JP2002089978A - ペア型の冷凍装置およびマルチ型の冷凍装置 - Google Patents

ペア型の冷凍装置およびマルチ型の冷凍装置

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繁治 平良
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒にＲ３２を用いて、高い成績係数ＣＯＰ
を達成できる省エネルギー地球温暖化対応のペア型とマ
ルチ型の冷凍装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機２３，凝縮器２２，膨張手段２６
を有する一つの室外機２０と、蒸発器２を有する一つの
室内機１とを備えた冷媒回路に、冷媒としてＲ３２を循
環させて冷凍サイクルを実行する。室外機２０と室内機
１とが一対一対応のペア型冷凍装置に対して、上記冷媒
回路に対するＲ３２の充填量を１２０〜４５０ｇ／ｋＷ
（冷凍能力）の範囲内に設定する。上記冷媒回路に対す
るＲ３２の充填量を４００〜７５０ｇ／Ｌ（凝縮器内容
積）の範囲内に設定する。室外機２０と室内機１とが一
対複数対応のマルチ型冷凍装置に対して、Ｒ３２の充填
量を１２０〜３００ｇ／ｋＷ（冷凍能力）の範囲内に設
定する。Ｒ３２の充填量を８４〜３００ｇ／Ｌ（凝縮器
内容積）の範囲内に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は冷凍装置に関し、
より詳しくは、Ｒ２２（化学式ＣＨＣｌＦ2）に代わる
代替冷媒としてＲ３２（化学式ＣＨ2Ｆ2）またはＲ３２
を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を用いた
冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】冷媒
を使用して冷凍サイクルを実行する冷凍装置や空気調和
機に関する地球環境課題としては、オゾン層保護、
省エネルギー化、地球温暖化対応(ＣＯ2等排出抑
制)、資源の再利用（リサイクル）などがある。
【０００３】この地球環境課題の内、特にオゾン層保護
の観点から、従来より使用されているＲ２２（ＨＦＣ２
２）は、オゾン破壊係数ＯＤＰ(Ozone Depletion Poten
tial）が高く、好適な冷媒とは言えない。そこで、この
Ｒ２２の代替冷媒として、Ｒ４１０Ａ（ＨＦＣ３２：Ｈ
ＦＣ１２５＝５０：５０（重量比））或いはＲ４０７Ｃ
（ＨＦＣ３２：ＨＦＣ１２５：ＨＦＣ１３４ａ＝２３：
２５：５２（重量比）などが候補として挙げられてい
る。そして、Ｒ４１０ＡやＲ４０７Ｃを用いて冷凍サイ
クルを実行する冷凍装置の中には、Ｒ２２と同等の成績
係数ＣＯＰ（Coefficient of Performance）が得られる
ものが既に製品化されている。
【０００４】一方、省エネルギーについては、所定の空
気調和機は西暦２００４年９月末迄にＣＯＰを約４％向
上させねばならない旨の告示がなされている（「エネル
ギーの使用の合理化に関する法律」に基づく通商産業省
告示第１９０号）。従って、省エネルギーの観点から
も、ＣＯＰ値の大きな冷媒を使用する必要がある。
【０００５】また、地球温暖化防止に対する要求も益々
厳しくなってきている。冷凍装置や空気調和機において
は、総等価温暖化影響ＴＥＷＩ(Total Equivalent Warm
ingImpact）と呼ばれる地球温暖化の指標を用いて、冷
凍装置や空気調和機が評価される。ＴＥＷＩは地球温暖
化係数ＧＷＰとＣＯＰの逆数の和として表されるので、
地球温暖化を防止するには、小さなＧＷＰと大きなＣＯ
Ｐとを持つ冷媒を選定して、ＴＥＷＩを押させる必要が
ある。
【０００６】地球温暖化を防止するには、地球温暖化係
数ＧＷＰ値の小さいＲ３２が、好適な冷媒として挙げら
れる。このＲ３２は、Ｒ２２やＲ４０７ＣやＲ４１０Ａ
と比較するとＧＷＰが約１／３であり、地球温暖化防止
には極めて有効である。
【０００７】一方、Ｒ３２のＣＯＰに関しては、Ｒ４０
７ＣやＲ４１０ＡのＣＯＰ値がＲ２２のＣＯＰ値と略同
等であるのに対して、Ｒ３２はＲ２２よりも大きな値が
得られなかった。すなわち、Ｒ３２を用いて冷凍サイク
ルを実行する冷凍装置では、Ｒ３２の特性からは理論上
は高いＣＯＰが期待されるにもかかわらず、これまでＲ
２２のＣＯＰを実際に大きく超えるものは得られていな
かった。また、Ｒ２２を用いた場合に比して圧力が高く
なる、吐出温度が高くなるなどの現象がある。それに加
えて、Ｒ３２は微燃性を有するため安全性のコンセンサ
スが得られにくいという問題がある。このため産業界で
は、代替冷媒としてのＲ３２を実際の製品に採用するこ
とはなかった。
【０００８】そこで、この発明の目的は、冷媒にＲ３２
を用いて、高い成績係数ＣＯＰを達成できる省エネルギ
ー地球温暖化対応のペア型およびマルチ型の冷凍装置を
提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、冷凍装置の
ＣＯＰが冷媒量（冷媒回路に対する全充填量）に応じて
変化する傾向は、Ｒ３２とＲ４１０Ａ等の他の冷媒との
間で、冷媒の種類によって大きく相違しているという、
本発明者による発見に基づいて創出された。すなわち、
図１（ａ）に示すように、例えばＲ４１０Ａを用いた場
合は、図示の範囲では冷媒量が多くなるにつれてＣＯＰ
が徐々に高くなり、飽和するかのような傾向がある。こ
れに対して、Ｒ３２を用いた場合は、冷媒量の変化に対
してＣＯＰがピークを示し、冷媒量がそのピークを与え
る範囲から離れるとＣＯＰが急激に低下する傾向があ
る。従来、Ｒ３２を用いた場合にＲ４１０Ａを用いた場
合に比して高いＣＯＰが得られなかった理由は、Ｒ４１
０Ａの冷媒量が比較的多い範囲（図１（ａ）の例では１
２００ｇ〜１３００ｇ）で使用していたからである。こ
こで注目すべきは、Ｒ３２を用いて冷媒量を変化させた
場合のＣＯＰのピーク値が、Ｒ４１０Ａを最適な冷媒量
（図１（ａ）の例では１３００ｇ）で使用した場合のＣ
ＯＰよりも遥かに高いという事実である。これにより、
Ｒ３２を用いて冷媒量を適切な範囲内に設定すれば、高
いＣＯＰが得られることが分かる。
【００１０】さらに、室外機と室内機とが一対一のペア
型と、一対複数のマルチ型とに応じて、冷媒充填量を適
切に設定すると、高いＣＯＰが得られることが分かっ
た。
【００１１】また、Ｒ３２は、従来のＲ２２やＲ４１０
Ａよりも遥かに低いＧＷＰを持つとともに高いＣＯＰを
得ることができて、ＴＥＷＩ値をＲ２２やＲ４１０Ａよ
りも低い値にすることができ、優れた地球温暖化特性を
示すことが分かった。
【００１２】請求項１に記載のペア型の冷凍装置は、圧
縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２６）
を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する一つの
室内機とを備えた冷媒回路に、冷媒としてＲ３２を循環
させて冷凍サイクルを実行するペア型の冷凍装置におい
て、上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能
力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜４５０ｇの範囲内にあること
を特徴とする。
【００１３】このように冷媒回路に対するＲ３２の充填
量が冷凍能力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜４５０ｇの範囲内
にある場合、高いＣＯＰが得られる。
【００１４】ここで、冷凍能力（ｋＷ）の測定法は日本
工業規格（ＪＩＳ）Ｃ９６１２の規定に従うものとす
る。
【００１５】なお、「冷凍能力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜
４５０ｇの範囲内」であるから、例えば冷凍能力が５ｋ
Ｗであれば、冷媒回路に対するＲ３２の全充填量は６０
０ｇ〜２２５０ｇということになる。
【００１６】請求項２に記載のペア型の冷凍装置は、圧
縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２６）
を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する一つの
室内機とを備えた冷媒回路に、冷媒としてＲ３２を循環
させて冷凍サイクルを実行するペア型の冷凍装置におい
て、上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝
縮器の内容積１リットル当たり４００ｇ〜７５０ｇの範
囲内に相当することを特徴とする。
【００１７】このように冷媒回路に対するＲ３２の充填
量が凝縮器の内容積１リットル当たり４００ｇ〜７５０
ｇの範囲内に相当する場合、高いＣＯＰが得られる。
【００１８】なお、冷媒回路に対するＲ３２の充填量を
「凝縮器の内容積１リットル当たり」で規定する理由
は、冷凍装置では、凝縮器の内容積が冷媒の充填量に関
して支配的だからである。
【００１９】また、「凝縮器の内容積１リットル当たり
４００ｇ〜７５０ｇの範囲内」であるから、例えば凝縮
器の内容積が１．５リットルであれば、冷媒回路に対す
るＲ３２の全充填量は６００ｇ〜１１２５ｇの範囲内と
いうことになる。
【００２０】この発明の原理は、Ｒ３２単一冷媒のみな
らず、Ｒ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合
冷媒にも拡張して適用され得る。
【００２１】請求項３に記載のペア型の冷凍装置は、圧
縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２６）
を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する一つの
室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ３２を少なくとも７０
重量パーセント含む混合冷媒を循環させて冷凍サイクル
を実行するペア型の冷凍装置において、上記冷媒回路に
対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当たり８４
ｇ〜４５０ｇの範囲内にあることを特徴とする。
【００２２】このようにＲ３２を少なくとも７０重量パ
ーセント含む混合冷媒を用いる場合においては、冷媒回
路に対するＲ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当たり８４
ｇ〜４５０ｇの範囲内にある場合、高いＣＯＰが得られ
る。
【００２３】請求項４に記載のペア型の冷凍装置は、圧
縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２６）
を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する一つの
室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ３２を少なくとも７０
重量パーセント含む混合冷媒を循環させて冷凍サイクル
を実行するペア型の冷凍装置において、上記冷媒回路に
対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器の内容積１リッ
トル当たり２８０ｇ〜７５０ｇの範囲内に相当すること
を特徴とする。
【００２４】このようにＲ３２を少なくとも７０重量パ
ーセント含む混合冷媒を用いる場合においては、冷媒回
路に対するＲ３２の充填量が凝縮器の内容積１リットル
当たり２８０ｇ〜７５０ｇの範囲内に相当する場合、高
いＣＯＰが得られる。
【００２５】請求項５に記載のマルチ型の冷凍装置は、
圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２
６）を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する複
数の室内機とを備えた冷媒回路に、冷媒としてＲ３２を
循環させて冷凍サイクルを実行するマルチ型の冷凍装置
において、上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が
冷凍能力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜３００ｇの範囲内にあ
ることを特徴とする。
【００２６】このように冷媒回路に対するＲ３２の充填
量が冷凍能力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜３００ｇの範囲内
にある場合、高いＣＯＰが得られる。
【００２７】請求項６に記載のマルチ型の冷凍装置は、
圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２
６）を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する複
数の室内機とを備えた冷媒回路に、冷媒としてＲ３２を
循環させて冷凍サイクルを実行するマルチ型の冷凍装置
において、上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が
上記凝縮器の内容積１リットル当たり８４ｇ〜３００ｇ
の範囲内に相当することを特徴とする。
【００２８】このように冷媒回路に対するＲ３２の充填
量が凝縮器の内容積１リットル当たり８４ｇ〜３００ｇ
の範囲内に相当する場合、高いＣＯＰが得られる。
【００２９】請求項７に記載のマルチ型の冷凍装置は、
圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２
６）を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する複
数の室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ３２を少なくとも
７０重量パーセント含む混合冷媒を循環させて冷凍サイ
クルを実行するマルチ型の冷凍装置において、上記冷媒
回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当た
り３７０ｇ〜７００ｇの範囲内にあることを特徴とす
る。
【００３０】このようにＲ３２を少なくとも７０重量パ
ーセント含む混合冷媒を用いる場合においては、冷媒回
路に対するＲ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当たり３７
０ｇ〜７００ｇの範囲内にある場合、高いＣＯＰが得ら
れる。
【００３１】請求項８に記載のマルチ型の冷凍装置は、
圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および膨張手段（２
６）を有する一つの室外機と、蒸発器（２）を有する複
数の室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ３２を少なくとも
７０重量パーセント含む混合冷媒を循環させて冷凍サイ
クルを実行するマルチ型の冷凍装置において、上記冷媒
回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器の内容積
１リットル当たり２６０ｇ〜７００ｇの範囲内に相当す
ることを特徴とする。
【００３２】このようにＲ３２を少なくとも７０重量パ
ーセント含む混合冷媒を用いる場合においては、冷媒回
路に対するＲ３２の充填量が凝縮器の内容積１リットル
当たり２６０ｇ〜７００ｇの範囲内に相当する場合、高
いＣＯＰが得られる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の冷凍装置を図示
の実施の形態により詳細に説明する。
【００３４】図２はこの発明を適用した一実施形態のヒ
ートポンプ式空気調和機の概略構成を示している。この
空気調和機は、室内機１機と室外機１機とで構成された
ペア型空気調和機と呼ばれるものである。すなわち、一
対になった室外機２０と室内機１とを冷媒配管４１，４
２で接続して冷媒回路を構成し、その冷媒回路に冷媒と
してＲ３２を循環させるようにしたものである。室内機
１には室内熱交換器２が収容されている。一方、室外機
２０には、冷媒（Ｒ３２）を圧縮して吐出する圧縮機２
３と、冷媒流路を切り換えるための四路切換弁２５と、
室外熱交換器２２と、電動膨張弁２６と、還流した冷媒
の気液分離を行うアキュムレータ２４が収容されてい
る。
【００３５】冷凍サイクルを実行する冷房運転時には、
四路切換弁２５の切り換え設定によって、図２中に実線
で示すように、圧縮機２３によって吐出された冷媒を配
管３１、四路切換弁２５、配管３３を通して、凝縮器と
して働く室外熱交換器２２へ送る。この室外熱交換器２
２で凝縮された冷媒を、配管３６、流路を絞って冷媒を
膨張させる膨張弁２６、配管４２を通して、蒸発器とし
て働く室内熱交換器２へ送る。さらに、この室内熱交換
器２で気化された冷媒を配管４１、配管３４、四路切換
弁２５、配管３２、アキュムレータ２４、配管３５を通
して圧縮機２３に戻す。一方、暖房運転時には、四路切
換弁２５を切り換えて、図２中に破線で示すように、圧
縮機２３によって吐出された冷媒を配管３１、四路切換
弁２５、配管３４、配管４１を通して、凝縮器として働
く室内熱交換器２へ送る。この室内熱交換器２で凝縮さ
れた冷媒を配管４２、全開状態の膨張弁２６、配管３
６、蒸発器として働く室外熱交換器２２へ送る。さら
に、この室外熱交換器２２で気化された冷媒を配管３
３、四路切換弁２５、配管３２、アキュムレータ２４、
配管３５を通して圧縮機２３に戻す。
【００３６】なお、マルチ型と呼ばれる空気調和機の場
合は、１機の室外機に対して室内機が複数になる。しか
し、マルチ型の空気調和機の基本的な構成部品および作
動原理は、上記ペア型空気調和機と同一である。したが
って、マルチ型の空気調和機の構成部品および作動原理
については説明を省略する。
【００３７】本発明者は、この空気調和機の成績係数Ｃ
ＯＰを評価するために、図４（ａ），（ｂ）に示すよう
に、２．２ｋＷから５．０ｋＷまで能力クラスが異なる
ものについて、室内熱交換器２の内容積、室外熱交換器
２２の内容積を変えて様々に設定した。図４（ｃ）は、
そのときの室外熱交換器２２の内容積と室内熱交換器２
の内容積との比を示している。なお、この室内熱交換器
２の内容積、室外熱交換器２２の内容積の設定に応じ
て、この冷媒回路全体の内容積も変化している。
【００３８】例えば５．０ｋＷクラスのものは、室外熱
交換器２２の内容積は１．４５リットル、室内熱交換器
２の内容積は０．４７リットルにそれぞれ設定されてい
る。この５．０ｋＷクラスのものについて、冷媒量（冷
媒回路に対する全充填量）を変化させてＣＯＰを測定し
たところ、図１（ａ），（ｂ）に示すような結果が得ら
れた。図１（ａ）は冷房運転時のＣＯＰ、図１（ｂ）は
暖房運転時のＣＯＰをそれぞれ示している。図１（ａ）
から分かるように、冷房運転時にはＲ３２の冷媒量が９
６０ｇのとき、ＣＯＰが２．７〜２．８という高いピー
ク値を示した。これに対して、Ｒ４１０Ａを用いた同一
能力５．０ｋＷのものは、ＣＯＰが高々２．２（冷媒量
が１３００ｇのとき）であった。
【００３９】このようにして、Ｒ３２を用いた場合に各
条件でＣＯＰのピークを与える冷媒量の範囲を求めたと
ころ、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が冷凍能力１ｋ
Ｗ当たり１２０ｇ〜４５０ｇの範囲内にあるとき、また
は冷媒回路に対するＲ３２の充填量が室外熱交換器２２
の内容積１リットル当たり４００ｇ〜７５０ｇの範囲内
にあるとき、ＣＯＰのピークが与えられることが分かっ
た。
【００４０】また、２．２ｋＷから５．０ｋＷまでの範
囲で同一能力（圧縮機効率同等）の場合に、Ｒ３２を用
いたときのＣＯＰと、Ｒ４１０Ａを用いたときのＣＯＰ
とを比較すると、図３（ａ），（ｂ）のような結果が得
られた。なお、Ｒ３２を用いたときの冷媒量は、Ｒ４１
０Ａを用いたときの冷媒量に対して６０ｗｔ．％〜８０
ｗｔ．％の範囲内で最適化された。図３（ａ）は、Ｒ４
１０Ａを用いたときのＣＯＰを基準（１００％）とし
て、Ｒ３２を用いたときのＣＯＰが１０８．１（％）に
なったことを示している。図３（ｂ）は、Ｒ４１０Ａを
用いたときのＣＯＰが４．００であるのに対して、Ｒ３
２を用いたときのＣＯＰが４．３３であることを示して
いる。これらから分かるように、Ｒ３２を用いて冷媒量
を適切な範囲に設定すれば、Ｒ４１０Ａを用いた場合に
比して遥かに高いＣＯＰが得られる。このようにＣＯＰ
が改善された要因としては、冷媒の物性による改善分に
加えて、圧損が少ないことによる改善分と、冷媒の熱伝
達が向上したことによる改善分とが挙げられる。
【００４１】また、図１（ａ），（ｂ）から、Ｒ３２を
用いた場合のＣＯＰのピークを与える最適な冷媒量は、
冷房運転のとき９６０ｇ、暖房運転のとき８４０ｇと求
められる。一方、Ｒ４１０Ａを用いた場合の最適な冷媒
量は、冷房運転のとき１３００ｇ、暖房運転のとき１１
００ｇと求められる。この結果から分かるように、Ｒ３
２を用いた場合は、Ｒ４１０Ａを用いた場合に比して、
冷／暖の最適な冷媒量の比率が１に近くなる。したがっ
て、冷／暖の冷媒調整用容器を不要にでき、またはアキ
ュムレータの小容量化を実現できる。
【００４２】図６は、図１（ａ）と図１（ｂ）を用い
て、冷房時と暖房時の最適冷媒量の差を示したものであ
る。図６に示すように、Ｒ３２は、冷房時の最適冷媒量
と暖房時の最適冷媒量との差がＲ４１０Ａに比べて小さ
い。また、Ｒ３２は、Ｒ４１０Ａよりも少ない冷媒充填
量で高いＣＯＰを得ることができる。つまり、Ｒ３２は
Ｒ４１０Ａ冷媒に比べて熱搬送能力が高い。したがっ
て、Ｒ３２は、Ｒ４１０Ａ冷媒に比べて冷房時の最適冷
媒量と暖房時の最適冷媒量との差が小さく、Ｒ４１０Ａ
よりも少ない冷媒充填量で高いＣＯＰが得られるので、
空気調和機に使用する冷媒量を削減することができる。
図７は、Ｒ３２,Ｒ４１０Ａ,Ｒ２２の各冷媒の冷凍能力
に対するアキュームレータおよびレシーバの容積を示
す。図７に示すように、冷凍能力が４ｋｗ以下の空気調
和機では、アキュームレータやレシーバが必要でなくな
る。つまり、Ｒ３２を用いた空気調和機では、アキュー
ムレータやレシーバが不要となるために、空気調和機の
製造コストを低減することができると共に、空気調和機
の小型化が可能となる。
【００４３】なお、この実施形態ではヒートポンプ式空
気調和機について述べたが、当然ながらこれに限られる
ものではない。この発明は、冷媒としてＲ３２を用いて
冷凍サイクルを実行する装置に広く適用することができ
る。
【００４４】また当然ながら、この発明の原理は、Ｒ３
２単一冷媒のみならず、Ｒ３２を少なくとも７０重量パ
ーセント含む混合冷媒にも拡張して適用され得る。
【００４５】本発明者の実験により、Ｒ３２を少なくと
も７０重量パーセント含む混合冷媒を用いる場合におい
て、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ
当たり８４ｇ〜４５０ｇの範囲内にあるとき、または冷
媒回路に対するＲ３２の充填量が凝縮器の内容積１リッ
トル当たり２８０ｇ〜７５０ｇの範囲内に相当すると
き、高いＣＯＰが得られることが確認された。
【００４６】また、混合冷媒として、例えばＲ３２とＲ
１２５の混合物が考えられる。Ｒ３２とＲ１２５の混合
冷媒では、図５に示すように、Ｒ３２が７０重量パーセ
ントまでの領域は液体の組成と発生蒸気の組成とが同じ
の共沸域となり、それ以上では非共沸域となる。そし
て、Ｒ３２の含有量が増大するにしたがってＲ３２の特
性が明確に現れ、非共沸域ではＲ３２の特性がより顕著
に現れる。すなわち、Ｒ３２の含有量が７０重量パーセ
ント以上ではエネルギー効率の上昇が著しく、高いＣＯ
Ｐを得ることができる。
【００４７】このように、Ｒ３２を少なくとも７０重量
パーセント含む混合冷媒は、図１および図５に示すよう
に、従来のＲ２２等の冷媒に比べてＣＯＰが略同等また
はそれ以上である。
【００４８】以上の説明はペア型の空気調和機に関する
ものであるが、マルチ型の空気調和機についてもペア型
と同様な効果が確認された。すなわち、マルチ型の空気
調和機の単一冷媒Ｒ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当た
り１２０ｇ〜３００ｇの範囲内にある場合、高いＣＯＰ
を得ることができた。マルチ型の空気調和機の冷媒回路
に対する単一冷媒Ｒ３２の充填量が凝縮器の内容積１リ
ットル当たり８４ｇ〜３００ｇの範囲内に相当する場
合、高いＣＯＰを得ることができた。マルチ型の空気調
和機にＲ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合
冷媒を用いるとき、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が
冷凍能力１ｋＷ当たり３７０ｇ〜７００ｇの範囲内にあ
る場合に、高いＣＯＰを得ることができた。マルチ型の
空気調和機にＲ３２を少なくとも７０重量パーセント含
む混合冷媒を用いるとき、冷媒回路に対するＲ３２の充
填量が凝縮器の内容積１リットル当たり２６０ｇ〜７０
０ｇの範囲内に相当する場合に、高いＣＯＰを得ること
ができた。
【００４９】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１のペ
ア型の冷凍装置は、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が
冷凍能力１ｋＷ当たり１２０ｇ〜４５０ｇの範囲内にあ
るので、高いＣＯＰを得ることができる。
【００５０】また、請求項２のペア型の冷凍装置は、冷
媒回路に対するＲ３２の充填量が凝縮器の内容積１リッ
トル当たり４００ｇ〜７５０ｇの範囲内に相当するの
で、高いＣＯＰを得ることができる。
【００５１】また、請求項３のペア型の冷凍装置は、Ｒ
３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を用
いる場合において、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が
冷凍能力１ｋＷ当たり８４ｇ〜４５０ｇの範囲内にある
ので、高いＣＯＰが得られる。
【００５２】また、請求項４のペア型の冷凍装置は、Ｒ
３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を用
いる場合において、冷媒回路に対するＲ３２の充填量が
凝縮器の内容積１リットル当たり２８０ｇ〜７５０ｇの
範囲内に相当するので、高いＣＯＰが得られる。
【００５３】また、請求項５のマルチ型の冷凍装置は、
冷媒回路に対するＲ３２の充填量が冷凍能力１ｋＷ当た
り１２０ｇ〜３００ｇの範囲内にあるので、高いＣＯＰ
を得ることができる。
【００５４】また、請求項６のマルチ型の冷凍装置は、
冷媒回路に対するＲ３２の充填量が凝縮器の内容積１リ
ットル当たり８４ｇ〜３００ｇの範囲内に相当するの
で、高いＣＯＰを得ることができる。
【００５５】また、請求項７のマルチ型の冷凍装置は、
Ｒ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を
用いる場合において、冷媒回路に対するＲ３２の充填量
が冷凍能力１ｋＷ当たり３７０ｇ〜７００ｇの範囲内に
あるので、高いＣＯＰが得られる。
【００５６】また、請求項８のマルチ型の冷凍装置は、
Ｒ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を
用いる場合において、冷媒回路に対するＲ３２の充填量
が凝縮器の内容積１リットル当たり２６０ｇ〜７００ｇ
の範囲内に相当するので、高いＣＯＰが得られる。
【００５７】請求項１〜４のペア型の冷凍装置および請
求項５〜８のマルチ型の冷凍装置では、Ｒ３２は、Ｒ４
１０Ａ冷媒に比べて冷房時の最適冷媒量と暖房時の最適
冷媒量との差が小さく、Ｒ４１０Ａよりも少ない冷媒充
填量で高いＣＯＰが得られるので、空気調和機に使用す
る冷媒量を削減することができる。したがって、Ｒ３２
を用いた空気調和機では、アキュームレータやレシーバ
が必ずしも必要でなくなるので、空気調和機の小型化が
可能となると共に、空気調和機の製造コストを低減する
ことができる。
【００５８】請求項４と５のペア型の冷凍装置および請
求項７と８のマルチ型の冷凍装置では、Ｒ３２を少なく
とも７０重量パーセント含む混合冷媒は、従来の冷媒に
比べて略同等またはそれ以上のＣＯＰを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 冷媒としてＲ３２を用いた場合のＣＯＰと、
Ｒ４１０Ａを用いた場合のＣＯＰとを、冷媒量（冷媒回
路に対する全充填量）を変化させて測定した結果を示す
図である。なお、（ａ）は冷房運転時、（ｂ）は暖房運
転時の結果である。
【図２】 この発明を適用した一実施形態のヒートポン
プ式空気調和機の概略構成を示す図である。
【図３】 同一能力（圧縮機効率同等）の場合に、Ｒ３
２を用いたときのＣＯＰと、Ｒ４１０Ａを用いたときの
ＣＯＰとを比較して示す図である。
【図４】 上記空気調和機の室内熱交換器の内容積、室
外熱交換器の内容積の設定値を示す図である。
【図５】 Ｒ３２とＲ１２５の混合冷媒におけるＲ３２
の含有量とエネルギー効率を示す図である。
【図６】 Ｒ３２とＲ４１０Ａについての冷房時と暖房
時の冷媒充填量に対するＣＯＰを示す図である。
【図７】 Ｒ３２,Ｒ４１０Ａ,Ｒ２２の各冷媒の冷凍能
力に対するアキュームレータおよびレシーバの容積を示
す図である。
【符号の説明】
２ 室内熱交換器 ２２ 室外熱交換器 ２３ 圧縮機 ２６ 電動膨張弁

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する一つの室内機とを備えた冷媒回路に、冷
    媒としてＲ３２を循環させて冷凍サイクルを実行するペ
    ア型の冷凍装置において、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１
    ｋＷ当たり１２０ｇ〜４５０ｇの範囲内にあることを特
    徴とするペア型の冷凍装置。
  2. 【請求項２】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する一つの室内機とを備えた冷媒回路に、冷
    媒としてＲ３２を循環させて冷凍サイクルを実行するペ
    ア型の冷凍装置において、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器
    の内容積１リットル当たり４００ｇ〜７５０ｇの範囲内
    に相当することを特徴とするペア型の冷凍装置。
  3. 【請求項３】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する一つの室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ
    ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を循
    環させて冷凍サイクルを実行するペア型の冷凍装置にお
    いて、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１
    ｋＷ当たり８４ｇ〜４５０ｇの範囲内にあることを特徴
    とするペア型の冷凍装置。
  4. 【請求項４】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する一つの室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ
    ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を循
    環させて冷凍サイクルを実行するペア型の冷凍装置にお
    いて、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器
    の内容積１リットル当たり２８０ｇ〜７５０ｇの範囲内
    に相当することを特徴とするペア型の冷凍装置。
  5. 【請求項５】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する複数の室内機とを備えた冷媒回路に、冷
    媒としてＲ３２を循環させて冷凍サイクルを実行するマ
    ルチ型の冷凍装置において、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１
    ｋＷ当たり１２０ｇ〜３００ｇの範囲内にあることを特
    徴とするマルチ型の冷凍装置。
  6. 【請求項６】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する複数の室内機とを備えた冷媒回路に、冷
    媒としてＲ３２を循環させて冷凍サイクルを実行するマ
    ルチ型の冷凍装置において、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器
    の内容積１リットル当たり８４ｇ〜３００ｇの範囲内に
    相当することを特徴とするマルチ型の冷凍装置。
  7. 【請求項７】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する複数の室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ
    ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を循
    環させて冷凍サイクルを実行するマルチ型の冷凍装置に
    おいて、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が冷凍能力１
    ｋＷ当たり３７０ｇ〜７００ｇの範囲内にあることを特
    徴とするマルチ型の冷凍装置。
  8. 【請求項８】 圧縮機（２３）、凝縮器（２２）および
    膨張手段（２６）を有する一つの室外機と、蒸発器
    （２）を有する複数の室内機とを備えた冷媒回路に、Ｒ
    ３２を少なくとも７０重量パーセント含む混合冷媒を循
    環させて冷凍サイクルを実行するマルチ型の冷凍装置に
    おいて、 上記冷媒回路に対する上記Ｒ３２の充填量が上記凝縮器
    の内容積１リットル当たり２６０ｇ〜７００ｇの範囲内
    に相当することを特徴とするマルチ型の冷凍装置。
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