(57)【要約】  冷凍サイクル装置１は、少なくとも圧縮機１０、凝縮器２０、膨張装置３０及び蒸発器４０を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、冷媒中の水分を吸湿するドライヤ５０をさらに備えることを特徴とするものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
前記冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又は前記エチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、
前記冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段をさらに備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿するドライヤを含み、
前記ドライヤは、前記冷媒回路のうち前記圧縮機の吐出側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿するドライヤを含み、
前記ドライヤは、前記冷媒回路に前記冷媒を充填するための冷媒充填口に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記ドライヤは乾燥剤を備えており、
前記乾燥剤は、０．２７５ｎｍ以上０．３３４ｎｍ以下の細孔径を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記吸湿手段は、吸湿性を有する冷凍機油を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記冷凍機油は、エーテル結合を有する、ポリアルキレングリコール油、ポリビニールエーテル油等のエーテル系油であることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記冷凍機油は、エステル結合を有する、エステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油のうちいずれか少なくとも一つであることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記エチレン系フッ化炭化水素は、フルオロエチレン（Ｒ１１４１）、トランス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｅ））、シス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｚ））、１，１ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２ａ）、１，１，２トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１〜請求項７の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ものである。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコンの分野において用いられる低ＧＷＰ（地球温暖化係数）冷媒として、プロピレン系フッ化炭化水素であるＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）がある。【０００３】
一般的に、組成中に二重結合を有するプロピレン系フッ化炭化水素は、二重結合の存在により、分解や重合が発生しやすいという特徴を有する。特許文献１には、プロピレン系フッ化炭化水素の分解や重合を抑制するために、圧縮機の中で高温となり分解や重合が発生しやすい摺動部の表面を非金属部品で構成することが記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、耐熱性、耐薬品性等の優れたフッ素樹脂、含フッ素エラストマー製造用のモノマーとして有用なテトラフルオロエチレンに関する技術が記載されている。同文献には、テトラフルオロエチレンは極めて重合しやすいので、その重合を抑制するために、テトラフルオロエチレンを保存する際に重合禁止剤を添加することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９９６４９号公報
【特許文献２】特開平１１−２４６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プロピレン系フッ化炭化水素であるＨＦＯ−１２３４ｙｆ冷媒では、標準沸点が−２９℃と高く、従来、定置式の空気調和機に用いられていたＲ４１０Ａ冷媒（標準沸点−５１℃）等に比べて、動作圧力が低く吸入容積当たりの冷凍能力が小さい。定置式の空気調和機にて、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ冷媒を使用しＲ４１０Ａ冷媒と同等の冷凍能力を得るには、冷媒の体積流量を増大しなければならず、圧縮機の押しのけ量増大のための課題や、体積流量増大に伴う圧力損失増加、効率低下の課題があった。【０００７】
したがって、定置式の空気調和機用に低ＧＷＰ冷媒を適用するためには、標準沸点の低い低ＧＷＰ冷媒が適当である。一般的に、炭素数の少ない方が低沸点の冷媒となる傾向がある。このため、本願発明者らは、プロピレン系フッ化炭化水素（炭素数３）よりも炭素数の少ないエチレン系フッ化炭化水素（炭素数２）を冷媒として用いることを試みた。【０００８】
しかしながら、エチレン系フッ化炭化水素は、プロピレン系フッ化炭化水素と同様に二重結合を含み、プロピレン系フッ化炭化水素よりもさらに反応性が高く、熱的・化学的に不安定で分解や重合が発生しやすい。このため、特許文献１に記載された技術だけでは分解や重合を抑制することが困難であるという問題点があった。【０００９】
また、エチレン系フッ化炭化水素は、冷凍サイクル内で水分と反応すると分解してしまうため、冷媒として所望の性能を発揮できないという問題点があった。【００１０】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物を冷媒として用いた際の冷媒の分解を抑制す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】
【００１１】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、前記冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又は前記エチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、前記冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段をさらに備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷媒中の水分を吸湿手段で吸湿することができるため、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物を冷媒として用いた際の冷媒の分解を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１において冷媒として用いられるエチレン系フッ化炭化水素の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置２の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図４】エステル系油の加水分解の化学反応式を示す図である。
【図５】エーテル系油の脱水の化学反応式を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置４の概略構成を示す冷媒回路図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成の変形例を示す冷媒回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成の他の変形例を示す冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１の概略構成を示す冷媒回路図である。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機１０、凝縮器２０、膨張装置３０及び蒸発器４０が冷媒配管によってこの順に直列に接続された冷媒回路を有している。
【００１５】
圧縮機１０は、低温低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒にして吐出する流体機械である。凝縮器２０は、圧縮機１０から吐出された冷媒を、外部流体（例えば空気）との熱交換により凝縮させる熱交換器である。膨張装置３０は、凝縮器２０で凝縮した冷媒を減圧膨張させ、低温低圧の気液二相冷媒として流出させるものである。膨張装置３０としては、膨張弁又はキャピラリチューブ等が用いられる。蒸発器４０は、膨張装置３０から流出した気液二相冷媒を、外部流体（例えば空気）との熱交換により蒸発させる熱交換器である。
【００１６】
上記の冷媒回路内を循環させる冷媒としては、Ｒ４１０Ａと同様に低沸点冷媒である、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられる。図２は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１において冷媒として用いられるエチレン系フッ化炭化水素の一例を示している。本例では、図２の最上段に示すトランス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｅ））を冷媒として用いているが、図２の他の段に示すエチレン系フッ化炭化水素、又はそれ以外のエチレン系フッ化炭化水素を用いることもできる。具体的には、Ｒ１１３２（Ｅ）、シス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｚ））、１，１ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２ａ）、１，１，２トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）、フルオロエチレン（Ｒ１１４１）、又は、これらの組成においてフッ素（Ｆ）のうちの１個が別のハロゲン元素（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ又はＡｔ）と置換されたもの、等のうちいずれか１つ又は複数を用いることができる。
【００１７】
圧縮機１０の内部（密閉容器の底部）には、圧縮機１０の摺動部を潤滑するための冷凍機油が貯留されている。冷凍機油の一部は、冷媒と共に冷媒回路内を循環する。冷凍機油の粘度は、当該冷凍機油中への冷媒溶け込みも含めて圧縮機１０の摺動部の潤滑に十分でかつ圧縮機効率を低減させないものが選ばれている。一般的に、冷凍機油（基油）の動粘度は、４０℃において５〜３００ｃＳｔ程度である。
【００１８】
冷凍機油中には、冷媒の重合を抑制する重合禁止剤として、リモネンが０．１％〜５％含有されている。冷凍機油に含有する重合禁止剤としては、ピカン、カンフェン、シメン、テルピネン等のテルペン炭化水素、あるいは、シトロネロール、チルピネオール、ボルネオール等のテルペンアルコールを用いることもできる。
【００１９】
本実施の形態で冷媒として用いられるエチレン系フッ化炭化水素は、組成中に二重結合を有しているため、熱的・化学的に不安定であり、化学反応による分解や重合が発生しやすい。このうち冷媒の重合反応は、上記の重合禁止剤による抑制が可能である。
【００２０】
本実施の形態の冷凍サイクル装置１には、特に水分との反応による冷媒の加水分解を防止するために、ドライヤ５０が設けられている。ドライヤ５０は、冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段として機能する。ドライヤ５０は、例えば、管状の本体内に粒子状の乾燥剤が充填された構成を有しており、冷媒を通過させるとともに通過した冷媒中の水分を吸湿するようになっている。ドライヤ５０は、冷媒回路のうち圧縮機１０の吐出側（少なくとも凝縮器２０よりも上流側）に設けられている。
【００２１】
一般に、冷凍サイクル内の水分を除去するドライヤは、膨張装置の入口側に設けられることが多い。これは、膨張装置に流入する冷媒中に水分が含まれていると、膨張装置での冷媒の冷却と共に冷媒中の水分が氷結し、流路の閉塞が生じるおそれがあるためである。特に吸湿性の高い冷媒を使用する場合には、冷凍サイクル内の水分除去が重要となる。
【００２２】
これに対し、本実施の形態のドライヤ５０は、主に、エチレン系フッ化炭化水素の加水分解を防止するために設けられる。エチレン系フッ化炭化水素の加水分解は、高温部分又は高圧部分で生じやすい。このため、本実施の形態のドライヤ５０は、冷凍サイクル内においてエチレン系フッ化炭化水素の加水分解が生じやすい高温高圧部分、すなわち圧縮機１０の吐出側に設けられている。
【００２３】
エチレン系フッ化炭化水素（例えば、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１３２（Ｚ））の通常運転時の吐出温度は、Ｒ４１０Ａの吐出温度よりも若干低く、Ｒ１２３４ｙｆ（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）の吐出温度よりも若干高い（運転条件に依存するが、例えば、Ｒ４１０Ａ：１００℃、Ｒ１２３４ｙｆ：８０℃、Ｒ１１３２：９０℃）。また、エチレン系フッ化炭化水素の分解開始温度は、同様に二重結合を有するＲ１２３４ｙｆの分解開始温度よりも１０〜２０℃程度低い（例えば、Ｒ４１０Ａ：１８０℃、Ｒ１２３４ｙｆ：１２０℃、Ｒ１１３２：１００℃）。したがって、エチレン系フッ化炭化水素における分解開始温度と通常運転時の吐出温度との温度差は、従来冷媒であるＲ４１０Ａ及びＲ１２３４ｙｆよりも小さくなる（上記の例では、Ｒ４１０Ａ：８０℃、Ｒ１２３４ｙｆ：４０℃、Ｒ１１３２：１０℃）。すなわち、エチレン系フッ化炭化水素を冷媒として用いた冷凍サイクルでは、通常運転時の吐出温度が冷媒自身の分解開始温度に近くなってしまう。このため、エチレン系フッ化炭化水素を冷媒として用いた冷凍サイクルでは、Ｒ４１０ＡやＲ１２３４ｙｆを用いた冷凍サイクルと比較して、より低い吐出温度での運転が必要となる。言い換えれば、エチレン系フッ化炭化水素を冷媒として用いた冷凍サイクルでは、Ｒ４１０ＡやＲ１２３４ｙｆを用いた冷凍サイクルと比較して、より低い吐出温度で運転される。
【００２４】
従来の冷媒を用いた冷凍サイクルでは吐出温度が高いため、圧縮機１０の吐出側にドライヤ５０を設けると、冷凍機油の加水分解に伴う酸の発生によりドライヤ５０内の乾燥剤が劣化しやすい。これに対し、エチレン系フッ化炭化水素を冷媒として用いた冷凍サイクルでは、吐出温度が低くなるため、圧縮機１０の吐出側にドライヤ５０を設けても、乾燥剤の劣化が少なくかつ水分除去率が向上する。また、圧縮機１０の吐出側で冷媒中の水分を除去することにより、結果的に膨張装置３０に流入する冷媒中の水分が減少するため、水分の氷結による膨張装置３０の流路の閉塞も防ぐことができる。したがって、冷凍サイクル装置１の長期信頼性を向上させることができる。
【００２５】
なお、本例では圧縮機１０の吐出側のみにドライヤ５０を配置しているが、圧縮機１０の吐出側及び膨張装置３０の入口側の２箇所にドライヤを配置してもよい。これらのドライヤは、いずれも吸湿手段として機能する。これにより、冷媒からの水分除去率をさらに高めることができる。
【００２６】
上記構成の冷凍サイクル装置１において、圧縮機１０から吐出された高温高圧の冷媒は、まずドライヤ５０に流入する。ドライヤ５０では、流入した冷媒中の水分が除去される。これにより、冷媒回路の高温高圧部分（少なくともドライヤ５０よりも下流側）における冷媒の加水分解が防止される。ドライヤ５０から流出した冷媒は、凝縮器２０に流入し、外部流体との熱交換によって冷却されて凝縮する。凝縮器２０を通過する外部流体は、冷媒との熱交換によって加熱される。凝縮器２０から流出した冷媒は、膨張装置３０で減圧膨張する。減圧膨張した冷媒は、蒸発器４０に流入し、外部流体との熱交換によって加熱されて蒸発する。蒸発器４０を通過する外部流体は、冷媒との熱交換によって冷却される。蒸発器４０から流出した冷媒は、圧縮機１０に吸入されて再び圧縮される。冷凍サイクル装置１では、以上の動作が連続的に繰り返される。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１は、少なくとも圧縮機１０、凝縮器２０、膨張装置３０及び蒸発器４０を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段（本例では、ドライヤ５０）をさらに備えることを特徴とするものである。
【００２８】
この構成によれば、冷媒中の水分をドライヤ５０で吸湿することができるため、加水分解しやすいエチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物を冷媒として用いた場合であっても、冷媒の加水分解を抑制することができる。したがって、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物を冷媒として用いた冷凍サイクル装置１において、長期間にわたって冷媒に所望の性能を発揮させることができるため、冷凍サイクル装置１の長期信頼性を高めることができる。また、標準沸点が低くかつＧＷＰの低いエチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を冷媒として用いることができるため、高効率でエネルギー消費量を削減でき、かつ環境性能の高い冷凍サイクル装置１が得られる。
【００２９】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１は、吸湿手段は、冷媒を通過させるとともに通過した冷媒中の水分を吸湿する乾燥剤を備えたドライヤ５０を含み、ドライヤ５０は、冷媒回路のうち圧縮機１０の吐出側に設けられていることを特徴とするものである。
【００３０】
この構成によれば、エチレン系フッ化炭化水素の加水分解が生じやすい冷媒回路の高温部分において、冷媒中の水分をより確実に除去することができる。したがって、冷媒の加水分解をより効果的に抑制することができる。
【００３１】
例えば、上記のエチレン系フッ化炭化水素は、Ｒ１１４１、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１３２（Ｚ）、Ｒ１１３２ａ、Ｒ１１２３のいずれか一つを含むものである。
【００３２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置について説明する。図３は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が冷媒として用いられている。図３に示すように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２では、ドライヤ５０が膨張装置３０の入口側に設けられている。
【００３３】
本実施の形態では、冷凍機油として、組成中にエステル結合を有するエステル系合成油（例えば、エステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油（ＰＯＥ）のうち少なくとも一つ）が用いられている。これらのエステル系油は極性が高く、水との親和性が高いため、比較的高い吸湿性を有する。したがって、本実施の形態において、吸湿性を有するエステル系油は、冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段として機能する。
【００３４】
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２は、吸湿手段は、吸湿性を有する冷凍機油を含むことを特徴とするものである。この構成によれば、冷凍機油によって冷媒中の水分を吸湿することができるため、冷媒の加水分解を抑制することができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置２は、冷凍機油は、エステル結合を有する、エステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油のうちいずれか少なくとも一つであることを特徴とするものである。この構成によれば、吸湿性の高いエステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油等によって冷媒中の水分を吸湿することができるため、冷媒の加水分解を抑制することができる。
【００３６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置について説明する。本実施の形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路は、例えば、図３に示した冷凍サイクル装置２の冷媒回路と同様の構成を有している。また、本実施の形態では、実施の形態１及び２と同様に、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が冷媒として用いられている。本実施の形態では、冷凍機油として、組成中にエーテル結合（「−Ｏ−」）を有するエーテル系合成油（例えば、ポリビニールエーテル油（ＰＶＥ）、ポリアルキレングリコール油（ＰＡＧ）等）が用いられている。これらのエーテル系油は極性が高く、水との親和性が高いため、比較的高い吸湿性を有する。したがって、本実施の形態において、吸湿性を有するエーテル系油は、冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段として機能する。
【００３７】
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、冷凍機油は、エーテル結合を有する、ポリアルキレングリコール油、ポリビニールエーテル油等のエーテル系油であることを特徴とするものである。この構成によれば、吸湿性の高いエーテル系油によって冷媒中の水分を吸湿することができるため、冷媒の加水分解を抑制することができる。
【００３８】
また、エーテル系油を用いる本実施の形態では、以下の理由により、エステル系油を用いる実施の形態２よりも優れた冷凍サイクル装置を実現できる。図４は、エステル系油の加水分解の化学反応式を示している。図４に示すように、エステル系油では、加水分解時にカルボン酸とアルコールが生成され、このカルボン酸が再び触媒となって図４に示す反応が繰り返し生じる。このため、エステル系油は、吸湿性はあるが安定性が低い。一方、図５は、エーテル系油の脱水の化学反応式を示している。図５に示すように、エーテル系油では、水分を吸湿後、エーテル系化合物と水に分解（脱水）するため、分解後もエーテルの性質を損なわない。これにより、冷凍サイクル内の水分量を一定以下に抑制できる。したがって、本実施の形態によれば、冷媒の安定性だけでなく、冷凍機油の安定性にも優れた冷凍サイクル装置を実現できる。また、エーテル系油の反応では、エステル系油と異なり酸が生成されないため、酸による乾燥剤の化学的劣化も防止できる。
【００３９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置について説明する。図６は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置４の概略構成を示す冷媒回路図である。なお、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、エチレン系フッ化炭化水素、又はエチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が冷媒として用いられている。図６に示すように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置４では、冷媒回路内に冷媒を充填するための冷媒充填口８１が当該冷媒回路の低圧側（例えば、膨張装置３０の出口から圧縮機１０の入口までの間）に設けられている。冷媒充填口８１は、分岐配管８２及び分岐配管８２に設けられたバルブ８３を介して、膨張装置３０の出口から蒸発器４０の入口までの間の低圧配管に接続されているとともに、分岐配管８４及び分岐配管８４に設けられたバルブ８５を介して、蒸発器４０の出口から圧縮機１０の入口までの間の低圧配管に接続されている。冷媒充填時には、冷媒充填口８１に冷媒ボンベ８６が接続されるとともに、バルブ８３、８５が開かれる。
【００４０】
本例のドライヤ５０は、冷媒充填口８１に設けられている。また、ドライヤ５０は、冷媒充填口８１だけでなく、冷媒回路（冷凍サイクル）内（例えば、圧縮機１０の吐出側、膨張装置３０の入口側、等）にも併せて設けられていてもよい。また、ドライヤ５０は、冷媒充填口８１（冷凍サイクル装置４側）ではなく充填機器側（冷媒ボンベ８６側）に設けられていてもよい。エチレン系フッ化炭化水素冷媒は、Ｒ４１０ＡやＲ１２３４ｙｆ等に比べて吸湿性が高いため、水と反応（脱水）しやすい。また、冷媒充填時には、冷媒回路内に水分が入りやすい。このため、冷媒充填時にドライヤ５０を用いて水分を除去しながら冷媒を充填することにより、冷媒と水との反応を抑制できる。本実施の形態によれば、水分除去率が高く信頼性の高い冷凍サイクル装置４を実現できる。
【００４１】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置について説明する。本実施の形態は、ドライヤ５０が有する乾燥剤の細孔径に特徴を有している。乾燥剤は、多数の細孔を備えた細孔構造（多孔体構造）を有している。乾燥剤は、水分子を細孔内に吸着することにより、冷媒中の水分を吸湿するようになっている。細孔内に冷媒分子が吸着するのを防ぎ、水分子のみが吸着するようにすれば、乾燥剤による水分除去率を高めることができる。水の分子径は０．２８ｎｍであり、エチレン系フッ化炭化水素冷媒の分子径は０．３３〜０．４ｎｍである。このため、乾燥剤は、水の分子径と同等かそれより大きく、冷媒の分子径と同等かそれより小さい細孔径を有することが望ましい。本実施の形態では、乾燥剤が０．２７５ｎｍ以上０．３３４ｎｍ以下の細孔径を有するようにした。これにより、乾燥剤による水分除去率を高めることができ、冷媒から水分のみを効率良く取り除くことができる。
【００４２】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６に係る冷凍サイクル装置について説明する。一般に、冷凍機油の中には摩耗防止剤が含有される。摩耗防止剤は、自身が分解することで摺動部品の摩耗を防止する機能を有するが、この摩耗防止剤の分解物が、重合及び分解を生じやすいエチレン系フッ化炭化水素又はそれを含む混合物の分解物と反応して固形物を生成することが知られている。この固形物は、冷凍サイクル内の膨張弁又はキャピラリチューブなどの径の細い流路で堆積し、流路に詰まりを生じさせ、冷却不良を引き起こすおそれがある。本実施の形態では、冷凍機油を適切に選定し、摩耗防止剤を含まないようにした。これにより、摩耗防止剤の分解物と、エチレン系フッ化炭化水素又はそれを含む混合物の分解物と、の反応による固形物の発生を防止でき、冷媒回路上での詰まりを防止できる。したがって、長期にわたって良好な性能を保つことのできる冷凍サイクル装置を得ることができる。
【００４３】
その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、冷媒回路の構成は上記実施の形態で説明した構成に限られない。図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成の変形例を示す冷媒回路図である。図７に示すように、本変形例の冷凍サイクル装置では、圧縮機１０の吸入側にアキュムレータ６０が設けられている。アキュムレータ６０は、蒸発器４０から流出した冷媒を気液分離し、余剰冷媒を蓄える低圧側の気液分離器である。本変形例の冷凍サイクル装置によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、図７に示す冷媒回路の構成を実施の形態２〜６に適用することもできる。これにより、実施の形態２〜６のそれぞれと同様の効果が得られる。
【００４４】
図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成の他の変形例を示す冷媒回路図である。図８に示すように、本変形例の冷凍サイクル装置では、膨張装置３０よりも下流側で蒸発器４０よりも上流側に、膨張装置３０から流出した冷媒を気液分離する気液分離器７０が設けられている。気液分離器７０で分離された液相冷媒は蒸発器４０に供給され、気相冷媒は、蒸発器４０をバイパスするバイパス配管７１を介して圧縮機１０の吸入側に供給される。本変形例の冷凍サイクル装置によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、図８に示す冷媒回路の構成を実施の形態２〜６に適用することもできる。これにより、実施の形態２〜６のそれぞれと同様の効果が得られる。
【００４５】
また、図７及び図８に示す冷媒回路以外の冷媒回路（例えば、エジェクタを備えた冷媒回路、中間熱交換器を備えた冷媒回路、四方弁を備えた冷媒回路、等）を実施の形態１〜６に適用することもできる。これにより、実施の形態１〜６のそれぞれと同様の効果が得られる。
【００４６】
また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。例えば、実施の形態１の冷凍サイクル装置１において、実施の形態２又は３で用いられる吸湿性を有する冷凍機油を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１、２、４  冷凍サイクル装置、１０  圧縮機、２０  凝縮器、３０  膨張装置、４０  蒸発器、５０  ドライヤ、６０  アキュムレータ、７０  気液分離器、７１  バイパス配管、８１  冷媒充填口、８２、８４  分岐配管、８３、８５  バルブ、８６  冷媒ボンベ。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年10月26日(2015.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
前記冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又は前記エチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、
前記冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段をさらに備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿する少なくとも１つのドライヤを含み、
前記ドライヤは、前記冷媒回路のうち前記圧縮機の吐出側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記ドライヤは、前記冷媒回路のうち前記膨張装置の入口側にも設けられていることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿するドライヤを含み、
前記ドライヤは、前記冷媒回路に前記冷媒を充填するための冷媒充填口に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記ドライヤは乾燥剤を備えており、
前記乾燥剤は、０．２７５ｎｍ以上０．３３４ｎｍ以下の細孔径を有することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記吸湿手段は、吸湿性を有する冷凍機油を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記冷凍機油は、エーテル結合を有する、ポリアルキレングリコール油、ポリビニールエーテル油等のエーテル系油であることを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記冷凍機油は、エステル結合を有する、エステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油のうちいずれか少なくとも一つであることを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記エチレン系フッ化炭化水素は、フルオロエチレン（Ｒ１１４１）、トランス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｅ））、シス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｚ））、１，１ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２ａ）、１，１，２トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月27日(2016.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、前記冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又は前記エチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、前記冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段をさらに備え、前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿する少なくとも２つのドライヤを含み、前記ドライヤは、前記冷媒回路のうち前記圧縮機の吐出側に設けられているとともに、前記冷媒回路のうち前記膨張装置の入口側にも設けられていることを特徴とするものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を有し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
前記冷媒として、エチレン系フッ化炭化水素、又は前記エチレン系フッ化炭化水素を含む混合物が用いられ、
前記冷媒中の水分を吸湿する吸湿手段をさらに備え、
前記吸湿手段は、前記冷媒を通過させるとともに通過した前記冷媒中の水分を吸湿する少なくとも２つのドライヤを含み、
前記ドライヤは、前記冷媒回路のうち前記圧縮機の吐出側に設けられているとともに、前記冷媒回路のうち前記膨張装置の入口側にも設けられていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記ドライヤは、前記冷媒回路に前記冷媒を充填するための冷媒充填口にも設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記ドライヤは乾燥剤を備えており、
前記乾燥剤は、０．２７５ｎｍ以上０．３３４ｎｍ以下の細孔径を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記吸湿手段は、吸湿性を有する冷凍機油を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記冷凍機油は、エーテル結合を有する、ポリアルキレングリコール油、ポリビニールエーテル油等のエーテル系油であることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記冷凍機油は、エステル結合を有する、エステル油、カーボネート油、ポリオールエステル油のうちいずれか少なくとも一つであることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記エチレン系フッ化炭化水素は、フルオロエチレン（Ｒ１１４１）、トランス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｅ））、シス−１，２ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２（Ｚ））、１，１ジフルオロエチレン（Ｒ１１３２ａ）、１，１，２トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
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