JP7354271B2

JP7354271B2 - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JP7354271B2
Application number: JP2021552092A
Authority: JP
Inventors: 拓未西山; 健太村田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2023-10-02
Anticipated expiration: 2040-04-03
Also published as: AU2020367564B2; US20220290901A1; JPWO2021075075A1; WO2021075075A1; EP4047287A4; CN114556031B; AU2020367564A1; EP4047287A1; CN114556031A

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、空気調和機、冷凍機などの冷凍サイクル装置に用いられる冷媒としては、クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）などが用いられていた。しかし、ＣＦＣ、ＨＣＦＣなどの塩素を含む冷媒は、成層圏のオゾン層への影響（地球温暖化への影響）が大きいため、現在、使用が規制されている。

このため、冷媒として、塩素を含まずオゾン層への影響が少ない、すなわち地球温暖化係数（ＧＷＰ）が小さい、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）系冷媒を用いるようになっている。

ＨＦＣ系冷媒としては、例えば、ジフルオロメタン（フッ化メチレン、フロン３２、ＨＦＣ－３２、Ｒ３２などとも呼ばれる。以下、「Ｒ３２」と呼ぶ。）、テトラフルオロエタン、Ｒ１２５（１，１，１，２，２－ペンタフルオロエタン）、Ｒ４１０Ａ（Ｒ３２とＲ１２５の擬似共沸混合冷媒）などが知られている。

しかし、ＨＦＣ系冷媒でも、ＧＷＰについて、例えば、モントリオール議定書の規制（Ｒ４１０ＡのＧＷＰの１５％以下、Ｒ３２のＧＷＰの４６％以下）、京都議定書のＦガス規制などに適合することができないという問題がある。このため、さらにＧＷＰの小さい冷媒が求められている。

ＨＦＣ系冷媒よりもＧＷＰが小さい冷媒としては、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）系冷媒が知られている。

ＨＦＯ系冷媒としては、例えば、トリフルオロエチレン（１，１，２－トリフルオロエテン、ＨＦＯ１１２３、Ｒ１１２３などとも呼ばれる。以下、「ＨＦＯ１１２３」と呼ぶ。ＧＷＰ：約０．３）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（２，３，３，３－テトラフルオロ－１－プロペン、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｙｆなどとも呼ばれる。以下、「Ｒ１２３４ｙｆ」と呼ぶ。）、（Ｅ）－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｅ）、「Ｒ１１３２（Ｅ）」とも呼ばれる。）等が挙げられる。

そして、ＨＦＣ系冷媒およびＨＦＯ系冷媒を含む混合冷媒を冷凍サイクル装置に用いることも検討されている。一例として、特許文献１（特開２０１５－０３４２９６号公報）には、Ｒ３２およびＨＦＯ１２３４ｙｆを含む混合冷媒を冷凍サイクル装置に適用することが開示されている。

ただし、ＨＦＯ系冷媒は、圧力損失が比較的大きいため、冷凍サイクル装置の性能の低下が生じる可能性があり、特に室内機と室外機が離れて設置される直膨式の冷凍サイクル装置において性能の低下が生じる可能性が高いという問題がある。なお、配管の径を大きくして圧力損失を低減することで性能の低下を抑制することも考えらえるが、既存の配管を使用することができず、新たな配管のためのコストが必要になる。

そこで、ＧＷＰを低減しつつ、圧力損失の増大を抑制することを目的として、二酸化炭素（Ｒ７４４）を含む混合冷媒も検討されている。例えば、特許文献２（特開２００４－１９８０６３号公報）には、Ｒ３２および二酸化炭素（Ｒ７４４）を含む非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置が開示される。

特開２０１５－０３４２９６号公報特開２００４－１９８０６３号公報

しかし、このようなＲ７４４を含む混合冷媒において、Ｒ７４４の混合比率が増えると、混合冷媒の温度勾配（熱交換器での蒸発または凝縮の開始温度と終了温度との差。飽和液と飽和蒸気との温度差。）が、最大で２５℃程度になる可能性がある。このため、運転時に冷媒回路内に着霜が生じる可能性が高くなり、特に空気調和機等における蒸発時に着霜が生じる可能性が高くなる。Ｒ７４４を含む混合冷媒を空気調和機等の冷凍サイクル装置に使用した場合には、このような問題が生じる虞がある。

また、Ｒ７４４の混合比率が増えることで、混合冷媒の臨界温度（超臨界状態とならない最高温度）が低くなる。臨界温度が冷凍サイクル装置の運転温度より低くなると、冷凍サイクル装置の運転中に混合冷媒を超臨界領域で使用することになるため、混合冷媒を熱伝達率の高い気液二相冷媒の状態で利用できないため、冷凍サイクル装置の性能が低下してしまうという問題もある。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、地球温暖化の影響を低減しつつ、着霜、性能低下などを抑制することのできる、冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本開示に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器および膨張弁を含む冷凍回路を備え、冷凍回路内に冷媒が封入されている。

冷媒は、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４の三成分を含有し、
三成分の質量比率を三角座標で表した組成図において、
三成分の質量比率が、
Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、５４質量％および０質量％であることを示す点Ａと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、３７．２質量％および１６．８質量％であることを示す点Ｂとを結ぶ第１直線、
前記点Ａと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ０質量％、１００質量％および０質量％であることを示す点Ｃとを結ぶ第２直線、
前記点Ｃと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ０質量％、８５．７質量％および１４．３質量％であることを示す点Ｄとを結ぶ第３直線、および、
前記点Ｂと前記点Ｄとを結ぶ第１曲線によって囲まれる範囲内にあり、
前記三成分の全ての質量比率が０質量％より大きい。

本開示によれば、地球温暖化の影響を低減しつつ、着霜、性能低下などを抑制することのできる、冷凍サイクル装置を提供することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。実施の形態１に係る冷媒の組成範囲（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４）を示す三角組成図である。実施の形態１に係る冷媒の好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態１に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態１に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態１に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態１に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒の組成範囲（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４）を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒の好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態２に係る冷媒のより好ましい組成範囲を示す三角組成図である。実施の形態１および２に係る冷媒の特性を示すグラフである。実施の形態３に係る冷媒の特性を説明するためのグラフである。実施の形態３に係る冷媒の特性を説明するための別のグラフである。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、本実施の形態の冷凍サイクル装置の概要について簡単に説明する。図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。冷凍サイクル装置は、圧縮機１と、冷房時と暖房時の流れ方向を切替える流路切替弁（四方弁）２と、室外熱交換器３と、膨張弁４と、室内熱交換器５とを含む冷凍回路を備える。なお、冷房と暖房を切替える必要のない冷凍サイクル装置においては、流路切替弁２は必要ない。

冷房時において、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス状冷媒は、流路切替弁２（実線で示す流路）を経由して室外熱交換器３へと流入し、そこで凝縮する。室外熱交換器３で凝縮した液状冷媒は、膨張弁４を経由して室内熱交換器５に流入し、そこで蒸発（気化）する。最後に、室内熱交換器５にて蒸発したガス状冷媒は、流路切替弁２（実線で示す流路）を経由して圧縮機１へ戻る。このように、冷房時において、冷媒は、冷凍サイクル装置の冷凍回路内を図１に示す実線矢印の方向に循環する。

一方、暖房時においては、圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス状冷媒は、流路切替弁２（点線で示す流路）を経由して室内熱交換器５へと流入し、そこで凝縮する。室内熱交換器５で凝縮した液状冷媒は、膨張弁４を経由して室外熱交換器３へと流入し、そこで蒸発（気化）する。室外熱交換器３で蒸発した冷媒は、流路切替弁２（点線で示す流路）を経由して圧縮機１へ戻る。このように、暖房時において、冷媒は、冷凍サイクル装置の冷凍回路内を図１に示す破線矢印の方向に循環する。

なお、上記構成は、冷房および暖房運転を実施可能な冷凍サイクル装置の最小構成要素である。本実施の形態の冷凍サイクル装置は、さらに、気液分岐器、レシーバー、アキュームレータ、高低圧熱交換器等の他の機器を備えていてもよい。

（冷媒）
次に、本実施の形態において、冷凍回路内に封入される冷媒について説明する。該冷媒は、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４の三成分を所定の組成範囲内で含んでいる。

図２は、冷媒中に含まれる三成分（Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４）の組成比率（質量比率）を示す三角座標で表された組成図（三角組成図）である。該三成分の質量比率は、図２において、点Ａと点Ｂを結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄとを結ぶ第３直線、および、点Ｂと点Ｄとを結ぶ第１曲線によって囲まれる範囲（図２の斜線部）内にある。なお、上記範囲は、第１直線（ただし、点Ａは除く）および第１曲線上の組成比率を含み、第２直線および第３直線上の組成比率は含まない。

点Ａは、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、５４質量％および０質量％であること（以下、このような組成比率を「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／５４／０質量％」と記載する）を示す。

点Ｂは、組成比率が「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／３７．２／１６．８質量％」であることを示す。

点Ｃは、組成比率が、「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／１００／０質量％」であることを示す。

点Ｄは、組成比率が、「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／８５．７／１４．３質量％」であることを示す。

図２において、点Ｂと点Ｄとを結ぶ第１曲線は、点Ｂと点Ｄとを結び、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに下記式（１）［境界条件：０≦Ｙ≦39.84、14.3≦Ｘ≦39.8］で表される。

Ｙ＝0.0000010672Ｘ^６－0.0001465588Ｘ^５＋0.0082178036Ｘ^４－0.2396523289Ｘ^３＋3.8262954499Ｘ^２－31.0173735188Ｘ＋96.765465851 ・・・（１）

なお、第１曲線は、冷媒の温度勾配が７℃になる組成を示す線（外気温が７℃の場合の暖房運転時に着霜が生じるか否かの境界線）である。

図２中の点Ｂと点Ｄとを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が７℃未満であるため、外気温が７℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができる。

なお、冷媒の組成が図２の斜線部の範囲内（点Ａと点Ｂとを結ぶ第１直線の下側）であるとき、冷媒中のＲ３２の比率が４６質量％未満となっている。このため、該冷媒のＧＷＰは、Ｒ４１０ＡのＧＷＰ（２０９０）に対して１５％以下となっている。したがって、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、地球温暖化への影響が少ない。

本実施の形態における点Ａ、点Ｂ、点Ｃおよび点Ｄを結ぶ上記の直線および曲線によって規定される上記の全ての組成において、冷媒の臨界温度を５２℃以上とすることができ、高圧側において熱伝達率の高い二相領域を利用することができる。なお、空気調和機等の冷凍サイクル装置において、通常、使用可能な外気温度の上限は５２℃である。

また、本実施の形態に用いられる冷媒の圧力損失は、Ｒ４１０Ａの圧力損失より小さい。

さらに、冷媒中に含まれる三成分（Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４）の組成比率（質量比率）は、図３において、点Ａと点Ｂ２（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４０．３／１３．７質量％）を結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄ２（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／８６．１／１３．９質量％）とを結ぶ第３直線、および、点Ｂ２と点Ｄ２とを結ぶ第１曲線（下記式（１－２）［境界条件：０≦Ｙ≦39.84、13.86≦Ｘ≦39.8］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図３の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000016567Ｘ^６＋0.0002536428Ｘ^５－0.0156242136Ｘ^４＋0.4985214814Ｘ^３－8.7105880053Ｘ^２＋80.1336472203Ｘ－306.1133650192 ・・・（１－２）

この場合、図３中の点Ｂ２と点Ｄ２とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が６℃未満であるため、外気温が６℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図４において、点Ａと点Ｂ３（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４３．２／１０．８質量％）を結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄ３（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／８８．７／１１．３質量％）とを結ぶ第３直線、および、点Ｂ３と点Ｄ３とを結ぶ第１曲線（下記式（１－３）［境界条件：０≦Ｙ≦39.84、11.31≦Ｘ≦33.79］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図４の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000015304Ｘ^６＋0.0002020386Ｘ^５－0.0107078613Ｘ^４＋0.2938468312Ｘ^３－4.4132132218Ｘ^２＋35.5395625683Ｘ－121.5449310970 ・・・（１－３）

この場合、図４中の点Ｂ３と点Ｄ３とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が５℃未満であるため、外気温が５℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図５において、点Ａと点Ｂ４（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４６／８質量％）を結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄ４（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／９１／９質量％）とを結ぶ第３直線、および、点Ｂ４と点Ｄ４とを結ぶ第１曲線（下記式（１－４）［境界条件：０≦Ｙ≦39.84、8.95≦Ｘ≦31.05］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図５の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000012965Ｘ^６＋0.0001480600Ｘ^５－0.0067494894Ｘ^４＋0.1592511164Ｘ^３－2.0569218561Ｘ^２＋15.0215083652Ｘ－48.3962777129 ・・・（１－４）

この場合、図５中の点Ｂ４と点Ｄ４とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が４℃未満であるため、外気温が４℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図６において、点Ａと点Ｂ５（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４８．６／５．４質量％）を結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄ５（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／９３．３／６．７質量％）とを結ぶ第３直線、および、点Ｂ５と点Ｄ５とを結ぶ第１曲線（下記式（１－５）［境界条件：０≦Ｙ≦39.84、6.72≦Ｘ≦28.39］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図６の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000011225Ｘ^６＋0.0001099130Ｘ^５－0.0042657843Ｘ^４＋0.0860474269Ｘ^３－0.9562929239Ｘ^２＋6.8790153675Ｘ－21.8643132039 ・・・（１－５）

この場合、図６中の点Ｂ５と点Ｄ５とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が３℃未満であるため、外気温が３℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図７において、点Ａと点Ｂ６（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／５１．３／２．７質量％）を結ぶ第１直線、点Ａと点Ｃとを結ぶ第２直線、点Ｃと点Ｄ６（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝０／９５．５／４．５質量％）とを結ぶ第３直線、および、点Ｂ６と点Ｄ６とを結ぶ第１曲線（下記式（１－６）［境界条件：0≦Ｙ≦39.84、4.5≦Ｘ≦25.7］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図７の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000010154Ｘ^６＋0.0000840028Ｘ^５－0.0027360831Ｘ^４＋0.0471715299Ｘ^３－0.4587670880Ｘ^２＋3.7993138372Ｘ－11.1892990965(0≦Y≦39.84、4.5≦X≦25.7) ・・・（１－６）

この場合、図７中の点Ｂ６と点Ｄ６とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が２℃未満であるため、外気温が２℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

なお、本実施の形態において用いられる冷媒は、上記三成分のみからなる三成分混合冷媒であってもよく、さらに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１１３２（Ｅ）、Ｒ２９０、Ｒ１２７０、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２５等または他のＨＦＣ系冷媒が挙げられる。他の成分の配合比率等は、本実施の形態の主要な効果を妨げない範囲内において設定される。なお、ＨＦＯ１１３２（Ｅ）は沸点等の特性がＨＦＯ１１２３と概ね同等のため、本実施の形態に係る冷媒において、ＨＦＯ１１２３をＨＦＯ１１３２（Ｅ）に置き換えてなる三成分混合冷媒を本実施の形態に係る冷媒と同様に用いることができる。

また、冷媒は、さらに冷凍機油を含有してもよい。冷凍機油としては、例えば、一般に用いられる冷凍機油（エステル系潤滑油、エーテル系潤滑油、フッ素系潤滑油、鉱物系潤滑油、炭化水素系潤滑油等）が挙げられる。その場合、冷媒との相溶性および安定性等の面で優れている冷凍機油を選択することが好ましい。具体的な冷凍機油としては、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリオールエステル、ポリビニルエーテル、アルキルベンゼン、鉱油等が利用できるが、これらに限定されない。

また、冷媒は、例えば過酷な使用条件において高度の安定性を要求される場合などには、必要に応じて安定剤をさらに含有してもよい。安定剤は熱および酸化に対する冷媒の安定性を向上させる成分である。安定剤としては、従来から冷凍サイクル装置に用いられる公知の安定剤、例えば、耐酸化性向上剤、耐熱性向上剤、金属不活性剤等が挙げられる。

安定剤としては、例えば、（ｉ）ニトロメタン、ニトロエタン等の脂肪族ニトロ化合物、ニトロベンゼン、ニトロスチレン等の芳香族ニトロ化合物、1,4－ジオキサン等のエーテル類、2,2,3,3,3－ペンタフルオロプロピルアミン、ジフェニルアミン等のアミン類、ブチルヒドロキシキシレン、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。安定剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

安定剤の配合量は、その種類により異なるが、冷媒組成物の性質に支障ない程度とする。安定剤の配合率は、冷媒の総量（１００質量％）に対して、０．０１～５質量％が好ましく、０．０５～２質量％がより好ましい。

また、冷媒は、さらに重合禁止剤を含んでいてもよい。重合禁止剤としては、例えば、4－メトキシ－１－ナフトール、ヒドロキノン、ヒドロキノンメチルエーテル、ジメチル－ｔ－ブチルフェノール、2,6－ジ－tert－ブチル－ｐ－クレゾール、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。

重合禁止剤の配合率は、冷媒の総量（１００質量％）に対して、０．０１～５質量％が好ましく、０．０５～２質量％がより好ましい。

（冷凍サイクル装置）
本実施の形態において、冷凍サイクル装置としては、特に限定されないが、業務用または家庭用の空気調和機（エアコン）、カーエアコン、自動販売機用ヒートポンプ、冷蔵庫、海上輸送等のコンテナ内や冷蔵庫を冷却する冷凍機、チラーユニット、ターボ冷凍機等が挙げられる。

なお、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、床暖房装置、融雪装置等の暖房サイクル専用機にも使用できる。特に、機器の小型化が要求される業務用または家庭用の空気調和機（エアコン）として有用である。

なお、本実施の形態の冷凍サイクル装置では、室外機と室内機とが一対一で接続される場合で説明を記載しているが、１つの室外機に対して室内機が複数台であってもよく、複数台の室外機に対して室内機が複数台であってもよい。

また、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、冷房と暖房を切換え可能なルームエアコンやパッケージエアコン等であってもよく、冷凍機等の低温機器向けの冷凍サイクル装置であってもよい。

本実施の形態の冷凍サイクル装置は、空気調和用の冷凍サイクル装置（空気調和機）であることが好ましい。

空気調和用の冷凍サイクル装置（空気調和機）としては、例えば、ルームエアコン、パッケージエアコン、ビル用マルチエアコン、ウィンドウ型エアコンおよびモバイルエアコン等が挙げられる。

空気調和用の冷凍サイクル装置においては、ＡＰＦ（通年エネルギー消費効率）などの一定期間における総合的なエネルギー効率を考慮した期間効率が最大となるように、空気の流れ方向に対する冷媒の流れ方向が設定されることが好ましい。これにより、空気調和用に用いられる冷凍サイクル装置の実際の消費エネルギー効率（性能）を向上させることができる。具体的に、期間効率が最大となるように、空気の流れ方向に対する冷媒の流れ方向を設定する方法について、以下に説明する。

まず、空気の流れ方向に対する冷媒の流れ方向が反対方向である場合（以下、このような流れ方向を「対向流」と呼ぶ。）は、空気の流れ方向に対する冷媒の流れ方向が同じ方向である場合（以下、このような流れ方向を「並行流」と呼ぶ。）に比べて、性能が高くなる。したがって、一定期間のうち使用比率が高く、熱交換量が最も多い部分が対向流となるように、空気の流れ方向に対する冷媒の流れ方向を設定すれば、冷凍サイクル装置の期間効率を高めることができる。

一般的に、ガス相、二相、液相の３つの相変化が生じる冷媒凝縮過程では相変化に伴い温度変化が大きく生じるため、対向流となるよう形成し、ほぼ二相のみとなる冷媒蒸発過程では温度変化が小さいまたは生じないため、対向流であっても並行流であっても対数平均温度に大きな差が生じにくい。そのため冷暖房の使用比率が大きく変わらない場合、冷房時は、室外熱交換器(凝縮器)で対向流、室内熱交換器(蒸発器)で並行流となるように設計されていることが好ましい。

しかし、本実施の形態に係る冷媒のように、複数種の冷媒を含む混合冷媒であり温度勾配が生じる冷媒においては、二相領域であっても温度変化が生じるため、蒸発器も対向流となるように設計されていることが好ましい。

また、冷房が主体である空気調和機（ビル用マルチエアコン等）かつ非共沸混合冷媒の場合、室外熱交換器（蒸発器）での熱交換量が最も多くなる。このため、期間効率が最大となるようにするためには、室外熱交換器（蒸発器）側が対向流、室内熱交換器（凝縮器）側が対向流、暖房時に室外熱交換器側が並行流、室内熱交換器側が並行流となるように設計されていることが好ましい。

また、暖房主体の空気調和機（ルームエアコン、パッケージエアコン等）かつ非共沸混合冷媒の場合、室内熱交換器（凝縮時）での熱交換量が最も多くなる。このため、期間効率が最大となるようにするためには、室外熱交換器（蒸発時）側が対向流、室内熱交換器（凝縮時）側が対向流、冷房時に室外熱交換器側が並行流、室内熱交換器側が並行流となるように設計されていることが好ましい。

また、冷房および暖房の可逆運転が可能な空気調和機（ルームエアコン等）の場合は、例えば、一般に年間を通して暖房の消費エネルギーは冷房より多いと考えられている。なお、このため、ＡＰＦの係数は、年間を通して使用エネルギー量が多い暖房について、大きい値に設定されている。このように、暖房の消費エネルギーが冷房より多い場合は、期間効率が最大となるようにするためには、暖房主体の空気調和機と同様に、室外熱交換器（蒸発時）側が並行流、室内熱交換器（凝縮時）側が対向流となるように設計されていることが好ましい。

なお、上記の設計は、図１に示すような冷房および暖房の可逆運転が可能な空気調和機に関する設計である。さらに、ローレンツサイクル、六方弁等を組み合わせることで、冷房時および暖房時の両方の場合に、室外熱交換器または室内熱交換器のいずれか一方において対向流となるようにしてもよい（室内および室外の一方での対向流化サイクル）。この場合、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置においてエネルギー効率の高い設計となる。

また、室内および室外の熱交換器に、それぞれローレンツサイクルを設けるか、または、六方以上の多方弁等を組み合わせて用いることで、冷房時および暖房時の両方の場合に、室外熱交換器または室内熱交換器の両方において対向流となるよう設計してもよい（室内および室外の両方での対向流化サイクル）。この場合、非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル装置において最もエネルギー効率の高い設計となる。

なお、逆止弁や三方弁等を組み合わせることで、例えば、冷暖時に、室外熱交換器および室内熱交換器のいずれか一方または両方において、熱交換器の一部または全部で常に対向流となるよう設計してもよい（一部対向流時：部分対向流化サイクル、全部対向流時：完全対向流化サイクル）。

また、室内外の熱交換器は複数に分割して組合わせてもよく、凝縮時に冷媒の流速が大きく、蒸発時に流速が遅くなるように冷暖可変パス化させる切換え機構を設ける構成としてもよい。

また、高低圧熱交換機やバイパス回路を設ける構成としてもよい。
実施の形態２．
（冷媒）
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、冷媒の飽和ガス温度基準の圧力損失が、空気調和機等に広く利用されているＲ３２の圧力損失以下となるように、冷媒中の三成分の組成比率が設定されている点で、実施の形態１とは異なる。それ以外の基本構成は実施の形態１と同じであるため、重複する説明については省略する。

すなわち、本実施の形態に用いられる冷媒は、
前記三成分の質量比率を三角座標で表した組成図において、
前記三成分の質量比率が、
Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、５３．４質量％および０．６質量％であることを示す点Ｅと、前記点Ｂとを結ぶ第１直線、
前記点Ｅと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ１．６５質量％、８２．８質量％および１５．５５質量％であることを示す点Ｆとを結び、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに下記式（２）［境界条件：1.47≦Ｙ≦39.84、16.35≦Ｘ≦23.6］で表される第２曲線、および、
前記点Ｂと前記点Ｆとを結び、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに前記式（１）［境界条件：1.47≦Ｙ≦39.84、16.35≦Ｘ≦39.8］で表される第１曲線
によって囲まれる範囲内にある。

Ｙ＝6.2229811918Ｅ^－０８Ｘ^１０－6.1417665837Ｅ^－０６Ｘ^９＋0.0002122018Ｘ^８－0.0025390680Ｘ^７＋0.0005289805Ｘ^６－0.2205484505Ｘ^５－6.6805986428Ｘ^４＋984.2366988008Ｘ^３－24963.7886980727Ｘ^２＋258533.891864178Ｘ－993240.057394683 ・・・（２）

図８は、本実施の形態に係る冷媒中の三成分（Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４）の組成比率を示す三角組成図である。該三成分の質量比率は、図８において、点Ｅと点Ｂを結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆとを結ぶ第２曲線、および、点Ｂと点Ｆとを結ぶ第１曲線によって囲まれる範囲（図８の斜線部）内にある。なお、上記範囲は、第一直線、第１曲線および第２曲線上の組成比率を含む。

点Ｅは、組成比率が「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／５３．４／０．６質量％」であることを示す。

点Ｂは、組成比率が「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／３７．２／１６．８質量％」であることを示す（実施の形態１と同様）。

点Ｆは、組成比率が、「Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝１．６５／８２．８／１５．５５質量％」であることを示す。

点Ｅと点Ｆとを結ぶ第２曲線は、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに上記式（２）［境界条件：1.47≦Ｙ≦39.84、16.35≦Ｘ≦23.6］で表される。なお、第２曲線は、図１４（ｂ）記載の圧力損失比がＲ３２以下となる曲線（Ｒ３２以下となる圧力損失の境界線）である。

本実施の形態においては、この第２曲線によって囲まれる範囲内の組成を有する冷媒を使用することで、冷媒の圧力損失をＲ３２と同等以下にすることができる。したがって、実施の形態１よりも配管内等における圧力損失をより確実に低減することができる。

点Ｂと点Ｆとを結ぶ第１曲線は、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに上記式（１）［境界条件：1.47≦Ｙ≦39.84、16.35≦Ｘ≦39.8］で表される（実施の形態１と同様の式であり、境界条件のみ実施の形態１と異なる）。

さらに、冷媒中に含まれる三成分（Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４）の組成比率（質量比率）は、図９において、点Ｅと点Ｂ２（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４０．３／１３．７質量％）を結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆ２（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝３／８２．１／１４．９質量％）とを結ぶ第２曲線（上記式（２）［境界条件：2.6≦Y≦39.84、16.35≦X≦23.6］で表される曲線）、および、点Ｂ２と点Ｆ２とを結ぶ第１曲線（下記式（１－７）［境界条件：2.6≦Y≦39.84、16.35≦X≦36.71］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図９の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000035504Ｘ^６＋0.0005589786Ｘ^５－0.0358319203Ｘ^４＋1.2005487479Ｘ^３－22.2016290444Ｘ^２＋216.0131860167Ｘ－866.1843532277 ・・・（１－７）

この場合、図９中の点Ｂ２と点Ｆ２とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が６℃未満であるため、外気温が６℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図１０において、点Ｅと点Ｂ３（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４３．２／１０．８質量％）を結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆ３とを結ぶ第２曲線（上記式（２）［境界条件：5.88≦Y≦39.84、16.44≦X≦23.6］で表される曲線）、および、点Ｂ３と点Ｆ３（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝６．８／８０．２／１３質量％）とを結ぶ第１曲線（下記式（１－８）［境界条件：5.88≦Y≦39.84、16.44≦X≦33.79］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図１０の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000063811Ｘ^６＋0.0009332843Ｘ^５－0.0560517185Ｘ^４＋1.7733026830Ｘ^３－31.1858892719Ｘ^２＋290.1995034461Ｘ－1115.9372084806 ・・・（１－８）

この場合、図１０中の点Ｂ３と点Ｆ３とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が５℃未満であるため、外気温が５℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図１１において、点Ｅと点Ｂ４（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４６／８質量％）を結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆ４（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝１１．１５／７７．７７／１１．０８質量％）とを結ぶ第２曲線（上記式（２）［境界条件：9.66≦Y≦39.84、16.65≦X≦23.60］で表される曲線）、および、点Ｂ４と点Ｆ４とを結ぶ第１曲線（下記式（１－９）［境界条件：9.66≦Y≦39.84、16.65≦X≦31.05］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図１１の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000063892Ｘ^６＋0.0008593393Ｘ^５－0.0476999288Ｘ^４＋1.4030033773Ｘ^３－23.0733208088Ｘ^２＋202.3626203801Ｘ－736.7881385396 ・・・（１－９）

この場合、図１１中の点Ｂ４と点Ｆ４とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が４℃未満であるため、外気温が４℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図１２において、点Ｅと点Ｂ５（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／４８．６／５．４質量％）を結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆ５（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝１６．４６／７４．６９／８．８６質量％）とを結ぶ第２曲線（上記式（２）［境界条件：14.25≦Ｙ≦39.84、17.09≦Ｘ≦23.6］で表される曲線）、および、点Ｂ５と点Ｆ５とを結ぶ第１曲線（下記式（１－１０）［境界条件：14.25≦Ｙ≦39.84、17.09≦Ｘ≦28.39］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図１２の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000010569Ｘ^６＋0.0000655262Ｘ^５＋0.0001778327Ｘ^４－0.1023748302Ｘ^３＋3.0702677272Ｘ^２－36.0180180702Ｘ+159.7170512757 ・・・（１－１０）

この場合、図１２中の点Ｂ５と点Ｆ５とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が３℃未満であるため、外気温が３℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

さらに、冷媒中に含まれる三成分の組成比率は、図１３において、点Ｅと点Ｂ６（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝４６／５１．３／２．７質量％）を結ぶ第１直線、点Ｅと点Ｆ６（Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／Ｒ７４４＝２４／６９．９／６．１質量％）とを結ぶ第２曲線（上記式（２）［境界条件：20.78≦Ｙ≦39.84、18.07≦Ｘ≦23.60］で表される曲線）、および、点Ｂ６と点Ｆ６とを結ぶ第１曲線（下記式（１－１１）［境界条件：20.78≦Ｙ≦39.84、18.07≦Ｘ≦25.72］で表される曲線）によって囲まれる範囲（図１３の斜線部）内にあることが好ましい。

Ｙ＝－0.0000524007Ｘ^５＋0.0047461037Ｘ^４－0.1677724456Ｘ^３＋2.9582326141Ｘ^２－24.7570597636Ｘ＋87.0409148360 ・・・（１－１１）

この場合、図１３中の点Ｂ６と点Ｆ６とを結ぶ第１曲線の左側の組成範囲では、冷媒の温度勾配が２℃未満であるため、外気温が２℃の場合の暖房運転時でも着霜を抑制することができ、より確実に着霜を抑制することができる。

なお、図１４は、Ｒ３２を４０質量％混合し、Ｒ７４４の混合比率を変化させた際の実施の形態１および２に係る冷媒の特性を示している。

なお、圧力損失比は、実施の形態１でＲ７４４比が０質量％であっても、対Ｒ４１０Ａ比で１００％以下となる。

図１４（ａ）は、Ｒ７４４の混合比率を変化させた際の温度勾配の値を示すグラフである。Ｒ７４４比が１９質量％（ｗｔ％）以下で、温度勾配が７℃以下となる。

図１４（ｂ）は、Ｒ７４４の混合比率を変化させた際の対Ｒ３２比での圧力損失比の値を示すグラフである。Ｒ７４４比が１．６５質量％以上で、圧力損失比が１００％以下となる。

図１４（ｃ）は、Ｒ７４４の混合比率を変化させた際の臨界温度の値を示すグラフである。Ｒ７４４比が４４．６質量％以下で、臨界温度が５２℃以上となる。

図１４（ａ）～（ｃ）に示されるＲ７４４の比率範囲から、温度勾配が７℃以下であり、圧力損失がＲ３２より小さく、かつ、臨界温度が５２℃以上である混合冷媒は、Ｒ３２の比率が４０質量％である場合、Ｒ７４４の比率が１．６５～１９質量％であることが必要であると考えられる。同様にして、Ｒ３２の比率を変化させてＲ７４４の比率範囲を決定することで、所望の各条件を満たす混合冷媒の組成範囲を決定することができる。この結果が、上記の三角組成図で示される冷媒の組成範囲である。

実施の形態３．
（冷媒）
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、冷媒がさらにＣＦ３Ｉ（トリフルオロヨードメタン）を含有する点で、実施の形態１とは異なる。それ以外の基本構成は実施の形態１と同じであるため、重複する説明については省略する。

すなわち、本実施の形態に用いられる冷媒は、
Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３、ＣＦ３ＩおよびＲ７４４の四成分を含有し、
前記冷媒の総量に対して、Ｒ３２およびＲ７４４の合計の比率が８～２０質量％であり、ＨＦＯ１１２３の比率が５０～７０質量％であり、ＣＦ３Ｉの比率が１０～３０質量％である。

なお、低ＧＷＰ化のために、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＣＦ３Ｉの混合冷媒が提案されている。

ＨＦＯ１１２３は不均化反応を起こし、安全性に問題がある。そこで、ＨＦＯ１１２３の不均化反応抑制を目的に、ＣＦ３ＩおよびＲ３２をＨＦＯ１１２３に混合することで、不均化を抑制している。

図１５に、ＨＦＯ１１２３、Ｒ３２およびＣＦ３Ｉ混合冷媒の組成を変化させた場合における、不均化反応の際の不均化圧力を示す。図１５中の星上の線で囲まれた点が、空調機で不均化反応が起きない組成である。図１５中の星状の線で囲まれた点以上の不均化圧力であれば、不均化反応が起きないと考えられている。

そのため、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＣＦ３Ｉからなる３種混合冷媒の場合、低ＧＷＰ化のためにＲ３２を減らす方法としては、下記の２通りの方法が挙げられる。

１つ目は、ＨＦＯ１１２３の比率を増大する方法である。この場合、不均化圧力が低下し、不均化反応が起きてしまう。

２つ目は、ＣＦ３Ｉの比率を増大する方法である。図１５中の丸状の線で囲まれた点の組成比率までであれば、冷媒の不均化圧力を図１５中の星状の線で囲まれた点の不均化圧力と同等以下とすることが可能である。しかし、図１５の丸状の線で囲まれた点の組成では、Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／ＣＦ３Ｉ＝２０［％］／６０［％］／２０［％］であり、ＧＷＰ＝１３７であるため、ＧＷＰを１３７以下にすることはできない。つまり、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＣＦ３Ｉからなる３種混合冷媒はＧＷＰ１３７以下まで低減することができないという課題を有している。このような課題を解決するためには、４種以上の混合冷媒を用いる必要があると考えられる。

そこで、本発明者らは、下記組成比を固定して、組成比の検討を行った。
ＨＦＯ１１２３＝６０．０［％］
ＣＦ３Ｉ＝２０［％］
ここで、Ｒ３２を減らして、ＣＦ３Ｉを増やすと、不均化反応が起こるため、ＣＦ３Ｉを増やすことは検討しなかった。

基本的には、Ｒ３２を減らした分だけ、Ｒ７４４（およびＲ１２３４ｙｆ）を冷媒中に混合することが検討された。

なお、下記の規則（１）および（２）に基づいて、組成比が調整された。規則（１）は、暖房定格（７℃ＤＢ／６℃ＷＢ）時の着霜回避のためであり、規則（２）は、不均化反応防止のためである。なお、ＤＢは乾球温度を意味し、ＷＢは湿球温度を意味する。

（１）温度勾配＜７［Ｋ］（表２等の「温度勾配」の行を参照）
（２）［低圧側の「飽和ガス比熱×飽和ガス密度」］＞［Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／ＣＦ３Ｉ＝２０％／６０％／２０％の場合における「飽和ガス比熱×飽和ガス密度」］
（表２等の「ρ×ｃｐ」の行を参照）
ここで、混合冷媒の構成成分となり得る単一冷媒の特性を表１に示す。なお、表１に示される特性は、吸入飽和温度＝１０℃、吸入ＳＨ（吸入温度－吸入飽和温度）＝１Ｋの場合における吸入時における単一冷媒の物性である。

Ｒ３２によるＨＦＯ１１２３の不均化反応の抑制効果は「熱希釈」によるものである。つまり、比熱の大きい冷媒を混合させることで、熱希釈効果によって、不均化反応を抑制することができると考えられる。下記単位冷媒の組成の内、Ｒ３２より比熱の大きい冷媒はＲ７４４（ＣＯ_２）のみである。よって、Ｒ３２を減らして、冷媒中にＲ７４４（ＣＯ_２）を混合することで、ＨＦＯ１１２３の不均化反応を抑えることができ、低ＧＷＰ化が可能な混合冷媒を提供できる可能性がある。

本実施の形態によれば、Ｒ３２、ＣＦ３ＩおよびＨＦＯ１１２３の３種混合冷媒よりも不均化反応を抑えつつ、低ＧＷＰ化が可能である。また、Ｒ７４４を冷媒に混合するため、上記３種混合冷媒よりも圧力損失を抑制することが可能である。

なお、図１６を参照して、Ｒ３２／ＨＦＯ１１２３／ＣＦ３Ｉ三種混合冷媒では、ＧＷＰを下げるためにＲ３２の比率を小さくした場合、ＨＦＯ１１２３またはＣＦ３Ｉの比率を増やす必要がある。しかし、ＨＦＯ１１２３を増やすと、不均化圧力が低下する。また、ＣＦ３Ｉを増やすと、Ｒ３２の比率が低下するため、不均化圧力が低下する（図１６の右下側にグラフが移動する。）。よって、不均化圧力を低減するためには、Ｒ３２のような熱希釈が可能な冷媒を使用せずに、ＧＷＰを１３７以下に低減することはできない。

表２に本実施の形態における冷媒の具体例をその特性と共に列記する。なお、表中の「トータルＧＷＰ」は、表３に示される各々の冷媒のＧＷＰ値から求めた加重平均値である。また、表中の「ＯＫ」は本実施の形態に係る冷媒に含まれることを意味し、「ＮＧ」は本実施の形態に係る冷媒に含まれないことを意味する。

なお、本実施の形態において用いられる冷媒は、上記四成分のみからなる四成分混合冷媒であってもよく、さらに他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１１３２（Ｅ）、Ｒ２９０、Ｒ１２７０、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２５等または他のＨＦＣ系冷媒が挙げられる。他の成分の配合比率等は、本実施の形態の主要な効果を妨げない範囲内において設定される。なお、ＨＦＯ１１３２（Ｅ）は沸点等の特性がＨＦＯ１１２３と概ね同等のため、本実施の形態に係る冷媒において、ＨＦＯ１１２３をＨＦＯ１１３２（Ｅ）に置き換えてなる三成分混合冷媒を本実施の形態に係る冷媒と同様に用いることができる。

実施の形態４．
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、冷媒がさらにＲ１２３４ｙｆを含有する点で、実施の形態３とは異なる。すなわち、本実施の形態に用いられる冷媒は、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３、ＣＦ３Ｉ、Ｒ７４４およびＲ１２３４ｙｆの五成分を含有する。それ以外の基本構成は実施の形態３と同じであるため、重複する説明については省略する。

前記冷媒の総量に対して、Ｒ３２、Ｒ７４４およびＲ１２３４ｙｆの合計の比率が８～２０質量％であり、ＨＦＯ１１２３の比率が５０～７０質量％であり、ＣＦ３Ｉの比率が１０～３０質量％であり、かつ、Ｒ７４４／Ｒ１２３４ｙｆ＞０．６５であることが好ましい。

実施の形態３の冷媒は、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＣＦ３Ｉの３種混合冷媒より、高圧になるため、配管の肉厚を厚くすること等が必要になる可能性がある。本実施の形態においては、Ｒ１２３４ｙｆを用いることにより冷媒の圧力が低下するため、動作圧を下げることができるので、配管の肉厚を厚くする必要性は生じない。

表４および表５に本実施の形態における冷媒の具体例をその特性と共に列記する。なお、表中の「ＧＷＰ」は、表３に示される各々の冷媒のＧＷＰ値から求めた加重平均値である。表中の「ＯＫ」は本実施の形態に係る冷媒に含まれることを意味し、「ＮＧ」は本実施の形態に係る冷媒に含まれないことを意味する。

１圧縮機、２流路切替弁、３室外熱交換器、４膨張弁、５室内熱交換器。

Claims

圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器および膨張弁を含む冷凍回路を備え、
前記冷凍回路内に冷媒が封入されており、
前記冷媒は、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４の三成分のみからなり、
前記三成分の質量比率を三角座標で表した組成図において、
前記三成分の質量比率が、
Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、５３．４質量％および０．６質量％であることを示す点Ｅと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ４６質量％、４６質量％および８質量％であることを示す点Ｂ４とを結ぶ第１直線、
前記点Ｅと、Ｒ３２、ＨＦＯ１１２３およびＲ７４４がそれぞれ１１．１５質量％、７７．７７質量％および１１．０８質量％であることを示す点Ｆ４とを結ぶ第２曲線、および、
前記点Ｂ４と前記点Ｆ４とを結ぶ第１曲線
によって囲まれる範囲内にあり、
前記三成分の全ての質量比率が０質量％より大きく、
前記第１曲線は、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに下記式（１－９）［境界条件：9.66≦Ｙ≦39.84、16.65≦Ｘ≦31.05］で表され、
前記第２曲線は、Ｒ７４４の成分をＸ軸とし、該Ｘ軸に対して垂直方向をＹ軸としたときに下記式（２）［境界条件：9.66≦Ｙ≦39.84、16.65≦Ｘ≦23.60］で表される、冷凍サイクル装置。

Ｙ＝－0.0000063892Ｘ^６＋0.0008593393Ｘ^５－0.0476999288Ｘ^４＋1.4030033773Ｘ^３－23.0733208088Ｘ^２＋202.3626203801Ｘ－736.7881385396 ・・・（１－９）

Ｙ＝6.2229811918Ｅ^－０８Ｘ^１０－6.1417665837Ｅ^－０６Ｘ^９＋0.0002122018Ｘ^８－0.0025390680Ｘ^７＋0.0005289805Ｘ^６－0.2205484505Ｘ^５－6.6805986428Ｘ^４＋984.2366988008Ｘ^３－24963.7886980727Ｘ^２＋258533.891864178Ｘ－993240.057394683 ・・・（２）
空気調和用である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記室外熱交換器および前記室内熱交換器のいずれか一方において、それらが凝縮器であっても蒸発器であっても、空気の流れに対する前記冷媒の流れが反対方向となる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の両方において、それらが凝縮器であっても蒸発器であっても、空気の流れに対する前記冷媒の流れが反対方向となる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
前記室外熱交換器および前記室内熱交換器のいずれか一方または両方において、それらの熱交換器の一部が凝縮器であっても蒸発器であっても、空気の流れに対する前記冷媒の流れが反対方向となる、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
前記冷凍サイクル装置に封入された前記冷媒は、ＨＦＯ１１２３がＨＦＯ１１３２（Ｅ）に置き換えられてなる冷媒である、請求項１～５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。