(57)【要約】【課題】  様々な運転状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができるよう構成された空調装置を提供すること【解決手段】  空調装置１は、第１吐出口１１ｂから吐出されるガス冷媒の流量Ｑ１と第２吐出口１２ｂから吐出されるガス冷媒の流量Ｑ２との比である吐出流量比ＱＲを変更することができるように構成される流量比変更手段（バイパス弁１８２、電動モータ６２）を備える。制御装置３０は、直列接続用開閉弁１５２とインジェクション弁１９が開弁しているときに、中間圧力Ｐｍが予め定められる最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるように流量比変更手段を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１吸入口および第１吐出口を有し、前記第１吸入口からガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して前記第１吐出口から吐出する第１圧縮部と、
第２吸入口および第２吐出口を有し、前記第２吸入口からガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して前記第２吐出口から吐出する第２圧縮部と、
前記第１吐出口に接続された第１吐出配管と、
前記第２吐出口に接続された第２吐出配管と、
前記第１吐出配管および前記第２吐出配管を流れる冷媒が流入されるとともに流入された冷媒を凝縮するよう構成される凝縮器と、
前記凝縮器から流出した冷媒を蒸発するよう構成される蒸発器と、
前記凝縮器と前記蒸発器とを接続する中間配管と、
前記蒸発器から流出した冷媒を前記第１吸入口に導くよう構成された第１吸入配管と、
前記蒸発器から流出した冷媒を前記第２吸入口に導くよう構成された第２吸入配管と、
前記第１吐出配管と前記第２吸入配管とを接続する直列接続配管と、
前記直列接続配管の途中に介装された第１弁部材と、
前記中間配管と前記直列接続配管とを接続するインジェクション配管と、
前記インジェクション配管の途中に介装された第２弁部材と、
前記第１吐出口から吐出されるガス冷媒の流量と前記第２吐出口から吐出されるガス冷媒の流量との比である吐出流量比を変更することができるように構成される流量比変更手段と、
を備える、空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調装置において、
前記第１弁部材と前記第２弁部材が開弁しているときに、前記直列接続配管内を流れるガス冷媒の圧力である中間圧力が予め定められる最適中間圧力になるように前記流量比変更手段を制御する制御手段を備える、空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空調装置において、
前記流量比変更手段は、前記第１圧縮部の前記第１吐出口から吐出されるガス冷媒の流量または前記第２圧縮部の前記第２吐出口から吐出されるガス冷媒の流量を変更することができるように構成される流量変更手段である、空調装置。
【請求項４】
請求項３に記載の空調装置において、
前記流量変更手段は、前記第２圧縮部の圧縮室と前記第２吸入口あるいは前記第１圧縮部の圧縮室と前記第１吸入口とを接続するバイパス配管と、前記バイパス配管の途中に介装された開度制御可能な第３弁部材と、を備え、
前記制御手段は、前記第１弁部材と前記第２弁部材が開弁しているときに、前記中間圧力が前記最適中間圧力になるように前記第３弁部材の開度を制御する、空調装置。
【請求項５】
請求項４に記載の空調装置において、
前記第１圧縮部と前記第２圧縮部が同一の駆動源により駆動されている、空調装置。
【請求項６】
請求項３に記載の空調装置において、
前記第１圧縮部と前記第２圧縮部のいずれか一方がエンジンにより駆動され、
前記第１圧縮部と前記第２圧縮部のいずれか他方が電動モータにより駆動され、
前記流量変更手段は前記電動モータであり、
前記制御手段は、前記電動モータの回転数を制御する、空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１〜３に示されるように、２つの圧縮部が直列接続されてなる２段圧縮機構を有する空調装置が知られている。特許文献１〜３に記載の空調装置によれば、２段圧縮機構を構成する低段側圧縮部の吐出口と高段側圧縮部の吸入口との間の部分に凝縮器から流出したガス冷媒がインジェクションされる。このようにガス冷媒をインジェクションすることで、冷凍サイクルの効率が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３２８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５６４９９号公報
【特許文献３】特開２００９−２５７７０４号公報
【発明の概要】
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
暖房運転時であっても冷房運転時であってもガス冷媒をインジェクションすることによって効率が向上する。しかし、空調状態（暖房、冷房）、空調負荷（定格、部分負荷）、冷媒回路内を流れる冷媒の状態（圧力、温度）、外気の様々な状況によって、効率を高めるためにガス冷媒をインジェクションする流量（インジェクション流量）の最適値が異なる。つまり、状況に応じて最適なインジェクション流量が存在する。
【０００５】
従来の２段圧縮機構を有する空調装置においては、低段側圧縮部と高段側圧縮部が同一の駆動源によって駆動されるので、各々の圧縮機回転数が同一である。このため、低段側圧縮部の吐出口と高段側圧縮部の吸入口とを接続する配管内の圧力（中間圧力）が固定され、これを制御することはできない。インジェクション流量は中間圧力に依存するため、中間圧力が制御できない場合はインジェクション流量を変更することができない。なお、インジェクションするためのガス冷媒が流れるインジェクション配管に流量制御弁を設け、この流量制御弁の開度を調整することで、インジェクション流量を変更することはできる。しかしながら、インジェクション配管を流れるガス冷媒の流量の最大値は中間圧力によって定められてしまう。したがって、例えば流量制御弁の開度が全開であっても中間圧力が高い場合はインジェクション流量も少なく、所望の流量のガス冷媒をインジェクション配管に流すことができない事態も生じ得る。
【０００６】
本発明は、様々な状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができるよう構成された空調装置を提供することを目的とする。
【０００７】
（課題を解決するための手段）
本発明は、第１吸入口および第１吐出口を有し、第１吸入口からガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して第１吐出口から吐出する第１圧縮部と、第２吸入口および第２吐出口を有し、第２吸入口からガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して第２吐出口から吐出する第２圧縮部と、第１吐出口に接続された第１吐出配管と、第２吐出口に接続された第２吐出配管と、第１吐出配管および第２吐出配管を流れる冷媒が流入されるとともに流入された冷媒を凝縮するよう構成される凝縮器と、凝縮器から流出した冷媒を蒸発するよう構成される蒸発器と、凝縮器と蒸発器とを接続する中間配管と、蒸発器から流出した冷媒を第１吸入口に導くよう構成された第１吸入配管と、蒸発器から流出した冷媒を第２吸入口に導くよう構成された第２吸入配管と、第１吐出配管と第２吸入配管とを接続する直列接続配管と、直列接続配管の途中に介装された第１弁部材と、中間配管と直列接続配管とを接続するインジェクション配管と、インジェクション配管の途中に介装された第２弁部材と、第１吐出口から吐出されるガス冷媒の流量と第２吐出口から吐出されるガス冷媒の流量との比である吐出流量比を変更することができるように構成される流量比変更手段と、を備える、空調装置を提供する。
【０００８】
この場合、本発明の空調装置は、第１弁部材と第２弁部材が開弁しているときに、直列接続配管内を流れるガス冷媒の圧力である中間圧力が予め定められる最適中間圧力になるように流量比変更手段を制御する制御手段を備えるのがよい。
【０００９】
本発明によれば、流量比変更手段によって、第１圧縮部の第１吐出口から吐出されるガス冷媒の流量と第２圧縮部の第２吐出口から吐出されるガス冷媒の流量との比（吐出流量比）が変更される。第１圧縮部と第２圧縮部が直列接続されている場合にこの吐出流量比を変更した場合、直列接続配管内を流れるガス冷媒の圧力（中間圧力）が変更される。中間圧力が変更された場合、インジェクション配管を流れる冷媒の流量（インジェクション流量）も変更される。具体的には、中間圧力が低ければ低いほどインジェクション流量が増加し、中間圧力が高ければ高いほどインジェクション流量が減少する。このように、本発明によれば、流量比変更手段が吐出流量比を変更することにより中間圧力を制御することができる。中間圧力を制御することができるので、様々な状況に応じてインジェクション流量を所望の値に変更することができる。
【００１０】
また、第１弁部材と第２弁部材が開弁しているときに、制御手段が、中間圧力が予め定められる最適中間圧力になるように流量比変更手段を制御することにより、様々な状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができる。また、最適中間圧力は、インジェクション配管を流れる冷媒の流量が、空調運転時における冷凍効率を高めることができるような流量として予め定められる最適インジェクション流量となるように、最適インジェクション流量に対応して予め定められているとよい。中間圧力がこのように定められた最適中間圧力になるように流量比変更手段が制御されることにより、効率を高めるといった面からより確実に、様々な運転状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができる。この場合、制御手段は、最適中間圧力と実際の中間圧力との偏差に基づいて流量比変更手段をフィードバック制御するとよい。
【００１１】
流量比変更手段は、第１圧縮部の第１吐出口から吐出されるガス冷媒の流量または第２圧縮部の第２吐出口から吐出されるガス冷媒の流量を変更することができるように構成される流量変更手段であるとよい。第１圧縮部または第２圧縮部の吐出流量を変更することにより、吐出流量比を変更することができる。
【００１２】
この場合、流量変更手段は、第２圧縮部の圧縮室と第２吸入口あるいは第１圧縮部の圧縮室と第１吸入口とを接続するバイパス配管と、バイパス配管の途中に介装された開度制御可能な第３弁部材と、を備えるとよい。そして、制御手段は、第１弁部材と第２弁部材が開弁しているときに、中間圧力が最適中間圧力になるように第３弁部材の開度を制御するとよい。これによれば、制御手段が第３弁部材の開度を制御することによって、第２圧縮部または第１圧縮部の吐出口から吐出される冷媒の流量が制御される。このように吐出流量を制御することにより、様々な状況に応じてインジェクション流量を制御することができる。さらにこの場合、第１圧縮部と前記第２圧縮部が同一の駆動源により駆動されているとよい。これによれば、１つの駆動源で２台の圧縮部を作動させることができるとともに、２台の圧縮部が同一の圧縮機回転数で作動している場合であっても吐出流量比を変更することができる。
【００１３】
また、第１圧縮部と第２圧縮部のいずれか一方がエンジンにより駆動され、第１圧縮部と第２圧縮部のいずれか他方が電動モータにより駆動され、流量変更手段は電動モータであり、制御手段は、電動モータの回転数を制御するものであってもよい。これによれば、制御手段が電動モータの回転数を制御することによって、第２圧縮部または第１圧縮部の吐出口から吐出される冷媒の流量が制御される。このように吐出流量を制御して中間圧力を制御することにより、様々な状況に応じてインジェクション流量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る空調装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態において、ガスエンジンと、第１圧縮部および第２圧縮部との接続構成を示す図である。
【図３】第２圧縮部を構成するスクロール圧縮機内での固定スクロールと旋回スクロールの配設状態を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る制御装置が実行するインジェクション流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】直列接続用開閉弁およびインジェクション弁が閉弁している場合における、圧縮ユニット内の冷媒の流れを示す図である。
【図６】直列接続用開閉弁が開弁している場合における、圧縮ユニット内の冷媒の流れを示す図である。
【図７】暖房時にインジェクション配管に冷媒を流した場合における、ｐ−ｈ線図上に示された冷凍サイクルを表す図である。
【図８】冷房時にインジェクション配管に冷媒を流した場合における、ｐ−ｈ線図上に示された冷凍サイクルを表す図である。
【図９】第２実施形態に係る空調装置の構成を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態におけるガスエンジンと第１圧縮部との接続構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る制御装置が実行するインジェクション流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る空調装置１の構成を示す概略図である。この空調装置１は、ガスエンジンにより駆動するエンジン駆動式空調装置である。図１に示すように、この空調装置１は、ガス冷媒を圧縮するための圧縮ユニット１０と、室内に設置され冷媒を室内の空気と熱交換させるための室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂと、室外に設置され冷媒を外気と熱交換させるための室外熱交換器２２と、冷媒を膨張させる暖房用膨張弁２３Ａおよび冷房用膨張弁２３Ｂと、四方切換弁２４と、冷媒を気液分離させる第１気液分離器２５および第２気液分離器２６と、冷媒をエンジン冷却水と熱交換させるためのサブ熱交換器２７と、制御装置３０と、ガスエンジン４０とを備える。
【００１６】
圧縮ユニット１０は、第１圧縮部１１と、第２圧縮部１２とを備える。本実施形態において、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２はガスエンジン４０の駆動力により駆動される。図２は、ガスエンジン４０と、第１圧縮部１１および第２圧縮部１２との接続構成を示す図である。図２に示すように、ガスエンジン４０は出力軸４１を有し、この出力軸４１から動力が外部に出力される。出力軸４１には第１プーリ４２と第２プーリ４３が出力軸４１と同軸回転可能に取付けられる。
【００１７】
また、第１圧縮部１１は、第１吸入口１１ａと、第１吐出口１１ｂと、入力軸１１１を有する。この入力軸１１１に第３プーリ１１２が入力軸１１１と同軸回転可能に取付けられる。入力軸１１１の途中にクラッチ１１３が介装される。第３プーリ１１２と第１プーリ４２との間にベルトＢＴ１が巻かれる。したがって、ガスエンジン４０の動力は、出力軸４１、第１プーリ４２、ベルトＢＴ１、第３プーリ１１２を介して入力軸１１１に伝達される。入力軸１１１が回転駆動することで、第１圧縮部１１が作動する。第１圧縮部１１が作動すると、第１吸入口１１ａからガス冷媒が第１圧縮部１１に吸入され、吸入されたガス冷媒が第１圧縮部１１内の圧縮室で圧縮され、圧縮されたガス冷媒が第１吐出口１１ｂから吐出される。
【００１８】
また、第２圧縮部１２は、第２吸入口１２ａと、第２吐出口１２ｂと、入力軸１２１を有する。この入力軸１２１に第４プーリ１２２が入力軸１２１と同軸回転可能に取付けられる。入力軸１２１の途中にクラッチ１２３が介装される。第４プーリ１２２と第２プーリ４３との間にベルトＢＴ２が巻かれる。したがって、ガスエンジン４０の動力は、出力軸４１、第２プーリ４３、ベルトＢＴ２、第４プーリ１２２を介して入力軸１２１に伝達される。入力軸１２１が回転駆動することで、第２圧縮部１２が作動する。第２圧縮部１２が作動すると、第２吸入口１２ａからガス冷媒が第２圧縮部１２に吸入され、吸入されたガス冷媒が第２圧縮部１２内の圧縮室で圧縮され、圧縮されたガス冷媒が第２吐出口１２ｂから吐出される。
【００１９】
このように本実施形態では、１つの駆動源（ガスエンジン４０）により第１圧縮部１１と第２圧縮部１２の双方が駆動される。このためガスエンジン４０の出力軸４１の回転駆動に伴って第１圧縮部１１の出力軸１１１と第２圧縮部１２の出力軸１２１が同期して回転するので、第１圧縮部１１の圧縮機回転数と第２圧縮部１２の圧縮機回転数は同じである。したがって、エンジン回転数を変化させることによって各圧縮部の圧縮機回転数は変化させることができるものの、各々の圧縮部の回転数を異なる回転数に設定することはできないように構成されている。
【００２０】
図１に示すように、第１圧縮部１１の第１吐出口１１ｂに第１吐出配管１３１の一方端が接続され、第２吐出口１２ｂに第２吐出配管１３２の一方端が接続される。第１吐出配管１３１には第１吐出口１１ｂから吐出された冷媒が流れる。第２吐出配管１３２には第２吐出口１２ｂから吐出された冷媒が流れる。第１吐出配管１３１の他方端および第２吐出配管１３２の他方端は図１の点Ａで合流するとともに第１配管５１の一方端に接続される。また、第１吸入口１１ａに第１吸入配管１４１の一方端が接続され、第２吸入口１２ａに第２吸入配管１４２の一方端が接続される。第１吸入配管１４１と第２吸入配管１４２は図１の点Ｂで合流するとともに第５配管５５の一方端に接続される。
【００２１】
第１吐出配管１３１と第２吸入配管１４２が、直列接続配管１５１で接続される。この直列接続配管１５１の途中に直列接続用開閉弁１５２が介装される。また、直列接続配管１５１に中間圧力センサ１５３が取付けられる。中間圧力センサ１５３は直列接続配管１５１を流れるガス冷媒の圧力（中間圧力）Ｐｍを検出する。
【００２２】
第１吐出配管１３１の途中に第１逆止弁１６１が介装される。第１逆止弁１６１により、第１圧縮部１１の第１吐出口１１ｂから点Ａに向かう冷媒の流れが許容され、その反対方向に向かう冷媒の流れが遮断される。また、第２吸入配管１４２の途中に第２逆止弁１６２が介装される。第２逆止弁１６２により、点Ｂから第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａに向かう冷媒の流れが許容され、その反対方向に向かう冷媒の流れが遮断される。
【００２３】
第２吸入配管１４２の途中であって、直列接続配管１５１が連通する部分よりも下流側（第２吸入口１２ａ側）の位置に、温度センサ１７１が取付けられる。温度センサ１７１は、第２吸入配管１４２を通って第２吸入口１２ａから第２圧縮部１２に吸入されるガス冷媒の温度Ｔｓを検出する。
【００２４】
点Ａで第１吐出配管１３１と第２吐出配管１３２に接続した第１配管５１の途中に吐出圧力センサ１７２が取付けられる。吐出圧力センサ１７２は、第１配管５１を流れるガス冷媒の圧力（吐出圧力）Ｐｄを検出する。また、点Ｂで第１吸入配管１４１と第２吸入配管１４２に接続した第５配管５５の途中に吸入圧力センサ１７３が取付けられる。吸入圧力センサ１７３は、第５配管５５を流れるガス冷媒の圧力（吸入圧力）Ｐｓを検出する。
【００２５】
第２圧縮部１２には、バイパス配管１８１が接続されている。このバイパス配管１８１は第２吸入配管１４２を介して第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａに接続される。バイパス配管１８１の途中には、開度が可変のバイパス弁１８２が介装される。なお、本実施形態において、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２は、ともにスクロール圧縮機である。スクロール圧縮機は周知のように、固定スクロールと、固定スクロールに対して自転せずに偏芯回転する旋回スクロールとを備える。ここで、第２圧縮部１２に用いられるスクロール圧縮機について簡単に説明する。
【００２６】
図３は、第２圧縮部１２を構成するスクロール圧縮機内での固定スクロール１２４と旋回スクロール１２５の配設状態を示す断面図である。第２圧縮部１２が作動した場合、図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の順に、旋回スクロール１２５が固定スクロール１２４に対して自転せずに偏芯回転する。図３に示すように、固定スクロール１２４と旋回スクロール１２５とにより囲まれた空間により圧縮室が形成される。また、固定スクロール１２４の底板には、第２圧縮部１２の吸入口１２ａに連通する２つの吸入孔１２ｃ、１２ｃが形成される。この吸入孔１２ｃ，１２ｃは、固定スクロール１２４と旋回スクロール１２５とで囲まれる空間のうち、外側に形成される２つの圧縮室Ａ１、Ａ２に開口する位置に形成される。したがって、吸入口１２ａから吸入されるガス冷媒は、図３（ａ）に示すようにまず外側の圧縮室Ａ１、Ａ２に導入される。また、固定スクロール１２４の底板には、第２圧縮部１２の吐出口１２ｂに連通する１つの吐出孔１２ｄが形成される。吐出孔１２ｄは、固定スクロール１２４のほぼ中央付近に形成される。
【００２７】
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の順に旋回スクロール１２５が固定スクロール１２４に対して自転せずに偏芯回転するにつれて、圧縮室Ａ１，Ａ２の容積が徐々に縮小されて圧縮室Ａ１，Ａ２内のガス冷媒の圧力が高められるとともに、その位置が外側位置から徐々に中央位置に移動してくる。そして、図３（ｅ）に示すように吐出孔１２ｄが開口した部分まで圧縮室が移動してきたときに、圧縮室内のガス冷媒が吐出孔１２ｄを経て吐出口１２ｂから吐出される。
【００２８】
また、固定スクロール１２４の底板には、２つのバイパス孔１２ｅ，１２ｅが形成されている。バイパス孔１２ｅ，１２ｅは、吸入孔１２ｃ，１２ｃよりも内側位置に開口する。このバイパス孔１２ｅ，１２ｅに、バイパス配管１８１が連通する。すなわちバイパス配管１８１は、第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａと、第２圧縮部１２内の圧縮室とを接続する。したがって、バイパス弁１８２が開弁している場合、バイパス配管１８１を介してバイパス孔１２ｅ，１２ｅが第２吸入口１２ａ（吸入孔１２ｃ，１２ｃ）に連通する。このためバイパス孔１２ｅ，１２ｅが開口している圧縮室内の圧力は吸入圧力にほぼ等しい。つまり、バイパス孔１２ｅ，１２ｅが圧縮室内に開口している間はその圧縮室内のガス冷媒は基本的には圧縮されない。バイパス孔１２ｅ，１２ｅと圧縮室との連通が遮断された後に、その圧縮室内のガス冷媒が圧縮される。図３においては、図３（ａ）〜（ｃ）の間はバイパス孔１２ｅ，１２ｅが圧縮室Ａ１，Ａ２に開口しているため圧縮室Ａ１，Ａ２内のガス冷媒は圧縮されない。図３（ｄ）の時点でバイパス孔１２ｅ，１２ｅが圧縮室Ａ１およびＡ２に開口しなくなるため圧縮室Ａ１，Ａ２内のガス冷媒が圧縮され始める。すなわち、バイパス配管１８１は、圧縮室内の冷媒の圧縮開始から圧縮途中までの間に圧縮室と第２吸入口とを接続し、それ以降圧縮終了までは圧縮室と第２吸入口との接続が遮断されるように、第２圧縮部１２に接続される。また、バイパス弁１８２が閉弁している場合は、図３（ａ）の時点から圧縮室Ａ１，Ａ２内のガス冷媒が圧縮される。
【００２９】
バイパス弁１８２が閉弁している場合は、圧縮室Ａ１，Ａ２が図３（ａ）に示す時点から圧縮されるので、圧縮容積が大きい。このため吐出口１２ｂから吐出される冷媒の流量が多い。一方、バイパス弁１８２が開弁している場合は、圧縮室Ａ１，Ａ２が途中の時点（図３（ｄ）に示す時点）から圧縮されるので、圧縮容積が小さい。このため吐出口１２ｂから吐出される冷媒の流量が少ない。つまり、本実施形態の第２圧縮部１２は、冷媒の吐出流量が可変であるように構成されている。また、バイパス弁１８２の開度αの大きさを変更することにより、第２圧縮部１２の吐出流量を変更することができる。バイパス弁１８２が閉弁しているときに第２圧縮部１２の吐出流量は最大（Ｑｍａｘ）であり、バイパス弁１８２が全開であるときに第２圧縮部の吐出流量は最小（Ｑｍｉｎ）である。したがって、バイパス弁が閉弁している（開度α＝０）状態から、開度αが大きくなるにつれて、吐出流量がＱｍａｘから小さくなり、全開時に吐出流量がＱｍｉｎになる。
【００３０】
図１に示すように、第１配管５１の他方端は四方切換弁２４に接続される。四方切換弁２４は図１に示すように４つのポート（第１ポート２４１、第２ポート２４２、第３ポート２４３、第４ポート２４４）を有する。四方切換弁２４は、第１ポート２４１が第２ポート２４２に接続され且つ第３ポート２４３が第４ポート２４４に接続される暖房接続状態と、第１ポート２４１が第３ポート２４３に接続され且つ第２ポート２４２が第４ポート２４４に接続される冷房接続状態とに、その接続状態を切り換えることができるように構成される。上述の第１配管５１は四方切換弁２４の第１ポート２４１に接続される。第２ポート２４２には第２配管５２の一方端が接続される。第３ポート２４３には第３配管５３の一方端が接続され、第４ポート２４４には第４配管５４の一方端が接続される。
【００３１】
第２配管５２の他方端側は分岐し、一方の分岐管に室内熱交換器２１Ａが接続され、他方の分岐管に室内熱交換器２１Ｂが接続される。各分岐管にはそれぞれ流量制御弁２１１Ａ，２１１Ｂが設けられている。なお、室内熱交換器の数は１つでも良いし３つ以上でも良い。また、第３配管５３の他方端に室外熱交換器２２が接続される。室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂと室外熱交換器２２とは中間配管５６で接続される。室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂは、第２配管５２または中間配管５６から内部に冷媒を流入するとともに、流入した冷媒と室内空気とを熱交換させる。室外熱交換器２２は、中間配管５６または第３配管５３から内部に冷媒を流入するとともに、流入した冷媒と外気とを熱交換させる。
【００３２】
中間配管５６は、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂから室外熱交換器２２に向かう方向からみて、図１の点Ｃで分岐し点Ｄで合流する暖房用中間配管５６Ａと冷房用中間配管５６Ｂとを有する。暖房用中間配管５６Ａには、暖房用逆止弁５９１および暖房用膨張弁２３Ａが介装される。暖房用逆止弁５９１は、点Ｃから点Ｄに向かう暖房用中間配管５６Ａ内の冷媒の流れを許容しその反対方向に向かう流れを遮断する。暖房用膨張弁２３Ａはそこを通る冷媒を膨張させる。
【００３３】
冷房用中間配管５６Ｂには、冷房用逆止弁５９２、減圧弁５９３、第２気液分離器２６、冷房用膨張弁２３Ｂが介装される。冷房用逆止弁５９２は、点Ｄから点Ｃに向かう冷房用中間配管５６Ｂ内の冷媒の流れを許容しその反対方向に向かう流れを遮断する。減圧弁５９３は冷房用中間配管５６Ｂを流れる冷媒を減圧する。第２気液分離器２６は冷房用中間配管５６Ｂを流れる冷媒を気液分離し、ガス冷媒を後述する冷房インジェクション配管５７Ｂに流し、液冷媒のみを冷房用中間配管５６Ｂに流す。冷房用膨張弁２３Ｂはそこを通る冷媒を膨張させる。
【００３４】
また、図１に示すように、暖房用中間配管５６Ａの途中の部分であって暖房用膨張弁２３Ａが介装されている部分と暖房用逆止弁５９１が介装されている部分との間の部分に暖房インジェクション配管５７Ａの一方端が連通する。暖房インジェクション配管５７Ａの途中にサブ熱交換器２７が設けられる。サブ熱交換器２７には暖房インジェクション配管５７Ａを流れる冷媒が流入する。サブ熱交換器２７に流入した冷媒は、ガスエンジン４０を冷却した冷却水と熱交換する。このサブ熱交換器２７によって、暖房インジェクション配管５７Ａを流れる冷媒のうち液冷媒が蒸発される。
【００３５】
また、第２気液分離器２６に冷房インジェクション配管５７Ｂの一方端が連通する。暖房インジェクション配管５７Ａの他方端と冷房インジェクション配管５７Ｂの他方端は図１の点Ｅで合流して一本のインジェクション配管５７にされて直列接続配管１５１に連通する。つまり、中間配管５６と直列接続配管１５１がインジェクション配管５７で接続される。インジェクション配管５７の途中にインジェクション弁１９が介装される。
【００３６】
第４配管５４の他方端は第１気液分離器２５に接続される。第１気液分離器２５はそこに流入した冷媒を気液分離する。第１気液分離器２５で気液分離された冷媒のうちのガス冷媒が第５配管５５を流れる。
【００３７】
制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有するマイクロコンピュータにより構成されている。この制御装置３０は、各センサ（温度センサ１７１、中間圧力センサ１５３、吐出圧力センサ１７２、吸入圧力センサ１７３等）が検出した情報を入力し、入力した情報に基づいて空調装置１の運転（例えばガスエンジン４０のエンジン回転数）を制御する。する。また、制御装置３０は、直列接続用開閉弁１５２、バイパス弁１８２、インジェクション弁１９に接続されていて、各種センサから入力した情報等に基づいて、これらの弁の開閉状態や開度を制御する。
【００３８】
次に、この空調装置１の空調運転（暖房運転、冷房運転）について簡単に説明する。まず、暖房運転について説明する。なお、暖房運転時には四方切換弁２４が暖房接続状態にされる。暖房運転時に圧縮ユニット１０（第１圧縮部１１、第２圧縮部１２）が作動すると、圧縮ユニット１０で圧縮された高圧ガス冷媒が第１配管５１に吐出される。第１配管５１に吐出された高圧ガス冷媒は第１ポート２４１から四方切換弁２４に入る。暖房時には四方切換弁２４の第１ポート２４１が第２ポート２４２に接続されており、第２ポート２４２は第２配管５２に接続されているので、第１ポート２４１から四方切換弁２４に入った高圧ガス冷媒は第２ポート２４２から四方切換弁２４を出るとともに第２配管５２内を流れて室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入する。室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入した高圧ガス冷媒は室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ内を流通する間に室内空気に熱を吐き出して凝縮する。このとき高圧ガス冷媒から吐き出された熱によって室内空気が暖められて、室内暖房される。
【００３９】
室内空気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化して室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂから流出し、中間配管５６を流れ、さらに点Ｃで示す位置から暖房用中間配管５６Ａに流入する。そして、暖房用膨張弁２３Ａで膨張することにより蒸発しやすいように低圧化された後に室外熱交換器２２に流入する。室外熱交換器２２に流入した冷媒は室外熱交換器２２内を流通する間に外気の熱を奪って蒸発する。
【００４０】
外気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化して室外熱交換器２２から流出し、第３配管５３を流れる。そして、第３ポート２４３から四方切換弁２４に入る。暖房時には四方切換弁２４の第３ポート２４３は第４ポート２４４に接続されており、第４ポート２４４は第４配管５４に接続されているので、第３ポート２４３から四方切換弁２４に入った冷媒は第４ポート２４４から四方切換弁２４を出て第４配管５４に流れる。そして、第４配管５４から第１気液分離器２５に流入する。第１気液分離器２５では冷媒が液冷媒と低圧のガス冷媒とに分離される。そして、低圧ガス冷媒のみが第５配管５５を流れて圧縮ユニット１０に帰還する。
【００４１】
次に、冷房運転について説明する。なお、冷房運転時には四方切換弁２４が冷房接続状態にされる。冷房運転時に圧縮ユニット１０が作動すると、圧縮された高圧ガス冷媒が圧縮ユニット１０から第１配管５１に吐出される。第１配管５１に吐出された高圧ガス冷媒は第１ポート２４１から四方切換弁２４に入る。冷房時には四方切換弁２４の第１ポート２４１が第３ポート２４３に接続されており、第３ポート２４３は第３配管５３に接続されているので、第１ポート２４１から四方切換弁２４に入ったガス冷媒は第３ポート２４３から四方切換弁２４を出て第３配管５３を流れ、室外熱交換器２２に流入する。室外熱交換器２２に流入した高圧ガス冷媒は室外熱交換器２２内を流通する間に外気に熱を吐き出して凝縮する。
【００４２】
外気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化して室外熱交換器２２から流出されて中間配管５６を流れ、点Ｄで示す位置から冷房用中間配管５６Ｂに流入し、減圧弁５９３で減圧された後に第２気液分離器２６に流入する。第２気液分離器２６で冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。分離された冷媒のうち液冷媒のみが冷房用中間配管５６Ｂをさらに流れる。そして、冷房用膨張弁２３Ｂで膨張することにより蒸発しやすいように低圧化された後に室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入する。室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入した冷媒は室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ内を流通する間に室内空気の熱を奪って蒸発する。このとき冷媒が室内空気の熱を奪うことによって室内空気が冷やされて、室内冷房される。
【００４３】
室内空気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化して室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂから流出し、第２配管５２を流れる。そして、第２ポート２４２から四方切換弁２４に入る。冷房時には四方切換弁２４の第２ポート２４２は第４ポート２４４に接続されており、第４ポート２４４は第４配管５４に接続されているので、第３ポート２４３から四方切換弁２４に入った冷媒は第４ポート２４４から四方切換弁２４を出て第４配管５４に流れる。そして、第４配管５４から第１気液分離器２５に流入する。第１気液分離器２５では冷媒が液冷媒と低圧のガス冷媒とに分離される。そして、低圧ガス冷媒のみが第５配管５５を流れて圧縮ユニット１０に帰還する。
【００４４】
このように、暖房時には、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂが凝縮器となり室外熱交換器２２が蒸発器となる。一方、冷房時には、室外熱交換器２２が凝縮器となり室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器となる。なお、本実施形態では、圧縮ユニット１０から吐出した冷媒が圧縮ユニット１０に帰還するまでに流れた部分を冷媒回路と呼ぶ。したがって、圧縮ユニット１０から吐出された冷媒は冷媒回路を流れて圧縮ユニット１０に帰還する。冷媒が冷媒回路を流れることによって空調（冷暖房）が行われる。
【００４５】
空調装置１の空調運転中、制御装置３０は、図４に示すインジェクション流量制御ルーチンを実行する。このインジェクション流量制御ルーチンが起動すると、制御装置３０は、まず図４のステップ（以下、ステップをＳと略記する）１１にて、運転容量比Ｒを計算する。運転容量比Ｒとは、空調装置の定格容量Ｖｍａｘ（ｋＷ）に対する運転容量Ｖ（ｋＷ）の比（Ｖ／Ｖｍａｘ）の百分率を表す（なお、容量を能力と称する場合もある）。運転容量Ｖは、空調負荷（暖房負荷）に応じて空調装置１に要求される運転容量（能力）である。例えば、運転容量比Ｒが５０％という場合、空調装置１は、定格容量の５０％の運転容量を発揮するように運転される。運転容量Ｖは、温度センサ１７１で検出された温度Ｔｓ、吐出圧力センサ１７２により検出された吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力センサ１７３により検出された吸入圧力Ｐｓ、空調する空間の温度、設定温度等に基づいて算出される。
【００４６】
次いで、制御装置３０は、計算した運転容量比Ｒが５０％以下であるか否かを判断する（Ｓ１２）。運転容量比Ｒが５０％を越えている場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、制御装置３０はＳ２１に処理を進め、直列接続用開閉弁１５２、インジェクション弁１９およびバイパス弁１８２に、閉作動信号を出力する（Ｓ１６）。これにより、直列接続用開閉弁１５２、インジェクション弁１９およびバイパス弁１８２が閉弁する。（既に閉弁しているときは、その閉状態を維持する）。制御装置３０はＳ２１にて各弁に閉作動信号を出力した後に、この制御ルーチンを終了する。
【００４７】
図５は、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９が閉弁している場合における、圧縮ユニット１０内の冷媒の流れを示す図である。冷媒の流れは図中の点線矢印で表わされる。
【００４８】
直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９が閉弁している場合、直列接続配管１５１およびインジェクション配管５７が閉鎖される。この場合、蒸発器から流出して第５配管５５を流れる冷媒は点Ｂで第１吸入配管１４１を流れる冷媒と第２吸入配管１４２を流れる冷媒に分岐する。第１吸入配管１４１を流れる冷媒は第１吸入口１１ａに導かれ、第１吸入口１１ａから第１圧縮部１１に吸入される。そして、第１圧縮部１１の内部で圧縮された後に第１圧縮部１１の第１吐出口１１ｂから第１吐出配管１３１に吐出される。第１圧縮部１１の吐出口１１ｂから第１吐出配管１３１に吐出された冷媒は、直列接続配管１５１に流れることなく図５の点Ａに向かう。
【００４９】
一方、第２吸入配管１４２を流れる冷媒は第２吸入口１２ａに導かれ、第２吸入口１２ａから第２圧縮部１２に吸入される。そして、第２圧縮部１２の内部で圧縮された後に第２圧縮部１２の第２吐出口１２ｂから第２吐出配管１３２に吐出される。第２吐出配管１３２に吐出された冷媒は図５の点Ａに向かう。
【００５０】
第１圧縮部１１から第１吐出配管１３１に吐出された冷媒と第２圧縮部１２から第２吐出配管１３２に吐出された冷媒は点Ａで合流して第１配管５１に入り、その後、凝縮器に流入する。すなわち、運転容量比Ｒが５０％を越えるようなとき、つまり必要な運転容量が大きい高部分負荷運転時あるいは全負荷運転時には、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２が並列接続され、それぞれの圧縮部が冷媒を吐出する。
【００５１】
第１圧縮部１１と第２圧縮部１２が並列接続された状態で両圧縮部が駆動している場合は、圧縮部が１台の場合と比較して冷媒ガスの圧縮容積（圧縮部内における冷媒ガスの排除容積）が２倍となる。そのため一度の圧縮過程で圧縮ユニット１０から吐き出される冷媒量が多い。よって、圧縮ユニット１０から冷媒回路内に十分な量の冷媒を流すことができるので、運転容量が大きいとき（例えば運転容量比Ｒが５０％を越えているとき）に冷媒流量の不足に起因した空調能力不足の発生を回避できる。
【００５２】
また、制御装置３０は、図４のＳ１２にて運転容量比Ｒが５０％以下であると判断した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、Ｓ１３に処理を進める。運転容量比Ｒが５０％以下であるような場合は、例えば流量制御弁２１１Ｂが閉鎖し、室内熱交換器２１Ｂに冷媒が流れず室内熱交換器２１Ａのみに冷媒が流れるような部分負荷運転を実施するような場合である。このような場合、制御装置３０は、Ｓ１３にて、直列接続用開閉弁１５２に開作動信号を出力する。これにより、直列接続用開閉弁１５２が開弁する。（既に開弁しているときは、その開状態を維持する）。
【００５３】
直列接続用開閉弁１５２が開いた場合、直列接続配管１５１によって第１吐出配管１３１と第２吸入配管１４２が接続される。このため直列接続配管１５１を介して第１圧縮部１１の第１吐出口１１ｂと第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａが連通する。図６は、この場合における圧縮ユニット１０内の冷媒の流れを示す図である。冷媒の流れは図中の点線矢印で表わされる。
【００５４】
直列接続用開閉弁１５２が開弁すると、直列接続配管１５１を介して第１圧縮部１１と第２圧縮部１２が直列接続される。この場合、第１圧縮部１１が低段側圧縮機となり、第２圧縮部１２が高段側圧縮機となる。したがって、蒸発器から流出して第５配管５５を流れる冷媒は点Ｂから第１吸入配管１４１を流れて第１吸入口１１ａに導かれ、第１吸入口１１ａから第１圧縮部１１に吸入される。第１圧縮部１１に吸入された冷媒は所定の圧力にまで昇圧されて第１吐出口１１ｂから第１吐出配管１３１に吐出される。第１吐出配管１３１に吐出された冷媒は直列接続配管１５１を流れ、さらに第２吸入配管１４２に入り、第２吸入口１２ａに導かれる。そして、第２吸入口１２ａから第２圧縮部１２に吸入され、第２圧縮部１２で高圧まで圧縮される。高圧まで圧縮された冷媒は第２吐出口１２ｂから第２吐出配管１３２に吐出される。その後、点Ａから第１配管５１に流れて凝縮器に流入する。このように、運転容量比Ｒが５０％以下の低部分負荷運転時には、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２が直列接続され、冷媒は圧縮ユニット１０によって２段階に圧縮される。また、直列接続配管１５１に冷媒を流すことができるので、インジェクション弁１９を開くことによって、インジェクション配管５７から冷媒を直列接続配管１５１に導入することができる。つまり、運転容量比Ｒが５０％以下の場合、冷媒ガスをインジェクションすることで、効率を向上させることができる。
【００５５】
Ｓ１３にて直列接続用開閉弁１５２に開作動信号を出力した後に制御装置３０は、インジェクション弁１９に開作動信号を出力する（Ｓ１４）。これによりインジェクション弁１９が開弁する（既に開弁しているときはその状態を維持する）。インジェクション弁１９が開弁すると、インジェクション配管５７を流れる冷媒が直列接続配管１５１に流入する。次いで、制御装置３０は、現在の空調装置１の運転が暖房運転であるか冷房運転であるかを判断する（Ｓ１５）。暖房運転である場合には制御装置３０はＳ１６に処理を進める。一方、冷房運転である場合には制御装置３０はＳ１７に処理を進める。Ｓ１６では、制御装置３０は、暖房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算する。一方、Ｓ１７では、制御装置３０は、冷房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算する。最適インジェクション流量Ｑｏｐｔは、空調運転時における冷凍効率を高めるためにインジェクション配管５７に流す冷媒の流量として予め定められる最適値である。
【００５６】
Ｓ１６またはＳ１７にて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算した後は、制御装置３０は、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔに基づいて最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定する。（Ｓ１８）。最適中間圧力Ｐｍｏｐｔは、インジェクション配管５７を流れる冷媒の流量を最適インジェクション流量Ｑｏｐｔにするために必要な圧力である。続いて制御装置３０は、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに基づいて、バイパス弁１８２の開度αをフィードバック制御する（Ｓ１９）。これにより、中間圧力Ｐｍが最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに維持される。その後、制御装置３０はこのルーチンを終了する。
【００５７】
制御装置３０が上記のようなインジェクション流量制御ルーチンを実行することによって、運転容量比Ｒが５０％以下であるときに、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９が開くとともに、バイパス弁１８２の開度αが制御される。開度αが制御されることで、インジェクション流量Ｑが最適インジェクション流量Ｑｏｐｔに一致するように制御される。ここで、インジェクションによる効率の向上について、暖房運転時と冷房運転時とに分けて説明する。
【００５８】
（暖房インジェクション）
暖房時であって、インジェクション弁１９が開いているときには、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂで凝縮された後に暖房用中間配管５６Ａを流れる冷媒の一部が暖房インジェクション配管５７Ａに流入する。暖房インジェクション配管５７Ａに流入した冷媒はサブ熱交換器２７でエンジン冷却水と熱交換する。これにより液冷媒が蒸発される。そして、サブ熱交換器２７を流出したガス冷媒がインジェクション配管５７を通って直列接続配管１５１に流れ、さらに第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａから第２圧縮部１２に吸入される。
【００５９】
図７は、上記のようにして暖房時にインジェクション配管５７に冷媒を流した場合における、ｐ−ｈ線図上に示された冷凍サイクルを表す図である。図７において、圧縮ユニット１０に供給される直前の低圧ガス冷媒は点Ａに示す位置で表わされる。点Ａに示す位置で表わされる冷媒は、まず第１圧縮部１１で圧縮されることにより、点Ｂ１に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒に状態変化する。点Ａに示す位置から点Ｂ１に示す位置まで冷媒が状態変化する際における比エンタルピの変化量Ｌ１が、第１圧縮部１１の仕事量（圧縮動力）に相当する。
【００６０】
また、第１圧縮部１１で圧縮された冷媒は、直列接続配管１５１内でインジェクション配管５７から流入されるガス冷媒と合流されるが、このときインジェクション配管５７から流入するガス冷媒で冷却されることにより比エンタルピが低下する。したがって、点Ｂ１に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒は、インジェクション配管５７からの冷媒と合流することにより点Ｂ２に示す位置まで状態変化する。つまり、圧力が変化しないまま、温度が若干低下する。
【００６１】
また、点Ｂ２に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒は、その後に第２圧縮部１２で圧縮されることにより、点Ｂ３に示す位置で表わされる高温高圧ガス冷媒に状態変化する。点Ｂ２に示す位置から点Ｂ３に示す位置まで冷媒が状態変化する際における比エンタルピの変化量Ｌ２が、第２圧縮部１２の仕事量（圧縮動力）に相当する。
【００６２】
また、点Ｂ３に示す位置で表わされる高温高圧ガス冷媒が室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ内で凝縮されることにより、点Ｃに示す位置で表わされる低温高圧液冷媒に変化する。点Ｂ３に示す位置から点Ｃに示す位置まで冷媒が状態変化する際における比エンタルピの変化量Φが、実際に室内熱交換器２１Ａ,２１Ｂで熱交換された熱交換量、すなわち空調装置１が発揮した暖房能力（運転容量）に相当する。Ｌ１，Ｌ２およびΦにより効率が表わされる。
【００６３】
また、点Ｃに示す位置で表わされる低温高圧液冷媒の一部が、中間配管５６を流れる際の圧力損失によって若干圧力を低下させた点Ｃ’の位置で、インジェクション配管５７（暖房インジェクション配管５７Ａ）に流れる。インジェクション配管５７に流れた冷媒はサブ熱交換器２７で熱交換されることにより加熱されて蒸発した後に、第１圧縮部１１から吐出された冷媒（点Ｂ１に示す位置で表わされる冷媒）に合流する。一方、インジェクション配管５７に流れない冷媒は暖房用膨張弁２３Ａで膨張されることにより、点Ｃ’に示す位置から点Ｄに示す位置で表わされる低温低圧気液二相冷媒に状態変化する。そして、点Ｄに示す位置で表わされる低温低圧気液二相冷媒が室外熱交換器２２で蒸発されることにより、点Ａに示す低圧ガス冷媒に状態変化する。このような冷凍サイクルが繰り返されることにより暖房運転が継続される。
【００６４】
図７に示すように、直列接続用開閉弁１５２を開弁させて第１圧縮部１１と第２圧縮部１２とを直列接続させた場合、圧縮過程で冷媒が二段階に圧縮される。二段階目の圧縮開始時（点Ｂ２）の冷媒の状態は、一段階目の圧縮終了時（点Ｂ１）の冷媒の状態と異なる。具体的には、二段階目の圧縮開始時の冷媒の温度は、インジェクション配管５７から流入する冷媒に冷やされることによって、一段階目の圧縮終了時の冷媒の温度よりも低くされる。このため、二段階目の圧縮開始時点の冷媒の状態を表す点（Ｂ２）を通過する等エントロピ線と一段階目の圧縮終了時点の冷媒の状態を表す点（Ｂ１）を通過する等エントロピ線が異なる。この場合、図７からわかるように、二段階目の圧縮過程における比エンタルピに対する圧力上昇勾配が、一段階目の圧縮過程における比エンタルピに対する圧力上昇勾配よりも大きくなる。圧力上昇勾配が大きければ大きいほど、圧縮動力が少ない。つまり、冷媒ガスのインジェクションによる冷却効果によって、二段階目の圧縮時における圧縮動力Ｌ２を大幅に減らすことができる。
【００６５】
また、図７に示す場合においては、空調装置１の効率は、Ｌ１と、Ｌ２と、Φにより表わされる。また、第２圧縮部１２の圧縮動力Ｌ２は第１圧縮部１１の圧縮動力Ｌ１よりもかなり小さい。したがって、第２圧縮部１２が湿り運転にならない程度にインジェクション配管５７を流れる冷媒の流量を増やして第２圧縮部１２で圧縮される冷媒をより多くすれば、少ない圧縮動力でより多くの冷媒を圧縮できることになり、効率を高めることができる。つまり、暖房時には、圧縮動力を減らすためにインジェクション配管５７に冷媒をより多く流すことによって、効率を高めることができる。
【００６６】
（冷房インジェクション）
冷房時であって、インジェクション弁１９が開いているときには、室外熱交換器２２で凝縮されて冷房用中間配管５６Ｂを流れる冷媒が第２気液分離器２６に流入し、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。そして、ガス冷媒のみがインジェクション配管５７（冷房インジェクション配管５７Ｂ）に流入する。インジェクション配管５７を流れるガス冷媒は直列接続配管１５１に流入し、さらに第２圧縮部１２の第２吸入口１２ａから第２圧縮部１２に吸入される。
【００６７】
図８は、冷房時にインジェクション配管５７に冷媒を流した場合における、ｐ−ｈ線図上に示された冷凍サイクルを表す図である。図８において、圧縮ユニット１０に供給される直前の低圧ガス冷媒は点Ａに示す位置で表わされる。点Ａに示す位置で表わされる冷媒は、まず第１圧縮部１１で圧縮されることにより、点Ｂ１に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒に状態変化する。
【００６８】
また、第１圧縮部１１で圧縮された冷媒は、直列接続配管１５１内でインジェクション配管５７から流入されるガス冷媒と合流されるが、このときインジェクション配管５７から流入するガス冷媒で冷却されることにより比エンタルピが低下する。したがって、点Ｂ１に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒は、インジェクション配管５７からの冷媒と合流することにより点Ｂ２に示す位置まで状態変化する。つまり、圧力が変化しないまま、温度が若干低下する。
【００６９】
また、点Ｂ２に示す位置で表わされる中圧ガス冷媒は、その後に第２圧縮部１２で圧縮されることにより、点Ｂ３に示す位置で表わされる高温高圧ガス冷媒に状態変化する。点Ｂ３に示す位置で表わされる高温高圧ガス冷媒が室外熱交換器２２内で凝縮されることにより、点Ｃに示す位置で表わされる低温高圧液冷媒に変化する。さらに、点Ｃに示す位置で表わされる低温高圧液冷媒が減圧弁５９３で減圧されることにより点Ｃ１の位置で表わされる気液二相冷媒に状態変化する。この気液二相冷媒が第２気液分離器２６に流入して気液分離される。第２気液分離器２６で気液分離されたガス冷媒は、インジェクション配管５７を流れて第１圧縮部１１から吐出された冷媒（点Ｂ１に示す位置で表わされる冷媒）に合流する。また、第２気液分離器２６で気液分離された液冷媒は、点Ｃ２で示す液状態に移行した後に冷房用膨張弁２３Ｂで膨張されることにより点Ｄに示す位置で表わされる低温低圧気液二相冷媒に状態変化する。そして、点Ｄに示す位置で表わされる低温低圧気液二相冷媒が室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂで蒸発されることにより、点Ａに示す低圧ガス冷媒に状態変化する。点Ｄに示す位置から点Ａに示す位置まで冷媒が状態変化する際における比エンタルピの変化量Φが、実際に室内熱交換器２１Ａ,２１Ｂで熱交換された熱交換量、すなわち空調装置１が発揮した冷房能力（運転容量）に相当する。このような冷凍サイクルが繰り返されることにより冷房運転が継続される。
【００７０】
冷房時において、室外熱交換器２２から流出した冷媒のうち第２気液分離器２６で分離されたガス冷媒は、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入させても空調に寄与しない。したがって、室外熱交換器２２から流出したガス冷媒をインジェクション配管５７に通して直列接続配管１５１に導くことにより、無駄な冷媒が室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂに流入することが回避されるとともに、第２圧縮部１２で圧縮される冷媒を冷却することで冷凍効率を向上させることができる。また、室外熱交換器２２から流出した冷媒を気液分離して液冷媒のみを冷房用膨張弁２３Ｂに通すことにより、蒸発器で蒸発される冷媒のエンタルピを下げることができ、これにより室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂでの蒸発能力（Φ）を増加させることができる。つまり、本実施形態に係る冷房インジェクションは、蒸発器（室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ）での蒸発能力を向上させるために、第２気液分離器２６で冷媒を気液分離する。
【００７１】
このように、暖房インジェクションは圧縮動力を低減させて効率を向上させることを主目的とするのに対し、冷房インジェクションは蒸発能力を増加させて効率を向上させることを主目的とする。このためインジェクションサイクルを利用するにあたっても、暖房時と冷房時とではインジェクション配管５７に流す冷媒の流量の最適値（最適インジェクション流量Ｑｏｐｔ）が異なる。一般的には、暖房インジェクション時にインジェクション配管５７に流す冷媒の流量の最適値は、冷房インジェクション時にインジェクション配管５７に流す冷媒の流量の最適値よりも大きい。このため、本実施形態では、暖房インジェクション時には暖房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算し、冷房インジェクション時には冷房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算する。各インジェクションテーブルは、例えば、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを、温度Ｔｓ、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ、要求される空調負荷等に対応させたマップとして構成されており、そのマップを参照して最適インジェクション流量Ｑｏｐｔが選択される。
【００７２】
また、インジェクション流量Ｑは、直列接続配管１５１内を流れている冷媒の圧力（中間圧力）Ｐｍにより定められる。中間圧力Ｐｍが低ければ、インジェクション配管５７内の冷媒圧力と直列接続配管１５１内の冷媒の圧力との差圧ΔＰが増加するためインジェクション流量Ｑは増加する。反対に、中間圧力Ｐｍが高ければ差圧ΔＰが減少するためインジェクション流量Ｑは減少する。つまり、中間圧力Ｐｍ（正確には差圧ΔＰ）を制御することによってインジェクション流量Ｑを制御することができる。このため本実施形態では、図４のＳ１８にて、制御装置３０が、インジェクション配管５７に最適インジェクション流量Ｑｏｐｔの冷媒を流すための最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを計算する。この場合、例えばインジェクション流量Ｑと中間圧力Ｐｍとを対応させたマップを参照し、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔに基づいて最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを計算することができる。
【００７３】
なお、制御装置３０は、Ｓ１６の処理に代えて、温度Ｔｓ、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ、要求される空調負荷等と、暖房時の最適中間圧力Ｐｍｏｐｔとを対応させた暖房時中間圧力テーブル等に基づいて、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算することなく直接的に最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定してもよい。同様に、制御装置３０は、Ｓ１７の処理に代えて、温度Ｔｓ、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ、要求される空調負荷等と冷房時の最適中間圧力Ｐｍｏｐｔとを対応させた冷房時中間圧力テーブル等に基づいて、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算することなく直接的に最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定してもよい。この場合、Ｓ１８の処理を省略できる。
【００７４】
また、中間圧力Ｐｍは、第１圧縮部１１の吐出流量Ｑ１と第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２との比（吐出流量比）ＱＲ（＝Ｑ２／Ｑ１）により定められる。第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２が第１圧縮部１１の吐出流量Ｑ１に比べて少ない場合（吐出流量比ＱＲが小さい場合）、第１圧縮部１１からの冷媒によって第２圧縮部１２の吸入口１２ａ側が加圧されるため第２圧縮部１２の吸入圧力（すなわち中間圧力Ｐｍ）が上昇する。一方、第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２が第１圧縮部１１の吐出流量Ｑ１に比べて多い場合（吐出流量比ＱＲが大きい場合）、第２圧縮部１２の吸入口１２ａ側の冷媒が吐出口１２ｂ側に引っ張られるため第２圧縮部１２の吸入圧力（すなわち中間圧力Ｐｍ）が低下する。つまり、吐出流量比ＱＲを制御することによって中間圧力Ｐｍを制御することができる。
【００７５】
さらに、吐出流量比ＱＲは、第２圧縮部１２に接続されたバイパス配管１８１に介装されたバイパス弁１８２の開度αにより定められる。開度αが増加した場合は第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２が減少するため吐出流量比ＱＲが減少する。一方、開度αが減少した場合は第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２が増加するため吐出流量比ＱＲが増加する。つまり、バイパス配管１８１およびバイパス弁１８２は吐出流量比変更手段であり、バイパス弁１８２の開度αを制御することにより吐出流量比ＱＲを制御することができる。これらのことから、開度αを制御することで中間圧力Ｐｍを制御でき、ひいてはインジェクション流量Ｑを制御できることがわかる。したがって、本実施形態においては、図４のＳ１９にて、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに基づいて開度αをフィードバック制御する。この場合、現在の中間圧力Ｐｍと最適中間圧力Ｐｍｏｐｔとの偏差ΔＰｍ（＝Ｐｍｏｐｔ−Ｐｍ）を計算し、偏差ΔＰｍが０に近づくような制御信号をバイパス弁１８２に出力することによりフィードバック制御が行われる。したがって、本実施形態によれば、中間圧力Ｐｍが最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるようにバイパス弁１８２の開度αをフィードバック制御して吐出流量比ＱＲを所望の流量比に設定することで、運転条件に応じて最適流量のガス冷媒をインジェクション配管５７に流すことができる。その結果、特に運転容量比が５０％以下の部分負荷運転時における冷凍効率を高めることができるのである。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、第１圧縮部１１および第２圧縮部１２の双方が１台のガスエンジン４０により同期して駆動するように構成された空調装置１について説明したが、本実施形態では、第１圧縮部１１のみがガスエンジン４０で駆動する。第２圧縮部１２は、電動モータで駆動される電動圧縮機である。
【００７７】
図９は、本実施形態に係る空調装置２の構成を示す概略図である。本実施形態に係る空調装置２は、第１実施形態に係る空調装置１と同様に、圧縮ユニット１０と、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂと、室外熱交換器２２と、暖房用膨張弁２３Ａおよび冷房用膨張弁２３Ｂと、四方切換弁２４と、第１気液分離器２５および第２気液分離器２６と、サブ熱交換器２７と、制御装置３０と、ガスエンジン４０とを備える。このうち圧縮ユニット１０および制御装置３０以外の構成は上記第１実施形態で示した構成と同一である。
【００７８】
図９に示すように、本実施形態に係る圧縮ユニット１０は、第１圧縮部１１と、第２圧縮部６１２とを備える。第１圧縮部１１はガスエンジン４０の駆動力により駆動される。図１０は、ガスエンジン４０と第１圧縮部１１との接続構成を示す図である。図１０に示すように、ガスエンジン４０は出力軸４１を有し、この出力軸４１から動力が外部に出力される。出力軸４１には第１プーリ４２が出力軸４１と同軸回転可能に取付けられる。
【００７９】
また、第１圧縮部１１は入力軸１１１を有し、この入力軸１１１に第３プーリ１１２が入力軸１１１と同軸回転可能に取付けられる。入力軸１１１の途中にクラッチ１１３が介装される。第３プーリ１１２と第１プーリ４２との間にベルトＢＴ１が巻かれている。したがって、ガスエンジン４０の動力は、出力軸４１、第１プーリ４２、ベルトＢＴ１、第３プーリ１１２を介して入力軸１１１に伝達される。
【００８０】
また、図９に示すように、第２圧縮部６１２は第２吸入口６１２ａおよび第２吐出口６１２ｂを有する。また、本実施形態の空調装置２は電動モータ６２を備え、この電動モータ６２が第２圧縮部６１２に接続される。第２圧縮部６１２は電動モータ６２が駆動することにより作動する。なお、本実施形態においても第１圧縮部１１および第２圧縮部１２はスクロール圧縮機であるが、その他の圧縮機を用いてもよい。
【００８１】
また、制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有するマイクロコンピュータにより構成されている。この制御装置３０は、各センサ（温度センサ１７１、中間圧力センサ１５３、吐出圧力センサ１７２、吸入圧力センサ１７３等）が検出した情報を入力し、入力した情報に基づいて空調装置２の運転（例えばガスエンジン４０のエンジン回転数）を制御する。する。また、制御装置３０は、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９に電気的に接続されており、これらの弁の開閉状態を制御する。さらに、制御装置３０は、電動モータ６２にも電気的に接続されており、電動モータ６２の回転数を制御する。本実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態で説明した構成と同一である。そのため、第１実施形態で説明した構成と同一の構成については、同一の符号で示し、その具体的説明は省略する。
【００８２】
本実施形態に係る空調装置２の空調運転（暖房運転および冷房運転）中における冷媒の基本的な流れは、上記第１実施形態で説明した流れと同一であるので、その具体的説明は省略する。
【００８３】
空調装置２の空調運転中、制御装置３０は、図１１に示すインジェクション流量制御を実行する。インジェクション流量制御ルーチンが起動すると、制御装置３０は、まず図１１のＳ３１にて運転容量比Ｒを計算する。次いで、計算した運転容量比Ｒが５０％以下であるか否かを判断する（Ｓ３２）。運転容量比Ｒが５０％を越えている場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、制御装置３０はＳ４１に処理を進め、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９に閉作動信号を出力する。これにより、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９が閉弁する。（既に閉弁しているときは、その閉状態を維持する）。制御装置３０はＳ４１にて各弁に閉作動信号を出力した後に、この制御ルーチンを終了する。
【００８４】
また、制御装置３０は、図１１のＳ３２にて運転容量比Ｒが５０％以下であると判断した場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、Ｓ３３に処理を進め、直列接続用開閉弁１５２に開作動信号を出力する。これにより、直列接続用開閉弁１５２が開弁する。（既に開弁しているときは、その開状態を維持する）。
【００８５】
次いで制御装置３０は、インジェクション弁１９に開作動信号を出力する（Ｓ３４）。これによりインジェクション弁１９が開弁する（既に開弁しているときはその状態を維持する）。インジェクション弁１９が開弁すると、インジェクション配管５７を流れる冷媒が直列接続配管１５１に流入する。次に、制御装置３０は、現在の空調装置１の運転が暖房運転であるか冷房運転であるかを判断する（Ｓ３５）。暖房運転である場合には制御装置３０はＳ３６に処理を進める。一方、冷房運転である場合には制御装置３０はＳ３７に処理を進める。Ｓ３６では、制御装置３０は、暖房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算する。一方、Ｓ３７では、制御装置３０は、冷房インジェクションテーブルに基づいて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算する。
【００８６】
Ｓ３６またはＳ３７にて最適インジェクション流量Ｑｏｐｔを計算した後は、制御装置３０は、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔに基づいて、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定する。（Ｓ３８）。続いて制御装置３０は、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに基づいて、電動モータ６２の回転数βをフィードバック制御する（Ｓ３９）。これにより、中間圧力Ｐｍが最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに維持される。その後、制御装置３０はこのルーチンを終了する。
【００８７】
制御装置３０が上記のようなインジェクション流量制御ルーチンを実行することによって、運転容量比Ｒが５０％以下であるときに、直列接続用開閉弁１５２およびインジェクション弁１９が開くとともに、電動モータ６２のモータ回転数βが制御される。
【００８８】
上記第１実施形態で説明したように、中間圧力Ｐｍを制御することによってインジェクション流量Ｑを制御することができる。また、中間圧力Ｐｍは、第１圧縮部１１の吐出流量Ｑ１と第２圧縮部６１２の吐出流量Ｑ２との比（吐出流量比）ＱＲ（＝Ｑ２／Ｑ１）により定められる。吐出流量比ＱＲは、本実施形態においては電動モータ６２の回転数βにより定められる。回転数βが減少した場合は第２圧縮部１２の吐出流量が減少するため吐出流量比ＱＲが減少する。一方、回転数βが増加した場合は第２圧縮部１２の吐出流量Ｑ２が増加するため吐出流量比ＱＲは増加する。つまり、電動モータ６２は吐出流量比変更手段であり、電動モータ６２の回転数β（第２圧縮部１２の圧縮機回転数）を制御することにより吐出流量比ＱＲを制御することができる。これらのことから、モータ回転数β（あるいは第２圧縮部１２の圧縮機回転数）を制御することで中間圧力Ｐｍを制御でき、ひいてはインジェクション流量Ｑを制御できることがわかる。したがって、本実施形態においては、図１１のＳ３９にて、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔに基づいてモータ回転数βをフィードバック制御する。この場合、現在の中間圧力Ｐｍと最適中間圧力Ｐｍｏｐｔとの偏差ΔＰｍ（＝Ｐｍｏｐｔ−Ｐｍ）を計算し、偏差ΔＰｍが０に近づくような制御信号を電動モータ６２に出力することによりフィードバック制御が行われる。したがって、本実施形態によれば、中間圧力Ｐｍが最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるようにモータ回転数β（あるいは第２圧縮部１２の圧縮機回転数）をフィードバック制御して吐出流量比ＱＲを所望の流量比に設定することで、運転条件に応じて最適流量のガス冷媒をインジェクション配管５７に流すことができる。その結果、特に運転容量比が５０％以下の部分負荷運転時における冷凍効率を高めることができるのである。
【００８９】
以上のように、第１、第２実施形態の空調装置１，２は、第１吸入口１１ａおよび第１吐出口１１ｂを有し、第１吸入口１１ａからガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して第１吐出口１１ｂから吐出する第１圧縮部１１と、第２吸入口１２ａ，６１２ａおよび第２吐出口１２ｂ，６１２ｂを有し、第２吸入口１２ａ，６１２ａからガス冷媒を吸入するとともに吸入したガス冷媒を圧縮して第２吐出口１２ｂ，６１２ｂから吐出する第２圧縮部１２，６１２と、第１吐出口１１ｂに接続された第１吐出配管１３１と、第２吐出口１２ｂ，６１２ｂに接続された第２吐出配管１３２と、第１吐出配管１３１および第２吐出配管１３２を流れる冷媒が流入されるとともに流入された冷媒を凝縮するよう構成される凝縮器（暖房運転時は室内熱交換器２１Ａ,２１Ｂ、冷房運転時は室外熱交換器２２）と、凝縮器から流出した冷媒を蒸発するよう構成される蒸発器（暖房運転時は室外熱交換器２２、冷房運転時は室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ）と、凝縮器と蒸発器とを接続する中間配管５６と、蒸発器から流出した冷媒を第１吸入口１１ａに導くよう構成された第１吸入配管１４１と、蒸発器から流出した冷媒を第２吸入口１２ａ，６１２ａに導くよう構成された第２吸入配管１４２と、第１吐出配管１３１と第２吸入配管１４２とを接続する直列接続配管１５１と、直列接続配管１５１の途中に介装された直列接続用開閉弁１５２と、中間配管５６と直列接続配管１５１とを接続するインジェクション配管５７と、インジェクション配管５７の途中に介装されたインジェクション弁１９と、第１吐出口１１ｂから吐出されるガス冷媒の流量Ｑ１と第２吐出口１２ｂ，６１２ｂから吐出されるガス冷媒の流量Ｑ２との比である吐出流量比ＱＲを変更することができるように構成される流量比変更手段（バイパス配管１８１、バイパス弁１８２、電動モータ６２）と、を備える。
【００９０】
また、第１、第２実施形態の空調装置１，２は、直列接続用開閉弁１５２とインジェクション弁１９が開弁しているときに、直列接続配管１５１内を流れるガス冷媒の圧力である中間圧力Ｐｍが予め定められる最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるように流量比変更手段を制御する制御装置３０を備える。
【００９１】
第１、第２実施形態に係る空調装置１，２によれば、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２，６１２が直列接続されている場合に流量比変更手段によって吐出流量比ＱＲを制御することにより、中間圧力Ｐｍを制御することができる。このため様々な運転状況に応じてインジェクション流量Ｑを変更することができる。
【００９２】
また、直列接続用開閉弁１５２とインジェクション弁１９が開弁しているときに、制御装置３０が、中間圧力Ｐｍが予め定められる最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるように流量比変更手段を制御することで、暖房運転時、冷房運転時等、様々な運転状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができる。また、最適中間圧力Ｐｍｏｐｔは、インジェクション配管５７を流れる冷媒の流量が、空調運転時における冷凍効率を高めるためにインジェクション配管５７に流す冷媒の流量として予め定められる最適インジェクション流量Ｑｏｐｔとなるように、定められているので、効率を高めるといった面からより確実に、様々な運転状況に応じて最適な流量のガス冷媒をインジェクションすることができる。
【００９３】
また、上記第１実施形態に係る空調装置１は、第２圧縮部１２の圧縮室と第２吸入口１２ａとを接続するバイパス配管１８１と、バイパス配管１８１の途中に介装された開度制御可能なバイパス弁１８２を備える。バイパス配管１８１は、第２圧縮部１２の圧縮室内のガス冷媒の圧縮開始から圧縮途中までの間にその圧縮室と第２吸入口１２ａとが接続され、それ以降から圧縮終了までの間は圧縮室と第２吸入口１２ａとの接続が遮断されるように、第２圧縮部１２に接続している。そして、制御装置３０は、直列接続用開閉弁１５２とインジェクション弁１９が開弁しているときに、中間圧力Ｐｍが最適中間圧力Ｐｍｏｐｔになるようにバイパス弁１８２の開度αをフィードバック制御する。制御装置３０が開度αを制御することによって、インジェクション配管５７を流れる冷媒の流量が最適インジェクション流量Ｑｏｐｔとなるように、第２圧縮部１２の第２吐出口１２ｂから吐出される冷媒の流量が制御される。このように吐出流量を制御することにより、様々な状況に応じてインジェクション流量を制御することができる。
【００９４】
また、上記第１実施形態によれば、第１圧縮部１１と第２圧縮部１２が同一の駆動源（ガスエンジン４０）により駆動されている。このため１つの駆動源で２台の圧縮部を作動させることができるとともに、２台の圧縮部が同一の圧縮機回転数で作動している場合であっても、開度αの調整によって吐出流量比ＱＲを変更することができる。
【００９５】
また、上記第２実施形態に係る空調装置２によれば、第１圧縮部１１がガスエンジン４０により駆動され、第２圧縮部１２が電動モータ６２により駆動される。そして、制御装置３０は、インジェクション配管５７を流れる冷媒の流量が最適インジェクション流量Ｑｏｐｔとなるように、電動モータ６２の回転数βをフィードバック制御する。制御装置３０がモータ回転数βを制御することによって、インジェクション配管５７を流れる冷媒の流量が最適インジェクション流量Ｑｏｐｔとなるように、第２圧縮部１２の第２吐出口１２ｂから吐出される冷媒の流量が制御される。このように吐出流量を制御することにより、様々な状況に応じてインジェクション流量を制御することができる。
【００９６】
また、上記第２実施形態によれば、第１実施形態のようにバイパス配管１８１やバイパス弁１８２などの特別な手段を設けることなく中間圧力Ｐｍを制御できる。また、第１圧縮部１１の駆動源と第２圧縮部１２の駆動源とが異なるので、それぞれの圧縮部を独立して駆動できる。このため、例えば圧縮部としてスクロール圧縮機を使用した場合に、各圧縮機で発生する圧力脈動の発生タイミングをずらすことによって、圧力脈動を打ち消すことができる。このため圧力脈動に起因した圧縮仕事の損失が低減される。
【００９７】
さらに、上記第２実施形態によれば、第２圧縮部６１２が電動圧縮機であるため、ガスエンジンの燃料不足によって第１圧縮部１１の作動が不可能であるときも、商用電源などからの電力供給によって第２圧縮部６１２を作動させて空調装置の運転を継続することができる。また、電力の方がガスよりも安価な夜間等に第２圧縮部６１２の駆動比率を大きくすることにより、ランニングコストを低減することもできる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記第１および第２実施形態においては、吐出流量比ＱＲを変化させるために第２圧縮部１２の吐出流量を変化させる構成について説明したが、第１圧縮部１１の吐出流量を変化させてもよいし、第１圧縮部１１の吐出流量と第２圧縮部１２の吐出流量の双方を変化させてもよい。また、上記第１および第２実施形態では、暖房インジェクションテーブルあるいは冷房インジェクションテーブルを参照して最適インジェクション流量を計算し、計算した最適インジェクション流量に基づいて最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定した例について説明したが、暖房・冷房、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ、要求される空調負荷等の各種の情報に基づいて、最適インジェクション流量Ｑｏｐｔ計算することなく最適中間圧力Ｐｍｏｐｔを決定してもよい。また、第１圧縮部１１および／または第２圧縮部１２の吐出流量を変化させるために、圧縮部内の圧縮室の容積（排除容積）を状況に応じて変化し得るように圧縮部を構成してもよい。例えば、斜板の回転によってピストンを往復動させる機構を有する圧縮機（斜板式圧縮機）を用いるような場合、斜板の傾斜角度を変更してピストンの往復ストロークを変化させることにより排除容積を変更することができるように構成された圧縮機を本発明の空調装置に用いても良い。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２…空調装置、１０…圧縮ユニット、１１…第１圧縮部、１１ａ…第１吸入口、１１ｂ…第１吐出口、１２，６１２…第２圧縮部、１２ａ，６１２ａ…第２吸入口、１２ｂ，６１２ｂ…第２吐出口、１２ｃ…吸入孔、１２ｄ…吐出孔、１２ｅ…バイパス孔、１３１…第１吐出配管、１３２…第２吐出配管、１４１…第１吸入配管、１４２…第２吸入配管、１５１…直列接続配管、１５２…直列接続用開閉弁（第１弁部材）、１５３…中間圧力センサ、１７１…温度センサ、１７２…吐出圧力センサ、１７３…吸入圧力センサ、１８１…バイパス配管（流量比変更手段、流量変更手段）、１８２…バイパス弁（流量比変更手段、流量変更手段、第３弁部材）、１９…インジェクション弁（第２弁部材）、２１Ａ，２１Ｂ…室内熱交換器（蒸発器、凝縮器）、２２…室外熱交換器（凝縮器、蒸発器）、２３Ａ…暖房用膨張弁（凝縮器、蒸発器）、２３Ｂ…冷房用膨張弁、２４…四方切換弁、２５…第１気液分離器、２６…第２気液分離器、２７…サブ熱交換器、３０…制御装置（制御手段）、４０…ガスエンジン、５１…第１配管、５２…第２配管、５３…第３配管、５４…第４配管、５５…第５配管、５６…中間配管、５６Ａ…暖房用中間配管、５６Ｂ…冷房用中間配管、５７…インジェクション配管、５７Ａ…暖房インジェクション配管、５７Ｂ…冷房インジェクション配管、６２…電動モータ（流量比変更手段、流量変更手段、電動機）、５９３…減圧弁、Ｐｄ…吐出圧力、Ｐｍ…中間圧力、Ｐｍｏｐｔ…最適中間圧力、Ｐｓ…吸入圧力、Ｑ…インジェクション流量、Ｑｏｐｔ…最適インジェクション流量、ＱＲ…吐出流量比、Ｒ…運転容量比、α…開度、β…モータ回転数
【図１】
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【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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