JP7343805B2 - 冷凍サイクル装置における冷媒としての使用 - Google Patents
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Description
この冷凍サイクル装置における冷媒としての使用によれば、冷媒の分解をより抑制することができ、冷媒回路における腐食の発生が十分に抑制される。
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことで、対象空間の空気を調和させる装置である。
冷媒回路10に充填される冷媒は、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、1種類以上のハイドロフルオロカーボンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒である。1,2-ジフルオロエチレンまたは他のハイドロフルオロオレフィンは、GWPを低いため、地球の温暖化が抑制される。また、1,2-ジフルオロエチレンや他のハイドロフルオロオレフィンは、安定性が低く、不均化反応等により分解が生じやすく、特に高温の冷凍機油と共に存在することで分解や劣化が生じやすいが、本実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10の内部の空気の圧力が667Pa以下であり、冷凍機油が3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有しており、後述の油溜め部における冷凍機油の温度が120℃以下に維持されるため、冷媒の劣化や分解が抑制される。
が挙げられる。
冷媒回路10には、当該冷媒と共に冷凍機油が封入される。上記冷媒と共に用いられる冷凍機油としては、エーテル油またはエステル油であることが好ましい。エーテル油としては、例えば、ポリビニルエーテル油(PVE)、ポリオキシアルキレン油等が挙げられる。エステル油としては、例えば、二塩基酸と1価アルコールとの二塩基酸エステル油、ポリオールと脂肪酸とのポリオールエステル油、またはポリオールと多価塩基酸と1価アルコール(又は脂肪酸)とのコンプレックスエステル油、ポリオール炭酸エステル油等が挙げられる。なお、冷凍機油は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
室外ユニット2は、液冷媒連絡配管6およびガス冷媒連絡配管5を介して室内ユニット3と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機11と、四路切換弁12と、室外熱交換器13と、膨張弁9と、高圧レシーバ8と、低圧レシーバ14と、室外ファン15と、液側閉鎖弁17と、ガス側閉鎖弁16と、を有している。
室内ユニット3は、対象空間である室内の壁面や天井等に設置されている。室内ユニット3は、液冷媒連絡配管6およびガス冷媒連絡配管5を介して室外ユニット0と接続されており、冷媒回路10の一部を構成している。
空気調和装置1では、室外ユニット制御部71と室内ユニット制御部72が通信線を介して接続されることで、空気調和装置1の動作を制御するコントローラ7が構成されている。
リモコン70は、空調対象空間である室内または空調対象空間を含む建物の特定の空間に配置されており、空気調和装置1の運転制御指令や運転状態の監視を行うためにユーザ等により使用される。
圧縮機11としては、例えば、図3に示すような、スクロール圧縮機を用いることができる。
膨張弁9としては、例えば、図4に示すような、ニードル93bを有する弁体93を用いた電子膨張弁を用いることができる。
冷媒として用いられる1,2-ジフルオロエチレンや他のハイドロフルオロオレフィンは、不安定であり、分解が生じやすい。これに対して、本実施形態では、冷媒として、1,2-ジフルオロエチレンや他のハイドロフルオロオレフィンの単独冷媒を用いるのではなく、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、1種類以上のハイドロフルオロカーボンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、のいずれかの混合冷媒を用いている。これにより、1,2-ジフルオロエチレンや他のハイドロフルオロオレフィンの不均化反応を抑制することが可能となる。
(5-1)他の実施形態A
上記実施形態では、冷媒回路10の内部の空気の圧力が667Pa以下であり、冷凍機油が3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有しており、油溜め部37における冷凍機油の温度が120℃以下に維持される空気調和装置1を例として挙げて説明した。
(5-2)他の実施形態B
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が2000Pa以下であり、冷凍機油が3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有しており、油溜め部37における冷凍機油の温度が100℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が2000a以下であり、冷凍機油において酸捕捉剤が含有されていないか、または、3.0重量%未満の酸捕捉剤を含有しており、油溜め部37における冷凍機油の温度が80℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。この場合は、冷凍機油において酸捕捉剤が1.0重量%以上2.5重量%以下含有されていてもよい。
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が4000Pa以下であり、冷凍機油が3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有しており、油溜め部37における冷凍機油の温度が80℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。
上記実施形態および他の実施形態では、油溜め部37に貯留された冷凍機油の温度が所定の上限値以下となるように制御される場合を例に挙げて説明した。
(5-6)他の実施形態F
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が667Pa以下であり、冷凍機油において酸捕捉剤が2.0重量%以上含有されており、油溜め部37における冷凍機油の温度が120℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が667Pa以下であり、冷凍機油において酸捕捉剤が0.3重量%以上含有されており、油溜め部37における冷凍機油の温度が100℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。
また、空気調和装置1としては、例えば、冷媒回路10の内部の空気の圧力が1333Pa以下であり、冷凍機油において酸捕捉剤が0.3重量%以上含有されており、油溜め部37における冷凍機油の温度が80℃以下に維持される空気調和装置であってもよい。
上記実施形態では、油温検知センサ79の検知する冷凍機油の温度に基づいて圧縮機11等の冷媒回路10の構成要素を制御する場合を例として挙げて説明した。
上記実施形態では、圧縮機11として高圧ドーム型のものを用いた冷媒回路10を有する空気調和装置1を例として挙げて説明した。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
5 ガス冷媒連絡配管
6 液冷媒連絡配管
7 制御部
9 膨張弁
10 冷媒回路
11 圧縮機
11a 圧縮機
13 室外熱交換器
18 室内熱交換器
21 圧縮機構
37 油溜め部
37a 油溜め部
79 油温検知センサ(温度検知部)
93 弁体
93b ニードル(ニードル部)
Claims (11)
- 圧縮機(11、11a)を有する冷媒回路(10)を備え、
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素(21)と、冷凍機油が貯留される油溜め部(37、37a)と、を有し、
前記冷媒回路の内部の空気の圧力は667Pa以下であり、
前記冷凍機油は、3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有し、
前記油溜め部における前記冷凍機油の温度が120℃以下に維持される、
冷凍サイクル装置(1)における、
1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒としての使用。 - 圧縮機(11、11a)を有する冷媒回路(10)を備え、
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素(21)と、冷凍機油が貯留される油溜め部(37、37a)と、を有し、
前記冷媒回路の内部の空気の圧力は1333Pa以下であり、
前記冷凍機油は、酸捕捉剤を含有しないか、または、3.0重量%未満の酸捕捉剤を含有し、
前記油溜め部における前記冷凍機油の温度が100℃以下に維持される、
冷凍サイクル装置(1)における、
1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒としての使用。 - 圧縮機(11、11a)を有する冷媒回路(10)を備え、
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素(21)と、冷凍機油が貯留される油溜め部(37、37a)と、を有し、
前記冷媒回路の内部の空気の圧力は2000Pa以下であり、
前記冷凍機油は、3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有し、
前記油溜め部における前記冷凍機油の温度が100℃以下に維持される、
冷凍サイクル装置(1)における、
1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒としての使用。 - 圧縮機(11、11a)を有する冷媒回路(10)を備え、
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素(21)と、冷凍機油が貯留される油溜め部(37、37a)と、を有し、
前記冷媒回路の内部の空気の圧力は2000Pa以下であり、
前記冷凍機油は、酸捕捉剤を含有しないか、または、3.0重量%未満の酸捕捉剤を含有し、
前記油溜め部における前記冷凍機油の温度が80℃以下に維持される、
冷凍サイクル装置(1)における、
1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒としての使用。 - 圧縮機(11、11a)を有する冷媒回路(10)を備え、
前記圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素(21)と、冷凍機油が貯留される油溜め部(37、37a)と、を有し、
前記冷媒回路の内部の空気の圧力は4000Pa以下であり、
前記冷凍機油は、3.0重量%以上5.0重量%以下の酸捕捉剤を含有し、
前記油溜め部における前記冷凍機油の温度が80℃以下に維持される、
冷凍サイクル装置(1)における、
1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロカーボンを含む混合冷媒と、1,2-ジフルオロエチレンおよび1種類以上のハイドロフルオロオレフィンを含む混合冷媒と、の少なくともいずれかの冷媒としての使用。 - 前記油溜め部における前記冷凍機油の温度は、下記式に前記冷媒回路の内部の空気の圧力を代入して得られる値以下に維持される、
請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。
0.1=((8×10-5×133.322×空気の圧力(Pa))+0.0017)×(冷凍機油の温度(℃))+(-0.0032×133.322×空気の圧力(Pa)-0.15) - 前記冷凍機油には、ポリビニルエーテルとポリオールエステルの少なくともいずれかが含まれる、
請求項1から6のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。 - 前記冷媒回路の内部の水分量は、前記冷媒回路に封入される前記冷媒の量に対して300ppm以下である、
請求項1から7のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。 - 前記冷媒回路は、ニードル部(93b)を有する膨張弁(9)を有しており、
前記ニードル部は、SUS製または真鍮製である、
請求項1から8のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。 - 前記冷媒は、1,2-ジフルオロエチレンとR32からなる冷媒、1,2-ジフルオロエチレンとR1234yfからなる冷媒、1,2-ジフルオロエチレンとR32とR1234yfからなる冷媒、のいずれかである、
請求項1から9のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。 - 前記冷凍サイクル装置は、前記油溜め部における前記冷凍機油の温度を検知する温度検知部(79)を備えており、前記温度検知部の検知結果に基づいて前記圧縮機の回転数が制御される、
請求項1から10のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置における冷媒としての使用。
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