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公開番号2025139517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-26
出願番号2024038504
出願日2024-03-12
発明の名称冷凍サイクル装置および冷凍機油
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類C09K 5/04 20060101AFI20250918BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】冷凍能力と成績係数を良好にする冷凍サイクル装置及び冷凍機油。
【解決手段】装置は、HFO-1132(E)、R32、及びHFO-1234yfを含む冷媒と、冷凍機油と、を含む作動流体を用い、圧縮機を有し、作動流体が循環する冷媒回路を備え、作動流体について、冷凍機油に溶解しているHFO-1132(E)とR32とHFO-1234yfの合計重量(以下TW)の冷凍機油の重量に対する割合をS(%)、TWに対する冷凍機油の重量の割合をQ(%)、TWに対するHFO-1132(E)の重量の割合をA(%)、冷凍機油の重量に対する冷凍機油に溶解しているHFO-1132(E)の重量の割合をSa(%)としたとき、22.5≦A≦42.5の場合、特定運転条件下で、X=[{(-1.3257S+1.0919)/(Q+233.27S-207.91)}+1]Sa+{A/(100-QS)}で表されるXの値が特定範囲を満たす。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及び２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）を含む冷媒と、冷凍機油と、を含む作動流体を用いた冷凍サイクル装置（１）であって、
圧縮機（２）を有し、前記作動流体が循環する冷媒回路（１０）を備え、
前記作動流体について、
前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第１合計重量の前記冷凍機油の重量に対する割合をＳ（％）とし、
ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第２合計重量に対する前記冷凍機油の重量の割合をＱ（％）とし、
前記第２合計重量に対するＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合をＡ（％）とし、
前記冷凍機油の重量に対する、前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合をＳａ（％）とした場合に、
２２．５≦Ａ≦４２．５であり、
前記第２合計重量に対するＲ３２の重量が、２１．０×Ａ／２８以上２２．０×Ａ／２８以下であり、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の吐出温度が６６℃であり吐出圧力が２．１ＭＰａである運転条件下において、
Ｘ＝［｛（－１．３２５７Ｓ＋１．０９１９）／（Ｑ＋２３３．２７Ｓ－２０７．９１）｝＋１］Ｓａ＋｛Ａ／（１００－ＱＳ）｝
で表されるＸの値が、
－８．４５９３２×１０
－４
×Ａ
２
＋８．７１６０７×１０
－１
×Ａ－２．３７５２７≦Ｘ
を満たし、
２２．５≦Ａ≦３０．３の場合には、
Ｘ≦１．１２４６８×１０
－４
×Ａ
４
－３．２５５８３×１０
－３
×Ａ
３
＋３．５６７９２×１０
－２
×Ａ
２
－３．１８１９５×１０
－２
×Ａ＋２０．３７７
３０．３＜Ａ≦４２．５の場合には、Ｘ≦５６．６
を満たす、
冷凍サイクル装置。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記運転条件下における、前記Ｓａ（％）が、５．７以上である、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記運転条件下において、
－４．６４５８９×１０
－４
×Ａ
２
＋９．３４３８５×１０
－１
×Ａ－１．１８９４７≦Ｘ
をさらに満たす、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記運転条件下において、
Ａ≦Ｘ
をさらに満たす、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及び２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）を含む冷媒と、冷凍機油と、を含む作動流体を用いた冷凍サイクル装置（１）であって、
圧縮機（２）を有し、前記作動流体が循環する冷媒回路（１０）を備え、
前記作動流体について、
前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第１合計重量の前記冷凍機油の重量に対する割合をＳ（％）とし、
ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第２合計重量に対する前記冷凍機油の重量の割合をＱ（％）とし、
前記第２合計重量に対するＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２の合計重量の割合をＢ（％）とし、
前記冷凍機油の重量に対する、前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２の合計重量の割合をＳｂ（％）とした場合に、
４０．０≦Ｂ≦７５．０であり、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の吐出温度が６６℃であり吐出圧力が２．１ＭＰａである運転条件下において、
Ｙ＝［｛（－１．３２５７Ｓ＋１．０９１９）／（Ｑ＋２３３．２７Ｓ－２０７．９１）｝＋１］Ｓｂ＋｛Ｂ／（１００－ＱＳ）｝
で表されるＹの値が、
－４．７８５０７×１０
－４
×Ｂ
２
＋８．７１６０７×１０
－１
×Ｂ－４．１９９１４≦Ｙ
を満たし、
４０．０≦Ｂ≦５３．６の場合には、
Ｙ≦２．０３５５８×１０
－５
×Ｂ
４
－１．０４１７６×１０
－３
×Ｂ
３
＋２．０１８２２×１０
－２
×Ｂ
２
－３．１８１９５×１０
－２
×Ｂ＋３６．０２３７
５３．６＜Ｂ≦７５．０の場合には、Ｙ≦１００
を満たす、
冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記運転条件下において、
－２．６２７９８×１０
－４
×Ｂ
２
＋９．３４３８５×１０
－１
×Ｂ－２．１０２８１≦Ｙ
をさらに満たす、
請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記運転条件下において、
Ｂ≦Ｙ
をさらに満たす、
請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記運転条件下における、前記Ｓ（％）が、１０以上である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記冷媒におけるＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合が２７％以上２９％以下であり、前記冷媒におけるＲ３２の重量の割合が２０．５％以上２２．５％以下であり、前記冷媒におけるＨＦＯ－１２３４ｙｆの重量の割合が４９．５％以上５１．５％以下であり、
２０≦Ｑ≦６０
を満たす、
請求項１から７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及び２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）を含む冷媒と、冷凍機油と、を含む作動流体を用いた冷凍サイクル装置（１）であって、
前記冷媒を圧縮する圧縮要素（２１）と前記冷凍機油が貯留される油溜め部（３７）とを含む圧縮機（２）を有し、前記作動流体が循環する冷媒回路（１０）を備え、
前記作動流体について、
前記油溜め部の前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第３合計重量の前記油溜め部の前記冷凍機油の重量に対する割合をＴ（％）とし、
ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である第２合計重量に対する前記油溜め部の前記冷凍機油の重量の割合をＲ（％）とし、
前記第２合計重量に対するＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合をＡ（％）とし、
前記油溜め部の前記冷凍機油の重量に対する、前記油溜め部の前記冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合をＴａ（％）とした場合に、
２２．５≦Ａ≦４２．５であり、
前記第２合計重量に対するＲ３２の重量が、２１．０×Ａ／２８以上２２．０×Ａ／２８以下であり、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒の吐出温度が６６℃であり吐出圧力が２．１ＭＰａである運転条件下において、
Ｘａ＝［｛（－１．３２５７Ｔ＋１．０９１９）／（Ｒ＋２３３．２７Ｔ－２０７．９１）｝＋１］Ｔａ＋｛Ａ／（１００－ＲＴ）｝
で表されるＸａの値が、
－８．４５９３２×１０
－４
×Ａ
２
＋８．７１６０７×１０
－１
×Ａ－２．３７５２７≦Ｘａ
を満たし、
２２．５≦Ａ≦３０．３の場合には、
Ｘａ≦１．１２４６８×１０
－４
×Ａ
４
－３．２５５８３×１０
－３
×Ａ
３
＋３．５６７９２×１０
－２
×Ａ
２
－３．１８１９５×１０
－２
×Ａ＋２０．３７７
３０．３＜Ａ≦４２．５の場合には、Ｘａ≦５６．６
を満たす、
冷凍サイクル装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷凍サイクル装置および冷凍機油に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和装置等の冷凍サイクル装置において用いられる冷媒として、地球の温暖化を抑制するべく、地球温暖化係数（ＧＷＰ：ＧｌｏｂａｌＷａｒｍｉｎｇＰｏｔｅｎｔｉａｌ）の低い冷媒を用いることが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２０１５－２００４８０号公報）においては、ＧＷＰの低い冷媒として、トランス－１，２，ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））等のエチレン系フッ化水素や、ジフルオロメタン（Ｒ３２）や、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）等のプロピレン系フッ化炭化水素等の冷媒を用いることが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、冷媒としてＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆを含む混合冷媒を用いる場合には、圧縮機において潤滑油として用いられる冷凍機油に対するＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の溶解性とＲ３２の溶解性とＨＦＯ－１２３４ｙｆの溶解性が相違しており、冷媒回路内に充填された冷媒の組成と、冷媒回路で冷凍サイクルを実行する際に循環する冷媒の組成と、に相違が生じることが明らかになった。
【０００５】
このため、ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆを含む混合冷媒を冷凍機油と共に用いる場合に、冷凍能力と成績係数を良好にすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１観点に係る冷凍サイクル装置は、トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ））、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、及び２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）を含む冷媒と、冷凍機油と、を含む作動流体を用いた冷凍サイクル装置であって、冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機を有し、作動流体が循環する。作動流体について、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が６６℃であり吐出圧力が２．１ＭＰａである運転条件下において、Ｘ＝［｛（－１．３２５７Ｓ＋１．０９１９）／（Ｑ＋２３３．２７Ｓ－２０７．９１）｝＋１］Ｓａ＋｛Ａ／（１００－ＱＳ）｝で表されるＸの値が、－８．４５９３２×１０
－４
×Ａ
２
＋８．７１６０７×１０
－１
×Ａ－２．３７５２７≦Ｘを満たす。さらに、２２．５≦Ａ≦３０．３の場合には、Ｘ≦１．１２４６８×１０
－４
×Ａ
４
－３．２５５８３×１０
－３
×Ａ
３
＋３．５６７９２×１０
－２
×Ａ
２
－３．１８１９５×１０
－２
×Ａ＋２０．３７７を満たし、３０．３＜Ａ≦４２．５の場合には、Ｘ≦５６．６を満たす。さらに、２２．５≦Ａ≦４２．５を満たす。第２合計重量に対するＲ３２の重量が、２１．０×Ａ／２８以上２２．０×Ａ／２８以下である。ここで、Ｓ（％）は、第１合計重量の冷凍機油の重量に対する割合である。第１合計重量は、冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である。Ｑ（％）は、第２合計重量に対する冷凍機油の重量の割合である。第２合計重量は、ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量である。Ａ（％）は、第２合計重量に対するＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合である。Ｓａ（％）は、冷凍機油の重量に対する、冷凍機油に溶解しているＨＦＯ－１１３２（Ｅ）の重量の割合である。
【０００７】
ここで、第１合計重量は、冷媒回路に対して充填されたＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆのうち冷凍機油に溶解しているものの合計重量を意味し、冷媒回路に対して充填されたＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量ではない。また、第２合計重量は、冷媒回路に対して充填されたＨＦＯ－１１３２（Ｅ）とＲ３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆの合計重量を意味し、冷凍機油に対する溶解の有無とは無関係な値である。
【０００８】
この冷凍サイクル装置では、冷媒回路に充填された冷媒組成の冷媒が冷媒回路を循環すると仮定した場合に把握される冷凍能力に対する、冷凍機油に溶解せずに冷媒回路を循環する冷媒について把握される冷凍能力の比（冷凍能力比）を９０％以上確保することが可能となる。さらに、冷媒回路に充填された冷媒組成の冷媒が冷媒回路を循環すると仮定した場合に把握される成績係数に対する、冷凍機油に溶解せずに冷媒回路を循環する冷媒について把握される成績係数の比（成績係数比）を９９％以上確保することが可能になる。
【０００９】
第２観点に係る冷凍サイクル装置は、第１観点の冷凍サイクル装置であって、運転条件下における、Ｓａ（％）が、５．７以上である。
【００１０】
この冷凍サイクル装置では、圧縮機における潤滑性能を良好に維持させることが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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