WO2015174054A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

圧縮機（２）と、凝縮器（３）と、膨張弁（４）と、蒸発器（５）とを接続した冷凍サイクルを備える。さらに、冷凍サイクルの冷媒として、１，１，２－トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）とジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む作動流体を用いる。そして、圧縮機（２）の吸入部で冷媒が二相となるように膨張弁（４）の開度を制御する。これにより、Ｒ１１２３の不均化反応を抑制して、高い信頼性を有する冷凍サイクル装置（１）を実現できる。

Description

冷凍サイクル装置

　本発明は、Ｒ１１２３を含む作動流体を用いる冷凍サイクル装置に関する。

　一般に、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などの減圧器、蒸発器などから構成されている。そして、それらを配管接続して冷凍サイクル回路を構成し、配管の内部に冷媒を循環させることにより、冷却または加熱作用を行っている。

　ここで、冷凍サイクル装置の冷媒として、一般的に、フロン類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。通常、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。そこで、以下では、フロン類をＲ○○またはＲ○○○と記して説明する。

　従来の冷凍サイクル装置用の冷媒として、Ｒ４１０Ａが多く用いられている。しかし、Ｒ４１０Ａは、地球温暖化係数（Ｇｌｏｂａｌ－Ｗａｒｍｉｎｇ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ；以下、「ＧＷＰ」と略記する）が１７３０と大きく、地球温暖化防止の観点から問題があった。

　そこで、ＧＷＰの小さな冷媒として、例えばＲ１１２３（１，１，２－トリフルオロエチレン）や、Ｒ１１３２（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）。

　しかしながら、Ｒ１１２３やＲ１１３２は、従来の冷媒であるＲ４１０Ａなどに比べて安定性が低い。そのため、冷媒がラジカルを生成した場合、不均化反応により別の化合物に変化する虞がある。不均化反応は、大きな熱放出を伴うため、異常発熱により、圧縮機や冷凍サイクル装置の信頼性を低下させる虞がある。そこで、Ｒ１１２３やＲ１１３２を圧縮機や冷凍サイクル装置に用いる場合、上記不均化反応を抑制する必要があった。

国際公開第２０１２／１５７７６４号 国際公開第２０１２／１５７７６５号

　本発明は、Ｒ１１２３を含む作動流体を用いても、不均化反応を抑制できる冷凍サイクル装置を提供する。

　つまり、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを接続した冷凍サイクル回路を備える。さらに、冷凍サイクル回路に封入される冷媒として、１，１，２－トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）とジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む作動流体を用いる。そして、圧縮機の吸入部で冷媒が二相となるように膨張弁の開度を制御する構成を有する。

　この構成によれば、作動流体が過度な過熱状態（異常発熱状態）で圧縮機の本体へ入らないように制御する。これにより、作動流体の圧縮機吐出温度が過度に上昇して、作動流体内のＲ１１２３の分子運動が活発化するのを防止する。その結果、Ｒ１１２３を含む作動流体の不均化反応を抑制して、高い信頼性を有する冷凍サイクル装置を実現できる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を構成する配管継手の概略構成図である。 図９は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図１０は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図１１は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図１２は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。 図１３は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。 図１４は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置を構成する圧縮機の概略構成図である。 図１５は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の制御を説明するフローチャートである。 図１６は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例１の制御を説明するフローチャートである。 図１７は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例１に係る温度検知部の動作概要図である。 図１８は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例２および変形例３の制御を説明するフローチャートである。 図１９は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例４の制御を説明するフローチャートである。

　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）
　以下に、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、図１を用いて、説明する。

　図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　図１に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置１は、少なくとも圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５、冷媒配管６、周囲媒体の流路１６などから構成される。そして、それらを冷媒配管６で順に接続することにより、冷凍サイクル回路を構成する。このとき、冷凍サイクル回路内に、以下で説明する作動流体（冷媒）が封入されている。

　はじめに、本実施の形態の冷凍サイクル装置に用いる作動流体について、説明する。

　冷凍サイクル装置１に封入される作動流体は、Ｒ１１２３（１，１，２－トリフルオロエチレン）と、Ｒ３２（ジフルオロメタン）からなる２成分系の混合流体から構成される。

　本実施の形態では、特に、Ｒ３２が３０重量％以上、６０重量％以下の混合作動流体（混合冷媒）を用いる。つまり、Ｒ１１２３に、Ｒ３２を３０重量％以上混合することで、Ｒ１１２３の不均化反応を抑制できる。なお、Ｒ３２の濃度が高いほど不均化反応を、より抑制できる。以下に、その理由を述べる。

　まず第１に、Ｒ３２のフッ素原子への分極が小さいことによる不均化反応を緩和する作用がある。第２に、Ｒ１１２３とＲ３２は物理特性が似ているため、凝縮・蒸発などの相変化時の挙動が一体となる。これにより、Ｒ１１２３の不均化反応を生じる機会を減少させる作用が生じる。以上の作用により、Ｒ１１２３の不均化反応を抑制できる。

　また、Ｒ１１２３とＲ３２の混合冷媒は、Ｒ３２が３０重量％、Ｒ１１２３が７０％で共沸点を持ち、温度すべりがなくなる。そのため、混合冷媒でありながら、単一冷媒と同様な取り扱いが可能となる。一方、Ｒ３２を６０重量％以上混合すると、温度すべりが大きくなる。そのため、単一冷媒と同様な取り扱いが困難となるので、Ｒ３２を６０重量％以下で混合することが望ましい。さらに、Ｒ３２を４０重量％以上、５０重量％以下で混合すると、より望ましい。これにより、不均化反応の防止とともに、共沸点（ａｚｅｏｔｒｏｐｉｃ　ｐｏｉｎｔ）に近づくため、温度すべりがより小さくなる。その結果、冷凍サイクル装置などの機器の設計が容易となる。

　つぎに、Ｒ１１２３とＲ３２の混合冷媒の混合比率の効果について、（表１）と（表２）を用いて説明する。

　ここで、（表１）、（表２）は、Ｒ３２が３０重量％以上、６０重量％以下となる混合割合における冷凍サイクル回路の圧力、温度、圧縮機の押しのけ容積が同じ場合の冷凍能力およびサイクル効率（ＣＯＰ）を、以下の条件で計算した値を比較して示している。併せて、Ｒ４１０Ａが１００％と、Ｒ１１２３が１００％の場合も、比較のために示している。

　まず、（表１）、（表２）の計算条件について説明する。

　近年、機器のサイクル効率を向上させるために、熱交換器の高性能化が進んでいる。これにより、実際の運転状態において、熱交換器は凝縮温度が低下し、蒸発温度が上昇する傾向にある。その結果、吐出温度も低下する傾向にある。

　そこで、実際の運転条件を考慮して、（表１）の冷房計算条件として、空気調和機器の冷房運転時（室内乾球温度２７℃、湿球温度１９℃、室外乾球温度３５℃）に対応させて、蒸発温度は１５℃、凝縮温度は４５℃、圧縮機の吸入冷媒の過熱度は５℃、凝縮器出口の過冷却度は８℃とした。

　また、同様に、（表２）の暖房計算条件として、空気調和機器の暖房運転時（室内乾球温度２０℃、室外乾球温度７℃、湿球温度６℃）に対応させて、蒸発温度は２℃、凝縮温度は３８℃、圧縮機の吸入冷媒の過熱度は２℃、凝縮器出口の過冷却度は１２℃とした。

　計算した結果を、以下の（表１）、（表２）に示す。

　（表１）、（表２）に示すように、Ｒ３２を３０重量％以上、６０重量％以下の範囲で混合すると、冷房および暖房運転時に、Ｒ４１０Ａと比較して、冷凍能力は約２０％増加し、サイクル効率（ＣＯＰ）は９４～９７％となり、温暖化係数はＲ４１０Ａの１０～２０％に低減できることがわかる。

　以上で説明したように、Ｒ１１２３とＲ３２の２成分系の混合作動流体において、不均化反応の防止、温度すべりの大きさ、冷房運転時・暖房運転時の能力、ＣＯＰを総合的に鑑みると（すなわち、後述する圧縮機を用いた空気調和機器に適した混合割合を特定すると）、３０重量％以上、６０重量％以下のＲ３２を含む混合物が望ましい。さらに、４０重量％以上、５０重量％以下のＲ３２を含む混合物が、さらに望ましい。

　そこで、本実施の形態の冷凍サイクル装置では、上記範囲で混合した冷媒を混合作動流体（以下では、「作動流体」または単に「冷媒」と略記する場合がある）として用いる。

　つぎに、本実施の形態の冷凍サイクル装置の構成について、説明する。

　圧縮機２は、例えばロータリピストン式、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などで構成される。

　凝縮器３や蒸発器５は、周囲媒体が空気の場合、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器やパラレルフロー形（マイクロチューブ型）熱交換器などで構成される。一方、周囲媒体がブライン、もしくは二元式冷凍サイクル装置の冷媒の場合、凝縮器３や蒸発器５は、二重管熱交換器やプレート式熱交換器やシェルアンドチューブ熱交換器で構成される。

　膨張弁４は、例えばパルスモータ駆動方式の電子膨張弁などで構成される。

　冷凍サイクル装置１の凝縮器３には、周囲媒体の流路１６に設置された第１搬送部を構成する流体機械７ａが配設されている。流体機械７ａは、冷媒と熱交換する周囲媒体（第１の媒体）を、凝縮器３の熱交換面へと駆動（流動）させる。また、冷凍サイクル装置１の蒸発器５には、周囲媒体の流路１６に設置された第２搬送部を構成する流体機械７ｂが配設されている。流体機械７ｂは、冷媒と熱交換する周囲媒体（第２の媒体）を、蒸発器５の熱交換面へと駆動（流動）させる。

　なお、上記周囲媒体は、通常、例えば大気中の空気、水、もしくはエチルグリコールなどのブラインを用いる。冷凍サイクル装置１が二元式冷凍サイクル装置の場合、周囲媒体として、冷凍サイクル回路および作動温度域に好ましい冷媒、例えばハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロカーボン（ＨＣ）、二酸化炭素などを用いる。

　また、流体機械７ａ、７ｂは、周囲媒体が空気の場合、例えばプロペラファンなどの軸流送風機、横流送風機、ターボ送風機などの遠心送風機が用いられる。周囲媒体がブラインの場合、例えば遠心ポンプなどが用いられる。

　なお、冷凍サイクル装置１が、二元式冷凍サイクル装置の場合、周囲媒体の搬送用の流体機械７ａ、７ｂは、周囲媒体用の圧縮機がその役目を果たす。

　さらに、凝縮器３は、内部を流れる冷媒が二相（ガスと液が混合した状態）で流れる箇所（以下、「凝縮器の二相管」と記す）に、凝縮温度検知部１０ａを設置している。これにより、凝縮器３の二相管内を流れる冷媒の温度を測定する。

　また、凝縮器３の出口３ｂと膨張弁４の入口４ａとの間の冷媒配管６には、凝縮器出口温度検知部１０ｂを設置している。凝縮器出口温度検知部１０ｂは、膨張弁４の入口４ａの過冷却度（膨張弁４の入口温度から凝縮器温度を引いた値）を検出する。

　また、蒸発器５は、内部を流れる冷媒が二相で流れる箇所（以下、「蒸発器の二相管」と記す）に、蒸発温度検知部１０ｃを設置している。蒸発温度検知部１０ｃは、蒸発器５の二相管内を流れる冷媒の温度を計測する。

　圧縮機２の吸入部（蒸発器５の出口５ｂと圧縮機２の入口２ａとの間）に、吸入温度検知部１０ｄを設けている。吸入温度検知部１０ｄは、圧縮機２に吸入される冷媒の温度（吸入温度）を計測する。

　なお、上記凝縮温度検知部１０ａ、凝縮器出口温度検知部１０ｂ、蒸発温度検知部１０ｃ、吸入温度検知部１０ｄは、例えば冷媒が流れる配管や伝熱管の外管と接触接続された電子式サーモスタットで構成される。また、直接作動流体と接触する、例えばさや管方式の電子式サーモスタットで構成される場合もある。

　また、凝縮器３の出口３ｂと膨張弁４の入口４ａとの間に、高圧側圧力検知部１５ａを設置している。高圧側圧力検知部１５ａは、冷凍サイクル回路の高圧（圧縮機２の出口２ｂから膨張弁４の入口４ａまでの冷媒が高圧で存在する領域）側の圧力を検知する。

　膨張弁４の出口４ｂには、低圧側圧力検知部１５ｂを設置している。低圧側圧力検知部１５ｂは、冷凍サイクル回路の低圧（膨張弁４の４ｂ出口から圧縮機２の入口２ａまでの冷媒が低圧で存在する領域）側の圧力を検知する。

　なお、上記高圧側圧力検知部１５ａ、低圧側圧力検知部１５ｂは、変位を電気的信号に変換する、例えばダイヤフラムなどで構成される。高圧側圧力検知部１５ａと低圧側圧力検知部１５ｂの代わりに、差圧計（膨張弁４の出口４ｂと入口４ａの圧力差を計測する計測部）を用いてもよい。これにより、構成を簡略にできる。

　なお、本実施の形態の冷凍サイクル装置１の説明では、凝縮温度検知部１０ａ、凝縮器出口温度検知部１０ｂ、蒸発温度検知部１０ｃ、吸入温度検知部１０ｄ、高圧側圧力検知部１５ａ、低圧側圧力検知部１５ｂを備える構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、後述する制御において、検出値を用いない検知部を省略してもよいことは、いうまでもない。

　以上のように、本実施の形態の冷凍サイクル装置が構成されている。

　以下に、本実施の形態の冷凍サイクル装置の動作について、図２を用いて説明する。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中の実線の矢印で示すＥＰは、冷凍サイクル装置１内の作動流体の圧縮機吐出温度が過度に上昇した場合における、冷凍サイクルを示している。同様に、図中の破線の矢印で示すＮＰは、冷凍サイクル装置１の正常運転時における、冷凍サイクルを示している。

　まず、図２に示すように、冷凍サイクル装置１のＲ１１２３を含む冷媒（作動流体）は、圧縮機２で昇圧（圧縮）される。その後、冷媒は、高温・高圧の過熱ガスとなって、凝縮器３へ流入する。高温・高圧の過熱ガスは、凝縮器３で、第１搬送部を構成する流体機械７ａで駆動されて流入する周囲媒体と熱交換される。これにより、過熱ガスは、飽和蒸気線９まで温度降下しながら、周囲媒体へ放熱する。

　そして、飽和蒸気線９を越えた後、作動流体は、ガス液混合の二相流体となる。これにより、二相流体自身が凝縮して発生した凝縮熱、を周囲媒体へ放熱する。その後、飽和液線９を越えた後に、作動流体は、過冷却状態の中温・高圧状態で、膨張弁４へ導入される。

　膨張弁４は、導入された作動流体を膨張させる。膨張した作動流体は、低温・低圧のガス液混合の二相流体となって蒸発器５へ達する。

　蒸発器５に達した作動流体は、第２搬送部を構成する流体機械７ｂで駆動、流動された周囲媒体から熱を吸熱する。これにより、作動流体自身は、蒸発して、ガス化する。

　ガス化した作動流体は、再び圧縮機２の吸入部へ導かれ、昇圧される。

　以上のように、本実施の形態の冷凍サイクル装置１の動作である冷凍サイクルが実行される。

　つぎに、本実施の形態の冷凍サイクル装置１に用いるＲ１１２３を含む作動流体について、説明する。

　Ｒ１１２３を含む作動流体は、上述したように地球温暖化係数であるＧＷＰ値を大きく減じる利点を有するが、反面、不均化反応を生じやすい。不均化反応とは、冷凍サイクル回路中でラジカルを生成した場合、化合物に変化する反応である。不均化反応は。大きな熱放出を伴うため、異常発熱により、圧縮機２や冷凍サイクル装置１の信頼性を低下させる虞がある。

　なお、不均化反応が生じる条件は、微視的な視点では、分子間距離の近接や、分子挙動が活発に運動する状態である。一方、巨視的な視点で言い換えると、過度な高圧条件、高温度条件下の状態である。そのため、実際の冷凍サイクル装置において、Ｒ１１２３を含む作動流体を用いるには、圧力条件、温度条件を適正な水準に抑制して、安全な条件の下で使用する必要がある。一方では、安全性を担保しながら、冷凍サイクル装置としての機能を最大限に発揮させる必要がある。

　つまり、上述したように、作動流体を高圧・高温状態で使用すると、不均化反応が発生しやすくなる。そこで、本実施の形態では、圧縮機２の吸入部のＲ１１２３を含む作動流体の状態をあえて、圧縮機２の吸入部で高クオリティ（ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｖａｐｏｒ）の二相流体で存在するようにする。そのために、作動流体が、圧縮機２の吐出部で過度に高温とならないように制御する。具体的には、膨張弁４の開度を制御して、圧縮機２の吐出部の作動流体が過度に高温とならないように制御する。

　なお、高クオリティとは、ガス相と液相との混合状態である二相状態の冷媒中のガス相の量の占める割合が高いことを意味する。

　以下に、膨張弁４としてパルスモータ駆動式膨張弁を用いた場合における、膨張弁４の制御方法について説明する。

　はじめに、圧縮機２の吸入部に設置した吸入温度検知部１０ｄを用いて制御を行う場合を例に説明する。

　まず、吸入温度検知部１０ｄと蒸発温度検知部１０ｃとの温度を比較する。これにより、圧縮機２の吸入部において、作動流体の状態が過熱状態（異常発熱状態）であるか否かを判定する。具体的には、吸入温度検知部１０ｄの検出値である吸入温度と、蒸発温度検知部１０ｃの検出値である蒸発温度の差が、予め定められた所定値（例えば、１Ｋ）より大きいか否かを判定する。

　ここで、圧縮機２の吸入部での作動流体が過熱状態でない場合について、以下に説明する。なお、過熱状態でない場合とは、圧縮機２の吸入部における作動流体の吸入状態が、低～中クオリティである（吸入温度と蒸発温度の温度差が、所定値未満）場合である。

　上記の状態の場合、制御開始時において、膨張弁４の開度パルス値を閉方向に減少させても、吸入温度検知部１０ｄの検出値に大きな変化は生じない。これは、圧縮機２の吸入部において、作動流体が二相域となっているためである。つまり、二相域では、潜熱変化となるため、共沸となる混合冷媒では、全く温度変化せず、非共沸となる混合冷媒でも顕熱変化となるガス相域に比べて、温度変化が小さくなる。

　そこで、吸入温度検知部１０ｄの検出値が上昇するまで、膨張弁４の開度パルス値を閉方向へ減少させる。そして、吸入温度検知部１０ｄの検出値が増加し始めたら、開度パルス値（膨張弁４の開度値）から、数パルス程度、膨張弁４の開度を開方向へ戻す。これにより、膨張弁４の開度制御を完了する。その結果、安定した冷凍サイクルで、作動流体が循環する。

　つぎに、圧縮機２の吸入部での作動流体が過熱状態である（吸入温度と蒸発温度の温度差が所定値以上）場合について、説明する。

　上記状態の場合、制御開始時において、膨張弁４の開度パルス値を開方向に増加させると、吸入温度検知部１０ｄの検出値は減少する。これは、圧縮機２の吸入部において、作動流体が過熱域となっているためである。

　そこで、吸入温度検知部１０ｄの検出値が一定値になるまで、膨張弁４の開度パルス値を開方向へ制御する。そして、圧縮機２の吸入温度が一定値を取り始めたパルス値から数パルス程度、膨張弁４の開度を開く。これにより、膨張弁４の開度制御を完了する。その結果、作動流体の温度が過熱域から二相域に戻り、安定した冷凍サイクルが実現できる。

　なお、上記の制御方法以外に、例えば圧縮機２の吐出部に吐出温度検知部（図示せず）を設けて、検出値に基づいて、作動流体の過熱状態の制御を行ってもよい。

　以下に、吐出温度検知部の検出値に基づく制御方法について、図２を参照しながら説明する。

　上記の制御方法は、予め、圧縮機２の吸入部の作動流体の状態が高クオリティの二相流体の場合において、圧縮機２の吐出部の温度を記録する。具体的には、いくつかの運転条件において、圧縮機２の吸入部の作動流体の状態と、圧縮機２の目標吐出温度を組にして記録する。

　そして、まず、凝縮温度検知部１０ａや蒸発温度検知部１０ｃの検出値に基づいて、予め定めた運転条件に、より近い運転条件を決定する。

　つぎに、決定した運転条件における圧縮機２の目標吐出温度と、吐出温度検知部の検出値とを比較する。

　このとき、吐出温度検知部の検出値が、目標吐出温度より高い場合、圧縮機２の吸入部の作動流体が過熱状態にあると判定する。そして、吐出温度検知部の検出値が、目標吐出温度になるまで、膨張弁４の開度を開方向へ制御する。

　一方、吐出温度検知部の検出値が、目標吐出温度より低い場合、圧縮機２の吸入部の作動流体が過度な湿り状態にあると判定する。そこで、吐出温度検知部の検出値が、目標吐出温度になるまで、膨張弁４の開度を閉方向へ制御する。

　以上の動作により、圧縮機２の吸入部の作動流体は、湿り気味の状態で圧縮機２の本体へ導かれる。

　作動流体が湿り気味の状態で圧縮機２に流入すると、圧縮機２の吐出部の温度が、図２中に示す等温線８のＴｄｉｓ１からＴｄｉｓ２に低下する。これにより、作動流体の過度な温度上昇を抑制して、不均化反応の発生を抑制できる。

　以上のように、吐出温度検知部の検出値に基づいて、作動流体の過熱状態を制御できる。

　また、本実施の形態においては、凝縮温度検知部１０ａの温度検出値が過大になった場合、膨張弁４を開いて、冷凍サイクル装置１内の高圧側の作動流体の圧力・温度を下げる制御を行ってもよい。

　以下に、凝縮温度検知部１０ａの温度検出値に基づく制御方法について、図３を参照しながら説明する。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰは、不均化反応の発生原因となる過大な圧力条件下における冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰは、冷凍サイクル装置１の正常運転下における冷凍サイクルを示している。

　一般的に、二酸化炭素以外の冷媒では、図３にＴ_ｃｒｉで示す臨界点を超えた超臨界条件とならない状態で作動流体を動作させる必要がある。これは、超臨界状態においては、物質はガスでも液体でもない状態となるため、物質の挙動が不安定かつ活発になり、制御が困難となるためである。

　そこで、上記の制御方法は、臨界点での温度（臨界温度）を目安として、臨界温度より、予め定められた値（例えば、５Ｋ）以内に、凝縮温度が近づかないように、膨張弁４の開度を制御する。なお、例えばＲ１１２３を含む作動流体（混合冷媒）を用いる場合、作動流体の温度が、臨界温度より－５℃低くなるように制御する。

　つまり、図３のＥＰで示すように、凝縮器３の二相管に設けられた凝縮温度検知部１０ａで検出した温度値が、予め制御装置に記憶された臨界温度に対して、５Ｋ以内となると、膨張弁４の開度を開く側に制御する。これにより、例えば図３のＮＰで示すように、冷凍サイクル装置１の高圧側である凝縮圧力が低下する。その結果、冷媒圧力の過度な上昇により生じる不均化反応を抑制できる。さらに、不均化反応が生じた場合でも、冷凍サイクル装置１の高圧側の圧力上昇を抑制できる。

　なお、上述の制御方法は、凝縮温度検知部１０ａで計測した凝縮温度から、間接的に凝縮器３内の圧力を把握し、膨張弁４の開度を制御している。つまり、凝縮圧力の代わりに、凝縮温度を指標として用いる。そのため、Ｒ１１２３を含む作動流体が、共沸（ａｚｅｒｏｔｒｏｐｉｃ）もしくは擬共沸（ｐｓｅｕｄｏ　ａｚｅｒｏｔｒｏｐｉｃ）で、凝縮器３内のＲ１１２３を含む作動流体の露点と沸点に温度差（温度勾配）がないか、小さい場合の制御方法として、好ましい。

　＜変形例１＞
　上記の実施の形態では、臨界温度と凝縮温度とを比較して、間接的に膨張弁４などを制御する制御方法を例に説明したが、これに限られない。例えば、直接、測定した圧力に基づいて、膨張弁４の開度制御を行ってもよい。

　そこで、以下に、本実施の形態の膨張弁４の開度制御の変形例１について、図４を参照しながら説明する。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰは、圧縮機２の吐出部から凝縮器３、膨張弁４の入口にかけて、過度な圧力上昇が生じつつある状態の冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰは、ＥＰで示す過度な圧力状態から脱した状態の冷凍サイクルを示している。

　変形例１の制御方法は、図４に示すように、運転中において、予め制御装置に記憶された臨界点での圧力（臨界圧力）Ｐ_ｃｒｉから、例えば高圧側圧力検知部１５ａで検知される凝縮器出口圧力Ｐ_ｃｏｎｄを引いた圧力差に基づいて、制御する。

　つまり、臨界圧力Ｐ_ｃｒｉから、凝縮器出口圧力Ｐ_ｃｏｎｄを引いた圧力差が、図４中のＥＰで示すように、予め定められた値（例えばΔｐ＝０．４ＭＰａ）より小さくなった場合、圧縮機２の出口２ｂから膨張弁４の入口４ａにかけて、Ｒ１１２３を含む作動流体に、不均化反応が生じたか、もしくは、生じる虞が高いと判定する。そこで、制御装置は、上記高圧条件下の持続を避けるように、膨張弁４の開度を開く側に制御する。

　これにより、図４中の冷凍サイクルは、図中に示すＮＰのように、高圧（凝縮圧力）が下がる側に作用する。その結果、作動流体の不均化反応の抑制、もしくは不均化反応後に生じる圧力上昇を抑制できる。

　なお、変形例１の制御方法は、Ｒ１１２３を含む作動流体を非共沸（ｎｏｎ　ａｚｅｒｏｔｒｏｐｉｃ）となる混合割合で用いる場合、とりわけ凝縮圧力において温度勾配が大きい場合に用いることが好ましい。つまり、非共沸となる混合冷媒では、二相域で温度変化が生じるため、温度から圧力を推定することが難しい。そのため、直接、圧力を検知する方が望ましい。

　＜変形例２＞
　また、過冷却度に基づいて制御してもよい。

　以下に、本実施の形態の膨張弁４の開度制御の変形例２について、図５を参照しながら説明する。

　図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰは、不均化反応の発生原因となる過大な圧力条件下にある状態の冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰは、正常運転下にある状態の冷凍サイクルを示している。

　一般に、冷凍サイクル装置は、膨張弁、圧縮機などの冷凍サイクルの適正な制御、熱交換器サイズ、冷媒充填量の適正化により、凝縮器３内の冷媒の温度が、周囲媒体に対して、一定温度高くなるように設定される。この場合、過冷却度は、一般的に５Ｋ程度の値をとる。そのため、同様の冷凍サイクル装置に使用するＲ１１２３を含む作動流体においても、同様な措置がとられる。

　上記のように過冷却度を設定した冷凍サイクル装置の場合、例えば冷媒圧力が過度に高くなると、図５に示すＥＰのように、膨張弁４の入口の過冷却度が上昇する。

　そこで、変形例２は、膨張弁４の入口の冷媒の過冷却度を基準として、膨張弁４の開度を制御する。

　具体的には、冷凍サイクルの正常運転時における膨張弁４の入口での冷媒の過冷却度を、例えば５Ｋと見積もる。そして、見積もった値の３倍である１５Ｋを目安として、膨張弁４の開度を制御する。なお、閾値とする過冷却度を３倍とする理由は、運転条件によって、過冷却度の範囲が変化する可能性を考慮したことによる。

　以下に、変形例２における具体的な制御方法について、説明する。

　まず、過冷却度を凝縮温度検知部１０ａと凝縮器出口温度検知部１０ｂの検出値から算出する。過冷却度は、凝縮温度検知部１０ａの検出値から凝縮器出口温度検知部１０ｂの検出値を引いた値である。

　つぎに、制御装置は、膨張弁４の入口での過冷却度が、予め定められた設定値（１５Ｋ）に達するか否かを判断する。そして、過冷却度が設定値に達すると、膨張弁４の開度を開く方向に動作させる。これにより、図５のＥＰからＮＰで示すように、冷凍サイクル装置１の高圧部分である凝縮圧力を下げる方向に制御される。凝縮圧力の低下は、凝縮温度の低下と同じである。つまり、等温線８で示す凝縮温度は、Ｔｃｏｎｄ１からＴｃｏｎｄ２へ減少する。これにより、膨張弁４の入口の過冷却度は、Ｔｃｏｎｄ１－Ｔｅｘｉｎから、Ｔｃｏｎｄ２－Ｔｅｘｉｎへ減少する。このとき、膨張弁４の入口の作動流体の温度は、Ｔｅｘｉｎと一定としている。

　上述したように、冷凍サイクル装置１内の凝縮圧力の低下に伴って、過冷却度も低下する。そのため、変形例２の制御方法により、過冷却度を基準とした場合でも、冷凍サイクル装置１内の凝縮圧力の制御が可能となる。

　＜変形例３＞
　また、高低圧力差に基づいて、制御してもよい。

　そこで、以下に、本実施の形態の膨張弁４の開度制御の変形例３について、図６を参照しながら説明する。

　図６は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰは、冷凍サイクル装置１内の作動流体の高圧側（凝縮）圧力が過度に上昇した場合の冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰは、正常運転時の冷凍サイクルを示している。

　ここで、図１に示すように、本実施に形態の冷凍サイクル装置１は、膨張弁４の出口４ｂおよび入口４ａに設けられた高圧側圧力検知部１５ａ、低圧側圧力検知部１５ｂで、Ｒ１１２３を含む作動流体の圧力測定が可能に構成している。

　このとき、圧縮機２の入力や、周囲媒体の様相（状態）に変化がない場合、膨張弁４の開度を絞ると、冷凍サイクル装置１内のＲ１１２３を含む作動流体の高圧側、つまり凝縮器３内の作動流体の圧力は上昇し、低圧側（蒸発器５側）の圧力は降下する。

　上述したように、作動流体の不均化反応が生じやすい条件は、冷媒分子間の分子間距離が短く、分子運動が活発な場合である。特に、作動流体が高圧となる凝縮器３内で、最も不均化反応が生じる可能性が高くなる。

　そこで、変形例３は、作動流体の過度な圧力上昇を防いで、不均化反応が生じないように制御する。または、仮に不均化反応が発生し、圧力上昇が生じた場合でも、冷凍サイクル装置１内の過度な圧力上昇を緩和するように制御する。

　つまり、作動流体に過度な圧力上昇が生じた場合、図６に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２の高圧側と低圧側の圧力差（高低圧力差）が大きくなる方向へ動作する。そこで、変形例３では、圧力差がある一定値（予め定められた設定値）以上となった場合、制御装置は膨張弁４の開度を開ける方向へ制御する。これにより、作動流体の不均化反応による圧力上昇を緩和する。または、作動流体の不均化反応が生じない水準まで冷媒の圧力を常に下げておくように制御する。

　なお、変形例３では、膨張弁４の開度制御を行う指標として、膨張弁４の入口４ａと出口４ｂとの圧力差を、例えば３．５ＭＰａに設定した。この設定値は、作動流体に不均化反応が生じる虞のある圧力差よりも小さな値である。これは、冷凍サイクル装置１を空調、温水暖房、あるいは冷凍冷蔵用途に用いる場合における蒸発および凝縮圧力差についても考慮した上で、設定した圧力差である。そのため、上記内容を考慮する必要がなければ、上記設定値に、特に限定する必要はない。

　なお、変形例３の制御方法は、Ｒ１１２３を含む作動流体を非共沸となる混合割合で用いる場合、とりわけ凝縮圧力において温度勾配が大きい場合に用いることが好ましい。

　＜変形例４＞
　以下に、本実施の形態の膨張弁４の開度制御の変形例４について、図７を参照しながら説明する。

　なお、変形例４は、高低圧力差を、凝縮温度、蒸発温度から推定する点で、変形例３とは異なる。

　図７は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰは、冷凍サイクル装置内の高圧側作動流体の圧力が過度に上昇した場合の冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰは、正常運転下にある状態の冷凍サイクルを示している。

　つまり、一般的に、作動流体の温度計測から、圧力を予測することができる。そこで、変形例４では、圧力差を直接計測する代わりに、温度差を計測して制御する。

　ここで、上述したように、すでに不均化反応が発生したか、もしくは生じる虞がある状況は、冷凍サイクル装置１内の作動流体の圧力が過度に上昇している場合である。

　そこで、凝縮温度検知部１０ａと蒸発温度検知部１０ｃとの検出値である凝縮温度と蒸発温度とを測定する。そして、検出した凝縮温度と蒸発温度との温度差に基づいて、膨張弁４の開度の制御を行う。

　具体的には、検出した凝縮温度と蒸発温度の温度差が、予め定められた一定の値（例えば、８５Ｋ）より大きい場合、膨張弁４の開度を開く方向に制御する。

　なお、変形例４では、膨張弁４の開度制御を行う温度差の指標として、例えば８５Ｋに設定した。この設定値は、変形例３と同様、作動流体に不均化反応が生じる虞のある温度差よりも小さな値である。これは、冷凍サイクル装置１を空調、温水暖房、あるいは冷凍冷蔵用途に用いる場合における蒸発温度および凝縮温度の温度差についても考慮した上で、設定した温度である。そのため、上記内容を考慮する必要がなければ、上記設定値に、特に限定する必要はない。

　また、変形例４の制御方法は、温度差の計測で、冷媒の圧力差を間接的に測定する形態である。そのため、特に、Ｒ１１２３を含む作動流体を、凝縮器３内で温度勾配を有さない、共沸、擬共沸となる混合割合で用いることが望ましい。つまり、非共沸となる混合冷媒では、二相域で温度変化が生じるため、温度から圧力を推定することが難しい。そのため、共沸、擬共沸となる混合割合で用いる方が、望ましい。

　以上で説明したように、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、不均化反応が生じやすいＲ１１２３を含む作動流体を効果的に制御して安定に動作させることができる。

　以下に、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１の配管継手の構成について、図８を用いて説明する。

　図８は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を構成する配管継手の概略構成図である。

　本実施の形態の冷凍サイクル装置１は、例えば家庭用のスプリット型の空気調和装置（空調装置）などに使用される。この場合、空調装置は、室外熱交換器を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する室内ユニットから構成される。通常、空調装置の室外ユニットと室内ユニットは、構成上、一体化できない。そこで、図８に示す、例えばユニオンフレア１１などの機械的な配管継手を用いて、設置場所において、直接、室外ユニットと室内ユニットを接続する。

　そのため、作業時の不手際などによって、機械的な配管継手の接続状態に不具合を生じる場合がある。不具合があると、例えば継手部分から冷媒が漏洩し、冷凍サイクル装置１などの機器の性能に悪影響を及ぼす。また、Ｒ１１２３を含む作動流体自身は、温暖化効果を有する温室効果ガスである。そのため、作動流体が漏洩すると、地球環境に悪い影響を与える虞がある。

　そこで、本実施の形態の冷凍サイクル装置１は、冷媒の漏洩を迅速に検知し、修繕できるように、配管継手１７を構成している。

　通常、冷媒の漏洩は、例えば検知剤などを、機械的な配管継手などの部位に塗布してバブルの発生などによる検知方法や、検知センサーなどで検知している。しかし、上記の検知方法は、いずれも作業の手間が大きく効率的ではない。

　そこで、本実施の形態では、ユニオンフレア１１の外周に重合促進剤を含んだシール１２を巻く構成としている。これにより、冷媒の漏洩検知を容易にするとともに、冷媒の漏れ量の低減を図っている。

　具体的には、Ｒ１１２３を含む作動流体の場合、重合反応により、フッ素化炭素樹脂の一つであるポリテトラフルオロエチレンなどの重合生成物が発生することを利用する。そこで、ユニオンフレア１１の外周にシール１２を巻いて、Ｒ１１２３を含む作動流体と重合促進剤とを漏洩箇所で意図的に接触させる。これにより、冷媒の漏洩箇所で、ポリテトラフルオロエチレンが析出・固化するように構成している。その結果、視覚的に、冷媒の漏れを検知することができる。つまり、冷媒の漏洩の発見と、修繕までにかかる時間を大幅に短縮できる。

　また、ポリテトラフルオロエチレンの析出・硬化が発生する部位は、Ｒ１１２３を含む作動流体が漏洩した部位である。そのため、漏洩を妨げる部位に発生・付着した重合生成物により、冷媒の漏れ量を抑止できる。

　（実施の形態２）
　以下に、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、図９を用いて、説明する。

　図９は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　図９に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置２０は、高圧側圧力検知部１５ａを、圧縮機２の吐出部と凝縮器３の入口との間に設けた点で、実施の形態１とは異なる。その他の構成や動作などは、実施の形態１と同じであるので説明を省略する。

　図９に示すように、作動流体の流動方向を考えると、冷凍サイクル装置２０内で、最も高い圧力値を示すのは、圧縮機２によって加圧された直後の圧縮機２の吐出部である。

　つまり、本実施の形態によれば、不均化反応の発生原因、もしくは不均化反応が発生した後に生じた圧力値、すなわち冷凍サイクル装置２０内の最高圧力点の圧力を基準に、膨張弁４の開度を制御できる。これにより、より精度よく制御できる。

　（実施の形態３）
　以下に、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、図１０を用いて、説明する。

　図１０は、本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　図１０に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置３０は、膨張弁４の入口４ａおよび出口４ｂと接続されたバイパス開閉弁１３ａを備えたバイパス流路１３を、さらに設ける。そして、凝縮器３の出口３ｂと膨張弁４の入口４ａとの間に、大気開放部を構成するリリーフ弁１４を有するパージラインを備える点で、実施の形態１とは異なる。この場合、リリーフ弁１４の開口側は、室外に配置される。なお、図１０は、図１を用いて説明した凝縮温度検知部１０ａ、凝縮器出口温度検知部１０ｂ、蒸発温度検知部１０ｃ、吸入温度検知部１０ｄ、高圧側圧力検知部１５ａ、低圧側圧力検知部１５ｂなどの記載は省略している。

　つまり、実施の形態１で説明した種々の制御方法を用いて、膨張弁４の開度を全開で制御する場合でも、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならず作動流体の圧力が降下しない場合や、圧力の降下速度を速めたい状況が生じる場合がある。

　そこで、上記の状況が発生した場合、本実施の形態は、バイパス流路１３に設けたバイパス開閉弁１３ａを開いて、バイパス流路１３に冷媒を流す。これにより、急速に高圧側の作動流体の圧力を下げる。その結果、冷凍サイクル装置３０の破損を、未然に抑制することが可能となる。

　さらに、本実施の形態は、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合、膨張弁４の開度を大（例えば、全開）とする制御と、バイパス流路１３に設けたバイパス開閉弁１３ａの制御に加えて、圧縮機２を非常停止するように制御してもよい。これにより、冷凍サイクル装置３０の破損を、より効果的に防ぐことができる。なお、圧縮機２を非常停止する場合、第１搬送部を構成する流体機械７ａや第２搬送部を構成する流体機械７ｂは、停止させないことが好ましい。これにより、作動流体の熱を放熱させて、急速に高圧側の作動流体の圧力を下げることができる。

　このとき、上記の対応を行った場合でも、なお、以下に示す状況において、不均化反応が抑制されず、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合、上記リリーフ弁１４を用いて、作動流体をパージする。

　つまり、作動流体の臨界温度と、凝縮温度検知部１０ａで検知される凝縮温度の差が５Ｋ未満の場合である。また、作動流体の臨界圧力と高圧側圧力検知部１５ａで検知される圧力との差が、０．４ＭＰａ未満の場合である。これらの状態の場合、さらに冷凍サイクル装置３０内の冷媒の圧力が上昇してしまう虞がある。そのため、高圧となった冷媒を外部に逃し、冷凍サイクル装置３０の破損を防ぐ必要がある。

　そこで、本実施の形態では、冷凍サイクル装置３０内のＲ１１２３を含む作動流体を外部空間にパージするリリーフ弁１４を開く。これにより、高圧の冷媒を外部に逃し、冷凍サイクル装置３０の破損を、より確実に防ぐことができる。

　なお、リリーフ弁１４は、冷凍サイクル装置３０の高圧側に設置することが好ましい。また、リリーフ弁１４を、本実施の形態で示した凝縮器３の出口３ｂから膨張弁４の入口４ａにかけて設置することが好ましい。この理由は、この位置において、作動流体は、高圧の過冷却液の状態であるため、作動流体の不均化反応に伴う急峻な圧力上昇を生じやすい。これにより、水撃が起こりやすい。なお、水撃（ｗａｔｅｒ　ｈａｍｍｅｒ）とは、冷媒中で、不均化反応による急激な圧力上昇に伴って発生する圧力波が減衰することなく、離れた部位まで到達し、到達した部位に高圧部を生じさせる現象（作用）である。そのため、水撃により、回路部材の破損が生じる虞がある。そこで、この位置にリリーフ弁１４を設けて、冷凍サイクル装置３０の破損を抑制する。

　さらに、リリーフ弁１４を、圧縮機２の吐出部から凝縮器３の入口３ａにかけて設置することが、特に好ましい。この理由は、この位置において、作動流体は、高温・高圧のガス状態で存在する。そのため、作動流体の分子運動が活発になり、不均化反応が発生しやすい。そこで、この位置にリリーフ弁１４を設けて、不均化反応が発生を確実に抑制する。

　また、リリーフ弁１４は、室外ユニット側に設ける。これにより、空調装置の場合、室内側の居住スペースへの作動流体の放出を防止できる。また、冷凍冷蔵ユニットの場合、ショーケースなどの商品陳列側への作動流体の放出を防止できる。つまり、人間や商材に、直接、作動流体の影響が及ぼさないように考慮している。

　なお、本実施の形態の場合、リリーフ弁１４を開くとともに、冷凍サイクル装置３０を、例えば電源をＯＦＦし停止することが、安全上さらに、望ましい。これにより、室外ユニット内の電気部品が着火源となる可能性を低減することができる。

　（実施の形態４）
　以下に、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、図１１および図１２を用いて、説明する。

　図１１は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　図１１に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置４０は、凝縮器３に流入する前の第１の媒体である周囲媒体の温度を検知する第１媒体温度検知部１０ｅと、蒸発器５に流入する前の第２の媒体である周囲媒体の温度を検知する第２媒体温度検知部１０ｆとを、各周囲媒体の流路１６に設ける。さらに、凝縮温度検知部１０ａ、凝縮器出口温度検知部１０ｂ、蒸発温度検知部１０ｃ、吸入温度検知部１０ｄ、第１媒体温度検知部１０ｅ、第２媒体温度検知部１０ｆ、高圧側圧力検知部１５ａ、低圧側圧力検知部１５ｂの検出値や、圧縮機２、流体機械７ａ、７ｂの入力電力値を一定時間、電子記録装置（図示せず）に記録する点で、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と異なる。

　また、図１２は、本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の動作を説明するモリエル線図である。なお、図中に実線の矢印で示すＥＰ線は、冷凍サイクルが不均化反応発生時の凝縮圧力の冷凍サイクルを示している。同様に、図中に破線の矢印で示すＮＰ線は、正常運転時の冷凍サイクルを示している。このとき、図１２には、凝縮圧力の上昇時におけるサイクル変化（例えば、ＮＰとＥＰの蒸発圧力の差異など）については、説明を簡単にするために省略している。

　ここで、凝縮器３内の二相管で測定されるＲ１１２３を含む作動流体の凝縮温度が急激に上昇する原因は、以下の４つが考えられる。つまり、（１）周囲媒体温度Ｔｍｃｏｎ、Ｔｍｅｖａの急激な上昇、（２）圧縮機２の動力上昇による昇圧作用、（３）周囲媒体の流動変化（周囲媒体を駆動する流体機械７ａ、７ｂのいずれかの動力上昇）などである。さらに、Ｒ１１２３を含む作動流体の特有の要因として、（４）不均化反応による昇圧作用などがある。

　そこで、本実施の形態は、上記（１）から（３）の事象が生じていないことを判別して制御する。これにより、作動流体に不均化反応が生じたことを特定する。

　つまり、本実施の形態は、上記（１）から（３）の温度あるいは入力電力の変化量に対して、Ｒ１１２３を含む作動流体の凝縮温度の変化量が大きい場合、膨張弁４の開度を開くように制御する。

　以下に、本実施の形態の具体的な制御方法について、説明する。

　なお、温度の変化量と入力電力値の変化量とを、同じ基準の下で比較することは、通常、困難である。そこで、温度の変化量を計測する場合、入力電力が変化しないように制御して、温度の変化量を計測する。つまり、圧縮機２や流体機械７ａ、７ｂを構成する、例えばモータの回転数を一定に保って、温度の変化量を計測する。

　上記状態で、温度の変化量を、例えば１０秒～１分間の所定の時間間隔で、計測する。具体的には、まず、温度の変化量の計測の前（例えば、１０秒～１分程度）から、圧縮機２および流体機械７ａ、７ｂを入力電力量を一定値に保って駆動する。これにより、圧縮機２および流体機械７ａ、７ｂの入力電力量の単位時間当たりの変化量は、概ねゼロとなる。なお、概ねゼロの意味は、圧縮機２の場合、冷媒の偏りによる圧縮機２の吸入状態の変化により、入力電力に若干の変動が生じる。また、第１の媒体、第２の媒体が周囲の空気の場合、流体機械７ａ、７ｂは、風の吹き込みなどの影響により、入力電力に若干の変動が生じるためである。つまり、概ねゼロとは、上記の変動を含んだ状態において、予め定めた所定値より小さい値であることを意味する。

　そして、以上の条件下において、まず、凝縮温度検知部１０ａで凝縮温度の単位時間当たりの変化量を測定する。

　つぎに、第１媒体温度検知部１０ｅで第１媒体の温度の単位時間当たりの変化量を検知し、第２媒体温度検知部１０ｆで第２媒体の温度の単位時間の変化量を検知する。

　つぎに、測定した凝縮温度の変化量が、第１媒体の温度の変化量または第２媒体の温度の変化量のいずれかよりも大きいか否かを判断する。

　このとき、測定した凝縮温度の変化量が大きい場合、作動流体に不均化反応が発生したと見做して、膨張弁４を開く方向に制御する。

　なお、本実施の形態では、膨張弁４の開度制御のみで、不均化反応に伴って発生する圧力上昇を制御する構成を例に説明したが、これに限られない。膨張弁４の開度制御のみでは、圧力制御が困難な場合、実施の形態３と同様の方法を併せて行ってもよい。つまり、膨張弁４と並列にバイパス流路１３を設け、圧縮機２の非常停止を実行してもよい。さらに、リリーフ弁１４などを設けて、外部へ冷媒を放出して圧力を下げる構成としてもよい。

　また、本実施の形態では、凝縮器３の二相管に設置した温度検知部の変化量を基準として、膨張弁４の開度を制御する構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、圧縮機２の吐出部から膨張弁４の入口４ａまでのどこかのポイントで検知した圧力の変化量を基準として制御してもよい。さらに、膨張弁４の入口４ａの過冷却度の変化量を基準として制御してもよい。

　また、本実施の形態を、上述の実施の形態１から実施の形態３のいずれかと組み合わせて制御してもよい。これにより、冷凍サイクル装置のさらなる信頼性の向上を図ることができる。

　（実施の形態５）
　以下に、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、図１３を用いて、説明する。

　図１３は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。

　図１３に示すように、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０は、少なくとも室内機ユニット５０１ａと、室外機ユニット５０１ｂと、配管接続部５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄなどからなる、いわゆるセパレート型の空気調和機器などで構成される。室内機ユニット５０１ａと室外機ユニット５０１ｂとは、冷媒配管および制御配線などにより互いに接続される。

　室内機ユニット５０１ａは、室内熱交換器５０３と、室内送風ファン５０７ａなどを備える。室内送風ファン５０７ａは、室内熱交換器５０３に送風するとともに、室内熱交換器５０３で熱交換した空気を室内に吹き出す貫流ファン（例えば、クロスフローファン）から構成される。

　室外機ユニット５０１ｂは、少なくとも圧縮機５０２、減圧部である膨張弁５０４、室外熱交換器５０５、四方弁５０６、室外送風ファン５０７ｂなどを備える。室外送風ファン５０７ｂは、室外熱交換器５０５に送風する、例えばプロペラファンで構成される。

　配管接続部５１２ａと配管接続部５１２ｂは、室内機ユニット５０１ａに設けられ、室内機ユニット５０１ａと室外機ユニット５０１ｂとを分離するように構成されている。室外機ユニット５０１ｂは、配管接続部５１２ｃ、配管接続部５１２ｄと四方弁５０６との間に設けられた三方弁５０８と、配管接続部５１２ｃと膨張弁５０４との間に設けられた二方弁５０９を備える。

　室内機ユニット５０１ａ側に設けられた配管接続部５１２ａと室外機ユニット５０１ｂの二方弁５０９側に設けられた配管接続部５１２ｃは、冷媒配管の１つである液管５１１ａに接続される。室内機ユニット５０１ａ側の配管接続部５１２ｂと室外機ユニット５０１ｂの三方弁５０８側に設けられた配管接続部５１２ｄは、冷媒配管の１つであるガス管５１１ｂに接続される。

　室外機ユニット５０１ｂの圧縮機５０２の密閉容器５０２ｇには、シェル温度検知部５１０ａが設けられ、密閉容器５０２ｇの外郭の温度を検知する。

　つまり、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０は、少なくとも圧縮機５０２、室内熱交換器５０３、膨張弁５０４、室外熱交換器５０５、冷媒配管などから構成される。このとき、それらを冷媒配管で順に接続することにより、冷凍サイクル回路を構成する。

　さらに、冷凍サイクル回路は、圧縮機５０２と室内熱交換器５０３または室外熱交換器５０５との間に、四方弁５０６を備える。なお、四方弁５０６として、例えば制御回路（図示せず）からの電気的信号によって、冷房と暖房と切り替える電磁弁式の四方弁５０６を利用できる。

　四方弁５０６は、圧縮機５０２から吐出された冷媒の流れ方向を、室内熱交換器５０３または室外熱交換器５０５のいずれかに切り替える。

　つまり、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０は、四方弁５０６により冷房運転と暖房運転を切り替える。

　具体的には、冷房運転時において、圧縮機５０２の吐出側と室外熱交換器５０５とを連通させるとともに、室内熱交換器５０３と圧縮機５０２の吸入側とを連通させるように、四方弁５０６を切り替える。これにより、室内熱交換器５０３を蒸発器として機能させ、周囲媒体（室内空気）から熱を吸熱する。同時に、室外熱交換器５０５を凝縮器として機能させ、室内で吸熱した熱を周囲媒体（室外空気）へ放熱する。

　一方、暖房運転時においては、圧縮機５０２の吐出側と室内熱交換器５０３とを連通させるとともに、室外熱交換器５０５と圧縮機５０２の吸入側とを連通されるように、四方弁５０６を切り替える。これにより、室外熱交換器５０５を蒸発器として機能させ、周囲媒体（室外空気）から吸熱する。同時に、室内熱交換器５０３を凝縮器として機能させ、室外で吸熱した熱を周囲媒体（室内空気）へ放熱する。

　なお、本実施の形態では、周囲媒体として、例えば空気を使用する。空気は、室内機ユニット５０１ａ、室外機ユニット５０１ｂのそれぞれに設けられた室内送風ファン５０７ａ、室外送風ファン５０７ｂによって駆動（送風）される。そして、室内熱交換器５０３、室外熱交換器５０５を介して、冷媒と熱交換する冷凍サイクルを実現する。

　以上のように、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０が構成される。

　つぎに、上述した三方弁５０８および二方弁５０９の機能について、具体的に説明する。

　室外機ユニット５０１ｂは、弁５０８ａおよびサービスバルブ５０８ｂからなる三方弁５０８と、二方弁５０９を備える。三方弁５０８および二方弁５０９は、それぞれ、室内機ユニット５０１ａに向けて、ガス管５１１ｂ、液管５１１ａと接続される。

　三方弁５０８には、ガス管５１１ｂと三方弁５０８を接続する配管接続部５１２ｄとチャージポート（図示せず）が設けられている。他方、二方弁５０９には、液管５１１ａと接続する配管接続部５１２ｃが設けられている。三方弁５０８および二方弁５０９により、室外機ユニット５０１ｂ側の冷凍サイクル回路を全閉して、室内機ユニット５０１ａと室外機ユニット５０１ｂとを分離できる構造を構成する。

　そして、三方弁５０８の配管接続部５１２ｄとガス管５１１ｂ、二方弁５０９の配管接続部５１２ｃと液管５１１ａは、着脱が可能な継手（例えば、ユニオンフレアなど）や、ロウ付けなどで接続される。さらに、三方弁５０８には、チャージポートにサービスバルブ５０８ｂを設けている。これにより、設置作業やメンテナンス時の真空引きや、冷媒の追加充填などを可能にしている。

　一般に、家庭用ルームエアコンの場合、予め室外機ユニット５０１ｂ側の冷凍サイクル回路に冷媒を充填した、いわゆるプレチャージ状態で市中（市場）に出荷される。この場合、二方弁５０９および三方弁５０８は、冷凍サイクル回路内に冷媒を保管（保持）するために全閉状態で出荷される。

　以上のように、三方弁５０８および二方弁５０９は機能する。

　以下に、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０の設置作業について、エアコンを例に、簡単に説明する。

　まず、エアコンの設置場所に、室内機ユニット５０１ａ、室外機ユニット５０１ｂを固定する。そして、室内機ユニット５０１ａと室外機ユニット５０１ｂを、液管５１１ａ、ガス管５１１ｂ介して機械的に接続するとともに、電源線、信号線を介して電気的に結線する。

　つぎに、二方弁５０９から三方弁５０８に至る室内機ユニット５０１ａ側の冷凍サイクル回路の真空引きを行う。その後、二方弁５０９および三方弁５０８の弁５０８ａを開放して、冷凍サイクル回路の全体に冷媒を行き渡らせる。

　最後に、エアコンの試運転を行い、設置作業を完了する。

　以下に、本実施の形態の冷凍サイクル装置５０であるエアコンの撤去作業について、簡単に説明する。

　一般に、エアコンを撤去する場合、室外機ユニット５０１ｂ側の冷凍サイクル回路に冷媒を回収する運転、いわゆるポンプダウン運転を行う。そして、室外機ユニット５０１ｂ側に冷媒を回収した後、冷凍サイクル装置５０の各要素を取り外す。

　具体的には、まず、二方弁５０９を閉塞して、冷房運転モードでエアコンの運転を行う。これにより、冷媒が室外機ユニット５０１ｂ側へ押し込められる。つぎに、室内機ユニット５０１ａ側の冷媒がなくなったのを確認した後、三方弁５０８を閉塞し、エアコンの運転を停止する。

　そして、エアコンの運転を停止した後、室内機ユニット５０１ａ、室外機ユニット５０１ｂの配管、配線系を取り外し、室内機ユニット５０１ａおよび室外機ユニット５０１ｂを撤去する。

　以上により、エアコンの撤去作業が完了する。

　以下に、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置５０の圧縮機５０２の構成および動作について、図１３を参照しながら、図１４を用いて説明する。

　図１４は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置を構成する圧縮機の概略構成図である。

　図１４に示すように、本実施の形態の圧縮機５０２は、いわゆる密閉型のロータリ式圧縮機からなる。

　圧縮機５０２は、密閉容器５０２ｇを備え、内部に、少なくとも、例えばモータなどからなる電動機５０２ｅと、圧縮機構５０２ｃを収納する。密閉容器５０２ｇの内部は、高温高圧の吐出冷媒と、冷凍機油で満たされている。

　電動機５０２ｅは、圧縮機構５０２ｃにクランクシャフト５０２ｍを介して接続された回転子５０２１ｅと、回転子５０２１ｅの周囲に設けられた固定子５０２２ｅとを備える。

　つぎに、圧縮機５０２の動作について、説明する。

　まず、蒸発器から流出した低圧冷媒は、四方弁５０６を介して、吸入管５０２ａから圧縮機５０２の内部に吸入される。吸入された低圧冷媒は、圧縮機構５０２ｃで昇圧（圧縮）される。

　昇圧され、高温・高圧となった冷媒は、吐出マフラー５０２ｌから吐出される。吐出した冷媒は、電動機５０２ｅ周囲で構成される隙間（回転子５０２１ｅと固定子５０２２ｅ間、固定子５０２２ｅと密閉容器５０２ｇ間）を通って、吐出空間５０２ｄへ流動する。

　その後、吐出管５０２ｂから圧縮機５０２の外へと吐出される。吐出された冷媒は、四方弁５０６を介して、凝縮器へ循環する。

　また、圧縮機構５０２ｃは、電動機５０２ｅと、クランクシャフト５０２ｍを介して接続される。電動機５０２ｅは、外部電源から受け取った電力を電気的エネルギから機械的（回転）エネルギに変換する。つまり、圧縮機構５０２ｃは、電動機５０２ｅからクランクシャフト５０２ｍを介して伝達される機械的エネルギを用いて、冷媒を昇圧する「圧縮仕事」を行う。

　以上のように、圧縮機５０２は動作する。

　つぎに、本実施の形態の冷凍サイクル装置において、不均化反応の発生原因となる事象について、説明する。

　上記各実施の形態で説明したように、不均化反応が発生しやすい条件は、冷媒が過度に高温・高圧の状態になることである。そして、高温・高圧の冷媒雰囲気の状態において、高エネルギ源が冷媒に付加されると、不均化反応の発生の起点となる。

　つまり、不均化反応を抑制するには、冷媒が過度に高温・高圧の雰囲気の状態になることを避ける。または、高温・高圧の雰囲気下の冷媒に高エネルギ源が付加されることを回避する必要がある。

　そこで、本実施の形態の冷凍サイクル装置において、上記現象が発生する状況を考える。

　まず、冷媒が過度に高温・高圧になる、例えば室内送風ファン５０７ａ、もしくは室外送風ファン５０７ｂに起因する状況を考える。

　この場合、冷媒が高圧となる凝縮器側で、送風ファンが満足に働かずに送風に支障をきたし、冷媒から、周囲媒体である空気への放熱が進まない状況が想定される。

　具体的には、凝縮器側の送風ファンが異常停止した場合や、凝縮器の送風ファンによって駆動される空気の送風経路が障害物によって閉塞されている場合などである。このとき、冷媒からの放熱が進まないので、凝縮器内の冷媒の温度や圧力が過度に上昇する。

　一方、冷媒側に起因する状況としては、以下の要因のいずれかが考えられる。

　まず、冷媒配管の一部の破損によって、冷媒配管が閉塞する場合である。また、設置作業やメンテナンス作業において、冷媒配管の真空引き不足などにより、水分や切りくずなどの残留物が冷媒配管や膨張弁などの冷凍サイクル回路内に残留・堆積し、冷凍サイクル回路を閉塞する場合である。

　なお、水分の残留は、例えば水蒸気や雨天時の作業などにおいて、空気中に存在する水分が真空引き不足によって冷媒配管内に残留する場合に生じる。また、切りくずなどの残留は、例えば配管設置作業時に配管切断によって発生した切りくずが、配管内に残留する場合に生じる。さらに、設置作業における二方弁や三方弁の開き忘れによる冷凍サイクル回路の閉塞や、ポンプダウン運転時の運転停止忘れなどの場合である。

　上記のいずれかの要因により、圧縮機５０２の運転中に冷凍サイクル回路が閉塞すると、圧縮機５０２の吐出部から冷凍サイクル回路の閉塞部にかけて、冷媒の圧力および冷媒の温度が過度に上昇する。これにより、不均化反応が生じやすい状況が発生する。

　そこで、安全性を担保するために、上述の状況が発生した場合、不均化反応の抑制、もしくは、仮に反応が起こった場合でも冷凍サイクル装置の破損を最小限に食い止める対策が必要となる。

　つぎに、冷凍サイクル回路内で冷媒に高エネルギ源が付加される、所定の運転条件下の状態ではない状況を考える。

　具体的には、凝縮器側の送風ファンの停止や、冷凍サイクル回路の閉塞などによって、吐出圧力（冷凍サイクル回路の高圧側）が過度に上昇した状態である。また、圧縮機を構成する圧縮機構の摺動部に異物の噛み込みが発生した状態である。この場合、電動機５０２ｅは、電気から機械エネルギへの変換と、圧縮機構５０２ｃへ伝達できるエネルギの上限値を超える。つまり、圧縮機構５０２ｃが、それ以上、冷媒を昇圧する圧縮仕事を行えなくなる、いわゆる圧縮機５０２のロック異常が生じる状況である。

　上記状況下において、圧縮機５０２への電力供給を続けると、圧縮機５０２を構成するモータなどの電動機５０２ｅへ電力が過剰に供給され、電動機５０２ｅが異常に発熱する。これにより、電動機５０２ｅの固定子５０２２ｅを構成する巻線の絶縁体が破損する。その結果、巻線の導線同士が直接接触し、レイヤーショートと呼ばれる現象を引き起こす。レイヤーショートは、圧縮機５０２内の冷媒雰囲気下において、高エネルギが発生する現象（放電現象）に相当する。放電現象は、上述したＲ１１２３含む作動流体などからなる冷媒に対して、不均化反応を発生させる起点となる。

　また、レイヤーショート以外にも、電動機５０２ｅへ電力が過剰に供給されると、電動機５０２ｅへ電力を供給するリード線５０２ｉや給電ターミナル５０２ｈの絶縁体が破損する。これにより、ショートが発生する虞がある。そのため、これらの箇所でのショートも、不均化反応の起点となる。

　そこで、本実施の形態は、上記不均化反応の起点となる、圧縮機５０２への過剰な供給電力（電力）の印加を避けるように制御する。

　以下に、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置の制御について、図１５を用いて、説明する。

　図１５は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の制御を説明するフローチャートである。

　なお、図１５は、圧縮機５０２に供給される電流値を用いて、不均化反応を抑制する制御のフローチャート５０ａを示している。

　具体的には、電力が供給される電動機５０２ｅが、最大トルクを超えて、動かなくなった場合を考える。この場合、停動トルク時の電流値（ロック電流値）が所定時間続くと、不均化反応の発生源となるレイヤーショートが生じる虞が高まる。そこで、以下の制御で各種の対応を行う。なお、上記所定時間は、電動機５０２ｅの種類、絶縁体の耐久性、周囲媒体への放熱性などに応じて設定される。以下では、例えば所定時間を１５秒として説明する。

　図１５に示すように、まず、圧縮機５０２に供給される電流値を検知する（ステップＳ１００）。

　つぎに、電流値がロック電流値に達したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。このとき、電流値がロック電流値に達していない場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、圧縮機５０２の運転を継続する（ステップＳ１８０）。

　一方、電流値がロック電流値に達して、１５秒以上継続する場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御を行う（ステップＳ１２０）。このとき、供給電力（電流）値は、制御回路に記録される。そこで、ロック電流が１５秒間続けて検出されると、制御装置は、圧縮機５０２への供給電力の遮断指示を電源回路へ送る。

　なお、供給電力の遮断方法は、上記以外に、所定値以上の電流が流れると、回路を遮断する、例えばＯＬＰ（Ｏｖｅｒ　Ｌｏａｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ：過負荷保護回路）で構成としてもよい。この場合、電力供給が自動復帰しない構成、例えばブレーカやヒューズのような構成が、安全上、より好ましい。

　また、電動機５０２ｅへ電力を供給する、密閉容器５０２ｇ外側の給電ターミナル５０２ｈを、電動機５０２ｅの固定子５０２２ｅの巻線間、リード線５０２ｉ間がショートするよりも速く断線させて、電力供給を遮断する構成としてもよい。具体的には、給電ターミナル５０２ｈの接点部分を溶断する構成にする。そして、ロック電流（過大電流）が一定時間以上流れると、給電ターミナル５０２ｈの接点部分が溶断する構成とすればよい。

　また、電動機５０２ｅのロック異常の検出は、ロック電流値以外に、例えばポテンショメータなどで、電動機５０２ｅの回転子５０２１ｅの回転挙動を検出してもよい。この場合、運転中に、ポテンショメータが回転子５０２１ｅの回転停止を検出すると、ロック異常の状態であると判定して制御できる。

　さらに、必要に応じて、ステップＳ１２０の圧縮機５０２への供給電力遮断とともに、四方弁５０６を均圧方向へ切り替える（ステップＳ１３０）制御を加えてもよい。具体的には、暖房運転の場合は冷房運転へ、冷房運転の場合は暖房運転へ切り替える。なお、図１５では、ステップＳ１２０とステップＳ１３０の両方を行うフローで示しているが、ステップＳ１３０は必ずしも実行する必要はない。

　例えば、暖房運転時の場合、冷媒が高圧となる凝縮器は、室内機ユニット５０１ａ側の室内熱交換器５０３である。そのため、室内送風ファン５０７ａが停止すると、圧縮機５０２の吐出管５０２ｂ、または吐出空間５０２ｄから室内熱交換器５０３内の冷媒圧力が過度に高圧となる。圧縮機５０２のロック異常は、吐出側の冷媒圧力が過度に高圧になり、圧縮機構５０２ｃが圧縮仕事を行えなくなると、必ず生じる状態である。

　そこで、圧縮機５０２のロック異常が生じた場合、吐出側の冷媒圧力が過度に高圧になったと判断する。そして、四方弁５０６を暖房運転から冷房運転へ切り替える制御（ステップＳ１３０）を、圧縮機５０２への電力供給の遮断（ステップＳ１２０）と同時に行う。これにより、不均化反応の発生を防止できる。

　なお、ロック異常の発生原因は、特に説明しないが、他にも種々の原因がある。結論的には、ロック異常が発生すると、圧縮機５０２の異常発熱が引き起こされ、不均化反応の発生の起点となるショートが発生する虞がある。そのため、ロック異常が発生した場合に、冷媒の圧力を下げるステップＳ１３０の動作を行うのは、不均化反応の抑制の観点から、より好ましい。また、ステップＳ１３０の動作と、ステップＳ１２０の動作とを併せて行うのは、多重安全の観点から、より好ましい。

　つまり、ステップＳ１３０で、四方弁５０６を暖房運転から冷房運転に切り替える。これにより、四方弁５０６の切り替え前には、低圧であった圧縮機５０２の吸入側や室外機ユニット５０１ｂ側へ、高圧の冷媒を導く。その結果、室内機ユニット５０１ａ側の冷媒の圧力が迅速に降下して、冷凍サイクル回路内の冷媒を均圧状態に変化させることができる。

　具体的に、四方弁５０６の切り替えは、制御回路による圧縮機５０２への電力供給の遮断と併せて指示される。そのため、ＯＬＰやブレーカなどで、圧縮機５０２への電力供給の遮断を行う場合、冷凍サイクル装置５０の制御回路は、圧縮機５０２への電力供給の遮断を検知した際に、四方弁５０６の切り替えを指示する。

　なお、上記では暖房運転時を例に、四方弁の切り替え動作を説明したが、冷房運転時の場合は、四方弁５０６を上記と逆に、冷房運転から暖房運転へ切り替え動作をすればよい。

　さらに、図１３に示すように、圧縮機５０２の吸入管５０２ａと吐出管５０２ｂとを連通する、バイパス開閉弁５１３ａを有するバイパス流路５１３をさらに設けて、ステップＳ１３０の制御を行ってもよい。つまり、ステップＳ１３０において、四方弁５０６の切り替えと併せて、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａを開方向に制御してもよい。これにより、冷凍サイクル回路内の冷媒を、さらに迅速に均圧の状態にすることができる。

　なお、四方弁５０６の切り替えと、バイパス流路５１３のいずれか一方のみを用いても構わない。しかし、四方弁５０６の切り替え制御と、バイパス流路５１３による均圧制御の両方を行う制御がより好ましい。これにより、四方弁５０６か、バイパス流路５１３のいずれか一方が動作しない場合でも、もう一方により均圧制御を行うことができる。つまり、フェールセーフを考慮した制御の観点から好ましい。

　さらに、図１３に示すように、圧縮機５０２の吐出管５０２ｂまたは吐出空間５０２ｄに設けた、大気開放部を構成するリリーフ弁５１４を用いて、冷媒を外部空間へ放出するように制御してもよい。なお、リリーフ弁５１４は、圧縮機５０２の吐出部から膨張弁４までの間、または圧縮機５０２の吐出部から三方弁５０８までの間に設ければよい。しかし、圧縮機５０２の吐出部から四方弁５０６までの間に設けることが、より望ましい。これにより、圧縮機５０２の圧力を、より急速に外部に逃すことができる。

　つぎに、ステップＳ１２０において、圧縮機５０２への電力供給が、以下の理由により、遮断できない場合の処理について、説明する。

　つまり、ステップＳ１２０において、圧縮機５０２への電力供給が電源部の端子の溶着などによって遮断されない場合、圧縮機５０２への電力供給が続くことになる。この場合、供給された電力による電動機５０２ｅでのショートの発生を防ぐことが難しくなる。このとき、ステップＳ１３０で説明したように、四方弁５０６の切り替えやバイパス流路５１３を介して、冷凍サイクル回路内の吐出側の圧力を減圧させる制御をする。しかし、ステップＳ１３０で、均圧状態に変化させても、確実に不均化反応の発生を抑制することは困難である。

　そこで、図１５に示すように、圧縮機５０２への電力を遮断したか否かを判断する（ステップＳ１４０）。このとき、圧縮機５０２への電力が遮断されていない場合（ステップＳ１４０のＮｏ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ１５０）。そして、リリーフ弁５１４を介して冷媒を外部空間へ放出する。これにより、冷凍サイクル装置５０本体の破損を防ぎ、冷凍サイクル装置５０の部品の飛散による被害が周囲に及ばないように制御する。

　一方、圧縮機５０２への電力を遮断した場合（ステップＳ１４０のＹｅｓ）、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力以上か否かを判断する（ステップＳ１６０）。このとき、リリーフ弁５１４の設定圧力以上の場合（ステップＳ１６０のＹｅｓ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ１５０）。

　一方、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力未満の場合（ステップＳ１６０のＮｏ）、対応処理を完了する（ステップＳ１７０）。

　そして、上記処理を、所定時間、または常時繰り返して実行し、冷凍サイクル装置を制御する。

　なお、本実施の形態のリリーフ弁５１４の開放部は、実施の形態３のリリーフ弁１４と同様に、室外側に設ける。また、リリーフ弁５１４は、冷媒の状態が最も高温・高圧となる圧縮機５０２本体の吐出空間５０２ｄから吐出管５０２ｂまでの位置に配置することが好ましい。さらに、リリーフ弁５１４を圧縮機５０２本体に設けることが、より好ましい。これにより、迅速に高温・高圧状態を緩和できる。

　また、リリーフ弁５１４は、電子制御式の開閉弁、ばね式のリリーフ弁、あるいは破裂板でもよい。

　具体的には、図１５に示すように、圧縮機５０２への供給電力（電流）値で制御を行う場合、制御回路が圧縮機５０２への電力供給を遮断する指示をしても、電力供給が続いているときに、リリーフ弁５１４を開放する制御を行う。

　このとき、ばね式のリリーフ弁５１４の場合、冷媒が連続的に吹き出す吹出し圧力の設定圧力値は、リリーフ弁５１４が設置される箇所の冷凍サイクル装置の冷媒の許容圧力の１．２倍以下、または吹始め圧力の１．１５倍以下に設定圧力値が設定される。

　また、リリーフ弁５１４が破裂板の場合、破裂圧力は、破裂板が設置される箇所の冷凍サイクル装置の耐圧試験圧力の０．８～１．０倍程度の範囲に設定圧力値が設定される。

　なお、リリーフ弁５１４の数は一つである必要はなく、複数設けてもよい。これにより、冷媒を大気へ迅速に開放することができるので、冷凍サイクル装置１本体の破壊を極力回避できる点では好ましい。

　また、リリーフ弁５１４の制御パラメータとして、供給電力と、圧力値の両方を用いて制御することが、多重で安全性を確保する点で、より好ましい。

　＜変形例１＞
　上記では、圧縮機５０２への供給電流の電流値を用いて、不均化反応を抑制する制御方法を例に説明したが、これに限られない。例えば、吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈ（圧縮機を構成する密閉容器５０２ｇの温度）の温度差から、不均化反応の発生の起点となる現象を捉え、不均化反応を抑制する制御を行ってもよい。

　以下に、本実施の形態における不均化反応の抑制制御の変形例１について、図１３および図１４を参照しながら、図１６を用いて説明する。

　図１６は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例１の制御を説明するフローチャートである。

　なお、図１６は、吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈの温度差から、不均化反応を抑制する制御のフローチャート５０ｂを示している。

　吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈは、図１３に示す圧縮機５０２の吐出管５０２ｂに設けた吐出管温度検知部５１０ｂと、圧縮機５０２の密閉容器５０２ｇの外側に設けたシェル温度検知部５１０ａによって測定される。このとき、シェル温度検知部５１０ａは、図１４に示すように、電動機５０２ｅの固定子５０２２ｅ設置近傍が望ましく、さらにはコイルエンド部５０２３ｅ近傍が、より好ましい。これにより、圧縮機５０２内部に設けられた電動機５０２ｅの固定子５０２２ｅの温度を、感度よく検知できる。

　また、変形例１では、吐出管温度検知部５１０ｂは、例えばサーミスタや熱電対などで構成され、温度を電気的に検知する。そして、検出値は、制御回路へ電気的に送信される。

　はじめ、変形例１の制御パラメータである、圧縮機５０２の吐出管温度Ｔｄｉｓと、シェル温度Ｔｓｈの挙動について、説明する。なお、例えば高圧シェル型の圧縮機の場合、電動機５０２ｅの周囲は高圧の吐出冷媒で満たされている。

　まず、圧縮機５０２の動作が正常な場合、電動機５０２ｅは若干加熱されるが、周囲の冷媒に吸熱される。電動機５０２ｅから熱を受け取った冷媒は、圧縮機５０２の吐出管５０２ｂから吐出し、凝縮器へと向う。このとき、冷媒は、圧縮機５０２の吐出空間５０２ｄから外部へと常に流動している。そのため、冷媒によって、熱が圧縮機５０２の外へと運ばれ、電動機５０２ｅの温度が上昇し続けるような事象は生じない。その結果、圧縮機５０２のシェル温度Ｔｓｈが過度に上昇（異常発熱）することはなく、その温度は冷媒の吐出温度と大きくは変わらない。

　一方、冷凍サイクルが正常に機能せず、圧縮機５０２がロック異常を起こした場合、上述したように、圧縮機５０２は、圧縮仕事を行えなくなる。このとき、電動機５０２ｅへ供給される電力（電気的エネルギ）は、機械的エネルギに変換できず、熱エネルギに変換される。そのため、電動機５０２ｅの温度が、過度に上昇（異常発熱）する。この時、冷媒は流動していないため、電動機５０２ｅからの放熱も進まない。これにより、電動機５０２ｅの温度とその近傍の冷媒の温度が上昇し続ける。その結果、電動機５０２ｅを内包する圧縮機５０２のシェル温度Ｔｓｈも上昇する。

　他方、圧縮機５０２の吐出管温度Ｔｄｉｓは、電動機５０２ｅの周囲の冷媒に比べて、温度上昇の割合が小さい。これは、熱源である電動機５０２ｅから吐出管５０２ｂが離れていること、また吐出管５０２ｂへ吐出冷媒が流動していないことに起因する。

　つまり、圧縮機５０２がロック異常を起こすと、シェル温度Ｔｓｈと吐出管温度Ｔｄｉｓとの差が次第に広がることになる。

　そこで、本変形例は、シェル温度Ｔｓｈと吐出管温度Ｔｄｉｓとの温度差の挙動（変化）を計測して、圧縮機５０２の電動機５０２ｅの異常を検知する。そして、温度差に基づいて、圧縮機５０２への電力供給を停止するように制御する。

　まず、シェル温度Ｔｓｈと吐出管温度Ｔｄｉｓとの温度差の挙動について、図１７を用いて、具体的に説明する。

　図１７は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例１に係る温度検知部の動作概要図である。

　なお、図１７は、シェル温度検知部５１０ａで検出されるシェル温度Ｔｓｈと、吐出管温度検知部５１０ｂで検出される吐出温度Ｔｄｉｓの温度履歴５２０を示している。

　図１７に示すように、圧縮機５０２がロック異常を起こした後、シェル温度Ｔｓｈと吐出温度Ｔｄｉｓとの温度差は、時間の経過とともに広がる。

　そして、温度差が、所定値、例えばΔＴ＝２０Ｋを超えた状態が、所定時間、例えばΔｔ＝１５秒間続いた場合、圧縮機５０２への電力供給を遮断する。なお、上記温度差および時間の所定値は、冷媒の混合比、圧縮機５０２の吐出空間５０２ｄ、圧縮機５０２の能力、各温度検知部の設置位置によって定まる。そのため、通常、温度差および時間の所定値は、実験的に求めて設定される。

　さらに、時間差の所定値は、不均化反応の引き金となる圧縮機５０２を構成する、電動機５０２ｅの巻線同士、リード線５０２ｉ同士、もしくは給電ターミナル５０２ｈでショートが発生する２０～３０秒前に、供給電力を遮断するように設定するのが好ましい。これは、ショートが発生する数秒手前で、供給電力を遮断すると、時間的な余裕が少ないので、安全上の余裕を確保するためである。

　以下に、図１６を用いて、変形例１に係る制御について、具体的に説明する。

　図１６に示すように、まず、シェル温度Ｔｓｈと吐出管温度Ｔｄｉｓを検知する（ステップＳ２００）。このとき、シェル温度Ｔｓｈと吐出温度Ｔｄｉｓの検出値は、各温度検知部で検出した後、制御回路に記録される。

　つぎに、制御回路は、シェル温度Ｔｓｈと吐出温度Ｔｄｉｓの温度差が、所定値より広がった状態が一定時間続いたか否かを判断する（ステップＳ２１０）。このとき、温度差が所定値（例えばΔＴ＝２０Ｋ）に達していない場合（ステップＳ２１０のＮｏ）、圧縮機５０２の運転を継続する（ステップＳ２８０）。

　一方、温度差が所定値に達して、１５秒以上継続する場合（ステップＳ２１０のＹｅｓ）、制御回路は、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御を行う（ステップＳ２２０）。このとき、制御回路は、圧縮機５０２への電力供給の遮断を指示する信号を電源回路へ送信する。これにより、圧縮機５０２に電力を供給するスイッチを開放して、電力の供給を遮断する。なお、ステップＳ２２０は、実施の形態のフローチャート５０ａのステップＳ１２０と同様であるので、詳細な説明は省略する。

　この場合、圧縮機５０２への電力供給の遮断は、安全面を考えて、自動復帰しない構成が望ましい。つまり、例えば電源回路に復帰スイッチを設けて、復帰スイッチを入れない限り、電力供給が復帰しない構成とすることが好ましい。

　以上の処理フローにより、不均化反応の引き金となる電動機５０２ｅのショートが開始するより前に、圧縮機５０２への電力供給を遮断することができる。

　さらに、上記実施の形態のフローチャート５０ａのステップＳ１３０と同様に、変形例１においても、ステップＳ２３０に示すように、吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈの温度差を用いて、四方弁５０６、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａ、リリーフ弁５１４の制御を行ってもよい。この場合、四方弁５０６やバイパス開閉弁５１３ａの制御の設定値は、上記実施の形態で述べた電力供給を遮断する設定値と同じように設定すればよい。なお、詳細な説明は、実施の形態のステップＳ１３０と同様であるので、省略する。

　ここで、変形例１のステップＳ２３０において、均圧状態に変化させても、確実に不均化反応の発生を抑制することは困難である。さらに、圧縮機５０２への電力が遮断していない場合もある。

　そこで、変形例１では、図１６に示すように、吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈの温度差が緩和（縮まる）したか否かを判断する（ステップＳ２４０）。このとき、温度差が緩和されていない場合（ステップＳ２４０のＮｏ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ２５０）。これは、圧縮機５０２への電力供給の遮断や、四方弁５０６、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａの制御をしても、吐出管温度Ｔｄｉｓとシェル温度Ｔｓｈの温度差が広がり続ける場合、圧縮機５０２への電力供給が遮断できていないか、不均化反応が発生したと推定されるためである。そこで、リリーフ弁５１４を開放して、作動流体を外部に放出するように制御する。

　一方、温度差が緩和されている場合（ステップＳ２４０のＹｅｓ）、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力以上か否かを判断する（ステップＳ２６０）。このとき、リリーフ弁５１４の設定圧力以上の場合（ステップＳ２６０のＹｅｓ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ２５０）。

　一方、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力未満の場合（ステップＳ２６０のＮｏ）、対応処理を完了する（ステップＳ２７０）。

　そして、上記処理を、所定時間、または常時繰り返して実行し、冷凍サイクル装置を制御する。

　このとき、上述したばね式のリリーフ弁５１４や破裂板を用いて、圧力で弁の開放制御をしてもよい。これにより、多重で安全性を確保できる。

　なお、変形例１の制御において、上記実施の形態５の圧縮機５０２への供給電力（電流値）を検知する制御を併用して行ってもよい。これにより、どちらか一方が異常を検知した場合に、上述の制御を行うことができる。その結果、安全性を多重に確保できるので、より好ましい。

　＜変形例２＞
　また、シェル温度検知部５１０ａで検知するシェル温度Ｔｓｈのみで、不均化反応の発生の起点となる現象を捉えて制御を行う、変形例２について以下に説明する。

　変形例２は、まず、圧縮機５０２の電動機５０２ｅを構成する固定子５０２２ｅがショートする前の温度を計測する。そして、計測した温度から、不均化反応の発生の起点となる現象を捉える。これにより、不均化反応の抑制の制御を行う構成である。

　この場合、変形例２は、電動機５０２ｅの固定子５０２２ｅの温度を検出する固定子温度検知部として、シェル温度検知部５１０ａを用いる。シェル温度検知部５１０ａで、固定子５０２２ｅの温度を間接的に検出して、不均化反応を検知して制御する。

　以下に、本実施の形態における不均化反応の抑制制御の変形例２について、図１８を参照しながら説明する。

　図１８は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例２の制御を説明するフローチャートである。

　つまり、図１８は、シェル温度Ｔｓｈを用いて、不均化反応を抑制する制御のフローチャート５０ｃを示している。

　なお、圧縮機５０２への電力供給を遮断する固定子５０２２ｅの設定温度は、安全上の余裕を考慮して、以下の温度の最も低い温度から設定する。つまり、固定子５０２２ｅの巻線、固定子５０２２ｅへ電力を供給するリード線５０２ｉ、給電ターミナル５０２ｈを包む絶縁体の破損する温度から設定する。

　以下に、上記温度設定の考え方を説明する。

　まず、絶縁体の破損により、電動機５０２ｅの巻線同士、リード線５０２ｉ同士、給電ターミナル５０２ｈのショートで発生する固定子５０２２ｅの温度を、例えば２００℃と仮定する。

　この場合、周囲媒体である空気側に面している密閉容器５０２ｇの外郭のシェル温度Ｔｓｈは、高熱源側であるショート発生時の固定子５０２２ｅの温度より低くなる（例えば、２００℃より低い）。

　このとき、固定子５０２２ｅ同士のショートの発生箇所は、不均化反応の発生の起点となる。つまり、絶縁体が破損してショートした固定子５０２２ｅの温度が２００℃まで上昇しないように、安全上の余裕度を考慮して制御する必要がある。

　そこで、変形例２では、シェル温度Ｔｓｈの設定温度を、例えば１５０℃程度に設定して制御する。

　なお、シェル温度検知部５１０ａは、電気的に温度検知する、例えばサーミスタや熱電対などで構成してもよい。また、機械的に温度検知する、例えばバイメタルなどで構成してもよい。さらに、非接触型の温度検知部、例えばサーモグラフィーなどで構成してもよい。

　以下に、図１８を用いて、変形例２に係る制御について、具体的に説明する。

　図１８に示すように、まず、シェル温度検知部５１０ａを介して、シェル温度Ｔｓｈを検知する（ステップＳ３００）。このとき、シェル温度Ｔｓｈの検出値は、シェル温度検知部５１０ａで検出した後、制御回路に記録される。

　つぎに、制御回路は、シェル温度Ｔｓｈが、所定値（１５０℃）に達したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。このとき、シェル温度Ｔｓｈが所定値に達していない場合（ステップＳ３１０のＮｏ）、圧縮機５０２の運転を継続する（ステップＳ３８０）。

　一方、シェル温度Ｔｓｈが所定値に達した場合（ステップＳ３１０のＹｅｓ）、制御回路は、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御を行う（ステップＳ３２０）。このとき、シェル温度検知部５１０ａにサーミスタや熱電対を用いた場合、シェル温度Ｔｓｈの検知値は、電気的信号として制御回路へ送信される。そして、制御回路は、シェル温度Ｔｓｈが所定値（例えば、１５０℃）に達すると、圧縮機５０２への電力を供給する電源回路に、電力供給を遮断する指示を出力する。これにより、圧縮機５０２に電力を供給するスイッチを開放して、電力の供給を遮断する。一方、シェル温度検知部５１０ａにバイメタルを用いた場合、例えば所定値（例えば、１５０℃）で遮断するサーマルリレーを用いて、圧縮機５０２への電力供給を遮断する。

　なお、ステップＳ３２０は、実施の形態および変形例１のフローチャート５０ａ、５０ｂのステップＳ１２０およびステップＳ２２０と同様であるので、詳細な説明は省略する。

　なお、上記変形例において、電気的に温度を検出する方法と、機械的に温度を検知する方法を併用して、圧縮機５０２への電力供給の遮断制御を行ってもよい。これにより、多重に安全性の確保できる。

　以上の処理フローにより、不均化反応の引き金となるシェル温度Ｔｓｈが所定温度を超えるより前に、圧縮機５０２への電力供給を遮断することができる。

　さらに、上記実施の形態のフローチャート５０ａのステップＳ１３０と同様に、変形例２においても、ステップＳ３３０に示すように、シェル温度検知部５１０ａで検出したシェル温度Ｔｓｈの検出値を用いて、四方弁５０６、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａ、リリーフ弁５１４の制御を行ってもよい。この場合、四方弁５０６やバイパス流路５１３の制御の設定値は、上記実施の形態で述べた電力供給を遮断する設定値と同じように設定すればよい。なお、詳細な説明は、実施の形態のステップＳ１３０と同様であるので、省略する。

　ここで、変形例２のステップＳ３３０において、均圧状態に変化させても、確実に不均化反応の発生を抑制することは困難である。さらに、圧縮機５０２への電力が遮断していない場合もある。

　そこで、変形例２では、図１８に示すように、シェル温度検知部５１０ａで計測したシェル温度Ｔｓｈが低下したか否かを判断する（ステップＳ３４０）。このとき、シェル温度Ｔｓｈが低下していない場合（ステップＳ３４０のＮｏ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ３５０）。これは、圧縮機５０２への電力供給遮断や、四方弁５０６、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａの制御をしても、シェル温度検知部５１０ａで計測される温度上昇が止まらない場合、圧縮機への電力供給が遮断できていないか、不均化反応が発生したと推定されるためである。そこで、リリーフ弁５１４を開放して、作動流体を外部に放出するように制御する。

　このとき、例えば電気的に温度を検知する場合、同じく電気的にリリーフ弁５１４の制御を行えばよい。機械的に温度を検知する場合、サーマルリレーを用いて、設定温度以上でリリーフ弁５１４を開放するスイッチを入れるように制御してもよい。

　一方、シェル温度Ｔｓｈが低下している場合（ステップＳ３４０のＹｅｓ）、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力以上か否かを判断する（ステップＳ３６０）。このとき、リリーフ弁５１４の設定圧力以上の場合（ステップＳ３６０のＹｅｓ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ３５０）。

　一方、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力未満の場合（ステップＳ３６０のＮｏ）、対応処理を完了する（ステップＳ３７０）。

　このとき、上述したばね式のリリーフ弁５１４や破裂板を用いて、圧力で弁の開放制御をしてもよい。これにより、多重で安全性を確保できる。

　なお、変形例２において、上記実施の形態５の圧縮機５０２への供給電力検知や変形例１の温度差検知と併用して行ってもよい。これにより、どれか一方が異常を検知した場合に、上述の制御を行うことができる。その結果、さらに多重で安全性を確保できる。

　＜変形例３＞
　変形例２では、シェル温度Ｔｓｈのみで、不均化反応の発生の起点となる現象を捉えて制御を行う構成で説明したが、これに限られない。

　固定子温度検知部５１０ｃで固定子５０２２ｅの温度を直接計測して、不均化反応の発生の起点となる現象を捉えて制御を行うこともできる。

　なお、固定子温度検知部５１０ｃは、図１４に示すように、固定子５０２２ｅのコイルエンド部５０２３ｅ近傍、もしくは固定子５０２２ｅと密閉容器５０２ｇの隙間に構成される冷凍機オイル戻り路（図示せず）に設けている。これにより、固定子５０２２ｅの温度を直接計測することができる。

　以下に、固定子５０２２ｅの温度を用いて、不均化反応の発生を抑制する変形例３について、図１８を用いて説明する。

　なお、制御のフローチャートは、基本的には、固定子５０２２ｅの温度の検出以外は、変形例２で説明した図１８のフローチャート５０ｃと同様である。

　はじめに、圧縮機５０２への電力供給を遮断する、固定子温度検知部５１０ｃで検出する設定温度について、説明する。

　まず、上記設定温度は、絶縁体が破損する温度から、安全上の余裕を考えた温度を設定する。そこで、変形例２と同様に、絶縁体が破損する温度を、例えば２００℃と仮定する。

　そして、変形例３の場合、固定子温度検知部５１０ｃの設定温度を、例えば１７０℃に設定して制御する。この理由は、変形例２のシェル温度Ｔｓｈと異なり、固定子温度検知部５１０ｃは、直接、固定子５０２２ｅの温度を検出できるので、余裕度を３０℃と小さく見積もったことによる。

　なお、固定子温度検知部５１０ｃは、変形例２と同様に、電気的な素子や機械的な素子で構成してもよい。さらに、両方を併用して構成してもよい。これにより、多重に安全性を確保できる。

　以下に、図１８を参照しながら、変形例３の制御方法について、説明する。

　変形例２と同様に、図１８に示すように、まず、固定子温度検知部５１０ｃを介して、固定子５０２２ｅの温度を検知する（ステップＳ３００）。このとき、固定子温度検知部５１０ｃの検出値は、固定子温度検知部５１０ｃで検出した後、制御回路に記録される。

　つぎに、制御回路は、固定子５０２２ｅの温度が、所定値（１７０℃）に達したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。このとき、温度が所定値に達していない場合（ステップＳ３１０のＮｏ）、圧縮機５０２の運転を継続する（ステップＳ３８０）。

　一方、温度が所定値に達した場合（ステップＳ３１０のＹｅｓ）、制御回路は、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御を行う（ステップＳ３２０）。

　このとき、固定子５０２２ｅの温度を電気的に検知した場合、固定子温度検知部５１０ｃからの検知値は、信号線を介して、電気的信号として制御回路へ送信される。そして、制御回路は、固定子５０２２ｅの温度が所定値（例えば、１７０℃）に達すると、圧縮機５０２へ電力を供給する電源回路に、電力供給を遮断する指示を出力する。これにより、圧縮機５０２に電力を供給するスイッチを開放して、電力の供給を遮断する。なお、上記信号線は、電動機５０２ｅへ電力を供給する給電ターミナル５０２ｈと共用してもよいし、別途経路を設ける構成でもよい。これにより、固定子温度検知部５１０ｃで検知した固定子５０２２ｅの温度を、密閉容器５０２ｇ外へ送信できる。

　一方、固定子５０２２ｅの温度を機械的に検知した場合、圧縮機５０２内部の電動機５０２ｅへ電力を供給するリード線５０２ｉの途中にサーマルリレーを設けて、圧縮機５０２への電力供給を遮断する構成としてもよい。

　この場合、圧縮機５０２への電力供給の遮断は、安全面を考えて、自動復帰しない構成が望ましい。つまり、例えば電源回路に復帰スイッチを設けて、復帰スイッチを入れない限り、電力供給が復帰しない構成とすることが好ましい。

　以上の処理フローにより、不均化反応の引き金となる固定子５０２２ｅの温度が所定値を超えるより前に、圧縮機５０２への電力供給を遮断することができる。

　なお、変形例３におけるステップＳ３３０以降の制御のフローは、変形例２の制御のフローと同様であるので、説明を省略する。つまり、変形例２のシェル温度を、固定子５０２２ｅの温度に読み替えて、同様に制御すればよい。

　また、変形例３において、圧縮機５０２への供給電力検知や、変形例１および変形例２の検知方法を併用してもよい。これにより、どれか一方が異常を検知した場合に、上述の制御を行うことができる。その結果、さらに多重で安全性を確保できる。

　＜変形例４＞
　さらに、圧縮機５０２の吐出部に設けた吐出圧力検知部５１５ｃで検出した圧力を用いて、不均化反応の発生の起点となる現象を捉え、不均化反応を抑制する制御を行うこともできる。

　つまり、図１４に示す圧縮機５０２の吐出管５０２ｂ、もしくは圧縮機５０２の吐出空間５０２ｄに設けた吐出圧力検知部５１５ｃを用いて、吐出圧力を検出して制御する。

　以下に、本実施の形態における不均化反応の抑制制御の変形例４について、図１９を参照しながら説明する。

　図１９は、本発明の実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の変形例４の制御を説明するフローチャートである。

　なお、図１９は、吐出圧力を用いて、不均化反応を抑制する制御のフローチャート５０ｄを示している。

　上記では、高圧シェル方式の圧縮機５０２内で圧縮機構５０２ｃがロックし、冷媒が流動していない（滞留している）場合、電動機５０２ｅおよびその周囲の冷媒温度が上昇すること記載した。このとき、圧縮機５０２内の吐出空間５０２ｄの冷媒に熱を加えられると、冷媒の圧力も上昇する。

　そこで、変形例４は、ある所定値（所定圧力）まで吐出冷媒の圧力が上昇し、所定圧力を超えた時間が所定時間続いた場合に、圧縮機５０２への供給電力を遮断する。これにより、作動流体の不均化反応を抑制するように制御する構成である。つまり、吐出圧力検知部５１５ｃの計測値が所定値に達すると、圧縮機５０２への電力供給を遮断する。

　このとき、圧縮機５０２への電力供給を遮断する吐出圧力の所定値は、実施の形態１の変形例１で述べたように、臨界点圧力Ｐｃｒｉに達しないように設定してもよい。また、圧縮機５０２の許容圧力を設定してもよい。さらに、圧縮機５０２の所定の運転範囲（ポンプダウン運転時も含めて）における高圧側の上限値に設定してもよい。

　なお、所定時間に関しては、圧縮機５０２の許容圧力を所定圧力として設定した場合、記録した後、迅速に電力供給を遮断すべきであるので、所定時間を設けない構成が好ましい。一方、圧縮機５０２の所定運転の高圧側の上限値を所定圧力として設定した場合、所定圧力を超えた時間が連続して一定時間（例えば、分オーダ）計測された場合に、電力供給を遮断するように制御する構成が好ましい。

　また、吐出圧力検知部５１５ｃは、加圧されるダイヤフラムのひずみをひずみゲージなどで電気的に検出して測定する構成でもよい。さらに、機械的に圧力を検知する金属ベローズや金属ダイヤフラムで構成してもよい。

　以下に、図１９を用いて、変形例４に係る制御について、具体的に説明する。

　図１９に示すように、まず、圧縮機５０２の吐出圧力を吐出圧力検知部５１５ｃで検知する（ステップＳ４００）。このとき、圧縮機５０２の吐出圧力の検出値は、制御回路に記録される。

　つぎに、制御回路は、圧縮機５０２の吐出圧力の検出値が、所定値以上か否か、さらに上記所定時間続いたか否かを判断する（ステップＳ４１０）。このとき、吐出圧力が所定値未満の場合（ステップＳ４１０のＮｏ）、圧縮機５０２の運転を継続する（ステップＳ４９０）。

　一方、圧縮機５０２の吐出圧力の検出値が、所定値以上で、所定時間継続した場合（ステップＳ４１０のＹｅｓ）、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御を行う（ステップＳ４２０）。このとき、吐出圧力の検出値は、制御回路に記録される。

　具体的には、圧縮機５０２への供給電力を遮断する制御は、以下のように実行される。

　例えば、電気的に圧力を検出する場合、圧力が所定値に達すると、制御回路から圧縮機５０２への供給電力の遮断の指示が電源回路へ送られる。一方、機械的に圧力を検出する場合、圧力が所定値に達すると、例えばバネなどを押し込んで、圧縮機５０２への供給電源の接点を開放する。これらにより、圧縮機５０２への供給電力を遮断する。なお、ステップＳ４２０は、実施の形態のフローチャート５０ａのステップＳ１２０と同様であるので、詳細な説明は省略する。

　以上の処理フローにより、不均化反応の引き金となる圧縮機５０２の吐出圧力が所定値を超えるより前に、圧縮機５０２への電力供給を遮断することができる。

　さらに、上記実施の形態のフローチャート５０ａのステップＳ１３０と同様に、変形例４においても、ステップＳ４３０に示すように、吐出圧力の検知値を用いて、四方弁５０６、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａ、リリーフ弁５１４の制御を行ってもよい。この場合、四方弁５０６やバイパス開閉弁５１３ａの制御の設定値は、上記実施の形態で述べた電力供給を遮断する設定値と同じように設定すればよい。なお、詳細な説明は、実施の形態のステップＳ１３０と同様であるので、省略する。

　ここで、変形例４のステップＳ４３０において、均圧状態に変化させても、確実に不均化反応の発生を抑制することは困難である。さらに、圧縮機５０２への電力が遮断していない場合もある。

　そこで、変形例４では、図１９に示すように、吐出圧力値が低下したか否かを判断する（ステップＳ４４０）。このとき、吐出圧力値が低下している場合（ステップＳ４４０のＹｅｓ）、対応処理を完了する（ステップＳ４７０）。

　一方、吐出圧力値が低下していない場合（ステップＳ４４０のＮｏ）、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力以上か否かを判断する（ステップＳ４５０）。このとき、リリーフ弁５１４の設定圧力以上の場合（ステップＳ４５０のＹｅｓ）、リリーフ弁５１４を開放する（ステップＳ４６０）。

　一方、上昇した圧力が、リリーフ弁５１４の設定圧力未満の場合（ステップＳ４５０のＮｏ）、対応処理を完了する（ステップＳ４７０）。

　そして、上記処理を、所定時間、または常時繰り返して実行し、冷凍サイクル装置を制御する。

　以上の動作により、吐出圧力検知部５１５ｃで検出した吐出圧力を用いて、不均化反応の発生を抑止することができる。

　なお、変形例４において、電気的に圧力を検出する場合、圧縮機５０２への供給電力の遮断に加えて、上記各弁の開放制御を、制御回路で行えばよい。これにより、構成を簡略化できる。

　また、変形例４において、機械的に圧力を検出する場合、例えばバネ式の弁を用いてもよい。具体的に、バイパス流路５１３のバイパス開閉弁５１３ａの場合、一次（高）圧側を吐出圧、二次（低）圧側を吸入圧として設定すればよい。

　また、変形例４において、リリーフ弁５１４の場合、一次圧側は冷凍サイクル内の冷媒圧力、二次圧側を周囲空気の圧力として設定すればよい。

　また、変形例４の制御において、電気的な圧力検知部および機械的な圧力検知部を併用して設定し、制御してもよい。これにより、さらに多重で安全性を確保できる。

　また、変形例４の制御において、圧縮機５０２への供給電力検知や変形例１から変形例３の検知部と併用して、制御してもよい。これにより、どれか一方が異常を検知した場合に、上述の制御を行うことができる。その結果、安全性を多重で確保できるので、より好ましい。

　以上で説明したように、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを接続した冷凍サイクルを備える。さらに、冷凍サイクルの冷媒として、１，１，２－トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）とジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む作動流体を用いる。そして、圧縮機の吸入部で冷媒が二相となるように膨張弁の開度を制御してもよい。

　この構成によれば、作動流体が過度な過熱状態で圧縮機の本体へと入らない構成にする。これにより、作動流体の圧縮機吐出温度が過度に上昇して、作動流体内のＲ１１２３の分子運動の活発化を防止する、その結果、Ｒ１１２３を含む作動流体の不均化反応を抑制して、高い信頼性を有する冷凍サイクル装置を実現できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、凝縮器に設けられた凝縮温度検知部を備え、作動流体の臨界温度と凝縮温度検知部で検知される凝縮温度の差が、５Ｋ以上になるように、膨張弁の開度を制御してもよい。

　この構成によれば、凝縮温度検知部で測定した作動流体温度を、その圧力に相当するとして、臨界圧力から安全性の余裕を考えた５Ｋ以上に高圧側作動流体温度（圧力）を制限するように、膨張弁の開度を制御する。これにより、より高圧の凝縮圧力が、過度に高まることを防止して、過度の圧力上昇（分子運動の活発化）で発生しやすい不均化反応を抑制できる。その結果、冷凍サイクル装置の信頼性を確保することができる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出部と膨張弁の入口との間に設けられた高圧側圧力検知部を備え、作動流体の臨界圧力と高圧側圧力検知部で検知される圧力との差が、０．４ＭＰａ以上となるように、膨張弁の開度を制御してもよい。

　この構成によれば、Ｒ１１２３を含む作動流体を、特に温度勾配が大きい非共沸となる混合割合で使用する場合、冷媒圧力をより正確に検知できる。さらに、検知した結果に基づいて、膨張弁の開度を制御する。これにより、冷凍サイクル装置内の高圧側圧力（凝縮圧力）を下げることができる。その結果、作動流体の不均化反応を抑制して、冷凍サイクル装置の信頼性を向上できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、凝縮器と膨張弁との間と、膨張弁と蒸発器との間と、を接続するバイパス管と、バイパス管を開閉するためのバイパス開閉弁とを備え、膨張弁の開度が全開となった状態で、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、バイパス開閉弁を開としてもよい。

　これにより、膨張弁を単独で動作させるよりも、さらに迅速にＲ１１２３を含む作動流体の圧力制御が可能となる。その結果、冷凍サイクル装置のさらなる信頼性を向上できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、膨張弁の開度が全開となった状態で、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、圧縮機を停止してもよい。

　この構成によれば、圧縮機を停止することにより、Ｒ１１２３を含む作動流体の圧力の上昇に影響を及ぼす要素を不均化反応と周囲媒体との熱交換のみに抑えることができる。これにより、冷凍サイクル装置のさらなる信頼性を向上できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルの外部の空間と連通するリリーフ弁を備え、膨張弁の開度が全開となった状態で、圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、リリーフ弁を開としてもよい。

　この構成によれば、不均化反応が発生し、進行した場合でも、外部へ冷媒を排出して、圧力を開放することができる。これにより、冷凍サイクル装置の破損を防ぐことが可能となる、その結果冷凍サイクル装置のさらなる信頼性を向上できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機は電動機を備え、電動機が所定値より高温となる異常発熱時には、冷媒の不均化反応を抑制するために、圧縮機への電力供給を停止してもよい。

　この構成によれば、不均化反応の起点となる圧縮機への過剰な電力供給を防止できる。これにより、不均化反応の発生、または進行を未然に抑制できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、電動機への供給電流が、電動機の停動トルク時の電流値に達した時間が所定時間を越えた場合に、異常発熱時と判断してもよい。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、電動機の回転子の回転動が停止したことを検出した場合に、異常発熱時と判断してもよい。

　これらにより、不均化反応の起点となる圧縮機への過剰な電力供給を検出できる。その結果、異常発熱による不均化反応の発生、または進行を抑制できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機は電動機を収納する密閉容器を備え、密閉容器のうち電動機の固定子が配置された付近に設けられたシェル温度検知部と、圧縮機の吐出部に設けられた吐出温度検知部とを備え、吐出温度検知部の検知値とシェル温度検知部の検知値との差が所定値以上となる時間が所定時間を超えた場合に、異常発熱時と判断してもよい。

　これにより、不均化反応が発生する前に、圧縮機への過剰な電力供給を遮断できる。その結果、異常発熱による不均化反応の発生、または進行を未然に抑制できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、電動機の固定子の温度を検出する固定子温度検知部を備え、固定子温度検知部の検知値が所定値に達した時間が所定時間を超えた場合に、異常発熱時と判断してもよい。

　これにより、不均化反応が発生、または進行する条件の１つである冷媒が高温雰囲気となることを防止できる。その結果、異常発熱による不均化反応の発生、または進行を未然に抑制できる。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の吐出部に設けられた吐出部圧力検知部を備え、吐出部圧力検知部の検知値が所定値に達した時間が所定時間を超えた場合に、異常発熱時と判断してもよい。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機から吐出される冷媒の流れを切り替える四方弁を備え、異常発熱時と判断した場合には、四方弁の連通を、異常発熱前とは逆方向へと切り替えてもよい。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、四方弁と圧縮機の吸入部の間と、四方弁と圧縮機の吐出部の間とを連通するバイパス流路と、バイパス流路に設けられたバイパス開閉弁とを備え、異常発熱時と判断した場合には、バイパス開閉弁を開としてもよい。

　また、本発明の冷凍サイクル装置は、四方弁と圧縮機の吐出部との間に設けられ、冷媒を周囲大気へ開放する大気開放部を備え、異常発熱時と判断した場合には、大気開放部を開動作させてもよい。

　これらにより、不均化反応が発生、または、進行する条件の１つである冷媒が高圧雰囲気となることを防止できる。その結果、異常発熱による不均化反応の発生、または進行を未然に抑制できる。

　本発明は、Ｒ１１２３を含む作動流体を用いる、例えば給湯器、カーエアコン、冷凍冷蔵庫、除湿機などの用途に用いられる冷凍サイクル装置に適用できる。

　１，２０，３０，４０，５０　　冷凍サイクル装置
　２，５０２　　圧縮機
　２ａ，３ａ，４ａ　　入口
　２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ　　出口
　３　　凝縮器
　４，５０４　　膨張弁
　５　　蒸発器
　６　　冷媒配管
　７ａ，７ｂ　　流体機械
　８　　等温線
　９　　飽和液線（飽和蒸気線）
　１０ａ　　凝縮温度検知部
　１０ｂ　　凝縮器出口温度検知部
　１０ｃ　　蒸発温度検知部
　１０ｄ　　吸入温度検知部
　１０ｅ　　第１媒体温度検知部
　１０ｆ　　第２媒体温度検知部
　１１　　ユニオンフレア
　１２　　シール
　１３，５１３　　バイパス流路
　１３ａ，５１３ａ　　バイパス開閉弁
　１４，５１４　　リリーフ弁（大気開放部）
　１５ａ　　高圧側圧力検知部
　１５ｂ　　低圧側圧力検知部
　１６　　周囲媒体の流路
　１７　　配管継手
　５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ　　フローチャート
　５０１ａ　　室内機ユニット
　５０１ｂ　　室外機ユニット
　５０２ａ　　吸入管
　５０２ｂ　　吐出管
　５０２ｃ　　圧縮機構
　５０２ｄ　　吐出空間
　５０２ｅ　　電動機
　５０２ｈ　　給電ターミナル
　５０２ｉ　　リード線
　５０２ｇ　　密閉容器
　５０２ｌ　　吐出マフラー
　５０２ｍ　　クランクシャフト
　５０２１ｅ　　回転子
　５０２２ｅ　　固定子
　５０２３ｅ　　コイルエンド部
　５０３　　室内熱交換器
　５０５　　室外熱交換器
　５０６　　四方弁
　５０７ａ　　室内送風ファン
　５０７ｂ　　室外送風ファン
　５０８　　三方弁
　５０８ａ　　弁
　５０８ｂ　　サービスバルブ
　５０９　　二方弁
　５１０ａ　　シェル温度検知部
　５１０ｂ　　吐出管温度検知部
　５１０ｃ　　固定子温度検知部
　５１１ａ　　液管
　５１１ｂ　　ガス管
　５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ，５１２ｄ　　配管接続部
　５１５ｃ　　吐出圧力検知部
　５２０　　温度履歴

Claims (15)

1. 圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを接続した冷凍サイクルを備え、
   前記冷凍サイクルの冷媒として、１，１，２－トリフルオロエチレン（Ｒ１１２３）とジフルオロメタン（Ｒ３２）とを含む作動流体を用い、
   前記圧縮機の吸入部で冷媒が二相となるように前記膨張弁の開度を制御する冷凍サイクル装置。
2. 前記凝縮器に設けられた凝縮温度検知部を備え、
   前記作動流体の臨界温度と前記凝縮温度検知部で検知される凝縮温度の差が、５Ｋ以上になるように、前記膨張弁の開度を制御する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記圧縮機の吐出部と前記膨張弁の入口との間に設けられた高圧側圧力検知部を備え、
   前記作動流体の臨界圧力と前記高圧側圧力検知部で検知される圧力との差が、０．４ＭＰａ以上となるように、前記膨張弁の開度を制御する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記凝縮器と前記膨張弁との間と、前記膨張弁と前記蒸発器との間と、を接続するバイパス流路と、前記バイパス流路を開閉するためのバイパス開閉弁とを備え、前記膨張弁の開度が全開となった状態で、前記圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、前記バイパス開閉弁を開とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記膨張弁の開度が全開となった状態で、前記圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、前記圧縮機を停止する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記冷凍サイクルの外部の空間と連通するリリーフ弁を備え、前記膨張弁の開度が全開となった状態で、前記圧縮機の吸入部で冷媒が二相とならない場合には、前記リリーフ弁を開とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記圧縮機は電動機を備え、前記電動機が所定値より高温となる異常発熱時には、前記冷媒の不均化反応を抑制するために、前記圧縮機への電力供給を停止する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
8. 前記電動機への供給電流が、前記電動機の停動トルク時の電流値に達した時間が所定時間を越えた場合に、前記異常発熱時と判断する請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
9. 前記電動機の回転子の回転動が停止したことを検出した場合に、前記異常発熱時と判断する請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
10. 前記圧縮機は前記電動機を収納する密閉容器を備え、前記密閉容器のうち前記電動機の固定子が配置された付近に設けられたシェル温度検知部と、前記圧縮機の吐出部に設けられた吐出温度検知部とを備え、
    前記吐出温度検知部の検知値と前記シェル温度検知部の検知値との差が所定値以上となる時間が所定時間を超えた場合に、前記異常発熱時と判断する請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
11. 前記電動機の固定子の温度を検出する固定子温度検知部を備え、
    前記固定子温度検知部の検知値が所定値に達した時間が所定時間を超えた場合に、前記異常発熱時と判断する請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
12. 前記圧縮機の吐出部に設けられた吐出部圧力検知部を備え、
    前記吐出部圧力検知部の検知値が所定値に達した時間が所定時間を超えた場合に、前記異常発熱時と判断する請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
13. 前記圧縮機から吐出される冷媒の流れを切り替える四方弁を備え、
    前記異常発熱時と判断した場合には、前記四方弁の連通を、異常発熱前とは逆方向へと切り替える請求項７に記載の冷凍サイクル装置。
14. 前記四方弁と前記圧縮機の吸入部の間と、前記四方弁と前記圧縮機の吐出部の間とを連通するバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられたバイパス開閉弁とを備え、
    前記異常発熱時と判断した場合には、前記バイパス開閉弁を開とする請求項１３に記載の冷凍サイクル装置。
15. 前記四方弁と前記圧縮機の吐出部との間に設けられ、冷媒を周囲大気へ開放する大気開放部を備え、
    前記異常発熱時と判断した場合には、前記大気開放部を開動作させる請求項１３に記載の冷凍サイクル装置。

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