(57)【要約】  冷凍サイクル装置は、分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを含む作動媒体を圧縮機で圧縮して冷凍サイクルを行う。圧縮機は、圧縮室で作動媒体を圧縮する圧縮機構と、圧縮室から吐出された圧縮後の作動媒体を収容する高圧空間と、圧縮室と高圧空間との間に設けられ作動媒体が圧縮室から高圧空間に断続的に吐出されるようにする吐出弁と、を有する。吐出弁には、吐出弁の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段が設けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子構造中に二重結合を有するハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含む作動媒体を圧縮機で圧縮して冷凍サイクルを行う冷凍サイクル装置であって、
冷凍サイクル内において温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段が設けられた、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記圧縮機は、圧縮室で前記作動媒体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮室から吐出された圧縮後の前記作動媒体を収容する高圧空間と、前記圧縮室と前記高圧空間との間に設けられ前記作動媒体が前記圧縮室から前記高圧空間に断続的に吐出されるようにする吐出弁と、を有し、
前記吐出弁には前記温度上昇抑制手段が設けられた、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、
前記閉状態の時に前記弁体が当接する前記弁座の当接部および前記閉状態の時に前記弁座が当接する前記弁体の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、
前記閉状態の時に前記弁体が当接する前記弁座の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、
前記閉状態の時に前記弁座が当接する前記弁体の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記樹脂コーティングはスーパーエンプラである、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記ＨＦＯは１，１，２−トリフルオロエチレンを含む、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調機や冷凍・冷蔵機器などの冷凍サイクル装置において、作動冷媒としてハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒が広く用いられている。しかし、ＨＦＣは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が高く、地球温暖化の原因となる可能性が指摘されている。このため、オゾン層への影響が少なく、かつ地球温暖化係数の小さい冷凍サイクル用作動媒体の開発が急務となっている。オゾン層への影響が少なく、かつ地球温暖化への影響が少ない冷凍サイクル用作動媒体として、大気中のＯＨラジカルによって分解されやすい炭素−炭素二重結合を有するハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含むものが検討されている。特許文献１には、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）を含む作動媒体を用いた冷凍サイクル装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０１５−１４５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＨＦＯは、二重結合を有するなど、比較的不安定な分子構造であるため、高温下において分解されフッ酸などの酸を生じることがある。冷凍サイクル内においてこのような酸が生じると、酸が冷凍サイクル回路内の銅製冷媒配管を腐食させるなど冷凍サイクル装置の信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、ＨＦＯを含む作動媒体を冷凍サイクル装置に用いる場合、ＨＦＯの分解防止対策が不可欠となる。【０００５】
本発明は、ＨＦＯを含む作動媒体を用いる場合に、ＨＦＯの分解を効果的に抑えることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様にかかる冷凍サイクル装置は、分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを含む作動媒体を圧縮機で圧縮して冷凍サイクルを行う冷凍サイクル装置であって、冷凍サイクル内において温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段が設けられたものである。【０００７】
本発明の第２の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記圧縮機は、圧縮室で前記作動媒体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮室から吐出された圧縮後の前記作動媒体を収容する高圧空間と、前記圧縮室と前記高圧空間との間に設けられ前記作動媒体が前記圧縮室から前記高圧空間に断続的に吐出されるようにする吐出弁と、を有し、前記吐出弁には、前記温度上昇抑制手段が設けられたものである。【０００８】
本発明の第３の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、前記閉状態の時に前記弁体が当接する前記弁座の当接部および前記閉状態の時に前記弁座が当接する前記弁体の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている。【０００９】
本発明の第４の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、前記閉状態の時に前記弁体が当接する前記弁座の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている。【００１０】
本発明の第５の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記吐出弁は、圧縮後の前記作動媒体の流路となる孔の周囲において前記高圧空間側へと突出している弁座と、閉状態の時に前記弁座と当接し、開状態の時に前記弁座と離間するように構成され、前記孔を開閉する弁体と、を有し、前記閉状態の時に前記弁座が当接する前記弁体の当接部には、前記温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングが施されている。【００１１】
本発明の第６の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記樹脂コーティングはスーパーエンプラである。【００１２】
本発明の第７の態様にかかる冷凍サイクル装置は、上述の冷凍サイクル装置において、前記ＨＦＯは１，１，２−トリフルオロエチレンである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＨＦＯを含む作動媒体を用いる場合に、ＨＦＯの分解を効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかる冷凍サイクル装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる冷凍サイクル装置の作動媒体の状態変化を示す圧力−エンタルピ線図である。
【図３】実施の形態１にかかる冷凍サイクル装置における、圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。
【図５】圧縮機における吐出弁を含む上部閉塞部材４０の上面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】吐出弁において、温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の一例を示す断面図である。
【図８】吐出弁において、温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の、別の一例を示す断面図である。
【図９】吐出弁において、温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の、さらに別の一例を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２にかかる冷凍サイクル装置における、圧縮機の吐出弁の周囲の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
【００１６】
まず、本発明の冷凍サイクル装置に使用される作動媒体について説明する。
＜作動媒体＞
（ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ））
本発明で用いる作動媒体はハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含む。ＨＦＯとしては、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、１，２−ジフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１３２）、２−フルオロプロペン（ＨＦＯ−１２６１ｙｆ）、１，１，２−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｙｃ）、トランス−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（Ｅ））、シス−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（Ｚ））、トランス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ））、シス−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｚ））、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｚｆ）等が挙げられるが、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）又はＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｚ）を含むことが好ましく、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ又はＨＦＯ−１１２３を含むことがより好ましく、ＨＦＯ−１１２３を含むことが特に好ましい。
本発明で用いる作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３を含むことが好ましく、さらに、必要に応じて、後述する任意成分を含んでいてもよい。作動媒体の１００質量％に対するＨＦＯ−１１２３の含有量は、１０質量％以上が好ましく、２０〜８０質量％がより好ましく、４０〜８０質量％が一層好ましく、４０〜６０質量％がさらに好ましい。
【００１７】
（ＨＦＯ−１１２３）
ＨＦＯ−１１２３の作動媒体としての特性を、特に、Ｒ４１０Ａ（ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５の質量比１：１の擬似共沸混合冷媒）との相対比較において表１に示す。サイクル性能は、後述する方法で求められる成績係数と冷凍能力で示される。ＨＦＯ−１１２３の成績係数と冷凍能力は、Ｒ４１０Ａを基準（１．０００）とした相対値（以下、相対成績係数および相対冷凍能力という）で示す。地球温暖化係数（ＧＷＰ）は、気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）第４次評価報告書（２００７年）に示される、または該方法に準じて測定された１００年の値である。本明細書において、ＧＷＰは特に断りのない限りこの値をいう。作動媒体が混合物からなる場合、後述するとおり温度勾配は、作動媒体を評価する上で重要なファクターとなり、値は小さい方が好ましい。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
［任意成分］
本発明で用いる作動媒体はＨＦＯ−１１２３を含むことが好ましく、本発明の効果を損なわない範囲でＨＦＯ−１１２３以外に、通常作動媒体として用いられる化合物を任意に含有してもよい。このような任意の化合物（任意成分）としては、例えば、ＨＦＣ、ＨＦＯ−１１２３以外のＨＦＯ（炭素−炭素二重結合を有するＨＦＣ）、これら以外のＨＦＯ−１１２３とともに気化、液化する他の成分等が挙げられる。任意成分としては、ＨＦＣ、ＨＦＯ−１１２３以外のＨＦＯ（炭素−炭素二重結合を有するＨＦＣ）が好ましい。
【００２０】
任意成分としては、例えばＨＦＯ−１１２３と組み合わせて熱サイクルに用いた際に、上記相対成績係数、相対冷凍能力をより高める作用を有しながら、ＧＷＰや温度勾配を許容の範囲にとどめられる化合物が好ましい。作動媒体がＨＦＯ−１１２３との組合せにおいてこのような化合物を含むと、ＧＷＰを低く維持しながら、より良好なサイクル性能が得られるとともに、温度勾配による影響も少ない。
【００２１】
（温度勾配）
作動媒体が例えばＨＦＯ−１１２３と任意成分を含有する場合、ＨＦＯ−１１２３と任意成分が共沸組成である場合を除いて相当の温度勾配を有する。作動媒体の温度勾配は、任意成分の種類およびＨＦＯ−１１２３と任意成分との混合割合により異なる。
【００２２】
作動媒体として混合物を用いる場合、通常、共沸またはＲ４１０Ａのような擬似共沸の混合物が好ましく用いられる。非共沸組成物は、圧力容器から冷凍空調機器へ充てんされる際に組成変化を生じる問題点を有している。さらに、冷凍空調機器からの冷媒漏えいが生じた場合、冷凍空調機器内の冷媒組成が変化する可能性が極めて大きく、初期状態への冷媒組成の復元が困難である。一方、共沸または擬似共沸の混合物であれば上記問題が回避できる。
【００２３】
混合物の作動媒体における使用可能性をはかる指標として、一般に「温度勾配」が用いられる。温度勾配は、熱交換器、例えば、蒸発器における蒸発の、または凝縮器における凝縮の、開始温度と終了温度が異なる性質、と定義される。共沸混合物においては、温度勾配は０であり、擬似共沸混合物では、例えばＲ４１０Ａの温度勾配が０．２であるように、温度勾配は極めて０に近い。
【００２４】
温度勾配が大きいと、例えば、蒸発器における入口温度が低下することで着霜の可能性が大きくなり問題である。さらに、熱サイクルシステムにおいては、熱交換効率の向上をはかるために熱交換器を流れる作動媒体と水や空気等の熱源流体を対向流にすることが一般的であり、安定運転状態においては該熱源流体の温度差が小さいことから、温度勾配の大きい非共沸混合媒体の場合、エネルギー効率のよい熱サイクルシステムを得ることが困難である。このため、混合物を作動媒体として使用する場合は適切な温度勾配を有する作動媒体が望まれる。
【００２５】
（ＨＦＣ）
任意成分のＨＦＣとしては、上記観点から選択されることが好ましい。ここで、ＨＦＣは、ＨＦＯ−１１２３に比べてＧＷＰが高いことが知られている。したがって、ＨＦＯ−１１２３と組合せるＨＦＣとしては、上記作動媒体としてのサイクル性能を向上させ、かつ温度勾配を適切な範囲にとどめることに加えて、特にＧＷＰを許容の範囲にとどめる観点から、適宜選択されることが好ましい。
【００２６】
オゾン層への影響が少なく、かつ地球温暖化への影響が小さいＨＦＣとして具体的には炭素数１〜５のＨＦＣが好ましい。ＨＦＣは、直鎖状であっても、分岐状であってもよく、環状であってもよい。
【００２７】
ＨＦＣとしては、ＨＦＣ−３２、ジフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ＨＦＣ−１２５、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ペンタフルオロブタン、ヘプタフルオロシクロペンタン等が挙げられる。
【００２８】
なかでも、ＨＦＣとしては、オゾン層への影響が少なく、かつ冷凍サイクル特性が優れる点から、ＨＦＣ−３２、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２ａ）、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、およびＨＦＣ−１２５が好ましく、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−１３４ａ、およびＨＦＣ−１２５がより好ましい。
ＨＦＣは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
作動媒体（１００質量％）中のＨＦＣの含有量は、作動媒体の要求特性に応じ任意に選択可能である。例えば、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−３２からなる作動媒体の場合、ＨＦＣ−３２の含有量が１〜９９質量％の範囲で成績係数および冷凍能力が向上する。ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａからなる作動媒体の場合、ＨＦＣ−１３４ａの含有量が１〜９９質量％の範囲で成績係数が向上する。
【００３０】
また、上記好ましいＨＦＣのＧＷＰは、ＨＦＣ−３２については６７５であり、ＨＦＣ−１３４ａについては１４３０であり、ＨＦＣ−１２５については３５００である。得られる作動媒体のＧＷＰを低く抑える観点から、任意成分のＨＦＣとしては、ＨＦＣ−３２が最も好ましい。
【００３１】
また、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−３２とは、質量比で９９：１〜１：９９の組成範囲で共沸に近い擬似共沸混合物を形成可能であり、両者の混合物はほぼ組成範囲を選ばずに温度勾配が０に近い。この点においてもＨＦＯ−１１２３と組合せるＨＦＣとしてはＨＦＣ−３２が有利である。
【００３２】
本発明に用いる作動媒体において、ＨＦＯ−１１２３とともにＨＦＣ−３２を用いる場合、作動媒体の１００質量％に対するＨＦＣ−３２の含有量は、具体的には、２０質量％以上が好ましく、２０〜８０質量％がより好ましく、４０〜６０質量％がさらに好ましい。
【００３３】
本発明に用いる作動媒体において、例えば、ＨＦＯ―１１２３を含む場合は、ＨＦＯ−１１２３以外のＨＦＯとしては、高い臨界温度を有し、耐久性、成績係数が優れる点から、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＧＷＰ＝４）、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｚ）（（Ｅ）体、（Ｚ）体共にＧＷＰ＝６）が好ましく、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（Ｅ）がより好ましい。ＨＦＯ−１１２３以外のＨＦＯは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。作動媒体（１００質量％）中のＨＦＯ−１１２３以外のＨＦＯの含有量は、作動媒体の要求特性に応じ任意に選択可能である。例えば、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅとからなる作動媒体の場合、ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅの含有量が１〜９９質量％の範囲で成績係数が向上する。
【００３４】
本発明に用いる作動媒体が、ＨＦＯ−１１２３およびＨＦＯ−１２３４ｙｆを含む場合の、好ましい組成範囲を組成範囲（Ｓ）として以下に示す。
なお、組成範囲（Ｓ）を示す各式において、各化合物の略称は、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとその他の成分（ＨＦＣ−３２等）の合計量に対する当該化合物の割合（質量％）を示す。
【００３５】
＜組成範囲（Ｓ）＞
ＨＦＯ−１１２３＋ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≧７０質量％
９５質量％≧ＨＦＯ−１１２３／（ＨＦＯ−１１２３＋ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）≧３５質量％
【００３６】
組成範囲（Ｓ）の作動媒体は、ＧＷＰが極めて低く、温度勾配が小さい。また、成績係数、冷凍能力および臨界温度の観点からも従来のＲ４１０Ａに代替し得る冷凍サイクル性能を発現できる。
【００３７】
組成範囲（Ｓ）の作動媒体において、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆの合計量に対するＨＦＯ−１１２３の割合は、４０〜９５質量％がより好ましく、５０〜９０質量％がさらに好ましく、５０〜８５質量％が特に好ましく、６０〜８５質量％がもっとも好ましい。
【００３８】
また、作動媒体１００質量％中のＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆの合計の含有量は、８０〜１００質量％がより好ましく、９０〜１００質量％がさらに好ましく、９５〜１００質量％が特に好ましい。
【００３９】
また、本発明に用いる作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−３２とＨＦＯ−１２３４ｙｆを含むことが好ましく、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２を含有する場合の好ましい組成範囲（Ｐ）を以下に示す。
なお、組成範囲（Ｐ）を示す各式において、各化合物の略称は、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の合計量に対する当該化合物の割合（質量％）を示す。組成範囲（Ｒ）、組成範囲（Ｌ）、組成範囲（Ｍ）においても同様である。また、以下に記載の組成範囲では、具体的に記載したＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の合計量が、熱サイクル用作動媒体全量に対して９０質量％を超え１００質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
＜組成範囲（Ｐ）＞
７０質量％≦ＨＦＯ−１１２３＋ＨＦＯ−１２３４ｙｆ
３０質量％≦ＨＦＯ−１１２３≦８０質量％
０質量％＜ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦４０質量％
０質量％＜ＨＦＣ−３２≦３０質量％
ＨＦＯ−１１２３／ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦９５／５質量％
【００４１】
上記組成を有する作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２がそれぞれ有する特性がバランスよく発揮され、かつそれぞれが有する欠点が抑制された作動媒体である。すなわち、この作動媒体は、ＧＷＰが極めて低く抑えられ、熱サイクルに用いた際に、温度勾配が小さく、一定の能力と効率を有することで良好なサイクル性能が得られる作動媒体である。ここで、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の合計量に対する、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆの合計量は７０質量％以上であることが好ましい。
【００４２】
また、本発明に用いる作動媒体のより好ましい組成としては、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の合計量に対して、ＨＦＯ−１１２３を３０〜７０質量％、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを４〜４０質量％、およびＨＦＣ−３２を０〜３０質量％の割合で含有し、かつ、作動媒体全量に対するＨＦＯ−１１２３の含有量が７０モル％以下である組成が挙げられる。前記範囲の作動媒体は、上記の効果が高まるのに加え、ＨＦＯ−１１２３の自己分解反応が抑制され、耐久性の高い作動媒体である。相対成績係数の観点からは、ＨＦＣ−３２の含有量は５質量％以上が好ましく、８質量％以上がより好ましい。
【００４３】
また、本発明に用いる作動媒体がＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２を含む場合の、別の好ましい組成を示すが、作動媒体全量に対するＨＦＯ−１１２３の含有量が７０モル％以下であれば、ＨＦＯ−１１２３の自己分解反応が抑制され、耐久性の高い作動媒体が得られる。
さらに好ましい組成範囲（Ｒ）を、以下に示す。
＜組成範囲（Ｒ）＞
１０質量％≦ＨＦＯ−１１２３＜７０質量％
０質量％＜ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦５０質量％
３０質量％＜ＨＦＣ−３２≦７５質量％
【００４４】
上記組成を有する作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２がそれぞれ有する特性がバランスよく発揮され、かつそれぞれが有する欠点が抑制された作動媒体である。すなわち、ＧＷＰが低く抑えられ、耐久性が確保されたうえで、熱サイクルに用いた際に、温度勾配が小さく、高い能力と効率を有することで良好なサイクル性能が得られる作動媒体である。
【００４５】
上記組成範囲（Ｒ）を有する本発明の作動媒体において、好ましい範囲を、以下に示す。
２０質量％≦ＨＦＯ−１１２３＜７０質量％
０質量％＜ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦４０質量％
３０質量％＜ＨＦＣ−３２≦７５質量％
【００４６】
上記組成を有する作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２がそれぞれ有する特性が特にバランスよく発揮され、かつそれぞれが有する欠点が抑制された作動媒体である。すなわち、ＧＷＰが低く抑えられ、耐久性が確保されたうえで、熱サイクルに用いた際に、温度勾配がより小さく、より高い能力と効率を有することで良好なサイクル性能が得られる作動媒体である。
【００４７】
上記組成範囲（Ｒ）を有する本発明の作動媒体において、より好ましい組成範囲（Ｌ）を、以下に示す。組成範囲（Ｍ）がさらに好ましい。
＜組成範囲（Ｌ）＞
１０質量％≦ＨＦＯ−１１２３＜７０質量％
０質量％＜ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦５０質量％
３０質量％＜ＨＦＣ−３２≦４４質量％
【００４８】
＜組成範囲（Ｍ）＞
２０質量％≦ＨＦＯ−１１２３＜７０質量％
５質量％≦ＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦４０質量％
３０質量％＜ＨＦＣ−３２≦４４質量％
【００４９】
上記組成範囲（Ｍ）を有する作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３、ＨＦＯ−１２３４ｙｆおよびＨＦＣ−３２がそれぞれ有する特性が特にバランスよく発揮され、かつそれぞれが有する欠点が抑制された作動媒体である。すなわち、この作動媒体は、ＧＷＰの上限が３００以下に低く抑えられ、耐久性が確保されたうえで、熱サイクルに用いた際に、温度勾配が５．８未満と小さく、相対成績係数および相対冷凍能力が１に近く良好なサイクル性能が得られる作動媒体である。
この範囲にあると温度勾配の上限が下がり、相対成績係数×相対冷凍能力の下限が上がる。相対成績係数が大きい点から８質量％≦ＨＦＯ−１２３４ｙｆがより好ましい。また、相対冷凍能力が大きい点からＨＦＯ−１２３４ｙｆ≦３５質量％がより好ましい。
【００５０】
また、本発明に用いる別の作動媒体は、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆを含むことが好ましく、この組成により作動媒体の燃焼性が抑えられる。
さらに好ましくは、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとを含み、作動媒体全量に対するＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの合計量の割合が９０質量％を超え１００質量％以下であり、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの合計量に対する、ＨＦＯ−１１２３の割合が３質量％以上３５質量％以下、ＨＦＣ−１３４ａの割合が１０質量％以上５３質量％以下、ＨＦＣ−１２５の割合が４質量％以上５０質量％以下、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。このような作動媒体とすることにより、作動媒体が不燃性であり、かつ安全性に優れ、オゾン層および地球温暖化への影響をより少なくし、熱サイクルシステムに用いた際により優れたサイクル性能を有する作動媒体とすることができる。
最も好ましくは、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとを含み、作動媒体全量に対するＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの合計量の割合が９０質量％を超え１００質量％以下であり、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−１３４ａとＨＦＣ−１２５とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの合計量に対する、ＨＦＯ−１１２３の割合が６質量％以上２５質量％以下、ＨＦＣ−１３４ａの割合が２０質量％以上３５質量％以下、ＨＦＣ−１２５の割合が８質量％以上３０質量％以下、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が２０質量％以上５０質量％以下であることがより一層好ましい。このような作動媒体とすることにより、作動媒体が不燃性であり、かつ安全性により一層優れ、オゾン層および地球温暖化への影響をより一層少なくし、熱サイクルシステムに用いた際により一層優れたサイクル性能を有する作動媒体とすることができる。
【００５１】
（その他の任意成分）
本発明の熱サイクルシステム用組成物に用いる作動媒体は、上記任意成分以外に、二酸化炭素、炭化水素、クロロフルオロオレフィン（ＣＦＯ）、ヒドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）等を含有してもよい。その他の任意成分としてはオゾン層への影響が少なく、かつ地球温暖化への影響が小さい成分が好ましい。
【００５２】
炭化水素としては、プロパン、プロピレン、シクロプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン等が挙げられる。
炭化水素は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
上記作動媒体が炭化水素を含有する場合、その含有量は作動媒体の１００質量％に対して１０質量％未満であり、１〜５質量％が好ましく、３〜５質量％がさらに好ましい。炭化水素が下限値以上であれば、作動媒体への鉱物系冷凍機油の溶解性がより良好になる。
【００５４】
ＣＦＯとしては、クロロフルオロプロペン、クロロフルオロエチレン等が挙げられる。作動媒体のサイクル性能を大きく低下させることなく作動媒体の燃焼性を抑えやすい点から、ＣＦＯとしては、１，１−ジクロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＣＦＯ−１２１４ｙａ）、１，３−ジクロロ−１，２，３，３−テトラフルオロプロペン（ＣＦＯ−１２１４ｙｂ）、１，２−ジクロロ−１，２−ジフルオロエチレン（ＣＦＯ−１１１２）が好ましい。
ＣＦＯは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
作動媒体がＣＦＯを含有する場合、その含有量は作動媒体の１００質量％に対して１０質量％未満であり、１〜８質量％が好ましく、２〜５質量％がさらに好ましい。ＣＦＯの含有量が下限値以上であれば、作動媒体の燃焼性を抑制しやすい。ＣＦＯの含有量が上限値以下であれば、良好なサイクル性能が得られやすい。
【００５６】
ＨＣＦＯとしては、ヒドロクロロフルオロプロペン、ヒドロクロロフルオロエチレン等が挙げられる。作動媒体のサイクル性能を大きく低下させることなく作動媒体の燃焼性を抑えやすい点から、ＨＣＦＯとしては、１−クロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２２４ｙｄ）、１−クロロ−１，２−ジフルオロエチレン（ＨＣＦＯ−１１２２）が好ましい。
ＨＣＦＯは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５７】
上記作動媒体がＨＣＦＯを含む場合、作動媒体１００質量％中のＨＣＦＯの含有量は、１０質量％未満であり、１〜８質量％が好ましく、２〜５質量％がさらに好ましい。ＨＣＦＯの含有量が下限値以上であれば、作動媒体の燃焼性を抑制しやすい。ＨＣＦＯの含有量が上限値以下であれば、良好なサイクル性能が得られやすい。
【００５８】
本発明に用いる作動媒体が上記のようなその他の任意成分を含有する場合、作動媒体におけるその他の任意成分の合計含有量は、作動媒体１００質量％に対して１０質量％未満であり、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がさらに好ましい。
【００５９】
＜冷凍サイクル装置の構成＞
次に、本実施の形態にかかる冷凍サイクル装置の概略構成について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる冷凍サイクル装置１の概略構成を示す図である。冷凍サイクル装置１は、圧縮機１０と、凝縮器１２と、膨張機構１３と、蒸発器１４と、を備えている。圧縮機１０は、作動媒体（蒸気）を圧縮する。凝縮器１２は、圧縮機１０から排出された作動媒体の蒸気を冷却し液体とする。膨張機構１３は、凝縮器１２から排出された作動媒体（液体）を膨張させる。蒸発器１４は、膨張機構１３から排出された作動媒体（液体）を加熱して蒸気とする。蒸発器１４および凝縮器１２は、作動媒体と対向または並行して流れる熱源流体との間で熱交換を行うように構成されている。冷凍サイクル装置１は、さらに、蒸発器１４に水や空気などの熱源流体Ｅを供給する流体供給手段１５と、凝縮器１２に水や空気などの熱源流体Ｆを供給する流体供給手段１６と、を備えている。
【００６０】
冷凍サイクル装置１では、以下の冷凍サイクルが繰り返される。まず、蒸発器１４から排出された作動媒体蒸気Ａを圧縮機１０にて圧縮して高温高圧の作動媒体蒸気Ｂとする。そして、圧縮機１０から排出された作動媒体蒸気Ｂを凝縮器１２にて熱源流体Ｆによって冷却し、液化して作動媒体Ｃとする。この際、熱源流体Ｆは加熱されて熱源流体Ｆ’となり、凝縮器１２から排出される。続いて、凝縮器１２から排出された作動媒体Ｃを膨張機構１３にて膨張させて低温低圧の液体である作動媒体Ｄとする。続いて、膨張機構１３から排出された作動媒体Ｄを蒸発器１４にて熱源流体Ｅによって加熱して作動媒体蒸気Ａとする。この際、熱源流体Ｅは冷却されて熱源流体Ｅ’となり、蒸発器１４から排出される。
【００６１】
図２は、冷凍サイクル装置１の作動媒体の状態変化を示す圧力−エンタルピ線図である。図２に示すように、ＡからＢへの状態変化の過程では、圧縮機１０で断熱圧縮を行い、低温低圧の作動媒体蒸気Ａを高温高圧の作動媒体蒸気Ｂとする。ＢからＣへの状態変化の過程では、凝縮器１２で等圧冷却を行い、作動媒体蒸気Ｂを作動媒体Ｃとする。ＣからＤへの状態変化の過程では、膨張機構１３で等エンタルピ膨張を行い、高温高圧の作動媒体Ｃを低温低圧の作動媒体Ｄとする。ＤからＡへの状態変化の過程では、蒸発器１４で等圧加熱を行い、作動媒体Ｄを作動媒体蒸気Ａに戻す。
【００６２】
次に、圧縮機１０の構成について説明する。
図３は、圧縮機１０の概略構成を示す縦断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。なお、本実施の形態において、圧縮機１０はロータリ圧縮機である。図３および図４に示すように、圧縮機１０は、ケーシング８１と、吸入管８２を介してアキュムレータ８３から吸入された低温低圧の作動媒体（ガス）を圧縮する圧縮機構３０と、圧縮機構３０を駆動させる駆動機構２０と、を有する。図３に示すように、ケーシング８１の内部空間において、上側には駆動機構２０が、下側には圧縮機構３０が配置されている。
【００６３】
図３に示すように、圧縮機構３０は、ローラ３１と、シリンダ３２と、上部閉塞部材４０と、下部閉塞部材６０と、を有する。ローラ３１は、シリンダ３２内に配置される。シリンダ３２の内周面とローラ３１との間には圧縮室３３が形成される。図４に示すように、圧縮室３３は、ベーン３４によって２つの圧縮室３３ａ，３３ｂに分けられる。ベーン３４の一端は、ベーン３４の他端に設けられたばねなどの付勢手段によりローラ３１の外周に付勢されている。
【００６４】
図３に示すように、上部閉塞部材４０は、シリンダ３２の上面を閉塞する。下部閉塞部材６０は、シリンダ３２の下面を閉塞する。また、上部閉塞部材４０および下部閉塞部材６０は、軸受けとして後述する駆動軸２２を軸支する。駆動機構２０は、駆動源としてのモータ２１と、モータ２１の駆動力を圧縮機構３０に伝達する駆動軸２２と、を有する。
駆動軸２２は、圧縮機構３０のローラ３１を回転駆動させる。ローラ３１が圧縮室３３内で回転駆動することにより圧縮室３３内の作動媒体が圧縮される。上部閉塞部材４０には、後述する吐出弁４３が設けられている。圧縮室３３内で圧縮されて高温高圧になった作動冷媒は吐出弁４３を介して吐出管８４から吐出される。
【００６５】
図５は、吐出弁４３を含む上部閉塞部材４０の上面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。図５および図６に示すように、上部閉塞部材４０には圧縮後の作動媒体の流路となる吐出孔４０ａが形成されている。上部閉塞部材４０の外周部の上面にはマフラー７０が取り付けられ、上部閉塞部材４０とマフラー７０との間に高圧空間４７が形成されている（図６参照）。高圧空間４７とシリンダ３２（図３参照）の内部とは吐出孔４０ａによって連通されている。すなわち、高圧空間４７は、圧縮室３３（図３参照）から吐出された圧縮後の作動媒体を収容する。
【００６６】
吐出弁４３は、弁座４０ｂと弁体４８とから構成される。弁座４０ｂは、吐出孔４０ａの周囲において高圧空間４７側へと突出している。つまり、弁座４０ｂは、上部閉塞部材４０の上面よりも上に突出している。弁体４８は、金属で構成された薄板部材であり、吐出孔４０ａを開閉する。弁体４８の基端部４８ｂは、ボルト４４により上部閉塞部材４０の上面に固定される。弁体４８の上方には、弁体４８の開放を規制する押さえ部材４９が設けられている。
【００６７】
図６に示すように、弁体４８が弁座４０ｂに当接すると吐出孔４０ａは閉状態となり、弁体４８が弁座４０ｂから離間すると吐出孔４０ａは開状態となる。具体的には、吐出孔４０ａの内部空間の圧力が高圧空間４７の圧力よりも小さい場合に、弁体４８が弁座４０ｂに当接し、吐出孔４０ａが閉状態となる。一方、吐出孔４０ａの内部空間の圧力が高圧空間４７の圧力よりも大きい場合、弁体４８が弾性変形をして、弁体４８が弁座４０ｂから離間し、吐出孔４０ａが開状態となる。
【００６８】
次に、作動媒体として分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを含む冷媒を用いる場合に問題となる、ＨＦＯの分解について説明する。以下の説明では、図１を適宜参照する。
上述したように、図１に示す冷凍サイクル装置１には、作動媒体として分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを含む冷媒を用いている。ＨＦＯは、ある圧力下においてある温度以上になると分解されてフッ酸や蟻酸、酢酸などの酸を生じる可能性が高くなる。ＨＦＯが分解され発生した酸は、冷凍サイクル内の金属部品を腐食し、金属塩の無機性スラッジとなり、それ自体がＨＦＯの分解を促進する触媒となる。また、冷凍サイクル内において、スラッジが発生すると、スラッジが減圧機構部（膨張機構１３）を詰まらせ、圧縮機１０で圧縮された後の作動媒体の圧力を上昇させる（高圧縮比運転）ので、圧縮機１０の信頼性が損なわれる。
【００６９】
さらに、冷凍サイクル装置１において、例えば、分子構造中に二重結合を有するＨＦＯの一つであるＨＦＯ−１１２３を含む冷媒を作動媒体として用いる場合、ＨＦＯ−１１２３の分解によって発生したスラッジで膨張機構１３に詰まりが生じて吐出圧力が上昇し高圧縮比運転になると、ＨＦＯ−１１２３の不均化反応が生じるおそれが高まる。不均化反応とは、高温または高圧下において局所的なエネルギーが加わった場合に起こる、発熱を伴う連鎖的な化学反応である。
【００７０】
こういったことから、冷凍サイクル装置１において分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを作動媒体として用いる場合、冷凍サイクル内においてＨＦＯを分解させる要因となる温度上昇を抑制する必要がある。本発明では、冷凍サイクル内においてＨＦＯを分解させる要因となる温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段を冷凍サイクル装置１に設ける。なお、ある圧力下において分子構造中に二重結合を有するＨＦＯが分解しない温度については実験などによって求めることができる。例えば、分子構造中に二重結合を有するＨＦＯの一つであるＨＦＯ−１１２３については、大気圧下において、１７５℃以下の雰囲気であれば分解しないことを実験により確認している。
【００７１】
冷凍サイクル内において、圧縮機１０の内部では特に作動媒体の温度が上昇しやすい。圧縮機１０の内部における冷媒の温度上昇の要因として、主に、断熱圧縮による温度上昇（要因１）、圧縮損失による温度上昇（要因２）、機械損失による温度上昇（要因３）、の３つが考えられる。要因１は、理論上避けられない温度上昇である。作動冷媒は、圧縮機１０において断熱圧縮されると温度上昇するからである。要因２は、作動媒体ガスの圧縮過程で生じる圧力損失や漏れ、受熱等、一般的に圧縮損失と呼ばれる動力損失による温度上昇である。要因３は、各摺動部で生じる摩擦熱など、一般的に機械損失と呼ばれる動力損失による温度上昇である。図３に示す圧縮機１０の内部において、金属同士が接触する摺動部分では、摩擦熱が生じることにより温度が上昇する。
【００７２】
要因３について、例えば、図５および図６に示す吐出弁４３では、弁体４８が弁座４０ｂの当接部に繰り返し当たると弁体４８と弁座４０ｂの当接部との摩擦によって摩擦熱が生じる。また、圧縮機構３０の圧縮室３３内で圧縮されて高温高圧になった作動媒体は、吐出弁４３の開閉により、吐出孔４０ａおよび吐出弁４３を経由して高圧空間４７へと断続的に吐出される。このため、圧縮機１０の内部において、吐出弁４３が特に高温になりやすい。
【００７３】
本実施の形態では、圧縮機１０の内部において特に高温になりやすい吐出弁４３に温度上昇抑制手段を設ける。具体的には、吐出弁４３の温度が圧縮機構３０（図３参照）で圧縮された作動媒体の圧力下においてＨＦＯが分解される温度以上に上昇するのを抑制するために、吐出弁４３に温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す。
【００７４】
図７は、吐出弁４３において、吐出弁４３の温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の一例を示す断面図である。なお、図７は、図６の破線Ｒで囲まれた部分を拡大した図である。図７に示すように、吐出孔４０ａが閉状態の時に弁体４８が当接する弁座４０ｂの当接部には樹脂コーティングが施されている（弁座コーティング部４１ｆ）。また、吐出孔４０ａが閉状態の時に弁座４０ｂが当接する弁体４８の当接部には、樹脂コーティングが施されている（弁体コーティング部４８ａ）。
【００７５】
弁座４０ｂの当接部および弁体４８の当接部のいずれか一方に樹脂コーティングを施すようにしてもよい。図８は、吐出弁４３において、吐出弁４３の温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の、別の一例を示す断面図である。図９は、吐出弁４３において、吐出弁４３の温度上昇抑制手段としての樹脂コーティングを施す位置の、さらに別の一例を示す断面図である。なお、図８および図９は、図６の破線Ｒで囲まれた部分を拡大した図であり、上述した図７に対応する。図８に示すように、樹脂コーティングは弁座４０ｂの当接部にのみ施してもよい（弁座コーティング部４１ｆ）。また、図９に示すように、樹脂コーティングは弁体４８の当接部にのみ施してもよい（弁体コーティング部４８ａ）。
【００７６】
吐出弁４３の弁体４８または弁座４０ｂに樹脂コーティングを施すと、弁体４８の当接部が弁座４０ｂの当接部に当たる衝撃が緩和されるので、弁体４８の当接部が弁座４０ｂの当接部に当たる際の摩擦熱の発生を抑えることができる。よって、吐出弁４３の温度は、圧縮室で圧縮された後の作動冷媒の温度にほぼ等しくなる。また、吐出弁４３の周囲の圧力（すなわち、圧縮室で圧縮された後の作動冷媒の圧力）下においてＨＦＯを分解させる温度は、圧縮室で圧縮された後の作動冷媒の温度よりもはるかに高い。したがって、吐出弁４３の弁体４８または弁座４０ｂに樹脂コーティングを施すと、吐出弁４３の温度がＨＦＯを分解させる温度以上に上昇するのを抑制できる。これにより、ＨＦＯを含む作動媒体を用いる場合に、ＨＦＯの分解を効果的に抑えることができる。
【００７７】
吐出弁４３に施す樹脂コーティングの材料は、耐熱性、引っ張り強度、耐衝撃性、耐摩耗性、ケミカルアタックなどを考慮して選定する。吐出弁４３に施す樹脂コーティングの材料は、耐熱温度が１００℃以上あり、強度が４９．０ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２．４ＧＰａ以上ある、エンジニアリング・プラスチック（エンプラ）、または、耐熱温度がさらに高い１５０℃以上で、強度が４９．０ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２．４ＧＰａ以上あるスーパーエンプラが望ましい。
【００７８】
エンプラの例として、ポリアミド(ＰＡ)、ポリアセタール(ＰＯＭ)、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、シンジオタクチック・ポリスチレン(ＳＰＳ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、変性ポリフェニレンエーテル(ｍＰＰＥ)が挙げられる。
スーパーエンプラの例として、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル(ＰＥＮ)、ポリサルホン(ＰＳＦ)、ポリエーテルサルホン(ＰＥＳ)、ポリアリレート(ＰＡＲ)、ポリアミドイミド(ＰＡＩ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、熱可塑性ポリイミド(ＰＩ)が挙げられる。
【００７９】
エンジニアプラスチック、またはスーパーエンプラは必要に応じて耐摩耗剤などの添加物を含有していてもよい。
【００８０】
なお、樹脂コーティングを施す箇所は吐出弁４３に限らず、図３に示す圧縮機１０の内部において金属同士が接触する摺動部分に対し樹脂コーティングを施してもよい。このようにすると、上述した吐出弁４３（図５および図６参照）の場合と同様に、金属同士が接触する摺動部分において発生する摩擦熱を抑えることができる。これにより、ＨＦＯを含む作動媒体を用いる場合に、ＨＦＯの分解を効果的に抑えることができる。
【００８１】
実施の形態２
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と実質的に同一の要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
本発明の作動冷媒は、実施の形態１において説明した、分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを含む作動媒体である。本実施の形態にかかる冷凍サイクル装置の概略構成は、実施の形態１において図１を用いて説明したものと同じである。また、本実施の形態にかかる冷凍サイクル装置の圧縮機の概略構成は、実施の形態１において図３を用いて説明したものと同じである。実施の形態１とは吐出弁の構造のみが異なる。
【００８３】
図１０は、吐出弁１４３の周囲の拡大断面図である。図１０は、実施の形態１の図７に対応する。図１０に示すように、吐出弁１４３の弁体１４８の上面には、吐出弁１４３の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段としての放熱用フィン１４８ａが形成されている。
放熱用フィン１４８ａを形成し弁体１４８の表面積を増やすことで吐出弁１４３の放熱効率が向上し、吐出弁１４３の温度が、圧縮機構３０で圧縮された作動媒体の圧力下においてＨＦＯが分解される温度以上に上昇するのを抑制することができる。
【００８４】
以上で説明したように、吐出弁の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段を吐出弁に設けることにより、ＨＦＯを含む作動媒体を用いる場合に、ＨＦＯの分解を効果的に抑えることができる。
【００８５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した実施の形態では冷凍サイクル装置の圧縮機をロータリ圧縮機として説明したが、これに限るものではない。例えば、上述した実施の形態では、圧縮機はロータリ圧縮機であったが、例えばスクロール圧縮機であってもよい。
【００８６】
実施の形態１の説明において、図３に示す圧縮機１０の内部において、作動媒体の温度を上昇させる主な要因の一つとして、断熱圧縮による温度上昇（要因１）があることを述べた。要因１への対応として、例えば、図１に示す冷凍サイクル装置１において、通常時の運転モード（通常運転モード）と、圧力比を通常運転モードよりも小さくした運転モード（温度上昇抑制運転モード）と、の２つの運転モードの切り替えを行う運転モード切替システムを設けてもよい。ここで、圧力比とは、圧縮機１０における吐き出しガスの圧力を吸込み蒸気の圧力で除した値である。この運転モード切替システムが、冷凍サイクル内においてＨＦＯを分解させる要因となる温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段である。
【００８７】
圧力比を大きくすると圧縮機１０で圧縮後の作動媒体の温度（吐出温度）が上昇する。反対に、圧力比を小さくすると吐出温度が降下する。つまり、通常運転モードから温度上昇抑制運転モードに切り替えることで、吐出温度を降下させることができる。運転モード切替システムは、圧縮機１０から吐出された作動媒体の温度（吐出温度）に応じて通常運転モードと温度上昇抑制運転モードとの切り替えを行う。具体的には、冷凍サイクル装置１において、吐出温度が、吐出圧力下において分子構造中に二重結合を有するＨＦＯを分解させるおそれのある温度（分解誘発温度）以下である場合には通常運転モードでの運転を行い、吐出温度が分解誘発温度よりも高い場合には温度上昇抑制運転モードで運転を行うようにする。このようにすることで、冷凍サイクル内における温度上昇を抑えてＨＦＯの分解を抑制することができる。
【００８８】
また、実施の形態１の説明において、図３に示す圧縮機１０の内部において、作動媒体の温度を上昇させる主な要因の一つとして、圧縮損失による温度上昇（要因２）があることを述べた。要因２への対応として、例えば、図３に示す圧縮機１０の上部閉塞部材４０において、吐出孔４０ａで生じる損失を最小化するように、圧縮機構３０の行程容積と、上部閉塞部材４０に形成された吐出孔４０ａ（図６参照）の容積と、の比率を最適化するようにしてもよい。
【００８９】
本出願は２０１５年１２月２８日出願の日本国特許出願（特願２０１５−２５５６０６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１  冷凍サイクル装置
１０  圧縮機
１２  凝縮器
１３  膨張機構
１４  蒸発器
２０  駆動機構
３１  ローラ
３２  シリンダ
４０  上部閉塞部材
４０ａ  吐出孔
４０ｂ  弁座
４１ｆ  弁座コーティング部
４３  吐出弁
４７  高圧空間
４８  弁体
４８ａ  弁体コーティング部
６０  下部閉塞部材
【図１】
2017115636.tif 000004
【図２】
2017115636.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2017115636.tif 000011
【図９】
2017115636.tif 000012
【図１０】
2017115636.tif 000013
【国際調査報告】
2017115636.tif 000014
2017115636.tif 000015
2017115636.tif 000016
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