冷冻装置 【技术领域】
本发明涉及冷冻装置，尤其是涉及具备蒸气压缩式制冷剂回路的冷冻装置。
背景技术
作为以往的具备蒸气压缩式制冷剂回路的冷冻装置之一例，有用于大楼等进行空气调和的空调装置。这样的空调装置，主要地具备：具有压缩机及热源侧热交换器的热源单元、数个具有利用侧热交换器的利用单元及连接这些单元的气体制冷剂配管与液体制冷剂配管。而且，作为这样的空调装置的制冷剂，考虑到臭氧层破坏等环境方面的问题，现在已采用HFC(氢碳氟化合物)系制冷剂或HC(碳氢化合物)系制冷剂。
对于这样的空调装置，在对已建大楼等的空调装置进行更新时，为缩短工期及降低成本，有时对连接热源单元与利用单元的气体制冷剂配管及液体制冷剂配管等加以留用。这样的场合，空调装置的设置工程按以下工序进行。
①制冷剂回收
②设备安装工程
③配管、配线工程(留用原有的气体制冷剂配管及液体制冷剂配管等)
④气密性试验
⑤抽真空
⑥制冷剂充填
⑦试运行
采用这样的工程与工序，可以简化配管、配线工程，以缩短工期。
然而，由于原有地气体制冷剂配管及液体制冷剂配管内有垃圾及油分等异物残留其中，故而在试运行进行前必须先进行配管清洗以除去异物。尤其是对原有气体制冷剂配管及液体制冷剂配管加以留用的空调装置，如果原有气体制冷剂配管及液体制冷剂配管内残留有CFC(含氯氟烃)系制冷剂或HCFC(氢氯氟碳化合物)系制冷剂的制冷剂用油，就不能与更新后的HFC系制冷剂或HC系制冷剂用油相溶而成为制冷剂回路内的异物，有可能堵塞构成制冷剂回路的膨胀阀及毛细管等、损伤压缩机等。
另外，原有CFC系制冷剂或HCFC系制冷剂用的油过去一直使用环烷系矿物油等不带极性的油类。而另一方面，作为新设的HFC系制冷剂或HC系制冷剂用的油，则使用酯类或醚类带极性的油类。为此，如果残留CFC系制冷剂或HCFC系制冷剂用油，则制冷剂中油的溶解度会发生变化，有可能使HFC系或HC系制冷剂无法获得其本来的冷冻性能。从这点上考虑，也有必要对配管加以清洗。
作为这种能够留用原有气体制冷剂配管及液体制冷剂配管的空调装置，特开2001-41613号公报上曾有揭示。该空调装置具有包括压缩机、利用侧热交换器及热源侧热交换器等在内的主制冷剂回路以及设于压缩机吸入气体配管上的油回收装置。而且，该空调装置在充填HFC系制冷剂后，通过起动压缩机以使制冷剂循环(配管清洗运行)的运转，可以用循环制冷剂来清洗配管，而可以将残留于原有气体制冷剂配管及液体制冷剂配管内的残油回收到油回收装置内。
该油回收装置设置成使吸入气体配管的一部分旁通。因此，该空调装置在正常运行时可以切换回路而不使用油回收装置。但是，在配管清洗运行时，从吸入气体配管向油回收装置分支的进口及出口配管内残留含有原装置制冷剂用油的异物，因此这些异物在正常运行时会回到吸入气体配管内，从而可能对位于其下游侧的压缩机造成损伤等。
另外，在该油回收装置的出口侧设有用于与主制冷剂回路隔离的隔离阀，一旦配管清洗运行后关闭隔离阀，若油回收装置内残留有液体制冷剂，则有因残留液体制冷剂蒸发引起容器压力过大的可能性。
此外，作为采用该油回收装置的配管清洗方法，有时是使制冷剂回路内的制冷剂在湿态(气液二相流)下流动，但进行这样的运行会使液体制冷剂积留于油回收装置内，使制冷剂回路内循环的制冷剂量减少，造成有时无法充分进行配管清洗。
如上所述，以往的油回收装置在进行配管清洗运行方面存有可靠性不充分之处。
【发明内容】
本发明的目的在于，在具有蒸气压缩式制冷剂回路的冷冻装置中，提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。
技术方案1的冷冻装置具有蒸气压缩式主制冷剂回路、异物捕集容器、进口配管、出口配管及主开闭装置。蒸气压缩式制冷剂回路包括压缩机、利用侧热交换器、热源侧热交换器、及连接利用侧热交换器与压缩机的气体侧制冷剂回路。异物捕集容器可将在气体侧制冷剂回路流动的制冷剂导入，以分离制冷剂中的异物。进口配管为了将制冷剂导入异物捕集容器内而从气体侧制冷剂回路分支，并且以不使内部积存的异物返回上述气体侧制冷剂回路的方式与异物捕集容器的进口连接。出口配管为了使在异物捕集容器内分离了异物后的制冷剂返回气体侧制冷剂回路而在进口配管分支部的下游侧位置上从气体侧制冷剂回路分支并与异物捕集容器的出口连接。主开闭装置可在气体侧制冷剂回路上阻断制冷剂在进口配管分支部与出口配管分支部之间的流动。
该冷冻装置在设置后对主开闭装置进行操作来构成回路，以便使制冷剂通过异物捕集容器，并且运行压缩机，以使制冷剂循环，由此使主制冷剂回路内的异物与制冷剂一起经进口配管导入异物捕集容器，并仅对异物加以分离、捕集。且分离了异物后的制冷剂经出口配管从异物捕集容器返回气体侧制冷剂回路。由此，使设置于异物捕集容器下游侧的压缩机内只有除去了异物后的制冷剂被吸入，不易发生压缩机损伤等故障。此处的异物是指冷冻装置设置工程后残留于制冷剂回路内的垃圾、油分等，如果是将曾使用CFC系或HCFC系等制冷剂的冷冻装置的原有配管留用，且将该冷冻装置更新成使用HFC系或HC系等制冷剂的冷冻装置，则还包括残留于原有配管内的CFC系或HCFC系等制冷剂用油。
在异物捕集容器捕集了异物后，对主开闭装置进行操作来构成回路，以便不使制冷剂通过异物捕集容器，并且进行通常制冷剂回路的运行。此时，进口配管内在进行异物捕集运行时可能积存异物。但是，由于进口配管以不使异物返回气体侧制冷剂回路的方式与异物捕集容器的进口连接，因而可减少积存于进口配管的异物再返回气体侧制冷剂回路的可能性。由此，即使是在对回路构成进行切换后，也可防止设置于下游侧的压缩机吸入异物，可提高进行配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案2的冷冻装置是在方案1中，在进口配管上形成有防止内部积存的异物返回气体侧制冷剂回路的止回部。
技术方案3的冷冻装置是在方案1或2中，出口配管以不使内部积存的异物返回到气体侧制冷剂回路的方式与异物捕集容器的出口连接。
由于该冷冻装置的配管以不使异物返回到气体侧制冷剂回路的方式与异物捕集容器的出口连接，从而可减少积存于出口配管的异物再返回气体侧制冷剂回路的可能性。由此，即使在对回路构成进行切换后，也可防止异物吸入设置于下游侧的压缩机，从而可提高进行配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案4的冷冻装置是在方案3中，在进口配管上形成有防止积存于出口配管的异物返回到气体侧制冷剂回路的止回部。
技术方案5的冷冻装置是在方案2或4中，形成于进口/出口配管的止回部为形成于进口/出口配管的与气体侧制冷剂回路的分支部附近处的弯曲形状。
该冷冻装置由于形成于进口/出口配管的止回部为形成于进口/出口配管的与气体侧制冷剂回路的分支部附近处的弯曲形状，故其构成简单。
技术方案6的冷冻装置是在方案1～5任一项中，在气体侧制冷剂回路与进口/出口配管的分支部附近形成朝压缩机方向向上倾斜的坡度。
由于该冷冻装置在气体侧制冷剂回路与进口/出口配管的分支部附近形成朝压缩机方向向上倾斜的坡度，故可进一步减少进口/出口配管内积存的异物吸入压缩机的可能性。
技术方案7的冷冻装置具有蒸气压缩式主制冷剂回路、异物捕集容器、进口配管、出口配管及主开闭装置。蒸气压缩式制冷剂回路包括压缩机、利用侧热交换器、热源侧热交换器、及连接利用侧热交换器与压缩机的气体侧制冷剂回路。异物捕集容器可将在气体侧制冷剂回路流动的制冷剂导入，以分离制冷剂中的异物。进口配管为了将制冷剂导入异物捕集容器内而从气体侧制冷剂回路分支，并且与异物捕集容器的进口连接。出口配管为了使在异物捕集容器内分离了异物后的制冷剂返回气体侧制冷剂回路而在进口配管分支部的下游侧位置上从气体侧制冷剂回路分支并与异物捕集容器的出口连接。主开闭装置可在气体侧制冷剂回路上阻断制冷剂在进口配管分支部与出口配管分支部之间的流动。并且在出口配管上设有仅允许由上述异物捕集容器向上述气体侧制冷剂回路方向流动的止逆装置。
该冷冻装置在设置后对主开闭装置进行操作来构成回路，以便使制冷剂通过异物捕集容器，并且运行压缩机，以使制冷剂循环，由此使主制冷剂回路内的异物与制冷剂一起经进口配管导入异物捕集容器，并仅对异物加以分离、捕集。且分离了异物后的制冷剂经出口配管从异物捕集容器返回气体侧制冷剂回路。由此，使设置于异物捕集容器下游侧的压缩机内只有除去了异物后的制冷剂被吸入，不易发生压缩机损伤等故障。此处的异物是指冷冻装置设置工程后残留于制冷剂回路内的垃圾、油分等，如果是将曾使用CFC系或HCFC系等制冷剂的冷冻装置的原有配管留用，且将该冷冻装置更新成使用HFC系或HC系等制冷剂的冷冻装置，则还包括残留于原有配管内的CFC系或HCFC系等制冷剂用油。
在异物捕集容器捕集了异物后，对主开闭装置进行操作来构成回路，以便不使制冷剂通过异物捕集容器，并且进行通常的运行。此时，液体制冷剂有时会与被捕集的异物一起积存于异物捕集容器中。但是，由于出口配管上设有止逆装置，因此即使是在进行正常运行时，也可使在异物捕集容器内蒸发的气体制冷剂返回气体侧制冷剂回路。由此，可减少充填于主制冷剂回路内的制冷剂损耗，并同时可防止异物捕集容器发生过压。从而，可提高用于配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案8的冷冻装置具有蒸气压缩式主制冷剂回路、异物捕集容器、进口配管、出口配管及主开闭装置。蒸气压缩式制冷剂回路包括压缩机、利用侧热交换器、热源侧热交换器、及连接利用侧热交换器与压缩机的气体侧制冷剂回路。异物捕集容器可将在气体侧制冷剂回路流动的制冷剂导入，以分离制冷剂中的异物。进口配管为了将制冷剂导入异物捕集容器内而从气体侧制冷剂回路分支，并且与异物捕集容器的进口连接。出口配管为了使在异物捕集容器内分离了异物后的制冷剂返回气体侧制冷剂回路而在进口配管分支部的下游侧位置上从气体侧制冷剂回路分支并与异物捕集容器的出口连接。主开闭装置可在气体侧制冷剂回路上阻断制冷剂在进口配管分支部与出口配管分支部之间的流动。且在异物捕集容器上设有用于对内部进行加热的加热装置。
该冷冻装置在设置后对主开闭装置进行操作来构成回路，以便使制冷剂通过异物捕集容器，并且运行压缩机，以使制冷剂循环，由此使主制冷剂回路内的异物与制冷剂一起经进口配管导入异物捕集容器，并仅对异物加以分离、捕集。且分离了异物后的制冷剂经出口配管从异物捕集容器返回气体侧制冷剂回路。由此，使设置于异物捕集容器下游侧的压缩机内只有除去了异物后的制冷剂被吸入，不易发生压缩机损伤等故障。此处的异物是指冷冻装置设置工程后残留于制冷剂回路内的垃圾、油分等，如果是将曾使用CFC系或HCFC系等制冷剂的冷冻装置的原有配管留用，且将该冷冻装置更新成使用HFC系或HC系等制冷剂的冷冻装置，则还包括残留于原有配管内的CFC系或HCFC系等制冷剂用油。
在异物捕集容器捕集了异物后，对主开闭装置进行操作来构成回路，以便不使制冷剂通过异物捕集容器，并且进行通常的运行。此时，液体制冷剂有时会与被捕集的异物一起积存于异物捕集容器中。尤其是在使制冷剂以湿态(气液二相流)流动的场合，液体制冷剂被供给异物捕集容器，会引起异物捕集容器内积存的液体制冷剂量增加，结果使在制冷剂回路内循环的液体制冷剂减少而产生配管清洗不充分的可能。但是，由于在异物捕集容器上设置了加热装置因此可使异物捕集容器内积存的液体制冷剂加热、蒸发，以使制冷剂返回主制冷剂回路，确保制冷剂循环量。由此可提高用于配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案9的冷冻装置是在方案8中，加热装置为将压缩机吐出的制冷剂的一部分作为热源加以使用的热交换器。
该冷冻装置可有效利用压缩机吐出的温度比较高的气体制冷剂的热量。
技术方案10的冷冻装置是在方案8中，加热装置为将在液体侧制冷剂回路流动的液体制冷剂的一部分作为热源加以使用的热交换器。
该冷冻装置可有效利用在液体侧制冷剂回路流动的液体制冷剂的热量。
技术方案11的冷冻装置是在方案8中，加热装置为电加热器。
该冷冻装置因使用电加热器，故可不受制冷剂回路运行状态的限制而对异物捕集容器进行加热。
技术方案12的冷冻装置是在方案8中，加热装置为使用外部热源的热交换器。
该冷冻装置因利用外部热源，故适用于可利用废热的装置的设置条件。
技术方案13的冷冻装置是在方案1～12任一项中，主开闭装置还具有阻断制冷剂从气体侧制冷剂回路向进口配管流动的功能。
该冷冻装置由于主开闭装置可在阻断制冷剂在气体侧制冷剂回路的进口配管分支部与出口配管分支部之间流动的功能、以及阻断制冷剂从气体侧制冷剂回路向进口配管方向流动的功能之间进行切换，故可减少构成部件。
技术方案14的冷冻装置是在方案1～13任一项中，在异物捕集容器的上部设有制冷剂的进口及出口。
该冷冻装置将异物捕集容器的进口及出口设置于容器的上部，故可将经进口配管导入的液体制冷剂中的异物捕集于容器的下部。由此，可减少被捕集的异物从出口返回气体侧制冷剂回路的可能性，从而，可提高用于配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案15的冷冻装置是在方案14中，异物捕集容器上设有将从容器进口流入的制冷剂向容器下部引导的、从自容器上部向容器下部延伸的引导配管。
该冷冻装置利用设于异物捕集容器上的引导配管将从异物捕集容器进口流入的含有异物的制冷剂向容器下部引导，从而可防止制冷剂流从进口向出口发生短路。由此，可减少被捕集的异物从出口返回气体侧制冷剂回路的可能性，从而，可提高用于配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案16的冷冻装置是在方案14中，在异物捕集容器上设置将容器进口附近的空间与容器出口附近的空间加以分隔的分隔板。
该冷冻装置利用设置于异物捕集容器上的分隔板，可防止从异物捕集容器进口流入的含有异物的制冷剂流从进口向出口发生短路。由此，可减少被捕集的异物从出口返回到气体侧制冷剂回路的可能性，从而，可提高用于配管清洗的装置构成的可靠性。
技术方案17的冷冻装置是在方案14～16任一项中，在异物捕集容器的出口设有过滤器。
该冷冻装置因在异物捕集容器的出口设置了过滤器，故可确实地防止被捕集到的异物返回气体侧制冷剂回路。
技术方案18的冷冻装置是在方案14～17任一项中，在异物捕集容器的下部设有用于将异物取出到外部的取出装置。
该冷冻装置可将捕集到的异物取出到异物捕集容器的外部。
技术方案19所述的冷冻装置是在方案14～18任一项中，在异物捕集容器的上部设有防止异物捕集容器发生过压的泄压装置。
该冷冻装置因在异物捕集容器上设置有泄压装置，可防止异物捕集后残留于异物捕集容器内的液体制冷剂蒸发而引起异物捕集容器发生过压。
技术方案20所述的冷冻装置是在方案1～19任一项中，在异物捕集容器的进口或进口配管上设有用于检测异物中的油分的油分检侧装置。
该冷冻装置利用设于异物捕集容器的进口或进口配管上的油分检测装置，可在配管清洗运行时对流入异物捕集容器的异物中的油分加以检测。从而，可以检测不到油分时终止配管清洗运行。
技术方案21的冷冻装置是在方案1～20任一项中，为防止异物中所含的腐蚀成份引起腐蚀，异物捕集容器的内部由耐腐蚀性材料制成，或施加了耐腐蚀性涂层。
该冷冻装置因异物捕集容器由耐腐蚀性材料制成，或施加耐腐蚀性涂层，故可防止异物中所含的腐蚀成份对异物捕集容器造成腐蚀，可对异物捕集容器进行保护。
技术方案22的冷冻装置是在方案1～21任一项中，异物捕集容器以可分离的方式与气体侧制冷剂回路连接。
该冷冻装置因异物捕集容器可与气体侧制冷剂回路分离，故可以将回收到的异物连同容器一起取出到外部。
【附图说明】
图1为本发明的第1实施例的空调装置的制冷剂回路概略图。
图2为第1实施例的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图3为第1实施例的配管清洗运行(气体清洗)的流程图。
图4为第1实施例的配管清洗运行(液体清洗)的流程图。
图5为第1实施例的变形例1的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图6为第1实施例的变形例2的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图7为第1实施例的变形例3的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图8为第1实施例的变形例4的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图9为第1实施例的变形例5的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图10为第1实施例的变形例6的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图11为本发明的第2实施例的空调装置的制冷剂回路概略图。
图12为第2实施例的异物捕集装置附近的放大图(对异物捕集容器，图示其截面)。
图13为第2实施例的配管清洗运行(液体清洗后加热)的流程图。
图14为第2实施例的配管清洗运行(液体清洗中加热)的流程图。
图15为本发明的第2实施例的变形例1的空调装置的制冷剂回路概略图。
图16为本发明的第2实施例的变形例2的空调装置的制冷剂回路概略图。
【具体实施方式】
以下，使用附图对本发明的冷冻装置的实施例加以说明。
[实施例1]
(1)空调装置的全体构成
图1为作为本发明的冷冻装置之一例的实施例1的空调装置1的制冷剂回路的概略图。空调装置1具有1台热源单元2、与之并联相连的数台(本实施例中为2台)利用单元5、连接热源单元2与利用单元5的液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7，可以进行例如用于大楼等空调的冷气运行及暖气运行。
空调装置1使用HFC系制冷剂或HC系制冷剂等。本实施例中，空调装置1是将原有的使用CFC系制冷剂或HCFC系制冷剂的空调装置的热源单元及利用单元更新成热源单元2及利用单元5。即、液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7仍用原有液体制冷剂配管及气体制冷剂配管。
利用单元5主要地具有利用侧膨胀阀51与利用侧热交换器52。本实施例中，利用侧膨胀阀51是指为进行制冷剂压力调节及制冷剂流量调节而连接于利用侧热交换器52液体侧的可进行开度调节的电动膨胀阀。本实施例中，利用侧热交换器52是与室内空气进行热交换的交叉散热片式热交换器。本实施例中，利用单元5具有用于将室内空气取入、送出单元的风扇(未作图示)，可使室内空气与在利用侧热交换器52中流动的制冷剂进行热交换。
热源单元2主要地具有压缩机21、油分离器22、四路切换阀23、热源侧热交换器24、及热源侧膨胀阀25。本实施例中，压缩机21为电动机驱动的涡旋式压缩机，用于对吸入的气体制冷剂进行压缩。该压缩机21内以压缩机内润滑为目的，使用适合于HFC系制冷剂或HC系制冷剂的酯类或醚类油。油分离器22设于压缩机21的吐出侧，是对压缩、吐出的气体制冷剂中含有的油进行气液分离的容器。在油分离器22中分离出的油通过回油管26返回到压缩机21的吸入侧。四路切换阀23是在对冷气运行与暖气运行进行切换时对制冷剂的流向加以切换的阀，在冷气运行时将油分离器22的出口与热源侧热交换器24气体侧连接，同时将压缩机21的吸入侧与气体制冷剂配管7相连接；在暖气运行时将油分离器22的出口与气体制冷剂配管7侧连接，同时将压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器24的气体侧相连接。本实施例中，热源侧热交换器24为交叉散热片式热交换器，用于将空气作为热源与制冷剂进行热交换。本实施例中，热源单元2具有将屋外空气取入、送出单元的风扇(未作图示)，可使屋外空气与在热源侧热交换器24流动的制冷剂进行热交换。热源侧膨胀阀25是为进行制冷剂压力调节及制冷剂流量调节而连接于热源侧热交换器24液体侧的可进行开度调节的电动膨胀阀。
液体制冷剂配管6将利用单元5的利用侧热交换器52的液体侧与热源单元2的热源侧热交换器24的液体侧之间进行连接。气体制冷剂配管7将利用单元5的利用侧热交换器52的气体侧与热源单元2的四路切换阀23之间进行连接。在此，将自利用侧热交换器52起至利用侧膨胀阀51、液体制冷剂配管6及包括热源侧膨胀阀25在内的热源侧热交换器24止的范围内的制冷剂回路称为液体侧制冷剂回路11。另外，将自利用侧热交换器52起至气体制冷剂配管7、压缩机21、油分离器22及包括四路切换阀23在内的热源侧热交换器24止的范围内的制冷剂回路称为气体侧制冷剂回路12。即、空调装置1的主制冷剂回路是由液体侧制冷剂回路11与气体侧制冷剂回路12构成的。
本实施例的空调装置1还具有设置在气体侧制冷剂回路12中的异物捕集装置27。异物捕集装置27用于在利用单元5及热源单元2等的设置工程之后，捕集主制冷剂回路内残留的垃圾油分及留用的液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7中残留的原有空调装置中使用的CFC系制冷剂或HCFC系制冷剂用油等。本实施例中，异物捕集装置27内藏于热源单元2内，设于气体侧制冷剂回路12的压缩机21的吸入侧。
(2)异物捕集装置的构成
图2为本实施例的空调装置1的异物捕集装置27附近的放大图(对异物捕集容器图示其截面)。异物捕集装置27具有异物捕集容器31、进口配管32、出口配管33及主开闭装置34。
异物捕集容器31可导入在气体侧制冷剂回路12流动的制冷剂，以分离制冷剂中的异物。具体地说，异物捕集容器31是通过进口配管32及出口配管33而连接于吸入气体配管35上，吸入气体配管35连接四路切换阀23与压缩机21。在此，由于吸入气体配管35构成气体侧制冷剂回路12的一部分，因而，异物捕集容器31连接在气体侧制冷剂回路12上。
进口配管32是用于向异物捕集容器31内导入制冷剂的配管，从吸入气体配管35分支而与异物捕集容器31的进口连接。在此，进口配管32的分支位置以不使油从油分离器22导入异物捕集容器31的状态位于回油管26的上游侧。在进口配管32上设有导通/阻断制冷剂向异物捕集容器31进口流动的进口开闭装置32a。本实施例中进口开闭装置32a是电磁阀。另外，为防止积存在进口配管32内的异物返回到吸入气体配管35，在进口配管32上形成有止回部32b。具体地说，止回部32b具有形成于进口配管32上与吸入气体配管35间的分支部附近的弯曲形状。本实施例中，止回部32b的弯曲形状具有从吸入气体配管35分支部的高度位置向上延伸然后向下延伸的形状。
出口配管33是使在异物捕集容器31内分离了异物后的制冷剂返回到气体侧制冷剂回路12的配管，在进口配管32的下游侧位置上从吸入气体配管35分支并与异物捕集容器31的出口连接。在此，为防止油从油分离器22流入出口配管33，出口配管33的分支位置与进口配管32同样设于回油管26的上游侧位置。出口配管33上设有仅允许自异物捕集容器31向吸入气体配管35流动的止逆装置33a。本实施例中，止逆装置33a为止逆阀。另外，在出口配管33上，与进口配管32同样地形成有防止积存于出口配管33内的异物返回吸入气体配管35的止回部33b。本实施例中，止回部33b的弯曲形状与止回部32b同样，具有从吸入气体配管35的分支部高度位置向上延伸然后向下延伸的形状。
主开闭装置34设置成可以阻断制冷剂在吸入气体配管35的进口配管32的分支部与吸入气体配管35的出口配管33的分支部之间流动。本实施例中，主开闭装置34是电磁阀。另外，吸入气体配管35上与进口配管32及出口配管33的分支部的附近处形成朝压缩机21方向向上倾斜的坡度。
异物捕集容器31是例如竖式圆筒形的容器，容器上部设有进口及出口。而且，在异物捕集容器31的进口处设有用于将自进口配管32流入的制冷剂向容器下部引导的引导配管31a。
为防止异物中含有的腐蚀成分引起腐蚀，异物捕集容器31用不锈钢、铜或铜合金等制成。
(3)空调装置的动作
以下，对空调装置1的动作，用图1、图3及图4加以说明。此处，图3为配管清洗运行(气体清洗)的运行动作流程图。图4为配管清洗运行(液体清洗)的运行动作流程图。
①正常运行(冷气运行)
首先，对冷气运行加以说明。冷气运行时四路切换阀23的状态如图1实线所示，即、压缩机21的吐出侧与热源侧热交换器24的气体侧连接，且压缩机21的吸入侧与利用侧热交换器52的气体侧连接。另外，热源侧膨胀阀25调节成全开，利用侧膨胀阀51的开度调节成使制冷剂减压。进而，主开闭装置34开通，进口开闭装置32a关闭，异物捕集装置27处于不使用状态。
在该主制冷剂回路状态下，一旦起动热源单元2的风扇(未作图示)、利用单元5的风扇(未作图示)及压缩机21，被吸入压缩机21的气体制冷剂在被压缩后被送入油分离器22进行气液分离。此后，压缩后的气体制冷剂经由四路切换阀23被送入热源侧热交换器24，与外气热交换而冷凝。该冷凝的液体制冷剂经由热源侧膨胀阀25及液体制冷剂配管6而被送入利用单元5侧。且，被送入利用单元5的液体制冷剂在利用侧膨胀阀51中减压后，在利用侧热交换器52与室内空气进行热交换后蒸发。该蒸发后的气体制冷剂经由气体制冷剂配管7、四路切换阀23及主开闭装置34而再次被吸入压缩机21。如此，冷气运行得以进行。
②正常运行(暖气运行)
以下，对暖气运行加以说明。暖气运行时，四路切换阀23的状态如图1虚线所示，即、压缩机21的吐出侧与利用侧热交换器52的气体侧连接，且压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器24的气体侧连接。另外，利用侧膨胀阀51调节成全开，热源侧膨胀阀25的开度调节成使制冷剂减压。进而，主开闭装置34开通，进口开闭装置32a关闭，异物捕集装置27处于不使用状态。
在该主制冷剂回路状态下，一旦起动热源单元2风扇(未作图示)、利用单元5风扇(未作图示)及压缩机21，被吸入压缩机21的气体制冷剂在被压缩后被送入油分离器22进行气液分离。此后，压缩后的气体制冷剂经由四路切换阀23及气体制冷剂配管7被送入利用单元5。且，被送入利用单元5的气体制冷剂在利用侧热交换器52上与室内空气进行热交换后冷凝。该冷凝的液体制冷剂经由利用侧膨胀阀51及液体制冷剂配管6而被送入热源单元2。被送入热源单元2的液体制冷剂在热源侧膨胀阀25上减压后，在热源侧热交换器24上与外气热交换后蒸发。该蒸发的气体制冷剂经由四路切换阀23及主开闭装置34，再次被吸入压缩机21。如此，暖气运行得以进行。
③配管清洗运行(气体清洗)
以下，对配管清洗运行(气体清洗)动作加以说明。本实施例的空调装置1只是更新热源单元2及利用单元5，而将原有的液体制冷剂配管及气体制冷剂配管作为液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7加以留用，因此设置工程后，在液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7内，作为异物，除了垃圾、油分等外同时还残留有原先的CFC系制冷剂或HCFC系制冷剂用油，故而在进行正常运行前必须先将这些异物从主制冷剂回路中除去。此处说明的配管清洗运行(气体清洗)是用HFC系制冷剂或HC系制冷剂的气体制冷剂对空调装置1的制冷剂回路全体加以清洗后由异物捕集装置27捕集制冷剂回路内的异物。
首先，步骤S1中，撤除原有的利用单元及热源单元，安装新的利用单元5及热源单元2后，与留用的液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7连接，构成空调装置1的主制冷剂回路。且在对主制冷剂回路内抽真空以除去主制冷剂回路内空气后，充填新的制冷剂。
接下来，在步骤S2中，使异物捕集装置27处于使用状态(异物捕集装置ON)。即，关闭主开闭装置34、开通进口开闭装置32a，形成运行时气体制冷剂被导入异物捕集容器31的回路构成。
接下来，在步骤S3中，进行与上述冷气运行同样的运行。不过，在步骤S2中，因回路构成为使用异物捕集装置27的状态，故在吸入气体配管35中流动的气体制冷剂经由异物捕集装置27被吸入压缩机21。通过该运行，气体制冷剂伴随主制冷剂回路各处残留的垃圾、及残留于液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7的原有制冷剂用油一起流入异物捕集装置27。含有异物的气体制冷剂如图2所示，经由进口配管32及引导配管31a被导入异物捕集容器31的下部。气体制冷剂中所含的异物在异物捕集容器31的下部被捕集，仅有除去异物后的气体制冷剂经由出口配管33再次被吸入压缩机21。
接下来，在步骤S4中，在规定时间内进行冷气运行，经过规定时间后，进入步骤S5。此处，将规定时间设定为除去主制冷剂回路内异物所必需的时间。
接下来，在步骤S5中，使异物捕集装置27处于不使用状态(异物捕集装置OFF)。即、开通主开闭装置34、关闭进口开闭装置32a，切换成使气体制冷剂绕开异物捕集容器31而流动的回路构成(正常运行状态)。如此，配管清洗运行(气体清洗)得以进行。
④配管清洗运行(液体清洗)
以下，对配管清洗运行(液体清洗)动作加以说明。在上述的配管清洗运行(气体清洗)中，因在气体侧制冷剂回路12内流动的制冷剂为气体状态，因此气体制冷剂配管7部分是用气体制冷剂清洗的。此处说明的配管清洗运行(液体清洗)是通过对利用侧膨胀阀51进行开度调节，使在气体侧制冷剂回路12流动的制冷剂处于湿态(气液二相流)后对配管进行清洗。
首先，在步骤S11中，撤除原有的利用单元及热源单元，安装新的利用单元5及热源单元2，与留用的液体制冷剂配管6及气体制冷剂配管7连接，构成空调装置1的主制冷剂回路。且对主制冷剂回路内抽真空，以除去主制冷剂回路内空气，然后充填新的制冷剂。
接下来，在步骤S12中，使异物捕集装置27处于使用状态(异物捕集装置ON)。即，关闭主开闭装置34、开通进口开闭装置32a，形成运行时气体制冷剂被导入异物捕集容器31的回路构成。
接下来，在步骤S13中，进行与气体清洗同样的冷气运行。
接下来，在步骤S14中，在规定时间(第1冷气时间)内进行冷气运行，经过规定时间后，进入步骤S15。
接下来，在步骤S15中，通过将利用侧膨胀阀51的开度调节得比步骤S13中冷气运行时更大，使减压后的制冷剂压力提高至接近饱和压力而处于湿态(气液二相流)(湿态冷气运行)。此时，因在气体侧制冷剂回路12中流动的制冷剂处于湿态，液体制冷剂与异物一起流入异物捕集容器31中。由此，液体制冷剂与异物一起积存于异物捕集容器31的下部，仅有从异物及液体制冷剂分离后的气体制冷剂自出口被送出而被吸入压缩机21。
接下来，在步骤S16中，在规定时间(第2冷气时间)内进行冷气运行，经过第2冷气时间后，进入步骤S17。
接下来，在步骤S17中，再次进行与步骤S13同样的冷气运行。即、通过将利用侧膨胀阀51的开度调小至步骤S13中冷气运行时的程度，使减压后的制冷剂压力低于饱和压力而处于干态(仅存气体制冷剂)。于是，积存于异物捕集容器31内的液体制冷剂再次蒸发而被吸入压缩机21，异物捕集容器31中仅有异物被捕集。
接下来，在步骤S18中，在规定时间(第3冷气时间)内进行冷气运行，经过第3冷气时间到达后，进入步骤S19。此处，将第1、第2及第3冷气时间的合计时间设定为除去制冷剂回路内异物所必需的时间。
接下来，在步骤S19中，使异物捕集装置27处于不使用状态(异物捕集装置OFF)。即、开通主开闭装置34、关闭进口开闭装置32a，切换成使气体制冷剂绕开异物捕集容器31而流动的回路构成(正常运行状态)。如此，配管清洗运行(液体清洗)得以进行。
(4)空调装置的特征
本实施例的空调装置1具有以下特征。
①本实施例的空调装置1在装置设置后，如图1及图2所示，对主开闭装置34进行操作以形成使制冷剂通过异物捕集容器31的回路构成，通过进行上述的配管清洗运行，将主制冷剂回路内残留的异物与制冷剂一起导入异物捕集容器31，且仅对异物加以分离、捕集。异物被分离后的制冷剂经由出口配管33从异物捕集容器31返回吸入气体配管35(气体侧制冷剂回路12)。由此，仅有除去异物后的制冷剂被吸入设置于异物捕集容器31下游侧的压缩机，而异物不易被吸入压缩机21。
接着，在配管清洗运行完成后，对主开闭装置34进行操作，以形成不使制冷剂通过异物捕集容器31的回路构成，并进行正常运行。此时，在进口配管32及出口配管33中，在配管清洗运行时有可能积存异物。但由于在进口配管32及出口配管33上分别形成有止回部32b、33b以阻止异物返回吸入气体配管35，故而可减少积存于进口配管32中的异物再次返回吸入气体配管35的可能性。由此，即使在对回路构成进行切换后，也可防止异物被吸入设置于下游侧的压缩机21，因此可提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。
另外，由于形成于进口配管32及出口配管33上的止回部32b、33b是在进口配管32及出口配管33与吸入气体配管35间的分支部附近形成弯曲形状，故其构成简单。
又由于吸入气体配管35的进口配管32及出口配管33的分支部附近形成朝压缩机21的吸入侧方向向上倾斜的坡度，从而可使异物被吸入压缩机21的可能性进一步减少。
②本实施例的空调装置1，在配管清洗运行后对主开闭装置34进行操作，以形成不使制冷剂通过异物捕集容器31的回路构成，并进行正常运行，此时，异物捕集容器31中有时液体制冷剂会与被捕集异物一起积存其中。尤其是，在配管清洗运行(液体清洗)中，在图4所示的步骤S17的冷气运行不充分时，液体制冷剂会滞留于异物捕集容器中。但是，由于本实施例的空调装置1在出口配管33上设有止逆装置33a，故在进行正常运行时也能使在异物捕集容器31内蒸发的制冷剂返回到吸入气体配管35。由此，既可减少在主制冷剂回路中充填的制冷剂的损失，又可防止异物捕集容器31发生过压。由此，可提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。
③本实施例的空调装置1，由于异物捕集容器31的进口及出口设于容器的上部，因此经由进口配管32导入的的制冷剂中的异物被捕集于容器的下部。由此可减少被捕集的异物自出口返回到吸入气体配管35的可能性，从而可提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。
另外，由于异物捕集容器31上设有对从进口流入的制冷剂向容器下部引导的从容器上部向容器下部延伸的引导配管31a，因此从异物捕集容器进口流入的含有异物的制冷剂被引导到容器下部，从而消除了制冷剂流从进口向出口发生短路的可能性。由此可减少被捕集的异物返回吸入气体配管35的可能性。
又由于异物捕集容器3 1是由不锈钢、铜或铜合金等耐腐蚀性材料制成，可防止异物中所含的腐蚀性成分对异物捕集容器31的腐蚀，可保护异物捕集容器31。
(5)异物捕集装置的变形例1
在本实施例的异物捕集装置27中，如图5所示，也可将主开闭装置34变更成兼备进口开闭装置32a的功能的三向阀36。由此，可减少异物捕集装置27的构成部件。
(6)异物捕集装置的变形例2
在本实施例的异物捕集装置27中，如图6所示，也可将设于异物捕集容器31上的引导配管31a变更成将容器进口附近的空间与出口附近的空间分隔的分隔板31b。还可在异物捕集容器31的出口设置过滤器31c。由此，可获得与设置引导配管31a同样的效果。
(7)异物捕集装置的变形例3
在本实施例的异物捕集装置27中，如图7所示，也可替代设于出口配管33上的止逆装置33a而在出口配管33上设置由电磁阀构成的出口开闭装置33c，并在异物捕集容器31的上部设置由减压阀构成的泄压装置31d。由此，可获得与设置止逆装置33a同样的效果。
(8)异物捕集装置的变形例4
在本实施例的异物捕集装置27中，如图8所示，在异物捕集容器31的下部设有用于将被捕集的异物取出至外部的取出装置31e。取出装置31e由排液配管与隔离阀构成。由此，可于配管清洗运行后将被捕集的异物取出。
(9)异物捕集装置的变形例5
在本实施例的异物捕集装置27中，如图9所示，在进口配管32上设有用于检侧油分的油分检侧装置32c。该油分检侧装置32c的细节未作图示，例如由安装于进口配管32上的检视窗、安装于检视窗上的紫外线照射器、及利用紫外线照射而感知流入异物捕集容器31中的制冷剂中是否有油分的荧光传器感构成。因具备这样的油分检测装置32c，可以在检侧不到油分时结束配管清洗运行。由此，可以确实地从主制冷剂回路内除去异物。
(10)异物捕集装置的变形例6
在本实施例的异物捕集装置27中，如图10所示，也可在进口配管32及出口配管33上分别设有隔离阀32d、33d，以将异物捕集容器31与吸入气体配管35隔离。由此，可以将被捕集到的异物连同异物捕集容器31一起取出到外部。
[实施例2]
(1)空调装置及异物捕集装置的构成
图11为作为本发明的冷冻装置之一例的实施例2的空调装置101的制冷剂回路的概略图。空调装置101与实施例1的空调装置1基本上为同样的构成，不同点仅为，具有可对构成异物捕集装置127的异物捕集容器131内部进行加热的加热装置140。在以下对空调装置101的说明中，对与实施例1的空调装置1相同的构成加以省略，而仅就与实施例1的空调装置1的不同点加以说明。
空调装置101与实施例1的空调装置1相同，具有使用HFC系制冷剂或HC系制冷剂的热源单元102及利用单元105，留用原有液体制冷剂配管及气体制冷剂配管作为液体制冷剂配管106及气体制冷剂配管107。利用单元105与实施例1的利用单元5同样，主要具有利用侧膨胀阀151、利用侧热交换器152。热源单元102与实施例1的热源单元2同样，主要具有压缩机121、油分离器122、四路切换阀123、热源侧热交换器124、热源侧膨胀阀125及回油管126。液体制冷剂配管106连接在利用单元105的利用侧热交换器152的液体侧与热源单元102的热源侧热交换器124的液体侧之间。气体制冷剂配管107连接在利用单元105的利用侧热交换器152的气体侧与热源单元102的四路切换阀123之间。在此，将从利用侧热交换器152起至利用侧膨胀阀151、液体制冷剂配管106及包括热源侧膨胀阀125在内的热源侧热交换器124为止的范围内的制冷剂回路称为液体侧制冷剂回路111。
本实施例的空调装置101如图12所示，与实施例1的空调装置1同样，还具有设于气体侧制冷剂回路112上的异物捕集装置127。与实施例1的空调装置1的异物捕集装置27同样，异物捕集装置127具备设有内部配管131a的异物捕集容器131、包括进口开闭装置132a及止回部132b的进口配管132、包括止逆装置133a及止回部133b的出口配管133以及主开闭装置134。本实施例的异物捕集装置127中设有用于对异物捕集容器131进行加热的加热装置140。本实施例中，加热装置140为投入式加热器或条状加热器等构成的电加热器。
(2)空调装置的动作
以下，对空调装置101的动作用图11、图13及图14加以说明。此处，图13为配管清洗运行(液体清洗后加热)的运行动作流程图。图14为配管清洗运行(液体清洗中加热)的运行动作流程图。
在以下的说明中省略对正常运行(冷气及暖气运行)的说明，仅就配管清洗运行加以说明。
①配管清洗运行(液体清洗后加热)
以下，对配管清洗运行(液体清洗后加热)的动作加以说明。如图13所示，该配管清洗方法不同于实施例1的配管清洗运行(液体清洗)之处仅为将冷气运行步骤S17、S18(参照图4)变更为用加热装置140对异物捕集容器131进行的加热步骤S27、S28。为此，与通过冷气运行使液体制冷剂蒸发的场合相比，可迅速地使液体制冷剂蒸发，可缩短配管清洗运行所需时间。
②配管清洗运行(液体清洗时加热)
以下，就配管清洗运行(液体清洗时加热)的动作加以说明。此处说明的配管清洗运行(液体清洗时加热)如图14所示，是将实施例1的配管清洗运行(气体清洗)的冷气步骤S3、S4(参照图3)变更为湿态冷气运行步骤S33、S34，同时用加热装置140使异物捕集容器131中积存的液体制冷剂蒸发。由此，湿态冷气运行后不需再使异物捕集容器131中积存的液体制冷剂蒸发，因而可缩短配管清洗运行所需时间。另外，在进行湿态冷气运行时，可抑制在制冷剂回路内循环的制冷剂量减少。
(3)空调装置的特征
本实施例的空调装置101具有以下特征。
①本实施例的空调装置101，如上述的配管清洗运行那样，是用加热装置140使捕集异物后或者捕集异物时与异物一起积存于异物捕集容器131下部的液体制冷剂蒸发后返回主制冷剂回路。由此，可在配管清洗运行后迅速地更换成正常运行，可提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。
另外，采用配管清洗运行(液体清洗时加热)，即使在湿态冷气运行时也可防止液体制冷剂积存于异物捕集容器131中，故而可确保在制冷剂回路内循环的制冷剂量。进而可缩小异物捕集容器131的容量。
②由于本实施例的加热装置140是电加热器，故可不受限于空调装置101的运行状态而对异物捕集容器131进行加热。另外，是用加热装置140对异物捕集容器131中积存的液体制冷剂进行加热，故容易控制加热装置140。
(4)加热装置的变形例1
本实施例的空调装置101的加热装置140中，如图15所示，也可用将压缩机121吐出的气体制冷剂的一部分作为热源使用的热交换器141来替代电加热器。本变形例中，加热装置140具有设于异物捕集容器131上的热交换器141、连接油分离器122出口与热交换器141的进口配管142、连接热交换器141与压缩机121的吸入气体配管135的出口配管143。由此，可有效地利用从压缩机121吐出的温度较高的气体制冷剂的热量。
(5)加热装置的变形例2
本实施例的空调装置101中，在使用由燃气发动机等机驱动而非电力驱动压缩机121的场合，加热装置140可变更成如图16所示的利用压缩机221的发动机废热(外部热源)的热交换器144。本变形例中，加热装置140具备设于异物捕集容器131的热交换器144及将被压缩机221发动机废热加热的水等热媒体送向热交换器144的热媒回路145。由此，可有效地利用燃气发动机的废热。
[其他实施例]
以上依据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的构成并不应受限于这些实施例，可在不脱离发明要旨的范围内进行变更。
①在上述实施例中，是对本发明运用于空调装置的例子加以揭示，当然也可运用于其他的具有蒸气压缩式制冷剂回路的冷冻装置。
②在上述实施例中，揭示了具有1台压缩机的例子，当然也可具有数台压缩机。另外，压缩机的型式不限于上述实施例。
③在上述实施例中，揭示了将曾使用CFC系或HCFC系制冷剂的原有空调装置更新成使用HFC系或HC系制冷剂的空调装置的例子，当然也可运用于原有设装置为使用HFC系或HC系制冷剂的空调装置的场合。在此场合，主要是从制冷剂回路内除去设置工程中残留的垃圾·油分等。
④在上述实施例中，异物捕集装置内藏于热源单元内，但不受限于此，也可构成可将异物捕集装置与热源单元以外的压缩机的吸入侧连接的单元。
⑤在上述实施例中，异物捕集容器由耐腐蚀性材料制成，当然也可在容器内面上涂覆耐腐蚀性涂层。
⑥在实施例1中，揭示了通过利用侧膨胀阀的开度调节进行配管清洗运行(液体清洗)的方法，当然也可通过利用单元的风扇控制来进行。
⑦在实施例2中，揭示了在异物捕集容器上设置各种加热装置的若干个变形例，但除此之外，作为加热装置也可以是利用在液体侧制冷剂回路流动的液体制冷剂来进行加热的热交换器。
在产业上利用的可能性
利用本发明，可以在具有蒸气压缩式制冷剂回路的冷冻装置中，提高用于配管清洗运行的装置构成的可靠性。