JP2020030022A - Refrigeration air conditioning device and hermetic type electric compressor used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍空調装置及びこれに用いる密閉型電動圧縮機に関し、空気調和機、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵・冷凍ショーケースなどの冷凍空調装置に好適なものである。 The present invention relates to a refrigerating air conditioner and a hermetic electric compressor used for the same, and is suitable for a refrigerating air conditioner such as an air conditioner, a refrigerator, a freezer, and a refrigerator / freezer showcase.
冷凍機、空気調和機、冷蔵庫などに用いられる冷媒としては、例えば、R134a、R410A、R407Cなどが使用されている。これらの冷媒は、オゾン層への影響が少ないものの地球温暖化係数(GWP)が大きい。これに対する代替冷媒として、例えばR32(ジフルオロメタン)が提案されている。R32は、R410Aと比較すると地球温暖化係数が約三分の一程度である。 As a refrigerant used for a refrigerator, an air conditioner, a refrigerator, and the like, for example, R134a, R410A, R407C, and the like are used. Although these refrigerants have little effect on the ozone layer, they have a large global warming potential (GWP). For example, R32 (difluoromethane) has been proposed as an alternative refrigerant. R32 has a global warming potential of about one third of that of R410A.
しかし、R32はGWPが675と低いものの、GWPの更なる低減が求められている。
特開2018−44169号公報(特許文献1)のものには、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(以下、HFCともいう)を約40〜99.8wt(重量)%と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を約0.1〜50wt%と、少なくとも1種の炭化水素(HC)を約0.1〜10wt%とを含む冷媒組成物が記載され、また、鉱油またはアルキルベンゼンを含む潤滑剤(冷凍機油)が上記冷媒組成物に対して実質的に完全に溶解することが記載されている。
However, although R32 has a low GWP of 675, further reduction in GWP is required.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-44169 (Patent Document 1) discloses that at least one type of hydrofluorocarbon (hereinafter, also referred to as HFC) is about 40 to 99.8 wt% by weight and trifluoroiodomethane (CF 3). A refrigerant composition comprising about 0.1 to 50 wt% of I) and about 0.1 to 10 wt% of at least one hydrocarbon (HC) is described, and a lubricant (refrigeration) comprising mineral oil or alkylbenzene. (Machine oil) substantially completely dissolves in the refrigerant composition.
特許文献1に記載の冷媒組成物は、鉱油またはアルキルベンゼンを含む冷凍機油に対して実質的に完全に溶解、即ち相溶性を有するようにするため、HC冷媒を混合させている。
The refrigerant composition described in
しかし、HC冷媒は強燃性を有しており、安全上の取り扱いが難しく、強燃性冷媒であるHC冷媒を含む冷媒組成物を採用する場合、冷媒漏洩上の課題がある。 However, HC refrigerant has strong flammability and is difficult to handle for safety. When a refrigerant composition containing HC refrigerant which is a highly flammable refrigerant is employed, there is a problem in refrigerant leakage.
また、特許文献1のものでは、冷媒組成物と冷凍機油とが相溶性を有するため、冷凍機油に溶け込む分の冷媒の量を加味して冷媒封入量を決定しなければならず、封入冷媒量を増加させる必要がある。
Further, in the case of
本発明の目的は、地球温暖化係数が低く且つ難燃性の冷媒を用いつつ、封入冷媒量を少なくすることのできる冷凍空調装置及びこれに用いる密閉型電動圧縮機を得ることにある。 An object of the present invention is to provide a refrigeration / air-conditioning apparatus capable of reducing the amount of enclosed refrigerant while using a flame-retardant refrigerant having a low global warming potential and a hermetic electric compressor used for the same.
上記目的を達成するため、本発明は、密閉容器内に圧縮機構部と電動機部と油溜り部を有する密閉型電動圧縮機、室外側熱交換器、膨張弁、室内側熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷凍サイクルを構成している冷凍空調装置において、前記密閉型電動圧縮機の吐出側に設けられ冷媒から油を分離するオイルセパレータと、前記オイルセパレータから前記密閉型電動圧縮機の油溜り部に油を戻す油戻し配管を備え、前記冷凍サイクルを循環する冷媒は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒であり、前記密閉型電動圧縮機に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hermetic electric compressor having a compression mechanism section, an electric motor section, and an oil sump section in an airtight container, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger in order of refrigerant. In a refrigeration air conditioner connected by piping to constitute a refrigeration cycle, an oil separator provided on the discharge side of the hermetic electric compressor and separating oil from refrigerant, and An oil return pipe for returning oil to the oil reservoir is provided, and the refrigerant circulating in the refrigeration cycle is a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I). The refrigerating machine oil used in the hermetic electric compressor is an oil that is incompatible with the mixed refrigerant.
本発明の他の特徴は、上記冷凍空調装置に使用される密閉型電動圧縮機であって、前記密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部、前記圧縮機構部を駆動する電動機部及び油溜り部を有する高圧チャンバタイプの密閉型電動圧縮機であり、前記油溜り部に貯留される冷凍機油は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒に対して非相溶の油であり、冷凍サイクルに設けられたオイルセパレータで分離された油を、前記油溜り部の油面よりも低い位置に戻す油戻し部を備えることにある。 Another feature of the present invention is a hermetic electric compressor used in the refrigeration / air-conditioning apparatus, wherein the hermetic electric compressor includes a compression mechanism for compressing a refrigerant in a closed container, and the compression mechanism. Is a high-pressure chamber type hermetic electric compressor having an electric motor section for driving the oil storage section and an oil sump section, wherein the refrigerating machine oil stored in the oil sump section comprises at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane An oil return unit that returns oil, which is incompatible with the mixed refrigerant containing (CF3I) and separated by the oil separator provided in the refrigeration cycle, to a position lower than the oil level of the oil sump unit; Be prepared.
本発明によれば、地球温暖化係数が低く且つ難燃性の冷媒を用いつつ、封入冷媒量を低減することのできる冷凍空調装置及びこれに用いる密閉型電動圧縮機を得ることができる効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect which can obtain the refrigerating air-conditioning apparatus which can reduce the amount of enclosed refrigerant | coolants and the hermetic electric compressor used for this while using a low global warming coefficient and a flame-retardant refrigerant | coolant is obtained. can get.
本発明は、地球温暖化係数が低く且つ難燃性の冷媒を用いつつ、冷媒量を少なくすることのできる冷凍空調装置及びこれに用いる密閉型電動圧縮機を得るために、以下説明する構成としたものである。 The present invention provides a refrigeration / air-conditioning apparatus capable of reducing the amount of refrigerant while using a low-global warming coefficient and flame-retardant refrigerant, and a hermetic electric compressor used for the refrigeration / air-conditioning apparatus. It was done.
即ち、本発明は、密閉容器内に圧縮機構部と電動機部と油溜り部を有する密閉型電動圧縮機、室外側熱交換器、膨張弁、室内側熱交換器が順次冷媒配管により接続されて冷凍サイクルを構成している冷凍空調装置において、前記密閉型電動圧縮機の吐出側に設けられ冷媒から油を分離するオイルセパレータと、前記オイルセパレータから前記密閉型電動圧縮機の油溜り部に油を戻す油戻し配管を備え、前記冷凍サイクルを循環する冷媒は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒であり、前記密閉型電動圧縮機に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油としたものである。 That is, in the present invention, a hermetic electric compressor having a compression mechanism section, an electric motor section, and an oil sump section in an airtight container, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger are sequentially connected by refrigerant piping. In a refrigeration air conditioner constituting a refrigeration cycle, an oil separator provided on a discharge side of the hermetic electric compressor and separating oil from refrigerant, and an oil is supplied from the oil separator to an oil sump portion of the hermetic electric compressor. The refrigerant that circulates through the refrigeration cycle is a mixed refrigerant containing at least one kind of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I), and the hermetic electric compressor The refrigerating machine oil used is oil incompatible with the mixed refrigerant.
前記冷凍サイクルを循環する冷媒として、本実施形態では、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(以下、HFCともいう)と、トリフルオロヨードメタン(以下、CF3Iともいう)を含む混合冷媒が用いられている。前記混合冷媒として、好ましくは、少なくとも1種のHFCを50〜99.8wt%(重量%)、CF3Iを0.2〜50wt%含む混合冷媒にすることが好ましい。 In the present embodiment, a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (hereinafter, also referred to as HFC) and trifluoroiodomethane (hereinafter, also referred to as CF 3 I) is used as the refrigerant circulating in the refrigeration cycle. I have. The mixed refrigerant is preferably a mixed refrigerant containing 50 to 99.8 wt% (wt%) of at least one HFC and 0.2 to 50 wt% of CF 3 I.
また、前記HFCとしては、ジフルオロメタン(HFC32)を含むことが好ましい。この場合、適切なGWP、不燃性、蒸気圧を得るため、CF3Iを30wt%以上含むことが好ましく、前記CF3Iを30〜50wt%含むようにすることが更に好ましい。なお、前記ジフルオロメタン(以下、HFC32ともいう)については、同様の理由により、前記混合冷媒に40〜60wt%含ませることが好ましい。前記混合冷媒は、同様の理由により、CF3IとHFC32とを合せて85〜95wt%含むことが好ましい。
The HFC preferably contains difluoromethane (HFC32). In this case, appropriate GWP, non-flammable, to obtain the vapor pressure, preferably comprising CF 3 I or 30 wt%, it is more preferable to the CF 3 I to contain 30 to 50 wt%. In addition, about the said difluoromethane (henceforth HFC32), it is preferable to contain 40-60 wt% in the said mixed refrigerant | coolant for the same reason. For the same reason, the mixed refrigerant preferably contains 85 to 95 wt% of CF 3 I and
前記混合冷媒は、ペンタフルオロエタン(HFC125)を更に含むようにすると良く、このペンタフルオロエタン(HFC125)は前記混合冷媒に5〜15wt%含ませることが好ましい。 The mixed refrigerant may further include pentafluoroethane (HFC125), and the pentafluoroethane (HFC125) is preferably included in the mixed refrigerant in an amount of 5 to 15 wt%.
前記密閉型電動圧縮機に使用される冷凍機油は、本実施例では、前記混合冷媒に対して非相溶の油を使用する。非相溶の油とは、混合冷媒に対して混ざり合わない冷凍機油である。このような非相溶の冷凍機油としては、鉱油、アルキルベンゼン油、ポリアルキレングリコール油の何れかを使用すると良い。 In this embodiment, the refrigerating machine oil used for the hermetic electric compressor uses an oil that is incompatible with the mixed refrigerant. The incompatible oil is a refrigerating machine oil that does not mix with the mixed refrigerant. As such an incompatible refrigerating machine oil, any of mineral oil, alkylbenzene oil and polyalkylene glycol oil may be used.
前記冷凍機油として、40℃における動粘度が30〜100mm2/sの冷凍機油を用いることが好ましい。動粘度は、ISO(International Organization for Standardization,国際標準化機構)3104、ASTM(American Society for Testing and Materials,米国材料試験協会)D445、D7042等の規格に基づいて測定される。冷媒と冷凍機油との低温側臨界溶解温度は、+10℃以下であることが好ましい。 It is preferable to use a refrigerating machine oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 30 to 100 mm 2 / s as the refrigerating machine oil. The kinematic viscosity is measured based on standards such as ISO (International Organization for Standardization) 3104 and ASTM (American Society for Testing and Materials) D445 and D7042. The low-temperature critical melting temperature of the refrigerant and the refrigerating machine oil is preferably + 10 ° C. or lower.
以下、本発明の具体的実施例を、冷凍空調装置としての空気調和機を例にとり、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分である。 Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an air conditioner as a refrigerating air conditioner as an example. In the respective drawings, parts denoted by the same reference numerals are the same or corresponding parts.
本発明の冷凍空調装置の実施例1を図1〜図3を用いて説明する。
図1は冷凍空調装置の一例としての空気調和機の冷凍サイクル構成図である。
First Embodiment A refrigeration / air-conditioning apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner as an example of a refrigeration air conditioner.
図1に示すように、冷凍空調装置としての空気調和機1は、室外機1Aと室内機1Bを備える。室外機1Aには、密閉型電動圧縮機(以下、単に圧縮機ともいう)2、この圧縮機2からの吐出側冷媒配管(冷媒配管)14に設けられたオイルセパレータ(油分離器)3、このオイルセパレータ3に溜まった油(以下、冷凍機油または潤滑油ともいう)を前記圧縮機2における密閉容器内下部に設けられた油溜り部9(図3参照)に戻すための油戻し配管12、冷媒循環方向を切換える四方切換弁(以下、四方弁ともいう)4、送風機5が付設されている室外側熱交換器6、暖房用の電子膨張弁(膨張弁)7、レシーバ8、冷房用の電子膨張弁(膨張弁)9、送風機10が付設されている室内側熱交換器11、圧縮機2の吸入側冷媒配管(冷媒配管)13、この吸入側冷媒配管13に設けられたアキュームレータ15が、順次前記冷媒配管により接続されて閉サイクルの冷凍サイクルを構成している。16は室外機1A側と室内機1B側を接続する接続冷媒配管(冷媒配管)である。
As shown in FIG. 1, the
前記密閉型電動圧縮機2は、冷凍サイクルの作動媒体である冷媒を圧縮機構部で圧縮するものであり、圧縮機構部を潤滑するための冷凍機油が内部に封入されている。前記圧縮機2としては、図2を用いて後述するが、密閉容器内がほぼ吐出圧力の雰囲気となる高圧チャンバタイプの密閉型電動圧縮機を使用している。
The hermetic
なお、冷凍サイクルを循環する冷媒としては、前述した混合冷媒、即ち、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒を用い、前記冷凍機油としては、前記混合冷媒に対して非相溶の油である鉱油、アルキルベンゼン油、ポリアルキレングリコール油の何れかを使用している。また、本実施例では前記冷凍機油は、ISO粘度グレード番号VG68(40℃における動粘度範囲が61.2〜74.8mm2/s)のものを使用している。 As the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, the above-mentioned mixed refrigerant, that is, a mixed refrigerant containing at least one kind of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I) is used. Any of mineral oil, alkylbenzene oil and polyalkylene glycol oil which are incompatible with the mixed refrigerant is used. In the present embodiment, the refrigerating machine oil used has an ISO viscosity grade number of VG68 (kinematic viscosity range at 40 ° C. is 61.2 to 74.8 mm 2 / s).
前記オイルセパレータ3は、圧縮機2から吐出される冷媒に含まれる冷凍機油を分離して、前記圧縮機2へ直接戻すもので、これにより圧縮機2の潤滑油を適量に保ち、摺動部の焼き付き事故を防止すると共に、圧縮機構部の圧縮室のシール効果を向上する。また、油が熱交換器の冷媒配管内面に付着して油膜が形成されることによる熱交換器の熱交換効率の低下を防止するものである。オイルセパレータ3における油分離方式には、ガス冷媒と油の質量の差を利用して油を分離する遠心分離式や衝突分離式、邪魔板(バッフル板)を設けて油を分離する邪魔板式(バッフル式)、金網などの金属繊維を用いて油を分離するデミスタ式などがある。
The
空気調和機1を冷房運転する場合、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス状冷媒と油の混合物は、オイルセパレータ3で冷媒と油とに分離される。分離された油は、圧縮機2の内部に戻される。分離された冷媒は、四方弁4を通って室外側熱交換器6で外気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。液状冷媒は、レシーバ8を通過後、接続冷媒配管16を通って室内機1B側に流れ、冷房用の電子膨張弁9の作用で減圧されて低温低圧の気液二相状態となって室内側熱交換器11で室内空気の熱を吸収することで蒸発する。室内側熱交換器11で蒸発した冷媒は、接続冷媒配管16を通って室外機1Aへ戻り、四方弁4を通って圧縮機2に流れ、圧縮機2で再び圧縮される。
When the
次に、空気調和機が暖房運転をする場合について説明する。暖房運転の場合では、冷媒流路が四方弁4により冷房運転の場合から切り替えられる。暖房運転の場合、圧縮機2から吐出された高温・高圧のガス状冷媒と油の混合物は、オイルセパレータ3により冷媒と油とに分離される。分離された油は、圧縮機2の内部に戻される。分離された冷媒は、四方弁4及び接続冷媒配管16を通って室内機1B側に流れる。室内機1Bに入った冷媒は、室内側交換器11で室内空気に放熱することで凝縮し、高圧の液状冷媒となる。高圧の液状冷媒は、接続冷媒配管16を通って室外機1A側に流れる。室外機1Aに入った高圧の液状冷媒は、暖房用の電子膨張弁7で減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、室外側熱交換器6に流れ、室外空気の熱を吸収することで蒸発し、ガス状冷媒になる。室外側熱交換器6でガス状となった冷媒は、四方弁4を通って圧縮機2に流れ、圧縮機2で再び圧縮される。
Next, the case where the air conditioner performs the heating operation will be described. In the case of the heating operation, the refrigerant flow path is switched by the four-
本実施例では、冷媒として、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒を用いるので、冷媒は低GWPで難燃性であり、ビル用マルチエアコンのような大型の空気調和機で、多量の冷媒を使用する冷凍空調装置であっても、火災の発生を防止できる。 In this embodiment, since a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I) is used as the refrigerant, the refrigerant is low in GWP and flame retardant. Even a large-sized air conditioner such as an air conditioner and a refrigerating air conditioner using a large amount of refrigerant can prevent the occurrence of fire.
また、本実施例によれば、冷凍サイクルを流れる冷媒として、上述した混合冷媒を使用しているので、地球温暖化係数(GWP)が低く且つ難燃性の冷媒を用いつつ、冷媒としてCF3Iの混合冷媒を用いながら、冷凍能力を確保することができる。また、前記密閉型電動圧縮機に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油を使用しているので、冷凍機油に溶け込む冷媒の量を少なくできるから、その分冷媒封入量を低減することもできる。即ち、冷凍機油に溶け込む分の冷媒量を加味せずに冷媒封入量を設定できることから、封入冷媒量を低減することができる。また、冷凍機油の粘度低下も抑制できるから、圧縮機2の信頼性向上も図れる。
Further, according to the present embodiment, since the above-described mixed refrigerant is used as the refrigerant flowing through the refrigeration cycle, CF 3 is used as the refrigerant while using a low-global warming potential (GWP) and flame-retardant refrigerant. The refrigeration capacity can be ensured while using the mixed refrigerant of I. Further, since the refrigerating machine oil used in the hermetic electric compressor uses an oil that is incompatible with the mixed refrigerant, the amount of the refrigerant dissolved in the refrigerating machine oil can be reduced. The amount can also be reduced. That is, since the amount of refrigerant to be charged can be set without taking into account the amount of refrigerant to be dissolved in the refrigerating machine oil, the amount of refrigerant to be charged can be reduced. In addition, since the decrease in the viscosity of the refrigerating machine oil can be suppressed, the reliability of the
更に、前記圧縮機の吐出側に設けられた油分離用のオイルセパレータ3と、前記オイルセパレータ3から圧縮機2の油溜り部に油を戻す油戻し配管12を備える構成としているので、前記混合冷媒に対して非相溶の油を容易にオイルセパレータ3で分離することができる。従って、室外側熱交換器6や室内側熱交換器11などの熱交換器側への油流出を抑制でき、前記熱交換器での伝熱効率を増加させると共に、圧縮機内部の油量を確保することが可能となる。これにより、冷凍空調装置(空気調和機等)としての省エネルギー性を向上できる。
Further, since the
次に、図1に示す空気調和機(冷凍空調装置)1に用いている密閉型電動圧縮機2の一例を、図2を用いて具体的に説明する。図2は図1に示す密閉型電動圧縮機の一例を示す縦断面図である。
Next, an example of the hermetic
図2に示す密閉型電動圧縮機(圧縮機)2は、本実施例では、高圧チャンバ方式の密閉型スクロール圧縮機であり、圧縮機構部18及び電動機部19が略円筒形の密閉容器(高圧容器)20内に収容されている。前記圧縮機構部18は、フレーム18a、旋回スクロール18b、及び固定スクロール18cを備えている。前記電動機部19は、固定子19a及び回転子19bを備える。前記圧縮機2は、電動機部19の回転が回転軸21によって圧縮機構部18に伝達される構造となっている。
In this embodiment, the hermetic electric compressor (compressor) 2 shown in FIG. 2 is a hermetic scroll compressor of a high-pressure chamber type, in which a
密閉容器20は、吸込配管22、吐出配管23、油戻し部24及び電源端子25を備え、これらにより外部に対して流体及び電気エネルギーの出入りが可能である。前記吸込配管22は、冷媒を密閉容器20の内部に流入させる入口となるもので、図1に示す吸入側冷媒配管13に接続される。吐出配管23は、冷媒と微量の油の混合物を吐出する出口となるもので、図1に示す吐出側冷媒配管14に接続される。前記油戻し部24は、前記混合物から分離された油を高圧容器14の内部に戻す入口となるもので、図1に示す油戻し配管12に接続される。電源端子25は、電動機部19に電気エネルギーを供給するための端子である。
The sealed
密閉容器20は、内部に前述した冷凍機油が封入されており、下部に油溜り部26が形成されている。図2において、油溜まり部26に溜まった冷凍機油の油面は、符号27で示している。密閉容器20は、油吸込部28を備え、油溜まり部26に溜まった冷凍機油は、油吸込部28により吸い込まれる。冷媒と油の混合物から分離されて密閉容器20の内部に戻った油が油吸込部28によって吸い込まれるように、前記油戻し部24の高さ方向の位置は、油吸込部28の油の吸込口の高さ方向の位置よりも高く、前記油面27よりも低い位置に設けられている。
The
また、本実施例では、前記回転軸21を、前記電動機部19の上方で支持する主軸受31と、前記電動機部19の下方で支持する副軸受32と、この副軸受32を支持し、前記油溜り部26に形成される油面27よりも上方に配置された副軸受ハウジング33を備える。副軸受ハウジング33は、図1に示すオイルセパレータ3の底部3a(図3参照)よりも下方に位置するように設けられている。
Further, in the present embodiment, the
電動機部19が稼動すると、その回転は、回転軸21によって圧縮機構部18に伝達され、回転軸21の上部に設けられた偏心部21aと、旋回スクロール18bの背面側に設けられている自転防止部材であるオルダムリング29により、旋回スクロール18bを旋回運動させる。旋回スクロール18bと固定スクロール18cとが相対的に動くことにより、冷媒は、吸込配管22から圧縮機構部18に吸い込まれ、圧縮される。このとき、油溜り部26の冷凍機油は、油吸込部28から吸い込まれ、回転軸21の内部に形成されている油通路21bを通り、圧縮機構部18に供給される。このようにして、圧縮機構部18に導入された冷媒と冷凍機油は、圧縮機構部18に設けられた吐出口30から密閉容器20の内部に吐出される。
When the
吐出口30から吐出された油は、その多くが密閉容器20の内部の壁面等に衝突・付着して冷媒ガスから分離され、フレーム18aと固定スクロール18cの外周面に形成されている軸方向の通路(図示せず)を介して、重力によって高圧容器14の下部の油溜まり部20に戻る。しかし、吐出された油の一部は、ミストとなって冷媒と共に吐出配管23から密閉容器20の外部に流出する。
Most of the oil discharged from the
次に、図1に示す空気調和機1に用いられている圧縮機2とオイルセパレータ3の部分の構成を、図3を用いて説明する。図3は図1に示す圧縮機とオイルセパレータの部分の概略構成図である。
Next, the configuration of the
この図3を用いて、圧縮機2とオイルセパレータ3との接続及び配置関係について説明する。なお、図3では簡単のために圧縮機2の内部構造を省略して描いているが、圧縮機2の詳細は、図2を用いて説明した通りである。
The connection and the positional relationship between the
オイルセパレータ3は、略円筒形の形状をしており、圧縮機2から吐出された冷媒と油の混合物を、例えば、流体に働く遠心力を利用して冷媒と油に分離する。本実施例では、このような遠心分離式、或いはオイルセパレータの容器壁面に油を含む冷媒を衝突させて分離する衝突分離式のオイルセパレータ3を用いているが、前述した他の形式のオイルセパレータ、例えば金属の網などに油のミストを付着させて分離するデミスタ式のオイルセパレータなどを用いても良い。オイルセパレータ3を構成している容器内には、分離した油を溜めることができるようになっている。
The
圧縮機2の密閉容器20とオイルセパレータ3とは、吐出側冷媒配管14及び油戻し配管12により互いに接続される。油戻し配管12は、オイルセパレータ3の底部に設けられた油出口部34と密閉容器20の油戻し部24とを接続する。圧縮機2の吐出配管23から吐出された冷媒と油との混合物は、吐出側冷媒配管14を介して、オイルセパレータ3の入口部35からオイルセパレータ3の内部に流入し、冷媒と油とに分離される。オイルセパレータ3で分離された冷媒は、オイルセパレータ3の上部に設けられた冷媒出口部36から流出する。冷媒出口部36には、該冷媒出口部36から流出した冷媒が流れる冷媒配管37が接続され、冷媒は図1に示す四方弁4側に流れる。
The sealed
オイルセパレータ3で分離された油は、オイルセパレータ3の油出口部34から油戻し配管12を流れ、油戻し部24を通って密閉容器20の油溜り部26に溜められる。密閉容器20の内部には、油溜り部20の油面27の高さ方向の位置が、オイルセパレータ3の底部3aの高さ方向の位置よりも低く、且つ密閉容器20の油戻し部24の高さ方向の位置よりも高くなるように、量を調整して油を封入する。油戻し部24は、密閉容器20の側面に対して水平に接続している。即ち、油戻し配管12は、密閉容器20の側面に水平に接続するための水平部を有し、この水平部は油で満たされている。
このように構成することにより、密閉容器20内の高圧冷媒ガスがオイルセパレータ3に逆流するのを防止することができる。
The oil separated by the
With this configuration, it is possible to prevent the high-pressure refrigerant gas in the
また、本実施例では、密閉容器20及びオイルセパレータ3は略円筒形に構成され、オイルセパレータ3の内径は密閉容器20の油溜り部26の内径よりも小さく構成されている。好ましくは、前記オイルセパレータ3の内径は前記密閉容器20の油溜り部26の内径の「1/(1.5〜2.5)」の関係にすると良く、更に好ましくは、オイルセパレータ3の内径を密閉容器20の油溜り部26の内径の約1/2にすると良い。
In the present embodiment, the
冷媒と油の混合物が吐出側冷媒配管14を流れる際には流動損失が発生するため、オイルセパレータ3の内部の圧力は、圧縮機2の密閉容器20の内部の圧力よりも若干低下する。しかし、本実施例では、オイルセパレータ3の底部3aの高さ方向の位置が、圧縮機2の油溜り部26に溜まった油の油面27の高さ方向の位置よりも高く、更に油戻し配管12の密閉容器20との接続部(油戻し部24)の高さ方向の位置が、油面27の高さ方向の位置よりも低い。このため、油分離器3に溜まった油の油面の高さ方向の位置と、油溜り部26の油面27の高さ方向の位置との高さの差に起因する油のヘッド差により、オイルセパレータ3の油は、オイルセパレータ3から圧縮機2の密閉容器20に流れることができる。即ち、圧縮機2から吐出された冷媒と油の混合物をオイルセパレータ3で冷媒と油とに分離し、分離した油をオイルセパレータ3から圧縮機2の密閉容器20の内部に直接戻すことができる。
When a mixture of the refrigerant and the oil flows through the discharge-
また、前記オイルセパレータ3の内径を前記密閉容器20の油溜り部26の内径の「1/(1.5〜2.5)」の関係になるように構成することにより、以下の効果が得られる。
即ち、圧縮機2の回転数を増加させ、空調能力を増加させた場合、吐出側冷媒配管14での冷媒と油の混合物の流動損失が増加する。このため、圧縮機2の密閉容器20内部とオイルセパレータ3内部との圧力差が大きくなる。これに伴い、密閉容器20の油溜り部26の油が、オイルセパレータ3に一時的に逆流し、オイルセパレータ3の油面の高さ方向の位置はより高くなり、密閉容器20の油溜り部20の油面27の高さ方向の位置はより低くなる。
Further, by configuring the inner diameter of the
That is, when the rotation speed of the
従って、吐出側冷媒配管14での冷媒と油の混合物の流動損失の増加に対応する分だけ、油のヘッド差が大きくなる。しかも、本実施例では、オイルセパレータ3の内径を密閉容器20の油溜り部26の内径よりも小さく構成しているので、油溜り部26の油面高さの変化に対し、オイルセパレータ3の油面高さの変化はより大きくなる。例えば、オイルセパレータ3の内径を密閉容器20の油溜り部26の内径の1/2とした場合、油溜り部26の油面高さの低下に対し、オイルセパレータ3の油面高さの上昇は4倍になる。
このように、本実施例によれば、オイルセパレータ3から密閉容器20の油溜り部26に戻る油の量は、油のヘッド差により自動的に調整され、圧縮機2の高速回転時においても、油溜り部26の油面27の高さを、常に適切に調整することができる。
Therefore, the oil head difference is increased by an amount corresponding to the increase in the flow loss of the mixture of the refrigerant and the oil in the discharge-
As described above, according to the present embodiment, the amount of oil returning from the
即ち、本実施例による空気調和機では、圧縮機2の密閉容器20の内部の油面27の高さ方向の位置の変動を抑えつつ、効果的に油のヘッド差を作り出すことができるので、密閉容器20の内部の油切れのリスクを低減することができる。
That is, in the air conditioner according to the present embodiment, it is possible to effectively create a head difference in oil while suppressing a change in the position of the
以上説明したように、本実施例によれば、冷媒として、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒を使用し、圧縮機に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油を使用し、且つ圧縮機2の吐出側に設けられ冷媒から油を分離するオイルセパレータ3を備える構成としているので、以下の効果が得られる。
(1)地球温暖化係数が低く且つ難燃性の冷媒を用いつつ、冷媒としてCF3Iの混合冷媒を用いながら、冷凍能力を確保することができる。
(2)圧縮機2に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油を使用しているので、冷凍機油に溶け込む冷媒の量を少なくでき、これにより冷媒封入量を低減することもできる。また、冷凍機油の粘度低下も抑制できるから、圧縮機2の信頼性向上も図れる。
(3)前記混合冷媒に対して非相溶の油を使用していることから、オイルセパレータ3での油の分離効率を向上することができ、圧縮機2の密閉容器20内の油量を適切に保持できる。また、室外側熱交換器6や室内側熱交換器11などの熱交換器側への油流出を抑制できるから、前記熱交換器での伝熱効率を増加させることができる。
As described above, according to the present embodiment, a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I) is used as a refrigerant, and is used for a compressor. The refrigerating machine oil uses an oil that is incompatible with the mixed refrigerant and includes an
(1) The refrigeration capacity can be secured while using a CF 3 I mixed refrigerant as a refrigerant while using a flame retardant refrigerant having a low global warming potential.
(2) Since the refrigerating machine oil used for the
(3) Since oil incompatible with the mixed refrigerant is used, the oil separation efficiency of the
本発明の冷凍空調装置の実施例2としての空気調和機を、図4を用いて説明する。本実施例2における空気調和機の基本的な構成は、実施例1で説明した空気調和機と同様であり、図1に示す冷凍サイクルの構成、図2に示す密閉型電動圧縮機の構成は実施例1と同様である。以下の説明では、実施例1と異なる部分を中心に説明する。 Second Embodiment An air conditioner as a second embodiment of the refrigerating air conditioner of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the air conditioner of the second embodiment is the same as that of the air conditioner described in the first embodiment. The configuration of the refrigeration cycle shown in FIG. 1 and the configuration of the hermetic electric compressor shown in FIG. This is similar to the first embodiment. In the following description, a description will be given mainly of a portion different from the first embodiment.
図4は、本実施例2を説明する図で、図3に相当する図であり、図4において、図3と同一符号を付した部分は、同一又は相当する構成を示している。
図4に示すように、本実施例2の構成において、図3に示す実施例1と異なる部分は、油戻し配管12の途中に、オイルセパレータ3の油出口部34から圧縮機2の密閉容器20の方向へのみ油が流れるように、逆止弁38を設けている点が異なっている。他の構成は実施例1と同様である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the second embodiment, and is a diagram corresponding to FIG. 3. In FIG. 4, portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding components.
As shown in FIG. 4, in the configuration of the second embodiment, the portion different from the first embodiment shown in FIG. 3 is that the hermetically sealed container of the
前記逆止弁38を備えることにより、密閉容器20内の油溜り部26の油がオイルセパレータ3側へ逆流するのを防止することができ、密閉容器20の内の油溜り部26に油がなくなるリスクを更に低減することができる。従って、本実施例2の空気調和機によれば、密閉型電動圧縮機2内での油切れを防止して信頼性を更に向上することができる。また、油溜り部26からオイルセパレータ3側への油の逆流を防止できることから、オイルセパレータ3内の油面が異常に上昇して油分離効率が低下することも防止できる。従って、冷凍サイクルへ油が吐出されてしまうことも抑制できるから、室外側熱交換器6や室内側熱交換器11などの熱交換器側への油流出を抑制して、前記各熱交換器での伝熱効率を増加させることができ、省エネルギー性を更に向上できる。
By providing the
本発明の冷凍空調装置の実施例3としての空気調和機を、図5、図6を用いて説明する。本実施例3における空気調和機の基本的な構成は、実施例1で説明した空気調和機と同様であり、図1に示す冷凍サイクルの構成、図2に示す密閉型電動圧縮機の構成は実施例1と同様である。以下の説明では、実施例1と異なる部分を中心に説明する。 Third Embodiment An air conditioner as a third embodiment of the refrigerating air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the air conditioner of the third embodiment is the same as that of the air conditioner described in the first embodiment. The configuration of the refrigeration cycle shown in FIG. 1 and the configuration of the hermetic electric compressor shown in FIG. This is similar to the first embodiment. In the following description, a description will be given mainly of a portion different from the first embodiment.
図5、図6は、それぞれ図1で説明したオイルセパレータ3の他の例を説明する図で、オイルセパレータ3としてのより好ましい例を示すものである。
FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating other examples of the
図5はより好ましい遠心分離式のオイルセパレータ3の例を示すもので、このオイルセパレータ3は、縦長の外筒3bと、この外筒3bの内側上部に前記外筒3bと同心となるように取り付けられた内筒3cを備え、前記外筒3bと前記内筒3cとの間には円周流路3dを形成している。
FIG. 5 shows an example of a more preferable centrifugal separation
前記円周流路3dには、外筒3bの内面に沿って油を含む冷媒ガスを吐出させる入口部35が設けられ、この入口部35には圧縮機2から吐出された冷媒を導く吐出側冷媒配管14が接続されている。
The
前記内筒3cの内面上部には内筒3cの内部に開口する冷媒出口部36が設けられ、この冷媒出口部36には四方弁4(図1参照)側に冷媒を流す冷媒配管37が接続されている。また、前記外筒3b内の底部3aの中央には、分離された油の出口となる油出口部34が設けられ、この油出口部34には、分離された油を前記圧縮機2の油溜り部26に戻す油戻し配管12が接続されている。
A
圧縮機2から吐出された油を含む冷媒ガスをオイルセパレータ3の入口部35から前記円周流路3dに吐出させることで、油と冷媒の混合物は前記円周流路3dに沿って旋回しながら下降し、その時の遠心力により油は冷媒ガスから分離されて外筒3b内面に沿って流下し、オイルセパレータ3の底部3aに溜まる。オイルセパレータ3の底部3aに溜まった油は油戻し配管12を介して前記圧縮機2の油溜り部26に戻される。一方、油を分離した冷媒ガスは前記内筒3c内に流入し、ここから前記冷媒配管37に流出する。
By discharging the refrigerant gas containing oil discharged from the
オイルセパレータ3として、このような構成の遠心分離式のオイルセパレータ3を用いることにより、旋回流を発生させ遠心力を利用して油を分離できるので、より油分離効率を向上させることができる。従って、室外側熱交換器6や室内側熱交換器11に冷媒と非相溶の油が流れて滞留し、前記各熱交換器における伝熱作用が油により阻害されるのを防ぐことができる。
By using the centrifugal separation
図6は、図1に示すオイルセパレータ3のより好ましいオイルセパレータ3としてのデミスタ式のオイルセパレータ3を示すものである。図6において、図5と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分であり、図5の例と異なる部分の構成を中心に説明する。
FIG. 6 shows a demister
デミスタ式のオイルセパレータ3は、オイルセパレータ3内に金網等の線状で構成された網目状のデミスタ3eを、嵌合等により固定して設けたものである。このデミスタ3eの下部空間3fの上側には油を含む冷媒ガスが導かれる入口部35が設けられ、この入口部35には圧縮機2から吐出された冷媒を導く吐出側冷媒配管14が接続されている。
The demister
前記デミスタ3eの上部空間3gには冷媒出口部36が設けられ、この冷媒出口部36には前記冷媒配管37が接続されている。また、オイルセパレータ3内の底部3aの中央には、分離された油の出口となる油出口部34が設けられ、この油出口部34には前記油戻し配管12が接続されている。なお、オイルセパレータ3を構成している容器と前記デミスタ3eの外周部分との間から、油を含む冷媒ガスが漏洩して流れるのを防止するため、その部分にバッフルを設けると良い。
A
圧縮機2から吐出された油を含む冷媒ガスをオイルセパレータ3の入口部35からオイルセパレータ3内の下部空間3fに吐出させると、油を含む冷媒ガスは、デミスタ3eを通過して上部空間3g側に流れる。このとき、冷媒ガス中の油(油滴)は前記デミスタ3eにおける線条で捕らえられて分離され、オイルセパレータ3の底部3aに溜まる。オイルセパレータ3の底部3aに溜まった油は油戻し配管12を介して前記圧縮機2の油溜り部26に戻される。一方、油を分離した冷媒ガスは上部空間3gから冷媒配管37に流出する。
When the refrigerant gas containing oil discharged from the
このように、オイルセパレータ3として、デミスタ式のオイルセパレータ3を用いることにより、油分離効率をより向上させることができ、図5に示した例とほぼ同様の効果を得ることができる。
As described above, by using the demister
本実施例3では、遠心分離式とデミスタ式のオイルセパレータについて説明したが、前記オイルセパレータ3として、邪魔板(バッフル板)を設けて油を分離する邪魔板式(バッフル式)などを用いても良い。
In the third embodiment, the centrifugal separation type and the demister type oil separator have been described. However, as the
なお、地球温暖化係数(Global Warming Potential:GWP)、蒸気圧、および難燃化パラメーター調整するため、冷媒として、トリフルオロヨードメタン、ジフルオロメタン(HFC32)、ペンタフルオロエタン(HFC125)、およびヘキサフルオロプロペン(FO1216)の1種以上を用いることが好ましい。また、機器の能力に合う蒸気圧を得るために、冷媒にHFO1234yf、HFO1234ze、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC134a)、HFO1123などを含め、能力に関係する蒸気圧や効率に影響する温度勾配度合いを混合濃度により調整することが好ましい。 In order to adjust Global Warming Potential (GWP), vapor pressure, and flame retardancy parameters, trifluoroiodomethane, difluoromethane (HFC32), pentafluoroethane (HFC125), and hexafluoromethane were used as refrigerants. It is preferable to use one or more of propene (FO1216). In addition, in order to obtain a vapor pressure that matches the capacity of the equipment, the refrigerant includes HFO1234yf, HFO1234ze, 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC134a), HFO1123, etc., and affects the vapor pressure and efficiency related to the capacity. It is preferable to adjust the degree of the temperature gradient to be performed according to the mixed concentration.
GWPは、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)第4次評価報告書(AR4)の値(100年値)が用いられる。また、AR4に記載されていない冷媒のGWPは、IPCC第5次評価報告書(AR5)の値を用いてもよいし、他の公知文献に記載された値を用いてもよいし、公知の方法を用いて算出または測定した値を用いてもよい。AR4によると、トリフルオロヨードメタンのGWPは0.4であり、HFC32のGWPは675であり、HFC125のGWPは3,500である。 GWP uses the values (100 years) of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Fourth Assessment Report (AR4). The GWP of the refrigerant not described in AR4 may use the value of the IPCC Fifth Evaluation Report (AR5), may use the value described in another known document, or may use a known value. A value calculated or measured using the method may be used. According to AR4, the GWP of trifluoroiodomethane is 0.4, the GWP of HFC32 is 675, and the GWP of HFC125 is 3,500.
冷媒のGWPは、750以下であり、好ましくは500以下であり、より好ましくは150以下であり、更に好ましくは100以下であり、特に好ましくは75以下である。
冷媒の25℃の蒸気圧は、好ましくは1.4MPaから1.8MPaの範囲である。
また、数式(1)で示される冷媒の難燃化パラメーターは、好ましくは0.46以下である。
The GWP of the refrigerant is 750 or less, preferably 500 or less, more preferably 150 or less, further preferably 100 or less, and particularly preferably 75 or less.
The vapor pressure of the refrigerant at 25 ° C. is preferably in the range from 1.4 MPa to 1.8 MPa.
The flame retardancy parameter of the refrigerant represented by the formula (1) is preferably 0.46 or less.
Fmix=Σi Fi xi …(1)
なお、Fmixは混合冷媒の難燃化パラメーター、Fiは各冷媒成分の難燃化パラメーター、xiは各冷媒成分のモル分率を示す。
Fmix = ΣiFixi ... (1)
Note that Fmix represents the flame retardancy parameter of the mixed refrigerant, Fi represents the flame retardancy parameter of each refrigerant component, and xi represents the mole fraction of each refrigerant component.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上述した実施例では、冷凍空調装置に用いる密閉型電動圧縮機として、密閉型スクロール圧縮機を採用した例について説明したが、高圧チャンバ方式の圧縮機であれば、任意の圧縮機、例えば、密閉型のロータリー圧縮機やスイングタイプ或いはレシプロタイプの圧縮機を使用するようにしても良い。また、縦型の密閉型電動圧縮機について説明したが、横型のものにも適用できる。更に、単段(1段)の密閉型電動圧縮機に限らず、多段圧縮の密閉型電動圧縮機を使用する冷凍空調装置にも同様に適用できる。
また、上記した実施例は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
For example, in the above-described embodiment, an example in which a hermetic scroll compressor is employed as a hermetic electric compressor used for a refrigeration air conditioner has been described. Alternatively, a closed rotary compressor or a swing type or reciprocating type compressor may be used. In addition, although the vertical hermetic electric compressor has been described, the present invention can also be applied to a horizontal hermetic electric compressor. Furthermore, the present invention is not limited to a single-stage (one-stage) hermetic electric compressor, and can be similarly applied to a refrigeration / air-conditioning apparatus using a multi-stage hermetic electric compressor.
Further, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding in the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above.
1:空気調和機(冷凍空調装置)、1A:室外機、1B:室内機、
2:密閉型電動圧縮機(圧縮機)、3:オイルセパレータ、
3a:底部、3b:外筒、3c:内筒、3d:円周流路、3e:デミスタ、
3f:下部空間、3g:上部空間、
4:四方切換弁(四方弁)、5,10:送風機、6:室外側熱交換器、
7,9:電子膨張弁(膨張弁)、8:レシーバ、11:室内側熱交換器、
12:油戻し配管、13:吸入側冷媒配管(冷媒配管)、
14:吐出側冷媒配管(冷媒配管)、15:アキュームレータ、
16:接続冷媒配管(冷媒配管)、18:圧縮機構部、
18a:フレーム、18b:旋回スクロール、18c:固定スクロール、
19:電動機部、19a:固定子、19b:回転子、
20:密閉容器、21:回転軸、21a:偏心部、21b:油通路、
22:吸込配管、23:吐出配管、24:油戻し部、25:電源端子、
26:油溜り部、27:油面、28:油吸込部、29:オルダムリング、
30:吐出口、31:主軸受、32:副軸受、33:副軸受ハウジング、
34:油出口部、35:入口部、36:冷媒出口部、37:冷媒配管、38:逆止弁。
1: air conditioner (refrigeration / air-conditioning device), 1A: outdoor unit, 1B: indoor unit,
2: Hermetic electric compressor (compressor) 3: Oil separator
3a: bottom, 3b: outer cylinder, 3c: inner cylinder, 3d: circumferential flow path, 3e: demister,
3f: lower space, 3g: upper space,
4: four-way switching valve (four-way valve), 5, 10: blower, 6: outdoor heat exchanger,
7, 9: electronic expansion valve (expansion valve), 8: receiver, 11: indoor heat exchanger,
12: oil return pipe, 13: suction side refrigerant pipe (refrigerant pipe),
14: discharge side refrigerant pipe (refrigerant pipe), 15: accumulator,
16: connecting refrigerant pipe (refrigerant pipe), 18: compression mechanism,
18a: frame, 18b: orbiting scroll, 18c: fixed scroll,
19: motor unit, 19a: stator, 19b: rotor,
20: closed container, 21: rotating shaft, 21a: eccentric part, 21b: oil passage,
22: suction pipe, 23: discharge pipe, 24: oil return section, 25: power supply terminal,
26: oil sump, 27: oil level, 28: oil suction, 29: Oldham ring,
30: discharge port, 31: main bearing, 32: sub bearing, 33: sub bearing housing,
34: oil outlet, 35: inlet, 36: refrigerant outlet, 37: refrigerant pipe, 38: check valve.
Claims (13)
前記密閉型電動圧縮機の吐出側に設けられ冷媒から油を分離するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータから前記密閉型電動圧縮機の油溜り部に油を戻す油戻し配管を備え、
前記冷凍サイクルを循環する冷媒は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒であり、
前記密閉型電動圧縮機に使用される冷凍機油は、前記混合冷媒に対して非相溶の油であることを特徴とする冷凍空調装置。 A hermetic electric compressor having a compression mechanism section, an electric motor section and an oil sump section in an airtight container, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger are sequentially connected by refrigerant piping to form a refrigeration cycle. Refrigeration and air conditioning systems,
An oil separator provided on the discharge side of the hermetic electric compressor and separating oil from refrigerant,
An oil return pipe that returns oil from the oil separator to an oil reservoir of the hermetic electric compressor,
The refrigerant circulating in the refrigeration cycle is a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF 3 I),
The refrigerating machine oil used in the hermetic electric compressor is an oil incompatible with the mixed refrigerant.
前記密閉型電動圧縮機は、密閉容器内がほぼ吐出圧力の雰囲気となる高圧チャンバタイプの圧縮機であることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration and air-conditioning apparatus according to claim 1,
The refrigerating and air-conditioning apparatus is characterized in that the hermetic electric compressor is a high-pressure chamber type compressor in which the atmosphere in the hermetic container is substantially at a discharge pressure.
前記オイルセパレータは、前記密閉型電動圧縮機から吐出された冷媒と油の混合物が流入する入口部と、分離した油が流出する油出口部と、前記冷媒が流出する冷媒出口部とを有し、
前記オイルセパレータの前記油出口部はオイルセパレータの底部に形成され、この油出口部には前記油戻し配管が接続され、この油戻し配管は前記密閉型電動圧縮機の前記油溜り部に形成される油面よりも低い位置で前記密閉型電動圧縮機に接続され、且つ
前記オイルセパレータの前記底部は、油溜り部に形成される油面よりも上方に位置するように構成されていることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration and air-conditioning apparatus according to claim 1,
The oil separator has an inlet through which a mixture of refrigerant and oil discharged from the hermetic electric compressor flows in, an oil outlet through which separated oil flows out, and a refrigerant outlet through which the refrigerant flows out. ,
The oil outlet of the oil separator is formed at the bottom of the oil separator, the oil outlet is connected to the oil return pipe, and the oil return pipe is formed at the oil sump of the hermetic electric compressor. Connected to the hermetic electric compressor at a position lower than the oil level, and the bottom of the oil separator is configured to be positioned higher than the oil level formed in the oil reservoir. A refrigerating air conditioner characterized by the following.
前記密閉容器及び前記オイルセパレータは略円筒形であり、前記オイルセパレータの内径は前記密閉容器の油溜り部の内径の「1/(1.5〜2.5)」であることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 3,
The closed container and the oil separator are substantially cylindrical, and the inner diameter of the oil separator is “1 / (1.5 to 2.5)” of the inner diameter of the oil reservoir of the closed container. Refrigeration air conditioner.
前記オイルセパレータは、遠心力を利用して冷媒と油に分離する遠心分離式またはデミスタにより冷媒から油を分離するデミスタ式のものであることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 3,
The refrigerating and air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein the oil separator is a centrifugal separator that separates the refrigerant and the oil using centrifugal force or a demister-type that separates the oil from the refrigerant by a demister.
前記冷凍サイクルを循環する冷媒は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)を50〜99.8wt%と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を0.2〜50wt%を含む混合冷媒であることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration and air-conditioning apparatus according to claim 1,
It refrigerant circulating the refrigeration cycle is a mixed refrigerant containing a 50~99.8Wt% of at least one hydrofluorocarbon (HFC), trifluoroiodomethane the (CF 3 I) to 0.2~50Wt% A refrigeration air conditioner characterized by the following.
前記ヒドロフルオロカーボン(HFC)は、ジフルオロメタン(HFC32)を含むことを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 6,
The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein the hydrofluorocarbon (HFC) includes difluoromethane (HFC32).
前記ヒドロフルオロカーボン(HFC)は、更にペンタフルオロエタン(HFC125)を含むことを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration air conditioner according to claim 7,
The refrigeration / air-conditioning apparatus, wherein the hydrofluorocarbon (HFC) further includes pentafluoroethane (HFC125).
前記混合冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を30〜50wt%含み、ジフルオロメタン(HFC32)を40〜60wt%含むことを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 8,
The mixed refrigerant, trifluoroiodomethane the (CF 3 I) comprises 30 to 50 wt%, the refrigerating air conditioning system which comprises 40~60Wt% difluoromethane (HFC32).
前記混合冷媒は、トリフルオロヨードメタン(CF3I)とジフルオロメタン(HFC32)を合せて85〜95wt%含むことを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 9,
The mixed refrigerant, refrigerating and air-conditioning apparatus which comprises 85~95Wt% combined trifluoroiodomethane and (CF 3 I) difluoromethane and (HFC32).
前記混合冷媒に対して非相溶の油は、鉱油、アルキルベンゼン油、ポリアルキレングリコール油の何れかであることを特徴とする冷凍空調装置。 The refrigeration and air-conditioning apparatus according to claim 1,
The refrigerating air conditioner according to claim 1, wherein the oil incompatible with the mixed refrigerant is any one of a mineral oil, an alkylbenzene oil, and a polyalkylene glycol oil.
前記密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部、前記圧縮機構部を駆動する電動機部及び油溜り部を有する高圧チャンバタイプの密閉型電動圧縮機であり、
前記油溜り部に貯留される冷凍機油は、少なくとも1種のヒドロフルオロカーボン(HFC)と、トリフルオロヨードメタン(CF3I)を含む混合冷媒に対して非相溶の油であり、
冷凍サイクルに設けられたオイルセパレータで分離された油を、前記油溜り部の油面よりも低い位置に戻す油戻し部を備えることを特徴とする密閉型電動圧縮機。 A hermetic electric compressor used for the refrigeration / air-conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 11,
The hermetic electric compressor is a high-pressure chamber type hermetic electric compressor having a compression mechanism portion for compressing a refrigerant, a motor portion for driving the compression mechanism portion, and an oil sump portion in a closed container,
The refrigerating machine oil stored in the oil sump is incompatible with a mixed refrigerant containing at least one type of hydrofluorocarbon (HFC) and trifluoroiodomethane (CF3I),
An hermetic electric compressor comprising: an oil return portion that returns oil separated by an oil separator provided in a refrigeration cycle to a position lower than an oil level of the oil reservoir.
前記電動機部の回転を前記圧縮機構部に伝達する回転軸と、
前記回転軸を、前記電動機部の上方で支持する主軸受と、前記電動機部の下方で支持する副軸受と、
前記副軸受を支持し、前記油溜り部に形成される油面よりも上方に配置された副軸受ハウジングと、を備え、
前記副軸受ハウジングは、前記オイルセパレータの底部よりも下方に設置されていることを特徴とする密閉型電動圧縮機。 The hermetic electric compressor according to claim 12,
A rotating shaft that transmits rotation of the electric motor unit to the compression mechanism unit,
A main bearing that supports the rotating shaft above the electric motor unit, and a sub-bearing that supports below the electric motor unit.
And a sub-bearing housing that supports the sub-bearing and is disposed above an oil level formed in the oil reservoir.
The hermetic electric compressor, wherein the auxiliary bearing housing is provided below a bottom portion of the oil separator.
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