(57)【要約】【課題】空冷セパレート型の空調機で旧冷媒機を新冷媒機に入れ替えるため、冷媒回収後に既設の冷媒配管を洗浄するにあたり、既設配管の残油、塵埃を確実且つ効率的に除去できるようにする。【解決手段】洗浄液に窒素ガスを混合溶解して配管に流入する手段を有する洗浄装置を旧室外機に代えて既設配管に接続する工程と、旧室内機に代えて既設配管に連絡配管を接続する工程と、洗浄装置から既設配管に洗浄液を加圧し一方向に流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、洗浄装置から既設配管に前記とは逆方向に洗浄液を加圧し流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、既設配管内に残存した異物を抜き取る工程と、既設配管に窒素ガスボンベから窒素ガスを加圧流入させて、加圧ブローにより洗浄液を抜き取り回収し、同時に管内の異物を排出させる工程とを経て既設配管の洗浄を行う。【選択図】図１
2005188825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空冷セパレート型の空調機で、旧冷媒機を新冷媒機に入れ替えるため、冷媒回収後に既設の冷媒配管を洗浄する方法において、
洗浄液に窒素ガスを混合溶解して配管に流入する手段を有する洗浄装置を旧室外機に代えて既設配管に接続する工程と、
旧室内機に代えて既設配管に連絡配管を接続する工程と、
洗浄装置から既設配管に洗浄液を加圧し一方向に流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、
洗浄装置から既設配管に前記とは逆方向に洗浄液を加圧し流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、
既設配管内に残存した異物を抜き取る工程と、
既設配管に窒素ガスボンベから窒素ガスを加圧流入させて、加圧ブローにより洗浄液を抜き取り回収し、同時に管内の異物を排出させる工程と、
を備えたことを特徴とする冷媒配管の洗浄方法。
【請求項２】
洗浄液として塩化メチレンなどの沸点の低い洗浄液を用いたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒配管の洗浄方法。
【請求項３】
空冷セパレート型の空調機で旧冷媒機を新冷媒機に入れ替えるため、冷媒を回収した後に既設の冷媒配管を洗浄する装置であって、
洗浄液に窒素ガスを混合溶解して既設配管に吐出する手段を備え、
旧室内機との接続部が連絡配管で閉鎖された既設配管に前記吐出手段から既設配管に窒素ガスを混合溶解させた洗浄液を一方向に送出して、管内を順次清浄化洗浄するとともに、
既設配管の最も低い位置の連絡配管接続部において既設配管内に残存した異物を抜き取るように構成された冷媒配管の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旧冷媒で使用されていた冷暖房装置、冷凍機などの冷凍空調機を新冷媒対応のものと取り替える際に、冷凍空調機の室内機と室外機を接続する既設の冷媒配管を洗浄する方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ１２、Ｒ５０２、Ｒ２２等のＣＦＣ系、ＨＣＦＣ系の旧冷媒から、分子に塩素が含まれないＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等のＨＦＣ系の新冷媒に対応した冷凍空調機に取り替える場合、空調機の室内機と室外機は容易に交換可能であるが、両機を接続する配管は、配管長が長い場合、或いは壁面や天井裏等建物に埋設されている場合は交換が困難であり、また、老巧化し難く、仮に交換可能な場所であってもコストの面で既設配管を引き続き利用した方が有利なことから、旧冷媒機から新冷媒機に取り替える作業において、既設の配管を洗浄し、新品同様の清浄化機能が得られるように処理して再利用するようにしている。
【０００３】
従来、既設の配管を洗浄する場合、洗浄流体としてＲ２２等の冷媒フロンやＲ４０７Ｃ等の洗浄フロンを用い、これを配管内に循環させて旧冷媒の回収と洗浄を同時に行うようにしていた。また、洗浄後さらに窒素ガスを既設配管に強制的に吹き込んで、管内をブロー洗浄するようにしていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｒ２２等の旧冷媒を洗浄流体として用い、配管内を循環洗浄する場合、Ｒ２２等は沸点が極めて低いため洗浄用冷媒ガスを放出する危険があり、取り扱いが極めて困難であった。
【０００６】
また、旧冷媒の圧縮機に用いられる潤滑油は鉱物油であるのに対し、新冷媒の圧縮機に用いられる潤滑油はエステル系、エーテル系の合成油であり、両者は性質を異にし、両者が混合した場合に乳濁化、粘液化して機械の潤滑作用に支障を来たし、細部を閉塞させたり圧縮機を焼損に至らしめたりする場合がある。
【０００７】
すなわち、鉱物油とＨＦＣ系の新冷媒は相溶性がなく、既設配管内に汚れとして鉱物油が残っていると、鉱物油は新冷媒の冷凍サイクルが旧冷媒の冷凍サイクルよりも高温高圧であるために酸化分解し易く、汚れをさらに増殖させる。そして、酸化分解の生成物である炭化物、水酸物が空調機システム内のドライヤー、細部、圧縮機吸入弁、アキュームレータ、膨張弁等を閉塞させ、やがて圧縮機を焼損させる危険がある。
【０００８】
このような新旧冷媒が混合することによる弊害は既設配管に鉱物油が僅かな量残っていても生じることから、新冷媒機を支障なく正常に動作させるためには既設の配管も新規なものに取り替えることが最も望ましいが、前述の通り、建物の構造上、既設配管の取り替えが困難な場合があること、冷媒フロンや洗浄フロンを洗浄流体として用いる従来の洗浄方法によって残油を所定量以下除去することを新旧冷媒機の生産メーカーにおいて推奨するのみで残油を完全に除去するようには指導していないこと等の理由から、前記従来方法によって既設配管の洗浄を行っているのが実情である。
【０００９】
しかしながら、例えば建物の屋上又は地上に設置した１台の室外機と建物の各階の複数の室内機の間で冷媒を循環させる空調機の設置態様において、仮に従来の洗浄方法によって配管内を流動する鉱油を殆ど除去できたとしても、配管溶接時の銅酸化被膜や配管内に残存した鉱油の炭化物などに僅かな量の鉱油が付着していた場合、これと新冷媒が混ざってスラッジを発生させ、交換したばかりの室外及び各階の新冷媒機を故障に至らしめ、結局、配管も含めた建物全体の空調設備を新調しなければならない事態も生じ兼ねない。
従って、前記の洗浄方法に加えて、さらに既設配管に残った僅かな量の油、塵埃を確実に除去する手段を講じることが、冷媒移行に伴う新冷媒機の故障を未然に防止し、正常な機能動作を確保するために極めて重要である。
【００１０】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み、既設配管の残油、塵埃を確実且つ効率的に除去する洗浄方法及び洗浄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】
【００１１】
前記課題を解決するため本発明は、空冷セパレート型の空調機で、旧冷媒機を新冷媒機に入れ替えるため、冷媒回収後に既設の冷媒配管を洗浄する方法において、洗浄液に窒素ガスを混合溶解して配管に流入する手段を有する洗浄装置を旧室外機に代えて既設配管に接続する工程と、旧室内機に代えて既設配管に連絡配管を接続する工程と、洗浄装置から既設配管に洗浄液を加圧し一方向に流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、洗浄装置から既設配管に前記とは逆方向に洗浄液を加圧し流入させて管内を順次清浄化洗浄する工程と、既設配管内に残存した異物を抜き取る工程と、既設配管に窒素ガスボンベから窒素ガスを加圧流入させて、加圧ブローにより洗浄液を抜き取り回収し、同時に管内の異物を排出させる工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
前記工程を含む冷媒配管の洗浄方法において、洗浄液として塩化メチレン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等の沸点の低い洗浄液を用いることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、空冷セパレート型の空調機で旧冷媒機を新冷媒機に入れ替えるため、冷媒を回収した後に既設の冷媒配管を洗浄する装置であって、洗浄液に窒素ガスを混合溶解して既設配管に吐出する手段を備え、旧室内機との接続部が連絡配管で閉鎖された既設配管に前記吐出手段から既設配管に窒素ガスを混合溶解させた洗浄液を一方向に送出して、管内を順次清浄化洗浄するとともに、既設配管の最も低い位置の連絡配管接続部において既設配管内に残存した異物を抜き取るように構成していることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１は旧冷媒機を新冷媒機に交換するとともに、本発明により既設配管を洗浄するときの作業手順の概要を表している。
【００１５】
〔冷媒回収と旧機取り外し〕
先ず、旧冷媒機及び配管内の冷媒を回収装置を用いて回収する。冷媒回収後、旧冷媒機の室外機を取り外し、既設配管の室外機連結管口に本発明の洗浄装置の接続管を接続する。また、旧冷媒機の室内機も取り外し、既設配管の室内連結管口には、連絡配管を接続する。
【００１６】
〔既設配管洗浄〕
洗浄装置と連絡配管を既設配管に取り付けたならば、洗浄装置を作動させて以下の手順で洗浄を行う。
【００１７】
（一方向洗浄）
洗浄装置に接続した既設配管の一対の連結管口の一方に、洗浄液を洗浄装置から既設配管内に加圧流入させて、管内を浄化する。配管内を流通し、洗浄装置側に戻ってきた洗浄液は一旦回収タンクに流しいれ、そこから回収缶に送って回収する。
【００１８】
（逆方向洗浄）
次いで、一方向切替弁によって洗浄液の流入方向を変換し、既設配管の他方の連結管口から、洗浄液を加圧流入させ、前記とは逆方向に洗浄液を配管内に通して、管内を浄化する。
【００１９】
（異物の抜き取り）
既設配管内に両方向から洗浄液を流入させて管内を浄化したならば、先ず、管内に残存する異物を抜き取る。この抜き取りは既設配管の最も低い部位において行う。例えば数階建ての建物の既設配管を洗浄する場合、最も低い階、つまり一階の室内機に代えて既設配管の連結管路に接続した連絡配管において行う。
【００２０】
（洗浄液の抜き取り）
次いで、管内に流入させた洗浄液を抜き取り排出させて、洗浄装置において回収する。洗浄液の抜き取りは、洗浄装置に設置した窒素ガスボンベから窒素ガスを既設配管の一方の連結口から管内に吹き込み加圧ブローによって、洗浄液を他方の連結口から流下させて行い、これと同時に管内に未だ残存していた異物も洗浄液とともに抜き取る。窒素ガスの加圧ブローは、既設配管内の洗浄液が残らず蒸発して、管内周面が十分に乾燥するまで時間をかけて行う。
【００２１】
〔新冷媒機取り付け〕
既設配管内が乾燥したならば、洗浄装置と連絡配管を取り外し、新冷媒機の室外機と室内機を設置し、それぞれ接続口を既設配管に連結する。
【００２２】
〔真空乾燥〕
さらに、回路内への空気や水分の混入を防止するため、真空引きを行う。その後、新冷媒機の試運転を実施し、動作確認した後、本稼動する。
【００２３】
図２は前記既設配管洗浄を行うための本発明の一実施形態の洗浄装置の外観図、図３はその概略回路構成図を示している。図中、符号１は洗浄装置、２は既設配管、３は連絡配管、４は流路方向切替弁である。
【００２４】
図示されるように、洗浄装置１は、洗浄液タンク１１、ポンプ１２、窒素ガスボンベ１３、回収タンク１４、１４、回収缶１５、１５、予備タンク１６、受皿１７等の各部材を有して構成されている。これら構成部材は、互いに配管Ｐで接続された状態で、台車１８上に収納されて適宜な場所へ一体に持ち運んで利用できるようになっている。また、各配管Ｐの管路上には、流路を開閉するバルブＶ１〜Ｖ１８が設けてある。なお、台車１８に載せず、各構成部材を旧冷媒機の室外機設置場所まで持ち運んで接続してもよい。
【００２５】
洗浄液タンク１１は、適宜な容量の蓋付きステンレス製タンクであり、図４（Ａ）に示されるように、その蓋１１ａには打ち抜きによって通孔を列設させた網部１１ｂが設けられ、当該網部の上面に、活性炭とシリカゲルからなる水分除去フィルター１１ｃを設置してある。この水分除去フィルター１１ｃは、タンクから洗浄液が流出する際にタンク内に流入する空気の水分を除去し、併せて蒸気化する洗浄液の臭気を除去するためのものである。
【００２６】
この洗浄液タンク１１に貯留される洗浄液には、塩化メチレン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン等が用いられる。これらは既設配管内の汚れ分、油分に良くなじむとともに比較的低温で蒸発し易く、管内を効率良く浄化でき、また、洗浄液をパージするため配管内を窒素ガスで加圧ブローした際に直ぐに蒸発して管内を確実に乾燥させることができる。前記洗浄液の内、沸点が約４０．２℃の塩化メチレンが最も望ましく、配管内に水分がある場合は、塩化メチレンに、水分量に応じて５〜５０％程度のメチルアルコールを混合してもよい。メチルアルコールを単独で洗浄液に用いてもよい。なお、メチルアルコールの沸点は約６４．６℃であり、洗浄後の真空引きで確実に乾燥除去される。
【００２７】
ポンプ１２は、渦流タービン型のポンプが用いられ、ポンプ吸込側から洗浄液と窒素ガスを吸引し、これらの混合、攪拌及び加圧を行って窒素ガスを洗浄液内に溶解し、ミクロ状に小さな窒素ガスの気泡が洗浄液内に無数に存在する状態で、所定の圧力を保持したままポンプ吐出口から吐出するように設けてある。
【００２８】
回収タンク１４、１４は、既設配管２を通って返ってきた洗浄液が回収缶１５、１５に流入する前に経由するタンクであり、ここで洗浄液内に含まれる窒素ガス分を分離して洗浄液の臭気の除去を図るものである。
詳しくは、回収タンク１４は、適宜な容量の蓋付きステンレス製タンクであり、図４（Ｂ）に示されように、その蓋１４ａには多数の通孔を列設させた網部１４ｂが設けられ、当該網部の上面に、粒状活性炭を固化してなるエアフィルター１４ｃを設置してある。そして、既設配管２から返ってきた洗浄液の通路管を蓋１４ａの液流入口１４ｄに固着し、そこから洗浄液をタンク内にシャワー状に噴出させれば、洗浄液に混入していた窒素ガスが洗浄液の分子とともに、また、洗浄液の蒸発分子が、前記網部１４ｂを通ってエアフィルター１４ｃ内に流入する。すると、エアフィルター１４ｃでは洗浄液の分子をフィルターで吸着し、窒素ガス成分はフィルターを通過して外気に拡散され、これにより洗浄液の臭気が装置外部に漏れ出ることを防止するようになっている。
このような粒状活性炭からなるエアフィルターは、図４（Ｂ）に示されるように、回収缶１５の蓋部にも設けてある。
なお、同図に示されるように、回収タンク１４内に貯まった洗浄液は、接続管１４ｅを通って回収缶１５へと送出される。
【００２９】
洗浄装置１は、屋外の室外機が設置されていた場所まで運ばれ、その接続管１ａ、１ｂを、流路方向切替弁４を介して、既設配管２の室外機と接続していた連結管口２１ａ、２１ｂに接続して設置される。また、建物内の既設配管２の室内機と接続していた連結管口２２ａ、２２ｂには連絡配管３を接続し、洗浄の準備が完了する。
【００３０】
洗浄装置１の設置が完了したならば、ポンプ１２を作動して洗浄液を既設配管２内に、以下の工程の如く送出させて洗浄が行われる。
【００３１】
洗浄液の送出は、ポンプ１２を作動させて、洗浄液タンク１１に貯留された洗浄液と窒素ガスボンベ１３内の窒素ガスをポンプ吸入口に導入し、ポンプ１２で加圧して洗浄液に窒素ガスを溶解し吐出して、既設配管２の連結管口２ａから配管内に流入させて行われる。
【００３２】
既設配管２内に流入した洗浄液は、連結管口２１ａと連結管口２２ａの間の管路内を洗浄しながら流通し、連絡配管３で洗浄装置１側へ折り返されて、今度は連結管口２１ｂと連結管口２２ｂの間の管路内を洗浄しながら流通して連結管口２１ｂから排出され、回収タンク１４、回収缶１５内に回収される。
【００３３】
次いで、前記とは洗浄液の往復流路が逆となるように、流路方向切替弁で流路の切替操作を行って洗浄装置１の接続管１ａと既設配管２の連結管口２１ｂ、接続管１ｂと連結管口２１ａとをそれぞれ接続し、前記と同様に、ポンプ１２から吐出される洗浄液を既設配管２内に流入させて配管内を洗浄し、既設配管２から排出される洗浄液を回収タンク１４、回収缶１５で回収する。
【００３４】
そして、既設配管２の往路と復路それぞれに洗浄液を流入させて管内を洗浄したならば、配管内に残存する異物を連絡配管３から抜き取り、その後、ボンベ１３の窒素ガスを連結管口２１ａから既設配管２内に吹き込み、加圧ブローによって管内に付着した洗浄液を吹き飛ばして連結管口２１ｂから流下せしめ、同時に連絡配管３から抜き取れなかった異物も吐出させる。このとき、既設配管２内に洗浄液が全く存在しないように時間をかけて、また断続的に弁の開閉操作を適宜行って、窒素ガスを加圧ブローする。
【００３５】
図５（Ａ）は、３階程度の低層建物の各階に設置された複数の室内機を屋上に設置した１台の室外機で作動させるように構成された旧冷媒機を新冷媒機に交換する場合の既設配管２を洗浄する概略回路構成図を示している。
また、同図（Ｂ）は、低層建物の各階に設置された複数の室内機を１階に設置した１台の室外機で作動させるように構成された旧冷媒機を新冷媒機に交換する場合の既設配管２を洗浄する概略回路構成図を示している。
両図示されるように、室外機に代えて洗浄装置１が設置され、各階の室内機に代えて流量調整弁付きの連絡配管Ａ〜Ｅが設置され、分岐ヘッダーの間にも流量調整弁付きの連絡配管Ｆ〜Ｈが設置され、それぞれ既設配管２の連結管口に接続される。各連絡配管に付された数字は調整弁の番号である。
【００３６】
このような回路構成の既設配管２を前記図３に示した洗浄装置１で洗浄する場合、洗浄装置１のバルブＶｎと連絡配管Ａ〜Ｈの各調整弁は、室外機が屋上に設置された形態では、例えば図６（Ａ）欄の如く開閉動作が行われる。また、１階に設置された形態では、例えば同図（Ｂ）欄の如く開閉操作が行われる。なお、同図欄中の循環洗浄は、洗浄液を既設配管内に循環流入出させる操作をいう。これは既設配管２内の付着物が多く、汚れがなかなか落ちない場合に行われる。本発明では洗浄液として主として塩化メチルメチレンを用いており、既設配管２内を一方向に通すことで管内の汚れや異物は１００％に近い割合で除去できることから、旧冷媒から新冷媒の移行に伴う洗浄の際には循環洗浄は殆ど行われない。
【００３７】
また、このような低層建物の既設配管を洗浄する場合の、管内の液抜きと異物の抜き取りは、室外機が屋上にある態様では、図７（Ａ）に示されるように、一階の既設配管２の連結管路に接続した連絡配管３のバルブＶ１４を開口して行われる。また、室外機が１階にある態様では、同図（Ｂ）に示されるように、最上階の既設配管の連結管路に接続した連絡配管３のバルブＶ１４でエアー抜きを行い、返ってくる洗浄液が洗浄装置１に流入する手前の配管にバルブＶ１９を設け、このバルブＶ１９を開閉操作して液抜きと異物の除去が行われる。
【００３８】
なお、室外機が屋上にある態様では、洗浄装置１をわざわざ屋上に運び込まなくとも、図７（Ａ）中に破線で示すように、地上に設置した洗浄装置１から延長管４を室外機設置場所まで配し、この延長管５を介して洗浄液を既設配管に入出させるようにしてもよい。なお、本発明は、洗浄液を流出させるポンプ１２の出力に応じて、７階程度の中層建物やそれ以上の高層建物の既設配管２の洗浄にも利用可能である。
【００３９】
なお、溶接配管工事においては、僅かな窒素ガスのブロー雰囲気内、アルコール等酸化防止剤の吹付け、比較的短いエルボ等の場合は溶接後直ぐに水に浸して冷却し酸化物を除去するが、このときに管内に水分が残り、真空乾燥、エアブロー、窒素ガスブローによるフラッシングが不十分であると、どうしても水蒸気として管内に残り、管が冷却されたときに結露となって、管内に水分液として残存することになる。この水分が冷凍サイクル内部の、細部の氷結、オイルの加水分解等を誘発し、障害を起こす原因となる。本発明の洗浄方法及び装置は、このような水分の除去、新設配管時の管内酸化被膜やゴミ、水分等を除去するための方法及び装置としても有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】旧冷媒機を新冷媒機に交換するとともに、本発明により既設配管を洗浄するときの作業手順の概要を表した図である。
【図２】本発明の一実施形態の洗浄装置の概略外観図である。
【図３】図２の装置の概略回路構成図である。
【図４】（Ａ）は洗浄液タンク、（Ｂ）は回収タンクの構成を示した断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ低層建物に設置された態様の既設配管を洗浄する場合の概略回路構成図である。
【図６】図５の既設配管を洗浄するときのバルブの開閉手順の一例を示した図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ低層建物に設置された態様の既設配管を洗浄する場合に液抜きを行うときの回路構成を示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  洗浄装置、２  既設配管、３  連絡配管、４  流路方向切替弁、５  延長管
【図１】
2005188825.tif 000003
【図２】
2005188825.tif 000004
【図３】
2005188825.tif 000005
【図４】
2005188825.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005188825.tif 000008
【図７】
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