JP2001304116A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2001304116A JP2000118214A JP2000118214A JP2001304116A JP 2001304116 A JP2001304116 A JP 2001304116A JP 2000118214 A JP2000118214 A JP 2000118214A JP 2000118214 A JP2000118214 A JP 2000118214A JP 2001304116 A JP2001304116 A JP 2001304116A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の信頼性や取り扱い容易性の向上を図る。 【解決手段】圧縮機（11）、四路切換弁（12）、室外熱
交換器（13）、膨張弁（14）及び室内熱交換器（15）
を、ガス側配管（31）及び液側配管（32）によって順に
接続して冷媒回路（10）を構成する。冷媒回路（10）に
は、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２を７５重量％以上含むＲ
３２／Ｒ１２５混合冷媒を充填する。圧縮機（11）にお
ける電動機の絶縁材料には、樹脂材料を用い、冷凍機油
には、合成油を用いている。冷房定格能力が５ｋＷ以下
である場合には、液側配管（32）を内径が４．７５ｍｍ
未満である配管によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に係り、
特に、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２の混合冷媒を用いた冷
凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、冷凍装置には、圧縮機、凝縮
器、減圧機構及び蒸発器を有する冷媒回路を備え、該冷
媒回路が、Ｒ２２等のＨＣＦＣ系を冷媒として冷凍サイ
クルを形成するものが知られている。この冷媒回路を構
成する要素機器のうち、特に、圧縮機は冷媒を昇圧する
重要な役目を果たすので、その動作を円滑に行わせるた
めには、冷凍機油が必要である。
【０００３】一方、ＨＦＣ系冷媒を用いる冷凍装置につ
いては、冷凍機油として合成油が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記合成油
は、空気や水分の混入によって劣化し、全酸価上昇を引
き起こすという問題がある。一方、圧縮機における電動
機の絶縁材料には、樹脂材料が用いられている。樹脂材
料は、全酸価上昇時において、引張り強さなど強度が低
下し、最悪の場合、電動機の焼損を招く恐れがある。
【０００５】また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）などの樹脂材料においては、水分が共存すると、冷
凍運転による温度上昇時に樹脂材料自体が加水分解を引
き起こす。この結果、樹脂材料の劣化が助長される。
【０００６】上記空気や水分は、冷媒回路の要素機器の
製造時や据え付け現場における装置の据え付け時に混入
する。したがって、それらの混入量を少なくするために
は、製造時においては製造方法や製造工程の変更、品質
管理の強化等を行う必要がある。また、据え付け時には
真空引きの到達真空度の向上、真空引き時間の延長、及
び真空ポンプの性能向上等の対応が必要である。
【０００７】そのため、圧縮機を有する冷凍装置におい
て、信頼性や取り扱い容易性の一層の向上が望まれてい
た。
【０００８】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、装置の信頼性や取り扱い容易性の向上を図るこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、圧縮機における電動機の絶縁材料に樹
脂材料を用いると共に、Ｒ２２等よりも圧力損失の小さ
い冷媒であるＲ３２単一冷媒又はＲ３２混合冷媒を用い
ることとした。
【００１０】本発明は、下記の理由に基づき成されたも
のである。つまり、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２混合冷媒
は、Ｒ２２、Ｒ４０７Ｃ又はＲ４１０Ａよりも冷凍効果
が大きいことから、同一能力を得るために必要な冷媒循
環量がＲ２２等の冷媒と比較すると少なくてもよい。し
たがって、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２混合冷媒では、同
一径の流路を流れる際の圧力損失がＲ２２等の冷媒と比
べて小さくなる。
【００１１】冷媒配管には、液側配管がある。液側配管
は、例えば、凝縮器出口から蒸発器入口に至る間の配管
である。この液側配管は、たとえ圧力損失が増加して
も、減圧機構（キャピラリーチューブ又は膨張弁等）の
制御範囲内であれば、装置性能の低下を招くことはな
い。また、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２混合冷媒を用いた
場合には、冷媒回路の高低差圧がＲ２２の使用時に比べ
て最高で約１．６倍程度となる。それに応じて、冷媒圧
力損失の許容範囲が大きくなる。そのため、Ｒ３２単一
冷媒又はＲ３２混合冷媒を用いた場合は、装置性能を低
下させることなく、液側配管を従来よりも細径化するこ
とが可能となる。
【００１２】一方、冷媒配管には、吐出配管や吸入配管
がある。吐出配管は、例えば、圧縮機吐出側と凝縮器入
口との間の配管であり、吸入配管は、例えば、蒸発器出
口と圧縮機吸入側との間の配管である。この吐出配管や
吸入配管の圧力損失は、装置性能にかなりの影響を及ぼ
すものの、Ｒ３２単一冷媒やＲ３２混合冷媒を用いる
と、従来よりも圧力損失が低下する。このことから、吐
出配管や吸入配管は、たとえ配管径を小さくしたとして
も、Ｒ３２単一冷媒やＲ３２混合冷媒を用いると、装置
性能を従来と同等に維持することができる。また、Ｒ３
２単一冷媒やＲ３２混合冷媒は、従来装置よりも性能面
での優位性を保ちながら、配管径を若干細くすることも
可能である。
【００１３】また、熱交換器に関しては、その性能を左
右する要素として、冷媒圧力損失分に相当する飽和温度
差が重要となる。Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２混合冷媒で
は、圧力損失が小さいことから、熱交換器の伝熱管を細
径化しても、上記飽和温度差を従来と同等にすることが
できる。さらに、Ｒ３２単一冷媒やＲ３２混合冷媒で
は、従来よりも熱伝達率が高いため、伝熱管を細径化し
ても、熱交換能力を高く保つことができる。
【００１４】以上のことから、本発明者は、Ｒ３２単一
冷媒やＲ３２混合冷媒を用い、冷媒配管や熱交換器の伝
熱管を細径化して冷媒回路の内容積を小さくしても、性
能面において問題はない点を見出した。一方、冷媒回路
内に混入する空気や水分の量は、冷媒回路の内容積に比
例して多くなる。そこで、本発明では、Ｒ３２単一冷媒
やＲ３２混合冷媒を用いて冷媒回路の内容積を小さくす
ることにより、冷媒回路に混入する空気や水分の量を低
減し、圧縮機における電動機の絶縁材料の劣化を防止す
ることとした。
【００１５】詳述すると、ＨＦＣ系冷媒を用いる冷凍装
置においては、冷凍機油として合成油が用いられる。こ
の合成油には、冷媒と相溶性のあるエーテル油及びエス
テル油の他、冷媒との相溶性は低いが、低粘度化するこ
とにより、油戻り性能を確保し得るアルキルベンゼン油
がある。
【００１６】これらの合成油は、従来のＲ２２使用の冷
凍装置に用いられていた鉱油に比べて、冷媒回路内に空
気や水分等が混入した場合にその一部が分解や重合等の
化学反応を起こし易い。この結果、合成油の一部が膨張
弁やキャピラリーチューブにおいてスラッジとして析出
し、冷媒回路の流路の閉塞を招く場合がある。
【００１７】具体的に、エーテル油やアルキルベンゼン
油は、空気によって酸化劣化する。また、エステル油
は、水分の混入によって加水分解する。この場合、何れ
の合成油においても全酸価上昇を引き起こす。
【００１８】一方、圧縮機の電動機には、絶縁紙、リー
ド線及び縛り紐などの絶縁材料が用いられ、この絶縁材
料には、樹脂材料が用いられている。例えば、上記絶縁
材料には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサ
ルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケント（ＰＥＥ
Ｋ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）又はポリイミドなど
が挙げられる。
【００１９】これらの樹脂材料は、何れも全酸価上昇時
において、引張り強さなど強度が低下する。最悪の場
合、電動機の焼損を招く恐れがある。
【００２０】また、ＰＥＴ、ＰＥＮ及びＰＢＴの場合、
その分子中にエステル結合を含む。このため、これらの
樹脂材料は、水分が共存すると、冷凍運転によって温度
が上昇した際、樹脂材料そのものが加水分解を引き起こ
す。この結果、樹脂材料の劣化が更に助長されることに
なる。
【００２１】そこで、上述したように、本発明は、Ｒ３
２単一冷媒やＲ３２混合冷媒を用いて冷媒回路の内容積
を小さくする。これによって、冷媒回路に混入する空気
や水分の量を低減する。この空気や水分の量の低減によ
って、圧縮機における電動機の絶縁材料の劣化を防止す
ることとした。
【００２２】具体的には、１の発明は、Ｒ３２の単一冷
媒又はＲ３２を７５％以上含む混合冷媒を用いる一方、
圧縮機（11）における電動機の絶縁材料に樹脂材料を用
いている。
【００２３】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷ以下である冷凍装置を対象としてい
る。そして、上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、
内径が４．７５ｍｍ未満である配管によって形成されて
いる。
【００２４】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷ以下である冷凍装置を対象としてい
る。そして、上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、
内径が３．２ｍｍ〜４．２ｍｍである配管によって形成
されている。
【００２５】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷ以下である冷凍装置を対象としてい
る。そして、上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、
内径が３．５ｍｍ〜３．９ｍｍである配管によって形成
されている。
【００２６】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷ以下である冷凍装置を対象としてい
る。そして、上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、
内径が３．６ｍｍ〜３．８ｍｍである配管によって形成
されている。
【００２７】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ１８ｋＷ以下である
冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（1
0）の液側配管（32）は、内径が７．９２ｍｍ未満であ
る配管によって形成されている。
【００２８】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が１８ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下
である冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回
路（10）の液側配管（32）は、内径が１１．１ｍｍ未満
である配管によって形成されている。
【００２９】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下で
ある冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路
（10）の液側配管（32）は、内径が５．４ｍｍ〜７．０
ｍｍである配管によって形成されている。
【００３０】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下で
ある冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路
（10）の液側配管（32）は、内径が５．７ｍｍ〜６．７
ｍｍである配管によって形成されている。
【００３１】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下で
ある冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路
（10）の液側配管（32）は、内径が６．０ｍｍ〜６．４
ｍｍである配管によって形成されている。
【００３２】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が２２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
の液側配管（32）は、内径が１３．８８ｍｍ未満である
配管によって形成されている。
【００３３】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が２２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
の液側配管（32）は、内径が７．５ｍｍ〜９．８ｍｍで
ある配管によって形成されている。
【００３４】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が２２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
の液側配管（32）は、内径が７．８ｍｍ〜９．５ｍｍで
ある配管によって形成されている。
【００３５】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が２２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
の液側配管（32）は、内径が８．１ｍｍ〜９．１ｍｍで
ある配管によって形成されている。
【００３６】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が３．２ｋＷ以下である冷凍装置を対象として
いる。そして、上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）
は、内径が７．９２ｍｍ未満である配管によって形成さ
れている。
【００３７】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が３．２ｋＷよりも大きく且つ５ｋＷ以下であ
る冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路
（10）のガス側配管（31）は、内径が１１．１ｍｍ未満
である配管によって形成されている。
【００３８】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ９ｋＷ以下である冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
のガス側配管（31）は、内径が１３．８８ｍｍ未満であ
る配管によって形成されている。
【００３９】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が９ｋＷよりも大きく且つ１８ｋＷ以下である
冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（1
0）のガス側配管（31）は、内径が１７．０５ｍｍ未満
である配管によって形成されている。
【００４０】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が１８ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下
である冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回
路（10）のガス側配管（31）は、内径が２３．４ｍｍ未
満である配管によって形成されている。
【００４１】また、他の発明は、Ｒ３２の単一冷媒又は
Ｒ３２を７５％以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイ
クルを形成し且つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
いる圧縮機（11）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房
定格能力が２２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷
凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（10）
のガス側配管（31）は、内径が２６．１８ｍｍ未満であ
る配管によって形成されている。
【００４２】また、他の発明は、電動機の絶縁材料に樹
脂材料を用いている圧縮機（11）と室内熱交換器（15）
とを有し、且つＲ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷
媒回路（10）を備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、上記室内熱交換器（15）の伝熱管は、内径が５．８
７ｍｍ未満の伝熱管によって形成されている。
【００４３】また、他の発明は、電動機の絶縁材料に樹
脂材料を用いている圧縮機（11）と室外熱交換器（13）
とを有し、且つＲ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷
媒回路（10）を備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、上記室外熱交換器（13）の伝熱管は、内径が６．８
９ｍｍ未満の伝熱管によって形成されている。
【００４４】また、他の発明は、電動機の絶縁材料に樹
脂材料を用いている圧縮機（11）と室外熱交換器（13）
とを有し、且つＲ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷
媒回路（10）を備えた冷凍装置を対象としている。そし
て、上記室外熱交換器（13）の伝熱管は、内径が７．９
９ｍｍ未満の伝熱管によって形成されている。
【００４５】また、上記圧縮機（11）には、冷凍機油と
して合成油が用いられていてもよい。
【００４６】また、上記液側配管（32）は、室内ユニッ
ト（17）と室外ユニット（16）とを接続する液側の接続
配管であってもよい。
【００４７】また、上記ガス側配管（31）は、室内ユニ
ット（17）と室外ユニット（16）とを接続するガス側の
接続配管であってもよい。
【００４８】上記混合冷媒はＲ３２とＲ１２５の混合冷
媒であることが好ましい。
【００４９】また、上記冷媒はＲ３２の単一冷媒であっ
てもよい。
【００５０】
【発明の効果】したがって、本発明によれば、冷媒回路
（10）の内容積を小さくすることができるので、冷媒回
路（10）への空気や水分等の混入量を低減することがで
きる。この結果、圧縮機（11）における電動機の絶縁材
料の劣化を防止することができる。よって、上記電動機
の焼損を防止することができると共に、圧縮機（11）の
摺動部における摩耗や焼き付きを防止することができ
る。更に、キャピラリチューブなどの膨張機構における
詰まり等を防止することができる。よって、不良率の低
減を図ることができる。
【００５１】また、上記冷媒回路（10）への水分等の混
入のおそれが少ないことから、製造や据え付けの管理が
容易であり、製造容易性及び据え付け容易性を向上させ
ることができる。
【００５２】また、冷凍機油に合成油を用いた際、装置
の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】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。
【００５４】−空気調和装置の構成− 図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置は、熱源
ユニットである室外ユニット（16）と利用ユニットであ
る室内ユニット（17）とを接続して成る空気調和装置
（1）である。空気調和装置（1）の冷媒回路（10）は、
Ｒ３２の単一冷媒（以下、Ｒ３２単一冷媒という）を冷
媒とするか、又は７５重量％以上で且つ１００重量％未
満のＲ３２とＲ１２５との混合冷媒（Ｒ３２組成リッチ
の混合冷媒、以下、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒という）
を冷媒としている。
【００５５】そして、上記冷媒回路（10）は、蒸気圧縮
式冷凍サイクルを形成する冷媒回路であって、圧縮機
（11）、四路切換弁（12）、熱源側熱交換器である室外
熱交換器（13）、膨張機構である膨張弁（14）及び利用
側熱交換器である室内熱交換器（15）が順に冷媒配管で
あるガス側配管（31）と液側配管（32）を介して接続さ
れて構成されている。
【００５６】具体的には、圧縮機（11）の吐出側と四路
切換弁（12）の第１ポート（12a）とは第１ガス側配管
（21）によって接続されている。四路切換弁（12）の第
２ポート（12b）と室外熱交換器（13）とは第２ガス側
配管（22）によって接続されている。室外熱交換器（1
3）と膨張弁（14）とは第１液側配管（25）によって接
続されている。膨張弁（14）と室内熱交換器（15）とは
第２液側配管（26）によって接続されている。室内熱交
換器（15）と四路切換弁（12）の第３ポート（12c）と
は第３ガス側配管（23）によって接続されている。四路
切換弁（12）の第４ポート（12d）と圧縮機（11）の吸
入側とは第４ガス側配管（24）によって接続されてい
る。
【００５７】上記圧縮機（11）、第１ガス側配管（2
1）、四路切換弁（12）、第２ガス側配管（22）、室外
熱交換器（13）、第１液側配管（25）、膨張弁（14）、
及び第４ガス側配管（24）は、図示しない室外送風機と
ともに室外ユニット（16）に収容されている。一方、室
内熱交換器（15）は、図示しない室内送風機とともに室
内ユニット（17）に収容されている。第２液側配管（2
6）及び第３ガス側配管（23）の一部は、室外ユニット
（16）と室内ユニット（17）とを連絡するいわゆる連絡
配管を構成している。
【００５８】上記圧縮機（11）には、冷凍機油として合
成油が用いられている。この合成油には、例えば、例え
ば、エーテル油やエステル油の他、アルキルベンゼン油
が用いられている。
【００５９】また、上記冷凍機油には、極圧添加剤が添
加されている。この極圧添加剤としては、リン酸エステ
ル、亜リン酸エステルなどのリン系の他、塩素系や硫黄
系などのものが用いられる。
【００６０】一方、上記圧縮機（11）には、図示しない
が、電動機がケーシング内に収納されている。この電動
機には、絶縁紙、リード線及び縛り紐などの絶縁材料が
用いられている。この絶縁材料には、樹脂材料が用いら
れている。そして、上記絶縁材料には、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエ
ーテルエーテルケント（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド
（ＰＡＩ）又はポリイミドなどが挙げられる。
【００６１】つまり、上記絶縁紙、リード線及び縛り紐
などには、上述した樹脂材料が用いられている。また、
例えば、上記絶縁紙には、ＰＥＴが用いられ、リード線
には、ＰＰＳが用いられ、電動機には複数種類の樹脂材
料が用いられている。
【００６２】上記エーテル油やアルキルベンゼン油は、
空気によって酸化劣化する。上記エステル油は、水分の
混入によって加水分解する。空気又は水分によって、何
れの合成油も全酸価上昇を引き起こす。
【００６３】また、上記電動機の樹脂材料は、何れも全
酸価上昇時において、引張り強さなど強度が低下する。
最悪の場合、電動機の焼損を招く恐れがある。
【００６４】また、ＰＥＴ、ＰＥＮ及びＰＢＴの場合、
分子中にエステル結合を含むため、水分が共存すると、
運転による温度上昇により、加水分解を引き起し、劣化
が助長される。
【００６５】一方、圧縮機（11）の摺動部の摩耗及び焼
き付きを防止するために、冷凍機油に極圧添加剤が加え
られる。特に、Ｒ３２などのＨＦＣ系冷媒は、塩素原子
を含まないために極圧作用がないので、極圧添加剤が冷
凍機油に加えられる。
【００６６】この極圧添加剤は、圧縮機（11）の摺動面
が高温状態で、且つ水分が共存すると、加水分解し、潤
滑性が低下し、膨張弁（14）にスラッジとして析出した
り、塩素系の極圧添加剤は、腐食性物質が発生すること
がある。
【００６７】そこで、後述するように、Ｒ３２単一冷媒
又はＲ３２／Ｒ１２５混合冷媒を用いて冷媒回路（10）
の内容積を小さくし、空気や水分の混入量を低減する。
【００６８】−熱交換器の構成− Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２／Ｒ１２５混合冷媒は、単位
体積あたりの冷凍効果がＲ２２よりも大きいことから、
所定能力を発揮するために必要な冷媒循環量はＲ２２に
比べて少ない。したがって、Ｒ３２単一冷媒又はＲ３２
／Ｒ１２５混合冷媒では、熱交換器の伝熱管の内径を一
定とした場合、冷媒循環量が少なくなることから、管内
圧力損失はＲ２２に比べると小さくなる。
【００６９】一般に、熱交換器の伝熱管の内径を小さく
すると、伝熱面積の減少や冷媒圧力損失の増加により、
装置全体の性能は低下する。しかし、Ｒ３２単一冷媒又
はＲ３２／Ｒ１２５混合冷媒を用いた場合、伝熱管内の
冷媒側熱伝達率がＲ２２よりも大きいため、管内圧力損
失をＲ２２相当程度に大きくしたとしても、全体として
Ｒ２２と同等又はそれ以上の性能を発揮することが可能
である。
【００７０】ところで、冷媒回路（10）において最も冷
媒保有量が多い部分は、室外熱交換器（13）である。そ
のため、室外熱交換器（13）の伝熱管を細径化すること
により、冷媒充填量を効果的に低減することができる。
また、伝熱管の細径化により、冷媒回路（10）の内容積
が低減する。さらに、伝熱管の細径化により、室外熱交
換器（13）及び室内熱交換器（15）が小型化するため、
室外ユニット（16）及び室内ユニット（17）のコンパク
ト化を促進することも可能となる。
【００７１】そこで、本発明の空気調和装置（1）で
は、室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（15）の伝熱
管を、管内圧力損失がＲ２２と同等レベルになるまで細
径化することとした。具体的に、本発明の空気調和装置
（1）では、伝熱管内における圧力損失分に相当する冷
媒飽和温度の変化量を考え、当該温度変化量がＲ２２と
同等になるように、室外熱交換器（13）及び室内熱交換
器（15）の伝熱管の内径寸法を設定することとした。
【００７２】−伝熱管の構成の基本的原理− 次に、上記室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（15）
の伝熱管を構成する基本的原理を具体的に説明する。
【００７３】ここでは、図２に示すように、蒸発冷媒の
圧力損失に相当する飽和温度変化量ΔＴｅが従来の装置
におけるＲ２２の飽和温度変化量と同等になるように、
室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（15）の各伝熱管
を設定する。つまり、
【００７４】
【数１】
【００７５】とする。ここで、ここで、 ΔＰ：配管圧力損失（kPa） Ｌ：配管長（m） Ｇ：冷媒循環量（kg／s） Ａ：流路断面積（m2） λ：損失係数 ｄ：配管内径（m） ρs：圧縮機の吸込冷媒密度（kg／m3） とする。そして、上記飽和温度変化量ΔＴｅは、次式の
通り表される。
【００７６】
【数２】
【００７７】圧力損失ΔＰは、次式の円管の摩擦損失の
式を用いて算出する。
【００７８】
【数３】
【００７９】冷房能力Ｑ＝Ｇ×Δｈを一定とすると、
【００８０】
【数４】
【００８１】Δｈ：冷凍効果（kJ／kg） となる。このため、上記（２）式及び（４）式より、次
式が導き出される。
【００８２】
【数５】
【００８３】したがって、上記（１）式及び（５）式
と、Ｒ２２及びＲ３２の物性値とから、Ｒ２２用伝熱管
に対するＲ３２用伝熱管の内径の比率、つまり伝熱管の
細径比を次式の通り求めることができる。
【００８４】
【数６】
【００８５】図３は、上記（６）式に各物性値を代入し
た計算結果を示す。なお、本計算では、蒸発温度Ｔｅを
２℃、凝縮温度Ｔｃを４９℃と仮定し、蒸発器出口のス
ーパーヒートＳＨ＝５℃、凝縮器出口のサブクールＳＣ
＝５℃とした。
【００８６】上記計算結果から、Ｒ３２単一冷媒の伝熱
管はＲ２２用伝熱管の０．７６倍程度まで細径化するこ
とが分かった。また、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒用の伝
熱管は、Ｒ２２用伝熱管の０．７６〜０．８倍程度まで
細径化することができることが分かった。なお、参考ま
でに他の代替冷媒についても同様の計算を行ったが、Ｒ
３２ほどの細径化効果は得られないことが分かった（図
３参照）。
【００８７】本実施形態の空気調和装置（1）では、こ
のような原理に基づいて、Ｒ２２用伝熱管との比較にお
いて、以下の内径を有する伝熱管を用いることとした。
【００８８】すなわち、Ｒ３２単一冷媒を用いる場合に
は、室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が４．７ｍｍ〜
５．９ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（13）の伝
熱管を内径が５．４ｍｍ〜６．７ｍｍの伝熱管で形成す
る。
【００８９】一方、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒を用いる
場合には、室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が４．７
ｍｍ〜６．２ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（1
3）の伝熱管を内径が５．４ｍｍ〜７．１ｍｍの伝熱管
で形成することとした。
【００９０】各伝熱管の内径が上記数値範囲よりも小さ
い場合には、冷媒充填量は更に低減するものの、冷媒圧
力損失が過大となる。一方、各伝熱管の内径が上記数値
範囲よりも大きい場合には、冷媒圧力損失が低減し、装
置の効率は向上するものの、冷媒充填量の低減効果等の
Ｒ３２の効果は小さくなる。
【００９１】そこで、本実施形態では、それらのバラン
スを図るため、室外熱交換器（13）及び室内熱交換器
（15）の伝熱管の内径を上記数値範囲内に設定すること
とした。
【００９２】なお、装置の使用条件等によっては、Ｒ３
２の特性をより顕著に発揮させるために、上記数値範囲
をより限定してもよいことは勿論である。
【００９３】例えば、Ｒ３２単一冷媒を用いる場合に
は、室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が４．９ｍｍ〜
５．７ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（13）の伝
熱管を内径が５．６ｍｍ〜６．５ｍｍの伝熱管で形成し
てもよい。
【００９４】更に、Ｒ３２単一冷媒を用いる場合には、
室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が５．１ｍｍ〜５．
５ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（13）の伝熱管
を内径が５．８ｍｍ〜６．３ｍｍの伝熱管で形成しても
よい。
【００９５】また、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒を用いる
場合には、室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が４．９
ｍｍ〜６．０ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（1
3）の伝熱管を内径が５．６ｍｍ〜６．９ｍｍの伝熱管
で形成してもよい。
【００９６】更に、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒を用いる
場合には、室内熱交換器（15）の伝熱管を内径が５．２
ｍｍ〜５．７ｍｍの伝熱管で形成し、室外熱交換器（1
3）の伝熱管を内径が５．９ｍｍ〜６．６ｍｍの伝熱管
で形成してもよい。
【００９７】なお、ここで伝熱管の内径とは、内面平滑
管の場合には拡管後の管内径をいう。また、図４に示す
ように、内面溝付管の場合、伝熱管の内径とは、拡管後
の外径から底肉厚の２倍を引いた値、つまり内径ｄｉ＝
ｄｏ−２ｔをいうものとする。
【００９８】伝熱管としては、銅管やアルミ管等の各種
の伝熱管を用いることができる。本実施形態に係る外熱
交換器（13）及び室内熱交換器（13）は、空気と熱交換
を行う空気熱交換器の一種として、銅管とアルミフィン
とから成るプレートフィンチューブ熱交換器で構成され
ているため、伝熱管は銅管によって形成されている。
【００９９】−冷媒配管の構成− また、上記空気調和装置（1）では、冷媒回路（10）の
内容積を目的として、熱交換器（13，15）の伝熱管だけ
でなく、冷媒回路（10）の冷媒配管についても細径化を
図っている。
【０１００】上述した通り、Ｒ２２用の冷媒配管にＲ３
２単一冷媒又はＲ３２／Ｒ１２５混合冷媒をそのまま用
いた場合、冷媒の圧力損失は低減する。そのため、冷媒
回路（10）の液側配管（32）の内径を小さくして、管内
圧力損失をＲ２２使用時と同等のレベルにまで増加させ
たとしても、装置性能は従来と同等に維持される。そこ
で、上記空気調和装置（1）においては、液側配管（3
2）を管内圧力損失がＲ２２相当になるまで細径化する
ことにより、装置性能を維持したまま冷媒回路（10）の
内容積を低減することとした。
【０１０１】一方、本実施形態では、ガス側配管（31）
は従来のＲ２２用ガス側配管と同様としている。ただ
し、冷媒回路（10）の内容積を低減するためには、ガス
側配管（31）についても細径化することがより好まし
い。
【０１０２】−冷媒配管の構成の基本的原理− 次に、上記液側配管（32）を構成する基本的原理につい
て説明する。
【０１０３】ここでは、凝縮器出口から蒸発器入口に至
るまでの冷媒の圧力降下量に対する液側配管（32）の圧
力損失の占める割合が、Ｒ２２の場合と同等になるよう
に液側配管（32）の設計を行う。つまり、図５に示す符
号を用いて、次式が成立する。
【０１０４】
【数７】
【０１０５】ここで、 ΔＰ：配管圧力損失（kPa） Ｌ：配管長（m） Ｇ：冷媒循環量（kg／s） Ａ：流路断面積（m2） λ：損失係数 ｄ：配管内径（m） ρs：圧縮機の吸込冷媒密度（kg／m3） とし、上記（７）式の分子の各項は、次式の円管の摩擦
損失の式を用いて算出する。
【０１０６】
【数８】
【０１０７】ここで、能力Ｑ＝Ｇ×Δｈを一定として、
上記（８）式から次式が導出される。
【０１０８】
【数９】
【０１０９】Δｈ：冷凍効果（kJ／kg） したがって、次式が導き出される。
【０１１０】
【数１０】
【０１１１】そして、上記（７）式及び（１０）式よ
り、次式が導き出される。
【０１１２】
【数１１】
【０１１３】したがって、上記（７）式及び（１１）式
と、Ｒ２２及びＲ３２の物性値とから、Ｒ２２の液側配
管に対するＲ３２の液側配管（32）の細径比を次式の通
り求めることができる。
【０１１４】
【数１２】
【０１１５】図６は、上記（１２）式に各物性値を代入
した計算結果を示す。なお、本計算においても、蒸発温
度Ｔｅは２℃、凝縮温度Ｔｃは４９℃とし、スーパーヒ
ートＳＨ＝５℃、サブクールＳＣ＝５℃とした。
【０１１６】上記計算結果から、Ｒ３２単一冷媒の液側
配管（32）は、Ｒ２２用の液側配管の０．７６倍程度ま
で細径化できることが分かった。また、Ｒ３２／Ｒ１２
５混合冷媒においても、Ｒ３２の組成が７５重量％以上
含まれていれば、０．７６〜０．８倍程度まで細径化す
ることが可能であることが分かった。なお、参考までに
他の代替冷媒についても同様の計算を行ったが、Ｒ３２
ほどの細径化効果は得られないことが分かった（図６参
照）。
【０１１７】図７は、従来のＲ２２を用いた装置におけ
るガス側配管と液側配管の管径（外径）を、冷房定格能
力毎に示した図である。
【０１１８】上記空気調和装置（1）では、冷房定格能
力に応じて、ガス側配管（31）については上記Ｒ２２用
ガス側配管と同径の配管を用いる一方、液側配管（32）
については、上記Ｒ２２用液側配管よりも細径化された
配管を用いる。
【０１１９】図８は、液側配管の内径ｄｌに対するガス
側配管の内径ｄｇの比、すなわち、内径比（＝ガス側配
管内径ｄｇ／液側配管内径ｄｌ）を示した図である。本
空気調和装置（1）では、冷房定格能力に応じて、以下
の内径比を有するガス側配管（31）及び液側配管（32）
を用いる。
【０１２０】すなわち、冷房定格能力が５ｋＷよりも大
きく且つ９ｋＷ以下のときには、上記内径比が２．１〜
３．５になるようなガス側配管（31）及び液側配管（3
2）を用いる。冷房定格能力が５ｋＷ以下又は９ｋＷよ
りも大きいときには、上記内径比が２．６〜３．５にな
るようなガス側配管（31）及び液側配管（32）を用い
る。
【０１２１】また、冷房定格能力が５ｋＷ以下のときに
は、液側配管（32）として内径が３．２ｍｍ〜４．２ｍ
ｍの配管を用いる。冷房定格能力が５ｋＷよりも大きく
且つ２２．４ｋＷ未満のときには、液側配管（32）とし
て内径が５．４ｍｍ〜７．０ｍｍの配管を用いる。冷房
定格能力が２２．４ｋＷ以上のときには、液側配管（3
2）として内径が７．５ｍｍ〜９．８ｍｍの配管を用い
る。
【０１２２】上記内径比又は液側配管（32）の内径が上
記数値範囲よりも小さい場合には、冷媒充填量が更に低
減するものの、装置性能が低下する。一方、上記内径比
又は液側配管（32）の内径が上記数値範囲よりも大きい
場合には、冷媒圧力損失が低減して装置性能が向上する
ものの、冷媒充填量低減の効果が小さくなる。
【０１２３】そのため、本実施形態では、装置の性能を
維持しつつ冷媒充填量を十分に低減できるように、上記
数値範囲内でガス側配管（31）及び液側配管（32）を設
定することとした。
【０１２４】なお、装置の使用条件等によっては、Ｒ３
２の特性をより有効に活用するために、上記数値範囲を
より限定してもよいことは勿論である。
【０１２５】例えば、冷房定格能力が５ｋＷよりも大き
く且つ９ｋＷ以下のときには上記内径比を２．４〜３．
２としてもよい。冷房定格能力が５ｋＷ以下又は９ｋＷ
よりも大きいときには上記内径比を２．８〜３．３とし
てもよい。
【０１２６】更に、冷房定格能力が５ｋＷよりも大きく
且つ９ｋＷ以下のときには上記内径比を２．６〜３．０
としてもよい。冷房定格能力が５ｋＷ以下又は９ｋＷよ
りも大きいときには上記内径比を２．９〜３．１として
もよい。
【０１２７】また、液側配管（32）の内径は、冷房定格
能力が５ｋＷ以下のときには３．５ｍｍ〜３．９ｍｍと
し、冷房定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋ
Ｗ未満のときには５．７ｍｍ〜６．７ｍｍとし、冷房定
格能力が２２．４ｋＷ以上のときには７．８ｍｍ〜９．
５ｍｍとしてもよい。
【０１２８】更に、液側配管（32）の内径は、冷房定格
能力が５ｋＷ以下のときには３．６ｍｍ〜３．８ｍｍと
し、冷房定格能力が５ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋ
Ｗ未満のときには６．０ｍｍ〜６．４ｍｍとし、冷房定
格能力が２２．４ｋＷ以上のときには８．１ｍｍ〜９．
１ｍｍとしてもよい。
【０１２９】ところで、従来より冷媒配管として、コス
トが安く且つ取り扱いが容易なことから、銅管がよく用
いられている。銅管には種々の規格品が存在するため、
既存の規格品を利用することにより、冷媒配管（31，3
2）の低コスト化を図ることができる。したがって、装
置の低コスト化のために、上記内径比を有するように規
格品を組み合わせることにより、液側配管（32）及びガ
ス側配管（31）の双方を規格品のみで構成することが好
ましい。
【０１３０】図９は、Ｒ２２用の銅管（ＪＩＳＢ８６０
７）の仕様と、日本冷凍空調工業会提案（日冷工案）の
Ｒ３２用高圧対応配管の仕様とを比較した図である。
【０１３１】そして、上記計算結果から算出された最適
内径比は、Ｒ３２単一冷媒の場合に０．７６であり、Ｒ
３２を７５重量％含むＲ３２／Ｒ１２５混合冷媒の場合
に０．８０である。上記図９より、最適内径比の±１０
％の範囲内であれば、規格品を組み合わせることによ
り、当該内径比を容易に実現することができることが分
かった。
【０１３２】例えば、Ｒ２２用としてφ９．５ｍｍの規
格化配管を用いていた場合、Ｒ３２を使用する際には、
これに代わってφ８．０ｍｍの規格化配管を利用するこ
とができる。このように、本実施形態は、規格品を組み
合わせることにより容易に実現可能な形態である。
【０１３３】〈空気調和装置の運転動作〉次に、上述し
た空気調和装置（1）の運転動作を、冷媒回路（10）に
おける冷媒循環動作に基づいて説明する。
【０１３４】冷房運転時には、四路切換弁（12）が図１
に示す実線側に設定される。つまり、四路切換弁（12）
は、第１ポート（12a）と第２ポート（12b）とが連通す
ると共に第３ポート（12c）と第４ポート（12d）とが連
通する状態となる。
【０１３５】この状態で、圧縮機（11）から吐出された
ガス冷媒は、第１ガス側配管（21）、四路切換弁（12）
及び第２ガス側配管（22）を流通し、室外熱交換器（1
3）で凝縮する。室外熱交換器（13）を流出した液冷媒
は、第１液側配管（25）を流通し、膨張弁（14）で減圧
されて気液二相冷媒となる。膨張弁（14）を流出した二
相冷媒は、第２液側配管（26）を流通し、室内熱交換器
（15）で室内空気と熱交換を行って蒸発し、室内空気を
冷却する。室内熱交換器（15）を流出したガス冷媒は、
第３ガス側配管（23）、四路切換弁（12）及び第４ガス
側配管（24）を流通し、圧縮機（11）に吸入される。
【０１３６】一方、暖房運転時には、四路切換弁（12）
が図１に示す破線側に設定される。つまり、四路切換弁
（12）は、第１ポート（12a）と第４ポート（12d）とが
連通すると共に第２ポート（12b）と第３ポート（12c）
とが連通する状態となる。
【０１３７】この状態で、圧縮機（11）から吐出された
ガス冷媒は、第１ガス側配管（21）、四路切換弁（12）
及び第３ガス側配管（23）を流通し、室内熱交換器（1
5）に流入する。室内熱交換器（15）に流入した冷媒
は、室内空気と熱交換を行って凝縮し、室内空気を加熱
する。室内熱交換器（15）を流出した液冷媒は、第２液
側配管（26）を流通し、膨張弁（14）で減圧されて気液
二相冷媒となる。膨張弁（14）を流出した二相冷媒は、
第１液側配管（25）を流通し、室外熱交換器（13）で蒸
発する。室外熱交換器（13）を流出したガス冷媒は、第
２ガス側配管（22）、四路切換弁（12）及び第４ガス側
配管（24）を流通し、圧縮機（11）に吸入される。
【０１３８】〈実施形態の効果〉以上のように、本実施
形態は、冷媒としてＲ３２単一冷媒又はＲ３２／Ｒ１２
５冷媒を用いると共に、室外熱交換器（13）及び室内熱
交換器（15）の伝熱管と液側配管（32）とを従来よりも
細径化することとした。したがって、本実施形態によれ
ば、装置性能を維持したまま冷媒回路（10）の内容積を
小さくすることができ、冷媒回路（10）への水分等の混
入を抑制することができる。
【０１３９】そのため、上記圧縮機（11）における電動
機の絶縁材料の劣化を防止することができる。この結
果、上記電動機の焼損を防止することができると共に、
圧縮機（11）の摺動部における摩耗や焼き付きを防止す
ることができる。更に、膨張弁（14）における詰まり等
を防止することができる。よって、不良率の低減を図る
ことができる。
【０１４０】また、上記冷媒回路（10）への水分等の混
入のおそれが少ないことから、製造や据え付けの管理が
容易であり、製造容易性及び据え付け容易性を向上させ
ることができる。
【０１４１】また、冷凍機油に合成油を用いた際、装置
の信頼性を向上させることができる。つまり、冷凍機油
として合成油を用いているにもかかわらず、スラッジの
析出による回路の閉塞が起こり難くなり、装置の信頼性
が高くなる。また、冷媒回路（10）に水分等が混入する
可能性が低いため、製造や据え付けに際しての品質管理
を緩和することができる。
【０１４２】また、冷媒回路（10）の内容積が小さくな
ったことから、冷媒充填量を低減することが可能とな
り、地球温暖化効果の低減を図ることが可能となった。
また、伝熱管の細径化により室外熱交換器（13）及び室
内熱交換器（15）の低コスト化及びコンパクト化を達成
することができ、室内ユニット（17）及び室外ユニット
（16）を小型化することが可能となった。
【０１４３】また、上記冷媒回路（10）への水分等の混
入のおそれが少ないことから、冷凍機油に添加される極
圧添加剤が加水分解したり、潤滑性が低下することを防
止することができる。特に、加水分解した劣化物が膨張
弁（14）においてスラッジとして析出することがなく、
冷媒回路（10）の流路の閉塞を確実に防止することがで
きる。
【０１４４】また、塩素系の極圧添加剤における塩酸な
どの腐食性物質の発生を防止することができる。
【０１４５】
【発明の他の実施の形態】本発明は、ガス側配管（31）
及び液側配管（32）の双方を細径化してもよいことは勿
論であるが、ガス側配管（31）のみを細径化しても、冷
媒回路（10）の内容積を低減する効果を得ることができ
る。
【０１４６】細径化の対象となるガス側配管（31）は、
第１ガス側配管（21）、第２ガス側配管（22）、第３ガ
ス側配管（23）及び第４ガス側配管（24）の全てでなく
てもよく、その一部であってもよい。同様に、細径化の
対象となる液側配管（32）は、第１液側配管（25）及び
第２液側配管（26）の全てでなくてもよく、その一部で
あってもよい。
【０１４７】液側配管（32）の径（外径又は内径）は、
図７に記載された値と異なる２２用液側配管の値を基準
として、それらよりも小さくなるように設定してもよ
い。
【０１４８】具体的に、液側配管（32）は、冷房定格能
力が５ｋＷ以下のときには４．７５ｍｍ未満の配管で形
成してもよい。
【０１４９】また、液側配管（32）は、冷房定格能力が
５ｋＷよりも大きく且つ１８ｋＷ以下のときには７．９
２ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５０】また、液側配管（32）は、冷房定格能力が
１８ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下のときには
１１．１ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５１】また、液側配管（32）は、冷房定格能力が
２２．４ｋＷよりも大きいときには１３．８８ｍｍ未満
の配管で形成してもよい。
【０１５２】また、ガス側配管（31）の径についても、
図７に記載された値と異なるＲ２２用ガス側配管の値を
基準として、それらよりも小さくなるように設定しても
よい。
【０１５３】具体的に、ガス側配管（31）は、冷房定格
能力が３．２ｋＷ以下のときには７．９２ｍｍ未満の配
管で形成してもよい。
【０１５４】また、ガス側配管（31）は、冷房定格能力
が３．２ｋＷよりも大きく且つ５ｋＷ以下のときには１
１．１ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５５】また、ガス側配管（31）は、冷房定格能力
が５ｋＷよりも大きく且つ９ｋＷ以下のときには１３．
８８ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５６】また、ガス側配管（31）は、冷房定格能力
が９ｋＷよりも大きく且つ１８ｋＷ以下のときには１
７．０５ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５７】また、ガス側配管（31）は、冷房定格能力
が１８ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下のときに
は２３．４ｍｍ未満の配管で形成してもよい。
【０１５８】また、ガス側配管（31）は、冷房定格能力
が２２．４ｋＷよりも大きいときには２６．１８ｍｍ未
満の配管で形成するようにしてもよい。
【０１５９】室内熱交換器（15）及び室外熱交換器（1
3）の伝熱管の径についても、Ｒ２２用の伝熱管を基準
として、それらよりも小さくなるように設定してもよ
い。
【０１６０】具体的には、室内熱交換器（15）の伝熱管
は、内径が５．８７ｍｍ未満の伝熱管によって形成して
もよい。
【０１６１】また、室外熱交換器（13）の伝熱管は、内
径が６．８９ｍｍ未満の伝熱管によって形成してもよ
い。
【０１６２】また、室外熱交換器（13）の伝熱管は、内
径が７．９９ｍｍ未満の伝熱管によって形成してもよ
い。
【０１６３】上記実施形態は、冷房運転及び暖房運転を
選択的に実行可能ないわゆるヒートポンプ式の空気調和
装置であったが、本発明の適用対象はヒートポンプ式空
気調和装置に限定されるものではなく、例えば、冷房専
用機であってもよい。また、冷房定格能力に対応する暖
房定格能力毎に液側配管（32）及びガス側配管（31）の
内径又はそれらの内径比を設定することにより、暖房専
用機に本発明を適用することも可能である。
【０１６４】また、本発明の冷房定格能力とは、蒸発器
における能力を意味するものであり、空気調和装置にお
ける冷房時の能力に限定されるものではない。なお、こ
の冷房定格能力は、接続配管の長さが５ｍ、室内ユニッ
トと室外ユニットの高低差が０ｍのときに、所定のＪＩ
Ｓ条件（室内乾球温度２７℃、室内湿球温度１９℃、室
外乾球温度３５℃）のもとで発揮される能力である。
【０１６５】ガス側配管（31）及び液側配管（32）は必
ずしも銅管で形成する必要はなく、ＳＵＳ管、アルミ
管、鉄管等の他の配管で形成してもよいことは勿論であ
る。
【０１６６】室内熱交換器（15）及び室外熱交換器（1
3）は、空気熱交換器に限らず、二重管式熱交換器など
の液−液熱交換器であってもよい。
【０１６７】なお、本発明の冷凍装置は、狭義の冷凍装
置に限定されるものではなく、上記の空気調和装置は勿
論、冷蔵装置、除湿機等をも含む広い意味での冷凍装置
である。
【０１６８】本発明を長配管に対応した冷凍装置や複数
の室内ユニットを備えた空気調和装置に適用した場合に
は、許容配管長を長くすることができる。また、本発明
は、室内ユニットの台数を増加させることができる。し
たがって、装置の取り扱いの容易性が向上し、商品性の
向上を図ることができる。
【０１６９】本発明を長配管対応機や室内マルチ対応機
に適用した場合には、許容配管長を長くすることがで
き、また、室内機の台数を増加させることが可能とな
る。したがって、装置の取り扱い容易性が向上し、商品
性の向上を図ることができる。
【０１７０】また、本発明は、冷凍機油に極圧添加剤を
必ずしも添加する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】モリエル線図である。
【図３】伝熱管の内径比の計算結果を示す表である。
【図４】溝付管の断面図である。
【図５】モリエル線図である。
【図６】液側配管の内径比の計算結果を示す表である。
【図７】冷房定格能力に対するＲ２２用のガス側配管及
び液側配管の管径を示す図である。
【図８】冷房定格能力に対するガス側配管と液側配管と
の細径比を示す図である。
【図９】Ｒ２２用銅管とＲ３２用銅管との関係を示す図
である。
【図１０】地球温暖化係数を示す表である。
【符号の説明】
10 冷媒回路 11 圧縮機 12 四路切換弁 13 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 14 膨張弁（膨張機構） 15 室内熱交換器（利用側熱交換器） 16 室外ユニット（熱源側ユニット） 17 室内ユニット（利用側ユニット） 31 ガス側配管 32 液側配管

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を用いる一方、圧縮機（11）における電
    動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている冷凍装置。
  2. 【請求項２】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    以下である冷凍装置であって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が４．７
    ５ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍装
    置。
  3. 【請求項３】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    以下である冷凍装置であって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が３．２
    ｍｍ〜４．２ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  4. 【請求項４】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    以下である冷凍装置であって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が３．５
    ｍｍ〜３．９ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  5. 【請求項５】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    以下である冷凍装置であって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が３．６
    ｍｍ〜３．８ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  6. 【請求項６】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    よりも大きく且つ１８ｋＷ以下である冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が７．９
    ２ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍装
    置。
  7. 【請求項７】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が１８ｋ
    Ｗよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下である冷凍装置で
    あって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が１１．
    １ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍装
    置。
  8. 【請求項８】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    よりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下である冷凍装置であ
    って、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が５．４
    ｍｍ〜７．０ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  9. 【請求項９】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以
    上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且つ
    電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（11）
    を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５ｋＷ
    よりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下である冷凍装置であ
    って、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が５．７
    ｍｍ〜６．７ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  10. 【請求項１０】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５
    ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下である冷凍装置
    であって、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が６．０
    ｍｍ〜６．４ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  11. 【請求項１１】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が２
    ２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が１３．
    ８８ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍装
    置。
  12. 【請求項１２】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が２
    ２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が７．５
    ｍｍ〜９．８ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  13. 【請求項１３】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が２
    ２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が７．８
    ｍｍ〜９．５ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  14. 【請求項１４】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が２
    ２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）の液側配管（32）は、内径が８．１
    ｍｍ〜９．１ｍｍである配管によって形成されている冷
    凍装置。
  15. 【請求項１５】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が
    ３．２ｋＷ以下である冷凍装置であって、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が７．
    ９２ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍装
    置。
  16. 【請求項１６】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が
    ３．２ｋＷよりも大きく且つ５ｋＷ以下である冷凍装置
    であって、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が１
    １．１ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍
    装置。
  17. 【請求項１７】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が５
    ｋＷよりも大きく且つ９ｋＷ以下である冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が１
    ３．８８ｍｍ未満である配管によって形成されている冷
    凍装置。
  18. 【請求項１８】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が９
    ｋＷよりも大きく且つ１８ｋＷ以下である冷凍装置であ
    って、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が１
    ７．０５ｍｍ未満である配管によって形成されている冷
    凍装置。
  19. 【請求項１９】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が１
    ８ｋＷよりも大きく且つ２２．４ｋＷ以下である冷凍装
    置であって、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が２
    ３．４ｍｍ未満である配管によって形成されている冷凍
    装置。
  20. 【請求項２０】 Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％
    以上含む混合冷媒を冷媒として冷凍サイクルを形成し且
    つ電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いている圧縮機（1
    1）を有する冷媒回路（10）を備え、冷房定格能力が２
    ２．４ｋＷよりも大きく設計されている冷凍装置であっ
    て、 上記冷媒回路（10）のガス側配管（31）は、内径が２
    ６．１８ｍｍ未満である配管によって形成されている冷
    凍装置。
  21. 【請求項２１】 電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
    いる圧縮機（11）と室内熱交換器（15）とを有し、且つ
    Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以上含む混合冷媒
    を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷媒回路（10）を
    備えた冷凍装置であって、 上記室内熱交換器（15）の伝熱管は、内径が５．８７ｍ
    ｍ未満の伝熱管によって形成されている冷凍装置。
  22. 【請求項２２】 電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
    いる圧縮機（11）と室外熱交換器（13）とを有し、且つ
    Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以上含む混合冷媒
    を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷媒回路（10）を
    備えた冷凍装置であって、 上記室外熱交換器（13）の伝熱管は、内径が６．８９ｍ
    ｍ未満の伝熱管によって形成されている冷凍装置。
  23. 【請求項２３】 電動機の絶縁材料に樹脂材料を用いて
    いる圧縮機（11）と室外熱交換器（13）とを有し、且つ
    Ｒ３２の単一冷媒又はＲ３２を７５％以上含む混合冷媒
    を冷媒として冷凍サイクルを形成する冷媒回路（10）を
    備えた冷凍装置であって、 上記室外熱交換器（13）の伝熱管は、内径が７．９９ｍ
    ｍ未満の伝熱管によって形成されている冷凍装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１〜２３の何れか１項におい
    て、 圧縮機（11）は、冷凍機油として合成油が用いられてい
    る冷凍装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２〜１４の何れか１項におい
    て、 液側配管（32）は、室内ユニット（17）と室外ユニット
    （16）とを接続する液側の接続配管である冷凍装置。
  26. 【請求項２６】 請求項１５〜２０の何れか１項におい
    て、 ガス側配管（31）は、室内ユニット（17）と室外ユニッ
    ト（16）とを接続するガス側の接続配管である冷凍装
    置。
  27. 【請求項２７】 請求項１〜２４の何れか１項におい
    て、 混合冷媒は、Ｒ３２／Ｒ１２５混合冷媒である冷凍装
    置。
  28. 【請求項２８】 請求項１〜２４の何れか１項におい
    て、 冷媒は、Ｒ３２の単一冷媒である冷凍装置。
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