JP6885505B1 - 冷凍装置の冷媒置換方法、冷凍機油、および容器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍装置の冷媒を容易に置換できるようにする。【解決手段】冷凍装置の冷媒回路（10）に充填された第１冷媒を、第１冷媒と共に用いられる冷凍機油よりも添加剤含有率が高い冷凍機油と共に用いられる第２冷媒に置き換える冷凍装置の冷媒置換方法は、冷媒回路（10）から第１冷媒を回収する冷媒回収工程と、冷媒回路（10）に所定の添加剤含有率の冷凍機油を追加充填する油充填工程と、冷媒回路（10）に第２冷媒を充填する冷媒充填工程とを含む。所定の添加剤含有率は、第２冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。【選択図】図２

Description

本開示は、冷凍装置の冷媒置換方法、冷凍機油、および容器に関する。

従来より、冷凍装置の冷媒回路に予め充填されていた第１冷媒を、これと異なる第２冷媒に置き換える冷媒置換方法が知られている。例えば特許文献１には、この種の冷媒置換方法の一例として、いわゆるレトロフィットが挙げられている。このレトロフィットは、主に次の手順で実行される。その手順とは、冷媒回路から第１冷媒を回収し、圧縮機を取り外してその内部の冷凍機油を第２冷媒に適したものに入れ替え、圧縮機を取り付け、そして冷媒回路に第２冷媒を充填するというものである。

特開２０１９−２１４７２０号公報

しかしながら、上記の手順は、圧縮機の取外しと取付けを行う必要があるために手間がかかるという短所がある。

本開示の目的は、冷凍装置の冷媒を容易に置換できるようにすることにある。

本開示の第１の態様は、冷凍装置の冷媒回路（10）に充填された第１冷媒を、該第１冷媒と共に用いられる冷凍機油よりも添加剤含有率が高い冷凍機油と共に用いられる第２冷媒に置き換える冷凍装置の冷媒置換方法を対象とする。冷凍装置の冷媒置換方法は、上記冷媒回路（10）から上記第１冷媒を回収する冷媒回収工程と、上記冷媒回路（10）に所定の添加剤含有率の冷凍機油を追加充填する油充填工程と、上記冷媒回路（10）に上記第２冷媒を充填する冷媒充填工程とを含み、上記油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の添加剤含有率は、上記第２冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。

第１の態様では、第１冷媒を第２冷媒に置き換える過程で、圧縮機（11）の取外しと取付けを行う必要がない。そのため、冷凍装置の冷媒を容易に置換できる。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、上記油充填工程で上記冷媒回路（10）に追加充填される冷凍機油の添加剤含有量は、上記油充填工程の実行後における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量と、上記第１冷媒を上記冷媒回路（10）に充填した時点における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量との差よりも多いことを特徴とする。

第２の態様では、冷媒回路（10）に第１冷媒が充填された状態の冷凍装置が運転されることに起因して減少した冷凍機油の添加剤を、油充填工程で上記冷媒回路（10）に追加充填される冷凍機油により補うことができる。

本開示の第３の態様は、上記第１または第２の態様において、上記油充填工程の実行前における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の量に対する、上記油充填工程で上記冷媒回路（10）に追加充填される冷凍機油の量の比率は、１５％以下であることを特徴とする。

第３の態様では、油充填工程の終了後に冷媒回路（10）内に存在する冷凍機油の量が多くなり過ぎるのを抑止することができる。

本開示の第４の態様は、上記第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、上記油充填工程の実行中に、又は上記油充填工程の終了後で且つ上記冷媒充填工程の開始前に上記冷媒回路（10）から排気する排気工程を含むことを特徴とする。

第４の態様では、排気工程において冷媒回路（10）から空気と水蒸気が排出された後に、冷媒充填工程が行われる。このため、冷媒の入れ換えの終了後に冷媒回路（10）に残存する空気と水蒸気の量が低く抑えられる。

本開示の第５の態様は、上記第４の態様において、上記排気工程では、上記冷媒回路（10）内の圧力が−１００ｋＰａ以下になるまで上記冷媒回路（10）から排気することを特徴とする。

第５の態様では、排気工程の終了時において、冷媒回路（10）内の圧力が−１００ｋＰａ以下になる。このため、冷媒の入れ換えの終了後に冷媒回路（10）に残存する空気と水蒸気の量が低く抑えられる。

本開示の第６の態様は、上記第１〜第５の態様のいずれか１つにおいて、上記油充填工程では、該油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油が入った未開封の容器（20）を準備し、該容器（20）を開封して該容器（20）内の冷凍機油を上記冷媒回路（10）に充填することを特徴とする。

第６の態様の油充填工程では、その油充填工程において初めて開封された容器（20）に入っている冷凍機油が、冷媒回路（10）に充填される。そのため、油充填工程において冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の品質が保たれる。

本開示の第７の態様は、上記第６の態様において、上記油充填工程では、開封した上記容器（20）に入っている冷凍機油の全量を上記冷媒回路（10）に充填することを特徴とする。

第７の態様では、油充填工程において冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の量が一定に保たれる。従って、油充填工程において冷媒回路（10）に補給される添加剤の量が一定に保たれる。

本開示の第８の態様は、上記第１〜第７の態様のいずれか１つにおいて、上記冷媒回収工程の終了後で且つ上記油充填工程の開始前に、上記冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くなるまで上記冷媒回路（10）から排気する減圧行程を含むことを特徴とする。

第８の態様では、油充填工程を開始する時点において、冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くなる。そのため、油充填工程では、冷凍機油を冷媒回路（10）へ容易に流入させることができる。

本開示の第９の態様は、上記第１〜第８の態様のいずれか１つにおいて、上記第１冷媒は、ＨＦＣ冷媒であり、上記第２冷媒は、ＨＦＯを含む冷媒であることを特徴とする。

第９の態様では、冷凍装置において、ＨＦＣ冷媒を、これよりも地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低いＨＦＯを含む冷媒に容易に置き換えることができる。

本開示の第１０の態様は、冷凍機油を対象とする。この態様の冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＯを含む冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。

第１０の態様の冷凍機油は、第１〜第９の態様のいずれか１つの冷凍装置の冷媒置換方法に好適に使用することができる。

本開示の第１１の態様は、容器（20）を対象とする。容器（20）は、上記第１０の態様の冷凍機油が入れられている。

第１１の態様では、第１〜第８の態様のいずれか１つの冷凍装置の冷媒置換方法をより一層容易に実行することができる。

図１は、実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である。 図２は、実施形態の冷媒置換方法について説明するためのフローチャートである。 図３は、実施形態の冷媒置換方法を実行中の冷媒回路を示す冷凍装置の冷媒回路図である。 図４は、実施形態の容器を示す斜視図である。 図５は、実施形態の冷媒置換方法の実行前後における冷凍機油の添加剤含有率について説明するためのグラフである。 図６Ａは、第２冷媒に対応するＨＦＯ冷媒の一覧表である。 図６Ｂは、第２冷媒に対応するＨＦＯ冷媒の一覧表である。 図６Ｃは、第２冷媒に対応するＨＦＯ冷媒の一覧表である。

実施形態について説明する。本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、各種の冷凍装置、特に海上コンテナ用の冷凍装置に適用可能である。以下、冷凍装置が備える冷媒回路（10）の構成について概略的に説明した後、冷凍装置の冷媒置換方法について詳しく説明する。

−冷凍装置の冷媒回路−
図１に示すように、冷凍装置が備える冷媒回路（10）は、圧縮機（11）と、凝縮器（12）と、膨張弁（13）と、蒸発器（14）とを配管で接続することによって形成された閉回路である。圧縮機（11）は、吸入管が蒸発器（14）の一端に接続され、吐出管が凝縮器（12）の一端に接続される。膨張弁（13）は、凝縮器（12）の他端と蒸発器（14）の他端との間に配置される。

冷媒回路（10）には、低圧側サービスポート（16）と高圧側サービスポート（17）とが設けられる。低圧側サービスポート（16）は、圧縮機（11）と蒸発器（14）の一端を接続する配管に設けられる。高圧側サービスポート（17）は、凝縮器（12）の他端と膨張弁（13）を接続する配管に設けられる。冷凍装置の通常の運転中において、低圧側サービスポート（16）および高圧側サービスポート（17）は、閉鎖状態に保持される。

圧縮機（11）を作動させると、冷媒回路（10）を冷媒が循環し、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。凝縮器（12）の近傍には、凝縮器（12）に空気を送る第１ファン（図示せず）が配置される。蒸発器（14）の近傍には、蒸発器（14）に空気を送る第２ファン（図示せず）が配置される。

本実施形態の冷媒置換方法を実行する前後において、冷媒回路（10）には、圧縮機（11）などを潤滑するための冷凍機油が充填されている。冷凍機油は、基油（例えば、エーテル油）と、基油に含有される添加剤とを含む。添加剤は、例えば、酸化防止剤、極圧添加剤、酸捕捉剤、および酸素捕捉剤である。

本明細書では、冷凍機油の量に対する、当該冷凍機油に含有される全ての添加剤の総量の比率を「添加剤含有率」（単位：ｗｔ％）という。例えば、１００ｇの冷凍機油中に、４種類の添加剤が計５ｇ含有されている場合の添加剤含有率は、５ｗｔ％である。ここで、全ての添加剤の総量に対する各種添加剤の量の比率は、冷媒および冷凍機油の組成、ならびに冷凍装置の用途に応じて適宜設定される。

本実施形態の冷媒置換方法を実行する前において、冷媒回路（10）には、ＨＦＣ冷媒が充填されている。ＨＦＣはhydrofluorocarbonの略称である。ＨＦＣ冷媒の一例は、Ｒ１３４ａである。ＨＦＣ冷媒は、第１冷媒に対応する。なお、第１冷媒に対応するＨＦＣ冷媒としては、Ｒ１３４ａの他に、Ｒ２３，Ｒ３２、Ｒ１４３ａ、Ｒ１５２ａ、Ｒ２４５ｆａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ５０７Ａが例示される。

一方、本実施形態の冷媒置換方法を実行した後では、冷媒回路（10）には、ＨＦＯを含む冷媒（例えば、ＨＦＯ冷媒、またはＨＦＯとＨＦＣを含む冷媒）が充填される。ＨＦＯはhydrofluoroolefinの略称である。ＨＦＯを含む冷媒の一例は、Ｒ５１３Ａである。ＨＦＯを含む冷媒は、第２冷媒に対応する。

ＨＦＯ冷媒は、ＨＦＣ冷媒に比べて熱や酸素によって分解し易いという特性を有する。そのため、ＨＦＯを含む冷媒は、ＨＦＣ冷媒と共に用いられる冷凍機油に比べて添加剤含有率が高い冷凍機油と共に用いる必要がある。ＨＦＯ冷媒の分解による酸や活性種の生成量を削減し、あるいはＨＦＯ冷媒の分解によって生じた酸や活性種を無害化するために、添加剤が消費されるからである。従って、ＨＦＯを含む冷媒と共に冷媒回路（10）に充填する必要がある冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＣ冷媒と共に冷媒回路（10）に充填する必要がある冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。

このように、ＨＦＯを含む冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＣ冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。ここで、「冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率」とは、当該冷媒を冷媒回路（10）に充填する場合に、当該冷媒と共に冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の添加剤含有率として適切な値のことをいう。そのような適切な値は、例えば、実験もしくは計算に基づいて、または経験則に基づいて定められてもよい。

−冷媒置換方法−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、冷媒回路（10）に充填されたＨＦＣ冷媒を、ＨＦＯを含む冷媒に置き換えるためのものである。図２に示すように、冷凍装置の冷媒置換方法では、冷媒回収工程と、減圧工程と、油充填工程と、排気工程と、冷媒充填工程とが順に行われる。

〈冷媒回収工程〉
冷媒回収工程では、冷凍装置の冷媒回路（10）からＨＦＣ冷媒が回収される。冷媒回収工程は、公知の態様にしたがって実行される。

具体的に、冷媒回収工程では、先ず、作業者が、低圧側サービスポート（16）と高圧側サービスポート（17）の一方または両方に、冷媒回収機を接続する。次に、作業者は、冷媒回収機が接続されたサービスポート（16,17）を開き、冷媒回収機を起動する。すると、冷媒回路（10）内の冷媒がサービスポート（16,17）を通って冷媒回収機へと吸い出される。冷媒回路（10）内の圧力が所定値にまで下がると、冷媒回収機が停止する。その後、作業者は、冷媒回収機が接続されたサービスポート（16,17）を閉じ、冷媒回収工程を終了する。

〈減圧工程〉
冷媒回収工程が終了した時点において、冷媒回路（10）内の圧力は、通常、依然として大気圧よりも高い。減圧工程は、冷媒回路（10）から冷媒を更に排出し、冷媒回路（10）内の圧力を大気圧よりも低くする工程である。

図３に示すように、減圧工程では、先ず、作業者が高圧側サービスポート（17）に真空ポンプ（30）を接続する。次に、作業者は、高圧側サービスポート（17）を開き、真空ポンプ（30）を起動する。真空ポンプ（30）が冷媒回路（10）から冷媒を排出すると、冷媒回路（10）内の圧力が低下する。例えば、真空ポンプ（30）の運転時間が所定時間（例えば、１時間）に達し、冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも充分に低くなると、作業者は、高圧側サービスポート（17）を閉じ、真空ポンプ（30）を停止させ、減圧工程を終了する。

〈油充填工程〉
油充填工程は、冷媒回収工程においてＨＦＣ冷媒（第１冷媒）の排出が終了した冷媒回路（10）に対して、補充用冷凍機油を追加充填する工程である。油充填工程は、減圧工程の終了後に行われる。また、油充填工程の実行中において、真空ポンプ（30）は停止状態に保たれる。

補充用冷凍機油は、本実施形態の冷媒置換方法を実行する前に圧縮機（11）に充填されていた冷凍機油と同様に、基油と添加剤の混合物である。補充用冷凍機油を構成する基油は、冷媒置換方法を実行する前に圧縮機（11）に充填されていた冷凍機油を構成する基油と同じである。補充用冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＯを含む冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。

油充填工程では、図４に示す缶（20）に封入された補充用冷凍機油が、冷媒回路（10）に充填される。缶（20）の大きさは、冷媒置換方法を実行する作業者が手に持って扱える大きさである。缶（20）の容積は、例えば２５０ｍｌである。缶（20）は、容器に対応する。

油充填工程について、図３を参照しながら詳しく説明する。

油充填工程において、作業者は、先ず、補充用冷凍機油が入った未開封の缶（20）を用意する。また、作業者は、低圧側サービスポート（16）にホース（25）を接続する。次に、作業者は、補充用冷凍機油が入った缶（20）を開封し、開封した缶（20）にホース（25）を挿入する。

続いて、作業者は、低圧側サービスポート（16）を開く。上述したように、減圧工程の終了後には、冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くなっている。そのため、低圧側サービスポート（16）が開くと、缶（20）の中の補充用冷凍機油が、ホース（25）を通って低圧側サービスポート（16）から冷媒回路（10）へ流入する。缶（20）の中の補充用冷凍機油の実質的に全部が冷媒回路（10）に入ると、作業者は、低圧側サービスポート（16）を閉じる。その後、作業者は、低圧側サービスポート（16）からホース（25）を取り外し、油充填工程を終了する。

油充填工程の実行前における冷媒回路（10）内の冷凍機油の量Ｗ１に対する、油充填工程で追加充填される冷凍機油の量Ｗ２の比率（Ｗ２／Ｗ１）は、１５％以下であることが好ましい。本実施形態において、当該比率（Ｗ２／Ｗ１）は、８％以上１５％以下であるのが望ましい。また、本実施形態において、当該比率（Ｗ２／Ｗ１）は、８％以上１１％以下であってもよい。

〈排気工程〉
排気工程は、油充填工程の終了後に冷媒回路（10）から空気等を排出する工程である。油充填工程で冷媒回路（10）に充填される補充用冷凍機油には、通常、空気が溶け込んでおり、また、水分が含まれている。また、油充填工程では、補充用冷凍機油と共に空気が冷媒回路（10）に流入する場合がある。そこで、油充填工程の終了後で、且つ冷媒充填工程の開始前に、排気工程が行われる。

排気工程について、図３を参照しながら詳しく説明する。

排気工程において、作業者は、真空ポンプ（30）が接続されている高圧側サービスポート（17）を開き、真空ポンプ（30）を起動する。真空ポンプ（30）は、冷媒回路（10）内に存在する空気や水蒸気などのガスを吸い込み、吸い込んだガスを冷媒回路（10）の外部へ排出する。

その間、作業者は、図外の圧力計が計測した冷媒回路（10）内の圧力を監視する。そして、作業者は、冷媒回路（10）内の圧力が所定の基準圧力（本実施形態では、−１００ｋＰａ）以下になると、高圧側サービスポート（17）を閉じ、真空ポンプ（30）を停止させる。その後、作業者は、高圧側サービスポート（17）から真空ポンプ（30）を取り外し、排気工程を終了する。

〈冷媒充填工程〉
冷媒充填工程では、冷凍装置の冷媒回路（10）にＨＦＯを含む冷媒が充填される。冷媒充填工程は、公知の態様にしたがって実行される。

具体的に、冷媒充填工程では、先ず、作業者が、ＨＦＯを含む冷媒（第２冷媒）が入ったボンベ（図示省略）を、高圧側サービスポート（17）に接続する。その後、作業者は、高圧側サービスポート（17）を開き、ボンベに入っている冷媒（ＨＦＯを含む冷媒）を冷媒回路（10）に流入させる。そして、作業者は、所定量の冷媒がボンベから冷媒回路（10）へ流入すると、高圧側サービスポート（17）を閉じる。その後、作業者は、高圧側サービスポート（17）からボンベを取り外し、冷媒充填工程を終了する。

以上の各工程を行うことにより、冷媒回路（10）内の冷媒が、ＨＦＣ冷媒からＨＦＯを含む冷媒に置き換えられる。

−冷凍機油の添加剤含有率−
ここで、冷凍装置の冷媒置換方法の実行前後における冷凍機油の添加剤含有率について、図５を参照して説明する。同図は、横軸が冷凍装置の状態の遷移を示し、かつ縦軸が各状態における冷凍機油の添加剤含有率を示すグラフである。同図では、左から順に、未運転の状態における（換言すると、ＨＦＣ冷媒を冷媒回路に充填した時点における）添加剤含有率、所定期間にわたる運転後の状態における添加剤含有率、および冷媒置換方法の実行後における添加剤含有率が示されている。

図５に示すように、未運転の状態では、冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＣ冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率である。所定期間にわたる運転後の状態では、冷凍機油の添加剤含有率は、未運転の状態における冷凍機油の添加剤含有率よりも低い。これは、冷凍装置の運転に伴って冷凍機油中の添加剤が消耗するためである。冷凍装置の運転中には、例えば、冷媒の分解によって生じた酸を補足するために酸捕捉剤が消費される。そして、冷媒置換方法の実行後では、冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＯを含む冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率である。

ここで、冷凍機油の添加剤含有率ではなく、冷凍機油の添加剤含有量に着目する。冷媒置換方法の実行後における冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量（以下、最終含有量ともいう）は、未運転の状態における冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量（以下、初期含有量ともいう）よりも多い。未運転の状態における冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量は、所定期間にわたる運転後の状態における冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量（以下、中期含有量ともいう）よりも多い。したがって、上記の油充填工程では、ＨＦＯを含む冷媒に適した最終含有量を実現するために、最終含有量と中期含有量との差（図５にΔＶ２で示す）に相当する量またはそれ以上の量の添加剤を含有する冷凍機油を追加充填することが好ましい。また、油充填工程で追加充填される冷凍機油の添加剤含有量は、最終含有量と初期含有量との差（図５にΔＶ１で示す）よりも多いことが好ましい。

−実施形態の特徴（１）−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、冷凍装置の冷媒回路（10）に充填された第１冷媒を、該第１冷媒と共に用いられる冷凍機油よりも添加剤含有率が高い冷凍機油と共に用いられる第２冷媒に置き換えるものであって、上記冷媒回路（10）から上記第１冷媒を回収する冷媒回収工程と、上記冷媒回路（10）に所定の添加剤含有率の冷凍機油を追加充填する油充填工程と、上記冷媒回路（10）に上記第２冷媒を充填する冷媒充填工程とを含み、上記油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の添加剤含有率が、上記第２冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。

この冷媒置換方法では、油充填工程において、第２冷媒が要する冷凍機油の添加剤含有率よりも高い所定の添加剤含有率の冷凍機油を冷媒回路（10）に充填する。そのような高い添加剤含有率の冷凍機油が第１冷媒に適した添加剤含有率の冷凍機油と混ざり合うことで、第２冷媒に適した添加剤含有率の冷凍機油が冷媒回路（10）に充填された状態を作り出すことができる。そして、この冷媒置換方法では、第１冷媒を第２冷媒に置き換える過程で、圧縮機（11）の取外しと取付けを行う必要がなく、よって冷凍装置の冷媒を容易に置換できる。

−実施形態の特徴（２）−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、上記油充填工程で追加充填される冷凍機油の添加剤含有量が、上記油充填工程の実行後における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量と、上記第１冷媒を上記冷媒回路（10）に充填した時点における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量との差よりも多い。

ここで、冷凍機油の添加剤含有量は、冷凍装置が運転されるにしたがって減少する。この減少分を考慮しないなら、油充填工程で追加充填される冷凍機油の添加剤含有量は、上記の添加剤含有量の差に相当するものであれば足りる。しかし、それでは実際に運転された後の冷凍装置において、添加剤含有量の減少分だけ添加剤が不足する。これに対し、本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法では、そのような添加剤含有量の減少分の全部または一部を、油充填工程で追加充填される補充用冷凍機油により補うことができる。

−実施形態の特徴（３）−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、上記油充填工程の実行前における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の量に対する、上記油充填工程で追加充填される冷凍機油の量の比率が、１５％以下である。

このように追加充填される冷凍機油の量を抑えることで、油充填工程の終了後に冷媒回路（10）内に存在する冷凍機油の量が多くなり過ぎるのを抑止することができる。

−実施形態の特徴（４）−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、上記油充填工程の実行中に、又は上記油充填工程の終了後で且つ上記冷媒充填工程の開始前に上記冷媒回路（10）から排気する排気工程を含む。

本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法では、油充填工程において冷媒回路（10）に入った空気や水分などが、排気工程において冷媒回路（10）から排出される。そして、排気工程において冷媒回路（10）から空気と水蒸気が排出された後に、冷媒充填工程が行われる。このため、冷媒置換方法の終了後において冷媒回路（10）に残存する空気と水蒸気の量が低く抑えられる。

−実施形態の特徴（５）−
本実施形態の冷媒置換方法の排気工程では、上記冷媒回路（10）内の圧力が−１００ｋＰａ以下になるまで上記冷媒回路（10）から排気する。

排気工程の終了時において、冷媒回路（10）内の圧力が−１００ｋＰａ以下になる。このため、冷媒の入れ換えの終了後に冷媒回路（10）に残存する空気と水蒸気の量が、実用上の問題が生じない程度の量に抑えられる。その結果、冷凍装置の信頼性が確保される。

−実施形態の特徴（６）−
本実施形態の冷媒置換方法の油充填工程では、該油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油が入った未開封の容器（20）を準備し、該容器（20）を開封して該容器（20）内の冷凍機油を上記冷媒回路（10）に充填する。

ここで、冷凍機油の缶（20）を開封すると、外部の空気が缶（20）の中に入る。そして、開封後の缶（20）をある程度の期間にわたって保管すると、缶（20）の中の冷凍機油が酸化等によって劣化するおそれがある。

これに対し、本実施形態の油充填工程では、その油充填工程において初めて開封された缶（20）に入っている補充用冷凍機油が、冷媒回路（10）に充填される。そのため、油充填工程において冷媒回路（10）に充填される補充用冷凍機油の品質が保たれる。

−実施形態の特徴（７）−
本実施形態の冷媒置換方法の充填工程では、開封した上記容器（20）に入っている冷凍機油の全量を上記冷媒回路（10）に充填する。

本実施形態の冷媒置換方法では、油充填工程において冷媒回路（10）に充填される補充用冷凍機油の量が一定に保たれる。従って、油充填工程において冷媒回路（10）に補給される添加剤の量が一定に保たれる。その結果、必要な量の添加剤を冷媒回路（10）に確実に補給することができる。

−実施形態の特徴（８）−
本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、上記冷媒回収工程の終了後で且つ上記油充填工程の開始前に、上記冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くなるまで上記冷媒回路（10）から排気する減圧行程を含む。

本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法によれば、油充填工程を開始する時点において、冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くすることができる。そのため、油充填工程では、冷凍機油を冷媒回路（10）へ容易に流入させることができる。

−実施形態の特徴（９）−
また、本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法は、上記第１冷媒が、ＨＦＣ冷媒であり、上記第２冷媒が、ＨＦＯを含む冷媒である。この場合、冷凍装置において、ＨＦＣ冷媒を、これよりも地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低いＨＦＯを含む冷媒に容易に置き換えることができる。ＧＷＰは、Global-warming potentialの略称である。

−実施形態の特徴（１０）−
本実施形態の冷凍機油の添加剤含有率は、ＨＦＯを含む冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い。この冷凍機油は、上述の冷凍装置の冷媒置換方法に好適に使用することができる。

−実施形態の特徴（１１）−
本実施形態の容器（20）は、本実施形態の冷凍機油が入れられた缶（20）である。本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法を実行する場合にこの缶（20）を用いることで、作業者が油充填工程を容易に行うことができる。この缶（20）によると、本実施形態の冷凍装置の冷媒置換方法をより一層容易に実行することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

第１冷媒は、ＨＦＣ冷媒に限定されない。第１冷媒は、Ｒ２２、Ｒ１２３、Ｒ１２４等のＨＣＦＣ（hydrochlorofluorocarbon）冷媒であってもよいし、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１１３、Ｒ１１４、Ｒ１１５、Ｒ５００、Ｒ５０２等のＣＦＣ（chlorofluorocarbon）冷媒であってもよい。

第２冷媒に対応するＨＦＯ冷媒としては、図６Ａ，図６Ｂ，及び図６Ｃの一覧表に示す単一組成冷媒および混合冷媒が例示される。また、第２冷媒は、ＨＦＯを含む冷媒以外の任意の冷媒であってもよい。ただし、第１冷媒のＧＷＰよりも、第２冷媒のＧＷＰの方が低いことが好ましい。

また、例えば、油充填工程の実行前における冷媒回路（10）内の冷凍機油の量に対する、油充填工程で追加充填される冷凍機油の量の比率は、１５％よりも高くてもよい。

また、例えば、容器は、冷凍機油を入れられるものであれば、缶（20）以外のタイプのものであってもよいし、作業者が手に持って扱えるものでなくてもよい。

また、本実施形態の冷媒置換方法において、油充填工程は、減圧工程と同時に並行して実行されてもよい。この場合は、高圧側サービスポート（17）に接続された真空ポンプ（30）によって冷媒回路（10）内のガスを排出しながら、低圧側サービスポート（16）から冷媒回路（10）へ補充用冷凍機油を導入する。

また、本実施形態の冷媒置換方法では、減圧工程が省略されてもよい。この場合、油充填工程では、例えば窒素ガス等を用いて加圧された補充用冷凍機油が、冷媒回路（10）へ導入される。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、冷凍装置の冷媒置換方法、冷凍機油、および容器について有用である。

10 冷媒回路
20 缶（容器）

Claims (9)

1. 冷凍装置の冷媒回路（10）に充填された第１冷媒を、該第１冷媒と共に用いられる冷凍機油よりも添加剤含有率が高い冷凍機油と共に用いられる第２冷媒に置き換える冷凍装置の冷媒置換方法であって、
   上記冷媒回路（10）から上記第１冷媒を回収する冷媒回収工程と、
   上記冷媒回路（10）に所定の添加剤含有率の冷凍機油を追加充填する油充填工程と、
   上記冷媒回路（10）に上記第２冷媒を充填する冷媒充填工程とを含み、
   上記油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油の添加剤含有率は、上記第２冷媒と共に用いられる冷凍機油の添加剤含有率よりも高い
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
2. 請求項１において、
   上記油充填工程で上記冷媒回路（10）に追加充填される冷凍機油の添加剤含有量は、上記油充填工程の実行後における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量と、上記第１冷媒を上記冷媒回路（10）に充填した時点における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の添加剤含有量との差よりも多い
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
3. 請求項１または２において、
   上記油充填工程の実行前における上記冷媒回路（10）内の冷凍機油の量に対する、上記油充填工程で上記冷媒回路（10）に追加充填される冷凍機油の量の比率は、１５％以下である
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   上記油充填工程の実行中に、又は上記油充填工程の終了後で且つ上記冷媒充填工程の開始前に、上記冷媒回路（10）から排気する排気工程を含む
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
5. 請求項４において、
   上記排気工程では、上記冷媒回路（10）内の圧力が−１００ｋＰａ以下になるまで上記冷媒回路（10）から排気する
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   上記油充填工程では、該油充填工程において上記冷媒回路（10）に充填される冷凍機油が入った未開封の容器（20）を準備し、該容器（20）を開封して該容器（20）内の冷凍機油を上記冷媒回路（10）に充填する
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
7. 請求項６において、
   上記油充填工程では、開封した上記容器（20）に入っている冷凍機油の全量を上記冷媒回路（10）に充填する
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、
   上記冷媒回収工程の終了後で且つ上記油充填工程の開始前に、上記冷媒回路（10）内の圧力が大気圧よりも低くなるまで上記冷媒回路（10）から排気する減圧行程を含む
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、
   上記第１冷媒は、ＨＦＣ冷媒であり、
   上記第２冷媒は、ＨＦＯを含む冷媒である
   ことを特徴とする冷凍装置の冷媒置換方法。

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