JP2022157187A - ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１冷媒が炭素－炭素不飽和結合を持つ化合物である場合に、非共沸混合冷媒の組成の変化によって不均化反応のリスクが高くなるのを抑制できるヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ装置である空気調和機１は、冷媒回路１０と圧縮機１１と組成調整機構１００を備える。冷媒回路１０では、第１冷媒と第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒が循環している。圧縮機１１は、非共沸混合冷媒を圧縮する。第１冷媒は、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物である。組成調整機構１００は、冷媒回路１０に設けられている。組成調整機構１００は、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制する。【選択図】図１

Description

非共沸混合冷媒を用いるヒートポンプ装置に関する。

従来のヒートポンプ装置には、特許文献１（特許第６３９０４３１号公報）に記載されているように、非共沸混合冷媒を用いて蒸気圧縮冷凍サイクルを実施するものがある。特許文献１に記載されている非共沸混合冷媒は、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（以下、ＨＦＯ－１２３４ｙｆと表記する場合がある。）とジフルオロメタン（以下、Ｒ３２と表記する場合がある。）が混合された冷媒である。

特許文献１の非共沸混合冷媒においては、ＨＦＯ－１２３４ｙｆの沸点が、－２９．５℃であり、Ｒ３２の沸点が、－５１．７℃である。ただし、本開示の説明に用いられる沸点は、１気圧における標準沸点である。このように、ＨＦＯ－１２３４ｙｆの沸点はＲ３２の沸点よりも高い。

沸点が低いＲ３２の割合が低い液状の非共沸混合冷媒がヒートポンプ装置の冷媒回路の中に溜まると、冷媒回路を循環する循環冷媒では、Ｒ３２の割合が上昇する。しかし、不均化反応を起こし易い炭素－炭素不飽和結合持つ化合物は、ＨＦＯ－１２３４ｙｆであるので、循環冷媒の中のＲ３２の割合が高まっても、循環冷媒における不均化反応のリスクは却って減少する。

しかし、同じ非共沸混合冷媒でも、沸点が低い冷媒が炭素－炭素不飽和結合を持つ化合物である場合には、沸点の高い冷媒を多く含む液状の非共沸混合冷媒が冷媒回路の中に溜まると、循環冷媒の中の炭素－炭素不飽和結合を持つ化合物の割合が高くなる。循環冷媒の中の炭素－炭素不飽和結合を持つ化合物の割合が高くなると、不均化反応のリスクが高くなる。

このように、非共沸混合冷媒を用いるヒートポンプ装置には、非共沸混合冷媒に含まれる複数の冷媒のうちの沸点が低い冷媒が炭素－炭素不飽和結合を持つ化合物である場合に、非共沸混合冷媒の組成の変化によって不均化反応のリスクが高くなるという問題がある。

第１観点のヒートポンプ装置は、冷媒回路と圧縮機と組成調整機構を備える。冷媒回路は、第１冷媒と第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒が循環する。圧縮機は、冷媒回路に設けられ、非共沸混合冷媒を圧縮する。組成調整機構は、冷媒回路に接続され、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制する。第１冷媒は、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物である。

第１観点のヒートポンプ装置では、組成調整機構が、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制する。その結果、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒において、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物の増加が抑制されるので、不均化反応が発生するリスクを低減することができる。

第２観点のヒートポンプ装置は、第１観点のヒートポンプ装置であって、冷媒回路に設けられているアキュムレータを備える。アキュムレータは、圧縮機の吸入口に繋がっている第１流路及び第１流路に繋がっている出口を持つ。アキュムレータは、液状の非共沸混合冷媒が溜まる液溜部を持つ。組成調整機構は、アキュムレータに入る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合に比べて、吸入口に入る第１冷媒の割合が増加するのを抑制する。

第２観点のヒートポンプ装置では、組成調整機構は、アキュムレータに入る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合に比べて、圧縮機の吸入口に入る第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。その結果、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒において、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物の増加が抑制されるので、不均化反応が発生するリスクを低減することができる。

第３観点のヒートポンプ装置は、第２観点のヒートポンプ装置であって、組成調整機構は、第１流路と液溜部とを連通させ、液状の非共沸混合冷媒を液溜部から取り出して第１流路に流出させる取出機構である。

第３観点のヒートポンプ装置は、取出機構により、液状の非共沸混合冷媒をアキュムレータの液溜部から取り出して第１流路に流出させることができる。その結果、アキュムレータに溜まる液状の非共沸混合冷媒を減少させることができ、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。

第４観点のヒートポンプ装置は、第３観点のヒートポンプ装置であって、取出機構は、取出機構を流れる液状の非共沸混合冷媒を膨張させる膨張機構を含む。

第４観点のヒートポンプ装置では、絞り機構が生じさせる抵抗により、取出機構に液状の非共沸混合冷媒が流れ過ぎるのを防止することができる。その結果、圧縮機に液状の非共沸混合冷媒が戻りすぎることによる圧縮機の故障を防止することができる。

第５観点のヒートポンプ装置は、第３観点または第４観点のヒートポンプ装置であって、取出機構は、第１流路に設けられている小径部と、液溜部と小径部とを繋ぐ細径管とを含む。小径部は、小径部の上流の第１流路の内径及び小径部の下流の第１流路の内径よりも小さな内径を持つ。細径管は、小径部の内径よりも小さな内径を持つ。

第５観点のヒートポンプ装置では、第１流路において、小径部の非共沸混合冷媒の流速が、その上流側及び下流側の流速よりも速くなるので、ベンチュリ効果が生じる。そのベンチュリ効果により小径部の圧力が低下することにより、アキュムレータの液溜部に溜まった液状の非共沸混合冷媒が、細径管を通して安定して取り出される。

第６観点のヒートポンプ装置は、第３観点から第５観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、アキュムレータは、出口に設けられ、第１流路に繋がっている出口管を持っている。出口管は、圧縮機の吸入口に繋がる出口端、及びアキュムレータの内部に位置する入口端を有している。取出機構は、液溜部の中に位置する出口管の所定箇所に形成されている開口である。

第６観点のヒートポンプ装置では、出口管の開口を通じて液状の非共沸混合冷媒を第１流路に吸い出すことができる。その結果、アキュムレータの液溜部に多くの液状の非共沸混合冷媒が溜まるのを抑制することができる。

第７観点のヒートポンプ装置は、第２観点から第６観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、組成調整機構が、アキュムレータの中の非共沸混合冷媒を攪拌する攪拌機構を含む。

第７観点のヒートポンプ装置では、攪拌機構が、アキュムレータの中で非共沸混合冷媒を攪拌することにより、アキュムレータの中の液状の第２冷媒の蒸発が促される。その結果、アキュムレータの中に液状の第２冷媒が残留し難くなり、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。

第８観点のヒートポンプ装置は、第７観点のヒートポンプ装置であって、アキュムレータは、非共沸混合冷媒を内部に入れる入口管を内壁の近傍に持つ。攪拌機構は、アキュムレータの内壁に沿って重力方向と交差する向きに非共沸混合冷媒を吹き出す前記入口管の構造である。

第８観点のヒートポンプ装置は、アキュムレータの内壁に沿って重力方向と交差する向きに非共沸混合冷媒を入口管の構造から吹き出すので、非共沸混合冷媒の旋回流を、アキュムレータの内壁に沿って発生させることができる。この旋回流により液状の非共沸混合冷媒の蒸発が促され、アキュムレータの中に液状の第２冷媒が残留し難くなる。

第９観点のヒートポンプ装置は、第７観点または第８観点のヒートポンプ装置であって、攪拌機構は、アキュムレータに吹出口を接続し、アキュムレータの中の圧力よりも圧力の高い冷媒回路の中の箇所に取入口を接続して、取入口から吹出口に非共沸混合冷媒を流す冷媒導入流路を含む。

第９観点のヒートポンプ装置では、アキュムレータの内部よりも圧力の高い高圧の非共沸混合冷媒が冷媒導入流路の取入口から吹出口に流れて吹出口から吹き出すので、高圧の非共沸混合冷媒により、アキュムレータの中の非共沸混合冷媒が攪拌される。その結果、アキュムレータの中で液状の非共沸混合冷媒の蒸発が促され、アキュムレータの中に液状の第２冷媒が残留し難くなる。

第１０観点のヒートポンプ装置は、第２観点から第９観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、組成調整機構が、第１流路に流れる非共沸混合冷媒の熱交換を行い、非共沸混合冷媒を加熱する内部熱交換器を含む。

第１０観点のヒートポンプ装置では、内部熱交換器で第１流路に流れる非共沸混合冷媒が加熱されることで、第１流路を流れる液状の非共沸混合冷媒の少なくとも一部が気化される。液状の非共沸混合冷媒の少なくとも一部が気化されることで、圧縮機に吸入される液状の非共沸混合冷媒の割合が減少するので、圧縮機が多くの液状の非共沸混合冷媒を吸入して故障するリスクを低減することができる。

第１１観点のヒートポンプ装置は、第２観点から第１０観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、冷媒回路は、アキュムレータに入る非共沸混合冷媒が流れる第２流路を有する。組成調整機構は、第１流路と第２流路とに繋がっていてアキュムレータを迂回するバイパス流路、バイパス流路を開閉する開閉弁、及び開閉弁を制御する制御部を含む。制御部は、アキュムレータにおいて第２流路から流入する非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合に比べて第１流路に流出する非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加する所定の運転時に開閉弁を開く制御を行う。

第１１観点のヒートポンプ装置では、制御部による制御の結果、アキュムレータから第１流路に流出する非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加する所定の運転時に、非共沸混合冷媒がアキュムレータを経由せずにバイパス流路を通る。そのため、所定の運転時にアキュムレータに第２冷媒が溜まるのを防いで、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。

第１２観点のヒートポンプ装置は、第２観点から第１０観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、組成調整機構は、冷媒回路の中の非共沸混合冷媒に係る機器を制御して、圧縮機の吸入口における吸入過熱度を上げる所定モードを持つ制御部を含む。制御部は、アキュムレータに液状の非共沸混合冷媒が溜まったときに、所定モードに移行する。

第１２観点のヒートポンプ装置では、アキュムレータに液状の非共沸混合冷媒が溜まったときに、制御部が所定モードに移行することにより、圧縮機の吸入口における吸入過熱度を上げる。吸入過熱度が上がることで、アキュムレータには、液状の非共沸混合冷媒が溜まり難くなり、ヒートポンプ装置は、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制できる。

第１３観点のヒートポンプ装置は、第１観点のヒートポンプ装置であって、組成調整機構は、圧縮機の吸入口よりも圧力が高い冷媒回路の高圧部に配置され、非共沸混合冷媒の中の第１冷媒と第２冷媒の割合を変えずに通過させるレシーバである。

第１３観点のヒートポンプ装置では、レシーバに液状の非共沸混合冷媒を溜めることができるので、例えば、液状の非共沸混合冷媒を溜める役割を担わせるためのアキュムレータを無くすことができる。レシーバでは、非共沸混合冷媒の中の第１冷媒と第２冷媒の割合の変化が抑制されるので、ヒートポンプ装置は、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制できる。

第１４観点のヒートポンプ装置は、第１観点から第１３観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、非共沸混合冷媒が、第１冷媒として、トランス-1,2-ジフルオロエチレンを含む。

第１５観点のヒートポンプ装置は、第１観点から第１４観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、非共沸混合冷媒は、前記第１冷媒として、トリフルオロエチレンを含む。

第１６観点のヒートポンプ装置は、第１観点から第１５観点のいずれかのヒートポンプ装置であって、冷媒回路に設けられ、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒と電気自動車の車室内の空気との熱交換を行う室内熱交換器を備える。

第１実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 第１実施形態のコントローラの制御を説明するためのブロック図である。 非共沸混合冷媒の気液平衡図である。 図１の組成調整機構の一例を示す模式図である。 図１の組成調整機構の他の例を示す模式図である。 第２実施形態に係る組成調整機構の一例を示す模式図である。 第３実施形態に係る組成調整機構の一例を示す模式図である。 第３実施形態に係る組成調整機構の他の例を示す模式図である。 第３実施形態に係る組成調整機構の他の例を示す模式図である。 第４実施形態に係る組成調整機構の一例を示す模式図である。 図９Ａのアキュムレータの内壁と入口管との関係を説明するための模式図である。 第５実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 第５実施形態に係る組成調整機構の制御を説明するためのブロック図である。 第６実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 第６実施形態に係る組成調整機構の制御を説明するためのブロック図である。 第７実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 第８実施形態に係る組成調整機構の一例を示すブロック図である。 第９実施形態に係る空気調和機の構成の一例を示す概略図である。 第９実施形態に係る空気調和機の構成の他の例を示す概略図である。 第９実施形態に係る空気調和機の構成の他の例を示す概略図である。 第９実施形態に係る空気調和機の構成の他の例を示す概略図である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１には、第１実施形態に係るヒートポンプ装置である空気調和機１が示されている。本開示におけるヒートポンプ装置は、非共沸混合冷媒を使って蒸気圧縮冷凍サイクルを実施する装置である。なお、以下の説明では、非共沸混合冷媒を混合冷媒と略して記載することがある。空気調和機１は、例えば、建物の室内、鉄道車両の車室内または電気自動車の車室内の空気調和に用いられる。空気調和機１は、冷房モード、暖房モード及び除湿暖房モードのモード切り換えを行うことができる構成になっている。ヒートポンプ装置は、空気調和機以外にも、例えば、給湯器、冷蔵庫、洗濯乾燥機、床暖房システムに用いられる。

（１－１）非共沸混合冷媒について
空気調和機１に使用される非共沸混合冷媒は、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物からなる第１冷媒と、第１冷媒よりも沸点の高い第２冷媒の混合冷媒である。第２実施形態以降の説明においても、非共沸混合冷媒の組成のうち、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物からなる冷媒を第１冷媒といい、第１冷媒よりも沸点が高い化合物からなる冷媒を第２冷媒という。従って、本開示に係る非共沸混合冷媒は、前述の化合物からなる比較的沸点が低い第１冷媒と、比較的沸点が高い第２冷媒との混合冷媒である。このような第１冷媒と第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒には、次のような第１混合冷媒、第２混合冷媒及び第３混合冷媒がある。なお、非共沸混合冷媒は、冷凍機油と一緒に使用されてもよい。

（第１混合冷媒）
非共沸混合冷媒には、トランス-1,2-ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）及び2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（HFO-1234yf）を含む第１混合冷媒がある。トランス-1,2-ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）の沸点は、－５２．５℃であり、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（HFO-1234yf）の沸点は、－２９．５℃である。従って、第１混合冷媒では、トランス-1,2-ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）が第１冷媒であり、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（HFO-1234yf）が第２冷媒である。

第１混合冷媒における各冷媒の含有割合は、例えば、トランス-1,2-ジフルオロエチレン（HFO-1132(E)）及び2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（HFO-1234yf）の全質量に対して、トランス-1,2-ジフルオロエチレンと（HFO-1132(E)）の含有割合が１２．１～７２．０質量％であり、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン（HFO-1234yf）の含有割合が８７．９～２８．０質量％である。トランス-1,2-ジフルオロエチレンの質量と2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの質量を合わせると非共沸混合冷媒の質量になり、例えば、トランス-1,2-ジフルオロエチレンの含有割合が２０．０質量％であれば、2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの含有割合は８０．０質量％になる。

（第２混合冷媒）
また、非共沸混合冷媒には、トリフルオロエチレン(HFO-1123)と２，３，３，３－テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)を含む第２混合冷媒がある。トリフルオロエチレン(HFO-1123)の沸点が－５６．０℃であるから、第２混合冷媒では、HFO-1123が第１冷媒であり、HFO-1234yfが第２冷媒である。第２混合冷媒が、HFO-1123とHFO-1234yf以外の化合物を含む場合でも、第２混合冷媒においては、HFO-1123が第１冷媒で且つHFO-1234yfが第２冷媒であるという関係が常に成り立っている。なお、第２混合冷媒（非共沸混合冷媒）には、第１冷媒が複数種類混合されていてもよく、第２冷媒が複数種類混合されていてもよい。第２混合冷媒の組成には、次のような第１組成から第９組成がある。

（第２混合冷媒の第１組成）
まず、第２混合冷媒の第１組成について説明する。第２混合冷媒の第１組成において、第２混合冷媒の全量に対するトリフルオロエチレンと２，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量の割合が７０～１００質量％であり、トリフルオロエチレンと２，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量に対するトリフルオロエチレンの割合が３５～９５質量％である。第２混合冷媒の第１組成は、第２混合冷媒の全量に対するHFO-1123とHFO-1234yfの合計量の割合が１００質量％未満であるとき、さらに、熱サイクルシステム用組成物を含む。

また、第２混合冷媒の第１組成の熱サイクルシステム用組成物は、熱サイクル用冷媒を、第２混合冷媒の全量に対して０～３０質量％含む。熱サイクル用冷媒は、飽和のヒドロフルオロカーボンおよび炭素－炭素二重結合を有するヒドロフルオロカーボン（ただし、トリフルオロエチレンおよび２，３，３，３－テトラフルオロプロペンを除く）から選ばれる少なくとも１種の化合物からなる。

さらに、第２混合冷媒の第１組成の熱サイクルシステム用組成物は、第２混合冷媒の全量に対するトリフルオロエチレン(HFO-1123)と２，３，３，３－テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)と熱サイクル用冷媒の合計量の割合が、１００質量％未満のとき、他の化合物を含む。他の化合物は、二酸化炭素、炭化水素、クロロフルオロオレフィン（ＣＦＯ）、ヒドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）からなる群の少なくとも１種の化合物である。

（第２混合冷媒の第２組成）
第２混合冷媒の第２組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成において、第２混合冷媒の全量に対するトリフルオロエチレンと２，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量の割合が８０～１００質量％である、という組成である。

（第２混合冷媒の第３組成）
第２混合冷媒の第３組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成または第２混合冷媒の第２組成において、トリフルオロエチレンと２，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量に対するトリフルオロエチレンの割合が４０～９５質量％である、という組成である。

（第２混合冷媒の第４組成）
第２混合冷媒の第４組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第３組成のいずれかの組成において、第２混合冷媒の全量に対するトリフルオロエチレンの割合が７０モル％以下である、という組成である。

（第２混合冷媒の第５組成）
第２混合冷媒の第５組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第４組成のいずれかの組成において、炭素－炭素二重結合を有するヒドロフルオロカーボンが、１，２－ジフルオロエチレン、２－フルオロプロペン、１，１，２－トリフルオロプロペン、トランス－１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン、シス－１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン、シス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン、および３，３，３－トリフルオロプロペンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、という組成である。

（第２混合冷媒の第６組成）
第２混合冷媒の第６組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第５組成のいずれかの組成において、炭素－炭素二重結合を有するヒドロフルオロカーボンが、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペンである、という組成である。

（第２混合冷媒の第７組成）
第２混合冷媒の第７組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第６組成のいずれかの組成において、飽和のヒドロフルオロカーボンが、ジフルオロメタン、１，１－ジフルオロエタン、１，１，１－トリフルオロエタン、１，１，２，２－テトラフルオロエタン、１，１，１，２－テトラフルオロエタンおよびペンタフルオロエタンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、という組成である。

（第２混合冷媒の第８組成）
第２混合冷媒の第８組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第７組成のいずれかの組成において、飽和のヒドロフルオロカーボンが、ジフルオロメタン、１，１，１，２－テトラフルオロエタンおよびペンタフルオロエタンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、という組成である。

（第２混合冷媒の第９組成）
第２混合冷媒の第９組成は、上述の第２混合冷媒の第１組成から第２混合冷媒の第８組成のいずれかの組成において、飽和のヒドロフルオロカーボンがジフルオロメタンであって、トリフルオロエチレンと２，３，３，３－テトラフルオロプロペンとジフルオロメタンの合計量に対するトリフルオロエチレンの割合が３０～８０質量％、２，３，３，３－テトラフルオロプロペンの割合が４０質量％以下、かつジフルオロメタンの割合が３０質量％以下であり、作動媒体全量に対するトリフルオロエチレンの割合が７０モル％以下である、という組成である。

（第３混合冷媒）
非共沸混合冷媒には、トリフルオロエチレン(HFO-1123)とジフルオロメタン(R32)と１，３，３，３－テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze)を含む第３混合冷媒がある。トリフルオロエチレン(HFO-1123)の沸点が－５６．０℃であり、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze)の沸点が－１９℃であるから、第３混合冷媒では、HFO-1123が第１冷媒であり、HFO-1234zeが第２冷媒である。第３混合冷媒が、HFO-1123とHFO-1234ze以外の化合物を含む場合でも、第３混合冷媒においては、HFO-1123が第１冷媒で且つHFO-1234zeが第２冷媒であるという関係が常に成り立っている。なお、第３混合冷媒（非共沸混合冷媒）には、第１冷媒が複数種類混合されていてもよく、第２冷媒が複数種類混合されていてもよい。第３混合冷媒の組成には、次のような第１組成から第５組成がある。

（第３混合冷媒の第１組成）
まず、第３混合冷媒の第１組成について説明する。第３混合冷媒の第１組成では、第３混合冷媒の全量に対するトリフルオロエチレンとジフルオロメタンと１，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量の割合が９０質量％を超え１００質量％以下である。第３混合冷媒の第１組成では、トリフルオロエチレンとジフルオロメタンと１，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量に対する、トリフルオロエチレンの割合が０質量％を超え５０質量％以下であり、ジフルオロメタンの割合が０質量％を超え４０質量％以下であり、かつ１，３，３，３－テトラフルオロプロペンの割合が４０質量％以上９０質量％以下である。

（第３混合冷媒の第２組成）
第３混合冷媒の第２組成は、上述の第３混合冷媒の第１組成において、トリフルオロエチレンとジフルオロメタンと１，３，３，３－テトラフルオロプロペンの合計量に対する、トリフルオロエチレンの割合が０質量％を超え２０質量％以下であり、ジフルオロメタンの割合が０質量％を超え２０質量％以下、かつ１，３，３，３－テトラフルオロプロペンの割合が６５質量％以上９０質量％以下である、という組成である。

（第３混合冷媒の第３組成）
第３混合冷媒の第３組成は、上述の第３混合冷媒の第１組成または第３混合冷媒の第２組成において、１，３，３，３－テトラフルオロプロペンが、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペンを６０質量％以上含む組成である。

（第３混合冷媒の第４組成）
第３混合冷媒の第４組成は、上述の第３混合冷媒の第１組成から第３混合冷媒の第３組成のいずれかの組成において、２，３，３，３－テトラフルオロプロペンを含む組成である。

（第３混合冷媒の第５組成）
第５組成の第３混合冷媒は、上述の第３混合冷媒の第１組成から第３混合冷媒の第４組成のいずれかの組成を持つ冷媒であって、トリフルオロエチレンとジフルオロメタンと１，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる冷媒である。

（１－２）空気調和機１の構成の概要
空気調和機１は、図１に示されているように、非共沸混合冷媒が循環する冷媒回路１０と圧縮機１１とを備えている。冷媒回路１０では、圧縮機１１で非共沸混合冷媒が圧縮される。冷媒回路１０には、第１熱交換器１２、第１膨張弁１３、第２熱交換器１４、三方弁１５、第２膨張弁１６、第３熱交換器１７、及びアキュムレータ２０が設けられている。圧縮機１１には、例えば、スクロール式圧縮機、ロータリー式圧縮機を用いることができる。第１膨張弁１３及び第２膨張弁１６は、例えば、電動弁であり、後述するコントローラ９０の制御によって開度を変更することができる膨張弁である。三方弁１５は、例えば、電動弁であり、後述するコントローラ９０の制御によって内部流路を切り換えることができる。

空気調和機１は、車室内の空調対象空間に対して調和空気を供給する室内ユニット５０を備えている。室内ユニット５０はケーシング５１を有している。室内ユニット５０のケーシング５１には、第１熱交換器１２、第３熱交換器１７、ファン５２、第１風路切換装置５３、及び第２風路切換装置５４が配置されている。

図２に示されているように、空気調和機１は、各種センサ８０を用いて冷媒回路１０及び環境の状況について判断し、冷媒回路１０及び室内ユニット５０に設けられている機器を制御するためのコントローラ９０を備えている。空気調和機１は、各種センサ８０として、例えば、温度センサ、圧力センサ、冷媒の漏洩を検知するセンサ、その他のセンサを備えてもよい。温度センサには、例えば、室内ユニット５０から吹き出される空気の温度を検出する温度センサ、車室内の気温を検出する温度センサ、車外の気温を検出する温度センサ、冷媒回路１０の各部を流れる混合冷媒の温度を検出する温度センサがある。圧力センサには、例えば、冷媒回路１０の所定箇所を流れる混合冷媒の圧力を検出する圧力センサがある。コントローラ９０には、制御目標を決定するために必要な情報を入力する入力部８５が接続されている。入力部８５からは、例えば、車室内の設定温度、室内ユニット５０から吹き出される風量がある。

コントローラ９０は、圧縮機１１、第１膨張弁１３、三方弁１５、第２膨張弁１６、ファン５２、第１風路切換装置５３、及び第２風路切換装置５４を制御する。コントローラ９０が制御する前述の機器は、冷媒回路１０を循環する非共沸混合冷媒に係る機器である。コントローラ９０は、圧縮機１１のオンオフを制御する。コントローラ９０は、圧縮機１１が回転数可変であれば、圧縮機１１の回転数を制御するように構成される。コントローラ９０は、第１膨張弁１３及び第２膨張弁１６の開度を制御する。コントローラ９０は、三方弁１５の連通状態を切り換える。コントローラ９０は、ファン５２の回転数を制御して、室内ユニット５０から吹き出される空気の風量を制御する。コントローラ９０は、第１風路切換装置５３及び第２風路切換装置５４の切り換えを行う。

コントローラ９０は、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ９０は、例えば、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、例えば、ＣＰＵまたはＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。

冷媒回路１０は、三方弁１５により、混合冷媒の循環経路を切り換えることができる。三方弁１５は、第２熱交換器１４とアキュムレータ２０との間を繋ぐ状態と、第２熱交換器１４と第２膨張弁１６との間を繋ぐ状態とを切り換える。三方弁１５が、第２熱交換器１４とアキュムレータ２０との間を繋ぐ状態のときには、第２膨張弁１６が閉じられて、三方弁１５から第２膨張弁１６及び第３熱交換器１７を経由してアキュムレータ２０に混合冷媒が流れない。三方弁１５が、第２熱交換器１４と第２膨張弁１６との間を繋ぐ状態のときには、三方弁１５から第２膨張弁１６及び第３熱交換器１７を経由してアキュムレータ２０に混合冷媒が流れる。

（１－３）空気調和機１の各モードにおける動作
冷媒回路１０には、暖房モードのときに混合冷媒が流れる第１経路と、冷房モード及び除湿暖房モードのときに混合冷媒が流れる第２経路とがある。第１経路を流れる混合冷媒は、図１において、一点鎖線の矢印で示されている方向に流れる。第２経路を流れる混合冷媒は、図１において、実線及び破線の矢印で示されている方向に流れる。

暖房モードの第１経路では、混合冷媒は、圧縮機１１、第１熱交換器１２、第１膨張弁１３、第２熱交換器１４、三方弁１５、アキュムレータ２０、圧縮機１１の順に流れる。

冷房モード及び除湿暖房モードの第２経路では、混合冷媒は、圧縮機１１、第１熱交換器１２、第１膨張弁１３、第２熱交換器１４、三方弁１５、第２膨張弁１６、第３熱交換器１７、アキュムレータ２０、圧縮機１１の順に流れる。

暖房モードのときに混合冷媒が通る第１経路において、ガス状の混合冷媒が圧縮機１１の吸入口から吸入されて圧縮される。圧縮機１１で圧縮されるガス状の混合冷媒は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される。圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される混合冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。暖房モードにおいて、混合冷媒は、第１熱交換器１２で、車室内に吹出される空気と熱交換される。第１熱交換器１２で熱交換された後の混合冷媒は、第１膨張弁１３で減圧される。第１膨張弁１３で減圧された後の混合冷媒は、第２熱交換器１４で、車外の空気と熱交換される。第２熱交換器１４で熱交換された後の混合冷媒は、三方弁１５を経由して、アキュムレータ２０に流入する。アキュムレータ２０では、気液二相状態の混合冷媒が気液分離される。気液分離された後の混合冷媒は、圧縮機１１に吸入される。

暖房モードにおいては、室内ユニット５０から吹き出される空気が第１熱交換器１２を通過するように、第２風路切換装置５４が切り換えられる。言い換えると、第２風路切換装置５４は、図１の実線で示されている状態への切り換えを行い、ファン５２で生じる気流を第１熱交換器１２に流入させる。暖房モードにおいて第１熱交換器１２で熱交換される空気は、温風となって車室内に吹出される。暖房モードにおいて、第１熱交換器１２は、凝縮器として機能する。暖房モードにおいては、第２膨張弁１６が全閉状態となり、第３熱交換器１７には混合冷媒が流れない。そのため、第３熱交換器１７では、室内に吹出される空気が熱交換されない。

冷房モードのときに混合冷媒が通る第２経路において、ガス状の混合冷媒が圧縮機１１の吸入口から吸入されて圧縮される。圧縮機１１で圧縮されるガス状の混合冷媒は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される。圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される混合冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。冷房モードにおいて、混合冷媒は、第１熱交換器１２での熱交換を行わない。第１熱交換器１２を通過した後の混合冷媒は、全開状態の第１膨張弁１３を通過する。第１膨張弁１３で減圧されずに通過した混合冷媒は、第２熱交換器１４で、車外の空気と熱交換される。第２熱交換器１４で熱交換された後の混合冷媒は、三方弁１５を経由して、第２膨張弁１６で減圧される。第２膨張弁１６で減圧された後の混合冷媒は、第３熱交換器１７で、車室内に吹出される空気と熱交換される。第３熱交換器１７で熱交換された後の混合冷媒は、アキュムレータ２０に流入する。アキュムレータ２０では、気液二相状態の混合冷媒が気液分離される。気液分離された後の混合冷媒は、圧縮機１１に吸入される。

冷房モードにおいては、室内ユニット５０から吹き出される空気が第１熱交換器１２を通過しないように、第２風路切換装置５４が切り換えられる。言い換えると、第２風路切換装置５４は、図１の点線で示されている状態への切り換えを行い、ファン５２で生じる気流を、遮断して第１熱交換器１２に流さない。冷房モードにおいて第３熱交換器１７で熱交換される空気は、冷風となって車室内に吹出される。冷房モードにおいて、第３熱交換器１７は、蒸発器として機能する。冷房モードにおいては、第１膨張弁１３が全開状態となり、第１膨張弁１３での減圧は生じない。

除湿暖房モードにおいて、混合冷媒は、冷房モード同様に、第２経路を循環する。除湿暖房モードと冷房モードでは、第２風路切換装置５４の状態が異なる。除湿暖房モードでは、第２風路切換装置５４の状態が図１の実線で示されている状態に切り換えられる。言い換えると、除湿暖房モードにおいて、第２風路切換装置５４は、室内ユニット５０から吹き出される空気が第１熱交換器１２を通過する状態に切り換わる。係る状態において、第３熱交換器１７で冷やされた空気は、結露を生じてせることにより除湿される。除湿された空気は、第１熱交換器１２を通過することで温められて車室内に吹出される。

除湿暖房モードのときに混合冷媒が通る第２経路において、ガス状の混合冷媒が圧縮機１１の吸入口から吸入されて圧縮される。圧縮機１１で圧縮されるガス状の混合冷媒は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される。圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される混合冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。除湿暖房モードにおいて、混合冷媒は、車室内に服出される空気と第１熱交換器１２で熱交換を行う。第１熱交換器１２を通過した後の混合冷媒は、第１膨張弁１３で減圧される。第１膨張弁１３で減圧された後の混合冷媒は、第２熱交換器１４で、車外の空気と熱交換される。第２熱交換器１４で熱交換された後の混合冷媒は、三方弁１５を経由して、第２膨張弁１６で減圧される。第２膨張弁１６で減圧された後の混合冷媒は、第３熱交換器１７で、車室内に吹出される空気と熱交換される。第３熱交換器１７で熱交換された後の混合冷媒は、アキュムレータ２０に流入する。アキュムレータ２０では、気液二相状態の混合冷媒が気液分離される。気液分離された後の混合冷媒は、圧縮機１１に吸入される。除湿暖房モードでは、第３熱交換器１７で冷やされて除湿された空気が、第１熱交換器１２で温められて車室内に吹出される。

室内ユニット５０は、第１熱交換器１２または第３熱交換器１７で熱交換される空気を取り入れるための第１空気取入口５８と第２空気取入口５９を有する。第１空気取入口５８は、車室内に通じており、第２空気取入口５９は車外に通じている。第１風路切換装置５３は、車外から空気を取り入れられるように、第１空気取入口５８を閉じた状態（図1に実線で示されている状態）に切り換えることができる。また、第１風路切換装置５３は、車外から空気を取り入れられるように、第１空気取入口５８を閉じた状態（図1に実線で示されている状態）に切り換えることができる。第１空気取入口５８または第２空気取入口５９から取り入れられた空気は、ファン５２及び第３熱交換器１７を通過する。第３熱交換器１７を通過した後の空気は、第２風路切換装置５４の切り換え状態に応じて、第１熱交換器１２を通過し、あるいは第１熱交換器１２を通過せずに、車室内に吹出される。

（１－４）組成調整機構１００
組成調整機構１００は、冷媒回路１０に設けられている。組成調整機構１００は、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制する機構である。非共沸混合冷媒の組成は、空気調和機１の設置時においては、規定された組成になっている。しかし、非共沸混合冷媒は、圧縮と膨張を繰り返す過程で、液化したり気化したりすることにより、冷媒回路１０の中で、組成に変化を生じることがある。図３は、非共沸混合冷媒の気液平衡図である。圧力一定のもとで、冷媒温度がｔ１℃のとき、ａ点では、ガス状の非共沸混合冷媒と液状の非共沸混合冷媒が存在して、その中の第１冷媒のモル比率が５０％になる。同じ冷媒温度がｔ１℃で、ｂ点のガス状の非共沸混合冷媒の中に存在している第１冷媒は70％になり、ｃ点の液状の非共沸混合冷媒の中に存在している第１冷媒は１０％になる。なお、ｄ点は、ｂ点と第１冷媒のモル比率が同じであるが、冷媒温度が低く、ｄ点の非共沸混合冷媒は、液状と気体状の非共沸混合冷媒が混ざっている気液二相状態になっている。

アキュムレータ２０の中では、ガス状の非共沸混合冷媒と液状の非共沸混合冷媒が分離されて平衡状態になると、ｂ点の状態の非共沸混合冷媒とｃ点の状態の非共沸混合冷媒が存在することになる。アキュムレータ２０への非共沸混合冷媒の出入りがあることから、アキュムレータ２０の中では理想的な気液平衡状態にはならない。しかしながら、図3に示された傾向があるので、アキュムレータ２０に溜まる液体状の非共沸混合冷媒の中に存在する第１冷媒の割合は、気液二相状態でアキュムレータ２０の中に入った非共沸混合冷媒の中の第１冷媒の割合よりも小さくなる。そのため、アキュムレータ２０の中に液状の非共沸混合冷媒が溜まると、アキュムレータ２０以外の冷媒回路１０の中を循環している非共沸混合冷媒の中の第１冷媒の割合が大きくなる。

第１実施形態の組成調整機構１００は、圧縮機１１の吸入口に入る第１冷媒の割合が、アキュムレータ２０に入る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合よりも増えるのを抑制する取出機構１１０である。図1に示されている取出機構１１０は、液状の非共沸混合冷媒をアキュムレータ２０から取り出して圧縮機１１に向けて流出させる機構である。取出機構１１０は、アキュムレータ２０に溜まる液状の非共沸混合冷媒を減少させることで、圧縮機１１の吸入口に入る第１冷媒の割合が大きくなるのを抑制している。

（２）詳細構成
（２－１）取出機構１１０
取出機構１１０は、アキュムレータ２０から液状の非共沸混合冷媒を取り出す機構である。図４に示されているように、アキュムレータ２０は、圧縮機１１の吸入口１１ａに接続されている第１流路Ｐ１に接続されている出口２０ｅと、非共沸混合冷媒が流入する入口２０ｉとを有している。アキュムレータ２０で分離された液状の非共沸混合冷媒は、アキュムレータ２０の液溜部２１に溜まる。液溜部２１は、アキュムレータ２０の重力方向の下方に位置する底部に設けられている。取出機構１１０は、膨張機構３０と取出流路３１とを備えている。取出流路３１は、アキュムレータ２０の液溜部２１と第１流路Ｐ１とを繋ぐ流路である。液溜部２１に溜まった液状の非共沸混合冷媒は、取出流路３１を通って第１流路Ｐ１に入ることができる。この取出流路３１には、膨張機構３０が設けられている。液状の混合冷媒を多量に圧縮機１１に戻すと、圧縮機１１の故障の原因になる。そこで、膨張機構３０により、取出機構１１０で取り出す液状の混合冷媒の量を調整する。膨張機構３０としては、例えば、キャピラリーチューブ３２が用いられる。キャピラリーチューブ３２を通る混合冷媒は、減圧されて膨張する。このキャピラリーチューブ３２により、圧縮機１１が故障しないように、適度な量の液状の混合冷媒を、圧縮機１１に戻すことができる。アキュムレータ２０に溜まる液状の非共沸混合冷媒を、冷媒回路１０を循環する混合冷媒として戻すことで、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増えるのを抑制できる。

（３）変形例
（３－1）変形例１Ａ
上記第１実施形態では、膨張機構３０として、キャピラリーチューブ３２を用いる場合について説明した。しかし、膨張機構３０は、キャピラリーチューブ３２には限られない。図５に示されているように、膨張機構３０として、電動膨張弁３３を用いることもできる。この電動膨張弁３３は、コントローラ９０により制御される。コントローラ９０は、例えば、圧縮機１１の吸入口１１ａの過熱度が所定値よりも高くなっている運転時に、電動膨張弁３３の開度を開いて、アキュムレータ２０に溜まっている液状の非共沸混合冷媒を第１流路Ｐ１に戻す制御を行うよう構成されてもよい。このような制御を行う場合には、多量の液状の混合冷媒が圧縮機１１に吸入されないので、圧縮機１１が多くの液状の混合冷媒を吸入することにより故障するのを防ぐことができる。圧縮機１１の吸入口１１ａの過熱度は、従来から知られている各種センサ８０を用いて検出できるように構成することができる。

あるいは、所定量以上の液状の非共沸混合冷媒が溜まったら、電動膨張弁３３を開く制御を、コントローラ９０が行うように構成してもよい。所定量以上の液状の非共沸混合冷媒が溜まったか否かを検知するために、例えば、液冷媒検知センサ８１を設けて液溜部２１に溜まった液状の混合冷媒を検知するように構成してもよい。液冷媒検知センサ８１としては、例えば、液面センサ、サーミスタを用いることができる。

（４）特徴
第１実施形態及び変形例１Ａの空気調和機１は、取出機構１１０により、液状の非共沸混合冷媒をアキュムレータ２０の液溜部２１から取り出して第１流路Ｐ１に流出させることができる。係る作用により、アキュムレータ２０に溜まる液状の非共沸混合冷媒を減少させることができる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第１実施形態及び変形例１Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

なお、空気調和機１は、電気自動車に適用される車載用の空気調和機とすることができるものである。空気調和機１の冷媒回路１０には、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒と電気自動車の車室内の空気との熱交換を行う室内熱交換器として、第１熱交換器１２が設けられている。以下、第２実施形態から第９実施形態の空気調和機１も、第１実施形態と同様に、電気自動車に適用できる。第１熱交換器１２が車室内に吹出される空気との熱交換を行う室内熱交換器である場合の空気調和機１では、室内熱交換器の第１冷媒の割合が増加することに起因して車室内に不具合が生じるリスクを低減することができる。

＜第２実施形態＞
（５）全体構成
第２実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第２実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図６に示されているように、第１実施形態の取出機構１１０とは異なる取出機構１２０を備えている。取出機構１２０以外の第２実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、取出機構１２０以外の第２実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、第２実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第２実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（６）取出機構１２０の構成と動作
取出機構１２０は、第１流路Ｐ１に設けられている小径部Ｐ１ａと、小径部Ｐ１ａに繋がっている細径管３４とを含んでいる。細径管３４は、小径部Ｐ１ａと液溜部２１とを繋げる管である。第２実施形態のアキュムレータ２０においても、液溜部２１は、アキュムレータ２０の重力方向の下方に位置する底部に設けられている。

小径部Ｐ１ａは、小径部Ｐ１ａの上流の第１流路Ｐ１の内径Ｄｕ及び小径部Ｐ１ａの下流の第１流路Ｐ１の内径Ｄｄよりも小さな内径ＤＬを持つ。細径管３４は、小径部Ｐ１ａの内径ＤＬよりも小さな内径Ｄｍを持つ。小径部Ｐ１ａの内径ＤＬが上流の第１流路Ｐ１の内径Ｄｕ及び小径部Ｐ１ａの下流の第１流路Ｐ１の内径Ｄｄよりも小さいので、小径部Ｐ１ａの混合冷媒の流速が、その上流側及び下流側の混合冷媒の流速よりも速くなる。このような流速の差に起因するベンチュリ効果（またはエジェクタ効果ともいう）により、小径部Ｐ１ａの圧力が第１流路Ｐ１の他の部分の圧力よりも低下する。係る作用により、アキュムレータ２０の液溜部２１に溜まった液状の非共沸混合冷媒が、細径管３４を通して安定して取り出される。

（７）変形例
（７－１）変形例２Ａ
第２実施形態の取出機構１２０は、第１実施形態の膨張機構３０を備えてもよい。第２実施形態の取出機構１２０において、例えば、細径管３４に電動膨張弁３３を取り付けてもよい。また、第２実施形態の取出機構１２０において、細径管３４にキャピラリーチューブ３２を用いてもよい。

（８）特徴
第２実施形態及び変形例２Ａの空気調和機１では、第１流路Ｐ１において、小径部Ｐ１ａの非共沸混合冷媒の流速が、その上流側及び下流側の流速よりも速くなるので、ベンチュリ効果が生じる。係るベンチュリ効果によって小径部Ｐ１ａの圧力が低下することにより、アキュムレータ２０の液溜部２１に溜まった液状の非共沸混合冷媒が、細径管３４を通して安定して取り出される。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第２実施形態及び変形例２Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第３実施形態＞
（９）全体構成
第３実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第３実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図７に示されているように、第１実施形態の取出機構１１０とは異なる取出機構１３０を備えている。取出機構１３０以外の第３実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、取出機構１３０以外の第３実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、第３実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第３実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（１０）取出機構１３０の構成と動作
第３実施形態に係る空気調和機１のアキュムレータ２０は、図７に示されているように、アキュムレータ２０の出口２０ｅに設けられ、第１流路Ｐ１に繋がっている出口管２３を持っている。出口管２３は、圧縮機１１の吸入口１１ａに繋がる出口端２３ｅ、アキュムレータ２０の内部に位置する入口端２３ｉ、及び入口端２３ｉよりも重力方向の下方でＵターンするＵ字部２３ｕを有する。取出機構１３０は、液溜部２１の中に位置するＵ字部２３ｕの所定箇所に形成されている開口２３ｈである。開口２３ｈの位置は、液溜部２１の最下部の近傍に配置されることが好ましい。液溜部２１に溜まった液状の非共沸混合冷媒は、開口２３ｈから出口管２３に入る。開口２３ｈから出口管２３に入った非共沸混合冷媒は、出口管２３を通って第１流路Ｐ１に吸い出されて、アキュムレータ２０から取り出される。

（１１）変形例
（１１－１）変形例３Ａ
第３実施形態の取出機構１３０は、第１実施形態の取出機構１１０または第２実施形態の取出機構１２０と組み合わせてもよい。第３実施形態の取出機構１３０において、例えば、取出機構１１０，１２０が取り出す箇所の重力方向の高さ位置と、取出機構１３０の開口２３ｈの高さ位置とを異ならせるように構成してもよい。

（１１－２）変形例３Ｂ
第３実施形態の取出機構１３０は、出口管２３の開口２３ｈがＵ字部２３ｕに形成されている場合について説明した。しかし、出口管２３の形状は、Ｕ字部２３ｕを有するものには限らない。例えば、図８Ａに示されているように、出口管２３の形状は、Ｉ字形であってもよい。Ｉ字形の出口管２３は、アキュムレータ２０の底面２０ｂに設けられた出口２０ｅに取り付けられている。出口管２３は、底面２０ｂから重力方向下方に向かって、非共沸混合冷媒が流れる。取出機構１３０は、Ｉ字形の出口管２３に形成される開口２３ｈであって、開口２３ｈが液溜部２１の中に位置する。また、図８Ｂに示されているように、出口管２３の形状は、Ｌ字形であってもよい。Ｌ字形の出口管２３は、アキュムレータ２０の側面２０ｓに設けられた出口２０ｅに取り付けられている。出口管２３は、側面２０ｓから重力方向に直交する水平方向に向かって、非共沸混合冷媒が流れる。取出機構１３０は、Ｌ字形の出口管２３に形成される開口２３ｈであって、開口２３ｈが液溜部２１の中に位置する。さらに詳細には、Ｌ字形の出口管２３の曲がり角に開口２３ｈが形成されている。

（１２）特徴
第３実施形態及び変形例３Ａ，３Ｂの空気調和機１では、開口２３ｈが、液溜部２１の中に位置する出口管２３の所定箇所に形成されている。液状の非共沸混合冷媒は、冷媒回路１０を循環する混合冷媒として、この所定箇所に形成されている開口２３ｈから第１流路Ｐ１に戻ることができる。具体的には、第３実施形態及び変形例３Ａ，３Ｂの空気調和機１は、出口管２３のＵ字部２３ｕ、Ｉ字形の出口管２３またはＬ字形の出口管２３の開口２３ｈを通じて液状の非共沸混合冷媒を第１流路Ｐ１に吸い出すことができる。アキュムレータ２０の液溜部２１に多くの液状の非共沸混合冷媒が溜まるのを抑制することができる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第３実施形態及び変形例３Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第４実施形態＞
（１３）全体構成
第４実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第４実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図９Ａ及び図９Ｂに示されているように、第１実施形態からの取出機構１１０とは異なる攪拌機構１４０を備えている。攪拌機構１４０以外の第４実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、攪拌機構１４０以外の第４実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、攪拌機構１４０以外の第４実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第４実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（１４）攪拌機構１４０の構成と動作
第４実施形態の組成調整機構１００は、図９Ａ及び図９Ｂに示されているように、アキュムレータ２０の中の非共沸混合冷媒を攪拌する攪拌機構１４０を含む。第４実施形態のアキュムレータ２０は、非共沸混合冷媒を内部に入れる入口管２４を持っている。攪拌機構１４０は、アキュムレータ２０の内壁２５の近傍に設けられている入口管２４の構造である。攪拌機構１４０としての入口管２４の構造は、アキュムレータ２０の内壁２５に沿って重力方向と交差する向きに非共沸混合冷媒を吹き出す構造である。さらに詳細には、内壁２５は、上面から見て円環状であり、入口管２４の吹出方向は、円環状の内壁２５の接線方向である。内壁２５に沿って重力方向と交差する向きに非共沸混合冷媒を吹き出すことにより、アキュムレータ２０の中に旋回流を発生させている。この旋回流により、入口管２４からアキュムレータ２０の中に吹出される非共沸混合冷媒に含まれている液状の非共沸混合冷媒の蒸発を促進する。入口管２４から吹き込まれた混合冷媒をできるだけ長く旋回させることが好ましい。そのため、入口管２４は、例えば、水平よりも上方に向けて吹出す。

このような攪拌機構１４０により、入口管２４から入る液状の混合冷媒が、蒸発してアキュムレータ２０に溜まらない。言い換えると、アキュムレータ２０の出口管２３から出る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増えない。

（１５）変形例
（１５－１）変形例４Ａ
第４実施形態の攪拌機構１４０は、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１１０，１２０，１３０と組み合わせてもよい。

（１６）特徴
第４実施形態及び変形例４Ａの空気調和機１では、攪拌機構１４０が、アキュムレータ２０の内壁２５に沿って重力方向と交差する向きに非共沸混合冷媒を入口管２４から吹き出す構造である。攪拌機構１４０では、非共沸混合冷媒の旋回流を、アキュムレータの内壁に沿って発生させることができる。この旋回流により液状の非共沸混合冷媒の蒸発が促され、アキュムレータ２０の中に液状の第２冷媒が残留し難くなる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第４実施形態及び変形例４Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第５実施形態＞
（１７）全体構成
第５実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第５実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図１０に示されているように、第１実施形態の取出機構１１０とは異なる攪拌機構１５０を備えている。攪拌機構１５０以外の第５実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、攪拌機構１５０以外の第５実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、攪拌機構１５０以外の第５実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第５実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（１８）攪拌機構１５０の構成と動作
第５実施形態の組成調整機構１００は、図１０に示されているように、アキュムレータ２０の中の非共沸混合冷媒を攪拌する攪拌機構１５０を含む。攪拌機構１５０は、アキュムレータ２０に非共沸混合冷媒を流す冷媒導入流路３５を含む。冷媒導入流路３５は、アキュムレータ２０に吹出口３５ａを接続している。冷媒導入流路３５は、アキュムレータ２０の中の圧力よりも圧力の高い冷媒回路の中の箇所に取入口３５ｂを接続している。具体的には、第１熱交換器１２と第１膨張弁１３とを繋ぐ流路に接続されている。第１熱交換器１２と第１膨張弁１３とを繋ぐ流路には、圧縮機１１で圧縮された高圧の非共沸混合冷媒が流れる。冷媒導入流路３５の吹出口３５ａは、アキュムレータ２０の液溜部２１に接続されるのが好ましい。また、吹出口３５ａは、液溜部２１の底部に接続されるのが好ましい。冷媒導入流路３５には、流量調整弁３６が設けられている。冷媒導入流路３５からアキュムレータ２０に非共沸混合冷媒を流すと熱エネルギーの搬送に関わらない混合冷媒の循環ができるため効率が低下する。係る効率の低下を抑制するため、例えば、アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まったら流量調整弁３６を開いてアキュムレータ２０に高圧の非共沸混合冷媒を導入するようにする。適切なタイミングで高圧の非共沸混合冷媒を導入するために、流量調整弁３６は、図１１に示されているように、コントローラ９０によって制御される。あるいは、アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まり易い状態のときに流量調整弁３６を開いて、アキュムレータ２０に高圧の非共沸混合冷媒を導入するようにする。アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まり易い状態のときに流量調整弁３６を開くために、流量調整弁３６は、図１１に示されているように、コントローラ９０によって制御される。適切なタイミングをコントローラ９０に記憶するためには、例えば、予め実機による実験またはシミュレーションによって、適切なタイミングに関する情報を得ればよい。

冷媒回路１０の中の高圧の混合冷媒をアキュムレータ２０の中に導入することで、アキュムレータ２０の中で非共沸混合冷媒が攪拌される。アキュムレータ２０の中で非共沸混合冷媒が攪拌されて、液状の非共沸混合冷媒が蒸発し易くなる。このような攪拌機構１５０により、アキュムレータ２０の中の液状の非共沸混合冷媒が、蒸発してアキュムレータ２０に溜まらない。言い換えると、アキュムレータ２０の出口管２３から出る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増えない。

（１９）変形例
（１９－１）変形例５Ａ
第５実施形態の攪拌機構１５０は、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１１０，１２０，１３０と組み合わせてもよい。また、第５実施形態の攪拌機構１５０は、第４実施形態の攪拌機構１４０と組み合わせてもよい。

（２０）特徴
第５実施形態及び変形例５Ａの空気調和機１では、冷媒導入流路３５からアキュムレータ２０の中に吹出される圧力の高い高圧の非共沸混合冷媒により、アキュムレータ２０の中の非共沸混合冷媒が攪拌される。アキュムレータ２０の中で液状の非共沸混合冷媒の蒸発が促され、アキュムレータ２０の中に液状の第２冷媒が残留し難くなる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第５実施形態及び変形例５Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第６実施形態＞
（２１）全体構成
第６実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第６実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図１２及び図１３に示されているように、第１実施形態の取出機構１１０とは異なるバイパス部１６０を備えている。バイパス部１６０以外の第６実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、バイパス部１６０以外の第６実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、バイパス部１６０以外の第６実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第６実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（２２）バイパス部１６０の構成と動作
第５実施形態の組成調整機構１００は、図１２に示されているように、アキュムレータ２０をバイパスするバイパス部１６０を含む。バイパス部１６０は、第１流路Ｐ１と第２流路Ｐ２とに繋がっていてアキュムレータ２０を迂回するバイパス流路４０、バイパス流路４０を開閉する開閉弁４１、及び開閉弁４１を制御する制御部であるコントローラ９０で構成されている。開閉弁４１は、コントローラ９０からの制御信号に応じて開閉する電動式の開閉弁である。コントローラ９０は、圧縮機１１の吸入口１１ａに所定量以上の液状の非共沸混合冷媒が戻る場合及び湿り度が所定値より小さい場合の運転で、開閉弁４１を開く制御を行う。係る制御により、圧縮機１１が故障しない程度の液状の非共沸混合冷媒が含まれている非共沸混合冷媒がアキュムレータ２０を経由せずに圧縮機１１の吸入口１１ａに戻される。開閉弁４１が開いている場合には、バイパス部１６０が設けられていない場合に比べて、アキュムレータ２０で分離される液状の非共沸混合冷媒が減少する。このようなバイパス部１６０の動作により、アキュムレータ２０の中に溜まる液状の非共沸混合冷媒が減少する。言い換えると、アキュムレータ２０から出る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増えない。

なお、開閉弁４１を開閉する所定の運転及び開閉するタイミングは、例えば、予め実機を用いた実験により決定されて、あるいはシミュレーションにより決定されて、コントローラ９０に記憶される。

（２３）変形例
（２３－１）変形例６Ａ
第６実施形態のバイパス部１６０は、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１１０，１２０，１３０と組み合わせてもよい。また、第６実施形態のバイパス部１６０は、第４実施形態または第５実施形態の攪拌機構１４０，１５０と組み合わせてもよい。

（２３－２）変形例６B
第６実施形態では、電動で開閉する開閉弁４１を用いたが、開閉弁４１の代わりに、開度を変更できる電動弁を用いてもよい。

（２４）特徴
第６実施形態及び変形例６Ａ，６Ｂの空気調和機１では、制御部であるコントローラ９０による制御の結果、所定の運転時に、非共沸混合冷媒がアキュムレータ２０を経由せずにバイパス流路４０を通る。この所定の運転時は、もし、バイパス流路４０を経由せずにアキュムレータ２０を経由すると、アキュムレータ２０から第１流路Ｐ１に流出する非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加する運転である。所定の運転時にバイパス流路４０によってアキュムレータ２０を経由させずに第２流路Ｐ２から第１流路Ｐ１に非共沸混合冷媒を流すことで、アキュムレータ２０に第２冷媒が所定の運転時に溜まるのを防ぐことができる。それにより、圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第６実施形態及び変形例６Ａ，６Ｂの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第７実施形態＞
（２５）全体構成
第７実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第７実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図１４に示されているように、第１実施形態の取出機構１１０とともに、内部熱交換器４５を備えている。内部熱交換器４５以外の第７実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、内部熱交換器４５以外の第７実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、内部熱交換器４５の部分を除く第７実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第７実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（２６）内部熱交換器４５の構成と動作
第７実施形態の組成調整機構１００は、図１４に示されているように、第１流路Ｐ１に流れる非共沸混合冷媒の熱交換を行い、非共沸混合冷媒を加熱する内部熱交換器４５を含む。ここでは、内部熱交換器４５は、第１熱交換器１２から第１膨張弁１３に流れる非共沸混合冷媒と、第１流路Ｐ１に流れる非共沸混合冷媒との熱交換を行う。アキュムレータ２０の液状の非共沸混合冷媒を第１流路Ｐ１に合流させた後、第１流路Ｐ１を流れる非共沸混合冷媒の加熱により、圧縮機１１に吸入される混合冷媒の過熱度を上げることができる。液状の非共沸混合冷媒を第１流路Ｐ１に合流させた後に過熱度を上げることで液状の非共沸混合冷媒を気化して、圧縮機１１に多くの液状の冷媒が吸入されるのを防止することができる。このような作用により、内部熱交換器４５が設けられていない場合に比べて、アキュムレータ２０から多くの液状の非共沸混合冷媒を第１流路Ｐ１に戻すことができる。このような内部熱交換器４５を設けることにより、アキュムレータ２０の中の液状の非共沸混合冷媒を減らし易くなる。言い換えると、第１実施形態の空気調和機１に比べて第２実施形態の空気調和機１は、アキュムレータ２０の出口２０ｅから出る非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増えるのを、さらに抑制し易くなる。

（２７）変形例
（２７－１）変形例７Ａ
第７実施形態の組成調整機構１００は、取出機構１１０と内部熱交換器４５とを設ける場合について説明した。しかし、内部熱交換器４５と一緒に設ける取出機構は、第１実施形態の取出機構１１０には限られない。第７実施形態の組成調整機構１００は、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１２０，１３０と内部熱交換器４５とを組み合わせて構成されてもよい。また、第７実施形態の組成調整機構１００は、第４実施形態または第５実施形態の攪拌機構１４０，１５０と内部熱交換器４５とを組み合わせてもよい。さらには、第７実施形態の組成調整機構１００は、第６実施形態の組成調整機構１００に内部熱交換器４５を組み込んで構成してもよい。

（２８）特徴
第７実施形態及び変形例７Ａの空気調和機１では、内部熱交換器４５で第１流路Ｐ１に流れる非共沸混合冷媒が加熱されることで、第１流路Ｐ１を流れる液状の非共沸混合冷媒の少なくとも一部が気化される。液状の非共沸混合冷媒の少なくとも一部が気化されることで、圧縮機１１に吸入される液状の非共沸混合冷媒の割合が減少するので、圧縮機１１が多くの液状の非共沸混合冷媒を吸入して故障するリスクを低減することができる。そのため、内部熱交換器４５を設けない場合に比べて、より多くの液状の非共沸混合冷媒をアキュムレータ２０から第１流路Ｐ１に流すことができ、アキュムレータ２０の中に液状の第２冷媒が残留し難くなる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することができる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第７実施形態及び変形例７Ａの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第８実施形態＞
（２９）全体構成
第８実施形態に係る空気調和機１は、第１実施形態に係る空気調和機１とは、組成調整機構１００の構成が異なるが、それ以外の構成は同じである。第８実施形態に係る空気調和機１が備える組成調整機構１００は、図１５に示されているように、アキュムレータ２０に溜まった液状の非共沸混合冷媒を検知する液冷媒検知センサ８１を備えている。液冷媒検知センサ８１以外の第８実施形態の空気調和機１の構成が第１実施形態の空気調和機１と同じであるから、液冷媒検知センサ８１に係る構成以外の第８実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。また、液冷媒検知センサ８１に係る部分を除く第８実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。さらに、第８実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（３０）液冷媒検知センサ８１に係る構成と動作
第８実施形態の組成調整機構１００は、冷媒回路１０（図１参照）の中の非共沸混合冷媒に係る機器を制御して、圧縮機１１の吸入口１１ａ（図１参照）における吸入過熱度を上げる所定モードを持つ制御部を含んでいる。さらに具体的には、第８実施形態の組成調整機構１００は、図１４に示されているように、制御部であるコントローラ９０と液冷媒検知センサ８１と第１膨張弁１３と第２膨張弁１６により構成される。第８実施形態の組成調整機構１００では、コントローラ９０は、アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まったことを液冷媒検知センサ８１が検知すると、所定モードに移行する。コントローラ９０は、所定モードに移行すると、移行前に比べて、圧縮機１１の吸入口１１ａにおける吸入過熱度を上げる制御を行う。コントローラ９０は、所定モードに移行すると、暖房モードにおいては、第１膨張弁１３の開度を小さくして第２熱交換器１４に流れる混合冷媒の流量を減らすことで、圧縮機１１の吸入口１１ａにおける吸入過熱度を上げる。コントローラ９０は、所定モードに移行すると、冷房モード及び除湿暖房モードにおいては、第２膨張弁１６の開度を小さくして第３熱交換器１７に流れる混合冷媒の流量を減らすことで、圧縮機１１の吸入口１１ａにおける吸入過熱度を上げる。

コントローラ９０が所定モードに移行して圧縮機１１の吸入過熱度を上げることにより、アキュムレータ２０に入る液状の非共沸混合冷媒を、所定モードに移行する前に比べて減らすことができる。あるいは、コントローラ９０が所定モードに移行して圧縮機１１の吸入過熱度を上げることにより、アキュムレータ２０に溜まっている液状の非共沸混合冷媒を、所定モードに移行する前に比べて減らすことができる。

（３１）変形例
（３１－１）変形例８Ａ
第８実施形態の組成調整機構１００は、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１１０，１２０，１３０と組み合わせて構成されてもよい。また、第８実施形態の組成調整機構１００は、第４実施形態または第５実施形態の攪拌機構１４０，１５０と組み合わせてもよい。さらに、第８実施形態の組成調整機構１００は、第６実施形態の組成調整機構１００または第７実施形態の組成調整機構１００と組み合わせてもよい。

（３１－２）変形例８Ｂ
第８実施形態の組成調整機構１００では、コントローラ９０が液冷媒検知センサ８１により所定モードに移行するタイミングを決定したが、液冷媒検知センサ８１を用いる以外の方法によって所定モードに移行するタイミングを決定してもよい。例えば、実機によって予め実験することにより液冷媒検知センサ８１以外の従来の空気調和機で用いられている各種センサ８０を使用して所定モードに移行するタイミングを決定するように構成し、液冷媒検知センサ８１を省いてもよい。

（３２）特徴
第８実施形態及び変形例８Ａ，８Ｂの空気調和機１では、アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まったときに、制御部であるコントローラ９０が、所定モードに移行する。コントローラ９０が所定モードに移行することにより、圧縮機１１の吸入口１１ａにおける吸入過熱度を上げることができる。吸入過熱度が上がることで、アキュムレータ２０には、液状の非共沸混合冷媒が溜まり難くなり、空気調和機１は、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制できる。このように、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第８実施形態及び変形例８Ａ，８Ｂの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

＜第９実施形態＞
（３３）全体構成
図１６に、第９実施形態に係る空気調和機１の構成の一例が示されている。第９実施形態に係る空気調和機１と第１実施形態に係る空気調和機１とは、図１と図１６とを比較して分かるように、アキュムレータ２０の代わりにレシーバ４８が設けられている点が異なるが、それ以外の構成は同じである。言い換えると、第９実施形態に係る空気調和機１の構成は、第１実施形態の空気調和機１の構成からアキュムレータ２０を取り除いてレシーバ４８を取り付けた構成になっている。

レシーバ４８以外の第９実施形態の空気調和機１の構成が、アキュムレータ２０を除く第１実施形態の空気調和機１の構成と同じであるから、レシーバ４８以外の第９実施形態の空気調和機１の構成の概要は、アキュムレータ２０を除く上述の（１－２）で説明した概要と同じになる。例えば、三方弁１５は、第２熱交換器１４と圧縮機１１の吸入口１１ａとの間を繋ぐ状態と、第２熱交換器１４と第２膨張弁１６との間を繋ぐ状態とを切り換える。三方弁１５が、第２熱交換器１４と圧縮機１１の吸入口１１ａとの間を繋ぐ状態のときには、第２膨張弁１６が閉じられて、三方弁１５から第２膨張弁１６及び第３熱交換器１７を経由して圧縮機１１の吸入口１１ａに混合冷媒が流れない。三方弁１５が、第２熱交換器１４と第２膨張弁１６との間を繋ぐ状態のときには、三方弁１５から第２膨張弁１６及び第３熱交換器１７を経由して圧縮機１１の吸入口１１ａに混合冷媒が流れる。また、第１熱交換器１２を出た混合冷媒は、レシーバ４８を経由して第１膨張弁１３に流れる。

また、レシーバ４８を除く第９実施形態の空気調和機１の各モードにおける動作も、アキュムレータ２０を除く上述の（１－３）で説明した動作と同じになる。例えば、暖房モードの第１経路では、混合冷媒は、圧縮機１１、第１熱交換器１２、レシーバ４８、第１膨張弁１３、第２熱交換器１４、三方弁１５、圧縮機１１の順に流れる。

冷房モード及び除湿暖房モードの第２経路では、混合冷媒は、圧縮機１１、第１熱交換器１２、レシーバ４８、第１膨張弁１３、第２熱交換器１４、三方弁１５、第２膨張弁１６、第３熱交換器１７、圧縮機１１の順に流れる。

暖房モードのときに混合冷媒が通る第１経路において、ガス状の混合冷媒が圧縮機１１の吸入口から吸入されて圧縮される。圧縮機１１で圧縮されるガス状の混合冷媒は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される。圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される混合冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。暖房モードにおいて、混合冷媒は、第１熱交換器１２で、車室内に吹出される空気と熱交換される。第１熱交換器１２で熱交換された後の混合冷媒は、レシーバ４８に入って余剰冷媒がレシーバ４８に溜められる。レシーバ４８を出た冷媒は第１膨張弁１３で減圧される。第１膨張弁１３で減圧された後の混合冷媒は、第２熱交換器１４で、車外の空気と熱交換される。第２熱交換器１４で熱交換された後の混合冷媒は、三方弁１５を経由して圧縮機１１に吸入される。

冷房モードのときに混合冷媒が通る第２経路において、ガス状の混合冷媒が圧縮機１１の吸入口から吸入されて圧縮される。圧縮機１１で圧縮されるガス状の混合冷媒は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される。圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出される混合冷媒は、第１熱交換器１２に送られる。冷房モードにおいて、混合冷媒は、第１熱交換器１２での熱交換を行わない。第１熱交換器１２を通過した後の混合冷媒は、レシーバ４８に入って余剰冷媒がレシーバ４８に溜められる。レシーバ４８を出た冷媒は、全開状態の第１膨張弁１３を通過する。第１膨張弁１３で減圧されずに通過した混合冷媒は、第２熱交換器１４で、車外の空気と熱交換される。第２熱交換器１４で熱交換された後の混合冷媒は、三方弁１５を経由して、第２膨張弁１６で減圧される。第２膨張弁１６で減圧された後の混合冷媒は、第３熱交換器１７で、車室内に吹出される空気と熱交換される。第３熱交換器１７で熱交換された後の混合冷媒は、圧縮機１１に吸入される。

さらに、第９実施形態の空気調和機１で用いられる非共沸混合冷媒も、上述の（１－１）で説明した非共沸混合冷媒と同じものを用いることができる。

（３４）レシーバ４８の構成と動作
第９実施形態の組成調整機構１００は、レシーバ４８である。圧縮機１１の吸入口１１ａよりも圧力が高い冷媒回路１０の高圧部に配置されている。第９実施形態において、レシーバ４８は、第１熱交換器１２と第１膨張弁１３との間に配置されている。レシーバ４８は、非共沸混合冷媒の中の第１冷媒と第２冷媒の割合を変えずに通過させる機能を有している。暖房モードまたは除湿暖房モードにおいて、例えば、レシーバ４８に入る液状の非共沸混合冷媒と、レシーバ４８に溜まる液状の非共沸混合冷媒と、レシーバ４８から出る液状の非共沸混合冷媒とは、第１冷媒と第２冷媒の割合が同じである。また、第９実施形態の空気調和機１には、アキュムレータ２０が存在していない。この場合、余剰の液状の非共沸混合冷媒がレシーバ４８に溜まる場合でも、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の中の第１冷媒と第２冷媒の比率は変化しない。なお、レシーバ４８に溜まる混合冷媒中の第１冷媒と第２冷媒の比率が、レシーバ４８を出入りする混合冷媒に比べて若干変化したとしても、アキュムレータ２０に液状の非共沸混合冷媒が溜まる場合に比べれば、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の組成に与える影響は十分に小さくなる。

（３５）変形例
（３５－１）変形例９Ａ
第９実施形態の空気調和機１では、アキュムレータ２０を取り除く場合について説明したが、アキュムレータ２０を取り除かずに、レシーバ４８を備える第９実施形態の組成調整機構１００において、第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態の取出機構１１０，１２０，１３０と組み合わせて構成されてもよい。第９実施形態の組成調整機構１００は、第４実施形態または第５実施形態の攪拌機構１４０，１５０と組み合わせてもよい。また、第９実施形態の組成調整機構１００は、第６実施形態の組成調整機構１００または第７実施形態の組成調整機構１００と組み合わせてもよい。さらに、第９実施形態の組成調整機構１００は、第８実施形態の組成調整機構１００と組み合わせてもよい。

（３５－２）変形例９Ｂ
第９実施形態の組成調整機構１００では、図１７に示されているように、内部熱交換器４５を含むように構成されてもよい。第９実施形態の変形例９Ｂに係る組成調整機構１００は、図１７に示されているように、内部熱交換器４５により、圧縮機１１の吸入口１１ａから吸入される非共沸混合冷媒の熱交換を行い、非共沸混合冷媒を加熱する。ここでは、内部熱交換器４５は、レシーバ４８から第１膨張弁１３に流れる非共沸混合冷媒と、圧縮機１１の吸入口１１ａに流れ込む前の非共沸混合冷媒との熱交換を行う。圧縮機１１の吸入口１１ａに流れ込む前の非共沸混合冷媒を加熱することにより、圧縮機１１に吸入される混合冷媒の過熱度を上げることができる。過熱度を上げることで液状の非共沸混合冷媒を気化して、圧縮機１１に多くの液状の冷媒が吸入されるのを防止することができる。

（３５－３）変形例９Ｃ
第９実施形態の変形例９Ｃの組成調整機構１００では、図１８及び図１９に示されているように、レシーバ４９が第２熱交換器１４と第２膨張弁１６との間にも設けられる。図１８及び図１９に示されているように、２つのレシーバ４８，４９を用いる場合には、暖房モードまたは除湿暖房モードにおいてはレシーバ４８に液状の非共沸混合冷媒を溜め、冷房モードにおいてはレシーバ４９に液状の非共沸混合冷媒を溜める。係る動作を組成調整機構１００が行うために、開閉弁４８ａ，４９ａを含む切換機構が設けられている。冷房モードにおいてレシーバ４８に非共沸混合冷媒を流さなくするために、開閉弁４８ａが開く。開閉弁４８ａが開くと、レシーバ４８を迂回して混合冷媒が流れる。冷房モードにおいては、開閉弁４９ａが閉じてレシーバ４９を迂回する流路が遮断され、第２熱交換器１４で液化した混合冷媒がレシーバ４９を通過する。

暖房モードまたは除湿暖房モードにおいて、開閉弁４８ａが閉じ、開閉弁４９ａが開く。この場合、第９実施形態で説明したようにレシーバ４８を液状の混合冷媒が通過する。このとき、開閉弁４９ａが開いているので、レシーバ４９を迂回して混合冷媒が流れ、レシーバ４９には混合冷媒が流れない。

（３６）特徴
第９実施形態及び変形例９Ａ，９Ｂ，９Ｃの空気調和機１では、レシーバ４８に液状の非共沸混合冷媒を溜めることができ、あるいは２つのレシーバ４８，４９に液状の非共沸混合冷媒を溜めることができる。レシーバ４８，４９に液状に非共沸混合冷媒をためることができるので、例えば、液状の非共沸混合冷媒を溜める役割を担わせるためのアキュムレータ２０を無くすことができる。レシーバ４８，４９では、非共沸混合冷媒の中の第１冷媒と第２冷媒の割合の変化が抑制されるので、空気調和機１は、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制できる。また、第９実施形態の空気調和機１にアキュムレータ２０を設けたとしても、レシーバ４８，４９に余剰冷媒を溜められるため、アキュムレータ２０に余剰冷媒を溜めなくても済むので、アキュムレータ２０に溜める液状の非共沸混合冷媒の量を削減することができる。その結果、圧縮機１１から吐出される非共沸混合冷媒に含まれる第１冷媒の割合が増加するのを抑制することで、不均化反応のリスクが高くなるのを防ぐことができる。なお、第９実施形態及び変形例９Ａ，９Ｂ，９Ｃの空気調和機１は、ヒートポンプ装置の一例である。

また、第１冷媒が可燃性である場合には、第１冷媒の割合増加の抑制により、冷媒回路１０を循環する混合冷媒の可燃性が高まるのを防止することができる。また、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１の効率、能力が低下するのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。さらには、第１冷媒の割合が大きくなることで冷媒回路１０を循環する混合冷媒が適正な組成でなくなって空気調和機１のきめ細かな制御ができなくなるのを、第１冷媒の割合増加の抑制によって防ぐことができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和機１ （ヒートポンプ装置の例）
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 第１熱交換器 （室内熱交換器の例）
２０ アキュムレータ
２１ 液溜部
２３ 出口管
２３ｅ 出口端
２３ｈ 開口
２３ｉ 入口端
２４ 入口管
３０ 膨張機構
３４ 細径管
３５ 冷媒導入流路
３５ａ 吹出口
３５ｂ 取入口
４０ バイパス流路
４１ 開閉弁
４５ 内部熱交換器
４８，４９ レシーバ
９０ コントローラ （制御部の例）
１００ 組成調整機構
１１０，１２０，１３０ 取出機構
１４０，１５０ 攪拌機構
Ｐ１ 第１流路
Ｐ２ 第２流路
Ｐ１ａ 小径部

特許第６３９０４３１号公報

Claims (16)

1. 第１冷媒と前記第１冷媒よりも沸点が高い第２冷媒とを含む非共沸混合冷媒が循環する冷媒回路（１０）と、
   前記冷媒回路に設けられ、前記非共沸混合冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、
   前記冷媒回路に設けられ、前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒に含まれる前記第１冷媒の割合が増加するのを抑制する組成調整機構（１００）と
   を備え、
   前記第１冷媒は、炭素－炭素不飽和結合を１つ以上持つ分子式で表される化合物である、ヒートポンプ装置（１）。
2. 前記冷媒回路に設けられ、前記圧縮機の吸入口に繋がっている第１流路（Ｐ１）及び前記第１流路に繋がっている出口を持つアキュムレータ（２０）を備え、
   前記組成調整機構は、前記圧縮機の前記吸入口に入る前記第１冷媒の割合が、前記アキュムレータに入る前記非共沸混合冷媒に含まれる前記第１冷媒の割合よりも増えるのを抑制する、
   請求項１に記載のヒートポンプ装置（１）。
3. 前記アキュムレータは、液状の前記非共沸混合冷媒が溜まる液溜部（２１）を持ち、
   前記組成調整機構は、前記第１流路と前記液溜部とを連通させ、液状の前記非共沸混合冷媒を前記液溜部から取り出して前記第１流路に流出させる取出機構（１１０，１２０，１３０）である。
   請求項２に記載のヒートポンプ装置（１）。
4. 前記取出機構（１１０）は、前記取出機構を流れる液状の前記非共沸混合冷媒を膨張させる膨張機構（３０）を含む、
   請求項３に記載のヒートポンプ装置（１）。
5. 前記取出機構（１２０）は、前記第１流路に設けられている小径部（Ｐ１ａ）と、前記液溜部と前記小径部とを繋ぐ細径管（３４）とを含み、
   前記小径部は、前記小径部の上流の前記第１流路の内径及び前記小径部の下流の前記第１流路の内径よりも小さな内径を持ち、
   前記細径管は、前記小径部の内径よりも小さな内径を持つ、
   請求項３または請求項４に記載のヒートポンプ装置（１）。
6. 前記アキュムレータは、前記出口に設けられ、前記第１流路に繋がっている出口管（２３）を持ち、
   前記出口管は、前記圧縮機の前記吸入口に繋がる出口端（２３ｅ）、及び前記アキュムレータの内部に位置する入口端（２３ｉ）を有し、
   前記取出機構は、前記液溜部の中に位置する前記出口管の所定箇所に形成されている開口（２３ｈ）である、
   請求項３から５のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
7. 前記組成調整機構は、前記アキュムレータの中の前記非共沸混合冷媒を攪拌する攪拌機構（１４０，１５０）を含む、
   請求項２から６のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
8. 前記アキュムレータは、前記非共沸混合冷媒を内部に入れる入口管（２４）を内壁の近傍に持ち、
   前記攪拌機構（１４０）は、前記アキュムレータの前記内壁に沿って重力方向と交差する向きに前記非共沸混合冷媒を吹き出す前記入口管の構造である、
   請求項７に記載のヒートポンプ装置（１）。
9. 前記攪拌機構（１５０）は、前記アキュムレータに吹出口（３５ａ）を接続し、前記アキュムレータの中の圧力よりも圧力の高い前記冷媒回路の中の箇所に取入口（３５ｂ）を接続して、前記取入口から前記吹出口に前記非共沸混合冷媒を流す冷媒導入流路（３５）を含む、
   請求項７または請求項８に記載のヒートポンプ装置（１）。
10. 前記組成調整機構は、前記第１流路に流れる前記非共沸混合冷媒の熱交換を行い、前記非共沸混合冷媒を加熱する内部熱交換器（４５）を含む、
    請求項２から９のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
11. 前記冷媒回路は、前記アキュムレータに入る前記非共沸混合冷媒が流れる第２流路（Ｐ２）を有し、
    前記組成調整機構は、前記第１流路と前記第２流路とに繋がっていて前記アキュムレータを迂回するバイパス流路（４０）、前記バイパス流路を開閉する開閉弁（４１）、及び前記開閉弁を制御する制御部（９０）を含み、
    前記制御部は、前記アキュムレータが前記第２流路を流れる前記非共沸混合冷媒に含まれる前記第１冷媒の割合に比べて前記第１流路を流れる前記非共沸混合冷媒に含まれる前記第１冷媒の割合が増加する所定の運転時に前記開閉弁を開く制御を行う、
    請求項２から１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
12. 前記組成調整機構は、前記冷媒回路の中の前記非共沸混合冷媒に係る機器を制御して、前記圧縮機の前記吸入口における吸入過熱度を上げる所定モードを持つ制御部（９０）を含み、
    前記制御部は、前記アキュムレータに液状の前記非共沸混合冷媒が溜まったときに、前記所定モードに移行する、
    請求項２から１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
13. 前記組成調整機構は、前記圧縮機の吸入口よりも圧力が高い前記冷媒回路の高圧部に配置され、前記非共沸混合冷媒の中の前記第１冷媒と前記第２冷媒の割合を変えずに通過させるレシーバ（４８，４９）である、
    請求項１に記載のヒートポンプ装置（１）。
14. 前記非共沸混合冷媒は、前記第１冷媒として、トランス-1,2-ジフルオロエチレンを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
15. 前記非共沸混合冷媒は、前記第１冷媒として、トリフルオロエチレンを含む、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。
16. 前記冷媒回路に設けられ、前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒と電気自動車の車室内の空気との熱交換を行う室内熱交換器（１２）を備える、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置（１）。

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