JP2000074512A

JP2000074512A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2000074512A
Application number: JP24129398A
Authority: JP
Inventors: Hironao Numamoto; 浩直沼本; Narihiro Sato; 成広佐藤; Yukio Watanabe; 幸男渡邊
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒との相互溶解性の小さい冷凍機油を用い
ることによって、冷凍装置に用いる冷媒量を少なくし、
また堆積物の発生が少なく、摺動面のシール性や潤滑性
に優れた冷凍機油を用いることによって、長期信頼性が
得られる冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続して冷凍サイクルを構成
し、冷媒としてプロパン、イソブタン、又はエタンの単
体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分と
した冷媒を用い、冷凍機油として前記冷媒と相互溶解性
の小さなハロゲン含有オイルを用いた冷凍装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロパン（Ｒ２９
０）、イソブタン（Ｒ６００ａ）、又はエタン（Ｒ１７
０）の単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした可燃性冷媒を使用した冷凍装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、冷蔵庫や空気調和機等の冷凍装置
に用いられる冷媒には、物性が安定し、取扱の容易なフ
ロン系冷媒が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フロン
系冷媒は、物性が安定し、取扱が容易な半面、オゾン層
を破壊すると言われ、地球環境に悪影響を与えるところ
から、準備期間を設けて将来的には全面使用禁止とな
る。フロン系冷媒でも、ハイドロフルオロカーボン（Ｈ
ＦＣ）冷媒はオゾン層の破壊は認められないが、地球の
温暖化を促進する性質があり、特に環境問題に関心の高
い欧州ではこの冷媒も使用を禁止しようとする動きがあ
る。すなわち、人工的に製造されたフロン系冷媒を使用
禁止にし、従来からある炭化水素のような自然冷媒を用
いることになる。しかしながら、この自然冷媒は可燃性
であることおよび限られた資源を有効活用する点から、
その使用量を抑制する等が課題となっている。

【０００４】従って、プロパンやイソブタンのような冷
媒を冷凍装置に用いる場合に、これらの冷媒の使用量を
少なくするには、これらの冷媒と相互溶解性の小さい冷
凍機油を用いることが有効である。

【０００５】しかし、冷媒と冷凍機油との相互溶解性を
小さくするには、これらの冷媒は無極性に近いため、極
性の大きな冷凍機油を用いることが有効になるが、極性
の大きな冷凍機油は水分を吸収しやすく、水分を吸収し
た冷凍機油は激しい摺動によって分解してしまうという
課題を有している。

【０００６】そこで本発明は、冷凍機油の吸水による分
解を抑制し、冷媒と相互溶解性の小さいハロゲン含有オ
イルを用いることによって、冷凍装置に用いる冷媒量を
少なくすることを目的とする。

【０００７】また本発明は、堆積物の発生が少なく、摺
動面のシール性や潤滑性に優れた冷凍機油を用いること
によって、長期信頼性が得られる冷凍装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれ
ぞれ配管を介して環状に接続して冷凍サイクルを構成
し、冷媒としてプロパン、イソブタン、又はエタンの単
体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分と
した冷媒を用い、冷凍機油として前記冷媒と相互溶解性
の小さなハロゲン含有オイルを用いたことを特徴とす
る。請求項２記載の本発明は、請求項１記載の冷凍装置
において前記冷凍機油は、含フッ素オレフィン系合成油
であることを特徴とする。請求項３記載の本発明は、請
求項１記載の冷凍装置において前記冷凍機油は、ハロゲ
ン結合を構成する炭素数が全炭素数の３０原子％以上を
占めるハロゲン含有オイルであることを特徴とする。請
求項４記載の本発明は、請求項１記載の冷凍装置におい
て前記冷凍機油は、立体規則性重合部を有するハロゲン
含有オイルであることを特徴とする。請求項５記載の本
発明は、請求項１記載のの冷凍装置において、前記冷凍
機油と前記冷媒との相互溶解性は、２５℃にて５ｗｔ％
以下であることを特徴とする。

【０００９】請求項６記載の本発明は、請求項１記載の
冷凍装置において、前記冷凍機油は、カーボネート化合
物に対して鉱油またはハードアルキルベンゼンを２ｗｔ
％以下含有していることを特徴とする。請求項７記載の
本発明は、請求項１記載の冷凍装置において、前記冷凍
機油の４０℃における動粘度は、５〜２０ｃＳｔである
ことを特徴とする。請求項８記載の本発明は、請求項１
記載の冷凍装置において、前記冷凍機油の１００℃にお
ける動粘度は、２〜５ｃＳｔであることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１記載の冷凍装置にお
いて、前記冷凍機油の誘電率は、３０以上であることを
特徴とする。請求項１０記載の本発明は、請求項１記載
の冷凍装置において、前記冷凍機油の体積抵抗率は、１
０¹²Ωｃｍ以上であることを特徴とする。請求項１１記
載の本発明は、請求項１記載の冷凍装置において、前記
冷凍サイクル内の水分を、５０ｐｐｍ以下とすることを
特徴とする。請求項１２記載の本発明は、請求項１１記
載の冷凍装置において、前記冷凍サイクル内にドライヤ
ーを配置とすることを特徴とする。請求項１３記載の本
発明は、請求項１記載の冷凍装置において、前記冷凍サ
イクル内の酸素を、８００ｐｐｍ以下とすることを特徴
とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷
凍サイクルにおいて、冷媒としてプロパン、イソブタ
ン、又はエタンの単体又はこれらの内の２種以上からな
る混合物を主成分とした冷媒を用い、圧縮機内の冷凍機
油として、これらの冷媒と相互溶解性が小さいハロゲン
含有オイルを用いたものである。

【００１１】従って本発明は、このような冷媒と潤滑油
を選択することによって、炭化水素系冷媒の冷凍機油へ
の溶け込み量を少なくし、冷凍装置に封入する冷媒量を
削減することができる。本発明の第１の実施の形態は、
冷凍機油としてハロゲン含有オイルを用いたことを特徴
とする。プロパンやイソブタンは、無極性に近い冷媒で
あるため、相互溶解性の小さな冷凍機油としては、極性
の大きな冷凍機油が好ましいが、極性の大きな冷凍機油
は大気中の水分を吸水し易く、吸水した冷凍機油をこの
まま用いると、圧縮機メカ部の激しい摺動によって冷凍
機油が分解し、摺動損失が大きくなり充分な信頼性は得
られない。そこで、本発明ではハロゲン含有オイルを使
用することによって極性の大きな冷凍機油を使用した冷
凍装置でも充分な潤滑性が得られ、長期信頼性保証がで
きる。

【００１２】本発明の第２の実施の形態は、冷凍機油が
含フッ素オレフィン系合成油であることを特徴とする。
このようなリニア型分子構造とすることによって充分な
潤滑性とシステム信頼性が保証できる。

【００１３】本発明の第３の実施の形態は、第１の実施
の形態において、冷凍機油としてハロゲン結合を構成す
る炭素数が全炭素数の３０原子％以上を占めることを特
徴とする。このような冷凍機油は、分子中に塩素あるい
はフッ素と炭素との結合を有する液状物を基油とする。
ハロゲン元素は電気陰性度が大きく、これらを分子中に
有する化合物は極性が大きくなり、ハロゲン結合を効果
的に配置することによって無極性のプロパン、イソブタ
ンまたはエタンとの相互溶解性を小さく抑えることがで
き、冷凍装置における少冷媒化を図れる。

【００１４】本発明の第４の実施の形態は、第１の実施
の形態において、構造的に立体規則性重合部を有するも
のである。このような構成のハロゲン含有オイルは分子
設計時の重合反応で分子構造内の極性を、さらに大きく
することができ、プロパン、イソブタン、またはエタン
との相互溶解性をより小さく抑えることができ、冷凍サ
イクルにおけるさらなる少冷媒化が図れる。立体規則性
とはアイソタクチックまたはシンジオタクチックと総称
される結合部分を有するものである。

【００１５】本発明の第５の実施の形態は、第１の実施
の形態において、冷凍機油と冷媒との相互溶解性が５ｗ
ｔ％以下としたことを特徴とする。冷媒の充填量を低減
するためには、相互溶解性は５ｗｔ％以下であることが
好ましい。圧縮機からの冷凍機油吐出を完全に抑制する
ことは難しく、一旦圧縮機から吐出された冷凍機油を再
度圧縮機に回収するためには、ある程度の相互溶解性を
持たせることによって循環する冷媒で冷凍機油を搬送し
やすくすることができ、充分な長期信頼性が得られる。

【００１６】本発明の第６の実施の形態は、第１の実施
の形態において、ハロゲン含有オイルに対して鉱油また
はハードアルキルベンゼンを２ｗｔ％以下含有している
冷凍機油を用いることを特徴とする。圧縮機のメカ部を
組み立てる時にはある程度の組立油を必要とする。この
時に使用する組立油として鉱油またはハードアルキルベ
ンゼンを使用することで大気中からの水分混入を少量に
抑制できるが、これら組立油は冷媒とある程度相溶する
ので使用量を２ｗｔ％以下に規制し、この規制値内であ
ればこれら組立油が冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油
とともに使用されても冷凍装置の長期信頼性が保証でき
る。

【００１７】本発明の第７の実施の形態は、第１の実施
の形態において、冷凍機油の４０℃における動粘度を５
〜２０ｃＳｔとしたことを特徴とする。これによって冷
媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用しても、圧縮機
の摺動箇所における潤滑性能やシール性能に不具合は発
生せず、長期信頼性が得られる。

【００１８】本発明の第８の実施の形態は、第１の実施
の形態において、冷凍機油の１００℃における動粘度を
２〜５ｃＳｔとしたことを特徴とする。これによって冷
媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用しても、圧縮機
の摺動箇所における潤滑性能やシール性能に不具合は発
生せず、長期信頼性が得られる。

【００１９】本発明の第９の実施の形態は、第１の実施
の形態において、冷凍機油の誘電率を３０以上としたこ
とを特徴とする。この物理物性を規定することによって
冷媒と冷凍機油の相互溶解性を小さく抑制でき、長期信
頼性が得られる。

【００２０】本発明の第１０の実施の形態は、第１の実
施の形態において、冷凍機油の体積抵抗率を１０¹²Ωｃ
ｍ以上としたことを特徴とする。これによって冷凍機油
による漏れ電流が抑制でき、長期信頼性が得られる。

【００２１】本発明の第１１の実施の形態は、第１の実
施の形態において、冷凍サイクル内の水分を５０ｐｐｍ
以下とすることを特徴とする。すなわち、冷凍サイクル
内に存在する水分をドライヤーで安定に保持させて自由
な水分は５０ｐｐｍ以下に維持される。このことによっ
て冷凍サイクル内の水分を低濃度に規制でき、冷凍機油
の分解による劣化を防止でき、冷凍装置の長期信頼性が
充分保証できる。

【００２２】本発明の第１２の実施の形態は、第１１の
実施の形態において、冷凍サイクル内にドライヤーを配
置する。このことによって冷凍サイクル内の水分を安定
にトラップすることで自由な水分を低濃度に規制でき、
冷凍機油の分解による劣化を防止でき、冷凍装置の長期
信頼性が充分保証できる。

【００２３】本発明の第１３の実施の形態は、第１の実
施の形態において、冷凍サイクル内の酸素を８００ｐｐ
ｍ以下とすることを特徴とする。このことによって可燃
性である冷媒の安全保証ができるとともに冷凍機油の酸
化による劣化を防止することができ、冷凍装置の長期信
頼性がより保証できる。

【００２４】

【実施例】まず、本発明の実施例に用いる冷凍サイクル
の構成及び圧縮機について図面を用いて説明する。

【００２５】図１は空気調和装置における冷凍サイクル
図、図２は同装置に用いる圧縮機の断面図である。

【００２６】図１に示すように、圧縮機１、四方弁２、
室内熱交換器３、絞り装置４、室外熱交換器５は、それ
ぞれ配管を介して環状に接続されている。ここで室内熱
交換器３は、暖房運転時に凝縮器として機能し、冷房運
転時に蒸発器として機能する。また室外熱交換器５は、
暖房運転時に蒸発器として機能し、冷房運転時に凝縮器
として機能する。同図に示すように、室内熱交換器３と
室外熱交換器５との間の液側配管には、水分を吸収する
ドライヤー６を設けている。ドライヤーは冷凍サイクル
内に存在する自由な水分を安定にトラップすることがで
き、冷凍機油の劣化を防止することができる。したがっ
て、長期的な信頼性を考慮した場合にはゼオライトを内
包したドライヤーを配置することが好ましい。上記のよ
うな冷凍サイクルに用いる冷媒としては、プロパン又は
イソブタンを用いる。また、圧縮機１内の冷凍機油とし
ては、この冷媒と相互溶解性が小さいハロゲン含有オイ
ルからなるものを使用する。さらに構造的には含フッ素
オレフィン系合成油で、ハロゲン結合を構成する炭素数
が全炭素数の３０原子％以上占めるものがよい。また、
冷媒と冷凍機油との相互溶解性は、２５℃のもとで５ｗ
ｔ％以下の溶解性であることが好ましい。

【００２７】このような冷凍サイクルは、暖房運転時に
は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器３にて
放熱された後、絞り装置４にて減圧され、室外熱交換器
５にて吸熱し圧縮機１に吸入される。

【００２８】また、冷房運転時には、圧縮機１で圧縮さ
れた冷媒は、室外熱交換器５、絞り装置４、室内熱交換
器３の順に流れ、圧縮機１に吸入される。

【００２９】一方、冷凍サイクル中に含まれている水分
は、冷媒とともに冷凍サイクル中を循環するが、ドライ
ヤー６を通過するときに吸収される。なお、ドライヤー
６を同図に示すように液側配管に設けることによって、
絞り装置４での絞り量をドライヤー６で生じる圧力損失
を考慮した絞り量とすることができ、冷凍サイクルの能
力を適正に保つことができる。

【００３０】図２は同実施例に用いる圧縮機１の断面図
である。同図に示す圧縮機は、円筒形からなるシェル３
０内に、圧縮機構部４０、モーター機構部５０、及びポ
ンプ部６５を横方向に順に併設した横型の高圧タイプの
スクロール圧縮機である。ここで圧縮機構部４０は、２
枚のスクロールラップ４７、４８、オルダムリング４９
等によって構成されている。圧縮機構部４０には、圧縮
機構部４０の吐出口４６側の空間Ａとモーター機構部５
０側の空間Ｂを連通する冷媒連通孔９１を形成してい
る。

【００３１】またモーター機構部５０は、ステーター５
１及びロータ５２等からなる。モーター機構部５０のス
テーター５１とシェル３０との間には、冷媒ガスが通過
する隙間９２を形成している。このロータ５２とスクロ
ールラップ４７とはクランクシャフト５３によって連結
されている。

【００３２】油溜部６０は、圧縮機構部４０よりもモー
ター機構部５０側のシェル３０の下部に設けられてい
る。モーター機構部５０とポンプ部６５との間には、オ
イル仕切部６６が設けられている。またクランクシャフ
ト５３やオルダムリング４９には、ポンプ部６５で油溜
部６０から汲み上げた冷凍機油をスクロールラップ４
７、４８に供給するための給油溝が形成されている。ま
た、なお、冷媒吐出管３１は、オイル仕切部６６よりも
ポンプ部６５側に設けている。

【００３３】上記圧縮機の冷媒ガス及び冷凍機油の流れ
について以下に説明する。まず、アキュムレータ（図示
せず）から吸入ポート４５を経てスクロールラップ４
７、４８内の空間に吸入された冷媒は、可動側スクロー
ルラップ４７の旋回運動に伴って圧縮され、この圧縮さ
れた高圧冷媒ガスは、吐出口４６から空間Ａに吐出され
る。そして、この空間Ａに吐出された冷媒は、冷媒連通
孔９１を通って圧縮機構部４０とモーター機構部５０と
の間の空間Ｂに導かれ、ステーター５１とシェル３０と
の隙間９２を通り、オイル仕切部６６を通過してオイル
分離室７０に至り、冷媒吐出管３１からシェル３０外に
吐出される。

【００３４】一方、油溜部６０に溜められている冷凍機
油は、ポンプ部６５によって汲み上げられ、クランクシ
ャフト５３やオルダムリング４９等に形成された給油溝
によって、スクロールラップ４７、４８やオルダムリン
グ４９の摺動面に供給される。そして圧縮室内に供給さ
れた冷凍機油は、冷媒とともに吐出口４６から空間Ａに
吐出され、冷媒ガスの流れと同様に移動する。ただし、
冷媒とともに吐出された冷凍機油は、モーター機構部５
０を通過する時に冷媒から分離する。又、モーター機構
部５０を冷媒ガスとともに通過した冷凍機油は、オイル
分離室７０にて冷媒から分離する。そしてこのようにし
て冷媒から分離した冷凍機油は、油溜部６０まで落下す
る。なお、多くの冷凍機油は、冷媒の流れによってポン
プ部６５側に導かれるが、オイル仕切部６６を設けてい
るので、オイル分離室７０内の油溜部６０に多くの冷凍
機油が溜められることになる。（実施例１）図１に示す冷凍サイクル中に、冷媒として
プロパン２５０ｇを使用し、冷凍機油として（化１）で
表され、ハロゲン結合を構成する炭素の比率５０％の含
フッ素オレフィン系合成油（平均分子量７００）２５０
ｇを使用した。なおドライヤー６にはＫ交換Ａ型ゼオラ
イトを主体としたものを内包物とした。

【００３５】

【化１】

【００３６】上記冷凍装置に対して下記のような一連の
信頼性評価を行った結果、特に異常は現れなかった。な
お、落差条件は、室外機を室内機より５ｍ高いところに
設置した。

【００３７】

【表１】

【００３８】（比較例１）本比較例では鉱物油２５０ｇ
を封入して、上記実施例１と同様な構成で冷凍サイクル
を構成して同等の暖房能力が得られるプロパン充填量を
測定した結果、４００ｇであった。

【００３９】従って、実施例１のように、プロパンとの
相互溶解性の小さなハロゲン含有オイルを冷凍機油とし
て使用することによりプロパン充填量を約１５０ｇ低減
できることがわかった。

【００４０】上記実施例においては、圧縮機として横型
の高圧タイプのスクロール圧縮機を用いて説明したが、
本発明に適用できる圧縮機はこれに限定されるものでは
なく、ロータリー、ヘリカル、リニアー等方式の圧縮機
も使用できる。また、本実施例で使用したスクロール圧
縮機はメカ構造が複雑なこともあり、組立油としてハー
ドアルキルベンゼンを約４ｇ（冷凍機油に対して１．６
ｗｔ％）使用したが信頼性の結果でこれに起因した異常
は特に検出されなかった。この組立油を使用しないでメ
カ組立を行うと、材料にキズ等の損傷を与える場合が多
く歩留まりの大きな低下となった。さらに冬場の寒い季
節には組立油を使用しない場合のほうが結露による水分
付着を誘発することがあった。したがって、大気中の水
分を吸湿し難い組立油をある程度量効果的に活用するこ
とが好ましいと考えられた。メカ構造のシンプルなリニ
アー、シングルロータリーでは必要な組立油もスクロー
ルに比べると少なくてよく、約１〜２ｇであった。様々
な圧縮機の構造を鑑みても組立油を冷凍機油に対して２
ｗｔ％以下に規制することで生産性良く製造できると考
えられる。

【００４１】また上記実施例では、冷凍機油として（化
１）で示される含フッ素オレフィン系合成油（ハロゲン
結合を構成する炭素の比率５０％）を使用したが、プロ
パン、イソブタン、またはエタンと相互溶解性を小さく
抑えるためには直鎖または部分直鎖構造のフッ素オレフ
ィン合成油であり、ハロゲン結合を構成する炭素数の比
率を全体に対して３０原子％以上にすることが好ましい
ことがわかった。しかし、９０原子％を超えると誘電率
が低下し、冷媒と冷凍機油との相互溶解性が増加して
き、本発明の目的と反するため、最適な範囲は４０〜８
０原子％と考えられる。ハロゲン含有オイルが冷媒と完
全に非溶解性であると、圧縮機から吐出したオイルの戻
りが非常に悪くなるため、２５℃にて５ｗｔ以下の溶解
性、好ましくは２〜５ｗｔ％の溶解性であるほうが好ま
しい。

【００４２】また上記実施例では、ドライヤー内包物と
してＫ交換Ａ型ゼオライトを使用したが、本発明に使用
できるゼオライトはこれに限定されるものではない。Ｎ
ａ交換、Ｃａ交換のタイプでも問題なく使用できた。Ｎ
ａ交換、Ｃａ交換のタイプでは構造内にプロパン冷媒も
侵入するが、ゼオライトの水分吸着力のほうが強いため
次第にプロパン冷媒と水とは置換して吸着固定された。
しかし、ゼオライト構造の細孔径を鑑み、水分子（分子
径 0.28nm）だけを積極的に構造内に吸着固定するため
にはＫ交換タイプを選択することが最も好ましいと考え
られる。

【００４３】本発明ではプロパン、イソブタン、又はエ
タンの単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用
するために相互溶解性の冷凍機油に比べるとかなり粘度
の小さなものが適用される。また、相互溶解性を有する
ものの場合には低温では冷媒が冷凍機油中に溶け込み粘
度を低下させ、高温では冷媒が冷凍機油から放出されて
冷凍機油自体の粘度に近い状態で作動媒体として活用さ
れていた。しかし、相互溶解性の小さな冷凍機油では冷
凍機油自体の粘度と温度との相関傾向が直接圧縮機の性
能に影響するため、できるだけ温度に対して粘度依存の
低いものが好ましい。圧縮機のオイルシールと効率を考
慮すると１００℃における動粘度は２〜５ｃＳｔにする
ことが好ましく、４０℃における動粘度は５〜２０ｃＳ
ｔにすることが好ましかった。

【００４４】本発明ではプロパン、イソブタン、又はエ
タンの単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用
することを意図しており、そのために鋭意研究した結
果、冷凍機油の誘電率を大きくすることによって相互溶
解性を小さくすることが可能であることがわかった。具
体的には、誘電率を３０以上にすればプロパン、イソブ
タン、又はエタンの単体又はこれらの内の２種以上から
なる混合物を主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷
凍機油を包含できるものと考えられる。

【００４５】本発明ではプロパン、イソブタン、又はエ
タンの単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用
することを意図しているため、体積抵抗率は従来の鉱油
のように１０¹³Ωｃｍ以上は期待できない。しかし、冷
凍装置としての漏洩電流対策を考慮すると極性の大きな
冷凍機油であっても１０¹²Ωｃｍ以上の特性は要求され
た。

【００４６】本発明ではプロパン、イソブタン、又はエ
タンの単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用
することを意図しているため、吸湿性の大きな冷凍機油
を使用することになる。この時、冷凍機油中での水分を
自由なままにしておくと圧縮機摺動部の高温条件下で容
易に冷凍機油が分解し、それがトリガーとなって冷凍機
油の過大な分解へと発展する。さらに分解物は冷凍サイ
クルの絞り装置部で流速が低下し、管壁への堆積となっ
て詰まりを生じさせることもあった。したがって、冷凍
装置として長期信頼性を得るためには冷凍サイクル内の
水分を５０ｐｐｍ以下、好ましくは３０ｐｐｍ以下に抑
制する必要があった。

【００４７】本発明ではプロパン、イソブタン、又はエ
タンの単体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を
主成分とした冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用
することを意図しているため、吸湿性の大きな冷凍機油
を使用することになる。このような冷凍機油は熱的にも
従来の鉱油等と比較すると劣るため、冷凍サイクル内に
残留酸素が多く存在すると圧縮機摺動部の高温条件で冷
媒が燃焼反応したり、容易に冷凍機油中に取り込まれた
り、また逆に冷凍機油分解物と化合物化したりした。し
たがって、冷凍装置として長期信頼性を得るためには冷
凍サイクル内の酸素を内容積の８００ｐｐｍ以下、好ま
しくは５００ｐｐｍ以下に抑制する必要があった。

【００４８】

【発明の効果】上記実施例の説明から明らかなように、
発明によれば、冷凍機油の劣化、分解を防止でき、可燃
性冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油を使用することで
冷媒封入量を少なくし、安全性の高い、長期システム信
頼性を保証できる冷凍装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による冷凍サイクル図

【図２】本発明の実施例による圧縮機の断面図

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室内熱交換器４絞り装置５室外熱交換器６ドライヤー６０油溜部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊幸男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4H104 BA02A BA03C BD02A CD02A DA02C EA02A EA12A EA30A LA04 PA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続して冷凍サイクルを構成
し、冷媒としてプロパン、イソブタン、又はエタンの単
体又はこれらの内の２種以上からなる混合物を主成分と
した冷媒を用い、冷凍機油として前記冷媒と相互溶解性
の小さなハロゲン含有オイルを用いたことを特徴とする
冷凍装置。
【請求項２】前記ハロゲン含有オイルは、含フッ素オ
レフィン系合成油であることを特徴とする請求項１記載
の冷凍装置。
【請求項３】前記ハロゲン含有オイルは、ハロゲン結
合を構成する炭素数が全炭素数の３０原子％以上を占め
ることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項４】前記ハロゲン含有オイルは、立体規則性
重合部を有することを特徴とする請求項１記載の冷凍装
置。
【請求項５】前記冷凍機油と前記冷媒との相互溶解性
は、２５℃にて５ｗｔ％以下であることを特徴とする請
求項１記載の冷凍装置。
【請求項６】前記ハロゲン含有オイルは、鉱油または
ハードアルキルベンゼンを２ｗｔ％以下含有しているこ
とを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項７】前記冷凍機油の４０℃における動粘度
は、５〜２０ｃＳｔであることを特徴とする請求項１記
載の冷凍装置。
【請求項８】前記冷凍機油の１００℃における動粘度
は、２〜５ｃＳｔであることを特徴とする請求項１記載
の冷凍装置。
【請求項９】前記冷凍機油の誘電率は、３０以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項１０】前記冷凍機油の体積抵抗率は、１０¹²
Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の冷凍
装置。
【請求項１１】前記冷凍サイクル内の水分を、５０ｐ
ｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の冷凍装
置。
【請求項１２】ドライヤーを冷凍サイクル内に配置と
することを特徴とする請求項１１記載の冷凍装置。
【請求項１３】前記冷凍サイクル内の酸素を、８００
ｐｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の冷凍
装置。