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WO2023248923A1 - 冷凍装置 - Google Patents

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WO2023248923A1
WO2023248923A1 PCT/JP2023/022264 JP2023022264W WO2023248923A1 WO 2023248923 A1 WO2023248923 A1 WO 2023248923A1 JP 2023022264 W JP2023022264 W JP 2023022264W WO 2023248923 A1 WO2023248923 A1 WO 2023248923A1
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WO
WIPO (PCT)
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working medium
heat exchanger
indoor
circuit
outdoor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/022264
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅也 本間
晃司 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to CN202380047346.4A priority Critical patent/CN119365736A/zh
Priority to JP2024528947A priority patent/JPWO2023248923A1/ja
Priority to US18/877,011 priority patent/US20250377139A1/en
Priority to EP23827109.2A priority patent/EP4545875A4/en
Publication of WO2023248923A1 publication Critical patent/WO2023248923A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration system that uses a refrigeration cycle working medium containing fluoroolefins, and particularly relates to a refrigeration system that can effectively avoid the effects of disproportionation reactions of fluoroolefins.
  • the working medium for the refrigeration cycle usually consists of a refrigerant and refrigeration oil (lubricating oil stored in a hermetic compressor).
  • HCFC hydrofluorocarbon
  • ODP ozone depletion potential
  • a typical example is difluoromethane (HFC32, R32).
  • HFC which is stable as a refrigeration cycle working medium (working medium)
  • GWP global warming potential
  • fluoroolefins with lower GWP particularly hydrofluoroolefins (HFO).
  • HFO1123 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) is known as an HFO that has a low GWP, high cooling capacity, and performance close to R32, which is currently widely used.
  • Patent Document 1 As a refrigeration device using a fluoroolefin such as HFO1123, the one disclosed in Patent Document 1 has been proposed, for example.
  • the refrigeration device disclosed in Patent Document 1 has a binary cycle of a heat source heat medium circuit and a load heat medium circuit, and at least one of the heat source heat medium and load heat medium used in these circuits contains HFO1123. It is a refrigerant.
  • the heat source heat medium circuit includes a cascade heat exchanger that exchanges heat between the heat source heat medium and the load heat medium.
  • the heat source heat medium circuit is installed in the outdoor space, and the load heat exchanger in the load heat medium circuit is installed in the indoor space. Therefore, the cascade heat exchanger included in the heat source heat medium circuit is installed in the outdoor space.
  • a low GWP of a fluoroolefin means that its atmospheric lifetime is short. In other words, fluoroolefins are easily chemically decomposed and have low stability. Therefore, it is also known that a self-polymerization reaction called a disproportionation reaction (hereinafter referred to as a disproportionation reaction) is likely to occur in fluoroolefins such as HFO1123.
  • the disproportionation reaction is likely to occur due to high pressure or heat generated during use of the working medium for the refrigeration cycle. Furthermore, it is known that the disproportionation reaction occurs in a chain reaction because the disproportionation reaction is accompanied by a large release of heat. As a result, large amounts of soot may be generated, reducing the reliability of the refrigeration cycle system.
  • any working medium heat source heat medium and load heat medium in the binary cycle of the heat source heat medium circuit and the load heat medium circuit
  • the structure allows use of HFO1123.
  • fluoroolefins such as HFO1123 cause a disproportionation reaction, nor does it give any consideration to the effects on the heat source heat medium circuit and the load heat medium circuit when the disproportionation reaction occurs. .
  • the present invention has been made to solve these problems, and is aimed at reducing the amount of fluoroolefins in a refrigeration system that uses fluoroolefins as a working medium and has a dual cycle of an indoor circuit and an outdoor circuit. Even if an equalization reaction occurs, it is possible to avoid the possibility of its influence reaching indoors.
  • a refrigeration apparatus includes a first heat exchanger, a second heat exchanger, a compressor, and an expansion mechanism, and includes the first heat exchanger, the compressor, and the expansion mechanism.
  • the expansion mechanism is installed outdoors and connected to first piping that circulates the first working medium therein to form an outdoor circuit, and the second heat exchanger is installed indoors, and It is connected to a second pipe that circulates the second working medium to the second heat exchanger to constitute an indoor circuit, and is provided between the first pipe and the second pipe, and is connected to the second pipe that circulates the second working medium to the second heat exchanger.
  • the second working medium circulating in the indoor circuit does not contain a fluoroolefin that may cause a disproportionation reaction
  • the first working medium circulating in the outdoor circuit does not contain fluoroolefin.
  • a secondary heat exchanger that enables heat exchange between the indoor circuit and the outdoor circuit is installed outdoors. As a result, even if a disproportionation reaction occurs in the fluoroolefin in the outdoor circuit and the secondary heat exchanger is affected, the effect of this situation can be limited to the outdoor equipment. Therefore, it is possible to effectively avoid the possibility that the influence of the disproportionation reaction will be exerted on the room.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a typical configuration example of a refrigeration system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a typical configuration example of a refrigeration device according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram showing a typical configuration example of a refrigeration device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • a refrigeration apparatus includes a first heat exchanger, a second heat exchanger, a compressor, and an expansion mechanism, and the first heat exchanger, the compressor, and the expansion mechanism are installed outdoors.
  • the second heat exchanger is installed indoors, and is connected to a first pipe that circulates the first working medium therethrough to form an outdoor circuit. It is connected to a second piping that circulates to the exchanger to constitute an indoor circuit, and is provided between the first piping and the second piping, and provides mutual communication between the first working medium and the second working medium.
  • the method further includes a secondary heat exchanger for exchanging heat with, the secondary heat exchanger being installed outdoors, the first working medium containing at least fluoroolefins, and the second working medium containing no fluoroolefins. It is the composition.
  • the second working medium circulating in the indoor circuit does not contain a fluoroolefin that may cause a disproportionation reaction
  • the first working medium circulating in the outdoor circuit does not contain fluoroolefin.
  • a secondary heat exchanger that enables heat exchange between the indoor circuit and the outdoor circuit is installed outdoors. As a result, even if a disproportionation reaction occurs in the fluoroolefin in the outdoor circuit and the secondary heat exchanger is affected, the effect of this situation can be limited to the outdoor equipment. Therefore, it is possible to effectively avoid the possibility that the influence of the disproportionation reaction will be exerted on the room.
  • the refrigeration system having the above configuration further includes a bypass pipe including a shutoff valve connected in parallel to the secondary heat exchanger in the first pipe, and the bypass pipe is installed outdoors. There may be.
  • the indoor circuit includes a pump that pumps the second working medium to the second heat exchanger, and a pump that pumps the second working medium into the secondary heat exchanger.
  • the pump may include an indoor inflow cutoff valve that shuts off the flow of the second working medium, and the pump may be configured to stop when the indoor inflow cutoff valve blocks the inflow of the second working medium.
  • the indoor circuit further includes a gas-liquid separator connected to the second pipe and installed outdoors, and the gas-liquid separator is configured to maintain a predetermined pressure. It may also be configured to include a safety valve that releases gas.
  • the indoor circuit may further include an indoor outflow cutoff valve provided on the outflow side of the gas-liquid separator.
  • the refrigeration system having the above configuration further includes a controller and a first working medium temperature measuring device that measures the temperature of the first working medium flowing in the first pipe, and the controller
  • the structure may be such that when the first working medium temperature measuring device reaches a predetermined temperature, the shutoff valve provided in the bypass pipe is opened.
  • the refrigeration system having the above configuration further includes a controller and a first working medium temperature measuring device that measures the temperature of the first working medium flowing in the first pipe, and
  • the circuit further includes an outdoor flow cutoff valve that blocks inflow and outflow of the first working medium to the secondary heat exchanger, and the controller controls the first working medium temperature measuring device to reach a predetermined temperature. When the threshold is reached, the outdoor side circulation cutoff valve may be closed and the operation of the outdoor side circuit may be stopped.
  • the secondary heat exchanger may be configured to be any one of a plate heat exchanger, a double tube heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger.
  • the first working medium may be a mixed refrigerant containing propane in addition to the fluoroolefin.
  • the first working medium may further contain a disproportionation inhibitor.
  • the second working medium may be a liquid refrigerant or a low-pressure refrigerant.
  • the refrigeration apparatus R1 shown in FIG. 1 is a typical configuration example of the first embodiment, and the refrigeration apparatus R1 is configured as an air conditioner. As shown in FIG. 1, the refrigeration system R1 according to the first embodiment includes an outdoor circuit 10 and an indoor circuit 20.
  • the outdoor circuit 10 includes a first pipe 11, a compressor 12, a first heat exchanger 13, a first blower 14, an expansion valve 15, a four-way valve 16, a secondary heat It is equipped with an exchanger 30, etc.
  • the indoor circuit 20 includes a second pipe 21, a pump 22, a second heat exchanger 23, a second blower 24, a secondary heat It is equipped with an exchanger 30, etc. Therefore, the secondary heat exchanger 30 is included in both the outdoor circuit 10 and the indoor circuit 20.
  • the compressor 12, the secondary heat exchanger 30, the expansion valve 15, and the first heat exchanger 13 are connected in series by the first piping 11 so that they circulate in this order via the four-way valve 16. This constitutes one refrigeration cycle.
  • a first working medium containing at least fluoroolefin circulates in the outdoor circuit 10.
  • the fluoroolefin contained in the first working medium is, for example, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123), but is not particularly limited.
  • the first working medium may be a single refrigerant containing only HFO1123, or may be a mixed refrigerant containing other refrigerant components in addition to HFO1123. Details of the first working medium will be described later.
  • the compressor 12 compresses the first working medium.
  • the first heat exchanger 13 performs heat exchange between the first working medium and outdoor air (outside air).
  • the first blower 14 blows outdoor air to the first heat exchanger 13 .
  • the expansion valve 15 is an expansion mechanism that expands the first working medium.
  • the discharge side and suction side of the compressor 12 are each connected to a four-way valve 16.
  • the four-way valve 16 changes the flow direction of the first working medium by switching the four-way valve 16. If the discharge side of the compressor 12 is switched to the direction of the first heat exchanger 13, cooling operation is performed, and if the discharge side of the compressor 12 is switched to the direction of the secondary heat exchanger 30, heating operation is performed. The cooling operation and heating operation will be described later.
  • FIG. 1 the flow direction of the first working medium during cooling operation is illustrated by a black block arrow F1
  • the flow direction of the first working medium during heating operation is illustrated by a white block arrow F2.
  • a pump 22, a secondary heat exchanger 30, and a second heat exchanger 23 are connected in series through a second pipe 21 so as to circulate in this order, thereby forming one refrigeration cycle.
  • the thick dotted line shown in FIG. 1 is a boundary line that separates the indoor side and the outdoor side, and as shown in FIG. 1, only the second heat exchanger 23 of the indoor circuit 20 is installed on the indoor side.
  • the pump 22 and the secondary heat exchanger 30 are installed outside the room.
  • the pump 22 may be installed indoors.
  • all the outdoor circuits 10 are installed on the outdoor side.
  • a second working medium that does not contain fluoroolefins circulates in the indoor circuit 20 .
  • the composition of the second working medium is not particularly limited as long as it does not contain fluoroolefins.
  • a known liquid refrigerant or low-pressure refrigerant can be suitably used as the second working medium.
  • carbon dioxide (CO 2 ) is used as the second working medium.
  • water, brine mainly composed of water, antifreeze, etc. can also be used. Details of the second working medium will also be described later.
  • the pump 22 pumps the second working medium through the second pipe 21.
  • the second heat exchanger 23 performs heat exchange between the second working medium and indoor air.
  • the second blower 24 blows indoor air to the second heat exchanger 23.
  • the indoor circuit 20 does not include a configuration such as the four-way valve 16 in the outdoor circuit 10. Therefore, in the indoor circuit 20, the second working medium circulates in only one direction.
  • the flow direction of the second working medium is illustrated by a black block arrow F3.
  • the secondary heat exchanger 30 is included in each of the outdoor circuit 10 and the indoor circuit 20.
  • the secondary heat exchanger 30 performs heat exchange between the first working medium that circulates through the outdoor circuit 10 and the second working medium that circulates through the indoor circuit 20. Therefore, it can be said that the outdoor circuit 10 and the indoor circuit 20 are thermally connected via the secondary heat exchanger 30.
  • the refrigeration system R1 is configured as a binary cycle through the secondary heat exchanger 30, and the secondary heat exchanger 30 is configured to have a first working medium and a second working medium. Heat exchange takes place between the two.
  • the outdoor circuit 10 and the indoor circuit 20, which are independent refrigeration cycles, can be controlled in cooperation as one refrigeration system R1.
  • a compressor 12, a first heat exchanger 13, a first air blower 14, an expansion valve 15, a four-way valve 16, a pump 22, a second heat exchanger 23, and a second air blower 24 that constitute the refrigeration apparatus R1 are described.
  • the specific configuration of the secondary heat exchanger 30 is not particularly limited, and those known in the field of refrigeration equipment R1 can be suitably used.
  • a known hermetic refrigerant compressor can be suitably used as the compressor 12.
  • the hermetic refrigerant compressor may be of any type, such as a reciprocating type, a rotary type, a scroll type, or a screw type.
  • the electric element of the refrigerant compressor may have the same configuration as a known motor, and may be an outer rotor type motor or an inner rotor type motor.
  • first heat exchanger 13 Since the first heat exchanger 13 is an "outdoor” heat exchanger, it can be considered as a "condenser” of a general refrigeration system. Similarly, since the second heat exchanger 23 is an “indoor” heat exchanger, it can be considered as an "evaporator” of a general refrigeration system. Therefore, as the first heat exchanger 13, a heat exchanger known as a condenser can be used, and as the second heat exchanger 23, a heat exchanger known as an evaporator can be used. Examples of such a heat exchanger include, but are not particularly limited to, a plate heat exchanger, a double tube heat exchanger, a shell and tube heat exchanger, and the like.
  • the secondary heat exchanger 30 does not exchange heat between the working medium and air (outdoor air or indoor air) like the first heat exchanger 13 or the second heat exchanger 23; Since heat exchange is performed between one working medium and a second working medium, the type of heat exchanger may be selected depending on the types of the first working medium and the second working medium.
  • the first working medium is a refrigerant containing fluoroolefin
  • the second working medium is also a general refrigerant mainly containing hydrofluorocarbon
  • a plate heat exchanger may be used. Can be done.
  • the second working medium is a liquid refrigerant such as water, brine, antifreeze, etc.
  • a shell and tube heat exchanger can be used.
  • a shell-and-tube heat exchanger has a structure in which a large number of inner tubes are arranged inside an outer tube (shell) that serves as the body, and a second working medium of liquid refrigerant is passed through the inner tubes to absorb fluoroolefin.
  • the contained first working medium can be passed through the outer tube.
  • the expansion valve 15 may be a thermostatic expansion valve, an electronic expansion valve, or other expansion mechanism.
  • the four-way valve 16 the pump 22, the first blower 14, the second blower 24, etc., various known configurations can be suitably used.
  • the outdoor circuit 10 the high-temperature, high-pressure first working medium compressed by the compressor 12 is sent to the first heat exchanger 13 via the four-way valve 16 (in the direction of arrow F1).
  • the first heat exchanger 13 heat exchange is performed with the outdoor air (outside air) blown by the first blower 14, so that the first working medium becomes a high-pressure and medium-temperature liquid, and the expansion valve 15 will be sent to.
  • the first working medium is expanded by the expansion valve 15 to become a low-pressure, low-temperature gas-liquid mixture and is sent to the secondary heat exchanger 30.
  • the secondary heat exchanger 30 heat is exchanged between the first working medium and the second working medium in the indoor circuit 20 , and the gas is turned into a low-pressure medium-low temperature gas, which is then passed through the four-way valve 16 to the compressor 12 . Inhaled to the suction side.
  • the second working medium is pumped by the pump 22 and sent to the secondary heat exchanger 30 (in the direction of arrow F3).
  • the secondary heat exchanger 30 As described above, heat exchange is performed between the first working medium and the second working medium, so the second working medium is cooled by the low temperature and low pressure first working medium, and the second working medium is cooled indoors. It is sent to the second heat exchanger 23 installed.
  • heat exchange is performed with the indoor air blown by the second blower 24, so that the indoor air is cooled by the second working medium, thereby cooling the room.
  • the high-temperature, high-pressure first working medium compressed by the compressor 12 is sent to the secondary heat exchanger 30 via the four-way valve 16 (in the direction of arrow F2).
  • the secondary heat exchanger 30 heat exchange is performed between the first working medium and the second working medium of the indoor circuit 20, so that the first working medium becomes a high-pressure medium-low temperature liquid, and the expansion valve 15 will be sent to.
  • the first working medium is expanded by the expansion valve 15 to become a gas-liquid mixture at a low temperature and low pressure, and is sent to the first heat exchanger 13.
  • heat exchange is performed with the outdoor air blown by the first blower 14 , so that the first working medium becomes a low-pressure medium-low temperature gas, which is then drawn into the compressor 12 . Inhaled to the side.
  • the second working medium is pumped by the pump 22 and sent to the secondary heat exchanger 30.
  • the secondary heat exchanger 30 as described above, heat exchange is performed between the first working medium and the second working medium, so the second working medium is heated by the high temperature and high pressure first working medium, and the second working medium is heated indoors. It is sent to the second heat exchanger 23 installed.
  • heat exchange is performed with the indoor air blown by the second blower 24, so that the indoor air is heated by the second working medium, thereby heating the room.
  • a fluoroolefin with a smaller GWP for example, in the first embodiment, HFO1123 is used as described above.
  • fluoroolefins include those having low GWP, high cooling capacity, and performance close to R32, which is currently widely used.
  • fluoroolefins are susceptible to disproportionation reactions. Since this disproportionation reaction is accompanied by large heat release, there is a risk that the disproportionation reaction will proceed in a chain reaction.
  • a refrigerant containing fluoroolefin is used as the first working medium that circulates through the outdoor circuit 10
  • a refrigerant that does not contain fluoroolefin is used as the second working medium that circulates through the indoor circuit 20.
  • a secondary heat exchanger 30 that enables heat exchange between the outdoor circuit 10 and the indoor circuit 20 is installed outdoors.
  • a mixed refrigerant containing propane in addition to fluoroolefin can be used as the first working medium.
  • Propane not only has good physical properties as a working medium for refrigeration cycles, but also has the effect of suppressing the disproportionation reaction of the fluoroolefins when used in combination with the fluoroolefins. Therefore, if the first working medium containing fluoroolefins is a mixed refrigerant that further contains propane, it is possible to achieve good refrigerating capacity while suppressing the disproportionation reaction of fluoroolefins. .
  • the first working medium may further contain a disproportionation inhibitor in addition to the fluoroolefin.
  • a disproportionation inhibitor in addition to the fluoroolefin.
  • propane becomes the second refrigerant component
  • the first working medium contains a disproportionation inhibitor as a component other than these refrigerant components. Good too. Thereby, the occurrence of the disproportionation reaction of fluoroolefins can be suppressed even better.
  • the first working medium contains fluoroolefins, it is necessary to take measures to prevent the disproportionation reaction of fluoroolefins in the outdoor circuit 10 where the first working medium circulates.
  • propane a disproportionation inhibitor, or both, the possibility of a disproportionation reaction occurring in the outdoor circuit 10 can be more effectively suppressed or substantially prevented.
  • the first working medium may contain other refrigerant components other than propane, as described later.
  • a liquid refrigerant (brine) or a low-pressure refrigerant can also be used.
  • the first working medium is a fluorocarbon-based gas refrigerant containing fluoroolefins
  • the second working medium is a liquid refrigerant or a low-pressure refrigerant that is not covered by the Japanese High Pressure Gas Safety Act.
  • the first working medium used in the outdoor circuit 10 may contain at least fluoroolefin (fluoroalkene) as a refrigerant component.
  • fluoroolefin fluoroalkene
  • the specific type of fluoroolefin is not particularly limited, but for example, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123), trans-1,2-difluoroethylene (HFO1132(E)), cis-1,2-difluoroethylene Fluoroethylene such as ethylene (HFO1132 (Z)), 1,1-difluoroethylene (HFO1132a), tetrafluoroethylene (FO1114, TFE), monofluoroethylene (HFO1141); 1,2,3,3,3-pentafluoro Propene (HFO-1225ye), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 1,2,3,3-tetra Examples
  • fluoroolefins Only one type of these fluoroolefins may be used as a refrigerant component, or two or more types may be appropriately combined and used as a refrigerant component.
  • fluoroethylene can be suitably used as a refrigerant component, and among these fluoroethylenes, 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123) can be particularly suitably used.
  • the first working medium may contain a refrigerant other than fluoroolefins as a refrigerant component.
  • a refrigerant component such as propane. Therefore, a mixed refrigerant of fluoroolefin and propane can be used as the first working medium.
  • the first working medium may contain "other refrigerant components" other than fluoroolefins and propane. Typical other refrigerants include, but are not particularly limited to, hydrofluorocarbons (HFC), saturated hydrocarbons other than propane, carbon dioxide, and the like.
  • HFC hydrofluorocarbons
  • HFC include fluoromethanes such as difluoromethane (R32) and trifluoromethane (R23); fluoroethane (R161), 1,1-difluoroethane (R152a), and 1,1,1-trifluoroethane.
  • Fluorocarbons such as ethane (R143a), 1,1,2,2-tetrafluoroethane (R134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a), pentafluoroethane (R125), difluoroethane, trifluoroethane, etc.
  • saturated hydrocarbons include ethane, n-propane, cyclopropane, n-butane, cyclobutane, isobutane (2-methylpropane), methylcyclopropane, n-pentane, and isopentane (2-methylbutane). , neopentane (2,2-dimethylpropane), methylcyclobutane, and the like.
  • saturated hydrocarbons include those that can be used as disproportionation inhibitors. Therefore, saturated hydrocarbons can be used in conjunction with other refrigerant components and as disproportionation inhibitors.
  • the first working medium contains a fluoroolefin, and it is known that fluoroolefins cause a disproportionation reaction. Therefore, the first working medium may contain a disproportionation inhibitor that suppresses the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • Specific disproportionation inhibitors are not particularly limited, but include, for example, saturated hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms (excluding propane), or halogen atoms having 1 to 4 carbon atoms. Examples include haloalkanes, except when all are fluorine.
  • a saturated hydrocarbon used as a disproportionation inhibitor will be referred to as a "disproportionation inhibiting alkane”
  • a haloalkane used as a disproportionation inhibitor will be referred to as a “disproportionation inhibiting haloalkane”.
  • the disproportionation inhibiting alkane used as the disproportionation inhibitor in the present disclosure may be any saturated hydrocarbon (alkane) having 2 to 5 carbon atoms, and specifically, ethane, cyclopropane, n -butane, cyclobutane, isobutane (2-methylpropane), methylcyclopropane, n-pentane, isopentane (2-methylbutane), neopentane (2,2-dimethylpropane), methylcyclobutane, and the like. Only one type of these saturated hydrocarbons may be used, or two or more types may be used in an appropriate combination.
  • All of these saturated hydrocarbons are gases at room temperature (the boiling points of n-pentane and methylcyclobutane are the highest at approximately 36°C, and the boiling points of other hydrocarbons are less than 36°C), and are the refrigerant components of the first working medium.
  • propane which is a saturated hydrocarbon having 3 carbon atoms, can suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins.
  • propane is not included in the "disproportionation-suppressing alkane" because, as described above, propane is a refrigerant component that can be used together with the fluoroolefins as the first working medium.
  • propane since cyclic cyclopropane is different from linear propane (n-propane), which is a refrigerant component, it can be used as a disproportionation-suppressing alkane.
  • saturated hydrocarbons having one carbon number ie, methane
  • GWP global warming potential
  • cyclopentane has a boiling point of 49° C. and is liquid at room temperature, and in the present disclosure, it can be used as a disproportionation inhibitor.
  • the disproportionation-inhibiting haloalkane used as the disproportionation inhibitor in the present disclosure may have any one of 1 to 4 carbon atoms, excluding cases where all halogen atoms are fluorine. More specifically, halomethane (halogenated methane) with 1 carbon number, haloethane (halogenated ethane) with 2 carbon atoms, halopropane (halogenated propane) with 3 carbon atoms, and halobutane (halogenated butane) with 4 carbon atoms. etc. can be mentioned.
  • any one of halomethane, haloethane, halopropane, or halobutane may be used, but two or more of these disproportionation-suppressing haloalkanes may be appropriately selected and used in combination.
  • halobutane may have a linear structure or a branched structure (ie, a structure having the same carbon skeleton as isobutane or 2-methylpropane).
  • the disproportionation-suppressed haloalkane may be one having the structure of formula (1) shown below.
  • X in formula (1) is a halogen atom selected from the group consisting of fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I), and p is either 1 or 2.
  • F fluorine
  • Cl chlorine
  • Br bromine
  • I iodine
  • p is either 1 or 2.
  • q is an integer of 0 or more
  • r is an integer of 1 or more
  • the sum of q and r is 2p+2
  • X is the same or different type of halogen atom.
  • disproportionation-suppressed haloalkanes shown in formula (1) above those in which X is composed only of F are excluded. This is because the disproportionation-suppressing haloalkane in which X is only F is a compound that can be used in combination with other refrigerant components, and does not substantially function as a disproportionation inhibitor.
  • the halogen atom X may be at least one of F, Cl, Br, and I, as described above, but it is preferably at least I;
  • the disproportionation-suppressing haloalkane shown in formula (1) contains Cl and/or Br, the ozone layer depletion potential (ODP) tends to be high, so there may be restrictions on availability or handling. In addition, regardless of the type of halogen atom included.
  • the disproportionation-suppressing haloalkane added to the first working medium as a disproportionation inhibitor can effectively suppress the disproportionation reaction of fluoroolefins even in a relatively small amount. It is possible to slow down the rapid progress of the disproportionation reaction. Furthermore, even when the disproportionation suppressing haloalkane is used in combination with other disproportionation inhibitors such as disproportionation suppressing alkanes, the total amount of the disproportionation inhibitor added is the total amount of the first working medium. is sufficiently small compared to . Therefore, even if a haloalkane with a relatively large ODP or GWP is used as a disproportionation-suppressing haloalkane, it will not have a significant impact on the environment.
  • the disproportionation-suppressing haloalkane represented by formula (1) is not particularly limited, but specifically, for example, (mono)iodomethane (CH 3 I ), diiodomethane (CH 2 I 2 ), dibromomethane (CH 2 Br 2 ).
  • bromomethane CH 3 Br
  • dichloromethane CH 2 Cl 2
  • chloroiodomethane CH 2 ClI
  • dibromochloromethane CHBr 2 Cl
  • tetraiodide methane CI 4
  • carbon tetrabromide CBr 4
  • bromotrichloromethane CBrCl 3
  • dibromodichloromethane CBr 2 Cl 2
  • tribromofluoromethane CBr 3 F
  • fluorodiiodomethane CHFI 2
  • difluorodiiodomethane CF 2 I 2
  • dibromo Halomethanes such as difluoromethane (CBr 2 F 2 ), trifluoroiodomethane (CF 3 I), difluoroiodomethane (CHF 2 I); 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane (CF 3 CH 2 I) , mono
  • disproportionation-suppressing haloalkanes may be used alone or in an appropriate combination of two or more.
  • diiodomethane CH 2 I 2
  • difluorodiiodomethane CF 2 I 2
  • trifluoroiodomethane CF 3 I
  • difluoroiodomethane selected from the group consisting of methane (CHF 2 I), 1-bromo-2-iodotetrafluoroethane (CF 2 BrCF 2 I), 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane (CF 3 CH 2 I); At least one of these can be particularly preferably used.
  • the first working medium is a refrigerant containing at least a fluoroolefin (fluoroalkene), and may contain, for example, propane (R290) or other refrigerant components as necessary. , and may further contain a disproportionation inhibitor.
  • the content (content rate) of fluoroolefins and propane or the content (content rate) of a disproportionation inhibitor are not particularly limited.
  • the content of fluoroolefins may be 50% by mass or more, may be 60% by mass or more, or may be 70% by mass or more. It may be 80% by mass or more.
  • the first working medium is a mixed refrigerant containing propane
  • the content of propane may be less than 50% by mass, and 40% by mass or less, when the total amount of the mixed refrigerant is 100% by mass.
  • the content may be 30% by mass or less, or may be 20% by mass or less.
  • the fluoroolefin is preferably 1,1,2-trifluoroethylene (HFO1123), but is not particularly limited.
  • the second working fluid used in the refrigeration device R1 may be any fluid as long as it does not contain fluoroolefins (fluoroalkenes) as a refrigerant component, unlike the first working fluid.
  • the second working medium does not need to be a fluorocarbon refrigerant like the first working medium, and may be, for example, a liquid refrigerant or a natural refrigerant other than a fluorocarbon refrigerant.
  • a gas refrigerant such as a fluorocarbon refrigerant
  • a low-pressure refrigerant that is not applicable to the Japanese High Pressure Gas Safety Act can be suitably used.
  • the second working medium is a fluorocarbon-based refrigerant
  • a refrigerant having a composition obtained by removing the fluoroolefin from the first working medium described above can be suitably used.
  • the second working medium is a natural refrigerant, ammonia, carbon dioxide (carbon dioxide gas), hydrocarbons, nitrogen, etc. can be suitably used.
  • Hydrocarbons may include the aforementioned propane or other saturated hydrocarbons.
  • the second working medium is a liquid refrigerant such as brine, a lower alcohol such as methanol or ethanol or an aqueous antifreeze containing this, a lower glycol such as ethylene glycol or propylene glycol or an aqueous antifreeze containing this, an aqueous calcium chloride solution, etc.
  • a liquid refrigerant such as brine
  • a lower alcohol such as methanol or ethanol or an aqueous antifreeze containing this
  • a lower glycol such as ethylene glycol or propylene glycol or an aqueous antifreeze containing this
  • an aqueous calcium chloride solution etc.
  • examples include aqueous solutions of inorganic salts.
  • the second working medium is either a liquid refrigerant or a low-pressure refrigerant that is not covered by the Japanese High Pressure Gas Safety Act. Any refrigerant is sufficient.
  • both the first working medium and the second working medium may contain additives or other components known in the field of refrigeration equipment or refrigeration cycles.
  • the first working medium compressed by the compressor 12 may contain refrigerating machine oil contained in the compressor 12 as a component of the first working medium.
  • Refrigeration apparatus R2 shown in FIG. 2 is a typical configuration example of the second embodiment. As shown in FIG. 2, like the refrigeration system R2 according to the first embodiment, the refrigeration system R2 according to the second embodiment includes an outdoor circuit 10 and an indoor circuit 20, and has a secondary heat exchanger. This configuration is thermally connected by a device 30.
  • the refrigeration system R2 according to the second embodiment has the same basic configuration as the refrigeration system R1 according to the first embodiment, and has a first working medium circulating in the outdoor circuit 10. , and the second working medium circulating in the indoor circuit 20 are also the same as in the first embodiment. Therefore, detailed explanations of the configurations in the refrigeration system R2 according to the second embodiment that are common to the refrigeration system R1 according to the first embodiment will be omitted.
  • the outdoor circuit 10 includes a cutoff valve 31 connected in parallel to the secondary heat exchanger 30 in the first pipe 11.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that it further includes a bypass pipe 17.
  • the indoor circuit 20 is connected to the second pipe on the downstream side (direction of arrow F3) in the flow direction of the second working medium when viewed from the secondary heat exchanger 30, and has a safety valve.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that a gas-liquid separator 25 having a gas-liquid separator 26 is provided.
  • cutoff valves are provided at positions upstream and downstream in the flow direction of the first working medium or the second working medium when viewed from the secondary heat exchanger 30. It is also different in that it has 32 to 35. Note that both the bypass pipe 17 and the gas-liquid separator 25 are installed outside the room, as shown in FIG.
  • a bypass pipe 17 included in the outdoor circuit 10 is connected to the first pipe 11 between the four-way valve 16 and the expansion valve 15 in parallel to the secondary heat exchanger 30. As described above, the bypass pipe 17 is connected to the first pipe 11 in parallel to the secondary heat exchanger 30.
  • the bypass piping 17 is provided with the bypass piping cutoff valve 31 as described above. Further, the first pipe 11 is provided with outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 at positions sandwiching the secondary heat exchanger 30 therebetween.
  • One outdoor side flow cutoff valve 32 is located between the secondary heat exchanger 30 and the four-way valve 16.
  • the other outdoor side flow cutoff valve 33 is located between the secondary heat exchanger 30 and the expansion valve 15.
  • a first heat exchanger 13 is located between the four-way valve 16 and the expansion valve 15.
  • the compressor 12 is connected to the first pipe 11 via the four-way valve 16, and the flow direction of the first working medium is changed by switching the four-way valve 16. Be changed.
  • the first working medium compressed by the compressor 12 is sent to the first heat exchanger 13 via the four-way valve 16 (in the direction of arrow F1), so when viewed from the secondary heat exchanger 30, A first working medium flows in via the first heat exchanger 13 and the expansion valve 15 .
  • the first working medium compressed by the compressor 12 is sent to the secondary heat exchanger 30 via the four-way valve 16 (in the direction of arrow F2).
  • the outdoor circulation cutoff valve 32 serves as an inflow-side isolation valve
  • the outdoor circulation isolation valve 33 serves as an outflow-side isolation valve
  • the outdoor side circulation cutoff valve 32 serves as an outflow side cutoff valve. Therefore, in the second embodiment, the outdoor side flow cutoff valves 32 and 33 are positioned as valves that block the inflow and outflow of the first working medium to the secondary heat exchanger 30, and which valve is on the inflow side. Otherwise, it is not defined as the outflow side.
  • the bypass piping cutoff valve 31 is normally closed, and the outdoor side flow cutoff valves 32 and 33 are normally opened. Therefore, when the outdoor circuit 10 is operating normally, the first working medium flows through the secondary heat exchanger 30. On the other hand, if the bypass piping cutoff valve 31 is opened and the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 are closed, the first working medium bypasses the secondary heat exchanger 30 (secondary heat exchange (bypassing the container 30) and flows between the four-way valve 16 and the expansion valve 15.
  • bypass piping 17 is provided in the outdoor circuit 10 of the secondary heat exchanger 30 and the bypass piping 17 has the bypass piping cutoff valve 31, the It becomes possible to switch between circulating the first working medium containing the fluoroolefin or circulating the first working medium to the outdoor circuit 10 by bypassing the secondary heat exchanger 30. Thereby, even if a fluoroolefin disproportionation reaction occurs in the outdoor circuit 10, the influence on the secondary heat exchanger 30 can be further suppressed, and the influence on the room can also be more effectively avoided.
  • the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 that block the inflow and outflow of the first working medium to the secondary heat exchanger 30, when a fluoroolefin disproportionation reaction occurs in the outdoor circuit 10, The flow of the first working medium to the secondary heat exchanger 30 can be stopped. This further reduces the possibility that the influence of the disproportionation reaction will be exerted on the secondary heat exchanger 30, and further the possibility that the influence of the disproportionation reaction will be exerted on the indoor circuit 20 via the secondary heat exchanger 30. can be suppressed to
  • the opening and closing of the bypass piping cutoff valve 31 and the opening and closing of the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 may or may not be linked.
  • the bypass pipe cutoff valve 31 is opened and the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 are closed. It may also be linked to do so.
  • these shutoff valves 31 to 33 do not need to operate in conjunction with each other. .
  • the opening and closing of the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 may be linked.
  • shutoff valves 31 to 33 need to be operated in conjunction with each other. Instead, the outdoor side flow cutoff valves 32 and 33 may be closed. Alternatively, if you want to stop only the outflow of the first working medium from the secondary heat exchanger 30, or conversely, if you want to stop only the inflow of the first working medium into the secondary heat exchanger 30, There is no need for the flow cutoff valves 32 and 33 to operate in conjunction with each other.
  • the gas-liquid separator 25 included in the indoor circuit 20 is located on the downstream side in the flow direction of the second working medium when viewed from the secondary heat exchanger 30. Therefore, in the configuration shown in FIG. 2, the pump 22, the secondary heat exchanger 30, the gas-liquid separator 25, and the second heat exchanger 23 are connected to the second pipe 21 so as to circulate in this order. become.
  • the second pipe 21 is provided with an indoor inflow cutoff valve 34 on the second working medium inflow side (upstream side in the flow direction of the second working medium) when viewed from the secondary heat exchanger 30.
  • This indoor inflow cutoff valve 34 is normally open, but when it is closed, it is linked to the operation of the pump 22. That is, when the indoor inflow cutoff valve 34 closes and blocks the flow of the second working medium into the secondary heat exchanger 30, the pump 22 stops.
  • the second pipe 21 is provided with an indoor outflow cutoff valve 35 on the outflow side of the second working medium (downstream side in the flow direction of the second working medium) when viewed from the gas-liquid separator 25.
  • This indoor outflow cutoff valve 35 is also normally open.
  • the indoor circuit 20 includes the gas-liquid separator 25, even if the first working medium flows into the indoor circuit 20 in the secondary heat exchanger 30, the first working medium mixed with the second working medium The medium can be separated in a gas-liquid separator 25. Furthermore, since the gas-liquid separator 25 is provided outdoors, the safety valve 26 allows the first working medium that has flowed in to be discharged outdoors at a predetermined pressure. As a result, even if a disproportionation reaction occurs in the fluoroolefin in the outdoor circuit 10 and its influence affects the secondary heat exchanger 30, the possibility of the influence reaching the room is more effectively avoided. be able to.
  • the indoor outflow cutoff valve 35 on the outflow side of the second working medium when viewed from the gas-liquid separator 25, for example, the first working medium flows into the indoor circuit 20 in the secondary heat exchanger 30. Even if the first working medium flows into the gas-liquid separator 25 and reaches the gas-liquid separator 25, closing the indoor outflow cutoff valve 35 prevents the first working medium from flowing beyond the gas-liquid separator 25 into the indoor circuit 20. can do. Thereby, even if the influence of the disproportionation reaction extends from the secondary heat exchanger 30 to the gas-liquid separator 25, it is possible to more effectively avoid the possibility that the influence will extend into the room.
  • the indoor inflow cutoff valve 34 is provided on the inflow side of the second working medium when viewed from the secondary heat exchanger 30, even if a disproportionation reaction occurs in the fluoroolefins in the outdoor circuit 10, the indoor In the inner circuit 20, by closing the indoor inflow cutoff valve 34, the flow of the second working medium into the secondary heat exchanger 30 is stopped, and the operation of the pump 22 is also stopped as described above. Thereby, it is possible to further suppress the possibility that the influence of the disproportionation reaction will be exerted on the secondary heat exchanger 30, and it is also possible to more effectively avoid the possibility that the influence will be exerted indoors.
  • shutoff valves 31 to 35 are not particularly limited, and any control valve known in the field of refrigeration equipment can be suitably used.
  • a gate valve or a ball valve which has excellent on/off performance for fluids such as refrigerant, can be suitably used, but other known regulating valves may be used as necessary.
  • the specific configuration of the gas-liquid separator 25 is not particularly limited, and a known configuration can be suitably used.
  • a known configuration can be suitably used.
  • surface tension type and centrifugal type are known, and these types can be applied.
  • an oil separator type or a type using a tank referred to as "oil separator type" for convenience of explanation
  • Japanese Patent No. 6264688, Japanese Patent No. 6497582, Japanese Patent No. 6555584, etc. which are patent publications of previous Japanese patent applications by the present applicant, etc. Examples include the configuration described in . Note that the contents of these Japanese patent publications are incorporated by reference in this specification as part of the description of this specification.
  • Such an oil separator type gas-liquid separator 25 includes, for example, a tank that is a volumetric body having a predetermined volume of space inside, a gas pipe and an inlet pipe connected to the upper part of the tank, and a lower part of the tank. Equipped with outlet piping connected to.
  • the second working medium is a gas refrigerant and the first working medium (gas refrigerant) is mixed into the second working medium (gas refrigerant), the mixture is expanded by an expansion valve and one side
  • the refrigerant may be separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant by temporarily storing the refrigerant in a tank and adjusting the pressure within the tank.
  • a liquid pipe may be provided separately from the outlet pipe, for example. This liquid pipe is connected to an expansion valve, and by squeezing and expanding the liquid refrigerant with the expansion valve, it can be returned to the second pipe 21 as a gas refrigerant.
  • the control unit 40 also performs control in the refrigeration system R1 according to the first embodiment or the refrigeration system R2 according to the second embodiment, but in the third embodiment, control is performed using the detection result of the temperature sensor 41.
  • control unit 40 in FIG. 3, the control unit 40 is illustrated, and control signals are schematically illustrated using dotted line arrows.
  • the control unit 40 controls the operation of the refrigeration system R3 (the operation of the refrigeration system R1 according to the first embodiment or the refrigeration system R2 according to the second embodiment is similarly controlled by the control unit 40). Therefore, the control unit 40 also controls the compressor 12, the four-way valve 16, the pump 22, the first blower 14, the second blower 24, etc., but the control signals are not shown in FIG. 3.
  • the control unit 40 determines that the temperature of the first working medium measured (detected) by the temperature sensor 41 has reached a predetermined temperature
  • the control unit 40 controls the bypass piping 17. control to open the bypass piping cutoff valve 31 provided therein.
  • the outdoor flow cutoff valves 32 and 33 may be controlled to be opened in conjunction with the closing of the bypass piping cutoff valve 31.
  • the control unit 40 closes the outdoor circulation cutoff valves 32, 33 and closes the outdoor circulation circuit. 10 is controlled to stop operation. Thereby, it is possible to further suppress the possibility that the influence of the disproportionation reaction will reach the secondary heat exchanger 30, and it is also possible to suppress the chain reaction progression of the disproportionation reaction in the outdoor circuit 10. If the operation of the outdoor circuit 10 is stopped in this way, the outdoor circuit 10 does not necessarily have to include the bypass pipe 17.
  • control unit 40 controls the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 to be closed based on the measurement result of the temperature sensor 41, if it controls the bypass pipe cutoff valve 31 to open, the secondary There is no need to flow the first working medium through the heat exchanger 30. Therefore, the operation of the outdoor circuit 10 is continued by circulating the first working medium through the bypass piping 17, and when the measurement result of the temperature sensor 41 falls below a predetermined temperature, the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 are opened. may be controlled.
  • control unit 40 may continue the operation of the indoor circuit 20 even if the outdoor circulation cutoff valves 32 and 33 are closed to stop the operation of the outdoor circuit 10, based on the measurement result of the temperature sensor 41. You can. At this time, for example, the indoor side inflow cutoff valve 34 maintains an open state, the indoor side outflow cutoff valve 35 closes, and the first working medium (or asymmetric products generated by the chemical reaction) may be removed.
  • the specific configuration of the temperature sensor 41 is not particularly limited, and any temperature measuring device known in the field of refrigeration equipment can be used. Typical examples include a resistance temperature sensor, a thermocouple temperature sensor, a thermistor, etc., but there are no particular limitations.
  • the installation position of the temperature sensor 41 with respect to the first piping 11 is also not particularly limited, and may be any position that can satisfactorily measure the temperature of the first working medium. The location where the temperature of the medium can be measured (piping connected to the discharge side of the compressor 12) can be cited.
  • control unit 40 is also not particularly limited, and a known general configuration can be suitably adopted.
  • the control unit 40 is configured as hardware including various processors, integrated circuits (ICs) such as ASICs (Application Specific Integrated Circuits), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), and CPLDs (Complex Programmable Logic Devices). be done.
  • ICs integrated circuits
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • CPLDs Complex Programmable Logic Devices
  • These hardware can also be said to be circuits that include active elements (transistors, etc.) and passive elements (capacitors, resistors, etc.).
  • the integrated circuit may include a memory, or may be provided with a memory such as volatile memory (RAM) or non-volatile memory (ROM) separately from the integrated circuit.
  • RAM volatile memory
  • ROM non-volatile memory
  • the indoor circuit includes a pump that pumps the second working medium to the second heat exchanger, and an indoor inflow that blocks the inflow of the second working medium to the secondary heat exchanger.
  • the refrigeration system according to technology 1 or technology 2 further comprising: a cutoff valve, and the pump stops when the indoor inflow cutoff valve cuts off the inflow of the second working medium.
  • the outdoor circuit further includes a controller and a first working medium temperature measuring device that measures the temperature of the first working medium flowing in the first pipe, and the outdoor circuit
  • the controller further includes an outdoor circulation cutoff valve that blocks inflow and outflow of the first working medium to the heat exchanger, and the controller controls the temperature of the first working medium to be controlled when the first working medium temperature measuring device reaches a predetermined temperature.
  • the refrigeration apparatus according to any one of techniques 2 to 5, wherein the outside circulation cutoff valve is closed and the operation of the outdoor circuit is stopped.
  • the secondary heat exchanger is any one of a plate heat exchanger, a double tube heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger, according to any one of the techniques 1 to 7. Refrigeration equipment.
  • the present invention can be widely and suitably used in the field of refrigeration equipment, particularly in the field of refrigeration equipment that uses a working medium containing fluoroolefins in a refrigeration cycle including a compressor.

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Abstract

冷凍装置（Ｒ１）が備える第一熱交換器（１３）、圧縮機（１２）、膨張弁（１５）は、室外に設置され、第一作動媒体を循環させる第一配管（１１）に接続される（室外側回路（１０））。冷凍装置（Ｒ１）が備える第二熱交換器（２３）は、室内に設置され、第二作動媒体を第二熱交換器に循環させる第二配管（２１）に接続される（室内側回路（２０））。冷凍装置（Ｒ１）は、第一配管（１１）および第二配管（２１）の間に設けられ、室外に設置され、第一作動媒体および第二作動媒体の間で相互に熱交換する二次熱交換器（３０）をさらに備える。第一作動媒体は少なくともフルオロオレフィンを含有し、第二作動媒体はフルオロオレフィンを含有しない。これにより、フルオロオレフィンに不均化反応が発生しても、その影響が室内に及ぶ可能性を良好に回避できる。

Description

冷凍装置
　本発明は、フルオロオレフィンを含有する冷凍サイクル用作動媒体を用いる冷凍装置に関し、特に、フルオロオレフィンの不均化反応による影響を良好に回避可能とする冷凍装置に関する。
　冷凍サイクル用作動媒体は、通常、冷媒と冷凍機油（密閉型圧縮機に貯留される潤滑油）とからなる。冷媒としては、以前はＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）が用いられていたが、ＨＣＦＣはオゾン層破壊に大きな影響を及ぼす。そこで、近年では、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）が０のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が用いられている。代表的には、例えば、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２，Ｒ３２）を挙げることができる。
　ただし、冷凍サイクル用作動媒体（作動媒体）として安定性を有するＨＦＣは、その大気寿命が長いため、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が大きい。そこで、最近では、ＧＷＰのより小さいフルオロオレフィン、特にハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）の使用が提案されている。ＨＦＯには、ＧＷＰが低く、冷却能力が高く、現在広く用いられているＲ３２に近い性能を有するものとして、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）が知られている。
　このＨＦＯ１１２３等のようなフルオロオレフィンを用いた冷凍装置としては、例えば、特許文献１に開示されるものが提案されている。
　特許文献１に開示の冷凍装置は、熱源熱媒体回路および負荷熱媒体回路の２元サイクルを有し、これら回路に用いられる熱源用熱媒体および負荷用熱媒体のうち少なくとも一方がＨＦＯ１１２３を含有する冷媒である。熱源熱媒体回路は、熱源用熱媒体と負荷用熱媒体との間で熱交換を行うカスケード熱交換器を備えている。
　この冷凍装置では、熱源熱媒体回路は室外空間に設置され、負荷熱媒体回路のうち負荷用熱交換器は、室内空間に設置されている。そのため、熱源熱媒体回路に含まれるカスケード熱交換器は室外空間に設置されている。
国際公開第２０１５／１４０８７２号
　フルオロオレフィンのＧＷＰが低いということは大気寿命が短いということを意味する。言い換えれば、フルオロオレフィンは、化学的に分解されやすく安定性が低いことになる。そのため、ＨＦＯ１１２３のようなフルオロオレフィンでは、不均化反応と呼ばれる自己重合反応（以下、不均化反応と記載する。）が生じやすいことも知られている。
　不均化反応は、冷凍サイクル用作動媒体の使用中における高圧または発熱等に誘引されて生じやすいと考えられている。しかも不均化反応の発生には大きな熱放出が伴われるため、不均化反応が連鎖的に生じることも知られている。その結果、大量の煤が発生して、冷凍サイクルシステムの信頼性を低下させる可能性がある。
　特許文献１に開示される冷凍装置では、前記の通り、熱源熱媒体回路および負荷熱媒体回路の２元サイクルのうち、いずれの作動媒体（熱源用熱媒体および負荷用熱媒体）であってもＨＦＯ１１２３を用いてよい構成となっている。しかしながら、特許文献１では、ＨＦＯ１１２３等のフルオロオレフィンが不均化反応を生じることについても、不均化反応が生じた場合に熱源熱媒体回路および負荷熱媒体回路に与える影響について何ら考慮されていない。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、作動媒体としてフルオロオレフィンを用い、室内側回路および室外側回路の２元サイクルとなっている冷凍装置において、フルオロオレフィンに不均化反応が発生しても、その影響が室内に及ぶ可能性を良好に回避可能とすることを目的とする。
　本開示に係る冷凍装置は、前記の課題を解決するために、第一熱交換器、第二熱交換器、圧縮機、および膨張機構を備え、前記第一熱交換器、前記圧縮機および前記膨張機構は、室外に設置されるとともに、第一作動媒体をこれらに循環させる第一配管に接続されて、室外側回路を構成し、前記第二熱交換器は、室内に設置されるとともに、第二作動媒体を当該第二熱交換器に循環させる第二配管に接続されて、室内側回路を構成し、前記第一配管および前記第二配管の間に設けられ、前記第一作動媒体および前記第二作動媒体の間で相互に熱交換する二次熱交換器をさらに備え、当該二次熱交換器は、室外に設置され、前記第一作動媒体は少なくともフルオロオレフィンを含有し、前記第二作動媒体はフルオロオレフィンを含有しない構成である。
　前記構成によれば、室内側回路を循環する第二作動媒体には、不均化反応が発生する可能性のあるフルオロオレフィンを用いずに、室外側回路を循環する第一作動媒体には、フルオロオレフィンを用いる。また、室内側回路と室外側回路との間で熱交換を可能とする二次熱交換器は室外に設置される。これにより、室外側回路においてフルオロオレフィンに不均化反応が発生して、その影響が二次熱交換器に及ぶ事態となっても、当該事態の影響は室外の設備に限定することができる。それゆえ、不均化反応の影響が室内に及ぼされるおそれを有効に回避することができる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　本発明では、以上の構成により、作動媒体としてフルオロオレフィンを用い、室内側回路および室外側回路の２元サイクルとなっている冷凍装置において、フルオロオレフィンに不均化反応が発生しても、その影響が室内に及ぶ可能性を良好に回避することができる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る冷凍装置の代表的な構成例を示す模式的回路図である。 本開示の実施の形態２に係る冷凍装置の代表的な構成例を示す模式的回路図である。 本開示の実施の形態３に係る冷凍装置の代表的な構成例を示す模式的回路図である。
　本開示に係る冷凍装置は、第一熱交換器、第二熱交換器、圧縮機、および膨張機構を備え、前記第一熱交換器、前記圧縮機および前記膨張機構は、室外に設置されるとともに、第一作動媒体をこれらに循環させる第一配管に接続されて、室外側回路を構成し、前記第二熱交換器は、室内に設置されるとともに、第二作動媒体を当該第二熱交換器に循環させる第二配管に接続されて、室内側回路を構成し、前記第一配管および前記第二配管の間に設けられ、前記第一作動媒体および前記第二作動媒体の間で相互に熱交換する二次熱交換器をさらに備え、当該二次熱交換器は、室外に設置され、前記第一作動媒体は少なくともフルオロオレフィンを含有し、前記第二作動媒体はフルオロオレフィンを含有しない構成である。
　前記構成によれば、室内側回路を循環する第二作動媒体には、不均化反応が発生する可能性のあるフルオロオレフィンを用いずに、室外側回路を循環する第一作動媒体には、フルオロオレフィンを用いる。また、室内側回路と室外側回路との間で熱交換を可能とする二次熱交換器は室外に設置される。これにより、室外側回路においてフルオロオレフィンに不均化反応が発生して、その影響が二次熱交換器に及ぶ事態となっても、当該事態の影響は室外の設備に限定することができる。それゆえ、不均化反応の影響が室内に及ぼされるおそれを有効に回避することができる。
　前記構成の冷凍装置においては、前記第一配管における前記二次熱交換器に並列して接続される、遮断弁を含むバイパス配管をさらに備え、当該バイパス配管は、室外に設置されている構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記室内側回路は、前記第二作動媒体を前記第二熱交換器に圧送するポンプと、前記二次熱交換器に対して第二作動媒体の流入を遮断する、室内側流入遮断弁と、を備えており、当該室内側流入遮断弁が前記第二作動媒体の流入を遮断したときには、前記ポンプは停止する構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記室内側回路は、さらに、前記第二配管に接続されて室外に設置される気液分離器を備えており、当該気液分離器は、所定の圧力でガスを放出する安全弁を備えている構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記室内側回路は、前記気液分離器の流出側に設けられる、室内側流出遮断弁をさらに備えている構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備え、前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記バイパス配管が備える前記遮断弁を開放する構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備えるとともに、前記室外側回路は、前記二次熱交換器への前記第一作動媒体の流入および流出を遮断する室外側流通遮断弁をさらに備え、前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記室外側流通遮断弁を閉止するとともに、前記室外側回路の運転を停止する構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記二次熱交換器は、プレート熱交換器、二重管式熱交換器、シェルアンドチューブ熱交換器のいずれかである構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記第一作動媒体は、前記フルオロオレフィンに加えてプロパンを含有する混合冷媒である構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記第一作動媒体は、さらに不均化抑制剤を含有する構成であってもよい。
　また、前記構成の冷凍装置においては、前記第二作動媒体は、液体冷媒または低圧冷媒である構成であってもよい。
　以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　（実施の形態１）
　［冷凍装置の構成例］
　図１に示す冷凍装置Ｒ１は、本実施の形態１の代表的な構成例であり、当該冷凍装置Ｒ１は空気調和機として構成されている。図１に示すように、本実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１は、室外側回路１０および室内側回路２０から構成される。
　室外側回路１０は、図１において破線で囲んで示すように、第一配管１１、圧縮機１２、第一熱交換器１３、第一送風器１４、膨張弁１５、四方弁１６、二次熱交換器３０等を備えている。また、室内側回路２０は、室外側回路１０と同様に図１において破線で囲んで示すように、第二配管２１、ポンプ２２、第二熱交換器２３、第二送風器２４、二次熱交換器３０等を備えている。したがって、二次熱交換器３０は、室外側回路１０および室内側回路２０の双方が備える構成である。
　室外側回路１０では、四方弁１６を介して圧縮機１２、二次熱交換器３０、膨張弁１５、第一熱交換器１３がこの順で循環するように、第一配管１１により直列に接続されて一つの冷凍サイクルを構成している。
　室外側回路１０には、少なくともフルオロオレフィンを含有する第一作動媒体が循環する。第一作動媒体が含有するフルオロオレフィンは、本実施の形態１では、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）であるが特に限定されない。第一作動媒体は、ＨＦＯ１１２３のみの単一冷媒であってもよいし、ＨＦＯ１１２３に加えて他の冷媒成分を含有する混合冷媒であってもよい。第一作動媒体の詳細については後述する。
　圧縮機１２は、第一作動媒体を圧縮する。第一熱交換器１３は、第一作動媒体と室外空気（外気）との間で熱交換を行う。第一送風器１４は、第一熱交換器１３に対して室外空気を送風する。膨張弁１５は、第一作動媒体を膨張する膨張機構である。
　圧縮機１２の吐出側および吸入側はそれぞれ四方弁１６に接続されている。四方弁１６は、その切り替えにより第一作動媒体の流通方向を変更する。圧縮機１２の吐出側が第一熱交換器１３の方向に切り替えられれば冷房運転となり、圧縮機１２の吐出側が二次熱交換器３０の方向に切り替えられれば暖房運転となる。冷房運転および暖房運転については後述する。なお、図１では、冷房運転時の第一作動媒体の流通方向を黒ブロック矢印Ｆ１で図示し、暖房運転時の第一作動媒体の流通方向を白ブロック矢印Ｆ２で図示する。
　室内側回路２０では、ポンプ２２、二次熱交換器３０、第二熱交換器２３がこの順で循環するように、第二配管２１により直列に接続されて一つの冷凍サイクルを構成している。ここで図１に示す太点線は、室内側と室外側とを区分する境界線であり、図１に示すように、室内側回路２０のうち第二熱交換器２３のみが室内側に設置され、ポンプ２２および二次熱交換器３０は室外側に設置されている。なお、ポンプ２２は室内側に設置されてもよい。また、室外側回路１０は全て室外側に設置されている。
　室内側回路２０には、フルオロオレフィンを含有しない第二作動媒体が循環する。第二作動媒体は、フルオロオレフィンを含有しなければ、その組成は特に限定されない。例えば、第二作動媒体としては、公知の液体冷媒または低圧冷媒を好適に用いることができる。本実施の形態１では、第二作動媒体として二酸化炭素（ＣＯ2 ）を用いている。液体冷媒としては、水あるいは水を主体とするブライン、あるいは不凍液等を用いることもできる。第二作動媒体の詳細についても後述する。
　ポンプ２２は、第二配管２１中で第二作動媒体を圧送する。第二熱交換器２３は、第二作動媒体と室内空気との間で熱交換を行う。第二送風器２４は、第二熱交換器２３に対して室内空気を送風する。室内側回路２０には、室外側回路１０における四方弁１６のような構成は含まれていない。そのため、室内側回路２０においては、第二作動媒体は一方向にのみ循環流通する。なお、図１では、第二作動媒体の流通方向を黒ブロック矢印Ｆ３で図示する。
　二次熱交換器３０は、前記の通り、室外側回路１０と室内側回路２０とのそれぞれに含まれる構成である。二次熱交換器３０は、室外側回路１０を循環流通する第一作動媒体と、室内側回路２０を循環流通する第二作動媒体との間で熱交換を行う。そのため、室外側回路１０および室内側回路２０は、二次熱交換器３０を介して熱的に接続されているということができる。
　このように、本開示に係る冷凍装置Ｒ１は、二次熱交換器３０を介して２元サイクルとして構成されており、当該二次熱交換器３０は、第一作動媒体と第二作動媒体との間で熱交換を行う。これにより、それぞれ独立した冷凍サイクルである室外側回路１０と室内側回路２０とは、一つの冷凍装置Ｒ１として連携して制御することが可能となる。
　本開示において、冷凍装置Ｒ１を構成する圧縮機１２、第一熱交換器１３、第一送風器１４、膨張弁１５、四方弁１６、ポンプ２２、第二熱交換器２３、第二送風器２４、二次熱交換器３０の具体的な構成は特に限定されず、冷凍装置Ｒ１の分野で公知のものを好適に用いることができる。
　例えば、圧縮機１２としては、公知の密閉型冷媒圧縮機を好適に用いることができる。当該密閉型冷媒圧縮機は、レシプロ方式、ロータリー方式、スクロール方式、スクリュー方式等のいずれの方式であってもよい。また、冷媒圧縮機の電動要素は、公知のモータと同様の構成であればよく、アウターロータ型モータであってもよいしインナーロータ型モータであってもよい。
　第一熱交換器１３は「室外側」の熱交換器であるため、一般的な冷凍装置の「凝縮器」であると考えることができる。同様に、第二熱交換器２３は「室内側」の熱交換器であるため、一般的な冷凍装置の「蒸発器」であると考えることができる。したがって、第一熱交換器１３としては凝縮器として公知の熱交換器を、第二熱交換器２３としては蒸発器として公知の熱交換器を用いることができる。このような熱交換器としては、例えば、プレート熱交換器、二重管式熱交換器、シェルアンドチューブ熱交換器等を挙げることができるが、特に限定されない。
　二次熱交換器３０も、第一熱交換器１３または第二熱交換器２３と同様に公知の熱交換器を好適に用いることができる。特に二次熱交換器３０は、第一熱交換器１３または第二熱交換器２３のように、作動媒体と空気（室外空気または室内空気）との間で熱交換を行うのではなく、第一作動媒体と第二作動媒体との間で熱交換を行うので、第一作動媒体および第二作動媒体の種類に応じて熱交換器の種類を選択すればよい。
　本開示においては、第一作動媒体は、フルオロオレフィンを含有する冷媒であるが、例えば、第二作動媒体もハイドロフルオロカーボンを主成分とする一般的な冷媒であれば、プレート熱交換器を用いることができる。また、第二作動媒体が、水、ブライン、不凍液等のような液体冷媒であれば、シェルアンドチューブ熱交換器を用いることができる。シェルアンドチューブ熱交換器は、胴体となる外管（シェル）内に多数の内管（チューブ）を配置した構造であるが、液体冷媒の第二作動媒体を内管に流通させ、フルオロオレフィンを含有する第一作動媒体を外管に流通させることができる。
　膨張弁１５は、温度自動膨張弁であってもよいし電子式膨張弁であってもよいし、その他の膨張機構を用いてもよい。四方弁１６、ポンプ２２、第一送風器１４、第二送風器２４等も公知の種々の構成を好適に用いることができる。
　次に、前述した冷凍装置Ｒ１の代表的な運転動作について説明する。まず、冷房運転について説明する。室外側回路１０では、圧縮機１２で圧縮された、高温高圧の第一作動媒体が四方弁１６を介して第一熱交換器１３に送出される（矢印Ｆ１方向）。第一熱交換器１３では、第一送風器１４により送風される室外空気（外気）との間で熱交換が行われることにより、第一作動媒体は高圧中高温の液体となって膨張弁１５に送出される。
　第一作動媒体は膨張弁１５で膨張することによって低圧低温の気液混合状態となって二次熱交換器３０に送出される。二次熱交換器３０では、第一作動媒体と室内側回路２０の第二作動媒体との間で熱交換が行われ、低圧中低温の気体となって四方弁１６を介して圧縮機１２の吸入側に吸入される。
　室内側回路２０では、ポンプ２２により第二作動媒体が圧送されて二次熱交換器３０に送出される（矢印Ｆ３方向）。二次熱交換器３０では、前記の通り、第一作動媒体と第二作動媒体との間で熱交換が行われるので、低温低圧の第一作動媒体により第二作動媒体が冷却され、室内に設置される第二熱交換器２３に送出される。第二熱交換器２３では、第二送風器２４により送風される室内空気との間で熱交換が行われることにより、室内空気が第二作動媒体によって冷却され、室内を冷房する。
　次に、暖房運転について説明する。室外側回路１０では、圧縮機１２で圧縮された、高温高圧の第一作動媒体が四方弁１６を介して二次熱交換器３０に送出される（矢印Ｆ２方向）。二次熱交換器３０では、第一作動媒体と室内側回路２０の第二作動媒体との間で熱交換が行われることにより、第一作動媒体は高圧中低温の液体となって膨張弁１５に送出される。
　第一作動媒体は膨張弁１５で膨張することによって低温低圧の気液混合状態となって第一熱交換器１３に送出される。第一熱交換器１３では、第一送風器１４により送風される室外空気との間で熱交換が行われることにより、第一作動媒体は、低圧中低温の気体となって圧縮機１２の吸入側に吸入される。
　室内側回路２０では、ポンプ２２により第二作動媒体が圧送されて二次熱交換器３０に送出される。二次熱交換器３０では、前記の通り、第一作動媒体と第二作動媒体との間で熱交換が行われるので、高温高圧の第一作動媒体により第二作動媒体が加熱され、室内に設置される第二熱交換器２３に送出される。第二熱交換器２３では、第二送風器２４により送風される室内空気との間で熱交換が行われることにより、室内空気が第二作動媒体によって加温され、室内を暖房する。
　本開示に係る冷凍装置Ｒ１では、室外側回路１０において、ＧＷＰのより小さいフルオロオレフィン、例えば、本実施の形態１では、前記の通りＨＦＯ１１２３を用いている。このようなフルオロオレフィンは、ＧＷＰが低く、冷却能力が高く、現在広く用いられているＲ３２に近い性能を有するものが含まれる。ただし、前記の通り、フルオロオレフィンには不均化反応が生じやすい。この不均化反応は大きな熱放出を伴うため、不均化反応が連鎖的に進行するおそれがある。
　そこで、本開示に係る冷凍装置Ｒ１では、室外側回路１０を循環する第一作動媒体には、フルオロオレフィンを含有する冷媒を用いるとともに、室内側回路２０を循環する第二作動媒体には、不均化反応が発生する可能性のあるフルオロオレフィンを用いずに他の冷媒を用いる。さらに、室外側回路１０と室内側回路２０との間で熱交換を可能とする二次熱交換器３０を室外に設置している。
　これにより、室外側回路１０においてフルオロオレフィンに不均化反応が発生し、その影響が二次熱交換器３０に及ぶ事態となっても、当該事態の影響は室外の設備に限定される。それゆえ、不均化反応による影響が室内に及ぼされるおそれを有効に回避することができる。
　また、後述するように、本実施の形態１では、第一作動媒体は、フルオロオレフィンに加えてプロパンを含有する混合冷媒を用いることができる。プロパンは冷凍サイクル用作動媒体として良好な物性を有するだけでなく、フルオロオレフィンと併用することで、当該フルオロオレフィンの不均化反応を抑制する作用も有する。それゆえ、フルオロオレフィンを含有する第一作動媒体が、さらにプロパンを含む混合冷媒であることで、フルオロオレフィンの不均化反応の発生を良好に抑制しつつ良好な冷凍能力を実現することができる。
　加えて、後述するように、第一作動媒体は、フルオロオレフィンに加えてさらに不均化抑制剤を含有してもよい。第一作動媒体におけるフルオロオレフィンを第一の冷媒成分とすると、プロパンは第二の冷媒成分となるが、第一作動媒体には、これら冷媒成分以外の成分として不均化抑制剤を含有してもよい。これにより、フルオロオレフィンの不均化反応の発生をより一層良好に抑制することができる。
　つまり、第一作動媒体がフルオロオレフィンを含有するために、第一作動媒体が循環流通する室外側回路１０では、フルオロオレフィンの不均化反応の発生対策を講じる必要が生じるが、第一作動媒体がプロパンまたは不均化抑制剤、あるいはその両方を含有することによって、室外側回路１０において不均化反応が発生するおそれをより一層有効に抑制、もしくは実質的に防止することができる。なお、第一作動媒体は、後述するように、プロパン以外の他の冷媒成分を含有してもよい。
　また、第二作動媒体としては、前述したように、液体冷媒（ブライン）または低圧冷媒を用いることもできる。第一作動媒体がフルオロオレフィンを含有するフルオロカーボン主体のガス冷媒であるのに対して、第二作動媒体は、液体冷媒であるか、日本国高圧ガス保安法の適用外である低圧冷媒である。これにより、第一作動媒体が循環する室外側回路１０において不均化反応が発生しても、当該不均化反応の影響は、第二作動媒体が循環する室内側回路２０に及びにくくすることができる。
　［第一作動媒体および第二作動媒体の構成例］
　次に、本開示に係る冷凍装置Ｒ１に用いられる第一作動媒体および第二作動媒体について具体的に説明する。
　まず、室外側回路１０に用いられる第一作動媒体は、少なくともフルオロオレフィン（フルオロアルケン）を冷媒成分として含有するものであればよい。フルオロオレフィンの具体的な種類は特に限定されないが、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）、トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２（Ｅ））、シス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２（Ｚ））、１，１－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２ａ）、テトラフルオロエチレン（ＦＯ１１１４、ＴＦＥ）、モノフルオロエチレン（ＨＦＯ１１４１）等のフルオロエチレン；１，２，３，３，３－ペンタフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２２５ｙｅ）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｚｅ）、１，２，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｅ）、３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２４３ｚｆ）等のフルオロプロペン；等を挙げることができる。
　これらフルオロオレフィンは１種類のみを冷媒成分として用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて冷媒成分として用いてもよい。これらの中でも、フルオロエチレンを冷媒成分として好適に用いることができ、これらフルオロエチレンの中でも、特に１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）を好適に用いることができる。
　また、第一作動媒体は、冷媒成分としてフルオロオレフィン以外の冷媒を含有してもよい。代表的には、プロパンを挙げることができる。したがって、第一作動媒体としては、フルオロオレフィンおよびプロパンの混合冷媒を用いることができる。さらに、本開示においては、第一作動媒体の冷媒成分として、フルオロオレフィンおよびプロパン以外の「他の冷媒成分」を含有してもよい。代表的な他の冷媒としては、特に限定されないが、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、プロパン以外の飽和炭化水素、二酸化炭素等を挙げることができる。
　ＨＦＣとしては、具体的には、例えば、ジフルオロメタン（Ｒ３２）、トリフルオロメタン（Ｒ２３）等のフルオロメタン；フルオロエタン（Ｒ１６１）、１，１－ジフルオロエタン（Ｒ１５２ａ）、１，１，１－トリフルオロエタン（Ｒ１４３ａ）、１，１，２，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４）、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（Ｒ１２５）、ジフルオロエタン、トリフルオロエタン等のフルオロエタン；１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（Ｒ２４５ｆａ）、１，１，１，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｅａ）、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロプロパン（Ｒ２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（Ｒ２２７ｅａ）等のフルオロプロパン；、１，１，１，３，３－ペンタフルオロブタン（Ｒ３６５ｍｆｃ）等のフルオロブタン；１，１，１，２，３，４，４，５，５，５－デカフルオロペンタン（Ｒ４３１０ｍｅｅ）、ヘプタフルオロシクロペンタン（Ｒｃ４４７ｅｆ）等のフルオロペンタン；等を挙げることができる。
　飽和炭化水素としては、具体的には、例えば、エタン、ｎ－プロパン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタン等を挙げることができる。
　これら他の冷媒成分は１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて冷媒として用いてもよい。これらの中でも、代表的には、Ｒ３２（ジフルオロメタン）が好適に用いられる。なお、後述するように、飽和炭化水素の中には不均化抑制剤として使用可能なものが含まれる。したがって、飽和炭化水素は他の冷媒成分かつ不均化抑制剤として併用することができる。
　本開示では、第一作動媒体はフルオロオレフィンを含有しており、フルオロオレフィンには不均化反応を生じることが知られている。そこで、第一作動媒体には、フルオロオレフィンの不均化反応を抑制する不均化抑制剤が含まれてもよい。具体的な不均化抑制剤としては、特に限定されないが、例えば、炭素数２～５の飽和炭化水素（ただしプロパンを除く）、あるいは、炭素数が１から４のいずれかであってハロゲン原子が全てフッ素の場合を除くハロアルカンを挙げることができる。説明の便宜上、不均化抑制剤として用いられる飽和炭化水素を「不均化抑制アルカン」と称し、不均化抑制剤として用いられるハロアルカンを「不均化抑制ハロアルカン」と称する。
　本開示において不均化抑制剤として用いられる不均化抑制アルカンは、前記の通り、炭素数２～５の飽和炭化水素（アルカン）であればよく、具体的には、エタン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタン等が挙げられる。これら飽和炭化水素は１種類のみ用いられてもよいし、２種類以上が適宜組み合わせられて用いられてもよい。
　これら飽和炭化水素は、いずれも常温で気体であり（ｎ－ペンタンおよびメチルシクロブタンの沸点が約３６℃で最も高く、これら以外の炭化水素の沸点は３６℃未満）、第一作動媒体の冷媒成分に対して良好に混合することができる。炭素数６以上の飽和炭化水素は、常温で液体であるため、第一作動媒体の冷媒成分に対して混合することが難しいため好ましくない。
　なお、炭素数３の飽和炭化水素であるプロパンは、フルオロオレフィンの不均化反応を抑制することが可能である。ただし、本開示においては、プロパンは、前記の通り、フルオロオレフィンとともに第一作動媒体として併用できる冷媒成分であるため、「不均化抑制アルカン」には含めない。ただし、環状のシクロプロパンは、冷媒成分である直鎖状のプロパン（ｎ－プロパン）とは異なるため、不均化抑制アルカンとして用いることができる。
　また、炭素数１の飽和炭化水素すなわちメタンは、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が特に大きいため好ましくない。さらに、炭素数２～５の飽和炭化水素のうち、シクロペンタンは、沸点が４９℃であり常温で液体であるが、本開示においては、不均化抑制剤として使用可能である。
　本開示において不均化抑制剤として用いられる不均化抑制ハロアルカンは、炭素数が１～４のいずれかであってハロゲン原子が全てフッ素の場合を除くものであればよい。より具体的には、炭素数１のハロメタン（ハロゲン化メタン）、炭素数２のハロエタン（ハロゲン化エタン）、炭素数３のハロプロパン（ハロゲン化プロパン）、炭素数４のハロブタン（ハロゲン化ブタン）等を挙げることができる。
　不均化抑制ハロアルカンとしては、ハロメタン、ハロエタン、ハロプロパン、またはハロブタンのいずれかが用いられればよいが、これらの不均化抑制ハロアルカンが２種類以上適宜選択されて併用されてもよい。ここでいう２種類以上の選択とは、異なる炭素数の不均化抑制ハロアルカンが２種類以上選択される場合（例えば、任意のハロメタンおよび任意のハロメタンの組合せ）だけでなく、同じ炭素数の不均化抑制ハロアルカンであって置換されたハロゲン原子の種類が異なるものが２種類以上選択される場合（例えば、第一のハロエタンと、これとは異なる第二のハロエタンとの組合せ）も含むものとする。また、ハロブタンは直鎖構造であってもよいが分岐鎖構造（すなわちイソブタンまたは２－メチルプロパンと同じ炭素骨格を有する構造）であってもよい。
　不均化抑制ハロアルカンは、具体的には、次に示す式（１）構造を有するものであればよい。
　　　ＣpＨqＸr　・・・　（１）
　ただし、式（１）におけるＸは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）からなる群より選択されるハロゲン原子であり、ｐは１または２のいずれかの整数であり、ｑは０以上の整数であるとともにｒは１以上の整数であり、ｑおよびｒの和は２ｐ＋２であり、ｒが２以上のときＸは同一または異なる種類のハロゲン原子である。
　ただし、前記式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンからは、ＸがＦのみで構成されたものは除かれる。これは、ＸがＦのみで構成された不均化抑制ハロアルカンは、他の冷媒成分として併用することが可能な化合物であり、不均化抑制剤として実質的に機能しないためである。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンにおいては、ハロゲン原子Ｘは、前記の通り、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，およびＩの少なくともいずれかであればよいが、少なくともＩであることが好ましく、炭素数が２（ｐ＝２）であり、ハロゲン原子数が２以上（ｒ≧２）である場合には、ハロゲン原子Ｘは、少なくともＦおよびＩであることが好ましい。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンがＣｌおよび／またはＢｒを含む場合、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）が高くなる傾向にあるため、入手性または取扱性について制限される可能性がある。また、ハロゲン原子Ｘの種類によらず、式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンの中には、オゾン層破壊係数（ＯＤＰ）およびまたは地球温暖化係数（ＧＷＰ）が相対的に大きい化合物も含まれる。
　ただし、本開示において、第一作動媒体に不均化抑制剤として添加される不均化抑制ハロアルカンは、相対的に少量であっても、フルオロオレフィンの不均化反応を有効に抑制したり、不均化反応の急激な進行を緩和したりすることができる。また、不均化抑制ハロアルカンを、不均化抑制アルカン等の他の不均化抑制剤とともに併用した場合であっても、不均化抑制剤の全体の添加量は第一作動媒体の全体量に比べて十分に少ない。そのため、不均化抑制ハロアルカンとして、ＯＤＰまたはＧＷＰが相対的に大きいものが用いられても、環境に有意な影響を与えることはない。
　式（１）に示す不均化抑制ハロアルカンは特に限定されないが、具体的には、例えば、（モノ）ヨードメタン（ＣＨ3Ｉ ）、ジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）、ジブロモメタン（ＣＨ2Ｂｒ2）、ブロモメタン（ＣＨ3Ｂｒ ）、ジクロロメタン（ＣＨ2Ｃｌ2）、クロロヨードメタン（ＣＨ2ＣｌＩ ）、ジブロモクロロメタン（ＣＨＢｒ2Ｃｌ ）、四ヨウ化メタン（ＣＩ4 ）、四臭化炭素（ＣＢｒ4 ）、ブロモトリクロロメタン（ＣＢｒＣｌ3 ）、ジブロモジクロロメタン（ＣＢｒ2Ｃｌ2）、トリブロモフルオロメタン（ＣＢｒ3Ｆ ）、フルオロジヨードメタン（ＣＨＦＩ2 ）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ2Ｉ2）、ジブロモジフルオロメタン（ＣＢｒ2Ｆ2）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ3Ｉ ）、ジフルオロヨードメタン（ＣＨＦ2Ｉ ）等のハロメタン；１，１，１－トリフルオロ－２－ヨードエタン（ＣＦ3ＣＨ2Ｉ）、モノヨードエタン（ＣＨ3ＣＨ2Ｉ）、モノブロモエタン（ＣＨ3ＣＨ2Ｂｒ）、１，１，１－トリヨードエタン（ＣＨ3ＣＩ3）、１－ブロモ－２－ヨードテトラフルオロエタン（ＣＦ2ＢｒＣＦ2Ｉ）等のハロエタン等を挙げることができる。
　これら不均化抑制ハロアルカンは１種類のみが用いられてもよいし２種類以上が適宜組み合わせられて用いられてもよい。これらの中でも、入手性、ＯＤＰの値、取扱性等を考慮すれば、ジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ2Ｉ2）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ3Ｉ ）、ジフルオロヨードメタン（ＣＨＦ2Ｉ ）、１－ブロモ－２－ヨードテトラフルオロエタン（ＣＦ2ＢｒＣＦ2Ｉ）、１，１，１－トリフルオロ－２－ヨードエタン（ＣＦ3ＣＨ2Ｉ）からなる群より選択される少なくともいずれかを特に好ましく用いることができる。
　前記の通り、本開示においては、第一作動媒体は、少なくともフルオロオレフィン（フルオロアルケン）を含有する冷媒であり、必要に応じて、例えばプロパン（Ｒ２９０）あるいは他の冷媒成分を含有してもよく、さらには不均化抑制剤を含有してもよい。このような第一作動媒体において、フルオロオレフィンおよびプロパンの含有量（含有率）、あるいは不均化抑制剤の含有量（含有率）については特に限定されない。
　例えば、第一作動媒体の全量を１００質量％としたときに、フルオロオレフィンの含有量は５０質量％以上であればよく、６０質量％以上であってもよく、７０質量％以上であってもよく、８０質量％以上であってもよい。また、第一作動媒体がプロパンを含有する混合冷媒であれば、当該混合冷媒の全量を１００質量％としたときに、プロパンの含有量は、５０質量％未満であればよく、４０質量％以下であってもよく、３０質量％以下であってもよく、２０質量％以下であってもよい。本実施の形態１においては、フルオロオレフィンとしては、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）が好適に用いられるが特に限定されない。
　本開示に係る冷凍装置Ｒ１に用いられる第二作動媒体は、第一作動媒体とは異なり、フルオロオレフィン（フルオロアルケン）を冷媒成分として含有しないものであればよい。また、第二作動媒体は、第一作動媒体のようなフルオロカーボン系冷媒でなくてもよく、例えば、液体冷媒であってもよいし、フルオロカーボン系冷媒以外の自然冷媒であってもよい。ここで、第二作動媒体が液体冷媒ではなく、フルオロカーボン系冷媒等のガス冷媒である場合には、日本国高圧ガス保安法の適用外である低圧冷媒を好適に用いることができる。
　第二作動媒体がフルオロカーボン系冷媒である場合には、前述した第一作動媒体からフルオロオレフィンを除いた組成の冷媒を好適に用いることができる。第二作動媒体が自然冷媒であれば、アンモニア、二酸化炭素（炭酸ガス）、炭化水素、窒素等を好適に用いることができる。炭化水素としては、前述したプロパンまたはその他の飽和炭化水素を挙げることができる。
　第二作動媒体がブライン等の液体冷媒であれば、メタノールまたはエタノール等の低級アルコールもしくはこれを含有する水性不凍液、エチレングリコールまたはプロピレングリコール等の低級グリコールもしくはこれを含有する水性不凍液、塩化カルシウム水溶液等の無機塩水溶液を挙げることができる。
　このように、第一作動媒体がフルオロオレフィンを含有するフルオロカーボン主体のガス冷媒であるのに対して、第二作動媒体は、液体冷媒であるか、日本国高圧ガス保安法の適用外である低圧冷媒であればよい。これにより、第一作動媒体が循環する室外側回路１０において不均化反応が発生しても、当該不均化反応の影響は、第二作動媒体が循環する室内側回路２０に及びにくくすることができる。
　なお、第一作動媒体および第二作動媒体は、いずれも冷凍装置または冷凍サイクルの分野において公知の添加剤あるいは他の成分を含有してもよい。また、圧縮機１２により圧縮される第一作動媒体には、圧縮機１２内に収容される冷凍機油が当該第一作動媒体の成分として含有されてもよい。
　（実施の形態２）
　図２に示す冷凍装置Ｒ２は、本実施の形態２の代表的な構成例である。図２に示すように、本実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２は、前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ２と同様に、室外側回路１０および室内側回路２０から構成され、二次熱交換器３０により熱的に接続されている構成である。
　本実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２は、図２に示すように、前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１と基本的な構成は同一であり、室外側回路１０を循環する第一作動媒体、並びに、室内側回路２０を循環する第二作動媒体についても前記実施の形態１と同様である。それゆえ、本実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２において前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１と共通する構成についてはその詳細な説明は省略する。
　本実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２では、図２に示すように、室外側回路１０においては、第一配管１１における二次熱交換器３０に並列して接続される、遮断弁３１を含むバイパス配管１７をさらに備えている点が実施の形態１とは異なっている。また、室内側回路２０においては、室内側回路２０は、二次熱交換器３０から見て第二作動媒体の流通方向の下流側（矢印Ｆ３方向）に、前記第二配管に接続され、安全弁２６を有する気液分離器２５を備えている点が実施の形態１とは異なっている。
　さらに、室外側回路１０および室内側回路２０のいずれにおいても、二次熱交換器３０から見て、第一作動媒体または第二作動媒体の流通方向の上流側および下流側となる位置に遮断弁３２～３５を備えている点も異なっている。なお、バイパス配管１７および気液分離器２５はいずれも図２に示すように室外に設置されている。
　室外側回路１０が備えるバイパス配管１７は、四方弁１６と膨張弁１５との間で、二次熱交換器３０に並行して第一配管１１に接続されている。バイパス配管１７は、前記の通り、二次熱交換器３０に並行するように第一配管１１に接続されている。バイパス配管１７には前記の通りバイパス配管遮断弁３１が設けられている。また、第一配管１１には、二次熱交換器３０を挟むような位置に室外側流通遮断弁３２，３３が設けられている。
　一方の室外側流通遮断弁３２は、二次熱交換器３０と四方弁１６との間に位置する。他方の室外側流通遮断弁３３は、二次熱交換器３０と膨張弁１５との間に位置する。四方弁１６と膨張弁１５との間には第一熱交換器１３が位置する。
　室外側回路１０では、実施の形態１で説明したように、圧縮機１２が四方弁１６を介して第一配管１１に接続されており、四方弁１６の切り替えにより第一作動媒体の流通方向が変更される。
　冷房運転では、圧縮機１２で圧縮された第一作動媒体は、四方弁１６を介して第一熱交換器１３に送出される（矢印Ｆ１方向）ので、二次熱交換器３０から見れば、第一熱交換器１３および膨張弁１５を介して第一作動媒体が流入する。一方、暖房運転では、圧縮機１２で圧縮された第一作動媒体は、四方弁１６を介して二次熱交換器３０に送出される（矢印Ｆ２方向）。
　したがって、冷房運転時には、二次熱交換器３０から見て、室外側流通遮断弁３２が流入側の遮断弁となり、室外側流通遮断弁３３が流出側の遮断弁となるが、暖房運転時には、二次熱交換器３０から見て、室外側流通遮断弁３３が流入側の遮断弁となり、室外側流通遮断弁３２が流出側の遮断弁となる。それゆえ、本実施の形態２では、室外側流通遮断弁３２，３３については、二次熱交換器３０への第一作動媒体の流入および流出を遮断する弁と位置づけ、いずれの弁が流入側または流出側とは定義しない。
　バイパス配管遮断弁３１は通常閉止されており、室外側流通遮断弁３２，３３は通常開放されている。そのため、室外側回路１０が通常の運転を行っている場合には、第一作動媒体は二次熱交換器３０を流通する。一方、バイパス配管遮断弁３１が開放され、室外側流通遮断弁３２，３３が閉止されれば、第一作動媒体は、二次熱交換器３０を経由せずに迂回して（二次熱交換器３０をバイパスして）四方弁１６と膨張弁１５との間を流通する。
　このように、二次熱交換器３０における室外側回路１０にバイパス配管１７が設けられるとともに、当該バイパス配管１７がバイパス配管遮断弁３１を有していれば、二次熱交換器３０に対して、フルオロオレフィンを含有する第一作動媒体を流通させるか、二次熱交換器３０をバイパスして第一作動媒体を室外側回路１０に循環させるかを切り替えることが可能となる。これにより、室外側回路１０においてフルオロオレフィンの不均化反応が発生しても、二次熱交換器３０への影響をさらに抑制できるとともに、室内への影響もより有効に回避することができる。
　また、二次熱交換器３０に対する第一作動媒体の流入および流出を遮断する室外側流通遮断弁３２，３３を備えることにより、室外側回路１０においてフルオロオレフィンの不均化反応が発生したときには、二次熱交換器３０に第一作動媒体が流通することを停止することができる。これにより不均化反応の影響が二次熱交換器３０に及ぶ可能性、さらには二次熱交換器３０を介して不均化反応の影響が室内側回路２０に及ぶ可能性をより一層有効に抑制することができる。
　なお、バイパス配管遮断弁３１の開閉と、室外側流通遮断弁３２，３３の開閉とは連動してもよいし連動しなくてもよい。例えば、第一作動媒体をバイパス配管１７のみに流通させ、二次熱交換器３０への流通を停止する場合には、バイパス配管遮断弁３１の開放とともに、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止するように連動させてもよい。逆に、バイパス配管１７に第一作動媒体を流通させているときであっても、二次熱交換器３０への流通を妨げない場合には、これら遮断弁３１～３３は連動する必要はない。この場合、室外側流通遮断弁３２，３３の開閉は連動してもよい。
　あるいは、バイパス配管１７に第一作動媒体を迂回流通させる必要がなく、二次熱交換器３０に第一作動媒体が流通しなければよい場合にも、これら遮断弁３１～３３は連動する必要がなく、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止すればよい。あるいは、二次熱交換器３０から第一作動媒体の流出のみを停止させたい場合、逆に二次熱交換器３０への第一作動媒体の流入のみを停止させたい場合等には、室外側流通遮断弁３２，３３も連動する必要はない。
　室内側回路２０が備える気液分離器２５は、二次熱交換器３０から見て、第二作動媒体の流通方向の下流側に位置する。したがって、図２に示す構成では、ポンプ２２、二次熱交換器３０、気液分離器２５、および第二熱交換器２３は、この順で循環するように第二配管２１に接続されることになる。
　また、第二配管２１には、二次熱交換器３０から見て、第二作動媒体の流入側（第二作動媒体の流通方向の上流側）には室内側流入遮断弁３４が設けられている。この室内側流入遮断弁３４は通常は開放されているが、閉止するときにはポンプ２２の動作と連動する。すなわち、室内側流入遮断弁３４が閉止して、二次熱交換器３０への第二作動媒体の流入を遮断したときには、ポンプ２２は停止する。
　さらに第二配管２１には、気液分離器２５から見て第二作動媒体の流出側（第二作動媒体の流通方向の下流側）に室内側流出遮断弁３５が設けられている。この室内側流出遮断弁３５も通常開放されている。
　室内側回路２０が気液分離器２５を備えていることにより、二次熱交換器３０内で第一作動媒体が室内側回路２０に流入したとしても、第二作動媒体に混合した第一作動媒体を気液分離器２５で分離することができる。また、気液分離器２５は室外に設けられているため、安全弁２６により、流入した第一作動媒体を所定の圧力で屋外に放出させることができる。これにより、室外側回路１０においてフルオロオレフィンに不均化反応が発生し、その影響が二次熱交換器３０に及んだとしても、当該影響が室内に及ぶおそれを、より一層有効に回避することができる。
　また、気液分離器２５から見て第二作動媒体の流出側に室内側流出遮断弁３５が設けられることにより、例えば、二次熱交換器３０内で第一作動媒体が室内側回路２０に流入し、気液分離器２５にまで到達したとしても、室内側流出遮断弁３５を閉止することにより、第一作動媒体が気液分離器２５を超えて室内側回路２０に流入するおそれを回避することができる。これにより、不均化反応の影響が二次熱交換器３０から気液分離器２５に及んだとしても、当該影響が室内に及ぶおそれを、より一層有効に回避することができる。
　また、二次熱交換器３０から見て第二作動媒体の流入側に室内側流入遮断弁３４が設けられることにより、室外側回路１０においてフルオロオレフィンに不均化反応が発生しても、室内側回路２０では、室内側流入遮断弁３４を閉止することにより、第二作動媒体の二次熱交換器３０への流入が停止するとともに、前記の通りポンプ２２も動作を停止する。これにより、不均化反応の影響が二次熱交換器３０に及ぶおそれをさらに抑制できるとともに、当該影響が室内に及ぶおそれもより有効に回避することができる。
　遮断弁３１～３５の具体的な構成は特に限定されず、冷凍装置の分野で公知の調節弁を好適に用いることができる。代表的には、冷媒等の流体のオン－オフ性能に優れるゲート弁またはボール弁等を好適に用いることができるが、必要に応じて公知の他の調整弁を用いてもよい。
　気液分離器２５の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。例えば、一般的な冷媒の分野では、表面張力式または遠心力式のものが知られているので、これら方式のものを適用することができる。本実施の形態２においては、代表的な気液分離器２５としては、オイルセパレータ式またはタンクを用いた方式のもの（説明の便宜上「オイルセパレータ式」と称する。）を用いている。
　このようなオイルセパレータ式の気液分離器２５としては、例えば、本出願人による先行する日本国特許出願の特許公報である特許第６２６４６８８号公報、特許第６４９７５８２号公報、特許第６５５５５８４号公報等に記載される構成を挙げることができる。なお、これら日本国特許公報の内容は、本明細書で参照することにより本明細書の記載の一部として援用される。
　このようなオイルセパレータ式の気液分離器２５は、例えば、内部に所定容積の空間を有する容積体であるタンクと、当該タンクの上部に接続されるガス配管および入口配管と、当該タンクの下部に接続される出口配管を備えている。
　タンクに流入する冷媒が、例えば、液体冷媒およびガス冷媒が混合状態にあるもの（液／ガス混合冷媒）であれば、入口配管を介してタンク上部からタンク内部に液／ガス混合冷媒が流入し、当該タンク内で一旦貯留することで分離され、液体冷媒はタンク下部の出口配管から流出し、ガス冷媒はタンク上部のガス配管から流出する。
　例えば、室内側回路２０を循環する第二作動媒体が液体冷媒であり、当該第二作動媒体に対して、二次熱交換器３０においてフルオロフィンを含有する第一作動媒体が混入した場合には、タンクで一旦貯留することにより液体冷媒の第二作動媒体とガス冷媒の第一作動媒体を分離することができる。
　あるいは、第二作動媒体がガス冷媒であり、この第二作動媒体（ガス冷媒）に第一作動媒体（ガス冷媒）が混入した場合には、これらが混合したものを膨張弁で膨張させて一方のガス冷媒を蒸発させやすくした上で、タンク内に一旦貯留して当該タンク内の圧力を調節することにより、液体冷媒とガス冷媒とに分離してもよい。このとき、分離した液体冷媒をガス冷媒として循環させる場合には、例えば、出口配管とは別に液配管を設けてもよい。この液配管は膨張弁に接続されており、膨張弁で液冷媒を絞って膨張させることにより、再びガス冷媒として第二配管２１に戻すことができる。
　なお、本実施の形態２においては、冷凍装置Ｒ２は、バイパス配管１７および遮断弁３１～３３を備え、気液分離器２５および遮断弁３４，３５を備えていない構成であってもよい。あるいは、冷凍装置Ｒ２は、気液分離器２５および遮断弁３４，３５を備え、バイパス配管１７および遮断弁３１～３３を備えていない構成であってもよい。
　あるいは、本実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２では、遮断弁３１～３５のうちいずれか１つ以上の遮断弁を備えていない構成であってもよい。例えば、室内側回路２０において、室内側流入遮断弁３４のみを備え、室内側流出遮断弁３５を備えていない構成であってもよいし、室内側流出遮断弁３５のみを備え、室内側流入遮断弁３４を備えていない構成であってもよい。
　（実施の形態３）
　図３に示す冷凍装置Ｒ３は、本実施の形態３に係る冷凍装置Ｒ３の代表的な構成例である。図３に示すように、本実施の形態３に係る冷凍装置Ｒ３は、前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１および前記実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２と同様に、室外側回路１０および室内側回路２０から構成され、二次熱交換器３０により熱的に接続されている構成である。
　冷凍装置Ｒ３のより具体的な構成（第一作動媒体および第二作動媒体を含む）については、前記実施の形態１または前記実施の形態２で説明済である。それゆえ、本実施の形態３に係る冷凍装置Ｒ３において、冷凍装置Ｒ１または冷凍装置Ｒ２と共通する構成についてはその詳細な説明は省略する。
　本実施の形態３に係る冷凍装置Ｒ３では、図３に示すように、第一配管内を流通する第一作動媒体の温度を測定（検出）する温度センサ４１（第一作動媒体の温度測定器）を備える点が、実施の形態１または２とは異なっている。温度センサ４１により測定された第一作動媒体の流通温度は、図３に示すように、制御部４０の制御に用いられる。
　前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１または前記実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２においても制御部４０による制御が行われるが、本実施の形態３では、温度センサ４１の検出結果を用いた制御部４０による制御を説明するため、図３においては、制御部４０を図示するとともに、点線矢印で制御信号を模式的に図示している。
　制御部４０は、冷凍装置Ｒ３の運転を制御する（前記実施の形態１に係る冷凍装置Ｒ１または前記実施の形態２に係る冷凍装置Ｒ２も同様に制御部４０により運転が制御される）。したがって、制御部４０は、圧縮機１２、四方弁１６、ポンプ２２、第一送風器１４および第二送風器２４等も制御するが、図３では制御信号の図示は省略している。本実施の形態３では、温度センサ４１で測定された（検出された）第一作動媒体の温度が所定の温度に達したと制御部４０が判断すれば、当該制御部４０は、バイパス配管１７が備えるバイパス配管遮断弁３１を開放するよう制御する。
　すなわち、制御部４０は、フルオロオレフィンを含有する第一作動媒体の温度を温度センサ４１により継続的にモニターしており、その温度が所定温度に達したと判断すれば、バイパス配管遮断弁３１を開放して、第一作動媒体をバイパス配管１７に流入させる。前記の通り、フルオロオレフィンの不均化反応は、高圧または発熱等に誘引されると考えられており、また不均化反応が生じると大きな熱放出を伴うため、第一作動媒体の温度は、不均化反応の発生または不均化反応の発生リスクを判断する直接的な基準とすることができる。
　それゆえ、温度センサ４１の測定結果に基づいてバイパス配管遮断弁３１を制御して、第一作動媒体をバイパス配管１７に迂回流通させることにより、不均化反応の影響が二次熱交換器３０に及ぶおそれをさらに抑制できるとともに、当該影響が室内に及ぶおそれもより有効に回避することができる。このとき、前記実施の形態２で説明したように、バイパス配管遮断弁３１の閉止と連動して、室外側流通遮断弁３２，３３を開放するよう制御してもよい。
　あるいは、温度センサ４１の測定結果に基づき、第一作動媒体の温度が所定の温度に達したと判断すれば、制御部４０は、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止するとともに、室外側回路１０の運転を停止するよう制御する。これにより、不均化反応の影響が二次熱交換器３０に及ぶおそれをさらに抑制できるとともに、室外側回路１０において不均化反応の連鎖的な進行も抑制することができる。このように室外側回路１０の運転を停止するのであれば、室外側回路１０はバイパス配管１７を必ずしも備えていなくてもよい。
　さらに、制御部４０は、バイパス配管遮断弁３１を開放する制御、もしくは、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止するとともに室外側回路１０の運転を停止する制御を実行することに連携して、室内側回路２０が備える室内側流入遮断弁３４を閉止したり、室内側回路２０の運転を停止したりする制御を実行してもよい。これにより不均化反応の影響が室内側回路２０に及ぶおそれをさらに抑制することができる。
　本実施の形態３では、制御部４０は、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止して二次熱交換器３０に第一作動媒体を流通させないとしても、室外側回路１０または室内側回路２０の運転停止制御を実行する必要はない。
　例えば、制御部４０は、温度センサ４１の測定結果に基づいて、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止するよう制御しても、バイパス配管遮断弁３１を開放するように制御すれば、二次熱交換器３０に第一作動媒体を流通させなくて済む。そこで、バイパス配管１７で第一作動媒体を流通させて室外側回路１０の運転を継続し、温度センサ４１の測定結果が所定温度を下回ったときには、室外側流通遮断弁３２，３３を開放するように制御してもよい。
　あるいは、制御部４０は、温度センサ４１の測定結果に基づいて、室外側流通遮断弁３２，３３を閉止して室外側回路１０の運転を停止しても、室内側回路２０の運転を継続してもよい。このとき、例えば、室内側流入遮断弁３４は開放状態を維持し、室内側流出遮断弁３５は閉止して、気液分離器２５において第二作動媒体に含まれる第一作動媒体（もしくは不均化反応により発生した生成物等）を除去してもよい。
　温度センサ４１の具体的な構成は特に限定されず、冷凍装置の分野で公知の温度測定器を用いることができる。代表的には、測温抵抗体温度センサ、熱電対温度センサ、サーミスタ等を挙げることができるが、特に限定されない。第一配管１１に対する温度センサ４１の設置位置も特に限定されず、第一作動媒体の温度を良好に測定できる位置であればよいが、代表的には、圧縮機１２から吐出される第一作動媒体の温度を測定できる位置（圧縮機１２の吐出側に接続される配管）を挙げることができる。
　制御部４０の具体的な構成も特に限定されず、公知の一般的な構成を好適に採用することができる。具体的には、制御部４０は、各種プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等といった集積回路（ＩＣ）等を備えるハードウェアとして構成される。これらハードウェアは、能動素子（トランジスタ等）および受動素子（コンデンサ、抵抗器等）を含む回路であるということもできる。集積回路には記憶器が含まれてもよいし、集積回路とは別に、揮発性メモリ（ＲＡＭ）または不揮発性メモリ（ＲＯＭ）等の記憶器を備えてもよい。記憶器には、前述した制御を実行するための制御プログラム、当該制御プログラムを実行するために必要なデータ等のソフトウェアが記憶されていればよい。したがって、制御部４０は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせで構成されており、ソフトウェアはハードウェアともに制御部４０を構成するものであればよい。
　なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　（付記）
　以上の各実施の形態の記載により、本明細書では下記の技術が開示される。
（技術１）第一熱交換器、第二熱交換器、圧縮機、および膨張機構を備え、前記第一熱交換器、前記圧縮機および前記膨張機構は、室外に設置されるとともに、第一作動媒体をこれらに循環させる第一配管に接続されて、室外側回路を構成し、前記第二熱交換器は、室内に設置されるとともに、第二作動媒体を当該第二熱交換器に循環させる第二配管に接続されて、室内側回路を構成し、前記第一配管および前記第二配管の間に設けられ、前記第一作動媒体および前記第二作動媒体の間で相互に熱交換する二次熱交換器をさらに備え、当該二次熱交換器は、室外に設置され、前記第一作動媒体は少なくともフルオロオレフィンを含有し、前記第二作動媒体はフルオロオレフィンを含有しない構成の冷凍装置。
　（技術２）前記第一配管における前記二次熱交換器に並列して接続される、遮断弁を含むバイパス配管をさらに備え、当該バイパス配管は、室外に設置されている、技術１に記載の冷凍装置。
　（技術３）前記室内側回路は、前記第二作動媒体を前記第二熱交換器に圧送するポンプと、前記二次熱交換器に対して第二作動媒体の流入を遮断する、室内側流入遮断弁と、を備えており、当該室内側流入遮断弁が前記第二作動媒体の流入を遮断したときには、前記ポンプは停止する、技術１または技術２に記載の冷凍装置。
　（技術４）前記室内側回路は、さらに、前記第二配管に接続されて室外に設置される気液分離器を備えており、当該気液分離器は、所定の圧力でガスを放出する安全弁を備えている、技術１から技術３のいずれかの技術に記載の冷凍装置。
　（技術５）前記室内側回路は、前記気液分離器の流出側に設けられる、室内側流出遮断弁をさらに備えている、技術４に記載の冷凍装置。
　（技術６）さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備え、前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記バイパス配管が備える前記遮断弁を開放する、技術２から技術５のいずれかの技術に記載の冷凍装置。
　（技術７）さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備えるとともに、前記室外側回路は、前記二次熱交換器への前記第一作動媒体の流入および流出を遮断する室外側流通遮断弁をさらに備え、前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記室外側流通遮断弁を閉止するとともに、前記室外側回路の運転を停止する、技術２から技術５のいずれかの技術に記載の冷凍装置。
　（技術８）前記二次熱交換器は、プレート熱交換器、二重管式熱交換器、シェルアンドチューブ熱交換器のいずれかである、技術１から技術７のいずれかの技術に記載の冷凍装置。
　（技術９）前記第一作動媒体は、前記フルオロオレフィンに加えてプロパンを含有する混合冷媒である、技術８に記載の冷凍装置。
　（技術１０）前記第一作動媒体は、さらに不均化抑制剤を含有する、技術１から技術８のいずれかの技術に記載の冷凍装置。
　（技術１１）前記第二作動媒体は、液体冷媒または低圧冷媒である、技術８または技術９に記載の冷凍装置。
　本発明は、冷凍装置の分野、特に圧縮機を含む冷凍サイクルにおいてフルオロオレフィンを含有する作動媒体を用いる冷凍装置の分野において広く好適に用いることができる。
１０：室外側回路
１１：第一配管
１２：圧縮機
１３：第一熱交換器
１４：第一送風器
１５：膨張弁（膨張機構）
１６：四方弁
１７：バイパス配管
２０：室内側回路
２１：第二配管
２２：ポンプ
２３：第二熱交換器
２４：第二送風器
２５：気液分離器
２６：安全弁
３０：二次熱交換器
３１：バイパス配管遮断弁
３２：室外側流通遮断弁
３３：室外側流通遮断弁
３４：室内側流入遮断弁
３５：室内側流出遮断弁
４０：制御部（制御器）
４１：温度センサ（第一作動媒体温度測定器）
Ｆ１，Ｆ２：第一作動媒体の流通方向
Ｆ３：第二作動媒体の流通方向
Ｒ１：冷凍装置
Ｒ２：冷凍装置
Ｒ３：冷凍装置

Claims (11)

  1. 　第一熱交換器、第二熱交換器、圧縮機、および膨張機構を備え、
    　前記第一熱交換器、前記圧縮機および前記膨張機構は、室外に設置されるとともに、第一作動媒体をこれらに循環させる第一配管に接続されて、室外側回路を構成し、
    　前記第二熱交換器は、室内に設置されるとともに、第二作動媒体を当該第二熱交換器に循環させる第二配管に接続されて、室内側回路を構成し、
    　前記第一配管および前記第二配管の間に設けられ、前記第一作動媒体および前記第二作動媒体の間で相互に熱交換する二次熱交換器をさらに備え、
    　当該二次熱交換器は、室外に設置され、
    　前記第一作動媒体は少なくともフルオロオレフィンを含有し、前記第二作動媒体はフルオロオレフィンを含有しないことを特徴とする、
    冷凍装置。
  2. 　前記第一配管における前記二次熱交換器に並列して接続される、遮断弁を含むバイパス配管をさらに備え、
    　当該バイパス配管は、室外に設置されている、
    請求項１に記載の冷凍装置。
  3. 　前記室内側回路は、前記第二作動媒体を前記第二熱交換器に圧送するポンプと、前記二次熱交換器に対して第二作動媒体の流入を遮断する、室内側流入遮断弁と、を備えており、
    　当該室内側流入遮断弁が前記第二作動媒体の流入を遮断したときには、前記ポンプは停止する、
    請求項１または２に記載の冷凍装置。
  4. 　前記室内側回路は、さらに、前記第二配管に接続されて室外に設置される気液分離器を備えており、
    　当該気液分離器は、所定の圧力でガスを放出する安全弁を備えている、
    請求項１または２に記載の冷凍装置。
  5. 　前記室内側回路は、前記気液分離器の流出側に設けられる、室内側流出遮断弁をさらに備えている、
    請求項４に記載の冷凍装置。
  6. 　さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備え、
    　前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記バイパス配管が備える前記遮断弁を開放する、
    請求項２に記載の冷凍装置。
  7. 　さらに制御器と、前記第一配管内を流通する前記第一作動媒体の温度を測定する、第一作動媒体温度測定器と、を備えるとともに、
    　前記室外側回路は、前記二次熱交換器への前記第一作動媒体の流入および流出を遮断する室外側流通遮断弁をさらに備え、
    　前記制御器は、前記第一作動媒体温度測定器が所定の温度に達したときには、前記室外側流通遮断弁を閉止するとともに、前記室外側回路の運転を停止する、
    請求項２に記載の冷凍装置。
  8. 　前記二次熱交換器は、プレート熱交換器、二重管式熱交換器、シェルアンドチューブ熱交換器のいずれかである、
    請求項１または２に記載の冷凍装置。
  9. 　前記第一作動媒体は、前記フルオロオレフィンに加えてプロパンを含有する混合冷媒である、
    請求項８に記載の冷凍装置。
  10. 　前記第一作動媒体は、さらに不均化抑制剤を含有する、
    請求項１または２に記載の冷凍装置。
  11. 　前記第二作動媒体は、液体冷媒または低圧冷媒である、
    請求項８または９に記載の冷凍装置。
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