JPWO2014141375A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

空気調和装置１００は、第二の絞り装置１４ａ、過冷却熱交換器１３の第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする過冷却熱交換器１３の第二の流路、及び第一の開閉装置１９ａを介して、アキュムレータ１５の入口側流路に接続する第一のバイパス配管４ａと、過冷却熱交換器１３と第一の開閉装置１９ａとの間における第一のバイパス配管４ａを分岐し、第二の開閉装置１９ｂを介して、圧縮機１０のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管４ｂと、熱源側熱交換器１２と利用側熱交換器１７との間の冷媒配管を分岐し、第三の絞り装置１４ｂを介して、圧縮機１０の入口側とアキュムレータ１５の出口側との間の冷媒配管に接続する第三のバイパス配管４ｃと、を備えている。

Description

本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。

ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置において、外気温が低温の時に暖房運転を行うと、圧縮機の吐出温度が高くなり過ぎるため、圧縮機の周波数を大きくすることができず、必要な暖房能力を発揮させることができない。また、Ｒ３２等の冷媒を用いると、高外気冷房運転時にも、圧縮機の吐出温度が高くなり過ぎてしまう。そこで、圧縮機の吐出温度を低下させて、負荷に応じた熱量を供給できるようにする必要がある。圧縮機の吐出温度を低下させるために、冷凍サイクルの高圧液管から圧縮機の中間に液インジェクションをする回路、および運転状態によらず吐出温度を設定温度に制御できる空気調和装置が存在している（たとえば、特許文献１）。

冷房運転および暖房運転のいずれにおいても、冷凍サイクルの高圧状態の液冷媒を圧縮機の吸入側にインジェクションできる空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献２）。

凝縮器の出口側に過冷却熱交換器を備え、過冷却熱交換器へ流す冷媒流量を制御し、圧縮機の吐出温度を制御する空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献３）。

特開２００５−２８２９７２号公報（第４頁、図１等） 特開平２−１１０２５５号公報（第３頁、図１等） 特開２００１−２２７８２３号公報（第４頁、図１等）

特許文献１に記載の空気調和装置においては、高圧液管から圧縮機の中間にインジェクションする方法しか記載されておらず、冷凍サイクルの循環路を逆転させた場合（冷房、暖房の切り替え）等の対応ができないという課題があった。

特許文献２に記載の空気調和装置においては、室内側および室外側の双方の絞り装置と並列に逆止弁が設置されており、そのため、冷房時も暖房時も、液冷媒を吸入インジェクションできる構成となっている。しかしながら、そのためには特殊な室内機が必要で、絞り装置に逆止弁が並列接続されていない通常の室内機を用いることはできず、汎用的な構成ではないという課題があった。

特許文献３に記載の空気調和装置においては、過冷却熱交換器に付属の絞り装置で、過冷却熱交換器に流す冷媒の流量を制御し、吐出温度を制御している。そのため、吐出温度と凝縮器出口の過冷却度の双方を別々に目標値に制御することができず、冷房運転において、適正な過冷却度を保ちながら、吐出温度を適正に制御することができない。よって、室外機と室内機とを接続する延長配管が長い場合、吐出温度を目標値に制御すると、室外機出口の過冷却度を目標値に制御できず、延長配管での圧力損失のため、室内機に流入する冷媒が二相化してしまう可能性がある。そのため、マルチ型の空気調和装置等のように室内機に絞り装置を備えている場合、絞り装置の入口側が二相になると音が出たり制御が不安定になったりしてしまう、という課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、冷房運転および暖房運転の双方において、圧縮機の吐出温度を適切な温度に制御しながら、冷房運転時の室外機を流出する冷媒の過冷却度も適切な値に保つことができ、延長配管が長い場合にも、液冷媒の状態で室内機に流入させることができ、安定した制御を行える空気調和装置を得ることを第１の目的とするものである。また、本発明は、外気温が低温の時の暖房運転において、圧縮機の吐出温度を低下させ、かつ、必要な暖房能力を発揮することができる空気調和装置を得ることを第２の目的とするものである。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機と、第一の熱交換器と、高温の冷媒と低温の冷媒とを熱交換させて高温の冷媒を過冷却させる過冷却熱交換器の第一の流路と、第一の絞り装置と、第二の熱交換器と、アキュムレータと、を冷媒配管で接続し、内部に冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機は、圧縮室の内部に外部から冷媒を導入するためのインジェクションポートを有し、前記アキュムレータを前記圧縮機の吸入側に設け、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第二の絞り装置、前記過冷却熱交換器の前記第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする前記過冷却熱交換器の第二の流路、及び第一の開閉装置を介して、前記アキュムレータの入口側流路に接続する第一のバイパス配管と、前記過冷却熱交換器と前記第一の開閉装置との間における前記第一のバイパス配管を分岐し、第二の開閉装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管と、前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転と、前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転と、前記冷房運転においては、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を制御し、前記暖房運転においては、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度及び前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力から演算される吐出過熱度を制御する制御装置と、を備えるものである。

本発明に係る空気調和装置は、冷房運転および暖房運転の双方において、圧縮機の吐出温度が高くなりすぎないようにできる。よって、本発明に係る空気調和装置によれば、圧縮機の損傷を防げ、寿命が長くなり、かつ、外気温が低温の時の暖房運転においては、必要な暖房能力を発揮することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示すシステム回路図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転モード時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転モード時における冷媒および熱媒体の流れを示すシステム回路図である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転モード時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転モード時において停止している室内機２がある場合のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。この空気調和装置は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで、運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードのいずれかを選択できるものである。

図１においては、本実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２と、を有している。室外機１と室内機２とは、冷媒を導通する延長配管（冷媒配管）５で接続され、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、室内機２に配送されるようになっている。

室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、室内機２に冷熱または温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に温調された空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と各室内機２とが２本の延長配管５を用いて、それぞれ接続されている。

なお、図１においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、これに限定するものではなく、天井埋込型や天井吊下式等、室内空間７に直接またはダクト等により、暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出せるようになっていればどんな種類のものでもよい。

図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、室外機１は、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよく、排気ダクトで廃熱を建物９の外に排気することができるのであれば建物９の内部に設置してもよく、あるいは、水冷式の室外機１を用いて、建物９の内部に設置するようにしてもよい。どのような場所に室外機１を設置するとしても、特段の問題が発生することはない。

また、室外機１および室内機２の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではなく、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて台数を決定すればよい。

図２は、本実施の形態に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図２に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図２に示すように、室外機１と室内機２とが、延長配管５で接続されている。

［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレータ１５とが冷媒配管で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、第一のバイパス配管４ａ、第二のバイパス配管４ｂ、第三のバイパス配管４ｃ、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ、絞り装置１４ｃ、開閉装置１９ａ、開閉装置１９ｂ、過冷却熱交換器１３、および、液分離器１８が設けられている。

圧縮機１０は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。なお、圧縮機１０の内部の冷媒を圧縮する圧縮室の側面には、圧縮機１０の外部から冷媒を圧縮室の内部に導入することができるインジェクションポートが備えられている。
また、圧縮機１０は、例えば、密閉容器内に圧縮室を有し、密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり、圧縮室に密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮する低圧シェル構造のものを使用するとよい。
そして、圧縮機１０のインジェクションポートには、第二のバイパス配管４ｂが接続されている。

冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時における冷媒の流れと、冷房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。
熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能し、図示省略の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。
アキュムレータ１５は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、冷媒回路中で余剰となった冷媒を貯留するものである。

第一のバイパス配管４ａは、絞り装置１４ｂの上流側における第三のバイパス配管４ｃと、アキュムレータ１５の上流側における冷媒配管と、を絞り装置１４ａ、過冷却熱交換器１３、開閉装置１９ａを介して接続するものである。この第一のバイパス配管４ａは、冷房運転時に、凝縮器（熱源側熱交換器１２）で凝縮、液化された冷媒を、絞り装置１４ａの作用で減圧した後、過冷却熱交換器１３および開閉装置１９ａを介して、低圧の過熱ガス冷媒として、アキュムレータ１５の上流側にバイパスするものである。

第二のバイパス配管４ｂは、過冷却熱交換器１３と開閉装置１９ａとの間における第一のバイパス配管４ａと、圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートと、を開閉装置１９ｂを介して接続するものである。この第二のバイパス配管４ｂは、外気温が低温の時の暖房運転において、暖房能力を向上させるために、液分離器１８で分離された第一の中圧の液冷媒を、絞り装置１４ａの作用で減圧した後、過冷却熱交換器１３および開閉装置１９ｂを介して、第一の中圧よりも圧力が低い第二の中圧でありかつ乾き度が大きい二相冷媒として、圧縮機１０の圧縮室の内部にインジェクションするものである。

第三のバイパス配管４ｃは、液分離器１８と、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間における冷媒配管と、を絞り装置１４ｂを介して接続するものである。この第三のバイパス配管４ｃは、冷房運転時および暖房運転時に、高圧または中圧の液冷媒を、絞り装置１４ｂの作用で減圧し、低圧の二相冷媒として、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路にバイパスするものである。

絞り装置１４ａは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１４ａは、過冷却熱交換器１３の上流側における第一のバイパス配管４ａに設置されている。絞り装置１４ａは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

絞り装置１４ｂは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１４ｂは、第三のバイパス配管４ｃに設置されている。絞り装置１４ｂは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

絞り装置１４ｃは、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１４ｃは、熱源側熱交換器１２と液分離器１８との間における冷媒配管に設置されている。絞り装置１４ｃは、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

開閉装置１９ａは、二方弁、電磁弁、電子式膨張弁等で構成されており、第一のバイパス配管４ａを開閉するものである。開閉装置１９ａは、過冷却熱交換器１３の下流側における第一のバイパス配管４ａに設けられている。
開閉装置１９ｂは、二方弁、電磁弁、電子式膨張弁等で構成されており、第二のバイパス配管４ｂを開閉するものである。開閉装置１９ｂは、第二のバイパス配管４ｂに設けられている。

過冷却熱交換器１３は、例えば二重管式の熱交換器等で構成され、絞り装置１４ｃと液分離器１８との間における冷媒配管を通る冷媒と、絞り装置１４ａと開閉装置１９ａとの間における第一のバイパス配管４ａを通る冷媒とで熱交換を行うものである。なお、過冷却熱交換器１３は、二重管式の熱交換器に限るものではなく、熱源側熱交換器１２から冷房運転時における室外機１の出口に至る冷媒配管を通る冷媒と第一のバイパス配管４ａを通る冷媒とが熱交換可能なものであれば、どのような構造のものでも構わない。

液分離器１８は、冷媒配管を流れる冷媒から液冷媒を分離するものである。この液分離器１８には、第三のバイパス配管４ｃが接続されている。

なお、第一の中圧とは、圧縮機１０の吐出側の高圧よりも低く、第二のバイパス配管４ｂの下流側の圧力であり圧縮機１０の圧縮室のインジェクションポートの圧力である第二の中圧よりも高い圧力である。
そして、第二の中圧とは、第一の中圧よりも圧力が低い、第二のバイパス配管４ｂの下流側の圧力であり圧縮機１０の圧縮室のインジェクションポートの圧力である。

さらに、室外機１には、各種検出装置（吐出冷媒温度検出装置２１、高圧検出装置２２、低圧検出装置２３、液冷媒温度検出装置２４、過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５、過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６）が設けられている。これらの検出装置で検出された情報（温度情報、圧力情報）は、室外機１に設けられている制御装置５０に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、冷媒流路切替装置１１の切り替え、絞り装置１４ａの開度、絞り装置１４ｂの開度、絞り装置１４ｃの開度、図示省略の熱源側熱交換器１２に送風する送風機の回転数、開閉装置１９ａの開閉、開閉装置１９ｂの開閉等の制御に利用されることになる。

吐出冷媒温度検出装置２１は、圧縮機１０の吐出流路に設けられ、圧縮機１０から吐出される冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
高圧検出装置２２は、圧縮機１０の吐出流路に設けられ、圧縮機１０から吐出される冷媒の圧力を検出するものであり、例えば圧力センサー等で構成するとよい。
低圧検出装置２３は、圧縮機１０の吸入流路に設けられ、圧縮機１０に吸入される冷媒の圧力を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。

液冷媒温度検出装置２４は、過冷却熱交換器１３と冷房運転時における室外機１の出口との間における冷媒配管に設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５は、絞り装置１４ａと過冷却熱交換器１３との間における第一のバイパス配管４ａに設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。
過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６は、過冷却熱交換器１３と開閉装置１９ａとの間における第一のバイパス配管４ａに設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。

また、制御装置５０は、マイコン等で構成されており、各種検出装置での検出情報およびリモコンからの指示に基づいて、圧縮機１０の駆動周波数、冷媒流路切替装置１１の切り替え、絞り装置１４ａ〜１４ｃの開度、熱源側熱交換器１２に付属の図示省略の送風機の回転数、開閉装置１９ａの開閉の切り替え、開閉装置１９ｂの開閉の切り替え等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。

上述したように、圧縮機１０は、第二のバイパス配管４ｂが接続されるインジェクションポートを有しており、圧縮機１０の圧縮室の内部に、高圧または第一の中圧から減圧した、第一の中圧よりも圧力が低い第二の中圧でありかつ乾き度が大きい二相冷媒をインジェクションすることができるようになっている。圧縮機１０の圧縮室の内部に二相状態の冷媒をインジェクションすることにより、圧縮機１０の吐出温度を低下させることができ、圧縮機１０の周波数を大きくすることができるため、外気温が低温時の暖房運転において、暖房能力を大きくすることができる。

また、過冷却熱交換器１３の作用により、暖房運転時に、蒸発器（熱源側熱交換器１２）の出口冷媒と入口冷媒とのエンタルピー差を大きくすることができるため、低圧（圧縮機１０の吸入圧力）が高い状態で運転でき、更に暖房能力を大きくすることができる。

さらに、圧縮機１０の吸入側とアキュムレータ１５との間の流路には、外部から冷媒を導入する第三のバイパス配管４ｃが接続されており、圧縮機１０の吸入側に、高圧または第一の中圧から減圧した低圧二相状態の冷媒をインジェクションすることができるようになっている。圧縮機１０の吸入側に二相状態の冷媒をインジェクションすることにより、Ｒ３２等の圧縮機１０の吐出温度が高温になる冷媒を使用している場合に圧縮機１０の吐出温度を下げることができる。

制御装置５０は、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ、絞り装置１４ｃ、開閉装置１９ａ、開閉装置１９ｂ等を制御することにより、アキュムレータ１５の吸入側にインジェクションする冷媒の流量およびインジェクションの有無、圧縮機１０の圧縮室の内部に第二のバイパス配管４ｂを介してインジェクションする冷媒の流量およびインジェクションの有無、圧縮機１０の吸入側に第三のバイパス配管４ｃを介してインジェクションする冷媒の流量およびインジェクションの有無、を制御することができる。なお、具体的な制御動作については、後述の各運転モードの動作説明において説明を行う。

なお、制御装置５０は、上述したように、各種検出装置での検出情報およびリモコンからの指示に基づいて、室外機１の各アクチュエータの制御を行うもので、上述のアクチュエータの制御の他に、圧縮機１０の駆動周波数、熱源側熱交換器１２に付属の送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、冷媒流路切替装置１１の切り替え等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。

［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器１７及び絞り装置１６が直列に接続されて搭載されている。この利用側熱交換器１７は、延長配管５によって室外機１に接続するようになっている。利用側熱交換器１７は、図示省略の送風機から供給される空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。絞り装置１６は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。

この図２では、４台の室内機２が接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。また、室内機２ａ〜２ｄに応じて、利用側熱交換器１７も、紙面下側から利用側熱交換器１７ａ、利用側熱交換器１７ｂ、利用側熱交換器１７ｃ、利用側熱交換器１７ｄとして図示している。さらに、室内機２ａ〜２ｄに応じて、絞り装置１６も、紙面下側から絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ、絞り装置１６ｃ、絞り装置１６ｄとして図示している。なお、図１と同様に、室内機２の接続台数を図２に示す４台に限定するものではない。

また、室内機２には、各種検出装置（利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９）が設けられている。これらの検出装置で検出された情報（温度情報）は、室内機２に設けられている制御装置（図示省略）に送られ、室内機２のアクチュエータの制御に利用される。この制御装置は、マイコン等で構成されており、各種検出装置での検出情報およびリモコンからの指示に基づいて、利用側熱交換器１７に付属の図示省略の送風機の回転数、絞り装置１６の開度等を制御し、制御装置５０と連携することで後述する各運転モードを実行するようになっている。

利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７は、絞り装置１６と利用側熱交換器１７との間における冷媒配管に設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。室内機２ａ〜２ｄに応じて、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７も、紙面下側から利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７ａ、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７ｂ、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７ｃ、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７ｄとして図示している。

利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８は、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７とは反対側の利用側熱交換器１７の出入口に設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。室内機２ａ〜２ｄに応じて、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８も、紙面下側から利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８ａ、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８ｂ、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８ｃ、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８ｄとして図示している。

利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９は、利用側熱交換器１７の中間位置に設けられ、設置箇所を流れる冷媒の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成するとよい。室内機２ａ〜２ｄに応じて、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９も、紙面下側から利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９ａ、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９ｂ、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９ｃ、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９ｄとして図示している。なお、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９は設置しなくてもよい。利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９を設置する場合と設置しない場合の制御動作については後述する。

本実施の形態においては、熱源側熱交換器１２が本発明の「第一の熱交換器」に相当する。
本実施の形態においては、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）が本発明の「第二の熱交換器」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）が本発明の「第一の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置１４ａが本発明の「第二の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置１４ｂが本発明の「第三の絞り装置」に相当する。
本実施の形態においては、絞り装置１４ｃが本発明の「第四の絞り装置」に相当する。

空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。この空気調和装置１００は、各室内機２からの指示に基づいて室外機１の運転モードを冷房運転モードか暖房運転モードかのいずれかに決定する。すなわち、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転（冷房運転か暖房運転）をすることができ、室内の温度調節を行う。なお、冷房運転モード、暖房運転モードのいずれにおいても、各室内機２の運転／停止は自由に行うことができる。

空気調和装置１００が実行する運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転（停止も含む）を実行する冷房運転モード、および、駆動している室内機２の全てが暖房運転（停止も含む）を実行する暖房運転モードがある。以下に、各運転モードについて、冷媒および熱媒体の流れとともに説明する。

［冷房運転モード］
図３は、空気調和装置１００の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図３では、全部の利用側熱交換器１７において冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。なお、図３では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。

図３に示す冷房運転モードの場合、室外機１では、冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が、熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。開閉装置１９ａは開とし、開閉装置１９ｂは閉とする。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、全開状態となっている絞り装置１４ｃおよび過冷却熱交換器１３の第一の流路（冷媒配管を流れる冷媒の導通流路）を通過する。

過冷却熱交換器１３の第一の流路を通過した冷媒は、液分離器１８によって２つの流路に分岐される。分岐された一方の冷媒は、液分離器１８を通過して室外機１から流出する。分岐された他方の冷媒は、第三のバイパス配管４ｃを介して第一のバイパス配管４ａに流れる。第一のバイパス配管４ａに流れた冷媒は、絞り装置１４ａに流入し、減圧されて低温・低圧の二相冷媒となり、過冷却熱交換器１３の第二の流路（第一のバイパス配管４ａを流れる冷媒の導通流路）を通過する。第二の流路を通過した冷媒は、開状態の開閉装置１９ａを介して、アキュムレータ１５の上流側の流路に合流する。

なお、過冷却熱交換器１３は、第一の流路を通った高温の冷媒と、第二の流路を通った低温の冷媒とで熱交換を行うようになっている。つまり、過冷却熱交換器１３では、第一の流路を通った冷媒が第二の流路を通った冷媒によって冷却され、第二の流路を通った冷媒が第一の流路を通った冷媒によって加熱されるようになっている。また、過冷却熱交換器１３は、上述したように、例えば二重管式の熱交換器が使用されるが、二重管式の熱交換器に限るものではなく、第一の流路を通る冷媒と第二の流路を通る冷媒とが熱交換可能なものであれば、どのような構造のものでも構わない。

第一のバイパス配管４ａを通る冷媒の流量は、絞り装置１４ａの開度（開口面積）で調整される。絞り装置１４ａの開度（開口面積）は、過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６の検出温度と、過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５の検出温度と、の温度差、すなわち過冷却熱交換器１３の第二の流路における過冷却熱交換器１３の前後の温度差（過熱度）、が目標値に近づくように制御される。なお、絞り装置１４ａの開度（開口面積）は、過冷却熱交換器１３の第一の流路の下流側の過冷却度が目標値に近づくように制御してもよい。

室外機１を流出した高温・高圧の液冷媒は、延長配管５を通って、室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２に流入した高温・高圧の液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となり、蒸発器として作用する利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）のそれぞれに流入する。利用側熱交換器１７に流入した冷媒は、利用側熱交換器１７の周囲を流通する空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。そして、低温・低圧のガス冷媒は、室内機２から流出し、延長配管５を通って再び室外機１へ流入し、冷媒流路切替装置１１を通り、第一のバイパス配管４ａを流通してアキュムレータ１５の上流側にバイパスさせられた冷媒と合流した後、アキュムレータ１５へ流入し、その後、圧縮機１０へ再度吸入される。

このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８の検出温度と、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度と、の温度差（過熱度）が目標値に近づくように制御される。

なお、過冷却熱交換器１３は、延長配管５が長い（例えば１００ｍ等）場合に確実に冷媒を過冷却させておくために設けられている。延長配管５が長い場合、延長配管５内での圧力損失が大きくなり、冷媒の過冷却度が小さいと、室内機２に至るまでに二相冷媒になってしまう可能性がある。二相冷媒が室内機２に流入すると、絞り装置１６に二相冷媒が流入することになる。絞り装置は二相冷媒が流入すると周囲に音が発生するという性質がある。絞り装置１６は、室内空間７に温調された空気を送る室内機２内に配置されているため、発生した音が室内空間７に漏れ、居住者に不快な思いをさせることがある。

また、二相冷媒が絞り装置１６に流入すると、絞り装置１６の制御も不安定になる。そこで、絞り装置１６には、確実に過冷却された液状態の冷媒を流入させる必要があり、過冷却熱交換器１３が設けられている。第一のバイパス配管４ａには絞り装置１４ａが設けられ、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を増やして、過冷却熱交換器１３の第二の流路に流れる低温・低圧の二相冷媒の流量を増加させると、過冷却熱交換器１３の第一の流路の出口冷媒の過冷却度が増加する。一方、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を減らして、過冷却熱交換器１３の第二の流路に流れる低温・低圧の二相冷媒の流量を低下させると過冷却熱交換器１３の第一の流路の出口冷媒の過冷却度が低下する。

すなわち、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を調整することにより、過冷却熱交換器１３の第一の流路の出口冷媒の過冷却度を適切な値に制御することができる。しかし、圧縮機１０には、通常の運転では、信頼性面から、液冷媒が多く混ざった乾き度の小さい冷媒を吸入させたくないため、第一のバイパス配管４ａは、アキュムレータ１５の入口側（上流側）と接続されている。アキュムレータ１５は余剰冷媒を貯留するためのものであり、第一のバイパス配管４ａにより、アキュムレータ１５の入口側（上流側）にバイパスされた冷媒は、その大半がアキュムレータ１５の内部に貯留され、圧縮機１０に、多量の液冷媒が戻るのを防ぐことができる。

以上が基本的な冷房運転モードでの冷媒の動作であるが、冷媒として、Ｒ３２等のＲ４１０Ａよりも圧縮機１０の吐出温度が高温になる冷媒を使用する場合は、冷凍機油の劣化や圧縮機１０の焼損を防ぐために、吐出温度を低下させる必要がある。そこで、空気調和装置１００では、液分離器１８から液冷媒の一部を分岐させ、第三のバイパス配管４ｃに流すようにしている。第三のバイパス配管４ｃに流れた冷媒は、絞り装置１４ｂで減圧されて二相冷媒になった後、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路（アキュムレータ１５の下流側であり、かつ、圧縮機１０の上流側である流路）に流入する。このようにすると、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度を下げることができ、その吸入冷媒の温度低下分、圧縮機１０の吐出冷媒の温度を低下させることができ、安全に使用できるようになる。

なお、上述したように、第三のバイパス配管４ｃは、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の配管に接続されている。冷媒をアキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路にインジェクションするのは、液を多く含んだ乾き度の小さい冷媒を直接圧縮機１０に吸入させるためである。アキュムレータ１５は、余剰冷媒を貯留するためのものであり、第一のバイパス配管４ａのようにアキュムレータ１５の入口側（上流側）にバイパスされた冷媒は、大半がアキュムレータ１５に貯留され、圧縮機１０にはその一部の冷媒しか流入しない。しかし、圧縮機１０の吐出温度が高くなる場合、圧縮機１０の吐出温度を下げる必要があり、そのためには、アキュムレータ１５の下流側であり、圧縮機１０の上流側である流路に、冷媒液をインジェクションする必要がある。

そこで、空気調和装置１００では、第三のバイパス配管４ｃを、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路に接続している。そして、第三のバイパス配管４ｃを通る冷媒の流量は、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）で調整する。絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を増やし、第三のバイパス配管４ｃを流れる冷媒の流量を増やすと、圧縮機１０の吐出温度が低下する。一方、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を減らし、第三のバイパス配管４ｃを流れる冷媒の流量を減らすと、圧縮機１０の吐出温度が増加（上昇）する。そのため、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を調整することにより、吐出冷媒温度検出装置２１の検出値である吐出温度を目標値に近づけることができる。

第三のバイパス配管４ｃを介したインジェクションは吐出温度が高い時に行われる。従って、冷房運転モードにおいては、熱源側熱交換器１２の周囲の温度（外気温度）が高い状態では高圧が高くなり吐出温度も高くなるため、第三のバイパス配管４ｃを介したインジェクションによる吐出温度の抑制がなされ、第一のバイパス配管４ａに冷媒を流しながら、第三のバイパス配管４ｃを介したインジェクションもされているという状態になる。一方、外気温度が低い状態では、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が高くならないため、第三のバイパス配管４ｃを介したインジェクションは不要であり、絞り装置１４ｂを全閉または冷媒が流れない小さい開度にし、第三のバイパス配管４ｃを介したインジェクションが発生しないようにする。

インジェクションの動作の詳細を図４のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）により説明する。図４は、空気調和装置１００の冷房運転モード時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。

冷房運転モードにおいては、圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０で圧縮された冷媒（図４の点Ｉ）は、熱源側熱交換器１２にて凝縮液化されて高圧の液冷媒となる（図４の点Ｊ）。この高圧の液冷媒は、過冷却熱交換器１３で第一のバイパス配管４ａに分岐された冷媒で冷却されて過冷却度が増加し（図４の点Ｌ）、液分離器１８に流入する。液分離器１８で第三のバイパス配管４ｃに分岐された一部の液冷媒は、絞り装置１４ｂで減圧され（図４の点Ｍ）、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路にインジェクションされ、アキュムレータ１５から圧縮機１０に至る冷媒と合流する。

一方、液分離器１８を通過した高圧二相冷媒は、室外機１を流出し、延長配管５を通過して、室内機２に流入する。室内機２に流入した高圧二相冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で減圧され（図４の点Ｋ）、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）で蒸発する。利用側熱交換器１７を流出した冷媒は、室内機２を流出して、延長配管５を通過して室外機１に流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通り、第一のバイパス配管４ａを流通してアキュムレータ１５の上流側にバイパスさせられた冷媒と合流した後、アキュムレータ１５に流入する（図４の点Ｆ）。

そして、アキュムレータ１５を流出した冷媒は、第三のバイパス配管４ｃを介してアキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路にインジェクションされた冷媒と合流して、冷却される（図４の点Ｈ）。その後、この冷媒は、圧縮機１０に吸入される。

圧縮機１０を低圧シェル型の圧縮機で構成した場合、圧縮機１０内には、下部に吸入された冷媒と油が流入し、中間部にはモータが配置され、上部から圧縮室で圧縮された高温・高圧の冷媒が密閉容器内の吐出室に吐出された後、圧縮機１０から吐出される。従って、圧縮機１０の金属製の密閉容器は高温・高圧の冷媒にさらされている部分と、低温・低圧の冷媒にさらされている部分があるため、密閉容器の温度はその中間的な温度になる。また、モータには電流が流れるため、モータは発熱する。

従って、圧縮機１０に吸入された低温・低圧の冷媒は、圧縮機１０の密閉容器とモータによって加熱され、温度が上昇した後に（吸入インジェクションを行わない場合は、図４の点Ｆ）、圧縮室に吸入される。そして、圧縮機１０の吸入側へのインジェクションを行った場合は、蒸発器を通過した低温・低圧のガス冷媒とインジェクションされた低温二相の冷媒が合流され、二相状態で圧縮機１０に吸入される。その二相冷媒が圧縮機１０の密閉容器およびモータで加熱されて蒸発し、インジェクションを行わない場合よりも温度の低い低温・低圧の冷媒になり（図４の点Ｈ）、圧縮室に吸入される。

そのため、インジェクションを行うと、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度も低下し（図４の点Ｉ）、インジェクションを行わない場合の圧縮機１０の吐出温度（図４の点Ｇ）に対して、吐出温度が低くなる。このように動作させることにより、Ｒ３２等の圧縮機１０の吐出温度が高温になる冷媒を使用している場合等に、圧縮機１０の吐出温度を低下させることができ、安全に使用できる。

なお、本実施の形態の図４等のｐ−ｈ線図においては、圧縮機１０に吸入される冷媒（図４の点Ｈ）が過熱ガス冷媒であるかのように図示されているが、点Ｈの位置は、アキュムレータ１５を流出した冷媒の内部エネルギー（流量とエンタルピー（点Ｆ）との積）と第三のバイパス配管４ｃを通過した冷媒の内部エネルギー（流量とエンタルピー（点Ｍ）との積）との関係で決まる。第三のバイパス配管４ｃを通過した冷媒の流量が小さい場合は過熱ガス冷媒が圧縮機１０に吸入され、第二のバイパス配管４ｂを通過した冷媒の流量が大きい場合は二相冷媒が圧縮機１０に吸入される。実際は、少しの冷媒を第三のバイパス配管４ｃに流すだけで、点Ｈは二相になり、大半の場合は圧縮機１０に二相冷媒を吸入させることにより圧縮機１０の吐出温度を低下させている。

なお、絞り装置１４ａは、電子式膨張弁等の開口面積を変化させられるものが望ましく、電子式膨張弁を使用すれば、過冷却熱交換器１３の第二の流路を通る冷媒の流量を任意に制御することができ、室外機１を流出する冷媒の過冷却度の制御性がよい。ただし、絞り装置１４ａは、これに限るものではなく、小型の電磁弁等の開閉弁を組み合わせて開口面積を複数選択できるようにしてもよいし、キャピラリチューブとして冷媒の圧損に応じて過冷却度が形成されるようにしてもよく、制御性は少し悪化するが、過冷却度を目標に制御することはできる。

また、絞り装置１４ｂは、電子式膨張弁等の開口面積を変化させられるものとし、吐出冷媒温度検出装置２１が検出する圧縮機１０の吐出温度が高くなり過ぎないように、絞り装置１４ｂの開口面積が制御される。

また、開閉装置１９ａおよび開閉装置１９ｂは、流路の開閉を行うものであり、電磁弁等を用いるが、これに限るものではなく、流路の閉止ができかつ開度（開口面積）が調整できる電子式膨張弁であってもよく、流路の開閉ができればどのようなものでもよい。開閉装置１９ａおよび開閉装置１９ｂの構成については、後述の暖房運転モードでも同様である。

また、絞り装置１４ａおよび絞り装置１４ｂは、どちらも、同じ液分離器１８の液の取り出し配管（第一のバイパス配管４ａ、第三のバイパス配管４ｃ）に接続されている。絞り装置には、二相を流入させると、動作が不安定になりかつ冷媒音が発生するため、液冷媒を流入させる必要がある。そこで、液分離器１８から分離された液冷媒を流入させるように構成する。このとき、液分離器１８を２つ設置し、それぞれで取り出した液冷媒を絞り装置１４ａおよび絞り装置１４ｂに流入させるようにしてもよいが、１つの液分離器１８から液を取り出した後に、分岐し、絞り装置１４ａと絞り装置１４ｂとの双方に液冷媒を供給できるように配管接続をすれば、安価にシステムを構成することができる。

冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器１７（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がないため、運転を停止させる。このとき、停止している室内機２に対応する絞り装置１６は、全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。

以上のように、空気調和装置１００は、冷媒回路に第一のバイパス配管４ａと第三のバイパス配管４ｃとを備え、アキュムレータ１５の上流側の流路に、液分離器１８から分離され、過冷却熱交換器１３および絞り装置１４ａを介した冷媒が流れる第一のバイパス配管４ａを接続し、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路に、液分離器１８から分離され、絞り装置１４ｂで流量調整された冷媒が過冷却熱交換器１３を通らずに流れる第三のバイパス配管４ｃを接続するようにしている。

こうすることにより、空気調和装置１００によれば、室外機１を流出する冷媒の過冷却度の調節と、圧縮機１０の吸入側へのインジェクション量の調節による吐出温度の制御とを、別々に行えるため、延長配管５が長い場合であっても、室内機２に流入する冷媒を、確実に過冷却度がついている状態にできる。加えて、空気調和装置１００によれば、圧縮機１０の吐出温度が高くなる条件において、圧縮機１０の吐出温度が上限を超えないように、確実に制御することができる。

［暖房運転モード］
図５は、空気調和装置１００の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。この図５では、全部の利用側熱交換器１７において温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。

図５に示す暖房運転モードの場合、室外機１では、冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに室内機２へ流入させるように切り替える。開閉装置１９ａは閉とし、開閉装置１９ｂはインジェクションを行う時は開とし、インジェクションを行わない場合は閉とする。

低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通り、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、延長配管５を通って室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２に流入した高温・高圧のガス冷媒は、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）のそれぞれに流入し、利用側熱交換器１７の周囲を流通する空気に放熱しながら凝縮液化し、高温・高圧の液冷媒となる。利用側熱交換器１７から流出した液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で膨張させられて、第一の中圧の二相冷媒となり、室内機２から流出する。室内機２から流出した第一の中圧の二相冷媒は、延長配管５を通って再び室外機１へ流入する。

このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９の検出温度と、利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度と、の温度差（過冷却度）が目標値に近づくように制御される。なお、上述したように、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９は必ずしも必要ではなく設置しなくてもよい。利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９を設置しない場合は、室外機１に設置された制御装置５０において、高圧検出装置２２の検出圧力である高圧を飽和温度換算して凝縮温度を求める。そして、求められた凝縮温度を、室外機１の制御装置５０から室内機２に設けられた制御装置（図示せず）に通信により送信し、室内機２の制御装置は、受信した凝縮温度と利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度との温度差（過冷却度）が目標値に近づくように、絞り装置１６を制御する。

室外機１に流入した第一の中圧の二相冷媒は、液分離器１８で一部の液冷媒が分離される。一部の液冷媒が分離され、残った第一の中圧の二相冷媒は、過冷却熱交換器１３の第一の流路を通過し、絞り装置１４ｃを通って膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒になり、熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した低温・低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１２の周囲に流れる空気から吸熱し、蒸発して低温・低圧のガス冷媒となり、冷媒流路切替装置１１およびアキュムレータ１５を介して、再び圧縮機１０に吸入される。

また、液分離器１８で分離された液冷媒は、絞り装置１４ａで減圧されて第二の中圧の二相冷媒となる。この第二の中圧の二相冷媒は、過冷却熱交換器１３の第二の流路を通過して、乾き度の大きい二相冷媒となり、第二のバイパス配管４ｂおよび開状態の開閉装置１９ｂを介して、圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートから、圧縮室の内部にインジェクションされる。

なお、第二のバイパス配管４ｂは、圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートに接続されている。冷媒を圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートから圧縮室の内部にインジェクションすることにより、液を含んだ二相冷媒を直接圧縮機１０に導入することができる。アキュムレータ１５の入口側（上流側）に冷媒をバイパスすると、その大半がアキュムレータ１５に貯留され、圧縮機１０にはその一部の冷媒しか流入しない。

しかし、圧縮機１０の吐出温度が高くなる場合、圧縮機１０の吐出温度を下げる必要があり、そのために、第二のバイパス配管４ｂを圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートに接続し、圧縮機１０の圧縮室に冷媒液をインジェクションする。そして、第二のバイパス配管４ｂを通る冷媒の流量は、絞り装置１４ａの開度（開口面積）で調整する。絞り装置１４ａの開度（開口面積）を増やし、第二のバイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を増やすと、圧縮機１０の吐出温度が低下する。一方、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を減らし、第二のバイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を減らすと、圧縮機１０の吐出温度が増加する。そのため、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を調整することにより、圧縮機１０の吐出温度を変化させることができる。なお、暖房運転時においては、吐出温度制御でも構わないが、多くの場合は吐出過熱度の制御を行っている。これは、過冷却熱交換器１３を介してインジェクションをする場合、吐出過熱度制御を行った方が、吐出温度制御を行う場合よりも、より多くの冷媒量をインジェクションすることができ、低温暖房時の暖房能力が向上するためである。一方、冷房時においては、インジェクション量を大きくし過ぎると、蒸発器に流れる冷媒流量が低下し、冷房能力が下がってしまうため、吐出温度制御の方がインジェクション量を少なくでき望ましい。吐出過熱度制御については後述する。

以上が基本的な暖房運転モードでの冷媒の動作であり、第二のバイパス配管４ｂを介して、乾き度の大きい二相冷媒を圧縮機１０の圧縮室の内部にインジェクションする。こうすることにより、圧縮機１０の吐出温度が低下するため、圧縮機１０の周波数を大きくすることができ、外気温度が低い暖房運転時等に、暖房能力を向上させることができる。また、過冷却熱交換器１３にて、第二のバイパス配管４ｂを流れる冷媒で、熱源側熱交換器１２に流れる冷媒を冷却することができ、蒸発器（熱源側熱交換器１２）の出口冷媒のエンタルピーと入口冷媒のエンタルピーとの差を大きくできる。そのため、圧縮機１０の低圧を高めに保つことができ、暖房能力を更に向上させることができる。

よって、空気調和装置１００では、暖房運転時は、第三のバイパス配管４ｃではなく、過冷却熱交換器１３が設けられている第二のバイパス配管４ｂを用いて、圧縮機１０に冷媒をインジェクションするようにしている。ただし、暖房能力が十分大きい状態で、吐出温度が高くなり過ぎる運転状態が発生した場合は、第三のバイパス配管４ｃを用いて、圧縮機１０の吸入側に冷媒をインジェクションしても構わない。

ここで、絞り装置１４ｃは、絞り装置１６と絞り装置１４ａとの間の冷媒の圧力を第一の中圧に制御する作用をする。絞り装置１６と絞り装置１４ｃとの間の冷媒、すなわち液分離器１８内の冷媒の圧力を、第一の中圧に保つことのより、第二のバイパス配管４ｂの前後差圧を確保することができ、圧縮機１０の圧縮室の内部に確実に冷媒をインジェクションすることができるようになる。なお、絞り装置１４ｃの開度（開口面積）は、液冷媒温度検出装置２４の検出温度を飽和圧力に換算した第一の中圧が目標値に近づくように制御される。

また、暖房運転モードにおいては、熱源側熱交換器１２の周囲の温度（外気温度）が低い、低外気暖房の場合等に、低圧が低くなり吐出温度も高くなるため、第二のバイパス配管４ｂを介したインジェクションが必要となる。外気温度が高い時の暖房運転においては、第二のバイパス配管４ｂを介したインジェクションは不要であり、絞り装置１４ａを全閉または冷媒が流れない小さい開度にするか、開閉装置１９ｂを閉とし、第二のバイパス配管４ｂを介したインジェクションが発生しないようにする。なお、インジェクションを行わない場合の第二のバイパス配管４ｂの流路の閉止は、開閉装置１９ｂではなく、絞り装置１４ａで行ってもよい。

インジェクションの動作の詳細を図６のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）により説明する。図６は、空気調和装置１００の暖房運転モード時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。

暖房運転モードにおいては、圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０で圧縮された冷媒（図６の点Ｉ）は、冷媒流路切替装置１１を介して室外機１を流出し、延長配管５を通り、室内機２に流入する。室内機２に流入した冷媒は、利用側熱交換器１７で凝縮された後、絞り装置１６で膨張させられ、延長配管５を介して、室外機１に戻り、液分離器１８に流入する。このとき、絞り装置１４ｃの作用により、絞り装置１４ｃの上流側の冷媒の圧力は第一の中圧状態に制御される（図６の点Ｊ）。

絞り装置１４ｃにより、第一の中圧になった二相冷媒のうち、液分離器１８で分岐された液冷媒は、絞り装置１４ａによって減圧されて第二の中圧の二相冷媒となる（図６の点Ｍ）。この第二の中圧の二相冷媒は、過冷却熱交換器１３の第二の流路を流れ、過冷却熱交換器１３の第一の流路を流れる第一の中圧の冷媒によって加熱されて乾き度の大きい二相冷媒になる（図６の点Ｐ）。そして、この二相冷媒は、第二のバイパス配管４ｂを介して、圧縮機１０の圧縮室に設けられたインジェクションポートから圧縮室にインジェクションされる。

一方、液分離器１８を通過した第一の中圧の冷媒は、過冷却熱交換器１３の第一の流路を流れ、過冷却熱交換器１３の第二の流路を流れる第二の中圧の冷媒によって冷却されてエンタルピーが小さくなる（図６の点Ｌ）。それから、この冷媒は、絞り装置１４ｃで減圧されて、低圧の二相冷媒となり（図６の点Ｋ）、熱源側熱交換器１２で蒸発した後、冷媒流路切替装置１１を介して、アキュムレータ１５に流入する（図６の点Ｆ）。アキュムレータ１５を流出した冷媒は、圧縮機１０に吸入され、第二の中圧まで圧縮され（図６の点Ｎ）、第二のバイパス配管４ｂを介してインジェクションされた冷媒（図６の点Ｐ）と合流して、冷却される（図６の点Ｈ）。

圧縮機１０を低圧シェル型の圧縮機で構成した場合、圧縮機１０の金属製の密閉容器は高温・高圧の吐出冷媒にさらされている部分と、低温・低圧の吸入冷媒にさらされている部分があるため、密閉容器の温度はその中間的な温度になる。また、モータには電流が流れるため、モータは発熱をする。従って、圧縮機１０に吸入された低温・低圧の冷媒は、圧縮機１０の密閉容器とモータによって加熱され、温度が上昇した後に（インジェクションを行わない場合は、図６の点Ｆ）、圧縮室に吸入される。一方、圧縮機１０の圧縮室の内部に冷媒をインジェクションした場合は、圧縮機１０に吸入され、第二の中圧まで圧縮されたガス冷媒（図６の点Ｎ）が圧縮室にインジェクションされた二相冷媒と合流して冷却される。そのため、インジェクションを行わない場合よりも温度の低い冷媒になり（図６の点Ｈ）、更に圧縮が継続され、高圧のガス冷媒になる。

よって、インジェクションを行うと、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度も低下し（図６の点Ｉ）、インジェクションを行わない場合の圧縮機１０の吐出温度（図６の点Ｇ）に対して、吐出温度が低下する。このように動作させることにより、外気温度が低い暖房運転時等に、圧縮機１０の吐出温度を低下させて使用することができ、安全に使用できる。

なお、絞り装置１４ｃは、電子式膨張弁等の開口面積を変化させられるものが望ましく、電子式膨張弁を使用すれば、絞り装置１４ｃの上流側の第一の中圧を任意の圧力に制御でき、吐出温度の制御が安定する。ただし、絞り装置１４ｃは、これに限るものではなく、小型の電磁弁等の開閉弁を組み合わせて開口面積を複数選択できるようにしてもよいし、キャピラリチューブとして冷媒の圧損に応じて中圧が形成されるようにしてもよく、制御性は少し悪化するが、吐出温度を目標に制御することはできる。

また、第一の中圧は、液冷媒温度検出装置２４の検出温度を飽和圧力換算して求める場合について説明したが、このようにするとシステムを安価に構成できるが、当然、これに限るものではなく、圧力センサーを用いてもよい。また、絞り装置１４ａは、電子式膨張弁等の開口面積を変化させられるものとし、吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度と高圧検出装置２２の検出圧力とから演算される圧縮機１０の吐出過熱度が目標の範囲内に入るように、絞り装置１４ａの開口面積が制御される。

また、第一のバイパス配管４ａおよび第二のバイパス配管４ｂの双方は、過冷却熱交換器１３の絞り装置１４ａと反対側の流路に接続され、開閉装置１９ａおよび開閉装置１９ｂにて、過冷却熱交換器１３を流れた冷媒の流路を切り替えるように構成している。

絞り装置１４ａおよび過冷却熱交換器１３を２つ設置し、それぞれが第一のバイパス配管４ａおよび第二のバイパス配管４ｂと接続されるようにしてもよいが、第一のバイパス配管４ａを通した流れは冷房運転時に発生し、第二のバイパス配管４ｂを通した流れは暖房運転時に発生し、同時には発生しない。そのため、１組の液分離器１８と絞り装置１４ａと過冷却熱交換器１３とを使用し、開閉装置１９ａと開閉装置１９ｂとで、第一のバイパス配管４ａを通る流れと第二のバイパス配管４ｂを通る流れとを切り替えるようにすることで、安価にシステムを構成することができる。なお、絞り装置１４ａおよび過冷却熱交換器１３を２つ設置する場合は、液分離器１８を２つ設置してもよい。

暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器１７（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がない。しかし、暖房運転モードにおいて、暖房負荷のない利用側熱交換器１７と対応する絞り装置１６を全閉または冷媒が流れない小さい開度とすると、運転していない利用側熱交換器１７の内部で冷媒が周囲空気によって冷やされて凝縮し、冷媒が溜まり込んでしまい、冷媒回路全体として冷媒不足に陥ってしまう可能性がある。そこで、暖房運転時においては、熱負荷のない利用側熱交換器１７と対応する絞り装置１６の開度（開口面積）は全開等の大きい開度にし、冷媒の溜まり込みを防止する。

なお、停止している室内機２がある場合、絞り装置１６を上述のように制御するため、停止している室内機２を通る冷媒の流れが発生する。このとき、熱負荷のない利用側熱交換器１７においては冷媒が凝縮しないため、対応する絞り装置１６では高温・高圧のガス冷媒を減圧することになり、ｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）が先の説明と異なったものとなる。この場合の動作を図７のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）により説明する。図７は、空気調和装置１００の暖房運転モード時において停止している室内機２がある場合のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。

停止している室内機２がある場合の暖房運転モードにおいては、圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０で圧縮された冷媒（図７の点Ｉ）は、冷媒流路切替装置１１を介して室外機１を流出し、延長配管５を通り、室内機２に流入する。室内機２に流入した冷媒は、暖房負荷のある利用側熱交換器１７で凝縮された後、絞り装置１６で膨張させられて第一の中圧になり（図７の点Ｊ）、延長配管５を介して、室外機１に戻る。

一方、利用側熱交換器１７への冷媒の溜まり込みを防ぐために、暖房負荷のない利用側熱交換器１７に流された冷媒は、凝縮することなく、ガス冷媒のまま利用側熱交換器１７を通過する。その後、この冷媒は、絞り装置１６で減圧されて第一の中圧になり（図７の点Ｉ_１）、延長配管５を介して、室外機１に戻る。

この途中、延長配管５のいずれかの位置で、凝縮し絞られた第一の中圧の液冷媒と、凝縮されること無く減圧された第一の中圧のガス冷媒と、が混合して、第一の中圧の二相冷媒となり（図７の点Ｊ_１）、室外機１の液分離器１８に流入する。液分離器１８に流入した第一の中圧の二相冷媒は、液分離器１８の作用によって、液冷媒の一部が分岐される（図７の点Ｊ_Ｌ）。分岐された液冷媒は、絞り装置１４ａによって減圧されて第一の中圧よりも低い第二の中圧の二相冷媒となる（図７の点Ｍ）。それから、この冷媒は、過冷却熱交換器１３の第二の流路を流れ、過冷却熱交換器１３の第一の流路を流れる第一の中圧の冷媒によって加熱されて乾き度の大きい二相冷媒になる（図７の点Ｐ）。そして、この冷媒は、第二のバイパス配管４ｂを介して、圧縮機１０の圧縮機に設けられたインジェクションポートから圧縮室の内部に導入される。

一方、液分離器１８を通過し乾き度が少し増えた第一の中圧の冷媒（図７の点Ｊ_２）は、過冷却熱交換器１３の第一の流路を流れ、過冷却熱交換器１３の第二の流路を流れる第二の中圧の冷媒によって冷却されてエンタルピーが小さくなる（図７の点Ｌ）。それから、この冷媒は、絞り装置１４ｃで減圧されて、低圧の二相冷媒となる（図７の点Ｋ）。その後、この冷媒は、熱源側熱交換器１２で蒸発した後、冷媒流路切替装置１１を介して、アキュムレータ１５に流入する（図７の点Ｆ）。アキュムレータ１５を流出した冷媒は、圧縮機１０に吸入され、第二の中圧まで圧縮され（図７の点Ｎ）、第二のバイパス配管４ｂを介してインジェクションされた冷媒と合流して、冷却される（図７の点Ｈ）。

絞り装置を流れる冷媒の流量は、同一の開度（開口面積）であっても、冷媒の密度によって異なったものとなる。二相冷媒は、密度の小さいガス冷媒と密度の大きい液冷媒とが混在しているものであり、絞り装置に流入する冷媒が液冷媒から二相冷媒に変わると、冷媒の密度が大きく変化し、圧縮機１０の吐出温度を一定量低下させるための適正流量となる開度（開口面積）が大きく異なったものになる。

このままだと、室内機２の発停に伴い、絞り装置１４ａの開度を大きく変化させなければならず、安定した制御が行えない。そこで、空気調和装置１００では、液分離器１８を設けることにより、停止している室内機２が存在する場合においても、液分離器１８で液状態の冷媒のみを分離でき、絞り装置１４ａに液冷媒のみを流入させることができるようになり、安定した制御を行えるようにしている。

絞り装置１４ａの開度（開口面積）は、吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度と高圧検出装置２２の検出圧力とから演算される圧縮機１０の吐出過熱度が目標の範囲内に入るように制御する。外気温度によって、インジェクションすべき冷媒の流量の最適値が異なるため、吐出過熱度の目標値は、外気温度によって値を変化させるとすると、効率が向上する。吐出過熱度を制御することにより、吐出温度が高くなりすぎるのを防ぐことができる。なお、吐出過熱度の目標値を外気温度によって変化させずに同じ値としてもよいし、吐出過熱度の目標値は、一定の値、例えば４０℃としてもよいし、目標範囲、例えば２０℃から４０℃の間としてもよい。また、絞り装置１４ａの開度を、吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度である吐出温度が目標値になるように制御してもよい。

また、冷媒流路切替装置１１は、四方弁を用いるのが一般的であるが、これに限るものではなく、二方流路切替弁や三方流路切替弁を複数個用い、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。

また、室内機２が４台接続されている場合を例に説明したが、室内機２の接続台数は何台接続されていてもよく、同様のことが成り立つのは言うまでもない。ただし、室内機２が１台しか接続されない場合は、暖房運転中の停止室内機が存在しないため、液分離器１８は設置しなくてよい。

また、暖房運転時の各室内機２の入口側の流路に、流路を開閉する開閉弁を備え、暖房運転時の停止室内機への冷媒の溜まり込みを防止できる場合は、停止している室内機２を通した冷媒の流れが発生しないため、液分離器１８は設置しなくてもよい。

なお、液分離器１８は、１つの入口流路と２つの出口流路を持ち、入口流路から流入した二相状態の冷媒を、液冷媒の一部を分離し、分離した液冷媒と残った二相冷媒とを、それぞれ２つの出口流路から流出させるものであれば、どんな構造のものでもよい。また、二相冷媒から液冷媒を分離する分離効率が１００％でなく、液冷媒を取り出す流路に、多少のガス冷媒が液冷媒に混入していても、ガス冷媒の混入度が、絞り装置の制御に大きな影響を与えない程度であれば、構わない。また、液分離器１８を、暖房運転時の過冷却熱交換器１３の上流側に備えるようにすると、暖房運転時の過冷却熱交換器１３の第一の流路での圧力損失の影響を受けず、液冷媒温度検出装置２４による第一の中圧の測定精度が向上し、吐出温度の制御精度が向上する。

また、室外機１が複数台接続されており、複数の室外機１の冷媒回路が室外機１の外部で合流するように、配管接続されている場合でも、同じであり、同様のことが成り立つ。

また、圧縮機１０は、低圧シェル型の圧縮機を使用する場合を例に説明したが、当然、吸入冷媒が圧縮室に直接吸入され、圧縮され、圧縮室から吐出された冷媒が、密閉容器内に噴出した後に、圧縮機１０から吐出される、高圧シェル型の圧縮機を使用してもよく、同様の効果を奏する。

また、冷房と暖房を切り替えるタイプの空気調和装置を例に説明をしたが、これに限るものではなく、室外機１と室内機２との間に中継機を設け、室外機１から中継機を介して室内機２まで冷媒が循環し、中継機で冷熱と温熱の双方を発生させ、冷房需要がある室内機２には冷たい冷媒を供給し、暖房需要がある室内機２には暖かい冷媒を供給する、冷暖同時タイプの空気調和装置でもよく、同様の方法により、同様の効果を奏する。

また、冷媒が室外機１から室内機２まで循環している空気調和装置を例に説明をしたが、これに限るものではなく、室外機１と室内機２との間に中継機を設け、室外機１と中継機との間を冷媒が循環し、中継機で冷媒と水やブライン等の熱媒体とを熱交換させ、中継機と室内機２との間を熱媒体を循環させる空気調和装置でもよく、同様の方法により、同様の効果を奏する。また、このタイプの空気調和装置において、中継機で冷水または温水のいずれかしか生成できない空気調和装置でも、中継機で冷水と温水の双方を生成できる空気調和装置でも構わない。

冷媒としては、Ｒ３２等の吐出温度が高くなる冷媒を使用する時に効果が大きく、Ｒ３２の他、Ｒ３２と地球温暖化係数が小さく化学式がＣＦ_３ＣＦ＝ＣＨ_２で表されるテトラフルオロプロペン系冷媒であるＨＦＯ１２３４ｙｆやＨＦＯ１２３４ｚｅと混合冷媒（非共沸混合冷媒）を使用してもよい。冷媒としてＲ３２を使用した場合は、Ｒ４１０Ａを使用した場合に対して、同一運転状態において、吐出温度が約２０℃上昇するため、吐出温度を低下させて使用する必要があり、吸入インジェクションの効果が大きい。Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が６２％（６２ｗｔ％）以上である場合に、Ｒ４１０Ａ冷媒を使用した場合よりも吐出温度が３℃以上高くなり、吸入インジェクションにより、吐出温度を低下させるようにすると、効果が大きい。

また、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が４３％（４３ｗｔ％）以上である場合に、Ｒ４１０Ａ冷媒を使用した場合よりも吐出温度が３℃以上高くなり、吸入インジェクションにより、吐出温度を低下させるようにすると、効果が大きい。また、混合冷媒における冷媒種はこれに限るものではなく、その他の冷媒成分を少量含んだ混合冷媒であっても、吐出温度には大きな影響がなく、同様の効果を奏する。例えば、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとその他の冷媒を少量含んだ混合冷媒等においても使用でき、吐出温度がＲ４１０Ａよりも高くなる冷媒であれば、どんな冷媒であっても吐出温度を低下させる必要があり、同様の効果がある。

また、一般的に、熱源側熱交換器１２および利用側熱交換器１７ａ〜１７ｄには、送風機が取り付けられており、送風により凝縮あるいは蒸発を促進させる場合が多いが、これに限るものではなく、例えば利用側熱交換器１７ａ〜１７ｄとしては放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができるし、熱源側熱交換器１２としては、水や不凍液により熱を移動させる水冷式のタイプのものも用いることができ、放熱あるいは吸熱をできる構造のものであればどんなものでも用いることができる。

以上より、空気調和装置１００は、冷房運転および暖房運転の双方において、圧縮機１０の吐出温度が高くなりすぎないようにできる。そのため、空気調和装置１００によれば、圧縮機１０の損傷を防げ、圧縮機１０の寿命が長くなり、かつ、外気温が低温の時の暖房運転においては、必要な暖房能力を発揮することができる。

上記実施の形態では、第三のバイパス配管４ｃを、液分離器１８と、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間における冷媒配管と、を接続し、冷房運転時の吐出温度が高い場合に、圧縮機１０の吸入側にインジェクションするよう場合を例に説明したが、これに限定するものではない。例えば、第三のバイパス配管４ｃを、液分離器１８と、開閉装置１９ｂと圧縮機１０との間における第二のバイパス配管４ｂと、を接続し、冷房運転時の吐出温度が高い場合に、圧縮機１０の吸入側にインジェクションする代わりに、圧縮機１０の中圧にインジェクションをして、吐出温度を低下させるように構成してもよい。
上記実施の形態では、第三のバイパス配管４ｃを設けた場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、第三のバイパス配管４ｃを設けない態様としても本発明の目的を達成することができ、例えば、冷房運転時にも、第二のバイパス配管４ｂに冷媒を流して、吐出温度制御を実行するようにしてもよい。

１ 室外機、２ 室内機、２ａ 室内機、２ｂ 室内機、２ｃ 室内機、２ｄ 室内機、４ａ 第一のバイパス配管、４ｂ 第二のバイパス配管、４ｃ 第三のバイパス配管、５ 延長配管、６ 室外空間、７ 室内空間、９ 建物、１０ 圧縮機、１１ 冷媒流路切替装置、１２ 熱源側熱交換器、１３ 過冷却熱交換器、１４ａ 絞り装置、１４ｂ 絞り装置、１４ｃ 絞り装置、１５ アキュムレータ、１６ 絞り装置、１６ａ 絞り装置、１６ｂ 絞り装置、１６ｃ 絞り装置、１６ｄ 絞り装置、１７ 利用側熱交換器、１７ａ 利用側熱交換器、１７ｂ 利用側熱交換器、１７ｃ 利用側熱交換器、１７ｄ 利用側熱交換器、１８ 液分離器、１９ａ 開閉装置、１９ｂ 開閉装置、２１ 吐出冷媒温度検出装置、２２ 高圧検出装置、２３ 低圧検出装置、２４ 液冷媒温度検出装置、２５ 過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置、２６ 過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置、２７ 利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２７ａ 利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２７ｂ 利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２７ｃ 利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２７ｄ 利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２８ 利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２８ａ 利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２８ｂ 利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２８ｃ 利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２８ｄ 利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２９ 利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、２９ａ 利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、２９ｂ 利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、２９ｃ 利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、２９ｄ 利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、５０ 制御装置、１００ 空気調和装置。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機と、第一の熱交換器と、高温の冷媒と低温の冷媒とを熱交換させて高温の冷媒を過冷却させる過冷却熱交換器の第一の流路と、第一の絞り装置と、第二の熱交換器と、アキュムレータと、を冷媒配管で接続し、内部に冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機は、圧縮室の内部に外部から冷媒を導入するためのインジェクションポートを有し、前記アキュムレータを前記圧縮機の吸入側に設け、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第二の絞り装置、前記過冷却熱交換器の前記第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする前記過冷却熱交換器の第二の流路、及び第一の開閉装置を介して、前記アキュムレータの入口側流路に接続する第一のバイパス配管と、前記過冷却熱交換器と前記第一の開閉装置との間における前記第一のバイパス配管を分岐し、第二の開閉装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記圧縮機の入口側と前記アキュムレータの出口側との間の前記冷媒配管と、を接続する、または、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記圧縮機のインジェクションポートと、を接続する、第三のバイパス配管と、前記第三のバイパス配管に設けられた第三の絞り装置と、を備え、前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転と、前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転と、前記第二の絞り装置および前記第三の絞り装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記冷房運転においては、前記第三の絞り装置を制御して、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を制御し、前記暖房運転においては、前記第二の絞り装置を制御して、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度及び前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力から演算される吐出過熱度を制御するものである。

Claims (12)

1. 圧縮機と、第一の熱交換器と、高温の冷媒と低温の冷媒とを熱交換させて高温の冷媒を過冷却させる過冷却熱交換器の第一の流路と、第一の絞り装置と、第二の熱交換器と、アキュムレータと、を冷媒配管で接続し、内部に冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成し、
   前記圧縮機は、
   圧縮室の内部に外部から冷媒を導入するためのインジェクションポートを有し、
   前記アキュムレータを前記圧縮機の吸入側に設け、
   前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第二の絞り装置、前記過冷却熱交換器の前記第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする前記過冷却熱交換器の第二の流路、及び第一の開閉装置を介して、前記アキュムレータの入口側流路に接続する第一のバイパス配管と、
   前記過冷却熱交換器と前記第一の開閉装置との間における前記第一のバイパス配管を分岐し、第二の開閉装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管と、
   前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転と、
   前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転と、
   前記冷房運転においては、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を制御し、前記暖房運転においては、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度及び前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力から演算される吐出過熱度を制御する制御装置と、を備える
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 圧縮機と、第一の熱交換器と、高温の冷媒と低温の冷媒とを熱交換させて高温の冷媒を過冷却させる過冷却熱交換器の第一の流路と、第一の絞り装置と、第二の熱交換器と、アキュムレータと、を冷媒配管で接続し、内部に冷媒を循環させて冷凍サイクルを構成し、
   前記圧縮機は、
   圧縮室の内部に外部から冷媒を導入するためのインジェクションポートを有し、
   前記アキュムレータを前記圧縮機の吸入側に設け、
   前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管を分岐し、第二の絞り装置、前記過冷却熱交換器の前記第一の流路を流れる冷媒と熱交換をする前記過冷却熱交換器の第二の流路、及び第一の開閉装置を介して、前記アキュムレータの入口側流路に接続する第一のバイパス配管と、
   前記過冷却熱交換器と前記第一の開閉装置との間における前記第一のバイパス配管を分岐し、第二の開閉装置を介して、前記圧縮機のインジェクションポートに接続する第二のバイパス配管と、
   前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記圧縮機の入口側と前記アキュムレータの出口側との間の前記冷媒配管と、を接続する、または、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間の前記冷媒配管と、前記圧縮機のインジェクションポートと、を接続する、第三のバイパス配管と、
   前記第三のバイパス配管に設けられた第三の絞り装置と、を備え、
   前記第一の熱交換器を凝縮器として作用させ前記第二の熱交換器を蒸発器として作用させる冷房運転と、
   前記第一の熱交換器を蒸発器として作用させ前記第二の熱交換器を凝縮器として作用させる暖房運転と、
   前記第二の絞り装置および前記第三の絞り装置を制御する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記冷房運転においては、前記第三の絞り装置を制御して、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度を制御し、
   前記暖房運転においては、前記第二の絞り装置を制御して、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度及び前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力から演算される吐出過熱度を制御する
   ことを特徴とする空気調和装置。
3. 前記圧縮機の吐出温度がＲ４１０Ａよりも高温になる冷媒を前記冷媒配管の内部に循環させ、
   前記圧縮機の出口側流路の冷媒の温度を検出する吐出温度検出装置と、
   前記圧縮機の出口側流路の冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記冷房運転においては、前記第三の絞り装置を制御して、前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度を制御し、
   前記暖房運転においては、前記第二の絞り装置を制御して、前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御装置は、
   前記冷房運転において、
   前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度または前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を基に、前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記第三のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記制御装置は、
   前記冷房運転において、少なくとも、前記第一の熱交換器において前記冷媒と熱交換する前記第一の熱交換器の周囲の空気温度が高い場合に、前記第一のバイパス配管に冷媒を流しながら、前記第三のバイパス配管にも冷媒を流す
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記制御装置は、
   前記冷房運転において、前記第三の絞り装置の開度を調整し、前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度を制御する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の空気調和装置。
7. 前記暖房運転において、前記第二の熱交換器の下流側に位置する前記第一の絞り装置と前記第一の熱交換器との間に第四の絞り装置を設け、
   前記制御装置は、
   前記暖房運転において、
   前記吐出温度検出装置の検出温度である吐出温度または前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を基に、前記第四の絞り装置の上流側から分岐した冷媒を流入させる前記第二の絞り装置の開度を調整し、前記第二のバイパス配管に流れる冷媒の流量を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
8. 前記制御装置は、
   前記暖房運転において、少なくとも、前記第一の熱交換器において前記冷媒と熱交換する前記第一の熱交換器の周囲の空気温度が低い場合に、前記第二のバイパス配管に冷媒を流す
   ことを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置。
9. 前記制御装置は、
   前記暖房運転において、前記第二の絞り装置の開度を調整して、前記吐出温度と前記高圧圧力検出装置の検出圧力とから演算される吐出過熱度を制御する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の空気調和装置。
10. 前記冷媒配管の内部にＲ３２またはＲ３２を６２％以上含む混合冷媒を循環させる
    ことを特徴とする請求項２、請求項２に従属する３〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
11. 前記圧縮機と、前記アキュムレータと、前記過冷却熱交換器と、前記第二の絞り装置と、前記第三の絞り装置と、前記第一の熱交換器と、前記第一のバイパス配管と、前記第二のバイパス配管と、前記第三のバイパス配管と、を室外機に収容した
    ことを特徴とする請求項２〜１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
12. 前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間を流れる冷媒から液冷媒の一部を取り出す液分離器を備え、
    前記液分離器の液冷媒の取り出し口に接続した配管を分岐して、前記第二の絞り装置と前記第三の絞り装置とに接続する
    ことを特徴とする請求項２〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。

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