WO2005038360A1

WO2005038360A1 - 冷凍装置の施工方法及び冷凍装置

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Publication number: WO2005038360A1
Application number: PCT/JP2004/015593
Authority: WO
Inventors: Manabu Yoshimi; Nobuki Matsui; Hiromune Matsuoka; Kazuhide Mizutani
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2005-04-28
Also published as: KR20060066132A; US7357002B2; CN100397001C; JP2005127566A; US20070113581A1; JP4007307B2; EP1681523A4; CN1871481A; KR100750790B1; AU2004282456A1; AU2004282456B2; EP1681523A1

Abstract

　現地施工時に冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路内において冷媒と混合した状態から分離膜を用いて分離除去することが可能な構成を備えた冷凍装置において、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率を向上させる。空気調和装置（１）は、熱源ユニット（２）と利用ユニット（５）とが冷媒連絡配管（６、７）を介して接続されて冷媒回路（１０）を構成しており、冷却器（３２）と副レシーバ（３３）と分離膜装置（３４）とを備えている。冷却器（３２）は、圧縮機（２１）を運転して冷媒回路（１０）内の冷媒を循環させて液側冷媒回路（１１）を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却する。副レシーバ（３３）は、冷却器（３２）で冷却された冷媒を、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離する。分離膜装置（３４）は、気液分離されたガス冷媒中から非凝縮性ガスを分離する分離膜（３４ｂ）を有し、分離された非凝縮性ガスを冷媒回路（１０）の外部に排出する。

Description

明細書

冷凍装置の施工方法及び冷凍装置

技術分野

[0001] 本発明は、冷凍装置の施工方法及び冷凍装置、特に、圧縮機と熱源側熱交換器と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、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する冷媒連絡配管とを備えた冷凍装置及びその施工方法に関する。

背景技術

[0002] 従来の冷凍装置の一つとして、セパレート型の空気調和装置がある。このような空気調和装置は、主に、圧縮機と熱源側熱交換器と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液冷媒連絡配管及びガス冷媒連絡配管とを備えてヽる。

このような空気調和装置において、機器据付、配管、配線工事力運転開始に至るまでの一連の施工は、主に、以下の 4つの工程から構成されている。

(1)機器据付、配管、配線工事

(2)冷媒連絡配管の真空引き

(3)追加冷媒充填 (必要に応じて行う）

(4)運転開始

上記のような空気調和装置の施工において、冷媒連絡配管の真空引き作業については、冷媒の大気放出、酸素ガスの残留による冷媒及び冷凍機油の劣化や、酸素ガス及び窒素ガス等の空気成分を主成分とする非凝縮性ガスによる運転圧力の上昇等を防ぐために、重要な作業であるが、真空ポンプを液冷媒連絡配管及びガス冷媒連絡配管に接続する等の作業が必要となり、手間が力かるという問題がある。

[0003] これを解決するために、冷媒回路に吸着剤が充填されたガス分離装置を接続して、冷媒を循環させることで、機器据付、配管、配線工事後に冷媒連絡配管内に溜まつた非凝縮性ガスを冷媒中から吸着除去するようにした空気調和装置が提案されている。これにより、真空ポンプを用いた真空引き作業が省略できて、空気調和装置の施工が簡単ィ匕できるとされている（例えば、特許文献 1参照。 ) oしかし、この空気調和装置では、冷媒中に含まれる非凝縮性ガスを全て吸着できるだけの多量の吸着剤が必要となるため、装置全体が大きくなり、実際に、冷凍装置に搭載することが困難でめる。

また、冷媒回路に分離膜を有する治具を接続して、予め熱源ユニットに封入されている冷媒を冷媒回路全体に充満させて、機器据付、配管、配線工事後に冷媒連絡配管内に溜まった非凝縮性ガスと冷媒とを混合した後、冷媒と非凝縮性ガスとの混合ガスの圧力を高めることなく分離膜に供給して、非凝縮性ガスを冷媒中から分離除去するようにした空気調和装置が提案されている。これにより、真空ポンプを用いた真空引き作業が省略できて、空気調和装置の施工が簡単化できるとされている (例えば、特許文献 2参照。 )₀しかし、この空気調和装置では、分離膜の 1次側 (すなわち、冷媒回路内）と 2次側 (すなわち、冷媒回路外)との圧力差が大きくすることができな V、ため、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率が低、と、う問題がある。

特許文献 1：実開平 5-69571号公報

特許文献 2 :特開平 10- 213363号公報

発明の開示

本発明の課題は、真空引き作業を省略することを目的として現地施工時に冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路内において冷媒と混合した状態から分離膜を用いて分離除去することが可能な構成を備えた冷凍装置にぉ、て、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率を向上させることにある。

第 1の発明にかかる冷凍装置の施工方法は、圧縮機と熱源側熱交^^とを有する熱源ユニットと、利用側熱交翻を有する利用ユニットと、熱源ユニットと利用ユニットとを接続する冷媒連絡配管とを備えた冷凍装置の施工方法であって、冷媒回路構成ステップと、非凝縮性ガス排出ステップとを備えている。冷媒回路構成ステップは、熱源ユニットと利用ユニットとを冷媒連絡配管を介して接続することによって冷媒回路を構成する。非凝縮性ガス排出ステップは、圧縮機を運転して冷媒回路内の冷媒を循環させて、熱源側熱交^^と利用側熱交^^との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却して冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離し、分離膜を用いて気液分離されたガス冷媒中から非凝縮性ガスを分離して冷媒回路の外部に排出する。

[0005] この冷凍装置の施工方法では、冷媒回路構成ステップにお、て、熱源ユニットと利用ユニットとを冷媒連絡配管を介して接続した後に、非凝縮性ガス排出ステップにおいて、冷媒連絡配管内に残留した酸素ガスや窒素ガス等の空気成分を主成分とする非凝縮性ガスを冷媒回路内の冷媒とともに圧縮機を運転して循環させることによって、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒及び非凝縮性ガスの圧力を高めて、この高圧にされた非凝縮性ガスを含む冷媒中カゝら分離膜を用いて非凝縮性ガスを分離して冷媒回路の外部に排出している。このように、圧縮機を運転して冷媒を循環させることによって、分離膜の 1次側 (すなわち、冷媒回路内）と 2次側 (すなわち、冷媒回路外)との圧力差を大きくすることができるため、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率を向上させることができる。

[0006] し力も、この冷凍装置の施工方法では、非凝縮性ガス排出ステップにお、て、熱源側熱交^^と利用側熱交^^との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却して非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離して、この気液分離されたガス冷媒中から分離膜を用いて非凝縮性ガスを分離するようにしている。これにより、気液分離を行うことによって分離膜において処理される非凝縮性ガスを含む冷媒の量を減少させることができるとともに、冷媒の冷却を行うことによって気液分離の際に気相に含まれるガス冷媒の量を減少させて非凝縮性ガスの濃度を増加させることができるようになるため、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率をさらに向上させることができる。

第 2の発明にかかる冷凍装置の施工方法は、第 1の発明にかかる冷凍装置の施工方法において、非凝縮性ガス排出ステップでは、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒を、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離した後、気液分離されたガス冷媒を冷却してヽる。

[0007] この冷凍装置の施工方法では、非凝縮性ガス排出ステップにお、て、熱源側熱交と利用側熱交^^との間を流れる冷媒を冷却する前に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離し、気液分離されたガス冷媒 (すなわち、冷却器において冷却される冷媒の量は、熱源側熱交^^と利用側熱交^^との間を流れる冷媒の一部だけ）を冷却するようにしてヽるため、冷却される非凝縮性ガスを含む冷媒の量を減少させることができる。これにより、冷媒を冷却するために必要な冷熱量を減少させることができる。

第 3の発明にかかる冷凍装置の施工方法は、第 1又は第 2の発明にかかる冷凍装置の施工方法にお!ヽて、非凝縮性ガス排出ステップ前に冷媒連絡配管の気密試験を行う気密試験ステップと、気密試験ステップ後に冷媒連絡配管内の気密ガスを大気放出して減圧する気密ガス放出ステップとをさらに備えている。

[0008] この冷凍装置の施工方法では、窒素ガス等の気密ガスを用いて、冷媒連絡配管の気密試験を行い、気密ガスを大気放出しているため、これらのステップ後に、冷媒連絡配管内に残留する酸素ガスの量が減少している。これにより、冷媒とともに冷媒回路内を循環する酸素ガスの量を減少させることができるようになり、冷媒ゃ冷凍機油の劣化等の不具合のおそれをなくすことができる。

第 4の発明にカゝかる冷凍装置は、圧縮機と熱源側熱交換器と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が冷媒連絡配管を介して接続されて、冷媒回路を構成する冷凍装置であって、冷却器と、気液分離器と、分離膜装置とを備えている。冷却器は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器とを接続する液側冷媒回路に接続され、圧縮機を運転して冷媒回路内の冷媒を循環させて熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却する。気液分離器は、冷却器によって冷却された冷媒を冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離する。分離膜装置は、気液分離器によって気液分離されたガス冷媒中から非凝縮性ガスを分離する分離膜を有し、分離膜によって分離された非凝縮性ガスを冷媒回路の外部に排出する。

[0009] この冷凍装置では、冷媒連絡配管内に残留した酸素ガスや窒素ガス等の空気成分を主成分とする非凝縮性ガスを冷媒回路内の冷媒とともに圧縮機を運転して循環させること〖こよって、熱源側熱交^^と利用側熱交^^との間を流れる冷媒及び非凝縮性ガスの圧力を高めて、この高圧にされた非凝縮性ガスを含む冷媒中から分離膜装置の分離膜によって非凝縮性ガスを分離して冷媒回路の外部に排出している。このように、圧縮機を運転して冷媒を循環させることによって、分離膜の 1次側 (すなわち、冷媒回路内）と 2次側 (すなわち、冷媒回路外)との圧力差を大きくすることができるため、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率を向上させることができる。しかも、この冷凍装置では、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却器によって冷却して非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離器によって気液分離して、この気液分離されたガス冷媒中から分離膜装置の分離膜によって非凝縮性ガスを分離するようにしている。これにより、気液分離を行うことによって分離膜装置において処理される非凝縮性ガスを含む冷媒の量を減少させることができるとともに、冷媒の冷却を行うことによって気液分離の際に気相に含まれるガス冷媒の量を減少させて非凝縮性ガスの濃度を増加させることができるようになるため、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率をさらに向上させることができる。

[0010] 第 5の発明にかかる冷凍装置は、第 4の発明にかかる冷凍装置において、液側冷媒回路は、熱源側熱交^^と利用側熱交^^との間を流れる冷媒を溜めることが可能なレシーバをさらに有している。冷却器は、レシーバ内において気液分離された非凝縮性ガスを含むガス冷媒を冷却してヽる。

この冷凍装置では、液側冷媒回路に設けられたレシーバに冷却器が接続されているため、液側冷媒回路を流れる冷媒を、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒と〖こ気液分離して冷却器において冷却される非凝縮性ガスを含む冷媒の量を減少させることができる。すなわち、冷却器において冷却される冷媒の量は、熱源側熱交と利用側熱交^^との間を流れる冷媒の一部だけになつている。これにより、冷却器にお、て冷媒を冷却するために必要な冷熱量を減少させることができる。

[0011] 第 6の発明にかかる冷凍装置は、第 4又は第 5の発明にかかる冷凍装置において、冷却器は、冷媒回路内を流れる冷媒を冷却源とした熱交換器である。

この冷凍装置では、冷却器の冷却源として冷媒回路内を流れる冷媒を使用しているため、他の冷却源が不要である。

第 7の発明にかかる冷凍装置は、第 4一第 6の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷却器は、気液分離器内に配置されたコイル状の伝熱管である。この冷凍装置では、気液分離器と冷却器とがー体に構成されているため、機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

第 8の発明にかかる冷凍装置は、第 4一第 7の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、気液分離器は、気液分離器内において気液分離された液冷媒がレシ一バ内に戻されるように接続されて、る。

[0012] この冷凍装置では、冷却器において冷却されて気液分離器内で気液分離された液冷媒がレシーバ内に戻されるようになるため、レシーバ内の冷媒が冷却されて、レシーバの気相における非凝縮性ガスの濃度を増加させることができる。

第 9の発明にかかる冷凍装置は、第 8の発明にかかる冷凍装置において、気液分離器は、レシーバと一体に構成されている。

この冷凍装置では、気液分離器とレシーバとが一体に構成されているため、機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

第 10の発明にかかる冷凍装置は、第 4一第 9の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、分離膜装置は、気液分離器と一体に構成されている。

この冷凍装置では、分離膜装置と気液分離器とがー体に構成されているため、機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の第 1実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 2]第 1実施形態にかかる空気調和装置の主レシーバ及びガス分離装置の概略構造を示す図である。

[図 3]第 1実施形態の変形例 1にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 4]第 1実施形態の変形例 2にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 5]第 1実施形態の変形例 3にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 6]第 1実施形態の変形例 4にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 7]第 1実施形態の変形例 5にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 8]第 1実施形態の変形例 6にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 9]第 1実施形態の変形例 7にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。 [図 10]第 1実施形態の変形例 8にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 11]本発明の第 2実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 12]第 2実施形態にかかる空気調和装置の分離膜装置の概略構造を示す図である。

[図 13]第 2実施形態の変形例に力かる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 14]本発明の第 3実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 15]第 3実施形態に力かる空気調和装置の副レシーバの概略構造を示す図である。

[図 16]第 3実施形態の変形例 1にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 17]第 3実施形態の変形例 2にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 18]第 3実施形態の変形例 3にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 19]第 3実施形態の変形例 3にかかる空気調和装置の主レシーバの概略構造を示す図である。

[図 20]本発明の第 4実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 21]第 4実施形態にかかる空気調和装置の分離膜装置の概略構造を示す図である。

[図 22]第 4実施形態の変形例に力かる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 23]第 4実施形態の変形例にかかる空気調和装置の分離膜装置の概略構造を示す図である。

[図 24]本発明の第 5実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 25]第 5実施形態にかかる空気調和装置の冷媒回収機構の概略構造を示す図でめる。

[図 26]本発明の第 5実施形態の変形例 1及び変形例 2にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。 [図 27]第 5実施形態の変形例 1にかかる空気調和装置の冷媒回収機構の概略構造を示す図である。

[図 28]第 5実施形態の変形例 2にかかる空気調和装置の冷媒回収機構の概略構造を示す図である。

[図 29]本発明の第 7実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

[図 30]本発明の第 8実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路の概略図である。

符号の説明

[0014] 1一 801、 1001、 1101、 1501— 1801、 2001、 2101、 2501— 2801、 3001、 3 101 空気調和装置 (冷凍装置）

2— 801、 1002、 1102、 1502— 1802、 2002、 2102、 2502— 2802、 3002、 3 102 熱源ユニット

5、 3005 禾 IJ用ユニット

6、 3006 液冷媒連絡配管

7、 3007 ガス冷媒連絡配管

10、 3010、 3110 冷媒回路

11、 3011、 3111 液側冷媒回路

21 圧縮機

23 熱源側熱交換器

25 主レシーバ（レシーバ）

32、 332、 832 冷却器

33 副レシーバ (気液分離器）

34、 1034、 2034、 2134 分離膜装置

34b、 1034b, 2063b, 2064b 分離膜

51 利用側熱交換器

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明にかかる冷凍装置の施工方法及び冷凍装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。

[第 1実施形態]

(1)空気調和装置の構成

図 1は、本発明の第 1実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 1 の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 1は、本実施形態において、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 2と、利用ユニット 5と、熱源ユニット 2と利用ユニット 5とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えている。

利用ユニット 5は、主に、利用側熱交換器 51を有している。

[0016] 利用側熱交は、内部を流れる冷媒を蒸発又は凝縮させることによって室内の空気を冷却又は加熱することが可能な熱交換器である。

熱源ユニット 2は、主に、圧縮機 21と、四路切換弁 22と、熱源側熱交翻 23と、ブリッジ回路 24と、主レシーバ 25 (レシーバ）と、熱源側膨張弁 26と、液側仕切弁 27と、ガス側仕切弁 28とを有している。

圧縮機 21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 22は、冷房運転と暖房運転との切換時に、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 21の吐出側と熱源側熱交換器 23のガス側とを接続するとともに圧縮機 21の吸入側とガス側仕切弁 28とを接続し、暖房運転時には圧縮機 21の吐出側とガス側仕切弁 28とを接続するとともに圧縮機 21の吸入側と熱源側熱交 23のガス側とを接続することが可能である。

[0017] 熱源側熱交換器 23は、空気又は水を熱源として内部を流れる冷媒を凝縮又は加熱することが可能な熱交^^である。

ブリッジ回路 24は、 4つの逆止弁 24a— 24dから構成されており、熱源側熱交換器 23と液側仕切弁 27との間に接続されている。ここで、逆止弁 24aは、熱源側熱交換器 23から主レシーバ 25への冷媒の流通のみを許容する弁である。逆止弁 24bは、液側仕切弁 27から主レシーバ 25への冷媒の流通のみを許容する弁である。逆止弁 24cは、主レシーバ 25から液側仕切弁 27への冷媒の流通のみを許容する弁である。逆止弁 24dは、主レシーバ 25から熱源側熱交換器 23への冷媒の流通のみを許容する弁である。これにより、ブリッジ回路 24は、冷房運転時のように冷媒が熱源側熱交換器 23側から利用側熱交換器 51側に向力つて流れる際には、主レシーバ 25の入口を通じて主レシーバ 25内に冷媒を流入させるとともに主レシーバ 25の出口から流出した冷媒を熱源側膨張弁 26において膨張された後に利用側熱交翻 51側に向かって流すように機能し、暖房運転時のように冷媒が利用側熱交換器 51側力熱源側熱交換器 23側に向力つて流れる際には、主レシーバ 25の入口を通じて主レシーバ 25内に冷媒を流入させるとともに主レシーバ 25の出口から流出した冷媒を熱源側膨張弁 26において膨張された後に熱源側熱交翻23側に向力つて流すように機能している。

[0018] 主レシーバ 25は、熱源側熱交換器 23又は利用側熱交換器 51において凝縮された冷媒を溜めることが可能な機器である。主レシーバ 25に流入する冷媒は、ブリッジ回路 24によって、常に、主レシーバ 25の上部 (ガス相）に設けられた入口力も流入するようになっている。そして、主レシーバ 25の下部（液相）に溜められた液冷媒は、主レシーバ 25の下部に設けられた主レシーバ 25の出口力も流出して熱源側膨張弁 26 に送られるようになつている。このため、主レシーバ 25に液冷媒とともに流入したガス冷媒は、主レシーバ 25内において気液分離されて、主レシーバ 25の上部に溜まるようになつている（図 2参照)。

熱源側膨張弁 26は、冷媒圧力ゃ冷媒流量の調節を行うために、主レシーバ 25の出口とブリッジ回路 24との間に接続された弁である。熱源側膨張弁 26は、本実施形態において、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても、冷媒を膨張させる機能を有している。

[0019] 液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28は、それぞれ、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に接続されている。

液冷媒連絡配管 6は、利用ユニット 5の利用側熱交換器 51の液側と熱源ユニット 2 の液側仕切弁 27との間を接続している。ガス冷媒連絡配管 7は、利用ユニット 5の利用側熱交^^ 51のガス側と熱源ユニット 2のガス側仕切弁 28との間を接続して!/、る。液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7は、空気調和装置 1を新規に施工する際に現地施工される冷媒連絡配管や、熱源ユニット 2及び利用ユニット 5のいずれか一方又は両方を更新する際に既設の空気調和装置から流用される冷媒連絡配管である。

ここで、利用側熱交換器 51から液冷媒連絡配管 6、液側仕切弁 27、ブリッジ回路 2 4、主レシーバ 25及び熱源側膨張弁 26を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路を液側冷媒回路 11とする。また、利用側熱交換器 51からガス冷媒連絡配管 7、ガス側仕切弁 28、四路切換弁 22及び圧縮機 21を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路をガス側冷媒回路 12とする。すなわち、空気調和装置 1の冷媒回路 10は、液側冷媒回路 11とガス側冷媒回路 12とから構成されている。

[0020] 空気調和装置 1は、液側冷媒回路 11に接続されたガス分離装置 31をさらに備えている。ガス分離装置 31は、圧縮機 21を運転して冷媒回路 10内の冷媒を循環させることによって、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスを冷媒中から分離して冷媒回路 10の外部に排出することが可能な装置であり、本実施形態において、熱源ユニット 2に組み込まれている。ここで、非凝縮性ガスとは、酸素ガスや窒素ガス等の空気成分を主成分とするガスである。このため、圧縮機 21を運転して冷媒回路 10内の冷媒を循環させても、熱源側熱交や利用側熱交換器 51において凝縮されることなく液側冷媒回路 11内を流れる。そして、本実施形態のように、液側冷媒回路 11に主レシーバ 25を有する場合には、熱源側熱交換器 23 や利用側熱交^^ 51において凝縮されな力つたガス冷媒とともに、主レシーバ 25の上部に溜まることになる（図 2参照)。

[0021] ガス分離装置 31は、本実施形態において、主に、冷却器 32と、副レシーバ 33 (気液分離器)と、分離膜装置 34とを有している。

冷却器 32は、熱源側熱交翻 23と利用側熱交翻 51との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却するための熱交換器である。冷却器 32は、本実施形態において、副レシーバ 33内に配置されたコイル状の伝熱管であり、主レシーバ 25の上部に溜まつた非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内において冷却している。冷却器 32の冷却源としては、本実施形態において、冷媒回路 10内を流れる冷媒が使用されている。より具体的には、冷却器 32の冷却源として、主レシーバ 25の出口力も流出した冷媒の一部を膨張させたものが使用されている。この冷媒は、冷却用冷媒回路 35によって冷却器 32に供給されるようになっている。冷却用冷媒回路 35は、主レシーバ 25の出口力も流出した冷媒の一部を膨張させて冷却器 32に流入させる冷却用冷媒流入回路 36と、冷却器 32から流出した冷媒を圧縮機 21の吸入側に戻す冷却用冷媒流出回路 37とから構成されている。冷却用冷媒流入回路 36は、主レシ一バ 25の出口力も流出した冷媒の一部を膨張させる冷却用膨張弁 36aを有している。冷却用冷媒流出回路 37は、冷却器 32内を通過して圧縮機 21の吸入側に戻される冷媒を流通 Z遮断するための冷却用冷媒戻し弁 37aを有している。ここで、冷却用冷媒流入回路 36を通じて冷却器 32に流入する冷媒は、主レシーバ 25の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒の温度とほぼ同じ温度であるが、冷却用膨張弁 36aによって膨張されることでその一部が蒸発して温度が低下するため、この冷媒が冷却器 32内を通過する際に、副レシーバ 33内の非凝縮性ガスを含むガス冷媒を冷却して非凝縮性ガスを含むガス冷媒の一部を凝縮させることができる。このとき、非凝縮性ガスは、ガス冷媒に比べて凝縮温度 (すなわち、沸点）が低いため、ほとんど凝縮せず、結果として、副レシーバ 33の上部（ガス相）に溜まることになり、副レシーバ 3 3の上部に溜まったガス冷媒中の非凝縮性ガスの濃度が増加することになる。

副レシーバ 33は、冷却器 32によって冷却された冷媒を非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離するための機器である。副レシーバ 33は、ガス冷媒導入回路 38及び液冷媒流出回路 39を介して主レシーバ 25に接続されている。ガス冷媒導入回路 38は、主レシーバ 25の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33に導入するための管路であり、主レシーバ 25の上部から副レシーバ 33に導入される非凝縮性ガスを含むガス冷媒を流通 Z遮断させるためのガス冷媒導入弁 38aを有している。ここで、ガス冷媒導入回路 38は、できるだけ副レシーバ 33内の冷媒圧力が主レシーバ 25の上部の冷媒圧力に近、圧力になるように、管径を太くしたり、管長さを短くする等によって管路抵抗が小さくなるように構成することが望ましい。これにより、冷却器 32によって非凝縮性ガスを含むガス冷媒の一部を凝縮させる際に、より高い凝縮温度で凝縮させることができるようになり、冷却器 32において凝縮される冷媒量を増加させることができる。液冷媒流出回路 39は、冷却器 32によって凝縮されて副レシーバ 33の下部 (液相）に溜まった液冷媒を主レシーバ 25に戻すための管路であり、副レシーバ 33の下部から主レシーバ 25に戻される液冷媒を流通 Z 遮断させるための液冷媒流出弁 39aを有している。ここで、副レシーバ 33は、主レシーバ 25の上方に配置することが望ましい。これにより、液冷媒流出回路 39を副レシーバ 33から主レシーバ 25に向力つて下り勾配で接続することができるようになり、副レシーバ 33から主レシーバ 25に戻される液冷媒が重力の作用により自動的に戻されるようになる。

分離膜装置 34は、副レシーバ 33によって気液分離されたガス冷媒中カも非凝縮性ガスを分離して、分離された非凝縮性ガスを冷媒回路 10の外部に排出するための装置である。分離膜装置 34は、副レシーバ 33の上部に接続された分離膜導入回路 40を介して、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒が導入されるようになっている。

分離膜装置 34は、本実施形態において、装置本体 34aと、装置本体 34a内の空間を分離膜導入回路 40に連通された空間 S (1次側）と空間 S (2次側）とに分割する

1 2

ように配置された分離膜 34bと、空間 Sに接続された排出弁 34cとを有している。分

2

離膜 34bは、本実施形態において、非凝縮性ガスを含むガス冷媒中から非凝縮性ガスを選択的に透過させることが可能な膜を使用している。このような分離膜としては、ポリイミド膜、酢酸セルロース膜、ポリスルホン膜や炭素膜等カゝらなる多孔質膜が使用される。ここで、多孔質膜とは、多数の非常に微細な細孔を有する膜であり、これらの細孔中をガスが透過する際の速度差によって分離する膜、すなわち、分子径の小さな成分は透過するが分子径の大きな成分は透過しない膜である。ここで、空気調和装置の冷媒として用いられる R22、 R134a、及び混合冷媒の R407Cや R410Aに含まれる R32や R125は、いずれも、水蒸気、酸素ガスや窒素ガスよりも分子径が大きいため、この多孔質膜によって分離することが可能である。これにより、分離膜 34bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスとガス冷媒との混合ガスである供給ガス）中から非凝縮性ガスを選択的に透過させて、非凝縮性ガスを空間 Sから空間 Sに流入させることができる。排出弁 34c

1 2

は、空間 Sを大気開放するための弁であり、分離膜 34bによって分離されて空間 S

2 2 に流入した非凝縮性ガスを空間 S力も大気放出して、冷媒回路 10の外部に排出す

2 ることが可能である。

[0024] (2)空気調和装置の施工方法

次に、空気調和装置 1の施工方法について説明する。

く機器設置ステップ (冷媒回路構成ステップ） >

まず、新設の利用ユニット 5及び熱源ユニット 2を据え付け、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を設置し、利用ユニット 5及び熱源ユニット 2に接続して、空気調和装置 1の冷媒回路 10を構成する。ここで、新設の熱源ユニット 2の液側仕切弁 27 及びガス側仕切弁 28は閉止されており、熱源ユニット 2の冷媒回路内には所定量の冷媒が予め充填されている。そして、ガス分離装置 31を構成する分離膜装置 34の排出弁 34cは、閉止されている。

尚、既設の空気調和装置を構成する液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を流用して、熱源ユニット 2及び利用ユニット 5のいずれか一方又は両方を更新する場合には、上記において、熱源ユニット 2及び利用ユニット 5のいずれか一方のみ又は両方のみを新規に据え付けることになる。

[0025] <気密試験ステップ >

空気調和装置 1の冷媒回路 10を構成した後、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の気密試験を行う。尚、利用ユニット 5に液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7と仕切弁等が設けられてヽなヽ場合には、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の気密試験は、利用ユニット 5に接続された状態で行われる。

まず、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を含む気密試験部分に対して、液冷媒連絡配管 6やガス冷媒連絡配管 7等に設けられた供給口（図示せず)から気密試験用ガスとしての窒素ガスを供給して、気密試験部分の圧力を気密試験圧力まで昇圧させる。そして、窒素ガスの供給を停止した後、気密試験部分について、所定の試験時間にわたって気密試験圧力が維持されることを確認する。

[0026] く気密ガス放出ステップ >

気密試験が終了した後、気密試験部分の圧力を減圧するために、気密試験部分の雰囲気ガス (気密ガス）を大気放出する。ここで、気密試験部分の雰囲気ガスには気密試験に使用された大量の窒素ガスが含まれているため、大気放出後の気密試験部分の雰囲気ガスの大部分は、窒素ガスに置換されて、酸素ガスの量が減少している。ここで、大気放出作業においては、冷媒回路 10の外部からの空気の侵入を防ぐために、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を含む気密試験部分の圧力が大気圧よりもわずかに高、圧力になるまで減圧して!/、る。

尚、上記の気密試験ステップ時又は気密ガス放出ステップ時に、気密試験部分の雰囲気ガスを窒素ガスに置換してもよい。これにより、気密試験部分の雰囲気ガス中に含まれる酸素ガスを確実に除去することができる。

[0027] <非凝縮性ガス排出ステップ >

気密ガスを放出した後、熱源ユニット 2の液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28を開けて、利用ユニット 5の冷媒回路と熱源ユニット 2の冷媒回路とが接続された状態にする。これにより、熱源ユニット 2に予め充填されていた冷媒が冷媒回路 10全体に供給される。そして、冷媒連絡配管 6、 7の配管長が長い場合等のように、予め熱源ュ-ット 2に充填されて、た冷媒量だけで必要な冷媒充填量に満たな、場合には、必要に応じて、外部力も冷媒が追加充填される。尚、熱源ユニット 2に予め冷媒が充填されていない場合には、必要冷媒量の全てが外部力充填される。これにより、冷媒回路 10内において、気密ガス放出ステップ後に冷媒連絡配管 6、 7に残留した非凝縮性ガスとしての気密ガス (利用ユニット 5の気密試験も同時に行った場合には利用ュ- ット 5に残留した非凝縮性ガスも含まれる）と冷媒とが混合されることになる。

[0028] この回路構成において、圧縮機 21を起動して、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行う。

(冷房運転を行いながら非凝縮性ガスを排出する場合）

まず、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を冷房運転によって行う場合にっヽて説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側が熱源側熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側仕切弁 28に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 31を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a及び排出弁 34cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 31を使用しない状態となっている [0029] この冷媒回路 10及びガス分離装置 31の状態で、圧縮機 21を起動すると、ガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮された後、四路切換弁 22を経由して熱源側熱交 23に送られて、熱源としての空気又は水と熱交換して凝縮される。この凝縮された液冷媒は、ブリッジ回路 24の逆止弁 24aを通じて主レシーバ 25内に流入する。ここで、主レシーバ 25の下流側に接続された熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態にあり、圧縮機 21の吐出側力も液側冷媒回路 11の熱源側膨張弁 26までの範囲の冷媒圧力が冷媒の凝縮圧力まで昇圧されている。すなわち、主レシーバ 25内の冷媒圧力は、冷媒の凝縮圧力まで昇圧されている。このため、主レシーバ 25内には、気密ガス放出後に液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガス (具体的には、気密ガス）を含む飽和状態の気液混相の冷媒が流入することになる。そして、主レシーバ 25内に流入した冷媒は、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離される。そして、非凝縮性ガスを含むガス冷媒は、主レシーバ 2 5の上部に溜まり、液冷媒は、主レシーバ 25内に一時的に溜められた後、主レシ一バ 25の下部力も流出されて熱源側膨張弁 26に送られる。この熱源側膨張弁 26に送られた液冷媒は、膨張されて気液二相状態となって、ブリッジ回路 24の逆止弁 24c、液側仕切弁 27及び液冷媒連絡配管 6を経由して利用ユニット 5に送られる。そして、利用ユニット 5に送られた冷媒は、利用側熱交^^ 51において室内の空気と熱交換して蒸発される。この蒸発したガス冷媒は、ガス冷媒連絡配管 7、ガス側仕切弁 28、及び四路切換弁 22を経由して、再び、圧縮機 21に吸入される。

[0030] この冷房運転状態において、次のような手順によって、ガス分離装置 31を使用して冷媒回路 10内から非凝縮性ガスとしての気密ガスを排出する運転を行う。まず、ガス冷媒導入弁 38aを開けて、主レシーバ 25の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に導入する。そして、副レシーバ 33内に導入された非凝縮性ガスを含むガス冷媒を冷却するために、冷却用冷媒戻し弁 37a及び冷却用膨張弁 36aを開けて、冷却器 32内に冷却源としての冷媒を流通させる。すると、副レシ一バ 33内に導入された非凝縮性ガスを含むガス冷媒は、冷却器 32内を流れる冷媒によって冷却されてその一部が凝縮されるとともに、冷却器 32内を流れる冷媒を蒸発させる。このとき、非凝縮性ガスは、ガス冷媒に比べて凝縮温度 (すなわち、沸点）が低いため、ほとんど凝縮せず、結果として、副レシーバ 33の上部に溜まることになり、副レシーバ 33の上部に溜まったガス冷媒中の非凝縮性ガスの濃度が増加する。一方、副レシーバ 33内で凝縮された冷媒は、副レシーバ 33の下部に溜まる力液冷媒流出弁 39aを開けることによって、再び、主レシーバ 25に戻される。ここで、副レシーバ 33から主レシーバ 25に戻される液冷媒の温度は、冷却器 32によって冷却されることで主レシーバ 25内の冷媒温度よりも低くなつているため、主レシーバ 25内の冷媒を冷却して主レシーバ 25の上部における非凝縮性ガスの濃度を増加させるのに寄与している。また、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と熱交換して蒸発された冷却源としての冷媒は、圧縮機 21の吸入側に戻される。

[0031] 次に、分離膜装置 34の排出弁 34cを開けて、分離膜装置 34の空間 Sを大気開放

2

状態にする。すると、分離膜装置 34の空間 Sは、副レシーバ 33の上部に連通されているため、空間 S内には副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (供給ガス)が導入されて、空間 S との

1と空間 S

2 間に、冷媒の凝縮圧力と大気圧との圧力差に相当する差圧が生じる。このため、空間 S内の供給ガス中に含まれる非凝縮性ガスは、この差圧が推進力となって分離膜 34bを透過して、空間 S側に流

2 れて排出弁 34cを通じて大気放出される。一方、供給ガス中に含まれるガス冷媒は、分離膜 34bを透過せずに空間 S内に溜まった状態となる。この運転を所定時間にわたって実施すると、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスが冷媒回路 10内から排出される。そして、冷媒回路 10内力も非凝縮性ガスが排出された後、ガス分離装置 31を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a 、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a及び排出弁 34cを全て閉止する。

[0032] (暖房運転を行!ヽながら非凝縮性ガスを排出する場合）

次に、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を暖房運転によって行う場合にっ、て説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側がガス側仕切弁 28に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側が熱源側熱交のガス側に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 31を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a及び排出弁 34cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 31を使用しない状態となっているこの冷媒回路 10及びガス分離装置 31の状態で、圧縮機 21を起動すると、ガス冷媒は、圧縮機 21に吸入されて圧縮された後、四路切換弁 22を経由して、ガス側仕切弁 28及びガス冷媒連絡配管 7を経由して、利用ユニット 5に送られる。利用ユニット 5 に送られた冷媒は、利用側熱交で室内の空気と熱交換して凝縮される。この凝縮した液冷媒は、液冷媒連絡配管 6、液側仕切弁 27及びブリッジ回路 24の逆止弁 24bを通じて主レシーバ 25内に流入する。ここで、主レシーバ 25の下流側に接続された熱源側膨張弁 26は、冷房運転時と同様に、開度調節された状態にあり、圧縮機 21の吐出側力も液側冷媒回路 11の熱源側膨張弁 26までの範囲の冷媒圧力が冷媒の凝縮圧力まで昇圧されている。すなわち、主レシーバ 25内の冷媒圧力は、冷媒の凝縮圧力まで昇圧されている。このため、主レシーバ 25内には、冷房運転時と同様に、気密ガス放出後に液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガス (具体的には、気密ガス）を含む飽和状態の気液混相の冷媒が流入することになる。そして、主レシーバ 25内に流入した冷媒は、非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離される。そして、非凝縮性ガスを含むガス冷媒は、主レシーバ 25の上部に溜まり、液冷媒は、主レシーバ 25内に一時的に溜められた後、主レシ一バ 25の下部力も流出されて熱源側膨張弁 26に送られる。この熱源側膨張弁 26に送られた液冷媒は、膨張されて気液二相状態となって、ブリッジ回路 24の逆止弁 24d を経由して熱源側熱交 23に送られる。そして、熱源側熱交 23に送られた冷媒は、熱源としての空気又は水と熱交換して蒸発される。この蒸発したガス冷媒は、四路切換弁 22を経由して、再び、圧縮機 21に吸入される。

この暖房運転状態にお!、ても、冷房運転状態と同様の非凝縮性ガスを排出する運転を行うことができる。この手順については、上記の冷房運転状態における非凝縮性ガスを排出する運転と同様であるため、説明を省略する。

(3)空気調和装置及びその施工方法の特徴

本実施形態の空気調和装置 1及びその施工方法には、以下のような特徴がある。 (A)

空気調和装置 1では、液側冷媒回路 11に分離膜装置 34を有するガス分離装置 31 が接続されており、機器設置ステップ (冷媒回路構成ステップ)後に、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガス (具体的には、気密ガス)を冷媒回路 10の外部に排出することが可能になっているため、従来のような多量の吸着剤を使用するガス分離装置を使用する場合に比べて、ガス分離装置 31のサイズを小さくすることができる。これにより、熱源ユニット 2のサイズを大きくすることなぐ現地施工時の真空引き作業を省略することができる。

[0034] (B)

空気調和装置 1では、機器設置ステップ (冷媒回路構成ステップ）において、熱源ユニット 2と利用ユニット 5とを冷媒連絡配管 6、 7を介して接続した後に、非凝縮性ガス排出ステップにおいて、冷媒連絡配管 6、 7内に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路 10内の冷媒とともに圧縮機 21を運転 (具体的には、冷房運転又は暖房運転)して循環させること〖こよって、熱源側熱交 23と利用側熱交 51との間を流れる冷媒及び非凝縮性ガスの圧力を高めて、この高圧にされた非凝縮性ガスを含む冷媒中から分離膜装置 34を有するガス分離装置 31を用いて非凝縮性ガスを分離して冷媒回路 10の外部に排出している。このように、分離膜装置 34の分離膜 34bの 1次側 (すなわち、空間 S側）と 2次側 (すなわち、空間 S側）との圧力差を大きくすることができる

1 2

ため、分離膜 34bにおける非凝縮性ガスの分離効率を向上させることができる。

[0035] し力も、空気調和装置 1では、非凝縮性ガス排出ステップにお、て、熱源側熱交換器 23と利用側熱交換器 51との間を流れる冷媒の少なくとも一部 (具体的には、主レシーバ 25の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒)を副レシーバ 33内に配置された冷却器 32によって冷却して副レシーバ 33において非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離して、この気液分離されたガス冷媒中から分離膜装置 3 4の分離膜 34bを用いて非凝縮性ガスを分離するようにしている。これにより、副レシーバ 33において気液分離を行うことによって分離膜装置 34の分離膜 34bにおいて処理される非凝縮性ガスを含む冷媒の量を減少させることができるとともに、冷却器 3 2において冷媒の冷却を行うことによって気液分離の際に副レシーバ 33の気相に含まれるガス冷媒の量を減少させて非凝縮性ガスの濃度を増加させることができるようになるため、分離膜装置 34の分離膜 34bにおける非凝縮性ガスの分離効率をさらに向上させることができる。

[0036] (C)

空気調和装置 1では、ガス分離装置 31が液側冷媒回路 11に設けられた主レシ一ノ 25に接続されており、液側冷媒回路 11を流れる冷媒を非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離してガス分離装置 31におヽて処理するガス量を減少させた後に、ガス分離装置 31によって非凝縮性ガスを分離'排出することができるようになっているため、ガス分離装置 31のサイズを小さくすることができる。

しカゝも、ガス分離装置 31を構成する冷却器 32において冷却される非凝縮性ガスを含む冷媒の量が減少することにより、冷却器において冷媒を冷却するために必要な冷熱量を減少させることができる。

(D)

空気調和装置 1では、ガス分離装置 31を構成する冷却器 32が冷媒回路 10内を流れる冷媒 (具体的には、主レシーバ 25で一時的に溜められた冷媒の一部）を冷却源とした熱交^^であるため、他の冷却源が不要である。

[0037] また、冷却器 32は、副レシーバ 33内に配置されたコイル状の伝熱管であり、副レシーバ 33と一体に構成されているため、機器点数が減り、装置構成が簡単である。

(E)

空気調和装置 1では、副レシーバ 33は、副レシーバ 33内において気液分離された液冷媒が主レシーバ 25内に戻されるように接続されているため、主レシーバ 25内の冷媒が冷却されて、主レシーバ 25の上部 (ガス相）における非凝縮性ガスの濃度を増カロさせることができる。

(F)

空気調和装置 1の施工方法では、窒素ガス等の気密ガスを用いて、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7の気密試験を行ヽ、気密ガスを大気放出してヽるため、これらのステップ後に、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7内に残留する酸素ガスの量を減少させることができる。これにより、冷媒とともに冷媒回路 10内を循環する酸素ガスの量を減少させることができて、冷媒ゃ冷凍機油の劣化等の不具合のおそれをなくすことができる。

[0038] また、気密試験ステップ時又は気密ガス放出ステップ時に、気密試験部分の雰囲気ガスを気密ガスに置換することで、気密試験部分の雰囲気ガス中に含まれる酸素ガスを確実に除去することができる。

(4)変形例 1

上記のガス分離装置 31では、冷却器 32において副レシーバ 33内に導入された非凝縮ガスを含むガス冷媒の冷却に使用された冷却用冷媒が、冷却器 32と圧縮機 21 の吸入側との間を接続する冷却用冷媒流出回路 37を介して、圧縮機 21の吸入側に戻されるようになつている力図 3に示される本変形例の空気調和装置 101の熱源ュニット 102に組み込まれたガス分離装置 131のように、冷却用冷媒流出回路 137が冷却器 32と熱源側膨張弁 26の下流側 (具体的には、熱源側膨張弁 26の下流側とブリッジ回路 24の逆止弁 24c、 24dとの間）との間を接続するように設けられていてもよい。

[0039] (5)変形例 2

上記のガス分離装置 31では、冷却器 32において副レシーバ 33内に導入された非凝縮ガスを含むガス冷媒の冷却に使用される冷却用冷媒として、主レシーバ 25の出口と冷却器 32とを接続する冷却用冷媒流入回路 36を介して冷却器 32に導入される液冷媒を使用して、るが、図 4に示される本変形例の空気調和装置 201の熱源ュニット 202に組み込まれたガス分離装置 231のように、冷却用冷媒流入回路 236が圧縮機 21の吸入側を流れる低圧のガス冷媒を冷却器 32に導入するように設けられていてもよい。この際、圧縮機 21の吸入側配管の冷却用冷媒流入回路 236との接続部と冷却用冷媒流出回路 37との接続部との間に、圧縮機 21の吸入側を流れる低圧のガス冷媒を圧縮機 21の吸入側に流通 Z遮断させるためのバイパス弁 236bを設けること〖こよって、非凝縮性ガス排出ステップ時に、四路切換弁 22から圧縮機 21の吸入側に直接戻される低圧のガス冷媒の流量を制限して、冷却器 32に導入した後に圧縮機 21の吸入側に戻される低圧のガス冷媒の流量を確保できるようにしてもよい。

[0040] (6)変形例 3 上記のガス分離装置 31、 131、 231では、冷却器 32が副レシーバ 33内に配置されたコイル状の伝熱管である力 S、図 5に示される本変形例の空気調和装置 301の熱源ユニット 302に組み込まれたガス分離装置 331のように、副レシーバ 33と別体の冷却器 332が主レシーバ 25の上部と副レシーバ 33とを接続するガス冷媒導入回路 38 に接続されていてもよい。

(7)変形例 4

上記のガス分離装置 31、 131、 231、 331では、冷却器 32によって凝縮されて副レシーバ 33の下部に溜まった液冷媒を副レシーバ 33の外部に排出するための液冷媒流出回路 39が主レシーバ 25に戻すように接続されている力図 6に示される本変形例の空気調和装置 401の熱源ユニット 402に組み込まれたガス分離装置 431のように、液冷媒流出回路 439が副レシーバ 33と熱源側膨張弁 26の下流側（具体的には、熱源側膨張弁 26の下流側とブリッジ回路 24の逆止弁 24c、 24dとの間）との間に接続するように設けられて、てもよ、。

[0041] (8)変形例 5

上記のガス分離装置 31、 131、 231、 431では、冷却器 32が内部に配置された副レシーバ 33と分離膜装置 34とが分離膜導入回路 40を介して接続されているが、図 7 に示される本変形例の空気調和装置 501の熱源ユニット 502に組み込まれたガス分離装置 531のように、分離膜装置 34と、冷却器 32が内部に配置された副レシーバ 3 3とが一体に構成されていてもよい。これにより、ガス分離装置 531を構成する機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

(9)変形例 6

上記のガス分離装置 331のように冷却器 332が副レシーバ 33の外部に設けられたガス分離装置においても、図 8に示される本変形例の空気調和装置 601の熱源ュニット 602に組み込まれたガス分離装置 631のように、分離膜装置 34と、副レシーバ 3 3とが一体に構成されていてもよい。これにより、ガス分離装置 631を構成する機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

[0042] (10)変形例 7

上記のガス分離装置 31、 131、 231、 331、 431、 531、 631では、畐 ijレシーノ 33 と主レシーバ 25とがガス冷媒導入回路 38を介して接続されている力図 9に示される本変形例の空気調和装置 701の熱源ユニット 702に組み込まれたガス分離装置 73 1のように、副レシーバ 33と主レシーバ 25とが一体に構成されていてもよい。この際、図 9に示されるように、冷却器 32が副レシーバ 33及び主レシーバ 25内に配置されるようにしてもよい。これにより、ガス分離装置 731を構成する機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

(11)変形例 8

上記のガス分離装置 31、 131、 231、 331、 431、 531、 631、 731では、主に、冷却器 32、 332が主レシーバ 25の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒を冷却するように設けられている力図 10に示される本変形例の空気調和装置 801の熱源ユニット 802に内蔵されたガス分離装置 831のように、主レシーバ 25に流入する液冷媒を過冷却するための冷却器 832をブリッジ回路 24の逆止弁 24a、 24bと主レシーバ 25の入口との間に接続するようにしてもよい。この場合、液側冷媒回路 11を流れる冷媒の一部ではなく全てを冷却することになるため、冷却源として冷却用冷媒回路 35を流れる冷却用冷媒の量が多くなる力主レシーバ 25内において非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とを気液分離することによってガス冷媒中に含まれる非凝縮性ガスの濃度を増加させることができるため、副レシーバ 33と主レシーバ 25とが一体に構成されているのと同様になり、分離膜導入回路 40を介して主レシーバ 25の上部から分離膜装置 34に非凝縮性ガスの濃度が増カロしたガス冷媒を供給することができる。

また、本変形例のガス分離装置 831において、上記のガス分離装置 731と同様に、分離膜装置 34と主レシーバ 25とが一体に構成されて、てもよ、。

(12)他の変形例

上記ガス分離装置 31、 131、 331、 431, 531 , 631, 731、 831【こお!ヽて、冷去 P源として冷却用冷媒回路 35の冷却用冷媒流入回路 36に設けられた冷却用膨張弁 36 aの代わりに、キヤビラリチューブを設けて主レシーバ 25の出口力も流出した冷媒の一部を膨張させるようにしてもょ、。

[第 2実施形態] (1)空気調和装置の構成

図 11は、本発明の第 2実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 1 001の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 1001は、本実施形態において、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 1002と、禾 IJ用ユニット 5と、熱源ユニット 1002と禾 IJ用ユニット 5 とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えて、る。尚、本実施形態の空気調和装置 1001のガス分離装置 1031を除く構成は、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様であるため、説明を省略する。

ガス分離装置 1031は、本実施形態において、主に、冷却器 32と、副レシーバ 33と、分離膜装置 1034とを有している。ここで、冷却器 32及び副レシーバ 33は、第 1実施形態のガス分離装置を構成する冷却器 32及び副レシーバ 33と同様であるため、説明を省略する。

分離膜装置 1034は、第 1実施形態の分離膜装置 34と同様に、副レシーバ 33によつて気液分離されたガス冷媒中から非凝縮性ガスを分離して、分離された非凝縮性ガスを冷媒回路 10の外部に排出するための装置である。分離膜装置 1034は、第 1 実施形態の分離膜装置 34と同様に、副レシーバ 33の上部に接続された分離膜導入回路 1040を介して、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒が導入されるようになっている。分離膜装置 1034は、図 12に示されるように、本実施形態において、装置本体 1034aと、装置本体 1034a内の空間を分離膜導入回路 1040に連通された空間 S (1次側）と空間 S (2次側）とに分割するように配置された

3 4

分離膜 1034bと、空間 Sに接続された排出弁 1034cと、空間 Sに接続されたガス冷

3 4

媒流出回路 41とを有している。分離膜 1034bは、本実施形態において、非凝縮性ガスを含むガス冷媒中からガス冷媒を選択的に透過させることが可能な膜を使用している。このような分離膜としては、ポリスルホン膜やシリコンゴム膜等カゝらなる非多孔質膜が使用される。ここで、非多孔質膜とは、多孔質膜が有するような多数の非常に微細な細孔を有しな、均質な膜であり、ガスが溶解拡散脱溶解の過程を経て膜内を透過する際の速度差によって分離する膜、すなわち、沸点が高く膜への溶解度が大き、成分は透過するが沸点が低く膜への溶解度が小さ、成分は透過しなヽ膜である。ここで、空気調和装置の冷媒として用いられる R22、 R134a、及び混合冷媒の R407Cや R410Aに含まれる R32や R125は、いずれも、水蒸気、酸素ガスゃ窒素ガスよりも沸点が高いため、この非多孔質膜によって分離することが可能である。これにより、分離膜 1034bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスとガス冷媒との混合ガスである供給ガス）中からガス冷媒を選択的に透過させて、ガス冷媒を空間 Sから空間 Sに流入させることがで

3 4

きる。ガス冷媒流出回路 1041は、分離膜装置 1034の空間 Sと圧縮機 21の吸入側

4

とを接続するように設けられており、分離膜 1034bを透過して冷媒回路 10内に戻されるガス冷媒を流通 Z遮断するためのガス冷媒戻し弁 1041aを有して、る。ここで、ガス冷媒流出回路 1041は、冷媒回路 10内で最も冷媒圧力の低い圧縮機 21の吸入側にガス冷媒が戻されるように設けられているため、空間 Sと空間 Sとの間の差圧を

3 4

大きくすることが可能である。排出弁 1034cは、分離膜 1034bにおいてガス冷媒を透過させることによって空間 S内に残った非凝縮性ガスを大気放出して、冷媒回路 1

3

0の外部に排出することが可能である。

(2)空気調和装置の施工方法

次に、空気調和装置 1001の施工方法について説明する。尚、非凝縮性ガス排出ステップを除く手順については、第 1実施形態の空気調和装置 1の施工方法と同様であるため、説明を省略する。

く非凝縮性ガス排出ステップ >

気密ガスを放出した後、熱源ユニット 1002の液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28 を開けて、利用ユニット 5の冷媒回路と熱源ユニット 1002の冷媒回路とが接続された状態にする。これにより、熱源ユニット 1002に予め充填されていた冷媒が冷媒回路 1 0全体に供給される。そして、冷媒連絡配管 6、 7の配管長が長い場合等のように、予め熱源ユニット 1002に充填されていた冷媒量だけで必要な冷媒充填量に満たない場合には、必要に応じて、外部から冷媒が追加充填される。尚、熱源ユニット 1002 に予め冷媒が充填されて！ヽな、場合には、必要冷媒量の全てが外部から充填される。これにより、冷媒回路 10内において、気密ガス放出ステップ後に冷媒連絡配管 6、 7に残留した非凝縮性ガスとしての気密ガス (利用ユニット 5の気密試験も同時に行つた場合には利用ユニット 5に残留した非凝縮性ガスも含まれる）と冷媒とが混合されることになる。

[0046] この回路構成において、圧縮機 21を起動して、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行う。

(冷房運転を行いながら非凝縮性ガスを排出する場合）

まず、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を冷房運転によって行う場合にっヽて説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 11の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側が熱源側熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側仕切弁 28に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 1031を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 1041a及び排出弁 1034cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 1 031を使用しな、状態となって!/、る。

[0047] この冷媒回路 10及びガス分離装置 1031の状態で、圧縮機 21を起動すると、第 1 実施形態と同様、冷房運転と同様な運転が行われる。尚、冷媒回路 10の運転動作については、第 1実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、ガス分離装置 1031を使用して冷媒回路 10内から非凝縮性ガスを排出する運転動作について説明する。尚、副レシーバ 33の上部において、ガス冷媒中の非凝縮性ガスの濃度を高める動作についての説明は、第 1実施形態と同様であるため、説明を省略し、分離膜装置 1034における動作について、以下に説明する。

上記の運転動作に続いて、分離膜装置 1034のガス冷媒戻し弁 1041aを開けて、分離膜装置 1034の空間 S内の冷媒圧力を圧縮機 21の吸入側を流れる冷媒圧力と

4

同じ圧力になるようにする。すると、分離膜装置 1034の空間 Sは、副レシーバ 33の

3

上部に連通されているため、空間 S内には副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮

3

性ガスを含むガス冷媒 (供給ガス)が導入されて、空間 Sと空間 S との間に、冷媒の

3 4

凝縮圧力と圧縮機 21の吸入側の圧力との圧力差に相当する差圧が生じる。このため、空間 S内に溜まった供給ガス中に含まれるガス冷媒は、この差圧が推進力とな

3

つて、分離膜 1034bを透過して、空間 S側に流れてガス冷媒戻し弁 1041aを通じて圧縮機 21の吸入側に戻される。一方、ガス冷媒が分離膜 1034bを透過して空間 S

4 側に流れることによって空間 S内に残った非凝縮性ガス (非透過ガス）は、排出弁 10

3

34cを開けることによって大気放出される。この運転を所定時間にわたって実施すると、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスが冷媒回路 10内から排出される。そして、冷媒回路 10内から非凝縮性ガスが排出された後、ガス分離装置 1031を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 1041a及び排出弁 1034cを全て閉止する。

[0048] (暖房運転を行!ヽながら非凝縮性ガスを排出する場合）

次に、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を暖房運転によって行う場合にっ、て説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 11の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側がガス側仕切弁 28に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側が熱源側熱交のガス側に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 1031を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 1041a及び排出弁 1034cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 1 031を使用しな、状態となって!/、る。

この冷媒回路 10及びガス分離装置 1031の状態で、圧縮機 21を起動すると、第 1 実施形態と同様、暖房運転が行われる。尚、このガス分離装置 1031の運転動作にっヽては、冷房運転を行ヽながら非凝縮性ガスを排出する運転動作と同様であるため、説明を省略する。

[0049] (3)空気調和装置及びその施工方法の特徴

本実施形態の空気調和装置 1001では、分離膜装置 1034を構成する分離膜 103 4bとして冷媒を選択的に透過させる膜としての非多孔質膜を採用している点で第 1 実施形態の空気調和装置 1の構成と異なるが、第 1実施形態の空気調和装置 1及びその施工方法における特徴と同様な特徴を有している。

(4)変形例

上記のガス分離装置 1031では、分離膜装置 1034において分離されたガス冷媒力ガス冷媒流出回路 41を介して、圧縮機 21の吸入側に戻されるようになつている力図 13に示される本変形例の空気調和装置 1101の熱源ュ-ット 1102に組み込まれたガス分離装置 1131のように、ガス冷媒流出回路 1141が分離膜装置 1034と熱源側膨張弁 26の下流側 (具体的には、熱源側膨張弁 26の下流側とブリッジ回路 24の逆止弁 24c、 24dとの間）との間を接続するように設けられていてもよい。

[0050] (5)他の変形例

上記のガス分離装置 1031、 1131において、第 1実施形態の変形例に力かるガス分離装置 131、 231、 331、 431, 531, 631, 731、 831に適用された冷去口器、副レシーバ、主レシーバ及びその周辺回路と同様な構成を採用してもよい。

[第 3実施形態]

(1)空気調和装置の構成及び特徴

図 14は、本発明の第 3実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 1 501の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 1501は、本実施形態において、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 1502と、禾 IJ用ユニット 5と、熱源ユニット 1502と禾 IJ用ユニット 5 とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えて、る。尚、本実施形態の空気調和装置 1501のガス分離装置 1531を除く構成は、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様であるため、説明を省略する。

[0051] ガス分離装置 1531は、本実施形態において、主に、冷却器 32と、副レシーバ 33と、分離膜装置 34と、油飛散防止装置 1561とを有している。ここで、冷却器 32及び分離膜装置 34は、第 1実施形態のガス分離装置を構成する冷却器 32、副レシーバ 33 及び分離膜装置 34と同様であるため、説明を省略する。

油飛散防止装置 1561は、分離膜装置 34に供給されるガス冷媒中に冷凍機油が飛散しないようにするための機器である。本実施形態において、油飛散防止装置 15 61は、図 15に示されるように、主レシーバ 25からガス冷媒導入回路 38を介して副レシーバ 33内に流入する非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に溜まった液冷媒中に流入させるように設けられた流入管である。

このような油飛散防止装置 1561を設けることで、主レシーバ 25の上部から非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に流入させる際に、流入するガス冷媒と非凝縮性ガスとの混合ガスのパブリングを行、、流入する混合ガスに含まれる冷凍機油が液冷媒中に捕捉されるようにして分離膜装置 34に供給される非凝縮性ガスを含むガス冷媒中に冷凍機油が飛散しな、ようにすることができるようになって、る。

[0052] これにより、本実施形態の空気調和装置 1501では、第 1実施形態の空気調和装置 1及びその施工方法と同様な特徴を有するとともに、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行う際に、分離膜装置 34の分離膜 34bの汚れによる分離能力の低下を防ぐことができるようになり、分離操作の進行とともに分離膜 34bの分離能力が低下するのを抑えることができる。

(2)変形例 1

上記のガス分離装置 1531では、油飛散防止装置 1561として、主レシーバ 25からガス冷媒導入回路 38を介して副レシーバ 33内に流入する非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に溜まった液冷媒中に流入させるように設けられた流入管を採用して、るが、図 16に示される本変形例の空気調和装置 1601の熱源ュ-ット 16 02に組み込まれたガス分離装置 1631のように、油飛散防止装置 1661として、副レシーバ 33によって気液分離されて分離膜装置 34に供給される非凝縮性ガスを含むガス冷媒中に同伴する冷凍機油を除去するフィルタを分離膜導入回路 40に設けるようにして、分離膜装置 34に供給されるガス冷媒中に冷凍機油が飛散しなヽようにしてちょい。

[0053] (3)変形例 2

上記のガス分離装置 1531及びガス分離装置 1631では、油飛散防止装置として、流入管からなる油飛散防止装置 1561及びフィルタ力もなる油飛散防止装置 1661をそれぞれ有して、る力図 17に示される本変形例の空気調和装置 1701の熱源ュ- ット 1702に組み込まれたガス分離装置 1731のように、主レシーバ 25からガス冷媒導入回路 38を介して副レシーバ 33内に流入する非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に溜まった液冷媒中に流入させるように設けられた流入管力なる第 1 油飛散防止装置 1561と、副レシーバ 33によって気液分離されて分離膜装置 34に供給される非凝縮性ガスを含むガス冷媒中に同伴する冷凍機油を除去するため〖こ分離膜導入回路 40に設けられたフィルタ力もなる第 2油飛散防止装置 1661とを有するよう〖こしてもよい。これにより、分離膜装置 34に供給される非凝縮性ガスを含むガス冷媒中に冷凍機油が飛散しないようにする効果をさらに向上させることができる。

[0054] (4)変形例 3

上記のガス分離装置 1531では、流入管からなる油飛散防止装置 1561が、主レシーバ 25からガス冷媒導入回路 38を介して副レシーバ 33内に流入する非凝縮性ガスを含むガス冷媒を副レシーバ 33内に溜まった液冷媒中に流入させるように設けられている力図 18に示される本変形例の空気調和装置 1801の熱源ュ-ット 1802に組み込まれたガス分離装置 1831のように、油飛散防止装置 1861として、液側冷媒回路 11 (具体的には、ブリッジ回路 24の逆止弁 24a、 24b)力主レシーバ 25に流入する非凝縮性ガスを含む冷媒を主レシーバ 25内に溜まった液冷媒中に流入させるように設けてもよい（図 19参照)。これにより、副レシーバ 33に流入する非凝縮性ガスを含むガス冷媒中に冷凍機油が飛散しな、ようにすることができるようになり、結果的に、分離膜装置 34に供給されるガス冷媒中に冷凍機油が飛散しないようにすることがでさる。

[0055] また、図示しないが、上記のガス分離装置 1731と同様に、流入管からなる油飛散防止装置 1861と併せて、第 2の油飛散防止装置としてのフィルタを分離膜導入回路 40に設けるようにしてもよい。

(5)他の変形例

上記のガス分離装置 1531、 1631、 1731、 1831を構成する油飛散防止装置 156 1、 1661、 1861を第 1実施形態の変形例に力かるガス分離装置 131、 231、 331、 4 31、 531、 631、 731、 831や第 2実施形態及びその変形例にかかるガス分離装置 1 031、 1131【こ適用してもよ!/ヽ。

[第 4実施形態]

(1)空気調和装置の構成

図 20は、本発明の第 4実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 2 001の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 2001は、本実施形態において、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 2002と、禾 IJ用ユニット 5と、熱源ユニット 2002と禾 IJ用ユニット 5 とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えて、る。尚、本実施形態の空気調和装置 2001のガス分離装置 2031を除く構成は、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様であるため、説明を省略する。

[0056] ガス分離装置 2031は、本実施形態において、主に、冷却器 32と、副レシーバ 33と、分離膜装置 2034とを有している。ここで、冷却器 32及び副レシーバ 33は、第 1実施形態のガス分離装置を構成する冷却器 32及び副レシーバ 33と同様であるため、説明を省略する。

分離膜装置 2034は、第 1実施形態の分離膜装置 34や第 2実施形態の分離膜装置 1034と同様に、副レシーバ 33によって気液分離されたガス冷媒中カも非凝縮性ガスを分離して、分離された非凝縮性ガスを冷媒回路 10の外部に排出するための装置である。分離膜装置 2034は、副レシーバ 33の上部に接続された第 1分離膜導入回路 2040を介して、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒が導入されるようになっている。分離膜装置 2034は、図 21に示されるように、多段（本実施形態では、 2段）に設けられた分離膜を有している。分離膜装置 2034は、主に、第 2実施形態の分離膜装置 1034と同様の第 1分離膜モジュール 2063と、第 1 分離膜モジュール 2063の下流側に接続された第 1実施形態の分離膜装置 34と同様の第 2分離膜モジュール 2064とを有して、る。

[0057] 第 1分離膜モジュール 2063は、第 1モジュール本体 2063aと、第 1モジュール本体 2063a内の空間を第 1分離膜導入回路 2040に連通された空間 S (1次側）と空間 S

5 6

(2次側）とに分割するように配置された第 1分離膜 2063bと、空間 Sに接続されたガ

6

ス冷媒流出回路 2041とを有している。第 1分離膜 2063bは、第 2実施形態の分離膜装置 1034を構成する分離膜 1034bと同様に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒中からガス冷媒を選択的に透過させることが可能な膜である。これにより、第 1分離膜 2063 bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスとガス冷媒との混合ガスである供給ガス）中からガス冷媒を選択的に透過させて、ガス冷媒を空間 Sから空間 Sに流入させることができる。ガス冷媒流出回

5 6

路 2041は、第 1分離膜モジュール 2063の空間 Sと圧縮機 21の吸入側とを接続す

6 るように設けられており、第 1分離膜 2063bを透過して冷媒回路 10内に戻されるガス冷媒を流通 Z遮断するためのガス冷媒戻し弁 204 laを有している。ガス冷媒流出回路 2041は、冷媒回路 10内で最も冷媒圧力の低い圧縮機 21の吸入側にガス冷媒が戻されるように設けられているため、空間 Sと空間 Sとの間の差圧を大きくすることが

5 6

可能である。

[0058] 第 2分離膜モジュール 2064は、第 1分離膜モジュール 2063に第 2分離膜導入回路 2043を介して接続されており、第 2モジュール本体 2064aと、第 2分離膜 2064b と、排出弁 2034cとを有している。第 2分離膜 2064bは、第 2モジュール本体 2064a 内の空間を第 2分離膜導入回路 2042に連通された空間 S (1次側）と空間 S (2次

7 8 側）とに分割するように配置されている。そして、空間 Sは、第 2分離膜導入回路 204 2を介して第 1分離膜モジュール 2063の空間 Sに連通されている。第 2分離膜 206

5

4bは、第 1実施形態の分離膜装置 34を構成する分離膜 34bと同様に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒中から非凝縮性ガスを選択的に透過させることが可能な膜である。これにより、第 2分離膜 2064bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、第 1 分離膜 2063bを透過しなカゝつたガス冷媒と非凝縮性ガスとの混合ガスである非透過ガス）中から非凝縮性ガスを選択的に透過させて、非凝縮性ガスを空間 Sから空間 S に流入させることができる。第 2分離膜モジュール 2064の空間 Sには、排出弁 203

8 8

4cが接続されている。排出弁 2034cは、空間 Sを大気開放するための弁であり、第

8

2分離膜 2064bによって分離されて空間 Sに流入した非凝縮性ガスを空間 Sカも大

8 8 気放出して、冷媒回路 10の外部に排出することが可能である。

[0059] このように、本実施形態の分離膜装置 2034は、前段に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスとガス冷媒との混合ガスである供給ガス）中からガス冷媒を選択的に透過させることが可能な膜 (具体的には、非多孔質膜)カゝらなる第 1分離膜 2063bと、後段に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (具体的には、第 1分離膜 2063bを透過しなカゝつたガス冷媒と非凝縮性ガスとの混合ガスである非透過ガス）中から非凝縮性ガスを選択的に透過させることが可能な膜 (具体的には、多孔質膜)からなる第 2分離膜 2064bとを有する多段の分離膜装置を構成している。 (2)空気調和装置の施工方法

次に、空気調和装置 2001の施工方法について説明する。尚、非凝縮性ガス排出ステップを除く手順については、第 1実施形態の空気調和装置 1の施工方法と同様であるため、説明を省略する。

[0060] <非凝縮性ガス排出ステップ >

気密ガスを放出した後、熱源ユニット 2002の液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28 を開けて、利用ユニット 5の冷媒回路と熱源ユニット 2002の冷媒回路とが接続された状態にする。これにより、熱源ユニット 2002に予め充填されていた冷媒が冷媒回路 1 0全体に供給される。そして、冷媒連絡配管 6、 7の配管長が長い場合等のように、予め熱源ユニット 2002に充填されていた冷媒量だけで必要な冷媒充填量に満たない場合には、必要に応じて、外部から冷媒が追加充填される。尚、熱源ユニット 2002 に予め冷媒が充填されて！ヽな、場合には、必要冷媒量の全てが外部から充填される。これにより、冷媒回路 10内において、気密ガス放出ステップ後に冷媒連絡配管 6、 7に残留した非凝縮性ガスとしての気密ガス (利用ユニット 5の気密試験も同時に行つた場合には利用ユニット 5に残留した非凝縮性ガスも含まれる）と冷媒とが混合されることになる。

[0061] この回路構成において、圧縮機 21を起動して、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行う。

(冷房運転を行いながら非凝縮性ガスを排出する場合）

まず、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を冷房運転によって行う場合にっヽて説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 20の実線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側が熱源側熱交換器 23のガス側に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側がガス側仕切弁 28に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 2031を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 2041a及び排出弁 2034cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 2 031を使用しな、状態となって!/、る。

[0062] この冷媒回路 10及びガス分離装置 2031の状態で、圧縮機 21を起動すると、第 1 実施形態と同様、冷房運転と同様な運転が行われる。尚、冷媒回路 10の運転動作については、第 1実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、ガス分離装置 2031を使用して冷媒回路 10内から非凝縮性ガスを排出する運転動作について説明する。尚、副レシーバ 33の上部において、ガス冷媒中の非凝縮性ガスの濃度を高める動作についての説明は、第 1実施形態と同様であるため、説明を省略し、分離膜装置 2034における動作について、以下に説明する。

上記の運転動作に続いて、分離膜装置 2034のガス冷媒戻し弁 2041aを開けて、第 1分離膜モジュール 2063の空間 S内の冷媒圧力を圧縮機 21の吸入側を流れる

6

冷媒圧力と同じ圧力になるようにする。すると、第 1分離膜モジュール 2063の空間 S

5 は、副レシーバ 33の上部に連通されているため、空間 S内には副レシーバ 33の上

5

部に溜まった非凝縮性ガスを含むガス冷媒 (供給ガス)が導入されて、空間 S

5と空間

Sとの間に、冷媒の凝縮圧力と圧縮機 21の吸入側の圧力との圧力差に相当する差

6

圧が生じる。このため、空間 S内に溜まった供給ガス中に含まれるガス冷媒は、この

5

差圧が推進力となって、第 1分離膜 2063bを透過して、空間 S側に流れてガス冷媒

6

戻し弁 2041aを通じて圧縮機 21の吸入側に戻される。一方、ガス冷媒が第 1分離膜 2063bを透過して空間 S側に流れることによって空間 S内に残った非凝縮性ガス（

6 5

非透過ガス）は、第 2分離膜導入回路 2042を介して第 2分離膜モジュール 2064の空間 S内に流入する。ここで、第 1分離膜 2063bの分離性能が低い場合、空間 S内

7 5 に残った非透過ガス中には、ガス冷媒が含まれてしまう。すなわち、空間 S

5内に溜まつた非透過ガスは、第 1分離膜 2063bによって、大部分のガス冷媒が除去されて、非凝縮性ガスが濃縮された状態となる。

次に、分離膜装置 2034の排出弁 2034cを開けて、第 2分離膜モジュール 2064の空間 Sを大気開放状態にする。すると、第 2分離膜モジュール 2064の空間 Sは、第

8

1分離膜モジュール 2063の空間 Sに連通されているため、空間 Sと空間 Sとの間

5 7 8 に、冷媒の凝縮圧力と大気圧との圧力差に相当する差圧が生じる。このため、空間 S に残った非透過ガス中に含まれる非凝縮性ガスは、この差圧が推進力となって第 2 分離膜 2064bを透過して、空間 S側に流れて排出弁 2034cを通じて大気放出され

8

る。この運転を所定時間にわたって実施すると、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスが冷媒回路 10内から排出される。そして、冷媒回路 10内から非凝縮性ガスが排出された後、ガス分離装置 31を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 2041a及び排出弁 2034cを全て閉止する。

[0064] (暖房運転を行!ヽながら非凝縮性ガスを排出する場合）

次に、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を暖房運転によって行う場合にっ、て説明する。このとき、四路切換弁 22は、図 20の破線で示される状態、すなわち、圧縮機 21の吐出側がガス側仕切弁 28に接続され、かつ、圧縮機 21の吸入側が熱源側熱交のガス側に接続された状態となっている。また、熱源側膨張弁 26は、開度調節された状態となっている。さらに、ガス分離装置 2031を構成する冷却用膨張弁 36a、冷却用冷媒戻し弁 37a、ガス冷媒導入弁 38a、液冷媒流出弁 39a、ガス冷媒戻し弁 2041a及び排出弁 2034cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置 2 031を使用しな、状態となって!/、る。

この冷媒回路 10及びガス分離装置 2031の状態で、圧縮機 21を起動すると、第 1 実施形態と同様、暖房運転と同様な運転が行われる。尚、この冷媒回路 10及びガス分離装置 2031の運転動作については、冷房運転状態における非凝縮性ガスを排出する運転と同様であるため、説明を省略する。

[0065] (3)空気調和装置及びその施工方法の特徴

本実施形態の空気調和装置 2001では、非凝縮性ガスを含む冷媒 (具体的には、副レシーバ 33の上部に溜まった非凝縮性ガスとガス冷媒との混合ガスである供給ガス）中から冷媒を選択的に透過させる第 1分離膜モジュール 2063と非凝縮性ガスを含む冷媒 (具体的には、第 1分離膜 2063bを透過しなカゝつたガス冷媒と非凝縮性ガスとの混合ガスである非透過ガス）中から非凝縮性ガスを選択的に透過させる第 2分離膜モジュール 2064とを有する多段の分離膜装置 2034を採用している。

このため、例えば、第 2分離膜モジュール 2064を構成する第 2分離膜 2064bの分離性能が低い場合であっても、副レシーバ 33において気液分離された供給ガス中力も冷媒を選択的に透過させる第 1分離膜 2063bを有する第 1分離膜モジュール 20 63を用いて気液分離されたガス冷媒中から冷媒を分離して、非透過ガスの圧力を低下させることなくガス冷媒の量を減少させて非凝縮性ガスの濃度を増加させることができるようになるため、第 2分離膜 2064bにおける非凝縮性ガスの分離効率が向上し、この非透過ガス中力ゝら第 2分離膜 2064bを有する第 2分離膜モジュール 2064を用 V、て非凝縮性ガスを確実に分離することができる。

[0066] このように、本実施形態の空気調和装置 2001及びその施工方法では、第 1実施形態の空気調和装置 1及びその施工方法と同様な特徴を有するとともに、多段に構成された分離膜装置 2034を有するガス分離装置 2031によって、非凝縮性ガスを確実に分離することができる。

(4)変形例

上記のガス分離装置 2031では、分離膜装置 2034を構成する第 1分離膜モジユール 2063と第 2分離膜モジュール 2064とが第 2分離膜導入回路 2042を介して接続されているが、図 22及び図 23に示される本変形例の空気調和装置 2101の熱源ュ- ット 2102に組み込まれたガス分離装置 2131のように、分離膜モジュール本体 2134 a内において、第 1分離膜 2063bを有する第 1分離膜モジュール 2063と第 2分離膜 2064bを有する第 2分離膜モジュール 2064とを一体に構成するとともに、第 1分離膜モジュール 2063の空間 Sと第 2分離膜モジュール 2064の空間 Sとを連通するた

5 7

めの流路 2134dを設けることで、第 2分離膜導入回路 2042を省略してもよい。これにより、ガス分離装置 2131を構成する機器点数が減り、装置構成が簡単になる。

[0067] (5)他の変形例

上記のガス分離装置 2031、 2131において、第 1実施形態の変形例に力かるガス分離装置 131、 231、 331、 431, 531, 631, 731、 831に適用された冷去口器、副レシーバ、主レシーバ及びその周辺回路と同様な構成を採用してもよい。

また、上記のガス分離装置 2031、 2131において、第 2実施形態の変形例にかかるガス分離装置 1131に適用されたガス冷媒流出回路 1141を採用してもょ、。さらに、上記のガス分離装置 2031、 2131において、第 3実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 1531、 1631、 1731、 1831に適用された油飛散防止装置 1561、 1661、 1861を採用してもよい。

[第 5実施形態] (1)空気調和装置の構成及び特徴

図 24は、本発明の第 5実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 2 501の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 2501は、本実施形態において、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 2502と、禾 IJ用ユニット 5と、熱源ユニット 2502と禾 IJ用ユニット 5 とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えて、る。尚、本実施形態の空気調和装置 2501のガス分離装置 2531を除く構成は、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様であるため、説明を省略する。

[0068] ガス分離装置 2531は、本実施形態において、主に、冷却器 32と、副レシーバ 33と、分離膜装置 34と、冷媒回収機構 2565とを有している。ここで、冷却器 32、副レシーバ 33及び分離膜装置 34は、第 1実施形態のガス分離装置を構成する冷却器 32、副レシーバ 33及び分離膜装置 34と同様であるため、説明を省略する。

冷媒回収機構 2565は、例えば、分離膜装置 34を構成する分離膜 34bの分離性能が低ぐ分離膜装置 34において分離された非凝縮性ガス中に冷媒が含まれてしまう場合にぉヽて、分離膜装置 34におヽて分離された非凝縮性ガスに含まれる冷媒を回収するための機器である。本実施形態において、冷媒回収機構 2565は、図 25に示されるように、分離膜装置 34にお、て分離された後に排出弁 34cを通じて流入する非凝縮性ガス中に含まれる冷媒を非凝縮性ガスとともに捕集する捕集容器である。このような冷媒回収機構 2565を設けることで、冷媒が大気放出されな、ようにすることがでさる。

[0069] これにより、本実施形態の空気調和装置 2501では、第 1実施形態の空気調和装置 1及びその施工方法と同様な特徴を有するとともに、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行う際に、分離膜装置 34を構成する分離膜 34bの分離性能が低ぐ分離膜装置 34において分離された非凝縮性ガス中に冷媒が含まれてしまう場合であつても、冷媒が大気放出されな、ようにすることができる。

(2)変形例 1

上記のガス分離装置 2531では、冷媒回収機構 2565として、分離膜装置 34にお Vヽて分離された後に排出弁 34cを通じて流入する非凝縮性ガス中に含まれる冷媒を非凝縮性ガスとともに捕集する捕集容器を採用しているが、図 26及び図 27に示される本変形例の空気調和装置 2601の熱源ユニット 2602に組み込まれたガス分離装置 2631のように、冷媒回収機構 2665として、非凝縮性ガス中に含まれる冷媒を吸収する吸収剤を有する吸収装置を採用してもよい。具体的には、冷媒回収機構 266 5は、ガス冷媒を吸収するための冷凍機油等の吸収剤 2665aと、吸収剤 2665aを溜めるための吸収装置本体 2665bと、吸収装置本体 2665b内力も非凝縮性ガスを排出するための排出弁 2665cとを有しており、分離膜装置 1034において分離された後の冷媒を含む非凝縮性ガスを吸収剤 2665a中に流入させることができるように構成されている。そして、このような冷媒回収機構 2665を設けることで、冷媒を大気放出することなぐ非凝縮性ガスを大気放出することができる。

尚、本変形例のように、冷媒回収機構として吸収装置を採用する場合には、吸収剤の吸収能力を考慮して、吸収装置に流入する非凝縮性ガスの圧力ができるだけ高いことが望ましいため、図 26に示されるように、空気調和装置 2601の熱源ユニット 260 2に内蔵されたガス分離装置 2631を構成する分離膜装置として、第 2実施形態と同様の非凝縮性ガスを含むガス冷媒中から冷媒を選択的に透過させる分離膜 1034b を有する分離膜装置 1034を採用するようにしている。

(3)変形例 2

上記のガス分離装置 2631では、冷媒回収機構 2665として、非凝縮性ガス中に含まれる冷媒を吸収する吸収剤を有する吸収装置を採用してヽるが、図 26及び図 28 に示される本変形例の空気調和装置 2701の熱源ユニット 2702に組み込まれたガス分離装置 2731のように、冷媒回収機構 2765として、非凝縮性ガス中に含まれる冷媒を吸着する吸着剤を有する吸着装置を採用してもよい。具体的には、冷媒回収機構 2765は、ガス冷媒を吸着するためのゼォライト等の吸着剤 2765aと、吸着剤 276 5aを収容するための吸着装置本体 2765bと、吸着装置本体 2765b内から非凝縮性ガスを排出するための排出弁 2765cとを有しており、分離膜装置 1034において分離された後の冷媒を含む非凝縮性ガスが吸着剤 2765a層内を通過させることができるように構成されている。そして、このような冷媒回収機構 2765を設けることで、冷媒を大気放出することなぐ非凝縮性ガスを大気放出することができる。 [0071] 尚、冷媒回収機構として吸収装置を採用する場合と同様に、吸着剤の吸着能力を考慮して、吸着装置に流入する非凝縮性ガスの圧力ができるだけ高いことが望ましいため、図 26に示されるように、空気調和装置 2701の熱源ユニット 2702に内蔵されたガス分離装置 2731を構成する分離膜装置として、第 2実施形態と同様の非凝縮性ガスを含むガス冷媒中から冷媒を選択的に透過させる分離膜 1034bを有する分離膜装置 1034を採用するようにしている。

(4)他の変形例

上記のガス分離装置 2531を構成する冷媒回収機構 2565を第 2実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 1031、 1131に適用してもょ、。

また、上記のガス分離装置 2631、 2731を構成する冷媒回収機構 2665、 2765を第 1実施形態及びその変形例にかかるガス分離装置 31、 131、 231、 331、 431、 5 31、 631、 731、 831【こ適用してもよ!/ヽ。

[0072] また、上記のガス分離装置 2531、 2631、 2731を構成する冷媒回収機構 2565、 2 665、 2765を第 4実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 2031、 2131に適用してちょい。

また、上記のガス分離装置 31、 131、 231, 331、 431, 531, 631, 731, 831, 1 031、 1131、 2031、 2131にお!/ヽて、冷媒回収機構 2565、 2665、 2765とともに、第 3実施形態及びその変形例に力かる油飛散防止装置 1561、 1661、 1861を適用してちよい。

さらに、上記の冷媒回収機構 2565、 2665、 2765のいずれか 2以上を組み合わせて使用してもよい。

[第 6実施形態]

(1)空気調和装置の構成、施工方法及び特徴

本発明の第 1実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 1において (図 1参照）、冷媒回路構成ステップにおいて、熱源ユニット 2と利用ユニット 5とを冷媒連絡配管 6、 7を介して接続した後に、ガス置換ステップにおいて、冷媒連絡配管 6、 7内に残留した酸素ガスや窒素ガス等の空気成分を主成分とする非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換した後に、非凝縮性ガス排出ステップにおいて、ヘリウムガスを冷媒回路 10の外部に排出するようにしてもょ、。

[0073] 具体的な空気調和装置 1の施工方法について、以下に説明する。尚、機器設置ステツプ (冷媒回路構成ステップ）、気密試験ステップ及び気密ガス放出ステップについては、第 1実施形態と同じであるため、説明を省略する。

<ガス置換ステップ >

気密ガスを放出した後、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7を含む気密試験部分に対して、液冷媒連絡配管 6やガス冷媒連絡配管 7等に設けられた供給口（図示せず)からへリウムガスを供給し、その後、気密試験部分の雰囲気ガス (気密ガス)を大気放出する作業とを繰り返して行!ヽ、気密試験部分の雰囲気ガス (気密ガス）をヘリウムガスに置換する。

く非凝縮性ガス排出ステップ >

気密試験部分の雰囲気ガス (気密ガス）をヘリウムガスに置換した後、熱源ユニット 2の液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28を開けて、利用ユニット 5の冷媒回路と熱源ユニット 2の冷媒回路とが接続された状態にする。これにより、熱源ユニット 2に予め充填されていた冷媒が冷媒回路 10全体に供給される。そして、冷媒連絡配管 6、 7の配管長が長、場合等のように、予め熱源ユニット 2に充填されて、た冷媒量だけで必要な冷媒充填量に満たない場合には、必要に応じて、外部から冷媒が追加充填される。尚、熱源ユニット 2に予め冷媒が充填されていない場合には、必要冷媒量の全てが外部から充填される。これにより、冷媒回路 10内において、冷媒連絡配管 6、 7内に残留した非凝縮性ガスとしてのヘリウムガス (利用ユニット 5の気密試験も同時に行つた場合には利用ユニット 5に封入された非凝縮性ガスも含まれる）と冷媒とが混合されることになる。

[0074] この回路構成において、第 1実施形態と同様に、圧縮機 21を起動して、冷媒回路 1 0内の冷媒を循環させる運転を行う。すると、ヘリウムガスは、窒素ガスや酸素ガスに比べて分子径が小さぐ分離膜 34bを透過しやすいため、分離膜 34bにおける分離効率が向上する。これにより、分離膜 34bの分離性能が低い場合であっても、冷媒を大気放出しな、ようにすることができる。

(2)変形例本発明の第 2実施形態に力かる空気調和装置 1001において（図 11参照）、非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換するようにしてもよい。ここで、空気調和装置 1001の分離膜装置 1034に使用されている分離膜 1034bは、ガスが溶解-拡散-脱溶解の過程を経て膜内を透過する際の速度差によって分離する膜、すなわち、沸点が高く膜への溶解度が大きい成分は透過するが沸点が低く膜への溶解度が小さい成分は透過しない膜であり、窒素ガスや酸素ガスに比べてヘリウムガスを透過しにくいため、分離膜 1034bにおける分離効率が向上する。これにより、分離膜 1034bの分離性能が低、場合であっても、冷媒を大気放出しな、ようにすることができる。

[0075] (3)他の変形例

第 1実施形態の各種変形例、第 2実施形態の変形例、第 3—第 5実施形態及びその変形例に力かる空気調和装置において、上記のように、冷媒連絡配管 6、 7内に残留した非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換した後に、冷媒回路 10内の冷媒を循環させる運転を行うようにしてもょヽ。

[第 7実施形態]

(1)空気調和装置の構成及び特徴

図 29は、本発明の第 7実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 3 001の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 3001は、冷房運転及び暖房運転が可能な空気調和装置であり、熱源ユニット 3002と、複数 (本実施形態では、 2台）の利用ユニット 3005と、熱源ユニット 3002と複数の利用ユニット 3005とを接続するための液冷媒連絡配管 3006及びガス冷媒連絡配管 3007とを備えており、いわゆるマルチ式の空気調和装置を構成して、る。

[0076] 利用ユニット 3005は、主に、利用側熱交換器 51と、利用側膨張弁 3052とを有している。ここで、利用側熱交換器 51は、第 1実施形態の空気調和装置 1の利用側熱交翻 51と同様であるため、説明を省略する。

利用側膨張弁 3052は、冷媒圧力ゃ冷媒流量の調節を行うために、利用側熱交換器 51の液側に接続された弁である。利用側膨張弁 3052は、本実施形態において、特に、冷房運転時において、冷媒を膨張させる機能を有している。

熱源ユニット 3002は、主に、圧縮機 21と、四路切換弁 22と、熱源側熱交翻 23と、ブリッジ回路 3024と、主レシーバ 25と、熱源側膨張弁 3026と、液側仕切弁 27と、ガス側仕切弁 28とを有している。ここで、圧縮機 21、四路切換弁 22、熱源側熱交換器 23、主レシーバ 25、液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28は、第 1実施形態の空気調和装置 1の圧縮機 21、四路切換弁 22、熱源側熱交換器 23、主レシーバ 25、液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28と同様であるため、説明を省略する。

[0077] ブリッジ回路 3024は、本実施形態において、 3つの逆止弁 24a— 24cと、熱源側膨張弁 3026とから構成されており、熱源側熱交翻 23と液側仕切弁 27との間に接続されている。ここで、逆止弁 24aは、熱源側熱交^^ 23から主レシーバ 25への冷媒の流通のみを許容する弁である。逆止弁 24bは、液側仕切弁 27から主レシーバ 25 への冷媒の流通のみを許容する弁である。逆止弁 24cは、主レシーバ 25から液側仕切弁 27への冷媒の流通のみを許容する弁である。熱源側膨張弁 3026は、冷媒圧力ゃ冷媒流量の調節を行うために、主レシーバ 25の出口と熱源側熱交との間に接続された弁である。熱源側膨張弁 3026は、本実施形態において、冷房運転時には全閉にされて熱源側熱交から利用側熱交に向力つて流れる冷媒を主レシーバ 25の入口を介して主レシーバ 25内に流入させるように機能し、暖房運転時には開度調節されて利用側熱交換器 51 (具体的には、主レシーバ 25の出口）力も熱源側熱交に向力つて流れる冷媒を膨張させるように機能して、る。これにより、ブリッジ回路 3024は、冷房運転時のように冷媒が熱源側熱交換器 23側から利用側熱交換器 51側に向力つて流れる際には、主レシーバ 25の入口を通じて主レシーバ 25内に冷媒を流入させるとともに主レシーバ 25の出口力も流出した冷媒が熱源側膨張弁 3026において膨張されることなく利用側熱交翻 51側に向力つて流通させるように機能し、暖房運転時のように冷媒が利用側熱交 51側力熱源側熱交換器 23側に向力つて流れる際には、主レシーバ 25の入口を通じて主レシ一バ 25内に冷媒を流入させるとともに主レシーバ 25の出口力流出した冷媒が熱源側膨張弁 3026において膨張された後に熱源側熱交側に向力つて流通させるように機能している。

[0078] 液冷媒連絡配管 3006は、複数の利用ユニット 3005の利用側熱交換器 51の液側と熱源ユニット 3002の液側仕切弁 27との間を接続して、る。ガス冷媒連絡配管 300 7は、複数の利用ユニット 3005の利用側熱交換器 51のガス側と熱源ユニット 3002 のガス側仕切弁 28との間を接続して、る。液冷媒連絡配管 3006及びガス冷媒連絡配管 3007は、空気調和装置 3001を新規に施工する際に現地施工される冷媒連絡配管や、熱源ユニット 3002及び利用ユニット 3005のいずれか一方又は両方を更新する際に既設の空気調和装置力流用される冷媒連絡配管である。

ここで、利用側熱交換器 51から液冷媒連絡配管 3006、液側仕切弁 27、ブリッジ回路 3024、主レシーバ 25及び熱源側膨張弁 3026を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路を液側冷媒回路 3011とする。また、利用側熱交換器 51からガス冷媒連絡配管 3007、ガス側仕切弁 28、四路切換弁 22及び圧縮機 21を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路をガス側冷媒回路 3012とする。すなわち、空気調和装置 3001の冷媒回路 3010は、液側冷媒回路 3011とガス側冷媒回路 301 2とから構成されている。

[0079] 空気調和装置 3001は、液側冷媒回路 3011に接続されたガス分離装置 31をさらに備えている。ガス分離装置 31は、圧縮機 21を運転して冷媒回路 3010内の冷媒を循環させることによって、液冷媒連絡配管 3006及びガス冷媒連絡配管 3007に残留した非凝縮性ガスを冷媒中から分離して冷媒回路 3010の外部に排出することが可能な装置であり、本実施形態において、熱源ユニット 3002に内蔵されている。ここで、ガス分離装置 31は、第 1実施形態の空気調和装置 1のガス分離装置 31と同様であるため、説明を省略する。

このような空気調和装置 3001においても、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様の施工方法を用いて、冷媒回路 3010内の冷媒を循環させることによって、ガス分離装置 31を用いて、液冷媒連絡配管 3006及びガス冷媒連絡配管 3007に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路 3010内から排出させる運転を行うことができる。

[0080] 特に、本実施形態の空気調和装置 3001のようなマルチ式の空気調和装置の場合、冷媒連絡配管 3006、 3007の配管長及び配管径がルームエアコン等のような比較的小型の空気調和装置の冷媒連絡配管に比べて大きぐ冷媒回路 3010内から排出させなければならな!/、非凝縮性ガスの量が多!、ため、この施工方法が有用である (2)変形例

空気調和装置 3001のガス分離装置として、第 1実施形態の変形例に力かるガス分離装置 231、 331、 431、 531、 631、 731、 831や、第 2実施形態に力力るガス分離装置 1031や、第 3実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 1531、 1631、 1 731、 1831や、第 4実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 2031、 2131 や、第 5実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 2531、 2631、 2731を採用してちょい。

[0081] また、第 6実施形態のように、非凝縮性ガスをヘリウムガスにガス置換した後に、冷媒回路 3010内の冷媒を循環させることによって、ガス分離装置 31を用いてヘリウムガスを冷媒回路 3010内から排出するようにしてもょ、。

[第 8実施形態]

(1)空気調和装置の構成及び特徴

図 30は、本発明の第 8実施形態に力かる冷凍装置の一例としての空気調和装置 3 101の冷媒回路の概略図である。空気調和装置 3101は、冷房運転専用の空気調和装置であり、熱源ユニット 3102と、利用ユニット 5と、熱源ユニット 3102と利用ュ- ット 5とを接続するための液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7とを備えている。ここで、利用ユニット 5、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7は、第 1実施形態の空気調和装置 1の利用ユニット 5、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7と同様であるため、説明を省略する。

[0082] 熱源ユニット 3102は、主に、圧縮機 21と、四路切換弁 22と、熱源側熱交換器 23と、主レシーバ 25と、熱源側膨張弁 26と、液側仕切弁 27と、ガス側仕切弁 28とを有している。ここで、熱源ユニット 3102では、冷房運転専用であるため、第 1実施形態の熱源ユニット 2に設けられていた四路切換弁 22及びブリッジ回路 24が省略されている点は異なるが、圧縮機 21、熱源側熱交換器 23、主レシーバ 25、液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28については、第 1実施形態の空気調和装置 1の圧縮機 21、熱源側熱交換器 23、主レシーバ 25、液側仕切弁 27及びガス側仕切弁 28と同様であるため、説明を省略する。

ここで、利用側熱交換器 51から液冷媒連絡配管 6、液側仕切弁 27及び主レシ一バ 25を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路を液側冷媒回路 3111とする。また、利用側熱交換器 51からガス冷媒連絡配管 7、ガス側仕切弁 28及び圧縮機 2 1を含む熱源側熱交換器 23までの範囲の冷媒回路をガス側冷媒回路 3112とする。すなわち、空気調和装置 3101の冷媒回路 3110は、液側冷媒回路 3111とガス側冷媒回路 3112とから構成されている。

[0083] 空気調和装置 3101は、液側冷媒回路 3111に接続されたガス分離装置 31をさらに備えている。ガス分離装置 31は、圧縮機 21を運転して冷媒回路 3110内の冷媒を循環させることによって、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスを冷媒中から分離して冷媒回路 3110の外部に排出することが可能な装置であり、本実施形態において、熱源ユニット 3102に内蔵されている。ここで、ガス分離装置 31は、第 1実施形態の空気調和装置 1のガス分離装置 31と同様であるため、説明を省略する。

このような空気調和装置 3101においても、第 1実施形態の空気調和装置 1と同様の施工方法を用いて、冷媒回路 3110内の冷媒を循環させることによって、ガス分離装置 31を用いて、液冷媒連絡配管 6及びガス冷媒連絡配管 7に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路 3110内から排出させる運転を行うことができる。

[0084] (2)変形例

空気調和装置 3101のガス分離装置として、第 1実施形態の変形例に力かるガス分離装置 131、 231、 331、 431、 531、 631、 731、 831や、第 2実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 1031、 1131や、第 3実施形態及びその変形例にかかるガス分離装置 1531、 1631、 1731、 1831や、第 4実施形態にかかるガス分離装置 2 031、 2131や、第 5実施形態及びその変形例に力かるガス分離装置 2531、 2631、 2731を採用してもよい。

また、第 6実施形態のように、非凝縮性ガスをヘリウムガスにガス置換した後に、冷媒回路 3110内の冷媒を循環させることによって、ガス分離装置 31を用いてヘリウムガスを冷媒回路 3110内から排出するようにしてもょ、。

[0085] [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ぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、前記実施形態においては、本発明を、冷暖房運転を切り換えて運転可能な空気調和装置、冷房運転専用の空気調和装置や利用ユニットが複数台接続されたマルチ式の空気調和装置に適用したが、これに限定されず、氷蓄熱式の空気調和装置や他のセパレート式の冷凍装置に適用してもよい。

産業上の利用可能性

本発明を利用すれば、真空引き作業を省略することを目的として現地施工時に冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを冷媒回路内にお!ヽて冷媒と混合した状態力も分離膜を用いて分離除去することが可能な構成を備えた冷凍装置において、分離膜における非凝縮性ガスの分離効率を向上させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 圧縮機 (21)と熱源側熱交翻 (23)とを有する熱源ユニット (2— 802、 1002、 11 02、 1502— 1802、 2002、 2102、 2502— 2802、 3002、 3102)と、禾 IJ用側熱交翻（51)を有する利用ユニット（5、 3005)と、前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを接続する冷媒連絡配管（6、 3006、 7、 3007)とを備えた冷凍装置の施工方法であって、

前記熱源ユニットと前記利用ユニットとを前記冷媒連絡配管を介して接続することによって冷媒回路（10、 3010、 3110)を構成する冷媒回路構成ステップと、前記圧縮機を運転して前記冷媒回路内の冷媒を循環させて、前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交^^との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却して前記冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離し、分離膜（34b、 1034b, 2063b, 2064b)を用いて前記気液分離されたガス冷媒中カゝら前記非凝縮性ガスを分離して前記冷媒回路の外部に排出する非凝縮性ガス排出ステップと、

を備えた冷凍装置の施工方法。

[2] 前記非凝縮性ガス排出ステップでは、前記熱源側熱交換器 (23)と前記利用側熱交 (51)との間を流れる冷媒を前記非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒と〖こ気液分離した後、前記気液分離されたガス冷媒を冷却している、請求項 1に記載の冷凍装置の施工方法。

[3] 前記非凝縮性ガス排出ステップ前に、前記冷媒連絡配管（6、 3006、 7、 3007)の気密試験を行う気密試験ステップと、

前記気密試験ステップ後に、前記冷媒連絡配管内の気密ガスを大気放出して減圧する気密ガス放出ステップと、

をさらに備えた請求項 1又は 2に記載の冷凍装置の施工方法。

[4] 圧縮機 (21)と熱源側熱交翻 (23)とを有する熱源ユニット (2— 802、 1002、 11 02、 1502— 1802、 2002、 2102、 2502— 2802、 3002、 3102)と、禾 IJ用側熱交 (51)を有する利用ユニット（5、 3005)とが冷媒連絡配管（6、 3006、 7、 3007) を介して接続されて、冷媒回路（10、 3010、 3110)を構成する冷凍装置であって、前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器とを接続する液側冷媒回路（ 11、 30 11、 3111)に接続され、前記圧縮機を運転して前記冷媒回路内の冷媒を循環させて前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器との間を流れる冷媒の少なくとも一部を冷却する冷却器（32、 332、 832)と、

前記冷却器によって冷却された冷媒を前記冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスを含むガス冷媒と液冷媒とに気液分離する気液分離器 (33)と、

前記気液分離器によって気液分離されたガス冷媒中から前記非凝縮性ガスを分離する分離膜 (34b、 1034b, 2063b, 2064b)を有し、前記分離膜によって分離された前記非凝縮性ガスを前記冷媒回路の外部に排出する分離膜装置 (34、 1034、 2 034、 2134)と、

を備えた冷凍装置一 801、 1001、 1101、 1501— 1801、 2001、 2101、 2501 一 2801、 3001、 3101)。

[5] 前記液側冷媒回路（11、 3011、 3111)は、前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交^^との間を流れる冷媒を溜めることが可能なレシーバ（25)をさらに有しており、前記冷却器（32、 332)は、前記レシーバ内において気液分離された前記非凝縮性ガスを含むガス冷媒を冷却してヽる、

請求項 4に記載の冷凍装置一 701、 1001、 1101、 1501— 1801、 2001、 2101

、 2501— 2801、 3001、 3101)。

[6] 前記冷却器 (32、 332)は、前記冷媒回路内を流れる冷媒を冷却源とした熱交換器である、請求項 4又は 5に記載の冷凍装置（1一 801、 1001、 1101、 1501— 1801

、 2001、 2101、 2501— 2801、 3001、 3101)。

[7] 前記冷却器 (32)は、前記気液分離器 (33)内に配置されたコイル状の伝熱管である、請求項 4一 6の!ヽずれ力に記載の冷凍装置（1一 201、 401、 501、 701、 1001、

1101、 1501— 1801、 2001、 2101、 2501— 2801、 3001、 3101)。

[8] 前記気液分離器 (33)は、前記気液分離器内にぉ、て気液分離された液冷媒が前記レシーバ（25)内に戻されるように接続されている、請求項 4一 7のいずれかに記載の冷凍装置一 301、 501—801, 1001、 1101、 1501—1801, 2001、 2101、 2

501— 2801、 3001、 3101) ₀

[9] 前記気液分離器（33)は、前記レシーバ（25)と一体に構成されている、請求項 8に記載の冷凍装置（701、 801)。

[10] 前記分離膜装置 (34)は、前記気液分離器 (33)と一体に構成されている、請求項

4一 9のいずれかに記載の冷凍装置（501、 601、 701)。