WO2019181710A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2019181710A1
WO2019181710A1 PCT/JP2019/010443 JP2019010443W WO2019181710A1 WO 2019181710 A1 WO2019181710 A1 WO 2019181710A1 JP 2019010443 W JP2019010443 W JP 2019010443W WO 2019181710 A1 WO2019181710 A1 WO 2019181710A1
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compressor
refrigeration cycle
outdoor unit
working medium
heat exchanger
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PCT/JP2019/010443
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French (fr)
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鶸田 晃
桂司 佐藤
健 苅野
宏治 室園
高市 健二
森本 敬
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
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    • F25B2400/12Inflammable refrigerants

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle apparatus that uses a working medium including HFO1123.
  • a refrigeration cycle apparatus such as an air conditioner, a compressor, a radiator or a condenser, a decompressor such as a capillary tube or an expansion valve, and an evaporator are connected by piping to constitute a refrigeration cycle circuit. . Further, a four-way valve is provided as necessary. And cooling or heating is performed by circulating a working medium (refrigerant) in a refrigerating cycle circuit.
  • a working medium refrigerant
  • chlorofluorocarbons As the working medium in the refrigeration cycle apparatus, chlorofluorocarbons (the chlorofluorocarbons are described as RXX or RXXX in accordance with the US ASHRAE 34 standard, where XX and XX are numbers.
  • halogenated hydrocarbons derived from methane or ethane known as RXX or RXX
  • R410A is often used as the working medium for the refrigeration cycle apparatus as described above.
  • GWP global warming potential
  • HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene) and HFO1132 (1,2-difluoroethylene) have been proposed as working media having a small GWP (for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).
  • HFO1123 (1,1,2-trifluoroethylene) and HFO1132 (1,2-difluoroethylene) are less stable than conventional working media such as R410A. And when a radical is produced
  • the disproportionation reaction occurs when high energy is added to the working medium in an atmosphere of excessively high temperature and pressure.
  • the compressor may be damaged and the working medium may be discharged as a trap.
  • This disclosure is intended to improve the reliability of a refrigeration cycle apparatus that uses a working medium including HFO1123.
  • the present disclosure includes a compressor, an outdoor heat exchanger, an expander, an indoor heat exchanger, a refrigeration cycle circuit in which a working medium containing 1,1,2-trifluoroethylene is enclosed, and at least the compressor and the outdoor An outdoor unit having a heat exchanger.
  • the outdoor unit is provided with a compressor storage space in which the compressor is stored, and a communication unit that communicates the compressor storage space with the outside of the outdoor unit.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an air conditioner as a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the compressor of the air conditioner according to the first embodiment.
  • 3 is a front view showing the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 5 is a plan view showing the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic cross-sectional configuration of the outdoor unit of the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the outdoor unit of the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a pressure relief portion provided in the compressor of the air conditioner according to the second embodiment.
  • An air conditioner includes a compressor, an outdoor heat exchanger, an expander, and an indoor heat exchanger, and a refrigeration cycle in which a working medium containing 1,1,2-trifluoroethylene is enclosed.
  • a circuit and an outdoor unit having at least a compressor and an outdoor heat exchanger.
  • the outdoor unit is provided with a compressor storage space in which the compressor is stored, and a communication unit that communicates the compressor storage space with the outside of the outdoor unit.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the compressor housing space is partitioned by a partition plate between the compressor and the outdoor heat exchanger.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the communication area of the communication portion is larger than the total area of the gaps formed by the members constituting the compressor storage space facing each other.
  • the soot discharged from the compressor into the compressor storage space is blown out of the outdoor unit from the communication portion. Accordingly, the soot blows out vigorously from the gap formed by the members constituting the compressor housing space facing each other, that is, the gap between the main body housing and the top plate of the outdoor unit and between the main body housing and the front plate. Can be prevented. Thereby, the influence of wrinkles can be suppressed.
  • the communication unit may be provided above the lowermost part of the compressor.
  • the communication unit may be provided in the casing of the outdoor unit on the back side of the outdoor unit.
  • the location where the soot is discharged is specified behind the outdoor unit.
  • the outdoor unit is arranged so that the back side of the outdoor unit is along the wall surface of the house. For this reason, when the soot is discharged from the rear side of the outdoor unit, the influence of the soot on the periphery of the outdoor unit, that is, on the front and side of the outdoor unit can be suppressed.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure may include a pressure relief unit in which the compressor lowers the pressure in the compressor by letting the working medium in the compressor escape to the outside of the compressor.
  • Such a configuration can prevent an extreme breakage of the compressor itself even if a disproportionation reaction occurs. Therefore, the safety of the refrigeration cycle apparatus can be improved.
  • An air conditioner according to another aspect of the present disclosure is configured such that the pressure relief portion operates when the pressure in the compressor becomes excessive due to the disproportionation reaction of the working medium. Also good.
  • a disproportionation inhibitor may be added to the working medium.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an air conditioner as a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • an air conditioner 10 will be described as an example of a refrigeration cycle apparatus.
  • the air conditioner 10 includes an indoor unit 11 and an outdoor unit 12.
  • the air conditioner 10 includes a pipe 13 that connects the indoor unit 11 and the outdoor unit 12.
  • the indoor unit 11 has an indoor heat exchanger 14 used as an evaporator or a condenser.
  • the outdoor unit 12 includes an outdoor heat exchanger 15, a compressor 16, and an expander 17 that are used as a condenser or an evaporator.
  • the outdoor unit 12 includes a controller 18 that controls the compressor 16 and the like.
  • the indoor heat exchanger 14 of the indoor unit 11 and the outdoor heat exchanger 15 of the outdoor unit 12 are connected by a pipe 13, thereby forming a refrigeration cycle circuit 30. More specifically, the indoor heat exchanger 14 of the indoor unit 11, the compressor 16, the outdoor heat exchanger 15 of the outdoor unit 12, and the expander 17 are connected in an annular manner by the pipe 13 in this order.
  • a four-way valve 19 is provided in the pipe 13 connecting the indoor heat exchanger 14, the compressor 16 and the outdoor heat exchanger 15. Air conditioning is switched by switching the four-way valve 19.
  • the indoor unit 11 includes a blower fan, a temperature sensor, an operation unit, and the like (not shown).
  • the outdoor unit 12 includes a blower, an accumulator, and the like (not shown).
  • the pipe 13 is provided with various valve devices and strainers (not shown).
  • heat exchange is performed between the indoor air sucked into the indoor unit 11 by the blower fan and the working medium flowing in the indoor heat exchanger 14.
  • the indoor unit 11 blows air warmed by the heat exchange into the room during heating, and blows air cooled by the heat exchange into the room during cooling.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the compressor of the air conditioner according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 shows the compressor 16 used in the refrigeration cycle circuit 30.
  • the present embodiment describes a case where a hermetic rotary compressor is used as the compressor 16.
  • the outer shell of the compressor 16 is constituted by a sealed container 161.
  • An electric motor part 162 and a compression mechanism part 163 are accommodated in the sealed container 161.
  • the inside of the sealed container 161 is filled with a high-temperature and high-pressure working medium and lubricating oil.
  • the bottom of the sealed container 161 is an oil storage part 164 that stores lubricating oil.
  • the electric motor unit 162 includes a rotor 166 connected to the crankshaft 165 of the compression mechanism unit 163 and a stator 167 provided around the rotor 166.
  • the rotor 166 is configured by a permanent magnet being mounted on the rotor core and integrated with the rotor core.
  • the stator 167 is configured such that the stator winding 170 is concentratedly wound around the stator core via the insulating paper 169.
  • a lead wire 171 extends from the stator winding 170, and the other end of the lead wire 171 is connected to the power supply terminal 172.
  • the power supply terminal 172 has three terminals, and each of the three terminals is connected to an inverter-type controller 18 (see FIG. 1).
  • the stator winding 170 may be configured by distributed winding.
  • the controller 18 controls the switching element so that a current flows through the stator winding 170 so that a rotating magnetic field is generated in the rotor 166.
  • the electric power supplied from the external power source 20 (see FIG. 1) is supplied to the motor unit 162.
  • the rotational speed of the rotating magnetic field can be changed by an inverter.
  • the compressor 16 can be operated at a high speed immediately after the start of the operation of the compressor 16, and can be operated at a low speed during a stable operation.
  • the compression mechanism unit 163 includes a cylinder 174 constituting the compression chamber 173 and a rolling piston 175 disposed in the compression chamber 173 in the cylinder 174. As the crankshaft 165 rotates, the rolling piston 175 rotates in the compression chamber 173 while contacting a vane (not shown), and sucks and compresses the working medium from the suction pipe 179.
  • the working medium compressed in the compression chamber 173 is discharged from the discharge muffler 176 to the discharge working medium space 177 in the sealed container 161. Thereafter, the working medium is discharged from the discharge pipe 178 to the outside of the compression mechanism unit 163. Further, in order to prevent liquid compression in the compression chamber 173, an accumulator 180 is provided in the suction pipe 179.
  • FIG. 5 shows a state in which the top plate 125 of the housing is removed.
  • the casing constituting the outer casing of the outdoor unit 12 includes a main body casing 121, a top plate 125 disposed on the upper portion of the main body casing 121, and a front plate 126.
  • a compressor storage space 123 is provided inside the outdoor unit 12.
  • the compressor storage space 123 is configured by partitioning the compressor 16 and the outdoor heat exchanger 15 by a partition plate 122.
  • the compressor storage space 123 is a space partitioned by the main body casing 121, the partition plate 122, the front plate 126, and the top plate 125.
  • the compressor 16 is disposed in the compressor storage space 123.
  • a storage chamber 124 that stores the controller 18 is provided in the upper portion of the compressor storage space 123.
  • the upper part of the storage chamber 124 is covered with a top plate 125.
  • the outdoor heat exchanger 15 and the blower 21 are arranged next to the compressor storage space 123.
  • the front side of the outdoor heat exchanger 15 and the blower 21 and the front side of the compressor housing space 123 are covered with a front plate 126.
  • a side wall cover 127 is detachably attached to the main body casing 121 on the side surface of the main casing 121 forming the compressor housing space 123.
  • a working medium (refrigerant) is enclosed in the refrigeration cycle circuit 30 of the air conditioner 10.
  • the working medium of the present embodiment contains at least 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) as a refrigerant component.
  • 1,1,2-trifluoroethylene has a structure represented by the following formula (1). That is, two hydrogen atoms (H) bonded to the carbon atom (C) at the first position of ethylene are substituted with fluorine (F) and two hydrogen atoms (bonded to the carbon atom (C) at the second position ( One of H) is substituted with fluorine (F).
  • 1,1,2-trifluoroethylene contains a carbon-carbon double bond. Ozone in the atmosphere generates hydroxyl radicals (OH radicals) by photochemical reaction. Carbon-carbon double bonds are susceptible to degradation by this hydroxyl radical. Therefore, 1,1,2-trifluoroethylene has little effect on ozone layer destruction and global temperature.
  • 1,1,2-trifluoroethylene causes a rapid disproportionation reaction when high energy such as a layer short is added under high temperature and high pressure conditions as described above. woken up.
  • a self-decomposition reaction occurs in which molecules of 1,1,2-trifluoroethylene are decomposed, and following this self-decomposition reaction, carbon generated by the decomposition is polymerized to become a soot. A polymerization reaction occurs.
  • the compressor 16 when the compressor 16 is in a high temperature and high pressure state due to the stop of the blower fan on the condenser side or the blockage of the refrigeration cycle circuit 30 or the like, the compressor 16 enters the locked state.
  • the stator coil 170 When the stator coil 170 is heated abnormally and the stator winding 170 is abnormally heated or the dielectric breakdown causes a layer short, an active radical is generated.
  • the active radical and 1,1,2-trifluoroethylene react with each other to cause the above-mentioned disproportionation reaction.
  • the disproportionation reaction is accompanied by heat generation, an active radical is generated by the heat generation, and further, the disproportionation reaction is induced by the active radical.
  • the generation of active radicals and the occurrence of the disproportionation reaction are linked, so that the disproportionation reaction proceeds rapidly, and the pressure in the compressor 16 increases rapidly in about 0.2 sec. And when the pressure in the compressor 16 increases, the compressor 16 may be damaged.
  • the diffused bag is a gap between members constituting the compressor housing space 123 (for example, between the main body casing 121 and the top plate 125, and between the top plate 125 and the front plate 126). And is discharged in all directions around the outdoor unit 12. As a result, there is a possibility that structures around the outdoor unit 12 are smudged over a wide area.
  • a communication unit 129 that communicates the compressor storage space 123 of the outdoor unit 12 and the outside of the outdoor unit 12 is provided.
  • an exhaust hole 129 a is provided in the side wall 128 of the main body casing 121 constituting the compressor housing space 123, and an exhaust hole 129 b is provided in the side wall cover 127.
  • the exhaust holes 129a and 129b constitute a communicating part 129 for discharging soot.
  • soot is discharged into the compressor storage space 123 and diffused, As shown by the arrow in FIG. 5, the soot is discharged from the compressor housing space 123 in a predetermined direction outside the outdoor unit 12 through the communication portion 129. That is, the bag is connected to the side of the main body casing 121 of the outdoor unit from the exhaust holes 129a and 129b (see FIG. 4) provided in the side wall 128 and the side wall cover 127 that constitute the communication unit 129. It is discharged outside, that is, into the atmosphere.
  • a precautionary note may be attached near the exhaust hole 129b to the effect that “soot may be released from here when there is an abnormality”.
  • the communication area of the communication part 129 is larger than the total area of the gaps formed by the members constituting the compressor housing space 123 facing each other, as will be described later.
  • the area of each of the exhaust holes 129a and 129b is between the main body casing 121, the top plate 125 that covers the compressor housing space 123, and the front plate 126, respectively. It is preferable that it is configured to be larger than the total area of the gaps to be formed.
  • the exhaust hole is larger than the total area of the gaps formed by the members (the main body housing 121, the top plate 125, the front plate 126, etc.) that divide the peripheral space of the compressor 16, that is, the compressor housing space 123, facing each other. It is preferable that the area of each of the holes 129a and 129b is larger.
  • the sum total area of the gaps formed by the members constituting the compressor storage space 123 facing each other is, in other words, an opening that communicates the compressor storage space 123 and the outside of the compressor storage space 123, and communicates with each other. This is the opening area of the portion excluding the portion 129.
  • the communication part 129 is provided with a net or is constituted by a large number of small holes. Thereby, it is possible to prevent pests and the like from entering the outdoor unit 12 through the communication unit 129.
  • the communication unit 129 is provided on the side of the outdoor unit 12, but the communication unit 129 may be provided on the back surface of the outdoor unit 12.
  • the communication portion 129 may be provided on the back surface of the main body housing 121.
  • the communication part 129 is preferably provided above the lowermost part of the compressor 16. If a communication part is provided below the lowermost part of the compressor 16, for example, on the bottom surface of the outdoor unit 12, the communication part 129 may be submerged in drain water or the like accumulated on the bottom surface of the outdoor unit 12 and blocked. There is. However, the communication portion 129 can be prevented from being blocked by providing the communication portion 129 above the lowermost portion of the compressor 16. Therefore, the generated soot can be reliably discharged from the communication portion 129.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic cross-sectional configuration of the outdoor unit of the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the outdoor unit of the air conditioner. FIG. 7 shows a state where the upper surface of the main body casing 121 is removed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a pressure relief portion provided in the compressor of the outdoor unit of the air conditioner. In the enlarged view shown in the upper right of FIG. 8, the connector cover of the power supply terminal 172 is removed.
  • the compressor 16 has a pressure relief portion 181 that lowers the pressure in the compressor 16. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the pressure relief unit 181 is configured to reduce the pressure in the compressor 16 by allowing the working medium in the compressor 16 to escape to the outside of the compressor 16.
  • the pressure relief unit 181 operates when the pressure in the compressor 16 becomes excessively high due to the disproportionation reaction of the working medium.
  • the pressure relief portion 181 is configured by reducing the strength of the welded portion 182 of the power supply terminal 172 of the compressor 16. Thereby, when the working medium in the compressor 16 causes a disproportionation reaction and the pressure in the compressor 16 rapidly increases, the pressure can be released.
  • the pressure in the compressor 16 rapidly rises to an excessively high pressure. That is, the pressure in the compressor 16 rapidly increases to a pressure that is considerably higher than the pressure that has increased due to the operating condition of the compressor 16 being not normal.
  • the welded portion of the power supply terminal 172 constituting the pressure relief portion 181 is released due to the suddenly increased pressure.
  • the pressure in the compressor 16 is discharged
  • the pressure of the working medium in the compressor 16 is instantaneously reduced. Therefore, the airtight container itself of the compressor 16 can be prevented from being extremely damaged, and safety can be improved. Moreover, since the pressure in the compressor 16 can be reduced, rapid progress of the disproportionation reaction can be suppressed. Therefore, the amount of soot generated by the disproportionation reaction can be reduced, and the amount of soot discharged from the communication portion 129 can be reduced.
  • a guide (first guide) 183 extending from the vicinity of the pressure relief portion 181 of the compressor 16 toward the communication portion 129 may be provided.
  • the soot discharged from the pressure relief part 181 of the compressor 16 can be guided to the communication part 129 and smoothly discharged to the outside of the outdoor unit 12. Therefore, it is possible to prevent the soot from blowing out from the gap between the main body casing 121 and the top plate 125 and the gap between the main body casing 121 and the front plate 126 more reliably.
  • a guide (second guide) 184 when the soot is discharged may be provided outside the communication unit 129 outside the housing of the outdoor unit 12.
  • the guide 184 has an L-shaped cross section, for example, and guides the heel downward. That is, the guide 184 has a first portion extending from the periphery of the opening of the communication portion 129 toward the outside of the housing, and a first portion extending downward from the tip of the first portion in the cross-sectional shape thereof. Has two parts. Since the guide 184 is provided, the direction in which the soot is discharged can be specified, so that the influence of the discharged soot can be minimized.
  • the configuration of the pressure relief portion 181 is not limited to the configuration described above.
  • the pressure relief part 181 can be configured by reducing the strength of a part of the compressor 16 such as a welded part of the discharge pipe 178.
  • the pressure relief portion 181 may be configured by providing a separate pressure regulating valve in the compressor 16.
  • the working medium containing 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) enclosed in the refrigeration cycle circuit 30 is not filled with 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123).
  • a disproportionation inhibitor that suppresses the leveling reaction is added.
  • the disproportionation inhibitor is haloethane having a structure represented by the following formula (2) (except when X is only F).
  • X in Formula (2) is a halogen atom selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • m is an integer of 0 or more
  • n is an integer of 1 or more. The sum of m and n is 6.
  • n is 2 or more, X is the same or different type of halogen atom.
  • the haloethane represented by the formula (2) causes fluorine to cause a chain branching reaction of the disproportionation reaction. It traps radicals such as radicals, fluoromethyl radicals, and fluoromethylene radicals well.
  • disproportionation inhibitor that suppresses the disproportionation reaction of 1,1,2-trifluoroethylene may be the following in addition to those described above.
  • the disproportionation inhibitor may be composed of a saturated hydrocarbon having 2 to 5 carbon atoms and a haloalkane other than those having 1 or 2 carbon atoms and all halogen atoms being fluorine. .
  • the refrigeration cycle apparatus has a detection unit that detects that the soot has been discharged from the compressor 16.
  • a detection unit that detects the discharge of soot by the working medium is provided in the compressor storage space 123.
  • the detection unit may be a temperature sensor, for example. And a temperature sensor will display this on the indoor unit side, if the temperature in the compressor storage space 123 becomes more than predetermined temperature.
  • the refrigeration cycle apparatus of the present disclosure has been described above by taking the air conditioner 10 as an example, but the refrigeration cycle apparatus is not limited to this.
  • the refrigeration cycle apparatus may have a configuration in which components such as a compressor, a condenser, an expansion unit, and an evaporator are connected by piping and have an outdoor unit.
  • components such as a compressor, a condenser, an expansion unit, and an evaporator are connected by piping and have an outdoor unit.
  • the specific application example of this indication is not specifically limited, For example, a heat pump type hot-water supply machine etc. may be sufficient.
  • the compressor 16 has been described by taking a rotary compressor as an example.
  • the configuration of the compressor 16 is not limited to this, and may be any other type of compressor 16 such as a positive displacement compressor such as a scroll type and a reciprocating type, or a centrifugal type compressor. May be.
  • the present invention can be widely applied to various air conditioners, heat pump water heaters, and the like for residential and business use.
  • Air conditioner (refrigeration cycle equipment) DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Indoor unit 12 Outdoor unit 13 Piping 14 Indoor heat exchanger 15 Outdoor heat exchanger 16 Compressor 17 Expander 18 Controller 19 Four-way valve 20 External power supply 21 Blower 30 Refrigeration cycle circuit 121 Main body housing 122 Partition plate 123 Compressor storage Space 124 Storage chamber 125 Top plate 126 Front plate 127 Side wall cover 128 Side wall 129 Communication portion 129a, 129b Exhaust hole 161 Sealed container 162 Electric motor portion 163 Compression mechanism portion 164 Oil storage portion 165 Crankshaft 166 Rotor 167 Stator 169 Insulating paper 170 Child winding 171 Lead wire 172 Power supply terminal 173 Compression chamber 174 Cylinder 175 Rolling piston 176 Discharge muffler 177 Discharge working medium space 178 Discharge pipe 179 Suction pipe 180 Accumulator 181 Pressure relief part 182 Welding part 183 Guide (first guide) 184 Guide (second guide)

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Abstract

空気調和機は、圧縮機(16)、室外熱交換器(15)、膨張器及び室内熱交換器を有するとともに、1,1,2-トリフルオロエチレンを含む作動媒体が封入される冷凍サイクル回路と、少なくとも圧縮機(16)及び室外熱交換器(15)を有する室外機(12)と、を有する。室外機(12)には、圧縮機(16)が収納される圧縮機収納空間(123)と、圧縮機収納空間(123)と室外機(12)の外部とを連通する連通部(129)と、が設けられる。

Description

冷凍サイクル装置
 本開示は、HFO1123を含む作動媒体を用いる、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においては、圧縮機、放熱器若しくは凝縮器、キャピラリーチューブ若しくは膨張弁等の減圧器、及び蒸発器等が配管によって接続されて、冷凍サイクル回路が構成される。また、必要に応じて四方弁が設けられる。そして、冷凍サイクル回路内に、作動媒体(冷媒)を循環させることにより、冷却又は暖房が行われる。
 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○○又はR○○○と記すことが、米国ASHRAE34規格により規定されている。ここで、○○及び○○○は番号である。以下、R○○又はR○○○と示す)と呼ばれる、メタン又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がよく用いられている。しかしながら、R410A冷媒の地球温暖化係数(GWP)は2090と大きいため、地球温暖化防止の観点からは好ましいとは言えない。
 そこで、地球温暖化防止の観点から、GWPの小さな作動媒体として、例えば、HFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)、及び、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又は特許文献2参照)。
 しかしながら、HFO1123(1,1,2-トリフルオロエチレン)、及び、HFO1132(1,2-ジフルオロエチレン)は、R410A等の従来の作動媒体に比べて安定性が低い。そして、ラジカルが生成された場合、不均化反応により別の化合物に変化する虞がある。
 不均化反応が発生すると、大きな熱放出を伴って作動媒体の圧力が上昇する。このため、圧縮機又は冷凍サイクル装置の信頼性を低下させる虞がある。従って、HFO1123又はHFO1132を、圧縮機又は冷凍サイクル装置の作動媒体として用いる場合には、不均化反応を抑制する必要がある。
 不均化反応は、過度に高温高圧となった雰囲気の下で、作動媒体に高エネルギが付加された場合に、これが起点となって発生する。
 例えば、一例を挙げると、運転条件が正常ではない状態、すなわち、凝縮器側の送風ファンが停止し、又は、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、且つ、ロック異常下においても、圧縮機へ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て、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、固定子巻線の導線同士で、レイヤーショートと呼ばれる現象が惹き起こされる。そして、このレイヤーショートが高エネルギ源となって不均化反応が誘起される。
 そして、万一、不均化反応が発生すると、圧縮機が破損して、作動媒体が煤となって排出される虞がある。
 本開示は、HFO1123を含む作動媒体を用いる冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることを目的とする。
国際公開第2012/157764号 国際公開第2012/157765号
 本開示は、圧縮機、室外熱交換器、膨張器及び室内熱交換器を有するとともに、1,1,2-トリフルオロエチレンを含む作動媒体が封入される冷凍サイクル回路と、少なくとも圧縮機及び室外熱交換器を有する室外機と、を有する。室外機には、圧縮機が収納される圧縮機収納空間と、圧縮機収納空間と室外機の外部とを連通する連通部と、が設けられる。
 このような構成により、万一、圧縮機内で不均化反応が生じて圧縮機が破損して、作動媒体が煤となって圧縮機収納空間内に吐出されて拡散した際には、煤は、室外機に設けられた連通部から室外機の外部へと排出される。従って、室外機の本体筐体と、天板及び前板との間の隙間から煤が勢いよく吹き出すことを回避することができる。また、煤の排出箇所が連通部に特定されるため、煤の影響を最小限に抑えることができる。従って、煤の周囲への影響を限定的とすることができる。
図1は、本開示の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置としての空気調和機の概略構成を示す図である。 図2は、同実施の形態1に係る空気調和機の圧縮機の断面構成を示す図である。 図3は、同実施の形態1に係る空気調和機の室外機を示す正面図である。 図4は、同実施の形態1に係る空気調和機の室外機を示す分解斜視図である。 図5は、同実施の形態1に係る空気調和機の室外機を示す平面図である。 図6は、同実施の形態2に係る空気調和機の室外機の概略断面構成を示す図である。 図7は、同実施の形態2に係る空気調和機の室外機の概略平面図である。 図8は、同実施の形態2に係る空気調和機の圧縮機に設けられた圧力逃し部の説明図である。
 本開示の一態様に係る空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張器及び室内熱交換器を有するとともに、1,1,2-トリフルオロエチレンを含む作動媒体が封入される冷凍サイクル回路と、少なくとも圧縮機及び室外熱交換器を有する室外機と、を有する。室外機には、圧縮機が収納される圧縮機収納空間と、圧縮機収納空間と室外機の外部とを連通する連通部と、が設けられている。
 このような構成により、万一、圧縮機内で不均化反応が生じて圧縮機が破損して、作動媒体が煤となって圧縮機収納空間内に吐出されて拡散した際には、煤は、室外機に設けられた連通部から室外機の外部へと排出される。従って、室外機の本体筐体と天板及び前板との間の隙間から煤が勢いよく吹き出すことを回避することができる。また、煤の排出箇所が連通部に特定されるため、煤の影響を最小限に抑えることができる。従って、周囲への煤の影響を限定的とすることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、圧縮機収納空間が、圧縮機と室外熱交換器との間が仕切板によって仕切られることで構成されてもよい。
 このような構成により、圧縮機から吐出された煤が室外熱交換器の収納されている空間に吹き出して、室外熱交換器が煤で汚染されることを防止できる。従って、煤が発生した場合であっても、室外熱交換器の再使用を可能とすることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、連通部の連通面積が、圧縮機収納空間を構成する部材同士が向き合って形成する隙間の総和面積よりも大きく構成されてもよい。
 このような構成により、圧縮機から圧縮機収納空間に吐出された煤は、連通部から室外機の外部に吹き出されることになる。従って、圧縮機収納空間を構成する部材同士が向き合って形成する隙間、すなわち室外機の本体筐体と天板、及び、本体筐体と前板との間等の隙間から、煤が勢いよく吹き出すことを防止できる。これにより、煤の影響を抑えることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、連通部が圧縮機の最下部よりも上方に設けられてもよい。
 このような構成により、室外機の底面に溜まるドレン水等によって、連通部が塞がれるような事態を未然に防止できる。従って、より確実に連通部から煤を排出することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、連通部が、室外機の背面側において、室外機の筐体に設けられてもよい。
 このような構成により、煤が排出される場所が室外機の後方に特定される。多くの場合、室外機は、室外機の背面側が家屋の壁面に沿うように配置される。このため、室外機の後方側から煤が排出されることにより、室外機の周辺、すなわち、室外機の前方及び側方に対する煤の影響を抑えることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、圧縮機が、圧縮機内の作動媒体を圧縮機の外部に逃すことで圧縮機内の圧力を下げる、圧力逃し部を有してもよい。
 このような構成により、万一、不均化反応が発生した場合であっても、圧縮機自体の極端な破損を防止できる。従って、冷凍サイクル装置の安全性を高めることができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、圧力逃し部が、圧縮機内の圧力が作動媒体の不均化反応が生じることによって過度の圧力となったときに作動するように構成されてもよい。
 このような構成により、圧縮機内の圧力が、不均化反応の生じることによって過度の圧力となった場合には、圧力逃し部によって圧縮機の内部の圧力が低下する。従って、圧縮機が大きく破損することを回避することができる。また、不均化反応の急激な進行が抑制され、発生する煤の量、すなわち、連通部からから室外機の外部に排出される煤の排出量を抑制することができる。
 本開示の他の一態様に係る空気調和機は、作動媒体に不均化抑制剤が添加されてもよい。
 このような構成により、不均化反応の発生を抑制して、圧縮機自体の破損を未然に防止し、安全性を一段と高めることができる。また、不均化反応の急激な進行を防止できるので、発生する煤の量、すなわち、連通部からから室外機の外部に排出される煤の排出量を少なくできる。
 以下、本開示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開示が限定されるものではない。
 (実施の形態1)
 [1-1.全体構成]
 図1は、本開示の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置としての空気調和機の概略構成を示す図である。
 本実施の形態では、冷凍サイクル装置の一例として、空気調和機10について説明する。
 図1に示すように、空気調和機10は、室内機11及び室外機12を有する。また、空気調和機10は、室内機11及び室外機12を接続する配管13を有する。室内機11は、蒸発器又は凝縮器として使用される室内熱交換器14を有する。室外機12は、凝縮器又は蒸発器として使用される室外熱交換器15、圧縮機16、膨張器17を有する。室外機12は、圧縮機16等の制御を行う制御器18を有する。
 室内機11の室内熱交換器14と室外機12の室外熱交換器15とは、配管13で接続され、これにより冷凍サイクル回路30が構成されている。より具体的には、室内機11の室内熱交換器14、圧縮機16、室外機12の室外熱交換器15及び膨張器17が、この順に配管13により環状に接続されている。
 また、室内熱交換器14、圧縮機16及び室外熱交換器15を接続する配管13には、四方弁19が設けられている。四方弁19が切り換えられることで、冷暖房が切換えられる。
 なお、室内機11は、図示しない、送風ファン、温度センサ及び操作部等を有する。室外機12は、図示しない、送風機及びアキュームレータ等を有する。また、配管13には、四方弁19の他に、図示しない、各種弁装置及びストレーナ等が設けられている。
 室内熱交換器14において、送風ファンにより室内機11の内部に吸い込まれた室内空気と、室内熱交換器14の内部を流れる作動媒体との間の熱交換が行われる。室内機11は、暖房時には、上記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、上記熱交換により冷却された空気を室内に送風する。
 室外熱交換器15において、送風機により室外機12の内部に吸い込まれた外気と室外熱交換器15の内部を流れる作動媒体との間の熱交換が行われる。
 [1-2.圧縮機]
 図2は、実施の形態1に係る空気調和機の圧縮機の断面構成を示す図である。
 図2は、冷凍サイクル回路30に用いられる圧縮機16を示している。図2に示すように、本実施の形態では、圧縮機16として密閉型のロータリ式圧縮機が用いられる場合について説明する。圧縮機16の外郭は、密閉容器161により構成されている。密閉容器161の内部に、電動機部162及び圧縮機構部163が収納されている。密閉容器161の内部は、高温高圧の作動媒体、及び潤滑油で満たされている。密閉容器161の底部は、潤滑油を溜める貯油部164である。
 本実施の形態では、電動機部162として、所謂ブラシレスモータが用いられる。電動機部162は、圧縮機構部163のクランクシャフト165に接続された回転子166と、回転子166の周囲に設けられた固定子167と、を有する。
 回転子166は、永久磁石が、回転子鉄心に装着されるとともに回転子鉄心と一体化されることで構成されている。また、固定子167は、固定子巻線170が、絶縁紙169を介して固定子鉄心に集中巻されることで構成されている。リード線171が固定子巻線170から延びており、リード線171の他端は給電ターミナル172に接続されている。給電ターミナル172は3つの端子を有しており、3つの端子それぞれは、インバータ式の制御器18(図1参照)に接続されている。なお、固定子巻線170を分布巻きよって構成されてもよい。
 制御器18は、スイッチング素子を制御して、回転子166に回転磁界が発生するよう固定子巻線170に電流を流す。これにより、外部電源20(図1参照)から供給された電力が電動機部162に供給される。回転磁界の回転速度等は、インバータにより変更することができる。圧縮機16は、例えば、圧縮機16の運転開始直後等には高速で運転し、安定運転時等には低速で運転することができる。
 圧縮機構部163は、圧縮室173を構成するシリンダ174と、シリンダ174内の圧縮室173に配置されたローリングピストン175を有している。ローリングピストン175は、クランクシャフト165の回転に伴って、ベーン(図示せず)に当接しながら圧縮室173内で回転運動し、吸入管179から作動媒体を吸引して圧縮する。
 圧縮室173内で圧縮された作動媒体は、吐出マフラー176から密閉容器161内の吐出作動媒体空間177に吐出される。その後、作動媒体は、吐出管178から圧縮機構部163の外へと吐出される。また、圧縮室173での液圧縮を防止するため、吸入管179にはアキュームレータ180が設けられている。
 [1-3.室外機]
 図3、図4及び図5は、それぞれ、実施の形態1に係る空気調和機の室外機を示す、正面図、分解斜視図及び平面図である。なお、図5は、筐体の天板125を取り外した状態を示している。
 図3に示すように、室外機12の外郭を構成する筐体は、本体筐体121と、本体筐体121の上部に配置された天板125と、前板126と、を含む。
 図4及び図5に示すように、室外機12の内部には、圧縮機収納空間123が設けられている。圧縮機収納空間123は、圧縮機16と室外熱交換器15との間が仕切板122によって仕切られることで構成されている。具体的には、本実施の形態において、圧縮機収納空間123は、本体筐体121、仕切板122、前板126及び天板125によって区画された空間である。圧縮機16は、圧縮機収納空間123内に配置されている。
 図4に示すように、圧縮機収納空間123の上部には、制御器18を収容した収納室124が設けられている。収納室124の上方は、天板125によって覆われている。
 また、圧縮機収納空間123の隣には、室外熱交換器15及び送風機21が配置されている。室外熱交換器15及び送風機21の前面側、並びに圧縮機収納空間123の前面側は、前板126によって覆われている。
 また、圧縮機収納空間123を形成する本体筐体121の側面には、側壁カバー127が、本体筐体121に対して着脱可能に装着されている。
 [1-4.作動媒体]
 空気調和機10の冷凍サイクル回路30内には、作動媒体(冷媒)が封入される。
 本実施の形態の作動媒体は、冷媒成分として、少なくとも1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO1123)を含有している。1,1,2-トリフルオロエチレンは、次に示す式(1)により表される構造を有している。すなわち、エチレンの1位の炭素原子(C)に結合する2つの水素原子(H)がフッ素(F)に置換されているとともに、2位の炭素原子(C)に結合する2つの水素原子(H)のうち一方がフッ素(F)に置換されている構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 1,1,2-トリフルオロエチレンは、炭素-炭素二重結合を含む。大気中のオゾンは、光化学反応によってヒドロキシルラジカル(OHラジカル)を生成する。炭素-炭素二重結合は、このヒドロキシルラジカルにより分解されやすい。そのため、1,1,2-トリフルオロエチレンは、オゾン層破壊及び地球温度化への影響が少ない。
 しかしながら、1,1,2-トリフルオロエチレンは、この良好な分解性により、前述のように、高温高圧条件下でレイヤーショート等の高エネルギが付加されると、急激な不均化反応が惹き起こされる。この不均化反応としては、1,1,2-トリフルオロエチレンの分子が分解する自己分解反応が発生するとともに、この自己分解反応に続いて、分解により生じた炭素が重合して煤となる重合反応等が発生する。
 よって、凝縮器側の送風ファン停止、又は、冷凍サイクル回路30の閉塞等により、圧縮機16内部が高温高圧状態になって圧縮機16がロック状態となった場合において、固定子巻線170への通電が継続されて固定子巻線170が異常発熱したり、絶縁破壊されてレイヤーショートが生じる等すると、活性ラジカルが発生する。そして、この活性ラジカルと1,1,2-トリフルオロエチレンとが反応することで、前述の不均化反応が発生する。
 不均化反応は発熱を伴うことから、この発熱により活性ラジカルが発生し、さらに、この活性ラジカルにより不均化反応が誘発される。このように、活性ラジカルの発生と不均化反応の発生とが連鎖することで、不均化反応が急激に進行し、圧縮機16内の圧力が0.2sec程度で急激に上昇する。そして、圧縮機16内の圧力が高まることによって、圧縮機16が破損する虞がある。
 そして、万一、圧縮機16が破損に至ると、圧縮機16内で不均化反応を起こした作動媒体が煤となって、圧縮機16が収納された圧縮機収納空間123内に吐出されて拡散される。そして、前述のように、拡散された煤は、圧縮機収納空間123を構成する部材同士の隙間(例えば、本体筐体121と天板125との間、及び、天板125と前板126との間)から吹き出され、室外機12周囲の四方へ放出される。その結果、室外機12の周囲の構造物が煤で広範囲に汚れてしまう可能性がある。また、本体筐体121、天板125及び前板126のそれぞれにおいて、煤が吹き出した部分及びその近傍には煤が付着する。このため、圧縮機16の交換等のメンテナンス時に、本体筐体121と、天板125と、前板126と、で構成される筐体全体の交換が必要となる可能性がある。
 [1-5.連通部]
 図3~図5に示すように、本実施の形態の空気調和機10では、室外機12の圧縮機収納空間123と室外機12の外部とを連通する連通部129が設けられている。具体的には、図4に示すように、圧縮機収納空間123を構成する本体筐体121の側壁128に排気孔129aが設けられ、側壁カバー127に排気孔129bが設けられている。排気孔129a,129bは、煤排出用の連通部129を構成する。
 このような構成により、圧縮機16内で不均化反応が生じて、圧縮機16内の作動媒体が煤となり、万一、煤が圧縮機収納空間123内に吐出され、拡散された場合には、この煤は、図5の矢印に示すように、連通部129を介して、圧縮機収納空間123から室外機12の外部の所定の方向に排出される。すなわち、煤は、室外機の本体筐体121の側部において、連通部129を構成する、側壁128及び側壁カバー127に設けられた排気孔129a,129b(図4参照)から、室外機12の外部、すなわち大気中に排出される。従って、煤が、室外機12の本体筐体121と天板125との間、及び、本体筐体121と前板126との間の隙間から勢いよく吹き出すことを防止できる。従って、周囲への煤の影響を最小限に抑えることができる。
 また、排気孔129bの近辺に、例えば、「異常時に、ここから煤が放出されることがあります。」という趣旨の注意書きを付してもよい。これによって、万一、連通部129から煤が排出されることがあっても、使用者に与える不安感を和らげることができるとともに、排出された煤が使用者に影響を与えることを回避することができる。
 また、本体筐体121と天板125との間の隙間、及び、本体筐体121と前板126との間の隙間から煤が吹き出すことを回避できるため、これらの隙間の付近に煤汚れが発生すること防止することができる。従って、圧縮機16の交換等のメンテナンス時に、本体筐体121と、天板125と、前板126とで構成される筐体全体の交換を行う必要がなくなるため、部品交換の費用を軽減することができる。
 なお、連通部129の連通面積は、後述するように、圧縮機収納空間123を構成する部材同士が向き合って形成する隙間の総和面積よりも大きいことが好ましい。本実施の形態においては、具体的には、排気孔129a,129bそれぞれの孔の面積は、本体筐体121と、圧縮機収納空間123を覆う天板125、及び前板126との間にそれぞれ形成される隙間の総和面積よりも大きく構成されていることが好ましい。つまり、圧縮機16の周辺空間、すなわち、圧縮機収納空間123を区切る部材(本体筐体121、天板125及び前板126等)同士が向き合って形成する隙間の面積の総和よりも、排気孔129a,129bそれぞれの孔の面積の方が大きいことが好ましい。
 なお、圧縮機収納空間123を構成する部材同士が向き合って形成する隙間の総和面積とは、言い換えると、圧縮機収納空間123と圧縮機収納空間123の外部とを連通する開口であって、連通部129を除く部分の開口面積である。
 これによって、万一、煤が圧縮機収納空間123に拡散した場合であっても、煤は、開口面積(連通面積)の大きな連通部129から室外機12の外部へとスムーズに排出される。従って、本体筐体121と天板125との間の隙間、及び、本体筐体121と前板126との間の隙間から、煤が吹き出すのをより確実に防止することができる。これにより、筐体の煤汚れを防止できる。
 また、連通部129には、ネットが設けられている、又は、多数の小孔群により構成されていることが好ましい。これにより、害虫等が連通部129を介して室外機12内に侵入することを防止することができる。
 また、本実施の形態では、連通部129は、室外機12の側部に設けられるとしたが、連通部129は室外機12の背面部に設けられてもよい。この場合、連通部129は、本体筐体121の背面に設けられていてもよい。これにより、煤が排出される場所が室外機の後方であると特定することができる。従って、室外機12の前面又は側面の周辺に使用者等がいても、煤が使用者等に影響を与えることを回避することができる。つまり、連通部129は、使用者等が存在しない可能性の高い、室外機12の後方(家屋の壁面側)に設けられることで、煤の影響を最小限にすることができる。
 また、連通部129は、圧縮機16の最下部よりも上方に設けられることが好ましい。圧縮機16の最下部よりも下方、例えば室外機12の底面に連通部が設けられた場合等には、連通部129が室外機12の底面に溜まるドレン水等へ水没して閉塞等する虞がある。しかしながら、連通部129が、圧縮機16の最下部よりも上方に設けられる構成とすることで、連通部129が閉塞されることを回避できる。従って、発生した煤を連通部129から確実に排出することができる。
 (実施の形態2)
 図6は、実施の形態2における空気調和機の室外機の概略断面構成を示す図である。図7は、同空気調和機の室外機の概略平面図である。図7は、本体筐体121の上面を取り外した状態を示している。
 図8は、同空気調和機の室外機の圧縮機に設けられた圧力逃し部説明図である。図8の右上に示す拡大図では、給電ターミナル172のコネクタカバーを外した状態を示している。
 図6~図8に示すように、本実施の形態においては、圧縮機16は、圧縮機16内の圧力を下げる、圧力逃し部181を有する。その他の構成については、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
 圧力逃し部181は、圧縮機16内の作動媒体を圧縮機16の外部に逃すことで圧縮機16内の圧力を下げるように構成されている。また、圧力逃し部181は、圧縮機16内の圧力が、作動媒体の不均化反応によって過度に高い圧力となったときに作動する。
 例えば図8に示すように、圧力逃し部181は、圧縮機16の給電ターミナル172の溶接部182の強度を弱くすることによって構成される。これにより、圧縮機16内の作動媒体が不均化反応を起こすことによって、圧縮機16内の圧力が急上昇した場合に、当該圧力を逃がすことができる。
 圧縮機16内で圧力が上昇して不均化反応が生じると、圧縮機16内の圧力が急上昇して過度に高い圧力となる。すなわち、圧縮機16内の圧力は、圧縮機16の運転条件が正常でないことによって上昇した圧力よりも、相当高い圧力まで急上昇する。この際、本実施の形態では、急上昇した圧力によって、圧力逃し部181を構成する、給電ターミナル172の溶接個所が外れる。そして、給電ターミナル172の溶接が外れた部分から、圧縮機16内の圧力が放出される。すなわち、圧縮機16内の作動媒体の一部が、圧縮機16の外部に排出される。
 これにより、圧縮機16内の作動媒体の圧力が瞬時に低下する。従って、圧縮機16の密閉容器自体が極端に破損することを防止でき、安全性を高めることができる。また、圧縮機16内の圧力を低下させることができるため、不均化反応の急激な進行を抑制することができる。従って、不均化反応によって発生する煤の量を少なくして、連通部129から排出される煤の排出量を少なくすることができる。
 また、図6に示すように、圧縮機16の圧力逃し部181の近傍から連通部129に向けて延びるガイド(第1のガイド)183が設けられてもよい。これによって、圧縮機16の圧力逃し部181から吐出された煤を連通部129へと案内して、室外機12の外部へスムーズに排出させることができる。従って、本体筐体121と天板125との間の隙間、及び、本体筐体121と前板126との間の隙間から煤が吹き出すのを、より確実に防止することができる。
 また、図6に点線で示すように、室外機12の筐体の外側において、連通部129の外側に、煤が排出される際のガイド(第2のガイド)184が設けられてもよい。ガイド184は、図6に示すように、例えば断面がL字形状を有し、煤を下方に向けてガイドする。すなわち、ガイド184は、その断面形状において、連通部129の開口の周縁から筐体の外側に向けて延設される第1部分と、第1部分の先端から下方に向けて延設された第2部分を有する。ガイド184が設けられることによって、煤が排出される向きを特定することができるため、排出された煤の影響を最小限に抑えることができる。
 なお、圧力逃し部181の構成は、前述した構成に限られない。例えば、圧力逃し部181は、吐出管178の溶接部分等の、圧縮機16を構成する一部分の強度を弱くすることで構成することが可能である。また、圧縮機16に、別途圧力調整弁を設ける等して圧力逃し部181を構成してもよい。
 (実施の形態3)
 本実施の形態においては、冷凍サイクル回路30内に封入された、1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO1123)を含有する作動媒体に、1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO1123)の不均化反応を抑制する不均化抑制剤が添加されている。
 例えば、不均化抑制剤は、次の式(2)に示す構造を有するハロエタン(XがFのみの場合を除く)である。
  C2HmXn ・・・ (2)
 ただし、式(2)におけるXは、F,Cl,Br,Iからなる群より選択されるハロゲン原子である。ここで、式(2)において、mは0以上の整数であるとともに、nは1以上の整数である。また、m及びnの和は6であり、nが2以上のときXは同一または異なる種類のハロゲン原子である。
 1,1,2-トリフルオロエチレンを含有する冷媒成分に、上述の不均化抑制剤を添加することにより、式(2)に示すハロエタンが、不均化反応の連鎖分岐反応を惹き起こすフッ素ラジカル、フルオロメチルラジカル、及びフルオロメチレンラジカル等のラジカルを、良好に捕捉する。
 このため、1,1,2-トリフルオロエチレンの不均化反応を効果的に抑制したり、不均化反応の急激な進行を緩和したりすることができる。
 従って、圧縮機16自体の破損を未然に防止して安全性を一段と高め、冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることができる。また、不均化反応の急激な進行を抑制できるので、発生する煤の量を抑えることができる。従って、連通部129から排出される煤の排出量を大幅に抑制することができる。
 また、1,1,2-トリフルオロエチレン(HFO1123)の不均化反応を抑制する不均化抑制剤は、上述したものの他、次のようなものであってもよい。
 すなわち、不均化抑制剤は、炭素数2~5の飽和炭化水素、及び、炭素数1又は2であって、ハロゲン原子が全てフッ素であるものを除くハロアルカンからなるものでであってもよい。
 このような不均化抑制剤が添加されることにより、飽和炭化水素及びハロアルカンが、1,1,2-トリフルオロエチレンの不均化反応で生じる、フッ素ラジカル、フルオロメチルラジカル、及びフルオロメチレンラジカル等のラジカルを良好に捕捉する。このため、1,1,2-トリフルオロエチレンの不均化反応を効果的に抑制したり、不均化反応の急激な進行を緩和したりすることができる。しかも、飽和炭化水素単独、又は、ハロアルカン単独が不均化抑制剤として用いられる場合よりも少ない添加量によって、不均化反応の抑制又は不均化反応の進行の緩和を実現することが可能である。その結果、作動媒体及びこれを用いた冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることができる。
 (実施の形態4)
 本実施の形態においては、冷凍サイクル装置は、煤が圧縮機16から吐出されたことを検知する検知部を有する。
 例えば、作動媒体による煤の吐出を検知する検知部が、圧縮機収納空間123に設けられる。当該検知部は、例えば、温度センサであってもよい。そして、温度センサは、圧縮機収納空間123内の温度が所定温度以上になれば、これを室内機側で表示させる。
 このような構成により、空気調和機10が異常によって停止した場合において、その異常停止の原因が不均化反応によるものであることを使用者に知らせることができる。従って、異常停止の原因が明確に示されるため、使用者は適切な対応を行うことができる。
 以上、本開示の冷凍サイクル装置について、空気調和機10を例にして説明したが、冷凍サイクル装置はこれに限られない。冷凍サイクル装置としては、圧縮機、凝縮器、膨張手段及び蒸発器等の構成要素が配管によって接続され、且つ、室外機を有する構成であればよい。そして、本開示の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。
 また、本実施の形態では、圧縮機16について、ロータリ式圧縮機を例にして説明した。しかし、圧縮機16の構成はこれに限られず、他の圧縮形式、例えば、スクロール式及びレシプロ式などの容積式圧縮機、若しくは、遠心式圧縮機等の、いずれの形式の圧縮機16であってもよい。
 本開示は、万一、不均化反応が発生した場合であっても、発生する煤の影響を最小限に抑えることができるため、HFO1123を含む作動媒体を用いた冷凍サイクル装置の信頼性を向上させることができる。よって、住居及び業務用の、種々の、エアコン及びヒートポンプ式給湯機等に幅広く適用することができる。
 10 空気調和機(冷凍サイクル装置)
 11 室内機
 12 室外機
 13 配管
 14 室内熱交換器
 15 室外熱交換器
 16 圧縮機
 17 膨張器
 18 制御器
 19 四方弁
 20 外部電源
 21 送風機
 30 冷凍サイクル回路
 121 本体筐体
 122 仕切板
 123 圧縮機収納空間
 124 収納室
 125 天板
 126 前板
 127 側壁カバー
 128 側壁
 129 連通部
 129a,129b 排気孔
 161 密閉容器
 162 電動機部
 163 圧縮機構部
 164 貯油部
 165 クランクシャフト
 166 回転子
 167 固定子
 169 絶縁紙
 170 固定子巻線
 171 リード線
 172 給電ターミナル
 173 圧縮室
 174 シリンダ
 175 ローリングピストン
 176 吐出マフラー
 177 吐出作動媒体空間
 178 吐出管
 179 吸入管
 180 アキュームレータ
 181 圧力逃し部
 182 溶接部
 183 ガイド(第1のガイド)
 184 ガイド(第2のガイド)

Claims (8)

  1.  圧縮機、室外熱交換器、膨張器及び室内熱交換器を有するとともに、1,1,2-トリフルオロエチレンを含む作動媒体が封入される冷凍サイクル回路と、
     少なくとも前記圧縮機及び前記室外熱交換器を有する室外機と、
    を備え、
    前記室外機に、
      前記圧縮機が収納される圧縮機収納空間と、
      前記圧縮機収納空間と前記室外機の外部とを連通する連通部と、が設けられた、
    冷凍サイクル装置。
  2. 前記圧縮機収納空間は、前記圧縮機と前記室外熱交換器との間が仕切板によって仕切られることで構成された、
    請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 前記連通部の連通面積は、前記圧縮機収納空間を構成する部材同士が向き合って形成する隙間の総和面積よりも大きい、
    請求項1または請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 前記連通部は、前記圧縮機の最下部よりも上方に設けられた、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  5. 前記連通部は、前記室外機の背面側において、前記室外機の筐体に設けられた、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  6. 前記圧縮機は、前記圧縮機内の前記作動媒体を前記圧縮機の外部に逃すことで前記圧縮機内の圧力を下げる、圧力逃し部を有する、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 前記圧力逃し部は、前記圧縮機内の圧力が前記作動媒体の不均化反応が生じることによって過度の圧力となったときに作動する、
    請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 前記作動媒体に不均化抑制剤が添加された、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
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