JP2020003163A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば空気調和機などの冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration cycle device such as an air conditioner.
エアコンなどの冷凍サイクル装置に備わる冷媒回路を流通する冷媒としてR407Cが使用されている(例えば、特許文献1)。R407Cは、R32,R125,R134aの3成分からなる非共沸混合冷媒であり、単一冷媒や共沸冷媒と比較して相変化時の伝熱性能が低くなる。また、地球温暖化係数(以下、GWPともいう。)が1770と比較的高いため、GWPが低い冷媒への転換が求められている。最近では例えばR32のみを使用するエアコンが開発されている。R32は、GWPが675でR407Cの40%程度と比較的低いものであるが、僅かな燃焼性を有する微燃性冷媒に分類される。 R407C is used as a refrigerant flowing through a refrigerant circuit provided in a refrigeration cycle device such as an air conditioner (for example, Patent Document 1). R407C is a non-azeotropic refrigerant mixture composed of three components of R32, R125, and R134a, and has a lower heat transfer performance during a phase change than a single refrigerant or an azeotropic refrigerant. In addition, since the global warming potential (hereinafter, also referred to as GWP) is relatively high at 1770, conversion to a refrigerant having a low GWP is required. Recently, for example, an air conditioner using only R32 has been developed. R32 has a GWP of 675 and is relatively low, about 40% of R407C, but is classified as a slightly flammable refrigerant having a slight flammability.
R32を家庭用エアコンの冷媒として使用する場合、その微燃性に対応した防爆設計が必要となる。また、ビル用大型マルチエアコンでは使用する冷媒量が大量になるため、エアコンの作動中またはメンテナンス作業中に冷媒がエアコン外部に漏洩した際に着火した場合の被害が大きくなるおそれがある。 When R32 is used as a refrigerant for a home air conditioner, an explosion-proof design corresponding to its slight flammability is required. Further, since a large amount of refrigerant is used in a large-sized multi-air conditioner for a building, when the refrigerant leaks to the outside of the air conditioner during operation of the air conditioner or during maintenance work, there is a possibility that the damage may be increased.
一方、エアコンに使用可能な冷媒としてR410Aが知られている。R410Aは、不燃性の冷媒であり、かつ、疑似共沸混合冷媒とされ、非共沸混合冷媒と比較して伝熱性能が高い。しかし、R410AはGWPが2090とR407Cと比較して高いため、地球温暖化の観点では課題がある。 On the other hand, R410A is known as a refrigerant that can be used for an air conditioner. R410A is a nonflammable refrigerant, and is a pseudo-azeotropic mixed refrigerant, and has higher heat transfer performance than a non-azeotropic mixed refrigerant. However, R410A has a problem in terms of global warming because GWP is higher than 2090 and R407C.
このため、R407Cと同等かそれ以上の冷媒性能でありながら、GWPがR407Cよりも低く、かつ、燃焼性がR32よりも低い冷媒の開発が望まれていた。 Therefore, it has been desired to develop a refrigerant having a GWP lower than that of R407C and a flammability lower than that of R32 while having a refrigerant performance equal to or higher than that of R407C.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、R407C以上の冷媒性能を有し、GWPがR410Aよりも低く、かつ、燃焼性がR32よりも低い混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a refrigeration cycle apparatus using a mixed refrigerant having a refrigerant performance of R407C or higher, a GWP lower than R410A, and a flammability lower than R32. The purpose is to do.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、少なくともR32とR125と第3の冷媒を含む混合冷媒を封入した冷凍サイクル装置であって、前記第3の冷媒は、飽和温度が10℃のときの飽和ガス密度が24kg/m3超、温度が10℃のときの蒸発潜熱は90kJ/kg超、かつ、不燃性を有し、かつ、GWPが15以下であり、前記3種混合冷媒は、前記R32が25〜60重量%、前記R125が1〜16重量%、前記第3の冷媒が31〜69重量%であることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, a refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a refrigeration cycle apparatus in which a mixed refrigerant containing at least R32, R125, and a third refrigerant is sealed, The refrigerant has a saturated gas density of more than 24 kg / m 3 when the saturation temperature is 10 ° C., has a latent heat of vaporization of more than 90 kJ / kg when the temperature is 10 ° C., has nonflammability, and has a GWP of 15 or less. Wherein the R32 is 25 to 60% by weight, the R125 is 1 to 16% by weight, and the third refrigerant is 31 to 69% by weight.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は熱交換器を備え、前記熱交換器の伝熱管の肉厚は、前記冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの前記熱交換器の伝熱管の肉厚の1.25倍〜1.35倍である、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle apparatus includes a heat exchanger, and a thickness of a heat transfer tube of the heat exchanger is such that the refrigeration cycle apparatus is filled with R407C as a refrigerant. The thickness is 1.25 to 1.35 times the thickness of the heat transfer tube of the heat exchanger at that time.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は熱交換器を備え、前記熱交換器の伝熱管の内径は、前記冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの前記熱交換器の伝熱管の内径の0.7倍〜1.0倍である、
ことを特徴とする。
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle apparatus includes a heat exchanger, and an inner diameter of a heat transfer tube of the heat exchanger is such that the refrigeration cycle apparatus has filled R407C as a refrigerant. 0.7 to 1.0 times the inner diameter of the heat transfer tube of the heat exchanger of the above,
It is characterized by the following.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は圧縮機を備え、前記圧縮機から吐出された冷媒の温度が、所定の運転条件において所定温度になるように前記冷凍サイクル装置が備える絞り装置の開度を制御する制御手段を設ける、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle device according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle device includes a compressor, and the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is set to a predetermined temperature under predetermined operation conditions. Control means for controlling the opening degree of the expansion device provided in the refrigeration cycle device is provided.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は圧縮機を備え、前記圧縮機に封入される潤滑油は、極圧添加材が添加された合成油で構成される、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle device according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle device includes a compressor, and the lubricating oil sealed in the compressor is formed of a synthetic oil to which an extreme pressure additive is added. It is characterized by that.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は圧縮機を備え、前記圧縮機に内蔵されるモータは、DCモータであると共に、リラクタンストルクによって駆動され、かつ、前記モータの永久磁石が希土類磁石で構成されている、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle device according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle device includes a compressor, and a motor built in the compressor is a DC motor, and is driven by reluctance torque, and The permanent magnet of the motor is made of a rare earth magnet.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は制御装置を備え、前記制御装置の最大電流容量は、前記冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの前記制御装置の最大電流容量より大きい、
ことを特徴とする。
In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, in the invention described above, the refrigeration cycle apparatus includes a control device, and the maximum current capacity of the control device is controlled when the refrigeration cycle device has filled R407C as a refrigerant. Greater than the maximum current capacity of the device,
It is characterized by the following.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置は圧縮機を備え、前記圧縮機の排除容積は、前記冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの前記圧縮機の排除容積より小さい、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the refrigeration cycle apparatus includes a compressor, and the excluded volume of the compressor is such that the refrigeration cycle apparatus is filled with R407C as a refrigerant. Smaller than the exclusion volume of
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置が備える圧縮機の吸入側に接続された配管には、冷媒の温度を検出する手段が設けられていない、ことを特徴とする。 Further, in the refrigeration cycle device according to the present invention, in the above-described invention, the pipe connected to the suction side of the compressor included in the refrigeration cycle device is not provided with a unit for detecting the temperature of the refrigerant, Features.
また、本発明に係る冷凍サイクル装置は、上述した発明において、前記冷凍サイクル装置が備える熱源側熱交換器は、風上側流路と風下側流路が空気流通方向に並んで配置されており、
凝縮器として機能する場合において、冷媒は風下側流路を流れてから風上側流路を流れるようにして、蒸発器として機能する場合において、冷媒は風上側流路を流れてから風下側流路を流れるようにする、ことを特徴とする。
Further, in the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the heat source side heat exchanger included in the refrigeration cycle apparatus includes a leeward side flow path and a leeward side flow path arranged in the air flow direction,
When functioning as a condenser, the refrigerant flows through the leeward flow path and then through the leeward flow path, and when functioning as an evaporator, the refrigerant flows through the leeward flow path and then flows through the leeward flow path Characterized by flowing through.
本発明に係る混合冷媒によれば、R407C以上の冷媒性能を有し、GWPがR410Aよりも低く、かつ、燃焼性がR32よりも低い混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the mixed refrigerant | coolant which concerns on this invention, it has the refrigerant | coolant performance more than R407C, GWP is lower than R410A, and the refrigeration cycle apparatus using the mixed refrigerant whose flammability is lower than R32 can be provided.
以下に、本発明に係る混合冷媒およびこれを用いた冷凍サイクル装置(空気調和機)の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a mixed refrigerant according to the present invention and a refrigeration cycle apparatus (air conditioner) using the same will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
(混合冷媒)
まず、本発明に係る混合冷媒について説明する。
図1は、本発明に係る混合冷媒の組成を表す三角座標である。三角座標とは、正三角形の各辺をグラフ化する3項目とし、それらの項目の比率を正三角形内部の点から各辺への垂線の長さで表現したグラフである。この三角座標は正三角形内部の任意の点から各辺への垂線の和が一定値になることを利用しており、この一定値が三項目の比率の和である100%に相当する。このとき、3つの頂点はそれぞれ、R32が100重量%、R125が100重量%、第3の冷媒(以下、「α」)が100重量%であることを指す。本発明に係る混合冷媒は、図1における範囲Rに含まれるものであって、詳細には、R32を25〜60重量%、およびR125を1〜16重量%、αを31〜69重量%含むものである。
(Mixed refrigerant)
First, the mixed refrigerant according to the present invention will be described.
FIG. 1 is triangular coordinates representing the composition of the mixed refrigerant according to the present invention. The triangular coordinates are a graph in which each side of the equilateral triangle is represented as three items to be graphed, and the ratio of those items is represented by the length of a perpendicular from a point inside the equilateral triangle to each side. The triangular coordinates utilize the fact that the sum of perpendiculars from an arbitrary point inside the equilateral triangle to each side becomes a constant value, and this constant value corresponds to 100% which is the sum of the ratios of the three items. At this time, the three peaks indicate that R32 is 100% by weight, R125 is 100% by weight, and the third refrigerant (hereinafter, “α”) is 100% by weight, respectively. The mixed refrigerant according to the present invention is included in the range R in FIG. 1, and more specifically, contains 25 to 60% by weight of R32, 1 to 16% by weight of R125, and 31 to 69% by weight of α. It is a thing.
ここで、R32と、R125と、αの各冷媒は、それぞれ性質に長所と短所を有している。 Here, each refrigerant of R32, R125 and α has advantages and disadvantages in properties.
R32は、GWPが675と比較的低い。また、冷媒性能の指標の一つである蒸発潜熱が224.0kJ/kg(飽和温度=45℃のとき)と比較的良好である。一方、燃焼性の指標の一つである燃焼速度は6.7cm/sと高い性質を有している。また、沸点は−51.7℃である。 R32 has a relatively low GWP of 675. Further, the latent heat of vaporization, which is one of the indexes of the refrigerant performance, is relatively good at 224.0 kJ / kg (when the saturation temperature is 45 ° C.). On the other hand, the burning speed, which is one of the indicators of flammability, has a high property of 6.7 cm / s. Further, the boiling point is -51.7 ° C.
R125は、GWPが3500と非常に高い。また、冷媒性能の指標の一つである蒸発潜熱が84.53kJ/kg(飽和温度=45℃のとき)である。ただし、不燃冷媒(燃焼速度が0cm/s)であるという性質を有している。また、沸点は−48.1℃である。 R125 has a very high GWP of 3500. The latent heat of vaporization, which is one of the indexes of the refrigerant performance, is 84.53 kJ / kg (when the saturation temperature is 45 ° C.). However, it has the property that it is an incombustible refrigerant (a combustion speed is 0 cm / s). Further, the boiling point is -48.1 ° C.
αの冷媒の条件は、GWPが15と非常に低い。また、αの冷媒は、飽和温度が10℃のときの飽和ガス密度が24kg/m3超である。また、αの冷媒は、温度が10℃のときの蒸発潜熱は90kJ/kgである。さらに、αの冷媒は、不燃冷媒(燃焼速度が0cm/s)という性質を有しているものとする。例えば、ヨウ化トリフルオロメタン(CF3I)が、上記冷媒に該当する。 The condition of the refrigerant of α is as low as 15 with GWP. The refrigerant of α has a saturated gas density of more than 24 kg / m 3 when the saturation temperature is 10 ° C. The refrigerant of α has a latent heat of vaporization of 90 kJ / kg when the temperature is 10 ° C. Further, the refrigerant of α is assumed to have the property of a non-combustible refrigerant (combustion rate is 0 cm / s). For example, trifluoromethane iodide (CF 3 I) corresponds to the refrigerant.
したがって、R32とR125とαの3種類の冷媒を後述する所定の混合比で混合して得られる本発明の混合冷媒は、各々の冷媒の混合比率に応じて、各冷媒の性質に由来する性質を示す。 Therefore, the mixed refrigerant of the present invention obtained by mixing the three types of refrigerants R32, R125, and α at a predetermined mixing ratio described later has a property derived from the properties of each refrigerant according to the mixing ratio of each refrigerant. Is shown.
なお、図1においては、参考としてR410Aの位置を三角座標の右側の辺の中間部に示している。R410Aは、R32とR125を50%ずつ含む混合冷媒である。 In FIG. 1, the position of R410A is shown in the middle of the right side of the triangular coordinates for reference. R410A is a mixed refrigerant containing 50% each of R32 and R125.
本発明に係る混合冷媒は、図1のハッチングで示された範囲Rに位置するものである。本発明においては、冷媒性能が比較的良いR32をベースとする。ただし、混合冷媒を不燃冷媒にするために、唯一の可燃性冷媒のR32は60%以下となるようにする。不燃冷媒のR125とαで残りの40%以上を構成する。 The mixed refrigerant according to the present invention is located in a range R indicated by hatching in FIG. In the present invention, the refrigerant performance is based on R32 which is relatively good. However, in order to make the mixed refrigerant an incombustible refrigerant, R32 of the only flammable refrigerant is set to be 60% or less. R125 and α of the non-combustible refrigerant make up the remaining 40% or more.
ここで、R125の組成比率が増加するとGWPが上昇することから、GWPが非常に低いαを多く含ませる。この場合、3種の混合冷媒のGWPを750以下にするには、αの組成比率を31%以上にする必要がある。ただし、αの組成比率を過剰に多くすると体積能力(単位はkJ/m3)が低くなる。体積能力がR407C以下とならないようにするため、αの組成比率は69%以下に制限している。GWPを750以下としているのは、2015年4月に施行されたフロン排出抑制法において、店舗・オフィス用エアコンの製造業者に対して定めた目標値(2020年度にGWP750以下)に基づいている。 Here, when the composition ratio of R125 increases, the GWP increases, and therefore, α containing a very low GWP is included. In this case, in order to reduce the GWP of the three types of mixed refrigerants to 750 or less, the composition ratio of α needs to be 31% or more. However, when the composition ratio of α is excessively increased, the volume capacity (unit is kJ / m 3 ) decreases. The composition ratio of α is limited to 69% or less so that the volume capacity does not become R407C or less. The reason why the GWP is set to 750 or less is based on the target value (GWP 750 or less in FY2020) set for the air conditioner manufacturer for stores and offices in the CFC emission control law enacted in April 2015.
体積能力とは、単位体積(圧縮機の単位吸込量)当たりの冷媒の冷凍能力を指す。体積能力が小さいと、排除容積の大型化に繋がる。また、圧縮機の排除容積は、大きくなるとその分の摺動損失や漏れ損失の増加に繋がる。そのため、冷凍サイクル装置の高性能化のため、体積能力が大きな冷媒を使用することが望ましい。 The volume capacity refers to the refrigerating capacity of the refrigerant per unit volume (unit suction amount of the compressor). If the volume capacity is small, it leads to an increase in the excluded volume. Also, the larger the displacement volume of the compressor, the greater the sliding loss and leakage loss. Therefore, in order to improve the performance of the refrigeration cycle device, it is desirable to use a refrigerant having a large volume capacity.
体積能力は、空気調和装置の冷房運転を想定した凝縮温度50℃、蒸発温度10℃、過冷却度5K、過熱度0Kの条件下での冷凍能力(単位はkJ/kg)、と吸込密度(単位はkg/m3)の積により算出される。なお、非共沸混合冷媒の二相域での温度勾配(凝縮圧力における露点と沸点の温度差、蒸発圧力における露点と沸点の温度差)を考慮し、凝縮温度は飽和液が50℃のときの圧力、蒸発温度は飽和蒸気が10℃のときの圧力として算出した。 The volume capacity is calculated based on the cooling operation of the air conditioner at a condensing temperature of 50 ° C., an evaporating temperature of 10 ° C., a supercooling degree of 5K, a superheat degree of 0K, and a refrigeration capacity (unit: kJ / kg), and a suction density ( The unit is calculated by the product of kg / m 3 ). Considering the temperature gradient in the two-phase region of the non-azeotropic refrigerant mixture (temperature difference between dew point and boiling point at condensing pressure, temperature difference between dew point and boiling point at evaporating pressure), the condensing temperature is when the saturated liquid is 50 ° C. And the evaporation temperature were calculated as the pressure when the saturated steam was 10 ° C.
上記の条件で算出したR407Cの体積能力は、4208kJ/m3となった。αの組成比率が70%とした場合、混合冷媒の体積能力は4193kJ/m3となり、R407Cの体積能力を下回る。 The volume capacity of R407C calculated under the above conditions was 4208 kJ / m 3 . When the composition ratio of α is 70%, the volume capacity of the mixed refrigerant is 4193 kJ / m 3 , which is lower than the volume capacity of R407C.
図2は、本発明に係る混合冷媒の組成比による冷媒特性を説明する概略図であり、表を左に90度回転させている。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the refrigerant characteristics according to the composition ratio of the mixed refrigerant according to the present invention, and the table is rotated to the left by 90 degrees.
図2において、R32の組成比率が25〜60重量%、R125が1〜16重量%のものが本発明に係る混合冷媒に対応している。左端の列は、R32単体の冷媒特性を表しており、左端から2番目の列は、R125単体の冷媒特性を表しており、左端から3番目の列は、R410Aの冷媒特性を表している。 In FIG. 2, the composition ratio of R32 is 25 to 60% by weight and R125 is 1 to 16% by weight, which corresponds to the mixed refrigerant according to the present invention. The leftmost column represents the refrigerant characteristic of R32 alone, the second column from the leftmost represents the refrigerant characteristic of R125 alone, and the third column from the leftmost represents the refrigerant characteristic of R410A.
不燃冷媒とするためには、可燃性冷媒であるR32の比率を60%以下にすればよい。 In order to make the refrigerant nonflammable, the ratio of R32, which is a flammable refrigerant, may be set to 60% or less.
一方、R410AのGWPは2088であるが、本発明ではGWPを大幅に(750以下に)低減することを目標とする。R125の組成比率を17%以上とするとGWPは766となるので、GWPを750以下に低減することはできない。 On the other hand, the GWP of R410A is 2088, but the present invention aims to significantly reduce the GWP (to 750 or less). If the composition ratio of R125 is 17% or more, the GWP becomes 766, so that the GWP cannot be reduced to 750 or less.
他方、混合冷媒の冷媒性能の指標の一つである体積能力が小さい場合には、伝熱性能が低下し、その混合冷媒を使用した空気調和機での性能低下が大きくなる。体積能力はR407Cより高くなるようにすることが望ましい。 On the other hand, when the volume capacity, which is one of the indexes of the refrigerant performance of the mixed refrigerant, is small, the heat transfer performance is reduced, and the performance of the air conditioner using the mixed refrigerant is greatly reduced. It is desirable that the volume capacity be higher than R407C.
このように、R32を25〜60重量%、R125を1〜16重量%、およびαを31〜69重量%含んだ混合冷媒とすれば、R407Cと同等以上の冷媒性能を有し、GWPが750以下で、かつ、不燃の混合冷媒を提供することができる。なお、本実施形態では、R32と、R125と、αのみからなる3種混合冷媒について説明したが、R32を25〜60重量%、R125を1〜16重量%、およびαを31〜69重量%含んでいれば、他の冷媒が含まれていても同様の効果を発揮できる。但し、4種目以降の冷媒は、前記3種(R32、R125、α)より低い組成比率に限るものとする。また、4種目以降の冷媒は、ASHRAE34冷媒安全性分類規格に相当する毒性、燃焼性の評価を行い、A1(低毒、不燃性)、若しくは、A2L(低毒、微燃性)相当に区分された冷媒に限るものとする。例えば、HFO系冷媒であるR1234y、R1234ze(E)、HFO−1123等は、4種目以降の冷媒に該当する。 As described above, if a mixed refrigerant containing 25 to 60% by weight of R32, 1 to 16% by weight of R125, and 31 to 69% by weight of R32 has a refrigerant performance equal to or higher than that of R407C, and a GWP of 750 The following can provide a non-combustible mixed refrigerant. In the present embodiment, a three-component mixed refrigerant composed of only R32, R125, and α has been described. However, R32 is 25 to 60% by weight, R125 is 1 to 16% by weight, and α is 31 to 69% by weight. If it contains, the same effect can be exerted even if other refrigerants are contained. However, the fourth and subsequent refrigerants have a lower composition ratio than the three refrigerants (R32, R125, α). In addition, the fourth and subsequent refrigerants are evaluated for toxicity and flammability corresponding to ASHRAE34 refrigerant safety classification standards, and classified as A1 (low toxic, nonflammable) or A2L (low toxic, slightly flammable). Shall be limited to the used refrigerant. For example, R1234y, R1234ze (E), HFO-1123, and the like, which are HFO-based refrigerants, correspond to the fourth and subsequent refrigerants.
[冷凍サイクル装置の構成]
次に、本発明に係る冷凍サイクル装置(空気調和機)について説明する。
本発明に係る空気調和機は、冷媒回路を流通する冷媒として、上述した混合冷媒、すなわちR32を25〜60重量%、R125を1〜16重量%、およびαを31〜69重量%含んでなる混合冷媒を用いたものである。
[Configuration of refrigeration cycle device]
Next, a refrigeration cycle device (air conditioner) according to the present invention will be described.
The air conditioner according to the present invention contains the above-described mixed refrigerant, that is, 25 to 60% by weight of R32, 1 to 16% by weight of R125, and 31 to 69% by weight of α as the refrigerant flowing through the refrigerant circuit. This uses a mixed refrigerant.
図3は、本発明に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。冷凍サイクル装置1は、室内を冷暖房する空気調和機に適用されており、図1に示すように、室外機2と、室内機5とを備えている。室外機2は、ロータリ圧縮機21、四方弁22、室外熱交換器23、絞り装置(減圧器)24及び室外機制御部200を備えている。
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle device according to the present invention. The
ロータリ圧縮機21は、吐出部としての吐出口18と、吸入部としての吸入口19と、を備えている。ロータリ圧縮機21は、室外機制御部200によって制御されることで、吸入口19から吸入管42及び四方弁22を介して供給される冷媒を圧縮し、吐出口18から、その圧縮された冷媒を吐出管41を介して四方弁22へ供給する。
The
四方弁22は、吐出管41及び吸入管42と接続されると共に、冷媒配管43を介して室外熱交換器23に、冷媒配管44を介して室内機5にそれぞれ接続されている。室内機5と室外熱交換器23は、冷媒配管45を介して接続されている。四方弁22は室外機制御部200に制御されることにより、冷凍サイクル装置1を暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替える。冷房モードに切り替えられたとき四方弁22は、吐出管41を介してロータリ圧縮機21から吐出された冷媒を室外熱交換器23に供給し、室内機5から流出した冷媒をロータリ圧縮機21に吸入管42を介して供給する。暖房モードに切り替えられたとき四方弁22は、吐出管41を介してロータリ圧縮機21から吐出された冷媒を室内機5に供給し、室外熱交換器23から流出した冷媒をロータリ圧縮機21に吸入管42を介して供給する。
The four-
室外熱交換器23は、冷媒配管45を介して絞り装置24に接続されている。室外熱交換器23の近傍には、室外ファン27が配置されている。室外ファン27は、ファンモータ(図示せず)によって回転されることで、室外機2の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器23によって冷媒と熱交換した外気を室外機2の外部へ放出する。室外熱交換器23は、冷房モードの場合、四方弁22から冷媒が供給された冷媒と、室外機2の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を絞り装置24に供給する。室外熱交換器23は、暖房モードの場合、絞り装置24から冷媒が供給された冷媒と、室外機2の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を四方弁22に供給する。
The
絞り装置24は、冷媒配管45を介して室内機5に接続されている。絞り装置24は、冷房モードの場合に、室外熱交換器23から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室内機5に供給する。絞り装置24は、暖房モードの場合に、室内機5から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室外熱交換器23に供給する。さらに、絞り装置24は、室外機制御部200に制御されることにより、開度が調節され、暖房モードの場合、室内機5から室外熱交換器23に供給される冷媒の流量を調節する。冷房モードの場合、室外熱交換器23から室内機5に供給される冷媒の流量を調節する。
The
室内機5は、室内熱交換器51、室内ファン55及び室内機制御部500を有する。室内ファン55は、室内熱交換器51の近傍に配置されており、ファンモータ(図示せず)によって回転されることで、室内機5の内部へ室内空気を取り込み、室内熱交換器51によって冷媒と熱交換した室内空気を室内へ放出する。室内熱交換器51は、冷媒配管44を介して四方弁22に、冷媒配管45を介して室外機2の絞り装置24とそれぞれ接続されている。室内熱交換器51は、冷凍サイクル装置1が冷房モードに切り替えられたときに蒸発器として機能し、冷凍サイクル装置1が暖房モードに切り替えられたときに凝縮器として機能する。すなわち、室内熱交換器51は、冷房モードの場合に、絞り装置24から供給された低温低圧となった二相冷媒と、室内機5の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を四方弁22に供給する。室内熱交換器51は、暖房モードの場合に、四方弁22から供給された冷媒と、室内機5の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を絞り装置24に供給する。
The
[室外機制御部の構成]
室外機制御部200は、いわゆるマイクロコンピュータによって構成されており、図示しないCPU(Central Processing Unit)、記憶装置及び入出力装置を有する。CPUは、室外機制御部200にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、記憶装置及び入出力装置を制御する。さらに、CPUは、ロータリ圧縮機21、四方弁22、絞り装置24、バイパス弁26及び室内機制御部500をそれぞれ制御する。記憶装置には、コンピュータプログラムが記録されている。記憶装置には、CPUにより利用される情報が記録されている。室外機制御部200にインストールされるコンピュータプログラムは、室外機制御部200に複数の機能をそれぞれ実現させるための複数のコンピュータプログラムから構成されている。
[Configuration of outdoor unit control unit]
The outdoor
以上、本実施例の冷凍サイクル装置1は、1つの室外機2に対応する1つの室内機5を有するシングルタイプとして構成されたが、1つの室外機2に対応する複数の室内機5を有するマルチタイプとして構成されてもよい。また、実施例の熱交換器は、ロータリ圧縮機21を用いた冷凍サイクル装置1に適用されるが、ロータリ圧縮機21に限定されるのではなく、スクロール圧縮機に適用されてもよい。
As described above, the
[冷凍サイクル装置の動作]
冷凍サイクル装置1のユーザは、室内機5が配置されている室内を温度調節するときに、リモートコントローラ(不図示)を操作することにより、冷凍サイクル装置1を起動し、室内機制御部500に運転条件を入力する。室内機制御部500は、運転条件が入力されると、入力された運転条件と、室内熱交換器51の温度と、室内温度とを室外機制御部200に送信する。室外機制御部200は、室内機制御部500から受信した運転条件、室内熱交換器51の温度及び室内温度に基づいて、暖房運転または冷房運転のどちらかを実行する。図1には、暖房運転時における冷媒回路内の冷媒の流れを矢印で示す。
[Operation of refrigeration cycle device]
The user of the
[冷房運転]
室外機制御部200は、冷房運転を行う場合、四方弁22を制御することにより、四方弁22を冷房モードに切り替える。室外機制御部200によって制御されたロータリ圧縮機21は、吸入管42を介して四方弁22から吸入したガス冷媒を圧縮する。ロータリ圧縮機21は、圧縮した高温高圧のガス冷媒を四方弁22に吐出する。四方弁22は、冷房モードに切り替えられているとき、ロータリ圧縮機21から吐出された高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器23に供給する。室外熱交換器23は、室外機2の内部に取り込まれた外気と、高温高圧のガス冷媒との間で熱交換させることにより、高温高圧のガス冷媒を凝縮させて液化させる。室外熱交換器23は、その高圧の液冷媒を絞り装置24に供給する。
[Cooling operation]
When performing the cooling operation, the outdoor
絞り装置24は、室外熱交換器23から供給された高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温低圧の二相冷媒にする。絞り装置24は、低温低圧の二相冷媒を室内機5の室内熱交換器51に供給する。室内熱交換器51は、絞り装置24から供給された低温低圧の二相冷媒と、室内機5の内部に取り込まれた室内空気との間で熱交換させることにより、低温低圧の二相冷媒を蒸発させてガス化させる。室内熱交換器51は、低圧のガス冷媒を、四方弁22に供給する。四方弁22は、冷房モードに切り替えられているとき、室内熱交換器51から流出た低圧のガス冷媒をロータリ圧縮機21に供給する。
The
[暖房運転]
室外機制御部200は、暖房運転を行う場合、四方弁22を制御することにより、四方弁22を暖房モードに切り替える。室外機制御部200によって制御されたロータリ圧縮機21は、吸入管42を介して四方弁22から吸入したガス冷媒を圧縮する。ロータリ圧縮機21は、圧縮された高温高圧のガス冷媒を四方弁22に吐出する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられているとき、ロータリ圧縮機21から吐出した高温高圧のガス冷媒を室内機5に供給する。室内機5の室内熱交換器51は、四方弁22から室内機5に供給された高温高圧のガス冷媒と、室内機5の内部に取り込まれた室内空気との間で熱交換させることにより、高温高圧のガス冷媒を凝縮させて液化させる。室内熱交換器51は、高圧の液冷媒を絞り装置24に供給する。
[Heating operation]
When performing the heating operation, the outdoor
絞り装置24は、室内熱交換器51から供給された高圧の液冷媒を断熱膨張させて低温低圧の二相冷媒にする。絞り装置24は、低温低圧の二相冷媒を室外熱交換器23に供給する。室外熱交換器23は、室外機2の内部に取り込まれた外気と、絞り装置24から供給された低温低圧の二相冷媒との間で熱交換させることにより、低温低圧の冷媒を蒸発させてガス化させる。室外熱交換器23は、低圧のガス冷媒を四方弁22に供給する。四方弁22は、暖房モードに切り替えられているとき、室外熱交換器23から流出した低圧のガス冷媒をロータリ圧縮機21に供給する。
The
なお、R407Cを冷媒として用いる場合、相変化時に生じる温度勾配が大きくなり、絞り装置24の開度を制御する際に影響がある。絞り装置24の開度は、ロータリ圧縮機21へ吸入される冷媒の吸入過熱度が最適な値となるように制御される。吸入過熱度は、蒸発器出口温度(ロータリ圧縮機21に吸入される冷媒の温度)から蒸発器中間温度(蒸発過程の冷媒の温度)を減じて算出される。単一冷媒や共沸冷媒の場合、蒸発温度とロータリ圧縮機21から吐出される冷媒の温度(吐出温度)からロータリ圧縮機21へ吸入される冷媒の吸入過熱度を推定できる。そのため、四方弁22からロータリ圧縮機21の吸入口19までの間に冷媒の温度を検出する温度センサを設ける必要が無かった。
When R407C is used as the refrigerant, the temperature gradient generated at the time of the phase change becomes large, which has an effect when controlling the opening degree of the
しかし、R407Cのような冷媒だと、蒸発する過程で温度が上昇していくため、ロータリ圧縮機21へ吸入される冷媒の吸入過熱度が目標値に対して不足(最適な状態ではない)していても、見かけ上、吸入過熱度が適切な値となる。そのため、R407Cのような冷媒では、蒸発器出口温度(ロータリ圧縮機21に吸入される冷媒の温度)を検出する必要があった。一方、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒は、R407Cと比較して温度勾配が小さくなるため、四方弁22からロータリ圧縮機21の吸入口19までの間に冷媒の温度を検出する温度センサを設ける必要が無い。
However, in the case of a refrigerant such as R407C, the temperature rises in the process of evaporating, and the degree of superheat of the refrigerant sucked into the
さらに、室外機制御部200は、暖房運転または冷房運転を実行しているときに、室内機制御部500から受信した運転条件、室内熱交換器51の温度及び室内温度に基づいて、絞り装置24の開度を調節する。例えば、室外機2と室内機5が運転されているときに、室外機制御部200は、室内機制御部500から受信した運転条件、室内熱交換器51の温度及び室内温度に基づいて、ロータリ圧縮機21から吐出された冷媒の温度(吐出温度)が高いと判定したときに、絞り装置24を制御することにより、絞り装置24の開度を増加させる。
Further, the outdoor
なお、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒は、R407Cと比較して冷房時の凝縮温度が高くなる条件(例えば高外気温条件等)において潜熱エンタルピーが減少するため、R407Cと同等の冷房能力を維持するためには循環量を増加させる必要がある。循環量を増加させるため、室外機制御部200の最大電流容量が大きいことが好ましい。したがって、本実施形態の冷凍サイクル装置における室外機制御部200の最大電流容量は、本実施形態の冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの室外機制御部の最大電流容量より大きくなる。
Note that the mixed refrigerant charged in the refrigeration cycle device of the present invention has the same latent heat enthalpy under the condition that the condensing temperature at the time of cooling becomes higher than that of R407C (for example, a high outside air temperature condition). It is necessary to increase the circulation amount in order to maintain the cooling capacity. In order to increase the circulation amount, it is preferable that the maximum current capacity of the outdoor
[熱交換器の構成]
図4は、実施例の室外熱交換器23を示す斜視図である。実施例の熱交換器は、室外熱交換器23及び室内熱交換器51として冷凍サイクル装置1に設けられている。室外熱交換器23は、図4に示すように、一対の側板231−1、231−2と、伝熱管232と、複数のフィン233と、を有する。一対の側板231−1、231−2は、それぞれ、板状に形成されている。一対の側板231−1、231−2は、複数のフィン233の積層方向の両端にそれぞれ沿うように配置され、室外機2に支持されている。側板231−1、231−2には、複数の貫通孔が形成されている。
[Configuration of heat exchanger]
FIG. 4 is a perspective view illustrating the
なお、図4には、室外熱交換器23として適用した場合の熱交換器の形状の一例を示しており、この形状に限定されるものではない。例えば、室内熱交換器51に適用する場合には、室内機5の形態に合わせた熱交換器の形状に形成される。
FIG. 4 shows an example of the shape of the heat exchanger when applied as the
伝熱管232は、1本の円管となるように形成されている。伝熱管232は、一対の側板231−1、231−2の間を蛇行しており、複数の直線部と複数の屈曲部とを含んでいる。複数の屈曲部の各々には、複数の直線部のうちの2つの直線部が接続されている。伝熱管232は、一対の側板231−1、231−2に形成されている複数の貫通孔に沿って複数の直線部がそれぞれ挿入されることにより、各側板231−1、231−2に支持されている。伝熱管232は、一端が冷媒配管43を介して四方弁22に接続されており、他端が冷媒配管45を介して絞り装置24に接続されている。
The
図5は、実施例の室外熱交換器23が有する伝熱管を示す横断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a heat transfer tube included in the
図5に示すように、伝熱管232の径方向に対する肉厚をH[mm]、そして、伝熱管232の内径をφB[mm]とする。なお、伝熱管232の製造工程では、伝熱管232が所望の外径に拡径されるが、上述の式1は、拡管後の伝熱管232の寸法を指している。本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒は、R407Cと比較して同一温度下での冷媒の圧力が高くなる(約30%上昇)ため、伝熱管の肉厚を厚くすることで耐圧性を向上させる必要がある。そのため、本実施形態の冷凍サイクル装置における伝熱管232の肉厚は、本実施形態の冷凍サイクル装置が冷媒としてR407Cを封入したときの伝熱管の肉厚の1.25〜1.35倍であることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the thickness of the
若しくは、肉厚を厚くしなくても伝熱管232の内径を小さくすることで耐圧性を向上させることができる。そのため、本実施形態の冷凍サイクル装置における伝熱管232の内径は、本実施形態の冷凍サイク
ル装置に対応する、冷媒としてR407Cを封入した冷凍サイクル装置の伝熱管の内径の0.7〜1.0倍であることが好ましい。また、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒は、R407Cと比較して冷房時の凝縮温度が高くなる条件(例えば高外気温条件等)において潜熱エンタルピーが減少するため、R407Cと比較して冷房能力が低下する。そこで、熱交換器の性能指標となるKA値(熱通過率×表面積)の高いマイクロチャネル熱交換器(例えば、伝熱管として扁平多孔管を用いたパラレルフロー熱交換器)を室外熱交換器23として用いることで、本発明の冷凍サイクル装置でも、R407Cと比較して冷房能力の低下を抑制できる。
Alternatively, the pressure resistance can be improved by reducing the inner diameter of the
図6は、実施例の室外熱交換器23を示す上面図である。実施例の室外熱交換器23(熱源側熱交換器)は、図6に示されているように、風上側流路23aと風下側流路23bが空気流通方向Dに並んで配置されている。凝縮器として機能する場合(冷媒が冷媒配管43から冷媒配管45へ流れる場合)において、冷媒は風下側流路23bを流れてから風上側流路23aを流れるようにしている。また、蒸発器として機能する場合において、(冷媒が冷媒配管45から冷媒配管43へ流れる場合)において、冷媒は風上側流路23aを流れてから風下側流路23bを流れるようにしている。
FIG. 6 is a top view illustrating the
室外熱交換器23が蒸発器として機能する場合において、風下側流路23bを通過する空気は、既に風上側流路23aにおいて冷媒と熱交換されている。同様に、風下側流路23bを通過する冷媒は、既に風上側流路23aにおいて空気と熱交換されている。したがって、R407Cのように温度勾配が大きい冷媒を使用した場合、伝熱管を流れる過程で当該温度差が縮まりやすい。そのため、冷媒としてR407Cを封入する冷凍サイクル装置では、ブリッジ回路などを形成して、冷房運転時も冷媒の流れを暖房運転時と同じ方向(冷媒が冷媒配管43から冷媒配管45へ流れる方向)となるように形成させる必要があった。一方、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒は、R407Cと比較して温度勾配が小さくなるため、並行流であっても温度差は確保できる。
When the
[ロータリ圧縮機]
図7は、実施形態のロータリ圧縮機21を示す断面図である。ロータリ圧縮機21は、図2に示されているように、圧縮機筐体10とシャフト15とモータ部11と圧縮機部12とを備えた高圧ドーム式圧縮機である。圧縮機筐体10は、概ね円筒形に形成され、圧縮機21が設置された環境から密閉された内部空間16を形成している。内部空間16は、概ね円柱状に形成されている。圧縮機筐体10は、圧縮機筐体10を水平面上に垂直に置いたとき内部空間16の円柱の軸が鉛直方向に平行になるように、配置されている。圧縮機筐体10は、内部空間16の下部に油溜め17が形成されている。油溜め17には、圧縮機部12を潤滑させる潤滑油が貯留される。圧縮機筐体10は、内部空間16が吸入管42と吐出管41とに接続されている。吸入管42は、第1吸入管421と第2吸入管422とを含んでいる。シャフト15は、棒状に形成され、圧縮機筐体10の内部空間16に配置されている。シャフト15は、内部空間16が形成する円柱の軸に平行である回転軸を中心に回転可能に圧縮機筐体10に支持されている。
[Rotary compressor]
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the
[モータ部]
モータ部11は、内部空間16のうちの上部に配置されている。モータ部11は、ロータ112とステータ111とを備えている。ロータ112は、概ね円柱状に形成され、シャフト15に固定されている。ステータ111は、概ね円筒形に形成され、ロータ112を囲むように配置され、圧縮機筐体10に固定されている。ステータ111は、ステータコア113と複数の巻き線114を備えている。複数の巻き線114は、ステータコア113に形成される複数のティース部にそれぞれ巻かれている。
[Motor part]
The
なお、モータ部11はブラシレスDCモータで構成されると共に、リラクタンストルクによって駆動するように構成されている。さらに、ロータ112の永久磁石)が希土類磁石で構成されている。本発明の冷凍サイクル装置に充填された混合冷媒は、R407Cよりロータリ圧縮機21内部の冷媒温度が高くなる。
The
DCモータの場合は、モータにフェライトや希土類等の永久磁石が使用されている。このため、この永久磁石部分には誘導電流は殆ど発生しないため、モータ温度が上昇し、永久磁石部分の電気抵抗が上昇しても損失は生じない。よって、DCモータは、温度上昇に伴うモータ効率の低下が少ない。そのため、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒のように吐出温度が高い冷媒を使用する場合はDCモータが適している。特に、希土類磁石は温度上昇に対する磁力低下が少ない。このため、希土類を磁石材料として用いたDCモータが吐出温度の高い冷媒に適している。また、DCモータの中でも、リラクタンストルクを利用し、効率の向上を図ることが好ましい。つまり、永久磁石のトルクは、温度の上昇に伴って低下するのに対して、このリラクタンストルクは温度上昇に関係せず、一定値を保つ。したがって、本発明の冷凍サイクル装置に充填されている混合冷媒のように吐出温度の高い冷媒を使用する場合、リラクタンストルクを利用したDCモータが適している。 In the case of a DC motor, a permanent magnet such as ferrite or rare earth is used for the motor. For this reason, almost no induced current is generated in the permanent magnet portion, so that even if the motor temperature rises and the electric resistance of the permanent magnet portion rises, no loss occurs. Therefore, in the DC motor, a decrease in motor efficiency due to a rise in temperature is small. Therefore, when a refrigerant having a high discharge temperature such as a mixed refrigerant charged in the refrigeration cycle device of the present invention is used, a DC motor is suitable. In particular, rare earth magnets have a small decrease in magnetic force with temperature rise. Therefore, a DC motor using a rare earth as a magnet material is suitable for a refrigerant having a high discharge temperature. Further, among DC motors, it is preferable to use reluctance torque to improve efficiency. In other words, while the torque of the permanent magnet decreases as the temperature rises, this reluctance torque keeps a constant value regardless of the temperature rise. Therefore, when using a refrigerant having a high discharge temperature, such as a mixed refrigerant filled in the refrigeration cycle apparatus of the present invention, a DC motor using reluctance torque is suitable.
モータ部11は、複数の巻き線114に三相電流が印加されることにより、ステータ111が回転磁界を発生させる。ロータ112は、ステータ111により生成された回転磁界により、シャフト15を回転させる。すなわち、モータ部11は、複数の巻き線114に三相電流が印加されることにより、シャフト15を回転させる。モータ部11は、複数の巻き線114に三相電流のうち一相又は二相を欠く欠相電流が印加されると、ステータ111が回転磁界を発生させず、シャフト15を回転させない。モータ部11は、冷凍サイクル装置1の運転停止中、複数の巻き線114に欠相電流が印加されることにより、発熱し、圧縮機筐体10の内部空間16内の冷媒と潤滑油とを加熱する。なお、潤滑油は極圧添加剤が添加された合成油であることが好ましい。これは、本発明の冷凍サイクル装置に充填された混合冷媒は、R407Cよりロータリ圧縮機21内部の冷媒温度が高くなるため、高温による熱膨張などでロータリ圧縮機21の後述する圧縮機部12等の摺動部における摩耗を低減させるためである。この極圧添加剤としては、リン酸エステル、亜リン酸エステルなどのリン系の他、塩素系や硫黄系などのものが用いられる。
The
[圧縮機部]
圧縮機部12は、第1の圧縮部12Sと第2の圧縮部12Tとを備えている。第1の圧縮部12Sは、第1シリンダ121Sと第1環状ピストン125Sとを備え、図示されていない第1ベーンを備えている。第1シリンダ121Sは、第1シリンダ室130Sを形成している。第1環状ピストン125Sは、第1シリンダ室130Sに配置され、シャフト15に固定されている。第1ベーンは、移動可能に第1シリンダ室130Sに支持され、第1シリンダ121Sと第1環状ピストン125Sとの間に形成される作動室を吸入室と圧縮室とに区画している。吸入室は、圧縮機筐体10の内部空間16に接続されず、吸入管42のうちの第1吸入管421に接続されている。吸入室は、シャフト15が回転することにより、容積が拡張し、所定の容積(排除容積)まで拡張した後に、圧縮室に遷移する。圧縮室は、2つの吸入管42に接続されていないで、圧縮機筐体10の内部空間16に接続されている。圧縮室は、シャフト15が回転することにより、容積が縮小し、所定の容積まで縮小した後に、吸入室に遷移する。なお、本発明の冷凍サイクル装置に充填された混合冷媒は、R407Cよりロータリ圧縮機21へ吸入される冷媒の密度が高くなるため、同条件でR407Cと同じ循環量を得るために必要な排除容積は小さくて良い。排除容積を小さくすることで、圧縮機の小型化が図れる。
[Compressor section]
The
第2の圧縮部12Tは、第1の圧縮部12Sと概ね同様に形成され、第1の圧縮部12Sの上部に配置されている。第2の圧縮部12Tは、第2シリンダ121Tと第2環状ピストン125Tとを備え、図示されていない第2ベーンを備えている。第2シリンダ121Tは、第2シリンダ室130Tを形成している。第2環状ピストン125Tは、第2シリンダ室130Tに配置され、シャフト15に対して第2環状ピストン125Tと180°の位相差が形成されるように、シャフト15に固定されている。第2ベーンは、移動可能に第2シリンダ室130Tに支持され、第2シリンダ121Tと第2環状ピストン125Tとの間に形成される作動室を吸入室と圧縮室とに区画している。吸入室は、圧縮機筐体10の内部空間16に接続されていないで、2つの吸入管42のうちの第2吸入管422に接続されている。吸入室は、シャフト15が回転することにより、容積が拡張し、所定の容積まで拡張した後に、圧縮室に遷移する。圧縮室は、2つの吸入管42に接続されていないで、圧縮機筐体10の内部空間16に接続されている。圧縮室は、シャフト15が回転することにより、容積が縮小し、所定の容積まで縮小した後に、吸入室に遷移する。
The
1 冷凍サイクル装置
10 圧縮機筐体
11 モータ部
111 ステータ
112 ロータ
113 ステータコア
114 巻き線
(115 巻き線温度センサ)
12 圧縮機部
12S 第1の圧縮部
121S 第1シリンダ
125S 第1環状ピストン
130S 第1シリンダ室
12T 第2の圧縮部
121T 第2シリンダ
125T 第2環状ピストン
130T 第2シリンダ室
15 シャフト
16 内部空間
17 油溜め
18 吐出口
19 吸入口
2 室外機
200 室外機制御部
21 ロータリ圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
231−1 側板
231−2 側板
232 伝熱管
233 フィン
24 絞り装置(減圧器)
27 室外ファン
41 吐出管
42 吸入管
421 第1吸入管
422 第2吸入管
43 冷媒配管
44 冷媒配管
45 冷媒配管
5 室内機
500 室内機制御部
51 室内熱交換器
55 室内ファン
DESCRIPTION OF
12
27
Claims (10)
前記第3の冷媒は、飽和温度が10℃のときの飽和ガス密度が24kg/m3超、温度が10℃のときの蒸発潜熱は90kJ/kg超、かつ、不燃性を有し、かつ、GWPが15以下であり、
前記3種混合冷媒は、前記R32が25〜60重量%、前記R125が1〜16重量%、前記第3の冷媒が31〜69重量%である、
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle device containing a mixed refrigerant containing at least R32, R125, and a third refrigerant,
The third refrigerant has a saturated gas density of more than 24 kg / m 3 at a saturation temperature of 10 ° C., an evaporation latent heat of more than 90 kJ / kg at a temperature of 10 ° C., and has nonflammability, and GWP is 15 or less,
In the three-type mixed refrigerant, R32 is 25 to 60% by weight, R125 is 1 to 16% by weight, and the third refrigerant is 31 to 69% by weight.
A refrigeration cycle device characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a heat exchanger, and the thickness of the heat transfer tube of the heat exchanger is 1.25 of the thickness of the heat transfer tube of the heat exchanger when the refrigeration cycle device is filled with R407C as a refrigerant. Times to 1.35 times,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus includes a heat exchanger, and the inner diameter of the heat transfer tube of the heat exchanger is 0.7 times or more the inner diameter of the heat transfer tube of the heat exchanger when the refrigeration cycle apparatus is filled with R407C as a refrigerant. 1.0 times,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a compressor, and a control unit that controls an opening degree of a throttle device included in the refrigeration cycle device so that a temperature of the refrigerant discharged from the compressor becomes a predetermined temperature under a predetermined operation condition. To provide,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a compressor, the lubricating oil sealed in the compressor is composed of synthetic oil to which an extreme pressure additive has been added,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a compressor, the motor built in the compressor is a DC motor, and is driven by reluctance torque, and the permanent magnet of the motor is composed of a rare earth magnet,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a control device, the maximum current capacity of the control device is larger than the maximum current capacity of the control device when the refrigeration cycle device has filled R407C as a refrigerant,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a compressor, the displacement volume of the compressor is smaller than the displacement volume of the compressor when the refrigeration cycle device sealed R407C as a refrigerant,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein:
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle device includes a compressor, the pipe connected to the suction side of the compressor is not provided with a means for detecting the temperature of the refrigerant,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein:
凝縮器として機能する場合において、媒は風下側流路23bを流れてから風上側流路23aを流れるようにして、
蒸発器として機能する場合において、冷媒は風上側流路23aを流れてから風下側流路23bを流れるようにする、
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一つに記載の冷凍サイクル装置。 The heat source side heat exchanger included in the refrigeration cycle device, the leeward side flow path and the leeward side flow path are arranged side by side in the air flow direction,
In the case of functioning as a condenser, the medium flows through the leeward flow path 23b and then flows through the leeward flow path 23a,
When functioning as an evaporator, the refrigerant is caused to flow through the leeward passage 23b after flowing through the leeward passage 23a.
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein:
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