JP2005127565A - Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment - Google Patents
Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment Download PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- refrigerant
- heat source
- separation membrane
- communication pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- 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1PROBLEM 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。
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
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
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
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
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
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
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
The use
The
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
The four-
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
The
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
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
The liquid
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
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
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
The
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
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
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
(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
<Equipment installation step (refrigerant circuit configuration step)>
First, the
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
<Airtight test step>
After the
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
<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
<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
<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
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
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
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
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
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
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
(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
(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
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
(C)
In the construction method of the
(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)
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)
In the
[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
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
Similar to the
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
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
(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
<Non-condensable gas discharge step>
After releasing the gas-tight gas, the liquid
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
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
Next, an operation of discharging helium gas as a non-condensable gas from the
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
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
(3) Features of air conditioner and construction method thereof In the
(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)
In the
(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
[Third Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 8 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an
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
Similar to the separation membrane devices of the first and second embodiments, the
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
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
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
(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
<Non-condensable gas discharge step>
After releasing the airtight gas, the liquid
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
(When discharging non-condensable gas during cooling operation)
First, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
Next, an operation of discharging helium gas as a non-condensable gas from the
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
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
(When discharging non-condensable gas while heating operation)
Next, the case where the operation for circulating the refrigerant in the
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
(3) Features of the air conditioner and its construction method In the
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
[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
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
The use
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
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
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
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
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
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
Particularly, in the case of a multi-type air conditioner such as the
(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
[Fifth Embodiment]
(1) Configuration and Features of Air Conditioner FIG. 11 is a schematic diagram of a refrigerant circuit of an
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
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
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
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
(2) Modified Examples As the gas separation device of the
[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.
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
Claims (4)
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).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003361826A JP2005127565A (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003361826A JP2005127565A (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005127565A true JP2005127565A (en) | 2005-05-19 |
Family
ID=34641650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003361826A Pending JP2005127565A (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005127565A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11686515B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-06-27 | Carrier Corporation | Membrane purge system |
US11913693B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-02-27 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
US11911724B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-02-27 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
US11976860B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-05-07 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
-
2003
- 2003-10-22 JP JP2003361826A patent/JP2005127565A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11686515B2 (en) | 2018-12-03 | 2023-06-27 | Carrier Corporation | Membrane purge system |
US11913693B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-02-27 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
US11911724B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-02-27 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
US11976860B2 (en) | 2018-12-03 | 2024-05-07 | Carrier Corporation | Enhanced refrigeration purge system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4007307B2 (en) | Refrigeration equipment construction method | |
JP3680278B2 (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
CN100552330C (en) | Construction method of refrigeration device and refrigeration device | |
CN106322805B (en) | Refrigeration system and purification method thereof | |
WO2009157325A1 (en) | Refrigerating cycle apparatus, and air-conditioning apparatus | |
US11686515B2 (en) | Membrane purge system | |
JP2005127564A (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
JP2010159952A (en) | Device and method of separating refrigerant gas and non-condensable gas | |
JP2005127563A (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
JP4265369B2 (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
JP2005127565A (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
JP7106030B1 (en) | Refrigerant recovery system and refrigerant recovery method | |
CN112334720A (en) | Enhanced refrigeration purification system | |
JP2007139347A (en) | Refrigeration apparatus and method for installing the refrigeration apparatus | |
JP3941807B2 (en) | Refrigeration equipment construction method | |
JP5677282B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2005127562A (en) | Refrigeration equipment construction method and refrigeration equipment | |
JP2004251584A (en) | Liquid receiver | |
US11635240B2 (en) | Separator | |
JP2007139346A (en) | Refrigeration apparatus and method for installing the refrigeration apparatus | |
JP2005076983A (en) | Air conditioning system | |
CN216566328U (en) | Purge system with adsorbed refrigerant separation and HVACR system thereof | |
WO2019093422A1 (en) | Heat pump | |
KR100591321B1 (en) | Air conditioner | |
JP2007187387A (en) | Refrigeration apparatus and method for installing the refrigeration apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061013 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20080825 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090127 |