[发明专利]压缩机和使用该压缩机的制冷循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用全球变暖潜能值低、具有碳碳双键的氢氟烯烃为主体的制冷剂的压缩机和使用该压缩机的制冷循环装置。

背景技术

压缩机和使用该压缩机的制冷循环装置中使用的制冷剂，已经变为臭氧层破坏系数为0的HFC（氢氟烃：Hydro Fluoro Carbon）类（以下称为“HFC类制冷剂”）。

对使用HFC类制冷剂的压缩机、制冷循环装置参照图7至图9进行说明（例如参照专利文献1、2）。

图7是专利文献1记载的、使用HFC类制冷剂的旋转压缩机的纵截面图。

在密闭容器1的上部固定有电动机2的定子2a。具有由电动机2的转子2b驱动的轴4的压缩机构部5，固定在密闭容器1的下部。在压缩机构部5的气缸6的上端以螺栓等固定有轴承7，气缸6的下端以螺栓等固定有轴承8。气缸6内配置有活塞9。在活塞9中插入有轴4的偏心部4a，通过该偏心部4a使得活塞9偏心旋转。

另外，密闭容器1内封入有作为制冷剂的R410A（HFC32和HFC125的混合物）。在密闭容器1的底部，储存有与制冷剂具有相容性的，例如多元醇酯（POE：polyol ester）或聚乙烯醚（PVE）等具有极性的冷冻机油103。

图8是专利文献1记载的、使用HFC类制冷剂的旋转压缩机的横截面图。气缸6和活塞9之间的空间以叶片（vane）10分隔，由此形成吸入制冷剂的吸入室13和压缩制冷剂的压缩室14。

针对上述结构的旋转压缩机，对其动作、作用进行说明。

首先，制冷剂经由设置于气缸6的吸入口12被吸入至吸入室13。另外，压缩室14内的制冷剂由于活塞9的左方向的旋转（箭头方向）而被压缩，通过排出切口15，经由排出口（未图示）被排出至密闭容器1内。排出至密闭容器1内的压缩制冷剂，通过电动机2的间隙，经由配置于密闭容器1的上部的排出管16被排出至密闭容器1的外部。此时，存在于附近的冷冻机油103的雾也被一起排出。

接着，针对专利文献2所记载的、具有吸入HFC类制冷剂并压缩而排出的旋转压缩机20的基本的制冷循环装置，参照图9进行说明。

如图9所示，旋转压缩机20压缩低温、低压的制冷剂气体，将高温、高压的制冷剂气体向冷凝器21排出。送至冷凝器21的HFC类制冷剂气体，其热向空气中放出而成为高温、高压的制冷剂液体，被送至膨胀机构（例如膨胀阀或毛细管）22。通过膨胀机构22的高温、高压的制冷剂液体，因收缩效应成为低温、低压的湿的蒸气，向蒸发器23输送。进入蒸发器23的制冷剂从周围吸收热而蒸发。离开蒸发器23的低温、低压的制冷剂气体被吸入旋转压缩机20。这样的循环反复进行。

但是，该HFC类制冷剂在大气中难以被分解，另外全球变暖潜能值（grobal warming potential，以下称为GWP）非常高，因此从地球环保的观点出发在近年成为问题。于是，以GWP低、具有碳碳双键的氢氟烯烃为主体的制冷剂的研究正在推进。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-236890号公报

专利文献2：日本特开平8-240362号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，具有碳碳双键的氢氟烯烃为主体的制冷剂，虽然全球变暖潜能值（GWP）低，但与HFC类制冷剂相比容易分解，稳定性成为问题。

因此，例如由于压缩机的叶片10的前端部10a、活塞9的外周面等的旋转压缩机的滑动部产生的热，使得制冷剂和冷冻机油的分解、聚合发生，其结果是产生淤积（sludge）。由于该淤积的发生，导致旋转压缩机故障、制冷循环装置内发生淤积。

于是，发明人为了抑制制冷剂的反应生成物的发生，在冷冻机油中添加了抗氧化剂等。于是，判明了能够抑制制冷剂的分解，并且反应生成物中包含的氟类化合物的产生也得到抑制。该氟类化合物吸附于叶片的前端部和活塞的外周面等的滑动部，提高了耐磨损特性，这样的效果得到了确认。因此，如果抑制了这样的氟类化合物的生成，滑动部的磨损将变大，压缩机、即使用压缩机的制冷循环装置的可靠性有可能无法维持。

作为其对策，发明人考虑到在冷冻机油中添加极压添加剂等的防磨损剂的措施。但是，发明人通过反复实验发现，在使用以具有碳碳双键的氢氟烯烃为主体的制冷剂时，仅靠在冷冻机油中添加防磨损剂还是难以得到防止磨损的效果。于是，为了提高该防磨损剂的效果，维持压缩机、即制冷循环装置和可靠性成为重要的课题。