制冷循环装置以及制冷机制造方法及图纸

制冷循环装置(1)具备供包含二氧化碳的制冷剂以流经压缩机(10)、冷凝器(20)、膨胀阀(50)、蒸发器(60)而返回压缩机(10)的方式循环的制冷剂回路。在制冷剂回路中，作为制冷机油封入具有与制冷剂相溶的性质的相溶油。相溶油的封入量为马达的转子的至少一部分浸渍在压缩机(10)的框体内部的量以上。优选的是，相溶油的封入量比压缩机(10)的空间容积多。油的封入量比压缩机(10)的空间容积多。油的封入量比压缩机(10)的空间容积多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制冷循环装置以及制冷机


[0001]本专利技术涉及制冷循环装置以及制冷机。

技术介绍

[0002]国际公开第2002/095302号公开了使用二氧化碳作为主要制冷剂的制冷循环装置。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2002/095302号

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]近年来，二氧化碳等自然制冷剂作为制冷剂引人注目。在使用不包含二氧化碳的制冷剂的场合，若制冷剂量适量，则制冷剂在蒸发器的流路配管中以在传热管的内壁面形成液膜的环状流这样的流动样式流动。相对于此，包含二氧化碳的非共沸混合制冷剂(R463A等)沸点低而容易蒸发。因而，在使用包含二氧化碳的非共沸混合制冷剂的制冷循环装置中，在蒸发器中的液体制冷剂的量少且流速低的场合，在蒸发过程中，液膜以0.8左右的低干度从传热管消失。以下，将这样的液膜消失的状态称为干涸状态。
[0008]在干涸状态下，在传热管的内壁面没有形成液膜，二相制冷剂以混有液滴的喷雾流状态在传热管中流动。与从液体制冷剂向配管传热的场合的传热性能相比，从气体制冷剂向配管传热的场合的传热性能变差成1/100～1/1000。因此，若蒸发器的干涸状态的区域变大，则蒸发器中的传热性能显著降低。
[0009]若在蒸发器中传热性能降低，则喷雾流状态的制冷剂会以制冷剂的干度低的状态被送往压缩机，存在着无法确保压缩机的吸入部处的制冷剂的过热度(SH：Super Heat)的可能性。因而，存在着在压缩机中发生液体压缩的危险。
[0010]本专利技术是为了解决上述课题而做出的，其目的在于提供容易在使用包含二氧化碳的制冷剂的制冷循环装置中确保压缩机的吸入部处的制冷剂的过热度的制冷循环装置以及制冷机。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]本公开的制冷循环装置具备制冷剂回路，该制冷剂回路供包含二氧化碳的制冷剂以流经压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器而返回压缩机的方式循环。在制冷剂回路中，作为制冷机油封入具有与制冷剂相溶的性质的相溶油。压缩机在框体的内部具有马达。相溶油的封入量为马达的转子的至少一部分浸渍在压缩机的框体的内部的量以上。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本公开的制冷循环装置以及制冷机，在使用包含二氧化碳的制冷剂的场合，即便蒸发器中的液体制冷剂的量少到某种程度，由于液体制冷剂中的相溶油的比率高，故
而也可抑制制冷剂的蒸发。因此，由于难以产生干涸状态，所以可确保压缩机的吸入部处的过热度。
附图说明
[0015]图1是根据本公开的实施方式的制冷循环装置的整体构成图。
[0016]图2是示意性示出在制冷剂使用R410A的场合的蒸发器的传热管的剖面的图。
[0017]图3是示意性示出在制冷剂使用R463A的场合的蒸发器的传热管的剖面的图。
[0018]图4是用于说明在本实施方式的制冷循环装置中封入的相溶油的量的图。
[0019]图5是示意性示出在本实施方式中在制冷剂使用R463A的场合的蒸发器的传热管的剖面的图。
[0020]图6是示出平滑管60a的剖面的图。
[0021]图7是示出带槽管60b的剖面的图。
[0022]图8是示出带槽管60b的剖面的局部放大图。
[0023]图9是示出干度与流速的关系的Baker线图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。以下，对多个实施方式进行说明，但本申请最初预定的是适当地组合各实施方式中说明的构成。另外，对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记而不重复其说明。
[0025]图1是根据本公开的实施方式的制冷循环装置的整体构成图。另外，在图1中，功能性地示出制冷循环装置中的各设备的连接关系以及配置构成，而并不一定表示物理空间中的配置。
[0026]参照图1，制冷循环装置1具备压缩机10、冷凝器20、热交换器30、膨胀阀50、蒸发器60和配管81～85。为说明简便起见，在图1中示出制冷剂依次流经压缩机10、冷凝器20、热交换器30、膨胀阀50、蒸发器60并返回压缩机10的单纯的制冷循环装置的制冷剂回路。制冷剂使用包含二氧化碳(以下记作CO2)的制冷剂，例如作为非共沸混合制冷剂的R463A。
[0027]压缩机10将从配管85吸入的制冷剂压缩并向配管80排出。压缩机10构成为根据来自未图示的控制装置的控制信号来调整旋转速度。通过调整压缩机10的旋转速度来调整制冷剂的循环量，能调整制冷循环装置1的能力。压缩机10可采用各种类型的压缩机，例如代表性地可采用涡旋型压缩机，但也可以采用回转型、往复型、螺杆型的压缩机。
[0028]冷凝器20将从压缩机10向配管80排出的制冷剂冷凝并使之流向配管81。冷凝器20构成为使从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂与外部气体进行热交换。由于通过该热交换从制冷剂放热，所以，制冷剂冷凝而变化成液相。由未图示的风扇将与制冷剂进行热交换的外部气体向冷凝器20供给。通过调整风扇的转速，能调整压缩机10的排出侧的制冷剂压力。
[0029]从冷凝器20流出的液体制冷剂经过配管81、热交换器30的第1通路H1、配管82而流向膨胀阀50。膨胀阀50将液体制冷剂减压成为二相制冷剂。蒸发器60使从配管83流入的二相制冷剂蒸发成为气体制冷剂。从蒸发器60流出的气体制冷剂经过配管84、热交换器的第2通路H2、配管85而返回压缩机10的吸入口。膨胀阀50被控制成蒸发器60的出口的压缩机10
的吸入制冷剂的过热度为5K左右。
[0030]热交换器30具有第1通路H1以及第2通路H2，构成为在流经第1通路H1的制冷剂与流经第2通路H2的制冷剂之间进行热交换。
[0031]图2是示意性示出在制冷剂使用R410A的场合的蒸发器60的传热管的剖面的图。以往的制冷装置使用的是单体的制冷剂、共沸制冷剂(R22、R410A、R404A等)、或不包含CO2的非共沸制冷剂(R407C等)。如图2所示那样，在使用R410A的场合，蒸发器60的干涸状态的区域为干度0.9～1.0的范围，因而，蒸发器60的干涸状态的区域小。因此，二相制冷剂以环状流在蒸发器60的90％以上的区域流动，制冷剂与传热管之间的传热性能良好。
[0032]图3是示意性示出在制冷剂使用R463A的场合的蒸发器60的传热管的剖面的图。R463A是包含CO2的非共沸混合制冷剂，沸点比R410A低，容易蒸发。在使用R463A的场合，在蒸发器60中从干度0.8左右的部分变成干涸状态。因此，相比R410A，对于R463A，从低10％左右的干度部分变成干涸状态。因而，蒸发器60中的干涸状态的区域增加，存在传热性能降低这样的问题。另外，在膨胀阀50被控制成蒸发器60的出口的压缩机10的吸入制冷剂的过热度成为5K左右的场合，蒸发器60的蒸发温度显著降低，故而节能性能变差。
[0033]因而，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制冷循环装置，其中，上述制冷循环装置具备制冷剂回路，该制冷剂回路供包含二氧化碳的制冷剂以流经压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器而返回上述压缩机的方式循环，在上述制冷剂回路中，作为制冷机油封入具有与上述制冷剂相溶的性质的相溶油，上述压缩机在框体的内部具有马达，上述相溶油的封入量为上述马达的转子的至少一部分浸渍在上述压缩机的上述框体的内部的量以上。2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其中，上述相溶油的封入量比上述压缩机的空间容积多。3.如权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，上述蒸发器构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川智隆，大野英希，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：