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WO2025032679A1 - 空気調和機 - Google Patents

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Publication number
WO2025032679A1
WO2025032679A1 PCT/JP2023/028718 JP2023028718W WO2025032679A1 WO 2025032679 A1 WO2025032679 A1 WO 2025032679A1 JP 2023028718 W JP2023028718 W JP 2023028718W WO 2025032679 A1 WO2025032679 A1 WO 2025032679A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
point
r1234yf
refrigerant
extension pipe
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.)
Pending
Application number
PCT/JP2023/028718
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
龍一 永田
拓也 松田
聖也 稲田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2023/028718 priority Critical patent/WO2025032679A1/ja
Publication of WO2025032679A1 publication Critical patent/WO2025032679A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/26—Refrigerant piping
    • F24F1/32—Refrigerant piping for connecting the separate outdoor units to indoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements

Definitions

  • This disclosure relates to air conditioners.
  • refrigerants that are being considered are mixtures of HFO refrigerants such as R1234yf, R1123, and R1132(E) and HFC refrigerants such as R32.
  • JP 2013-139990 A discloses a refrigeration cycle device that contains a mixed refrigerant that is a mixture of two types of refrigerants, R1234yf and R32.
  • the drop in operating pressure can be suppressed compared to a mixed refrigerant of R1234yf and R32.
  • the mass ratio of the HFO refrigerant is relatively increased from the viewpoint of the GWP value, there is a problem that disproportionation reactions are more likely to occur.
  • the main objective of this disclosure is to provide an air conditioner with a reduced GWP value, which suppresses the decrease in performance due to increased pressure loss while also suppressing increases in manufacturing costs, and which also suppresses disproportionation reactions.
  • An air conditioner is an air conditioner equipped with a refrigerant circuit configured to circulate a refrigerant and having a cooling operation mode as an operating mode, and is equipped with an outdoor unit including a part of the refrigerant circuit, an indoor unit including another part of the refrigerant circuit, and at least one first extension pipe and at least one second extension pipe that connect between the outdoor unit and the indoor unit and constitute the remainder of the refrigerant circuit.
  • the refrigerant includes three components: R1234yf, R32, and R1132(E).
  • a composition diagram showing the mass ratios of the three components in triangular coordinates includes point A where R1234yf is 0.0 mass%, R32 is 46.0 mass%, and R1132(E) is 54.0%, point B where R1234yf is 56.0 mass%, R32 is 0.0 mass%, and R1132(E) is 44.0%, point C where R1234yf is 78.5 mass%, R32 is 21.5 mass%, and R1132(E) is 0.0%, point D where R1234yf is 0.0 mass%, R32 is 21.5 mass%, and R1132(E) is 78.5%, and point E where R1234yf is 100 mass%, R32 is 0 mass%, and R1132(E) is 0%.
  • the mass ratio of the three components is within a first region surrounded by a first line connecting points A and B, a second line connecting points C and D, a third line connecting points B and E, and a fourth line connecting points C and E.
  • the cooling rated capacity is 7.1 kW or more and 14.0 kW or less.
  • the outer diameter of at least one first extension pipe is 12.7 mm or more and 15.88 mm or less, and the outer diameter of at least one second extension pipe is 19.05 mm or more and 22.22 mm or less.
  • an air conditioner with a reduced GWP value, which suppresses the decrease in performance due to an increase in pressure loss while suppressing an increase in manufacturing costs, and which further suppresses disproportionation reactions.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a triangular composition diagram for explaining a first range of mass ratios of the refrigerant filled in the air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a triangular composition diagram for explaining a second range of the mass ratio of the refrigerant filled in the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an air conditioner according to a third embodiment.
  • an air conditioner 101 includes an outdoor unit 10 including a part of a refrigerant circuit through which a refrigerant circulates, an indoor unit 20 including another part of the refrigerant circuit, and a first extension pipe 5 and a second extension pipe 6 which connect between the outdoor unit 10 and the indoor unit 20 and constitute the remainder of the refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit includes a compressor 1, an outdoor heat exchanger 2, a throttling device 3, an indoor heat exchanger 4, the first extension pipe 5, the second extension pipe 6, and a flow switching device 7.
  • the compressor 1, the outdoor heat exchanger 2, and the throttling device 3 are included in the outdoor unit 10.
  • the indoor heat exchanger 4 is included in the indoor unit 20.
  • the air conditioner 101 is, for example, a room air conditioner or a packaged air conditioner.
  • Compressor 1 compresses the refrigerant and may be, for example, a rotary compressor, scroll compressor, screw compressor, or reciprocating compressor.
  • the outdoor heat exchanger 2 is configured to exchange heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circuit and the outdoor air.
  • the throttling device 3 expands the refrigerant to reduce its pressure.
  • the throttling device 3 is, for example, an electric expansion valve.
  • the throttling device 3 is not limited to an electric expansion valve, and may be a mechanical expansion valve that uses a diaphragm in the pressure receiving section, or a capillary tube, etc.
  • the indoor heat exchanger 4 is installed to exchange heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circuit and the indoor air.
  • the first extension pipe 5 connects between the throttling device 3 and the indoor heat exchanger 4 in the refrigerant circuit.
  • the second extension pipe 6 connects between the indoor heat exchanger 4 and the suction port of the compressor 1 in the refrigerant circuit.
  • the length of each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 is, for example, the longest among the multiple pipes included in the refrigerant circuit.
  • the length of each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 may be 3 m or more, 5 m or more, 10 m or more, 20 m or more, 50 m or more, or 100 m or more.
  • the outer diameter of the first extension pipe 5 is 9.52 mm or more and 15.88 mm or less.
  • the outer diameter of the second extension pipe is 15.88 mm or more and 22.22 mm or less.
  • the outer diameters of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 are defined in the same manner as the nominal diameter for copper pipes specified in the JIS standard (JIS H3401 2001).
  • the nominal diameter of the first extension pipe 5 is 3/8 inch or more and less than 5/8 inch.
  • the nominal diameter of the second extension pipe is 5/8 inch or more and less than 7/8 inch.
  • refrigerant pipes are selected from a lineup of nominal diameters in 1/8 inch increments. For each refrigerant pipe with a different nominal diameter, an inner diameter corresponding to the nominal diameter is set based on the above standard.
  • each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 is, for example, a copper pipe, but is not limited to this.
  • Each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 may be a steel pipe, etc.
  • the outer diameters of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 are set taking into consideration the circulation amount and pressure loss of the refrigerant sealed in the refrigerant circuit of the air conditioner 101. Details will be described later.
  • the outer diameters of the multiple pipes included in the refrigerant circuit other than the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 are not particularly limited.
  • the outer diameters of the multiple pipes connected to the front and rear of the first extension pipe 5 are equal to the outer diameter of the first extension pipe 5, for example.
  • the outer diameters of the multiple pipes connected to the front and rear of the second extension pipe 6 are equal to the outer diameter of the second extension pipe 6, for example.
  • the flow path switching device 7 switches between a cooling operation mode in which the outdoor heat exchanger 2 acts as a condenser and the indoor heat exchanger 4 acts as an evaporator, and a heating operation mode in which the outdoor heat exchanger 2 acts as an evaporator and the indoor heat exchanger 4 acts as a condenser.
  • the flow path switching device 7 is, for example, a four-way valve or a six-way valve. Note that the air conditioner 101 does not need to be equipped with the flow path switching device 7. In this case, it is sufficient that the air conditioner 101 is capable of cooling operation.
  • the air conditioner 101 has a cooling operation mode as an operating mode.
  • the outdoor heat exchanger 2 acts as a condenser
  • the indoor heat exchanger 4 acts as an evaporator.
  • the high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 flows into the outdoor heat exchanger 2 and liquefies by exchanging heat with the air, becoming a liquid refrigerant.
  • the liquefied high-pressure liquid refrigerant undergoes adiabatic expansion in the throttling device 3, becoming a two-phase refrigerant of gas and liquid.
  • the two-phase refrigerant flows into the first extension pipe 5.
  • the pressure of the two-phase refrigerant drops as it flows through the first extension pipe 5.
  • the two-phase refrigerant flowing out of the first extension pipe 5 flows into the indoor heat exchanger 4 and exchanges heat with the air, becoming a gas refrigerant or a two-phase refrigerant with a dryness of 0.9 or more.
  • the gasified refrigerant flows into the second extension pipe 6.
  • the pressure of the gas refrigerant drops as it flows through the second extension pipe 6.
  • the gas refrigerant flowing out of the second extension pipe 6 is sucked into the compressor.
  • the pressure loss of the two-phase refrigerant flowing through the first extension pipe 5 is greater than the pressure loss of the refrigerant flowing through other pipe parts of the refrigerant circuit.
  • the pressure loss of the gas refrigerant flowing through the second extension pipe 6 is greater than the pressure loss of the refrigerant flowing through other pipe parts of the refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit of the air conditioner 101 is filled with a refrigerant.
  • the refrigerant filled in the air conditioner 101 contains three components: R1234yf (2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene), R32 (difluoromethane), and R1132(E) (trans-1,2-difluoroethylene).
  • the mass ratio of each of R1234yf, R32, and R1132(E) in the refrigerant is greater than 0 mass%.
  • the sum of the mass ratios of each of R1234yf, R32, and R1132(E) in the refrigerant is, for example, 95% or more, and preferably 99% or more. More preferably, the total amount of the refrigerant, excluding inevitable impurities, consists of the above three components.
  • Figure 2 is a composition diagram (triangular composition diagram) expressed in triangular coordinates showing the mass ratios (composition ratios) of the three components R1234yf, R32, and R1132(E) contained in the refrigerant sealed in the air conditioner 101.
  • the mass ratios of the three components exist within a first region (the shaded area in Figure 2) surrounded in Figure 2 by a first line AB connecting points A and B, a second line CD connecting points C and D, a third line BE connecting points B and E, and a fourth line CE connecting points C and E.
  • Point A indicates the mass ratios of 0.0 mass% R1234yf, 46.0 mass% R32, and 54.0 mass% R1132(E).
  • the triangular coordinates of point A are (0, 46.0, 54, 0).
  • Point B indicates a mass ratio of 56.0% by mass of R1234yf, 0.0% by mass of R32, and 44.0% by mass of R1132(E).
  • the triangular coordinates of point B are (56.0, 0, 44, 0).
  • Point C indicates the mass ratios of 78.5% by mass of R1234yf, 21.5% by mass of R32, and 0.0% by mass of R1132(E).
  • the triangular coordinates of point C are (78.5, 21.5, 0, 0).
  • Point D indicates the mass ratios of 0.0 mass% R1234yf, 21.5 mass% R32, and 78.5 mass% R1132(E).
  • the triangular coordinates of point D are (0.0, 21.5, 78, 5).
  • Point E indicates the mass ratio where R1234yf is 100 mass%, R32 is 0 mass%, and R1132(E) is 0 mass%.
  • the triangular coordinates of point E are (100,0,0).
  • the first straight line AB, the second straight line CD, the third straight line BE, and the fourth straight line CE are set based on the following three points of view.
  • the first line AB is set from the perspective of suppressing the disproportionation reaction.
  • R1132(E) When R1132(E) is used alone or when its mass ratio in a mixed refrigerant is relatively high, a disproportionation reaction occurs under high temperature and pressure conditions, causing a sudden rise in pressure and temperature.
  • the first line AB is set based on the mass ratio of R1132(E) among the above three components, which is capable of suppressing the disproportionation reaction. In the region where the mass ratio of R1132(E) is lower than the first line AB, the disproportionation reaction is suppressed.
  • the second line CD is set from the viewpoint of making the GWP value less than 150.
  • R32 has the highest GWP value, and in order to make the GWP value less than 150, the mass ratio of R32 needs to be 21.5 mass% or less.
  • the mass ratio of R32 is 21.5 mass% or less, the GWP value will be less than 150 regardless of the combination of the mass ratios of R1234yf and R1132(E). In other words, in the region where the mass ratio of R32 is lower than the second line CD, the GWP value of the mixed refrigerant will be less than 150.
  • the third line BE and the fourth line CE are set from the perspective of simultaneously suppressing the increase in pressure loss of this refrigerant compared to the two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32, and the increase in manufacturing costs associated with the significant increase in the outer diameters of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6.
  • the nominal diameter of the extension pipe of an air conditioner in which R32 is sealed is 3/8 inch
  • the nominal diameter of the extension pipe of an air conditioner in which a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32 is sealed which has the same capacity as the air conditioner, needs to be about 6/8 inch.
  • the manufacturing cost of an air conditioner that contains a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32 is significantly higher than the manufacturing cost of an air conditioner that contains R32.
  • the first and second extension pipes are usually bent on-site, but it is difficult to bend the thick first and second extension pipes, so the construction cost of an air conditioner that contains a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32 is higher than that of an air conditioner that contains R32.
  • the above three-component refrigerant which contains R1132(E) and has a mass ratio greater than 0 mass%, is used so that the pressure loss of the gas refrigerant flowing through the second extension pipe 6 is lower than that of a two-component refrigerant mixture of R1234yf and R32, without significantly increasing the outer diameters of the first and second extension pipes compared to an air conditioner in which R32 is sealed.
  • the inventors have confirmed, using the calculation method shown below, the mass fractions of the above three components that can make the pressure loss of the gas refrigerant flowing through the second extension pipe 6 lower than that of a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32, without significantly increasing the outer diameters of the first extension pipe and the second extension pipe compared to an air conditioner in which R32 is sealed.
  • the pressure loss of the gas refrigerant flowing through the second extension pipe 6 is calculated using the Darcy-Weisbach formula (1) shown below.
  • ⁇ P g is the pressure loss of the gas refrigerant
  • ⁇ is the pipe friction coefficient
  • L is the length of the second extension pipe 6
  • d is the inner diameter of the second extension pipe 6
  • ⁇ g is the density of the gas refrigerant
  • U is the flow velocity of the gas refrigerant.
  • the pipe friction coefficient ⁇ is calculated using the Blasius formula (2) or (3) shown below.
  • Re is the Reynolds number calculated using the formula (4) shown below
  • v is the kinetic viscosity coefficient of the gas refrigerant.
  • the formula (2) is used when the Reynolds number Re satisfies the formula (5) shown below
  • the formula (3) is used when the Reynolds number Re satisfies the formula (6) shown below.
  • the inventors used the calculation method shown below to determine the mass fractions of the above three components that can make the pressure loss of the two-phase refrigerant flowing through the first extension pipe 5 smaller than the differential pressure between the condensation pressure and the evaporation pressure calculated based on the conditions of the circulating amount of refrigerant sealed in the refrigerant circuit.
  • the pressure loss of the two-phase refrigerant flowing through the first extension pipe 5 is calculated by the L-M method using the following relational expressions (7) to (9).
  • ⁇ P tp is the pressure loss of the two-phase refrigerant (unit: Pa)
  • ⁇ gas is the friction loss multiplication coefficient of the two-phase flow
  • X tt is the L-M parameter
  • x is the dryness fraction of the two-phase refrigerant
  • ⁇ gas is the density of the gas refrigerant (kg/m 3 )
  • ⁇ lig is the density of the liquid refrigerant (kg/m 3 )
  • ⁇ gas is the viscosity of the gas refrigerant
  • ⁇ lig is the viscosity of the liquid refrigerant.
  • the dryness fraction x is set to 0.15.
  • the refrigerant circulation volume used in calculating pressure loss is calculated using the refrigerant properties calculation software REFPROP ver. 10.0 under the conditions of a condensing temperature of 45°C, an evaporating temperature of 10°C, a degree of subcooling of 7°C, and a degree of suction superheat of 0.1 deg, with the rated cooling capacity being the desired capacity.
  • the rated cooling capacity can be set, for example, to 7.1 kW or more and 14.0 kW or less.
  • the outer diameter of the first extension pipe can be set to 12.7 mm or more and 15.88 mm or less
  • the outer diameter of the second extension pipe can be set to 19.05 mm or more and 22.22 mm or less.
  • the refrigerant filled in the air conditioner 101 contains three components, R1234yf, R32, and R1132(E), and the mass ratios of R1234yf, R32, and R1132(E) in the refrigerant are each greater than 0 mass %. Furthermore, the mass fractions of the three refrigerant components are within a first region surrounded by a first line AB, a second line CD, a third line BE, and a fourth line CE.
  • the GWP value of the above refrigerants is less than the general regulatory value of 150 for room air conditioners or packaged air conditioners.
  • the above refrigerant has a higher operating pressure and a lower volumetric flow rate than a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32H, and therefore a smaller pressure loss.
  • the outer diameters of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 required to achieve a specific capacity can be made smaller than in an air conditioner in which a two-type mixed refrigerant of R1234yf and R32H is sealed.
  • the outer diameter of the first extension pipe can be 12.7 mm or more and 15.88 mm or less
  • the outer diameter of the second extension pipe can be 19.05 mm or more and 22.22 mm or less.
  • the rated cooling capacity of the air conditioner 101 may be 2.2 kW or more and 5.6 kW or less.
  • the inventors have confirmed that under the condition that the rated cooling capacity is 2.2 kW or more and 5.6 kW or less, the outer diameter of the first extension pipe can be 9.52 mm or more and 12.70 mm or less, and the outer diameter of the second extension pipe can be 15.88 mm or more and 19.05 mm or less by using a refrigerant whose mass ratio of the above three components is in a region located on the second line CD side of the third line BE and on the first line AB side of the fourth line CE.
  • the air conditioner according to the second embodiment has the same configuration as the air conditioner 101 according to the first embodiment and exerts the same effects.
  • Fig. 3 is a composition diagram expressed in triangular coordinates showing the mass ratios of the three components R1234yf, R32, and R1132(E) contained in the refrigerant filled in the air conditioner according to embodiment 2.
  • the mass ratios of the three components exist within a second region (the shaded area in Fig. 3) surrounded in Fig. 3 by a first straight line AB connecting points A and B, a second straight line CD connecting points C and D, a fifth straight line FG connecting points F and G, and a sixth straight line BG connecting points B and G.
  • Points A to D are the same as those shown in FIG.
  • Point F indicates a mass ratio of 61.0 mass% R1234yf, 39.0 mass% R32, and 0.0 mass% R1132(E).
  • the triangular coordinates of point E are (61.0, 39.0, 0, 0).
  • Point G indicates a mass ratio of 61.0% by mass of R1234yf, 0.0% by mass of R32, and 39.0% by mass of R1132(E).
  • the triangular coordinates of point G are (61.0, 0.0, 39, 0).
  • the fifth straight line FG is set from the viewpoint of suppressing an increase in pressure loss of this refrigerant compared to a binary mixture of R1234yf and R32, while suppressing an increase of two or more ranks in the outer diameter of each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 compared to an air conditioner in which R32 is sealed.
  • the fifth straight line FG is therefore set based on the above calculation method from the viewpoint of making the pressure loss of the refrigerant flowing through each of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 equivalent to that of R32H, without making the outer diameter of the second extension pipe 6 two ranks larger than the outer diameters of the first extension pipe and the second extension pipe of the air conditioner in which the R32 refrigerant is sealed.
  • the fifth line FG is set as a line that does not intersect with the first line AB
  • the sixth line BG is set as a line connecting points B and G.
  • the outer diameter of the first extension pipe can be 9.52 mm or more and less than 12.70 mm
  • the outer diameter of the second extension pipe can be 15.88 mm or more and less than 19.05 mm.
  • the outer diameter of the first extension pipe can be 12.7 mm or more and less than 15.88 mm
  • the outer diameter of the second extension pipe can be 19.05 mm or more and less than 22.22 mm.
  • the diameters of the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 can be further reduced compared to the air conditioner 101 according to embodiment 1, so manufacturing costs can be further reduced.
  • the air conditioner 102 according to the third embodiment has the same configuration as the air conditioner 101 according to the first embodiment and exerts the same effects.
  • the air conditioner 102 has a plurality of first extension pipes 5 and a plurality of second extension pipes 6.
  • the multiple first extension pipes 5 are connected in parallel to each of the outdoor units 10 and indoor units 20. Each of the multiple first extension pipes 5 is connected to each of the outdoor units 10 and indoor units 20 via a branch pipe such as a two-way joint.
  • the multiple second extension pipes 6 are connected in parallel to each of the outdoor units 10 and indoor units 20. Each of the multiple second extension pipes 6 is connected to each of the outdoor units 10 and indoor units 20 via a branch pipe such as a two-way joint.
  • the outer diameter of each of the multiple first extension pipes 5 of the air conditioner 102 is less than the outer diameter of the first extension pipes 5 of the air conditioner 101, which has an equivalent rated cooling capacity.
  • the outer diameter of each of the multiple second extension pipes 6 of the air conditioner 102 is less than the outer diameter of the second extension pipes 6 of the air conditioner 101, which has an equivalent rated cooling capacity.
  • the outer diameter of each of the multiple first extension pipes 5 is less than 15.88 mm.
  • the outer diameter of each of the multiple second extension pipes 6 is less than 22.22 mm.
  • the outer diameters of the multiple first extension pipes 5 may be equal to each other, or may be different from each other.
  • the outer diameters of the multiple second extension pipes 6 may be equal to each other, or may be different from each other.
  • the air conditioner 102 can be easily realized, for example, by retrofitting the first extension pipe 5 and the second extension pipe 6 along the first extension pipe and the second extension pipe of an existing air conditioner, and then sealing the above-mentioned refrigerant in the refrigerant circuit. Since the air conditioner 102 can reuse the first extension pipe and the second extension pipe of the existing air conditioner, manufacturing costs can be reduced compared to manufacturing a new air conditioner 101 with the same rated cooling capacity.
  • each of the multiple first extension pipes 5 of the air conditioner 102 may be equivalent to the outer diameter of the first extension pipes 5 of the air conditioner 101 having a lower rated cooling capacity.
  • the outer diameter of each of the multiple second extension pipes 6 of the air conditioner 102 may be equivalent to the outer diameter of the second extension pipes 6 of the air conditioner 101 having a lower rated cooling capacity.
  • the outer diameter of each of the first extension pipes 5 and the second extension pipes 6 of the air conditioner 102 having a rated cooling capacity of 7.1 kW or more and 14.0 kW or less is equal to the outer diameter of each of the first extension pipes 5 and the second extension pipes 6 of the air conditioner 101 having a rated cooling capacity of 2.2 kW or more and 5.6 kW or less.
  • the outer diameter of each of the first extension pipes 5 is 9.52 mm or more and 12.70 mm or less
  • the outer diameter of each of the second extension pipes 6 is 15.88 mm or more and 19.05 mm or less.
  • the refrigerant sealed in the air conditioner 102 may be the refrigerant according to embodiment 2.
  • the outer diameter of each of the first extension pipes 5 may be 9.52 mm or more and less than 12.70 mm.
  • the outer diameter of each of the second extension pipes 6 may be 15.88 mm or more and less than 19.05 mm.

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Abstract

空気調和機（１０１）は、冷媒回路の一部を含む室外機（１０）と、冷媒回路の他の一部を含む室内機（２０）と、室外機と室内機との間を接続しており冷媒回路の残部を構成する第１延長配管（５）及び第２延長配管（６）とを備える。冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含む。３成分の質量比率は、３成分の質量比率を三角座標で表した組成図において、点Ａ（０，４６．０，５４,０）と点Ｂ（５６．０，０，４４,０）とを結ぶ第１直線、点Ｃ（７８．５，２１．５，０,０）と点Ｄ（０．０，２１．５，７８,５）とを結ぶ第２直線、点Ｂと点Ｅ（１００，０，０）とを結ぶ第３直線、及び、点Ｃと点Ｅとを結ぶ第４直線によって囲まれる第１領域内にある。冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である。第１延長配管の外径が１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下であり、第２延長配管の外径が１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下である。

Description

空気調和機
　本開示は、空気調和機に関する。
　近年、欧州のF-gas規制、モントリオール議定書のキガリ改正等により、空気調和機に使用する冷媒の地球温暖化係数（Global　Warming　Potential：以下、ＧＷＰと称する）の総量値あるいはＧＷＰ値自体に規制が設けられている。このような規制に対応すべく、様々な次世代冷媒が検討されている。
　このような冷媒として、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１１２３、及びＲ１１３２（Ｅ）に代表されるＨＦＯ冷媒と、Ｒ３２に代表されるＨＦＣ冷媒とを混合した冷媒が検討されている。例えば、特開２０１３－１３９９９０号公報（特許文献１）には、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種類の冷媒を混合した混合冷媒が封入された冷凍サイクル装置が開示されている。
特開２０１３－１３９９９０号公報
　Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒をルームエアコンやパッケージエアコンなどの空気調和機に適用した場合、ＧＷＰ値の規制に対応するには、ＧＷＰ値が比較的高いＲ３２の質量比率を低く抑える必要が生じる。ＧＷＰ値の上記規制を満足し得る程度にＲ３２の質量比率が低く抑えられた上記混合冷媒では、Ｒ３２と比べて、動作圧力が低くなり、体積流量が増大するため、圧力損失が大きくなる。したがって、Ｒ３２の質量比率が低く抑えられた上記混合冷媒が封入される空気調和機では、圧力損失の増大に起因した能力低下を抑制するためには、冷媒回路全体にわたって配管径を大きくする必要があり、製造コストが増大する。
　また、Ｒ１１２３またはＲ１１３２（Ｅ）とＲ３２との混合冷媒では、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との混合冷媒と比べて、動作圧力の低下は抑制され得る。しかし、上述のようにＧＷＰ値の観点からＨＦＯ冷媒の質量比率が相対的に高めると、不均化反応が生じやすくなるという問題がある。
　本開示の主たる目的は、ＧＷＰ値が抑えられた空気調和機であって、圧力損失増大に伴う能力低下が抑制されていながらも製造コストの増大が抑制されており、さらに不均化反応が抑制されている空気調和機を提供することにある。
　本開示の一実施の形態に係る空気調和機は、冷媒を循環させるように構成された冷媒回路を備え、動作モードとして冷房運転モードを有する空気調和機であって、冷媒回路の一部を含む室外機と、冷媒回路の他の一部を含む室内機と、室外機と室内機との間を接続しており冷媒回路の残部を構成する少なくとも１つの第１延長配管及び少なくとも１つの第２延長配管とを備える。冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含む。３成分の質量比率を三角座標で表した組成図は、Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が４６．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が５４．０％であるＡ点と、Ｒ１２３４ｙｆが５６．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が４４．０％であるＢ点と、Ｒ１２３４ｙｆが７８．５質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％であるＣ点と、Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が７８．５％であるＤ点と、Ｒ１２３４ｙｆが１００質量％、Ｒ３２が０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０％であるＥ点と、を含む。３成分の質量比率は、点Ａと点Ｂとを結ぶ第１直線、点Ｃと点Ｄとを結ぶ第２直線、点Ｂと点Ｅとを結ぶ第３直線、及び、点Ｃと点Ｅとを結ぶ第４直線によって囲まれる第１領域内にある。冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である。少なくとも１つの第１延長配管の外径が１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下であり、少なくとも１つの第２延長配管の外径が１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下である。
　本開示によれば、ＧＷＰ値が抑えられた空気調和機であって、圧力損失増大に伴う能力低下が抑制されていながらも製造コストの増大が抑制されており、さらに不均化反応が抑制されている空気調和機を提供できる。
実施の形態１に係る空気調和機を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和機に封入される冷媒の質量比率の第１範囲を説明するための三角組成図である。 実施の形態２に係る空気調和機に封入される冷媒の質量比率の第２範囲を説明するための三角組成図である。 実施の形態３に係る空気調和機を説明するための図である。
　以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
　実施の形態１．
　＜空気調和機の構成＞
　図１に示されるように、実施の形態１に係る空気調和機１０１は、冷媒が循環する冷媒回路の一部を含む室外機１０と、冷媒回路の他の一部を含む室内機２０と、室外機１０と室内機２０との間を接続しており冷媒回路の残部を構成する第１延長配管５及び第２延長配管６とを備える。冷媒回路は、圧縮機１、室外熱交換器２、絞り装置３、室内熱交換器４、第１延長配管５、第２延長配管６、及び流路切替装置７を含む。圧縮機１、室外熱交換器２、及び絞り装置３は、室外機１０に含まれる。室内熱交換器４は、室内機２０に含まれる。空気調和機１０１は、例えばルームエアコンまたはパッケージエアコンである。
　圧縮機１は、冷媒を圧縮させるものであり、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、あるいは往復圧縮機などである。
　室外熱交換器２は、上記冷媒回路を循環する冷媒と室外の空気との間で熱交換を行うように設けられている。
　絞り装置３は、冷媒を膨張させて減圧させる。絞り装置３は、例えば電動膨張弁である。なお、絞り装置３は、電動膨張弁に限られるものではなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、あるいはキャピラリーチューブなどであってもよい。
　室内熱交換器４は、上記冷媒回路を循環する冷媒と室内の空気との間で熱交換を行うように設けられている。
　第１延長配管５は、上記冷媒回路において絞り装置３と室内熱交換器４との間を接続している。第２延長配管６は、上記冷媒回路において室内熱交換器４と圧縮機１の吸入口との間を接続している。第１延長配管５及び第２延長配管６の各々の長さは、例えば上記冷媒回路に含まれる複数の配管の中で最も長い。第１延長配管５及び第２延長配管６の各々の長さは、３ｍ以上であってもよく、５ｍ以上であってもよく、１０ｍ以上であってもよく、２０ｍ以上であってもよく、５０ｍ以上であってもよく、１００ｍ以上であってもよい。
　第１延長配管５の外径は、９．５２ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下である。第２延長配管の外径は、１５．８８ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下である。本明細書において、第１延長配管５及び第２延長配管６の各外径は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｈ３４０１　２００１）に規定されている銅管に対する呼び径と同様に定義される。第１延長配管５の呼び径は、３／８インチ以上５／８インチ未満である。第２延長配管の呼び径は、５／８インチ以上７／８インチ未満である。なお、従来、冷媒配管は、その呼び径が1／８インチ刻みのラインナップから選択される。呼び径が異なる各冷媒配管には、上記規格に基づいて、呼び径に対応した内径が設定されている。
　なお、第１延長配管５及び第２延長配管６の各々は、例えば銅管であるが、これに限られない。第１延長配管５及び第２延長配管６の各々は、鋼管等であってもよい。
　第１延長配管５及び第２延長配管６の各外径は、空気調和機１０１の上記冷媒回路に封入される冷媒の循環量及び圧力損失を考慮して、設定されている。詳細は、後述する。
　上記冷媒回路に含まれる複数の配管のうち第１延長配管５及び第２延長配管６以外の他の配管の外径は特に制限されない。第１延長配管５の前後に連結される複数の配管の各外径は、例えば第１延長配管５の外径と等しい。第２延長配管６の前後に連結される複数の配管の各外径は、例えば第２延長配管６の外径と等しい。
　流路切替装置７は、室外熱交換器２が凝縮器として作用し、室内熱交換器４が蒸発器として作用する冷房運転モードと、室外熱交換器２が蒸発器として作用し、室内熱交換器４が凝縮器として作用する暖房運転モードとを切り替える。流路切替装置７は、例えば四方弁または六方弁である。なお、空気調和機１０１は、流路切替装置７を備えていなくてもよい。この場合、空気調和機１０１は、冷房運転可能であればよい。
　＜空気調和機１０１の動作＞
　空気調和機１０１は、動作モードとして、冷房運転モードを有する。冷房運転モードでは、室外熱交換器２が凝縮器として作用し、室内熱交換器４が蒸発器として作用する。
　空気調和機１０１の冷房運転モードでは、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２に流入し空気と熱交換することで液化し、液冷媒となる。液化した高圧の液冷媒は、絞り装置３において断熱膨張し、ガスと液との二相冷媒となる。二相化した冷媒は、第１延長配管５に流入する。第１延長配管５を流れることにより、二相冷媒の圧力は降下する。第１延長配管５から流出した二相冷媒は、室内熱交換器４に流入し空気と熱交換することでガス化し、ガス冷媒または乾き度０．９以上の二相冷媒となる。ガス化した冷媒は、第２延長配管６に流入する。第２延長配管６を流れることにより、ガス冷媒の圧力は降下する。第２延長配管６から流出したガス冷媒は、圧縮機に吸入される。
　空気調和機１０１に封入された冷媒の全循環量が二相状態で比較的長い第１延長配管５を流れるため、第１延長配管５を流れる二相冷媒の圧力損失は、上記冷媒回路の他の配管部分を流れる冷媒の圧力損失と比べて、大きくなる。同様に、空気調和機１０１に封入された冷媒の全循環量がガス状態で比較的長い第２延長配管６を流れるため、第２延長配管６を流れるガス冷媒の圧力損失は、上記冷媒回路の他の配管部分を流れる冷媒の圧力損失と比べて、大きくなる。そのため、第１延長配管５の一端側を流れる冷媒と他端側を流れる冷媒との間での圧力差、及び第２延長配管６の一端側を流れる冷媒と他端側を流れる冷媒との間での圧力差は、空気調和機の性能・能力に影響を及ぼす。
　＜冷媒＞
　空気調和機１０１の上記霊媒回路には、冷媒が封入されている。
　空気調和機１０１に封入される冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ（２，３，３，３－テトラフルオロ－１－プロペン）、Ｒ３２（ジフルオロメタン）、及び、Ｒ１１３２（Ｅ）（トランス－１，２－ジフルオロエチレン）の３成分を含む。冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率は、０質量％よりも大きい。冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率の総和は、例えば９５％以上であり、好ましくは９９％以上である。より好ましくは、冷媒中の不可避不純物を除く総量が上記３成分からなる。
　図２は、空気調和機１０１に封入される冷媒に含まれる、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分の質量比率（組成比率）を示す三角座標で表された組成図（三角組成図）である。該３成分の質量比率は、図２において、点Ａと点Ｂとを結ぶ第１直線ＡＢ、点Ｃと点Ｄとを結ぶ第２直線ＣＤ、点Ｂと点Ｅとを結ぶ第３直線ＢＥ、及び、点Ｃと点Ｅとを結ぶ第４直線ＣＥによって囲まれる第１領域内（図２の斜線部）に存在する。
　点Ａは、Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が４６．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が５４．０％である質量比率を示す。点Ａの三角座標は、（０，４６．０，５４,０）である。
　点Ｂは、Ｒ１２３４ｙｆが５６．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が４４．０％である質量比率を示す。点Ｂの三角座標は（５６．０，０，４４,０）である。
　点Ｃは、Ｒ１２３４ｙｆが７８．５質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％である質量比率を示す。点Ｃの三角座標は（７８．５，２１．５，０,０）である。
　点Ｄは、Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が７８．５％である質量比率を示す。点Ｄの三角座標は（０．０，２１．５，７８,５）である。
　点Ｅは、Ｒ１２３４ｙｆが１００質量％、Ｒ３２が０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０％である質量比率を示す。点Ｅの三角座標は（１００，０，０）である。
　上記第１直線ＡＢ、第２直線ＣＤ、第３直線ＢＥ、及び第４直線ＣＥは、以下の３つの観点に基づき、設定されている。
　第１直線ＡＢは、不均化反応を抑制する観点で設定されている。Ｒ１１３２（Ｅ）は、単体で使用される場合あるいは混合冷媒中の質量比率が比較的高い場合、高温高圧条件下で不均化反応が生じ、圧力及び温度が急激に上昇する。第１直線ＡＢは、不均化反応を抑制可能な上記３成分中のＲ１１３２（Ｅ）の質量比率に基づいて、設定されている。第１直線ＡＢよりもＲ１１３２（Ｅ）の質量比率が低い領域では、不均化反応が抑制される。
　第２直線ＣＤは、ＧＷＰ値を１５０未満とする観点で設定されている。上記３成分のうちＲ３２のＧＷＰ値が最も高く、ＧＷＰ値を１５０未満とするには、Ｒ３２の質量比率が２１．５質量％以下であることが必要がある。他方、Ｒ３２の質量比率が２１．５質量％以下であれば、Ｒ１２３４ｙｆ及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率がいかなる組み合わせであっても、ＧＷＰ値は１５０未満となる。つまり、第２直線ＣＤよりもＲ３２の質量比率が低い領域では、混合冷媒のＧＷＰ値が１５０未満となる。
　第３直線ＢＥ及び第４直線ＣＥは、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒との対比において、本冷媒の圧力損失の増大、及び第１延長配管５及び第２延長配管６の各外径の大幅な増大に伴う製造コストの増大、を同時に抑制する観点で設定されている。
　具体的には、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒においてＲ１２３４ｙｆの質量比率が高い場合には、冷媒の動作圧力が低下し、第１延長配管５及び第２延長配管６の各々を流れる上記冷媒の圧力損失が大幅に大きくなる。圧力損失の大幅な増大を抑制するには、第１延長配管及び第２延長配管の各外径を大幅に増大させることが考えられる。ただし、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒の圧力損失をＲ３２の圧力損失と同等程度にまで抑制するには、上述した配管呼び径の１／８インチ刻みのラインナップにおいて３ランク以上大きくする必要がある。例えば、Ｒ３２が封入される空気調和機の延長配管の呼び径が３／８インチである場合、当該空気調和機と能力が同等でありかつＲ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒が封入される空気調和機の延長配管の呼び径は６／８インチ程度とする必要がある。その結果、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒が封入される空気調和機の製造コストは、Ｒ３２が封入される空気調和機の製造コストよりも大幅に増大する。また、空気調和機の設置に際し、通常、現場では第１延長配管及び第２延長配管の各々を折り曲げる作業が生じるが、太い第１延長配管及び第２延長配管を折り曲げることは困難であるから、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒が封入される空気調和機では、Ｒ３２が封入される空気調和機と比べて、施工コストも増大する。
　そこで、Ｒ３２が封入される空気調和機との対比において第１延長配管及び第２延長配管の各外径を大幅に増大させることなく、第２延長配管６を流れるガス冷媒の圧力損失がＲ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒のそれよりも低くなるように、Ｒ１１３２（Ｅ）を含み、その質量比率が０質量％よりも大きい上記３成分の冷媒が採用されている。
　本発明者らは、Ｒ３２が封入される空気調和機との対比において第１延長配管及び第２延長配管の各外径を大幅に増大させることなく、第２延長配管６を流れるガス冷媒の圧力損失がＲ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒のそれよりも低くなり得る上記３成分の質量分率を、以下に示す計算方法により確認した。
　第２延長配管６を流れるガス冷媒の圧力損失は、以下に示すダルシー・ワイスバッハの式（１）を用いて計算される。関係式（１）において、ΔＰg：ガス冷媒の圧力損失、λは管摩擦係数、Ｌは第２延長配管６の長さ、ｄは第２延長配管６の内径、ρgはガス冷媒の密度、Ｕはガス冷媒の流速である。また、管摩擦係数λは、以下に示すブラジウスの式（２）又は（３）を用いて計算される。関係式（２），（３）において、Ｒｅは以下に示す関係式（４）を用いて計算されるレイノルズ数であり、関係式（４）において、ｖはガス冷媒の動粘度係数である。関係式（２）は、レイノルズ数Ｒｅが以下に示す関係式（５）を満たす場合に用いられ、関係式（３）は、レイノルズ数Ｒｅが以下に示す関係式（６）を満たす場合に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、本発明者らは、絞り装置３の制御性を担保する観点で、第１延長配管５を流れる二相冷媒の圧力損失が、冷媒回路に封入される冷媒の循環量の条件により算出される凝縮圧力と蒸発圧力との差圧よりも小さくなり得る上記３成分の質量分率を、以下に示す計算方法により求めた。
　第１延長配管５を流れる二相冷媒の圧力損失は、Ｌ－Ｍ法により以下に示す関係式（７）～（９）を用いて計算される。関係式（７）～（９）において、ΔＰｔｐは二相冷媒の圧力損失（単位：Ｐａ）、φgasは二相流の摩擦損失増倍係数、ＸttはＬ－Ｍパラメータ、ｘは二相冷媒の乾き度、ρgasはガス冷媒の密度（ｋｇ／ｍ３）、ρligは液冷媒の密度（ｋｇ／ｍ３）、μgasはガス冷媒の粘度、μligは液冷媒の粘度を示す。なお、乾き度ｘは０．１５とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　圧力損失の計算の際に用いられる冷媒循環量は、凝縮温度４５℃、蒸発温度１０℃、過冷却度７℃、吸入過熱度０．１ｄｅｇの条件で、冷房定格能力は所望の能力として、冷媒物性計算ソフトＲＥＦＰＲＯＰｖｅｒ１０．０より計算される。冷房定格能力は、例えば、７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下と設定され得る。
　上記計算の結果、Ｒ１１３２（Ｅ）の質量比率が、０質量％よりも高く、かつＲ３２の質量比率が０質量％よりも高ければ、つまり第３直線ＢＥよりも第２直線ＣＤ側であってかつ第４直線ＣＥよりも第１直線ＡＢ側に位置する領域内に存在すれば、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒との対比において、圧力損失の増大及び第１延長配管５及び第２延長配管６の各外径の大幅な増大に伴う製造コストの増大を同時に抑制し得ることが確認された。
　具体的には、冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である条件下では、上記３成分の質量比率が第３直線ＢＥよりも第２直線ＣＤ側であってかつ第４直線ＣＥよりも第１直線ＡＢ側に位置する領域内に存在する冷媒を用いることで、第１延長配管の外径は１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下、第２延長配管の外径は１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下とし得ることが確認された。
　＜効果＞
　空気調和機１０１に封入される冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含み、冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率は、０質量％よりも大きい。さらに、上記３成分の冷媒の質量分率が第１直線ＡＢ、第２直線ＣＤ、第３直線ＢＥ、及び第４直線ＣＥに囲まれた第１領域内にある。
　そのため、上記冷媒のＧＷＰ値はルームエアコンまたはパッケージエアコンに関する一般的な規制値１５０よりも小さくなる。
　また、上記冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２Ｈとの２種混合冷媒と比べて、動作圧力が高くなり、体積流量が減少するため、圧力損失が小さくなる。その結果、空気調和機１０１では、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２Ｈとの２種混合冷媒が封入される空気調和機と比べて、特定の能力を実現するために必要とされる第１延長配管５及び第２延長配管６の外径を小さくすることができる。一例として、冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下であれば、第１延長配管の外径は１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下、第２延長配管の外径は１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下となり得る。このように、空気調和機１０１によれば、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２Ｈとの２種混合冷媒が封入される空気調和機と比べて、圧力損失増大に伴う能力低下が抑制されていながらも製造コストの増大が抑制され得る。
　さらに、上記冷媒では、Ｒ１１３２（Ｅ）の質量分率が抑えられているため、空気調和機１０１では不均化反応が抑制され得る。
　＜変形例＞
　空気調和機１０１の冷房定格能力は、２．２ｋＷ以上５．６ｋＷ以下であってもよい。本発明者らは、上記計算方法を用いて、冷房定格能力が２．２ｋＷ以上５．６ｋＷ以下である条件下では、上記３成分の質量比率が第３直線ＢＥよりも第２直線ＣＤ側であってかつ第４直線ＣＥよりも第１直線ＡＢ側に位置する領域内に存在する冷媒を用いることで、第１延長配管の外径は９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ以下、第２延長配管の外径は１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ以下とし得ることを確認した。
　実施の形態２．
　実施の形態２に係る空気調和機は、特に説明しない限り、実施の形態１に係る空気調和機１０１と同一の構成を有し、同一の効果を奏する。
　図３は、実施の形態２に係る空気調和機に封入される冷媒に含まれる、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分の質量比率を示す三角座標で表された組成図である。該３成分の質量比率は、図３において、点Ａと点Ｂとを結ぶ第１直線ＡＢ、点Ｃと点Ｄとを結ぶ第２直線ＣＤ、点Ｆと点Ｇとを結ぶ第５直線ＦＧ、及び、点Ｂと点Ｇとを結ぶ第６直線ＢＧによって囲まれる第２領域内（図３の斜線部）に存在する。
　点Ａ～点Ｄは、図２に示されるそれらと同じである。
　点Ｆは、Ｒ１２３４ｙｆが６１．０質量％、Ｒ３２が３９．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％である質量比率を示す。点Ｅの三角座標は（６１．０，３９．０，０,０）である。
　点Ｇは、Ｒ１２３４ｙｆが６１．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が３９．０％である質量比率を示す。点Ｇの三角座標は（６１．０，０．０，３９,０）である。
　第５直線ＦＧは、Ｒ１２３４ｙｆとＲ３２との２種混合冷媒との対比において本冷媒の圧力損失の増大を抑制しながらも、Ｒ３２が封入される空気調和機との対比において第１延長配管５及び第２延長配管６の各外径が２ランク以上増大することを抑制する観点で設定されている。
　そこで、第５直線ＦＧは、第２延長配管６の外径を、Ｒ３２冷媒が封入される空気調和機の第１延長配管及び第２延長配管の各外径に対して２ランク以上大きくすることなく、第１延長配管５及び第２延長配管６の各々を流れる冷媒の圧力損失をＲ３２Ｈのそれと同等とする観点で、上記計算方法に基づいて、設定されている。
　第５直線ＦＧが第１直線ＡＢと交わらない直線として設定されることにより、点Ｂと点Ｇとを結ぶ直線として第６直線ＢＧが設定されている。
　上記３成分の質量比率が第５直線ＦＧよりもＲ１２３４ｙｆの質量分率が低い側であってかつ第５直線ＦＧよりもＲ３２の質量分率が高い側に位置する上記第２領域内に存在する冷媒を用いることで、実施の形態１に係る空気調和機１０１よりも第１延長配管５及び第２延長配管６を細径化できることが確認された。
　具体的には、冷房定格能力が２．２ｋＷ以上５．６ｋＷ以下である条件下では、第１延長配管の外径は９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ未満、第２延長配管の外径は１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ未満とし得ること、が確認された。
　また、冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である条件下では、第１延長配管の外径は１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ未満、第２延長配管の外径は１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ未満とし得ることを確認した。
　実施の形態２に係る空気調和機によれば、実施の形態１に係る空気調和機１０１と比べて、第１延長配管５及び第２延長配管６の各々をさらに細径化し得るため、製造コストがさらに抑制され得る。
　実施の形態３．
　実施の形態３に係る空気調和機１０２は、特に説明しない限り、実施の形態１に係る空気調和機１０１と同一の構成を有し、同一の効果を奏する。
　図４に示されるように、空気調和機１０２は、複数の第１延長配管５及び複数の第２延長配管６を備える。
　複数の第１延長配管５は、室外機１０及び室内機２０の各々に対して互いに並列に接続されている。複数の第１延長配管５の各々は、二又ジョイント等の分岐管を介して、室外機１０及び室内機２０の各々に接続されている。複数の第２延長配管６は、室外機１０及び室内機２０の各々に対して互いに並列に接続されている。複数の第２延長配管６の各々は、二又ジョイント等の分岐管を介して、室外機１０及び室内機２０の各々に接続されている。
　空気調和機１０２の複数の第１延長配管５の各々の外径は、冷房定格能力がこれと同等である空気調和機１０１における第１延長配管５の外径未満である。空気調和機１０２の複数の第２延長配管６の各々の外径は、冷房定格能力がこれと同等である空気調和機１０１における第２延長配管６の外径未満である。複数の第１延長配管５の各々の外径は、１５．８８ｍｍ未満である。複数の第２延長配管６の各々の外径は、２２．２２ｍｍ未満である。
　なお、複数の第１延長配管５の各々の外径は、互いに等しくてもよいが、互いに異なっていてもよい。同様に、複数の第２延長配管６の各々の外径は、互いに等しくてもよいが、互いに異なっていてもよい。
　空気調和機１０２は、例えば既設の空気調和機の第１延長配管及び第２延長配管に這わせて第１延長配管５及び第２延長配管６を後付けで設置し、さらに冷媒回路に上記冷媒を封入することにより、容易に実現され得る。空気調和機１０２では、既設の空気調和機の第１延長配管及び第２延長配管を再利用できるため、冷房定格能力が同等である空気調和機１０１の全体を新たに製造する場合と比べて、製造コストを抑制し得る。
　空気調和機１０２の複数の第１延長配管５の各々の外径は、冷房定格能力がこれよりも低い空気調和機１０１における第１延長配管５の外径と同等であってもよい。空気調和機１０２の複数の第２延長配管６の各々の外径は、冷房定格能力がこれよりも低い空気調和機１０１における第２延長配管６の外径と同等であってもよい。
　例えば、冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である空気調和機１０２の複数の第１延長配管５及び複数の第２延長配管６の各々の外径は、冷房定格能力が２．２ｋＷ以上５．６ｋＷ以下である空気調和機１０１の第１延長配管５及び第２延長配管６の各々の外径と同等である。冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下である空気調和機１０２では、複数の第１延長配管５の各々の外径は９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ以下であり、複数の第２延長配管６の各々の外径は１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ以下である。
　空気調和機１０２に封入される冷媒は、実施の形態２に係る冷媒であってもよい。この場合、複数の第１延長配管５の各々の外径は９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ未満とされ得る。複数の第２延長配管６の各々の外径は１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ未満とされ得る。
　以上のように本開示の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本開示の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　１　圧縮機、２　室外熱交換器、３　絞り装置、４　室内熱交換器、５　第１延長配管、６　第２延長配管、７　流路切替装置、１０　室外機、２０　室内機、１０１，１０２　空気調和機。

Claims (5)

  1. 　冷媒を循環させるように構成された冷媒回路を備え、動作モードとして冷房運転モードを有する空気調和機であって、
    　前記冷媒回路の一部を含む室外機と、
    　前記冷媒回路の他の一部を含む室内機と、
    　前記室外機と前記室内機との間を接続しており前記冷媒回路の残部を構成する少なくとも１つの第１延長配管及び少なくとも１つの第２延長配管とを備え、
    　前記冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含み、
    　前記冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率は、０質量％よりも大きく、
    　前記３成分の質量比率を三角座標で表した組成図は、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が４６．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が５４．０％であることを示すＡ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが５６．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が４４．０％であることを示すＢ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが７８．５質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％であることを示すＣ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が７８．５％であることを示すＤ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが１００質量％、Ｒ３２が０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０％であることを示すＥ点と、を含み、
    　前記３成分の質量比率は、前記点Ａと前記点Ｂとを結ぶ第１直線、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ第２直線、前記点Ｂと前記点Ｅとを結ぶ第３直線、及び、前記点Ｃと前記点Ｅとを結ぶ第４直線によって囲まれる第１領域内にあり、
    　冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下であり、
    　前記少なくとも１つの第１延長配管の外径が１２．７ｍｍ以上１５．８８ｍｍ以下であり、
    　前記少なくとも１つの第２延長配管の外径が１９．０５ｍｍ以上２２．２２ｍｍ以下である、空気調和機。
  2. 　前記少なくとも１つの第１延長配管は、互いに並列に接続されている複数の第１延長配管であり、
    　前記少なくとも１つの第２延長配管は、互いに並列に接続されている複数の第２延長配管であり、
    　前記複数の第１延長配管の各々の外径が１５．８８ｍｍ未満であり、
    　前記複数の第２延長配管の各々の外径が２２．２２ｍｍ未満である、請求項１に記載の空気調和機。
  3. 　冷媒を循環させるように構成された冷媒回路を備え、動作モードとして冷房運転モードを有する空気調和機であって、
    　前記冷媒回路の一部を含む室外機と、
    　前記冷媒回路の他の一部を含む室内機と、
    　前記室外機と前記室内機との間を接続しており前記冷媒回路の残部を構成する複数の第１延長配管及び複数の第２延長配管とを備え、
    　前記冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含み、
    　前記冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率は、０質量％よりも大きく、
    　前記３成分の質量比率を三角座標で表した組成図は、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が４６．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が５４．０％であることを示すＡ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが５６．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が４４．０％であることを示すＢ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが７８．５質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％であることを示すＣ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が７８．５％であることを示すＤ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが１００質量％、Ｒ３２が０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０％であることを示すＥ点と、を含み、
    　前記３成分の質量比率は、前記点Ａと前記点Ｂとを結ぶ第１直線、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ第２直線、前記点Ｂと前記点Ｅとを結ぶ第３直線、及び、前記点Ｃと前記点Ｅとを結ぶ第４直線によって囲まれる第１領域内にあり、
    　冷房定格能力が７．１ｋＷ以上１４．０ｋＷ以下であり、
    　前記複数の第１延長配管は、前記室外機及び前記室内機の各々に対して互いに並列に接続されており、
    　前記複数の第２延長配管は、前記室外機及び前記室内機の各々に対して互いに並列に接続されており、
    　前記複数の第１延長配管の各々の外径が９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ以下であり、
    　前記複数の第２延長配管の各々の外径が１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ以下である、空気調和機。
  4. 　冷媒を循環させるように構成された冷媒回路を備え、動作モードとして冷房運転モードを有する空気調和機であって、
    　前記冷媒回路の一部を含む室外機と、
    　前記冷媒回路の他の一部を含む室内機と、
    　前記室外機と前記室内機との間を接続しており前記冷媒回路の残部を構成する第１延長配管及び第２延長配管とを備え、
    　前記冷媒は、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の３成分を含み、
    　前記冷媒中のＲ１２３４ｙｆ、Ｒ３２、及びＲ１１３２（Ｅ）の各々の質量比率は、０質量％よりも大きく、
    　前記３成分の質量比率を三角座標で表した組成図は、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が４６．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が５４．０％であることを示すＡ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが５６．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が４４．０％であることを示すＢ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが７８．５質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％であることを示すＣ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが０．０質量％、Ｒ３２が２１．５質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が７８．５％であるＤ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが１００質量％、Ｒ３２が０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０％であることを示すＥ点と、を含み、
    　前記３成分の質量比率は、前記点Ａと前記点Ｂとを結ぶ第１直線、前記点Ｃと前記点Ｄとを結ぶ第２直線、前記点Ｂと前記点Ｅとを結ぶ第３直線、及び、前記点Ｃと前記点Ｅとを結ぶ第４直線によって囲まれる第１領域内にあり、
    　冷房定格能力が２．２ｋＷ以上５．６ｋＷ以下であり、
    　前記第１延長配管の外径が９．５２ｍｍ以上１２．７０ｍｍ以下であり、
    　前記第２延長配管の外径が１５．８８ｍｍ以上１９．０５ｍｍ以下である、空気調和機。
  5. 　前記組成図は、
    　Ｒ１２３４ｙｆが６１．０質量％、Ｒ３２が３９．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が０．０％であることを示すＦ点と、
    　Ｒ１２３４ｙｆが６１．０質量％、Ｒ３２が０．０質量％、及びＲ１１３２（Ｅ）が３９．０％であることを示すＧ点と、をさらに含み、
    　前記３成分の質量比率は、前記第１直線、前記第２直線、前記点Ｆと前記点Ｇとを結ぶ第５直線、及び前記点Ｂと前記点Ｇとを結ぶ第６直線によって囲まれる第２領域内にある、請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和機。
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