JP2013134040A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＯＰを向上させること。
【解決手段】空気調和装置（10）は、気液分離器（26）から中間圧のガス冷媒が圧縮機（21）にインジェクションされる二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備える。冷媒回路（20）には、放熱器となる熱交換器（23,28）から出た冷媒を減圧加速する駆動流路（25a）と、蒸発器となる熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部を駆動流路（25a）の冷媒流により吸引する吸引流路（25b）と、駆動流路（25a）の冷媒と吸引流路（25b）の冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とを有するエジェクタ（25）が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷凍装置に関し、特にＣＯＰ（成績係数）の向上対策に係るものである。

従来より、中間圧のガス冷媒を圧縮機へインジェクションする冷媒回路を備えた冷凍装置が知られており、例えば特許文献１に開示されている。具体的に、この冷凍装置の冷媒回路は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、第１膨張弁と、気液分離器と、第２膨張弁と、利用側熱交換器とが順に接続されて、二段膨張式の冷凍サイクルを行う。また、冷媒回路には、気液分離器における中間圧のガス冷媒が圧縮機へインジェクションされるインジェクション管が設けられている。

また、上記冷凍装置では、環境負荷の少ない冷媒として、分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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個有する単一冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が用いられている。この種の冷媒は、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小さい。

特開２００９−２２２３２９号公報

ところで、上記特許文献１に示す分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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、ガス密度が小さいため単位体積あたりの冷凍能力が比較的低い。したがって、上記特許文献１の冷凍装置では、能力を稼ぐために圧縮機の吸入流量を増加させる必要がある。これによって、吸入圧損が大きくなり、冷凍装置のＣＯＰ（成績係数）が低下するという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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て、二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷凍装置において、ＣＯＰ（成績係数）を向上させることにある。

第１の発明は、圧縮機（21）と、熱源側の熱交換器（23）と、利用側の熱交換器（28）とが接続され、冷媒として分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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個有する冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が循環して二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。上記冷媒回路（20）は、放熱器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒を減圧加速する駆動流路（25a）と、蒸発器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部を上記駆動流路（25a）の冷媒流により吸引する吸引流路（25b）と、上記駆動流路（25a）の冷媒と上記吸引流路（25b）の冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とを有するエジェクタ（25）と、上記噴出流路（25c）から噴出された冷媒が流入する気液分離器（26）と、上記気液分離器（26）から蒸発器となる上記熱交換器（23,28）へ流れる液冷媒を減圧する膨張機構（27）と、上記気液分離器（26）のガス冷媒を上記圧縮機（21）の中間圧室へ導くインジェクション管（37）とを備えている。

上記第１の発明では、放熱器となる熱交換器（23,28）から出た高圧冷媒が、エジェクタ（25）で減圧された後、気液分離器（26）で液冷媒とガス冷媒とに分離される。気液分離器（26）で分離された中間圧のガス冷媒は、インジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。気液分離器（26）で分離された中間圧の液冷媒は、膨張機構（27）で減圧された後、蒸発器となる熱交換器（23,28）で蒸発する。この蒸発した低圧ガス冷媒の一部はエジェクタ（25）に吸引され、残りは圧縮機（21）に吸入される。エジェクタ（25）に吸引されたガス冷媒は、気液分離器（26）およびインジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。

第２の発明は、圧縮機（21）と、熱源側の熱交換器（23）と、利用側の熱交換器（28）とが接続され、冷媒として分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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個有する冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が可逆に循環して二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えている。上記冷媒回路（20）は、放熱器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒を減圧加速する駆動流路（25a）と、蒸発器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部を上記駆動流路（25a）の冷媒流により吸引する吸引流路（25b）と、上記駆動流路（25a）の冷媒と上記吸引流路（25b）の冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とを有するエジェクタ（25）と、上記噴出流路（25c）から噴出された冷媒が流入する気液分離器（26）と、上記気液分離器（26）から蒸発器となる上記熱交換器（23,28）へ流れる液冷媒を減圧する膨張機構（27）と、上記気液分離器（26）のガス冷媒を上記圧縮機（21）の中間圧室へ導くインジェクション管（37）とを備えている。

上記第２の発明では、放熱器となる熱交換器（23,28）から出た高圧冷媒が、エジェクタ（25）で減圧された後、気液分離器（26）で液冷媒とガス冷媒とに分離される。気液分離器（26）で分離された中間圧のガス冷媒は、インジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。気液分離器（26）で分離された中間圧の液冷媒は、膨張機構（27）で減圧された後、蒸発器となる熱交換器（23,28）で蒸発する。この蒸発した低圧ガス冷媒の一部はエジェクタ（25）に吸引され、残りは圧縮機（21）に吸入される。エジェクタ（25）に吸引されたガス冷媒は、気液分離器（26）およびインジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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。

上記第３の発明では、冷媒回路（20）に充填された冷媒が、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２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンを含む混合冷媒である。

第１または第２の発明によれば、蒸発器から圧縮機（21）へ向かう低圧ガス冷媒の一部がエジェクタ（25）に吸引されて気液分離器（26）へ流入するため、その分、気液分離器（26）からインジェクション管（37）を通じて圧縮機（21）の中間圧室へ流入するガス冷媒の量（即ち、インジェクション量）が増加する。また、蒸発器から圧縮機（21）へ向かう低圧ガス冷媒の一部がエジェクタ（25）に吸引されることで、圧縮機（21）の吸入冷媒量が減少する。つまり、圧縮機（21）において、減少した分の低圧の吸入冷媒は中間圧まで引き上げられて中間圧室に流入する。これにより、圧縮機（21）から放熱器へ流入する冷媒量を維持しつつ、圧縮機（21）の入力（仕事量）を低減することができる。また、圧縮機（21）の吸入冷媒量が減少するので、吸入圧損を低減することができる。その結果、冷凍装置（10）のＣＯＰを大幅に向上させることができる。つまり、ガス密度の小さい低圧冷媒を用いた冷凍装置（10）のＣＯＰを効果的に向上させることができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。 図２は、能力と吸入圧損の関係を示すグラフである。 図３は、ＣＯＰの伸び率を示すグラフである。

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。なお、以下の実施形態は、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。

図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、本発明に係る冷凍装置により構成されており、冷媒回路（20）を備えている。冷媒回路（20）には、冷媒として２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（以下、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」または単に「ＨＦＯ」という。）の単一冷媒が充填されている。なお、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの化学式は、ＣＦ_３−ＣＦ＝ＣＨ_２で表される。冷媒回路（20）は、冷媒が可逆に循環して二段膨張式の冷凍サイクルを行うように構成されている。

冷媒回路（20）は、圧縮機（21）と、四路切換弁（22）と、室外熱交換器（23）と、ブリッジ回路（24）と、エジェクタ（25）と、気液分離器（26）と、膨張弁（27）と、室内熱交換器（28）とを備えている。室外熱交換器（23）は熱源側の熱交換器を構成し、室内熱交換器（28）は利用側の熱交換器を構成している。

圧縮機（21）の吐出管（21a）は四路切換弁（22）の第１ポートに、吸入管（21b）は四路切換弁（22）の第２ポートにそれぞれ接続されている。四路切換弁（22）の第３ポートには室外熱交換器（23）のガス側端が、第４ポートには室内熱交換器（28）のガス側端がそれぞれ接続されている。

ブリッジ回路（24）は、第１〜第４逆止弁（CV1,CV2,CV3,CV4）を備えている。室外熱交換器（23）の液側端は、第１配管（33）を介して、ブリッジ回路（24）の第１逆止弁（CV1）と第４逆止弁（CV4）との間に接続されている。室内熱交換器（28）の液側端は、第４配管（36）を介して、ブリッジ回路（24）の第２逆止弁（CV2）と第３逆止弁（CV3）との間に接続されている。

ブリッジ回路（24）の第３逆止弁（CV3）と第４逆止弁（CV4）との間には第２配管（34）の流入端が接続され、第２配管（34）の流出端は気液分離器（26）のガス層に連通している。ブリッジ回路（24）の第１逆止弁（CV1）と第２逆止弁（CV2）との間には第３配管（35）の流出端が接続され、第３配管（35）の流入端は気液分離器（26）の液層に連通している。第２配管（34）にはエジェクタ（25）が設けられ、第３配管（35）には膨張弁（27）が設けられている。気液分離器（26）のガス層から延びるインジェクション管（37）は、圧縮機（21）の中間圧室（圧縮途中の圧縮室）に接続されている。インジェクション管（37）には、インジェクション弁（38）が設けられている。

四路切換弁（22）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ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）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ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。つまり、冷媒回路（20）において、四路切換弁（22）が第１状態の場合、冷媒が冷房サイクルで循環し、室内熱交換器（28）が蒸発器として、室外熱交換器（23）が放熱器（ガスクーラ）としてそれぞれ機能する。冷媒回路（20）において、四路切換弁（22）が第２状態の場合、冷媒が暖房サイクルで循環し、室内熱交換器（28）が放熱器（ガスクーラ）として、室外熱交換器（23）が蒸発器としてそれぞれ機能する。

室外熱交換器（23）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であり、室外ファン（31）によって取り込まれた室外空気と冷媒が熱交換する。室内熱交換器（28）は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であり、室内ファン（32）によって取り込まれた室内空気と冷媒が熱交換する。膨張弁（27）は、開度可変の電子膨張弁によって構成されている。気液分離器（26）は縦長で円筒状の密閉容器であり、流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものである。

エジェクタ（25）には、駆動流体が流れる駆動流路（25a）と、該駆動流路（25a）を流れる高圧冷媒により吸引された吸引流体が流れる吸引流路（25b）と、該吸引流路（25b）を流れる冷媒と駆動流路（25a）を流れる冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とが設けられている。エジェクタ（25）の吸引流路（25b）には、吸引配管（39）の流出端が接続されている。吸引配管（39）の流入端は、圧縮機（21）の吸入管（21b）に接続されている。つまり、駆動流路（25a）には放熱器となる熱交換器（23,28）から出た冷媒が流入し、吸引流路（25b）には蒸発器となる熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部が吸引される。

エジェクタ（25）は、駆動流路（25a）へ流入した駆動流体をエジェクタ（25）内に設けられたノズルで減圧させると共に加速させ、その加速により生じる負圧によって、吸引配管（39）から吸引流路（25b）内に吸引流体を吸引するように構成されている。また、エジェクタ（25）は、噴出流路（25c）において吸引流体と駆動流体とを混合させて混合流体とし、この混合流体を該エジェクタ（25）内に設けられたディフューザで減速させると共に昇圧させてから噴出させるように構成されている。

つまり、本実施形態において、気液分離器（26）の上流側に設けられるエジェクタ（25）は一段目の膨張機構として機能し、気液分離器（26）の下流側に設けられる膨張弁（27）は二段目の膨張機構として機能する。

−運転動作−
上述した空気調和装置（10）では、冷媒回路（20）における冷媒の循環方向が可逆に切り換えられることにより、冷房運転と暖房運転とが行われる。

〈冷房運転〉
冷房運転時には、四路切換弁（22）が第１状態に設定される。この状態で圧縮機（21）を運転すると、室外熱交換器（23）が放熱器となり、室内熱交換器（28）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われる。

圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒は、四路切換弁（22）を経て室外熱交換器（23）に流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（23）から流出した高圧冷媒（駆動流体）は、ブリッジ回路（24）を経てエジェクタ（25）の駆動流路（25a）に流入する。駆動流路（25a）に流入した高圧冷媒は、ノズルによって減圧されると共に加速される。この高圧冷媒の加速により生じる負圧によって、圧縮機（21）の吸入管（21b）の低圧冷媒（吸引流体）が吸引配管（39）を介してエジェクタ（25）の吸引流路（25b）に吸い込まれる。エジェクタ（30）において、加速された高圧冷媒と吸引された低圧冷媒とは、噴出流路（25c）の上流側で合流する。合流した冷媒は、ディフューザにおいて減速されると共に昇圧され、その後に噴出流路（25c）から噴出する。この噴出した冷媒は、気液二相状態の中間圧冷媒となっている。

エジェクタ（25）から噴出した中間圧冷媒は、気液分離器（26）に流入する。気液分離器（26）では、流入した中間圧冷媒が液冷媒とガス冷媒とに分離される。気液分離器（26）内のガス冷媒は、インジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。一方、気液分離器（26）内の液冷媒は、膨張弁（27）でさらに減圧されて低圧冷媒となる。膨張弁（27）で減圧された低圧冷媒は、ブリッジ回路（24）を経て室内熱交換器（28）に流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内空気は冷却されて、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（28）で蒸発した低圧のガス冷媒は、四路切換弁（22）を経た後、一部が吸引配管（39）を介してエジェクタ（25）に吸引され、残りが圧縮機（21）へ吸入される。圧縮機（21）に吸入された低圧のガス冷媒は、再び圧縮されて吐出される。なお、膨張弁（27）の開度は、室内熱交換器（28）から流出するガス冷媒の過熱度が所定値となるように調整される。

〈暖房運転〉
暖房運転時には、四路切換弁（22）が第２状態に設定される。この状態で圧縮機（21）を運転すると、室外熱交換器（23）が蒸発器となり、室内熱交換器（28）が放熱器となって冷凍サイクルが行われる。

圧縮機（21）から吐出された高圧冷媒は、四路切換弁（22）を経て室内熱交換器（28）に流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。これにより、室内空気は加熱されて、室内の暖房が行われる。室内熱交換器（28）から流出した高圧冷媒（駆動流体）は、ブリッジ回路（24）を経てエジェクタ（25）の駆動流路（25a）に流入する。駆動流路（25a）に流入した高圧冷媒は、ノズルによって減圧されると共に加速される。この高圧冷媒の加速により生じる負圧によって、圧縮機（21）の吸入管（21b）の低圧冷媒（吸引流体）が吸引配管（39）を介してエジェクタ（25）の吸引流路（25b）に吸い込まれる。エジェクタ（30）において、加速された高圧冷媒と吸引された低圧冷媒とは、噴出流路（25c）の上流側で合流する。合流した冷媒は、ディフューザにおいて減速されると共に昇圧され、その後に噴出流路（25c）から噴出する。この噴出した冷媒は、気液二相状態の中間圧冷媒となっている。

エジェクタ（25）から噴出した中間圧冷媒は、気液分離器（26）に流入する。気液分離器（26）では、流入した中間圧冷媒が液冷媒とガス冷媒とに分離される。気液分離器（26）内のガス冷媒は、インジェクション管（37）を介して圧縮機（21）の中間圧室に流入する。一方、気液分離器（26）内の液冷媒は、膨張弁（27）でさらに減圧されて低圧冷媒となる。膨張弁（27）で減圧された低圧冷媒は、ブリッジ回路（24）を経て室外熱交換器（23）に流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した低圧のガス冷媒は、四路切換弁（22）を経た後、一部が吸引配管（39）を介してエジェクタ（25）に吸引され、残りが圧縮機（21）へ吸入される。圧縮機（21）に吸入された低圧のガス冷媒は、再び圧縮されて吐出される。なお、膨張弁（27）の開度は、室外熱交換器（23）から流出するガス冷媒の過熱度が所定値となるように調整される。

〈空気調和装置のＣＯＰ（成績係数）〉
冷媒「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」は、動作圧力が比較的低い、いわゆる低圧冷媒であり、ガス密度が小さい冷媒である。そのため、図２に示すように、冷媒「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」は、例えば自然冷媒である二酸化炭素（ＣＯ２）に比べて、圧縮機（21）に吸入される低圧ガス冷媒の圧力損失（以下、単に吸入圧損という。）が大きい。これは、所定の空調能力（冷房能力、暖房能力）を発揮させようとした場合、ガス密度の小さい冷媒はガス密度の大きい冷媒に比べて圧縮機に吸入される冷媒の流量（圧縮機の吸入冷媒量）を多くする必要がある。圧縮機の吸入冷媒量が多くなると、吸入冷媒の流速が高くなり、吸入圧損が大きくなる。なお、図２および後述する図３では、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」を単に「ＨＦＯ」と記載している。

ところが、本実施形態の空気調和装置（10）では、上述したエジェクタ（25）を設けているため、冷房運転および暖房運転の何れの運転においてもＣＯＰ（成績係数）を従来よりも向上させることができる。

具体的に、本実施形態の空気調和装置（10）では、吸入管（21b）を流れる低圧ガス冷媒の一部がエジェクタ（25）に吸引されて気液分離器（26）へ流入するため、その分、気液分離器（26）からインジェクション管（37）を通じて圧縮機（21）の中間圧室へ流入するガス冷媒の量（即ち、インジェクション量）が増加する。また、吸入管（21b）を流れる低圧ガス冷媒の一部がエジェクタ（25）に吸引されることで、圧縮機（21）の吸入冷媒量が減少する。つまり、圧縮機（21）において、減少した分の低圧の吸入冷媒は中間圧まで引き上げられて中間圧室に流入する。これにより、圧縮機（21）から放熱器となる熱交換器（23,28）へ流入する冷媒量を維持しつつ、圧縮機（21）の入力（仕事量）を低減することができる。また、圧縮機（21）の吸入冷媒量が減少するので、吸入圧損を低減することができる。

以上のように、本実施形態の空気調和装置（10）では、圧縮機（21）の入力および吸入圧損が低減されるので、ＣＯＰ（成績係数）が向上する。そして、図３に示すように、この「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」の場合のＣＯＰの向上率（4.0％）は、二酸化炭素（ＣＯ２）の場合の向上率（0.1％）に比べて、かなり高い。なお、図３では、上記冷媒回路（20）においてエジェクタ（25）を膨張弁に代えて、蒸発器で蒸発した冷媒の全量が圧縮機に吸入される場合のＣＯＰを100％としている。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、冷媒として「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」を用いて二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吸入管（21b）から低圧のガス冷媒を吸引するエジェクタ（25）を中間圧の気液分離器（26）の上流側に設けるようにした。これにより、圧縮機（21）の入力を低減することができると共に、吸入圧損を低減することができる。その結果、空気調和装置（10）のＣＯＰを大幅に向上させることができる。つまり、ガス密度の小さい低圧冷媒を用いた空気調和装置（10）のＣＯＰを効果的に向上させることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態では冷房運転と暖房運転の両方を行う空気調和装置（10）について説明したが、本発明はこれに限らず、冷房専用または暖房専用の空気調和装置に適用することができる。また、給湯器など加熱専用の冷凍装置、冷蔵や冷凍を行うコンテナ用の冷凍装置などにも適用することができる。

つまり、上記実施形態では冷媒回路（20）において冷媒が可逆に循環するものであるが、本発明は、冷媒回路において冷媒が一方向に循環して、各熱交換器（23,28）の一方を蒸発器として固定し他方を放熱器として固定する冷凍装置に適用しても上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、上記実施形態では、２台の圧縮機を互いに直列に接続して二段圧縮式の冷凍サイクルを行うようにしてもよい。その場合、インジェクション管（37）は２台の圧縮機の間に接続される。

また、上記実施形態では、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以外の冷媒の単一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ＣＦ_３−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ＣＦ_３−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ＣＨＦ_２−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ＣＦ_３−ＣＨ＝ＣＨ_２で表される。）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式はＣＨ_３−ＣＦ＝ＣＦ_２で表される。）、２−フルオロ−１−プロペン（化学式はＣＨ_３−ＣＦ＝ＣＨ_２で表される。）等を用いることができる。

また、上記実施形態について、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、１，３，３，３−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−３２（ジフルオロメタン）、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、ＨＦＣ−２２７ｅａ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−２３６ｆａ、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ、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。

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。この場合は、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。また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７．６質量％でＨＦＣ−３２の割合が２２．４質量％の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、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％以下であればさらに好ましい。

また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−１２５の混合冷媒を用いてもよい。この場合は、ＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上であるのが好ましく、さらに１０質量％以上２０質量％以下であるのがさらに好ましい。

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。

以上説明したように、本発明は、中間圧の気液分離器のガス冷媒が圧縮機にインジェクションされる二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷凍装置について有用である。

１０ 空調機（冷凍装置）
２０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器（熱交換器）
２５ エジェクタ
２５ａ 駆動流路
２５ｂ 吸引流路
２５ｃ 噴出流路
２６ 気液分離器
２７ 膨張弁（膨張機構）
２８ 室内熱交換器（熱交換器）
３７ インジェクション管

Claims (3)

1. 圧縮機（21）と、熱源側の熱交換器（23）と、利用側の熱交換器（28）とが接続され、冷媒として分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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個有する冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が循環して二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
   上記冷媒回路（20）は、
   放熱器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒を減圧加速する駆動流路（25a）と、蒸発器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部を上記駆動流路（25a）の冷媒流により吸引する吸引流路（25b）と、上記駆動流路（25a）の冷媒と上記吸引流路（25b）の冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とを有するエジェクタ（25）と、
   上記噴出流路（25c）から噴出された冷媒が流入する気液分離器（26）と、
   上記気液分離器（26）から蒸発器となる上記熱交換器（23,28）へ流れる液冷媒を減圧する膨張機構（27）と、
   上記気液分離器（26）のガス冷媒を上記圧縮機（21）の中間圧室へ導くインジェクション管（37）とを備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 圧縮機（21）と、熱源側の熱交換器（23）と、利用側の熱交換器（28）とが接続され、冷媒として分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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個有する冷媒または該冷媒を含む混合冷媒が可逆に循環して二段膨張式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
   上記冷媒回路（20）は、
   放熱器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒を減圧加速する駆動流路（25a）と、蒸発器となる上記熱交換器（23,28）から出た冷媒の一部を上記駆動流路（25a）の冷媒流により吸引する吸引流路（25b）と、上記駆動流路（25a）の冷媒と上記吸引流路（25b）の冷媒とを合流させて噴出する噴出流路（25c）とを有するエジェクタ（25）と、
   上記噴出流路（25c）から噴出された冷媒が流入する気液分離器（26）と、
   上記気液分離器（26）から蒸発器となる上記熱交換器（23,28）へ流れる液冷媒を減圧する膨張機構（27）と、
   上記気液分離器（26）のガス冷媒を上記圧縮機（21）の中間圧室へ導くインジェクション管（37）とを備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項１または２において、
   上記分子式：Ｃ_３Ｈ_ｍＦ_ｎ（但し、ｍおよび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。

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