JP3465654B2

JP3465654B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JP3465654B2
Application number: JP35395499A
Authority: JP
Inventors: 龍三郎矢嶋; 昭雄山際
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2003-11-10
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: JP2001174075A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、圧縮機の吐出温度が高くなる冷媒を備えた冷凍装
置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置を含む各種の冷
凍装置には、特開平８−１８９７３５号公報に開示され
ているように、圧縮機と四路切換弁と室外熱交換器と膨
張機構と室内熱交換器が順に接続されてなる冷媒回路を
備えているものがある。そして、上記膨張機構には、電
動膨張弁が適用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した空気調和装置
を含む冷凍装置に関し、社会的要求としてオゾン層の保
護に加え、地球温暖化の防止が必要とされ、現在、温暖
化係数の低いＲ３２や、従来の混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ、
Ｒ４１０Ａ）以上にＲ３２を多く含む混合冷媒の適用が
叫ばれている。Ｒ３２は、理論ＣＯＰや熱伝達率が比較
的高く、冷媒の圧力損失も低いため、空気調和装置に使
用した場合にエネルギ効率が高いという特性を備えてい
る。

【０００４】しかし、反面、Ｒ３２は、従来のＲ２２、
Ｒ４０７Ｃ及びＲ４１０Ａに比して圧縮機の吐出温度が
ほぼ２０℃程度高いという特性がある。

【０００５】したがって、従来の空気調和装置のままで
Ｒ３２を使用すると、圧縮機の吐出温度が過上昇すると
いう問題が生じたり、モータ効率の低下が生じるという
問題がある。さらに、暖房能力の向上を図りにくいとい
う問題があった。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、Ｒ３２等の高吐出温度の冷媒を用い、圧縮機の吐出
温度の過上昇を防止すると共に、モータ効率の低下を防
止することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】具体的に、図１に示すよ
うに、第１の発明は、圧縮機（121）と熱源側熱交換器
（123）と電動膨張弁（Z）と利用側熱交換器（131）と
を備えた冷凍装置を対象としている。そして、Ｒ３２単
体或いはＲ３２が５０wt％を越えるＲ３２リッチ混合冷
媒、又はＲ３２リッチ冷媒で且つ吐出温度がＲ２２に対
して１０℃程度を越えて高くなる混合冷媒が用いられて
いる。加えて、所定の運転条件において上記圧縮機（12
1）の吐出温度が所定温度になるように電動膨張弁（Z）
の開度を制御する制御手段（300）が設けられている。
更に、上記圧縮機（121）が高圧ドーム式圧縮機で
構成され、上記圧縮機（121）の圧縮機モータ（220）
は、ＤＣモータで構成されると共に、該圧縮機モータ
（220）は、リラクタンストルクによって駆動するよう
に構成され、且つ上記圧縮機モータ（220）の永久磁石
（222）が希土類磁石で構成されている。

【０００８】本発明では、圧縮機（121）の吐出温度を
制御して、Ｒ３２などの冷媒特性を発揮させることがで
きる。

【０００９】また、第２の発明では、希土類磁石のＪ保
磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ／ｍ）以上で
あることが好ましい。

【００１０】また、第３の発明では、制御手段（300）
が、圧縮機モータ（220）への供給電力をパルス振幅変
調するＰＡＭ制御部（310）を備えていてもよい。

【００１１】また、第４の発明では、希土類磁石のＪ保
磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ／ｍ）以上で
あり、且つ、制御手段（300）が、圧縮機モータ（220）
への供給電力をパルス振幅変調するＰＡＭ制御部（31
0）を備えていてもよい。

【００１２】また、第５の発明では、制御手段（300）
は、圧縮機（121）の吐出温度が限界値以下であると、
蒸発側の冷媒過熱度又は圧縮機（121）の吸入過熱度が
所定温度になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御す
る一方、圧縮機（121）の吐出温度が限界値を越える
と、圧縮機（121）の吐出温度に基づいて電動膨張弁
（Z）の開度を制御するものであってもよい。

【００１３】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、冷媒にＲ
３２等を適用すると共に、電動膨張弁（Z）の開度によ
って圧縮機（121）の吐出温度を制御するようにしたた
めに、吐出温度が高くなると、弁開度を大きくして冷媒
流量を増加させ、吐出温度を低下させることができる。

【００１４】この結果、暖房能力の増加を図り易いとい
うＲ３２等の特性を充分に発揮させることができる。そ
して、暖房能力の向上を図ると共に、高効率化を図るこ
とができる。

【００１５】特に、高圧ドーム式圧縮機（121）の場
合、吐出温度とモータ温度が比例的な関係にあるため、
上記の効果が一層発揮させることができる。

【００１６】また、圧縮機モータ（220）にＤＣモータ
を適用しているので、モータ効率の向上を図ることがで
きる。

【００１７】また、圧縮機モータ（220）にリラクタン
ストルクを利用すると共に、永久磁石（222）に希土類
磁石を用いているので、圧縮機（121）の吐出温度の上
昇に対処することができ、Ｒ３２等の特性をより発揮さ
せることができる。

【００１８】また、第２及び第４の発明によれば、ブラ
シレスＤＣモータの希土類磁石のＪ保磁力（Ｈｃｊ）が
２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ／ｍ）以上としているので、Ｒ
３２等の特性をより確実に発揮させることができる。

【００１９】また、第３及び第４の発明によれば、ブラ
シレスＤＣモータにＰＡＭ制御方式を採用しているの
で、Ｒ３２等の特性を発揮させつつ暖房能力の向上をよ
り図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２１】図１に示すように、本実施形態の冷凍装置
（100）は、いわゆるセパレートタイプに構成された空
気調和装置である。該冷凍装置（100）は、一台の熱源
側ユニットである室外ユニット（120）に対して一台の
利用側ユニットである室内ユニット（130）が接続され
て成る冷媒回路（110）を備えている。

【００２２】上記室外ユニット（120）には、圧縮機（1
21）と、冷房運転サイクル時には図中実線の如く、暖房
運転サイクル時には図中破線の如く切換わる四路切換弁
（122）と、冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に
蒸発器として機能する熱源側熱交換器である室外熱交換
器（123）と、冷媒を減圧するための膨脹機構を構成す
る直動式電動膨張弁（Z）とが設けられている。

【００２３】一方、上記室内ユニット（130）には、冷
房運転時に蒸発器として、暖房運転時に凝縮器として機
能する利用側熱交換器である室内熱交換器（131）が設
けられている。

【００２４】つまり、上記室外熱交換器（123）と室内
熱交換器（131）とは一対一に構成されている。

【００２５】また、上記室外熱交換器（123）には室外
ファン（120F）が設けられる一方、上記室内熱交換器
（131）には室内ファン（130F）が設けられている。

【００２６】そして、上記圧縮機（121）と四路切換弁
（122）と室外熱交換器（123）と電動膨張弁（Z）と室
内熱交換器（131）とが順に冷媒配管（140）によって接
続され、上記冷媒循環回路（111）は、冷媒の循環によ
り熱移動を生ぜしめるように冷房運転サイクルと暖房運
転サイクルとに四路切換弁（122）の切換えによって可
逆運転可能な閉回路に構成されている。

【００２７】上記圧縮機（121）は、図２に示すよう
に、運転容量が可変に調節される高圧ドーム式のスイン
グ型圧縮機（121）で構成されている。該圧縮機（121）
は、ハウジング（200）の内部に圧縮機（121）構（21
0）と圧縮機モータ（220）とが収納され、全密閉型に構
成されている。

【００２８】上記ハウジング（200）の側部には、吸入
側の冷媒配管（140）が接続される一方、ハウジング（2
00）の上部には、吐出側の冷媒配管（140）が導入され
ている。

【００２９】上記圧縮機（121）構（210）は、シリンダ
（211）とフロントヘッド（212）とリヤヘッド（213）
とピストン（214）とを備え、ハウジング（200）の下部
に配置されている。上記シリンダ（211）は円筒状に形
成され、シリンダ（211）の上端にはフロントヘッド（2
12）が、下端にはリヤヘッド（213）が設けられてい
る。そして、このシリンダ（211）の内部にはピストン
（214）によって圧縮室（215）が形成されている。

【００３０】上記圧縮機モータ（220）は、電磁石のス
テータ（221）とロータである永久磁石（222）とを備
え、ステータ（221）がハウジング（200）の上部に固定
されている。上記永久磁石（222）には駆動軸（230）が
連結されている。

【００３１】上記駆動軸（230）は、シリンダ（211）を
貫通している。該駆動軸（230）の下部には、大径の偏
心軸部（231）がシリンダ（211）の内部に位置して形成
されている。該偏心軸部（231）には、ピストン（214）
が嵌め込まれている。

【００３２】該ピストン（214）は、図示しないが、ブ
レードが一体に形成されている。該ブレードは、ブッシ
ュを介してシリンダ（211）に挿入されている。そし
て、上記ピストン（214）はブッシュを支点に揺動し、
圧縮室（215）の容積を減少させて冷媒を圧縮する。

【００３３】一方、上記冷媒回路（110）には、第１温
度センサ（Th1）〜第５温度センサ（Th5）が設けられて
いる。該第１温度センサ（Th1）は、圧縮機（121）の吐
出側の冷媒配管（140）に設けられ、該圧縮機（121）か
ら吐出する冷媒の温度である吐出温度を検出する。

【００３４】上記第２温度センサ（Th2）は、室外熱交
換器（123）に設けられ、該室外熱交換器（123）におけ
る冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する。

【００３５】上記第３温度センサ（Th3）は、室外熱交
換器（123）が蒸発器となる暖房運転時の冷媒出口側の
冷媒配管（140）に設けられ、該室外熱交換器（123）の
出口側のガス温度を検出する。

【００３６】上記第４温度センサ（Th4）は、室内熱交
換器（131）に設けられ、該室内熱交換器（131）におけ
る冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度を検出する。

【００３７】上記第５温度センサ（Th5）は、室内熱交
換器（131）が蒸発器となる冷房運転時の冷媒出口側の
冷媒配管（140）に設けられ、該室内熱交換器（131）の
出口側のガス温度を検出する。

【００３８】上記第１温度センサ（Th1）〜第５温度セ
ンサ（Th5）の検出信号は、コントローラ（300）に入力
されている。

【００３９】本発明の特徴として、上記冷媒回路（11
0）には、例えば、ＨＦＣ冷媒であるＲ３２単体の冷媒
が充填されている。また、上記圧縮機（121）の圧縮機
モータ（220）がブラシレス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、上記圧縮機モータ（220）の永久
磁石（222）が希土類磁石で構成され、該希土類磁石
は、そのＪ保磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ
／ｍ）以上に構成されている。

【００４０】また、上記コントローラ（300）は、所定
の運転条件において、圧縮機（121）の吐出温度が所定
温度になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御する制
御手段を構成している。

【００４１】該コントローラ（300）は、圧縮機（121）
の吐出温度、冷媒の蒸発温度及び冷媒の凝縮温度のうち
少なくとも１つの検出温度に基づいて電動膨張弁（Z）
の開度を制御する。例えば、上記コントローラ（300）
は、圧縮機（121）の吐出温度が限界値以下であると、
蒸発側の冷媒過熱度又は圧縮機（121）の吸入過熱度が
所定温度になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御す
る一方、圧縮機（121）の吐出温度が限界値を越える
と、圧縮機（121）の吐出温度に基づいて電動膨張弁
（Z）の開度を制御する。この限界値は、例えば、１２
０℃〜１４０℃の範囲内で定められている。

【００４２】具体的に、冷房運転時は、第４温度センサ
（Th4）が検出する蒸発温度及び第５温度センサ（Th5）
が検出するガス温度に基づく冷媒過熱度と、第１温度セ
ンサ（Th1）が検出する吐出温度とによって電動膨張弁
（Z）の開度を制御する。また、暖房運転時は、第２温
度センサ（Th2）が検出する蒸発温度及び第３温度セン
サ（Th3）が検出するガス温度に基づく冷媒過熱度と、
第１温度センサ（Th1）が検出する吐出温度とによって
電動膨張弁（Z）の開度を制御する。

【００４３】尚、第５温度センサ（Th5）及び第３温度
センサ（Th3）が検出するガス温度は、圧縮機（121）の
吸入ガス温度とみなしてもよく、冷房運転時には第４温
度センサ（Th4）と第５温度センサ（Th5）より圧縮機
（121）の吸入過熱度を導出し、暖房運転時には第２温
度センサ（Th2）と第３温度センサ（Th3）より圧縮機
（121）の吸入過熱度を導出するようにしてもよい。

【００４４】また、上記コントローラ（300）には、圧
縮機モータ（220）への供給電力をパルス振幅変調する
ＰＡＭ制御部（310）が設けられている。つまり、該Ｐ
ＡＭ制御部（310）は、空調負荷に対応してモータ電圧
を制御し、圧縮機モータ（220）の回転数を制御してい
る。

【００４５】そこで、上述した圧縮機モータ（220）に
ブラシレスＤＣモータを適用した理由、及びコントロー
ラ（300）が圧縮機（121）の吐出温度を制御する基本的
理由等について説明する。

【００４６】冷媒であるＲ３２は、理論ＣＯＰや熱伝達
率が比較的高く、冷媒の圧力損失も低いため、エネルギ
効率が高いという特性を備えている。反面、Ｒ３２は、
Ｒ２２等に比して圧縮機（121）の吐出温度がほぼ２０
℃程度高いという特性がある。

【００４７】一方、地球温暖化の防止のため、空気調和
装置の省エネルギに対する要求も益々大きくなってきて
いる。そこで、圧縮機モータ（220）について検討する
と、該圧縮機モータ（220）にはＡＣモータとＤＣモー
タがある。さらに、該ＤＣモータにはブラシレスＤＣモ
ータがある。該ブラシレスＤＣモータはＡＣモータに比
べて効率の高い。つまり、ＡＣモータは、ロータ内部に
誘導電流が流れるので、このロータ部分の温度が上昇す
ると、電気抵抗が増加するため、損失が増加し、モータ
効率が低下する。

【００４８】他方、ＤＣモータの場合は、モータにフェ
ライトや希土類（Ｎｄ−Ｂ−Ｆｅ、及びＳｍ−Ｃｏ系の
磁石における焼結磁石及びボンド磁石を含む）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、温度上昇にるモータ効率の
低下が少ない。

【００４９】したがって、吐出温度が高いＲ３２などの
冷媒を使用する場合、このような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
ータが高吐出温度の冷媒に適している。

【００５０】また、上記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、Ｒ３２など
の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。

【００５１】以上のように、圧縮機モータ（220）に関
し、モータ効率という観点からは、Ｒ３２等の高吐出温
度の冷媒に対して次のことがいえる。ＡＣモータより
もＤＣモータが適している。ＤＣモータのうち、フェ
ライト磁石よりも希土類磁石を用いたモータが適してい
る。リラクタンストルクを用いていないものよりもリ
ラクタンストルクを用いたモータが優れている。

【００５２】さらに、上述したＤＣモータにおいて、フ
ェライト磁石の場合、温度が上昇すれば効率の低下が生
じる。希土類磁石の場合には、１５０℃以上の高温領域
で磁力を失う（減磁）。したがって、希土類磁石の場
合、そのＪ保磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ
／ｍ）以上とすれば、減磁する高温限界をより高くする
ことができるので好ましい。

【００５３】このことから、本発明は、上記圧縮機モー
タ（220）に、リラクタンストルクを利用したブラシレ
スＤＣモータを適用し、永久磁石（222）に希土類磁石
を適用すると共に、希土類磁石のＪ保磁力（Ｈｃｊ）が
２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ／ｍ）以上としている。

【００５４】一方、低外気温度時において、圧縮機（12
1）の回転数を上げて暖房能力の増加を図る際、従来の
Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ及びＲ４０７Ｃでは、蒸発器及び蒸
発器出口から圧縮機吸入口までの冷媒の圧力損失が大き
くなり、効率低下の原因となる。冷媒がＲ３２の場合、
その圧力損失が非常に低いため、こうした効率低下が少
ない。したがって、低外気温度において、Ｒ３２は、能
力増加を図り易い特性を備えている。その際、暖房能力
の増加を図ろうとすると、蒸発温度が低く、凝縮温度が
高くなり、圧縮機（121）の吐出温度が高くなる。この
ため、Ｒ３２等の高吐出温度の冷媒では、モータ効率の
低下を引き起こしたり、希土類磁石の減磁を引き起こし
たりする。したがって、Ｒ３２が本来的に有している高
暖房能力時の高効率特性を活かすには、上記圧縮機（12
1）の吐出温度の制御が必要である。

【００５５】そこで先ず、上記ブラシレスＤＣモータの
制御について考察すると、このブラシレスＤＣモータの
制御には、高回転数域でのトルク増加が可能なＰＡＭ
（Pulse Amplitude Modulation）方式がある。このＰＡ
Ｍ方式は、コンバータ部に昇圧回路を設け、高回転数域
でモータ電圧を電源電圧以上に上げることを特徴とし、
力率改善及び高調波減少の効果もある。従来のＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）方式では、モータ電圧が電
源電圧以上にはならないため、トルク不足になることが
あった。上記ＰＡＭ方式では、モータ電圧を回転数に応
じて電源電圧以上に上げることが可能であるため、例え
ば、低外気温度時に圧縮機（121）の回転数を上げるこ
とによって暖房能力の増加を従来以上に図ることができ
る。

【００５６】このことから、本発明は、上記圧縮機モー
タ（220）を制御するため、コントローラ（300）にＰＡ
Ｍ制御部（310）を設けている。上述したようにＲ３２
も暖房能力の増加をし易い冷媒であり、ＰＡＭ方式と組
み合わせることにより、より大きな効果が期待すること
ができる。

【００５７】次に、暖房能力について考察する。通常、
業務用空気調和装置では、定格暖房能力／定格冷房能力
の比を１．１５〜１．２付近に設定している。また、家
庭用空気調和装置では、その比を１．４前後に設定して
いる。Ｒ３２及びＰＡＭ制御のブラシレスＤＣモータの
圧縮機（121）を備えた空気調和装置では、従来の定格
暖房能力／定格冷房能力の比より大きくすることが容易
である。

【００５８】また、暖房能力の表し方として暖房低温能
力を用いる場合がある。この暖房低温能力は、外気の乾
球温度が２℃であって且つ湿球温度が１℃である状態
（２ＤＢ／１ＷＢ℃）での暖房能力をいう。この場合に
は、暖房低温能力／暖房標準能力の比は、業務用空気調
和装置では０．９２前後、家庭用空気調和装置では０．
８６前後に設定されている。このような値以上に暖房能
力を発揮させようとした場合、Ｒ３２における圧縮機
（121）の吐出温度の対策がより重要となる。

【００５９】そこで、冷凍サイクルの減圧手段について
考察する。この減圧手段には、キャピラリチューブや膨
張弁がある。さらに、膨張弁には、蒸発器出口の過熱度
を機械的に検出して冷媒流量を制御する感温式膨張弁
や、蒸発器や凝縮器の温度又は圧力や圧縮機（121）の
吐出温度をそれぞれ検出し、マイコンによって開度を制
御する電動膨張弁がある。

【００６０】この減圧手段に関し、キャピラリチューブ
は、冷媒流量を制御することができない。また、上記感
温式膨張弁は、蒸発器出口の過熱度を一定値以上に保つ
ことが可能であるが、過熱度がゼロとなると、制御が不
可能となる。つまり、上記キャピラリチューブや感温式
膨張弁では、圧縮機（121）の吐出温度を自在に制御す
ることができない。

【００６１】Ｒ３２などの高吐出温度の冷媒を用いる場
合、圧縮機（121）の吸込温度が高くなると、冷凍機油
の温度が上昇し、冷凍機油の粘度が低下して圧縮機（12
1）の機械部分の潤滑性が低下する。また、冷凍機油の
劣化が進行してスラッジの形成や酸の生成などが生ず
る。特に、圧縮機モータ（220）が高圧雰囲気に配置さ
れる高圧ドーム型圧縮機（121）では、吐出温度にほぼ
比例して圧縮機モータ（220）の温度が上昇するため、
上述のようなモータ効率の低下が生じる。したがって、
上記キャピラリチューブや感温式膨張弁を用いた場合に
は、機器の信頼性の低下や、モータ効率の低下が著し
い。

【００６２】上記電動膨張弁（Z）を用いると、例え
ば、吐出温度を検出して弁開度を制御しているので、一
定の吐出温度を超えた際に弁開度を大きくすることがで
きる。この結果、湿った冷媒を圧縮機（121）に吸入さ
せることにより、吐出温度を低下させることができる。

【００６３】従来のＲ２２、Ｒ４０７Ｃ及びＲ４１０Ａ
などの冷媒を用いた場合においても、このような吐出温
度の制御は可能であった。ところが、通常の空気調和装
置の場合、定常運転時に吐出温度が１３０℃を越えるこ
とはさほど多くない。特に、ＤＣモータを用いた場合、
モータ効率の低下がさほど大きな問題とはならなかっ
た。

【００６４】しかし、Ｒ３２などの高吐出温度の冷媒を
用いた場合、運転条件によって吐出温度が１５０℃を越
えることもある。このような高温状態では、ＤＣモータ
の効率低下や、永久磁石（222）の減磁が生じて運転不
能となる。したがって、高効率及び高信頼性を維持しな
がらＲ３２などの高吐出温度の冷媒を使用するには、電
動膨張弁（Z）の開度を制御して圧縮機（121）の吐出温
度を制御する必要がある。

【００６５】以上のことから、本発明は、圧縮機（12
1）の吐出温度が限界値以下であると、蒸発側の冷媒過
熱度又は圧縮機（121）の吸入過熱度が所定温度になる
ように電動膨張弁（Z）の開度を制御する一方、圧縮機
（121）の吐出温度が限界値を越えると、圧縮機（121）
の吐出温度に基づいて電動膨張弁（Z）の開度を制御す
ることとしている。

【００６６】また、本発明は、定格暖房能力と定格冷房
能力の比が１．２以上、又は１．４以上に設定されてい
る。又は、本発明は、暖房低温能力と暖房標準能力の比
が０．９２以上、又は０．８６以上に設定されている。

【００６７】〈実施形態の効果〉以上のように、本実施形態によれば、冷媒にＲ３２を適
用すると共に、電動膨張弁（Z）の開度によって圧縮機
（121）の吐出温度を制御するようにしたために、吐出
温度が高くなると、弁開度を大きくして冷媒流量を増加
させ、吐出温度を低下させることができる。

【００６８】この結果、暖房能力の増加を図り易いとい
うＲ３２の特性を充分に発揮させることができる。そし
て、暖房能力の向上を図ると共に、高効率化を図ること
ができる。

【００６９】特に、高圧ドーム式圧縮機（121）の場
合、吐出温度とモータ温度が比例的な関係にあるため、
上記の効果が一層期待することができる。

【００７０】また、上記圧縮機モータ（220）にブラシ
レスＤＣモータを適用しているので、モータ効率の向上
を図ることができる。

【００７１】また、上記ブラシレスＤＣモータの永久磁
石（222）に希土類磁石を用いているので、圧縮機（12
1）の吐出温度の上昇に対処することができ、Ｒ３２の
特性をより発揮させることができる。

【００７２】また、上記ブラシレスＤＣモータにリラク
タンストルクを利用すると共に、希土類磁石のＪ保磁力
（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ（１８３ｋＡ／ｍ）以上として
いるので、Ｒ３２の特性をより確実に発揮させることが
できる。

【００７３】また、上記ブラシレスＤＣモータにＰＡＭ
制御方式を採用しているので、Ｒ３２の特性を発揮させ
つつ暖房能力の向上をより図ることができる。

【００７４】

【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、Ｒ
３２単体の冷媒を用いたが、本発明は、冷媒回路（11
0）の冷媒として、Ｒ３２単体の他、Ｒ３２が５０wt％
を越えるＲ３２リッチ混合冷媒を用いてもよく、Ｒ３２
リッチ冷媒で且つ吐出温度がＲ２２に対して１０℃程度
を越えて高くなる混合冷媒を用いてもよい。

【００７５】Ｒ３２を多く含む混合冷媒は、例えば、Ｒ
３２／１２５（Ｒ３２が７０％以上）、Ｒ３２／１３４
ａ（Ｒ３２が５０％以上）、Ｒ３２／プロパン（Ｒ３２
が８０％以上）、Ｒ３２／ブタン（Ｒ３２が８０％以
上）及びＲ３２／イソブタン（Ｒ３２が８０％以上）が
る。

【００７６】また、本発明は、上記第１温度センサ（Th
1）のみを設けて電動膨張弁（Z）の開度を制御し、圧縮
機（121）の吐出温度を所定温度に制御するようにして
もよい。

【００７７】また、第２温度センサ（Th2）や第４温度
センサ（Th4）のみを設け、冷媒の凝縮温度のみを検出
し、圧縮機（121）の吐出温度を推定して該吐出温度が
所定値になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御する
ようにしてもよく、また、冷媒の蒸発温度のみを検出
し、圧縮機（121）の吐出温度を推定して該吐出温度が
所定値になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御する
ようにしてもよい。

【００７８】また、上記圧縮機モータ（220）のブラシ
レスＤＣモータにおける永久磁石（222）にフェライト
系磁石を用いてもよい。つまり、電動膨張弁（Z）の制
御によって温度上昇を抑制する。

【００７９】また、本発明は、図１のペアエアコンや、
マルチエアコンの他、２元冷凍サイクルの冷凍装置（10
0）や２段圧縮冷凍サイクルの冷凍装置（100）など、各
種の冷凍装置（100）に適用してもよい。

【００８０】また、本発明は、冷房専用機や暖房専用機
の他、冷凍庫などの各種の冷凍装置に適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。

【図２】冷媒回路に設けらている圧縮機を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｚ電動膨張弁Ｘ駆動モータ４永久磁石 100 冷凍装置 110 冷媒回路 121 圧縮機 123 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 131 室内熱交換器（利用側熱交換器） 220 圧縮機モータ 222 永久磁石 300 コントローラ（制御手段） 310 ＰＡＭ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平11−230626（ＪＰ，Ａ) 特開平11−132579（ＪＰ，Ａ) 特開平６−281273（ＪＰ，Ａ) 特開平７−236239（ＪＰ，Ａ) 特開平11−32453（ＪＰ，Ａ) 特開平９−294362（ＪＰ，Ａ) 特開平11−4590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 304 F25B 1/00 395

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（121）と熱源側熱交換器（123）
と電動膨張弁（Z）と利用側熱交換器（131）とを備えた
冷凍装置であって、Ｒ３２単体或いはＲ３２が５０wt％を越えるＲ３２リッ
チ混合冷媒、又はＲ３２リッチ冷媒で且つ吐出温度がＲ
２２に対して１０℃程度を越えて高くなる混合冷媒が用
いられ、所定の運転条件において上記圧縮機（121）の吐出温度
が所定温度になるように電動膨張弁（Z）の開度を制御
する制御手段（300）が設けられる一方、上記圧縮機（121）が高圧ドーム式圧縮機で構成され、上記圧縮機（121）の圧縮機モータ（220）は、ＤＣモー
タで構成されると共に、該圧縮機モータ（220）は、リ
ラクタンストルクによって駆動するように構成され、且
つ上記圧縮機モータ（220）の永久磁石（222）が希土類
磁石で構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】請求項１において、希土類磁石は、そのＪ保磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ
（１８３ｋＡ／ｍ）以上であることを特徴とする冷凍装
置。
【請求項３】請求項１において、制御手段（300）は、圧縮機モータ（220）への供給電力
をパルス振幅変調するＰＡＭ制御部（310）を備えてい
ることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】請求項１において、希土類磁石は、そのＪ保磁力（Ｈｃｊ）が２３ｋＯｅ
（１８３ｋＡ／ｍ）以上であり、制御手段（300）は、圧縮機モータ（220）への供給電力
をパルス振幅変調するＰＡＭ制御部（310）を備えてい
ることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項において、制御手段（300）は、圧縮機（121）の吐出温度が限界値
以下であると、蒸発側の冷媒過熱度又は圧縮機（121）
の吸入過熱度が所定温度になるように電動膨張弁（Z）
の開度を制御する一方、圧縮機（121）の吐出温度が限
界値を越えると、圧縮機（121）の吐出温度に基づいて
電動膨張弁（Z）の開度を制御することを特徴とする冷
凍装置。