JP5339788B2 - 圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
本発明の実施の形態1では、二重結合を有する冷媒、たとえばハイドロフルオロオレフィン(HFO)のうちの1種類である2、3、3、3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)の化学的性質、及び、その化学的性質の安定化について説明する。2、3、3、3−テトラフルオロプロペンは、その構造式がCF3CF=CH2で表され、分子構造中に二重結合を有している。つまり、2、3、3、3−テトラフルオロプロペンは、その分子構造中に二重結合を有するため、たとえばロータリ圧縮機に適用すると、油膜が形成されにくい摺動部等での摩擦熱によって分解されやすい。
本発明の実施の形態2でも、3、3、3−テトラフルオロプロペンの化学的性質、及び、その化学的性質の安定化について説明する。上述したように、2、3、3、3−テトラフルオロプロペンは、その分子構造中に二重結合を有するため、熱が加わることよって分解されやすいという性質を有している。そこで、実施の形態1では、冷媒よりも極性の高いアルコールを油性剤として冷凍機油に添加することで冷媒の化学的性質を安定させる場合を例に説明したが、この実施の形態2では、冷媒よりも極性の高いエステル油を油性剤として冷凍機油に添加することで冷媒の化学的性質を安定させる場合を例に説明する。
本発明の実施の形態3でも、2、3、3、3−テトラフルオロプロペンの化学的性質、及び、その化学的性質の安定化について説明する。上述したように、2、3、3、3−テトラフルオロプロペンは、その分子構造中に二重結合を有するため、熱が加わることよって分解されやすいという性質を有している。そこで、実施の形態1では、冷媒よりも極性の高いアルコールを油性剤として、実施の形態2では、冷媒よりも極性の高いエステル油を油性剤として冷凍機油に添加することで冷媒の化学的性質を安定させる場合を例に説明した。さらに、この実施の形態3では、冷媒よりも極性の高いグリコール類を油性剤として冷凍機油に添加することで冷媒の化学的性質を安定させる場合を例に説明する。
本発明の実施の形態4では、上記の実施の形態で説明した分子構造中に二重結合を有する冷媒の一例であるテトラフルオロプロペンを使用した圧縮機について説明する。
図1は、圧縮機の一例であるロータリ圧縮機50の概略縦断面構成を示す縦断面図である。図2は、図1に示すA−A部における横断面構成を示す横断面図である。図1及び図2に基づいて、テトラフルオロプロペンを冷媒として使用するロータリ圧縮機50の構成及び動作について説明する。このロータリ圧縮機50は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル装置を構成する冷凍機器の1つとして搭載されるものである。
電動機部51に通電されると、ロータ3が回転され、ロータ3に固着されているクランク軸4が回転駆動される。このクランク軸4の回転により、クランク軸4の偏心部4aに嵌合されているローリングピストン5がシリンダ6内の内部空間の内部を偏心回転運動する。このとき、ベーン11は、このローリングピストン5の偏心回転運動に伴って、内部空間内への延出量を変化させながら背圧室17の圧力によってローリングピストン5の外周面に接触し、シリンダ6の内部空間を吸入室15と圧縮室16とに区分する。
図3は、本発明の実施の形態5に係る冷凍サイクル装置100の主な冷媒回路構成を示す概略構成図である。図3に基づいて、冷凍サイクル装置100の構成及び動作について説明する。この冷凍サイクル装置100は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン冷媒に実施の形態1〜実施の形態3で説明した油性剤を添加して循環させるとともに、実施の形態4に係るロータリ圧縮機50を搭載したものである。この冷凍サイクル装置100は、冷凍サイクル(冷媒回路)を使用した装置であればよく、たとえば、空気調和装置や冷凍装置、ヒートポンプシステム、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、自動販売機等とすることができる。
ロータリ圧縮機50で圧縮されて高温・高圧となった冷媒は、凝縮器102に流入する。この凝縮器102では、冷媒が流体と熱交換して凝縮し、低温・高圧の液冷媒又は気液二相冷媒となる。凝縮器102から流出した冷媒は、絞り装置103で減圧され、低温・低圧の液冷媒又は気液二相冷媒となって蒸発器104に流入する。蒸発器104では、冷媒が流体と熱交換して蒸発し、高温・低圧の冷媒ガスとなり、ロータリ圧縮機50に再度吸入される。
Claims (5)
- 分子構造中に二重結合を有する冷媒と、
前記冷媒と共に使用され、油性剤を有する冷凍機油と、
前記冷媒を圧縮する圧縮機構部とを備え、
前記冷媒は、ハイドロフルオロオレフィンであり、
前記油性剤は、前記ハイドロフルオロオレフィンよりも高い極性で、分子構造中の炭素原子の数が10〜25である1価のOH基を有するアルコールであり、
前記冷凍機油は、40℃において32cSt以下の動粘度を有するアルキルベンゼンを主成分としている
ことを特徴とする圧縮機。 - 前記ハイドロフルオロオレフィンをテトラフルオロプロペンとし、
前記油性剤が前記テトラフルオロプロペンよりも高い極性を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 - 前記アルコールの分子構造が直鎖状になっているものを前記油性剤としている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧縮機。 - 前記アルコールの分子構造の一部が分岐しているものを前記油性剤としている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧縮機。 - 前記請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧縮機を搭載する
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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