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WO2017168503A1 - 室外機 - Google Patents

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WO2017168503A1
WO2017168503A1 PCT/JP2016/059862 JP2016059862W WO2017168503A1 WO 2017168503 A1 WO2017168503 A1 WO 2017168503A1 JP 2016059862 W JP2016059862 W JP 2016059862W WO 2017168503 A1 WO2017168503 A1 WO 2017168503A1
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WO
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outdoor unit
unit according
bent portion
pipe
bent
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Application number
PCT/JP2016/059862
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English (en)
French (fr)
Inventor
英明 前山
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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Priority to CN201680083697.0A priority patent/CN108885038A/zh
Priority to CN202210591371.6A priority patent/CN114777216A/zh
Priority to EP16896723.0A priority patent/EP3438573B1/en
Priority to US16/072,033 priority patent/US11105521B2/en
Priority to JP2018507829A priority patent/JP6639644B2/ja
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    • F28F2265/12—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overpressure

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor unit of a refrigeration cycle apparatus using 1,1,2-trifluoroethylene.
  • a refrigerant having a lower global warming potential is also being studied for refrigerants used in refrigeration cycle apparatuses such as air conditioners.
  • GWP global warming potential
  • the G410 of R410A widely used for air conditioners is 2088, which is a very large value.
  • the GWP of difluoromethane (R32), which has begun to be introduced in recent years, is also a considerably large value of 675.
  • HFO-1123 1,1,2-trifluoroethylene
  • Patent Document 1 1,1,2-trifluoroethylene (HFO-1123) (see, for example, Patent Document 1).
  • This refrigerant has the following advantages in particular. -Since the operating pressure is high and the volume flow rate of the refrigerant is small, the pressure loss is small and it is easy to ensure performance.
  • -GWP is less than 1 and is highly advantageous as a measure against global warming.
  • HFO-1123 has the following problems. (1) When ignition energy is applied in a high temperature and high pressure state, an explosion occurs (for example, see Non-Patent Document 1).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an outdoor unit of a refrigeration cycle apparatus that can ensure safety even when HFO-1123 is used.
  • An outdoor unit is an outdoor unit used in a refrigeration cycle apparatus in which a mixed refrigerant containing 1,1,2-trifluoroethylene circulates, and includes a housing and a pipe through which the mixed refrigerant flows.
  • the pipe is housed in the housing and has a bent portion, and the bent portion has a breakage induction structure whose pressure resistance is lower than other portions of the pipe, and the breakage induction structure and the housing A plate is provided between the outside and the outside.
  • the refrigeration cycle apparatus using the outdoor unit according to the present invention, when the pressure of the mixed refrigerant rises abnormally, the pipe breaks at the break induction structure portion, so the mixed refrigerant can be discharged to the outside of the pipe. . Therefore, the disproportionation reaction of 1,1,2-trifluoroethylene (HFO-1123) can be prevented from diffusing as a chain reaction, and an explosion due to the disproportionation reaction can be prevented.
  • the outdoor unit which concerns on this invention is equipped with the fracture
  • the outdoor unit according to the present invention includes a plate between the breakage induction structure and the outside of the housing, it is possible to prevent the mixed refrigerant blown out from the broken part from being blown out of the outdoor unit. Accordingly, by configuring the refrigeration cycle apparatus using the outdoor unit according to the present invention, it is possible to obtain a refrigeration cycle apparatus that can ensure safety even when HFO-1123 is used.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus including an outdoor unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 is an air conditioner. Even if the refrigeration cycle apparatus 100 is a device other than an air conditioner (for example, a heat pump cycle apparatus), the outdoor unit 110 according to Embodiment 1 can be applied.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a refrigerant circuit 50 through which refrigerant circulates.
  • the refrigerant circuit 50 is configured by connecting the compressor 1, the flow path switching device 2, the outdoor heat exchanger 10, the expansion valve 3, and the indoor heat exchanger 4 through a refrigerant pipe.
  • the compressor 1 compresses the low-pressure gas refrigerant sucked from the suction port and discharges it from the discharge port 1a as a high-pressure gas refrigerant.
  • the compressor 1 according to the first embodiment is provided with a suction muffler 1b that separates liquid refrigerant and gas refrigerant at the suction port.
  • the flow path switching device 2 is, for example, a four-way valve, and is connected to the discharge port 1a of the compressor 1 through a refrigerant pipe. The flow path switching device 2 switches the inflow destination of the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 to the outdoor heat exchanger 10 or the indoor heat exchanger 4.
  • the outdoor heat exchanger 10 operates as a condenser during cooling, and dissipates the refrigerant compressed by the compressor 1.
  • the outdoor heat exchanger 10 operates as an evaporator during heating, and heats the refrigerant by exchanging heat between the outdoor air and the refrigerant expanded by the expansion valve 3.
  • the outdoor heat exchanger 10 according to Embodiment 1 is a fin tube heat exchanger, for example, and has the following configuration.
  • FIG. 2 is a side view showing the outdoor heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the outdoor heat exchanger 10 includes a plurality of fins 11 that are arranged in parallel at a predetermined interval and a plurality of heat transfer tubes 12 that are arranged in parallel at a predetermined interval and penetrate the fins 11.
  • the outdoor heat exchanger 10 also has a bent portion 13 that connects the two heat transfer tubes 12.
  • the bent portion 13 is formed integrally with the two heat transfer tubes 12 by bending one pipe into a hairpin shape.
  • the bending part 13 may be comprised with the U vent 13a separate from the heat exchanger tube 12.
  • FIG. The U vent 13a is connected to the two heat transfer tubes 12 by brazing.
  • the expansion valve 3 expands the refrigerant radiated by the condenser, that is, the refrigerant flowing into the expansion valve 3.
  • the indoor heat exchanger 4 operates as a condenser during heating, and dissipates the refrigerant compressed by the compressor 1.
  • the indoor heat exchanger 4 operates as an evaporator during cooling, and heats the refrigerant by exchanging heat between the indoor air and the refrigerant expanded by the expansion valve 3.
  • the indoor heat exchanger 4 is, for example, a fin tube type heat exchanger. Note that when the refrigeration cycle apparatus 100 performs only one of cooling and heating, the flow path switching device 2 is not necessary.
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 50 is a mixed refrigerant obtained by mixing 1,1,2-trifluoroethylene (HFO-1123) and another refrigerant different from the HFO-1123. used.
  • a mixed refrigerant of HFO-1123 and difluoromethane (R32) can be used.
  • the other refrigerant includes 2,3,3,3-tetrafluoropropene (R1234yf), trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene (R1234ze (E)), cis-1 , 3,3,3-tetrafluoropropene (R1234ze (Z)), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), 1,1,1,2,2-pentafluoroethane (R125) May be.
  • at least two of these refrigerants may be adopted and mixed with HFO-1123.
  • Each component of the refrigerant circuit 50 described above is housed in the outdoor unit 110 or the indoor unit 120.
  • the indoor heat exchanger 4 is housed in the indoor unit 120.
  • the compressor 1, the flow path switching device 2, the outdoor heat exchanger 10, and the refrigerant pipe connecting them are housed in the outdoor unit 110.
  • the refrigerant pipe connecting them is the “pipe housed in the casing of the outdoor unit” in the present invention.
  • the heat transfer tube 12, the bent portion 13, and the U vent 13a constituting the outdoor heat exchanger 10 are also “piping accommodated in the casing of the outdoor unit” in the present invention.
  • the expansion valve 3 is housed in the outdoor unit 110 or the indoor unit 120. In FIG. 1, the example which accommodated the expansion valve 3 in the outdoor unit 110 is shown.
  • the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 can be connected and disconnected by the on-off valve 55 provided in the refrigerant circuit 50. That is, the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 can be connected by the on-off valve 55 after being installed at the installation location.
  • the outdoor unit 110 is installed at the installation location with the mixed refrigerant sealed in the outdoor unit 110 and the on-off valve 55 closed.
  • the indoor unit 120 is installed in an installation location. Thereafter, the outdoor unit 110 and the indoor unit 120 are connected by the opening / closing valve 55 and the opening / closing valve 55 is opened. Thereby, the mixed refrigerant can be circulated in the refrigerant circuit 50, and the refrigeration cycle apparatus 100 can be used.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the outdoor unit according to Embodiment 1 of the present invention from above.
  • a specific arrangement of each component housed in the outdoor unit 110 will be described with reference to FIG.
  • the outdoor unit 110 includes a substantially cuboid casing 111 formed of a plate such as a steel plate.
  • the inside of the casing 111 is partitioned into a machine chamber 113 and a blower chamber 114 by a partition plate 112 that is a plate such as a steel plate.
  • the housing 111 includes a machine room 113 and a blower room 114.
  • a suction port 114a is formed in the back surface portion and the left side surface portion, and an air outlet 114b is formed in the front surface portion.
  • the outdoor heat exchanger 10 is accommodated in the blower chamber 114 so that the fin 11 faces the suction port 114a. Further, the blower chamber 114 is provided with a blower 20 that is, for example, a propeller fan, facing the air outlet 114b. That is, when the blower 20 is driven, outdoor air is sucked into the blower chamber 114 from the suction port 114a and blown out from the blower outlet 114b. The air sucked into the blower chamber 114 exchanges heat with the mixed refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 10 when passing through the outdoor heat exchanger 10.
  • a blower 20 that is, for example, a propeller fan
  • the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 is disposed at a position not facing the suction port 114a. Specifically, as shown in FIG. 2, bent portions 13 are formed at both ends of the outdoor heat exchanger 10. The bent portion 13 at one end is disposed in front of the suction port 114 a formed on the left side surface portion of the blower chamber 114. That is, the outdoor unit 110 according to the first embodiment includes the plate 111d that forms the front side portion of the left side surface portion of the air blowing chamber 114 and the air flow between the bent portion 13 and the outside of the casing 111 of the outdoor unit 110. And a plate 111e constituting the left side portion of the front surface of the chamber 114.
  • the bent portion 13 at the other end is housed in the machine room 113. That is, the outdoor unit 110 according to Embodiment 1 includes the plates 111a, 111b, 111c and the partition plate 112 that constitute the machine room 113 between the bent portion 13 and the outside of the casing 111 of the outdoor unit 110. It has. In the first embodiment, the bent portion 13 on the side accommodated in the machine room 113 is the U vent 13a.
  • the machine room 113 also stores the compressor 1, the flow path switching device 2, and the like.
  • the mixed refrigerant circulating through the refrigerant circuit 50 is expanded when the mixed refrigerant from the discharge port 1a of the compressor 1 to the inlet of the expansion valve 3 is on the high pressure side.
  • the mixed refrigerant from the outlet of the valve 3 to the inlet of the compressor 1 is on the low pressure side.
  • the ratio of HFO-1123 in the mixed refrigerant is 1 wt% or more and 35 wt% or less.
  • the pressure on the high pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 is approximately 4 MPa or less regardless of the type of other refrigerant different from HFO-1123.
  • the pressure on the high-pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 may abnormally increase.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 10 cannot be condensed, and mixing in the refrigerant circuit 50
  • the pressure on the high pressure side of the refrigerant rises abnormally.
  • HFO-1123 contained in the mixed refrigerant diffuses due to a disproportionation reaction in a high temperature and high pressure state. Therefore, for example, when HFO-1123 is ignited from an ignition source in the compressor 1 (motor, wiring for supplying power to the motor, etc.), the disproportionation reaction of HFO-1123 diffuses as a chain reaction, and the disproportionation occurs. There is a concern that an explosion may occur due to the chemical reaction.
  • the outdoor unit 110 according to the first embodiment is provided with the fracture induction structure 30 having a lower pressure resistance than the other part of the piping constituting the refrigerant circuit 50 at the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10.
  • the fracture induction structure 30 according to the first embodiment has the following configuration. In the following, an example in which the U vent 13a is provided with the fracture guiding structure 30 will be described.
  • FIG. 4 is a side view showing the U vent according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 shows a part as a cross section.
  • the breakage guiding structure 30 according to the first embodiment has a notch structure having a notch 31.
  • This notch 31 is formed in the outer periphery of piping, for example in the perimeter.
  • the U vent 13a which is the bent portion 13 is configured to be broken, so that the break can be made on a small scale, and there can be no or few scattered objects.
  • the U vent 13a is observed in the state shown in FIG. That is, for convenience, the heat transfer tube 12 connected to the upper end of the U vent 13a is referred to as a heat transfer tube 12a, the heat transfer tube 12 connected to the lower end of the U vent 13a is referred to as a heat transfer tube 12b, and the U vent 13a.
  • a portion on the upper side of the notch 31 is referred to as an upper portion 13a1
  • a portion of the U vent 13a on the lower side of the notch 31 is referred to as a lower portion 13a2.
  • the lower portion 13a2 is pushed upward by the reaction force of the heat transfer tube 12b, which is a straight pipe. For this reason, when the notch 31 is broken, the movement of the upper portion 13a1 and the lower portion 13a2 of the U vent 13a is reduced, and the breakage of the U vent 13a can be reduced. In addition, since the movement of the upper portion 13a1 and the lower portion 13a2 of the U vent 13a is reduced, the upper portion 13a1 and the lower portion 13a2 can be prevented from interfering with nearby components, so that there is no or little scattered matter. You can also.
  • the U vent 13a is housed in the machine room 113. That is, the plates 111 a, 111 b, 111 c and the partition plate 112 constituting the machine room 113 are provided between the U vent 13 a having the notch 31 and the outside of the casing 111 of the outdoor unit 110. For this reason, it can also prevent that the mixed refrigerant blown out from the notch 31 which is a fracture
  • the notch 31 does not penetrate the U vent 13a and has a depth of 30% or more of the thickness of the portion where the notch 31 is not formed in the U vent 13a. In other words, it is preferable that 0.3t ⁇ d ⁇ t, where t is the thickness of the U vent 13a where the notch 31 is not formed, and d is the depth of the notch 31.
  • the breakage induction structure 30 breaks at 10 MPa to 15 MPa.
  • the resin that covers the motor winding of the compressor 1 and the wiring for supplying power to the motor generally has a heat resistance of about 230 ° C. to 250 ° C.
  • the temperature at which the resin melts and the winding or wiring is exposed is assumed to be about 300 ° C. Therefore, the inventors diffused the disproportionation reaction of HFO-1123 as a chain reaction at what pressure when a mixed refrigerant having an HFO-1123 ratio of 35 wt% or less is used in an environment of 300 ° C. I verified it.
  • the disproportionation reaction of HFO-1123 diffuses as a chain reaction when the pressure is higher than 15 MPa. It has also been found that when the pressure on the high-pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 abnormally increases as described above, the pressure on the high-pressure side may increase to around 10 MPa. Therefore, when the ratio of HFO-1123 in the mixed refrigerant is 35 wt% or less as in the first embodiment, it is preferable that the breakage induction structure 30 breaks at 10 MPa to 15 MPa.
  • the notch 31 that is the breakage induction structure 30 is provided in the bent portion 13 housed in the machine room 113 among the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10. Not only this but you may provide the notch 31 in the bending part 13 arrange
  • FIG. Between the bent portion 13 and the outside of the casing 111 of the outdoor unit 110, as described above, the plate 111d constituting the front side portion of the left side surface portion of the blower chamber 114 and the left side portion of the front portion of the blower chamber 114 are provided. The board 111e which comprises this is provided.
  • the mixed refrigerant blown out from the notch 31 can be prevented from being ejected to the outside of the outdoor unit 110.
  • the blower chamber 114 is formed with large openings such as an inlet 114a and an outlet 114b.
  • the machine room 113 does not have such a large opening. For this reason, when the notch 31 is provided in the bent portion 13 accommodated in the machine room 113, the mixed refrigerant blown out from the notch 31 can be more prevented from being ejected to the outside of the outdoor unit 110.
  • FIG. 1 a notch structure is adopted as the fracture guide structure 30.
  • the structure of the fracture induction structure 30 is not limited to the notch structure, and may be the following structure, for example.
  • items that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a bent portion of the outdoor heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5A shows a cross section of a thin portion 32 described later.
  • FIG. 5B shows a cross section of a portion other than the thin portion 32 in the bent portion 13.
  • a thin portion 32 having a smaller thickness than other portions of the bent portion 13 is formed in a part of the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 according to the second embodiment.
  • the thin-walled portion 32 is the fracture induction structure 30.
  • the fracture guide structure 30 according to the second embodiment has a thin structure.
  • the pressure resistance of the thin portion 32 is lower than the pressure resistance of the bent portion 13 other than the thin portion 32. Therefore, when the pressure on the high pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 rises abnormally, the thin portion 32 is broken, so that the mixed refrigerant can be discharged to the outside of the pipe, and the pressure in the refrigerant circuit 50 is released. Can do. For this reason, even when the thin-walled portion 32 has the fracture inducing structure 30, it is possible to prevent the disproportionation reaction of HFO-1123 from diffusing as a chain reaction, and to prevent an explosion due to the disproportionation reaction.
  • the thin portion 32 preferably has a thinning ratio of 70% or less.
  • the thinning rate is defined as t3 / t4, where t3 is the thickness of the thin portion 32 and t4 is the thickness of the bent portion 13 other than the thin portion 32. That is, it is preferable that the thin portion 32 satisfy t3 / t4 ⁇ 0.7.
  • the thickness is reduced over the entire circumference of the pipe, and the thin portion 32 is formed over the entire circumference of the pipe.
  • the present invention is not limited to this, and when the bent portion 13 is viewed in cross section, the thickness of a part of the entire circumference may be reduced, and the portion may be the thin portion 32.
  • the structure of the breakage induction structure 30 shown in the second embodiment may be combined with the structure of the breakage induction structure 30 shown in the first embodiment. That is, the notch 31 may be formed in the thin portion 32 to form the breakage induction structure 30.
  • the breakage induction structure 30 can be broken at a pressure closer to the target value, and the pressure range in which the breakage induction structure 30 breaks. The width of can be reduced. That is, the operation of the refrigeration cycle apparatus 100 can be further stabilized.
  • Embodiment 3 The structure of the breakage induction structure 30 is not limited to the first and second embodiments, and may be the following structure, for example.
  • items that are not particularly described are the same as those in Embodiment 1, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a bent portion of an outdoor heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6A shows a cross section of a flat portion 33 to be described later.
  • FIG. 6B shows a cross section of a portion other than the flat portion 33 in the bent portion 13.
  • a part of the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 according to the third embodiment is a flat portion 33 having a substantially elliptical cross section at the outer peripheral portion.
  • portions other than the flat portion 33 in the bent portion 13 are formed in a circular tube shape, and a cross section of the outer peripheral portion is circular. And in this Embodiment 3, this flat part 33 is made into the fracture
  • the fracture guide structure 30 according to the third embodiment has a flat structure.
  • the pressure resistance of the flat portion 33 is lower than the pressure resistance of the circular pipe portion that is a portion other than the flat portion 33 in the bent portion 13. Therefore, when the pressure on the high pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 rises abnormally, the flat portion 33 is broken, so that the mixed refrigerant can be discharged to the outside of the pipe, and the pressure in the refrigerant circuit 50 is released. Can do. For this reason, even when the flat portion 33 has the fracture inducing structure 30, it is possible to prevent the disproportionation reaction of HFO-1123 from diffusing as a chain reaction, and to prevent an explosion due to the disproportionation reaction.
  • the flat portion 33 preferably has a flatness ratio of 10% or more.
  • the flattening ratio is defined by the length d1 of the long radius in the cross section of the outer peripheral portion of the flat portion 33, the diameter d2 of the short radius in the cross section of the outer peripheral portion of the flat portion 33, When d3, it is defined by (d1-d2) / d3. That is, the flat portion 33 is preferably (d1 ⁇ d2) /d3 ⁇ 0.1.
  • the entire bent portion 13 may be the flat portion 33.
  • the structure of the breakage induction structure 30 shown in the third embodiment may be combined with the structure of the breakage induction structure 30 shown in the first and second embodiments.
  • at least one of the thin portion 32 and the notch 31 may be formed on the flat portion 33 to form the fracture induction structure 30.
  • Embodiment 4 The structure of the fracture guiding structure 30 is not limited to the first to third embodiments, and may be the following structure, for example.
  • items not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 according to the fourth embodiment is made of metal. And the bending part 13 of the outdoor heat exchanger 10 which concerns on this Embodiment 4 has the coarse part in which the particle size of the crystal
  • the pressure resistance of the coarse portion is lower than the pressure resistance of the bent portion 13 other than the coarse portion. Therefore, when the pressure on the high pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 rises abnormally, the coarse portion breaks, so that the mixed refrigerant can be discharged to the outside of the pipe, and the pressure in the refrigerant circuit 50 can be released. it can. For this reason, even when the coarse portion has the fracture inducing structure 30, it is possible to prevent the disproportionation reaction of HFO-1123 from diffusing as a chain reaction, and to prevent explosion due to the disproportionation reaction.
  • the structure of the breakage induction structure 30 shown in the fourth embodiment may be combined with the structure of the breakage induction structure 30 shown in the first to third embodiments.
  • at least one of the flat part 33, the thin part 32, and the notch 31 may be formed in the coarse part to form the fracture induction structure 30.
  • Embodiment 5 When providing the fracture
  • items that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 7 is a side view showing a U vent according to Embodiment 5 of the present invention.
  • a tube expansion portion 34 is formed by expanding the end portion.
  • the heat transfer pipe 12 and the pipe expansion part 34 are brazed, and the heat transfer pipe 12 and the U vent 13a are connected.
  • the expanded pipe portion 34 is the fracture induction structure 30.
  • the pipe expansion part 34 When the pipe expansion part 34 is formed by expanding both ends of the U vent 13a, the thickness of the pipe expansion part 34 becomes thinner than the thickness of the bent part 13 other than the pipe expansion part 34. For this reason, the pressure resistance of the pipe expansion portion 34 is lower than the pressure resistance of the bent portion 13 other than the pipe expansion portion 34. Therefore, when the pressure on the high pressure side of the mixed refrigerant in the refrigerant circuit 50 rises abnormally, the expanded pipe portion 34 is broken, so that the mixed refrigerant can be discharged to the outside of the pipe, and the pressure in the refrigerant circuit 50 is released. Can do.
  • the expanded pipe portion 34 is the breakage induction structure 30, it is possible to prevent the disproportionation reaction of HFO-1123 from diffusing as a chain reaction and to prevent an explosion due to the disproportionation reaction.
  • the end portion of the expanded pipe portion 34 since the heat exchanger tube 12 is inserted, the end portion of the expanded pipe portion 34 has a double tube structure. For this reason, the expanded pipe portion 34 is broken at the base portion (the Z portion in FIG. 7) of the expanded tube portion 34 not having the double tube structure.
  • the pipe expansion portion 34 has a thinning ratio of 70% or less.
  • the thinning rate is defined as t1 / t2, where the thickness of the expanded portion 34 is t1, and the thickness of the bent portion 13 other than the expanded portion 34 is t2. That is, it is preferable that the pipe expansion part 34 is t1 / t2 ⁇ 0.7.
  • voltage resistant difference becomes clear and the fracture
  • the structure of the breakage induction structure 30 shown in the fifth embodiment may be combined with the structure of the breakage induction structure 30 shown in the first to fourth embodiments.
  • at least one of a coarse portion, a flat portion 33, a thin portion 32, and a notch 31 may be formed in the tube expansion portion 34 to form the breakage induction structure 30.
  • Embodiment 6 The location where the fracture induction structure 30 according to the present invention is provided is not limited to the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10.
  • the breakage induction structure 30 may be provided at the following locations.
  • items that are not particularly described are the same as those in any of the first to fifth embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus including an outdoor unit according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the outdoor unit 110 according to the sixth embodiment is connected to a refrigerant pipe connecting the discharge port 1a of the compressor 1 and the flow path switching device 2, that is, between the discharge port 1a of the compressor 1 and the flow path switching device 2.
  • a bending portion 6 is provided.
  • the refrigerant pipe that connects the discharge port 1a of the compressor 1 and the flow path switching device 2 is the “pipe housed in the casing of the outdoor unit” in the present invention. As can be seen from FIG.
  • the bending portion 6 provided at the connection portion between the compressor 1 and the flow path switching device 2 is also provided. Further, it is provided in the machine room 113. That is, the plates 111 a, 111 b, 111 c and the partition plate 112 constituting the machine room 113 are provided between the bent portion 6 and the outside of the casing 111 of the outdoor unit 110.
  • the bent portion 6 is formed similarly to the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 shown in the first to fifth embodiments, and the bent portion 6 is shown in the first to fifth embodiments.
  • the breakage induction structure 30 By providing the breakage induction structure 30, the same effect as in the first to fifth embodiments can be obtained.
  • the breakage induction structure 30 in the bent portion 6 as in the sixth embodiment. That is, when the refrigeration cycle apparatus 100 performs a heating operation, the outdoor heat exchanger 10 operates as an evaporator. Therefore, when the breakage induction structure 30 is provided at the bent portion 13 of the outdoor heat exchanger 10 as in the first to fifth embodiments, the breakage induction structure 30 is placed on the low pressure side in the refrigerant circuit 50 during heating operation. Will be placed. Therefore, during the heating operation, the breakage induction structure 30 does not operate, that is, does not break.
  • the heating operation can be performed.
  • the breakage induction structure 30 is disposed on the high pressure side of the refrigerant circuit 50. For this reason, the breakage induction structure 30 can be operated in both the heating operation and the cooling operation by providing the breakage induction structure 30 as in the sixth embodiment.

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Abstract

室外機は、１，１，２－トリフルオロエチレンを含む混合冷媒が循環する冷凍サイクル装置に用いられる室外機であって、筐体と、前記混合冷媒が流れる配管と、を備え、前記配管は、前記筐体に収納されて、曲がり部を有し、該曲がり部は、前記配管の他の部分よりも耐圧が低い破断誘導構造を有し、該破断誘導構造と前記筐体の外部との間に板を備えたものである。

Description

室外機
　本発明は、１，１，２－トリフルオロエチレンを使用する冷凍サイクル装置の室外機に関するものである。
　近年、地球温暖化防止の観点より、温室効果ガスの削減が求められている。空気調和機等の冷凍サイクル装置に用いられている冷媒についても、地球温暖化係数（ＧＷＰ）のより低いものが検討されている。現在、空気調和機用として広く用いられているＲ４１０ＡのＧＷＰは２０８８と非常に大きい値である。近年導入され始めているジフルオロメタン（Ｒ３２）のＧＷＰも６７５とかなり大きい値になっている。
　ＧＷＰの低い冷媒としては、二酸化炭素（Ｒ７４４：ＧＷＰ＝１）、アンモニア（Ｒ７１７：ＧＷＰ＝０）、プロパン（Ｒ２９０：ＧＷＰ＝６）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（Ｒ１２３４ｙｆ：ＧＷＰ＝４）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（Ｒ１２３４ｚｅ：ＧＷＰ＝６）等がある。
　これらの低ＧＷＰ冷媒は、下記の課題があるため、一般的な空気調和機に適用することは困難である。
・Ｒ７４４：動作圧力が非常に高いため、耐圧確保の課題がある。また、臨界温度が３１℃と低いため、空気調和機用途での性能の確保が課題となる。
・Ｒ７１７：高毒性であるため、安全確保の課題がある。
・Ｒ２９０：強燃性であるため、安全確保の課題がある。
・Ｒ１２３４ｙｆ及びＲ１２３４ｚｅ：低動作圧で体積流量が大きくなるため、圧力損失増大による性能低下の課題がある。
　上記の課題を解決する冷媒として、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）がある（例えば、特許文献１参照）。この冷媒には、特に、以下の利点がある。
・動作圧力が高く、冷媒の体積流量が小さいため、圧力損失が小さく、性能を確保しやすい。
・ＧＷＰが１未満であり、地球温暖化対策として優位性が高い。
国際公開第２０１２／１５７７６４号
Ａｎｄｒｅｗ　Ｅ．　Ｆｅｉｒｉｎｇ，　Ｊｏｎ　Ｄ．　Ｈｕｌｂｕｒｔ，　"Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ"，　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　＆　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｎｅｗｓ　（２２　Ｄｅｃ　１９９７）　Ｖｏｌ．　７５，　Ｎｏ．　５１，　ｐｐ．　６
　ＨＦＯ－１１２３には、下記の課題がある。
（１）高温高圧の状態において、着火エネルギーが加わると、爆発が発生する（例えば、非特許文献１参照）。
　このため、ＨＦＯ－１１２３を冷凍サイクル装置に適用するには、上記の課題を解決する必要がある。
　上記の課題については、不均化反応の連鎖によって爆発が発生することが明らかになった。この現象が発生する条件は、下記の２点である。
（１ａ）冷凍サイクル装置（特に、圧縮機）の内部に着火エネルギー（高温部）が発生し、不均化反応が起こる。
（１ｂ）高温高圧の状態において、不均化反応が連鎖して拡散する。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ＨＦＯ－１１２３を使用しても安全性を確保することができる冷凍サイクル装置の室外機を得ることを目的とする。
　本発明に係る室外機は、１，１，２－トリフルオロエチレンを含む混合冷媒が循環する冷凍サイクル装置に用いられる室外機であって、筐体と、前記混合冷媒が流れる配管と、を備え、前記配管は、前記筐体に収納されて、曲がり部を有し、該曲がり部は、前記配管の他の部分よりも耐圧が低い破断誘導構造を有し、該破断誘導構造と前記筐体の外部との間に板を備えたものである。
　本発明に係る室外機を用いて冷凍サイクル装置を構成することにより、混合冷媒の圧力が異常上昇した場合、破断誘導構造部分で配管が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができる。このため、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。
　また、本発明に係る室外機は、破断誘導構造を曲がり部に備えているので、小規模で飛散物が無い又は少ない状態で破断誘導構造を破断させることができる。さらに、本発明に係る室外機は、破断誘導構造と前記筐体の外部との間に板を備えているので、破断箇所から吹き出した混合冷媒が室外機の外部に噴出することも防止できる。
　したがって、本発明に係る室外機を用いて冷凍サイクル装置を構成することにより、ＨＦＯ－１１２３を使用しても安全性を確保することができる冷凍サイクル装置を得ることができる。
本発明の実施の形態１に係る室外機を備えた冷凍サイクル装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機を上方から示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るＵベントを示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器の曲がり部を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る室外熱交換器の曲がり部を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係るＵベントを示す側面図である。 本発明の実施の形態６に係る室外機を備えた冷凍サイクル装置の回路図である。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る室外機を備えた冷凍サイクル装置の回路図である。
　本実施の形態１において、冷凍サイクル装置１００は、空気調和機である。なお、冷凍サイクル装置１００が空気調和機以外の機器（例えば、ヒートポンプサイクル装置）であっても、本実施の形態１に係る室外機１１０を適用することができる。
　冷凍サイクル装置１００は、冷媒が循環する冷媒回路５０を備える。冷媒回路５０は、圧縮機１、流路切替装置２、室外熱交換器１０、膨張弁３、及び室内熱交換器４が冷媒配管で接続されて構成されている。
　圧縮機１は、吸入口から吸入した低圧のガス冷媒を圧縮し、高圧のガス冷媒として吐出口１ａから吐出するものである。なお、本実施の形態１に係る圧縮機１は、吸入口に、液冷媒とガス冷媒とを分離する吸入マフラ１ｂが設けられている。流路切替装置２は、例えば四方弁であり、圧縮機１の吐出口１ａと冷媒配管で接続されている。流路切替装置２は、圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒の流入先を室外熱交換器１０又は室内熱交換器４に切り替えるものである。
　室外熱交換器１０は、冷房時には凝縮器として動作し、圧縮機１により圧縮された冷媒を放熱させるものである。また、室外熱交換器１０は、暖房時には蒸発器として動作し、室外空気と膨張弁３で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱するものである。本実施の形態１に係る室外熱交換器１０は、例えばフィンチューブ型熱交換器であり、次のような構成となっている。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る室外熱交換器を示す側面図である。
　室外熱交換器１０は、規定間隔を開けて並設された複数のフィン１１と、規定間隔を開けて並設され、フィン１１を貫通する複数の伝熱管１２とを有する。また、室外熱交換器１０は、２つの伝熱管１２を接続する曲がり部１３を有する。例えば、曲がり部１３は、１本の配管をヘアピン状に曲げることにより、２つの伝熱管１２と一体で形成される。また例えば、曲がり部１３は、伝熱管１２とは別体のＵベント１３ａで構成される場合もある。Ｕベント１３ａは、２つの伝熱管１２とロウ付けにより接続される。
　再び図１に着目すると、膨張弁３は、凝縮器で放熱した冷媒を、つまり膨張弁３に流入した冷媒を膨張させるものである。室内熱交換器４は、暖房時には凝縮器として動作し、圧縮機１により圧縮された冷媒を放熱させるものである。また、室内熱交換器４は、冷房時には蒸発器として動作し、室内空気と膨張弁３で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱するものである。室内熱交換器４は、例えばフィンチューブ型熱交換器である。なお、冷凍サイクル装置１００が冷房又は暖房のうちの一方のみを行うものの場合、流路切替装置２は必要ない。
　本実施の形態１において、冷媒回路５０を循環する冷媒としては、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）と、該ＨＦＯ－１１２３とは異なる他の冷媒とを混合した混合冷媒が使用される。
　好適な冷媒として、ＨＦＯ－１１２３とジフルオロメタン（Ｒ３２）との混合冷媒を使用することができる。なお、前記他の冷媒として、Ｒ３２以外に、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（Ｒ１２３４ｙｆ）、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ））、シス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（Ｒ１２３４ｚｅ（Ｚ））、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、１，１，１，２，２－ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）を用いてもよい。また、前記他の冷媒としてこれらの冷媒のうちの少なくとも２つを採用し、ＨＦＯ－１１２３と混合してもよい。
　上述した冷媒回路５０の各構成は、室外機１１０又は室内機１２０に収納される。詳しくは、室内熱交換器４は、室内機１２０に収納されている。また、圧縮機１、流路切替装置２、室外熱交換器１０、及びこれらを接続する冷媒配管が、室外機１１０に収納されている。つまり、これらを接続する冷媒配管が、本発明における「室外機の筐体に収納された配管」となる。また、室外熱交換器１０を構成する伝熱管１２、曲がり部１３及びＵベント１３ａもまた、本発明における「室外機の筐体に収納された配管」となる。なお、膨張弁３は、室外機１１０又は室内機１２０に収納される。図１では、膨張弁３を室外機１１０に収納した例を示している。
　また、室外機１１０と室内機１２０とは、冷媒回路５０に設けられた開閉弁５５によって、接続及び分離が可能になっている。つまり、室外機１１０及び室内機１２０は、それぞれを設置箇所に設置した後に、開閉弁５５で接続可能となっている。例えば、室外機１１０に混合冷媒を封入し、開閉弁５５を閉じた状態で、該室外機１１０を設置箇所に設置する。また、室内機１２０を設置箇所に設置する。その後、開閉弁５５で室外機１１０と室内機１２０とを接続し、開閉弁５５を開く。これにより、冷媒回路５０内を混合冷媒が循環できるようになり、冷凍サイクル装置１００が使用可能となる。
　図３は、本発明の実施の形態１に係る室外機を上方から示す断面図である。
　以下、図３を用いて、室外機１１０に収納されている各構成の具体的な配置について説明する。
　室外機１１０は、鋼板等の板で形成された略直方体の筐体１１１を備えている。この筐体１１１の内部は、鋼板等の板である仕切板１１２により、機械室１１３と送風室１１４とに仕切られている。換言すると、筐体１１１は、機械室１１３及び送風室１１４を備えている。また、送風室１１４には、背面部及び左側面部に吸込口１１４ａが形成されており、前面部に吹出口１１４ｂが形成されている。
　送風室１１４には、フィン１１が吸込口１１４ａと対向するように、室外熱交換器１０が収納されている。また、送風室１１４には、吹出口１１４ｂと対向して、例えばプロペラファンである送風機２０が設けられている。すなわち、送風機２０が駆動することにより、吸込口１１４ａから送風室１１４内に室外空気が吸い込まれ、吹出口１１４ｂから吹き出される構成となっている。そして、送風室１１４内に吸い込まれる空気は、室外熱交換器１０を通過する際、室外熱交換器１０を流れる混合冷媒と熱交換する。
　ここで、室外熱交換器１０の曲がり部１３は、吸込口１１４ａと対向しない位置に配置されている。詳しくは、図２で示したように、室外熱交換器１０の両端部には、曲がり部１３が形成されている。一方の端部の曲がり部１３は、送風室１１４の左側面部に形成された吸込口１１４ａよりも前方に配置されている。つまり、本実施の形態１に係る室外機１１０は、当該曲がり部１３と室外機１１０の筐体１１１の外部との間に、送風室１１４の左側面部の前側部分を構成する板１１１ｄと、送風室１１４の前面部の左側部分を構成する板１１１ｅとを備えている。また、他方の端部の曲がり部１３は、機械室１１３に収納されている。つまり、本実施の形態１に係る室外機１１０は、当該曲がり部１３と室外機１１０の筐体１１１の外部との間に、機械室１１３を構成する板１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと仕切板１１２とを備えている。なお、本実施の形態１においては、機械室１１３に収納されている側の曲がり部１３を、Ｕベント１３ａとしている。
　また、機械室１１３には、圧縮機１及び流路切替装置２等も収納されている。
　上述のように構成された冷凍サイクル装置１００を運転した場合、冷媒回路５０を循環する混合冷媒は、圧縮機１の吐出口１ａから膨張弁３の流入口までの混合冷媒が高圧側となり、膨張弁３の流出口から圧縮機１の吸入口までの混合冷媒が低圧側となる。本実施の形態１においては、混合冷媒中のＨＦＯ－１１２３の比率が、１ｗｔ％以上で３５ｗｔ％以下となっている。このような混合冷媒の場合、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力は、ＨＦＯ－１１２３とは異なる他の冷媒の種類にかかわらず、略４ＭＰａ以下となる。
　ここで、冷凍サイクル装置１００が例えば以下のような状態になった場合、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇する場合がある。
（１）室外熱交換器１０が凝縮器として動作している状態において、送風機２０が停止した場合、室外熱交換器１０内を流れる高温高圧のガス冷媒が凝縮できず、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇する。
（２）室外熱交換器１０が凝縮器として動作している状態において、室外機１１０の吸込口１１４ａ又は吹出口１１４ｂの近傍に物が置かれた場合、送風室１１４を通過する室外空気の量が減少するため、室外熱交換器１０内を流れる高温高圧のガス冷媒が凝縮できず、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇する。
（３）開閉弁５５を開き忘れた状態で冷凍サイクル装置１００の運転を開始した結果、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇する。
（４）経年劣化等によって冷媒回路５０内が詰まり、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇する。
　また、上述のように、混合冷媒に含まれるＨＦＯ－１１２３は、高温高圧の状態において不均化反応が連鎖して拡散する。このため、例えば圧縮機１内の着火源（モータ、該モータに電力供給する配線等）等からＨＦＯ－１１２３に着火すると、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散し、不均化反応による爆発が発生することが懸念される。
　そこで、本実施の形態１に係る室外機１１０は、室外熱交換器１０の曲がり部１３に、冷媒回路５０を構成する配管の他の部分よりも耐圧が低い破断誘導構造３０を備えている。具体的には、本実施の形態１に係る破断誘導構造３０は、次のような構成となっている。なお、以下では、Ｕベント１３ａに破断誘導構造３０を備える例について説明する。
　図４は、本発明の実施の形態１に係るＵベントを示す側面図である。なお、図４は、一部を断面として示している。
　図４に示すように、本実施の形態１に係る破断誘導構造３０は、切り欠き３１を有する切り欠き構造となっている。この切り欠き３１は、配管の外周に、例えば全周において形成されている。これにより、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、破断誘導構造３０が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。
　また、本実施の形態１においては、曲がり部１３であるＵベント１３ａが破断する構成としているので、破断を小規模にでき、飛散物が無い又は少ない状態にすることもできる。ここで、当該効果を詳しく説明するにあたり、Ｕベント１３ａを図４に示す状態で観察することとする。すなわち、便宜上、Ｕベント１３ａの上側端部に接続された伝熱管１２を伝熱管１２ａと称し、Ｕベント１３ａの下側端部に接続された伝熱管１２を伝熱管１２ｂと称し、Ｕベント１３ａにおける切り欠き３１よりも上側となる部分を上部分１３ａ１と称し、Ｕベント１３ａにおける切り欠き３１よりも下側となる部分を下部分１３ａ２と称することとする。
　切り欠き３１が破断した際、切り欠き３１から吹き出す混合冷媒の勢いにより、Ｕベント１３ａの上部分１３ａ１には、上方へ押し上げられる力が作用する。この力は、上部分１３ａ１に接続された伝熱管１２ａにも作用する。しかしながら、直線状配管である伝熱管１２ａの反力により、上部分１３ａ１は下方へ押し下げられる。同様に、切り欠き３１が破断した際、切り欠き３１から吹き出す混合冷媒の勢いにより、Ｕベント１３ａの下部分１３ａ２には、下方へ押し下げられる力が作用する。この力は、下部分１３ａ２に接続された伝熱管１２ｂにも作用する。しかしながら、直線状配管である伝熱管１２ｂの反力により、下部分１３ａ２は上方へ押し上げられる。このため、切り欠き３１が破断した際、Ｕベント１３ａの上部分１３ａ１及び下部分１３ａ２の移動が小さくなり、Ｕベント１３ａの破断を小さくすることができる。また、Ｕベント１３ａの上部分１３ａ１及び下部分１３ａ２の移動が小さくなることにより、上部分１３ａ１及び下部分１３ａ２が近傍の部品と干渉することを抑制できるので、飛散物が無い又は少ない状態にすることもできる。
　さらに、本実施の形態１においては、Ｕベント１３ａを、機械室１１３に収納している。つまり、切り欠き３１を備えたＵベント１３ａと室外機１１０の筐体１１１の外部との間に、機械室１１３を構成する板１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと仕切板１１２とを備えている。このため、破断箇所である切り欠き３１から吹き出した混合冷媒が室外機１１０の外部に噴出することも防止できる。
　したがって、本実施の形態１に係る室外機１１０を用いて冷凍サイクル装置１００を構成することにより、ＨＦＯ－１１２３を使用しても安全性を確保することができる冷凍サイクル装置１００を得ることができる。
　なお、切り欠き３１は、Ｕベント１３ａを貫通せず、Ｕベント１３ａにおける切り欠き３１が形成されていない箇所の肉厚の３０％以上の深さとすることが好ましい。換言すると、Ｕベント１３ａにおける切り欠き３１が形成されていない箇所の肉厚をｔ、切り欠き３１の深さをｄとすると、０．３ｔ≦ｄ＜ｔとすることが好ましい。このように切り欠き３１の深さを設定することにより、耐圧差が明確となり、破断誘導構造３０を他の配管部分よりも確実に早く破断させることができる。
　また、本実施の形態１のように混合冷媒中のＨＦＯ－１１２３の比率が３５ｗｔ％以下となっている場合、破断誘導構造３０が１０ＭＰａ～１５ＭＰａで破断する構成とすることが好ましい。詳しくは、圧縮機１のモータの巻線及び該モータに電力供給する配線を被覆する樹脂は、一般的に、２３０℃～２５０℃程度の耐熱性を有する。このため、当該樹脂が溶けて巻線又は配線が露出する温度は、約３００℃と想定される。そこで、発明者らは、３００℃の環境下において、ＨＦＯ－１１２３の比率が３５ｗｔ％以下の混合冷媒を用いた場合、どの程度の圧力でＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散するのかを検証した。検証の結果、１５ＭＰａよりも高圧になると、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することがわかった。また、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が上述のように異常上昇する場合、当該高圧側の圧力が１０ＭＰａ近傍まで上昇する場合があることもわかった。したがって、本実施の形態１のように混合冷媒中のＨＦＯ－１１２３の比率が３５ｗｔ％以下となっている場合、破断誘導構造３０が１０ＭＰａ～１５ＭＰａで破断する構成とすることが好ましい。
　また、本実施の形態１では、室外熱交換器１０の曲がり部１３のうち、機械室１１３に収納された曲がり部１３に破断誘導構造３０である切り欠き３１を設けた。これに限らず、送風室１１４に配置された曲がり部１３に切り欠き３１を設けてもよい。当該曲がり部１３と室外機１１０の筐体１１１の外部との間には、上述のように、送風室１１４の左側面部の前側部分を構成する板１１１ｄと、送風室１１４の前面部の左側部分を構成する板１１１ｅとを備えている。このため、機械室１１３に収納された曲がり部１３に切り欠き３１を設けても、切り欠き３１から吹き出した混合冷媒が室外機１１０の外部に噴出することを防止できる。ただし、送風室１１４には、吸込口１１４ａ及び吹出口１１４ｂといった大きな開口部が形成されている。一方、機械室１１３には、このような大きな開口部がない。このため、機械室１１３に収納された曲がり部１３に切り欠き３１を設けた方が、切り欠き３１から吹き出した混合冷媒が室外機１１０の外部に噴出することをより防止できる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、破断誘導構造３０として切り欠き構造を採用した。しかしながら、破断誘導構造３０の構造は、切り欠き構造に限定されるものではなく、例えば次のような構造としてもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図５は、本発明の実施の形態２に係る室外熱交換器の曲がり部を示す断面図である。なお、図５（Ａ）は、後述する薄肉部３２の断面を示している。図５（Ｂ）は、曲がり部１３における薄肉部３２以外の箇所の断面を示している。
　本実施の形態２に係る室外熱交換器１０の曲がり部１３の一部には、該曲がり部１３の他の箇所よりも肉厚の薄い薄肉部３２が形成されている。そして、本実施の形態２では、該薄肉部３２を破断誘導構造３０としている。換言すると、本実施の形態２に係る破断誘導構造３０は、薄肉構造となっている。
　薄肉部３２の耐圧は、曲がり部１３における薄肉部３２以外の箇所の耐圧よりも低くなる。したがって、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、薄肉部３２が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、薄肉部３２を破断誘導構造３０とした場合でも、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。
[規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
　ここで、薄肉部３２は、薄肉化率を７０％以下にすることが好ましい。薄肉化率は、薄肉部３２の肉厚をｔ３、曲がり部１３における薄肉部３２以外の箇所の肉厚をｔ４とした場合、ｔ３／ｔ４で定義するものとする。つまり、薄肉部３２は、ｔ３／ｔ４≦０．７とすることが好ましい。このように薄肉部３２の薄肉化率を設定することにより、耐圧差が明確となり、破断誘導構造３０を他の配管部分よりも確実に早く破断させることができる。薄肉部３２の薄肉化率の下限値は、破断誘導構造３０が破断する圧力の下限値に応じて、適宜決定すればよい。
　なお、本実施の形態２では、曲がり部１３を断面視した場合、配管の全周に渡って肉厚を薄くし、配管の全周に渡って薄肉部３２を形成した。しかしながら、これに限らず、曲がり部１３を断面視した場合、全周のうちの一部の肉厚を薄くし、当該部分を薄肉部３２としてもよい。
　また、本実施の形態２で示した破断誘導構造３０の構造と、実施の形態１で示した破断誘導構造３０の構造とを組み合わせても、勿論よい。つまり、薄肉部３２に切り欠き３１を形成し、破断誘導構造３０としてもよい。実施の形態１，２に示した構造を組み合わせて破断誘導構造３０を構成することにより、破断誘導構造３０をより狙い値に近い圧力で破断させることができ、破断誘導構造３０が破断する圧力範囲の幅を小さくすることができる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の運転をより安定させることができる。
実施の形態３．
　破断誘導構造３０の構造は、実施の形態１，２に限定されるものではなく、例えば次のような構造としてもよい。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図６は、本発明の実施の形態３に係る室外熱交換器の曲がり部を示す断面図である。なお、図６（Ａ）は、後述する扁平部３３の断面を示している。図６（Ｂ）は、曲がり部１３における扁平部３３以外の箇所の断面を示している。
　本実施の形態３に係る室外熱交換器１０の曲がり部１３の一部は、外周部の断面が略楕円形状となった扁平部３３となっている。また、曲がり部１３における扁平部３３以外の箇所は、円管状に形成されており、外周部の断面が円状になっている。そして、本実施の形態３では、該扁平部３３を破断誘導構造３０としている。換言すると、本実施の形態３に係る破断誘導構造３０は、扁平構造となっている。
　扁平部３３の耐圧は、曲がり部１３における扁平部３３以外の箇所である円管部分の耐圧よりも低くなる。したがって、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、扁平部３３が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、扁平部３３を破断誘導構造３０とした場合でも、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。
[規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
　ここで、扁平部３３は、扁平率を１０％以上にすることが好ましい。扁平率は、扁平部３３の外周部の断面における長半径をｄ１、扁平部３３の外周部の断面における短半径をｄ２、曲がり部１３における扁平部３３以外の箇所の外周部の断面の直径をｄ３とした場合、（ｄ１－ｄ２）／ｄ３で定義するものとする。つまり、扁平部３３は、（ｄ１－ｄ２）／ｄ３≧０．１とすることが好ましい。このように扁平部３３の扁平率を設定することにより、耐圧差が明確となり、破断誘導構造３０を他の配管部分よりも確実に早く破断させることができる。扁平部３３の扁平率の上限値は、破断誘導構造３０が破断する圧力の下限値に応じて、適宜決定すればよい。
　なお、曲がり部１３全体を扁平部３３としてもよい。当該曲がり部１３の耐圧が冷媒回路５０を構成する配管の他の部分よりも低くなる。したがって、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、扁平部３３である曲がり部１３が破断して、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、曲がり部１３全体を扁平部３３とした場合でも、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。曲がり部１３全体を扁平部３３とする場合も、扁平率を１０％以上にすることが好ましい。扁平率は、ｄ３＝（ｄ１＋ｄ２）／２と近似することにより、（ｄ１－ｄ２）／｛（ｄ１＋ｄ２）／２｝で定義することができる。
　また、本実施の形態３で示した破断誘導構造３０の構造と、実施の形態１，２で示した破断誘導構造３０の構造とを組み合わせても、勿論よい。例えば、扁平部３３に薄肉部３２及び切り欠き３１のうちの少なくとも一方を形成し、破断誘導構造３０としてもよい。実施の形態１～実施の形態３に示した構造を組み合わせて破断誘導構造３０を構成することにより、破断誘導構造３０をより狙い値に近い圧力で破断させることができ、破断誘導構造３０が破断する圧力範囲の幅を小さくすることができる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の運転をより安定させることができる。
実施の形態４．
　破断誘導構造３０の構造は、実施の形態１～実施の形態３に限定されるものではなく、例えば次のような構造としてもよい。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　本実施の形態４に係る室外熱交換器１０の曲がり部１３は、金属製である。そして、本実施の形態４に係る室外熱交換器１０の曲がり部１３は、その一部に、該曲がり部の他の箇所よりも結晶の粒径が大きくなった粗大部が形成されている。曲がり部１３の一部を加熱することにより、他の箇所よりも結晶の粒径が大きくなり、粗大部を形成することができる。そして、本実施の形態４では、該粗大部を破断誘導構造３０としている。換言すると、本実施の形態４に係る破断誘導構造３０は、結晶粗大構造となっている。
　粗大部の耐圧は、曲がり部１３における粗大部以外の箇所の耐圧よりも低くなる。したがって、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、粗大部が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、粗大部を破断誘導構造３０とした場合でも、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。
　なお、本実施の形態４で示した破断誘導構造３０の構造と、実施の形態１～実施の形態３で示した破断誘導構造３０の構造とを組み合わせても、勿論よい。例えば、粗大部に、扁平部３３、薄肉部３２及び切り欠き３１のうちの少なくとも１つを形成し、破断誘導構造３０としてもよい。実施の形態１～実施の形態４に示した構造を組み合わせて破断誘導構造３０を構成することにより、破断誘導構造３０をより狙い値に近い圧力で破断させることができ、破断誘導構造３０が破断する圧力範囲の幅を小さくすることができる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の運転をより安定させることができる。
実施の形態５．
　Ｕベント１３ａに破断誘導構造３０を設ける場合、例えば次のような構造としてもよい。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図７は、本発明の実施の形態５に係るＵベントを示す側面図である。
　本実施の形態５に係るＵベント１３ａの例えば両端部には、該端部を押し広げた拡管部３４が形成されている。そして、拡管部３４に伝熱管１２を挿入した状態で、伝熱管１２と拡管部３４とをロウ付けし、伝熱管１２とＵベント１３ａを接続している。そして、本実施の形態５では、該拡管部３４を破断誘導構造３０としている。
　Ｕベント１３ａの両端部を押し広げて拡管部３４を形成した場合、拡管部３４の肉厚が、曲がり部１３における拡管部３４以外の箇所の肉厚よりも薄くなる。このため、拡管部３４の耐圧は、曲がり部１３における拡管部３４以外の箇所の耐圧よりも低くなる。したがって、冷媒回路５０中の混合冷媒の高圧側の圧力が異常上昇した際、拡管部３４が破断するため、混合冷媒を配管外部に放出することができ、冷媒回路５０中の圧力を開放することができる。このため、拡管部３４を破断誘導構造３０とした場合でも、ＨＦＯ－１１２３の不均化反応が連鎖反応として拡散することを防止でき、不均化反応による爆発を防止できる。詳しくは、拡管部３４の端部は、伝熱管１２が挿入されているため、二重管構造となっている。このため、二重管構造となっていない拡管部３４の根本部分（図７のＺ部分）で、拡管部３４は破断する。
[規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
　ここで、拡管部３４は、薄肉化率を７０％以下にすることが好ましい。薄肉化率は、拡管部３４の肉厚をｔ１、曲がり部１３における拡管部３４以外の箇所の肉厚をｔ２とした場合、ｔ１／ｔ２で定義するものとする。つまり、拡管部３４は、ｔ１／ｔ２≦０．７とすることが好ましい。このように拡管部３４の薄肉化率を設定することにより、耐圧差が明確となり、破断誘導構造３０を他の配管部分よりも確実に早く破断させることができる。拡管部３４の薄肉化率の下限値は、破断誘導構造３０が破断する圧力の下限値に応じて、適宜決定すればよい。
　なお、本実施の形態５で示した破断誘導構造３０の構造と、実施の形態１～実施の形態４で示した破断誘導構造３０の構造とを組み合わせても、勿論よい。例えば、拡管部３４に、粗大部、扁平部３３、薄肉部３２及び切り欠き３１のうちの少なくとも１つを形成し、破断誘導構造３０としてもよい。実施の形態１～実施の形態５に示した構造を組み合わせて破断誘導構造３０を構成することにより、破断誘導構造３０をより狙い値に近い圧力で破断させることができ、破断誘導構造３０が破断する圧力範囲の幅を小さくすることができる。すなわち、冷凍サイクル装置１００の運転をより安定させることができる。
実施の形態６．
　本発明に係る破断誘導構造３０が設けられる箇所は、室外熱交換器１０の曲がり部１３に限定されるものではない。例えば、次のような箇所に破断誘導構造３０を設けてもよい。なお、本実施の形態６において、特に記述しない項目については実施の形態１～実施の形態５のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
　図８は、本発明の実施の形態６に係る室外機を備えた冷凍サイクル装置の回路図である。
　本実施の形態６に係る室外機１１０は、圧縮機１の吐出口１ａと流路切替装置２とを接続する冷媒配管に、つまり圧縮機１の吐出口１ａと流路切替装置２との間に、曲がり部６を備えている。上述のように、圧縮機１の吐出口１ａと流路切替装置２とを接続する冷媒配管は、本発明における「室外機の筐体に収納された配管」となる。また、図３からわかるように、圧縮機１及び流路切替装置２は機械室１１３に設けられているため、圧縮機１と流路切替装置２との接続箇所に設けられた曲がり部６もまた、機械室１１３に設けられている。つまり、曲がり部６と室外機１１０の筐体１１１の外部との間に、機械室１１３を構成する板１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと仕切板１１２とを備えている。
　したがって、実施の形態１～実施の形態５で示した室外熱交換器１０の曲がり部１３と同様に曲がり部６を形成し、該曲がり部６に実施の形態１～実施の形態５で示した破断誘導構造３０を設けることにより、実施の形態１～実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
　特に、本実施の形態６のように曲がり部６に破断誘導構造３０を設けることにより、以下のような効果を得ることもできる。すなわち、冷凍サイクル装置１００が暖房運転する場合、室外熱交換器１０は蒸発器として動作する。このため、実施の形態１～実施の形態５のように室外熱交換器１０の曲がり部１３に破断誘導構造３０を設けた場合、暖房運転時、破断誘導構造３０は冷媒回路５０における低圧側に配置されることとなる。したがって、暖房運転時、破断誘導構造３０は動作つまり破断しないこととなる。一方、本実施の形態６のように圧縮機１の吐出口１ａと流路切替装置２との間に曲がり部６を設け、該曲がり部６に破断誘導構造３０を備えることにより、暖房運転時及び冷房運転時の双方において、破断誘導構造３０は冷媒回路５０における高圧側に配置されることとなる。このため、本実施の形態６のように破断誘導構造３０を備えることにより、暖房運転時及び冷房運転時の双方において破断誘導構造３０を動作させることができる。
　１　圧縮機、１ａ　吐出口、１ｂ　吸入マフラ、２　流路切替装置、３　膨張弁、４　室内熱交換器、６　曲がり部、１０　室外熱交換器、１１　フィン、１２（１２ａ，１２ｂ）　伝熱管、１３　曲がり部、１３ａ　Ｕベント（曲がり部）、１３ａ１　上部分、１３ａ２　下部分、２０　送風機、３０　破断誘導構造、３１　切り欠き、３２　薄肉部、３３　扁平部、３４　拡管部、５０　冷媒回路、５５　開閉弁、１００　冷凍サイクル装置、１１０　室外機、１１１　筐体、１１１ａ～１１１ｅ　板、１１２　仕切板、１１３　機械室、１１４　送風室、１１４ａ　吸込口、１１４ｂ　吹出口、１２０　室内機。

Claims (16)

  1. 　１，１，２－トリフルオロエチレンを含む混合冷媒が循環する冷凍サイクル装置に用いられる室外機であって、
    　筐体と、
    　前記混合冷媒が流れる配管と、
    　を備え、
    　前記配管は、前記筐体に収納されて、曲がり部を有し、
    　該曲がり部は、前記配管の他の部分よりも耐圧が低い破断誘導構造を有し、
    　該破断誘導構造と前記筐体の外部との間に板を備えた室外機。
  2. 　前記筐体は、吸込口及び吹出口が形成された送風室と、該送風室とは仕切られた機械室とを備え、
    　前記破断誘導構造が前記機械室に収納されている請求項１に記載の室外機。
  3. 　前記混合冷媒中の前記１，１，２－トリフルオロエチレンの比率が３５ｗｔ％以下であり、
    　前記破断誘導構造は、１０ＭＰａ～１５ＭＰａで破断する請求項１又は請求項２に記載の室外機。
  4. 　フィンと、該フィンを貫通し、前記配管の一部を構成する複数の伝熱管と、２つの前記伝熱管を接続する前記曲がり部と、を有する室外熱交換器を備えた請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の室外機。
  5. 　前記曲がり部は、前記伝熱管とは別体に形成され、前記伝熱管にロウ付けされたＵベントである請求項４に記載の室外機。
  6. 　前記Ｕベントの端部に、該端部を押し広げた拡管部が形成されており、
    　前記破断誘導構造は、該拡管部である請求項５に記載の室外機。
  7. [規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
    　前記Ｕベントの前記拡管部の肉厚をｔ１、前記Ｕベントにおける前記拡管部以外の箇所の肉厚をｔ２とした場合、
    　ｔ１／ｔ２≦０．７である請求項６に記載の室外機。
  8. 　圧縮機と、
    　該圧縮機の吐出口と前記配管で接続され、前記圧縮機から吐出された前記混合冷媒の流入先を切り替える流路切替装置と、
    　を有し、
    　前記圧縮機の吐出口と前記流路切替装置との間に前記曲がり部を備えた請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の室外機。
  9. 　前記破断誘導構造は、前記配管の外周に形成された切り欠きである請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の室外機。
  10. 　前記切り欠きは、前記配管を貫通せず、前記曲がり部における前記切り欠きが形成されていない箇所の肉厚の３０％以上の深さである請求項９に記載の室外機。
  11. 　前記曲がり部の一部に、該曲がり部の他の箇所よりも肉厚の薄い薄肉部が形成されており、
    　前記破断誘導構造は、該薄肉部である請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の室外機。
  12. [規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
    　前記薄肉部の肉厚をｔ３、前記曲がり部における前記薄肉部以外の箇所の肉厚をｔ４とした場合、
    　ｔ３／ｔ４≦０．７である請求項１１に記載の室外機。
  13. 　前記曲がり部に、外周部の断面が楕円形状の扁平部が形成されており、
    　前記破断誘導構造は、該扁平部である請求項１～請求項１２のいずれか一項に記載の室外機。
  14. [規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
    　前記曲がり部の一部に、前記扁平部が形成されており、
    　前記扁平部の外周部の断面における長半径をｄ１、前記扁平部の外周部の断面における短半径をｄ２、前記曲がり部における前記扁平部以外の箇所の外周部の断面の直径をｄ３とした場合、
    　（ｄ１－ｄ２）／ｄ３≧０．１である請求項１３に記載の室外機。
  15. [規則91に基づく訂正 20.06.2017]　
    　前記扁平部の外周部の断面における長半径をｄ１、前記扁平部の外周部の断面における短半径をｄ２とした場合、
    　（ｄ１－ｄ２）／｛（ｄ１＋ｄ２）／２｝≧０．１である請求項１３に記載の室外機。
  16. 　前記曲がり部は金属製であり、
    　前記曲がり部の一部に、該曲がり部の他の箇所よりも結晶の粒径が大きい粗大部が形成されており、
    　前記破断誘導構造は、該粗大部である請求項１～請求項１５のいずれか一項に記載の室外機。
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