制冷裝置的制作方法

本發明涉及使用含有氟烯烴的制冷循環用工作介質的制冷裝置，特別是涉及能夠良好地避免氟烯烴的歧化反應的影響的制冷裝置。

背景技術：

1、制冷循環用工作介質通常由制冷劑和冷凍機油(貯存于密閉型壓縮機的潤滑油)構成。作為制冷劑，以前使用hcfc(氫氯氟烴)，但hcfc對臭氧層破壞產生大的影響。因此，近年來，使用臭氧層破壞系數(odp)為0的hfc(氫氟烴)。代表性地，例如可以舉出二氟甲烷(hfc32、r32)。

2、但是，作為制冷循環用工作介質(工作介質)具有穩定性的hfc由于其大氣壽命長，因此全球變暖系數(gwp)大。因此，最近提出了gwp更小的飽和烴(hc)或氟烯烴的使用。

3、作為飽和烴(hc)，可列舉出丁烷(r600)、異丁烷(2-甲基丙烷、r600a)、丙烷(r290)等。這些hc的odp為0，gwp也小，但為可燃性。因此，在使用了以hc作為制冷劑成分的工作介質的制冷循環中，需要應對可燃性的對策、例如在制冷循環的室內部分采取充分的防泄漏對策等。

4、在氟烯烴中，特別是氫氟烯烴(hfo)近年來作為制冷劑成分受到關注。作為代表性的hfo，例如可舉出1,1,2-三氟乙烯(hfo1123)。hfo1123的gwp低，冷卻能力高，具有接近目前廣泛使用的r32的性能。

5、但是，還已知hfo等氟烯烴容易被化學分解且穩定性低，因此容易發生被稱為歧化反應的自聚合反應(以下，記載為歧化反應)。還已知該歧化反應伴隨著大的熱釋放，因此反應連鎖地進行，產生大量的煤。因此，在使用氟烯烴作為制冷劑成分的制冷循環中，需要應對歧化反應的對策。

6、然而，在制冷裝置的領域中，在從現有的工作介質置換為gwp更小的工作介質時，特別是希望盡可能保持原樣地使用已設置于室內的制冷劑配管(現有的制冷劑配管)。

7、制冷循環用工作介質也可以含有制冷劑成分和用于壓縮機的冷凍機油。因此，例如，在將制冷劑成分從hcfc置換為gwp更小的hfc時，在制冷劑配管內殘留有使用hcfc時的冷凍機油(或其化合物等)。

8、當殘留在制冷劑配管內的冷凍機油等混入置換后的hfc的制冷循環時，有可能對構成該制冷循環的壓縮機或膨脹機構等的動作造成影響。在該情況下，需要整體地更換制冷劑配管或充分地清洗制冷劑配管，因此不能應對盡可能保持原樣地使用已設的制冷劑配管的期望。

9、因此，一直以來提出了各種應對這樣的需求的制冷裝置。例如，在專利文獻1中公開了如下結構的制冷裝置：熱源側制冷劑回路(熱源側的制冷循環)包括壓縮機，但利用側制冷劑回路(利用側的制冷循環)不包括壓縮機而包括制冷劑泵，各個制冷劑回路通過熱交換器連接的結構。

10、根據這樣的結構，由于利用側制冷劑回路不包括壓縮機，因此能夠避免冷凍機油等殘留于利用側的制冷劑配管。由此，能夠盡可能保持原樣地利用已有的制冷劑配管。

11、現有技術文獻

12、專利文獻

13、專利文獻1：日本特開2000-234813號公報

技術實現思路

1、發明要解決的技術問題

2、如上所述，根據近年來的低gwp化的要求，制冷循環中使用的制冷劑成分從hcfc向hfc轉移，最近正在從hfc向hc或氟烯烴(hfo等)轉移。但是，hc需要應對可燃性的對策，氟烯烴需要應對歧化反應的對策。

3、在專利文獻1所公開的制冷裝置中，以將制冷劑成分從hcfc置換為hfc為前提。因此，對于將制冷劑成分置換為可燃性制冷劑(hc等)或氟烯烴時的對策沒有任何研究。

4、本發明是為了解決這樣的課題而完成的，其目的在于提供一種制冷裝置，即使在使用可燃性制冷劑或氟烯烴作為制冷劑成分的情況下，也能夠進行制冷循環的良好的動作，并且還能夠利用已有的制冷劑配管。

5、用于解決課題的技術方案

6、為了解決上述課題，本發明的制冷裝置包括：第一制冷循環，其具有室外熱交換器、壓縮機、膨脹機構和將它們連接來使第一工作介質循環的第一配管；第二制冷循環，其包括室內熱交換器、制冷劑泵和將它們連接來使第二工作介質循環的第二配管；和中繼熱交換器，其介于上述第一制冷循環與上述第二制冷循環之間，在它們之間進行熱交換，上述第一制冷循環作為設置于室外的室外單元構成，上述第二制冷循環中，至少上述室內熱交換器和上述第二配管作為設置于室內的室內單元構成，并且，至少上述中繼熱交換器和上述制冷劑泵作為與上述室外單元和上述室內單元獨立的中繼單元構成，在上述第一工作介質中作為制冷劑成分至少使用可燃性制冷劑，在上述第二工作介質中作為制冷劑成分至少使用氟烯烴。

7、根據上述結構，在包括第一制冷循環的室外單元與作為第二制冷循環的一部分的室內單元之間插設有獨立的中繼單元。第二制冷循環包括制冷劑泵但不包括壓縮機。由于制冷劑泵不使用冷凍機油，因此能夠避免冷凍機油等殘留于作為第二制冷循環的一部分的室內單元的第二配管。由此，在室內單元中能夠大致保持原樣地利用已設的制冷劑配管。

8、并且，在包含壓縮機的第一制冷循環中，使用以可燃性制冷劑為主成分的第一工作介質，但第一制冷循環作為室外單元構成。另一方面，在第二制冷循環中，作為制冷劑成分使用以氟烯烴為主成分的第二工作介質，但第二制冷循環作為室內單元和中繼單元構成。由此，利用可燃性制冷劑的第一制冷循環經由中繼單元從室內單元明確地分離。因此，能通過插設中繼單元來進一步降低可燃性制冷劑的使用所帶來的影響。

9、并且，在包括壓縮機的第一制冷循環中循環的第一工作介質不需要使用氟烯烴。氟烯烴在壓縮機中的高溫高壓的條件下容易發生歧化反應，但如果不使用氟烯烴作為第一工作介質的制冷劑成分，就無需在第一制冷循環中實施針對歧化反應的對策。

10、另一方面，以氟烯烴為主成分的第二工作介質在不包含壓縮機的第二制冷循環中循環。在制冷劑泵中，在送出第二工作介質時不變成高溫高壓，因此能夠視為實質上不發生氟烯烴的歧化反應。因此，在第二制冷循環中也不需要實施針對歧化反應的對策。

11、其結果是，即使在作為制冷劑成分使用可燃性制冷劑或氟烯烴的情況下，也能夠實現制冷循環的良好的動作，并且還能夠在室內側利用已有的制冷劑配管。

12、本發明的上述目的、其他目的、特征及優點在參照附圖的基礎上，根據以下的優選實施方式的詳細說明而明確。

13、發明效果

14、在本發明中，通過以上的結構起到如下效果：能夠提供一種制冷裝置，即使在作為制冷劑成分使用可燃性制冷劑或氟烯烴的情況下，也能夠進行制冷循環的良好的動作，并且也能夠利用已有的制冷劑配管。

技術特征：

1.一種制冷裝置，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的制冷裝置，其特征在于：

3.如權利要求1或2所述的制冷裝置，其特征在于：

4.如權利要求1或2所述的制冷裝置，其特征在于：

5.如權利要求1或2所述的制冷裝置，其特征在于：

6.如權利要求5所述的制冷裝置，其特征在于：

7.如權利要求1所述的制冷裝置，其特征在于：

技術總結
在制冷裝置(R1)中，包括壓縮(14)并使第一工作介質循環的第一制冷循環作為室外單元(10)構成。在包括制冷劑泵并使第二工作介質循環的第二制冷循環中，至少室內熱交換器(22)和第二配管(21)作為室內單元(20)構成。介于這些制冷循環之間進行熱交換的中繼熱交換器(32)至少與制冷劑泵(34)一起作為獨立的中繼單元(30)。第一工作介質作為制冷劑成分至少使用可燃性制冷劑，第二工作介質作為制冷劑成分至少使用氟烯烴。由此，即使在作為制冷劑成分使用可燃性制冷劑或氟烯烴的情況下，在制冷裝置中也能夠進行制冷循環的良好的動作，并且還能夠利用已有的制冷劑配管。

技術研發人員：白井瑛一,廣田正宣,弱田晃
受保護的技術使用者：松下知識產權經營株式會社
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13