JP2002174462A - Cooling cycle for air conditioning apparatus and lubricating oil for cooling cycle - Google Patents

Cooling cycle for air conditioning apparatus and lubricating oil for cooling cycle

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JP2002174462A JP2000372057A JP2000372057A JP2002174462A JP 2002174462 A JP2002174462 A JP 2002174462A JP 2000372057 A JP2000372057 A JP 2000372057A JP 2000372057 A JP2000372057 A JP 2000372057A JP 2002174462 A JP2002174462 A JP 2002174462A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a cooling cycle for an air-conditioning apparatus and lubricating oil for cooling cycle, in which a stable operation can be performed by eliminating the problem of insufficient oil-returning to a compressor. SOLUTION: The cooling cycle for an air conditioning apparatus comprises a compressor 1, a gas cooler 2, a pressure-control valve 3, and an evaporator 4, which are serially connected each other by piping. The cooling cycle includes further a receiver vessel 5 for storing liquid refrigerant, penetrated by a pipe on the outlet side of the evaporator 4, and a communicating tub 5b allowing the lower part of the vessel 5 to communicate with the piping between the valve 3 and a throttling means. In the cooling cycle, CO2 refrigerant is used, and the used lubricating oil is incompatible with the refrigerant in the temperature range higher than -15 deg.C, and has a specific gravity greater than the density of saturated liquid refrigerant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、閉回路において、
高サイドにおいては超臨界条件下で作動される二酸化炭
素冷媒を利用する空調装置用冷却サイクル、および該冷
却サイクルに用いられる潤滑油に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a closed circuit,
The present invention relates to a cooling cycle for an air conditioner using a carbon dioxide refrigerant operated under supercritical conditions on the high side, and a lubricating oil used in the cooling cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】超臨界蒸気圧縮サイクルにおいて、循環
冷媒を調整することにより高サイド圧力を制御する技術
が提案されている(例えば特公平7−18602号公報
参照)。この超臨界蒸気圧縮サイクルは、図7に示すよ
うに、放熱器110に直列連結された圧縮機100と、
向流型熱交換機120と、絞り弁130とを備えてい
る。絞り弁130と圧縮機100の流入口190の中間
には、蒸発器140と、液体分離器(レシーバ)160
と、向流型熱交換機120の低圧側とが、連通可能に連
結されている。レシーバ160は蒸発器流出口150に
連結され、またレシーバ160のガス相流入口は向流型
熱交換器120に連結されている。レシーバ160から
の液相ライン(波線参照)が、向流型熱交換機120の
前で点170とその後の点180との間の任意の位置に
おいて、吸引ラインに連結される。前記絞り弁130
は、レシーバ160の液体残量を変更して前記高サイド
圧力を調整する。図8の従来例はレシーバの代わりに、
入口側および出口側に弁230,240をそれぞれ有す
る中間液溜器250を絞り弁130と並列に接続したも
のである。
2. Description of the Related Art In a supercritical vapor compression cycle, a technique for controlling a high side pressure by adjusting a circulating refrigerant has been proposed (for example, see Japanese Patent Publication No. Hei 7-18602). This supercritical vapor compression cycle includes a compressor 100 connected in series to a radiator 110, as shown in FIG.
A counter-flow heat exchanger 120 and a throttle valve 130 are provided. An evaporator 140 and a liquid separator (receiver) 160 are provided between the throttle valve 130 and the inlet 190 of the compressor 100.
And the low-pressure side of the countercurrent heat exchanger 120 are communicably connected. The receiver 160 is connected to the evaporator outlet 150, and the gas phase inlet of the receiver 160 is connected to the countercurrent heat exchanger 120. A liquid phase line (see dashed line) from the receiver 160 is connected to the suction line at any point between the point 170 and the point 180 after the countercurrent heat exchanger 120. The throttle valve 130
Adjusts the high side pressure by changing the remaining amount of liquid in the receiver 160. In the conventional example of FIG. 8, instead of the receiver,
An intermediate reservoir 250 having valves 230 and 240 on the inlet side and the outlet side, respectively, is connected in parallel with the throttle valve 130.

【0003】ところで、近年、蒸気圧縮式冷凍サイクル
に使用される冷媒のフロン対策の1つとして、二酸化炭
素(CO2)を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル(以
下、CO2サイクルと略記する)が提案されている。こ
のCO2サイクルの作動は、フロンを使用した従来の蒸
気圧縮式冷凍サイクルの作動と原理的には同じである。
すなわち、図4(CO2モリエル線図)のA−B−C−
D−Aで示されるように、圧縮機で気相状態のCO2
圧縮し(A−B)、この高温圧縮の気相状態のCO2
放熱器(ガスクーラー)にて冷却する(B−C)。そし
て、減圧器により減圧して(C−D)、気液2相状態と
なったCO2を蒸発させて(D−A)、蒸発潜熱を空気
等の外部流体から奪って外部流体を冷却する。
In recent years, as one of measures against CFCs in a refrigerant used in a vapor compression refrigeration cycle, a vapor compression refrigeration cycle using carbon dioxide (CO 2 ) (hereinafter abbreviated as a CO 2 cycle) has been proposed. Proposed. The operation of this CO 2 cycle is basically the same as the operation of a conventional vapor compression refrigeration cycle using Freon.
That is, ABC- in FIG. 4 (CO 2 Mollier diagram)
As shown by DA, CO 2 in a gaseous state is compressed by a compressor (AB), and CO 2 in a gaseous state in a high-temperature state is cooled by a radiator (gas cooler) (B). -C). Then, the pressure is reduced by a pressure reducer (CD) to evaporate the CO 2 in a gas-liquid two-phase state (DA), and the external fluid is cooled by removing latent heat of evaporation from an external fluid such as air. .

【0004】CO2の臨界温度は約31℃と従来のフロ
ンの臨界点温度と比べて低いので、夏場等では、放熱器
側でのCO2温度がCO2の臨界点温度よりも高くなって
しまう。つまり、放熱器出口側においてCO2は凝縮し
ない(線分BCが飽和液線SLと交差しない)。また、
放熱器出口側(C点)の状態は、圧縮機の吐出圧力と放
熱器出口側でのCO2温度によって決定され、放熱器出
口側でのCO2温度は、放熱器の放熱能力と外気温度
(これは制御不可能)とによって決定するので、放熱器
出口での温度は、実質的には制御することができない。
したがって、放熱器出口側(C点)の状態は、圧縮機の
吐出圧力(放熱器出口側圧力)を制御することによって
制御可能となる。つまり、夏場等の外気温度が高い場合
には、十分な冷却能力(エンタルピ差)を確保するため
には、図5のE−F−G−H−Eで示されるように、放
熱器出口側圧力を高くする必要がある。
Since the critical temperature of CO 2 is about 31 ° C., which is lower than the critical point temperature of conventional CFCs, in summer or the like, the CO 2 temperature on the radiator side becomes higher than the critical point temperature of CO 2. I will. That is, CO 2 does not condense on the radiator outlet side (the line segment BC does not cross the saturated liquid line SL). Also,
State of the radiator outlet side (C point), the discharge pressure of the compressor is determined by the CO 2 temperature at the radiator outlet side, CO 2 temperature at the radiator outlet side, the radiator of the heat transfer capability and the outside air temperature (Which cannot be controlled), the temperature at the radiator outlet cannot be substantially controlled.
Therefore, the state of the radiator outlet side (point C) can be controlled by controlling the compressor discharge pressure (radiator outlet side pressure). That is, when the outside air temperature is high in summer or the like, in order to secure a sufficient cooling capacity (enthalpy difference), as shown by EFGHHE in FIG. High pressure is needed.

【0005】しかし、放熱器出口側圧力を高くするに
は、前述のように圧縮機の吐出圧力を高くしなければな
らないので、圧縮機の圧縮仕事(圧縮過程のエンタルピ
変化量ΔL)が増加する。したがって、蒸発過程(D−
A)のエンタルピ変化量ΔIの増加量より圧縮過程(A
−B)のエンタルピ変化量ΔLの増加量が大きい場合に
は、CO2サイクルの成績係数(COP=ΔI/ΔL)
が悪化する。そこで、例えば放熱器出口側でのCO2
度を40℃として、放熱器出口側でのCO2圧力と成績
係数の関係を図4を用いて試算すれば、図6の実線に示
すように、圧力P1(約10MPa)において成績係数
が最大となる。同様に、放熱器出口側でのCO2温度を
30℃とした場合には、図6の破線で示すように、圧力
2(約8.0MPa)において成績係数が最大とな
る。
However, in order to increase the pressure on the outlet side of the radiator, the discharge pressure of the compressor must be increased as described above, so that the compression work of the compressor (the enthalpy change ΔL in the compression process) increases. . Therefore, the evaporation process (D-
The compression process (A) is based on the increase in the enthalpy change ΔI in A).
When the increase in the enthalpy change amount ΔL in −B) is large, the coefficient of performance of the CO 2 cycle (COP = ΔI / ΔL)
Worsens. Therefore, for example, assuming that the CO 2 temperature at the radiator outlet side is 40 ° C. and the relationship between the CO 2 pressure at the radiator outlet side and the coefficient of performance is calculated using FIG. 4, as shown by the solid line in FIG. The coefficient of performance becomes maximum at the pressure P 1 (about 10 MPa). Similarly, when the CO 2 temperature at the radiator outlet side is 30 ° C., the coefficient of performance becomes the maximum at the pressure P 2 (about 8.0 MPa) as shown by the broken line in FIG.

【0006】以上のようにして、放熱器出口側のCO2
温度と成績係数が最大となる圧力を算出し、この結果を
図5に描けば、図5の太い実線ηmax(以下、最適制御
線)に示すようになる。したがって、上記CO2サイク
ルを効率よく運転するには、放熱器出口側圧力と放熱器
出口側のCO2温度とを、最適制御線ηmaxで示されるよ
うに制御する必要がある。
As described above, CO 2 at the radiator outlet side is
The temperature and the pressure at which the coefficient of performance is maximized are calculated, and the result is depicted in FIG. 5, as indicated by the thick solid line η max (hereinafter, optimal control line) in FIG. Therefore, in order to operate the CO 2 cycle efficiently, it is necessary to control the radiator outlet pressure and the radiator outlet CO 2 temperature as indicated by the optimal control line η max .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】蒸気圧縮式冷凍サイク
ルにおいて、圧縮機の潤滑は、冷媒中に潤滑油を混入す
ることにより行っている。従来のフロン冷媒を用いた冷
凍サイクルに対しては、圧縮機への油戻りをスムーズに
行うために、フロン冷媒に対して相溶性の優れた潤滑油
が使用されていた。一方、冷媒としてCO2を用いる冷
却サイクルにあっては、CO2冷媒との相溶性の点で、
従来用いていた潤滑油を使用し難い問題があった。
In a vapor compression refrigeration cycle, lubrication of a compressor is performed by mixing lubricating oil into a refrigerant. In a conventional refrigeration cycle using a CFC refrigerant, lubricating oil having excellent compatibility with the CFC refrigerant has been used in order to smoothly return oil to the compressor. On the other hand, in the cooling cycle using CO 2 as a refrigerant, in terms of compatibility with the CO 2 refrigerant,
There was a problem that it was difficult to use the lubricating oil conventionally used.

【0008】CO2を用いる冷却サイクルにおける潤滑
油の選択の一例が、特開平11−94380号公報に記
載されている。特開平11−94380号公報には、潤
滑油とともに液相冷媒が圧縮機に吸入されることに起因
する圧縮機の損傷および成績係数の悪化を防止するため
に、圧縮機の潤滑油として、所定圧力以下のときの冷媒
に対する相溶性が、所定圧力より高いときの相溶性に比
べて低くなるものを使用することが開示され、また好ま
しい潤滑油としてポリアルキル基グリコール系オイルま
たはポリビニールエーテル系オイルが挙げられている。
An example of selection of a lubricating oil in a cooling cycle using CO 2 is described in JP-A-11-94380. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-94380 discloses that a predetermined amount of lubricating oil for a compressor is used as lubricating oil for a compressor in order to prevent damage to the compressor and deterioration of the coefficient of performance due to suction of a liquid-phase refrigerant into the compressor together with lubricating oil. It is disclosed that the compatibility with the refrigerant at a pressure lower than the pressure is lower than the compatibility at a pressure higher than a predetermined pressure, and as a preferable lubricating oil, a polyalkyl group glycol-based oil or a polyvinyl ether-based oil is used. Are listed.

【0009】しかしながら、実際にはCO2冷媒に対し
て、使用上必要な温度範囲で化学的に安定で、該冷媒と
の相溶性に優れ、圧縮機への油戻りの良好な潤滑油は存
在しない。そしてCO2冷媒に使用上必要な温度範囲で
非相溶の潤滑油を用いて冷却サイクルを運転した場合、
低密度の潤滑油を用いると、ある温度より低温側で潤滑
油の密度が液相のCO2冷媒の密度よりも低くなる。そ
の結果、CO2冷却サイクルで液溜(レシーバ)を用い
た場合に、該液溜の内部で液相のCO2冷媒が下層に、
潤滑油が上層となり、該液溜の下側に設けた吐出口から
潤滑油ではなく液相のCO2冷媒が吐出され、潤滑油が
この液溜に滞留して圧縮機内の潤滑油不足を生じ、冷却
サイクルの不調、冷却効率の悪化につながる問題があ
る。ここで相溶性は二層分離(二層分離とは冷媒と冷凍
機油を混合した場合に、溶液が二層に分離するもしくは
乳濁すること)するしないで定義され、ある温度に対し
てCO2と冷凍機油を任意の混合割合で試した場合に二
層分離する領域がある場合に、その温度で冷凍機油はC
2に対して非相溶であると定義する。
However, there is a lubricating oil which is chemically stable with respect to CO 2 refrigerant in a temperature range required for use, has excellent compatibility with the refrigerant, and has good oil return to the compressor. do not do. And when the cooling cycle is operated using incompatible lubricating oil in the temperature range necessary for use of the CO 2 refrigerant,
When a low-density lubricating oil is used, the density of the lubricating oil is lower than that of the liquid-phase CO 2 refrigerant at a temperature lower than a certain temperature. As a result, when a liquid reservoir (receiver) is used in the CO 2 cooling cycle, the liquid-phase CO 2 refrigerant is placed in a lower layer inside the liquid reservoir.
The lubricating oil is in the upper layer, and instead of the lubricating oil, the liquid-phase CO 2 refrigerant is discharged from the discharge port provided on the lower side of the liquid reservoir, and the lubricating oil stays in this liquid reservoir, causing a shortage of the lubricating oil in the compressor. There is a problem that leads to malfunction of the cooling cycle and deterioration of the cooling efficiency. Here compatibility (when the two-layer separation of a mixture of the refrigerating machine oil and refrigerant, the solution may be to or emulsion separated into two layers) two-layer separation is defined not to, CO 2 for a temperature If there is an area where two layers are separated when refrigeration oil and refrigeration oil are tried at an arbitrary mixing ratio,
Defined as incompatible with O 2 .

【0010】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、圧縮機への油戻り不足を解消して安定な運転が可能
な空調装置用冷却サイクルの提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cooling cycle for an air conditioner capable of resolving insufficient oil return to a compressor and performing stable operation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の空調装置用冷却
サイクルは、蒸気圧縮サイクルの高サイドにおいては超
臨界圧力で運転される閉回路を形成するように、配管に
より直列連結された圧縮機、放熱器、絞り手段および蒸
発器を備え、かつ、前記放熱器と前記絞り手段との間に
設けられて、前記放熱器出口側の冷媒温度に応じて前記
放熱器出口側の圧力を目標圧力に制御するための圧力制
御弁と、液体冷媒を貯留し、かつ前記蒸発器出口側の前
記配管を貫通させられた液溜容器と、前記液溜容器の下
部と、前記圧力制御弁および前記絞り手段間の前記配管
とを連通するための連通管とを備え、前記冷媒がCO2
であり、かつ前記潤滑油が−15℃より高い温度域で前
記冷媒と非相溶であるとともに、飽和液冷媒の液密度よ
りも大きな比重を有していることを特徴とするものであ
る。この空調装置用冷却サイクルにおいて、放熱器を通
過した液体冷媒と蒸発器を通過した気体冷媒との間で熱
交換させるためのインタークーラーを備え、圧力制御弁
をそのインタークーラーの出口側配管に設けた構成とし
て良い。前記潤滑油は、次の一般式(1): R−(EO)n−(PO)m−R (1) [式中、Rは、少なくとも一方が炭素数1〜4のアルキ
ル基または一方が該アルキル基で他方が水素を示し;
(EO)は(CH2CH2O)を示し;(PO)は(CH
2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両者がともに0
でない整数で、n/(m+n)=0.05〜0.25程
度の割合である]で表される化合物、および該化合物の
両末端のうちの少なくとも一方がアルキルエーテル化ま
たはアルキルエステル化された化合物からなる群から選
択される少なくとも1種として良い。更に前記潤滑油
は、次の一般式(2)〜(5) R’−O−(EO)n−(PO)m−H (2) R’−O−(EO)n−(PO)m−R’ (3) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−H (4) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−CO−H (5) [式(2)〜(5)中、R’は、炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し;(EO)は(CH2CH2O)を示し;(P
O)は(CH2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両
者がともに0でない整数で、n/(m+n)=0.05
〜0.25程度の割合である]で表される化合物からな
る群から選択される少なくとも1種として良い。
SUMMARY OF THE INVENTION A cooling cycle for an air conditioner according to the present invention is a compressor connected in series by piping so as to form a closed circuit operated at supercritical pressure on the high side of the vapor compression cycle. A radiator, a restrictor, and an evaporator, and are provided between the radiator and the restrictor, and the pressure at the radiator outlet side is set to a target pressure according to the refrigerant temperature at the radiator outlet side. A pressure control valve for controlling the pressure, a liquid reservoir for storing a liquid refrigerant, and penetrating the pipe on the evaporator outlet side, a lower portion of the liquid reservoir, the pressure control valve and the throttle. A communication pipe for communicating with the pipe between the means, wherein the refrigerant is CO 2
And the lubricating oil is incompatible with the refrigerant in a temperature range higher than −15 ° C., and has a specific gravity greater than the liquid density of the saturated liquid refrigerant. In this cooling cycle for an air conditioner, an intercooler for exchanging heat between the liquid refrigerant passing through the radiator and the gas refrigerant passing through the evaporator is provided, and a pressure control valve is provided on an outlet pipe of the intercooler. Good as The lubricating oil has the following general formula (1): R- (EO) n- (PO) m-R (1) [wherein, R represents at least one of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or one of: The other of the alkyl groups represents hydrogen;
(EO) indicates (CH 2 CH 2 O); (PO) indicates (CH
2 CH (CH 3 ) O); n and m are both 0
N / (m + n) = approximately 0.05 to 0.25], and at least one of both terminals of the compound is alkyl etherified or alkyl esterified. At least one selected from the group consisting of compounds may be used. Further, the lubricating oil has the following general formulas (2) to (5): R'-O- (EO) n- (PO) m-H (2) R'-O- (EO) n- (PO) m -R '(3) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-H (4) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-CO-H (5) [Formula In (2) to (5), R ′ represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; (EO) represents (CH 2 CH 2 O);
O) represents (CH 2 CH (CH 3 ) O); n and m are both non-zero integers, and n / (m + n) = 0.05
At least about 0.25] at least one selected from the group consisting of compounds represented by the formula:

【0012】また本発明の潤滑油の1つの態様は、−5
℃より高い温度域でCO2飽和液冷媒と非相溶であると
ともに、CO2飽和液冷媒の液密度よりも大きな比重を
有しているCO2冷却サイクル用潤滑油を提供する。本
発明の潤滑油の別な態様は、−15℃より高い温度域で
CO2飽和液冷媒と非相溶であるとともに、CO2飽和液
冷媒の液密度よりも大きな比重を有しているCO2冷却
サイクル用潤滑油を提供する。前記潤滑油は、次の一般
式(1): R−(EO)n−(PO)m−R (1) [式中、Rは、少なくとも一方が炭素数1〜4のアルキ
ル基または一方が該アルキル基で他方が水素を示し;
(EO)は(CH2CH2O)を示し;(PO)は(CH
2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両者がともに0
でない整数で、n/(m+n)=0.05〜0.25程
度の割合である]で表される化合物、および該化合物の
両末端のうちの少なくとも一方がアルキルエーテル化ま
たはアルキルエステル化された化合物からなる群から選
択される少なくとも1種として良い。更に該潤滑油は、
次の一般式(2)〜(5) R’−O−(EO)n−(PO)m−H (2) R’−O−(EO)n−(PO)m−R’ (3) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−H (4) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−CO−H (5) [式(2)〜(5)中、R’は、炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し;(EO)は(CH2CH2O)を示し;(P
O)は(CH2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両
者がともに0でない整数で、n/(m+n)=0.05
〜0.25程度の割合である]で表される化合物からな
る群から選択される少なくとも1種として良い。
One aspect of the lubricating oil of the present invention is -5.
℃ with incompatible and CO 2 saturated liquid refrigerant at a higher temperature range than, CO 2 than the liquid density of the saturated liquid refrigerant to provide a CO 2 refrigeration cycle lubricating oil having a large specific gravity. Another aspect of the lubricating oil of the present invention, together with a CO 2 saturated liquid refrigerant incompatible at higher temperature region than -15 ° C., has a specific gravity greater than the liquid density of the CO 2 saturated liquid refrigerant CO 2. Provide lubricating oil for cooling cycle. The lubricating oil has the following general formula (1): R- (EO) n- (PO) m-R (1) [wherein, R represents at least one of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or one of: The other of the alkyl groups represents hydrogen;
(EO) indicates (CH 2 CH 2 O); (PO) indicates (CH
2 CH (CH 3 ) O); n and m are both 0
N / (m + n) = approximately 0.05 to 0.25], and at least one of both terminals of the compound is alkyl etherified or alkyl esterified. At least one selected from the group consisting of compounds may be used. Further, the lubricating oil is
The following general formulas (2) to (5) R'-O- (EO) n- (PO) m-H (2) R'-O- (EO) n- (PO) m-R '(3) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-H (4) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-CO-H (5) [Formulas (2) to (5) )), R ′ represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; (EO) represents (CH 2 CH 2 O);
O) represents (CH 2 CH (CH 3 ) O); n and m are both non-zero integers, and n / (m + n) = 0.05
At least about 0.25] at least one selected from the group consisting of compounds represented by the formula:

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の空調装置用
冷却サイクルの一実施形態の構成図、図2は図1に示し
た圧力制御弁の詳細を示す断面図である。図1に示す空
調装置用冷却サイクルは、例えば車両用空調装置に適用
したCO 2サイクルであり、1は気相状態のCO2を圧縮
する圧縮機である。圧縮機1は図示しない駆動源(例え
ばエンジン等)から駆動力を得て駆動される。2は圧縮
機1で圧縮されたCO2を外気等との間で熱交換して冷
却するガスクーラー(放熱器)であり、3は後述するイ
ンタークーラー7出口側の配管に設けられた圧力制御弁
である。この圧力制御弁3は、ガスクーラー2出口側に
おいて後述する感温筒11により検知されたCO2温度
(冷媒温度)に応じてガスクーラー2出口側圧力(本例
ではインタークーラー7出口側の高サイド圧力)を制御
する。圧力制御弁3は、高サイド圧力を制御するととも
に減圧器を兼ねており、その構造および動作については
後で詳述する。CO2は、この圧力制御弁3により減圧
されて低温低圧の気液2相状態のCO2となり、さらに
絞り抵抗4a(絞り手段)により減圧される。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is for an air conditioner of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of a cooling cycle, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of a pressure control valve that has been used. Sky shown in Figure 1
Cooling cycle for air conditioner is applied to air conditioner for vehicle, for example.
CO Two1 is a gaseous CO 2 cycleTwoCompress
Compressor. The compressor 1 has a drive source (not shown) (for example,
(For example, an engine). 2 is compression
CO compressed by machine 1TwoBy exchanging heat with the outside air
3 is a gas cooler (radiator) to be replaced.
Pressure control valve provided on the pipe on the outlet side of the intercooler 7
It is. This pressure control valve 3 is connected to the gas cooler 2 outlet side.
CO detected by the temperature sensing cylinder 11 described laterTwotemperature
(Refrigerant temperature) Gas cooler 2 outlet side pressure (this example)
Controls the high side pressure at the exit side of the intercooler 7)
I do. The pressure control valve 3 controls the high side pressure and
Also serves as a pressure reducer, and its structure and operation
Details will be described later. COTwoIs depressurized by the pressure control valve 3.
CO in low temperature and low pressure gas-liquid two-phase stateTwoAnd then
The pressure is reduced by the aperture resistance 4a (aperture means).

【0014】4は、車室内の空気冷却手段をなすエバポ
レータ(蒸発器)で、気液2相状態のCO2はエバポレ
ータ4内で気化(蒸発)する際に、車室内空気から蒸発
潜熱を奪って車室内空気を冷却する。5は液体冷媒(液
相CO2冷媒)5aを貯留する液溜容器であり、この液
溜容器5にはエバポレータ4出口側の配管6が上下に貫
通しており、液溜容器5内の液体冷媒5aと配管6内の
液体冷媒とが熱交換される構成になっている。液溜容器
5の配管6の貫通部は、液溜容器5内が密閉空間となる
ようにシール(図示せず)されている。なお、この熱交
換の効率を高めるために、本実施形態のようにエバポレ
ータ4出口側の配管6を液溜容器5内の液体冷媒5aに
貫通させることが好ましいが、これに限定されない。液
溜容器5の底部は、連通管5bにより、圧力制御弁3お
よび絞り抵抗4a間の配管6に連通している。インター
クーラー7は、ガスクーラー2を通過した液体冷媒とエ
バポレータ4を通過した気体冷媒との間で熱交換を行う
向流型熱交換器で、このインタークーラー7は、蒸気圧
縮式冷凍サイクルの能力を増大して車室温度の立ち上が
り特性を改善するものであり、必ずしも設ける必要はな
い。インタークーラー7を設けない場合には、圧力制御
弁3をガスクーラー2の出口近傍の配管に設けることが
好ましい。そして、圧縮機1,ガスクーラー2,インタ
ークーラー7,圧力制御弁3,絞り抵抗4aおよびエバ
ポレータ4は、それぞれ配管6によって接続されて閉回
路(CO2サイクル)を形成している。なお、符号8は
圧縮機1から吐出された冷媒ガスより潤滑油を捕集する
オイルセパレータであり、捕集された潤滑油は油戻し管
9を通って圧縮機1内に戻される。また、一部の潤滑油
は、CO2冷媒の流れに伴って該サイクル内を循環し、
再び圧縮機1内に返送(油戻り)される。
Reference numeral 4 denotes an evaporator (evaporator) serving as air cooling means in the vehicle compartment. When CO 2 in a gas-liquid two-phase state is vaporized (evaporated) in the evaporator 4, it takes latent heat of evaporation from the air in the vehicle compartment. To cool the cabin air. Reference numeral 5 denotes a liquid storage container for storing a liquid refrigerant (liquid-phase CO 2 refrigerant) 5a. A pipe 6 at the outlet side of the evaporator 4 penetrates vertically through the liquid storage container 5, and the liquid in the liquid storage container 5 The heat exchange between the refrigerant 5a and the liquid refrigerant in the pipe 6 is performed. The penetrating portion of the pipe 6 of the liquid reservoir 5 is sealed (not shown) so that the inside of the liquid reservoir 5 becomes a closed space. In order to increase the efficiency of the heat exchange, it is preferable that the pipe 6 on the outlet side of the evaporator 4 penetrate the liquid refrigerant 5a in the liquid reservoir 5 as in the present embodiment, but is not limited to this. The bottom of the liquid reservoir 5 communicates with a pipe 6 between the pressure control valve 3 and the throttle resistor 4a by a communication pipe 5b. The intercooler 7 is a countercurrent heat exchanger that exchanges heat between the liquid refrigerant that has passed through the gas cooler 2 and the gas refrigerant that has passed through the evaporator 4. The intercooler 7 increases the capacity of the vapor compression refrigeration cycle. Thus, the rise characteristic of the vehicle interior temperature is improved, and is not necessarily provided. When the intercooler 7 is not provided, it is preferable to provide the pressure control valve 3 in a pipe near the outlet of the gas cooler 2. The compressor 1, the gas cooler 2, the intercooler 7, the pressure control valve 3, the throttle resistor 4a and the evaporator 4 are connected by a pipe 6 to form a closed circuit (CO 2 cycle). Reference numeral 8 denotes an oil separator that collects lubricating oil from refrigerant gas discharged from the compressor 1, and the collected lubricating oil is returned into the compressor 1 through an oil return pipe 9. Also, some lubricating oil circulates in the cycle with the flow of CO 2 refrigerant,
It is returned to the compressor 1 again (oil return).

【0015】ここで、前記圧力制御弁の一例について詳
述する。図2に示すように、圧力制御弁3の弁本体12
(弁ケーシング)は、配管6によって形成される冷媒通
路7(本例ではCO2流路)内のうちインタークーラー
7と絞り抵抗4a(それぞれ図1参照)との間に配置さ
れている。また、弁本体12は、前記冷媒通路7を上流
側空間7aと下流側空間7bとに仕切るように配置さ
れ、弁本体12の直交する両端部内には、前記冷媒通路
7の上流側空間7aとの境界である第1の隔壁13、お
よび下流側空間7bとの境界である第2の隔壁14が形
成されており、これら第1の隔壁13および第2の隔壁
14には第1の弁口13a(開口)および第2の弁口1
4a(開口)が、それぞれ形成されている。
Here, an example of the pressure control valve will be described in detail. As shown in FIG. 2, the valve body 12 of the pressure control valve 3
The (valve casing) is arranged between the intercooler 7 and the throttle resistor 4a (each shown in FIG. 1) in a refrigerant passage 7 (in this example, a CO 2 passage) formed by the pipe 6. Further, the valve body 12 is disposed so as to partition the refrigerant passage 7 into an upstream space 7a and a downstream space 7b, and within both orthogonal ends of the valve body 12, an upstream space 7a of the refrigerant passage 7 is provided. And a second partition 14 which is a boundary with the downstream space 7b. The first partition 13 and the second partition 14 have a first valve port. 13a (opening) and second valve port 1
4a (openings) are respectively formed.

【0016】前記弁本体12の内空間12aには、密閉
空間17aを形成するためのベローズからなる伸縮容器
17が設けられており、この伸縮容器17は前記密閉空
間17a内外の圧力差に応じて軸方向(図1では矢印A
方向で示す上下方向)に伸縮変位する。この伸縮容器1
7の基端(図1では上端)は弁本体12内壁に固定され
ており、さらに、伸縮容器17の軸心中空部17bに
は、先端に弁16を有する弁棒16aが軸方向(矢印A
方向)に移動自在に貫通している。この弁16は、伸縮
容器17の先端に固定され、かつ第2の隔壁14の第2
の弁口14aと対向している。前記弁棒16aは、伸縮
容器17の伸縮に機械的に連動して可動するものであ
り、伸縮容器17の密閉空間17aの内外圧差がなく、
伸縮容器17が無負荷状態のときには、前記弁16は第
2の弁口14aを閉じている。
The inner space 12a of the valve body 12 is provided with an expandable container 17 made of bellows for forming a closed space 17a, and the expandable container 17 is provided in accordance with a pressure difference between the inside and the outside of the closed space 17a. Axial direction (arrow A in FIG. 1)
(Vertical direction indicated by the direction). This telescopic container 1
7 is fixed to the inner wall of the valve body 12, and a valve stem 16 a having a valve 16 at the distal end is provided in the hollow shaft portion 17 b of the telescopic container 17 in the axial direction (arrow A).
Direction). This valve 16 is fixed to the tip of the telescopic container 17 and the second partition 14
And the valve port 14a. The valve stem 16a is movable in mechanical cooperation with the expansion and contraction of the telescopic container 17, and there is no pressure difference between the inside and outside of the closed space 17a of the telescopic container 17,
When the telescopic container 17 is in a no-load state, the valve 16 closes the second valve port 14a.

【0017】符号15は、弁本体12内に設けられて、
第1の弁口13aを開閉するための逆止弁を示してお
り、この逆止弁15は上流側空間7a内圧力が弁本体1
2の内空間12a内圧力より所定量大きくなったときに
第1の弁口13aを開く。逆止弁21は、図示しない付
勢手段(例えばコイルばね)によって第1の弁口13a
に押し付けられており、逆止弁15には常に所定の初期
荷重が作用している。この初期荷重が前記所定量となっ
ている。
Reference numeral 15 is provided in the valve body 12 and
A check valve for opening and closing the first valve port 13a is shown, and the check valve 15 is configured such that the pressure in the upstream space 7a is
The first valve port 13a is opened when the internal pressure of the second internal space 12a becomes larger than the internal pressure by a predetermined amount. The check valve 21 is connected to the first valve port 13a by a biasing means (not shown) (for example, a coil spring).
, And a predetermined initial load is always applied to the check valve 15. This initial load is the predetermined amount.

【0018】前記伸縮容器17の密閉空間17aはキャ
ピラリチューブ10(管部材)を介して感温筒11に連
通している。この感温筒11は、ガスクーラー2出口近
傍の配管6の大径部6aに収容され、配管6内の冷媒温
度を検知して伸縮容器17に伝えるためのものである。
なお、感温筒11の良好な熱応答性を考慮して、感温筒
11を配管6内に設けたが、これに限らず、配管6の外
面に密着して設けてもよい。連通管19(細管)は、弁
本体12の内空間12aとキャピラリチューブ10の途
中部とを連通するものであり、この連通管19には閉止
弁18が設けられている。この閉止弁18が閉じている
ときには、弁本体12の内空間12aおよび伸縮容器1
7の密閉空間17aは遮断され独立した空間となる。本
例の空調装置用冷却サイクルは、冷媒として二酸化炭素
を使用したCO2サイクルであり、弁本体12内、伸縮
容器17内、感温筒11内および前記キャピラリチュー
ブ10内には冷媒ガス(CO2ガス)が、前記弁16お
よび前記逆止弁15がそれぞれ閉じた状態において、前
記冷媒ガスの温度が0℃での飽和液密度から前記冷媒の
臨界点での飽和液密度に至る所定範囲の密度でそれぞれ
封入されている。
The closed space 17a of the telescopic container 17 communicates with the temperature sensing tube 11 via the capillary tube 10 (tube member). The temperature sensing tube 11 is accommodated in the large diameter portion 6 a of the pipe 6 near the outlet of the gas cooler 2, and detects the temperature of the refrigerant in the pipe 6 and transmits the detected temperature to the telescopic container 17.
In addition, the temperature-sensitive cylinder 11 is provided in the pipe 6 in consideration of good thermal responsiveness of the temperature-sensitive cylinder 11, but is not limited thereto, and may be provided in close contact with the outer surface of the pipe 6. The communication pipe 19 (small pipe) communicates the inner space 12 a of the valve body 12 with a middle part of the capillary tube 10. The communication pipe 19 is provided with a closing valve 18. When the closing valve 18 is closed, the inner space 12a of the valve body 12 and the telescopic container 1
The closed space 17a of 7 is cut off and becomes an independent space. The cooling cycle for an air conditioner of this example is a CO 2 cycle using carbon dioxide as a refrigerant, and a refrigerant gas (CO 2) is stored in the valve body 12, the telescopic container 17, the temperature-sensitive tube 11, and the capillary tube 10. 2 ) in a state where the valve 16 and the check valve 15 are respectively closed, and the temperature of the refrigerant gas falls within a predetermined range from a saturated liquid density at 0 ° C. to a saturated liquid density at a critical point of the refrigerant. Each is enclosed at a density.

【0019】次に、圧力制御弁3の使用方法および動作
について説明する。先ず、初期設定時には、閉止弁18
を開いた状態で第1の弁口13aより弁本体12内にC
2ガスを導入することにより、このCO2ガスの一部は
連通管19およびキャピラリチューブ10を通って、伸
縮容器17の密閉空間17aおよび感温筒11内に導入
され、導入が完了すると逆止弁15は自動的に閉じると
ともに、閉止弁18を閉じることにより、弁本体12の
内空間12aおよび伸縮容器17の密閉空間17aは、
互いに遮断され内圧差のない独立した空間となる。これ
により、収縮容器17の密閉空間17aの圧力は感温筒
11の温度に対応した圧力となり、収縮容器17外は弁
本体12に対応した圧力が維持され、大きな温度差が生
じない限り、収縮容器17の内外の圧力差は大きくなら
ないので、収縮容器17は過度に変形することがない上
に、弾性復元力の低下や破損の恐れもない。なお、イン
タークーラー7出口側でのCO2温度を40±1℃と仮
定すると、成績係数が最大となるように、封入するCO
2ガスの圧力は10.5±0.5MPaとすることが好
ましい。
Next, the method of use and operation of the pressure control valve 3 will be described. First, at the time of initial setting, the closing valve 18
Is opened, C is introduced into the valve body 12 through the first valve port 13a.
By introducing O 2 gas, through which CO 2 communicating pipe 19 and the capillary tube 10 a portion of the gas is introduced into the expansion vessel 17 sealed space 17a and the temperature sensitive cylinder 11, the introduction is complete reverse The stop valve 15 automatically closes and the close valve 18 closes, so that the inner space 12a of the valve body 12 and the closed space 17a of the telescopic container 17 become
The spaces are isolated from each other and have no internal pressure difference. As a result, the pressure in the closed space 17a of the shrinkable container 17 becomes a pressure corresponding to the temperature of the thermosensitive cylinder 11, and the pressure corresponding to the valve body 12 is maintained outside the shrinkable container 17, so that the pressure shrinks unless a large temperature difference occurs. Since the pressure difference between the inside and the outside of the container 17 does not increase, the shrinkable container 17 is not excessively deformed, and there is no possibility that the elastic restoring force is reduced or broken. Assuming that the CO 2 temperature at the outlet of the intercooler 7 is 40 ± 1 ° C., the CO
The pressure of the two gases is preferably set to 10.5 ± 0.5 MPa.

【0020】初期設定終了時には、第1の弁口13aお
よび第2の弁口14aは逆止弁15および弁16により
それぞれ閉じている。圧縮機1を起動してCO2サイク
ルを運転すると、圧力制御弁3の上流側空間7aの圧力
が弁本体12の内圧より大きくなると、逆止弁15が移
動して第1の弁口13aは開き、これにより、CO2
スが弁本体12内に流れ込む。弁本体12の内圧が収縮
容器17の内圧よりも大きくなると、弁16が移動して
第2の弁口14aが開き、CO2が配管6を循環する。
このとき、前記封入したCO2ガスの熱伝導により、伸
縮容器17内の温度は感温筒11内の温度と連動して、
ガスクーラー2出口温度とほぼ等しくなる。したがっ
て、伸縮容器17の内圧力は、循環するCO2の温度の
バランス圧力となる。弁本体12の内圧が前記バランス
圧力より大きい場合には第2の弁口14aは開状態とな
り、弁本体12の内圧が前記バランス圧力より小さい場
合には第2の弁口14は閉状態となり、これにより、ガ
スクーラー2出口側温度に対応したバランス圧力はほぼ
弁本体12の内圧となるように自動制御される。すなわ
ち、ガスクーラー2出口側でのCO2温度に応じてイン
タークーラー7出口側圧力を制御する。
At the end of the initial setting, the first valve port 13a and the second valve port 14a are closed by the check valve 15 and the valve 16, respectively. When the compressor 1 is started to operate the CO 2 cycle, when the pressure in the upstream space 7 a of the pressure control valve 3 becomes larger than the internal pressure of the valve body 12, the check valve 15 moves and the first valve port 13 a is closed. Open, whereby CO 2 gas flows into the valve body 12. When the internal pressure of the valve body 12 becomes larger than the internal pressure of the contraction container 17, the valve 16 moves to open the second valve port 14a, and CO 2 circulates in the pipe 6.
At this time, due to the heat conduction of the enclosed CO 2 gas, the temperature in the telescopic container 17 is linked with the temperature in the temperature-sensitive cylinder 11,
It becomes almost equal to the gas cooler 2 outlet temperature. Therefore, the internal pressure of the telescopic container 17 is a balance pressure of the temperature of the circulating CO 2 . When the internal pressure of the valve body 12 is larger than the balance pressure, the second valve port 14a is in an open state, and when the internal pressure of the valve body 12 is smaller than the balance pressure, the second valve port 14 is in a closed state, Thus, the balance pressure corresponding to the temperature on the outlet side of the gas cooler 2 is automatically controlled so as to be substantially equal to the internal pressure of the valve body 12. That is, the pressure at the outlet of the intercooler 7 is controlled according to the CO 2 temperature at the outlet of the gas cooler 2.

【0021】具体的には、例えばガスクーラー2出口側
温度が40℃、かつ、ガスクーラー2の出口圧力が約1
0.7MPa以下のときには、圧力制御弁3は閉じてい
るので、圧縮機1より流入されるCO2流量により、放
熱器2の出口側圧力が上昇していく(図4中のb′−
c′→b''−c''参照)。そして、放熱器2の出口側圧
力が約10.7MPaを越えると(B−C)、圧力制御
弁3が開弁するので、CO2は減圧しながら超臨界およ
び気相状態から気液2相状態に相変化して(C−D)、
蒸発器4内に流れ込む。そして、蒸発器4内で蒸発して
(D−A)、空気を冷却した後、再びインタークーラー
7に還流する。このとき、放熱器2の出口側圧力が再び
低下するので、圧力制御弁3は再び閉じる。
Specifically, for example, the temperature on the outlet side of the gas cooler 2 is 40 ° C. and the outlet pressure of the gas cooler 2 is about 1
When the pressure is 0.7 MPa or less, since the pressure control valve 3 is closed, the outlet pressure of the radiator 2 is increased by the flow rate of CO 2 flowing from the compressor 1 (b′− in FIG. 4).
c ′ → b ″ −c ″). When the outlet pressure of the radiator 2 exceeds about 10.7MPa (B-C), since the pressure control valve 3 opens, CO 2 is a gas-liquid two-phase from the supercritical and gas phase at a reduced pressure The state changes to (C-D),
It flows into the evaporator 4. After evaporating in the evaporator 4 (DA), the air is cooled and then returned to the intercooler 7 again. At this time, since the outlet pressure of the radiator 2 decreases again, the pressure control valve 3 closes again.

【0022】すなわち、CO2サイクルは、圧力制御弁
3を閉じることにより、放熱器2の出口側圧力を所定の
圧力まで昇温させた後、CO2を減圧、蒸発させて空気
を冷却するものである。上述のように、本実施形態に係
わる圧力制御弁3は、放熱器2の出口側圧力を所定の圧
力まで昇温させた後、開弁するものであり、その制御特
性は、圧力制御弁3の密閉空間の圧力特性に大きく依存
する。ところで、図4から明らかなように、超臨界域で
の600kg/cm3の等密度線は、上述した最適制御
線ηmaxにほぼ一致する。したがって、本実施形態に係
わる圧力制御弁3は、放熱器2の出口側圧力を、ほぼ最
適制御線ηmaxに沿った圧力まで上昇させるので、超臨
界域においてもCO2サイクルを効率よく運転させるこ
とができる。そして、超臨界圧力以下では、600kg
/m3の等密度線は、最適制御線ηmaxからのずれが大き
くなるが、凝縮域なので密閉空間の内圧は、飽和液線S
Lに沿って変化する。なお、実用的には、CO2温度が
0℃での飽和液密度からCO2の臨界点での飽和液密度
までの範囲で、密閉空間内に封入することが望ましい。
That is, the CO 2 cycle is to increase the temperature of the outlet side of the radiator 2 to a predetermined pressure by closing the pressure control valve 3 and then reduce and evaporate the CO 2 to cool the air. It is. As described above, the pressure control valve 3 according to the present embodiment opens after the pressure on the outlet side of the radiator 2 is raised to a predetermined pressure, and the control characteristic thereof is as follows. Greatly depends on the pressure characteristics of the enclosed space. Incidentally, as is apparent from FIG. 4, the isopycnic line of 600 kg / cm 3 in the supercritical region substantially coincides with the above-mentioned optimal control line η max . Therefore, the pressure control valve 3 according to the present embodiment increases the outlet pressure of the radiator 2 to a pressure substantially along the optimal control line η max , thereby efficiently operating the CO 2 cycle even in the supercritical region. be able to. And below supercritical pressure, 600kg
/ M 3 , the deviation from the optimum control line η max is large, but the internal pressure of the enclosed space is the saturation liquid line S
It varies along L. Practically, it is desirable to seal the inside of the closed space in a range from a saturated liquid density at a CO 2 temperature of 0 ° C. to a saturated liquid density at a critical point of CO 2 .

【0023】次に、本実施形態の特徴である循環冷媒量
の自動調整について説明する。先ず、ガスクーラー2出
口側の冷媒温度が低下した場合には、超臨界蒸気圧縮サ
イクルの成績係数が最大となるように高サイド圧力を減
少させるために、上述のように圧力制御弁3の開度が大
きくなることにより、圧力制御弁3および絞り抵抗4a
間の冷媒圧力が上昇する。これにより、圧力制御弁3お
よび絞り抵抗4a間の配管6中の冷媒の一部は連通管5
bを通って液溜容器5内に流入し、結果的にサイクルの
冷媒循環量が自動的に減少する。一方、ガスクーラー2
出口側の冷媒温度が増加した場合には、超臨界蒸気圧縮
サイクルの成績係数が最大となるように高サイド圧力を
増加させるために、上述のように圧力制御弁3の開度が
小さくなることにより、圧力制御弁3および絞り抵抗4
a間の配管6中の冷媒圧力が減少する。これにより、液
溜容器5内の冷媒は、連通管5bを通って圧力制御弁3
および絞り抵抗4a間の配管6に流入し、結果的に、サ
イクルの冷媒循環量が自動的に増加する。
Next, automatic adjustment of the amount of circulating refrigerant, which is a feature of the present embodiment, will be described. First, when the refrigerant temperature at the outlet of the gas cooler 2 decreases, the pressure control valve 3 is opened as described above in order to reduce the high side pressure so that the coefficient of performance of the supercritical vapor compression cycle is maximized. The pressure control valve 3 and the throttle resistance 4a
The refrigerant pressure during the rise increases. Thereby, a part of the refrigerant in the pipe 6 between the pressure control valve 3 and the throttle resistor 4a is
b flows into the liquid reservoir 5 and, as a result, the refrigerant circulation amount of the cycle automatically decreases. On the other hand, gas cooler 2
When the outlet-side refrigerant temperature increases, the opening of the pressure control valve 3 decreases as described above in order to increase the high side pressure so that the coefficient of performance of the supercritical vapor compression cycle is maximized. The pressure control valve 3 and the throttle resistance 4
The pressure of the refrigerant in the pipe 6 between “a” and “a” decreases. As a result, the refrigerant in the liquid reservoir 5 passes through the communication pipe 5b and passes through the pressure control valve 3
Then, the refrigerant flows into the pipe 6 between the throttle resistor 4a, and as a result, the refrigerant circulation amount of the cycle automatically increases.

【0024】また、エバポレータ4から流出する冷媒量
が低下してサイクルの能力が不足しているときには、エ
バポレータ4から流出する冷媒は加熱状態となり、液溜
容器5内を通過する際にその中の液体冷媒を加熱し、こ
の液体冷媒はその圧力が飽和圧力以上となると連通管5
bを通って圧力制御弁3および絞り抵抗4a間の配管6
に流入し、結果的にサイクルの冷媒循環量が増加して能
力が増える。一方、エバポレータ4から流出する冷媒量
が増大してサイクルの能力が過剰の場合には、エバポレ
ータ4から流出する冷媒は、液溜容器5内を通過する際
にその中の液体冷媒を冷却し、この冷媒はその圧力が飽
和圧力以下となると、圧力制御弁および絞り抵抗4a間
の配管6の冷媒の一部が、連通管5bを通って液溜容器
5内に流入し、結果的にサイクルの冷媒循環量が減少し
て能力が減少する。
When the amount of the refrigerant flowing out of the evaporator 4 is reduced and the capacity of the cycle is insufficient, the refrigerant flowing out of the evaporator 4 is in a heated state, and when the refrigerant passes through the inside of the liquid reservoir 5, The liquid refrigerant is heated, and when the pressure of the liquid refrigerant becomes equal to or higher than the saturation pressure, the communication pipe 5
b, a pipe 6 between the pressure control valve 3 and the throttle resistor 4a
As a result, the amount of circulating refrigerant in the cycle increases, and the capacity increases. On the other hand, when the amount of the refrigerant flowing out of the evaporator 4 increases and the capacity of the cycle is excessive, the refrigerant flowing out of the evaporator 4 cools the liquid refrigerant therein when passing through the liquid reservoir 5, When the pressure of the refrigerant drops below the saturation pressure, part of the refrigerant in the pipe 6 between the pressure control valve and the throttle resistor 4a flows into the liquid reservoir 5 through the communication pipe 5b, and as a result, The refrigerant circulation amount is reduced, and the capacity is reduced.

【0025】本実施形態によれば、放熱器出口における
冷媒温度に対応して放熱器出口側圧力(高サイド圧力)
を目標値に制御するので、放熱器での冷却効率が向上す
る。また、高サイド圧力の調整に応じて循環冷媒量が自
動的に調整され(高サイド圧が大きいほど循環冷媒量は
多く必要)、従来のような手動で絞り弁の開度を調節す
るという手間を省ける。また、放熱器を通過した液体冷
媒と上記蒸発器を通過した気体冷媒との間で熱交換させ
るためのインタークーラーを備えていることにより、空
調装置用冷却サイクルの能力増大要件に対する応答速度
を改善することができる。
According to this embodiment, the radiator outlet side pressure (high side pressure) corresponding to the refrigerant temperature at the radiator outlet
Is controlled to the target value, so that the cooling efficiency of the radiator is improved. In addition, the amount of circulating refrigerant is automatically adjusted in accordance with the adjustment of the high side pressure (the larger the high side pressure, the larger the amount of circulating refrigerant is required), and the time and effort of manually adjusting the opening degree of the throttle valve as in the conventional case. Can be omitted. In addition, by providing an intercooler for exchanging heat between the liquid refrigerant passing through the radiator and the gas refrigerant passing through the evaporator, the response speed to the requirement for increasing the capacity of the cooling cycle for the air conditioner is improved. be able to.

【0026】本発明は、上述したようなCO2を冷媒と
する空調装置用冷却サイクルにおいて、−5℃より高い
温度域で、若しくは−15℃より高い温度域でCO2
媒と非相溶であるとともに、飽和液冷媒(飽和液相CO
2冷媒)の液密度よりも大きな比重を有している潤滑油
を該システム中の冷媒中に共存させた状態で使用してい
る。
According to the present invention, in a cooling cycle for an air conditioner using CO 2 as a refrigerant as described above, it is immiscible with a CO 2 refrigerant in a temperature range higher than −5 ° C. or in a temperature range higher than −15 ° C. With saturated liquid refrigerant (saturated liquid phase CO
The lubricating oil having a specific gravity larger than the liquid density of ( 2 refrigerant) is used in a state where it coexists in the refrigerant in the system.

【0027】この潤滑油は、次の一般式(1): R−(EO)n−(PO)m−R (1) [式中、Rは、少なくとも一方が炭素数1〜4のアルキ
ル基または一方が該アルキル基で他方が水素を示し;
(EO)は(CH2CH2O)を示し;(PO)は(CH
2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両者がともに0
でない整数で、n/(m+n)=0.05〜0.25程
度の割合である]で表される化合物、および該化合物の
両末端のうちの少なくとも一方がアルキルエーテル化ま
たはアルキルエステル化された化合物からなる群から選
択される少なくとも1種が用いられる。
This lubricating oil has the following general formula (1): R- (EO) n- (PO) m-R (1) wherein R is at least one of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Or one represents the alkyl group and the other represents hydrogen;
(EO) indicates (CH 2 CH 2 O); (PO) indicates (CH
2 CH (CH 3 ) O); n and m are both 0
N / (m + n) = approximately 0.05 to 0.25], and at least one of both terminals of the compound is alkyl etherified or alkyl esterified. At least one selected from the group consisting of compounds is used.

【0028】さらに好ましい潤滑油は、次の一般式
(2)〜(5) R’−O−(EO)n−(PO)m−H (2) R’−O−(EO)n−(PO)m−R’ (3) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−H (4) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−CO−H (5) [式(2)〜(5)中、R’は、炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し;(EO)は(CH2CH2O)を示し;(P
O)は(CH2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両
者がともに0でない整数で、n/(m+n)=0.05
〜0.25程度の割合である]で表される化合物からな
る群から選択される少なくとも1種である。
Further preferred lubricating oils are represented by the following general formulas (2) to (5): R'-O- (EO) n- (PO) m-H (2) R'-O- (EO) n- ( PO) m-R '(3) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-H (4) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-CO-H (5 [In the formulas (2) to (5), R ′ represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; (EO) represents (CH 2 CH 2 O);
O) represents (CH 2 CH (CH 3 ) O); n and m are both non-zero integers, and n / (m + n) = 0.05
At a rate of about 0.25].

【0029】上記潤滑油を図1に示す冷却システムに投
入し、該システムを駆動した場合、液溜容器5(システ
ム駆動中の液溜容器5の温度は−15℃以上の範囲にな
るように制御される。人体に対する冷房という面からそ
れ以下にシステム中の温度を下げる必要がないため)に
液相のCO2冷媒と潤滑油が流入し、潤滑油とCO2冷媒
が非相溶、すなわち2液分離状態となったときにも、比
重の大きな潤滑油が下層に、比重の軽いCO2冷媒が上
層となる。その結果、液溜容器5の下端に連結された連
通管5bから冷媒とともに下層の潤滑油が圧力制御弁3
および絞り抵抗4a間の配管6に流出する。その後、潤
滑油は、CO2の流れとともに再び圧縮機1に返送(油
戻り)される。そのため、圧縮機の油不足による破損等
を防ぐことが可能である。上記の式(1)〜(5)で示
される末端修飾ポリアルキレングリコールは、末端が修
飾されていないポリアルキレングリコール(PAG;一
般式HO−(EO)n−(PO)m−H)と異なり、C
2冷媒に対して非相溶が高くなる。非相溶性の高い冷
凍機油を用いた場合には、冷凍機油でシールしているシ
ール面(例えば圧縮機1の圧縮室内シール面)でのCO
2の冷凍機油中を通過する漏れが低減できる。このた
め、圧縮機の性能向上を計ることができる。本発明は通
常油戻しの点から相溶で使用される冷凍機油を油戻しを
工夫することにより、非相溶性を積極的に有効活用して
いる。
When the lubricating oil is introduced into the cooling system shown in FIG. 1 and the system is driven, the liquid storage container 5 (so that the temperature of the liquid storage container 5 during the operation of the system is -15 ° C. or higher). The liquid phase CO 2 refrigerant and the lubricating oil flow into the system because there is no need to lower the temperature in the system below from the viewpoint of cooling the human body), and the lubricating oil and the CO 2 refrigerant are incompatible, that is, Even in the two-liquid separation state, the lubricating oil having a high specific gravity is in the lower layer, and the CO 2 refrigerant having a low specific gravity is in the upper layer. As a result, the lower layer lubricating oil and the refrigerant are transferred from the communication pipe 5 b connected to the lower end of the liquid reservoir 5 to the pressure control valve 3.
And it flows out to the pipe 6 between the throttle resistors 4a. Thereafter, the lubricating oil is returned (oil return) to the compressor 1 again along with the flow of CO 2 . Therefore, it is possible to prevent the compressor from being damaged due to lack of oil. The terminal-modified polyalkylene glycol represented by the above formulas (1) to (5) is different from a polyalkylene glycol whose terminal is not modified (PAG; general formula HO- (EO) n- (PO) m-H). , C
The incompatibility with the O 2 refrigerant increases. When a refrigerating machine oil having high incompatibility is used, CO on a sealing surface sealed with the refrigerating machine oil (for example, a sealing surface of a compression chamber of the compressor 1) is used.
2. Leakage passing through the refrigerating machine oil can be reduced. Therefore, the performance of the compressor can be improved. The present invention actively utilizes the incompatibility by devising the reconstitution of the refrigerating machine oil which is usually used for compatibility in terms of reconstitution.

【0030】上記の末端修飾ポリアルキレングリコール
のうち、式(2)および(3)で示される化合物は、ポ
リアルキレングリコールの両末端または片末端がエーテ
ル化された構造を有しており、また式(4)および
(5)で示される化合物は、ポリアルキレングリコール
の両末端または片末端がエステル化された構造を有して
いる。ポリアルキレングリコールの末端を修飾した化合
物は、末端構造(アルキル化、エーテル化またはエステ
ル化)および修飾個数(両末端修飾または片末端修飾)
の違いによってCO2冷媒に対する溶解度、潤滑性及び
吸湿性が変わる。一般に両末端をアルキル化またはエー
テル化した化合物の方が、末端エステル化した化合物お
よび片末端のみを修飾した化合物に比べてCO2冷媒に
溶け難く、非相溶性が良好となるとともに、吸湿性が低
下する。潤滑油の粘度は、主として分子量に依存し、本
発明の冷却サイクル用潤滑油として適当なものは、粘度
VG50〜150、重量平均分子量1000〜2000
程度のものが好ましい。
Of the above-mentioned terminal-modified polyalkylene glycols, the compounds represented by the formulas (2) and (3) have a structure in which both terminals or one terminal of the polyalkylene glycol are etherified. The compounds represented by (4) and (5) have a structure in which both terminals or one terminal of polyalkylene glycol are esterified. Compounds in which the terminal of polyalkylene glycol is modified have a terminal structure (alkylation, etherification or esterification) and the number of modifications (both terminal modification or one terminal modification)
The solubility, the lubricity and the hygroscopicity in the CO 2 refrigerant change depending on the difference. In general, compounds in which both terminals are alkylated or etherified are less soluble in CO 2 refrigerant than compounds in which the terminals are esterified and compounds in which only one terminal has been modified, have good incompatibility, and have good hygroscopicity. descend. The viscosity of the lubricating oil mainly depends on the molecular weight. Suitable lubricating oils for the cooling cycle of the present invention have a viscosity VG of 50 to 150 and a weight average molecular weight of 1,000 to 2,000.
Are preferred.

【0031】なお、先の例示は、図1に示したように液
相CO2冷媒を貯留し、蒸発器4出口側の配管を貫通さ
せられた液溜容器5を備えた冷却サイクルに本発明を適
用した場合を述べたが、本発明の潤滑油は、これに限定
されることなく、各種形態の冷却サイクルに適用するこ
とができる。各種形態の冷却サイクルに使用された場合
には、サイクル中の液溜容器をおく位置により−5℃以
下にならないように制御可能である。以下、実施例によ
り本発明の効果を明確にする。
In the above-mentioned example, the present invention is applied to a cooling cycle in which a liquid CO 2 refrigerant is stored as shown in FIG. 1 and a liquid reservoir 5 is provided through a pipe on the outlet side of the evaporator 4. Is described, but the lubricating oil of the present invention is not limited to this, and can be applied to various types of cooling cycles. When used in various types of cooling cycles, it is possible to control the temperature not to be lower than -5 ° C depending on the position of the liquid reservoir during the cycle. Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples.

【0032】[0032]

【実施例】下記A〜Dの各種の潤滑油を用意し、CO2
冷媒とともに、図3に示す温度域での比重を測定した。
結果を図3に示す。 A:ポリオールエステル系潤滑油(日石三菱社製) B:本発明で用いる末端をエーテル化したポリアルキレ
ングリコール(粘度VG100、平均分子量2000) C:アルキルベンゼン系潤滑油(松村石油(株);商品
名BF32SAM) D:鉱油系潤滑油(日本サン石油社製;商品名SUNISO 5
GS)
EXAMPLES Various lubricating oils of the following AD were prepared, and CO 2
The specific gravity in the temperature range shown in FIG. 3 was measured together with the refrigerant.
The results are shown in FIG. A: polyol ester-based lubricating oil (manufactured by Nisseki Mitsubishi Co., Ltd.) B: terminally etherified polyalkylene glycol (viscosity VG100, average molecular weight 2,000) used in the present invention C: alkylbenzene-based lubricating oil (Matsumura Sekiyu KK; product) D: Mineral oil-based lubricating oil (manufactured by Nippon Sun Oil Co., Ltd .; trade name SUNISO 5)
GS)

【0033】図3から明らかなように、使用したA〜D
の潤滑油のうち、本発明で用いるBの潤滑油の比重が最
も高く、少なくとも−15℃より高い側の温度域でCO
2冷媒の比重よりも大きい。従って、本発明の潤滑油
は、−15℃より高い温度域で常にCO2冷媒より重く
なり、CO2冷媒と一緒に液溜容器5に入った後、常に
CO2冷媒の下層に存在することが判る。一方、他の潤
滑油A,C及びDは、−15℃より高い側の温度域で、
CO2冷媒の比重よりも小さい比重になる温度域があ
り、その温度域でCO2冷媒と一緒に液溜容器5に入る
と、CO2冷媒が下層に、潤滑油が上層になって滞留
し、油戻りが悪化することが判る。
As can be seen from FIG.
Among the lubricating oils, the specific gravity of the lubricating oil B used in the present invention is the highest, and at least in the temperature range higher than -15 ° C.
2 Greater than the specific gravity of the refrigerant. Therefore, the lubricating oil of the present invention is always heavier than the CO 2 refrigerant at a higher temperature range than -15 ° C., after entering the liquid reservoir container 5 together with CO 2 refrigerant, to always present below the CO 2 refrigerant I understand. On the other hand, other lubricating oils A, C, and D are in a temperature range higher than -15 ° C,
There is a temperature range which makes the specific gravity less than the specific gravity of the CO 2 refrigerant, the when the temperature range into the liquid reservoir container 5 together with CO 2 refrigerant, CO 2 refrigerant is in a lower layer, the lubricating oil is retained turned upper It turns out that the oil return worsens.

【0034】本発明の潤滑油Bを、図1に示す冷却サイ
クルに潤滑油として投入し、該冷却サイクルを運転して
性能実証試験を行った。その結果、潤滑油Bを用いるこ
とで、油戻り不良を生じることなく、長期間安定して駆
動可能であることが判った。
The lubricating oil B of the present invention was introduced as a lubricating oil into the cooling cycle shown in FIG. 1, and the cooling cycle was operated to perform a performance verification test. As a result, it was found that the use of the lubricating oil B enables stable driving for a long period without causing poor oil return.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、CO2
を冷媒として用い、液溜容器を備えた空調装置用冷却サ
イクルにおいて、−15℃より高い温度域で前記冷媒と
非相溶であるとともに、飽和液冷媒の液密度よりも大き
な比重を有している潤滑油を用いた構成としたので、液
溜容器にCO2冷媒とともに潤滑油が流入した際に、両
者が分離し、かつ該容器内で常に潤滑油がCO2冷媒の
下層となり、液溜容器の下部に設けた連通管から流出し
て圧縮機に確実に返送され、油戻りが良好となる。従っ
て本発明によれば、液溜容器内に潤滑油が滞留して圧縮
機の潤滑油不足を生じることがない、安定な運転が可能
なCO2冷媒による空調装置用冷却サイクル、及び該冷
却サイクルに好適な潤滑油を提供することができる。
As described above, the present invention provides CO 2
Is used as a refrigerant, and is incompatible with the refrigerant in a temperature range higher than −15 ° C. in a cooling cycle for an air conditioner equipped with a liquid storage container, and has a specific gravity greater than the liquid density of the saturated liquid refrigerant. When the lubricating oil flows into the liquid storage container together with the CO 2 refrigerant, the two are separated, and the lubricating oil is always in the lower layer of the CO 2 refrigerant in the container. It flows out of the communication pipe provided at the lower part of the container and is surely returned to the compressor, so that the oil return is good. Therefore, according to the present invention, there is provided a cooling cycle for an air conditioner using a CO 2 refrigerant that can be operated stably without lubricating oil remaining in a liquid reservoir and causing insufficient lubrication of a compressor, and the cooling cycle. Suitable lubricating oil can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の空調装置用冷却サイクルの一実施形
態の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a cooling cycle for an air conditioner of the present invention.

【図2】 図1に示した圧力制御弁の詳細を示す断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view showing details of a pressure control valve shown in FIG. 1;

【図3】 各種の潤滑油とCO2冷媒との密度の関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the density of various lubricating oils and the CO 2 refrigerant.

【図4】 蒸気圧縮式冷凍サイクルの作動を説明するた
めのグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining the operation of a vapor compression refrigeration cycle.

【図5】 CO2モリエル線図である。FIG. 5 is a CO 2 Mollier diagram.

【図6】 成績係数(COP)と放熱器出口側圧力との
関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a coefficient of performance (COP) and a radiator outlet pressure.

【図7】 従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例の構成
図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an example of a conventional vapor compression refrigeration cycle.

【図8】 従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルの他の形態の
構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of another embodiment of a conventional vapor compression refrigeration cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧縮機 2 ガスクーラー(放熱器) 3 圧力制御弁 4 エバポレータ(蒸発器) 4a 絞り抵抗(絞り手段) 5 液溜容器 5b 連通管 6 配管(冷媒通路) 7 冷媒通路(インタークーラー) 7a 上流側空間(上流側通路) 7b 下流側空間(下流側通路) 10 キャピラリチューブ 11 感温筒 12 弁本体 13a 第1の弁口 14a 第2の弁口 15 逆止弁 16 弁 17 ベローズ(伸縮容器) 18 閉止弁 19 連通管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Gas cooler (radiator) 3 Pressure control valve 4 Evaporator (evaporator) 4a Throttle resistance (throttle means) 5 Liquid reservoir 5b Communication pipe 6 Pipe (refrigerant passage) 7 Refrigerant passage (intercooler) 7a Upstream space (Upstream passage) 7b Downstream space (downstream passage) 10 Capillary tube 11 Thermosensitive cylinder 12 Valve body 13a First valve port 14a Second valve port 15 Check valve 16 Valve 17 Bellows (telescopic container) 18 Closed Valve 19 communication pipe

フロントページの続き (72)発明者 竹内 真実 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 戸田 直樹 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 洞口 典久 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 鵜飼 徹三 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町3丁目1 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内Continued on the front page (72) Inventor Mami Takeuchi 1 Nagoya Laboratory, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi, Japan Inside Nagoya Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Address: Nagoya Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Norihisa Doroguchi, No. 1, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Nagoya Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 3-1-1, Machi-cho, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蒸気圧縮サイクルの高サイドにおいては
超臨界圧力で運転される閉回路を形成するように、配管
により直列連結された圧縮機、放熱器、絞り手段および
蒸発器を備え、かつ、 前記放熱器と前記絞り手段との間に設けられて、前記放
熱器出口側の冷媒温度に応じて前記放熱器出口側の圧力
を目標圧力に制御するための圧力制御弁と、 液体冷媒を貯留し、かつ前記蒸発器出口側の前記配管を
貫通させられた液溜容器と、 前記液溜容器の下部と、前記圧力制御弁および前記絞り
手段間の前記配管とを連通するための連通管と、を備え
た空調装置用冷却サイクルであって、 前記冷媒がCO2であり、かつ前記潤滑油が−15℃よ
り高い温度域で前記冷媒と非相溶であるとともに、飽和
液冷媒の液密度よりも大きな比重を有していることを特
徴とする空調装置用冷却サイクル。
A compressor, a radiator, a throttling means, and an evaporator connected in series by piping so as to form a closed circuit operated at a supercritical pressure on the high side of the vapor compression cycle; and A pressure control valve provided between the radiator and the throttling means for controlling the pressure at the radiator outlet side to a target pressure in accordance with the refrigerant temperature at the radiator outlet side; And a liquid storage container penetrated through the pipe on the evaporator outlet side; and a communication pipe for communicating the lower part of the liquid storage container with the pipe between the pressure control valve and the throttle means. , Wherein the refrigerant is CO 2 , and the lubricating oil is incompatible with the refrigerant in a temperature range higher than −15 ° C., and a liquid density of the saturated liquid refrigerant. Have a higher specific gravity than A cooling cycle for an air conditioner.
【請求項2】 前記放熱器を通過した液体冷媒と前記蒸
発器を通過した気体冷媒との間で熱交換させるためのイ
ンタークーラーを備え、前記圧力制御弁は前記インター
クーラーの出口側配管に設けられている請求項1記載の
空調装置用冷却サイクル。
2. An intercooler for exchanging heat between the liquid refrigerant passing through the radiator and the gas refrigerant passing through the evaporator, wherein the pressure control valve is provided on an outlet pipe of the intercooler. The cooling cycle for an air conditioner according to claim 1.
【請求項3】 前記潤滑油が、次の一般式(1): R−(EO)n−(PO)m−R (1) [式中、Rは、少なくとも一方が炭素数1〜4のアルキ
ル基または一方が該アルキル基で他方が水素を示し;
(EO)は(CH2CH2O)を示し;(PO)は(CH
2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両者がともに0
でない整数で、n/(m+n)=0.05〜0.25程
度の割合である]で表される化合物、および該化合物の
両末端のうちの少なくとも一方がアルキルエーテル化ま
たはアルキルエステル化された化合物からなる群から選
択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項
1または2記載の空調装置用冷却サイクル。
3. The lubricating oil has the following general formula (1): R- (EO) n- (PO) m-R (1) [wherein, at least one of R has 1 to 4 carbon atoms. An alkyl group or one of which represents the alkyl group and the other represents hydrogen;
(EO) indicates (CH 2 CH 2 O); (PO) indicates (CH
2 CH (CH 3 ) O); n and m are both 0
N / (m + n) = approximately 0.05 to 0.25], and at least one of both terminals of the compound is alkyl etherified or alkyl esterified. The cooling cycle for an air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the cooling cycle is at least one selected from the group consisting of compounds.
【請求項4】 前記潤滑油が、次の一般式(2)〜
(5) R’−O−(EO)n−(PO)m−H (2) R’−O−(EO)n−(PO)m−R’ (3) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−H (4) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−CO−H (5) [式(2)〜(5)中、R’は、炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し;(EO)は(CH2CH2O)を示し;(P
O)は(CH2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両
者がともに0でない整数で、n/(m+n)=0.05
〜0.25程度の割合である]で表される化合物からな
る群から選択される少なくとも1種であることを特徴と
する請求項1または2記載の空調装置用冷却サイクル。
4. The lubricating oil according to the following general formula (2)
(5) R'-O- (EO) n- (PO) m-H (2) R'-O- (EO) n- (PO) m-R '(3) H-CO-O- (EO) ) N- (PO) m-H (4) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-CO-H (5) [In the formulas (2) to (5), R 'is a carbon atom. (EO) represents (CH 2 CH 2 O);
O) represents (CH 2 CH (CH 3 ) O); n and m are both non-zero integers, and n / (m + n) = 0.05
At least one selected from the group consisting of compounds represented by the formula (1):
【請求項5】 −5℃より高い温度域でCO2飽和液冷
媒と非相溶であるとともに、CO2飽和液冷媒の液密度
よりも大きな比重を有していることを特徴とするCO2
冷却サイクル用潤滑油。
With 5. is a CO 2 saturated liquid refrigerant incompatible at higher temperature range than -5 ° C., characterized in that it has a specific gravity greater than the liquid density of the CO 2 saturated liquid refrigerant CO 2
Lubricating oil for cooling cycle.
【請求項6】 −15℃より高い温度域でCO2飽和液
冷媒と非相溶であるとともに、CO2飽和液冷媒の液密
度よりも大きな比重を有していることを特徴とするCO
2冷却サイクル用潤滑油。
With 6. is a CO 2 saturated liquid refrigerant incompatible at higher temperature region than -15 ° C., characterized in that it has a specific gravity greater than the liquid density of the CO 2 saturated liquid refrigerant CO
Lubricating oil for 2 cooling cycles.
【請求項7】 前記潤滑油が、次の一般式(1): R−(EO)n−(PO)m−R (1) [式中、Rは、少なくとも一方が炭素数1〜4のアルキ
ル基または一方が該アルキル基で他方が水素を示し;
(EO)は(CH2CH2O)を示し;(PO)は(CH
2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両者がともに0
でない整数で、n/(m+n)=0.05〜0.25程
度の割合である]で表される化合物、および該化合物の
両末端のうちの少なくとも一方がアルキルエーテル化ま
たはアルキルエステル化された化合物からなる群から選
択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項
5または6記載のCO2冷却サイクル用潤滑油。
7. The lubricating oil is represented by the following general formula (1): R- (EO) n- (PO) mR (1) wherein R is at least one having 1 to 4 carbon atoms. An alkyl group or one of which represents the alkyl group and the other represents hydrogen;
(EO) indicates (CH 2 CH 2 O); (PO) indicates (CH
2 CH (CH 3 ) O); n and m are both 0
N / (m + n) = approximately 0.05 to 0.25], and at least one of both terminals of the compound is alkyl etherified or alkyl esterified. The lubricating oil for a CO 2 cooling cycle according to claim 5, wherein the lubricating oil is at least one selected from the group consisting of compounds.
【請求項8】 前記潤滑油が、次の一般式(2)〜
(5) R’−O−(EO)n−(PO)m−H (2) R’−O−(EO)n−(PO)m−R’ (3) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−H (4) H−CO−O−(EO)n−(PO)m−CO−H (5) [式(2)〜(5)中、R’は、炭素数1〜4のアルキ
ル基を示し;(EO)は(CH2CH2O)を示し;(P
O)は(CH2CH(CH3)O)を示し;nとmは、両
者がともに0でない整数で、n/(m+n)=0.05
〜0.25程度の割合である]で表される化合物からな
る群から選択される少なくとも1種であることを特徴と
する請求項5または6記載のCO2冷却サイクル用潤滑
油。
8. The lubricating oil according to the following general formula (2)
(5) R'-O- (EO) n- (PO) m-H (2) R'-O- (EO) n- (PO) m-R '(3) H-CO-O- (EO) ) N- (PO) m-H (4) H-CO-O- (EO) n- (PO) m-CO-H (5) [In the formulas (2) to (5), R 'is a carbon atom. (EO) represents (CH 2 CH 2 O);
O) represents (CH 2 CH (CH 3 ) O); n and m are both non-zero integers, and n / (m + n) = 0.05
Claim 5 or 6 CO 2 cooling cycle lubricating oil, wherein the from the group consisting of compounds represented by a is] ratio of about 0.25 is at least one selected.
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