CN108885039A - 制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
制冷循环装置的压缩机具备压缩工作介质的压缩单元、驱动压缩单元的驱动单元、用于从压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、用于将驱动元件和电源端子电连接的多条引线。各个引线的至少彼此成束的部分分别被具有300℃以上的耐热性的绝缘材料覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及使用了含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质的制冷循环装置。
背景技术
在空调和制冷·冷藏机器等制冷循环装置中，广泛使用氢氟烃(HFC)类制冷剂作为工作制冷剂。但是，HFC的温室效应潜能值(GWP)高，被指出可能是全球变暖的原因。因此，迫切需要开发对臭氧层的影响小且温室效应潜能值低的制冷循环用工作介质。作为对臭氧层的影响小且对全球变暖的影响小的制冷循环用工作介质，研究了含有具有容易被空气中的OH自由基分解的碳-碳双键的氢氟烯烃(HFO)的工作介质。专利文献1记载了使用了含有1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)的工作介质的制冷循环装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-145452号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如果在高温高压的状态下对HFO-1123施加一定的着火能量，则可能连续发生称作歧化反应(自分解反应)的伴随有发热的化学反应。歧化反应是指2个以上的同一种类的分子相互反应而生成2种以上的不同种类的生成物的化学反应。制冷循环装置内如果发生这种歧化反应则会发生急剧的温度升高和压力升高，因此会损害制冷循环装置的可靠性。
制冷循环装置内部中，在高温高压下向工作介质施加一定的着火能量的可能性高的位置主要是压缩机内部。在压缩机内部，如果因为驱动单元发生放电(电火花)等而产生着火能量，则存在该着火能量作用于工作介质而发生HFO-1123的歧化反应的可能性。
本发明鉴于以上背景而完成，目的在于提供在使用含有HFO-1123的工作介质的情况下能够有效抑制HFO-1123发生歧化反应的制冷循环装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的第1形态的制冷循环装置是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，所述压缩机具备压缩所述工作介质的压缩单元、驱动所述压缩单元的驱动单元、用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，多条所述引线各自的至少彼此成束的部分分别被具有300℃以上的耐热性的绝缘材料覆盖。
本发明的第2形态的制冷循环装置中，上述制冷循环装置中的多条所述引线与所述电源端子介由连接器连接，所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
本发明的第3形态的制冷循环装置中，上述制冷循环装置中的多条所述引线分别以相互隔开间隔的方式取向，形成角度并***所述连接器。
本发明的第4形态的制冷循环装置是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，所述压缩机具备压缩所述工作介质的压缩单元、驱动所述压缩单元的驱动单元、用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线、和具有300℃以上的耐热性并具有彼此隔开间隔配置的多个贯通孔的绝缘材料，多条所述引线分别以多条所述引线的一部分穿过所述绝缘材料的多个所述贯通孔的方式配置。
本发明的第5形态的制冷循环装置中，上述制冷循环装置中的所述引线与所述电源端子介由连接器连接，所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
本发明的第6形态的制冷循环装置中，上述制冷循环装置中的多条所述引线分别以相互隔开间隔的方式取向，形成角度并***所述连接器。
本发明的第7形态的制冷循环装置是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，所述压缩机具备压缩所述工作介质的压缩单元、驱动所述压缩单元的驱动单元、用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，所述引线与所述电源端子介由连接器连接，所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
本发明的第8形态的制冷循环装置中，上述制冷循环装置中的多条所述引线分别以相互隔开间隔的方式取向，形成角度并***所述连接器。
本发明的第9形态的制冷循环装置是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，所述压缩机具备压缩所述工作介质的压缩单元、驱动所述压缩单元的驱动单元、用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，所述驱动单元和所述电源端子通过多条经过被覆的引线连接，所述引线与所述电源端子介由连接器连接，多条所述引线分别以相互隔开间隔的方式取向，形成角度并***所述连接器。
发明效果
利用本发明的制冷循环装置，在使用含有HFO-1123的工作介质时，即便在制冷循环内部变为异常的高温或高压条件的情况下也能有效抑制HFO-1123发生歧化反应。
附图说明
图1是表示实施方式1的制冷循环装置的一个示例的简要结构图。
图2是表示实施方式1的制冷循环装置的工作介质的状态变化的压力-焓线图。
图3是表示实施方式1的制冷循环装置的压缩机的简要构成的纵向剖面图。
图4是图3的沿IV-IV线的横向剖面图。
图5是现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部的常规结构的说明图。
图6是实施方式1的制冷循环装置的压缩机的引线部的简要结构的说明图。
图7是实施方式2的引线部的简要结构的说明图。
图8是表示实施方式2的引线部的绝缘构件的外观的立体图。
图9是实施方式2的引线部的绝缘部件的俯视图。
图10是实施方式3的引线部的简要结构的说明图。
图11是图5所示的现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部的连接器周边部分的放大图。
图12是实施方式4的引线部的连接器周边部分的放大图。
具体实施方式
实施方式1
以下，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。
首先，对本发明的制冷循环装置中使用的工作介质进行说明。
＜工作介质＞
(HFO-1123)
本发明中使用的工作介质含有1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)。
首先，对本发明的制冷循环装置中使用的工作介质进行说明。
在表1中示出HFO-1123作为工作介质的特性，其中特别与R410A(HFC-32和HFC-125的质量比为1：1的近似共沸混合制冷剂)进行了相对比较。循环性能以用后述方法求出的效率系数和制冷能力表示。HFO-1123的效率系数和制冷能力以R410A为基准(1.000)用相对值(以下称作相对效率系数和相对制冷能力)表示。温室效应系数(GWP)是政府间气候变化专业委员会(IPCC)第4次评价报告书(2007年)中所示的100年的值，或按照该方法测定的100年的值。本说明书中若无特别说明，则GWP指该值。工作介质由混合物构成时，如后所述，温度梯度是评价工作介质的重要因素，优选是较小的值。
[表1]
表1
| R410A | HFO-1123 | |
| 相对效率系数 | 1.000 | 0.921 |
| 相对制冷能力 | 1.000 | 1.146 |
| 温度梯度[℃] | 0.2 | O |
| GWP | 2088 | O.3 |
[任意成分]
本发明中使用的工作介质优选含有HFO-1123，在不损害本发明的效果的范围内，除HFO-1123之外也可任意含有通常作为工作介质使用的化合物。作为这种任意的化合物(任意成分)，例如可例举HFC和HFO-1123以外的HFO(具有碳-碳双键的HFC)，这些化合物以外的与HFO-1123共同气化、液化的其他成分等。作为任意成分，优选HFC、HFO-1123以外的HFO(具有碳-碳双键的HFC)。
作为任意成分，优选例如与HFO-1123组合后用于热循环时具有进一步提高上述相对效率系数和相对制冷能力的作用的同时、GWP和温度梯度停留在容许范围内的化合物。工作介质如果含有与HFO-1123组合的这种化合物，则在将GWP维持在低水平并获得更为良好的循环性能的同时，由温度梯度产生的影响也很少。
(温度梯度)
在工作介质含有例如HFO-1123和任意成分的情况下，除HFO-1123与任意成分为共沸组成的情况之外，具有相当大的温度梯度。工作介质的温度梯度根据任意成分的种类以及HFO-1123与任意成分的混合比例而不同。
使用混合物作为工作介质的情况下，通常优选使用共沸混合物或如R410A的近似共沸混合物。非共沸组合物在从压力容器向制冷空调机器填充时存在组成发生变化的问题。进一步，在制冷空调机器发生制冷剂泄露的情况下，制冷空调机器内的制冷剂组成发生变化的可能性极大，难以恢复至初始状态的制冷剂组成。另一方面，如果是共沸混合物或近似共沸混合物，则能够避免上述问题。
作为评价混合物的工作介质的使用可能性的指标，一般使用“温度梯度”。温度梯度定义为热交换器、例如蒸发器中蒸发的或冷凝器中冷凝的起始温度和终止温度不同的性质。共沸混合物的温度梯度为0，近似共沸混合物时，例如R410A的温度梯度为0.2，温度梯度极为接近于0。
如果温度梯度大，则存在例如蒸发器的入口温度降低而导致结霜的可能性增高的问题。进一步，在热循环***中，为了提高热交换效率而通常使热交换器中流动的工作介质和水及空气等热源流体形成对流，在稳定运转状态下该热源流体的温度差小，因此在温度梯度大的非共沸混合介质的情况下，难以得到能量效率良好的热循环***。因此，将混合物作为工作介质使用时，期望是具有合适的温度梯度的工作介质。
(HFC)
作为任意成分的HFC，优选从上述观点出发进行选择。此处，已知与HFO-1123相比，HFC的GWP更高。因此，作为与HFO-1123组合的HFC，优选从以下观点出发进行适当选择：除了提高上述工作介质的循环性能且使温度梯度停留在适当的范围内之外，特别要使GWP停留在容许范围内。
作为对臭氧层影响小、且对全球变暖影响小的HFC，具体优选碳数1～5的HFC。HFC既可以是直链状，也可以是支链状，还可以是环状。
作为HFC，可例举HFC-32、二氟乙烷、三氟乙烷、四氟乙烷、HFC-125、五氟丙烷、六氟丙烷、七氟丙烷、五氟丁烷、七氟环戊烷等。
其中，作为HFC，从对臭氧层影响小、且制冷循环特性优良的角度考虑，优选HFC-32、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)以及HFC-125，更优选HFC-32、HFC-152a、HFC-134a以及HFC-125。
HFC可单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
工作介质(100质量％)中的HFC含量可根据工作介质的要求特性进行任意选择。例如，由HFO-1123和HFC-32构成工作介质时，HFC-32的含量为1～99质量％的范围则效率系数和制冷能力得到提高。由HFO-1123和HFC-134a构成工作介质时，HFC-134a的含量为1～99质量％的范围则效率系数得到提高。
另外，关于上述优选的HFC的GWP，HFC-32为675，HFC-134a为1430，HFC-125为3500。从将所得工作介质的GWP抑制在低水平的角度考虑，作为任意成分的HFC，最优选HFC-32。
另外，HFO-1123和HFC-32的质量比在99：1～1：99的组成范围内则能够形成接近共沸的近似共沸混合物，几乎不用选择组成范围，两者的混合物的温度梯度就接近于0。从这一点考虑，作为与HFO-1123组合的HFC，HFC-32也是有利的。
本发明所用的工作介质中，在同时使用HFO-1123和HFC-32的情况下，相对于工作介质100质量％，HFC-32的含量具体优选在20质量％以上，更优选为20～80质量％，进一步优选为40～60质量％。
在本发明所用的工作介质中，例如含有HFO-1123时，作为HFO-1123以外的HFO，从具有高临界温度、耐久性和效率系数优良的角度考虑，优选HFO-1234yf(GWP＝4)、HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)((E)体和(Z)体的GWP均为6)，更优选HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)。HFO-1123以外的HFO可单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。工作介质(100质量％)中的HFO-1123以外的HFO含量可根据工作介质的要求特性进行任意选择。例如，由HFO-1123和HFO-1234yf或HFO-1234ze构成工作介质时，HFO-1234yf或HFO-1234ze的含量为1～99质量％的范围则效率系数得到提高。
本发明所用的工作介质在含有HFO-1123以及HFO-1234yf时优选的组成范围在以下用组成范围(S)表示。
另外，表示组成范围(S)的各式中，各化合物的简称表示相对于HFO-1123、HFO-1234yf和其他成分(HFC-32等)的总量的该化合物的比例(质量％)。
<组成范围(S)>
HFO-1123+HFO-1234yf≧70质量％
95质量％≧HFO-1123/(HFO-1123+HFO-1234yf)≧35质量％
组成范围(S)的工作介质的GWP极低，温度梯度小。另外，从效率系数、制冷能力以及临界温度的角度考虑，也能呈现能够替代以往的R410A的制冷循环性能。
组成范围(S)的工作介质中，相对于HFO-1123和HFO-1234yf的总量，HFO-1123的比例更优选40～95质量％，进一步优选50～90质量％，特别优选50～85质量％，最优选60～85质量％。
另外，工作介质100质量％中的HFO-1123和HFO-1234yf的总量更优选80～100质量％，进一步优选90～100质量％，特别优选95～100质量％。
进一步，本发明所用的工作介质优选含有HFO-1123、HFC-32和HFO-1234yf，在含有HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32时的优选组成范围(P)如下所示。
另外，表示组成范围(P)的各式中，各化合物的简称表示相对于HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32的总量的该化合物的比例(质量％)。组成范围(R)、组成范围(L)、组成范围(M)也同样如此。另外，以下记载的组成范围中，具体记载的HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32的总量相对于热循环用工作介质总量优选超过90质量％且在100质量％以下。
<组成范围(P)>
70质量％≦HFO-1123+HFO-1234yf
30质量％≦HFO-1123≦80质量％
0质量％＜HFO-1234yf≦40质量％
0质量％＜HFC-32≦30质量％
HFO-1123/HFO-1234yf≦95/5质量％
具有上述组成的工作介质是HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32各自具有的特性以良好的平衡性得到发挥、且抑制了各自具有的缺点的工作介质。即，该工作介质是GWP被抑制为极低水平的、在用于热循环时由于温度梯度小且具有一定的能力和效率而能够获得良好的循环性能的工作介质。此处，相对于HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32的总量，HFO-1123和HFO-1234yf的总量优选在70质量％以上。
另外，作为本发明所用工作介质的更优选的组成，可例举相对于HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32的总量，HFO-1123的含量比例为30～70质量％、HFO-1234yf的含量比例为4～40质量％以及HFC-32的含量比例为0～30质量％且相对于工作介质总量的HFO-1123的含量在70摩尔％以下的组成。所述范围的工作介质不仅上述效果得到提高，HFO-1123的自分解反应也得到抑制，是耐久性高的工作介质。从相对效率系数的观点出发，HFC-32的含量优选在5质量％以上，更优选在8质量％以上。
另外，还示出了本发明所用的工作介质含有HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32时的其他优选组成，只要相对于工作介质总量的HFO-1123的含量在70摩尔％以下，就可得到HFO-1123的自分解反应被抑制、耐久性高的工作介质。
以下示出进一步优选的组成范围(R)。
<组成范围(R)>
10质量％≦HFO-1123＜70质量％
0质量％＜HFO-1234yf≦50质量％
30质量％＜HFC-32≦75质量％
具有上述组成的工作介质是HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32各自具有的特性以良好的平衡性得到发挥、且抑制了各自具有的缺点的工作介质。即，GWP被抑制在低水平且耐久性得到确保的、在用于热循环时由于温度梯度小且具有高能力和效率而能够获得良好的循环性能的工作介质。
具有上述组成范围(R)的本发明的工作介质的优选范围在以下示出。
20质量％≦HFO-1123＜70质量％
0质量％＜HFO-1234yf≦40质量％
30质量％＜HFC-32≦75质量％
具有上述组成的工作介质是HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32各自具有的特性以特别良好的平衡性得到发挥、且抑制了各自具有的缺点的工作介质。即，GWP被抑制在低水平且耐久性得到确保的、在用于热循环时由于温度梯度更小且具有更高的能力和效率而能够获得良好的循环性能的工作介质。
具有上述组成范围(R)的本发明的工作介质的更优选的组成范围(L)在以下示出。进一步优选组成范围(M)。
<组成范围(L)>
10质量％≦HFO-1123＜70质量％
0质量％＜HFO-1234yf≦50质量％
30质量％＜HFC-32≦44质量％
<组成范围(M)>
20质量％≦HFO-1123＜70质量％
5质量％≦HFO-1234yf≦40质量％
30质量％＜HFC-32≦44质量％
具有上述组成范围(M)的工作介质是HFO-1123、HFO-1234yf和HFC-32各自具有的特性以特别良好的平衡性得到发挥、且抑制了各自具有的缺点的工作介质。即，该工作介质是GWP上限被抑制在300以下且耐久性得到确保的、在用于热循环时由于温度梯度为低于5.8的低值且相对效率系数和相对制冷能力接近1而能够获得良好的循环性能的工作介质。
如果落入该范围，则温度梯度的上限降低，相对效率系数×相对制冷能力的下限提高。从相对效率系数大的角度考虑，更优选为8质量％≦HFO-1234yf。另外，从相对制冷能力大的角度考虑，更优选HFO-1234yf≦35质量％。
另外，本发明中使用的其他工作介质优选含有HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf，通过该组成可抑制工作介质的可燃性。
进一步优选含有HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf，优选相对于工作介质总量，HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf的总量比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf的总量，HFO-1123的比例在3质量％以上35质量％以下，HFC-134a的比例在10质量％以上53质量％以下，HFC-125的比例在4质量％以上50质量％以下，HFO-1234yf的比例在5质量％以上50质量％以下。通过形成为这种工作介质，则工作介质具有不燃性且安全性优良，进一步减少了对臭氧层和全球变暖的影响，用于热循环***时能够成为循环性能更优良的工作介质。
最优选含有HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf，更优选相对于工作介质总量，HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf的总量比例超过90质量％且在100质量％以下，相对于HFO-1123、HFC-134a、HFC-125和HFO-1234yf的总量，HFO-1123的比例在6质量％以上25质量％以下，HFC-134a的比例在20质量％以上35质量％以下，HFC-125的比例在8质量％以上30质量％以下，HFO-1234yf的比例在20质量％以上50质量％以下。通过使用这种工作介质，则工作介质具有不燃性且安全性更为优良，更进一步减少了对臭氧层和全球变暖的影响，用于热循环***时能够成为循环性能进一步更优良的工作介质。
(其他任意成分)
本发明的热循环***用组合物所用的工作介质除上述任意成分以外，也可含有二氧化碳、烃、氯氟烯烃(CFO)、氢氯氟烯烃(HCFO)等。作为其他任意成分，优选对臭氧层影响小、且对全球变暖影响小的成分。
作为烃，可例举丙烷、丙烯、环丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷等。
烃可单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
在上述工作介质含有烃的情况下，其含量相对于工作介质100质量％为低于10质量％，优选1～5质量％，更优选3～5质量％。若烃在下限值以上，则工作介质中矿物类制冷机油的溶解性更为良好。
作为CFO，可例举氯氟丙烯和氯氟乙烯等。从防止大幅降低工作介质的循环性能并容易抑制工作介质的可燃性的观点出发，作为CFO，优选1,1-二氯-2,3,3,3-四氟丙烯(CFO-1214ya)、1,3-二氯-1,2,3,3-四氟丙烯(CFO-1214yb)、1,2-二氯-1,2-二氟乙烯(CFO-1112)。
CFO可单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
在工作介质含有CFO的情况下，其含量相对于工作介质100质量％为低于10质量％，优选1～8质量％，更优选2～5质量％。若CFO的含量在下限值以上，则容易抑制工作介质的可燃性。若CFO的含量在上限值以下，则容易获得良好的循环性能。
作为HCFO，可例举氢氯氟丙烯和氢氯氟乙烯等。从防止大幅降低工作介质的循环性能并容易抑制工作介质的可燃性的观点出发，作为HCFO，优选1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯(HCFO-1224yd)、1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122)。
HCFO可单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
在上述工作介质含有HCFO的情况下，工作介质100质量％中HCFO的含量低于10质量％，优选1～8质量％，更优选2～5质量％。若HCFO的含量在下限值以上，则容易抑制工作介质的可燃性。若HCFO的含量在上限值以下，则容易获得良好的循环性能。
在用于本发明的工作介质含有如上所述的其他任意成分时，工作介质中其他任意成分的总含量相对于工作介质100质量％为低于10质量％，优选在8质量％以下，更优选在5质量％以下。
＜制冷循环装置的结构＞
接着，对本实施方式的制冷循环装置的简要结构进行说明。
图1是表示本实施方式的制冷循环装置1的简要结构的图。制冷循环装置1具备压缩机10、冷凝器12、膨胀机构13、蒸发器14。压缩机10压缩工作介质(蒸汽)。冷凝器12将由压缩机10排出的工作介质的蒸汽冷却成液体。膨胀机构13使从冷凝器12排出的工作介质(液体)膨胀。蒸发器14将从膨胀机构13排出的工作介质(液体)加热成蒸汽。蒸发器14和冷凝器12以工作介质和与其对向或平行流动的热源流体之间进行热交换的方式构成。制冷循环装置1进一步具备向蒸发器14供给水和空气等热源流体E的流体供给单元15、向冷凝器12供给水和空气等热源流体F的流体供给单元16。
在制冷循环装置1中重复进行以下的制冷循环。首先，使用压缩机10将从蒸发器14排出的工作介质蒸汽A压缩成高温高压的工作介质蒸汽B。
然后，在冷凝器12中利用流体F将从压缩机10排出的工作介质蒸汽B冷却、液化成工作介质液C。此时，流体F被加热成流体F’，从冷凝器12排出。接着，通过膨胀机构13使从冷凝器12排出的工作介质液C膨胀成低温低压的工作介质液D。然后，在蒸发器14中利用流体E将从膨胀机构13排出的工作介质液D加热成工作介质蒸汽A。此时，流体E被冷却成流体E’，从蒸发器14排出。
图2是表示制冷循环装置1的工作介质的状态变化的压力-焓线图。如图2所示，从A到B的状态变化过程中，通过压缩机10进行绝热压缩，使低温低压的工作介质蒸汽A形成高温高压的工作介质蒸汽B。从B到C的状态变化过程中，用冷凝器12进行等压冷却，使工作介质蒸汽B形成工作介质液C。从C到D的状态变化过程中，通过膨胀机构13进行等焓膨胀，使高温高压的工作介质液C形成低温低压的工作介质液D。从D到A的状态变化过程中，用蒸发器14进行等压加热，使工作介质液D恢复成工作介质蒸汽A。
接着，对压缩机10的结构进行说明。
图3是表示压缩机10的简要结构的纵向剖面图。图4是图3的沿IV-IV线的横向剖面图。此处，在本实施方式中，以旋转式压缩机为例进行说明。如图3和图4所示，压缩机10具有壳体81、用于压缩介由吸入管82从储料器83吸入的低温低压的工作介质(气体)的压缩单元30、驱动压缩单元30的驱动单元20。如图3所示，壳体81的内部空间中，在上侧配置驱动单元20，在下侧配置压缩单元30。驱动单元20的驱动力介由驱动轴50传递至压缩单元30。
如图3所示，压缩单元30具有柱(日文：ローラ)31、筒32、上部闭塞构件40、下部闭塞构件60。柱31配置在筒32内。筒32的内周面与柱31之间形成压缩室33。如图4所示，压缩室33通过叶片34被划分为2个压缩室33a,33b。叶片34的一端通过设置于叶片34的另一端的弹簧等施力单元向柱31的外周施力。
如图3所示，上部闭塞构件40使筒32的上表面闭塞。下部闭塞构件60使筒32的下表面闭塞。另外，上部闭塞构件40和下部闭塞构件60作为轴承支撑后述的驱动轴50。驱动单元20例如是三相感应电动机，具备固定子21和旋转子22。固定子21抵接并固定至壳体81的内周面。固定子21具有铁芯、隔着绝缘构件卷绕于铁芯的线圈。旋转子22隔开一定的空隙设置于固定子21的内侧。旋转子22具有铁芯和永久磁石。
如图3所示，壳体81的上部的内侧安装了用于从压缩机10的外部向内部供给电力的电源端子71。从电源端子71介由引线部72向驱动单元20的固定子21供给电力。藉此，驱动单元20的旋转子22旋转，固定于旋转子22的驱动轴50旋转驱动压缩单元30的柱31。引线部72具有引线73a、73b、73c和连接器(集束块(日文：クラスタブロック))77。引线73a、73b、73c将驱动单元20和电源端子71电连接。电源端子71和引线73a、73b、73c介由连接器77完成连接。另外，引线部72的构成在后文详细说明。
如图3所示，柱31在压缩室33内通过旋转驱动对压缩室33内的工作介质进行压缩。上部闭塞构件40上设置有排出阀。在压缩室33内被压缩成高温高压的工作制冷剂介由排出阀从排出管84排出。
如上所示，制冷循环装置1使用含有HFO-1123的工作介质。如果在高温高压的状态下对HFO-1123施加一定的着火能量，则可能连续发生称作歧化反应(自分解反应)的伴随有发热的化学反应。歧化反应是指2个以上的同一种类的分子相互反应而生成2种以上的不同种类的生成物的化学反应。制冷循环装置内如果发生这种歧化反应则会发生急剧的温度升高和压力升高，因此会损害制冷循环装置的可靠性。
图1说明的制冷循环装置1内，在高温高压下向工作介质施加一定的着火能量的可能性高的位置主要是压缩机10的内部。图3所示的压缩机10的内部中，作为可能在高温高压下向工作介质施加着火能量的1处位置，可例举电气零部件(引线部72)的异相间短路(日文：異相間ショート)。
对本实施方式的制冷循环装置1的压缩机10的引线部72的构成进行说明之前，首先说明现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部的常规结构及其问题点。
图5是现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部972的常规结构的说明图。如图5所示，引线部972具有引线73a、73b、73c和连接器77。引线73a、73b、73c的前端部安装有***端子78a、78b、78c。***端子78a、78b、78c被树脂形成的连接器77覆盖。连接器77中形成有端子***孔77a、77b、77c。***端子78a,78b,78c的前端供引线73a、73b、73c***连接器77，分别到达端子***孔77a、77b、77c的位置。电源端子71(参照图3)的各端子被***端子***孔77a、77b、77c。
引线73a、73b、73c的中间部通过透明管等成束部件74成束。将引线73a、73b、73c成束的原因主要在于使操作性良好，防止引线与压缩机的滑动部接触而受损。
引线73a、73b、73c各自的电压的相位不同，引线间的电位差大。因此，通过成束构件74将引线73a、73b、73c成束的部分处的引线的被覆如果由于某种原因受损，则引线会发生短路而放电(火花)。引线的被覆的受损例如可能由于压缩机的异常通电导致引线被覆的熔解而发生。制冷循环装置的运转过程中，引线部972暴露于高温高压的工作介质的气氛中。使用含有HFO-1123的工作介质作为制冷循环装置的工作介质的情况下，引线73a、73b、73c如果发生短路放电，则有可能向高温高压下的工作介质施加因放电而产生的着火能量，发生HFO-1123的歧化反应。为了抑制HFO-1123的歧化反应的发生，需要抑制这种由引线部972的短路导致的放电。
接着，对本实施方式的制冷循环装置1的压缩机10的引线部72的构成进行说明。
图6是对本实施方式的制冷循环装置1的压缩机10的引线部72的简要构成进行说明的图。此外，与图5所示的引线部972相同的结构要素标以相同的符号，省略其说明。如图6所示，引线73a、73b、73c的中间部通过透明管等成束构件74成束。引线73a、73b、73c的通过成束构件74成束的部分分别被具有300℃以上的耐热性的绝缘材料75覆盖。
引线73a、73b、73c的通过成束构件74成束的部分分别被具有300℃以上的耐热性的绝缘材料75覆盖，因此引线73a、73b、73c的该成束部分的被覆即使因压缩机的异常通电而熔解，也能够抑制引线73a、73b、73c短路而发生放电。藉此，在使用含有HFO-1123的工作介质的情况下，能够有效抑制HFO-1123发生歧化反应。
实施方式2
以下，参照附图对本发明的实施方式2进行说明。
本实施方式的制冷循环装置与实施方式1的使用图1说明的制冷循环装置1相同。另外，本实施方式的制冷循环装置中使用的压缩机的简要结构与实施方式1的使用图3说明的压缩机10基本相同。与实施方式1的压缩机10的不同之处在于引线部的结构。
图7是本实施方式的引线部172的简要结构的说明图。此外，与图6所示的实施方式1的引线部72相同的结构要素标以相同的符号，省略其说明。如图7所示，引线73a、73b、73c的中间部通过具有300℃以上的耐热性的绝缘构件176成束。
图8是表示绝缘构件176的外观的立体图。图9是绝缘构件176的俯视图。如图8和图9所示，圆筒形状的绝缘构件176的内部形成有与引线73a、73b、73c的条数(3条)相同数量(3个)的贯通孔176a、176b、176c。贯通孔176a、176b、176c的直径是可通过1条引线的程度的直径。如图9所示，形成于绝缘构件176上的多个贯通孔176a、176b、176c彼此仅隔开规定的距离d来配置。
如图7所示，以多条引线73a、73b、73c的一部分各自穿过不同的贯通孔的方式配置。即，以引线73a的一部分穿过贯通孔176a、引线73b的一部分穿过贯通孔176b、引线73c的一部分穿过贯通孔176c的方式配置。
通过绝缘构件176使引线73a、73b、73c之间仅隔开彼此不接触程度的距离而成束，藉此即便在引线73a、73b、73c的被覆由于压缩机的异常通电而熔解的情况下，也能防止引线73a、73b、73c相互接触而短路放电。藉此，在使用含有HFO-1123的工作介质的情况下，能够有效抑制HFO-1123发生歧化反应。
另外，绝缘构件176的形状不限于圆筒形状，例如也可以是球形。此外，只要能够使引线之间隔开相互不接触的程度的距离，则安装于引线73a、73b、73c的绝缘构件176的数量不限于1个，也可为多个。
实施方式3
以下，参照附图对本发明的实施方式3进行说明。
本实施方式的制冷循环装置与实施方式1的使用图1说明的制冷循环装置1相同。另外，本实施方式的制冷循环装置中使用的压缩机的简要结构与实施方式1的使用图3说明的压缩机10基本相同。与实施方式1的压缩机10的不同之处在于引线部的结构。
在图5所示的现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部972处，连接器77由耐热性不充分的树脂成形。通过试验确认，如果压缩机异常通电，则在引线部972处的引线73a、73b、73c的被覆熔解之前，有可能连接器77先熔解。如果连接器77熔解，则分别安装于引线73a、73b、73c的前端的***端子78a、78b、78c可能相互接触而发生放电。
如上所示，制冷循环装置1使用含有HFO-1123的工作介质。在制冷循环***的运转过程中，如果***端子78a、78b、78c相互接触而发生放电，则在图3所示的压缩机的内部有可能向高温高压下的工作介质施加因放电而产生的着火能量，使HFO-1123发生歧化反应。为了抑制HFO-1123的歧化反应的发生，需要抑制***端子78a、78b、78c相互接触而发生放电。
图10是本实施方式的引线部272的简要结构的说明图。此外，与图5所示的引线部972相同的结构要素标以相同的符号，省略其说明。连接器277的结构与图5所示的连接器77的结构基本相同(连接器277的***端子277a、277b、277c相当于连接器77的端子***孔77a、77b、77c)，仅材料不同。连接器277由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
作为连接器277的材料，可例举JIS C4003中规定的耐热级别为180(H)、200(N)、220(R)、250的电线材料等。例如，作为主要材料可例举云母、石棉、氧化铝、二氧化硅玻璃、石英、氧化镁、聚四氟乙烯、有机硅橡胶等具备高耐热性的材料。另外，可例举聚酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂、尼龙树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、烯丙基树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、乙酰纤维素树脂、乙酸纤维素树脂等。这些耐热性材料可单独使用1种，为了赋予良好的耐热性，优选将2种以上组合使用。
另外，作为制造耐热材料电线时使用的含浸涂布材料和绝缘处理材料，可例举硅树脂。该含浸涂布材料和绝缘处理材料与上述耐热性材料组合使用，能够呈现提高绝缘性等辅助功能。
通过在连接器277的材料中使用具有300℃以上的耐热性的绝缘材料，能够抑制压缩机的异常通电导致的连接器277的熔解，因此能够抑制引线73a、73b、73c的前端的***端子78a、78b、78c相互接触而放电。藉此，在使用含有HFO-1123的工作介质的情况下，能够有效抑制HFO-1123发生歧化反应。
实施方式4
以下，参照附图对本发明的实施方式4进行说明。
本实施方式的制冷循环装置与实施方式1的使用图1说明的制冷循环装置1相同。另外，本实施方式的制冷循环装置中使用的压缩机的简要结构与实施方式1的使用图3说明的压缩机10基本相同。与实施方式1的压缩机10的不同之处在于引线部的结构。
图11是图5所示的现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部972的连接器77周边部分的放大图。如图11所示，引线73a、73b、73c彼此平行地***连接器77。如果引线73a、73b、73c彼此平行地***连接器77，则各个***端子78a、78b、78c之间的距离变小，在压缩机异常通电而使得连接器77熔解等情况下，***端子78a、78b、78c有可能彼此接触而发生放电。
如上所示，制冷循环装置1使用含有HFO-1123的工作介质。在制冷循环装置的运转过程中，如果***端子78a、78b、78c相互接触而发生放电，则在图3所示的压缩机10的内部有可能向高温高压下的工作介质施加因放电而产生的着火能量，使HFO-1123发生歧化反应。为了抑制HFO-1123的歧化反应的发生，需要抑制***端子78a、78b、78c相互接触而发生放电。
相比图5所示的现有的制冷循环装置中使用的压缩机的引线部972，在本实施方式的引线部处，引线73a、73b、73c以***端子间不靠近的方式***连接器77。图12是本实施方式的引线部372的连接器377周边部分的放大图。如图12所示，本实施方式的引线部372处，引线73a、73b、73c以彼此相互隔开间隔的方式取向，形成角度并***连接器377。具体而言，引线73a和引线73b以彼此相互隔开间隔的方式取向，形成角度α并***所述连接器。引线73b和引线73c以彼此相互隔开间隔的方式取向，形成角度β并***所述连接器。另外，从操作性和防止引线卷入压缩机滑动部的方面考虑，角度α和角度β优选为90度以下的角度。
如果引线73a、73b、73c以彼此相互隔开间隔的方式取向、形成角度并***连接器377，则能够使***端子彼此隔开距离，能够抑制引线73a、73b、73c的前端的***端子78a、78b、78c相互接触而放电。藉此，在使用含有HFO-1123的工作介质的情况下，能够有效抑制HFO-1123发生歧化反应。
此外，本发明并不限定于上述各实施方式，可以在不脱离本发明的技术思想的范围内进行适当变化。例如，上述实施方式中以旋转式压缩机作为制冷循环装置的压缩机进行了说明，但不限于此，例如也可以是涡旋式压缩机。压缩机的驱动单元的电动机在上述实施方式中为三相感应电动机，但例如也可以是无刷DC(直流)电动机。
另外，各实施方式能够适当组合。例如，能够将实施方式1、实施方式3和实施方式4组合。能够将实施方式2、实施方式3和实施方式4组合。
虽然对本发明进行了详细说明或参照特定实施方式对本发明进行了说明，但是对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的思想和范围的情况下可进行各种变更和修改。本申请基于2016年1月29日提交的日本专利申请(日本专利特愿2016-16081)，将其内容作为参照纳入本文。
符号说明
1 制冷循环装置
10 压缩机
12 冷凝器
13 膨胀机构
14 蒸发器
20 驱动单元
30 压缩单元
31 柱
32 筒
40 上部闭塞构件
60 下部闭塞构件
73a,73b,73c 引线
74 成束构件
75 绝缘材料
77 连接器
78a,78b,78c ***端子
81 壳体
Claims (9)
1.制冷循环装置，它是具有压缩含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质的压缩机的制冷循环装置，
所述压缩机具备
压缩所述工作介质的压缩单元、
驱动所述压缩单元的驱动单元、
用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和
用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，
多条所述引线各自的至少彼此成束的部分分别被具有300℃以上的耐热性的绝缘材料覆盖。
2.如权利要求1所述的制冷循环装置，其特征在于，多条所述引线与所述电源端子介由连接器连接，
所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
3.如权利要求2所述的制冷循环装置，其特征在于，多条所述引线分别以相互隔开间隔的朝向成角度地***所述连接器。
4.制冷循环装置，它是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，
所述压缩机具备
压缩所述工作介质的压缩单元、
驱动所述压缩单元的驱动单元、
用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、
用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线、和
具有300℃以上的耐热性并具有彼此隔开间隔配置的多个贯通孔的绝缘材料，
多条所述引线分别以多条所述引线的一部分穿过所述绝缘材料的多个所述贯通孔的方式配置。
5.如权利要求4所述的制冷循环装置，其特征在于，所述引线与所述电源端子介由连接器连接，
所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
6.如权利要求5所述的制冷循环装置，其特征在于，多条所述引线分别以相互隔开间隔的朝向成角度地***所述连接器。
7.制冷循环装置，它是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，
所述压缩机具备
压缩所述工作介质的压缩单元、
驱动所述压缩单元的驱动单元、
用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和
用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，
所述引线与所述电源端子介由连接器连接，
所述连接器由具有300℃以上的耐热性的绝缘材料形成。
8.如权利要求7所述的制冷循环装置，其特征在于，多条所述引线分别以相互隔开间隔的朝向成角度地***所述连接器。
9.制冷循环装置，它是用压缩机将含有1,1,2-三氟乙烯的工作介质压缩以进行制冷循环的制冷循环装置，
所述压缩机具备
压缩所述工作介质的压缩单元、
驱动所述压缩单元的驱动单元、
用于从所述压缩机的外部向内部供给电力的电源端子、和
用于将所述驱动单元和所述电源端子电连接的多条引线，
所述驱动单元和所述电源端子通过多条引线连接，
所述引线与所述电源端子介由连接器连接，
多条所述引线分别以相互隔开间隔的朝向成角度地***所述连接器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181123 |