(57)【要約】  本発明に係る冷凍サイクル装置１００は、不均化反応を起こす性質の物質を有する冷媒と、冷媒に対して相溶性を有する冷凍機油とを充填して冷媒回路を構成し、第一の熱交換器および第二の熱交換器の少なくとも一方は、複数の伝熱管４３と、ヘッダ４７または４８とを有し、ヘッダ４７または４８の内径は伝熱管４３の内径よりも大きく、かつ、伝熱管４３の冷媒出口側の端部は、ヘッダの管内壁面５０に対向するように設置され、伝熱管４３の冷媒出口側の端部の中心４５または４６から、中心４５または４６に対応するヘッダの管内壁面５０までの距離をＬ、伝熱管４３の冷媒出口側の端部における内径または相当直径を内径ｄとしたときに、Ｌ／ｄの値が、２０未満および０超となる位置に、伝熱管４３の冷媒出口側の端部が位置するようにしたものである。
2016016999.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、第二の熱交換器とを冷媒配管で接続し、不均化反応を起こす性質の物質で構成した単一冷媒または不均化反応を起こす性質の物質を含む混合冷媒と、前記冷媒に対して相溶性を有する冷凍機油とを充填して冷媒回路を構成し、
前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の少なくとも一方は、
前記冷媒が流れる複数の伝熱管と、該伝熱管の冷媒出口側の端部が挿入され、管内を冷媒が通過するヘッダとを有し、
前記ヘッダの内径は前記伝熱管の内径よりも大きく、かつ、前記伝熱管の冷媒出口側の端部は、前記ヘッダの管内壁面に対向するように設置され、
前記伝熱管の冷媒出口側の端部の中心から、該中心に対応する前記ヘッダの管内壁面までの距離をＬ、前記伝熱管の冷媒出口側の端部における内径または内径に相当する相当直径を内径ｄとしたときに、Ｌ／ｄの値が、２０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の冷媒出口側の端部が位置する冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記冷媒の温度が５０℃かつ前記冷媒の圧力が５０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となる前記冷凍機油を充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷媒の温度が４０℃かつ前記冷媒の圧力が５０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となる前記冷凍機油を充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
乾き度が０よりも大きくかつ０．２以下である二相状態の前記冷媒が前記ヘッダに流れるように、前記冷媒の循環を制御する運転を行う請求項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】
前記冷凍機油として、前記冷媒の温度が０℃かつ前記冷媒の圧力が０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となるものを充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
乾き度が０．８以上かつ０．９９以下である二相状態の前記冷媒を、前記ヘッダに流れるように、前記冷媒の循環を制御する運転を行う請求項１または請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記距離Ｌは、前記ヘッダの内径よりも小さく、かつ、前記ヘッダの内径の２／３よりも大きい請求項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】
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の一方を収容する室外機と、前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の他方を収容する室内機とを有する請求項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】
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の一方を収容する室外機と、
負荷に対して熱を供給する室内機と、
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の他方を収容し、前記室外機および前記室内機とは別体で離れた位置に設置可能な中継機と
を有す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】
前記中継機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となる熱交換器は、前記冷媒と、前記冷媒とは異なる熱媒体とを熱交換する請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記室外機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８〜請求項１０のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
１または複数の前記室外機と、１または複数の前記室内機と備え、各室内機において、前記冷媒と熱交換した空気を負荷に対して供給可能に構成する請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置をさらに備え、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の一方の熱交換器を凝縮器として作用させ、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の他方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および前記第二の熱交換器の一方の熱交換器を蒸発器として作用させ、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の他方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する請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
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請求項１〜請求項１３のいずれか一項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、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、水素と炭素と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る。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】特開２０１４−０９８１６６号公報（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には、熱サイクルシステム等の冷凍サイクル装置において、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。したがって、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流れる冷媒回路内の場所において、何らかのエネルギーによって不均化反応が起きる可能性がある。隣り合う物質同士が不均化反応すると、別の物質に変化して、冷媒として機能しなくなる。そればかりか、冷媒回路において、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、不均化反応を起こす性質の物質を冷媒として使用するには、この不均化反応を起こさせないように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】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、冷媒が外部から受けるエネルギーを低減させ、不均化反応を起こす性質の物質を、安全に、冷媒として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】
【０００８】
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、第二の熱交換器とを冷媒配管で接続し、不均化反応を起こす性質の物質で構成した単一冷媒または不均化反応を起こす性質の物質を含む混合冷媒と、冷媒に対して相溶性を有する冷凍機油とを充填して冷媒回路を構成し、第一の熱交換器および第二の熱交換器の少なくとも一方は、冷媒が流れる複数の伝熱管と、伝熱管の冷媒出口側の端部が挿入され、管内を冷媒が通過するヘッダとを有し、ヘッダの内径は伝熱管の内径よりも大きく、かつ、伝熱管の冷媒出口側の端部は、ヘッダの管内壁面に対向するように設置され、伝熱管の冷媒出口側の端部の中心から、中心に対応するヘッダの管内壁面までの距離をＬ、伝熱管の冷媒出口側の端部における内径または内径に相当する相当直径を内径ｄとしたときに、Ｌ／ｄの値が、２０未満および０超となる位置に、伝熱管の冷媒出口側の端部が位置するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の冷凍サイクル装置によれば、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を冷媒として冷媒回路を構成したときに、伝熱管からヘッダの管内壁面に加わる衝撃を調整等することで、不均化反応を起こりにくくし、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装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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。
【図４】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モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷凍機油の溶解度線図。
【図６】本発明の実施の形態１における熱源側熱交換器１２、負荷側熱交換器１５等に用いられる熱交換器の構成の概略図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器に用いられるヘッダ４７と伝熱管４３との関係を示す断面図。
【図８】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の別の構成の概略図。
【図９】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の別の構成の概略図。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器に用いられる伝熱管の概略図。
【図１１】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】
【００１１】
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。
【００１２】
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また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。
【００１３】
図１において、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で生成された冷熱または温熱は、延長配管４を介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１４】
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に温度調整し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に冷房用空気または暖房用空気を供給するものである。
【００１５】
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。
【００１６】
ここで、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、天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気また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。
【００１７】
また、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。
【００１８】
また、室外機１および室内機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。
【００１９】
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）の冷媒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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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して吐出する。
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、また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。本実施の形態の圧縮機１０については、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。第１熱交換器となる熱源側熱交換器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、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機能する。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機能する。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。
【００２２】
また、室外機１には、高圧検出装置３７、低圧検出装置３８、および、制御装置６０が備えられている。制御装置６０は、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。高圧検出装置３７は、冷媒回路において高圧となる圧縮機１０の吐出側配管に設置される。また、低圧検出装置３８は、冷媒回路において低圧となるアキュムレータ１９の冷媒流入側となる配管に設置される。高圧検出装置３７および低圧検出装置３８は、検出した圧力に基づく信号を制御装置６０に送信する。制御装置６０は、送られた信号を処理して検出された圧力に基づき、室外機１の各機器を制御する。
【００２３】
［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。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。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また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。ここで、図示はしていないが、各室内機２は、室内機２内の機器を制御する制御装置を有している。
【００２４】
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。ここで、図１と同様に、室内機２の接続台数は図２に示す４台に限定するものではない。
【００２５】
次に、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。ここで、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。
【００２６】
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、および、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。
【００２７】
［冷房運転モード］
図３は、冷凍サイクル装置１００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３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３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。
【００２８】
図３に示す冷房運転モードでの運転を行う場合、室外機１において、制御装置６０が、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように第１冷媒流路切替装置１１を切り替える。そして、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、流入した冷媒は、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。
【００２９】
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って流出する。絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）を通過した冷媒は、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。
【００３０】
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。
【００３１】
ここでは、全ての室内機２が冷房運転を行うものとしたが、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。このため、室内機２は運転を停止する。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。
【００３２】
［暖房運転モード］
図４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。図４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。
【００３３】
図４に示す暖房運転モードでの運転を行う場合、室外機１において、制御装置６０が、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。そして、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。
【００３４】
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が有する制御装置（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。
【００３５】
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およびアキュムレータ１９を介して、再び圧縮機１０に吸入される。
【００３６】
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、運転していない室内機２の負荷側熱交換器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。
【００３７】
以上、説明した通り、冷凍サイクル装置１００では、室内機２が冷房運転を行っているときは、熱源側熱交換器１２が凝縮器として作用し、熱源側熱交換器１２に、高温高圧のガス冷媒が流入して凝縮し、二相域を経て液化し、高温高圧の液冷媒となって流出する。また、室内機２が暖房運転を行っているときは、負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）が凝縮器として作用し、負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）に、高温高圧のガス冷媒が流入して凝縮し、二相域を経て液化し、高温高圧の液冷媒となって流出する。
【００３８】
［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、冷媒として一般的に使用されている物質を冷媒とする場合は、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で構成した単一冷媒、または、不均化反応を起こす性質の物質に別の物質を混合させた混合冷媒を用いるものとする。なお、ＨＦＯ−１１２３を含む冷媒だけを対象とするものではなく、不均化反応を起こす性質の物質を含む冷媒であれば、どのような冷媒も本発明に係る冷凍サイクル装置に用いる冷媒の対象となる。
【００３９】
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、化学式が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）、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。しかし、不均化反応を起こす性質の物質に混合させる物質は、これらに限るものではない。たとえば、ＨＣ−２９０（プロパン）等を混合させてもよい。冷凍サイクル装置１００の冷媒として使用できる熱性能を有する物質であれば、どのようなものを用いてもよい。また、混合比は、どのような混合比としてもよい。
【００４０】
不均化反応を起こす性質の物質は、そのまま冷媒として使用すると、以下のような問題が生じる。たとえば、液相、二相等のように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、何らかの強いエネルギーが加わると、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。そればかりか、発熱による急激な圧力上昇のため、配管破裂等の事故が起こる可能性がある。そこで、不均化反応を起こす性質の物質を冷媒として使用するためには、冷媒回路において、液状の液冷媒が流れる液部、または、気体と液体との混合状態の気液二相冷媒が流れる二相部において、この不均化反応を起こさないような工夫が必要となる。ここで、冷媒と構造物とが衝突したときの衝突エネルギーも、冷媒の不均化反応を起こさせる要因になる。このため、冷媒回路の構成部品を、その衝突エネルギーが低減される構造にすると不均化反応が起き難くなる。
【００４１】
［冷凍機油］
冷媒回路中に充填される冷凍機油は、ポリオールエステルおよびポリビニルエーテルのうちいずれかを主成分とするものであり、圧縮機１０に充填され冷凍機油の一部が冷媒と一緒に冷媒回路中を循環する。ポリオールエステルおよびポリビニルエーテルは、いずれも、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒に対して溶解しやすい相溶性を有する冷凍機油である。そして、この冷凍機油と冷媒であるＨＦＯ−１１２３とを混合すると、ＨＦＯ−１１２３が、冷凍機油に、ある程度溶解する。なお、冷凍機油は冷媒と相溶性を示すものであれば、これに限らず別の種類の油を使用してもよい。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷凍機油の溶解度線図である。溶解度が大きいとは、冷凍機油に多くの冷媒が溶けることを意味し、溶解度が小さいとは、冷凍機油に少しの冷媒しか溶けないことを意味する。図５には、溶解度と圧力との関係を、冷媒の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３毎に示している。ここで、図５において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なる温度であり、式（１）が成り立つ。
【００４３】
［数１］
Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３    … （１）
【００４４】
図５に示すように、同一圧力条件では、冷媒の温度が低い方が溶解度が大きく、同一温度条件では、冷媒の圧力が高い方が溶解度が大きい。冷媒が冷凍機油に溶解すると、冷媒の分子と分子の間に冷凍機油の分子が溶け込んで存在するようになる。したがって、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が大きいと、多くの冷媒の分子と分子の間に冷凍機油が存在することになる。冷媒の不均化反応は、上述したように、隣接する冷媒の分子同士が反応する現象である。このため、冷媒に対して相溶性を有する冷凍機油を使用すれば、冷媒の分子と分子の間に冷凍機油の分子が存在することから、冷媒の不均化反応が起き難くなる。
【００４５】
そして、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が大きい方が冷媒の不均化反応を抑制する効果が大きい。実用的には、溶解度が５０ｗｔ％（重量％）以上であれば、多くの冷媒が冷凍機油に溶解するため、不均化反応を抑制することができる。
【００４６】
［熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）］
図６は、本発明の実施の形態１における熱源側熱交換器１２、負荷側熱交換器１５（１５ａ〜１５ｄ）等に用いられるプレートフィンチューブ式の熱交換器の構成の概略を示す図である。図６において、プレートフィンチューブ式の熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５（ここでは熱交換器１２または１５とする）は、第１接続管４１、第２接続管４２、周囲の熱媒体である空気等と内部の冷媒との熱交換をする伝熱管４３、フィン４４、第１ヘッダ４７、および、第２ヘッダ４８を有している。
【００４７】
熱交換器１２または１５の構成についてさらに詳細に説明する。熱交換器１２または１５は、フィン４４が間隔を空けて複数配置され、この複数のフィン４４に複数の伝熱管４３が貫通して配置された構成を有している。そして、複数の伝熱管４３の両端のうちの一端が第１ヘッダ４７に接続され、伝熱管４３の他端が第２ヘッダ４８に接続されている。また、冷媒回路の他の機器からの冷媒の出入口となる第１接続管４１および第２接続管４２が、それぞれ第１ヘッダ４７および第２ヘッダ４８に接続されている。
【００４８】
第１ヘッダ４７または第２ヘッダ４８は、第１接続管４１または第２接続管４２から流入した冷媒を各伝熱管４３に分配する。また、各伝熱管４３から流入した冷媒を合流させる働きをする。図６は、第１ヘッダ４７および第２ヘッダ４８がそれぞれ１つであり、第１ヘッダ４７および第２ヘッダ４８のそれぞれに、同じ本数の伝熱管４３が接続されている場合を示している。
【００４９】
図６において、実線矢印は熱交換器１２または１５が凝縮器として作用している場合の冷媒が流れる向きを示しており、破線矢印は熱交換器１２または１５が蒸発器として作用している場合の冷媒が流れる向きを示している。この点は、後述の図８および図９においても同様である。
【００５０】
熱交換器１２または１５が凝縮器として作用する場合は、熱交換器１２または１５には高温高圧のガス冷媒が流入する。熱交換器１２または１５に、第１接続管４１から流入した高温高圧のガス冷媒は、第１ヘッダ４７で分配されて各伝熱管４３に流入する。伝熱管４３およびフィン４４の作用で、周囲の空気等と熱交換をして凝縮し、気体と液体の混合状態である二相域を経て液化し、高温高圧の液冷媒となって伝熱管４３から流出し、第２ヘッダ４８において合流し、第２接続管４２に流出する。
【００５１】
一方、熱交換器１２または１５が蒸発器として作用する場合は、熱交換器１２または１５には低温低圧の二相冷媒が流入する。熱交換器１２または１５に、第２接続管４２から流入した低温低圧の二相冷媒は、第２ヘッダ４８で分配されて各伝熱管４３に流入する。伝熱管４３およびフィン４４の作用で、周囲の空気等と熱交換をして蒸発し、二相冷媒の乾き度が大きくなり、低温低圧の乾き度の大きい二相冷媒またはガス冷媒になって伝熱管４３から流出し、第１ヘッダ４７において合流し、第１接続管４１に流出する。
【００５２】
熱交換器１２または１５において、伝熱管４３の内部に流れる冷媒の流量が大きくなり過ぎると、伝熱管４３での冷媒の圧力損失が大きくなりすぎる。このため、１本の伝熱管４３の内径に対して、流せる冷媒の流量には限界がある。したがって、伝熱管４３が細い場合に、伝熱管４３が太い場合と同一の流量の冷媒を流すためには、伝熱管４３の本数を増やす必要がある。また、細い伝熱管４３の方が、内部を流れる冷媒の流量に対して伝熱管４３の伝熱面積が大きくなり、熱交換器１２または１５の性能がよくなる。そのため、熱交換器１２または１５においては、通常は、７ｍｍ、５ｍｍ等の外径の細い伝熱管４３を使用する。細い伝熱管４３を使用する場合、複数の伝熱管４３を使用して熱交換器１２または１５を構成することになり、第１接続管４１または第２接続管４２（ここでは、接続管４１または４２とする）から流入した冷媒を複数の伝熱管４３に分配または合流させる必要がある。冷媒を分配または合流させる方法にはいくつかあるが、第１ヘッダ４７または第２ヘッダ４８（ここでは、ヘッダ４７または４８とする）を使用して行うのが、圧力損失も小さく、安価に構成できるため、一般的である。ヘッダ４７または４８は、複数の伝熱管４３と接続され、分配または合流させるものであり、伝熱管４３よりも太い円管等で構成されていることが多い。ただし、ヘッダ４７または４８は、複数の伝熱管４３の冷媒を分配または合流させられるものであればどのような構造のものでもよい。たとえば、断面が矩形、楕円形等をしていてもよい。また、材質も銅、アルミ等でもよい。冷媒の流入出に係る圧力に耐えられる強度を持ったものであればよい。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器に用いられるヘッダ４７または４８と伝熱管４３との関係を示す断面図である。ヘッダ４７または４８には、複数の伝熱管４３が挿入されている。図７は断面を示しているため、伝熱管４３が１本に見えるが、伝熱管４３は紙面に垂直な方向に重なっている。実際は１つのヘッダ４７または４８に複数の伝熱管４３が接続されている。
【００５４】
先に述べた通り、熱交換器１２または１５が凝縮器として作用する場合は、高圧の液状態の冷媒が第２ヘッダ４８に流入する。また、熱交換器１２または１５が蒸発器として作用する場合は、低圧の二相状態の冷媒の第１ヘッダ４７に流入することがある。ヘッダ４７または４８の内径は伝熱管４３の外径よりも大きくなっている。ヘッダ４７または４８の側面に穴をあけて伝熱管４３を挿入し、ヘッダ４７または４８と伝熱管４３とをロウ付け等で固定する。ヘッダ４７または４８に流入した冷媒は、慣性力があるため、伝熱管４３の出口（冷媒流出口）の中心４５または４６の対面側のヘッダ４７または４８の管内壁面（内面）５０に衝突して、ほぼ直角方向に流れるの方向を変化させられる。ヘッダ４７または４８内に流入した冷媒が、ヘッダ４７または４８の内面５０に衝突する際の衝突エネルギーが大きいと、不均化反応を起こす性質の物質にとっては、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。そこで、本実施の形態においては、使用する冷媒に条件（相溶性の冷凍機油の使用）を設け、不均化反応を抑えるようにする。
【００５５】
ヘッダ４７または４８の内面５０と冷媒との衝突エネルギーは、式（２）で求められる。
【００５６】
［数２］
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      …（２）
【００５７】
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、外から何らかの強いエネルギーが加わると起こりやすい。一方、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、不均化反応は起きにくい。
【００５８】
ここで、配管からヘッダ４７または４８に流入する冷媒の噴流の挙動について検討する。配管の内径の長さを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。たとえば、距離Ｌを内径ｄで除した（Ｌ／ｄ）の値が所定値未満の場合には、噴流の乱れ成分が大きく、（Ｌ／ｄ）の値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。そして、所定値は、２０〜３０であることも広く知られている。したがって、（Ｌ／ｄ）の値が２０未満である場合、噴流には乱れが残っている。内径ｄと距離Ｌとを伝熱管４３と伝熱管４３と対向するヘッダ４７または４８の内面５０とに当てはめると、図７に図示したように、内径ｄが伝熱管４３の内径となる。また、距離Ｌが伝熱管４３の出口の中心４５または４６からヘッダ４７または４８の内面５０であり、伝熱管４３の出口の中心４５または４６に対向する部分までの距離となる。
【００５９】
先に述べた通り、不均化反応を起こす性質を有する冷媒と相溶性を示す冷凍機油とを混合させると、冷媒の分子と分子の間に冷凍機油の分子が存在するようになり、冷媒の不均化反応が起きにくい。このため、熱交換器１２または１５が凝縮器として作用する場合において、伝熱管４３から流出した液状態の冷媒が第２ヘッダ４８の内面５０に衝突し、かつ、この内面５０に衝突する際の冷媒に乱れがあっても、衝突による不均化反応は起きにくい。また、熱交換器１２または１５が蒸発器として作用する場合において、伝熱管４３から流出した二相状態の冷媒が第１ヘッダ４７の内面５０に衝突する場合においても同様である。したがって、相溶性を示す冷凍機油を冷媒回路に充填すれば、ヘッダ４７または４８の内面５０から（Ｌ／ｄ）の値が２０未満、０超となる位置のように、噴流の乱れが残っている位置に伝熱管４３の出口の中心４５または４６を設置しても、内面５０への衝突による液冷媒または二相冷媒の不均化反応は起きにくい。
【００６０】
たとえば、ヘッダ４７または４８の内径が１７．０５ｍｍであり、伝熱管４３の内径が７．４４ｍｍであり、かつ、伝熱管４３の出口の中心４５または４６がヘッダ４７または４８の内面に接する位置に接続されている場合を考える。この場合、ヘッダ４７または４８の内径である距離Ｌは、ｄは伝熱管４３の内径であり、（Ｌ／ｄ）の値は２．３となる。したがって、２０〜３０よりもかなり小さく、かなり大きい乱れ成分が残っている状態である。
【００６１】
通常、ビル用マルチエアコン等では、圧縮機１０の周波数や熱源側熱交換器１２に付属の送風機（図示せず）の回転数を制御して、凝縮器内の冷媒の温度である凝縮温度を約５０℃に制御する。また、絞り装置１６を制御して、凝縮器の出口の冷媒の過冷却度が約１０℃になるように制御する。したがって、凝縮温度が約５０℃であれば凝縮器の出口では、約４０℃の冷媒が流出する。よって、第２ヘッダ４８に流入する冷媒は、温度が約４０℃、圧力が５０℃の飽和圧力の状態になっている。
【００６２】
絞り装置１６での制御性能（過渡特性）も考慮すると、第２ヘッダ４８に流入する冷媒は、温度が約４０〜５０℃の間の温度、圧力が５０℃の飽和圧力の状態になっている。よって、これらの温度、圧力の状態で、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が大きいと、冷媒の不均化反応が起き難い。実用的には、冷媒が、これらの温度、圧力にある状態において、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が５０ｗｔ％（重量パーセント）以上であれば、多くの冷媒が冷凍機油に溶解するため、不均化反応を抑制することができる。つまり、第２ヘッダ４８に流入する冷媒が、冷凍機油に対して溶解度が５０ｗｔ％（重量％）以上で冷凍機油に溶け込んでいる状態であれば、（Ｌ／ｄ）の値が１０未満であるようなかなり近い位置から冷媒が噴出され、第２ヘッダ４８の内面５０に衝突しても、不均化反応が起きにくい。
【００６３】
ここでは、第２ヘッダ４８に流入する冷媒が液冷媒である場合を例に説明した。しかし、冷媒回路内に充填する冷媒量が少ない場合等は、たとえば乾き度が０よりも大きく０．２以下である二相冷媒が第２ヘッダ４８に流入する場合がある。この場合においても、同様の効果を奏する。
【００６４】
冷媒の不均化反応は、液冷媒や二相冷媒等の隣り合う物質同士の距離が非常に近い状態で発生しやすい。ここでは、熱交換器１２または１５が凝縮器として作用し、その出口側に設置された第２ヘッダ４８に、液冷媒または二相冷媒が流入する場合について説明した。暖房運転において熱源側熱交換器１２が蒸発器として作用している場合、伝熱管４３からは二相冷媒が流出し、第１ヘッダ４７内に二相冷媒が流入する。このような場合においても、冷媒の不均化反応が起きやすい。そこで、第１ヘッダ４７と伝熱管４３との構造を、上述した第２ヘッダ４８と伝熱管４３との構造と同様にすると、不均化反応が起きにくくすることができる。また、冷房運転時において負荷側熱交換器１５が蒸発器として作用してる場合においても、負荷側熱交換器１５から二相冷媒が第１ヘッダ４７に流出する場合がある。この場合においても、熱源側熱交換器１２と同様の構造にするとよい。
【００６５】
また、通常、ビル用マルチエアコン等では、たとえば、圧縮機１０の駆動周波数、熱源側熱交換器１２に付属の送風機（図示せず）の回転数等を制御して、蒸発器内の冷媒の温度である蒸発温度を約０℃に制御する。また、たとえば、絞り装置１６を制御して、蒸発器の出口の冷媒の過熱度が約０〜５℃になるように制御する。よって、伝熱管４３から第１ヘッダ４７に流入する冷媒は、温度が約０℃、圧力が約０℃の飽和圧力の状態になっている。この状態において、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が５０ｗｔ％（重量％）以上であれば、多くの冷媒が冷凍機油に溶解するため、不均化反応を起きにくくすることができる。したがって、第１ヘッダ４７に流入する冷媒が、冷凍機油に対して溶解度が５０ｗｔ％（重量％）以上で冷凍機油に溶け込んでいる状態であれば、（Ｌ／ｄ）の値が１０未満であるような、かなり近い位置から冷媒が噴出され、第１ヘッダ４７の内面５０に衝突しても、不均化反応が起きにくい。
【００６６】
この場合、第１ヘッダ４７には、たとえば乾き度が０．８以上かつ０．９９以下である二相冷媒が流入する。
【００６７】
ここで、図７では、伝熱管４３の出口の中心４５または４６が、ヘッダ４７または４８の内面５０の法線方向に向いているかのように図示しているが、その方向に限るものではなく、伝熱管４３の出口はヘッダ４７または４８の内面５０に対し、傾いて接続されていてもよく、同様の効果を奏する。
【００６８】
また、伝熱管４３の出口の形状に関しては特に限定するものではなく、どのような形であってもよい。ここでは円管であるかのように示したが、伝熱管４３の出口を、伝熱管４３の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し、その他の形状でもよく、同様の効果を奏する。このときの伝熱管４３の相当直径が内径ｄとなる。
【００６９】
また、先に述べた通り、ヘッダ４７または４８の側面に穴をあけて伝熱管４３を挿入し、ヘッダ４７または４８と伝熱管４３とはロウ付け等で固定されている。このとき、伝熱管４３の出口の中心４５または４６は、ヘッダ４７または４８の内面に接する位置よりも内側まで突出させて設置する場合が多く、その突出量は、ヘッダ４７または４８の内径の１／３以下である場合が多い。すなわち、距離Ｌはヘッダ４７または４８の内径よりも小さく、かつ、ヘッダ４７または４８の内径の２／３よりも大きいことが多い。
【００７０】
ここで、図６の熱交換器１２または１５においては、パスは４つに別れており、４本の伝熱管４３を、ヘッダ４７または４８に接続しているが、伝熱管４３の本数は４本に限るものではない。
【００７１】
図８は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の別の構成の概略図である。図８に示す熱交換器１２または１５は、冷媒流入側および冷媒流出側にそれぞれ複数のヘッダを備えた構成である。具体的には、熱交換器１２または１５の一端には、２つの第１ヘッダ４７ａおよび第１ヘッダ４７ｂを有している。また、第１接続管４１はヘッダ数と同数（ここでは２つ）の分岐配管である。分岐した配管の一方が第１ヘッダ４７ａに接続され、他方の配管が第１ヘッダ４７ｂに接続されている。そして、第１ヘッダ４７ａと第１ヘッダ４７ｂとは、それぞれ２本の伝熱管４３に接続されている。
【００７２】
熱交換器１２または１５の他端にも、２つの第２ヘッダ４８ａおよび第２ヘッダ４８ｂを有している。また、第２接続管４２がヘッダ数と同数の２つに分岐されており、一方の配管が第２ヘッダ４８ａに接続され、他方の配管が第２ヘッダ４８ｂに接続されている。そして、第２ヘッダ４８ａと第２ヘッダ４８ｂとは、それぞれ２本の伝熱管４３に接続されている。
【００７３】
図８の構成のように、接続管４１または４２が分岐配管となり、複数（ここでは２つ）のヘッダ４７または４８に接続された熱交換器構造であっても、同様の効果を奏する。
【００７４】
図９は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器の別の構成の概略図である。図９の熱交換器１２または１５は、流路の途中でパス数（流路の数）が変わる、いわゆる１−２パスの熱交換器を示している。図９では、第１接続管４１が第１ヘッダ４７に接続される。第１ヘッダ４７は６つのパスに分岐され、途中で２つのパス毎に合流することでパス数が半分になる。また、第２接続管４２が第２ヘッダ４８に接続され、第２ヘッダ４８は３本の伝熱管４３に接続されている。このため、第１ヘッダ４７を介して第１接続管４１に接続される伝熱管４３の本数は６本、第２ヘッダ４８を介して第２接続管４２に接続される伝熱管４３の本数は３本となる。
【００７５】
以上の構成のように、第１ヘッダ４７に接続される伝熱管４３の本数と第２ヘッダ４８に接続される伝熱管４３の本数が異なる熱交換器構造であっても、同様の効果を奏する。
ここで、１−２パスの構成、配管本数等についてはこれに限るものではない。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の熱交換器に用いられる別の伝熱管の概略図である。これまでは、伝熱管４３が円管である場合を前提に説明を行った。しかし、伝熱管４３の形状は円管に限るものではない。たとえば、図１０は、内部が複数（ここでは４つ）の流路（マイクロチャネル）４９に分かれている扁平流路構造をした扁平管を示している。このような扁平管を伝熱管４３に使用する場合等においては、不均化反応が起きにくい上述の構成を考えるにあたり、１本の伝熱管４３の内部の各流路４９の断面積を合計した合計断面積を、１本の伝熱管４３の内断面積として扱う。以下、具体例で説明する。
【００７７】
ここでは、図１０に示すように、内部が４つの流路４９に分かれた伝熱管４３で図６の熱交換器１２または１５を構成している場合を考える。図６の熱交換器１２または１５では、４つの伝熱管４３が、第１ヘッダ４７を介して第１接続管４１に接続され、また、４つの伝熱管４３が第２ヘッダ４８を介して第２接続管４２に接続されている。よって、伝熱管４３内のすべての流路４９の内断面積が同じである場合、１つの伝熱管４３内の流路４９の数（ここでは４つ）と、流路４９の内断面積とを乗じた値を合計内断面積とする。そして、合計内断面積に基づいて相当直径に換算した値を内径ｄとして扱う。そして、距離Ｌと内径ｄとの関係を、上述した説明と同様にすることで、不均化反応が起きにくい熱交換器１２または１５（冷凍サイクル装置）を構成することができる。
【００７８】
ここでは、伝熱管４３内のすべての流路４９の内断面積が同じである場合を例に説明したが、これに限るものではなく、一部の流路４９の内断面積の断面積が異なっていてもよい。たとえば、図１０において、４つの流路４９のうち、両端の２つの流路４９の内断面積が、その他の流路４９の内断面積と異なるように構成されていても構わない。また、伝熱管４３の流路４９も４つに限るものではない。
【００７９】
また、伝熱管４３が扁平管形状をしており、この伝熱管４３をヘッダ４７または４８に接続する場合、ヘッダ４７または４８に扁平管形状の穴をあけて伝熱管４３をヘッダ４７または４８に直接接続してもよい。また、ヘッダ４７または４８には円形の穴をあけて、扁平管形状から円管形状に変形させる継手を介してヘッダ４７または４８に接続してもよい。
【００８０】
［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。
【００８１】
ここで、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。
【００８２】
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。
【００８３】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２および負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮また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。放熱または吸熱を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。
【００８４】
また、熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄは、通常は伝熱性能を向上させるために、フィン４４を有するが、伝熱管４３のみで十分な伝熱性能が得られる場合は、フィン４４を備えていなくてもよい。
【００８５】
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。
【００８６】
また、本実施の形態においては、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。
【００８７】
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、ショーケースおよび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、冷媒回路を構成し、冷凍サイクルを利用して熱供給を行う冷凍サイクル装置であれば、同様の効果を奏する。
【００８８】
また、熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄの両端に第１ヘッダ４７及び第２ヘッダ４８が接続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い。たとえば、熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄの一端に冷媒の分配器とキャピラリチューブとが接続され、熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄの他端にヘッダが接続されるように構成してもよい。また、熱源側熱交換器１２または負荷側熱交換器１５ａ〜１５ｄに流入する冷媒の分配に関しては、その他どのような構成になっていても構わない。
【００８９】
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。
【００９０】
図１１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１１に示す冷凍サイクル装置１００は、室外機１と中継機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および負荷側熱交換器１５ｂを備えている。
【００９１】
熱媒体変換機３は、室外機１および室内機２とは別体で離れた位置、たとえば、図１に示したように建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置される。熱媒体変換機３は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。
【００９２】
［冷媒の種類、熱交換器（１２または１５）］
この冷凍サイクル装置１００において、冷媒は実施の形態１と同様のものが使用でき、同様の効果を奏する。また、熱源側熱交換器１２として、上記実施の形態１で説明したヘッダ４７または４８を使用している。
【００９３】
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およ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、および、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。
【００９４】
［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および絞り装置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および負荷側熱交換器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および第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およびアキュムレータ１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００９５】
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および負荷側熱交換器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およびポンプ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および負荷側熱交換器１５ｂへ流入して冷却され、再びポンプ２１ａおよびポンプ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。
【００９６】
［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および第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、負荷側熱交換器１５ａおよび負荷側熱交換器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および絞り装置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および逆止弁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およびアキュムレータ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および負荷側熱交換器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および利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱して、室内空間７の暖房を行う。
【００９７】
［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およびアキュムレータ１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００９８】
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および第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および第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。
【００９９】
［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および逆止弁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および逆止弁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およびアキュムレータ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、および、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。
【０１００】
［延長配管４および配管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。
【０１０１】
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および第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および第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。
【０１０２】
ここで、第１熱媒体流路切替装置２２および第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および第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。
【０１０３】
また、第１冷媒流路切替装置１１および第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。
【０１０４】
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および絞り装置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。
【０１０５】
また、第１熱媒体流路切替装置２２または／および第２熱媒体流路切替装置２３に熱媒体の流量を調整する機能を備えるように構成すれば、熱媒体流量調整装置２５を備えなくてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２および利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮また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。放熱または吸熱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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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／および加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。
【０１１０】
また、負荷側熱交換器１５としては、一般的にプレート式熱交換器が使用されるが、プレート式でなくても、冷媒と熱媒体とを熱交換できる形式ものであれば、どのようなものでもよい。
【０１１１】
また、ポンプ２１ａおよび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。
【０１１２】
また、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、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および絞り装置１６を熱媒体変換機３に収容したものである。また、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装置である。このような装置において、本実施の形態では、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。
【０１１３】
実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２で示したように、第１冷媒流路切替装置１１として、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い。たとえば、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、四方弁を用いた場合と同じような冷媒の流れになるように構成してもよい。
【０１１４】
また、実施の形態１および実施の形態２では、冷媒回路中に余剰冷媒を貯留するアキュムレータ１９を備える場合について説明をしたが、これに限るものではない。たとえば、延長配管４が短い、室内機２の台数が１台である等の場合には、冷媒回路において余剰冷媒が少ないため、アキュムレータ１９を備えていなくても問題はない。
【符号の説明】
【０１１５】
１  熱源機（室外機）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  室内機、３  熱媒体変換機（中継機）、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および室内空間とは別の空間、９  ビル等の建物、１０  圧縮機、１１  第１冷媒流路切替装置（四方弁）、１２  熱源側熱交換器（第一の熱交換器）、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  逆止弁、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  負荷側熱交換器（第二の熱交換器）、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  絞り装置、１７ａ，１７ｂ  開閉装置、１８，１８ａ，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  第１接続管、４２  第２接続管、４３  伝熱管、４４  フィン、４５  （伝熱管４３の一端の出口の）中心、４６  （伝熱管４３の他端の出口の）中心、４７，４７ａ，４７ｂ  第１ヘッダ、４８，４８ａ，４８ｂ  第２ヘッダ、４９  流路、５０  内面、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】
2016016999.tif 000003
【図２】
2016016999.tif 000004
【図３】
2016016999.tif 000005
【図４】
2016016999.tif 000006
【図５】
2016016999.tif 000007
【図６】
2016016999.tif 000008
【図７】
2016016999.tif 000009
【図８】
2016016999.tif 000010
【図９】
2016016999.tif 000011
【図１０】
2016016999.tif 000012
【図１１】
2016016999.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月7日(2016.10.7)
【手続補正１】
【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、第二の熱交換器とを冷媒配管で接続し、不均化反応を起こす性質の物質で構成した単一冷媒または不均化反応を起こす性質の物質を含む混合冷媒と、前記冷媒に対して相溶性を有する冷凍機油とを充填して冷媒回路を構成し、
前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の少なくとも一方は、
前記冷媒が流れる複数の伝熱管と、該伝熱管の冷媒出口側の端部が挿入され、管内を冷媒が通過するヘッダとを有し、
前記ヘッダの内径は前記伝熱管の内径よりも大きく、かつ、前記伝熱管の冷媒出口側の端部は、前記ヘッダの管内壁面に対向するように設置され、
前記伝熱管の冷媒出口側の端部の中心から、該中心に対応する前記ヘッダの管内壁面までの距離をＬ、前記伝熱管の冷媒出口側の端部における内径または内径に相当する相当直径を内径ｄとしたときに、Ｌ／ｄの値が、２０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の冷媒出口側の端部が位置する冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記冷媒の温度が５０℃かつ前記冷媒の圧力が５０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となる前記冷凍機油を充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記冷媒の温度が４０℃かつ前記冷媒の圧力が５０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となる前記冷凍機油を充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
乾き度が０よりも大きくかつ０．２以下である二相状態の前記冷媒が前記ヘッダに流れるように、前記冷媒の循環を制御する運転を行う請求項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】
前記冷凍機油として、前記冷媒の温度が０℃かつ前記冷媒の圧力が０℃の飽和圧力である状態において、前記冷媒の前記冷凍機油に対する溶解度が５０重量パーセント以上となるものを充填し、かつ、前記Ｌ／ｄの値が１０未満および０超となる位置に、前記伝熱管の出口を設置する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
乾き度が０．８以上かつ０．９９以下である二相状態の前記冷媒を、前記ヘッダに流れるように、前記冷媒の循環を制御する運転を行う請求項１または請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記距離Ｌは、前記ヘッダの内径よりも小さく、かつ、前記ヘッダの内径の２／３よりも大きい請求項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】
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の一方を収容する室外機と、前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の他方を収容する室内機とを有する請求項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】
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の一方を収容する室外機と、
負荷に対して熱を供給する室内機と、
前記第一の熱交換器または前記第二の熱交換器の他方を収容し、前記室外機および前記室内機とは別体で離れた位置に設置可能な中継機と
を有す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】
前記中継機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となる熱交換器は、前記冷媒と、前記冷媒とは異なる熱媒体とを熱交換する請求項９に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記室外機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８〜請求項１０のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
１または複数の前記室外機と、１または複数の前記室内機と備え、各室内機において、前記冷媒と熱交換した空気を負荷に対して供給可能に構成する請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置をさらに備え、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の一方の熱交換器を凝縮器として作用させ、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の他方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および前記第二の熱交換器の一方の熱交換器を蒸発器として作用させ、前記第一の熱交換器および前記第二の熱交換器の他方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する請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
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請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記伝熱管は、扁平管である請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2016016999.tif 000014
2016016999.tif 000015
2016016999.tif 000016
2016016999.tif 000017