JPWO2016189698A1 - 圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
・R744:動作圧力が非常に高いため、耐圧確保の課題がある。また、臨界温度が31℃と低いため、空気調和機用途での性能の確保が課題となる。
・R717:高毒性であるため、安全確保の課題がある。
・R290:強燃性であるため、安全確保の課題がある。
・HFO−1234yf/R1234ze:低動作圧で体積流量が大きくなるため、圧力損失増大による性能低下の課題がある。
・動作圧力が高く、冷媒の体積流量が小さいため、圧力損失が小さく、性能を確保しやすい。
・GWPが1未満であり、地球温暖化対策として優位性が高い。
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置10の回路図である。換言すると、図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機12を用いた冷凍サイクル装置10の回路図である。なお、図1は、冷房時の冷凍サイクル装置10の回路図を示している。図2は、暖房時の冷凍サイクル装置10の回路図を示している。
一方、ベーン33もまた、少なくとも隣接する部材との接触箇所(摺動箇所)において母材が露出している。このため、ベーン33もまた、本発明の第1部材に相当する。そして、ベーン33の先端部33aが、本発明の第1接触部に相当する。また、ベーン33から見た場合、該ベーン33と接触して摺動するローリングピストン32が、本発明の第2部材に相当する。そして、ベーン33の先端部33aとの接触箇所(摺動箇所)であるローリングピストン32の外周面32aが、本発明の第2接触部に相当する。
つまり、HFO−1123の分解により発生したフッ素イオンを、ローリングピストン32及びベーン33の接触箇所で消費する本実施の形態1に係る構成は、当業者が想到することができない全く新たな着想に基づくものであることを付言しておく。
冷凍サイクル装置10を以下の様に構成しても、冷媒回路11がスラッジで詰まってしまうことを防止できる。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態2に係る冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器14と膨張弁15とを接続する配管に、冷媒回路11中の水を捕捉するドライヤ70を備える。
冷凍サイクル装置10を以下の様に構成しても、冷媒回路11がスラッジで詰まってしまうことを防止できる。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態3に係る冷凍サイクル装置10は、冷房時には凝縮器として動作する室外熱交換器14と膨張弁15とを接続する配管に、冷媒回路11中に析出したスラッジを捕捉するフィルター71を備える。
冷凍サイクル装置10を以下の様に構成しても、冷媒回路11がスラッジで詰まってしまうことを防止できる。なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態3のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
冷凍サイクル装置10を以下の様に構成しても、冷媒回路11がスラッジで詰まってしまうことを防止できる。なお、本実施の形態5において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態5に係る冷凍サイクル装置10は、実施の形態1〜実施の形態4で示した膨張弁15に換えて、膨張機構として2つのキャピラリーチューブ15a,15bを備える。これら2つのキャピラリーチューブ15a,15bは、室外熱交換器14と室内熱交換器16とを接続する配管に直列に設けられている。また、室外熱交換器14と室内熱交換器16とを接続する配管には、キャピラリーチューブ15aとキャピラリーチューブ15bとの間に、冷媒回路11中に析出したスラッジを捕捉するフィルター72を備える。つまり、本実施の形態5に係るフィルター72は、図6に「B」として示す位置に設けられている。
冷凍サイクル装置10を以下の様に構成しても、冷媒回路11がスラッジで詰まってしまうことを防止できる。なお、本実施の形態6において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態6に係る冷凍サイクル装置10の全体構成を説明する前に、図8を用いて、冷房時に凝縮器として動作する室外熱交換器14、及び、暖房時に凝縮器として動作する室内熱交換器16の冷媒流路80について説明する。
本実施の形態6に係る冷凍サイクル装置10は、凝縮器の第2冷媒流路80b、及び、凝縮器と膨張弁15とを接続する配管のうちの少なくとも一方に、凝縮器の第1冷媒流路80aよりも大きな流路断面積の拡管部73を備える。本実施の形態6では、冷房時に凝縮器として動作する室外熱交換器14と膨張弁15とを接続する配管の管径を大きくし、当該配管を拡管部73としている。
最後に、本実施の形態7及び後述の実施の形態8では、実施の形態1〜実施の形態6で示した混合冷媒及び冷凍機油60の好適な一例を示す。なお、混合冷媒及び冷凍機油60において、本実施の形態7及び後述の実施の形態8で示す構成以外は、実施の形態1〜実施の形態6で示した通りである。
ポリオールエステル、ポリビニルエーテル及びポリアルキレングリコールの少なくとも2つを混合し、冷凍機油60としても勿論よい。
本実施の形態8に係る混合冷媒は、HFO−1123、R32及びHFO−1234yfを混合したものである。この混合冷媒は、冷媒回路11に封入される前の状態において、HFO−1123が50wt%未満で、R32の混合比率がHFO−1123に対して0.7倍以上2倍以下の重量比となっている。R32の混合比率をHFO−1123に対して0.7倍以上2倍以下の重量比にすることにより、R32とHFO−1123とは疑似共沸状態(疑似共沸冷媒)となる。
ポリオールエステル、ポリビニルエーテル及びポリアルキレングリコールの少なくとも2つを混合し、冷凍機油60としても勿論よい。
なお、HFO−1123を用いることによる地球温暖化係数(GWP)低減の効果を考えると、混合冷媒中のHFO−1123の比率は10wt%以上であることが好ましい。
Claims (25)
- リン酸エステルが添加されていない冷凍機油、及び1,1,2−トリフルオロエチレンを含む混合冷媒が封入される冷媒回路に用いられる圧縮機であって、
鉄鋼を母材とし、第1接触部を有する第1部材と、
前記第1部材の前記第1接触部と擦れ合うように接触する第2接触部を有する第2部材と、
を備え、
前記第1部材の前記母材は、前記第1接触部において露出している圧縮機。 - 圧縮室が形成されたシリンダと、
前記圧縮室の内部で回転するローリングピストンと、
先端が前記ローリングピストンの外周面と接触し、前記圧縮室を2つの空間に分割するベーンと、
を備え、
前記ローリングピストン及び前記ベーンのうちの少なくとも一方が前記第1部材である請求項1に記載の圧縮機。 - 請求項1又は請求項2に記載の圧縮機を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
前記冷媒回路内に封入され、リン酸エステルが添加されていない冷凍機油と、
を備えた冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍機油は、摩耗防止剤が添加されていない請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷凍機油は、飽和水分量が1000wtppm以上である請求項3又は請求項4に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒回路に、水を捕捉するドライヤを備えた請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒回路は、凝縮器及び膨張機構を備え、
前記凝縮器と前記膨張機構とを接続する配管に、フィルターを備えた請求項3〜請求項6のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷媒回路は膨張機構を備え、
前記膨張機構は、開度が可変なニードル式の膨張弁である請求項3〜請求項7のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍機油は、酸捕捉剤が2wt%以上添加された構成である請求項6〜請求項8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒回路は2つの膨張機構を備え、
これら前記膨張機構は直列に設けられており、
これら前記膨張機構の間にフィルターを備えた請求項3〜請求項8のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 鉄鋼を母材とし、第1接触部を有する第1部材、及び前記第1部材の前記第1接触部と擦れ合うように接触する第2接触部を有する第2部材を有する圧縮機、凝縮器、並びに、膨張機構を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
前記冷媒回路内に封入され、酸捕捉剤が2wt%以上添加され、リン酸エステルが添加されていない冷凍機油と、
を備え、
前記圧縮機の前記第1部材の前記母材は、前記第1接触部において露出しており、
前記凝縮器は、前記混合冷媒が流れる冷媒流路を備え、
該冷媒流路において、前記混合冷媒の流入端から、前記冷媒流路の全長の50%までの部分を、第1冷媒流路と定義し、
前記冷媒流路において、前記第1冷媒流路よりも前記混合冷媒の流れ方向の下流側になる部分を第2冷媒流路と定義した場合、
該第2冷媒流路、及び、前記凝縮器と前記膨張機構とを接続する配管のうちの少なくとも一方に、前記第1冷媒流路よりも大きな流路断面積の拡管部を備えた冷凍サイクル装置。 - 前記酸捕捉剤はエポキシ化合物である請求項11に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷凍機油は、摩耗防止剤が添加されていない請求項11又は請求項12に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記圧縮機は、
圧縮室が形成されたシリンダと、
前記圧縮室の内部で回転するローリングピストンと、
一端が前記ローリングピストンの外周面と接触し、前記圧縮室を低圧空間と高圧空間とに仕切るベーンと、
を備え、
前記ローリングピストン及び前記ベーンのうちの少なくとも一方が前記第1部材である請求項11〜請求項13のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記冷凍機油は、飽和水分量が0.1wt%以上である請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒回路に、水分を捕捉するドライヤを備えた請求項11〜請求項15のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記凝縮器と前記膨張機構とを接続する配管に、フィルターを備えた請求項11〜請求項16のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記膨張機構は、開度が可変なニードル式の膨張機構である請求項11〜請求項17のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記膨張機構を2つ備え、
これら前記膨張機構は直列に接続される構成であり、
これら前記膨張機構の間にフィルターを備えた請求項11〜請求項18のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。 - 圧縮機、凝縮器及び膨張機構を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
前記冷媒回路内に封入され、酸捕捉剤が2wt%以上添加された冷凍機油と、
を備え、
前記凝縮器は、前記混合冷媒が流れる冷媒流路を備え、
該冷媒流路において、前記混合冷媒の流入端から、前記冷媒流路の全長の50%までの部分を、第1冷媒流路と定義し、
前記冷媒流路において、前記第1冷媒流路よりも前記混合冷媒の流れ方向の下流側になる部分を第2冷媒流路と定義した場合、
該第2冷媒流路、及び、前記凝縮器と前記膨張機構とを接続する配管のうちの少なくとも一方に、前記第1冷媒流路よりも大きな流路断面積の拡管部を備えた冷凍サイクル装置。 - 圧縮機を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
を備え、
前記冷媒回路に、水分を捕捉するドライヤを備えた冷凍サイクル装置。 - 圧縮機、凝縮器及び膨張機構を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
を備え、
前記凝縮器と前記膨張機構とを接続する配管に、フィルターを備えた冷凍サイクル装置。 - 圧縮機及び膨張機構を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
を備え、
前記膨張機構は、開度が可変なニードル式の膨張機構である冷凍サイクル装置。 - 酸捕捉剤が2wt%以上添加された冷凍機油が前記冷媒回路内に封入されている請求項21〜請求項23のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
- 圧縮機及び2つの膨張機構を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路に封入され、1,1,2−トリフルオロエチレンを含んだ混合冷媒と、
を備え、
複数の前記膨張機構は直列に接続される構成であり、
これら前記膨張機構の間にフィルターを備えた冷凍サイクル装置。
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