JP2018169052A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒に不均化反応が生じることを抑える。【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機１０と室外熱交換器２３と絞り装置２４と室内熱交換器５１とが順次接続され、内部に冷媒が循環する冷媒回路１ａを有し、圧縮機１０と室外熱交換器２３と絞り装置２４を備えた室外機２と、室内熱交換器５１を備えた室内機５と、室外機制御部２００を有する空気調和装置１であって、冷媒回路１ａ内の液冷媒を圧縮機１０の摺動部に供給する液インジェクション連結管４６と、液インジェクション連結管４６に備えられた電磁弁２６を備え、室外機制御部２００は、圧縮機１０の摺動部温度が冷媒に不均化反応が発生しない温度である第１閾温度となるように電磁弁２６を開閉制御している。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

冷媒を圧縮する圧縮機を含む空気調和装置では、冷媒としてハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）であるＲ４１０Ａ冷媒が広く用いられているが、Ｒ４１０Ａ冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が大きい。そこで、ＧＷＰが比較的小さい冷媒として、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）１１２３冷媒、及びＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒を用いる関連技術が知られている。

国際公開第２０１２／１５７７６４号

しかしながら、ＨＦＯ１１２３冷媒は、所定の条件下で次の化学反応式：
ＣＦ２＝ＣＨＦ→１／２ＣＦ４＋３／２Ｃ＋ＨＦ＋２０ｋＪ／ｍｏｌ
により表現される不均化反応を引き起こす性質を有する。不均化反応は、例えば、ＨＦＯ１１２３冷媒が高密度の状態で温度や圧力が上昇する、又はＨＦＯ１１２３冷媒に対して何らかの強いエネルギーが加わると発生する。ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が起きたときには、大きな発熱を伴うので、不均化反応が発生した場合、圧縮機を含む空気調和装置の動作信頼性を低下させたり、急激な圧力の上昇を招き空気調和装置内の配管を損傷したりするおそれがある。

空気調和装置の修理や移設時に行う冷媒回路内の冷媒を室外機内に回収する運転（ポンプダウン運転）では、低圧側の冷媒が徐々に無くなるため、圧縮機を冷却する冷媒が無くなり、圧縮機摺動部の温度が上昇する場合がある。特に、ロータリ圧縮機では、ベーンの先端とピストンの外周面との摺動部が、ロータリ圧縮機全体において相対的に温度が高くなり、局所的に温度が２５０℃程度まで上昇する場合がある。このため、ＨＦＯ１１２３冷媒を用いたロータリ圧縮機では、ベーンの先端とピストンの外周面との摺動部の温度上昇によって、ＨＦＯ１１２３冷媒に不均化反応が発生するおそれがある。このため、ＨＦＯ１１２３冷媒を用いた空気調和装置では、ポンプダウン運転時に圧縮機の摺動部の温度上昇によってＨＦＯ冷媒に不均化反応が発生する恐れがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、冷媒に不均化反応が発生することを抑えることができる空気調和装置を提供することを目的とする。

本願の開示する空気調和装置の一態様は、圧縮機と室外熱交換器と絞り装置と室内熱交換器とが順次接続され、内部に冷媒が循環する冷媒回路を有し、前記圧縮機と前記室外熱交換器を備えた室外機と、前記室内熱交換器を備えた室内機と、制御手段を有する空気調和装置であって、前記冷媒回路内の液冷媒を前記圧縮機の摺動部に供給する液インジェクション管と、当該液インジェクション管に設けられた電磁弁と、前記圧縮機の摺動部温度を検出する摺動部温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記圧縮機の摺動部温度が前記冷媒に不均化反応が発生しない温度となるように前記電磁弁を制御する。

本願の開示する空気調和装置の一態様によれば、冷媒に不均化反応が発生することを抑えることができる。

図１は、実施例１の空気調和装置を示す冷媒回路図である。 図２は、実施例１のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図３は、実施例１のロータリ圧縮機を示す横断面図である。 図４は、実施例１の空気調和装置の制御態様を示すフローチャートである。 図５は、ＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こす圧力と温度とを示すグラフである。

以下に、本願の開示する空気調和装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する空気調和装置が限定されるものではない。

［空気調和装置の構成］
図１は、実施例１の空気調和装置を示す冷媒回路図である。空気調和装置１は、図１に示すように、室外機２と、室内機５とを備えている。室外機２と室内機５が液管６ａ及びガス管６ｂにより接続されて内部に冷媒が循環する冷媒回路１ａを形成している。室外機２は、ロータリ圧縮機１０、四方弁２２、室外熱交換器２３、絞り装置（減圧器）２４、液インジェクション連結管４６、電磁弁２６、キャピラリチューブ２７、液側閉鎖弁６１、ガス側閉鎖弁６２及び室外機制御部２００を備えている。

ロータリ圧縮機１０は、吐出部としての吐出口１０７と、吸入部としての吸入口（１０４，１０５）と、を備えている。ロータリ圧縮機１０は、室外機制御部２００によって制御されることで、吸入口（１０４，１０５）から吸入管４２及び四方弁２２を介して供給される冷媒を圧縮し、吐出口１０７から、その圧縮された冷媒を吐出管４１を介して四方弁２２へ供給する。冷媒としては、ＨＦＯ１１２３冷媒またはＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒が用いられている。

四方弁２２は、吐出管４１及び吸入管４２と接続されると共に、冷媒配管４３を介して室外熱交換器２３に、冷媒配管４４、ガス側閉鎖弁６ｂを介して室内機５にそれぞれ接続されている。室内機５と室外熱交換器２３は、液側閉鎖弁６ａ、冷媒配管４５を介して接続されている。四方弁２２は室外機制御部２００に制御されることにより、空気調和装置１を暖房モードまたは冷房モードのどちらかに切り替える。冷房モードに切り替えられたとき四方弁２２は、吐出管４１を介してロータリ圧縮機１０から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に供給し、室内機５から流出した冷媒をロータリ圧縮機１０に吸入管４２を介して供給する。暖房モードに切り替えられたとき四方弁２２は、吐出管４１を介してロータリ圧縮機１０から吐出された冷媒を室内機５に供給し、室外熱交換器２３から流出した冷媒をロータリ圧縮機１０に吸入管４２を介して供給する。なお、空気調和装置１の修理や移設時に行う冷媒回路内の冷媒を室外機内に回収するポンプダウン運転時の四方弁２２は、冷房モードに切り替えられたときと同様に、吐出管４１を介してロータリ圧縮機１０から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に供給し、室内機５から流出した冷媒をロータリ圧縮機１０に吸入管４２を介して供給する。ポンプダウン運転時は液側閉鎖弁６１が閉鎖されるので、液管６ａ、室内熱交換器５１、ガス管６２、冷媒配管４４及び吸入管４２の内部の冷媒が圧縮機１０より下流側に回収される。

室外熱交換器２３は、冷媒配管４５を介して絞り装置２４に接続されている。室外熱交換器２３の近傍には、室外ファン２７が配置されている。室外ファン２７は、ファンモータ（図示せず）によって回転されることで、室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３によって冷媒と熱交換した外気を室外機２の外部へ放出する。室外熱交換器２３は、冷房モードの場合、四方弁２２から供給された冷媒と、室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を絞り装置２４に供給する。室外熱交換器２３は、暖房モードの場合、絞り装置２４から供給された冷媒と、室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させ、その熱交換された冷媒を四方弁２２に供給する。

絞り装置２４は、冷媒配管４５、液側閉鎖弁６ａを介して室内機５に接続されている。絞り装置２４は、冷房モードの場合に、室外熱交換器２３から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室内機５に供給する。絞り装置２４は、暖房モードの場合に、室内機５から供給された冷媒を断熱膨張させることにより減圧し、低温低圧となった二相冷媒を室外熱交換器２３に供給する。さらに、絞り装置２４は、室外機制御部２００に制御されることにより、開度が調節され、暖房モードの場合、室内機５から室外熱交換器２３に供給される冷媒の流量を調節する。冷房モードの場合、室外熱交換器２３から室内機５に供給される冷媒の流量を調節する。

液インジェクション連結管４６は、冷媒配管４５における室外熱交換器２３から絞り装置２４の間の経路と、圧縮機１０の後述するインジェクション管１４２とを接続している。電磁弁２６は、液インジェクション連結管４６の途中に設けられている。電磁弁２６は、室外機制御部２００に制御されることにより、液インジェクション連結管４６を介して、冷媒配管４５における室外熱交換器２３と絞り装置２４の間から圧縮機１０のインジェクション管１４２へ冷媒を供給したり、冷媒を供給することを停止したりする。キャピラリチューブ２７は、液インジェクション連結管４６の途中に設けられている。キャピラリチューブ２７は、圧縮機１０のインジェクション管１４２へ供給する冷媒量を所定量に調整する。

室内機５は、室内熱交換器５１、室内ファン５５及び室内機制御部５００を有する。室内ファン５５は、室内熱交換器５１の近傍に配置されており、ファンモータ（図示せず）によって回転されることで、室内機５の内部へ室内空気を取り込み、室内熱交換器５１によって冷媒と熱交換した室内空気を室内へ放出する。室内熱交換器５１は、ガス側閉鎖弁６ｂ、冷媒配管４４を介して四方弁２２に、冷媒配管４５を介して室外機２の絞り装置２４にそれぞれ接続されている。室内熱交換器５１は、空気調和装置１が冷房モードに切り替えられたときに蒸発器として機能し、空気調和装置１が暖房モードに切り替えられたときに凝縮器として機能する。すなわち、室内熱交換器５１は、冷房モードの場合に、絞り装置２４から供給された低温低圧となった二相冷媒と、室内機５の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を四方弁２２に供給する。室内熱交換器５１は、暖房モードの場合に、四方弁２２から供給された冷媒と、室内機５の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させ、その熱交換された室内空気を室内へ放出し、その熱交換された冷媒を絞り装置２４に供給する。

（ロータリ圧縮機の構成）
図２は、実施例のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図３は、実施例のロータリ圧縮機の圧縮部を上方から見た横断面図である。

図１に示すように、ロータリ圧縮機１０は、密閉された縦置き円筒状の圧縮機筐体１００内の下部に配置された圧縮部１２０と、圧縮機筐体１００内の上部に配置され回転軸１５０を介して圧縮部１２０を駆動するモータ１１０と、圧縮機筐体１００の外周面に固定され密閉された縦置き円筒状のアキュムレータ２５と、を備えている。

アキュムレータ２５は、吸入部としての上吸入管１０５及びアキュムレータ上湾曲管３１Ｔを介して上シリンダ１２１Ｔの上シリンダ室１３０Ｔ（図３参照）と接続され、吸入部としての下吸入管１０４及びアキュムレータ下湾曲管３１Ｓを介して下シリンダ１２１Ｓの下シリンダ室１３０Ｓ（図３参照）と接続されている。本実施例では、圧縮機筐体１０の周方向において、上吸入管１０５と下吸入管１０４の位置が重なっており、同一位置に位置する。

モータ１１０は、外側に配置されたステータ１１１と、内側に配置されたロータ１１２と、を備えている。ステータ１１１は、圧縮機筐体１００の内周面に焼嵌め状態で固定されている。ロータ１１２は、回転軸１５０に焼嵌め状態で固定されている。

回転軸１５０は、下方の副軸部１５１が、下端板１６０Ｓに回転自在に支持され、上方の主軸部１５３が上端板１６０Ｔに回転自在に支持されている。回転軸１５０には、上ピストン１２５Ｔと下ピストン１２５Ｓが支持されている。これによって、回転軸１５０は、圧縮部１２０全体に対して回転自在に支持されるとともに、回転によって上ピストン１２５Ｔを上シリンダ１２１Ｔの内周面に沿って公転運動させ、下ピストン１２５Ｓを下シリンダ１２１Ｓの内周面に沿って公転運動させる。

圧縮機筐体１００の内部には、圧縮部１２０において摺動する上ピストン１２５Ｔ及び下ピストン１２５Ｓ等の摺動部の潤滑性を確保し、上圧縮室１３３Ｔ（図３参照）及び下圧縮室１３３Ｓ（図３参照）をシールするために、潤滑油１８が圧縮部１２０をほぼ浸漬する量だけ封入されている。

図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔには、モータ１１の回転軸１５０と同心円上に沿って、上シリンダ内壁１２３Ｔが形成されている。上シリンダ内壁１２３Ｔ内には、上シリンダ１２１Ｔの内径よりも小さい外径の上ピストン１２５Ｔが配置されており、上シリンダ内壁１２３Ｔと上ピストン１２５Ｔとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する上圧縮室１３３Ｔが形成される。下シリンダ１２１Ｓには、モータ１１の回転軸１５０と同心円上に沿って、下シリンダ内壁１２３Ｓが形成されている。下シリンダ内壁１２３Ｓ内には、下シリンダ１２１Ｓの内径よりも小さい外径の下ピストン１２５Ｓが配置されており、下シリンダ内壁１２３Ｓと下ピストン１２５Ｓとの間に、冷媒を吸入し圧縮して吐出する下圧縮室１３３Ｓが形成される。

図２及び図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔは、円形状の外周部から、回転軸１５０の径方向に張り出した上側方突出部１２２Ｔを有する。上側方突出部１２２Ｔには、上シリンダ室１３０Ｔから放射状に外方へ延びる上ベーン溝１２８Ｔが設けられている。上ベーン溝１２８Ｔ内には、上ベーン１２７Ｔが摺動可能に配置されている。上ベーン１２７Ｔは、上ピストン１２５Ｔの外周面に接する摺動面１３７Ｔを有する。下シリンダ１２１Ｓは、円形状の外周部から、回転軸１５０の径方向に張り出した下側方突出部１２２Ｓを有する。下側方突出部１２２Ｓには、下シリンダ室１３０Ｓから放射状に外方へ延びる下ベーン溝１２８Ｓが設けられている。下ベーン溝１２８Ｓ内には、下ベーン１２７Ｓが摺動可能に配置されている。下ベーン１２７Ｓは、下ピストン１２５Ｓの外周面に接する摺動面１３７Ｓを有する。

上側方突出部１２２Ｔ及び下側方突出部１２２Ｓは、回転軸１５０の周方向に沿って、所定の突出範囲にわたって形成されている。上側方突出部１２２Ｔ及び下側方突出部１２２Ｓは、上シリンダ１２１Ｔ及び下シリンダ１２１Ｓの加工時に加工治具に固定するためのチャック用保持部として用いられる。

上側方突出部１２２Ｔには、外側面から上ベーン溝１２８Ｔと重なる位置に、上シリンダ室１３０Ｔに貫通しない深さで上スプリング穴１２４Ｔが設けられている。上スプリング穴１２４Ｔには図示しないスプリングが配置されている。下側方突出部１２２Ｓには、外側面から下ベーン溝１２８Ｓと重なる位置に、下シリンダ室１３０Ｓに貫通しない深さで下スプリング穴１２４Ｓが設けられている。下スプリング穴１２４Ｓには図示しないスプリングが配置されている。

また、下シリンダ１２１Ｓには、下ベーン溝１２８Ｓの径方向外側と圧縮機筐体１００内とを連通して圧縮機筐体１００内の圧縮された冷媒を導入し、下ベーン１２７Ｓに冷媒の圧力により背圧をかける下圧力導入路１２９Ｓが形成されている。また、上シリンダ１２１Ｔには、上ベーン溝１２８Ｔの径方向外側と圧縮機筐体１００内とを開口部で連通して圧縮機筐体１００内の圧縮された冷媒を導入し、上ベーン１２７Ｔに冷媒の圧力により背圧をかける上圧力導入路１２９Ｔが形成されている。

図３に示すように、上シリンダ１２１Ｔの上側方突出部１２２Ｔには、上吸入管１０５と嵌合する上吸入孔１３５Ｔが設けられている。下シリンダ１２１Ｓの下側方突出部１２２Ｓには、下吸入管１０４と嵌合する下吸入孔１３５Ｓが設けられている。

図２に示すように、上シリンダ室１３０Ｔは、上下をそれぞれ上端板１６０Ｔ及び中間仕切板１４０で閉塞されている。下シリンダ室１３０Ｓは、上下をそれぞれ中間仕切板１４０及び下端板１６０Ｓで閉塞されている。

図３に示すように、上シリンダ室１３０Ｔは、上ベーン１２７Ｔが上スプリング１２６Ｔに押圧されて上ピストン１２５Ｔの外周面に当接することによって、上吸入孔１３５Ｔに連通する上吸入室１３１Ｔと、上端板１６０Ｔに設けられた上吐出孔１９０Ｔに連通する上圧縮室１３３Ｔと、に区画される。下シリンダ室１３０Ｓは、下ベーン１２７Ｓが下スプリング１２６Ｓに押圧されて下ピストン１２５Ｓの外周面に当接することによって、下吸入孔１３５Ｓに連通する下吸入室１３１Ｓと、下端板１６０Ｓに設けられた下吐出孔１９０Ｓに連通する下圧縮室１３３Ｓと、に区画される。

また、上吐出孔１９０Ｔは、上ベーン溝１２８Ｔに近接して設けられており、下吐出孔１９０Ｓは、下ベーン溝１２８Ｓに近接して設けられている。上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内で圧縮された冷媒は、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内から、上吐出孔１９０Ｔ及び下吐出孔１９０Ｓを通って吐出される。

中間仕切板１４０には、図３及び図４に示すように、中間仕切板１４０の径方向に沿ってインジェクション孔１４０ａが形成されており、上圧縮室１３３Ｔ及び下圧縮室１３３Ｓに液冷媒を噴射するためのインジェクション管１４２がインジェクション孔１４０ａに嵌め込まれている。また、中間仕切板１４０の上下両面には、インジェクション孔１４０ａに連通すると共に中間仕切板１４０を厚み方向（回転軸１５０方向）に一端が貫通する円形状の噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓがそれぞれ設けられている。インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓは、上ベーン１２７Ｔにおける上ピストン１２５Ｔとの摺動面１３７Ｔ、及び下ベーン１２７Ｓにおける下ピストン１２５Ｓとの摺動面１３７Ｓを、インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓから噴射された液冷媒によって冷却可能な位置に設けられている。実施例におけるインジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓは、上シリンダ室１３０Ｔ内及び下シリンダ室１３０Ｓ内に開口するように中間仕切板１４０に設けられている。そして、回転軸１５０に直交する平面上で、インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓは、上ベーン溝１２８Ｔに対して上吐出孔１９０Ｔ側の上シリンダ室１３０Ｔ（上圧縮室１３３Ｔ）内、及び下ベーン溝１２８Ｓに対して下吐出孔１９０Ｓ側の下シリンダ室１３０Ｓ（下圧縮室１３３Ｓ）内に開口するように配置されている。

なお、ここで、液冷媒によって冷却可能な位置とは、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内に噴射された液冷媒が摺動面１３７Ｔ、１３７Ｓに直接的に吹き付けられる位置に限定するものではなく、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内に液冷媒が噴霧された空間内のガス冷媒（液冷媒の霧によって冷却された空間内のガス冷媒）を介して間接的に摺動面１３７Ｔ、１３７Ｓが冷却される位置を含む。言い換えると、インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔが摺動面１３７Ｔの近傍に開口し、噴射口１４１Ｓが摺動面１３７Ｓの近傍に開口することによって、液冷媒で冷却された空間を介して間接的に摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓを冷却可能となる。

インジェクション管１４２の一端部は、圧縮機筐体１００の外周面に引き出されており、冷媒循環路から液冷媒が導入されるインジェクション連結管４６と接続されている。ロータリ圧縮機１では、インジェクション管１４２から供給された液冷媒を、中間仕切板１４０の各インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓから上圧縮室１３３Ｔ及び下圧縮室１３３Ｓに噴射し、圧縮過程後期の冷媒の温度を下げることで冷媒の圧縮効率を高めている。

また、インジェクション孔１４０ａから上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内に噴射された液冷媒は、圧縮過程後期の冷媒を冷却することで冷媒の圧縮効率を高める第１の作用と、上ベーン１２７Ｔの摺動面１３７Ｔ及び下ベーン１２７Ｓの摺動面１３７Ｓを冷却する第２の作用（冷媒の不均化反応の発生を抑制する作用）とを兼ねている。インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓの位置は、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内の冷媒の圧縮効率を高める効果も得る観点で、上圧縮室１３３Ｔ内及び下圧縮室１３３Ｓ内に開口するように配置されることが好ましい。

なお、圧縮機１０は、摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓの温度を検出する摺動部温度検出手段が設けられている。本実施例では、摺動部検出手段として、圧縮機筐体１００の側面に、圧縮機の外郭温度を検出する外郭温度センサ１７０が設けられている。外郭温度センサ１７０は、その検出結果を摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓの温度を推定する際に用いるため、摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓの熱が伝わりやすい箇所に配置されることが望ましい。例えば、上シリンダ１２１Ｔ又は下シリンダ１２１Ｓが圧縮機筐体１００の内壁に焼嵌め状態で固定されている場合、上シリンダ１２１Ｔ又は下シリンダ１２１Ｓに対応する圧縮機筐体１００の外壁面に外郭温度センサ１７０を設ける。なお、摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓ付近の上端板１６０Ｔや下端板１６０Ｓに直接温度センサを設けても良い。

以下に、回転軸１５０の回転による冷媒の流れを説明する。上シリンダ室１３０Ｔ内において、回転軸１５０の回転によって、回転軸１５０に嵌合された上ピストン１２５Ｔが、上シリンダ室１３０Ｔの外周面（上シリンダ１２１Ｔの内周面）に沿って公転することにより、上吸入室１３１Ｔが容積を拡大しながら上吸入管１０５から冷媒を吸入し、上圧縮室１３３Ｔが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒が上吐出孔１９０Ｔを通って圧縮機筐体１００内に吐出される。

また、下シリンダ室１３０Ｓ内において、回転軸１５０の回転によって、回転軸１５０に嵌合された下ピストン１２５Ｓが、下シリンダ室１３０Ｓの外周面（下シリンダ１２１Ｓの内周面）に沿って公転する。これにより、下吸入室１３１Ｓが容積を拡大しながら下吸入管１０４から冷媒を吸入し、下圧縮室１３３Ｓが容積を縮小しながら冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒が下吐出孔１９０Ｓを通って圧縮機筐体１００内に吐出される。

圧縮機筐体１００内に吐出された冷媒は、ステータ１１１外周に設けられた上下に連通する切欠き（図示せず）、又はステータ１１１の巻線部の隙間（図示せず）、又はステータ１１１とロータ１１２との隙間（図示せず）を通ってモータ１１０の上方に導かれ、圧縮機筐体１００の上部に配置された吐出部としての吐出管１０７から吐出される。

（空気調和装置の特徴的な制御）
次に、実施例の空気調和装置１の特徴的な制御について説明する。図４は、実施例の空気調和装置の制御フローチャートである。尚、図４に示すフローチャートでは、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。また、図４では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、使用者の指示した設定温度や風量などの運転条件に対応した制御、等といった一般的な処理については説明を省略する。

図４のフローチャートによる処理は、空気調和装置１の圧縮機１０の駆動中に繰り返し行われる。まず、室外機制御部２００は、外郭温度センサ１７０が検出した圧縮機外郭温度に基づいて摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓの温度Ｔ０を推定する（ＳＴ１０）。室外機制御部２００は、摺動面温度Ｔ０と圧縮機外郭温度の関係について予め試験等により定められたテーブル２１０を有する。ステップＳＴ１０の処理を終えた室外機制御部２００は、電磁弁２６が閉状態であるか否かを判定する（ＳＴ１１）。電磁弁２６が閉状態である場合（ＳＴ１１−ＹＥＳ）、ステップＳＴ１２に進んで摺動部温度Ｔ０が第１閾温度Ｔ１以上となっているか否かを判定する。第１閾温度Ｔ１は予め試験等により定められ、室外機制御部２００の図示しない記憶部に記憶されている。

ここで、第１閾温度Ｔ１について図５を用いて説明する。図５は、ＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こす圧力と温度とを示すグラフである。図５の領域７１は、ＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こすＨＦＯ１１２３の雰囲気の温度と圧力の領域を示している。曲線７２は、領域７１の境界を示している。領域７１は、曲線７２の上側の領域である。図５の温度下限値７３は、予め試験等で定められ、空気調和装置１において想定される冷媒の最大圧力でも不均化反応を起こさない温度で曲線７２より低い温度である。図５の圧力下限値７４は、予め試験等で定められ、空気調和装置１において想定される冷媒の最大温度でも不均化反応を起こさない圧力で曲線７２より低い圧力である。

図５のグラフにおいて、ＨＦＯ１１２３の雰囲気の温度と圧力のいずれか一方が領域７１に含まれないときに、ＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こさないことを示している。すなわち、図５のグラフは、温度下限値７３より低い温度でＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こさないことを示し、圧力下限値７４より低い圧力でＨＦＯ１１２３が不均化反応を起こさないことを示している。

室外機制御部２００は、温度下限値７３又は温度下限値７３より低い温度を第１閾温度Ｔ１に設定し、摺動面温度Ｔ０が第１閾温度Ｔ１以上となったら（ＳＴ１２−ＹＥＳ）、電磁弁２６を開状態にし、液インジェクション連結管４６を開通させて、液冷媒を各インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓから摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓ近傍に直接供給して、摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓを冷却する（ＳＴ１４）。これにより、摺動面温度Ｔ０が冷媒が不均化反応を発生させる温度に近づいても、冷媒に不均化反応が発生しない温度となるように電磁弁２６を開制御するため、冷媒に不均化反応が発生することを抑えることができる。その後、室外機制御部２００は、本制御を終了して再度ステップＳＴ１０から処理する。
室外機制御部２００は、ステップＳＴ１１において、電磁弁２６が開状態である場合（ＳＴ１１−ＮＯ）、ステップＳＴ１３に進んで摺動部温度Ｔ０が第２閾温度Ｔ２以下であるか否かを判定する。第２閾温度Ｔ２は第１閾温度Ｔ１と所定のヒステリシス差を設けて定められた温度であり、例えばＴ１−Ｔ２＝２℃としても良い。

室外機制御部２００は、摺動面温度Ｔ０が第２閾温度Ｔ２以下となったら（ＳＴ１３−ＹＥＳ）、摺動部温度が低く、冷却する必要が無いと判断して電磁弁２６を閉状態にし、摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓの冷却を止める（ＳＴ１５）。その後、室外機制御部２００は、本制御を終了した後、再度ステップＳＴ１０から繰り返し処理する。

室外機制御部２００は、ステップＳＴ１２において、摺動面温度Ｔ０が第１閾温度Ｔ１以下となった（ＳＴ１２−ＮＯ）、若しくは、摺動面温度Ｔ０が第２閾温度Ｔ２より高い場合（ＳＴ１３−ＮＯ）、室外機制御部２００は、本制御を終了した後、再度ステップＳＴ１０から繰り返し処理する。

このように実施例における空気調和装置１は、圧縮機１０と室外熱交換器２３と絞り装置２４と室内熱交換器５１とが順次接続され、内部に冷媒が循環する冷媒回路１ａを有し、圧縮機１０と室外熱交換器２３を備えた室外機２と、室内熱交換器５１を備えた室内機５と、室外機制御部２００を有する空気調和装置１であって、冷媒回路１ａ内の液冷媒を圧縮機１０の摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓに供給する液インジェクション連結管４６と、液インジェクション連結管４６に備えられた電磁弁２６と圧縮機の摺動部温度Ｔ０を検出する摺動部温度検出手段（外郭温度センサ１７０）を備え、室外機制御部２００は、圧縮機１０の摺動部温度Ｔ０が冷媒に不均化反応が発生しない温度である第１閾温度Ｔ１となるように電磁弁２６を開閉制御している。これによって、液冷媒で摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓを冷却できるので、冷媒に不均化反応が発生することを抑えることができる。

また、本実施例は、第１閾温度Ｔ１を冷媒の圧力によらず圧縮機１０の摺動部温度Ｔ０が冷媒に不均化反応が発生しない温度に設定しているので、圧力センサを必要とせず、温度センサのみで実現できる。

なお、本実施例は、摺動面温度Ｔ０が第１閾温度Ｔ１以上となったら、電磁弁２６を開状態にし、液インジェクション連結管４６を開通させて、液冷媒を各インジェクション孔１４０ａの噴射口１４１Ｔ、１４１Ｓから摺動部１３７Ｔ，１３７Ｓ近傍に直接供給して、摺動面１３７Ｔ，１３７Ｓを冷却するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、ポンプダウン運転時は圧縮機１０が吸入する低圧側の冷媒が徐々に無くなるため、圧縮機１０を冷却する冷媒が無くなり、摺動部温度Ｔ０が上昇する可能性が高いため、摺動部温度Ｔ０によらず、空気調和装置１の図示しない操作手段をサービスマンが操作して電磁弁２６を開制御するようにしても良い。この場合、外郭温度センサ１７０は不要になる。

また、本実施例は、絞り装置２４を室外機２に配置しているが、それに限るものではなく、例えば、室内機５に配置しても良い。

また、液インジェクション連結管４６の一方の接続位置を、冷媒配管４５における室外熱交換器２３から絞り装置２４の間ではなく、冷媒配管４５における絞り装置２４から液側閉鎖弁６１の間にしても良い。通常、ポンプダウン運転時は液側閉鎖弁６１を閉止するが、この場合は液側閉鎖弁６１を開放して絞り装置２４を全閉にする。液インジェクション連結管４６から室内機５側の冷媒を圧縮機１０に供給できるので、ポンプダウン運転の運転時間を短縮できる。

１ 空気調和装置
２ 室外機
５ 室内機
１０ロータリ圧縮機
１００ 圧縮機筐体
１１０ モータ
１２０ 圧縮部
１５０ 回転軸
２５ アキュムレータ
１０５ 上吸入管（吸入部）
１０４ 下吸入管（吸入部）
１０７ 吐出管（吐出部）
１２１Ｔ 上シリンダ
１２１Ｓ 下シリンダ
１２５Ｔ 上ピストン
１２５Ｓ 下ピストン
１２７Ｔ 上ベーン
１２７Ｓ 下ベーン
１２８Ｔ 上ベーン溝
１２８Ｓ 下ベーン溝
１３０Ｔ 上シリンダ室
１３０Ｓ 下シリンダ室
１３１Ｔ 上吸入室
１３１Ｓ 下吸入室
１３３Ｔ 上圧縮室
１３３Ｓ 下圧縮室
１３５Ｔ 上吸入孔
１３５Ｓ 下吸入孔
１３７Ｔ、１３７Ｓ 摺動面
１４０ 中間仕切板
１４０ａ インジェクション孔
１４１Ｔ、１４１Ｓ 噴射口
１４２ インジェクション管
１５１ 副軸部
１５２Ｔ 上偏芯部
１５２Ｓ 下偏芯部
１５３ 主軸部
１６０Ｔ 上端板
１６０Ｓ 下端板
１６１Ｔ 主軸受部
１６１Ｓ 副軸受部
１９０Ｔ 上吐出孔
１９０Ｓ 下吐出孔

Claims (4)

1. 圧縮機と室外熱交換器と絞り装置と室内熱交換器とが順次接続され、内部に冷媒が循環する冷媒回路を有し、
   前記圧縮機と前記室外熱交換器を備えた室外機と、前記室内熱交換器を備えた室内機と、制御手段を有する空気調和装置であって、
   前記冷媒回路内の液冷媒を前記圧縮機の摺動部に供給する液インジェクション連結管と、当該液インジェクション連結管に備えられた電磁弁と、
   前記圧縮機の摺動部温度を検出する摺動部温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記摺動部温度が前記冷媒に不均化反応が発生しない温度となるように前記電磁弁を制御する
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記摺動部温度検出手段は、前記圧縮機の外郭温度を検出する外郭温度センサであって、前記圧縮機の外郭温度から前記摺動部温度を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御手段は、前記空気調和装置のポンプダウン運転時に前記電磁弁を開制御する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 前記冷媒は、ＨＦＯ１１２３冷媒、又はＨＦＯ１１２３冷媒を含む混合冷媒であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の空気調和装置。

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