(57)【要約】  圧縮機１０と、熱源側熱交換器１２と、絞り装置１６と、負荷側熱交換器１５と、圧縮機１０の吸入側に配置されたアキュムレータ１９とが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルを備え、冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と、不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、アキュムレータ１９は、アキュムレータ１９内に非共沸混合冷媒を流入させる流入管４１を有し、流入管４１の出口４１ａは、アキュムレータ１９の内壁面４４と接していない位置に、アキュムレータ１９の内壁面４４に向けて設置されている。
2015140887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、第一の熱交換器と、絞り装置と、第二の熱交換器と、前記圧縮機の吸入側に配置されたアキュムレータとが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルを備え、
前記冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と、前記不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、
前記アキュムレータは、前記アキュムレータ内に前記非共沸混合冷媒を流入させる流入管を有し、前記流入管の出口は、前記アキュムレータの内壁面と接していない位置に、前記アキュムレータの内壁面に向けて設置されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が１５℃以上高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、前記流入管の出口の中心から、前記アキュムレータの内壁面において前記出口の中心と対向する部分までの距離をＬ、前記流入管の出口の内径をｄとした時に、（Ｌ／ｄ）で計算される値が２０未満、０超となる位置に、前記流入管の出口が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記アキュムレータに、二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させる運転状態を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記アキュムレータに、乾き度０．８以上かつ０．９９以下の二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させる運転状態を有することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
１つまたは複数の室内機と前記アキュムレータを収容する１つまたは複数の室外機とを備え、前記室内機で温調した空気を室内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記室外機及び前記室内機とは別体で離れた位置に設置され、前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器を備えた中継器を有することを特徴とする請求項５記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記中継器に収容された前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器は、前記冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器であることを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とを接続する延長配管と備え、前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ、前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる第一の運転モードと、前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ、前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる第二の運転モードと、を有し、少なくとも前記第二の運転モードにおいて、前記アキュムレータに、二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記不均化反応を起こす性質の物質は、１，１，２−トリフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質は、テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅ）であることを特徴とする請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置等の冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコン等のように、冷媒を循環する冷媒回路を構成して空気調和等を行う冷凍サイクル装置においては、一般的に、不燃性であるＲ４１０Ａ、弱い可燃性を有するＲ３２、強い可燃性を示すプロパン等の水素と炭素を含む物質が冷媒として用いられる。これらの物質は、大気中に放出された場合に、大気中で分解されて別の物質に変わるまでの寿命は異なるが、冷凍サイクル装置内においては、安定性が高く、数十年の長い間冷媒として使用することができる。【０００３】
これに対して、水素と炭素を含む物質の中には、冷凍サイクル装置内においても安定性が悪く、冷媒としては使用し難いものも存在する。これらの安定性が悪い物質としては、たとえば、不均化反応を起こす性質のものがある。不均化とは、同一種類の物質同士が反応して別の物質に変化する性質のことである。たとえば、液状態等の隣り合う物質同士の距離が非常に近い状態で、冷媒に対して何らかの強いエネルギーが加わると、このエネルギーによって、不均化反応が起き、隣り合う物質同士が反応して、別の物質に変化してしまう。不均化反応が起きると、発熱し、急激な温度上昇が起き、そのため圧力が急激に上昇する可能性がある。たとえば、不均化反応を起こす性質の物質を冷凍サイクル装置の冷媒として用い、銅等の配管内に封入していると、配管が内部の冷媒の圧力上昇に耐え切れず、配管が破裂してしまう、等の事故が起きる可能性がある。この不均化反応を起こす性質の物質としては、たとえば、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）、アセチレン等が知られている。【０００４】
また、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）を熱サイクル用作動媒体として用いる熱サイクルシステム（冷凍サイクル装置）が存在している（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ１２／１５７７６４号公報（第３頁、第１２頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている熱サイクルシステム等の冷凍サイクル装置においては、熱サイクル用作動媒体として、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）を使用することが記載されている。１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）は、不均化反応を起こす性質の物質である。そのまま冷媒として使用すると、液や二相等の隣り合う物質同士の距離が非常に近い液状態の物質が存在する場所で、何らかのエネルギーによって、隣り合う物質同士が反応して、別の物質に変化し、冷媒として機能しなくなるばかりか、急激な圧力上昇により配管破裂等の事故が起こる可能性がある。このため、冷媒として使用するためには、この不均化反応を起こさないように使用しなければならないという課題がある。そこで、この不均化反応を起こさせないための工夫が必要になるが、特許文献１等には、不均化反応を起こさせない装置等を実現する方法については、何ら記述されていない。【０００７】
また、冷凍サイクル装置においては、圧縮機の吸入側に、冷媒を貯留するアキュムレータが設けられている。アキュムレータでは、その容器（シェル）内に流入した冷媒をシェルの内壁面に衝突させ、冷媒の速度を減速させることで、気液分離を効率良く行っている。そして、ガス冷媒がシェルから圧縮機へ送出され、液冷媒はアキュムレータ内に溜まるように構成されている。【０００８】
このようにアキュムレータでは、冷媒がシェルの内壁面に衝突するため、このことが不均化反応を起こす要因となり得る。よって、アキュムレータを備えた冷凍サイクル装置ではその対策が必要であるが、この点について特許文献１では何ら記述されていない。【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、不均化反応を起こす性質の物質を冷媒として安全に使用することができる冷凍サイクル装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第一の熱交換器と、絞り装置と、第二の熱交換器と、圧縮機の吸入側に配置されたアキュムレータとが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルを備え、冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と、不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、アキュムレータは、アキュムレータ内に非共沸混合冷媒を流入させる流入管を有し、流入管の出口は、アキュムレータの内壁面と接していない位置に、アキュムレータの内壁面に向けて設置されているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷凍サイクル装置は、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）等の不均化反応を起こす性質の物質が、不均化反応を起こして、冷媒として使用できなくなったり、配管破裂等の事故が発生したりすることを防ぎ、安全に冷媒として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の設置例を示す概略図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路構成の一例を示す回路構成図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のｐｈ線図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷房運転時の回路構成図。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の暖房運転時の回路構成図。
【図６】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のアキュムレータの構成の概要図。
【図７】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の回路構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置について図面等を参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。更に、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システム、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の設置例を示す概略図である。図１に示す冷凍サイクル装置は、冷媒を循環させる冷媒回路を構成して冷媒による冷凍サイクルを利用することで、運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードのいずれかを選択できるものである。ここで、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、空調対象空間（室内空間７）の空気調和を行う空気調和装置を例として説明する。
【００１５】
図１においては、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、を有している。室外機１と室内機２とは、冷媒を導通する延長配管（冷媒配管）４で接続され、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、室内機２に配送されるようになっている。
【００１６】
室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、室内機２に冷熱または温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に温調された空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置においては、室外機１と各室内機２とが２本の延長配管４を用いて、それぞれ接続されている。
【００１８】
なお、図１においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではない。天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。
【００１９】
図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよい。また、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよい。更に、水冷式の室外機１を用いて建物９の内部に設置するようにしてもよい。どのような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。
【００２０】
また、室外機１及び室内機２の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。
【００２１】
図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置（以下、冷凍サイクル装置１００と称する）の回路構成の一例を示す回路構成図である。図２に基づいて、冷凍サイクル装置１００の詳しい構成について説明する。図２に示すように、室外機１と室内機２とが、内部に冷媒が流れる延長配管（冷媒配管）４で接続されている。
【００２２】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレータ１９とが冷媒配管で直列に接続されて搭載されている。
【００２３】
圧縮機１０は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時における冷媒の流れと冷房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能する。そして、第一の熱交換器となる熱源側熱交換器１２は、図示省略の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、その冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。熱源側熱交換器１２は、室内空間７を冷房する運転の場合には凝縮器として作用する。また、室内空間７を暖房する運転の場合には蒸発器として作用する。アキュムレータ１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、運転モード変化等により冷媒回路中で余剰となる冷媒を貯留するものである。
【００２４】
室外機１には、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、アキュムレータ１９、高圧検出装置３７、低圧検出装置３８、及び、制御装置６０が備えられている。また、圧縮機１０は、たとえば、密閉容器内に圧縮室を有し、密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり、密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮する低圧シェル構造のものを使用するか、あるいは、密閉容器内が高圧の冷媒圧雰囲気となり、圧縮室で圧縮された高圧冷媒を密閉容器内に吐出する高圧シェル構造のものを使用する。また、室外機１は、制御装置６０を備えており、各種検出装置での検出情報、リモコンからの指示等に基づいて、機器の制御を行う。たとえば、圧縮機１０の駆動周波数、送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。ここで、本実施の形態の制御装置６０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の制御演算処理手段を有するマイクロコンピュータ等で構成されている。また、記憶手段（図示せず）を有しており、制御等に係る処理手順をプログラムとしたデータを有している。そして、制御演算処理手段がプログラムのデータに基づく処理を実行して制御を実現する。
【００２５】
［室内機２］
室内機２には、それぞれ第二の熱交換器となる負荷側熱交換器１５が搭載されている。この負荷側熱交換器１５は、延長配管４によって室外機１に接続するようになっている。この負荷側熱交換器１５は、図示省略の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。負荷側熱交換器１５は、室内空間７を暖房する運転の場合には凝縮器として作用する。また、室内空間７を冷房する運転の場合には蒸発器として作用する。
【００２６】
この図２では、４台の室内機２が接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、負荷側熱交換器１５も、紙面下側から負荷側熱交換器１５ａ、負荷側熱交換器１５ｂ、負荷側熱交換器１５ｃ、負荷側熱交換器１５ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内機２の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。
【００２７】
［冷媒の種類］
冷凍サイクル装置１００で使用する冷媒として、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ等のように通常に冷媒として使用されている物質を使用する場合は、冷媒回路内での冷媒の安定性を改善するための工夫を施すことなく、このまま普通に使用すればよい。しかし、ここでは、冷媒として、Ｃ２Ｈ１Ｆ３で表され分子構造中に二重結合を１つ有する１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）等の不均化反応を起こす性質の物質に別の不均化反応を起こさない物質を混合させた混合冷媒を用いるものとする。
【００２８】
混合冷媒を生成させるために、不均化反応を起こす性質の物質に混合させる物質としては、たとえば、Ｃ３Ｈ２Ｆ４で表されるテトラフルオロプロペン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２で表される２，３，３，３−テトラフルオロプロペンであるＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＦで表される１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンであるＨＦＯ−１２３４ｚｅ等）、または、化学式がＣＨ２Ｆ２で表されるジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）等が用いられる。不均化反応を起こす性質の物質に、不均化反応を起こさない性質の物質をある程度混合させると、不均化反応を起こさない混合冷媒が生成できる。
【００２９】
ＨＦＯ−１１２３の沸点は−５１℃、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの沸点は−２９．４℃、ＨＦＣ−３２の沸点は−５１．７℃である。ＨＦＯ−１１２３とＨＦＣ−３２とを混合させると、互いの沸点が非常に近いため、擬似共沸冷媒となる。ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとを混合させると、沸点が２１．６℃も異なるため、非共沸混合冷媒となる。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のｐｈ線図である。
非共沸混合冷媒は、冷媒成分によって沸点が異なるため、ｐｈ線図を描くと、図３のようになり、同一圧力における飽和液温度と飽和ガス温度が異なったものとなる。すなわち、図３において、圧力Ｐ１における飽和液温度ＴＬ１と飽和ガス温度ＴＧ１とは等しくなく、ＴＬ１よりもＴＧ１の方が高い温度となる。よって、ｐｈ線図の二相領域における等温線は傾いた形になる。
【００３１】
混合している冷媒の比率を変えると、ｐｈ線図は異なったものとなり、温度勾配が変化する。このような性質を示す理由は、冷媒回路中で、沸点の低い冷媒が沸点の高い冷媒より先に蒸発するからである。冷媒回路中には、冷媒が液状態で存在する場所と、ガス状態で存在する場所と、二相状態で存在する場所とがある。このうち、冷媒が二相状態で存在している場所においては、気相と液相とが存在し、沸点の低い冷媒が先に蒸発するため、気相内には沸点の低い冷媒成分が多く含まれ、液相内には沸点の高い冷媒成分が多く含まれる。凝縮器及び蒸発器の内部においては、場所によって、冷媒の乾き度、すなわち気体と液体の混合比率、が変化するため、場所により冷媒の特性が変わり、温度勾配のあるｐｈ線図となる。
【００３２】
ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒を考えると、ＨＦＯ−１１２３の沸点は−５１℃、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの沸点は−２９．４℃であり、ＨＦＯ−１１２３の沸点の方が低い。よって、冷媒回路中において冷媒が二相状態になっている場所では、気相中には沸点の低い冷媒成分であるＨＦＯ−１１２３の方が多く含まれ、液相内には沸点の高い冷媒成分であるＨＦＯ−１２３４ｙｆの方が多く含まれる。すなわち、二相状態の冷媒の液相中では、充填比率（冷媒回路内に冷媒を充填する際のＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＯ−１１２３との比率）に対し、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの比率が多くなり、ＨＦＯ−１１２３の比率が少なくなる。
【００３３】
冷凍サイクル装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この冷凍サイクル装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて、室外機１の運転モードを冷房運転モードか暖房運転モードかのいずれかに決定する。すなわち、冷凍サイクル装置１００は、室内機２の全部で同一運転（冷房運転か暖房運転）をすることができ、室内の温度調節を行う。なお、冷房運転モード、暖房運転モードのいずれにおいても、各室内機２の運転／停止は自由に行うことができる。
【００３４】
冷凍サイクル装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転（停止も含む）を実行する冷房運転モード、及び、駆動している室内機２の全てが暖房運転（停止も含む）を実行する暖房運転モードがある。以下に、各運転モードについて、冷媒の流れと共に説明する。
【００３５】
［冷房運転モード］
図４は、冷凍サイクル装置１００の吐出温度が低い場合の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図４では、全部の負荷側熱交換器１５において冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
【００３６】
図４に示す冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように切り替える。低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となり、室外機１から流出する。
【００３７】
室外機１を流出した高圧の液冷媒は、延長配管４を通って、室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入した高圧の液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）に流入して、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で絞られて、減圧され、低温低圧の二相冷媒となる。更に、蒸発器として作用する負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）のそれぞれに流入し、負荷側熱交換器１５の周囲を流通する空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。そして、低温低圧のガス冷媒は、室内機２（２ａ〜２ｄ）から流出し、延長配管４を通って再び室外機１へ流入し、第１冷媒流路切替装置１１を通り、アキュムレータ１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００３８】
このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、負荷側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８の検出温度と、室外機１の制御装置６０から各室内機２の制御装置（図示せず）に通信で送信された蒸発温度と、の温度差（過熱度）が目標値に近づくように制御される。
【００３９】
なお、冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない負荷側熱交換器１５（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がないため、運転を停止させる。このとき、停止している室内機２に対応する絞り装置１６は、全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。
【００４０】
［暖房運転モード］
図５は、冷凍サイクル装置１００の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、全部の負荷側熱交換器１５において温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
【００４１】
図５に示す暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒を、熱源側熱交換器１２を経由させずに室内機２へ流入させるように切り替える。低温低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１を通り、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温高圧のガス冷媒は、延長配管４を通って室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入した高温高圧のガス冷媒は、負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）のそれぞれに流入し、負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）の周囲を流通する空気に放熱しながら凝縮液化し、高温高圧の液冷媒となる。負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）から流出した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）に流入し、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で絞られて、減圧され、低温低圧の二相冷媒となり、室内機２（２ａ〜２ｄ）から流出する。室内機２から流出した低温低圧の二相冷媒は、延長配管４を通って再び室外機１へ流入する。
【００４２】
このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、室外機１の制御装置６０から各室内機２の制御装置（図示せず）に通信で送信された凝縮温度と、負荷側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度と、の温度差（過冷却度）が目標値に近づくように制御される。
【００４３】
室外機１に流入した低温低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１２に流入し、熱源側熱交換器１２の周囲に流れる空気から吸熱し、蒸発して低温低圧のガス冷媒または低温低圧の乾き度の大きい二相冷媒となる。低温低圧のガス冷媒または二相冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１９を介して、再び圧縮機１０に吸入される。
【００４４】
暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない負荷側熱交換器１５（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がない。しかし、暖房運転モードにおいて、暖房負荷のない負荷側熱交換器１５と対応する絞り装置１６を全閉または冷媒が流れない小さい開度とすると、運転していない負荷側熱交換器１５の内部で冷媒が周囲空気によって冷やされて凝縮し、冷媒が溜まり込んでしまい、冷媒回路全体として冷媒不足に陥ってしまう可能性がある。そこで、暖房運転時においては、熱負荷のない負荷側熱交換器１５と対応する絞り装置１６の開度（開口面積）は全開等の大きい開度にし、冷媒の溜まり込みを防止する。
【００４５】
また、第１冷媒流路切替装置１１は、四方弁を用いるのが一般的であるが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【００４６】
以上、説明した通り、冷凍サイクル装置１００では、室外機１と室内機２とを接続する延長配管４には、冷房運転時においては高温高圧の液冷媒と、低温低圧のガス冷媒とが流れる。また、暖房運転時においては、延長配管４には高温高圧のガス冷媒と、低温低圧の気体と液体の混合状態である二相冷媒とが流れる。液冷媒はガス冷媒に対して密度が大きいため、冷房運転時の方が暖房運転時に比べて延長配管４内の冷媒量が多くなる。したがって、暖房運転時は冷媒回路中に余剰冷媒が発生する。
【００４７】
また、室内機２ａ〜２ｄのうち、停止している室内機２があると、その分の余剰冷媒が発生する。そのため、冷媒回路中には、この余剰冷媒を貯留するものが必要になり、圧縮機１０の吸入側にアキュムレータ１９が設置される。そして、このアキュムレータ１９に余剰冷媒が貯留される。暖房運転時等の余剰冷媒が発生する運転状態では、余剰冷媒を貯留させるため、アキュムレータ１９には、冷媒を、気体と液体の混合状態である二相状態にして流入させる。
【００４８】
［アキュムレータ１９］
図６は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のアキュムレータの構成の概要図である。図６はアキュムレータ１９の内部を側面から見た側面図であり、アキュムレータ１９は、流入管４１、流出管４２、流出管４２に設けられた油戻し穴４３、及び、アキュムレータ１９のシェル４４を備えている。流入管４１及び流出管４２はシェル４４に挿入された構造となっている。
【００４９】
図６において、実線矢印は冷媒が流れる向きを示しており、冷媒は、流入管４１からシェル４４内に流入し、シェル４４に開放されて容積が広げられ、その後、流出管４２から流出する。流出管４２の入口４２ａは、流入管４１の出口４１ａよりも高い位置にあり、かつ、流入管４１からシェル４４内に流入した冷媒が慣性力及び重力で直接流出管４２に流入しない位置に設置されている。流出管４２に設けられた油戻し穴４３は、シェル４４の下方に溜まった、冷凍機油が溶解した冷媒液を流出管４２内に流入させ、冷凍機油を圧縮機１０に戻す働きをする。
【００５０】
流入管４１は、シェル４４の上方から挿入され、シェル４４内で横に曲げられた形状となっている。そして、流入管４１の出口４１ａは、シェル４４の内壁面４４ａから少し離れてシェル４４の内壁面４４ａに接しない位置に、シェル４４の内壁面４４ａに向けて設置されている。このように設置することにより、流入管４１からシェル４４内に流入した冷媒がシェル４４の内壁面４４ａに衝突し、シェル４４内で二相冷媒が、液冷媒成分及び冷凍機油と、ガス冷媒成分とに分離され、液冷媒成分及び冷凍機油が重力によってシェル４４の下方に貯留される。
【００５１】
先に説明した通り、アキュムレータ１９には、冷房運転時は、低温低圧のガス冷媒が流入し、暖房運転時は、冷媒回路内に余剰冷媒が発生するため、気体と液体が混在した二相冷媒が流入する。なお、室内機２が複数あるマルチ型の空気調和装置等の冷凍サイクル装置１００においては、室内機２の運転台数変化等により、冷房運転時においても、余剰冷媒が発生し、アキュムレータ１９に二相冷媒が流入する場合もある。
【００５２】
アキュムレータ１９内において二相冷媒を効率良く気液分離するには、流入管４１からアキュムレータ１９内に流入した冷媒を、勢いよく内壁面４４ａに衝突させることが好ましい。しかし、アキュムレータ１９内に流入した冷媒が、シェル４４の内壁面４４ａに衝突した際、大きな衝突エネルギーが発生すると、不均化反応を起こす性質の物質にとっては、この衝突エネルギーが、不均化反応を起こさせる要因となる可能性がある。よって、本実施の形態２では、使用する冷媒に条件（後述の非共沸混合冷媒）を設けると共に、流入管４１の出口４１ａの位置を工夫することで、二相冷媒をアキュムレータ１９内で効率良く気液分離しながらも、不均化反応を抑えることを可能としている。この点については、以下で詳述する。
【００５３】
ここで、アキュムレータ１９のシェル４４の内壁面４４ａと冷媒との衝突エネルギーは、式（１）で求められる。
【００５４】
［数１］
衝突エネルギー  ＝  冷媒の質量×冷媒の速度変化
＝（冷媒の質量流量×単位時間）×冷媒の速度変化      ・・・ （１）
【００５５】
さて、冷凍サイクル装置１００に使用する冷媒として、ＨＦＯ−１１２３とＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒を使用することを考えると、アキュムレータ１９には、不均化反応を起こす性質の物質であるＨＦＯ−１１２３と不均化反応を起こさない性質の物質であるＨＦＯ−１２３４ｙｆとの混合冷媒が、気体と液体が混在している状態である二相状態で流入することになる。二相状態で存在している場所において、気相内では沸点の低い冷媒成分であるＨＦＯ−１１２３が多く含まれる。また、二相状態で存在している場所において、液相内では沸点の高い冷媒成分であるＨＦＯ−１２３４ｙｆが多く、沸点の低い冷媒成分であるＨＦＯ−１１２３が少なくなる。
【００５６】
不均化反応は、先に説明した通り、同一種類の物質同士が反応して別の物質に変化する性質のことである。この不均化反応は、液状態、二相状態の液成分等の隣り合う物質同士の距離が非常に近い状態で起こりやすく、外から何らかの強いエネルギーが加わると、このエネルギーによって、不均化反応が起き、隣り合う物質同士が反応して、別の物質に変化してしまう。ガス状態では、冷媒分子同士の距離は液状態の場合よりもかなり離れている。このため、ガス状態では、不均化反応を起こす性質の物質であるＨＦＯ−１１２３が多く含まれていても、不均化反応は起こしにくい。
【００５７】
すなわち、不均化反応を起こす性質の物質であるＨＦＯ−１１２３と、ＨＦＯ−１１２３よりも沸点が高く、かつ、不均化反応を起こさない性質の物質であるＨＦＯ−１２３４ｙｆとを混合させた混合冷媒を冷凍サイクルの冷媒として使用すると、二相冷媒中の液相に含まれるＨＦＯ−１１２３の割合は、冷媒を冷凍サイクル内に充填した時の組成である充填組成よりも少なくなる。よって、アキュムレータ１９へ二相冷媒が流入した時に、二相冷媒がシェル４４の内壁面４４ａに衝突しても、二相冷媒中では、液相に含まれる、不均化反応を起こす性質の物質であるＨＦＯ−１１２３の比率が少ないため、衝突による不均化反応が起きにくくなる。
【００５８】
したがって、アキュムレータ１９において、冷媒の流入管４１の出口４１ａをシェル４４の内壁面４４ａに向けて設置した構造とし、冷凍サイクルの冷媒として、不均化反応を起こす性質の物質であるＨＦＯ−１１２３と、ＨＦＯ−１１２３よりも沸点が高く、かつ、不均化反応を起こさない性質の物質であるＨＦＯ−１２３４ｙｆとを混合させた混合冷媒を使用すれば、二相冷媒を効率良く気液分離できることに加え、以下の作用効果が得られる。すなわち、流入管４１からシェル４４に流入する二相状態の液相に含まれるＨＦＯ−１１２３の比率が、充填組成におけるＨＦＯ−１１２３の比率よりも少なくなるため、流入管４１から流入した二相流とアキュムレータ１９のシェル４４の内壁面４４ａとの衝突時の冷媒の不均化反応を抑制できる。
【００５９】
また、混合される２つの冷媒同士の沸点の差が５℃以上であれば、非共沸混合冷媒といってよい。非共沸混合冷媒においては、沸点の差が大きい混合冷媒の方が、沸点の差が小さい混合冷媒よりも、低沸点成分の蒸発する量が増え、充填組成と循環組成との差が、より大きくなる。特に、沸点の差が１５℃以上あると、低沸点成分の蒸発する量がかなり増え、充填組成と循環組成との差が非常に大きくなる。したがって、ＨＦＯ−１１２３と、ＨＦＯ−１１２３よりも沸点が１５℃以上高い冷媒とを混合させると、二相流の液相中のＨＦＯ−１１２３の混合比率がかなり少なくなるため、少し冷媒に乱れがあっても、二相冷媒の衝突による不均化反応は起きにくい。
【００６０】
なお、ここでは、１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）と混合させる冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用する場合について説明したが、ＨＦＯ−１１２３と混合させる冷媒は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（沸点−２９．４℃）に限るものではない。ＨＦＯ−１１２３と混合させる冷媒としては、他にたとえば、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（沸点−１９℃）でも、Ｒ１３４ａ（沸点−２６．２℃）でも、ＨＣ−２９０（プロパン、沸点−４２℃）でもよい。要するに、ＨＦＯ−１１２３と混合させる冷媒は、冷凍サイクル装置の冷媒として使用できる熱性能を有し、不均化反応を起こさない物質で、かつ、ＨＦＯ−１１２３よりも沸点が高く、ＨＦＯ−１１２３と混合して非共沸混合冷媒となるものであれば、どのようなものでもよい。
【００６１】
また、不均化反応を起こす冷媒についても、ＨＦＯ−１１２３に限るものではない。よって、結局のところ、冷凍サイクルの冷媒として使用する冷媒は、「不均化反応を起こす性質の物質」と、「不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高く、かつ、不均化反応を起こさない性質の物質」と、を混合させた非共沸混合冷媒であれば、どのような組み合わせのものを使用してもよい。そして、この非共沸混合冷媒を用いた場合にも、上述の１，１，２−トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）とＨＦＯ−１２３４ｙｆとを混合させた非共沸混合冷媒を用いた場合とを同様のことが言え、同様の効果を奏する。
【００６２】
また、混合させる冷媒は、２種類に限るものではなく、混合冷媒の主成分が、先に述べた状況にあれば、その他の冷媒を少し混ぜても問題なく、同様のことが言える。
【００６３】
また、冷媒の乾き度が大きい方が、二相冷媒の液相中に沸点の低い冷媒が少なくなるため、たとえば乾き度０．８以上かつ０．９９以下の二相流中では、液相中のＨＦＯ−１１２３の割合が少なく、より安定して使用できる。よって、暖房運転では、乾き度０．８以上かつ０．９９以下の二相状態の冷媒をアキュムレータ１９に流入させるように冷凍サイクルを制御することが好ましい。
【００６４】
ここで、配管から吹き出される噴流の挙動について検討する。配管の内径をｄ（ｍｍ）、配管の出口から、その出口から流出する噴流の衝突面までの距離をＬ（ｍｍ）とすると、流体力学では一般的に以下の点が知られている。すなわち、Ｌをｄで除した値である（Ｌ／ｄ）が所定値未満の場合には、噴流の乱れ成分が大きく、（Ｌ／ｄ）が所定値以上となると、噴流の乱れ成分がなくなって、流れが完全に安定する。この所定値は、２０〜３０であることも広く知られている。すなわち、（Ｌ／ｄ）が２０未満である場合、噴流には若干乱れが残っている。上記内径ｄと距離Ｌとをアキュムレータ１９の流入管４１と内壁面４４ａとに当てはめると、図６に図示した通りとなる。つまり、内径ｄが流入管４１の出口４１ａの内径、距離Ｌが流入管４１の出口４１ａの中心から、アキュムレータ１９の内壁面４４ａにおいて出口４１ａの中心に対向する部分までの距離である。
【００６５】
先に述べた通り、不均化反応を起こす性質を有するＨＦＯ−１１２３と、ＨＦＯ−１１２３よりも沸点が１５℃以上高い冷媒とを混合させると、二相流の液相中のＨＦＯ−１１２３の混合比率がかなり少なくなる。このため、内壁面４４ａに衝突する際の冷媒に少し乱れがあっても、二相冷媒の衝突による不均化反応は起きにくい。したがって、この組み合わせの冷媒を用いれば、アキュムレータ１９の内壁面４４ａから（Ｌ／ｄ）が２０未満、０超である位置、すなわち、噴流の乱れが残っている位置、に、流入管４１の出口４１ａを設置しても、二相冷媒とアキュムレータ１９の内壁面４４ａとの衝突による、冷媒の不均化反応は起きにくい。
【００６６】
なお、図６では、アキュムレータ１９の流入管４１の出口４１ａの中心が、アキュムレータ１９のシェル４４の内壁面４４ａの法線方向に向いているかのように図示しているが、流入管４１の出口４１ａの向きは、その方向に限らない。すなわち、流入管４１の出口４１ａからシェル４４内へ吹き出された二相冷媒が、シェル４４の内壁面４４ａに衝突してから、液冷媒がガス冷媒から分離されてアキュムレータ１９の下部に貯留される構造であれば、どのような角度でアキュムレータ１９のシェル４４の内壁面４４ａに向いていてもよい。すなわち、どのような角度で二相冷媒がシェル４４の内壁面４４ａに衝突するようになっていてもよく、同様の効果を奏する。
【００６７】
また、アキュムレータ１９の流入管４１の出口４１ａの形状に関しても、どのような形になっていてもよい。ここではアキュムレータ１９の流入管４１の出口４１ａを円形としたが、流入管４１を管軸に対して斜めに切断して形成した長穴形状としてもよい。要するに、流入管４１の出口４１ａから噴出した二相冷媒が、アキュムレータ１９のシェル４４の内壁面４４ａに衝突するように出口４１ａの形状が構成されていればよく、同様の効果を奏する。
【００６８】
また、アキュムレータ１９は、縦方向（鉛直方向）に長いものを図示しているが、横方向に長い構造のものでもよく、どのような形をしていてもよい。
【００６９】
［延長配管４］
以上説明したように、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００は、幾つかの運転モードを具備している。これらの運転モードにおいては、室外機１と室内機２とを接続する延長配管４には冷媒が流れている。
【００７０】
なお、高圧検出装置３７，低圧検出装置３８は、冷凍サイクル高圧と低圧を目標値に制御するために設置されているが、飽和温度を検出する温度検出装置でもよい。
【００７１】
また、第１冷媒流路切替装置１１は四方弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【００７２】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。たとえば負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄとしては放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものも用いることができる。放熱あるいは吸熱できる構造のものであればどんな熱交換器でも用いることができる。
【００７３】
また、ここでは、負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄが４つである場合を例に説明を行ったが、幾つ接続してもよい。更に、室外機１が複数接続され、１つの冷凍サイクルを構成していてもよい。
【００７４】
また、室内機２が冷房運転か暖房運転のいずれかの運転のみを行う冷房暖房切替型の冷凍サイクル装置１００を例に説明を行ったが、これに限定するものではない。たとえば、室内機２が冷房運転と暖房運転のいずれかの運転を任意に選択でき、システム全体として、冷房運転を行う室内機２と暖房運転を行う室内機２との混在運転を行うことができる冷凍サイクル装置にも適用することができ、同様の効果を奏する。
【００７５】
また、室内機２が１つだけ接続できるルームエアコン等の空気調和装置、ショーケースやユニットクーラを接続する冷凍装置等にも適用することができ、冷凍サイクルを使用する冷凍サイクル装置であれば、同様の効果を奏する。
【００７６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図面に基づいて説明する。以下、実施の形態２が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。なお、実施の形態１の構成部分において適用された変形例は、実施の形態２の同様の構成部分においても同様に適用される。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の回路構成図である。
図７に示す冷凍サイクル装置１００は、室外機１と中継器である熱媒体変換機３とが延長配管４で接続されて冷媒が循環する冷媒循環回路Ａを備えている。また、冷凍サイクル装置１００は、熱媒体変換機３と室内機２とが配管（熱媒体配管）５で接続されて、水やブライン等の熱媒体が循環する熱媒体循環回路Ｂを備えている。熱媒体変換機３は冷媒循環回路Ａを循環する冷媒と、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体との熱交換を行う負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂを備えている。
【００７８】
この冷凍サイクル装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード及び駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モードがある。また、冷房負荷の方が大きい場合に実行する冷房主体運転モード、及び、暖房負荷の方が大きい場合に実行する暖房主体運転モードがある。
【００７９】
［全冷房運転モード］
全冷房運転モードの場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して、熱源側熱交換器１２へ流入し、周囲の空気に放熱して凝縮液化し、高圧液冷媒となり、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出する。そして、延長配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した冷媒は、開閉装置１７ａを通り、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張して低温低圧の二相冷媒となる。二相冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱し、低温低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出する。そして、延長配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１へ流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００８０】
熱媒体循環回路Ｂにおいては、熱媒体は、負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂの双方で冷媒により冷却される。冷却された熱媒体は、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動する。第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜２３ｄを介して、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流入した熱媒体は、室内空気から吸熱する。室内空気は冷却されて室内空間７の冷房を行う。利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄから流出した冷媒は、熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄに流入し、第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜２２ｄを通って、負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂへ流入して冷却され、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。なお、熱負荷のない利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに対応する熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄは全閉とする。また、熱負荷のある利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに対応する熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄは開度を調整し、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄでの熱負荷を調節する。
【００８１】
［全暖房運転モード］
全暖房運転モードの場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して第１接続配管４ａ、逆止弁１３ｂを通り、室外機１から流出する。そして、延長配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱し、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張して低温低圧の二相冷媒となり、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出する。そして、延長配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１へ流入した冷媒は、第２接続配管４ｂ及び逆止弁１３ｃを通り、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入し、周囲の空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。なお、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の動作は、全冷房運転モードの場合と同じである。全暖房運転モードでは、負荷側熱交換器１５ａ及び負荷側熱交換器１５ｂにおいて、熱媒体が冷媒によって加熱され、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱して、室内空間７の暖房を行う。
【００８２】
［冷房主体運転モード］
冷房主体運転モードの場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入し、周囲の空気に放熱して凝縮し、二相冷媒となり、逆止弁１３ａを通って、室外機１から流出する。そして、延長配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する負荷側熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張して低温低圧の二相冷媒となる。二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する負荷側熱交換器１５ａに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱して低圧のガス冷媒となり、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出する。そして、延長配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１へ流入した冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００８３】
熱媒体循環回路Ｂにおいては、負荷側熱交換器１５ｂで冷媒の温熱が熱媒体に伝えられる。そして、暖められた熱媒体はポンプ２１ｂによって配管５内を流動する。第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜２２ｄ及び第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜２３ｄを操作して暖房要求のある利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流入した熱媒体は、室内空気に放熱する。室内空気は加熱されて室内空間７の暖房を行う。一方、負荷側熱交換器１５ａで冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられる。そして、冷やされた熱媒体はポンプ２１ａによって配管５内を流動する。第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜２２ｄ及び第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜２３ｄを操作して冷房要求のある利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに流入した熱媒体は、室内空気から吸熱する。室内空気は冷却されて室内空間７の冷房を行う。なお、熱負荷のない利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに対応する熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄは全閉とする。また、熱負荷のある利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄに対応する熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄは開度を調整し、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄでの熱負荷を調節する。
【００８４】
［暖房主体運転モード］
暖房主体運転モードの場合、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して、第１接続配管４ａ及び逆止弁１３ｂを通って、室外機１から流出する。そして、延長配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する負荷側熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張して低温低圧の二相冷媒となる。二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する負荷側熱交換器１５ａに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出する。そして、延長配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１へ流入した冷媒は、第２接続配管４ｂ及び逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入し、周囲の空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。なお、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の動作、第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜２２ｄ、第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜２３ｄ、熱媒体流量調整装置２５ａ〜２５ｄ、及び、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄ、の動作は冷房主体運転モードと同一である。
【００８５】
［冷媒の種類及びアキュムレータ１９］
冷媒の種類及びアキュムレータ１９に関しては、実施の形態１と同様のものが適用でき、同様の効果を奏する。
【００８６】
［延長配管４及び配管５］
本実施の形態における各運転モードにおいては、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する延長配管４には冷媒が流れ、熱媒体変換機３と室内機２を接続する配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。
【００８７】
利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行っている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の負荷側熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替える。また、冷房運転を行っている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の負荷側熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替える。このため、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行うことができる。
【００８８】
なお、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行うものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の二方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。更に、熱媒体流量調整装置２５は、二方弁以外でも、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。また、熱媒体流量調整装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用するとよく、二方弁でも三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、熱媒体流量調整装置２５として、開閉弁等の二方流路の開閉を行うものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。
【００８９】
また、第１冷媒流路切替装置１１及び第２冷媒流路切替装置１８は四方弁であるかのように示したが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【００９０】
また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に負荷側熱交換器１５及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。更に、熱媒体流量調整装置２５は、熱媒体変換機３に内蔵されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
【００９１】
熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、冷凍サイクル装置１００においては、熱媒体が室内機２を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。
【００９２】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではない。たとえば利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄとしては放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができる。また、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものも用いることができる。放熱あるいは吸熱をできる構造のものであればどんなものでも用いることができる。
【００９３】
また、ここでは、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄが４つである場合を例に説明を行ったが、幾つ接続してもよい。更に、室外機１が複数接続され、１つの冷凍サイクルを構成していてもよい。
【００９４】
また、負荷側熱交換器１５ａ、１５ｂが２つである場合を例に説明を行ったが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。
【００９５】
また、ポンプ２１ａ及び２１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べてもよい。
【００９６】
また、圧縮機１０、四方弁（第１冷媒流路切替装置）１１、熱源側熱交換器１２を室外機１に収容し、空調対象空間の空気と冷媒とを熱交換させる利用側熱交換器２６を室内機２に収容し、負荷側熱交換器１５及び絞り装置１６を熱媒体変換機３に収容し、室外機１と熱媒体変換機３との間を延長配管４で接続して冷媒を循環させ、室内機２と熱媒体変換機３との間をそれぞれ２本一組の配管５で接続して熱媒体を循環させ、負荷側熱交換器１５で冷媒と熱媒体とを熱交換させるシステムについて、冷房運転を行う室内機２と暖房運転を行う室内機２との混在運転が可能なシステムを例に説明を行ったが、これに限るものではない。たとえば、実施の形態１で説明した室外機１と熱媒体変換機３とを組み合わせて、室内機２で冷房運転または暖房運転のみを行うシステムにも適用することができ、同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００９７】
１  熱源機（室外機）、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  室内機、３  熱媒体変換機（中継器）、４  延長配管（冷媒配管）、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、５  配管（熱媒体配管）、６  室外空間、７  室内空間、８  天井裏等の室外空間及び室内空間とは別の空間、９  ビル等の建物、１０  圧縮機、１１  冷媒流路切替装置（四方弁）、１２  熱源側熱交換器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  逆止弁、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  負荷側熱交換器、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  絞り装置、１７ａ、１７ｂ  開閉装置、１８ａ、１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレータ、２１ａ、２１ｂ  ポンプ、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ  利用側熱交換器、２７  負荷側熱交換器液冷媒温度検出装置、２８  負荷側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、３７  高圧検出装置、３８  低圧検出装置、４１  流入管、４１ａ  出口、４２  流出管、４２ａ  入口、４３  油戻し穴、４４  シェル、４４ａ  内壁面、６０  制御装置、１００  冷凍サイクル装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月2日(2016.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、第一の熱交換器と、絞り装置と、第二の熱交換器と、圧縮機の吸入側に配置されたアキュムレータとが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルを備え、冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と、不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が１５℃以上高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、アキュムレータは、アキュムレータ内に非共沸混合冷媒を流入させる流入管を有し、流入管の出口は、流入管の出口の中心から、アキュムレータの内壁面において出口の中心と対向する部分までの距離をＬ、流入管の出口の内径をｄとした時に、（Ｌ／ｄ）で計算される値が２０未満、０超となる位置に、アキュムレータの内壁面に向けて設置されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、第一の熱交換器と、絞り装置と、第二の熱交換器と、前記圧縮機の吸入側に配置されたアキュムレータとが冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルを備え、
前記冷媒は、不均化反応を起こす性質の物質と、前記不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が１５℃以上高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質とを混合した非共沸混合冷媒であり、
前記アキュムレータは、前記アキュムレータ内に前記非共沸混合冷媒を流入させる流入管を有し、前記流入管の出口は、前記流入管の出口の中心から、前記アキュムレータの内壁面において前記出口の中心と対向する部分までの距離をＬ、前記流入管の出口の内径をｄとした時に、（Ｌ／ｄ）で計算される値が２０未満、０超となる位置に、前記アキュムレータの内壁面に向けて設置されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記アキュムレータに、二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させる運転状態を有することを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記アキュムレータに、乾き度０．８以上かつ０．９９以下の二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させる運転状態を有することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
１つまたは複数の室内機と前記アキュムレータを収容する１つまたは複数の室外機とを備え、前記室内機で温調した空気を室内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記室外機及び前記室内機とは別体で離れた位置に設置され、前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器を備えた中継器を有することを特徴とする請求項４記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記中継器に収容された前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器は、前記冷媒と熱媒体とを熱交換する熱交換器であることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とを接続する延長配管と備え、前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ、前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる第一の運転モードと、前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ、前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる第二の運転モードと、を有し、少なくとも前記第二の運転モードにおいて、前記アキュムレータに、二相状態の前記非共沸混合冷媒を流入させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記不均化反応を起こす性質の物質は、１，１，２−トリフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記不均化反応を起こす性質の物質よりも沸点が高くかつ不均化反応を起こさない性質の物質は、テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＯ−１２３４ｚｅ）であることを特徴とする請求項８に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2015140887.tif 000010
2015140887.tif 000011