JP2020172897A

JP2020172897A - 圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JP2020172897A
Application number: JP2019075267A
Authority: JP
Inventors: 護西部; Mamoru Nishibe; 淳作田; Atsushi Sakuta; 作田　　淳; 啓晶中井; Hiroaki Nakai; 宏治室園; Koji Murozono; 鶸田　晃; Akira Iwashida; 鶸田　　晃
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: JP7165896B2

Abstract

【課題】ＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いた圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置の安全性を高める。【解決手段】圧縮機構部と電動機部とを内蔵した密閉容器１の胴部４の耐圧強度を少なくとも胴部４の蓋部５の耐圧強度より強くした構成とし、冷凍サイクル装置は前記圧縮機を用いた構成としてある。これにより、ＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いて当該作動媒体が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器が破損するようなことがあったとしても、その破損は密閉容器１の蓋部５で生じて密閉容器内部の作動媒体等は上方へと飛散し、胴部４が破損して密閉容器内部の作動媒体等が水平方向に飛散するのを防止できる。すなわち、使用者等が存在する確率の高い水平方向への作動媒体等の飛散を防止でき、安全性を高めることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関し、特にＨＦＯ１１２３等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いる場合に好適な圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置に関する。

一般に、空気調和機等の冷凍サイクル装置は、圧縮機、必要に応じて四方弁、放熱器（または凝縮器）、キャピラリーチューブや膨張弁等の減圧器、蒸発器、等を配管接続して冷凍サイクルを構成し、その内部に作動媒体（冷媒）を循環させることにより、冷却または暖房作用を行っている。

これらの冷凍サイクル装置における作動媒体としては、フロン類（フロン類はＲ○○またはＲ○○○と記すことが、米国ＡＳＨＲＡＥ３４規格により規定されている。以下、Ｒ○○またはＲ○○○と示す）と呼ばれるメタンまたはエタンから誘導されたハロゲン化炭化水素が知られている。

上記のような冷凍サイクル装置用作動媒体としては、Ｒ４１０Ａが多く用いられているが、Ｒ４１０Ａ冷媒の地球温暖化係数（ＧＷＰ）は２０９０と大きく、地球温暖化防止の観点から問題がある。

そこで、地球温暖化防止の観点からは、ＧＷＰの小さな作動媒体として、二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体、例えば、ＨＦＯ１１２３（１，１，２−トリフルオロエチレン）や、ＨＦＯ１１３２（１，２−ジフルオロエチレン）が提案されている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。

国際公開第２０１２／１５７７６４号国際公開第２０１２／１５７７６５号

しかしながら、ＨＦＯ１１２３（１，１，２−トリフルオロエチレン）や、ＨＦＯ１１３２（１，２−ジフルオロエチレン）は、Ｒ４１０Ａなどの従来の作動媒体に比べて安定性が低く、ラジカルを生成した場合、自己分解反応により別の化合物に変化する恐れがある。自己分解反応は大きな熱放出を伴って圧力上昇するため、圧縮機や冷凍サイクル装置の信頼性を低下させる恐れがある。このため、ＨＦＯ１１２３やＨＦＯ１１３２を圧縮機や冷凍サイクル装置に用いる場合には、この自己分解反応を抑制する必要がある。

このような自己分解反応は、過度に高温高圧となった雰囲気下にて、高エネルギが付加されると、これが起点となって発生する。

例えば、一例を挙げると、正常な運転条件下ではない状態、すなわち、凝縮器側の送風ファン停止、冷凍サイクル回路の閉塞等によって、吐出圧力（冷凍サイクルの高圧側）が過度に上昇する。

このような状態下で圧縮機のロック異常が生じ、このロック異常下においても、圧縮機への電力供給が続けられると、圧縮機の電動機へ電力が過剰に供給され、電動機が異常に発熱する。その結果、電動機の固定子を構成する固定子巻線の絶縁が溶融破壊されて導線同士でレイヤーショートと呼ばれる現象を引き起こし、これが高エネルギ源となって自己分解反応を誘起することになる。

そして、自己分解反応が発生すると圧縮機内の圧力が異常に上昇し、信頼性が低下する恐れがある。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、ＨＦＯ１１２３等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いた圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置であってもその安全性を高いものとすることを目的としたものである。

本発明は、上記目的を達成するため、圧縮機は、圧縮機構部と電動機部とを内蔵した密閉容器の胴部の耐圧強度を少なくとも前記胴部の上部を覆う蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。そして、冷凍サイクル装置は上記圧縮機を用いた構成としてある。

これにより、例えばＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いて当該作動媒体が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器が破損するようなことがあったとしても、その破損は密閉容器の蓋部で起こって密閉容器内部の作動媒体等は上方へと飛散し、胴部が破損して密閉容器内部の作動媒体等が水平方向に飛散するのを防止できる。すなわち、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向つまり冷凍サイクル装置の水平方向への作動媒体等の飛散を防止できる。

本発明は、上記構成により、圧縮機の周辺部に使用者等が存在していても当該使用者等に向かって作動媒体等が飛散するのを防止でき、ＨＦＯ１１２３等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いていても圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置の安全性を高いものとすることができる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図同実施の形態１に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態２に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態３に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態４に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態５に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態６に係る圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図同実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の一例として示す空気調和機の概略構成図同実施の形態７に係る空気調和機の室外機を示す分解斜視図実施の形態７に係る空気調和機の室外機部分での動作を説明する概略正面図

第１の発明は、作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部はその耐圧強度を少なくとも蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。

これにより、例えばＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いて当該作動媒体が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器が破損するようなことがあったとしても、その破損は密閉容器の蓋部で起こって密閉容器内部の作動媒体等は上方へと飛散し、胴部が破損して密閉容器内部の作動媒体等が水平方向に飛散するのを防止できる。すなわち、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向への作動媒体等の飛散を防止できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記作動媒体は、二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体としたものである。

これにより、地球温暖化防止効果を高めると同時に、自己分解反応による圧力上昇時の安全性を高い圧縮機とすることができる。

第３発明は、第１または第２の発明において、前記胴部は蓋部より引張強度の強い材料で形成して胴部の耐圧強度を蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。

これにより、胴部と蓋部の材料選択だけで圧縮機の安全性を高めることができる。

第４の発明は、第１または第２の発明において、前記胴部は蓋部よりその板厚を厚くして胴部の耐圧強度を蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。

これにより、胴部と蓋部の板厚を変えるだけで圧縮機の安全性を高めることができる。

第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記胴部はシームレスの筒体とした構成としてある。

これにより、シームレスの胴部は板状部材を筒状に溶接して構成した胴部のように溶接によって引張強度が低下する部分が存在しなくなり、全体がほぼ均一な引張強度を保持することになる。よって、部分的に引張強度が蓋部の引張強度より弱くなって胴部が破損等するのを確実に防止でき、圧縮機の安全性度合を高めることができる。

第６の発明は、第１または第２の発明において、前記胴部は当該胴部の外周を補強部材で覆って胴部の耐圧強度を蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。

これにより、胴部に補強部材を設けるだけで胴部の蓋部に対する耐圧強度を確実に強いものとすることができ、圧縮機の安全性をより高いものとすることができる。

第７の発明は、作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部と蓋部は溶接で一体化し、前記溶接の溶接強度を前記胴部の引張強度より小さくした構成としてある。

これにより、第１の発明と同様、例えばＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いて当該作動媒体が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器が破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部と蓋部との溶接が外れる形で生じて当該部分から蓋部が上向きに剥がれるようになる。よって、密閉容器内部の作動媒体等は蓋部が剥がれた部分から上方へと飛散し、胴部から水平方向へと飛散するのを防止できる。すなわち、胴部が破損して使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向への作動媒体等の飛散を防止できる。

第８の発明は、作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部と蓋部はその材料と板厚とを略同一にし、かつ、胴部よりも蓋部の曲率半径を大きくして胴部の耐圧強度を蓋部の耐圧強度より強くした構成としてある。

これにより、第１の発明と同様、例えばＨＦＯ１１２３を含む作動媒体を用いて当該作動媒体が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器が破損するようなことがあったとしても、その破損は曲率半径の大きな蓋部で生じて密閉容器内部の作動媒体等は上方へと飛散し、胴部が破損して密閉容器内部の作動媒体等が水平方向に飛散するのを防止できる。すなわち、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向への作動媒体等の飛散を防止できる。

第９の発明は、冷凍サイクル装置であり、この冷凍サイクル装置は、作動媒体を圧縮する圧縮機を前記第１〜第８の発明のいずれかの圧縮機とした構成としてある。

これにより、圧縮機とともに冷凍サイクル装置も安全性の高いものとすることができる。

第１０の発明は、第９の発明において、前記圧縮機は筐体内に収容され、その筐体の圧縮機上方部分は他の部分より強度を強くした構成としてある。

これにより、圧縮機の蓋部が破損して圧縮機内部の作動媒体等が飛散しても当該作動媒体等が筐体上部を損壊して筐体外に飛散するのを防止でき、より安全性の高い冷凍サイクル装置とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図、図２は同圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図である。

本実施の形態の圧縮機は、密閉容器１内に電動機部２と圧縮機構部３を設けて構成してある。密閉容器１は、鉄板等の板状部材を円筒状にシーム溶接Ａ（図２等参照）して形成した胴部４と、この胴部４の開口を閉塞する蓋部５、底部６から構成されている。

圧縮機構部３は、密閉容器１の下部に配置されている。また、電動機部２は、密閉容器１の内部において、圧縮機構部３の上に配置されており、回転軸７によって、圧縮機構部３と連結されている。

なお、蓋部５には、電動機部２に電力を供給するための端子８が設けられている。そして、密閉容器１の下部には、潤滑用のオイルを保持するためのオイル溜まり９が形成されている。

電動機部２は、固定子１０及び回転子１１備えた突極集中巻方式のＤＣブラシレスモータで、インバータ回路部（図示せず）によってインバータ駆動される。回転子１１は、回転軸７に固定されており、かつ回転軸７とともに回転する。

圧縮機構部３は、二連式のロータリ式圧縮機構によって構成してあり、上軸受部材１２、下軸受部材１３、シリンダ１５、ローリングピストン１６、ベーン（図示せず）から構成されている。

電動機部２が付勢され、回転軸７が回転すると、回転軸７の偏心軸部７ａがシリンダ１５内において偏心回転し、ローリングピストン１６がベーン（図示せず）に当接しながら回転運動する。これにより、作動媒体（以下、冷媒と称す）の吸入、圧縮が繰り返される。

密閉容器１の蓋部５には、吐出管１７が設けられおり、圧縮機構部３で圧縮された冷媒を密閉容器１の外部に導く。また、密閉容器１の下部には、圧縮機構部３に冷媒を供給する吸入接続管１８が設けられており、冷媒を気液分離させるアキュームレータ１９が接続されている。アキュームレータ１９は、上部に冷媒導入管２０、下部に吸入接続管１８に接続する冷媒導出管２１を有している。

ここで、上記圧縮機の密閉容器１は、その胴部４の耐圧強度が蓋部５の耐圧強度より強くなるように形成してある。例えば蓋部５は一般構造用圧延鋼鈑、胴部４は前記一般構造用圧延鋼鈑より引張強度の強い高張力鋼鈑で形成してある。具体的には蓋部５はＳＳ４００で形成するとともに、胴部４は前記ＳＳ４００より引張強度の強いＨＴ５９０で形成して胴部４の耐圧強度を蓋部５の耐圧強度より強くしてある。

以上のように構成された圧縮機について、次にその作用効果を説明する。

インバータ回路部から端子８を介して電動機部２に通電すると、固定子１０の巻線２３に電流が流れ、磁界が発生し、回転軸７が回転する。回転軸７が回転すると、回転軸７の偏心軸部７ａがシリンダ１５内において偏心回転し、ローリングピストン１６がベーン（図示せず）に当接しながら回転運動する。これにより、冷媒の吸入、圧縮が繰り返され、所定の圧縮動作を行う。

ここで、上記圧縮機の冷媒として二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体、具体的にはＨＦＯ１１２３（１，１，２−トリフルオロエチレン）を含む冷媒を用いていて、正常な運転条件下ではない状態、例えば、凝縮器側の送風ファン停止、冷凍サイクル回路の閉塞等が生じると、吐出圧力（冷凍サイクルの高圧側）が過度に上昇する。

このような状態下で圧縮機のロック異常が生じ、このロック異常下においても、圧縮機への電力供給が続けられると、圧縮機の電動機部２へ電力が過剰に供給され、電動機部２が異常に発熱する。その結果、電動機部２の固定子１０を構成する巻線２３の絶縁が溶融破壊されて導線同士でレイヤーショートを引き起こし、これが高エネルギ源となって自己分解反応を誘起することになる。そして、自己分解反応が発生すると圧縮機内の圧力が異常に上昇し、圧縮機が破損する恐れがある。

このような場合、この圧縮機では胴部４の引張強度が蓋部５の引張強度より強いから、密閉容器１が上記異常な圧力に抗しきれなくなって破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部４ではなく密閉容器１の蓋部５の方で生じて蓋部５が破損（上向きに張り裂ける形で破損）することになる。

よって、密閉容器１内部の冷媒等は蓋部５の破損個所を介して上方へと飛散し、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向つまり圧縮機を用いた冷凍サイクル装置の水平方向への冷媒等の飛散を防止できる。

これにより、使用者に危害を与えるようなことを防止でき、安全性を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、蓋部の肉厚に対し胴部の肉厚が薄くなっているが、胴部に用いた材料の引張強度を高くすることによって胴部の耐圧強度を蓋部もしくは底部より高くなるようにしてもよく、肉厚等の寸法形状と材料により胴部の耐圧強度を蓋部もしくは底部の耐圧強度より高くなる構成であってもよい。

（実施の形態２）
図３は実施の形態２における圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図で、この実施の形態では胴部４の板厚を蓋部５の板厚よりも厚くして胴部４の耐圧強度を蓋部５の耐圧強度よりも強くしてある。

その他図１に示す圧縮機の全体構成は前記実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

本実施の形態においても、胴部４の引張強度が蓋部５の引張強度より強いから、密閉容器１が異常な圧力に抗しきれなくなって破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部４ではなく密閉容器１の蓋部５の方で生じて蓋部５が破損（上向きに張り裂ける形で破損）することになる。

なお、本実施の形態においては、蓋部５の板厚の一部が薄くなっているような場合、その板厚の薄い部分より胴部４の板厚が厚くなるようにして胴部４の耐圧強度が蓋部５の耐圧強度よりも強くなるようにしてもよいものであり、このような場合も胴部４の板厚を蓋部５の板厚よりも厚くしていることの範疇に入るものである。

（実施の形態３）
図４は実施の形態３における圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図で、この実施の形態では胴部４をシームレス管としてある。即ち、胴部４となる筒体を押し出しもしくは引き出し或いは絞り加工等によって形成することによりシームレス化したものである。そして、胴部４は前記実施の形態１或いは２で例示したようにその耐圧強度を蓋部５の耐圧強度より強くしてある。例えば、蓋部５をＳＳ４００、胴部４をＳＳ４００よりも引張強度が強いＳＳ５４０で形成、もしくは同じ材料で胴部４の板厚を蓋部５の板厚より厚くしてある。

本実施の形態によれば、胴部４をシームレス化したことにより胴部４の引張強度を胴部全体にわたって略均一化でき、胴部４が破損等するのを確実に防止して圧縮機の安全性度合を高めることができる。

すなわち、一般に鉄板等の板状部材は溶接するとその溶接付近が溶接の高熱によって脆性化し、他の部分より引張強度が低下する。したがって、このような溶接によって構成した胴部（図２、図３等に示す板状部材をシーム溶接Ａして形成した胴部４の場合）は引張強度の低い脆性化部分ａが存在することになる。

しかしながら、本実施の形態のように胴部４をシームレス化すれば、溶接により引張強度が低下する脆性化部分ａがなくなり、全体がほぼ均一な引張強度を維持することになる。

したがって、部分的に蓋部５の耐圧強度より低い脆性化部分ａが生じて胴部４が当該脆性化部分ａを起点にして破損等するのを確実に防止でき、圧縮機の安全性度合を高めることができる。

（実施の形態４）
図５は実施の形態４における圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図で、この実施の形態では胴部４の外周に筒状の補強部材２２を設けてある。

本実施の形態においては、胴部４の外周に補強部材２２を設けているので、胴部４が補強され、その耐圧強度が蓋部５の耐圧強度より強くなる。

したがって、密閉容器１が異常な圧力に抗しきれなくなって密閉容器１が破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部４ではなく密閉容器１の蓋部５の方となる。

よって、密閉容器１内部の冷媒等は上方へと飛散し、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向つまりこれを用いた冷凍サイクル装置の水平方向への作動媒体等の飛散を防止できる。

よって、より安全性を向上させることができる。

なお、本実施例の場合、胴部４はそれ自体の耐圧強度が蓋部５の耐圧強度と略同じ、もしくは低いものであっても、補強部材２２を設けた状態で蓋部５の耐圧強度より強くなればよいものであり、胴部４と蓋部５は同材料、もしくは略同じ板厚のものであってもよい。

（実施の形態５）
図６は実施の形態５における圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図で、この実施の形態では密閉容器１を構成する胴部４と蓋部５との溶接（黒塗り部分）２４を同図の拡大図の点線で示す通常の溶接２４ａに比べその溶接厚みを薄くするなどして溶接強度（溶接による接合強度）を胴部４の引張強度より弱くしてある。なお、上記溶接強度を弱くする方策は溶接厚みを薄くすることに限定されるものではなく、その他の方法によってもよいものである。また、本実施の形態の場合、蓋部５と胴部４の耐圧強度は略同一であってもよいが、胴部４の耐圧強度の方が蓋部５の耐圧強度より強いものとしておくのが好ましい。

本実施の形態においては、例えばＨＦＯ１１２３を含む冷媒を用いて当該冷媒が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器１が破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部４と蓋部５との溶接２４部分で生じて蓋部５が胴部４の上方へと剥がれるような形となる。すなわち、胴部４と蓋部５との溶接２４が密閉容器１内の圧力に抗しきれず外れて蓋部５が上向きに剥がれるような形で破損する。

よって、密閉容器１内部の冷媒等は蓋部５の剥がれた破損個所を介して上方へと飛散し、使用者等が存在する確率の高い圧縮機の水平方向つまり圧縮機を用いた冷凍サイクル装置の水平方向への冷媒等の飛散を防止できる。

（実施の形態６）
図７は実施の形態６における圧縮機の密閉容器要部を示す拡大断面図で、この実施の形態では密閉容器１を構成する胴部４及び蓋部５の材料と板厚を略同一とし、蓋部５の曲率半径を胴部４の曲率半径よりも大きくしてある。

これにより、胴部４と蓋部５の材料と板厚とが略同一の場合、曲率半径が大きな分だけ蓋部５の方の耐圧強度が胴部４の耐圧強度よりも弱くなる。つまり、胴部４の耐圧強度の方が蓋部５の耐圧強度より強くなる。

したがって、例えばＨＦＯ１１２３を含む冷媒を用いて当該冷媒が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で密閉容器１が破損するようなことがあったとしても、その破損は胴部４ではなく密閉容器１の蓋部５の方で生じて蓋部５が破損（上向きに張り裂ける形で破損）することになる。

なお、本実施例において、胴部４と蓋部５の材料と板厚が略同一という「略同一」とは完全に同一である必要はなく、密閉容器１内が異常圧力になった場合に蓋部５の方が胴部４より先に破損する程度に胴部４の耐圧強度と蓋部５の耐圧強度が異なっていればよい、というものである。

（実施の形態７）
図８は本発明の実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の一例として示す空気調和機の概略構成図、図９は同空気調和機の室外機を示す分解斜視図、図１０は同室外機部分での作用を説明する概略断面図である。

本実施の形態の冷凍サイクル装置、すなわち空気調和機３０は、図８に示すように、室内機３１および室外機３２、並びにこれらを接続する配管３３を備えており、室内機３１は蒸発器或いは凝縮器として使用される室内熱交換器３４を備え、室外機３２は凝縮器或いは蒸発器として使用される室外熱交換器３５、圧縮機３６、膨張手段３７、及び制御器３８を備えている。

室内機３１の室内熱交換器３４と室外機３２の室外熱交換器３５とは、配管３３で環状に接続され、これにより冷凍サイクルが形成されている。具体的には、室内機３１の室内熱交換器３４、圧縮機３６、室外機３２の室外熱交換器３５、膨張手段３７の順で配管３３により環状に接続されている。また、室内熱交換器３４、圧縮機３６、および室外熱交換器３５を接続する配管３３には、冷暖房切換用の四方弁３９が設けられている。なお、室内機３１は、図示しない送風ファン、温度センサ、操作部等を備えており、室外機３２は、図示しない送風機、アキュームレータ等を備えている。さらに、配管３３には、図示しない各種弁装置（四方弁３９も含む）、ストレーナ等が設けられている。

室内機３１が備える室内熱交換器３４は、送風ファンにより室内機３１の内部に吸い込まれた室内空気と、室内熱交換器３４の内部を流れる作動媒体との間で熱交換を行う。室内機３１は、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に送風し、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に送風する。室外機３２が備える室外熱交換器３５は、送風機により室外機３２の内部に吸い込まれた外気と室外熱交換器３５の内部を流れる作動媒体との間で熱交換を行う。

ここで、前記圧縮機３６は前記実施の形態１から６のいずれかに示す圧縮機としてあり、図９に示すように冷凍サイクル装置筐体となる室外機本体４１内の仕切板４２によって仕切られた圧縮機収納空間４３内に設置してある。圧縮機収納空間４３の圧縮機上部には制御器３８を収容した制御収納室４４が設けてあり、室外機本体４１の上部を覆う天板４５との間に前記制御器３８と制御収納室４４を位置させて圧縮機収納空間４３の上方の強度が他の部分より強くなるようにしてある。また、圧縮機収納空間４３の隣は室外熱交換器３５と送風機４０が設置してあり、その前面は圧縮機収納空間４３の前面とともに室外機本体４１の前面に装着した前板４６によって覆ってある。また、前記圧縮機収納空間４３を形成する室外機本体４１の側面には側壁カバー４７が着脱自在に装着してある。

以上のように構成された空気調和機は、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を用いて当該冷媒が外部エネルギ源により自己分解反応を起こしその圧力上昇で圧縮機３６が破損するようなことがあったとしても、当該圧縮機３６はその蓋部５が破損して圧縮機内部の冷媒等は図１０の点線矢印で示すように上方へと飛散し、室外機本体４１内、すなわち圧縮機収納空間４３内にとどまる。したがって、空気調和機の安全性を高いものとすることができる。

特に、本実施の形態では、冷媒等が飛散する圧縮機３６の上部には制御器３８を収容した制御収納室４４を設ける等して強度が室外機本体４１の他の部分の強度より強くなるようにしているので、前記圧縮機３６から飛散する冷媒等が室外機本体４１の上部を損壊して外部にまで飛散するのを確実に防止することができる。

したがって、空気調和機の安全性をより高いものとすることができ、安全性を向上させることができる。

以上、本実施の形態では、圧縮機として、二つの圧縮機構部を有するロータリ式圧縮機を例にして説明したが、これは一つの圧縮機構部を有するロータリ式圧縮機であってもよいし、他の圧縮形式、例えば、スクロール式、レシプロ式などの容積式圧縮機、もしくは、遠心式圧縮機等、いずれの圧縮機であってもよいものである。

また、胴部の耐圧強度を蓋部の耐圧強度より強くする構成として実施の形態１〜６を例示したが、これらは任意に適宜組み合わせて使用してもよく、これによって胴部の耐圧強度をより確実に蓋部の耐圧強度よりより強いものとすることができ好適である。

また、冷凍サイクル装置としては空気調和機を例にして説明したが、これは圧縮機、凝縮器、膨張手段、および蒸発器等の構成要素が配管にて接続され、かつ、室外機を有する冷凍サイクル装置であれば具体的な適用例は特に限定されず、例えば、ヒートポンプ式給湯機等であってもよいものである。

上述したように本発明は、作動媒体としてＨＦＯ１１２３等の二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体を用いていても安全な圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置とすることができる。よって、各種の圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置に幅広く適用することができる。

１密閉容器
２電動機部
３圧縮機構部
４胴部
５蓋部
６底部
７回転軸
７ａ偏心軸部
８端子
９オイル溜まり
１０固定子
１１回転子
１２上軸受部材
１３下軸受部材
１５シリンダ
１６ローリングピストン
１７吐出管
１８吸入接続管
１９アキュームレータ
２０冷媒導入管
２１冷媒導出管
２２補強部材
２３巻線
２４溶接
３０冷凍サイクル装置（空気調和機）
３１室内機
３２室外機
３３配管
３４室内熱交換器
３５室外熱交換器
３６圧縮機
３７膨張手段
３８制御器
３９四方弁
４０送風機
４１室外機本体（冷凍サイクル装置筐体）
４２仕切板
４３圧縮機収納空間
４４制御収納室
４５天板
４６前板
４７側壁カバー

Claims

作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部はその耐圧強度を少なくとも蓋部の耐圧強度より強くした圧縮機。
作動媒体は、二重結合を有するエチレン系フッ化炭化水素を含む作動媒体とした請求項１記載の圧縮機。
前記胴部は蓋部より引張強度の強い材料で形成して前記胴部の耐圧強度を前記蓋部の耐圧強度より強くした請求項１または２記載の圧縮機。
前記胴部は前記蓋部よりその板厚を厚くして前記胴部の耐圧強度を前記蓋部の耐圧強度より強くした請求項１または２記載の圧縮機。
前記胴部をシームレスの筒体で構成した請求項１〜４のいずれか１項記載の圧縮機。
前記胴部は該胴部の外周を補強部材で覆って前記胴部の耐圧強度を前記蓋部の耐圧強度より強くした請求項１または２記載の圧縮機。
作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部と前記蓋部は溶接で一体化し、前記溶接の溶接強度を前記胴部の引張強度より小さくした圧縮機。
作動媒体を圧縮する圧縮機構部と前記圧縮機構部を駆動する電動機部とを密閉容器内に内蔵した圧縮機であって、前記密閉容器は胴部と前記胴部の上部を覆う蓋部及び下部を覆う底部とを備え、前記胴部と前記蓋部はその材料と板厚を略同一にし、かつ、前記胴部よりも前記蓋部の曲率半径を大きくして前記胴部の耐圧強度を前記蓋部の耐圧強度より強くした圧縮機。
前記作動媒体を圧縮する圧縮機を請求項１〜８のいずれか１項記載の圧縮機とした冷凍サイクル装置。
前記圧縮機は冷凍サイクル装置筐体内に収容され、前記筐体の前記圧縮機上方部分は他の部分より強度を強くした請求項９記載の冷凍サイクル装置。