JP3978989B2 - 冷媒回路装置及び冷媒充填システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒回路装置及び冷媒充填システムに関し、特に、冷媒回路の水分対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、蒸気圧縮式の冷暖房装置においては、冷媒回路内への水分の混入をでき得る限り少なくする必要がある。つまり、機器の故障を防止するためには、冷媒回路内への水分の混入を極力抑制する必要がある。
【０００３】
このため、機器の製造工程においては、水分の除去に対して充分な対策が施されている。
【０００４】
一方、機器組立の後の水分除去の方法としては、冷媒回路にドライヤ（乾燥剤はゼオライト又はシリカゲル）を組み込み、空調運転を行いながら水分を除去する方法がある（財団法人 日本冷凍協会発行 冷凍空調便覧 第４版 基礎編 第３６９頁〜第３７１頁）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した機器の製造時においては、水分除去工程に多大なコストが発生するという問題がある。
【０００６】
一方、ドライヤを冷媒回路に組み込む方法では、下記の問題があり、広く採用されるに至っていない。
1. 冷媒の分子サイズが水の分子サイズと同程度に小さい場合、冷媒自身も乾燥剤に吸着され、水分吸着量が低下する。
2. 水の分子は、乾燥剤の表面に吸着されているのみであるので、ドライヤの温度が上昇すると、水分が乾燥剤より脱離する。
3. 冷媒と共に流動している圧縮機の冷凍機油の種種の成分が乾燥剤の表面に付着し、膜となって乾燥剤の表面を覆うので、水分吸着量が低下する。
4. 主成分であるゼオライトが経年劣化を起こし、粉砕すると、その粉がスラッジと成り、膨張弁等に詰まる。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、冷媒回路の水分除去を確実に且つ低コストで行えるようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷媒回路の水分に対し、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたものである。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤を冷媒回路（20）に設けた構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１０】
また、第２の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における圧縮機（21）の冷凍機油に添加した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１１】
また、第３の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）の冷媒に添加した構成としている。
【００１２】
また、第４の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤は、オキサゾリジン基を有する有機物質である。
【００１３】
また、第５の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（ 20 ）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（ 20 ）における少なくとも一部の内表面に塗布した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１４】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたドライヤ（29）に組み込まれていてもよい。
【００１５】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）に組み込まれていてもよい。
【００１６】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）に組み込まれていてもよい。
【００１７】
また、上記第４又は第５の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）の内面に塗布されていてもよい。
【００１８】
また、上記第４又は第５の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）の内面に塗布されていてもよい。
【００１９】
また、上記各発明において、冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒であってもよく、特に、上記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
【００２０】
また、上記第１から３の何れかの発明において、水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質であってもよい。
【００２１】
また、上記第１から３の何れかの発明において、水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質であってもよい。
【００２２】
また、上記第１から５の何れかの発明において、冷媒回路（20）は、給湯器に設けられて温水を生成するように構成されていてもよい。
【００２３】
また、上記第１から５の何れかの発明において、冷媒回路（20）は、車両（40）に搭載されて車両（40）の室内を空調するように構成されていてもよい。
【００２４】
また、上記第３又は４の発明において、水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されていてもよい。
【００２５】
また、他の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）に冷媒を充填する冷媒充填システムを対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が設けられて充填冷媒が流通するドライヤを冷媒充填系統に設けた構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００２６】
また、上記の発明の冷媒充填システムにおいて、冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒であってもよく、特に、上記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
【００２７】
また、上記の発明の冷媒充填システムにおいて、水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質であってもよく、また、水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、冷媒回路（20）の水分に対し、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたために、冷媒回路（20）に混入した水分を確実に除去することができる。この結果、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができる。
【００２９】
特に、上記水分捕捉剤を冷凍機油又は冷媒に混入する場合、単に混入するのみであるので、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。この結果、水分除去工程を極めて簡素化又は省略することができるので、機器製造の低コスト化を図ることができる。
【００３０】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３１】
特に、分子レベルが小さい二酸化炭素を冷媒とした場合においても、従来のドライヤのように水分の除去能力の低下が生ずることがなく、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３２】
また、従来のドライヤのように、温度上昇に基づく水分の離脱が生ずることがなく、水分管理を正確に行うことができる。
【００３３】
また、従来のドライヤのように、冷凍機油が乾燥剤の表面を覆うことがなく、水分の除去能力の低下が生ぜず、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３４】
また、水和反応による生成物がアルコールである場合、スラッジの発生が生ずることがない。この結果、膨張弁の詰まり等を未然に防止することができる。
【００３５】
また、水分捕捉剤を冷媒回路（20）の少なくとも一部の内表面に塗布する場合、反応生成物が経路内に拡散することを防止することができる。この結果、より膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００３６】
また、上記水分捕捉剤を冷媒充填システムに適用する場合、該水分捕捉剤をシステムのドライヤに組み込むのみでよく、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。その上、上記冷媒回路（20）に水分の混入が生じないので、該冷媒回路（20）における機器故障を未然に且つ確実に防止することができ、上記冷媒回路（20）に水分捕捉剤を適用する場合と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
特に、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、冷媒回路（20）の簡素化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態は、図１に示すように、本発明の冷媒回路装置として給湯器（10）を適用したものである。
【００４０】
上記給湯器（10）は、熱源ユニット（1H）と給湯ユニット（1W）とより構成されている。該熱源ユニット（1H）は、冷媒が充填されて該冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えている。該冷媒回路（20）は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成し、少なくとも圧縮機（21）と熱源側熱交換器（22）と膨張機構（23）と利用側熱交換器（24）を備えている。
【００４１】
具体的に、上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と、利用側熱交換器である水熱交換器（24）と、レシーバ（25）と、膨張機構である膨張弁（23）と、熱源側熱交換器である空気熱交換器（22）と、アキュムレータ（26）とが冷媒配管（27）によって順に直列に接続されて構成されている。
【００４２】
上記給湯ユニット（1W）は、給湯回路（11）を備え、該給湯回路（11）は、貯湯タンク（12）及び搬送手段であるポンプ（12）を備えている。そして、上記貯湯タンク（12）には、給水管（14）が接続されて水道水（15）が供給されている。尚、上記給水管（14）には、給水栓（16）が設けられている。
【００４３】
上記貯湯タンク（12）は、水側配管（17）と湯側配管（18）を介して水熱交換器（24）に接続されて循環回路の上記給湯回路（11）が形成されている。そして、上記ポンプ（12）は、湯側配管（18）に設けられている。
【００４４】
上記水熱交換器（24）は、例えば、二重管熱交換器で構成され、貯湯タンク（12）から供給される水を冷媒の凝縮熱によって加温し、温水を生成するように構成されている。
【００４５】
したがって、上記冷媒回路（20）は、次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が水熱交換器（24）において給湯回路（11）の水と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、レシーバ（25）を経て膨張弁（23）で減圧され、空気熱交換器（22）で外部空気等の空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返される。
【００４６】
一方、給湯ユニット（1W）は、次のように動作する。貯湯タンク（12）には、水が供給され、この貯湯タンク（12）の水は、水側配管（17）を経て水熱交換器（24）に供給され、冷媒回路（20）の冷媒によって温水になる。この温水は、湯側配管（18）を流れ、ポンプ（12）を経て貯湯タンク（12）に流れ、該貯湯タンク（12）に貯留される。尚、この温水は、洗面やバスなどに供給される。
【００４７】
上記冷媒回路（20）において、冷媒は、例えば、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒である。具体的に、上記冷媒は、二酸化炭素（ＣＯ２）やＨＦＣ系冷媒であるＲ３２である。一方、上記圧縮機（21）には、冷凍機油が充填されている。
【００４８】
本実施形態の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去するように構成されている。
【００４９】
上記水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質、炭素間二重結合を有する有機物質又はオキサゾリジン基を有する有機物質で構成されている。
【００５０】
そこで、上記各有機物質について、具体的な例示を挙げると共に、水和反応を示すと次の通りとなる。
【００５１】
（１）プロピレンオキサイド
【化１】
【００５２】
このプロピレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、１,２-プロパンジオールとなる。
【００５３】
（２）エチレンオキサイド
【化２】
【００５４】
このエチレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、エチレングリコールとなる。
【００５５】
（３）β-ブチレンオキシド
【化３】
【００５６】
このβ-ブチレンオキシドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、２,３-ブチレングリコールとなる。
【００５７】
（４）イソブチレンオキサイド
【化４】
【００５８】
このイソブチレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、イソブチレングリコールとなる。
【００５９】
（５）グリシドール
【化５】
【００６０】
このように、グリシドールは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、グリセリンとなる。
【００６１】
（６）プロペン
【化６】
【００６２】
このプロペンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、イソプロピルアルコールとなる。
【００６３】
（７）ブテン
【化７】
【００６４】
このブテンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、sec-ブチルアルコールとなる。
【００６５】
（８）イソブチレン
【化８】
【００６６】
このイソブチレンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、tert-ブチルアルコールとなる。
【００６７】
尚、上述したエポキシドを有する有機物質の場合、ｐＨが酸性であると反応が促進し、生成物は、２級アルコールである。
【００６８】
また、上記炭素間二重結合を有する有機物質の場合も、ｐＨが酸性であると反応が促進し、生成物は、１級アルコールである。
【００６９】
〈実施形態１の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、冷媒回路（20）の水分に対し、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたために、冷媒回路（20）に混入した水分を確実に除去することができる。したがって、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができる。
【００７０】
特に、上記水分捕捉剤を冷凍機油又は冷媒に混入するのみであるので、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。この結果、水分除去工程を極めて簡素化又は省略することができるので、機器製造の低コスト化を図ることができる。
【００７１】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７２】
特に、分子レベルが小さい二酸化炭素を冷媒とした場合においても、従来のドライヤのように水分の除去能力の低下が生ずることがなく、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７３】
また、従来のドライヤのように、温度上昇に基づく水分の離脱が生ずることがなく、水分管理を正確に行うことができる。
【００７４】
また、従来のドライヤのように、冷凍機油が乾燥剤の表面を覆うことがなく、水分の除去能力の低下が生ぜず、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７５】
また、水和反応による生成物がアルコールであるので、スラッジの発生が生ずることがない。この結果、膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００７６】
〈実施形態１の変形例１〉
上述した実施形態１は、冷媒に添加するようにした。変形例として、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記冷媒回路（20）のレシーバ（25）又はアキュムレータ（26）に上記水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【００７７】
また、上記冷媒回路（20）には、従来のドライヤを設け、このドライヤに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【００７８】
その際、上記水分捕捉剤は、水和反応を促進させる触媒を添加する。つまり、上述したように、上記有機物質は、ｐＨが酸性であると、反応が促進されるので、表面が酸性の触媒を上記有機物質に添加する。この触媒としては、例えば、含フッ素イオン交換樹脂が挙げられ、具体的には、パーフルオロスルホン酸であるデュポン社のナフィオンがある。
【００７９】
〈実施形態１の変形例２〉
上述した実施形態１の水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質などのみで構成するようにしたが、水和反応を促進させる触媒を添加するようにしてもよい。つまり、上述したように、上記有機物質は、ｐＨが酸性であると、反応が促進されるので、表面が酸性の触媒を上記有機物質に添加してもよい。この触媒としては、例えば、含フッ素イオン交換樹脂が挙げられ、具体的には、パーフルオロスルホン酸であるデュポン社のナフィオンがある。
【００８０】
〈実施形態１の変形例３〉
水和反応によって水をアルコールに転化する他の水分捕捉剤としては、オキサゾリジン基を有する有機物質がある。このオキサゾリジン基を有する有機物質は、次の通り、水と反応する。
【化９】
【００８１】
このオキサゾリジン基を有する有機物質は、Ｒ部のカーボン数や官能基を種種に変えることにより、共存物との相溶性を高めることができる。また、基材に塗布して脱水反応を固体表面で行わせることができる。
【００８２】
したがって、上記オキサゾリジン基を有する有機物質よりなる水分捕捉剤を、レシーバ（25）の内面又はアキュムレータ（26）の内面に塗布するようにしてもよい。更に、上記水分捕捉剤を冷媒配管（27）の内面の全部又は一部に塗布するようにしてもよい。つまり、水分捕捉剤が冷媒回路（20）における全部の内表面又は一部の内表面に塗布するようにしてもよい。要するに、水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布されておればよい。
【００８３】
以上のように、この変形例によれば、水分捕捉剤を冷媒回路（20）の少なくとも一部の内表面に塗布するようにしたために、反応生成物が経路内に拡散することを防止することができる。この結果、より膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００８４】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【００８５】
本実施形態は、図２に示すように、本発明の冷媒回路装置としてヒートポンプ式空気調和装置（30）を適用したものである。
【００８６】
上記空気調和装置（30）は、熱源ユニットである室外ユニット（31）と利用ユニットである室内ユニット（32）とより構成されている。該室外ユニット（31）は、圧縮機（21）と四路切換弁（28）と熱源側熱交換器である室外熱交換器（22）と膨張機構である膨張弁（23）とアキュムレータ（26）とを備えている。上記室内ユニット（32）は、利用側熱交換器である室内熱交換器（24）を備えている。
【００８７】
そして、上記圧縮機（21）と四路切換弁（28）と室外熱交換器（22）と膨張弁（23）と室内熱交換器（24）とが冷媒配管（27）によって順に直列に接続されて冷媒回路（20）が形成されている。尚、上記アキュムレータ（26）は圧縮機（21）の吸込み側に接続されている。
【００８８】
したがって、上記冷媒回路（20）は、冷房運転時に次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が室外熱交換器（22）において、室外空気と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（23）で減圧され、室内熱交換器（24）で室内空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返され、室内が冷房される。
【００８９】
一方、暖房運転時は、次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が室内熱交換器（24）において、室内空気と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（23）で減圧され、室外熱交換器（22）で室外空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返され、室内が暖房される。
【００９０】
上記冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【００９１】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【００９２】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【００９３】
〈実施形態２の変形例〉
本実施形態２においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記水分捕捉剤をアキュムレータ（26）に組み込むようにしてもよい。また、上記冷媒回路（20）にレシーバやドライヤを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。その際、上記水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加する。
【００９４】
また、本実施形態２においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、アキュムレータ（26）に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態２に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【００９５】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【００９６】
本実施形態は、図３に示すように、本発明の冷媒回路装置として車両である自動車（40）に搭載されたカーエアコン（41）を適用したものである。
【００９７】
上記カーエアコン（41）は、圧縮機（21）と熱源側熱交換器である凝縮器（22）と膨張機構（図示省略）とレシーバ（25）と利用側熱交換器である蒸発器（24）とが冷媒配管（27）によって順に接続された冷媒回路（20）を備えている。そして、上記圧縮機（21）から吐出した冷媒が凝縮器（22）で凝縮し、蒸発器（24）で蒸発して自動車（40）の室内を冷房する。
【００９８】
上記カーエアコン（41）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【００９９】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１００】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１０１】
〈実施形態３の変形例〉
本実施形態３においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記水分捕捉剤をレシーバ（25）に組み込むようにしてもよい。また、上記冷媒回路（20）にアキュムレータやドライヤを設け、このアキュムレータなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。その際、上記水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加する。
【０１０２】
また、本実施形態３においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、レシーバ（25）に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態３に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【０１０３】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１０４】
本実施形態は、図４及び図５に示すように、本発明の冷媒回路装置として冷蔵庫（50）を適用したものである。
【０１０５】
上記冷蔵庫（50）は、ケーシング（51）に冷媒回路（20）が収納されて構成されている。そして、上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と凝縮器プレート（22a）と後部凝縮器（22b）と左右の側面凝縮器（22c，22d）と前部凝縮器（22e）とドライヤ（29）と冷媒制御弁（2a）と膨張機構であるキャピラリチューブ（23）と冷却器（24）と冷媒制御弁（2b）とが冷媒配管（27）によって順に接続されて構成されている。
【０１０６】
上記凝縮器プレート（22a）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の下部に配置され、後部凝縮器（22b）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の背面部に配置され、左右の側部凝縮器（22c，22d）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の側面部に配置され、前部凝縮器（22e）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の前面部に配置されている。一方、上記冷却器（24）は、利用側熱交換器であって、ケーシング（51）の内部中央に配置されている。
【０１０７】
そして、上記圧縮機（21）から吐出した冷媒が凝縮器プレート（22a）から後部凝縮器（22b）と左右の側面凝縮器（22c，22d）と前部凝縮器（22e）とを経て凝縮し、凝縮した冷媒がキャピラリチューブ（23）で減圧されて冷却器（24）で蒸発して圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環を繰り返してケーシング（51）内の庫内を冷却する。
【０１０８】
上記冷蔵庫（50）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤がドライヤ（29）に組み込まれている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【０１０９】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、ドライヤ（29）を冷媒回路（20）に設けているが、水分捕捉剤が水分除去を行うので、ドライヤ（29）における水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【０１１１】
尚、本実施形態４においても、実施形態１と同様に、上記水分捕捉剤を冷媒又は冷凍機油に添加してもよい。また、上記冷媒回路（20）にレシーバやアキュムレータを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態４においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、ドライヤ（29）等に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態４は、その他の構成、作用及び効果は、実施形態１及びその実施形態１の変形例と同じである。
【０１１３】
【発明の実施の形態５】
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１４】
本実施形態は、図６に示すように、本発明の冷媒回路装置として２段圧縮サイクルの冷凍装置（60）を適用したものである。
【０１１５】
上記冷凍装置（60）の冷媒回路（20）は、低段側圧縮機（21）と中間冷却器（2c）と高段側圧縮機（21）と熱源側熱交換器である凝縮器（22）と上記中間冷却器（2c）の冷却コイル（2d）と膨張機構である膨張弁（23）と利用側熱交換器である蒸発器（24）とが冷媒配管（27）によって順に接続されて構成されている。そして、上記凝縮器（22）と冷却コイル（2d）との間から分岐通路（2e）が分岐され、該分岐通路（2e）は、膨張弁（2f）を備えて中間冷却器（2c）に接続されている。
【０１１６】
そして、上記低段側圧縮機（21）から吐出した冷媒が中間冷却器（2c）で冷却された後高段側圧縮機（21）で２段に圧縮される。この高段側圧縮機（21）から吐出した冷媒は、凝縮器（22）で凝縮する。凝縮した液冷媒の多くは、中間冷却器（2c）の冷却コイル（2d）を流れる一方、凝縮した液冷媒の残部は、分岐通路（2e）を流れ、膨張弁（2f）で減圧されて中間冷却器（2c）に流れる。そして、この分岐通路（2e）を流れた冷媒によって冷却コイル（2d）を流れる冷媒が冷却されると共に、高段側圧縮機（21）に吸い込まれる冷媒が冷却される。上記冷却コイル（2d）を流れる冷媒は、膨張弁（23）で減圧されて蒸発器（24）で蒸発して圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環を繰り返えす。
【０１１７】
上記冷凍装置（60）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【０１１８】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１１９】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１２０】
〈実施形態５の変形例〉
本実施形態５においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記冷媒回路（20）にレシーバ、アキュムレータ又はドライヤを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【０１２１】
また、本実施形態５においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、アキュムレータ（26）等に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態５に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【０１２２】
【発明の実施の形態６】
次に、本発明の実施形態６を詳細に説明する。
【０１２３】
本実施形態は、図示しないが、冷媒が循環する冷媒回路（20）に冷媒を充填する冷媒充填システムであって、冷媒充填システムに水分捕捉剤を適用したものである。そして、上記冷媒回路（20）としては、例えば、上記実施形態１〜実施形態５の冷媒回路（20）が挙げられる。
【０１２４】
上記冷媒充填システムは、機器製造時における冷媒の充填工程で使用される冷媒充填系統が設けられている。そして、上記冷媒充填系統には、充填冷媒が流通するドライヤが設けられている。該ドライヤには、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が設けられている。つまり、上記水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質又は炭素間二重結合を有する有機物質で構成され、冷媒回路（20）に充填する冷媒に混入した水分を除去する。上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒を添加されている。
【０１２５】
したがって、本実施形態６によれば、上記水分捕捉剤を冷媒充填システムに適用するようにしたために、該水分捕捉剤をシステムのドライヤに組み込むのみでよく、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。その上、上記冷媒回路（20）に水分の混入が生じないので、該冷媒回路（20）における機器故障を未然に且つ確実に防止することができる。この結果、上記冷媒回路（20）に水分捕捉剤を適用する場合と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
特に、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、冷媒回路（20）の簡素化を図ることができる。
【０１２７】
その他、水分捕捉剤の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１２８】
【発明の他の実施の形態】
上記各実施形態においては、冷媒は、二酸化炭素（ＣＯ２）やＲ３２を適用したが、本発明は、他の冷媒であってもよい。
【０１２９】
また、上記実施形態６の冷媒充填システムによって冷媒が充填された冷媒回路（20）に実施形態１〜５を適用してもよい。つまり、冷媒の水分除去を二重に行うので、より完全な水分除去を行うことができる。
【０１３０】
また、本発明は、実施形態１から実施形態５の冷媒回路（20）に限定されず、冷房専用機や暖房専用機の各種の冷媒回路（20）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１を示す冷媒回路図である。
【図２】 本発明の実施形態２を示す冷媒回路図である。
【図３】 本発明の実施形態３を示す冷媒回路図である。
【図４】 本発明の実施形態４を示す冷媒回路図である。
【図５】 本発明の実施形態４を示す冷媒回路図である。
【図６】 本発明の実施形態５を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
10 給湯器
20 冷媒回路
30 空気調和装置
41 カーエアコン
50 冷蔵庫
60 冷凍装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒回路装置及び冷媒充填システムに関し、特に、冷媒回路の水分対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、蒸気圧縮式の冷暖房装置においては、冷媒回路内への水分の混入をでき得る限り少なくする必要がある。つまり、機器の故障を防止するためには、冷媒回路内への水分の混入を極力抑制する必要がある。
【０００３】
このため、機器の製造工程においては、水分の除去に対して充分な対策が施されている。
【０００４】
一方、機器組立の後の水分除去の方法としては、冷媒回路にドライヤ（乾燥剤はゼオライト又はシリカゲル）を組み込み、空調運転を行いながら水分を除去する方法がある（財団法人 日本冷凍協会発行 冷凍空調便覧 第４版 基礎編 第３６９頁〜第３７１頁）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した機器の製造時においては、水分除去工程に多大なコストが発生するという問題がある。
【０００６】
一方、ドライヤを冷媒回路に組み込む方法では、下記の問題があり、広く採用されるに至っていない。
1. 冷媒の分子サイズが水の分子サイズと同程度に小さい場合、冷媒自身も乾燥剤に吸着され、水分吸着量が低下する。
2. 水の分子は、乾燥剤の表面に吸着されているのみであるので、ドライヤの温度が上昇すると、水分が乾燥剤より脱離する。
3. 冷媒と共に流動している圧縮機の冷凍機油の種種の成分が乾燥剤の表面に付着し、膜となって乾燥剤の表面を覆うので、水分吸着量が低下する。
4. 主成分であるゼオライトが経年劣化を起こし、粉砕すると、その粉がスラッジと成り、膨張弁等に詰まる。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、冷媒回路の水分除去を確実に且つ低コストで行えるようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷媒回路の水分に対し、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたものである。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤を冷媒回路（20）に設けた構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１０】
また、第２の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における圧縮機（21）の冷凍機油に添加した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１１】
また、第３の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）の冷媒に添加した構成としている。
【００１２】
また、第４の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤は、オキサゾリジン基を有する有機物質である。
【００１３】
また、第５の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（ 20 ）を備えた冷媒回路装置を対象とし、そして、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（ 20 ）における少なくとも一部の内表面に塗布した構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００１４】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたドライヤ（29）に組み込まれていてもよい。
【００１５】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）に組み込まれていてもよい。
【００１６】
また、上記第１の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）に組み込まれていてもよい。
【００１７】
また、上記第４又は第５の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）の内面に塗布されていてもよい。
【００１８】
また、上記第４又は第５の発明において、水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）の内面に塗布されていてもよい。
【００１９】
また、上記各発明において、冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒であってもよく、特に、上記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
【００２０】
また、上記第１から３の何れかの発明において、水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質であってもよい。
【００２１】
また、上記第１から３の何れかの発明において、水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質であってもよい。
【００２２】
また、上記第１から５の何れかの発明において、冷媒回路（20）は、給湯器に設けられて温水を生成するように構成されていてもよい。
【００２３】
また、上記第１から５の何れかの発明において、冷媒回路（20）は、車両（40）に搭載されて車両（40）の室内を空調するように構成されていてもよい。
【００２４】
また、上記第３又は４の発明において、水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されていてもよい。
【００２５】
また、他の発明は、冷媒が循環する冷媒回路（20）に冷媒を充填する冷媒充填システムを対象とし、そして、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が設けられて充填冷媒が流通するドライヤを冷媒充填系統に設けた構成としている。加えて、上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている。
【００２６】
また、上記の発明の冷媒充填システムにおいて、冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒であってもよく、特に、上記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
【００２７】
また、上記の発明の冷媒充填システムにおいて、水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質であってもよく、また、水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、冷媒回路（20）の水分に対し、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたために、冷媒回路（20）に混入した水分を確実に除去することができる。この結果、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができる。
【００２９】
特に、上記水分捕捉剤を冷凍機油又は冷媒に混入する場合、単に混入するのみであるので、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。この結果、水分除去工程を極めて簡素化又は省略することができるので、機器製造の低コスト化を図ることができる。
【００３０】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３１】
特に、分子レベルが小さい二酸化炭素を冷媒とした場合においても、従来のドライヤのように水分の除去能力の低下が生ずることがなく、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３２】
また、従来のドライヤのように、温度上昇に基づく水分の離脱が生ずることがなく、水分管理を正確に行うことができる。
【００３３】
また、従来のドライヤのように、冷凍機油が乾燥剤の表面を覆うことがなく、水分の除去能力の低下が生ぜず、水分の除去を確実に行うことができる。
【００３４】
また、水和反応による生成物がアルコールである場合、スラッジの発生が生ずることがない。この結果、膨張弁の詰まり等を未然に防止することができる。
【００３５】
また、水分捕捉剤を冷媒回路（20）の少なくとも一部の内表面に塗布する場合、反応生成物が経路内に拡散することを防止することができる。この結果、より膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００３６】
また、上記水分捕捉剤を冷媒充填システムに適用する場合、該水分捕捉剤をシステムのドライヤに組み込むのみでよく、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。その上、上記冷媒回路（20）に水分の混入が生じないので、該冷媒回路（20）における機器故障を未然に且つ確実に防止することができ、上記冷媒回路（20）に水分捕捉剤を適用する場合と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
特に、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、冷媒回路（20）の簡素化を図ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態は、図１に示すように、本発明の冷媒回路装置として給湯器（10）を適用したものである。
【００４０】
上記給湯器（10）は、熱源ユニット（1H）と給湯ユニット（1W）とより構成されている。該熱源ユニット（1H）は、冷媒が充填されて該冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えている。該冷媒回路（20）は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成し、少なくとも圧縮機（21）と熱源側熱交換器（22）と膨張機構（23）と利用側熱交換器（24）を備えている。
【００４１】
具体的に、上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と、利用側熱交換器である水熱交換器（24）と、レシーバ（25）と、膨張機構である膨張弁（23）と、熱源側熱交換器である空気熱交換器（22）と、アキュムレータ（26）とが冷媒配管（27）によって順に直列に接続されて構成されている。
【００４２】
上記給湯ユニット（1W）は、給湯回路（11）を備え、該給湯回路（11）は、貯湯タンク（12）及び搬送手段であるポンプ（12）を備えている。そして、上記貯湯タンク（12）には、給水管（14）が接続されて水道水（15）が供給されている。尚、上記給水管（14）には、給水栓（16）が設けられている。
【００４３】
上記貯湯タンク（12）は、水側配管（17）と湯側配管（18）を介して水熱交換器（24）に接続されて循環回路の上記給湯回路（11）が形成されている。そして、上記ポンプ（12）は、湯側配管（18）に設けられている。
【００４４】
上記水熱交換器（24）は、例えば、二重管熱交換器で構成され、貯湯タンク（12）から供給される水を冷媒の凝縮熱によって加温し、温水を生成するように構成されている。
【００４５】
したがって、上記冷媒回路（20）は、次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が水熱交換器（24）において給湯回路（11）の水と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、レシーバ（25）を経て膨張弁（23）で減圧され、空気熱交換器（22）で外部空気等の空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返される。
【００４６】
一方、給湯ユニット（1W）は、次のように動作する。貯湯タンク（12）には、水が供給され、この貯湯タンク（12）の水は、水側配管（17）を経て水熱交換器（24）に供給され、冷媒回路（20）の冷媒によって温水になる。この温水は、湯側配管（18）を流れ、ポンプ（12）を経て貯湯タンク（12）に流れ、該貯湯タンク（12）に貯留される。尚、この温水は、洗面やバスなどに供給される。
【００４７】
上記冷媒回路（20）において、冷媒は、例えば、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒である。具体的に、上記冷媒は、二酸化炭素（ＣＯ２）やＨＦＣ系冷媒であるＲ３２である。一方、上記圧縮機（21）には、冷凍機油が充填されている。
【００４８】
本実施形態の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去するように構成されている。
【００４９】
上記水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質、炭素間二重結合を有する有機物質又はオキサゾリジン基を有する有機物質で構成されている。
【００５０】
そこで、上記各有機物質について、具体的な例示を挙げると共に、水和反応を示すと次の通りとなる。
【００５１】
（１）プロピレンオキサイド
【化１】
このプロピレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、１,２-プロパンジオールとなる。
【００５３】
（２）エチレンオキサイド
【化２】
このエチレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、エチレングリコールとなる。
【００５５】
（３）β-ブチレンオキシド
【化３】
このβ-ブチレンオキシドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、２,３-ブチレングリコールとなる。
【００５７】
（４）イソブチレンオキサイド
【化４】
このイソブチレンオキサイドは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、イソブチレングリコールとなる。
【００５９】
（５）グリシドール
【化５】
このように、グリシドールは、エポキシドを有する有機物質であり、水と反応し、グリセリンとなる。
【００６１】
（６）プロペン
【化６】
このプロペンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、イソプロピルアルコールとなる。
【００６３】
（７）ブテン
【化７】
このブテンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、sec-ブチルアルコールとなる。
【００６５】
（８）イソブチレン
【化８】
このイソブチレンは、炭素間二重結合を有する有機物質であって、水と反応し、tert-ブチルアルコールとなる。
【００６７】
尚、上述したエポキシドを有する有機物質の場合、ｐＨが酸性であると反応が促進し、生成物は、２級アルコールである。
【００６８】
また、上記炭素間二重結合を有する有機物質の場合も、ｐＨが酸性であると反応が促進し、生成物は、１級アルコールである。
【００６９】
〈実施形態１の効果〉
以上のように、本実施形態によれば、冷媒回路（20）の水分に対し、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤を適用するようにしたために、冷媒回路（20）に混入した水分を確実に除去することができる。したがって、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができる。
【００７０】
特に、上記水分捕捉剤を冷凍機油又は冷媒に混入するのみであるので、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。この結果、水分除去工程を極めて簡素化又は省略することができるので、機器製造の低コスト化を図ることができる。
【００７１】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７２】
特に、分子レベルが小さい二酸化炭素を冷媒とした場合においても、従来のドライヤのように水分の除去能力の低下が生ずることがなく、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７３】
また、従来のドライヤのように、温度上昇に基づく水分の離脱が生ずることがなく、水分管理を正確に行うことができる。
【００７４】
また、従来のドライヤのように、冷凍機油が乾燥剤の表面を覆うことがなく、水分の除去能力の低下が生ぜず、水分の除去を確実に行うことができる。
【００７５】
また、水和反応による生成物がアルコールであるので、スラッジの発生が生ずることがない。この結果、膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００７６】
〈実施形態１の変形例１〉
上述した実施形態１は、冷媒に添加するようにした。変形例として、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記冷媒回路（20）のレシーバ（25）又はアキュムレータ（26）に上記水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【００７７】
また、上記冷媒回路（20）には、従来のドライヤを設け、このドライヤに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【００７８】
その際、上記水分捕捉剤は、水和反応を促進させる触媒を添加する。つまり、上述したように、上記有機物質は、ｐＨが酸性であると、反応が促進されるので、表面が酸性の触媒を上記有機物質に添加する。この触媒としては、例えば、含フッ素イオン交換樹脂が挙げられ、具体的には、パーフルオロスルホン酸であるデュポン社のナフィオンがある。
【００７９】
〈実施形態１の変形例２〉
上述した実施形態１の水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質などのみで構成するようにしたが、水和反応を促進させる触媒を添加するようにしてもよい。つまり、上述したように、上記有機物質は、ｐＨが酸性であると、反応が促進されるので、表面が酸性の触媒を上記有機物質に添加してもよい。この触媒としては、例えば、含フッ素イオン交換樹脂が挙げられ、具体的には、パーフルオロスルホン酸であるデュポン社のナフィオンがある。
【００８０】
〈実施形態１の変形例３〉
水和反応によって水をアルコールに転化する他の水分捕捉剤としては、オキサゾリジン基を有する有機物質がある。このオキサゾリジン基を有する有機物質は、次の通り、水と反応する。
【化９】
このオキサゾリジン基を有する有機物質は、Ｒ部のカーボン数や官能基を種種に変えることにより、共存物との相溶性を高めることができる。また、基材に塗布して脱水反応を固体表面で行わせることができる。
【００８２】
したがって、上記オキサゾリジン基を有する有機物質よりなる水分捕捉剤を、レシーバ（25）の内面又はアキュムレータ（26）の内面に塗布するようにしてもよい。更に、上記水分捕捉剤を冷媒配管（27）の内面の全部又は一部に塗布するようにしてもよい。つまり、水分捕捉剤が冷媒回路（20）における全部の内表面又は一部の内表面に塗布するようにしてもよい。要するに、水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布されておればよい。
【００８３】
以上のように、この変形例によれば、水分捕捉剤を冷媒回路（20）の少なくとも一部の内表面に塗布するようにしたために、反応生成物が経路内に拡散することを防止することができる。この結果、より膨張弁（23）の詰まり等を未然に防止することができる。
【００８４】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【００８５】
本実施形態は、図２に示すように、本発明の冷媒回路装置としてヒートポンプ式空気調和装置（30）を適用したものである。
【００８６】
上記空気調和装置（30）は、熱源ユニットである室外ユニット（31）と利用ユニットである室内ユニット（32）とより構成されている。該室外ユニット（31）は、圧縮機（21）と四路切換弁（28）と熱源側熱交換器である室外熱交換器（22）と膨張機構である膨張弁（23）とアキュムレータ（26）とを備えている。上記室内ユニット（32）は、利用側熱交換器である室内熱交換器（24）を備えている。
【００８７】
そして、上記圧縮機（21）と四路切換弁（28）と室外熱交換器（22）と膨張弁（23）と室内熱交換器（24）とが冷媒配管（27）によって順に直列に接続されて冷媒回路（20）が形成されている。尚、上記アキュムレータ（26）は圧縮機（21）の吸込み側に接続されている。
【００８８】
したがって、上記冷媒回路（20）は、冷房運転時に次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が室外熱交換器（22）において、室外空気と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（23）で減圧され、室内熱交換器（24）で室内空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返され、室内が冷房される。
【００８９】
一方、暖房運転時は、次のように動作する。先ず、上記圧縮機（21）から吐出された冷媒が室内熱交換器（24）において、室内空気と熱交換して凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（23）で減圧され、室外熱交換器（22）で室外空気と熱交換して蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、アキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。この冷媒の循環動作が繰り返され、室内が暖房される。
【００９０】
上記冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【００９１】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【００９２】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【００９３】
〈実施形態２の変形例〉
本実施形態２においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記水分捕捉剤をアキュムレータ（26）に組み込むようにしてもよい。また、上記冷媒回路（20）にレシーバやドライヤを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。その際、上記水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加する。
【００９４】
また、本実施形態２においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、アキュムレータ（26）に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態２に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【００９５】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【００９６】
本実施形態は、図３に示すように、本発明の冷媒回路装置として車両である自動車（40）に搭載されたカーエアコン（41）を適用したものである。
【００９７】
上記カーエアコン（41）は、圧縮機（21）と熱源側熱交換器である凝縮器（22）と膨張機構（図示省略）とレシーバ（25）と利用側熱交換器である蒸発器（24）とが冷媒配管（27）によって順に接続された冷媒回路（20）を備えている。そして、上記圧縮機（21）から吐出した冷媒が凝縮器（22）で凝縮し、蒸発器（24）で蒸発して自動車（40）の室内を冷房する。
【００９８】
上記カーエアコン（41）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【００９９】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１００】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１０１】
〈実施形態３の変形例〉
本実施形態３においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記水分捕捉剤をレシーバ（25）に組み込むようにしてもよい。また、上記冷媒回路（20）にアキュムレータやドライヤを設け、このアキュムレータなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。その際、上記水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加する。
【０１０２】
また、本実施形態３においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、レシーバ（25）に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態３に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【０１０３】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１０４】
本実施形態は、図４及び図５に示すように、本発明の冷媒回路装置として冷蔵庫（50）を適用したものである。
【０１０５】
上記冷蔵庫（50）は、ケーシング（51）に冷媒回路（20）が収納されて構成されている。そして、上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と凝縮器プレート（22a）と後部凝縮器（22b）と左右の側面凝縮器（22c，22d）と前部凝縮器（22e）とドライヤ（29）と冷媒制御弁（2a）と膨張機構であるキャピラリチューブ（23）と冷却器（24）と冷媒制御弁（2b）とが冷媒配管（27）によって順に接続されて構成されている。
【０１０６】
上記凝縮器プレート（22a）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の下部に配置され、後部凝縮器（22b）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の背面部に配置され、左右の側部凝縮器（22c，22d）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の側面部に配置され、前部凝縮器（22e）は、熱源側熱交換器であって、ケーシング（51）の前面部に配置されている。一方、上記冷却器（24）は、利用側熱交換器であって、ケーシング（51）の内部中央に配置されている。
【０１０７】
そして、上記圧縮機（21）から吐出した冷媒が凝縮器プレート（22a）から後部凝縮器（22b）と左右の側面凝縮器（22c，22d）と前部凝縮器（22e）とを経て凝縮し、凝縮した冷媒がキャピラリチューブ（23）で減圧されて冷却器（24）で蒸発して圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環を繰り返してケーシング（51）内の庫内を冷却する。
【０１０８】
上記冷蔵庫（50）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤がドライヤ（29）に組み込まれている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【０１０９】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、ドライヤ（29）を冷媒回路（20）に設けているが、水分捕捉剤が水分除去を行うので、ドライヤ（29）における水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。
【０１１１】
尚、本実施形態４においても、実施形態１と同様に、上記水分捕捉剤を冷媒又は冷凍機油に添加してもよい。また、上記冷媒回路（20）にレシーバやアキュムレータを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態４においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、ドライヤ（29）等に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態４は、その他の構成、作用及び効果は、実施形態１及びその実施形態１の変形例と同じである。
【０１１３】
【発明の実施の形態５】
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１４】
本実施形態は、図６に示すように、本発明の冷媒回路装置として２段圧縮サイクルの冷凍装置（60）を適用したものである。
【０１１５】
上記冷凍装置（60）の冷媒回路（20）は、低段側圧縮機（21）と中間冷却器（2c）と高段側圧縮機（21）と熱源側熱交換器である凝縮器（22）と上記中間冷却器（2c）の冷却コイル（2d）と膨張機構である膨張弁（23）と利用側熱交換器である蒸発器（24）とが冷媒配管（27）によって順に接続されて構成されている。そして、上記凝縮器（22）と冷却コイル（2d）との間から分岐通路（2e）が分岐され、該分岐通路（2e）は、膨張弁（2f）を備えて中間冷却器（2c）に接続されている。
【０１１６】
そして、上記低段側圧縮機（21）から吐出した冷媒が中間冷却器（2c）で冷却された後高段側圧縮機（21）で２段に圧縮される。この高段側圧縮機（21）から吐出した冷媒は、凝縮器（22）で凝縮する。凝縮した液冷媒の多くは、中間冷却器（2c）の冷却コイル（2d）を流れる一方、凝縮した液冷媒の残部は、分岐通路（2e）を流れ、膨張弁（2f）で減圧されて中間冷却器（2c）に流れる。そして、この分岐通路（2e）を流れた冷媒によって冷却コイル（2d）を流れる冷媒が冷却されると共に、高段側圧縮機（21）に吸い込まれる冷媒が冷却される。上記冷却コイル（2d）を流れる冷媒は、膨張弁（23）で減圧されて蒸発器（24）で蒸発して圧縮機（21）に戻る。この冷媒循環を繰り返えす。
【０１１７】
上記冷凍装置（60）の冷媒回路（20）において、実施形態１と同様に、本発明の特徴として、水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒に添加されている。つまり、上記水分捕捉剤は、冷媒回路（20）内に混入した水分を除去する。
【０１１８】
この結果、上記実施形態１と同様に、上記冷媒回路（20）における各種の機器故障を確実に防止することができると共に、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。
【０１１９】
また、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、水分の吸着容量の低下が生ずることがない。この結果、水分の除去を確実に行うことができる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１２０】
〈実施形態５の変形例〉
本実施形態５においても、実施形態１と同様に、上記冷媒回路（ 20 ）の水分捕捉剤を冷凍機油に添加するか、上記冷媒回路（20）にレシーバ、アキュムレータ又はドライヤを設け、このレシーバなどに水分捕捉剤を組み込むようにしてもよい。
【０１２１】
また、本実施形態５においても、水分捕捉剤に水和反応を促進させる触媒を添加してもよく、また、水分捕捉剤としてオキサゾリジン基を有する有機物質を適用し、アキュムレータ（26）等に塗布するようにしてもよい。要するに、本実施形態５に実施形態１と同様の変形を施してもよい。
【０１２２】
【発明の実施の形態６】
次に、本発明の実施形態６を詳細に説明する。
【０１２３】
本実施形態は、図示しないが、冷媒が循環する冷媒回路（20）に冷媒を充填する冷媒充填システムであって、冷媒充填システムに水分捕捉剤を適用したものである。そして、上記冷媒回路（20）としては、例えば、上記実施形態１〜実施形態５の冷媒回路（20）が挙げられる。
【０１２４】
上記冷媒充填システムは、機器製造時における冷媒の充填工程で使用される冷媒充填系統が設けられている。そして、上記冷媒充填系統には、充填冷媒が流通するドライヤが設けられている。該ドライヤには、水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が設けられている。つまり、上記水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質又は炭素間二重結合を有する有機物質で構成され、冷媒回路（20）に充填する冷媒に混入した水分を除去する。上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒を添加されている。
【０１２５】
したがって、本実施形態６によれば、上記水分捕捉剤を冷媒充填システムに適用するようにしたために、該水分捕捉剤をシステムのドライヤに組み込むのみでよく、機器製造工程における水分管理を軽減することができる。その上、上記冷媒回路（20）に水分の混入が生じないので、該冷媒回路（20）における機器故障を未然に且つ確実に防止することができる。この結果、上記冷媒回路（20）に水分捕捉剤を適用する場合と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
特に、従来のようなドライヤを冷媒回路（20）に設ける必要がないので、冷媒回路（20）の簡素化を図ることができる。
【０１２７】
その他、水分捕捉剤の構成、作用及び効果は、実施形態１と同様である。
【０１２８】
【発明の他の実施の形態】
上記各実施形態においては、冷媒は、二酸化炭素（ＣＯ２）やＲ３２を適用したが、本発明は、他の冷媒であってもよい。
【０１２９】
また、上記実施形態６の冷媒充填システムによって冷媒が充填された冷媒回路（20）に実施形態１〜５を適用してもよい。つまり、冷媒の水分除去を二重に行うので、より完全な水分除去を行うことができる。
【０１３０】
また、本発明は、実施形態１から実施形態５の冷媒回路（20）に限定されず、冷房専用機や暖房専用機の各種の冷媒回路（20）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１を示す冷媒回路図である。
【図２】 本発明の実施形態２を示す冷媒回路図である。
【図３】 本発明の実施形態３を示す冷媒回路図である。
【図４】 本発明の実施形態４を示す冷媒回路図である。
【図５】 本発明の実施形態４を示す冷媒回路図である。
【図６】 本発明の実施形態５を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
10 給湯器
20 冷媒回路
30 空気調和装置
41 カーエアコン
50 冷蔵庫
60 冷凍装置
Claims (22)
- 冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置において、
水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）に設けられ、
上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置において、
水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における圧縮機（21）の冷凍機油に添加され、
上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置において、
水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）の冷媒に添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置において、
水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布され、
上記水分捕捉剤は、オキサゾリジン基を有する有機物質である
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路（20）を備えた冷媒回路装置において、
水和反応によって水をアルコールに転化する水分捕捉剤が冷媒回路（20）における少なくとも一部の内表面に塗布され、
上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１において、
水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたドライヤ（29）に組み込まれている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１において、
水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）に組み込まれている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１において、
水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）に組み込まれている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項４又は５において、
水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたレシーバ（25）の内面に塗布されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項４又は５において、
水分捕捉剤は、冷媒回路（20）に設けられたアキュムレータ（26）の内面に塗布されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１から５の何れか１項において、
冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒である
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１１において、
冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１から３の何れか１項において、
水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質である
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１から３の何れか１項において、
水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質である
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１から５の何れか１項において、
冷媒回路（20）は、給湯器に設けられて温水を生成するように構成されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１から５の何れか１項において、
冷媒回路（20）は、車両（40）に搭載されて車両（40）の室内を空調するように構成されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項３又は４において、
水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路（20）に冷媒を充填する冷媒充填システムであって、
水和反応によって水分をアルコールに転化する水分捕捉剤が設けられて充填冷媒が流通するドライヤが冷媒充填系統に設けられ、
上記水分捕捉剤には、水和反応を促進させる触媒が添加されている
ことを特徴とする冷媒回路装置。 - 請求項１８において、
冷媒は、分子サイズが水分と同程度の冷媒又は分子サイズが水分より小さい冷媒である
ことを特徴とする冷媒充填システム。 - 請求項１９において、
冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする冷媒充填システム。 - 請求項１８において、
水分捕捉剤は、エポキシドを有する有機物質である
ことを特徴とする冷媒充填システム。 - 請求項１８において、
水分捕捉剤は、炭素間二重結合を有する有機物質である
ことを特徴とする冷媒充填システム。
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