(57)【要約】  Ｒ３２等の圧縮機の吐出温度が高くなりやすい冷媒において、確実に吐出温度が高くなり過ぎないように制御し、冷媒及び冷凍機油の劣化を抑制することができる空気調和装置を得る。  分岐配管４ｄに設置された逆流防止装置２０と開閉装置２４との間に配管と、圧縮機１０の開口部とを接続し、圧縮機１０内に熱源側冷媒をインジェクションするインジェクション配管４ｃを設置した。
2012104891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する圧縮機と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する第１熱交換器と、冷媒を減圧する第１絞り装置と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する１つ以上の第２熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷凍サイクルと、
前記第１熱交換器又は前記第２熱交換器において放熱した冷媒が流通する冷媒流路から分岐した冷媒を流通させるインジェクション配管と、
前記圧縮機の駆動制御等を実施する制御装置と、
を備え、
冷媒は、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、又は、Ｒ３２及びＨＦＯ１２３４ｚｅを含みＲ３２の質量比率が４３％以上である混合冷媒であり、
前記圧縮機は、密閉容器内に圧縮室を有し、前記密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり前記圧縮室に前記密閉容器内の低圧冷媒を吸入する低圧シェル構造を有し、前記圧縮室の一部に開口部を有し、
前記インジェクション配管は、その内部を流れる冷媒を減圧する第２絞り装置を介して、前記開口部に接続され、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開度を制御することによって、前記インジェクション配管から前記開口部を介して、前記圧縮室に導入する冷媒のインジェクション量を制御する
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１熱交換器に高圧冷媒を通過させて凝縮器として機能させる場合と、前記第１熱交換器に低圧冷媒を通過させて蒸発器として機能させる場合とで冷媒流路を切り替える冷媒流路切替装置と、
前記冷凍サイクルのいずれかの位置に設置された、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記凝縮器内の圧力である高圧よりも小さくかつ前記圧縮機の吸入側の圧力である低圧よりも大きい中圧を生成する第３絞り装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１熱交換器が凝縮器として機能する場合には、冷媒を前記高圧側から前記開口部に導入し、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合には、冷媒を前記中圧側から前記開口部に導入する
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１熱交換器が凝縮器として機能する場合には、冷媒は前記第３絞り装置を通らずに前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間を流通し、
前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合には、冷媒は前記第２熱交換器から前記第３絞り装置を通って前記第１熱交換器へ流入する位置に、前記第３絞り装置を配置した
ことを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
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、
前記第１冷媒分岐部と、前記分岐配管と前記インジェクション配管との接続部との間に設置された第１導通手段と、
前記第２冷媒分岐部と、前記接続部との間に設置された第２導通手段と、
を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項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導通手段は、前記分岐配管の冷媒流路の開閉を実施する開閉装置であり、
前記第２導通手段は、前記第１冷媒分岐部から前記インジェクション配管へ流れる方向にのみ冷媒を導通させる逆流防止装置である
ことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第１冷媒分岐部は、主に液状態の冷媒を前記分岐配管に流通させる気液分離器である
ことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第２冷媒分岐部は、主に液状態の冷媒を前記分岐配管に流通させる気液分離器である
ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記気液分離器は、
前記冷媒が流入する方向の鉛直方向の長さよりも、前記冷媒が流入又は流出する方向である水平方向の長さの方が長い構造であり、
その内部に冷媒を流入させる入口配管、その流入した冷媒の大半を流出させる出口配管が、前記気液分離器の横方向に接続されており、
その内部から液状態の冷媒の一部を外部に取り出す前記分岐配管を、前記気液分離器の中央よりも下側に接続させた構造を有した
ことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段を備え、
前記第２絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開口面積を調整することによって、前記吐出冷媒温度検出手段によって検出された前記吐出冷媒の温度が目標温度に近づくように、目標温度を超えないように、あるいは、目標温度範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段と、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力を検出する高圧検出手段と、を備え、
前記第２絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開口面積を調整することによって、前記吐出冷媒温度検出手段によって検出された前記吐出冷媒及び前記高圧検出手段によって検出された前記高圧から算出される吐出過熱度が目標過熱度に近づくように、目標過熱度を超えないように、あるいは、目標過熱度範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第２冷媒分岐部と前記第３絞り装置との間の冷媒流路に設置され、前記中圧又は該中圧の飽和温度を検出する中圧検出手段を備え、
前記第３絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記第３絞り装置の開口面積を調整することによって、前記中圧検出手段によって検出される前記中圧又は該中圧の飽和温度が目標値に近づくように、あるいは、目標範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記分岐配管と前記インジェクション配管との前記接続部と、前記第２絞り装置との間の前記インジェクション配管に設置され、前記接続部から流入してきた冷媒と、前記第２絞り装置から流入してきた冷媒との熱交換させる冷媒間熱交換器を備えた
ことを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記第３絞り装置の絞り部の入口側流路に、かつ、前記絞り部近傍に設置され、気液二相冷媒におけるガス冷媒及び液冷媒を攪拌する攪拌装置を備えた
ことを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記第２絞り装置の絞り部の入口側流路に、かつ、前記絞り部近傍に設置され、気液二相冷媒におけるガス冷媒及び液冷媒を攪拌する攪拌装置を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１１、請求項１３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記絞り部と前記攪拌装置との距離は、前記絞り部の入口側流路の配管の内径の６倍以下である
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記攪拌装置は、気孔率が８０％以上の多孔質金属によって形成された
ことを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
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、前記インジェクション配管、前記分岐配管、前記第１冷媒分岐部、前記第２冷媒分岐部、前記第１導通手段及び前記第２導通手段を収容した室外機と、
空調対象空間の空気と熱交換を実施する利用側熱交換器を収容し、空調対象空間を空調可能とする位置に設置された室内機と、
前記第２熱交換器及び前記第１絞り装置を収容し、前記室外機及び前記室内機とは別体に構成された熱媒体変換機と、
を備え、
前記室外機と前記熱媒体変換機との間は、冷媒を流通させるための２本の冷媒配管によって接続され、
前記熱媒体変換機と前記室内機との間は、前記外部流体である熱媒体を流通させるための２本の熱媒体配管によって接続され、
前記第２熱交換器は、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を実施し、
前記利用側熱交換器は、前記空調対象空間の空気と前記熱媒体との間で熱交換を実施する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
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、前記インジェクション配管、前記分岐配管、前記第１冷媒分岐部、前記第２冷媒分岐部、前記第１導通手段及び前記第２導通手段を収容した室外機と、
前記第２熱交換器及び前記第１絞り装置を収容し、空調対象空間を空調可能とする位置に設置された室内機と、
前記室外機及び前記室内機とは別体に構成された中継器と、
を備え、
前記室外機と前記中継器との間、及び、該中継器と前記室内機との間は、それぞれ２本の冷媒配管によって接続され、
前記中継器を介して、前記室外機と前記室内機との間に前記冷媒が循環し、
前記第２熱交換器は、前記冷媒と、前記空調対象空間の空気との間で熱交換を実施する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、
前記第１熱交換器を凝縮器として作動させ、前記第２熱交換器の全部を蒸発器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧の液冷媒が流れ、他方に低圧のガス冷媒が流れる全冷房運転モードを有し、
前記第１熱交換器を蒸発器として作動させ、前記第２熱交換器の全部を凝縮器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧のガス冷媒が流れ、他方に中圧の気液二相冷媒又は中圧の液冷媒が流れる全暖房運転モードを有し、
前記全冷房運転モード及び前記全暖房運転モードを選択的に実施可能とする
ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８記載の空気調和装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、
前記第１熱交換器を凝縮器として作動させ、前記第２熱交換器の一部を蒸発器として作動させ、その他を凝縮器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧の気液二相冷媒が流れ、他方に低圧のガス冷媒が流れる冷房主体運転モードを有し、
前記第１熱交換器を蒸発器として作動させ、前記第２熱交換器の一部を凝縮器として作動させ、その他を蒸発器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧のガス冷媒が流れ、他方に中圧の気液二相冷媒が流れる暖房主体運転モードを有し、
前記冷房主体運転モード及び前記暖房主体運転モードを選択的に実施可能とする
ことを特徴とする請求項１７〜請求項１９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、例えば、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】
従来のビル用マルチエアコン等の空気調和装置として、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って、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ある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、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する（例えば、特許文献２参照）。【０００４】
さらに、冷媒としてＲ３２を用い、冷凍サイクルの高圧液管に設置されてい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（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０４９９９８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】
しかしながら、特許文献１に記載の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等の冷媒を使用している場合には問題ないが、Ｒ３２冷媒等を使用する場合には、低外気温度の暖房運転時等に、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可能性があるという問題点があった。また、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記述されていない。なお、このビル用マルチエアコンにおいては、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又は室内機に設置されている。【０００７】
また、特許文献２に記載の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のみが記載されており、冷凍サイクルの循環路を逆転させた場合（冷房運転又は暖房運転の切り替え）等の対応ができないという問題点があった。また、冷房暖房混在運転にも対応していない。【０００８】
さらに、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問題点があった。なお、この空気調和装置は、圧縮機として高圧シェル構造のものを使用しており、冷房暖房混在運転にも対応していない。【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、Ｒ３２等の圧縮機の吐出温度が高くなりやすい冷媒において、確実に吐出温度が高くなり過ぎないように制御し、冷媒及び冷凍機油の劣化を抑制することができる空気調和装置を得ることを目的とする。
【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、低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する圧縮機と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する第１熱交換器と、冷媒を減圧する第１絞り装置と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する１つ以上の第２熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷凍サイクルと、前記第１熱交換器又は前記第２熱交換器において放熱した冷媒が流通する冷媒流路から分岐した冷媒を流通させるインジェクション配管と、前記圧縮機の駆動制御等を実施する制御装置と、を備え、冷媒は、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、又は、Ｒ３２及びＨＦＯ１２３４ｚｅを含みＲ３２の質量比率が４３％以上である混合冷媒であり、前記圧縮機は、密閉容器内に圧縮室を有し、前記密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり前記圧縮室に前記密閉容器内の低圧冷媒を吸入する低圧シェル構造を有し、前記圧縮室の一部に開口部を有し、前記インジェクション配管は、その内部を流れる冷媒を減圧する第２絞り装置を介して、前記開口部に接続され、前記制御装置は、前記第２絞り装置の開度を制御することによって、前記インジェクション配管から前記開口部を介して、前記圧縮室に導入する冷媒のインジェクション量を制御するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ｒ３２等の圧縮機の吐出温度が高くなりやすい冷媒を使用した場合においても、運転モードによらず、圧縮機の圧縮室に冷媒をインジェクションすることによって、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、冷媒及び冷凍機油の劣化を防ぎ、安全に運転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１００の回路構成の一例を示す概略図である。
【図３】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との混合冷媒において、前述の説明と同様の方法で吐出温度を試算した場合の、混合冷媒におけるＲ３２の質量比率に対する吐出温度の変化を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全冷房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体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１００の全冷房運転モード時における冷凍サイクルの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１００の全暖房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体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１００の全暖房運転モード時における冷凍サイクルの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１００の冷房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体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１００の冷房主体運転モード時における冷凍サイクルの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１００の暖房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体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１００の暖房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の絞り装置１４ｂ（又は絞り装置１４ａ）の構造図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の回路構成の別形態を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の除霜運転時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全冷房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全暖房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図１９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図２１】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図である。
【図２３】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。
【図２４】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１００ａの回路構成の一例を示す概略図である。
【図２５】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置１００ｂの回路構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
（空気調和装置の構成）
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。
本実施の形態に係る空気調和装置は、冷媒（熱源側冷媒及び熱媒体）が循環する冷凍サイクル（後述する冷媒循環回路Ａ及び熱媒体循環回路Ｂ）を利用することによって、各室内機が運転モードとして冷房動作又は暖房動作を自由に選択できるものである。また、本実施の形態に係る空気調和装置は、熱源側冷媒を間接的に利用する方式を採用している。すなわち、熱源側冷媒に貯えられた冷熱又は温熱を、熱源側冷媒とは異なる冷媒である熱媒体に伝達し、この熱媒体に貯えられた冷熱又は温熱によって空調対象空間を冷房又は暖房するようになっている。
【００１４】
図１で示されるように、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、及び、室外機１と室内機２との間に介在する熱媒体変換機３とを備えている。室外機１と熱媒体変換機３とは、熱源側冷媒が流通する冷媒配管４によって接続されている。熱媒体変換機３と室内機２とは、熱媒体が流通する熱媒体配管５によって接続されている。そして、室外機１で生成された冷熱又は温熱は、熱媒体変換機３を介して室内機２に伝達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（例えば、屋上等）である室外空間６に設置され、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。
なお、図１において、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例が示されているが、これに限定されるものではない。例えば、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を用いる場合においては、建物９の内部に設置するようにしてもよい。このような場所に、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。
【００１６】
室内機２は、建物９の内部の空間（例えば、居室等）である室内空間７に冷房用空気又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に冷房用空気又は暖房用空気を供給するものである。
なお、図１において、室内機２が天井カセット型である場合を例が示されているが、これに限定されるものではなく、天井埋込型又は天井吊下式等、室内空間７に直接又はダクト等によって、暖房用空気又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。
【００１７】
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及び熱媒体配管５によってそれぞれ接続されている。また、熱媒体変換機３は、室外機１から供給される冷熱又は温熱を室内機２に伝達する。具体的には、室外機１側の熱源側冷媒と、この熱源側冷媒とは異なる室内機２側の熱媒体（例えば、水又は不凍液等）との間で熱交換を実施する。また、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８に設置されている状態を例として示されている。また、熱媒体変換機３は、室内空間７に設置された室内機２に近づけて設けられているので、熱媒体が循環する回路（後述する熱媒体循環回路Ｂ）の配管を短くすることができる。これによって、熱媒体循環回路Ｂにおける熱媒体の搬送動力を削減でき、省エネルギー化を図ることができる。
なお、熱媒体変換機３は、図１で示されるように、空間８に設置されているものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、エレベーター等がある共用空間等に設置するものとしてもよい。また、熱媒体変換機３は、前述したように、室内機２に近づけて設けられているものとしているが、これに限定されるものではなく、室外機１の近傍に設置するものとしてもよい。ただし、この場合、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、省エネルギー化の効果が薄れることに留意が必要である。
【００１８】
冷媒配管４は、２本で構成されており、この２本の冷媒配管４によって、室外機１と熱媒体変換機３とを接続している。また、熱媒体配管５は、熱媒体変換機３と各室内機２とを接続しており、熱媒体変換機３と各室内機２とが２本の熱媒体配管５によって接続されている。このように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、２本の配管（冷媒配管４及び熱媒体配管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。
【００１９】
なお、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の接続台数は、図１及び後述する図２等で示されてい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るものとすればよい。
さらに、図１を含め、以下の図面において、各構成部材の大きさの関係が図示されている通りのものに限定するものではなく、実際のものとは異なる場合がある。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００という）の回路構成の一例を示す概略図である。以下、図２を参照しながら、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。
【００２１】
図２で示されるように、室外機１及び熱媒体変換機３は、前述のように２本の冷媒配管４によって接続されており、この冷媒配管４は、熱媒体変換機３内部の冷媒配管によって、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それぞれに接続されている。ここで、前述した冷媒循環回路Ａとは、室外機１と熱媒体変換機３とを接続する冷媒配管４を含め、熱媒体変換機３内において、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂそれぞれにおいて、熱媒体と熱交換が実施される熱源側冷媒が流通する冷媒配管によって各機器を接続して構成される冷媒回路をいう。具体的には、冷媒循環回路Ａは、後述する圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、気液分離器２７ａ、開閉装置１７、絞り装置１６、熱媒体間熱交換器１５の冷媒流路、第２冷媒流路切替装置１８、気液分離器２７ｂ、アキュムレーター１９、逆止弁１３ａ〜１３ｄ、絞り装置１４ａ、１４ｂ、逆流防止装置２０、及び、開閉装置２４が冷媒配管によって接続され、構成されている。この冷媒循環回路Ａを構成する上記の各機器の接続関係の詳細は後述する。
【００２２】
また、熱媒体変換機３及び室内機２は、前述のように２本の熱媒体配管５によって接続されており、この熱媒体配管５は、熱媒体変換機３内部の熱媒体配管によって熱媒体変換機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それぞれに接続されている。ここで、前述した熱媒体循環回路Ｂは、熱媒体変換機３と各室内機２とを接続する熱媒体配管５を含め、熱媒体変換機３内において、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂそれぞれにおいて、熱源側冷媒と熱交換が実施される熱媒体が流通する熱媒体配管によって各機器を接続して構成される熱媒体回路をいう。具体的には、熱媒体循環回路Ｂは、熱媒体間熱交換器１５の熱媒体流路、後述するポンプ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が熱媒体配管によって接続され、構成されている。また、この熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体としては、特に限定するものではないが、例えば、ブライン（不凍液）、水、ブラインと水との混合液、又は、水と防食効果が高い添加剤との混合液等を用いるものとすればよい。これらのような熱媒体を用いることによって、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、熱媒体として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。熱媒体循環回路Ｂを構成する上記の各機器の接続関係の詳細は後述する。
【００２３】
以上のように、本実施の形態に係る空気調和装置１００においては、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においては、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。
【００２４】
以下、図２を参照しながら、室外機１、室内機２及び熱媒体変換機３の構成について詳述する。
【００２５】
（室外機１の構成）
室外機１は、圧縮機１０、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、アキュムレーター１９、及び、気液分離器２７ａ、２７ｂを備えており、これらは直列に冷媒配管によって接続されている。また、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、インジェクション配管４ｃ、分岐配管４ｄ、逆止弁１３ａ〜１３ｄ、絞り装置１４ａ、１４ｂ、逆流防止装置２０、開閉装置２４、及び、制御装置５０が備えられている。さらに、室外機１には、制御装置５０に電気的に接続された中圧検出手段３２、吐出冷媒温度検出手段３７、及び、高圧検出手段３９が備えられている。上記の第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、及び、逆止弁１３ａ〜１３ｄを設けることによって、後述するように、室内機２の要求する運転に関わらず、冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に流入させる冷媒の流れを一定方向にすることができる。
【００２６】
圧縮機１０は、ガス状態の熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮し高温高圧の状態にするものであり、例えば、容量制御可能なインバーター圧縮機等で構成されるものとすればよい。また、圧縮機１０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となっている。そして、この圧縮機１０の圧縮室の一部には、開口部が設けられており、密閉容器の外部からこの開口部を介して、圧縮機１０の内部に熱源側冷媒を導入（インジェクション）するためのインジェクション配管４ｃが接続されている。圧縮機１０のモーターの回転角度が一定角度になった時に、開口部が開口し、圧縮室の内部とインジェクション配管４ｃとが連通する構造になっている。
【００２７】
第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転（後述する全暖房運転モード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（後述する全冷房運転モード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。
【００２８】
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（又は放熱器）として機能し、送風機（図示せず）から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を実施するものである。
【００２９】
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、暖房運転と冷房運転との違いによる余剰冷媒、及び、過渡的な運転の変化（例えば、室内機２の運転台数の変化）に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
【００３０】
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と後述する逆止弁１３ｄとを接続する冷媒配管と、後述する気液分離器２７ａと逆止弁１３ａとを接続する冷媒配管と、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、後述する気液分離器２７ｂと逆止弁１３ｄとを接続する冷媒配管と、熱源側熱交換器１２と後述する逆止弁１３ａとを接続する冷媒配管と、を接続するものである。
インジェクション配管４ｃは、後述する分岐配管４ｄに設置された逆流防止装置２０と開閉装置２４との間の配管と、圧縮機１０内に熱源側冷媒をインジェクションするための開口部とを接続するものである。
分岐配管４ｄは、後述する気液分離器２７ａと気液分離器２７ｂとを接続する冷媒配管であり、気液分離器２７ｂ側から後述する逆流防止装置２０及び開閉装置２４が設置されている。
【００３１】
逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と、後述する気液分離器２７ａとを接続する冷媒配管に設けられ、熱源側熱交換器１２から気液分離器２７ａへの方向のみに冷媒を流通させるものである。
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への方向のみ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から戻ってきた冷媒を熱源側熱交換器１２への方向のみに流通させるものである。
逆止弁１３ｄは、第１冷媒流路切替装置１１と、後述する気液分離器２７ｂとを接続する冷媒配管に設けられ、気液分離器２７ｂから第１冷媒流路切替装置１１への方向のみに冷媒を流通させるものである。
【００３２】
絞り装置１４ａは、第２接続配管４ｂに設置されており、暖房運転時に、熱媒体変換機３から室外機１に流入している熱源側冷媒を膨張及び減圧させるものである。
絞り装置１４ｂは、開口面積を変化させられる電子式膨張弁等であり、インジェクション配管４ｃに設置され、中圧の二相冷媒を膨張及び減圧させるものである。
【００３３】
逆流防止装置２０は、後述する気液分離器２７ｂと開閉装置２４との間の分岐配管４ｄに設置されており、暖房運転時に、気液分離器２７ｂによって分離された熱源側冷媒を、気液分離器２７ｂから圧縮機１０へ向かう方向のみに熱源側冷媒を導通させるものである。
【００３４】
開閉装置２４は、後述する気液分離器２７ａと逆流防止装置２０との間の分岐配管４ｄに設置されており、冷房運転時に、開状態となって、気液分離器２７ａによって分離された熱源側冷媒をインジェクション配管４ｃに導通させるものである。
【００３５】
気液分離器２７ａは、逆止弁１３ａと、室外機１から熱源側冷媒を流出させる冷媒配管４との間の冷媒配管に設置され、また、気液分離器２７ｂと分岐配管４ｄを介して接続されている。この気液分離器２７ａは、冷房運転時において、熱源側熱交換器１２から流出した高圧冷媒を、分岐配管４ｄに流入させるものと、室外機１から流出させるものとに分岐するものである。
【００３６】
気液分離器２７ｂは、室外機１に熱源側冷媒を流入させる冷媒配管４と、逆止弁１３ｄとの間の冷媒配管に設置され、また、気液分離器２７ａと分岐配管４ｄを介して接続されている。この気液分離器２７ｂは、暖房運転時において、室外機１内に流入してくる冷媒を、分岐配管４ｄに流入させるものと、熱源側熱交換器１２側に送るものとに分岐するものである。
【００３７】
中圧検出手段３２は、気液分離器２７ｂの第２接続配管４ｂ側へ向かう出口側の冷媒配管に設置されており、暖房運転時において、気液分離器２７ｂから流出した中圧冷媒の圧力を検出するものである。
吐出冷媒温度検出手段３７は、圧縮機１０の吐出口側の冷媒配管に設置され、圧縮機１０から吐出される熱源側冷媒の温度（吐出温度）を検出するものである。
高圧検出手段３９は、圧縮機１０の吐出口側の冷媒配管に設置され、圧縮機１０から吐出される熱源側冷媒の圧力（吐出圧力）を検出するものである。
これら中圧検出手段３２、吐出冷媒温度検出手段３７及び高圧検出手段３９は、それぞれの検出情報を、制御装置５０へ送信する。
【００３８】
制御装置５０は、マイコン等で構成されており、各種検出手段での検出情報及びリモコンからの操作情報に基づいて、空気調和装置１００全体の制御を実施するもので、前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に備えられた送風機の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ動作を含む）、第１冷媒流路切替装置１１の冷媒流路の切り替え、開閉装置２４の開閉制御、及び、後述する各運転モードの制御等を実施する。
【００３９】
なお、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂは、それぞれ本発明の「冷媒流路切替装置」、「第１熱交換器」、「第３絞り装置」及び「第２絞り装置」に相当する。また、逆流防止装置２０及び開閉装置２４は、それぞれ本発明の「第２導通手段」及び「第１導通手段」に相当する。
【００４０】
（室内機２の構成）
室内機２は、それぞれ利用側熱交換器２６を備えている。ここで、図２で示される４つの室内機２を、図２において下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、そして、室内機２ｄというものとし、それぞれを区別なく示す場合には、単に室内機２というものとする。また、図２で示される４つの利用側熱交換器２６を、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、図２において下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、そして、利用側熱交換器２６ｄというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に利用側熱交換器２６というものとする。
【００４１】
利用側熱交換器２６は、熱媒体変換機３から流出した熱媒体を流通させる熱媒体配管５、及び、室内機２から流出する熱媒体を流通させる熱媒体配管５に、それぞれ熱媒体配管によって接続されている。また、利用側熱交換器２６は、暖房運転時には凝縮器（又は放熱器）として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能し、送風機（図示せず）から供給される室内空気と熱媒体との間で熱交換を実施し、室内空間７に供給するための暖房用空気又は冷房用空気を生成するものである。
【００４２】
なお、図１と同様に、室内機２の接続台数を図２で示される４台に限定するものではなく、１台又は複数台のいずれでもよい。
【００４３】
（熱媒体変換機３の構成）
熱媒体変換機３は、２つの熱媒体間熱交換器１５、２つの絞り装置１６、２つの開閉装置１７、２つの第２冷媒流路切替装置１８、２つのポンプ２１、４つの第１熱媒体流路切替装置２２、４つの第２熱媒体流路切替装置２３、及び、４つの熱媒体流量調整装置２５を備えている。
【００４４】
２つの熱媒体間熱交換器１５は、凝縮器（又は放熱器）又は蒸発器として機能し、熱源側冷媒と熱媒体との間で熱交換を実施し、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。ここで、図２で示される２つの熱媒体間熱交換器１５を、それぞれ熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に熱媒体間熱交換器１５というものとする。このうち、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、後述する全暖房運転モードにおいては熱媒体の加熱に供し、後述する全冷房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードにおいては、熱媒体の冷却に供するものである。そして、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、後述する全冷房運転モードにおいては熱媒体の冷却に供し、後述する全暖房運転モード、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードにおいては、熱媒体の加熱に供するものである。
【００４５】
２つの絞り装置１６は、冷媒循環回路Ａにおいて、減圧・膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を膨張及び減圧させるものである。ここで、図２で示される２つの絞り装置１６を、それぞれ絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に絞り装置１６というものとする。このうち、絞り装置１６ａは、一方が全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側となるように熱媒体間熱交換器１５ａに接続され、他方が開閉装置１７ａに接続されている。そして、絞り装置１６ｂは、一方が全冷房運転モード時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側となるように熱媒体間熱交換器１５ｂに接続され、他方が開閉装置１７ａに接続されている。また、絞り装置１６は、開度（開口面積）が可変に制御可能なもの、例えば、電子式膨張弁等で構成するものとすればよい。
【００４６】
２つの開閉装置１７は、二方弁等で構成されており、冷媒循環回路Ａにおいて、冷媒配管を開閉するものである。ここで、図２で示される２つの開閉装置１７を、それぞれ開閉装置１７ａ及び開閉装置１７ｂというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に開閉装置１７というものとする。このうち、開閉装置１７ａは、一方が熱媒体変換機３に熱源側冷媒を流入させる冷媒配管４に接続され、他方が絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂに接続されている。そして、開閉装置１７ｂは、一方が熱媒体変換機３から熱源側冷媒を流出させる冷媒配管４に接続され、他方が開閉装置１７ａの接続口のうち絞り装置１６が接続される側に接続されている。
【００４７】
２つの第２冷媒流路切替装置１８は、四方弁等で構成され、冷媒循環回路Ａにおいて、運転モードに応じて熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。ここで、図２で示される２つの第２冷媒流路切替装置１８を、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂというものとして、それぞれ区別なく示す場合には、単に第２冷媒流路切替装置１８というものとする。このうち、第２冷媒流路切替装置１８ａは、全冷房運転モード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。そして、第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転モード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。
【００４８】
２つのポンプ２１は、熱媒体循環回路Ｂ内において熱媒体を圧送して循環させるものである。ここで、図２で示される２つのポンプ２１を、それぞれポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単にポンプ２１というものとする。このうち、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との間の熱媒体配管に設けられている。そして、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との間の熱媒体配管に設けられている。また、ポンプ２１は、例えば、容量制御可能なポンプ等で構成するものとすればよい。
なお、ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第１熱媒体流路切替装置２２との間における熱媒体配管に設ける構成としてもよい。また、ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第１熱媒体流路切替装置２２との間における熱媒体配管に設ける構成としてもよい。
【００４９】
４つの第１熱媒体流路切替装置２２は、三方弁等で構成されており、熱媒体循環回路Ｂにおいて、運転モードに応じて熱媒体の流路を切り替えるものである。ここで、図２で示される４つの第１熱媒体流路切替装置２２を、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、図２において下から第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、そして、第１熱媒体流路切替装置２２ｄというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に第１熱媒体流路切替装置２２というものとする。また、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（図２においては４つ）が設けられるようになっている。また、第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうち、一方が熱媒体間熱交換器１５ａに、もう一方が熱媒体間熱交換器１５ｂに、そして、残りの一方が熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続されており、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体が熱媒体配管５及び熱媒体流量調整装置２５を介して流入する。
【００５０】
４つの第２熱媒体流路切替装置２３は、三方弁等で構成されており、熱媒体循環回路Ｂにおいて、運転モードに応じて熱媒体の流路を切り替えるものである。ここで、図２で示される４つの第２熱媒体流路切替装置２３を、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、図２において下から第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、そして、第２熱媒体流路切替装置２３ｄというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に第２熱媒体流路切替装置２３というものとする。また、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（図２においては４つ）が設けられるようになっている。また、第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうち、一方がポンプ２１ａに、もう一つがポンプ２１ｂに、そして、残りの一つが熱媒体配管５を介して利用側熱交換器２６に、それぞれ接続されている。
【００５１】
熱媒体流量調整装置２５は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、熱媒体循環回路Ｂにおいて、利用側熱交換器２６（熱媒体配管５）に流れる熱媒体の流量を制御するものである。ここで、図２で示される４つの熱媒体流量調整装置２５を、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、図２において下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、そして、熱媒体流量調整装置２５ｄというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に熱媒体流量調整装置２５というものとする。また、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（図２においては４つ）が設けられるようになっている。また、熱媒体流量調整装置２５は、一方が室内機２の利用側熱交換器２６から流出した熱媒体を熱媒体変換機３に流入させる熱媒体配管５に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続されている。
なお、熱媒体流量調整装置２５は、上記のように利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側の熱媒体配管系統に設置されているが、これに限定されるものではなく、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体配管系統（例えば、第２熱媒体流路切替装置２３と、熱媒体変換機３から流出した熱媒体を室内機２の利用側熱交換器２６に流入させる熱媒体配管５との間）に設置されるものとしてもよい。
【００５２】
また、熱媒体変換機３には、２つの熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１、４つの利用側熱交換器出口温度検出手段３４、４つの熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５、及び、２つの熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６が設けられている。これらの検出手段によって検出された情報（温度情報及び圧力情報）は、熱媒体変換機３内に設置された制御装置（図示せず）に送信される。制御装置は、マイコン等によって構成されており、これらの検出情報及びリモコン等からの操作情報に基づいて、利用側熱交換器２６に備えられた送風機（図示せず）の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ動作を含む）、第２冷媒流路切替装置１８の熱媒体流路の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、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の熱媒体流路の切り替え、並びに、熱媒体流量調整装置２５の熱媒体流量等を制御する。また、制御装置は、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の熱媒体流路を制御することによって、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に流入させるかを選択制御することができる。つまり、制御装置は、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の熱媒体流路を制御することによって、利用側熱交換器２６の流入側流路及び流出側流路を、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂとの間で選択的に連通させることができる。
なお、制御装置は、熱媒体変換機３に設置されているものとしたが、これに限定されるものではなく、室外機１に設置された制御装置５０が代替するものとしてもよいし、あるいは、この制御装置及び制御装置５０が有線又は無線通信線によって接続され、互いに通信する構成としてもよい。
【００５３】
２つの熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１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の熱媒体出口側における熱媒体の温度を検出するものであり、例えば、サーミスター等で構成するものとすればよい。ここで、図２で示される２つの熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１は、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａ及び熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂからなり、それぞれ区別なく示す場合には、単に熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１というものとする。このうち、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における熱媒体配管に設けられている。そして、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における熱媒体配管に設けられている。
【００５４】
４つの利用側熱交換器出口温度検出手段３４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、例えば、サーミスター等で構成するものとすればよい。ここで、図２で示される４つの利用側熱交換器出口温度検出手段３４を、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じて、図２において下から利用側熱交換器出口温度検出手段３４ａ、利用側熱交換器出口温度検出手段３４ｂ、利用側熱交換器出口温度検出手段３４ｃ、そして、利用側熱交換器出口温度検出手段３４ｄというものとし、それぞれ区別なく示す場合には、単に利用側熱交換器出口温度検出手段３４というものとする。また、利用側熱交換器出口温度検出手段３４は、室内機２の設置台数に応じた個数（図２においては４つ）が設けられるようになっている。
【００５５】
熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ａ及び熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｃは、熱媒体間熱交換器１５と第２冷媒流路切替装置１８との間に、それぞれ設置され、熱媒体間熱交換器１５から流入又流出する冷媒の温度を検出するものであり、例えば、サーミスター等で構成するものとすればよい。また、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｂ及び熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄは、熱媒体間熱交換器１５と絞り装置１６との間に、それぞれ設置され、熱媒体間熱交換器１５から流入又流出する冷媒の温度を検出するものであり、例えば、サーミスター等で構成するものとすればよい。ここで、図２で示される熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ａ、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｂ、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｃ、そして、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄをそれぞれ区別なく示す場合には、単に熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５というものとする。熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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。また、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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。また、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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。そして、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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。
【００５６】
熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ａは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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との間を流れる冷媒の圧力を検出するものである。熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ｂは、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段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との間を流れる冷媒の圧力を検出するものである。
【００５７】
なお、熱媒体間熱交換器１５及び絞り装置１６は、それぞれ本発明の「第２熱交換器」及び「第１絞り装置」に相当する。
【００５８】
（インジェクション動作の概要）
本実施の形態に係る空気調和装置１００の冷凍サイクルにおいては、熱源側冷媒の温度が高くなると、冷媒循環回路Ａ内を循環している冷媒及び冷凍機油が劣化するため、熱源側冷媒の温度の上限値がある。通常は、この上限温度は、約１２０℃程度である。冷凍サイクル内で温度が最も高くなるのは、圧縮機１０の吐出側の熱源側冷媒の温度（吐出温度）であるため、この吐出温度が上限以上にならないように制御をすればよい。Ｒ４１０Ａ等の冷媒を使用している場合は、通常運転においては、吐出温度が上限温度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、冷凍サイクルにおいて、吐出温度を低下させる手段を備えておく必要がある。
【００５９】
本実施の形態に係る空気調和装置１００は、室外機１内のおいて、上記のように圧縮機１０の吐出温度を低下させる手段として、インジェクション配管４ｃによるインジェクション動作を実施する。具体的には、室外機１において、前述のように圧縮機１０の圧縮室の一部に開口部が設けられ、さらに、密閉容器の外部から開口部を介して圧縮機１０の圧縮室内部に熱源側冷媒を導入するインジェクション配管４ｃが備えられており、熱源側冷媒がインジェクション配管４ｃから開口部を介して圧縮室にインジェクションされる構成となっている。このインジェクション動作によって、圧縮機１０の吐出温度又は圧縮機１０から吐出される冷媒の過熱度（吐出スーパーヒート）を低下させることができ、制御装置５０が開閉装置２４、絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂ等を制御することによって、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。具体的なインジェクション動作の制御については、後述の各運転モードの動作説明において詳述する。
【００６０】
次に、冷媒としてＲ４１０Ａ等を使用した場合とＲ３２等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。
例えば、空気調和装置１００の冷凍サイクルの蒸発温度が０℃、凝縮温度が４９℃、圧縮機１０の吸入冷媒のスーパーヒート（過熱度）が０℃であるものとする。このとき、熱源側冷媒として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、熱源側冷媒の物性より、圧縮機１０の吐出温度は約７０℃となる。一方、熱源側冷媒として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、熱源側冷媒の物性より、圧縮機１０の吐出温度は約８６℃となる。すなわち、熱源側冷媒としてＲ３２を使用した場合は、Ｒ４１０Ａを使用した場合に対して、約１６℃だけ吐出温度が上昇することになる。しかし、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、さらに吐出温度が高くなる。Ｒ４１０Ａを用いた場合でも、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条件では、Ｒ３２では上限値である１２０℃を超えるため、吐出温度を低下させる必要がある。
【００６１】
圧縮機１０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熱源側冷媒が、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、二相状態の熱源側冷媒を圧縮機１０の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、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、圧縮室に気液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等を使用している場合においては、吐出温度を低下させるためには、圧縮機１０における圧縮過程の圧縮室に外部から、低温の冷媒をインジェクションし、熱源側冷媒の温度を低下させる方法が有効となる。そこで、前述したようなインジェクション動作によって、吐出温度を低下させるとよい。
【００６２】
また、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクションする熱源側冷媒量（インジェクション量）の制御装置５０による制御方法としては、吐出冷媒温度検出手段３７によって検出された吐出温度を目標値（例えば、１００℃）になるように制御し、この目標値を外気温度に応じて変化させるようにすればよい。このインジェクション流量は、制御装置５０による絞り装置１４ｂの開度（開口面積）調整によって増減される。
なお、制御装置５０によるインジェクション量の制御方法は、上記のものに限定されるものではなく、吐出冷媒温度検出手段３７によって検出された吐出温度が目標値（例えば、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制御してもよい。また、制御装置５０は、吐出冷媒温度検出手段３７によって検出された吐出温度が目標範囲内（例えば、８０℃〜１００℃）に収まるように制御し、吐出温度がこの目標範囲の上限を超えそうな場合、インジェクション量を増加させ、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少させるように制御をしてもよい。
【００６３】
また、上記のインジェクション量の制御は、吐出温度が目標値又は目標範囲内になるようにするものであったが、吐出スーパーヒート（吐出過熱度）を目標値又は目標範囲内になるようにするものとしてもよい。例えば、制御装置５０は、吐出冷媒温度検出手段３７によって検出された吐出温度、及び、高圧検出手段３９によって検出された吐出圧力に基いて、吐出スーパーヒート（吐出過熱度）を算出し、この吐出スーパーヒートが目標値（例えば、３０℃）になるようにインジェクション量を制御し、この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、制御装置５０によるインジェクション量の制御方法は、上記のものに限定されるものではなく、算出した吐出スーパーヒートが目標値（例えば、４０℃）を超えそうな場合にインジェクションし、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制御してもよい。また、制御装置５０は、算出した吐出スーパーヒートが目標範囲内（例えば、１０℃〜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、インジェクション量を増加させ、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少させるように制御をしてもよい。
【００６４】
なお、上記においては、冷媒循環回路Ａにおいて、熱源側冷媒としてＲ３２が循環している場合について説明したが、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）、及び、圧縮機効率が同一である時に、吐出温度がＲ４１０Ａよりも、高くなる熱源側冷媒であれば、どんなものであっても、本実施の形態に係る構成によって、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℃以上高くなる熱源側冷媒であれば、より効果が大きい。
【００６５】
図３は、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との混合冷媒において、前述の説明と同様の方法で吐出温度を試算した場合の、混合冷媒におけるＲ３２の質量比率に対する吐出温度の変化を示した図である。
図３で示されるように、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。これによって、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が６２％近傍以上の混合冷媒を使用する場合に、インジェクション動作によって、吐出温度を低下させるようにすると、効果が大きい。
【００６６】
また、Ｒ３２と地球温暖化係数が小さく、化学式がＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＦで表されるテトラフルオロプロペン系冷媒であるＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒において、前述の説明と同様の方法で吐出温度を試算すると、混合冷媒における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。これによって、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が４３近傍％以上の混合冷媒を使用する場合に、インジェクション動作によって、吐出温度を低下させるようにすると、効果が大きい。
【００６７】
上記の吐出温度の試算は、ＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が発売しているＲＥＦＰＲＯＰ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ８．０を用いて実施したものである。なお、ここでの吐出温度の試算は、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実施されるため、ここに記した温度より数十度以上（例えば、２０℃以上）高い値となる。
【００６８】
なお、混合冷媒における冷媒種としては、上記のものに限定されるものではなく、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及びＨＦＯ１２３４ｙｆの混合冷媒に、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。
【００６９】
次に、本実施の形態に係る空気調和装置１００が実施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で冷房動作又は暖房動作が選択可能になっている。つまり、空気調和装置１００は、室内機２の全部で同一動作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動作をすることができるようになっている。
【００７０】
空気調和装置１００が実施する運転モードとして、駆動している室内機２の全てが冷房動作を実施する全冷房運転モード、駆動している室内機２の全てが暖房動作を実施する全暖房運転モード、冷房負荷の方が大きい冷房主体運転モード、及び、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。また、以下の説明においては、室外機１に設置された制御装置５０が、空気調和装置１００全体の制御を実施するものとする。なお、圧縮機１０の圧縮室の開口部に接続されたインジェクション配管４ｃから圧縮室内に冷媒をインジェクションする際、圧縮室の開口部において、圧力損失（狭い流路を熱源側冷媒が流れ、かつ、流れが急拡大又は急縮小されるために発生する圧力損失）が発生する。しかし、この圧力損失の有無は本実施の形態の効果に対して影響を及ぼさず、動作を分かり易くするため、以下の説明においては、この開口部での圧力損失を無視（無いものと）している。
【００７１】
（全冷房運転モード）
図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全冷房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図５は、同空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図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においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【００７２】
図４で示される全冷房運転モードの場合、制御装置５０は、室外機１において、第１冷媒流路切替装置１１に対して、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冷媒流路を切り替える。また、制御装置５０は、開閉装置１７ａが開状態、開閉装置１７ｂが閉状態、かつ、開閉装置２４が開状態となるように開閉制御する。そして、制御装置５０は、熱媒体変換機３において、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。
【００７３】
まず、図４及び図５を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１を経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に対して放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒（点Ｊ）は、逆止弁１３ａ及び気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【００７４】
また、気液分離器２７ａに流入した高圧の液冷媒の一部は、分岐配管４ｄに分岐して、開閉装置２４を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入し、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の気液二相冷媒となり（点Ｋ）、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図５の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【００７５】
熱媒体変換機３に流入した高圧の液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後、分岐して絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂにそれぞれ流入し、膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この気液二相冷媒は、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によって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して合流し、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。
【００７６】
室外機１に流入したガス冷媒は、気液分離器２７ｂ及び逆止弁１３ｄを経由し、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。
【００７７】
このとき、制御装置５０は、絞り装置１６ａに対して、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ａによって検出された温度と、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｂによって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を制御する。同様に、制御装置５０は、絞り装置１６ｂに対して、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｃによって検出された温度と、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄによって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を制御する。
【００７８】
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、制御装置５０は、吐出冷媒温度検出手段３７によって検出される吐出温度が高くなり過ぎないように、絞り装置１４ｂの開口面積を制御することによってインジェクション流量を制御する。その制御方法は、前述の通りである。
なお、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たが、これに限定されるものではなく、キャピラリチューブとし、圧力差に応じた量の熱源側冷媒がインジェクションされるようにしてもよい。
また、この絞り装置１４ｂの制御は、他の運転モードにおいても同様に適用できる。
【００７９】
ここで、分岐配管４ｄの開閉装置２４から逆流防止装置２０に至る流路の熱源側冷媒は高圧冷媒であり、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、気液分離器２７ｂに至る熱源側冷媒は低圧冷媒である。このとき、逆流防止装置２０は、気液分離器２７ａから分岐した高圧冷媒が、気液分離器２７ｂへ流れることを防ぐものであり、この逆流防止装置２０の作用によって、分岐配管４ｄの高圧冷媒が気液分離器２７ｂの低圧冷媒と混合するのを防止している。これは、後述する冷媒主体運転モードにおいても同様である。
なお、逆流防止装置２０は、逆止弁でもよいし、あるいは、電磁弁等の開閉を切り替えられるもの若しくは電子式膨張弁等の開口面積を変化させられ、冷媒流路の開閉を切り替えられるものとすればよい。
【００８０】
なお、開閉装置２４ａは、電磁弁等の開閉を切り替えられるものの他、電子式膨張弁等の開口面積を変化させられるものでもよく、流路の開閉を切り替えられれば、どんなものでもよい。
【００８１】
次に、図４を参照しながら、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。全冷房運転モードにおいては、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達され、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。
【００８２】
ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって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、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、それぞれ室内機２ａ及び室内機２ｂに流入する。ここで、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄは全閉状態となっているので、熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｄを介して、それぞれ室内機２ｃ及び室内機２ｄに流入することはない。
【００８３】
室内機２ａ及び室内機２ｂに流入した熱媒体は、それぞれ利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入した熱媒体が室内空気から吸熱することによって、室内空間７の冷房動作が実施される。そして、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出した熱媒体は、それぞれ室内機２ａ及び室内機２ｂから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。
【００８４】
熱媒体変換機３へ流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂへ流入する。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おい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から流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを経由して、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂにそれぞれ流入する。また、同様に、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２２ｂを経由して、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂにそれぞれ流入する。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入した熱媒体は、再びそれぞれポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。このとき、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。
【００８５】
また、室内空間７において必要とされる空調負荷は、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａによって検出された温度又は熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂによって検出された温度と、利用側熱交換器出口温度検出手段３４によって検出された温度との差を目標値に維持ように制御することによって賄うことができる。また、本来、利用側熱交換器２６による冷房動作は、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、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１によって検出された温度とほとんど同じ温度であり、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１を使用することによって温度検出手段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、熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａ又は熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、あるいは、これらの平均温度を使用してもよい。
【００８６】
上記の全冷房運転モードを実施する場合、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により流路を閉じることによって、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又は利用側熱交換器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又は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。
なお、この態様は、他の運転モードにおいても同様に適用可能である。
【００８７】
（全暖房運転モード）
図６は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全暖房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図７は、同空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図６においては、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においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【００８８】
図６で示される全暖房運転モードの場合、制御装置５０は、室外機１において、第１冷媒流路切替装置１１に対して、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冷媒流路を切り替える。また、制御装置５０は、開閉装置１７ａが閉状態、開閉装置１７ｂが開状態、かつ、開閉装置２４が閉状態となるように開閉制御する。そして、制御装置５０は、熱媒体変換機３において、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。
【００８９】
まず、図６及び図７を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１、第１接続配管４ａにおける逆止弁１３ｂ、及び、気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【００９０】
熱媒体変換機３に流入した高温高圧のガス冷媒は、分岐して第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して、凝縮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のそれぞれに流入する。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することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した高圧の液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂでそれぞれ膨張及び減圧され、中温中圧の気液二相冷媒又は液冷媒（点Ｍ）となり、その後合流し、開閉装置１７ｂを経由して、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。
【００９１】
室外機１に流入した中温中圧の気液二相冷媒又は液冷媒は、気液分離器２７ｂを経由して、第２接続配管４ｂに流入して、絞り装置１４ａによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この低温低圧の気液二相冷媒は、逆止弁１３ｃを経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気から吸熱しながら気化し、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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。
【００９２】
また、気液分離器２７ｂに中温中圧の気液二相冷媒が流入すると、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、逆流防止装置２０を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、少し圧力が低下した低温中圧の気液二相冷媒となり（点Ｋ）、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図７の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【００９３】
このとき、制御装置５０は、絞り装置１６ａに対して、熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ａによって検出された圧力を飽和温度に換算した値と、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｂによって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を制御する。同様に、制御装置５０は、絞り装置１６ｂに対して、熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ｂによって検出された圧力を飽和温度に換算した値と、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄによって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する。
【００９４】
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熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６の代わりに用いてもよく、この場合、安価にシステムを構成できる。
【００９５】
また、開閉装置２４は、閉状態とすることによって、気液分離器２７ａにおける高圧冷媒が、逆流防止装置２０を通ってきた中圧冷媒と混合するのを防止している。
【００９６】
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、制御装置５０は、絞り装置１４ａの上流側の中圧を任意の圧力に制御でき、例えば、中圧検出手段３２によって検出された中圧が一定値になるように絞り装置１４ａの開度を制御すれば、絞り装置１４ｂによる吐出温度の制御を安定させることができる。
なお、絞り装置１４ａは、これに限定されるものではなく、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く、あるいは、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可能である。
また、絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂの制御方法は、前述のように限定されるものではなく、絞り装置１４ｂを全開とし、絞り装置１４ａにより圧縮機１０の吐出温度を制御する制御方法としてもよい。これによって、制御が簡単になると共に、絞り装置１４ｂとして安価なものが使用できるという利点がある。
【００９７】
また、中圧検出手段３２は、圧力センサーでもよいし、あるいは、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。
【００９８】
なお、全暖房運転モードにおいては、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂは、共に熱媒体を加熱しているため、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂによってサブクールが制御できる範囲内であれば、絞り装置１４ａの上流側の中圧（図７の点Ｍ）が高めになるように制御しても構わない。このように、中圧が高めになるように制御すると、圧縮機１０の圧縮室内との圧力との差圧を大きくできるため、圧縮室にインジェクション量を多くすることができ、外気温度が低い場合においても、吐出温度を低下させるために十分なインジェクション量を圧縮室に供給することができる。また、中圧を高めに制御した場合、気液分離器２７ｂに中圧の液冷媒が流入する状態とすることもでき、絞り装置１４ａにおける制御が安定し易いという利点もある。
【００９９】
次に、図６を参照しながら、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。全暖房運転モードにおいては、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達され、暖められた熱媒体がポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。
【０１００】
ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂによって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、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、それぞれ室内機２ａ及び室内機２ｂに流入する。ここで、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄは全閉状態となっているので、熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｄを介して、それぞれ室内機２ｃ及び室内機２ｄに流入することはない。
【０１０１】
室内機２ａ及び室内機２ｂに流入した熱媒体は、それぞれ利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入する。そして、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂに流入した熱媒体が室内空気に放熱することによって、室内空間７の暖房動作が実施される。そして、利用側熱交換器２６ａ及び利用側熱交換器２６ｂから流出した熱媒体は、それぞれ室内機２ａ及び室内機２ｂから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。
【０１０２】
熱媒体変換機３へ流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ及び熱媒体流量調整装置２５ｂへ流入する。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おい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から流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを経由して、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂにそれぞれ流入する。また、同様に、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２２ｂを経由して、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂにそれぞれ流入する。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入した熱媒体は、再びそれぞれポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。このとき、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。
【０１０３】
また、室内空間７において必要とされる空調負荷は、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａによって検出された温度又は熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂによって検出された温度と、利用側熱交換器出口温度検出手段３４によって検出された温度との差を目標値に維持するように制御することによって賄うことができる。また、本来、利用側熱交換器２６による暖房動作は、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、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１によって検出された温度とほとんど同じ温度であり、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１を使用することによって温度検出手段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、熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａ又は熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、あるいは、これらの平均温度を使用してもよい。
【０１０４】
（冷房主体運転モード）
図８は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図９は、同空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図８においては、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においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１０５】
図８で示される冷房主体運転モードの場合、制御装置５０は、室外機１において、第１冷媒流路切替装置１１に対して、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。また、制御装置５０は、絞り装置１６ａが全開状態、開閉装置１７ａ及び開閉装置１７ｂが閉状態、かつ、開閉装置２４が開状態となるように開閉制御する。そして、制御装置５０は、熱媒体変換機３において、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、そして、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。
【０１０６】
まず、図８及び図９を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１を経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に対して放熱しながら凝縮し、高圧の気液二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧の気液二相冷媒（点Ｍ）は、逆止弁１３ａ及び気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１０７】
また、気液分離器２７ａに流入した高圧の気液二相冷媒は、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、分岐配管４ｄに分岐して、開閉装置２４を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の気液二相冷媒となり（点Ｋ）、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図９の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１０８】
熱媒体変換機３に流入した気液二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）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によって膨張及び減圧され、低圧低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この気液二相冷媒は、絞り装置１６ａを経由して、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ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によって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）となる。熱媒体間熱交換器１５ａから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａを経由して、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。
【０１０９】
室外機１に流入したガス冷媒は、気液分離器２７ｂ及び逆止弁１３ｄを経由して、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。
【０１１０】
このとき、制御装置５０は、絞り装置１６ｂに対して、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ａによって検出された温度と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｂによって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を制御する。
なお、制御装置５０は、絞り装置１６ｂに対して、熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ｂによって検出された圧力を飽和温度に換算した値と熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄによって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によってスーパーヒート又はサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１１１】
次に、図８を参照しながら、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においては、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝達され、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。また、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝達され、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。
【０１１２】
ポンプ２１ｂによって加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、室内機２ｂに流入する。ポンプ２１ａによって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を介して、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、室内機２ａに流入する。ここで、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄは全閉状態となっているので、熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｄを介して、それぞれ室内機２ｃ及び室内機２ｄに流入することはない。
【０１１３】
室内機２ｂに流入した熱媒体は、利用側熱交換器２６ｂに流入し、そして、室内機２ａに流入した熱媒体は、利用側熱交換器２６ａに流入する。利用側熱交換器２６ｂに流入した熱媒体が室内空気に放熱することによって、室内空間７の暖房動作が実施される。一方、利用側熱交換器２６ａに流入した熱媒体が室内空気から吸熱することによって、室内空間７の冷房動作が実施される。そして、利用側熱交換器２６ｂから流出し、ある程度温度が低下した熱媒体は、室内機２ｂから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。一方、利用側熱交換器２６ａから流出し、ある程度温度が上昇した熱媒体は、室内機２ａから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。
【０１１４】
利用側熱交換器２６ｂから熱媒体変換機３に流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂに流入し、利用側熱交換器２６ａから熱媒体変換機３に流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ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２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ｂを経由して、熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。一方、熱媒体流量調整装置２５ａから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを経由して、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。上記のように、加熱された熱媒体及び冷却された熱媒体は、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の作用によって、混合することなく、それぞれ温熱負荷、そして、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ流入される。
【０１１５】
また、室内空間７において必要とされる空調負荷は、暖房側においては熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂによって検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出手段３４ｂによって検出された温度との差を、冷房側においては利用側熱交換器出口温度検出手段３４ａによって検出された温度と熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａによって検出された温度との差を目標値に維持することによって賄うことができる。
【０１１６】
（暖房主体運転モード）
図１０は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図１１は、同空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図１０においては、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においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の循環する配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１１７】
図１０で示される暖房主体運転モードの場合、制御装置５０は、室外機１において、第１冷媒流路切替装置１１に対して、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。また、制御装置５０は、絞り装置１６ａは全開状態、開閉装置１７ａは閉状態、開閉装置１７ｂは閉状態、かつ、開閉装置２４が開状態となるように開閉制御する。そして、制御装置５０は、熱媒体変換機３において、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、そして、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。
【０１１８】
まず、図１０及び図１１を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１、第１接続配管４ａにおける逆止弁１３ｂ、及び、気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１１９】
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を経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）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で膨張及び減圧され、中圧の気液二相冷媒（点Ｎ）となる。この気液二相冷媒は、絞り装置１６ａを経由して、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ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によって熱媒体を冷却しながら、乾き度が増加する（点Ｍ）。熱媒体間熱交換器１５ａから流出した気液二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａを経由して熱媒体変換機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。
【０１２０】
室外機１に流入した気液二相冷媒は、気液分離器２７ｂを経由して、第２接続配管４ｂに流入して、絞り装置１４ａによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この低温低圧の気液二相冷媒は、逆止弁１３ｃを経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気から吸熱しながら気化し、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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。
【０１２１】
また、気液分離器２７ｂに流入した中温中圧の気液二相冷媒は、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、逆流防止装置２０を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、少し圧力が低下した低温中圧の気液二相冷媒となり（点Ｋ）、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図１１の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１２２】
このとき、制御装置５０は、絞り装置１６ｂに対して、熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段３６ｂによって検出された圧力を飽和温度に換算した値と、熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段３５ｄによって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する。
なお、制御装置５０は、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａによって上記のサブクールを制御するようにしてもよい。
【０１２３】
また、開閉装置２４は、閉状態とすることによって、気液分離器２７ａにおける高圧冷媒が、逆流防止装置２０を通ってきた中圧冷媒と混合するのを防止している。
【０１２４】
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、制御装置５０は、絞り装置１４ａの上流側の中圧を任意の圧力に制御でき、例えば、中圧検出手段３２によって検出された中圧が一定値になるように絞り装置１４ａの開度を制御すれば、絞り装置１４ｂによる吐出温度の制御が安定させることができる。
なお、絞り装置１４ａは、これに限定されるものではなく、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く、あるいは、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可能である。
また、絞り装置１４ａ及び絞り装置１４ｂの制御方法は、前述のように限定されるものではなく、絞り装置１４ｂを全開とし、絞り装置１４ａにより圧縮機１０の吐出温度を制御する制御方法としてもよい。これによって、制御が簡単になると共に、絞り装置１４ｂとして安価なものが使用できるという利点がある。ただし、この場合は、中圧を自由に制御することができなくなり、中圧及び吐出温度の両方を意識して絞り装置１４ａの制御を実施する必要がある。
【０１２５】
また、中圧検出手段３２は、圧力センサーでもよいし、あるいは、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。
【０１２６】
なお、暖房主体運転モードにおいては、熱媒体間熱交換器１５ａにおいて、熱媒体を冷やす必要があり、絞り装置１４ａの上流側の冷媒の圧力（中圧）をあまり高く制御することができない。中圧を高くすることができないと、圧縮室へのインジェクション量が少なくなり、吐出温度の低下分が小さくなってしまう。しかし、熱媒体の凍結を防止する必要があるため、外気温度が低い時（例えば、外気温度が−５℃以下）は、暖房主体運転モードは実施されないようにすればよく、外気温度が高い時は、吐出温度があまり高くなく、インジェクション量もそれほど多くなくてよいため、問題はない。絞り装置１４ａの開度制御によって、熱媒体間熱交換器１５ｂにおける熱媒体の冷却もでき、インジェクション量も吐出温度を低下させるために十分な量を圧縮機１０の圧縮室に供給できる中圧に設定することができるので、安全に運転することができる。
【０１２７】
次に、図１０を参照しながら、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においては、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝達され、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。また、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝達され、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって熱媒体循環回路Ｂ内を流通する。
【０１２８】
ポンプ２１ｂによって加圧され流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ａを介して、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、室内機２ａに流入する。ポンプ２１ａによって加圧され流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｂを介して、熱媒体変換機３から流出し、熱媒体配管５を通って、室内機２ｂに流入する。ここで、熱媒体流量調整装置２５ｃ及び熱媒体流量調整装置２５ｄは全閉状態となっているので、熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３ｃ及び第２熱媒体流路切替装置２３ｄを介して、それぞれ室内機２ｃ及び室内機２ｄに流入することはない。
【０１２９】
室内機２ｂに流入した熱媒体は、利用側熱交換器２６ｂに流入し、そして、室内機２ａに流入した熱媒体は、利用側熱交換器２６ａに流入する。利用側熱交換器２６ｂに流入した熱媒体が室内空気から吸熱することによって、室内空間７の冷房動作が実施される。一方、利用側熱交換器２６ａに流入した熱媒体が室内空気に放熱することによって、室内空間７の暖房動作が実施される。そして、利用側熱交換器２６ｂから流出し、ある程度温度が上昇した熱媒体は、室内機２ｂから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。一方、利用側熱交換器２６ａから流出し、ある程度温度が低下した熱媒体は、室内機２ａから流出し、熱媒体配管５を通って、熱媒体変換機３に流入する。
【０１３０】
利用側熱交換器２６ｂから熱媒体変換機３に流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ｂに流入し、利用側熱交換器２６ａから熱媒体変換機３に流入した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５ａ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おい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２５ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ｂを経由して、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。一方、熱媒体流量調整装置２５ａから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２ａを経由して、熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。上記のように、加熱された熱媒体及び冷却された熱媒体は、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の作用によって、混合することなく、それぞれ温熱負荷、そして、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ流入される。
【０１３１】
また、室内空間７において必要とされる空調負荷は、暖房側においては熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ｂによって検出された温度と利用側熱交換器出口温度検出手段３４ａによって検出された温度との差を、冷房側においては利用側熱交換器出口温度検出手段３４ｂによって検出された温度と熱媒体間熱交換器出口温度検出手段３１ａによって検出された温度との差を目標値に維持することによって賄うことができる。
【０１３２】
以上の冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードにおいて、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの作動状態（熱媒体の加熱動作又は冷却動作）が変化すると、今まで温かい熱媒体が冷やされて冷たい熱媒体になったり、あるいは、冷たい熱媒体だったものが温かい熱媒体になったりして、エネルギーの無駄が発生することになる。そこで、本実施の形態に係る空気調和装置１００においては、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードのいずれにおいても、常に、熱媒体間熱交換器１５ｂが暖房側、そして、熱媒体間熱交換器１５ａが冷房側となるように構成している。
【０１３３】
また、以上のように冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードにおいては、利用側熱交換器２６で暖房負荷及び冷房負荷が混在して発生している場合は、暖房を実施し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、熱媒体の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、冷房を実施し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、熱媒体の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って、各室内機２において暖房運転又は冷房運転を自由に切り替えて実施することができる。
【０１３４】
（絞り装置１４ａ・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動作は以上のように実施される。したがって、絞り装置１４ｂには、気液分離器２７ａ及び気液分離器２７ｂによって分配された液冷媒が流入するようになっている。しかし、気液分離器２７ａ及び気液分離器２７ｂによって分配される液冷媒は、全冷房運転モード時以外は過冷却が付加されておらず、飽和液状態となっている。飽和液状態は実際には少量の微小なガス冷媒が混入している状態であり、また、開閉装置２４及び冷媒配管等の微小な圧力損失により、気液二相冷媒となってしまうことがある。また、絞り装置１４ｂとして、電子式膨張弁を使用した場合、気液二相冷媒が流入して、ガス冷媒と液冷媒とが分離して流れている場合に、絞り装置１４ｂの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１４ｂの出口側の圧力が安定しない場合がある。特に、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１４ｂとして、以下の図１２に示すような構造のものを使用すると、気液二相冷媒が流入しても、安定した制御が可能になる。気液分離器を使用した場合は、絞り装置１４ｂには、このような細工をしなくても、十分安定した制御ができるが、絞り装置１４ｂを図１２のような構造とすると、環境条件によらず、さらに安定した制御が可能となる。
【０１３５】
なお、以下の図１２で示される絞り装置の構造は、絞り装置１４ｂに適用されることに限定するものではなく、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードにおいて、気液二相冷媒が流通する絞り装置１４ａに適用しても、同様の効果がある。
【０１３６】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の絞り装置１４ｂ（又は絞り装置１４ａ）の構造図である。以下、図１２を参照しながら、絞り装置１４ｂを例にその構造を説明する。
図１２で示されるように、絞り装置１４ｂは、流入管４１、流出管４２、絞り部４３、弁体４４、モーター４５、及び攪拌装置４６から構成されており、このうち攪拌装置４６は流入管４１内に装置されている。流入管４１から流入した気液二相冷媒は、攪拌装置４６によって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。ガス冷媒及び液冷媒がほぼ均一に混ざり合った気液二相冷媒は、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、モーター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。このモーター４５は、制御装置５０によって駆動制御されるものとすればよい。
【０１３７】
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が、例えば、発泡金属を使用すると実現できる。この発泡金属は、スポンジ等の樹脂発泡体と同様に三次元網目状構造を持つ金属多孔質体であり、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、気液二相冷媒を流通させると、三次元的な網目状構造によって、気液二相冷媒中のガス冷媒が微細化され、攪拌されて、液冷媒と均一に混ざり合う効果がある。
【０１３８】
このとき、配管の内部の流れは、配管の内径をＤ、配管の長さをＬとした場合に、流れを攪拌する構造を有する箇所からＬ／Ｄが８〜１０になる距離にまで達すると、攪拌の影響がなくなって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１４ｂ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、攪拌した気液二相冷媒が、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である。
【０１３９】
また、吐出温度が高くなる状態は、外気温度が高い場合の全冷房運転モードで、蒸発温度を目標温度、例えば０度、に保つために、圧縮機１０の周波数が上がり、凝縮温度が高くなる場合と、外気温度が低い場合の全暖房運転モードで、凝縮温度を目標温度、例えば４９度、に保つために、圧縮機１０の周波数が上がり、蒸発温度が低くなる場合と、で発生する。一方、冷房主体運転モード時には、凝縮温度及び蒸発温度の両方をそれぞれ目標温度（例えば、４９℃及び０℃）に維持する必要があり、外気温度が高い場合の冷房主体運転モードにおいては、凝縮温度及び蒸発温度の双方が目標温度よりも高くなるため、外気温度が高い場合の全冷房運転モードのように圧縮機１０の周波数が非常に高くなる状態は発生し難く、凝縮温度が高くなりすぎないように、圧縮機１０の周波数アップに制限がかかる。そのため、冷房主体運転モードにおいては、吐出温度が高くなりにくい。そのため、図１３で示されるように、気液分離器２７ａをなくして、単に冷媒を分岐する分岐部とし、冷房主体運転モード時には開閉装置２４を閉状態とし、インジェクション動作を実施しないようにしてもよい。
【０１４０】
（実施の形態１の効果）
以上の構成及び動作のように、Ｒ３２等の圧縮機１０の吐出温度が高くなる冷媒を使用した場合においても、運転モードによらずに、圧縮機１０の圧縮室に熱源側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ができ、熱源側冷媒及び冷凍機油の劣化を抑制し、安全に運転させることができる。
【０１４１】
また、圧縮機１０として、低圧シェル構造の圧縮機を用いても、圧縮過程において外部から低温の熱源側冷媒をインジェクションさせることによって、吐出温度を低下させることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態に係る空気調和装置１００においては、利用側熱交換器２６において暖房負荷又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。これによって、熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂの双方を暖房運転又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又は冷房運転を行なうことができる。
【０１４３】
また、利用側熱交換器２６におい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、暖房動作を実施し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、冷房動作を実施してる利用側熱交換器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って、各室内機２において、暖房動作又は冷房動作に自由に切り替えて実施することができる。
【０１４４】
なお、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としたが、これに限定されるものではなく、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、又は、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つ組み合わせたもの等としてもよい。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、本実施の形態においては、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。
【０１４５】
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、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。
また、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、これに限定されるものではなく、室内機２に内蔵されていてもよく、熱媒体変換機３及び室内機２とは別体（すなわち、熱媒体配管５）に設置される構成としてもよい。
【０１４６】
また、第２冷媒流路切替装置１８は、四方弁であるものとしたが、これに限定されるものではなく、二方流路切替弁又は三方流路切替弁を複数用いて、同じように冷媒が流れるように構成してもよい。
【０１４７】
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、送風により凝縮又は蒸発を促進させる場合が多いが、これに限定されるものではなく、例えば、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ーのようなものも用いてもよく、熱源側熱交換器１２としては、水又は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てもよく、放熱又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。
【０１４８】
また、熱媒体間熱交換器１５ａ及び１５ｂが２つである場合を例に説明をしたが、これに限定されるものではなく、熱媒体を冷却又は加熱できるように構成すれば、幾つ設置してもよい。
【０１４９】
また、ポンプ２１ａ及び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もよい。
【０１５０】
また、通常の気液分離器は、気液二相冷媒中のガス冷媒と液冷媒とを分離する作用を有するものである。これに対し、本実施の形態に係る気液分離器２７は、今まで説明を行ったように、気液分離器２７の入口に気液二相状態の冷媒が流入した場合に、気液二相冷媒から液冷媒の一部を分離して分岐配管４ｄに流し、（少し乾き度が大きくなった）残りの気液二相冷媒を気液分離器２７から流出させる作用を有するものである。したがって、気液分離器２７は、図２等で示されるように、横方向に長い構造で、入口配管と出口配管とが気液分離器２７の横側に付いていて、液冷媒の取り出し配管は気液分離器２７の下側に液冷媒を分離し流せる構造となっている横型の気液分離器とすることが望ましい。ただし、気液分離器としては、気液二相で流入した冷媒から液冷媒の一部を分離し、残りの気液二相冷媒を流出させられる構造であれば、どのような構造でも構わない。
【０１５１】
また、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードにおいては、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の冷媒配管の内部に氷点下の低温低圧の熱源側冷媒が流れるため、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の周囲の空気が流通する流路が狭くなり空気が流れにくくなるため、熱源側冷媒と空気との熱交換が阻害され、機器の暖房能力及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実施する。
【０１５２】
ここで、本実施の形態に係る空気調和装置１００における除霜運転運転について、図１４を参照しながら説明する。
熱源側冷媒は、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に流入した熱源側冷媒は、放熱して周囲に付着した霜を融かす。熱源側熱交換器１２から流出した熱源側冷媒は、逆止弁１３ａを通って、気液分離器２７ａに至り、気液分離器２７ａで分流される。
【０１５３】
気液分離器２７ａで分流された一方の流れは、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に流入した熱源側冷媒は、開状態となっている開閉装置１７ａ及び開閉装置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に流入した熱源側冷媒は、気液分離器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。この際、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂは、全閉、又は、熱源側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及び熱媒体間熱交換器１５ｂには、熱源側冷媒が流れないようにしている。
【０１５４】
また、気液分離器２７ａで分流された他方の流れは、分岐配管４ｄに流入し、開状態の開閉装置２４を介してインジェクション配管４ｃに流入し、全開状態の絞り装置１４ｂ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に吸入された熱源側冷媒（気液分離器２７ａで分流された一方の流れ）と合流する。
【０１５５】
なお、図１４においては、ポンプ２１ｂを駆動させて、熱媒体を、暖房要求のある利用側熱交換器２６（図１４においては、利用側熱交換器２６ａ、２６ｂ）に循環させている。これによって、除霜運転中においても、熱媒体に蓄えられた温熱によって、暖房運転を継続することができる。また、全暖房運転モード後の除霜運転においては、ポンプ２１ａも駆動させるようにしてもよいし、除霜運転中は、ポンプ２１ａ及びポンプ２１ｂを停止し、暖房運転を停止するようにしてもよい。
【０１５６】
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、気液分離器２７ａにおいて熱源側冷媒を分岐させ、その一部を圧縮機１０の圧縮室にインジェクションする。これによって、圧縮機１０の余熱を直接、熱源側冷媒に伝達しやすく、効率のよい除霜運転が実施できる。また、室外機１から離れた熱媒体変換機３に循環させる熱源側冷媒の流量をインジェクション流量分だけ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。
【０１５７】
実施の形態２．
本実施の形態に係る空気調和装置１００について、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成及び動作と相違する点を中心に説明する。
【０１５８】
（空気調和装置の構成）
図１５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略図である。以下、図１５を参照しながら、空気調和装置１００の構成について説明する。
【０１５９】
図１５で示されるように、圧縮機１０の圧縮室の開口部に繋がるインジェクション配管４ｃに、冷媒間熱交換器２８が設置されている。分岐配管４ｄに接続されたインジェクション配管４ｃの接続部から、冷媒間熱交換器２８、絞り装置１４ｂ、再び冷媒間熱交換器２８、そして、圧縮機１０の圧縮室の開口部の順に冷媒配管によって接続されている。すなわち、インジェクションされる熱源側冷媒のうち、絞り装置１４ｂに流入する前の熱源側冷媒と、絞り装置１４ｂを通過した後の熱源側冷媒とが、冷媒間熱交換器２８において熱交換するような構成となっている。
【０１６０】
以下、本実施の形態に係る空気調和装置１００の各運転モードについて説明する。また、以下の説明においては、室外機１に設置された制御装置５０が、空気調和装置１００全体の制御を実施するものとする。なお、本実施の形態に係る空気調和装置１００の熱媒体の流れは、実施の形態１に係る空気調和装置１００の各運転モードと同様である。
【０１６１】
（全冷房運転モード）
図１６は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全冷房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図１７は、同空気調和装置１００の全冷房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図１６においては、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１６においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１６２】
図１６及び図１７を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１を経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒（点Ｊ）は、逆止弁１３ａ及び気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１６３】
また、気液分離器２７ａに流入した高圧の液冷媒の一部は、分岐配管４ｄに分岐して、開閉装置２４を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入し、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧されて圧力及び温度が低下した熱源側冷媒によって冷却される（点Ｊ’）。冷媒間熱交換器２８から流出した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の熱源側冷媒となり（点Ｋ’）、再び、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に再び流入した熱源側冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧される前の液冷媒によって加熱され、ある程度温度が上昇した低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）となる。冷媒間熱交換器２８から流出した気液二相冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図１７の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１６４】
熱媒体変換機３に流入した高圧の液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後、分岐して絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂにそれぞれ流入し、膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この気液二相冷媒は、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によって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して合流し、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。
【０１６５】
室外機１に流入したガス冷媒は、気液分離器２７ｂ及び逆止弁１３ｄを経由し、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。
【０１６６】
絞り装置１４ｂは、気液二相状態の冷媒が流入すると、安定した制御ができなくなることがあり、熱源側冷媒の封入量が小さい等の原因により、熱源側熱交換器１２の出口部におけるサブクールが小さかったとしても、冷媒間熱交換器２８の作用により冷却することによって、絞り装置１４ｂに確実に液冷媒を供給することができ、安定した制御が可能となる。
【０１６７】
（全暖房運転モード）
図１８は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の全暖房運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図１９は、同空気調和装置１００の全暖房運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図１８においては、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１８においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１６８】
図１８及び図１９を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１、第１接続配管４ａにおける逆止弁１３ｂ、及び、気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１６９】
熱媒体変換機３に流入した高温高圧のガス冷媒は、分岐して第２冷媒流路切替装置１８ａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して、凝縮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のそれぞれに流入する。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することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）となる。熱媒体間熱交換器１５ａ及び熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した高圧の液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂでそれぞれ膨張及び減圧され、中温中圧の気液二相冷媒又は液冷媒（点Ｍ）となり、その後合流し、開閉装置１７ｂを経由して、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。
【０１７０】
室外機１に流入した中温中圧の気液二相冷媒又は液冷媒は、気液分離器２７ｂを経由して、第２接続配管４ｂに流入して、絞り装置１４ａによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この低温低圧の気液二相冷媒は、逆止弁１３ｃを経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気から吸熱しながら気化し、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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。
【０１７１】
また、気液分離器２７ｂに流入した中温中圧の気液二相冷媒は、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、逆流防止装置２０を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧されて圧力及び温度が低下した熱源側冷媒によって冷却される（点Ｍ’’）。冷媒間熱交換器２８から流出した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の熱源側冷媒となり（点Ｋ’）、再び、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に再び流入した熱源側冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧される前の液冷媒によって加熱され、乾き度が増加する（点Ｋ）。冷媒間熱交換器２８から流出した気液二相冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図１９の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１７２】
飽和液状態の冷媒は実際は微小なガス冷媒を少量含んだ状態であり、また、少しの圧損で気液二相状態になってしまう。絞り装置１４ｂは、気液二相状態の冷媒が流入すると、安定した制御ができなくなることがあるが、上記のように冷媒間熱交換器２８の作用により冷却することによって、絞り装置１４ｂに確実に液冷媒を供給することができ、安定した制御が可能となる。
【０１７３】
（冷房主体運転モード）
図２０は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図２１は、同空気調和装置１００の冷房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図２０においては、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２０においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の流れる配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１７４】
図２０及び図２１を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１を経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に対して放熱しながら凝縮し、高圧の気液二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧の気液二相冷媒（点Ｍ）は、逆止弁１３ａ及び気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１７５】
また、気液分離器２７ａに流入した高圧の気液二相冷媒は、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、分岐配管４ｄに分岐して、開閉装置２４を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に流入した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧されて圧力及び温度が低下した熱源側冷媒によって冷却される（点Ｍ’’）。冷媒間熱交換器２８から流出した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の熱源側冷媒となり（点Ｋ’）、再び、冷媒間熱交換器２８に流入する。冷媒間熱交換器２８に再び流入した熱源側冷媒は、絞り装置１４ｂによって減圧される前の液冷媒によって加熱され、乾き度が増加する（点Ｋ）。冷媒間熱交換器２８から流出した気液二相冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図２１の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１７６】
熱媒体変換機３に流入した気液二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）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によって膨張及び減圧され、低圧低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この気液二相冷媒は、絞り装置１６ａを経由して、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ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によって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）となる。熱媒体間熱交換器１５ａから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａを経由して、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。
【０１７７】
室外機１に流入したガス冷媒は、気液分離器２７ｂ及び逆止弁１３ｄを経由して、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。
【０１７８】
飽和液状態の冷媒は実際は微小なガス冷媒を少量含んだ状態であり、また、少しの圧損で気液二相状態になってしまう。絞り装置１４ｂは、気液二相状態の冷媒が流入すると、安定した制御ができなくなることがあるが、上記のように冷媒間熱交換器２８の作用により冷却することによって、絞り装置１４ｂに確実に液冷媒を供給することができ、安定した制御が可能になる。
【０１７９】
（暖房主体運転モード）
図２２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における熱源側冷媒及び熱媒体の流れを示す冷媒回路図であり、図２３は、同空気調和装置１００の暖房主体運転モード時における冷凍サイクルのｐ−ｈ線図である。この図２２においては、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２２においては、太線で表された配管が熱源側冷媒及び熱媒体の循環する配管を示しており、熱源側冷媒が流れる方向を実線矢印で、熱媒体が流れる方向を破線矢印で示している。
【０１８０】
図２２及び図２３を参照しながら、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。低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）が圧縮機１０によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒（点Ｉ）となって吐出され、第１冷媒流路切替装置１１、第１接続配管４ａにおける逆止弁１３ｂ、及び、気液分離器２７ａを経由して室外機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。
【０１８１】
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を経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入し、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体に放熱することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒（点Ｊ）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で膨張及び減圧され、中圧の気液二相冷媒（点Ｎ）となる。この気液二相冷媒は、絞り装置１６ａを経由して、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａ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によって熱媒体を冷却しながら、乾き度が増加する（点Ｍ）。熱媒体間熱交換器１５ａから流出した気液二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａを経由して熱媒体変換機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。
【０１８２】
室外機１に流入した気液二相冷媒は、気液分離器２７ｂを経由して、第２接続配管４ｂに流入して、絞り装置１４ａによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒（点Ｌ）となる。この低温低圧の気液二相冷媒は、逆止弁１３ｃを経由して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気から吸熱しながら気化し、低温低圧のガス冷媒（点Ｅ）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。
【０１８３】
また、気液分離器２７ｂに流入した中温中圧の気液二相冷媒は、液冷媒と気液二相冷媒に分配されて、この分配された液冷媒（飽和液冷媒、点Ｍ’）は、逆流防止装置２０を経由した後、インジェクション配管４ｃに流入する。インジェクション配管４ｃに流入した液冷媒は、冷媒間熱交換器２８に流入し、絞り装置１４ｂによって減圧されて圧力及び温度が低下した熱源側冷媒によって冷却される（点Ｍ’’）。冷媒間熱交換器２８から流出した液冷媒は、絞り装置１４ｂによって膨張及び減圧され、低温中圧の熱源側冷媒となり（点Ｋ’）、再び、冷媒間熱交換器２８に流入し、絞り装置１４ｂによって減圧される前の液冷媒によって加熱され、乾き度が増加する（点Ｋ）。冷媒間熱交換器２８から流出した気液二相冷媒は、圧縮機１０の圧縮室に設けられた開口部から圧縮機１０内部にインジェクションされる。このとき、圧縮機１０内では、中圧のガス冷媒（点Ｆ）と、低温中圧の気液二相冷媒（点Ｋ）とが混合されて、熱源側冷媒の温度が低下し（点Ｈ）、これによって、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒の吐出温度が低下する（点Ｉ）。また、インジェクション動作が実施されない場合の圧縮機１０の吐出温度が図２３の点Ｇであり、インジェクション動作によって、吐出温度が点Ｇから点Ｉに低下していることが分かる。
【０１８４】
飽和液状態の冷媒は実際は微小なガス冷媒を少量含んだ状態であり、また、少しの圧損で気液二相状態になってしまう。絞り装置１４ｂは、気液二相状態の冷媒が流入すると、安定した制御ができなくなることがあるが、上記のように冷媒間熱交換器２８の作用により冷却することによって、絞り装置１４ｂに確実に液冷媒を供給することができ、安定した制御が可能になる。
【０１８５】
（実施の形態２の効果）
飽和液状態の冷媒は実際は微小なガス冷媒を少量含んだ状態であり、また、少しの圧損で気液二相状態になってしまい、絞り装置１４ｂは気液二相状態の冷媒が流入すると、安定した制御ができなくなることがある。このとき、インジェクション配管４ｃに流入してきた熱源側冷媒を、冷媒間熱交換器２８の冷却作用によって確実に液化することによって、絞り装置１４ｂに確実に液冷媒を供給することができ、安定した制御が可能となる。
【０１８６】
実施の形態３．
本実施の形態に係る空気調和装置１００ａについて、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成及び動作と相違する点を中心に説明する。
【０１８７】
（空気調和装置の構成）
図２４は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１００ａの回路構成の一例を示す概略図である。以下、図２４を参照しながら、空気調和装置１００ａの構成について説明する。
【０１８８】
図２４で示されるように、室外機１ａと熱媒体変換機３ａとは、熱源側冷媒が流通する冷媒配管４ｅ〜４ｇによって接続されている。
【０１８９】
室外機１ａにおいて、圧縮機１０の吐出側から、分岐部２７ｄ、第１冷媒流路切替装置４８、熱源側熱交換器１２、絞り装置１４ａ、そして、分岐部２７ｃの順に冷媒配管によって接続されている。また、熱源側熱交換器１２の第１冷媒流路切替装置４８が接続された側から、第１冷媒流路切替装置４７、分岐部２７ｅ、アキュムレーター１９、そして、圧縮機１０の吸入側の順に冷媒配管によって接続されている。さらに、分岐部２７ｃから分岐した分岐配管４ｄが、インジェクション配管４ｃに接続され、このインジェクション配管４ｃは圧縮機１０内に熱源側冷媒をインジェクションするための開口部に接続されている。分岐配管４ｄには、開閉装置２４が設置され、インジェクション配管４ｃには、絞り装置１４ｂが設置されている。
なお、ここで、分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃは、連続して接続されている配管であり、明確な違いはなく、分岐部２７ｃに接続されている冷媒配管を分岐配管４ｄ、そして、圧縮機１０の圧縮室に接続されている冷媒配管をインジェクション配管４ｃと呼称している。
【０１９０】
分岐部２７ｃは、冷媒配管によって冷媒配管４ｆに接続され、この冷媒配管４ｆによって熱媒体変換機３ａに接続されている。この冷媒配管４ｆに接続された熱媒体変換機３ａ内の冷媒配管は、分岐して、それぞれ絞り装置１６ａ及び１６ｂに接続している。
【０１９１】
分岐部２７ｄは、冷媒配管によって冷媒配管４ｇに接続され、この冷媒配管４ｇによって熱媒体変換機３ａに接続されている。この冷媒配管４ｇに接続された熱媒体変換機３ａ内の冷媒配管は、分岐して、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び１８ｂｂに接続されている。
【０１９２】
分岐部２７ｅは、冷媒配管によって冷媒配管４ｅに接続され、この冷媒配管４ｅによって熱媒体変換機３ａに接続されている。この冷媒配管４ｅに接続された熱媒体変換機３ａ内の冷媒配管は、分岐して、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ｂａに接続されている。
【０１９３】
また、第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ａｂから延びた冷媒配管は、合流して熱媒体間熱交換器１５ａの熱源側冷媒の流路に接続されている。また、第２冷媒流路切替装置１８ｂａ及び１８ｂｂから延びた冷媒配管は、合流して熱媒体間熱交換器１５ｂの熱源側冷媒の流路に接続されている。
【０１９４】
以下、本実施の形態に係る空気調和装置１００ａの各運転モードについて説明する。また、以下の説明においては、室外機１ａに設置された制御装置５０が、空気調和装置１００ａ全体の制御を実施するものとする。なお、本実施の形態に係る空気調和装置１００ａの熱媒体の流れは、実施の形態１に係る空気調和装置１００の各運転モードと同様である。
【０１９５】
（全冷房運転モード）
以下、図２４を参照しながら、全冷房運転モードについて説明する。この全冷房運転モードにおいて、制御装置５０は、第１冷媒流路切替装置４７を閉状態、かつ、第１冷媒流路切替装置４８を開状態となるように切り替える。また、制御装置５０は、第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ｂａを開状態、かつ、第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び１８ｂｂを閉状態となるように切り替える。
【０１９６】
低温低圧のガス冷媒が圧縮機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の全部が、分岐部２７ｄ及び第１冷媒流路切替装置４８を介して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に放熱しながら凝縮し、高温高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１４ａによって若干減圧されて中圧の液冷媒となり、分岐部２７ｃを通過して室外機１ａから流出し、冷媒配管４ｆを通って、熱媒体変換機３ａに流入する。
【０１９７】
熱媒体変換機３ａに流入した中圧の液冷媒は、分岐し、それぞれ絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａおよ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によって熱媒体を冷却しながら蒸発して、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、それぞれ第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂａを経由して合流し、熱媒体変換機３ａから流出し、冷媒配管４ｅを通って、再び室外機１ａへ流入する。
【０１９８】
室外機１ａに流入したガス冷媒は、分岐部２７ｅ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。
【０１９９】
なお、この時、室外機１ａにおいて、圧縮機１０の吐出温度が低く、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクションが必要でない場合は、開閉装置２４は閉となっており、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション動作は実施されない。また、圧縮機１０の吐出温度が高く、圧縮機１０の圧縮室にインジェクションが必要な場合、制御装置５０は、開閉装置２４を開状態とし、分岐部２７ｃで分岐した中圧の液冷媒を分岐配管４ｄ及びインジェクション配管４ｃに流入させ、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を調整して、圧縮機１０の圧縮室へのインジェクション量を制御する。これによって、圧縮機１０の吐出温度又は吐出過熱度を、目標温度又は目標範囲に制御する。
なお、上記のインジェクション動作の制御については、後述する各運転モードにおいても同様である。
【０２００】
なお、全冷房運転モードにおいては、絞り装置１４ａで若干減圧させて中圧の液冷媒とする場合を例に説明したが、絞り装置１４ａを全開として冷媒をほとんど減圧させずに、高圧の液冷媒のまま室外機１ａを流出するようにしてもよい。この場合は、全冷房運転モード時に、分岐部２７ｃで高圧の液冷媒を分岐し、圧縮機１０の圧縮室にインジェクションを実施することになる。熱負荷が変化した場合等に、全冷房運転モードから、冷房主体運転モード又はその他の運転モードに切り替わることを考慮すると、絞り装置１４ａで若干減圧させて中圧の液冷媒とする制御の方が、運転モード変化前後の各アクチュエーターの変化量が少なくて済み、安定した運転モード切り替えが行える。
【０２０１】
（全暖房運転モード）
次に、図２４を参照しながら、全暖房運転モードについて説明する。この全暖房運転モードにおいて、制御装置５０は、第１冷媒流路切替装置４７を開状態、かつ、第１冷媒流路切替装置４８を閉状態となるように切り替える。また、制御装置５０は、第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ｂａを閉状態、かつ、第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び１８ｂｂを開状態となるように切り替える。
【０２０２】
低温低圧のガス冷媒が圧縮機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の全部が、分岐部２７ｄを介して、室外機１ａから流出する。室外機１ａから流出した高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管４ｇを通って、熱媒体変換機３ａに流入する。
【０２０３】
熱媒体変換機３ａに流入した高温高圧のガス冷媒は、分岐して第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び第２冷媒流路切替装置１８ｂｂを経由して、凝縮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のそれぞれに流入する。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することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、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から流出した高圧の液冷媒は、絞り装置１６ａ及び絞り装置１６ｂでそれぞれ膨張及び減圧され、中圧の液冷媒となる。この中圧の液冷媒は、合流し、熱媒体変換機３ａから流出し、冷媒配管４ｆを通って、再び室外機１ａへ流入する。
【０２０４】
室外機１ａに流入した中圧の液冷媒は、分岐部２７ｃを介して、絞り装置１４ａによって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になり、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した気液二相冷媒は、室外空気から吸熱しながら気化し、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４７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。
【０２０５】
（冷房主体運転モード）
次に、図２４を参照しながら、冷房主体運転モードについて説明する。この冷房主体運転モードにおいて、制御装置５０は、第１冷媒流路切替装置４７を閉状態、かつ、第１冷媒流路切替装置４８を開状態となるように切り替える。また、制御装置５０は、第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ｂｂを開状態、かつ、第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び１８ｂａを閉状態となるように切り替える。
【０２０６】
低温低圧のガス冷媒が圧縮機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の一部は、分岐部２７ｄで分岐して、第１冷媒流路切替装置４８を介して、熱源側熱交換器１２に流入し、室外空気に放熱しながら凝縮し、高温高圧の液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１４ａによって若干減圧されて中圧の液冷媒になり、分岐部２７ｃを通過して、室外機１ａから流出し、冷媒配管４ｆを通って、熱媒体変換機３ａに流入する。
【０２０７】
一方、分岐部２７ｄで分岐した残りの高温高圧のガス冷媒は、室外機１ａから流出し、冷媒配管４ｇを通って、熱媒体変換機３ａに流入する。熱媒体変換機３ａ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１８ｂｂを経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。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することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した高圧の液冷媒は、絞り装置１６ｂで若干減圧されて中圧になり、冷媒配管４ｆを通って、熱媒体変換機３ａに流入した中圧の液冷媒と合流する。合流した中圧の液冷媒は、絞り装置１６ａで膨張及び減圧され、低圧の気液二相冷媒となり、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に流入した低圧の気液二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することによって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａから流出した低温低圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａａを経由して、熱媒体変換機３ａから流出し、冷媒配管４ｅを通って、再び室外機１ａへ流入する。
【０２０８】
室外機１ａに流入したガス冷媒は、分岐部２７ｅ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。
【０２０９】
（暖房主体運転モード）
次に、図２４を参照しながら、暖房主体運転モードについて説明する。この暖房主体運転モードにおいて、制御装置５０は、第１冷媒流路切替装置４７を開状態、かつ、第１冷媒流路切替装置４８を閉状態となるように切り替える。また、制御装置５０は、第２冷媒流路切替装置１８ａａ及び１８ｂｂを開状態、かつ、第２冷媒流路切替装置１８ａｂ及び１８ｂａを閉状態となるように切り替える。
【０２１０】
低温低圧のガス冷媒が圧縮機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の全部が、分岐部２７ｄを介して、室外機１ａから流出する。室外機１ａから流出した高温高圧のガス冷媒は、冷媒配管４ｇを通って、熱媒体変換機３ａに流入する。
【０２１１】
熱媒体変換機３ａ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１８ｂｂを経由して、凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。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することによって熱媒体を加熱しながら凝縮して、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した高圧の液冷媒は、絞り装置１６ｂで若干減圧させられて中圧の液冷媒となる。この中圧の液冷媒は、分岐して、その一方は、絞り装置１６ａで膨張及び減圧されて低温低圧の気液二相冷媒になり、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に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、熱媒体循環回路Ｂを循環する熱媒体から吸熱することによって熱媒体を冷却しながら蒸発して、低温低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａから流出した低温低圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａａを経由して、熱媒体変換機３ａから流出し、冷媒配管４ｅを通って、再び室外機１ａへ流入する。
【０２１２】
一方、絞り装置１６ｂを通った後、分流した他方の中圧の液冷媒は、熱媒体変換機３ａから流出し、冷媒配管４ｆを通って、室外機１ａへ流入する。室外機１ａに流入した中圧の液冷媒は、分岐部２７ｃを通過して、絞り装置１４ａで膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になり、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した気液二相冷媒は、室外空気から吸熱しながら気化し、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、分岐部２７ｅにおいて、冷媒配管４ｅを通って室外機１ａへ流入してきた低温低圧のガス冷媒と合流する。合流した低温低圧のガス冷媒は、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。
【０２１３】
（実施の形態３の効果）
以上のような実施の形態３に係る空気調和装置１００ａの構成においても、前述した実施の形態１に係る空気調和装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０２１４】
実施の形態４．
本実施の形態に係る空気調和装置１００ｂについて、実施の形態１に係る空気調和装置１００の構成及び動作と相違する点を中心に説明する。
実施の形態１に係る空気調和装置１００においては、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、逆流防止装置２０及び開閉装置２４を室外機１に収容している。また、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及び絞り装置１６を熱媒体変換機３に収容している。また、室外機１と熱媒体変換機３との間を２本一組の冷媒配管で接続し、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ている。そして、室内機２と熱媒体変換機３との間をそれぞれ２本一組の熱媒体配管で接続し、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において熱源側冷媒と熱媒体とを熱交換させるシステムであるが、これに限定されるものではない。以下、本実施の形態に係る空気調和装置１００ｂについて説明する。
【０２１５】
（空気調和装置１００ｂの構成）
図２５は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置１００ｂの回路構成の一例を示す概略図である。
図２５で示されるように、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、逆流防止装置２０及び開閉装置２４を室外機１に収容している。また、蒸発器又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利用側熱交換器２６及び絞り装置１６を室内機２に収容している。そして、室外機１及び室内機２とは別体に形成された中継ユニットである中継機３ｂを備え、室外機１と中継機３ｂとの間を２本一組の冷媒配管で接続し、室内機２と中継機３ｂとの間についても２本一組の冷媒配管で接続する。これによって、中継機３ｂ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を実施することができる直膨システムとすることができ、この場合においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【０２１６】
１、１ａ  室外機、２、２ａ〜２ｄ  室内機、３、３ａ  熱媒体変換機、３ｂ  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、４ｅ〜４ｇ  冷媒配管、５  熱媒体配管、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、１３ａ〜１３ｄ  逆止弁、１４ａ、１４ｂ  絞り装置、１５、１５ａ、１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  絞り装置、１７、１７ａ、１７ｂ  開閉装置、１８、１８ａ、１８ｂ、１８ａａ、１８ａｂ、１８ｂａ、１８ｂｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレーター、２０  逆流防止装置、２１、２１ａ、２１ｂ  ポンプ、２２、２２ａ〜２２ｄ  第１熱媒体流路切替装置、２３、２３ａ〜２３ｄ  第２熱媒体流路切替装置、２４  開閉装置、２５、２５ａ〜２５ｄ  熱媒体流量調整装置、２６、２６ａ〜２６ｄ  利用側熱交換器、２７ａ、２７ｂ  気液分離器、２７ｃ〜２７ｅ  分岐部、２８  冷媒間熱交換器、３１、３１ａ、３１ｂ  熱媒体間熱交換器出口温度検出手段、３２  中圧検出手段、３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  利用側熱交換器出口温度検出手段、３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ  熱媒体間熱交換器冷媒温度検出手段、３６、３６ａ、３６ｂ  熱媒体間熱交換器冷媒圧力検出手段、３７  吐出冷媒温度検出手段、３９  高圧検出手段、４１  流入管、４２  流出管、４３  絞り部、４４  弁体、４５  モーター、４６  攪拌装置、４７、４８  第１冷媒流路切替装置、５０  制御装置、１００、１００ａ、１００ｂ  空気調和装置、Ａ  冷媒循環回路、Ｂ  熱媒体循環回路。
【図１】
2012104891.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012104891.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2012104891.tif 000026
【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月21日(2013.5.21)
【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、低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する圧縮機と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する第１熱交換器と、冷媒を減圧する第１絞り装置と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する１つ以上の第２熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷凍サイクルと、前記第１熱交換器又は前記第２熱交換器において放熱した冷媒が流通する冷媒流路から分岐した冷媒を流通させるインジェクション配管と、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、前記圧縮機の駆動制御等を実施する制御装置と、を備え、前記圧縮機は、密閉容器内に有する圧縮室の一部に開口部を有し、前記インジェクション配管は、その内部を流れる冷媒を減圧する第２絞り装置を介して、前記開口部に接続され、前記制御装置は、前記第２絞り装置の開度を制御することによって、前記インジェクション配管から前記開口部を介して、前記圧縮室に導入する冷媒のインジェクション量を制御するものである。
【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】
低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する圧縮機と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する第１熱交換器と、冷媒を減圧する第１絞り装置と、冷媒と外部流体との間で熱交換を実施する１つ以上の第２熱交換器と、が冷媒配管によって接続されて構成された冷凍サイクルと、
前記第１熱交換器又は前記第２熱交換器において放熱した冷媒が流通する冷媒流路から分岐した冷媒を流通させるインジェクション配管と、
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、
前記圧縮機の駆動制御等を実施する制御装置と、
を備え、
前記圧縮機は、密閉容器内に有する圧縮室の一部に開口部を有し、
前記インジェクション配管は、その内部を流れる冷媒を減圧する第２絞り装置を介して、前記開口部に接続され、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開度を制御することによって、前記インジェクション配管から前記開口部を介して、前記圧縮室に導入する冷媒のインジェクション量を制御する
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１熱交換器に高圧冷媒を通過させて凝縮器として機能させる場合と、前記第１熱交換器に低圧冷媒を通過させて蒸発器として機能させる場合とで冷媒流路を切り替える冷媒流路切替装置と、
前記冷凍サイクルのいずれかの位置に設置された、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記凝縮器内の圧力である高圧よりも小さくかつ前記圧縮機の吸入側の圧力である低圧よりも大きい中圧を生成する第３絞り装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１熱交換器が凝縮器として機能する場合には、冷媒を前記高圧側から前記開口部に導入し、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合には、冷媒を前記中圧側から前記開口部に導入する
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１熱交換器が凝縮器として機能する場合には、冷媒は前記第３絞り装置を通らずに前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間を流通し、
前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合には、冷媒は前記第２熱交換器から前記第３絞り装置を通って前記第１熱交換器へ流入する位置に、前記第３絞り装置を配置した
ことを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１冷媒分岐部と、前記分岐配管と前記インジェクション配管との接続部との間に設置された第１導通手段と、
前記第２冷媒分岐部と、前記接続部との間に設置された第２導通手段と、
を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項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導通手段は、前記分岐配管の冷媒流路の開閉を実施する開閉装置であり、
前記第２導通手段は、前記第１冷媒分岐部から前記インジェクション配管へ流れる方向にのみ冷媒を導通させる逆流防止装置である
ことを特徴とする請求項４記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第１冷媒分岐部は、主に液状態の冷媒を前記分岐配管に流通させる気液分離器である
ことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第２冷媒分岐部は、主に液状態の冷媒を前記分岐配管に流通させる気液分離器である
ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記気液分離器は、
前記冷媒が流入する方向の鉛直方向の長さよりも、前記冷媒が流入又は流出する方向である水平方向の長さの方が長い構造であり、
その内部に冷媒を流入させる入口配管、その流入した冷媒の大半を流出させる出口配管が、前記気液分離器の横方向に接続されており、
その内部から液状態の冷媒の一部を外部に取り出す前記分岐配管を、前記気液分離器の中央よりも下側に接続させた構造を有した
ことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段を備え、
前記第２絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開口面積を調整することによって、前記吐出冷媒温度検出手段によって検出された前記吐出冷媒の温度が目標温度に近づくように、目標温度を超えないように、あるいは、目標温度範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記圧縮機の吐出冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段と、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力を検出する高圧検出手段と、を備え、
前記第２絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第２絞り装置の開口面積を調整することによって、前記吐出冷媒温度検出手段によって検出された前記吐出冷媒の温度及び前記高圧検出手段によって検出された前記高圧から算出される吐出過熱度が目標過熱度に近づくように、目標過熱度を超えないように、あるいは、目標過熱度範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記第２冷媒分岐部と前記第３絞り装置との間の冷媒流路に設置され、前記中圧又は該中圧の飽和温度を検出する中圧検出手段を備え、
前記第３絞り装置は、開口面積を連続的に変化させられるものであり、
前記制御装置は、前記第１熱交換器が蒸発器として機能する場合に、前記第３絞り装置の開口面積を調整することによって、前記中圧検出手段によって検出される前記中圧又は該中圧の飽和温度が目標値に近づくように、あるいは、目標範囲に収まるように制御する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記分岐配管と前記インジェクション配管との前記接続部と、前記第２絞り装置との間の前記インジェクション配管に設置され、前記接続部から流入してきた冷媒と、前記第２絞り装置から流入してきた冷媒との熱交換させる冷媒間熱交換器を備えた
ことを特徴とする請求項４〜請求項１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記第３絞り装置の絞り部の入口側流路に、かつ、前記絞り部近傍に設置され、気液二相冷媒におけるガス冷媒及び液冷媒を攪拌する攪拌装置を備えた
ことを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記第２絞り装置の絞り部の入口側流路に、かつ、前記絞り部近傍に設置され、気液二相冷媒におけるガス冷媒及び液冷媒を攪拌する攪拌装置を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１１、請求項１３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
前記絞り部と前記攪拌装置との距離は、前記絞り部の入口側流路の配管の内径の６倍以下である
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記攪拌装置は、気孔率が８０％以上の多孔質金属によって形成された
ことを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
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、前記インジェクション配管、前記分岐配管、前記第１冷媒分岐部、前記第２冷媒分岐部、前記第１導通手段及び前記第２導通手段を収容した室外機と、
空調対象空間の空気と熱交換を実施する利用側熱交換器を収容し、空調対象空間を空調可能とする位置に設置された室内機と、
前記第２熱交換器及び前記第１絞り装置を収容し、前記室外機及び前記室内機とは別体に構成された熱媒体変換機と、
を備え、
前記室外機と前記熱媒体変換機との間は、冷媒を流通させるための２本の冷媒配管によって接続され、
前記熱媒体変換機と前記室内機との間は、前記外部流体である熱媒体を流通させるための２本の熱媒体配管によって接続され、
前記第２熱交換器は、前記冷媒と前記熱媒体との間で熱交換を実施し、
前記利用側熱交換器は、前記空調対象空間の空気と前記熱媒体との間で熱交換を実施する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１８】
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、前記インジェクション配管、前記分岐配管、前記第１冷媒分岐部、前記第２冷媒分岐部、前記第１導通手段及び前記第２導通手段を収容した室外機と、
前記第２熱交換器及び前記第１絞り装置を収容し、空調対象空間を空調可能とする位置に設置された室内機と、
前記室外機及び前記室内機とは別体に構成された中継器と、
を備え、
前記室外機と前記中継器との間、及び、該中継器と前記室内機との間は、それぞれ２本の冷媒配管によって接続され、
前記中継器を介して、前記室外機と前記室内機との間に前記冷媒が循環し、
前記第２熱交換器は、前記冷媒と、前記空調対象空間の空気との間で熱交換を実施する
ことを特徴とする請求項４〜請求項１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、
前記第１熱交換器を凝縮器として作動させ、前記第２熱交換器の全部を蒸発器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧の液冷媒が流れ、他方に低圧のガス冷媒が流れる全冷房運転モードを有し、
前記第１熱交換器を蒸発器として作動させ、前記第２熱交換器の全部を凝縮器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧のガス冷媒が流れ、他方に中圧の気液二相冷媒又は中圧の液冷媒が流れる全暖房運転モードを有し、
前記全冷房運転モード及び前記全暖房運転モードを選択的に実施可能とする
ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８記載の空気調和装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、
前記第１熱交換器を凝縮器として作動させ、前記第２熱交換器の一部を蒸発器として作動させ、その他を凝縮器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧の気液二相冷媒が流れ、他方に低圧のガス冷媒が流れる冷房主体運転モードを有し、
前記第１熱交換器を蒸発器として作動させ、前記第２熱交換器の一部を凝縮器として作動させ、その他を蒸発器として作動させ、前記２本の冷媒配管のうち、一方に高圧のガス冷媒が流れ、他方に中圧の気液二相冷媒が流れる暖房主体運転モードを有し、
前記冷房主体運転モード及び前記暖房主体運転モードを選択的に実施可能とする
ことを特徴とする請求項１７〜請求項１９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項２１】
Ｒ３２、Ｒ３２およびＨＦＯ１２３４ｙｆを含み、前記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、前記Ｒ３２の質量比率が４３％以上である混合冷媒を、前記冷媒とする請求項１〜請求項２０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
2012104891.tif 000028
2012104891.tif 000029
2012104891.tif 000030
2012104891.tif 000031