JPH1130458A - 空調機及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塩素を含まない非共沸冷媒と、冷媒と相溶性を
有するエステル系の潤滑油を封入した空調機における繰
り返し使用可能なドライヤを接続可能な空調機を実現す
る。 【解決手段】冷媒の流れをドライヤ７とバイパス配管で
切り替える冷媒流路切替装置を備え、ドライヤ７を構成
する金属容器は空調機から脱着可能とし、ドライヤ７の
金属容器を第１および第２の金属容器２２、２３の２つ
の部品からなる構成とし、第１および第２の金属容器２
２、２３は取り付け／取り外しが可能であり、第１の金
属容器２２の内部には水分吸着剤２７を封入し、水分吸
着剤２７の両側にフィルタ２８および２９を介し、保持
金具３２および３３で前記水分吸着剤２７を挟み、保持
金具３２はバネ３０で押さえつけられており、前記水分
吸着剤２７、バネ３０、フィルタ２８および２９、保持
金具３２および３３は第１の金属容器２２から脱着可能
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル装置
内の水分除去を目的としたドライヤを備えた空調機及び
その使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の冷凍サイクル装置における冷媒
は、従来のＣＦＣやＨＣＦＣから代替冷媒とされるＨＦ
Ｃに移行されつつある。それに伴い、これら代替冷媒に
対応した冷凍機油としてエステル系の冷凍機油が採用さ
れている場合が少なくない。

【０００３】しかし、エステル系の冷凍機油は水と反応
して加水分解され、さらに金属と反応することで冷凍サ
イクル装置の閉じられた系において金属塩を生成する。
この反応により冷凍機油の劣化を促し、さらに生成した
金属塩は冷凍サイクル装置内の絞り装置等で蓄積され、
配管の閉塞を生じる可能性が指摘されている。

【０００４】かつて、冷凍サイクル装置内にドライヤを
設置することは、低温により水分が氷結し絞り装置等の
閉塞が起こるのを防止することを目的として設けられ、
主に低温用冷凍サイクル装置において設置されてきた
が、今後、エステル系の冷凍機油を用いる限り、信頼性
の観点から前記冷凍サイクル装置内に存在する水分を除
去するためのドライヤを前記冷凍サイクル装置内に組み
込むことが必要不可欠であるとされている。

【０００５】図３はドライヤを組み込んだ冷凍サイクル
装置の基本構成図である。図３は室外機一台に対し、室
内機二台のマルチ空調システムの冷凍サイクル装置を示
しており、図３において１は室外機、２−Ａおよび２−
Ｂは室内機を示している。

【０００６】室外機１の構成として、３は圧縮機、４は
四方弁、５は室外熱交換器、６は暖房用絞り装置、７は
ドライヤ、８および９はサービスバルブ、１０はアキュ
ムレータを示しており、室内機２−Ａおよび２−Ｂの構
成として１８−Ａおよび１８−Ｂは冷房用絞り装置、１
９−Ａおよび１９−Ｂは室内熱交換器の各要素を示して
いる。

【０００７】これら室外機１、室内機２−Ａおよび２−
Ｂの各構成要素は接続配管２０で接続されており、全体
として空調機２１を構成している。

【０００８】前記冷凍サイクル装置内にはＨＦＣ系のＲ
３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａの混合冷媒およびエステル
系の冷凍機油が封入されている。

【０００９】ここで、冷凍サイクル装置は四方弁４を切
り替えることで配管２０中の冷媒の流れを変更し、冷房
運転時には、室外熱交換器５が凝縮器に、室内熱交換器
１９−Ａおよび１９−Ｂが蒸発器となり、圧縮機３、四
方弁４、室外熱交換器５、暖房用絞り装置６、ドライヤ
７、サービスバルブ８、冷房用絞り装置１８−Ａおよび
１８−Ｂ、室内熱交換器１９−Ａおよび１９−Ｂ、サー
ビスバルブ９、四方弁４、アキュムレータ１０、圧縮機
３の順に冷媒が流れ、暖房運転時には、前記室外熱交換
器５が蒸発器に、前記室内熱交換器１９−Ａおよび１９
−Ｂが凝縮器となり、圧縮機３、四方弁４、サービスバ
ルブ９、室内熱交換器１９−Ａおよび１９−Ｂ、冷房用
絞り装置１８−Ａおよび１８−Ｂ、サービスバルブ８、
ドライヤ７、暖房用絞り装置６、室外熱交換器５、四方
弁４、アキュムレータ１０、圧縮機３の順に冷媒が流れ
るものである。

【００１０】図４は従来の冷凍サイクル装置に用いられ
ている一般的なドライヤ７の断面図である。図４におい
て、２２は金属容器、２７は水分吸着剤、２８、２９は
フィルタ、３０はバネ、３２および３３は保持金具、３
８、３９は冷媒配管をそれぞれ示している。

【００１１】ドライヤ７の内部には水分吸着剤２７が封
入され、水分吸着剤２７はフィルタ２８および２９で挟
まれており、劣化した水分吸着剤２７の粉末等がドライ
ヤの外部へ流出するのを防ぐ役目をしている。フィルタ
２９は保持金具３３で保持されており、保持金具３３は
第１の金属管２２に固定されている。一方、フィルタ２
８は保持金具３２で保持されており、保持金具３２はバ
ネ３０によって押さえつけられており、水分吸着剤２７
が冷媒の流れあるいは振動によって動かないようなって
いる。また、バネ３０は一方をフィルタ２８に接してお
り他方は金属容器２２に固定されている。

【００１２】ドライヤ内に封入される水分吸着剤の容量
は吸着する水分量や空調機の規模によってそれぞれ異な
る。そのためそれぞれの空調機の機種に対応した水分吸
着剤容量があり、同時に前記水分吸着剤の容量に対応し
た金属容器を準備する必要がある。しかし、実際にはコ
ストや汎用性の観点から、規模の違う空調機に於いても
共通のドライヤを使用する事が少なくない。その解決策
として、特開平8-327187に見られるように、ドライヤ内
に封入する水分吸着剤の量によってスクリーンメッシュ
の位置を調節可能とする金属容器の構造を採用すること
により、金属容器は共通であっても封入する水分吸着剤
の量を自由に設定可能とする手法が提案されている。

【００１３】また、ドライヤは、空調機を設置後に冷凍
サイクル装置内に混入した水分を吸着除去することを目
的としており、水分を吸着除去を終了した後は冷凍サイ
クル装置の運転上全く必要のない機器である。逆に、年
月を経るに従ってドライヤ内部の水分吸着剤が劣化し、
粉砕された水分吸着剤の粉末が冷凍サイクル装置の他の
部位で堆積し、閉塞等の問題を生じる可能性も指摘され
ている。そのため水分吸着の終了したドライヤを冷凍サ
イクル装置から切り離す手段として特開平8-285411等に
見られるようにバイパス回路を設ける方法が提案されて
いる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷凍サ
イクル装置中にバイパス回路や流路切替装置を設け、水
分を吸着した後のドライヤを冷凍サイクル装置から切り
離す手法は信頼性の観点から有用であると考えられるも
のの、コスト面で不利となるため、実際にはバイパス回
路や流路切替装置を設けず、ドライヤを冷凍サイクル装
置において液冷媒が流れる部分に直接取り付けられてい
る。そのため、ドライヤ内部の水分吸着剤が劣化を起こ
し、絞り機構等で目詰まりによる不良を発生する問題は
解決されていないままである。

【００１５】また、ドライヤ部で圧損を生じるために、
予め圧損を考慮した設計を行う必要があり、設計工数が
増加する課題もある。

【００１６】さらに、ドライヤ内に封入する水分吸着剤
の容量を調整するためにドライヤ内部のスクリーンメッ
シュと保持金具の位置を調整する構造は、ドライヤ容器
としての汎用性も高まるものの、繰り返し使用されない
ドライヤ容器のために特別な構造を持たせることはコス
トの観点から決して有効ではないため、採用されるには
至っていない。

【００１７】本発明は、このような従来のドライヤの課
題を考慮し、冷凍サイクル装置に必要で無くなったドラ
イヤを取り外して回収し、水分吸着剤を交換したドライ
ヤ容器をリサイクルして使用することが出来るドライヤ
を備えた空調機等を実現することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、圧縮
機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、サービスバルブを
主な構成要素とし、冷媒配管で接続した冷凍サイクル装
置の室外機と、室内熱交換器とを少なくとも１台接続し
た空調機に、塩素を含まない混合冷媒と、前記冷媒と相
容性を有するエステル系の潤滑油を封入し、前記室外機
の膨張弁とサービスバルブの間の冷媒配管に、金属容器
に水分吸着剤を内封したドライヤと、前記ドライヤをバ
イパスするバイパス配管と、冷媒の流れを前記ドライヤ
と前記バイパス配管で切り替える冷媒流路切替装置を備
え、前記ドライヤ本体を構成する前記金属容器を前記空
調機から脱着可能とし、前記ドライヤで水分を吸着除去
した後、冷媒流路切替装置により液冷媒の流れを前記バ
イパス配管へ切り替え、前記ドライヤは前記空調機から
取り外すことで前記水分吸着剤が劣化して不良を発生す
るのを防ぎ、また、ドライヤ自体を冷凍サイクル装置か
ら切り離すことでドライヤによる圧損の発生を防ぐこと
を特徴とする。

【００１９】さらに前記ドライヤの前記金属容器本体を
第１および第２の金属容器の２つの部品からなる構成と
し、第１および第２の金属容器は取り付け／取り外しが
可能な構造とし、第１の金属容器の内部には前記水分吸
着剤を封入し、前記水分吸着剤の両側にフィルタを介
し、保持金具で前記水分吸着剤を挟み、前記フィルタと
保持金具は第１の金属管容器から脱着可能な構造とし、
前記ドライヤ内部の前記水分吸着剤を取り出し、新規の
水分吸着剤に交換することで前記ドライヤの前記金属容
器を再利用することでドライヤ容器のコストを下げるこ
とを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２１】図１は本発明における空調機の一実施の形
態を示す。図１は室外機一台に対し、室内機二台のマル
チ空調システムの冷凍サイクル装置を示しており、図１
において１は室外機、２-Ａおよび２-Ｂは室内機を示し
ている。

【００２２】室外機１の構成として、３は圧縮機、４は
四方弁、５は室外熱交換器、６は暖房用絞り装置、７は
ドライヤ、８および９はサービスバルブ、１０はアキュ
ムレータ、１１はバイパス回路、１２は冷媒流路切替装
置、１３、１４および１５は開閉バルブ、１６および１
７はドライヤ脱着ジョイントを示しており、室内機２−
Ａおよび２−Ｂの構成として１８−Ａおよび１８−Ｂは
冷房用絞り装置、１９−Ａおよび１９−Ｂは室内熱交換
器の各要素を示している。

【００２３】これら室外機１、室内機２−Ａおよび２−
Ｂの各構成要素は接続配管２０で接続されており、全体
として空調機２１を構成している。

【００２４】前記冷凍サイクル装置内にはＨＦＣ系のＲ
３２／Ｒ１２５／Ｒ１３４ａの混合冷媒およびエステル
系の冷凍機油が封入されている。

【００２５】図１において空調機２１を冷房モードで運
転すると、圧縮機３で圧縮された冷媒ガスは四方弁４を
通り、室外熱交換器５で凝縮液化し、冷媒配管２０を通
って全開された暖房用絞り装置６を通り全開された開閉
バルブ１４、脱着ジョイント１６を経てドライヤ７へ液
冷媒が流入する。このとき、冷媒流路切替装置１２の開
閉バルブ１３は全閉とするためバイパス回路１１には冷
媒は流れない。ドライヤ７を通過する液冷媒は冷媒中の
水分、コンタミなどを除去し、脱着ジョイント１７、全
開された開閉バルブ１５を経てサービスバルブ８を通り
室内機２−Ａおよび２−Ｂへ流れる。

【００２６】室内機２−Ａおよび２−Ｂでは、冷房用絞
り装置１８−Ａおよび１８−Ｂで冷媒が減圧膨張され、
室内熱交換器１９−Ａおよび１９−Ｂで蒸発し、冷熱を
発生する。蒸発した冷媒ガスは冷媒配管２０を通りサー
ビスバルブ９、四方弁４、アキュムレータ１０を介し圧
縮機３に吸入される。

【００２７】かかる空調機２１において冷媒配管２０す
なわち室外機１と室内機２−Ａおよび２−Ｂを接続する
接続配管は空調機２１の設置場所にて工事され、冷媒配
管２０内を真空引きし、場合によっては設置後やメンテ
ナンス時に追加の冷媒を充填することもある。工場で作
られる製品に対して現場工事では冷媒配管２０内部に水
分などの不純物が混入する可能性が高くなる。それによ
り潤滑油であるエステル系のオイルが加水分解され酸が
発生し金属表面と反応して不純物を析出する。その水分
を吸着除去するためにドライヤ７が取り付けられてい
る。

【００２８】図２は本発明における室外機１の液配管部
に取り付けるドライヤ７の断面図である。

【００２９】図２において、２２は第１の金属容器、２
３は第２の金属容器を示している。また、２４は第１の
金属容器２２の先端部に切られた雄ねじ、２５は第２の
金属容器２３の先端部に切られた雌ねじ、２６は第１の
金属容器の雄ねじ部に設置されたシール部材、２７は水
分吸着剤、２８、２９はフィルタ、３０はバネ、３１は
棒金具、３２および３３は保持金具、３４はワッシャ、
３５はナット、３６、３７は接続ジョイント、３８、３
９は冷媒配管、４０および４１は金属容器１と金属容器
２の締付け用ナットをそれぞれ示している。

【００３０】ドライヤ７の本体は、第１の金属容器２２
と第２の金属容器２３が雄ねじ２４と雌ねじ２５で結合
され、シール部材２６で密閉することができる。第１の
金属容器２２の内部には水分吸着剤２７が封入され、水
分吸着剤２７はフィルタ２８および２９で挟まれてお
り、劣化した水分吸着剤２７の粉末等がドライヤの外部
へ流出するのを防ぐ役目をしている。フィルタ２９は保
持金具３３で保持されており、保持金具３３は第１の金
属容器２２に固定されている。一方、フィルタ２８は保
持金具３２で保持されており、保持金具３２はバネ３０
によって押さえつけられており、水分吸着剤２７が冷媒
の流れあるいは振動によって動かないようなっている。
また、棒金具３１は先端に雄ねじが切ってあり、保持金
具３３、フィルタ２９、２８、保持金具３２、バネ３０
を貫通し、ワッシャ３４およびナット３５を介してバネ
３０を押さえつけている。第１の金属容器２２と第２の
金属容器２３はそれぞれ締め付け用ナット４０および４
１によって容易に脱着できる。

【００３１】また、ドライヤが水分を吸着除去する動作
として、液化した冷媒は冷媒配管３８から金属容器２２
および２３で構成されたドライヤ７に入り、保持金具３
２、フィルタ２８を通過することでゴミ、コンタミなど
を濾過し、水分吸着剤２７で水分が吸着除去される。そ
の後、液冷媒はフィルタ２９、保持金具３３を通過し、
冷媒配管３９より流れ出る。また、水分吸着剤２７の自
身の一部が劣化して粉末が発生した場合もフィルタ２９
等で濾過できる。

【００３２】水分吸着剤２７の容量は空調機の能力な
り、冷媒の充填量あるいは冷媒配管の容積等により決め
られる。それにより水分吸着剤２７が増減しても棒金具
３１に設けられたナット３５によりワッシャ３４を介し
てバネ３０を押さえる力が調整できるために、水分吸着
剤２７の容量が変わっても同じ構成部品が使える。

【００３３】かかる空調機において、設置後初期の冷凍
サイクル装置運転においては、前記のように開閉バルブ
１４および開閉バルブ１５を開き、開閉バルブ１３を閉
じることで液配管部における冷媒をドライヤ７へ流入さ
せ、バイパス回路１１への冷媒の流れを止める。この操
作により、冷媒および潤滑油中に混入している水分をド
ライヤ７に封入された水分吸着剤２７を用いて除去を行
う。一定時間の冷凍サイクル装置の運転を行い、冷凍サ
イクル装置内の水分除去を終了した後、開閉バルブ１４
および開閉バルブ１５を閉じ、開閉バルブ１３を開くこ
とで液配管部における冷媒はバイパス回路１１に流れ、
ドライヤ７への冷媒の流れを止める。ドライヤ脱着ジョ
イント１６および１７からドライヤ７を切り離し、ドラ
イヤ７を回収する。回収したドライヤ７は、第１金属管
部２２と第２金属管部２３に分離し、ナット３５、ワッ
シャ３４、バネ３０、保持金具３２、フィルタ２８を外
し、水分吸着剤２７を除去した後、回収した各部材を洗
浄・乾燥させ、新規の水分吸着剤２７を封入して組立を
行うことでドライヤ７を再度冷凍サイクル装置内の水分
の除去に使用可能とする。このとき、水分吸着剤２７の
容量に応じてナット３５の調整を行い、バネ３０による
水分吸着剤２７を押さえつける力を適切に調整する。

【００３４】また、空調機２１の修理やメンテナンス等
で冷媒を再充填した際や追加充填した際には、ドライヤ
脱着ジョイント１６、１７を介して、水分を吸着してい
ない水分吸着剤２７を封入した新規のドライヤ７を接続
して冷媒流路切替装置１２を介してドライヤ７に液冷媒
を流すことで冷凍サイクル装置内の水分を除去する運転
を行うことが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したとおり、冷凍サイクル装
置に取り付けられたドライヤの金属管を開閉式として内
部に封入された水分吸着剤を容易に交換可能とすること
で、冷凍サイクル装置に必要で無くなったドライヤを取
り外して回収し、水分吸着剤を交換したドライヤ容器を
リサイクルして使用することでドライヤ自体のコストを
下げることができ、冷凍サイクル装置自体のコストも下
げる効果が期待される。

【００３６】また、冷凍サイクル装置から使用済みのド
ライヤを切り離すことで、劣化した水分吸着剤による配
管の閉塞等の可能性が低減されるなどの信頼性の向上が
期待できる。

【００３７】また、冷凍サイクル装置からドライヤを切
り離すことで、冷凍サイクル装置の設計段階でドライヤ
部の圧損を考慮する必要が無くなる。

【００３８】また、空調機に冷媒を追加充填した際に
も、ドライヤを交換して接続することにより、追加充填
した冷媒に含まれる水分についても十分に除去可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一発明形態の冷凍サイクル装置
の構成図

【図２】本発明における一発明形態のドライヤの断面図

【図３】従来の冷凍サイクル装置の構成図

【図４】従来のドライヤの断面図

【符号の説明】

１ ：室外機 ２-Ａ,２-Ｂ ：室内機 ３ ：圧縮機 ４ ：四方弁 ５ ：室外熱交換器 ６ ：暖房用絞り装置 ７ ：ドライヤ ８,９ ：サービスバルブ １０ ：アキュムレータ １１ ：バイパス回路 １２ ：冷媒流路切替装置 １３ ：開閉バルブ １４,１５ ：開閉バルブ １６,１７ ：ドライヤ脱着ジョイント １８−Ａ,１８−Ｂ ：冷房用絞り装置 １９−Ａ,１９−Ｂ ：室内熱交換器 ２０ ：接続配管 ２１ ：空調機 ２２ ：第１の金属容器 ２３ ：第２の金属容器 ２４ ：雄ねじ ２５ ：雌ねじ ２６ ：シール部材 ２７ ：水分吸着剤 ２８,２９ ：フィルタ ３０ ：バネ ３１ ：棒金具 ３２,３３ ：保持金具 ３４ ：ワッシャ ３５ ：ナット ３６,３７ ：接続ジョイント ３８,３９ ：冷媒配管 ４０,４１ ：締付け用ナット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、四方弁、室外熱交換機、受液
   器、膨張弁、サービスバルブを少なくとも構成要素と
   し、冷媒配管で接続した冷凍サイクル装置室外機と、室
   内熱交換機を少なくとも１台接続した空調機において、
   前記室外機の膨張弁とサービスバルブの間の液配管部に
   ドライヤが設置されており、そのドライヤの前後を配管
   で接続して冷媒がドライヤを通過しないようにバイパス
   させるためのバイパス回路と、冷媒の流れを前記ドライ
   ヤ部と前記バイパス回路で切り替える冷媒流路切り替え
   装置とを備え、前記ドライヤは前記液配管部と前記バイ
   パス回路が接続された部分で前記空調機から取り外し可
   能であり、さらに前記ドライヤは第１、第２の金属管容
   器を接合した構成であって、互いに分離、接合可能であ
   ることを特徴とする空調機。
2. 【請求項２】前記第１の金属容器は第２の金属管容器と
   の接合する円周部に雄ねじが切られており、前記第２の
   金属管容器は前記第１の金属管容器との接合する円周部
   に雌ねじが切られており、前記第１の金属容器の雄ねじ
   部と前記第２の金属管容器の雌ねじ部を介して脱着可能
   としたことを特徴とする請求項１記載の空調機。
3. 【請求項３】 前記第１の金属管容器の内部には水分吸
   着剤が封入されており、前記水分吸着剤の両側にフィル
   タが配置され、前記フィルタの両側に設けられた第１の
   保持金具および第２の保持金具で前記フィルタを介して
   前記水分吸着剤が挟みつけられており、前記第１の保持
   金具と前記第２の保持金具と前記フィルタは前記第１の
   金属管容器から脱着可能であり、かつ前記第１の保持金
   具と前記第２の保持金具の位置と前記水分吸着剤を挟み
   付ける力が調整可能であることを特徴とする請求項１記
   載の空調機。
4. 【請求項４】 空調機の使用方法において、請求項３記
   載の空調機の前記ドライヤを用いて前記空調機内の水分
   除去を行った後に、前記ドライヤを前記空調機から取り
   外し、前記第１の金属容器と前記第２の金属容器を分離
   して前記第１の保持金具と前記第２の保持金具と金属フ
   ィルタを前記第１の金属容器から取り外し、前記第１の
   金属管の内部に配置された前記水分吸着剤を新規の水分
   吸着剤に交換した後、前記第１の保持金具と前記第２の
   保持金具と前記フィルタを再度取り付け、前記ドライヤ
   を空調機内の水分除去を目的として再度冷凍サイクル装
   置の液配管部に接続することを特徴とする空調機の使用
   方法。