JP7078510B2 - 空調機の腐食進行抑制方法、空調機および冷媒管 - Google Patents

Description

本発明は、空調機の腐食進行抑制方法、空調機および冷媒管に関する。

従来から、空調機の室内機には、冷媒管とフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられている。そして、冷媒管には、熱伝導性および加工性に優れるため、ＪＩＳ規定のりん脱酸銅Ｃ１２２０からなる銅管が用いられている。近年、熱交換器では、冷媒の漏洩をより厳しく管理することが求められ、特に銅管で発生している蟻の巣状腐食の対策がより必要となっている。

特許文献１には、０．０５～１．５質量％のＭｎを含有し、酸素の含有量が１００ｐｐｍ以下である無酸素銅からなり、熱交換器用配管に用いられる耐蟻の巣状腐食性に優れた耐食性銅合金管が開示されている。また、特許文献２には、０．０５～５質量％のＭｎおよび０．０５～５質量％のＭｇを単独または組み合わせて含有するか、さらに０．０５～１０質量％のＺｎを含有した銅合金からなる銅合金製チューブを使用して、耐蟻の巣状腐食性を向上させたフィンチューブ型熱交換器が開示されている。

特開平０６－１９２７７３号公報 特許第３０４６４７１号公報

特許文献１の耐食性銅合金管はりん脱酸銅管に比べ、蟻の巣状腐食に対する耐食性が大幅に向上することから、蟻の巣状腐食対策を重視するエアコン機種に採用されている。蟻巣の状腐食に対する耐食性をさらに向上させるには、特許文献２に記載されているように、Ｍｎの含有量を１．５％を超えて含有させること等が効果的であるが、標準材であるりん脱酸銅管より、転造加工性やろう付性が低下し、製造コストが上昇する問題がある。

本発明はかかる問題を鑑みてなされたものであって、銅または銅合金からなる冷媒管を用いた熱交換器を有する室内機を備える空調機において、冷媒管における特に蟻の巣状腐食の腐食進行抑制効果に優れた技術を提供することを課題とする。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、りん脱酸銅または無酸素銅からなる冷媒管を用いた室内熱交換器を有する室内機を備える空調機の腐食進行抑制方法であって、前記空調機の運転の際、冷房運転または除湿運転の終了後に、前記冷媒管に発生した腐食孔の内部に存在する水分を除去し腐食孔の内部を亜酸化銅で充填する加熱乾燥運転を行い、
前記冷媒管がりん脱酸銅である場合は、前記加熱乾燥運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から１０日経過するまでの間に行われ、前記冷媒管が無酸素銅である場合は、前記加熱乾燥運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から６０日経過するまでの間に行われ、前記加熱乾燥運転によって行われる前記冷媒管の加熱乾燥が、前記冷媒管の保持温度をＸ（℃）、保持時間をＹ（ｍｉｎ）、前記空調機が設置された環境の環境温度（℃）と前記冷媒管の保持温度（℃）との温度差をＺ（℃）としたとき、下式（１）または下記（２）を満足することを特徴とする。Ｙ≧４０００ｅ^-0.11X（１）、Ｙ≧１１００Ｚ^-1.5（２）

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、水分除去運転が行われることによって、冷媒管に発生した腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することが抑制される。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記水分除去運転が必要であることをユーザーに伝える表示運転を水分除去運転の前までにさらに行うことが好ましい。
本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、りん脱酸銅からなる前記冷媒管を用いた際、前記表示運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から５日経過するまでの間に行われることが好ましい。また、本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、無酸素銅からなる前記冷媒管を用いた際、前記表示運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から５０日経過するまでの間に行われることが好ましい。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、表示運転、特に所定期間後に行われる表示運転をさらに行うことによって、水分除去運転が確実に実施されるため、冷媒管に発生した腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することがさらに抑制される。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記加熱乾燥が、前記空調機の暖房運転、または、前記室内機が備えるヒーターによって行われることが好ましい。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、水分除去運転として冷媒管の加熱乾燥、特に、所定条件での加熱乾燥、暖房運転またはヒーターによる加熱乾燥が行われることによって、冷媒管に発生した腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することがさらに抑制される。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記加熱乾燥が、前記室内機からの室内への排気阻止および排熱阻止と共に行われることが好ましい。
本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記排気阻止および前記排熱阻止が、前記室内機に備えられたルーバーによって行われることが好ましい。
本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記排気阻止および前記排熱阻止が、前記室内機に備えられたドレイン配管によって行われることが好ましい。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、加熱乾燥と共に排気阻止および排熱阻止、特にルーバーまたはドレイン配管による排気阻止および排熱阻止が行われることによって、室内環境への排熱や、高湿度気相の流出による不快度が減少すると共に、室内環境への腐食媒を含む排気の流出による室内環境汚染が防止される。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、前記水分除去運転が、前記室内機の内部を減圧にする真空引き(減圧処理)によって行われることが好ましい。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、水分除去運転として室内機の真空引きが行われることによって、冷媒管に発生した腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することがさらに抑制される。

本発明に係る空調機は、冷媒管を用いた室内熱交換器を有する室内機を備える空調機において、前記室内機は、前記の空調機の腐食進行抑制方法を用いて前記空調機を制御する制御装置を備えることとする。

本発明に係る空調機は、室内機が前記の空調機の腐食進行抑制方法を用いて空調機を制御する制御装置を備えることによって、冷媒管に発生した腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することが抑制される。

本発明に係る冷媒管は、空調機の室内機に備えられた室内熱交換器に用いられる冷媒管であって、前記の空調機の腐食進行抑制方法を用いて、前記冷媒管に発生した腐食孔の内部に亜酸化銅が形成されたこととする。

本発明に係る冷媒管は、冷媒管に発生した腐食孔の内部に亜酸化銅を形成することによって、腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することが抑制される。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法、空調機および冷媒管によれば、りん脱酸銅または無酸素銅からなる冷媒管を用いた熱交換器を有する室内機を備える構成において、冷媒管における特に蟻の巣状腐食の腐食進行抑制効果に優れる。その結果、空調機において冷媒の漏れが抑制され、熱交換器の交換頻度を延ばすことができ、空調機の運用コストが低くなる。

本発明に係る空調機の構成を模式的に示すサイクル図である。 本発明に係る空調機の室内機の構成を模式的に示す断面図である。 室内機に用いられる熱交換器の構成を示す部分正面図である。 室内機に用いられる制御装置の構成を示すブロック図である。 腐食再現装置の構成を示す正面図である。

まず、本発明の腐食進行抑制方法に用いる空調機、室内機および室内熱交換器について、図面を参照して説明する。

＜空調機＞
図１に示すように、空調機１は、室外機２と、室内機３と、制御装置１７（図２参照）とを備え、室外機２と室内機３とが冷媒配管９を介して接続されている。室外機２は、冷媒を圧縮する圧縮機４と、冷媒の流れを切り換える四方弁５と、冷媒による熱交換を行う室外熱交換器６と、冷媒を膨張する膨張弁７と、各々を接続する冷媒配管９とを備えている。室内機３は、冷媒配管９を介して四方弁５および膨張弁７と接続し冷媒による熱交換を行う室内熱交換器８を備えている。

空調機１では、冷房運転時または除湿運転時には、圧縮機４から吐出された冷媒は、四方弁５、室外熱交換器６、膨張弁７、室内熱交換器８と流れ、再び四方弁５を経由して圧縮機４に吸入されて冷房運転または除湿運転が実施される。

空調機１では、暖房運転時には、圧縮機４から吐出された冷媒は、四方弁５、室内熱交換器８、膨張弁７、室外熱交換器６と流れ、再び四方弁５を経由して圧縮機４に吸入されて暖房運転が実施される。

＜室内機＞
図２、図３に示すように、室内機３は、室内風路１３を形成するケーシング１４および吸入グリル１２と、室内風路１３に配置される室内熱交換器８および室内送風機１０と、後記する腐食進行抑制方法を用いて空調機１を制御する制御装置１７と、制御装置１７の制御によって室内熱交換器８の冷媒管２１に発生した腐食孔の内部の水分除去に用いられるヒーター１１、ルーバー１５、ドレイン配管１６および減圧ポンプ１９と、を備えている。室内機３は、複数の室内熱交換器８と、複数の室内送風機１０を備えていてもよく、室内熱交換器８と室内送風機１０とは同数でなくてもよい。なお、本実施形態においては制御装置１７を室内機３に配置しているが、本実施形態に限定されるものではない。また、水分除去運転を空調機１の暖房運転によって行う場合、ヒーター１１、及び減圧ポンプ１９は必ずしも必要でない。

室内機３では、冷房運転時、除湿運転時または暖房運転時には、吸入グリル１２から吸入された室内空気は、室内熱交換器８により冷風または暖風に熱交換され、その冷風または暖風を室内送風機１０によって吹出口１８から居住空間である室内に吹き出して冷房運転、除湿運転または暖房運転が実施される。

＜室内熱交換器＞
図３に示すように、室内熱交換器８は、並列された多数の直管２１ａと直管２１ａの両端部に接合された多数のリターンベンド管２１ｂとからなる冷媒管２１と、直管２１ａの外表面に一定間隔で並列された多数の板状のフィン２２と、を備える。冷媒管２１には、熱伝導性および加工性の観点から、ＪＩＳ Ｈ ３３００：２０１２で規定されたりん脱酸銅Ｃ１２２０または無酸素銅Ｃ１０２０からなる銅管が用いられる。フィン２２には、熱伝導性および加工性の観点から、アルミニウムフィンが用いられる。

直管２１ａには、管内表面が平滑な平滑管が用いられるが、熱伝導性を向上させるために、管内表面に所定形状の溝が形成された溝付管を用いることが好ましい。溝形状としては、特に限定されないが、溝の溝リード角が１５～４５度、溝深さが０．１０～０．３５ｍｍ、溝間に形成されたフィン２２の山頂角が５～３０度、フィン根元半径が溝深さの１／１０～１／３であることが好ましい。また、リターンベンド管２１ｂには、管内表面が平滑な平滑管が用いられるが、熱伝導性を向上させるために、直管２１ａと同様な溝付管を用いることが好ましい。これらの管の管肉厚は一般的に０．２ｍｍ前後である。

室内熱交換器８では、冷房運転時または除湿運転時には、室外機２の膨張弁７から膨張された冷媒が冷媒管２１の内部に供給されることによって、室内空気は冷風に熱交換され冷房運転、除湿運転が実施される。この時、室内熱交換器８の冷媒管２１を流れる冷媒により、冷媒管２１の外面に設置されたフィン２２が室温より低温に冷却される。これにより、フィン２２の周りの空気が冷却され、室内空気の露点はフィン２２の温度より高いため、フィン２２に結露が発生する。室内機３が設置されている雰囲気に低級カルボン酸などが含まれていると、結露水に溶け込み、冷媒管２１に蟻の巣状腐食を発生させることがある。

室内熱交換器８では、暖房運転時には、室外機２の圧縮機４から吐出された冷媒が四方弁５を介して冷媒管２１の内部に供給されることによって、室内空気は暖風に熱交換され暖房運転が実施される。

＜制御装置＞
制御装置１７は、空調機１の運転の際、最初の冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間経過した後、または、最後の水分除去運転後の最初の冷房運転または除湿運転の終了後、所定期間経過した後に、室内機３（室内熱交換器８）の冷媒管２１に発生した腐食孔の内部に存在する水分の除去を行う水分除去運転を行うように、空調機１を制御する。なお、最初の冷房運転または除湿運転とは、複数回の冷房運転または除湿運転された場合、最初の冷房運転または除湿運転を意味する。ここで、水分除去運転は、加熱乾燥または真空引きの２種の水分除去運転モードを有することが好ましい。

図４に示すように、制御装置１７は、空調機１の冷房運転、暖房運転、水分除去運転等の運転モード、および、運転時間等の時間情報を含む運転履歴を記憶する記憶部１７Ａと、空調機１（室内機３、または、室外機２と室内機３）に水分除去運転を行う命令（信号）を出力する出力部１７Ｂと、記憶部１７Ａの運転履歴等に基づいて出力部１７Ｂに命令を出力するように指示する演算部１７Ｄと、を備える。制御装置１７は、空調機１の水分除去運転の際にリモコン等から水分除去運転モードの信号を受け取る入力部１７Ｃをさらに備えることが好ましい。記憶部１７Ａは、水分除去運転が行われていない水分除去運転待機期間を記憶する。演算部１７Ｄは、図示しないタイマー等の時間情報に基づいて水分除去運転待機期間をカウントし、記憶部１７Ａに記憶させる。記憶部１７Ａは、水分除去運転における条件、具体的には加熱乾燥条件および真空引き条件を記憶している。ここで、加熱乾燥条件としては、予め設定された温度および時間である。また、加熱乾燥条件としては、下記に示す関係式（１）を満たす冷媒管２１の保持温度Ｘおよび保持時間Ｙ、関係式（２）を満たす冷媒管２１の保持時間Ｙおよび環境温度との温度差Ｚを記憶していることが好ましい。

演算部１７Ｄは、記憶部１７Ａの運転履歴に基づいて、冷房運転または除湿運転の終了後から所定日数経過するまでの間に、すなわち、水分除去運転待機期間が所定値に達するまでの間に空調機１の水分除去運転を行う命令を出力部１７Ｂから自動的に（所定値に達するまでの間で設定された条件（時間）に達したら）出力するように指示を行う。なお、所定日数は、水分除去運転待機期間（所定期間）を超えない日数の範囲内で任意に設定できる。また、演算部１７Ｄは、リモコン等からの水分除去運転モードの入力に基づいて、空調機１の水分除去運転を行う命令を出力するように出力部１７Ｂに指示を行う。ここで、水分除去運転待機期間は、りん脱酸銅からなる冷媒管２１の場合には１０日、無酸素銅からなる冷媒管２１の場合には６０日である。また、出力部１７Ｂまたはリモコン等から水分除去運転の命令が出力された場合、演算部１７Ｄは、記憶部１７Ａに記憶されていた水分除去運転待機期間をカウントしているカウンターをゼロにリセットする。なお、リモコン等からの水分除去運転モードの入力がない場合には、演算部１７Ｄは、水分除去運転モード（加熱乾燥または真空引き）を予め設定されたモードで選択し、選択された水分除去運転モードに基づいて、空調機１の水分除去運転を行う命令を出力するよう出力部１７Ｂに指示する。

演算部１７Ｄは、入力部１７Ｃが受け取った水分除去運転モードの信号が加熱乾燥である場合、室外機２と室内機３とに通常の暖房運転時の駆動命令を出力するよう出力部１７Ｂに指示することが好ましく、暖房運転の開始と共に、ルーバー１５またはドレイン配管１６による排気阻止および排熱阻止の命令を出力するよう出力部１７Ｂに指示することがさらに好ましい。なお、演算部１７Ｄは、入力部１７Ｃが受け取った水分除去運転モードの信号が加熱乾燥である場合、室内機３のヒーター１１に駆動命令を出力するよう出力部１７Ｂに指示してもよい。
また、演算部１７Ｄは、入力部１７Ｃが受け取った水分除去運転モードの信号が真空引きである場合には、室内機３の減圧ポンプ１９に駆動命令を出力するよう出力部１７Ｂに指示することが好ましい。

水分除去運転モードが加熱乾燥である場合、演算部１７Ｄは、空調機１の水分除去運転の際に、リモコン等から入力部１７Ｃに入力された加熱乾燥の際の希望温度または希望時間に基づいて、関係式（１）（Ｙ≧４０００ｅ^{－０．１１Ｘ}）を満足する加熱乾燥時の冷媒管２１の保持温度Ｘ（℃）または保持時間Ｙ（ｍｉｎ）を演算する。つまり、関係式（１）のＹの値あるいはＸの値のどちらか一方を入力した場合、演算部１７Ｄが、加熱乾燥の加熱時間および加熱温度を関係式（１）に基づいて演算し設定を変更する。演算部１７Ｄは、演算部１７Ｄで演算された冷媒管２１の保持温度Ｘ（℃）または保持時間Ｙ（ｍｉｎ）で室内機３（ヒーター１１）、または、室外機２と室内機３が加熱乾燥されるように出力部１７Ｂに指示を行う。なお、リモコン等からの入力は、加熱乾燥の命令のみであってもよく、その場合には、リモコン等の操作で、加熱乾燥の動作が行われるように命令が出力部１７Ｂに出力される。

演算部１７Ｄでは、冷媒管２１の保持温度Ｘ（℃）の代わりに、加熱乾燥の際の空調機１が設置される環境の環境温度と冷媒管２１の保持温度Ｘとの温度差Ｚを用いて、冷媒管２１の保持温度Ｘまたは保持時間Ｙを演算してもよい。その際、演算部１７Ｄでは、関係式（２）（Ｙ≧１１００Ｚ^－１．５）を用いる。また、環境温度は、室内機３等に備えられた図示しない温度センサー等によって測定され、記憶部１７Ａで記憶される。温度差Ｚおよび保持時間Ｙは、ユーザーによって希望値がリモコン等によって入力部１７Ｃに入力され、演算部１７Ｄに送られる。なお、リモコン等からの入力は、加熱乾燥の命令のみであってもよい。その場合、演算部１７Ｄは、記憶部１７Ａが予め記憶している冷媒管２１の保持時間Ｙおよび温度差Ｚを出力部１７Ｂに出力する。なお、演算部１７Ｄは、記憶部１７Ａに記憶されている、予め設定された温度と時間とにより加熱乾燥の終了を検出し、加熱乾燥を終了させる命令を出力するように出力部１７Ｂに指示を行う。また、演算部１７Ｄは、記憶部１７Ａに記憶されている、冷媒管２１の温度または環境温度との温度差で、関係式（１）または（２）の経過時間経過したか否かを判定することで、加熱乾燥の終了を検出し、加熱乾燥を終了させる命令を出力するように出力部１７Ｂに指示を行う。

制御装置１７は、冷房運転または除湿運転の終了後に水分除去運転が必要であることをユーザーに伝える表示運転を、水分除去運転に加えて行うように、空調機１を制御することが好ましい。また、制御装置１７は、最初の表示運転が、冷房運転または除湿運転の終了後から所定日数経過するまでの間に行われるように、空調機１を制御することがさらに好ましい。ここで、所定日数は、所定期間（水分除去運転待機期間）よりも少ない日数であり、りん脱酸銅からなる冷媒管２１の場合には一例として５日、無酸素銅からなる冷媒管２１の場合には一例として５０日である。表示運転は、水分除去運転が行われるまで継続して行うことが好ましい。

制御装置１７は、記憶部１７Ａの運転履歴等に基づいて、冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間が経過した時点で、水分除去運転が必要であることをユーザーに伝えるアラームを室内機３またはリモコンに表示または点灯させる命令を演算部１７Ｄから出力部１７Ｂに指示して出力し、リモコンあるいは室内機３に送ることが好ましい。
制御装置１７では、水分除去運転（加熱乾燥）中に、室内熱交換器８等に備えられた図示しない温度センサー等によって測定された冷媒管２１の温度データを演算部１７Ｄにフィードバックして冷媒管２１の保持温度Ｘまたは保持時間Ｙを演算部１７Ｄが演算し直し、その結果を出力部１７Ｂに指示して出力してもよい。

＜腐食進行抑制方法＞
本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法について説明する。なお、空調機、室内機、室内熱交換器の構成については、図１～図３を参照して説明する。
本発明の腐食進行抑制方法は、冷媒管２１を用いた室内熱交換器８を有する室内機３を備える空調機１の腐食進行抑制方法であって、水分除去運転を行うこととする。

（水分除去運転）
水分除去運転は、空調機１の運転の際、冷房運転または除湿運転の終了後に、冷媒管２１に発生した腐食孔の内部に存在する水分の除去を行うものとする。
水分除去運転は、その実施が、最初の冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間（水分除去運転待機期間）経過するまでの間に行われる。また、水分除去運転の終了後、空調機１を停止あるいは暖房運転した場合にも、その後の最初の冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間の間に水分除去運転を実施する。ここで、最初の冷房運転または除湿運転とは、複数回の冷房運転または除湿運転がなされた場合の最初の冷房運転または除湿運転を意味する。水分除去運転待機期間は、りん脱酸銅からなる冷媒管２１の場合には１０日、無酸素銅からなる冷媒管２１の場合には６０日である。そして、このように、水分除去運転が所定期間内で行われることによって、冷媒管２１に発生した腐食孔が、管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することが抑制される。

水分除去運転の実施は、室内機３に備えられた制御装置１７によって制御され、予め設定された条件に基づいて自動的に実施されることが好ましいが、空調機１のリモコン（有線接続型および無線接続型：図４参照）で使用者が手動で実施を制御してもよい。

水分除去運転は、冷媒管２１に発生した腐食孔の内部に存在する水分の除去を行うことが可能であれば特に限定されないが、排気阻止および排熱阻止を伴わない加熱乾燥、排気阻止および排熱阻止を伴う加熱乾燥、または、真空引きが好ましい。

水分除去運転を行うことによって、腐食孔の内部に水分が残留しないため、水分除去運転後新たに腐食環境にさらされても腐食が進行することがなく、冷媒管２１に発生した腐食孔が、管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することを抑制できる。

また、貫通孔の抑制機構は、以下のとおりと考えられる。空調機の冷房運転または除湿運転のときに発生する結露水に雰囲気中に含まれる蟻酸などの腐食媒が溶解し、冷媒管２１の外表面にとどまることにより蟻の巣状腐食の起点が形成される。この起点より、蟻の巣状形態の腐食孔を形成しながら、冷媒管内部に向かって腐食が進行する。腐食の進行中、腐食孔内部には腐食媒を含む水分と腐食生成物である亜酸化銅（Ｃｕ_２Ｏ）が形成される。ここで、亜酸化銅は、腐食孔の内表面を被覆する等、腐食孔内部の少なくとも一部を満たしている。腐食孔が冷媒管２１を貫通する前に、空調機に加熱乾燥、真空引き等の処理をすることにより、腐食孔内部から水分が除去され、腐食孔の内表面を乾燥した亜酸化銅が被覆し、腐食孔内面を腐食媒から保護する役割を果たす。水分除去後の腐食孔入り口から内部まで存在する亜酸化銅は、乾燥により腐食孔内部を緻密に充填されている（ただし、腐食孔内部は亜酸化銅のみではなく、不純物として酸化銅（ＣｕＯ）がわずかに含まれる可能性がある）。また、腐食反応により一旦形成された亜酸化銅は、乾燥後、腐食媒を含む水分と再び接触しても安定して存在することができる。このため、乾燥後の冷媒管２１の既存の腐食孔の入り口部分が腐食媒を含む水分により再び覆われることがあっても、腐食孔を充填する緻密な亜酸化銅が、腐食孔内部に水分が進入することを許さない。このようにして、既存の腐食孔における蟻の巣状腐食の進行が阻止される。その後、新たに形成される蟻の巣状腐食に対しても、腐食孔が冷媒管２１を貫通する前に同様な処理をすることにより、蟻の巣状腐食の進行を止め、冷媒管の貫通を抑止することが可能になる。

腐食孔、特に蟻の巣状腐食孔は孔形状が非常に細いため、孔内部に一旦侵入した水分の除去には、孔内外での圧力差等の駆動力が必要となる。
加熱乾燥の場合は、加熱によって孔内部で水分が体積膨張、気化する等で孔内部の圧力が上昇することで、孔内外で圧力差が生じる。この圧力差が孔内部の水分に孔内部からの除去の駆動力として作用する。
真空引きの場合は、冷媒管外面の圧力が減少することで、孔内外で圧力差が生じる。この圧力差が孔内部の水分に孔内部からの除去の駆動力として作用する。

加熱乾燥は、室内熱交換器８の冷媒管２１の加熱乾燥を行うものである。そして、加熱乾燥条件は、予め設定された温度および時間が設定されている。あるいは、加熱乾燥において冷媒管２１の保持温度Ｘ（℃）、保持時間をＹ（ｍｉｎ）としたとき、下式（１）を満足することが好ましい。ここで、冷媒管２１の保持温度Ｘは冷媒管２１自体の到達温度である。そして、到達温度は、冷媒管２１に直接設けたセンサにより測定された値や、あるいは、室内熱交換器８を測定し、測定した温度から予め設定された算出式により算出された値を測定した温度としている。なお、冷媒管２１を乾燥させるには冷媒管２１の温度を室内機３の内部温度より高くする必要があることから、通常の運転においては、Ｘは、２５℃以上であることが望ましい。
Ｙ≧４０００ｅ^{－０．１１Ｘ} （１）
加熱乾燥条件は、加熱乾燥において空調機１が設置された環境の環境温度（℃）と冷媒管２１の保持温度Ｘ（℃）との温度差Ｚ（℃）、冷媒管２１の保持時間Ｙ（ｍｉｎ）としたとき、下式（２）を満足するものであってもよい。
Ｙ≧１１００Ｚ^－１．５ （２）
また、前記した関係式（１）または（２）は、後述の（加熱乾燥条件確認試験）により導出したものである。
なお、加熱乾燥を空調機の暖房運転により行う場合、室内熱交換器８を流れる冷媒の温度は上流側（冷媒の入側）で高く、下流側（冷媒の出側）で低くなる。このため、加熱乾燥を確実、且つ短時間で行うには、保持温度Ｘは室内熱交換器８の下流側の冷媒管において測定することが望ましい。また、室内機３に複数の室内熱交換器８が含まれる場合は、保持温度Ｘは、そのうち最も低温になる室内熱交換器８の値を用いることが望ましい。加熱乾燥をヒーターにより行う場合も、暖房運転の場合と同様に考えて、保持温度Ｘの測定点を定めればよい。

前記した設定した温度および時間、あるいは、上式（１）または上式（２）を満足する温度、時間で加熱乾燥を行うことによって、室内熱交換器８の冷媒管２１に発生した腐食孔内部の水分を除去することができ、腐食孔が管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することを抑制できる。また、加熱乾燥と同時に送風を行うことによって、上式（１）または上式（２）よりも短時間で、腐食孔内部の水分を十分除去することができると考えられる。なお、送風は、例えば、室内機３の内部に備えられた室内送風機１０によって行うことが好ましい。

室内熱交換器８を構成する冷媒管２１はアルミフィン２２に覆われており、加熱乾燥した場合、冷媒管２１とアルミフィン２２とが一体として温度が上昇していく。そして、アルミフィン２２間に保持されている水分の温度がまず上昇し、この水分の気化が始まる。気化により、アルミフィン２２間の水分が蒸発してしまうと、冷媒管２１とアルミフィン２２の温度がさらに上昇し、冷媒管２１とアルミフィン２２の隙間の水分、及び蟻の巣状腐食により形成された冷媒管２１の腐食孔内部の水分の気化が盛んになる。冷媒管２１はアルミフィン２２によりカバーされていることから、これらの水分の気化には時間がかかる。本発明においては、冷媒管２１の腐食孔内部の水分まで気化させ、除去するものである。実際の室内熱交換器８においては、冷媒管２１の外径、肉厚、アルミフィン２２の厚さ、ピッチ、室内熱交換器８を構成する冷媒管２１の本数が異なる。そのため、実際の室内熱交換器８の乾燥に要する時間は、前記の関係式（１）または（２）に基づき、熱交換器の設計段階で実験的に決めることが望ましい。

なお、従来より、結露水により室内熱交換器８内部に発生するカビを防止するため、冷房、または除湿運転後、室内機３内に送風する運転、または暖房しながら送風運転する技術が公知である。これらの技術においては、アルミフィン２２間にたまった結露水を風圧により除去することを主目的とするものであり、アルミフィン２２と冷媒管(銅管)２１の隙間の水分の除去まで考慮したものではない。仮に、アルミフィン２２と冷媒管(銅管)２１の隙間に水分が残存しても、銅の抗菌作用によりこの部分でのカビの発生が抑えられるからである。本発明である空調機の腐食抑制方法および空調機においては、アルミフィン２２と冷媒管(銅管)２１の隙間に水分、及び銅管に形成された腐食孔内部の水分まで除去する技術であり、この点が防カビを目的とする前記技術と異なる。

加熱乾燥は、空調機１の暖房運転、または、図２で記載した室内機３に備えられたヒーター１１の駆動、あるいは空調機１の暖房運転と室内機３に備えられたヒーター１１駆動を同時に行うことによって行われることが好ましい。そして、空調機１の暖房運転、または、ヒーター１１の駆動は、室内機３に備えられた制御装置１７によって制御される。なお、空調機１の暖房運転は、前記した通常の暖房運転と同様である。

ヒーター１１は、図２に記載されているように、室内風路１３において、室内熱交換器８と室内送風機１０との間に配置されるが、室内熱交換器８で熱交換された冷風または暖風を室内送風機１０で送風する際に、送風の妨げにならない位置に配置されることが好ましい。ヒーター１１の個数は、１つに限定されず複数であってもよいが、室内熱交換器８と同数、または、室内熱交換器８の半数であることが好ましい。また、ヒーター１１は、室内熱交換器８のうち腐食が進行しやすい箇所を集中的に加熱乾燥できるような位置に設置されることが好ましい。腐食が進行しやすい箇所としては、例えば、水分が比較的多く存在するドレンパン周辺等が考えられる。

加熱乾燥は、室内機３からの室内への排気阻止および排熱阻止と共に行われることが好ましい。排気阻止および排熱阻止は、図２に記載された室内機３に備えられたルーバー１５またはドレイン配管１６によって行われることが好ましい。

ルーバー１５は、ケーシング１４の吹出口１８に備えられ、その閉鎖によって、加熱乾燥運転によって発生した高熱や高湿度気相が、吹出口１８から室内に排気および排熱されることを阻止できる。また、室内機３に、例えば、室外または室外機２につながる図示しない排気用風路を設け、排気用風路に送風機等を設けることによって、排気用風路を通して、室内風路１３の高熱や高湿度気相を、外部に排気および排熱できる。

ドレイン配管１６は、室内風路１３の室内熱交換器８の下部に、室内熱交換器８と同数で設けられる。また、ドレイン配管１６を、例えば、図示しない排気用風路側に傾斜させ、排気用風路に送風機等を設けることによって、排気用風路を通して、加熱乾燥運転によって発生した室内風路１３の高熱や高湿度気相を、外部に排気および排熱できる。その結果、加熱乾燥運転によって発生した高熱や高湿度気相が、吹出口１８から室内に排気および排熱されることを阻止できる。

真空引きは、室内機３の室内風路１３を減圧できれば特に限定されないが、ルーバー１５を閉じた状態で、図２に記載された減圧ポンプ１９によって行うことが好ましい。減圧ポンプ１９、減圧度の制御は、室内機３に備えられた制御装置１７によって行うことが好ましい。そして、このような真空引きが行われることによって、冷媒管２１に発生した腐食孔の内部の水分が除去され、冷媒管２１に発生した腐食孔が、管肉厚を貫通する貫通孔にまで進行することが抑制される。冷媒管２１の腐食孔内の水分の蒸気圧は冷媒管２１の温度により決まる。そのため、真空引きにより水分除去を行うには、室内機３内の真空度は、前記冷媒管２１の温度から求まる蒸気圧より小さくなるように設定する必要がある。温度が高いほど蒸気圧は高くなるから、真空引きと暖房運転を組合わせるとより効果的な水分除去が可能になる。

本発明に係る空調機の腐食進行抑制方法は、表示運転をさらに行うことが好ましい。
＜表示運転＞
表示運転は、水分除去運転が必要であることをユーザーに伝えるもので、室内機３またはリモコンにアラームを表示または点灯させるものとする。なお、空調機１がインターネットに接続されているものであれば、メールによりアナウンスするものであってもよい。そして、表示運転の制御は、図２に記載された室内機３に備えられた制御装置１７で行う。

表示運転は、その実施が、前記水分除去運転の前までで、最初の冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間経過するまでの間に行われることが好ましい。また、表示運転によって実施された水分除去運転の終了後、空調機１を停止運転あるいは暖房運転した場合にも、その後の最初の冷房運転または除湿運転の終了後から所定期間経過するまでの間に表示運転を実施することが好ましい。ここで、最初の冷房運転または除湿運転とは、複数回の冷房運転または除湿運転がなされた場合の最初の冷房運転または除湿運転を意味する。所定期間は、りん脱酸銅からなる冷媒管２１の場合には５日、無酸素銅からなる冷媒管２１の場合には５０日である。このように、表示運転をさらに行うことによって、水分除去運転が確実に実施されるため、冷媒管２１に発生した腐食孔が、管肉厚を貫通する貫通孔まで進行することがさらに抑制される。

本発明に係る腐食進行抑制方法の空調機実機における腐食進行抑制効果を評価するため、以下に示す模擬腐食試験を行った。また、本発明に係る空調機実機における加熱乾燥条件を導出するため加熱乾燥条件確認試験を行った。さらに、本発明に係る空調機実機における水分除去運転待機期間を導出するため水分除去運転待機期間確認試験を行った。

（模擬腐食試験）
模擬腐食試験には、図５に示す腐食再現装置３０を用いた。腐食再現装置３０は、内容量２Ｌの密閉容器３１と、密閉容器３１の上部に設置されたシリコン栓３４と、シリコン栓３４に挿し込まれた冷媒管を模擬した供試材３３と、を備える。
密閉容器３１は、腐食液３２（腐食媒を含む水溶液）を５００ｍＬ充填し、その内部を１Ｌ／ｍｉｎで５ｍｉｎ酸素置換した。供試材３３としては、ＪＩＳ Ｈ ３３００：２０１２に規定されたりん脱酸銅Ｃ１２２０または無酸素銅Ｃ１０２０からなる外径：９．５２ｍｍ、肉厚：０．８０ｍｍ、長さ：２００ｍｍの平滑管を用いた。平滑管は、シリコン栓３４から腐食液３２側に露出した下端部を封止した。
密閉容器３１の内部環境を湿度飽和状態に調整するため、密閉容器３１を恒温槽内に設置した（試験雰囲気温度４０℃）。シリコン栓３４の腐食液３２側から１００ｍｍ露出した供試材３３の管外面を腐食評価面とした。

供試材３３が設置された腐食再現装置３０を用いて、供試材３３に所定の温度サイクル、具体的には冷却による水分付着（冷房運転を想定）、加熱または真空引きによる水分除去（水分除去運転を想定）、試験雰囲気温度４０℃における保持（停止状態を想定）の温度サイクルを繰返し施すサイクル運転を行った。供試材３３の冷却、保持は、恒温槽内で行った。水分除去は、供試材３３を取り出して、熱風を当てることにより行った。この時の銅管表面の温度は８０℃であった。本試験において、冷却により供試材３３の外面に腐食液３２より揮発した腐食媒を含む水滴が結露し、蟻の巣状腐食が発生、進行する。また、加熱により水分が気化して腐食孔内の水分も除去され、蟻の巣状腐食の進行が停止する。乾燥後、次の冷却サイクルにおいて、腐食液３２を含む水分が付着した供試材３３では新たな場所に蟻の巣状腐食が発生するが、既存の腐食孔の部分では腐食が進行しない。サイクル運転終了後、供試材３３の管外面をＸ線ＣＴスキャナ（島津製作所製、型式ｉｎｓｐｅＸｉｏ ＳＭＸ－２２５ＣＴ ＦＰＤ）で観察し、管長さ１０ｍｍにおける管全周の範囲に発生した全ての腐食孔の腐食深さを測定し、最大腐食深さで腐食進行抑制効果を評価した。空調機に使用される一般的な銅管の管肉厚は０．２０ｍｍであるので、管肉厚を貫通しない最大腐食深さが０．２０ｍｍ未満のときに腐食進行抑制効果があると評価した。

なお、ＪＩＳ Ｈ ３３００：２０１２に規定されたりん脱酸銅Ｃ１２２０および無酸素銅Ｃ１０２０からなる外径：９．５２ｍｍ、肉厚：０．８０ｍｍ、長さ：２００ｍｍの平滑管を用い、水分除去を行わない点を除き、前記と同様な試験を行い、腐食の様子を同様に観察した。

空調機実機における腐食孔内部の水分除去による腐食進行抑制効果を確認するため、表１に示すサイクル運転条件で連続２０日間運転を行った。なお、腐食液３２としては、０．５ｖｏｌ％ギ酸溶液を使用した（腐食媒はギ酸）。運転終了後、最大腐食孔深さを測定した。その結果を表１に示す。

表１の結果から、水分除去を行った本発明の要件を満足する実施例Ｎｏ．１～３では、最大腐食孔深さが０．２０ｍｍ未満であり、腐食進行抑制効果があることが確認された。なお、水分除去を行わなかった本発明の要件を満足しない比較例Ｎｏ．４、５では、最大腐食孔深さが０．８０ｍｍ、０．２９ｍｍであり、空調機に一般的に使用される銅管の管肉厚（０．２０ｍｍ）を貫通する腐食孔が形成されていた。

（加熱乾燥条件確認試験）
冷媒管の表面が結露し、蟻の巣状腐食が発生する雰囲気において、冷媒管の加熱乾燥に必要な時間を調べるために、腐食孔内の環境を模擬して湿度飽和環境下において試験を行った。
加熱乾燥条件確認試験には、前記模擬腐食試験と同様に図５に示す腐食再現装置３０を用いた。腐食液３２に相当する媒体としては、純水を用いた。供試材３３としては、りん脱酸銅Ｃ１２２０からなる平滑管を用いた。密閉容器３１の内部環境を温度３３℃、湿度飽和状態とするため、密閉容器３１の底部を加熱した。前記以外の事項は前記模擬腐食試験と同様とした。
シリコン栓３４より上部（密閉容器３１外）に露出した供試材３３に取り付けた温調機で、供試材（銅管）３３を５～１０℃で、１０分間保持後、表２に示す条件で供試材（銅管）３３を乾燥した。乾燥後、供試材（銅管）３３の表面の乾燥状態を目視確認した。なお、供試材３３の一部については、５～１０℃に冷却後、密閉容器３１外に出して室内環境下（２４℃）において、温調機により供試材（銅管）３３を昇温しながら乾燥の様子を目視確認した。その結果、供試材（銅管）３３が２６．６℃に達したときに乾燥が完了し、乾燥に要した時間は１１．５分であった。その結果を表２に示す。

表２に示すように、加熱乾燥ありの実施例Ｎｏ．６～１４は、湿度飽和環境下での乾燥であっても、加熱乾燥なしの比較例Ｎｏ．１５の実環境下（室内環境下）での乾燥と同様の結露なしの乾燥状態を得ることができた。したがって、本発明の加熱乾燥条件であれば、実環境において、冷媒管（供試材）の管表面だけでなく、腐食孔内部の水分を十分に乾燥できると考えられる。

また、表２の結果から、加熱乾燥において冷媒管（銅管）の保持温度をＸ（℃）、保持時間をＹ（ｍｉｎ）としたとき、下式（１）を満足する加熱乾燥条件であれば、腐食孔内部の水分を除去して、腐食進行を良好に抑制することができると考えられる。
Ｙ≧４０００ｅ^{－０．１１Ｘ} （１）
また、表２の結果から、加熱乾燥において室内機が設置される環境の環境温度と冷媒管（銅管）の保持温度をＸ（℃）との温度差をＺ（℃）、保持時間をＹ（ｍｉｎ）としたとき、下式（２）を満足する加熱乾燥条件であれば、腐食孔内部の水分を除去して、腐食進行を良好に抑制することができると考えられる。
Ｙ≧１１００Ｚ^－１．５ （２）

（水分除去運転待機期間確認試験）
腐食進行抑制に必要な水分除去運転待機期間を調べるために、前記模擬腐食試験と同様に図５に示す腐食再現装置３０を用いて、供試材（銅管）３３に２０℃で１２０分間の冷却（冷房運転による水分付着を想定）、４０℃で１３２０分間の保持（停止状態を想定）の温度サイクルを繰り返し施すサイクル運転を行った。所定日数の経過後、供試材３３の最大腐食深さを、前記模擬腐食試験と同様にして測定した。その結果を表３に示す。
本試験の供試材３３としては、りん脱酸銅Ｃ１２２０または無酸素銅Ｃ１０２０からなる外径：９．５２ｍｍ、肉厚：０．８０ｍｍ、長さ２００ｍｍの平滑管を用い、腐食液３２として実環境を模擬した０．０１ｖｏｌ％ギ酸溶液を用いた。

表３の結果から、りん脱酸銅からなる供試材３３では、１０日経過後の最大腐食深さが０．１９ｍｍ、３０日経過後で０．３４ｍｍであった。無酸素銅からなる供試材３３では６０日経過後であっても最大腐食深さが０．１２ｍｍであった。
空調機の冷媒管として使用される一般的な銅管の肉厚は、０．２０ｍｍであるので、りん脱酸銅Ｃ１２２０からなる冷媒管を用いた空調機では、水分除去運転待機期間を１０日に設定、すなわち、最初の冷房運転または除湿運転の終了後から１０日経過するまでの間（１０日以内）に水分除去運転を行えば、冷媒管の管肉厚を貫通する腐食孔の発生を抑制できることが確認できた。無酸素銅Ｃ１０２０からなる冷媒管を用いた空調機では、水分除去運転待機期間を６０日に設定、すなわち、最初の冷房運転または除湿運転の終了後から６０日経過するまでの間（６０日以内）に水分除去運転を行えば、冷媒管の管肉厚を貫通する腐食孔の発生を抑制できることが確認できた。

上記では冷媒管について説明したが、本発明は、室外機と室内機とを接続する冷媒配管が銅管である場合にも好適に適用される。上述のような空調機の運転によれば、冷媒配管内も必然的に水分除去される状況であり、同様の効果を奏するものと考えられる。

上記では所定期間を日数で指定したが、時間で指定しても良い。りん脱酸銅からなる冷媒管を用いる場合、好ましくは、最初の冷房運転または除湿運転の終了後、または、最後の水分除去運転後の最初の冷房運転または除湿運転の終了後から２４０時間経過するまでの間に水分除去運転が行われる。無酸素銅からなる冷媒管を用いる場合、好ましくは、最初の冷房運転または除湿運転の終了後、または、最後の水分除去運転後の最初の冷房運転または除湿運転の終了後から１４４０時間経過するまでの間に水分除去運転が行われる。

１ 空調機
２ 室外機
３ 室内機
４ 圧縮機
５ 四方弁
６ 室外熱交換器
７ 膨張弁
８ 室内熱交換器
９ 冷媒配管
１０ 室内送風機
１１ ヒーター
１２ 吸入グリル
１３ 室内風路
１４ ケーシング
１５ ルーバー
１６ ドレイン配管
１７ 制御装置
１７Ａ 記憶部
１７Ｂ 出力部
１７Ｃ 入力部
１７Ｄ 演算部
１８ 吹出口
１９ 減圧ポンプ
２１ 冷媒管
２１ａ 直管
２１ｂ リターンベンド管
２２ アルミニウムフィン（フィン）
３０ 腐食再現装置
３１ 密閉容器
３２ 腐食液
３３ 供試材
３４ シリコン栓

Claims (10)

1. りん脱酸銅または無酸素銅からなる冷媒管を用いた室内熱交換器を有する室内機を備える空調機の腐食進行抑制方法であって、
   前記空調機の運転の際、冷房運転または除湿運転の終了後に、前記冷媒管に発生した腐食孔の内部に存在する水分を除去し腐食孔の内部を亜酸化銅で充填する加熱乾燥運転を行い、
   前記冷媒管がりん脱酸銅である場合は、前記加熱乾燥運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から１０日経過するまでの間に行われ、前記冷媒管が無酸素銅である場合は、前記加熱乾燥運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から６０日経過するまでの間に行われ、
   前記加熱乾燥運転によって行われる前記冷媒管の加熱乾燥が、前記冷媒管の保持温度をＸ（℃）、保持時間をＹ（ｍｉｎ）、前記空調機が設置された環境の環境温度（℃）と前記冷媒管の保持温度（℃）との温度差をＺ（℃）としたとき、下式（１）または下記（２）を満足することを特徴とする空調機の腐食進行抑制方法。
   Ｙ≧４０００ｅ^-0.11X （１）
   Ｙ≧１１００Ｚ^-1.5 （２）
2. 前記加熱乾燥運転が必要であることをユーザーに伝える表示運転を前記加熱乾燥運転の前までにさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
3. 前記冷媒管がりん脱酸銅である場合は、前記表示運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から５日経過するまでの間に行われ、前記冷媒管が無酸素銅である場合は、前記表示運転が、前記冷房運転または前記除湿運転の終了後から５０日経過するまでの間に行われることを特徴とする請求項２に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
4. 前記加熱乾燥が、前記空調機の暖房運転によって行われることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
5. 前記加熱乾燥が、前記室内機が備えるヒーターによって行われることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
6. 前記加熱乾燥が、前記室内機からの室内への排気阻止および排熱阻止と共に行われることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
7. 前記排気阻止および前記排熱阻止が、前記室内機に備えられたルーバーによって行われることを特徴とする請求項６に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
8. 前記排気阻止および前記排熱阻止が、前記室内機に備えられたドレイン配管によって行われることを特徴とする請求項６に記載の空調機の腐食進行抑制方法。
9. 室外機と、
   室内機と、
   制御装置と、を備え、
   前記室内機は、冷媒管を用いた室内熱交換器を有し、
   前記制御装置は、請求項１～８のいずれか一項に記載の前記空調機の腐食進行抑制方法を用いて前記空調機を制御することを特徴とする空調機。
10. 空調機の室内機に備えられた室内熱交換器に用いられる冷媒管であって、請求項１～８のいずれか一項に記載の前記空調機の腐食進行抑制方法を用いて、前記冷媒管に発生した腐食孔の内部に亜酸化銅が形成されたことを特徴とする冷媒管。

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