压缩机及制冷循环装置的制作方法

文档序号:16358202发布日期:2018-12-22 08:00阅读:266来源:国知局
压缩机及制冷循环装置的制作方法

本发明涉及压缩机及制冷循环装置,特别是涉及使用包含有1,1,2-三氟乙烯的混合制冷剂的压缩机及制冷循环装置。

背景技术

近年来,基于防止全球变暖的观点,要求温室效应气体的削减。关于在空气调节机等制冷循环装置中使用的制冷剂,也正在研究全球变暖系数(gwp)更低的制冷剂。当前,作为空气调节机用而广泛使用的r410a的gwp为2088,这是非常大的数值。近年来开始导入的二氟甲烷(r32)的gwp为675,这也是相当大的数值。

作为gwp较低的制冷剂,有二氧化碳(r744:gwp=1)、氨(r717:gwp=0)、丙烷(r290:gwp=6)、2,3,3,3-四氟丙烯(r1234yf:gwp=4)、1,3,3,3-四氟丙烯(r1234ze:gwp=6)等。

这些低gwp制冷剂存在以下课题,因此,难以应用于一般的空气调节机。

·r744:由于工作压力非常高,所以存在确保耐压性的课题。另外,由于临界温度低至31℃,所以存在确保空气调节机用途中的性能的课题。

·r717:由于具有高毒性,所以存在确保安全的课题。

·r290:由于具有易燃性,所以存在确保安全的课题。

·r1234yf及r1234ze:由于在低工作压力的情况下体积流量变大,所以存在由压力损失增大导致的性能下降的课题。

作为解决上述课题的制冷剂,有1,1,2-三氟乙烯(hfo-1123)(例如参照专利文献1)。特别是,该制冷剂具有以下优点。

·由于工作压力高且制冷剂的体积流量小,所以压力损失小,容易确保性能。

·gwp小于1,作为全球变暖对策,优越性高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2012/157764号

非专利文献

非专利文献1:andrewe.feiring、jond.hulburt,“trifluoroethylenedeflagration”,chemical&engineeringnews(1997年12月22日)vol.75,no.51,第6页



技术实现要素:

发明要解决的课题

hfo-1123存在以下课题。

(1)在高温高压的状态下施加点火能量时,会发生爆炸(例如参照非专利文献1)。

因此,为了将hfo-1123应用于制冷循环装置,需要解决上述课题。

关于上述课题,已经明确了由于歧化反应的连锁而发生爆炸。产生该现象的条件为以下两点。

(1a)在制冷循环装置(特别是压缩机)的内部产生点火能量(高温部),并产生歧化反应。

(1b)在高温高压的状态下,歧化反应连锁地扩散。

本发明是为了解决上述课题而做出的,其目的在于得到即便使用hfo-1123也能够确保安全性的压缩机及具备该压缩机的制冷循环装置。

用于解决课题的手段

本发明的压缩机用于封入有混合制冷剂的制冷剂回路,所述混合制冷剂包含有1,1,2-三氟乙烯,其中,所述压缩机具备形成有压缩室的压缩机构,所述压缩室通过使容积变化而对所述混合制冷剂进行压缩,所述压缩机构具有由贯通孔形成的排出口,所述贯通孔将所述压缩室的内部与外部连通,所述贯通孔的直径为2.5mm以下。

另外,本发明的制冷循环装置具备制冷剂回路和混合制冷剂,所述制冷剂回路具有本发明的压缩机,所述混合制冷剂被封入该制冷剂回路,且包含有1,1,2-三氟乙烯。

发明的效果

制冷循环装置有时会由于某些原因而使得在制冷剂回路内循环的制冷剂的压力及温度异常地上升。在这样的情况下,由于压缩机的压缩机构具有部件彼此滑动的滑动部,所以施加于滑动部的载荷增大。另外,由于构成压缩机构的部件超过预期地进行热膨胀,所以在所述滑动部中,有时部件彼此会产生干涉。并且,由于施加于滑动部的载荷的增大及滑动部处的部件彼此的干涉,有时会在滑动部产生粘着(日文:かじり)。此时,在产生粘着的部位,温度会急剧地上升。因此,在制冷循环装置中使用包含有1,1,2-三氟乙烯的混合制冷剂的情况下,存在如下担忧:产生粘着的部位成为点火源,在压缩室的内部产生的歧化反应向压缩室的外部连锁地扩散。

然而,发明人专心研究后发现:通过用直径为2.5mm以下的贯通孔形成压缩机构的排出口,即使在压缩室的内部产生歧化反应,也能够防止向压缩室的外部连锁地扩散。因此,通过在制冷循环装置中采用本发明的压缩机,即便使用包含有1,1,2-三氟乙烯的混合制冷剂,也能够确保安全性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的回路图。

图2是示出本发明的实施方式1的涡旋式压缩机的纵剖视图。

图3是示出用于确认本发明的实施方式1的hfo-1123的歧化反应的传播的实验装置的图。

图4是示出基于图3所示的实验装置的实验结果的图。

图5是示出本发明的实施方式2的涡旋式压缩机的排出口附近的俯视图。

图6是示出本发明的实施方式3的旋转式压缩机的纵剖视图。

图7是示出本发明的实施方式3的旋转式压缩机中的压缩机构的主轴承附近的俯视图。

图8是图7的a-a剖视图。

图9是示出用于确认本发明的实施方式3的hfo-1123的歧化反应的传播的实验装置的图。

图10是示出基于图9所示的实验装置的实验结果的图。

图11是示出本发明的实施方式4的旋转式压缩机的缸体的排出口附近的立体图。

图12是示出本发明的实施方式4的旋转式压缩机的缸体的排出口附近的俯视图。

图13是示出本发明的实施方式5的旋转式压缩机的排出口附近的纵剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1的制冷循环装置的回路图。

在本实施方式1中,制冷循环装置110是空气调节机。此外,即使制冷循环装置110是空气调节机以外的设备(例如热泵循环装置),也能够应用本实施方式1。

制冷循环装置110具备供制冷剂循环的制冷剂回路110a。该制冷剂回路110a具备涡旋式压缩机100、四通阀101、室外热交换器102、膨胀阀103及室内热交换器104。涡旋式压缩机100压缩制冷剂。四通阀101在制冷时和制热时切换制冷剂流动的方向。室外热交换器102在制冷时作为冷凝器工作,使由涡旋式压缩机100压缩后的制冷剂放热。室外热交换器102在制热时作为蒸发器工作,在室外空气与在膨胀阀103膨胀后的制冷剂之间进行热交换,对制冷剂进行加热。膨胀阀103是膨胀机构的例子。膨胀阀103使在冷凝器放热后的制冷剂膨胀。室内热交换器104在制热时作为冷凝器工作,使由涡旋式压缩机100压缩后的制冷剂放热。室内热交换器104在制冷时作为蒸发器工作,在室内空气与在膨胀阀103膨胀后的制冷剂之间进行热交换,对制冷剂进行加热。此外,在制冷循环装置110仅进行制冷或者制热中的一方的情况下,不需要四通阀101。

在本实施方式1中,作为在制冷剂回路110a中循环的制冷剂(换言之,封入制冷剂回路110a的制冷剂),使用将1,1,2-三氟乙烯(hfo-1123)和与该hfo-1123不同的其他制冷剂混合而成的混合制冷剂。

作为优选的制冷剂,能够使用hfo-1123与二氟甲烷(r32)的混合制冷剂。此外,作为所述其他制冷剂,除了r32以外,也可以使用2,3,3,3-四氟丙烯(r1234yf)、反式-1,3,3,3-四氟丙烯(r1234ze(e))、顺式-1,3,3,3-四氟丙烯(r1234ze(z))、1,1,1,2-四氟乙烷(r134a)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(r125)。

图2是示出本发明的实施方式1的涡旋式压缩机的纵剖视图。

涡旋式压缩机100具备将固定涡旋件11和相对于该固定涡旋件11公转(摆动)的摆动涡旋件12组合而成的涡旋式压缩机构10。另外,本实施方式1的涡旋式压缩机100为密闭型压缩机,压缩机构10收纳在密闭容器1内。在该密闭容器1内,还收纳有将摆动涡旋件12与轴6连接并驱动的电动机5。在纵向放置型的涡旋式压缩机100的情况下,在密闭容器1内,例如分别将压缩机构10配置在上侧,将电动机5配置在下侧。

在此,密闭容器1相当于本发明的容器。

固定涡旋件11具备台板部11a和板状螺旋齿11b,所述板状螺旋齿11b是竖立设置于台板部11a的一个面(在图2中为下侧)的旋涡状突起。另外,摆动涡旋件12具备台板部12a和板状螺旋齿12b,所述板状螺旋齿12b是竖立设置于台板部12a的与固定涡旋件11相向的一侧的面(在图2中为上侧)的旋涡状突起。板状螺旋齿12b与板状螺旋齿11b实质上为同一形状。通过使该固定涡旋件11的板状螺旋齿11b与摆动涡旋件12的板状螺旋齿12b相互啮合,从而形成容积相对变化的压缩室13。

固定涡旋件11经由引导框架2固定于密闭容器1。在固定涡旋件11的台板部11a的外周部设置有吸入管7,所述吸入管7用于将气状混合制冷剂从吸入口14导入压缩室13。在固定涡旋件11的台板部11a的中央部形成有排出口15,所述排出口15排出被压缩而成为高压的气状混合制冷剂。并且,被压缩而成为高压的气状混合制冷剂排出到密闭容器1内的上部。即,涡旋式压缩机100为向密闭容器1的内部排出由压缩机构10压缩后的混合制冷剂的高压壳型的压缩机。排出到该密闭容器1内的上部的气状混合制冷剂通过设置在压缩机构10的外周部的制冷剂流路等而从排出管8排出。在此,在本实施方式1中,排出口15由直径为2.5mm以下的贯通孔形成。

摆动涡旋件12滑动自如地支承于被收纳在引导框架2内的柔性框架3的推力轴承3a。另外,在摆动涡旋件12的台板部12a,在与板状螺旋齿12b的形成面相反的一侧(在图2中为下侧)的面的中心部形成有中空圆筒状的摆动轴承12c。在该摆动轴承12c中旋转自如地插入有被设置在轴6的上端部的摆动轴部6a。摆动轴部6a的中心轴相对于轴6的主轴部6b的旋转中心偏心。由于摆动涡旋件12的自转运动会受到十字接头机构(日文:オルダム機構)9的限制,所以通过轴6旋转,摆动涡旋件12相对于固定涡旋件11进行公转运动(摆动运动),而不会相对于固定涡旋件11进行自转运动。此外,在本实施方式1中,柔性框架3与引导框架2分体地构成,但不限于此,也可以用一体的一个框架构成两框架。

在密闭容器1设置有向外部排出气状混合制冷剂的排出管8。另外,密闭容器1的底部为积存冷冻机油的油积存部1a。向压缩机构10的滑动部等供给积存于油积存部1a的冷冻机油,对该滑动部进行润滑。压缩机构10的滑动部例如是固定涡旋件11的台板部11a与摆动涡旋件12的板状螺旋齿12b之间、固定涡旋件11的板状螺旋齿11b与摆动涡旋件12的台板部12a之间、固定涡旋件11的板状螺旋齿11b与摆动涡旋件12的板状螺旋齿12b之间。

电动机5对轴6进行旋转驱动,且包括固定于轴6的主轴部6b的转子5a及固定于密闭容器1的定子5b等。

接着,对本实施方式1的涡旋式压缩机100的工作进行说明。

在该涡旋式压缩机100起动时及运转时,气状混合制冷剂从吸入管7及吸入口14被吸入,并进入到形成于固定涡旋件11的板状螺旋齿11b与摆动涡旋件12的板状螺旋齿12b之间的空间。在由电动机5驱动的摆动涡旋件12进行偏心旋转运动(摆动运动)时,形成于固定涡旋件11的板状螺旋齿11b与摆动涡旋件12的板状螺旋齿12b之间的空间不再与吸入口14连通,成为压缩室13。并且,压缩室13伴随着摆动涡旋件12的偏心旋转运动而使容积减少。通过该压缩行程,压缩室13内的气状混合制冷剂成为高压。

通过使压缩室13与固定涡旋件11的排出口15连通,也就是说,通过排出口15将压缩室13的内部与外部连通,经由上述压缩行程而成为了高压的气状混合制冷剂从该排出口15向密闭容器1内排出。该气状混合制冷剂通过设置在压缩机构10的外周部的制冷剂流路等而从排出管8被排出。

在此,以往,制冷循环装置有时会由于某些原因而使得在制冷剂回路内循环的制冷剂的压力及温度异常地上升。在这样的情况下,由于压缩机的压缩机构具有部件彼此滑动的滑动部,所以施加于滑动部的载荷增大。另外,由于构成压缩机构的部件超过预期地进行热膨胀,所以在所述滑动部中,有时部件彼此会产生干涉。并且,由于施加于滑动部的载荷的增大及滑动部处的部件彼此的干涉,有时会在滑动部产生粘着。此时,在产生粘着的部位,温度会急剧地上升。因此,在制冷剂回路110a中封入有包含有hfo-1123的混合制冷剂的本实施方式1的制冷循环装置110中,存在如下担忧:涡旋式压缩机100的压缩机构10中的产生粘着的部位成为点火源,在压缩室13的内部产生的歧化反应向压缩室13的外部传播,该传播的歧化反应连锁地扩散。

然而,发明人按以下方式进行专心研究后发现:通过用直径为2.5mm以下的贯通孔形成压缩机构10的排出口15,从而能够防止在压缩室13的内部产生的歧化反应向压缩室13的外部传播,并能够防止在压缩室13的外部歧化反应连锁地扩散。

基于火焰的传播构造与hfo-1123的歧化反应的传播构造是否相类似这样的新的构思,发明人对能够防止在压缩室13的内部产生的歧化反应向压缩室13的外部传播的构造进行了研究。详细而言,火焰无法通过小于一定大小的间隙。另外,在火焰欲要通过该间隙时,火焰会被形成该间隙的构件冷却而熄灭。基于是否也可以与火焰的传播同样地防止在压缩室13的内部产生的hfo-1123的歧化反应向压缩室13的外部的传播这样的新的构思,发明人进行了如下的实验。

图3是示出用于确认本发明的实施方式1的hfo-1123的歧化反应的传播的实验装置的图。另外,图4是示出基于图3所示的实验装置的实验结果的图。

如图3所示,实验装置200具备箱形的容器210。在该容器210形成有贯通孔211。另外,在容器210连接有配管212,所述配管212用于向该容器210内供给包含有hfo-1123的气状混合制冷剂。另外,在容器210的内部设置有成为点火源的铂线213。即,容器210相当于压缩机构10的压缩室13,贯通孔211相当于压缩机构10的排出口15。

容器210收纳在箱形的容器220的内部。在该容器220连接有配管221,所述配管221用于向该容器220内供给包含有hfo-1123的气状混合制冷剂。即,容器220相当于收纳压缩机构10并排出由压缩机构10压缩后的气状混合制冷剂的密闭容器1。

如果使用按上述方式构成的实验装置200,则在压缩室13的内部产生的hfo-1123的歧化反应是否传播到压缩室13的外部能够通过在容器210的内部产生的hfo-1123的歧化反应是否传播到容器220内来确认。

详细而言,首先,向容器210的内部及容器220的内部供给包含有hfo-1123的混合制冷剂,使容器210的内部及容器220的内部成为同一压力。在本实施方式1中,使容器210的内部及容器220的内部成为比制冷循环装置110通常运转时的制冷剂回路110a的高压侧压力的最高值高的压力。更详细而言,使容器210的内部及容器220的内部成为与制冷剂回路110a的耐受压力相同的压力。换言之,使容器210的内部及容器220的内部成为在混合制冷剂可在制冷剂回路110a内循环的条件下歧化反应最容易连锁地扩散的压力。

之后,向铂线213通电并使之熔断,对容器210内的混合制冷剂进行点火,在容器210内产生歧化反应。然后,确认该歧化反应是否传播到容器220的内部、即容器210的外部。

如图4所示,一边变更贯通孔211的直径一边进行实验后,可知:通过将贯通孔211的直径设为2.5mm以下,在容器210的内部产生的hfo-1123的歧化反应不会传播到容器220内。即,由该结果可知:通过用直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口15,在压缩室13的内部产生的hfo-1123的歧化反应不会传播到压缩室13的外部。

如上所述,在本实施方式1的涡旋式压缩机100中,用直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口15。因此,本实施方式1的涡旋式压缩机100及具备该涡旋式压缩机100的制冷循环装置110能够防止在压缩室13的内部产生的hfo-1123的歧化反应传播到压缩室13的外部,能够确保安全性。

在此,hfo-1123的歧化反应的连锁容易在高温高压的状况下产生。因此,通常来说,本领域技术人员不会考虑用直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口15。其原因在于,会认为:由于减小排出口15的直径,所以在包含有hfo-1123的混合制冷剂通过排出口15时,压力上升,会产生歧化反应的连锁。本领域技术人员会认为:在欲要防止hfo-1123的歧化反应的连锁时,为了抑制压力上升,不如增大排出口15的直径。在此附带说一句,也就是说,本领域技术人员无法想到用直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口15的本发明。

此外,在本实施方式1中,以涡旋式压缩机100为例,对本发明进行了说明。然而,涡旋式压缩机100作为不具有对压缩机构的排出口进行开闭的阀的压缩机的一例而示出。例如,即使在旋转式压缩机等具有其他形式的压缩机构的压缩机中,通过用直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口,也能够防止在压缩室的内部产生的hfo-1123的歧化反应传播到压缩室的外部,能够确保安全性。

实施方式2.

图5是示出本发明的实施方式2的涡旋式压缩机的排出口附近的俯视图。此外,在本实施方式2中,将未特别记载的项目设为与实施方式1相同,对于相同的功能、结构,使用相同的附图标记进行叙述。

在实施方式1中,用直径为2.5mm以下的一个贯通孔形成排出口15。然而,在欲要增大涡旋式压缩机100的容量的情况下,在用直径为2.5mm以下的一个贯通孔形成排出口15时,排出口15的压力损失较大,有时难以确保涡旋式压缩机100的性能。在这样的情况下,如图5所示,可以用多个直径为2.5mm以下的贯通孔形成排出口15。通过按这种方式构成,从而能够降低排出口15的压力损失,能够确保涡旋式压缩机100的性能。

实施方式3.

在压缩机中,也存在具有对压缩机构的排出口进行开闭的阀的压缩机。在这样的压缩机的情况下,通过按以下方式构成排出口附近,从而能够防止在压缩室的内部产生的hfo-1123的歧化反应传播到压缩室的外部,能够确保安全性。此外,在本实施方式3中,将未特别记载的项目设为与实施方式1相同,对于相同的功能、结构,使用相同的附图标记进行叙述。

图6是示出本发明的实施方式3的旋转式压缩机的纵剖视图。图7是示出该旋转式压缩机中的压缩机构的主轴承附近的俯视图。另外,图8是图7的a-a剖视图。此外,在图6中,省略了表示截面的剖面线。

作为高压壳型的压缩机的旋转式压缩机300例如是单缸的旋转式压缩机。旋转式压缩机300具备相当于本发明的容器的密闭容器320、压缩机构330、电动机340及轴350。该旋转式压缩机300在图1所示的制冷剂回路110a中置换涡旋式压缩机100而被使用。

在密闭容器320安装有用于吸入混合制冷剂的吸入管321和用于排出混合制冷剂的排出管322。压缩机构330被收纳在密闭容器320中。具体而言,压缩机构330设置在密闭容器320的内侧下部。压缩机构330压缩被吸入管321吸入的制冷剂。电动机340也被收纳在密闭容器320中。电动机340经由轴350驱动压缩机构330。

压缩机构330具备缸体331、滚动活塞332、叶片(未图示)、主轴承333及副轴承334。

缸体331的外周俯视呈大致圆形。在缸体331的内部形成有缸室,所述缸室是俯视呈大致圆形的空间。缸室的轴向两端开口。另外,在缸体331设置有与缸室连通并沿半径方向延伸的叶片槽(未图示)。在叶片槽的外侧形成有与叶片槽连通的背压室,所述背压室是俯视呈大致圆形的空间。另外,在缸体331设置有与吸入管321连接的吸入口336。吸入口336从缸体331的外周面贯通至缸室。

滚动活塞332为环状。滚动活塞332在缸室内进行偏心运动。滚动活塞332滑动自如地嵌合于轴350的偏心轴部351。

叶片的形状为平坦的大致长方体。叶片设置在缸体331的叶片槽内。叶片始终通过设置于背压室的叶片弹簧而被压靠到滚动活塞332。由于密闭容器320内为高压,所以在旋转式压缩机300的运转开始时,由密闭容器320内的压力与缸室内的压力之差产生的力作用于叶片的背面(即背压室侧的面)。因此,叶片弹簧主要用于如下目的:在旋转式压缩机300起动时(在密闭容器320内与缸室内的压力没有差时),将叶片压靠到滚动活塞332。通过将叶片压靠到滚动活塞332,从而将缸体331的缸室划分为与吸入口336连通的吸入空间和与后述的排出口337连通的压缩室331a。

主轴承333侧视呈大致倒t字状。主轴承333滑动自如地嵌合于主轴部352,所述主轴部352是比轴350的偏心轴部351靠上侧的部分。主轴承333封堵缸体331的缸室及叶片槽的上侧。

副轴承334侧视呈大致t字状。副轴承334滑动自如地嵌合于副轴部353,所述副轴部353是比轴350的偏心轴部351靠下侧的部分。副轴承334封堵缸体331的缸室及叶片槽的下侧。

在主轴承333的与压缩室331a连通的位置形成有排出口337。排出口337是截面例如为圆形的贯通孔。另外,在主轴承333设置有对排出口337进行开闭的排出阀338。排出阀338由板状的弹性构件形成。排出阀338覆盖该排出口337的排出侧端部,直到压缩室331a内的混合制冷剂的压力达到规定压力。然后,在压缩室331a内的混合制冷剂被压缩并达到规定压力时,排出阀338通过压缩后的混合制冷剂的压力而从排出口337分离,将排出口337打开。

在此,排出阀338相当于本发明的阀。

在排出阀338的上方设置有截止阀339。在排出阀338如上述那样从排出口337分离时,如在图8中用双点划线示出的那样,排出阀338与截止阀339接触并停止移动。即,该截止阀339规定排出阀338的抬升量h,换言之,规定排出口337与排出阀338之间的距离。在本实施方式3中,将排出阀338的抬升量h设为2.5mm以下,也就是说,将排出口337与排出阀338之间的距离设为2.5mm以下。此外,如图8所示,排出口337与排出阀338之间的距离是排出口337的排出侧端部的中心位置与排出阀338之间的距离。

在主轴承333的外侧安装有排出消音器335。从排出口337排出的高温高压的气状混合制冷剂暂时进入到排出消音器335中,之后,从排出消音器335释放到密闭容器320的内部空间。

在密闭容器320的旁边设置有吸入消音器323。吸入消音器323从制冷剂回路110a吸入低压的气状混合制冷剂。吸入消音器323在液态混合制冷剂返回的情况下抑制液态混合制冷剂直接进入到缸体331的缸室。吸入消音器323经由吸入管321与缸体331的吸入口336连接。

电动机340具备定子341和转子342。定子341与密闭容器320的内周面抵接并固定。转子342隔着0.3~1mm左右的空隙地设置在定子341的内侧。该转子342固定于轴350的主轴部352。

另外,密闭容器320的底部为积存冷冻机油的油积存部360。积存于油积存部360的冷冻机油被供给到压缩机构330的滑动部等,对该滑动部进行润滑。压缩机构330的滑动部例如为:滚动活塞332与缸体331之间、滚动活塞332与主轴承333之间、滚动活塞332与副轴承334之间、滚动活塞332与轴350的偏心轴部351之间、滚动活塞332与叶片之间及缸体331与叶片之间。

接着,对本实施方式3的旋转式压缩机300的工作进行说明。

在电动机340的转子342旋转时,固定于转子342的轴350旋转。伴随着轴350的旋转,压缩机构330的滚动活塞332在压缩机构330的缸体331的缸室内进行偏心旋转。缸体331与滚动活塞332之间的空间被压缩机构330的叶片划分为压缩室331a及吸入空间。伴随着轴350的旋转,这两个空间的容积变化。在吸入空间,通过使容积逐渐扩大,从而从吸入消音器323吸入气状混合制冷剂。在压缩室331a,通过使容积逐渐缩小,从而对该压缩室331a中的气状混合制冷剂进行压缩。在压缩室331a内的气状混合制冷剂的压力成为规定压力以上时,排出口337被打开,从该排出口337向排出消音器335排出压缩后的气状混合制冷剂。将该气状混合制冷剂一次性地从排出消音器335排出到密闭容器320内的空间,并从排出管322向密闭容器320的外部排出。

在此,在实施方式1中,基于火焰的传播构造与hfo-1123的歧化反应的传播构造是否相类似这样的新的构思,对能够防止在压缩室13的内部产生的歧化反应向压缩室13的外部传播的排出口15的大小进行了研究。其结果是,通过用直径为2.5mm以下的贯通孔形成压缩机构10的排出口15,从而能够成功防止在压缩室13的内部产生的歧化反应向压缩室13的外部传播。

发明人考虑了:即使在具有对排出口337进行开闭的排出阀338的本实施方式3的旋转式压缩机300中,基于与实施方式1同样的构思,是否也可以防止在压缩室331a的内部产生的歧化反应向压缩室331a的外部传播。详细而言,在排出阀338将排出口337打开时,排出阀338与排出口337之间成为从排出口337排出的混合制冷剂的流路。因此,想到是否可以通过将排出阀338与排出口337之间的距离设为2.5mm以下,也就是说,将排出阀338的抬升量h设为2.5mm以下来防止在压缩室331a的内部产生的歧化反应向压缩室331a的外部传播。因此,进行如下的实验。

图9是示出用于确认本发明的实施方式3的hfo-1123的歧化反应的传播的实验装置的图。另外,图10是示出基于图9所示的实验装置的实验结果的图。此外,在图9中,用双点划线示出了将贯通孔411打开后的状态下的排出阀414。

如图9所示,实验装置400具备箱形的容器410。在该容器410形成有贯通孔411。另外,在容器410连接有配管412,所述配管412用于向该容器410内供给包含有hfo-1123的气状混合制冷剂。另外,在容器410的内部设置有成为点火源的铂线413。即,容器410相当于压缩机构330的压缩室331a,贯通孔411相当于压缩机构330的排出口337。

而且,在容器410设置有对贯通孔411进行开闭的排出阀414。排出阀414由板状的弹性构件形成。另外,在排出阀414的上方设置有截止阀415。将排出阀414及截止阀415设定为使排出阀414的抬升量h为2.5mm。即,排出阀414相当于压缩机构330的排出阀338,截止阀415相当于压缩机构330的截止阀339。

容器410收纳在箱形的容器420的内部。在该容器420连接有配管421,所述配管421用于向该容器420内供给包含有hfo-1123的气状混合制冷剂。即,容器420相当于收纳压缩机构330并排出由压缩机构330压缩后的气状混合制冷剂的密闭容器320。

如果使用按上述方式构成的实验装置400,则在压缩室331a的内部产生的hfo-1123的歧化反应是否传播到压缩室331a的外部能够通过在容器410的内部产生的hfo-1123的歧化反应是否传播到容器420内来确认。

详细而言,首先,向容器410的内部及容器420的内部供给包含有hfo-1123的混合制冷剂,使容器410的内部及容器420的内部成为同一压力。在本实施方式3中,使容器410的内部及容器420的内部成为比制冷循环装置110通常运转时的制冷剂回路110a的高压侧压力的最高值高的压力。更详细而言,使容器410的内部及容器420的内部成为与制冷剂回路110a的耐受压力相同的压力。换言之,使容器410的内部及容器420的内部成为在混合制冷剂可在制冷剂回路110a内循环的条件下歧化反应最容易连锁地扩散的压力。在该状态下,由于容器410的内部及容器420的内部为同一压力,所以排出阀414为将贯通孔411关闭的状态。

之后,向铂线413通电并使之熔断,对容器410内的混合制冷剂进行点火,在容器410内产生歧化反应。由此,容器410内的压力上升,因此,排出阀414将贯通孔411打开,容器410内的混合制冷剂流入到容器420内。此时,一边变更贯通孔411的直径,一边确认容器410内的歧化反应是否传播到容器420的内部、即容器410的外部。

如图10所示,一边变更贯通孔411的直径一边进行实验后,可知:无论贯通孔411的直径如何,在容器410的内部产生的hfo-1123的歧化反应都不会传播到容器420内。即,由该结果可知:通过将排出阀338的抬升量h设为2.5mm以下,也就是说,将排出口337与排出阀338之间的距离设为2.5mm以下,由此,在压缩室331a的内部产生的hfo-1123的歧化反应不会传播到压缩室331a的外部。

如上所述,在本实施方式3的旋转式压缩机300中,将排出口337与排出阀338之间的距离设为2.5mm以下。因此,本实施方式3的旋转式压缩机300及具备该旋转式压缩机300的制冷循环装置110能够防止在压缩室331a的内部产生的hfo-1123的歧化反应传播到压缩室331a的外部,能够确保安全性。

此外,在本实施方式3中,以旋转式压缩机300为例,对本发明进行了说明。然而,旋转式压缩机300作为具有对压缩机构的排出口进行开闭的阀的压缩机的一例而示出。例如,即使在涡旋式压缩机等具有其他形式的压缩机构的压缩机中,通过将排出口与排出阀之间的距离设为2.5mm以下,也能够防止在压缩室的内部产生的hfo-1123的歧化反应传播到压缩室的外部,能够确保安全性。

实施方式4.

在实施方式3所示的旋转式压缩机300中,如上所述,在排出阀338将排出口337打开时,排出阀338与排出口337之间成为从排出口337排出的混合制冷剂的流路。因此,在欲要增大旋转式压缩机300的容量的情况下,在设为仅具有一个排出口337的结构时,排出阀338与排出口337之间的压力损失变大,有时难以确保旋转式压缩机300的性能。在这样的情况下,优选的是,设置多个排出口337及对该排出口337进行开闭的排出阀338。由此,能够降低排出阀338与排出口337之间的压力损失,能够确保旋转式压缩机300的性能。在此,在该情况下,可以设置多个实施方式3所示的结构的排出口337及排出阀338,但也可以按以下方式构成旋转式压缩机300。此外,在本实施方式4中,将未特别记载的项目设为与实施方式3相同,对于相同的功能、结构,使用相同的附图标记进行叙述。

图11是示出本发明的实施方式4的旋转式压缩机的缸体的排出口附近的立体图。另外,图12是示出该旋转式压缩机的缸体的排出口附近的俯视图。此外,在图12中,用双点划线示出了将排出口337打开后的状态下的排出阀338。

本实施方式4的旋转式压缩机300具备多个排出口337。这些排出口337以与压缩室331a连通的方式形成于缸体331。在该缸体331形成有与各排出口337连通的合流流路337a。并且,合流流路337a的上端与密闭容器320的内部连通。也就是说,成为了如下的结构:从各排出口337排出的混合制冷剂在合流流路337a合流后,向密闭容器320内排出。

另外,本实施方式4的旋转式压缩机300具备固定于合流流路337a的阀保持构件338a。在该阀保持构件338a的与各排出口337的排出侧端部相向的位置安装有排出阀338。详细而言,各排出阀338是将作为弹性体的板状构件弯曲成圆弧状而形成的。这些排出阀338的一方的端部安装于阀保持构件338a。另外,这些排出阀338的另一方的端部开闭自如地覆盖排出口337的排出侧端部。各排出阀338的抬升量h为2.5mm以下。

即使按这种方式设置多个排出口337及排出阀338,也能够降低排出阀338与排出口337之间的压力损失,并能够确保旋转式压缩机300的性能。

实施方式5.

图13是示出本发明的实施方式5的旋转式压缩机的排出口附近的纵剖视图。此外,在本实施方式5中,将未特别记载的项目设为与实施方式4相同,对于相同的功能、结构,使用相同的附图标记进行叙述。

在构成为旋转式压缩机300具备多个排出口337的情况下,也可以如本实施方式5那样,构成为用一个排出阀338对至少两个排出口337进行开闭。由于能够削减排出阀338的个数,所以能够廉价地制造旋转式压缩机300。

附图标记的说明

1密闭容器,1a油积存部,2引导框架,3柔性框架,3a推力轴承,5电动机,5a转子,5b定子,6轴,6a摆动轴部,6b主轴部,7吸入管,8排出管,9十字接头机构,10压缩机构,11固定涡旋件,11a台板部,11b板状螺旋齿,12摆动涡旋件,12a台板部,12b板状螺旋齿,12c摆动轴承,13压缩室,14吸入口,15排出口,100涡旋式压缩机,101四通阀,102室外热交换器,103膨胀阀,104室内热交换器,110制冷循环装置,110a制冷剂回路,200实验装置,210容器,211贯通孔,212配管,213铂线,220容器,221配管,300旋转式压缩机,320密闭容器,321吸入管,322排出管,323吸入消音器,330压缩机构,331缸体,331a压缩室,332滚动活塞,333主轴承,334副轴承,335排出消音器,336吸入口,337排出口,337a合流流路,338排出阀,338a阀保持构件,339截止阀,340电动机,341定子,342转子,350轴,351偏心轴部,352主轴部,353副轴部,360油积存部,400实验装置,410容器,411贯通孔,412配管,413铂线,414排出阀,415截止阀,420容器,421配管。

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