专利名称：冷冻装置的施工方法及其冷冻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冷冻装置的施工方法及其冷冻装置，特别是涉及具有热源单元、利用单元、以及将热源单元与利用单元连接的制冷剂连接配管的冷冻装置及其施工方法，该冷冻装置的热源单元具有压缩机和热源侧热交换器，利用单元具有利用侧热交换器。
背景技术：
以往有一种分体式空调装置的冷冻装置。这种空调装置主要包括具有压缩机和热源侧热交换器的热源单元、具有利用侧热交换器的利用单元、以及将这些单元连接的液体制冷剂连接配管和气体制冷剂连接配管。
这种空调装置中，从机器安装、配管、配线工程至运转开始的一连串施工主要由以下4个工序组成。
(1)机器安装、配管、配线工程(2)制冷剂连接配管的抽真空(3)补充制冷剂(需要时)(4)运转开始在上述那种空调装置的施工中，为了防止制冷剂向大气放出及氧气残留引起的制冷剂及冷冻机油劣化，以及以氧气和氮气等空气成分为主要成分的非冷凝性气体引起的运转压力上升等，制冷剂连接配管的抽真空作业是一项重要的作业，必须实施将真空泵与液体制冷剂连接配管及气体制冷剂连接配管连接等作业、存在化费时间的问题。
为了解决这一问题，有一种空调装置的提案是通过将充填有吸附剂的气体分离装置与制冷剂回路连接后使制冷剂循环，而将在机器安装、配管、配线工程后积存于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体从制冷剂中吸出除去。由此，可省略使用真空泵的抽真空作业，可使空调装置的施工简单化(例如、参照专利文献1)。然而，在这种空调装置中，为了尽可能吸出制冷剂中含有的所有非冷凝性气体，需要大量吸附剂，故装置整体增大，实际上难以搭载在冷冻装置中。
还有一种空调装置的提案是将具有分离膜的夹具与制冷剂回路连接，将预先封入热源单元的制冷剂充填在整个制冷剂回路中，使在机器安装、配管、配线工程后积存于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体与制冷剂混合，然后在不升高制冷剂与非冷凝性气体的混合气体压力的情况下向分离膜供给，以将非冷凝性气体从制冷剂中分离除去。由此，可省略使用真空泵的抽真空作业，可使空调装置的施工简单化(例如、参照专利文献2)。然而，该空调装置中，由于不能加大分离膜的初始侧(即制冷剂回路内)与次级侧(即制冷剂回路外)间的压力差，存在分离膜对非冷凝性气体的分离效率低的问题。
专利文献1日本实开平5-69571号公报专利文献2日本特开平10-213363号公报发明内容本发明的目的在于在以省略抽真空作业为其目的、能利用分离膜将现场施工时残留于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体在制冷剂回路内从与制冷剂的混合状态中分离除去的冷冻装置中，提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
第1发明是冷冻装置的施工方法，该冷冻装置具有热源单元、利用单元、以及将热源单元与利用单元连接的制冷剂连接配管，所述热源单元具有压缩机和热源侧热交换器，所述利用单元具有利用侧热交换器，其特征在于，该方法包括制冷剂回路构成步骤和非冷凝性气体排出步骤。制冷剂回路构成步骤通过将热源单元与利用单元经过制冷剂连接配管连接而构成制冷剂回路。非冷凝性气体排出步骤通过运转压缩机而使制冷剂回路内的制冷剂循环，将在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却，以将其气液分离成气体制冷剂和液体制冷剂，该气体制冷剂中包含残留于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体，并利用分离膜从经过气液分离的气体制冷剂中分离出非冷凝性气体后向制冷剂回路的外部排出。
本冷冻装置的施工方法在制冷剂回路构成步骤中，在将热源单元与利用单元经过制冷剂连接配管连接后，在非冷凝性气体排出步骤中，通过运转压缩机使以残留于制冷剂连接配管内的氧气和氮气等的空气成分为主要成分的非冷凝性气体与制冷剂回路内的制冷剂一起循环，来提高在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂及非冷凝性气体的压力，并利用分离膜从包含该高压状态的非冷凝性气体的制冷剂中分离出非冷凝性气体后向制冷剂回路的外部排出。这样，通过运转压缩机使制冷剂循环，可加大分离膜的初始侧(即制冷剂回路内)与次级侧(即制冷剂回路外)间的压力差，故可提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
并且，该冷冻装置的施工方法中，在非冷凝性气体排出步骤中，使在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却，气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，再利用分离膜从经过气液分离的气体制冷剂中分离出非冷凝性气体。由此，通过气液分离能减少要用分离膜处理的包含非冷凝性气体的制冷剂的量，而且通过制冷剂的冷却能减少气液分离时气相中含有的气体制冷剂的量而增加非冷凝性气体的浓度，故可提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
第2发明的冷冻装置的施工方法是在第1发明的冷冻装置的施工方法中，在非冷凝性气体排出步骤中，在将在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂后，使经过气液分离的气体制冷剂冷却。
本冷冻装置的施工方法是在非冷凝性气体排出步骤中，在使在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂冷却之前，将其气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，并对气液分离后的气体制冷剂(即、在冷却器冷却的制冷剂的量只是在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的一部分)进行冷却，因此，可减少要冷却的包含非冷凝性气体的制冷剂的量。由此可减少冷却制冷剂所需的冷热量。
第3发明的冷冻装置的施工方法是在第1或第2发明的冷冻装置的施工方法中，还包括在非冷凝性气体排出步骤前进行制冷剂连接配管的气密试验的气密试验步骤、和在所述气密试验步骤后将制冷剂连接配管内的气密气体向大气放出以进行减压的气密气体放出步骤。
本冷冻装置的施工方法中，由于使用氮气等气密气体进行制冷剂连接配管的气密试验并将气密气体向大气放出，因此，在这些步骤后，残留于制冷剂连接配管内的氧气量减少。由此可减少与制冷剂一起在制冷剂回路内循环的氧气量，不用担心会发生制冷剂和冷冻机油的劣化等的不良现象。
第4发明的冷冻装置，具有压缩机和热源侧热交换器的热源单元与具有利用侧热交换器的利用单元间经过制冷剂连接配管连接而构成制冷剂回路，该冷冻装置包括冷却器、气液分离器和分离膜装置。冷却器与连接热源侧热交换器和利用侧热交换器的液体侧制冷剂回路连接，运转压缩机以使制冷剂回路内的制冷剂循环，使在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却。气液分离器将被冷却器冷却的制冷剂气液分离成包含残留于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂。分离膜装置具有从被气液分离器气液分离的气体制冷剂中分离出非冷凝性气体的分离膜，将被分离膜分离的非冷凝性气体向制冷剂回路的外部排出。
本冷冻装置中，通过运转压缩机使以残留于制冷剂连接配管内的氧气和氮气等的空气成分为主要成分的非冷凝性气体与制冷剂回路内的制冷剂一起循环，而提高了在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂及非冷凝性气体的压力，从而利用分离装置的分离膜从包含该高压状态的非冷凝性气体的制冷剂中分离出非冷凝性气体后向制冷剂回路的外部排出。这样，通过运转压缩机使制冷剂循环，可增大分离膜的初始侧(即制冷剂回路内)与次级侧(即制冷剂回路外)间的压力差，故可提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
并且，本冷冻装置通过冷却器使在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却，再由气液分离器气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，并利用分离装置的分离膜从经过气液分离后的气体制冷剂中分离出非冷凝性气体。由此，通过气液分离能减少要由分离膜装置处理的包含非冷凝性气体的制冷剂的量，而且通过制冷剂的冷却能减少气液分离时气相中含有的气体制冷剂的量，以增加非冷凝性气体的浓度，故可进一步提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
第5发明的冷冻装置是在第4发明的冷冻装置中，液体侧制冷剂回路还具有可储存在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的接收器。冷却器使在接收器内被气液分离的包含非冷凝性气体的气体制冷剂冷却。
本冷冻装置中，由于将冷却器与设于液体侧制冷剂回路中的接收器连接，因此，可将在液体侧制冷剂回路流动的制冷剂气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，以减少要在冷却器冷却的包含非冷凝性气体的制冷剂量。即，在冷却器中冷却的制冷剂量只是在热源侧热交换器与利用侧热交换器之间流动的制冷剂的一部分，由此可减少冷却器冷却制冷剂所需的冷热量。
第6发明的冷冻装置是在第4或第5发明的冷冻装置中，冷却器是将制冷剂回路内流动的制冷剂作为冷却源的热交换器。
本冷冻装置中，因使用制冷剂回路内流动的制冷剂作为冷却器的冷却源，故不需要其它冷却源。
第7发明的冷冻装置是在第4～第6发明的冷冻装置中，冷却器是配置在气液分离器内的螺旋状传热管。
本冷冻装置中，因气液分离器与冷却器一体构成，故可减少部件数量，使装置结构简单化。
第8发明的冷冻装置是在第4～第7发明任一项的冷冻装置中，气液分离器连接成能使在气液分离器内经过气液分离后的液体制冷剂返回接收器内。
本冷冻装置中，由于使经冷却器冷却的、在气液分离器内经气液分离后的液体制冷剂返回接收器内，因此可使接收器内的制冷剂冷却，增加接收器的气相的非冷凝性气体浓度。
第9发明的冷冻装置是在第8发明的冷冻装置中，气液分离器与接收器一体构成。
本冷冻装置中，因气液分离器与冷却器一体构成，故可减少部件数量，使装置结构简单化。
第10发明的冷冻装置是在第4～第9发明的冷冻装置中，分离膜装置与气液分离器一体构成。
本冷冻装置中，因分离膜装置与气液分离器一体构成，故可减少部件数量，使装置结构简单化。
图1为本发明的第1实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图2为表示第1实施形态中的空调装置的主接收器及其气体分离装置的概略构造图。
图3为第1实施形态的变形例1中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图4为第1实施形态的变形例2中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图5为第1实施形态的变形例3中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图6为第1实施形态的变形例4中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图7为第1实施形态的变形例5中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图8为第1实施形态的变形例6中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图9为第1实施形态的变形例7中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图10为第1实施形态的变形例8中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图11为本发明的第2实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图12为表示第2实施形态中的空调装置的分离膜装置的概略构造图。
图13为第2实施形态的变形例中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图14为本发明的第3实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图15为表示第3实施形态中的空调装置的副接收器的概略构造图。
图16为第3实施形态的变形例1中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图17为第3实施形态的变形例2中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图18为第3实施形态的变形例3中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图19为表示第3实施形态中的空调装置的主接收器的概略构造图。
图20为本发明的第4实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图21为表示第4实施形态中的空调装置的分离膜装置的概略构造图。
图22为第4实施形态的变形例中的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图23为表示第4实施形态的变形例中的空调装置的分离膜装置的概略构造图。
图24为本发明的第5实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图25为表示第5实施形态中的空调装置的制冷剂回收机构的概略构造图。
图26为本发明的第5实施形态的变形例1和变形例2中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图27为第5实施形态的变形例1中的空调装置的制冷剂回收机构的概略构造图。
图28为第5实施形态的变形例2中的空调装置的制冷剂回收机构的概略构造图。
图29为本发明的第7实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
图30为本发明的第8实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置的制冷剂回路的概略图。
符号说明1～801、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101空调装置(冷冻装置)2～802、1002、1102、1502～1802、2002、2102、2502～2802、3002、3102热源单元5、3005利用单元6、3006液体制冷剂连接配管7、3007气体制冷剂连接配管10、3010、3110制冷剂回路11、3011、3111液体侧制冷剂回路21压缩机23热源侧热交换器25主接收器(接收器)32、332、832冷却器33副接收器(气液分离器)34、1034、2034、2134分离膜装置
34b、1034b、2063b、2064b分离膜51利用侧热交换器具体实施方式
下面参照
本发明的冷冻装置的施工方法及其冷冻装置的实施形态。
(空调装置的构成)图1为本发明的第1实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置1的制冷剂回路的概略图。在本实施形态中，空调装置1是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元2、利用单元5、连接热源单元2和利用单元5用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。
利用单元5主要有利用侧热交换器51。
利用侧热交换器51是通过使内部流动的制冷剂蒸发或冷凝、对室内空气进行冷却或加热的热交换器。
热源单元2主要有压缩机21、四通切换阀22、热源侧热交换器23、桥接回路24、主接收器25(接收器)、热源侧膨胀阀26、液体侧隔离阀27、气体侧隔离阀28。
压缩机21是吸入气体制冷剂进行压缩用的部件。
四通切换阀22是在作制冷运转和制暖运转切换时切换制冷剂流向用的阀，制冷运转时可将压缩机21的吐出侧与热源侧热交换器23的气体侧连接，同时将压缩机21的吸入侧与气体侧隔离阀28连接，制暖运转时可将压缩机21的吐出侧与气体侧隔离阀28连接，同时将压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器23的气体侧连接。
热源侧热交换器23是将空气或水作为热源而可对在内部流动的制冷剂进行冷凝或加热的热交换器。
桥接回路24由4个止回阀24a～24d构成，连接于热源侧热交换器23与液体侧隔离阀27之间。其中，止回阀24a是只容许制冷剂从热源侧热交换器23向主接收器25流通的阀。止回阀24b是只容许制冷剂从液体侧隔离阀27向主接收器25流通的阀。止回阀24c是只容许制冷剂从主接收器25向液体侧隔离阀27流通的阀。止回阀24d是只容许制冷剂从主接收器25向热源侧热交换器23流通的阀。由此，桥接回路24的功能是在制冷运转时制冷剂从热源侧热交换器23侧向利用侧热交换器51侧流动时，使制冷剂通过主接收器25的入口流入主接收器25内，同时在热源侧膨胀阀26中使从主接收器25出口流出的制冷剂膨胀后向利用侧热交换器51侧流出，在制暖运转时制冷剂从利用侧热交换器51侧向热源侧热交换器23侧流动时，使制冷剂通过主接收器25的入口流入主接收器25内，同时在热源侧膨胀阀26中使从主接收器25出口流出的制冷剂膨胀后向热源侧热交换器23侧流出。
主接收器25是可将在热源侧热交换器23或利用侧热交换器51中冷凝的制冷剂加以储存的部件。流入主接收器25的制冷剂通过桥接回路24始终从设于主接收器25上部(气相)的入口流入。储存于主接收器25下部(液相)的液体制冷剂从设于主接收器25下部的主接收器25的出口流出而被送往热源侧膨胀阀26。因此，与液体制冷剂一起流入主接收器25的气体制冷剂在主接收器25内被气液分离而被储存在主接收器25的上部(参照图2)。
热源侧膨胀阀26是为了调节制冷剂压力及制冷剂流量而连接于主接收器25的出口和桥接回路24之间的阀。本实施形态中，热源侧膨胀阀26无论在制冷运转时还是制暖运转时都具有使制冷剂膨胀的功能。
液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28分别与液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7连接着。
液体制冷剂连接配管6连接于利用单元5的利用侧热交换器51的液体侧与热源单元2的液体侧隔离阀27之间。气体制冷剂连接配管7连接于利用单元5的利用侧热交换器51的气体侧与热源单元2的气体侧隔离阀28之间。液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7是新装空调装置1时在现场加工的制冷剂连接配管、或是更新热源单元2和利用单元5中一方或双方时留用的已有空调装置的制冷剂连接配管。
本例中，将从利用侧热交换器51至包含液体制冷剂连接配管6、桥接回路24、主接收器25和热源侧膨胀阀26的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为液体侧制冷剂回路11。将从利用侧热交换器51至包含气体制冷剂连接配管7、气体侧隔离阀28、四通切换阀22和压缩机21的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为气体侧制冷剂回路12。即，空调装置1的制冷剂回路10由液体侧制冷剂回路11和气体侧制冷剂回路12构成。
空调装置1还具有与液体侧制冷剂回路11连接的气体分离装置31。气体分离装置31通过运转压缩机21而使制冷剂回路10内的制冷剂循环，可将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂中分离后向制冷剂回路10的外部排出，在本实施形态中被装在热源单元2中。这里所谓非冷凝性气体是指将氧气和氮等的空气成分作为主要成分的气体。因此，即使运转压缩机21而使制冷剂在制冷剂回路10内循环，也会在液体侧制冷剂回路11内流动，而不会在热源侧热交换器23或利用侧热交换器51中发生冷凝。当如本实施形态那样在液体侧制冷剂回路11中具有主接收器25时，会与在热源侧热交换器23和利用侧热交换器51中未被冷凝的气体制冷剂一起储存于主接收器25的上部(参照图2)。
本实施形态中，气体分离装置31主要有冷却器32、副接收器33(气液分离器)和分离膜装置34。
冷却器32是对流动在热源侧热交换器23与利用侧热交换器51之间的制冷剂的至少一部分进行冷却用的热交换器。本实施形态中，冷却器32是配置在副接收器33内的螺旋状传热管，在副接收器33内，使储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂冷却。作为冷却器32的冷却源，本实施形态中使用的是在制冷剂回路10内流动的制冷剂。再具体地讲，作为冷却器32的冷却源，使用的是使从主接收器25的出口流出的制冷剂的一部分膨胀的制冷剂。该制冷剂通过冷却用制冷剂回路35向冷却器32供给。冷却用制冷剂回路35由冷却用流入回路36和冷却用流出回路37构成，前者使从主接收器25的出口流出的制冷剂的一部分膨胀后流入冷却器32，后者使从冷却器32流出的制冷剂返回压缩机21的吸入侧。冷却用制冷剂流入回路36具有使从主接收器25的出口流出的制冷剂的一部分膨胀的冷却用膨胀阀36a。冷却用流出回路37具有使通过冷却器32内而返回压缩机21的吸入侧的制冷剂流通/遮断用的冷却用制冷剂返回阀37a。其中，通过冷却用流入回路36后流入冷却器32的制冷剂与储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的制冷剂的温度大致相同，利用冷却用膨胀阀36a的膨胀作用，制冷剂的一部分蒸发而降低温度，因此，该制冷剂通过冷却器32内时，可将副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂冷却，以使包含非冷凝性气体的气体制冷剂的一部分冷凝。此时，因非冷凝性气体的冷凝浓度(即沸点)比气体制冷剂低，故基本不会冷凝，结果是储存于副接收器33的上部(气相)，使储存于副接收器33上部的气体制冷剂中的非冷凝性气体的浓度增加。
副接收器33将被冷却器32冷却的制冷剂气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂。副接收器33经过气体制冷剂导入回路38及液体制冷剂流出回路39而与主接收器25连接。气体制冷剂导入回路38是将储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂导入副接收器33用的管路，具有使从主接收器25的上部导入副接收器33的包含非冷凝性气体的气体制冷剂流通/遮断用的气体制冷剂导入阀38a。其中，最好是将气体制冷剂导入回路38构成如下形态通过加大管子直径或缩短管子长度等来减小管路阻力，尽可能地使副接收器33内的制冷剂压力接近于主接收器25上部的制冷剂压力。这样，在用冷却器32使包含非冷凝性气体的气体制冷剂的一部分冷凝时能以更高的冷凝温度进行冷凝，可增加在冷却器32中被冷凝的制冷剂量。液体制冷剂流出回路39是使被冷却器32冷凝而储存于副接收器33下部(液相)的液体制冷剂返回主接收器25用的管路，具有使从副接收器33的下部返回主接收器25的液体制冷剂流通/遮断用的液体制冷剂流出阀39a。在此，最好是将副接收器33配置于主接收器25的上方。由此，能从副接收器33朝主接收器25向下有坡度地连接液体制冷剂流出回路39，从副接收器33返回主接收器25的液体制冷剂利用重力的作用自动返回。
分离膜装置34从被副接收器33气液分离的气体制冷剂中分离出非冷凝性气体后将分离后的非冷凝性气体向制冷剂回路10的外部排出。分离膜装置34经过与副接收器33上部连接的分离膜导入回路40，将储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂导入。
本实施形态中，分离膜装置34具有装置整体34a、将装置整体34a内的空间分割成与分离膜导入回路40连通的空间S1(初始侧)和空间S2(次级侧)的分离膜34b、以及与空间S2连接的排出阀34c。本实施形态中，分离膜34b使用能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使非冷凝性气体透过的膜。作为这种分离膜，可使用聚酰亚胺膜、醋酸纤维素膜、聚砜膜和碳膜等构成的多孔质膜。在此，所谓多孔质膜是指细微孔非常多的膜，是利用气体透过这些细微孔中时的速度差进行分离的膜、即分子直径小的成分能透过而分子直径大的成分不能透过的膜。本例中，空调装置的制冷剂所使用的R22、R134a以及混合制冷剂的R407C和R410A中含有的R32、R125都是分子直径比水蒸气、氧气、氮气大，故可利用这种多孔质膜进行分离。这样，分离膜34b可从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是指储存于副接收器33上部的非冷凝性气体与气体制冷剂的混合气体、即供给气体)中选择性地使非冷凝性气体透过，以使非冷凝性气体从空间S1流入空间S2。排出阀34c是使空间S2向大气开放用的阀，要将被分离膜34b分离后流入空间S2的非冷凝性气体从空间S2向大气放出以向制冷剂回路10的外部排出。
(2)空调装置的施工方法下面说明空调装置1的施工方法。
<机器设置步骤(制冷剂回路构成步骤)>
首先安装新设的利用单元5的热源单元2，设置液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7，并与利用单元5及热源单元2连接，以构成空调装置1的制冷剂回路10。此时，新设的热源单元2的液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28关闭着，热源单元2的制冷剂回路内预先充填着规定量的制冷剂。并且，构成气体分离装置31的分离膜装置34的排出阀34c关闭着。
在沿用已设空调装置的液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7、而更新热源单元2和利用单元5的一方或双方的场合，只需新安装上述的热源单元2和利用单元5中的某一方或双方。
<气密试验步骤>
构成空调装置1的制冷剂回路10后，进行液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7的气密试验。在利用单元5中未设液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7和隔离阀等的场合，液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7的气密试验是在与利用单元5连接的状态下进行的。
首先，对于包含液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7的气密试验部分，从设置在液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7等上的供给口(未图示)供给作为气密试验用的氮气，将气密试验部分的压力上升到气密试验压力。停止氮气供给后，对于气密试验部分确认是否在规定的试验时间中维持气密试验压力。
<气密气体放出步骤>
气密试验结束后，为了使气密试验部分的压力减压，将气密试验部分的周围气体(气密气体)向大气放出。此时，由于在气密试验部分的周围气体中包含着气密试验所使用的大量氮气，因此，向大气放出后的气密试验部分的周围气体的大部分被置换成氮气，氧气量减少。在向大气放出作业中，为了防止空气从制冷剂回路10的外部进入，将包含液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7在内的气密试验部分的压力减压到比大气压略高的压力。
也可在上述的气密试验步骤时或气密气体放出步骤时将气密试验部分的周围气体置换成氮气。由此，能可靠地将气密试验部分的周围气体中含有的氧气除去。
<非冷凝性气体排出步骤>
放出气密气体后，打开热源单元2的液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28，成为利用单元5的制冷剂回路与热源单元2的制冷剂回路连接的状态。由此，可将预先充填在热源单元2中的制冷剂向制冷剂回路10全体供给。在制冷剂连接配管6、7的配管长度较长等的场合，当仅依靠预先充填于热源单元2的制冷剂量不能满足所需的制冷剂充填量时，根据需要从外部补充制冷剂，而在预先未向热源单元2充填制冷剂量的场合，从外部充填所需的全部制冷剂量。这样，在制冷剂回路10内，就成为气密气体放出步骤后残留于制冷剂连接配管6、7中的非冷凝性气体、即气密气体(在同时进行利用单元5的气密试验时还包含残留于利用单元5的非冷凝性气体)与制冷剂混合的状态。
该回路结构中，启动压缩机21以使制冷剂回路10内的制冷剂循环。
(边作制冷运转边排出非冷凝性气体的场合)首先说明通过制冷运转使制冷剂回路10内的制冷剂循环运转的场合。此时，四通切换阀22成为图1的实线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与热源侧热交换器23的气体侧连接、同时压缩机21的吸入侧与气体侧隔离阀28连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置31的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a和排出阀34c都被关闭，成为不使用气体分离装置31的状态。
一旦在该制冷剂回路10及气体分离装置31的状下启动压缩机21，气体制冷剂就在吸入压缩机21而被压缩后，经由四通切换阀22送往热源侧热交换器23，与作为热源的空气或水进行热交换而被冷凝。冷凝后的液体制冷剂通过桥接回路24的止回阀24a流入主接收器25内。此时，与主接收器25的下游侧连接的热源侧膨胀阀26处于开度调节状态，从压缩机21的吐出侧至液体侧制冷剂回路11的热源侧膨胀阀26为止的制冷剂压力上升到制冷剂的冷凝压力。即，主接收器25的制冷剂压力上升到制冷剂的冷凝压力。因此，包括气密气体放出后残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体(具体是气密气体)在内的饱和状态的气液混合态的制冷剂便流入主接收器25内。流入主接收器25内的制冷剂气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂。包含非冷凝性气体的气体制冷剂储存于主接收器25的上部，液体制冷剂临时储存于主接收器25内后，从主接收器25的下部流出而被送往热源侧膨胀阀26。送至热源侧膨胀阀26的液体制冷剂膨胀后成为气液两种形态，经由桥接回路24的止回阀24c、液体侧隔离阀27及液体制冷剂连接配管6被送往利用单元5。送至利用单元5的制冷剂在利用侧热交换器51中与室内空气热交换后蒸发。该蒸发后的气体制冷剂经由气体制冷剂连接配管7、气体侧隔离阀28和四通切换阀22再次吸入压缩机21。
该制冷运转状态下，按照以下的顺序，使用气体分离装置31将作为非冷凝性气体的气密气体从制冷剂回路10内排出。首先，打开气体制冷剂导入阀38a，将储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂导入副接收器33内。为了将被导入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂进行冷却，打开冷却用制冷剂返回阀37a及冷却用膨胀阀36a，使作为冷却源的制冷剂在冷却器32内流通。这样，导入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂被在冷却器32内流动的制冷剂冷却而部分被冷凝，同时使在冷却器32内流动的制冷剂蒸发。此时，因非冷凝性气体的冷凝浓度(即、沸点)比气体制冷剂低，故基本不会冷凝，结果是储存于副接收器33的上部，使储存于副接收器33上部的气体制冷剂中的非冷凝性气体的浓度增加。另一方面，在副接收器33内被冷凝的制冷剂储存于副接收器33的下部，而通过打开液体制冷剂流出阀39a，使制冷剂重新返回主接收器25。此时，由于从副接收器33返回主接收器25的液体制冷剂的温度被冷却器32冷却而比主接收器25内的制冷剂温度低，因此，有利于将主接收器25内的制冷剂冷却、以增加主接收器25上部的非冷凝性气体的浓度。又，作为与包含非冷凝性气体的气体制冷剂热交换后蒸发的冷却源的制冷剂返回压缩机21的吸入侧。
接着，打开分离膜装置34的排出阀34c，使分离膜装置34的空间S2向大气开放。这样一来，分离膜装置34的空间S1便与副接收器33的上部连通，故储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂(供给气体)被导入空间S1内，在空间S1与空间S2之间产生相等于制冷剂的冷凝压力与大气压间的压力差的差压。由此，空间S1内的供给气体中含有的非冷凝性气体的差压成为推进力，透过分离膜34b而流入空间S2侧，并通过排出阀34c后向大气放出。另一方面，供给气体中含有的气体制冷剂不透过分离膜34b而储存于空间S1内。若使该运转实施规定时间，就可将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出。在将非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出后，构成气体分离装置31的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a和排出阀34c全部关闭。
(边进行制暖运转边排出非冷凝性气体的场合)下面说明通过制暖运转方式使制冷剂回路10内的制冷剂循环运转的场合。此时，四通切换阀22成为图1的虚线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与气体侧隔离阀28连接、同时压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器23的气体侧连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置31的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a和排出阀34c都被关闭，成为不使用气体分离装置31的状态。
一旦在该制冷剂回路10及气体分离装置31的状态下启动压缩机21，气体制冷剂便在吸入压缩机21而被压缩后，经由四通切换阀22、气体侧隔离阀28和气体制冷剂连接配管7送往利用单元5。送至利用单元5的制冷剂在利用侧热交换器51内与室内的空气作热交换而被冷凝。该冷凝后的液体制冷剂通过液体制冷剂连接配管6、液体侧隔离阀27和桥接回路24的止回阀24b流入主接收器25内。此时，与主接收器25的下游侧连接的热源侧膨胀阀26与制冷运转时一样处于开度调节状态，从压缩机21的吐出侧至液体侧制冷剂回路11的热源侧膨胀阀26为止的制冷剂压力上升到制冷剂的冷凝压力。即，主接收器25内的制冷剂压力上升到制冷剂的冷凝压力。因此，与制冷运转时一样，包括气密气体放出后残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体(具体是气密气体)在内的饱和状态的气液混合态的制冷剂流入主接收器25内。流入主接收器25内的制冷剂被气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂。包含非冷凝性气体的气体制冷剂储存于主接收器25的上部，液体制冷剂在临时储存于主接收器25内后，从主接收器25的下部流出而被送往热源侧膨胀阀26。送至热源侧膨胀阀26的液体制冷剂膨胀后成为气液两种形态，经由桥接回路24的止回阀24d送往热源侧热交换器23。送至热源侧热交换器23的制冷剂与作为热源的空气或水作热交换后蒸发。该蒸发后的气体制冷剂经由四通切换阀22重新吸入压缩机21中。
在这种制暖运转状态下，也可与制冷运转状态同样地将非冷凝性气体排出。其顺序与在上述制冷运转状态下排出非冷凝性气体的运转相同，故省略说明。
(3)空调装置及其施工方法的特征本实施形态的空调装置1及其施工方法具有以下特征。
(A)空调装置1中，具有分离膜装置34的气体分离装置31与液体侧制冷剂回路11连接，在机器设置步骤(制冷剂回路构成步骤)后，因可将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体(具体是气密气体)向制冷剂回路10的外部排出，故与以往那种使用大量吸附剂的气体分离装置的场合相比，可减小气体分离装置31的尺寸。由此，可在不加大热源单元2的尺寸的情况下省略现场施工时的抽真空作业。
(B)空调装置1中，在机器设置步骤(制冷剂回路构成步骤)中，在通过制冷剂连接配管6、7将热源单元2与利用单元5连接后，在非冷凝性气体排出步骤中，通过运转压缩机21(具体是制冷运转或制暖运转)以使残留于制冷剂连接配管6、7内的非冷凝性气体与制冷剂回路10内的制冷剂一起循环，提高了在热源侧热交换器23与利用侧热交换器51之间流动的制冷剂及非冷凝性气体的压力，利用气体分离装置31将非冷凝性气体从包含该高压状态的非冷凝性气体的制冷剂中分离后向制冷剂回路10的外部排出。这样，由于可加大分离膜装置34的分离膜34b的初始侧(即空间S1侧)与次级侧(即、空间S2侧)间的压力差，故可提高分离膜34b对非冷凝性气体的分离效率。
并且，空调装置1中，在非冷凝性气体排出步骤中，在热源侧热交换器23与利用侧热交换器51之间流动的制冷剂的至少一部分(具体是储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂)被配置于副接收器33内的冷却器32冷却后在副接收器33中被气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，再利用分离膜装置34的分离膜34b将非冷凝性气体从该气液分离的气体制冷剂中分离。由此，通过在副接收器33中进行气液分离而可减少要由分离膜装置34的分离膜34b处理的包含非冷凝性气体的制冷剂量，而且通过在冷却器32对制冷剂进行冷却而能减少气液分离时副接收器33的气相中含有的气体制冷剂量，以增加非冷凝性气体的浓度，故可进一步提高分离膜装置34的分离膜34b对非冷凝性气体的分离效率。
(C)空调装置1中，气体分离装置31与设于液体侧制冷剂回路11中的主接收器25连接，将在液体侧制冷剂回路11中流动的制冷剂气液分离成含有非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂，以减少要在气体分离装置31处理的气体量，然后可由气体分离装置31将非冷凝性气体分离·排出，故可减小气体分离装置31的尺寸。
并且，通过减少要在构成气体分离装置31的冷却器32中冷却的包含非冷凝性气体的制冷剂量，可减少冷却器冷却制冷剂所需的冷热量。
(D)空调装置1中，由于构成气体分离装置31的冷却器32是将制冷剂回路10内流动的制冷剂(具体是临时储存在主接收器25中的制冷剂的一部分)作为冷却源的热交换器，故不需要其它冷却源。
又，由于冷却器32是配置于副接收器33内的螺旋状传热管，且与副接收器33一体构成，因此可减少部件数量，使装置结构简单化。
(E)空调装置1中，由于副接收器33连接成能使在副接收器33内被气液分离的液体制冷剂返回主接收器25内的状态，因此，可将主接收器25内的制冷剂冷却，以增加主接收器25的上部(气相)的非冷凝性气体的浓度。
(F)在空调装置1的施工方法中，由于使用氮气等气密气体进行液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7的气密试验，并将气密气体向大气放出，因此，在这些步骤后，可减少残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7内的氧气量。这样，可减少与制冷剂一起在制冷剂回路10内循环的氧气量，不用担心会出现制冷剂和冷冻机油的劣化等不良现象。又，在气密试验步骤时或气密气体放出步骤时，通过将气密试验部分的周围气体置换成气密气体，能可靠地将气密试验部分的周围气体中含有的氧气除去。
(4)变形例1上述气体分离装置31中，在冷却器32中用于使导入副接收器33内的包含非冷凝性气体的制冷剂冷却的冷却用制冷剂是经过连接于冷却器32与压缩机21的吸入侧之间的冷却用流出回路37而向压缩机21的吸入侧返回，但也可象图3所示的本变形例的空调装置101的组装在热源单元102中的气体分离装置131那样，设置成冷却用流出回路137将连接冷却器32与热源侧膨胀阀26的下游侧(具体是热源侧膨胀阀26的下游侧与桥接回路24的止回阀24c、24d之间)之间连接的状态。
(5)变形例2上述气体分离装置31中，作为在冷却器32中用于使导入副接收器33内的包含非冷凝性气体的制冷剂冷却的冷却用制冷剂，使用的是经过连接主接收器25的出口和冷却器32之间的冷却用流入回路36而被导入冷却器32的液体制冷剂，但也可象图4所示的本变形例的空调装置201的组装在热源单元202中的气体分离装置231那样，设置成冷却用流入回路236将在压缩机21的吸入侧流动的低压气体制冷剂导入冷却器32的状态。此时，在与压缩机21的吸入侧配管的冷却用流入回路236间的连接部和与冷却用流出回路37间的连接部之间，设置将在压缩机21的吸入侧流动的低压气体制冷剂向压缩机21的吸入侧流通/遮断用的旁通阀236b，由此，在非冷凝性气体排出步骤时，限制从四通切换阀22直接向压缩机21的吸入侧返回的低压气体制冷剂流量，以确保在导入冷却器32后向压缩机21的吸入侧返回的低压气体制冷剂的流量。
(6)变形例3上述气体分离装置31、131、231中，冷却器32是配置在副接收器33内的螺旋状传热管，但也可象图5所示的本变形例的空调装置301的组装在热源单元302中的气体分离装置331那样，将与副接收器33分体的副接收器332与连接主接收器25的上部和副接收器33的气体制冷剂导入回路38连接。
(7)变形例4上述气体分离装置31、131、231、331中，用于将被冷却器32冷凝后储存于副接收器33下部的气体制冷剂向副接收器33的外部排出的液体制冷剂流出回路39被连接成能使制冷剂返回主接收器25的状态，但也可象图6所示的本变形例的空调装置401的组装在热源单元402中的气体分离装置431那样，将液体制冷剂流出回路439设置成连接于副接收器33与热源侧膨胀阀26的下游侧(具体是热源侧膨胀阀26的下游侧与桥接回路24的止回阀24c、24d之间)之间的状态。
(8)变形例5上述气体分离装置31、131、231、431中，内部配置有冷却器32的副接收器33与分离膜装置34间经过分离膜导入回路40连接，但也可象图7所示的本变形例的空调装置501的组装在热源单元502中的气体分离装置531那样，将分离膜装置34与内部配置有冷却器32的副接收器33一体构成。由此可减少构成气体分离装置531的部件数量，使装置结构简单化。
(9)变形例6即使在象上述气体分离装置331那样将冷却器32设在副接收器33的外部的气体分离装置中，也可象图8所示的本变形例的空调装置601的组装在热源单元602中的气体分离装置631那样，将分离膜装置34与副接收器33一体构成。由此可减少构成气体分离装置631的部件数量，使装置结构简单化。
(10)变形例7上述气体分离装置31、131、231、331、431、531、631中，副接收器33与主接收器25间经过气体制冷剂导入回路38连接，但也可象图9所示的本变形例的空调装置701的组装在热源单元702中的气体分离装置731那样，将副接收器33与主接收器25一体构成。此时如图9所示，也可将冷却器32配置于副接收器33及主接收器25内。由此可减少构成气体分离装置731的部件数量，使装置结构简单化。
(11)变形例8上述气体分离装置31、131、231、331、431、531、631、731中，主要是将冷却器32、332设置成能使储存于主接收器25上部的包含非冷凝性气体的制冷剂冷却，但也可如图10所示的本变形例的空调装置801的内装在热源单元802中的气体分离装置831那样，将对流入主接收器25的液体制冷剂进行过冷却用的冷却器832连接于桥接回路24的止回阀24a、24b与主接收器25的入口之间。该场合，由于在液体侧制冷剂回路11流动的制冷剂不是一部分而是全部冷却，因此，作为冷却源而在冷却用制冷剂回路35流动的冷却用制冷剂量增多，但由于可在主接收器25内将包含非冷凝性气体的气体制冷剂与液体制冷剂进行气液分离来增加气体制冷剂中含有的非冷凝性气体浓度，因此，与将副接收器33和主接收器25一体构成的结构相同，可通过分离膜导入回路40将非冷凝性气体的浓度增加的气体制冷剂从主接收器25的上部向分离膜装置34供给。
又，本变形例的气体分离装置831中，与上述气体分离装置731一样也可将分离膜装置34与主接收器25一体构成。
(12)其它变形例上述气体分离装置31、131、331、431、531、631、731、831中，作为冷却源，也可设置毛细管来使从主接收器25的出口流出的制冷剂的一部分膨胀，以取代作为冷却源而设置在冷却用制冷剂回路35的冷却用流入回路36中的冷却用膨胀阀36a。
(1)空调装置的构成图11为本发明的第2实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置1001的制冷剂回路的概略图。在本实施形态中，空调装置1001与第1实施形态的空调装置1一样是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元1002、利用单元1005、连接热源单元1002和利用单元1005用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。除了本实施形态的空调装置1001的气体分离装置1031之外，其它结构与第1实施形态的空调装置1相同，故省略说明。
本实施形态中，气体分离装置1031主要有冷却器32、副接收器33和分离膜装置34。其中，冷却器32和副接收器33与构成第1实施形态的气体分离装置的冷却器32和副接收器33相同，故省略说明。
分离膜装置1034与第1实施形态的分离膜装置34一样，从被副接收器33气液分离的气体制冷剂中分离非冷凝性气体，并将分离后的非冷凝性气体向制冷剂回路10的外部。分离膜装置1034与第1实施形态的分离膜装置34一样，经过连接于副接收器33上部的分离膜导入回路1040，将储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂导入。如图12所示，本实施形态中，分离膜装置1034具有装置整体1034a、将装置整体1034a内的空间分割成与分离膜导入回路1040连通的空间S3(初始侧)和空间S4(次级侧)的分离膜1034b、与空间S3连接的排出阀1034c、以及与空间S4连接的制冷剂流出回路41。本实施形态中，分离膜1034b使用的是从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使气体制冷剂透过的膜。作为这种分离膜，可使用由聚砜膜和硅膜等构成的非多孔质膜。在此，所谓非多孔质膜是不象多孔质膜那样有很多细微孔的均质膜，这种膜是利用气体经由溶解-扩散-脱离溶解的过程而透过膜内时的速度差进行分离，即，沸点高且对膜的溶解度大的成分能透过，而沸点低且对膜的溶解度小的成分不能透过。即，这种膜能透过分子直径小的成分而不能透过分子直径大的成分。本例中，空调装置的制冷剂所使用的R22、R134a以及混合制冷剂的R407C和R410A中含有的R32、R125都比水蒸气、氧气、氮气沸点高，可利用这种非多孔质膜进行分离。这样，分离膜1034b从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是指储存于副接收器33上部的非冷凝性气体与气体制冷剂的混合气体即供给气体)中选择性地使气体制冷剂透过，可使气体制冷剂从空间S3流入空间S4。气体制冷剂流出回路1041设置成将分离膜装置1034的空间S4与压缩机21的吸入侧连接的状态，具有将透过分离膜1034b返回制冷剂回路10内的气体制冷剂流通/遮断用的冷却用制冷剂返回阀1041a。由于气体制冷剂流出回路1041被设置成能使气体制冷剂返回制冷剂回路10内制冷剂压力最低的压缩机21的吸入侧的状态，因此可加大空间S3与空间S4之间的差压。排出阀1034c通过使气体制冷剂透过分离膜34b，可将残留于空间S3内的非冷凝性气体向大气放出而向制冷剂回路10的外部排出。
(2)空调装置的施工方法下面说明空调装置1001的施工方法。除了非冷凝性气体排出步骤之外，其它顺序与第1实施形态的空调装置1的施工方法相同，故省略说明。
<非冷凝性气体排出步骤>
放出气密气体后，打开热源单元1002的液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28，成为利用单元5的制冷剂回路与热源单元2的制冷剂回路连接的状态。由此，可将预先充填在热源单元1002中的制冷剂向制冷剂回路10全体供给。在制冷剂连接配管6、7的配管长度较长等场合，当仅依靠预先充填于热源单元1002的制冷剂量而不能满足所需的制冷剂充填量时，根据需要从外部补充制冷剂，而在未预先向热源单元1002充填制冷剂量的场合，则从外部充填所需的全部制冷剂量。这样，在制冷剂回路10内，就成为在气密气体放出步骤后残留于制冷剂连接配管6、7中的非冷凝性气体、即气密气体(在同时进行利用单元5的气密试验时还包含残留于利用单元5的非冷凝性气体)与制冷剂混合的状态。
该回路结构中，启动压缩机21以使制冷剂回路10内的制冷剂循环。
(边作制冷运转边排出非冷凝性气体的场合)首先说明用制冷运转方式使制冷剂回路10内的制冷剂循环的场合。此时，四通切换阀22成为图11的实线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与热源侧热交换器23的气体侧连接、同时压缩机21的吸入侧与气体侧隔离阀28连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置1031的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀1041a和排出阀1034c都被关闭，成为不使用气体分离装置1031的状态。
一旦在该制冷剂回路10及气体分离装置1031的状态下启动压缩机21，便与第1实施形态一样，进行与制冷运转同样的制暖运转。另外，制冷剂回路10的运转与第1实施例相同，故省略说明。
下面说明使用气体分离装置1031将非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出的运转动作。不过，在副接收器33的上部提高气体制冷剂中的非冷凝性气体的浓度的动作与第1实施形态相同，故省略说明，下面对分离膜装置1034的动作进行说明。
在上述运转动作后，打开分离膜装置1034的气体制冷剂返回阀1041a，使分离膜装置1034的空间S4内的制冷剂压力与流入压缩机21的吸入侧的制冷剂压力相同。这样，分离膜装置1034的空间S3便与副接收器33的上部连通，故储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂(供给气体)导入空间S3内，在空间S3与空间S4之间产生相当于制冷剂的冷却压力与压缩机21的吸入侧压力间的压力差的差压。因此，储存于空间S3内的供给气体中含有的气体制冷剂的差压成为推进力，制冷剂透过分离膜1034b流向空间S4侧，通过气体制冷剂返回阀1041a返回压缩机21的吸入侧。另一方面，气体制冷剂透过分离膜1034b流向空间S4侧，使残留于空间S3内的非冷凝性气体(非透过气体)通过打开排出阀34c而向大气放出。若使该运转实施规定时间，就可将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出。在将非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出后，构成气体分离装置1031的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀1041a和排出阀1034c全部关闭。
(边作制暖运转边排出非冷凝性气体的场合)下面说明用制暖运转方式使制冷剂回路10内的制冷剂循环的场合。此时，四通切换阀22成为图11的虚线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与气体侧隔离阀28连接、同时压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器23的气体侧连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置1031的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀1041a和排出阀1034c都被关闭，成为不使用气体分离装置1031的状态。
在该制冷剂回路10及气体分离装置1031的状态下启动压缩机21时，便与第1实施形态一样进行制暖运转。另外，该气体分离装置1031的运转动作与边作制冷运转边排出非冷凝性气体的运转动作相同，故省略说明。
(3)空调装置及其施工方法的特征本实施形态的空调装置1001中，作为构成分离膜装置1034的分离膜1034b，采用的是选择性地透过制冷剂的膜即非多孔质膜，这一点与第1实施形态的空调装置1的结构不一样，但具有与第1实施形态的空调装置1及其施工方法相同的特征。
(4)变形例上述气体分离装置1031中，被分离膜装置1034分离的气体制冷剂经过气体制冷剂流出回路41返回压缩机21的吸入侧，但也可象图13所示的本变形例的空调装置1101的组装在热源单元1102中的气体分离装置1131那样，将气体制冷剂流出回路1141设置成连接于分离膜装置1034与热源侧膨胀阀26的下游侧(具体是热源侧膨胀阀26的下游侧与桥接回路24的止回阀24c、24d之间)之间的状态。
(5)其它变形例上述气体分离装置1031、1131中，也可采用与适用于第1实施形态的变形例中的气体分离装置131、231、331、431、531、631、731、831的冷却器、副接收器、主接收器及其周边回路相同的结构。
(1)空调装置的构成及其特征图14为本发明的第3实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置1501的制冷剂回路的概略图。在本实施形态中，空调装置1501与第1实施形态的空调装置1一样是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元1502、利用单元5、连接热源单元1502和利用单元5用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。除了本实施形态的空调装置1501的气体分离装置1531之外，其它结构与第1实施形态的空调装置1相同，故省略说明。
本实施形态中，气体分离装置1531主要有冷却器32、副接收器33、分离膜装置34和油飞散防止装置1561。其中，冷却器32和分离膜装置34与构成第1实施形态的气体分离装置的冷却器32、副接收器33和分离膜装置34相同，故省略说明。
油飞散防止装置1561是为了不让冷冻机油飞散到向分离膜装置34供给的气体制冷剂中。本实施形态中，如图15所示，油飞散防止装置1561是为了使从主接收器25经过气体制冷剂导入回路38流入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂流入储存于副接收器33内的液体制冷剂中而设置的流入管。
通过设置这种油飞散防止装置1561，当包含非冷凝性气体的气体制冷剂从主接收器25的上部流入副接收器33内时，使流入的气体制冷剂与非冷凝性气体的混合气体发泡，并将流入的混合气体中所含有的冷冻机油捕捉到液体制冷剂中，以避免冷冻机油飞散到向分离膜装置34供给的包含非冷凝性气体的气体制冷剂中。
这样，本实施形态的空调装置1501具有与第1实施形态的空调装置1及其施工方法相同的特征。并且，使制冷剂回路10内的制冷剂循环时，能防止因分离膜装置34的分离膜34b的脏污导致的分离能力低下，能在分离操作的同时抑制分离膜34b分离能力的降低。
(2)变形例1上述气体分离装置1531中，油飞散防止装置1561用的是为了使从主接收器25经过气体制冷剂导入回路38流入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂流入到储存于副接收器33内的液体制冷剂中而设置的流入管，但也可如图16所示的本变形例的空调装置1601的组装在热源单元1602中的气体分离装置1631那样，在分离膜导入回路40中设置过滤器，用作油飞散防止装置1661，以将混合在经副接收器33气液分离后向分离膜装置34供给的包含非冷凝性气体的气体制冷剂中的冷冻机油除去，不让冷冻机油飞散到向分离膜装置34供给的气体制冷剂中。
(3)变形例2上述气体分离装置1531和气体分离装置1631中，作为油飞散防止装置，分别具有由流入管构成的油飞散防止装置1561和由过滤器构成的油飞散防止装置1661，但也可如图17所示的本变形例的空调装置1701的组装在热源单元1702中的气体分离装置1731那样具有第1油飞散防止装置1561和第2油飞散防止装置1661。第1油飞散防止装置1561由为了使从主接收器25经过气体制冷剂导入回路38流入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂流入到储存于副接收器33内的液体制冷剂中而设置的流入管构成，第2油飞散防止装置1661由为了将混合在被副接收器33气液分离后向分离膜装置34供给的包含非冷凝性气体的气体制冷剂中的冷冻机油除去而设置在分离膜导入回路40中的过滤器构成。由此可进一步提高不让冷冻机油飞散到向分离膜装置34供给的包含非冷凝性气体的气体制冷剂中的效果。
(4)变形例3上述气体分离装置1531中，由流入管构成的飞散防止装置1561设置成使从主接收器25经过气体制冷剂导入回路38流入副接收器33内的包含非冷凝性气体的气体制冷剂流入到储存于副接收器33内的液体制冷剂中的状态。但也可如图18所示的本变形例的空调装置1801的组装在热源单元1802中的气体分离装置1831那样，将油飞散防止装置1861设置成使从液体侧制冷剂回路11(具体是桥接回路24的止回阀24a、24b)流入主接收器25的包含非冷凝性气体的制冷剂流入到储存于主接收器25内的液体制冷剂中的状态(参照图19)。由此，可避免冷冻机油飞散到流入副接收器33的包含非冷凝性气体的气体制冷剂中，结果是冷冻机油不会飞散到向分离膜装置34供给的气体制冷剂中。
又，虽未图示，也可与上述气体分离装置1731一样，将由流入管构成的油飞散防止装置1861和作为第2油飞散防止装置的过滤器一起设置在分离膜导入回路40中。
(5)其它变形例构成上述的气体分离装置1531、1631、1731、1831的油飞散防止装置1561、1661、1861也可适用于第1实施形态的变形例中的气体分离装置131、231、331、431、531、631、731、831和第2实施形态及其变形例中的气体分离装置1031、1131。
(1)空调装置的构成图20为本发明的第4实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置2001的制冷剂回路的概略图。在本实施形态中，空调装置2001与第1实施形态的空调装置1一样，是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元2002、利用单元5、连接热源单元2002和利用单元5用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。除了本实施形态的空调装置2001的气体分离装置2031之外，其它结构与第1实施形态的空调装置1相同，故省略说明。
本实施形态中，气体分离装置2031主要有冷却器32、副接收器33和分离膜装置2034。其中，冷却器32和副接收器33与构成第1实施形态的气体分离装置的冷却器32和副接收器33相同，故省略说明。
分离膜装置2034与第1实施形态的分离膜装置34及第2实施形态的分离膜装置1034一样，是将非冷凝性气体从被副接收器33气液分离的气体制冷剂中分离、将分离的非冷凝性气体向制冷剂回路10的外部排出用的装置。分离膜装置2034通过与副接收器33上部连接的第1分离膜导入回路2040导入储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂。如图21所示，分离膜装置2034具有设置成多级(本实施形态是2级)的分离膜。分离膜装置2034主要有与第2实施形态分离膜装置1034相同的第1分离膜组件2063和与第1分离膜组件2063的下游侧连接的、与第1实施形态的分离膜装置34相同的第2分离膜组件2064。
第1分离膜组件2063具有第1组件本体2063a；将第1组件本体2063a内的空间分割成与第1分离膜导入回路40连通的空间S5(初始侧)和空间S6(次级侧)状态的第1分离膜2063b；以及与空间S6连接的气体制冷剂流出回路2041。第1分离膜34b与构成第2实施形态的分离膜装置1034的分离膜1034b一样，从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使气体制冷剂透过。这样，第1分离膜34b能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是储存于副接收器33上部的非冷凝性气体与气体制冷剂的混合气体、即供给气体)中选择性地使气体制冷剂透过，可使气体制冷剂从空间S5流入空间S6。气体制冷剂流出回路2041设置成将第1分离膜组件2063的空间S6与压缩机21的吸入侧连接的状态，具有将透过第1分离膜2063b后返回制冷剂回路10内的气体制冷剂流通/遮断的气体制冷剂返回阀2041a。气体制冷剂流出回路2041设置成能使气体制冷剂返回制冷剂回路10内制冷剂压力最低的压缩机21的吸入侧的状态，故可加大空间S5与空间S6的差压。
第2分离膜组件2064通过第2分离膜导入回路2043与第1分离膜组件2063连接，具有第2组件本体2064a、第2分离膜2064b和排出阀2034c。第2分离膜2064b将第2组件本体2064a内的空间分割成与第2分离膜导入回路2040连通的空间S7(初始侧)和空间S8(次级侧)，空间S7通过第2分离膜导入回路2042与第1分离膜组件2063的空间S5连通。第2分离膜2064b与构成第1实施形态的分离膜装置34的分离膜34b一样，能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使气体制冷剂透过。这样，第2分离膜2064b能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是未透过第1分离膜2063b的气体制冷剂与非冷凝性气体的混合气体、即非透过气体)中选择性地使非冷凝性气体透过，可使非冷凝性气体从空间S7流入空间S8。第2分离膜组件2064的空间S8与排出阀2034c连接。排出阀2034c是用于将空间S8向大气开放的阀，将被第2分离膜2034b分离后流入空间S8中的非冷凝性气体从空间S8向大气放出，以向制冷剂回路10的外部排出。
这样，本实施形态的分离膜装置2034构成以下多级分离膜前级具有由能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是储存于副接收器33上部的非冷凝性气体与气体制冷剂的混合气体、即供给气体)中选择性地使气体制冷剂透过的膜(具体是多孔质膜)构成的第1分离膜2063b；后级具有由能从包含非冷凝性气体的气体制冷剂(具体是未透过第1分离膜2063b的气体制冷剂与非冷凝性气体与的混合气体、即非透过气体)中选择性地使非冷凝性气体透过的膜(具体是多孔质膜)构成的第2分离膜2064b。
(2)空调装置的施工方法下面说明空调装置2001的施工方法。除了非冷凝性气体排出步骤之外，其它顺序与第1实施形态的空调装置1的施工方法相同，故省略说明。
<非冷凝性气体排出步骤>
放出气密气体后，打开热源单元2002的液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28，成为利用单元5的制冷剂回路与热源单元2002的制冷剂回路连接的状态。由此，可将预先充填在热源单元2002中的制冷剂向制冷剂回路10全体供给。在象制冷剂连接配管6、7的配管长度较长等的场合，当仅依靠预先充填于热源单元2002的制冷剂量而不能满足所需的制冷剂充填量时，根据需要从外部补充制冷剂，而在预先未向热源单元2002充填有制冷剂量的场合，则从外部充填所需的全部制冷剂量。这样，在制冷剂回路10内，便成为气密气体放出步骤后残留于制冷剂连接配管6、7中的非冷凝性气体即气密气体(同时进行利用单元5的气密试验时也包含残留于利用单元5的非冷凝性气体)与制冷剂混合的状态。
该回路结构中，启动压缩机21以使制冷剂回路10内的制冷剂循环。
(边作制冷运转边排出非冷凝性气体的场合)首先说明用制冷运转方式使制冷剂回路10内的制冷剂循环的场合。此时，四通切换阀22成为图20的实线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与热源侧热交换器23的气体侧连接、同时压缩机21的吸入侧与气体侧隔离阀28连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置2031的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀2041a和排出阀2034c都被关闭，成为不使用气体分离装置2031的状态。
在该制冷剂回路10及气体分离装置2031的状态下启动压缩机21时，与第1实施形态一样，进行与制冷运转相同的运转。另外，制冷剂回路10的运转动作与第1实施形态相同，故省略说明。
下面说明使用气体分离装置2031将非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出的运转动作。在副接收器33的上部提高气体制冷剂中的非冷凝性气体的浓度的动作与第1实施形态相同，故省略说明，下面对分离膜装置2034的动作进行说明。
上述运转动作后，接着打开分离膜装置2034的气体制冷剂返回阀2041a，使第1分离膜组件2036的空间S6内的制冷剂压力与流入压缩机21的吸入侧的制冷剂压力相同。这样一来，第1分离膜组件2036的空间S5与副接收器33的上部连通，故储存于副接收器33上部的包含非冷凝性气体的气体制冷剂(供给气体)导入空间S5内，在空间S5与空间S6之间产生相当于制冷剂的冷凝压力与压缩机21的吸入侧压力间的压力差的差压。由此，储存于空间S5内的供给气体中含有的气体制冷剂的差压成为推进力，制冷剂透过第1分离膜2063b流向空间S6侧，通过气体制冷剂返回阀2041a返回压缩机21的吸入侧。另一方面，因气体制冷剂透过第1分离膜2063b流向空间S6侧，故残留于空间S5内的非冷凝性气体(非透过气体)通过第2分离膜导入回路2042流入第2分离膜组件2064空间S7内。当第1分离膜2063b的分离性能低时，在残留于空间S5内的非透过气体中含有气体制冷剂。即，储存于空间S5内的非透过气体被第1分离膜2063b除去大部分气体制冷剂，成为非冷凝性气体浓缩的状态。
接着，打开分离膜装置2034的排出阀2034c，使第2分离膜组件2064的空间S8向大气开放。这样一来，第2分离膜组件2064的空间S7与第1分离膜组件2063的空间S5连通，故在空间S7与空间S8之间产生相等于制冷剂的冷凝压力与大气压间的压力差的差压。由此，残留于空间S7的非透过气体中中含有的非冷凝性气体的差压成为推进力，透过第2分离膜2064b流入空间S8侧，通过排出阀2034c后向大气放出。若使该运转实施规定时间，就可将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出。在将非冷凝性气体从制冷剂回路10内排出后，构成气体分离装置31的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀2041a和排出阀2034c全部关闭。
(边作制暖运转边排出非冷凝性气体的场合)下面说明用制暖运转方式进行制冷剂回路10内的制冷剂循环运转的场合。此时，四通切换阀22成为图20的虚线所示的状态、即压缩机21的吐出侧与气体侧隔离阀28连接、同时压缩机21的吸入侧与热源侧热交换器23的气体侧连接的状态。热源侧膨胀阀26成为开度调节的状态。并且，构成气体分离装置2031的冷却用膨胀阀36a、冷却用制冷剂返回阀37a、气体制冷剂导入阀38a、液体制冷剂流出阀39a、气体制冷剂返回阀2041a和排出阀1034c都被关闭，成为不使用气体分离装置2031的状态。
在该制冷剂回路10及气体分离装置2031的状态下启动压缩机21时，与第1实施形态一样，进行与制暖运转同样的运转。另外，该制冷剂回路10及气体分离装置2031的运转动作与在制冷运转中排出非冷凝性气体的运转相同，故省略说明。
(3)空调装置及其施工方法的特征本实施形态的空调装置2001采用多级分离膜装置2034，具有第1分离膜2063组件和第2分离膜组件2064，前者能从包含非冷凝性气体的制冷剂(具体是储存于副接收器33上部的非冷凝性气体与气体制冷剂的混合气体、即供给气体)中选择性地使制冷剂透过，后者能从包含非冷凝性气体的制冷剂(具体是未透过第1分离膜2063b的气体制冷剂与非冷凝性气体的混合气体、即非透过气体)中选择性地使非冷凝性气体透过。
因此，即使构成第2分离膜组件2064的第2分离膜2064b分离性能低，也可使用第1分离膜组件2063的可从被副接收器33气液分离的供给气体中选择性地使制冷剂透过的第1分离膜2063b，将制冷剂从经过气液分离的气体制冷剂中分离，可在不降低非透过气体压力的情况下减少气体制冷剂量，增加非冷凝性气体的浓度，故可提高第2分离膜2064b对非冷凝性气体的分离效率，并且能使用具有第2分离膜2064b的第2分离膜组件2064可靠地将非冷凝性气体从该非透过气体中分离。
由此，本实施形态的空调装置2001及其施工方法中，除了具有与第1实施形态的空调装置1及其施工方法相同的特征之外，还能通过气体分离装置2031的多级构造的分离膜装置2034可靠地将非冷凝性气体分离。
(4)变形例上述气体分离装置2031中，构成分离膜装置2034的第1分离膜组件2063与第2分离膜组件2064间经过第2分离膜导入回路2041连接，但也可象图22、图23所示的本变形例的空调装置2101的组装在热源单元2102中的气体分离装置2131那样，在分离膜组件本体2134a内，将具有第1分离膜2063b的第1分离膜组件2063与具有第2分离膜2064b的第2分离膜组件2064一体构成，同时设置将第1分离膜组件2063的空间S5与第2分离膜组件2064的空间S7连通用的流路2134d，由此省略第2分离膜导入回路2042。由此可减少构成气体分离装置2131的部件数量，使装置结构简单化。
(5)其它变形例上述气体分离装置2031、2131中，也可采用与适用于第1实施形态的变形例中的气体分离装置131、231、331、431、531、631、731、831的冷却器、副接收器、主接收器及其周边回路相同的结构。
又，上述气体分离装置2031、2131中，也可采用第2实施形态的变形例中的气体分离装置1131使用的气体制冷剂流出回路1141。
并且，上述气体分离装置2031、2131中，也可采用第3实施形态及其变形例中的气体分离装置1531、1631、1731、1831所用的油飞散防止装置1561、1661、1861。
(1)空调装置的构成及其特征图24为本发明的第5实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置2501的制冷剂回路的概略图。在本实施形态中，空调装置2501与第1实施形态的空调装置1一样是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元2502、利用单元5、连接热源单元2502和利用单元5用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。除了本实施形态的空调装置2501的气体分离装置2531之外，其它结构与第1实施形态的空调装置1相同，故省略说明。
本实施形态中，气体分离装置2531主要有冷却器32、副接收器33、分离膜装置34和制冷剂回收机构2565。其中，冷却器32、副接收器33和分离膜装置34与构成第1实施形态的气体分离装置的冷却器32、副接收器33和分离膜装置34相同，故省略说明。
制冷剂回收机构2565是在分离膜装置34的分离膜34b的分离性能较低而在分离膜装置34中分离的非冷凝性气体中含有制冷剂的场合，将被分离膜装置34分离的非冷凝性气体中所含有的制冷剂回收的机构。本实施形态中，如图25所示，制冷剂回收机构2565是将被分离膜装置34分离后通过排出阀34c流入的非冷凝性气体中含有的制冷剂与非冷凝性气体一起加以捕捉的捕集容器。通过设置这种制冷剂回收机构3565，无需将制冷剂向大气放出。
这样，在本实施形态的空调装置2501中，不仅具有与第1实施形态的空调装置1及其施工方法相同的特征，而且在使制冷剂回路10内的制冷剂循环时，即使是分离膜装置34的分离膜34b的分离性能较低而在被分离膜装置34分离的非冷凝性气体中含有制冷剂，也无需将制冷剂向大气放出。
(2)变形例1上述的气体分离装置2531中，作为制冷剂回收机构2565，是将被分离膜装置34分离后通过排出阀34c流入的非冷凝性气体中含有的制冷剂与非冷凝性气体一起捕捉的捕集容器。但也可如图26、图27所示的本变形例的空调装置2601的组装在热源单元2602中的气体分离装置2631那样，采用具有吸收非冷凝性气体中含有的制冷剂的吸收剂的吸收装置作为制冷剂回收机构2665。具体地讲，制冷剂回收机构2665具有用于吸收气体制冷剂的冷冻机油等的吸收剂2665a、用于储存吸收剂2665a的吸收装置本体2665b、以及用于从吸收装置本体2665b内排出非冷凝性气体的排出阀2665c，可包含使被分离膜装置1034分离后的制冷剂的非冷凝性气体流入吸收剂2665a中。并且，通过设置这种制冷剂回收机构2665，可在无需使制冷剂向大气放出的情况下将非冷凝性气体向大气放出。
不过，当如本变形例那样在采用吸收装置作为制冷剂回收机构时，考虑到吸收剂的吸收能力，最好是尽可能地增高流入吸收装置的非冷凝性气体的压力，因此，如图26所示，作为内装在空调装置2601的热源单元2601中的、构成气体分离装置2631的分离膜装置，采用与第2实施形态相同的具有分离膜1034b的分离膜装置1034，该分离膜1034b可从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使制冷剂透过。
(3)变形例2上述的气体分离装置2631中，作为制冷剂回收机构2665采用的是具有吸收非冷凝性气体中含有的制冷剂的吸收剂的吸收装置，但也可如图26和图28所示的本变形例的空调装置2701的组装在热源单元2702中的气体分离装置2731那样，采用具有吸收非冷凝性气体中含有的制冷剂的吸收剂的吸收装置来作为制冷剂回收机构2765。具体来讲，制冷剂回收机构2765具有用于吸附气体制冷剂的泡佛石等吸附剂2765a、用于收容吸附剂2765a的吸附装置本体2765b、以及用于从吸收装置本体2765b内排出非冷凝性气体的排出阀2765c，可使被分离膜装置1034分离后的包含制冷剂的非冷凝性气体通过吸附剂2765a层内。并且，通过设置这种制冷剂回收机构2765，可在无需使制冷剂向大气放出的情况下将非冷凝性气体向大气放出。
又，与采用吸收装置作为制冷剂回收机构的场合一样，考虑到吸收剂的吸收能力，最好是尽可能地增高流入吸收装置的非冷凝性气体的压力，因此，如图26所示，作为内装在空调装置2701的热源单元2701中、构成气体分离装置2731的分离膜装置，可以采用与第2实施形态相同的具有可从包含非冷凝性气体的气体制冷剂中选择性地使制冷剂透过的分离膜1034b的分离膜装置1034。
(4)其它变形例构成上述的气体分离装置2531的制冷剂回收机构2565也可适用于第2实施形态及其变形例中的气体分离装置1031、1131。
又，构成上述的气体分离装置2631、2731的制冷剂回收机构2665、2765也可适用于第1实施形态及其变形例中的气体分离装置31、131、231、331、431、531、631、731、831。
又，构成上述的气体分离装置2531、2631、2731的制冷剂回收机构2565、2665、2765也可适用于第4实施形态及其变形例中的气体分离装置2031、2131。
又，在上述的气体分离装置31、131、231、331、431、531、631、731、831、1031、1131、2031、2131中，也可与制冷剂回收机构2556、2665、2765一起适用第3实施形态及其变形例中的油飞散防止装置1561、1661、1861。
并且，也可将上述的制冷剂回收机构2565、2665、2765的任2个以上组合来使用。
(1)空调装置的构成、施工方法及其特征在本发明的第1实施形态作为冷冻装置一例的空调装置1中(参照图1)，也可在制冷剂回路构成步骤中，在通过制冷剂连接配管6、7将热源单元2与利用单元5连接后，在气体置换步骤中，在将以残留于制冷剂连接配管6、7内的氧气和氮气等空气成分为主要成分的非冷凝性气体置换成氦气后，在非冷凝性气体排出步骤中，将氦气向制冷剂回路10的外部排出。
下面具体说明空调装置1的施工方法。另外，机器设置步骤(制冷剂回路构成步骤)、气密试验步骤以及气密气体放出步骤与第1实施形态相同，故省略说明。
<气体置换步骤>
放出气密气体后，对于包含液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7的气密试验部分，从设于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7等中的供给口(未图示)供给氦气，然后反复进行将气密试验部分的周围气体(气密气体)向大气放出的作业，将气密试验部分的周围气体(气密气体)置换成氦气。
<非冷凝性气体排出步骤>
在将气密试验部分的周围气体(气密气体)置换成氦气后，打开热源单元2的液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28，成为利用单元5的制冷剂回路与热源单元2的制冷剂回路连接的状态。由此，可将预先充填在热源单元2中的制冷剂向制冷剂回路10全体供给。在制冷剂连接配管6、7的配管长度较长等场合，当仅依靠预先充填于热源单元2的制冷剂量而不能满足所需的制冷剂充填量时，根据需要从外部补充制冷剂，而在未预先向热源单元2充填有制冷剂量的场合，则从外部充填所需的全部制冷剂量。这样，在制冷剂回路10内，形成了残留于制冷剂连接配管6、7中的非冷凝性气体、即氦气(在同时进行对于利用单元5的气密试验时还包含封入利用单元5中的非冷凝性气体)与制冷剂的混合状态。
该回路结构中，与第1实施形态一样，启动压缩机21以使制冷剂回路10内的制冷剂循环。这样，因氦气的分子直径比氮气和氧气小，容易透过分离膜34b，故可提高分离膜34b的分离效率。由此，即使分离膜34b的分离性能较低，也无需使制冷剂向大气放出。
(2)变形例在本发明的第2实施形态的空调装置1001中(参照图11)，也可将非冷凝性气体置换成氦气。此时，空调装置1001的分离膜装置1034中使用的分离膜1034b是利用气体经由溶解-扩散-脱离溶解的过程后透过膜内时的速度差来进行分离的，即沸点高且对膜的溶解度大的成分能透过，而沸点低且对膜的溶解度小的成分不能透过，与氮气及氧气相比，氦气难以透过，故可提高分离膜1034b的分离效率。由此，即使是分离膜1034b的分离性能较差也无需使制冷剂向大气放出。
(3)其它变形例在第1实施形态的各种变形例、第1实施形态的变形例、第3～第5实施形态及其变形例的空调装置中，如上所述，也可在将残留于制冷剂连接配管6、7内的非冷凝性气体置换成氦气后使制冷剂回路10内的制冷剂循环运转。
(1)空调装置的构成及其特征图29为本发明的第7实施形态中的作为冷冻装置一例的空调装置3001的制冷剂回路的概略图。空调装置3001是可进行制冷运转及制暖运转的空调装置，具有热源单元3002、多台(本实施形态是2台)利用单元3005、连接热源单元3002和多台利用单元3005用的液体制冷剂连接配管3006及气体制冷剂连接配管3007，构成所谓多机式空调装置。
利用单元3005主要有利用侧热交换器51和利用侧膨胀阀3052。其中，利用侧热交换器51与第1实施形态的空调装置1的利用侧热交换器51相同，故省略说明。
利用侧膨胀阀3052是为了调节制冷剂压力和制冷剂流量而与利用侧热交换器51的液体侧连接的阀。本实施形态中，利用侧膨胀阀3052特别是在制冷运转时具有使制冷剂膨胀的功能。
热源单元3002主要有压缩机21、四通切换阀22、热源侧热交换器23、桥接回路3024、主接收器25、热源侧膨胀阀3026、液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28。其中，压缩机21、四通切换阀22、热源侧热交换器23、主接收器25、液体侧隔离阀27、气体侧隔离阀28与第1实施形态的空调装置1的压缩机21、四通切换阀22、热源侧热交换器23、主接收器25、液体侧隔离阀27、气体侧隔离阀28相同，故省略说明。
本实施形态中，桥接回路3024由3个止回阀24a～24c和热源侧膨胀阀3026构成，连接于热源侧热交换器23与液体侧隔离阀27之间。其中，止回阀24a只容许制冷剂从热源侧热交换器23向主接收器25流通。止回阀24b只容许制冷剂从液体侧隔离阀27向主接收器25流通。止回阀24c只容许制冷剂从主接收器25向液体侧隔离阀27流通。热源侧膨胀阀3026为了调节制冷剂压力和制冷剂流量而连接于主接收器25的出口与热源侧热交换器23之间。在本实施形态中，热源侧膨胀阀3026具有在制冷运转时全部关闭、以使从热源侧热交换器23向利用侧热交换器51流动的制冷剂通过主接收器25的入口流入主接收器25内的功能，在制暖运转时具有调节开度、以使从利用侧热交换器51(具体是主接收器25的出口)向热源侧热交换器23流动的制冷剂膨胀的功能。这样，桥接回路3024如制冷运转时那样，能在制冷剂从热源侧热交换器23侧流向利用侧热交换器51侧时使制冷剂通过主接收器25的入口流入主接收器25内，同时使从主接收器25的出口流出的制冷剂在热源侧膨胀阀3026中不发生膨胀地向利用侧热交换器51侧流通，且如制暖运转时那样，能在制冷剂从利用侧热交换器51侧流向热源侧热交换器23侧时使制冷剂通过主接收器25的入口流入主接收器25内，同时使从主接收器25的出口流出的制冷剂在热源侧膨胀阀3026中膨胀后向热源侧热交换器23侧流通。
液体制冷剂连接配管3006连接于多个利用单元3005的利用侧热交换器51的液体侧与热源单元3002的液体侧隔离阀27之间。气体制冷剂连接配管3007连接于多个利用单元3005的利用侧热交换器51的气体侧与热源单元3002的气体侧隔离阀28之间。液体制冷剂连接配管3006和气体制冷剂连接配管3007是在新装空调装置3001时在现场加工的制冷剂连接配管、或更新热源单元3002及利用单元3005中某一方或双方时从原先设置的空调装置中留用的制冷剂连接配管。
此时，将从利用侧热交换器51至液体制冷剂连接配管3006、液体侧隔离阀27、桥接回路3034、主接收器25及包含热源侧膨胀阀3026的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为液体侧制冷剂回路3011。又，将从利用侧热交换器51至气体制冷剂连接配管3007、气体侧隔离阀28、四通切换阀22及包含压缩机21的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为气体侧制冷剂回路3012。即，空调装置3001的制冷剂回路3010由液体侧制冷剂回路3011和气体侧制冷剂回路3012构成。
空调装置3001还具有与液体侧制冷剂回路3011连接的气体分离装置31。气体分离装置31可通过运转压缩机21使制冷剂回路3010内的制冷剂循环，将残留于液体制冷剂连接配管3006和气体制冷剂连接配管3007中的非冷凝性气体从制冷剂中分离后向制冷剂回路3010的外部排出，在本实施形态中内装在热源单元3002中。气体分离装置31与第1实施形态的空调装置1的气体分离装置31相同，故省略说明。
在这种空调装置3001中，也采用与第1实施形态的空调装置1一样的施工方法，通过使制冷剂回路3010内的制冷剂循环，可使用气体分离装置31将残留于液体制冷剂连接配管3006和气体制冷剂连接配管3007中的非冷凝性气体从制冷剂回路3010内排出。
特别在本实施形态的空调装置3001那样的多机式空调装置，制冷剂连接配管3006、3007的配管长度及配管直径与室内空调机等比较小型的空调装置的制冷剂连接配管要大，要从制冷剂回路3010内排出的非冷凝性气体量多，故适用于该施工方法。
(2)变形例作为空调装置3001的气体分离装置，也可采用第1实施形态的变形例中的气体分离装置231、331、431、531、631、731、831；第2实施形态中的气体分离装置1031；第3实施形态及其变形例中的气体分离装置1531、1631、1731、1831；第4实施形态及其变形例中的气体分离装置2031、2131；第5实施形态及其变形例中的气体分离装置2531、2631、2731。
也可如第6实施形态所示，在将非冷凝性气体置换成氦气后，通过使制冷剂回路3010内的制冷剂循环，使用气体分离装置31将氦气从制冷剂回路3010内排出。
(1)空调装置的构成及其特征图30为本发明的第8实施形态中作为冷冻装置一例的空调装置3101的制冷剂回路的概略图。空调装置3101是制冷专用的空调装置，具有热源单元3102、利用单元5、连接热源单元3102和利用单元5用的液体制冷剂连接配管6及气体制冷剂连接配管7。其中，利用单元5、液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7与第1实施形态的空调装置1的利用单元5、液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7相同，故省略说明。
热源单元3102主要有压缩机21、四通切换阀22、热源侧热交换器23、主接收器25、热源侧膨胀阀26、液体侧隔离阀27和气体侧隔离阀28。热源单元3102是制冷运转专用，故除了将设于第1实施形态的热源单元2中的四通切换阀22和桥接回路24省略这一点外，压缩机21、热源侧热交换器23、主接收器25、液体侧隔离阀27、气体侧隔离阀28均与第1实施形态的空调装置1的压缩机21、热源侧热交换器23、主接收器25、液体侧隔离阀27、气体侧隔离阀28相同，故省略说明。
此时，将从利用侧热交换器51至液体制冷剂连接配管6、液体侧隔离阀27及包含主接收器25的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为液体侧制冷剂回路3111。又，将从利用侧热交换器51至气体制冷剂连接配管7、气体侧隔离阀28及包含压缩机21的热源侧热交换器23为止的制冷剂回路作为气体侧制冷剂回路3112。即，空调装置3101的制冷剂回路3110由液体侧制冷剂回路3111和气体侧制冷剂回路3112构成。
空调装置3101还具有与液体侧制冷剂回路3111连接的气体分离装置31。气体分离装置31是通过运转压缩机21使制冷剂回路3110内的制冷剂循环，将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂中分离后可向制冷剂回路3110的外部排出的装置，本实施形态中内装在热源单元3102中。气体分离装置31与第1实施形态的空调装置1的气体分离装置31相同，故省略说明。
在这种空调装置3101中，也采用与第1实施形态的空调装置1一样的施工方法，通过使制冷剂回路3010内的制冷剂循环，使用气体分离装置31可进行将残留于液体制冷剂连接配管6和气体制冷剂连接配管7中的非冷凝性气体从制冷剂回路3110内排出的运转。
(2)变形例作为空调装置3101的气体分离装置，也可采用第1实施形态的变形例中的气体分离装置131、231、331、431、531、631、731、831；第2实施形态及其变形例中的气体分离装置1031、1131；第3实施形态及其变形例中的气体分离装置1531、1631、1731、1831；第4实施形态中的气体分离装置2031、2131；第5实施形态及其变形例中的气体分离装置2531、2631、2731。
也可如第6实施形态所示，在将非冷凝性气体置换成氦气后，通过使制冷剂回路3110内的制冷剂循环，使用气体分离装置31将氦气从制冷剂回路3110内排出。
以上参照附图对本发明的实施形态作了说明，具体性的结构不限定于这些实施形态，在不脱离本发明宗旨的范围内可作各种变更。
例如，在上述实施形态中，本发明适用于可切换冷暖运转的空调装置、制冷运转专用的空调装置以及连接多台利用单元的复式空调装置，但不限定于此，也可适用于水蓄热式空调装置以及其它隔离式冷冻装置。
产业上的可利用性利用本发明，可在以省略抽真空作业为其目的、利用分离膜能将现场施工时残留于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体从制冷剂回路内与制冷剂的混合状态中分离除去的冷冻装置中，提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。
权利要求
1.一种冷冻装置的施工方法，该冷冻装置设有具有压缩机(21)和热源侧热交换器(23)的热源单元(2～802、1002、1102、1502～1802、2002、2102、2502～2802、3002、3102)、具有利用侧热交换器(51)的利用单元(5、3005)、以及连接所述热源单元和所述利用单元的制冷剂连接配管(6、3006、7、3007)，其特征在于，该方法包括制冷剂回路构成步骤，在该步骤将所述热源单元与所述利用单元连经过所述制冷剂连接配管接而构成制冷剂回路(10、3010、3110)；非冷凝性气体排出步骤，在该步骤运转所述压缩机，使所述制冷剂回路内的制冷剂循环，使在所述热源侧热交换器与所述利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却，以将其气液分离成包含残留于所述制冷剂连接配管内的非冷凝性气体在内的气体制冷剂和液体制冷剂，并且利用分离膜(34b、1034b、2063b、2064b)从经过所述气液分离的气体制冷剂中分离出所述非冷凝性气体后向所述制冷剂回路的外部排出。
2.如权利要求1所述的冷冻装置的施工方法，其特征在于，在所述非冷凝性气体排出步骤中，在将在所述热源侧热交换器(23)与所述利用侧热交换器(51)之间流动的制冷剂气液分离成包含所述非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂后，使经过所述气液分离后的气体制冷剂冷却。
3.如权利要求1或2所述的冷冻装置的施工方法，其特征在于，还包括在所述非冷凝性气体排出步骤前进行所述制冷剂连接配管(6、3006、7、3007)的气密试验的气密试验步骤；在所述气密试验步骤之后将所述制冷剂连接配管内的气密气体向大气放出以进行减压的气密气体放出步骤。
4.一种冷冻装置(1～801、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101)，将具有压缩机(21)和热源侧热交换器(23)的热源单元(2～802、1002、1102、1502～1802、2002、2102、2502～2802、3002、3102)与具有利用侧热交换器(51)的利用单元(5、3005)间经过制冷剂连接配管(6、3006、7、3007)连接而构成制冷剂回路(10、3010、3110)，其特征在于，包括冷却器(32、332、832)，该冷却器与将所述热源侧热交换器和所述利用侧热交换器连接的液体侧制冷剂回路(11、3011、3111)连接，运转所述压缩机而使所述制冷剂回路内的制冷剂循环，使在所述热源侧热交换器与所述利用侧热交换器之间流动的制冷剂的至少一部分冷却；气液分离器(33)，该气液分离器将被所述冷却器冷却的制冷剂气液分离成包含残留于所述制冷剂连接配管内的非冷凝性气体在内的气体制冷剂和液体制冷剂；分离膜装置(34、1034、2034、2134)，该分离膜装置具有从被所述气液分离器气液分离的气体制冷剂中分离出所述非冷凝性气体的分离膜(34b、1034b、2063b、2064b)，将被所述分离膜分离的所述非冷凝性气体向所述制冷剂回路的外部排出。
5.如权利要求4所述的冷冻装置(1～701、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101)，其特征在于，所述液体侧制冷剂回路(11、3011、3111)还具有接收器(25)，该接收器(25)可储存在所述热源侧热交换器与所述利用侧热交换器之间流动的制冷剂，所述冷却器(32、332)将在所述接收器内经过气液分离的气体制冷剂冷却，该气体制冷剂中包含所述非冷凝性气体。
6.如权利要求4或5所述的冷冻装置(1～801、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101)，其特征在于，所述冷却器(32、332)是将在所述制冷剂回路内流动的制冷剂作为冷却源的热交换器。
7.如权利要求4～6中任一项所述的冷冻装置(1～201、401、501、701、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101)，其特征在于，所述冷却器(32)是配置在所述气液分离器(33)内的螺旋状传热管。
8.如权利要求4～7中任一项所述的冷冻装置(1～301、501～801、1001、1101、1501～1801、2001、2101、2501～2801、3001、3101)，其特征在于，所述气液分离器(33)连接成能使在所述气液分离器内经过气液分离后的液体制冷剂返回所述接收器(25)内。
9.如权利要求8所述的冷冻装置(701、801)，其特征在于，所述气液分离器(33)与所述接收器(25)一体构成。
10.如权利要求4～9任一项所述的冷冻装置(501、601、701)，其特征在于，所述分离膜装置(34)与所述气液分离器(33)一体构成。
全文摘要
一种冷冻装置，具有利用分离膜能将现场施工时残留于制冷剂连接配管内的非冷凝性气体从在制冷剂回路内与制冷剂的混合状态中分离除去的结构，可提高分离膜对非冷凝性气体的分离效率。空调装置(1)，其热源单元(2)和利用单元(5)通过制冷剂连接配管(6、7)连接，构成制冷剂回路(10)，具有冷却器(32)、副接收器(33)和分离膜装置(34)。冷却器(32)通过运转压缩机(21)使制冷剂回路(10)内的制冷剂循环，使流入液体侧制冷剂回路(11)中的制冷剂的至少一部分冷却，副接收器(33)将被冷却器(32)冷却的制冷剂气液分离成包含非冷凝性气体的气体制冷剂和液体制冷剂。分离膜装置(34)具有将非冷凝性气体从气液分离的气体制冷剂中分离的分离膜(34b)，将分离后的非冷凝性气体向制冷剂回路(10)的外部排出。
文档编号F25B43/00GK1871481SQ20048003086
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月21日 优先权日2003年10月22日
发明者吉见学, 松井伸树, 松冈弘宗, 水谷和秀 申请人:大金工业株式会社