DOWNLOAD Panasonic CS-PE9CKE / CU-PE9CKE / CS-PE12CKE / CU-PE12CKE Service Manual ↓ Size: 3.01 MB | Pages: 84 in PDF or view online for FREE

 1. Converting air conditioners to R410A

Since it was declared in1974 that chlorofluorocarbons (CFC), hydro chlorofluorocarbons (HCFC) and other substances pose a
destructive danger to the ozone layer in the earth´s upper stratosphere (20 to 40 km above the earth), measures have been
taken around the world to prevent this destruction.
The R22 refrigerant which has conventionally been used in ACs is an HCFC refrigerant and, therefore, possesses this ozone-
destroying potential. International regulations (the Montreal Protocol Ozone-Damaging Substances) and the domestic laws of
various countries call for the early substitution of R22 by a refrigerant which will not harm the ozone layer.

    • 

• 

• 

• In ACs, the HFC refrigerant which has become the mainstream alternative called R410A.Compared with R22, the pressure

of R410A is approximately 1.6 times as high at the same refrigerant temperature, but the energy efficiency is about the
same. Consisting of hydrogen (H), fluorine (F) and carbon (C), R410A is an HFC refrigerant. Another typical HFC refrigerant
is R407C. While the energy efficiency of R407C is some what inferior to that of R410A, it offers the advantage of having
pressure characteristics which are about the same as those of R22, and is used mainly in packaged ACs.

 2. The characteristics of HFC (R410A) refrigerants

 a. Chemical characteristics

The chemical characteristics of R410A are similar to those of R22 in that both are chemically stable, non-flammable
refrigerants with low toxicity.
However, just like R22, the specific gravity of R410A gas is heavier than that of air. Because of this, it can cause an oxygen
deficiency if it leaks into a closed room since it collects in the lower area of the room. It also generates toxic gas when it is
directly exposed to a flame, so it must be used in a well ventilated environment where it will not collect.

Table 1 Physical comparison of R410A and R22

R410A

R22

Composition (wt%)

R32/R125 (50/50)

R22 (100)

Boiling point (°C)

-51.4

-40.8

Vaporizing pressure (25°C)

1.56 Mpa (15.9 kgf/cm

2

)

0.94 Mpa (9.6 kgf/cm

2

)

Saturated vapor density

64.0 kg/m

3

44.4 kg/m

3

Flammability

Non-flammable

Non-flammable

Ozone-destroying point (ODP)

0

0.005

Global-warming point (GWP)

1730

1700

 b. Compositional change (pseudo-azeotropic characteristics)

R410A is a pseudo-azeotropic mixture comprising the two components R32 and R125. Multi-component refrigerants with
these chemical characteristics exhibit little compositional change even from phase changes due to vaporization 9or
condensation), which means that there is little change in the circulating refrigerant composition even when the refrigerant
leaks from the gaseous section of the piping.
Accordingly, R410A can be handled in almost the same manner as the single-component refrigerant R22. However, when
charging, because there is a slight change in composition between the gas phase and the liquid phase inside a cylinder or
other container, charging should basically begin with the liquid side.

 c. 

Pressure characteristics
As seen in Table 2, the gas pressure of R410A is approximately 1.6 times as high as that of R22 at the same refrigerant
temperature, which means that special R410A tools and materials with high-pressure specifications must be used for all
refrigerant piping work and servicing.

Table 2 Comparison of R410A and R22 saturated vapor density

Unit: MPa

Refrigerant Temperature (°C)

R410A

R22

-20

0.30

0.14

0

0.70

0.40

20

1.35

0.81

40

2.32

1.43

60

3.73

2.33

65

4.15

2.60

57

 d. R410A refrigerating machine oil

Conventionally, mineral oil or a synthetic oil such as alkylbenzene has been used for R22 refrigerating machine oil. Because
of the poor compatibility between R410A and conventional oils like mineral oil, however, there is a tendency for the
refrigerating machine oil to collect in the refrigerating cycle. For this reason, polyester and other synthetic oils which have
a high compatibility with R410A are used as refrigerating machine oil.
Because of the high hygroscopic property of synthetic oil, more care must be taken in its handling than was necessary with
conventional refrigerating machine oils. Also, these synthetic oils will degrade if mixed with mineral oil or alkylbenzene,
causing clogging in capillary tubes or compressor malfunction. Do not mix them under any circumstances.

Cause the gas pressure of R410A is approximately 1.6 times as high as that of R22, a mistake in installation or servicing could
result in a major accident. It is essential that you use R410a tools and materials, and that you observe the following precautions
to ensure safety.

 1. Do not use any refrigerant other than R410A in ACs that have been used with R410A.

 2. If any refrigerant gas leaks while you are working, ventilate the room. Toxic gas may be generated if refrigerant gas is exposed

to a direct flame.

 3. When installing or transferring an AC, do not allow any air or substance other than R410A to mix into the refrigeration cycle. If

it does, the pressure in the refrigeration cycle can become abnormally high, possibly causing an explosion and/or injury.

 4. After finishing the installation, check to make sure there is no refrigerant gas leaking.

 5. When installing or transferring an AC, follow the instructions in the installation instructions carefully. Incorrect installation can

result in an abnormal refrigeration cycle or water leakage, electric shock, fire, etc.

 6. Do not perform any alterations on the AC unit under any circumstances. Have all repair work done by a specialist. Incorrect

repairs can result in an water leakage, electric shock, fire, etc.

In order to prevent an R410A AC from mistakenly being charged with any other refrigerant, the diameter of the 3-way valve service
port on the outdoor unit has been changed. Also, to increase its ability to withstand pressure, the opposing dimensions have been
changed for the refrigerant pipe flaring size and flare nut. Accordingly, when installing or servicing refrigerant piping, you must have
both the R410A and ordinary tools listed below.

Table 3 Tools for installation, transferring or replacement

Type of work

Ordinary tools

R410A tools

Flaring

Flaring tool (clutch type), pipe cutter,
reamer

Copper pipe gauge for clearance
Adjustment, flaring tool (clutch type)*1)

Bending, connecting pipes

Torque wrench (nominal diameter 1/4,
3/8,1/2) Fixed spanner (opposing sides 12
mm, 17 mm, 19 mm) Adjustable wrench,
Spring bender

Air purging

Vacuum pump Hexagonal wrench
(opposing sides 4 mm)

Manifold gauge, charging hose, vacuum
pump adaptor

Gas leak inspection

Gas leak inspection fluid or soapy water

Electric gas leak detector for HFC
refrigerant*2)

*1) You can use the conventional (R22) flaring tool. If you need to buy a new tool, buy the R410A type.

*2) Use when it is necessary to detect small gas leaks.

For other installation work, you should have the usual tools, such as screwdrivers (+,-), a metal-cutting saw, an electrical drill, a hole
core drill (65 or 70 dia.), a tape measure, a level, a thermometer, a clamp meter, an insulation tester, a voltmeter, etc.

Table 4 Tools for serving

Type of work

Ordinary tools

R410A tools

Refrigerant charging

Electronic scale for refrigerant charging
Refrigerant cylinder Charging orifice and
packing for refrigerant cylinder

Brazing

(Replacing

refrigerating

cycle

part*1)

Nitrogen blow set (be sure to use nitrogen
blowing for all brazing), and brazing), and
brazing machine

*1) Always replace the dryer of the outdoor unit at the same time. The replacement dryer is wrapped in a vacuum pack. Replace
it last among the refrigerating cycle parts. Start brazing as soon as you have opened the vacuum pack, and begin the vacuuming
operation within 2 hours.

58

 1. Cooper tube gauge for clearance adjustment

(used when flaring with the conventional flaring tool (clutch
type))
    • 

• 

• 

• This gauge makes it easy to set the clearance for the

copper tube to 1.0-1.5 mm from the clamp bar of the
flaring tool.

 2. Flaring tool (clutch type)

    • 

• 

• 

• In the R410A flaring tool, the receiving hole for the

clamp bar is enlarged so the clearance from the clamp
bar can be set to 0-0.5 mm, and the spring inside the
tool is strengthened to increase the strength of the pipe-
expanding torque. This flaring tools can also be used
with R22 piping, so we recommend that you select it if
you are buying a new flaring tool.

 3. Torque wrenches

 4. Manifold gauge

Fig. 1 Copper tube gauge for clearance adjustment

Fig. 2 Flaring tool (clutch type)

Fig. 3 Torque wrenches

Table 5

Conventional wrenches

R410A wrenches

For 1/4 (opposite side x torque)

17 mm x 18 N.m (180 kgf.cm)

17 mm x 18 N.m (180 kgf.cm)

For 3/3 (opposite side x torque)

22 mm x 42 N.m (420 kgf.cm)

22 mm x 42 N.m (420 kgf.cm)

For 1/2 (opposite side x torque)

24 mm x 55 N.m (550 kgf.cm)

26 mm x 55 N.m (550 kgf.cm)

    • 

• 

• 

• Because the pressure is higher for the R410A type, the conventional type cannot be used.

Table 6 Difference between R410A and conventional high / low-pressure gauges

Conventional Gauges

R410A Gauges

High-pressure gauge (red)

-76 cmHg - 35 kgf/cm

3

-0.1 - 5.3 Mpa -76 cmHg - 53 kgf/cm

3

High-pressure gauge (blue)

-76 cmHg - 17 kgf/cm

3

-0.1 - 3.8 Mpa -76 cmHg - 38 kgf/cm

3

    • 

• 

• 

• The shape of the manifold ports has been changed to prevent the possibility of mistakenly charging with another type of

refrigerant.

Table 7 Difference between R410A and conventional manifold port size

Conventional gauges

R410A gauges

Port size

7/6 UNF 20 threads

1/2 UNF 20 threads

59

 5. Charging hose

    • 

• 

• 

• The pressure resistance of the charging hose has been

raised to match the higher pressure of R410A. The hose
material has also been changed to suit HFC use, and
the size of the fitting has been changed to match the
manifold ports.

 6. Vacuum pump adaptor

    • 

• 

• 

• When using a vacuum pump for R410A, it is necessary

to install an electromagnetic valve to prevent the
vacuum pump oil from flowing back into the charging
hose. The vacuum pump adaptor is installed for that
purpose. if the vacuum pump oil (mineral oil) becomes
mixed with R410A, it will damage the unit.

 7. Electric gas leak detector for HFC refrigerant

    • 

• 

• 

• The leak detector and halide torch that were used with

CFC and HCFC cannot be used with R410A (because
there is no chlorine in the refrigerant).

    • 

• 

• 

• The present R134a leak detector can be used, but the

detection sensitivity will be lower (setting the sensitivity
for R134a at 1, the level for R410A will drop to 0.6).

    • 

• 

• 

• For detecting small amounts of gas leakage, use the

electric gas leak detector for HFC refrigerant. (Detection
sensitivity with R410A is about 23 g/year).

Fig. 4 Manifold gauge charging hose

Fig. 5 Vacuum pump adaptor

Fig. 6 Electric gas leak detector for HFC refrigerant

Table 8 Difference between R410A and conventional charging hoses

Conventional hoses

R410A hoses

Pressure
resistance

Working pressure

3.4 MPa (35 kgf/cm

3

)

5.1 MPa (52 kgf/cm

3

)

Bursting pressure

17.2 MPa (175 kgf/cm

3

)

27.4 MPa (280 kgf/cm

3

)

Material

NBR rubber

HNBR rubber Nylon coating inside

60