JP2009222359A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示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ても、圧縮機の機能低下等を抑制することができる冷凍装置を提供する。
【解決手段】冷媒回路１１０は、圧縮機１１１と２つの熱交換器１１３，１１８とエジェクタ１１４とで構成される。冷媒は、上述した冷媒からなる単一冷媒または単一冷媒を含む混合冷媒であって、冷媒回路１１０内を循環する。エジェクタ１１４は、駆動流路１１４ａ、吸引流路１１４ｂ及び噴出流路１１４ｃを有し、圧縮機１１１の吸入圧を昇圧する。駆動流路１１４ａには、熱交換器１１３からの高圧冷媒が流れる。吸引流路１１４ｂには、熱交換器１１８からの低圧冷媒が駆動流路１１４ａを流れる高圧冷媒により吸引されて流れる。噴出流路１１４ｃは、吸引流路１１４ｂを流れる低圧冷媒と駆動流路１１４ａを流れる高圧冷媒とを合流させて噴出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍装置に関する。

従来より、空気調和装置等の冷凍装置には、図１に示す冷媒回路１が備えられている。冷媒回路１は、主として、圧縮機１１、利用側熱交換器１２、膨張弁１３及び熱源側熱交換器１４により構成されている。そして、冷媒回路１内を循環する冷媒としては、Ｒ４１０Ａと呼ばれる冷媒が良く用いられている。図２は、Ｒ４１０Ａを冷媒として冷媒回路１に使用している空気調和装置が暖房運転を行った場合の、冷凍サイクルを表している。

ところで、近年、環境保護等の観点から、冷媒Ｒ４１０Ａの代替となる新冷媒の開発が行われている。開発された新冷媒としては、特許文献１に開示されているように、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒が挙げられる。
特開平４−１１０３８８号公報

しかしながら、特許文献１に示された新冷媒は、低圧冷媒であって、冷媒Ｒ４１０Ａに比して沸点が高いという特性を有する。そのため、図１の冷媒回路１において、冷媒Ｒ４１０Ａに変えて特許文献１に係る新冷媒を用いると、冷媒Ｒ４１０Ａに比して例えば暖房時の蒸発圧が低くなるため、圧縮機１１の吸入密度が低下し、圧縮機１１のシリンダ容積が増加する恐れがある。また、例えば暖房運転が行われる際、蒸発器として機能する熱源側熱交換器１４内の乾き度が高くなり（即ち、蒸気量が多い）、この熱源側熱交換器１４での圧力損失が大きくなる恐れがある。これを抑制するためには、例えば圧縮機１１のシリンダ容積を大きくしたり、熱源側熱交換器１４の管径を大きくするといった対策が必要となる場合がある。

そこで、本発明は、上述した新冷媒を用いても、例えば圧縮機等の、冷媒回路を構成する各種機器の機能低下を抑制することができる冷凍装置の提供を目的とする。

発明１に係る冷凍装置は、冷媒回路と冷媒とを備える。冷媒回路は、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器とが接続されることによって構成される。冷媒は、冷媒回路内を循環する。冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または単一冷媒を含む混合冷媒である。そして、膨張機構は、エジェクタを含む。エジェクタは、駆動流路、吸引流路及び噴出流路を有し、圧縮機の吸入圧を昇圧する。駆動流路には、凝縮器からの高圧冷媒が流れる。吸引流路には、蒸発器からの低圧冷媒が、駆動流路を流れる高圧冷媒により吸引されて流れる。噴出流路は、吸引流路を流れる低圧冷媒と駆動流路を流れる高圧冷媒とを合流させて噴出する。

この冷凍装置によると、圧縮機の吸入圧力が例えば蒸発圧よりも高くなるように昇圧される。これにより、冷媒の吸入密度が高くなるため、圧縮機のシリンダ容積を大きくせずに済む。また、暖房時には蒸発器内の乾き度を下げることができるため、蒸発器での圧力損失を抑制することができる。また、一般的には、室外温度の変化が大きい程圧縮機の回転数制御幅が大きくなるが、この冷凍装置では、圧縮機の吸入圧がエジェクタにより昇圧されるため、室外温度の変化が大きい場合であっても圧縮機の回転数制御幅を大きくせずに済む。更に、膨張機構としてエジェクタが利用されるため、膨張機構として膨張弁が利用された場合に無駄となっていた有効なエネルギーの一部を回収することができ、冷凍サイクルの効率を高めることができる。

発明２に係る冷凍装置は、発明１に係る冷凍装置であって、冷媒回路は、バイパス経路を有する。バイパス経路は、駆動流路の流入口と吸引流路の吸引口とを接続する。膨張機構は、バイパス経路上に設けられた膨張弁を更に含む。そして、冷凍回路は、更に調節部によって構成されている。調節部は、少なくとも暖房運転時には、凝縮器からの高圧冷媒及び蒸発器からの低圧冷媒がバイパス経路上を流れずに、それぞれエジェクタの駆動流路及び吸引経路に流れるように、冷媒の流れを調整する。

この冷媒装置によると、少なくとも暖房運転時には、凝縮器からの高圧冷媒及び蒸発器からの低圧冷媒が、共にエジェクタに流れるようになる。従って、圧縮機には、エジェクタにより圧力が高められた冷媒が吸入されるようになる。

発明３に係る冷凍装置は、発明２に係る冷凍装置であって、調節部は、冷房運転時、凝縮器からの高圧冷媒がエジェクタに流入せずにバイパス経路上の膨張弁に流入され蒸発器に流れるように、冷媒の流れを更に調整する。

冷房運転時、冷媒は、暖房運転時と逆の方向に流れる。この場合、エジェクタの構成上、エジェクタのみでは冷媒流量を制御しきれない恐れがある。しかしながら、発明３に係る冷凍装置では、冷房運転時、冷媒はエジェクタに流入せずにバイパス経路上の膨張弁に流入され、膨張される。従って、冷媒流量を十分に制御することができる。

発明４に係る冷凍装置は、発明１に係る冷凍装置であって、吸引流路を流れる低圧冷媒及び駆動流路を流れる高圧冷媒は、冷凍装置の運転の種類に関係なく、噴出流路に向かって一方向に流れる。

この冷凍装置では、冷房運転及び暖房運転のいずれの場合においても、エジェクタ内部には一方向に冷媒が流れる。従って、暖房運転及び冷房運転のいずれの場合においても、圧縮機の吸入圧力を昇圧することができると共に、冷媒流量を十分に制御することができる。

発明５に係る冷凍装置は、発明１に係る冷凍装置であって、冷媒回路は、冷房運転のみを行う冷房専用回路として利用される。

冷房運転のみを行う冷凍装置としては、例えば冷凍コンテナや冷蔵庫が挙げられる。このように、本発明の冷凍装置に係る冷媒回路を冷房専用回路として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

発明６に係る冷凍装置は、発明１に係る冷凍装置であって、冷媒回路は、暖房運転のみを行う暖房専用回路として利用される。

暖房運転のみを行う冷凍装置としては、例えば給湯機が挙げられる。このように、本発明の冷凍装置に係る冷媒回路を暖房専用回路として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

発明７に係る冷凍装置は、発明１〜６のいずれかに係る冷凍装置であって、冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒または単一冷媒を含む混合冷媒である。

発明８に係る冷凍装置は、発明７に係る冷凍装置であって、冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの混合冷媒である。

発明９に係る冷凍装置は、発明７に係る冷凍装置であって、冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの混合冷媒である。

発明１，７，８，９に係る冷凍装置によると、冷媒の吸入密度が高くなるため、圧縮機のシリンダ容積を大きくせずに済む。また、暖房時には蒸発器内の乾き度を下げることができるため、蒸発器での圧力損失を抑制することができる。また、室外温度の変化が大きい場合であっても圧縮機の回転数制御幅を大きくせずに済む。更に、冷凍サイクルの効率を高めることができる。

発明２に係る冷凍装置によると、圧縮機には、エジェクタにより圧力が高められた冷媒が吸入されるようになる。

発明３に係る冷凍装置によると、冷媒流量を十分に制御することができる。

発明４に係る冷凍装置によると、暖房運転及び冷房運転のいずれの場合においても、圧縮機の吸入圧力を昇圧することができると共に、冷媒流量を十分に制御することができる。

発明５に係る冷凍装置によると、冷媒回路を冷房専用回路として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

発明６に係る冷凍装置によると、冷媒回路を暖房専用回路として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

以下、本発明に係る冷凍装置について、図面を用いて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
（１）構成
図３は、本発明の第１実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置１０１の冷媒回路図である。本実施形態に係る空気調和装置１０１は、室外機１０２と室内機１０３とに分けられたセパレートタイプの空気調和装置であって、冷房運転及び暖房運転を行うことができる。空気調和装置１０１は、主として、冷媒回路１１０と、冷媒回路１１０内を循環する冷媒とを備える。

ここで、本実施形態において用いられる冷媒について説明する。冷媒としては、Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）の分子式で示され、且つ分子構造中に二重結合を１個有する単一冷媒、またはこれを含む混合冷媒が用いられる。特に、本実施形態では、冷媒として、分子式ＣＦ₃ＣＦＣＨ₂（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ₃−ＣＦ＝ＣＨ₂）で示される冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆの単一冷媒が用いられる場合を例にとる。

冷媒回路１１０は、図３に示すように、室内機１０３に設けられた利用側回路１１０ａと、室外機１０２に設けられた熱源側回路１１０ｂとを有する。利用側回路１１０ａには、室内熱交換器１１３が接続されている。熱源側回路１１０ｂには、主として、圧縮機１１１、四路切換弁１１２、膨張機構としてのエジェクタ１１４、気液分離器１１６、及び室外熱交換器１１８が接続されている。

〔圧縮機〕
圧縮機１１１は、吸入側が四路切換弁１１２の第１ポートａ１に接続され、吐出側が四路切換弁１１２の第２ポートａ２に接続されている。圧縮機１１１は、可変容量型のいわゆる全密閉型に構成されており、吸入側から吸入した冷媒を圧縮して吐出側へ吐出する。

〔四路切換弁〕
四路切換弁１１２は、第３ポートａ３が室内熱交換器１１３の一端と接続され、第４ポートａ４が気液分離器１１６に接続されている。そして、四路切換弁１１２は、第１ポートａ１と第４ポートａ４とが内部で連結するとともに第２ポートａ２と第３ポートａ３とが内部で連結する第１状態と（図３に実線で示す状態）、第１ポートａ１と第３ポートａ３とが内部で連結すると共に第２ポートａ２と第４ポートａ４とが内部で連結する第２状態（図７の点線で示す状態）とを採り得る。

このような四路切換弁１１２は、空気調和装置１０１が暖房運転を行う場合には第１状態を採り、空気調和装置１０１が冷房運転を行う場合には第２状態を採るように、各ポート間の接続状態の切換が可能となっている。

〔室内熱交換器〕
室内熱交換器１１３は、一端が四路切換弁１１２に接続されており、他端がエジェクタ１１４の第１ポートｂ１に接続されている。室内熱交換器１１３は、室内機１０３内部に設けられた室内ファン（図示せず）によって取り込まれた室内空気と、冷媒回路１１０内を循環する冷媒との間で熱交換を行う。このようにして熱交換が行われた後の空気は、室内に供給される。

〔エジェクタ〕
エジェクタ１１４は、上述したように第１ポートｂ１を介して室内熱交換器１１３と接続されている他、第２ポートｂ２を介して室外熱交換器１１８の一端に接続され、第３ポートｂ３及び逆止弁１１５を介して気液分離器１１６に接続されている。エジェクタ１１４は、エジェクタ１１４内に流入する駆動流体を、エジェクタ１１４内に設けられたノズルで減圧して加速させる。そしてエジェクタ１１４は、この加速により生じる負圧によって、吸引流体をエジェクタ１１４内に吸引する。更に、エジェクタ１１４は、吸引流体と駆動流体とを混合させて混合流体とし、混合流体をエジェクタ１１４内に設けられたディフューザで減速して昇圧させ、噴出するものである。

より具体的には、エジェクタ１１４は、駆動流路１１４ａと、吸引流路１１４ｂと、噴出流路１１４ｃとを有する。駆動流路１１４ａには、室内熱交換器１１３からの高圧冷媒（駆動流体）が流れる。吸引流路１１４ｂには、室外熱交換器１１８からの低圧冷媒（吸引流体）が、駆動流路１１４ａを流れる高圧冷媒に吸引されて流れる。尚、上記高圧冷媒としては、例えば室内熱交換器１１３において凝縮した冷媒が該当し、上記低圧冷媒としては、ここでの低圧冷媒としては、例えば室外熱交換器１１８において蒸発した冷媒が該当する。噴出流路１１４ｃは、吸引流路１１４ｂを流れる低圧冷媒と駆動流路１１４ａを流れる高圧冷媒とを合流させて噴出する。このようにして噴出流路１１４ｃから噴出された冷媒は、逆止弁１１５を介して気液分離器１１６に流入する。尚、駆動流路１１４ａには、上述したノズルが設けられており、噴出流路１１４ｃには、上述したディフューザが設けられている。ノズルは、駆動流路１１４ａを流れる高圧冷媒の減圧量を調節可能なように、その孔径が調節可能となっている。

特に、本実施形態に係るエジェクタ１１４は、空気調和装置１０１が暖房運転を行う場合に、上記動作を行うものとして機能する。尚、空気調和装置１０１が冷房運転を行う場合には、エジェクタ１１４には、第２ポートｂ２から第１ポートｂ１へと冷媒が流れる。

〔気液分離器〕
気液分離器１１６は、逆止弁１１５、低圧用膨張弁１１７、及び四路切換弁１１２を介して圧縮機１１１と接続されている。気液分離器１１６は、エジェクタ１１４の噴出流路１１４ｃから噴出した冷媒を、液冷媒及びガス冷媒に分離する。具体的に、気液分離器１１６は、気液分離容器１１６ａ、冷媒流入口１１６ｂ、液流出口１１６ｃ及びガス流出口１１６ｄを有する。気液分離容器１１６ａは、液冷媒及びガス冷媒を貯留する。冷媒流入口１１６ｂには、気液分離容器１１６ａへ冷媒が流入する。液流出口１１６ｃからは、気液分離後の液冷媒が流出する。ガス流出口１１６ｄからは、ガス冷媒が流出する。

特に、本実施形態に係る気液分離器１１６は、エジェクタ１１４と同様、空気調和装置１０１が暖房運転を行う場合に、上記動作を行うものとして機能する。尚、空気調和装置１０１が冷房運転を行う場合には、気液分離器１１６には、ガス流出口１１６ｄから液流出口１１６ｃへと冷媒が流れる。

尚、エジェクタ１１４の噴出流路１１４ｃと気液分離器１１６との間に接続された逆止弁１１５は、噴出流路１１４ｃより噴出された冷媒を気液分離器１１６方向へと一方向に導くように接続されている。従って、エジェクタ１１４からの冷媒は、暖房運転時には気液分離器１１６に流入するが、冷房運転時には、気液分離器１１６に流入しない。

また、気液分離器１１６の液流出口１１６ｃに接続されている低圧用膨張弁１１７は、開度可変の電子膨張弁によって構成されている。

〔室外熱交換器〕
室外熱交換器１１８は、低圧用膨張弁１１７の流出口とエジェクタ１１４の第２ポートｂ２との間に接続されている。室外熱交換器１１８は、室外機１０２内部に設けられた室外ファン（図示せず）によって取り込まれた室外空気と、冷媒回路１１０内を循環する冷媒との間で熱交換を行う。このようにして熱交換が行われた後の空気は、室外に排出される。

尚、上述した冷媒回路１１０を構成するいくつかの各種機器は（具体的には、圧縮機１１１、四路切換弁１１２、エジェクタ１１４、低圧用膨張弁１１７）、図示しない制御部と接続されており、制御部により各種制御がなされる。例えば、制御部は、圧縮機１１１の起動及び容量制御や、空気調和装置１０１の運転種類に基づく四路切換弁１１２の接続状態の切換制御を行う。また、制御部は、エジェクタ１１４の駆動流路１１４ａにおけるノズルの孔径の調整や、低圧用膨張弁１１７の開度調整を行う。

（２）動作
（２−１）暖房運転
次に、本実施形態に係る空気調和装置１０１が暖房運転を行う場合の動作について、図３〜図５を用いて説明する。

図３に示すように、四路切換弁１１２は、第１状態（図３の実線）を採り、冷媒は、図３の実線矢印の方向に流れる。この場合、室内熱交換器１１３は凝縮器、室外熱交換器１１８は蒸発器として機能し、暖房サイクルが行われる。

具体的に、冷媒は、圧縮機１１１において圧縮されて高圧冷媒となり（図４の点ｃ１。圧力Ｐ３→Ｐ２、エンタルピｈ５→ｈ３）、四路切換弁１１２の第２ポートａ２及び第３ポートａ３を経て室内熱交換器１１３に送られる。この時、室内熱交換器１１３は、凝縮器として機能しているため、室内熱交換器１１３へと送られてきた冷媒は、室内空気に放熱しながら凝縮し（図４の点ｃ２。エンタルピｈ３→ｈ１）、その後エジェクタ１１４の駆動流路１１４ａに流入される。この時、室内空気は、冷媒からの熱によって温められる。

エジェクタ１１４の駆動流路１１４ａに流入した高圧冷媒は、駆動流路１１４ａのノズルによって圧力Ｐ１まで減圧されて加速する（図４の点ｃ３）。この時、加速された高圧冷媒よって生じる負圧により、室外熱交換器１１８から流出した低圧冷媒は、エジェクタ１１４の吸引流路１１４ｂに吸引される（図４の点ｃ９）。そして、加速された高圧冷媒及び吸引された低圧冷媒は、噴出流路１１４ｃの上流部分で混ざり合い（図４の点ｃ４）、噴出流路１１４ｃにおけるディフューザで減速して所定の圧力Ｐ３まで昇圧される（図４の点ｃ５）。昇圧後の冷媒は、エジェクタ１１４から逆止弁１１５を介して気液分離器１１６に流入され、気液分離器１１６内においてガス冷媒（図４の点ｃ６、エンタルピｈ５）と液冷媒（図４の点ｃ７、エンタルピｈ４）とに分離される。

ガス冷媒は、気液分離器１１６のガス流出口１１６ｄから流出し、四路切換弁１１２及び圧縮機１１１の吸入口を介して圧縮機１１１に戻され、再び昇圧される（図４の点ｃ１）。即ち、圧縮機１１１の吸入口には、エジェクタ１１４により吸入圧が“Ｐ１”ではなく“Ｐ３”に昇圧された冷媒が吸入されることになる。そして、この冷媒は、圧縮機１１１において、圧力Ｐ３から圧力Ｐ２にまで昇圧される。

一方、液冷媒は、気液分離器１１６の液流出口１１６ｃから流出し、低圧用膨張弁１１７で所定の圧力Ｐ１まで減圧され、室外熱交換器１１８に流入する（図４の点ｃ８）。この時、室外熱交換器１１８は、蒸発器として機能しているため、室外熱交換器１１８へと送られた液冷媒は、室外空気から吸熱しながら蒸発し、エジェクタ１１４の吸引流路１１４ｂに吸引されるようになる（図４の点ｃ９、エンタルピｈ２）。

〔暖房運転時の効果〕
図５は、本実施形態に係る空気調和装置１０１が上述の暖房運転を行った場合（以下、エジェクタサイクルという）と、図１及び２の冷媒回路１に本実施形態における冷媒を用いた空気調和装置が暖房運転を行った場合（以下、標準サイクルという）との比較を行うための、各種データを示した表である。図５（ａ）には、蒸発温度Ｔｅが“０度”である場合の吸入容積比データ及びサイクル効率比データが、サイクル別に示されている。図５（ｂ）には、蒸発温度Ｔｅが“−３０度”である場合の、吸入容積比データとサイクル効率比データとが、サイクル別に示されている。また、図５（ｃ）には、蒸発温度Ｔｅを変化させた場合の、吸入容積の流用変化を比較するデータがサイクル別に示されている。

図５（ａ）（ｂ）によると、吸入容積比（即ち、圧縮機１１１の吸入ガスの比体積）及びサイクル効率比は、標準サイクルの場合は共に“１００％”であるが、エジェクタサイクルの場合、吸入容積比はそれぞれ“１００％”以下、サイクル効率比はそれぞれ“１００％以上”となっている。即ち、エジェクタサイクルの場合、吸入容積比が小さいことから、吸入ガスの比重量が大きくなり、圧縮機１１１から吐出される冷媒循環重量が増大するため、冷凍能力が増加したことが分かる。従って、本実施形態に係るエジェクタサイクルを用いることで、標準サイクルに比してより小さい圧縮機を用いても、高いサイクル効率を得ることができる。

また、図５（ｃ）によると、外気条件である蒸発温度Ｔｅが“０度”から“−３０度”に変化した場合、標準サイクルでは吸入容積流量を”１００％”から“２８６％”に上げないと、蒸発温度Ｔｅの変化に関係なく一定の暖房能力を保つことができない。しかしながら、本実施形態に係るエジェクタサイクルでは、吸入容積流量を”１００％”から“２３１％”に上げることで、蒸発温度Ｔｅが変化しても一定の暖房能力を保つことができる。即ち、エジェクタサイクルの場合、標準サイクルよりも、同じ暖房能力を確保するために上げるべき吸入容積流量が少なくて済む。従って、エジェクタサイクルは、標準サイクルよりも圧縮機１１１の回転数の制御幅が狭くなるため、圧縮機１１１の信頼性が高まる。

（２−２）冷房運転
ここでは、本実施形態に係る空気調和装置１０１が冷房運転を行う場合の動作について、図３を用いて説明する。

図３に示すように、四路切換弁１１２は、第２状態（図３の破線）を採り、冷媒は、図３の破線矢印の方向に流れる。この場合、室内熱交換器１１３は蒸発器、室外熱交換器１１８は凝縮器として機能し、冷房サイクルが行われる。尚、冷房運転時、低圧用膨張弁１１７は、全開の状態を採る。

具体的に、冷媒は、圧縮機１１１において圧縮されて高圧冷媒となり、四路切換弁１１２の第２ポートａ２及び第４ポートａ４、気液分離器１１６、低圧用膨張弁１１７を経て、室外熱交換器１１８に送られる。この時、室外熱交換器１１８は、凝縮器として機能しているため、室外熱交換器１１８へと送られてきた冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮し、その後エジェクタ１１４の第２ポートｂ２を介してエジェクタ１１４内部に流入する。エジェクタ１１４に流入した冷媒は、駆動流路１１４ａ内のノズルにより減圧されてエジェクタ１１４の第１ポートｂ１から流出し、室内熱交換器１１３に流入する。この時、室内熱交換器１１３は、蒸発器として機能しているため、室内熱交換器１１３へと送られてきた冷媒は、室内空気から吸熱しながら蒸発する。尚、室内空気は、冷媒により熱を奪われることで冷やされる。その後、蒸発した冷媒は、四路切換弁１１２及び圧縮機１１１の吸入口を介して圧縮機１１１に戻され、再び昇圧される。

（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る空気調和装置１０１では、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_nで示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する単一冷媒が冷媒回路１１０内を循環するが、冷媒回路１１０中の膨張機構としては、エジェクタ１１４が用いられている。エジェクタ１１４は、圧縮機１１１の吸入圧力を、蒸発圧よりも高くなるように昇圧させる（具体的には、図４の点ｃ４における圧力Ｐ１から点ｃ５におけるＰ３への昇圧）。これにより、冷媒の吸入密度が高くなるため、圧縮機１１１のシリンダ容積が増大せずに済む。また、暖房時には、蒸発器として機能する室外熱交換器１１８内の乾き度を下げることができるため、室外熱交換器１１８での圧力損失を抑制することができる。

また、一般的には、室外温度の変化が大きい程、圧縮機１１１の回転数制御幅が大きくなるが、この空気調和装置１０１では、圧縮機１１１の吸入圧がエジェクタ１１４により昇圧されるため、室外温度の変化が大きい場合であっても、圧縮機１１１の回転数制御幅を大きくせずに済む。更に、膨張機構としてエジェクタ１１４が利用されることから、膨張機構として膨張弁が用いられる場合に（図１）無駄となっていた有効なエネルギーの一部を回収することができ、冷凍サイクルの効率を高めることができる。

（Ｂ）
特に、本実施形態では、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_nで示される冷媒として２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンを使用している。２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンは、低圧冷媒であり、従来からよく用いられる冷媒Ｒ４１０Ａに比して沸点が高いが、冷媒回路１１０の膨張機構では膨張弁ではなくエジェクタ１１４を用いているため、冷媒の吸入密度を高めたり、暖房時に蒸発器として機能する室外熱交換器１１８での圧力損失を抑制したりすることができる。また、上記単一冷媒を用いたことによる冷凍サイクルの効率の低下を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置２０１について、図６を用いて説明する。

（１）構成
図６の空気調和装置２０１は、第１実施形態に係る空気調和装置１０１と同様、室外機２０２と室内機２０３とに分けられたセパレートタイプの空気調和装置であって、主として、冷媒回路２１０と、冷媒回路２１０内を循環する冷媒とを備える。また、冷媒としては、第１実施形態と同様、冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆが単一冷媒として用いられる。

冷媒回路２１０は、室内機２０３に設けられた利用側回路２１０ａと、室外機２０２に設けられた熱源側回路２１０ｂとを備える。利用側回路２１０ａには、室内熱交換器２１３が接続され、熱源側回路２１０ｂには、主として、圧縮機２１１、四路切換弁２１２、エジェクタ２１４、気液分離器２１６、及び室外熱交換器２１８が接続されている。また、エジェクタ２１４は、第１実施形態と同様、駆動流路２１４ａ、吸引流路２１４ｂ及び噴出流路２１４ｃを有し、圧縮機２１１の吸入圧力を昇圧する。更に、本実施形態に係る利用側回路２１０ａは、バイパス経路２２０ｂを有する。

尚、図６の圧縮機２１１、四路切換弁２１２、室内熱交換器２１３、エジェクタ２１４、逆止弁２１５、気液分離器２１６、低圧用膨張弁２１７及び室外熱交換器２１８については、第１実施形態で同じ名称を付して示した図３に係る圧縮機１１１、四路切換弁１１２、室内熱交換器１１３、エジェクタ１１４、逆止弁１１５、気液分離器１１６、低圧用膨張弁１１７及び室外熱交換器１１８と同様の構成を有するため、詳細な説明を省略する。以下より、バイパス経路２２０ｂについて説明する。

バイパス経路２２０ｂは、エジェクタ２１４の駆動流路２１４ａにおける第１ポートｂ１１（流入口に相当）と、吸引流路２１４ｂの第２ポートｂ１２（吸引口に相当）とを接続する。バイパス経路２２０ｂ上には、膨張機構としての冷房用膨張弁２２１（膨張弁に相当）、第１逆止弁２２２及び第２逆止弁２２３（冷房用膨張弁２２１と共に調節部に相当）が設けられている。

〔冷房用膨張弁〕
冷房用膨張弁２２１は、第１逆止弁２２２と第２逆止弁２２３との間に接続されている。冷房用膨張弁２２１は、暖房運転時には閉じた状態を採り、凝縮器として機能する室内熱交換器２１３からの高圧冷媒及び蒸発器として機能する室外熱交換器２１８からの低圧冷媒がバイパス経路２２０ｂ上に流れずに、エジェクタ２１４の駆動流路２１４ａ及び吸引流路２１４ｂそれぞれに流れるようにする。また、冷房用膨張弁２２１は、冷房運転時には開いた状態を採り、エジェクタ２１４の代わりにバイパス経路２２０ｂ上を流れてきた冷媒を減圧する膨張機構としての役割を担う。

〔第１及び第２逆止弁〕
第１逆止弁２２２は、エジェクタ２１４の第１ポートｂ１１付近に設けられている。第１逆止弁２２２は、主に暖房運転時、凝縮器として機能する室内熱交換器２１３からの高圧冷媒を、エジェクタ２１４の駆動流路２１４ａに流入させる。第２逆止弁２２３は、冷房用膨張弁２２１よりもエジェクタ２１４の第２ポートｂ１２側に設けられている。第２逆止弁２２３は、主に冷房運転時、凝縮器として機能する室外熱交換器２１８からの高圧冷媒を、バイパス経路２２０ｂ上に流入させる。

即ち、上述した冷房用膨張弁２２１、第１及び第２逆止弁２２２，２２３は、冷媒がバイパス経路２２０ｂまたはエジェクタ１１４に流れるように、冷媒の流れを調整するための役割を担うことができる。

（２）動作
（２−１）暖房運転
図６に示すように、四路切換弁２１２は、第１ポートａ１１と第４ポートａ１４、第２ポートａ１２と第３ポートａ１３をそれぞれ接続した第１状態（図６の実線）を採り、冷媒は、図６の実線矢印の方向に流れる。

この場合、室内熱交換器２１３は凝縮器、室外熱交換器２１８は蒸発器として機能する。特に、暖房運転では、冷房用膨張弁２２１は、閉じた状態を採るため、バイパス経路２２０ｂには、冷媒が流れない。すると、この場合、第１実施形態に係る空気調和装置１０１と同様の、暖房サイクルが行われる。

尚、具体的な動作は、第１実施形態に係る「（２−１）暖房運転」と同様であるため、詳細な説明を省略する。

（２−２）冷房運転
図６に示すように、四路切換弁２１２は、第１ポートａ１１と第３ポートａ１３、第２ポートａ１２と第４ポートａ１４をそれぞれ接続した第２状態（図６の破線）を採り、冷媒は、図６の破線矢印の方向に流れる。

この場合、室内熱交換器２１３は蒸発器、室外熱交換器２１８は凝縮器として機能し、冷房サイクルが行われる。特に、冷房運転では、冷房用膨張弁２２１は、開いた状態を採るため、バイパス経路２２０ｂには、冷媒が流れるようになる。また、低圧用膨張弁２１７は、第１実施形態と同様、全開の状態を採る。

具体的に、冷媒は、圧縮機２１１において圧縮されて高圧冷媒となり、四路切換弁２１２の第２ポートａ１２及び第４ポートａ１４、気液分離器２１６、低圧用膨張弁２１７を経て、室外熱交換器２１８に送られる。この時、室外熱交換器２１８は、凝縮器として機能しているため、室外熱交換器２１８へと送られてきた冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮する。その後、凝縮した冷媒は、エジェクタ２１４内部に流入せずに、バイパス経路２２０ｂの第２逆止弁２２３を経て冷房用膨張弁２２１に流入し、減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器として機能する室内熱交換器２１３に流入され、室内空気から吸熱しながら蒸発する。尚、室内空気は、冷媒により熱を奪われることで冷やされる。その後、蒸発した冷媒は、四路切換弁２１２及び圧縮機２１１の吸入口を介して圧縮機２１１に戻され、再び昇圧される。

（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る空気調和装置２０１では、冷媒回路２１０は、エジェクタ２１４の駆動流路２１４ａに係る第１ポートｂ１１と吸引流路２１４ｂの第２ポートｂ１２とを接続するバイパス経路２２０ｂを有している。そして、バイパス経路２２０ｂ上には、冷房用膨張弁２２１、第１及び第２逆止弁２２２，２２３が図６に示すように設けられている。これにより、暖房運転時には、室内熱交換器２１３からの高圧冷媒と、室外熱交換器２１８からの低圧冷媒とが、バイパス経路２２０ｂ上には流れずに、共にエジェクタ２１４に流れるようになる。従って、圧縮機２１１には、エジェクタ２１４により圧力が高められた冷媒が吸入されるようになる。

（Ｂ）
一般的に、冷房運転時、冷媒は、暖房運転時と逆の方向に流れる。この場合、エジェクタ２１４の構成上、エジェクタ２１４のみでは冷媒流量を制御しきれない恐れがある。しかしながら、本実施形態の空気調和装置２０１では、冷房運転時、冷媒はエジェクタ２１４に流入せずにバイパス経路２２０ｂ上の冷房用膨張弁２２１に流入され、膨張される。従って、冷媒流量を十分に制御することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る冷凍装置が採用された空気調和装置３０１について、図７を用いて説明する。

（１）構成
図７の空気調和装置３０１は、第１実施形態に係る空気調和装置１０１と同様、室外機３０２と室内機３０３とに分けられたセパレートタイプの空気調和装置であって、主として、冷媒回路３１０と、冷媒回路３１０内を循環する冷媒とを備える。また、冷媒としては、第１実施形態と同様、冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆが単一冷媒として用いられる。

冷媒回路３１０は、室内機３０３に設けられた利用側回路３１０ａと、室外機３０２に設けられた熱源側回路３１０ｂとを備える。利用側回路３１０ａには、室内熱交換器３１３が接続され、熱源側回路３１０ｂには、主として、圧縮機３１１、第１四路切換弁３１２、第２四路切換弁３２１、エジェクタ３１４、気液分離器３１６、及び室外熱交換器３１８が接続されている。また、エジェクタ３１４は、第１実施形態と同様、駆動流路３１４ａ、吸引流路３１４ｂ及び噴出流路３１４ｃを有し、圧縮機３１１の吸入圧力を昇圧する。

尚、図７の圧縮機３１１、室内熱交換器３１３、エジェクタ３１４、気液分離器３１６、低圧用膨張弁３１７及び室外熱交換器３１８については、第１実施形態で同じ名称を付して示した図３に係る圧縮機１１１、室内熱交換器１１３、エジェクタ１１４、気液分離器１１６、低圧用膨張弁１１７及び室外熱交換器１１８と同様の構成を有するため、詳細な説明を省略する。

第１四路切換弁３１２は、第１実施形態に係る四路切換弁１１２と同様、第１〜第４ポートａ２１〜ａ２４を有しているが、第１実施形態に係る四路切換弁１１２とは、他の機器との接続状態が異なっている。具体的に、第１四路切換弁３１２の第１ポートａ２１は、低圧用膨張弁１１７と接続され、第２ポートａ２２は、圧縮機３１１の吐出口と接続されている。第１四路切換弁３１２の第３ポートａ２３は、室内熱交換器３１３の一端と接続され、第４ポートａ２４は、室外熱交換器３１８の一端と接続されている。そして、第１四路切換弁３１２は、第１ポートａ２１と第４ポートａ２４とが内部で連結するとともに第２ポートａ２２と第３ポートａ２３とが内部で連結する第１状態と（図７に実線で示す状態）、第１ポートａ２１と第３ポートａ２３とが内部で連結すると共に第２ポートａ２２と第４ポートａ２４とが内部で連結する第２状態（図７の点線で示す状態）とを採り得る。

第２四路切換弁３２１は、第１ポートａ３１を介して室内熱交換器３１３の他端と接続され、第２ポートａ３２を介して室外熱交換器３１８の他端と接続されている。更に、第２四路切換弁３２１は、第３ポートａ３３を介してエジェクタ３１４の第１ポートｂ２１（即ち、駆動流路３１４ａの流入口）と接続され、第４ポートａ３４を介してエジェクタ３１４の第２ポートｂ２２（即ち、吸引流路３１４ｂの吸引口）と接続されている。そして、第２四路切換弁３２１は、第１ポートａ３１と第３ポートａ３３とが内部で連結するとともに第２ポートａ３２と第４ポートａ３４とが内部で連結する第１状態と（図７に実線で示す状態）、第１ポートａ３１と第４ポートａ３４とが内部で連結すると共に第２ポートａ３２と第３ポートａ３３とが内部で連結する第２状態（図７の点線で示す状態）とを採り得る。

上述した第１及び第２四路切換弁３１２，３２１それぞれは、空気調和装置３０１が暖房運転を行う場合には第１状態を採り、空気調和装置３０１が冷房運転を行う場合には第２状態を採るように、各ポート間の接続状態の切換が可能となっている。

（２）動作
（２−１）暖房運転
図７に示すように、第１及び第２四路切換弁３１２，３２１は、共に第１状態（図７の実線）を採り、冷媒は、図７の実線矢印の方向に流れる。この場合、室内熱交換器３１３は凝縮器、室外熱交換器３１８は蒸発器として機能し、暖房サイクルが行われる。

具体的に、冷媒は、圧縮機３１１において圧縮されて高圧冷媒となり（図４の点ｃ１。圧力Ｐ３→Ｐ２、エンタルピｈ５→ｈ３）、第１四路切換弁３１２を介して室内熱交換器３１３に送られる。この時、室内熱交換器３１３は、凝縮器として機能しているため、室内熱交換器３１３へと送られてきた冷媒は、室内空気に放熱しながら凝縮し（図４の点ｃ２。エンタルピｈ３→ｈ１）、その後第２四路切換弁３２１を介してエジェクタ３１４の第１ポートｂ２１からエジェクタ３１４の駆動流路３１４ａに流入される。この時、室内空気は、冷媒からの熱によって温められる。

エジェクタ３１４の駆動流路３１４ａに流入した高圧冷媒は、駆動流路３１４ａのノズルによって圧力Ｐ１まで減圧されて加速する（図４の点ｃ３）。この時、加速された高圧冷媒によって生じる負圧により、室外熱交換器３１８から流出した低圧冷媒は、エジェクタ３１４の吸引流路３１４ｂに吸引される（図４の点ｃ９）。そして、加速された高圧冷媒及び吸引された低圧冷媒は、噴出流路３１４ｃの上流部分で混ざり合い（図４の点ｃ４）、噴出流路３１４ｃにおけるディフューザで減速して所定の圧力Ｐ３まで昇圧される（図４の点ｃ５）。昇圧後の冷媒は、気液分離器３１６に流入され、気液分離器３１６内においてガス冷媒（図４の点ｃ６、エンタルピｈ５）と液冷媒（図４の点ｃ７、エンタルピｈ４）とに分離される。

ガス冷媒は、気液分離器３１６のガス流出口３１６ｄから流出し、圧縮機３１１の吸入口に戻されて再び昇圧される（図４の点ｃ１）。即ち、圧縮機３１１の吸入口には、エジェクタ３１４により吸入圧が“Ｐ１”ではなく“Ｐ３”に昇圧された冷媒が吸入されることになる。そして、この冷媒は、圧縮機３１１において、圧力Ｐ３から圧力Ｐ２にまで昇圧される。

一方、液冷媒は、気液分離器３１６の液流出口３１６ｃから流出し、低圧用膨張弁３１７で所定の圧力Ｐ１まで減圧され（図４の点ｃ８。圧力Ｐ３→Ｐ１）、第１四路切換弁３１２を介して室外熱交換器３１８に流入する。この時、室外熱交換器３１８は、蒸発器として機能しているため、室外熱交換器３１８へと送られた液冷媒は、室外空気から吸熱しながら蒸発し、第２四路切換弁３２１を介してエジェクタ３１４の吸引流路３１４ｂに吸引されるようになる（図４の点ｃ９、エンタルピｈ２）。

（２−２）冷房運転
図７に示すように、第１及び第２四路切換弁３１２，３２１は、共に第２状態（図７の破線）を採り、冷媒は、図７の破線矢印の方向に流れる。この場合、室内熱交換器３１３は蒸発器、室外熱交換器３１８は凝縮器として機能し、冷房サイクルが行われる。

具体的に、冷媒は、圧縮機３１１において圧縮されて高圧冷媒となり、第１四路切換弁３１２を介して直接室外熱交換器３１８に送られる。この時、室外熱交換器３１８は、凝縮器として機能しているため、室外熱交換器３１８へと送られてきた冷媒は、室外空気に放熱しながら凝縮し、その後第２四路切換弁３２１を介してエジェクタ３１４の第１ポートｂ２１からエジェクタ３１４の駆動流路３１４ａに流入する。即ち、エジェクタ３１４には、暖房運転時と同様に、冷媒が第１ポートｂ２１から流入し、噴出流路３１４ｃに向かって一方向に流れることになる。

エジェクタ３１４の駆動流路３１４ａに流入した高圧冷媒は、暖房運転時と同様、圧力Ｐ１まで減圧されて加速する。そして、この冷媒は、エジェクタ３１４の吸引流路３１４ｂに吸引された室内熱交換器３１３からの低圧冷媒と混ざり合い、圧力Ｐ３まで昇圧されて噴出する。昇圧後の冷媒は、気液分離器３１６においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。ガス冷媒は、暖房運転時と同様、圧縮機３１１の吸入口に戻されて再び昇圧される。

一方、液冷媒は、低圧用膨張弁３１７及び第１四路切換弁３１２を介して室内熱交換器３１３に流入する。この時、室内熱交換器３１３は、蒸発器として機能しているため、室内熱交換器３１３へと送られた液冷媒は、室外空気から吸熱しながら蒸発し、第２四路切換弁３２１を介してエジェクタ３１４の吸引流路３１４ｂに吸引されるようになる。尚、室内空気は、冷媒により熱を奪われることで冷やされる。

（３）効果
本実施形態に係る空気調和装置３０１では、エジェクタ３１４の吸引流路３１４ｂを流れる低圧冷媒及び駆動流路３１４ａを流れる高圧冷媒は、冷房運転及び暖房運転のいずれの場合においても、噴出流路３１４ｃに向かって一方向に流れる。従って、空気調和装置３０１の運転の種類に関係なく、圧縮機３１１の吸入圧力を昇圧することができると共に、冷媒流量を十分に制御することができる。

＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記第１実施形態では、本発明に係る冷凍装置が空気調和装置１０１に採用された場合について説明した。しかし、本発明に係る冷凍装置は、例えば冷凍コンテナなどのように、冷房運転のみを行う装置に利用することができる。図８は、本発明に係る冷媒回路が、冷房運転のみを行う冷凍コンテナ４０１内に冷房専用回路４１０として利用された場合の、冷媒回路図を示す。冷凍専用回路４１０は、図３の冷媒回路１１０において、四路切換弁を必要しない構成を有する。即ち、冷凍専用回路４１０は、圧縮機４１１、第１及び第２熱交換器４１３，４１８、エジェクタ４１４、気液分離器４１６及び低圧用膨張弁４１７が接続されることで構成される。エジェクタ４１４は、第１実施形態に係るエジェクタ１１４と同様、駆動流路４１４ａ、吸引流路４１４ｂ及び噴出流路４１４ｃを有する。尚、圧縮機４１１、第１及び第２熱交換器４１３，４１８、エジェクタ４１４、気液分離器４１６及び低圧用膨張弁４１７は、図３の圧縮機１１１、室内及び室外熱交換器１１３，１１８、エジェクタ１１４、気液分離器１１６及び低圧用膨張弁１１７と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。

このように、本発明の冷凍装置に係る冷媒回路を冷房専用回路４１０として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

（ｂ）
また、本発明に係る冷凍装置は、例えば給湯機などのように、暖房運転のみを行う装置に利用することができる。図９は、本発明に係る冷媒回路が、暖房運転のみを行う給湯機５０１内に暖房専用回路５１０として利用された場合の、冷媒回路図を示す。暖房専用回路５１０は、図８の冷房専用回路４１０と同様、圧縮機５１１、第１及び第２熱交換器５１３，５１８、エジェクタ５１４、気液分離器５１６及び低圧用膨張弁５１７が接続されることで構成される。エジェクタ５１４は、第１実施形態に係るエジェクタ１１４と同様、駆動流路５１４ａ、吸引流路５１４ｂ及び噴出流路５１４ｃを有する。尚、第１熱交換器５１３には、給湯タンクから送られてくる水が通る熱交換水路が設けられている。第１熱交換器５１３は、熱交換水路中を流れる水と冷媒との間で熱交換を行うことで、熱交換水路中を流れる水を温めることができる。

このように、本発明の冷凍装置に係る冷媒回路を暖房専用回路５１０として利用することで、高効率な冷凍サイクルを得ることができる。

（ｃ）
上記実施形態では、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）の単一冷媒を使用する場合について説明したが、本発明の冷媒回路に用いられる冷媒は、これに限定されない。本発明に係る冷凍装置では、ＨＦＯ−１２３４ｙｆと同様、従来からよく使用されているＨＦＣ−４１０Ａ等に比して、圧力−エンタルピ線図の気相線付近における等エントロピ線の傾斜が急峻であるという特性を有する他の冷媒を単一または混合させて使用してもよい。

本発明において用いられる単一冷媒の例としては、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる冷媒として、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ₃−ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ₃−ＣＨ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｅ（１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＨＦ₂−ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ（３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ₃−ＣＨ＝ＣＨ₂）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ₃−ＣＦ＝ＣＦ₂）、２−フルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ₃−ＣＦ＝ＣＨ₂）等が挙げられる。

また、本発明において用いられる混合冷媒としては、上述の単一冷媒を含む混合冷媒が挙げられる。具体的には、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、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％以下がよく、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％以下がよく、さらに好ましくは、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（例えば、７８質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２２質量％のＨＦＣ−３２との混合冷媒）がよい。また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上がよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が８０質量％以上９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上２０質量％以下がよい。また、他のＨＦＣ系冷媒、例えば、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−ヘキサフルオロエタン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）等との混合冷媒を使用してもよい。また、ＨＦＣ系冷媒ではなく、炭化水素系等のその他の冷媒、例えば、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、ヘリウム等との混合冷媒を使用してもよい。

さらに、本発明に係る冷凍装置では、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒同士の混合冷媒を使用したり、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒、及び、上述のＨＦＣ系冷媒や炭化水素系等のその他の冷媒のうち、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を少なくとも１成分以上含む３成分以上からなる混合冷媒を使用したりすることができる。このような混合冷媒の具体例としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５との混合冷媒（例えば、５２重量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２３質量％のＨＦＣ−３２と２５重量％のＨＦＣ−１２５との混合冷媒）が挙げられる。

本発明に係る冷凍装置は、上述した新冷媒を用いても、冷媒回路を構成する各種機器の機能低下を抑制することができるという効果を奏することから、冷凍コンテナや給湯機、空気調和装置等の装置として適用することができる。

従来から用いられている冷媒回路図。 図１の冷媒回路に冷媒Ｒ４１０Ａを用いて暖房運転を行った場合の、冷凍サイクル図。 本発明の第１実施形態に係る空気調和装置に備えられた冷媒回路の図。 図３の冷媒回路に、第１実施形態に係る冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いて暖房運転を行った場合の、冷凍サイクル図。 （ａ）蒸発温度Ｔｅが０度である場合の冷凍サイクルの各種比較データを示す表。（ｂ）蒸発温度Ｔｅが−３０度である場合の冷凍サイクルの各種比較データを示す表。（ｃ）蒸発温度変化時の吸入容積流量変化のデータを、冷凍サイクル毎に示す表。 本発明の第２実施形態に係る空気調和装置に備えられた冷媒回路の図。 本発明の第３実施形態に係る空気調和装置に備えられた冷媒回路の図。 本発明のその他の実施形態（ａ）に係る冷凍コンテナに備えられた冷媒回路の図。 本発明のその他の実施形態（ｂ）に係る給湯機に備えられた冷媒回路の図。

符号の説明

１０１，２０１，３０１ 空気調和装置
１０２，２０２，３０２ 室外機
１０３，２０３，３０３ 室内機
１１０，２１０，３１０ 冷媒回路
１１１，２１１，３１１ 圧縮機
１１２，２１２，３１２，３２１ 四路切換弁
１１３，２１３，３１３ 室内熱交換器
１１４，２１４，３１４ エジェクタ
１１４ａ，２１４ａ，３１４ａ 駆動流路
１１４ｂ，２１４ｂ，３１４ｂ 吸引流路
１１４ｃ，２１４ｃ，３１４ｃ 噴出流路
１１６，２１６，３１６ 気液分離器
１１８，２１８，３１８ 室外熱交換器
２２０ｂ バイパス経路
２２１ 冷房用膨張弁
２２２，２２３ 逆止弁
４０１ 冷凍コンテナ
４１０ 冷房専用回路
５０１ 給湯機
５１０ 暖房専用回路

Claims (9)

1. 圧縮機（１１１，２１１，３１１，４１１，５１１）と凝縮器（１１３，２１３，３１３，４１３，５１３）と膨張機構と蒸発器（１１８，２１８，３１８，４１８，５１８）とが接続されることによって構成される冷媒回路（１１０，２１０，３１０，４１０，５１０）と、
   前記冷媒回路（１１０，２１０，３１０，４１０，５１０）内を循環する冷媒と、
   を備え、
   前記冷媒は、分子式：Ｃ₃Ｈ_mＦ_n（但し、ｍ＝１〜５，ｎ＝１〜５且つｍ＋ｎ＝６）で示され且つ分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または前記単一冷媒を含む混合冷媒であって、
   前記膨張機構は、前記凝縮器（１１３，２１３，３１３，４１３，５１３）からの高圧冷媒が流れる駆動流路（１１４ａ，２１４ａ，３１４ａ，４１４ａ，５１４ａ）、前記蒸発器（１１８，２１８，３１８，４１８，５１８）からの低圧冷媒が前記駆動流路（１１４ａ，２１４ａ，３１４ａ，４１４ａ，５１４ａ）を流れる高圧冷媒により吸引されて流れる吸引流路（１１４ｂ，２１４ｂ，３１４ｂ，４１４ｂ，５１４ｂ）、及び前記吸引流路（１１４ｂ，２１４ｂ，３１４ｂ，４１４ｂ，５１４ｂ）を流れる低圧冷媒と前記駆動流路（１１４ａ，２１４ａ，３１４ａ，４１４ａ，５１４ａ）を流れる高圧冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（１１４ｃ，２１４ｃ，３１４ｃ，４１４ｃ，５１４ｃ）を有し前記圧縮機（１１１，２１１，３１１，４１１，５１１）の吸入圧を昇圧するエジェクタ（１１４，２１４，３１４，４１４，５１４）を含む、
   冷凍装置（１０１，２０１，３０１，４０１，５０１）。
2. 前記冷媒回路（２１０）は、前記駆動流路（２１４ａ）の流入口（ｂ１１）と前記吸引流路（２１４ｂ）の吸引口（ｂ１２）とを接続するバイパス経路（２２０ｂ）を有し、
   前記膨張機構は、前記バイパス経路（２２０ｂ）上に設けられた膨張弁（２２１）を更に含み、
   少なくとも暖房運転時には、前記凝縮器（２１３）からの高圧冷媒及び前記蒸発器（２１８）からの低圧冷媒が前記バイパス経路（２２０ｂ）上を流れずに、それぞれ前記エジェクタ（２１４）の前記駆動流路（２１４ａ）及び前記吸引経路（２１４ｂ）に流れるように、冷媒の流れを調整する調整部（２２１，２２２，２２３）によって、前記冷媒回路（１１０）が更に構成されている、
   請求項１に記載の冷凍装置（２０１）。
3. 前記調整部（２２１）は、冷房運転時、前記凝縮器（２１８）からの高圧冷媒が前記エジェクタ（２１４）に流入せずに前記バイパス経路（２２０ｂ）上の前記膨張弁（２２１）に流入され前記蒸発器（２１３）に流れるように、冷媒の流れを更に調整する、
   請求項２に記載の冷凍装置（２０１）。
4. 前記吸引流路（３１４ｂ）を流れる低圧冷媒及び前記駆動流路（３１４ａ）を流れる高圧冷媒は、前記冷凍装置の運転の種類に関係なく前記噴出流路（３１４ｃ）に向かって一方向に流れる、
   請求項１に記載の冷凍装置（３０１）。
5. 前記冷媒回路（４１０）は、冷房運転のみを行う冷房専用回路として利用される、
   請求項１に記載の冷凍装置（４０１）。
6. 前記冷媒回路（５１０）は、暖房運転のみを行う暖房専用回路として利用される、
   請求項１に記載の冷凍装置（５０１）。
7. 前記冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒または前記単一冷媒を含む混合冷媒である、
   請求項１〜６のいずれかに記載の冷凍装置（１，１０１，２０１，３０１，４０１）。
8. 前記冷媒は、前記２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの混合冷媒である、
   請求項７に記載の冷凍装置（１，１０１，２０１，３０１，４０１）。
9. 前記冷媒は、前記２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの混合冷媒である、
   請求項７に記載の冷凍装置（１，１０１，２０１，３０１，４０１）。

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