JPWO2016189717A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、圧縮機（２）と、室外熱交換器（４ａ）と、室外膨張弁（５ａ）と、室内熱交換器（４ｂ）、が順次に配管（８）を介して接続され、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒が用いられる空気調和機（１）であって、前記配管（８）の途中に合成ゼオライトが吸着剤として用いられる酸素吸着装置（１０）が配置され、前記合成ゼオライトの有する細孔の孔径は、酸素の分子径を超え、前記ハイドロフルオロオレフィンの分子径未満であることを特徴とする。

Description

本発明は、例えば、空気調和機、冷凍機、ヒートポンプ式給湯機等の冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置に使用される冷媒としては、地球温暖化防止の観点から地球温暖化係数（ＧＷＰ；Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）の低いものが望まれている。低ＧＷＰ冷媒としては、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）が知られている。しかしながら、ＨＦＯ等の低ＧＷＰ冷媒は、化学的安定性の低いものが多い。
従来、冷凍サイクル内に、酸素、二酸化炭素を化学吸着する吸着装置を配置した冷凍サイクル装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この冷凍サイクル装置では、吸着装置によって、冷凍サイクルを循環する冷媒に含まれる酸素及び二酸化炭素を除去する。このような冷凍サイクル装置によれば、酸素、二酸化炭素等によって冷媒が分解されるのを防止することができる。

特開２００６−１６２０８１号公報

ところで、冷凍サイクル装置としては、前記の化学吸着する吸着装置（例えば、特許文献１参照）に代えて、例えば酸素等を物理吸着する吸着装置を備えるものが考えられる。物理吸着する吸着剤は、吸着対象物を可逆的に吸着し、化学吸着する吸着剤よりも吸着速度の速いものが多い。このような物理吸着する吸着剤としては、例えばゼオライトが挙げられる。ちなみに、ゼオライトは、表面に微小な細孔を有しており、この細孔内に吸着対象物を吸着する。

しかしながら、一般には酸素の分子径よりも冷媒の分子径が大きいところ、ゼオライトの細孔径が冷媒の分子径よりも大きいと、ゼオライトは冷媒の分子をも吸着する。また、ゼオライトに吸着された冷媒の分子は、ゼオライトの触媒作用によって分解されるおそれもある。

そこで、本発明の課題は、冷媒の酸化劣化を防止するとともに冷媒の分解を防止するゼオライトを用いた冷凍サイクル装置を提供することにある。

前記課題を解決した本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、熱源機側熱交換器と、膨張装置と、利用側熱交換器と、が順次に配管を介して接続され、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒が用いられる冷凍サイクル装置であって、前記配管の途中に合成ゼオライトが吸着剤として用いられる酸素吸着装置が配置され、前記合成ゼオライトの有する細孔の孔径は、酸素の分子径を超え、前記ハイドロフルオロオレフィンの分子径未満であることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒の酸化劣化を防止するとともに冷媒の分解を防止するゼオライトを用いた冷凍サイクル装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成説明図である。 図１の冷凍サイクル装置における酸素吸着装置の構成説明図である。 本発明の他の実施形態に係る冷凍サイクル装置の構成説明図である。 図３の冷凍サイクル装置における酸素・水分吸着装置の構成説明図である。

次に、本発明を実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の冷凍サイクル装置は、所定の孔径の細孔を有する合成ゼオライトを吸着剤として使用した酸素吸着装置を備えることを主な特徴点とする。
以下では、冷凍サイクル装置としての空気調和機１について説明する。

図１は、本実施形態に係る空気調和機１の構成説明図である。
図１に示すように、空気調和機１は、室外機１ａと、室内機１ｂとを備えている。
室外機１ａは、圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４ａと、室外膨張弁５ａとを備えている。室内機１ｂは、室内熱交換器４ｂと、室内膨張弁５ｂとを備えている。
室外熱交換器４ａは、請求の範囲にいう「熱源機側熱交換器」に相当し、室内熱交換器４ｂは、請求の範囲にいう「利用側熱交換器」に相当する。また、室外膨張弁５ａ及び室内膨張弁５ｂは、請求の範囲にいう「膨張装置」に相当する。

空気調和機１は、圧縮機２と、室外熱交換器４ａ（熱源機側熱交換器）と、室外膨張弁５ａ（膨張装置）と、室内膨張弁５ｂ（膨張装置）と、室内熱交換器４ｂ（利用側熱交換器）とが順次に配管８を介して環状に接続されている。

図１中、符号６は、圧縮機２の上流側に配置されるアキュムレータであり、符号７ａ及び符号７ｂは、阻止弁である。阻止弁７ａ，７ｂは、室内機１ｂの上流側及び下流側で配管８に配置され、配管８における冷媒の通流を開閉する弁である。本実施形態での阻止弁７ａ，７ｂは、室外機１ａの構成要素に含められる。

符号９は、配管８のバイパス配管であり、符号１０は、バイパス配管９に配置される酸素吸着装置である。符号１１は、水分吸着装置であり、符号１５は、冷媒の流れる方向を示す矢印（以下に同じ）である。

ちなみに、本実施形態に係る空気調和機１は、冷媒として、ハイドロフルオロオレフィン冷媒（例えば、ＨＦＯ Ｒ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ Ｒ１１２３等）とＲ３２冷媒を含むハイドロフルオロカーボン冷媒との混合冷媒を使用するものを想定している。また、本実施形態に係る空気調和機１は、冷凍機油として、例えばエーテル油、エステル油、アルキルベンゼン油等を使用するものを想定している。
酸素吸着装置１０及び水分吸着装置１１については後に詳しく説明する。

この空気調和機１は、四方弁３を切り替えることで室内熱交換器４ｂを蒸発器、室外熱交換器４ａを凝縮器として使用する冷房運転と、室内熱交換器４ｂを凝縮器、室外熱交換器４ａを蒸発器として使用する暖房運転とを行うヒートポンプ式のものである。なお、図１に示す四方弁３の切り替え状態は、冷房運転時のものである。

例えば、冷房運転時の空気調和機１においては、圧縮機２で圧縮された高温高圧の冷媒は、四方弁３を通過して室外熱交換器４ａに流入し、空気との熱交換により放熱して凝縮する。その後、冷媒は、室外膨張弁５ａを経て室内膨張弁５ｂにより等エンタルピ膨張し、低温低圧でガス冷媒と液冷媒とが混在した気液二相流となって室内熱交換器４ｂへ流入する。そして、室内熱交換器４ｂでの液冷媒は、空気からの吸熱作用によりガス冷媒に気化する。つまり、液冷媒が気化する際に室内熱交換器４ｂが周囲の空気を冷却することで空気調和機１は、冷房機能を発揮する。次いで、室内熱交換器４ｂを出た冷媒は、圧縮機２へ戻って高温高圧に圧縮されると共に、再び四方弁３、室外熱交換器４ａ、室内膨張弁５ｂ及び室内熱交換器４ｂを循環する。また、図示しないが、暖房運転時の空気調和機１においては、四方弁３の切り替えによって冷房運転時とは逆向きに冷媒が循環するように流れる。

このような冷媒の循環路を形成する配管８のうち、室外膨張弁５ａと室内膨張弁５ｂとの間で延在する配管８（バイパス配管９を含む）には、冷房運転時及び暖房運転時のいずれにおいても主に液冷媒が流れる。以下、室外膨張弁５ａと室内膨張弁５ｂとの間で延在する配管８は、単に「液管」と称することがある。
ちなみに、本実施形態ではこの液管に、次に説明する酸素吸着装置１０と、水分吸着装置１１とが配置されている。

＜酸素吸着装置＞
次に、酸素吸着装置１０について説明する。
図１に示すように、本実施形態での酸素吸着装置１０は、室外膨張弁５ａと阻止弁７ａとの間で延在する配管８に対するバイパス配管９に配置され、室外機１ａの構成要素に含められる。酸素吸着装置１０は、バイパス配管９を設けることなく配管８自体に配置することもできる。酸素吸着装置１０が配置される配管８及びバイパス配管９は、請求の範囲にいう「膨張装置を介して熱源機側熱交換器と、利用側熱交換器との間で延びる配管」に相当する。

また、酸素吸着装置１０がバイパス配管９に配置される場合には、酸素吸着装置１０の上流側でのバイパス配管９との接続部が、少なくともこのバイパス配管９が配管８から分岐する分岐部よりも、鉛直方向の下側に配置されることが望ましい。また、酸素吸着装置１０自体が、配管８よりも鉛直方向の下側に配置されることが、より望ましい。

図２は、酸素吸着装置１０の構成説明図である。
図２に示すように、酸素吸着装置１０は、バイパス配管９に両端が接続される筒状の容器１０ａと、容器１０ａ内に収納される第１合成ゼオライト１０ｂとを有している。

容器１０ａ内には、一対の支持部材１０ｃ，１０ｄと、弾発ばね１０ｅとが配置されている。支持部材１０ｃ，１０ｄは、冷媒を通過し、後記するビーズ状の第１合成ゼオライト１０ｂを通過させない複数の小孔を有している。本実施形態での支持部材１０ｃ，１０ｄは、パンチングメタルを想定しているがこれに限定されない。支持部材１０ｃ，１０ｄとしては、例えばメッシュ状のものを使用することもできるし、パンチングメタルとメッシュ状のものとを組み合わせた構成とすることもできる。

支持部材１０ｃ，１０ｄのうち、支持部材１０ｃは、容器１０ａ内の下流側に配置され、容器１０ａの内壁面に固定されている。容器１０ａに対する支持部材１０ｃの固定方法としては、特に制限はなく、圧入、溶着、かしめ等の公知の方法を使用することができる。
支持部材１０ｃ，１０ｄのうち、支持部材１０ｄは、支持部材１０ｃとの間に第１合成ゼオライト１０ｂを挟んで容器１０ａ内の上流側に配置されている。支持部材１０ｄは、配置された容器１０ａの軸方向にスライド移動可能に配置されている。

弾発ばね１０ｅは、容器１０ａ内の上流側端部と支持部材１０ｄとの間に配置されている。弾発ばね１０ｅは、支持部材１０ｄを介して第１合成ゼオライト１０ｂを、支持部材１０ｃ側に向けて所定の弾発力で付勢している。
これによって、次に説明する第１合成ゼオライト１０ｂは、支持部材１０ｃと、支持部材１０ｄとの間で所定密度となるように容器１０ａ内に充填されることとなる。
ちなみに、本実施形態では、固定される支持部材１０ｃを容器１０ａ内の上流側に配置し、支持部材１０ｄ及び弾発ばね１０ｅを下流側に配置する構成とすることもできる。

（第１合成ゼオライト）
第１合成ゼオライト１０ｂは、請求の範囲にいう「合成ゼオライト」に相当する。
ちなみに、第１合成ゼオライト１０ｂは、後記する水分吸着装置１１（図１参照）又は後記する酸素・水分吸着装置１２（図３参照）に充填される第２合成ゼオライトとは担う役割が異なっている。第２合成ゼオライトについては後に詳しく説明する。

本実施形態での第１合成ゼオライト１０ｂは、前記のようにビーズ状を呈している。
この第１合成ゼオライト１０ｂの表面には、多数の細孔を有している。
第１合成ゼオライト１０ｂの細孔の孔径は、酸素の分子径を超え、前記の冷媒としてのＨＦＯ冷媒の分子径未満となっている。

また、前記したＨＦＯ冷媒の分子径が、１．３ｎｍ以上であることを考慮すると、第１合成ゼオライト１０ｂの細孔の孔径は、０．３４ｎｍを超え、１．３ｎｍ未満であるものが望ましい。

また、本実施形態で使用する混合冷媒のように、前記のハイドロフルオロオレフィンに加えて、分子径が０．４１ｎｍ以上であるＲ３２を含む冷媒を用いる場合には、第１合成ゼオライト１０ｂの細孔の孔径は、０．３４ｎｍを超え、０．４１ｎｍ未満であることが望ましい。
なお、第１合成ゼオライト１０ｂの細孔の孔径の範囲の上限値は、前記した冷媒の分子径を基準に規定したものであり、前記の冷媒が吸着する細孔を有する第１合成ゼオライト１０ｂを排除する趣旨である。
したがって、前記の冷媒の吸着に寄与しないほど大きい孔径を有するものについては、請求の範囲における「合成ゼオライトの有する細孔の孔径」のカウントに含めない。つまり、前記の冷媒の吸着に寄与しないほど大きい孔径を有するものについては、前記の酸素の分子径を超え、前記の冷媒としてのＨＦＯ冷媒の分子径未満の細孔を有する限り、本実施形態での第１合成ゼオライト１０ｂに属する。ちなみに、前記の冷媒の吸着に寄与しないほど大きい孔径の下限値は、１００ｎｍ、望ましくは１０ｎｍである。

このような第１合成ゼオライト１０ｂとしては、細孔の孔径が前記範囲となるものを選択して使用される。細孔の孔径の測定方法としては、アルゴンを使用したガス吸着法が挙げられるが、サブナノメートルオーダで細孔の孔径の測定することができればこれに限定されるものではない。

このような第１合成ゼオライト１０ｂとしては、例えば、結晶性ゼオライト（合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩）の結晶水を脱離させたものが挙げられる。
この結晶性ゼオライトから得られる第１合成ゼオライト１０ｂは、結晶水が脱離した跡の空洞として細孔が形成され、この細孔の孔径は、０．１ｎｍのオーダで均一なものとなる。このような第１合成ゼオライト１０ｂとしては、モレキュラーシーブが望ましい。
この第１合成ゼオライト１０ｂとしては、市販品を使用することができ、カタログ値に基づいて前記細孔の孔径範囲のものを選択することができる。

また、第１合成ゼオライト１０ｂとしては、疎水性のものが望ましい。この疎水性の第１合成ゼオライト１０ｂとしては、例えば合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩におけるＳｉＯ_２の比率を高めたいわゆるハイシリカゼオライトが挙げられる。この疎水性の第１合成ゼオライト１０ｂは、ＳｉＯ_２の比率が高められることによって、結晶格子内に存在する金属カチオンの比率が減少すること等により極性物質に対する親和性を失う。このハイシリカゼオライトについても市販品を使用することができる。
このような疎水性の第１合成ゼオライト１０ｂは、前記のように水分等の極性物質に対する親和性に乏しく（又は親和性を失い）、非極性物質をより強く吸着する。

＜水分吸着装置＞
次に、水分吸着装置１１について説明する。
図１に示すように、本実施形態での水分吸着装置１１は、室外膨張弁５ａと阻止弁７ａとの間で延在する配管８（バイパス配管９を含む）に配置され、室外機１ａの構成要素に含められる。また、水分吸着装置１１は、酸素吸着装置１０の上流側で配管８に配置される。ちなみに、図１は、冷房運転時の空気調和機１を想定している。したがって、本実施形態の空気調和機１は、図示しないが、暖房運転時用の他の水分吸着装置１１を有している。そして、冷房運転時及び暖房運転時のいずれかに応じてこれらの水分吸着装置１１のいずれかが酸素吸着装置１０の上流側に位置するように冷媒の流路が切り替えられる構成となっている。また、水分吸着装置１１は、図示しないが、酸素吸着装置１０の上流側及び下流側の両方に配置することもできる。

このような水分吸着装置１１は、図示しないが、図２に示す酸素吸着装置１０の第１合成ゼオライト１０ｂに代えて第２合成ゼオライトが容器１０ａ内に充填されている以外は、酸素吸着装置１０と同様に構成されている。但し、水分吸着装置１１は、配管８に配置されるので、図２の符号９は、符号８に置き換えられる。

（第２合成ゼオライト）
第２合成ゼオライト（図示省略）は、ビーズ状を呈している。
この第２合成ゼオライトの細孔の孔径は、水の分子径（０．２８ｎｍ）を超え、前記の冷媒としてのＨＦＯ冷媒の分子径未満となっている。

また、前記したＨＦＯ冷媒の分子径が、１．３ｎｍ以上であることを考慮すると、第２合成ゼオライトの細孔の孔径は、０．２８ｎｍを超え、１．３ｎｍ未満であるものが望ましい。

また、本実施形態で使用する混合冷媒のように、前記ハイドロフルオロオレフィンに加えて、分子径が０．４１ｎｍ以上であるＲ３２を含む冷媒を用いる場合には、第２合成ゼオライトの細孔の孔径は、０．２８ｎｍを超え、０．４１ｎｍ未満であることが望ましい。

また、第２合成ゼオライトの細孔の孔径の範囲の上限値は、前記の第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）における細孔の孔径の範囲の上限値と同様に、前記した冷媒の分子径を基準に規定したものである。つまり、この上限値は、前記の冷媒が吸着する細孔を有する第２合成ゼオライトを排除する趣旨である。

したがって、前記の冷媒の吸着に寄与しないほど大きい孔径を有するものについては、前記の酸素の分子径を超え、前記の冷媒としてのＨＦＯ冷媒の分子径未満の細孔を有する限り、本実施形態での第２合成ゼオライトに属する。

このような第２合成ゼオライトは、例えば、前記の第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）と同様に、結晶性ゼオライト（合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩）の結晶水を脱離させたものが挙げられる。
このような第２合成ゼオライトとしては、モレキュラーシーブが望ましい。
この第２合成ゼオライトとしては、市販品を使用することができ、カタログ値に基づいて前記細孔の孔径範囲のものを選択することができる。

また、第２合成ゼオライトは、非疎水性のものが望ましく、親水性のものが、より望ましい。非疎水性の第２合成ゼオライトは、前記の合成結晶アルミノ・シリケートの含水金属塩におけるＳｉＯ_２の比率を前記の第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）よりも低減することで得ることができる。

ちなみに、空気中に含まれる窒素と二酸化炭素は、分子中に電気四重極子を有している。したがって、窒素と二酸化炭素とは、酸素と同じ無極性分子ではあるものの、酸素よりも第２合成ゼオライト（図示省略）に吸着され易い。
したがって、窒素（分子径：０．３６ｎｍ）及び二酸化炭素（分子径：０．３４ｎｍ）は、第２合成ゼオライトの細孔の孔径を、例えば０．３６ｎｍ以下とすることで、水分吸着装置１１にて除去することができる。また、窒素（分子径：０．３６ｎｍ）及び二酸化炭素（分子径：０．３４ｎｍ）は、第２合成ゼオライトの細孔の孔径を、例えば０．３４ｎｍ未満とすることで、酸素吸着装置１０にて除去することができる。

次に、本実施形態に係る空気調和機１（図１参照）が奏する作用効果について説明する。
空気調和機１が所定の配置場所に据え付けられる際に、配管８やサイクル構成機器内に残存する空気等が真空ポンプによって空気調和機１の系外に排出される。空気等の空気調和機１の系内に残存すると冷媒が酸化劣化するので、空気等の系外への排出は、充分に行われなければならない。

ところで、化学的安定性の低いＨＦＯ冷媒を使用する場合には、例えばＨＦＣ冷媒では問題の無い空気量（酸素量）であってもＨＦＯ冷媒が分解する。また、ＨＦＯ冷媒の分解物は、冷凍機油を劣化させる恐れもある。また、ＨＦＯ冷媒の分解により生成したフッ化水素酸は、ＨＦＯ冷媒を連鎖的に分解する。

また、生成したフッ化水素酸が冷媒に伴って冷凍サイクルを循環すると、圧縮機２（図１参照）の摺動部（図示省略）での摩耗が促進する。また、圧縮機２（図１参照）の軸受部（図示省略）で引き起こされる銅メッキ現象によって運転時に異音が発生する場合もある。

そこで、ゼオライトを吸着剤として冷媒に含まれる酸素を除去することも考えられる。しかしながら、ゼオライトは、酸素のみならず、ＨＦＯ冷媒をも吸着する。また、ゼオライトに吸着されたＨＦＯ冷媒は、ゼオライトの触媒作用によって分解されることも考えられる。

これに対して、本実施形態に係る空気調和機１（図１参照）は、冷媒中に含まれる酸を吸着する前記の第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）を内蔵した酸素吸着装置１０（図２参照）を備えている。
この合成ゼオライト１０ｂの有する細孔の孔径は、酸素の分子径を超え、ＨＦＯ冷媒の分子径未満である。

これにより本実施形態に係る空気調和機１は、酸素吸着装置１０によって冷媒に含まれる酸素を吸着し、ＨＦＯ冷媒を吸着しない。
したがって、空気調和機１によれば、ＨＦＯ冷媒の酸化劣化を防止することができるとともに、ゼオライトの触媒作用によるＨＦＯ冷媒の分解を抑制することができるので、空気調和機１の信頼性を高めることができる。

また、第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）の有する細孔の孔径が、０．３４ｎｍを超え、１．３ｎｍ未満である空気調和機１によれば、酸素吸着装置１０におけるＨＦＯ冷媒の吸着を、より確実に抑制することができる。これにより空気調和機１は、ＨＦＯ冷媒の分解を、より確実に防止することができる。

また、第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）の有する細孔の孔径が、０．３４ｎｍを超え、０．４１ｎｍ未満である空気調和機１によれば、ＨＦＯ冷媒とＲ３２冷媒との混合冷媒を使用する場合に、Ｒ３２冷媒の第１合成ゼオライト１０ｂに対する吸着をも抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気調和機１では、酸素吸着装置１０とは別に、非疎水性の、望ましくは親水性の第２合成ゼオライト（図示省略）を吸着剤として用いる水分吸着装置１１が配置されている。この水分吸着装置１１は、酸素吸着装置１０に供給されるＨＦＯ冷媒中の水分を予め除去する。
このような空気調和機１によれば、水分吸着装置１１が酸素吸着装置１０に供給されるＨＦＯ冷媒中の水分を予め除去することができるので、酸素吸着装置１０で、より多くの酸素を吸着することできる。

また、第２合成ゼオライト（図示省略）は、水分に加えて、冷媒等の極性物質も吸着し易い。したがって、第２合成ゼオライト（図示省略）の細孔の孔径が水の分子径（０．２８ｎｍ）を超え、ＨＦＯ冷媒の分子径未満となっている空気調和機１では、水分の吸着力に優れるとともに、ＨＦＯ冷媒をほとんど吸着しない。つまり、空気調和機１によれば、酸素吸着装置１０で、より多くの酸素を吸着することができるとともに、より確実にＨＦＯ冷媒の分解を抑制することができる。

また、本実施形態に係る空気調和機１では、酸素吸着装置１０と水分吸着装置１１とは、前記の液管の途中に配置されている。
ところで、冷媒に含まれる水分は、ガス冷媒よりも液冷媒の方に多く含まれる。したがって、前記の液管に水分吸着装置１１が配置される本実施形態の空気調和機１は、例えばガス冷媒や気液二相冷媒が流れる配管８に水分吸着装置１１を配置したものと比べて効率よく水分を除去することができる。

また、酸素吸着装置１０と水分吸着装置１１は、ガス冷媒や気液二相冷媒が流れる配管８よりも冷媒の流速がはるかに遅い液管に配置されている。したがって、第１合成ゼオライト１０ｂ及び第２合成ゼオライト（図示省略）のそれぞれは、酸素吸着装置１０及び水分吸着装置１１内に、より確実に保持される。

また、本実施形態の空気調和機１では、酸素吸着装置１０が配管８に対するバイパス配管９に配置されている。
配管８から分岐するバイパス配管９においては、配管８からバイパス配管９に冷媒が流れる際に分岐損失が生じる。そのため、バイパス配管９を流れる冷媒の流速は、配管８を流れる冷媒の流速よりも遅くなる。具体的には、例えば配管８とバイパス配管９の内径が等しい場合を想定すると、バイパス配管９を流れる冷媒の流速は、配管８を流れる冷媒の流速の数％から１０％程度となる。これにより空気調和機１は、第１合成ゼオライト１０ｂを、より一層確実に酸素吸着装置１０内に保持することができる。

また、空気調和機１は、前記したように、酸素吸着装置１０の上流側でのバイパス配管９との接続部が、配管８からのバイパス配管９への分岐部よりも、鉛直方向の下側に配置されるものが望ましい。また、酸素吸着装置１０自体が、配管８よりも鉛直方向の下側に配置される空気調和機１が、より望ましい。

このような空気調和機１によれば、例えば空気調和機１の過渡状態での運転時等のように、配管８内を流れる冷媒が気液二相流（例えば環状噴霧流、プラグ流、チェーン流等）となった場合でも、バイパス配管９には液冷媒が優先的に流れる。
したがって、第１合成ゼオライト１０ｂは、酸素吸着装置１０内に、より一層確実に保持される。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。なお、以下の他の実施形態において、前記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
前記実施形態では、酸素吸着装置１０と、水分吸着装置１１とを備える空気調和機１について説明したが、これらの酸素吸着装置１０及び水分吸着装置１１に代えて酸素・水分吸着装置１２（図３参照）を備える構成とすることもできる。

図３は、本発明の他の実施形態に係る空気調和機１（冷凍サイクル装置）の構成説明図である。図４は、図３の空気調和機１における酸素・水分吸着装置１２の構成説明図である。
図３に示すように、他の実施形態に係る空気調和機１は、図１に示す空気調和機１における水分吸着装置１１を省略するとともに、酸素吸着装置１０に代えて、酸素・水分吸着装置１２を配置した構成となっている。つまり、酸素・水分吸着装置１２は、室外膨張弁５ａと阻止弁７ａとの間で延在する配管８に対するバイパス配管９に配置され、室外機１ａの構成要素に含められる。
酸素・水分吸着装置１２は、バイパス配管９を設けることなく配管８自体に配置することもできる。酸素・水分吸着装置１２が配置される配管８及びバイパス配管９は、請求の範囲にいう「膨張装置を介して熱源機側熱交換器と、利用側熱交換器との間で延びる配管」に相当する。

＜酸素・水素吸着装置＞
次に、酸素・水分吸着装置１２について説明する。
酸素・水分吸着装置１２は、前記の酸素吸着装置１０（図１参照）と前記の水分吸着装置１１とが相互に一体となったものであり、冷媒中に含まれる酸素と水分とを吸着するようになっている。

酸素・水分吸着装置１２は、前記の液管に配置される。つまり、酸素・水分吸着装置１２は、酸素吸着装置１０（図１参照）と同様に、配管８に対するバイパス配管９に配置されている。

本実施形態での酸素・水分吸着装置１２は、室外膨張弁５ａと阻止弁７ａとの間で延在する配管８に対するバイパス配管９に配置され、室外機１ａの構成要素に含められる。酸素・水分吸着装置１２は、バイパス配管９を設けることなく配管８自体に配置することもできる。酸素・水分吸着装置１２が配置される配管８及びバイパス配管９は、請求の範囲にいう「膨張装置を介して熱源機側熱交換器と、利用側熱交換器との間で延びる配管」に相当する。

また、酸素・水分吸着装置１２がバイパス配管９に配置される場合には、酸素・水分吸着装置１２の上流側でのバイパス配管９との接続部が、このバイパス配管９が配管８から分岐する分岐部よりも、鉛直方向の下側に配置されることが望ましい。また、酸素・水分吸着装置１２自体が、配管８よりも鉛直方向の下側に配置されることが、より望ましい。

図４に示すように、酸素・水分吸着装置１２は、容器１２ａ内に第１合成ゼオライト１０ｂと第２合成ゼオライト１１ｂとを有している以外は、図２に示す酸素吸着装置１０と同様に構成されている。

第１合成ゼオライト１０ｂとしては、酸素吸着装置１０（図１参照）に使用される前記第１合成ゼオライト１０ｂ（図２参照）と同様のものを使用することができる。
第２合成ゼオライト１１ｂとしては、水分吸着装置１１（図１参照）に使用される第２合成ゼオライト（図示省略）と同様のものを使用することができる。

図４に示すように、酸素・水分吸着装置１２は、容器１２ａ内で第１合成ゼオライト１０ｂの上流側に第２合成ゼオライト１１ｂが配置されている。
ちなみに、図３では図示しないが、この空気調和機１は、配管８の適所に設けた四方弁（図示省略）を含む流路切換機構（図示省略）を有している。空気調和機１は、冷房運転時及び暖房運転時のいずれかに応じて、この流路切換機構（図示省略）が切り換えられることによって、第２合成ゼオライト１１ｂ側に接続されるバイパス配管９から冷媒が容器１０ａ内に流入するようになっている。

また、図４では図示しないが、酸素・水分吸着装置１２は、容器１２ａ内で冷媒が流れる方向の中央部に第１合成ゼオライト１０ｂを配置し、容器１２ａ内で第１合成ゼオライト１０ｂの上流側及び下流側の両方に第２合成ゼオライト１１ｂを配置する構成とすることもできる。
また、図４に示す酸素・水分吸着装置１２では、第１合成ゼオライト１０ｂと第２合成ゼオライト１１ｂとが単一の容器１２ａ内に配置されているが、酸素・水分吸着装置１２（互いに一体化した酸素吸着装置１０と水分吸着装置１１）は、図示しないが、第１合成ゼオライト１０ｂと第２合成ゼオライト１１ｂのそれぞれを個別に内包する別々の容器を有する構成とすることもできる。

また、空気調和機１は、酸素吸着装置１０、水分吸着装置１１及び酸素・水分吸着装置１２は、阻止弁７ａと室内膨張弁５ｂとの間に延在する配管８（配管８に対する図示しないバイパス配管を含む）に配置する構成とすることもできる。

また、図１に示す空気調和機１における水分吸着装置１１は、省略することもできる。

また、本発明は、前記実施形態に係る空気調和機１に限らず、冷凍機、ヒートポンプ式給湯機等の他の冷凍サイクル装置に適用することもできる。

１ 空気調和機（冷凍サイクル装置）
１ａ 室外機
１ｂ 室内機
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ａ 室外熱交換器（熱源機側熱交換器）
４ｂ 室内熱交換器（利用側熱交換器）
５ａ 室外膨張弁（膨張装置）
５ｂ 室内膨張弁（膨張装置）
９ バイパス配管
１０ 酸素吸着装置
１０ｂ 第１合成ゼオライト
１１ 水分吸着装置
１１ｂ 第２合成ゼオライト
１２ 酸素・水分吸着装置

Claims (7)

1. 圧縮機と、熱源機側熱交換器と、膨張装置と、利用側熱交換器と、が順次に配管を介して接続され、ハイドロフルオロオレフィンを含む冷媒が用いられる冷凍サイクル装置であって、
   前記配管の途中に合成ゼオライトが吸着剤として用いられる酸素吸着装置が配置され、
   前記合成ゼオライトの有する細孔の孔径は、酸素の分子径を超え、前記ハイドロフルオロオレフィンの分子径未満であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記合成ゼオライトの有する細孔の孔径は、０．３４ｎｍを超え、１．３ｎｍ未満であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
3. 請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記ハイドロフルオロオレフィンに加えてＲ３２を含む冷媒が用いられ、
   前記合成ゼオライトの有する細孔の孔径は、０．３４ｎｍを超え、０．４１ｎｍ未満であることを特徴とする冷凍サイクル。
4. 請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記合成ゼオライトは、疎水性であることを特徴とする冷凍サイクル装置。
5. 請求項１に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記配管の途中には、前記酸素吸着装置とは別に、非疎水性の合成ゼオライトが吸着剤として用いられる水分吸着装置が配置されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
6. 請求項５に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記酸素吸着装置と前記水分吸着装置とは、前記膨張装置を介して前記熱源機側熱交換器と、前記利用側熱交換器との間で延びる前記配管の途中に配置されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
7. 請求項６に記載の冷凍サイクル装置において、
   前記酸素吸着装置と前記水分吸着装置とは、相互に一体となって酸素・水分吸着装置を形成していることを特徴とする冷凍サイクル装置。

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