JPH0569571U - セパレート形冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気中へ冷媒を放出しなくてもよいセパレー
ト形冷却装置を提供する。 【構成】 据付によって室内ユニット１と室外ユニット
２が接続されて形成される冷媒流路に脱酸素材２１が充
填された脱酸素器１０が直列に挿入されているので、据
付けは管中に空気が入ったままの接続管２３，２４で室
内ユニット１と室外ユニット２とを接続して行なう。接
続後に冷媒流路中に空気を残したまま冷媒を循環させる
ことで、冷媒と共に流れる空気中の酸素は脱酸素器１０
を通過する際に脱酸素材２１に吸着される。このため特
に空気抜きの操作を据付けのときに行なわなくてもよく
なり、冷媒流路の酸素除去が大気中へ冷媒を放出せずに
行なえる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば据付時に室内ユニットと室外ユニットの冷媒流路を接続管で 冷媒が循環するように接続して冷凍サイクルを構成した空気調和機や冷凍機器等 のセパレート形冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、セパレート形冷却装置の一つ、例えば家庭用のセパレート形空気調和機 は、室内熱交換器が内蔵された室内ユニットと、圧縮機や室外熱交換器、膨張弁 などが内蔵された室外ユニットとを別々に組み立て、これらユニットを据付場所 に運搬し、両ユニットの冷媒流路を接続する接続管を適宜の長さに設定し接続す る等の工事を行って据え付けられる。

【０００３】 すなわち、室内ユニットと室外ユニットとは、両ユニットに設けられた接続部 の間に接続管を接続することによって、冷媒、例えばフロンＲ−２２などのよう なフロン類の循環する冷媒流路が形成されて冷凍サイクルが構成される。冷凍サ イクルは、室外ユニットに設けられた圧縮機の吐出口と吸入口との間に、四方弁 を介して室外熱交換器と室内ユニットに内蔵された室内熱交換器を接続し、両熱 交換器の間に膨張弁を接続している。

【０００４】 そして据付に際しては、室内ユニットと室外ユニットを所定の場所に設置した 後、室内熱交換器の冷媒流路の両端に設けられた室内ユニット側の接続部と、室 外ユニット側の四方弁及び膨張弁に設けられた接続部とのそれぞれ対応する接続 部間に、接続管を据付場所によって適正な長さにそれぞれ設定して接続する。

【０００５】 次いで、接続管中の空気等が冷凍サイクルを循環しないように、冷媒流路から 不凝縮ガスである空気を排出するための空気抜きを実施する。これは、冷凍サイ クル内を冷媒と共に空気が循環すると熱交換効率が低下したり、圧縮機による空 気圧縮が発生し、消費電力が増加する等の損失がある。また、冷凍サイクル内の 空気の中の酸素（Ｏ₂ ）による潤滑油の劣化、冷媒の変質及び部品の酸化等の問 題が経時的に発生する虞があるためである。

【０００６】 空気抜きは、予め高目の圧力で冷媒を圧縮機や冷媒流路に封入しておき、接続 部の排気口から大気中に冷媒を放出し、所定の圧力にまで減圧させながら冷媒と 共に流路中の空気を排出することが一般に行われていた。これは、家庭用空気調 和機等を据え付ける上で、据付工事が簡単に実施でき、据付費用が安価である点 から行われていた。

【０００７】 しかし、最近、大気中に放出されたフロン類によるオゾン層の破壊や地球温暖 化の虞がある等の問題が明確になってきており地球環境を保全するために、大気 中へのフロン類の放出をともなうことなく冷媒流路の空気抜き、特に酸素の除去 を行うことができる装置が強く求められている。

【０００８】 一方、このような中で従来から、大気中への冷媒の放出をともなうことなく空 気抜きを真空ポンプを用いて行うやり方もあるが、空気抜きのための設備を必要 とし据付工事を簡単に実施することができず、さらに設備用冷凍機では、その保 守用として低沸点冷媒を用いて不凝縮ガスを分離するガスパージャを設け、バル ブ操作等によってレシーバタンクから不凝縮ガスの空気を排出させるようにして いるが、運転管理が複雑なものであり、同じように構成した場合にはコストの大 幅な上昇と共に、据付工事も簡単に実施することができるものではない。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような大気中へ冷媒のフロン類の放出しない装置が強く求められ、また 据付工事に真空ポンプを準備したり、予めガスパージャを設けておく等してこれ らを操作して行なわなければならず簡単に実施することができない。このような 状況に鑑みて本考案はなされたもので、その目的とするところは冷媒流路の酸素 除去の際に大気中へ冷媒を放出せず、据付工事が簡単に行えるセパレート形冷却 装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案のセパレート形冷却装置は、第１の熱交換器を備えた第１のユニットと 、第２の熱交換器を備えると共に圧縮器及び減圧手段を備えた第２のユニットと を設け、第１のユニットと第２のユニットを接続管で接続することによって冷媒 流路を形成し冷凍サイクルを構成するようにしたセパレート形冷却装置において 、第１のユニットと第２のユニットの少なくとも一方には、冷媒流路に脱酸素材 が充填された脱酸素器が直列に挿入されていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

上記のように構成されたセパレート形冷却装置は、据付によって第１のユニッ トと第２のユニットが接続されて形成される冷媒流路に脱酸素材が充填された脱 酸素器が直列に挿入されているので、据付けは管中に空気が入ったままの接続管 で第１のユニットと第２のユニットとを接続して行なう。接続後に冷媒流路中に 空気を残したまま冷媒を循環させることで、冷媒と共に流れる空気中の酸素は脱 酸素器を通過する際に脱酸素材に吸着される。このため特に空気抜きの操作を据 付けのときに行なわなくてもよくなり、冷媒流路の酸素除去が大気中へ冷媒を放 出せずに行なえ、据付工事も簡単に行える。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例のセパレート形空気調和機を図１及び図２を参照して 説明する。図１は冷凍サイクル図であり、図２は脱酸素器の断面図である。

【００１３】 図においてセパレート形空気調和機は、第１のユニットである室内ユニット１ と第２のユニットである室外ユニット２とに分かれており、各ユニット１，２は 別々に組み立てられ、分離した状態で据付場所に運搬され、据付場所の状況に合 わせて据え付けられる。別々に組み立てられた室内ユニット１には、第１の熱交 換器を構成する室内熱交換器３と、設置された空調室内に調和空気を送出する図 示しない送風ファンが内蔵され、また室内熱交換器３の冷媒流路の両端には、そ れぞれカップリング４，５のソケット部が取着されている。なお室内ユニット１ は、室内熱交換器３の冷媒流路がカップリング４，５のソケット部で両端が、例 えばダイヤフラムによって閉塞され密封された状態で組み立てられ、据付場所に 運搬される。

【００１４】 一方、屋外に設置される室外ユニット２には、圧縮機６、四方弁７、第２の熱 交換器を構成する室外熱交換器８、膨張弁９及び脱酸素器１０が設けられ、これ らを連設することによって室外ユニット２に冷媒流路が形成されており、さらに 図示しない熱交換を促進する送風機が内蔵されている。圧縮機６の吐出口と吸入 口との間に四方弁７が接続され、四方弁７の残る２つの接続口の１つには脱酸素 器１０の一端１１が接続されている。そして脱酸素器１０の他端１２には、接続 バルブ１３が連設されている。

【００１５】 四方弁７の他の接続口には、四方弁７から離れる方向に順に室外熱交換器８と 膨張弁９が連設されており、さらに膨張弁９には接続バルブ１４が連設されてい る。なお室外ユニット２は、その冷媒流路の両端が接続バルブ１３，１４で閉塞 され内部に冷媒を密封した状態で組み立てられ、据付場所に運搬される。

【００１６】 また、四方弁７の他端１２と接続バルブ１３の間に挿入された脱酸素器１０は 、略円筒状の容器１５内を網状あるいは多孔状に形成された３枚のストレーナ１ ６，１７，１８によって軸方向に第１，第２の区画１９，２０が設けられるよう 仕切られている。そして第１の区画１９には、例えば酸素を吸着し酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ）となる純鉄粉（Ｆｅ）を、ストレーナ１６，１７の孔から流れ出ない大 きさに焼き固めた多孔状体、あるいは酸素と共に窒素（Ｎ₂ ）を吸着するゼオラ イト等の脱酸素材２１が充填されており、さらに第２の区画２０には、例えば活 性アルミナや合成ゼオライト等の脱水材２２が充填されて、ドライヤが構成され ている。

【００１７】 なお、脱酸素器１０に充填される脱酸素材２１の量は除去する酸素の量によっ て決まるもので、例えば冷媒中に混入する空気の量が０．５リットルであるとす ると、その中で ０．５ｌ×２０％＝０．１ｌ が酸素の量である。そして純鉄 粉の多孔状体で脱酸素材２１を形成すると、酸素と鉄の酸化反応は ４Ｆｅ＋３Ｏ₂ ＝２Ｆｅ₂ Ｏ₃ であり、このことから （５６ｇ×４／３）×（０．１ｌ／２２．４ｌ）＝０．３ｇ となり、 必要とする鉄の量は略０．３ｇである。このため脱酸素器１０へ充填される純鉄 粉の多孔状体の脱酸素材２１は略０．３ｇでよいが、さらに脱酸素器１０へ充填 される脱酸素材２１充填量は、その性状や酸素の吸着効率等を考慮して調節され る。

【００１８】 そして、上記のように構成された室内ユニット１と室外ユニット２とを備えた セパレート形空気調和機の据え付けは、先ず室内ユニット１と室外ユニット２を それぞれ据付場所の所定の位置に取り付けることを行い、次いで室内ユニット１ のカップリング４，５のソケット部と、室外ユニット２の接続バルブ１３，１４ の所定の接続口との間に接続管２３，２４を接続する。

【００１９】 すなわち、一端側にカップリング４，５のソケット部に装着するプラグ部が設 けられた接続管２３，２４を所定の長さに整え成形し、他端側に接続バルブ１３ ，１４の所定の接続口に接続するためのフレアナットを取り付けておく。そして 接続バルブ１３，１４の所定の接続口に接続管２３，２４の他端側を当接させ、 接続バルブ１３，１４にフレアナットを螺着することによって接続管２３，２４ を取着する。

【００２０】 次に、接続管２３，２４の一端側のカップリングのプラグ部をカップリング４ ，５のソケット部に装着する。この装着と同時にカップリング４，５のソケット 部のダイヤフラムが破れ、ダイヤフラムにより閉塞され密封状態となっていた室 内熱交換器３の冷媒流路の両端が開放され、冷媒流路と接続管２３，２４とが連 通する。

【００２１】 さらに、室外ユニット２の接続バルブ１３，１４を開くことによって、接続バ ルブ１３，１４と接続管２３，２４とが連通する。これによって室内ユニット１ と室外ユニット２の冷媒流路が接続管２３，２４を介して連通し、セパレート形 空気調和機の冷凍サイクルが構成される。この時、接続管２３，２４の中の空気 がそのまま冷凍サイクルの冷媒流路に冷媒と共に残ったままとなる。

【００２２】 続いて、冷房運転の条件が設定され、四方弁７が冷房運転側になり、圧縮機６ が駆動されて冷媒が冷凍サイクル内を室外熱交換器８から室内熱交換器３に流れ 、冷媒流路に残った空気は冷媒と共に端部１２から脱酸素器１０内の各区画１９ ，２０に流入する。

【００２３】 脱酸素器１０内を通流する際、冷媒と空気とから３つのストレーナ１６，１７ ，１８で比較的大きなごみが除去される。そして第１の区画１９の脱酸素材２１ に空気の中の酸素が吸着され、冷媒流路の流れから除去される。また同じように 第２の区画２０の脱水材２２に水分が吸着され、冷媒流路の流れから除去される 。なお脱酸素材２１としてゼオライトを用いた場合には空気中の窒素も吸着除去 される。

【００２４】 以上の通り記載した本実施例によれば、セパレート形空気調和機の据え付けに あたり、室内ユニット１及び室外ユニット２の取付けやこれらユニット１，２へ の接続管１３，１４の接続は、従来と同様の作業によって簡単に行うことができ る。そして接続管１３，１４の中の空気はそのままにした状態で接続が行われ、 冷凍サイクルの冷媒流路に冷媒と共に残った空気は、その中の酸素が空気調和運 転を開始することによって脱酸素器１０内の脱酸素材２１に吸着されて除去され てしまう。

【００２５】 このため酸素を除去するために、冷媒を空気と共に大気中に放出する必要がな く、フロン類の大気中への放出による問題も発生しない。また真空ポンプ等の設 備を据付工事の際に必要とせず、さらに低沸点冷媒を用いるガスパージャ等を装 備させるものではなく、コストの大幅な上昇や据付工事の複雑化をまねくもので はない。

【００２６】 また、脱酸素器１０の容器１５を２つに区画することで冷媒のドライヤを構成 し、水分の除去を行わせることができる。さらに充填される脱酸素材２１にゼオ ライトを用いることにより空気中の窒素も吸着除去でき、不凝縮ガスを冷媒流路 に流すことによる損失も、減少させることができる。

【００２７】 尚、上記の実施例においては脱酸素器１０が、室内熱交換器３と四方弁７の間 の室外ユニット２の冷媒流路の１箇所だけに直列に挿入されているが、これに限 るものではなく、室内ユニット１の冷媒流路に直列に挿入したり、四方弁７と室 外熱交換器８の間の冷媒流路、あるいは室外熱交換器８内の冷媒流路に直列に挿 入したり、複数箇所に挿入してもよい。さらに望ましくは不凝縮ガスが凝縮部に 集まりやすいため、冷媒流路でも高圧側となる圧縮機６の吐出口に近い部分、あ るいは冷房専用とするものでは凝縮器の近傍に設ければよい等、要旨を逸脱しな い範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【００２８】 また、上記実施例においては、配管接続後の運転を冷房運転で行なったが、暖 房運転で行なっても良い。

【００２９】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案は、据付によって接続されて形成され る第１のユニットと前記第２のユニットの冷媒流路に脱酸素材が充填された脱酸 素器が直列に挿入されるように構成したことにより、冷媒流路の酸素除去の際に 大気中へ冷媒を放出せず、据付工事が簡単に行える等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すは冷凍サイクル図であ
る。

【図２】同上における脱酸素器の断面図である。

【符号の説明】

１…室内ユニット（第１のユニット） ２…室外ユニット（第２のユニット） ３…室内熱交換器（第１の熱交換器） ６…圧縮機 ８…室外熱交換器（第２の熱交換器） ９…膨張弁（減圧手段） １０…脱酸素器 ２３，２４…接続管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の熱交換器を備えた第１のユニット
   と、第２の熱交換器を備えると共に圧縮器及び減圧手段
   を備えた第２のユニットとを設け、前記第１のユニット
   と前記第２のユニットを接続管で接続することによって
   冷媒流路を形成し冷凍サイクルを構成するようにしたセ
   パレート形冷却装置において、前記第１のユニットと前
   記第２のユニットの少なくとも一方には、冷媒流路に脱
   酸素材が充填された脱酸素器が直列に挿入されているこ
   とを特徴とするセパレート形冷却装置。