(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機(１)の吐出側とガス閉鎖弁(２４)との間に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて判断するための油劣化判断装置(３１)を備え、
上記油劣化判断装置(３１,３２)内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたことを特徴とする油劣化判断装置を有する冷凍装置。
【請求項２】
ガス側連絡配管(２３)に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて判断するための油劣化判断装置(３１)を備え、
上記油劣化判断装置(３１,３２)内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたことを特徴とする油劣化判断装置を有する冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、
ＨＦＣ系冷媒を用いたことを特徴とする油劣化判断装置を有する冷凍装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、
Ｒ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒を用いたことを特徴とする油劣化判断装置を有する冷凍装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、
上記油の酸化の度合いを判断するための判断表(５３)を備えたことを特徴とする油劣化判断装置を有する冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油劣化判断装置を有する冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
冷媒を用いたヒートポンプ方式の冷凍装置において、オゾン層破壊係数が大きいＨＣＦＣ系冷媒がフロン規制の対象となったことから、その代替冷媒として、オゾン層破壊係数ゼロのＨＦＣ系冷媒が用いられている。このＨＦＣ冷媒を用いた冷凍装置では、冷凍機油とＨＦＣ冷媒との相互溶解性が重要な特性の一つとなるため、エーテル油やエステル油等の合成油が冷凍機油として用いられる。しかしながら、上記合成油は極性が強く、そのため冷凍機油および冷媒以外の残留不純物を溶かしやすいため、電動膨張弁で構成された減圧機構において、冷媒が蒸発した後のスラッジ等による詰まりや初期不良が生じて、冷凍サイクルに異常が発生して信頼性が低下するという問題がある。
【０００３】
そこで、この発明の目的は、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、減圧機構の詰まりを防止して、長期信頼性を保つことができる油劣化判断装置を有する冷凍装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、圧縮機の吐出側とガス閉鎖弁との間に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて冷凍機油の劣化の程度を判断するための油劣化判断装置を備え、上記油劣化判断装置内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたことを特徴としている。
【０００５】
上記請求項１の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、圧縮機の吐出側とガス閉鎖弁との間に油劣化判断装置を取り付けることによって、ガス側配管には冷凍機油を多く含むガス冷媒が圧縮機から吐出するので、油劣化の程度を容易に判断することが可能となる。したがって、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、減圧機構の詰まり等を防止して、長期信頼性を保つことができる。また、油の酸化の度合いによって色が変わる色素が塗布された簡易判断部の色により油の酸化の程度を判断する。例えば、色素としてｐＨ指示薬を用いて、そのｐＨ指示薬の色の変化により油の酸化の度合いを容易に判断できる。
【０００６】
また、請求項２の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、ガス側連絡配管に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて冷凍機油の劣化の程度を判断するための油劣化判断装置を備え、上記油劣化判断装置内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたことを特徴としている。
【０００７】
上記請求項２の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、室外ユニット,室内ユニットを有するスプリットタイプでは、室外ユニット,室内ユニットを接続する連絡配管のうちの暖房運転時のガス側連絡配管に油劣化判断装置を取り付けることによって、ガス側連絡配管には冷凍機油を多く含むガス冷媒が圧縮機から吐出するので、油劣化の程度を容易に判断することが可能となる。したがって、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、長期信頼性を保つことができる。また、室外,室内ユニットの設計変更をすることなく、簡単な構成でこの発明を適用できると共に、既設の空気調和機においても連絡配管を油劣化判断装置付きの連絡配管に交換することによって、この発明を容易に適用することができる。また、油の酸化の度合いによって色が変わる色素が塗布された簡易判断部の色により油の酸化の程度を判断する。例えば、色素としてｐＨ指示薬を用いて、そのｐＨ指示薬の色の変化により油の酸化の度合いを容易に判断できる。
【０００８】
また、請求項３の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、ＨＦＣ系冷媒を用いたことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項３の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、ＨＦＣ冷媒との相互溶解性を有する冷凍機油として用いられるエーテル油やエステル油等の合成油は極性が強いために冷凍機油および冷媒以外の残留不純物を溶かしやすく、電動膨張弁で構成された減圧機構がスラッジ等による詰まりや初期不良が生じやすいが、上記油劣化判断装置を用いて冷凍機油の劣化の程度を早期に発見して、不具合が発生する前に冷凍機油を含む冷媒の交換等の処置を行うことができる。
【００１０】
また、請求項４の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、Ｒ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒を用いたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項４の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、Ｒ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒との相互溶解性を有する冷凍機油として用いられるエーテル油やエステル油等の合成油は、極性が強いために冷凍機油および冷媒以外の残留不純物を溶かしやすく、電動膨張弁で構成された減圧機構がスラッジ等による詰まりや初期不良が生じやすいが、上記油劣化判断装置を用いて冷凍機油の劣化の程度を早期に発見して、不具合が発生する前に冷凍機油を含む冷媒の交換等の処置を行うことができる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
また、請求項５の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、上記油の酸化の度合いを判断するための判断表を備えたことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項５の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、上記色素の色を比較して油の酸化の度合いを判断する判断表を設けることによって、油の劣化の程度をその場で容易に判断することができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の油劣化判断装置を有する冷凍装置としてのヒートポンプ式の空気調和機の概略構成を示す回路図であり、１は圧縮機、２は上記圧縮機１の吐出側に一端が接続された四路切換弁、３は上記四路切換弁２の他端に一端が接続された室外熱交換器、４は上記室外熱交換器３の他端に一端が接続された電動膨張弁、５は上記電動膨張弁４の他端に一端が接続された室内熱交換器、６は上記室内熱交換器５の他端に四路切換弁２を介して一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュームレータである。
【００２４】
また、上記空気調和機は、圧縮機１の吐出管温度を検出する温度センサ１１と、室外熱交換器３の冷媒温度を検出する温度センサ１２と、外気温度を検出する温度センサ１３と、室内熱交換器５の冷媒温度を検出する温度センサ１４と、室内温度を検出する温度センサ１５と、上記圧縮機１の吸込側の冷媒温度を検出する温度センサ１６と、上記温度センサ１１〜１６からの信号を受けて、圧縮機１,電動膨張弁４等を制御する制御装置７とを備えている。また、上記電動膨張弁４と室内熱交換器５との間に閉鎖弁２１を配設すると共に、室内熱交換器５と四路切換弁２との間に閉鎖弁２４を配設している。上記四路切換弁２と暖房運転時にガス側となる閉鎖弁２４との間に油劣化判断装置３１を配設している。
【００２５】
上記圧縮機１,四路切換弁２,室外熱交換器３,電動膨張弁４,アキュームレータ６,制御装置７,閉鎖弁２１,閉鎖弁２４,温度センサ１１〜１３,温度センサ１６および室外ファン(図示せず)で室外ユニット１０を構成すると共に、室内熱交換器５,温度センサ１４,温度センサ１５および室内ファン(図示せず)で室内ユニット２０を構成している。
【００２６】
図１に示すように、上記油劣化判断装置３１は、両端に配管が接続された容器本体３１aに窓ガラス３１bを設けたサイトガラスであり、油の劣化の程度は窓ガラス３１bから容器本体３１a内を目視で判断し、窓ガラス３１bの内側に付着したスラッジ等の黒色化した樹脂状の合成物または重合物を目視で判断する。
【００２７】
図４(A)〜(D)は油劣化判断装置３１に設ける判断表を示している。
【００２８】
図４(A)は、窓ガラス３１bの内側に付着した油の色と判断表５１の色とを比較して油劣化の程度を判断する。例えば、窓ガラス３１bの内側に付着した油の色が茶色から黒色になるほど、油が悪くなっていることを示している。
【００２９】
また、図４(B)は、水分含有率に応じて色が変化する化学物質(コバルト等)を容器本体３１a内の窓ガラス３１bを介して見える位置に塗布し、その塗布された化学物質の色と判断表５２の色とを比較して含水の程度を判断する。例えば、化学物質の色が黄色からグリーンになるほど水分含水率が多くなり、油が悪くなっていることを示している。
【００３０】
また、図４(C)は、油の酸化の度合いによって色が変わるｐＨ指示薬等の色素を容器本体３１a内の窓ガラス３１bを介して見える位置に塗布し、その塗布された色素の色と判断表５３の色とを比較して油劣化の程度を判断する。例えば、色素の色が青から赤になるほど酸化の度合いが高くなって、油が悪くなっていることを示している。
【００３１】
また、図４(D)は、空気を含む程度を空気含有率に応じて色が変化する化学物質を容器本体３１a内の窓ガラス３１bを介して見える位置に塗布し、その塗布された化学物質と判断表５４の色とを比較して空気を含む程度を判断する。例えば、化学物質の色の変化にともって、空気含有率が多くなっていることを示している。
【００３２】
図４(A)〜(D)に示す各判断表５１〜５４は、図５に示すように、容器本体４０の両端近傍に貼り付ける。なお、図５では、窓ガラス４５とその窓ガラス４５を介して見える簡易判断部４６(塗布された化学物質,固定された磁石等)を示している。
【００３３】
上記構成の空気調和機では、暖房運転時のガス側配管に油劣化判断装置３１を取り付けることによって、ガス側配管に冷凍機油を多く含むガス冷媒が吐出するので、油劣化の程度を容易に判断することが可能となる。
【００３４】
このようにして、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、長期信頼性を保つことができる。
【００３５】
また、上記容器本体３１a近傍に判断表５１〜５４を設けることによって、油の劣化の程度をその場で容易に判断することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の油劣化判断装置を有する冷凍装置としてのヒートポンプ式の空気調和機の概略構成を示す回路図であり、油劣化判断装置を除き第１実施形態の空気調和機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。この空気調和機は、図２に示すように、暖房運転時にガス側となる連絡配管２３に油劣化判断装置３２を配設している。
【００３７】
また、図３は上記油劣化判断装置が配設された連絡配管を示しており、油劣化判断装置４０の一端に一端が接続された配管４１の他端をフレア継手により室外ユニットおよび室内ユニットの接続に接続してもよいし、油劣化判断装置４０の他端に一端が接続された配管４３の他端を高圧継手(スエッジロックや２重ロック等)により室外ユニットおよび室内ユニットの接続に接続してもよい。
【００３８】
この第２実施形態の場合も第１実施形態と同様に、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、長期信頼性を保つことができる。また、室外ユニット,室内ユニットの設計変更することなく、簡単な構成でこの発明を適用できると共に、既設の空気調和機においても連絡配管を油劣化判断装置付きの連絡配管に交換することによって、この発明を容易に適用することができる。
【００３９】
上記第１,第２実施形態では、ＨＦＣ系冷媒としてＲ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒を用いている。なお、Ｒ３２冷媒とＣＯ2との混合冷媒であって、ＣＯ2に対してＲ３２冷媒が７０重量％以上かつ９０重量％以下の混合冷媒でもよし、Ｒ３２冷媒とＲ２２冷媒との混合冷媒であって、Ｒ２２冷媒に対してＲ３２冷媒が７０重量％以上かつ９０重量％以下の混合冷媒でもよい。
【００４０】
また、上記第１,第２実施形態では、油劣化判断装置３１を備えた冷凍装置としての空気調和機について説明したが、油劣化判断装置とは別に磨耗粉判断装置を備えてもよい。この磨耗粉判断装置は、容器本体３１a(図１に示す)内の窓ガラス３１bを介して見える位置に磁石を埋め込み、その磁石に付着した磨耗粉の付着物の色と判断表５５(図４(E)に示す)の色とを比較して磨耗粉を含む程度を判断する。例えば、磨耗粉の付着量が多いほど色が濃くなって、磨耗粉が多くなっていることを示している。この場合、上記磁石に付着する磨耗粉の量によって冷媒中に含まれる磨耗粉の量の程度を判断することが可能となり、簡単な構成で冷媒回路内の磨耗粉の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、減圧機構の詰まり等を防止して、長期信頼性を維持することができる。また、上記容器本体３１a近傍に判断表５５を設けることによって、冷媒の劣化の程度をその場で容易に判断することができる。
【００４１】
また、上記油劣化判断装置,磨耗粉判断装置とは別に冷媒酸化判断装置を備えてもよい。この冷媒酸化判断装置は、冷媒の酸化の度合いによって色が変わるｐＨ指示薬等の色素を容器本体３１a(図１に示す)内の窓ガラス３１bを介して見える位置に塗布し、その塗布された色素の色と判断表(図４(C)と同様)の色とを比較して冷媒の酸化の程度を判断する。この場合、ＨＦＣ冷媒の分解生成物であるフッ酸やＨＣＦＣ冷媒の分解生成物であるホスゲン等の有害物質の量を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体を交換することによって、有害物質による各部の劣化を防止でき、長期信頼性を維持することができる。また、上記容器本体３１a近傍に判断表を設けることによって、冷媒の劣化の程度をその場で容易に判断することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、圧縮機の吐出側とガス閉鎖弁との間に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて冷凍機油の劣化の程度を判断するための油劣化判断装置を備え、上記油劣化判断装置内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたものである。
【００４３】
したがって、請求項１の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、上記油劣化判断装置を配設した圧縮機の吐出側とガス閉鎖弁との間では、冷凍機油を多く含むガス冷媒が圧縮機から吐出するので、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、長期信頼性を保つことができる。また、上記油劣化判断装置に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を設けたので、油の酸化の度合いによって色が変わる色素が塗布された簡易判断部の色により油の酸化の程度を判断でき、油の酸化の度合いを容易に判断できる。
【００４４】
また、請求項２の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、ガス側連絡配管に配設され、冷凍機油の劣化の程度を油の色,水分含有率,酸化の度合いまたは空気含有率の少なくとも１つに基づいて冷凍機油の劣化の程度を判断するための油劣化判断装置を備え、上記油劣化判断装置内に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を窓ガラスを介して見えるように設けたものである。
【００４５】
したがって、請求項２の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、室外ユニット,室内ユニットを接続する連絡配管のうちの暖房運転時のガス側連絡配管であって、上記油劣化判断装置を配設したガス側連絡配管では、冷凍機油を多く含むガス冷媒が圧縮機から吐出するので、簡単な構成で冷凍機油の劣化の程度を判断でき、その判断結果に基づいて必要に応じて作動媒体(冷凍機油を含む冷媒)を交換することによって、長期信頼性を保つことができる。また、室外,室内ユニットの設計変更をすることなく、簡単な構成でこの発明を適用できると共に、既設の空気調和機においても連絡配管を油劣化判断装置付きの連絡配管に交換することによって、この発明を容易に適用することができる。また、上記油劣化判断装置に、油の酸化を判断可能な色素が塗布された簡易判断部を設けたので、油の酸化の度合いによって色が変わる色素が塗布された簡易判断部の色により油の酸化の程度を判断でき、油の酸化の度合いを容易に判断できる。
【００４６】
また、請求項３の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、減圧機構がスラッジ等により詰まりやすいＨＦＣ系冷媒を用いても、上記油劣化判断装置を用いて冷凍機油の劣化の程度を早期に発見して、不具合が発生する前に冷凍機油を含む冷媒の交換等の処置を行うことができる。
【００４７】
また、請求項４の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置は、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、減圧機構がスラッジ等により詰まりやすいＲ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒を用いても、上記油劣化判断装置を用いて冷凍機油の劣化の程度を早期に発見して、不具合が発生する前に冷凍機油を含む冷媒の交換等の処置を行うことができる。
【００４８】
【００４９】
【００５０】
また、請求項５の発明の油劣化判断装置を有する冷凍装置によれば、請求項１または２の油劣化判断装置を有する冷凍装置において、上記色素の色を比較して油の酸化の度合いを判断する判断表を設けることによって、油の劣化の程度をその場で容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の第１実施形態の油劣化判断装置を有する冷凍装置の回路図である。
【図２】  図２はこの発明の第２実施形態の油劣化判断装置を有する冷凍装置の回路図である。
【図３】  図３は上記冷凍装置の連絡配管に配設された油劣化判断装置の概略図である。
【図４】  図４は簡易判断部用の判断表を示す図である。
【図５】  図５は上記判断表の貼り付け位置を示す図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…四路切換弁、
３…室外熱交換器、４…電動膨張弁、
５…室外熱交換器、６…アキュームレータ、
７…制御装置、１０…室外ユニット、
２０…室内ユニット、２１,２４…閉鎖弁、
２２,２３…連絡配管、３１,３２…油劣化判断装置。
【図１】
0003704269.tif 000002
【図２】
0003704269.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003704269.tif 000005
【図５】
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