WO2022203040A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2022203040A1
WO2022203040A1 PCT/JP2022/014378 JP2022014378W WO2022203040A1 WO 2022203040 A1 WO2022203040 A1 WO 2022203040A1 JP 2022014378 W JP2022014378 W JP 2022014378W WO 2022203040 A1 WO2022203040 A1 WO 2022203040A1
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WO
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refrigerant
refrigeration cycle
compressor
refrigerant circuit
temperature
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PCT/JP2022/014378
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English (en)
French (fr)
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勝 田中
秀樹 松浦
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ダイキン工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/32Esters
    • C10M105/38Esters of polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/20Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M107/22Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M107/24Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to an alcohol, aldehyde, ketonic, ether, ketal or acetal radical
    • 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
    • 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
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/02Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for separating lubricants from the refrigerant
    • 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
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass

Definitions

  • Patent Document 1 International Publication No. 2020/031535
  • CF 3 I trifluoroiodomethane
  • Dome type compressors a high-pressure refrigerant using a trifluoroiodomethane (CF 3 I) single refrigerant or a mixed refrigerant containing trifluoroiodomethane and other refrigerants Dome type compressors
  • Refrigerants containing trifluoroiodomethane have a relatively small environmental load, but are prone to thermal decomposition to generate acid.
  • the inside of the high-pressure dome-type compressor is likely to reach a high temperature due to the compressed refrigerant, and if the refrigerant is decomposed by the heat to generate acid, there is a risk of corrosion of parts used in the refrigerant circuit.
  • the present disclosure relates to providing a refrigeration cycle device that suppresses corrosion of parts of a refrigerant circuit caused by refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • a refrigeration cycle device includes a refrigerant circuit having a compressor that compresses refrigerant.
  • the compressor has an oil reservoir in which refrigerating machine oil is stored.
  • the refrigerant contains trifluoroiodomethane (CF 3 I).
  • An acid scavenger is added to the refrigerator oil.
  • the temperature of the oil reservoir is controlled to 120° C. or less.
  • this refrigeration cycle device By suppressing the temperature of the refrigerant inside the compressor, this refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • the refrigeration cycle device of the second aspect is the refrigeration cycle device of the first aspect, and the temperature of the oil reservoir is controlled to 100°C or less.
  • the air pressure inside the refrigerant circuit is 5 Torr (667 Pa) or less.
  • This refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane by suppressing the temperature of the refrigerant inside the compressor and the amount of oxygen present in the refrigerant circuit. .
  • the refrigeration cycle device of the third aspect is the refrigeration cycle device of the first aspect, and the temperature of the oil reservoir is controlled to 80°C or less.
  • the air pressure inside the refrigerant circuit is 10 Torr (1333 Pa) or less.
  • This refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane by suppressing the temperature of the refrigerant inside the compressor and the amount of oxygen present in the refrigerant circuit. .
  • the refrigeration cycle device of the fourth aspect is the refrigeration cycle device of any one of the first to third aspects, and the refrigerating machine oil contains polyvinyl ether or polyol ester.
  • This refrigeration cycle device suppresses corrosion of the parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane while ensuring the lubricity of the sliding parts of the refrigerant circuit.
  • the refrigerating cycle device of the fifth aspect is the refrigerating cycle device of any one of the first to fourth aspects, and the amount of the acid scavenger added is 0.3% by weight to 5.0% by weight.
  • this refrigeration cycle device By suppressing the amount of acid present in the refrigerant circuit, this refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • a refrigeration cycle device is the refrigeration cycle device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the amount of water inside the refrigerant circuit is 300 ppm with respect to the amount of refrigerant sealed in the refrigerant circuit. It is below.
  • this refrigeration cycle device By suppressing the amount of water present in the refrigerant circuit, this refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • a refrigeration cycle device is the refrigeration cycle device according to any one of the first to sixth aspects, and the refrigerant circuit has metal or resin parts.
  • This refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • a refrigeration cycle apparatus is the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to seventh aspects, and the compressor is a low-pressure dome-type compressor.
  • This refrigeration cycle device uses a low-pressure dome-shaped compressor with a relatively low internal temperature to suppress corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • the refrigeration cycle device of the ninth aspect is the refrigeration cycle device of any one of the first to eighth aspects, wherein the refrigerant contains 40% by weight or less of trifluoroiodomethane.
  • this refrigeration cycle device By setting the trifluoroiodomethane content to a predetermined value or less, this refrigeration cycle device suppresses corrosion of refrigerant circuit components caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • a refrigeration cycle apparatus is the refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to ninth aspects, and further includes a measurement section and a control section.
  • the measuring section measures the temperature of the oil reservoir.
  • a control part controls the rotation speed of a compressor based on the temperature which the measurement part measured.
  • this refrigeration cycle device By suppressing the temperature of the refrigerant inside the compressor, this refrigeration cycle device suppresses corrosion of parts of the refrigerant circuit caused by the refrigerant containing trifluoroiodomethane.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner 1.
  • FIG. 1 is a block configuration diagram of an air conditioner 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of compressor 11.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of a floating member 30 of the compressor 11.
  • Air conditioner 1 The air conditioner 1 conditions the air in the target space by performing a vapor compression refrigeration cycle. As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 mainly includes an outdoor unit 2, an indoor unit 3, a gas refrigerant communication pipe 5, a liquid refrigerant communication pipe 6, a controller 7, and a remote controller 8. A gas refrigerant communication pipe 5 and a liquid refrigerant communication pipe 6 connect the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 .
  • a refrigeration cycle is repeated in which the refrigerant enclosed in the refrigerant circuit 10 is compressed, condensed (radiated heat), decompressed, evaporated (absorbed heat), and then compressed again.
  • the refrigerant circuit 10 is filled with refrigerant for performing a vapor compression refrigeration cycle.
  • the refrigerant with which the refrigerant circuit 10 is filled is a single refrigerant consisting only of trifluoroiodomethane (CF 3 I), or a mixed refrigerant containing CF 3 I and other refrigerants.
  • a mixed refrigerant containing CF 3 I is, for example, R466A.
  • R466A is a mixed refrigerant containing 49.0 wt% R32, 11.5 wt% R125 and 39.5 wt% CF3I.
  • the content of CF 3 I in the mixed refrigerant is not particularly limited.
  • the content of CF 3 I in the mixed refrigerant is, for example, 5% by weight or more and 70% by weight or less, preferably 10% by weight or more and 50% by weight or less, and 20% by weight or more and 40% by weight or less. is more preferred.
  • a mixed refrigerant containing CF 3 I is preferable in that it has low combustibility and relatively low both ozone depletion potential (ODP) and global warming potential (GWP).
  • Refrigerant oil is enclosed in the refrigerant circuit 10 together with the refrigerant.
  • Refrigerating machine oil is used to lubricate the sliding parts in the refrigerant circuit 10 .
  • the refrigerator oil preferably contains ether oil or ester oil as a main component.
  • Ether oils are, for example, polyvinyl ethers or polyoxyalkylenes.
  • Ester oils are, for example, dibasic acid esters of dibasic acids and monohydric alcohols, polyol esters of polyols and fatty acids, complex esters of polyols, polybasic acids and monohydric alcohols (or fatty acids), or polyols It is a carbonate ester.
  • One type of refrigerating machine oil may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the refrigerating machine oil preferably contains at least one or more selected from the group consisting of extreme pressure agents, acid scavengers and antioxidants as additives. These additives are preferably blended, for example, in the refrigerator oil in an amount of 5.0% by weight or less.
  • the acid scavenger is preferably blended in the refrigerator oil in an amount of 0.3 wt % to 5.0 wt %, more preferably 1.0 wt % to 5.0 wt %.
  • extreme pressure agents include extreme pressure agents containing phosphate esters; Organic sulfur compound-based extreme pressure agents such as methanesulfonic acid esters; Thiophosphate-based extreme pressure agents such as thiophosphate triesters; Higher fatty acids, hydroxyaryl fatty acids, polyhydric alcohol esters, acrylic acid esters chlorinated hydrocarbons such as chlorinated paraffin, organic chlorine extreme pressure agents such as chlorinated carboxylic acid derivatives; fluorinated aliphatic carboxylic acids, fluorinated ethylene resins, fluorinated alkyl Organic fluorinated extreme pressure agents such as polysiloxanes and fluorinated graphite; alcohol extreme pressure agents such as higher alcohols; naphthenates (lead naphthenate, etc.), fatty acid salts (fatty acid lead, etc.), thiophosphates (zinc dialkyldithiophosphate, etc.), thiocarbamates, organic molybdenum compounds, organic tin compounds, organic germanium compounds
  • acid scavengers examples include phenyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ether, alkylene glycol glycidyl ether, cyclohexene oxide, ⁇ -olefin oxide, epoxy compounds such as epoxidized soybean oil, and carbodiimide.
  • phenyl glycidyl ether, alkyl glycidyl ether, alkylene glycol glycidyl ether, cyclohexene oxide, and ⁇ -olefin oxide are preferred from the viewpoint of compatibility with refrigerator oil.
  • the number of carbon atoms in these acid scavengers is preferably 3 or more and 30 or less, more preferably 4 or more and 24 or less.
  • the ⁇ -olefin oxide preferably has 4 to 50 carbon atoms, more preferably 4 to 24 carbon atoms.
  • One type of acid scavenger may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • antioxidants examples include phenol-based antioxidants and amine-based antioxidants.
  • Phenolic antioxidants include, for example, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (DBPC), 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2,2′-methylenebis ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol, di-tert-butyl-p-cresol, bisphenol A and the like.
  • DBPC 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol
  • 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol 2,2′-methylenebis ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol, di-tert-butyl-p-cresol, bisphenol A and the like
  • Amine antioxidants include, for example, N,N'-diisopropyl-p-phenylenediamine, N,N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, phenyl- ⁇ -naphthylamine, N.I. N'-di-phenyl-p-phenylenediamine, N,N-di(2-naphthyl)-p-phenylenediamine and the like.
  • At least one of the parts used in the refrigerant circuit 10 is made of a corrosion-resistant material that is resistant to corrosion by acid.
  • Corrosion-resistant materials are, for example, corrosion-resistant metals or resins.
  • Corrosion-resistant metals are, for example, copper, copper alloys (such as brass), and stainless steel (such as SUS304).
  • Corrosion-resistant resins include, for example, PBT (polybutylene terephthalate), PET (polyethylene terephthalate), PTFE (polytetrafluoroethylene), PPS (polyphenylene sulfide), PEI (polyetherimide), PAI (polyamideimide), liquid crystal polymer (LCP), H-NBR rubber (hydrogenated nitrile rubber), CR rubber (chloroprene rubber), aramid resin, epoxy resin, and nylon 6,6.
  • the parts used in the refrigerant circuit 10 may be composed of only one of the above corrosion-resistant materials, or may be composed of a combination of a plurality of materials selected from the above-described corrosion-resistant materials. good too.
  • the water content in the refrigerant circuit 10 is preferably 300 ppm or less, more preferably 150 ppm or less, relative to the amount of refrigerant sealed in the refrigerant circuit 10. more preferred.
  • the amount of water contained in the fluid flowing through the outlet of the heat exchanger (indoor heat exchanger 18 or outdoor heat exchanger 13) that functions as a condenser for the refrigerant is preferably 300 ppm or less relative to the amount of fluid, and is preferably 150 ppm. The following are more preferable.
  • the pressure of the air inside the refrigerant circuit 10 is preferably 10 Torr (about 1333 Pa) or less, and 5 Torr (about 667 Pa). The following are more preferable.
  • the outdoor unit 2 is connected to the indoor unit 3 via the gas refrigerant communication pipe 5 and the liquid refrigerant communication pipe 6, and constitutes part of the refrigerant circuit 10. As shown in FIG.
  • the outdoor unit 2 mainly includes a compressor 11, a four-way switching valve 12, an outdoor heat exchanger 13, an expansion valve 9, a low pressure receiver 14, an outdoor fan 15, a gas side shutoff valve 16, a liquid side and a closing valve 17 .
  • the compressor 11 is a device that compresses the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle to high pressure.
  • the compressor 11 compresses the refrigerant in the compression chamber by changing the volume of the compression chamber when a compression element such as a rotary type or a scroll type is rotationally driven by a compressor motor.
  • the compressor motor can control the operating frequency by means of an inverter.
  • the four-way switching valve 12 switches between the first connection state (solid line in FIG. 1) and the second connection state (dotted line in FIG. 1).
  • first connection state the discharge side of the compressor 11 and the outdoor heat exchanger 13 are connected, and the suction side of the compressor 11 and the gas side shutoff valve 16 are connected.
  • second connection state the discharge side of the compressor 11 and the gas side shutoff valve 16 are connected, and the suction side of the compressor 11 and the outdoor heat exchanger 13 are connected.
  • the four-way switching valve 12 has four connection ports.
  • the outdoor heat exchanger 13 functions as a high-pressure refrigerant condenser or radiator in the refrigeration cycle during cooling operation, and functions as a low-pressure refrigerant evaporator or heat absorber in the refrigeration cycle during heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 13 has a plurality of heat transfer tubes (not shown) in which refrigerant flows, and a plurality of heat transfer fins (not shown) in which air flows through mutual gaps.
  • the plurality of heat transfer tubes are arranged vertically, and each heat transfer tube extends substantially horizontally.
  • the material of the heat transfer tube is, for example, copper, copper alloy (brass, etc.), and stainless steel (SUS304, etc.).
  • a plurality of vertically extending heat transfer fins are arranged along the direction in which the heat transfer tubes extend at predetermined intervals.
  • a plurality of heat transfer fins and a plurality of heat transfer tubes are combined such that the plurality of heat transfer tubes pass through each heat transfer fin.
  • the outdoor fan 15 supplies outdoor air to the outdoor heat exchanger 13 , exchanges heat with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 13 , and then generates an airflow to be discharged to the outside of the outdoor unit 2 .
  • the outdoor fan 15 is rotationally driven by an outdoor fan motor.
  • the expansion valve 9 is provided between the liquid side end of the outdoor heat exchanger 13 and the liquid side shutoff valve 17 .
  • the expansion valve 9 is, for example, an electronic expansion valve whose valve opening can be adjusted by electronic control.
  • the low-pressure receiver 14 is provided between the suction side of the compressor 11 and one of the four connection ports of the four-way switching valve 12.
  • the low-pressure receiver 14 is a refrigerant container capable of storing excess refrigerant in the refrigerant circuit 10 as liquid refrigerant.
  • the gas side shutoff valve 16 is a manual valve provided at a connection portion with the gas refrigerant communication pipe 5 inside the outdoor unit 2 .
  • the liquid-side shut-off valve 17 is a manual valve provided at a connection portion with the liquid refrigerant communication pipe 6 inside the outdoor unit 2 .
  • the outdoor unit 2 has an outdoor unit control section 71 that controls the operation of each section that configures the outdoor unit 2 .
  • the outdoor unit control section 71 has a microcomputer including a CPU and memory.
  • the outdoor unit control section 71 is connected to the indoor unit control section 72 of each indoor unit 3 via a communication line, and transmits and receives control signals and the like.
  • the outdoor unit 2 is provided with a discharge temperature sensor 75, an intake temperature sensor 76, an outdoor heat exchanger temperature sensor 77, an outdoor air temperature sensor 78, and the like. These sensors are electrically connected to the outdoor unit control section 71 and transmit detection signals to the outdoor unit control section 71 .
  • a discharge temperature sensor 75 detects the temperature of refrigerant flowing through a discharge pipe 4 d connecting the discharge side of the compressor 11 and one of the four connection ports of the four-way switching valve 12 .
  • the intake temperature sensor 76 is located in the intake pipe extending from the low-pressure receiver 14 to the intake side of the compressor 11 in the intake passage connecting the intake side of the compressor 11 and one of the four connection ports of the four-way switching valve 12.
  • the temperature of the coolant flowing through 4e is detected.
  • the outdoor heat exchanger temperature sensor 77 detects the temperature of the refrigerant flowing through the pipe near the liquid side end of the outdoor heat exchanger 13 .
  • the outdoor air temperature sensor 78 detects the temperature of outdoor air before passing through the outdoor heat exchanger 13 .
  • the indoor unit 3 is installed on the wall surface, ceiling, or the like of the room, which is the target space.
  • the indoor unit 3 is connected to the outdoor unit 2 via a gas refrigerant communication pipe 5 and a liquid refrigerant communication pipe 6, and constitutes part of the refrigerant circuit 10.
  • the indoor unit 3 mainly has an indoor heat exchanger 18 and an indoor fan 19 .
  • the liquid side end of the indoor heat exchanger 18 is connected to the liquid refrigerant communication pipe 6 .
  • a gas side end of the indoor heat exchanger 18 is connected to the gas refrigerant communication pipe 5 .
  • the indoor heat exchanger 18 functions as an evaporator or heat absorber for low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle during cooling operation, and functions as a condenser or radiator for high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle during heating operation.
  • the indoor heat exchanger 18 includes a plurality of heat transfer tubes (not shown) in which a refrigerant flows and a plurality of heat transfer fins (not shown) in which air flows through the gaps between them.
  • the indoor fan 19 draws in the indoor air, which is the target space, and after heat exchange with the refrigerant in the indoor heat exchanger 18 , generates an air flow to be discharged to the outside of the indoor unit 3 .
  • the indoor fan 19 is rotationally driven by an indoor fan motor.
  • the indoor unit 3 has an indoor unit control section 72 that controls the operation of each section that configures the indoor unit 3 .
  • the indoor unit control section 72 has a microcomputer including a CPU and memory.
  • the indoor unit control section 72 is connected to the outdoor unit control section 71 via a communication line, and transmits and receives control signals and the like.
  • the indoor unit 3 is provided with an indoor heat exchanger temperature sensor 73, an indoor air temperature sensor 74, and the like. These sensors are electrically connected to the indoor unit controller 72 and transmit detection signals to the indoor unit controller 72 .
  • the indoor heat exchanger temperature sensor 73 detects the temperature of the refrigerant flowing through the pipe near the liquid side end of the indoor heat exchanger 18 .
  • the indoor air temperature sensor 74 detects the temperature of the indoor air before passing through the indoor heat exchanger 18 .
  • Controller 7 In the air conditioner 1, the controller 7 that controls the operation of the air conditioner 1 is configured by connecting the outdoor unit controller 71 and the indoor unit controller 72 via a communication line.
  • the controller 7 mainly has a CPU and memories such as ROM and RAM.
  • Various processes and controls by the controller 7 are realized by integrally functioning each part included in the outdoor unit control section 71 and the indoor unit control section 72 .
  • the controller 7 controls the constituent elements of the refrigerant circuit 10 via the outdoor unit control section 71 and the indoor unit control section 72, as shown in FIG.
  • the controller 7 controls the components of the refrigerant circuit 10, for example, so that the temperature of the fluid (refrigerant and refrigerating machine oil) flowing through the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is below a predetermined temperature.
  • control includes, for example, control to prevent the driving frequency of the compressor 11 from exceeding a predetermined value, control to prevent the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11 from exceeding a predetermined temperature, and compression control. For example, control is performed to prevent the pressure of the refrigerant discharged from the machine 11 from exceeding a predetermined pressure.
  • the remote controller 8 is installed in a room that is the target space or in a specific space of a building that includes the target space, and is used by a user or the like to issue operation control commands and monitor the operating state of the air conditioner 1. .
  • the remote controller 8 includes a reception section 8a such as operation buttons and a touch panel, and a display 8b capable of displaying various information.
  • the reception unit 8a receives input of various information by being operated by a user or the like.
  • the remote controller 8 is connected to the outdoor unit control section 71 and the indoor unit control section 72 via a communication line, and supplies the controller 7 with information received by the reception section 8a from the user or the like.
  • the remote control 8 outputs the information received from the controller 7 to the display 8b.
  • the information that the reception unit 8a receives from the user or the like is not particularly limited, but includes a command to execute the cooling operation mode, a command to execute the heating operation mode, a command to stop the operation, and information on designation to set the temperature. mentioned.
  • the information displayed on the display 8b is not particularly limited, but includes the current operation mode (cooling or heating operation mode), set temperature, and information indicating that various abnormalities have occurred.
  • the compressor 11 is a so-called low-pressure dome scroll compressor. 3, the compressor 11 mainly includes a casing 50, a compression mechanism 20, a floating member 30, a housing 40, a seal member 60, a motor 70, a crankshaft 80, a lower bearing housing 90.
  • the casing 50 has a substantially cylindrical cylindrical member 50a, an upper lid 50b attached to the upper end of the cylindrical member 50a, and a lower lid 50c attached to the lower end of the cylindrical member 50a.
  • the cylindrical member 50a, the upper lid 50b and the lower lid 50c are fixed by welding so as to maintain airtightness.
  • Casing 50 houses the components of compressor 11 including compression mechanism 20 , floating member 30 , housing 40 , seal member 60 , motor 70 , crankshaft 80 and lower bearing housing 90 .
  • a compression mechanism 20 is installed on the top of the casing 50 .
  • a floating member 30 and a housing 40 are installed below the compression mechanism 20 .
  • a motor 70 is installed below the housing 40 .
  • a lower bearing housing 90 is installed below the motor 70 .
  • An oil reservoir space 11a is formed at the bottom of the casing 50. Refrigerating machine oil for lubricating the compression mechanism 20 and the like is stored in the oil reservoir space 11a.
  • the casing 50 has an oil reservoir portion 50d that forms an oil reservoir space 11a.
  • the oil reservoir 50 d is a portion of the casing 50 and corresponds to a portion below the lower bearing housing 90 .
  • the oil reservoir 50d is composed of a lower lid 50c and the lower end of the cylindrical member 50a.
  • An oil sump temperature sensor 79 is attached to the outer surface of the oil sump 50d. The oil sump temperature sensor 79 measures the temperature of the oil sump 50d.
  • the internal space of the casing 50 is partitioned by a partition plate 42 into a first space S1 and a second space S2.
  • the first space S ⁇ b>1 is a space below the partition plate 42 .
  • the second space S2 is a space above the partition plate 42 .
  • the partition plate 42 is fixed to the compression mechanism 20 and the casing 50 by welding so as to keep airtightness between the first space S1 and the second space S2.
  • the partition plate 42 is a plate-like member that is annular in plan view.
  • the inner peripheral side of the partition plate 42 is fixed to the upper portion of the fixed scroll 21 of the compression mechanism 20 over the entire circumference.
  • the outer peripheral side of the partition plate 42 is fixed to the inner surface of the casing 50 over the entire circumference.
  • the first space S1 is a space in which the motor 70 is installed.
  • the first space S ⁇ b>1 is a space into which refrigerant before being compressed by the compressor 11 flows from the refrigerant circuit 10 having the compressor 11 .
  • the first space S1 is a space into which a low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle flows.
  • the second space S2 is a space into which refrigerant discharged from the compression mechanism 20 (refrigerant compressed by the compression mechanism 20) flows.
  • the second space S2 is a space into which high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle flows.
  • a suction pipe 51, a discharge pipe 52 and an injection pipe 53 are attached to the casing 50 so that the inside and the outside of the casing 50 are communicated.
  • the suction pipe 51 is attached near the center of the casing 50 in the up-down direction (vertical direction). Specifically, as shown in FIG. 3, the suction pipe 51 is horizontally attached to the cylindrical member 50a at a height position between the housing 40 and the motor 70. As shown in FIG.
  • the intake pipe 51 communicates the outside of the casing 50 with the first space S1 inside the casing 50 . Refrigerant before compression (low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle) passes through the suction pipe 51 and flows into the first space S1.
  • the discharge pipe 52 is attached to the upper part of the casing 50 at a height position above the partition plate 42 . Specifically, as shown in FIG. 3, the suction pipe 51 is horizontally attached to the upper lid 50b.
  • the discharge pipe 52 communicates the outside of the casing 50 with the second space S2 inside the casing 50 .
  • the refrigerant compressed by the compression mechanism 20 and flowed into the second space S ⁇ b>2 flows out of the compressor 11 through the discharge pipe 52 .
  • the injection pipe 53 is attached to the upper portion of the casing 50 at a height below the partition plate 42 . Specifically, as shown in FIG. 3 , the injection pipe 53 is horizontally attached to the cylindrical member 50 a at the height position of the compression mechanism 20 . The end of the injection pipe 53 on the inner side of the casing 50 is connected to the fixed scroll 21 of the compression mechanism 20, as shown in FIG. The injection pipe 53 communicates with the compression chamber Sc inside the compression mechanism 20 during compression via a passage (not shown) formed in the fixed scroll 21 . From the refrigerant circuit 10 having the compressor 11, an intermediate pressure refrigerant (an intermediate pressure refrigerant between a low pressure and a high pressure in the refrigeration cycle) is supplied through the injection pipe 53 to the compression chamber Sc during compression.
  • an intermediate pressure refrigerant an intermediate pressure refrigerant between a low pressure and a high pressure in the refrigeration cycle
  • the compression mechanism 20 mainly has a fixed scroll 21 and a movable scroll 22 .
  • the fixed scroll 21 and the movable scroll 22 are combined with each other to form a compression chamber Sc.
  • the compression mechanism 20 compresses the refrigerant in the compression chamber Sc and discharges the compressed refrigerant.
  • the fixed scroll 21 has a disk-shaped fixed-side end plate 21a, a spiral fixed-side wrap 21b, and a peripheral edge portion 21c.
  • the fixed-side wrap 21b and the peripheral edge portion 21c extend from the front surface (lower surface) of the fixed-side end plate 21a toward the movable scroll 22 (downward).
  • the fixed side wrap 21b is formed in a spiral shape (involute shape) from the vicinity of the center of the fixed side end plate 21a toward the outer peripheral side.
  • the peripheral portion 21c has a cylindrical shape.
  • the peripheral edge portion 21c is positioned on the outer peripheral side of the stationary side end plate 21a so as to surround the stationary side wrap 21b.
  • the movable scroll 22 orbits with respect to the fixed scroll 21, so that the refrigerant (low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle) that has flowed from the first space S1 into the compression chamber Sc on the peripheral edge side moves to the innermost side. It is compressed as it moves to the (central side) compression chamber Sc.
  • a discharge port 21d for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber Sc is formed near the center of the stationary side panel 21a so as to penetrate the stationary side panel 21a in its thickness direction (vertical direction). The discharge port 21d communicates with the innermost compression chamber Sc.
  • a discharge valve 23 for opening and closing the discharge port 21d is attached above the fixed side end plate 21a.
  • the discharge valve 23 When the pressure in the innermost compression chamber Sc communicating with the discharge port 21d becomes greater than the pressure in the space above the discharge valve 23 (the second space S2) by a predetermined value or more, the discharge valve 23 is opened to open the discharge port. The coolant flows into the second space S2 from 21d.
  • a relief hole 21e is formed through the fixed side panel 21a in the thickness direction on the outer peripheral side of the discharge port 21d of the fixed side panel 21a.
  • the relief hole 21e communicates with a compression chamber Sc formed on the outer peripheral side of the innermost compression chamber Sc communicating with the discharge port 21d.
  • the relief hole 21e communicates with the compression chamber Sc in which the compression mechanism 20 is in the middle of compression.
  • a plurality of relief holes 21e may be formed in the stationary end plate 21a.
  • a relief valve 24 for opening and closing the relief hole 21e is attached above the fixed-side end plate 21a.
  • the relief valve 24 which is a safety valve, opens and the relief hole 21e opens.
  • the coolant flows into the second space S2 from 21e.
  • the orbiting scroll 22 has a disk-shaped movable side end plate 22a, a spiral movable side wrap 22b, and a cylindrical boss portion 22c.
  • the movable wrap 22b extends from the front surface (upper surface) of the movable end plate 22a toward the fixed scroll 21 (upward).
  • the boss portion 22c extends from the rear surface (lower surface) of the movable end plate 22a toward the motor 70 (downward).
  • the orbiting side wrap 22b is formed in a spiral shape (involute shape) from the vicinity of the center of the orbiting side end plate 22a toward the outer peripheral side.
  • the fixed side wrap 21b of the fixed scroll 21 and the movable side wrap 22b of the movable scroll 22 are combined with each other to form a compression chamber Sc.
  • the fixed scroll 21 and the movable scroll 22 are combined so that the front surface (lower surface) of the fixed side end plate 21a and the front surface (upper surface) of the movable side end plate 22a face each other.
  • a compression chamber Sc surrounded by the fixed side end plate 21a, the fixed side wrap 21b, the movable side wrap 22b and the movable side end plate 22a is formed.
  • the compression mechanism 20 has a symmetrical wrap structure or an asymmetrical wrap structure.
  • a first compression chamber surrounded by the outer peripheral surface of the movable side wrap 22b and the inner peripheral surface of the fixed side wrap 21b, the inner peripheral surface of the movable side wrap 22b, and the fixed side wrap 21b. and a second compression chamber surrounded by the outer peripheral surface of the second compression chamber are formed point-symmetrically when viewed in the vertical direction.
  • the first compression chamber and the second compression chamber are not formed point-symmetrically when viewed along the vertical direction.
  • the movable end plate 22a is arranged above the floating member 30.
  • the floating member 30 is pushed toward the movable scroll 22 by the pressure in the back pressure space Sb formed below the floating member 30 .
  • the floating member 30 presses the movable scroll 22 toward the fixed scroll 21 .
  • the force of the floating member 30 pressing the orbiting scroll 22 toward the fixed scroll 21 brings the orbiting scroll 22 into close contact with the fixed scroll 21 .
  • the back pressure space Sb is a space formed between the floating member 30 and the housing 40 .
  • the back pressure space Sb is mainly formed on the back side (lower side) of the floating member 30, as shown in FIG.
  • the refrigerant in the compression chamber Sc of the compression mechanism 20 is introduced into the back pressure space Sb.
  • a seal is provided between the back pressure space Sb and the first space S1 around the back pressure space Sb.
  • the pressure in the back pressure space Sb is higher than the pressure in the first space S1.
  • An Oldham coupling 25 is arranged between the movable scroll 22 and the floating member 30 .
  • Oldham's coupling 25 slidably engages both movable scroll 22 and floating member 30 .
  • the Oldham coupling 25 rotates the movable scroll 22 with respect to the fixed scroll 21 while suppressing rotation of the movable scroll 22 .
  • the boss portion 22c is arranged in an eccentric space 38 surrounded by the inner surface of the floating member 30.
  • a first bearing metal 26 is arranged inside the boss portion 22c.
  • the first bearing metal 26 is press-fitted and fixed inside the boss portion 22c, for example.
  • An eccentric portion 81 of a crankshaft 80 is inserted into the first bearing metal 26 .
  • the movable scroll 22 and the crankshaft 80 are connected by inserting the eccentric portion 81 into the first bearing metal 26 .
  • the floating member 30 is arranged on the back side of the movable scroll 22 (the side opposite to the side where the fixed scroll 21 is arranged). The floating member 30 presses the movable scroll 22 toward the fixed scroll 21 by being pushed toward the movable scroll 22 by the pressure of the back pressure space Sb. A portion of floating member 30 also functions as a bearing that supports crankshaft 80 .
  • the floating member 30 mainly has a cylindrical body portion 30a, a pressing portion 34, and an upper bearing housing 31.
  • the body portion 30a forms an eccentric space 38 surrounded by the inner surface of the body portion 30a.
  • a boss portion 22 c of the movable scroll 22 is arranged in the eccentric space 38 .
  • the pressing portion 34 is a cylindrical member extending from the upper end of the main body portion 30a toward the movable scroll 22. As shown in FIG. 4 , the thrust surface 34 a at the upper end of the pressing portion 34 faces the rear surface of the movable end plate 22 a of the movable scroll 22 .
  • the thrust surface 34a is formed in an annular shape in plan view. When the floating member 30 is pushed toward the movable scroll 22 by the pressure of the back pressure space Sb, the thrust surface 34a contacts the rear surface of the movable side end plate 22a and presses the movable scroll 22 toward the fixed scroll 21.
  • the upper bearing housing 31 is a cylindrical member arranged below the body portion 30a (below the eccentric space 38).
  • a second bearing metal 32 is arranged inside the upper bearing housing 31 .
  • the second bearing metal 32 is press-fitted and fixed inside the upper bearing housing 31, for example.
  • the second bearing metal 32 rotatably supports the main shaft 82 of the crankshaft 80 .
  • the housing 40 is a substantially cylindrical member arranged below the fixed scroll 21 and the floating member 30 . Housing 40 supports floating member 30 . A back pressure space Sb is formed between the housing 40 and the floating member 30 . The housing 40 is attached to the inner surface of the casing 50 by press fitting, for example.
  • the sealing member 60 is a member for forming a back pressure space Sb between the floating member 30 and the housing 40 .
  • the sealing member 60 is, for example, a gasket such as an O-ring.
  • the sealing member 60 partitions the back pressure space Sb into a first chamber B1 and a second chamber B2.
  • the first chamber B1 and the second chamber B2 are spaces that are formed in a substantially annular shape in plan view.
  • the second chamber B2 is arranged inside the first chamber B1. In plan view, the area of the first chamber B1 is larger than the area of the second chamber B2.
  • the first chamber B1 communicates with the compression chamber Sc during compression via the first flow path 64.
  • the first flow path 64 is a flow path that guides the refrigerant being compressed in the compression mechanism 20 (intermediate pressure refrigerant) to the first chamber B1.
  • a first flow path 64 is formed in the fixed scroll 21 and the housing 40 .
  • the second chamber B2 communicates with the discharge port 21d of the fixed scroll 21 via the second flow path 65.
  • the second flow path 65 is a flow path that guides the refrigerant (high-pressure refrigerant) discharged from the compression mechanism 20 to the second chamber B2.
  • a second flow path 65 is formed in the fixed scroll 21 and the housing 40 .
  • the pressure in the second chamber B2 is higher than the pressure in the first chamber B1.
  • the area of the first chamber B1 is larger than the area of the second chamber B2 in plan view, the pressing force of the movable scroll 22 against the fixed scroll 21 due to the pressure in the back pressure space Sb is unlikely to be excessive.
  • the second chamber B2 is arranged inside the first chamber B1, the pressure of the compression chamber Sc pushes the orbiting scroll 22 downward, and the floating member 30 pushes the orbiting scroll 22 upward. It is easy to ensure a balance between
  • Motor 70 A motor 70 drives the movable scroll 22 .
  • the motor 70 has a stator 70a and a rotor 70b.
  • the stator 70 a is an annular member fixed to the inner surface of the casing 50 .
  • the rotor 70b is a cylindrical member arranged inside the stator 70a.
  • a slight gap (air gap) is formed between the inner peripheral surface of the stator 70a and the outer peripheral surface of the rotor 70b.
  • a crankshaft 80 passes through the rotor 70b along its axial direction.
  • the rotor 70b is connected to the orbiting scroll 22 via the crankshaft 80.
  • the motor 70 drives the orbiting scroll 22 by rotating the rotor 70 b to orbit the orbiting scroll 22 with respect to the fixed scroll 21 .
  • crankshaft 80 Crankshaft 80 connects rotor 70 b of motor 70 and movable scroll 22 of compression mechanism 20 .
  • the crankshaft 80 extends vertically.
  • the crankshaft 80 transmits the driving force of the motor 70 to the movable scroll 22 .
  • the crankshaft 80 mainly has an eccentric portion 81 and a main shaft 82 .
  • the eccentric portion 81 is arranged above the main shaft 82 .
  • the central axis of the eccentric portion 81 is eccentric with respect to the central axis of the main shaft 82 .
  • the eccentric portion 81 is connected to the first bearing metal 26 arranged inside the boss portion 22 c of the movable scroll 22 .
  • the main shaft 82 is rotatably supported by the second bearing metal 32 arranged in the upper bearing housing 31 of the floating member 30 and the third bearing metal 91 arranged in the lower bearing housing 90 .
  • Main shaft 82 is coupled to rotor 70 b of motor 70 between upper bearing housing 31 and lower bearing housing 90 .
  • the main shaft 82 extends vertically.
  • An oil passage (not shown) is formed inside the crankshaft 80 .
  • the oil passage has a main route and a branch route.
  • the main path extends in the axial direction of crankshaft 80 from the lower end to the upper end of crankshaft 80 .
  • the branch path extends radially of the crankshaft 80 from the main path.
  • the refrigerating machine oil in the oil reservoir space 11a is pumped up by a pump (not shown) provided at the lower end of the crankshaft 80, passes through an oil path, and flows through the crankshaft 80, the first bearing metal 26, and the second bearing metal 32. and the third bearing metal 91, the sliding portion of the compression mechanism 20, and the like.
  • Lower bearing housing 90 is fixed to the inner surface of casing 50 .
  • a lower bearing housing 90 is arranged below the motor 70 .
  • a third bearing metal 91 is arranged inside the lower bearing housing 90 .
  • the third bearing metal 91 is press-fitted and fixed inside the lower bearing housing 90, for example.
  • the main shaft 82 of the crankshaft 80 passes through the third bearing metal 91 .
  • the third bearing metal 91 rotatably supports the lower side of the main shaft 82 of the crankshaft 80 .
  • the normal state is a state in which the pressure of the refrigerant discharged from the discharge port 21d of the compression mechanism 20 is higher than the pressure in the compression chamber Sc during compression.
  • An intermediate-pressure refrigerant is injected from an injection pipe 53 into the compression chamber Sc during compression.
  • the pressure of the refrigerant rises as it moves from the compression chamber Sc on the peripheral side (outside) to the compression chamber Sc on the center side (inner side), and finally reaches a high pressure in the refrigeration cycle.
  • the refrigerant compressed by the compression mechanism 20 is discharged into the second space S2 from the discharge port 21d of the fixed end plate 21a.
  • the high pressure refrigerant in the second space S ⁇ b>2 is discharged from the discharge pipe 52 .
  • the refrigerant containing CF 3 I which is filled in the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 of the present embodiment, reduces ozone depletion and global warming compared to conventional refrigerants such as R410A and R407C. little stimulating effect.
  • refrigerants containing CF 3 I have low thermal stability and are easily decomposed by heat as compared with conventional refrigerants.
  • Decomposition products of CF 3 I are, for example, hydrogen fluoride, hydrogen iodide and carbonyl fluoride. Carbonyl fluoride produces hydrogen fluoride by hydrolysis.
  • Hydrogen fluoride and hydrogen iodide generated by decomposition of the refrigerant containing CF 3 I are strong acids, degrade the refrigerating machine oil sealed together with the refrigerant in the refrigerant circuit 10, and corrode parts used in the refrigerant circuit 10. There is a risk.
  • Parts that may be corroded by acid generated by decomposition of the refrigerant include, for example, the expansion valve 9, the four-way switching valve 12, the heat transfer tubes of the outdoor heat exchanger 13, the heat transfer tubes of the indoor heat exchanger 18, and the refrigerant.
  • the temperature of the oil reservoir 50d is controlled to 120°C or less.
  • the temperature of the oil sump portion 50d is the same as or close to the temperature of the refrigerating machine oil stored in the oil sump space 11a formed by the oil sump portion 50d (hereinafter referred to as "oil temperature"). . Therefore, the temperature of the oil sump 50d measured by the oil sump temperature sensor 79 can be used as an indicator of the oil temperature.
  • the oil temperature is maintained at a predetermined temperature or less by controlling the temperature of the oil reservoir 50d to 120°C or less.
  • the predetermined temperature is 120° C., for example.
  • the temperature of the fluid (refrigerant and refrigerating machine oil) flowing through the refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is also maintained at or below the predetermined temperature. Therefore, in the air conditioner 1, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 is suppressed from being decomposed by heat.
  • the control for maintaining the temperature of the oil reservoir 50d at 120° C. or less includes, for example, lowering the driving frequency of the compressor 11 (rotational speed of the motor 70 per unit time) and increasing the valve opening of the expansion valve 9. It is realized by For example, based on the temperature of the oil sump 50d measured by the oil sump temperature sensor 79, the controller 7 controls the drive frequency of the compressor 11 (the number of revolutions of the compressor 11) and the opening degree of the expansion valve 9.
  • the temperature of the oil reservoir portion 50d may be maintained at 120° C. or less by controlling at least one of By controlling the temperature of the oil reservoir portion 50d, the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 is maintained at a predetermined temperature or lower.
  • the refrigerator oil preferably contains ether oil containing polyvinyl ether or the like or ester oil containing polyol ester or the like as a main component. Since ether oils and ester oils have relatively high compatibility with refrigerants containing CF 3 I, they tend to be difficult to separate from refrigerants. Therefore, deterioration of the refrigerating machine oil enclosed in the refrigerant circuit 10 and corrosion of parts used in the refrigerant circuit 10 are suppressed while ensuring the lubricity of the sliding portion of the refrigerant circuit 10 .
  • the air conditioner 1 of the present embodiment it is preferable that 0.3% by weight to 5.0% by weight of acid scavenger is added to the refrigerator oil. Since the acid scavenger captures acid generated by decomposition of the refrigerant or the like, deterioration of the refrigerating machine oil sealed in the refrigerant circuit 10 and corrosion of parts used in the refrigerant circuit 10 are effectively suppressed.
  • the amount of water inside the refrigerant circuit 10 is preferably 300 ppm or less with respect to the amount of refrigerant sealed in the refrigerant circuit 10 .
  • Water present in the refrigerant circuit 10 may accelerate decomposition of the refrigerant by reacting with the refrigerant. Therefore, by suppressing the amount of water inside the refrigerant circuit 10 to a predetermined amount or less, deterioration of the refrigerating machine oil enclosed in the refrigerant circuit 10 and corrosion of parts used in the refrigerant circuit 10 are effectively suppressed. be.
  • At least one of the components used in the refrigerant circuit 10 is preferably made of a corrosion-resistant material.
  • the corrosion-resistant material is a material that can effectively suppress corrosion caused by refrigerants containing CF 3 I or decomposition products thereof.
  • the parts made of corrosion-resistant material are specifically the above-mentioned parts that may be corroded by the acid generated by the decomposition of the refrigerant. Corrosion of the parts used in the refrigerant circuit 10 is effectively suppressed by using the parts made of the corrosion-resistant material.
  • the compressor 11 is a low-pressure dome scroll compressor.
  • the low-pressure dome-type scroll compressor as shown in FIG. 3, most of the internal space of the casing 50 is the first space S1 into which the low-pressure refrigerant flows. Therefore, since the volume of the second space S2 into which the high-temperature refrigerant compressed by the compression mechanism 20 flows is smaller than the volume of the internal space of the casing 50, during the operation of the air conditioner 1, the casing 50 and The temperature of the components housed in the casing 50 is less likely to rise.
  • the oil reservoir space 11a in which the refrigerating machine oil is stored is included in the first space S1
  • the temperature of the refrigerating machine oil in the casing 50 is also less likely to rise. Therefore, decomposition of the refrigerant due to heat inside the compressor 11 is suppressed, so deterioration of the refrigerating machine oil enclosed in the refrigerant circuit 10 and corrosion of parts used in the refrigerant circuit 10 are effectively suppressed. .
  • the refrigerant with which the refrigerant circuit 10 is filled contains CF 3 I in an amount of 40% by weight or less. Since the content of CF 3 I in the refrigerant is limited to a predetermined value or less, the amount of acid generated due to decomposition of CF 3 I is suppressed. Therefore, deterioration of the refrigerating machine oil enclosed in the refrigerant circuit 10 and corrosion of parts used in the refrigerant circuit 10 are effectively suppressed.
  • the temperature of the oil reservoir 50d is controlled to 120° C. or lower in order to suppress the decomposition of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 .
  • the pressure of the air inside the refrigerant circuit 10 may be adjusted to a predetermined pressure or less in order to suppress the decomposition of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 .
  • the pressure of the air inside the refrigerant circuit 10 may be adjusted to a predetermined pressure or less according to the temperature of the oil reservoir 50d. For example, when the temperature of the oil reservoir 50d is controlled to 100° C. or less, the pressure of the air inside the refrigerant circuit 10 is adjusted to 5 Torr (approximately 667 Pa) or less. Further, when the temperature of the oil reservoir portion 50d is controlled to 80° C. or less, the pressure of the air inside the refrigerant circuit 10 is adjusted to 10 Torr (1333 Pa) or less.
  • the compressor 11 is a low-pressure dome scroll compressor.
  • the compressor 11 may be a high pressure dome type compressor.
  • the high-pressure dome compressor the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant circuit 10 is directly sucked into the compression chamber Sc on the peripheral edge side of the compression mechanism 20 without flowing into the internal space of the casing 50 .
  • the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism 20 is discharged from the compressor 11 after flowing into the internal space of the casing 50 . Therefore, during operation of the high pressure dome type compressor, the internal space of the casing 50 is in a high pressure state.
  • Compressor 11 may also be a compressor of a type other than a scroll compressor, such as a rotary compressor.
  • the refrigerant with which the refrigerant circuit 10 is filled is R466A.
  • the refrigerant with which the refrigerant circuit 10 is filled may be another mixed refrigerant containing 40% by weight or less of CF 3 I.
  • An example of a mixed refrigerant containing 40% by weight or less of CF 3 I has the following compositions (a) to (d).
  • trans 1,3,3,3-tetrafluoropropene transHFO-1234ze
  • Other examples of mixed refrigerants containing 40% by weight or less of CF 3 I have the following compositions (e) to (g).
  • HFC-32 Difluoromethane
  • CF 3 I trifluoroiodomethane
  • isobutane and/or n-butane about 0.1% to about 10% by weight
  • the controller 7 controls the driving frequency of the compressor 11 and the like based on the temperature of the oil sump 50d measured by the oil sump temperature sensor 79, thereby increasing the temperature of the oil sump 50d. Maintain the temperature below 120°C.
  • the controller 7 may control the driving frequency of the compressor 11 and the like based on parameters other than the temperature of the oil sump 50d to maintain the temperature of the oil sump 50d at 120° C. or lower.
  • Such parameters include, for example, at least one of the indoor heat exchanger temperature sensor 73, the indoor air temperature sensor 74, the discharge temperature sensor 75, the intake temperature sensor 76, the outdoor heat exchanger temperature sensor 77, and the outdoor air temperature sensor 78. temperature measured by a temperature sensor installed in the second space S2 within the casing 50; pressure measured by a pressure sensor installed in the second space S2 within the casing 50.

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Abstract

トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する冷凍サイクル装置を提供する。空気調和装置(1)は、冷媒を圧縮する圧縮機(11)を有する冷媒回路(10)を備える。圧縮機(11)は、冷凍機油が貯留される油溜め部(50d)を有する。冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CFI)を含む。冷凍機油は、酸捕捉材が添加される。油溜め部(50d)の温度は、120℃以下に制御される。

Description

冷凍サイクル装置
 冷凍サイクル装置に関する。
 従来、特許文献1(国際公開第2020/031535号)に記載のように、トリフルオロヨードメタン(CFI)単体冷媒、または、トリフルオロヨードメタンと他の冷媒とを含む混合冷媒を用いる高圧ドーム型の圧縮機が知られている。
 トリフルオロヨードメタンを含む冷媒は、比較的小さい環境負荷を有するが、熱により分解して酸を発生させやすい。高圧ドーム型の圧縮機の内部は、圧縮された冷媒によって高温となりやすく、熱により冷媒が分解して酸が発生すると、冷媒回路に用いられる部品が腐食するおそれがある。
 本開示は、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する冷凍サイクル装置を提供することに関する。
 第1観点の冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機を有する冷媒回路を備える。圧縮機は、冷凍機油が貯留される油溜め部を有する。冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CFI)を含む。冷凍機油は、酸捕捉材が添加される。油溜め部の温度は、120℃以下に制御される。
 この冷凍サイクル装置は、圧縮機内部の冷媒の温度を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第2観点の冷凍サイクル装置は、第1観点の冷凍サイクル装置であって、油溜め部の温度は、100℃以下に制御される。冷媒回路の内部の空気の圧力は、5Torr(667Pa)以下である。
 この冷凍サイクル装置は、圧縮機内部の冷媒の温度、および、冷媒回路内に存在する酸素の量を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第3観点の冷凍サイクル装置は、第1観点の冷凍サイクル装置であって、油溜め部の温度は、80℃以下に制御される。冷媒回路の内部の空気の圧力は、10Torr(1333Pa)以下である。
 この冷凍サイクル装置は、圧縮機内部の冷媒の温度、および、冷媒回路内に存在する酸素の量を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第4観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第3観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、冷凍機油は、ポリビニルエーテルまたはポリオールエステルを含む。
 この冷凍サイクル装置は、冷媒回路の摺動部品の滑り性を確保しつつ、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第5観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第4観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、酸捕捉剤の添加量は、0.3重量%~5.0重量%である。
 この冷凍サイクル装置は、冷媒回路内に存在する酸の量を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第6観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第5観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、冷媒回路の内部の水の量は、冷媒回路に封入される冷媒の量に対して300ppm以下である。
 この冷凍サイクル装置は、冷媒回路内に存在する水の量を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第7観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第6観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、冷媒回路は、金属製または樹脂製の部品を有する。
 この冷凍サイクル装置は、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第8観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第7観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、圧縮機は、低圧ドーム型の圧縮機である。
 この冷凍サイクル装置は、圧縮機内部の温度が比較的低い低圧ドーム型の圧縮機を用いることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第9観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第8観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、冷媒は、トリフルオロヨードメタンを40重量%以下含む。
 この冷凍サイクル装置は、トリフルオロヨードメタンの含有量を所定の値以下に規定することで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
 第10観点の冷凍サイクル装置は、第1乃至第9観点のいずれか1つの冷凍サイクル装置であって、計測部と、制御部とをさらに備える。計測部は、油溜め部の温度を計測する。制御部は、計測部が計測した温度に基づいて、圧縮機の回転数を制御する。
 この冷凍サイクル装置は、圧縮機内部の冷媒の温度を抑えることで、トリフルオロヨードメタンを含む冷媒に起因する、冷媒回路の部品の腐食を抑制する。
空気調和装置1の概略構成図である。 空気調和装置1のブロック構成図である。 圧縮機11の概略的な断面図である。 圧縮機11のフローティング部材30の周辺の拡大図である。
 本開示の実施形態に係る冷凍サイクル装置である空気調和装置1について、図面を参照しながら説明する。
 (1)空気調和装置1
 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。図1に示されるように、空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3と、ガス冷媒連絡配管5と、液冷媒連絡配管6と、コントローラ7と、リモコン8とを有する。ガス冷媒連絡配管5および液冷媒連絡配管6は、室外ユニット2と室内ユニット3とを接続する。
 空気調和装置1では、冷媒回路10内に封入された冷媒が、圧縮され、凝縮(放熱)し、減圧され、蒸発(吸熱)した後に、再び圧縮されるという冷凍サイクルが繰り返し行われる。
 冷媒回路10には、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うための冷媒が充填されている。冷媒回路10に充填される冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CFI)のみからなる単体冷媒、または、CFIと他の冷媒とを含む混合冷媒である。CFIを含む混合冷媒は、例えば、R466Aである。R466Aは、49.0重量%のR32と、11.5重量%のR125と、39.5重量%のCFIとを含む混合冷媒である。しかし、混合冷媒中のCFIの含有量は、特に限定されない。混合冷媒中のCFIの含有量は、例えば、5重量%以上70重量%以下であり、10重量%以上50重量%以下であることが好ましく、20重量%以上40重量%以下であることがより好ましい。CFIを含む混合冷媒は、燃焼性が低く、かつ、オゾン層破壊係数(ODP:Ozone Depletion Potential)および地球温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)の両方が比較的低い点で好ましい。
 冷媒回路10には、冷媒と共に冷凍機油が封入される。冷凍機油は、冷媒回路10内の摺動部を潤滑するために用いられる。冷凍機油は、エーテル油またはエステル油を主成分として含むことが好ましい。エーテル油は、例えば、ポリビニルエーテル、または、ポリオキシアルキレンである。エステル油は、例えば、二塩基酸と一価アルコールとの二塩基酸エステル、ポリオールと脂肪酸とのポリオールエステル、ポリオールと多価塩基酸と一価アルコール(または脂肪酸)とのコンプレックスエステル、または、ポリオール炭酸エステルである。冷凍機油は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 冷凍機油は、極圧剤、酸捕捉剤および酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種以上を、添加剤として含むことが好ましい。これらの添加剤は、例えば、冷凍機油中に5.0重量%以下配合されることが好ましい。特に、酸捕捉剤は、冷凍機油中に0.3重量%以上5.0重量%以下配合されることが好ましく、1.0重量%以上5.0重量%以下配合されることがより好ましい。
 極圧剤としては、例えば、リン酸エステル類を含む極圧剤;モノスルフィド類、ポリスルフィド類、スルホキシド類、スルホン類、チオスルフィネート類、硫化油脂、チオカーボネート類、チオフェン類、チアゾール類、メタンスルホン酸エステル類等の有機硫黄化合物系の極圧剤;チオリン酸トリエステル類等のチオリン酸エステル系の極圧剤;高級脂肪酸、ヒドロキシアリール脂肪酸類、多価アルコールエステル類、アクリル酸エステル類等のエステル系の極圧剤;塩素化パラフィン等の塩素化炭化水素類、塩素化カルボン酸誘導体等の有機塩素系の極圧剤;フッ素化脂肪族カルボン酸類、フッ素化エチレン樹脂、フッ素化アルキルポリシロキサン類、フッ素化黒鉛等の有機フッ素化系の極圧剤;高級アルコール等のアルコール系の極圧剤;ナフテン酸塩類(ナフテン酸鉛等)、脂肪酸塩類(脂肪酸鉛等)、チオリン酸塩類(ジアルキルジチオリン酸亜鉛等)、チオカルバミン酸塩類、有機モリブデン化合物、有機スズ化合物、有機ゲルマニウム化合物、ホウ酸エステル等の金属化合物系の極圧剤が挙げられる。
 酸捕捉剤としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキレングリコールグリシジルエーテル、シクロヘキセンオキシド、α-オレフィンオキシド、エポキシ化大豆油等のエポキシ化合物、カルボジイミド等が挙げられる。これらのうち、冷凍機油との相溶性の観点からは、フェニルグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、アルキレングリコールグリシジルエーテル、シクロヘキセンオキシド、α-オレフィンオキシドが好ましい。これらの酸捕捉剤の炭素数は、3以上30以下であれば好ましく、4以上24以下であればより好ましい。α-オレフィンオキシドは、炭素数が4以上50以下であれば好ましく、4以上24以下であればより好ましい。酸捕捉剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 酸化防止剤としては、例えば、フェノール系の酸化防止剤、アミン系の酸化防止剤が挙げられる。フェノール系の酸化防止剤は、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(DBPC)、2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ビスフェノールA等である。アミン系の酸化防止剤は、例えば、N,N’-ジイソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、フェニル-α-ナフチルアミン、N.N’-ジ-フェニル-p-フェニレンジアミン、N,N-ジ(2-ナフチル)-p-フェニレンジアミン等である。
 冷媒回路10で使用される部品の少なくとも1つは、酸によって腐食しにくい耐腐食性材料で構成される。耐腐食性材料は、例えば、耐腐食性の金属または樹脂である。耐腐食性の金属は、例えば、銅、銅合金(黄銅等)、および、ステンレス鋼(SUS304等)である。耐腐食性の樹脂は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEI(ポリエーテルイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、液晶ポリマー(LCP)、H-NBRゴム(水素化ニトリルゴム)、CRゴム(クロロプレンゴム)、アラミド樹脂、エポキシ樹脂、および、ナイロン6,6である。冷媒回路10で使用される部品は、上記の耐腐食性材料のいずれか1つのみから構成されてもよく、また、上記の耐腐食性材料から選択される複数の材料の組み合わせにより構成されてもよい。
 冷媒回路10内の水分量は、CFIを含む冷媒の分解を抑制する観点から、冷媒回路10に封入される冷媒の量に対して300ppm以下であることが好ましく、150ppm以下であることがより好ましい。冷媒の凝縮器として機能する熱交換器(室内熱交換器18または室外熱交換器13)の出口を流れる流体に含まれる水分量は、流体の量に対して300ppm以下であることが好ましく、150ppm以下であることがより好ましい。
 冷媒回路10内の空気量に関して、CFIを含む冷媒の分解を抑制する観点から、冷媒回路10の内部の空気の圧力が10Torr(約1333Pa)以下であることが好ましく、5Torr(約667Pa)以下であることがより好ましい。
 (1-1)室外ユニット2
 室外ユニット2は、ガス冷媒連絡配管5および液冷媒連絡配管6を介して室内ユニット3と接続され、冷媒回路10の一部を構成する。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、低圧レシーバ14と、室外ファン15と、ガス側閉鎖弁16と、液側閉鎖弁17とを有する。
 圧縮機11は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機11は、ロータリ式およびスクロール式等の圧縮要素が圧縮機モータによって回転駆動されることで圧縮室の容積を変化させて、圧縮室の冷媒を圧縮する。圧縮機モータは、インバータによって運転周波数の制御が可能である。
 四路切換弁12は、冷媒回路10の接続状態を切り換えることで、第1接続状態(図1の実線)と第2接続状態(図1の点線)とを相互に切り換える。第1接続状態は、圧縮機11の吐出側と室外熱交換器13とを接続し、かつ、圧縮機11の吸入側とガス側閉鎖弁16とを接続する。第2接続状態は、圧縮機11の吐出側とガス側閉鎖弁16とを接続し、かつ、圧縮機11の吸入側と室外熱交換器13とを接続する。四路切換弁12は、4つの接続ポートを有する。
 室外熱交換器13は、冷房運転時には冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の凝縮器または放熱器として機能し、暖房運転時には冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の蒸発器または吸熱器として機能する。室外熱交換器13は、冷媒が内部を流れる複数の伝熱管(図示せず)と、互いの隙間を空気が流れる複数の伝熱フィン(図示せず)とを有する。複数の伝熱管は、上下方向に並んでおり、各伝熱管は実質的に水平方向に延びている。伝熱管の材質は、例えば、銅、銅合金(黄銅等)、および、ステンレス鋼(SUS304等)である。上下方向に延びた複数の伝熱フィンは、互いに所定の間隔をあけて、伝熱管が延びる方向に沿って並んでいる。各伝熱フィンを複数の伝熱管が貫通するように、複数の伝熱フィンと複数の伝熱管とが組み合わされている。
 室外ファン15は、室外の空気を室外熱交換器13に供給し、室外熱交換器13において冷媒と熱交換させた後に、室外ユニット2の外部に排出するための空気流を生じさせる。室外ファン15は、室外ファンモータによって回転駆動される。
 膨張弁9は、室外熱交換器13の液側端部と液側閉鎖弁17との間に設けられている。膨張弁9は、例えば、電子制御により弁開度を調節可能な電子膨張弁である。
 低圧レシーバ14は、圧縮機11の吸入側と、四路切換弁12の4つの接続ポートの1つとの間に設けられている。低圧レシーバ14は、冷媒回路10における余剰冷媒を液冷媒として貯留することが可能な冷媒容器である。
 ガス側閉鎖弁16は、室外ユニット2内においてガス冷媒連絡配管5との接続部分に設けられる手動弁である。
 液側閉鎖弁17は、室外ユニット2内において液冷媒連絡配管6との接続部分に設けられる手動弁である。
 室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外ユニット制御部71を有する。室外ユニット制御部71は、CPUおよびメモリ等を含むマイクロコンピュータを有する。室外ユニット制御部71は、各室内ユニット3の室内ユニット制御部72と通信線を介して接続され、制御信号等の送受信を行う。
 図1に示されるように、室外ユニット2には、吐出温度センサ75、吸入温度センサ76、室外熱交温度センサ77および室外空気温度センサ78等が設けられる。これらのセンサは、室外ユニット制御部71と電気的に接続されており、室外ユニット制御部71に対して検出信号を送信する。吐出温度センサ75は、圧縮機11の吐出側と四路切換弁12の4つの接続ポートの1つとを接続する吐出配管4dを流れる冷媒の温度を検出する。吸入温度センサ76は、圧縮機11の吸入側と四路切換弁12の4つの接続ポートの1つとを接続する吸入流路のうち、低圧レシーバ14から圧縮機11の吸入側まで延びた吸入配管4eを流れる冷媒の温度を検出する。室外熱交温度センサ77は、室外熱交換器13の液側端部の近傍の配管を流れる冷媒の温度を検出する。室外空気温度センサ78は、室外熱交換器13を通過する前の屋外の空気の温度を検出する。
 (1-2)室内ユニット3
 室内ユニット3は、対象空間である室内の壁面および天井等に設置されている。室内ユニット3は、ガス冷媒連絡配管5および液冷媒連絡配管6を介して室外ユニット2と接続されており、冷媒回路10の一部を構成する。室内ユニット3は、主として、室内熱交換器18と、室内ファン19とを有する。
 室内熱交換器18の液側端部は、液冷媒連絡配管6と接続される。室内熱交換器18のガス側端部は、ガス冷媒連絡配管5と接続される。室内熱交換器18は、冷房運転時には冷凍サイクルにおける低圧の冷媒の蒸発器または吸熱器として機能し、暖房運転時には冷凍サイクルにおける高圧の冷媒の凝縮器または放熱器として機能する。室内熱交換器18は、室外熱交換器13と同様に、冷媒が内部を流れる複数の伝熱管(図示せず)と、互いの隙間を空気が流れる複数の伝熱フィン(図示せず)とを有する。
 室内ファン19は、対象空間である室内の空気を吸入して、室内熱交換器18において冷媒と熱交換させた後に、室内ユニット3の外部に排出するための空気流を生じさせる。室内ファン19は、室内ファンモータによって回転駆動される。
 室内ユニット3は、室内ユニット3を構成する各部の動作を制御する室内ユニット制御部72を有する。室内ユニット制御部72は、CPUおよびメモリ等を含むマイクロコンピュータを有する。室内ユニット制御部72は、室外ユニット制御部71と通信線を介して接続され、制御信号等の送受信を行う。
 図1に示されるように、室内ユニット3には、室内熱交温度センサ73および室内空気温度センサ74等が設けられる。これらのセンサは、室内ユニット制御部72と電気的に接続されており、室内ユニット制御部72に対して検出信号を送信する。室内熱交温度センサ73は、室内熱交換器18の液側端部の近傍の配管を流れる冷媒の温度を検出する。室内空気温度センサ74は、室内熱交換器18を通過する前の室内の空気の温度を検出する。
 (1-3)コントローラ7
 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と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が構成される。コントローラ7は、主として、CPUと、ROMおよびRAM等のメモリとを有する。コントローラ7による各種処理および制御は、室外ユニット制御部71および室内ユニット制御部72に含まれる各部が一体的に機能することによって実現される。
 コントローラ7は、室外ユニット制御部71および室内ユニット制御部72を介して、図2に示されるように、冷媒回路10の構成要素を制御する。コントローラ7は、例えば、空気調和装置1の冷媒回路10中を流れる流体(冷媒および冷凍機油)の温度が所定温度以下となるように、冷媒回路10の構成要素を制御する。このような制御としては、例えば、圧縮機11の駆動周波数が所定値以上にならないようにする制御、圧縮機11から吐出される冷媒の温度が所定温度以上にならないようにする制御、および、圧縮機11から吐出される冷媒の圧力が所定圧力以上にならないようにする制御等が挙げられる。
 (1-4)リモコン8
 リモコン8は、対象空間である室内、または、対象空間を含む建物の特定の空間に設置され、空気調和装置1の運転制御指令、および、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。
 リモコン8は、操作ボタンおよびタッチパネル等の受付部8aと、各種情報を表示可能なディスプレイ8bとを備える。受付部8aは、ユーザ等により操作されることで各種情報の入力を受け付ける。リモコン8は、室外ユニット制御部71および室内ユニット制御部72に対して通信線を介して接続され、ユーザ等から受付部8aにおいて受け付けた情報をコントローラ7に供給する。リモコン8は、コントローラ7から受信した情報を、ディスプレイ8bに出力する。
 ユーザ等から受付部8aが受け付ける情報としては、特に限定されないが、冷房運転モードを実行させる指令、暖房運転モードを実行させる指令、運転を停止させる指令、および、温度を設定させる指定等に関する情報が挙げられる。ディスプレイ8bに表示される情報としては、特に限定されないが、現在の運転モード(冷房または暖房運転モード)、設定温度、および、各種の異常が生じていることを示す情報等が挙げられる。
 (2)圧縮機11
 圧縮機11は、いわゆる低圧ドーム型のスクロール圧縮機である。圧縮機11は、図3に示されるように、主として、ケーシング50と、圧縮機構20と、フローティング部材30と、ハウジング40と、シール部材60と、モータ70と、クランクシャフト80と、下部軸受ハウジング90とを有する。
 (2-1)ケーシング50
 ケーシング50は、略円筒状の円筒部材50aと、円筒部材50aの上端に取り付けられる上蓋50bと、円筒部材50aの下端に取り付けられる下蓋50cとを有する。円筒部材50aと、上蓋50bおよび下蓋50cとは、気密を保つように溶接により固定される。ケーシング50には、圧縮機構20、フローティング部材30、ハウジング40、シール部材60、モータ70、クランクシャフト80および下部軸受ハウジング90を含む圧縮機11の構成部品が収容される。
 ケーシング50の上部には、圧縮機構20が設置される。圧縮機構20の下方には、フローティング部材30およびハウジング40が設置される。ハウジング40の下方には、モータ70が設置される。モータ70の下方には、下部軸受ハウジング90が設置される。
 ケーシング50の底部には、油溜空間11aが形成されている。油溜空間11aには、圧縮機構20等を潤滑するための冷凍機油が溜められる。ケーシング50は、油溜空間11aを形成する油溜め部50dを有する。油溜め部50dは、ケーシング50の一部であって、下部軸受ハウジング90より下方の部分に相当する。例えば、油溜め部50dは、図3に示されるように、下蓋50cと、円筒部材50aの下端部とから構成される。油溜め部50dの外側の表面には、油溜め部温度センサ79が取り付けられている。油溜め部温度センサ79は、油溜め部50dの温度を計測する。
 ケーシング50の内部空間は、仕切板42によって、第1空間S1と第2空間S2とに仕切られている。第1空間S1は、仕切板42より下側の空間である。第2空間S2は、仕切板42より上側の空間である。仕切板42は、第1空間S1と第2空間S2との間で気密が保たれるように、圧縮機構20およびケーシング50に溶接により固定されている。
 仕切板42は、平面視において環状に形成された板状の部材である。仕切板42の内周側は、全周にわたって、圧縮機構20の固定スクロール21の上部に固定されている。仕切板42の外周側は、全周にわたって、ケーシング50の内面に固定されている。
 第1空間S1は、モータ70が設置される空間である。第1空間S1は、圧縮機11を有する冷媒回路10から、圧縮機11によって圧縮される前の冷媒が流入する空間である。第1空間S1は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒が流入する空間である。
 第2空間S2は、圧縮機構20から吐出される冷媒(圧縮機構20により圧縮された冷媒)が流入する空間である。第2空間S2は、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒が流入する空間である。
 ケーシング50には、吸入管51、吐出管52およびインジェクション管53が、ケーシング50の内部と外部とを連通するように取り付けられている。
 吸入管51は、ケーシング50の上下方向(鉛直方向)における中央付近に取り付けられている。具体的には、図3に示されるように、吸入管51は、ハウジング40とモータ70との間の高さ位置において、円筒部材50aに水平方向に取り付けられている。吸入管51は、ケーシング50の外部と、ケーシング50の内部の第1空間S1とを連通する。圧縮前の冷媒(冷凍サイクルにおける低圧の冷媒)は、吸入管51を通って、第1空間S1に流入する。
 吐出管52は、ケーシング50の上部であって、仕切板42より上方の高さ位置に取り付けられている。具体的には、図3に示されるように、吸入管51は、上蓋50bに水平方向に取り付けられている。吐出管52は、ケーシング50の外部と、ケーシング50の内部の第2空間S2とを連通する。圧縮機構20により圧縮されて第2空間S2に流入した冷媒(冷凍サイクルにおける高圧の冷媒)は、吐出管52を通って、圧縮機11の外部に流出する。
 インジェクション管53は、ケーシング50の上部であって、仕切板42より下方の高さ位置に取り付けられている。具体的には、図3に示されるように、インジェクション管53は、圧縮機構20の高さ位置において、円筒部材50aに水平方向に取り付けられている。インジェクション管53のケーシング50内部側の端部は、図3に示されるように、圧縮機構20の固定スクロール21に接続されている。インジェクション管53は、固定スクロール21に形成された通路(図示せず)を介して、圧縮機構20内部の圧縮途中の圧縮室Scと連通している。圧縮機11を有する冷媒回路10から、中間圧の冷媒(冷凍サイクルにおける低圧と高圧との中間の圧力の冷媒)が、インジェクション管53を通って、圧縮途中の圧縮室Scに供給される。
 (2-2)圧縮機構20
 圧縮機構20は、主として、固定スクロール21と可動スクロール22とを有する。固定スクロール21および可動スクロール22は、互いに組み合わされて圧縮室Scを形成する。圧縮機構20は、圧縮室Scにおいて冷媒を圧縮して、圧縮された冷媒を吐出する。
 (2-2-1)固定スクロール21
 固定スクロール21は、図3に示されるように、ハウジング40の上に戴置されている。固定スクロール21およびハウジング40は、ボルト等の固定手段により互いに固定されている。
 固定スクロール21は、円板状の固定側鏡板21aと、渦巻状の固定側ラップ21bと、周縁部21cとを有する。固定側ラップ21bおよび周縁部21cは、固定側鏡板21aの前面(下面)から可動スクロール22側(下方)に延びている。固定スクロール21を下から見ると、固定側ラップ21bは、固定側鏡板21aの中心付近から外周側に向かって渦巻状(インボリュート形状)に形成されている。周縁部21cは、円筒形状を有する。周縁部21cは、固定側ラップ21bを取り囲むように、固定側鏡板21aの外周側に位置する。
 圧縮機11の運転時において、可動スクロール22が固定スクロール21に対して旋回することで、第1空間S1から周縁側の圧縮室Scに流入した冷媒(冷凍サイクルにおける低圧の冷媒)は、最内側(中央側)の圧縮室Scへ移動するにつれ圧縮される。固定側鏡板21aの中心付近には、圧縮室Scで圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート21dが、固定側鏡板21aをその厚さ方向(上下方向)に貫通して形成されている。吐出ポート21dは、最内側の圧縮室Scと連通している。固定側鏡板21aの上方には、吐出ポート21dを開閉する吐出弁23が取り付けられている。吐出ポート21dと連通する最内側の圧縮室Scの圧力が、吐出弁23より上方の空間(第2空間S2)の圧力に比べて所定値以上大きくなった場合、吐出弁23が開き、吐出ポート21dから第2空間S2へ冷媒が流入する。
 固定側鏡板21aの吐出ポート21dの外周側には、リリーフ穴21eが、固定側鏡板21aをその厚さ方向に貫通して形成されている。リリーフ穴21eは、吐出ポート21dと連通する最内側の圧縮室Scよりも外周側に形成される圧縮室Scと連通している。リリーフ穴21eは、圧縮機構20の圧縮途中の圧縮室Scと連通している。リリーフ穴21eは、固定側鏡板21aに複数形成されていてもよい。固定側鏡板21aの上方には、リリーフ穴21eを開閉するリリーフ弁24が取り付けられている。リリーフ穴21eと連通する圧縮室Scの圧力が、リリーフ弁24より上方の空間(第2空間S2)の圧力に比べて所定値以上大きくなった場合、安全弁であるリリーフ弁24が開き、リリーフ穴21eから第2空間S2へ冷媒が流入する。
 (2-2-2)可動スクロール22
 可動スクロール22は、円板状の可動側鏡板22aと、渦巻状の可動側ラップ22bと、円筒状のボス部22cとを有する。可動側ラップ22bは、可動側鏡板22aの前面(上面)から固定スクロール21側(上方)に延びている。ボス部22cは、可動側鏡板22aの背面(下面)からモータ70側(下方)に延びている。可動スクロール22を上から見ると、可動側ラップ22bは、可動側鏡板22aの中心付近から外周側に向かって渦巻状(インボリュート形状)に形成されている。
 固定スクロール21の固定側ラップ21bと、可動スクロール22の可動側ラップ22bとは、互いに組み合わされて圧縮室Scを形成する。固定スクロール21および可動スクロール22は、固定側鏡板21aの前面(下面)と可動側鏡板22aの前面(上面)とが対向するように組み合わされる。これにより、固定側鏡板21a、固定側ラップ21b、可動側ラップ22bおよび可動側鏡板22aに囲まれた圧縮室Scが形成される。
 圧縮機構20は、対称ラップ構造または非対称ラップ構造を有する。対称ラップ構造を有する圧縮機構20では、可動側ラップ22bの外周面と固定側ラップ21bの内周面とによって囲まれる第1の圧縮室と、可動側ラップ22bの内周面と固定側ラップ21bの外周面とによって囲まれる第2の圧縮室とが、鉛直方向に沿って見た場合に、点対称に形成されている。非対称ラップ構造を有する圧縮機構20では、第1の圧縮室と、第2の圧縮室とが、鉛直方向に沿って見た場合に、点対称に形成されていない。
 可動側鏡板22aは、フローティング部材30の上方に配置されている。圧縮機11の運転中には、フローティング部材30は、フローティング部材30の下方に形成される背圧空間Sbの圧力によって可動スクロール22に向かって押される。これにより、フローティング部材30の上部の押圧部34が、可動側鏡板22aの背面(下面)に接触すると、フローティング部材30は、可動スクロール22を固定スクロール21に向かって押し付ける。フローティング部材30が可動スクロール22を固定スクロール21に向かって押し付ける力により、可動スクロール22は固定スクロール21に密着する。これにより、固定側ラップ21bの歯先(先端面)と可動側鏡板22aの底面(歯先と接触する主表面)との間の隙間、および、可動側ラップ22bの歯先と固定側鏡板21aの底面との間の隙間からの冷媒の漏れが抑制される。
 背圧空間Sbは、フローティング部材30とハウジング40との間に形成される空間である。背圧空間Sbは、図4に示されるように、主として、フローティング部材30の背面側(下方側)に形成される。背圧空間Sbには、圧縮機構20の圧縮室Scの冷媒が導かれる。背圧空間Sbと、背圧空間Sbの周りの第1空間S1との間は、シールされている。圧縮機11の運転中、背圧空間Sbの圧力は、第1空間S1内の圧力よりも高い。
 可動スクロール22とフローティング部材30との間には、オルダム継手25が配置される。オルダム継手25は、可動スクロール22およびフローティング部材30の両方と摺動自在に係合する。オルダム継手25は、可動スクロール22の自転を抑制しつつ、可動スクロール22を固定スクロール21に対して旋回させる。
 ボス部22cは、フローティング部材30の内面によって囲まれた偏心部空間38に配置されている。ボス部22cの内部には、第1軸受メタル26が配置されている。第1軸受メタル26は、例えば、ボス部22cの内部に圧入され固定されている。第1軸受メタル26には、クランクシャフト80の偏心部81が挿入されている。第1軸受メタル26に偏心部81が挿入されることで、可動スクロール22とクランクシャフト80とが連結される。
 (2-3)フローティング部材30
 フローティング部材30は、可動スクロール22の背面側(固定スクロール21が配置される側とは反対側)に配置される。フローティング部材30は、背圧空間Sbの圧力によって可動スクロール22に向かって押されることで、可動スクロール22を固定スクロール21に向かって押し付ける。フローティング部材30の一部は、クランクシャフト80を支持する軸受としても機能する。
 フローティング部材30は、主として、円筒状の本体部30aと、押圧部34と、上部軸受ハウジング31とを有する。
 本体部30aは、本体部30aの内面により囲まれた偏心部空間38を形成する。偏心部空間38には、可動スクロール22のボス部22cが配置される。
 押圧部34は、本体部30aの上端から可動スクロール22に向かって延びている円筒形状の部材である。図4に示されるように、押圧部34の上端のスラスト面34aは、可動スクロール22の可動側鏡板22aの背面と対向する。スラスト面34aは、平面視において環状に形成されている。フローティング部材30が、背圧空間Sbの圧力によって可動スクロール22に向かって押されると、スラスト面34aが可動側鏡板22aの背面と接触して、可動スクロール22を固定スクロール21に向かって押し付ける。
 上部軸受ハウジング31は、本体部30aの下方(偏心部空間38の下方)に配置される円筒形状の部材である。上部軸受ハウジング31の内部には、第2軸受メタル32が配置されている。第2軸受メタル32は、例えば、上部軸受ハウジング31の内部に圧入され固定されている。第2軸受メタル32は、クランクシャフト80の主軸82を回転自在に支持する。
 (2-4)ハウジング40
 ハウジング40は、固定スクロール21およびフローティング部材30の下方に配置される略円筒形状の部材である。ハウジング40は、フローティング部材30を支持する。ハウジング40とフローティング部材30との間には背圧空間Sbが形成される。ハウジング40は、例えば、圧入によってケーシング50の内面に取り付けられている。
 (2-5)シール部材60
 シール部材60は、フローティング部材30とハウジング40との間に背圧空間Sbを形成するための部材である。シール部材60は、例えば、Oリング等のガスケットである。図4に示されるように、シール部材60は、背圧空間Sbを、第1室B1と第2室B2とに区画する。第1室B1および第2室B2は、平面視において略円環状に形成されている空間である。第2室B2は、第1室B1の内側に配置される。平面視において、第1室B1の面積は、第2室B2の面積より大きい。
 第1室B1は、圧縮途中の圧縮室Scと、第1流路64を介して連通している。第1流路64は、圧縮機構20における圧縮途中の冷媒(中間圧の冷媒)を第1室B1に導く流路である。第1流路64は、固定スクロール21およびハウジング40に形成されている。
 第2室B2は、固定スクロール21の吐出ポート21dと、第2流路65を介して連通している。第2流路65は、圧縮機構20から吐出された冷媒(高圧の冷媒)を第2室B2に導く流路である。第2流路65は、固定スクロール21およびハウジング40に形成されている。
 圧縮機11の運転中、第2室B2の圧力は、第1室B1の圧力より高い。しかし、平面視において第1室B1の面積は第2室B2の面積より大きいので、背圧空間Sbの圧力による、可動スクロール22の固定スクロール21への押し付け力が過大になりにくい。第2室B2は第1室B1よりも内側に配置されているので、圧縮室Scの圧力により可動スクロール22が下方に押される力と、フローティング部材30により可動スクロール22が上方に押される力との間のバランスが確保されやすい。
 (2-6)モータ70
 モータ70は、可動スクロール22を駆動する。モータ70は、ステータ70aとロータ70bとを有する。ステータ70aは、ケーシング50の内面に固定された環状の部材である。ロータ70bは、ステータ70aの内側に配置される円筒形状の部材である。ステータ70aの内周面と、ロータ70bの外周面との間には、僅かな隙間(エアギャップ)が形成されている。
 ロータ70bは、その軸方向に沿ってクランクシャフト80が貫通している。ロータ70bは、クランクシャフト80を介して可動スクロール22と連結されている。モータ70は、ロータ70bが回転することで可動スクロール22を駆動し、可動スクロール22を固定スクロール21に対して旋回させる。
 (2-7)クランクシャフト80
 クランクシャフト80は、モータ70のロータ70bと、圧縮機構20の可動スクロール22とを連結する。クランクシャフト80は、上下方向に延びる。クランクシャフト80は、モータ70の駆動力を可動スクロール22に伝達する。
 クランクシャフト80は、主として、偏心部81と主軸82とを有する。
 偏心部81は、主軸82の上方に配置される。偏心部81の中心軸は、主軸82の中心軸に対して偏心している。偏心部81は、可動スクロール22のボス部22cの内部に配置された第1軸受メタル26に連結される。
 主軸82は、フローティング部材30の上部軸受ハウジング31に配置された第2軸受メタル32、および、下部軸受ハウジング90に配置された第3軸受メタル91によって、回転自在に支持される。主軸82は、上部軸受ハウジング31と下部軸受ハウジング90との間で、モータ70のロータ70bに連結される。主軸82は、上下方向に延びる。
 クランクシャフト80の内部には、油通路(図示せず)が形成されている。油通路は、主経路と分岐経路とを有する。主経路は、クランクシャフト80の下端から上端まで、クランクシャフト80の軸方向に延びる。分岐経路は、主経路から、クランクシャフト80の径方向に延びる。油溜空間11aの冷凍機油は、クランクシャフト80の下端に設けられたポンプ(図示せず)により汲み上げられ、油経路を通って、クランクシャフト80と、第1軸受メタル26、第2軸受メタル32および第3軸受メタル91のそれぞれとの摺動部、および、圧縮機構20の摺動部等に供給される。
 (2-8)下部軸受ハウジング90
 下部軸受ハウジング90は、ケーシング50の内面に固定されている。下部軸受ハウジング90は、モータ70の下方に配置される。下部軸受ハウジング90の内部には、第3軸受メタル91が配置されている。第3軸受メタル91は、例えば、下部軸受ハウジング90の内部に圧入され固定されている。第3軸受メタル91には、クランクシャフト80の主軸82が通過している。第3軸受メタル91は、クランクシャフト80の主軸82の下部側を回転自在に支持する。
 (3)圧縮機11の動作
 通常状態における圧縮機11の動作について説明する。通常状態とは、圧縮機構20の吐出ポート21dから吐出される冷媒の圧力が、圧縮途中の圧縮室Scの圧力よりも高い状態である。
 モータ70が駆動すると、ロータ70bが回転し、ロータ70bと連結されたクランクシャフト80も回転する。クランクシャフト80が回転すると、オルダム継手25により、可動スクロール22は、自転することなく、固定スクロール21に対して旋回する。吸入管51から第1空間S1に流入した低圧の冷媒は、ハウジング40に形成された冷媒通路(図示せず)を通過して、圧縮機構20の周縁側の圧縮室Scに吸入される。可動スクロール22が旋回すると、第1空間S1と圧縮室Scとは連通しなくなり、圧縮室Scの容積が減少して、圧縮室Scの圧力が上昇する。圧縮途中の圧縮室Scには、インジェクション管53から中間圧の冷媒がインジェクションされる。冷媒の圧力は、周縁側(外側)の圧縮室Scから、中央側(内側)の圧縮室Scへ移動するにつれて上昇し、最終的に冷凍サイクルにおける高圧となる。圧縮機構20によって圧縮された冷媒は、固定側鏡板21aの吐出ポート21dから第2空間S2に吐出される。第2空間S2の高圧の冷媒は、吐出管52から吐出される。
 (4)特徴
 本実施形態の空気調和装置1の冷媒回路10に充填される、CFIを含む冷媒は、R410AおよびR407C等の従来の冷媒と比較して、オゾン層破壊および地球温暖化を促進する効果が小さい。しかし、CFIを含む冷媒は、従来の冷媒と比較して、熱的安定性が低く、熱により分解しやすい。CFIの分解生成物は、例えば、フッ化水素、ヨウ化水素およびフッ化カルボニルである。フッ化カルボニルは、加水分解により、フッ化水素を生成する。CFIを含む冷媒の分解により発生するフッ化水素およびヨウ化水素は、強酸であり、冷媒回路10に冷媒と共に封入される冷凍機油を劣化させ、冷媒回路10で使用される部品を腐食させるおそれがある。冷媒の分解により発生する酸により腐食する可能性がある部品は、例えば、膨張弁9、四路切換弁12、室外熱交換器13の伝熱管、室内熱交換器18の伝熱管、および、冷媒回路10で使用される冷媒配管である。
 本実施形態の空気調和装置1では、油溜め部50dの温度は、120℃以下に制御される。油溜め部50dの温度は、油溜め部50dによって形成される油溜空間11aに貯留されている冷凍機油の温度(以下、「油温度」と呼ぶ。)と同じか、または、油温度に近い。そのため、油溜め部温度センサ79によって計測された油溜め部50dの温度は、油温度の指標として用いることができる。
 空気調和装置1では、油溜め部50dの温度が120℃以下に制御されることで、油温度が所定温度以下に維持される。この場合、所定温度は、例えば、120℃である。油温度が所定温度以下に維持されることで、空気調和装置1の冷媒回路10中を流れる流体(冷媒および冷凍機油)の温度も所定温度以下に維持される。従って、空気調和装置1では、冷媒回路10中を流れる冷媒が熱により分解されることが抑制される。
 油溜め部50dの温度を120℃以下に維持する制御は、例えば、圧縮機11の駆動周波数(モータ70の単位時間当たりの回転数)を下げること、および、膨張弁9の弁開度を上げることによって実現される。例えば、コントローラ7は、油溜め部温度センサ79によって計測された油溜め部50dの温度に基づいて、圧縮機11の駆動周波数(圧縮機11の回転数)、および、膨張弁9の弁開度の少なくとも1つを制御することで、油溜め部50dの温度を120℃以下に維持してもよい。油溜め部50dの温度を制御することにより、冷媒回路10中を流れる冷媒の温度が所定温度以下に維持される。これにより、CFIを含む冷媒の分解が抑制され、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、冷凍機油は、ポリビニルエーテル等を含むエーテル油、または、ポリオールエステル等を含むエステル油を主成分として含むことが好ましい。エーテル油およびエステル油は、CFIを含む冷媒との相溶性が比較的高いので、冷媒と分離しにくい傾向がある。そのため、冷媒回路10の摺動部の滑り性を確保しつつ、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、冷凍機油は、0.3重量%~5.0重量%の酸捕捉剤が添加されることが好ましい。酸捕捉剤は、冷媒の分解等により発生する酸を捕捉するので、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が効果的に抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10の内部の水の量は、冷媒回路10に封入される冷媒の量に対して300ppm以下であることが好ましい。冷媒回路10中に存在する水は、冷媒と反応することにより、冷媒の分解を促進するおそれがある。そのため、冷媒回路10の内部の水の量を所定量以下に抑えることにより、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が効果的に抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10で使用される部品の少なくとも1つは、耐腐食性材料で構成されることが好ましい。耐腐食性材料は、CFIを含む冷媒、または、その分解物による腐食を効果的に抑制できる材料である。耐腐食性材料で構成される部品は、具体的には、冷媒の分解により発生する酸により腐食する可能性がある上述の部品である。耐腐食性材料から構成される部品を用いることにより、冷媒回路10で使用される部品の腐食が効果的に抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、圧縮機11は、低圧ドーム型のスクロール圧縮機である。低圧ドーム型のスクロール圧縮機では、図3に示されるように、ケーシング50の内部空間の大部分は、低圧の冷媒が流入する第1空間S1である。そのため、圧縮機構20によって圧縮された高温の冷媒が流入する第2空間S2の容積は、ケーシング50の内部空間の容積と比較して小さいので、空気調和装置1の運転中にケーシング50、および、ケーシング50に収容される部品の温度が上昇しにくい。また、冷凍機油が貯留される油溜空間11aは、第1空間S1に含まれるので、ケーシング50内の冷凍機油の温度も上昇しにくい。従って、圧縮機11の内部において熱による冷媒の分解が抑制されるので、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が効果的に抑制される。
 また、本実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10に充填される冷媒は、CFIを40重量%以下含む。冷媒中におけるCFIの含有量が所定値以下に制限されているので、CFIの分解による酸の発生量が抑制される。従って、冷媒回路10に封入される冷凍機油の劣化、および、冷媒回路10で使用される部品の腐食が効果的に抑制される。
 (5)変形例
 (5-1)変形例A
 実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10中を流れる冷媒の分解を抑制するために、油溜め部50dの温度が120℃以下に制御される。しかし、空気調和装置1では、冷媒回路10中を流れる冷媒の分解を抑制するために、冷媒回路10の内部の空気の圧力が所定圧力以下に調整されてもよい。冷媒回路10の内部の空気の圧力が低いほど、冷媒回路10中に存在する酸素の量が少ないので、冷媒に含まれるCFIと酸素との反応による冷媒の分解が抑制される。
 本変形例の空気調和装置1では、油溜め部50dの温度に応じて、冷媒回路10の内部の空気の圧力が所定圧力以下に調整されてもよい。例えば、油溜め部50dの温度が100℃以下に制御される場合、冷媒回路10の内部の空気の圧力が5Torr(約667Pa)以下に調整される。また、油溜め部50dの温度が80℃以下に制御される場合、冷媒回路10の内部の空気の圧力が10Torr(1333Pa)以下に調整される。
 (5-2)変形例B
 実施形態の空気調和装置1では、圧縮機11は、低圧ドーム型のスクロール圧縮機である。しかし、圧縮機11は、高圧ドーム型の圧縮機でもよい。高圧ドーム型の圧縮機では、冷媒回路10中を流れる低圧の冷媒は、ケーシング50の内部空間に流入することなく、圧縮機構20の周縁側の圧縮室Scに直接吸入される。そして、圧縮機構20から吐出された高圧の冷媒は、ケーシング50の内部空間に流入した後、圧縮機11から吐出される。そのため、高圧ドーム型の圧縮機の運転中において、ケーシング50の内部空間は、高圧の状態にある。
 高圧ドーム型の圧縮機を備える冷媒回路10においても、油溜め部50dの温度を所定温度以下に制御することで、冷媒回路10中を流れる冷媒の分解が抑制される。また、圧縮機11は、ロータリ圧縮機等の、スクロール圧縮機以外のタイプの圧縮機であってもよい。
 (5-3)変形例C
 実施形態の空気調和装置1では、冷媒回路10に充填される冷媒は、R466Aである。しかし、冷媒回路10に充填される冷媒は、CFIを40重量%以下含む他の混合冷媒であってもよい。
 CFIを40重量%以下含む混合冷媒の一例は、次の組成(a)~(d)を有する。
(a)ジフルオロメタン(HFC-32):約40重量%~約49重量%
(b)ペンタフルオロエタン(HFC-125):約6重量%~約12重量%
(c)トリフルオロヨードメタン(CFI):約33重量%~約40重量%
(d)トランス1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(トランスHFO-1234ze):約2重量%~約12重量%
 CFIを40重量%以下含む混合冷媒の他の例は、次の組成(e)~(g)を有する。
(e)ジフルオロメタン(HFC-32):約40重量%~約99.8重量%
(f)トリフルオロヨードメタン(CFI):約0.1重量%~約18重量%
(g)イソブタンおよび/またはn-ブタン:約0.1重量%~約10重量%
 (5-4)変形例D
 実施形態の空気調和装置1では、コントローラ7は、油溜め部温度センサ79によって計測された油溜め部50dの温度に基づいて、圧縮機11の駆動周波数等を制御して、油溜め部50dの温度を120℃以下に維持する。しかし、コントローラ7は、油溜め部50dの温度以外のパラメータに基づいて、圧縮機11の駆動周波数等を制御して、油溜め部50dの温度を120℃以下に維持してもよい。そのようなパラメータとして、例えば、室内熱交温度センサ73、室内空気温度センサ74、吐出温度センサ75、吸入温度センサ76、室外熱交温度センサ77および室外空気温度センサ78の少なくとも1つによって計測された温度;ケーシング50内の第2空間S2に設置された温度センサによって計測された温度;ケーシング50内の第2空間S2に設置された圧力センサによって計測された圧力の少なくとも1つが挙げられる。
 ―むすび―
 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。
  1  :空気調和装置(冷凍サイクル装置)
  7  :コントローラ(制御部)
 10  :冷媒回路
 11  :圧縮機
 50d :油溜め部
 79  :油溜め部温度センサ(計測部)
国際公開第2020/031535号

Claims (10)

  1.  冷媒を圧縮する圧縮機(11)を有する冷媒回路(10)を備え、
     前記圧縮機は、冷凍機油が貯留される油溜め部(50d)を有し、
     前記冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CFI)を含み、
     前記冷凍機油は、酸捕捉材が添加され、
     前記油溜め部の温度は、120℃以下に制御される、
    冷凍サイクル装置(1)。
  2.  前記油溜め部の温度は、100℃以下に制御され、
     前記冷媒回路の内部の空気の圧力は、5Torr(667Pa)以下である、
    請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記油溜め部の温度は、80℃以下に制御され、
     前記冷媒回路の内部の空気の圧力は、10Torr(1333Pa)以下である、
    請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記冷凍機油は、ポリビニルエーテルまたはポリオールエステルを含む、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記酸捕捉剤の添加量は、0.3重量%~5.0重量%である、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  6.  前記冷媒回路の内部の水の量は、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5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  7.  前記冷媒回路は、金属製または樹脂製の部品を有する、
    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。
  8.  前記圧縮機は、低圧ドーム型の圧縮機である、
    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。
  9.  前記冷媒は、トリフルオロヨードメタンを40重量%以下含む、
    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。
  10.  前記油溜め部の温度を計測する計測部(79)と、
     前記計測部が計測した温度に基づいて、前記圧縮機の回転数を制御する制御部(7)と、
    をさらに備える、
    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。
     
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