JP2009222348A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路を備えた冷凍装置において、圧縮機において液圧縮が生じるおそれを少なくする。
【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機２と、放熱器としての熱源側熱交換器４と、膨張機構５と、蒸発器としての利用側熱交換器６とが接続されることによって構成されており、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）が充填された冷媒回路１０と、冷媒回路１０に設けられており利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒回路を備えた冷凍装置に関する。

従来より、空気調和装置や給湯機等の冷凍装置がある。このような冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒の放熱を行う放熱器と、放熱器において放熱した冷媒を減圧する膨張機構と、膨張機構において減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とが接続されることによって構成された冷媒回路を備えている。

そして、このような冷媒回路に充填される冷媒として、特許文献１に示されるような、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個有する冷媒がある。この冷媒は、成績係数等の冷凍性能が優れており、オゾン層の破壊に寄与しないことが知られている。
特開平４−１１０３８８号公報

また、上述の特許文献１に示される冷媒は、成績係数等の冷凍性能が優れている点やオゾン層の破壊に寄与しない点以外に、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い特性を有している。このため、この冷媒を用いることによって、冷凍性能が優れ、地球環境に優しい冷凍装置を提供することができる。

しかし、この冷媒は、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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ため、この冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路においては、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度が小さくなりやすく、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になると、圧縮機において液圧縮が生じて損傷するおそれが高いという問題がある。

本発明の課題は、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単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路を備えた冷凍装置において、圧縮機において液圧縮が生じるおそれを少なくすることにある。

第１の発明にかかる冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒の放熱を行う放熱器と、放熱器において放熱した冷媒を減圧する膨張機構と、膨張機構において減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とが接続されることによって構成されており、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個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路と、冷媒回路に設けられており蒸発器から圧縮機に送られる冷媒を加熱する過熱機構とを備えている。

この冷凍装置では、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個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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考慮して、冷媒回路に設けられた過熱機構によって蒸発器から圧縮機に送られる冷媒を加熱することで、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐようにしている（すなわち、圧縮機に吸入される冷媒が過熱状態になるようにしている）ため、圧縮機において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

第２の発明にかかる冷凍装置は、第１の発明にかかる冷凍装置において、過熱機構は、放熱器から膨張機構に送られる冷媒によって蒸発器から圧縮機に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器である。

この冷凍装置では、過熱機構として、放熱器から膨張機構に送られる比較的高温の冷媒を用いて蒸発器から圧縮機に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器を採用しているため、外部からの冷却源が不要になるとともに、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

第３の発明にかかる冷凍装置は、第１の発明にかかる冷凍装置において、過熱機構は、放熱器から蒸発器に送られる冷媒を分岐して蒸発器から圧縮機に送られる冷媒に合流させる吸入戻し管と、放熱器から膨張機構に送られる冷媒によって吸入戻し管を流れる冷媒を加熱する第２内部熱交換器とを有している。

この冷凍装置では、過熱機構として、放熱器から膨張機構に送られる比較的高温の冷媒を用いて吸入戻し管を流れる冷媒を加熱する第２内部熱交換器を採用し、この第２内部熱交換器によって加熱された吸入戻し管を流れる冷媒を蒸発器から圧縮機に送られる冷媒に合流させることで、蒸発器から圧縮機に送られる冷媒を加熱するようにしているため、外部からの冷却源が不要になるとともに、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

第４の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第３の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路内の余剰冷媒を溜める容器として、圧縮機に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータが設けられている。

この冷凍装置では、アキュムレータに余剰冷媒を溜めることで、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

第５の発明にかかる冷凍装置は、第３の発明にかかる冷凍装置において、冷媒回路内の余剰冷媒を溜める容器として、放熱器において放熱した冷媒を溜めるレシーバがさらに設けられている。

この冷凍装置では、アキュムレータに溜まる余剰冷媒の量を減らすことができるため、圧縮機に湿り冷媒が吸入されるのをさらに確実に防ぐことができる。

第６の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第３の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路に充填される冷媒は、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個有する冷媒を含む混合冷媒であり、冷媒回路内の余剰冷媒を溜める容器として、圧縮機に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータが設けられることなく、放熱器において放熱した冷媒を溜めるレシーバが設けられている。

冷媒回路に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合において、圧縮機に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータを設けると、この混合冷媒の組成変化が生じやすくなるため、これにより、所望の冷凍能力が得られなくなるおそれがある。

しかし、この冷凍装置では、アキュムレータを設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバのみを設けて、冷媒回路内の余剰冷媒を溜めるようにしているため、アキュムレータを設けた場合に生じるおそれの高い混合冷媒の組成変化が抑えられ、所望の冷凍能力を得ることができる。

第７の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第５の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路に充填される冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒である。

第８の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第６の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路に充填される冷媒は、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。

第９の発明にかかる冷凍装置は、第１〜第６の発明のいずれかにかかる冷凍装置において、冷媒回路に充填される冷媒は、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。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１及び第７〜第９の発明では、圧縮機において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

第２又は第３の発明では、外部からの冷却源が不要になるとともに、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

第４の発明では、アキュムレータに余剰冷媒を溜めることで、圧縮機に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

第５の発明では、アキュムレータに溜まる余剰冷媒の量を減らすことができるため、圧縮機に湿り冷媒が吸入されるのをさらに確実に防ぐことができる。

第６の発明では、アキュムレータを設けた場合に生じるおそれの高い混合冷媒の組成変化が抑えられ、所望の冷凍能力を得ることができる。

以下、図面に基づいて、本発明にかかる冷凍装置の実施形態について説明する。

（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、冷房運転が可能となるように構成された冷媒回路１０を有し、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒を使用して、冷凍サイクルを行う装置である。ここで、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの化学式は、ＣＦ₃−ＣＦ＝ＣＨ₂で表される。

空気調和装置１の冷媒回路１０は、主として、圧縮機２と、熱源側熱交換器４と、膨張機構５と、利用側熱交換器６と、過熱機構８とを有している。

圧縮機２は、冷媒を圧縮する機構であり、本実施形態において、駆動モータ２ａによって駆動される密閉式圧縮機である。尚、圧縮機２は、本実施形態において、１台のみであるが、これに限定されず、利用ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。

熱源側熱交換器４は、冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器４は、その一端が圧縮機２に接続されており、その他端が過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１（後述）を介して膨張機構５に接続されている。尚、ここでは図示しないが、熱源側熱交換器４には、熱源側熱交換器４を流れる冷媒と熱交換を行う冷却源として水や空気が供給されるようになっている。

膨張機構５は、放熱器としての熱源側熱交換器４から蒸発器としての利用側熱交換器６に送られる冷媒を減圧する機構であり、本実施形態において、電動膨張弁が使用されている。膨張機構５は、その一端が過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１（後述）を介して熱源側熱交換器４に接続され、その他端が利用側熱交換器６に接続されている。また、本実施形態において、膨張機構５は、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒を蒸発器としての利用側熱交換器６に送る前に冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧する。

利用側熱交換器６は、冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。利用側熱交換器６は、その一端が膨張機構５に接続されており、その他端が圧縮機２に接続されている。尚、ここでは図示しないが、利用側熱交換器６には、利用側熱交換器６を流れる冷媒と熱交換を行う加熱源としての水や空気が供給されるようになっている。

過熱機構８は、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する機構であり、本実施形態において、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１である。本実施形態において、第１内部熱交換器１１は、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒とが対向するように流れる流路を有している。

また、空気調和装置１は、ここでは図示しないが、圧縮機２、膨張機構５等の空気調和装置１を構成する各部の動作を制御する制御部を有している。

（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作について、図１及び図２を用いて説明する。ここで、図２は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。尚、以下の冷房運転における運転制御は、上述の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図２の点Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｆにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図２の点Ａ、Ｄ、Ｄ’、Ｅにおける圧力）を意味している。

冷房運転時は、膨張機構５は、開度調節される。この冷媒回路１０の状態において、低圧の冷媒（図１、図２の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図１、図２の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１、図２の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られて、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒と熱交換を行って冷却される（図１、図２の点Ｆ参照）。そして、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において冷却された高圧の冷媒は、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図１、図２の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１、図２の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と熱交換を行って加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図１、図２の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

このように、本実施形態の空気調和装置１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個有する冷媒の一種であるＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒を使用しているため、冷凍性能が優れ、地球環境に優しい空気調和装置を提供することができる。

しかも、本実施形態の空気調和装置１では、ＨＦＯ−１２３４ｙｆが、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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考慮して、冷媒回路１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐようにしている（すなわち、圧縮機２に吸入される冷媒が過熱状態になるようにしている）ため、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

このことについて、図１〜図４を用いて詳細に説明する。ここで、図３は、ＨＣＦＣ−２２を使用した冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図４は、ＨＦＣ−４１０Ａを使用した冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。尚、図２〜図４は、いずれも、横軸が同じエンタルピ幅で表示されており、また、縦軸が−１０℃から５０℃に相当する飽和圧力の幅で表示されている。

まず、本実施形態の冷媒回路１０において、過熱機構８（ここでは、第１内部熱交換器１１）を省略した場合において、冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用すると、図２の点Ｅ→点Ｂ’→点Ｃ→点Ｄ’→点Ｅの行程からなる冷凍サイクル（すなわち、過熱機構８による点Ｃ→点Ｆの行程及び点Ｅ→点Ａの行程を伴わない冷凍サイクル）が行われることになる。ここで、この冷凍サイクルの条件を、蒸発温度が０℃、凝縮温度が４０℃、点Ｅにおける冷媒が０℃の飽和ガス状態、及び、圧縮機効率が７５％とすると、圧縮機２から吐出される高圧の冷媒の過熱度は５℃となる。これに対して、同じ冷凍サイクルの条件において、冷媒としてＨＣＦＣ−２２を使用した場合には、圧縮機２から吐出される高圧の冷媒の過熱度は２９℃となり、また、冷媒としてＨＦＣ−４１０Ａを使用した場合には、圧縮機２から吐出される高圧の冷媒の過熱度は２５℃となる。このような圧縮機２から吐出される高圧の冷媒の過熱度の差異は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの圧力−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ＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて急峻であるという特性に起因して、ＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用した場合には、ＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａを使用した場合に比べて、圧力−エンタルピ線図における冷凍サイクルの圧縮行程の線（図２〜図４の点Ｅ→点Ｂ’参照）と気相線との乖離が小さくなるため、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になると、圧縮機２において液圧縮が生じて損傷するおそれが高いといことがわかる。

そこで、本実施形態の空気調和装置１では、このようなＨＦＯ−１２３４ｙｆの特性を考慮して、上述のように、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８を冷媒回路１０に設けることで、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐようにしている（すなわち、圧縮機２に吸入される冷媒が過熱状態になるようにしている）ため、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

また、本実施形態の空気調和装置１では、過熱機構８として、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる比較的高温の冷媒を用いて蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１を採用しているため、外部からの冷却源が不要になるとともに、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐことができる。

しかも、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１は、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒とが対向するように流れる流路を有しているため、第１内部熱交換器１１における放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒との温度差が小さくなり、これにより、利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒の過熱度を大きくすることができる。

尚、本実施形態においては、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒を使用しているが、これに代えて、ＨＦＯ−１２３４ｙｆと同様、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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使用してもよい。

このような冷媒としては、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単一冷媒を使用することができる。例えば、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−１２３４ｚｆ（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−プロペン（化学式：ＣＨ₃−ＣＦ＝ＣＨ₂）等を使用することができる。

また、上述の冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。例えば、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５０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−ヘプタフルオロプロパン）、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、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てもよい。例えば、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）がある。

これらの混合冷媒においても、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ等の分子式：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個有する冷媒を含んでおり、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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しているため、上述のように、冷凍性能が優れ、地球環境に優しい空気調和装置を提供するとともに、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８を冷媒回路１０に設けることで、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぎ、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

（３）変形例１
上述の実施形態にかかる空気調和装置１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個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路１０において、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８（ここでは、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１）を冷媒回路１０に設けることで、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぎ、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくしているが、図５に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路１０に設けるようにしてもよい。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における作用効果が得られるとともに、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれをさらに少なくできる。

（４）変形例２
上述の変形例１にかかる空気調和装置１では、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８（ここでは、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１）とともにアキュムレータ１７を設けるようにしているが、図６に示されるように、これに加えて、アキュムレータ１７に溜まる余剰冷媒の量を減らして圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのをさらに確実に防ぐために、放熱器としての熱源側熱交換器４において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路１０にさらに設けるようにしてもよい。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、上述の変形例１における作用効果が得られるとともに、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれをさらに少なくできる。

（５）変形例３
上述の変形例２にかかる空気調和装置１では、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８（ここでは、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１）とともにアキュムレータ１７及びレシーバ１８を設けるようにしているが、冷媒回路１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合において、圧縮機２に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータ１７を設けると、この混合冷媒の組成変化が生じやすくなるため、これにより、所望の冷凍能力が得られなくなるおそれがある。

そこで、本変形例にかかる空気調和装置１では、図７に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路１０内の余剰冷媒を溜めるようにしている。

これにより、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における作用効果が得られるとともに、アキュムレータ１７を設けた場合に生じるおそれの高い混合冷媒の組成変化が抑えられ、所望の冷凍能力を得ることができる。

（６）変形例４
上述の実施形態及びその変形例１〜３では、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する過熱機構８として、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる比較的高温の冷媒を用いて蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器１１を採用しているが（図１、５〜７参照）、これに限定されるものではなく、利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱する機構であれば採用可能である。

例えば、上述の実施形態の空気調和装置１の冷媒回路１０（図１参照）において、図８に示されるように、過熱機構８として、第１内部熱交換器１１に代えて、放熱器としての熱源側熱交換器４から蒸発器としての利用側熱交換器６に送られる冷媒を分岐して利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流させる吸入戻し管１２と、熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって吸入戻し管１２を流れる冷媒を加熱する第２内部熱交換器１３とを有する冷媒回路１１０のような構成にしてもよい。

ここで、吸入戻し管１２は、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒を分岐して利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流させる冷媒管である。本変形例において、吸入戻し管１２は、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒が第２内部熱交換器１３において熱交換された後に、熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒を分岐するように設けられている。より具体的には、吸入戻し管１２は、第２内部熱交換器１３の下流側の位置（すなわち、第２内部熱交換器１３と膨張機構５との間）から冷媒を分岐して利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流させるように設けられている。この吸入戻し管１２には、開度制御が可能な吸入戻し弁１２ａが設けられている。吸入戻し弁１２ａは、本変形例において、電動膨張弁である。

また、第２内部熱交換器１３は、熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒によって吸入戻し管１２を流れる冷媒（より具体的には、吸入戻し管１２において冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧された後の冷媒）を加熱する熱交換器である。本変形例において、第２内部熱交換器１３は、吸入戻し管１２が分岐される位置よりも上流側の位置（すなわち、放熱器としての熱源側熱交換器４と吸入戻し管１２が分岐される位置との間）を流れる冷媒と吸入戻し管１２を流れる冷媒との熱交換を行うように設けられており、また、両冷媒が対向するように流れる流路を有している。このため、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された冷媒は、第２内部熱交換器１３において、吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行った後に、吸入戻し管１２に分岐されることになる。

さらに、本変形例の空気調和装置１には、各種のセンサが設けられている。具体的には、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の出口には、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の出口における冷媒の温度を検出する第２内部熱交出口温度センサ１４が設けられており、圧縮機２の吸入側には、圧縮機２に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ１５が設けられている。

次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図８及び図９を用いて説明する。ここで、図９は、本変形例における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。尚、以下の冷房運転における運転制御は、上述の実施形態と同様の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図９の点Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｇにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図９の点Ａ、Ｄ、Ｄ’、Ｅ、Ｈ、Ｉにおける圧力）を意味している。

冷房運転時は、膨張機構５は、開度調節される。また、吸入戻し弁１２ａも、開度調節される。より具体的には、本変形例において、吸入戻し弁１２ａは、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の出口における冷媒の過熱度が目標値になるように開度調節される、いわゆる過熱度制御がなされるようになっている。本変形例において、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の出口における冷媒の過熱度は、吸入圧力センサ１５により検出される低圧を飽和温度に換算し、第２内部熱交出口温度センサ１４により検出される冷媒温度からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって得られる。尚、本変形例では採用していないが、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒温度を第２内部熱交出口温度センサ１４により検出される冷媒温度から差し引くことによって、第２内部熱交換器１３の吸入戻し管１２側の出口における冷媒の過熱度を得るようにしてもよい。また、吸入戻し弁１２ａの開度調節は、過熱度制御に限られるものではなく、例えば、冷媒回路１１０における冷媒循環量等に応じて所定開度だけ開けるようにするものであってもよい。この冷媒回路１１０の状態において、低圧の冷媒（図８、図９の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図８、図９の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図８、図９の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３に送られて、過熱機構８を構成する吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図８、図９の点Ｇ参照）。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、その一部が吸入戻し管１２に分岐される。そして、吸入戻し管１２を流れる冷媒は、吸入戻し弁１２ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、第２内部熱交換器１３に送られて（図８、図９の点Ｈ参照）、上述のように、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて、吸入戻し弁１２ａの過熱度制御における目標値に応じた過熱状態になった後（図８、図９の点Ｉ参照）、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流することになる。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図８、図９の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図８、図９の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、第２内部熱交換器１３において過熱状態になった吸入戻し管１２を流れる冷媒と合流することで加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図８、図９の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、過熱機構８として、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる比較的高温の冷媒を用いて吸入戻し管１２を流れる冷媒を加熱する第２内部熱交換器を採用し、吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３を採用し、この第２内部熱交換器１３によって加熱された吸入戻し管１２を流れる冷媒を、蒸発器として利用側熱交換器６のから圧縮機２に送られる冷媒に合流させることで、利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱している点で、上述の実施形態における第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８を採用した場合と冷凍サイクルの動作が異なる。しかし、本変形例の空気調和装置１においても、ＨＦＯ−１２３４ｙｆが、従来からよく使用されているＨＣＦＣ−２２やＨＦＣ−４１０Ａに比べて、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考慮して、冷媒回路１１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図９の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐ（すなわち、圧縮機２に吸入される冷媒が過熱状態になるようにする）作用が得られる点については、上述の実施形態と同様であり、これにより、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

しかも、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３は、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と吸入戻し管１２を流れる冷媒とが対向するように流れる流路を有しているため、第２内部熱交換器１３における放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と吸入戻し管１２を流れる冷媒との温度差が小さくなり、これにより、吸入戻し管１２を流れる冷媒の過熱度を大きくすることができ、その結果、吸入戻し管１２を流れる冷媒を蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流させた後の冷媒の過熱度も大きくすることができる。

尚、本変形例においては、吸入戻し管１２が、内部熱交換器１３の下流側の位置（すなわち、第２内部熱交換器１３と膨張機構５との間）から冷媒を分岐するように設けられているが、これに限定されず、吸入戻し管１２が、内部熱交換器１３の上流側の位置（すなわち、放熱器としての熱源側熱交換器４と第２内部熱交換器１３との間）から冷媒を分岐するように設けられていてもよい。但し、上述のように、吸入戻し管１２が、内部熱交換器１３の下流側の位置（すなわち、第２内部熱交換器１３と膨張機構５との間）から冷媒を分岐するように設けられているほうが、吸入戻し管１２を流れる冷媒の流量が多くなり、吸入戻し管１２を通じて利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流する冷媒の流量が増加するため、吸入戻し管１２を流れる冷媒を蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流させた後の冷媒の過熱度を大きくするという目的に関しては有利である。

また、本変形例においても、上述の実施形態と同様に、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒に代えて、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単一冷媒を使用したり、これらの冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例１と同様に、図１０に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路１１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路１１０に設けるようにしてもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例２と同様に、図１１に示されるように、アキュムレータ１７に加えて、放熱器としての熱源側熱交換器４において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路１１０にさらに設けるようにしてもよい。

さらに、本変形例においても、上述の変形例３と同様に、冷媒回路１１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合においては、図１２に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路１１０内の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。

（７）変形例５
上述の実施形態及び変形例１〜３では、冷房専用の冷媒回路１０（図１、図５〜図７参照）において、過熱機構８（具体的には、第１内部熱交換器１１）を設け、さらに、アキュムレータ１７やレシーバ１８を設けるようにしているが、この構成を、冷房運転と暖房運転とを切換可能な冷媒回路に採用してもよい。

例えば、図１３に示されるように、第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８が設けられた冷媒回路１０（図１参照）において、冷房運転と暖房運転とを切換可能にするための切換機構３、及び、第１内部熱交換器１１への冷媒の流れ方向を一定にするためのブリッジ回路１６が設けられた冷媒回路２１０にすることができる。

ここで、切換機構３は、冷媒回路２１０内における冷媒の流れの方向を切り換えるための機構であり、冷房運転時には、熱源側熱交換器４を圧縮機２から吐出される冷媒の放熱器として、かつ、利用側熱交換器６を熱源側熱交換器４において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２の吐出側と熱源側熱交換器４の一端とを接続するとともに圧縮機２の吸入側と利用側熱交換器６とを接続し（図１３の切換機構３の実線を参照、以下、この切換機構３の状態を「冷却運転状態」とする）、暖房運転時には、利用側熱交換器６を圧縮機２から吐出される冷媒の放熱器として、かつ、熱源側熱交換器４を利用側熱交換器６において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機２の吐出側と利用側熱交換器６とを接続するとともに圧縮機２の吸入側と熱源側熱交換器４の一端とを接続することが可能である（図１３の切換機構３の破線を参照、以下、この切換機構３の状態を「加熱運転状態」とする）。本変形例において、切換機構３は、圧縮機２の吸入側、圧縮機２の吐出側、熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６に接続された四路切換弁である。尚、切換機構３は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。

また、ブリッジ回路１６は、熱源側熱交換器４と利用側熱交換器６との間に設けられており、第１内部熱交換器１１の入口に接続される入口管１９ａ、及び、第１内部熱交換器１１の出口に接続される出口管１９ｂに接続されている。ブリッジ回路１６は、本変形例において、４つの逆止弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを有している。そして、入口逆止弁１６ａは、熱源側熱交換器４から入口管１９ａへの冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。入口逆止弁１６ｂは、利用側熱交換器６から入口管１９ａへの冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。すなわち、入口逆止弁１６ａ、１６ｂは、熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６の一方から入口管１９ａに冷媒を流通させる機能を有している。出口逆止弁１６ｃは、出口管１９ｂから利用側熱交換器６への冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。出口逆止弁１６ｄは、出口管１９ｂから熱源側熱交換器４への冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。すなわち、出口逆止弁１６ｃ、１６ｄは、出口管１９ｂから熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６の他方に冷媒を流通させる機能を有している。

また、膨張機構５は、出口管１９ｂに設けられている。また、第１内部熱交換器１１は、切換機構３から圧縮機２の吸入側に送られる冷媒によって入口管１９ａを流れる冷媒を加熱するように設けられている。

このように、本変形例の冷媒回路２１０では、切換機構３及びブリッジ回路１６によって、圧縮機２、熱源側熱交換器４、第１内部熱交換器１１、膨張機構５、利用側熱交換器６の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機２、利用側熱交換器６、第１内部熱交換器１１、膨張機構５、熱源側熱交換器４の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換えることができるように構成されている。

次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図１３及び図２を用いて説明する。ここで、本変形例における冷房運転時の冷凍サイクルについては、図２を用いて説明し、暖房運転時の冷凍サイクルについては、図２における点Ｃと点Ｄとを入れ替えることによって代用して説明するものとする。尚、以下の冷房運転や暖房運転における運転制御は、上述の実施形態と同様の制御部（図示せず）によって行われる。

冷房運転時は、切換機構３が図１３の実線で示される冷却運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。この冷媒回路２１０の状態において、低圧の冷媒（図１３、図２の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図１３、図２の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１３、図２の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ａを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られて、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒と熱交換を行って冷却される（図１３、図２の点Ｆ参照）。そして、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｃを通じて、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図１３、図２の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１３、図２の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られ、第１内部熱交換器１１において、放熱器としての熱源側熱交換器４から膨張機構５に送られる冷媒と熱交換を行って加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図１３、図２の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

暖房運転時は、切換機構３が図１３の実線で示される加熱運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。この冷媒回路２１０の状態において、低圧の冷媒（図１３、図２の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図１３、図２の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１３、図２の点Ｃを点Ｄに読み替えて参照）。そして、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ｂを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られて、蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒と熱交換を行って冷却される（図１３、図２の点Ｆ参照）。過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｄを通じて、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図１３、図２の点Ｄを点Ｃに読み替えて参照）。そして、蒸発器としての熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１３、図２の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての熱源側熱交換器４において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られ、第１内部熱交換器１１において、放熱器としての利用側熱交換器６から膨張機構５に送られる冷媒と熱交換を行って加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図１３、図２の点Ａ参照）。このようにして、暖房運転が行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、冷房運転においては、冷媒回路２１０に設けられた第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができ、また、暖房運転においても、冷媒回路２１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができるため、冷房運転及び暖房運転のいずれにおいても、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

また、本変形例においても、上述の実施形態と同様に、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒に代えて、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単一冷媒を使用したり、これらの冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例１と同様に、図１４に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路２１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路２１０に設けるようにしてもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例２と同様に、図１５に示されるように、アキュムレータ１７に加えて、放熱器としての熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路２１０にさらに設けるようにしてもよい。

さらに、本変形例においても、上述の変形例３と同様に、冷媒回路２１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合においては、図１６に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路２１０内の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。

（８）変形例６
上述の変形例４では、冷房専用の冷媒回路１１０（図８、図１０〜図１２参照）において、過熱機構８（具体的には、吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３）を設け、さらに、アキュムレータ１７やレシーバ１８を設けるようにしているが、この構成を、冷房運転と暖房運転とを切換可能な冷媒回路に採用してもよい。

例えば、図１７に示されるように、吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３からなる過熱機構８が設けられた冷媒回路１１０（図８参照）において、冷房運転と暖房運転とを切換可能にするための切換機構３、及び、第２内部熱交換器１３への冷媒の流れ方向を一定にするためのブリッジ回路１６が設けられた冷媒回路３１０にすることができる。

ここで、切換機構３は、上述の変形例５の切換機構３と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、ブリッジ回路１６は、入口管１９ａ及び出口管１９ｂが、第１内部熱交換器１１の入口及び出口ではなく、第２内部熱交換器１３の入口及び出口に接続されている点を除いては、上述の変形例５のブリッジ回路１６と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、膨張機構５及び吸入戻し管１２は、出口管１９ｂに設けられている。また、第２内部熱交換器１３は、切換機構３から圧縮機２の吸入側に送られる冷媒によって入口管１９ａを流れる冷媒を加熱するように設けられている。

このように、本変形例の冷媒回路３１０では、切換機構３及びブリッジ回路１６によって、圧縮機２、熱源側熱交換器４、第２内部熱交換器１３、膨張機構５、利用側熱交換器６の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機２、利用側熱交換器６、第２内部熱交換器１３、膨張機構５、熱源側熱交換器４の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換えることができるように構成されている。

次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図１７及び図９を用いて説明する。ここで、本変形例における冷房運転時の冷凍サイクルについては、図９を用いて説明し、暖房運転時の冷凍サイクルについては、図９における点Ｃと点Ｄとを入れ替えることによって代用して説明するものとする。尚、以下の冷房運転や暖房運転における運転制御は、上述の実施形態と同様の制御部（図示せず）によって行われる。

冷房運転時は、切換機構３が図１３の実線で示される冷却運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。また、吸入戻し弁１２ａは、変形例４と同様の開度調節がなされる。この冷媒回路３１０の状態において、低圧の冷媒（図１７、図９の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図１７、図９の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１７、図９の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ａを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３に送られて、過熱機構８を構成する吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図１７、図９の点Ｇ参照）。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、その一部が吸入戻し管１２に分岐される。そして、吸入戻し管１２を流れる冷媒は、吸入戻し弁１２ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、第２内部熱交換器１３に送られて（図１７、図９の点Ｈ参照）、上述のように、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて、吸入戻し弁１２ａの過熱度制御における目標値に応じた過熱状態になった後（図１７、図９の点Ｉ参照）、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流することになる。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｃを通じて、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図１７、図９の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１７、図９の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、第２内部熱交換器１３において過熱状態になった吸入戻し管１２を流れる冷媒と合流することで加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図１７、図９の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

暖房運転時は、切換機構３が図１７の実線で示される加熱運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。また、吸入戻し弁１２ａは、冷房運転時と同様の開度調節がなされる。この冷媒回路３１０の状態において、低圧の冷媒（図１７、図９の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図１７、図９の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１７、図９の点Ｃを点Ｄに読み替えて参照）。そして、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ｂを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３に送られて、過熱機構８を構成する吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図１７、図９の点Ｇ参照）。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、その一部が吸入戻し管１２に分岐される。そして、吸入戻し管１２を流れる冷媒は、吸入戻し弁１２ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、第２内部熱交換器１３に送られて（図１７、図９の点Ｈ参照）、上述のように、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて、吸入戻し弁１２ａの過熱度制御における目標値に応じた過熱状態になった後（図１７、図９の点Ｉ参照）、蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒に合流することになる。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、膨張機構５によって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｄを通じて、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図１７、図９の点Ｄを点Ｃに読み替えて参照）。そして、蒸発器としての熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１７、図９の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての熱源側熱交換器４において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、第２内部熱交換器１３において過熱状態になった吸入戻し管１２を流れる冷媒と合流することで加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図１７、図９の点Ａ参照）。このようにして、暖房運転が行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、冷房運転においては、冷媒回路３１０に設けられた吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３からなる過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図９の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができ、また、暖房運転においても、冷媒回路３１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図９の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができるため、冷房運転及び暖房運転のいずれにおいても、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

また、本変形例においても、上述の変形例４と同様に、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒に代えて、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単一冷媒を使用したり、これらの冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例４と同様に、図１８に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路３１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路３１０に設けるようにしてもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例４と同様に、図１９に示されるように、アキュムレータ１７に加えて、放熱器としての熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路３１０にさらに設けるようにしてもよい。

さらに、本変形例においても、上述の変形例４と同様に、冷媒回路３１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合においては、図２０に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路３１０内の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。

（９）変形例７
上述の変形例５における冷媒回路２１０（図１３〜図１６参照）では、１つの利用側熱交換器６を有する構成において、切換機構３を冷却運転状態にする冷房運転及び切換機構３を加熱運転状態にする暖房運転のいずれにおいても、第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８によって、蒸発器としての利用側熱交換器６又は熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぎ、これにより、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくしているが、この構成を、複数の空調空間の空調負荷に応じた冷房や暖房を行うことが可能な冷媒回路に適用してもよい。

例えば、図２１に示されるように、第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８が設けられた冷媒回路２１０（図１３参照）において、互いに並列に接続された複数（ここでは、３つ）の利用側熱交換器６を設けるとともに、各利用側熱交換器６に対応するように利用側膨張機構５ｂを設け、さらに、出口管１９ｂに設けられていた膨張機構５を削除して、熱源側熱交換器４とブリッジ回路１６との間に熱源側膨張機構５ａを設けた冷媒回路４１０にすることができる。尚、本変形例において、熱源側膨張機構５ａ及び利用側膨張機構５ｂは、電動膨張弁である。

そして、本変形例の冷媒回路４１０では、切換機構３及びブリッジ回路１６によって、圧縮機２、熱源側熱交換器４、熱源側膨張機構５ａ、第１内部熱交換器１１、利用側膨張機構５ｂ、利用側熱交換器６の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機２、利用側熱交換器６、利用側膨張機構５ｂ、第１内部熱交換器１１、熱源側膨張機構５ａ、熱源側熱交換器４の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換えることができるように構成されている。

次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図２１及び図２２を用いて説明する。ここで、図２２は、本変形例における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。また、暖房運転時の冷凍サイクルについては、図２２における点Ｃと点Ｄとを入れ替えることによって代用して説明するものとする。尚、以下の冷房運転や暖房運転における運転制御は、上述の実施形態と同様の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図２２の点Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｆ、Ｊにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図２２の点Ａ、Ｄ、Ｅにおける圧力）を意味している。

冷房運転時は、切換機構３が図２１の実線で示される冷却運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。この冷媒回路４１０の状態において、低圧の冷媒（図２１、図２２の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図２１、図２２の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図２１、図２２の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、熱源側膨張機構５ａによって飽和圧力近くまで減圧された後（図２１、図２２の点Ｊ参照）、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ａを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られて、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２１、図２２の点Ｆ参照）。そして、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂ及びブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｃを通じて、利用側膨張機構５ｂに送られて、利用側膨張機構５ｂによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図２１、図２２の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２１、図２２の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られ、第１内部熱交換器１１において、放熱器としての熱源側熱交換器４から利用側膨張機構５ｂに送られる冷媒と熱交換を行って加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図２１、図２２の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

暖房運転時は、切換機構３が図２１の実線で示される加熱運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。この冷媒回路４１０の状態において、低圧の冷媒（図２１、図２２の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図２１、図２２の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図２１、図２２の点Ｃを点Ｄに読み替えて参照）。そして、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、利用側膨張機構５ｂによって飽和圧力近くまで減圧された後（図２１、図２２の点Ｊ参照）、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ｂを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られて、蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２１、図２２の点Ｆ参照）。そして、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂ及びブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｄを通じて、熱源側膨張機構５ａに送られて、熱源側膨張機構５ａによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図２１、図２２の点Ｄを点Ｃに読み替えて参照）。そして、蒸発器としての熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２１、図２２の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての熱源側熱交換器４において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、過熱機構８を構成する第１内部熱交換器１１に送られ、第１内部熱交換器１１において、放熱器としての利用側熱交換器６から膨張機構５に送られる冷媒と熱交換を行って加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図２１、図２２の点Ａ参照）。このようにして、暖房運転が行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１においても、上述の変形例５と同様に、冷房運転においては、冷媒回路４１０に設けられた第１内部熱交換器１１からなる過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２２の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができ、また、暖房運転においても、冷媒回路４１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２２の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができるため、冷房運転及び暖房運転のいずれにおいても、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

また、本変形例においても、上述の変形例５と同様に、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒に代えて、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単一冷媒を使用したり、これらの冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例５と同様に、図２３に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路４１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路４１０に設けるようにしてもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例５と同様に、図２４に示されるように、アキュムレータ１７に加えて、放熱器としての熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路４１０にさらに設けるようにしてもよい。

さらに、本変形例においても、上述の変形例５と同様に、冷媒回路４１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合においては、図２５に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路４１０内の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。

（１０）変形例８
上述の変形例６における冷媒回路３１０（図１７〜図２０参照）では、１つの利用側熱交換器６を有する構成において、切換機構３を冷却運転状態にする冷房運転及び切換機構３を加熱運転状態にする暖房運転のいずれにおいても、吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３からなる過熱機構８によって、蒸発器としての利用側熱交換器６又は熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぎ、これにより、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくしているが、この構成を、複数の空調空間の空調負荷に応じた冷房や暖房を行うことが可能な冷媒回路に適用してもよい。

例えば、図２６に示されるように、吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３からなる過熱機構８が設けられた冷媒回路３１０（図１７参照）において、互いに並列に接続された複数（ここでは、３つ）の利用側熱交換器６を設けるとともに、各利用側熱交換器６に対応するように利用側膨張機構５ｂを設け、さらに、出口管１９ｂに設けられていた膨張機構５を削除して、熱源側熱交換器４とブリッジ回路１６との間に熱源側膨張機構５ａを設けた冷媒回路５１０にすることができる。尚、本変形例において、熱源側膨張機構５ａ及び利用側膨張機構５ｂは、電動膨張弁である。

そして、本変形例の冷媒回路５１０では、切換機構３及びブリッジ回路１６によって、圧縮機２、熱源側熱交換器４、熱源側膨張機構５ａ、第２内部熱交換器１３、利用側膨張機構５ｂ、利用側熱交換器６の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機２、利用側熱交換器６、利用側膨張機構５ｂ、第２内部熱交換器１３、熱源側膨張機構５ａ、熱源側熱交換器４の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換えることができるように構成されている。

次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図２６及び図２７を用いて説明する。ここで、図２７は、本変形例における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。また、暖房運転時の冷凍サイクルについては、図２７における点Ｃと点Ｄとを入れ替えることによって代用して説明するものとする。尚、以下の冷房運転や暖房運転における運転制御は、上述の実施形態と同様の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図２７の点Ｂ、Ｂ’、Ｃ、Ｆ、Ｊにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図２７の点Ａ、Ｄ、Ｅにおける圧力）を意味している。

冷房運転時は、切換機構３が図２６の実線で示される冷却運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。また、吸入戻し弁１２ａは、変形例６と同様の開度調節がなされる。この冷媒回路５１０の状態において、低圧の冷媒（図２６、図２７の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図２６、図２７の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図２６、図２７の点Ｃ参照）。そして、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、熱源側膨張機構５ａによって飽和圧力近くまで減圧された後（図２６、図２７の点Ｊ参照）、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ａを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３に送られて、過熱機構８を構成する吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２６、図２７の点Ｇ参照）。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、その一部が吸入戻し管１２に分岐される。そして、吸入戻し管１２を流れる冷媒は、吸入戻し弁１２ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、第２内部熱交換器１３に送られて（図２６、図２７の点Ｈ参照）、上述のように、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて、吸入戻し弁１２ａの過熱度制御における目標値に応じた過熱状態になった後（図２６、図２７の点Ｉ参照）、蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒に合流することになる。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂ及びブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｃを通じて、利用側膨張機構５ｂに送られて、利用側膨張機構５ｂによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図２６、図２７の点Ｄ参照）。そして、蒸発器としての利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２６、図２７の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての利用側熱交換器６において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、第２内部熱交換器１３において過熱状態になった吸入戻し管１２を流れる冷媒と合流することで加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図２６、図２７の点Ａ参照）。このようにして、冷房運転が行われる。

暖房運転時は、切換機構３が図２６の実線で示される加熱運転状態とされる。膨張機構５は、開度調節される。また、吸入戻し弁１２ａは、冷房運転時と同様の開度調節がなされる。この冷媒回路５１０の状態において、低圧の冷媒（図２６、図２７の点Ａ参照）は、圧縮機２に吸入されて、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される（図２６、図２７の点Ｂ参照）。そして、この圧縮機２から吐出された高圧の冷媒は、切換機構３を経由して、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図２６、図２７の点Ｃを点Ｄに読み替えて参照）。そして、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、利用側膨張機構５ｂによって飽和圧力近くまで減圧された後（図２６、図２７の点Ｊ参照）、ブリッジ回路１６の入口逆止弁１６ｂを通じて入口管１９ａに流入し、過熱機構８を構成する第２内部熱交換器１３に送られて、過熱機構８を構成する吸入戻し管１２を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２６、図２７の点Ｇ参照）。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂに送られて、その一部が吸入戻し管１２に分岐される。そして、吸入戻し管１２を流れる冷媒は、吸入戻し弁１２ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、第２内部熱交換器１３に送られて（図２６、図２７の点Ｈ参照）、上述のように、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて、吸入戻し弁１２ａの過熱度制御における目標値に応じた過熱状態になった後（図２６、図２７の点Ｉ参照）、蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒に合流することになる。そして、第２内部熱交換器１３において冷却された高圧の冷媒は、出口管１９ｂ及びブリッジ回路１６の出口逆止弁１６ｄを通じて、熱源側膨張機構５ａに送られて、熱源側膨張機構５ａによって減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図２６、図２７の点Ｄを点Ｃに読み替えて参照）。そして、蒸発器としての熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２６、図２７の点Ｅ参照）。そして、この蒸発器としての熱源側熱交換器４において加熱され蒸発した低圧の冷媒は、第２内部熱交換器１３において過熱状態になった吸入戻し管１２を流れる冷媒と合流することで加熱されて過熱状態になった後に、圧縮機２に吸入される（図２６、図２７の点Ａ参照）。このようにして、暖房運転が行われる。

このように、本変形例の空気調和装置１では、冷房運転においては、冷媒回路５１０に設けられた吸入戻し管１２及び第２内部熱交換器１３からなる過熱機構８によって蒸発器としての利用側熱交換器６から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２７の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができ、また、暖房運転においても、冷媒回路５１０に設けられた過熱機構８によって蒸発器としての熱源側熱交換器４から圧縮機２に送られる冷媒を加熱することで（図２７の点Ｅ、点Ａ参照）、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを防ぐことができるため、冷房運転及び暖房運転のいずれにおいても、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

また、本変形例においても、上述の変形例６と同様に、冷媒として、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒に代えて、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単一冷媒を使用したり、これらの冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例６と同様に、図２８に示されるように、これに加えて、圧縮機２に吸入される冷媒が湿り状態になるのを確実に防ぐために、冷媒回路５１０内の運転条件の変動等によって生じる余剰冷媒を溜めるアキュムレータ１７を冷媒回路５１０に設けるようにしてもよい。

また、本変形例においても、上述の変形例６と同様に、図２９に示されるように、アキュムレータ１７に加えて、放熱器としての熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒を溜めるレシーバ１８を冷媒回路５１０にさらに設けるようにしてもよい。

さらに、本変形例においても、上述の変形例６と同様に、冷媒回路５１０に充填される冷媒が、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個有する冷媒を含む混合冷媒である場合においては、図３０に示されるように、アキュムレータ１７を設けることなく、冷凍サイクルにおける高圧に位置しかつ混合冷媒の組成変化が生じにくいレシーバ１８のみを設けて、冷媒回路５１０内の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。

（１１）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、上述の実施形態及びその変形例においては、空気調和装置に本発明を適用した例について説明したが、これに限定されず、ヒートポンプ式給湯機や冷蔵庫等の他の冷凍装置に本発明を適用してもよい。

本発明を利用すれば、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単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路を備えた冷凍装置において、圧縮機において液圧縮が生じるおそれを少なくすることができる。

本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置の概略構成図である。 冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 ＨＣＦＣ−２２を使用した冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 ＨＦＣ−４１０Ａを使用した冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 変形例１にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例２にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例３にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例４にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例４にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 変形例４にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例４にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例４にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例５にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例５にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例５にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例５にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例６にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例６にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例６にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例６にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例７にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例７にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 変形例７にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例７にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例７にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例８にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例８にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。 変形例８にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例８にかかる空気調和装置の概略構成図である。 変形例８にかかる空気調和装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 空気調和装置（冷凍装置）
２ 圧縮機
４ 熱源側熱交換器（放熱器、蒸発器）
５ 膨張機構
５ａ 熱源側膨張機構
５ｂ 利用側膨張機構
６ 利用側熱交換器（蒸発器、放熱器）
８ 過熱機構
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０ 冷媒回路
１１ 第１内部熱交換器
１２ 吸入戻し管
１３ 第２内部熱交換器
１７ アキュムレータ
１８ レシーバ

Claims (9)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、前記圧縮機によって圧縮された冷媒の放熱を行う放熱器（４、６）と、前記放熱器において放熱した冷媒を減圧する膨張機構（５、５ａ、５ｂ）と、前記膨張機構において減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（６、４）とが接続されることによって構成されており、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個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、前記冷媒を含む混合冷媒が充填された冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）と、
   前記冷媒回路に設けられており、前記蒸発器から前記圧縮機に送られる冷媒を加熱する過熱機構（８）と、
   を備えた、冷凍装置（１）。
2. 前記過熱機構（８）は、前記放熱器（４、６）から前記膨張機構（５、５ａ、５ｂ）に送られる冷媒によって前記蒸発器から前記圧縮機（２）に送られる冷媒を加熱する第１内部熱交換器（１１）である、請求項１に記載の冷凍装置（１）。
3. 前記過熱機構（８）は、前記放熱器（４、６）から前記蒸発器（６、４）に送られる冷媒を分岐して前記蒸発器から前記圧縮機（２）に送られる冷媒に合流させる吸入戻し管（１２）と、前記放熱器から前記膨張機構（５、５ａ、５ｂ）に送られる冷媒によって前記吸入戻し管を流れる冷媒を加熱する第２内部熱交換器（１３）とを有している、請求項１に記載の冷凍装置（１）。
4. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）内の余剰冷媒を溜める容器として、前記圧縮機（２）に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータ（１７）が設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
5. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）内の余剰冷媒を溜める容器として、前記放熱器において放熱した冷媒を溜めるレシーバ（１８）がさらに設けられている、請求項３に記載の冷凍装置（１）。
6. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）に充填される冷媒は、前記混合冷媒であり、
   前記冷媒回路内の余剰冷媒を溜める容器として、前記圧縮機（２）に吸入される冷媒を溜めるアキュムレータが設けられることなく、前記放熱器（４、６）において放熱した冷媒を溜めるレシーバ（１８）が設けられている、
   請求項１〜３のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
7. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）に充填される冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒である、請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
8. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）に充填される冷媒は、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、請求項１〜６のいずれかに記載の冷凍装置（１）。
9. 前記冷媒回路（１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）に充填される冷媒は、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、請求項１〜６のいずれかに記載の冷凍装置（１）。

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