(57)【要約】  ヒートポンプ給湯装置１００は、暖房運転時には第２絞り装置（絞り装置１４ａ）を制御してインジェクション配管４ｃに流れる冷媒の量を調整し、冷房運転時には第３絞り装置（絞り装置１４ｂ）を制御してインジェクション配管４ｃに流れる冷媒の量を調整する。
2012104892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧シェル構造の圧縮機と、冷媒流路切替装置と、第１熱交換器と、第１絞り装置と、第２熱交換器と、を配管接続して冷媒循環回路を構成し、
前記冷媒流路切替装置の作用により、
前記第１熱交換器に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させる冷房運転と、
前記第１熱交換器に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる暖房運転と、が切り替え可能な空気調和装置であって、
前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室の一部に開口部を設け、前記圧縮機の外部から前記開口部を介して前記圧縮室の内部に前記冷媒を導入するインジェクション配管と、
第２絞り装置と、
第３絞り装置と、
前記暖房運転時には前記第２絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整し、前記冷房運転時には前記第３絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の流量を調整する制御装置と、を備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記冷房運転時に前記第１熱交換器の下流側となり、前記暖房運転時に前記圧縮機の下流側となる第１冷媒分岐部と、前記冷房運転時に前記圧縮機の上流側となり、前記暖房運転時に前記第１熱交換器の上流側となる第２冷媒分岐部と、を接続した分岐配管を設け、
前記インジェクション配管は、
前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続したものであり、
前記第２絞り装置は、
前記冷房運転時には前記冷媒が流れない流路であって前記暖房運転時には前記第２分岐部から前記第１熱交換器に流れる前記冷媒の流路となる位置に設けられ、
前記第３絞り装置は、
前記第１冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられ、
前記分岐配管と前記インジェクション配管との接続部分と前記第２冷媒分岐部との間に逆流防止装置を備えた
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記冷房運転時に前記第１熱交換器の下流側となり、前記暖房運転時に前記圧縮機の下流側となる第１冷媒分岐部と、前記冷房運転時に前記圧縮機の上流側となり、前記暖房運転時に前記第１熱交換器の上流側となる第２冷媒分岐部と、を接続した分岐配管を設け、
前記インジェクション配管は、
前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続したものであり、
前記第２絞り装置は、
前記第２冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられ、
前記第３絞り装置は、
前記第１冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられ、
前記冷房運転時には前記冷媒が流れない流路であって前記暖房運転時には前記第２分岐部から前記第１熱交換器に流れる前記冷媒の流路となる位置に第４絞り装置を備えた
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記冷媒循環回路を循環させる冷媒として、
Ｒ３２、
Ｒ３２及びＨＦＯ１２３４ｙｆを含みＲ３２の質量比率が６２％以上である混合冷媒、  または、
Ｒ３２およびＨＦＯ１２３４ｚｅを含みＲ３２の質量比率が４３％以上である混合冷媒を使用する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第１冷媒分岐部及び前記第２冷媒分岐部は、
鉛直方向の下から上に向かって冷媒が流れる構造としている
請求項２〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第２絞り装置および前記第３絞り装置のうち少なくとも１つは、
開口面積を連続的に変化させられるものであり、二相冷媒を攪拌する攪拌装置を冷媒の流入管に備えている
請求項１〜５のいずれかに一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第２絞り装置および前記第３絞り装置のうち少なくとも１つは、
その絞り部と前記攪拌装置との距離を、前記流入管の内径の６倍以下としている
請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記攪拌装置は、
気孔率（空隙率）が８０％以上の多孔質金属である
請求項６または７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、及び、前記第１熱交換器を室外機に収容し、
前記第１絞り装置、及び、前記第２熱交換器を熱媒体変換機に収容し、
前記室外機と前記熱媒体変換機とを、２本の冷媒配管で接続し、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の液冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記高圧の液冷媒を前記第１分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全冷房運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全暖房運転モードと、を備えた
請求項２〜８のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１絞り装置、及び、前記第２熱交換器を空調対象空間を空調可能な位置に設置される室内機に収容し、
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、前記第１熱交換器、前記第２絞り装置、前記第３絞り装置、及び、前記逆流防止装置を室外または機械室に設置される室外機に収容し、
前記室外機と前記室内機とは別体に形成され、前記室外機と前記室内機とを接続する中継器を設け、
前記室外機と前記中継器との間を２本一組の配管で接続し、前記室内機と前記中継器との間を２本一組の配管で接続し、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の液冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記
高圧の液冷媒を前記第１分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全冷房運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全暖房運転モードと、を備えた
請求項２〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の二相冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記高圧の二相冷媒を前記第１分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる冷房主体運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる暖房主体運転モードと、を備えた
請求項９又は１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記圧縮機の吐出冷媒に係る状態量を目標値に近づけるように、または、目標値を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記圧縮機の吐出冷媒に係る状態量を目標値に近づけるように、または、目標値を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第３絞り装置を制御して、前記圧縮機の圧縮室にインジェクションされる冷媒の流量を調整している
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記圧縮機の吐出温度を検出可能な吐出温度検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記吐出温度を目標値に近づけるように、または、目標温度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記吐出温度を目標値に近づけるように、または、目標温度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第３絞り装置を制御して、前記圧縮機の圧縮室にインジェクションされる冷媒の流量を調整している
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記圧縮機の吐出温度を検出可能な吐出温度検出装置及び前記圧縮機の高圧を検出可能な高圧検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記吐出温度及び前記高圧から算出した吐出過熱度が目標値に近づけるように、または、目標過熱度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記吐出温度及び前記高圧から算出した吐出過熱度が目標値に近づくように、または、目標過熱度を超えないように、または、目標範囲に収まるように前記第３絞り装置を制御する
請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
空調対象空間を空調可能な位置に設置され、前記空調対象空間の空気と熱交換をする利用側熱交換器を収容する室内機を備え、
前記室内機と前記熱媒体変換機とを冷媒とは異なる熱媒体を循環させる２本１組の熱媒体配管で接続し、
前記第２熱交換器において前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる
請求項９、請求項９に従属する請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコン等の空気調和装置において、室外機から中継器まで冷媒を循環させ、中継器から室内機まで水等の熱媒体を循環させることにより、室内機に水等の熱媒体を循環させながら、熱媒体の搬送動力を低減させ、冷房暖房混在運転を実現する空気調和装置が存在している（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
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に液インジェクションをする回路を備え、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も存在している（たとえば、特許文献２参照）。【０００４】
冷媒としてＲ３２を用い、冷凍サイクルの高圧液管にある気液分離器の出口側から密閉容器内が吐出圧雰囲気の圧縮機（高圧シェル圧縮機）内にインジェクションをする空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ１０／０４９９９８号公報（第３頁、図１等）
【特許文献２】特開２００５−２８２９７２号公報（第４頁、図１等）
【特許文献３】特開２００９−１２７９０２号公報（第４頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているビル用マルチエアコンのような空気調和装置においては、冷媒として、Ｒ４１０Ａ等を使用している場合には問題ないが、Ｒ３２等を使用する場合における低外気温度の暖房運転時等には、圧縮機の吐出温度が高くなり過ぎ、冷媒や冷凍機油が劣化してしまうという可能性があった。また、特許文献１には冷房暖房同時運転についての記載はあるが、吐出温度を下げる方法については何ら記述されていない。なお、ビル用マルチエアコンにおいては、通常、冷媒を減圧する電子式膨張弁等の絞り装置が、室外機から離れた中継機または室内機に設置されている。【０００７】
特許文献２に記載されている空気調和装置においては、高圧液管からのインジェクション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。加えて、特許文献２に記載されている空気調和装置は、冷房暖房混在運転にも対応していない。【０００８】
特許文献３に記載の空気調和装置においては、複数の逆止弁を用いて冷房運転時も暖房運転時も高圧液管からインジェクション方法が開示されているが、電子式膨張弁等の絞り装置が室内機に設置されておらず、室外機に設置されている場合にしか適用できないという課題があった。なお、特許文献３に記載されている空気調和装置には、高圧シェル構造の圧縮機を使用していた。また、特許文献３に記載されている空気調和装置は、冷房暖房混在運転にも対応していない。【０００９】
本発明は、上記のよう課題に対応するためになされたもので、吐出温度が高くなり過ぎないように確実に制御し、冷媒及び冷凍機油の劣化を効果的に抑制することができる空気調和装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置は、低圧シェル構造の圧縮機と、冷媒流路切替装置と、第１熱交換器と、第１絞り装置と、第２熱交換器と、を配管接続して冷媒循環回路を構成し、前記冷媒流路切替装置の作用により、前記第１熱交換器に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させる冷房運転と、前記第１熱交換器に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる暖房運転と、が切り替え可能な空気調和装置であって、前記冷房運転時に前記第１熱交換器の下流側となり、前記暖房運転時に前記圧縮機の下流側となる部分と、前記冷房運転時に前記圧縮機の上流側となり、前記暖房運転時に前記第１熱交換器の上流側となる部分と、を接続した分岐配管と、前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続するインジェクション配管と、前記冷房運転時では前記圧縮機の上流側となり、前記暖房運転時では前記第１熱交換器の上流側となる位置に設けられた第２絞り装置と、前記冷房運転時では前記第１熱交換器と前記第１絞り装置との間となり、前記第暖房運転時では前記圧縮機と前記第２熱交換器との間となる配管と前記インジェクション配管との接続部分との間における前記分岐配管に設けられた第３絞り装置と、前記暖房運転時には前記第２絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整し、前記冷房運転時には前記第３絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整する制御装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気調和装置によれば、インジェクション配管を利用した冷媒のインジェクション管により、運転モードによらず、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が高くなりすぎないように制御することができるので、冷媒および冷凍機油の劣化を防ぎ、安全な運転を継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】Ｒ３２を含む混合冷媒を使用した場合のＲ３２の質量比率と吐出温度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全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。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全冷房運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全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。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の全暖房運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ−ｈ線図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房主体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。
【図９】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房主体運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房主体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。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房主体運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図である。
【図１２】絞り装置の好適な構成例を模式的に示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の除霜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。
【図１４】本発明の実施の形態２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。
【図１５】本発明の実施の形態３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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１.
図１は、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。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（熱源側冷媒、熱媒体）を循環させる冷凍サイクル（冷媒循環回路Ａ、熱媒体循環回路Ｂ）を利用することで各室内機が運転モードとして冷房モードあるいは暖房モードを自由に選択できるものである。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。
【００１４】
図１においては、本実施の形態１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、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３と、を有している。熱媒体変換機３は、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行なうものである。室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒を導通する冷媒配管４で接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体を導通する配管（熱媒体配管）５で接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に配送されるようになっている。
【００１５】
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、熱媒体変換機３を介して室内機２に冷熱又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に冷房用空気あるいは暖房用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。熱媒体変換機３は、室外機１及び室内機２とは別筐体として、室外空間６及び室内空間７とは別の位置に設置できるように構成されており、室外機１及び室内機２とは冷媒配管４及び配管５でそれぞれ接続され、室外機１から供給される冷熱あるいは温熱を室内機２に伝達するものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態１に係る空気調和装置においては、室外機１と熱媒体変換機３とが２本の冷媒配管４を用いて、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の配管５を用いて、それぞれ接続されている。このように、本実施の形態１に係る空気調和装置では、２本の配管（冷媒配管４、配管５）を用いて各ユニット（室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３）を接続することにより、施工が容易となっている。
【００１７】
なお、図１においては、熱媒体変換機３が、建物９の内部ではあるが室内空間７とは別の空間である天井裏等の空間（以下、単に空間８と称する）に設置されている状態を例に示している。熱媒体変換機３は、その他、エレベーター等がある共用空間等に設置することも可能である。また、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。
【００１８】
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。
【００１９】
また、熱媒体変換機３は、室外機１の近傍に設置することもできる。ただし、熱媒体変換機３から室内機２までの距離が長すぎると、熱媒体の搬送動力がかなり大きくなるため、省エネの効果は薄れることに留意が必要である。さらに、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３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１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。
【００２０】
１台の室外機１に対して複数台の熱媒体変換機３を接続する場合、その複数台の熱媒体変換機３をビル等の建物における共用スペースまたは天井裏等のスペースに点在して設置することができる。そうすることにより、各熱媒体変換機３内の熱媒体間熱交換器で空調負荷を賄うことができる。また、室内機２を、各熱媒体変換機３内における熱媒体搬送装置の搬送許容範囲内の距離または高さに設置することが可能であり、ビル等の建物全体へ対しての配置が可能となる。
【００２１】
図２は、本実施の形態１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と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に備えられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して冷媒配管４で接続されている。また、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して配管５で接続されている。なお、冷媒配管４及び配管５については後段で詳述するものとする。
【００２２】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とが冷媒配管４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１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄが設けられている。第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃ、及び、逆止弁１３ｄを設けることで、室内機２の要求する運転に関わらず、熱媒体変換機３に流入させる熱源側冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２３】
圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側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。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時）における熱源側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熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、暖房運転時と冷房運転時の違いによる余剰冷媒、または過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
【００２４】
逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。
【００２５】
第１接続配管４ａは、室外機１内において、第１冷媒流路切替装置１１と逆止弁１３ｄとの間における冷媒配管４と、逆止弁１３ａと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、を接続するものである。第２接続配管４ｂは、室外機１内において、逆止弁１３ｄと熱媒体変換機３との間における冷媒配管４と、熱源側熱交換器１２と逆止弁１３ａとの間における冷媒配管４と、を接続するものである。
【００２６】
ところで、冷凍サイクルにおいては、冷媒の温度が高くなると回路内を循環している冷媒及び冷凍機油が劣化するため、温度の上限値が設定されている。この上限温度は、通常１２０℃である。冷凍サイクル内で温度が最も高くなるのは、圧縮機１０の吐出側の冷媒温度（吐出温度）であるため、吐出温度が１２０℃以上にならないように制御をすればよい。ただし、Ｒ４１０Ａ等の冷媒を使用している場合は、通常運転において吐出温度が１２０℃に達することは少ないが、Ｒ３２を冷媒として使用すると、物性的に吐出温度が高くなるため、冷凍サイクルに吐出温度を低下させる手段を備えておく必要がある。
【００２７】
そこで、室外機１に、分岐部２７ａ、分岐部２７ｂ、逆流防止装置２０、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ、中圧検出装置３２、吐出冷媒温度検出装置３７、高圧検出装置３９、インジェクション配管４ｃ、分岐配管４ｄ、及び、制御装置５０を備えるようにしている。また、圧縮機１０としては、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している。
【００２８】
分岐配管４ｄは、逆止弁１３ａと逆止弁１３ｂの下流側に設けられている分岐部２７ａと、逆止弁１３ｄと逆止弁１３ｃの上流側に設けられている分岐部２７ｂと、を接続している。分岐配管４ｄには、逆流防止装置２０及び絞り装置１４ｂが、分岐部２７ｂ側から順に設けられている。インジェクション配管４ｃは、逆流防止装置２０と絞り装置１４ｂとの間における分岐配管４ｄと、圧縮機１０の図示省略のインジェクションポートと、を接続している。このインジェクションポートは、圧縮機１０の圧縮室の一部に形成されている開口部に連通するようになっている。つまり、インジェクション配管４ｃは、圧縮機１０の密閉容器の外部から圧縮室の内部に冷媒を導入（注入）可能にするものである。
【００２９】
分岐部２７ａは、逆止弁１３ａ又は逆止弁１３ｂを経由してきた冷媒を、冷媒配管４と分岐配管４ｄとに分流するものである。分岐部２７ｂは、熱媒体変換機３から戻ってきた冷媒を、分岐配管４ｄと、逆止弁１３ｂ又は逆止弁１３ｃに流れる冷媒と、に分流するものである。逆流防止装置２０は、分岐配管４ｄに設けられ、所定の方向（分岐部２７ｂから分岐部２７ａへの方向）のみに冷媒の流れを許容するものである。絞り装置１４ａは、第２接続配管４ｂにおける逆止弁１３ｃの上流側に設けられ、第２接続配管４ｂを流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１４ｂは、分岐配管４ｄにおける逆流防止装置２０の下流側に設けられ、分岐配管４ｄを流れる冷媒を減圧して膨張させるものである。
【００３０】
中圧検出装置３２は、逆止弁１３ｄと絞り装置１４ａの上流側であって分岐部２７ｂの下流側に設けられており、設置位置における冷媒配管４を流れる冷媒の圧力を検出するものである。吐出冷媒温度検出装置３７は、圧縮機１０の吐出側に設けられており、圧縮機１０から吐出された冷媒の温度を検出するものである。高圧検出装置３９は、圧縮機１０の吐出側に設けられており、圧縮機１０から吐出された冷媒の圧力を検出するものである。制御装置５０は、冷媒をインジェクション配管４ｃから圧縮室に導入することにより圧縮機１０から吐出される冷媒の温度または圧縮機１０から吐出される冷媒の過熱度（吐出スーパーヒート）を低下させるようにものである。つまり、制御装置５０で、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ等を制御することにより、圧縮機１０の吐出温度を低下させ、安全に運転させることができるようになっている。
【００３１】
制御装置５０が実行する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なう。なお、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及びリモコンからの指示に基づいて、制御を行なうもので、上述のアクチュエーター（絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ）の制御の他に、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、第１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。
【００３２】
冷媒としてＲ４１０Ａを使用した場合とＲ３２を使用した場合との吐出温度の差について、簡単に説明する。ここでは、冷凍サイクルの蒸発温度が０℃、凝縮温度が４９℃、圧縮機吸入冷媒のスーパーヒート（過熱度）が０℃である場合を考える。
【００３３】
冷媒としてＲ４１０Ａを使用し、断熱圧縮（等エントロピー圧縮）がなされたものとすると、Ｒ４１０Ａの物性より、圧縮機１０の吐出温度は約７０℃となる。一方、冷媒としてＲ３２を使用し、断熱圧縮（等エントロピー圧縮）がなされたものとすると、Ｒ３２の物性より、圧縮機１０の吐出温度は約８６℃となる。すなわち、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、約１６℃、吐出温度が上昇することになる。
【００３４】
実際の運転では、圧縮機１０ではポリトロープ圧縮がなされ、断熱圧縮よりも効率の悪い運転になるため、上述の値よりも、更に吐出温度が高くなる。Ｒ４１０Ａを冷媒として用いた場合において、吐出温度が１００℃を超える状態で運転されることは頻繁に発生する。Ｒ４１０Ａにおいて吐出温度が１０４℃を超える状態で運転されているような条件で、Ｒ３２を冷媒として用いた場合、１２０℃の吐出温度限界を超えてしまうため、吐出温度を低下させる必要がある。
【００３５】
圧縮機として、吸入冷媒が直接圧縮室に吸入され、圧縮室から吐出された冷媒が、圧縮室周囲の密閉容器内に吐出される高圧シェル構造のものを使用している場合は、吸入冷媒を飽和状態よりも湿らせ、二相状態の冷媒を圧縮室に吸入させることにより、吐出温度を低下させることができる。しかしながら、圧縮機１０として低圧シェル構造のものを使用している場合は、吸入冷媒を湿らせても、圧縮機１０のシェル内に液冷媒が溜まるだけで、圧縮室に二相冷媒が吸入されることはない。したがって、低圧シェル構造の圧縮機１０を使用し、吐出温度が高くなるＲ３２冷媒等を使用している場合に、吐出温度を低下させるためには、圧縮機１０の外部から圧縮途中の圧縮室に低温の冷媒をインジェクションし、冷媒の温度を低下させる方法が考えられる。そこで、上述したような方法により、吐出温度を低下させるとよい。
【００３６】
なお、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、吐出温度を目標値、たとえば１００℃になるように制御し、制御目標値を外気温度に応じて変化させるようにしてもよい。また、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、吐出温度が目標値、たとえば１１０℃を超えそうな場合にインジェクションをし、それ以下である場合はインジェクションをしないようにしてもよい。さらに、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、吐出温度が目標範囲内、たとえば８０℃から１００℃に収まるように制御し、吐出温度が目標範囲の上限を超えそうな場合にインジェクション量を増やし、吐出温度が目標範囲の下限を下回りそうな場合にインジェクション量を減らすようにしてもよい。
【００３７】
またさらに、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、高圧検出装置３９にて検出した高圧と、吐出冷媒温度検出装置３７にて検出した吐出温度とを用いて、吐出スーパーヒート（吐出加熱度）を算出し、この吐出スーパーヒートが目標値、たとえば３０℃になるようにインジェクション量を制御し、制御目標値を外気温度に応じて変化させるようにしてもよい。また、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、吐出スーパーヒートが目標値、たとえば４０℃を超えそうな場合にインジェクションをし、それ以下である場合はインジェクションをしないようにしてもよい。
【００３８】
さらに、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量の制御は、吐出スーパーヒートが目標範囲内、たとえば１０℃から４０℃、に収まるように制御し、吐出スーパーヒートが目標範囲の上限を超えそうな場合にインジェクション量を増やし、吐出スーパーヒートが目標範囲の下限を下回りそうな場合にインジェクション量を減らすようにしてもよい。
【００３９】
なお、冷媒配管４内にＲ３２が循環している場合について説明したが、これに限定するものではない。従来のＲ４１０Ａ冷媒と、凝縮温度、蒸発温度、スーパーヒート（過熱度）、サブクール（過冷却度）、圧縮機効率が同一である時に、吐出温度がＲ４１０Ａ冷媒よりも、高くなる冷媒であれば、どんな冷媒であっても、本実施の形態１の構成により、吐出温度を低下でき、同様の効果を奏する。特に、Ｒ４１０Ａよりも、３℃以上高くなる冷媒であれば、より効果が大きい。
【００４０】
図３は、混合冷媒（Ｒ３２と地球温暖化係数が小さく化学式がＣＦ3ＣＦ＝ＣＨ2で表されるテトラフルオロプロペン系冷媒であるＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒）を使用した場合のＲ３２の質量比率と吐出温度との関係を示すグラフである。図３に基づいて、この混合冷媒を用いた場合において、上述の説明と同様の方法で吐出温度を試算した場合の、Ｒ３２の質量比率に対する吐出温度の変化について説明する。
【００４１】
図３から、Ｒ３２の質量比率が５２％の時に、Ｒ４１０Ａとほぼ同一の吐出温度である約７０℃となり、Ｒ３２の質量比率が６２％の時に、Ｒ４１０Ａの吐出温度よりも３℃高い約７３℃になることが分かる。これより、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が６２％以上の混合冷媒を使用する場合に、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。
【００４２】
また、Ｒ３２と地球温暖化係数が小さく化学式がＣＦ3 ＣＨ＝ＣＨＦで表されるテトラフルオロプロペン系冷媒であるＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒を用いた場合において、上述の説明と同様の方法で吐出温度を試算した場合のＲ３２の質量比率に対する吐出温度の変化について説明する。この場合、Ｒ３２の質量比率が３４％の時に、Ｒ４１０Ａとほぼ同一の吐出温度である約７０℃となり、Ｒ３２の質量比率が４３％の時に、Ｒ４１０Ａの吐出温度よりも３℃高い約７３℃になることが分かっている。これより、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が４３％以上の混合冷媒を使用する場合に、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。
【００４３】
なお、これらの試算は、ＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が発売しているＲＥＦＰＲＯＰ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ８．０を用いて行なった。また、混合冷媒における冷媒の種類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。たとえば、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る。なお、先に説明した通り、ここでの計算は、断熱圧縮を仮定した時のものであり、実際の圧縮はポリトロープ圧縮でなされるため、ここに記した温度より数十度以上、たとえば２０℃以上高い値となる。
【００４４】
［室内機２］
室内機２には、それぞれ利用側熱交換器２６が搭載されている。この利用側熱交換器２６は、配管５によって熱媒体変換機３の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６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。
【００４５】
この図２では、４台の室内機２が熱媒体変換機３に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〜室内機２ｄに応じて、利用側熱交換器２６も、紙面下側から利用側熱交換器２６ａ、利用側熱交換器２６ｂ、利用側熱交換器２６ｃ、利用側熱交換器２６ｄ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。
【００４６】
［熱媒体変換機３］
熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器１５と、２つの絞り装置１６と、２つの開閉装置１７と、２つの第２冷媒流路切替装置１８と、２つのポンプ２１と、４つの第１熱媒体流路切替装置２２と、４つの第２熱媒体流路切替装置２３と、４つの熱媒体流量調整装置２５と、が搭載されている。
【００４７】
２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、凝縮器（放熱器）又は蒸発器として機能し、熱源側冷媒と熱媒体とで熱交換を行ない、室外機１で生成され熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を熱媒体に伝達するものである。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の冷却に供するものである。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒循環回路Ａにおける絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時において熱媒体の加熱に供するものである。
【００４８】
２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度（開口面積）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。
【００４９】
２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、二方弁等で構成されており、冷媒配管４を開閉するものである。開閉装置１７ａは、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４に設けられている。開閉装置１７ｂは、熱源側冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管（バイパス管２４）に設けられている。なお、開閉装置１７は、冷媒配管４を開閉可能なものであればよく、たとえば電子式膨張弁等の開度を可変に制御が可能なものを用いてもよい。
【００５０】
２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱媒体間熱交換器１５が凝縮器または蒸発器として作用するよう、熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置１８ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。
【００５１】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、配管５を導通する熱媒体を熱媒体循環回路Ｂに循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ２１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成し、室内機２における負荷の大きさによってその流量を調整できるようにしておくとよい。
【００５２】
４つの第１熱媒体流路切替装置２２（第１熱媒体流路切替装置２２ａ〜第１熱媒体流路切替装置２２ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置２２は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第１熱媒体流路切替装置２２ａ、第１熱媒体流路切替装置２２ｂ、第１熱媒体流路切替装置２２ｃ、第１熱媒体流路切替装置２２ｄとして図示している。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。
【００５３】
４つの第２熱媒体流路切替装置２３（第２熱媒体流路切替装置２３ａ〜第２熱媒体流路切替装置２３ｄ）は、三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２熱媒体流路切替装置２３ａ、第２熱媒体流路切替装置２３ｂ、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ、第２熱媒体流路切替装置２３ｄとして図示している。また、熱媒体流路の切替には、一方から他方への完全な切替だけでなく、一方から他方への部分的な切替も含んでいるものとする。
【００５４】
４つの熱媒体流量調整装置２５（熱媒体流量調整装置２５ａ〜熱媒体流量調整装置２５ｄ）は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、配管５に流れる流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。すなわち、熱媒体流量調整装置２５は、室内機２へ流入する熱媒体の温度及び流出する熱媒体の温度により室内機２へ流入する熱媒体の量を調整し、室内負荷に応じた最適な熱媒体量を室内機２に提供可能にするものである。
【００５５】
なお、室内機２に対応させて、紙面下側から熱媒体流量調整装置２５ａ、熱媒体流量調整装置２５ｂ、熱媒体流量調整装置２５ｃ、熱媒体流量調整装置２５ｄとして図示している。また、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けてもよい。さらに、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側であって、第２熱媒体流路切替装置２３と利用側熱交換器２６との間に設けてもよい。またさらに、室内機２において、停止やサーモＯＦＦ等の負荷を必要としていないときは、熱媒体流量調整装置２５を全閉にすることにより、室内機２への熱媒体供給を止めることができる。
【００５６】
また、熱媒体変換機３には、各種検出装置（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４、４つの第３温度センサー３５、及び、２つの圧力センサー３６）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、空気調和装置１００の動作を統括制御する制御装置（たとえば制御装置５０）に送られ、圧縮機１０の駆動周波数、図示省略の送風機の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切替等の制御に利用されることになる。なお、制御装置５０が室外機１内に搭載されている状態を例に示しているが、これに限定するものではなく、熱媒体変換機３又は室内機２、あるいは、各ユニットに通信可能に搭載するようにしてもよい。
【００５７】
２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体、つまり熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度を検出するものであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。
【００５８】
４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは４つ）が設けられるようになっている。なお、室内機２に対応させて、紙面下側から第２温度センサー３４ａ、第２温度センサー３４ｂ、第２温度センサー３４ｃ、第２温度センサー３４ｄとして図示している。
【００５９】
４つの第３温度センサー３５（第３温度センサー３５ａ〜第３温度センサー３５ｄ）は、熱媒体間熱交換器１５の熱源側冷媒の入口側または出口側に設けられ、熱媒体間熱交換器１５に流入する熱源側冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー３５ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第３温度センサー３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００６０】
圧力センサー３６ｂは、第３温度センサー３５ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものであり、圧力センサー３６ａは、第３温度センサー３５ａの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。
【００６１】
なお、制御装置（たとえば室外機１に備えられた制御装置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及びリモコンからの指示に基づいて、ポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、及び、熱媒体流量調整装置２５の開度等を制御し、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、制御装置は、室外機１と熱媒体変換機３のいずれかのみに設けるようにしてもよい。
【００６２】
熱媒体を導通する配管５は、熱媒体間熱交換器１５ａに接続されるものと、熱媒体間熱交換器１５ｂに接続されるものと、で構成されている。配管５は、熱媒体変換機３に接続される室内機２の台数に応じて分岐（ここでは、各４分岐）されている。そして、配管５は、第１熱媒体流路切替装置２２、及び、第２熱媒体流路切替装置２３で接続されている。第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を制御することで、熱媒体間熱交換器１５ａからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるか、熱媒体間熱交換器１５ｂからの熱媒体を利用側熱交換器２６に流入させるかが決定されるようになっている。
【００６３】
そして、空気調和装置１００では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５ａの冷媒流路、絞り装置１６、及び、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒循環回路Ａを構成している。また、熱媒体間熱交換器１５ａの熱媒体流路、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、及び、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路Ｂを構成している。つまり、熱媒体間熱交換器１５のそれぞれに複数台の利用側熱交換器２６が並列に接続され、熱媒体循環回路Ｂを複数系統としているのである。
【００６４】
よって、空気調和装置１００では、室外機１と熱媒体変換機３とが、熱媒体変換機３に設けられている熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続され、熱媒体変換機３と室内機２とも、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂを介して接続されている。すなわち、空気調和装置１００では、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂで冷媒循環回路Ａを循環する熱源側冷媒と熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体とが熱交換するようになっている。
【００６５】
［運転モード］
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、その室内機２で冷房運転あるいは暖房運転が可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一運転をすることができるとともに、室内機２のそれぞれで異なる運転をすることができるようになっている。
【００６６】
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の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード、冷房暖房混在運転モードのうち暖房負荷よりも冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、及び、冷房暖房混在運転モードのうち冷房負荷よりも暖房負荷の方が大きい暖房主体運転モードがある。以下に、各運転モードについて、熱源側冷媒及び熱媒体の流れとともに説明する。
【００６７】
［全冷房運転モード］
図４は、空気調和装置１００の全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４では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図４では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図４では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。  
【００６８】
図４に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００６９】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
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、第１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、逆止弁１３ａを通って、分岐部２７ａを介して、一部が室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温低圧の二相冷媒となる。
【００７０】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、分岐部２７ｂを介して、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００７１】
このとき、絞り装置１６ａは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度（開口面積）が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ｃで検出された温度と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。
【００７２】
熱源側冷媒がＲ３２である場合、圧縮機１０の吐出温度が高くなることがあるため、インジェクション回路を用いて、吐出温度を低下させる。このときの動作を図４及び図５を用いて説明する。図５は、全冷房運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。図５では、縦軸が圧力を、横軸がエンタルピを、それぞれ示している。
【００７３】
圧縮機１０では、圧縮機１０の吸入口から吸入された低温低圧のガス冷媒が密閉容器内に導入され、密閉容器内に満たされた低温低圧のガス冷媒が圧縮室（図示せず）に吸入される。圧縮室は、モータ（図示せず）により０〜３６０度回転させられる間に内容積が小さくなって行く。圧縮室に吸入された内部の冷媒は、圧縮室の内容積が小さくなるに伴い圧縮されて圧力及び温度が上昇する。モータの回転角度が一定角度になった時に、開口部（圧縮室の一部に形成されている）が開口し（この時の状態は、図５の点Ｆ）、圧縮室の内部と圧縮機１０の外部のインジェクション配管４ｃとが連通するようになっている。
【００７４】
全冷房運転モードにおいては、圧縮機１０で圧縮された冷媒は、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り（図５の点Ｊ）、逆止弁１３ａを介して、分岐部２７ａに至る。この高圧液冷媒を、分岐部２７ａで分岐して、一部の冷媒を絞り装置１４ｂによって減圧させて低温中圧の二相冷媒とし、分岐配管４ｄを介して、インジェクション配管４ｃに流入させる。インジェクション配管４ｃに流入した冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮室内に流入する。この際、圧縮機１０の圧縮室内には、圧縮室の開口部での圧力損失（狭い流路を冷媒が流れかつ流れが急拡大及び急縮小されるために発生する圧力損失）により、少し圧力が下がった低温中圧の二相冷媒（図５の点Ｋ）となって流入し、圧縮室内では、中圧のガス冷媒（図５の点Ｆ）と低温中圧の二相冷媒（図５の点Ｋ）とが混合されて、冷媒の温度が下がる（図５の点Ｈ）。
【００７５】
これにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が低下することになる（図５の点Ｉ）。このようなインジェクションを行なわない場合の圧縮機１０の吐出温度は図５の点Ｇであり、インジェクションにより、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【００７６】
全冷房運転モードにおいては、絞り装置１４ｂの開度を変化させ、絞り装置１４ｂの上流側の冷媒の圧力を変化させることにより、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量を調整し、圧縮機１０の吐出温度または吐出スーパーヒートを制御する。
【００７７】
なお、この時、分岐配管４ｄの絞り装置１４ｂから逆流防止装置２０に至る流路の冷媒は中圧冷媒であり、熱媒体変換機３から冷媒配管４を経由して室外機１に戻り、分岐部２７ｂに至る冷媒は低圧冷媒である。逆流防止装置２０は、分岐配管４ｄから分岐部２７ｂへ流れる冷媒を防ぐものであり、逆流防止装置２０の作用により、分岐配管４ｄの中圧冷媒が分岐部２７ｂの低圧冷媒と混合するのを防止している。
【００７８】
なお、逆流防止装置２０は、逆止弁でもよいし、電磁弁等の開閉を切り替えられるものや電子式膨張弁等の開口面積を変化させられ流路の開閉を切り替えられるものでもよい。また、絞り装置１４ａは、冷媒が流れないので、任意の開度に設定しておいてよい。さらに、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３７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開口面積が制御される。制御方法としては、吐出温度が一定値、たとえば１１０℃等を超えた時に、一定の開度分、たとえば１０パルスずつ開くように制御してもよいし、吐出温度が目標値、たとえば１００℃になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１４ｂをキャピラリチューブとし、圧力差に応じた量の冷媒がインジェクションされるようにしてもよい。
【００７９】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。
【００８０】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００８１】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。
【００８２】
全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２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図４においては、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６ｃ及び利用側熱交換器２６ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６ｃや利用側熱交換器２６ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５ｃや熱媒体流量調整装置２５ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００８３】
［全暖房運転モード］
図６は、空気調和装置１００の全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６では、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の流れる配管を示している。また、図６では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００８４】
図６に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００８５】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
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、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂ、分岐部２７ａを通過し、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、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００８６】
熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂで膨張させられて、中温中圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、分岐部２７ｂを介して、一部が第２接続配管４ｂに流れ込んで絞り装置１４ａを通り、絞り装置１４ａにより絞られて、低温低圧の二相冷媒となり、逆止弁１３ｃを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。
【００８７】
そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００８８】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【００８９】
熱源側冷媒がＲ３２である場合、圧縮機１０の吐出温度が高くなることがあるため、インジェクション回路を用いて、吐出温度を低下させる。このときの動作を図６及び図７を用いて説明する。図７は、全暖房運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピー線図）である。図７では、縦軸が圧力を、横軸がエンタルピを、それぞれ示している。
【００９０】
圧縮機１０では、圧縮機１０の吸入口から吸入された低温低圧のガス冷媒が密閉容器内に導入され、密閉容器内に満たされた低温低圧のガス冷媒が圧縮室（図示せず）に吸入される。圧縮室は、モータ（図示せず）により０〜３６０度回転させられる間に、内容積が小さくなって行く。圧縮室に吸入された内部の冷媒は、圧縮室の内容積が小さくなるに伴い圧縮されて圧力及び温度が上昇する。モータの回転角度が一定角度になった時に、開口部（圧縮室の一部に形成されている）が開口し（この時の状態は、図７の点Ｆ）、圧縮室の内部と圧縮機１０の外部のインジェクション配管４ｃとが連通するようになっている。
【００９１】
全暖房運転モードにおいては、熱媒体変換機３から冷媒配管４を経由して室外機１に戻ってくる冷媒は、分岐部２７ｂを介し、一部が絞り装置１４ａに流れる。絞り装置１４ａの作用により、絞り装置１４ａの上流側の冷媒の圧力は中圧状態に制御される（図７の点Ｊ）。絞り装置１４ａによって中圧状態にされている二相冷媒の一部は、分岐部２７ｂで分岐され、分岐配管４ｄに流れ込む。この冷媒は、逆流防止装置２０を介して、インジェクション配管４ｃへ流れ、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮室内に流入する。この際、圧縮機１０の圧縮室内には、圧縮室の開口部での圧力損失（狭い流路を冷媒が流れかつ流れが急拡大及び急縮小されるために発生する圧力損失）により、少し圧力が下がった低温中圧の二相冷媒（図７の点Ｋ）となって流入し、圧縮室内では、中圧のガス冷媒（図７の点Ｆ）と低温中圧の二相冷媒（図７の点Ｋ）とが混合されて、冷媒の温度が下がる（図７の点Ｈ）。
【００９２】
これにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が低下することになる（図７の点Ｉ）。このようなインジェクションを行なわない場合の圧縮機１０の吐出温度は図７の点Ｇであり、インジェクションにより、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。なお、分岐部２７ｂには二相状態の冷媒が流れ込むので、均一に分配するために、分岐部２７ｂは冷媒を鉛直方向の下から上に流した状態で分流させる構造とする。このようにすることで、二相冷媒が均一に分配される。
【００９３】
全暖房運転モードにおいては、絞り装置１４ａの開度を変化させ、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量を調整し、圧縮機１０の吐出温度または吐出スーパーヒートを制御する。
【００９４】
なお、この時、絞り装置１４ｂは全閉または冷媒が流れない小さい開度となっており、分岐部２７ａの高圧状態の冷媒が、逆流防止装置２０を通ってきた中圧状態の冷媒と混合するのを防止している。
【００９５】
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が望ましく、電子式膨張弁を使用すれば、絞り装置１４ａの上流側の中圧を任意の圧力に制御できる。たとえば、中圧検出装置３２で検出した中圧が一定値になるように制御すれば、絞り装置１４ａによる吐出温度の制御が安定する。しかし、絞り装置１４ａは、これに限るものではなく、吐出温度を目標に制御することができるものであればよい。制御性は少し悪化するが、絞り装置１４ａとしてたとえば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、絞り装置１４ａとしてキャピラリチューブを用い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い。また、中圧検出装置３２は、圧力センサーでもよいし、温度センサーを用いて演算により中圧を演算するようにしてもよい。
【００９６】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂで室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。
【００９７】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００９８】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。
【００９９】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器２６ａは、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。なお、全冷房運転モードと同様に、利用側熱交換器２６での熱負荷の有無に応じて熱媒体流量調整装置２５の開度を制御すればよい。
【０１００】
［冷房主体運転モード］
図８は、空気調和装置１００の冷房主体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８では、利用側熱交換器２６ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図８では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図８では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【０１０１】
図８に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【０１０２】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
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、第１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し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って、分岐部２７ａを介して、一部が室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【０１０３】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、分岐部２７ｂを介して、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１０４】
このとき、絞り装置１６ｂは、第３温度センサー３５ａで検出された温度と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１０５】
熱源側冷媒がＲ３２である場合、圧縮機１０の吐出温度が高くなることがあるため、インジェクション回路を用いて、吐出温度を低下させる。このときの動作を図８及び図９を用いて説明する。図９は、冷房主体運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。図９では、縦軸が圧力を、横軸がエンタルピを、それぞれ示している。
【０１０６】
圧縮機１０では、圧縮機１０の吸入口から吸入された低温低圧のガス冷媒が密閉容器内に導入され、密閉容器内に満たされた低温低圧のガス冷媒が圧縮室（図示せず）に吸入される。圧縮室は、モータ（図示せず）により０〜３６０度回転させられる間に、内容積が小さくなって行く。圧縮室に吸入された内部の冷媒は、圧縮室の内容積が小さくなるに伴い圧縮されて圧力及び温度が上昇する。モータの回転角度が一定角度になった時に、開口部（圧縮室の一部に形成されている）が開口し（この時の状態は、図９の点Ｆ）、圧縮室の内部と圧縮機１０の外部のインジェクション配管４ｃとが連通するようになっている。
【０１０７】
冷房主体運転モードにおいては、圧縮機１０で圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器１２にて凝縮されて高圧の二相冷媒となり（図９の点Ｊ）、逆止弁１３ａを介して、分岐部２７ａに至る。この高圧二相冷媒を、分岐部２７ａで分岐して、一部の冷媒を絞り装置１４ｂによって減圧させて低温中圧の二相冷媒とし、分岐配管４ｄを介して、インジェクション配管４ｃに流入させる。インジェクション配管４ｃに流入した冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮室内に流入する。この際、圧縮機１０の圧縮室内には、圧縮室のインジェクションポート（図示せず）のポート圧損（狭い流路を冷媒が通るために発生する圧力損失）により、少し圧力が下がった低温中圧の二相冷媒（図９の点Ｋ）となって流入し、圧縮室内では、中圧のガス冷媒（図９の点Ｆ）と低温中圧の二相冷媒（図９の点Ｋ）とが混合されて、冷媒の温度が下がる（図９の点Ｈ）。
【０１０８】
これにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が低下することになる（図９の点Ｉ）。このようなインジェクションを行なわない場合の圧縮機１０の吐出温度は図９の点Ｇであり、インジェクションにより、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。なお、分岐部２７ａには二相状態の冷媒が流れ込むため、均一に分配するために、分岐部２７ａは冷媒を鉛直方向の下から上に流した状態で分流させる構造とする。このようにすることで、二相冷媒が均一に分配される。
【０１０９】
冷房主体運転モードにおいては、全冷房運転モードと同様に、絞り装置１４ｂの開度を変化させ、絞り装置１４ｂの上流側の冷媒の圧力を変化させることにより、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量を調整し、圧縮機１０の吐出温度または吐出スーパーヒートを制御する。なお、全冷房運転モードと同様に、逆流防止装置２０の作用により分岐配管４ｄの中圧冷媒が分岐部２７ｂの低圧冷媒と混合するのを防止している。また、絞り装置１４ａは、冷媒が流れないので、任意の開度に設定しておいてよい。
【０１１０】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【０１１１】
利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【０１１２】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【０１１３】
なお、全冷房運転モード及び全暖房運転モードと同様に、利用側熱交換器２６での熱負荷の有無に応じて熱媒体流量調整装置２５の開度を制御すればよい。
【０１１４】
［暖房主体運転モード］
図１０は、空気調和装置１００の暖房主体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１０では、利用側熱交換器２６ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図１０では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）の循環する配管を示している。また、図１０では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【０１１５】
図１０に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６ｂとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６ａとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【０１１６】
まず始めに、冷媒循環回路Ａにおける熱源側冷媒の流れについて説明する。
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、第１冷媒流路切替装置１１を通り、第１接続配管４ａを導通し、逆止弁１３ｂを通過し、分岐部２７ａを介して、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、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【０１１７】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて中圧二相冷媒となる。この中圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した中圧二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この中圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。
【０１１８】
室外機１に流入した冷媒は、分岐部２７ｂを介して、一部が第２接続配管４ｂに流れ込んで絞り装置１４ａを通り、絞り装置１４ａにより絞られて、低温低圧の二相冷媒となり、逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１１９】
このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第３温度センサー３５ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１２０】
熱源側冷媒がＲ３２である場合、圧縮機１０の吐出温度が高くなることがあるため、インジェクション回路を用いて、吐出温度を低下させる。このときの動作を図１０及び図１１を用いて説明する。図１１は、暖房主体運転モード時における熱源側冷媒の状態遷移を示すｐ―ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。図９では、１１軸が圧力を、横軸がエンタルピを、それぞれ示している。
【０１２１】
圧縮機１０では、圧縮機１０の吸入口から吸入された低温低圧のガス冷媒が密閉容器内に導入され、密閉容器内に満たされた低温低圧のガス冷媒が圧縮室（図示せず）に吸入される。圧縮室は、モータ（図示せず）により０〜３６０度回転させられる間に、内容積が小さくなって行く。圧縮室に吸入された内部の冷媒は、圧縮室の内容積が小さくなるに伴い圧縮されて圧力及び温度が上昇する。モータの回転角度が一定角度になった時に、開口部（圧縮室の一部に形成されている）が開口し（この時の状態は、図１１の点Ｆ）、圧縮室の内部と圧縮機１０の外部のインジェクション配管４ｃとを連通するようになっている。
【０１２２】
暖房主体運転モードにおいては、熱媒体変換機３から冷媒配管４を経由して室外機１に戻ってくる冷媒は、分岐部２７ｂを介し、一部が絞り装置１４ａに流れる。絞り装置１４ａの作用により、絞り装置１４ａの上流側の冷媒の圧力は中圧状態に制御される（図１１の点Ｊ）。絞り装置１４ａによって中圧状態にされている二相冷媒の一部は、分岐部２７ｂで分岐され、分岐配管４ｄに流れ込む。この冷媒は、逆流防止装置２０を介して、インジェクション配管４ｃへ流れ、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮室内に流入する。この際、圧縮機１０の圧縮室内には、圧縮室の開口部での圧力損失（狭い流路を冷媒が流れかつ流れが急拡大及び急縮小されるために発生する圧力損失）により、少し圧力が下がった低温中圧の二相冷媒（図１１の点Ｋ）となって流入し、圧縮室内では、中圧のガス冷媒（図１１の点Ｆ）と低温中圧の二相冷媒（図１１の点Ｋ）とが混合されて、冷媒の温度が下がる（図１１の点Ｈ）。
【０１２３】
これにより、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が低下することになる（図１１の点Ｉ）。このようなインジェクションを行なわない場合の圧縮機１０の吐出温度は図１１の点Ｇであり、インジェクションにより、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。なお、全暖房運転モードで説明したように、分岐部２７ｂは冷媒を鉛直方向の下から上に流した状態で分流させる構造とする。
【０１２４】
暖房主体運転モードにおいては、全暖房運転モードと同様に、絞り装置１４ａの開度を変化させ、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量を調整し、圧縮機１０の吐出温度または吐出スーパーヒートを制御する。
【０１２５】
なお、この時、絞り装置１４ｂは全閉または冷媒が流れない小さい開度となっており、分岐部２７ａの高圧状態の冷媒が、逆流防止装置２０を通ってきた中圧状態の冷媒と混合するのを防止している。また、絞り装置１４ａは、全暖房運転モードで説明したように制御するとよい。さらに、中圧検出装置３２の構成、絞り装置１４ｂの構成及び制御についても、全暖房運転モードと同様にするとよい。
【０１２６】
次に、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の流れについて説明する。
暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。
【０１２７】
利用側熱交換器２６ｂでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間７の冷房を行なう。また、利用側熱交換器２６ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間７の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂ及び第１熱媒体流路切替装置２２ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び第１熱媒体流路切替装置２２ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【０１２８】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間７にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第２温度センサー３４で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【０１２９】
なお、全冷房運転モード、全暖房運転モード及び冷房主体運転モードと同様に、利用側熱交換器２６での熱負荷の有無に応じて熱媒体流量調整装置２５の開度を制御すればよい。
【０１３０】
［絞り装置１４ａまたは／及び絞り装置１４ｂ］
各運転モードにおける圧縮機１０の圧縮室へのインジェクションは以上のように行なわれる。よって、絞り装置１４ａには、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードの時に二相状態の冷媒が流れ込む。また、絞り装置１４ｂには、全冷房運転モードの時に液冷媒が流れ込み、冷房主体運転モードの時に二相状態の冷媒が流れ込む。
【０１３１】
絞り装置として電子式膨張弁を使用した場合、絞り装置に二相状態の冷媒が流入すると、ガス冷媒と液冷媒とが分離して流れていると、絞り部にガスが流れる状態と液が流れる状態とが別々に発生して、絞り装置の出口側の圧力が安定しないことがある。特に冷媒の乾き度が小さい場合に、冷媒の分離が発生し、その傾向が強い。そこで、絞り装置１４ａまたは／及び絞り装置１４ｂとして、図１２に示すような構造のものを使用するとよい。そうすれば、絞り装置に二相冷媒が流入しても、安定した制御が可能になる。
【０１３２】
図１２は、絞り装置１４ａまたは／及び絞り装置１４ｂ（以下、絞り装置１４とまとめて説明するものとする）の好適な構成例を模式的に示した図である。図１２において、絞り装置１４は、流入管４１、流出管４２、絞り部４３、弁体４４、モータ４５、及び、攪拌装置４６から構成されている。そして、攪拌装置４６は、流入管４１内に装置されている。
【０１３３】
流入管４１から流入した二相冷媒は、攪拌装置４６に至り、攪拌装置４６の作用で、ガス冷媒と液冷媒とが攪拌されてほぼ均一に混ざり合う。攪拌装置４６の作用でガス冷媒と液冷媒がほぼ均一に混ざり合った二相冷媒は、絞り部４３に至り、絞り部４３において弁体４４によって絞られて、減圧され、流出管４２から流出する。この際、モータ４５によって弁体４４の位置が制御され、絞り部４３での絞り量が制御される。
【０１３４】
攪拌装置４６は、ガス冷媒と液冷媒とがほぼ均一に混ざり合っている状態を作れるものであれば、どんなものでもよい。たとえば、発泡金属を使用することで攪拌装置４６を実現できる。発泡金属とは、スポンジ等の樹脂発泡体と同じ三次元網目状構造を持つ金属多孔質体のことであり、金属多孔質体の中で気孔率（空隙率）が最も大きい（８０％〜９７％）ものである。この発泡金属を通して、二相冷媒を流通させると、三次元的な網目状構造の影響で、冷媒中のガスが微細化され、攪拌されて、液と均一に混ざり合う効果がある。
【０１３５】
なお、絞り装置１４の配管（流入管４１及び流出管４２）内部における冷媒の流れは、配管の内径をＤ、配管の長さをＬとした場合に、流れを乱す構造を持った箇所からＬ／Ｄが８〜１０になる距離にまで達すると、乱れの影響がなくなり元通りの流れになることが、流体力学の分野で明らかになっている。そこで、絞り装置１４の流入管４１の内径をＤ、攪拌装置４６から絞り部４３までの長さをＬとし、Ｌ／Ｄが６以下となる位置に、攪拌装置４６を設置すると、攪拌した二相冷媒が、攪拌された状態のまま、絞り部４３に到達することができ、安定した制御が可能となる。
【０１３６】
［冷媒配管４］
以上説明したように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、幾つかの運転モードを具備している。これらの運転モードにおいては、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する配管４には熱源側冷媒が流れている。
【０１３７】
［配管５］
本実施の形態１に係る空気調和装置１００が実行する幾つかの運転モードにおいては、熱媒体変換機３と室内機２を接続する配管５には水や不凍液等の熱媒体が流れている。
【０１３８】
なお、圧力センサー３６ａは、冷暖混在運転において冷房側として作用する熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間の流路に設置し、圧力センサー３６ｂは、冷暖混在運転において暖房側として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間の流路に設置した場合について説明を行なった。このような位置に設置すると、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂにおいて圧力損失があった場合でも、精度良く、飽和温度を演算することができる。ただし、凝縮側は圧力損失が小さいため、圧力センサー３６ｂを熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間の流路に設置してもよく、演算精度がそれ程悪くなることもない。また、蒸発器は比較的圧力損失が大きいが、圧力損失の量が推測可能あるいは圧力損失の少ない熱媒体間熱交換器を使用している場合等は、圧力センサー３６ａを熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間の流路に設置してもよい。
【０１３９】
空気調和装置１００では、利用側熱交換器２６にて暖房負荷または冷房負荷のみが発生している場合は、対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を中間の開度にし、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方に熱媒体が流れるようにしている。これにより、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転または冷房運転に使用することができるため、伝熱面積が大きくなり、効率のよい暖房運転または冷房運転を行なうことができる。
【０１４０】
また、利用側熱交換器２６にて暖房負荷と冷房負荷とが混在して発生している場合は、暖房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を加熱用の熱媒体間熱交換器１５ｂに接続される流路へ切り替え、冷房運転を行なっている利用側熱交換器２６に対応する第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３を冷却用の熱媒体間熱交換器１５ａに接続される流路へ切り替えることにより、各室内機２にて、暖房運転、冷房運転を自由に行なうことができる。
【０１４１】
なお、実施の形態１で説明した第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等の三方流路を切り替えられるもの、開閉弁等の二方流路の開閉を行なうものを２つ組み合わせる等、流路を切り替えられるものであればよい。また、ステッピングモーター駆動式の混合弁等の三方流路の流量を変化させられるもの、電子式膨張弁等の２方流路の流量を変化させられるものを２つ組み合わせる等して第１熱媒体流路切替装置２２及び第２熱媒体流路切替装置２３として用いてもよい。この場合は、流路の突然の開閉によるウォーターハンマーを防ぐこともできる。さらに、実施の形態１では、熱媒体流量調整装置２５が二方弁である場合を例に説明を行なったが、三方流路を持つ制御弁とし利用側熱交換器２６をバイパスするバイパス管と共に設置するようにしてもよい。
【０１４２】
また、熱媒体流量調整装置２５は、ステッピングモーター駆動式で流路を流れる流量を制御できるものを使用するとよく、二方弁でも三方弁の一端を閉止したものでもよい。また、熱媒体流量調整装置２５として、開閉弁等の二方流路の開閉を行うものを用い、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返して平均的な流量を制御するようにしてもよい。
【０１４３】
また、第２冷媒流路切替装置１８が四方弁であるかのように示したが、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。
【０１４４】
また、利用側熱交換器２６と熱媒体流量調整装置２５とが１つしか接続されていない場合でも同様のことが成り立つのは言うまでもなく、更に熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６として、同じ動きをするものが複数個設置されていても、当然問題ない。さらに、熱媒体流量調整装置２５は、熱媒体変換機３に内蔵されている場合を例に説明したが、これに限るものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３と室内機２とは別体に構成されていてもよい。
【０１４５】
熱媒体としては、たとえばブライン（不凍液）や水、ブラインと水の混合液、水と防食効果が高い添加剤の混合液等を用いることができる。したがって、空気調和装置１００においては、熱媒体が室内機２を介して室内空間７に漏洩したとしても、熱媒体に安全性の高いものを使用しているため安全性の向上に寄与することになる。
【０１４６】
本実施の形態１では、空気調和装置１００にアキュムレーター１９を含めている場合を例に説明したが、アキュムレーター１９を設けなくてもよい。また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄ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、たとえば利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄ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。
【０１４７】
実施の形態１では、利用側熱交換器２６ａ〜２６ｄが４つである場合を例に説明を行ったが、幾つ接続してもよい。また、熱媒体間熱交換器１５ａ、熱媒体間熱交換器１５ｂが２つである場合を例に説明を行ったが、当然、これに限るものではなく、熱媒体を冷却または／及び加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。さらに、ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂはそれぞれ一つとは限らず、複数の小容量のポンプを並列に並べて接続してもよい。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態１に係る空気調和装置１００は、圧縮機１０の吐出温度が高くなってしまうＲ３２等のような冷媒を使用した場合においても、運転モードによらず、圧縮機１０の圧縮途中の圧縮室に冷媒をインジェクションし、吐出温度が高くなりすぎないように制御することを可能にしている。したがって、空気調和装置１００によれば、圧縮機１０の吐出温度を効率的に制御することによって、冷媒および冷熱機器の劣化を防ぎ、安全な運転を継続させることができる。
【０１４９】
次に、除霜運転について説明する。
全暖房運転モードおよび暖房主体運転モードにおいて、熱源側熱交換器１２の周囲の空気温度が低い場合、熱源側熱交換器１２の配管の内部に氷点下の低温低圧の冷媒が流れるため、熱源側熱交換器１２の周囲に着霜が起きる。熱源側熱交換器１２に着霜が起きると、霜層が熱抵抗となり、かつ、熱源側熱交換器１２の周囲の空気が流動する流路が狭くなり空気が流れ難くなるため、冷媒と空気との熱交換が阻害され、機器の暖房能力および運転効率が低下する。そこで、熱源側熱交換器１２の着霜が増加した場合、熱源側熱交換器１２の周囲の霜を融かす除霜運転を行なう。
【０１５０】
本実施の形態１における除霜運転について、図１３に基づいて説明する。
図１３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の除霜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。
冷媒は圧縮機１０によって圧縮され、加熱されて、圧縮機１０から吐出され、第１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で放熱し、周囲に付着した霜を融かす。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、逆止弁１３ａを通って、分岐部２７ａに至り、分岐部２７ａで分流される。
【０１５１】
分岐部２７ａで分流された一方の冷媒は、室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した冷媒は、開状態となっている開閉装置１７ａおよび開状態となっている開閉装置１７ｂを介して、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、分岐部２７ｂを介して、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。この際、絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂは、全閉または冷媒が流れない小さい開度となっており、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂには、冷媒が流れないようにしている。
【０１５２】
また、分岐部２７ａで分流された他方の冷媒は、分岐配管４ｄに流入し、全開状態の絞り装置１４ｂおよびインジェクション配管４ｃを介して、圧縮機１０の圧縮室にインジェクションされ、アキュムレーター１９を通って圧縮機１０に吸入された冷媒（分岐部２７ａで分流された一方の流れ）と合流する。
【０１５３】
なお、図１３においては、ポンプ２１ｂを動作させて、熱媒体を、暖房要求のある利用側熱交換器２６（利用側熱交換器２６ａおよび利用側熱交換器２６ｂ）に、循環させている。このようにすることにより、除霜運転中においても、熱媒体に蓄えられた温熱により、暖房運転を継続することができる。また、全暖房運転後の除霜においては、ポンプ２１ａも動作させるようにしてもよいし、除霜運転中は、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを停止し、暖房運転を停止するようにしてもよい。
【０１５４】
以上のように、除霜運転においては、熱源側熱交換器１２の周囲に付着した霜を融かしながら、分岐部２７ａで冷媒を分岐させ、一部の冷媒を圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする。このようにすることにより、圧縮機１０の余熱を直接冷媒に伝え易く、効率のよい除霜運転が行なえる。また、室外機１から離れた熱媒体変換機３に循環させる冷媒流量をインジェクション流量分減らすことができるため、圧縮機１０の動力を低減させることができる。
【０１５５】
実施の形態２．
図１４は、実施の形態２に係る空気調和装置１００Ａの構成を表す図である。本実施の形態２に係る空気調和装置１００Ａにおいては、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ、絞り装置１４ｃを室外機１に備えている。つまり、実施の形態１では、逆流防止装置２０を備えた場合を例に説明したが、実施の形態２では、実施の形態１での逆流防止装置２０の位置に絞り装置１４ａを移動し、実施の形態１での絞り装置１４ａの位置に絞り装置１４ｃを設けている。絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂは、電子式膨張弁等の開度（開口面積）を連続的に変化させられるものを使用し、絞り装置１４ｃはキャピラリチューブ等の固定絞りのものや開時の開口面積が小さい電磁弁等の開閉弁等の絞り部の開口面積が固定されているものを使用する。基本的な運転モードは、全冷房運転モード、全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードであり、実施の形態１に示した動作とほぼ同様であり、ここでは細かい動作の記載は省略する。
【０１５６】
全冷房運転モードにおいては、分岐部２７ａから高圧液冷媒を分流し、絞り装置１４ｂの開度を制御して、分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃを介して、圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする冷媒の流量を調整し、圧縮機１０の吐出温度を制御する。このとき、絞り装置１４ａは全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。
【０１５７】
全暖房運転モードにおいては、絞り装置１４ａの開度を制御し、分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃを介して圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする冷媒の流量を調整し、結果的に絞り装置１４ｃへ流れる冷媒の流量も変化するため、絞り装置１４ｃの上流側の冷媒の圧力も変化し、中圧と吐出温度の両方を制御する。このとき、絞り装置１４ｂは全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。
【０１５８】
冷房主体運転モードにおいては、分岐部２７ａから高圧二相冷媒を分流し、絞り装置１４ｂの開度を制御して、分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃを介して、圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする冷媒の流量を調整し、圧縮機１０の吐出温度を制御する。このとき、絞り装置１４ａは全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。
【０１５９】
暖房主体運転モードにおいては、絞り装置１４ａの開度を制御し、分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃを介して圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする冷媒の流量を調整し、結果的に絞り装置１４ｃへ流れる冷媒の流量も変化するため、絞り装置１４ｃの上流側の冷媒の圧力も変化し、中圧と吐出温度の両方を制御する。このとき、絞り装置１４ｂは全閉または冷媒が流れない小さい開度としておく。
【０１６０】
以上のように、熱源側熱交換器１２を凝縮器として作用させる全冷房運転モード時及び冷房主体運転モード時は、絞り装置１４ｂを制御して、高圧冷媒を分流して、インジェクションを行なう。また、熱源側熱交換器１２を蒸発器として作用させる全暖房運転モード時及び暖房主体運転モード時は、絞り装置１４ａを制御して、中圧冷媒を分流して、インジェクションを行ない、吐出温度の制御を行なう。このように、熱源側熱交換器１２を凝縮器として作用させる場合と、熱源側熱交換器１２を蒸発器として作用させる場合とで、異なる絞り装置を制御し、インジェクション量を制御する。
【０１６１】
なお、ここでは、絞り装置１４ｃとして、キャピラリチューブ等の絞り部の開口面積が固定されているものを使用する場合について説明を行った。このような構成にすると安価にシステムを構成できるが、当然、絞り装置１４ｃとして、電子式膨張弁等の開度（開口面積）を連続的に変化させられるものを用いても、同様の開口面積を実現できるため問題ない。また、絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂに関しても、複数のキャピラリチューブを切り替えられるようにする等、段階的に開口面積を切り替えられるようなものを使用しても構わない。
【０１６２】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂ、開閉装置１７および逆流防止装置２０（実施の形態２では絞り装置１４ｃ）を室外機１に収容した。さらに、利用側熱交換器２６を室内機２に収容し、熱媒体間熱交換器１５および絞り装置１６を熱媒体変換機３に収容した。そして、室外機１と熱媒体変換機３との間を２本一組の配管で接続し、室外機１と熱媒体変換機３との間で熱源側冷媒を循環させ、室内機２と熱媒体変換機３との間をそれぞれ２本一組の配管で接続し、室内機２と熱媒体変換機３との間で熱媒体を循環させ、熱媒体間熱交換器１５で熱源側冷媒と熱媒体とを熱交換させるシステムを例に説明を行なったが、本発明の範囲はこれに限るものではない。
【０１６３】
そこで、実施の形態３では、図１５に基づいて別の冷媒回路構成について説明する。
図１５は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略構成図である。
【０１６４】
例えば、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、絞り装置１４ａ、絞り装置１４ｂおよび逆流防止装置２０（又は絞り装置１４ｃ）を室外機１に収容する。また、蒸発器または凝縮器となり空調対象空間の空気と冷媒とを熱交換させる負荷側熱交換器２６および絞り装置１６を室内機２に収容し、室外機１および室内機２とは別体に形成された中継ユニットとなる中継機３Ａを備え、室外機１と中継機３Ａとの間を２本一組の配管で接続し、室内機２と中継機３Ａとの間をそれぞれ２本一組の配管で接続し、中継機３Ａを介して室外機１と室内機２との間で冷媒を循環させ、全冷房運転、全暖房運転、冷房主体運転、暖房主体運転を行なうことができる直膨システムにも適用することができ、同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【０１６５】
１  室外機、２  室内機、２ａ  室内機、２ｂ  室内機、２ｃ  室内機、２ｄ  室内機、３  熱媒体変換機、３Ａ  中継機、４  冷媒配管、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、４ｃ  インジェクション配管、４ｄ  分岐配管、５  配管、６  室外空間、７  室内空間、８  空間、９  建物、１０  圧縮機、１１  第１冷媒流路切替装置、１２  熱源側熱交換器（第１熱交換器）、１３ａ  逆止弁、１３ｂ  逆止弁、１３ｃ  逆止弁、１３ｄ  逆止弁、１４  絞り装置、１４ａ  絞り装置（第２絞り装置）、１４ｂ  絞り装置（第３絞り装置）、１４ｃ  絞り装置（第４絞り装置）、１５  熱媒体間熱交換器（第２熱交換器）、１５ａ  熱媒体間熱交換器、１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６  絞り装置、１６ａ  絞り装置（第１絞り装置）、１６ｂ  絞り装置（第１絞り装置）、１７  開閉装置、１７ａ  開閉装置、１７ｂ  開閉装置、１８  第２冷媒流路切替装置、１８ａ  第２冷媒流路切替装置、１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレーター、２４  バイパス管、２０  逆流防止装置、２１  ポンプ、２１ａ  ポンプ、２１ｂ  ポンプ、２２  第１熱媒体流路切替装置、２２ａ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｂ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｃ  第１熱媒体流路切替装置、２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３  第２熱媒体流路切替装置、２３ａ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｂ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｃ  第２熱媒体流路切替装置、２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２５  熱媒体流量調整装置、２５ａ  熱媒体流量調整装置、２５ｂ  熱媒体流量調整装置、２５ｃ  熱媒体流量調整装置、２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６  利用側熱交換器、２６ａ  利用側熱交換器、２６ｂ  利用側熱交換器、２６ｃ  利用側熱交換器、２６ｄ  利用側熱交換器、２７ａ  分岐部（第１冷媒分岐部）、２７ｂ  分岐部（第２冷媒分岐部）、３１  第１温度センサー、３１ａ  第１温度センサー、３１ｂ  第１温度センサー、３２  中圧検出装置、３４  第２温度センサー、３４ａ  第２温度センサー、３４ｂ  第２温度センサー、３４ｃ  第２温度センサー、３４ｄ  第２温度センサー、３５  第３温度センサー、３５ａ  第３温度センサー、３５ｂ  第３温度センサー、３５ｃ  第３温度センサー、３５ｄ  第３温度センサー、３６  圧力センサー、３６ａ  圧力センサー、３６ｂ  圧力センサー、３７  吐出冷媒温度検出装置、３９  高圧検出装置、４１  流入管、４２  流出管、４３  絞り部、４４  弁体、４５  モータ、４６  攪拌装置、５０  制御装置、１００  空気調和装置、１００Ａ  空気調和装置、１００Ｂ  空気調和装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
2012104892.tif 000003
【図２】
2012104892.tif 000004
【図３】
2012104892.tif 000005
【図４】
2012104892.tif 000006
【図５】
2012104892.tif 000007
【図６】
2012104892.tif 000008
【図７】
2012104892.tif 000009
【図８】
2012104892.tif 000010
【図９】
2012104892.tif 000011
【図１０】
2012104892.tif 000012
【図１１】
2012104892.tif 000013
【図１２】
2012104892.tif 000014
【図１３】
2012104892.tif 000015
【図１４】
2012104892.tif 000016
【図１５】
2012104892.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機と、冷媒流路切替装置と、第１熱交換器と、第１絞り装置と、第２熱交換器と、を配管接続して冷媒循環回路を構成し、前記冷媒流路切替装置の作用により、前記第１熱交換器に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させる冷房運転と、前記第１熱交換器に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる暖房運転と、が切り替え可能な空気調和装置であって、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室の一部に開口部を設け、前記圧縮機の外部から前記開口部を介して前記圧縮室の内部に前記冷媒を導入するインジェクション配管と、第２絞り装置と、第３絞り装置と、前記暖房運転時には前記第２絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整し、前記冷房運転時には前記第３絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の流量を調整する制御装置と、前記第１熱交換器から前記第１絞り装置へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第１冷媒分岐部と、前記第１絞り装置から前記第１熱交換器へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第２冷媒分岐部と、前記第１冷媒分岐部と前記第２冷媒分岐部とを接続し、その配管上に前記インジェクション配管が接続された分岐配管と、を設け、前記インジェクション配管は、前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続したものであり、前記第２絞り装置は、前記第１絞り装置を通過して、前記第２熱交換器から前記第１熱交換器側に流れる冷媒の圧力を前記高圧よりも小さく、前記低圧よりも大きい中圧にできる位置に設けられ、前記第３絞り装置は、前記第１冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、冷媒流路切替装置と、第１熱交換器と、第１絞り装置と、第２熱交換器と、を配管接続して冷媒循環回路を構成し、
前記冷媒流路切替装置の作用により、
前記第１熱交換器に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させる冷房運転と、
前記第１熱交換器に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる暖房運転と、が切り替え可能な空気調和装置であって、
前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室の一部に開口部を設け、前記圧縮機の外部から前記開口部を介して前記圧縮室の内部に前記冷媒を導入するインジェクション配管と、
第２絞り装置と、
第３絞り装置と、
前記暖房運転時には前記第２絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整し、前記冷房運転時には前記第３絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の流量を調整する制御装置と、
前記第１熱交換器から前記第１絞り装置へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第１冷媒分岐部と、
前記第１絞り装置から前記第１熱交換器へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第２冷媒分岐部と、
前記第１冷媒分岐部と前記第２冷媒分岐部とを接続し、その配管上に前記インジェクション配管が接続された分岐配管と、を設け、
前記インジェクション配管は、
前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続したものであり、
前記第２絞り装置は、
前記第１絞り装置を通過して、前記第２熱交換器から前記第１熱交換器側に流れる冷媒の圧力を前記高圧よりも小さく、前記低圧よりも大きい中圧にできる位置に設けられ、
前記第３絞り装置は、
前記第１冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられている
空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機と、冷媒流路切替装置と、第１熱交換器と、第１絞り装置と、第２熱交換器と、を配管接続して冷媒循環回路を構成し、
前記冷媒流路切替装置の作用により、
前記第１熱交換器に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させる冷房運転と、
前記第１熱交換器に低圧の冷媒を流して蒸発器として動作させかつ前記第２熱交換器の一部または全部に高圧の冷媒を流して凝縮器として動作させる暖房運転と、が切り替え可能な空気調和装置であって、
前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室の一部に開口部を設け、前記圧縮機の外部から前記開口部を介して前記圧縮室の内部に前記冷媒を導入するインジェクション配管と、
第２絞り装置と、
第３絞り装置と、
前記暖房運転時には前記第２絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の量を調整し、前記冷房運転時には前記第３絞り装置を制御して前記インジェクション配管に流れる前記冷媒の流量を調整する制御装置と、
前記第１熱交換器から前記第１絞り装置へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第１冷媒分岐部と、
前記第１絞り装置から前記第１熱交換器へ冷媒が流れる場合のその冷媒流路から冷媒を分流させる第２冷媒分岐部と、
前記第１冷媒分岐部と前記第２冷媒分岐部とを接続し、その配管上に前記インジェクション配管が接続された分岐配管と、を設け、
前記インジェクション配管は、
前記分岐配管と、前記圧縮機における圧縮途中過程の圧縮室と、を接続したものであり、
前記第２絞り装置は、
前記第２冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられ、  
前記第３絞り装置は、
前記第１冷媒分岐部と前記圧縮機の前記開口部との間に設けられ、
前記冷房運転時には前記冷媒が流れない流路であって前記暖房運転時には前記第２冷媒分岐部から前記第１熱交換器に流れる前記冷媒の流路となる位置に第４絞り装置を備えた
空気調和装置。
【請求項３】
前記分岐配管と前記インジェクション配管との接続部分と、前記第２冷媒分岐部との間に逆流防止装置を備えた
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記冷媒循環回路を循環させる冷媒として、
Ｒ３２、
Ｒ３２及びＨＦＯ１２３４ｙｆを含みＲ３２の質量比率が６２％以上である混合冷媒、  または、
Ｒ３２およびＨＦＯ１２３４ｚｅを含みＲ３２の質量比率が４３％以上である混合冷媒を使用する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記第１冷媒分岐部及び前記第２冷媒分岐部は、
鉛直方向の下から上に向かって冷媒が流れる構造としている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第２絞り装置および前記第３絞り装置のうち少なくとも１つは、
開口面積を連続的に変化させられるものであり、二相冷媒を攪拌する攪拌装置を冷媒の流入管に備えている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第２絞り装置および前記第３絞り装置のうち少なくとも１つは、
その絞り部と前記攪拌装置との距離を、前記流入管の内径の６倍以下としている
請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記攪拌装置は、
気孔率（空隙率）が８０％以上の多孔質金属である
請求項６又は７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、及び、前記第１熱交換器を室外機に収容し、
前記第１絞り装置、及び、前記第２熱交換器を熱媒体変換機に収容し、
前記室外機と前記熱媒体変換機とを、２本の冷媒配管で接続し、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の液冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記高圧の液冷媒を前記第１冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全冷房運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全暖房運転モードと、を備えた
請求項１〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記第１絞り装置、及び、前記第２熱交換器を空調対象空間を空調可能な位置に設置される室内機に収容し、
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置、前記第１熱交換器、前記第２絞り装置、前記第３絞り装置、及び、前記逆流防止装置を室外または機械室に設置される室外機に収容し、
前記室外機と前記室内機とは別体に形成され、前記室外機と前記室内機とを接続する中継器を設け、
前記室外機と前記中継器との間を２本一組の配管で接続し、前記室内機と前記中継器との間を２本一組の配管で接続し、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の液冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記高圧の液冷媒を前記第１冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全冷房運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる全暖房運転モードと、を備えた
請求項３、請求項３に従属する請求項４〜８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記２本の冷媒配管の一方に高圧の二相冷媒を流し、他方に低圧のガス冷媒を流し、前記高圧の二相冷媒を前記第１冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる冷房主体運転モードと、
前記２本の冷媒配管の一方に高圧のガス冷媒を流し、他方に中圧の二相冷媒を流し、前記中圧の二相冷媒を前記第２冷媒分岐部で分流させて前記インジェクション配管に流入させる暖房主体運転モードと、を備えた
請求項９又は１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記圧縮機の吐出冷媒に係る状態量を目標値に近づけるように、または、目標値を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記圧縮機の吐出冷媒に係る状態量を目標値に近づけるように、または、目標値を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第３絞り装置を制御して、前記圧縮機の圧縮室にインジェクションされる冷媒の流量を調整している
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記圧縮機の吐出温度を検出可能な吐出温度検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記吐出温度を目標値に近づけるように、または、目標温度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記吐出温度を目標値に近づけるように、または、目標温度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第３絞り装置を制御して、前記圧縮機の圧縮室にインジェクションされる冷媒の流量を調整している
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記圧縮機の吐出温度を検出可能な吐出温度検出装置及び前記圧縮機の高圧を検出可能な高圧検出装置を備え、
前記制御装置は、
前記暖房運転時には、前記吐出温度及び前記高圧から算出した吐出過熱度が目標値に近づけるように、または、目標過熱度を超えないように、または、目標範囲に収まるように、前記第２絞り装置を制御し、
前記冷房運転時には、前記吐出温度及び前記高圧から算出した吐出過熱度が目標値に近づくように、または、目標過熱度を超えないように、または、目標範囲に収まるように前記第３絞り装置を制御する
請求項１２に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
空調対象空間を空調可能な位置に設置され、前記空調対象空間の空気と熱交換をする利用側熱交換器を収容する室内機を備え、
前記室内機と前記熱媒体変換機とを冷媒とは異なる熱媒体を循環させる２本１組の熱媒体配管で接続し、
前記第２熱交換器において前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる
請求項９、請求項９に従属する請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2012104892.tif 000018
2012104892.tif 000019
2012104892.tif 000020
2012104892.tif 000021