(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、絞り装置と負荷側熱交換器との配管接続により冷媒回路を形成する熱源側ユニットであって、
冷媒に含まれる冷凍機油を分離する油分離器を有し、
前記冷媒回路の洗浄により不足した冷凍機油を圧縮機に送って補充するためのオイルタンクを、前記冷媒回路の、前記圧縮機と前記熱源側熱交換器との間に前記油分離器と直列に設け、
前記油分離器が分離した冷凍機油を前記オイルタンクを介して前記圧縮機に送るための配管を、前記油分離器と前記オイルタンクとの間に接続することを特徴とする熱源側ユニット。
【請求項２】
前記オイルタンクは、前記冷媒回路において前記圧縮機が送り出した気相の冷媒が通過する位置に設けることを特徴とする請求項１記載の熱源側ユニット。
【請求項３】
前記オイルタンクの容積が２リットル以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱源側ユニット。
【請求項４】
前記冷媒回路の洗浄に係る異物を捕捉して回収するための回収器をさらに備え、
前記回収器を前記オイルタンクに接触させる又は同じ筐体に収容して一体化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱源側ユニット。
【請求項５】
前記オイルタンクは、前記冷媒の流入管及び流出管を上面に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱源側ユニット。
【請求項６】
前記流入管口及び前記流出管口と前記オイルタンク内の冷凍機油の油面との距離が管径の３倍以上とすることを特徴とする請求項５記載の熱源側ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の１又は複数の熱源側ユニットと、
絞り装置及び負荷側熱交換器を有する１又は複数の負荷側ユニットと
を配管接続して構成することを特徴とする冷凍空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱源側ユニット及び冷凍空気調和装置に関するものである。特に空気調和装置を設置する際、既設の冷媒配管を洗浄、異物等の回収を行うことができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆるセパレート型の冷凍サイクル装置である冷凍空気調和装置をビル等の建物に設置する場合、既設の冷媒配管（以下、既設配管という）を利用した設置を行うことがある。例えば、除去する熱源側ユニット、負荷側ユニットを新しい熱源側ユニット（室外ユニット）、負荷側ユニット（室内ユニット）を置き換えて（リプレースして）、既設配管に接続して装置の設置を行う。このような設置では、冷媒配管を新しく交換しなくてすむため、冷媒配管の交換作業に要する手間、費用及び時間を削減することができる。また、熱源側ユニット及び負荷側ユニットをリプレースするだけなので、冷凍空気調和装置が設置されている建物等に対して大幅な工事が不要となり、冷凍空気調和装置の信頼性が向上することになる。【０００３】
上記のように既設配管を利用する場合、冷凍空気調和装置においては、通常、熱源側ユニット及び負荷側ユニットをリプレースした後に、既設配管内に残留している古い冷凍機油（鉱油）、その劣化物等の異物（以下、異物等）の回収を行う（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３３１２１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような冷凍空気調和装置においては、例えば冷媒を循環させる冷媒回路に、新たな冷媒を循環させるようにし、既設配管に残留している異物等を冷媒で押し流して洗浄して回収を行う（以下、異物等の洗浄、回収のための運転を回収運転という）。このため、押し流した異物等をフィルタ、重力分離等により捕捉して回収する回収器（回収タンク）が必要となる。また、回収運転において足りなくなった、新たな冷凍機油（以下、冷凍機油という）を補充するためのオイルタンクも必要となる。【０００６】
以上のような回収器、オイルタンクは、熱源側ユニット内において、大きな容積を占める手段であるが、例えば回収運転後も、次の熱源側ユニットに置き換えるまで、熱源側ユニット内に置いておくことが多い。ここで、オイルタンクは、冷媒回路とは独立して設けられており、従来、冷媒回路にある油分離器（オイルセパレータ）とは別に圧縮機に冷凍機油を補充するための配管接続等を行っていた。【０００７】
また、回収器は冷媒回路と並列に接続された別系統の配管上に設けられる。ここで、例えば外気温度が低い場合、冷媒の寝込みが回収器に生じ、回収器に冷媒が必要以上に溜まってしまうことがある。このような状態で、冷媒回路において冷媒が不足していると判断して冷媒を補充すると、冷媒の充填量が不用意に多くなることがあった。この結果、冷媒を過剰に充填してしまうことでコストアップしたり、余剰な冷媒が多くなることでアキュムレータから冷媒があふれてしまい、圧縮機への液戻りが過多となり、圧縮機が破損等する可能性があった。【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、タンクの有効利用等をはかり、効率の良い回収等を行うことができ、また冷媒量を適正にすることができる熱源側ユニット及び冷凍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】
【０００９】
本発明に係る熱源側ユニットは、圧縮機及び熱源側熱交換器を有し、絞り装置と負荷側熱交換器との配管接続により冷媒回路を形成する熱源側ユニットであって、冷媒に含まれる冷凍機油を分離する油分離器を有し、冷媒回路の洗浄により不足した冷凍機油を圧縮機に送って補充するためのオイルタンクを、冷媒回路の、圧縮機と熱源側熱交換器との間に油分離器と直列に設ける。また、油分離器が分離した冷凍機油をオイルタンクを介して圧縮機に送るための配管を、油分離器とオイルタンクとの間に接続する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷媒回路にオイルタンクを設けて冷媒を通過させるようにしたので、冷媒回路を簡素化することができ、工作性を高め、製造コストを低減することができる。また、圧縮機が吐出する冷媒の脈動をオイルタンクにおいて低減等することができる。さらに、オイルタンクと回収器とを一体形成することで、回収器の温度低下を防ぎ、回収器における冷媒の寝込みを防止することができる。このため、回収運転により減った冷媒量を精度良く判定し、適量の冷媒を補充することができる。したがって、余剰な冷媒が圧縮機に液戻りしてしまうリスクを低減し、信頼性の高いシステムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る冷凍空気調和装置の構成を表す図である。
【図２】回収運転を含むリプレースに係る手順を表す図である。
【図３】回収運転中の冷媒回路への冷媒の充填に係る処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷凍空気調和装置の構成図である。本実施の形態は冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）装置である冷凍空気調和装置について説明する。図１の冷凍空気調和装置は、熱源側ユニット（室外機）１００と負荷側ユニット（室内機）２００とを備え、これらが冷媒配管で連結されて冷媒回路（以下、冷媒回路という）を構成して冷媒を循環させている。冷媒配管のうち、気体の冷媒（ガス冷媒）が流れる配管をガス配管３００とし、液体の冷媒（液冷媒。気液二相冷媒の場合もある）が流れる配管を液配管４００とする。本実施の形態では、熱源側ユニット（室外機）１００及び負荷側ユニット（室内機）２００は、リプレースした後の新しいユニットであるものとする。また、ガス配管３００及び液配管４００が既設配管であるものとする。ここで、圧力の高低については、基準となる圧力（数値）との関係により定められているものではない。例えば圧縮機１０１の加圧、各絞り装置（流量制御装置）の開閉状態（開度）の制御等により、冷媒回路内において、相対的な高低に基づいて表すものであるとする。温度に関しても同じであるものとする。
【００１３】
冷媒回路内を循環させる冷媒については、非共沸混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ等）、擬似共沸混合冷媒（Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ等）、単一冷媒（Ｒ２２、Ｒ１３４ａ等）、自然冷媒（二酸化炭素、プロパン等）等を用いることができる。ここで、リプレース前後の冷媒の種類は同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００１４】
本実施の形態の熱源側ユニット１００は、圧縮機１０１、油分離器１０２、四方弁１０３、熱源側熱交換器１０４、熱源側ファン１０５、アキュムレータ１０６、熱源側絞り装置（膨張弁）１０７、第２の熱源側絞り装置（膨張弁）１３３、開閉弁１３４、冷媒供給用開閉弁１０８、冷媒充填ポート開閉弁１０９、オイルタンク１１０、冷媒間熱交換器１１３、並びに逆止弁１１４及び１１５を冷媒回路上に有している。また、冷媒回路と別系統で回収器１１１、キャピラリチューブ１１２が接続される。そして、熱源側制御装置１２０を冷媒回路上の各機器（手段）を制御するために有している。オイルタンク１１０と回収器１１１は、銅製の鏡板等を介して、一体に形成されている。
【００１５】
圧縮機１０１は、インバータ回路、圧縮機モータ等で構成される。インバータ回路により圧縮機モータの回転速度（圧縮機１０１の運転周波数）を制御して、冷凍サイクルに用いる冷媒を圧縮して冷媒配管内を循環させる。また、油分離器１０２は、冷媒に混じって圧縮機１０１から吐出された潤滑油となる冷凍機油を冷媒と分離するものである。そして、分離した冷凍機油を油配管１１６によりオイルタンク１１０に流し、オイルタンク１１０を介して圧縮機１０１に戻すようにして返油の経路を一元化する。
【００１６】
四方弁１０３は、熱源側制御装置１２０からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える。また、熱源側熱交換器１０４は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、四方弁１０３側から流入した圧縮機１０１において圧縮された冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させる。熱源側熱交換器１０４には、冷媒と空気との熱交換を効率よく行うため、熱源側ファン１０５が設けられている。熱源側ファン１０５もインバータ回路を有してファンモータの運転周波数を任意に変化させてファンの回転速度を細かく変化させるようにしてもよい。
【００１７】
アキュムレータ１０６は例えば液体の余剰冷媒を溜めておく手段である。本実施の形態では、異物等を分離する役割も果たす。熱源側絞り装置１０７は、例えば主として液冷媒が流れる配管から主としてガス冷媒が流れる配管に流す冷媒の流量、圧力調整を行う。さらに第２の熱源側絞り装置１３３は、主として、冷房時には、液配管４００の耐圧に応じて、下流側圧力センサ（図示せず）の検知に基づく飽和値によって圧力調整を行う。また、暖房時にはアキュムレータ１０６への液バック量を、圧縮機１０１の吐出過熱度によって調整する。
【００１８】
オイルタンク１１０には、冷凍機油が充填されており、例えば、回収運転時において圧縮機１０１から冷媒に混入して吐出された冷凍機油が、回収器１１１内に留まって戻らず、足りなくなった場合に圧縮機１０１に補充する。ここで、本実施の形態では、冷媒流入管口１１０Ａ及び冷媒流出管口１１０Ｂを有し、冷媒回路上の、特に油分離器１０２（圧縮機１０１）と四方弁１０３（四方弁１０３がない場合には熱源側熱交換器１０４）との間にオイルタンク１１０を設ける（直列に配管接続する）ようにしている。また、本実施の形態では、１つの筐体を鏡板等で仕切って２つの空間を形成し、一方の空間をオイルタンク１１０とし、他方の空間を回収器１１１とする。特に図示していないが、出荷時にオイルタンク１１０から冷凍機油が漏れないように開閉弁を設けている。オイルタンク１１０等の詳細については後述する。
【００１９】
回収器１１１はフィルタ、重力により異物を降下（沈殿）させるための十分な空間等を有しており、冷媒と共に運ばれ、アキュムレータ１０６の底部に溜まった異物等を回収し、回収時に異物等と共に流れた冷媒をアキュムレータ１０６に戻す。このため、アキュムレータ１０６との間で、冷媒回路と異なる回収用回路を回収用配管１１７により形成している。また、回収用配管１１７には回収用開閉弁１１８を設け、例えば回収器１１１に異物等を回収させるとき以外は閉止させて異物等が漏れないようにしている。
【００２０】
キャピラリチューブ（毛細管）１１２は、オイルタンク１１０から圧縮機１０１の吸入側に油を送るための油配管１１６において、オイルタンク１１０から圧縮機１０１に送る冷凍機油の量を調整するものである。ここで、キャピラリチューブ１１２の代わりに電磁弁、流量調整装置等を用いて冷凍機油の量を調整してもよい。また、キャピラリチューブ１１２と電磁弁とを並列に配置し、洗浄直後等のように冷凍機油が不足している状態において、電磁弁を開放して圧縮機１０１に冷凍機油を供給できるようにしてもよい。
【００２１】
冷媒間熱交換器１１３は、液配管４００を流入出する冷媒とガス配管３００を流入出する冷媒との間で熱交換を行う。特に本実施の形態では、気体又は液体の単相の冷媒よりも気液二相冷媒の方が配管洗浄効果が高いことから、回収運転時において、熱交換により気液二相冷媒を液配管４００、ガス配管３００に通過させるようにする。また、通常の冷房運転時においては、負荷側ユニット２００に送り出す液冷媒と負荷側ユニット２００側からの冷媒とを熱交換し、液冷媒を過冷却する。そして、逆止弁１１４、１１５は、通常の暖房運転時に、負荷側ユニット２００から流入する冷媒が冷媒間熱交換器１１３を通過しないようにバイパスさせるために設けている。
【００２２】
また、冷媒供給用開閉弁１０８は、開放することで、圧縮機１０１吐出側から吸入側への冷媒の流れを形成し、外部（冷媒ボンベ等）から冷媒を充填する供給口となる冷媒充填ポートから圧縮機１０１吸入側に冷媒を流すようにするための弁である。冷媒充填ポート開閉弁１０９は冷媒充填ポートから供給を行い、冷媒充填させるための弁である。
【００２３】
熱源側制御装置１２０は、例えばマイクロコンピュータ等からなる。負荷側制御装置２０４と有線又は無線通信することができ、例えば、冷凍空気調和装置内の各種検出手段（センサ）の検知に係るデータに基づいて、インバータ回路制御による圧縮機１０１の運転周波数制御等、冷凍空気調和装置に係る各手段を制御して冷凍空気調和装置全体の動作制御を行う。
【００２４】
吐出温度センサ１３０、吐出圧力センサ１３１は、圧縮機１０１が吐出する冷媒の温度、圧力を検出する温度検出手段である。また、熱源側熱交換温度センサ１３２は、本実施の形態では特に、熱源側熱交換器１０４が凝縮器として機能する際、凝縮に係る冷媒の温度を検出する温度検出手段となる。
【００２５】
一方、負荷側ユニット２００は、負荷側熱交換器２０１、負荷側絞り装置（膨張弁）２０２、負荷側ファン２０３及び負荷側制御装置２０４で構成される。負荷側熱交換器２０１は冷媒と空気との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、ガス配管３００から流入した冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化（又は気液二相化）させ、液配管４００側に流出させる。一方、冷房運転時においては蒸発器として機能し、負荷側絞り装置２０２により低圧状態にされた冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、ガス配管３００側に流出させる。また、負荷側ユニット２００には、熱交換を行う空気の流れを調整するための負荷側ファン２０３が設けられている。この負荷側ファン２０３の運転速度は、例えば利用者の設定により決定される。負荷側絞り装置２０２は、開度を変化させることで、冷媒の流量を調整し、負荷側熱交換器２０１内における冷媒の圧力を調整するために設ける。
【００２６】
また、負荷側制御装置２１０もマイクロコンピュータ等からなり、例えば熱源側制御装置１２０と有線又は無線通信することができる。熱源側制御装置１２０からの指示、居住者等からの指示に基づいて、例えば室内が所定の温度となるように、負荷側ユニット２００の各装置（手段）を制御する。また、負荷側ユニット２００に設けられた検知手段の検知に係るデータを含む信号を送信する。負荷側熱交換温度センサ２２０は本実施の形態では特に、負荷側熱交換器２０１が凝縮器として機能する際、凝縮に係る冷媒の温度を検出する温度検出手段となる。
【００２７】
本実施の形態は、冷媒回路に（直列に）オイルタンク１１０を設けるようにしたものである。特に圧縮機１０１と四方弁１０３との間に設けるようにし、圧縮機１０１における往復運動、回転による周期的運動等の吐出特性により、圧縮機１０１から吐出する冷媒の脈動を低減する等ためのマフラーとして機能させるようにする。従来、冷媒回路の冷媒配管の一部を拡張、特別な装置を設ける等により、冷媒の脈動を低減等させるようにすることがあるが、本実施の形態では、回収運転後に内部が空間を有することとなるオイルタンク１１０を用いるようにする。
【００２８】
ここで、例えば、オイルタンク１１０内部の容積が小さすぎると、低減可能な周波数帯域が狭くなる等により、マフラーとしての機能を果たせなくなってしまう。そこで、本実施の形態においては、低減等可能な周波数帯域を広げるために、内部の容積が２リットル以上となるようにオイルタンク１１０を構成する。
【００２９】
また、オイルタンク１１０には、回収運転開始時において、例えば出荷前に冷凍機油が既に封入されている。本実施の形態では、オイルタンク１１０内をガス冷媒が通過するため、例えば、冷媒流出口と冷凍機油の油面との距離が近いと、流入する冷媒の流れ等により油面が波立ち、冷媒に混じって冷凍機油が冷媒流出口から大量に流出する可能性がある。また、冷媒流入口についても、冷凍機油の油面との距離が近いと、例えばガス冷媒が油面を波立たせる可能性がある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、必要となる冷凍機油の充填量よりもオイルタンク１１０の内部容積を十分に大きくする。また、オイルタンク１１０は円筒形状とし、冷媒をその円筒形状の接線方向に沿うように流入させる。これにより、冷媒の流入により液面が波立つことを防止する効果が得られる。そして、初期状態（回収運転開始時）においても、オイルタンク１１０内の冷凍機油の油面と冷媒流入管口１１０Ａ及び冷媒流出管口１１０Ｂとの間に十分な距離（空間）ができるようにするため、冷媒流入管及び冷媒流出管をオイルタンク１１０の上面となる位置に設けるようにする。ここで、距離としては、例えば冷媒流入管口１１０Ａ、冷媒流出管口１１０Ｂの径の３倍以上あることが望ましい。さらに、円筒形状であるオイルタンク１１０の径は、冷媒流入管口１１０Ａ、冷媒流出管口１１０Ｂの径の８倍以上であることが望ましい。このことにより、油面が多少波立って油滴が発生しても、重力の影響（自重）で降下してしまうため、冷凍機油の流出を防止することができる。
【００３１】
そして、本実施の形態の冷凍空気調和装置では、圧縮機１０１と四方弁１０３との間にオイルタンク１１０を設けることで、回収運転中でも負荷側ユニット２００において暖房、冷房のいずれも行うことができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、１つの筐体内に２つの空間を形成し、一方をオイルタンク１１０とし、他方を回収器１１１とすることで、オイルタンク１１０内の熱を回収器１１１に伝えるようにする。回収器１１１は、基本的にガス配管３００及び液配管４００を通過後の冷媒が通過する冷媒配管に並列して設けられる。そのため、冷媒の温度が低く、さらに外気温度も低いと冷媒の寝込みが生じることがある。そこで、前述したように、圧縮機１０１からの高温の冷媒がオイルタンク１１０を通過することにより、同じ筐体内の回収器１１１に熱が伝わるようにして回収器１１１を暖めることで冷媒の寝込みを防止することができる。これにより、冷媒をいつも適正な状態にして運転することができる。また、冷媒量を精度良く判定することで、冷媒を過剰供給することもなくなるので、例えばアキュムレータ１０６に溜まる余剰冷媒を少なくし、圧縮機１０１への液戻りを生じるリスクを低減し、信頼性の高いシステムを得ることができる。
【００３３】
ここで、油分離器１０２とオイルタンク１１０との関係について説明する。油分離器１０２とオイルタンク１１０とは、共に冷凍機油を圧縮機１０１に送り込むものである。オイルタンク１１０は回収運転に用いるものであるため、それぞれ独立した配管で冷凍機油を圧縮機１０１に送るようにしていた。
【００３４】
本実施の形態では、油分離器１０２とオイルタンク１１０との間に油配管１１６を接続し、分離器１０２が冷媒から分離した冷凍機油については、オイルタンク１１０に送るようにする。このため、回収運転中だけでなく、通常運転においてもオイルタンク１１０からキャピラリチューブ１１２を介して冷凍機油が圧縮機１０１に供給されることになる。このため、配管を少なくし、簡素化を図ることができる。また、オイルタンク１１０内に一時的に冷凍機油を貯留しておくこともできる。なお、油分離器１０２を廃止し、オイルタンク１１０でのみ冷凍機油を分離して溜めておくようにしてもよい。この場合、冷凍機油の分離効率が低下することが懸念されるが、あらかじめ分離効率が悪くなり、冷媒回路を循環してしまう（持ち出される）冷凍機油の量を測定し、冷凍機油を多く充填しておくことで、信頼性を確保することができる。
【００３５】
図２は回収運転を含むリプレースに係る手順を表す図である。まず、冷凍空気調和装置の更新を開始する（ＳＴＥＰ１）。既設の熱源側ユニット１００等を撤去する（ＳＴＥＰ２）。新しいユニットを据え付ける（ＳＴＥＰ３）。新しいユニットにガス配管３００、液配管４００を接続する（ＳＴＥＰ４）。液配管４００、ガス配管３００、負荷側ユニット２００について真空引きを行った後、負荷側ユニット２００分の冷媒を充填する（ＳＴＥＰ５）。そして、熱源側ユニット１００と液配管４００及びガス配管３００との間にある開閉弁（図示せず）を開放して回収運転を行う（ＳＴＥＰ６）。回収用開閉弁１１８を閉止し、冷暖房運転の試運転を行った後（ＳＴＥＰ７）、更新を完了する（ＳＴＥＰ８）。
【００３６】
次に、ＳＴＥＰ６の回収運転について説明する。まず、負荷側ユニット２００において冷房を行いながら回収運転する場合の動作制御について、冷媒の流れに基づいて説明する。回収運転に係る動作制御は熱源側制御装置１２０が行うものとする。
【００３７】
圧縮機１０１を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、油分離器１０２、オイルタンク１１０、四方弁１０３を介して、熱源側熱交換器１０４に至り凝縮・液化する。凝縮・液化した液冷媒は、冷媒間熱交換器１１３で冷却されて過冷却した冷媒となって逆止弁１１４を介して液配管４００に流れる。
【００３８】
液配管４００に流れた気液二相冷媒は、液配管４００内の異物等を冷媒の流れで剥ぎ取りながら負荷側ユニット２００に流れる。負荷側ユニット２００に流れた異物等を含む冷媒は、負荷側絞り装置２０２で低圧まで絞られ、負荷側熱交換器２０１で周囲より熱を奪い、一部の液冷媒が蒸発して空調対象空間を冷房するとともに、気液二相冷媒となって負荷側ユニット２００から流出し、ガス配管３００に流れる。
【００３９】
ガス配管３００に流れた気液二相冷媒は、ガス配管３００内の異物等も剥ぎ取りながら熱源側ユニット１００に流れる。熱源側ユニット１００に戻った異物等を含む気液二相冷媒は、前述したように、凝縮・液化した液冷媒との間で熱交換が行われ、完全にガス化する。そして、四方弁１０３、アキュムレータ１０６を介して、圧縮機１０１に吸入され、前述したように圧縮され吐出することで循環する。
【００４０】
ここで、異物等については、アキュムレータ１０６内で重力等により冷媒と分離し、アキュムレータ１０６の底部に沈殿する。回収用開閉弁１１８を開くと、アキュムレータ１０６内部では、冷媒における動圧の一部が静圧に変る一方で、回収器１１１内の圧力がアキュムレータ１０６の圧力よりも低くなるため、差圧に従ってアキュムレータ１０６から回収器１１１への異物等の流れが発生する。これにより、アキュムレータ１０６内で分離された異物等は、回収用開閉弁１１８を介して回収用配管１１７を通過して回収器１１１に流れて回収される。
【００４１】
このとき、冷凍機油については、油分離器１０２は分離した冷凍機油を油配管１１６を通過させてオイルタンク１１０に送る。また、オイルタンク１１０からはキャピラリチューブ１１２を介して不足分の冷凍機油を圧縮機１０１に送る。
【００４２】
以上の動作を所定時間行わせた後、熱源側制御装置１２０は、液配管４００を流れる冷媒が液冷媒となるように各機器を制御する。また、ガス配管３００を流れる冷媒がガス冷媒となるように制御する。このようにして冷房に係る通常の運転を行う場合の冷媒の分布状態と同じになるような冷媒量調整制御を行う。
【００４３】
図３は回収運転中の冷媒回路への冷媒の充填に係る処理を表すフローチャートである。この処理に係る制御も熱源側制御装置１２０が行うものとする。前述したＳＴＥＰ６に相当する回収運転を開始する（ＳＴＥＰ１１）。特に回収運転初期状態では、冷媒回路中にはあらかじめ熱源側ユニット１００に充填されている冷媒と、真空引きの後に充填された負荷側ユニット２００分の冷媒しか充填されていないため、冷媒が不足気味となる。そこで、吐出温度センサ１３０が検出した圧縮機１０１が吐出する冷媒の温度の値Ｔｄがあらかじめ設定した吐出温度の上限値Ｔｄｍａｘより大きい（Ｔｄ＞Ｔｄｍａｘ）かどうかを判断する（ＳＴＥＰ１２）。
【００４４】
Ｔｄ＞Ｔｄｍａｘであると判断すると、冷媒供給用開閉弁１０８及び冷媒充填ポート開閉弁１０９を開放し、冷媒を充填させる（ＳＴＥＰ１４）。一方、Ｔｄ＞Ｔｄｍａｘでないと判断すると、冷媒供給用開閉弁１０８及び冷媒充填ポート開閉弁１０９を閉止状態にする（ＳＴＥＰ１３）。そして、異物等の回収に係る所定時間が経過したと判断するまで、上記の処理を行う（ＳＴＥＰ１５）。ここで、ＳＴＥＰ１２における判断に関し、本実施の形態では、回収器１１１における冷媒寝込みが生じないため、冷媒回路を循環する冷媒量の減少を防ぎ、無駄な冷媒充填を防ぐことができる。
【００４５】
所定時間経過すると、熱源側制御装置１２０は前述した冷媒量調整制御を開始する（ＳＴＥＰ１６）。再度、定めた時間が経過したと判断するまでするまで処理を待つ（ＳＴＥＰ１７）。
【００４６】
そして、吐出圧力センサ１３１が検出する冷媒の吐出圧力Ｐｄに基づいて飽和温度Ｔｓａｔ（Ｐｄ）を算出する（ＳＴＥＰ１８）。そして、熱源側熱交換温度センサ１３２が検出する熱源側熱交換器１０４から流出する冷媒の温度Ｔｃｏｕｔとの差ＳＣを算出する（ＳＴＥＰ１９）。さらに、差ＳＣと目標値ＳＣｍを比較しＳＣ≧ＳＣｍであると判断すると（ＳＴＥＰ２０）、冷媒供給用開閉弁１０８及び冷媒充填ポート開閉弁１０９を閉止状態にして（ＳＴＥＰ２１）、回収運転を終了する（ＳＴＥＰ２３）。ＳＣ≧ＳＣｍでない（ＳＣ＜ＳＣｍである）と判断すると、冷媒供給用開閉弁１０８及び冷媒充填ポート開閉弁１０９を開放し（ＳＴＥＰ２２）、定めた時間冷媒を充填させ（ＳＴＥＰ１６）、再度ＳＴＥＰ１７以降の処理を行う。なお、所定時間以上、冷媒充填完了の条件を満たさない場合には、熱源側ユニット１００、リモートコントローラ（図示せず）等が有する表示手段（図示せず）に表示させるようにしてもよい。また、冷媒充填が完了した際にも、熱源側ユニット１００、リモートコントローラ等から完了を報知させるようにしてもよい。さらに、冷媒充填が完了したことを熱源側制御装置１２０の記憶手段（図示せず）に記憶させておき、後に確認できるようにしてもよい。この際、運転状態と共に記憶させるようにしてもよい。
【００４７】
次に、負荷側ユニット２００において暖房を行いながら回収運転する場合の動作制御について、冷媒の流れに基づいて説明する。圧縮機１０１を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、油分離器１０２、オイルタンク１１０、四方弁１０３、冷媒間熱交換器１１３で気液二相冷媒となり、ガス配管３００に流れた冷媒は、ガス配管３００内の異物等を冷媒の流れで剥ぎ取りながら負荷側ユニット２００に流れる。
【００４８】
負荷側ユニット２００に流れた異物等を含む冷媒は、負荷側熱交換器２０１で周囲に放熱し、凝縮して空調対象空間を暖房するとともに、負荷側絞り装置２０２で中間圧まで絞られ、異物等を含む気液二相冷媒となって負荷側ユニット２００から流出し、液配管４００に流れる。液配管４００に流れた気液二相冷媒は、液配管４００内の異物等も剥ぎ取りながら熱源側ユニット１００に流れる。
【００４９】
熱源側ユニット１００に戻った異物等を含む気液二相冷媒は、逆止弁１１５を介して一部が熱源側熱交換器１０４に流入し、残りは冷媒間熱交換器１１３、開閉弁１３４を流れ、アキュムレータ１０６の冷媒流入側（上流側）に流れる。熱源側熱交換器１０４において蒸発・気化した冷媒は、四方弁１０３、アキュムレータ１０６を介して、圧縮機１０１に吸入され、前述したように圧縮され吐出することで循環する。冷媒間熱交換器１１３に流れた気液二相冷媒は、圧縮機１０１が吐出した高温、高圧のガス冷媒と熱交換して蒸発し、開閉弁１３４を介してアキュムレータ１０６の冷媒流入側に流れる。以上の動作を所定時間行わせた後、暖房に係る通常の運転を行う場合の冷媒の分布状態と同じになるような冷媒量調整制御を行う。
【００５０】
このとき、前述したように、アキュムレータ１０６内で分離された異物等は、回収用開閉弁１１８を介して回収用配管１１７を通過して回収器１１１に流れて回収される。また、冷凍機油についてもオイルタンク１１０から不足分の冷凍機油が圧縮機１０１に送られる。
【００５１】
また、負荷側ユニット２００において暖房を行っている場合に関する冷媒の充填に係る処理についても、基本的には図３に基づいて説明した処理と同じである。ただ、温度Ｔｃｏｕｔについては、負荷側熱交換温度センサ２２０が検出する負荷側熱交換器２０１から流出する冷媒の温度を温度Ｔｃｏｕｔとする。そして、負荷側ユニット２００を複数台設置している場合は、負荷側熱交換温度センサ２２０が検出した温度の平均値を温度Ｔｃｏｕｔとする。
【００５２】
以上のようにして、既設配管を利用して新たなユニットを更新設置する場合に、既設配管の形状が壁や天井に埋設された状態でも、正しく冷媒量を判断し冷媒を充填することができるようになるため、施工時間を短縮することができる。また、冷房、暖房を問わず冷媒量の判定ができるため、既設を問わず冷媒量に対する信頼性を向上させることができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態１の冷凍空気調和装置によれば、回収運転時において、圧縮機１０１に補充するための冷凍機油を貯留するオイルタンク１１０を、冷媒回路に直列的に設け、圧縮機１０１が吐出するガス冷媒を通過させるようにしたので、オイルタンク１１０内部の空間で冷媒を攪乱させて、圧縮機１０１の吐出特性により生じる冷媒の脈動を低減させるマフラーとすることができる。これにより、熱源側ユニット１００の他の機器、負荷側ユニット２００等に冷媒の脈動が伝達しないので、冷媒の脈動により装置（配管、機器）に発生する振動、音等を低減することができ、破損の防止、長寿命化による信頼性が向上した装置を得ることができる。そして、オイルタンク１１０をマフラーにすることで、大きな空間を有するオイルタンク１１０を有効利用し、マフラーを廃止することで、熱源側ユニット１００の容積低減、小型化、材料削減によるコスト低減をはかることができる。また、配管を簡素化できるので、生産性を高めることができる。
【００５４】
また、運転状態にかかわらず、圧縮機１０１が吐出するガス冷媒が通過する位置にオイルタンク１１０を設けるようにしたので、回収運転時に、負荷側ユニット２００が冷房を行っていても暖房を行っていても、冷媒の脈動を低減することができる。さらに、オイルタンクの大きさを所定の大きさ（例えば２リットル）以上とすることで、脈動に係る幅広い周波数、波長に対応して、冷媒の脈動を低減させることができる。そして、冷媒流入管及び冷媒流出管をオイルタンク１１０の上面となる位置に設け、オイルタンク１１０に貯留している冷凍機油の油面が最も高い位置にあるとき（通常、回収運転開始時より前の段階）でも、冷媒流入管口１１０Ａ及び冷媒流出管口１１０Ｂと油面の間に十分な距離（空間）ができるようにしたので、油面位置の過度の変動及び冷媒流出管口１１０Ｂからの流出を防止することができる。そのため、圧縮機１０１における冷凍機油の不足を防止し、信頼性の高い冷凍空気調和装置を得ることができる。また、空間を確保するためにオイルタンク１１０内部の容積が大きくなるため、冷媒の脈動低減効果をさらに高めることができる。
【００５５】
また、回収運転中又は通常の空調運転中にオイルタンク１１０を通過するガス冷媒の熱を回収器１１１に伝えるようにし、回収器１１１を加熱することで、回収器１１１への冷媒の寝込みを防止することができる。このため、冷媒回路内の冷媒量の不足判断を高精度に行い、不用意に多くの冷媒の充填を防ぐことができる。このため、コスト低減、環境保全をはかることができる。
【００５６】
また、油分離器１０２が分離した冷凍機油をオイルタンク１１０を介して圧縮機１０１に戻すようにしたので、油に係る配管経路を１系統とすることができ、配管の簡素化をはかることができる。このため、コスト低減、生産性の向上をはかることができる。
【００５７】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、１つの筐体内を鏡板で区切った２つの空間をオイルタンク１１０と回収器１１１としたが、オイルタンク１１０の熱を回収器１１１に伝えることができれば、これに限定するものではない。例えば、オイルタンク１１０と回収器１１１の２つのタンクを接触させて一体化するようにしてもよい。
【００５８】
実施の形態３．
上述した実施の形態１では、熱源側ユニット１００、負荷側ユニット２００を各１台ずつ接続した冷凍空気調和装置について説明した。本発明はこれに限定するものではなく、熱源側ユニット１００、負荷側ユニット２００をそれぞれ複数台接続したマルチ型の冷凍空気調和装置についても適用することができる。なお、この際、回収機能を有する熱源側ユニット１００を１台としてもよいし、全数台としてもよい。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、負荷側ユニット２００が冷暖房を行えるようにするために四方弁１０３を設けているが、四方弁１０３を有さない構成にすることもできる。このような場合には、オイルタンク１１０は、油分離器１０２（圧縮機１０１）と熱源側熱交換器１０４との間に設けるようにする。
【００６０】
また、上述の実施の形態では、負荷側ユニット２００も置き換えるものとして説明したが、熱源側ユニット１００だけを新しいものに置き換える場合にも適用することができる。
【００６１】
さらに、上述の実施の形態においては、負荷側ユニット２００を配管接続した冷媒回路で回収運転を行うようにしたが、例えば、ガス配管３００と液配管４００との間をバイパス配管で接続して回収運転を行った後、負荷側ユニット２００を配管接続するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
上述した実施の形態では、冷凍空気調和装置への適用について説明したが、本発明は、
例えばヒートポンプ装置、冷凍装置、冷蔵装置等、冷媒回路を構成する他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 熱源側ユニット、１０１ 圧縮機、１０２ 油分離器、１０３ 四方弁、１０４ 熱源側熱交換器、１０５  熱源側ファン、１０６  アキュムレータ、１０７ 熱源側絞り装置、１０８  冷媒供給用開閉弁、１０９  冷媒充填ポート開閉弁、１１０  オイルタンク、１１０Ａ  冷媒流入管口、１１０Ｂ  冷媒流出管口、１１１  回収器、１１２  キャピラリチューブ、１１３  冷媒間熱交換器、１１４，１１５  逆止弁、１１６  油配管、１１７  回収用配管、１１８  回収用開閉弁、１２０  熱源側制御装置、１３０  吐出温度センサ、１３１  吐出圧力センサ、１３２  熱源側熱交換温度センサ、２００  負荷側ユニット、２０１  負荷側熱交換器、２０２  負荷側絞り装置、２０３  負荷側ファン、２１０  負荷側制御装置、２２０  負荷側熱交換温度センサ３００  ガス配管、４００  液配管。
【図１】
0005583134.tif 000002
【図２】
0005583134.tif 000003
【図３】
0005583134.tif 000004