(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
置換ガス部と、回収ガス部と、前記置換ガス部と前記回収ガス部を形成する仕切り手段からなり、前記仕切り手段は前記置換ガス部と前記回収ガス部の容積を可変とするパージ装置であって、パージ作業開始前には前記置換ガス部に置換ガスが充填されており、パージ作業の開始によって前記置換ガス部の置換ガスが被パージ装置へ送出されて前記置換ガス部の容積が小さくなるとともに前記回収ガス部の容積が拡大して被パージガスを吸引回収することを特徴とするパージ装置。
【請求項２】
前記置換ガス部と前記回収ガス部とは断面一定の容器で一体になっており、前記仕切り手段は摺動可能な部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項３】
前記仕切り手段を移動させる容積可変手段を有することを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項４】
置換ガスの圧力を検知する圧力検知手段を有することを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項５】
前記置換ガス部には充填される前記置換ガスの流入圧を制御可能な流入圧制御手段を有することを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項６】
前記置換ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項７】
前記回収ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とする請求項１記載のパージ装置。
【請求項８】
前記被パージ部に存在する被パージガスは空気または酸素を含む気体であり、前記回収ガス部と前記被パージ装置との連結経路に酸素ガス検知手段を有し、更に前記酸素ガス検知手段からの信号に基づいてパージ作業の終了を判定する第１のパージ完了判定手段とを有することを特徴とする請求項６又は７記載のパージ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてセパレート型空気調和機等のような機器の設置時や補修時などに必要とされるエアパージを行うパージ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セパレート型空気調和機などは設置工事のときに接続配管や室内熱交換器が大気にさらされて内部に空気が存在するため、この空気を取り除くためのパージ作業を必要としている。この手順を図２５を使って説明する。据え付け前には一般的なセパレート型空気調和機では室外機１０１に冷媒ガスが封入されている。設置工事は、接続配管１０３を用いて室外機１０１と室内機１０２とを接続する。そして接続完了後に室内熱交換器１０４、及び接続配管１０３内に存在する空気を除去するため、２方弁１０５より室外機１０１内の冷媒ガスを少量送出して室内熱交換器１０４及び接続配管１０３の中の空気を押し出し、室外機１０１に取り付けられたもう一つの接続弁である３方弁１０６のサービスポート１０７から排出するようにしている。
これに類似して特開平９−１３３４４０号公報ではハイドロフルオロカーボンを含む冷媒を作動流体として使用するシステムでのパージ方法の一例を示している。なお図２５に示す構成部材と同一機能を有する部材には同一番号を付して説明を省略する。図２６に示すようにセパレート型空気調和機の接続完了後にサービスポート１０７に大気圧以上の圧力を有する炭化水素ガスを充填した容器１０８を接続する。また他方の室外機の接続３方弁１０９にも大気への開放が可能なサービスポート１１０が取り付けられている。この装置構成で容器１０８の炭化水素ガスを系内に開放して内部の空気を押すとともに、サービスポート１１０を大気開放してエアパージを行う様にしている。
また、その他の方法としては図２５でサービスポート１０７に真空ポンプを接続し、強制的に内部の空気を排出することにより、空気などの不凝縮ガスを除去する方法があり、空気調和機の設置作業において一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法ではエアパージの際に置換ガスとして送出される冷媒ガスを大気中に放出してしまうことになり、地球温暖化など、地球環境への悪影響が出る可能性がある。また、置換ガスが可燃性物質や毒性物質であった場合には、大気中に放出することになり、作業者や周囲雰囲気が非常に危険な状態になりうるという課題を有している。
【０００４】
本発明は、上記課題を鑑みて、セパレート型空気調和機に代表されるエアパージを必要とする機器の設置時において、簡易な装置構成により、冷媒ガスを大気に放出することのないパージ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のパージ装置は、置換ガス部と、回収ガス部と、前記置換ガス部と前記回収ガス部を形成する仕切り手段からなり、前記仕切り手段は前記置換ガス部と前記回収ガス部の容積を可変とするパージ装置であって、パージ作業開始前には前記置換ガス部に置換ガスが充填されており、パージ作業の開始によって前記置換ガス部の置換ガスが被パージ装置へ送出されて前記置換ガス部の容積が小さくなるとともに前記回収ガス部の容積が拡大して被パージガスを吸引回収することを特徴とするものである。
また、請求項２記載の本発明のパージ装置は、前記置換ガス部と前記回収ガス部とは断面一定の容器で一体になっており、前記仕切り手段は摺動可能な部材で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３記載の本発明のパージ装置は、前記仕切り手段を移動させる容積可変手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項４記載の本発明のパージ装置は、置換ガスの圧力を検知する圧力検知手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項５記載の本発明のパージ装置は、前記置換ガス部には充填される前記置換ガスの流入圧を制御可能な流入圧制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項６記載の本発明のパージ装置は、前記置換ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とするものである。
また、請求項７記載の本発明のパージ装置は、前記回収ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とするものである。
また、請求項８記載の本発明のパージ装置は、前記被パージ部に存在する被パージガスは空気または酸素を含む気体であり、前記回収ガス部と前記被パージ装置との連結経路に酸素ガス検知手段を有し、更に前記酸素ガス検知手段からの信号に基づいてパージ作業の終了を判定する第１のパージ完了判定手段とを有することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、置換ガス部と、回収ガス部と、前記置換ガス部と前記回収ガス部を形成する仕切り手段からなり、前記仕切り手段は前記置換ガス部と前記回収ガス部の容積を可変とするパージ装置であって、パージ作業開始前には前記置換ガス部に置換ガスが充填されており、パージ作業の開始によって前記置換ガス部の置換ガスが被パージ装置へ送出されて前記置換ガス部の容積が小さくなるとともに前記回収ガス部の容積が拡大して被パージガスを吸引回収することを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、前記置換ガス容器と前記回収ガス容器は容器空間を共有しており、置換ガスが送出された分だけ置換ガス容器容積が小さくなるとともに、その分回収ガス容器は大きくなる。従って、前記パージ装置としての容器空間は置換ガス容器または回収ガス容器のいずれかの容積のみで済み、装置の小型化が図れ、パージ作業を行う現場へより容易に持ち運ぶことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記置換ガス部と前記回収ガス部とは断面一定の容器で一体になっており、前記仕切り手段は摺動可能な部材で構成されていることを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、例えば記置換ガス容器と前記回収ガス容器との仕切り板を断面一定の方向に可動であるピストンのようなもので構成することにより、実際の装置作成において加工・組み立てが容易なパージ装置を提供することができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記仕切り手段を移動させる容積可変手段を有することを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、コストの高いガス移動手段を具備せずともパージ作業を行うことができるとともに、置換ガスの送出及び被パージガスの回収を同時に行うことができるため、より簡易な装置構成で、効率的なパージ作業を行うことができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、置換ガスの圧力を検知する圧力検知手段を有することを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、パージ作業前に置換ガスを例えばガスボンベなどから置換ガス容器に充填する場合に充填圧を確認しながら充填することができ、置換ガスの過充填を防止し、適正な量の置換ガスを充填することができる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、前記置換ガス部には充填される前記置換ガスの流入圧を制御可能な流入圧制御手段を有することを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、置換ガス部への流入圧を所定の値に固定することで、自動的に過充填を防止し、充填時の操作ミスをなくすることができる。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、前記置換ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、パージ作業完了後にパージ装置と被パージ装置を切り離したときに系内部の置換ガスが流出することがなく、例えば置換ガスが可燃性や毒性を有していた場合に漏洩を未然に防止して安全性を確保した置換ガス部を有するパージ装置を提供することができる。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、前記回収ガス部側の前記被パージ装置への連結部は、相互に切り離した場合に大気に対して封止できる構造であることを特徴とするものである。そしてこの構成によれば、パージ作業完了後にパージ装置と被パージ装置を切り離したときに系内部の被パージガスが流出することがなく、例えば置換ガスが可燃性や毒性を有していた場合に被パージガスとともに回収ガス部側に導かれた被パージガスを多く含む混合ガスの漏洩を未然に防止して安全性を確保した回収ガス部を有するパージ装置を提供することができる。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、前記被パージ部に存在する被パージガスは空気または酸素を含む気体であり、前記回収ガス部と前記被パージ装置との連結経路に酸素ガス検知手段を有し、更に前記酸素ガス検知手段からの信号に基づいてパージ作業の終了を判定する第1のパージ完了判定手段とを有することを特徴とするものである。空気調和機のように被パージガスが空気の場合、または予め酸素ガスを含む気体により置換されている場合に、回収ガスボンベに流入する経路内において酸素ガスを継続的、間欠的、またはスポット的に検知し、酸素ガスが検知されなくなったことをもって、被パージ部の系内が全て置換ガスにより置換されたと判断することができるため、より確実なパージ作業を行うことが可能になる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
まず、本発明の前提となる構成１について図１、２を用いて説明する。図１は本構成のパージ方法を説明するためのパージ装置、及び被パージ装置の構成概念図である。この方法では、被パージガスが滞留する空間を有する被パージ装置１と、置換ガスを充填した置換ガス容器３及び被パージガスなどを回収するための回収ガス容器４を有するパージ装置２が相互に連結されるようになっている。パージ作業は置換ガス容器３の置換ガスを送出することにより、被パージ装置１の内部に滞留する被パージガスを押し出し、回収ガス容器４にそれを回収することにより、被パージ装置１が本来の目的に使用される際に不必要となる被パージガスを除去すると共に、押し出した被パージガスと、それに混入した置換ガスを回収ガス容器４に回収するため、置換ガスが外部に放出されることがない様にパージ作業を行うものである。
【００１５】
次により具体的な構成を図２を用いて示す。図２はＲ２２を作動流体とし、室内ユニットと室外ユニットとが接続配管を用いて接続されて構成されるセパレート型空気調和機の模式図を示す。これはエアコン本来の目的に共するにあたり、室外機５と室内機６とが接続配管７を用いて連結されて「主回路」を構成する。しかしながら運転前には、まず設置時に配管内が大気にさらされている接続配管及び室内ユニットの熱交換器などを含む配管経路（「被パージ部」）の内部に滞留する被凝縮ガスの空気などの「被パージガス」を排出する必要がある。そのための構成として置換ガスを充填した置換ガス容器３及び回収ガス容器４を空気調和機の室外機５に装備されたそれぞれの３方弁９に連結する。
【００１６】
次に上記構成において行うパージ作業の手順について説明する。置換ガス容器３内には置換ガスが大気圧以上の圧力で充填されており、置換ガス容器３を開栓することにより、圧力差で内部の置換ガスが被パージ部に流入し、滞留していた空気を被パージ部から押し出す。一方押し出された空気が、回収ガス容器４に流入すると共に、一部の置換ガスも同時に入り込む。そして置換ガスを十分に送出した後、置換ガス容器３、回収ガス容器４、３方弁９を閉栓して内部のガスが漏れないようにして、それぞれを切り離してパージ作業を終了する。この作業により、被パージ部の内部は置換ガスで置換され、内部の不凝縮ガスは存在しないようになる。
【００１７】
ここで、置換ガス容器３に予め充填されている置換ガスは冷凍の用に供する冷媒ガスであることが好ましく、例えばプロパンガスやフロン系冷媒をいい、好ましくは置換ガス容器３の中に大気圧以上の圧力状態で充填されている。
尚、本構成では空気調和機を取り上げて説明したが、本構成の包括する範囲はこれに限定したものではなく、広くパージ作業を必要とする装置、機器について適用できるものである。
また、本構成では被パージ装置は接続弁が２つのものを用いて説明したが、被パージ回路が複雑な構成で、例えば、１本の管が多数に分岐されてその用に供する配管系などの場合には、弁口はそれぞれの分岐間の先端にも取り付けられており、これらの任意の２つをパージ装置２と接続してパージ作業を行うことで、内部の被パージガスを置換する場合も本構成により同様に扱うことができるものである。
さらに、パージ装置２は置換ガス容器３及び回収ガス容器４で構成されているが、これらは同一の架台上にある必要はなく、それぞれ必要に応じて別々の場所で使用することも可能である。
なお、回収した被パージガスは別途、専用のガス回収機により空気と置換ガスを分離し、処理するようにする。
以上より、被パージ部のエアを置換ガスで置き換えることにより、実際の機器作動に悪影響を与える空気などの不凝縮ガス取り除く事ができ、更に、パージに使用された置換ガスの一部は被パージガスとともに回収ガス容器に回収されるため、冷媒ガスなどの地球温暖化物質や可燃ガスなどの危険物質の大気への放出を未然に防止することができる。
【００１８】
次に、本発明の前提となる構成２について再び図２を用い、セパレート型空気調和機を例にあげて説明する。図２において、室外ユニット５と室内ユニット６とは接続配管７を介して接続されており、設置時には接続配管７及び室内熱交換器８の配管内には空気が存在しているため、空気調和機の用に供するためにはこの部分の空気のパージを行う必要がある。そこでこの部分のパージを行う場合、被パージ部で互いに最も遠い両端の位置とは接続配管７の室外機５との接続部分であり、本構成ではここにそれぞれ３方弁９を取り付けてある。パージ作業の際にはそれぞれを置換ガス容器３及び回収ガス容器４に接続する。この経路でパージを行った場合、途中に空気が残留する配管部分がなく、従って弁数２個で十分にパージを行うことができる。
以上より、被パージ経路のなかの最も遠い両端にパージ装置との接続のための弁口を設置することにより、被パージ経路の途中に被パージガスの澱みを作らずにガス置換を行うことができるため、最小限の弁数で装置を構成することが可能になる。
【００１９】
次に、本発明の前提となる構成３について図３を用いて説明する。図３において、置換ガス容器３と被パージ装置１の一端との接続経路上にガス移動手段としてガスポンプ１０が設置されている。また、置換ガス容器３には０．１ＭＰａ(ゲージ圧)程度の圧力の少量の置換ガスが充填されている。この装置構成でパージ作業はガスポンプ１０を運転して置換ガス容器３内の置換ガスを被パージ部に送出し、空気のような被パージガスを押し出す様にする。
以上より、被パージ部の経路にガス移動手段を備えることにより系内のガスを容易にガス回収容器の方へ移動できるため、置換ガス容器内の置換ガスの圧力を過度に高くして圧力差による置換ガス移動を行う必要がなく、以って過剰な置換ガスを充填を不要とし、更に高圧対応した容器や配管装置を不要とすることができる。
【００２０】
次に、本発明の前提となる構成４について図４を用いて説明する。図４に示すように、回収ガス容器４には例えばシリカゲルや多孔質材からなる置換ガス吸着材１１が入れられている。パージ作業により、置換ガスにより押し出された、被パージガスは一部の置換ガスとともに回収ガス容器４に回収される。ここで、回収ガス容器４内に滞留する置換ガスが置換ガス吸着材１１に吸着されることで、その分圧分だけ容器内圧が低下し、被パージガスが取り込まれやすくなる。
以上より、回収ガス容器の中に置換ガス吸着材が入れられてあるので、被パージガスとともに回収ガス容器に送り出された置換ガスはこの吸着材に取り込まれるため、回収容器内の圧力は置換ガスの吸着された分だけ低下し、回収ガス容器の内圧がその分下がることで、被パージガスは回収ガス容器に回収されやすくなるためより効率的なパージ作業を行うことができる。
【００２１】
次に、本発明の前提となる構成５について再び図３を用いて説明する。本構成では図３において、回収ガス容器４の内部は真空に引かれている。これにより、被パージガスは回収ガス容器４側が低圧になるため、その分回収が容易になるとともに、置換ガス容器３から送出される置換ガスの移動もスムーズになる。
以上より、回収ガス容器側の圧力が低くなるため、置換ガスの移送手段などを用いなくとも、圧力差を生成し、以って置換ガス容器から置換ガスを移動させることができるため、装置を複雑化することなくパージ作業を行うことができる。
【００２２】
次に、本発明の前提となる構成６について図５を用いて説明する。図５において、置換ガス容器３または／及び回収ガス容器４は断面一定の筒形の形状であり、底部には大気とつながる孔１２を有する。内部には断面一定の方向に動作するピストン１３が組み込まれており、ピストン１３はシール材１４により置換ガス容器３または回収ガス容器４を被パージ部側と大気圧側とに分断している。
次に、これらの装置を用いたパージ作業の一例について示す。予め置換ガス容器３には大気圧よりわずかに高い程度の圧力の置換ガスを充填する。このとき、ピストン１２は置換ガスの充填に伴い、置換ガスの入る空間容積を拡大させ、最大で容器の底面まで降下してとまる。一方、回収ガス容器４では被パージ装置１との接続時にピストン１３は被パージガスが流入する側の室の容積がゼロになるように上面まで引き上げられている。この状態から、ガスポンプ１０を運転することにより置換ガス容器３内の置換ガスは送出され、被パージガスを押し出して回収ガス容器４に送り込むようになっている。
この際、置換ガス容器３側では置換ガスの送出とともに置換ガスのある室の圧力が低下するためピストン１２が上昇して容積が小さくなる。即ち、閉空間容器と比べて置換ガスが送出されても置換ガス容器３内は負圧にならず、従って置換ガスはスムーズに移動され、更にガスポンプ１０にも負担がかかりにくくなる。一方、回収ガス容器４側でも被パージガスの流入とともにピストン１３が降下してガス回収空間を拡大させるので内圧はほぼ大気圧に保たれる。従って、回収ガス容器４側から被パージ部方向への逆圧がかかりにくく、スムーズなガス回収を行うことができる。
【００２３】
なお、置換ガス容器３及び回収ガス容器４は少なくともいずれかが上記構成になっていれば、通常の閉空間容器に比べて上述のような効果により、的確なパージ作業を行うことができる。
また、置換ガス容器３に充填する置換ガス量は被パージ部の容積に合わせて調整すればよく、被パージ部容積よりも置換ガス容器３の容積が小さい場合は若干圧力を高くし、また逆に被パージ部容積よりも置換ガス容器３の容積が大きい場合には少量のガスを充填しておけばよい。
以上より、前記回収ガス容器４の容積が可変であるため、パージ作業で置換ガスにより押し出された分だけの被パージガスが前記回収ガス容器４に流入し、流入ガスによる容器内圧力の上昇がなく、従ってスムーズに押し出されたガスを回収することが可能である。また回収ガス容器４を圧力容器とする必要がなくなり、容易な装置で、スムーズにパージ作業を行うことができる。
また、前記置換ガス容器３の容積が可変であるため、パージ作業により内部の置換ガスがガス移動手段などにより送出された場合に、容器内部の圧力が負圧になることがなく、ガスの移動に対して逆圧がかからずにスムーズなパージ作業を行うことができる。
【００２４】
次に、本発明の前提となる構成７について図５、６、７を用いて説明する。まず置換ガス容器３の改良について説明する。図６において、構成６と異なるのはピストン１３に直接はたらき、これを上下に移動させることができる容積可変駆動装置１５（ここではねじ込みハンドルを例としている）を備えており、パージ装置２においてガスポンプ１０を不要としているところである。配管中に装備してガスを移動させる手段としてはガスポンプ１０などが一般的であるが、本構成ではガスポンプ１０のようなコストの高い装置を使わず、置換ガス容器３を加工し、例えばねじ込みハンドル１５を用いてピストン１３を移動させ、置換ガス容器３内の置換ガスを直接送出することにより被パージガスや置換ガスの移動を可能にしている。
以上より、ガス移動装置のようなコストのかかる機器を設置する必要がなく、置換ガス容器３側単独で容易に置換ガスを送出することができるため、安価な装置を提供できる。
【００２５】
次いで回収ガス容器４の改良について説明する。図７において、構成６と異なるのはピストン１３に直接はたらき、これを上下に移動させることができる容積可変駆動装置１５（ここでもねじ込みハンドルを例としている）を備えており、パージ装置２においてガスポンプ１０を不要としているところである。配管中に装備してガスを移動させる手段としてはガスポンプ１０などが一般的であるが、本構成ではガスポンプ１０のようなコストの高い装置を使わず、回収ガス容器４を加工し、例えばねじ込みハンドル１５を用いてピストン１３を移動させ、回収ガス容器４の被パージガスが入り込む空間の容積を広げることにより被パージガスや置換ガスの移動を可能にしている。
以上より、回収ガス容器４側単独で容易に被パージガスを回収移動を行うことができるため、安価な装置を提供できる。
【００２６】
次に、本発明の前提となる構成８について説明する。本構成によれば、被パージ装置がＲ４１０Ａを作動流体とするセパレート型空気調和機であり、予め置換ガス容器に充填される置換ガスは、この作動流体と同じくＲ４１０Ａを用いる。置換ガスとしてはこの場合Ｒ４１０Ａ以外の冷媒ガス、例えば、その成分であるＲ３２やＲ１２５、またはＲ２９０等でもよい。しかしながら、この空気調和機においてＲ２９０等のガスを置換ガスとすると、機器に使用されているシール材や、圧縮機モータの絶縁材等への影響が懸念される。また、成分であるＲ３２やＲ１２５を用いた場合でも、これらの置換ガスを単独で入れたことにより、本来の充填組成とは異なった作動流体になってしまう可能性があり、性能に影響が出ることが考えられる。また、特にＲ４１０Ａのような一方で可燃性冷媒を一成分とする場合には、置換ガスに可燃成分であるＲ３２を用いることで、不燃性であるはずのＲ４１０Ａが全体として可燃領域の組成に変化してしまう可能性もある。従って、置換ガスを作動流体と同じ成分にすることで、これらの問題が解決可能である。
以上より、置換ガスは作動流体とまったく同じであるため、機器としての動作・性能に影響を与えることはなく、また異物が混入しているわけではないので機器信頼性をより高めることができる。
【００２７】
次に、本発明の前提となる構成９について図８（ａ）〜８（ｃ）を用いて説明する。まず図８（ａ）において、特徴となるのは置換ガス容器と回収ガス容器が一体となり、一体容器１６を構成し、一体容器１６は仕切り手段（ガス不透過膜）１９により２つの室１７，１８に仕切られている。
次いでパージ作業の手順について説明する。図８（ｂ）に示すように、パージ作業開始前には一体容器１６のガスポンプ側の置換ガス室１８に置換ガスが充填される。そしてパージ作業を開始すると、置換ガス室１８の置換ガスがガスポンプ１０を介して被パージ部へ送出され、置換ガス室１８の容積が小さくなるとともに、代わって回収ガス室１７の容積が拡大して、被パージガスを吸引回収する。従って、ガスポンプ１０への負担も小さく、効率的な回収が可能である。更に、置換ガス室１８と回収ガス室１７は空間を共用するため、上述の置換ガス容器、回収ガス容器がそれぞれ独立して存在する場合に比べて容積を約半分に減らすことができ、装置の縮小化も実現できる。
以上より、置換ガス容器と回収ガス容器は一体容器１６として容器空間を共有しており、置換ガスが送出された分だけ置換ガス容器容積が小さくなるとともに、その分回収ガス容器は大きくなる。従って、前記パージ装置としての容器空間は置換ガス容器または回収ガス容器のいずれかの容積のみで済み、装置の小型化が図れ、パージ作業を行う現場へより容易にの持ち運ぶことができる。
【００２８】
次に、本発明の一実施例について図９を用いて説明する。図９において、構成８と異なる点は一体容器１６は断面一定の筒型の容器であり、置換ガス室１８と回収ガス室１７各室の仕切りは断面一定の方向に移動可能なピストン１３で構成している。パージ作業の手順自体は構成８と同様であるが、装置自体の加工性、実現性にすぐれている。
以上より、例えば記置換ガス容器と前記回収ガス容器との仕切り板を断面一定の方向に可動であるピストン１３のようなもので構成することにより、実際の装置作成において加工・組み立てが容易なパージ装置を提供することができる。
【００２９】
次に、本発明の一実施例について図１０を用いて説明する。図１０において、構成９と異なる点は、ピストン１３に直接はたらき、これを断面一定の移動させることができる容積可変駆動装置１５（ここでもねじ込みハンドルを例としている）を備えており、パージ装置においてガスポンプ１０を不要としているところである。配管中に装備してガスを移動させる手段としてはガスポンプなどが一般的であるが、本実施例ではガスポンプのようなコストの高い装置を使わず、ねじ込みハンドル１５などを用いてピストン１３を直接移動させ、置換ガス室１８の置換ガスを送出すると共に、回収ガス室１７の被パージガスが入り込む空間の容積を広げることにより被パージガスや置換ガスの移動を可能にしている。
以上より、コストの高いガス移動手段を具備せずともパージ作業を行うことができるとともに、置換ガスの送出及び被パージガスの回収を同時に行うことができるため、より簡易な装置構成で、効率的なパージ作業を行うことができる。
【００３０】
次に、本発明の前提となる構成１２について説明する。高圧ガス保安法によると、０．２ＭＰａ（ゲージ圧）以上の圧力の液化ガスの容器は所定の耐圧容器である必要がある。この場合耐圧容器は強度確保や、検査受験などのため、重量的にもコスト的にも負担がある。従って、例えば置換ガス容器に予め充填する置換ガス圧を０．０ＭＰａ以上０．２ＭＰａ未満にすることで、耐圧容器を使用する必要が無く、従って、より安価で、軽量な装置が構成可能になる。
【００３１】
次に、本発明の前提となる構成１３について図１１を用いて説明する。図１１では置換ガス容器３に対してその置換ガス圧を測定できるブルドン管圧力計２０が装着されている。置換ガス容器３にパージ作業前に置換ガスボンベ２１から置換ガスを充填する作業ではブルドン管圧力計２０を確認しながら充填することで、所定の必要な圧力分の置換ガスを充填することができ、過充填や不足が生じないようにすることが簡単にできる。
以上より、パージ作業前に置換ガスを例えばガスボンベ２１などから置換ガス容器に充填する場合に充填圧を確認しながら充填することができ、置換ガスの過充填を防止し、適正な量の置換ガスを充填することができる。
【００３２】
次に、本発明の前提となる構成１４について図１２を用いて説明する。図１２では置換ガス容器３に対して置換ガスを充填する際に、チャージ口２３から２次圧力を所定の圧力に調整可能であるレギュレータ２２を介して置換ガスボンベ２１から充填するようにする。これによると、必要な所定圧の置換ガスを間違うことなく置換ガス容器３に充填することができ、より簡単に過充填や不足が生じないようにすることができる。
以上より、置換ガス容器３への流入圧を所定の値に固定することで、自動的に過充填を防止し、充填時の操作ミスをなくすることができる。
【００３３】
次に、本発明の前提となる構成１５について図１３を用いて説明する。図１３では置換ガス容器３の送出管に水分を吸着するフィルタドライヤ２４が設けられている。フィルタドライヤ２４には例えばゼオライトやシリカゲルを吸着材として充填しておく。万一、置換ガスに水分が混入していた場合、パージ作業によるガス置換で水分までもが配管に入ってしまうことになる。例えば被パージ装置が圧縮機を有する空気調和機であり、冷凍機油にポリオールエステル系の油を使用した装置である場合などでは、水分の混入により潤滑油が加水分解される可能性が高く、潤滑性低下による圧縮機摩耗を引き起こしてしまう可能性がある。また、膨張装置の出口などの低温になるところでは水分が凝固してしまいアイスチョークを引き起こし、装置運転の障害になることもある。従って、水分の系内への持ち込みを防止するようにフィルタドライヤ２４を介して置換ガスを送り込むようにし、水分混入を防止する。
以上より、万一置換ガスに水分が含まれていた場合にでも、被パージ装置系に送出される前に予めその水分を除去することができ、以って空気調和機などの内部への進入を防止し、アイスチョーク等のトラブルを未然に防止することができる。
【００３４】
次に、本発明の前提となる構成１６について図１４、１５を用いて説明する。まず図１４では置換ガス容器３のガス送出側に被パージ装置から置換ガス容器３の方にガスが逆流しないように逆止弁２５が取り付けられている。また図１５では回収ガス容器４のガス送入側に回収ガス容器４から被パージ装置の方にガスが逆流しないように逆止弁２５が取り付けられている。このような装置構成により、一旦置換ガス容器３から送出されたガス及び、一旦回収ガス容器４に流入した被パージガスまたは被パージガスと置換ガスの混合ガスは逆流することが無くなる。従って、置換ガス容器３の置換ガスに空気が混入したり、回収ガス容器４の被パージガスが再び被パージ装置に戻ることが無く、より確実なパージ作業を行うことが可能になる。
尚、ここでは置換ガス容器３、回収ガス容器４とそれぞれ容器が分離した形態の場合を例に挙げたが、図８（ａ）の一体容器のように２つの容器が一体化している場合でも同様の効果があり、分離した容器に限定されるものではない。
以上より、一度送出した置換ガスが再び置換ガス容器３に逆流することを未然に防止し、以って置換ガスの流れを一定の方向に保つことで被パージガスの残留をより少なくすることができる。
また、一度回収された被パージガスが再び被パージ部の方に逆流することを未然に防止し、以って被パージガスの流れを一定の方向に保つことで被パージガスの被パージ部への残留をより少なくすることができる。
【００３５】
次に、本発明の一実施例について図１６（ａ）〜１６（ｃ）を用いて説明する。特徴とするのは、まず図１６（ａ）において、被パージ部１と一体容器１６が大気に対して閉止可能なバルブ２６、２７により互いに連結されているところである。相互の連結には、例えば図１６（ｂ）に示すように、被パージ部１側に虫バルブ２８を、また置換ガス容器３側に虫バルブ２８と接続可能であり、虫バルブ２８の栓を押してあけることができる突起のついた接続部２９と手動のボールバルブ３０を用いる。この時、接続部２９とボールバルブ３０との間は極力短い方が好ましい。パージ作業後の連結切断の際には、まずボールバルブ３０を閉止してから接続部２９を手早くを切り離すようにすれば、置換ガス容器３側からの置換ガスの漏洩を未然に防ぐことができる。また、その他の手段としては図１６（ｃ）に示すように、被パージ部１側、及び置換ガス容器３側にそれぞれオス、メスを違いにするカプラー３１、３２を用いる。例えば、被パージ装置１側にオスのカプラー３１を、置換ガス容器３側にメスのカプラー３２を設けておく。連結の切断と同時に連結部はそれぞれの側でバネで押された栓により大気に対して密閉されているので、置換ガスの漏出を未然に防ぐことができる。
上記実施例では被パージ部１側に虫バルブ２８、またはオスカプラー３１を、また置換ガス容器３側に接続部２９とボールバルブ３０、またはメスカプラー３２を接続したが、本実施例では被パージ部１とパージ装置２が大気に密した形で連結されればよく、被パージ部１とパージ装置２のどちらに虫バルブ２８・オスカプラー３１、または接続部２９とボールバルブ３０、メスカプラー３２が設置されても良い。また、被パージ装置１の置換ガス容器３側と回収ガス容器４側の接続方向を間違えないようにする目的で、それぞれ逆の接続具を設置することも有効である。
【００３６】
ここで、置換ガス容器３と被パージ装置１との連結部分は置換ガスの送出側であることから、内圧が大気に対して加圧状態である場合もあり、この部分の連結を大気開放状態にしないことにより、置換ガスの漏洩防止に効果がある。一方、回収ガス容器４と被パージ装置１との連結部も同様に大気に対して密封状態に保つことで、更に置換ガスの漏洩を未然に防止することができる。
以上より、パージ作業完了後にパージ装置２と被パージ装置１を切り離したときに系内部の置換ガスが流出することがなく、例えば置換ガスが可燃性や毒性を有していた場合に漏洩を未然に防止して安全性を確保した置換ガス容器を有するパージ装置を提供することができる。
また、パージ作業完了後にパージ装置２と被パージ装置１を切り離したときに系内部の被パージガスが流出することがなく、例えば置換ガスが可燃性や毒性を有していた場合に被パージガスとともに回収ガス容器４側に導かれた被パージガスを多く含む混合ガスの漏洩を未然に防止して安全性を確保した回収ガス容器４を有するパージ装置を提供することができる。
また、パージ作業完了後にパージ装置と被パージ装置を切り離したときに系内部の置換ガスが流出することがなく、例えば置換ガスが可燃性や毒性を有していた場合に漏洩を未然に防止して安全性を確保した被パージ装置を提供することができる。
【００３７】
次に、本発明の一実施例について図１７、１８を用いて説明する。装置としては、まず図１７のように一体容器１６の回収ガス室１７側の被パージ装置１との接続管上に酸素センサ３３が設けられ、更にこの酸素センサ３３信号を受けてパージ終了判定を行うマイコン装置３４が設けられている。ここで、酸素センサ３３は検知管に代表される呈色反応でそのガスの存在を示す物でもよく、この場合マイコン装置３４は無くても良い。
次いで、パージ終了判定手順について図１８を用いて説明する。パージ開始と共に酸素センサ３３が稼働し、回収ガス室１７に送り込まれてくるガスの検知を行う。パージ開始当初からしばらくは被パージガスである空気が通過するため、酸素センサ３３は常に検知「あり」の信号を出す。しかし、パージ作業が進行し、被パージ部１のガスが置換ガスで完全に置き換えられた後は、置換ガスが通過するため、酸素を検知しなくなる。従って、酸素ガスが検知されなくなったら「既に被パージ部は置換ガスで置き換えられている」と判断でき、パージ終了判定を行うことができる。
また、ここに示した制御手順は一実施例であり、この手順に限定されるものではない。
以上より、空気調和機のように被パージガスが空気の場合、または予め酸素ガスを含む気体により置換されている場合に、回収容器１６に流入する経路内において酸素ガスを継続的、間欠的、またはスポット的に検知し、酸素ガスが検知されなくなったことをもって、被パージ部の系内が全て置換ガスにより置換されたと判断することができるため、より確実なパージ作業を行うことが可能になる。
【００３８】
次に、本発明の前提となる構成１９について図１９、２０を用いて説明する。装置としては、まず図１９のように一体容器１６の回収ガス室１７側の被パージ装置１との接続管上に置換ガスセンサ３５が設けられ、更にこの置換ガスセンサ３５の信号を受けてパージ終了判定を行うマイコン装置３６が設けられている。置換ガスはフロンガスや炭化水素ガスを用いると、センサ自体が酸素センサに比べて安価で入手しやすいという利点がある。ここで、置換ガスセンサ３５は検知管に代表される呈色反応でそのガスの存在を示す物でもよく、この場合マイコン装置３６は無くても良い。
次いで、パージ終了判定手順について図２０を用いて説明する。パージ開始と共に置換ガスセンサ３５が稼働し、回収ガス室１７に送り込まれてくるガスの検知を行う。パージ開始当初からしばらくは被パージガスである空気が通過するため、置換ガスセンサ３５は常に検知「あり」の信号を出す。しかし、パージ作業が進行し、被パージ部１のガスが置換ガスで完全に置き換えられた後は、置換ガスが通過するため、これを検知する。従って、置換ガスが検知されれば「既に被パージ部は置換ガスで置き換えられている」と判断し、パージ終了判定を行う。
好ましくは、置換ガスが検知されてから一定時間の遅延をかけてパージを続け、その後終了判定を出すようにした方がより確実さを増す。
また、ここに示した制御手順は一構成であり、その手順に限定されるものではない。
以上より、被パージ部１より一体容器１６側に設置された置換ガス検知手段３５により継続的、間欠的、またはスポット的に検知し、置換ガスの回収ガス室１７への流入を検知することにより、置換ガスが被パージ部１を十分に置換したことが確認でき、確実なパージ作業の終了判定を行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の前提となる構成２０について図２１を用いて説明する。置換ガスは特に制御されなければ圧力差に従い連続的に送出される。しかしながら、一定の流れ場が形成される場合に被パージ部の局所に空気のよどみ点が有れば、そのよどみ点の空気はパージ作業によって押し出されないことになる。そこで、図２１に示すように間欠的に置換ガスを送出することにより、置換ガス送出中にできたよどみ点の空気は、送出停止時に周囲に拡散し、次の置換ガス送出の際に押し出されることになる。
以上より、澱み部分にたまった被パージガスを都度拡散させるようにして１個所に溜まり込むのを防止し、より確実な置換作業を行うことができる。
【００４０】
次に、本発明の前提となる構成２１について図２２を用いて説明する。図２２では一般的な空気調和機の構成を示している。７ａは液配管、７ｂはガス配管であり、一般的に液配管７ａはガス配管７ｂよりも管径が小さい。この場合、置換ガス容器３を３方弁９ａの側に接続してより細径である液配管７ａから置換ガスを送り込むよりも、置換ガス容器３を３方弁９ｂの側に接続してより口径の大きいガス配管７ｂから置換ガスを送り込む方が置換ガスの流れはスムーズであり、流入部で淀みなどが発生することが少なく、効果的なパージができる。
以上より、置換ガスは概してガス状で送出されるため、口径の小さい方の弁口からではなく、より大きい口径の弁口から送出された方が、置換ガス容器３出口付近での圧力損失が少なく、よりスムーズに置換ガスを送出することができる。
また、細管から太管への管路拡大で発生しやすい渦流などによる淀み部分の生成をより防止することができ、より効果的なガス置換を行うことができる。
【００４１】
次に、本発明の前提となる構成２２について図２３を用いて説明する。本構成の目的は、パージ作業後に被パージ部に滞留する置換ガスの残存量を所定に量に管理することにより、主回路を運転した場合の作動流体の封入量を所定の量にすることで本来の機器としての性能を維持できるようにするものである。図２３では、室内熱交換器８、接続配管７ａ、７ｂで構成される被パージ部を、燃焼させても有害な物質を発生することのない可燃性ガスを置換ガスとして用いてパージした後、パージ装置を切り離し、室外機５に設けられた一方の３方弁９ｂに、ガス燃焼器（トーチなど）３７を接続する。ここで、ガス燃焼器３７を開栓して被パージ部の置換ガスを大気中で点火して燃焼させることにより内部の置換ガスを引っ張って排出する。やがて被パージ部の置換ガス圧力が大気圧程度に低下すると、可燃性ガスの排出が止まり、炎が消えて排気が終わる。結果として被パージ部内には温度などにより多少のばらつきはあるものの、大気圧程度の圧力で置換ガスがほぼ所定量滞留していることになる。
以上より、被パージ装置内の置換ガスを外部で燃焼させることにより減圧排気し、さらにほぼ一定の圧力まで減圧可能であるため、被パージ装置内に残留する置換ガス量を所定の量にすることが可能であるため、主回路を利用する場合に作動流体ガスの量がばらつかず、以て設計上の所定の能力を発揮させることができる。
【００４２】
次に、本発明の前提となる構成２３について図２４を用いて説明する。本構成の目的もパージ作業後に被パージ部に滞留する置換ガスの残存量を所定に量に管理することにより、主回路を運転した場合の作動流体の封入量を所定の量にすることで本来の機器としての性能を維持できるようにするものである。図２４では回収ガス容器４と並列に開閉弁３９を介してサブ容器３８と、被パージ部のガス圧を測定できる圧力計４０が取り付けられている。パージ作業完了後に、被パージ部の置換ガス圧が大気圧以上である場合、回収ガス容器４を閉栓後に開閉弁３９を開栓して、被パージ部とサブ容器３８を連通させる。この時、圧力計４０を確認しながら被パージ部の置換ガス圧が所定の値になるように減圧調整して、所定の値になったところで、開閉弁３９を閉栓する。これにより、被パージ部に残留する置換ガス量を所定の量に管理する。
なお、減圧調整の範囲を広げるためにも、サブ容器３８は初期に減圧か真空状態であることが望ましい。
以上より、簡単な構成により、被パージ部の置換ガス圧力を調整することができ、以てパージ作業により被パージ装置内に滞留する置換ガス量を所定の量になるように調整することが可能となる。
また、被パージ部のガス圧の調整範囲をより拡大することができるため、以てパージ作業により被パージ装置内に滞留する置換ガス量をより精度よく調整することができる。
【００４３】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明は主としてセパレート型空気調和機の設置や移設等のパージ作業を伴う場合において、自然環境または人体に対して害を及ぼすことが懸念される冷媒ガスを大気に放出・放散させることがなく、地球環境にやさしいパージ作業を実施することができる。
また、本発明は空気調和機などの設置現場にも持ち運びが容易なように、軽量かつ安価で、より効果的にパージ作業を行うことができるパージ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる構成１を示す装置の構成概念図
【図２】本発明の前提となる構成１、２を示す装置の構成図
【図３】本発明の前提となる構成３、５を示す装置の構成図
【図４】本発明の前提となる構成４を示す装置の構成図
【図５】本発明の前提となる構成６、７を示す装置の構成図
【図６】本発明の前提となる構成７を示す置換ガス容器の構成図
【図７】本発明の前提となる構成７を示す回収ガス容器の構成図
【図８】本発明の前提となる構成９を示す装置の構成図
【図９】本発明の一実施例を示す装置の構成図
【図１０】本発明の一実施例を示す装置の構成図
【図１１】本発明の前提となる構成１３を示す装置の構成図
【図１２】本発明の前提となる構成１４を示す装置の構成図
【図１３】本発明の前提となる構成１５を示す装置の構成図
【図１４】本発明の前提となる構成１６を示す置換ガス容器側の構成図
【図１５】本発明の前提となる構成１６を示す回収ガス容器側の構成図
【図１６】本発明の一実施例を示す装置の構成図
【図１７】本発明の一実施例を示す装置の構成図
【図１８】本発明の一実施例の制御フローの一例
【図１９】本発明の前提となる構成１９を示す装置の構成図
【図２０】本発明の前提となる構成１９の制御フローの一例
【図２１】本発明の前提となる構成２０を示す装置の構成図
【図２２】本発明の前提となる構成２１を示す装置の構成図
【図２３】本発明の前提となる構成２２を示す装置の構成図
【図２４】本発明の前提となる構成２３を示す装置の構成図
【図２５】第１の従来例を示す装置の構成図
【図２６】第２の従来例を示す装置の構成図
【符号の説明】
１  被パージ装置
２  パージ装置
３  置換ガス容器
４  回収ガス容器
５  室外機
６  室内機
７  接続配管
８  室内熱交換器
９  ３方弁
１０  ガスポンプ
１１  置換ガス吸着材
１２  孔
１３  ピストン（仕切り手段）
１４  シール材
１５  容積可変駆動装置
１６  一体容器
１７  回収ガス室
１８  置換ガス室
１９  ガス不透過膜（仕切り手段）
２０  ブルドン管圧力計
２１  置換ガス充填ボンベ
２２  レギュレータ
２３  チャージ口
２４  フィルタドライヤ
２５  逆止弁
２６  被パージ装置側接続部（バルブ）
２７  パージ装置側接続部（バルブ）
２８  虫バルブ
２９  接続部
３０  ボールバルブ
３１  オスカプラー
３２  メスカプラー
３３  酸素センサ
３４  マイコン装置
３５  置換ガスセンサ
３６  マイコン装置
３７  ガス燃焼器
３８  サブ容器
３９  開閉弁
４０  圧力計
【図１】
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【図２】
0003763559.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0003763559.tif 000020
【図２０】
0003763559.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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