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JP2005127565A - Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment - Google Patents

Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment Download PDF

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JP2005127565A
JP2005127565A JP2003361826A JP2003361826A JP2005127565A JP 2005127565 A JP2005127565 A JP 2005127565A JP 2003361826 A JP2003361826 A JP 2003361826A JP 2003361826 A JP2003361826 A JP 2003361826A JP 2005127565 A JP2005127565 A JP 2005127565A
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JP
Japan
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gas
refrigerant
heat source
separation membrane
communication pipe
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Application number
JP2003361826A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuki Matsui
伸樹 松井
Manabu Yoshimi
学 吉見
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

【課題】 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、分離膜の分離能力が低い場合であっても、冷媒が大気放出されないようにする。
【解決手段】 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、分離膜装置34を備えている。分離膜装置34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、ガス置換によって冷媒連絡配管6、7内に封入されたヘリウムガスを液側冷媒回路11を流れる冷媒中から分離する分離膜34bを有し、分離膜34bによって分離されたヘリウムガスを冷媒回路10の外部に排出する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane having a configuration capable of separating and removing a non-condensable gas remaining in a refrigerant communication pipe at a site construction from a state mixed with a refrigerant in a refrigerant circuit using a separation membrane. Even when the separation capacity of the refrigerant is low, the refrigerant is prevented from being released into the atmosphere.
An air conditioner (1) includes a heat source unit (2) and a use unit (5) connected via refrigerant communication pipes (6, 7) to form a refrigerant circuit (10), and includes a separation membrane device (34). The separation membrane device 34 operates the compressor 21 to circulate the refrigerant in the refrigerant circuit 10, whereby the helium gas enclosed in the refrigerant communication pipes 6 and 7 by gas replacement flows through the liquid side refrigerant circuit 11. A separation membrane 34b that separates from the inside is provided, and the helium gas separated by the separation membrane 34b is discharged to the outside of the refrigerant circuit 10.
[Selection] Figure 1

Description

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の施工方法及び冷凍装置に関する。   The present invention relates to a refrigeration apparatus construction method and a refrigeration apparatus, and in particular, connects a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger, a utilization unit having a utilization side heat exchanger, and a heat source unit and the utilization unit. The present invention relates to a construction method and a refrigeration apparatus for a refrigeration apparatus including a refrigerant communication pipe.

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いる。
このような空気調和装置において、機器据付、配管、配線工事から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。
As one of conventional refrigeration apparatuses, there is a separate type air conditioner. Such an air conditioner mainly includes a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger, a use unit having a use side heat exchanger, a liquid refrigerant communication pipe and a gas connecting these units. And a refrigerant communication pipe.
In such an air conditioner, a series of constructions from equipment installation, piping, wiring work to start of operation is mainly composed of the following four steps.

(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や冷凍機油の劣化や、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、手間がかかるという問題がある。
(1) Equipment installation, piping, wiring work (2) Vacuum drawing of refrigerant communication pipe (3) Filling with additional refrigerant (perform as necessary)
(4) Start of operation In the construction of the air conditioner as described above, for the vacuuming operation of the refrigerant communication pipe, the refrigerant is released into the atmosphere, the deterioration of the refrigerant and refrigerating machine oil due to the residual oxygen gas, the oxygen gas and the nitrogen gas, etc. Although it is an important work to prevent an increase in operating pressure due to non-condensable gas containing the main component of air, it is necessary to work such as connecting the vacuum pump to the liquid refrigerant communication pipe and the gas refrigerant communication pipe. There is a problem that it takes time and effort.

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っ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化できるとされている(例えば、特許文献1参照。)。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ある。   In order to solve this problem, a non-condensable gas collected in the refrigerant communication pipe after equipment installation, piping, and wiring work by connecting a gas separation device filled with adsorbent to the refrigerant circuit and circulating the refrigerant There has been proposed an air conditioner that adsorbs and removes air from a refrigerant. Thereby, it is said that the vacuuming operation | work using a vacuum pump can be abbreviate | omitted and construction of an air conditioning apparatus can be simplified (for example, refer patent document 1). However, this air conditioner requires a large amount of adsorbent that can adsorb all of the non-condensable gas contained in the refrigerant, so that the entire apparatus becomes large, and it is difficult to actually mount it in the refrigeration apparatus. is there.

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。)。しかし、冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスは、空気、又は空気から置換された二酸化炭素や炭化水素であるため、分離膜の分離性能が低い場合には、これらの非凝縮性ガスとともに冷媒が大気放出されてしまうという問題がある。
実開平5−69571号公報 特開平10−213363号公報
In addition, a jig having a separation membrane is connected to the refrigerant circuit, so that the refrigerant that has been sealed in the heat source unit in advance is filled in the entire refrigerant circuit, and the non-recovery that has accumulated in the refrigerant communication pipe after equipment installation, piping, and wiring work. Air conditioning in which condensable gas and refrigerant are mixed and then supplied to the separation membrane without increasing the pressure of the mixed gas of refrigerant and noncondensable gas to separate and remove noncondensable gas from the refrigerant A device has been proposed. Thereby, it is said that the vacuuming operation | work using a vacuum pump can be abbreviate | omitted and construction of an air conditioning apparatus can be simplified (for example, refer patent document 2). However, since the non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe is air, carbon dioxide or hydrocarbons substituted from the air, when the separation performance of the separation membrane is low, together with these non-condensable gases There is a problem that the refrigerant is released into the atmosphere.
Japanese Utility Model Publication No. 5-69571 JP-A-10-213363

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おいて、分離膜の分離能力が低い場合であっても、冷媒が大気放出されないようにすることにある。   An object of the present invention is to use a separation membrane to separate and remove non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe during field construction from the state of being mixed with refrigerant in the refrigerant circuit for the purpose of omitting vacuuming work. In a refrigeration apparatus having a configuration capable of achieving this, the refrigerant is prevented from being released into the atmosphere even when the separation capability of the separation membrane is low.

請求項1に記載の冷凍装置の施工方法は、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、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、ガス置換ステップと、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。ガス置換ステップは、冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換する。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、熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒中から分離膜を用いてヘリウムガスを分離して冷媒回路の外部に排出する。   The construction method of the refrigeration apparatus according to claim 1 includes a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger, a use unit having a use side heat exchanger, and a refrigerant communication connecting the heat source unit and the use unit. A method for constructing a refrigeration apparatus including piping, comprising a refrigerant circuit configuration step, a gas replacement step, and a non-condensable gas discharge step. The refrigerant circuit configuration step configures the refrigerant circuit by connecting the heat source unit and the utilization unit via a refrigerant communication pipe. In the gas replacement step, the non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe is replaced with helium gas. In the non-condensable gas discharge step, the compressor is operated to circulate the refrigerant in the refrigerant circuit, and helium gas is extracted from the refrigerant flowing between the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger using a separation membrane. Is separated and discharged to the outside of the refrigerant circuit.

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いて、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、ガス置換ステップにおいて、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ヘリウムガスに置換し、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ヘリウムガスの圧力を高めて、この高圧にされたヘリウムガスを含む冷媒中から分離膜を用いて非凝縮性ガスとしてのヘリウム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としてのヘリウムガスの分離効率を向上させることができる。   In this construction method of the refrigeration apparatus, in the refrigerant circuit configuration step, after connecting the heat source unit and the utilization unit via the refrigerant communication pipe, in the gas replacement step, oxygen gas, nitrogen gas, etc. remaining in the refrigerant communication pipe Heat source side heat exchange by replacing helium gas with non-condensable gas, the main component of which is air component, and circulating the helium gas together with the refrigerant in the refrigerant circuit by operating the compressor in the non-condensable gas discharge step The helium gas as a non-condensable gas is separated from the refrigerant containing helium gas at a high pressure by using a separation membrane by increasing the pressure of the refrigerant and helium gas flowing between the heat exchanger and the use side heat exchanger. Are discharged outside the refrigerant circuit. As described above, by operating the compressor to circulate the refrigerant, the pressure difference between the primary side (that is, inside the refrigerant circuit) and the secondary side (that is, outside the refrigerant circuit) of the separation membrane can be increased. Therefore, the separation efficiency of helium gas as a non-condensable gas in the separation membrane can be improved.

しかも、非凝縮性ガス排出ステップに先だって、ガス置換ステップにおいて、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ているため、分離膜における分離効率がさらに向上している。これにより、分離膜の分離性能が低い場合であっても、冷媒を大気放出しないようにすることができる。
請求項2に記載の冷凍装置の施工方法は、請求項1において、非凝縮性ガス排出ステップの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。
In addition, prior to the non-condensable gas discharge step, the non-condensable gas mainly composed of air components such as oxygen gas and nitrogen gas is replaced with helium gas in the gas replacement step. It is further improved. Thereby, even if the separation performance of the separation membrane is low, the refrigerant can be prevented from being released into the atmosphere.
The construction method of the refrigeration apparatus according to claim 2 is the airtight test step in which the airtight test of the refrigerant communication pipe is performed before the non-condensable gas discharge step, and the airtightness in the refrigerant communication pipe after the airtight test step. An airtight gas releasing step for releasing the gas to the atmosphere and reducing the pressure.

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。そして、酸素ガスの量が減少した状態の気密ガスをヘリウムガスに置換するようにしているため、気密ガスからヘリウムガスへのガス置換作業が不十分な場合であっても、非凝縮性ガス排出ステップにおいて、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、冷媒や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。   In this refrigeration equipment construction method, the airtight test of the refrigerant communication pipe is performed using an airtight gas such as nitrogen gas, and the airtight gas is released to the atmosphere. Therefore, after these steps, the oxygen remaining in the refrigerant communication pipe The amount of gas is decreasing. Since the gas-tight gas with the reduced amount of oxygen gas is replaced with helium gas, the non-condensable gas can be discharged even when the gas replacement operation from the gas-tight gas to the helium gas is insufficient. In the step, the amount of oxygen gas circulating in the refrigerant circuit together with the refrigerant can be reduced, and the risk of problems such as deterioration of the refrigerant and refrigerating machine oil can be eliminated.

請求項3に記載の冷凍装置の施工方法は、請求項2において、気密試験ステップにおいて使用される気密ガスは、ヘリウムガスである。
この冷凍装置の施工方法では、気密ガスとしてヘリウムガスを使用しているため、実質的に、気密試験ステップ、気密ガス放出ステップ及びガス置換ステップの3つのステップを一つのステップで行うことができるようになり、作業性が向上する。
The construction method of the refrigeration apparatus according to claim 3 is the method according to claim 2, wherein the airtight gas used in the airtightness test step is helium gas.
In this refrigeration apparatus construction method, since helium gas is used as the gas-tight gas, the three steps of the gas-tightness test step, the gas-tight gas discharge step, and the gas replacement step can be substantially performed in one step. Thus, workability is improved.

請求項4に記載の冷凍装置は、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、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ることによって、ガス置換によって冷媒連絡配管内に封入されたヘリウムガスを熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間を流れる冷媒中から分離する分離膜を有し、分離膜によって分離されたヘリウムガスを冷媒回路の外部に排出する分離膜装置を備えている。   The refrigeration apparatus according to claim 4 includes a heat source unit having a compressor and a heat source side heat exchanger and a utilization unit having a utilization side heat exchanger connected via a refrigerant communication pipe to constitute a refrigerant circuit. A refrigeration apparatus connected to a liquid side refrigerant circuit connecting a heat source side heat exchanger and a usage side heat exchanger, and operating a compressor to circulate refrigerant in the refrigerant circuit, thereby replacing gas It has a separation membrane that separates the helium gas enclosed in the refrigerant communication pipe from the refrigerant flowing between the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger, and helium gas separated by the separation membrane is A separation membrane device for discharging to the outside is provided.

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ヘリウムガスに置換し、このヘリウム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ヘリウムガスの圧力を高めて、この高圧にされたヘリウムガスを含む冷媒中から分離膜を用いて非凝縮性ガスとしてのヘリウム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としてのヘリウムガスの分離効率を向上させることができる。   In this refrigeration system, non-condensable gas mainly composed of air components such as oxygen gas and nitrogen gas remaining in the refrigerant communication pipe is replaced with helium gas, and this helium gas together with the refrigerant in the refrigerant circuit is connected to the compressor. By operating and circulating, the pressure of the refrigerant and helium gas flowing between the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger is increased, and a separation membrane is used from among the refrigerant containing the helium gas at a high pressure. Thus, helium gas as a non-condensable gas is separated and discharged to the outside of the refrigerant circuit. As described above, by operating the compressor to circulate the refrigerant, the pressure difference between the primary side (that is, inside the refrigerant circuit) and the secondary side (that is, outside the refrigerant circuit) of the separation membrane can be increased. Therefore, the separation efficiency of helium gas as a non-condensable gas in the separation membrane can be improved.

しかも、非凝縮性ガス排出ステップに先だって、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がヘリウムガスに置換されているため、分離膜における分離効率がさらに向上している。これにより、分離膜の分離性能が低い場合であっても、冷媒を大気放出しないようにすることができる。   Moreover, prior to the non-condensable gas discharge step, the non-condensable gas mainly composed of air components such as oxygen gas and nitrogen gas is replaced with helium gas, so that the separation efficiency in the separation membrane is further improved. . Thereby, even if the separation performance of the separation membrane is low, the refrigerant can be prevented from being released into the atmosphere.

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項1にかかる発明では、冷媒回路構成ステップにおいて、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、ガス置換ステップにおいて、冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換し、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内の冷媒とともに圧縮機を運転して循環させているため、分離膜における非凝縮性ガスとしてのヘリウムガスの分離効率を向上させることができる。しかも、非凝縮性ガス排出ステップに先だって、非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換しているため、分離膜における分離効率がさらに向上し、分離膜の分離性能が低い場合であっても、冷媒を大気放出しないようにすることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
In the invention according to claim 1, in the refrigerant circuit configuration step, after the heat source unit and the utilization unit are connected via the refrigerant communication pipe, the non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe is removed from the helium gas in the gas replacement step. In the non-condensable gas discharge step, helium gas is circulated by operating the compressor together with the refrigerant in the refrigerant circuit, so that the separation efficiency of the helium gas as the non-condensable gas in the separation membrane is improved. be able to. In addition, since the non-condensable gas is replaced with helium gas prior to the non-condensable gas discharge step, the separation efficiency in the separation membrane is further improved, and the refrigerant can be removed even when the separation performance of the separation membrane is low. It can be prevented from being released into the atmosphere.

請求項2にかかる発明では、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することによって、冷媒連絡配管内に残留する酸素ガスの量が減少させているため、気密ガスをヘリウムガスに置換する作業が不十分な場合であっても、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、冷媒や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。   In the invention according to claim 2, by performing an airtight test of the refrigerant communication pipe using an airtight gas such as nitrogen gas and releasing the airtight gas to the atmosphere, the amount of oxygen gas remaining in the refrigerant communication pipe is reduced. Therefore, even when the work of replacing the gas-tight gas with helium gas is insufficient, the amount of oxygen gas circulating in the refrigerant circuit together with the refrigerant can be reduced, and the refrigerant and refrigerating machine oil can be reduced. The possibility of malfunctions such as deterioration can be eliminated.

請求項3かかる発明では、気密ガスとしてヘリウムガスを使用しているため、実質的に、気密試験ステップ、気密ガス放出ステップ及びガス置換ステップの3つのステップを一つのステップで行うことができるようになり、作業性が向上する。
請求項4にかかる発明では、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非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換し、このヘリウム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ているため、分離膜における非凝縮性ガスとしてのヘリウムガスの分離効率を向上させることができる。しかも、非凝縮性ガスがヘリウムガスに置換されているため、分離膜における分離効率がさらに向上し、分離膜の分離性能が低い場合であっても、冷媒を大気放出しないようにすることができる。
According to the invention, since helium gas is used as the gas-tight gas, the three steps of the gas-tightness test step, the gas-tight gas discharge step and the gas replacement step can be substantially performed in one step. Thus, workability is improved.
In the invention according to claim 4, the non-condensable gas mainly containing air components such as oxygen gas and nitrogen gas remaining in the refrigerant communication pipe is replaced with the non-condensable gas, and the helium gas is replaced with the refrigerant. Since the compressor is operated and circulated together with the refrigerant in the circuit, the separation efficiency of helium gas as a non-condensable gas in the separation membrane can be improved. Moreover, since the non-condensable gas is replaced with helium gas, the separation efficiency in the separation membrane is further improved, and even when the separation performance of the separation membrane is low, the refrigerant can be prevented from being released into the atmosphere. .

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実施形態にか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。
Hereinafter, a construction method of a refrigeration apparatus and an embodiment of a refrigeration apparatus according to the present invention will be described based on the drawings.
[First Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an air conditioner 1 as an example of a refrigeration apparatus according to a first embodiment of the present invention. The air conditioner 1 is an air conditioner capable of cooling operation and heating operation in the present embodiment, and is a liquid refrigerant for connecting the heat source unit 2, the utilization unit 5, and the heat source unit 2 and the utilization unit 5. A communication pipe 6 and a gas refrigerant communication pipe 7 are provided.

利用ユニット5は、主に、利用側熱交換器51を有している。
利用側熱交換器51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、熱源側熱交換器23と、ブリッジ回路24と、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。
The usage unit 5 mainly has a usage-side heat exchanger 51.
The use side heat exchanger 51 is a heat exchanger capable of cooling or heating indoor air by evaporating or condensing the refrigerant flowing inside.
The heat source unit 2 mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 22, a heat source side heat exchanger 23, a bridge circuit 24, a receiver 25, a heat source side expansion valve 26, and a liquid side gate valve 27. And a gas side gate valve 28.

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換器23のガス側とを接続することが可能である。
The compressor 21 is a device for sucking and compressing a gas refrigerant.
The four-way switching valve 22 is a valve for switching the flow direction of the refrigerant when switching between the cooling operation and the heating operation. During the cooling operation, the discharge side of the compressor 21 and the gas side of the heat source side heat exchanger 23 are connected. And the suction side of the compressor 21 and the gas side gate valve 28 are connected. During the heating operation, the discharge side of the compressor 21 and the gas side gate valve 28 are connected, and the suction side and the heat source side of the compressor 21 are connected. It is possible to connect the gas side of the heat exchanger 23.

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換器である。
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、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、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側に向かって流れる際には、レシーバ25の入口を通じてレシーバ25内に冷媒を流入させるとともにレシーバ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換器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側から熱源側熱交換器23側に向かって流れる際には、レシーバ25の入口を通じてレシーバ25内に冷媒を流入させるとともにレシーバ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換器23側に向かって流すように機能している。
The heat source side heat exchanger 23 is a heat exchanger capable of condensing or heating a refrigerant flowing inside using air or water as a heat source.
The bridge circuit 24 includes four check valves 24 a to 24 d and is connected between the heat source side heat exchanger 23 and the liquid side gate valve 27. Here, the check valve 24 a is a valve that only allows the refrigerant to flow from the heat source side heat exchanger 23 to the receiver 25. The check valve 24 b is a valve that allows only the refrigerant to flow from the liquid side gate valve 27 to the receiver 25. The check valve 24 c is a valve that allows only the refrigerant to flow from the receiver 25 to the liquid side gate valve 27. The check valve 24 d is a valve that allows only the refrigerant to flow from the receiver 25 to the heat source side heat exchanger 23. As a result, the bridge circuit 24 allows the refrigerant to flow into the receiver 25 through the inlet of the receiver 25 when the refrigerant flows from the heat source side heat exchanger 23 side toward the use side heat exchanger 51 side as in the cooling operation. The refrigerant functions to flow in and flow out from the outlet of the receiver 25 toward the use side heat exchanger 51 after being expanded in the heat source side expansion valve 26, and the refrigerant exchanges use side heat as in heating operation. When flowing from the heater 51 side toward the heat source side heat exchanger 23 side, the refrigerant flows into the receiver 25 through the inlet of the receiver 25 and the refrigerant flowing out from the outlet of the receiver 25 is expanded in the heat source side expansion valve 26. After that, it functions to flow toward the heat source side heat exchanger 23 side.

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。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、レシーバ25の上部(ガス相)に設けられた入口から流入するようになっている。そして、レシーバ25の下部(液相)に溜められた液冷媒は、レシーバ25の下部に設けられたレシーバ25の出口から流出して熱源側膨張弁26に送られるようになっている。このため、レシーバ25に液冷媒とともに流入したガス冷媒は、レシーバ25内において気液分離されて、レシーバ25の上部に溜まるようになっている(図2参照)。   The receiver 25 is a device capable of storing the refrigerant condensed in the heat source side heat exchanger 23 or the use side heat exchanger 51. The refrigerant flowing into the receiver 25 is always flown from the inlet provided in the upper part (gas phase) of the receiver 25 by the bridge circuit 24. The liquid refrigerant stored in the lower part (liquid phase) of the receiver 25 flows out from the outlet of the receiver 25 provided in the lower part of the receiver 25 and is sent to the heat source side expansion valve 26. For this reason, the gas refrigerant that has flowed into the receiver 25 together with the liquid refrigerant is gas-liquid separated in the receiver 25 and accumulates in the upper part of the receiver 25 (see FIG. 2).

熱源側膨張弁26は、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行うために、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。
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。
The heat source side expansion valve 26 is a valve connected between the outlet of the receiver 25 and the bridge circuit 24 in order to adjust the refrigerant pressure and the refrigerant flow rate. In the present embodiment, the heat source side expansion valve 26 has a function of expanding the refrigerant in both the cooling operation and the heating operation.
The liquid side gate valve 27 and the gas side gate valve 28 are connected to the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7, respectively.

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の利用側熱交換器51のガス側と熱源ユニット2のガス側仕切弁28との間を接続している。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。   The liquid refrigerant communication pipe 6 connects between the liquid side of the use side heat exchanger 51 of the use unit 5 and the liquid side gate valve 27 of the heat source unit 2. The gas refrigerant communication pipe 7 connects between the gas side of the use side heat exchanger 51 of the use unit 5 and the gas side gate valve 28 of the heat source unit 2. The liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 are used to update one or both of the refrigerant communication pipe and / or the heat source unit 2 and the utilization unit 5 that are installed in the field when the air conditioner 1 is newly constructed. It is refrigerant | coolant communication piping diverted from the existing air conditioning apparatus.

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24、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。   Here, the refrigerant circuit in the range from the use side heat exchanger 51 to the heat source side heat exchanger 23 including the liquid refrigerant communication pipe 6, the liquid side gate valve 27, the bridge circuit 24, the receiver 25, and the heat source side expansion valve 26 is liquid. The side refrigerant circuit 11 is used. Further, the refrigerant circuit in the range from the use side heat exchanger 51 to the gas refrigerant communication pipe 7, the gas side gate valve 28, the four-way switching valve 22, and the heat source side heat exchanger 23 including the compressor 21 is a gas side refrigerant circuit 12. And That is, the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 includes a liquid side refrigerant circuit 11 and a gas side refrigerant circuit 12.

ガス分離装置31は、本実施形態において、主に、分離膜装置34を有している。
分離膜装置34は、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34は、ガス冷媒導入回路38を介してレシーバ25に接続されている。ガス冷媒導入回路38は、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分離膜装置34に導入するための管路であり、レシーバ25の上部から分離膜装置34に導入される非凝縮性ガスを含むガス冷媒を流通/遮断させるためのガス冷媒導入弁38aを有している。
In the present embodiment, the gas separation device 31 mainly includes a separation membrane device 34.
The separation membrane device 34 separates the non-condensable gas from the gas refrigerant containing the non-condensable gas accumulated in the upper part of the receiver 25 and discharges the separated non-condensable gas to the outside of the refrigerant circuit 10. Device. The separation membrane device 34 is connected to the receiver 25 via a gas refrigerant introduction circuit 38. The gas refrigerant introduction circuit 38 is a conduit for introducing the gas refrigerant containing the non-condensable gas accumulated in the upper part of the receiver 25 into the separation membrane device 34, and is introduced into the separation membrane device 34 from the upper part of the receiver 25. A gas refrigerant introduction valve 38a for circulating / blocking a gas refrigerant containing a non-condensable gas is provided.

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内の空間をガス冷媒導入回路38に連通された空間S1(1次側)と空間S2(2次側)とに分割するように配置された分離膜34bと、空間S2に接続された排出弁34cとを有している。分離膜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。 In this embodiment, the separation membrane device 34 includes a device main body 34a, a space S 1 (primary side) and a space S 2 (secondary side) in which the space in the device main body 34a is communicated with the gas refrigerant introduction circuit 38. The separation membrane 34b is arranged so as to be divided into two , and the discharge valve 34c connected to the space S2. In this embodiment, the separation membrane 34b uses a membrane that can selectively permeate non-condensable gas from a gas refrigerant containing non-condensable gas.

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か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、さらには、後述のガス置換ステップにおいて気密ガスから置換されるヘリウム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。   As such a separation membrane, a porous membrane made of a polyimide membrane, a cellulose acetate membrane, a polysulfone membrane, a carbon membrane or the like is used. Here, a porous membrane is a membrane having a large number of very fine pores, and a membrane that is separated by a speed difference when gas passes through these pores, that is, a component having a small molecular diameter is It is a membrane that permeates but does not permeate components with a large molecular diameter. Here, R22 and R134a used as the refrigerant of the air conditioner, and R32 and R125 included in the mixed refrigerant R407C and R410A are all water vapor, oxygen gas, nitrogen gas, and further in a gas replacement step described later. Since the molecular diameter is larger than that of the helium gas substituted from the airtight gas, it can be separated by this porous membrane.

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、レシーバ25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S1から空間S2に流入させることができる。排出弁34cは、空間S2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S2に流入した非凝縮性ガスを空間S2から大気放出して、冷媒回路10の外部に排出することが可能である。 As a result, the separation membrane 34b is non-condensable from a gas refrigerant containing a non-condensable gas (specifically, a supply gas that is a mixed gas of the non-condensable gas and the gas refrigerant accumulated in the upper portion of the receiver 25). Gas can be selectively permeated to allow non-condensable gas to flow from space S 1 to space S 2 . Exhaust valve 34c is a space S 2 is a valve for air release, the non-condensable gas flowing separated in the space S 2 by a separation layer 34b and the air discharged from the space S 2, the outside of the refrigerant circuit 10 Can be discharged.

例えば、ポリイミド膜を分離膜34bとして使用する場合には、図3に示されるように、R407CやR410Aに含まれるR125は、気密ガスの主成分である窒素ガスやヘリウムガスに比べて分子径が大きく透過速度が小さいため、窒素ガスやヘリウムガスよりも膜内を透過しにくいことがわかる。また、窒素ガスは、ヘリウムガスに比べて分子径が大きく透過速度が小さいため、ヘリウムガスに比べて膜内を透過しにくいことがわかる。このような傾向は、ポリイミド膜のみならず、他の多孔質膜においても同様である。このため、冷媒と非凝縮性ガスとを多孔質膜によって分離する場合、ヘリウムガスのように、冷媒や窒素ガス等の空気成分に比べて分子径が小さく透過速度が大きいガス成分に置換することによって、分離膜34bにおける冷媒と非凝縮性ガスとの分離効率を向上させることができるようになる。   For example, when a polyimide membrane is used as the separation membrane 34b, as shown in FIG. 3, R125 contained in R407C and R410A has a molecular diameter compared to nitrogen gas and helium gas, which are the main components of an airtight gas. Since the transmission speed is large and low, it can be seen that it is less permeable through the film than nitrogen gas or helium gas. In addition, nitrogen gas has a larger molecular diameter and a lower permeation rate than helium gas, so that it can be seen that nitrogen gas is less likely to pass through the film than helium gas. Such a tendency is the same not only in the polyimide film but also in other porous films. For this reason, when separating the refrigerant and non-condensable gas with a porous membrane, it must be replaced with a gas component that has a smaller molecular diameter and a higher permeation rate than air components such as helium gas, such as helium gas. As a result, the separation efficiency between the refrigerant and the non-condensable gas in the separation membrane 34b can be improved.

(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。
<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。
(2) Construction method of air conditioner Next, a construction method of the air conditioner 1 will be described.
<Equipment installation step (refrigerant circuit configuration step)>
First, the new use unit 5 and the heat source unit 2 are installed, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 are installed, connected to the use unit 5 and the heat source unit 2, and the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is installed. Constitute. Here, the liquid side gate valve 27 and the gas side gate valve 28 of the newly installed heat source unit 2 are closed, and the refrigerant circuit of the heat source unit 2 is filled with a predetermined amount of refrigerant in advance. And the discharge valve 34c of the separation membrane apparatus 34 which comprises the gas separation apparatus 31 is closed.

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。
<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いない場合には、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。
When the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 constituting the existing air conditioner are used to update one or both of the heat source unit 2 and the utilization unit 5, the heat source Only one or both of the unit 2 and the utilization unit 5 are newly installed.
<Airtight test step>
After the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is configured, an airtight test of the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is performed. If the use unit 5 is not provided with the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 and the gate valve, an airtight test of the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is performed on the use unit 5. This is done while connected.

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。   First, for an airtight test portion including the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7, an airtight test gas is supplied from a supply port (not shown) provided in the liquid refrigerant communication pipe 6, the gas refrigerant communication pipe 7, and the like. As a result, the pressure of the airtight test portion is increased to the airtight test pressure. Then, after stopping the supply of nitrogen gas, it is confirmed that the airtight test pressure is maintained for a predetermined test time for the airtight test portion.

<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い圧力になるまで減圧している。
<Airtight gas release step>
After the airtight test is completed, the atmospheric gas (airtight gas) in the airtight test part is released to the atmosphere in order to reduce the pressure in the airtight test part. Here, since the atmosphere gas of the airtight test portion contains a large amount of nitrogen gas used in the airtightness test, most of the atmosphere gas of the airtight test portion after release into the atmosphere is replaced with nitrogen gas, The amount of oxygen gas is decreasing. Here, in order to prevent air from entering from the outside of the refrigerant circuit 10, the atmospheric discharge operation is performed so that the pressure of the airtight test portion including the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is slightly higher than the atmospheric pressure. The pressure is reduced until.

<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)からヘ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い、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。
<Gas replacement step>
After releasing the gas-tight gas, a supply port (not shown) provided in the liquid refrigerant communication pipe 6, the gas refrigerant communication pipe 7 or the like for the airtight test portion including the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 Then, helium gas is supplied, and then the atmosphere gas (airtight gas) of the airtight test portion is repeatedly released to the atmosphere, and the atmosphere gas (airtight gas) of the airtight test portion is replaced with helium gas.

<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の配管長が長い場合等のように、予め熱源ユニット2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、ガス置換ステップ後に冷媒連絡配管6、7内に封入され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った場合には利用ユニット5に封入されたヘリウムガスも含まれる)と冷媒とが混合されることになる。
<Non-condensable gas discharge step>
After the atmosphere gas (airtight gas) in the airtight test portion is replaced with helium gas, the liquid side gate valve 27 and the gas side gate valve 28 of the heat source unit 2 are opened, and the refrigerant circuit of the utilization unit 5 and the refrigerant circuit of the heat source unit 2 are opened. And are connected. Thereby, the refrigerant previously filled in the heat source unit 2 is supplied to the entire refrigerant circuit 10. When the refrigerant communication pipes 6 and 7 have a long pipe length or the like, if the refrigerant quantity that has been filled in the heat source unit 2 in advance is not sufficient, the external refrigerant is necessary as necessary. The refrigerant is additionally charged. In addition, when the refrigerant | coolant is not beforehand filled into the heat-source unit 2, all the required refrigerant | coolants amount is filled from the outside. Thereby, in the refrigerant circuit 10, helium gas as a non-condensable gas enclosed in the refrigerant communication pipes 6 and 7 after the gas replacement step (if the airtight test of the usage unit 5 is also performed, the usage unit 5 The encapsulated helium gas is also included) and the refrigerant is mixed.

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ついて説明する。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を構成するガス冷媒導入弁38a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。
In this circuit configuration, the compressor 21 is started and an operation of circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed.
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the cooling operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the solid line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 23 and the suction side of the compressor 21 is the gas side. It is in a state connected to the gate valve 28. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a and the discharge valve 34c constituting the gas separation device 31 are both closed, and the gas separation device 31 is not used.

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換器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を通じてレシーバ25内に流入する。ここで、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の吐出側から液側冷媒回路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、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、レシーバ25内には、ガス置換後後に液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7に封入された非凝縮性ガスとしてのヘリウム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、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、ヘリウムガスを含むガス冷媒は、レシーバ25の上部に溜まり、液冷媒は、レシーバ25内に一時的に溜められた後、レシーバ25の下部から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、利用側熱交換器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。   When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 31, the gas refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed, and then the heat source side heat exchanger via the four-way switching valve 22. 23 and is condensed by exchanging heat with air or water as a heat source. The condensed liquid refrigerant flows into the receiver 25 through the check valve 24a of the bridge circuit 24. Here, the heat source side expansion valve 26 connected to the downstream side of the receiver 25 is in a state in which the opening degree is adjusted, and ranges from the discharge side of the compressor 21 to the heat source side expansion valve 26 of the liquid side refrigerant circuit 11. The refrigerant pressure is increased to the condensation pressure of the refrigerant. That is, the refrigerant pressure in the receiver 25 is increased to the refrigerant condensation pressure. For this reason, a saturated gas-liquid mixed-phase refrigerant containing helium gas as a non-condensable gas sealed in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 flows into the receiver 25 after gas replacement. become. The refrigerant flowing into the receiver 25 is gas-liquid separated into a gas refrigerant containing a non-condensable gas and a liquid refrigerant. The gas refrigerant containing helium gas is accumulated in the upper part of the receiver 25, and the liquid refrigerant is temporarily accumulated in the receiver 25, then flows out from the lower part of the receiver 25 and is sent to the heat source side expansion valve 26. The liquid refrigerant sent to the heat source side expansion valve 26 is expanded into a gas-liquid two-phase state via the check valve 24c, the liquid side gate valve 27 and the liquid refrigerant communication pipe 6 of the bridge circuit 24. It is sent to the usage unit 5. The refrigerant sent to the usage unit 5 is evaporated by exchanging heat with indoor air in the usage-side heat exchanger 51. The evaporated gas refrigerant is again sucked into the compressor 21 via the gas refrigerant communication pipe 7, the gas side gate valve 28, and the four-way switching valve 22.

この冷房運転状態において、次のような手順によって、分離膜装置34を使用して冷媒回路10内から非凝縮性ガスとしてのヘリウム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、レシーバ25の上部に溜まったヘリウムガスを含むガス冷媒(供給ガス)を分離膜装置34内に導入する。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S2を大気開放状態にする。すると、分離膜装置34の空間S1は、レシーバ25の上部に連通されているため、空間S1と空間S2との間に、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S1内の供給ガス中に含まれるヘリウムガスは、この差圧が推進力となって分離膜34bを透過して、空間S2側に流れて排出弁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S1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に封入されたヘリウムガスが冷媒回路10内から排出される。 In this cooling operation state, an operation for discharging helium gas as a non-condensable gas from the refrigerant circuit 10 using the separation membrane device 34 is performed by the following procedure. First, the gas refrigerant introduction valve 38 a is opened, and a gas refrigerant (supply gas) containing helium gas accumulated in the upper part of the receiver 25 is introduced into the separation membrane device 34. Next, by opening the discharge valve 34c of the separation membrane device 34, the space S 2 of the separation membrane device 34 is open to the atmosphere. Then, since the space S 1 of the separation membrane device 34 communicates with the upper part of the receiver 25, a difference corresponding to the pressure difference between the refrigerant condensing pressure and the atmospheric pressure is established between the space S 1 and the space S 2. Pressure is generated. For this reason, the helium gas contained in the supply gas in the space S 1 passes through the separation membrane 34b with this differential pressure as a driving force, flows to the space S 2 side, and is released into the atmosphere through the discharge valve 34c. . On the other hand, the gas refrigerant contained in the feed gas is in a state accumulated in the space S 1 without passing through the separation membrane 34b. When this operation is performed for a predetermined time, the helium gas sealed in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is discharged from the refrigerant circuit 10.

そして、冷媒回路10内からヘリウムガスが排出された後、ガス分離装置31を構成するガス冷媒導入弁38a及び排出弁34cを全て閉止する。
(暖房運転を行い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ついて説明する。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換器23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を構成するガス冷媒導入弁38a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。
And after helium gas is discharged | emitted from the inside of the refrigerant circuit 10, all the gas refrigerant introduction valves 38a and the exhaust valve 34c which comprise the gas separation apparatus 31 are closed.
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the heating operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the broken line in FIG. 1, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side gate valve 28, and the suction side of the compressor 21 is the heat source side heat exchanger 23. It is in the state connected to the gas side. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a and the discharge valve 34c constituting the gas separation device 31 are both closed, and the gas separation device 31 is not used.

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、利用側熱交換器51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を通じてレシーバ25内に流入する。ここで、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の吐出側から液側冷媒回路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、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、レシーバ25内には、冷房運転時と同様に、ガス置換後に液冷媒連絡配管6及びガス冷媒連絡配管7に封入された非凝縮性ガスとしてのヘリウム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、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、レシーバ25の上部に溜まり、液冷媒は、レシーバ25内に一時的に溜められた後、レシーバ25の下部から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換器23に送られる。そして、熱源側熱交換器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。   When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 31, the gas refrigerant is sucked into the compressor 21 and compressed, and then the gas side gate valve via the four-way switching valve 22. 28 and the gas refrigerant communication pipe 7 are sent to the utilization unit 5. The refrigerant sent to the usage unit 5 is condensed by exchanging heat with indoor air in the usage-side heat exchanger 51. The condensed liquid refrigerant flows into the receiver 25 through the liquid refrigerant communication pipe 6, the liquid side gate valve 27 and the check valve 24 b of the bridge circuit 24. Here, the heat source side expansion valve 26 connected to the downstream side of the receiver 25 is in a state in which the opening degree is adjusted as in the cooling operation, and from the discharge side of the compressor 21 to the heat source side of the liquid side refrigerant circuit 11. The refrigerant pressure in the range up to the expansion valve 26 is increased to the condensation pressure of the refrigerant. That is, the refrigerant pressure in the receiver 25 is increased to the refrigerant condensation pressure. Therefore, in the receiver 25, as in the cooling operation, a saturated gas-liquid mixed phase containing helium gas as a non-condensable gas sealed in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 after gas replacement is provided. Refrigerant flows in. The refrigerant flowing into the receiver 25 is gas-liquid separated into a gas refrigerant containing a non-condensable gas and a liquid refrigerant. The gas refrigerant containing the non-condensable gas is accumulated in the upper part of the receiver 25, and the liquid refrigerant is temporarily accumulated in the receiver 25, and then flows out from the lower part of the receiver 25 to be sent to the heat source side expansion valve 26. It is done. The liquid refrigerant sent to the heat source side expansion valve 26 is expanded into a gas-liquid two-phase state and sent to the heat source side heat exchanger 23 via the check valve 24 d of the bridge circuit 24. The refrigerant sent to the heat source side heat exchanger 23 is evaporated by exchanging heat with air or water as a heat source. The evaporated gas refrigerant is again sucked into the compressor 21 via the four-way switching valve 22.

この暖房運転状態においても、冷房運転状態と同様のヘリウム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ヘリウム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。
Even in this heating operation state, the same helium gas discharge operation as in the cooling operation state can be performed. Since this procedure is the same as the operation of discharging the helium gas in the cooling operation state described above, the description thereof is omitted.
(3) Features of the air conditioning apparatus and its construction method The air conditioning apparatus 1 and its construction method of the present embodiment have the following characteristics.

(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く、現地施工時の真空引き作業を省略することができる。
(A)
In the air conditioner 1, a gas separation device 31 having a separation membrane device 34 is connected to the liquid side refrigerant circuit 11, and after the device installation step (refrigerant circuit configuration step), the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7. Since the non-condensable gas (specifically, airtight gas) remaining in the gas can be discharged to the outside of the refrigerant circuit 10, a conventional gas separator using a large amount of adsorbent is used. Compared with the case where it does, the size of the gas separation apparatus 31 can be made small. Thereby, the vacuuming work at the time of on-site construction can be omitted without increasing the size of the heat source unit 2.

(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、ガス置換ステップにおいて冷媒連絡配管6、7内に封入された非凝縮性ガスとしてのヘリウムガス冷媒回路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によって、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及びヘリウムガスの圧力を高めて、この高圧にされたヘリウム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を用いてヘリウム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S1側)と2次側(すなわち、空間S2側)との圧力差を大きくすることができるため、分離膜34bにおけるヘリウムガスの分離効率を向上させることができる。
(B)
In the air conditioner 1, after connecting the heat source unit 2 and the utilization unit 5 via the refrigerant communication pipes 6 and 7 in the equipment installation step (refrigerant circuit configuration step), in the noncondensable gas discharge step, the gas replacement step , The compressor 21 is operated (specifically, the cooling operation or the heating operation) and circulated together with the refrigerant in the helium gas refrigerant circuit 10 as the non-condensable gas enclosed in the refrigerant communication pipes 6 and 7. The gas separation device having the separation membrane device 34 out of the refrigerant containing the helium gas having a high pressure by increasing the pressure of the refrigerant and helium gas flowing between the heat source side heat exchanger 23 and the use side heat exchanger 51. 31 is used to separate helium gas and discharge it outside the refrigerant circuit 10. In this way, the pressure difference between the primary side (that is, the space S 1 side) and the secondary side (that is, the space S 2 side) of the separation membrane 34b of the separation membrane device 34 can be increased. The separation efficiency of helium gas in 34b can be improved.

しかも、非凝縮性ガス排出ステップに先だって、ガス置換ステップにおいて、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ているため、分離膜34bにおける分離効率がさらに向上している。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いようにすることができる。
(C)
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、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。そして、ガス置換ステップにおいて、酸素ガスの量が減少した状態の気密ガスをヘリウムガスに置換するようにしているため、気密ガスからヘリウムガスへのガス置換作業が不十分な場合であっても、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て、冷媒や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。
In addition, prior to the non-condensable gas discharge step, the non-condensable gas mainly composed of air components such as oxygen gas and nitrogen gas is replaced with helium gas in the gas replacement step, so that the separation efficiency in the separation membrane 34b is reduced. Is further improved. Thereby, even if the separation performance of the separation membrane 34b is low, the refrigerant can be prevented from being released into the atmosphere.
(C)
In the construction method of the air conditioner 1, an airtight test of the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is performed using an airtight gas such as nitrogen gas, and the airtight gas is released to the atmosphere. The amount of oxygen gas remaining in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 can be reduced. And, in the gas replacement step, since the gas-tight gas in a state where the amount of oxygen gas is reduced is replaced with helium gas, even if the gas replacement work from the gas-tight gas to the helium gas is insufficient, The amount of oxygen gas circulating in the refrigerant circuit together with the refrigerant can be reduced, and the risk of problems such as deterioration of the refrigerant and refrigerating machine oil can be eliminated.

(4)変形例1
上記の気密試験ステップでは、気密試験用ガスとして窒素ガスを使用したが、ヘリウムガスを使用してもよい。これにより、気密試験ステップ、気密ガス放出ステップ及びガス置換ステップの3つの一連のステップを、実質的に、一つのステップで行うことができるようになるため、作業性が向上する。
(4) Modification 1
In the above airtightness test step, nitrogen gas is used as the airtightness test gas, but helium gas may be used. As a result, the three series of steps of the hermetic test step, the hermetic gas discharge step, and the gas replacement step can be performed substantially in one step, so that workability is improved.

(5)変形例2
上記のガス分離装置31では、レシーバ25と分離膜装置34とがガス冷媒導入回路238を介して接続されているが、図4に示される本変形例の空気調和装置101の熱源ユニット102に組み込まれたガス分離装置131のように、レシーバ25と分離膜装置34とが一体に構成されていてもよい。
(5) Modification 2
In the gas separation device 31 described above, the receiver 25 and the separation membrane device 34 are connected via the gas refrigerant introduction circuit 238, but are incorporated in the heat source unit 102 of the air conditioner 101 of the present modification shown in FIG. Like the gas separation device 131, the receiver 25 and the separation membrane device 34 may be integrally formed.

[第2実施形態]
(1)空気調和装置の構成
図5は、本発明の第2実施形態にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置501の冷媒回路の概略図である。空気調和装置501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502と、利用ユニット5と、熱源ユニット502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。尚、本実施形態の空気調和装置501のガス分離装置531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。
[Second Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 5 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an air conditioner 501 as an example of a refrigeration apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the air conditioner 501 is an air conditioner capable of cooling operation and heating operation, similar to the air conditioner 1 of the first embodiment, and includes the heat source unit 502, the utilization unit 5, and the heat source unit 502. And a liquid refrigerant communication pipe 6 and a gas refrigerant communication pipe 7 are provided. In addition, since the structure except the gas separation apparatus 531 of the air conditioning apparatus 501 of this embodiment is the same as that of the air conditioning apparatus 1 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

ガス分離装置531は、本実施形態において、主に、分離膜装置534を有している。
分離膜装置534は、第1実施形態の分離膜装置34と同様に、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534は、ガス冷媒導入回路38を介してレシーバ25に接続されている。分離膜装置534は、図6に示されるように、本実施形態において、装置本体534aと、装置本体534a内の空間をガス冷媒導入回路38に連通された空間S3(1次側)と空間S4(2次側)とに分割するように配置された分離膜534bと、空間S3に接続された排出弁534cと、空間S4に接続されたガス冷媒流出回路541とを有している。分離膜534b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からなる非多孔質膜が使用される。
In this embodiment, the gas separation device 531 mainly has a separation membrane device 534.
Similar to the separation membrane device 34 of the first embodiment, the separation membrane device 534 separates the non-condensable gas from the gas refrigerant containing the non-condensable gas accumulated in the upper portion of the receiver 25 and separates the non-condensable gas. It is an apparatus for discharging the sex gas to the outside of the refrigerant circuit 10. The separation membrane device 534 is connected to the receiver 25 via the gas refrigerant introduction circuit 38. As shown in FIG. 6, the separation membrane device 534 includes, in this embodiment, a device main body 534 a, a space S 3 (primary side) and a space that communicates the space in the device main body 534 a with the gas refrigerant introduction circuit 38. A separation membrane 534b arranged to be divided into S 4 (secondary side), a discharge valve 534c connected to the space S 3 , and a gas refrigerant outflow circuit 541 connected to the space S 4. Yes. In the present embodiment, the separation membrane 534b uses a membrane that can selectively permeate the gas refrigerant from the gas refrigerant containing the non-condensable gas. As such a separation membrane, a non-porous membrane made of a polysulfone membrane or a silicon rubber membrane is used.

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い均質な膜であり、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、さらには、後述のガス置換ステップにおいて気密ガスから置換されるヘリウム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。   Here, the non-porous film is a homogeneous film having many very fine pores as the porous film has, and the gas passes through the film through the process of dissolution-diffusion-de-dissolution. Membranes that are separated by the difference in speed when they are produced, that is, membranes that permeate components with high boiling point and high solubility in the membrane but do not permeate components with low boiling point and low solubility in the membrane. Here, R22 and R134a used as the refrigerant of the air conditioner, and R32 and R125 included in the mixed refrigerant R407C and R410A are all water vapor, oxygen gas, nitrogen gas, and further in a gas replacement step described later. Since the boiling point is higher than that of the helium gas substituted from the gas-tight gas, the non-porous membrane can be used for separation.

これにより、分離膜534bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒(具体的には、レシーバ25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S3から空間S4に流入させることができる。ガス冷媒流出回路541は、分離膜装置534の空間S4と圧縮機21の吸入側とを接続するように設けられており、分離膜534bを透過して冷媒回路10内に戻されるガス冷媒を流通/遮断するためのガス冷媒戻し弁541aを有している。ここで、ガス冷媒流出回路541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S3と空間S4との間の差圧を大きくすることが可能である。排出弁534cは、分離膜534bにおいてガス冷媒を透過させることによって空間S3内に残った非凝縮性ガスを大気放出して、冷媒回路10の外部に排出することが可能である。 Thereby, the separation membrane 534b removes the gas refrigerant from the gas refrigerant containing the non-condensable gas (specifically, the supply gas that is a mixed gas of the non-condensable gas and the gas refrigerant accumulated in the upper part of the receiver 25). The gas refrigerant can flow from the space S 3 to the space S 4 by being selectively permeated. The gas refrigerant outflow circuit 541 is provided so as to connect the space S 4 of the separation membrane device 534 and the suction side of the compressor 21, and the gas refrigerant that passes through the separation membrane 534 b and is returned into the refrigerant circuit 10. A gas refrigerant return valve 541a for circulating / blocking is provided. Here, since the gas refrigerant outflow circuit 541 is provided so that the gas refrigerant is returned to the suction side of the compressor 21 having the lowest refrigerant pressure in the refrigerant circuit 10, the gas refrigerant outflow circuit 541 is provided between the space S 3 and the space S 4. It is possible to increase the differential pressure. Discharge valve 534c is the non-condensable gas remaining in the space S 3 by transmitting gas refrigerant in the separation membrane 534b by atmospheric discharge, it is possible to discharge to the outside of the refrigerant circuit 10.

ここで、上記のような非多孔質膜からなる分離膜534bを使用する場合においては、R407CやR410Aに含まれるR32やR125は、気密ガスの主成分である窒素ガスやヘリウムガスに比べて沸点が高く透過速度が大きいため、窒素ガスやヘリウムガスよりも膜内を透過しやすいことがわかる。また、窒素ガスは、ヘリウムガスに比べて沸点が高く透過速度が大きいため、ヘリウムガスに比べて膜内を透過しやすいことがわかる。このため、冷媒と非凝縮性ガスとを非多孔質膜によって分離する場合、ヘリウムガスのように、冷媒や窒素ガス等の空気成分に比べて沸点が低く透過速度が小さいガス成分に置換することによって、分離膜534bにおける冷媒と非凝縮性ガスとの分離効率を向上させることができるようになる。   Here, in the case of using the separation membrane 534b made of the non-porous membrane as described above, R32 and R125 contained in R407C and R410A have boiling points as compared with nitrogen gas and helium gas which are the main components of the airtight gas. It can be seen that it is easier to permeate through the membrane than nitrogen gas or helium gas because of high and high permeation speed. Further, nitrogen gas has a higher boiling point and a higher permeation rate than helium gas, so that it can be seen that nitrogen gas easily permeates through the film as compared with helium gas. For this reason, when separating the refrigerant and the non-condensable gas with a non-porous membrane, the gas component must be replaced with a gas component having a lower boiling point and a lower permeation rate than the air component such as a refrigerant or nitrogen gas, such as helium gas. As a result, the separation efficiency between the refrigerant and the noncondensable gas in the separation membrane 534b can be improved.

(2)空気調和装置の施工方法
次に、空気調和装置501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。
<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502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502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502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、予め熱源ユニット502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502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、ガス置換ステップ後に冷媒連絡配管6、7に封入され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った場合には利用ユニット5に封入されたヘリウムガスも含まれる)と冷媒とが混合されることになる。
(2) Construction method of air conditioner Next, a construction method of the air conditioner 501 will be described. In addition, about the procedure except a noncondensable gas discharge step, since it is the same as that of the construction method of the air conditioning apparatus 1 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
<Non-condensable gas discharge step>
After releasing the gas-tight gas, the liquid side gate valve 27 and the gas side gate valve 28 of the heat source unit 502 are opened so that the refrigerant circuit of the utilization unit 5 and the refrigerant circuit of the heat source unit 502 are connected. As a result, the refrigerant pre-filled in the heat source unit 502 is supplied to the entire refrigerant circuit 10. When the refrigerant communication pipes 6 and 7 have a long pipe length or the like, if the refrigerant quantity that has been filled in the heat source unit 502 in advance is not sufficient, the external refrigerant is filled as necessary. The refrigerant is additionally charged. When the heat source unit 502 is not filled with a refrigerant in advance, all of the necessary refrigerant amount is filled from the outside. Thereby, in the refrigerant circuit 10, helium gas as a non-condensable gas enclosed in the refrigerant communication pipes 6 and 7 after the gas replacement step (enclosed in the usage unit 5 when an airtight test of the usage unit 5 is performed at the same time). The helium gas is also contained) and the refrigerant is mixed.

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ついて説明する。このとき、四路切換弁22は、図5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531を構成するガス冷媒導入弁38a、ガス冷媒戻し弁541a及び排出弁534cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置531を使用しない状態となっている。
In this circuit configuration, the compressor 21 is started and an operation of circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed.
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the cooling operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the solid line in FIG. 5, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 23 and the suction side of the compressor 21 is the gas side. It is in a state connected to the gate valve 28. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a, the gas refrigerant return valve 541a, and the discharge valve 534c constituting the gas separation device 531 are all closed, and the gas separation device 531 is not used.

この冷媒回路10及びガス分離装置531の状態で、圧縮機21を起動すると、第1実施形態と同様の冷房運転が行われる。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531を使用して冷媒回路10内から非凝縮性ガスとしてのヘリウムガスを排出する運転動作について説明する。まず、ガス冷媒導入弁38aを開けて、レシーバ25の上部に溜まったヘリウムガスを含むガス冷媒(供給ガス)を分離膜装置1034内に導入する。続いて、分離膜装置534のガス冷媒戻し弁541aを開けて、分離膜装置534の空間S4内の冷媒圧力を圧縮機21の吸入側を流れる冷媒圧力と同じ圧力になるようにする。すると、分離膜装置534の空間S3は、レシーバ25の上部に連通されているため、空間S3と空間S4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圧が生じる。このため、空間S3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って、分離膜534bを透過して、空間S4側に流れてガス冷媒戻し弁541a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534bを透過して空間S4側に流れることによって空間S3内に残ったヘリウムガス(非透過ガス)は、排出弁534c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に封入されたヘリウムガスが冷媒回路10内から排出される。
When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 531, the same cooling operation as that in the first embodiment is performed. Note that the operation of the refrigerant circuit 10 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
Next, an operation of discharging helium gas as a non-condensable gas from the refrigerant circuit 10 using the gas separation device 531 will be described. First, the gas refrigerant introduction valve 38 a is opened, and a gas refrigerant (supply gas) containing helium gas accumulated in the upper part of the receiver 25 is introduced into the separation membrane device 1034. Subsequently, the gas refrigerant return valve 541 a of the separation membrane device 534 is opened so that the refrigerant pressure in the space S 4 of the separation membrane device 534 becomes the same pressure as the refrigerant pressure flowing on the suction side of the compressor 21. Then, since the space S 3 of the separation membrane device 534 communicates with the upper part of the receiver 25, the refrigerant condensing pressure and the suction side pressure of the compressor 21 are between the space S 3 and the space S 4 . A differential pressure corresponding to the pressure difference is generated. Therefore, gas refrigerant contained in the feed gas accumulated in the space S 3, this differential pressure becomes a driving force, the separation membrane 534b passes through a valve return gas refrigerant flows into the space S 4 side 541a To the suction side of the compressor 21. On the other hand, helium gas remaining in the space S 3 by flowing into the space S 4 side gas refrigerant passes through the separation membrane 534b (non-permeate gas) is discharged to the atmosphere by opening the discharge valve 534c. When this operation is performed for a predetermined time, the helium gas sealed in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is discharged from the refrigerant circuit 10.

そして、冷媒回路10内からヘリウムガスが排出された後、ガス分離装置531を構成するガス冷媒導入弁38a、ガス冷媒戻し弁541a及び排出弁534cを全て閉止する。
(暖房運転を行い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ついて説明する。このとき、四路切換弁22は、図5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換器23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531を構成するガス冷媒導入弁38a、ガス冷媒戻し弁541a及び排出弁534cは、いずれも閉止されており、ガス分離装置531を使用しない状態となっている。
And after helium gas is discharged | emitted from the inside of the refrigerant circuit 10, all the gas refrigerant introduction valves 38a, the gas refrigerant return valve 541a, and the exhaust valve 534c which comprise the gas separation apparatus 531 are closed.
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the heating operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the broken line in FIG. 5, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side gate valve 28, and the suction side of the compressor 21 is the heat source side heat exchanger 23. It is in the state connected to the gas side. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a, the gas refrigerant return valve 541a, and the discharge valve 534c constituting the gas separation device 531 are all closed, and the gas separation device 531 is not used.

この冷媒回路10及びガス分離装置531の状態で、圧縮機21を起動すると、第1実施形態と同様の暖房運転が行われる。尚、この冷媒回路10及びガス分離装置531の運転動作については、冷房運転状態におけるヘリウム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501では、分離膜装置534を構成する分離膜534bとして冷媒を選択的に分離す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、101の構成と異なるが、ガス置換ステップにおいて、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することによって、非多孔質膜からなる分離膜534bにおける分離効率を向上させるという第1実施形態の空気調和装置1、101及びその施工方法と同様な特徴を有している。
When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 531, the heating operation similar to that in the first embodiment is performed. The operation of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 531 is the same as the operation of discharging helium gas in the cooling operation state, and thus the description thereof is omitted.
(3) Features of air conditioner and construction method thereof In the air conditioner 501 of this embodiment, a non-porous membrane as a membrane that selectively separates refrigerant is adopted as the separation membrane 534b that constitutes the separation membrane device 534. However, in the gas replacement step, a non-condensable gas mainly composed of an air component such as oxygen gas or nitrogen gas is replaced with helium gas in the gas replacement step. By doing so, it has the same characteristics as the air-conditioning apparatuses 1 and 101 of the first embodiment and its construction method of improving the separation efficiency in the separation membrane 534b made of a non-porous membrane.

(4)変形例1
上記のガス分離装置531では、分離膜装置534において分離されたガス冷媒が、ガス冷媒流出回路541を介して、圧縮機21の吸入側に戻されるようになっているが、図7に示される本変形例の空気調和装置601の熱源ユニット602に組み込まれたガス分離装置631のように、ガス冷媒流出回路641が分離膜装置534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。
(4) Modification 1
In the gas separation device 531 described above, the gas refrigerant separated in the separation membrane device 534 is returned to the suction side of the compressor 21 via the gas refrigerant outflow circuit 541, which is shown in FIG. Like the gas separation device 631 incorporated in the heat source unit 602 of the air conditioner 601 of this modification, the gas refrigerant outflow circuit 641 is located downstream of the separation membrane device 534 and the heat source side expansion valve 26 (specifically, the heat source It may be provided so as to connect between the downstream side of the side expansion valve 26 and the check valves 24c and 24d of the bridge circuit 24).

(5)他の変形例
上記のガス分離装置631において、第1実施形態の変形例のガス分離装置131のように、レシーバ25と分離膜装置534とが一体に構成されていてもよい。
[第3実施形態]
(1)空気調和装置の構成
図8は、本発明の第3実施形態にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置1001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、利用ユニット5と、熱源ユニット1002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。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。
(5) Other Modifications In the gas separation device 631 described above, the receiver 25 and the separation membrane device 534 may be integrally formed as in the gas separation device 131 of the modification of the first embodiment.
[Third Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 8 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an air conditioner 1001 as an example of a refrigeration apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the air conditioner 1001 is an air conditioner capable of cooling operation and heating operation, similar to the air conditioner 1 of the first embodiment, and includes a heat source unit 1002, a utilization unit 5, and a heat source unit 1002. And a liquid refrigerant communication pipe 6 and a gas refrigerant communication pipe 7 are provided. In addition, since the structure except the gas separation apparatus 1031 of the air conditioning apparatus 1001 of this embodiment is the same as that of the air conditioning apparatus 1 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

ガス分離装置1031は、本実施形態において、主に、分離膜装置1034を有している。
分離膜装置1034は、第1及び第2実施形態の分離膜装置と同様、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、ガス冷媒導入回路38を介してレシーバ25に接続されている。分離膜装置1034は、図9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1034は、主に、第1分離膜モジュール1063と、第1分離膜モジュール1063の下流側に接続された第2分離膜モジュール1064とを有している。
In this embodiment, the gas separation device 1031 mainly has a separation membrane device 1034.
Similar to the separation membrane devices of the first and second embodiments, the separation membrane device 1034 separates the non-condensable gas from the gas refrigerant containing the non-condensable gas accumulated in the upper part of the receiver 25 and separates the non-condensable gas. This is a device for discharging the condensable gas to the outside of the refrigerant circuit 10. The separation membrane device 1034 is connected to the receiver 25 via the gas refrigerant introduction circuit 38. As shown in FIG. 9, the separation membrane device 1034 has separation membranes provided in multiple stages (in this embodiment, two stages). The separation membrane device 1034 mainly includes a first separation membrane module 1063 and a second separation membrane module 1064 connected to the downstream side of the first separation membrane module 1063.

第1分離膜モジュール1063は、第1モジュール本体1063aと、第1モジュール本体1063a内の空間をガス冷媒導入回路38に連通された空間S5(1次側)と空間S6(2次側)とに分割するように配置された第1分離膜1063bと、空間S2に接続されたガス冷媒流出回路1041とを有している。第1分離膜1063bは、第2実施形態の分離膜装置534を構成する分離膜534bと同様に、非凝縮性ガスとしてのヘリウム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1063bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒(具体的には、レシーバ25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S5から空間S6に流入させることができる。ガス冷媒流出回路1041は、第1分離膜モジュール1063の空間S6と圧縮機21の吸入側とを接続するように設けられており、第1分離膜1063bを透過して冷媒回路10内に戻されるガス冷媒を流通/遮断するためのガス冷媒戻し弁1041aを有している。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S5と空間S6との間の差圧を大きくすることが可能である。 The first separation membrane module 1063 includes a first module body 1063a, a space S 5 (primary side) and a space S 6 (secondary side) in which the space in the first module body 1063a is communicated with the gas refrigerant introduction circuit 38. And a gas refrigerant outflow circuit 1041 connected to the space S 2 . The first separation membrane 1063b can selectively permeate the gas refrigerant from the gas refrigerant containing helium gas as the non-condensable gas, like the separation membrane 534b constituting the separation membrane device 534 of the second embodiment. It is a possible membrane. As a result, the first separation membrane 1063b is gas from the gas refrigerant containing the non-condensable gas (specifically, the supply gas that is a mixed gas of the non-condensable gas and the gas refrigerant accumulated in the upper part of the receiver 25). selectively transmitting the refrigerant, the gas refrigerant can flow from the space S 5 to the space S 6. The gas refrigerant outflow circuit 1041 is provided so as to connect the space S 6 of the first separation membrane module 1063 and the suction side of the compressor 21, and passes through the first separation membrane 1063 b and returns to the refrigerant circuit 10. It has a gas refrigerant return valve 1041a for circulating / blocking the gas refrigerant. Here, the gas refrigerant outflow circuit 1041, because it is provided so that the gas refrigerant is returned to the suction side of the lower compressor 21 most refrigerant pressure in the refrigerant circuit 10, between the space S 5 and the space S 6 It is possible to increase the differential pressure.

第2分離膜モジュール1064は、第1分離膜モジュール1063に第2分離膜導入回路1042を介して接続されており、第2モジュール本体1064aと、第2分離膜1064bと、排出弁1034cとを有している。第2分離膜1064bは、第2モジュール本体1064a内の空間を第2分離膜導入回路1042に連通された空間S7(1次側)と空間S8(2次側)とに分割するように配置されている。そして、空間S7は、第2分離膜導入回路1042を介して第1分離膜モジュール1063の空間S5に連通されている。第2分離膜1064b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、非凝縮性ガスとしてのヘリウム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1064bは、非凝縮性ガスを含むガス冷媒(具体的には、第1分離膜1063bを透過しなかっ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S7から空間S8に流入させることができる。第2分離膜モジュール1064の空間S8には、排出弁1034cが接続されている。排出弁1034cは、空間S8を大気開放するための弁であり、第2分離膜1064bによって分離されて空間S8に流入した非凝縮性ガスを空間S8から大気放出して、冷媒回路10の外部に排出することが可能である。 The second separation membrane module 1064 is connected to the first separation membrane module 1063 via the second separation membrane introduction circuit 1042, and has a second module body 1064a, a second separation membrane 1064b, and a discharge valve 1034c. doing. The second separation membrane 1064b divides the space in the second module main body 1064a into a space S 7 (primary side) and a space S 8 (secondary side) communicated with the second separation membrane introduction circuit 1042. Is arranged. The space S 7 is communicated with the space S 5 of the first separation membrane module 1063 via the second separation membrane introduction circuit 1042. The second separation membrane 1064b selectively allows permeation of non-condensable gas from a gas refrigerant containing helium gas as non-condensable gas, similarly to the separation membrane 34b constituting the separation membrane device 34 of the first embodiment. It is a possible membrane. Accordingly, the second separation membrane 1064b is a non-condensable gas containing a non-condensable gas (specifically, a non-permeating gas that is a mixed gas of the gas refrigerant that has not permeated the first separation membrane 1063b and the non-condensable gas). ) The non-condensable gas can be selectively permeated from the inside to allow the non-condensable gas to flow from the space S 7 into the space S 8 . In the space S 8 of the second separation membrane module 1064, exhaust valve 1034c is connected. Exhaust valve 1034c is a space S 8 is a valve for air release, and a non-condensable gas that has flowed into the space S 8 are separated by a second separation membrane 1064b released into the atmosphere from the space S 8, the refrigerant circuit 10 It is possible to discharge outside.

このように、本実施形態の分離膜装置1034は、前段に、非凝縮性ガスを含むガス冷媒(具体的には、レシーバ25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)からなる第1分離膜1063b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1063bを透過しなかっ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1064bとを有する多段の分離膜装置を構成している。   As described above, the separation membrane device 1034 of the present embodiment includes a gas refrigerant containing a non-condensable gas (specifically, a mixed gas of the non-condensable gas and the gas refrigerant accumulated in the upper part of the receiver 25) in the preceding stage. A first separation membrane 1063b made of a membrane (specifically, a non-porous membrane) capable of selectively permeating a gas refrigerant from a certain supply gas), and a gas refrigerant containing a non-condensable gas in the subsequent stage (Specifically, a membrane capable of selectively permeating non-condensable gas from the inside of the first separation membrane 1063b, which is a non-permeating gas that is a mixed gas of a gas refrigerant and a non-condensable gas) A multi-stage separation membrane device having a second separation membrane 1064b (specifically, a porous membrane) is configured.

(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。
<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、ガス置換ステップ後に冷媒連絡配管6、7に封入され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った場合には利用ユニット5に残留したヘリウムガスも含まれる)と冷媒とが混合されることになる。
(2) Construction Method of Air Conditioner Next, a construction method of the air conditioner 1001 will be described. In addition, about the procedure except a noncondensable gas discharge step, since it is the same as that of the construction method of the air conditioning apparatus 1 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
<Non-condensable gas discharge step>
After releasing the airtight gas, the liquid side gate valve 27 and the gas side gate valve 28 of the heat source unit 1002 are opened, and the refrigerant circuit of the utilization unit 5 and the refrigerant circuit of the heat source unit 1002 are connected. As a result, the refrigerant pre-filled in the heat source unit 1002 is supplied to the entire refrigerant circuit 10. When the refrigerant communication pipes 6 and 7 have a long pipe length or the like, when the refrigerant quantity that has been filled in the heat source unit 1002 in advance is not sufficient, the external refrigerant is necessary as necessary. The refrigerant is additionally charged. When the heat source unit 1002 is not filled with the refrigerant in advance, all of the necessary refrigerant amount is filled from the outside. Thereby, in the refrigerant circuit 10, helium gas as a non-condensable gas enclosed in the refrigerant communication pipes 6 and 7 after the gas replacement step (residual in the utilization unit 5 when an airtight test of the utilization unit 5 is performed at the same time). Helium gas is also contained) and the refrigerant is mixed.

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ついて説明する。このとき、四路切換弁22は、図8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を構成するガス冷媒導入弁38a、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1031を使用しない状態となっている。
In this circuit configuration, the compressor 21 is started and an operation of circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed.
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the cooling operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state indicated by the solid line in FIG. 8, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 23 and the suction side of the compressor 21 is the gas side. It is in a state connected to the gate valve 28. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a, the gas refrigerant return valve 1041a, and the discharge valve 1034c constituting the gas separation device 1031 are all closed, and the gas separation device 1031 is not used.

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としてのヘリウムガスを排出する運転動作について説明する。まず、ガス冷媒導入弁38aを開けて、レシーバ25の上部に溜まったヘリウムガスを含むガス冷媒(供給ガス)を分離膜装置1034内に導入する。続いて、分離膜装置1034のガス冷媒戻し弁1041aを開けて、第1分離膜モジュール1063の空間S6内の冷媒圧力を圧縮機21の吸入側を流れる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1063の空間S5は、レシーバ25の上部に連通されているため、空間S5と空間S6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圧が生じる。このため、空間S5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って、第1分離膜1063bを透過して、空間S6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、ガス冷媒が第1分離膜1063bを透過して空間S6側に流れることによって、空間S5内では、大部分のガス冷媒が除去されて、ヘリウムガスが濃縮された状態となる。そして、空間S5内に溜まったヘリウムガスの濃度が増加したガス冷媒(非透過ガス)は、第2分離膜導入回路1042を介して第2分離膜モジュール1064の空間S7内に流入する。
When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 1031, the same operation as the cooling operation is performed as in the first embodiment. Note that the operation of the refrigerant circuit 10 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
Next, an operation of discharging helium gas as a non-condensable gas from the refrigerant circuit 10 using the gas separator 1031 will be described. First, the gas refrigerant introduction valve 38 a is opened, and a gas refrigerant (supply gas) containing helium gas accumulated in the upper part of the receiver 25 is introduced into the separation membrane device 1034. Subsequently, by opening the gas refrigerant return valve 1041a of the separation membrane device 1034, to be the refrigerant pressure in the space S 6 of the first separation membrane module 1063 to the same pressure as the pressure of refrigerant flowing through the suction side of the compressor 21 . Then, since the space S 5 of the first separation membrane module 1063 communicates with the upper part of the receiver 25, the refrigerant condensing pressure and the pressure on the suction side of the compressor 21 are between the space S 5 and the space S 6. A pressure difference corresponding to the pressure difference occurs. Therefore, gas refrigerant contained in the feed gas accumulated in the space S 5, this differential pressure becomes a driving force is transmitted through the first separation membrane 1063b, the return gas refrigerant flows in the space S 6 side It is returned to the suction side of the compressor 21 through the valve 1041a. On the other hand, by flowing into the space S 6 side gas refrigerant passes through the first separation membrane 1063b, Within the space S 5, is removed the majority of the gas refrigerant in a state where the helium gas is concentrated. Then, the gas refrigerant (non-permeate gas) in which the concentration of helium gas accumulated in the space S 5 increases flows into the space S 7 of the second separation membrane module 1064 through the second separation membrane introduction circuit 1042.

次に、分離膜装置1034の排出弁1034cを開けて、第2分離膜モジュール1064の空間S8を大気開放状態にする。すると、第2分離膜モジュール1064の空間S7は、第1分離膜モジュール1063の空間S5に連通されているため、空間S7と空間S8との間に、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S7に残った非透過ガス中に含まれるヘリウムガスは、この差圧が推進力となって第2分離膜1064bを透過して、空間S8側に流れて排出弁1034cを通じて大気放出される。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に残留したヘリウムガスが冷媒回路10内から排出される。 Next, by opening the discharge valve 1034c of the separation membrane device 1034, the space S 8 of the second separation membrane module 1064 is open to the atmosphere. Then, since the space S 7 of the second separation membrane module 1064 communicates with the space S 5 of the first separation membrane module 1063, the refrigerant condensing pressure and the atmospheric pressure are between the space S 7 and the space S 8. A pressure difference corresponding to the pressure difference occurs. Therefore, the helium gas contained in the non-permeate gas remaining in the space S 7, the differential pressure is transmitted through the second separation membrane 1064b been a driving force, through the discharge valve 1034c flows in the space S 8 side Released into the atmosphere. When this operation is performed for a predetermined time, the helium gas remaining in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 is discharged from the refrigerant circuit 10.

そして、冷媒回路10内からヘリウムガスが排出された後、ガス分離装置1031を構成するガス冷媒導入弁38a、ガス冷媒戻し弁1041a及び排出弁1034cを全て閉止する。
(暖房運転を行い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ついて説明する。このとき、四路切換弁22は、図8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換器23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を構成するガス冷媒導入弁38a、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1031を使用しない状態となっている。
And after helium gas is discharged | emitted from the inside of the refrigerant circuit 10, all the gas refrigerant introduction valves 38a, the gas refrigerant return valve 1041a, and the exhaust valve 1034c which comprise the gas separation apparatus 1031 are closed.
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is performed by the heating operation will be described. At this time, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the broken line in FIG. 8, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side gate valve 28, and the suction side of the compressor 21 is the heat source side heat exchanger 23. It is in the state connected to the gas side. Further, the heat source side expansion valve 26 is in a state in which the opening degree is adjusted. Further, the gas refrigerant introduction valve 38a, the gas refrigerant return valve 1041a, and the discharge valve 1034c constituting the gas separation device 1031 are all closed, and the gas separation device 1031 is not used.

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1031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。
(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、非凝縮性ガスを含む冷媒中から冷媒を選択的に分離する第1分離膜モジュール1063と非凝縮性ガスを含む冷媒中から非凝縮性ガスを選択的に分離する第2分離膜モジュール1064とを有する多段の分離膜装置1034を採用している。
When the compressor 21 is started in the state of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 1031, the same operation as the heating operation is performed as in the first embodiment. Note that the operation of the refrigerant circuit 10 and the gas separation device 1031 is the same as the operation of discharging the noncondensable gas in the cooling operation state, and thus the description thereof is omitted.
(3) Features of the air conditioner and its construction method In the air conditioner 1001 of this embodiment, the first separation membrane module 1063 that selectively separates the refrigerant from the refrigerant containing the non-condensable gas and the non-condensable gas. A multistage separation membrane device 1034 having a second separation membrane module 1064 that selectively separates non-condensable gas from the contained refrigerant is employed.

このような多段の分離膜装置1034を採用する場合であっても、ガス置換ステップにおいて、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することによって、分離膜1063b、1064bにおける分離効率を向上させるという第1及び第2実施形態の空気調和装置1、101、501、601及びその施工方法と同様な特徴を有する。   Even when such a multistage separation membrane apparatus 1034 is employed, by replacing the non-condensable gas mainly composed of air components such as oxygen gas and nitrogen gas with helium gas in the gas replacement step, It has the same characteristics as the air conditioners 1, 101, 501, and 601 and the construction method thereof according to the first and second embodiments for improving the separation efficiency in the separation membranes 1063b and 1064b.

[第4実施形態]
(1)空気調和装置の構成及び特徴
図10は、本発明の第4実施形態にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置2001の冷媒回路の概略図である。空気調和装置2001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2002と、複数(本実施形態では、2台)の利用ユニット2005と、熱源ユニット2002と複数の利用ユニット2005とを接続するための液冷媒連絡配管2006及びガス冷媒連絡配管2007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いる。
[Fourth Embodiment]
(1) Configuration and Features of Air Conditioner FIG. 10 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an air conditioner 2001 as an example of a refrigeration apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The air conditioner 2001 is an air conditioner that can perform a cooling operation and a heating operation, and includes a heat source unit 2002, a plurality (two in this embodiment) of usage units 2005, a heat source unit 2002, and a plurality of usage units 2005. The liquid refrigerant communication pipe 2006 and the gas refrigerant communication pipe 2007 are connected to each other to form a so-called multi-type air conditioner.

利用ユニット2005は、主に、利用側熱交換器51と、利用側膨張弁2052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の利用側熱交換器51と同様であるため、説明を省略する。
利用側膨張弁2052は、冷媒圧力や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2052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。
The usage unit 2005 mainly includes a usage side heat exchanger 51 and a usage side expansion valve 2052. Here, since the use side heat exchanger 51 is the same as the use side heat exchanger 51 of the air conditioning apparatus 1 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
The use side expansion valve 2052 is a valve connected to the liquid side of the use side heat exchanger 51 in order to adjust the refrigerant pressure and the refrigerant flow rate. In the present embodiment, the use side expansion valve 2052 has a function of expanding the refrigerant, particularly during the cooling operation.

熱源ユニット2002は、主に、圧縮機21と、四路切換弁22と、熱源側熱交換器23と、ブリッジ回路2024と、レシーバ25と、熱源側膨張弁2026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、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、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。   The heat source unit 2002 mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 22, a heat source side heat exchanger 23, a bridge circuit 2024, a receiver 25, a heat source side expansion valve 2026, and a liquid side gate valve 27. And a gas side gate valve 28. Here, the compressor 21, the four-way switching valve 22, the heat source side heat exchanger 23, the receiver 25, the liquid side gate valve 27, and the gas side gate valve 28 are the compressor 21, the air conditioner 1 of the first embodiment, Since it is the same as that of the four-way switching valve 22, the heat source side heat exchanger 23, the receiver 25, the liquid side gate valve 27, and the gas side gate valve 28, description is abbreviate | omitted.

ブリッジ回路2024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2026と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、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2026は、冷媒圧力や冷媒流量の調節を行うために、レシーバ25の出口と熱源側熱交換器23との間に接続された弁である。熱源側膨張弁2026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換器23から利用側熱交換器51に向かって流れる冷媒をレシーバ25の入口を介してレシーバ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、レシーバ25の出口)から熱源側熱交換器23に向かって流れる冷媒を膨張させるように機能している。これにより、ブリッジ回路2024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側に向かって流れる際には、レシーバ25の入口を通じてレシーバ25内に冷媒を流入させるとともにレシーバ25の出口から流出した冷媒が熱源側膨張弁2026において膨張されることなく利用側熱交換器51側に向かっ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換器51側から熱源側熱交換器23側に向かって流れる際には、レシーバ25の入口を通じてレシーバ25内に冷媒を流入させるとともにレシーバ25の出口から流出した冷媒が熱源側膨張弁2026において膨張された後に熱源側熱交換器23側に向かって流通させるように機能している。   In the present embodiment, the bridge circuit 2024 includes three check valves 24 a to 24 c and a heat source side expansion valve 2026, and is connected between the heat source side heat exchanger 23 and the liquid side gate valve 27. ing. Here, the check valve 24 a is a valve that only allows the refrigerant to flow from the heat source side heat exchanger 23 to the receiver 25. The check valve 24 b is a valve that allows only the refrigerant to flow from the liquid side gate valve 27 to the receiver 25. The check valve 24 c is a valve that allows only the refrigerant to flow from the receiver 25 to the liquid side gate valve 27. The heat source side expansion valve 2026 is a valve connected between the outlet of the receiver 25 and the heat source side heat exchanger 23 in order to adjust the refrigerant pressure and the refrigerant flow rate. In the present embodiment, the heat source side expansion valve 2026 is fully closed during the cooling operation, and the refrigerant flowing from the heat source side heat exchanger 23 toward the use side heat exchanger 51 flows into the receiver 25 through the inlet of the receiver 25. It functions to flow in, and functions to expand the refrigerant flowing from the use side heat exchanger 51 (specifically, the outlet of the receiver 25) toward the heat source side heat exchanger 23 by adjusting the opening during heating operation. doing. As a result, the bridge circuit 2024 allows the refrigerant to flow into the receiver 25 through the inlet of the receiver 25 when the refrigerant flows from the heat source side heat exchanger 23 side toward the use side heat exchanger 51 side as in the cooling operation. The refrigerant that flows in and flows out from the outlet of the receiver 25 functions to flow toward the use side heat exchanger 51 without being expanded in the heat source side expansion valve 2026, and the refrigerant is used on the use side as in heating operation. When flowing from the heat exchanger 51 side toward the heat source side heat exchanger 23 side, the refrigerant flows into the receiver 25 through the inlet of the receiver 25, and the refrigerant flowing out of the outlet of the receiver 25 flows in the heat source side expansion valve 2026. It functions so as to flow toward the heat source side heat exchanger 23 after being expanded.

液冷媒連絡配管2006は、複数の利用ユニット2005の利用側熱交換器51の液側と熱源ユニット2002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2007は、複数の利用ユニット2005の利用側熱交換器51のガス側と熱源ユニット2002のガス側仕切弁28との間を接続している。液冷媒連絡配管2006及びガス冷媒連絡配管2007は、空気調和装置2001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2002及び利用ユニット2005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。   The liquid refrigerant communication pipe 2006 connects between the liquid side of the use side heat exchanger 51 of the plurality of use units 2005 and the liquid side gate valve 27 of the heat source unit 2002. The gas refrigerant communication pipe 2007 connects between the gas side of the use side heat exchanger 51 of the plurality of use units 2005 and the gas side gate valve 28 of the heat source unit 2002. The liquid refrigerant communication pipe 2006 and the gas refrigerant communication pipe 2007 are used when updating one or both of the refrigerant communication pipe, the heat source unit 2002, and the utilization unit 2005 that are installed on site when the air conditioning apparatus 2001 is newly constructed. It is refrigerant | coolant communication piping diverted from the existing air conditioning apparatus.

ここで、利用側熱交換器51から液冷媒連絡配管2006、液側仕切弁27、ブリッジ回路2024、レシーバ25及び熱源側膨張弁2026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2011とする。また、利用側熱交換器51からガス冷媒連絡配管2007、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2012とする。すなわち、空気調和装置2001の冷媒回路2010は、液側冷媒回路2011とガス側冷媒回路2012とから構成されている。   Here, the refrigerant circuit in the range from the use side heat exchanger 51 to the liquid refrigerant communication pipe 2006, the liquid side gate valve 27, the bridge circuit 2024, the receiver 25, and the heat source side heat exchanger 23 including the heat source side expansion valve 2026 is liquid. A side refrigerant circuit 2011 is assumed. Further, a refrigerant circuit in a range from the use side heat exchanger 51 to the gas refrigerant communication pipe 2007, the gas side gate valve 28, the four-way switching valve 22 and the heat source side heat exchanger 23 including the compressor 21 is a gas side refrigerant circuit 2012. And In other words, the refrigerant circuit 2010 of the air conditioner 2001 includes a liquid side refrigerant circuit 2011 and a gas side refrigerant circuit 2012.

空気調和装置2001は、液側冷媒回路2011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2010内の冷媒を循環させることによって、液冷媒連絡配管2006及びガス冷媒連絡配管2007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2010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2002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。   The air conditioner 2001 further includes a gas separation device 31 connected to the liquid side refrigerant circuit 2011. The gas separation device 31 operates the compressor 21 to circulate the refrigerant in the refrigerant circuit 2010, thereby separating the non-condensable gas remaining in the liquid refrigerant communication pipe 2006 and the gas refrigerant communication pipe 2007 from the refrigerant. It is a device that can be discharged to the outside of the refrigerant circuit 2010, and is built in the heat source unit 2002 in this embodiment. Here, since the gas separation device 31 is the same as the gas separation device 31 of the air conditioning apparatus 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

このような空気調和装置2001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2010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2006及びガス冷媒連絡配管2007に封入されたヘリウムガスを冷媒回路2010内から排出させる運転を行うことができる。
特に、本実施形態の空気調和装置2001のようなマルチ式の空気調和装置の場合、冷媒連絡配管2006、2007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く、冷媒回路2010内から排出させなければならない非凝縮性ガスの量が多いため、この施工方法が有用である。
In such an air conditioner 2001 as well, by using the same construction method as that of the air conditioner 1 of the first embodiment, the refrigerant in the refrigerant circuit 2010 is circulated, so that the liquid refrigerant is used. An operation of discharging the helium gas sealed in the communication pipe 2006 and the gas refrigerant communication pipe 2007 from the refrigerant circuit 2010 can be performed.
Particularly, in the case of a multi-type air conditioner such as the air conditioner 2001 of the present embodiment, the refrigerant communication pipes 2006 and 2007 have a pipe length and a pipe diameter of a relatively small air conditioner such as a room air conditioner. This construction method is useful because the amount of non-condensable gas that is larger than the communication pipe and must be discharged from the refrigerant circuit 2010 is large.

(2)変形例
空気調和装置2001のガス分離装置として、第1実施形態の変形例のガス分離装置131、第2実施形態及びその変形例のガス分離装置531、631や第3実施形態のガス分離装置1031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11は、本発明の第5実施形態にかかる冷凍装置の一例としての空気調和装置2101の冷媒回路の概略図である。空気調和装置2101は、冷房運転専用の空気調和装置であり、熱源ユニット2102と、利用ユニット5と、熱源ユニット2102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。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。
(2) Modified Examples As the gas separation device of the air conditioner 2001, the gas separating device 131 of the modified example of the first embodiment, the second embodiment and the gas separating devices 531 and 631 of the modified example, and the gas of the third embodiment. A separation device 1031 may be employed.
[Fifth Embodiment]
(1) Configuration and Features of Air Conditioner FIG. 11 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an air conditioner 2101 as an example of a refrigeration apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The air conditioner 2101 is an air conditioner dedicated to cooling operation, and includes the heat source unit 2102, the utilization unit 5, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 for connecting the heat source unit 2102 and the utilization unit 5. And. Here, the usage unit 5, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 are the same as the usage unit 5, the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 of the air conditioner 1 of the first embodiment. The description is omitted.

熱源ユニット2102は、主に、圧縮機21と、四路切換弁22と、熱源側熱交換器23と、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2102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、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、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。   The heat source unit 2102 mainly includes a compressor 21, a four-way switching valve 22, a heat source side heat exchanger 23, a receiver 25, a heat source side expansion valve 26, a liquid side gate valve 27, and a gas side gate valve. 28. Here, since the heat source unit 2102 is exclusively used for the cooling operation, the four-way switching valve 22 and the bridge circuit 24 provided in the heat source unit 2 of the first embodiment are omitted, but the compressor 21 is different. About the heat source side heat exchanger 23, the receiver 25, the liquid side gate valve 27, and the gas side gate valve 28, the compressor 21, the heat source side heat exchanger 23, the receiver 25, the liquid of the air conditioner 1 of the first embodiment. Since it is the same as the side gate valve 27 and the gas side gate valve 28, description is abbreviate | omitted.

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及びレシーバ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2111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2112とする。すなわち、空気調和装置2101の冷媒回路2110は、液側冷媒回路2111とガス側冷媒回路2112とから構成されている。   Here, a refrigerant circuit in a range from the use side heat exchanger 51 to the liquid refrigerant communication pipe 6, the liquid side gate valve 27 and the heat source side heat exchanger 23 including the receiver 25 is referred to as a liquid side refrigerant circuit 2111. A refrigerant circuit in a range from the use side heat exchanger 51 to the gas refrigerant communication pipe 7, the gas side gate valve 28, and the heat source side heat exchanger 23 including the compressor 21 is referred to as a gas side refrigerant circuit 2112. That is, the refrigerant circuit 2110 of the air conditioner 2101 includes a liquid side refrigerant circuit 2111 and a gas side refrigerant circuit 2112.

空気調和装置2101は、液側冷媒回路2111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2110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2110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2102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。   The air conditioner 2101 further includes a gas separation device 31 connected to the liquid side refrigerant circuit 2111. The gas separation device 31 operates the compressor 21 to circulate the refrigerant in the refrigerant circuit 2110, thereby separating the non-condensable gas remaining in the liquid refrigerant communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 from the refrigerant. This is a device that can be discharged to the outside of the refrigerant circuit 2110 and is built in the heat source unit 2102 in this embodiment. Here, since the gas separation device 31 is the same as the gas separation device 31 of the air conditioning apparatus 1 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

このような空気調和装置2101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2110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に封入されたヘリウムガスを冷媒回路2110内から排出させる運転を行うことができる。
(2)変形例
空気調和装置2101のガス分離装置として、第1実施形態の変形例のガス分離装置131、第2実施形態及びその変形例のガス分離装置531、631や第3実施形態のガス分離装置1031を採用してもよい。
Also in such an air conditioner 2101, a liquid refrigerant is used using the gas separation device 31 by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 2110 using the same construction method as the air conditioner 1 of the first embodiment. An operation for discharging the helium gas sealed in the communication pipe 6 and the gas refrigerant communication pipe 7 from the refrigerant circuit 2110 can be performed.
(2) Modified Examples As the gas separation device of the air conditioner 2101, the gas separating device 131 of the modified example of the first embodiment, the second embodiment, the gas separating devices 531 and 631 of the modified example, and the gas of the third embodiment. A separation device 1031 may be employed.

[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。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, a specific structure is not restricted to these embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
For example, in the embodiment, the present invention is applied to an air conditioner that can be operated by switching between cooling and heating operations, an air conditioner dedicated to cooling operation, and a multi-type air conditioner in which a plurality of utilization units are connected. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an ice heat storage type air conditioner or other separate refrigeration apparatus.

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、分離膜の分離能力が低い場合であっても、冷媒が大気放出されないようにすることができる。   If the present invention is used, the non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe at the time of on-site construction is separated and removed from the mixed state with the refrigerant in the refrigerant circuit by using a separation membrane for the purpose of omitting the vacuuming operation. In the refrigeration apparatus having a configuration capable of performing the above operation, the refrigerant can be prevented from being released into the atmosphere even when the separation capability of the separation membrane is low.

本発明の第1実施形態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。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus as an example of the refrigeration apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態にかかる空気調和装置のレシーバ及び分離膜装置の概略構造を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the receiver and separation membrane apparatus of the air conditioning apparatus concerning 1st Embodiment. ポリイミド膜における各種ガスの分子径及び透過速度比のデータを示す表である。It is a table | surface which shows the data of the molecular diameter of various gases in a polyimide film, and the transmission rate ratio. 第1実施形態の変形例にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus concerning the modification of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態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。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus as an example of the refrigeration apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows schematic structure of the separation membrane apparatus of the air conditioning apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例にかかる空気調和装置の冷媒回路の概略図である。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus concerning the modification of 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態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。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus as an example of the refrigeration apparatus concerning 3rd Embodiment of this invention. 第3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。It is a figure which shows schematic structure of the separation membrane apparatus of the air conditioning apparatus concerning 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態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。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus as an example of the freezing apparatus concerning 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態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。It is the schematic of the refrigerant circuit of the air conditioning apparatus as an example of the refrigeration apparatus concerning 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、101、501、601、1001、2001、2101 空気調和装置(冷凍装置)
2、102、502、602、1002、2002、2102 熱源ユニット
5、2005 利用ユニット
6、2006 液冷媒連絡配管
7、2007 ガス冷媒連絡配管
10、2010、2110 冷媒回路
11、2011、2111 液側冷媒回路
21 圧縮機
23 熱源側熱交換器
34、534、1034 分離膜装置
34b、534b、1063b、1064b 分離膜
51 利用側熱交換器
1, 101, 501, 601, 1001, 2001, 2101 Air conditioning apparatus (refrigeration apparatus)
2, 102, 502, 602, 1002, 2002, 2102 Heat source unit 5, 2005 Utilization unit 6, 2006 Liquid refrigerant communication pipe 7, 2007 Gas refrigerant communication pipe 10, 2010, 2110 Refrigerant circuit 11, 2011, 2111 Liquid side refrigerant circuit 21 compressor 23 heat source side heat exchanger 34, 534, 1034 separation membrane device 34b, 534b, 1063b, 1064b separation membrane 51 use side heat exchanger

Claims (4)

圧縮機(21)と熱源側熱交換器(23)とを有する熱源ユニット(2、102、502、602、1002、2002、2102)と、利用側熱交換器(51)を有する利用ユニット(5、2005)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、2006、7、2007)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、2010、2110)を構成する冷媒回路構成ステップと、
前記冷媒連絡配管内に残留した非凝縮性ガスをヘリウムガスに置換するガス置換ステップと、
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換器との間を流れる冷媒中から分離膜(34b、534b、1063b、1064b)を用いて前記ヘリウム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。
A heat source unit (2, 102, 502, 602, 1002, 2002, 2102) having a compressor (21) and a heat source side heat exchanger (23), and a utilization unit (5) having a utilization side heat exchanger (51) 2005) and a refrigerant communication pipe (6, 2006, 7, 2007) for connecting the heat source unit and the utilization unit,
A refrigerant circuit configuration step of configuring a refrigerant circuit (10, 2010, 2110) by connecting the heat source unit and the utilization unit via the refrigerant communication pipe;
A gas replacement step of replacing the non-condensable gas remaining in the refrigerant communication pipe with helium gas;
Separation membranes (34b, 534b, 1063b, 1064b) from the refrigerant flowing between the heat source side heat exchanger and the utilization side heat exchanger by operating the compressor and circulating the refrigerant in the refrigerant circuit A non-condensable gas discharging step for separating the helium gas using the gas and discharging the helium gas to the outside of the refrigerant circuit;
Construction method of refrigeration equipment provided with
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、2006、7、2007)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に記載の冷凍装置の施工方法。
Before the non-condensable gas discharging step, an airtight test step for performing an airtight test of the refrigerant communication pipe (6, 2006, 7, 2007);
After the airtight test step, an airtight gas release step for releasing the airtight gas in the refrigerant communication pipe to the atmosphere and reducing the pressure,
The construction method of the refrigeration apparatus of Claim 1 further equipped with these.
前記気密試験ステップにおいて使用される気密ガスは、ヘリウムガスである、請求項2に記載の冷凍装置の施工方法。   The construction method of the refrigeration apparatus according to claim 2, wherein the gas-tight gas used in the gas-tightness test step is helium gas. 圧縮機(21)と熱源側熱交換器(23)とを有する熱源ユニット(2、102、502、602、1002、2002、2102)と、利用側熱交換器(51)を有する利用ユニット(5、2005)とが冷媒連絡配管(6、2006、7、2007)を介して接続されて、冷媒回路(10、2010、2110)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、2011、2111)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ることによって、ガス置換によって前記冷媒連絡配管内に封入されたヘリウムガスを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中から分離する分離膜(34b、534b、1063b、1064b)を有し、前記分離膜によって分離された前記ヘリウムガスを前記冷媒回路の外部に排出する分離膜装置(34、534、1034)を備えた冷凍装置(1、101、501、601、1001、2001、2101)。
A heat source unit (2, 102, 502, 602, 1002, 2002, 2102) having a compressor (21) and a heat source side heat exchanger (23), and a utilization unit (5) having a utilization side heat exchanger (51) 2005) is connected to the refrigerant communication pipe (6, 2006, 7, 2007) to form a refrigerant circuit (10, 2010, 2110),
By connecting to the liquid side refrigerant circuit (11, 2011, 1111) connecting the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger, the compressor is operated to circulate the refrigerant in the refrigerant circuit. Separation membrane (34b, 534b, 1063b, 1064b) for separating helium gas sealed in the refrigerant communication pipe by gas replacement from the refrigerant flowing between the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger And a refrigeration apparatus (1, 101, 501, 601, 1001, 2001) including a separation membrane device (34, 534, 1034) for discharging the helium gas separated by the separation membrane to the outside of the refrigerant circuit. 2101).
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