JP4520127B2 - 空気調和装置の室外機保管・運送・設置方法、及び冷凍装置の保管・運送・設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷媒としてプロパン、イソブタン、又はエタンの単体、又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分とした可燃性冷媒を用いる冷凍装置、特に空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法に関する。

現在冷凍サイクルに利用されているＲ２２に代表されるＨＣＦＣ系冷媒は、その物性の安定性からオゾン層を破壊すると言われている。
また近年では、ＨＣＦＣ系冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒が利用されはじめているが、このＨＦＣ系冷媒は温暖化現象を促進する性質を有している。
従って、最近ではオゾン層の破壊や温暖化現象に大きな影響を与えないＨＣ系冷媒の採用が検討されはじめている。
しかし、このＨＣ系冷媒は、可燃性冷媒であるために爆発や発火を未然に防止し、安全性を確保する必要がある。
特に冷凍装置の運送中や保管中に可燃性の冷媒が多量に漏洩すると爆発や発火の事故を起こす危険性がある。
このような問題を解決するために、運送中や保管中には不燃性のガスを冷凍サイクル中に封入することが提案されている（例えば特許文献１）。
特開平９−２２９５２２号公報

しかし、冷凍サイクル中に不燃性のガスを充填すると、設置時に、この不燃性ガスを真空引きによって除去しなければならず、仮にこの不燃性ガスが残存した状態で冷媒を封入してしまうと使用時に冷凍サイクルの性能低下を引き起こしてしまうという問題がある。

そこで本発明は、冷凍装置の運送中や保管状態での安全性を確保するとともに、設置時の作業性を高め、性能低下などの問題を起こさない、空気調和装置の室外機保管・運送・設置方法、及び冷凍装置の保管・運送・設置方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法は、冷媒として可燃性冷媒を用い、圧縮機、減圧装置、及び室外熱交換器を配管接続した冷凍サイクルを備えた空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法であって、前記室外機の冷凍サイクルに開閉可能な弁を介してボンベを設け、前記室外機の前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒を前記ボンベに充填して前記室外機を工場から出荷し、前記室外機の前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で前記室外機を保管・運送し、前記室外機の据え付け時に前記ボンベから前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を補充充填することを特徴とする。
請求項２記載の本発明の冷凍装置の保管・運送・設置方法は、冷媒として可燃性冷媒を用いる冷凍サイクルを備え、ボンベを有する冷凍装置の保管・運送・設置方法であって、前記ボンベが前記冷凍サイクルに開閉可能な弁を介して設けてあり、前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒を前記ボンベに充填して前記冷凍装置を工場から出荷し、前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で前記冷凍装置を保管・運送し、前記冷凍装置の据え付け時に前記ボンベから前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を補充充填することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法において、前記圧縮機に用いる潤滑油として、可燃性冷媒に非相溶又は難相溶の潤滑油を用いることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項２に記載の冷凍装置の保管・運送・設置方法において、前記冷凍サイクルを構成する圧縮機に用いる潤滑油として、可燃性冷媒に非相溶又は難相溶の潤滑油を用いることを特徴とする。

以上のように本発明は、空気調和装置又は冷凍装置の運送中や保管状態での安全性を確保するとともに、設置時の作業性を高め、性能低下などの問題を起こすことがない。

発明の実施の形態

本発明の第１及び第２の実施の形態は、冷凍サイクルに開閉可能な弁を介してボンベを設け、冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒をボンベに充填して室外機又は冷凍装置を工場から出荷し、冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で室外機又は冷凍装置を保管・運送し、室外機又は冷凍装置の据え付け時にボンベから冷凍サイクル中に可燃性冷媒を補充充填するものである。このように冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で保管・運送するために、仮に配管等が振動等によって亀裂を生じて冷媒が漏洩したとしても多量の可燃性冷媒が漏れることがないので爆発や発火を引き起こすことは極めて少ない。また、このように冷凍サイクル中には大気圧に近い状態で大気圧以上に冷媒を充填しておくことで、設置現場では不足分だけの冷媒を充填すればよく、ボンベの容積を小さくでき、又は耐圧性能を高める必要が少なくなる。また、設置時には真空引きのような手間もかからずまた不足分についてはボンベから補充すればよいだけなので作業性も高い。また、保管・運送時に仮に配管等が振動等によって亀裂を生じても冷媒が多量に噴出することはなく、爆発や発火を引き起こすことは極めて少ない。また、大気圧以上の冷媒を充填しているので、設置時にバルブを若干開放して冷媒の噴出の有無を確認することで、冷媒漏れの有無を判定することも可能である。
本発明の第３及び第４の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態において、圧縮機に用いる潤滑油として、可燃性冷媒と非相溶又は難相溶の潤滑油を用いるものである。このように可燃性冷媒と非相溶又は難相溶の潤滑油を用いることにより、冷凍サイクル中にあらかじめ封入した可燃性冷媒は温度状態が変化しても潤滑油に溶け込まないため、保管・運送時に冷凍サイクル内の圧力が変動することがない。従って、仮に配管等が振動等によって亀裂を生じて冷媒が漏洩したとしても多量の可燃性冷媒が漏れることがないので爆発や発火を引き起こすことは極めて少ない。

以下、本発明の一実施例による空気調和装置の冷凍サイクルを図面に基づいて説明する。
図１は、設置状態を示す冷凍サイクル図である。
同図に示すように、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４、室内熱交換器５、アキュムレータ６は、それぞれ配管を介して環状に接続されて冷凍サイクルを構成している。室外熱交換器３は冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。また室内熱交換器５は冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。
室外機１０は、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４、アキュムレータ６を有し、接続配管１１Ａ、１１Ｂを接続するための接続弁１０Ａ、１０Ｂを備えている。また、室内機１２は、室内熱交換器５を有し、接続配管１１Ａ、１１Ｂを接続するための接続弁１２Ａ、１２Ｂを備えている。四方弁２と接続弁１０Ｂとの間には、弁９Ａを介してボンベ９を接続している。このボンベ９内には、空気調和装置の運転に必要な量の冷媒が封入されている。ただし、弁９Ａは閉塞されており、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４を接続して構成される室外機１０の冷凍サイクル中は、大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態にある。このボンベ９は、工場からの出荷時において既に設けている。従って、室外機１０の冷凍サイクル中には、可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒をボンベ９に充填している。
このようにボンベ９を設けているので、設置現場２４において、空気調和装置を据え付ける場合に、冷媒充填用のボンベを別途準備する必要はない。なお、このボンベ９は冷媒を冷凍サイクル中に流出させた後は、取り外すことができる。また、このボンベ９は、空気調和装置の移設時や廃棄時に冷媒回収用に用いることもできる。

同図に示す冷凍サイクル図を用いて、まず工場からの出荷時の状態について説明する。
工場からの出荷時には、空気調和装置は、運送しやすいように室外機１０、室内機１２、及び接続配管１１Ａ、１１Ｂに分割された状態にある。室外機１０は、接続弁１０Ａと接続弁１０Ｂとの間に、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、絞り装置４、アキュムレータ６を接続した室外機１０の冷凍サイクルが構成されている。この冷凍サイクルは、大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態として接続弁１０Ａ、１０Ｂを閉塞している。室内機１２は、接続弁１２Ａと接続弁１２Ｂとの間に室内熱交換器５を接続した冷凍サイクルが構成されている。この室内機１２に構成される冷凍サイクルと、接続配管１１Ａ、１１Ｂとは、大気状態としている。
このように大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填しておくことで、設置現場では不足分だけの冷媒を充填すればよく、ボンベ９の容積を小さくでき、又は耐圧性能を高める必要が少なくなる。また、仮に運送や保管時に配管等の損傷を生じても、多量の冷媒が噴出するという危険性も少ない。
また、大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填することで、設置時にバルブを若干開放して冷媒の噴出の有無を確認することができ、冷媒漏れの有無を判定することも可能である。

次に、図３を用いて空気調和装置の流通過程の一例について簡単に説明する。
工場２１からの出荷時には、上記で説明したように、室外機１０は、この室外機１０に構成される冷凍サイクル中を大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒状態として出荷される。出荷後は、一旦倉庫２２で保管された後に販売店２３に届けられ、その後設置現場２４にて据え付けられる。工場２１出荷後から設置現場２４までの間の運送過程２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、及びその間の保管過程２２、２３は、室外機１０に構成される冷凍サイクル中は大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒状態にある。

次に、図１に戻って空気調和装置の据え付け方法について簡単に説明する。
室外機１０、室内機１２を所定の場所に設置する。室外機１０及び室内機１２の設置が完了すると、まず室内機１２に接続配管１１Ａ、１１Ｂを接続する。そして、接続配管１１Ａ、１１Ｂを接続弁１０Ａ、１０Ｂに接続する。このとき、ボンベ９の弁９Ａを開放した状態でいずれか一方の接続配管１１Ｂを接続し、他方の接続配管１１Ａから冷媒ガスが噴出するのを待って他方の接続配管１１Ａを接続弁１０Ａと接続する。このように接続にタイムラグを設けることによって、接続配管１１Ａ、１１Ｂ内、及び室内機１２の冷凍サイクル内の空気を冷媒ガスによって押し出す。このようにして空気調和装置としての冷凍サイクルの接続を完了する。

次に、本発明の一実施例による冷凍装置の冷凍サイクルを図２に基づいて説明する。
このような冷凍サイクルを用いる冷凍装置としては、空気調和装置の他、例えば冷蔵庫、冷凍庫、ショーケース、又は自販機等がある。
同図に示すように、冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器７、絞り装置４、蒸発器８をそれぞれ配管を介して環状に接続して構成されている。この冷凍サイクル中には、冷媒充填用の弁９Ａを設け、弁９Ａにボンベ９を接続している。このボンベ９内には、冷凍装置の運転に必要な量の冷媒が封入されている。ただし、弁９Ａは閉塞されており、圧縮機１、四方弁２、凝縮器７、絞り装置４、蒸発器８を接続して構成される冷凍サイクル中は大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態にある。このボンベ９は、工場からの出荷時において既に設けている。従って、冷凍サイクル中には、可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒をボンベ９に充填している。
このようにボンベ９を設けているので、設置現場２４において、冷凍装置を据え付ける場合に、冷媒充填用のボンベを別途準備する必要はない。なお、このボンベ９は冷媒を冷凍サイクル中に流出させた後は、取り外すことができる。また、このボンベ９は、冷凍装置の移設時や廃棄時に冷媒回収用に用いることもできる。
工場からの出荷時には、この冷凍装置は、大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態としている。また、図３に示すように、工場２１出荷後から設置現場２４に至るまでの保管過程（倉庫２２、販売店２３）や運送過程２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃにおいても、冷凍サイクル中を大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態にある。出荷後は、一旦倉庫２２で保管された後に販売店２３に届けられ、その後設置現場２４にて据え付けられる。
そして、設置現場２４において、冷凍サイクル中に冷媒が封入される。この冷媒封入は、弁９Ａを開放して行う。なお、冷凍サイクル中は大気圧に近い状態で大気圧以上の冷媒を充填した状態にあるので、冷媒充填に先立っての真空引き作業を行う必要はない。

上記のような冷凍サイクルに用いる冷媒としては、プロパン、イソブタン、又はエタンの単体、又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分としたＨＣ系の可燃性冷媒を用いる。また、圧縮機１内の潤滑油としては、ＨＣ系冷媒と非相溶又は相互溶解性が小さい潤滑油を用いる。このような潤滑油としては、カーボネート化合物からなるものが有効であり、さらには構造的に炭酸エステル結合を構成する炭素数がカーボネート化合物を構成する全炭素数の１０原子％以上占めるものがよい。
ＨＣ系冷媒と潤滑油との相互溶解性は、２５℃のもとで５ｗｔ％以下の溶解性であることが好ましい。

本発明にかかる空気調和装置の保管・運送・設置方法は、冷媒としてプロパン、イソブタン、又はエタンの単体、又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分とした可燃性冷媒を用いる冷凍装置にも応用できる。

本発明における空気調和装置の他の実施例による冷凍サイクル図 本発明における冷凍装置の他の実施例による冷凍サイクル図 空気調和装置又は冷凍装置の流通過程を説明するためのブロック図

１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ 絞り装置
６ 凝縮器
７ 蒸発器
９ ボンベ
９Ａ 弁
１０ 室外機

Claims (4)

1. 冷媒として可燃性冷媒を用い、圧縮機、減圧装置、及び室外熱交換器を配管接続した冷凍サイクルを備えた空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法であって、前記室外機の前記冷凍サイクルに開閉可能な弁を介してボンベを設け、前記室外機の前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒を前記ボンベに充填して前記室外機を工場から出荷し、前記室外機の前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で前記室外機を保管・運送し、前記室外機の据え付け時に前記ボンベから前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を補充充填することを特徴とする空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法。
2. 冷媒として可燃性冷媒を用いる冷凍サイクルを備え、ボンベを有する冷凍装置の保管・運送・設置方法であって、前記ボンベが前記冷凍サイクルに開閉可能な弁を介して設けてあり、前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填するとともに使用時に必要な残りの可燃性冷媒を前記ボンベに充填して前記冷凍装置を工場から出荷し、前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を大気圧に近い状態で大気圧以上に充填した状態で前記冷凍装置を保管・運送し、前記冷凍装置の据え付け時に前記ボンベから前記冷凍サイクル中に可燃性冷媒を補充充填することを特徴とする冷凍装置の保管・運送・設置方法。
3. 前記圧縮機に用いる潤滑油として、可燃性冷媒に非相溶又は難相溶の潤滑油を用いることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室外機の保管・運送・設置方法。
4. 前記冷凍サイクルを構成する圧縮機に用いる潤滑油として、可燃性冷媒に非相溶又は難相溶の潤滑油を用いることを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置の保管・運送・設置方法。