(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、前記第一の潤滑油と第二の潤滑油との混合油から油吸着剤により前記第一の潤滑油を吸着する油蓄積機構を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、前記第一の潤滑油と第二の潤滑油との混合油に前記第二の冷媒を混合させた後に二相分離した状態から前記第二の潤滑油に富む冷媒液を分離する抽出器と、前記抽出器から分離された前記第二の潤滑油に富む冷媒液から油吸着剤により前記第一の潤滑油を吸着する油蓄積機構とを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構を冷媒回路のバイパス回路に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構を、アキュムレータから圧縮機への返油回路に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項５】
請求項３に記載の冷凍サイクル装置において、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、アキュムレータから流入する潤滑油と混合させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷凍サイクル装置において、前記アキュムレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記潤滑油と前記液冷媒の流入・停止と混合比とを調整できるようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構を、オイルセパレータから圧縮機への返油回路に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項８】
請求項７に記載の冷凍サイクル装置において、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、前記オイルセパレータから流入する潤滑油と混合させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項９】
請求項８に記載の冷凍サイクル装置において、オイルセパレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記潤滑油と前記液冷媒との流入・停止ならびに混合比を調整できるようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の冷凍サイクル装置において、冷媒回路から液冷媒を分流させ前記油蓄積機構の油吸着剤と熱交換させる手段を設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の冷凍サイクル装置において、オイルセパレータから前記油蓄積機構に流入する潤滑油の量を調整する手段と、前記冷媒回路から分流させる液冷媒の量を調整する手段とを設け、前記油吸着剤の温度を調整できるようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構を、アキュムレータから圧縮機への返油回路と、オイルセパレータから圧縮機への返油回路とを合流させた合流回路に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の冷凍サイクル装置において、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、前記アキュムレータおよび前記オイルセパレータから流入する潤滑油と混合させることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の冷凍サイクル装置において、前記アキュムレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記オイルセパレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記各潤滑油と前記液冷媒の流入・停止ならびに混合比を調整できるようにしたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構に蓄積された油を脱着させる脱着機構を設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の冷凍サイクル装置において、前記脱着機構は、前記冷媒回路の冷媒ガスを前記油蓄積機構に導入して前記吸着剤を加熱する手段を有することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の冷凍サイクル装置において、前記脱着機構は、前記油蓄積機構を外部熱源により加熱する手段を有することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構に、脱着された油を回収する回収容器を接続したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構をアキュムレータ内部に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構をオイルセパレータ内部に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、油が垂直方向の上方から下方に向かって流通するように配置されたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、前記冷媒回路に対し着脱可能な着脱手段によって結合されたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２３】
請求項１〜２１のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構の油吸着剤として活性炭を用いたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の冷凍サイクル装置において、前記活性炭の平均細孔径が１〜１０nmであることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の冷凍サイクル装置において、前記活性炭を熱可塑性樹脂で結合させたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、油吸着剤としての活性炭の少なくとも下流側をフィルターで仕切ったことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２７】
請求項２３〜２５のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、油吸着剤として活性炭をフィルターで被覆したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、フィルターで被覆された活性炭を容器内に着脱自在に支持したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２９】
請求項２７に記載の冷凍サイクル装置において、前記油蓄積機構は、フィルターで被覆された活性炭を容器内に弾性部材で弾性支持したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記油吸着剤に前記第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３１】
請求項１〜３０のいずれかに記載の冷凍サイクル装置において、前記第一の冷媒がクロロフルオロカーボン系冷媒またはハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒で、前記第一の潤滑油が鉱油であり、前記第二の冷媒としてハイドロフルオロカーボン系冷媒を用い、前記第二の潤滑油としてエステル油またはエーテル油を用いることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３２】
第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、冷媒回路に、前記第一の潤滑油を油吸着剤により吸着する油蓄積機構を備えた冷凍サイクル装置において、
前記油吸着剤に前記第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３３】
第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、冷媒回路に、前記第一の潤滑油を油吸着剤により吸着する油蓄積機構を備えた冷凍サイクル装置において、
前記油蓄積機構を、主冷媒回路のバイパス回路に設け、前記油吸着剤に前記第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項３４】
第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、冷媒回路に、前記第一の潤滑油を油吸着剤により吸着する油蓄積機構を備えた冷凍サイクル装置において、
前記油蓄積機構を冷媒の液ラインまたは二相ラインに備え、前記油吸着剤に前記第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既使用の冷媒を新規な別種の冷媒に置換して使用する冷凍サイクル装置あるいは空調・冷凍装置に関するものである。
一例としては、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）系冷媒またはハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）系冷媒を、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒に置換して使用する冷凍サイクル装置に関するものである。また、さらに詳しくは、熱源機を新規のＨＦＣ系冷媒を用いたものに更新し、旧冷媒のＣＦＣ系冷媒またはＨＣＦＣ系冷媒で用いていた既設の延長配管及び／又は利用側機を利用し、通常の冷凍・空調運転を行いながら、既設配管及び／又は利用側機に残留した旧冷媒の潤滑油を冷媒回路内の一部に蓄積することにより既設配管及び／又は利用側機を流用可能とする冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷凍サイクル装置における既設配管利用の技術としては、例えば特開平６−２４９５５１号公報に開示されたものがある。これは、既設配管中に残留する鉱油を回収し、レイトロフィットにより既設配管を利用可能とするものであり、主にカーエアコンを対象としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような技術では、カーエアコンのような既設配管が短い場合は、洗浄作業を繰り返すことにより系内の旧冷媒用の潤滑油濃度を低減できるが、延長配管の長いビル用マルチエアコン、利用側にショーケース等の様々な負荷を用い複雑な冷媒回路となる冷凍機では、短時間の運転では容易に旧冷媒用の潤滑油濃度を低減することは出来ない。
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、旧冷媒として用いられていた例えばHCFC系もしくはCFC系冷媒を新冷媒としての例えばHFC系冷媒に置換し、新冷媒の潤滑油であるエステル油やエーテル油等が既設配管中に残留していた旧冷媒の潤滑油である鉱油と混合した場合でも、通常の運転をしつつ、既設配管中に残留していた鉱油を分離回収し、新規のエステル油もしくはエーテル油の劣化を抑え、既設配管を使用する冷凍・空調機の施工を容易にし、冷凍サイクルの信頼性を高めることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１に記載のように、第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、前記第一の潤滑油と第二の潤滑油との混合油から油吸着剤により前記第一の潤滑油を吸着する油蓄積機構を備えたものである。
【０００８】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２に記載のように、第一の冷媒と第一の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置に使用していた延長配管及び／又は利用側機を、第二の冷媒と第二の潤滑油を用いた冷凍サイクル装置の延長配管及び／又は利用側機として用いる冷凍サイクル装置において、前記第一の潤滑油と第二の潤滑油との混合油に前記第二の冷媒を混合させた後に二相分離した状態から前記第二の潤滑油に富む冷媒液を分離する抽出器と、前記抽出器から分離された前記第二の潤滑油に富む冷媒液から油吸着剤により前記第一の潤滑油を吸着する油蓄積機構とを備えたものである。
【０００９】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項３に記載のように、前記油蓄積機構を冷媒回路のバイパス回路に設けたものである。
【００１０】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項４に記載のように、前記油蓄積機構を、アキュムレータから圧縮機への返油回路に設けたものである。
【００１１】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項５に記載のように、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、アキュムレータから流入する潤滑油と混合させるものである。
【００１２】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項６に記載のように、前記アキュムレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記潤滑油と前記液冷媒の流入・停止と混合比とを調整できるようにしたものである。
【００１３】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項７に記載のように、前記油蓄積機構を、オイルセパレータから圧縮機への返油回路に設けたものである。
【００１４】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項８に記載のように、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、前記オイルセパレータから流入する潤滑油と混合させるものである。
【００１５】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項９に記載のように、オイルセパレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記潤滑油と前記液冷媒との流入・停止ならびに混合比を調整できるようにしたものである。
【００１６】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１０に記載のように、冷媒回路から液冷媒を分流させ前記油蓄積機構の油吸着剤と熱交換させる手段を設けたものである。
【００１７】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１１に記載のように、オイルセパレータから前記油蓄積機構に流入する潤滑油の量を調整する手段と、前記冷媒回路から分流させる液冷媒の量を調整する手段とを設け、前記油吸着剤の温度を調整できるようにしたものである。
【００１８】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１２に記載のように、前記油蓄積機構を、アキュムレータから圧縮機への返油回路と、オイルセパレータから圧縮機への返油回路とを合流させた合流回路に設けたものである。
【００１９】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１３に記載のように、冷媒回路からの液冷媒を前記油蓄積機構に流入させる回路を設け、前記アキュムレータおよび前記オイルセパレータから流入する潤滑油と混合させるものである。
【００２０】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１４に記載のように、前記アキュムレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記オイルセパレータから前記油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、前記冷媒回路から前記油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、前記各潤滑油と前記液冷媒の流入・停止ならびに混合比を調整できるようにしたものである。
【００２１】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１５に記載のように、前記油蓄積機構に蓄積された油を脱着させる脱着機構を設けたものである。
【００２２】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１６に記載のように、前記脱着機構は、前記冷媒回路の冷媒ガスを前記油蓄積機構に導入して前記吸着剤を加熱する手段を有するものである。
【００２３】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１７に記載のように、前記脱着機構は、前記油蓄積機構を外部熱源により加熱する手段を有するものである。
【００２４】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１８に記載のように、前記油蓄積機構に、脱着された油を回収する回収容器を接続したものである。
【００２５】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項１９に記載のように、前記油蓄積機構をアキュムレータ内部に設けたものである。
【００２６】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２０に記載のように、前記油蓄積機構をオイルセパレータ内部に設けたものである。
【００２７】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２１に記載のように、前記油蓄積機構は、油が垂直方向の上方から下方に向かって流通するように配置されたものである。
【００２８】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２２に記載のように、前記油蓄積機構は、前記冷媒回路に対し着脱可能な着脱手段によって結合されたものである。
【００２９】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２３に記載のように、前記油蓄積機構の油吸着剤として活性炭を用いたものである。
【００３０】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２４に記載のように、前記活性炭の平均細孔径が１〜１０nmであるものである。
【００３１】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２５に記載のように、前記活性炭を熱可塑性樹脂で結合させたものである。
【００３２】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２６に記載のように、前記油蓄積機構は、油吸着剤としての活性炭の少なくとも下流側をフィルターで仕切ったものである。
【００３３】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２７に記載のように、前記油蓄積機構は、油吸着剤として活性炭をフィルターで被覆したものである。
【００３４】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２８に記載のように、前記油蓄積機構は、フィルターで被覆された活性炭を容器内に着脱自在に支持したものである。
【００３５】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項２９に記載のように、前記油蓄積機構は、フィルターで被覆された活性炭を容器内に弾性部材で弾性支持したものである。
【００３６】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項３０に記載のように、前記油吸着剤に前記第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させたものである。
【００３７】
この発明の冷凍サイクル装置は、請求項３１に記載のように、前記第一の冷媒がクロロフルオロカーボン系冷媒またはハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒で、前記第一の潤滑油が鉱油であり、前記第二の冷媒としてハイドロフルオロカーボン系冷媒を用い、前記第二の潤滑油としてエステル油またはエーテル油を用いるものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお各図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。図１において、１００は熱源機あるいは室外機、２００は利用側機あるいは室内機を示す。また、１は圧縮機、２は四方弁、３は熱源側熱交換器、４は流量調整器、５は利用側熱交換器、６はアキュムレータを示す。また、７は新旧の潤滑油の混合液から新潤滑油と旧潤滑油とを分離する抽出容器、８は抽残液貯留容器、９は旧冷媒の潤滑油を吸着・蓄積する油蓄積機構としての油吸着器、１０は冷媒熱交換器、ｂ１４は流量調整器を示す。また、ｐ１〜ｐ１４は上記各機器を接続する冷媒配管であり、このうち特にｐ４は延長配管としての液管（液延長配管）、ｐ５は延長配管としてのガス管（ガス延長配管）を示し、熱源機１００と利用側機２００とを接続し、冷媒回路を形成している。
【００３９】
なお、本願発明で用いることができる抽出容器７の例については、本願発明者らによる先の出願、特願２０００−３９３５８２（整理番号５２８７１９ＪＰ０１）で詳細に説明した。
この抽出容器は、抽質と原溶媒とが混合した抽料と、抽剤とを、二相分離する比率で混合し、抽料中の抽質を抽剤に抽出すると共に、抽残液の密度が抽出液の密度よりも小さいものであって、抽残液のみを分離する機構を備えたものである。
また、抽出容器の構造の一例としては、鉛直方向に長さを有し、抽剤流入配管、この抽剤流入配管よりも低い位置に配置された抽料流入配管、前記抽剤流入配管および前記抽料流入配管より高い位置に配置された抽残液流出配管を備え、抽剤により抽料から所定成分を抽出する抽出容器と、鉛直方向に長さを有し抽剤流出配管（抽出液流出配管）を有する液面発生容器とを、それぞれ鉛直方向の下部および上部で互いに連通させ、前記抽剤流出配管と前記抽残液流出配管とを前記抽剤流出配管により形成する液面よりも前記抽残液流出配管により形成する液面が高くなるように配置したものである。
【００４０】
図１において、抽出容器７は、抽料流入配管ｐ８を介してアキュムレータ６の下部と接続され、流入配管ｐ１４および弁ｂ１４を介して熱源側熱交換器３の下流で熱源側熱交換器３と液管ｐ４との間に接続される。さらに、抽残液流出配管ｐ１２を介して抽残液貯留容器８に接続される。流出配管ｐ９は一端を抽出容器７に接続され、他端は冷媒熱交換器１０を介して配管ｐ１１により圧縮機１の吸入配管ｐ７に接続され、これらにより室外機１００を形成する。なお、図１では室内機２００が一系統しか示されていないが並列に複数系統あってもよい。
【００４１】
旧冷媒である第一の冷媒、例えばＨＣＦＣ系もしくはＣＦＣ系の冷媒と、第一の冷凍機油（潤滑油）、例えば鉱油もしくはハードアルキルベンゼン油が用いられていた既存の冷凍・空調装置を、新冷媒である第二の冷媒、例えばＨＦＣ系冷媒と、第二の冷凍機油（潤滑油）、例えばエステル油もしくはエーテル油を用いる冷凍・空調装置に置換して、上記のような冷媒回路を形成する。
すなわち、上記のような構成の冷凍・空調機を施工する場合で、ＨＣＦＣ系もしくはＣＦＣ系の冷媒を充填したユニットに用いられていた液管およびガス管、もしくは液管・ガス管および室内機を流用し、ＨＦＣ系冷媒を用い、冷凍機油にエステル油もしくはエーテル油を用いる室外機を新設した場合、液管とガス管および室内機にはＨＣＦＣ系またはＣＦＣ系の冷凍機油として用いられていた鉱油が残留している。このような状態で冷凍・空調機を冷房運転した場合の動作と、鉱油の回収方法について説明する。
【００４２】
圧縮機１を吐出した高温・高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器３で放熱し、凝縮・液化して液管ｐ４を流れる。液管ｐ４を流れる液冷媒は、液管ｐ４内に残留する鉱油を、液冷媒と鉱油の間に生じる界面せん断力でひきずりながら液管ｐ４中の鉱油を洗浄していく。液管ｐ４を流れた液冷媒は、室内機２００に入り、蒸発気化し、ガス管ｐ５を流れ、ガス管ｐ５中に残留する鉱油を、ガス冷媒と鉱油の間に生じるせん断力でひきずりながらガス管中の鉱油を洗浄していく。ガス管ｐ５を流れたガス冷媒は、室外機１００に戻り、四方弁２およびアキュムレータ６を介して圧縮機１へ戻る。このとき、圧縮機１から持出されたエステル油が冷媒と共に既設の冷媒配管中を循環し、既設配管中に残留していた鉱油と混合し、冷媒と共にアキュムレータ６に入る。
【００４３】
既設配管から回収した鉱油を分離する場合には、弁ｂ１４を開き、流量調整器ｂ１４で高圧の液冷媒を低圧の二相冷媒まで絞り、流入配管ｐ１４を介して抽出容器７に導く。また、アキュムレータ６からは既設配管から回収した鉱油とエステル油の混合油が抽料流入配管ｐ８を介して抽出容器７に流入する。抽出容器７では、鉱油とエステル油の混合油中のエステル油が冷媒に抽出され、抽残液である鉱油に富む油が上層となって二相分離し、鉱油に富む油の量が多くなると、抽残液流出配管ｐ１２を介して抽残液貯留容器８に貯留される。下層となる冷媒とエステル油に富む油の混合液（わずかに鉱油を含む）は、流出配管ｐ９から流出し、油吸着器９へ導かれ、油吸着器９内の活性炭などで鉱油が吸着除去される。このように液冷媒に溶解した鉱油が油吸着器９へ流入するため、鉱油単体の時の比べると粘度が低下し、その結果、拡散速度が大きくなり、吸着効率が良い。鉱油が吸着除去された油は、油吸着器９から配管ｐ１０をとおり冷媒熱交換器１０で液冷媒が蒸発・気化し、エステル油に富む油のみが圧縮機１の吸入配管ｐ７へ流入する。
【００４４】
以上のように、ＣＦＣ系もしくはＨＣＦＣ系の冷媒を用いて運転した冷凍・空調装置に用いられ、ＣＦＣ系もしくはＨＣＦＣ系冷凍サイクルの冷凍機油である鉱油が残留した既設配管を使用し、室外機もしくは室外機および室内機を新設し、冷媒にＨＦＣ系の冷媒を用いた冷凍空調装置において、通常運転を行いながら必要に応じて既設配管または既設配管および室内機に残留していた鉱油を分離・回収あるいは吸着除去することができるので、劣化した鉱油とエステル油の混合により、エステル油が劣化するのを防止することができる。
【００４５】
また、鉱油を例えばアキュムレータ６のような圧力容器に捕捉した後、抽出容器７及び油吸着器９に流入させることにより、抽出容器７及び油吸着器９への鉱油の流入量を制御でき、精度よく抽出容器７内での抽出及び油吸着器９内での鉱油吸着が可能となる。さらに、アキュムレータ６のように圧縮機１に流入する手前で既設配管から流動した鉱油を捕捉することにより、鉱油により圧縮機内の潤滑性が阻害されることもなく、冷凍サイクル装置の信頼性が向上する。
【００４６】
また、抽出容器７および吸着容器９を圧縮機１、四方弁２、熱源側熱交換機３、流量調節器４、利用側熱交換機５、アキュムレータ６を繋ぐメインの回路からバイパスした位置に設置することにより、メイン回路の急速な流速により鉱油の抽出、吸着が阻害されることもなく、万が一、抽出容器７および吸着器９が故障で作動しなくなったとしても通常の空調運転には支障がなく、機器の信頼性が向上する。
【００４７】
以上のように、この実施の形態では、アキュムレータ６から流出するエステル油を圧縮機１の吸入配管ｐ７に戻す冷媒回路に抽出容器７と油吸着器９を備え、抽出容器７により鉱油を分離しエステル油を抽出回収し、さらに抽出されたエステル油に含まれるわずかな鉱油を油吸着器９により吸着除去するようにした。すなわち、エステル油の抽出と、鉱油の吸着とをシリーズにして組み合わせた。したがって、鉱油の除去率が向上し、純度の高いエステル油を回収利用できる。
また、冷媒回路に残留した全ての鉱油を活性炭などの吸着剤を利用して吸着で除去することも可能である。その場合、多量の活性炭が必要となるが、この実施の形態では、まず抽出により大まかに鉱油を除去し、除去しきれない鉱油を吸着により除去することにより、必要となる活性炭量が少量で済むというメリットがある。
【００４８】
次に、図２はこの実施の形態による油蓄積機構としての油吸着器の構造例を示す。図２において、１６は円筒状の活性炭、１７および１８は活性炭の内外の筒面を覆うフィルター（樹脂）、１９は一方の端面のクッション材、２０および２１は板材、２２は他方の端面のクッション材、２３は固定用のスプリングを示す。
活性炭１６はＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の熱可塑性樹脂で固められている。そのため、活性炭１６を容器に組み込む時も活性炭の粉が舞うこともなく、現場での作業性が良い。また、ＰＰ、ＰＥ等で出来たフィルター１７、１８でサイドを覆われているため、壊れた粉が回路内に流出する恐れがない。また、クッション材１９、２２およびスプリング２３でクッション性を持たせており、製造時押さえ込みながら容器を溶接等で封できるようになっている。矢印で油の流れ方向を示したが、逆の方向でも問題ない。
【００４９】
以上のように、この実施の形態では、油吸着器９で鉱油を吸着する材料として活性炭を用いる。活性炭は無極性の物質を選択的に吸着する性質を有しており、エステル油、または、エーテル油と比較して極性の小さい鉱油を選択的に吸着できる。
【００５０】
また、この油吸着器では、バインダーで活性炭を結合した。通常の活性炭を冷媒回路内に組み込むには、組立時に粉が舞う等、作業性が悪い。そこで、熱可塑性樹脂（ＰＰ、ＰＥ等）で固めてカートリッジタイプに成型してから、組み込むことにより、現場で粉が舞うこともない。
【００５１】
また、この油吸着器では、活性炭の端面にフィルターを設けた。通常の活性炭は粒子サイズが細かく、また、使用中に砕けて冷媒回路内を閉鎖する恐れがあるため、油の流れ方向の下流側にフィルターを設けて流出を防ぐようにした。
【００５２】
また、この油吸着器では、容器内でスプリングを設けて活性炭を固定したので、活性炭の揺れを抑えることができる。
【００５３】
また、この油吸着器では、活性炭の全周囲をフィルターで覆った。言い変えれば、活性炭をフィルター内に充填する構造とした。一般に活性炭は粒状であるため、または、粉がでるため、冷媒回路に流出すると、回路がつまり不良となる。また、粒状の活性炭を現場で取り扱うには、粉も舞い作業性も悪い。そこで、フィルター内に充填されたものを用意することで、粉状での流出を防止できるうえ、どこにでも容易に設置でき作業性が向上する。また、フィルターにより冷媒回路内の固形異物も除去することもできる。
【００５４】
次に、図３はこの実施の形態による油吸着器の他の構造例を示す。この油吸着器では容器をフランジ構造等にしてフランジ２４がつけられており、内部のフィルターでシールされた活性炭１６を容易に取り出し、交換できるようにした。油吸着器９から流出する鉱油濃度を定期的に測定して、濃度が低下していない時に活性炭を交換できるメリットがある。また、取り出した活性炭を処理することにより、新品状態にすることもでき、活性炭のリサイクルにもつながる。
また、この油吸着器９では両端にネジ２５が装備されており、冷媒配管への取り付け、取り外しを簡易に行うことができる。
【００５５】
このように、油吸着器９を取り外し可能にしておけば、油吸着器９が必要なくなれば取り外せるので、スペースが限られている場合には、メリットが大である。
【００５６】
次に、図４に冷媒中の油（鉱油＋エステル油等）濃度に対する、活性炭による吸着速度の関係を示す。冷媒中油濃度の低いポイントでは、液の粘度が低く、吸着速度が速いが、液中に含まれるトータル鉱油量が少なく、活性炭の吸着速度が十分に活用できていない（まだ単位時間内に吸着できる余裕がある）。一方、油濃度１００％では、粘度が高いため、吸着速度が遅い。中間辺りに、液の粘度が低く、活性炭の吸着速度を活用できる最適ポイントがあると考えられる。
【００５７】
表１に３種類の活性炭Ａ，Ｂ，Ｃを用いた場合の鉱油吸着試験結果を示す。この実験では、鉱油10%、エステル油40%、Ｒ407C50%に混合した液を活性炭の中に入れ、活性炭の違いによる鉱油の吸着特性を調べた。
【００５８】
【表１】
0004472197.tif 000002
【００５９】
図５はこの実験に用いた活性炭の累積細孔分布である。活性炭Ａ、Ｂともに処理後の鉱油濃度は１％以下であった。活性炭Ｃでは処理後の鉱油濃度にほとんど変化は認められなかった。よって、１〜10nmに細孔分布を有する活性炭が鉱油吸着に適している。
【００６０】
活性炭は無極性の物質を選択的に吸着する性質を有しており、鉱油、エステル油の中で極性の低い（無極性に近い）鉱油を吸着しやすい。そして、活性炭への吸着は、極性、分子サイズと細孔径の関係により決まる。上記のように実験的に様々な細孔径を有する活性炭による鉱油吸着性を調べた結果、１〜１０nmの平均細孔径を有する活性炭が、効率良く鉱油を吸着することが判明した。
【００６１】
また、エステル油、エーテル油等のHFC冷媒とともに使用される潤滑油では、例えば、潤滑性を付加するために添加剤が添加されている。そのため、添加剤が活性炭により吸着除去された場合には、潤滑油としての性能が低下し、機器の信頼性が低下する。さらに、エステル油も吸着された場合にも、圧縮機内での潤滑油が減少し、機器の信頼性が低下する。そこで、図５中の活性炭Ａと同様の細孔直径を有する活性炭を用いて添加剤吸着特性を実験的に調べた。この実験では、鉱油10%、エステル油40%、Ｒ407C50%に混合した液を活性炭の中に入れ、吸着特性を調べた。
【００６２】
表２に活性炭による添加剤ａ，ｂ，ｃ，ｄの吸着特性の変化およびエステル油の吸着特性の変化を示す。各実験での条件は以下の通りである。
イ．活性炭の前処理なし。
ロ．活性炭の前処理として、添加剤ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびエステル油を混合した油中に活性炭を浸し、活性炭内に添加剤ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびエステル油を予め吸着させておいた。
【００６３】
【表２】
0004472197.tif 000003
【００６４】
実験の結果、活性炭に予め添加剤およびエステル油を吸着させておくと、添加剤およびエステル油は吸着除去されないことが判明した。ここで、表２中の添加剤残存率とは、初期の添加剤量を１００％とした際の実験後の添加剤量を示している。また、前処理あり、なしで鉱油の吸着特性には変化がないことが判明した。したがって、活性炭を使用する場合には、吸着除去したくない例えば、添加剤、エステル油を予め活性炭に吸着させたものを用いることにより、使用中にこれらを吸着除去せず、機器の信頼性が向上する。活性炭による吸着では、活性炭の細孔内に分子が吸着される。そして、分子サイズ、構造により活性炭内に吸着する細孔位置が異なっている。そのため、吸着除去したくない例えば添加剤等と類似の分子サイズ、構造を有する第三の成分を予め吸着させておいても使用中に添加剤を吸着除去することはなく、同様の効果が得られる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、添加剤とエステル油を予め活性炭に吸着させたが、吸着除去させたくない例えば、添加剤のみを予め活性炭内に吸着させておいても良く、もちろんエステル油のみでも同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００６６】
また、本実施の形態では、吸着剤として活性炭を用いたが、鉱油を選択的に吸着する他の吸着剤を用いてもよい。また、活性炭と他のモレキュラーシーブス等の吸着剤を組合せても活性炭により鉱油が選択的に吸着除去されることは言うまでもなく、成分として活性炭が含まれておれば同様の効果が得られる。
【００６７】
また、本実施の形態ではＨＦＣ冷媒用冷凍機油としてエステル油を用いたが、ＨＦＣ冷媒と相溶で、極性の大きいエーテル油を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６８】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。図６において、９は油蓄積機構、３１は油タンク、ｐ２１〜ｐ２３は冷媒回路、ｂ２１，ｂ２３は流量調整器を示す。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００６９】
図６において、弁ｂ２１、ｂ２３を閉じて、アキュムレータ６から鉱油および冷媒が油吸着器９に流入した後、流量調整器ｂ８、ｂ１０、ｂ１４を閉じる。このようにすると、活性炭による吸着時間が長くなり十分吸着できる。また、流量調節器ｂ８、ｂ１０、ｂ１４を開く、閉じる、をバッチ式で行うことにより、十分吸着できる。
また、配管ｐ３から液冷媒を配管ｐ１４を通して流量調整器ｂ１４により調整しながら油吸着器９に流入させることにより、鉱油の粘度が低下し、吸着効率が良くなる。このように、流量調整器ｂ１４を調節することにより、鉱油吸着効率が最適となるよう流入させる鉱油の粘度を調節する。
【００７０】
以上説明したように、この実施の形態では、鉱油蓄積機構としての油吸着器９に流入した鉱油を一定時間保持した後、流出させる。鉱油の流れのあるところに活性炭を用いると、吸着速度が低い場合、すなわち吸着効率が悪い場合には、十分に吸着されずに油が流出してしまう可能性もある。そこで、この実施の形態では、流入した鉱油を油吸着器９に保持しておき、十分吸着した後でメインの冷媒回路に戻すようにする。これにより鉱油の吸着をほぼ完全に行うことができる。
【００７１】
また、この実施の形態では、鉱油を液冷媒と混ぜて鉱油の濃度を下げ、また、鉱油の粘度を下げて油吸着器９に流入させる。粘度が低い鉱油は油吸着器９内での拡散速度が大きく、効率良く吸着できる。
【００７２】
さらに、流量調整器ｂ８、ｂ１０、ｂ１４を閉じた状態で弁ｂ２１、ｂ２３を開くことにより、高温ガスが油吸着器９内に流入し、活性炭から鉱油が脱着される。すなわち、活性炭は低温で吸着効率が良く、高温で悪くなるため、高温ガスを流すと吸着された活性炭が脱着する。脱着された鉱油は油タンク３１にためられる。この例では、脱着のために高温ガスを油吸着器９に流入させたが、油吸着器９の周囲にヒーターを設置しておき、ヒーター加熱等の方法でも鉱油の脱着をすることができる。
【００７３】
以上のように、この実施の形態では、油吸着器９を高温にすることにより、活性炭に蓄積した鉱油を高温脱着させる。脱着の手段は、高温のガス冷媒を通すとか、ヒーターによる熱源を用いる。脱着できるとトータルの活性炭量が少なくて済む。
【００７４】
また、この実施の形態では、油吸着器９から脱着された鉱油を油タンク３１など別容器に回収する。このように別容器に回収できればトータルの活性炭量が少なくて済み、以後、鉱油が流出することもなく安全である。
【００７５】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。図７において、９は油蓄積機構としての油吸着器、３２は圧縮機１の吐出側冷媒配管に設けられたオイルセパレータ、ｐ３２，ｐ３３，ｐ３４は冷媒回路、ｂ３２，ｂ３３，ｂ３４は流量調節器を示す。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００７６】
また、図８は図７における油吸着器９の構成を示す断面図である。図８において、１６は活性炭、１９，２２はクッション材、２６，２７は細孔部材を示す。
図７および図８において、オイルセパレータ３２からは高温の油が油吸着器９に流入する。オイルセパレータ３２からの流入する油は高温のため、粘度が低く、活性炭１６内を容易に流れる。しかしながら、高温では活性炭１６での吸着効率が悪いため、液配管ｐ３からの液冷媒を配管ｐ１４に通し流量調整器ｂ１４で調整しながら、活性炭１６の周りに流入させ油吸着器９内で熱交換させて活性炭１６の温度を下げる。
こうすることにより、活性炭での吸着効率が良くなる。つまり、高温状態の油を流すことにより油の粘度を下げ、これだけでは吸着効率が悪いため、冷媒で活性炭１６を冷やして効率良く吸着するようにする。
【００７７】
以上のように、この実施の形態では、油吸着器９をオイルセパレータ３２から圧縮機１への返油回路内に設置する。ここは油が多量にある部位のため、油の循環中に確実に吸着できる。
【００７８】
また、この実施の形態では、鉱油の吸着効率が最適となるように、活性炭の温度を下げる、あるいは流通している鉱油の温度を下げるように調整する。
【００７９】
また、この実施の形態では、油吸着器９に流入する鉱油が、上部より流入し下部に流出するように、油吸着器９や鉱油の流れ方向を工夫する。このようにすれば、重力の影響により鉱油が流れ易くなる。また、鉱油はエステル油、エーテル油より比重が低いため、活性炭１６の吸着効率が落ちた場合でも、油吸着器９内が混合油で満たされておれば鉱油が上になって浮かびやすく、流出しにくくなって良い。
【００８０】
なお、上記の実施の形態では、オイルセパレータ３２から圧縮機１へ戻す油と、アキュムレータ６から圧縮機１へ戻す油とは熱交換させるが混合はしていない。しかし、別の態様として、両方の油を油吸着器９で混合して鉱油を吸着させる方法もある。
【００８１】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４による冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。図９において、６はアキュムレータ、９は油蓄積機構としての油吸着器、３２はオイルセパレータ、ｐ３２およびｐ３５は冷媒配管、ｂ３２およびｂ３５は流量調整器を示す。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００８２】
この実施の形態では、アキュムレータ６から低温の鉱油を配管ｐ８と流量調整器ｂ８を通して油吸着器９に流入させる。その際、オイルセパレータ３２からも高温の油すなわち鉱油とエステル油との混合油を、配管ｐ３２の流量調整器ｂ３２で調節しながら流入させて混合することにより、油の粘度が低下し、活性炭内での拡散速度が上がり、吸着効率が良くなる。
また、液配管ｐ３から液冷媒を配管ｐ１４の流量調整器ｂ１４で調整しながら油吸着器９に流入させて混合することにより鉱油の粘度が低下し、活性炭内での拡散速度が上がり、吸着効率が良くなる。このように、流量調整器ｂ８，ｂ１４，ｂ３２を調節することにより、鉱油吸着効率が最適となるよう流入させる鉱油の粘度を調節する。鉱油を吸着した後の潤滑油は、配管ｐ３５と流量調整器ｂ３５を介して圧縮機１の吸入側へ戻す。
【００８３】
以上のように、この実施の形態では、アキュムレータ６から流出し圧縮機１に戻す油を油吸着器９に流入させるとともに、オイルセパレータ３２から圧縮機１へ戻す油も油吸着器９に流入させる。さらに、液配管ｐ３からの液冷媒を油吸着器９に流入させる。これらをそれぞれ流量調整器により調整して流入させて混合し、その混合比を制御する。また、油吸着器９に流入した鉱油を一定時間保持して十分に吸着をさせた後、流出させることもできる。
【００８４】
オイルセパレータ３２からの油は高温であるため、鉱油の温度を上げて鉱油の粘度を下げる作用をする。また、液配管ｐ３からの液冷媒と混ぜて全体の粘度を下げる、等の方法で粘度を下げて油吸着器に流入させる。鉱油は粘度が低いと拡散速度が高くなり、効率良く吸着できる。
【００８５】
したがって、この実施の形態では、活性炭への吸着効率が最適となるよう活性炭での液冷媒と油の圧力、温度を調整し、また、鉱油の粘度を調整する。
【００８６】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５による冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。図１１はこの実施の形態で使用するオイルセパレータの構造を示す断面図、図１２はその活性炭パッケージの構造を示す断面図である。
図１０において、３３は圧縮機１の吐出側に設置されたオイルセパレータを示す。ｐ３２はオイルセパレータ３３から圧縮機１の吸入側への返油回路である。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。また、図１１に示すオイルセパレータ３３において、１２３は流入管、１２４は流出管、１２５は油戻し管、１２６は中板、１２７は活性炭パッケージを示す。また、図１２に示す活性炭パッケージ１２７において、１２８は活性炭、１２９は活性炭１２８を被覆するフィルター、１３０は上下のフィルター１２９を接合する接着剤を示す。
【００８７】
この実施の形態では、図１０のような冷媒回路において、オイルセパレータ３３内に活性炭パッケージ１２７が入れられている。活性炭は一般的に粒状であるため、粒の流出を考慮する必要があるが、活性炭パッケージ１２７のようにしておけば流出もなく、使い勝手が良い。活性炭パッケージ１２７は、フィルター１２９内に包まれ、活性炭１２８が内部に入っている。そして、接着剤１３０により上下のフィルター１２９は接着されている。このように、活性炭１２８が流出しないようにしておけば、鉱油を吸着させたいところならどこでも入れられる。図１０では、オイルセパレータ３３内に入れたが、アキュムレータ６、液ダメ等の他の場所であっても良い。
【００８８】
以上のように、この実施の形態では、鉱油蓄積機構としての活性炭パッケージ１２７をオイルセパレータ３３内に内蔵した。このように冷凍サイクル装置に既にある機器ないし容器の中に活性炭パッケージを収容するため、特に設置場所を要しない点でメリットがある。また、オイルセパレータ３３などでは、油が多量にある部位のため、循環中に鉱油を確実に吸着できる。
【００８９】
また、活性炭パッケージは、アキュムレータ６内に内蔵することもできる。このようにすると、圧縮機の手前で鉱油を吸着除去するので、鉱油が圧縮機内の油（新油）と混ざることもなく良い。また、ここでは温度が低く、場合によっては冷媒もあるため、粘度が下がり、吸着効率が良い。
【００９０】
また、この実施の形態の活性炭パッケージは、活性炭をフィルター内に充填している。一般に活性炭は粒状であるため、または粉がでるため、回路に流出すると、回路がつまり不良となる。また、粒状の活性炭を現場で取り扱うには、粉も舞い作業性も悪い。そこで、フィルター内に充填されたものを用意すると、どこにでも容易に設置でき効果大である。
【００９１】
以上の各実施の形態では、冷媒から分離された潤滑油について、あるいは主冷媒回路から分離された潤滑油について、その潤滑油の中からさらに鉱油を吸着し蓄積あるいは分離する例を主として説明した。しかし、油吸着器９を冷媒回路の例えばガスラインに直接に設置して鉱油を吸着することも可能である。
【００９２】
実施の形態６．
図１３は、本実施の形態6による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路図を示す。図１３において、９は油蓄積機構であり、熱源側熱交換器３の出口側の冷媒回路ｐ３に挿入されている。すなわち、メインの冷媒回路の液管に直列に挿入されている。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００９３】
図１３において、油蓄積機構９内には液冷媒または二相冷媒と混合した状態で、鉱油およびエステル油（またはエーテル油）が流入する。そのため、混合液の粘度が低く、油蓄積機構９内での拡散速度が高くなり、効率良く鉱油を吸着除去できる。
図１３では、油蓄積機構９は熱源機１００内に設置しているが、熱源機１００の外に設置しても良く、この場合、特別な回路が必要とならないばかりか、熱源機１００内のスペースに制限がある場合には、後付けで設置できる。このため、熱源機１００は新規の延長配管を使用するものと共通（同一）にでき、製造を簡略化できる。
また、油蓄積機構９は、例えば図２のような構造を有しており、フィルターにより冷媒回路内の固形異物を捕捉できる。
【００９４】
以上のように、この実施の形態では、油蓄積機構を液または二相ラインに設けた。そのため、鉱油が冷媒に混合した状態で油蓄積機構に流入するため、混合液の粘度が低下し、効率良く鉱油を吸着除去できる。また、油蓄積機構を熱源機の外に設置することもでき、熱源機を新規の延長配管を使用するものと共通（同一）にでき、製造を簡略化できる。
【００９５】
実施の形態７．
図１４は、本実施の形態７による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路図を示す。図１４において、９は油蓄積機構、ｐ４１は冷媒配管ｐ３からバイパスした冷媒配管で、他端が油蓄積機構９と接続されている。また、油蓄積機構９の他端は冷媒配管ｐ４２と接続され、冷媒回路の主回路である冷媒配管ｐ３に至っている。また、ｂ４１およびｂ４２は、それぞれの配管内に設置された弁である。また、ｂ３は配管３に油蓄積機構９と並列に設置された弁である。その他の符号は、図１と同様または相当するものであるから説明を省略する。
【００９６】
図１４において、油蓄積機構９内には液冷媒または二相冷媒と混合した状態で、鉱油およびエステル油（またはエーテル油）が流入する。そのため、混合液の粘度が低く、油蓄積機構９内での拡散速度が高くなり、効率良く鉱油を吸着除去できる。
また、油蓄積機構９は、冷媒回路の主回路である冷媒配管ｐ３からバイパスした位置に設置されており、異物等により油蓄積機構９内が詰まり、混合液が流れなくなった場合にでも、混合液は冷媒配管ｐ３を流れるため問題ない。また、弁ｂ３を閉じて弁ｂ４１、弁ｂ４２を開くことにより混合液の全量を油蓄積機構９内に流入させることもでき、この場合、バイパスとして流入させるよりも短時間で冷媒回路内の鉱油を油蓄積機構９内に蓄積することができる。
【００９７】
また、弁ｂ４１、弁ｂ４２を閉じて弁３を開くことにより、油蓄積機構９内に混合液を流入させないことも可能であり、油蓄積機構９内の吸着効率が落ちた場合には、このようにして油蓄積機構９を冷媒回路から切り離すこともできる。なお、これらの弁ｂ３，ｂ４１，ｂ４２をバッチ式に切替え、油蓄積機構９への流動を自由に制御することもできる。ここでは、弁ｂ３，ｂ４１，ｂ４２を設置したが、必要に応じてこれらは省略することもできる。
【００９８】
図１４では、油蓄積機構９は熱源機１００内に設置しているが、熱源機１００の外に設置しても良く、この場合、特別な回路が必要とならないばかりか、熱源機１００内のスペースに制限がある場合には、後付けで設置できるため、熱源機１００は新規の延長配管を使用するものと共通（同一）にでき、製造を簡略化できる。また、油蓄積機構９は、例えば図２のような構造を有しており、フィルターにより冷媒回路内の固形異物を捕捉できる。
【００９９】
実施の形態６及び７では、冷媒の液または二相ラインに油蓄積機構９のみを設けた例を示したが、実施の形態１で説明したように油抽出器と油吸着器とを二段に設けてもよい。
また、実施の形態６及び７では、液または二相ラインに直接に油吸着器を設けた例を示したが、液だめに油吸着器９を設けてもよい。この場合、液だめ容器内に油吸着剤を収納してもよく、また液だめ容器からバイパスさせてから吸着させてもよい。さらにまた、液だめの下流に油抽出器と油吸着器とを設けるようにしてもよい。
【０１００】
以上のように、この実施の形態では、油蓄積機構を液または二相ラインのバイパスに設けるとともに、必要に応じて弁を設けた。そのため、必要に応じて冷媒、油の混合液の流路を自由に制御できるとともに、油蓄積機構を回路内から切り離すこともでき、油蓄積機構内が詰まった場合にでも通常の冷凍・空調運転を継続することができる。
【０１０１】
その他の説明．
以上、実施の形態１〜７にわたって、この発明における油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の例について説明した。
油吸着器、あるいは油吸着器を含む油蓄積機構は、基本的には冷媒回路のどの位置に設置しても鉱油を吸着することができる。すなわち、冷媒回路のガスラインでも、液または二相ラインでも設置が可能である。また、そのバイパスラインにも設置できる。油吸着器の設置位置は、冷凍サイクル装置の特性、吸着の効率、機器への信頼性などを考慮して最適に選定しうる。設置位置の選定に当たっての主な考え方を以下に説明する。
（１）油吸着器の吸着効率は、液自体の粘度が低い方が拡散速度が増し、効率が良くなる。よって、液冷媒を混合させて粘度を下げる方法がとれる。
（２）油吸着器においては、活性炭の温度が低い方が吸着効率がよくなる。一方、液自体の温度は高い方が粘度が低くなるため、高温の液を流したとしても、活性炭自身を冷却しておくと、効率がよくなると考えられる。図８の例はその一例である。
（３）油吸着器により、冷媒が圧縮機に入る前に鉱油を吸着させてしまうと、圧縮機でスラッジが発生することもなく、安全である。例えばアキュムレータに活性炭を設置したり、また専用の吸着用の別容器を設けても良い。
（４）油吸着器を、バイパス回路に設置しておくと、主冷媒回路は影響をうけずに運転できる。また、バイパス回路に設置することにより、冷媒液、分離除去したい液（鉱油）量を自由に弁等で調整できるため、効率の良い吸着速度、粘度等で使用できる。
（５）油吸着器を、オイルセパレータ等の油が多量にあるところに用いた場合には、循環量が多く、比較的早く、鉱油濃度を低減できると考えられる。
（６）油吸着器を、既に冷媒回路内で容器として存在している部位に使用すると、設置スペースが必要ないというメリットが出る。例えば、アキュムレータ内、オイルセパレータ内、液ダメ内に設置する場合である。
（７）油吸着器を、液ラインあるいは気液二相ラインに使用すると、複雑な回路とならず、簡略的に使用できるメリットがある。
【０１０３】
【発明の効果】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１に記載のように、旧潤滑油と新潤滑油との混合油から油吸着剤により旧潤滑油を吸着する機構を備えた。これにより、既設配管中に残留していた旧潤滑油を分離回収し、新潤滑油の劣化を抑えることができる。
【０１０４】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２に記載のように、旧潤滑油と新潤滑油と新冷媒との混合液を二相分離させた状態から旧潤滑油に富む冷媒液を分離したうえ、油吸着剤により旧潤滑油を吸着する機構を備えた。これにより、既設配管中に残留していた旧潤滑油を分離回収し、新潤滑油の劣化を抑えることができるうえ、旧潤滑油の分離を二段に行うので、より十分に旧潤滑油を分離回収できる。
【０１０５】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項４〜６に記載のように、油蓄積機構を、アキュムレータで分離された潤滑油を圧縮機に戻す返油回路に設けた。これにより効率よく旧潤滑油を吸着・分離できる。
【０１０６】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項７〜９に記載のように、油蓄積機構を、オイルセパレータで分離された潤滑油を圧縮機に戻す返油回路に設けた。これにより、油が多量にある部位において油の循環中に旧潤滑油を確実に吸着できる。
【０１０７】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１０，１１に記載のように、冷媒回路から液冷媒を分流させて油蓄積機構の油吸着剤と熱交換させる手段を設けた。これにより、吸着器の温度を下げるなどの温度調節ができ、吸着を効果的に行わせることができる。
【０１０８】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１２〜１４に記載のように、アキュムレータで分離されて圧縮機に戻す潤滑油と、オイルセパレータで分離されて圧縮機に戻す潤滑油とを油蓄積機構で合流させた。また、流入量を調整できるようにした。これにより、旧潤滑油を効率よく吸着・分離できる。また、流入量、圧力、温度などを調整し、吸着効率が最適となるようにできる。また、潤滑油の流入を一時的に停止し吸着を十分に行ってから、次の潤滑油を流入させるようにすることもできる。
【０１０９】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１５〜１７に記載のように、油蓄積機構に蓄積された油を脱着させる脱着機構を設けた。これにより活性炭を繰り返し利用でき活性炭量が少なくて済む。
【０１１０】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１８に記載のように、油蓄積機構への潤滑油の流入・停止ならびに流入量を調整する手段と、冷媒回路から油蓄積機構への液冷媒の流入・停止ならびに流入量を調整する手段とを設け、各潤滑油と液冷媒の流入・停止ならびに混合比を調整できるようにした。これにより、油蓄積機構での液冷媒と油の圧力あるいは温度を調整したり、また、鉱油の粘度を調整したりでき、鉱油の吸着効率が最適となるように調整することができる。
【０１１１】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項１９に記載のように、油蓄積機構をアキュムレータ内部に設けた。これにより、油蓄積機構として特別な設置スペースが要らないうえ、潤滑油が圧縮機に入る手前で旧潤滑油を吸着し圧縮機内の新油と混ざることを防止できる。
【０１１２】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２０に記載のように、油蓄積機構をオイルセパレータ内部に設けた。これにより、油蓄積機構として特別な設置スペースが要らないうえ、油が多量にある部位のため、旧潤滑油を循環中に確実に吸着できる。
【０１１３】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２１に記載のように、油蓄積機構を、油が垂直方向の上方から下方に向かって流通するように配置した。これにより、重力の影響で流れ易くなり、吸着の効率が上がる。
【０１１４】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２２に記載のように、油蓄積機構を、冷媒回路に対し着脱可能な着脱手段によって結合した。これにより、油蓄積機構が必要なくなれば取り外せるので、省スペースになる。
【０１１５】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２３〜２５に記載のように、油蓄積機構の油吸着剤として活性炭を用いた。これにより旧潤滑油を効率よく吸着できる。
【０１１６】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２６，２７に記載のように、油蓄積機構の油吸着剤である活性炭が流出するのを防止するようにした。これにより、回路が不良になるのを防止できる。
【０１１７】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項２８，２９に記載のように、油蓄積機構において活性炭を脱自在に支持した。これにより、活性炭の支持、取換えなどが便宜となる。
【０１１８】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項３０に記載のように、油吸着剤に第二の潤滑油及び／又はその添加剤を予め吸着させた。そのため、使用中に潤滑油として有効な成分を吸着しないため、機器の信頼性が向上する。
【０１１９】
この発明の冷凍サイクル装置では、請求項３１に記載のように、従来のクロロフルオロカーボン系冷媒またはハイドロクロロフルオロカーボン系冷媒に代えてハイドロフルオロカーボン系冷媒を用いる。これにより、環境対策を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。
【図２】  本発明の実施の形態１による、油蓄積機構としての油吸着器の構造例を示す。
【図３】  本発明の実施の形態１による、油吸着器の他の構造例を示す。
【図４】  冷媒中の油（鉱油＋エステル油等）濃度に対する、活性炭による吸着速度の関係を示す。
【図５】  本発明の実施の形態１における、実験に用いた活性炭の累積細孔分布である。
【図６】  本発明の実施の形態２による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。
【図７】  本発明の実施の形態３による、油蓄積機構を搭載した冷凍サイクル装置の冷媒回路を示す。
【図８】  本発明の実施の形態３による、油吸着器の構成を示す断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態４による、冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。
【図１０】  本発明の実施の形態５による、冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。
【図１１】  本発明の実施の形態５で使用するオイルセパレータの構造を示す断面図である。
【図１２】  本発明の実施の形態５で使用する活性炭パッケージの構造を示す断面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態６による、冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。
【図１４】  本発明の実施の形態７による、冷凍サイクル装置における冷媒回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１００  熱源機、  ２００  利用側機、  １  圧縮機、  ２  四方弁、３  熱源側熱交換器、  ４  流量調整器、  ５  利用側熱交換器、  ６  アキュムレータ、  ７  抽出容器、  ８  抽残液貯留容器、  ９  油蓄積機構（油吸着器）、  １０  冷媒熱交換器、  １１  流量調整器、  ３１  油タンク、  ３２  オイルセパレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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