CN114466999A - 制冷循环装置 - Google Patents

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田中顺也
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Abstract

制冷循环装置具备：R466A制冷剂；压缩机(5)，其用于压缩制冷剂；以及冷冻机油，其含有包含多元醇酯的基础油，用于润滑压缩机(5)。冷冻机油在40℃下的运动粘度是其他冷冻机油在40℃下的运动粘度的1.05倍以上，且1.50倍以下，所述其他冷冻机油含有包含多元醇酯的基础油，在具备作为制冷剂的R410A的其他制冷循环装置中，在R410A被压缩机(5)压缩时对压缩机(5)进行适当地润滑。

Description

制冷循环装置
技术领域
本发明公开的技术涉及制冷循环装置。
背景技术
已知一种设于空调机、冷藏设备或热水器等的制冷循环装置。在制冷循环装置中，用冷凝器来使被压缩机压缩后的制冷剂放热，用蒸发器来使被膨胀阀减压后的制冷剂吸热。对于制冷循环装置所使用的制冷剂，目前有更换为GWP(Global Warming Potential：全球变暖潜能值)更低的制冷剂的需求。R410A制冷剂的替代品候选R466A毒性低且不可燃，且R466A的GWP(＝733)小于R410A的GWP(＝2088)。此外，R466A与含有包含POE(多元醇酯)的基础油的冷冻机油(POE油)之间的相溶性高。POE油也被使用于使用传统的制冷剂即R410A的制冷循环装置中。冷冻机油被注入于制冷循环装置中，对压缩机的滑动部进行润滑，以避免压缩机的滑动部卡缸。
专利文献1：国际公开第2012/157764号
发明内容
在温度高的条件下，压缩机内部的冷冻机油存在由于大量的制冷剂溶解于冷冻机油中而使其被稀释，造成粘度变小的情况。若冷冻机油的粘度过小，则存在无法维持用于润滑压缩机的滑动部所需的油膜，从而无法适当地润滑压缩机的滑动部的问题。因此，冷冻机油具有一定的粘度，以使即使在温度高的条件下，也能维持润滑滑动部所需的油膜。然而，溶解有制冷剂的冷冻机油的粘度，例如在温度较低的条件下粘度变大。若冷冻机油的粘度变大，则会增大滑动面的摩擦，从而增加滑动负载。其结果，增加了压缩机5的耗电量(输入量)。
本发明公开的技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够适当地润滑压缩机的滑动部的制冷循环装置。
本发明公开的一实施方式的制冷循环装置具备：作为制冷剂的R466A；压缩机，其用于压缩所述制冷剂；以及冷冻机油，其含有包含POE的基础油，用于润滑所述压缩机。所述冷冻机油在40℃下的运动粘度为，在作为制冷剂具备R410A的制冷循环装置中用于在所述压缩机压缩制冷剂时适当地对所述压缩机进行润滑的其他冷冻机油在40℃下的运动粘度的1.05倍以上且1.50倍以下。
本发明公开的制冷循环装置能够适当地维持用于润滑压缩机的滑动部所需的油膜。
附图说明
图1是表示设有实施例1的制冷循环装置的空调装置1的制冷剂回路图。
图2是表示注入回路控制的流程图。
图3是表示溶解有R466A的冷冻机油的溶解粘度和溶解有R410A的冷冻机油的溶解粘度的图表。
图4是表示在多种条件下，制冷剂被压缩后的冷冻机油的温度和溶解粘度的图表。
图5是表示在多种条件下，冷冻机油的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系的图表。
具体实施方式
下面，参照附图对本申请公开的实施方式涉及的制冷循环装置进行说明。此外，本发明公开的技术不限于以下的记载。另外，在以下的记载中，对相同的构成要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
实施例1
制冷循环装置
图1是表示设有实施例1的制冷循环装置的空调装置1的制冷剂回路图。制冷循环装置具备制冷剂回路，所述制冷剂回路通过制冷剂配管将多个要素相互连接。空调装置1为一外机一内机式，具备室内机2和室外机3。室内机2配置于由空调装置1制冷制热的房间的内部。室外机3配置于该房间的外部。室外机3具备：构成制冷剂回路的压缩机5、四通阀6、室外换热器7和膨胀阀8；以及控制装置10。室内机2具备构成制冷剂回路的室内换热器12。
压缩机5具备：与吸入管14连接的未图示的吸入口、与排出管15连接的未图示的排出口、以及未图示的压缩机轴、电动机部和压缩部。电动机部受控制装置10控制，使压缩机轴旋转。随着压缩机轴的旋转，压缩部从吸入管14吸入制冷剂，并将吸入的制冷剂压缩并排出至排出管15。四通阀6与压缩机5的吸入管14及排出管15连接，并经由制冷剂配管与室外换热器7及室内换热器12连接。四通阀6受控制装置10控制，能够将制冷剂回路切换为制热循环或制冷循环。当切换为制冷模式时，四通阀6将排出管15与连接于室外换热器7的制冷剂配管连接，并将连接于室内换热器12的制冷剂配管与吸入管14连接。当切换为制热模式时，四通阀6将排出管15与连接于室内换热器12的制冷剂配管连接，并将连接于室外换热器7的制冷剂配管与吸入管14连接。
室外换热器7经由制冷剂配管与制冷剂间换热器19连接。制冷剂间换热器19经由制冷剂配管与膨胀阀8连接。膨胀阀8经由制冷剂配管与室内换热器12连接。
空调装置1还具备注入回路16。注入回路16具备：分支部17、注入膨胀阀18、制冷剂间换热器19以及混合部20。分支部17是从制冷剂配管中的膨胀阀8与室内换热器12之间分支出的部分，其与注入膨胀阀18连接。注入膨胀阀18与制冷剂间换热器19连接。注入膨胀阀18由控制装置10控制，进行打开或关闭以及开度调节。制冷剂间换热器19与混合部20连接。制冷剂间换热器19将流过注入膨胀阀18的制冷剂，与在膨胀阀8与室外换热器7之间的制冷剂配管流动的制冷剂进行热交换。混合部20连接于压缩机5的吸入管14的中途。
空调装置1还具备制冷剂和冷冻机油。制冷剂为R466A。R466A是混合制冷剂，其含有R32、R125以及R13I1(三氟碘甲烷CF3I)。R466A毒性低且不可燃，并且R466A的GWP(＝733)小于R410A的GWP(＝2088)。
冷冻机油含有基础油和添加剂。基础油由多元醇酯(polyolester，POE)制成。本实施例的冷冻机油(以下，也简称为冷冻机油)在40℃下的运动粘度是作为其他冷冻机油的R410A用冷冻机油的运动粘度的1.05倍以上1.50倍以下。R410A用冷冻机油是在压缩机5中与R410A一起使用的冷冻机油，在压缩机5压缩R410A时，能够适当地对压缩机5的滑动部进行润滑。例如，R410A用冷冻机油中含有的冷冻机油的粘度等级为VG68，此时，使用于空调装置1的冷冻机油的粘度等级为VG85以上且VG100以下。此外，粘度等级是指ISO规定的冷冻机油的粘度的等级。粘度等级的数值越高则粘度越大。粘度等级以各个末尾的数值来规定运动粘度范围，该数值表示运动粘度(mm2/s)的中心值。
冷冻机油储存于压缩机5的内部，用于润滑压缩机5的滑动部。冷冻机油具有与R466A的相溶性。冷冻机油与R466A的相溶性高于其他冷冻机油与R410A的相溶性。压缩机5在压缩制冷剂时，将冷冻机油与制冷剂一起经由排出管15排出。由于冷冻机油具有与制冷剂的相溶性，在将冷冻机油与制冷剂一起排出压缩机5的情况下，空调装置1也能够容易地使冷冻机油从制冷剂回路中除压缩机5的部分收回到压缩机5中。空调装置1通过使冷冻机油收回到压缩机5，能够避免压缩机5内部的冷冻机油减少，并能够适当地对压缩机5的滑动部进行润滑。
空调装置1还具备：室内温度传感器21、排出温度传感器22、吸入制冷剂压力传感器23以及排出制冷剂压力传感器24。室内温度传感器21设于室内机2，用于测定配置有室内机2的房间的室温。排出温度传感器22用于测定在排出管15内流动的制冷剂的温度。吸入制冷剂压力传感器23用于测定在吸入管14内流动的制冷剂的压力。排出制冷剂压力传感器24用于测定在排出管15内流动的制冷剂的压力。
控制装置10对四通阀6进行控制，将制冷剂回路切换为制热循环或制冷循环，以进行制热运转和制冷运转中由用户设定的一种运转。控制装置10对压缩机5进行控制，以使压缩机轴以基于温度差计算出的转速旋转，所述温度差是由室内温度传感器21测定的室温与由用户设定的设定温度(室温的目标温度)的温度差。控制装置10对膨胀阀8进行控制，以使由排出温度传感器22测定的排出温度成为预设的目标值。
控制装置10基于由吸入制冷剂压力传感器23测定的吸入压力和由排出制冷剂压力传感器24测定的排出压力，计算出压缩比。压缩比等于排出压力除以吸入压力而得到的值。控制装置10基于计算出的压缩比和由排出温度传感器22测定的排出温度，来对注入膨胀阀18进行控制。
空调装置1的动作
空调装置1的动作包括：制冷制热运转、保护运转控制以及注入回路控制。
制冷制热运转包括制冷运转和制热运转。在进行制冷运转时，控制装置10通过控制四通阀6，来将制冷剂回路切换为制冷循环。控制装置10还基于由用户设定的设定温度与由室内温度传感器21测定的室温之间的温度差计算转速，并通过控制压缩机5，使压缩机轴以该计算出的转速进行旋转。通过压缩机轴的旋转，压缩机5对由吸入管14供给的低压气相制冷剂进行压缩使其变为过热状态的高压气相制冷剂，并排出至排出管15。由于四通阀6已被切换为制冷模式，被压缩机5压缩后的高压气相制冷剂从排出管15被供给至室外换热器7。
室外换热器7在进行制冷运转时，作为冷凝器发挥功能。即，室外换热器7通过使高压气相制冷剂与外部空气进行热交换，使高压气相制冷剂保持压力固定地放热，降低高压气相制冷剂的干度使其相变为高压液相制冷剂。控制装置10通过控制膨胀阀8来调节膨胀阀8的开度，以使由排出温度传感器22测定的排出温度变为与预设的目标值相等。膨胀阀8使高压液相制冷剂膨胀，将高压液相制冷剂变为富液(liquid-rich)状态的低压两相制冷剂。
室内换热器12在进行制冷运转时，作为蒸发器发挥功能。即，室内换热器12通过将低压两相制冷剂与室内空气进行热交换来进行吸热，使室内的空气冷却，并将低压两相制冷剂保持压力固定地提高干度，使其变为过热状态的低压气相制冷剂。低压气相制冷剂经由四通阀6被供给至压缩机5的吸入管14。即，空调装置1在进行制冷运转时，通过在制冷循环装置的制冷剂回路中循环制冷剂，来对配置有室内机2的房间进行制冷。
在进行制热运转时，控制装置10通过控制四通阀6，来将制冷剂回路切换为制热循环。控制装置10还基于由用户设定的设定温度与由室内温度传感器21测定的室温之间的温度差计算出转速，并通过控制压缩机5，使压缩机轴以该计算出的转速进行旋转。通过压缩机轴的旋转，压缩机5对由吸入管14供给的低压气相制冷剂进行压缩使其变为过热状态的高压气相制冷剂，并将其排出至排出管15。由于四通阀6已被切换为制热模式，被压缩机5压缩后的高压气相制冷剂从排出管15被供给至室内换热器12。
室内换热器12在进行制热运转时，作为冷凝器发挥功能。即，室内换热器12通过使高压气相制冷剂与室内空气进行热交换，对室内的空气进行加热，使高压气相制冷剂保持压力固定地放热，降低高压气相制冷剂的干度使其相变为高压液相制冷剂。控制装置10通过控制膨胀阀8来调节膨胀阀8的开度，以使由排出温度传感器22测定的排出温度变为与预设的目标值相等。膨胀阀8使高压液相制冷剂膨胀，将其从高压液相制冷剂生成为富液状态的低压两相制冷剂。
室外换热器7在进行制热运转时，作为蒸发器发挥功能。即，室外换热器7通过将低压两相制冷剂与室内空气进行热交换来进行吸热，使低压两相制冷剂保持压力固定地提高干度，成为过热状态的低压气相制冷剂。低压气相制冷剂经由四通阀6被供给至压缩机5的吸入管14。即，空调装置1在进行制热运转时，通过在制冷循环装置的制冷剂回路中循环制冷剂，来对配置有室内机2的房间进行制热。
压缩机5在空调装置1执行制冷制热运转时，存在以大致为额定负载的标准负载状态、负载高的过载状态、或负载低的低负载的状态来压缩制冷剂的情况。在过载的情况下，压缩制冷剂时压缩机5所消耗的功率大于额定负载时所消耗的功率。在低负载的情况下，压缩制冷剂时压缩机5所消耗的功率小于额定负载时所消耗的功率。
保护运转控制
保护运转控制是在执行制冷制热运转的过程中执行的动作。在执行制冷制热运转的过程中，控制装置10对由排出温度传感器22测定的排出温度进行监控。在排出温度超出预设的第一阈值温度时，控制装置10通过控制压缩机5来执行使压缩机5的压缩机轴停止旋转的保护运转。压缩机5内部的温度由于压缩机轴停止旋转而降低。控制装置10在执行保护运转的过程中，当排出温度降到低于预设的第二阈值温度时，通过控制压缩机5来使压缩机5的压缩机轴重新开始旋转。第二阈值温度为低于第一阈值温度的温度。空调装置1能够通过降低压缩机5内部的温度，来避免压缩机5内部的温度变为异常的高温。
图2是表示注入回路控制的流程图。注入回路控制是在执行制冷制热运转的过程中执行的动作。控制装置10对由排出温度传感器22测定的排出温度是否包含于预设的高排出温度范围内进行判断(步骤S1)。高排出温度范围低于第一阈值温度，例如，在100℃以上且120℃以下。当排出温度包含于高排出温度范围内时(步骤S1，是)，控制装置10通过控制注入回路16，使压缩机5吸入在注入回路16中流动的制冷剂(步骤S2)。即，控制装置10将注入膨胀阀18朝打开方向控制。
通过将注入膨胀阀18朝打开方向控制，使在吸入管14流动的低压气相制冷剂与流过注入回路16的制冷剂混合。即，通过打开注入膨胀阀18，在制冷剂配管中的膨胀阀8与室内换热器12之间流动的、干度较低的制冷剂中的部分制冷剂，经由分支部17被供给至注入膨胀阀18。注入膨胀阀18使该部分制冷剂膨胀而减压，使该部分制冷剂变为低温的两相制冷剂。制冷剂间换热器19将流过注入膨胀阀18的低温的两相制冷剂与在膨胀阀8与室外换热器7之间的制冷剂配管流动的制冷剂进行热交换，对低温的两相制冷剂进行加热。流过注入回路16的制冷剂，经由混合部20被供给至吸入管14的中途，与在吸入管14流动的低压气相制冷剂混合。
通过使流过注入回路16的制冷剂与低压气相制冷剂混合，低压气相制冷剂的温度降低。排出温度由于低压气相制冷剂的温度降低而降低。空调装置1通过降低排出温度，来避免排出温度超过第一阈值温度，从而能够抑制通过保护运转控制执行保护运转的情况。由于保护运转的执行得以抑制，空调装置1能够适当地执行制冷制热运转。
当排出温度不包含于高排出温度范围内时(步骤S1，否)，控制装置10对压缩机5内部的冷冻机油的溶解粘度(含有液相制冷剂状态的冷冻机油的运动粘度)是否超过4.0mPa·s进行判断(步骤S3)。例如，控制装置10基于由吸入制冷剂压力传感器23测定的吸入制冷剂压力和由排出制冷剂压力传感器24测定的排出制冷剂压力，计算出压缩比。压缩比等于排出制冷剂压力除以吸入制冷剂压力得到的值。控制装置10对压缩比是否包含于预设的低压缩比范围内进行判断，并对排出温度是否包含于预设的低排出温度范围内进行判断。例如，低压缩比范围为2以上且2.5以下。低排出温度范围低于高排出温度范围的最低限，例如为50℃以上且90℃以下。当压缩比包含于低压缩比范围内且排出温度包含于低排出温度范围内时，控制装置10判定压缩机5内部的冷冻机油的溶解粘度超过4.0mPa·s。当压缩比不包含于低压缩比范围内时，或者，当排出温度不包含于低排出温度范围内时，控制装置10判定压缩机5内部的冷冻机油的溶解粘度不超过4.0mPa·s。此外，对于作为基准的溶解粘度的数值4.0mPa·s将在下文进行说明。
当判定为压缩机5内部的冷冻机油的溶解粘度不超过4.0mPa·s时(步骤S3，否)，控制装置10通过控制注入回路16，将注入膨胀阀18关闭(步骤S4)。当判定为压缩机5内部的冷冻机油的溶解粘度超过4.0mPa·s时(步骤S3，是)前往步骤S2，控制装置10通过控制注入回路16，将注入膨胀阀18打开(步骤S2)。通过将注入膨胀阀18打开，使在吸入管14流动的低压气相制冷剂与流过注入回路16的制冷剂混合。
当压缩比包含于低压缩比范围内且排出温度包含于低排出温度范围内时，溶解有R466A的冷冻机油的溶解粘度有时会超过4.0mPa·s。溶解粘度超过4.0mPa·s的冷冻机油，虽然能够维持滑动部的油膜，但增加了滑动面上的摩擦，从而增加了负载。其结果，增加了压缩机5的耗电量(输入量)。与此相对的，通过打开注入膨胀阀18来将注入制冷剂混合入低压气相制冷剂，能够增加溶解于单位量的压缩机5内部的冷冻机油的R466A的量。冷冻机油的溶解粘度通过增加溶解于单位量的冷冻机油的R466A的量而降低。由此，空调装置1能够避免冷冻机油的溶解粘度超过4.0mPa·s。空调装置1通过避免冷冻机油的溶解粘度超过4.0mPa·s，能够抑制压缩机5的耗电的增加。
控制装置10对从执行步骤S2的处理或步骤S4的处理的时刻开始是否经过了预设时长进行判定(步骤S5)。当判定为从执行步骤S2的处理或步骤S4的处理的时刻开始已经过了预设时长时(步骤S5，是)，控制装置10再次执行步骤S1～步骤S4的处理。即，空调装置1每隔预设时长地反复执行步骤S1～步骤S4的处理。预设时长为执行控制后制冷循环的状态产生变化所需的时间(例如30秒)。制冷剂的循环量越少则执行控制后制冷循环的状态产生变化所需的时间越长，因此以制冷剂循环量最小时为基准设定预设时长。
图3是表示溶解有R466A的冷冻机油的溶解粘度和溶解有R410A的冷冻机油的溶解粘度的图表。在图3中，示例了VG68冷冻机油(R410A用冷冻机油)、VG85冷冻机油以及VG100冷冻机油这样三种冷冻机油。这些冷冻机油的共同点在于均含有包含POE(多元醇酯)的基础油，通过添加剂而被调整为各自的运动粘度。折线31表示在粘度等级为VG68的R410A用冷冻机油中溶解有R410A时的R410A用冷冻机油的溶解粘度。R410A用冷冻机油在压缩机5中与R410A一起使用时，能够适当地润滑压缩机5的滑动部。折线32表示在粘度等级与R410A用冷冻机油同为VG68的VG68冷冻机油中溶解有R466A时的VG68冷冻机油的溶解粘度。折线31与折线32表示：在大约89℃～102℃的温度范围中，溶解有R466A的VG68冷冻机油的溶解粘度小于溶解有R410A的R410A用冷冻机油的溶解粘度。
折线33表示在粘度等级为VG85的VG85冷冻机油中溶解有R466A时的VG85冷冻机油的溶解粘度。折线34表示在粘度等级为VG100的VG100冷冻机油中溶解有R466A时的VG100冷冻机油的溶解粘度。折线31、折线33和折线34表示：在大约89℃～102℃的温度范围中，VG85冷冻机油的溶解粘度和VG100冷冻机油的溶解粘度等同于R410A用冷冻机油的溶解粘度。因此，当粘度等级为VG85以上且VG100以下的冷冻机油在压缩机5中与R466A一起使用时，能够适当地润滑压缩机5的滑动部，并能够抑制压缩机5的耗电的增加。
粘度等级为VG85以上且VG100以下的冷冻机油的运动粘度，是粘度等级为VG68的冷冻机油的运动粘度的1.05倍以上且1.50倍以下。即，当空调装置1使用具有R410A用冷冻机油的运动粘度的1.05倍～1.50倍的运动粘度的冷冻机油，并将R466A作为制冷剂使用时，能够适当地润滑压缩机5的滑动部，并能够抑制压缩机5的耗电的增加。
图4是表示在多种条件下，制冷剂被压缩后的冷冻机油的温度和溶解粘度的图表。多个点41表示在制冷运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度和溶解粘度。多个点41表示：在制冷额定负载条件下制冷剂被压缩机5压缩后，冷冻机油的溶解粘度存在超过4.0mPa·s的情况。
多个点42表示在制冷运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度与溶解粘度。多个点42表示：在制冷运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后，冷冻机油的溶解粘度存在超过4.0mPa·s的情况。多个点41与多个点42表示：在制冷运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度，低于在制冷运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度。
多个点43表示在制热运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度与溶解粘度。多个点43表示：在制热运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后，冷冻机油的溶解粘度存在超过4.0mPa·s的情况。多个点44表示在制热运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度和溶解粘度。多个点44表示：在制热运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后，冷冻机油的溶解粘度存在超过4.0mPa·s的情况。
多个点43与多个点44表示：在制热运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度，低于在制热运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度。多个点41、多个点42、多个点43以及多个点44表示：在制热运转下的低负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度，低于在制热运转下的额定负载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度。
多个点45表示在过载时，制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度和溶解粘度。多个点45表示：在过载时制冷剂被压缩机5压缩后，冷冻机油的溶解粘度很难超过4.0mPa·s。多个点41、多个点43以及多个点45表示：在过载时制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度，高于在额定负载时制冷剂被压缩机5压缩后的冷冻机油的温度。进一步的，多个点41、多个点42、多个点43、多个点44以及多个点45表示：冷冻机油的温度越低，则冷冻机油的溶解粘度越大。
图5是表示在多种条件下，冷冻机油的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系的图表。压缩机输入増加量表示：将在某种条件下使用作为对象的冷冻机油时的压缩机5的耗电量，除以在该条件下使用粘度等级为VG68的基准冷冻机油(图3中的折线32)时的压缩机5的耗电量得到的比例。折线51表示在制冷运转下的额定负载时的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系。折线51表示在制冷运转下的额定负载时，冷冻机油的粘度等级越大，则压缩机输入増加量越大。即，折线51表示在制冷运转下的额定负载时，冷冻机油的粘度越大，则压缩机5的耗电量越大。折线52表示在制冷运转下的低负载时的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系。折线52表示在制冷运转下的低负载时，冷冻机油的粘度等级越大，则压缩机输入増加量越大。即，折线52表示在制冷运转下的低负载时，冷冻机油的粘度越大，则压缩机5的耗电量越大。
折线53表示在制热运转下的额定负载时的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系。折线53表示在制热运转下的额定负载时，冷冻机油的粘度等级越大，则压缩机输入増加量越大。即，折线53表示在制热运转下的额定负载时，冷冻机油的粘度越大，则压缩机5的耗电量越大。折线54表示在制热运转下的低负载时的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系。折线54表示在制热运转下的低负载时，冷冻机油的粘度等级越大，则压缩机输入増加量越大。即，折线54表示在制热运转下的低负载时，冷冻机油的粘度越大，则压缩机5的耗电量越大。
折线55表示过载时的粘度等级与压缩机输入増加量之间的关系。折线55表示在过载时，冷冻机油的粘度等级即使发生变化，压缩机输入増加量也不会有大的变动。即，折线55表示在过载时，冷冻机油的粘度即使有变化，压缩机5的耗电量也不会有大的变动。因此，图5表示：在压缩机5处于额定负载时或低负载时对制冷剂进行压缩的情况下，冷冻机油的粘度较大时，压缩机5的耗电量增加。
实施例1的制冷循环装置的效果
实施例1的制冷循环装置具备：用于压缩R466A制冷剂的压缩机5；以及含有包含POE的基础油并用于润滑压缩机5的冷冻机油。冷冻机油在40℃下的运动粘度是其他冷冻机油在40℃下的其他运动粘度的1.05倍以上且1.50倍以下，所述其他冷冻机油是在由R410A制成的其他制冷剂被压缩机5压缩时，适当地对压缩机5进行润滑的冷冻机油。
POE(多元醇酯)与R466A的相溶性高。因此，与制冷剂一起被送入循环内的冷冻机油能够容易地收回到压缩机5，制冷循环装置能够适当地避免由于压缩机5内部储存的润滑油不足而造成压缩机5的滑动部分卡缸等情况。进一步地，根据验证的结果可知，POE与R466A的相溶性，大于POE与R410A的相溶性。因此，冷冻机油(以POE为基础油)与R466A一起使用时的溶解粘度，小于冷冻机油(以POE为基础油)与R410A一起使用时的溶解粘度。由于冷冻机油的运动粘度高于与R410A一起使用的其他冷冻机油的运动粘度，制冷循环装置在将R466A作为制冷剂使用的情况下，也能够确保冷冻机油的溶解粘度。制冷循环装置通过确保冷冻机油的溶解粘度，能够维持用于润滑滑动部所需的油膜，并适当地对压缩机5的滑动部分进行润滑。具体而言，粘度等级为VG85以上且VG100以下。
此外，实施例1的制冷循环装置还具备：室外换热器7、室内换热器12、注入回路16、传感器以及控制装置10。室外换热器7使被压缩机5压缩后的高压气相制冷剂放热。被室外换热器7降低了干度的制冷剂中的部分制冷剂，经由注入回路16，与在吸入管14流动的低压气相制冷剂混合。上述传感器用于测定冷冻机油中溶解有制冷剂时与冷冻机油的溶解粘度相关的物理量。当基于物理量判定溶解粘度超过4.0mPa·s时，控制装置10对注入膨胀阀18进行控制，以使流过注入回路16的制冷剂与在吸入管14流动的低压气相制冷剂混合。此时，由于流过注入回路16的制冷剂与在吸入管14流动的低压气相制冷剂混合，制冷剂溶解于冷冻机油的浓度变大，冷冻机油的溶解粘度变小。因此，制冷循环装置能够避免冷冻机油的溶解粘度变得过大，从而能够抑制压缩机5的耗电的增加，因此能够抑制压缩机5的效率降低。
此外，实施例1的制冷循环装置还具备：排出温度传感器22、吸入制冷剂压力传感器23以及排出制冷剂压力传感器24。排出温度传感器22用于测定从压缩机5排出的高压气相制冷剂的排出温度。吸入制冷剂压力传感器23用于测定被压缩机5吸入的低压气相制冷剂的压力。排出制冷剂压力传感器24用于测定从压缩机5排出的高压气相制冷剂的压力。当制冷剂被压缩的压缩比包含于预设的低压缩比范围内，且排出温度包含于预设的低排出温度范围内时，控制装置10对注入膨胀阀18进行控制，以使流过注入回路16的制冷剂与在吸入管14流动的制冷剂混合。制冷循环装置能够避免冷冻机油的溶解粘度变得过大，从而能够抑制由于冷冻机油的溶解粘度大造成的压缩机5的效率低下。
此外，当排出温度包含于与低排出温度范围不同的高排出温度范围内时，进一步地，实施例1的制冷循环装置的控制装置10对注入膨胀阀18进行控制，以使流过注入回路16的制冷剂与在吸入管14流动的制冷剂混合。当排出温度高于预设的阈值温度时，制冷循环装置有可能执行使压缩机5的运转停止的保护运转，从而对压缩机5的内部进行冷却。当排出温度包含于高排出温度范围内时，制冷循环装置通过将流过注入回路16的制冷剂与在吸入管14流动的制冷剂混合，避免了排出温度高于阈值温度，从而能够抑制保护运转的执行。制冷循环装置使用用于避免排出温度过高的注入回路16，能够降低冷冻机油的溶解粘度。由此，制冷循环装置只要设有注入回路，即使其设置目的并不是降低冷冻机油的溶解粘度，也无需追加特别的要素即可适用本发明。
此外，实施例1的制冷循环装置将分支部17配置于制冷运转时的膨胀阀8的上游侧，但也可以将分支部17配置于制热运转时的膨胀阀8的上游侧。另外，实施例1的空调装置1是室内机2与室外机3一对一连接的一外机一内机式空调，但也可以是一台室外机3与多台室内机2连接的多联式空调。有些多联式空调装置为了降低压力损失，在注入回路中始终流动制冷剂。这种情况下，在图2的注入回路控制中，可将步骤S4的“关闭注入膨胀阀18”改称为“朝关闭方向进行控制”。
实施例2
实施例2的制冷循环装置将前文所述的实施例1的制冷循环装置的混合部20替换为其他的混合部，其余的部分与前文所述的实施例1的制冷循环装置相同。混合部与压缩机5的压缩室连接。当注入膨胀阀18打开时，在注入回路16流动的制冷剂经由混合部20被供给至压缩室，与被吸入压缩室的低压气相制冷剂混合。
实施例2的制冷循环装置与前文所述的实施例1的制冷循环装置一样地，由于冷冻机油的运动粘度高于R410A用冷冻机油的运动粘度，从而能够适当地润滑压缩机5的滑动部。实施例2的制冷循环装置与前文所述的实施例1的制冷循环装置一样地，通过执行注入回路控制，能够抑制保护运转的执行，从而能够避免冷冻机油的溶解粘度变得过大。
另一方面，前文所述的实施例的制冷循环基于由排出温度传感器22测定的排出温度来执行注入回路控制，但也可以基于与排出温度不同的其他温度来执行注入回路控制。作为该温度，示例有用于容纳压缩机5的压缩机轴、电动机部和压缩部的密闭容器的温度。制冷循环在基于这样的温度来执行注入回路控制的情况下，也能够抑制保护运转的执行，从而能够避免冷冻机油的溶解粘度变得过大。
另一方面，前文所述的实施例的制冷循环的控制装置10基于由吸入制冷剂压力传感器23测定的压力与由排出制冷剂压力传感器24测定的压力来计算出压缩比，但也可以从其他的物理量来计算压缩比。例如，控制装置10也可以基于压缩机5的压缩机轴的转速来计算压缩比。制冷循环在基于如此计算出的压缩比来执行注入回路控制的情况下，也能够抑制保护运转的执行，从而能够避免冷冻机油的溶解粘度变得过大。
实施例3
实施例3的制冷循环装置从前文所述的实施例1的制冷循环装置中省略了注入回路16，并在其他部分与前文所述的实施例1的制冷循环装置相同。实施例3的制冷循环装置与前文所述的实施例1的制冷循环装置一样地，执行制冷制热运转和保护运转控制。由于冷冻机油的运动粘度高于R410A用冷冻机油的运动粘度，实施例3的制冷循环装置在省略了注入回路16的情况下，也能够与实施例1的制冷循环装置一样地，适当地对压缩机5的滑动部进行润滑，从而能够抑制压缩机5的耗电的增加。
此外，前文所述的制冷循环装置设于一外机一内机式的空调装置1，但也可以设于多联式空调装置。由于冷冻机油的基础油的运动粘度高于R410A用冷冻机油的运动粘度，在制冷循环装置设于多联机的空调装置的情况下，也能够适当地对压缩机5的滑动部进行润滑，从而能够抑制压缩机5的耗电的增加。
以上，对实施例进行了说明，但实施例并不限于上述的内容。此外，上述的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的要素、在实质上相同的要素以及通常所说的等同范围的要素。进一步地，可以将上述的构成要素进行适当地组合。进一步地，在不脱离实施例主旨的范围内，能够以各种各样的方式进行构成要素的省略、置换及变更中的至少一种。
符号说明
1：空调装置
5：压缩机
7：室外换热器
8：膨胀阀
10：控制装置
12：室内换热器
16：注入回路
22：排出温度传感器
23：吸入制冷剂压力传感器
24：排出制冷剂压力传感器。

Claims (5)

1.一种制冷循环装置，其特征在于，具备：
制冷剂，其为R466A；
压缩机，其用于压缩所述制冷剂；以及
冷冻机油，其含有包含多元醇酯POE的基础油，用于润滑所述压缩机，其中，
所述冷冻机油在40℃下的运动粘度为，在作为制冷剂具备R410A的其他制冷循环装置中用于在所述压缩机压缩所述R410A时适当地对所述压缩机进行润滑的、含有包含多元醇酯POE的基础油的其他冷冻机油在40℃下的运动粘度的1.05倍以上且1.50倍以下。
2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述冷冻机油的粘度等级为VG85以上且VG100以下。
3.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，还具备：
冷凝器，其使被所述压缩机压缩后的排出制冷剂放热；
注入回路，其将通过所述冷凝器放热后的放热制冷剂中的部分制冷剂混合入由所述压缩机吸入的制冷剂；
注入膨胀阀，其设于所述注入回路，能够打开或关闭；
传感器，其用于测定在所述冷冻机油中溶解有所述制冷剂时与所述冷冻机油的溶解粘度相关的物理量；以及
控制部，其在基于所述物理量判定所述溶解粘度超过4.0mPa·s时，控制所述注入膨胀阀打开，以将通过所述冷凝器放热后的放热制冷剂中的部分制冷剂混合入由所述压缩机吸入的制冷剂。
4.根据权利要求3所述的制冷循环装置，其特征在于，
所述传感器包括：
用于测定从所述压缩机排出的排出制冷剂的排出温度的温度传感器；以及
用于测定所述压缩机压缩所述制冷剂的压缩比的传感器，
当所述压缩比包含于预设的低压缩比范围内，且所述排出温度包含于预设的低排出温度范围内时，所述控制部控制所述注入膨胀阀打开，以将通过所述冷凝器放热后的放热制冷剂中的部分制冷剂混合入由所述压缩机吸入的制冷剂。
5.根据权利要求4所述的制冷循环装置，其特征在于，
进一步地，当所述排出温度包含于与所述低排出温度范围不同的高排出温度范围内时，所述控制部控制所述注入膨胀阀打开，以将通过所述冷凝器放热后的放热制冷剂中的部分制冷剂混合入由所述压缩机吸入的制冷剂。
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