CN114174734A - 制冷剂循环装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种制冷剂循环装置，即使在使用包含CF3I的制冷剂的情况下，也能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的制冷剂回路的部件的腐蚀。制冷剂循环装置(1)具有制冷剂回路(10)，制冷剂回路由压缩机(11)、膨胀阀(9)、室外热交换器(13)以及室内热交换器(18)连接而构成，供包含CF3I的制冷剂循环，其中，制冷剂回路(10)具有与制冷剂接触的部件(5、6、26、30、31、35、41、57、81、82、83、93b)，部件的至少与制冷剂接触的表面由耐腐蚀材料构成，该耐腐蚀材料包含从由锌的含量为10wt％以下的金属、尼龙66以外的树脂以及碳构成的组中选择的至少一种以上的材料。
Description
技术领域
本公开涉及一种制冷剂循环装置。
背景技术
目前，考虑到环境负荷，正在研究臭氧层破坏系数(ODP：Ozone DepletionPotential)较小的制冷剂、全球变暖系数(GWP：Global Warming Potential)较小的制冷剂。
例如，在专利文献1(日本特开2017-149943号公报)中研究出一种制冷剂，能够将臭氧层破坏系数以及全球变暖系数抑制得较低。
发明内容
发明所要解决的技术问题
另一方面，由于全球变暖系数小的制冷剂的燃烧性往往较高，因此，近年来，不断进行关于R466A等这样的包含CF3I的制冷剂的研究。
对此，本申请的发明人新发现，在使包含CF3I的制冷剂填充于制冷剂回路而进行冷冻循环的情况下，在现有的制冷剂回路中使用的部件处会发生腐蚀。
本公开的目的在于提供一种制冷剂循环装置，即使在使用包含CF3I的制冷剂的情况下，也能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的制冷剂回路的部件的腐蚀。
解决技术问题所采用的技术方案
第一观点的制冷剂循环装置是具有制冷剂回路的制冷剂循环装置。制冷剂回路由压缩机、膨胀阀以及热交换器连接而构成。制冷剂回路供包含CF3I的制冷剂循环。制冷剂回路具有与制冷剂接触的部件。部件的至少与制冷剂接触的表面由耐腐蚀材料构成，该耐腐蚀材料包含从由锌的含量(比例)为10wt％以下的金属、尼龙66以外的树脂以及碳(carbon)构成的组中选择的至少一种以上的材料。
另外，部件也可整体由耐腐蚀材料构成，也可以是，与制冷剂接触的部分被涂上包含耐腐蚀材料的保护层而保护层以外的部分由耐腐蚀材料以外的材料构成。
该制冷剂循环装置能够抑制由于包含CF3I的制冷剂引起的制冷剂回路的部件的腐蚀。
在第一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第二观点的制冷剂循环装置中，部件是压缩机具有的平衡配重块、膨胀阀具有的针状物、热交换器具有的传热管、制冷剂配管以及连接制冷剂配管的扩口螺母中的至少任意一者。耐腐蚀材料是锌的含量为10wt％以下的金属。
此处的耐腐蚀材料优选是锌的含量为5wt％以下的金属，也可以是锌的含量为5wt％以下的铜合金。
在该制冷剂循环装置中，在制冷剂回路的部件中的压缩机具有的平衡配重块、膨胀阀具有的针状物、热交换器具有的传热管、制冷剂配管以及连接制冷剂配管的扩口螺母中的至少任意一者由金属构成的情况下，能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的腐蚀。
在第二观点的制冷剂循环装置的基础上，在第三观点的制冷剂循环装置中，部件是压缩机具有的平衡配重块。耐腐蚀材料是包含0.2wt％以上且1.0wt％以下的锡或铝的铜合金，或者是不锈钢。
在该制冷剂循环装置中，通过使用密度大的材料，能够使平衡配重块小型化，并且，能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的平衡配重块的腐蚀。
在第二观点的制冷剂循环装置的基础上，在第四观点的制冷剂循环装置中，部件是膨胀阀具有的针状物。耐腐蚀材料是包含0.2wt％以上且1.0wt％以下的锡或铝的铜合金，或者是不锈钢。
在该制冷剂循环装置中，能够确保膨胀阀具有的针状物的耐侵蚀性以及耐腐蚀性，并且，能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的腐蚀。
在第一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第五观点的制冷剂循环装置中，部件是压缩机的轴承。耐腐蚀材料是碳、聚酰亚胺树脂以及聚酰胺酰亚胺树脂中的任意一者。
在该制冷剂循环装置中，能够确保压缩机的轴承的低摩擦性以及低磨损性，能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的腐蚀。
在第一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第六观点的制冷剂循环装置中，制冷剂回路具有四通换向阀。部件是四通换向阀具有的阀芯。耐腐蚀材料是包含从由PBT、PET、PTFE以及PPS构成的组中选择的至少一种的树脂。
在该制冷剂循环装置中，能够使四通换向阀具有的阀芯的滑动性良好，并且，能够抑制由包含CF3I的制冷剂引起的腐蚀，从而能够抑制伴随腐蚀引起的劣化而导致的构件的强度降低。
在第一观点至第六观点中任一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第七观点的制冷剂循环装置中，制冷剂回路的内部的空气量为10Torr以下且水分含量为500ppm以下。
在该制冷剂循环装置中，能够抑制包含CF3I的制冷剂的分解，能够抑制其分解物引起的制冷剂回路具有的部件的腐蚀。
在第一观点至第七观点中任一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第八观点的制冷剂循环装置中，制冷剂循环装置还包括控制部。控制部以使从压缩机排出的排出制冷剂的温度达到100℃以下的方式控制压缩机。
在该制冷剂循环装置中，能够抑制包含CF3I的制冷剂的分解，能够抑制其分解物引起的制冷剂回路具有的部件的腐蚀。
在第一观点至第八观点中任一观点的制冷剂循环装置的基础上，在第九观点的制冷剂循环装置中，作为冷冻机油，采用醚类油或酯类油。
在第九观点的制冷剂循环装置的基础上，在第十观点的制冷剂循环装置中，冷冻机油含有从由极压剂、酸清除剂以及抗氧化剂构成的组中选择的至少一种以上。
在该制冷剂循环装置中，能够抑制包含CF3I的制冷剂的分解，能够抑制其分解物引起的制冷剂回路具有的部件的腐蚀。
附图说明
图1是空调装置的概略结构图。
图2是空调装置的概略方框结构图。
图3是压缩机的概略剖视结构图。
图4是膨胀阀的概略剖视结构图。
图5是四通换向阀的概略剖视结构图。
图6是室外热交换器以及室内热交换器的概略结构图。
图7是扩口连接部的概略结构立体图。
具体实施方式
以下，参照制冷剂回路的概略结构图即图1、概略控制方框结构图即图2，对作为本实施方式的冷冻循环装置的空调装置1进行说明。
(1)空调装置1的概况
空调装置1是通过进行蒸汽压缩式冷冻循环来调节对象空间的空气的装置。
空调装置1主要具有室外单元2、室内单元3、液体制冷剂连通配管6以及气体制冷剂连通配管5、控制器7，其中，液体制冷剂连通配管6以及气体制冷剂连通配管5连接室外单元2与室内单元3，控制器7控制空调装置1的动作。
在空调装置1中进行冷冻循环，在冷冻循环中，被封入制冷剂回路10内的制冷剂在压缩、冷凝或放热、减压、蒸发后被再次压缩。在本实施方式中，在制冷剂回路10填充有用于进行蒸汽压缩式冷冻循环的制冷剂。
(制冷剂)
填充于制冷剂回路10的制冷剂能够使用仅由CF3I构成的制冷剂或包含CF3I的混合制冷剂。作为这样的制冷剂，例如，作为包含R32、R125、CF3I的制冷剂，能够使用R466A等制冷剂。此处，制冷剂中的CF3I的含量没有特别限定，例如是5wt％以上且70wt％以下，优选是20wt％以上且50wt％以下。此处，就燃烧性低且臭氧层破坏系数(ODP：Ozone DepletionPotential)以及全球变暖系数(GWP：Global Warming Potential)这两者的值低而易于平衡这一点而言，包含CF3I的制冷剂是优选的。
(冷冻机油)
在制冷剂回路10中，与上述制冷剂一起封入有冷冻机油。作为与上述制冷剂一起使用的冷冻机油，优选是醚类油或酯类油。作为醚类油，例如，能够列举聚乙烯醚油、聚氧化烯油等。作为酯类油，例如，能够列举二元酸和一元醇的二元酸酯油，多元醇和脂肪酸的多元酯油，或多元醇、多价基酸和一元醇(或脂肪酸)的复合酯油，多元醇碳酸酯油等。另外，冷冻机油可以单独使用一种，也可将两种以上进行组合地使用。
在这些冷冻机油中，作为添加剂，能够包含由极压剂、酸清除剂以及抗氧化剂构成的组中选择的至少一种以上。这些添加剂例如优选在冷冻机油中的含量为3wt％以下，特别地，关于冷冻机油中的酸清除剂，优选其浓度为1.0wt％以上。通过调节抗氧化剂、酸清除剂的含量，易于调节包含制冷剂和冷冻机油的流体中的水分含量。
关于极压剂，例如能够列举：有机硫化合物类极压剂，如含有磷酸酯类的物质、单硫化物类、多硫化物类、硫化物类、砜类、硫磺酸盐类、硫代脂肪、硫代碳酸盐类、噻吩类、噻唑类、甲基磺酸盐类等；硫代磷酸酯类极压剂，如硫代磷酸三酯类等；酯类极压剂，如高级脂肪酸、羟基芳基脂肪酸类、多元醇酯类、丙烯酸酯类等；有机氯类极压剂，如氯化石蜡等氯化碳氢化合物类、氯化羧酸衍生物等；有机氟化类极压剂，如氟化脂肪族羧酸类、氟化乙烯树脂、氟化烷基聚硅氧烷类、氟化石墨等；醇类极压剂，如高等醇类等；金属化合物类极压剂，如环烷酸盐类(如环烷酸铅等)、脂肪酸盐类(如脂肪酸铅等)、硫磷酸盐类(如二烷基二硫磷酸盐锌等)、硫代氨基甲酸盐类、有机钼化合物、有机锡化合物、有机锗化合物、硼酸酯等。
作为酸清除剂，能够使用苯基缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、亚烷基二醇缩水甘油醚、环己烯氧化物、α-烯烃氧化物、环氧大豆油等环氧化合物，碳二亚胺等。另外，从相溶性这一观点来看，上述之中优选苯基缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、亚烷基二醇缩水甘油醚、环己烯氧化物、α-烯烃氧化物。这些的碳数只要是3以上且30以下即可，更优选是4以上且24以下。此外，α-烯烃氧化物的总碳数只要是4以上且50以下即可，更优选是4以上且24以下。酸清除剂可以仅使用一种，也可将多种合并使用。
作为抗氧化剂，例如，能够使用酚类抗氧化剂或胺类抗氧化剂。酚类抗氧化剂包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(DBPC)、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、二叔丁基对甲酚、双酚A等。此外，胺类抗氧化剂包括N,N'-二异丙基对苯二胺、N,N'-二仲丁基对苯二胺、苯基-α-萘胺、N,N'-二苯基对苯二胺、N,N-二(2-萘基)-p-苯基二胺等。
从抑制包含CF3I的制冷剂的分解这一观点来看，制冷剂回路10中的水分含量为500ppm以下。另外，在将流经作为制冷剂的冷凝器起作用的热交换器(室内热交换器18或室外热交换器13)的出口的流体作为对象的情况下的水分含量优选为500ppm以下。
从抑制包含CF3I的制冷剂的分解这一观点来看，在制冷剂回路10中流动的流体中的空气量优选为10Torr以下。
(1-1)室外单元2
室外单元2通过液体制冷剂连通配管6以及气体制冷剂连通配管5与室内单元3连接，构成制冷剂回路10的一部分。室外单元2主要具有压缩机11、四通换向阀12、室外热交换器13、膨胀阀9、低压储罐14、室外风扇15、液体侧截止阀17、气体侧截止阀16。
压缩机11是将冷冻循环中的低压制冷剂压缩成高压的机器。作为压缩机11，例如，能够使用旋转式或涡旋式等压缩元件通过压缩机马达驱动而旋转的压缩机，本实施方式的压缩机11的细节在后文中进行描述。压缩机马达用于使容量变化，能够通过逆变器来控制运转频率。
四通换向阀12能够通过切换制冷剂回路10的连接状态而对第一连接状态(参照图1的实线)和第二连接状态(参照图1的虚线)进行切换，在第一连接状态下，将压缩机11的排出侧与室外热交换器13连接且将压缩机11的吸入侧与气体侧截止阀16连接，在第二连接状态下，将压缩机11的排出侧与气体侧截止阀16连接且将压缩机11的吸入侧与室外热交换器13连接。更具体而言，四通换向阀12具有第一连接端口51、第二连接端口52、第三连接端口53、第四连接端口54这四个连接端口，细节在后文中进行描述。
室外热交换器13是下述热交换器：在制冷运转时作为冷冻循环中的高压制冷剂的冷凝器或放热器起作用，在制热运转时作为冷冻循环中的低压制冷剂的蒸发器起作用。室外热交换器13包括制冷剂在其中流动的多个传热管(未图示)以及空气在彼此间隙流动的多个传热翅片(未图示)。多个传热管在上下方向上排列，各传热管实质上在水平方向上延伸。该传热管由锌的含量为10wt％以下的金属构成，更优选由锌的含量为5wt％以下的金属构成。作为该金属，例如，能够列举铜、铜合金、铁、含铁的合金、不锈钢等。在上下方向上延伸的多个传热翅片彼此隔开规定的间隔并沿传热管延伸的方向排列。多个传热翅片与多个传热管以多个传热管贯穿各传热翅片的方式组合在一起。
室外风扇15在室外单元2内将室外空气供给至室外热交换器13，产生用于在室外热交换器13中与制冷剂进行热交换后排出至室外单元2的外部的空气流。室外风扇15通过室外风扇马达驱动而旋转。
膨胀阀9设置在室外热交换器13的液体侧端部与液体侧截止阀17之间。膨胀阀9例如是能够通过控制来调节阀开度的电子膨胀阀，细节在后文中进行描述。
低压储罐14是设置在压缩机11的吸入侧与四通换向阀12的一个连接端口之间且能够将制冷剂回路10中的剩余制冷剂作为液体制冷剂进行贮存的制冷剂容器。
液体侧截止阀17是配置于室外单元2中的与液体制冷剂连通配管6的连接部分的手动阀。
气体侧截止阀16是配置于室外单元2中的与气体制冷剂连通配管5的连接部分的手动阀。
室外单元2具有室外单元控制部71，该室外单元控制部71对构成室外单元2的各部分的动作进行控制。室外单元控制部71具有包括CPU和存储器等的微型计算机。室外单元控制部71与各室内单元3的室内单元控制部72通过通信线连接，从而进行控制信号等的发送、接收。
在室外单元2设置有排出温度传感器75、吸入温度传感器76、室外热交温度传感器77、外部空气温度传感器78等。上述各传感器与室外单元控制部71电连接，向室外单元控制部71发送检测信号。排出温度传感器75对在排出配管4d中流动的制冷剂的温度进行检测，所述排出配管4d将压缩机11的排出侧与四通换向阀12的一个连接端口即第四连接端口54连接。吸入温度传感器76对在吸入配管4e中流动的制冷剂的温度进行检测，所述吸入配管4e在将压缩机11的吸入侧与四通换向阀12的一个连接端口连接的吸入流路中从低压储罐14延伸至压缩机11的吸入侧。室外热交温度传感器77对流经室外热交换器13的液体侧的出口的制冷剂的温度进行检测，所述液体侧的出口在室外热交换器13中位于与连接有第三配管4c侧相反一侧的位置。外部空气温度传感器78对流过室外热交换器13前的室外的空气温度进行检测。
(1-2)室内单元3
室内单元3设置于对象空间即室内的壁面或天花板等。室内单元3通过液体制冷剂连通配管6以及气体制冷剂连通配管5与室外单元0连接，构成制冷剂回路10的一部分。
室内单元3具有室内热交换器18和室内风扇19。
室内热交换器18的液体侧与液体制冷剂连通配管6连接，气体侧端与气体制冷剂连通配管5连接。室内热交换器18是下述热交换器：在制冷运转时作为冷冻循环中的低压制冷剂的蒸发器起作用，在制热运转时作为冷冻循环中的高压制冷剂的冷凝器或放热器起作用。
室内风扇19将空调对象空间即室内的空气吸入室内单元3内，产生用于在室内热交换器18中与制冷剂进行热交换后排出至室内单元3的外部的空气流。室内风扇19通过室内风扇马达驱动而旋转。
此外，室内单元3具有对构成室内单元3的各部分的动作进行控制的室内单元控制部72。室内单元控制部72具有包括CPU和存储器等的微型计算机。室内单元控制部72与室外单元控制部71通过通信线连接，从而进行控制信号等的发送、接收。
在室内单元3设置有室内液体侧热交温度传感器73、室内空气温度传感器74等。上述各传感器与室内单元控制部72电连接，向室内单元控制部72发送检测信号。室内液体侧热交温度传感器73对流经室内热交换器18的液体侧的出口的制冷剂的温度进行检测，所述液体侧的出口在室内热交换器18中位于与连接有气体制冷剂连通配管5侧相反一侧的位置。室内空气温度传感器74对流过室内热交换器18前的室内的空气温度进行检测。
(1-3)控制器7
在空调装置1中，室外单元控制部71与室内单元控制部72通过通信线连接，从而构成控制空调装置1的动作的控制器7。
控制器7主要具有CPU(中央运算处理装置)以及ROM、RAM等存储器。另外，基于控制器7进行的各种处理、控制通过室外单元控制部71以及/或者室内单元控制部72所包含的各部分一体地发挥作用的方式实现。
控制器7优选以使在空调装置1的制冷剂回路10中流动的流体触及的部位的最高温度例如达到100℃以下的方式控制制冷剂回路10的构成元件。作为这样的控制，例如，能够列举使压缩机11的驱动频率不达到规定值以上的控制、使从压缩机11排出的制冷剂的温度不达到规定温度以上的控制、使从压缩机11排出的制冷剂的压力不达到规定压力以上的控制等。此处，使从压缩机11排出的制冷剂的温度不达到规定温度以上的控制等也可通过将压缩机11的驱动频率下调以及/或者使膨胀阀9的阀开度增大的方式实现。通过这些控制，抑制包含CF3I的制冷剂的分解，从而能够有效地抑制腐蚀。
(1-4)遥控器70
遥控器70配置于空调对象空间即室内或包含空调对象空间的建筑物的特定空间，由用户等使用以进行空调装置1的运转控制指令和运转状态的监视。
遥控器70包括接受部70a和显示部70b，所述接受部70a是用于通过用户等操作而接受信息的输入的操作钮或触摸面板等，所述显示部70b能够显示各种信息。遥控器70通过通信线与室外单元控制部71以及室内单元控制部72连接，能够将来自用户的由接受部70a接受到的信息供给至控制器7。此外，能够将从控制器7接收到的信息输出至显示部70b。
作为来自用户等的由接受部70a接受的信息没有特别限定，能够列举执行制冷运转模式的指令、执行制热运转模式的指令、使运转停止的指令、指定设定温度等各种信息。作为显示于显示部70b的信息没有特别限定，能够列举目前的运转模式状态(制冷或制热)、设定温度、表示发生了各种异常的信息等。
(2)压缩机11的结构
作为压缩机11，例如，能够使用图3所示的涡旋式压缩机。
该压缩机11包括外壳20、涡旋式压缩机构21、驱动马达24、曲柄轴25、下部轴承26以及平衡配重块30。
外壳20具有圆筒构件20a和上盖20b以及下盖20c，其中，圆筒构件20a上下开口且呈近似圆筒状，上盖20b以及下盖20c分别设置于圆筒构件20a的上端以及下端。圆筒构件20a与上盖20b以及下盖20c通过焊接的方式固定在一起以保证气密性。外壳20收纳压缩机11的构成设备，所述压缩机11的构成设备包括涡旋式压缩机构21、驱动马达24、曲柄轴25以及下部轴承26。此外，在外壳20的下部形成有油积存空间So。在油积存空间So积存有用于对涡旋式压缩机构21等进行润滑的冷冻机油O。在外壳20的上部，吸入配管4e设置成贯穿上盖20b，所述吸入配管4e将制冷剂回路10的冷冻循环中的低压气体制冷剂吸入并且向涡旋式压缩机构21供给气体制冷剂。吸入配管4e的下端与涡旋式压缩机构21的固定涡旋体22连接。吸入配管4e与后述的涡旋式压缩机构21的压缩室Sc连通。在外壳20的圆筒构件20a的中间部设置有供被排出至外壳20外的制冷剂流过的排出配管4d。排出配管4d配置成该排出配管4d的位于外壳20内部的端部突出至高压空间Sh，所述高压空间Sh形成于涡旋式压缩机构21的壳体27的下方。通过涡旋式压缩机构21压缩后的冷冻循环中的高压制冷剂在排出配管4d中流动。
涡旋式压缩机构21主要具有壳体27、固定涡旋体22和可动涡旋体23，其中，固定涡旋体22配置于壳体27的上方，可动涡旋体23与固定涡旋体22组合而形成压缩室Sc。
固定涡旋体22具有平板状的固定侧镜板22a、从固定侧镜板22a的前表面突出的旋涡状的固定侧涡圈22b、将固定侧涡圈22b围住的外缘部22c。在固定侧镜板22a的中央部，与涡旋式压缩机构21的压缩室Sc连通的非圆形形状的排出口22d形成为在厚度方向上贯穿固定侧镜板22a。在压缩室Sc中压缩后的制冷剂从排出口22d排出，流过形成于固定涡圈22以及壳体27的未图示的制冷剂通路，并流入高压空间Sh。
可动涡旋体23具有平板状的可动侧镜板23a、从可动侧镜板23a的前表面突出的旋涡状的可动侧涡圈23b、从可动侧镜板23a的背面突出且形成为圆筒状的轴套部23c。固定涡旋体22的固定侧涡圈22b与可动涡旋体23的可动侧涡圈23b以固定侧镜板22a的下表面与可动侧镜板23a的上表面相对的状态组合在一起。在相邻的固定侧涡圈22b与可动侧涡圈23b之间形成压缩室Sc。通过可动涡旋体23如后文所述那样相对于固定涡旋体22公转，压缩室Sc的体积周期性变化，从而在涡旋式压缩机构21中进行制冷剂的吸入、压缩、排出。轴套部23c是上端被堵住的圆筒状部分。通过在轴套部23c的中空部***后述曲柄轴25的偏心部25b，可动涡旋体23与曲柄轴25连结在一起。轴套部23c配置于形成在可动涡旋体23与壳体27之间的偏心部空间28。偏心部空间28通过后述曲柄轴25的供油路径39等与高压空间Sh连通，较高的压力作用于偏心部空间28。在该压力的作用下，偏心部空间28内的可动侧镜板23a的下表面朝固定涡旋体22并向上方受到推压。在该力的作用下，可动涡旋体23与固定涡旋体22紧贴。可动涡旋体23通过配置于“欧氏环空间(日文：オルダムリング空間)Sr”的欧氏环29支承于壳体27。欧氏环29是防止可动涡旋体23自转并使其公转的构件。通过使用欧氏环29，当曲柄轴25旋转时，在轴套部23c处与曲柄轴25连结的可动涡旋体23相对于固定涡旋体22在不自转的情况下公转，从而使得压缩室Sc内的制冷剂被压缩。
壳体27被压入圆筒构件20a的内侧，其外表面在整个周向上固定于圆筒构件20a。此外，壳体27与固定涡旋体22通过未图示的螺栓等固定在一起，以使壳体27的上端面与固定涡旋体22的外缘部22c的下表面紧贴。在壳体27形成有凹部27a和上部轴承部27b，所述凹部27a以在上表面中央部凹陷的方式配置而成，上部轴承部27b配置于凹部27a的下方。凹部27a将配置有可动涡旋体23的轴套部23c的偏心部空间28的侧面围住。在上部轴承部27b配置有上部轴承35，所述上部轴承35是对曲柄轴25的主轴25a进行轴支承的圆筒形状的金属构件。上部轴承35将***上部轴承35的主轴25a支承为自由旋转。此外，在外壳27形成有供欧氏环29配置的欧氏环空间Sr。
驱动马达24具有环状的定子33和转子32，其中，环状的定子33固定于圆筒构件20a的内壁面，转子32在定子33的内侧隔开些许间隙(气隙通路)并以自由旋转的方式收纳。定子33构成为具有线圈。转子32通过曲柄轴25与可动涡旋体23连结，所述曲柄轴25配置成沿圆筒构件20a的轴心在上下方向上延伸。通过转子32旋转，可动涡旋体23相对于固定涡旋体22公转。
曲柄轴25将驱动马达24的驱动力传递至可动涡旋体23。曲柄轴25以沿圆筒构件20a的轴心在上下方向上延伸的方式配置，将驱动马达24的转子32与涡旋式压缩机构21的可动涡旋体23连结。曲柄轴25具有主轴25a和偏心部25b，其中，主轴25a的中心轴与圆筒构件20a的轴心一致，偏心部25b相对于圆筒构件20a的轴心偏心。偏心部25b如前文所述那样被***可动涡旋体23的轴套部23c。另外，在偏心部25b的径向外侧设置有销轴承31，所述销轴承31是对偏心部25b进行轴支承的圆筒形状的金属构件。主轴25a通过销轴承31、壳体27的上部轴承部27b的上部轴承35以及后述下部轴承26被支承为自由旋转。主轴25a在上部轴承35与下部轴承26之间与驱动马达24的转子32连结。在曲柄轴25的内部形成有用于向涡旋式压缩机构21等供给冷冻机油O的供油路径39。主轴25a的下端位于形成在外壳20的下部的油积存空间So内，油积存空间So的冷冻机油O通过供油路径39被供给至涡旋式压缩机构21等。
平衡配重块30是与曲柄轴25不同的构件，其呈环状，并且被嵌入主轴25a。平衡配重块30具有圆筒形状部分30a和形成于圆筒形状部分30a的周向一部分的偏心部分30b。圆筒形状部分30a的重心位于曲柄轴25的轴心上，沿轴向观察时呈圆形形状。偏心部分30b的重心从曲柄轴25的轴心偏离，具体而言是从曲柄轴25的轴心向规定方向偏离。由此，平衡配重块30整体的重心也从曲柄轴25的轴心向规定方向偏离。如上所述，可动涡旋体23的中心附近通过曲柄轴25的偏心部25b被支承为自由滑动。由此，可动涡旋体23也与偏心部25b在相同的方向上偏心。根据上述结构，通过使规定方向朝向与偏心部25b的偏心方向相反的方向而将平衡配重块30配设于主轴25a，能够与可动涡旋体23保持平衡，因此，曲柄轴25的振动得以防止。
下部轴承26配置于驱动马达24的下方。下部轴承26被固定在圆筒构件20a的内侧下方。下部轴承26构成曲柄轴25的下端侧的轴承，是将曲柄轴25的主轴25a支承为自由旋转的圆筒形状的金属构件。
接着，对压缩机11的动作进行说明。
当驱动马达24启动时，转子32相对于定子33旋转，固定于转子32的曲柄轴25旋转。当曲柄轴25旋转时，与曲柄轴25连结的可动涡旋体23相对于固定涡旋体22公转。接着，冷冻循环中的低压气体制冷剂流过吸入配管4e而从压缩室Sc的周缘侧被吸引至压缩室Sc。随着可动涡旋体23公转，吸入配管4e与压缩室Sc不再连通。此外，伴随着压缩室Sc的容积减小，压缩室Sc的压力开始上升。
压缩室Sc内的制冷剂随着压缩室Sc的容积减小而受到压缩，最终成为高压气体制冷剂。高压气体制冷剂从位于固定侧镜板22a的中心附近的排出口22d排出。然后，高压气体制冷剂流过形成于固定涡旋体22以及壳体27的未图示的制冷剂通路而流入高压空间Sh。流入高压空间Sh且通过涡旋式压缩机构21压缩后的冷冻循环中的高压气体制冷剂从排出配管4d排出。
在上述压缩机11之中，尤其是销轴承31、上部轴承35、下部轴承26、平衡配重块30、可动涡旋体23、固定涡旋体22、欧氏环29以及曲柄轴25中的至少任意一者由锌的含量为10wt％以下的金属构成，优选由锌的含量为5wt％以下的金属构成。
特别地，平衡配重块30的密度和比重较大，因此，其大小能够形成得较小，从加工性良好以及能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，优选由锌的含量为5wt％以下的铜合金构成，更优选由锌的含量为5wt％以下且包含0.2wt％以上1.0wt％以下的锡或铝的铜合金构成。另外，在由与铜合金不同的金属构成平衡配重块30的情况下，优选是SUS304等不锈钢。
此外，关于销轴承31、上部轴承35、下部轴承26，从摩擦性低、磨损性低、加工性良好以及能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，优选由碳、聚酰亚胺树脂以及聚酰胺酰亚胺树脂中的任意一者构成。
(3)膨胀阀9的结构
作为膨胀阀9，例如，能够使用图4所示的使用了具有针状物93b的阀芯93的电子膨胀阀。
该膨胀阀9主要具有线圈91、转子92、外壳94、阀座构件95等。
线圈91在将阀芯93的长边方向设为轴向的情况下的周向上设置。
转子92通过线圈91驱动而旋转。转子92通过旋转在螺纹轴方向上移动。
阀芯93由轴93a和针状物93b构成。轴93a呈圆筒形状且沿上下延伸，其一端相对于转子92以形成为同轴状的方式安装，与转子92一起在轴向上移动。针状物93b在轴93a的下端设置成朝向下方的圆锥状。针状物93b突出至后述阀芯侧空间96内。
外壳94将线圈91、转子92、阀芯93中的轴93a等收纳在内部。
阀座构件95设置于外壳94的下方。阀座构件95具有第一连结部97、第二连结部98、阀芯侧空间96和阀座99，其中，阀芯侧空间96用于使第一连结部97与第二连结部98连通，阀座99设置在阀芯侧空间96与第一连结部97之间。阀座99形成为漏斗状以从径向外侧的下方与阀芯93的针状物93b相对。
如此一来，从第一连结部97或第二连结部98流入的高压液体制冷剂流过针状物93b与阀座99之间的间隙而被减压。另外，此时的减压程度通过利用转子92的旋转使阀芯93进退而改变针状物93b与阀座99之间的间隙大小的方式进行调节。
从耐侵蚀性以及耐腐蚀性良好且能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，具有上述针状物93b的阀芯93能够由锌的含量为10wt％以下的铜合金构成，优选由锌的含量为5wt％以下的铜合金构成，更优选由锌的含量为5wt％以下且包含0.2wt％以上1.0wt％以下的锡或铝的铜合金构成。另外，在由与铜合金不同的金属构成具有针状物93b的阀芯93的情况下，优选是SUS304等不锈钢。
(4)四通换向阀12的结构
如图5所示，四通换向阀12具有四通换向阀主体50、用于对连接状态进行切换的先导式电磁阀60、高压牵引管64a、低压牵引管61a、第一先导管62a、第二先导管63a。另外，图中的“LP”表示被吸入压缩机11的制冷剂的压力，“HP”表示从压缩机11排出的制冷剂的压力。
四通换向阀主体50具有第一连接端口51、第二连接端口52、第三连接端口53以及第四连接端口54这四个连接端口、阀芯57、第一室55、第二室56、第一连通部55a、第二连通部56a、高压牵引部54a、低压牵引部51a。
在四通换向阀主体50的第四连接端口54连接有从压缩机11的排出侧延伸的排出配管4d。在四通换向阀主体50的第一连接端口51连接有从低压储罐14延伸的第一配管4a。在四通换向阀主体50的第二连接端口52连接有从气体侧截止阀16延伸的第二配管4b。在四通换向阀主体50的第三连接端口53连接有从室外热交换器13的气体侧端部延伸的第三配管4c。
在四通换向阀主体50中，在第一连接状态下，阀芯57位于第一位置，以使第四连接端口54与第三连接端口53连通且第二连接端口52与第一连接端口51连通。由此，在第一连接状态下，从压缩机11的排出侧排出的制冷剂依次流经排出配管4d、第四连接端口54、第三连接端口53、第三配管4c而被供给至室外热交换器13的气体侧端部。此外，在第一连接状态下，从气体制冷剂连通配管5经由气体侧截止阀16被送至第二配管4b的制冷剂流经第二连接端口52、第一连接端口51、第一配管4a、低压储罐14以及吸入配管4e而被送至压缩机11的吸入侧。
在四通换向阀主体50中，在第二连接状态下，阀芯57位于第二位置，以使第四连接端口54与第二连接端口52连通且第三连接端口53与第一连接端口51连通。由此，在第二连接状态下，从压缩机11的排出侧排出的制冷剂依次流经排出配管4d、第四连接端口54、第二连接端口52、第二配管4b而经由气体侧截止阀16被送至气体制冷剂连通配管5。此外，在第二连接状态下，流过室外热交换器13的气体侧端部的制冷剂流经第三配管4c、第三连接端口53、第一连接端口51、第一配管4a、低压储罐14、吸入配管4e而被送至压缩机11的吸入侧。
阀芯57在四通换向阀主体50的内部以被夹在第一室55与第二室56之间的方式定位。此外，阀芯57设置成将第一连接端口51侧的空间与第四连接端口54侧的空间划分开。阀芯57根据作用于第一室55和第二室56的压力而滑动移动。具体而言，在第一室55作用有低压且在第二室56作用有高压的状态下，阀芯57以使第一室55变小而使第二室56变大的方式滑动移动，从而形成第四连接端口54与第三连接端口53连通且第二连接端口52与第一连接端口51连通的状态。此外，在第一室55作用有高压且在第二室56作用有低压的状态下，阀芯57以使第一室55变大而使第二室56变小的方式滑动移动，从而形成第四连接端口54与第二连接端口52连通且第三连接端口53与第一连接端口51连通的状态。
在第一室55设置有第一连通部55a。在第一连通部55a连接有第一先导管62a，所述第一先导管62a是从先导式电磁阀60延伸的毛细管。由此，第一先导管62a的制冷剂压力作用于第一室55。
在第二室56设置有第二连通部56a。在第二连通部56a连接有第二先导管63a，所述第二先导管63a是从先导式电磁阀60延伸的毛细管。由此，第二先导管63a的制冷剂压力作用于第二室56。
高压牵引部54a设置于四通换向阀主体50的内部空间中的、第一室55和第二室56以外的空间，且设置于通过阀芯57划分而成的第四连接端口54所在的空间。高压牵引部54a连接有高压牵引管64a，所述高压牵引管64a是从先导式电磁阀60延伸的毛细管。由此，能够将流过第一连接端口54的高压制冷剂的压力引导至先导式电磁阀60。
低压牵引部51a设置于第一连接端口51。低压牵引部51a连接有低压牵引管61a，所述低压牵引管61a是从先导式电磁阀60延伸的毛细管。由此，能够将流过第一连接端口51的低压制冷剂的压力引导至先导式电磁阀60。
先导式电磁阀60具有高压牵引端口64、低压牵引端口61、第一作用端口62以及第二作用端口63这四个端口等。
高压牵引端口64通过高压牵引管64a与高压牵引部54a连接。低压牵引端口61通过低压牵引管61a与低压牵引部51a连接。第一作用端口62通过第一先导管62a与第一连通部55a连接。第二作用端口63通过第二先导管63a与第二连通部56a连接。
控制器7对第一连接状态和第二连接状态进行切换，在第一连接状态下，通过使先导式电磁阀60具有的未图示的励磁线圈产生磁场而使阀部分以克服受到的来自弹簧等的力的方式移动，使通过高压牵引端口64牵引的制冷剂压力作用至第二作用端口63且使通过低压牵引端口61牵引的制冷剂压力作用至第一作用端口62，在第二连接状态下，由于未施加电压，因此，使得通过高压牵引端口64牵引的制冷剂压力作用至第一作用端口62且使得通过低压牵引端口61牵引的制冷剂压力作用至第二作用端口63。
从滑动性良好且能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀且还能够抑制伴随腐蚀的强度下降的观点来看，上述四通换向阀12的四通换向阀主体50具有的阀芯57优选通过尼龙66以外的树脂构成，更优选通过包含从由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PTFE(聚四氟乙烯)以及PPS(聚苯硫醚)构成的组中选择的至少一种的树脂构成。
另外，关于四通换向阀12的阀芯57以外的构成部件，例如，能够在制冷剂触及的表面形成有锌的含量为10wt％以下的铜合金等保护膜。
(5)室外热交换器13以及室内热交换器18的结构
室外热交换器13以及室内热交换器18均如图6所示那样以多个传热翅片42贯穿并固定于多个传热管41的方式构成。
从传热性良好且能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，上述这些传热管41能够由锌的含量为10wt％以下的铜合金构成，优选由锌的含量为5wt％以下的铜合金构成，也可使用铜的含量实质上为100％的材料。
另外，从能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，上述液体制冷剂连通配管6以及气体制冷剂连通配管5能够由锌的含量为10wt％以下的铜合金构成，优选由锌的含量为5wt％以下的铜合金构成，也可使用铜的含量实质上为100％的材料。
(6)扩口连接部8的结构
制冷剂回路10以多根制冷剂配管彼此连接的方式构成，如图7所示，这些配管的连接部由包括扩口螺母83、接头主体84以及未图示的O形环等的扩口连接部8构成。
此处，以构成制冷剂回路10的一部分的第一制冷剂配管81和第二制冷剂配管82连接的情况为例进行说明。
第一制冷剂配管81的端部具有直径随着朝向端部而被扩大的扩口部分81a。扩口螺母83设置于具有扩口部分81a的第一制冷剂配管81侧。
第二制冷剂配管82的端部固定于接头主体84。接头主体84是在外周部具有与设置于扩口螺母83的内周的螺纹槽对应的螺纹槽的筒状构件，其在与扩口部分81a相对的部分具有与扩口部分81a对应的形状。
在上述结构中，第一制冷剂配管81与第二制冷剂配管82通过扩口螺母83与接头主体84螺合的方式连结在一起。
从能够良好地抑制由于包含CF3I的制冷剂或其分解物引起的腐蚀的观点来看，上述扩口螺母83能够是锌的含量为10wt％以下的铜合金制，优选是锌的含量为5wt％以下的铜合金制。
(7)实施方式的特征
在现有的使用R410A等制冷剂的制冷剂循环装置的制冷剂回路中，例如，作为压缩机的平衡配重块，采用JIS C3604等锌的含量为30％左右的黄铜，作为膨胀阀的针状物，也可采用锌的含量为30％左右的黄铜。此外，在上述现有制冷剂回路中，作为压缩机的轴承，采用在青铜的背衬形成有PTFE的耐磨损膜的轴承，作为四通换向阀的阀芯，采用尼龙66。
然而，发明人等确认了下述事实：若使这些部件与包含CF3I的制冷剂一起在175℃左右的环境下暴露两周的时间，那么，尽管存在在与R410A一起暴露于相同条件下的情况下未确认到腐蚀的部件，但明显发生了腐蚀。具体而言，黄铜已被腐蚀到失去金属光泽的程度。还确认到青铜朝茶色变色。此外，尼龙66变成茶色，且变脆。另外，关于这些部件的腐蚀，还确认到的是，仅在包含CF3I的制冷剂中混合冷冻机油并进一步加入酸清除剂等添加剂是无法充分抑制腐蚀的。另一方面，在将PET、PBT、PTFE与包含CF3I的制冷剂在175℃左右的环境下暴露两周时间的情况下，未确认到在尼龙66的情况下观察到的腐蚀。
在上文中，在本实施方式的空调装置1中，如上文所述那样，替换成将锌的含量抑制到10％以下的金属，替换成尼龙66以外的树脂。由此，在将包含CF3I的制冷剂用作工作制冷剂的情况下，能够抑制由于包含CF3I的制冷剂而产生的部件的腐蚀。
另外，关于铝或铝合金，确认到若在存在包含CF3I的制冷剂的情况下暴露于175℃左右的高温则会熔化，但还确认到在100℃以下的低温环境下熔化得到抑制。因此，如上所述，在通过控制器7以使在制冷剂回路10中流动的流体触及的部位的最高温度达到100℃以下的方式控制的空调装置1中，还考虑到部件所要求的条件，能够使用铝或铝合金。
(8)变形例
(8-1)变形例A
在上述实施方式中，关于制冷剂回路10的构件，对部件整体由耐腐蚀材料构成的情况进行了说明。另一方面，对于这些部件而言，只要满足该部件所要求的条件，也可通过镀覆等方式将上述耐腐蚀材料设为保护层，且部件的保护层以外的部分也可由耐腐蚀材料以外的材料构成。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但应当理解的是，能够在不脱离权利要求书记载的本公开的主旨和范围的情况下进行形态和细节的各种变更。
符号说明
1空调装置(制冷剂循环装置)
5气体制冷剂连通配管(制冷剂配管、部件)
6液体制冷剂连通配管(制冷剂配管、部件)
7控制部
9膨胀阀
10制冷剂回路
11压缩机
12四通换向阀
13室外热交换器
18室内热交换器
26下部轴承(轴承、部件)
30平衡配重块(部件)
31销轴承(轴承、部件)
35上部轴承(轴承、部件)
41传热管(部件)
57阀芯(部件)
81第一制冷剂配管(制冷剂配管、部件)
82第二制冷剂配管(制冷剂配管、部件)
83扩口螺母(部件)
93阀芯(部件)
93b针状物(部件)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-149943号公报。
Claims (10)
1.一种制冷剂循环装置(1)，具有制冷剂回路(10)，所述制冷剂回路由压缩机(11)、膨胀阀(9)以及热交换器(13、18)连接而构成，且供包含CF3I的制冷剂循环，其特征在于，
所述制冷剂回路具有与所述制冷剂接触的部件(5、6、26、30、31、35、41、57、81、82、83、93b)，
所述部件的至少与所述制冷剂接触的表面由耐腐蚀材料构成，所述耐腐蚀材料包含从由锌的含量为10wt％以下的金属、尼龙66以外的树脂以及碳构成的组中选择的至少一种以上的材料。
2.如权利要求1所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述部件是所述压缩机具有的平衡配重块(30)、所述膨胀阀具有的针状物(93b)、所述热交换器具有的传热管(41)、制冷剂配管(5、6、81、82)以及连接所述制冷剂配管的扩口螺母(83)中的至少任意一者，
所述耐腐蚀材料是锌的含量为10wt％以下的金属。
3.如权利要求2所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述部件是所述压缩机(11)具有的平衡配重块(30)，
所述耐腐蚀材料是包含0.2wt％以上且1.0wt％以下的锡或铝的铜合金，或者是不锈钢。
4.如权利要求2所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述部件是所述膨胀阀(9)具有的针状物(93b)，
所述耐腐蚀材料是包含0.2wt％以上且1.0wt％以下的锡或铝的铜合金，或者是不锈钢。
5.如权利要求1所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述部件是所述压缩机(11)的轴承(31、35、26)，
所述耐腐蚀材料是碳、聚酰亚胺树脂以及聚酰胺酰亚胺树脂中的任意一者。
6.如权利要求1所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述制冷剂回路具有四通换向阀(12)，
所述部件是所述四通换向阀具有的阀芯(57)，
所述耐腐蚀材料是包含从由PBT、PET、PTFE以及PPS构成的组中选择的至少一种的树脂。
7.如权利要求1至6中任一项所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述制冷剂回路的内部的空气量为10Torr以下且水分含量为500ppm以下。
8.如权利要求1至7中任一项所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述制冷剂循环装置还包括控制部(7)，所述控制部以使从所述压缩机排出的排出制冷剂的温度达到100℃以下的方式控制所述压缩机。
9.如权利要求1至8中任一项所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
作为冷冻机油，采用醚类油或酯类油。
10.如权利要求9所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
所述冷冻机油含有从由极压剂、酸清除剂以及抗氧化剂构成的组中选择的至少一种以上。
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