JPH11230627A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
冷凍サイクル装置Info
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- JPH11230627A JPH11230627A JP3447798A JP3447798A JPH11230627A JP H11230627 A JPH11230627 A JP H11230627A JP 3447798 A JP3447798 A JP 3447798A JP 3447798 A JP3447798 A JP 3447798A JP H11230627 A JPH11230627 A JP H11230627A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｒ３２とこれと沸点差の小さい炭化水素との
混合冷媒と、鉱油やアルキルベンゼン油とを用いた冷凍
サイクル装置において、圧縮機起動時に圧縮機内の潤滑
油が従来よりも激しくかつ長時間発泡してオイルリター
ンが阻害され、圧縮機信頼性に悪影響を及ぼす。さらに
圧縮機から排出された潤滑油へ冷媒が溶解せず粘度の高
い状態となり、オイルリターンが阻害される。 【解決手段】 凝縮器２の温度Ｔが上昇してＴ1を越え
ると、空冷ファン１１のＯＮ（または回転数を増加）操
作と同時に、高圧シェル型圧縮機８の周波数を、起動時
凝縮器制御器９により設定される値にする。すると、圧
縮機８内圧力の急激な低下が防がれ、溶解度減少による
炭化水素の急激かつ長時間にわたる発泡現象が回避さ
れ、オイルリターンの阻害を防止する。
混合冷媒と、鉱油やアルキルベンゼン油とを用いた冷凍
サイクル装置において、圧縮機起動時に圧縮機内の潤滑
油が従来よりも激しくかつ長時間発泡してオイルリター
ンが阻害され、圧縮機信頼性に悪影響を及ぼす。さらに
圧縮機から排出された潤滑油へ冷媒が溶解せず粘度の高
い状態となり、オイルリターンが阻害される。 【解決手段】 凝縮器２の温度Ｔが上昇してＴ1を越え
ると、空冷ファン１１のＯＮ（または回転数を増加）操
作と同時に、高圧シェル型圧縮機８の周波数を、起動時
凝縮器制御器９により設定される値にする。すると、圧
縮機８内圧力の急激な低下が防がれ、溶解度減少による
炭化水素の急激かつ長時間にわたる発泡現象が回避さ
れ、オイルリターンの阻害を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジフルオロメタン
と、ジフルオロメタンと沸点差の小さい炭化水素とを主
成分とする混合冷媒と、ジフルオロメタンには非溶解性
の圧縮機用潤滑油を用いたエアコン、冷凍機等の冷凍サ
イクル装置に関する。
と、ジフルオロメタンと沸点差の小さい炭化水素とを主
成分とする混合冷媒と、ジフルオロメタンには非溶解性
の圧縮機用潤滑油を用いたエアコン、冷凍機等の冷凍サ
イクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エアコン、冷凍機等の冷凍サイク
ル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、凝縮器、キャ
ピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置、蒸発器、アキ
ュームレータ等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、
その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加
熱作用を行っている。これらの冷凍サイクル装置におけ
る冷媒としては、フロン類（以下Ｒ○○またはＲ○○○
と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定さ
れている）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導され
たハロゲン化炭化水素が知られている。
ル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、凝縮器、キャ
ピラリーチューブや膨張弁等の絞り装置、蒸発器、アキ
ュームレータ等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、
その内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加
熱作用を行っている。これらの冷凍サイクル装置におけ
る冷媒としては、フロン類（以下Ｒ○○またはＲ○○○
と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定さ
れている）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導され
たハロゲン化炭化水素が知られている。
【０００３】エアコン、冷凍機等においては、利用温度
としては凝縮温度は略５０℃、蒸発温度は略０℃の範囲
において通常使用され、中でもＲ２２（クロロジフルオ
ロメタン、CHClF2、沸点−４０．８℃）が冷媒として幅
広く用いられている。このＲ２２は、塩素を含むフッ化
炭化水素類（ＨＣＦＣ冷媒）であり、成層圏オゾン破壊
能力があるため、すでにモントリオール国際条約によっ
て使用量及び生産量の規制が決定され、さらに将来的に
はその使用・生産を廃止しようという動きがある。成層
圏オゾン層に及ぼす影響をほとんど無くするためには、
分子構造中に塩素を含まないことが必要条件とされてお
り、この可能性のあるものとして別の塩素を含まないフ
ッ化炭化水素類（ＨＦＣ冷媒）や炭化水素類（ＨＣ冷
媒）の代替冷媒が提案されている。
としては凝縮温度は略５０℃、蒸発温度は略０℃の範囲
において通常使用され、中でもＲ２２（クロロジフルオ
ロメタン、CHClF2、沸点−４０．８℃）が冷媒として幅
広く用いられている。このＲ２２は、塩素を含むフッ化
炭化水素類（ＨＣＦＣ冷媒）であり、成層圏オゾン破壊
能力があるため、すでにモントリオール国際条約によっ
て使用量及び生産量の規制が決定され、さらに将来的に
はその使用・生産を廃止しようという動きがある。成層
圏オゾン層に及ぼす影響をほとんど無くするためには、
分子構造中に塩素を含まないことが必要条件とされてお
り、この可能性のあるものとして別の塩素を含まないフ
ッ化炭化水素類（ＨＦＣ冷媒）や炭化水素類（ＨＣ冷
媒）の代替冷媒が提案されている。
【０００４】例えば炭化水素類（ＨＣ冷媒）としては、
プロパン（CH3-CH2-CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、プロピレン（CH3-CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４
７．７℃）や、エタン（CH3-CH3、Ｒ１７０、沸点−８
８．８℃）との混合冷媒への移行が提案されている。こ
こでＨＣ冷媒の欠点は、従来のＨＣＦＣ冷媒のＲ２２に
はなかった強い可燃性があることである。
プロパン（CH3-CH2-CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、プロピレン（CH3-CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４
７．７℃）や、エタン（CH3-CH3、Ｒ１７０、沸点−８
８．８℃）との混合冷媒への移行が提案されている。こ
こでＨＣ冷媒の欠点は、従来のＨＣＦＣ冷媒のＲ２２に
はなかった強い可燃性があることである。
【０００５】また塩素を含まないフッ化炭化水素類（Ｈ
ＦＣ冷媒）としては、ジフルオロメタン（CH2F2、Ｒ３
２、沸点−５１．７℃）、ペンタフルオロエタン（CF3-
CHF2、Ｒ１２５、沸点−４８．１℃）、１，１，１，２
−テトラフルオロエタン（CF 3-CH2F、Ｒ１３４ａ、沸点
−２６．１℃）等の混合冷媒が、代替冷媒候補として考
えられている。例えば、Ｒ３２とＲ１２５からなる混合
冷媒が注目されており、５０±２重量％のＲ３２と５０
±２重量％のＲ１２５からなる混合冷媒は、共沸様混合
物となり、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４１０
Ａの番号が付与されている。また、Ｒ３２、Ｒ１２５と
Ｒ１３４ａからなる混合冷媒が注目されており、２３±
２重量％のＲ３２、２５±２重量％のＲ１２５と５２±
２重量％のＲ１３４ａからなる混合冷媒は、非共沸混合
物であるが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４０
７Ｃの番号が付与されている。
ＦＣ冷媒）としては、ジフルオロメタン（CH2F2、Ｒ３
２、沸点−５１．７℃）、ペンタフルオロエタン（CF3-
CHF2、Ｒ１２５、沸点−４８．１℃）、１，１，１，２
−テトラフルオロエタン（CF 3-CH2F、Ｒ１３４ａ、沸点
−２６．１℃）等の混合冷媒が、代替冷媒候補として考
えられている。例えば、Ｒ３２とＲ１２５からなる混合
冷媒が注目されており、５０±２重量％のＲ３２と５０
±２重量％のＲ１２５からなる混合冷媒は、共沸様混合
物となり、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４１０
Ａの番号が付与されている。また、Ｒ３２、Ｒ１２５と
Ｒ１３４ａからなる混合冷媒が注目されており、２３±
２重量％のＲ３２、２５±２重量％のＲ１２５と５２±
２重量％のＲ１３４ａからなる混合冷媒は、非共沸混合
物であるが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格においてＲ４０
７Ｃの番号が付与されている。
【０００６】ここでＨＦＣ冷媒の欠点は、地球環境問題
のもう一つの課題である地球温暖化に対する影響を示す
地球温暖化係数（以下ＧＷＰと記す）が、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒のＲ２２と同程度に近いことである。１９９５年
のＩＰＣＣ（Intergovernmental Panel on Climate
Change、気候変動政府間パネル）報告によれば、炭酸
ガス（ＣＯ2）のＧＷＰを１としたときの積算時水平軸
１００年の比較値は、Ｒ２２のＧＷＰは１７００、ＨＦ
Ｃ冷媒の内、Ｒ３２のＧＷＰは６５０、Ｒ１２５のＧＷ
Ｐは２８００、Ｒ１３４ａのＧＷＰは１３００とされて
いる。従って、これらを混合したＲ４１０ＡのＧＷＰは
１７００、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５００と試算され
る。
のもう一つの課題である地球温暖化に対する影響を示す
地球温暖化係数（以下ＧＷＰと記す）が、従来のＨＣＦ
Ｃ冷媒のＲ２２と同程度に近いことである。１９９５年
のＩＰＣＣ（Intergovernmental Panel on Climate
Change、気候変動政府間パネル）報告によれば、炭酸
ガス（ＣＯ2）のＧＷＰを１としたときの積算時水平軸
１００年の比較値は、Ｒ２２のＧＷＰは１７００、ＨＦ
Ｃ冷媒の内、Ｒ３２のＧＷＰは６５０、Ｒ１２５のＧＷ
Ｐは２８００、Ｒ１３４ａのＧＷＰは１３００とされて
いる。従って、これらを混合したＲ４１０ＡのＧＷＰは
１７００、Ｒ４０７ＣのＧＷＰは１５００と試算され
る。
【０００７】一方可燃性の判定基準としては、米国ＡＳ
ＨＲＡＥ３４規格に規定されており、毒性のないものは
Ａ分類として、その中で可燃性の程度に応じて、Ａ１、
Ａ２、Ａ３に分類されている。ここで、Ｒ２２、Ｒ１２
５、Ｒ１３４ａ等は、実質的に不燃性のＡ１、Ｒ３２
（ジフルオロメタン）は弱可燃性のＡ２、炭化水素類は
強可燃性のＡ３、に分類される。
ＨＲＡＥ３４規格に規定されており、毒性のないものは
Ａ分類として、その中で可燃性の程度に応じて、Ａ１、
Ａ２、Ａ３に分類されている。ここで、Ｒ２２、Ｒ１２
５、Ｒ１３４ａ等は、実質的に不燃性のＡ１、Ｒ３２
（ジフルオロメタン）は弱可燃性のＡ２、炭化水素類は
強可燃性のＡ３、に分類される。
【０００８】従って、Ｒ３２は弱い可燃性があるという
欠点があるものの、地球温暖化に対する影響を、Ｒ２２
やＲ４１０Ａに比べて約１／３に小さくできる利点があ
るため、さらなるＲ３２の欠点を改良して、Ｒ２２の代
替冷媒として注目されているＲ４１０ＡのＧＷＰの低減
を行うことが考えられる。
欠点があるものの、地球温暖化に対する影響を、Ｒ２２
やＲ４１０Ａに比べて約１／３に小さくできる利点があ
るため、さらなるＲ３２の欠点を改良して、Ｒ２２の代
替冷媒として注目されているＲ４１０ＡのＧＷＰの低減
を行うことが考えられる。
【０００９】Ｒ３２は弱可燃性があるという欠点の他
に、圧縮機用潤滑油として用いられてきた鉱油やアルキ
ルベンゼン油との相溶性が悪く、圧縮機から冷媒と一緒
に吐出された潤滑油が低温の蒸発器から圧縮機に帰還し
なくなる（オイルリターンを確保できない）恐れがあ
る。このためＲ３２などのＨＦＣ冷媒を用いる場合に
は、圧縮機用潤滑油として相溶性の良いエステル油を用
いることが望ましいと考えられているが、エステル油は
加水分解しやすく、化学材料的な信頼性に対して細心の
注意を払う必要がある。特に、Ｒ３２は、エステル油と
の相溶性が他のＨＦＣ冷媒と比較して小さく、エステル
油や水分の共存下において分解しやすいため、Ｒ１２５
を混合したＲ４１０Ａよりも、エステル油の使用におい
て細心の注意を払う必要がある。
に、圧縮機用潤滑油として用いられてきた鉱油やアルキ
ルベンゼン油との相溶性が悪く、圧縮機から冷媒と一緒
に吐出された潤滑油が低温の蒸発器から圧縮機に帰還し
なくなる（オイルリターンを確保できない）恐れがあ
る。このためＲ３２などのＨＦＣ冷媒を用いる場合に
は、圧縮機用潤滑油として相溶性の良いエステル油を用
いることが望ましいと考えられているが、エステル油は
加水分解しやすく、化学材料的な信頼性に対して細心の
注意を払う必要がある。特に、Ｒ３２は、エステル油と
の相溶性が他のＨＦＣ冷媒と比較して小さく、エステル
油や水分の共存下において分解しやすいため、Ｒ１２５
を混合したＲ４１０Ａよりも、エステル油の使用におい
て細心の注意を払う必要がある。
【００１０】従って、Ｒ３２を冷媒として用いる場合、
圧縮機用潤滑油として鉱油やアルキルベンゼン油を用
い、圧縮機へのオイルリターンを確保するために、化学
構造的に鉱油やアルキルベンゼン油と近く、Ｒ３２と沸
点差の小さい炭化水素類をＲ３２と弱可燃性を示す少量
の範囲で混合することによって、鉱油やアルキルベンゼ
ン油とＲ３２との相溶性を改善して用いることが考えら
れる。
圧縮機用潤滑油として鉱油やアルキルベンゼン油を用
い、圧縮機へのオイルリターンを確保するために、化学
構造的に鉱油やアルキルベンゼン油と近く、Ｒ３２と沸
点差の小さい炭化水素類をＲ３２と弱可燃性を示す少量
の範囲で混合することによって、鉱油やアルキルベンゼ
ン油とＲ３２との相溶性を改善して用いることが考えら
れる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｒ３２（ジ
フルオロメタン）とジフルオロメタンと沸点差の小さい
炭化水素とを主成分とする混合冷媒と、Ｒ３２には非溶
解性の圧縮機用潤滑油を冷凍サイクル装置に用いる場合
に生ずる課題を解決しようとするものである。
フルオロメタン）とジフルオロメタンと沸点差の小さい
炭化水素とを主成分とする混合冷媒と、Ｒ３２には非溶
解性の圧縮機用潤滑油を冷凍サイクル装置に用いる場合
に生ずる課題を解決しようとするものである。
【００１２】具体的には、鉱油やアルキルベンゼン油な
ど従来の圧縮機用潤滑油とＲ３２との溶解性を改善する
ために、ジフルオロメタンと沸点差の小さい炭化水素を
混合して混合冷媒とする。しかし混合される炭化水素は
可燃性が強く、混合する量を少量として弱可燃性とする
ことが望ましい。したがって、これらを混合することで
混合冷媒と圧縮機用潤滑油との完全な相溶性を確保する
ことは困難であり、特に圧縮機起動時には、冷凍サイク
ル中での混合冷媒と潤滑油との挙動が従来とは異なり、
たとえば圧縮機起動時に圧縮機内潤滑油が従来よりも激
しくかつ長時間にわたって発泡するためオイルリターン
が阻害され、圧縮機信頼性に悪影響を及ぼすという課題
が判明した。
ど従来の圧縮機用潤滑油とＲ３２との溶解性を改善する
ために、ジフルオロメタンと沸点差の小さい炭化水素を
混合して混合冷媒とする。しかし混合される炭化水素は
可燃性が強く、混合する量を少量として弱可燃性とする
ことが望ましい。したがって、これらを混合することで
混合冷媒と圧縮機用潤滑油との完全な相溶性を確保する
ことは困難であり、特に圧縮機起動時には、冷凍サイク
ル中での混合冷媒と潤滑油との挙動が従来とは異なり、
たとえば圧縮機起動時に圧縮機内潤滑油が従来よりも激
しくかつ長時間にわたって発泡するためオイルリターン
が阻害され、圧縮機信頼性に悪影響を及ぼすという課題
が判明した。
【００１３】さらに、鉱油やアルキルベンゼン油などの
圧縮機用潤滑油に対してはＲ３２よりも炭化水素が選択
的に溶解するため、特に圧縮機停止状態時には圧縮機内
の鉱油やアルキルベンゼン油に、冷凍サイクルに封入さ
れた冷媒のうちの炭化水素が大量に溶解する。したがっ
て、圧縮機以外の冷媒ではＲ３２の割合が多くなってお
り、圧縮機起動直後には蒸発器内の圧力が低下し、蒸発
器に滞留していた潤滑油中から炭化水素が放出され、そ
の後蒸発器内に導入される冷媒はＲ３２の割合が多いた
め蒸発器内に炭化水素が欠乏した状態となり、冷媒と圧
縮機用潤滑油との相溶性が低くなる。したがって、蒸発
器内に滞留していた潤滑油へ冷媒が溶解せず、潤滑油は
粘度の高い状態となり、オイルリターンが阻害されると
いう課題も判明した。
圧縮機用潤滑油に対してはＲ３２よりも炭化水素が選択
的に溶解するため、特に圧縮機停止状態時には圧縮機内
の鉱油やアルキルベンゼン油に、冷凍サイクルに封入さ
れた冷媒のうちの炭化水素が大量に溶解する。したがっ
て、圧縮機以外の冷媒ではＲ３２の割合が多くなってお
り、圧縮機起動直後には蒸発器内の圧力が低下し、蒸発
器に滞留していた潤滑油中から炭化水素が放出され、そ
の後蒸発器内に導入される冷媒はＲ３２の割合が多いた
め蒸発器内に炭化水素が欠乏した状態となり、冷媒と圧
縮機用潤滑油との相溶性が低くなる。したがって、蒸発
器内に滞留していた潤滑油へ冷媒が溶解せず、潤滑油は
粘度の高い状態となり、オイルリターンが阻害されると
いう課題も判明した。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、Ｒ３２（ジフルオロメタン）とジフルオロ
メタンと沸点差の小さい炭化水素とを主成分とする混合
冷媒を用い、Ｒ３２には非溶解性の、鉱油またはアルキ
ルベンゼン油からなる、あるいは鉱油およびアルキルベ
ンゼン油からなる圧縮機用潤滑油を用い、圧縮機起動時
に圧縮機や膨張弁等を操作する起動時制御器を備えたこ
とを特徴とするものである。
決するため、Ｒ３２（ジフルオロメタン）とジフルオロ
メタンと沸点差の小さい炭化水素とを主成分とする混合
冷媒を用い、Ｒ３２には非溶解性の、鉱油またはアルキ
ルベンゼン油からなる、あるいは鉱油およびアルキルベ
ンゼン油からなる圧縮機用潤滑油を用い、圧縮機起動時
に圧縮機や膨張弁等を操作する起動時制御器を備えたこ
とを特徴とするものである。
【００１５】また、圧縮機が高圧シェル型の場合は、起
動時制御器は少なくとも起動時圧縮機制御器と起動時凝
縮器制御器とから成り、凝縮器の温度または圧力を検知
する検知手段と、凝縮器での熱交換を促進させる空冷フ
ァンまたは水冷ポンプとを備え、起動時圧縮機制御器は
所定起動周波数で圧縮機を起動させ、検知手段で検知さ
れた凝縮器温度または圧力が所定値を越えるときに、起
動時凝縮器制御器が空冷ファンの回転数または水冷ポン
プの能力を操作すると同時に、起動時圧縮機制御器が、
圧縮機の運転周波数を所定増加分だけ増加させることを
特徴とするものである。
動時制御器は少なくとも起動時圧縮機制御器と起動時凝
縮器制御器とから成り、凝縮器の温度または圧力を検知
する検知手段と、凝縮器での熱交換を促進させる空冷フ
ァンまたは水冷ポンプとを備え、起動時圧縮機制御器は
所定起動周波数で圧縮機を起動させ、検知手段で検知さ
れた凝縮器温度または圧力が所定値を越えるときに、起
動時凝縮器制御器が空冷ファンの回転数または水冷ポン
プの能力を操作すると同時に、起動時圧縮機制御器が、
圧縮機の運転周波数を所定増加分だけ増加させることを
特徴とするものである。
【００１６】また、起動時制御器は少なくとも起動時圧
縮機制御器と起動時膨張弁制御器とから成り、起動時圧
縮機制御器は、所定起動周波数ｆ1で圧縮機を起動して
所定時間所定起動周波数ｆ1で圧縮機を運転させたの
ち、徐々に圧縮機の運転周波数を増加の方向で変化さ
せ、運転周波数が所定周波数ｆ2を越えようとすると所
定時間所定周波数ｆ2で運転するように圧縮機を制御
し、起動時膨張弁制御器は、圧縮機起動時に所定時間起
動時膨張弁開度ｓ1を維持したのち、起動時膨張弁開度
ｓ1よりも小さい第二膨張弁開度ｓ2を所定時間維持する
ように膨張弁を制御することを特徴とするものである。
縮機制御器と起動時膨張弁制御器とから成り、起動時圧
縮機制御器は、所定起動周波数ｆ1で圧縮機を起動して
所定時間所定起動周波数ｆ1で圧縮機を運転させたの
ち、徐々に圧縮機の運転周波数を増加の方向で変化さ
せ、運転周波数が所定周波数ｆ2を越えようとすると所
定時間所定周波数ｆ2で運転するように圧縮機を制御
し、起動時膨張弁制御器は、圧縮機起動時に所定時間起
動時膨張弁開度ｓ1を維持したのち、起動時膨張弁開度
ｓ1よりも小さい第二膨張弁開度ｓ2を所定時間維持する
ように膨張弁を制御することを特徴とするものである。
【００１７】また、起動時制御器は、所定起動周波数で
前記圧縮機を起動させたのち、圧縮機を、所定時間の
間、運転周波数が上昇と低下を繰り返すように圧縮機を
制御することを特徴とするものである。
前記圧縮機を起動させたのち、圧縮機を、所定時間の
間、運転周波数が上昇と低下を繰り返すように圧縮機を
制御することを特徴とするものである。
【００１８】さらに圧縮機起動から所定時間経過したの
ち、所定周波数ｆ3以上に圧縮機の運転周波数を制御
し、所定膨張弁開度ｓ3以上に膨張弁を操作するオイル
回収制御器を備えたことを特徴とするものである。
ち、所定周波数ｆ3以上に圧縮機の運転周波数を制御
し、所定膨張弁開度ｓ3以上に膨張弁を操作するオイル
回収制御器を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図８を用いて説明する。
て、図１から図８を用いて説明する。
【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態である冷凍サイクル装置の概略図である。１は低
圧シェル型圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発
器であり、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６０
０（ブタン）とを主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６
００ａ（イソブタン）とを主成分とする混合冷媒が封入
され、さらに低圧シェル型圧縮機１用の潤滑油として鉱
油またはアルキルベンゼン油が、あるいは鉱油およびア
ルキルベンゼン油が封入されている。また、５は起動時
制御器であり、起動時圧縮機制御器６と起動時膨張弁制
御器７から構成される。低圧シェル型圧縮機１で圧縮さ
れた混合冷媒は高温高圧のガス状態となり、凝縮器２で
放熱して凝縮液化して、膨張弁３で減圧されて低温の二
相状態となり、蒸発器４で吸熱して蒸発気化してガス状
態となり、再び低圧シェル型圧縮機１のシェル内を経て
吸入される。
の形態である冷凍サイクル装置の概略図である。１は低
圧シェル型圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発
器であり、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６０
０（ブタン）とを主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６
００ａ（イソブタン）とを主成分とする混合冷媒が封入
され、さらに低圧シェル型圧縮機１用の潤滑油として鉱
油またはアルキルベンゼン油が、あるいは鉱油およびア
ルキルベンゼン油が封入されている。また、５は起動時
制御器であり、起動時圧縮機制御器６と起動時膨張弁制
御器７から構成される。低圧シェル型圧縮機１で圧縮さ
れた混合冷媒は高温高圧のガス状態となり、凝縮器２で
放熱して凝縮液化して、膨張弁３で減圧されて低温の二
相状態となり、蒸発器４で吸熱して蒸発気化してガス状
態となり、再び低圧シェル型圧縮機１のシェル内を経て
吸入される。
【００２１】次に、起動時の動作を図２に基づいて説明
する。なお、起動時圧縮機制御器６と起動時膨張弁制御
器７とは起動するとともに制御が同時に開始される(ST1
00)が、別々に説明する。
する。なお、起動時圧縮機制御器６と起動時膨張弁制御
器７とは起動するとともに制御が同時に開始される(ST1
00)が、別々に説明する。
【００２２】まず、低圧シェル型圧縮機１を起動時圧縮
機周波数ｆ1に設定して冷凍サイクル装置を起動する(ST
101)。以降、起動時圧縮機制御器６は起動からの経過時
間ｔをカウントする。経過時間ｔが所定時間ｔ1を経過
するまで(ST102)は起動時圧縮機制御器６は低圧シェル
型圧縮機１の周波数をｆ1に維持する。
機周波数ｆ1に設定して冷凍サイクル装置を起動する(ST
101)。以降、起動時圧縮機制御器６は起動からの経過時
間ｔをカウントする。経過時間ｔが所定時間ｔ1を経過
するまで(ST102)は起動時圧縮機制御器６は低圧シェル
型圧縮機１の周波数をｆ1に維持する。
【００２３】経過時間ｔが所定時間ｔ1を経過する(ST10
2)と起動時圧縮機制御器６は負荷（冷凍サイクル装置が
空気調和機として用いられている場合には例えば室温と
設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮器あるい
は蒸発器の定格能力などから推定される空調負荷）に応
じて低圧シェル型圧縮機１の周波数を増加の方向で操作
する(ST103)。低圧シェル型圧縮機１の周波数ｆが所定
周波数ｆ2（ただしｆ2＞ｆ1）を越える場合(ST104)に
は、その時点での経過時間ｔをｔtempとして記憶して(S
T105)、所定時間ｔ2の間（すなわち経過時間ｔがｔtemp
＋ｔ2を経過するまで、ST107）低圧シェル型圧縮機１の
周波数を所定周波数ｆ2に維持する(ST106)。
2)と起動時圧縮機制御器６は負荷（冷凍サイクル装置が
空気調和機として用いられている場合には例えば室温と
設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮器あるい
は蒸発器の定格能力などから推定される空調負荷）に応
じて低圧シェル型圧縮機１の周波数を増加の方向で操作
する(ST103)。低圧シェル型圧縮機１の周波数ｆが所定
周波数ｆ2（ただしｆ2＞ｆ1）を越える場合(ST104)に
は、その時点での経過時間ｔをｔtempとして記憶して(S
T105)、所定時間ｔ2の間（すなわち経過時間ｔがｔtemp
＋ｔ2を経過するまで、ST107）低圧シェル型圧縮機１の
周波数を所定周波数ｆ2に維持する(ST106)。
【００２４】その後、経過時間ｔがｔtemp＋ｔ2を越え
る(ST107)と起動時圧縮機制御器６は動作を終了(ST108)
し、低圧シェル型圧縮機１は通常の制御（冷凍サイクル
装置が空気調和機として用いられている場合には例えば
室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮器
あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空調負荷
に応じて圧縮機１の周波数を操作）により操作される。
る(ST107)と起動時圧縮機制御器６は動作を終了(ST108)
し、低圧シェル型圧縮機１は通常の制御（冷凍サイクル
装置が空気調和機として用いられている場合には例えば
室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮器
あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空調負荷
に応じて圧縮機１の周波数を操作）により操作される。
【００２５】また、膨張弁３を起動時膨張弁開度ｓ1に
設定して冷凍サイクル装置を起動する(ST151)。以降、
起動時膨張弁制御器７では起動からの経過時間ｔをカウ
ントする。起動時膨張弁制御器７は、経過時間ｔが所定
時間ｔ3を経過するまでは(ST152)膨張弁開度をｓ1に維
持する。その後、経過時間ｔが所定時間ｔ3を経過する
と(ST152)所定時間ｔ4の間（すなわち経過時間ｔがｔ3
＋ｔ4を経過するまで、ST154）膨張弁３の開度を第二膨
張弁開度ｓ2（ただしｓ2＜ｓ1）に維持する(ST153)。
設定して冷凍サイクル装置を起動する(ST151)。以降、
起動時膨張弁制御器７では起動からの経過時間ｔをカウ
ントする。起動時膨張弁制御器７は、経過時間ｔが所定
時間ｔ3を経過するまでは(ST152)膨張弁開度をｓ1に維
持する。その後、経過時間ｔが所定時間ｔ3を経過する
と(ST152)所定時間ｔ4の間（すなわち経過時間ｔがｔ3
＋ｔ4を経過するまで、ST154）膨張弁３の開度を第二膨
張弁開度ｓ2（ただしｓ2＜ｓ1）に維持する(ST153)。
【００２６】その後、経過時間ｔがｔ3＋ｔ4を越えると
(ST154)起動時膨張弁制御器７は動作を終了(ST155)し、
膨張弁３は通常の制御（例えば低圧シェル型圧縮機１の
吸入部での過熱度に応じて膨張弁３の開度を操作）によ
り操作される。
(ST154)起動時膨張弁制御器７は動作を終了(ST155)し、
膨張弁３は通常の制御（例えば低圧シェル型圧縮機１の
吸入部での過熱度に応じて膨張弁３の開度を操作）によ
り操作される。
【００２７】以上のように、起動時圧縮機制御器６によ
って起動から所定時間ｔ1の間と周波数が所定周波数ｆ2
を越えるときに所定時間ｔ2の間、低圧シェル型圧縮機
１の周波数をそれぞれｆ1、ｆ2に維持し、さらに起動時
膨張弁制御器７によって起動から所定時間ｔ3の間とそ
の後所定時間ｔ4の間、膨張弁開度をそれぞれｓ1、ｓ2
に維持することにより、圧縮機周波数の急激な上昇およ
び膨張弁開度の急激な閉操作が回避でき、図３に示すよ
うな起動後の吸入圧力の過度の低下が抑えられて、低圧
シェル型圧縮機１内での急激な圧力低下による溶解度減
少のためのＲ６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわ
たる発泡現象が回避されて、オイルリターンが阻害され
ることを防止できる。
って起動から所定時間ｔ1の間と周波数が所定周波数ｆ2
を越えるときに所定時間ｔ2の間、低圧シェル型圧縮機
１の周波数をそれぞれｆ1、ｆ2に維持し、さらに起動時
膨張弁制御器７によって起動から所定時間ｔ3の間とそ
の後所定時間ｔ4の間、膨張弁開度をそれぞれｓ1、ｓ2
に維持することにより、圧縮機周波数の急激な上昇およ
び膨張弁開度の急激な閉操作が回避でき、図３に示すよ
うな起動後の吸入圧力の過度の低下が抑えられて、低圧
シェル型圧縮機１内での急激な圧力低下による溶解度減
少のためのＲ６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわ
たる発泡現象が回避されて、オイルリターンが阻害され
ることを防止できる。
【００２８】なお、所定時間ｔ1≠所定時間ｔ3、あるい
は所定時間ｔtemp＋t2≠所定時間ｔ 3であれば、低圧シ
ェル型圧縮機１の周波数操作と膨張弁３の開度操作が異
なるタイミングで行われるため、低圧シェル型圧縮機１
内での急激な圧力低下がさらに抑制されて望ましい。
は所定時間ｔtemp＋t2≠所定時間ｔ 3であれば、低圧シ
ェル型圧縮機１の周波数操作と膨張弁３の開度操作が異
なるタイミングで行われるため、低圧シェル型圧縮機１
内での急激な圧力低下がさらに抑制されて望ましい。
【００２９】さらに、起動時制御器５が動作を終了し、
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
【００３０】また、本実施の形態では、圧縮機は低圧シ
ェル型圧縮機として説明したが、これにこだわるもので
はなく、高圧シェル型圧縮機を用いた場合にも次のよう
な作用が得られる。すなわち、蒸発器での未蒸発冷媒が
圧縮機に吸入されるのを防ぐために設けるアキュムレー
タ（図示せず）内に、停止時に潤滑油として封入された
鉱油および／またはアルキルベンゼン油が滞留して、そ
の中にＲ６００あるいはＲ６００ａが溶解したような状
態で圧縮機を起動した場合、上述の低圧シェル型圧縮機
のシェル内での圧力変化と同様にアキュムレータ内での
急激な圧力低下が抑制されるために、急激かつ長時間に
わたる発泡現象が防止でき、アキュムレータ内の潤滑油
を徐々に圧縮機に戻すためにアキュムレータ内に設けら
れたオイル戻し穴を経てオイルリターンが確保されるも
のである。
ェル型圧縮機として説明したが、これにこだわるもので
はなく、高圧シェル型圧縮機を用いた場合にも次のよう
な作用が得られる。すなわち、蒸発器での未蒸発冷媒が
圧縮機に吸入されるのを防ぐために設けるアキュムレー
タ（図示せず）内に、停止時に潤滑油として封入された
鉱油および／またはアルキルベンゼン油が滞留して、そ
の中にＲ６００あるいはＲ６００ａが溶解したような状
態で圧縮機を起動した場合、上述の低圧シェル型圧縮機
のシェル内での圧力変化と同様にアキュムレータ内での
急激な圧力低下が抑制されるために、急激かつ長時間に
わたる発泡現象が防止でき、アキュムレータ内の潤滑油
を徐々に圧縮機に戻すためにアキュムレータ内に設けら
れたオイル戻し穴を経てオイルリターンが確保されるも
のである。
【００３１】（実施の形態２）図４は他の本発明の一実
施の形態である冷凍サイクル装置の概略図であり、図１
と同じ構成要素には同一の符号を記す。８は高圧シェル
型圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発器であ
り、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６００とを
主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６００ａとを主成分
とする混合冷媒が封入され、さらに高圧シェル型圧縮機
８用の潤滑油として鉱油またはアルキルベンゼン油が、
あるいは鉱油およびアルキルベンゼン油が封入されてい
る。また、５は起動時制御器であり、起動時圧縮機制御
器６と起動時凝縮器制御器９から構成される。また、１
０は凝縮器２の温度または圧力を検知する検知手段、１
１は凝縮器２での熱交換を促進させる空冷ファンであ
る。高圧シェル型圧縮機８で圧縮された混合冷媒は高温
高圧のガス状態となり、高圧シェル型圧縮機８のシェル
内を経て凝縮器２で放熱して凝縮液化して、膨張弁３で
減圧されて低温の二相状態となり、蒸発器４で吸熱して
蒸発気化してガス状態となり、再び高圧シェル型圧縮機
８に吸入される。
施の形態である冷凍サイクル装置の概略図であり、図１
と同じ構成要素には同一の符号を記す。８は高圧シェル
型圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発器であ
り、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６００とを
主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６００ａとを主成分
とする混合冷媒が封入され、さらに高圧シェル型圧縮機
８用の潤滑油として鉱油またはアルキルベンゼン油が、
あるいは鉱油およびアルキルベンゼン油が封入されてい
る。また、５は起動時制御器であり、起動時圧縮機制御
器６と起動時凝縮器制御器９から構成される。また、１
０は凝縮器２の温度または圧力を検知する検知手段、１
１は凝縮器２での熱交換を促進させる空冷ファンであ
る。高圧シェル型圧縮機８で圧縮された混合冷媒は高温
高圧のガス状態となり、高圧シェル型圧縮機８のシェル
内を経て凝縮器２で放熱して凝縮液化して、膨張弁３で
減圧されて低温の二相状態となり、蒸発器４で吸熱して
蒸発気化してガス状態となり、再び高圧シェル型圧縮機
８に吸入される。
【００３２】次に、起動時の動作を図５に基づき説明す
る。まず、高圧シェル型圧縮機８と膨張弁３をそれぞれ
起動時圧縮機周波数ｆ1および起動時膨張弁開度ｓ1に設
定して冷凍サイクル装置を起動する(ST201)。このと
き、起動時凝縮器制御器９は、検知手段１０の検知結果
(ST202)をもとに空冷ファン１１を低回転数（またはＯ
ＦＦ）で操作する(ST203)。その後、検知手段１０で検
知された凝縮器２の温度Ｔ（あるいは圧力Ｐ）と所定値
Ｔ1（あるいはＰ1）を比較し(ST204)、検知温度Ｔ（あ
るいは検知圧力Ｐ）が所定値Ｔ1（あるいはＰ1）よりも
低い間は、起動時圧縮機制御器６は、負荷（冷凍サイク
ル装置が空気調和機として用いられている場合には例え
ば室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮
器あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空調負
荷）に応じて圧縮機周波数を操作して、高圧シェル型圧
縮機８を運転する(ST205)。そして検知手段１０で検知
される凝縮器２の温度Ｔ(ST206)（あるいは圧力Ｐ）が
上昇し、所定値Ｔ1（あるいはＰ1）を越える時(ST204)
に、起動時凝縮器制御器９により周波数の増加分Δｆs
を求め(ST207)、空冷ファン１１の回転数を増加（また
はＯＮ）する(ST208)と同時に、起動時圧縮機制御器６
は高圧シェル型圧縮機８の運転周波数を設定された増加
分Δｆsだけ増加させる(ST208)。この設定には、負荷
（冷凍サイクル装置が空気調和機として用いられている
場合には例えば室温と設定室温との偏差や設置された部
屋広さ、凝縮器あるいは蒸発器の定格能力などから推定
される空調負荷）や凝縮器２の温度Ｔ（あるいは圧力
Ｐ）、空冷ファン１１の回転数などが用いられる(ST20
7)。
る。まず、高圧シェル型圧縮機８と膨張弁３をそれぞれ
起動時圧縮機周波数ｆ1および起動時膨張弁開度ｓ1に設
定して冷凍サイクル装置を起動する(ST201)。このと
き、起動時凝縮器制御器９は、検知手段１０の検知結果
(ST202)をもとに空冷ファン１１を低回転数（またはＯ
ＦＦ）で操作する(ST203)。その後、検知手段１０で検
知された凝縮器２の温度Ｔ（あるいは圧力Ｐ）と所定値
Ｔ1（あるいはＰ1）を比較し(ST204)、検知温度Ｔ（あ
るいは検知圧力Ｐ）が所定値Ｔ1（あるいはＰ1）よりも
低い間は、起動時圧縮機制御器６は、負荷（冷凍サイク
ル装置が空気調和機として用いられている場合には例え
ば室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、凝縮
器あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空調負
荷）に応じて圧縮機周波数を操作して、高圧シェル型圧
縮機８を運転する(ST205)。そして検知手段１０で検知
される凝縮器２の温度Ｔ(ST206)（あるいは圧力Ｐ）が
上昇し、所定値Ｔ1（あるいはＰ1）を越える時(ST204)
に、起動時凝縮器制御器９により周波数の増加分Δｆs
を求め(ST207)、空冷ファン１１の回転数を増加（また
はＯＮ）する(ST208)と同時に、起動時圧縮機制御器６
は高圧シェル型圧縮機８の運転周波数を設定された増加
分Δｆsだけ増加させる(ST208)。この設定には、負荷
（冷凍サイクル装置が空気調和機として用いられている
場合には例えば室温と設定室温との偏差や設置された部
屋広さ、凝縮器あるいは蒸発器の定格能力などから推定
される空調負荷）や凝縮器２の温度Ｔ（あるいは圧力
Ｐ）、空冷ファン１１の回転数などが用いられる(ST20
7)。
【００３３】図６は、本実施の形態における凝縮器温
度、空冷ファン回転数、圧縮機周波数、高圧シェル型圧
縮機内部の圧力の変化を示したものである。実線が本実
施の形態の制御を行い、Ｔ＞Ｔ1の時点で、空冷ファン
１１の回転数を増加すると同時に、高圧シェル型圧縮機
８の運転周波数をΔｆs増加させた場合を示し、破線が
空冷ファン１１の回転数を増加させたのみで、高圧シェ
ル型圧縮機８の運転周波数は通常の変化をさせた場合を
示している。
度、空冷ファン回転数、圧縮機周波数、高圧シェル型圧
縮機内部の圧力の変化を示したものである。実線が本実
施の形態の制御を行い、Ｔ＞Ｔ1の時点で、空冷ファン
１１の回転数を増加すると同時に、高圧シェル型圧縮機
８の運転周波数をΔｆs増加させた場合を示し、破線が
空冷ファン１１の回転数を増加させたのみで、高圧シェ
ル型圧縮機８の運転周波数は通常の変化をさせた場合を
示している。
【００３４】Ｔ＞Ｔ1の時点で圧縮機周波数をΔｆs増加
させない場合は破線の変化をし、シェル内圧力が急激に
低下する。このため、Ｒ６００やＲ６００ａの溶解度が
減少し、急激かつ長時間にわたる発泡現象が生じ、オイ
ルリターンが阻害される。
させない場合は破線の変化をし、シェル内圧力が急激に
低下する。このため、Ｒ６００やＲ６００ａの溶解度が
減少し、急激かつ長時間にわたる発泡現象が生じ、オイ
ルリターンが阻害される。
【００３５】しかしながら、Ｔ＞Ｔ1の時点で圧縮機周
波数をΔｆs増加させると実線の動きをし、圧縮機の能
力が上昇するのでシェル内圧力の低下が防止される。こ
のため、Ｒ６００やＲ６００ａの溶解度は減少せず、発
泡現象は生じない。
波数をΔｆs増加させると実線の動きをし、圧縮機の能
力が上昇するのでシェル内圧力の低下が防止される。こ
のため、Ｒ６００やＲ６００ａの溶解度は減少せず、発
泡現象は生じない。
【００３６】以上のように高圧シェル型圧縮機８と空冷
ファン１１を操作することにより、例えば凝縮器２で暖
房を行う場合などに、凝縮器２の温度または圧力が上昇
するまでの間に冷風が吹き出すことがなくなると同時に
凝縮器２の温度または圧力の上昇に要する時間も短縮で
き、さらに凝縮器２の温度または圧力が上昇して所定値
を越えたときに空冷ファン１１をＯＮ操作または回転数
を増加しても同時に高圧シェル型圧縮機８の周波数を増
大するので、凝縮圧力（＝吐出圧力＝高圧シェル型圧縮
機８内圧力）の急激な低下による溶解度減少のためのＲ
６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわたる発泡現象
が回避されて、オイルリターンが阻害されることを防止
できる。
ファン１１を操作することにより、例えば凝縮器２で暖
房を行う場合などに、凝縮器２の温度または圧力が上昇
するまでの間に冷風が吹き出すことがなくなると同時に
凝縮器２の温度または圧力の上昇に要する時間も短縮で
き、さらに凝縮器２の温度または圧力が上昇して所定値
を越えたときに空冷ファン１１をＯＮ操作または回転数
を増加しても同時に高圧シェル型圧縮機８の周波数を増
大するので、凝縮圧力（＝吐出圧力＝高圧シェル型圧縮
機８内圧力）の急激な低下による溶解度減少のためのＲ
６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわたる発泡現象
が回避されて、オイルリターンが阻害されることを防止
できる。
【００３７】さらに、起動時制御器５が動作を終了し、
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
【００３８】（実施の形態３）図７は他の異なる本発明
の一実施の形態である冷凍サイクル装置の概略図であ
り、図１あるいは図４と同じ構成要素には同一の符号を
記す。１２は圧縮機（低圧シェル型でも高圧シェル型で
もよい）、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発器であ
り、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６００とを
主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６００ａとを主成分
とする混合冷媒が封入され、さらに圧縮機１２用の潤滑
油として鉱油またはアルキルベンゼン油が、あるいは鉱
油またはアルキルベンゼン油が封入されている。また、
５は起動時制御器である。圧縮機１２で圧縮された混合
冷媒は高温高圧のガス状態となり、凝縮器２で放熱して
凝縮液化して、膨張弁３で減圧されて低温の二相状態と
なり、蒸発器４で吸熱して蒸発気化してガス状態とな
り、再び圧縮機１２に吸入される。
の一実施の形態である冷凍サイクル装置の概略図であ
り、図１あるいは図４と同じ構成要素には同一の符号を
記す。１２は圧縮機（低圧シェル型でも高圧シェル型で
もよい）、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発器であ
り、これらを配管接続し、内部にＲ３２とＲ６００とを
主成分とする、あるいはＲ３２とＲ６００ａとを主成分
とする混合冷媒が封入され、さらに圧縮機１２用の潤滑
油として鉱油またはアルキルベンゼン油が、あるいは鉱
油またはアルキルベンゼン油が封入されている。また、
５は起動時制御器である。圧縮機１２で圧縮された混合
冷媒は高温高圧のガス状態となり、凝縮器２で放熱して
凝縮液化して、膨張弁３で減圧されて低温の二相状態と
なり、蒸発器４で吸熱して蒸発気化してガス状態とな
り、再び圧縮機１２に吸入される。
【００３９】次に、起動時の動作を図８に基づき説明す
る。まず、圧縮機１２を起動時圧縮機周波数ｆ1に設定
して冷凍サイクル装置を起動する(ST301)。以降、起動
時制御器５では起動からの経過時間ｔをカウントする(S
T304、ST307)。経過時間ｔが所定時間ｔ5を経過するまで
(ST302、ST305)は起動時制御器５は圧縮機１２の周波数
をｆ1＋Δｆ(ST303)とｆ1−Δｆ(ST306)を繰り返し、圧
縮機周波数が上昇と低下を数回繰り返すように操作す
る。この時、Δｆの値は一定でなくても良い。その後、
経過時間ｔがｔ5を経過すると(ST302、ST305)起動時制御
器５は動作を終了し、圧縮機１２は通常の制御（冷凍サ
イクル装置が空気調和機として用いられている場合には
例えば室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、
凝縮器あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空
調負荷に応じて圧縮機１２の周波数を操作）により操作
される。
る。まず、圧縮機１２を起動時圧縮機周波数ｆ1に設定
して冷凍サイクル装置を起動する(ST301)。以降、起動
時制御器５では起動からの経過時間ｔをカウントする(S
T304、ST307)。経過時間ｔが所定時間ｔ5を経過するまで
(ST302、ST305)は起動時制御器５は圧縮機１２の周波数
をｆ1＋Δｆ(ST303)とｆ1−Δｆ(ST306)を繰り返し、圧
縮機周波数が上昇と低下を数回繰り返すように操作す
る。この時、Δｆの値は一定でなくても良い。その後、
経過時間ｔがｔ5を経過すると(ST302、ST305)起動時制御
器５は動作を終了し、圧縮機１２は通常の制御（冷凍サ
イクル装置が空気調和機として用いられている場合には
例えば室温と設定室温との偏差や設置された部屋広さ、
凝縮器あるいは蒸発器の定格能力などから推定される空
調負荷に応じて圧縮機１２の周波数を操作）により操作
される。
【００４０】以上のように圧縮機１２を操作することに
より、図３に示すような起動後の吸入圧力の過度の低
下、あるいは吐出圧力の急激な低下が防止できて、圧縮
機１２内での急激な圧力低下による溶解度減少のための
Ｒ６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわたる発泡現
象が回避されて、かつ圧縮機１２内の潤滑油に溶け込ん
だＲ６００やＲ６００ａが徐々に圧縮機１２から冷凍サ
イクル内に排出されて冷凍サイクル中の潤滑油に溶け込
んで潤滑油粘度を低下させることができるためオイルリ
ターン性を向上させることができる。
より、図３に示すような起動後の吸入圧力の過度の低
下、あるいは吐出圧力の急激な低下が防止できて、圧縮
機１２内での急激な圧力低下による溶解度減少のための
Ｒ６００やＲ６００ａの急激かつ長時間にわたる発泡現
象が回避されて、かつ圧縮機１２内の潤滑油に溶け込ん
だＲ６００やＲ６００ａが徐々に圧縮機１２から冷凍サ
イクル内に排出されて冷凍サイクル中の潤滑油に溶け込
んで潤滑油粘度を低下させることができるためオイルリ
ターン性を向上させることができる。
【００４１】さらに、起動時制御器５が動作を終了し、
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
通常の制御による運転となってから所定時間経過後に
は、圧縮機を所定周波数ｆ3以上に操作し、膨張弁を所
定開度ｓ3以上に操作することにより、圧縮機以外の冷
凍サイクル中に存在する潤滑油を圧縮機により確実に回
収できる。
【００４２】なお、上述の（実施の形態１）から（実施
の形態３）のいずれにおいても、Ｒ３２と混合する炭化
水素としてＲ６００あるいはＲ６００ａを例として説明
したが、これにこだわるものではなく、炭素数２のエチ
レン（CH2=CH2、沸点−１０３．９℃）やエタン（CH3CH
3、Ｒ１７０、沸点−８８．８℃）、炭素数３のプロピ
レン（CH3CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４７．７℃）、
プロパン（CH3CH2CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、シクロプロパン（C3H6、ＲＣ２７０、沸点−３
２．９℃）、炭素数４のイソブタン（(CH3)3CH、Ｒ６０
０ａ、沸点−１１．６℃）、ブタン（CH3CH2CH2CH3、Ｒ
６００、沸点−０．５℃）が、他の炭素数の炭化水素類
よりもＲ３２（沸点−５１．７℃）との沸点差が小さい
ためにＲ３２を用いた冷凍サイクル装置の性能とほぼ同
等の性能が得られるとともに、非共沸性が抑えられて、
冷凍サイクル内の組成変動も抑えられる（すなわち冷凍
サイクル内の一部で強可燃性である炭化水素の組成割合
が多くなる可能性を抑えられる）ため望ましく、さら
に、例えば、Ｒ２９０、ＲＣ２７０、Ｒ６００ａ、Ｒ６
００などはＲ３２と混合すると共沸様混合物となるため
さらに望ましい。
の形態３）のいずれにおいても、Ｒ３２と混合する炭化
水素としてＲ６００あるいはＲ６００ａを例として説明
したが、これにこだわるものではなく、炭素数２のエチ
レン（CH2=CH2、沸点−１０３．９℃）やエタン（CH3CH
3、Ｒ１７０、沸点−８８．８℃）、炭素数３のプロピ
レン（CH3CH=CH2、Ｒ１２７０、沸点−４７．７℃）、
プロパン（CH3CH2CH3、Ｒ２９０、沸点−４２．１
℃）、シクロプロパン（C3H6、ＲＣ２７０、沸点−３
２．９℃）、炭素数４のイソブタン（(CH3)3CH、Ｒ６０
０ａ、沸点−１１．６℃）、ブタン（CH3CH2CH2CH3、Ｒ
６００、沸点−０．５℃）が、他の炭素数の炭化水素類
よりもＲ３２（沸点−５１．７℃）との沸点差が小さい
ためにＲ３２を用いた冷凍サイクル装置の性能とほぼ同
等の性能が得られるとともに、非共沸性が抑えられて、
冷凍サイクル内の組成変動も抑えられる（すなわち冷凍
サイクル内の一部で強可燃性である炭化水素の組成割合
が多くなる可能性を抑えられる）ため望ましく、さら
に、例えば、Ｒ２９０、ＲＣ２７０、Ｒ６００ａ、Ｒ６
００などはＲ３２と混合すると共沸様混合物となるため
さらに望ましい。
【００４３】また、（実施の形態１）から（実施の形態
３）で示した発明を組み合わせて用いると、圧縮機内部
の急激な圧力低下を防止することがより容易となり、オ
イルリターンが阻害されるのを防ぐ効果は大となる。
３）で示した発明を組み合わせて用いると、圧縮機内部
の急激な圧力低下を防止することがより容易となり、オ
イルリターンが阻害されるのを防ぐ効果は大となる。
【００４４】
【発明の効果】以上、述べたことから明らかなように、
本発明は、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と炭化水素とを
主成分とする混合冷媒を用いて従来の冷媒であるＲ２２
やその代替冷媒であるＲ４１０ＡあるいはＲ４０７Ｃと
比較してＧＷＰを約１／３に低減させ、かつ材料信頼性
の面で問題の少ないＲ３２（ジフルオロメタン）と非溶
解性の鉱油またはアルキルベンゼン油の圧縮機用潤滑油
を、あるいは鉱油およびアルキルベンゼン油の圧縮機用
潤滑油を用い、圧縮機起動時に圧縮機や膨張弁等を操作
する起動時制御器を備え、具体的には、起動時制御器は
起動時圧縮機制御器と起動時膨張弁制御器からなり、起
動時圧縮機制御器は、所定起動周波数ｆ1で圧縮機を起
動して所定時間所定起動周波数ｆ1を維持したのち、徐
々に周波数を上昇させ、所定周波数ｆ2を越えるときに
は所定時間所定周波数ｆ2を維持するように圧縮機を操
作し、起動時膨張弁制御器は、圧縮機起動時に所定時間
起動時膨張弁開度ｓ1を維持した後、起動時膨張弁開度
ｓ1よりも小さい第二膨張弁開度ｓ2を所定時間維持する
ように膨張弁を操作することにより、低圧シェル型圧縮
機内あるいはアキュムレータ内での急激な圧力低下によ
る溶解度減少のための炭化水素の急激かつ長時間にわた
る発泡現象が回避されて、オイルリターンが阻害される
ことを防止できる。
本発明は、Ｒ３２（ジフルオロメタン）と炭化水素とを
主成分とする混合冷媒を用いて従来の冷媒であるＲ２２
やその代替冷媒であるＲ４１０ＡあるいはＲ４０７Ｃと
比較してＧＷＰを約１／３に低減させ、かつ材料信頼性
の面で問題の少ないＲ３２（ジフルオロメタン）と非溶
解性の鉱油またはアルキルベンゼン油の圧縮機用潤滑油
を、あるいは鉱油およびアルキルベンゼン油の圧縮機用
潤滑油を用い、圧縮機起動時に圧縮機や膨張弁等を操作
する起動時制御器を備え、具体的には、起動時制御器は
起動時圧縮機制御器と起動時膨張弁制御器からなり、起
動時圧縮機制御器は、所定起動周波数ｆ1で圧縮機を起
動して所定時間所定起動周波数ｆ1を維持したのち、徐
々に周波数を上昇させ、所定周波数ｆ2を越えるときに
は所定時間所定周波数ｆ2を維持するように圧縮機を操
作し、起動時膨張弁制御器は、圧縮機起動時に所定時間
起動時膨張弁開度ｓ1を維持した後、起動時膨張弁開度
ｓ1よりも小さい第二膨張弁開度ｓ2を所定時間維持する
ように膨張弁を操作することにより、低圧シェル型圧縮
機内あるいはアキュムレータ内での急激な圧力低下によ
る溶解度減少のための炭化水素の急激かつ長時間にわた
る発泡現象が回避されて、オイルリターンが阻害される
ことを防止できる。
【００４５】また、圧縮機が高圧シェル型の場合には、
起動時制御器は起動時圧縮機制御器と起動時凝縮器制御
器からなり、凝縮器の温度または圧力を検知する検知手
段と、凝縮器での熱交換を促進させる空冷ファンまたは
水冷ポンプとを備え、起動時圧縮機制御器は所定起動周
波数で圧縮機を起動させ、検知手段で検知された凝縮器
温度または圧力が所定値を越えるときには、凝縮器制御
器は空冷ファンまたは水冷ポンプを動作させると同時に
起動時凝縮器制御器により定まる周波数に圧縮機の運転
周波数を変化させることにより、高圧シェル型圧縮機内
圧力の急激な低下による溶解度減少のため生ずる炭化水
素の急激かつ長時間にわたる発泡現象が回避されて、オ
イルリターンが阻害されることを防止できる。
起動時制御器は起動時圧縮機制御器と起動時凝縮器制御
器からなり、凝縮器の温度または圧力を検知する検知手
段と、凝縮器での熱交換を促進させる空冷ファンまたは
水冷ポンプとを備え、起動時圧縮機制御器は所定起動周
波数で圧縮機を起動させ、検知手段で検知された凝縮器
温度または圧力が所定値を越えるときには、凝縮器制御
器は空冷ファンまたは水冷ポンプを動作させると同時に
起動時凝縮器制御器により定まる周波数に圧縮機の運転
周波数を変化させることにより、高圧シェル型圧縮機内
圧力の急激な低下による溶解度減少のため生ずる炭化水
素の急激かつ長時間にわたる発泡現象が回避されて、オ
イルリターンが阻害されることを防止できる。
【００４６】また、起動時制御器は、所定起動周波数で
前記圧縮機を起動させたのち、所定時間の間は圧縮機周
波数が上昇と低下を数回繰り返すように圧縮機を操作す
ることにより、圧縮機シェル内での急激な圧力低下によ
る溶解度減少のために生ずる炭化水素の急激かつ長時間
にわたる発泡現象が回避されて、かつ圧縮機内の潤滑油
に溶け込んだ炭化水素が徐々に圧縮機から冷凍サイクル
内に排出され、冷凍サイクル中の潤滑油に溶け込んで潤
滑油粘度を低下させることができるのでオイルリターン
性を向上させることができる。
前記圧縮機を起動させたのち、所定時間の間は圧縮機周
波数が上昇と低下を数回繰り返すように圧縮機を操作す
ることにより、圧縮機シェル内での急激な圧力低下によ
る溶解度減少のために生ずる炭化水素の急激かつ長時間
にわたる発泡現象が回避されて、かつ圧縮機内の潤滑油
に溶け込んだ炭化水素が徐々に圧縮機から冷凍サイクル
内に排出され、冷凍サイクル中の潤滑油に溶け込んで潤
滑油粘度を低下させることができるのでオイルリターン
性を向上させることができる。
【００４７】さらに圧縮機起動から所定時間経過したの
ち、所定周波数ｆ3以上に圧縮機を操作し、所定膨張弁
開度ｓ3以上に膨張弁を操作するオイル回収制御器を備
えることにより、圧縮機以外の冷凍サイクル中に存在す
る潤滑油を圧縮機により確実に回収できる。
ち、所定周波数ｆ3以上に圧縮機を操作し、所定膨張弁
開度ｓ3以上に膨張弁を操作するオイル回収制御器を備
えることにより、圧縮機以外の冷凍サイクル中に存在す
る潤滑油を圧縮機により確実に回収できる。
【図１】本発明の一実施の形態である冷凍サイクル装置
の概略図
の概略図
【図２】同実施の形態における制御の流れを示すフロー
チャート
チャート
【図３】起動後の吸入圧力の過度の低下を示す模式図
【図４】本発明の他の実施の形態である冷凍サイクル装
置の概略図
置の概略図
【図５】同実施の形態における制御の流れを示すフロー
チャート
チャート
【図６】同実施の形態における動作状態を示す模式図
【図７】本発明の他の異なる実施の形態である冷凍サイ
クル装置の概略図
クル装置の概略図
【図８】同実施の形態における制御の流れを示すフロー
チャート
チャート
１ 低圧シェル型圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 膨張弁 ４ 蒸発器 ５ 起動時制御器 ６ 起動時圧縮機制御器 ７ 起動時膨張弁制御器 ８ 高圧シェル型圧縮機 ９ 起動時凝縮器制御器 １０ 検知手段 １１ 空冷ファン １２ 圧縮機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 雄二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発
器とで構成された冷凍サイクル装置において、冷媒とし
て、ジフルオロメタンと、ジフルオロメタンと沸点差の
小さい炭化水素とを主成分とする混合冷媒を用い、ジフ
ルオロメタンには非溶解性の、鉱油またはアルキルベン
ゼン油からなる、あるいは鉱油およびアルキルベンゼン
油からなる圧縮機用潤滑油を用い、前記圧縮機起動時に
動作する起動時制御器を備えたことを特徴とする冷凍サ
イクル装置。 - 【請求項２】前記圧縮機は高圧シェル型圧縮機であり、
前記起動時制御器は少なくとも起動時圧縮機制御器と起
動時凝縮器制御器とから成り、前記凝縮器の温度または
圧力を検知する検知手段と、前記凝縮器での熱交換を促
進させる空冷ファンまたは水冷ポンプとを備え、前記起
動時圧縮機制御器は所定起動周波数で前記圧縮機を起動
させ、前記検知手段で検知された前記凝縮器温度または
圧力が所定値を越えるときに、前記起動時凝縮器制御器
が前記空冷ファンの回転数または水冷ポンプの能力を操
作すると同時に、前記起動時圧縮機制御器が、前記圧縮
機の運転周波数を所定増加分だけ増加させることを特徴
とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。 - 【請求項３】前記起動時制御器は少なくとも起動時圧縮
機制御器と起動時膨張弁制御器とから成り、前記起動時
圧縮機制御器は、所定起動周波数ｆ1で前記圧縮機を起
動して所定時間所定起動周波数ｆ1で圧縮機を運転させ
たのち、徐々に圧縮機の運転周波数を増加の方向で変化
させ、前記運転周波数が所定周波数ｆ2を越えようとす
ると所定時間所定周波数ｆ2で運転するように前記圧縮
機を制御し、 前記起動時膨張弁制御器は、前記圧縮機起動時に所定時
間起動時膨張弁開度ｓ 1を維持したのち、起動時膨張弁
開度ｓ1よりも小さい第二膨張弁開度ｓ2を所定時間維持
するように前記膨張弁を制御することを特徴とする請求
項１または２記載の冷凍サイクル装置。 - 【請求項４】前記起動時制御器は、所定起動周波数で前
記圧縮機を起動させたのち、前記圧縮機を、所定時間の
間、運転周波数の上昇と低下を繰り返すように制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍サイクル
装置。 - 【請求項５】前記圧縮機起動から所定時間経過したの
ち、所定周波数ｆ3以上に前記圧縮機の運転周波数を制
御し、所定膨張弁開度ｓ3以上に前記膨張弁を制御する
オイル回収制御器を備えたことを特徴とする請求項１、
２、３または４記載の冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3447798A JPH11230627A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3447798A JPH11230627A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 冷凍サイクル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230627A true JPH11230627A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12415340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3447798A Withdrawn JPH11230627A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 冷凍サイクル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230627A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083388A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Refrigerator |
| WO2004106820A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of controlling compressor and controller |
| JP2008249202A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| CN108613434A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-10-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调的回油控制方法及装置 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP3447798A patent/JPH11230627A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083388A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Refrigerator |
| US7448226B2 (en) | 2002-03-29 | 2008-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Refrigerator |
| CN100441984C (zh) * | 2002-03-29 | 2008-12-10 | 株式会社东芝 | 冰箱 |
| WO2004106820A1 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of controlling compressor and controller |
| US7451609B2 (en) | 2003-05-28 | 2008-11-18 | Panasonic Corporation | Method of controlling compressor and controller |
| JP2008249202A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| CN108613434A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-10-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调的回油控制方法及装置 |
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|---|---|---|---|
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|
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|
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