以下、本発明に係る冷媒回路の一実施形態� ��図面に基づいて説明する。なお、以下に説� ��する各実施形態の冷媒回路は、いずれも二� ��化炭素を冷媒として用いる冷凍サイクルを� ��成するものである。
<第1の実施形態>
 図1Aに示す冷凍サイクルの冷媒回路10におい て、図中の符号1は圧縮機、2はアキュムレー� ��、3は凝縮器、4はレシーバ、5,5A,5Bは絞り機� ��、6は蒸発器、7は中間冷却器である。なお� �図1Aにa~hで示す位置の状態は、図1Bに示すモ� ��エル線図と対応している。

 図示の冷媒回路10において、圧縮機1で超臨� ��の状態aまで圧縮した気相の冷媒は、凝縮器 3による熱交換を行うことで、状態aから等圧� ��エンタルピが減少して状態bまで変化する。
 状態bの冷媒は、直接中間冷却器7へ導かれ� �絞り機構5Aへ向かう冷媒主流と、絞り機構5B� ��通過して中間冷却器7へ導かれる減圧冷媒流 れとに分流される。

 中間冷却器7では、冷媒主流と減圧冷媒流れ とが熱交換する。この熱交換において、冷媒 主流は、絞り機構5Bで状態cまで減圧されて気 液二相の状態になった減圧冷媒流れにより、 状態eまで冷却されてエンタルピが減少する� �
 冷媒主流を冷却した気液二相の減圧冷媒流� ��は、吸熱により温度上昇するので、気相の� ��態dとなって圧縮機1に吸入される。

 中間冷却器7で冷却された状態eの冷媒主流� �、絞り機構5Aによる最初の減圧を受けて膨張 することにより、液相の状態fに変化する。� �媒主流が状態fとなる絞り機構5Aの後流には� �間圧レシーバ4を設けてあるので、液相の冷� ��主流に余剰の冷媒があると、余剰冷媒とし� ��中間圧レシーバ4内に保持される。
 また、余剰冷媒として中間圧レシーバ4内に 保持された冷媒を除く冷媒主流は、中間圧レ シーバ4を通過した後、絞り機構5により再度� ��減圧を受けて状態gまで膨張する。この状態 gの冷媒主流は、蒸発器6を通過する過程の熱� ��換により吸熱して温度上昇し、気相の状態h となって圧縮機1に吸入される。

 こうして圧縮機1に吸入された気相の冷媒(� �態d及び状態h)は、圧縮機1に加圧されて超臨� ��の状態aまで圧縮される。
 従って、状態aの冷媒は、以後同様の過程を 経て冷媒回路10を循環することになるので、� ��態変化を繰り返して循環する冷媒を用いて� ��発器6による冷却を行う冷凍サイクルが構成 される。そして、このように構成された冷媒 回路10は、中間冷却器7により冷却された冷媒 を絞り機構5Aにより中間圧まで膨張させた後� ��側に中間圧レシーバ4を設置しているので、 液相の余剰冷媒を中間圧レシーバ4に保持す� �ことが可能となる。

<第2の実施形態>
 続いて、本発明に係る冷媒回路の第2の実施 形態を図2A,図2Bに基づいて説明する。なお、� ��述した実施形態と同様の部分には同じ符号� ��付し、その詳細な説明は省略する。
 図2Aに示す冷凍サイクルの冷媒回路10Aは、� �とえば空気調和装置の冷房運転及び暖房運� �の選択切替を可能とするため、上述した冷� �回路10に四方弁8及びブリッジ回路9を追設し� ��ものである。この冷媒回路10Aにおいても、� ��2Aにa~hで示す冷房運転時の冷媒状態は、図2B に示すモリエル線図と対応している。

 この冷媒回路10Aは、冷媒の循環方向を逆� ��させて凝縮器3及び蒸発器6の機能を反対に� �ることで、冷房運転及び暖房運転の切替を� �能にしている。すなわち、圧縮機1から超臨� ��の状態aにして送出された気相の冷媒は、四 方弁8の操作により循環方向が切り替えられ� �。冷房運転時には、図中に矢印で示すよう� �、四方弁8から凝縮器3へ向けて流れ、凝縮器 3を通過した後には、逆止弁を組み合わせた� �リッジ回路9を通って中間冷却器7及び絞り機 構5Bへ分岐して流れる。

 一方、暖房運転時には四方弁8が操作され 、圧縮機1で圧縮された状態aの冷媒が蒸発器6 側へ向かって流れるので、この場合の蒸発器 6は凝縮器として機能する熱交換器となる。� �って、凝縮器として機能する熱交換器(図中� ��蒸発器6)を通過する際に冷媒が放熱し、状� �bまで温度低下した後にブリッジ回路9を通っ て中間冷却器7及び絞り機構5Bへ分岐して流れ る。なお、暖房運転時には、図中の凝縮器3� �蒸発器として吸熱する熱交換器となる。

 中間冷却器7及び絞り機構5Bに分配された冷� ��は、上述した第1の実施形態と同様の過程を 経て液相の余剰冷媒がレシーバ4に保持され� �。すなわち、冷房運転時及び暖房運転時の� �ずれの運転状態においても、液相の余剰冷� �を中間圧レシーバ4に保持することが可能に� ��る。
 なお、冷媒回路10Aにおいて暖房運転時の冷� ��状態が冷房運転時と異なる場合、モリエル� ��図に対応する冷媒状態の位置a~hは、図2Aの() 内に示されている。

<第3の実施形態>
 続いて、本発明に係る冷媒回路の第3の実施 形態を図3A,図3Bに基づいて説明する。なお、� ��述した実施形態と同様の部分には同じ符号� ��付し、その詳細な説明は省略する。
 図3Aに示す冷凍サイクルの冷媒回路10Bは、� �述した第1の実施形態に再熱コンデンサ20を� �設したものである。この再熱コンデンサ20は 、レシーバ4と絞り機構5との間に設置されて� ��る。この冷媒回路10Bにおいても、図3Aにa~i� �示す冷房運転時の冷媒状態は、図3Bに示すモ リエル線図と対応している。

 この実施形態で追設した再熱コンデンサ2 0は、液相状態にある状態fの冷媒から吸熱し� ��状態gまで温度低下させる凝縮器の機能を有 する熱交換器である。この結果、再熱除湿を する空気調和装置の場合、再熱コンデンサ20� ��過冷却コンデンサとして利用することがで� ��る。すなわち、二酸化炭素冷媒を用いた空� ��調和装置において、再熱コンデンサ20を追� �することで、余剰冷媒の保持に加えて再熱� �湿が可能となる。

<第4の実施形態>
 続いて、本発明に係る冷媒回路の第4の実施 形態を図4に基づいて説明する。なお、上述� �た実施形態と同様の部分には同じ符号を付� �、その詳細な説明は省略する。
 この実施形態に示す冷媒回路10Cでは、レシ� ��バ4の後流に、複数組の絞り機構5及び蒸発� �6が並列に配置されている。具体的には、図1 の冷媒回路10に対し、絞り機構5及び蒸発器6� �並列に絞り機構5″及び蒸発器6″を配置した 構成とされ、複数の室内ユニットを並列に設 置したものとなる。

 このように、中間圧レシーバ4の後流に2組� �たはそれ以上の絞り機構5及び蒸発器6を配置 した冷媒回路10Cは、中間圧レシーバ4から液� �相の冷媒を供給できるため、適切な冷媒分� �が可能となる。従って、室内ユニットが並� �に複数設けられている空気調和装置に適用� �ることで、適切な冷媒分配を行う運転が可� �となる。
 また、この実施形態においては、並列に配� ��した絞り機構5,5″と中間圧レシーバ4との間 に、上述した第3の実施形態で説明した再熱� �ンデンサ20を各々追設した構成としてもよい 。

<第5の実施形態>
 続いて、本発明に係る冷媒回路の第5の実施 形態を図5A,図5Bに基づいて説明する。なお、� ��述した実施形態と同様の部分には同じ符号� ��付し、その詳細な説明は省略する。
 この実施形態に示す冷媒回路10Cでは、中間� ��レシーバ4の下流に過冷却熱交換器30を絞り� ��構5Cとともに追設している。この過冷却熱� �換器30は、中間圧レシーバ4の下流で液相の� �媒を冷却して過冷却をつける熱交換器であ� �。

 このような構成の冷媒回路10Dは、中間圧� ��シーバ4の下流に過冷却熱交換器30を設けた� ��とにより、液冷媒を流す冷媒配管が長くな� ��て圧力損失を増すような配置の空気調和装� ��においても、液冷媒の配管径を大きくする� ��となく適正に液冷媒を分配する運転が可能� ��なる。

<第6の実施形態>
 続いて、本発明に係る冷媒回路の第6の実施 形態を図6Aから図8Bに基づいて説明する。な� �、上述した実施形態と同様の部分には同じ� �号を付し、その詳細な説明は省略する。
 この実施形態は、複数設置されている室内� ��ニットにおいて、冷房運転及び暖房運転か� ��ユニット毎に異なる運転を選択して同時運� ��する冷暖混在運転が可能な冷媒回路10Eに適� ��したものである。なお、この実施形態では� ��凝縮器3を室内熱交換器と呼び、蒸発器6,6″ を室外熱交換器と呼ぶことにする。

 図示の冷媒回路10Eは、冷暖混在運転可能� ��するため、室外熱交換器3の一方に流路切換 弁41,42を備えた2本の冷媒流路を接続するとと もに、並列に配列した2台の室内熱交換器6,6� �の一方にも流路切換弁43,44,45,46を備えた2本� �冷媒流路が接続されている。そして、冷媒� �路10Eは、室外熱交換器3の後流側に設けた中� ��冷却器7と、中間冷却器7の後流に絞り機構5A を介して設けた中間圧レシーバ4とを備え、� �らに、中間圧レシーバ4の後流に、並列に配� ��された室内熱交換器6,6″毎に設けた過冷却� ��交換器30,30″を備えている。

 このように構成された冷媒回路10Eは、2台の 室内熱交換器6,6″がともに冷房運転を行う(� �6A参照)場合、冷媒は図中に矢印で示すよう� �流れる。このとき、各流路切換弁の開閉状� �については、閉状態の弁は黒塗りで示され� �いる流路切換弁41,44,46である。この冷媒回路 10Eにおいても、図6Aにa~iで示す冷房運転時の� ��媒状態は、図6Bに示すモリエル線図と対応� �ている。
 このような複数同時冷房運転時には、実質� ��に上述した第5の実施形態と同様に冷媒が流 れるので、冷媒状態を示すモリエル線図につ いても同様となる。従って、中間圧レシーバ 4には、液相の余剰冷媒を保持することがで� �る。

 図7Aに示す冷媒回路10Eは、2台の室内熱交換� ��6,6″がともに暖房運転を行う場合を示して� ��り、冷媒は図中に矢印で示すように流れる� ��このとき、各流路切換弁の開閉状態につい� ��は、閉状態の弁が黒塗りで示されている流� ��切換弁42,43,45である。この冷媒回路10Eにお� �ても、図7Aにa~fで示す暖房運転時の冷媒状態 は、図7Bに示すモリエル線図と対応している� ��
 このような複数同時暖房運転時には、凝縮� ��として機能する室内熱交換器6,6″を通過し� ��冷媒が過冷却器30,30″により冷却され、過� �却のついた液相となる。従って、この冷媒� �余剰があれば、過冷却熱交換器30,30″の後流 にある中間圧レシーバ4内に保持される

 図8Aに示す冷媒回路10Eは、2台の室内熱交換� ��6,6″が各々冷房運転または暖房運転を行う� ��暖ほぼ同等負荷での冷暖混在運転の場合を� ��しており、冷媒は図中に矢印で示すように� ��れる。図示の例では、室内熱交換器6が冷房 運転とされ、室内熱交換器6″が暖房運転と� �れる。このとき、各流路切換弁の開閉状態� �ついては、閉状態の弁が黒塗りで示されて� �る流路切換弁41,42,44,45,5Aである。この冷媒回 路10Eにおいても、図8Aにa~fで示す冷暖混在運� ��時の冷媒状態は、図8Bに示すモリエル線図� �対応している。
 このような冷暖混在運転時において、冷暖� ��の負荷がバランスしている場合は、室内熱� ��換器6″が凝縮器として放熱し、室内熱交換 器6が蒸発器として吸熱する。そして、凝縮� �として機能する室内熱交換器6″を通過した� ��媒は、過冷却器30″により冷却されるため� �過冷却器30″の出口は交換熱量によっては二 相から過冷却のついた液相となるので、この 冷媒に余剰があれば、過冷却器30″の後流に� ��る中間圧レシーバ4内に保持される。

 このように、上述した本発明によれば、二� ��化炭素を冷媒として用いる超臨界サイクル� ��冷媒回路においては、凝縮器の後流側に中� ��冷却器を設けて冷却した冷媒が、追設した� ��り機構により減圧されて飽和液の領域(液相 )を形成するので、絞り機構の後流に位置す� �中間圧レシーバ内に余剰冷媒量を液単相と� �て保持することが可能になる。
 なお、本発明は上述した実施形態に限定さ� ��るものではなく、本発明の要旨を逸脱しな� ��範囲内において適宜変更することができる� ��