JP2001174107A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2001174107A
JP2001174107A JP35395299A JP35395299A JP2001174107A JP 2001174107 A JP2001174107 A JP 2001174107A JP 35395299 A JP35395299 A JP 35395299A JP 35395299 A JP35395299 A JP 35395299A JP 2001174107 A JP2001174107 A JP 2001174107A
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JP
Japan
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refrigerant
expansion valve
needle
electric expansion
compressor
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JP35395299A
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English (en)
Inventor
Ryuzaburo Yajima
龍三郎 矢嶋
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JP2001174107A publication Critical patent/JP2001174107A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/12Inflammable refrigerants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動膨張弁の駆動を確実にし、電動膨張弁によ
る冷媒流量の制御不能を未然に防止し、圧縮機の温度上
昇による焼損や、液バックによる軸受け焼け等の故障を
防止する。 【解決手段】圧縮機(121)と室外熱交換器(123)と直
動式電動膨張弁(Z)と室内熱交換器(131)とを備えて
いる。冷媒には、R32単体又はR32が50wt%を越
えるR32リッチ混合冷媒を用いている。直動式電動膨
張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石(4)をフェラ
イト磁石又はアルニコ磁石で構成している。一方、圧縮
機(121)をスイング型の高圧ドーム式圧縮機で構成し
ている。さらに、ポリビニルエーテルを基油とする冷凍
機油を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、電動膨張弁を備えた冷凍装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、空気調和装置を含む各種の冷
凍装置には、特開平8−189735号公報に開示され
ているように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と膨
張機構と室内熱交換器が順に接続されてなる冷媒回路を
備えているものがある。そして、上記膨張機構には、直
動式電動膨張弁が適用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した冷凍装置にお
ける圧縮機の摺動部は、厳しい条件下においては金属接
触が生じる。その際、HFC冷媒は、塩素を含まないた
めに冷媒そのものが自己潤滑性を持たない。HCFC冷
媒又はCFC冷媒の場合は、こうした金属接触を生じて
も塩素による自己潤滑のためそれ程温度は上昇しない。
塩素をもたないHFC冷媒の場合には、金属接触部が2
00℃を超えるような高温となるため、冷凍機油や冷媒
回路の内部に残存した加工油を劣化させ、高粘度のスラ
ッジを発生させる。また、HFC冷媒はこうして生じた
スラッジと溶け合わない。HFC液冷媒と分離したスラ
ッジは、直動式電動膨張弁の内部などに付着することに
なる。
【0004】上記直動式電動膨張弁においては、上述し
たように、ニードルの他に、駆動モータやネジ部が構成
されている。このニードルやネジ部に、高粘度のスラッ
ジが付着すると、ニードルの駆動が妨げられ、直動式電
動膨張弁による冷媒流量が制御不能となり、圧縮機の温
度上昇による焼損や、液バックによる軸受け焼け等の故
障が生じることになる。
【0005】さらに、上記圧縮機の内部におけるスラッ
ジの発生は、化学的な変化によるものであるから、冷凍
機油の温度が高くなれば発生速度が速くなる。一方、冷
媒にR32を適用すると、このR32は、圧縮機の吐出
温度がR22よりも約20℃高いという特性がある。特
に、高圧ドーム式の圧縮機の場合には、冷凍機油の温度
や摺動部の温度が低圧ドーム式に比して高くなる。した
がって、スラッジの発生量が多くなり、上述した問題が
生じやすい。
【0006】また、プロパン、ブタン又はイソブタンな
どの炭化水素系冷媒も塩素を含まないため、自己潤滑性
を有しない。したがって、これらの冷媒を適用した場
合、厳しい潤滑状態ではスラッジが発生しやすく、上述
した問題が顕著となる。
【0007】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、電動膨張弁の駆動を確実にし、電動膨張弁による冷
媒流量の制御不能を未然に防止し、圧縮機の温度上昇に
よる焼損や、液バックによる軸受け焼け等の故障を防止
することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】具体的に、図1に示すよ
うに、第1の発明は、圧縮機(121)と熱源側熱交換器
(123)と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換器(131)と
を備えた冷凍装置を対象としている。そして、吐出温度
がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R32単体或い
はR32が50wt%を越えるR32リッチ混合冷媒、R
32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対して10℃
程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化水素を主体と
する冷媒が用いられている。加えて、上記電動膨張弁
(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石(4)がフェライト
磁石又はアルニコ磁石で構成されている。
【0009】また、第2の発明は、圧縮機(121)と熱
源側熱交換器(123)と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換
器(131)とを備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R
32単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ
混合冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に
対して10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化
水素を主体とする冷媒が用いられている。加えて、上記
電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石(4)が
希土類磁石で構成されている。
【0010】また、第3の発明は、圧縮機(121)と熱
源側熱交換器(123)と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換
器(131)とを備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R
32単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ
混合冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に
対して10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化
水素を主体とする冷媒が用いられている。加えて、上記
電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石(4)
は、減磁温度が130℃以上である希土類磁石で構成さ
れている。
【0011】また、第4の発明は、圧縮機(121)と熱
源側熱交換器(123)と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換
器(131)とを備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R
32単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ
混合冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に
対して10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化
水素を主体とする冷媒が用いられている。加えて、上記
電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石(4)が
異方性磁性材料で形成されている。
【0012】上記第1〜第4の発明では、電動膨張弁
(Z)が大きなトルクを発生し、スラッジによる電動膨
張弁(Z)の作動不良が防止される。
【0013】また、第5の発明では、圧縮機(121)が
高圧ドーム式圧縮機であってもよい。
【0014】また、第6の発明では、ポリビニルエーテ
ルを基油とする冷凍機油を備えていてもよい。
【0015】また、第7の発明では、側鎖型のポリオー
ルエステルを基油とする冷凍機油を備えていてもよい。
【0016】また、第8の発明は、アルキルベンゼン又
は鉱油を基油とする冷凍機油を備えていてもよい。
【0017】また、第9の発明では、ポリビニルエーテ
ル、ポリオールエステル又は炭酸エステルを基油とし、
アルキルベンゼン又は鉱油を混合した冷凍機油を備えて
いてもよい。
【0018】また、第10の発明では、冷凍機油中の極
圧添加剤濃度が0.3以上で且つ1%wt以下(冷凍機油
重量比)であってもよい。
【0019】また、第11の発明では、圧縮機(121)
がスイング型圧縮機であってもよい。
【0020】また、第12の発明では、電動膨張弁
(Z)は、ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(1
6)と該嵌挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)に
よって流路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する
弁本体(1)と、上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間
(30)に内包せしめる状態で弁本体(1)に取り付けら
れ、該内部空間(30)内にニードル(2)を駆動する電
動手段(X)の少なくとも一部が内装されたケース(3)
と、上記嵌挿孔(16)とニードル(2)との間に形成さ
れる嵌挿間隙(17)を通って冷媒流路(9)から内部空
間(30)に流入する冷媒流量を低下させる流量低下手段
(P)とを備えていてもよい。
【0021】また、第13の発明では、電動膨張弁
(Z)は、ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(1
6)と該嵌挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)に
よって流路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する
弁本体(1)と、上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間
(30)に内包せしめる状態で弁本体(1)に取り付けら
れ、該内部空間(30)内にニードル(2)を駆動する電
動手段(X)の少なくとも一部が内装されたケース(3)
と、上記電動手段(X)が嵌挿孔(16)の外側で噛合し
且つ嵌挿孔(16)の軸方向に延びるネジ部を有し、上記
嵌挿孔(16)の他端側で該嵌挿孔(16)に連通する噛合
隙間(23)と、上記冷媒流路(9)から嵌挿孔(16)を
介して噛合隙間(23)に流入する冷媒流量を低下させる
流量低下手段(Q)とを備えていてもよい。
【0022】また、第14の発明では、電動膨張弁
(Z)は、ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(1
6)と該嵌挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)に
よって流路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する
弁本体(1)と、上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間
(30)に内包せしめる状態で弁本体(1)に取り付けら
れ、該内部空間(30)内にニードル(2)を駆動する電
動手段(X)の少なくとも一部が内装されたケース(3)
と、上記電動手段(X)の外周面と上記ケース(3)の内
周面との間に形成される外周隙間(21)と、該外周隙間
(21)を介して上記内部空間(30)における電動手段
(X)の一方側に位置する第1空間部(31)と他方側に
位置する第2空間部(32)との間を流れる冷媒流量を低
下させる流量低下手段(R)とを備えていてもよい。
【0023】また、第15の発明では、既設配管を利用
していてもよい。
【0024】また、第16の発明では、2つの電動膨張
弁(Z)が直列に配置されている冷媒回路(110)を備え
ていてもよい。てもよい。
【0025】
【発明の効果】したがって、第1の発明によれば、電動
膨張弁(Z)の永久磁石(4)にフェライト磁石又はアル
ニコ磁石を用いるようにしたために、大きなトルクを発
生させることができる。したがって、スラッジが電動膨
張弁(Z)のニードルなどに付着した場合であっても、
ネジ部における摩擦力の増加に打ち勝つトルクを発生さ
せることができる。
【0026】この結果、スラッジによる電動膨張弁
(Z)の作動不良を確実に防止することができ、電動膨
張弁(Z)による冷媒流量の制御を正確に行うことがで
きる。また、圧縮機(121)の温度上昇による焼損や、
液バックによる軸受け焼け等の故障を確実に防止するこ
とができる。
【0027】また、冷媒にR32などを適用した場合、
圧縮機(121)の吐出温度がR22よりも約20℃程度
高くなり、特に、第5の発明によれば、高圧ドーム式の
場合には、冷凍機油の温度や摺動部の温度が低圧ドーム
式に比して高くなる。この場合においても、スラッジに
よる電動膨張弁(Z)の作動不良を確実に防止すること
ができる。
【0028】また、第2の発明によれば、電動膨張弁
(Z)の永久磁石(4)に希土類磁石を用いるようにした
ために、希土類磁石は、減磁温度が低いものの、フェラ
イト磁石より磁力が強いので、高温に晒されない場合、
電動膨張弁(Z)を確実に駆動させることができる。
【0029】また、第3の発明によれば、電動膨張弁
(Z)の永久磁石(4)に減磁温度が130℃以上の希土
類磁石を用いるようにしたために、フェライト磁石より
磁力が強く、且つ耐熱性を向上させているので、電動膨
張弁(Z)を確実に駆動させることができる。
【0030】また、第4の発明によれば、電動膨張弁
(Z)の永久磁石(4)に異方性磁性材料を用いるように
したために、保磁力が等方性磁性材料より大きく、大き
なトルクを発生することができるので、直動式電動膨張
弁(Z)を確実に駆動させることができる。
【0031】また、第6の発明によれば、ポリビニルエ
ーテルを基油とする冷凍機油を用いるようにしたため
に、該ポリビニルエーテルが加水分解しないので、スラ
ッジの発生を抑制することができる。
【0032】また、第7の発明によれば、側鎖型のポリ
オールエステルを基油とする冷凍機油を用いるようにし
たために、直鎖型のポリオールエステルよりも安定性が
高く、スラッジが発生し難い。この結果、電動膨張弁
(Z)を安定して駆動させることができる。
【0033】また、第8の発明によれば、アルキルベン
ゼン又は鉱油を基油とする冷凍機油を用いるようにした
ために、極性が小さいため、同じ極性の小さなスラッジ
を溶解する。したがって、スラッジが電動膨張弁(Z)
において析出することがなく、詰まり等を防止すること
ができる。
【0034】また、第9の発明によれば、ポリビニルエ
ーテル、ポリオールエステル又は炭酸エステルを基油と
し、アルキルベンゼン又は鉱油を混合した冷凍機油を用
いるようにしたために、アルキルベンゼン又は鉱油によ
るスラッジの溶解効果が現れ、電動膨張弁(Z)におけ
る詰まり等を防止することができる。
【0035】また、第10の発明によれば、極圧添加剤
が0.3%以上で且つ1%以下の冷凍機油を用いるよう
にしているので、スラッジの発生を抑制し、金属接触の
焼き付き等を防止することができる。
【0036】また、第11の発明によれば、圧縮機(12
1)がスイング型であるので、スラッジの発生を抑制す
ることができる。つまり、ローリングピストン型ロータ
リ圧縮機の場合、ベーンやピストンとの際の金属接触が
多い。スイング型圧縮機(121)の場合、これらの金属
接触が少ないので、スラッジの発生を少なくすることが
できる。
【0037】また、第12の発明によれば、電動膨張弁
(Z)には、嵌挿孔(16)とニードル(2)との間に形成
される嵌挿間隙(17)を通って冷媒流路(9)から内部
空間(30)に流入する冷媒流量を低下させる流量低下手
段(P)を設けたために、嵌挿隙間(17)の壁面へのス
ラッジ付着量を減少することができる。この結果、電動
膨張弁(Z)のスラッジによる作動不良を確実に防止す
ることができる。
【0038】また、第13の発明によれば、電動膨張弁
(Z)には、冷媒流路(9)から嵌挿孔(16)を介して噛
合隙間(23)に流入する冷媒流量を低下させる流量低下
手段(Q)を設けたために、スラッジ発生量が多くなる
ものを採用していたとしても、狭隘な噛合隙間(23)に
おけるスラッジ付着が可及的に防止され、電動膨張弁
(Z)の適正な作動を確保することができる。
【0039】また、第14の発明によれば、電動膨張弁
(Z)には、外周隙間(21)を介して内部空間(30)に
おける電動手段(X)の一方側に位置する第1空間部(3
1)と他方側に位置する第2空間部(32)との間を流れ
る冷媒流量を低下させる流量低下手段(R)を設けたた
めに、外周隙間(21)へのスラッジの付着に起因して作
動が阻害されることが可及的に防止され、電動膨張弁
(Z)の適正な作動を確保することができる。
【0040】また、第15の発明によれば、スラッジが
発生し、このスラッジが電動膨張弁(Z)のニードルな
どに付着した場合であっても、摩擦力の増加に打ち勝つ
トルクを発生させるので、配管洗浄を行うことなく、既
設配管が利用できる。この結果、大幅に施工工事費用を
削減することができると共に、工事期間を短縮すること
ができる。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
【0042】図1に示すように、本実施形態の冷凍装置
(100)は、いわゆるセパレートタイプに構成された空
気調和装置である。該冷凍装置(100)は、一台の熱源
側ユニットである室外ユニット(120)に対して一台の
利用側ユニットである室内ユニット(130)が接続され
て成る冷媒回路(110)を備えている。
【0043】上記室外ユニット(120)には、圧縮機(1
21)と、冷房運転サイクル時には図中実線の如く、暖房
運転サイクル時には図中破線の如く切換わる四路切換弁
(122)と、冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に
蒸発器として機能する熱源側熱交換器である室外熱交換
器(123)と、冷媒を減圧するための膨脹機構を構成す
る直動式電動膨張弁(Z)とが設けられている。
【0044】一方、上記室内ユニット(130)には、冷
房運転時に蒸発器として、暖房運転時に凝縮器として機
能する利用側熱交換器である室内熱交換器(131)が設
けられている。
【0045】つまり、上記室外熱交換器(123)と室内
熱交換器(131)とは一対一に構成されている。
【0046】また、上記室外熱交換器(123)には室外
ファン(120F)が設けられる一方、上記室内熱交換器
(131)には室内ファン(130F)が設けられている。
【0047】そして、上記圧縮機(121)と四路切換弁
(122)と室外熱交換器(123)と直動式電動膨張弁
(Z)と室内熱交換器(131)とが順に冷媒配管(140)
によって接続され、上記冷媒循環回路(111)は、冷媒
の循環により熱移動を生ぜしめるように冷房運転サイク
ルと暖房運転サイクルとに四路切換弁(122)の切換え
によって可逆運転可能な閉回路に構成されている。
【0048】上記圧縮機(121)は、図2に示すよう
に、インバータにより運転周波数が可変に調節される高
圧ドーム式のスイング型圧縮機で構成されている。該圧
縮機(121)は、ハウジング(200)の内部に圧縮機構
(210)と圧縮機モータ(220)とが収納され、全密閉型
に構成されている。
【0049】上記ハウジング(200)の側部には、吸入
側の冷媒配管(140)が接続される一方、ハウジング(2
00)の上部には、吐出側の冷媒配管(140)が導入され
ている。
【0050】上記圧縮機構(210)は、シリンダ(211)
とフロントヘッド(212)とリヤヘッド(213)とピスト
ン(214)とを備え、ハウジング(200)の下部に配置さ
れている。上記シリンダ(211)は円筒状に形成され、
シリンダ(211)の上端にはフロントヘッド(212)が、
下端にはリヤヘッド(213)が設けられている。そし
て、このシリンダ(211)の内部にはピストン(214)に
よって圧縮室(215)が形成されている。
【0051】上記圧縮機モータ(220)は、ステータ(2
21)とロータ(222)とを備え、ステータ(221)がハウ
ジング(200)の上部に固定されている。上記ロータ(2
22)には駆動軸(230)が連結されている。
【0052】上記駆動軸(230)は、シリンダ(211)を
貫通している。該駆動軸(230)の下部には、大径の偏
心軸部(231)がシリンダ(211)の内部に位置して形成
されている。該偏心軸部(231)には、ピストン(214)
が嵌め込まれている。
【0053】該ピストン(214)は、図示しないが、ブ
レードが一体に形成されている。該ブレードは、ブッシ
ュを介してシリンダ(211)に挿入されている。そし
て、上記ピストン(214)はブッシュを支点に揺動し、
圧縮室(215)の容積を減少させて冷媒を圧縮する。
【0054】次に、上記直動式電動膨張弁(Z)の構造
について説明する。
【0055】図3に示すように、符号(1)は弁本体、
(2)はニードル、(3)はケースである。上記弁本体
(1)は、その軸方向の一端側に位置する大径の流路形
成部(1a)と他端側に位置する小径のネジ形成部(1c)
とこれら両者の中間に位置する中径の肩部(1b)とをも
つ異径体で構成されている。上記肩部(1b)とネジ形成
部(1c)とを上記ケース(3)の一方の端面に形成した
開口(33)を通してその内部空間(30)内に挿入させた
状態で上記弁本体(1)がケース(3)と一体化されてい
る。
【0056】上記弁本体(1)の上記流路形成部(1a)
には、略直交する冷媒導入部(11)と冷媒導出部(12)
とからなり且つ該冷媒導入部(11)の口縁部に弁座部
(15)を形成した冷媒流路(9)が設けられている。こ
の冷媒導入部(11)には冷媒導入管(13)が、冷媒導出
部(12)には冷媒導出管(14)がそれぞれ接続されてい
る。
【0057】また、上記弁本体(1)の上記流路形成部
(1a)の冷媒流路(9)部分から上記ネジ形成部(1c)
の端部に至る部分には、所定径のニードル嵌挿孔(16)
が貫設されている。該ニードル嵌挿孔(16)の一端は上
記冷媒流路(9)に開口し、他端は上記ネジ形成部(1
c)の端面上に開口している。
【0058】上記ニードル嵌挿孔(16)には、その一端
を弁頭部(20)としたニードル(2)が摺動自在に嵌挿
配置されており、該ニードル(2)がその軸方向に移動
して上記弁頭部(20)と弁座部(15)との間の通路面積
を増減設定することで上記冷媒導入管(13)から冷媒導
出管(14)側に流れる冷媒の流量制御が行われると共
に、上記弁頭部(20)が上記弁座部(15)に着座するこ
とで全閉とされ冷媒の流通が阻止される。
【0059】上記ニードル(2)は、上記弁頭部(20)
側に位置する大径の摺動軸部(2a)と小径の支持軸部
(2b)とをもつ段付き軸体で構成され、上記ニードル嵌
挿孔(16)によって上記摺動軸部(2a)が摺動自在に支
持されてその軸心位置の保持が行われる。この場合、上
記ニードル嵌挿孔(16)の内周面と上記ニードル(2)
の摺動軸部(2a)との間には微小なニードル嵌挿隙間
(17)が形成されると共に、上記支持軸部(2b)との間
には上記ニードル嵌挿隙間(17)よりも隙間寸法の大き
い内周隙間(22)が形成される。
【0060】上記弁本体(1)の上記ネジ形成部(1c)
の外周面にはオネジが刻設されている。このネジ形成部
(1c)の径方向には、上記ニードル(2)を軸方向に駆
動させる駆動モータ(X)の一部を構成するロータ部(1
0)が配置されている。尚、上記駆動モータ(X)は、い
わゆる「ステッピングモータ」で構成され、上記ロータ
部(10)と上記ケース(3)の外周側に配置された電磁
石(5)とを備えている。
【0061】上記ロータ部(10)は、有底筒状形態を有
し且つその周壁部(7a)の内周面に上記弁本体(1)の
ネジ形成部(1c)に設けたオネジに噛合するメネジを刻
設したネジ形成部材(7)と、両鍔付き筒状形態を有し
且つその外周側には永久磁石(4)を保持するとともに
その内周側には上記ネジ形成部材(7)の周壁部(7a)
が無理嵌め嵌着されたスペーサ(6)とを備えて構成さ
れている。
【0062】このロータ部(10)は、上記弁本体(1)
のネジ形成部(1c)に対してその上方側(端部側)から
上記ネジ形成部材(7)を螺入させることで該弁本体
(1)側に取り付けられている。したがって、上記ロー
タ部(10)は、上記電磁石(5)の通電量(パルス値)
に対応してこれが一体的に回転し、上記弁本体(1)の
ネジ形成部(1c)に対してその軸方向へ相対移動する。
【0063】このロータ部(10)の軸方向移動を利用し
て上記ニードル(2)をその開閉方向(即ち、軸方向)
へ移動させるべく、該ロータ部(10)に対して上記ニー
ドル(2)が連結されている。すなわち、上記ニードル
(2)は、その他端側を上記端面部(7b)を貫通してそ
の上方へ突出させ且つその突出端に止着部材(34)を設
けることで下方への抜け止めが行われると共に、上記ネ
ジ形成部材(7)の端面部(7b)の下面と上記ニードル
(2)の摺動軸部(2a)と支持軸部(2b)の段差部との
間に縮装配置したバネ(35)によって上記止着部材(3
4)を上記ネジ形成部材(7)の端面部(7b)に当接させ
る方向に常時付勢されている。
【0064】したがって、上記ニードル(2)は、上記
弁頭部(20)が上記弁座部(15)に着座するまでの範囲
においては上記ロータ部(10)の軸方向移動と一体的に
移動して流路面積の増減を行うことになるが、上記弁頭
部(20)が上記弁座部(15)に着座した後(即ち、上記
ニードル(2)のそれ以上の下動が規制された状態)に
おいては、上記ロータ部(10)は上記バネ(35)を縮小
させながらさらに所定寸法だけ下動し、バネ(35)の付
勢力によって上記ニードル(2)の閉弁状態を保持す
る。従って、この場合には、上記止着部材(34)と上記
ネジ形成部材(7)の端面部(7b)との間には所定の隙
間が生じる。
【0065】また、上記ロータ部(10)は、上記永久磁
石(4)と上記電磁石(5)との間における磁力効果を適
正に保持すべく、該永久磁石(4)とその外側に位置す
るケース(3)の内周面との間隔を微小(例えば、0.
2mm程度)に設定している。したがって、上記ケース
(3)の内部空間(30)は、上記ロータ部(10)によっ
てその下側に位置する第1空間部(31)と上側に位置す
る第2空間部(32)とに区画されると共に、これら両空
間部(31,32)は、上記永久磁石(4)の外周面と上記
ケース(3)の内周面との間に形成される外周隙間(2
1)を介して連通される。
【0066】この直動式電動膨張弁(Z)においては、
圧縮機(121)の駆動によって直動式電動膨張弁(Z)の
上流側の冷媒圧力が上昇すると、この冷媒圧力の上昇を
受けて、該直動式電動膨張弁(Z)の内部において差圧
が生じ、冷媒の一部が上記冷媒流路(9)から上記ニー
ドル嵌挿隙間(17)を通って上記ケース(3)の内部空
間(30)側に流れ込む。すなわち、上記ニードル嵌挿隙
間(17)に流入する冷媒は、該ニードル嵌挿隙間(17)
を上昇し、該ニードル嵌挿隙間(17)からさらに上記ニ
ードル(2)の他端寄り部分と上記弁本体(1)のニード
ル嵌挿孔(16)との間に形成される内周隙間(22)を通
って上昇した後反転し、上記弁本体(1)のネジ形成部
(1c)とこれに螺合された上記ネジ形成部材(7)との
間の噛合部隙間(23)を通って流下し、上記第1空間部
(31)に至る。この第1空間部(31)に流入した冷媒
は、さらに、上記外周隙間(21)を通って上昇し、第2
空間部(32)に流入することになる。
【0067】このように、上記ケース(3)の第1空間
部(31)と第2空間部(32)に冷媒が流入することで上
記ロータ部(10)の軸方向両側における差圧状態が解消
され、該ロータ部(10)の円滑な移動が確保される。そ
して、この状態で、上記ニードル(2)が上記ロータ部
(10)の移動に連動して一体的に移動することで冷媒流
量が制御される。
【0068】一方、圧縮機(121)が停止して直動式電
動膨張弁(Z)の上流側の冷媒圧力が低下してくると、
上記ケース(3)側の降圧の冷媒が上記場合とは逆の経
路を辿って上記冷媒流路(9)側に環流される。
【0069】ところが、圧縮機(121)の摺動部におい
ては、金属接触によって高温となることから、冷凍機油
などによって高粘度のスラッジが発生する。このスラッ
ジは冷媒回路(110)中を循環するので、ニードル嵌挿
隙間(17)などにスラッジが付着する。
【0070】そこで、本実施形態の直動式電動膨張弁
(Z)は、上記弁本体(1)に設けたニードル嵌挿隙孔
(16)とこれに嵌装される上記ニードル(2)との間に
形成される狭隘なニードル嵌挿隙間(17)の壁面におけ
るスラッジの付着を可及的に防止するようにしたもので
ある。つまり、圧縮機(121)の運転及び運転停止に伴
う上記冷媒流路(9)側の冷媒圧力の上昇あるいは降下
に対応して、該冷媒流路(9)と上記ケース(3)側の内
部空間(30)との間を冷媒が流れる場合において、上記
ニードル嵌挿隙間(17)を流れる冷媒量を低下させるこ
とで該ニードル嵌挿隙間(17)の壁面へのスラッジの付
着を可及的に抑制するようにしている。
【0071】具体的に、上記弁本体(1)の流路形成部
(1a)部分に、上記ニードル嵌挿隙間(17)を介するこ
となく、上記冷媒流路(9)と上記ケース(3)側の第1
空間部(31)とを直接連通する冷媒流量低下手段(P)
である冷媒流路(41)が適数個形成されている。
【0072】斯かる構成によれば、上記冷媒流路(9)
側と上記内部空間(30)側との差圧によってこれら両者
間を冷媒が流れる場合(即ち、圧縮機(121)の運転開
始時には上記冷媒流路(9)側から内部空間(30)側
に、また圧縮機(121)の運転停止時に内部空間(30)
側から冷媒流路(9)側に、それぞれ流れる場合)、上
記ニードル嵌挿隙間(17)と上記各冷媒流路(41)との
間における通路抵抗は該各冷媒流路(41)側の方が上記
ニードル嵌挿隙間(17)側よりも格段に小さいので、冷
媒はその大部分が上記冷媒流路(41)を通って流れ、そ
の分だけ上記ニードル嵌挿隙間(17)を通って流れる冷
媒量が相対的に減少することになる。
【0073】この結果、上記ニードル嵌挿隙間(17)側
においては、ここを流れる冷媒量の相対的な低下によ
り、例え冷媒とか冷凍機油としてスラッジ発生量が多く
なるものを採用していたとしても、該ニードル嵌挿隙間
(17)を流れる冷媒量の低下分だけ、該ニードル嵌挿隙
間(17)の壁面へのスラッジ付着量が減少せしめられる
ことになる。
【0074】したがって、上記ニードル嵌挿隙間(17)
の壁面への高粘度のスラッジの付着に起因して上記ニー
ドル(2)の作動が阻害されることが可及的に防止さ
れ、該ニードル(2)の適正な作動が確保されること
で、例えば、圧縮機(121)における異常な液圧縮ある
いは過熱が未然に防止され、冷凍装置(100)の作動上
の信頼性が高められることになる。
【0075】尚、上記冷媒流路(41)は、その通路面積
が大きいことから、ここへのスラッジ付着はほとんど生
じない。また、この実施形態において、上記各冷媒流路
(41)が、従来のような均圧孔として同時に機能しうる
ことから、該均圧孔は設けていない。
【0076】一方、本発明の特徴として、上記冷媒回路
(110)には、例えば、HFC冷媒であるR32単体の
冷媒が充填されている。そして、上記直動式電動膨張弁
(Z)における駆動モータ(X)の永久磁石(4)にはフ
ェライト磁石で構成されている。また、上記圧縮機(12
1)の冷凍機油としては、例えば、ポリビニルエーテル
を基油とするものが適用されている。
【0077】つまり、冷媒がR32の場合、R22の場
合に比して圧縮機(121)の吐出温度が約20℃程度高
くなる。したがって、上記圧縮機(121)におけるスラ
ッジの発生量が多くなるので、直動式電動膨張弁(Z)
の動作を正常に保つためには、該直動式電動膨張弁
(Z)が所定のトルクを発生することが必要となる。
【0078】具体的に、上記直動式電動膨張弁(Z)
は、ニードル嵌挿隙間(17)の壁面へのスラッジ付着を
防止するようにしているが、スラッジがニードル(2)
などに付着することがあり得る。その際、上記直動式電
動膨張弁(Z)は、弁本体(1)のネジ形成部(1c)とロ
ータ部(10)のネジ形成部材(7)とのネジ部における
摩擦力の増加に打ち勝つトルクを発生することが必要と
なる。
【0079】一方、上記直動式電動膨張弁(Z)の永久
磁石(4)には希土類磁石の他、フェライト磁石があ
る。この希土類磁石は、一定温度になると、磁力が消失
(減磁)する。したがって、冷媒がR32の場合、直動
式電動膨張弁(Z)の永久磁石(4)はフェライト磁石と
している。また、圧縮機(121)の冷凍機油に関し、ポ
リビニルエーテルが加水分解しないので、このポリビニ
ルエーテルを基油とする冷凍機油が適用されている。
【0080】〈実施形態の効果〉以上のように、本実施
形態によれば、上記直動式電動膨張弁(Z)の永久磁石
(4)にフェライト磁石を用いるようにしたために、大
きなトルクを発生させることができる。したがって、ス
ラッジがニードル(2)などに付着した場合であって
も、ネジ部における摩擦力の増加に打ち勝つトルクを発
生させることができる。
【0081】この結果、スラッジによるニードル(2)
の作動不良を確実に防止することができ、直動式電動膨
張弁(Z)による冷媒流量の制御を正確に行うことがで
きる。また、圧縮機(121)の温度上昇による焼損や、
液バックによる軸受け焼け等の故障を確実に防止するこ
とができる。
【0082】また、冷媒にR32を適用した場合、圧縮
機(121)の吐出温度がR22よりも約20℃程度高く
なり、特に、高圧ドーム式の場合には、冷凍機油の温度
や摺動部の温度が低圧ドーム式に比して高くなる。この
場合においても、スラッジによるニードル(2)の作動
不良を確実に防止することができ、また、ポリビニルエ
ーテルを基油とする冷凍機油を用いるようにしたため
に、該ポリビニルエーテルが加水分解しないので、スラ
ッジの発生を抑制することができる。
【0083】また、上記直動式電動膨張弁(Z)には、
ニードル嵌挿孔(16)とニードル(2)との間に形成さ
れるニードル嵌挿間隙(17)を通って冷媒流路(9)か
ら内部空間(30)に流入する冷媒流量を低下させる流量
低下手段(P)を設けたために、ニードル嵌挿隙間(1
7)の壁面へのスラッジ付着量を減少することができ
る。この結果、直動式電動膨張弁(Z)のスラッジによ
る作動不良を確実に防止することができる。
【0084】また、上記圧縮機(121)がスイング型で
あるので、スラッジの発生を抑制することができる。つ
まり、ローリングピストン型ロータリ圧縮機の場合、ベ
ーンやピストンとの際の金属接触が多い。スイング型圧
縮機(121)の場合、これらの金属接触が少ないので、
スラッジの発生を少なくすることができる。
【0085】〈変形例1〉上記直動式電動膨張弁(Z)
の永久磁石(4)にはアルニコ磁石を適用してもよい。
【0086】〈変形例2〉上記直動式電動膨張弁(Z)
の永久磁石(4)には希土類磁石を適用してもよい。つ
まり、直動式電動膨張弁(Z)が高温にならない状態で
使用される場合には、希土類磁石を適用してもよい。こ
の希土類磁石は、減磁温度が低いものの、フェライト磁
石より磁力が強いので、高温に晒されない場合、直動式
電動膨張弁(Z)を確実に駆動させることができる。
【0087】〈変形例3〉上記直動式電動膨張弁(Z)
の永久磁石(4)には減磁温度が130℃以上の希土類
磁石を適用してもよい。つまり、希土類磁石は、フェラ
イト磁石より磁力が強いものの、減磁温度が低いものが
多いので、減磁温度が130℃以上の希土類磁石を用
い、耐熱性を向上させ、直動式電動膨張弁(Z)を確実
に駆動させるようにすることが好ましい。
【0088】〈変形例4〉上記直動式電動膨張弁(Z)
の永久磁石(4)には異方性磁性材料で形成されていて
もよい。つまり、磁性材料には、等方性のものと異方性
のものとがある。この異方性磁性材料は、保磁力が等方
性磁性材料より大きく、大きなトルクを発生することが
できるので、直動式電動膨張弁(Z)を確実に駆動させ
ることができる。
【0089】〈変形例5〉上記冷媒回路(110)の冷媒
としては、R32単体の他、吐出温度がR22と同等或
いはそれ以上の冷媒を用いてもよく、R32が50wt%
を越えるR32リッチ混合冷媒を用いてもよく、R32
リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対して10℃程度
を越えて高くなる混合冷媒を用いてもよく、また、炭化
水素を主体とする冷媒を用いてもよい。
【0090】R32を多く含む混合冷媒は、R32が5
0wt%を超えると、吐出温度が高くなってくる。例え
ば、R32/125(R32が70%以上)、R32/
134a(R32が50%以上)、R32/プロパン
(R32が80%以上)、R32/ブタン(R32が8
0%以上)及びR32/イソブタン(R32が80%以
上)があり、吐出温度がR22に対して10℃以上高く
なる。
【0091】〈変形例6〉冷凍機油としては、側鎖型の
ポリオールエステルを基油とするものであってもよい。
この側鎖型のポリオールエステルは、直鎖型のポリオー
ルエステルよりも安定性が高く、スラッジが発生し難
い。したがって、直動式電動膨張弁(Z)を安定して駆
動させることができる。
【0092】また、アルキルベンゼン又は鉱油を基油と
すると、極性が小さいため、同じ極性の小さなスラッジ
を溶解する。したがって、スラッジが直動式電動膨張弁
(Z)において析出することがなく、詰まり等を防止す
ることができる。
【0093】また、ポリビニルエーテル、ポリオールエ
ステル又は炭酸エステルを基油とし、アルキルベンゼン
又は鉱油を混合した冷凍機油であってもよい。つまり、
アルキルベンゼン又は鉱油を一定量混合すると、スラッ
ジの溶解効果が現れ、直動式電動膨張弁(Z)における
詰まり等を防止することができる。
【0094】〈変形例7〉冷凍機油には0.3%〜1%
の極圧添加剤を加えてもよい。極圧添加剤は、圧縮機
(121)の摺動部が金属接触を起こした時に焼付きに至
るのを防止する目的で添加されるが、添加量が多いとそ
れ自体がスラッジになり、膨張弁詰りの原因になること
が知られている。この添加量が0.3%以上になると、
極圧添加剤に基づくスラッジが詰りに寄与するようにな
り、1%を越えると添加剤に基づくスラッジが殆どを占
めることになる。
【0095】本発明で用いられる直動式電動膨張弁
(Z)は、こうした極圧添加剤が1%以下の冷凍機油と
共に使用されることが望ましい。また、0.3%を越え
る添加量では、それ以下の添加量よりもその効果が大き
い。
【0096】〈変形例8〉上記冷媒回路(110)は、既
設の冷媒配管をそのまま使ってもよい。つまり、冷媒R
22を適用した空気調和装置が既に据え付けられている
とき、現地の配管は、ビルの配管スペースや住宅の天井
裏又は壁内に埋め込まれている場合がある。この場合、
既設配管を交換することなくHFC冷媒を用いた新たな
空気調和装置にもそのまま流用することができれば、大
幅に据え付け工事が軽減され、工事価格を低減すること
ができる。
【0097】ところが、既設配管内にはそれまで使用さ
れていた鉱油や塩素又は硫黄系の加工油などが多く残留
している。この既設配管を洗浄することなく、そのまま
配管を流用すると、スラッジが発生し、直動式電動膨張
弁(Z)などの詰りが生ずる。
【0098】したがって、配管を全て新設し直すか、又
は洗浄する必要があり、多大な工数と工費を要する。ま
た、既設配管を洗浄する際、鉱油を熔解させることがで
きるHCFC141bやHCFC22を洗浄剤として使
用する場合が多い。このHCFC141bやHCFC2
2はオゾン層を破壊する物質であり、この洗浄剤が作業
中に漏洩した場合、環境破壊の要因となるケースがあ
る。
【0099】本発明によれば、スラッジが発生し、この
スラッジが直動式電動膨張弁(Z)のニードル(2)など
に付着した場合であっても、ネジ部における摩擦力の増
加に打ち勝つトルクを発生させることができる。したが
って、配管洗浄を行うことなく、既設配管が利用でき
る。この結果、大幅に施工工事費用を削減することがで
きると共に、工事期間を短縮することができる。
【0100】
【発明の他の実施の形態】図4は、他の直動式電動膨張
弁(Z)を示している。該直動式電動膨張弁(Z)は、図
2の冷媒流量低下手段(P)に代えて、噛合隙間(23)
におけるスラッジの付着を防止せんとするものである。
【0101】すなわち、上記直動式電動膨張弁(Z)
は、ニードル(2)の全閉状態において、該ニードル
(2)に所定の閉弁方向への押圧力をかけるために上記
ロータ部(10)が上記バネ(35)の付勢力に抗してさら
に下動し上記ニードル(2)と相対変位し、該ニードル
(2)の支持軸部(2b)の端部に設けた上記止着部材(3
4)と上記ネジ形成部材(7)の端面部(7b)との間に所
定の隙間が生じ、該ニードル(2)の支持軸部(2b)の
端部が上記第2空間部(32)内に突出することを利用
し、該ニードル(2)の支持軸部(2b)の端部寄りの外
周面に複数の縦溝でなる冷媒流量低下手段(Q)である
冷媒流路(49)を形成したものである。
【0102】尚、上記弁本体(1)の肩部(1b)には、
その軸心部を通るニードル嵌挿隙間(17)と上記ケース
(3)の第1空間部(31)とを連通させる所定径の均圧
孔(18)が形成されている。
【0103】斯かる構成によれば、上記ニードル(2)
の全閉状態においては、上記ニードル嵌挿隙間(17)が
その上端側(即ち、上記噛合隙間(23)への連通側)に
おいて上記各冷媒流路(49),(50)を介して直接に上
記第2空間部(32)に連通することから、該ニードル嵌
挿隙間(17)を上昇してきた冷媒は、その大部分が通路
抵抗の少ない上記冷媒流路(49)を通って直接的に上記
第2空間部(32)に流出し、それだけ上記噛合隙間(2
3)側における冷媒の流量が相対的に減少することにな
る。
【0104】この結果、スラッジ発生量が多くなるもの
を採用していたとしても、狭隘な上記噛合隙間(23)部
分におけるスラッジ付着が可及的に防止され、上記ロー
タ部(10)の適正な作動(回転動及び軸方向動)、延い
ては上記直動式電動膨張弁(Z)の適正な作動が確保さ
れ、該直動式電動膨張弁(Z)を備えた冷凍装置(100)
においては圧縮機(121)における異常な液圧縮あるい
は過熱の発生が未然に防止され、高い作動上の信頼性が
得られるものである。その他の構成並びに作用効果は図
2の直動式電動膨張弁(Z)と同じである。
【0105】また、図5は、更に他の直動式電動膨張弁
(Z)を示している。該直動式電動膨張弁(Z)は、図4
の冷媒流量低下手段(Q)に代えて、ケース(3)の外周
壁と、ロータ部(10)の最外周に位置して上記外周壁に
近接対向する上記永久磁石(4)の外周面との間に形成
される狭隘な外周隙間(21)におけるスラッジの付着を
防止するようにしたものである。そのために該外周隙間
(21)における冷媒流量を低下させる冷媒流量低下手段
(R)である冷媒流路(46)を備えたものである。
【0106】つまり、上記永久磁石(4)の周壁部分に
これを軸方向に貫通する冷媒流路(46)を形成し、該各
冷媒流路(46)によって上記第1空間部(31)と第2空
間部(32)とを連通させたものである。
【0107】斯かる構成によれば、上記冷媒流路(9)
側と上記内部空間(30)側との差圧によって上記第1空
間部(31)側から第2空間部(32)側に冷媒が流れる場
合、上記外周隙間(21)と上記各冷媒流路(46)との間
における通路抵抗は、該各冷媒流路(46)側の方が上記
外周隙間(21)側よりも小さいので、上記冷媒はその大
部分が上記冷媒流路(46)を通って流れ、その分だけ上
記外周隙間(21)を通って流れる冷媒流路が相対的に減
少することになる。
【0108】この結果、上記外周隙間(21)側において
は、ここを流れる冷媒量の相対的な低下により、例え冷
媒とか冷凍機油としてスラッジ発生量が多くなるものを
採用していたとしても、冷媒流量の低下分だけ、該外周
隙間(21)の壁面(即ち、上記ケース(3)の内周面及
び上記永久磁石(4)の外周面)へのスラッジ付着量が
減少することになる。従って、上記外周隙間(21)への
スラッジの付着に起因して上記ロータ部(10)の作動が
阻害されることが可及的に防止され、上記ニードル
(2)の適正な作動が確保され、結果的に、例えば圧縮
機(121)における異常な液圧縮あるいは過熱が未然に
防止され、冷凍装置(100)の作動上の信頼性が高めら
れることになる。その他の構成並びに作用効果は図4の
直動式電動膨張弁(Z)と同じである。
【0109】また、本発明は、図1に示すように、1つ
の直動式電動膨張弁(Z)を備えたものの他、2つの直
動式電動膨張弁(Z)が直列に配置されている冷媒回路
(110)を備えていてもよい。つまり、室外側の電動膨
張弁(Z)と室内側の電動膨張弁(Z)とを備えたもので
あってもよい。
【0110】また、本発明は、図1のペアエアコンや、
マルチエアコンの他、2元冷凍サイクルの冷凍装置(10
0)や2段圧縮冷凍サイクルの冷凍装置(100)など、各
種の冷凍装置(100)に適用してもよい。
【0111】また、本発明は、冷房専用機や暖房専用機
の他、冷凍庫などの各種の冷凍装置に適用することがで
きる。
【0112】また、本発明は、直動式電動膨張弁(Z)
に限られず、各種の電動膨張弁を適用することができる
ことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。
【図2】本発明の圧縮機を示す断面図である。
【図3】本発明の電動膨張弁の要部を示す断面図であ
る。
【図4】他の電動膨張弁の要部を示す断面図図である。
【図5】更に他の電動膨張弁の要部を示す断面図図であ
る。
【符号の説明】
Z 直動式電動膨張弁 X 駆動モータ 4 永久磁石 100 冷凍装置 110 冷媒回路 121 圧縮機 123 室外熱交換器(熱源側熱交換器) 131 室内熱交換器(利用側熱交換器)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)
    と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換器(131)とを備えた
    冷凍装置であって、 吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R32
    単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ混合
    冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対し
    て10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化水素
    を主体とする冷媒が用いられる一方、 上記電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石
    (4)がフェライト磁石又はアルニコ磁石で構成されて
    いることを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)
    と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換器(131)とを備えた
    冷凍装置であって、 吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R32
    単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ混合
    冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対し
    て10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化水素
    を主体とする冷媒が用いられる一方、 上記電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石
    (4)が希土類磁石で構成されていることを特徴とする
    冷凍装置。
  3. 【請求項3】 圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)
    と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換器(131)とを備えた
    冷凍装置であって、 吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R32
    単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ混合
    冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対し
    て10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化水素
    を主体とする冷媒が用いられる一方、 上記電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石
    (4)は、減磁温度が130℃以上である希土類磁石で
    構成されていることを特徴とする冷凍装置。
  4. 【請求項4】 圧縮機(121)と熱源側熱交換器(123)
    と電動膨張弁(Z)と利用側熱交換器(131)とを備えた
    冷凍装置であって、 吐出温度がR22と同等或いはそれ以上の冷媒、R32
    単体或いはR32が50wt%を越えるR32リッチ混合
    冷媒、R32リッチ冷媒で且つ吐出温度がR22に対し
    て10℃程度を越えて高くなる混合冷媒、又は炭化水素
    を主体とする冷媒が用いられる一方、 上記電動膨張弁(Z)の駆動モータ(X)の永久磁石
    (4)が異方性磁性材料で形成されていることを特徴と
    する冷凍装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4の何れか1項において、 圧縮機(121)が高圧ドーム式圧縮機であることを特徴
    とする冷凍装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4の何れか1項において、 ポリビニルエーテルを基油とする冷凍機油を備えている
    冷凍装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜4の何れか1項において、 側鎖型のポリオールエステルを基油とする冷凍機油を備
    えている冷凍装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜4の何れか1項において、 アルキルベンゼン又は鉱油を基油とする冷凍機油を備え
    ている冷凍装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜4の何れか1項において、 ポリビニルエーテル、ポリオールエステル又は炭酸エス
    テルを基油とし、アルキルベンゼン又は鉱油を混合した
    冷凍機油を備えている冷凍装置。
  10. 【請求項10】 請求項5〜9の何れか1項において、 冷凍機油中の極圧添加剤濃度が0.3以上で且つ1%wt
    以下(冷凍機油重量比)である冷凍装置。
  11. 【請求項11】 請求項1〜4の何れか1項において、 圧縮機(121)がスイング型圧縮機である冷凍装置。
  12. 【請求項12】 請求項1〜4の何れか1項において、 電動膨張弁(Z)は、 ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(16)と該嵌
    挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)によって流
    路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する弁本体
    (1)と、 上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間(30)に内包せし
    める状態で弁本体(1)に取り付けられ、該内部空間(3
    0)内にニードル(2)を駆動する電動手段(X)の少な
    くとも一部が内装されたケース(3)と、 上記嵌挿孔(16)とニードル(2)との間に形成される
    嵌挿間隙(17)を通って冷媒流路(9)から内部空間(3
    0)に流入する冷媒流量を低下させる流量低下手段(P)
    とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜4の何れか1項において、 電動膨張弁(Z)は、 ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(16)と該嵌
    挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)によって流
    路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する弁本体
    (1)と、 上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間(30)に内包せし
    める状態で弁本体(1)に取り付けられ、該内部空間(3
    0)内にニードル(2)を駆動する電動手段(X)の少な
    くとも一部が内装されたケース(3)と、 上記電動手段(X)が嵌挿孔(16)の外側で噛合し且つ
    嵌挿孔(16)の軸方向に延びるネジ部を有し、上記嵌挿
    孔(16)の他端側で該嵌挿孔(16)に連通する噛合隙間
    (23)と、 上記冷媒流路(9)から嵌挿孔(16)を介して噛合隙間
    (23)に流入する冷媒流量を低下させる流量低下手段
    (Q)とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
  14. 【請求項14】 請求項1〜4の何れか1項において、 電動膨張弁(Z)は、 ニードル(2)と該ニードル(2)の嵌挿孔(16)と該嵌
    挿孔(16)の一端に臨み且つニードル(2)によって流
    路面積が調整される冷媒流路(9)とを有する弁本体
    (1)と、 上記嵌挿孔(16)の他端側を内部空間(30)に内包せし
    める状態で弁本体(1)に取り付けられ、該内部空間(3
    0)内にニードル(2)を駆動する電動手段(X)の少な
    くとも一部が内装されたケース(3)と、 上記電動手段(X)の外周面と上記ケース(3)の内周面
    との間に形成される外周隙間(21)と、 該外周隙間(21)を介して上記内部空間(30)における
    電動手段(X)の一方側に位置する第1空間部(31)と
    他方側に位置する第2空間部(32)との間を流れる冷媒
    流量を低下させる流量低下手段(R)とを備えているこ
    とを特徴とする冷凍装置。
  15. 【請求項15】 請求項1〜4の何れか1項において、 既設配管を利用していることを特徴とする冷凍装置。
  16. 【請求項16】 請求項1〜4の何れか1項において、 2つの電動膨張弁(Z)が直列に配置されている冷媒回
    路(110)を備えている冷凍装置。
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JP2019219007A (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社鷺宮製作所 電動弁及び冷凍サイクルシステム

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