(57)【要約】【課題】アキュムレータに、液冷媒が吐出しない経路、即ち、ガス冷媒のみを吐出する経路を設けるとともに、液冷媒の排出機構を設けることで、圧縮機への液冷媒の流入を防止する構成を提供する。また、アキュムレータの新規な構成により、専用の配管洗浄装置を用いずに、既設配管の洗浄を空調機自体で行なえる空調機と、その運転方法を提供する。【解決手段】空調機に備えるアキュムレータ６であって、Ｕ字管８３を内装するとともに、圧縮機の吸入側と通じる一又は二以上の吐出管（副吐出管８５）を接続可能に構成する。また、前記アキュムレータ６は、排出管１９を接続可能に構成する。また、前記アキュムレータ６を備えることで、新冷媒を使用する空調機の施工の際に必要な既設配管の洗浄作業を空調機自体で実行可能とする。【選択図】　　　　図３
2004069101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機に備えるアキュムレータであって、アキュムレータ内に一端を連通するＵ字管を内装するとともに、圧縮機の吸入側と通じる一又は二以上の吐出管をアキュムレータ上部内空間に接続した、ことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記アキュムレータの下部には、排出管を接続した、ことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項３】
空調機に備えるアキュムレータであって、
アキュムレータの容器内にＵ字管を内装し、
前記Ｕ字管の一端の冷媒吐出側端部に、圧縮機の吸入側とアキュムレータとを連通させる主吐出管を接続し、
前記容器の上部内空間と、前記主吐出管に接続したＵ字管の他端と、容器内のガス冷媒を吐出させる副吐出管とを連通し、
前記容器の下部内空間と容器内の液体を排出する排出管とを接続した、
ことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項４】
前記副吐出管の冷媒吸入口の上下位置は、前記Ｕ字管の冷媒吸入口の上下位置よりも高い位置とする、ことを特徴とする請求項３に記載のアキュムレータ。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のアキュムレータを備えた空調機であって、前記副吐出管の管内径は、主吐出管の管内径よりも小とした、ことを特徴とする空調機。
【請求項６】
前記主吐出管に吐出管電磁開閉弁を設けた、ことを特徴とする請求項５に記載の空調機。
【請求項７】
前記排出管に残留物回収弁を設けるとともに、排出管の排出口側に残留物回収器を設けた、ことを特徴とする請求項６に記載の空調機。
【請求項８】
前記残留物回収器と、副吐出管とを連通させるガス戻り管を設け、該ガス戻り管に戻り管電磁開閉弁を設けた、ことを特徴とする請求項７に記載の空調機。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の空調機の運転方法であって、既設配管に新冷媒を通過させ、既設配管内の従来冷媒用の冷凍機油の残留物を剥離させて配管洗浄を行なうとともに、前記アキュムレータにて新冷媒と残留物を気液分離し、分離した残留物をアキュムレータの排出管より排出する、ことを特徴とする空調機の運転方法。
【請求項１０】
請求項７及び請求項８に記載の空調機の運転方法であって、システム起動時に残留物回収弁を所定時間開いて排出管を開放し、吐出管電磁開閉弁を所定時間閉じて主吐出管を閉鎖し、アキュムレータ内のガス冷媒を副吐出管より吐出させ圧縮機へ吸入させる、ことを特徴とする空調機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機に備えられ、圧縮機を潤滑する冷凍機油と冷媒とを気液分離するアキュムレータの構造、及びそのアキュムレータを備える空調機、とその運転方法に関するものであり、新規構造のアキュムレータを備えることにより、既設配管の洗浄を可能とした空調機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空調機の冷媒回路においては、圧縮機を潤滑する冷凍機油を冷媒に溶け込ませて冷媒回路を循環させており、アキュムレータにて、前記冷媒と冷凍機油を気液分離するようにしている。
図７に示す構成は、前記アキュムレータの一般的な構成を示すものであり、容器６０の上部より、一本の吸入管６１が差し込まれており、該吸入管６１より容器６０内へ冷媒及び冷凍機油が流入するようになっている。冷媒は、原則として蒸発したガス冷媒のみが供給されるが、冷媒の蒸発不良により、時に、液冷媒も含まれることがある。また、容器６０には、側面視略「Ｕ」字状のＵ字管６２が、「Ｕ」字の一端を冷媒吸入口６３として容器６０内に配される一方、他端には、圧縮機に通じる吐出管６５が接続され、冷媒吸入口６３より吸い込まれたガス冷媒は、吐出管６５を通じて圧縮機へ供給されるようになっている。そして、Ｕ字管６２において、「Ｕ」字の湾曲部には、油吸入孔６４を形成し、該油吸入孔６４より、冷凍機油を吸入して、ガス冷媒とともに、圧縮機へ供給して、圧縮機の潤滑を行なうようにしている。
【０００３】
そして、上記構成のアキュムレータ６６を備える空調機では、従来、ＣＦＣ（クロロフルオロカ−ボン）やＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカ−ボン）といった塩素系冷媒（以下、「従来冷媒」とする）が使用されていたが、分子中に含まれる塩素が成層圏でオゾン層を破壊するため、代替として非塩素系冷媒であるＨＦＣ（ハイドロフルオロカ−ボン）（以下、「新冷媒」とする）が使用されるようになっている。
この新冷媒への代替に伴い、建物の既設配管を利用したままに空調機を新設する際には、圧縮機に使用される冷凍機油が異なるため、既設配管内の従来冷媒用の冷凍機油の残留物を除去する洗浄作業が行なわれている。この洗浄作業は、空調機を設置する前段階において、専用の配管洗浄装置を用いて行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す従来構成のアキュムレータ６６には、上述したごとく、原則として、ガス冷媒のみが供給されるが、冷媒の蒸発不良により、液状態のまま容器６０内へ流入してしまうことがある。この際、液冷媒の液高さが油吸入孔６４の高さまで、更には、冷媒吸入口６３の高さまでとなってしまうと、液冷媒が、これら油吸入孔６４・冷媒吸入口６３よりＵ字管６２内に流入し、圧縮機に吸入され、圧縮機内部の機構の破壊や圧縮機の摺動部での異常摩耗や焼付き現象を生じさせ、圧縮機を損傷させるといった不具合を生じさせてしまう。
この冷媒の蒸発不良は、空調機のシステム起動時では、特に発生しやすいものであり、その原因として、配管内に冷媒が液化した状態で存在している（寝込み状態）ことや、熱交換器での蒸発熱量の確保がし難いといったことがあげられる。
【０００５】
そこで、圧縮機の損傷を防止すべく、アキュムレータ６６において、Ｕ字管６２に液冷媒を流入させない手段を検討するに、従来のアキュムレータ６６の構成では、アキュムレータ６６から冷媒を吐出する経路が、Ｕ字管６２〜吐出管６５の一経路のみであり、しかも、流入した液冷媒の排出機構がないため、一度アキュムレータ６６内に流入した液冷媒は、蒸発しない限りはそのまま容器６０内に残される構成となっている。そして、この液冷媒が蓄積して液高さを増すと、油吸入孔６４・冷媒吸入口６３よりＵ字管６２内に流入し、吐出管６５を通じて圧縮機に吸引させてしまうという構成となっているのである。
以上の検討より、本発明は、アキュムレータ６６に、液冷媒が吐出しない経路、即ち、ガス冷媒のみを吐出する経路を設けるとともに、液冷媒の排出機構を設けることで、圧縮機への液冷媒の流入を防止する構成を提供するものである。
【０００６】
また、液冷媒の排出機構を設けるにあたって、新冷媒への代替に伴う既設配管の洗浄を、専用の配管洗浄装置を用いることなく、空調機自体で行なえないかを検討した。
即ち、アキュムレータにて、新冷媒のガス冷媒と、従来冷媒用の冷凍機油の残留物を気液分離し、前記排出機構より残留物を排出することで、空調機自体に配管洗浄機能を備えようとするものである。
このように、本発明では、アキュムレータの新規な構成により、専用の配管洗浄装置を用いずに、既設配管の洗浄を空調機自体で行なえる空調機と、その運転方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
即ち、請求項１に記載のごとく、空調機に備えるアキュムレータであって、アキュムレータ内に一端を連通するＵ字管を内装するとともに、圧縮機の吸入側と通じる一又は二以上の吐出管をアキュムレータ上部内空間に接続したことである。
【０００８】
また、請求項２に記載のごとく、前記アキュムレータの下部には、排出管を接続したことである。
【０００９】
また、請求項３に記載のごとく、空調機に備えるアキュムレータであって、
アキュムレータの容器内にＵ字管を内装し、
前記Ｕ字管の一端の冷媒吐出側端部に、圧縮機の吸入側とアキュムレータとを連通させる主吐出管を接続し、
前記容器の上部内空間と、前記主吐出管に接続したＵ字管の他端と、容器内のガス冷媒を吐出させる副吐出管とを連通し、
前記容器の下部内空間と容器内の液体を排出する排出管とを接続したことである。
【００１０】
また、請求項４に記載のごとく、前記副吐出管の冷媒吸入口の上下位置は、前記Ｕ字管の冷媒吸入口の上下位置よりも高い位置とすることである。
【００１１】
また、請求項５に記載のごとく、アキュムレータを備えた空調機であって、前記副吐出管の管内径は、主吐出管の管内径よりも小としたことである。
【００１２】
また、請求項６に記載のごとく、前記主吐出管に吐出管電磁開閉弁を設けたことである。
【００１３】
また、請求項７に記載のごとく、前記排出管に残留物回収弁を設けるとともに、排出管の排出口側に残留物回収器を設けたことである。
【００１４】
また、請求項８に記載のごとく、前記残留物回収器と、副吐出管とを連通させるガス戻り管を設け、該ガス戻り管に戻り管電磁開閉弁を設けたことである。
【００１５】
また、請求項９に記載のごとく、空調機の運転方法であって、既設配管に新冷媒を通過させ、既設配管内の従来冷媒用の冷凍機油の残留物を剥離させて配管洗浄を行なうとともに、前記アキュムレータにて新冷媒と残留物を気液分離し、分離した残留物をアキュムレータの排出管より排出することである。
【００１６】
また、請求項１０に記載のごとく、空調機の運転方法であって、システム起動時に残留物回収弁を所定時間開いて排出管を開放し、吐出管電磁開閉弁を所定時間閉じて主吐出管を閉鎖し、アキュムレータ内のガス冷媒を副吐出管より吐出させ圧縮機へ吸入させることである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明のアキュムレータを備えたエンジン駆動式ヒートポンプの冷媒回路図、図２は制御装置及び作動装置類の構成を示すブロック図、図３はアキュムレータ及び残留物回収器の構成を示す一部断面図、図４はアキュムレータと配管等の関係を示す配管接続図、図５は洗浄運転におけるロジック・チャート、図６は圧縮機への液冷媒の流入防止運転のロジック・チャート、図７は従来構成のアキュムレータを示す一部断面図である。
【００１８】
図１に示す冷媒回路図は、本発明のアキュムレータ６を、エンジン３で圧縮機２を駆動するエンジン駆動式ヒートポンプの室外機１に備えた構成の実施例を示すものである。
尚、以下の説明では、エンジン駆動式ヒートポンプの室外機１の実施例とするが、本発明は、「エンジン駆動式ヒートポンプ」に限らず、「電気エアコン」等、アキュムレータ６を設ける空調機全般に適用可能である。
【００１９】
図１において、エンジン駆動式ヒートポンプの室外機１は、空調を必要とする建物等の外に設置されるものであり、圧縮機２、エンジン廃熱回収器４、室外熱交換器５・５、アキュムレータ６、リキッドレシーバ７等の装置と、四方弁８、室外機配管８１・８２、オイルセパレータ１０等の弁・配管・フィルタ類より冷媒回路を形成している。
前記圧縮機２は、クラッチ３３によるエンジン３の駆動の断接により内部の回転体を駆動する構成としており、このクラッチ３３は電磁クラッチより構成され、その断接は、室外機１を運転制御するコントローラ２５により制御されるようにしている。
また、前記エンジン廃熱回収器４は、圧縮機２の吸入側、即ち、圧縮機２に吸入される冷媒の流れにおいて、圧縮機２の上流側に設けられている。
【００２０】
また、室外機１には、ラジエータ１１と、冷却水三方弁１２、サーモスタット１３、冷却水ポンプ１４、排ガス熱交換器１５、冷却水管１６が備えられ、前記エンジン３とともに、エンジン冷却水回路を構成している。
【００２１】
また、図１に示すごとく、前記アキュムレータ６の底部には、残留物回収弁２８を設けた排出管１９が接続され、該排出管１９の排出口側には、残留物回収器２７が設けられている。
また、アキュムレータ６内にはＵ字管８３を設け、該Ｕ字管８３の下部壁面には、圧縮機２の潤滑油となる冷凍機油の油吸入孔２４が設けられている。
【００２２】
また、前記室外熱交換器５・５とリキッドレシーバ７を接続する室外機配管８１には、第一膨張弁２１が設けられている。また、前記エンジン廃熱回収器４と、リキッドレシーバ７とを合流点４５を介して通じさせる冷媒バイパス管８２には、第二膨張弁２２が設けられている。
【００２３】
また、アキュムレータ６のＵ字管８３の一端は上方を開口してアキュムレータ６の容器４０内の上部空間内に開放し、Ｕ字管８３の他端は、圧縮機２の吸入側に主吐出管８４を介して通じており、該主吐出管８４の他側には、吐出管電磁開閉弁２９が設けられている。
また、前記主吐出管８４おいて、吐出管電磁開閉弁２９の設置箇所よりも圧縮機２側（下流側）には、副吐出管８５の一端が接続されており、該副吐出管８５の他端はアキュムレータ６の容器４０内に挿入されて上部内空間に通じている。また、これら主吐出管８４と、副吐出管８５の途中には、それぞれ、配管１０ａ・１０ｂが連通されて、該配管１０ａ・１０ｂの他側はオイルセパレータ１０の底部と連通しており、オイルセパレータ１０にて分離された冷凍機油は、主吐出管８４・副吐出管８５に流れ、再び圧縮機２へと供給されるようになっている。
また、副吐出管８５には、更にガス冷媒戻り管８６と接続され、該ガス冷媒戻り管８６の他端が前記残留物回収器２７の上部内空間に通じており、前記ガス冷媒戻り管８６には、戻り管電磁開閉弁９４が設けられている。
【００２４】
以上の室外機１の構成に対し、室内機３０・３０は、空調を必要とする建物内等に設置されるものであり、それぞれ室内熱交換器３１、室内機ファン３０ｆ、室内熱交換器用膨張弁３２等を備え、既設配管２０に対して並列で接続される。尚、図においては、二機の室内機を設置した構成としているが、台数については、特に限定されるものではない。
【００２５】
図２は、エンジン駆動式ヒートポンプの運転を制御する制御装置と、作動装置類の構成を示すものであり、制御装置であるコントローラ２５は、電磁弁からなる第一膨張弁２１、第二膨張弁２２、残留物回収弁２８、吐出管電磁開閉弁２９、戻り管電磁開閉弁９４、室内熱交換器用膨張弁３２、冷却水三方弁１２と接続され、これらの弁の開閉制御を行い、更には、冷却水ポンプ１４のＯＮ・ＯＦＦ、エンジン３の回転数の制御、前記四方弁８の流路切換や、前記クラッチ３３の断接の制御を行なう構成としている。
【００２６】
そして、図１に示すごとく、以上の室外機１と室内機３０とを、第一開閉弁１７・第二開閉弁１８にて既設配管２０を介して連通し、該既設配管２０に新冷媒を循環させるとともに、コントローラ２５による四方弁８の制御により、循環冷媒の流路を変更することで、暖房運転及び冷房運転を行なう構成としている。
【００２７】
以上ように構成したエンジン駆動式ヒートポンプにおいて行なう暖房運転について説明すると、図１に示すごとく、圧縮機２により圧縮された冷媒は、高温高圧過熱蒸気の状態として、暖房方向に切換えられた四方弁８を経由して、第一開閉弁１７より既設配管２０内を通って室内熱交換器３１・３１へ送出される。室内熱交換器３１・３１においては、高温高圧過熱蒸気状態の冷媒から室内空気に熱が放出されて、該冷媒は高圧液体状態となる。この熱放出により室内の暖房が行われる。
【００２８】
高圧液体状態の冷媒は、第二開閉弁１８を通過して室外機１内へ戻り、リキッドレシーバ７を経由した後、第一膨張弁２１・２１にて急激に膨張して、低温低圧蒸気状態の冷媒となり、室外熱交換器５・５を通過する間に、外気より熱を得て加熱状態の蒸気となる。
そして、加熱状態の蒸気は、四方弁８を経由し、エンジン廃熱回収器４にて蒸発してガス冷媒となってアキュムレータ６に流入し、圧縮機２に吸入され、上述の運転を繰り返す。
【００２９】
次に、冷房運転について説明すると、図１に示すごとく、圧縮機２により圧縮された冷媒は、高温高圧過飽和蒸気の冷媒となり、オイルセパレータ１０、四方弁８を経由して室外熱交換器５・５に圧送される。冷媒は、室外熱交換器５・５の冷却フィンを通過する間に室外ファン５ｆにより冷却されて、高温高圧過熱状態から高圧液相冷媒に変換される。
【００３０】
室外熱交換器５・５にて高圧液相冷媒に変換された冷媒は、リキッドレシーバ７にて気液分離され、第二開閉弁１８に接続された既設配管２０内を通って、室内機３０・３０へ送られる。
この室内機３０・３０においては、室内熱交換器用膨張弁３２・３２にて減圧された後、室内熱交換器３１・３１にて室内空気から熱を吸収して蒸発することにより室内空気を冷却し、室内機ファン３０ｆ・３０ｆにより室内に送風して冷房効果をもたらすようにしている。
その後、室内熱交換器３１・３１にて蒸発した冷媒が、既設配管２０内を通って、第一開閉弁１７を通過し、四方弁８を経由して、アキュムレータ６に戻り、ガス冷媒となって圧縮機２に吸入され、上述の運転を繰り返す。
【００３１】
以上が本発明のアキュムレータ６を適用したエンジン駆動式ヒートポンプの概要であって、以下、アキュムレータ６の構成の詳細と、該アキュムレータ６の導入に対応した室外機１の構成と、その運転方法について説明する。
【００３２】
まず、アキュムレータ６の構成について説明すると、図３に示すごとく、アキュムレータ６は、Ｕ字管８３を容器４０内に内装し、該Ｕ字管８３の一端を該容器４０の空間内上部に延出して上端の冷媒吸入口４３を開放し、容器４０内と連通している。前記Ｕ字管８３の冷媒吐出側端部、即ち、反冷媒吸入口４３側の端部は、容器４０より上方外側に突出して、圧縮機２の吸入側とアキュムレータ６とを連通させる主吐出管８４と接続している。こうして前記容器４０の上部内空間と主吐出管８４とが連通される。
また、容器４０内の上部に副吐出管８５の一端が挿入され、ガス冷媒を吐出可能とし、前記容器４０の下部には、容器４０内の液体を排出する排出管１９が接続されている。
以上のように、アキュムレータ６は、アキュムレータ６内に一端を連通するＵ字管８３を内装し、圧縮機２の吸入側と通じる副吐出管８５をアキュムレータ６上部内空間に接続した構成とするとともに、アキュムレータ６の下部には、排出管１９を接続した構成としている。
尚、本実施例では副吐出管８５の本数は一本としているが、二本以上の複数本設けてもよい。
【００３３】
また、容器４０の上部より冷媒を流入させる第一吸入管８７及び第二吸入管８８が挿入されている。
【００３４】
そして、上記アキュムレータ６の構成に対応すべく、室外機１の構成について説明すると、副吐出管８５の管内径ｄ２は、主吐出管８４の管内径ｄ１よりも小とし、副吐出管８５を流れるガス冷媒の圧力損失ΔＰ２が、主吐出管８４を流れるガス冷媒の圧力損失ΔＰ１よりも大となるようにしている。
また、主吐出管８４には、副吐出管８５との接続点９５よりも上流側、即ち、アキュムレータ６側に吐出管電磁開閉弁２９を設ける一方、排出管１９には、残留物回収弁２８を設け、これら吐出管電磁開閉弁２９、残留物回収弁２８をコントローラ２５（図１）により開閉制御し、容器内のガス冷媒及び液冷媒の流出を制御自在に構成している。
また、排出管１９の排出口側（反アキュムレータ６側）には残留物回収器２７が設けられており、アキュムレータ６の底部と残留物回収器２７内が、コントローラ２５による残留物回収弁２８の開閉制御により、連通又は非連通の状態を切換えるようにしている。
また、残留物回収器２７の上部内空間と、副吐出管８５とは、ガス冷媒戻り管８６により連通しており、残留物回収器２７の上部内空間と、副吐出管８５とが、コントローラ２５による戻り管電磁開閉弁９４の開閉制御により、連通又は非連通の状態を切換えるようにしている。
【００３５】
以上の構成において、容器４０には、第一吸入管８７及び第二吸入管８８より冷媒が流入し、流入した冷媒の内のガス冷媒は、Ｕ字管８３の一側端部に開口する冷媒吸入口４３より吸入され、該冷媒吸入口４３とは他側の端部に接続される主吐出管８４へ送出され、圧縮機２に供給（吸入）される。
また、同様に、端部の冷媒吸入口４４を容器４０の上部内空間に位置させる副吐出管８５においても、前記冷媒吸入口４４よりアキュムレータ６の上部内空間のガス冷媒が吸入され、吸入されたガス冷媒は、主吐出管８４を流れるガス冷媒と合流して、圧縮機２に供給（吸入）される。
ここで、容器４０内に端部を内挿した副吐出管８５において、図３に示すごとく、冷媒吸入口４４の上下位置は、前記Ｕ字管８３の一側端部に構成する冷媒吸入口４３の上下位置よりも、高い位置とし、液冷媒の液高さがＵ字管８３の冷媒吸入口４３の高さとなった場合においても、容器４０の上部内空間のガス冷媒のみを副吐出管８５へ流入させるようになっている。即ち、副吐出管８５が、ガス冷媒のみを吐出する経路として機能するようになっている。
【００３６】
他方、第一吸入管８７及び第二吸入管８８より流入した冷媒の内の液冷媒は、容器４０の底部に溜り、容器４０の底部に連通する排出管１９に流入し、残留物回収弁２８が開である場合には、残留物回収器２７へ排出されるようになっている。即ち、排出管１９が、液冷媒、冷凍機油、さらには、従来冷媒用の冷凍機油の残留物の排出機構として機能するようになっている。
【００３７】
また、このように排出管１９で構成される排出機構において、排出管１９内の液体の流れの向きは、常に、アキュムレータ６から残留物回収器２７へ流れる向きとなるよう、以下の設定としている。
即ち、図３に示すごとく、アキュムレータ６内の圧力をＰ１（ｋＰａ）、残留物回収器２７内の圧力をＰ２（ｋＰａ）、副吐出管８５の圧力損失をΔＰ２（ｋＰａ）、アキュムレータ６内の液体の密度をρ（ｇ／ｃｍ３）、排出管１９の上下高さをｈ（ｃｍ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ２）、とした場合に、
第一式；Ｐ２＝Ｐ１−ΔＰ２≦ρｇｈ（ｋＰａ）
を満たす設定としている。
この設定とすることにより、残留物回収器２７内の圧力Ｐ２（ｋＰａ）が、排出管１９内のヘッド圧力ρｇｈよりも小となり、アキュムレータ６内の液体が、残留物回収器２７へ流れるようになる。そして、この設定を満たすべく、上述したように、副吐出管８５の管内径ｄ２を小さくし、圧力損失ΔＰ２（ｋＰａ）が大きくなるようにしているのである。
以上の設定により、図４に示すごとく、上記第一式を満たす範囲において、残留物回収器２７をアキュムレータ６よりも高い位置に配置することも可能となり、空調機において、残留物回収器２７の設置箇所の自由度を広げることができるようになっている。
【００３８】
また、図４に示すごとく、残留物回収器２７をオイルセパレータ１０に付設する構成とすることで、圧縮機２から吐出した高温高圧冷媒が流入して高温となったオイルセパレータ１０の放熱を、液冷媒が流入した残留物回収器２７に伝えることができ（熱伝導）、残留物回収器２７を加温しての液冷媒の蒸発の促進を図ることができるようになる。つまりは、オイルセパレータ１０を熱源として、残留物回収器２７を温めることで、残留物回収器２７の液冷媒をガス冷媒として、ガス冷媒戻り管８６を介して圧縮機２へ吸入させ、一度残留物回収器２７に流入した液冷媒の再利用を図るのである。
【００３９】
また、以上の排出管１９で構成される排出機構において、残留物回収器２７に流れた冷媒の内のガス冷媒を、残留物回収器２７からガス冷媒戻り管８６を通して副吐出管８５に戻し、圧縮機２へ吸入させるべく、以下の設定としている。
即ち、図３に示すごとく、副吐出管８５において、冷媒吸入口４４からガス戻り管８６との接続点９６までの圧力損失をΔＰ３（ｋＰａ）、ガス戻り管８６の圧力損失をΔＰ４（ｋＰａ）とした場合に、
第二式：ρｇｈ＋ΔＰ４＜ΔＰ３（圧力損失）
を満たすように、副吐出管８５の管内径ｄ２と、ガス戻り管８６の管内径ｄ４の設定としている。
この設定とすることにより、図３に示すごとく、圧力損失ΔＰ４（ｋＰａ）が圧力損失ΔＰ３（ｋＰａ）よりも確実に小さくなり、残留物回収器２７から副吐出管８５へのガス冷媒の流入が促進され、圧縮機２の吸引力によって残留物回収器２７内のガス冷媒を、圧縮機２に戻して再利用することができる、換言すれば、従来冷媒の残留物とともに廃棄する新冷媒の量を最小限に抑えることができるのである。
【００４０】
次に、上記構成の室外機１を備える空調機の運転方法について説明する。
上述のように、本発明のアキュムレータ６の構成においては、図１に示すごとく、主吐出管８４と副吐出管８５との二つの経路より、アキュムレータ６内のガス冷媒を吐出可能とし、また、排出管１９による排出機構の構成により、アキュムレータ６内の液冷媒及び冷凍機油を排出可能としており、このようなアキュムレータ６の特徴を有効に利用すべく、「空調機自体での既設配管の洗浄運転」と、「システム起動時における圧縮機への液冷媒の流入防止運転」を行なうものである。
【００４１】
（１）空調機自体での既設配管の洗浄運転
この運転では、空調機を既設配管２０に接続して、該既設配管２０内に冷媒を循環させるとともに、アキュムレータ６に既設配管内の従来冷媒及び冷凍機油の残留物を貯溜し、これらを液体の排出機構である排出管１９より残留物回収器２７に排出することで、空調機自体で既設配管２０の洗浄を行なおうとするものである。
この運転により、専用の配管洗浄装置を用いることなく、空調機自体により既設配管の洗浄を行なうことで、施工にかかるコスト削減を図ろうとするものである。
【００４２】
以下、冷媒回路図及びロジック・チャートに基づいて説明すると、図１及び図５に示すごとく、オペレータの手により第一開閉弁１７及び第二開閉弁１８を閉じた状態とし（ステップ１０１）、オペレータは図示せぬ操作パネルを操作して洗浄運転の流路設定とすべくコントローラ２５に指令を送り、コントローラ２５は指令に基づいて、主吐出管８４に設けた吐出管電磁開閉弁２９を閉じ（ステップ１０２）、排出管１９に設けた残留物回収弁２８を開き（ステップ１０３）、ガス冷媒戻り管８６に設けた戻り管電磁開閉弁９４を開く（ステップ１０４）。上記各弁の開閉の設定により、図１に示すごとく、アキュムレータ６に流入するガス冷媒は、副吐出管８５を通って圧縮機２に吸入される一方（主吐出管８４の経路は、吐出管電磁開閉弁２９により閉鎖されているため）、アキュムレータ６に流入する液冷媒及び既設配管２０内の冷凍機油等の残留物は、排出管１９を通じて残留物回収器２７に流れるといった経路が形成される。
そして、コントローラ２５は、エンジン３の運転を開始し（ステップ１０５）、クラッチ３３を「入」として圧縮機２の運転を開始し（ステップ１０６）、室外機１内の冷媒配管での冷媒の循環を任意に設定された時間だけ行なう。
ここでの冷媒の循環においては、液冷媒がアキュムレータ６に流入することがあっても、副吐出管８５より、ガス冷媒のみが圧縮機２に吸入されることから、液冷媒によって圧縮機２が損傷するといった不具合が生じることがない。また、上述したように、排出管１９に設けた残留物回収弁２８は開いているので、液冷媒が多量に流入した場合においても、残留物回収器２７に排出されるため、液冷媒の液面が副吐出管８５の冷媒吸入口４４（図３）の位置まで上昇するといった不具合も生じない。
また、ガス冷媒戻り管８６の戻り管電磁開閉弁９４が開いているので、残留物回収器２７に回収後、蒸発したガス冷媒をガス冷媒戻り管８６を通って副吐出管８５へ流入させ、圧縮機２へ吸入させることができ、一度排出された冷媒を、再度有効に利用することができる。
以上のように室外機１内で冷媒を循環させ、洗浄運転に対する準備段階を終える。
【００４３】
次に、コントローラ２５は、室内熱交換器用膨張弁３２を開き（ステップ１０７）、室内機にて冷媒循環が行なわれる設定とする。
そして、オペレータの手により第一開閉弁１７及び第二開閉弁１８を開き（ステップ１０８）、既設配管２０へ冷媒を流入させ既設配管２０の洗浄を開始させる（ステップ１０９）。
尚、ステップ１０１・１０８に関し、第一開閉弁１７及び第二開閉弁１８を電磁弁で構成し、コントローラ２５の制御により、弁の開閉を行なう構成としてもよい。
【００４４】
第一開閉弁１７及び第二開閉弁１８が開かれることにより既設配管２０の洗浄が開始され（ステップ１０９）、室外機１内の冷媒が既設配管２０に流入することで、冷媒の流れにより、該既設配管２０の管内壁に付着したままの従来冷媒用の冷凍機油の残留物が剥ぎ取られる。即ち、冷媒により既設配管２０の管内が洗浄される。
そして、残留物を剥ぎ取った冷媒は、室内機３０を経由した後、第一開閉弁１７より四方弁８を介してエンジン廃熱回収器４を通過後、アキュムレータ６に流入する。
【００４５】
ここで、冷媒は、エンジン廃熱回収器４を通過する際に、エンジン冷却水の熱を吸熱し、完全に蒸発してガス冷媒となり、アキュムレータ６へ流入する。一方、冷媒とともに流れる残留物においては、蒸発せずに、液体又は固体（不溶解物）の状態で、アキュムレータ６へ流入する。
そして、アキュムレータ６へ流入したガス冷媒は、副吐出管８５より吐出しアキュムレータ６へ吸入される。一方、アキュムレータ６へ流入した液体又は固体（不溶解物）は、排出管１９より残留物回収器２７へ排出される（ステップ１１０）。
そして、予め設定された時間だけ洗浄運転が行なわれると、既設配管２０内の残留物を残留物回収器２７に排出できたものとみなし、残留物回収弁２８を閉じるとともに（ステップ１１１）、ガス戻り管８６の戻り管電磁開閉弁９４を閉じる一方（ステップ１１２）、吐出管電磁開閉弁２９を開き（ステップ１１３）、通常運転における冷媒の流路設定として洗浄を終了させる（ステップ１１４）。
【００４６】
以上のように、アキュムレータ６にて気液分離をし、残留物回収器２７へ従来冷媒用の冷凍機油の残留物を廃棄する構成とすることで、室外機１自体（空調機自体）で既設配管２０の洗浄を行なうことができる。
また、この洗浄運転の期間においては、吐出管電磁開閉弁２９を閉じることにより、Ｕ字管８３（図３）での吸入され得る液冷媒を、主吐出管８４を通して圧縮機２へ吸入させてしまうことも無く、圧縮機２へ吸入されるのは、副吐出管８５より吸入されるガス冷媒のみであるので、液冷媒の吸入に起因する圧縮機２の損傷・不具合が生じることもない。
【００４７】
（２）システム起動時における圧縮機への液冷媒の流入防止運転
この運転では、上記洗浄運転を行い、空調機の施工が完了した後の通常運転にて行なわれるのものであり、通常運転におけるシステム起動時において、配管内に液化した状態で存在している冷媒（寝込み状態の冷媒）を、アキュムレータ６に溜めて、残留物回収器２７に排出するとともに、主吐出管８４を閉じ、副吐出管８５からのみアキュムレータ６内のガス冷媒を吐出させる運転を行なうものであり、システム起動時において、アキュムレータ６からガス冷媒のみを圧縮機２へ供給させるものである。
この運転により、通常運転におけるシステム起動時において、特に発生しやすい圧縮機２への液冷媒の流入の防止を図るものである。
【００４８】
以下、冷媒回路図及びロジック・チャートに基づいて説明すると、図１及び図６に示すごとく、コントローラ２５は、システム起動、即ち、冷房運転開始又は暖房運転開始の指令の際に、主吐出管８４に設けた吐出管電磁開閉弁２９を閉じ（ステップ２０１）、排出管１９に設けた残留物回収弁２８を開き（ステップ２０２）、ガス冷媒戻り管８６に設けた戻り管電磁開閉弁９４を開く（ステップ２０３）。
上記各弁の開閉の設定により、アキュムレータ６に流入するガス冷媒は、副吐出管８５を通って圧縮機２に吸入され（主吐出管８４の経路は、吐出管電磁開閉弁２９により閉鎖されているため）、アキュムレータ６に流入する液冷媒及び既設配管２０内の冷凍機油等の残留物は、排出管１９を通じて残留物回収器２７に流れるといった経路が形成される。
そして、コントローラ２５は、エンジン３の運転を開始し（ステップ２０４）、クラッチ３３を「入」として圧縮機２の運転を開始し（ステップ２０５）、システム起動時における圧縮機への液冷媒の流入防止のための運転を、任意に設定された時間だけ行なう。
ここでの冷媒の循環においては、液冷媒がアキュムレータ６に流入することがあっても、副吐出管８５より、ガス冷媒のみが圧縮機２に吸入されることから、液冷媒による圧縮機２の損傷が生じることがない。また、上述したように、排出管１９に設けた残留物回収弁２８は開いているので、液冷媒が多量に流入した場合においても、残留物回収器２７に排出されるため、液冷媒の液面が副吐出管８５の冷媒吸入口４４の位置まで上昇するといった不具合も生じない。
このように、システム起動時においては、アキュムレータ６にて液冷媒を一時貯溜し（ステップ２０６）、残留物回収器２７に液冷媒を排出しつつ（ステップ２０７）、アキュムレータ６からはガス冷媒のみを吐出させるのである（ステップ２０８）。
【００４９】
また、ガス冷媒戻り管８６の戻り管電磁開閉弁９４が開いているので、残留物回収器２７に排出された後に該残留物回収器２７にて蒸発したガス冷媒を、ガス冷媒戻り管８６を通して副吐出管８５へ流入させ、圧縮機２へ吸入させることができる（ステップ２０９）。
このように、一度排出された液冷媒を、再度有効に利用することができるようにしている。
【００５０】
以上の運転を設定時間行なう間に、配管内に寝込んだ状態の冷媒は循環して残留物回収器２７に排出され、また、エンジン冷却水温の上昇により、エンジン廃熱回収器４にて冷媒を蒸発させるための熱量が確保され、冷媒はエンジン廃熱回収器４を通過する際に確実に蒸発する。
こうして、設定時間の経過後においては、アキュムレータ６内には液冷媒の無い状態となり、残留物回収弁２８を閉じ（ステップ２１０）、吐出管電磁開閉弁２９を開くことで（ステップ２１１）、液冷媒の流入防止のための運転を終了し（ステップ２１２）、通常の冷媒流路にて、冷房運転又は暖房運転を行なう。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項１に記載のごとく、空調機に備えるアキュムレータであって、アキュムレータ内に一端を連通するＵ字管を内装するとともに、圧縮機の吸入側と通じる一又は二以上の吐出管をアキュムレータ上部内空間に接続したので、アキュムレータの容器内に、液冷媒が蓄積して液高さを増した場合においても、吐出管よりガス冷媒を圧縮機に吸入させることができる。
【００５２】
また、請求項２に記載のごとく、前記アキュムレータの下部には、排出管を接続したので、アキュムレータに流入した液冷媒や、従来冷媒用の冷凍機油の残留物を、排出管より排出することができる。
【００５３】
また、請求項３に記載のごとく、空調機に備えるアキュムレータであって、
アキュムレータの容器内にＵ字管を内装し、
前記Ｕ字管の一端の冷媒吐出側端部に、圧縮機の吸入側とアキュムレータとを連通させる主吐出管を接続し、
前記容器の上部内空間と、前記主吐出管に接続したＵ字管の他端と、容器内のガス冷媒を吐出させる副吐出管とを連通し、
前記容器の下部内空間と容器内の液体を排出する排出管とを接続したので、副吐出管よりガス冷媒のみを圧縮機に吸入させるとともに、排出管より従来冷媒用の冷凍機油の残留物を排出させることができ、圧縮機の液冷媒の吸入を防止し、圧縮機の損傷を防止することができる。
【００５４】
また、請求項４に記載のごとく、前記副吐出管の冷媒吸入口の上下位置は、前記Ｕ字管の冷媒吸入口の上下位置よりも高い位置とするので、液冷媒の液高さがＵ字管の冷媒吸入口の高さとなった場合においても、副吐出管からはガス冷媒のみを圧縮機に吐出させることができ、圧縮機にガス冷媒のみを吸入させるようにして、液冷媒の吸入による圧縮機の損傷を防止することができる。
【００５５】
また、請求項５に記載のごとく、アキュムレータを備えた空調機であって、前記副吐出管の管内径は、主吐出管の管内径よりも小としたので、残留物回収器をアキュムレータよりも高い位置に配置することも可能となり、空調機において、残留物回収器の設置箇所の自由度を広げることができる。
【００５６】
また、請求項６に記載のごとく、前記主吐出管に吐出管電磁開閉弁を設けたので、該吐出管電磁開閉弁の開閉を制御して、主吐出管からの液冷媒の吐出をなくし、液冷媒の吸入による圧縮機の損傷を防止することができる。
【００５７】
また、請求項７に記載のごとく、前記排出管に残留物回収弁を設けるとともに、排出管の排出口側に残留物回収器を設けたので、該残留物回収弁の開閉を制御して、アキュムレータ内の液冷媒や、従来冷媒用の冷凍機油の残留物を排出することができる。
【００５８】
また、請求項８に記載のごとく、前記残留物回収器と、副吐出管とを連通させるガス戻り管を設け、該ガス戻り管に戻り管電磁開閉弁を設けたので、該ガス戻り管を通して、一度残留物回収器に排出された液冷媒のうち、蒸発したガス冷媒を副吐出管に戻して再利用することができる。
【００５９】
また、請求項９に記載のごとく、空調機の運転方法であって、既設配管に新冷媒を通過させ、既設配管内の従来冷媒用の冷凍機油の残留物を剥離させて配管洗浄を行なうとともに、前記アキュムレータにて新冷媒と残留物を気液分離し、分離した残留物をアキュムレータの排出管より排出するので、アキュムレータを利用して、空調機自体により既設配管の洗浄を行なうことが可能となって、専用の配管洗浄装置を用いての洗浄作業に比して、施工にかかるコスト削減を図ることができる。
【００６０】
また、請求項１０に記載のごとく、空調機の運転方法であって、システム起動時に残留物回収弁を所定時間開いて排出管を開放し、吐出管電磁開閉弁を所定時間閉じて主吐出管を閉鎖し、アキュムレータ内のガス冷媒を副吐出管より吐出させ圧縮機へ吸入させるので、通常運転におけるシステム起動時において、特に発生しやすい圧縮機への液冷媒の流入の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアキュムレータを備えたエンジン駆動式ヒートポンプの冷媒回路図である。
【図２】制御装置及び作動装置類の構成を示すブロック図である。
【図３】アキュムレータ及び残留物回収器の構成を示す一部断面図である。
【図４】アキュムレータと配管等の関係を示す配管接続図である。
【図５】洗浄運転におけるロジック・チャートである。
【図６】圧縮機への液冷媒の流入防止運転のロジック・チャートである。
【図７】従来構成のアキュムレータを示す一部断面図である。
【符号の説明】
６　　　アキュムレータ
１９　　排出管
８３　　Ｕ字管
８５　　副吐出管
【図１】
2004069101.tif 000003
【図２】
2004069101.tif 000004
【図３】
2004069101.tif 000005
【図４】
2004069101.tif 000006
【図５】
2004069101.tif 000007
【図６】
2004069101.tif 000008
【図７】
2004069101.tif 000009