JP4128796B2

JP4128796B2 - Refrigeration cycle equipment

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Publication number: JP4128796B2
Application number: JP2002123470A
Authority: JP
Inventors: 康順平井; 士郎 ▲高▼谷; 修森本; 慎一若本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2003322436A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、これまで使用してきたクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）系冷媒またはハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）系冷媒を、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒に交換して使用する冷凍サイクル装置に関するものであり、さらに詳しくは、室外機をＨＦＣ系冷媒を用いた新規なものに更新し、ＣＦＣ系冷媒またはＨＣＦＣ系冷媒で用いていた既設配管および既設室内機に残留した潤滑油を冷媒回路内の一部に分離・貯留することにより既設配管および既設室内機を流用可能とする冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷凍サイクル装置における既設配管利用技術としては、例えば特開平６−２４９５５１号公報に開示されたものがある。これは、既設配管中に残留する鉱油を回収し、レトロフィットにより既設配管を利用可能とするものであって、主にカーエアコンを対象としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような技術により、カーエアコンのような既設配管が短い場合は、洗浄作業を繰返すことによって系内に残存する旧冷媒用の潤滑油濃度を低減できる。しかしながら、延長配管が長いビル用マルチエアコン、あるいは利用側にショーケース等の様々な負荷がつながって複雑な冷媒回路となる冷凍機は、短時間の運転では容易に旧冷媒用の冷凍機油濃度を低減させることができない。
【０００４】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、旧冷媒として用いられていた、例えばＨＣＦＣ系もしくはＣＦＣ系の旧冷媒を、新冷媒である例えばＨＦＣ系冷媒に置換するにあたり、既設機器中に残留していた旧冷媒用の潤滑油である鉱油と、新冷媒用の潤滑油であるエステル油やエーテル油等とが混合した場合でも、既設機器中に残留していた鉱油を分離回収し、新規のエステル油もしくはエーテル油の劣化を抑え、既設機器を使用する冷凍機や空調機の施工を容易にし、冷凍サイクルの信頼性を高めることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、第１の絞り装置、蒸発器を環状に接続して構成された冷媒回路を備え、前記圧縮機および前記凝縮機を含む室外機を構成するとともに、この室外機において前記冷媒回路における前記凝縮器と前記第１の絞り装置の間と、前記蒸発器と前記圧縮機の間とを、第２の絞り装置を有する第１バイパス配管で接続し、
この第１バイパス配管の分岐部から前記第１の絞り装置の間の延長配管、および、前記蒸発器から前記第１バイパス配管の合流部の間の延長配管、および、少なくとも前記蒸発器を含む室内機のうち、少なくとも１つは既設のものを流用し、
ハイドロフロオロカーボン系冷媒を作動媒体として用い、ハイドロフロオロカーボン系冷媒に対し相溶性のある相溶油を冷凍機油として用いる冷凍サイクル装置において、
前記第１バイパス配管の前記合流部と前記圧縮機の間の前記冷媒回路に、ハイドロフロオロカーボン系冷媒および相溶油は透過させるが、ハイドロフロオロカーボン系冷媒に非相溶な非相溶油の透過は抑制する網状または多孔状の膜体を内蔵した油分離部を設け、膜体により油分離部内の冷媒流路の全部または一部を塞ぐようにしたものである。
【０００６】
また、上記構成において、油分離部から圧縮機に至る冷媒を加熱して気化させる冷媒気化手段を備えているものである。
【０００７】
そして、上記した各構成において、油分離部手前の冷媒回路に気液分離器を配置し、気液分離器内の上部と圧縮機の吸込側とを冷媒配管で接続したものである。
【０００８】
さらに、段落０００７の構成において、冷媒回路における、気液分離器から油分離部の間と油分離部から圧縮機の間とを第２バイパス配管で接続し、第２バイパス配管と、気液分離器から油分離部の間と、油分離部から圧縮機の間とに、それぞれの冷媒流路を開閉する開閉弁を配備したものである。
【０００９】
また、上記した各構成において、液冷媒の表面張力値と冷凍機油の表面張力値の間の表面張力値を有する材料で、油分離部の膜体を構成したものである。
【００１０】
そして、上記した各構成において、ハイドロフロオロカーボン系冷媒を用いる冷凍サイクル装置用の冷凍機油が、エステル油またはエーテル油であるものである。
【００１１】
さらに、上記した各構成において、第１バイパス配管の分岐部から絞り装置の間の延長配管および蒸発器から第１バイパス配管の合流部の間の延長配管として、建物などに設置されている既設の延長配管を用いたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す構成図である。
図１に示した冷凍サイクル装置は、圧縮機１、熱源側熱交換器（凝縮器）２、絞り装置７ａ，７ｂ，７ｃ、利用側熱交換器（蒸発器）６ａ，６ｂ，６ｃおよび油分離部３が、冷媒配管２６，２７、液延長配管８、ガス延長配管９、冷媒配管Ｐ１および冷媒配管Ｐ４を介して環状に接続された冷媒回路を備えている。熱源側熱交換器２と絞り装置７の間となる冷媒配管２７の分岐部２２と、利用側熱交換器６と圧縮機１の間となる冷媒配管Ｐ１の合流部２３とは、流量調整器４を有する第１バイパス配管５ａ，５ｂで接続されている。前記の圧縮機１、熱源側熱交換器２、油分離部３、流量調整器４および第１バイパス配管５ａ，５ｂから主に室外機Ａが構成される。また、利用側熱交換器６ａ，６ｂ，６ｃおよび絞り装置７ａ，７ｂ，７ｃとから主に室内機Ｂ，Ｃ，Ｄが構成される。室外機Ａと室内機Ｂ，Ｃ，Ｄは、液延長配管８とガス延長配管９を用いフランジ部２４，２５で接続されている。この冷凍サイクル装置は、ハイドロフロオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒を作動媒体として用い、ＨＦＣ系冷媒に対し相溶性のあるエステル油を冷凍機油として用いている。
【００１３】
尚、この冷凍サイクル装置では、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）系冷媒またはクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）系冷媒を用いた冷凍サイクル装置で使用していた液延長配管８、ガス延長配管９、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄをそのまま流用し、室外機ＡとしてはＨＦＣ系冷媒を用いたものを新設した。但し、本発明の冷凍サイクル装置は、構成機器の全てを新設したものも含まれる。
【００１４】
次に、油分離部３について説明する。油分離部３は例えば図２に示す容器構造を有している。図２において、１０は流入管、１１は流出管、１２は膜体である。油分離部３は、内蔵する膜体１２により、横置容器内（冷媒流路）の下部が塞がれて分離領域１３と流出領域１４に仕切られている。膜体１２は網状または多孔状の材料で構成されている。
【００１５】
ところで、Ｒ４１０Ａ，Ｒ４０７Ｃ，Ｒ１３４ａ，Ｒ４０４ＡといったＨＦＣ系冷媒（液）、あるいは鉱油、エステル油、エーテル油といった一般的な冷凍サイクル装置用の冷凍機油の粘性係数は下記の表１の通りであり、冷凍機油（表では空調機用油）の粘性係数は液冷媒の１００倍以上である。従って、多孔構造の流路、例えばメッシュや膜などを通過する際には極めて大きな速度差を生じる。例えば、エステル油の溶解したＨＦＣ系冷媒はいち早く膜体１２を通過し、鉱油は分離領域１３に保持されることとなる。結果として、エステル油および液冷媒から鉱油を分離することができる。
【００１６】
【表１】

【００１７】
さらに、ＨＦＣ液冷媒と冷凍サイクル装置用冷凍機油との間には、上記の表１に示すように、表面張力にも大きな差がある。
そこで、ＨＦＣ液冷媒の表面張力値とエステル油（冷凍機油）の表面張力値の間の表面張力値を有する材料、例えばフッ素樹脂で膜体１２を構成する。これにより毛細管現象が働いて、液冷媒はフッ素樹脂からなる膜体１２を通過しやすくなるのに対し、鉱油は通過しにくくなる。従って、液冷媒と鉱油の分離効率をいっそう向上させることができる。
このように既設配管や既設室内機に残留する鉱油がＨＦＣ液冷媒に非相溶であることと、これらの粘性係数および表面張力に大きな差があることに注目し、本発明を完成するに至ったのである。
【００１８】
上記のような構成による冷凍サイクル装置の動作について説明する。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器２で放熱して凝縮・液化し、液延長配管８を流れる。この時、ＨＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いている相溶油である、例えばエステル油の一部も圧縮機１から吐出され、冷媒に伴って熱源側熱交換器２、液延長配管８を流れる。液延長配管８、ガス延長配管９、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄには、ＨＣＦＣ系冷媒またはＣＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いていた潤滑油である、例えば鉱油が残留している。ＨＣＦＣ系冷媒またはＣＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いていた潤滑油はＨＦＣ系冷媒には非相溶である。そこで、液延長配管８を流れる液冷媒は、残留している鉱油を、液冷媒と鉱油の間に生じるせん断力によりひきずりながら流れていく。液延長配管８を流れた液冷媒は、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに入って蒸発・気化し、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ内に残留した鉱油をひきずりながらガス延長配管９に流入する。続いて、冷媒はガス延長配管９に残留する鉱油をひきずりながら第１バイパス配管５ａ、流量調整器４、第１バイパス配管５ｂから流入した液冷媒と合流したのち、油分離部３に流入する。流入管１０（図２）より油分離部３内へ流入したＨＦＣ液冷媒、エステル油、鉱油は分離領域１３で液二相に分離する。ガス冷媒は膜体１２の上部に設けられた空間から流出領域１４に流入し、流出管１１から流出する。分離領域１３内では、ＨＦＣ液冷媒が相溶油であるエステル油を溶解した状態で下相に移動し、非相溶油である鉱油が上相に分離する。そして、膜体１２は、ＨＦＣ系冷媒およびエステル油を透過させるがＨＦＣ系冷媒に非相溶な鉱油の透過は抑制する。従って、鉱油は油分離部３内に保持され、冷媒およびエステル油のみが圧縮機１へ戻されるのである。
【００１９】
他方、図３に油分離部３の更なる構成例を示す。１５は容器上部に接続された流入管、１６は容器底部に接続された第１の流出管、１７は容器上部にガス流出用に接続された第２の流出管、１８は既述の膜体１２と同様の機能を有する膜体である。この例では、油分離部３内の流路全体が膜体１８で塞がれている。
そこで、流入管１５より流入した液冷媒、エステル油、鉱油は油分離部３内で二相に分離し、下相の液冷媒およびエステル油が膜体１８を通過し、第１の流出管１６から流出する。また、ガス冷媒は上部の第２の流出管１７から流出するため、ガス冷媒の流出が容易になっている。
【００２０】
尚、本実施の形態１では、相溶油としてエステル油を用いたが、ＨＦＣ系冷媒と相溶である、エーテル油等を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００２１】
発明の実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す構成図である。
図４において、２１は冷媒配管２７に添設された冷媒熱交換器から成る冷媒気化手段である。その他の符号は図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００２２】
そこで、油分離部３から流出した液冷媒は、冷媒気化手段２１で冷媒配管２７の冷媒との熱交換により加熱されてガス冷媒となり圧縮機１へ戻る。そのため、液冷媒が圧縮機１に直接戻ることはなく、圧縮機１での液圧縮による故障を未然に防ぐことができる。これにより、冷凍サイクル装置の信頼性が向上する。
【００２３】
発明の実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す構成図である。
図５において、冷媒流通方向にみて油分離部３手前に気液分離器３１が配置されている。気液分離器３１は合流部２３との間が冷媒配管Ｐ１で接続され、油分離部３との間が冷媒配管Ｐ３で接続され、気液分離器３１内の上部と圧縮機１の吸込側の間が冷媒配管Ｐ２で接続されている。その他の符号は図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００２４】
圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器２で放熱して凝縮・液化し、液延長配管８を流れる。この時、ＨＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いている相溶油である、例えばエステル油の一部も圧縮機１から吐出され、冷媒に伴って熱源側熱交換器２、液廷長配管８を流れる。液延長配管８、ガス延長配管９、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄには、ＨＣＦＣ系冷媒またはＣＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いていた冷凍機油である、例えば鉱油が残留している。ＨＣＦＣ系冷媒またはＣＦＣ系冷媒の冷凍サイクル装置で用いていた冷凍機油はＨＦＣ系冷媒には非相溶である。そして、液延長配管８中の液冷媒は、残留する鉱油を、液冷媒と鉱油の間に生じるせん断力によりひきずりながら流れていく。液延長配管８を流れた液冷媒は、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄに入って蒸発・気化し、室内機Ｂ，Ｃ，Ｄ内に残留した鉱油をひきずりながらガス延長配管９に流入する。続いて、冷媒はガス延長配管９に残留する鉱油をひきずりながら第１バイパス配管５ａ、流量調整器４、第１バイパス配管５ｂから流入した液冷媒と合流したのち冷媒配管Ｐ１から気液分離器３１に流入する。気液分離器３１では、分離されたガス冷媒が冷媒配管Ｐ２を流れて圧縮機１に戻る。また、気液分離器３１で分離された液冷媒、エステル油、鉱油は冷媒配管Ｐ３を流れて油分離部３に流入し、油分離部３内で二相分離するとともに、鉱油が保持され、液冷媒およびエステル油は冷媒配管Ｐ４から流出し、圧縮機１へ戻る。
【００２５】
このように気液分離器３１を用いることにより、流速の速いガス冷媒が冷媒配管Ｐ２を流れるため、メインの冷媒回路を冷媒配管Ｐ１、気液分離器３１、冷媒配管Ｐ２とすることができる。つまり、油分離部３はメインの冷媒回路からバイパスした位置に設置されていることとなり、液冷媒、鉱油、エステル油のみが油分離部３に流入する。従って、油分離部３内で二相分離した液冷媒およびエステル油と鉱油との界面が安定し、安定した分離が可能となる。
【００２６】
なお、本実施の形態３では、相溶油としてエステル油を用いたが、ＨＦＣ冷媒と相溶である、エーテル油等を用いても同様の効果が得られる。また、実施の形態２で説明したように、油分離部３を流出した液冷媒を気化させる冷媒気化手段を設ければ、さらに冷凍サイクル装置の信頼性が向上することは言うまでもない。
【００２７】
発明の実施の形態４．
図６は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を示す構成図である。
図６において、４１は圧縮機、４２は四方切換弁、４３は熱源側熱交換器、４４は気液分離器、４５は膜体１２（図２参照）や膜体１８（図３参照）を内蔵する油分離部、４６は熱交換器式の冷媒気化手段、４８は絞り装置、４７，４９，５０は開閉弁であり、主にこれらを冷媒配管Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５で接続することにより室外機Ｅが構成されている。気液分離器４４から油分離部４５の間の冷媒配管Ｐ３と、油分離部４５から圧縮機４１の間の冷媒配管Ｐ４とが第２バイパス配管Ｐｎで接続されている。開閉弁５０は第２バイパス配管Ｐｎの途中に配備されてその冷媒流路を開閉する。開閉弁４７は冷媒配管Ｐ３の途中に配備されてその冷媒流路を開閉する。開閉弁４９は冷媒配管Ｐ４の途中に配備されてその冷媒流路を開閉するようになっている。また、５１ａ，５１ｂ，５１ｃは利用側熱交換器、５２ａ，５２ｂ，５２ｃは絞り装置であり、これらにより室内機Ｆ，Ｇ，Ｈが構成される。さらに、５３は液延長配管、５４はガス延長配管である。
【００２８】
上記のような構成の冷凍サイクル装置を施工するにあたり、ＨＣＦＣ系冷媒またはＣＦＣ系冷媒を充填していたユニットに用いられていた液延長配管およびガス延長配管、もしくは液延長配管、ガス延長配管および室内機を流用するとともに、ＨＦＣ系冷媒を用い、冷凍機油にエステル油、エーテル油等のようにＨＦＣ系冷媒に相溶な油を用いた室外機を新設する場合を考える。この場合、液延長配管、ガス延長配管および室内機には、ＨＦＣ系冷媒に非相溶で従来使用してきた冷凍機油、例えば鉱油が残留している。このような状態で冷凍サイクル装置を冷房運転した場合の動作と鉱油の回収方法について説明する。
【００２９】
圧縮機４１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器４３で放熱して凝縮・液化し、液延長配管５３を流れる。液延長配管５３を流れる液冷媒は、液延長配管５３内に残留する鉱油を、液冷媒と鉱油の間に生じるせん断力でひきずりながら液延長配管５３から搬出していく。液延長配管５３を流れた液冷媒は室内機Ｆ，Ｇ，Ｈに入って蒸発・気化したのちガス延長配管５４を流れ、ガス延長配管５４内の鉱油を搬出していく。ガス延長配管５４を流れたガス冷媒は室外機Ｅに戻り、四方切換弁４２および気液分離器４４を介して圧縮機４１へ戻る。この時、圧縮機４１から持ち出されたエステル油は冷媒に伴って既設の液延長配管５３、室内機Ｆ，Ｇ，Ｈ、ガス延長配管５４中を流通し、これら既設機器中に残留していた鉱油と混合し、冷媒とともに気液分離器４４に入る。
【００３０】
既設機器から回収した鉱油を分離する場合には、開閉弁４７を開き、鉱油およびエステル油を気液分離器４４から油分離部４５に導く。また、絞り装置４８で高圧の液冷媒を低圧の二相冷媒まで絞ったのちに油分離部４５に導き、油分離部４５内で二相分離させる。そして、開閉弁４９を開くことにより、エステル油の溶解している液冷媒は冷媒気化手段４６に導かれて蒸発・気化した後、エステル油とともに圧縮機４１へ戻る。この時、第２バイパス配管Ｐｎの開閉弁５０は閉じられているので、油分離部４５としては、例えば図２で説明したような構造が使用できる。
【００３１】
こうして、液延長配管５３、室内機Ｆ，Ｇ，Ｈ、ガス延長配管５４内の鉱油が洗浄された後に、絞り装置４８および開閉弁４７，４９を閉じるとともに開閉弁５０を開くことにより、油分離部４５を経ずともエステル油を圧縮機４１に戻すことが可能となり、圧縮機４１で冷凍機油が枯渇することもない。さらに、絞り装置４８および開閉弁４７，４９を閉じているため、油分離部４５に保持された鉱油は冷媒回路から切り離されることとなる。従って、鉱油が圧縮機４１に戻る心配がなく、冷凍サイクル装置の信頼性が向上する。
【００３２】
さらに、油分離部４５は圧縮機４１、四方切換弁４２、熱源側熱交換器４３、絞り装置５２ａ，５２ｂ，５２ｃ、利用側熱交換器５１ａ，５１ｂ，５１ｃ、気液分離器４４を繋ぐメインの冷媒回路からバイパスした位置に設置されているため、メインの冷媒回路の急速な流速により二相分離の状態が阻害されることもなく、安定してエステル油および液冷媒を開閉弁４９および冷媒気化手段４６から圧縮機４１へ戻すことができる。
【００３３】
次に、暖房運転をした場合の動作と鉱油の回収方法について説明する。圧縮機４１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方切換弁４２を経てガス延長配管５４を流れる。このガス冷媒は、ガス延長配管５４内に残留する鉱油を、ガス冷媒と鉱油の間に生じるせん断力でひきずりながらガス延長配管５４から搬出していく。ガス延長配管５４からのガス冷媒は室内機Ｆ，Ｇ，Ｈに入り、利用側熱交換器５１ａ，５１ｂ，５１ｃで放熱して凝縮・液化し、絞り装置５２ａ，５２ｂ，５２ｃで低圧に二相に減圧されたのちに液延長配管５３へ至る。この冷媒は液延長配管５３内に残留していた鉱油を洗浄しながら流れ、熱源側熱交換器４３で蒸発・気化したのちに四方切換弁４２および気液分離器４４を介して圧縮機４１へ戻る。この時、圧縮機４１から持ち出されたエステル油は冷媒に伴って既設の液延長配管５３、室内機Ｆ，Ｇ，Ｈ、ガス延長配管５４中を流通し、これら既設機器中に残留していた鉱油と混合し、冷媒とともに気液分離器４４に入る。そして、冷房運転時と同様に絞り装置４８および開閉弁４７，４９，５０を動作させることにより、気液分離器４４内に流入したエステル油および鉱油は圧縮機４１に戻され、鉱油は油分離部４５内に保持される。
【００３４】
このように気液分離器４４の流路下流側に油分離部４５を設け、油分離部４５の前後に絞り装置４８および開閉弁４７，４９を設け、さらに第２バイパス配管Ｐｎに開閉弁５０を設けたことにより、鉱油洗浄運転つまり鉱油を分離する運転と、鉱油洗浄終了時に鉱油を保持しておく運転とに任意に切り替えることができる。
【００３５】
尚、本実施の形態４では、ＨＦＣ系冷媒を用いた冷凍サイクル用の潤滑油としてエステル油を用いたが、ＨＦＣ系冷媒と相溶性のあるエーテル油を用いても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成されているので、以下のような効果を奏する。
本願発明による冷凍サイクル装置では、冷媒回路における蒸発器と圧縮機の間に、ＨＦＣ系冷媒および相溶油は透過させるがＨＦＣ系冷媒に非相溶な非相溶油の透過は抑制する網状または多孔状の膜体を内蔵した油分離部を設けたので、ＣＦＣ系冷媒またはＨＣＦＣ系冷媒用に使用していた旧冷凍機油を膜体で捕捉でき、ＨＦＣ系冷媒およびそれに相溶する冷凍機油（相溶油）のみを透過させて圧縮機へ戻すことができる。そのため、室外機を新規に交換するだけで施工工事を完了させることができ、短時間でかつ低コストで既設の延長配管及び／または室内機の利用が可能となる。
【００３７】
また、本願発明による冷凍サイクル装置は、油分離部から圧縮機に至る冷媒が冷媒気化手段により加熱されて気化するため、圧縮機に液冷媒が戻ることを防止できる。従って、圧縮機、さらには冷凍サイクル装置の信頼性が向上するとともに、長期に亘って冷凍サイクル装置の使用が可能となる。
【００３８】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、油分離部手前の冷媒回路に気液分離器を配置し、気液分離器内の上部と圧縮機の吸込側とを冷媒配管で接続してあるので、流速の早いガス冷媒は気液分離器上部から冷媒配管を経て圧縮機の吸込側へと流れる。従って、油分離部内で二相に分離した液冷媒と非相溶油との液面が安定し、安定した相分離が可能となる。
【００３９】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、気液分離器から油分離部の間と油分離部から圧縮機の間とをつなぐ第２バイパス配管の開閉弁、気液分離器から油分離部の間の開閉弁、油分離部から圧縮機の間の開閉弁および第１バイパス配管の絞り装置を全て閉じると、冷媒流路から油分離部が遮断される。従って、既設の延長配管及び／または室内機に残留した旧冷凍機油の洗浄が完了した際、回収した旧冷凍機油を冷媒流路から遮断できる。そのため、長期間、冷凍サイクル装置を使用しても旧冷凍機油が圧縮機に流入することがなく、機器の信頼性が向上する。
【００４０】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、液冷媒の表面張力値と冷凍機油の表面張力値の間の表面張力値を有する材料で油分離器の膜体を構成してあるので、毛管現象によりＨＦＣ系の液冷媒は膜体を透過しやすくなる一方、旧冷凍機油は透過しにくくなる。これにより、液冷媒と旧冷凍機油との分離効率を上げることができる。
【００４１】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、ＨＦＣ系冷媒用の冷凍機油として用いたエステル油またはエーテル油はＨＦＣ系冷媒に対し相溶性があるので、ＨＦＣ系冷媒とは非相溶の旧冷凍機油を、ＨＦＣ系冷媒とエステル油またはエーテル油から効率よく分離させることができる。
【００４２】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、建物に設置されている既設の延長配管を利用するので延長配管にかかるコストを節約することができ、既設物の有効利用を図ることができる。
【００４３】
また、本願発明による冷凍サイクル装置では、建物に設置されている既設の室内機を利用するので室内機にかかるコストを節約することができ、既設物を有効に利用して冷凍サイクル装置のリニューアルが可能となる。
【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冷媒回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の油分離部の内部を示した図である。
【図３】この発明の実施の形態１の油分離部の内部を示した図である。
【図４】この発明の実施の形態２による冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す構成図である。
【図６】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を示す構成図である。
【符号の説明】
１圧縮機、２熱源側熱交換器、３油分離部、４流量調整器、５ａ第１バイパス配管、５ｂ第１バイパス配管、６ａ，６ｂ，６ｃ利用側熱交換器、７ａ，７ｂ，７ｃ絞り装置、８液延長配管、９ガス延長配管、１２膜体、１８膜体、２１冷媒気化手段、２２分岐部、２３合流部、２６冷媒配管、２７冷媒配管、３１気液分離器、４１圧縮機、４２四方切換弁、４３熱源側熱交換器、４４気液分離器、４５油分離部、４６冷媒気化手段、４７開閉弁、４８絞り装置、４９，５０開閉弁、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ利用側熱交換器、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ絞り装置、５３液延長配管、５４ガス延長配管、Ａ室外機、Ｂ，Ｃ，Ｄ室内機、Ｅ室外機、Ｆ，Ｇ，Ｈ室内機、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５冷媒配管、Ｐｎ第２バイパス配管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus that uses a chlorofluorocarbon (CFC) refrigerant or a hydrochlorofluorocarbon (HCFC) refrigerant that has been used so far by replacing it with a hydrofluorocarbon (HFC) refrigerant. Updated the outdoor unit to a new one using HFC refrigerant, and separated the existing piping used for CFC refrigerant or HCFC refrigerant and the lubricating oil remaining in the existing indoor unit into a part of the refrigerant circuit. The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus that can divert existing piping and existing indoor units by storing them.
[0002]
[Prior art]
As an existing pipe utilization technique in a conventional refrigeration cycle apparatus, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-249551. This is intended to recover the mineral oil remaining in the existing pipes and make the existing pipes available for retrofitting, mainly for car air conditioners.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When the existing piping such as a car air conditioner is short by the above-described technology, the concentration of the lubricant for old refrigerant remaining in the system can be reduced by repeating the cleaning operation. However, a multi-air conditioner for buildings with a long extension pipe or a refrigerator that has a complicated refrigerant circuit connected to various loads such as a showcase on the user side can easily increase the oil concentration for the old refrigerant in a short operation. It cannot be reduced.
[0004]
The present invention has been made to solve such a conventional problem. For example, an old HCFC or CFC refrigerant used as an old refrigerant is replaced with a new refrigerant such as an HFC refrigerant. In this case, even when mineral oil, which is the lubricant for the old refrigerant that was remaining in the existing equipment, and ester oil, ether oil, etc., which are the lubricant for the new refrigerant, were mixed, they remained in the existing equipment. The purpose is to separate and recover mineral oil, suppress the deterioration of new ester oil or ether oil, facilitate the construction of refrigerators and air conditioners that use existing equipment, and increase the reliability of the refrigeration cycle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a refrigeration cycle apparatus according to the present invention includes a compressor, a condenser, a first throttling device, and a refrigerant circuit configured by annularly connecting an evaporator, the compressor and the with configuring the outdoor unit including a condenser, and between the condenser and the first throttle device in the refrigerant circuit in the outdoor unit, and between the compressor and the evaporator, a second throttle device Connected by a first bypass pipe having
The first from said branching portion of the bypass pipe extending pipe between the first throttle device, and the extension piping between the merging section of the first bypass pipe from the evaporator, and the indoor including at least the evaporator At least one of the machines will use existing ones,
In a refrigeration cycle apparatus using a hydrofluorocarbon-based refrigerant as a working medium, and using a compatible oil as a refrigerating machine oil compatible with the hydrofluorocarbon-based refrigerant,
The refrigerant circuit between the compressor and the merging portion of the first bypass pipe, hydro fluorocarbon-based refrigerant and the phase溶油is transmitting, incompatible incompatible with hydro fluorocarbon-based refrigerant An oil separation part incorporating a net-like or porous film body that suppresses permeation of oil is provided, and all or a part of the refrigerant flow path in the oil separation part is blocked by the film body.
[0006]
Further, in the above configuration, a refrigerant vaporization unit that heats and vaporizes the refrigerant from the oil separation unit to the compressor is provided.
[0007]
And in each above-mentioned composition, a gas-liquid separator is arranged in a refrigerant circuit before an oil separation part, and the upper part in a gas-liquid separator and the suction side of a compressor are connected with refrigerant piping.
[0008]
Further, in the configuration of paragraph 0007 , in the refrigerant circuit, the gas-liquid separator and the oil separator are connected to each other and the oil separator to the compressor by a second bypass pipe, and the second bypass pipe and the gas-liquid separator are connected. On-off valves that open and close the respective refrigerant flow paths are provided between the oil separator and the oil separator and between the oil separator and the compressor.
[0009]
Further, in each of the above-described configurations, the film body of the oil separation unit is configured by a material having a surface tension value between the surface tension value of the liquid refrigerant and the surface tension value of the refrigerating machine oil.
[0010]
In each configuration described above, the refrigerating machine oil for the refrigeration cycle apparatus using the hydrofluorocarbon refrigerant is ester oil or ether oil.
[0011]
Furthermore, in each of the above-described configurations, the existing piping installed in a building or the like as an extension pipe between the branch portion of the first bypass pipe and the expansion device and an extension pipe between the evaporator and the junction of the first bypass pipe. An extension pipe is used.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 of the Invention
FIG. 1 is a configuration diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
The refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 1 includes a compressor 1, a heat source side heat exchanger (condenser) 2,

expansion devices

7a, 7b, and 7c, use side heat exchangers (evaporators) 6a, 6b, and 6c, and oil separation. The part 3 includes a refrigerant circuit connected in an annular shape via the

refrigerant pipes

26 and 27, the liquid extension pipe 8, the gas extension pipe 9, the refrigerant pipe P1, and the refrigerant pipe P4. The branch part 22 of the refrigerant pipe 27 between the heat source side heat exchanger 2 and the expansion device 7 and the junction part 23 of the refrigerant pipe P1 between the use side heat exchanger 6 and the compressor 1 are flow rate regulators. 4 are connected by

first bypass pipes

5a and 5b. The outdoor unit A is mainly composed of the compressor 1, the heat source side heat exchanger 2, the oil separator 3, the flow rate regulator 4, and the

first bypass pipes

5a and 5b. In addition, indoor units B, C, and D are mainly composed of the use

side heat exchangers

6a, 6b, and 6c and the

expansion devices

7a, 7b, and 7c. The outdoor unit A and the indoor units B, C, and D are connected by

flange portions

24 and 25 using a liquid extension pipe 8 and a gas extension pipe 9. This refrigeration cycle apparatus uses a hydrofluorocarbon (HFC) refrigerant as a working medium, and uses ester oil compatible with the HFC refrigerant as a refrigerator oil.
[0013]
In this refrigeration cycle apparatus, the liquid extension pipe 8, the gas extension pipe 9, the indoor units B, C used in the refrigeration cycle apparatus using a hydrochlorofluorocarbon (HCFC) refrigerant or a chlorofluorocarbon (CFC) refrigerant. , D were used as they were, and an outdoor unit A using an HFC refrigerant was newly established. However, the refrigeration cycle apparatus of the present invention includes those in which all the components are newly installed.
[0014]
Next, the oil separation unit 3 will be described. The oil separation unit 3 has, for example, a container structure shown in FIG. In FIG. 2, 10 is an inflow pipe, 11 is an outflow pipe, and 12 is a membrane body. The oil separation unit 3 is partitioned into a separation region 13 and an outflow region 14 by closing a lower portion of the horizontal container (refrigerant flow path) by a built-in film body 12. The film body 12 is made of a net-like or porous material.
[0015]
By the way, the viscosity coefficients of HFC refrigerants (liquids) such as R410A, R407C, R134a, and R404A, or refrigeration oils for general refrigeration cycle devices such as mineral oil, ester oil, and ether oil are as shown in Table 1 below. The viscosity coefficient of machine oil (air conditioner oil in the table) is 100 times or more that of liquid refrigerant. Therefore, an extremely large speed difference is generated when passing through a porous flow path, for example, a mesh or a membrane. For example, the HFC-based refrigerant in which ester oil is dissolved quickly passes through the membrane body 12, and the mineral oil is held in the separation region 13. As a result, mineral oil can be separated from ester oil and liquid refrigerant.
[0016]
[Table 1]

[0017]
Furthermore, as shown in Table 1 above, there is a large difference in surface tension between the HFC liquid refrigerant and the refrigerating machine oil for the refrigeration cycle apparatus.
Therefore, the film body 12 is made of a material having a surface tension value between the surface tension value of the HFC liquid refrigerant and the surface tension value of the ester oil (refrigeration machine oil), for example, a fluororesin. As a result, a capillary phenomenon works to make it easier for liquid refrigerant to pass through the film body 12 made of a fluororesin, whereas mineral oil does not easily pass. Therefore, the separation efficiency between the liquid refrigerant and the mineral oil can be further improved.
In this way, focusing on the fact that the mineral oil remaining in the existing piping and the existing indoor unit is incompatible with the HFC liquid refrigerant and that there is a large difference in the viscosity coefficient and surface tension, the present invention has been completed. It was.
[0018]
The operation of the refrigeration cycle apparatus configured as above will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 dissipates heat in the heat source side heat exchanger 2, condenses and liquefies, and flows through the liquid extension pipe 8. At this time, for example, a part of the ester oil, which is a compatible oil used in the refrigeration cycle apparatus of the HFC refrigerant, is also discharged from the compressor 1, and the heat source side heat exchanger 2 and the liquid extension pipe 8 are connected with the refrigerant. Flowing. In the liquid extension pipe 8, the gas extension pipe 9, and the indoor units B, C, and D, for example, mineral oil, which is the lubricating oil used in the refrigeration cycle apparatus of the HCFC refrigerant or the CFC refrigerant, remains. The lubricating oil used in the refrigeration cycle apparatus for HCFC refrigerant or CFC refrigerant is incompatible with the HFC refrigerant. Therefore, the liquid refrigerant flowing in the liquid extension pipe 8 flows while dragging the remaining mineral oil by the shearing force generated between the liquid refrigerant and the mineral oil. The liquid refrigerant that has flowed through the liquid extension pipe 8 enters the indoor units B, C, and D, evaporates and vaporizes, and flows into the gas extension pipe 9 while dragging the mineral oil remaining in the indoor units B, C, and D. Subsequently, the refrigerant merges with the liquid refrigerant flowing in from the first bypass pipe 5 a, the flow rate regulator 4, and the first bypass pipe 5 b while dragging the mineral oil remaining in the gas extension pipe 9, and then flows into the oil separation unit 3. The HFC liquid refrigerant, ester oil, and mineral oil that have flowed into the oil separation unit 3 from the inflow pipe 10 (FIG. 2) are separated into two phases in the separation region 13. The gas refrigerant flows into the outflow region 14 from the space provided in the upper part of the film body 12 and flows out from the outflow pipe 11. In the separation region 13, the HFC liquid refrigerant moves to the lower phase in a state where the ester oil that is the compatible oil is dissolved, and the mineral oil that is the incompatible oil is separated into the upper phase. And the film body 12 permeate | transmits an HFC type refrigerant | coolant and ester oil, but suppresses permeation | transmission of the mineral oil incompatible with an HFC type refrigerant | coolant. Accordingly, the mineral oil is held in the oil separation unit 3, and only the refrigerant and the ester oil are returned to the compressor 1.
[0019]
On the other hand, the further structural example of the oil separation part 3 is shown in FIG. 15 is an inflow pipe connected to the top of the container, 16 is a first outflow pipe connected to the bottom of the container, 17 is a second outflow pipe connected to the top of the container for gas outflow, and 18 is the film body described above. 12 is a film body having the same function as 12. In this example, the entire flow path in the oil separation unit 3 is blocked by the film body 18.
Therefore, the liquid refrigerant, ester oil, and mineral oil that have flowed in from the inflow pipe 15 are separated into two phases in the oil separator 3, and the lower phase liquid refrigerant and ester oil pass through the film body 18, and the first outflow pipe 16. Spill from. Further, since the gas refrigerant flows out from the upper second outflow pipe 17, the outflow of the gas refrigerant is facilitated.
[0020]
In the first embodiment, ester oil is used as the compatible oil. Needless to say, the same effect can be obtained by using ether oil or the like that is compatible with the HFC refrigerant.
[0021]
Embodiment 2 of the Invention
4 is a block diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a refrigerant vaporization means including a refrigerant heat exchanger attached to the refrigerant pipe 27. Other reference numerals are the same as or equivalent to those in FIG.
[0022]
Therefore, the liquid refrigerant flowing out from the oil separation unit 3 is heated by heat exchange with the refrigerant in the refrigerant pipe 27 by the refrigerant vaporization means 21 to become a gas refrigerant and return to the compressor 1. Therefore, the liquid refrigerant does not return directly to the compressor 1, and failure due to liquid compression in the compressor 1 can be prevented beforehand. Thereby, the reliability of the refrigeration cycle apparatus is improved.
[0023]
Embodiment 3 of the Invention
5 is a block diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 5, a gas-liquid separator 31 is disposed in front of the oil separator 3 in the refrigerant flow direction. The gas-liquid separator 31 is connected to the junction 23 by a refrigerant pipe P1 and is connected to the oil separator 3 by a refrigerant pipe P3. The upper part in the gas-liquid separator 31 and the suction side of the compressor 1 Are connected by a refrigerant pipe P2. Other reference numerals are the same as or equivalent to those in FIG.
[0024]
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 dissipates heat in the heat source side heat exchanger 2, condenses and liquefies, and flows through the liquid extension pipe 8. At this time, for example, a part of the ester oil, which is a compatible oil used in the refrigeration cycle apparatus of the HFC refrigerant, is also discharged from the compressor 1, and the heat source side heat exchanger 2 and the liquid length pipe 8 are accompanied by the refrigerant. Flowing. In the liquid extension pipe 8, the gas extension pipe 9, and the indoor units B, C, and D, for example, mineral oil, which is the refrigeration oil used in the refrigeration cycle apparatus of the HCFC refrigerant or CFC refrigerant, remains. Refrigerating machine oil used in the refrigeration cycle apparatus for HCFC refrigerant or CFC refrigerant is incompatible with HFC refrigerant. Then, the liquid refrigerant in the liquid extension pipe 8 flows while dragging the remaining mineral oil by the shearing force generated between the liquid refrigerant and the mineral oil. The liquid refrigerant that has flowed through the liquid extension pipe 8 enters the indoor units B, C, and D, evaporates and vaporizes, and flows into the gas extension pipe 9 while dragging the mineral oil remaining in the indoor units B, C, and D. Subsequently, the refrigerant merges with the liquid refrigerant flowing in from the first bypass pipe 5a, the flow regulator 4 and the first bypass pipe 5b while pulling the mineral oil remaining in the gas extension pipe 9, and then from the refrigerant pipe P1 to the gas-liquid separator 31. Flow into. In the gas-liquid separator 31, the separated gas refrigerant flows through the refrigerant pipe P <b> 2 and returns to the compressor 1. Further, the liquid refrigerant, ester oil, and mineral oil separated by the gas-liquid separator 31 flow through the refrigerant pipe P3 and flow into the oil separation unit 3 and are separated into two phases in the oil separation unit 3, and the mineral oil is retained. The liquid refrigerant and ester oil flow out of the refrigerant pipe P4 and return to the compressor 1.
[0025]
By using the gas-liquid separator 31 in this way, a gas refrigerant having a high flow rate flows through the refrigerant pipe P2, and thus the main refrigerant circuit can be the refrigerant pipe P1, the gas-liquid separator 31, and the refrigerant pipe P2. That is, the oil separation unit 3 is installed at a position bypassed from the main refrigerant circuit, and only the liquid refrigerant, mineral oil, and ester oil flow into the oil separation unit 3. Therefore, the interface between the liquid refrigerant and the ester oil and the mineral oil separated in two phases in the oil separation unit 3 is stable, and stable separation is possible.
[0026]
In the third embodiment, ester oil is used as the compatible oil, but the same effect can be obtained by using ether oil or the like that is compatible with the HFC refrigerant. Further, as described in the second embodiment, it is needless to say that the reliability of the refrigeration cycle apparatus can be further improved by providing the refrigerant vaporization means for vaporizing the liquid refrigerant that has flowed out of the oil separation unit 3.
[0027]
Embodiment 4 of the Invention
6 is a block diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
6, 41 is a compressor, 42 is a four-way switching valve, 43 is a heat source side heat exchanger, 44 is a gas-liquid separator, 45 is a membrane body 12 (see FIG. 2) and a membrane body 18 (see FIG. 3). Built-in oil separation unit, 46 is a heat exchanger type refrigerant vaporizing means, 48 is a throttle device, 47, 49, 50 are on-off valves, which are mainly connected by refrigerant pipes P2, P3, P4, P5. Thus, an outdoor unit E is configured. A refrigerant pipe P3 between the gas-liquid separator 44 and the oil separator 45 and a refrigerant pipe P4 between the oil separator 45 and the compressor 41 are connected by a second bypass pipe Pn. The on-off valve 50 is provided in the middle of the second bypass pipe Pn to open and close the refrigerant flow path. The on-off valve 47 is arranged in the middle of the refrigerant pipe P3 to open and close the refrigerant flow path. The on-off valve 49 is arranged in the middle of the refrigerant pipe P4 so as to open and close the refrigerant flow path. In addition, 51a, 51b, 51c are utilization side heat exchangers, and 52a, 52b, 52c are expansion devices, and these constitute the indoor units F, G, H. Further, 53 is a liquid extension pipe, and 54 is a gas extension pipe.
[0028]
In constructing the refrigeration cycle apparatus configured as described above, the liquid extension pipe and the gas extension pipe, or the liquid extension pipe, the gas extension pipe and the room used in the unit filled with the HCFC refrigerant or the CFC refrigerant. Consider a case where a new outdoor unit is used that uses an HFC refrigerant and uses an oil compatible with the HFC refrigerant such as ester oil or ether oil as the refrigeration oil. In this case, in the liquid extension pipe, the gas extension pipe, and the indoor unit, the refrigerating machine oil, for example, mineral oil, that has been conventionally used incompatible with the HFC refrigerant remains. An operation when the refrigeration cycle apparatus is air-cooled in such a state and a method for recovering mineral oil will be described.
[0029]
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 41 dissipates heat in the heat source side heat exchanger 43 to condense and liquefy, and flows through the liquid extension pipe 53. The liquid refrigerant flowing through the liquid extension pipe 53 carries out the mineral oil remaining in the liquid extension pipe 53 from the liquid extension pipe 53 while dragging with the shearing force generated between the liquid refrigerant and the mineral oil. The liquid refrigerant that has flowed through the liquid extension pipe 53 enters the indoor units F, G, H, evaporates and vaporizes, and then flows through the gas extension pipe 54 to carry out the mineral oil in the gas extension pipe 54. The gas refrigerant that has flowed through the gas extension pipe 54 returns to the outdoor unit E, and returns to the compressor 41 via the four-way switching valve 42 and the gas-liquid separator 44. At this time, the ester oil taken out from the compressor 41 circulated in the existing liquid extension pipe 53, the indoor units F, G, H, and the gas extension pipe 54 along with the refrigerant, and remained in these existing devices. It is mixed with mineral oil and enters the gas-liquid separator 44 together with the refrigerant.
[0030]
When separating the mineral oil recovered from the existing equipment, the on-off valve 47 is opened, and the mineral oil and the ester oil are guided from the gas-liquid separator 44 to the oil separator 45. In addition, after the high-pressure liquid refrigerant is squeezed to the low-pressure two-phase refrigerant by the expansion device 48, the high-pressure liquid refrigerant is guided to the oil separation unit 45, and two-phase separation is performed in the oil separation unit 45. Then, by opening the on-off valve 49, the liquid refrigerant in which the ester oil is dissolved is guided to the refrigerant vaporization means 46 and evaporated / vaporized, and then returns to the compressor 41 together with the ester oil. At this time, since the on-off valve 50 of the second bypass pipe Pn is closed, for example, the structure as described in FIG.
[0031]
Thus, after the mineral oil in the liquid extension pipe 53, the indoor units F, G, and H and the gas extension pipe 54 is washed, the expansion device 48 and the on-off

valves

47 and 49 are closed and the on-off valve 50 is opened to separate the oil. The ester oil can be returned to the compressor 41 without passing through the section 45, and the compressor oil is not exhausted by the compressor 41. Further, since the expansion device 48 and the on-off

valves

47 and 49 are closed, the mineral oil held in the oil separation unit 45 is separated from the refrigerant circuit. Therefore, there is no fear that the mineral oil returns to the compressor 41, and the reliability of the refrigeration cycle apparatus is improved.
[0032]
Further, the oil separator 45 connects the compressor 41, the four-way switching valve 42, the heat source side heat exchanger 43, the

expansion devices

52a, 52b, 52c, the use side heat exchangers 51a, 51b, 51c, and the gas-liquid separator 44. Since the two-phase separation state is not hindered by the rapid flow rate of the main refrigerant circuit, the ester oil and the liquid refrigerant are stably supplied to the on-off valve 49 and the refrigerant. The vaporization means 46 can return to the compressor 41.
[0033]
Next, the operation in the case of heating operation and the method for recovering mineral oil will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 41 flows through the gas extension pipe 54 via the four-way switching valve 42. This gas refrigerant carries out the mineral oil remaining in the gas extension pipe 54 from the gas extension pipe 54 while dragging by the shearing force generated between the gas refrigerant and the mineral oil. The gas refrigerant from the gas extension pipe 54 enters the indoor units F, G, and H, dissipates heat in the use side heat exchangers 51a, 51b, and 51c, condenses and liquefies, and two-phases to a low pressure in the

expansion devices

52a, 52b, and 52c. The pressure is then reduced to the liquid extension pipe 53. This refrigerant flows while washing the mineral oil remaining in the liquid extension pipe 53, evaporates and vaporizes in the heat source side heat exchanger 43, and then passes to the compressor 41 via the four-way switching valve 42 and the gas-liquid separator 44. Return. At this time, the ester oil taken out from the compressor 41 circulated in the existing liquid extension pipe 53, the indoor units F, G, H, and the gas extension pipe 54 along with the refrigerant, and remained in these existing devices. It is mixed with mineral oil and enters the gas-liquid separator 44 together with the refrigerant. Then, by operating the expansion device 48 and the on-off

valves

47, 49, 50 in the same manner as in the cooling operation, the ester oil and mineral oil that have flowed into the gas-liquid separator 44 are returned to the compressor 41, and the mineral oil is separated into oil. It is held in the part 45.
[0034]
As described above, the oil separation part 45 is provided on the downstream side of the flow path of the gas-liquid separator 44, the throttle device 48 and the opening /

closing valves

47 and 49 are provided before and after the oil separation part 45, and the opening / closing valve 50 is provided in the second bypass pipe Pn. Thus, the operation can be arbitrarily switched between the mineral oil cleaning operation, that is, the operation of separating the mineral oil, and the operation of holding the mineral oil at the end of the mineral oil cleaning.
[0035]
In the fourth embodiment, ester oil is used as the lubricating oil for the refrigeration cycle using the HFC refrigerant. However, the same effect can be obtained even if ether oil compatible with the HFC refrigerant is used. Needless to say.
[0036]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects.
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , the HFC-based refrigerant and the compatible oil are permeated between the evaporator and the compressor in the refrigerant circuit, but the permeation of the incompatible oil that is incompatible with the HFC-based refrigerant is suppressed. Since the oil separation unit with a porous membrane body is provided, the old refrigeration oil used for the CFC refrigerant or HCFC refrigerant can be captured by the membrane body, and the HFC refrigerant and the refrigeration oil compatible with it ( Only compatible oil) can be permeated and returned to the compressor. Therefore, the construction work can be completed by simply replacing the outdoor unit, and the existing extension pipe and / or the indoor unit can be used in a short time and at a low cost.
[0037]
Further, the refrigeration cycle apparatus according to the present invention can prevent the liquid refrigerant from returning to the compressor because the refrigerant from the oil separator to the compressor is heated and vaporized by the refrigerant vaporization means. Accordingly, the reliability of the compressor and further the refrigeration cycle apparatus is improved, and the refrigeration cycle apparatus can be used for a long time.
[0038]
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , the gas-liquid separator is arranged in the refrigerant circuit in front of the oil separation unit, and the upper part in the gas-liquid separator and the suction side of the compressor are connected by the refrigerant pipe. The gas refrigerant having a high flow velocity flows from the upper part of the gas-liquid separator to the suction side of the compressor through the refrigerant pipe. Therefore, the liquid surfaces of the liquid refrigerant and the incompatible oil separated into two phases in the oil separation unit are stabilized, and stable phase separation is possible.
[0039]
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , the on-off valve of the second bypass pipe that connects between the gas-liquid separator and the oil separator and between the oil separator and the compressor, and between the gas-liquid separator and the oil separator. When the on-off valve, the on-off valve between the oil separation unit and the compressor and the throttling device of the first bypass pipe are all closed, the oil separation unit is shut off from the refrigerant flow path. Therefore, when the cleaning of the old refrigeration oil remaining in the existing extension pipe and / or indoor unit is completed, the recovered old refrigeration oil can be shut off from the refrigerant flow path. Therefore, even if the refrigeration cycle apparatus is used for a long time, the old refrigeration oil does not flow into the compressor, and the reliability of the equipment is improved.
[0040]
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , the membrane body of the oil separator is made of a material having a surface tension value between the surface tension value of the liquid refrigerant and the surface tension value of the refrigerating machine oil. The liquid refrigerant of the system is easy to permeate the film body, while the old refrigerating machine oil is difficult to permeate. Thereby, the separation efficiency between the liquid refrigerant and the old refrigerating machine oil can be increased.
[0041]
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , since the ester oil or ether oil used as the refrigerating machine oil for the HFC refrigerant is compatible with the HFC refrigerant, the old refrigerating machine oil that is incompatible with the HFC refrigerant is used. It is possible to efficiently separate the HFC-based refrigerant from the ester oil or ether oil.
[0042]
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , since the existing extension pipe installed in the building is used, the cost for the extension pipe can be saved, and the existing equipment can be used effectively.
[0043]
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention , since the existing indoor unit installed in the building is used, the cost of the indoor unit can be saved, and the refrigeration cycle apparatus can be renewed by effectively using the existing unit. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the inside of an oil separation unit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the inside of an oil separation unit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Heat source side heat exchanger, 3 Oil separation part, 4 Flow regulator, 5a 1st bypass piping, 5b 1st bypass piping, 6a, 6b, 6c Use side heat exchanger, 7a, 7b, 7c Restriction Device, 8 liquid extension pipe, 9 gas extension pipe, 12 film body, 18 film body, 21 refrigerant vaporization means, 22 branching section, 23 merge section, 26 refrigerant pipe, 27 refrigerant pipe, 31 gas liquid separator, 41 compressor , 42 Four-way switching valve, 43 Heat source side heat exchanger, 44 Gas-liquid separator, 45 Oil separator, 46 Refrigerant vaporization means, 47 Open / close valve, 48 Throttle device, 49, 50 Open / close valve, 51a, 51b, 51c Use side Heat exchanger, 52a, 52b, 52c expansion device, 53 liquid extension pipe, 54 gas extension pipe, A outdoor unit, B, C, D indoor unit, E outdoor unit, F, G, H indoor unit, P1, P2, P3, P4, P5 Refrigerant piping, Pn 2nd buy Pass piping.

Claims

A refrigerant circuit configured by annularly connecting a compressor, a condenser, a first throttling device, and an evaporator, and constituting an outdoor unit including the compressor and the condenser; and the refrigerant in the outdoor unit and between the said condenser in the circuit first throttle device, and between the compressor and the evaporator, and connected by a first bypass pipe having a second throttle device,
The first from said branching portion of the bypass pipe extending pipe between the first throttle device, and the extension piping between the merging section of the first bypass pipe from the evaporator, and the indoor including at least the evaporator At least one of the machines will use existing ones,
In a refrigeration cycle apparatus using a hydrofluorocarbon-based refrigerant as a working medium, and using a compatible oil as a refrigerating machine oil compatible with the hydrofluorocarbon-based refrigerant,
The refrigerant circuit between the compressor and the merging portion of the first bypass pipe, hydro fluorocarbon-based refrigerant and the phase溶油is transmitting, incompatible incompatible with hydro fluorocarbon-based refrigerant transmission of oil provided the oil separation unit with a built-inhibiting net or porous membrane material, characterized in that so as to close all or part of the refrigerant flow path in the oil separation portion by a membrane body refrigeration cycle apparatus.

The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, further comprising a refrigerant vaporization unit that heats and vaporizes the refrigerant from the oil separation unit to the compressor.

The gas-liquid separator is arranged in the refrigerant circuit before the oil separation unit, and the upper part in the gas-liquid separator and the suction side of the compressor are connected by a refrigerant pipe. The refrigeration cycle apparatus described in 1.

In the refrigerant circuit, between the gas-liquid separator and the oil separator , and between the oil separator and the compressor are connected by a second bypass pipe, and between the second bypass pipe and the gas-liquid separator and the oil separator. The refrigeration cycle apparatus according to claim 3, further comprising an on-off valve that opens and closes each refrigerant flow path between the oil separation unit and the compressor.

5. The film body of the oil separation part is formed of a material having a surface tension value between the surface tension value of the liquid refrigerant and the surface tension value of the refrigerating machine oil. 5. The refrigeration cycle apparatus according to one item.

The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein refrigerant oil for a refrigeration cycle apparatus using a hydrofluorocarbon-based refrigerant is ester oil or ether oil.