JP4517834B2 - 既設冷媒配管の利用方法 - Google Patents
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Description
図11において、室外機10には、圧縮機1、室外熱交換器2、室外送風機12、室外膨張装置3、四方弁4、アキュムレータ5、受液器16、ドライヤ15、ガス側阻止弁7、液側阻止弁6、液側チェックバルブ13、およびこれらを連結する冷媒配管と、冷凍サイクルの圧力および温度、各室内制御装置24a,24b,24cからの各種情報により、圧縮機1、室外送風機3および室外膨張装置4等を制御する室外制御装置8が含まれ、その主要部品がひとつの筐体中に収容されている。
一方、複数の室内機20a,20b,20cには、それぞれ冷媒配管で連結された、室内熱交換器21a,21b,21cと室内膨張装置23a,23b,23cと、吸い込み温度、吹き出し温度、リモコンスイッチ25a,25b,25c、または室外制御装置8からの情報により室内送風機22a,22b,22cと室内膨張装置23a,23b,23cとを制御する室内制御装置24a,24b,24cとを備えており、それそれ筐体中に収容されている。これら室外機10と室内機20a,20b,20cとは、ガス冷媒配管31および液冷媒配管32により接続されている。
さらに、室外制御装置8と室内制御装置24a,24b,24cとの間を、制御信号伝送線30が渡り接続されている(例えば、特許文献1参照。)。
以下、本発明の実施の形態1を図1および図2に基づいて説明する。
図1は、本発明による既設冷媒配管の利用方法の一実施例を示す手順フローである。また、図2の(a)は再利用したい既設配管を含む置き換え前、そして(b)は置き換え後の空気調和機の構成図である。
図2の(a)において、1qは圧縮機、2qは室外熱交換器、3qは減圧装置、4qは四方弁、5qはアキュムレータ、6qは液側阻止弁、7qはガス側阻止弁であり、これらは図2に示すように冷媒配管で順次接続され、室外機10qを構成している。
冷房運転では、圧縮機1qで高温高圧に圧縮された冷媒が、四方弁4qを通って室外熱交換器2qへ流入し、ここで、図示しない室外送風機で送り込まれる室外空気へ放熱して凝縮、液化する。この液冷媒は、減圧装置3qで低温、低圧の気液二相冷媒となって、液側阻止弁6q、液延長配管32qを通って室内熱交換器8qへ流入する。ここで、図示しない室内送風機によって送り込まれる室内空気から吸熱して蒸発、ガス化する。このガス冷媒は、ガス延長配管31q、ガス側阻止弁7q、四方弁4qおよびアキュムレータ5qを経て圧縮機1qに戻る。
初めに、ステップS11(室外機の強制冷房運転)で室外機10qを冷房の試運転モードによって、強制的に一定時間運転する。この運転により、再利用する延長配管31qおよび32qに残留している冷凍機油を所定レベル以下に管理することができる。延長配管中の残留冷凍機油量は、図3に示すように、運転時間が短い場合には、多量の冷凍機油が延長配管中に残存するのに対して、ある程度以上運転すれば延長配管中の冷凍機油の残存量は少量となる傾向がある。これは、起動直後には圧縮機1qが十分に暖まっていないため、圧縮機内で吐出ガス冷媒と冷凍機油とが十分に分離されず多量の冷凍機油が圧縮機から冷凍サイクル中に流出するのに対し、運転が安定して圧縮機1qがある程度暖まってくると、圧縮機内で冷媒ガスと冷凍機油とが分離して、冷凍サイクルに冷凍機油があまり流出されなくなるとともに、冷凍サイクル中に流出した冷凍機油は、冷媒HCFC22の液に溶解して、あるいは冷媒HCFC22のガスの流速に引っ張られて圧縮機1qに戻ってくるためである。
つぎに、実施の形態1と同一構成の冷凍サイクルにおいて、室外機10qが圧縮機の焼損、電気系統のトラブル等で運転できない場合に、新冷媒の冷凍サイクルに置き換えるとともに既設の延長配管を利用する方法について説明する。
第2のガス側阻止弁44、第2の液側阻止弁43、および冷媒回収ボンベ47の図示しない流入側の開閉弁を開け、第2の圧縮機41を運転して、旧冷媒の冷凍サイクル内のHCFC22を回収ボンベに回収する。
そして、頃合いを見計らい第2のガス側阻止弁44を閉じた後、第2の圧縮機41を停止させる。あるいは冷媒回収機45内の第2の圧縮機41の低圧側に低圧スイッチが取り付けられている場合には、この低圧スイッチの信号により冷媒回収が終了すれば自動的に圧縮機は停止するので、圧縮機停止直後に第2のガス側阻止弁44を閉じればよい。この作業により、冷凍サイクル中の従来冷媒であるHCFC22の大部分は冷媒回収ボンベ47内に回収される。
第2の圧縮機41で高温高圧となった冷媒HCFC22は、凝縮熱交換器42へ流入し、ここで、図示しない送風機で送り込まれる室外空気へ放熱して一部凝縮、液化する。この気液二相冷媒は、第2の液側阻止弁43を通って再生熱交換器52へ流入する。ここで、油回収容器51内部の低温低圧冷媒に放熱してさらに凝縮、液化する。この液冷媒は、第4の接続管36を経て冷媒回収ボンベ47へ流入する。冷媒回収ボンベ47内部下部から流出した液冷媒は、冷媒液流出用配管37を通って、既設配管である液延長配管32qに流入する。ここで、旧冷媒の冷凍サイクルの運転によって残留した冷凍機油である鉱油を溶解する。液延長配管32q中の残留鉱油を溶解した液冷媒は、第3の接続管35を経てもう一方の既設配管であるガス延長配管31qに流入する。ここで、さらに旧冷媒の冷凍サイクルの運転によって残留した冷凍機油である鉱油を溶解して、第5の接続管38を経て、冷媒再生装置50の冷媒流入管54に流入する。この液冷媒は、再生減圧装置56で絞られて低温低圧の気液二相冷媒となり、油回収容器51に流入する。ここで、残留鉱油を溶解した気液二相冷媒は、再生熱交換器52により加熱されて、冷媒HCFC22のみ蒸発、ガス化する。このガス冷媒は、冷媒流出管55を通って冷媒回収機45に戻り、第2のガス側阻止弁44を経由して第2の圧縮機41に吸入され循環する。このような冷媒による既設配管の洗浄運転は、少なくとも冷媒が一巡するまでの時間継続運転すれば、既設配管中の残留鉱油を許容値以下にすることができる。
上述した実施の形態2においては、冷媒再生装置と冷媒回収機が分離した形で示されているが、図5から図7に示すような冷媒回収機能、冷媒再生機能、配管洗浄機能を備えた装置(以下、配管洗浄装置)を用いてもよい。以下、実施の形態3では、この配管洗浄装置を用いてガス及び液延長配管を洗浄し、新冷媒ユニットで利用可能とする方法を説明する。図5は冷媒回収運転時の冷媒回路図、図6は冷媒再生運転時の冷媒回路図、図7は延長配管洗浄時の冷媒回路図である。なお、図4と同一または相当部分には同符合を付し、その説明は省略する。また、図8に本実施の形態3における既設冷媒配管の利用方法の手順フローを表す。
図6の冷媒再生運転の冷媒回路図を基に説明する。
まず配管洗浄装置57の入口側阻止弁58と冷媒回収ボンベ47出口とを接続管33で接続する。一方、配管洗浄装置57の出口側阻止弁61と冷媒回収ボンベ47入口は冷媒回収運転時に接続管34にて接続しているため、特に接続し直す必要はない。
配管洗浄装置57の流路切替弁62は上記ステップS21で設定された図示の実線方向のまま保持し、圧縮機41を運転させることで冷凍サイクルにHCFC22冷媒が循環する。このとき、冷媒回収ボンベ47から吸い上げられて配管洗浄装置57に流れ込む液状のHCFC22冷媒は、ストレーナ66により冷媒に含まれる固形異物が除去され、減圧装置63を通過して圧力低下し気液二相状態になり油回収容器51に流入する。ここで冷凍機油を溶解した気液二相状態のHCHC22冷媒は、再生熱交換器52内を通過する高温高圧状態のHCHC22と熱交換し過熱され、HCFC22のみ蒸発、ガス化する。この過程においてHCFC22中に含まれた冷凍機油が分離捕集され,浄化される。このガス化されたHCFC22が圧縮機41に吸入され、圧縮工程により高温高圧ガスとなって吐出され、凝縮熱交換器42に流入する。ここで室外空気へ放熱して一部凝縮し気液二相状態となる。この高圧二相状態のHCFC22は再生熱交換器52に流れ込み、油回収容器51内部に貯留された再生熱交換器外の低温低圧の冷媒に放熱してさらに凝縮し、液化する。この液冷媒が冷媒回収ボンベ47に流入して循環をなす。
冷媒再生運転を一定時間行った後、運転を停止し、次のステップである配管洗浄運転へと移行する。なお、再生運転後運転を停止せずに配管洗浄運転に移行しても構わない。
新冷媒の冷凍サイクルにおいて、HFC系冷媒と相溶性が低い鉱油やアルキルベンゼン油を冷凍機油として用いる場合、既設配管の利用に際しては、洗浄しない例が特開平11−325621号公報に開示されているが、旧冷媒の冷凍サイクルで過剰に圧縮機に負荷がかかる運転、たとえば液バック運転の継続等により圧縮機を焼損してしまった場合には、上述の実施の形態2と同様に既設配管をHCFC22で洗浄する。旧冷媒の冷凍サイクルで圧縮機が焼損した場合に既設配管に残留する冷凍機油は、劣化が著しく、また、その残留量も多いことが想定されるため、たとえ新冷媒の冷凍サイクルで冷凍機油として鉱油やアルキルベンゼン油等、HFC系新冷媒と相溶性の低い油を使用するといっても、スラッジをまったく発生しないとは言えないためである。したがって、実施の形態2と同様に、HCFC22で配管を洗浄することにより、新冷媒の冷凍サイクルの信頼性を高めることができる。
さらに、旧冷媒と旧冷凍機油がR410Aとアルキルベンゼン油、新冷媒と新冷凍機油が新たな非相溶油であっても、本発明の方法に従って高圧高温の旧冷媒を既設配管に循環させることにより、アルキルベンゼン油のR410Aへの溶解度が若干増加するので、実施の形態1と2で説明したのと同様の効果が得られる。
Claims (5)
- 室内機および室外機を備えた空気調和機の作動冷媒を変更する際の既設冷媒配管の利用方法において、変更前の作動冷媒を使用した室外機が運転不可能な場合は、前記室外機に冷媒搬送手段を有した冷媒回収機を接続して、前記冷媒回収機により前記変更前の作動冷媒を前記冷媒回収機の出口側に接続された冷媒回収ボンベに回収するステップと、前記既設冷媒配管から前記変更前の作動冷媒を使用した室外機および室内機を取り外すとともに前記冷媒回収機と前記冷媒回収ボンベに繋がる冷媒再生手段を有した冷媒再生装置を前記既設冷媒配管に接続して循環回路を形成するステップと、前記冷媒回収機の冷媒搬送手段を所定時間運転することにより回収した前記変更前の作動冷媒を前記既設冷媒配管へ流通洗浄させるとともに前記冷媒再生装置で前記変更前の作動冷媒に溶解している冷凍機油を分離除去して前記変更前の作動冷媒を循環させるステップと、前記既設冷媒配管に変更後の作動冷媒に適合した室外機および室内機を入れ替え接続するステップと、を備えたことを特徴とする既設冷媒配管の利用方法。
- 室内機および室外機を備えた空気調和機の作動冷媒を変更する際の既設冷媒配管の利用方法において、変更前の作動冷媒を使用した室外機が運転不可能な場合は、前記室外機に冷媒搬送手段と冷媒再生手段を有した配管洗浄装置を接続して、前記冷媒搬送手段により前記変更前の作動冷媒を前記配管洗浄装置の出口側に接続された冷媒回収ボンベに回収するステップと、前記既設冷媒配管から前記変更前の作動冷媒を使用した室外機および室内機を取り外すとともに前記既設冷媒配管に前記配管洗浄装置を接続するテップと、前記冷媒回収ボンベに回収した前記変更前の作動冷媒に溶解している冷凍機油を前記冷媒再生手段により分離除去するステップと、前記搬送手段を所定時間運転することにより再生された前記変更前の作動冷媒を前記既設冷媒配管へ流通洗浄しながら循環させるステップと、前記既設冷媒配管に変更後の作動冷媒に適合した室外機および室内機を入れ替え接続するステップと、を備えたことを特徴とする既設冷媒配管の利用方法。
- 冷媒再生手段は密閉容器と、前記密閉容器内の下方に貫通横断した再生熱交換器と、前記密閉容器内の上方に貫通配設され一端が開いた流入管および流出管とを備え、前記流入管は前記既設冷媒配管に接続されるとともに前記流出管は前記冷媒搬送手段に接続され、前記流入管から前記密閉容器に流入する冷凍機油を溶解している低温低圧の液冷媒が、冷媒搬送手段により高温高圧となって前記再生熱交換器を通過する冷媒から吸熱蒸発し、この蒸発したガス冷媒が前記流出管より前記冷媒搬送手段へ戻り循環することにより上記冷凍機油を分離除去することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の既設冷媒配管の利用方法。
- 変更前の作動冷媒を高圧液状態で既設冷媒配管中を循環させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の既設冷媒配管の利用方法。
- 変更前の作動冷媒が塩素を含む弗化炭素水素系冷媒であり、変更後の作動冷媒が塩素を含まない弗化炭素水素系冷媒であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の既設冷媒配管の利用方法。
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