WO2004070293A1

WO2004070293A1 - 冷媒配管の洗浄方法、空気調和装置の更新方法、及び、空気調和装置

Info

Publication number: WO2004070293A1
Application number: PCT/JP2004/001148
Authority: WO
Inventors: Kazuhide Mizutani; Hiromune Matsuoka; Atsushi Yoshimi; Manabu Yoshimi
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2004-08-19
Also published as: KR20050013639A; JP2004263885A; EP1591730A4; ES2422892T3; CN1322289C; AU2004209934A1; US8844300B2; US20050198994A1; AU2004209934B2; EP1591730A1; EP1591730B1; CN1697956A

Abstract

　本発明は、鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置の冷媒配管を流用しつつ、作動冷媒をＨＦＣ系冷媒に変更する際に、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮を可能にする。鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置１の冷媒配管６、７を流用しつつ、作動冷媒をＨＦＣ系冷媒からなる作動冷媒に変更する際に、Ｒ３２を４０ｗｔ％以上含むＨＦＣ系冷媒を洗浄剤として用いて冷媒配管６、７内を洗浄し、残留する冷凍機油を除去する。

Description

明細書冷媒配管の洗浄方法、空気調和装置の更新方法、及び、空気調和装置技術分野

本発明は、冷媒配管の洗浄方法、空気調和装置の更新方法、及び、空気調和装置に関する。背景技術

従来の空気調和装置の一つとして、ビル等の空気調和に用いられる空気調和装置がある。このような空気調和装置は、主に、圧縮機及び熱源側熱交換器を有する熱源ユニットと、利用側熱交換器を有する利用ユニットと、これらのユニット間を接続するためのガス冷媒配管及び液冷媒配管とを備えている。そして、このような空気調和装置の作動冷媒としては、オゾン層の破壊等の環境上の問題を考慮して、 H F C (ハイド口フルォロカーボン）系冷媒が用いられるようになっている。

このような空気調和装置において、既設ビル等における空気調和装置の更新ェ事を行う場合、ェ期の短縮及びコストダウンのために、熱源ユニットと利用ュニッ卜とを接続するガス冷媒配管や液冷媒配管を流用することがある。このような場合には、空気調和装置の設置工事は、主に、以下のような工程によって行われる。

①冷媒回収

②機器据付工事

③配管》配線工事（既設のガス冷媒配管や液冷媒配管を流用）

④真空引き

⑤冷媒充填

このような工事工程によって、配管■配線工事の簡略化を中心としたェ期の短縮化が図られている。

しかし、既設のガス冷媒配管及び液冷媒配管内には、ゴミゃ油分等の異物が残留しているため、通常の空調運転を行う前に、冷媒配管の洗浄を行って異物を除去する必要がある。特に、このような既設の空気調和装置において、作動冷媒として、 CFC (クロ口フルォロカーボン）系冷媒又は HCFC (ハイド口クロ口フルォロカ一ボン）系冷媒が使用されている場合には、既設のガス冷媒配管及び液冷媒配管内に C F C系冷媒又は H C F C系冷媒用の冷凍機油が残っている。このため、更新後の H FC系冷媒からなる作動冷媒用の冷凍機油に相溶せずに冷媒回路内の異物として挙動し、冷媒回路を構成する膨張弁やキヤビラリ等を閉塞させたり、圧縮機を損傷させる可能性がある。

また、既設の CFC系冷媒又は HCFC系冷媒用の冷凍油は、従来からナフテン系等の鉱油系の極性をもたない冷凍機油が使用されている。一方、新設の H F C系冷媒の冷凍機油としては、エステル系やエーテル系の極性をもつ冷凍機油が使用されている。このため、〇「〇系冷媒又は1"10「〇系冷媒用の冷凍機油が残っていると、作動冷媒中の冷凍機油の溶解度が変化し、 HFC系冷媒の本来の冷凍性能が得られなくなるおそれがある。この点からも、既設の冷媒配管の洗浄が必要である。

このような既設のガス冷媒配管及び液冷媒液配管を流用しつつ、空気調和装置の更新を行う際の冷媒配管の洗浄方法として、いくつかの方法が提供されているその第 1の方法としては、鉱油系の冷凍機油に対する相溶性の高い HC FC系冷媒（具体的には、 HCFC141 bや HCFC225等）を洗浄剤として用いる方法がある。

また、第 2の方法としては、熱源ユニットや利用ユニットを更新した後、 HF C系冷媒を用いてバッチ洗浄を繰り返し行う方法がある（特許 3149640号公報参照。）。

さらに、第 3の方法としては、熱源ユニットや利用ユニットを更新するとともに冷媒回路内に油捕集装置を設けて、新設用の H FC系冷媒を循環する運転を行うことで、既設の冷媒配管を洗浄する方法がある（特許 3361765号公報及ぴ特開 2001 -41613号公報参照。）。

上記の第 1の冷媒配管の洗浄方法は、冷媒配管内に残留する鉱油系の冷凍機油に対する相溶性の高い HCFC系冷媒を使用するため、洗浄能力は高いが、ォゾン層の破壊等の環境問題から使用すべきでない。

また、第 2の冷媒配管の洗浄方法は、 H FC系冷媒を使用する点で環境問題に対しての配慮はなされているが、バッチ洗浄を繰り返して行う必要があり、冷媒の使用量が増加するため、経済的ではない。

一方、第 3の冷媒配管の洗浄方法は、冷媒を循環させる運転を行うことによつて連続的に洗浄することが可能になるため、バッチ洗浄を繰り返して行う必要がなくなリ、冷媒の使用量が削減できる点では経済的である。

しカヽし、第 3の冷媒配管の洗浄方法において、 R407Cや R 1 34 aを作動冷媒として使用する熱源ュニット及び利用ュニッ卜に更新する場合、鉱油系の冷凍機油に対する相溶性が小さい R 407 Cや R 1 34 aを用いて配管洗浄運転を行うため、配管洗浄運転における洗浄効果が小さく、循環される冷媒の使用量や洗浄運転の時間が増加する傾向にある。このことは、第 2の冷媒配管の洗浄方法においても当てはまり、バッチ洗浄の繰り返し回数や 1バッチに使用される冷媒の使用量の増加を生じさせるものである。発明の開示

本発明の課題は、鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置の冷媒配管を流用しつつ、作動冷媒を H FC系冷媒に変更する際に、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮を可能にすることにある。

請求項 1に記載の冷媒配管の洗浄方法は、鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置の冷媒配管を流用しつつ、作動冷媒を H FC系冷媒からなる作動冷媒に変更する際に、 R 32を 40 w t %以上含む H F C系冷媒を洗浄剤として用いて冷媒配管内を洗浄し、残留する冷凍機油を除去する。

この冷媒配管の洗浄方法では、洗浄剤として、 R32を 40w t%以上含む H FC系冷媒を使用している。ここで、 R32は、 H FC系冷媒の一種であり、 H CFC系冷媒の R 22の代替冷媒として、よく用いられる R407C (組成は、 R 32 ： 23 w t %、 R 1 25 ： 25 w t %、 R 1 34 a ： 52 w t %) に含まれる冷媒である。一般に、 H F C系冷媒は、鉱油系の冷凍機油に対する相溶性が低いため、冷媒配管の洗浄に用いても十分な洗浄能力を得ることができないと考えられており、当然、 R 3 2についても冷媒配管の洗浄能力は高いものではないと考えられていた。し力、し、本願発明者は、 1^ 3 2を4 0 ％以上含む^1 〇系冷媒を用ぃて冷媒配管内に残留する鉱油系の冷凍機油を洗浄したところ、 R 4.0 7 Cのような R 3 2の含有量の小さい H F C系冷媒に比べて、洗浄効果が高いことを実験的に見いだした。

これにより、従来の冷媒配管の洗浄方法、例えば、 H F C系冷媒を用いてバッチ洗浄を繰リ返し行う方法ゃ冷媒回路内に油捕集装置を設けて H F C系冷媒を循環する運転を行う方法等において、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮が可能となる。

請求項 2に記載の冷媒配管の洗浄方法は、請求項 1において、冷媒配管内に湿リガス状態の洗浄剤を流すことによつて洗浄する。

この冷媒配管の洗浄方法では、洗浄剤を湿り状態にして冷媒配管内を流すことによって、冷媒配管内に残留する鉱油系の冷凍機油と混合されやすい状態にして、さらに洗浄能力を高めることができるため、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮に寄与することができる。

請求項 3に記載の冷媒配管の洗浄方法は、請求項 1又は 2において、洗浄剤は, R 1 3 4 aを含んでいない。

この冷媒配管の洗浄方法では、 R 3 2を 4 0 w t %以上含み、かつ、 R 1 3 4 aを含まない洗浄剤を使用することによって、さらに洗浄能力を高めることができるため、冷媒の使用量の低減や洗浄運転の時間短縮に寄与することができる。請求項 4に記載の冷媒配管の洗浄方法は、請求項 1 〜3のいずれかにおいて、洗浄剤は、変更後の作動冷媒を構成する冷媒成分の一成分又は全成分のみから構成される冷媒である。

この冷媒配管の洗浄方法では、洗浄後の冷媒配管内に、作動冷媒に含まれない冷媒成分が残留してしまうことがないため、洗浄剤と作動冷媒との交換作業が容易である。

請求項 5に記載の空気調和装置の更新方法は、既設の空気調和装置の冷媒配管を既設冷媒配管として流用しつつ、前記既設の空気調和装置を構成する機器の少なくとも一部を更新する空気調和装置の更新方法であって、冷媒回収ステップと、機器更新ステップと、冷媒充填ステップと、配管洗浄ステップとを備えている。冷媒回収ステップは、既設の空気調和装置から鉱油系の冷凍機油からなる既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収する。機器更新ステップは、既設の空気調和装置を構成する機器の少なくとも一部を更新する。冷媒充填ステップは、 R 3 2を 4 0 w t %以上含む H F C系冷媒からなる作動冷媒を機器更新後の空気調和装置内に充填する。配管洗浄ステップは、冷媒充填ステップで充填された作動冷媒を循環させて、既設冷媒配管内に残留した既設冷凍機油を作動冷媒に同伴させ、作動冷媒中から既設冷凍機油を分離することにより、既設冷媒配管内に残留した既設冷凍機油を除去する。

この空気調和装置の更新方法では、作動冷媒として R 3 2を 4 0 w t %以上含む H F C系冷媒を使用しているため、作動冷媒を洗浄剤として使用しても、高い洗浄効果を得ることができ、洗浄運転の時間短縮が可能となる。

請求項 6に記載の空気調和装置の更新方法は、請求項 5において、配管洗浄ステツプでは、既設冷媒配管内に湿リガス状態の作動冷媒が流れるように、作動冷媒を循環させている。

この空気調和装置の更新方法では、洗浄剤としての作動冷媒を湿り状態にして冷媒配管内を流すことによって、冷媒配管内に残留する鉱油系の冷凍機油と混合されやすい状態にして、さらに洗浄能力を高めることができるため、洗浄運転の時間短縮に寄与することができる。

請求項 7に記載の空気調和装置は、既設の空気調和装置の構成機器の一部を更新するとともに、作動冷媒を H F C系冷媒に変更して構成される空気調和装置であって、既設冷媒配管と、熱源ユニット及び利用ユニットと、油捕集装置とを備えている。既設冷媒配管は、既設の空気調和装置に使用され、鉱油系の冷凍機油からなる既設冷凍機油が残留している。熱源ユニット及び利用ユニットは、既設冷媒配管を介して接続されている。油捕集装置は、通常の空調運転に先立って、変更後の作動冷媒を循環させた際に、循環される作動冷媒を導入して、作動冷媒に同伴した既設冷凍機油を分離することが可能である。そして、変更後の作動冷媒は、 R 3 2を 4 O w t %以上含む H F C系冷媒である。

この空気調和装置では、作動冷媒として R 3 2を 4 0 w t %以上含む H F C系冷媒を使用している。このため、通常の空調運転に先立って、作動冷媒を洗浄剤として使用して循環運転を行うと、高い洗浄効果をもって、既設冷媒配管に残留した既設冷凍機油を油捕集装置に導入し、分離除去することができる。これによリ、洗浄運転の時間短縮が可能となる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1及び第 2実施形態にかかる既設の空気調和装置の概略構成図である。

第 2図は、本発明の第 1及び第 2実施形態にかかる更新後の空気調和装置の概略構成図である。

第 3図は、本発明の第 1実施形態にかかる空気調和装置の更新方法の手順を示すフローチヤ一トである。

第 4図は、 R 3 2の洗浄効果を示すグラフである。

第 5図は、本発明の第 2実施形態にかかる空気調和装置の更新方法の手順を示すフローチヤ一卜である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。

[第 1実施形態]

( 1 ) 既設の空気調和装置の構成

①全体構成

図 1は、既設の空気調和装置 1の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 1は、ビル等の建物内の冷暖房等の空気調和に用いられる装置であり、 1台の熱源ュニット 2と、それに並列に接続される複数（本実施形態では、 2台）の利用ュニッ卜 5と、熱源ュニット 2と利用ュニット 5とを接続するための液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 7とを備えている。

②熱源ュニット熱源ュニッ卜 2は、建物の屋上等に設置されており、主に、圧縮機 2 1 と、四路切換弁 2 2と、熱源側熱交換器 2 3と、熱源側膨張弁 2 4と、液側閉鎖弁 2 5 と、ガス側閉鎖弁 2 6と、これらを接続する冷媒配管とから構成されている。圧縮機 2 1は、ガス冷媒を吸入して圧縮するための機器である。四路切換弁 2 2は、冷房運転と暖房運転との切り換え時に、冷媒回路内における冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には圧縮機 2 1の吐出側と熱源側熱交換器 2 3のガス側とを接続するとともに圧縮機 2 1の吸入側とガス側閉鎖弁 2 6とを接続し、暖房運転時には圧縮機 2 1の吐出側とガス側閉鎖弁 2 6とを接続するとともに圧縮機 2 1の吐出側と熱源側熱交換器 2 3のガス側とを接続することが可能である。熱源側熱交換器 2 3は、空気や水を熱源として、冷媒を蒸発又は凝縮させるための熱交換器である。熱源側膨張弁 2 4は、熱源側熱交換器 2 3の液側に設けられた冷媒圧力ゃ冷媒流量の調節を行うための弁である。液側閉鎖弁 2 5及びガス側閉鎖弁 2 6は、それぞれ、液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 7 に接続されている。

③利用ュニット

利用ユニット 5は、建物内の各所に設置されており、主に、利用側膨張弁 5 1 と、利用側熱交換器 5 2と、これらを接続する冷媒配管とから構成されている。利用側熱交換器 5 2は、冷媒を蒸発又は凝縮させて室内空気の冷却又は加熱を行うための熱交換器である。利用側膨張弁 5 1は、利用側熱交換器 5 2の液側に設けられた冷媒圧力ゃ冷媒流量の調節を行うための弁である。

④冷媒配管

液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 7は、熱源ュニッ卜 2と利用ュニット 5とを接続する冷媒配管であり、その大部分が建物内の壁内や天井裏に配置されている。そして、空気調和装置 1の更新時には、少なくとも流用される既設冷媒配管と呼ばれる冷媒配管である。

( 2 ) 既設の空気調和装置の動作

次に、既設の空気調和装置 1の動作について、図 1を用いて説明する。

①冷房運転

冷房運転時は、四路切換弁 2 2が図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 2 1の吐出側が熱源側熱交換器 2 3のガス側に接続され、かつ、圧縮機 2 1の吸入側がガス側閉鎖弁 2 6側に接続された状態となっている。また、液側閉鎖弁 2 5、ガス側閉鎖弁 2 6及び熱源側膨張弁 2 4は開にされ、利用側膨張弁 5 1は冷媒を減圧するように開度調節されている。

この冷媒回路の状態で、熱源ュニッ卜 2の圧縮機 2 1を起動すると、作動冷媒は、圧縮機 2 1に吸入されて圧縮された後、四路切換弁 2 2を経由して熱源側熱交換器 2 3に送られて凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、熱源側膨張弁 2 4、液側閉鎖弁 2 5及び液冷媒配管 6を経由して、利用ユニット 5に送られる。そして、この液冷媒は、利用側膨張弁 5 1で減圧された後、利用側熱交換器 5 2 において室内空気を冷却するとともに蒸発されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、ガス冷媒配管 7、ガス側閉鎖弁 2 6及び四路切換弁 2 2を経由して、再び、圧縮機 2 1に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。暖房運転時は、四路切換弁 2 2が図 1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 2 1の吐出側がガス側閉鎖弁 2 6に接続され、かつ、圧縮機 2 1の吸入側が熱源側熱交換器 2 3のガス側に接続された状態となっている。また、液側閉鎖弁 2 5、ガス側閉鎖弁 2 6及び利用側膨張弁 5 1は開にされ、熱源側膨張弁 2 4は冷媒を減圧するように開度調節されている。

この冷媒回路の状態で、熱源ュニット 2の圧縮機 2 1を起動すると、作動冷媒は、圧縮機 2 1に吸入されて圧縮された後、四路切換弁 2 2、ガス側閉鎖弁 2 6 及びガス冷媒配管 7を経由して、利用ユニット 5に送られる。そして、このガス冷媒は、利用側熱交換器 5 2において室内空気を加熱するとともに凝縮されて液状態又は気液二相状態の冷媒となる。この液状態又は気液二相状態の冷媒は、利用側膨張弁 5 1及び液冷媒配管 6を経由して熱源ュニット 2に送られる。この液冷媒は、熱源側膨張弁 2 4で減圧された後、熱源側熱交換器 2 3において、蒸発される。このガス冷媒は、四路切換弁 2 2を経由して、再び、圧縮機 2 1に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。

( 3 ) 既設の空気調和装置の更新

①既設の空気調和装置に使用された冷媒及び冷凍機油について上記のように、空気調和装置 1においては、空調運転中、利用ュニット 5、熱源ユニット 2及び冷媒配管 6、 7内を作動冷媒が循環している。そして、作動冷媒とともに充填され圧縮機 2 1の潤滑に使用される冷凍機油も作動冷媒にいくらか混じって循環している。

ここで、既設の空気調和装置 1には、作動冷媒として、〇「〇系ゃ1~1〇〇系冷媒が用いられており、冷凍機油として、鉱油系の冷凍機油（以下、既設冷凍機油）が用いられている。そして、上記のような冷暖房運転を行うことで、更新前の空気調和装置 1の利用ユニット 5、熱源ユニット 2及び冷媒配管 6、 7内には、鉱油系の冷凍機油が残留することになる。

②作動冷媒の変更、利用ュニッ卜及び熱源ュニッ卜の更新

次に、既設の空気調和装置 1の冷媒配管 6、 7を既設冷媒配管として流用しつつ、作動冷媒を H F C系冷媒である R 4 1 O A (組成は、 R 3 2 ： 5 0 w t %、 R 1 2 5 ： 5 0 w t %) に変更するとともに、利用ユニット 5及び熱源ユニット 2を利用ユニット 1 0 5及び熱源ユニット 1 0 2に更新する方法について、図 3 に基づいて説明する。

<冷媒回収ステップ S 1 >

既設の空気調和装置 1内の既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収するために、ポンプダウン運転を行う。すなわち、熱源ユニット 2の液側閉鎖弁 2 5を閉止した状態で、上記の冷房運転と同様な運転を行って、熱源ユニット 2内に既設冷凍機油を含む作動冷媒を追い込み、その後、ガス側閉鎖弁 2 6を閉止するとともに冷房運転を終了し、熱源ュニット 2内に既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収する。

<機器更新ステップ S 2 >

次に、図 2に示すように、利用ユニット 5及び熱源ユニット 2を新設の利用ュニット 1 0 5及び熱源ュニット 1 0 2に更新する。

新設の熱源ュニット 1 0 2は、主に、既設の熱源ュニッ卜 2と同様、主に、圧縮機 1 2 "Iと、四路切換弁 1 2 2と、熱源側熱交換器 1 2 3と、熱源側膨張弁 1 2 4と、液側閉鎖弁 1 2 5と、ガス側閉鎖弁 1 2 6と、これらを接続する冷媒配管とから構成されている。

また、熱源ユニット 1 0 2は、図 2に示すように、油捕集装置 1 2 7をさらに備えている。油捕集装置 1 2 7は、主に、流用される液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 7に残留した既設の空気調和装置 1で使用していた C F C系冷媒又は H C F C系冷媒用の既設冷凍機油を捕集するための装置である。本実施形態において、油捕集装置 1 2 7は、熱源ユニット 1 0 2に.内蔵されており、四路切換弁 1 2 2 と圧縮機 1 2 1の吸入側とを接続する圧縮機 1 2 1の吸入配管 1 3 5に設けられている。油捕集装置 1 2 7は、本実施形態において、油捕集容器 1 3 1 と、入口弁 1 3 2 aを含む入口配管 1 3 2と、逆止弁 1 3 3 aを含む出口配管 1 3 3と、バイパス弁 1 3 4とを有している。

油捕集容器 1 3 1は、吸入配管 1 3 5に入口配管 1 3 2及び出口配管 1 3 3を介して接続されており、吸入配管 1 3 5を流れる洗浄剤としても作用する作動冷媒を導入して、作動冷媒中の既設冷凍機油を分離することが可能である。入口配管 1 3 2は、油捕集容器 1 3 1に冷媒を導入するための配管であり、吸入配管 1 3 5から分岐されて、油捕集容器 1 3 1の入口に接続されている。入口配管 1 3 2は、油捕集容器 1 3 1の容器内部まで延びている。出口配管 1 3 3は、油捕集容器 1 3 1内で既設冷凍機油を分離した作動冷媒を再び吸入配管 1 3 5に戻すための配管であり、入口配管 1 3 2の下流側の位置で吸入配管 1 3 5から分岐され、油捕集容器 1 3 1の出口に接続されている。バイパス弁 1 3 4は、吸入配管 1 3 5の入口配管 1 3 2との接続部と吸入配管 1 3 5の出口配管 1 3 3との接続部との間の作動冷媒の流れを遮断可能に設けられている。

新設の利用ュニッ卜 1 0 5は、主に、既設の利用ュニット 5と同様、利用側膨張弁 1 5 1と、利用側熱交換器 1 5 2と、これらを接続する冷媒配管とから構成されている。

<冷媒充填ステップ S 3 >

次に、熱源ュニット 1 0 2の液側閉鎖弁 1 2 5及びガス側閉鎖弁 1 2 6を閉止した状態で、利用ユニット 1 0 5及び冷媒配管 6、 7の真空引き作業を行う。その後、熱源ュニッ卜 1 0 2の液側閉鎖弁 1 2 5及びガス側閉鎖弁 1 2 6を開けて、熱源ユニット 1 0 2に予め充填された冷凍機油を含む作動冷媒（R 4 1 O A ) を更新後の空気調和装置 1 0 1全体に充填する。尚、既設の冷媒配管 6、 7の配管が長く熱源ユニット 1 0 2に予め充填されていた冷媒量だけでは、必要充填量に満たない場合もあるが、この場合は、さらに外部から冷媒を充填を行う。ここで、充填される作動冷媒に含まれる冷凍機油は、作動冷媒である R 4 1 0 等の^ 「 C系冷媒に適したエステル系又はエーテル系の冷凍機油が使用される。

<配管洗浄ステップ S 4 >

次に、配管洗浄運転の動作について説明する。空気調和装置 1 0 1は、熱源ュニット 2及び利用ュニット 5を熱源ュニット 1 0 2及び利用ュニット 1 0 5に更新して、既設の液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 7を既設冷媒配管として流用しているため、設置工事後に、ゴミゃ油分等とともに、既設冷凍機油が残留しており、通常の空調運転を行う前に、これらの異物を含む既設冷凍機油を冷媒回路内から分離■除去する必要がある。ここで説明する配管洗浄運転は、空気調和装置 1 0 1の冷媒回路全体を R 4 1 O Aからなる作動冷媒を洗浄剤として用いて洗浄して、油捕集装置 1 2 7によって冷媒回路内に残留する既設冷凍機油を捕集する運転でめる o

まず、油捕集装置 1 2 7を使用可能な状態にする。すなわち、バイパス弁 1 3 4を閉、入口弁 1 3 2 aを開として、運転時に冷媒が油捕集容器 1 3 1に導入されるような回路構成にしておく。

次に、上記の冷房運転と同様な運転を行う。但し、油捕集装置 1 2 7を使用するように回路構成しているため、吸入配管 1 3 5を流れる作動冷媒は、油捕集装置 1 2 7を経由して圧縮機 1 2 1に吸入される。この運転により、作動冷媒は、冷媒回路の各所に残留したゴミ等と、液冷媒配管 6及びガス冷媒配管 Ίに残留した既設冷凍機油とを同伴して油捕集装置 1 2 7に流入する。この既設冷凍機油等を含む作動冷媒は、容器内部まで延びる入口配管 1 3 2を経由して、油捕集容器 1 3 1の下部に導入される。そして、作動冷媒中に同伴した異物及び冷凍機油は、油捕集容器 1 3 1の下部で捕集されて、異物及び冷凍機油が除去された作動冷媒のみが、出口配管 1 3 3を経由して吸入配管 1 3 5に戻されて、圧縮機 1 2 1 に再び吸入される。

ここで、利用側膨張弁 1 5 1の開度を通常の冷房運転時の開度よりも大きくして、減圧後の冷媒圧力を飽和圧力付近まで高めて湿り状態（気液二相流）にしてもよい。すると、ガス冷媒配管 7を流れる冷媒が湿り状態であるため、ガス冷媒配管 7に残留する既設冷凍機油と液状の作動冷媒とが混合されやすい状態となり、洗浄効果が高まる。そして、油捕集容器 1 31には、既設冷凍機油とともに液状態の作動冷媒が流入する。これにより、油捕集容器 1 31の下部には、既設冷凍機油等とともに液状態の作動冷媒が溜まり、既設冷凍機油及び液状態の作動冷媒が分離されたガス状態の作動冷媒が出口配管 1 33から吸入配管 1 35に送り出されて圧縮機 1 21に吸入される。

この配管洗浄運転を所定時間が経過するまで行った後、油捕集装置 1 27を使用しない状態にする。すなわち、バイパス弁 1 34を開、入口弁 1 32 aを閉として、作動冷媒が油捕集容器 1 31をバイパスする回路構成（通常運転の状態）に切り換える。

③配管洗浄運転の実験例

次に、上記のような空気調和装置の更新を想定して、種々の H FC系冷媒を洗浄剤として用いて配管洗浄運転を行った際の洗浄効果を確認するための実験を行つた。以下に、その実験結果について説明する。

実験は、実験用に準備した利用ュニッ卜と熱源ュニッ卜とを冷媒配管で接続し、その冷媒配管に鉱油と実験用の H FC系冷媒とを入れて、上記と同様の循環運転を行い、残留する鉱油量を測定することにより行った。

ここで、実験条件として、冷媒配管には、予め鉱油 500 G cを入れておき、循環される実験用の H FC系冷媒の流量が約 300 L/m i nとなるように熱源ュニッ卜の圧縮機を運転するとともに、利用ュニッ卜の利用側膨張弁の開度調節等を行い、圧縮機の吸入配管における冷媒の乾き度が約 0. 9になるようにした。また、実験用の H FC系冷媒としては、 32と 1 25との混合冷媒（4種類）と、 R407Cを使用した。

図 4は、 R32と R1 25との混合冷媒（4種類）を使用して実験を行った際の鉱油量が 5000 p pmになるまでの運転時間を測定した結果を示すグラフである。ここで、残鉱油量は、変更後の作動冷媒とともに充填される冷凍機油の油量に対する濃度として示している。図 4によると、 R32組成が小さくなると残鉱油量が 5000 p pm以下になるまでの運転時間が大きくなリ、 R 32組成が大きくなると鉱油量が 5000 p p m以下になるまでの運転時間が小さくなる傾向が見られた。しかも、 R32が 4 Ow t %以上になると鉱油量が 5000 p p m以下になるまでの運転時間が 35〜40分程度でほぼ一定になる傾向が見られた。

これにより、 R 32が多く含まれる程、冷媒配管の洗浄効果が高くなリ、特に、 R32が 40w t%以上含まれる H FC系冷媒では、高い洗浄効果とともに、安定した洗浄効果が得られることがわかる。

さらに、図 4には示されていないが、 R407 Cを使用して実験した場合、鉱油量が 5000 p pm以下になるまでの運転時間が 1 36分であった。この結果は、図 4の R32が 2 Ow t %の場合の運転時間よりも大きく、洗浄効果としてはやや劣るものであった。実験前の予想では、 R407 Cに含まれる R32組成が 23 w t %であるため、図 4において R 32が 23 w t %のときの運転時間 (約 90分）になると思われた。し力、し、上記のように、図 4から予想される運転時間よりも明らかに大きく、洗浄効果が劣るという結果となっている。この原因は、明らかはないが、 R407Cには、 R 1 34 aが 52 w t %含まれていることが起因していることが考えられる。このため、高い洗浄効果を得るためには、 R 1 34 aを含まない H FC系冷媒を使用することが望ましいことがわかる。

(4) 空気調和装置の更新方法の特徴

本実施形態の既設の空気調和装置 1の冷媒配管 6、 7を流用しつつ、 H FC系冷媒を作動冷媒として使用する空気調和装置 1 01に更新する方法には、以下のような特徴がある。

①本実施形態の空気調和装置の更新方法では、配管洗浄ステップにおいて、洗浄剤として、 R32を 40w t%以上含む H FC系冷媒（具体的には、 R41 0 A) を使用しているため、上記の実験結果にも述べたように、高い洗浄効果が得られ、配管洗浄運転の時間短縮が可能となっている。

また、洗浄剤としては、 R41 0 Aのように、 R32を 4 Ow t %以上含み、かつ、 R1 34 aを含まない洗浄剤を使用することによって、さらに洗浄能力を高めることで、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮に寄与することができる。さらに、本実施形態の更新後の空気調和装置 1 01では、作動冷媒として配管洗浄運転において使用される洗浄剤と同じ R41 OAを使用しているため、洗浄後に、冷媒の入れ替え作業が不要であるため、空気調和装置の更新作業全体の時間短縮に寄与することができる。

②更新後の空気調和装置 1 0 1では、作動冷媒として R 3 2を 4 0 w t %以上含む H F C系冷媒を使用している。このため、通常の空気調和運転に先立って、作動冷媒を洗浄剤として使用して循環運転を行うと、高い洗浄効果をもって、既設冷媒配管 6、 7に残留した既設冷凍機油を油捕集装置 1 2 7に導入し、分離除去することができる。これにより、例えば、 R 4 0 7 Cのような R 3 2組成の小さい H F C系冷媒を用いる場合に比べて、配管洗浄運転の時間短縮が可能となる。また、配管洗浄ステップにおいて、洗浄剤としての作動冷媒を湿り状態にしてガス冷媒配管 7内を流すことによって、ガス冷媒配管 7内に残留する既設冷凍機油と混合されやすい状態になり、さらに洗浄能力を高まるため、洗浄運転の時間短縮に寄与することができる。

[第 2実施形態]

第 1実施形態の空気調和装置の更新方法では、更新後の熱源ュニット 1 0 2に油捕集装置 1 2 7を設けるとともに、更新後の空気調和装置 1 0 1の作動冷媒として R 3 2を 5 O w t %含む R 4 1 0 Aを使用するケースであったため、洗浄剤として、 R 3 2を 4 0 w t o/o以上含む H F C系冷媒を別途準備する必要がなかつたが、更新後の空気調和装置 1 0 1の作動冷媒として洗浄効果の低い R 4 0 7 C や R 1 3 4 aを使用するケースでは、作動冷媒を充填する前に、洗浄剤として R 3 2を 4 O w t %以上含む H F C系冷媒を充填して第 1実施形態と同様の配管洗浄運転を行うことも可能である。

以下に、図 5を用いて、本実施形態の空気調和装置の更新方法を説明する。

<冷媒回収ステップ S 1 1 >

第 1実施形態と同様に、既設の空気調和装置 1内の既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収するために、ポンプダウン運転を行う。すなわち、熱源ユニット 2の液側閉鎖弁 2 5を閉止した状態で、上記の冷房運転と同様な運転を行って、熱源ュニット 2内に既設冷凍機油を含む作動冷媒を追い込み、その後、ガス側閉鎖弁 2 6を閉止するとともに冷房運転を終了し、熱源ュニット 2内に既設冷凍機油を含む冷媒を回収する。 <機器更新ステップ S12>

次に、第 1実施形態と同様に、利用ユニット 5及び熱源ユニット 2を新設の利用ュニット 105及び熱源ュニット 102に更新する。

新設の熱源ュニット 102は、既設の熱源ュニット 2と同様、.主に、圧縮機 1 21と、四路切換弁 122と、熱源側熱交換器 123と、熱源側膨張弁 1 24と、液側閉鎖弁 125と、ガス側閉鎖弁 126と、これらを接続する冷媒配管とから構成されている。また、熱源ユニット 102は、第 1実施形態と同様に、油捕集装置 127をさらに備えている。

<洗浄剤充填ステップ S 13 >

次に、熱源ュニット 102の液側閉鎖弁 125及びガス側閉鎖弁 126を閉止した状態で、利用ユニット 105及び冷媒配管 6、 7の真空引き作業を行う。その後、熱源ュニット 102の液側閉鎖弁 1 25及びガス側閉鎖弁 126を開けて、熱源ュニット 102に予め充填された R 32を 40 w t %以上含む H F C系冷媒からなる洗浄剤（例えば、 R41 OA) を更新後の空気調和装置 101全体に充填する。

<配管洗浄ステップ S 14>

次に、第 1実施形態と同様な手順により、洗浄剤を循環させる配管洗浄運転を行う。

く冷媒充填ステップ S 15>

次に、配管洗浄運転に使用した洗浄剤を冷媒回路内から排出して、その代わりに、作動冷媒となる R407Cや R134 aを充填する。

以上のように、更新後に作動冷媒として洗浄効果の低い H FC系冷媒を使用する場合であっても、 R32を 40wt %以上含む H FC系冷媒で洗浄することによリ、既設冷媒配管の洗浄を短時間で行うことができる。

また、変更後の作動冷媒を R407 Cとし、洗浄剤を R 41 OAにする場合のように、洗浄剤の成分を変更後の作動冷媒を構成する冷媒成分の一成分又は全成分のみ（すなわち、 R32、 R125、 R134a) から構成される冷媒とすることによって、洗浄後の冷媒配管内に、作動冷媒に含まれない冷媒成分が残留してしまうことがないため、洗浄剤と変更後の作動冷媒とが異なる場合において、冷媒の交換作業が容易になる。

[他の実施形態]

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可肯である。

( 1 ) 前記実施形態では、更新後の熱源ユニットに油捕集装置を設けて、配管洗浄を行っているが、そのような油捕集装置を設けずに、既設の空気調和装置から冷媒を回収した後に、 R 3 2を 4 0 w t %以上含む H F C系冷媒で繰り返しバツチ洗浄し、その後に、作動冷媒を充填するようにしてもよい。この場合でも、繰り返し回数を減らすことができる等のメリツ卜が得られる。

( 2 ) 熱源ュニッ卜の台数及び利用ュニッ卜の台数は、前記実施形態に限定されない。

( 3 ) 前記実施形態では、熱源ュニット及び利用ュニッ卜の両方を更新しているが、それに限定されず、熱源ユニットのみの更新や利用ユニットのみの更新であっても本発明を適用可能である。産業上の利用可能性

本発明を利用すれば、鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置の冷媒配管を流用しつつ、作動冷媒を H F C系冷媒に変更する際に、冷媒使用量の低減や洗浄運転の時間短縮を可能にすることができる。

Claims

請求の範囲

1. 鉱油系の冷凍機油を使用する空気調和装置（1) の冷媒配管（6、 7) を流用しつつ、作動冷媒を H FC系冷媒からなる作動冷媒に変更する際に、 R32 を 40 w t %以上含む H F C系冷媒を洗浄剤として用いて前記冷媒配管内を洗浄し、残留する冷凍機油を除去する、冷媒配管の洗浄方法。

2. 前記冷媒配管（7) 内に湿リガス状態の前記洗浄剤を流すことによって洗浄する、請求項 1に記載の冷媒配管の洗浄方法。

3. 前記洗浄剤は、 R134 aを含んでいない、請求項 1又は 2に記載の冷媒配管の洗浄方法。

4. 前記洗浄剤は、前記変更後の作動冷媒を構成する冷媒成分の一成分又は全成分のみから構成される冷媒である、請求項 1〜 3のいずれかに記載の冷媒配管の洗浄方法。

5. 既設の空気調和装置（1 ) の冷媒配管（6、 7) を既設冷媒配管として流用しつつ、前記既設の空気調和装置を構成する機器の少なくとも一部（2、 5) を更新する空気調和装置の更新方法であって、

前記既設の空気調和装置から鉱油系の冷凍機油からなる既設冷凍機油を含む作動冷媒を回収する冷媒回収ステップ（S1) と、

前記既設の空気調和装置を構成する機器の少なくとも一部を更新する機器更新ステップ（S2) と、

R 32を 40 w t %以上含む H F C系冷媒からなる作動冷媒を機器更新後の空気調和装置内に充填する冷媒充填ステップ（S3) と、

前記冷媒充填ステップで充填された作動冷媒を循環させて、前記既設冷媒配管内に残留した既設冷凍機油を作動冷媒に同伴させ、作動冷媒中から既設冷凍機油を分離することにより、前記既設冷媒配管内に残留した既設冷凍機油を除去する配管洗浄ステップ（S4) と、

を備えた空気調和装置の更新方法。

6. 前記配管洗浄ステップ（S4) では、前記既設冷媒配管（7) 内に湿リガス状態の作動冷媒が流れるように、作動冷媒を循環させている、請求項 5に記載の空気調和装置の更新方法。

7. 既設の空気調和装置（1 ) の構成機器の一部（2、 5) を更新するとともに、作動冷媒を H FC系冷媒に変更して構成される空気調和装置（1 01 ) であつて、

前記既設の空気調和装置に使用され、鉱油系の冷凍機油からなる既設冷凍機油が残留した既設冷媒配管（6、 7) と、

前記既設冷媒配管を介して接続された熱源ユニット（1 02) 及び利用ュニッ卜（1 05) と、

通常の空調運転に先立って、変更後の作動冷媒を循環させた際に、循環される作動冷媒を導入して、作動冷媒に同伴した既設冷凍機油を分離することが可能な油捕集装置（1 27) とを備え、

前記変更後の作動冷媒は、 R32を 4 Ow t %以上含む H FC系冷媒である、空気調和装置（1 01 ) 。