具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。此外，对图中的相同或相当的部分赋予相同的附图标记，且原则上不重复其说明。

实施方式1.

图1是示出实施方式1的制冷循环装置100的结构的功能框图。如图1所示，制冷循环装置100具备压缩机1、冷凝器2、温度式膨胀阀3、蒸发器4、感温筒5及控制装置10。在制冷循环装置100中，制冷剂按压缩机1、冷凝器2、温度式膨胀阀3及蒸发器4的顺序循环。

在感温筒5中封入有近共沸混合制冷剂或单一制冷剂。感温筒5被配置成从被吸入压缩机1的制冷剂接受热。被封入感温筒5的制冷剂由于该热而成为气液二相状态。

控制装置10通过控制压缩机1的驱动频率fc，从而控制压缩机1每单位时间排出的制冷剂量。控制装置10包含存储部11。在存储部11中预先保存有非共沸混合制冷剂的物性值、被封入感温筒5的制冷剂的物性值及特定参数(例如蒸发温度或冷凝温度)的控制目标值。此外，在非共沸混合制冷剂中，某压力下的蒸发温度是指在莫里尔曲线图上饱和液体线上的与该压力对应的点的温度、饱和蒸气线上的与该压力对应的点的温度的平均温度。

图2是概略地示出图1的温度式膨胀阀3的构造的剖视图。如图2所示，温度式膨胀阀3包含框体30、间隔件31、轴体32、阀芯33、弹簧34及调整螺钉(基体)35。

间隔件31将框体30分为空间S1(第一空间)及空间S2(第二空间)，并能够在Z轴方向(特定方向)上移动。轴体32在Z轴方向上延伸，并将间隔件31与阀芯33连接。间隔件31、轴体32及阀芯33能够相对于调整螺钉35一体地移动。弹簧34的一端固定于阀芯33，弹簧34的另一端固定于调整螺钉35。位移量s1是弹簧34的位移量。位置Z1是该另一端的Z轴方向上的位置。位置Z0(基准位置)是来自冷凝器2的制冷剂通过的空间S3的底部的位置。位移量s0是从位置Z0起的位置Z1的位移量。感温筒5与空间S1连通。蒸发器4与压缩机1之间的流路FP与空间S2连通。

当将被吸入压缩机1的制冷剂的压力(蒸发压力)及温度分别设为P1及T1时，被封入感温筒5的制冷剂的温度成为T1。关于被封入感温筒5的制冷剂的压力P2，使用该制冷剂的种类(制冷剂种类)、温度T1，如以下的式(1)那样进行表示。

P2＝f1(制冷剂种类，T1)…(1)

在空间S1中存在被封入感温筒5的制冷剂。当将间隔件31的面积设为A1时，该制冷剂向间隔件31施加的力F2如以下的式(2)那样进行表示。

F2＝P2·A1…(2)

在空间S2中存在被吸入压缩机1的制冷剂。该制冷剂向间隔件31施加的力F1如以下的式(3)那样进行表示。

F1＝P1·A1…(3)

当将弹簧34的弹簧系数设为k1时，弹簧34向阀芯33施加的力F3如以下的式(4)那样进行表示。

F3＝k1·(s0+s1)…(4)

通过用以下的式(5)那样进行表示的力的平衡，决定阀芯33的位置。

F2＝F1+F3…(5)

通过将式(1)～(4)代入式(5)，从而能够得到以下的式(6)。

P2·A1＝P1·A1+k1·(s0+s1)…(6)

通过将式(6)变形，从而能够得到以下的式(7)。

s0+s1＝(P2-P1)·A1/k1…(7)

通过将式(1)代入式(7)，从而能够得到以下的式(8)。

s0+s1＝(f1(制冷剂种类，T1)-P1)·A1/k1…(8)

与温度式膨胀阀3的开度具有相关关系的流量系数Cv值如以下的式(9)那样进行表示。

Cv∝1/(s0+s1)…(9)

作为在制冷循环装置100中使用的制冷剂，从防止全球变暖的观点出发，有时优选全球增温潜势(GWP：Global Warming Potential)更低的非共沸混合制冷剂代替近共沸混合制冷剂或单一制冷剂。例如已知如下情况：由于作为非共沸混合制冷剂的R463A(GWP为1494)的工作压力与作为近共沸混合制冷剂的R410A(GWP为2090)的工作压力类似，所以R463A相对于R410A具有替代性。

图3是示出R410A及R463A的压力、焓及温度的关系的莫里尔曲线图。在图3中，实线示出R410A的情况，虚线示出R463A的情况。如图3所示，在R463A的莫里尔曲线图中，在气液二相状态的区域(饱和液体线与饱和蒸气线之间的区域)中，等温线具有负的斜率，伴随着焓的增加而接近焓的轴(横轴)。由于等温线在气液二相状态的区域中具有负的斜率，所以当在气液二相状态的区域中将压力设为恒定并使焓变化的情况下，会产生R463A的温度发生变化这样的温度梯度。另一方面，在R410A的情况下，在气液二相状态的区域中，基本上不产生温度梯度。因此，在使用R463A代替R410A的情况下，为了实现能够使用R410A实现的期望的工作状态，需要根据R410A的设定变更温度式膨胀阀3的设定。

因此，在制冷循环装置100中，能够在Z轴方向上调节调整螺钉35的位置。通过在使用非共沸混合制冷剂的情况下和使用近共沸混合制冷剂或单一制冷剂的情况下适当地变更位移量s0，从而在使用任意的制冷剂的情况下都能够实现期望的工作状态。具体而言，能够以如下方式设定位移量s0：在某蒸发温度及某过热度下，使用R410A的情况下的温度式膨胀阀3的开度与使用R463A的情况下的温度式膨胀阀3的开度相同。优选的是，在温度式膨胀阀3附加有用于确认位移量s0的刻度。

图4是示出被吸入压缩机1的制冷剂的过热度与调整螺钉35的位移量比例的关系的图。调整螺钉35的位移量比例是指使用R410A的情况下的位移量s0(第一位移量)与使用R463A的情况下的位移量s0(第二位移量)之差相对于第一位移量的比例。另外，在制冷循环装置100中设想的蒸发温度的范围为-40℃以上且10℃以下(第一范围)，过热度的范围为60℃以下(第二范围)。在图4中，曲线C1～C6分别示出蒸发温度为-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃的情况。

如图4所示，调整螺钉35的位移量比例的范围为-78％以上且-1％以下。通过将调整螺钉35的位移量比例的范围设为-78％以上且-1％以下，从而利用R463A及R410A中的任一种都能够实现在制冷循环装置100中设想的过热度及蒸发温度。另外，由于无需为了使用R463A而设计与制冷循环装置100不同的规格的制冷循环装置，所以能够抑制能使用R463A的制冷循环装置的制造成本。

实施方式1的变形例.

将式(4)如以下的式(9)那样进行展开。

F3＝k1·s0+k1·s1…(1)

将弹簧系数k1设为恒定并将调整螺钉35的位移量比例的范围设为-78％以上且-1％以下是指：关于式(9)的第一项k1·s0的值，将使用R410A的情况下的第一项k1·s0的值(第一值)与使用R463A的情况下的第一项k1·s0的值(第二值)之差相对于第一值的比例(弹簧系数及位移量之积的比例)的范围设为-78％以上且-1％以下。通过将弹簧系数及位移量之积的比例设为-78％以上且-1％以下，从而能够实现实施方式1的制冷循环装置的效果。

以下，说明在实施方式1的变形例1中使弹簧系数k1变化的情况。在实施方式1的变形例2中，说明使弹簧系数k1及位移量s0双方变化的情况。

实施方式1的变形例1.

图5是概略地示出实施方式1的变形例1的温度式膨胀阀3A的构造的剖视图。在温度式膨胀阀3A的结构中，将图2的温度式膨胀阀3的调整螺钉35置换为基体35A，并且弹簧能够可拆装地固定于阀芯33及基体35A。由于除此以外相同，所以不重复说明。

基体35A固定于空间S3的底部，不能在Z轴方向上移动。即，在温度式膨胀阀3A中不能够调节位移量s0。在温度式膨胀阀3A中，在使用R410A的情况下使用弹簧34A，在使用R463A的情况下使用弹簧34B。将弹簧34A的弹簧系数设为k11(第一弹簧系数)，将弹簧34B的弹簧系数设为k12(第二弹簧系数)。

弹簧系数k11与弹簧系数k12之差相对于弹簧系数k11的比例(弹簧系数之差的比例)的范围为-78％以上且-1％以下。通过将弹簧系数之差的比例设为-78％以上且-1％以下，从而也能够实现与实施方式1同样的效果。

优选在弹簧34A、34B的主体或弹簧34A、34B的捆包件上具有“R410A”及“R463A”这样的可知晓是哪种制冷剂用的弹簧的记载。另外，优选的是，在制冷循环装置的使用说明书中，按在制冷循环装置中能够使用的制冷剂的种类记载适合于该种类的弹簧的种类。

实施方式1的变形例2.

图6是概略地示出实施方式1的变形例2的温度式膨胀阀3B的构造的剖视图。温度式膨胀阀3B与3A的不同点在于，弹簧34C能够拆装地固定于图2的阀芯33及调整螺钉35。由于除此以外相同，所以不重复说明。

在温度式膨胀阀3B中，在使用R410A的情况下使用弹簧34C，并且将位移量s0调节为s21(第一位移量)。在使用R463A的情况下使用弹簧34D，并且将位移量s0调节为s22(第二位移量)。将弹簧34C的弹簧系数设为k21(第一弹簧系数)，将弹簧34D的弹簧系数设为k22(第二弹簧系数)。

积k21·s21的值(第一值)与积k22·s22的值(第二值)之差相对于第一值的比例的范围为-78％以上且-1％以下。通过将弹簧系数及位移量之积的比例设为-78％以上且-1％以下，从而也能够实现与实施方式1同样的效果。

以上，根据实施方式1及变形例1、2的制冷循环装置，能够使用非共沸混合制冷剂实现期望的工作状态。

实施方式2.

在实施方式1中，说明了在制冷循环装置中循环的非共沸混合制冷剂的组成比(循环组成比)基本上不变化的情况。在实施方式2中，说明在制冷循环装置中循环的非共沸混合制冷剂的循环组成比变化的情况。

图7是示出实施方式2的制冷循环装置200的结构的功能框图。制冷循环装置200的结构是在图1的制冷循环装置100的结构上添加储液器(receiver)6(制冷剂容器)而成的结构。由于除此以外相同，所以不重复说明。

在储液器6中积存有液体的非共沸混合制冷剂，并且非共沸混合制冷剂所包含的制冷剂中的与其他制冷剂相比沸点较低的制冷剂(低沸点制冷剂)汽化。伴随着非共沸混合制冷剂在制冷循环装置200中循环，储液器6所包含的气体的制冷剂(气体制冷剂)增加。由于在制冷循环装置200中循环的非共沸混合制冷剂所包含的低沸点制冷剂减少，所以在制冷循环装置200中循环的非共沸混合制冷剂的循环组成比变化。

图8是示出使用R463A作为非共沸混合制冷剂时的、储液器6内的气体制冷剂量相对于封入制冷循环装置200的R463A的量(初始制冷剂量)之比与循环组成比的关系的图。

R463A以36：30：14：14：6的重量百分比(wt％)(纯组成比)包含R32、R125、R1234yf、R134a及CO2。为了确保制冷剂压力，在R463A中包含CO2。R32、R125、R1234yf、R134a及CO2的1个大气压下的沸点分别为-51.7℃、-48.1℃、-29.4℃、-26.1℃及-78.5℃。在R463A所包含的制冷剂之中，CO2的沸点最低，R32的沸点次于CO2而较低。在R463A的低沸点制冷剂中包含R32及CO2。

如图8所示，在储液器6内的气体制冷剂量为0的情况下，R32、R125、R1234yf、R134a及CO2的循环组成比与R463A的组成比(初始值)相等。伴随着储液器6内的气体制冷剂量的增加，CO2及R32的循环组成比减少。另一方面，R125、R1234yf及R134a的循环组成比增加。

参照图7及图2，当作为低沸点制冷剂的CO2的循环组成比减少时，在压力恒定的情况下，在制冷循环装置200中循环的制冷剂的蒸发温度相对于R463A的蒸发温度上升。为了维持蒸发温度，需要使蒸发压力P1下降。由于当蒸发压力P1下降时，力F2变小，所以温度式膨胀阀3的开度变大。通过减小位移量s0，从而能够相对于CO2的循环组成比的下降而维持温度式膨胀阀3的开度。

图9是示出被吸入压缩机1的制冷剂的过热度与调整螺钉35的位移量比例的关系的图。在制冷循环装置200中设想的蒸发温度的范围为-40℃以上且10℃以下(第一范围)，过热度的范围为60℃以下(第二范围)。在图9中，曲线C21～C26分别示出蒸发温度为-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃的情况。

此外，图9中的R463A的循环组成比是用图8的虚线Cr包围的循环组成比。选择具有该循环组成比的R463A作为与R410A的比较对象的理由是：用虚线Cr包围的循环组成比是图9所示的循环组成比之中最接近在储液器6内不存在液体制冷剂(储液器6内的气体制冷剂量相对于初始制冷剂量之比成为1)这一临界状态的循环组成比。

如图9所示，调整螺钉35的位移量比例的范围为2％以上且271％以下。通过将调整螺钉35的位移量比例的范围设为2％以上且271％以下，从而利用R463A及R410A中的任一种都能够实现在制冷循环装置200中设想的过热度及蒸发温度。另外，由于无需考虑R463A的循环组成比变化来设计与制冷循环装置200不同的规格的制冷循环装置，所以能够抑制能使用R463A的制冷循环装置的制造成本。此外，在R463A的循环组成比不变化的期间，通过与实施方式1同样地将调整螺钉35的位移量比例的范围设为-78％以上且-1％以下，从而利用R463A及R410A中的任一种都能够实现在制冷循环装置200中设想的过热度及蒸发温度。

另外，与实施方式1同样地，也可以将弹簧系数之差的比例或弹簧系数及位移量之积的比例设为-78％以上且-1％以下或2％以上且271％以下。

以上，根据实施方式2的制冷循环装置，即使非共沸混合制冷剂的循环组成比变化，也能够实现期望的工作状态。

此次公开的各实施方式及变形例还预定在不矛盾的范围适当地组合并实施。应当认为，此次公开的实施方式及变形例在所有方面均为例示而不具有限制性。本发明的范围并不由上述说明示出，而是由权利要求书表示，意图将与权利要求书同等的意思及范围内的所有变更都包括在内。

附图标记的说明

1压缩机，2冷凝器，3、3A、3B温度式膨胀阀，4蒸发器，5感温筒，6储液器，10控制装置，11存储部，30框体，31间隔件，32轴体，33阀芯，34、34A～34D弹簧，35调整螺钉，35A基体，100、200制冷循环装置，FP流路。