WO2023210504A1 - 空気調和機 - Google Patents

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WO2023210504A1
WO2023210504A1 PCT/JP2023/015807 JP2023015807W WO2023210504A1 WO 2023210504 A1 WO2023210504 A1 WO 2023210504A1 JP 2023015807 W JP2023015807 W JP 2023015807W WO 2023210504 A1 WO2023210504 A1 WO 2023210504A1
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WO
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air conditioner
propane
refrigerant
mixed refrigerant
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/015807
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English (en)
French (fr)
Inventor
桂司 佐藤
晃 鶸田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner that uses a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins, and particularly relates to an air conditioner that can satisfactorily suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • the working medium for the refrigeration cycle usually consists of a refrigerant and refrigeration oil (lubricating oil stored in a hermetic compressor).
  • HCFC hydrofluorocarbon
  • ODP ozone depletion potential
  • a typical example is difluoromethane (HFC32, R32).
  • HFC which is stable as a working medium for refrigeration cycles, has a long atmospheric lifetime and therefore has a large global warming potential (GWP). Therefore, recently, it has been proposed to use fluoroolefins with lower GWP, particularly hydrofluoroolefins (HFO).
  • HFO hydrofluoroolefins
  • 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) is known as an HFO that has a low GWP, high cooling capacity, and performance close to R32, which is currently widely used.
  • a low GWP means a short atmospheric lifetime, in other words, a fluoroolefin is easily chemically decomposed and has low stability. Therefore, it is also known that a self-polymerization reaction called a disproportionation reaction (hereinafter referred to as a disproportionation reaction) is likely to occur in fluoroolefins such as HFO1123.
  • the disproportionation reaction is likely to occur due to the heat generated during use of the refrigeration cycle working medium, and the disproportionation reaction is accompanied by large heat release. Therefore, it is also known that a chain reaction of disproportionation occurs. As a result, a large amount of soot is generated, which may reduce the reliability of the refrigeration cycle system or the compressor that constitutes this system.
  • the coefficient of performance is known as one of the indicators for evaluating its performance.
  • COP is calculated as the ratio of cooling capacity (or heating and cooling capacity) to energy consumption in the refrigeration system.
  • techniques for improving COP include, for example, a refrigerator, a method for manufacturing a refrigerator, and a method for improving COP disclosed in Patent Document 1.
  • the working medium for the refrigeration system is not limited to one containing fluoroolefin, and may include fluorine-containing refrigerants such as HFC and HFO, hydrocarbon refrigerants, and ammonia (R717). It is disclosed that natural refrigerants such as , carbon dioxide (R744), etc. can be used.
  • a mixed refrigerant that is a combination of multiple types of refrigerants is used as a typical refrigerant, and a working medium for a refrigeration system consisting of this mixed refrigerant and refrigeration oil is used at a temperature of 80°C and an absolute pressure of 3.4 MPa.
  • a refrigerant having a refrigerant dissolution viscosity of 2 to 4 mm 2 /s under the conditions is used.
  • the refrigerant is not limited to fluoroolefins, and therefore it is difficult to satisfactorily suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • a refrigeration system is applied to an air conditioner, when a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins is used, it is possible to not only achieve a good COP but also to improve the disproportionation reaction of fluoroolefins. There is a need to make it possible to suppress this.
  • the present invention has been made to solve these problems, and aims to achieve a good COP in an air conditioner using a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins, and to reduce the disproportionality of fluoroolefins.
  • the purpose is to effectively suppress the chemical reaction.
  • an air conditioner includes a refrigeration cycle including a hermetic compressor that stores refrigeration oil therein, and uses a mixed refrigerant containing fluoroolefin and propane as a refrigerant.
  • a refrigeration cycle including a hermetic compressor that stores refrigeration oil therein, and uses a mixed refrigerant containing fluoroolefin and propane as a refrigerant.
  • the structure is such that the refrigerant dissolution viscosity is within the range of 2 to 4 mm 2 /s.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the refrigeration cycle working medium is within the above range, propane in the mixed refrigerant is easily dissolved in the refrigerating machine oil.
  • the content of fluoroolefins contained in the mixed refrigerant inside the hermetic compressor appears to be higher, whereas when the hermetic compressor is in operation, The propane dissolved in the refrigerating machine oil is liberated from the refrigerating machine oil as the temperature rises.
  • propane which is relatively easy to burn, easily dissolves in refrigerating machine oil when the hermetic compressor is stopped. This reduces the apparent propane content in the mixed refrigerant. Therefore, even if the mixed refrigerant leaks, the risk of combustion can be reduced favorably.
  • propane is liberated from the refrigerating machine oil, so the apparent propane content of the mixed refrigerant increases. Since propane has the effect of suppressing the disproportionation reaction of fluoroolefins, it is thereby possible to satisfactorily suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the working medium for the refrigeration cycle is within the above range, it becomes possible to both suppress the energy consumption of the refrigeration cycle and realize good refrigeration capacity.
  • an air conditioner using a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins it is possible to achieve good COP and to suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • FIG. 1 is a schematic piping diagram showing a typical configuration of an air conditioner according to a typical embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a sectional view showing a typical configuration of a hermetic compressor included in the air conditioner shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3A is a graph showing an example of the relationship between the refrigeration cycle working medium composed of a typical mixed refrigerant and refrigeration oil in this embodiment and the COP of the air conditioner
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature and the compatibility of fluoroolefins and propane, which constitute a typical mixed refrigerant, with refrigerating machine oil.
  • An air conditioner includes a refrigeration cycle including a hermetic compressor that stores refrigerating machine oil therein, and uses a mixed refrigerant containing fluoroolefin and propane as a refrigerant, and uses the refrigerant oil and the mixed refrigerant as a refrigerant.
  • a working medium for a refrigeration cycle consisting of at least a refrigerant has a refrigerant dissolution viscosity of 2 to 4 mm under operating conditions of a temperature range of 28° C. to 60° C. and an absolute pressure range of 2.2 MPa to 4.3 MPa. 2 /s.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the refrigeration cycle working medium is within the above range, propane in the mixed refrigerant is easily dissolved in the refrigerating machine oil.
  • the content of fluoroolefins contained in the mixed refrigerant inside the hermetic compressor appears to be higher, whereas when the hermetic compressor is in operation, The propane dissolved in the refrigerating machine oil is liberated from the refrigerating machine oil as the temperature rises.
  • propane which is relatively easy to burn, easily dissolves in refrigerating machine oil when the hermetic compressor is stopped. This reduces the apparent propane content in the mixed refrigerant. Therefore, even if the mixed refrigerant leaks, the risk of combustion can be reduced favorably.
  • propane is liberated from the refrigerating machine oil, so the apparent propane content of the mixed refrigerant increases. Since propane has the effect of suppressing the disproportionation reaction of fluoroolefins, it is thereby possible to satisfactorily suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the working medium for the refrigeration cycle is within the above range, it becomes possible to both suppress the energy consumption of the refrigeration cycle and realize good refrigeration capacity.
  • an air conditioner using a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins it is possible to achieve good COP and to suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • the refrigeration cycle working medium has a refrigerant dissolution viscosity even under operating conditions in a temperature range of 115° C. or lower and an absolute pressure in the range of 1.7 MPa to 4.6 MPa.
  • the configuration may be such that the speed is within the range of 2 to 4 mm 2 /s.
  • the air conditioner having the above configuration may have a configuration in which the temperature range under the operating conditions is within a range of 55°C to 115°C.
  • the ratio of propane to the total mass of fluoroolefins and propane in the hermetic compressor is 20.
  • the compatibility of the mixed refrigerant with the refrigerating machine oil may be adjusted so as to be at least % by mass.
  • the mixed refrigerant has a ratio of propane to the total mass of fluoroolefins and propane in the hermetic compressor when the temperature under the operating conditions is 115°C or less.
  • the compatibility of the mixed refrigerant with the refrigerating machine oil may be adjusted so as to be less than % by mass.
  • the mixed refrigerant has a ratio of propane to the total mass of fluoroolefins and propane exceeding 20% by mass before the mixed refrigerant is sealed in the refrigeration cycle. It may have a certain configuration.
  • the fluoroolefins include 1,1,2-trifluoroethylene, trans-1,2-difluoroethylene, cis-1,2-difluoroethylene, and 1,1-difluoroethylene. , tetrafluoroethylene, and monofluoroethylene.
  • the mixed refrigerant may further contain difluoromethane.
  • the mixed refrigerant may further contain a disproportionation inhibitor.
  • the disproportionation inhibitor may be a saturated hydrocarbon having 2 to 5 carbon atoms (excluding propane) or a haloalkane having 1 or 2 carbon atoms (but substituted (excluding fluoroalkane in which the halogen atom is only fluorine) may be used.
  • the compression mechanism of the hermetic compressor may be of a rotary type.
  • the hermetic compressor may be driven by an inverter.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a typical example of an air conditioner 10 according to the present embodiment.
  • the air conditioner 10 includes an outdoor unit 11 and an indoor unit 12, and these units 11 and 12 are connected by an inter-unit piping 13.
  • the indoor unit 12 is installed in a space to be air conditioned (referred to as a target space), and the outdoor unit 11 is installed outdoors outside the target space.
  • the inter-unit piping 13 is provided with a piping connection part 13a and a piping connection part 13b.
  • the air conditioner 10 circulates the refrigerant compressed by the outdoor unit 11 between the outdoor unit 11 and the indoor unit 12, and air-conditions the target space in which the indoor unit 12 is installed.
  • the air conditioner 10 can switch between a cooling operation mode for cooling the target space and a heating operation mode for heating the target space.
  • the outdoor unit 11 includes a hermetic compressor 20, an outdoor heat exchanger 14, an outdoor fan 15, an expansion valve 16, a switching valve 17, and the like.
  • the hermetic compressor 20 compresses a refrigeration cycle working medium containing a refrigerant.
  • the outdoor heat exchanger 14 performs heat exchange of refrigerant outside the target space (outdoors).
  • the outdoor fan 15 blows outdoor air to the outdoor heat exchanger 14.
  • the expansion valve 16 reduces the pressure of the refrigerant and expands it.
  • the switching valve 17 switches between the cooling operation mode and the heating operation mode.
  • the indoor unit 12 includes an indoor heat exchanger 18, an indoor fan 19, and the like.
  • the indoor heat exchanger 18 performs heat exchange of the refrigerant supplied from the outdoor unit 11 via the inter-unit piping 13 within the target space.
  • the indoor fan 19 blows air within the target space (indoor) within the target space.
  • the outdoor heat exchanger 14 functions as a condenser in the cooling operation mode, and functions as an evaporator in the heating operation mode.
  • the indoor heat exchanger 18 functions as an evaporator in the cooling operation mode, and functions as a condenser in the heating operation mode. Refrigeration is achieved by connecting the hermetic compressor 20, the outdoor heat exchanger 14 (condenser or evaporator), the indoor heat exchanger 18 (evaporator or condenser), and the expansion valve 16 in a ring shape through the inter-unit piping 13.
  • a cycle refrigerant circuit
  • the air conditioner 10 further includes a control section.
  • the control unit controls the operation of the hermetic compressor 20, controls the opening degree and/or opening/closing of the expansion valve 16, controls switching of the flow path of the switching valve 17, and operates and/or stops the outdoor fan 15 and the indoor fan 19. control.
  • the control unit also operates the expansion valve 16 and the switching valve 17 to switch the air conditioner 10 between the cooling operation mode and the heating operation mode. Further, the control unit controls the operating frequency, operation and/or stop of the hermetic compressor 20, and controls the outdoor fan 15 and the indoor fan 19 based on the operation or setting by the operation unit included in the air conditioner 10. , air-conditions the target space according to the target temperature.
  • the flow direction of the refrigerant in the cooling operation mode is shown by block arrows.
  • the refrigerant working medium for the refrigeration cycle
  • the refrigerant flows in the order of the hermetic compressor 20, the outdoor heat exchanger 14, the expansion valve 16, the indoor heat exchanger 18, and the switching valve 17. 17 returns to the hermetic compressor 20.
  • the flow direction of the refrigerant in the heating operation mode is on the opposite side of the block arrow shown in FIG.
  • the refrigerant flows in the order of the hermetic compressor 20, the indoor heat exchanger 18, the expansion valve 16, the outdoor heat exchanger 14, and the switching valve 17, and from the switching valve 17 to the hermetic compressor 20.
  • the pipe connection part 13a and the pipe connection part 13b included in the air conditioner 10 are provided between the outdoor unit 11 and the indoor unit 12 in the inter-unit pipe 13 that is connected in an annular manner.
  • two-way valves or three-way valves are used as these piping connections 13a and 13b.
  • the outdoor unit 11 and the indoor unit 12 are connected to each other, and the refrigerant can circulate.
  • the opening degree and/or opening/closing of the pipe connecting portions 13a and 13b can be controlled manually or by control of a control section.
  • the air conditioner 10, the outdoor unit 11, the indoor unit 12, and each of the components constituting the refrigeration cycle (refrigerant circuit) (hermetic compressor 20, outdoor heat exchanger 14, outdoor fan 15, expansion valve 16, switching valve 17, indoor heat exchanger 18, indoor fan 19, inter-unit piping 13, piping connections 13a, 13b, etc.), and various known configurations can be suitably employed.
  • the specific configuration of the refrigeration cycle (refrigerant circuit) is not limited to the configuration example shown in FIG. 1, and may include other components, or may not include some components.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a typical configuration example of the hermetic compressor 20 according to the present embodiment.
  • the hermetic compressor 20 according to this embodiment is of a rotary type.
  • the entire internal space of the closed container 21 is a discharge pressure atmosphere communicating with the discharge pipe 22, and the electric motor 23 and the compression mechanism 30 are housed within the closed container 21.
  • the electric motor 23 is located in the center of the closed container 21, and the compression mechanism 30 is located in the lower part.
  • the electric motor 23 is composed of a rotor 24 and a stator 25.
  • the stator 25 is arranged on the outer diameter side of the rotor 24 so as to maintain a substantially constant gap with the rotor 24.
  • a crankshaft 26 is fixed to the rotor 24 in correspondence with the rotating shaft, and when the electric motor 23 is driven and the rotor 24 rotates, the compression mechanism 30 is driven by the crankshaft 26.
  • a crankshaft eccentric portion 27 is integrally formed on the crankshaft 26 .
  • the electric motor 23 is driven by, for example, an inverter drive circuit at a plurality of operating frequencies including an operating frequency higher than the commercial power frequency. Therefore, the hermetic compressor 20 according to the present embodiment may include an inverter circuit so that the electric motor 23 can be driven to rotate at a plurality of operating rotational speeds.
  • the specific driving method for the hermetic compressor 20 is not limited to the inverter driving described above.
  • the hermetic compressor 20 may be driven by simple on/off control.
  • the operating frequency is not particularly limited either.
  • the compression mechanism 30 includes a cylinder 31, a rolling piston 32, a vane 33, an upper bearing 34, a lower bearing 35, and the like.
  • the cylinder 31, rolling piston 32, and vane 33 are sandwiched between an upper bearing 34 and a lower bearing 35, thereby forming a suction chamber 30a and a compression chamber 30b.
  • a crankshaft eccentric part 27 is housed in the cylinder 31, and a rolling piston 32 is rotatably mounted on the crankshaft eccentric part 27.
  • a vane 33 is provided in the cylinder 31 in contact with the rolling piston 32, and partitions a suction chamber 30a and a compression chamber 30b.
  • the cylinder 31 is provided with a suction hole 30c adjacent to the suction chamber 30a.
  • a suction liner 36 is inserted into the suction hole 30c.
  • the high-temperature, high-pressure discharge gas inside the closed container 21 and the low-temperature, low-pressure suction gas inside the suction hole 30c are separated by a suction liner 36.
  • An accumulator 40 is connected to the suction liner 36 to prevent liquid compression in the compressor.
  • the accumulator 40 is connected by brazing or welding to an outer suction tube 37 fixed to the hermetic container 21, and separates the refrigeration cycle working medium sucked into the hermetic compressor 20 into gas and liquid.
  • Refrigerating machine oil 50 is stored in the lower part of the airtight container 21.
  • the compression mechanism 30 is always immersed in the refrigerating machine oil 50.
  • the refrigerating machine oil 50 sucked up by the crankshaft 26 passes through the oil supply hole provided in the crankshaft eccentric part 27 and first reaches the inner peripheral part of the rolling piston 32 while lubricating the sliding part of the crankshaft eccentric part 27. .
  • a part of the refrigerating machine oil 50 that has reached the rolling piston 32 lubricates the journal bearing sliding parts of the upper bearing 34 and the lower bearing 35 and is discharged to the outside of the compression mechanism 30.
  • the other part of the refrigerating machine oil 50 is supplied to the suction chamber 30a and the compression chamber 30b while lubricating the sliding parts between the rolling piston 32, the upper bearing 34, and the lower bearing 35.
  • the refrigerating machine oil 50 supplied from the back surface of the vane 33 lubricates the sliding parts of the vane 33, and then is supplied to the suction chamber 30a and the compression chamber 30b.
  • the specific type of refrigerating machine oil 50 used in the hermetic compressor 20 is not particularly limited, and examples include a structure in which a lubricating oil known in the compressor field is used as a base oil and if necessary, a known additive is contained. be able to.
  • Examples of lubricating oils used as the base oil for the refrigeration oil 50 include mineral oils, olefin polymers, naphthalene compounds, hydrocarbon oils such as alkylbenzenes; ester oils such as monoesters, diesters, polyol esters, and complex esters; and polyalkylene glycols. , oxygen-containing oils such as ether oils such as polyvinyl ether, polyphenyl ether, perfluoroether, etc., but are not particularly limited. Only one type of these base oils may be used, or two or more types may be used in an appropriate combination.
  • the additives contained in the refrigeration oil 50 are not particularly limited, but include oiliness agents, sliding property modifiers, extreme pressure additives, antioxidants, acid scavengers, metal deactivators, antifoaming agents, and corrosion inhibitors. , or a dispersant.
  • the base oil of the refrigerating machine oil 50 preferably contains at least one selected from polyol ester, polyalkylene glycol, and polyvinyl ether as a main component, and preferably contains polyol ester or polyvinyl ether as the main component. is more preferable.
  • the main component here indicates that it is 50% by mass or more based on the total amount (100% by mass) of base oil in the refrigerating machine oil 50.
  • the content of the lubricating base oil in the refrigerating machine oil 50 is not particularly limited, but as long as it is 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more based on the total amount (100% by mass) of the refrigerating machine oil 50. good.
  • the refrigerant used in the air conditioner according to the present disclosure is a mixed refrigerant containing fluoroolefin (fluoroalkene) and propane (R290).
  • the specific type of fluoroolefin is not particularly limited, but for example, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123), trans-1,2-difluoroethylene (HFO1132(E)), cis-1,2-difluoroethylene Fluoroethylene such as ethylene (HFO1132 (Z)), 1,1-difluoroethylene (HFO1132a), tetrafluoroethylene (FO1114, TFE), monofluoroethylene (HFO1141); 1,2,3,3,3-pentafluoro Propene (HFO-1225ye), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (H
  • fluoroolefins Only one type of these fluoroolefins may be used as a refrigerant, or two or more types may be appropriately combined and used as a refrigerant.
  • fluoroethylene can be suitably used as a refrigerant, and among these fluoroethylenes, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) can be particularly suitably used.
  • the mixed refrigerant may contain "other refrigerants” other than fluoroolefins and propane as refrigerants.
  • Typical other refrigerants include, but are not particularly limited to, hydrofluorocarbons (HFC), saturated hydrocarbons other than propane, carbon dioxide, and the like.
  • HFC include fluoromethanes such as difluoromethane (R32) and trifluoromethane (R23); fluoroethane (R161), 1,1-difluoroethane (R152a), and 1,1,1-trifluoroethane.
  • Fluorocarbons such as ethane (R143a), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (R134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), pentafluoroethane (R125), difluoroethane, trifluoroethane, etc.
  • saturated hydrocarbons include ethane, n-propane, cyclopropane, n-butane, cyclobutane, isobutane (2-methylpropane), methylcyclopropane, n-pentane, and isopentane (2-methylbutane). , neopentane (2,2-dimethylpropane), methylcyclobutane, and the like.
  • saturated hydrocarbons include those that can be used as disproportionation inhibitors. Therefore, saturated hydrocarbons can be used in conjunction with other refrigerants and disproportionation inhibitors.
  • the mixed refrigerant may contain a disproportionation inhibitor that suppresses the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • Specific disproportionation inhibitors are not particularly limited, but include, for example, saturated hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms (excluding propane), or halogen atoms having 1 to 4 carbon atoms. Examples include haloalkanes, except when all are fluorine.
  • a saturated hydrocarbon used as a disproportionation inhibitor will be referred to as a "disproportionation inhibiting alkane”
  • a haloalkane used as a disproportionation inhibitor will be referred to as a "disproportionation inhibiting haloalkane”.
  • the disproportionation inhibiting alkane used as the disproportionation inhibitor in the present disclosure may be any saturated hydrocarbon (alkane) having 2 to 5 carbon atoms, and specifically, ethane, cyclopropane, n -butane, cyclobutane, isobutane (2-methylpropane), methylcyclopropane, n-pentane, isopentane (2-methylbutane), neopentane (2,2-dimethylpropane), methylcyclobutane, and the like. Only one type of these saturated hydrocarbons may be used, or two or more types may be used in an appropriate combination.
  • All of these saturated hydrocarbons are gases at room temperature (n-pentane and methylcyclobutane have the highest boiling point at approximately 36°C, and the boiling points of other hydrocarbons are less than 36°C), making them suitable as components of mixed refrigerants. Can be mixed. Saturated hydrocarbons having 6 or more carbon atoms are not preferred because they are liquid at room temperature and difficult to mix as a component of a mixed refrigerant.
  • propane which is a saturated hydrocarbon having 3 carbon atoms, can suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • propane is the main component of the mixed refrigerant in the present disclosure, and therefore is not included in the "disproportionation-suppressing alkane.”
  • cyclic cyclopropane is different from linear propane (n-propane), which is a component of the mixed refrigerant, it can be used as a disproportionation-suppressing alkane.
  • saturated hydrocarbons having one carbon number ie, methane
  • GWP global warming potential
  • cyclopentane has a boiling point of 49° C. and is liquid at room temperature, and in the present disclosure, it can be used as a disproportionation inhibitor.
  • the disproportionation-inhibiting haloalkane used as the disproportionation inhibitor in the present disclosure may have any one of 1 to 4 carbon atoms, excluding cases where all halogen atoms are fluorine. More specifically, halomethane (halogenated methane) with 1 carbon number, haloethane (halogenated ethane) with 2 carbon atoms, halopropane (halogenated propane) with 3 carbon atoms, and halobutane (halogenated butane) with 4 carbon atoms. etc. can be mentioned.
  • any one of halomethane, haloethane, halopropane, or halobutane may be used, but two or more of these disproportionation-suppressing haloalkanes may be appropriately selected and used in combination.
  • halobutane may have a linear structure or a branched structure (ie, a structure having the same carbon skeleton as isobutane or 2-methylpropane).
  • the disproportionation-suppressed haloalkane may be one having the structure of formula (1) shown below.
  • X in formula (1) is a halogen atom selected from the group consisting of fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I), and p is either 1 or 2.
  • F fluorine
  • Cl chlorine
  • Br bromine
  • I iodine
  • p is either 1 or 2.
  • q is an integer of 0 or more
  • r is an integer of 1 or more
  • the sum of q and r is 2p+2
  • X is the same or different type of halogen atom.
  • disproportionation-suppressed haloalkanes shown in formula (1) above those in which X is composed only of F are excluded. This is because the disproportionation-suppressing haloalkane in which X is only F is a compound that can be used in combination with other refrigerant components, and does not substantially function as a disproportionation inhibitor.
  • the halogen atom X may be at least one of F, Cl, Br, and I, as described above, but it is preferably at least I;
  • the disproportionation-suppressing haloalkane shown in formula (1) contains Cl and/or Br, the ozone layer depletion potential (ODP) tends to be high, so there may be restrictions on availability or handling. In addition, regardless of the type of halogen atom included.
  • the disproportionation-suppressing haloalkane added to the mixed refrigerant can effectively suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins, or prevent the rapid progress of the disproportionation reaction. can be alleviated.
  • the total amount of disproportionation inhibitors added is smaller than the total amount of the mixed refrigerant. It's small enough. Therefore, even if a haloalkane with a relatively large ODP or GWP is used as a disproportionation-suppressing haloalkane, it will not have a significant impact on the environment.
  • the disproportionation-suppressing haloalkane represented by formula (1) is not particularly limited, but specifically, for example, (mono)iodomethane (CH 3 I ), diiodomethane (CH 2 I 2 ), dibromomethane (CH 2 Br 2 ).
  • bromomethane CH 3 Br
  • dichloromethane CH 2 Cl 2
  • chloroiodomethane CH 2 ClI
  • dibromochloromethane CHBr 2 Cl
  • tetraiodide methane CI 4
  • carbon tetrabromide CBr 4
  • bromotrichloromethane CBrCl 3
  • dibromodichloromethane CBr 2 Cl 2
  • tribromofluoromethane CBr 3 F
  • fluorodiiodomethane CHFI 2
  • difluorodiiodomethane CF 2 I 2
  • dibromo Halomethanes such as difluoromethane (CBr 2 F 2 ), trifluoroiodomethane (CF 3 I), difluoroiodomethane (CHF 2 I); 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane (CF 3 CH 2 I) , mono
  • disproportionation-suppressing haloalkanes may be used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • diiodomethane CH 2 I 2
  • difluorodiiodomethane CF 2 I 2
  • trifluoroiodomethane CF 3 I
  • difluoroiodomethane selected from the group consisting of methane (CHF 2 I), 1-bromo-2-iodotetrafluoroethane (CF 2 BrCF 2 I), 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane (CF 3 CH 2 I); At least one of these can be particularly preferably used.
  • the mixed refrigerant is composed of at least fluoroolefin (fluoroalkene) and propane (R290), and may contain refrigerants other than these as necessary. It may also contain an inhibitor.
  • the content (content rate) of fluoroolefins and propane or the content (content rate) of the disproportionation inhibitor are not particularly limited.
  • the content of fluoroolefin may be 50% by mass or more, may be 60% by mass or more, or may be 70% by mass or more, It may be 80% by mass or more.
  • the content of propane may be less than 50% by mass, may be 40% by mass or less, or may be 30% by mass or less, It may be 20% by mass or less.
  • the content of fluoroolefins is less than 50% by mass of the total amount of the mixed refrigerant, the content of fluoroolefins in the mixed refrigerant will be too low, and a large amount of propane will be contained. Therefore, when looking at the mixed refrigerant as a whole, the influence of flammable propane may become stronger. Therefore, in the mixed refrigerant, the advantage of achieving good handling while having a small GWP cannot be sufficiently obtained.
  • the content of fluoroolefins is 80% by mass with respect to the total amount of fluoroolefins and propane (total mass 100% by mass), and the content of propane is 80% by mass. Mention may be made of compositions in which the amount is 20% by weight.
  • the fluoroolefin at this time for example, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) is preferably used, as shown in Examples (Comparative Examples 1 and 2 and Example 1) described later.
  • the proportion of propane may be 20% by mass or more, based on the total mass of the fluoroolefins and propane in the mixed refrigerant.
  • the ratio of propane to fluoroolefin HFO1123
  • the mixed refrigerant will consist only of fluoroolefins and propane.
  • the disproportionation inhibitor When the mixed refrigerant contains a disproportionation inhibitor, if it is determined that the disproportionation inhibitor is a component constituting the mixed refrigerant, the disproportionation inhibitor will be added to the total amount (100% by mass) of the mixed refrigerant.
  • the content of the agent may be within the range of 0.1% by mass or more and 10% by mass or less. Although it depends on the specific composition of the mixed refrigerant, if the disproportionation inhibitor is less than 0.1% by mass, the effect of suppressing the disproportionation reaction of fluoroolefins by adding the disproportionation inhibitor is sufficient. may not be what you expect. On the other hand, if the content of the disproportionation inhibitor exceeds 10% by mass, the effect of suppressing the disproportionation reaction commensurate with the amount (content) of the disproportionation inhibitor added may not be obtained.
  • the upper limit of the content of the disproportionation inhibitor may be 10% by mass as described above, but it may be 9.5% by mass or less, or 9.0% by mass or less. , may be 8.5% by mass or less, 5% by mass or less, or 3% by mass or less.
  • the lower limit of the content of the disproportionation inhibitor may be 0.1% by mass as described above, but it may also be 0.2% by mass or more, or 0.5% by mass or more. It may be 0.8% by mass or more, 1.0% by mass or more, or 1.2% by mass or more.
  • impurities contained in the refrigerant used in the air conditioner 10 are often 2 to 3% by mass or less.
  • commercially available HFO1123 is known to have a purity of about 97% by mass, and as impurities, it contains less than 3% by mass of the remainder of synthetic raw materials or by-products.
  • the disproportionation inhibitor is added to the fluoroolefin at an impurity level (3% by mass or less), it can effectively suppress the disproportionation reaction or slow its progress. Therefore, it is not necessarily possible to specify the amount of disproportionation inhibitor added, and the above-mentioned upper and lower limits, or the amount of disproportionation inhibitor added in the mixed refrigerant, etc. are only representative values. This is a preferable example.
  • the refrigeration cycle working medium is composed of the refrigeration oil 50 stored in the hermetic compressor 20 and the above-mentioned mixed refrigerant.
  • This working medium for the refrigeration cycle has a refrigerant dissolution viscosity within the range of 2 to 4 mm 2 /s under operating conditions of temperature within the range of 28°C to 60°C and absolute pressure within the range of 2.2 MPa to 4.3 MPa. shows. Note that this operating condition will be referred to as "operating condition 1" for convenience of explanation.
  • the temperature range and pressure range under operating condition 1 are set based on the viewpoint of achieving a good COP (Coefficient of Performance) in the air conditioner 10.
  • the upper limits of the above temperature range and the above pressure range were determined using physical property calculations using refrigerant thermophysical properties database software Refprop10 (NIST, National Institute of Standards and Technology), and HFO1123 as a representative example of fluoroolefin was determined.
  • the lower limit values of the temperature range and pressure range are obtained by theoretically calculating the condensing temperature and pressure during air-conditioning performance operation based on year-round energy consumption efficiency using Refprop10.
  • Annual energy consumption efficiency refers to APF (Annual Performance Factor), and is based on JIS C9612, and is based on the specified conditions specified in JIS C9612. This represents the heating capacity.
  • the working medium for the refrigeration cycle has a refrigerant dissolution viscosity within the range of 2 to 4 mm 2 /s even under operating conditions at a temperature of 115°C or lower and an absolute pressure of 1.7 MPa to 4.6 MPa. It suffices as long as it shows.
  • This operating condition will be referred to as "operating condition 2" for convenience of explanation.
  • the upper temperature limit under operating condition 2 is set based on the insulation class of the insulating paper used for the stator 25 that constitutes the electric motor 23 of the hermetic compressor 20.
  • insulating paper is inserted between the magnetic steel plate and the magnet wire that generates a magnetic field when energized.
  • the insulation class and temperature of the insulating paper are listed in JIS C4003 (see Table 1 "Heat Resistance Class and Temperature” listed in "4. Heat Resistance Class” of JIS C4003). For example, if the heat resistance class of the insulating paper is E class, its heat resistance temperature is 120°C.
  • the safety margin can be set to, for example, 5K. Therefore, when E-class insulating paper is used, the upper limit of the temperature of the working medium for the refrigeration cycle is set to 115° C. or less, which is the safety margin of 5K. If the hermetic compressor 20 is operated above this upper temperature limit, there is a risk that the insulation between the magnet wire and the electromagnetic steel sheet will break down, and in that case, the possibility of occurrence of a discharge phenomenon will significantly increase.
  • the temperature threshold value (that is, the upper temperature limit value of operating condition 2) depends on the selection of the heat resistance class of the insulating paper.
  • the safety margin for the temperature of the working fluid depends on the distance between the detection unit and the stator and the motor efficiency, it is not limited to 5K, but can be set to a value between 0 and 20K.
  • the temperature of the working medium for the refrigeration cycle must not exceed 150°C because the possibility of a disproportionation reaction occurring in the fluoroolefin increases.
  • the lower limit of the temperature range under operating condition 2 can also be set to 55°C. Therefore, the temperature range under operating condition 2 may be set within the range of 55°C to 115°C.
  • the upper limit of the absolute pressure under operating condition 2 can be set based on the critical pressures of fluoroolefins and propane. Specifically, the critical pressure of HFO1123, which is a typical fluoroolefin, is 4.54 MPa, and the critical pressure of propane is 4.25 MPa. Based on these critical pressures, the upper limit of the absolute pressure can be set to 4.6 MPa. On the other hand, the lower limit of the absolute pressure under operating condition 2 can be set based on about 1.7 MPa, which is the evaporation pressure during cooling.
  • the refrigerant solution viscosity of the refrigeration cycle working medium is within the range of 2 to 4 mm 2 /s as described above, and furthermore, the above-mentioned operating condition Condition 2 also requires that the refrigerant dissolution viscosity of the working medium for the refrigeration cycle be within the range of 2 to 4 mm 2 /s.
  • the hermetic compressor 20 included in the air conditioner 10 its sliding parts are lubricated by refrigerating machine oil 50, and refrigerant can inevitably be dissolved in this refrigerating machine oil 50. Therefore, depending on conditions such as the temperature and pressure of the hermetic compressor 20, the refrigerant dissolution viscosity of the refrigerating machine oil 50 changes. In general, the compatibility with the refrigerant ( solubility) are different. Therefore, by optimizing both the viscosity of the specific refrigeration oil 50 used in the hermetic compressor 20 and the compatibility of the refrigeration oil 50 with the specific refrigerant used in the refrigeration cycle, the operation of the refrigeration cycle is improved.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the medium can be adjusted (set) within a predetermined range.
  • the refrigerant solution viscosity of the refrigeration cycle working medium is different from the solution viscosity that is measured quasi-statically in a test tube under strictly controlled conditions, for example, when the refrigerant solution viscosity is stored in the closed container 21. Since the working medium for the refrigeration cycle and the refrigeration oil 50 are vigorously stirred, and the temperature and pressure also fluctuate, it is necessary to consider various conditions such as the time delay for the working medium for the refrigeration cycle to dissolve into the refrigeration oil 50.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the refrigeration cycle working medium is measured using a viscosity sensor when the hermetic compressor 20 is operating.
  • a viscosity sensor manufactured by Cambridge Viscosity product name: SPC501 small viscosity sensor
  • the sensor portion of the viscosity sensor is arranged so as to be in contact with the refrigerating machine oil 50.
  • the refrigerant dissolution viscosity during operation of the hermetic compressor 20 is measured in real time.
  • polyol ester is used as the refrigerating machine oil 50.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the refrigeration cycle working medium is less than 2 mm 2 /s under the above-mentioned operating condition 1
  • good sliding performance can be obtained in the sliding parts of the hermetic compressor 20.
  • air conditioning performance deteriorates, making it impossible to obtain a good COP.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the refrigeration cycle working medium exceeds 4 mm 2 /s under the above-mentioned operating condition 1, the resistance when the refrigeration cycle working medium is stirred or the resistance when starting the hermetic compressor 20 As a result, the energy consumption of the refrigeration cycle also increases, and the air conditioning performance also decreases, making it impossible to obtain a good COP.
  • the refrigerant dissolution viscosity of the working medium for the refrigeration cycle is within the range of 2 to 4 mm 2 /s under the above-mentioned operating condition 1, good sliding performance can be achieved in the sliding parts of the hermetic compressor 20. At the same time, the increase in resistance during operation is also suppressed. That is, it becomes possible to both suppress the energy consumption of the refrigeration cycle and realize good refrigeration capacity (good air conditioning performance). As a result, in the air conditioner 10 using fluoroolefin as a refrigerant, it is possible to achieve a good COP and to suppress the disproportionation reaction of the fluoroolefin.
  • the mixed refrigerant contains fluoroolefins and propane
  • propane in the mixed refrigerant is easily dissolved in the refrigeration oil 50.
  • the main component of the refrigerating machine oil 50 has a molecular structure with a hydrocarbon skeleton, as is clear from the representative examples of base oils mentioned above.
  • the molecular structure of the refrigeration oil 50 and that of R290 (n-propane), which is a hydrocarbon, are similar, but the molecules of refrigerants containing fluorine atoms, such as fluoroolefins, have a similar molecular structure to that of the refrigeration oil 50. There is little similarity with Therefore, R290 is more easily dissolved in the refrigerating machine oil 50 than the fluoroolefin.
  • oxygen-containing oils such as polyol ester or polyvinyl ether are used as the base oil of the refrigerating machine oil 50
  • the polarity of these oxygen-containing oils becomes high. This is because if the dipole moment, which is the vector sum of the bond moments of each bond in the molecule, is large, the polarity of the molecule will also be large.
  • HFCs such as R32 (difluoromethane) have been used as refrigerants, for example.
  • fluoroolefins such as HFO1123 have a relatively large dipole moment. Therefore, fluoroolefins are more easily dissolved in the refrigerating machine oil 50 than HFC.
  • HFC such as R32 or a mixed refrigerant thereof (for example, R410A, which is a mixed refrigerant of R32 and R125 (pentafluoroethane), etc.) is assumed as the refrigerant. Therefore, even when a mixed refrigerant is used, there is no need to consider the ease with which a plurality of types of refrigerants dissolve in the refrigerating machine oil 50.
  • the present disclosure uses fluoroolefins as the main component of the mixed refrigerant, and also uses propane as a subcomponent in order to improve the practicality of the fluoroolefins as a refrigerant.
  • the fluoroolefins and propane each have different solubility in the refrigerating machine oil 50, and propane also has the effect of suppressing the disproportionation reaction of the fluoroolefins. Therefore, as a result of studying working fluids for refrigeration cycles in consideration of this difference in solubility, we uniquely discovered that the refrigerant dissolution viscosity can be adjusted within the range of 2 to 4 mm 2 /s at least under operating condition 1 mentioned above. It was done.
  • propane which is relatively easily combustible among the refrigerants constituting the mixed refrigerant, easily dissolves in the refrigerating machine oil 50 when the hermetic compressor 20 is stopped. This reduces the apparent propane content in the mixed refrigerant. Therefore, even if the mixed refrigerant leaks, the risk of combustion can be reduced favorably.
  • propane is liberated from the refrigerating machine oil 50, so the apparent propane content of the mixed refrigerant increases. Since propane has the effect of suppressing the disproportionation reaction of fluoroolefins, it is thereby possible to satisfactorily suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • the mixed refrigerant is adjusted so as to optimize the apparent content ratio of the mixed refrigerant in the hermetic compressor 20 (that is, in the hermetic container 21), especially when operating condition 2 is used as a reference.
  • the compatibility with the refrigerating machine oil 50 may be adjusted.
  • the ratio of propane to the total mass of fluoroolefins and propane in the hermetic compressor 20 (in the hermetic container 21) is 20% by mass or more.
  • the compatibility of the mixed refrigerant with the refrigerating machine oil 50 may be adjusted so that . This condition will be referred to as "compatibility adjustment condition 1" for convenience of explanation.
  • the temperature under the aforementioned operating condition 2 is 115°C or lower (preferably 55°C or higher and 115°C or lower)
  • the total mass of fluoroolefins and propane in the hermetic compressor 20 inside the closed container 21
  • the compatibility of the mixed refrigerant with the refrigerating machine oil 50 may be adjusted so that the ratio of propane to the refrigeration oil 50 is less than 20% by mass. This condition will be referred to as "compatibility adjustment condition 2" for convenience of explanation.
  • the composition has a composition in which the ratio of propane to the total mass of fluoroolefins and propane exceeds 20% by mass. Good to have.
  • the mixed refrigerant is sealed in the refrigeration cycle, a portion of the mixed refrigerant comes into contact with the refrigerating machine oil 50, but as described above, propane easily dissolves in the refrigerating machine oil 50. Therefore, even when the hermetic compressor 20 is not operating, that is, even when the refrigeration cycle is not operating, propane gradually dissolves into the refrigeration oil 50. Therefore, the lower limit of the propane content may be defined and adjusted before the mixed refrigerant is introduced into the refrigeration cycle.
  • FIG. 3B is a graph showing the relationship between temperature and the compatibility of fluoroolefins and propane constituting the mixed refrigerant with respect to the refrigerating machine oil 50.
  • HFO1123 is illustrated as a typical fluoroolefin.
  • the solid line graph shows the compatibility of HFO1123, and the broken line graph shows R290.
  • R290 has relatively greater compatibility with the refrigerating machine oil 50 than HFO1123. Therefore, as shown in FIG. 3B, the solid line graph showing the compatibility of HFO1123 is located below the dashed line graph showing the compatibility of R290.
  • the ratio of R290 to the total mass of HFO1123 and R290 in the mixed refrigerant circulating in the refrigeration cycle is at least 20% by mass or more.
  • Adjust the compatibility of machine oil 50 In making this adjustment, consideration is given to the difference in compatibility of each refrigerant with respect to temperature, as shown in FIG. 3B.
  • the ratio of R290 in the mixed refrigerant is at least less than 20% by mass.
  • the concentration (ratio) of R290 will be relatively low, so the flammability of the leaked refrigerant will be suppressed well, reducing the risk of combustion. It becomes possible to do so.
  • a pressure sensor (VESVM10- manufactured by Valcom Co., Ltd., which measures the internal pressure inside the pressure-resistant container) is used to measure the internal pressure in a sealed pressure-resistant container (stainless steel sealed container TVS-N2 [product name] manufactured by Pressure Glass Industry Co., Ltd., internal volume 50 mL). 2 m [trade name]), a thermocouple that measures the internal temperature inside the pressure vessel (PL thermocouple gland PL-18-K-A 4-T [trade name] manufactured by Conax Technologies), and a thermocouple that measures the internal temperature inside the pressure vessel.
  • a discharge device was installed to generate electric discharge.
  • the flammability class of this mixed refrigerant is A2, and the GWP is less than 10.
  • the flammability class of this mixed refrigerant is A3, and the GWP is less than 10.
  • the present invention can be widely and suitably used in the field of air conditioners that use a mixed refrigerant containing a fluoroolefin such as 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) and propane (R290).
  • a fluoroolefin such as 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) and propane (R290).
  • Air conditioner 11 Outdoor unit 12: Indoor unit 13: Inter-unit piping 13a: Piping connection 13b: Piping connection 14: Outdoor heat exchanger 15: Outdoor fan 16: Expansion valve 17: Switching valve 18: Indoor heat Exchanger 19: Indoor fan 20: Closed compressor 21: Closed container 22: Discharge pipe 23: Electric motor 24: Rotor 25: Stator 26: Crankshaft 27: Crankshaft eccentric part 30: Compression mechanism 30a: Suction chamber 30b : Compression chamber 30c: Suction hole 31: Cylinder 32: Rolling piston 33: Vane 34: Upper bearing 35: Lower bearing 36: Suction liner 37: Suction outer pipe 40: Accumulator 50: Refrigerating machine oil

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Abstract

空気調和機は、内部に冷凍機油を貯留する密閉型圧縮機を含む冷凍サイクルを備えるとともに、冷媒として、フルオロオレフィンおよびプロパンを含有する混合冷媒を用いる。冷凍機油と混合冷媒とから構成される冷凍サイクル用作動媒体が、温度２８℃～６０℃の範囲内、かつ、絶対圧２．２ＭＰａ～４．３ＭＰａの範囲内の作動条件において、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示す。これにより、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いた空気調和機において、良好なＣＯＰを実現するとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制する。

Description

空気調和機
　本発明は、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いる空気調和機に関し、特に、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制可能とする空気調和機に関する。
　冷凍サイクル用作動媒体は、通常、冷媒と冷凍機油（密閉型圧縮機に貯留される潤滑油）とからなる。冷媒としては、以前はＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）が用いられていたが、ＨＣＦＣはオゾン層破壊に大きな影響を及ぼす。そこで、近年では、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）が０のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が用いられている。代表的には、例えば、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２，Ｒ３２）を挙げることができる。
　ただし、冷凍サイクル用作動媒体として安定性を有するＨＦＣは、その大気寿命が長いため、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が大きい。そこで、最近では、ＧＷＰのより小さいフルオロオレフィン、特にハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）の使用が提案されている。ＨＦＯには、ＧＷＰが低く、冷却能力が高く、現在広く用いられているＲ３２に近い性能を有するものとして、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）が知られている。
　ここで、ＧＷＰが低いということは大気寿命が短いということであり、言い換えれば、フルオロオレフィンは、化学的に分解されやすく安定性が低いことになる。そのため、ＨＦＯ１１２３のようなフルオロオレフィンでは、不均化反応と呼ばれる自己重合反応（以下、不均化反応と記載する。）が生じやすいことも知られている。
　不均化反応は、冷凍サイクル用作動媒体の使用中に生じた発熱等に誘引されて生じやすく、しかも不均化反応の発生には大きな熱放出が伴われる。そのため、不均化反応が連鎖的に生じることも知られている。その結果、大量の煤が発生して、冷凍サイクルシステムまたはこのシステムを構成する圧縮機等の信頼性を低下させる可能性がある。
　ところで、冷凍サイクル用作動媒体を用いて構成される冷凍システムにおいては、その性能を評価する指標の一つとして、成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）が知られている。例えば、冷凍システムを空気調和機に適用した場合には、ＣＯＰは、冷凍システムにおける消費エネルギーに対する冷房能力（もしくは冷暖房能力）の比率として算出される。
　冷凍サイクル用作動媒体としてＨＦＯを利用した冷凍システムにおいて、ＣＯＰの向上を図る技術としては、例えば、特許文献１に開示される冷凍機、冷凍機の製造方法及びＣＯＰの向上方法が挙げられる。
　特許文献１に開示の冷凍システム（冷凍機）では、冷凍システム用作動媒体がフルオロオレフィンを含有するものに限定されておらず、ＨＦＣ，ＨＦＯ等のフッ素含有冷媒、炭化水素冷媒、アンモニア（Ｒ７１７）、二酸化炭素（Ｒ７４４）等の自然冷媒等が使用可能であることが開示されている。そして、特許文献１では、代表的な冷媒として複数種類の冷媒を組み合わせた混合冷媒を用い、この混合冷媒と冷凍機油とからなる冷凍システム用作動媒体として、温度８０℃、絶対圧力３．４ＭＰａの条件において２～４ｍｍ2 ／ｓの冷媒溶解粘度を示すものを用いている。
特開２０１７－１４１９７４号公報
　しかしながら、特許文献１に開示の冷凍システムでは、前記の通り、冷媒がフルオロオレフィンに限定されていないため、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することが困難である。特に、冷凍システムが空気調和機に適用される場合に、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いたときに、良好なＣＯＰを実現できるだけでなく、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制可能とすることが求められている。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いた空気調和機において、良好なＣＯＰを実現するとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することを目的とする。
　本発明に係る空気調和機は、前記の課題を解決するために、内部に冷凍機油を貯留する密閉型圧縮機を含む冷凍サイクルを備えるとともに、冷媒として、フルオロオレフィンおよびプロパンを含有する混合冷媒が用いられ、前記冷凍機油と前記混合冷媒とから少なくとも構成される冷凍サイクル用作動媒体が、温度２８℃～６０℃の範囲内、かつ、絶対圧２．２ＭＰａ～４．３ＭＰａの範囲内の作動条件において、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示すものである構成である。
　前記構成によれば、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が前記の範囲内であることから、混合冷媒のうちプロパンが冷凍機油に溶解しやすくなる。これにより、密閉型圧縮機が停止している状態では、内部に存在する混合冷媒に含まれるフルオロオレフィンの含有量が見かけ上多くなるのに対して、密閉型圧縮機が運転している間には、冷凍機油に溶解していたプロパンが温度上昇に伴って冷凍機油から遊離する。
　そのため、相対的に燃焼しやすいプロパンは、密閉型圧縮機が停止しているときには冷凍機油に溶解しやすくなる。これにより、混合冷媒中の見かけ上のプロパンの含有量が低下する。それゆえ、仮に混合冷媒が漏洩したとしても燃焼リスクを良好に低減することができる。一方、密閉型圧縮機が動作している間は、冷凍機油からプロパンが遊離することから、混合冷媒の見かけ上のプロパンの含有量が上昇する。プロパンにはフルオロオレフィンの不均化反応を抑制する作用があるため、これにより、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　しかも、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が前記の範囲内であれば、冷凍サイクルの消費エネルギーの抑制と良好な冷凍能力の実現とを両立することが可能になる。その結果、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いた空気調和機において、良好なＣＯＰを実現できるとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　本発明では、以上の構成により、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いた空気調和機において、良好なＣＯＰを実現するとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる、という効果を奏する。
本開示の代表的な実施の形態に係る空気調和機の代表的な構成を示す模式的配管図である。 図１に示す空気調和機が備える密閉型圧縮機の代表的な構成を示す断面図である。 図３Ａは、本実施の形態における代表的な混合冷媒と冷凍機油とから構成される冷凍サイクル用作動媒体と空気調和機のＣＯＰとの関係の一例を示すグラフであり、図３Ｂは、図３Ａにおける代表的な混合冷媒を構成するフルオロオレフィンおよびプロパンの冷凍機油に対する相溶性と温度との関係を示すグラフである。
　本開示に係る空気調和機は、内部に冷凍機油を貯留する密閉型圧縮機を含む冷凍サイクルを備えるとともに、冷媒として、フルオロオレフィンおよびプロパンを含有する混合冷媒が用いられ、前記冷凍機油と前記混合冷媒とから少なくとも構成される冷凍サイクル用作動媒体が、温度２８℃～６０℃の範囲内、かつ、絶対圧２．２ＭＰａ～４．３ＭＰａの範囲内の作動条件において、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示すものである構成である。
　前記構成によれば、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が前記の範囲内であることから、混合冷媒のうちプロパンが冷凍機油に溶解しやすくなる。これにより、密閉型圧縮機が停止している状態では、内部に存在する混合冷媒に含まれるフルオロオレフィンの含有量が見かけ上多くなるのに対して、密閉型圧縮機が運転している間には、冷凍機油に溶解していたプロパンが温度上昇に伴って冷凍機油から遊離する。
　そのため、相対的に燃焼しやすいプロパンは、密閉型圧縮機が停止しているときには冷凍機油に溶解しやすくなる。これにより、混合冷媒中の見かけ上のプロパンの含有量が低下する。それゆえ、仮に混合冷媒が漏洩したとしても燃焼リスクを良好に低減することができる。一方、密閉型圧縮機が動作している間は、冷凍機油からプロパンが遊離することから、混合冷媒の見かけ上のプロパンの含有量が上昇する。プロパンにはフルオロオレフィンの不均化反応を抑制する作用があるため、これにより、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　しかも、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が前記の範囲内であれば、冷凍サイクルの消費エネルギーの抑制と良好な冷凍能力の実現とを両立することが可能になる。その結果、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いた空気調和機において、良好なＣＯＰを実現できるとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　前記構成の空気調和機においては、前記冷凍サイクル用作動媒体が、さらに１１５℃以下の温度範囲で、かつ、絶対圧１．７ＭＰａ～４．６ＭＰａの範囲内の作動条件においても、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示す構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記作動条件における温度範囲が、５５℃～１１５℃の範囲内である構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記混合冷媒は、前記作動条件における温度が１１５℃を超えたときに、前記密閉型圧縮機内におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％以上となるように、当該混合冷媒の前記冷凍機油に対する相溶性が調整されている構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記混合冷媒は、前記作動条件における温度が１１５℃以下であるときに、前記密閉型圧縮機内におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％未満となるように、当該混合冷媒の前記冷凍機油に対する相溶性が調整されている構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記混合冷媒は、前記冷凍サイクルに当該混合冷媒を封入する前の時点で、フルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が２０質量％を超えるものである構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記フルオロオレフィンは、１，１，２－トリフルオロエチレン、トランス－１，２－ジフルオロエチレン、シス－１，２－ジフルオロエチレン、１，１－ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、モノフルオロエチレンからなる群より選択される少なくともいずれか１種である構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記混合冷媒は、さらに、ジフルオロメタンを含有する構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記混合冷媒は、さらに不均化抑制剤を含有する構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記不均化抑制剤は、炭素数２～５の範囲内の飽和炭化水素（ただしプロパンを除く）、または、炭素数１または２のハロアルカン（ただし置換ハロゲン原子がフッ素のみであるフルオロアルカンを除く）である構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記密閉型圧縮機の圧縮機構がロータリー式である構成であってもよい。
　また、前記構成の空気調和機においては、前記密閉型圧縮機がインバータ駆動される構成であってもよい。
　以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　［空気調和機および密閉型圧縮機の構成例］
　図１は、本実施の形態に係る空気調和機１０の代表的な一例を示す模式図である。図１に示すように、空気調和機１０は、室外ユニット１１と室内ユニット１２とを備え、これらユニット１１，１２はユニット間配管１３により接続される。室内ユニット１２は、空気調和の対象となる空間（対象空間とする）内に設置され、室外ユニット１１は、対象空間の外となる屋外に設置される。ユニット間配管１３には、配管接続部１３ａおよび配管接続部１３ｂが設けられる。
　空気調和機１０は、室外ユニット１１で圧縮した冷媒を、当該室外ユニット１１と室内ユニット１２との間で流通させ、室内ユニット１２が設置された対象空間内を空調する。空気調和機１０は、対象空間を冷房する冷房運転モード、および、対象空間を暖房する暖房運転オードを切り替えて実行可能とする。
　室外ユニット１１は、密閉型圧縮機２０、室外熱交換器１４、室外ファン１５、膨張弁１６、および切替弁１７等を備える。密閉型圧縮機２０は、冷媒を含む冷凍サイクル用作動媒体を圧縮する。室外熱交換器１４は、対象空間の外（室外）において冷媒の熱交換を行う。室外ファン１５は室外熱交換器１４に対して室外の空気を送風する。膨張弁１６は冷媒を減圧して膨張させる。切替弁１７は、冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り替える。
　室内ユニット１２は、室内熱交換器１８および室内ファン１９等を備える。室内熱交換器１８は、対象空間内において、室外ユニット１１からユニット間配管１３を介して供給される冷媒の熱交換を行う。室内ファン１９は、対象空間内において対象空間内（室内）の空気を送風する。
　室外熱交換器１４は、冷房運転モードでは凝縮器として機能し、暖房運転モードでは蒸発器として機能する。室内熱交換器１８は、冷房運転モードでは蒸発器として機能し、暖房運転モードでは凝縮器として機能する。密閉型圧縮機２０、室外熱交換器１４（凝縮器または蒸発器）、室内熱交換器１８（蒸発器または凝縮器）、および膨張弁１６がユニット間配管１３により環状に接続されることにより冷凍サイクル（冷媒回路）が構成される。
　空気調和機１０は、さらに制御部を備える。制御部は、密閉型圧縮機２０の運転制御、膨張弁１６の開度および／または開閉の制御、切替弁１７の流路の切り替えの制御、室外ファン１５および室内ファン１９の運転および／または停止を制御する。また、制御部は、膨張弁１６および切替弁１７を動作させて、空気調和機１０の冷房運転モードと暖房運転モードとを切り替える。さらに、制御部は、空気調和機１０が備える操作部による操作または設定に基づき、密閉型圧縮機２０の運転周波数や運転および／または停止の制御、室外ファン１５および室内ファン１９の制御を実行し、目標温度に合わせて対象空間を空調する。
　図１に示す例では、冷房運転モードにおける冷媒の流通方向をブロック矢印で示す。空気調和機１０の冷房運転モードでは、冷媒（冷凍サイクル用作動媒体）が密閉型圧縮機２０、室外熱交換器１４、膨張弁１６、室内熱交換器１８、切替弁１７の順に流れ、切替弁１７から密閉型圧縮機２０に戻る。なお、暖房運転モードにおける冷媒の流通方向は、図１に示すブロック矢印の反対側となる。空気調和機１０の暖房運転モードでは、冷媒は密閉型圧縮機２０、室内熱交換器１８、膨張弁１６、室外熱交換器１４、切替弁１７の順に流れ、切替弁１７から密閉型圧縮機２０に戻る。
　空気調和機１０が備える配管接続部１３ａおよび配管接続部１３ｂは、環状に接続されるユニット間配管１３において、室外ユニット１１および室内ユニット１２の間に設けられる。これら配管接続部１３ａ，１３ｂとしては、例えば二方弁または三方弁が用いられる。これにより、室外ユニット１１と室内ユニット１２とが互いに接続され、冷媒の流通が可能となる。また、配管接続部１３ａ，１３ｂは、手動または制御部の制御により開度および／または開閉を制御することができる。
　なお、空気調和機１０、室外ユニット１１、室内ユニット１２、冷凍サイクル（冷媒回路）を構成する各構成要素（密閉型圧縮機２０、室外熱交換器１４、室外ファン１５、膨張弁１６、切替弁１７、室内熱交換器１８、室内ファン１９、ユニット間配管１３、配管接続部１３ａ，１３ｂ等）の具体的な構成は特に限定されず、公知の各種構成を好適に採用することができる。また、冷凍サイクル（冷媒回路）の具体的構成も図１に示す構成例に限定されず、他の構成要素を含んでもよいし、一部の構成要素が含まれなくてもよい。
　次に、本開示に係る密閉型圧縮機２０の具体的な構成の一例について、図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態に係る密閉型圧縮機２０の代表的な構成例を示す断面図である。図２に示すように、本実施の形態に係る密閉型圧縮機２０はロータリー式である。
　図２に示すように、密閉容器２１の内部空間全体は吐出管２２に連通する吐出圧力雰囲気であり、当該密閉容器２１内に電動機２３および圧縮機構３０が収容されている。図２に示す例では、密閉容器２１内の中央部に電動機２３が位置し、下部に圧縮機構３０が位置している。
　電動機２３は、回転子２４および固定子２５から構成される。固定子２５は、回転子２４とほぼ一定の隙間を保つように、回転子２４の外径側に配置される。回転子２４には、回転軸に対応してクランク軸２６が固定されており、電動機２３が駆動して回転子２４が回転することによりクランク軸２６により圧縮機構３０が駆動される。クランク軸２６には、クランク軸偏心部２７が一体的に構成されている。
　電動機２３は、本実施の形態では、例えばインバータ駆動回路によって、商用電源周波数を上回る運転周波数を含む複数の運転周波数で駆動される。したがって、本実施の形態に係る密閉型圧縮機２０は、複数の運転回転数で電動機２３を回転駆動可能とするようインバータ回路を備えてもよい。なお、密閉型圧縮機２０の具体的な駆動方法は、前述したインバータ駆動に限定されない。例えば、密閉型圧縮機２０は単純なオンオフ制御で駆動されてもよい。また、密閉型圧縮機２０がインバータ回路によりインバータ駆動される場合、その運転周波数も特に限定されない。
　圧縮機構３０は、シリンダ３１、ローリングピストン３２、ベーン３３、上軸受３４、下軸受３５等を備えている。シリンダ３１、ローリングピストン３２、ベーン３３は上軸受３４および下軸受３５により挟み込まれており、これにより吸入室３０ａと圧縮室３０ｂが形成される。シリンダ３１内にはクランク軸偏心部２７が収納されており、このクランク軸偏心部２７にローリングピストン３２が回転自在に装着されている。シリンダ３１には、ベーン３３がローリングピストン３２に当接して設けられ、吸入室３０ａと圧縮室３０ｂとを仕切っている。
　シリンダ３１は、吸入室３０ａに隣接して吸入穴３０ｃが設けられている。吸入穴３０ｃには吸入ライナー３６が挿入される。密閉容器２１内部の高温高圧の吐出ガスと吸入穴３０ｃ内部の低温低圧の吸入ガスとは吸入ライナー３６により仕切られる。吸入ライナー３６には、圧縮機の液圧縮を防止するためにアキュームレーター４０が接続されている。アキュームレーター４０は、密閉容器２１に固定された吸入外管３７とともにろう付けまたは溶接されて接続されており、密閉型圧縮機２０に吸入される冷凍サイクル用作動媒体を気液分離している。
　密閉容器２１の下部には、冷凍機油５０が貯留されている。圧縮機構３０は、常に冷凍機油５０に浸漬した状態にある。クランク軸２６で吸い上げられた冷凍機油５０は、クランク軸偏心部２７に設けられた給油穴を通ってクランク軸偏心部２７の摺動部を潤滑しながら、まずローリングピストン３２の内周部へ達する。
　ローリングピストン３２に達した冷凍機油５０の一部は、上軸受３４および下軸受３５のジャーナル軸受摺動部を潤滑して圧縮機構３０外に排出される。冷凍機油５０の他の一部は、ローリングピストン３２と上軸受３４および下軸受３５との摺動部を潤滑しながら吸入室３０ａおよび圧縮室３０ｂへと供給される。ベーン３３背面から供給された冷凍機油５０は、ベーン３３の摺動部を潤滑した後、吸入室３０ａおよび圧縮室３０ｂへと供給される。
　このように構成されたロータリー式の密閉型圧縮機２０の動作について説明する。電動機２３が付勢され、そのクランク軸２６が回転すると、クランク軸偏心部２７がシリンダ３１内において偏心回転し、ローリングピストン３２がベーン３３に当接しながら回転運動し、冷媒（冷凍サイクル用作動媒体）の吸入、圧縮が繰り返される。
　密閉型圧縮機２０に用いられる冷凍機油５０の具体的な種類は特に限定されず、圧縮機分野で公知の潤滑油を基油として用い、必要に応じて公知の添加剤を含有する構成を挙げることができる。
　冷凍機油５０の基油として用いられる潤滑油としては、例えば、鉱油、オレフィン重合体、ナフタレン化合物、アルキルベンゼン等の炭化水素油；モノエステル、ジエステル、ポリオールエステル、コンプレックスエステル等のエステル油、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテル、ポリフェニルエーテル、パーフルオロエーテル等のエーテル油等の含酸素油；等を挙げることができるが、特に限定されない。これら基油は１種類のみが用いられてもよいし２種類以上が適宜組み合わせられて用いられてもよい。
　冷凍機油５０が含有する添加剤についても特に限定されないが、油性剤、摺動性改質剤、極圧添加剤、酸化防止剤、酸捕捉剤、金属不活性剤、消泡剤、腐食防止剤、または分散剤等を挙げることができる。
　本実施の形態では、冷凍機油５０の基油としては、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコールおよびポリビニルエーテルから選ばれる少なくとも１種を主成分とすることが好ましく、ポリオールエステルまたはポリビニルエーテルを主成分とすることがより好ましい。ここでいう主成分とは、冷凍機油５０における基油の全量（１００質量％）基準で５０質量％以上であることを示す。また、冷凍機油５０における潤滑油基油の含有量は特に限定されないが、当該冷凍機油５０の全量（１００質量％）基準で、８０質量％以上、９０質量％以上または９５質量％以上であればよい。
　［冷媒の構成例］
　本開示に係る空気調和機に用いられる冷媒は、フルオロオレフィン（フルオロアルケン）およびプロパン（Ｒ２９０）を含有する混合冷媒である。フルオロオレフィンの具体的な種類は特に限定されないが、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）、トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２（Ｅ））、シス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２（Ｚ））、１，１－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２ａ）、テトラフルオロエチレン（ＦＯ１１１４、ＴＦＥ）、モノフルオロエチレン（ＨＦＯ１１４１）等のフルオロエチレン；１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２２５ｙｅ）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｚｅ）、１，２，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｅ）、３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２４３ｚｆ）等のフルオロプロペン；等を挙げることができる。
　これらフルオロオレフィンは１種類のみを冷媒として用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて冷媒として用いてもよい。これらの中でも、フルオロエチレンを冷媒として好適に用いることができ、これらフルオロエチレンの中でも、特に１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）を好適に用いることができる。
　また、混合冷媒には、冷媒として、フルオロオレフィンおよびプロパン以外の「他の冷媒」を含有してもよい。代表的な他の冷媒としては、特に限定されないが、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、プロパン以外の飽和炭化水素、二酸化炭素等を挙げることができる。
　ＨＦＣとしては、具体的には、例えば、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、トリフルオロメタン（Ｒ２３）等のフルオロメタン；フルオロエタン（Ｒ１６１）、１，１－ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）、１，１，１－トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）、１，１，２，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、ジフルオロエタン、トリフルオロエタン等のフルオロエタン；１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（Ｒ２４５ｆａ）、１，１，１，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｅａ）、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（Ｒ２２７ｅａ）等のフルオロプロパン；、１，１，１，３，３－ペンタフルオロブタン（Ｒ３６５ｍｆｃ）等のフルオロブタン；１，１，１，２，３，４，４，５，５，５－デカフルオロペンタン（Ｒ４３１０ｍｅｅ）、ヘプタフルオロシクロペンタン（Ｒｃ４４７ｅｆ）等のフルオロペンタン；等を挙げることができる。
　飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、エタン、ｎ－プロパン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタン等を挙げることができる。
　これら他の冷媒は１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて冷媒として用いてもよい。これらの中でも、代表的には、Ｒ３２（ジフルオロメタン）が好適に用いられる。なお、後述するように、飽和炭化水素の中には不均化抑制剤として使用可能なものが含まれる。したがって、飽和炭化水素は他の冷媒かつ不均化抑制剤として併用することができる。
　また、混合冷媒には、フルオロオレフィンの不均化反応を抑制する不均化抑制剤が含まれてもよい。具体的な不均化抑制剤としては、特に限定されないが、例えば、炭素数２～５の飽和炭化水素（ただしプロパンを除く）、あるいは、炭素数が１から４のいずれかであってハロゲン原子が全てフッ素の場合を除くハロアルカンを挙げることができる。説明の便宜上、不均化抑制剤として用いられる飽和炭化水素を「不均化抑制アルカン」と称し、不均化抑制剤として用いられるハロアルカンを「不均化抑制ハロアルカン」と称する。
　本開示において不均化抑制剤として用いられる不均化抑制アルカンは、前記の通り、炭素数２～５の飽和炭化水素（アルカン）であればよく、具体的には、エタン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタン等が挙げられる。これら飽和炭化水素は１種類のみ用いられてもよいし、２種類以上が適宜組み合わせられて用いられてもよい。
　これら飽和炭化水素は、いずれも常温で気体であり（ｎ－ペンタンおよびメチルシクロブタンの沸点が約３６℃で最も高く、これら以外の炭化水素の沸点は３６℃未満）、混合冷媒の成分として良好に混合することができる。炭素数６以上の飽和炭化水素は、常温で液体であるため、混合冷媒の成分として混合することが難しいため好ましくない。
　なお、炭素数３の飽和炭化水素であるプロパンは、フルオロオレフィンの不均化反応を抑制することが可能である。しかしながら、プロパンは、前記の通り、本開示においては混合冷媒の主成分であるため、「不均化抑制アルカン」には含めない。ただし、環状のシクロプロパンは、混合冷媒の成分である直鎖状のプロパン（ｎ－プロパン）とは異なるため、不均化抑制アルカンとして用いることができる。
　また、炭素数１の飽和炭化水素すなわちメタンは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が特に大きいため好ましくない。さらに、炭素数２～５の飽和炭化水素のうち、シクロペンタンは、沸点が４９℃であり常温で液体であるが、本開示においては、不均化抑制剤として使用可能である。
　本開示において不均化抑制剤として用いられる不均化抑制ハロアルカンは、炭素数が１～４のいずれかであってハロゲン原子が全てフッ素の場合を除くものであればよい。より具体的には、炭素数１のハロメタン（ハロゲン化メタン）、炭素数２のハロエタン（ハロゲン化エタン）、炭素数３のハロプロパン（ハロゲン化プロパン）、炭素数４のハロブタン（ハロゲン化ブタン）等を挙げることができる。
　不均化抑制ハロアルカンとしては、ハロメタン、ハロエタン、ハロプロパン、またはハロブタンのいずれかが用いられればよいが、これらの不均化抑制ハロアルカンが２種類以上適宜選択されて併用されてもよい。ここでいう２種類以上の選択とは、異なる炭素数の不均化抑制ハロアルカンが２種類以上選択される場合（例えば、任意のハロメタンおよび任意のハロメタンの組合せ）だけでなく、同じ炭素数の不均化抑制ハロアルカンであって置換されたハロゲン原子の種類が異なるものが２種類以上選択される場合（例えば、第一のハロエタンと、これとは異なる第二のハロエタンとの組合せ）も含むものとする。また、ハロブタンは直鎖構造であってもよいが分岐鎖構造（すなわちイソブタンまたは２－メチルプロパンと同じ炭素骨格を有する構造）であってもよい。
　不均化抑制ハロアルカンは、具体的には、次に示す式（１）構造を有するものであればよい。
　　　ＣpＨqＸr　・・・　（１）
　ただし、式（１）におけるＸは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）からなる群より選択されるハロゲン原子であり、ｐは１または２のいずれかの整数であり、ｑは０以上の整数であるとともにｒは１以上の整数であり、ｑおよびｒの和は２ｐ＋２であり、ｒ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。
　ただし、前記式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンからは、ＸがＦのみで構成されたものは除かれる。これは、ＸがＦのみで構成された不均化抑制ハロアルカンは、他の冷媒成分として併用することが可能な化合物であり、不均化抑制剤として実質的に機能しないためである。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンにおいては、ハロゲン原子Ｘは、前記の通り、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，およびＩの少なくともいずれかであればよいが、少なくともＩであることが好ましく、炭素数が２（ｐ＝２）であり、ハロゲン原子数が２以上（ｒ≧２）である場合には、ハロゲン原子Ｘは、少なくともＦおよびＩであることが好ましい。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンがＣｌおよび／またはＢｒを含む場合、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）が高くなる傾向にあるため、入手性または取扱性について制限される可能性がある。また、ハロゲン原子Ｘの種類によらず、式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンの中には、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）およびまたは地球温暖化係数（ＧＷＰ）が相対的に大きい化合物も含まれる。
　ただし、本開示において、混合冷媒に添加される不均化抑制ハロアルカンは、相対的に少量であっても、フルオロオレフィンの不均化反応を有効に抑制したり、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。また、不均化抑制ハロアルカンを、不均化抑制アルカン等の他の不均化抑制剤とともに併用した場合であっても、不均化抑制剤の全体の添加量は混合冷媒の全体量に比べて十分に少ない。そのため、不均化抑制ハロアルカンとして、ＯＤＰまたはＧＷＰが相対的に大きいものが用いられても、環境に有意な影響を与えることはない。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンは特に限定されないが、具体的には、例えば、（モノ）ヨードメタン（ＣＨ3Ｉ ）、ジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）、ジブロモメタン（ＣＨ2Ｂｒ2）、ブロモメタン（ＣＨ3Ｂｒ ）、ジクロロメタン（ＣＨ2Ｃｌ2）、クロロヨードメタン（ＣＨ2ＣｌＩ ）、ジブロモクロロメタン（ＣＨＢｒ2Ｃｌ ）、四ヨウ化メタン（ＣＩ4 ）、四臭化炭素（ＣＢｒ4 ）、ブロモトリクロロメタン（ＣＢｒＣｌ3 ）、ジブロモジクロロメタン（ＣＢｒ2Ｃｌ2）、トリブロモフルオロメタン（ＣＢｒ3Ｆ ）、フルオロジヨードメタン（ＣＨＦＩ2 ）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ2Ｉ2）、ジブロモジフルオロメタン（ＣＢｒ2Ｆ2）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ3Ｉ ）、ジフルオロヨードメタン（ＣＨＦ2Ｉ ）等のハロメタン；１，１，１－トリフルオロ－２－ヨードエタン（ＣＦ3ＣＨ2Ｉ）、モノヨードエタン（ＣＨ3ＣＨ2Ｉ）、モノブロモエタン（ＣＨ3ＣＨ2Ｂｒ）、１，１，１－トリヨードエタン（ＣＨ3ＣＩ3）、１－ブロモ－２－ヨードテトラフルオロエタン（ＣＦ2ＢｒＣＦ2Ｉ）等のハロエタン等を挙げることができる。
　これら不均化抑制ハロアルカンは１種類のみが用いられてもよいし２種類以上が適宜組み合わせられて用いられてもよい。これらの中でも、入手性、ＯＤＰの値、取扱性等を考慮すれば、ジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ2Ｉ2）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ3Ｉ ）、ジフルオロヨードメタン（ＣＨＦ2Ｉ ）、１－ブロモ－２－ヨードテトラフルオロエタン（ＣＦ2ＢｒＣＦ2Ｉ）、１，１，１－トリフルオロ－２－ヨードエタン（ＣＦ3ＣＨ2Ｉ）からなる群より選択される少なくともいずれかを特に好ましく用いることができる。
　前記の通り、本開示においては、混合冷媒は、少なくともフルオロオレフィン（フルオロアルケン）およびプロパン（Ｒ２９０）から構成され、必要に応じて、これら以外の冷媒を含有してもよく、さらには不均化抑制剤を含有してもよい。このような混合冷媒において、フルオロオレフィンおよびプロパンの含有量（含有率）、あるいは不均化抑制剤の含有量（含有率）については特に限定されない。
　例えば、混合冷媒の全量を１００質量％としたときに、フルオロオレフィンの含有量は５０質量％以上であればよく、６０質量％以上であってもよく、７０質量％以上であってもよく、８０質量％以上であってもよい。また、混合冷媒の全量を１００質量％としたときに、プロパンの含有量は、５０質量％未満であればよく、４０質量％以下であってもよく、３０質量％以下であってもよく、２０質量％以下であってもよい。
　フルオロオレフィンの含有量が、混合冷媒の全量の５０質量％未満であれば、混合冷媒におけるフルオロオレフィンの含有量が低くなりすぎ、プロパンを多く含有させることになる。そのため、混合冷媒全体として見たときに、可燃性を有するプロパンの影響が強くなるおそれがある。それゆえ、混合冷媒において、ＧＷＰの小さくしながら良好な取扱性を実現する利点を十分に得られなくなる。
　なお、本実施の形態において、フルオロオレフィンおよびプロパンの代表的な組成としては、フルオロオレフィンおよびプロパンの合計量（総質量１００質量％）に対するフルオロオレフィンの含有量が８０質量％であり、プロパンの含有量が２０質量％である組成を挙げることができる。このときのフルオロオレフィンとしては、後述する実施例（比較例１，２および実施例１）に示すように、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）が好適に用いられる。
　また、不均化反応の抑制効果をより良好に実現する観点では、混合冷媒中のフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量を基準とした場合に、プロパンの比率は２０質量％以上であればよい。例えば、前記の代表的な組成では、フルオロオレフィン（ＨＦＯ１１２３）に対するプロパンの比率が２５質量％、すなわち、フルオロオレフィン：プロパン＝８０：２０となる。この組成では、混合冷媒が、フルオロオレフィンおよびプロパンのみで構成されることになる。このとき、混合冷媒の総質量に対するプロパンの比率は、２０質量％／（８０質量％＋２０質量％）＝２０質量％以上となる。このプロパンの比率の下限は、混合冷媒にフルオロオレフィンおよびプロパン以外の成分が含まれていても、同様である。
　混合冷媒が不均化抑制剤を含有する場合、当該不均化抑制剤が混合冷媒を構成する成分であると判断すれば、混合冷媒の全量（１００質量％）に対して、不均化抑制剤は０．１質量％以上１０質量％以下の範囲内で含有されていればよい。混合冷媒の具体的な組成にもよるが、不均化抑制剤が０．１質量％未満であれば、不均化抑制剤を添加することによるフルオロオレフィンの不均化反応の抑制効果が十分に期待できない場合がある。一方、不均化抑制剤の含有量が１０質量％を超えると、不均化抑制剤の添加量（含有量）に見合った、不均化反応の抑制効果が得られない場合がある。
　不均化抑制剤の含有量の上限値は、前記の通り１０質量％であればよいが、９．５質量％以下であってもよいし、９．０質量％以下であってもよいし、８．５質量％以下であってもよいし、５質量％以下であってもよいし、３質量％以下であってもよい。また、不均化抑制剤の含有量の下限値も、前記の通り０．１質量％であればよいが、０．２質量％以上であってもよいし、０．５質量％以上であってもよいし、０．８質量％以上であってもよいし、１，０質量％以上であってもよいし、１．２質量％以上であってもよい。
　なお、一般的には、空気調和機１０に用いられる冷媒に含まれる不純物は２～３質量％以下であることが多い。例えば、市販されるＨＦＯ１１２３の純度は９７質量％程度のものが知られており、不純物としては、合成原料の残部または副生物が３質量％未満で含有されている。
　不均化抑制剤は、不純物レベル（３質量％以下）でフルオロオレフィンに添加しても不均化反応を有効に抑制したり進行を緩和したりすることができる。そのため、不均化抑制剤の添加量については、必ずしも特定し得るものではなく、前述した上限値、下限値、あるいは、混合冷媒中の不均化抑制剤の添加量等は、飽くまで代表的な好ましい一例を挙げたものである。
　［冷凍サイクル用作動媒体］
　本開示に係る空気調和機１０においては、密閉型圧縮機２０内に貯留される冷凍機油５０と、前述した混合冷媒と、によって冷凍サイクル用作動媒体が構成される。この冷凍サイクル用作動媒体は、温度２８℃～６０℃の範囲内、かつ、絶対圧２．２ＭＰａ～４．３ＭＰａの範囲内の作動条件において、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示す。なお、この作動条件を、説明の便宜上「作動条件１」とする。
　作動条件１における温度範囲および圧力範囲は、空気調和機１０において良好なＣＯＰ（Coefficient of Performance）を実現する観点に基づいて設定されたものである。
　具体的には、まず、前記の温度範囲および前記の圧力範囲の上限値は、冷媒熱物性データベースソフトウェアRefprop10（ＮＩＳＴ，アメリカ国立標準技術研究所）による物性計算を用い、フルオロオレフィンの代表例としてＨＦＯ１１２３を選択し前述した混合冷媒（ＨＦＯ１１２３およびＲ２９０からなる）代表的な組成である、ＨＦＯ１１２３：Ｒ２９０＝８０：２０（質量比）を採用し、当該混合冷媒における臨界温度および臨界圧力の計算値（計算可能範囲）として取得している。
　また、前記の温度範囲および前記の圧力範囲の下限値は、前記のRefprop10を用いて、通年エネルギー消費効率による冷暖房性能運転時の凝縮温度および圧力を理論計算することにより取得している。通年エネルギー消費効率は、ＡＰＦ（Annual Performance Factor）のことであり、ＪＩＳ　Ｃ９６１２に基づき、当該ＪＩＳ　Ｃ９６１２に明記される所定条件に基づき、空気調和機１０を運転したときの消費電力１ｋＷ当たりの冷房および暖房の能力を表わしたものである。
　さらに、冷凍サイクル用作動媒体は、１１５℃以下の温度範囲で、かつ、絶対圧１．７ＭＰａ～４．６ＭＰａの範囲内の作動条件においても、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示すものであればよい。この作動条件を、説明の便宜上「作動条件２」とする。
　作動条件２における温度上限値は、密閉型圧縮機２０の電動機２３を構成する固定子２５に用いられる絶縁紙の絶縁クラスに基づいて設定される。
　固定子２５には、通電によって磁界を発生させるマグネットワイヤーと電磁鋼板との間に絶縁紙が挿入されている。絶縁紙の絶縁クラスおよび温度は、ＪＩＳ　Ｃ４００３に記載されている（ＪＩＳ　Ｃ４００３の「４．耐熱クラス」に掲載される表１「耐熱クラス及び温度」参照）。例えば、絶縁紙の耐熱クラスがＥ種であれば、その耐熱温度は１２０℃である。
　冷凍サイクル用作動媒体の温度と固定子２５との間における温度検知時間差あるいは放熱等を考慮すれば、安全マージンとして、例えば５Ｋを設定することができる。そのため、Ｅ種の絶縁紙を用いた場合には、冷凍サイクル用作動媒体の温度の上限値は、安全マージンである５Ｋを差し引いた１１５℃以下に設定される。この温度上限値を超えて密閉型圧縮機２０を運転すると、マグネットワイヤーと電磁鋼板との間の絶縁が破壊するおそれがあり、その際には放電現象が発生する可能性が著しく高まる。
　ただし、絶縁紙の耐熱クラスの選定によっては、例えばＢ種であれば耐熱温度は１３０℃であり、Ｆ種であれば耐熱温度は１５５℃となる。そのため、温度閾値（すなわち作動条件２の温度上限値）については、絶縁紙の耐熱クラスの選定に依存する。
　さらに、作動流体の温度の安全マージンについては、その検知部と固定子間の距離やモータ効率に依存するため、５Ｋとは限らず、０～２０Ｋの間に入る値に設定することもできる。ただし、耐熱クラスの設定に関わらず、フルオロオレフィンに不均化反応が発生する可能性が高まるため、冷凍サイクル用作動媒体の温度は１５０℃を超えてはならない。
　ここで、作動条件２における温度範囲の下限値は５５℃に設定することもできる。したがって、作動条件２における温度範囲は、５５℃～１１５℃の範囲内に設定してもよい。
　作動条件２における絶対圧の上限値は、フルオロオレフィンおよびプロパンの臨界圧に基づいて設定することができる。具体的には、代表的なフルオロオレフィンであるＨＦＯ１１２３の臨界圧が４．５４ＭＰａであり、プロパンの臨界圧が４．２５ＭＰａである。これら臨界圧に基づけば、絶対圧の上限値を４．６ＭＰａに設定することができる。一方、作動条件２における絶対圧の下限値は、冷房時の蒸発圧力である約１．７ＭＰａを基準として設定することができる。
　本開示に係る空気調和機１０においては、少なくとも前述した作動条件１において、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が、前記の通り２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内であり、さらには前述した作動条件２においても、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内であればよい。
　空気調和機１０が備える密閉型圧縮機２０においては、その摺動部が冷凍機油５０により潤滑されるが、この冷凍機油５０には必然的に冷媒が溶解し得る。そのため、密閉型圧縮機２０の温度または圧力等の条件によっては、冷凍機油５０の冷媒溶解粘度が変化する。一般に、冷凍機油５０の具体的な種類または組成（基油の種類、複数の基油を用いる場合には配合比、添加剤の種類または添加量等）の諸条件によって、冷媒との相溶性（溶解性）が異なる。そのため、密閉型圧縮機２０に用いられる具体的な冷凍機油５０の粘度と、冷凍サイクルに用いられる具体的な冷媒に対する冷凍機油５０の相溶性との双方を好適化することで、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度を所定範囲に調整（設定）することができる。
　ここで、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度は、例えば試験管内にて厳密に条件が管理された環境下で準静的に測定するような溶解粘度とは異なり、密閉容器２１内に格納された冷凍サイクル用作動媒体および冷凍機油５０が激しく攪拌され、また、温度および圧力も変動するために、冷凍サイクル用作動媒体が冷凍機油５０に溶け込む時間遅れ等の諸条件も考慮する必要がある。
　本開示において、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度は、密閉型圧縮機２０の運転時に粘度センサーを用いて測定している。具体的には、例えば、Cambridge Viscosity社製粘度センサー（製品名：SPC501小型粘度センサー）を密閉容器２１の下部に取り付ける。このとき、当該粘度センサーのセンサー部が冷凍機油５０と接するように配置する。これにより、密閉型圧縮機２０の運転時における冷媒溶解粘度をリアルタイムで測定している。
　図３Ａは、例えば、フルオロオレフィンとしてＨＦＯ１１２３を選択し、前述した代表的な組成（ＨＦＯ１１２３：Ｒ２９０＝８０：２０（質量比））の混合冷媒を用い、冷凍機油５０としてポリオールエステルを用いたときに、冷凍サイクル用作動媒体と空気調和機１０のＣＯＰとの関係の一例を示すグラフである。
　図３Ａに示すように、前述した作動条件１において冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が２ｍｍ2 ／ｓ未満であれば、密閉型圧縮機２０の摺動部において良好な摺動性能が得られず、その結果、空気調和性能が低下して良好なＣＯＰが得られなくなる。一方、前述した作動条件１において冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が４ｍｍ2 ／ｓ超であれば、冷凍サイクル用作動媒体が攪拌される際の抵抗あるいは密閉型圧縮機２０の起動時の抵抗が増加するため、冷凍サイクルの消費エネルギーも増加するとともに空気調和性能も低下して、良好なＣＯＰが得られなくなる。
　これに対して、前述した作動条件１において冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内であれば、密閉型圧縮機２０の摺動部において良好な摺動性能が得られるとともに作動時の抵抗の増加も抑制される。すなわち、冷凍サイクルの消費エネルギーの抑制と良好な冷凍能力（良好な空気調和性能）の実現とを両立することが可能になる。その結果、フルオロオレフィンを冷媒として用いた空気調和機１０において、良好なＣＯＰを実現できるとともに、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　しかも、本開示においては、混合冷媒がフルオロオレフィンおよびプロパンを含有するため、冷凍サイクル用作動媒体の冷媒溶解粘度が前記の範囲内であれば、混合冷媒のうちプロパンが冷凍機油５０に溶解しやすくなる。これは、冷凍機油５０の主成分は、前述した基油の代表例等からも明らかなように炭化水素を骨格とする分子構造を有しているためである。
　すなわち、冷凍機油５０の分子構造と炭化水素であるＲ２９０（ｎ－プロパン）の分子構造は類似しているが、フルオロオレフィン等のようにフッ素原子を含む冷媒の分子は、冷凍機油５０の分子構造とは類似性が低い。そのため、フルオロオレフィンよりもＲ２９０の方が冷凍機油５０に溶解しやすくなる。
　ここで、冷凍機油５０の基油として、ポリオールエステルまたはポリビニルエーテル等の含酸素油が用いられる場合には、これら含酸素油はその極性が大きくなる。これは、分子中の各結合が有する結合モーメントのベクトル和である双極子モーメントが大きい場合は、当該分子の極性も大きくなるためである。
　従来の冷凍サイクルでは、冷媒としては、例えば、Ｒ３２（ジフルオロメタン）のようなＨＦＣが用いられてきた。このようなＨＦＣに対して、ＨＦＯ１１２３のようなフルオロオレフィンは、双極子モーメントが相対的に大きくなる。そのため、ＨＦＣに比べるとフルオロオレフィンの方が冷凍機油５０に溶解しやすくなる。
　例えば特許文献１に示すような従来の冷凍サイクルでは、冷媒としてＲ３２またはその混合冷媒（例えば、Ｒ３２とＲ１２５（ペンタフルオロエタン）との混合冷媒であるＲ４１０Ａ等）といったＨＦＣを想定している。そのため、混合冷媒を用いる場合であっても、冷凍機油５０に対する複数種の冷媒の溶解しやすさ等については全く考慮する必要がなかった。
　これに対して、本開示では、混合冷媒の主成分としてフルオロオレフィンを用いるとともに、フルオロオレフィンの冷媒としての実用性を良好なものとする観点から、副成分としてプロパンを併用することを前提としている。フルオロオレフィンとプロパンとのそれぞれが冷凍機油５０に対して溶解性が異なり、しかもプロパンにはフルオロオレフィンの不均化反応を抑制する作用もある。そのため、この溶解性の相違を考慮して冷凍サイクル用作動媒体について検討した結果、少なくとも前述した作動条件１において冷媒溶解粘度を２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内に調整することが独自に見出された。
　特に、ＨＦＣがフルオロオレフィンに比べて冷凍機油５０に溶解し難いことから、従来の冷凍サイクル用作動媒体における冷媒溶解粘度は、フルオロオレフィンを主成分とする混合冷媒にはそのまま適用することができない。しかも、フルオロオレフィンは、前記の通り不均化反応が生じやすいため、不均化反応の良好な抑制も考慮する必要がある。本開示では、これらを考慮することによって、前述した作動条件１、さらには前述した作動条件２を独自に見出し、これら作動条件において良好な冷媒溶解粘度の範囲を独自に見出している。
　これにより、本開示によれば、密閉型圧縮機２０が停止している状態では、混合冷媒中のプロパンが冷凍機油５０に溶解しやすいため、密閉容器２１内に存在する混合冷媒に含まれるフルオロオレフィンの含有量が見かけ上多くなる。一方、密閉型圧縮機２０が運転している間には、冷凍機油５０に溶解していたプロパンが温度上昇に伴って冷凍機油５０から遊離する。
　そのため、混合冷媒を構成する冷媒のうち相対的に燃焼しやすいプロパンは、密閉型圧縮機２０が停止しているときには冷凍機油５０に溶解しやすくなる。これにより、混合冷媒中の見かけ上のプロパンの含有量が低下する。それゆえ、仮に混合冷媒が漏洩したとしても燃焼リスクを良好に低減することができる。
　一方、密閉型圧縮機２０が運転している間は、冷凍機油５０からプロパンが遊離することから、混合冷媒の見かけ上のプロパンの含有量が上昇する。プロパンにはフルオロオレフィンの不均化反応を抑制する作用があるため、これにより、フルオロオレフィンの不均化反応を良好に抑制することができる。
　さらに、本開示においては、特に作動条件２を基準としたときに、密閉型圧縮機２０内（すなわち密閉容器２１内）における混合冷媒の見かけ上の含有比を好適化するように、当該混合冷媒の冷凍機油５０に対する相溶性を調整すればよい。
　具体的には、前述した作動条件２における温度が１１５℃を超えたときには、密閉型圧縮機２０内（密閉容器２１内）におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％以上となるように、混合冷媒の冷凍機油５０に対する相溶性を調整すればよい。この条件を、説明の便宜上「相溶性調整条件１」とする。
　一方、前述した作動条件２における温度が１１５℃以下であるときには（好ましくは５５℃以上１１５℃以下であるときには）、密閉型圧縮機２０内（密閉容器２１内）におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％未満となるように、混合冷媒の冷凍機油５０に対する相溶性を調整すればよい。この条件を、説明の便宜上「相溶性調整条件２」とする。
　前記の相溶性調整条件１または相溶性調整条件２のいずれにおいても、冷凍サイクルに混合冷媒を封入する前の時点で、フルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が２０質量％を超える組成であればよい。混合冷媒を冷凍サイクルに封入すれば、混合冷媒の一部が冷凍機油５０に接触するが、前記の通り、プロパンは冷凍機油５０に溶解しやすい。そのため、密閉型圧縮機２０が動作していない状態、すなわち、冷凍サイクルが作動していない状態であっても、プロパンは徐々に冷凍機油５０に溶解する。それゆえ、冷凍サイクルに混合冷媒を封入する前の時点から、プロパンの含有量の下限を規定して調整しておけばよい。
　前記の相溶性調整条件１または相溶性調整条件２について、図３Ｂを参照して説明する。図３Ｂは、混合冷媒を構成するフルオロオレフィンおよびプロパンの冷凍機油５０に対する相溶性と温度との関係を示すグラフである。図３Ｂでは、代表的なフルオロオレフィンとして、ＨＦＯ１１２３を例示している。実線のグラフがＨＦＯ１１２３の相溶性を示し、破線のグラフがＲ２９０を示している。
　前述したように、ＨＦＯ１１２３に対してＲ２９０は、冷凍機油５０に対する相溶性が相対的に大きい。それゆえ、図３Ｂに示すように、ＨＦＯ１１２３の相溶性を示す実線のグラフは、Ｒ２９０の相溶性を示す破線のグラフよりも下に位置する。
　ここで、温度が上昇すると相溶性は低下するため、冷凍機油５０に溶解している冷媒は、温度上昇に伴って冷凍機油５０から放出される。そのため、冷凍サイクルを循環する冷媒の量は温度上昇に伴って増加する。前記の通り、ＨＦＯ１１２３に対してＲ２９０は、相溶性が相対的に大きいため、温度が上昇するに伴って、冷凍サイクルを循環する混合冷媒中におけるＲ２９０の比率が大きくなる。
　本開示では、冷凍サイクル用作動媒体の温度が１１５℃に達したときに、冷凍サイクルを循環する混合冷媒におけるＨＦＯ１１２３およびＲ２９０の総質量に対するＲ２９０の比率が少なくとも２０質量％以上となるように、冷凍機油５０の相溶性を調整する。この調整に際しては、図３Ｂに示す、温度に対するそれぞれの冷媒の相溶性の違いを考慮する。このように相溶性を調整することによって、冷凍サイクル用作動媒体の温度が１１５℃以上になったとき、すなわち、相溶性調整条件１を満たしたときに、混合冷媒中のＲ２９０の濃度（比率）が高まるため、フルオロオレフィンの不均化反応をより良好に抑制することができる。
　さらに、作動条件１の温度範囲を含む運転範囲、すなわち相溶性調整条件２においては、混合冷媒におけるＲ２９０の比率が少なくとも２０質量％より小さくなる。この場合、もし混合冷媒が密閉型圧縮機２０から外部に漏洩したときに、Ｒ２９０の濃度（比率）が相対的に低くなるため、漏洩した冷媒の燃焼性を良好に抑制して燃焼リスクを低減することが可能となる。
　本開示について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本開示はこれに限定されるものではない。当業者は本開示の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。
　（不均化反応の実験系）
　密閉型の耐圧容器（耐圧硝子工業株式会社製ステンレス密閉容器ＴＶＳ－Ｎ２［商品名］、内部容積５０ｍＬ）に対して、当該耐圧容器内の内部圧力を測定する圧力センサ（株式会社バルコム製ＶＥＳＶＭ１０－２ｍ［商品名］）、当該耐圧容器内の内部温度を測定する熱電対（Conax Technologies製ＰＬ熱電対グランドＰＬ－１８－Ｋ－Ａ  ４－Ｔ［商品名］）、並びに、当該耐圧容器内で放電を発生させるための放電装置を取り付けた。
　フルオロオレフィンである、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３，SynQuest Laboratories製、ヒドラス化学（株）販売、安定剤としてリモネン５％（液相）で含有）のガスボンベを圧力調整可能となるように接続した。そして、耐圧容器全体を加熱するために２個のマントルヒータ（東京硝子器械株式会社製パイプ型マントルヒータＰ－３１型およびＰ－５１型［いずれも商品名］を設置するとともに、配管部分も加熱できるようにリボンヒータ（株式会社東京技術研究所製フレキシブルリボンヒータ１ｍ、２００Ｗ）を設置した。これにより、不均化反応の実験系を構築した。
　（比較例１）
　前記実験系において、ガスボンベから耐圧容器内にＨＦＯ１１２３を導入するとともに、プロパン（Ｒ２９０）を、混合冷媒の総質量の１０質量％となるように添加した（すなわち質量比でＨＦＯ１１２３：Ｒ２９０＝９０：１０）。この混合冷媒の燃焼性のクラスはＡ２であり、ＧＷＰは１０未満である。
　ＨＦＯ１１２３の不均化反応を誘引するために、内部温度約２７℃（３００Ｋ）で放電装置により３００Ｖの放電を１回発生させたところ、不均化反応の発生が確認された。
　（比較例２）
　前記実験系において、ガスボンベから耐圧容器内にＨＦＯ１１２３を導入するとともに、プロパンを、混合冷媒の総質量の１５質量％となるように添加した（すなわち質量比でＨＦＯ１１２３：Ｒ２９０＝８５：１５）。この混合冷媒の燃焼性のクラスはＡ２であり、ＧＷＰは１０未満である。
　ＨＦＯ１１２３の不均化反応を誘引するために、内部温度約２７℃（３００Ｋ）で放電装置により３００Ｖの放電を５回発生させたところ、不均化反応の発生が確認された。
　（実施例１）
　前記実験系において、ガスボンベから耐圧容器内にＨＦＯ１１２３を導入するとともに、プロパンを、混合冷媒の総質量の２０質量％となるように添加した（すなわち質量比でＨＦＯ１１２３：Ｒ２９０＝８０：２０）。この混合冷媒の燃焼性のクラスはＡ３であり、ＧＷＰは１０未満である。
　ＨＦＯ１１２３の不均化反応を誘引するために、内部温度約２７℃（３００Ｋ）で放電装置により３００Ｖの放電を複数回発生させたが、不均化反応の発生は見られなかった。
　なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　本発明は、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）等のフルオロオレフィンとプロパン（Ｒ２９０）とを含有する混合冷媒を用いた空気調和機の分野に広く好適に用いることができる。
１０：空気調和機
１１：室外ユニット
１２：室内ユニット
１３：ユニット間配管
１３ａ：配管接続部
１３ｂ：配管接続部
１４：室外熱交換器
１５：室外ファン
１６：膨張弁
１７：切替弁
１８：室内熱交換器
１９：室内ファン
２０：密閉型圧縮機
２１：密閉容器
２２：吐出管
２３：電動機
２４：回転子
２５：固定子
２６：クランク軸
２７：クランク軸偏心部
３０：圧縮機構
３０ａ：吸入室
３０ｂ：圧縮室
３０ｃ：吸入穴
３１：シリンダ
３２：ローリングピストン
３３：ベーン
３４：上軸受
３５：下軸受
３６：吸入ライナー
３７：吸入外管
４０：アキュームレーター
５０：冷凍機油

Claims (12)

  1. 　内部に冷凍機油を貯留する密閉型圧縮機を含む冷凍サイクルを備えるとともに、冷媒として、フルオロオレフィンおよびプロパンを含有する混合冷媒が用いられ、
    　前記冷凍機油と前記混合冷媒とから少なくとも構成される冷凍サイクル用作動媒体が、温度２８℃～６０℃の範囲内、かつ、絶対圧２．２ＭＰａ～４．３ＭＰａの範囲内の作動条件において、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示すものであることを特徴とする、
    空気調和機。
  2. 　前記冷凍サイクル用作動媒体が、さらに１１５℃以下の温度範囲で、かつ、絶対圧１．７ＭＰａ～４．６ＭＰａの範囲内の作動条件においても、冷媒溶解粘度が２～４ｍｍ2 ／ｓの範囲内を示す、
    請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　前記作動条件における温度範囲が、５５℃～１１５℃の範囲内である、
    請求項２に記載の空気調和機。
  4. 　前記混合冷媒は、前記作動条件における温度が１１５℃を超えたときに、前記密閉型圧縮機内におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％以上となるように、当該混合冷媒の前記冷凍機油に対する相溶性が調整されている、
    請求項２に記載の空気調和機。
  5. 　前記混合冷媒は、前記作動条件における温度が１１５℃以下であるときに、前記密閉型圧縮機内におけるフルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が、２０質量％未満となるように、当該混合冷媒の前記冷凍機油に対する相溶性が調整されている、
    請求項２に記載の空気調和機。
  6. 　前記混合冷媒は、前記冷凍サイクルに当該混合冷媒を封入する前の時点で、フルオロオレフィンおよびプロパンの総質量に対するプロパンの比率が２０質量％を超えるものである、
    請求項４または５に記載の空気調和機。
  7. 　前記フルオロオレフィンは、１，１，２－トリフルオロエチレン、トランス－１，２－ジフルオロエチレン、シス－１，２－ジフルオロエチレン、１，１－ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、モノフルオロエチレンからなる群より選択される少なくともいずれか１種である、
    請求項１に記載の空気調和機。
  8. 　前記混合冷媒は、さらに、ジフルオロメタンを含有する、
    請求項１に記載の空気調和機。
  9. 　前記混合冷媒は、さらに不均化抑制剤を含有する、
    請求項１に記載の空気調和機。
  10. 　前記不均化抑制剤は、炭素数２～５の範囲内の飽和炭化水素（ただしプロパンを除く）、または、炭素数１または２のハロアルカン（ただし置換ハロゲン原子がフッ素のみであるフルオロアルカンを除く）である、
    請求項９に記載の空気調和機。
  11. 　前記密閉型圧縮機の圧縮機構がロータリー式である、
    請求項１に記載の空気調和機。
  12. 　前記密閉型圧縮機がインバータ駆動される、
    請求項１に記載の空気調和機。
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