JP7075503B2 - 冷凍サイクル装置および圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル装置および当該冷凍サイクルに用いられる圧縮機に関する。

従来、地球温暖化防止のために気候変動に対する種々の方策が国際的に報じられている。特に冷凍サイクル装置に用いられる冷媒については、従来主に用いられていたＲ４１０Ａよりも地球温暖化係数が低い冷媒へ置き換えが進められている。Ｒ４１０Ａとは、ジフルオロメタンが５０ｗｔ％（重量％）、ペンタフルオロエタンが５０ｗｔ％の重量比で混合された混合冷媒のことである。また、ｗｔ％（重量％）とは、複数の物質が含まれる物において対象となる物質がどのくらいの重量の割合で含まれているかを百分率で表す数値である。なお、地球温暖化係数のことを以降の説明ではＧＷＰ（Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）と称する。また、ジフルオロメタンのことを以降の説明ではＨＦＣ（Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）３２と称する。また、ペンタフルオロエタンのことを以降の説明ではＨＦＣ１２５と称する。また、Ｒ４１０ＡのＧＷＰは２０９０である。

さらに、近年ではＲ４１０Ａの代替冷媒としてＧＷＰが６７５であるＨＦＣ３２の単一冷媒が冷凍サイクル装置の冷媒として用いられている。しかしながら、ＨＦＣ３２は微燃性の冷媒である。このため、微燃性の冷媒の使用が法規的に規制されている地域ではＨＦＣ３２を使用することはできない。また、微燃性の冷媒の使用が法規的に認められている地域でも、使用時に様々な制限が課せられる。例えば、ＨＦＣ３２を冷媒に用いた冷凍サイクル装置ではＨＦＣ３２が漏洩した場合であってもＨＦＣ３２が滞留し可燃濃度域を形成させないための漏洩した冷媒を拡散させる手段、設備または構造が必要である。また、ＨＦＣ３２を冷媒に用いた冷凍サイクル装置では漏洩したＨＦＣ３２が滞留し易い箇所に冷媒漏洩を検知するセンサと、当該センサが冷媒漏洩を検知した時に発報する発報装置を設ける必要がある。

このような状況下、特許文献１にはＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５とトリフルオロヨードメタン（ＣＦ_３Ｉ）とを混合させた冷媒を用いた冷凍サイクル装置が開示されている。特許文献１に記載された冷媒はＧＷＰが７５０以下とＲ４１０ＡよりもＧＷＰが低く、さらにＨＦＣ３２よりも燃焼性が低く、低ＧＷＰと低燃焼性を両立した冷媒である。

特許６５４５３３７号公報

しかしながら、トリフルオロヨードメタンに含まれるＣ－Ｉ結合はＲ４１０ＡおよびＨＦＣ３２に含まれるＣ－Ｆ結合よりも結合エネルギーが小さく、トリフルオロヨードメタンはＲ４１０ＡおよびＨＦＣ３２と比較して熱的に不安定である。トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合が開裂すると、トリフルオロメチルラジカル（ＣＦ_３・）とヨウ素ラジカル（Ｉ・）が生成される。生成されたトリフルオロメチルラジカルとヨウ素ラジカルはそれぞれ冷凍機油中の水素と反応して、三フッ化メタン（ＣＨＦ_３）とヨウ化水素（ＨＩ）を生成する。生成されたヨウ化水素は冷凍サイクル装置内の金属部品と反応する。ヨウ化水素と反応した金属部品は劣化が促進されてしまう。特に圧縮機はモータの発熱により高温となるため、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂が生じやすく圧縮機の金属部品は他の冷凍サイクル装置内の金属部品と比べて劣化が進んでしまう。したがって、従来のＲ４１０ＡまたはＨＦＣ３２を用いることを前提に設計された圧縮機を有する冷凍サイクル装置で特許文献１に記載された冷媒を使用すると、当該冷媒に含まれるトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって圧縮機の金属部品の耐久性が低下し冷凍サイクル装置の長期にわたる信頼性を確保することができなくなる可能性があった。

本開示は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し、長期にわたって信頼性を確保することができる冷凍サイクル装置および当該冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機を得ることを目的とする。

本開示の一態様に係る冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出した冷媒を減圧する減圧装置と、減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備え、冷媒はトリフルオロヨードメタンを含み、圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、固定子と磁石が設けられた回転子とを有し圧縮機構部を駆動させるモータと、を有し、磁石はネオジムを含むネオジム磁石であり、磁石の表面には皮膜が設けられ、皮膜はアルミニウムとケイ素と炭素と酸素を含む無機系皮膜である。

本開示の一態様に係る圧縮機は、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機であって、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、固定子と磁石が設けられた回転子とを有し圧縮機構部を駆動させるモータと、を備え、磁石はネオジムを含むネオジム磁石であり、磁石の表面には皮膜が設けられ、皮膜はアルミニウムとケイ素と炭素と酸素を含む無機系皮膜である。

本開示の一態様に係る冷凍サイクル装置および圧縮機は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である冷凍機の構成図である。 実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の構成図である。 実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である冷媒と熱媒体とを用いた空気調和機の構成図である。 実施の形態に係る圧縮機のモータの主軸の軸方向に平行な断面で切断した断面図である。 実施の形態に係る圧縮機が有する回転子の図４におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。 実施の形態に係る圧縮機が有する磁石の図５におけるＢ－Ｂ断面を示す断面図である。

本開示の実施の形態に係る冷凍サイクル装置および圧縮機について図面に基づいて説明する。なお、本開示は以降の実施の形態のみに限定されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変形または省略することが可能である。また、各図において共通する要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図１は実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である冷凍機の構成図である。冷凍サイクル装置の一例としてショーケース、冷蔵庫または冷凍室などの物を低温で保管する装置の冷凍機１００の構成について図１を用いて説明する。冷凍機１００は、圧縮機１０１と凝縮器１０２と減圧装置１０３と蒸発器１０４と冷媒配管１０５を備える。また、冷媒配管１０５によって圧縮機１０１と凝縮器１０２と減圧装置１０３と蒸発器１０４が環状に接続される。このため、圧縮機１０１と凝縮器１０２と減圧装置１０３と蒸発器１０４とを順次に介して冷媒が循環する冷媒回路が形成される。

圧縮機１０１は吐出口１０１ａと吸入口１０１ｂが形成されており、吸入口１０１ｂから吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス状態にして吐出口１０１ａから吐出する。

凝縮器１０２は内部に流入口１０２ａと流出口１０２ｂとを繋ぐ流路が形成されており、流路を通過する冷媒と加熱側熱媒体との間で熱交換を行わせる。加熱側熱媒体とは凝縮器１０２内の流路を通過する冷媒と熱交換を行う熱媒体のことである。また、冷凍機１００では凝縮器１０２は物が保管される空間とは異なる空間に設けられる。したがって、冷凍機１００において加熱側熱媒体は物が保管される空間とは異なる空間の空気である。

減圧装置１０３は内部を通過する冷媒を減圧させる。減圧装置１０３には、例えば電子膨張弁またはキャピラリーチューブなどが用いられる。

蒸発器１０４は内部に流入口１０４ａと流出口１０４ｂとを繋ぐ流路が形成されており、流路を通過する冷媒と冷却側熱媒体との間で熱交換を行わせる。冷却側熱媒体とは蒸発器１０４内の流路を通過する冷媒と熱交換を行う熱媒体のことである。また、冷凍機１００では蒸発器１０４は物が保管される空間と同じ空間に設けられる。したがって、冷凍機１００において冷却側熱媒体は物が保管される空間の空気である。

冷媒配管１０５は第一の冷媒配管１０５ａと第二の冷媒配管１０５ｂと第三の冷媒配管１０５ｃと第四の冷媒配管１０５ｄで構成される。第一の冷媒配管１０５ａは圧縮機１０１の吐出口１０１ａと凝縮器１０２の流入口１０２ａとを接続する。第二の冷媒配管１０５ｂは凝縮器１０２の流出口１０２ｂと減圧装置１０３とを接続する。第三の冷媒配管１０５ｃは減圧装置１０３と蒸発器１０４の流入口１０４ａとを接続する。第四の冷媒配管１０５ｄは蒸発器１０４の流出口１０４ｂと圧縮機１０１の吸入口１０１ｂとを接続する。

冷媒回路を循環する冷媒は、少なくともトリフルオロヨードメタンを含む冷媒である。例えば、トリフルオロヨードメタンの単一冷媒でも良いし、他の冷媒とトリフルオロヨードメタンが混合された混合冷媒でも良い。また、冷媒には添加剤が添加されていても良いし、添加剤が添加されていなくてもよい。トリフルオロヨードメタンはＧＷＰが０．４と極めて低く、ＩＳＯ８１７：２０１４において燃焼性区分が不燃性に分類される。したがって、トリフルオロヨードメタンを含むことによって冷媒はＧＷＰと燃焼性が低い特性を得ることができる。

さらに冷媒はＧＷＰが７５０以下であることが望ましい。ＧＷＰが７５０以下であると環境性能に優れた冷媒となり、法令上の規制に対する適合性が高い。また、ＧＷＰが７５０以下である冷媒は冷凍サイクル装置として冷凍機のみでなく後述する空気調和機にも使用可能となる。なお、ＧＷＰは、気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）第五次評価報告書（ＡＲ５）の値（１００年値）が用いられる。また、ＡＲ５に記載されていない冷媒のＧＷＰは、他の公知文献に記載された値を用いてもよいし、公知の方法を用いて算出または測定した値を用いてもよい。

さらに冷媒はＩＳＯ８１７：２０１４において燃焼性区分が不燃性に分類される冷媒であることが望ましい。不燃性に分類される冷媒は、冷凍サイクル装置に漏洩した冷媒を拡散させる手段、設備または構造と、冷媒漏洩を検知するセンサと、センサが冷媒漏洩を検知した時に発報する発報装置と、を設ける必要がなくなる。また、不燃性に分類される冷媒は法令上の規制で可燃性冷媒の使用が認められていない地域でも使用可能である。

さらに冷媒はＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５とトリフルオロヨードメタンとの混合冷媒であることが望ましい。ＨＦＣ３２を含むことによって、高い冷凍能力および高いエネルギー効率を確保することができる。またＨＦＣ１２５を含むことによって、冷媒の相変化の開始温度と終了温度の温度差である温度勾配を縮小することができる。したがって、ＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５とトリフルオロヨードメタンとの混合冷媒はＧＷＰと燃焼性が低い特性を得ることができる。さらに、当該混合冷媒を用いることで冷凍能力とエネルギー効率に優れた冷凍サイクル装置を得ることができる。

特に混合冷媒はトリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％以下含まれた混合冷媒であることがより望ましい。なお、トリフルオロヨードメタンの重量比の小数点二桁以下の数字は切り上げされるものとする。

その中でも混合冷媒は、ＨＦＣ３２が４７．０重量％以上４９．５重量％以下、トリフルオロヨードメタンが３９．０重量％以上３９．５重量％以下、ＨＦＣ１２５が１１．０重量％以上１３．５重量％以下それぞれ含まれ、ＨＦＣ３２の重量比とトリフルオロヨードメタンの重量比とＨＦＣ１２５の重量比の和が１００．０重量％となる混合冷媒であることがより望ましい。

さらにその中でも混合冷媒はＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％含まれ、ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％含まれ、トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒であることがさらに望ましい。このような組成の混合冷媒はＧＷＰが７３３であり、燃焼性区分が不燃性に分類される。

次に冷凍機１００に形成された冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。圧縮機１０１の吐出口１０１ａから吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は第一の冷媒配管１０５ａを通過して流入口１０２ａから凝縮器１０２の内部の流路に流入する。凝縮器１０２の内部の流路を通過する冷媒は加熱側熱媒体によって冷却される。換言すると加熱側熱媒体は凝縮器１０２の内部の流路を通過する冷媒によって加熱される。凝縮器１０２で冷却された冷媒は低温高圧の液状態となって流出口１０２ｂから凝縮器１０２の外部へ流出する。凝縮器１０２から流出した冷媒は第二の冷媒配管１０５ｂを介して減圧装置１０３に流入する。減圧装置１０３に流入した低温高圧の液状態の冷媒は減圧されて低温低圧の気液二相状態となって減圧装置１０３から流出する。減圧装置１０３から流出した冷媒は第三の冷媒配管１０５ｃを介して流入口１０４ａから蒸発器１０４の内部の流路に流入する。蒸発器１０４の内部の流路を通過する冷媒は冷却側熱媒体によって加熱される。換言すると冷却側熱媒体は蒸発器１０４の内部の流路を通過する冷媒によって冷却される。蒸発器１０４で加熱された冷媒は高温低圧のガス状態となって流出口１０４ｂから蒸発器１０４の外部へ流出する。蒸発器１０４から流出した冷媒は第四の冷媒配管１０５ｄを介して圧縮機１０１の吸入口１０１ｂから圧縮機１０１の内部に吸入される。圧縮機１の内部に吸入された冷媒は再び高温高圧のガス状態となって吐出口１０１ａから吐出される。このように冷媒が冷媒回路を流れることによって、冷却側熱媒体は冷却される。つまり、物が保管される空間の空気は冷却され、物を低温で保管することができる。

図２は実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である空気調和機の構成図である。冷凍サイクル装置の一例として建築物の室内の空気調和を行う空気調和機２００の構成について図２を用いて説明する。空気調和機２００は、圧縮機２０１と室外熱交換器２０２と減圧装置２０３と室内熱交換器２０４と流路切替装置２０５と冷媒配管２０６とを備える。また、冷媒配管２０６によって圧縮機２０１と室外熱交換器２０２と減圧装置２０３と室内熱交換器２０４と流路切替装置２０５とが環状に接続される。このため、圧縮機２０１と室外熱交換器２０２と減圧装置２０３と室内熱交換器２０４と流路切替装置２０５とを順次に介して冷媒が循環する冷媒回路が形成される。なお、圧縮機２０１と減圧装置２０３については、前述の圧縮機１０１と減圧装置１０３と同様であるため、説明を省略する。また、空気調和機２００の冷媒回路を流れる冷媒については、前述の冷凍機１００を流れる冷媒と同様であるため、説明を省略する。

室外熱交換器２０２は内部に第一の接続口２０２ａと第二の接続口２０２ｂとを繋ぐ流路が形成されており、流路を通過する冷媒と建築物の室外の空気との間で熱交換を行わせる。

室内熱交換器２０４は内部に第一の接続口２０４ａと第二の接続口２０４ｂとを繋ぐ流路が形成されており、流路を通過する冷媒と建築物の室内の空気との間で熱交換を行わせる。

流路切替装置２０５は冷媒回路を流れる冷媒の流れの向きを切り替える。具体的には、流路切替装置２０５はａポートとｂポートとｃポートとｄポートとの四つのポートを有する四方弁である。

冷媒配管２０６は第一の冷媒配管２０６ａと第二の冷媒配管２０６ｂと第三の冷媒配管２０６ｃと第四の冷媒配管２０６ｄと第五の冷媒配管２０６ｅと第六の冷媒配管２０６ｆとで構成される。第一の冷媒配管２０６ａは圧縮機２０１の吐出口２０１ａと流路切替装置２０５のａポートとを接続する。第二の冷媒配管２０６ｂは流路切替装置２０５のｂポートと室外熱交換器２０２の第一の接続口２０２ａとを接続する。第三の冷媒配管２０６ｃは室外熱交換器２０２の第二の接続口２０２ｂと減圧装置２０３とを接続する。第四の冷媒配管２０６ｄは減圧装置２０３と室内熱交換器２０４の第一の接続口２０４ａとを接続する。第五の冷媒配管２０６ｅは室内熱交換器２０４の第二の接続口２０４ｂと流路切替装置２０５のｃポートとを接続する。第六の冷媒配管２０６ｆは流路切替装置２０５のｄポートと圧縮機２０１の吸入口２０１ｂとを接続する。

次に空気調和機２００に形成された冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。空気調和機２００では、流路切替装置２０５によって冷房時の冷媒回路と暖房時の冷媒回路との二種類の冷媒回路が形成される。

冷房時の冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。冷房時の冷媒回路では、流路切替装置２０５は図２の実線が示すようにａポートとｂポートとが接続しｃポートとｄポートとが接続する状態になる。圧縮機２０１の吐出口２０１ａから吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は第一の冷媒配管２０６ａと流路切替装置２０５と第二の冷媒配管２０６ｂを通過して第一の接続口２０２ａから室外熱交換器２０２の内部の流路に流入する。室外熱交換器２０２の内部の流路を通過する冷媒は室外の空気によって冷却される。つまり冷房時の冷媒回路において室外熱交換器２０２は凝縮器の役割を果たす。室外熱交換器２０２で冷却された冷媒は低温高圧の液状態となって第二の接続口２０２ｂから室外熱交換器２０２の外部へ流出する。室外熱交換器２０２から流出した冷媒は第三の冷媒配管２０６ｃを介して減圧装置２０３に流入する。減圧装置２０３に流入した低温高圧の液状態の冷媒は減圧されて低温低圧の気液二相状態となって減圧装置２０３から流出する。減圧装置２０３から流出した冷媒は第四の冷媒配管２０６ｄを介して第一の接続口２０４ａから室内熱交換器２０４の内部の流路に流入する。室内熱交換器２０４の内部の流路を通過する冷媒は室内の空気によって加熱される。換言すると室内の空気は室内熱交換器２０４の内部の流路を通過する冷媒によって冷却される。つまり冷房時の冷媒回路において室内熱交換器２０４は蒸発器の役割を果たす。室内熱交換器２０４で加熱された冷媒は高温低圧のガス状態となって第二の接続口２０４ｂから室内熱交換器２０４の外部へ流出する。室内熱交換器２０４から流出した冷媒は第五の冷媒配管２０６ｅと流路切替装置２０５と第六の冷媒配管２０６ｆを介して圧縮機２０１の吸入口２０１ｂから圧縮機２０１の内部に吸入される。圧縮機２０１の内部に吸入された冷媒は再び高温高圧のガス状態となって吐出口２０１ａから吐出される。このように冷媒が冷媒回路を流れることによって、室内の空気は冷却され室内の空気調和を行うことができる。

暖房時の冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。暖房時の冷媒回路では、流路切替装置２０５は図２の破線が示すようにａポートとｃポートとが接続しｂポートとｄポートとが接続する状態になる。圧縮機２０１の吐出口２０１ａから吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は第一の冷媒配管２０６ａと流路切替装置２０５と第五の冷媒配管２０６ｅを通過して第二の接続口２０４ｂから室内熱交換器２０４の内部の流路に流入する。室内熱交換器２０４の内部の流路を通過する冷媒は室内の空気によって冷却される。換言すると室内の空気は室内熱交換器２０４の内部の流路を通過する冷媒によって加熱される。つまり暖房時の冷媒回路において室内熱交換器２０４は凝縮器の役割を果たす。室内熱交換器２０４で冷却された冷媒は低温高圧の液状態となって第一の接続口２０４ａから室内熱交換器２０４の外部へ流出する。室内熱交換器２０４から流出した冷媒は第四の冷媒配管２０６ｄを介して減圧装置２０３に流入する。減圧装置２０３に流入した低温高圧の液状態の冷媒は減圧されて低温低圧の気液二相状態となって減圧装置２０３から流出する。減圧装置２０３から流出した冷媒は第三の冷媒配管２０６ｃを介して第二の接続口２０２ｂから室外熱交換器２０２の内部の流路に流入する。室外熱交換器２０２の内部の流路を通過する冷媒は室外の空気によって加熱される。つまり暖房時の冷媒回路において室外熱交換器２０２は蒸発器の役割を果たす。室外熱交換器２０２で加熱された冷媒は高温低圧のガス状態となって第一の接続口２０２ａから室外熱交換器２０２の外部へ流出する。室外熱交換器２０２から流出した冷媒は第二の冷媒配管２０６ｂと流路切替装置２０５と第六の冷媒配管２０６ｆを介して圧縮機２０１の吸入口２０１ｂから圧縮機２０１の内部に吸入される。圧縮機２０１の内部に吸入された冷媒は再び高温高圧のガス状態となって吐出口２０１ａから吐出される。このように冷媒が冷媒回路を流れることによって、室内の空気は加熱され室内の空気調和を行うことができる。

図３は実施の形態に係る冷凍サイクル装置の一例である冷媒と熱媒体とを用いた空気調和機の構成図である。冷凍サイクル装置の一例として中間熱媒体を用いて建築物の室内の空気調和を行う空気調和機３００の構成について図３を用いて説明する。空気調和機３００は、圧縮機３０１と室外熱交換器３０２と減圧装置３０３と冷媒熱媒体間熱交換器３０４と流路切替装置３０５と冷媒配管３０６と室内熱交換器３０７とポンプ３０８と熱媒体配管３０９とを備える。また、冷媒配管３０６によって圧縮機３０１と室外熱交換器３０２と減圧装置３０３と冷媒熱媒体間熱交換器３０４と流路切替装置３０５とが環状に接続される。このため、圧縮機３０１と室外熱交換器３０２と減圧装置３０３と冷媒熱媒体間熱交換器３０４と流路切替装置３０５とを順次に介して冷媒が循環する冷媒回路が形成される。また、熱媒体配管３０９によって冷媒熱媒体間熱交換器３０４と室内熱交換器３０７とポンプ３０８とが環状に接続される。このため、冷媒熱媒体間熱交換器３０４と室内熱交換器３０７とポンプ３０８とを順次に介して熱媒体が循環する熱媒体回路が形成される。なお、圧縮機３０１と室外熱交換器３０２と減圧装置２０３と流路切替装置３０５については、前述の圧縮機１０１と室外熱交換器２０２と減圧装置１０３と流路切替装置２０５と同様であるため、説明を省略する。空気調和機３００の冷媒回路を流れる冷媒については、前述の冷凍機１００を流れる冷媒と同様であるため、説明を省略する。

冷媒熱媒体間熱交換器３０４は内部に第一の冷媒側接続口３０４ａと第二の冷媒側接続口３０４ｂとを繋ぐ冷媒流路および第一の熱媒体側接続口３０４ｃと第二の熱媒体側接続口３０４ｄとを繋ぐ熱媒体流路が形成される。冷媒熱媒体間熱交換器３０４は冷媒流路を流れる冷媒と熱媒体流路を流れる熱媒体との間で熱交換を行わせる。

冷媒配管３０６は第一の冷媒配管３０６ａと第二の冷媒配管３０６ｂと第三の冷媒配管３０６ｃと第四の冷媒配管３０６ｄと第五の冷媒配管３０６ｅと第六の冷媒配管３０６ｆとで構成される。第四の冷媒配管３０６ｄは減圧装置２０３と冷媒熱媒体間熱交換器３０４の第一の冷媒側接続口３０４ａとを接続する。第五の冷媒配管３０６ｅは冷媒熱媒体間熱交換器３０４の第二の冷媒側接続口３０４ｂと流路切替装置２０５のｃポートとを接続する。なお、第一の冷媒配管３０６ａと第二の冷媒配管３０６ｂと第三の冷媒配管３０６ｃと第六の冷媒配管３０６ｆについては、前述の第一の冷媒配管２０６ａと第二の冷媒配管２０６ｂと第三の冷媒配管２０６ｃと第六の冷媒配管２０６ｆと同様であるため、説明を省略する。

室内熱交換器３０７は内部に第一の接続口３０７ａと第二の接続口３０７ｂとを繋ぐ流路が形成されており、流路を通過する熱媒体と建築物の室内の空気との間で熱交換を行わせる。

ポンプ３０８は吐出口３０８ａと吸入口３０８ｂとを備え、吸入口３０８ｂより熱媒体を吸入し、吸入した熱媒体を吐出口３０８ａより吐出する。

熱媒体配管３０９は第一の熱媒体配管３０９ａと第二の熱媒体配管３０９ｂと第三の熱媒体配管３０９ｃとで構成される。第一の熱媒体配管３０９ａはポンプ３０８の吐出口３０８ａと冷媒熱媒体間熱交換器３０４の第一の熱媒体側接続口３０４ｃとを接続する。第二の熱媒体配管３０９ｂは冷媒熱媒体間熱交換器３０４の第二の熱媒体側接続口３０４ｄと室内熱交換器３０７の第一の接続口２０４ａとを接続する。第三の熱媒体配管３０９ｃは室内熱交換器３０７の第二の接続口２０４ｂとポンプ３０８の吸入口３０８ｂとを接続する。

熱媒体回路を循環する熱媒体には、冷媒熱媒体間熱交換器３０４および室内熱交換器３０７において液体の状態のまま熱交換を行うような熱媒体が用いられる。たとえば、ブライン（不凍液）、水、ブラインと水との混合液、または防食効果が高い添加剤と水との混合液などを熱媒体として用いることができる。

次に空気調和機３００に形成された冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。空気調和機３００では、空気調和機２００と同様に流路切替装置３０５によって冷房時の冷媒回路と暖房時の冷媒回路の二種類の冷媒回路が形成される。

冷房時の冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。なお、流路切替装置３０５の接続状態の説明と、冷媒が圧縮機３０１から吐出されてから減圧装置３０３より流出するまでの説明と、冷媒が圧縮機３０１に吸入されてから圧縮機３０１より再び吐出されるまでの説明と、は各構成の付番を除いて空気調和機２００の説明と同様であるため説明を省略する。減圧装置３０３から流出した冷媒は第四の冷媒配管３０６ｄを介して第一の冷媒側接続口３０４ａから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路に流入する。冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路を通過する冷媒は冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体によって加熱される。換言すると冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体は冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路を通過する冷媒によって冷却される。つまり冷房時の冷媒回路において冷媒熱媒体間熱交換器３０４は蒸発器の役割を果たす。冷媒熱媒体間熱交換器３０４で加熱された冷媒は高温低圧のガス状態となって第二の冷媒側接続口３０４ｂから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の外部へ流出する。

暖房時の冷媒回路を流れる冷媒の流れについて説明する。なお、流路切替装置３０５の接続状態の説明と、冷媒が減圧装置３０３に流入してから圧縮機３０１より再び吐出されるまでの説明と、は各構成の付番を除いて空気調和機２００の説明と同様であるため説明を省略する。圧縮機３０１の吐出口３０１ａから吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は第一の冷媒配管３０６ａと流路切替装置３０５と第五の冷媒配管３０６ｅを通過して第二の冷媒側接続口３０４ｂから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路に流入する。冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路を通過する冷媒は冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体によって冷却される。換言すると冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体は冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路を通過する冷媒によって加熱される。つまり暖房時の冷媒回路において冷媒熱媒体間熱交換器３０４は凝縮器の役割を果たす。冷媒熱媒体間熱交換器３０４で冷却された冷媒は低温高圧の液状態となって第一の冷媒側接続口３０４ａから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の外部へ流出する。

次に空気調和機３００に形成された熱媒体回路に流れる熱媒体の流れについて説明する。ポンプ３０８の吐出口３０８ａから吐出された熱媒体は第一の熱媒体配管３０９ａを通過して第一の熱媒体側接続口３０４ｃから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路に流入する。冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体は冷媒熱媒体間熱交換器３０４の冷媒流路を通過する冷媒と熱交換を行う。つまり冷媒熱媒体間熱交換器３０４の熱媒体流路を通過する熱媒体は、冷媒回路が冷房時の冷媒回路である場合には冷却され、冷媒回路が暖房時の冷媒回路である場合には加熱される。冷媒熱媒体間熱交換器３０４で熱交換を行った熱媒体は第二の熱媒体側接続口３０４ｄから冷媒熱媒体間熱交換器３０４の外部へ流出する。冷媒熱媒体間熱交換器３０４から流出した熱媒体は第二の熱媒体配管３０９ｂを通過して第一の接続口２０７ａから室内熱交換器２０７の内部の流路に流入する。室内熱交換器２０７の内部の流路を通過する冷媒は室内の空気と熱交換を行う。つまり、室内熱交換器２０７の内部の流路を通過する冷媒は、冷媒回路が冷房時の冷媒回路である場合には室内の空気を冷却し、冷媒回路が暖房時の冷媒回路である場合には室内の空気を加熱する。室内熱交換器２０７で熱交換を行った熱媒体は第二の接続口２０７ｂから室内熱交換器２０７の外部へ流出する。室内熱交換器２０７から流出した熱媒体は第三の熱媒体配管３０９ｃを通過してポンプ３０８の吸入口３０８ｂから吸入され、再びポンプ３０８から吐出される。

図４は実施の形態に係る圧縮機のモータの主軸の軸方向に平行な断面で切断した断面図である。次に実施の形態に係る冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機１について図４を用いて説明する。なお、圧縮機１は、図１に示す冷凍機１００の圧縮機１０１、図２に示す空気調和機２００の圧縮機２０１、または図３に示す空気調和機３００の圧縮機３０１として利用することができる。

圧縮機１は、密閉容器２と、アキュムレータ３と、モータ４と、主軸５と、上側軸受６と、下側軸受７と、圧縮機構部８とを有する。また、これらの部品は鉄、銅またはアルミニウムなどの金属材料より形成された金属部品である。

密閉容器２は、モータ４と主軸５と上側軸受６と下側軸受７と圧縮機構部８とを収納し、圧縮機１の外殻を構成する。また、密閉容器２は吐出管９と連結管１０とが接続されている。吐出管９の一方の端部は吐出口１０１ａ、２０１ａおよび３０１ａに該当する。吐出管９の他方の端部は密閉容器２の内部に接続される。連結管１０の一方の端部は密閉容器２の内部の圧縮機構部８に接続され、連結管１０の他方の端部はアキュムレータ３の内部に接続される。

また、密閉容器２の下部には冷凍機油が貯留されている。この冷凍機油が貯留される部分を油貯留部１１と称する。冷凍機油は摩耗低減、温度調節またはシール性の向上などの目的に使用される。実施の形態の圧縮機１では冷凍機油には例えばポリオールエステル油、ポリビニルエーテル油、ポリアルキレングリコール油、鉱油またはそれらの混合物などの既存の冷凍機油が用いることが可能である。ただし、冷凍機油に含まれる水分は１００重量ｐｐｍ以下であることが望ましい。冷凍機油に含まれる水分を１００重量ｐｐｍ以下にすることによって、水分による冷媒、冷凍機油または金属部品の劣化を抑制することができる。冷凍機油の水分量は、例えば、冷凍機油の乾燥処理、冷凍機油の充填時における雰囲気の調整、冷凍機油の充填時に冷凍サイクル装置に施す真空引きの減圧度合、冷凍サイクル装置内への乾燥機または乾燥剤の設置などによって低減することができる。なお、冷凍機油の水分量は、冷媒と相溶している冷凍機油を冷凍サイクル内から採取して求めることができる。冷凍機油中の水分量の測定はＪＩＳ Ｋ ２２７５－３：２０１５「原油及び石油製品―水分の求め方―第３部：カールフィッシャー式電量滴定法」に準じて行うことができる。

また、実施の形態の圧縮機１に用いられる冷凍機油はポリビニルエーテル油を用いる方が望ましい。

また、実施の形態の圧縮機１に用いられる冷凍機油はアルキルナフタレンが添加された冷凍機油を用いる方が望ましい。さらに実施の形態の圧縮機１に用いられる冷凍機油はアルキルナフタレンが４ｗｔ％以上含まれた冷凍機油であることがより望ましい。その中でも実施の形態の圧縮機１に用いられる冷凍機油はアルキルナフタレンが４ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下含まれたポリビニルエーテル油であることがさらに望ましい。

アルキルナフタレンは下記の化学式（１）で表される多環芳香族炭化水素の化合物である。Ｒ_１からＲ_８のそれぞれはアルキル基または水素原子を表し、互いに同一であっても異なっても良い。また、Ｒ_１からＲ_８の構造によって粘度および流動点などの物性が異なる。Ｒ_１からＲ_８の構造はいかなる構造であってもよいが、低温流動性に優れたものが望ましい。

アキュムレータ３は冷凍サイクル装置の負荷または運転状態の変動に応じて生じる余剰冷媒を貯留する。また、アキュムレータ３は吸入管１２と連結管１０とが接続されている。吸入管１２の一方の端部は吸入口１０１ｂ、２０１ｂおよび３０１ｂに該当する。吸入管１２の他方の端部はアキュムレータ３の内部に接続される。

モータ４は電力の供給を受けて主軸５を回転させる。モータ４は固定子４１と回転子４２とを有し、上側軸受６と下側軸受７と圧縮機構部８よりも上方に位置している。固定子４１は、例えば電磁鋼板を複数積層した鉄心に絶縁層を介して巻線を巻いたコイルをリング状に配置した部品である。固定子４１は焼嵌め又は圧入などの手段によって密閉容器２の内部に固定されている。回転子４２は、磁石４４が設けられた円筒状の部品である。回転子４２は、リング状の固定子４１の穴の中に配置されている。固定子４１に電力が供給されることによって、回転子４２はモータ４の中心軸を中心に回転する。なお、回転子４２の詳細については後述する。

主軸５はモータ４の回転力を圧縮機構部８に伝達する。主軸５は長尺な棒状の部品であり、主軸５の中心軸はモータ４の回転軸と一致するように配置される。主軸５の下側の先端は油貯留部１１に貯留された冷凍機油に浸される。また、主軸５の内部には油貯留部１１から冷凍機油が流れる図示を省略した油流路が形成され、圧縮機１の運転中に冷凍機油は油貯留部１１から油流路に吸い上げられる。

上側軸受６と下側軸受７は主軸５を回転可能に支持する。また、上側軸受６と主軸５とが摺動する箇所および下側軸受７と主軸５とが摺動する箇所には、油流路に吸い上げられた冷凍機油が供給される。また、上側軸受６は圧縮機構部８よりも上方に位置し、下側軸受７は圧縮機構部８よりも下方に位置する。

圧縮機構部８は、主軸５によって伝達されたモータ４の回転力により駆動し、圧縮機構部８に流入した冷媒を圧縮する。圧縮機構部８はシリンダーとローリングピストンを有する。シリンダーは主軸５の軸方向と垂直な断面において略円形の空間であるシリンダー室を有し、ローリングピストンはシリンダー室に配置される。ローリングピストンは主軸５に固定されており、主軸５が回転することによってローリングピストンは偏心回転運動を行う。シリンダーの内周面とローリングピストンの外周面とベーンによって囲まれた空間が圧縮室となる。圧縮室の体積はローリングピストンが偏心回転運動することによって圧縮室の体積は変化する。なお、実施の形態の圧縮機１のように圧縮機構部８がシリンダーとローリングピストンを有する圧縮機はロータリー圧縮機と称される。また、偏心回転運動とは、物体が物体の中心軸を中心に自転しながら主軸５の中心軸を中心に公転する運動のことを指す。

図５は実施の形態に係る圧縮機が有する回転子の図４におけるＡ－Ａ断面を示す断面図である。図６は実施の形態に係る磁石の図５におけるＢ－Ｂ断面を示す断面図である。次に圧縮機１が有する回転子４２と回転子４２に設けられた磁石４４について図５および図６を用いて説明する。

回転子４２は、回転子コア４３と、複数個の磁石４４とを有する。

回転子コア４３は円盤状の鋼板を複数枚積層させて形成される。また、回転子コア４３には複数個の磁石挿入孔４３ａと複数個の冷媒通過孔４３ｂと軸孔４３ｃとが鋼板の積層方向に貫通するように形成される。磁石挿入孔４３ａには磁石４４がそれぞれ挿入される。冷媒通過孔４３ｂは冷凍サイクル装置が運転する時に冷媒が通過する。軸孔４３ｃには主軸５が挿入される。また、軸孔４３ｃは図５における断面、つまり回転子コア４３の鋼板の積層方向とは垂直な方向で切断した断面の中心に設けられる。磁石挿入孔４３ａは回転子コア４３の周に沿って設けられる。冷媒通過孔４３ｂは磁石挿入孔４３ａと軸孔４３ｃとの間に設けられる。

磁石４４はＮｄ－Ｆｅ－Ｂ焼結体であるネオジム磁石である。なお、ネオジム磁石はネオジム（Ｎｄ）を含む磁石のことである。ネオジム磁石の代表的な組成比は、鉄（Ｆｅ）が６６ｗｔ％、ネオジム（Ｎｄ）が２８ｗｔ％、ディスプロシウム（Ｄｙ）が５ｗｔ％、ホウ素（Ｂ）が１ｗｔ％である。ただし、磁力的な特性または機械的な特性を向上させるなどの理由で上述の組成比が異なっているネオジム磁石または上述の組成比に含まれる元素以外の元素が含まれるネオジム磁石であっても構わない。また、磁石４４は圧縮機１の金属部品に該当する。

また、磁石４４の表面には皮膜４５が設けられることが望ましい。皮膜４５は磁石４４の表面全体を覆うように形成される。なお、図６において紙面手前側の磁石４４の表面および紙面奥側の磁石４４の表面も皮膜４５に覆われている。皮膜４５の膜厚は特に限定されず、例えば１００μｍ以下の膜厚の皮膜４５が形成される。

皮膜４５は耐熱性および耐油性に優れた無機系皮膜であることがより望ましい。皮膜４５には少なくともアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）が含まれる。

さらに皮膜４５には、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）が含まれることがさらに望ましい。

特に皮膜４５には、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）が含まれ、リン（Ｐ）が含まれていないことがさらに望ましい。

また、磁石４４に皮膜４５を形成する方法としては、既存の皮膜形成方法であれば特に限定されない。例えば、スパッタリング、化学的気相堆積法（ＣＶＤ）、蒸着、イオンプレーティング、イオンビーム蒸着、ディップコート、スピンコート、スプレーコート、メッキおよびその他の方法を適宜選択することができる。

次に圧縮機１が動作している場合に圧縮機１の内部に流れる冷媒の流れについて説明する。冷媒は吸入管１２の一方の端部から吸入される。吸入口１０１ｂから吸入された冷媒はアキュムレータ３に流入する。アキュムレータ３の内部に流入した冷媒のうち液相の冷媒はアキュムレータ３の内部に貯留される。気相の冷媒はアキュムレータ３と連結管１０とを通過し、密閉容器２の内部に流入する。密閉容器２の内部に流入した冷媒は圧縮機構部８で圧縮され高温高圧の冷媒となる。圧縮機構部８で圧縮された冷媒は圧縮機構部８から密閉容器２の内部に吐出される。つまり、密閉容器２の内部には圧縮機構部８で圧縮された冷媒で満たされており、モータ４の磁石４４に形成された皮膜４５も冷媒と接触する。密閉容器２の内部に吐出された冷媒はモータ４の冷媒通過孔４３ｂを通過し、吸入管１２の一方の端部である吐出口１０１ａから密閉容器２の外部へ吐出される。また、圧縮機１が動作している場合、冷凍機油が主軸５と上側軸受６または下側軸受７と摺動する箇所に供給されている。このため、圧縮機１の内部では冷媒は冷凍機油と混合された状態となっている。

以上のように実施の形態に係る冷凍サイクル装置の構成は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、圧縮機１から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出した冷媒を減圧する減圧装置と、減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備え、冷媒はトリフルオロヨードメタンを含み、圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構部８と、固定子４１と磁石４４が設けられた回転子４２とを有し圧縮機構部８を駆動させるモータ４と、を有し、磁石４４はネオジムを含むネオジム磁石である構成である。ネオジム磁石は他の永久磁石と比較して磁束密度が高い。回転子の回転速度は、回転子に設けられた磁石の磁束密度が高いほど速くなり、固定子のコイルに印加される電流値が高いほど速くなる。また、固定子のコイルに印加される電流値が高いほどコイルの発熱量は増える。このため、回転子に設けられた磁石にネオジム磁石を使用した場合では他の永久磁石を使用した場合と比較して、同じ回転子の回転速度の時に固定子のコイルに印加される電流値が低くなり、コイルの発熱量も低減する。さらに、コイルの発熱量が低減することによって、コイルの発熱によるトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂を抑制することができ、ヨウ化水素の発生が抑制されて、圧縮機１の金属部品の劣化を抑制することができる。したがって、磁石４４はネオジムを含むネオジム磁石である構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

さらに、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、磁石４４の表面には皮膜４５が設けられ、皮膜４５はアルミニウムとケイ素を含む無機系皮膜である構成を有する。後述する実施例に示すようにネオジム磁石はトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂に起因して生成されるヨウ化水素によって著しく劣化する。しかしながら、後述する実験例に示すようにネオジム磁石の表面にアルミニウムとケイ素を含む無機系皮膜を設けることによって、ネオジム磁石の劣化を抑制することができる。したがって、当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素によるネオジム磁石の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

さらに、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、磁石４４の表面には皮膜４５が設けられ、皮膜４５はアルミニウムとケイ素とマグネシウムを含む無機系皮膜である構成を有する。後述する実験例に示すようにネオジム磁石の表面にアルミニウムとケイ素とマグネシウムを含む無機系皮膜を設けることによって、ネオジム磁石の劣化をより抑制することができる。したがって、当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素によるネオジム磁石の劣化をより抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

さらに、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、磁石４４の表面には皮膜４５が設けられ、皮膜４５はアルミニウムとケイ素とマグネシウムを含みリンを含まない無機系皮膜である構成を有する。後述する実験例に示すようにネオジム磁石の表面にアルミニウムとケイ素とマグネシウムを含みリンを含まない無機系皮膜を設けることによって、ネオジム磁石の劣化をさらに抑制することができる。したがって、当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素によるネオジム磁石の劣化をさらに抑制し、長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

さらに、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、冷媒はジフルオロメタンとペンタフルオロエタンとトリフルオロヨードメタンを含む冷媒である構成を有する。また、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、冷媒はトリフルオロヨードメタンが３９．５重量％以下含まれる冷媒である構成を有する。また、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、より望ましい付加的な構成として、ジフルオロメタンが４７．０重量％以上４９．５重量％以下であり、トリフルオロヨードメタンが３９．０重量％以上３９．５重量％以下、ペンタフルオロエタンが１１．０重量％以上１３．５重量％以下それぞれ含まれ、ジフルオロメタンの重量比とトリフルオロヨードメタンの重量比とペンタフルオロエタンの重量比の和が１００．０重量％となる冷媒である構成を有する。また、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、さらに望ましい付加的な構成として、冷媒はジフルオロメタンが４９．０重量％、トリフルオロヨードメタンが３９．５重量％、ペンタフルオロエタンが１１．５重量％それぞれ含まれる冷媒である構成を有する。当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、低ＧＷＰと低燃焼性を両立した冷媒を用いた冷凍サイクル装置を得ることができる効果を奏する。

また、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、圧縮機１はモータ４の回転力を圧縮機構部８に伝達する主軸５と主軸５を回転可能に支持する軸受（上側軸受６または下側軸受７が該当）とを備え、圧縮機１には主軸５と軸受とが摺動する箇所に供給される冷凍機油が充填されており、冷凍機油にはアルキルナフタレンが４重量％以上含まれている構成を有する。アルキルナフタレンが有するアルキル基または水素原子がトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるトリフルオロメチルラジカル及びヨウ素ラジカルと置換されることによって、アルキルナフタレンはトリフルオロメチルラジカル及びヨウ素ラジカルを捕捉することができる。アルキルナフタレンがヨウ素ラジカルを捕捉することによってヨウ化水素の生成を抑制する。アルキルナフタレンによりヨウ化水素の生成を抑制する効果は、後述する実験例に示すようにトリフルオロヨードメタンが３９．５重量％以下含まれる冷媒において冷凍機油にアルキルナフタレンが４重量％以上含まれる場合に奏する。したがって、当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

また、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、付加的な構成として、圧縮機１はモータ４の回転力を圧縮機構部８に伝達する主軸５と主軸５を回転可能に支持する軸受（上側軸受６または下側軸受７が該当）とを備え、圧縮機１には主軸５と軸受とが摺動する箇所に供給される冷凍機油が充填されており、冷凍機油にはアルキルナフタレンが４重量％以上２０重量％以下含まれている構成を有する。アルキルナフタレンによるヨウ化水素の生成を抑制する効果は、後述する実験例に示すようにトリフルオロヨードメタンが３９．５重量％含まれる冷媒において冷凍機油にアルキルナフタレンが４重量％以上含まれる場合に奏する。また、後述する実験例に示すようにジフルオロメタンが４９．０重量％、トリフルオロヨードメタンが３９．５重量％、ペンタフルオロエタンが１１．５重量％それぞれ含まれる冷媒の場合において冷凍機油にアルキルナフタレンが２０重量％より多く含まれると冷凍機油と冷媒が非相溶となるため望ましくない。したがって、当該付加的な構成を有することによって、実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

また、実施の形態に係る圧縮機１の構成は、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機１であって冷媒を圧縮する圧縮機構部８と、固定子４１と磁石４４が設けられた回転子４２とを有し圧縮機構部８を駆動させるモータ４と、を備え、磁石４４はネオジムを含むネオジム磁石である構成を有する。前述した冷凍サイクル装置の構成と同様の理由に基づき、実施の形態に係る圧縮機１は、磁石４４はネオジムを含むネオジム磁石である構成を有することによって、実施の形態に係る圧縮機１は、ヨウ化水素による金属部品の劣化を抑制し長期にわたって冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる効果を奏する。

また、前述した実施の形態に係る冷凍サイクル装置の付加的な構成を、実施の形態に係る圧縮機１の構成の付加的な構成としても構わない。

実施の形態に係る冷凍サイクル装置および圧縮機の変形例について説明する。

実施の形態に係る冷凍サイクル装置の例として、冷凍機１００、空気調和機２００および空気調和機３００について説明したが、これらに限らず、冷凍サイクル装置は冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出した前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出した前記冷媒を減圧する減圧装置と、減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを備える装置であれば良い。例えば、冷凍サイクル装置は蒸発器で空気を冷却することで空気中の水分を結露させ結露させた後の空気を凝縮器で加熱する再熱型の除湿機であっても構わない。また、冷凍サイクル装置は凝縮器で水を加熱させ湯を生成する給湯機であっても構わない。

また、実施の形態に係る圧縮機の例として、ロータリー圧縮機について説明したが、これに限らず、ロータリー圧縮機とは圧縮機構部の構成が異なるスクリュー圧縮機またはスクロール圧縮機などの磁石を有するモータを備えた他の圧縮機を用いても構わない。

以降、実施例を示して本開示について具体的に説明するが、本発明の技術範囲はこれに限定されるものではない。実施例では第一の試験、第二の試験および第三の試験について説明する。

まず、第一の試験について説明する。第一の試験では、磁石に皮膜が無い場合と磁石に皮膜ＡからＣの三種類の皮膜のいずれか一つの皮膜がある場合との四種類の試料に基づきトリフルオロヨードメタンに対するネオジム磁石の劣化について評価を行った。

皮膜ＡからＣについて説明する。皮膜Ａ、皮膜Ｂおよび皮膜Ｃはそれぞれ構成元素が異なる無機系皮膜である。皮膜Ａから皮膜Ｃのそれぞれの皮膜を施したネオジム磁石の表面の元素を走査電子顕微鏡（日本電子製 ＪＳＭ－ＩＴ５００ＨＲ）を用いて分析した結果を表１に示す。表１では走査電子顕微鏡で検出できた元素をＹｅｓで示し、検出できなかった元素をＮｏで示す。ただし、皮膜のみの元素を分析することは実際的ではなく、表１に示す分析結果は皮膜の母材となるネオジム磁石に含まれる元素も含んでいる可能性が高い。このため、表１のうちネオジム磁石に含まれる元素であるＦｅとＮｄについては皮膜に含まれていない可能性がある。また、Ｎｄと原子番号が近いＰｒについても同様に皮膜に含まれていない可能性がある。なお、表１において、Ｃは炭素、Ｏは酸素、Ｍｇはマグネシウム、Ａｌはアルミニウム、Ｓｉはケイ素、Ｐはリン、Ｆｅは鉄、Ｐｒはプラセオジム、Ｎｄはネオジムをそれぞれ表している。

表１に示すように、皮膜Ａにはアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）が含まれ、マグネシウム（Ｍｇ）とリン（Ｐ）は含まれていない。皮膜Ｂにはアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）が含まれ、リン（Ｐ）は含まれていない。皮膜Ｃにはアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）とリン（Ｐ）が含まれている。

第一の試験の試験方法について説明する。第一の試験はシールドチューブテストであり、ＪＩＳ Ｋ２２１１：２００９（付属書Ｂ シールドチューブテスト）に準拠して行った。シールドチューブテストとは、冷媒との化学的安定性試験方法の一種であり、具体的には以降に記載するような手順で行われる試験である。試験容器に触媒として鉄、銅およびアルミニウムを入れ試料と冷媒を注入後密封する。次に密封した試験容器を１２５～２００℃で一定時間加熱後、溶液の色などによって試料の化学的安定性を評価する。

第一の試験では、５０ｃｍ^３の試験容器に試料と冷凍機油と冷媒と触媒と封入した。冷媒については、ＪＩＳ Ｋ２２１１：２００９（付属書Ｂ シールドチューブテスト）に記載されている体積目盛によるはかりとり法で封入した。なお、冷凍機油を封入した理由は、圧縮機の内部では冷媒は冷凍機油と混合した状態であり、その状態を模擬するためである。冷媒はトリフルオロヨードメタン（大陽日酸株式会社製）の単一冷媒である。また、試験容器には７ｇの冷媒を封入した。冷凍機油はポリビニルエーテル油（出光興産株式会社製 ４０℃における動粘度＝５０．７ｍｍ^２／ｓ）である。また、当該冷凍機油は水分量が５０ｐｐｍ未満になるよう窒素バブリングにより水分を除去した。また、当該冷凍機油についてＪＩＳ Ｋ ２５８０：２００３（石油製品一色試験方法）に準拠して測定したＡＳＴＭ色はＬ０．５であった。また、試験容器には１５ｇの冷凍機油を封入した。試料は、表面に皮膜が形成されていないネオジム磁石（以降、当該磁石を封入した第一の試験を試験例１と称する）と、表面に皮膜Ａが形成されたネオジム磁石（以降、当該磁石を封入した第一の試験を試験例２と称する）と、表面に皮膜Ｂが形成されたネオジム磁石（以降、当該磁石を封入した第一の試験を試験例３と称する）と、表面に皮膜Ｃが形成されたネオジム磁石（以降、当該磁石を封入した第一の試験を試験例４と称する）をそれぞれ封入した。各試料の形状と大きさは３ｍｍ×２ｍｍ×２０ｍｍの直方体であり、重量は０．９１ｇである。触媒は鉄、銅およびアルミニウムを封入した。各触媒の形状と大きさは直径１．６ｍｍ、長さ５０ｍｍの円筒である。

第一の試験では、試料と冷凍機油と冷媒と触媒を封入した試験容器を温度１４０℃で１４日間に亘って加熱した。

第一の試験では、加熱後に試験容器を開封し、試料の重量の測定と、冷媒中の三フッ化メタン（ＣＨＦ_３）の量の測定と、冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定とを行った。試料の重量の測定では、加熱後の試験容器より塊状の試料を取り出し、取り出した塊状の試料の重量について電子天秤を用いて測定を行った。なお、加熱後の試料が劣化している場合には、塊状の試料と粉状の試料に分かれており粉状の試料は回収することが実際的ではないため、塊状の試料のみの重量を測定した。冷媒中の三フッ化メタンの量の測定では、加熱後の試験容器よりガス状の冷媒を取り出し、取り出したガス状の冷媒をガスクロマトグラフ質量分析装置（日本電子製 ＪＭＳ－Ｑ１０００ＧＣＭＫ２）を用いて測定を行った。冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定では、加熱後の試験容器より冷凍機油を取り出し、取り出した冷凍機油をＪＩＳ Ｋ ２５８０：２００３（石油製品一色試験方法）に準拠して測定した。

表２に、第一の試験を行った結果を示す。表２では試験例１から４において、皮膜の有無と皮膜の種類、試料の重量維持率、三フッ化メタンの生成量比および冷凍機油のＡＳＴＭ色を示す。試料の重量維持率とは、加熱後の塊状の試料の重量から加熱前の試料の重量を除算し１００を乗算した値である。つまり、試料の重量維持率は加熱前の試料の重量に対する加熱後の塊状の試料の重量の比率を百分率で表したものである。試料の重量維持率が高いほど試料が劣化せずに塊状で残ったことを示しており、逆に試料の重量維持率が低いほど試料が劣化によって粉状になったことを示している。このため、試料の重量維持率は試料の劣化の指標となり、試料の重量維持率が高いほど試料は劣化しておらず、試料の重量維持率が低いほど試料は劣化している。また、三フッ化メタンの生成比は、それぞれの試験例における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量から試験例１における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量を除算した値である。つまり、三フッ化メタンの生成比は試験例１における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量に対するそれぞれの試験例における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量の比率である。三フッ化メタンの生成量比が高いほど、冷媒中に多くの三フッ化メタンが含まれる。三フッ化メタンはトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合が開裂することによって生成されるトリフルオロメチルラジカルが冷凍機油中の水素と反応して生成される。また、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂ではトリフルオロメチルラジカルとヨウ素ラジカルとが１：１の割合で生成され、生成されたヨウ素ラジカルは冷凍機油中の水素と反応してヨウ化水素を生成する。そしてヨウ化水素が試料の劣化の要因となる。このため、三フッ化メタンの生成量比はヨウ化水素の生成量の指標となり、生成量比が高いほどヨウ化水素の生成量は多く、生成量比が低いほどヨウ化水素の生成量は少ない。なお、加熱後の冷媒中のヨウ化水素の量を直接測定しない理由は、ヨウ化水素と試料とが反応することで試料が劣化し、反応によりヨウ化水素が消費され、加熱後の冷媒中のヨウ化水素の量を直接測定しても生成されたヨウ化水素の量を正確に測定することができないからである。また、冷凍機油のＡＳＴＭ色は冷凍機油の劣化の指標となり、冷凍機油のＡＳＴＭ色が濃いほど冷凍機油は劣化しており、冷凍機油のＡＳＴＭ色が薄いほど冷凍機油は劣化していない。なお、ＡＳＴＭ色は数値が低いほど薄い。

表２に示すように試験例１では加熱後の試料は全て粉状になり、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができなかった。また、試験例１では加熱後の冷媒から三フッ化メタンが検出された。したがって、第一の試験から１４０℃という高温下ではトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるヨウ化水素はネオジム磁石を著しく劣化させることが確認された。ただし、圧縮機の回転子にネオジム磁石を使用することでモータの発熱が抑制され、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるヨウ化水素の量は低減する。このため、圧縮機の回転子にネオジム磁石を用いた場合と圧縮機の回転子に他の永久磁石を用いた場合とにおける磁石の劣化はネオジム磁石を用いた場合の方が劣化の度合が小さいと推測される。

また、表２に示すように試験例２から４のそれぞれの試験例では加熱後の試料は塊状の試料が残り、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができた。三フッ化メタンの生成比は試験例１よりも試験例２から４のそれぞれの試験例の方が少ない。したがって、第一の試験から、少なくともアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）が含まれる皮膜（皮膜Ａ、皮膜Ｂ、皮膜Ｃ）が表面に形成されたネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合には、皮膜が表面に形成されていないネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合と比較して、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂が抑制され、ネオジム磁石の劣化が抑制されることが確認された。

また、表２に示すように試料の重量維持率は試験例２よりも試験例３および試験例４の方が高い。したがって、第一の試験から、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）が含まれる皮膜（皮膜Ｂ、皮膜Ｃ）が表面に形成されたネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合には、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）を含みマグネシウム（Ｍｇ）が含まれない皮膜（皮膜Ａ）が表面に形成されたネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合と比較して、ネオジム磁石の劣化が抑制されることが確認された。

また、表２に示すように試料の重量維持率は試験例４よりも試験例３の方が高い。さらに、冷凍機油のＡＳＴＭ色は試験例４よりも試験例３の方が薄い。したがって、第一の試験から、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）が含まれリン（Ｐ）が含まれない皮膜（皮膜Ｂ）が表面に形成されたネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合には、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とマグネシウム（Ｍｇ）とリン（Ｐ）が含まれる皮膜（皮膜Ｃ）が表面に形成されたネオジム磁石をトリフルオロヨードメタンの単一冷媒の中に入れた場合と比較して、ネオジム磁石の劣化と冷凍機油の劣化が抑制されることが確認された。

なお、第一の試験においてネオジム磁石の劣化はトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるヨウ化水素によって生じている。また、第一の試験ではトリフルオロヨードメタンの単一冷媒を封入して行っている。換言すると、第一の試験ではトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって発生するヨウ化水素の量が最も多くなる冷媒を封入して試験を行っている。したがって、トリフルオロヨードメタンの単一冷媒よりもトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって発生するヨウ化水素の量が少なくなるトリフルオロヨードメタンを含む混合冷媒を封入して第一の試験と同様の試験を行ったとしても、第一の試験と同様の傾向の結果が確認できると推測される。

次に、第二の試験について説明する。第二の試験では、冷凍機油にアルキルナフタレンを添加した場合と冷凍機油にアルキルナフタレンを添加しなかった場合とについて、トリフルオロヨードメタンに対するネオジム磁石の劣化について評価を行った。

第二の試験で用いた冷凍機油について説明する。第二の試験では、ポリビニルエーテル油のみが含まれる冷凍機油と、ポリビニルエーテル油が９０ｗｔ％、アルキルナフタレン（Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製Ｓｙｎｅｓｓｔｉｃ５）が１０ｗｔ％含まれる冷凍機油と、の二種類の冷凍機油を用いた。また、それぞれの冷凍機油は水分量が５０ｐｐｍ未満になるよう窒素バブリングにより水分を除去した。なお、以降の説明ではポリビニルエーテル油のみが含まれる冷凍機油を封入した第二の試験を試験例５と称し、ポリビニルエーテル油が９０ｗｔ％、アルキルナフタレンが１０ｗｔ％含まれる冷凍機油を封入した第二の試験を試験例６と称する。

第二の試験の試験方法について説明する。第二の試験は第一の試験と同様にシールドチューブテストであり、ＪＩＳ Ｋ２２１１：２００９（付属書Ｂ シールドチューブテスト）に準拠して行った。

第二の試験では、５０ｃｍ^３の試験容器に試料と冷凍機油と冷媒と触媒と封入した。冷媒と触媒については第一の試験と同様の冷媒と触媒を用いたので説明を省略する。冷凍機油については前述した二種類の冷凍機油を１５ｇずつそれぞれ封入した。試料は、表面に皮膜が形成されていないネオジム磁石を封入した。試料の形状と大きさは３ｍｍ×２ｍｍ×２０ｍｍの直方体であり、重量は０．９１ｇである。

第二の試験では、試料と冷凍機油と冷媒と触媒を封入した試験容器を温度１４０℃で１４日間に亘って加熱した。

第二の試験では、加熱後に試験容器を開封し、試料の重量の測定と、冷媒中の三フッ化メタン（ＣＨＦ_３）の量の測定と、冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定とを行った。試料の重量の測定と、冷媒中の三フッ化メタンの量の測定と、冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定とについては第一の試験と同様の方法で測定しており、説明を省略する。

表３に、第二の試験を行った結果を示す。表３では各試験例５および６において、アルキルナフタレンの添加量と、試料の重量維持率、三フッ化メタンの生成量比および冷凍機油のＡＳＴＭ色を示す。なお、表３における三フッ化メタンの生成比は、それぞれの試験例における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量から試験例５における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量を除算した値である。

表３に示すように試験例５では加熱後の試料は全て粉状になり、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができなかった。対して、表３に示すように試験例６では加熱後の試料は塊状の試料が残り、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができた。また、三フッ化メタンの生成比は試験例５よりも試験例６の方が少ない。さらに、冷凍機油のＡＳＴＭ色は試験例５よりも試験例６の方が薄い。したがって、第二の試験から、ネオジム磁石をポリビニルエーテル油が９０ｗｔ％、アルキルナフタレンが１０ｗｔ％含まれる冷凍機油とトリフルオロヨードメタンの単一冷媒とが混合した液の中に入れた場合には、ネオジム磁石をポリビニルエーテル油のみが含まれる冷凍機油とトリフルオロヨードメタンの単一冷媒とが混合した液の中に入れた場合と比較して、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂が抑制され、ネオジム磁石の劣化と冷凍機油の劣化が抑制されることが確認された。

なお、第二の試験においてネオジム磁石の劣化の抑制はトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるヨウ素ラジカルをアルキルナフタレンが捕捉することによって生じている。このため、第二の試験におけるネオジム磁石の劣化の抑制はネオジム磁石の表面の皮膜の有無および種類とは無関係であると推測される。したがって、第二の試験では表面に皮膜が形成されていないネオジム磁石を封入して試験を行ったが、表面に皮膜Ａ、皮膜Ｂまたは皮膜Ｃが形成されたネオジム磁石を封入して試験例６の試験を行ったとしても表３の試験例６と同様の結果が確認できると推測される。

次に、第三の試験および第四の試験について説明する。第三の試験では、冷凍機油に添加するアルキルナフタレンの重量比を変更した場合について、トリフルオロヨードメタンを含む混合冷媒に対するネオジム磁石の劣化について評価を行った。

第三の試験で用いた冷凍機油について説明する。第三の試験では、ポリビニルエーテル油のみが含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例７と称する）と、ポリビニルエーテル油が９９ｗｔ％、アルキルナフタレンが１ｗｔ％含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例８と称する）と、ポリビニルエーテル油が９６ｗｔ％、アルキルナフタレンが４ｗｔ％含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例９と称する）と、ポリビニルエーテル油が９０ｗｔ％、アルキルナフタレンが１０ｗｔ％含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例１０と称する）と、ポリビニルエーテル油が８０ｗｔ％、アルキルナフタレンが２０ｗｔ％含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例１１と称する）と、ポリビニルエーテル油が７５ｗｔ％、アルキルナフタレンが２５ｗｔ％含まれる冷凍機油（以降、当該冷凍機油を封入した第三の試験を試験例１２と称する）と、の六種類の冷凍機油をそれぞれ封入した。また、それぞれの冷凍機油は水分量が５０ｐｐｍ未満になるよう窒素バブリングにより水分を除去した。

第三の試験で用いた混合冷媒について説明する。第三の試験では、ＨＦＣ３２（ダイキン工業株式会社製）が４９．０ｗｔ％、ＨＦＣ１２５（ダイキン工業株式会社製）が１１．５ｗｔ％、トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒を封入した。ＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５のような極性冷媒は、極性の低いアルキルナフタレンとの相溶性が良好ではない。特に当該混合冷媒はＨＦＣ３２とＨＦＣ１２５とトリフルオロヨードメタンが含まれた実用可能な低ＧＷＰの組み合わせの中でも、アルキルナフタレンとの相溶性が低いと推測される比率である。

第三の試験の試験方法について説明する。第三の試験は第一の試験と同様にシールドチューブテストであり、ＪＩＳ Ｋ２２１１：２００９（付属書Ｂ シールドチューブテスト）に準拠して行った。

第三の試験では、５０ｃｍ^３の試験容器に試料と冷凍機油と冷媒と触媒と封入した。触媒については第一の試験と同様の冷媒と触媒を用いたので説明を省略する。冷媒は、前述した混合冷媒を７ｇ封入した。冷凍機油は前述した六種類の冷凍機油を１５ｇずつそれぞれ封入した。試料は、表面に皮膜が形成されていないネオジム磁石を封入した。試料の形状と大きさは３ｍｍ×２ｍｍ×２０ｍｍの直方体であり、重量は０．９１ｇである。

第三の試験では、試料と冷凍機油と冷媒と触媒を封入した試験容器を温度１４０℃で１４日間に亘って加熱した。

第三の試験では、加熱後に試験容器を開封し、試料の重量の測定と、冷媒中の三フッ化メタン（ＣＨＦ_３）の量の測定と、冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定を行った。試料の重量の測定と、冷媒中の三フッ化メタンの量の測定と、冷凍機油のＡＳＴＭ色の測定とについては第一の試験と同様の方法で測定しており、説明を省略する。

また、第四の試験について説明する。第四の試験では、冷凍機油に添加するアルキルナフタレンの重量比を変更した場合について、トリフルオロヨードメタンを含む混合冷媒に対する冷凍機油と混合冷媒の相溶性について評価を行った。

第四の試験で用いた混合冷媒の組成比は第三の試験で用いた混合冷媒の組成比と同じである。また、第四の試験では、第三の試験で説明を行った六種類の冷凍機油を用いている。説明のために第四の試験における試験例の番号は、同じ種類の冷凍機油を用いた第三の試験の番号を付する。つまり、例えばポリビニルエーテル油が９９ｗｔ％、アルキルナフタレンが１ｗｔ％含まれる冷凍機油を用いた第四の試験は、同じ種類の冷凍機油を用いた第三の試験が試験例８と称されるため、同様に試験例８と称する。

第四の試験の試験方法について説明する。第四の試験では５０ｃｍ^３のシールドガラスチューブ容器に冷凍機油と冷媒を封入した。冷媒は、第三の試験で説明をした混合冷媒を２４ｇ封入した。冷凍機油は第三の試験で説明をした六種類の冷凍機油を６ｇずつそれぞれ封入した。一般的に冷媒：冷凍機油＝４：１の重量比は冷媒に冷凍機油が最も溶け難くなる重量比である。つまり、当該重量比は二層分離温度が最も高くなる重量比である。

第四の試験では、冷媒と冷凍機油とを混合した混合物を封入した容器を小型超低温恒温器（ＥＳＰＥＣ製 ＭＣ－８１１Ｐ）で－５０℃に冷却した。

第四の試験では、冷却時に冷媒と冷凍機油が相溶か非相溶かの測定を行った。冷媒と冷凍機油が相溶か非相溶かの測定は、冷却時の試験容器の液冷媒と冷凍機油との混合物を目視して、混合物が均一な一層の液体である場合は相溶、混合物が分離した二層の液体である場合は非相溶であると判断した。

表４に、第三の試験および第四の試験を行った結果を示す。表４では各試験例７から１２において、アルキルナフタレンの添加量と、試料の重量維持率、三フッ化メタンの生成量比、冷凍機油のＡＳＴＭ色および冷媒と冷凍機油の相溶性を示す。なお、表４における三フッ化メタンの生成比は、それぞれの試験例における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量から試験例７における加熱後の冷媒中の三フッ化メタンの量を除算した値である。

表４に示すように試験例７および試験例８では加熱後の試料は全て粉状になり、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができなかった。対して、表４に示すように試験例９から試験例１２では加熱後の試料は塊状の試料が残り、加熱後の塊状の試料の重量を測定することができた。また、三フッ化メタンの生成比はアルキルナフタレンの添加量が多い試験例の方が少ない。さらに、冷凍機油のＡＳＴＭ色は試験例７および試験例８よりも試験例９から試験例１２の方が薄い。したがって、第三の試験から、ネオジム磁石をポリビニルエーテル油が９６ｗｔ％以下アルキルナフタレンが４ｗｔ％以上含まれポリビニルエーテル油とアルキルナフタレンの総和が１００ｗｔ％となる冷凍機油とＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒とが混合した液の中に入れた場合には、ネオジム磁石をポリビニルエーテル油が９６ｗｔ％より多くアルキルナフタレンが４ｗｔ％未満含まれポリビニルエーテル油とアルキルナフタレンの総和が１００ｗｔ％となる冷凍機油とＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒とが混合した液の中に入れた場合と比較して、トリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂が抑制され、ネオジム磁石の劣化と冷凍機油の劣化が抑制されることが確認された。

また、表４に示すように試験例７から１１では冷却時の液冷媒と冷凍機油は相溶である。対して、表４に示すように試験例１２では冷却時の液冷媒と冷凍機油は非相溶である。したがって、第四の試験から、ポリビニルエーテル油が８０ｗｔ％以上アルキルナフタレンが２０ｗｔ％以下含まれポリビニルエーテル油とアルキルナフタレンの総和が１００ｗｔ％となる冷凍機油とＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒とは相溶性があることが確認された。

なお、第三の試験においてネオジム磁石の劣化の抑制はトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって生じるヨウ素ラジカルをアルキルナフタレンが捕捉することによって生じている。また、第三の試験において冷凍機油と冷媒の相溶性は冷凍機油に含まれるアルキルナフタレンの量の影響を受けている。このため、ネオジム磁石の劣化の抑制および冷凍機油と冷媒の相溶性はネオジム磁石の表面の皮膜の有無および種類とは無関係であると推測される。したがって、第三の試験では表面に皮膜が形成されていないネオジム磁石を封入して試験を行ったが、表面に皮膜Ａ、皮膜Ｂまたは皮膜Ｃが形成されたネオジム磁石を封入して試験例の試験を行ったとしても表４の試験例９から試験例１２と同様の結果が確認できると推測される。

また、第三の試験において試験例９から１２で試料の劣化が抑制された理由は、添加されたアルキルナフタレンが捕捉できるラジカルの量が混合冷媒に含まれるトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって発生するトリフルオロメチルラジカルとヨウ素ラジカルの総量がより多かったためと推測される。また、混合冷媒に含まれるトリフルオロヨードメタンの重量比が少なくなるほどトリフルオロヨードメタンのＣ－Ｉ結合の開裂によって発生するトリフルオロメチルラジカルとヨウ素ラジカルの総量は少なくなる。したがって、第三の試験ではＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒を封入して試験を行ったが、トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％以下含まれる冷媒であれば表４の試験例９から試験例１２と同様の結果が確認できると推測される。

また、第三の試験では、ＨＦＣ３２が４９．０ｗｔ％、ＨＦＣ１２５が１１．５ｗｔ％、トリフルオロヨードメタンが３９．５ｗｔ％含まれた混合冷媒を封入して試験を行ったが、許容差の範囲内であれば冷媒の組成比が当該混合冷媒と異なっていても表４の試験例９から試験例１２と同様の結果が確認できると推測される。なお、許容差の範囲とは、ＨＦＣ３２が４７．０重量％以上４９．５重量％以下、トリフルオロヨードメタンが３９．０重量％以上３９．５重量％以下、ＨＦＣ１２５が１１．０重量％以上１３．５重量％以下それぞれ含まれ、ＨＦＣ３２の重量比とトリフルオロヨードメタンの重量比とＨＦＣ１２５の重量比の和が１００．０重量％となる範囲である。

１ 圧縮機、２ 密閉容器、３ アキュムレータ、４ モータ、５ 主軸、６ 上側軸受、７ 下側軸受、８ 圧縮機構部、９ 吐出管、１０ 連結管、１１ 油貯留部、１２ 吸入管、４１ 固定子、４２ 回転子、４３ 回転子コア、４３ａ 磁石挿入孔、４３ｂ 冷媒通過孔、４３ｃ 軸孔、４４ 磁石、４５ 皮膜、１００ 冷凍機、１０１ 圧縮機、１０１ａ 吐出口、１０１ｂ 吸入口、１０２ 凝縮器、１０２ａ 流入口、１０２ｂ 流出口、１０３ 減圧装置、１０４ 蒸発器、１０４ａ 流入口、１０４ｂ 流出口、１０５ 冷媒配管、１０５ａ 第一の冷媒配管、１０５ｂ 第二の冷媒配管、１０５ｃ 第三の冷媒配管、１０５ｄ 第四の冷媒配管、２００ 空気調和機、２０１ 圧縮機、２０１ａ 吐出口、２０１ｂ 吸入口、２０２ 室外熱交換器、２０２ａ 第一の接続口、２０２ｂ 第二の接続口、２０３ 減圧装置、２０４ 室内熱交換器、２０４ａ 第一の接続口、２０４ｂ 第二の接続口、２０５ 流路切替装置、２０６ 冷媒配管、２０６ａ 第一の冷媒配管、２０６ｂ 第二の冷媒配管、２０６ｃ 第三の冷媒配管、２０６ｄ 第四の冷媒配管、２０６ｅ 第五の冷媒配管、２０６ｆ 第六の冷媒配管、３００ 空気調和機、３０１ 圧縮機、３０１ａ 吐出口、３０１ｂ 吸入口、３０２ 室外熱交換器、３０２ａ 第一の接続口、３０２ｂ 第二の接続口、３０３ 減圧装置、３０４ 冷媒熱媒体間熱交換器、３０４ａ 第一の冷媒側接続口、３０４ｂ 第二の冷媒側接続口、３０４ｃ 第一の熱媒体側接続口、３０４ｄ 第二の熱媒体側接続口、３０５ 流路切替装置、３０６ 冷媒配管、３０６ａ 第一の冷媒配管、３０６ｂ 第二の冷媒配管、３０６ｃ 第三の冷媒配管、３０６ｄ 第四の冷媒配管、３０６ｅ 第五の冷媒配管、３０６ｆ 第六の冷媒配管、３０７ 室内熱交換器、３０７ａ 第一の接続口、３０７ｂ 第二の接続口、３０８ ポンプ、３０８ａ 吐出口、３０８ｂ 吸入口、３０９ 熱媒体配管、３０９ａ 第一の熱媒体配管、３０９ｂ 第二の熱媒体配管、３０９ｃ 第三の熱媒体配管。

Claims (9)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機から吐出した前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
   前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧する減圧装置と、
   前記減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   を備え、
   前記冷媒はトリフルオロヨードメタンを含み、
   前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、固定子と磁石が設けられた回転子とを有し前記圧縮機構部を駆動させるモータと、を有し、
   前記磁石はネオジムを含むネオジム磁石であり、
   前記磁石の表面には皮膜が設けられ、
   前記皮膜はアルミニウムとケイ素と炭素と酸素を含む無機系皮膜である冷凍サイクル装置。
2. 前記皮膜はマグネシウムを含む無機系皮膜である請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記皮膜はリンを含まない無機系皮膜である請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記冷媒は、ジフルオロメタンと、ペンタフルオロエタンと、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒である請求項１から３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記冷媒は、トリフルオロヨードメタンが３９．５重量％以下含まれる請求項１から４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記冷媒は、ジフルオロメタンが４７．０重量％以上４９．５重量％以下であり、トリフルオロヨードメタンが３９．０重量％以上３９．５重量％以下、ペンタフルオロエタンが１１．０重量％以上１３．５重量％以下それぞれ含まれ、ジフルオロメタンの重量比とトリフルオロヨードメタンの重量比とペンタフルオロエタンの重量比の和が１００．０重量％となる請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記圧縮機は、前記モータの回転力を前記圧縮機構部に伝達する主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、
   前記圧縮機には、前記主軸と前記軸受とが摺動する箇所に供給される冷凍機油が充填されており、
   前記冷凍機油にはアルキルナフタレンが４重量％以上含まれている請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記圧縮機は、前記モータの回転力を前記圧縮機構部に伝達する主軸と、前記主軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、
   前記圧縮機には、前記主軸と前記軸受とが摺動する箇所に供給される冷凍機油が充填されており、
   前記冷凍機油にはアルキルナフタレンが４重量％以上２０重量％以下含まれている請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
9. トリフルオロヨードメタンを含む冷媒が循環する冷媒回路を備える冷凍サイクル装置に用いられる圧縮機であって、
   冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
   固定子と磁石が設けられた回転子とを有し前記圧縮機構部を駆動させるモータと、
   を備え、
   前記磁石はネオジムを含むネオジム磁石であり、
   前記磁石の表面には皮膜が設けられ、
   前記皮膜はアルミニウムとケイ素と炭素と酸素を含む無機系皮膜である圧縮機。

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