[发明专利]涡轮制冷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用地球温室化系数(GWP)和臭氧破坏系数(ODP)都低的R1233zd(E)制冷剂来减轻环境负荷的涡轮制冷机。

背景技术

目前，涡轮制冷机中使用有R134a等HFC制冷剂。已知该HFC制冷剂的臭氧破坏系数(ODP)为0，但地球温室化系数(GWP)较高。而且，涡轮制冷机需要为了更换轴承、更换润滑油、更换机油滤清器等而定期进行维修，此时虽然会回收制冷循环内的制冷剂，实施维修，但是仍会存在无法从制冷机内回收的制冷剂和融入润滑油中的制冷剂，有时部分制冷剂会被释放到大气中。虽然这样在法律法规上没有问题，但是从地球温室化的观点考虑并不理想。

另一方面，有文献资料提供有如下涡轮制冷机，即在部分涡轮制冷机中，为了通过无油化省略润滑油系统，并且为了通过压缩机的高转速化实现高压缩比、增加吸入风量，通过马达的高转速化实现马达的小型化、减少轴承损失，通过简化构成要素提高可靠性、降低成本等，而采用将叶轮(Impeller)的旋转轴与马达直接连接的压缩机与马达直接连接的结构，并且以磁力轴承支承该旋转轴(例如，参考专利文献1、2)。但是，在多数涡轮制冷机中，仍多采用通过马达轴经由增速齿轮驱动叶轮旋转轴的结构。该情况下，必须有用于对增速齿轮进行冷却、润滑的润滑油系统，因而无法避免更换润滑油、更换机油滤清器等维修。

在这种状况下，最近，具有GWP在5以下、ODP为0.00031、两者都较低且饱和温度为18℃以下、呈负压的特性的R1233zd(E)制冷剂受到瞩目。该R1233zd(E)制冷剂为低压制冷剂，密度低，以往主要作为聚氨酯发泡剂使用，但因为能减轻环境负荷，因此被研究作为HCFO(氢氯氟烯烃)制冷剂的一种应用于制冷机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2809346号公报

专利文献2：日本专利特开2013-122331号公报

发明内容

发明要解决的问题

特别是作为低GWP制冷剂而备受瞩目的HCFO制冷剂的一种即R1233zd(E)制冷剂，其GWP、ODP都低，对于降低环境负荷而言令人满意，另一方面，R1233zd(E)制冷剂是低压制冷剂，而且密度低(是R134a制冷剂的五分之一左右)，因此，在采用了涡旋式、旋转式等容积型压缩机的制冷机、空调机或热泵中，很难确保效能而难以采用。

但是，离心式压缩机即涡轮压缩机具有适用于大流量制冷剂压缩的特点。发明者们着眼于这一点，考虑是否能通过将R1233zd(E)制冷剂应用于搭载有涡轮压缩机的制冷机中来发挥R1233zd(E)制冷剂是低压制冷剂、密度低、饱和温度在18℃以下且呈负压等特性，经过反复研究，发现了以下可能性，即，能够通过将R1233zd(E)制冷剂应用于安装有具有特定构造的涡轮压缩机的涡轮制冷机来提供可发挥R1233zd(E)制冷剂的特性从而减轻环境负荷的涡轮制冷机。

本发明鉴于上述情况而完成，目的在于提供一种能够通过无油化降低维修频率和因维修而释放制冷剂的机会并可利用作为低压制冷剂、饱和温度在18℃以下且呈负压的R1233zd(E)制冷剂的特性减轻环境负荷的涡轮制冷机。

技术方案

本发明的第一方式所涉及的涡轮制冷机经由配管依次连接涡轮压缩机、冷凝器、减压装置及蒸发器而构成闭循环的制冷循环，并且在该循环内填充制冷剂，所述制冷剂被设定为地球温室化系数和臭氧破坏系数都低的低压制冷剂即R1233zd(E)制冷剂，所述涡轮压缩机被设定为将叶轮的旋转轴与马达直接连接的直接连接结构的涡轮压缩机，并且支承所述旋转轴的轴承被设定为磁力轴承。