JP2003064352A5

JP2003064352A5 - ヒートポンプ給湯器

Info

Publication number: JP2003064352A5
Application number: JP2001258563A
Authority: JP
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2021-08-28

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】圧縮機、放熱器、減圧器、および蒸発器を接続した冷凍サイクルを備え、

前記冷凍サイクルの内部に、冷媒として、（１）プロパン、およびプロピレンの内の少なくとも一つと、（２）エタンとを含む混合作動流体であって、前記エタンは、実質的に５０重量％以上である混合作動流体を循環させることにより、前記放熱器において水を加熱するヒートポンプ給湯器。
【請求項２】前記エタンは、実質的に６０重量％以下である請求項１記載のヒートポンプ給湯器。
【請求項３】圧縮機、放熱器、減圧器、および蒸発器を接続した冷凍サイクルを備え、

前記冷凍サイクルの内部に、冷媒として、（１）シクロプロパン、イソブタン、およびブタンの内の少なくとも一つと、（２）ジフルオロメタンとを含む混合作動流体であって、前記ジフルオロメタンは、実質的に７０重量％以上である混合作動流体を循環させることにより、前記放熱器において水を加熱するヒートポンプ給湯器。
【請求項４】前記ジフルオロメタンは、実質的に９０重量％以下である請求項３記載のヒートポンプ給湯器。
【請求項５】動作時における高圧側圧力は、前記混合作動流体の臨界圧力以上である請求項１から４の何れかに記載のヒートポンプ給湯器。
【請求項６】鉱油および／またはアルキルベンゼン油を圧縮機用潤滑油として用いる請求項１から４の何れかに記載のヒートポンプ給湯器。

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば冷凍サイクル装置用冷媒として利用される混合作動流体を用いるヒートポンプ給湯器に関する。

本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、ヒートポンプ給湯器などの高温加熱用途に用いられる冷凍サイクル装置により適した混合作動流体を用いるヒートポンプ給湯器を提供することを目的とするものである。

【００１１】
【課題を解決するための手段】第一の本発明（請求項１に対応）は、圧縮機、放熱器、減圧器、および蒸発器を接続した冷凍サイクルを備え、
前記冷凍サイクルの内部に、冷媒として、（１）プロパン、およびプロピレンの内の少なくとも一つと、（２）エタンとを含む混合作動流体であって、前記エタンは、実質的に５０重量％以上である混合作動流体を循環させることにより、前記放熱器において水を加熱するヒートポンプ給湯器である。

第二の本発明（請求項２に対応）は、前記エタンは、実質的に６０重量％以下である第一の本発明のヒートポンプ給湯器である。

第三の本発明（請求項３に対応）は、圧縮機、放熱器、減圧器、および蒸発器を接続した冷凍サイクルを備え、
前記冷凍サイクルの内部に、冷媒として、（１）シクロプロパン、イソブタン、およびブタンの内の少なくとも一つと、（２）ジフルオロメタンとを含む混合作動流体であって、前記ジフルオロメタンは、実質的に７０重量％以上である混合作動流体を循環させることにより、前記放熱器において水を加熱するヒートポンプ給湯器である。

第四の本発明（請求項４に対応）は、前記ジフルオロメタンは、実質的に９０重量％以下である第三の本発明のヒートポンプ給湯器である。

第五の本発明（請求項５に対応）は、動作時における高圧側圧力は、前記混合作動流体の臨界圧力以上である第一から四の何れかの本発明のヒートポンプ給湯器である。

第六の本発明（請求項６に対応）は、鉱油および／またはアルキルベンゼン油を圧縮機用潤滑油として用いる第一から四の何れかの本発明のヒートポンプ給湯器である。

また、暖房時に関する冷房時との主な相違点は、四方弁１３を切り替えて、室内機６ａ、６ｂ及び室外熱交換器１４における冷媒の流れる方向を逆転させる点と、暖房給湯運転の際に、空調用電磁弁１２と給湯用電磁弁１１が共に開状態である点等であり、その他の動作内容は、基本的には上記の場合とほぼ同様である。

さらに、ＣＯ_２単一冷媒やジフルオロメタン（Ｒ３２）を冷媒に用いた場合には、冷媒がアルキルベンゼン油とほとんど相溶性がないため、特に暖房運転時の蒸発器として作用する室外熱交換器１４の出口から、圧縮機１０の吸入管において、圧縮機用潤滑油の粘度が最高となり、圧縮機用潤滑油が配管中に滞留して圧縮機１０に帰還しなくなるものであった。このことは、暖房運転時の外気温度が低くなるにつれて顕著となったが、本実施の形態のようにイソブタン（Ｒ６００ａ）を混合すると、潤滑油が圧縮機１０に帰還しだし、圧縮機１０の油面が上昇することが確認された。このことは、ジフルオロメタン（Ｒ３２）と共沸様混合物を作るイソブタン（Ｒ６００ａ）がアルキルベンゼン油と相溶し、かつ粘度の低いイソブタン（Ｒ６００ａ）が低温でのアルキルベンゼン油の粘度を低下させたことが影響していると考えられる。

このように、たとえば、エタンとプロパン、または、プロピレンからなり、略５０重量％以上のエタン、かつ望ましくは略６０重量％以下のエタンを含む混合作動流体は、本発明に関連する発明である。

また、たとえば、ジフルオロメタンとシクロプロパン、または、イソブタン、または、ブタンからなり、略７０重量％以上のジフルオロメタン、かつ望ましくは略９０重量％以下のジフルオロメタンを含む混合作動流体は、本発明に関連する発明である。

また、たとえば、上述の混合作動流体を用いる冷凍サイクル装置は、本発明に関連する発明である。

また、たとえば、高圧側圧力が混合作動流体の臨界圧力以上で動作することを特徴とする上述の冷凍サイクル装置は、本発明に関連する発明である。

また、たとえば、上述の混合作動流体と鉱油および／またはアルキルベンゼン油の圧縮機用潤滑油を用いる冷凍サイクル装置は、本発明に関連する発明である。

【００８８】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明は、高温加熱用途に用いられる冷凍サイクル装置により適した冷媒を用いるヒートポンプ給湯器を得ることができるという長所を有する。