(57)【要約】【課題】低圧ガス管における圧力損失の低減を図ると共に、非共沸混合冷媒を用いた場合の圧縮機の入力の低減を図る。【解決手段】圧縮機（31）と室外熱交換器（32）と膨張弁（33）と室内熱交換器（41）とを有する冷媒回路（20）を備えている。冷媒回路（20）には、ＨＦＯ−１２３４ｙｆよりなる単一冷媒、又はＨＦＯ−１２３４ｙｆを含む混合冷媒が充填されている。冷媒回路（20）は、蒸発器となる熱交換器（41）の出口側の冷媒が湿り状態となるように構成されている。圧縮機（31）の吸込側には、圧縮機（31）に吸入される冷媒を加熱する液ガス熱交換器（50）が設けられている。液ガス熱交換器（50）は膨張弁（33）で減圧される前の液冷媒と圧縮機（31）に吸入される冷媒とを熱交換させ、蒸発器の出口側の冷媒を湿り状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）と利用側の熱交換器（41）とを有する冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）には、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒よりなる単一冷媒、又は上記冷媒を含む混合冷媒が充填されている冷凍装置であって、
上記冷媒回路（20）は、熱源側の熱交換器（32）及び利用側の熱交換器（41）のうち蒸発器となる熱交換器（41）の出口側の冷媒が湿り状態となるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記圧縮機（31）の吸込側には、該圧縮機（31）に吸入される冷媒を加熱する加熱手段（50）が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記加熱手段（50）は、冷媒回路（20）における膨張機構（33）で減圧される前の液冷媒と上記圧縮機（31）に吸入される冷媒とを熱交換させる補助熱交換器（50）で構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記冷媒回路（20）における圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）とを有する熱源ユニット（11）と、上記冷媒回路（20）における利用側の熱交換器（41）を有する利用ユニット（12）とを備え、
上記冷媒回路（20）は、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とが配管（21，22）によって接続されて構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項において、
上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンである
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか１項において、
上記冷媒回路（20）に充填される冷媒は、非共沸混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項６において、
上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ジフルオロメタンとを含む混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項６において、
上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ペンタフルオロエタンとを含む混合冷媒である
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを行う冷凍装置に関し、特に、所謂低圧冷媒を用いた冷凍装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置は、空気調和装置や各種の冷却装置、あるいは給湯機等に広く適用されている。
【０００３】
特許文献１には、この種の冷凍装置が開示されている。この冷凍装置は、冷媒が充填されて閉回路を構成する冷媒回路を備えている。該冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器が接続されて構成されている。そして、上記圧縮機で圧縮された冷媒が凝縮器で空気へ放熱して凝縮する。凝縮器で凝縮した冷媒は、膨張弁で減圧された後、蒸発器で蒸発する。蒸発後の冷媒は、圧縮機に吸入されて再び圧縮される。
【０００４】
また、特許文献１の冷媒回路には、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒が用いられている。この冷媒は、塩素原子や臭素原子を含まず、オゾン層の破壊への影響がないことが知られている。
【特許文献１】特開平４−１１０３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の冷媒は、例えば、Ｒ４１０Ａなどの混合冷媒と比較した場合、同一の飽和温度の圧力が低い低圧冷媒である。この結果、特許文献１の冷媒を用いた場合、蒸発器と圧縮機とを繋ぐ低圧ガス管における圧力損失の影響が極めて大きい。
【０００６】
しかしながら、従来の冷凍装置において、蒸発器の出口における冷媒の乾き度は、過熱度が例えば５℃となるように制御している。この結果、過熱ガスが低圧ガス管を通過するため、低圧ガス管における圧力損失が大きく、効率が悪いという問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献１の冷媒を含む非共沸混合冷媒を冷凍装置に用いた場合、従来、上述したように、蒸発器出口の冷媒過熱度が例えば５℃となるように制御しているため、冷媒の蒸発温度を蒸発器の出入口の平均温度とすると、平均温度が低くなるので、圧縮比が大きくなり、圧縮機の入力が大きいという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、低圧ガス管における圧力損失の低減を図ると共に、非共沸混合冷媒を用いた場合の圧縮機の入力の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、蒸発器の出口側の冷媒を湿り状態にするようにしたものである。
【００１０】
具体的に、第１の発明は、圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）と利用側の熱交換器（41）とを有する冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）には、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒よりなる単一冷媒、又は上記冷媒を含む混合冷媒が充填されている冷凍装置を対象としている。
【００１１】
そして、上記冷媒回路（20）は、熱源側の熱交換器（32）及び利用側の熱交換器（41）のうち蒸発器となる熱交換器（41）の出口側の冷媒が湿り状態となるように構成されている。
【００１２】
また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧縮機（31）の吸込側には、該圧縮機（31）に吸入される冷媒を加熱する加熱手段（50）が設けられている。
【００１３】
また、第３の発明は、上記第２の発明において、上記加熱手段（50）が、冷媒回路（20）における膨張機構（33）で減圧される前の液冷媒と上記圧縮機（31）に吸入される冷媒とを熱交換させる補助熱交換器（50）で構成されている。
【００１４】
また、第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）における圧縮機（31）と熱源側の熱交換器（32）と膨張機構（33）とを有する熱源ユニット（11）と、上記冷媒回路（20）における利用側の熱交換器（41）を有する利用ユニット（12）とを備えている。そして、上記冷媒回路（20）は、熱源ユニット（11）と利用ユニット（12）とが配管（21，22）によって接続されて構成されている。
【００１５】
また、第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１の発明において、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンである。
【００１６】
また、第６の発明は、上記第１乃至第４の何れか１の発明において、上記冷媒回路（20）に充填される冷媒が非共沸混合冷媒である。
【００１７】
また、第７の発明は、上記第６の発明において、上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ジフルオロメタンとを含む混合冷媒である。
【００１８】
また、第８の発明は、上記第６の発明において、上記非共沸混合冷媒は、上記分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒と、ペンタフルオロエタンとを含む混合冷媒である。
【００１９】
したがって、上記第１の発明では、例えば、圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒は、熱源側の熱交換器（32）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され、利用側の熱交換器（41）で蒸発する。この蒸発した冷媒が圧縮機（31）に戻り、この循環を繰り返す。そして、上記蒸発器となる利用側の熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記熱交換器（41）を流出する。
【００２０】
更に、上記第２の発明では、上記熱交換器（41）から湿り状態で流出した冷媒が加熱手段（50）において加熱されて圧縮機（31）に戻る。特に、上記第３の発明では、加熱手段である補助熱交換器（50）において、圧縮機（31）に戻る冷媒が凝縮器である熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換し、過熱された冷媒となって圧縮機（31）に戻る。
【発明の効果】
【００２１】
上記本発明によれば、分子式１：Ｃ３ＨｍＦｎ（但し、ｍ及びｎは１以上５以下の整数で、ｍ＋ｎ＝６の関係が成立する。）で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を用いると共に、蒸発器となる熱交換器（41）で蒸発した冷媒が湿り状態で流出するようにしたために、ガス側の配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。
【００２２】
つまり、従来、室内熱交換器で蒸発した冷媒が過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出して圧縮機に戻るサイクルを行っていた場合に比し、例えば、配管（22）における圧力損失は、従来の圧力損失を１００％とすると、７８％となり、２２％の低減を図ることができる。
【００２３】
特に、上記配管（22）が長配管となる場合、圧力損失の低減効果を顕著に発揮させることができる。
【００２４】
また、第２の発明によれば、加熱手段（50）を設けているので、圧縮機（31）の液圧縮を防止することができる。
【００２５】
また、暖房運転においては、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。
【００２６】
また、第６の発明によれば、非共沸混合冷媒を用いているので、蒸発器となる熱交換器（41）の出口の冷媒が湿り状態となり、蒸発温度を蒸発器の出入口の平均温度を従来より高くすることができる。この結果、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
〈発明の実施形態１〉
本実施形態の冷凍装置は、図１に示すように、冷房運転のみを行う冷房専用の空気調和装置（10）である。該空気調和装置（10）は、熱源ユニットである室外機（11）と１台の利用ユニットである室内機（12）とを備えた所謂ペア型に構成されている。尚、上記室外機（11）及び室内機（12）の台数は、単なる例示である。
【００２９】
上記空気調和装置（10）は、冷媒を充填されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。該冷媒回路（20）は、上記室外機（11）に収容される室外回路（30）と、上記室内機（12）に収容される室内回路（40）とを備えている。そして、上記室外回路（30）と室内回路（40）とは、液側連絡配管（21）及びガス側連絡配管（22）を介して接続されている。
【００３０】
更に、上記冷媒回路（20）に充填された冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」という。）のみで構成された単一成分の冷媒である。尚、ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、その化学式がＣＦ３−ＣＦ＝ＣＨ２であり、その分子構造中に１つの二重結合を有している。
【００３１】
上記室外回路（30）は、圧縮機（31）と熱源側の熱交換器である室外熱交換器（32）と膨張機構である膨張弁（33）とが冷媒管（34）によって接続されて構成されている。上記室外回路（30）における室外膨張弁（33）側の冷媒管（34）には液側連絡配管（21）が閉鎖弁（23）を介して接続される一方、圧縮機（31）の吸入側の冷媒管（34）にはガス側連絡配管（22）が閉鎖弁（23）を介して接続されている。
【００３２】
上記圧縮機（31）は、ケーシング（35）内に圧縮機構（図示省略）と電動機（36）が収容された全密閉型の圧縮機である。
【００３３】
上記室外熱交換器（32）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。上記室外熱交換器（32）は、室外空気と冷媒との間で熱交換を行う空気熱交換器に構成されている。尚、上記室外熱交換器（32）の近傍には、図示しないが、室外ファンが設けられている。
【００３４】
一方、上記室内回路（40）は、利用側熱交換器である室内熱交換器（41）を備えている。該室内熱交換器（41）のガス側端は、冷媒管（42）を介して液側連絡配管（21）に接続される一方、上記室内熱交換器（41）の液側端は、冷媒管（42）を介してガス側連絡配管（22）に接続されている。尚、上記冷媒管（42）と液側連絡配管（21）及びガス側連絡配管（22）とは継手（24）によって接続されている。
【００３５】
上記室内熱交換器（41）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。上記室内熱交換器（41）では、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う空気熱交換器に構成されている。尚、上記室内熱交換器（41）の近傍には、図示しないが、室内ファンが設けられている。
【００３６】
−冷媒の湿り制御−
次に、本発明の特徴である上記冷媒回路（20）における冷媒の湿り制御について説明する。
【００３７】
上記冷媒回路（20）には、上述したように冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いている。このＨＦＯ−１２３４ｙｆは、従来のＲ４１０Ａなどと比較して同一飽和温度の圧力が低いので、ガス配管の圧力損失が大きい。
【００３８】
そこで、本実施形態では、蒸発器である室内熱交換器（41）の出口における冷媒が湿り状態となるように膨張弁（33）の開度を制御している。例えば、上記冷媒回路（20）のコントローラ（90）の制御手段（91）は、圧縮機（31）に吸入される冷媒の過熱度が５℃となるように膨張弁（33）の開度を制御している。
【００３９】
一方、上記室外回路（30）には、補助熱交換器である液ガス熱交換器（50）が設けられている。該液ガス熱交換器（50）は、冷媒の加熱手段を構成している。具体的に、上記液ガス熱交換器（50）は、凝縮器である室外熱交換器（32）と膨張弁（33）の間の冷媒管（34）と、圧縮機（31）の吸入側の冷媒管（34）とが接続され、室外熱交換器（32）と膨張弁（33）の間を流れる高圧液冷媒と、圧縮機（31）に吸い込まれる低圧冷媒とを熱交換させるように構成されている。
【００４０】
つまり、上記室内熱交換器（41）の出口における冷媒が湿り状態となり、この湿り状態の冷媒が液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）から流れる高圧液冷媒と熱交換して過熱度が５℃の冷媒となって圧縮機（31）の吸い込まれるように上記制御手段（91）が膨張弁（33）の開度を制御している。
【００４１】
−運転動作−
上記空気調和装置（10）の運転動作について図１の冷媒回路図及び図２の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。この空気調和装置（10）は、冷房運転のみが行われる。
【００４２】
先ず、上記圧縮機（31）の運転が行われると、該圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図１及び図２のＢ点）は、室外熱交換器（32）において室外空気へ放熱して凝縮する。
【００４３】
該室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、室外熱交換器（32）を流出し（図１及び図２のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻る冷媒と熱交換して冷却される（図１及び図２のＦ点）。
【００４４】
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され、液側連絡配管（21）を流れて室内回路（40）に流入する（図１及び図２のＤ′点）。上記液冷媒は、室内熱交換器（41）において室内空気から吸熱して蒸発する。一方、室内空気は冷却されて室内へ供給される。
【００４５】
上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を流れて室外回路（30）に戻る。この冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図１及び図２のＡ点）。
【００４６】
上述した冷媒循環において、上記膨張弁（33）は、例えば、圧縮機（31）の吸入側の冷媒の過熱度が一定値（例えば５℃）になるように過熱度制御される。したがって、上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記室内熱交換器（41）を流出し（図１及び図２のＥ点）、その後、液ガス熱交換器（50）において加熱され、過熱度５℃の冷媒となって圧縮機（31）に戻る。
【００４７】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態によれば、冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いると共に、室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒が湿り状態で流出するようにしたために、ガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。
【００４８】
つまり、従来の冷凍装置である空気調和装置では、圧縮機から吐出した冷媒（図２Ｂ点）は室外熱交換器で凝縮し（図２Ｃ点）、膨張弁で減圧される（図２Ｄ点）。その後、室内熱交換器で蒸発した冷媒は、過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出し、圧縮機に戻る（図２Ａ点）。したがって、従来、冷媒は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順のサイクルを行っていた。
【００４９】
これに対し、本実施形態において、冷媒は、上述したように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａの順のサイクルを行う。したがって、蒸発器である室内熱交換器（41）の入口（Ｄ′点及びＤ点）において、冷媒乾き度が従来０．２２９であったのに比して本実施形態では０．０２５となり、ほぼ飽和液状態となる。また、蒸発器である室内熱交換器（41）の出口（Ｅ点及びＡ点）において、冷媒乾き度が従来過熱度５℃であったのに比して本実施形態では０．８１３となる。この結果、ガス側連絡配管（22）における圧力損失は、従来の空気調和装置の圧力損失を１００％とすると、７８％となり、２２％の低減を図ることができる。
【００５０】
特に、上記ガス側連絡配管（22）が長配管となる場合、圧力損失の低減効果を顕著に発揮させることができる。
【００５１】
また、上記液ガス熱交換器（50）を設けているので、圧縮機（31）の液圧縮を防止することができる。
【００５２】
〈発明の実施形態２〉
次に、発明の実施形態２について図３に基づき詳細に説明する。
【００５３】
本実施形態の空気調和装置（10）は、実施形態１が冷房運転のみを行うようにしたのに代えて、冷媒循環が逆に構成されて冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。尚、本実施形態においても冷媒回路（20）には、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」という。）のみで構成された単一成分の冷媒が充填されている。
【００５４】
本実施形態の冷媒回路（20）における室外回路（30）が四路切換弁（60）と整流回路（70）とを備えている。該四路切換弁（60）の第１ポートには、圧縮機（31）の吸入側が接続され、第２ポートには、圧縮機（31）の吐出側が接続されている。更に、上記四路切換弁（60）の第３ポートには、室外熱交換器（32）のガス側端が接続され、第４ポートには、室内熱交換器（41）のガス側端が接続されている。そして、上記四路切換弁（60）は、第１ポートと第３ポートが連通し且つ第２ポートと第４ポートが連通する状態（図３実線、冷房運転）と、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する状態（図３破線、暖房運転）とに切り換わる。この四路切換弁（60）の切換動作によって、冷媒回路（20）における冷媒の循環方向が反転する。つまり、冷媒回路（20）は、冷媒の循環方向が可逆に構成されている。
【００５５】
上記整流回路（70）は、４つの逆止弁を有するブリッジ回路（71）と、一方向にのみ冷媒が流れる一方向通路（72）とより構成され、室外熱交換器（32）と液側連絡配管（21）との間に設けられている。
【００５６】
上記ブリッジ回路（71）の４つの接続端のうちの第１の接続端は、室外熱交換器（32）の液側端に接続され、ブリッジ回路（71）の第２の接続端は、液側連絡配管（21）に接続されている。
【００５７】
上記ブリッジ回路（71）の第３の接続端と第４の接続端は、一方向通路（72）の両端が接続されている。該一方向通路（72）は、上流側から液ガス熱交換器（50）と膨張弁（33）とが順に接続され、冷媒が液ガス熱交換器（50）から膨張弁（33）に向かう方向にのみ流れるように構成されている。その他の室内回路（40）などの構成は実施形態１と同様である。
【００５８】
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。
【００５９】
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁（60）が図３の実線の状態に切り換わり、圧縮機（31）から吐出した冷媒が室外熱交換器（32）で凝縮し、液ガス熱交換器（50）を流れた後、膨張弁（33）で減圧される。その後、室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、液ガス熱交換器（50）を流れた後、圧縮機（31）に戻る。つまり、冷媒は、実施形態１と同様に、図１及び図２のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａの順のサイクルを行う。
【００６０】
一方、暖房運転時においては、四路切換弁（60）が図３の破線の状態に切り換わる。この暖房運転について、図３の冷媒回路図及び図４の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。
【００６１】
上記圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図３及び図４のＢ′点）が、室内熱交換器（41）において室内空気へ放熱して凝縮する。この室内空気は加温されて室内へ供給される。
【００６２】
上記室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒は、室内熱交換器（41）を流出し（図３及び図４のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻るガス冷媒と熱交換して冷却される（図３及び図４のＦ点）。
【００６３】
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧され（図３及び図４のＤ′点）、上記液冷媒は、室外熱交換器（32）において室外空気から吸熱して蒸発する（図３及び図４のＥ点）。
【００６４】
上記蒸発した冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図３及び図４のＡ′点）。
【００６５】
したがって、暖房運転時は、従来、図４のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順のサイクルを行っていた場合に比し、液ガス熱交換器（50）において圧縮機（31）に戻る冷媒を過熱することにより、Ａ′→Ｂ′→Ｃ→Ｆ→Ｄ′→Ｅ→Ａ′の順のサイクルを行う。この結果、暖房能力が向上すると共に、ＣＯＰ（成績係数）が向上する。例えば、従来の暖房能力及びＣＯＰを１００％とすると、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱することにより、暖房能力が最大１１２％となり、ＣＯＰが最大１０２％になる。
【００６６】
−実施形態２の効果−
したがって、本実施形態によれば、冷房運転時において、実施形態１と同様に、ガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減して効率の向上を図ることができる。更に、暖房運転においては、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。
【００６７】
〈発明の実施形態３〉
次に、発明の実施形態３について図５に基づき詳細に説明する。
【００６８】
本実施形態の空気調和装置（10）は、実施形態２と同様に冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うものであるが、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの単一冷媒に代えて、冷媒がＨＦＯ−１２３４ｙｆを含む混合冷媒で構成されている。
【００６９】
具体的に、冷媒回路（20）の冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）（高沸点成分）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）（低沸点成分）との非共沸混合冷媒が適用されている。尚、図５の冷媒回路（20）の構成は実施形態２と同様であるので回路構成の詳細な説明は省略する。
【００７０】
そこで、上記非共沸混合冷媒を用いた冷媒回路（20）における冷房運転動作について、図５の冷媒回路図及び図６の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図に基づいて説明する。
【００７１】
先ず、冷房運転時においては、四路切換弁（60）が図５の実線の状態に切り換わる。この状態において、上記圧縮機（31）から吐出された高圧冷媒（図５及び図６のＢ′点）が室外熱交換器（32）において凝縮する。
【００７２】
この凝縮した液冷媒は、室外熱交換器（32）を流出し（図５及び図６のＣ点）、液ガス熱交換器（50）に流れる。該液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒は、圧縮機（31）に戻る冷媒と熱交換して冷却される（図５及び図６のＦ点）。
【００７３】
その後、上記液冷媒は、膨張弁（33）で減圧されて室内回路（40）に流入する（図５及び図６のＤ′点）。上記液冷媒は、室内熱交換器（41）において室内空気から吸熱して蒸発する（図５及び図６のＥ点）。
【００７４】
上記蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を流れて室外回路（30）に戻る。この冷媒は、液ガス熱交換器（50）において、室外熱交換器（32）で凝縮した液冷媒と熱交換して加熱されて圧縮機（31）に戻る（図５及び図６のＡ′点）。
【００７５】
上述した冷媒循環において、上記膨張弁（33）は、例えば、圧縮機（31）の吸入側の冷媒の過熱度が一定値（例えば５℃）になるように過熱度制御される。したがって、上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、湿り状態で上記室内熱交換器（41）を流出し（図５及び図６のＥ点）、その後、液ガス熱交換器（50）で過熱度５℃の冷媒となって圧縮機（31）に戻る。
【００７６】
本実施形態では、上記室内熱交換器（41）の出口の冷媒が湿り状態となるので、蒸発温度は室内熱交換器（41）である蒸発器の出入口の平均温度が図６のＭ′点（等温線Ｔとの交点）となる。
【００７７】
従来の空気調和装置では、圧縮機から吐出した冷媒（図６Ｂ点）は室外熱交換器で凝縮し（図６Ｃ点）、膨張弁で減圧される（図６Ｄ点）。その後、室内熱交換器で蒸発した冷媒は、過熱度５℃の状態で室内熱交換器から流出し、圧縮機に戻る（図６Ａ点）。
【００７８】
この従来の空気調和装置では、上記室内熱交換器の出口の冷媒が過熱度５℃となるので、蒸発器の出入口の平均温度が図６のＭ点（等温線Ｔとの交点）となる。
【００７９】
したがって、本実施形態によれば、蒸発圧力を従来よりも高くすることができるので、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。
【００８０】
また、本実施形態においても実施形態１と同様に冷房運転時のガス側連絡配管（22）における圧力損失を低減することができるので、効率の向上を図ることができる。
【００８１】
一方、暖房運転時においては、四路切換弁（60）が図５の破線の状態に切り換わり、実施形態２（図３及び図４）と同じ動作を行う。
【００８２】
したがって、暖房運転時においても、上記室外熱交換器（32）の出口の冷媒が湿り状態となるので、蒸発圧力を従来よりも高くすることができるので、圧縮比を小さくすることができ、圧縮機（31）の入力を低減することができる。
【００８３】
また、上記暖房運転時においては、実施形態２と同様に、圧縮機（31）の吸入冷媒を過熱するので、暖房能力及びＣＯＰを向上させることができる。
【００８４】
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００８５】
上記実施形態１及び２では、冷媒回路（20）の冷媒として、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒のうちＨＦＯ−１２３４ｙｆ以外の冷媒だけからなる単一組成の冷媒を用いてもよい。具体的には、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２２５ｙｅ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＦ＝ＣＨＦで表される。）、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２３４ｚｅ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦで表される。）、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２３４ｙｅ」といい、化学式はＣＨＦ2−ＣＦ＝ＣＨＦで表される。）、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（「ＨＦＯ−１２４３ｚｆ」といい、化学式はＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨ２で表される。）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式はＣＨ３−ＣＦ＝ＣＦ２で表される。）、２−フルオロ−1−プロペン（化学式はＣＨ３−ＣＦ＝ＣＨ２で表される。）等を用いることができる。
【００８６】
また、上記実施形態１及び２では、冷媒回路（20）の冷媒として、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン、２−フルオロ−１−プロペン）に、それ以外の物質からなる副成分が混入された混合冷媒を用いてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態３は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の混合冷媒を用いたが、上記実施形態１〜３について、他の混合冷媒を用いてもよい。
【００８８】
つまり、他の混合冷媒としては、上記分子式１で表され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン、２−フルオロ−１−プロペン）に、ＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４（１，１，２，２―テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２―テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１４３ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、ＨＦＣ−１６１（フルオロエタン）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｅａ（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｆａ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）、メタン、エタン、プロパン、プロペン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２−メチルブタン、シクロペンタン、ジメチルエーテル、ビス−トリフルオロメチル−サルファイド、二酸化炭素、ヘリウムのうち少なくとも１つを加えた混合冷媒を用いてもよい。
【００８９】
例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の２成分からなる混合冷媒を用いてもよい。例えば、７８．２質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと、２１．８質量％のＨＦＣ−３２とからなる混合冷媒を用いることができる。なお、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２の混合冷媒は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７０質量％以上９４質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が６質量％以上３０質量％以下であればよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上８７質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が１３質量％以上２３質量％以下であればよく、更に好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上７９質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が２１質量％以上２３質量％以下であるのがよい。
【００９０】
また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−１２５の混合冷媒を用いてもよい。この混合冷媒において、ＨＦＣ−１２５の割合は、１０質量％以上であるのが好ましく、１０質量％以上２０質量％以下であるのが更に好ましい。
【００９１】
また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５の３成分からなる混合冷媒を用いてもよい。この場合は、５２質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと、２３質量％のＨＦＣ−３２と、２５質量％のＨＦＣ−１２５とからなる混合冷媒を用いることができる。
【００９２】
また、上記各実施形態について、ケイ酸や合成ゼオライトが乾燥剤として充填された乾燥機を冷媒回路（20）に設けてもよい。
【００９３】
また、上記各実施形態の冷凍装置は、空気調和装置（10）の他、食品を冷却するための冷蔵庫や冷凍庫であってもよいし、空調機と冷蔵庫や冷凍庫とを組み合せた冷凍装置であってもよいし、冷媒回路（20）の放熱器で水を加熱する給湯装置に用いられる冷凍装置であってもよい。
【００９４】
また、上記各実施形態において、膨張弁（33）による冷媒の湿り制御として圧縮機（31）の吸入冷媒の過熱度制御を行うようにしたが、これに限られるものではない。
【００９５】
また、上記各実施形態において、加熱手段として液ガス熱交換器（50）を用いたが、本発明の加熱手段は、電気ヒータや空気熱交換器であってもよい。つまり、蒸発器から湿り状態で流れる冷媒を電気ヒータや室外空気・室内空気等で加熱して蒸発するものであればよい。
【００９６】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上説明したように、本発明は、空気調和装置などの冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、実施形態１の冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態１の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。
【図３】図３は、実施形態２の冷媒回路図である。
【図４】図４は、実施形態２の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。
【図５】図５は、実施形態３の冷媒回路図である。
【図６】図６は、実施形態３の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。
【符号の説明】
【００９９】
10        空気調和装置（冷凍装置）
11        室外機（熱源ユニット）
12        室内機（利用ユニット）
20        冷媒回路
21        液側連絡配管
22        ガス側連絡配管
30        室外回路
31        圧縮機
32        室外熱交換器（熱源側の熱交換器）
33        膨張弁（膨張機構）
40        室内回路
41        室内熱交換器（利用側の熱交換器）
50        液ガス熱交換器（加熱手段）
91        制御手段
【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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