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公開番号2025060066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170568
出願日2023-09-29
発明の名称冷凍装置
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F04C 29/02 20060101AFI20250403BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】圧縮機内の摺動部分の潤滑性の低下を抑制する。
【解決手段】冷凍装置は、圧縮機(115)は、ケーシング(11)と、ケーシング(11)内に配置される電動機(21)と、ケーシング(11)の長手方向に沿って延び、電動機(21)に駆動される駆動軸(23)と、駆動軸(23)と連結する圧縮機構(30)と、ケーシング(11)の底部に形成される油貯まり(17)に貯留する冷凍機油を所定の摺動部分に搬送する給油機構(29)とを備え、冷凍機油は、冷媒と、冷媒溶解度が50wt%以下の冷凍機油とを含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒回路（101）と該冷媒回路（101）に設けられる圧縮機（115）とを備え、冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
前記圧縮機（115）は、ケーシング（11）と、前記ケーシング（11）内に配置される電動機（21）と、前記ケーシング（11）の長手方向に沿って延び、前記電動機（21）に駆動される駆動軸（23）と、前記駆動軸（23）と連結する圧縮機構（30）と、
前記ケーシング（11）の底部に形成される油貯まり（17）に貯留する冷凍機油を所定の摺動部分に搬送する給油機構（29）とを備え、前記冷凍機油は、冷媒と、冷媒溶解度が５０ｗｔ％以下の冷凍機油とを含む
冷凍装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記給油機構（29）には、前記油貯まり（17）の下部に配置され、前記冷凍機油を吸い上げる吸込口（26a）が設けられ、
前記油貯まり（17）の上部よりも下部の方が前記冷凍機油の粘度が高くなる第１運転を実行する
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
油貯まり（17）の油面の面積が１４１ｍｍ
２
以上２５２ｍｍ
２
以下において、前記圧縮機（115）に流入する冷媒の循環量が、０．３ｋｇ/秒以上かつ３０７ｋｇ/秒以下となる第１運転を実行する
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記第１運転は、前記油貯まり（17）の少なくとも一部に複数の泡が発生することで前記冷凍機油が白く変化する運転であり、
複数の前記泡の最小粒径は、前記給油機構（29）に設けられ、前記油貯まり（17）の前記冷凍機油を吸い上げる吸込口（26a）の内径よりも小さい
請求項２または３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記第１運転では、前記油貯まり（17）の前記冷凍機油中に溶けていない冷媒が存在する
請求項２または３に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記冷凍機油は、ポリアルキレングリコール（PAG）を含む
請求項１または２に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記冷凍機油は、水酸基の割合が全末端基に対して４０モル％以上かつ９０モル％以下であるポリアルキレングリコール（PAG）を含む
請求項１または２に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記冷媒は、ハイドロカーボン系冷媒である
請求項１または２に記載の冷凍装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷凍装置に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の冷凍装置は、油分離器および油分離から圧縮機へ油を戻す油戻し通路を備える。圧縮機内には、油貯まりにおける潤滑油中の冷媒濃度を検出するセンサが設けられ、センサの検出値に基づいて、油分離器の油を圧縮機へ戻す。これにより、圧縮機内の摺動部における潤滑油の粘度を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－０３８４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、圧縮機内の摺動部における摺動性の向上や摩耗の低減などの信頼性を満足させるためには摺動部に供給される冷凍機油の粘度の調節が重要である。具体的に、冷媒が冷凍機油に溶けやすいと、冷媒が冷凍機油に多量に溶け込む結果、摺動部に給油される冷凍機油の粘度が低下するおそれがあり、冷媒と該冷媒が適度に溶ける冷凍機油とを選定することが重要である。
【０００５】
本開示の目的は、冷媒が比較的溶けにくい冷凍機油でも圧縮機内の摺動部分における潤滑性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、冷媒回路（101）と該冷媒回路（101）に設けられる圧縮機（115）とを備え、冷凍サイクルを行う冷凍装置である。前記圧縮機（115）は、ケーシング（11）と、前記ケーシング（11）内に配置される電動機（21）と、前記ケーシング（11）の長手方向に沿って延び、前記電動機（21）に駆動される駆動軸（23）と、前記駆動軸（23）と連結する圧縮機構（30）と、
前記ケーシング（11）の底部に形成される油貯まり（17）の冷凍機油を所定の摺動部分に搬送する給油機構（29）とを備え、前記冷凍機油は、冷媒と、冷媒溶解度が５０ｗｔ％以下の冷凍機油とを含む。
【０００７】
第１の態様では、冷媒と冷凍機油（ここでは冷媒が溶けていない状態）との組み合わせにおいて、冷媒の溶解度が５０ｗｔ％以下となる冷媒と冷凍機油とを選択することで、冷媒の冷凍機油への溶け込みが抑えられ、冷媒が溶解した冷凍機油の粘度低下を抑えることができる。これにより、粘度低下が抑えられた冷凍機油が摺動部分へ供給されるため、摺動部分における潤滑性を確保できる。
【０００８】
第２の態様は、第１の態様において、
前記給油機構（29）には、前記油溜まり（17）の下部に配置され、前記冷凍機油を吸い上げる吸込口（26a）が設けられ、
前記油貯まり（17）の上部よりも下部の方が前記冷凍機油の粘度が高くなる第１運転を実行する。
【０００９】
冷媒と該冷媒が比較的溶けにくい冷凍機油（ここでは冷媒が溶けていない状態）とを組み合わせた場合、冷媒が冷凍機油に均一に溶けるまで時間を要する結果、油貯まり（17）における上部と下部とで冷媒の溶解度に差があることが知見として得られた。具体的に、油貯まり（17）において、下部の冷凍機油の冷媒の溶解度は、上部のそれよりも低くなる。言い換えると、油貯まり（17）では粘度勾配が生じ、油貯まり（17）の下部の冷凍機油の粘度は上部の冷凍機油よりも高くなる。このことに対して、第２の態様では、吸込口（26a）を油貯まり（17）の下部に配置することで、給油機構（29）は比較的粘度の高い冷凍機油を吸い上げることができる。これにより摺動部分における潤滑性を確保できる。
【００１０】
第３の態様は、第１または２の態様において、
油貯まり（17）の油面の面積が１４１ｍｍ
２
以上２５２ｍｍ
２
以下において、前記圧縮機（115）に流入する冷媒の循環量が、０．３ｋｇ/秒以上かつ３０７ｋｇ/秒以下となる第１運転を実行する
第３の態様では、この運転条件により、油貯まり（17）において上部よりも下部の方の冷凍機油の粘度を高くなる粘度勾配を形成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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