JP4298123B2

JP4298123B2 - 冷凍装置

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Publication number: JP4298123B2
Application number: JP2000074865A
Authority: JP
Inventors: 隆池田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JP2001263871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍装置における既設配管の利用及び信頼性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば社団法人日本冷凍協会出版、初級標準テキスト冷凍空調技術の第９５ページ図１３．１に示された従来の冷凍装置の冷媒回路図を簡略化して示したものである。
同図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は液溜、４は膨張機構、５は蒸発器、１８は気液分離器であり、これらを環状に配管接続して冷媒回路が構成されている。
【０００３】
前記のような従来の冷凍装置では、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は凝縮器２によって凝縮され液冷媒となり、膨張機構４によって絞られた後、蒸発器５で蒸発し、また圧縮機１によって圧縮され吐出されるというサイクルが繰り返される。冷媒としてはハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒（以下ＨＣＦＣ系冷媒と記載する）が一般的に使用されてきたが、オゾン層保護や地球温暖化などの環境問題の観点から、ハイドロフルオロカーボン系冷媒（以下ＨＦＣ系冷媒と記載する）や自然冷媒への転換が必要となってきている。
【０００４】
なお、液溜３は凝縮器２で液化した液冷媒を一時的に貯留するもので、冷凍装置の運転中に蒸発器５内の冷媒量が変化したようなとき、液溜３の液面の上下でこれを吸収し、円滑な運転を図っている。また、長期運転休止や冷媒配管系統の修理の場合にポンプダウン（冷凍装置内の冷媒を液溜３に回収する操作）をするので、液溜３は封入冷媒量の大半を溜めるだけの容積を有している。
【０００５】
また、図５は社団法人日本冷凍協会出版、初級標準テキスト冷凍空調技術の第６６ページ図１０．１０に示された一般的な気液分離器の構造図を簡略化して示したものである。
同図において、１８ａは冷媒の入口配管、１８ｂは冷媒の出口配管、１８ｃは冷媒を収容する円筒状の密閉容器である。
気液分離器１８は、運転負荷の急激な変動などで生じる一時的な液バック（冷媒が液状のまま蒸発器５から下流側に流出すること）から圧縮機１を保護するものであって、蒸発器５と圧縮機１とを結ぶ吸入側配管の途中に取り付けられており、構造的には、密閉容器１８ｃ内に液冷媒を蓄積し、蒸気となった冷媒（ガス冷媒）のみを圧縮機１に戻すようになっている。
【０００６】
気液分離器１８の出口配管１８ｂはＵ字形をしていて、その底部には油戻し孔１８ｄが形成されており、冷媒と一緒に入口配管１８ａから流入してきた冷凍機油を、この油戻し孔１８ｄを通じて圧縮機１に戻す構造となっている。
なお、油戻し孔１８ｄがなければ、熱源側ユニットから冷媒と一緒に吐出された冷凍機油が圧縮機１に戻らず、気液分離器１８内に溜まるので、圧縮機１では冷凍機油が枯渇し、圧縮機故障にいたる。
【０００７】
ところで、前記のような冷凍装置を設置しているスーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの一般的な店舗では、改装の時に図４における液留３の出口から膨張機構４の入口までの冷媒配管と、蒸発器５の出口から気液分離器１８の入口までの冷媒配管は店舗の壁等の中に埋め込まれていることが多いため、冷凍装置を変更（更新）する際にも、前記冷媒配管（以下「既設配管」と称する）はそのまま使用される場合が多い。
なお、再使用される既設配管の長さは、長い場合１００ｍ以上となることもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷凍装置を、ＨＣＦＣ系冷媒を用いる冷媒サイクルからＨＦＣ系冷媒を用いる冷媒サイクルに変更する場合、ＨＣＦＣ系冷媒サイクルで用いていた冷凍機油及びその化合物や冷媒が前記既設配管内に残留していて、そうした残留物（以下「異物」と称する）がＨＦＣ系冷媒サイクルの冷凍機油に混入すると、圧縮機等の故障や細部の詰まりの原因となる。したがって、この場合は既設配管を洗浄なしには使用することができない。
また、前記既設配管の場合と同様に、ＨＣＦＣ系冷媒サイクルで用いていた既設の蒸発器５を冷媒変更後のＨＦＣ系冷媒サイクルでも使用する場合は、この蒸発器５内の配管も洗浄なしには使用することができない。
【０００９】
以上のような事情から、従来、冷媒変更後も既設配管を使用する場合は、専用の洗浄機を使用して配管内を洗浄したり、所定の運転を行った後、冷媒及び冷凍機油を入れ替えることを数回繰り返して行ったりしており、また、新品の配管や蒸発器を新しく設置する場合もあったが、いずれの場合も費用や手間の嵩むことが問題であった。
【００１０】
因みに、冷媒変更後、故意に液バック運転をさせることにより既設配管内を洗浄することも考えられるが、従来の冷凍装置では、次のような理由から、液バック運転による配管洗浄は不可能だった。
【００１１】
すなわち、従来の冷凍装置が備えている一般的な気液分離器は図５に示したような構造を有しており、通常運転において一時的な液バックが生じた場合でも、液冷媒が油戻し孔１８ｄから吸い込まれて圧縮機まで戻ってしまうため、液バックから完全に圧縮機を保護することはできなかった。また、気液分離器１８（密閉容器１８ｃ）の容積が小さいため、連続的な液バックが生じた場合は、気液分離器１８から液冷媒が溢れてしまい、この溢れた液冷媒が圧縮機に吸い込まれるため、液バックから圧縮機を保護することはできなかった。
【００１２】
このような気液分離器１８が設けられているため、従来の冷凍装置で液バック運転による配管洗浄を行うと、当然ながら気液分離器１８から溢れた液冷媒が圧縮機に吸い込まれて故障を招いてしまうことになった。したがって、故意の液バック運転により既設配管を洗浄することはできず、前記のような手間と費用のかかる方法を採用せざるを得なかった。
【００１３】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、配管に残留する異物を液バック運転により洗浄・除去することができ、冷媒変更時等における既設配管の利用を容易にできる冷凍装置の提供を目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の発明は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、液バック運転時に凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段を備え、気液分離器は、蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この気液分離器内の上部に開口する出口配管と、底部に開口する返油配管とを備えており、さらに、液バック運転時に返油配管を閉じる操作弁と、液バック運転終了後に気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、第２の発明は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、液バック運転時に凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段と、気液分離器と並列に冷媒回路に接続される補助気液分離器と、液バック運転時に前記補助気液分離器を冷媒回路に選択的に連通させる切換手段とを備え、補助気液分離器は、蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この補助気液分離器内の上部に開口する出口配管を備えており、さらに、液バック運転終了後に補助気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、第３の発明は、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、液バック運転時に凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段を備え、気液分離器は、蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この気液分離器内の上部に開口する第１出口配管と、この気液分離器内の上部に開口するＵ字状をなし底部に油戻し孔が形成された第２出口配管とを備えており、さらに、液バック運転時に前記第１出口管を選択的に開き、前記第２出口配管を選択的に閉じる開閉手段と、液バック運転終了後に気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路を示している。
同図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は液溜、４は膨張機構(膨張弁)、５は蒸発器、６は気液分離器であり、これらが順次配管接続されて、環状の冷媒回路が構成されている。この冷媒回路では、圧縮機１から吐出されたガス冷媒が凝縮器２において凝縮し、この液冷媒が膨張機構４によって絞られた後、蒸発器５において蒸発し、このガス冷媒が圧縮機１によって圧縮され再び吐出されるというサイクルが繰り返される。
【００１８】
７は液溜３と膨張機構４との間に設けられ冷媒回路を開閉する操作弁、８は蒸発器５とアキュムレータ６との間に設けられ冷媒回路を開閉する操作弁である。
また、９は冷媒回路の操作弁７の上流側と操作弁８の下流側とを連通して設けられたバイパス回路、１０はバイパス回路９に設けられ当該バイパス回路９を開閉する操作弁、１１は蒸発器５の送風ファン、１２は気液分離器６から圧縮機１へ冷凍機油を返すための返油配管、１３は返油配管１２に設けられ当該返油配管１２を開閉する操作弁、１４は一端が気液分離器６の底部に接続された異物抜出し配管、１５は異物抜出し配管１４の先端部に設けられ当該異物抜出し配管１４を開閉する操作弁である。
さらに、１６は液溜３と膨張機構４との間の既設配管、１７は蒸発器５と気液分離機６との間の既設配管を示している。
なお、この実施の形態では、操作弁７，８，１０及びバイパス回路９により本発明にいう蒸発防止手段が構成されており、異物抜出し配管１４及び操作弁１５により本発明にいう異物抜出し手段が構成されている。
【００１９】
本装置に使用する気液分離器６は、冷媒回路に封入された液冷媒の総量から予想される最大量の液バックが起こっても溢れないだけの容積（たとえば液溜３と同容積）の密閉容器を備えることを特徴としている。また、気液分離器６は入口配管６ａ及び出口配管６ｂを介して冷媒回路に接続されている。入口配管６ａは従来の一般的な気液分離器のものと同様、気液分離器６（密閉容器）内の上部に開口している。一方、出口配管６ｂは従来のもののようにＵ字状に湾曲しておらず、気液分離器６の上部からガス冷媒のみを取り出せるように、気液分離器６（密閉容器）内の上部に開口している。そして、この出口配管６ｂには油戻し孔が設けられておらず、その代わりに気液分離器６内の底部に開口する前記返油配管１２が設けられている。返油配管１２の他端側は気液分離器６と圧縮機１との間の冷媒回路（圧縮機１の吸入側配管）に接続されている。
【００２０】
ここで、既設配管１６及び既設配管１７はＨＣＦＣ系冷媒回路で使用されていた配管であって、その後、冷媒をＨＦＣ系冷媒に変更（交換）するとともに、冷媒回路の各部をＨＦＣ系冷媒に対応した仕様のものに変更した際に、これら既設配管１６及び既設配管１７は交換せずに再使用するという場合を想定する。
こうした場合、冷媒変更後の試運転時に既設配管１６，１７内の洗浄を目的として液バック運転を行う際には、冷媒回路の操作弁７及び操作弁８を閉じ、バイパス回路９の操作弁１０を開くことにより、冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通らずに、バイパス回路９を通るようにする。返油配管１２に設けた操作弁１３は閉じておく。この状態で圧縮機１を運転すると、吐出されたガス冷媒は凝縮器２で液冷媒となり液溜３を経て既設配管１６に流入し、既設配管１６に残留する異物はＨＦＣ系液冷媒によって洗浄され、液冷媒及び異物はバイパス回路９を通過し既設配管１７に流入する。すると、蒸発器５での熱交換が行われていないために液冷媒が液状態のまま蒸発器５の下流側配管に流れる、いわゆる液バック運転となるため、既設配管１７に残留する異物もＨＦＣ系液冷媒によって洗浄され、液冷媒及び異物は気液分離器６に流入する。
【００２１】
この際、返油配管１２の操作弁１３が閉じられているので、気液分離器６内の液冷媒が返油配管１２を通じて圧縮機１側に流出することはない。また、気液分離器６は液バックで戻ってくる液冷媒の全量を収容可能な容積を有しているため、気液分離器６内の液冷媒が出口配管６ｂを通じて圧縮機１側に流出することもない。さらに、当然ながら異物も圧縮機１側に流出せず、気液分離器６内に滞留する。よって、圧縮機１は保護される。
【００２２】
以上のような液バック運転を冷凍装置の据え付け（冷媒変更）後に所定の時間（たとえば９時間程度）行うだけで、既設配管１６及び１７に残留する異物を完全に洗浄・除去することができるので、従来に比べて既設配管洗浄のための手間や費用を節減できる。また、洗浄のための液バック運転が終わった後には異物抜出し配管１４の先端に設けた操作弁１５を開くことにより、気液分離器６に滞留した異物を抜き出すことができる。
【００２３】
そして、異物を抜き出した後は操作弁７と操作弁８を開き、操作弁１０を閉じることによって冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通るようにするとともに、操作弁１３を開き、操作弁１５を閉じて、気液分離器６内の冷凍機油が返油配管１２を通じて圧縮機１に戻ることができるようして、通常運転を行う。
【００２４】
以上に説明したように、この実施の形態では、既設配管を利用してＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合、ＨＣＦＣ系冷媒サイクルに由来する異物が既設の冷媒配管内に残留しないので、ＨＦＣ系冷媒回路での通常運転時に圧縮機故障や細部の詰りを防ぐことができる信頼性の高い冷凍装置を提供することが可能である。
【００２５】
なお、以上のようにＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合に限らず、同じ冷媒系統の冷媒回路に交換する場合や自然冷媒に変更する場合でも、この実施の形態の構成を用いれば、同様の効果が得られる。
【００２６】
また、既設配管１６，１７に加えて蒸発器５も既設のものを利用した場合であって、蒸発器５内の配管の洗浄も同時に行う場合には、操作弁７，８及びバイパス回路９の設置は不要となる。この場合は、蒸発器５の送風ファン１１を任意に停止することが可能な制御装置（蒸発防止手段）を設け、送風ファン１１を起動させないまま圧縮機１を運転する。
すると、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は凝縮器２によって熱交換されて液冷媒となり、膨張機構４を経て蒸発器５に流入するが、送風ファン１１が停止していて蒸発器５での熱交換が行われないために、液冷媒は蒸発できず液状態のまま蒸発器５から流出する、いわゆる液バック運転となる。
こうした液バック運転を実行させることにより、既設配管１６、蒸発器５、既設配管１７を洗浄することが可能となる。
【００２７】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷媒回路を示しており、図１に示したものと同様の構成要素には同一記号を付し、その説明を省略する。
同図において、１８は前記図５に示した一般的な構造を有する気液分離器、６Ａは前記気液分離器１８と並列に冷媒回路に接続された補助気液分離器、１９は補助気液分離器６Ａの入口側の配管を開閉する操作弁、２０は補助気液分離器６Ａの出口側の配管を開閉する操作弁、２１は気液分離器１８の入口側の配管を開閉する操作弁、２２は気液分離器１８の出口側の配管を開閉する操作弁である。
なお、この実施の形態では、前記操作弁１９，２０，２１，及び２２により、本発明にいう切換手段が構成されている。
【００２８】
気液分離器１８の構成は図５に示したとおりであって、入口配管１８ａ及びＵ字状の出口配管１８ｂを介して冷媒回路に接続されている。
一方、補助気液分離器６Ａは、冷媒回路に封入された液冷媒の総量から予想される最大量の液バックが起こっても溢れないだけの容積（たとえば液溜３と同容積）の密閉容器を有し、入口配管６ａ及び出口配管６ｂを介して冷媒回路に接続されている。入口配管６ａは気液分離器１８の入口配管１８ａと同様、補助気液分離器６Ａ（密閉容器）内の上部に開口している。出口配管６ｂはＵ字状に湾曲しておらず、油戻し孔も設けられておらず、補助気液分離器６Ａの上部からガス冷媒のみを取り出せるように、補助気液分離器６Ａ（密閉容器）内の上部に開口している。補助気液分離器６Ａの底部には、先端に操作弁１５を備えた異物抜出し配管１４（異物抜出し手段）が接続されている。
【００２９】
ここで、既設配管１６及び既設配管１７はＨＣＦＣ系冷媒回路で使用されていた配管であって、その後、冷媒をＨＦＣ系冷媒に変更（交換）するとともに、冷媒回路の各部をＨＦＣ系冷媒に対応した仕様のものに変更した際に、これら既設配管１６及び既設配管１７は交換せずに再使用するという場合を想定する。
【００３０】
こうした場合、冷媒変更後の試運転時に既設配管１６，１７内の洗浄を目的として液バック運転を行う際には、冷媒回路の操作弁７及び操作弁８を閉じ、バイパス回路９の操作弁１０を開くことにより、冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通らずに、バイパス回路９を通るようにする。また、操作弁１９，２０を開き、操作弁２１，２２を閉じて、補助気液分離器６Ａが冷媒回路と連通するようにしておく。
【００３１】
この状態で圧縮機１を運転すると、既設配管１６に残留する異物はＨＦＣ系液冷媒によって洗浄されバイパス回路９を通過し既設配管１７に流入する。既設配管１７での冷媒は熱交換が行われないため蒸発できず液冷媒のままのいわゆる液バック運転となるため、液冷媒により既設配管１７に残留する異物もＨＦＣ系液冷媒によって洗浄される。
そして、液冷媒及び異物は補助気液分離器６Ａに流入する。この際、補助気液分離器６Ａは液バックで戻ってくる液冷媒の全量を収容可能な容積を有しているため、補助気液分離器６Ａ内の液冷媒が出口配管６ｂを通じて圧縮機１側に流出することはない（ガス冷媒は流出する）。また、異物も圧縮機１側に流出せず、補助気液分離器６Ａ内に滞留する。
【００３２】
以上のような液バック運転を冷凍装置の据え付け（冷媒変更）後に所定の時間（たとえば９時間程度）行うだけで、既設配管１６及び１７に残留する異物を完全に洗浄・除去することができるので、従来に比べて既設配管洗浄のための手間や費用を節減できる。また、洗浄のための液バック運転が終わった後には異物抜出し配管１４の先端に設けた操作弁１５を開くことにより、補助気液分離器６Ａに滞留した異物を抜き出すことができる。
【００３３】
そして、異物を抜き出したあとは操作弁７及び操作弁８を開き、操作弁１０を閉じることによって冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通るようにする。また、操作弁１９及び操作弁２０を閉じ、操作弁２１及び操作弁２２を開けば、冷媒回路と連通した気液分離器１８に冷媒が流れるようになる。気液分離器１８は出口配管１８ｂに油戻し孔１８ｄを備えているので、圧縮機１に冷凍機油を戻すことができるようになり、通常運転が可能となる。
【００３４】
このように、既設配管を利用してＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合、ＨＣＦＣ系冷媒サイクルに由来する異物が既設の冷媒配管内に残留しないので、ＨＦＣ系冷媒回路での通常運転時に圧縮機故障や細部の詰りを防ぐことができ、信頼性の高い冷凍装置を提供することが可能となる。
【００３５】
なお、以上のようにＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合に限らず、同じ冷媒系統の冷媒回路に交換する場合や自然冷媒に変更する場合でも、この実施の形態の構成を用いれば、同様の効果が得られる。
【００３６】
また、既設配管１６，１７に加えて蒸発器５も既設のものを利用した場合であって、蒸発器５内の配管の洗浄も同時に行う場合には、操作弁７，８及びバイパス回路９の設置は不要となる。この場合は、蒸発器５の送風ファン１１を任意に停止することが可能な制御装置（蒸発防止手段）を設け、送風ファン１１を起動させないまま圧縮機１を運転する。すると、凝縮器２で凝縮し膨張機構４を経て蒸発器５に流入した液冷媒は、送風ファン１１が停止していて蒸発器５での熱交換が行われないために蒸発できず、液状態のまま蒸発器５から流出する、いわゆる液バック運転となる。
こうした液バック運転を実行させることにより、既設配管１６、蒸発器５、既設配管１７を洗浄することが可能となる。
【００３７】
さらに、通常運転には必要のない補助気液分離器６Ａを、冷媒回路に着脱可能に構成することも考えられる。このようにすれば、液バック運転後の通常運転に入る前に補助気液分離器６Ａを取り外すことができ、また、取り外した補助気液分離器６Ａは同様に構成された別の冷凍装置に取り付けて、洗浄運転に使用することができ、装備の無駄を省ける。
【００３８】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係る冷凍装置の冷媒回路を示しており、図１に示したものと同様の構成要素には同一記号を付し、その説明を省略する。
同図において、６Ｂは気液分離器、６ａは気液分離器６Ｂの入口配管、２５は気液分離器６Ｂの第１出口配管、２３は気液分離器６Ｂの第２出口配管、２６は第１出口配管２５を開閉する操作弁、２４は第２出口配管２３を開閉する操作弁である。
なお、この実施の形態では、前記操作弁２４及び２６により、本発明にいう開閉手段が構成されている。
【００３９】
気液分離器６Ｂは、冷媒回路に封入された液冷媒の総量から予想される最大量の液バックが起こっても溢れないだけの容積（たとえば液溜３と同容積）の密閉容器を有し、入口配管６ａと第１出口配管２５及び第２出口配管２３とを介して冷媒回路に接続されている。
第１出口配管２５は油戻し孔を有しておらず、気液分離器６Ｂの上部からガス冷媒のみを取り出せるように、気液分離器６Ｂ内の上部に開口している。
一方、第２出口配管２３は、図５に示した一般的な気液分離機１８における出口配管１８ｂと同様、気液分離器６Ｂ内でＵ字状に湾曲するとともに、その開口が気液分離器６Ｂ内の上部に位置する構成とされている。また、図３では図示を省略するが、第２出口配管２３の底部（すなわち、気液分離器６Ｂ内でＵ字状に湾曲した部分の下端近傍部）には、前記気液分離機１８における油戻し孔１８ｄと同様の油戻し孔が形成されている。
さらに、気液分離器６Ｂの底部には、先端に操作弁１５を備えた異物抜出し配管１４（異物抜出し手段）が接続されている。
【００４０】
ここで、既設配管１６及び既設配管１７はＨＣＦＣ系冷媒回路で使用されていた配管であって、その後、冷媒をＨＦＣ系冷媒に変更（交換）するとともに、冷媒回路の各部をＨＦＣ系冷媒に対応した仕様のものに変更した際に、これら既設配管１６及び既設配管１７は交換せずに再使用するという場合を想定する。
【００４１】
こうした場合、冷媒変更後の試運転時に既設配管１６，１７内の洗浄を目的として液バック運転を行う際には、冷媒回路の操作弁７及び操作弁８を閉じ、バイパス回路９の操作弁１０を開くことにより、冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通らずに、バイパス回路９を通るようにする。また、第１出口配管２５の操作弁２６は開き、第２出口配管２３の操作弁２４は閉じておく。
【００４２】
この状態で圧縮機１を運転すると、既設配管１６に残留する異物はＨＦＣ系液冷媒によって洗浄されバイパス回路９を通過し既設配管１７に流入する。既設配管１７での冷媒は熱交換が行われないため蒸発できず液冷媒のままのいわゆる液バック運転となるため、液冷媒により既設配管１７に残留する異物もＨＦＣ系液冷媒によって洗浄される。
【００４３】
そして、液冷媒及び異物は気液分離器６Ｂに流入する。ここで、第２出口配管２３は操作弁２４によって閉じられているので、流入した液冷媒が第２出口配管２３を通じて圧縮機１側に流出することはなく、かつ、気液分離器６Ｂは液バックで戻ってくる液冷媒の全量を収容可能な容積を有しているため、気液分離器６Ｂから液冷媒が溢れ第１出口配管２５を通じて圧縮機１側に流出するようなこともない（ガス冷媒は流出する）。また、異物も圧縮機１側に流出せず、気液分離器６Ｂ内に滞留する。
【００４４】
このような液バック運転を冷凍装置の据付け後に所定の時間（たとえば９時間程度）行えば、既設配管１６，１７に残留する異物を完全に洗浄・除去することができるので、従来に比べて洗浄のための手間と費用を節減できる。また、洗浄のための液バック運転が終わった後に、異物抜出し配管１４の先端に設けた操作弁１５を開けば、気液分離器６Ｂに滞留した異物を抜き出すことができる。
【００４５】
そして、異物を抜き出したあとは操作弁７及び操作弁８を開き、操作弁１０を閉じることによって冷媒が膨張機構４及び蒸発器５を通るようにする。また、操作弁２４を開き、操作弁２６を閉じれば、気液分離器６Ｂは油戻し孔を備えた第２出口配管２３のみを介して圧縮機１の吸入側に接続された状態となるので、圧縮機１に冷凍機油を戻すことができるようになり、通常運転が可能となる。
【００４６】
このように、ＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合、ＨＣＦＣ系冷媒サイクルに由来の異物が既設の冷媒配管に残留しないので、ＨＦＣ系冷媒回路の通常運転時に既設配管の利用と圧縮機故障や細部の詰りを防ぐことができ、信頼性の高い冷凍装置を提供することができる。
【００４７】
なお、ＨＣＦＣ系冷媒からＨＦＣ系冷媒を用いた冷媒回路に変更する場合に限らず、同じ冷媒系統の冷媒回路に交換する場合や自然冷媒に変更する場合でも、この実施の形態と同様に構成すれば、同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、既設配管１６，１７に加えて蒸発器５も既設のものを利用した場合であって、蒸発器５内の配管の洗浄も同時に行う場合には、操作弁７，８及びバイパス回路９の設置は不要となる。この場合は、蒸発器５の送風ファン１１を任意に停止することが可能な制御装置（蒸発防止手段）を設け、送風ファン１１を起動させないまま圧縮機１を運転する。すると、凝縮器２で凝縮し膨張機構４を経て蒸発器５に流入した液冷媒は、送風ファン１１が停止していて蒸発器５での熱交換が行われないために蒸発できず、液状態のまま蒸発器５から流出する、いわゆる液バック運転となる。
こうした液バック運転を実行させることにより、既設配管１６、蒸発器５、既設配管１７を洗浄することが可能となる。
【００４９】
【発明の効果】
以上に説明したように、第１の発明に係る冷凍装置にあっては、気液分離器内の底部に開口する返油配管の操作弁を閉じた状態で、蒸発防止手段により冷媒の蒸発を防止した液バック運転を行うことにより、凝縮器から気液分離器までの配管内の異物を洗浄・除去することができ、かつ、その異物を気液分離器内に滞留させて圧縮機への流入を防止でき、液バック運転の終了後に前記異物を抜き出すことができる。したがって、冷媒変更時等における既設配管の利用が容易にできるようになるとともに、配管残留異物に起因する圧縮機の故障や細部の詰まりを防止できて、信頼性の高い冷凍装置が得られる。
【００５０】
また、第２の発明に係る冷凍装置にあっては、補助気液分離器を冷媒回路に連通させた状態で、蒸発防止手段によって冷媒の蒸発を防止した液バック運転を行うことにより、凝縮器から補助気液分離器までの配管内の異物を洗浄・除去することができ、かつ、その異物を補助気液分離器内に滞留させて圧縮機への流入を防止でき、液バック運転の終了後に前記異物を抜き出すことができる。したがって、冷媒変更時等における既設配管の利用が容易にできるようになるとともに、配管残留異物に起因する圧縮機の故障や細部の詰まりを防止できて、信頼性の高い冷凍装置が得られる。さらに、補助気液分離器を着脱可能にすれば、他の冷凍装置に取り付けて使用することも可能となる。
【００５１】
また、第３の発明に係る冷凍装置にあっては、気液分離器の油戻し孔を有する第２出口配管を閉じた状態で、蒸発防止手段によって冷媒の蒸発を防止した液バック運転を行うことにより、凝縮器から気液分離器までの配管内の異物を洗浄・除去することができ、かつ、その異物を気液分離器内に滞留させて圧縮機への流入を防止でき、液バック運転の終了後に前記異物を抜き出すことができる。したがって、冷媒変更時等における既設配管の利用が容易にできるようになるとともに、配管残留異物に起因する圧縮機の故障や細部の詰まりを防止できて、信頼性の高い冷凍装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図４】従来の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図５】一般的な気液分離器の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１圧縮機、２凝縮器、４膨張機構、５蒸発器、６気液分離器、６Ａ補助気液分離器、６Ｂ気液分離器、６ａ入口配管、６ｂ出口配管、７操作弁、８操作弁、９バイパス回路、１０操作弁、１１送風ファン、１２返油配管、１３操作弁、１４異物抜出し配管、１５操作弁、１６既設配管、１７既設配管、１８気液分離器、１８ａ入口配管、１８ｂ出口配管、１８ｄ油戻し孔、１９操作弁、２０操作弁、２１操作弁、２２操作弁、２３第２出口配管、２４操作弁、２５第１出口配管、２６操作弁。

Claims

圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、
液バック運転時に前記凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま前記蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段を備え、前記気液分離器は、前記蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この気液分離器内の上部に開口する出口配管と、底部に開口する返油配管とを備えており、さらに、液バック運転時に前記返油配管を閉じる操作弁と、液バック運転終了後に前記気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、
液バック運転時に前記凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま前記蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段と、前記気液分離器と並列に前記冷媒回路に接続される補助気液分離器と、液バック運転時に前記補助気液分離器を前記冷媒回路に選択的に連通させる切換手段とを備え、前記補助気液分離器は、前記蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この補助気液分離器内の上部に開口する出口配管を備えており、さらに、液バック運転終了後に前記補助気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段を備えていることを特徴とする冷凍装置。
圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器、及び気液分離器を順次配管接続してなる冷媒回路を有する冷凍装置において、
液バック運転時に前記凝縮器で液化した冷媒の蒸発を防止して液状態のまま前記蒸発器の下流側に流れるようにする蒸発防止手段を備え、前記気液分離器は、前記蒸発防止手段により蒸発を防止されて液状態で流入する冷媒のほぼ全量を収容可能な容積を有するとともに、この気液分離器内の上部に開口する第１出口配管と、この気液分離器内の上部に開口するＵ字状をなし底部に油戻し孔が形成された第２出口配管とを備えており、さらに、液バック運転時に前記第１出口管を選択的に開き、前記第２出口配管を選択的に閉じる開閉手段と、液バック運転終了後に前記気液分離器内に滞留した異物を抜き出す異物抜出し手段とを備えていることを特徴とする冷凍装置。