WO2020008520A1 - 空気調和機および圧縮機 - Google Patents

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compressor
refrigerant
air conditioner
lubricating oil
iodocarbon
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研吾 平塚
外山 悟
英明 前山
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner and a compressor using a refrigerant containing iodine carbon.
  • Refrigerants are used in air conditioners. At present, refrigerants used in air conditioners are restricted by the CFC emission control law (enforced in April 2015). Specifically, the refrigerant used is limited by the GWP (Global Warming Potential) value.
  • GWP Global Warming Potential
  • Patent Document 1 As an example of an air conditioner in consideration of a GWP value, an air conditioner using a refrigerant containing iodocarbon such as trifluoroiodomethane which has low GWP and is nonflammable has been considered (Patent Document 1).
  • the CI bond contained in the iodocarbon has a smaller binding energy than the CF bond and the C-Cl bond contained in other general refrigerants. Therefore, when a refrigerant containing iodocarbon such as trifluoroiodomethane is used in the air conditioner, iodine may be detached and decomposed due to mixing of active molecules such as oxygen. When the air conditioner is operated using the decomposed refrigerant, it may be difficult to maintain the performance of the air conditioner.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of suppressing decomposition of an iodocarbon-containing refrigerant and stably maintaining performance and a compressor thereof. I do.
  • the air conditioner according to the present invention is an air conditioner that circulates a refrigerant containing iodine carbon through a refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit includes a compressor that compresses the refrigerant.
  • the compressor is provided with a lubricating oil in which the number of oxygen atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon atoms. Refrigerant and lubricating oil come into contact in the compressor.
  • the compressor according to the present invention is a compressor that compresses a refrigerant in a refrigerant circuit, and includes a lubricating oil in which the number of oxygen atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon atoms.
  • the refrigerant contains iodine carbon, and is configured such that the refrigerant and the lubricating oil come into contact inside.
  • the present invention relates to an air conditioner and a compressor using an iodocarbon-containing refrigerant, wherein the number of oxygen atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon atoms, and a refrigerant containing iodine carbon.
  • the decomposition of the iodocarbon-containing refrigerant can be suppressed, and the performance of the air conditioner can be maintained.
  • FIG. 1 shows a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment. It is a lineblock diagram showing an example of a compressor with which an air conditioner concerning an embodiment is provided.
  • FIG. 1 shows a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to the embodiment.
  • the air conditioner includes an outdoor unit 1, an indoor unit 2, and the like.
  • the outdoor unit 1 and the indoor unit 2 are connected using a liquid pipe 8 and a gas pipe 9.
  • the outdoor unit 1 includes a compressor 3, a condenser 5, an outdoor blower 5a, and the like, and the compressor 3 and the condenser 5 are connected by piping.
  • the indoor unit 2 includes an expansion valve 6, an evaporator 7, an indoor blower 7a, and the like, and the expansion valve 6 and the evaporator 7 are connected by piping.
  • the compressor 3 of the outdoor unit 1 and the evaporator 7 of the indoor unit 2 are connected by a gas pipe 9, and the condenser 5 of the outdoor unit 1 and the expansion valve 6 of the indoor unit 2 are connected by a liquid pipe. 8 connected.
  • the refrigerant circuit 100 is formed, and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 100 via the liquid pipe 8 and the gas pipe 9.
  • the air conditioner according to the embodiment uses an iodocarbon-containing refrigerant containing iodocarbon as a refrigerant in consideration of the GWP value.
  • iodocarbon contained in the refrigerant trifluoroiodomethane may be used. Since trifluoroiodomethane is nonflammable, it can contribute to improving the safety of air conditioners.
  • the compressor 3 compresses the gasified refrigerant in the gas pipe 9.
  • the condenser 5 cools the gaseous refrigerant compressed by the compressor 3 into a high-pressure liquid refrigerant or a gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the expansion valve 6 decompresses the high-pressure liquid refrigerant or the gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the evaporator 7 heats the depressurized refrigerant into a low-pressure gaseous refrigerant.
  • the compressor 3 sucks and compresses the low pressure gaseous refrigerant by the evaporator 7 again. With such a configuration, the refrigerant containing iodine carbon circulates in the refrigerant circuit 100.
  • the outdoor blower 5a is a component that sends air to the condenser 5, and is provided to promote the heat exchange of the refrigerant flowing through the condenser 5 with air to absorb or release heat.
  • the indoor blower 7a is a component for sending air to the evaporator 7, and is provided to promote the heat exchange of the refrigerant flowing in the evaporator 7 with air to absorb or release heat.
  • the configuration in which the condenser 5 and the evaporator 7 exchange heat with air has been described.
  • the present invention is not limited to this example.
  • it may be configured to exchange heat with a liquid such as water instead of air.
  • the configuration in which the evaporator 7 is disposed indoors has been described.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the condenser 5 instead of the evaporator 7 may be arranged indoors.
  • the outdoor unit 1 as described above may be provided with, for example, a four-way valve or a combination of a plurality of valves and a switching mechanism for switching between the suction pipe and the discharge pipe of the compressor 3.
  • the heat exchanger in the outdoor unit 1 functions as the evaporator 7
  • the heat exchanger in the indoor unit 2 functions as the condenser 5, and heats the room using outdoor heat. Heating is possible.
  • the air conditioner may be configured to perform only heating.
  • the expansion valve 6 may be provided in the outdoor unit 1.
  • the expansion valve 6 may be provided in both the outdoor unit 1 and the indoor unit 2.
  • a plurality of indoor units 2 may be provided in the refrigerant circuit 100, and a plurality of outdoor units 1 may be provided.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of the compressor 3 included in the air conditioner according to the embodiment.
  • the flow of the refrigerant is schematically shown using a broken line.
  • the compressor 3 includes a closed container 11 as shown in FIG.
  • the hermetic container 11 has a compression mechanism 14 inside, and an electric motor 15 for driving the compression mechanism 14 is provided in a lower space 20 inside.
  • the closed vessel 11 is connected to a suction pipe 12 for receiving a refrigerant containing iodine carbon therein and a discharge pipe 13 for discharging the refrigerant to the outside.
  • the refrigerant that has entered through the suction pipe 12 flows into the lower space 20 of the closed casing 11 in which the electric motor 15 and the like are stored.
  • the refrigerant that has flowed into the lower space 20 cools the electric motor 15 through a gap between the electric motors 15 and the like, and is then sucked into the compression mechanism 14, passes through the outlet 14 a of the compression mechanism 14, passes through the upper space 21 of the closed casing 1,
  • the liquid is discharged from the discharge pipe 13 connected to the space. That is, the compression mechanism 14 is configured to compress the refrigerant containing iodine carbon that has entered the closed container 11 from the suction pipe 12 and discharge the compressed refrigerant from the discharge pipe 13.
  • the compression mechanism 14 is a scroll type in which the teeth of the fixed scroll and the teeth of the orbiting scroll are combined. As the orbiting scroll swings, the refrigerant sucked from between the surrounding fixed scroll teeth is compressed toward the middle person and discharged to the upper space 21 from the central outlet 14a of the fixed scroll base plate 14b. .
  • the upper space 21 and the lower space 20 are separated by a fixed scroll base plate 14b.
  • the upper space 21 has a smaller volume than the lower space 20, and the pressure of the refrigerant gas sucked by most of the closed container 1. That is, the compressor 3 according to the present example is a cold-shell compressor.
  • the electric motor 15 transmits a force for compression to the compression mechanism 14 by the drive shaft 16.
  • a crank (not shown) is arranged in the compressor 3, and the rotation of the drive shaft 16 is configured to be a swinging motion of the swinging scroll by the crank.
  • the compressor 3 includes a main frame 18 having a bearing and a sub-frame 19 below the main frame 18 in order to hold the drive shaft 16 rotatably in the closed casing 1.
  • the compressor 3 has a sliding portion inside the compression mechanism 14, inside the bearing of the drive shaft 16, and the like.
  • the compressor 3 has lubricating oil stored in an oil reservoir 22 located below.
  • the lubricating oil stored in the oil reservoir 22 is supplied to a bearing of the drive shaft 16 and a sliding portion inside the compression mechanism 14 through an oil supply hole 16 a provided in the shaft of the drive shaft 16.
  • an oil pump 17 is provided below the drive shaft 16 to supply lubricating oil to the inside of the compression mechanism 14 through an oil supply hole 16a.
  • a low-pressure shell-type scroll compressor is used as the compressor 3
  • the present invention is not limited to this example.
  • a high-pressure shell-type scroll compressor, a rotary compressor, a screw compressor, or the like may be used as the compressor 3.
  • the temperature of the discharge port 14a inside the compression mechanism 14 becomes 80 ° C. or higher, and in some cases, 100 ° C. or higher.
  • a low-pressure shell-type scroll compressor as the compressor 3 in consideration of the heat-resistant temperature of the organic material.
  • Iodocarbons such as trifluoroiodomethane are nonflammable, have low GWP values, and are one of the preferred refrigerants.
  • the CI bond contained in iodocarbon has smaller binding energy than the CF bond and C-Cl bond contained in other general refrigerants. Therefore, when active molecules such as oxygen are mixed in the refrigerant circuit 100, iodine may be separated and decomposed.
  • the lubricating oil in which the number of oxygen (O) atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon (C) atoms is used as the compressor 3 Is provided.
  • the number of O atoms having a high electronegativity is 1/6 or more of the number of C atoms
  • an appropriate polarity can be generated in the lubricating oil.
  • the compressor 3 is driven, lubricating oil having an appropriate polarity is brought into contact with the refrigerant containing iodine carbon in the compressor 3.
  • the lubricating oil having an appropriate polarity can capture CF 3 + and I ⁇ generated by the ion decomposition reaction of iodocarbon contained in the refrigerant by hydrogen bonding. Thereby, a chain decomposition reaction due to the decomposition product of the refrigerant is suppressed, the stability of the refrigerant is maintained, and the performance of the air conditioner can be maintained.
  • the compressor 3 is a lubricating oil in which the number of oxygen (O) atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon (C) atoms. With oil. If the main chain contains O atoms, the refrigerant containing iodocarbon is liable to be decomposed due to the ionic decomposition products. Therefore, by using a lubricating oil having a chemical structure containing no oxygen (O) atom in the main chain as a lubricating oil included in the compressor 3, the decomposition of the lubricating oil is suppressed in addition to maintaining the stability of the refrigerant, and air conditioning Machine performance can be maintained.
  • the compressor 3 is provided with a lubricating oil in which the number of oxygen (O) atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon (C) atoms, and a saturated water content is 1000 ppm or more at room temperature.
  • a lubricating oil in which the number of oxygen (O) atoms in the chemical structure is 1/6 or more of the number of carbon (C) atoms, and a saturated water content is 1000 ppm or more at room temperature.
  • the saturated water content of the lubricating oil is 1000 ppm or more, even when water is mixed into the compressor 3, the lubricating oil absorbs the mixed water and suppresses contact between iodine carbon and water molecules in the refrigerant. Is done. Therefore, the decomposition of the refrigerant containing iodine carbon can be suppressed, the stability of the refrigerant is maintained, and the performance of the air conditioner can be maintained.
  • ⁇ ⁇ Iodine carbon contained in the refrigerant may be decomposed by the influence of heat in the compressor 3.
  • the compressor 3 according to the embodiment is controlled such that the temperature of the oil reservoir 22 is 140 ° C. or lower.
  • the thermal decomposition of iodine carbon contained in the refrigerant is suppressed, the stability of the refrigerant is maintained, and the air conditioner is controlled. Performance can be maintained.
  • ⁇ ⁇ Iodine carbon contained in the refrigerant may be decomposed by the influence of heat.
  • the iodine carbon was confirmed by, for example, an experimental method based on JIS K2211: 2009 (Appendix B: shield tube test).
  • Appendix B shield tube test.
  • the compressor 3 according to the embodiment is controlled such that the discharge temperature of the discharge pipe 13 is 140 ° C. or lower.
  • the control may be, for example, liquid injection.

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Abstract

ヨードカーボンを含む冷媒を用いた空気調和機において、冷媒の分解を抑制し、性能維持が可能な空気調和機の提供を目的とする。化学構造中の酸素原子数が炭素原子数に対して1/6以上である潤滑油を空気調和機の圧縮機に用いる。ヨードカーボンを含む冷媒と圧縮機の潤滑油とが接触することにより、冷媒の分解が抑制される。

Description

空気調和機および圧縮機
 本発明は、ヨードカーボンを含む冷媒を用いた空気調和機および圧縮機に関するものである。
 空気調和機には冷媒が使用されている。現在、空気調和機に使用する冷媒は、フロン排出抑制法(平成27年4月施行)によって制限されている。具体的には、GWP(Global Warming Potential)値によって使用冷媒が制限されている。 
 GWP値を考慮した空気調和機の一例として、GWPが低く不燃性であるトリフルオロヨードメタン等のヨードカーボンを含む冷媒として用いた空気調和機が考えられている(特許文献1)。
特表2008-505989号公報
 しかしながら、ヨードカーボンに含まれるC-I結合は、他の一般的な冷媒に含まれるC-F結合およびC-Cl結合よりも、結合エネルギーが小さい。そのため、空気調和機にトリフルオロヨードメタン等のヨードカーボンを含む冷媒を用いた場合、酸素などの活性分子の混入によってヨウ素が外れて分解される虞がある。分解された冷媒を用いて空気調和機の運転を行った場合、空気調和機の性能維持が困難となり得る。
 本発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり、ヨードカーボン含有冷媒の分解を抑制し、安定して性能を維持し得る空気調和機およびその圧縮機を提供することを目的とする。
 本発明に係る空気調和機は、ヨードカーボンを含んだ冷媒を冷媒回路に循環させる空気調和機である。冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機を備える。圧縮機は、化学構造中の酸素の原子数が炭素の原子数に対して1/6以上である潤滑油を備える。冷媒と潤滑油とが圧縮機内で接触する。
 本発明に係る圧縮機は、冷媒を冷媒回路で圧縮する圧縮機であり、化学構造中の酸素の原子数が炭素の原子数に対して1/6以上である潤滑油を備える。冷媒は、ヨードカーボンを含み、冷媒と潤滑油とが内部で接触するよう構成してある。
 本発明は、ヨードカーボン含有冷媒を用いた空気調和機および圧縮機であって、化学構造中の酸素原子数が炭素原子数に対して1/6以上である潤滑油とヨードカーボンを含む冷媒とが圧縮機内で接触することによって、ヨードカーボン含有冷媒の分解を抑制し、空気調和機の性能維持が可能となり得る。
実施の形態に係る空気調和機の冷媒回路図を示す。 実施の形態に係る空気調和機が備える圧縮機の一例を示す構成図である。
 以下、添付図面を参照して、本願が開示する空気調和機の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
 図1は、実施の形態に係る空気調和機の冷媒回路図を示す。空気調和機は、図1に示すように、室外機1、室内機2等を備える。室外機1および室内機2は、液管8とガス管9とを用いて接続してある。
 室外機1は、圧縮機3、凝縮器5、室外送風機5a等を備え、圧縮機3と凝縮器5とが配管で接続される。室内機2は、膨張弁6、蒸発器7、室内送風機7a等を備え、膨張弁6と蒸発器7とが配管で接続される。空気調和機では、室外機1の圧縮機3と室内機2の蒸発器7とがガス管9で接続してあり、室外機1の凝縮器5と室内機2の膨張弁6とが液管8で接続してある。このような空気調和機の構成により、冷媒回路100が形成され、液管8およびガス管9を介して冷媒回路100内に冷媒が循環する。
 実施の形態に係る空気調和機は、GWP値を考慮し、冷媒としてヨードカーボンを含むヨードカーボン含有冷媒を使用している。冷媒が含有するヨードカーボンとして、トリフルオロヨードメタンを用いても良い。トリフルオロヨードメタンは、不燃性のため、空調機の安全性向上に貢献し得る。
 圧縮機3は、ガス管9内でガス状となった冷媒を圧縮する。凝縮器5は、圧縮機3が圧縮したガス状の冷媒を冷却して高圧液状の冷媒または気液2相状の冷媒にする。膨張弁6は、高圧液状の冷媒または気液2相状の冷媒を減圧する。蒸発器7は、減圧された冷媒を加熱して低圧ガス状の冷媒とする。圧縮機3は、蒸発器7によって低圧ガス状となった冷媒を吸引して再度圧縮する。このような構成によって、ヨードカーボンを含有する冷媒が冷媒回路100内を循環する。
 室外送風機5aは、凝縮器5に空気を送る構成要素であり、凝縮器5に流れる冷媒が空気と熱交換して熱を吸収または放出することを促進するために設けてある。
 室内送風機7aは、蒸発器7に空気を送る構成要素であり、蒸発器7に流れる冷媒が空気と熱交換して熱を吸収または放出することを促進するために設けてある。
 本実施の形態においては、凝縮器5および蒸発器7が空気と熱交換する構成について説明した。しかしながら本発明は当一例に限定されない。例えば、空気ではなく水などの液体と熱交換するように構成しても良い。
 本実施の形態においては、蒸発器7が室内に配置される構成について説明した。しかしながら本発明は当一例に限定されない。例えば、蒸発器7ではなく凝縮器5が室内に配置されるように構成しても良い。
 上記のような室外機1に対し、たとえば四方弁または複数の弁を組み合わせて配置し、圧縮機3の吸入管と吐出管とを切り替える切替機構を設けても良い。切替機構を設けることにより、室外機1内の熱交換器が蒸発器7として機能し、室内機2内の熱交換器が凝縮器5として機能し、室外の熱を利用して、室内を加熱する暖房が可能となる。また、空気調和機として暖房のみが行える構成としても良い。
 上述した空気調和機においては、膨張弁6を室内機2内に設ける一例について説明した。しかしながら本発明は、当一例に限定されるものではない。例えば、膨張弁6を室外機1内に設けても良い。また例えば、膨張弁6を室外機1と室内機2との両方に設けるようにしても良い。更に例えば、冷媒回路100内に室内機2を複数設けても良く、複数の室外機1を設けても良い。
 図2は、実施の形態に係る空気調和機が備える圧縮機3の一例を示す構成図である。図2では、破線を用いて冷媒の流れが模式的に示してある。
 圧縮機3は、図2に示してあるように、密閉容器11を備える。密閉容器11は、内部に圧縮機構14を備え、圧縮機構14を駆動する電動機15を内部の下部空間20に備える。また密閉容器11には、ヨードカーボンを含有する冷媒を内部に入れる吸入管12と外部に出す吐出管13とが接続してある。
 吸入管12から入った冷媒は、電動機15等が収められた密閉容器11の下部空間20に流れる。下部空間20に流れた冷媒は、電動機15の隙間などを通って電動機15を冷却した後に、圧縮機構14に吸入されて圧縮機構14の吐出口14aから密閉容器1の上部空間21を経て、この空間に接続された吐出管13から吐出される。つまり圧縮機構14は、吸入管12から密閉容器11に入ったヨードカーボンを含有する冷媒を圧縮して吐出管13から吐出するように構成してある。
 圧縮機構14は、固定スクロールの歯と揺動スクロールの歯が組み合わされたスクロール型である。揺動スクロールが揺動することによって周囲の固定スクロールの歯との間から吸入した冷媒を中人に向かうにつれて圧縮して固定スクロールの台板14bの中央の吐出口14aから上部空間21に吐出する。上部空間21と下部空間20とは固定スクロールの台板14bで仕切られている。上部空間21は下部空間20に比べて容積が小さく、密閉容器1の大部分が吸入した冷媒ガスの圧力となる。つまり、当一例に係る圧縮機3は、冷圧シェル型圧縮機である。 
 電動機15は、から駆動軸16によって、圧縮するための力を圧縮機構14に伝える。例えば、圧縮機3にクランク(不図示)が配置してあり、このクランクによって駆動軸16の回転が揺動スクロールの揺動運動となるように構成してある。
 圧縮機3は、駆動軸16を密閉容器1内に回転できるように保持するため、軸受けを有する主フレーム18を備え、主フレーム18の下方に副フレーム19を備える。
 圧縮機3は、圧縮機構14の内部、駆動軸16の軸受けなどに摺動部を有する。摺動部の潤滑のため、圧縮機3には、下方に位置する油溜部22に潤滑油が溜めてある。油溜部22に溜められた潤滑油は、駆動軸16の軸内に設けられた給油孔16aを通じて駆動軸16の軸受け、および圧縮機構14の内部の摺動部に供給される。低圧シェル型の圧縮機3は、給油孔16aを介して圧縮機構14の内部に潤滑油の給油を行うため、駆動軸16の下方に油ポンプ17が設置してある。
 上述した空気調和機においては、圧縮機3として低圧シェル型のスクロール圧縮機を用いる一例について説明した。しかしながら本発明は、その一例に限定されるものではない。圧縮機3として、高圧シェル型のスクロール圧縮機、ロータリ圧縮機、スクリュー圧縮機など用いても良い。
 圧縮機構14内部の吐出口14aは80℃以上、場合によって100℃以上の高温となることが知られており、電動機15も高温となりやすい部分である。電動機15にコイルの絶縁材料として有機物の絶縁材料を使用いる場合、有機物の耐熱温度を考慮し、圧縮機3として低圧シェル型のスクロール圧縮機を用いることが好ましい。
 トリフルオロヨードメタンのようなヨードカーボンは、不燃性であり、GWP値が低く、好ましい冷媒の1つである。しかしながらヨードカーボンに含まれるC-I結合は、他の一般的な冷媒に含まれるC-F結合およびC-Cl結合よりも、結合エネルギーが小さい。そのため、冷媒回路100に酸素などの活性分子が混入した場合、ヨウ素が外れて分解される虞がある。
 冷媒回路100への活性分子混入を考慮し、本実施の形態では、化学構造中の酸素(O)原子数が炭素(C)原子数に対して1/6以上である潤滑油を圧縮機3が備える。電気陰性度が高いOの原子数がCの原子数に対して1/6以上であることにより、潤滑油に適度な極性が生じ得る。圧縮機3が駆動した場合、適度な極性が生じた潤滑油とヨードカーボンを含む冷媒とが圧縮機3内で接触する。適度な極性を有した潤滑油は、冷媒に含まれるヨードカーボンのイオン分解反応によって生成したCF 及びIを水素結合によって捕捉できるようになる。これにより、冷媒の分解生成物に起因した連鎖的分解反応が抑制され、冷媒の安定性が維持され、空気調和機の性能維持が可能となる。
 圧縮機3は、化学構造中の酸素(O)原子数が炭素(C)原子数に対して1/6以上である潤滑油として、主鎖に酸素(O)原子を含まない化学構造の潤滑油を備える。主鎖にO原子が含まれていた場合、ヨードカーボンを含む冷媒のイオン分解生成物に起因した分解を受けやすくなる。そのため、圧縮機3が備える潤滑油として主鎖に酸素(O)原子を含まない化学構造の潤滑油を使用することによって、冷媒の安定性維持に加えて潤滑油の分解も抑制され、空気調和機の性能維持が可能となる。
 圧縮機3は、化学構造中の酸素(O)原子数が炭素(C)原子数に対して1/6以上である潤滑油として、飽和水分量が常温で1000ppm以上である潤滑油を備える。圧縮機3への潤滑油の封入工程や現場での空気調和機の据付工程においては、最大で1000ppm程度の水の混入が想定される。潤滑油の飽和水分量が1000ppm以上であるため、圧縮機3の内部に水が混入した場合においても、混合した水を潤滑油が吸水し、冷媒中のヨードカーボンと水分子との接触が抑制される。そのため、ヨードカーボンを含んだ冷媒の分解を抑制でき、冷媒の安定性が維持され、空気調和機の性能維持が可能となる。
 冷媒に含まれるヨードカーボンは、圧縮機3内の熱の影響により分解される虞がある。ヨードカーボンについて、例えばJIS K2211:2009(附属書B シールドチューブテスト)に準拠した実験方法で確認したところ、金属存在下で140℃より高温に熱せられた場合、熱分解する虞があることが我々の研究により判明した。そのため、実施の形態に係る圧縮機3は、油溜部22の温度が140℃以下となるように制御してある。後述する吐出温度の制御などにより、油溜部22の温度を140℃以下に制御することによって、冷媒に含まれるヨードカーボンの熱分解が抑制され、冷媒の安定性が維持され、空気調和機の性能維持が可能となる。
 冷媒に含まれるヨードカーボンは、熱の影響により分解される虞がある。ヨードカーボンについて、例えばJIS K2211:2009(附属書B シールドチューブテスト)に準拠した実験方法で確認したところ、金属存在下で140℃より高温に熱せられた場合、金属存在下で140℃より高温に熱せられた場合、熱分解する虞がある。そのため、実施の形態に係る圧縮機3は、吐出管13の吐出温度が140℃以下となるように制御してある。その制御は、例えば液インジェクションが考えられる。凝縮器などで作られた液冷媒を、圧縮機または圧縮機の手前でインジェクションすることにより吐出温度を低減することが可能である。吐出管13の吐出温度を140℃以下に制御することにより、冷媒に含まれるヨードカーボンの熱分解が抑制され、冷媒の安定性が維持され、空気調和機の性能維持が可能となる。
 本発明は、以上のように説明し且つ記述した特定の詳細、および代表的な実施の形態に限定されるものではない。当業者によって容易に導き出すことのできる変形例、および効果も発明に含まれる。したがって、特許請求項の範囲、およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
 1 室外機、2 室内機、3 圧縮機、5 凝縮器、5a 室外送風機、6 膨張弁、7 蒸発器、7a 室内送風機、8 液管、9 ガス管

Claims (12)

  1.  ヨードカーボンを含んだ冷媒を冷媒回路に循環させる空気調和機において、
     前記冷媒回路は、前記冷媒を圧縮する圧縮機を備え
     前記圧縮機は、化学構造中の酸素の原子数が炭素の原子数に対して1/6以上である潤滑油を備え、
     前記冷媒と前記潤滑油とが前記圧縮機内で接触する
     ことを特徴とする空気調和機。
  2.  前記化学構造は、主鎖に酸素原子を含まない
     ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記潤滑油は、飽和水分量が1000ppm以上である
     ことを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。
  4.  前記潤滑油を溜める油溜部を備え、
     前記油溜部の内部温度は、140℃以下に制御してある
     ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の空気調和機。
  5.  前記圧縮機は、前記冷媒を前記圧縮機の外部に吐き出す吐出管を備え、
     前記吐出管の吐出温度は、140℃以下に制御してある
     ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和機。
  6.  前記ヨードカーボンは、トリフルオロヨードメタンである
     ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和機。
  7.  冷媒を冷媒回路で圧縮する圧縮機において、
     化学構造中の酸素の原子数が炭素の原子数に対して1/6以上である潤滑油を備え、
     前記冷媒は、ヨードカーボンを含み、
     前記冷媒と前記潤滑油とが内部で接触するよう構成してある
     ことを特徴とする圧縮機。
  8.  前記化学構造は、主鎖に酸素原子を含まない
     ことを特徴とする請求項7に記載の圧縮機。
  9.  前記潤滑油は、飽和水分量が1000ppm以上である
     ことを特徴とする請求項7または8に記載の圧縮機。
  10.  前記潤滑油を溜める油溜部を備え、
     前記油溜部の内部温度は、140℃以下に制御してある
     ことを特徴とする請求項7~9の何れか1項に記載の圧縮機。
  11.  前記圧縮機は、前記冷媒を前記圧縮機の外部に吐き出す吐出管を備え、
     前記吐出管の吐出温度は、140℃以下に制御してある
     ことを特徴とする請求項10に記載の圧縮機。
  12.  前記ヨードカーボンは、トリフルオロヨードメタンである
     ことを特徴とする請求項7~11のいずれか1項に記載の圧縮機。
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