(57)【要約】【課題】塩素化合物の吸着除去のための専用運転を行うことなく、新冷媒に適合の冷凍機油の劣化を抑えるようにし、冷凍機油の状態を定期的にチェックすることができる空気調和装置を提供する。【解決手段】Ｒ２２冷媒が使用された既設冷媒配管５、６を、Ｒ４１０Ａ冷媒に適合した室外機Ｘ及び室内機Ｙに流用する空気調和装置において、室外機Ｘに設けられた圧縮機１の冷凍機油の温度を検出する冷凍機油温度検出部ＴＨＡと、圧縮機１のモーターに流れる電流を検出する電流検出部ＳＡと、冷凍機油温度検出部ＴＨＡの検出温度と電流検出部ＳＡの検出電流とがそれぞれの閾値を超えたときに、室外機Ｘ内の圧縮機１の回転数と膨張弁３の開度をそれぞれ制御し、所定時間経過しても検出温度と検出電流がそれぞれの閾値以下にならないときに冷凍機油が劣化していると判定する制御部１０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素の含む旧冷媒が使用された既設冷媒配管を、塩素の含まない新冷媒に適合した室外機及び室内機に流用する空気調和装置において、
前記室外機に設けられた圧縮機の冷凍機油の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧縮機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度と前記電流検出手段の検出電流とから冷凍機油が劣化しているかどうかを判定し、判定結果に基づいて前記室外機内の圧縮機及び減圧手段を制御する制御手段と、
前記制御手段の判定結果を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記温度検出手段の検出温度と前記電流検出手段の検出電流とがそれぞれの閾値を超えたときに、前記室外機内の圧縮機の回転数と前記減圧手段の開度をそれぞれ制御し、所定時間経過しても検出温度と検出電流がそれぞれの閾値以下にならないときに冷凍機油が劣化していると判定することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記室外機の圧縮機は高圧シェルタイプで、その圧縮機のシェル表面に前記温度検出手段が接触して取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素の含む弗化炭素水素系の冷媒(旧冷媒)が使用された既設冷媒配管を塩素の含まない弗化炭素水素系の冷媒(新冷媒)対応の室外機及び室内機に流用する空気調和装置に係わり、さらに詳しくは、既設冷媒配管に残留する塩素化合物による冷凍機油の劣化を抑制する空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、例えば図２に示すように、室外機Ｘのメイン配管に挿入された減圧手段３に並列に接続された塩化物回収手段１０を備えた空気調和装置がある。
塩化物回収の運転を行うとき、四方弁７は、圧縮機１の吐出側と室外熱交換器２を連通し、圧縮機１の吸入側と既設冷媒配管であるガス側延長冷媒配管６を連通する。減圧手段３は全閉状態にし、開閉弁１１ａ、１１ｂを開いて、塩化物回収回路を形成する。これにより圧縮機１から吐出する冷媒が塩化物回収手段１０を流通することができる。
【０００３】
圧縮機１を吐出した冷媒は、四方弁７、室外熱交換器２、開閉弁１１ａ、塩化物回収手段１０に至る。ここで、既設冷媒配管に残存している塩素化合物が吸着される。その後、開閉弁１１ｂ、もう一方の既設冷媒配管である液側延長冷媒配管５、室内機Ｙの室内熱交換器４、ガス側延長冷媒配管６を順次に流通し、そして、四方弁７を介して圧縮機１の吸入口に戻る（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３８５５８８４号公報(第５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来の空気調和装置では、空気調和運転とは異なる既設冷媒配管に残存した塩素化合物を吸着除去するための専用運転を実施する必要があり、新冷媒の変更に伴う室外機、室内機の入替え工事に時間がかかるという課題があった。
【０００６】
また、室外機と室内機を入替えた後、新冷媒に対応した冷凍機油の状態を定期的にチェックし、必要に応じてユーザや点検者に知らせることについて言及されていない。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、塩素化合物の吸着除去のための専用運転を行うことなく、新冷媒に適合の冷凍機油の劣化を抑えるようにし、冷凍機油の状態を定期的にチェックすることができる空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和装置は、塩素の含む旧冷媒が使用された既設冷媒配管を、塩素の含まない新冷媒に適合した室外機及び室内機に流用する空気調和装置において、室外機に設けられた圧縮機の冷凍機油の温度を検出する温度検出手段と、圧縮機に流れる電流を検出する電流検出手段と、温度検出手段の検出温度と電流検出手段の検出電流とから冷凍機油が劣化しているかどうかを判定し、判定結果に基づいて室外機内の圧縮機及び減圧手段を制御する制御手段と、制御手段の判定結果を表示する表示手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、温度検出手段により検出された新冷媒対応の圧縮機の冷凍機油の温度と電流検出手段により検出された圧縮機の電流とから冷凍機油が劣化しているかどうかを判定し、判定結果に基づいて室外機内の圧縮機及び減圧手段を制御し、その判定結果を表示手段に表示するようにしたので、既設冷媒配管内の残留物を吸着除去する専用の運転を行うことなく冷凍機油の劣化を回避し、かつ、新冷媒に変更した後も冷凍機油の状態を把握し、冷凍機油が劣化しないように制御できる。また、本装置を長時間使用する夏・冬シーズン前に冷凍機油の劣化をユーザーや点検者に知らせることにより、夏・冬シーズン中の圧縮機の故障や減圧手段の弁詰まりなどの重大不具合が発生しないようにすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、図２で説明した従来例と同様の部分には同じ符号を付している。
図１に示す空気調和装置は、新冷媒であるＲ４１０Ａ冷媒が使用される室外機Ｘ及び室内機Ｙと、この室外機Ｘ及び室内機Ｙの双方を接続する既設冷媒配管５、６とで構成されている。既設冷媒配管５、６は、旧冷媒であるＲ２２冷媒が使用された空気調和装置に用いられていたものである。室外機Ｘの圧縮機１には、冷凍機油(潤滑油)として新冷媒（Ｒ４１０Ａ）に適合するエステル油やエーテル油などの合成油が使用され、その冷凍機油の温度を検出する冷凍機油温度検出部ＴＨＡ（温度検出手段）が設けられている。
【００１１】
制御部１０は、制御基板に実装され、室内機Ｙからの運転指令に基づいて圧縮機１のモーター（以下、「圧縮機モーター」という）の回転数、室外熱交換器２のファンモーター、減圧手段である膨張弁３の開度、四方弁７の弁切換をそれぞれ制御する。冷房運転を開始する際、圧縮機１から吐出された新冷媒（Ｒ４１０Ａ）である高温・高圧のガス冷媒が凝縮器として作用する室外熱交換器２に流入するように、また、室内機Ｙからの低温・低圧のガス冷媒（Ｒ４１０Ａ）が圧縮機１に吸入されるように四方弁７の弁を切り換える。暖房運転を開始する際は、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒（Ｒ４１０Ａ）が室内機Ｙに送り込まれるように、また、蒸発器として作用する室外熱交換器２からの低温・低圧のガス冷媒（Ｒ４１０Ａ）が圧縮機１に吸入されるように四方弁７の弁を切り換える。前述の制御部１０は、冷房、暖房などの運転時に、定期的に冷凍機油温度検出部ＴＨＡにより検出された冷凍機油の温度と、電流検出部ＳＡにより検出された圧縮機モーターの電流とをそれぞれ読み込んで、それぞれの閾値を超えているかどうかを判定し、その結果に基づいて圧縮機１の冷凍機油の粘度が低下（劣化）しているかどうかを判定する。
【００１２】
ここで、冷凍機油の劣化のメカニズムについて簡単に説明する。
エステル油やエーテル油などの合成油に水や熱を加えると、加水分解、熱分解して酸を発生し冷凍機油が劣化する。その際、塩素化合物が存在すると塩素化合物が触媒としてはたらき、加水分解や熱分解が促進される。その他に塩素化合物が高温の鉄で摺動している箇所に存在すると、メカノケミカル反応を生じて表面の鉄と反応して金属セッケンとよばれる異物（スラッジ）や冷凍機油を分解して脂肪酸を発生したり、冷凍機油の粘度を低下(劣化)させる。後者の反応は、圧縮機１内の軸や軸受などの摺動部の表面温度が高くならないようにすれば発生を抑制することができる。
【００１３】
次に、軸や軸受などの摺動部の表面温度が高くなった場合に生じる現象について説明する。
圧縮機１は高圧シェルタイプとする。軸や軸受の間には、通常、冷凍機油が存在し、軸と軸受が直接接触しないようになっている。しかし、冷凍機油が劣化して粘度が低下すると軸と軸受の間に存在できなくなり、軸と軸受は回転しながら摺れ合う。このとき、摺動部は、圧縮機１の吐出側冷媒の上限温度をはるかに超える高温となる。圧縮機１内の冷凍機油は、通常、下部に溜まっており、給油ポンプなどで軸、軸受、シリンダ部などの摺動部に冷凍機油が供給される。供給された冷凍機油の一部はシリンダから吐出された冷媒と共に圧縮機１の吐出配管から圧縮機１の外へ吐き出されるが、大部分は落下して圧縮機１の下部に戻る。金属同士が接触している摺動部を通過する冷凍機油は、その際に高温となるため、圧縮機１内の冷凍機油の温度は著しく高温になる。一方、圧縮機１のシリンダ内で圧縮される冷媒は、冷凍機油の温度の上昇度合いと比較するとほぼ不変と言ってよい。
【００１４】
圧縮機１内で軸や軸受などの摺動部で金属同士が接触した場合、軸の回転にかかるトルクが急増し、その結果、圧縮機モーターの電流値が急増する。冷凍機油の温度と圧縮機モーターの電流とが増加した場合、それは冷凍機油の粘度が低下して劣化したためと判定することができる。
【００１５】
そこで、本実施の形態においては、前述したように、制御部１０が、定期的に冷凍機油温度検出部ＴＨＡにより検出された冷凍機油の温度と、電流検出部ＳＡにより検出された圧縮機モーターの電流とを読み込んで、それぞれの閾値を超えているかどうかを判定し、その結果に基づいて圧縮機１の冷凍機油の粘度が劣化しているかどうかを判定するようにしている。
【００１６】
例えば、冷凍機油の上限温度（閾値）を１２０℃、圧縮機モーターの上限電流（閾値）を３０Ａとした場合に、冷凍機油温度検出部ＴＨＡの検出温度が１２０℃を超え、電流検出部ＳＡの検出電流が３０Ａを超えたときに、圧縮機モーターの回転数が低くなるように制御（例えば圧縮機モーターの駆動周波数を下げる）すると共に、膨張弁３の開度を小さくなるように調整する。この状態において、冷凍機油の温度と圧縮機モーターの電流とがそれぞれの閾値以下になった場合は、室内機Ｙからの運転指令に基づく運転に切り替える。一方、所定時間を経過しても検出温度と検出電流とがそれぞれの閾値以下にならないときは、冷凍機油が劣化していると判定して、例えば室内機Ｙに設けられた表示手段のランプ（図示せず）を点灯或いは点滅してその旨をユーザーや点検者に報知する。なお、ランプを室外に設置しても良い。
【００１７】
以上のように実施の形態によれば、冷凍機油温度検出部ＴＨＡの検出温度が１２０℃を超え、電流検出部ＳＡの検出電流が３０Ａを超えたときに、圧縮機モーターの回転数が低くなるように制御すると共に、膨張弁３の開度を小さくなるように調整し、所定時間を経過しても検出温度と検出電流とがそれぞれの閾値以下にならないときは、冷凍機油が劣化していると判定して、表示手段のランプを点灯或いは点滅してその旨を使用者や点検者に報知するようにしたので、既設冷媒配管５、６の中の残留物を吸着除去する専用の運転を行うことなく冷凍機油の劣化を回避し、かつ、作動冷媒を変更した後も冷凍機油の状態を把握し、冷凍機油が劣化しないように制御することができる。また、空気調和装置を長時間使用する夏・冬シーズン前に冷凍機油の劣化をユーザーや点検者に知らせることで、夏・冬シーズン中の圧縮機１の故障や膨張弁３の弁詰まりなどの重大不具合が発生しないようにすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】従来の空気調和装置を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  圧縮機、２  室外熱交換器、３  膨張弁、４  室内熱交換器、５，６  既設冷媒配管、７  四方弁、１０  制御部、Ｘ  室外機、Ｙ  室内機、ＴＨＡ  冷凍機油温度検出部、ＳＡ  電流検知部。
【図１】
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【図２】
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