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公開番号2025011712
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113976
出願日2023-07-11
発明の名称冷凍サイクル装置
出願人日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
代理人Knowledge Partners弁理士法人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250117BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】不均化反応を抑制することを目的とする。
【解決手段】冷媒回路に冷媒が充填された冷凍サイクル装置であって、冷媒は、不均化反応を起こす性質の冷媒を含み、冷媒回路には、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とを接続するバイパス配管が設けられ、前記バイパス配管を流れる冷媒の通過を制御する電磁弁と、圧縮機の吐出側圧力及び圧縮機の温度に基づいて、電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒回路に冷媒が充填された冷凍サイクル装置であって、
前記冷媒は、不均化反応を起こす性質の冷媒を含み、
前記冷媒回路には、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とを接続するバイパス配管が設けられ、
前記バイパス配管を流れる冷媒の通過を制御する電磁弁と、
前記圧縮機の吐出側圧力及び圧縮機温度に基づいて、前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、
を備える、冷凍サイクル装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記吐出側圧力が第１圧力閾値以上、かつ前記圧縮機温度が第１温度閾値以上である場合に、前記電磁弁を開く、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記吐出側圧力が第２圧力閾値未満、かつ前記圧縮機温度が第２温度閾値未満である場合に、前記電磁弁を閉じる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記不均化反応を起こす性質の冷媒は、Ｒ１１３２（Ｅ）又はＲ１１２３を含む混合冷媒である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機は、過圧縮弁を有するスクロール圧縮機である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機温度は、前記圧縮機の前記吐出側配管に設けられた温度センサによって取得される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記圧縮機温度は、前記圧縮機の表面に設けられた温度センサによって取得される、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記圧縮機は、圧縮機構で圧縮された吐出ガスが前記圧縮機の密閉容器内に吐出され、前記密閉容器の内部の圧力が略吐出圧力となる高圧チャンバ方式である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
冷蔵、冷凍、業務用空調機等で主流となっているＲ４１０Ａ冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が２０９０と高く、地球温暖化防止を目的にＧＷＰ値の低い冷媒への変更が必要となっている。例えば、次世代低ＧＷＰ候補冷媒として、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１２３等が提案されている。
【０００３】
Ｒ１１２３、Ｒ１１３２（Ｅ）を混合冷媒の成分として用いる場合、不均化反応（自己分解反応）が発生すると、大きな熱放出を伴って圧力が上昇するため、圧縮機や冷凍サイクルの信頼性確保が課題となる。不均化反応は、過度に高温高圧となった冷媒雰囲気下にて、高エネルギーが付加されると、これが起点となって発生することが知られている。
【０００４】
特許文献１には、不均化反応の抑制手段として、圧縮機から吐出される冷媒の吐出ガス温度と凝縮器出口温度から求められる冷媒の不均化反応圧力値に基づいて、圧縮機の回転数抑制を行うシステム構成が開示されている。特許文献２には、圧縮機の外郭の一部に圧力脆弱部を設けることにより、不均化反応発生時に作動流体を外部に放出し、圧縮機の電動機を制御する電動機駆動装置を脆弱部材によって破壊することで圧縮機を停止させる構成が開示されている。特許文献３には、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とを接続する高低圧バイパス配管を設けて、可溶栓もしくは圧力弁によって、バイパス回路を開閉させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６２８９６１１号公報
特許第６８０５７９４号公報
特許第６８５７８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、圧縮機の回転数抑制による圧力・温度低減の効果が乏しい場合に、不均化反応を十分に抑制できないという課題がある。例えば、スクロール圧縮機の場合は、回転数に関わらず、吸入圧力で吸い込んだ冷媒は、スクロール歯形で設定された圧縮比に基づいて吐出圧力まで圧縮されるため、回転数を下げただけでは吐出圧力が下がらないことが考えられる。また、回転数抑制により冷媒循環量が低下すると、密閉容器内を流れる冷媒の放熱効果が弱まり、温度低減が十分になされないことも考えられる。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、圧縮機外郭の圧力脆弱部が破壊され、高温高圧の冷媒が外部に放出されることから安全性の課題がある。特に、住宅密集地や店舗等で使用される製品の場合は、破壊に伴う爆発音や冷媒の放出に伴って煙等が発生する懸念がある。さらに圧力脆弱部が破壊された場合は、製品が使用できなくなり、製品の交換が必須となることから、利便性が悪い。
【０００８】
特許文献３に記載の技術では、不均化反応が過度に高温高圧となった状態で発生することから、可溶栓もしくは圧力弁による開閉では、温度もしくは圧力の片方の感知しかできず、更に物理的な感知であるため、反応遅れや腐食等の経年劣化が発生する懸念がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、不均化反応を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、冷媒回路に冷媒が充填された冷凍サイクル装置であって、前記冷媒は、不均化反応を起こす性質の冷媒を含み、前記冷媒回路には、圧縮機の吐出側配管と吸入側配管とを接続するバイパス配管が設けられ、前記バイパス配管を流れる冷媒の通過を制御する電磁弁と、前記圧縮機の吐出側圧力及び前記圧縮機の温度に基づいて、前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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