上記冷媒回路の異物を捕捉する
    異物捕捉手段とを備え第２の冷媒を用いる第２の熱源機
    を用意し、 上記第１の熱源機を上記第２の熱源機で置換するととも
    に、上記室内機、上記第1の接続配管及び上記第２の接
    続配管を利用し、上記第１の冷媒を上記第２の冷媒で置
    換して新たな冷凍サイクル装置を形成することを特徴と
    する冷凍サイクル装置の更新方法。