(57)【要約】【課題】簡易な構成で、加熱能力の向上が十分に図られるヒートポンプ式加熱装置、を提供する。【解決手段】ヒートポンプ式加熱装置は、室内側熱交換器２６と、低圧側圧縮機３１と、高圧側圧縮機３２と、室内側熱交換器２６から送られた冷媒を減圧する第１減圧装置３６と、第１減圧装置３６から送られた冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器３８と、気液分離器３８の液相側に接続され、気液分離器３８から送られた冷媒を減圧し、減圧した冷媒を室外側熱交換器２７に向けて送る第２減圧装置３７と、気液分離器３８の気相側に接続され、気液分離器３８から送られた冷媒を、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の管路上に導くインジェクション管路５１と、高圧側圧縮機３２に流入する冷媒を過熱ガス状態または飽和蒸気状態とするために、第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を制御する制御部４６とを備える。【選択図】図１
2014119157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と被加熱流体との間で熱交換を行なう第１熱交換器と、
冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器と、
前記第２熱交換器から送られた冷媒を圧縮する低圧側圧縮機と、
前記低圧側圧縮機から送られた冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を前記第１熱交換器に向けて送る高圧側圧縮機と、
前記第１熱交換器から送られた冷媒を減圧する第１減圧装置と、
前記第１減圧装置から送られた冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、
前記気液分離器の液相側に接続され、前記気液分離器から送られた冷媒を減圧し、減圧した冷媒を前記第２熱交換器に向けて送る第２減圧装置と、
前記気液分離器の気相側に接続され、前記気液分離器から送られた冷媒を、前記低圧側圧縮機と前記高圧側圧縮機との間の管路上に導くインジェクション管路と、
前記高圧側圧縮機に流入する冷媒を過熱ガス状態または飽和蒸気状態とするために、前記第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する制御部とを備える、ヒートポンプ式加熱装置。
【請求項２】
前記第１減圧装置と前記気液分離器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ１を検出する第１温度検出部と、
前記低圧側圧縮機と前記高圧側圧縮機との間の管路上に設けられ、前記インジェクション管路を流れる冷媒が合流した後の冷媒の温度Ｔ２を検出する第２温度検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１と、前記第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２との比較に基づいて、前記第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する、請求項１に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２が前記第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１と等しくなる状態が、予め定めた時間だけ続いた場合に、前記第２減圧装置における冷媒の減圧比を小さくする、請求項２に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【請求項４】
前記第１減圧装置と前記気液分離器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ１を検出する第１温度検出部と、
前記高圧側圧縮機と前記第１熱交換器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ３および圧力Ｐをそれぞれ検出する第３温度検出部および圧力検出部とをさらに備え、
前記制御部は、ｐ（圧力）−ｈ（比エンタルピ）線図において、前記第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１から定まる中間圧力線と、前記第３温度検出部および前記圧力検出部で検出された冷媒の温度Ｔ３および圧力Ｐから定まる点を通る等エントロピ線との交点から、比エンタルピＨ´を特定し、前記比エンタルピＨ´と、前記中間圧線上における飽和蒸気の比エンタルピＨとの比較に基づいて、前記第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【請求項５】
前記低圧側圧縮機と前記高圧側圧縮機との間の管路であって、前記インジェクション管路を流れる冷媒が合流した後の冷媒が流れる管路上に設けられ、液冷媒を貯留するバッファ部をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のヒートポンプ式加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ヒートポンプ式加熱装置に関し、より特定的には、ヒートポンプサイクル上に２つの圧縮機が設けられた２段圧縮式のヒートポンプ式加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ式加熱装置に関して、たとえば、特開平８−２１０７０９号公報には、室外空気温度が−２０℃であっても暖房運転が可能であることを目的とした、寒冷地向けヒートポンプ空調機が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示されたヒートポンプ空調機においては、スクロール圧縮機と、四方弁と、室内空気熱交換器と、レシーバと、室外冷媒制御弁と、室外空気熱交換器とが順次、配管により接続されている。レシーバとスクロール圧縮機との間には、スクロール圧縮機に液冷媒をインジェクションするためのバイパス流路が液インジェクション冷媒制御弁を介して設けられている。液インジェクション冷媒制御弁は、圧縮機の吐出側温度と目標吐出温度との差によって制御され、さらに室外冷媒制御弁は、室外空気熱交換器の前後に設けられた温度センサの温度差が、室外空気熱交換器の冷媒出口の冷媒過熱度になるように制御される。
【０００４】
また、特開平１１−１３２５７５号公報には、液管に介装した気液分離器から、ガスインジェクション用のバイパス配管を通して圧縮機に返流されるガス冷媒中への液冷媒の混入に伴う圧縮機の信頼性の低下を防止することを目的とした、空気調和機が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献２に開示された空気調和機においては、圧縮機に、室外熱交換器と室内熱交換器とが順次接続されて、冷媒循環回路が形成されている。室外熱交換器と室内熱交換器との間の液管には、気液分離器が介装されている。気液分離器と圧縮機の吸込側との間には、気液分離器内のガス冷媒を圧縮機に返流させるガスインジェクション用のバイパス配管と、バイパス配管を通しての流路を開閉する開閉弁とが設けられている。圧縮機の吐出温度と、冷媒循環回路を循環する冷媒の凝縮温度との差が基準温度差よりも小さくなった場合に、開閉弁が閉操作される。その基準温度差は、圧縮機の運転周波数が高いほど大きく設定される。
【０００６】
また、特開２００７−２６３４４０号公報には、暖房運転時、圧縮過程で圧縮機に抽入する冷媒のインジェクション量を適正に調整することによって、低負荷の時には高運転効率で運転し、高負荷の時には暖房能力を向上することを目的とした、空気調和装置が開示されている（特許文献３）。
【０００７】
特許文献３に開示された空気調和装置は、室内熱交換器から流出した冷媒の一部をインジェクション用減圧装置を介して圧縮機の圧縮過程に抽入するインジェクション管と、圧縮機の回転数を負荷の大きさに応じて制御する圧縮機回転数制御手段と、圧縮機の出口部の吐出ガス過熱度または吐出温度が目標値になるようにインジェクション用減圧装置を制御するインジェクション制御手段を備える。その目標値は、圧縮機回転数制御手段により制御される圧縮機の回転数が高い場合に小さく、圧縮機の回転数が低い場合に大きく設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２１０７０９号公報
【特許文献２】特開平１１−１３２５７５号公報
【特許文献３】特開２００７−２６３４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
空気調和機や給湯装置といったヒートポンプ式加熱装置として、ヒートポンプサイクル上に、低圧側圧縮機および高圧側圧縮機の２つの圧縮機が設けられた２段圧縮式のものがある。しかしながら、２段圧縮式のヒートポンプ式加熱装置では、高圧側圧縮機における冷媒の吸い込み温度および吐出温度が上昇し、圧縮機の動作範囲を超えるという問題がある。かかる問題を解決する方法として、低圧側圧縮機および高圧側圧縮機間の管路と、室内熱交換器（凝縮器）および室外熱交換器（蒸発器）間の管路とを接続するようにインジェクション管を設け、室内熱交換器および室外熱交換器間の管路を流通する冷媒の一部を、インジェクション管を通じて低圧側圧縮機および高圧側圧縮機間の管路に注入する方法が考えられる。この場合、高圧側圧縮機における冷媒の吸い込み温度を低下させて、信頼性を保った運転を実現することができる。
【００１０】
このようなインジェクション管を用いたヒートポンプ式加熱装置では、最適な冷媒量で低圧側圧縮機および高圧側圧縮機間にインジェクションすることによって、加熱能力の向上が図られることが要求される。また、上述の特許文献１から３にはインジェクション管を用いた各種の装置が開示されているがいずれの装置でも、冷媒のインジェクション制御がインジェクション管の管路上に設けられた開閉弁または減圧装置によって実施されている。この場合、装置を安価に製造することができないという課題がある。
【００１１】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な構成で、加熱能力の向上が十分に図られるヒートポンプ式加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に従ったヒートポンプ式加熱装置は、冷媒と被加熱流体との間で熱交換を行なう第１熱交換器と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器と、第２熱交換器から送られた冷媒を圧縮する低圧側圧縮機と、低圧側圧縮機から送られた冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を第１熱交換器に向けて送る高圧側圧縮機と、第１熱交換器から送られた冷媒を減圧する第１減圧装置と、第１減圧装置から送られた冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、気液分離器の液相側に接続され、気液分離器から送られた冷媒を減圧し、減圧した冷媒を第２熱交換器に向けて送る第２減圧装置と、気液分離器の気相側に接続され、気液分離器から送られた冷媒を、低圧側圧縮機と高圧側圧縮機との間の管路上に導くインジェクション管路と、高圧側圧縮機に流入する冷媒を過熱ガス状態または飽和蒸気状態とするために、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する制御部とを備える。
【００１３】
このように構成されたヒートポンプ式加熱装置によれば、インジェクション管路を流れる冷媒と、低圧側圧縮機から吐出された高温、高圧の気相冷媒とを合流させて、過熱ガス状態または飽和蒸気状態の冷媒を高圧側圧縮機に流入させる。これにより、高圧側圧縮機における加熱能力を十分に向上させることができる。この際、気液分離器から送られた冷媒を減圧する第２減圧装置を利用して、高圧側圧縮機に流入する冷媒の過熱ガス状態または飽和蒸気状態を得るため、ヒートポンプ式加熱装置を簡易な構成にできる。
【００１４】
また好ましくは、ヒートポンプ式加熱装置は、第１減圧装置と気液分離器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ１を検出する第１温度検出部と、低圧側圧縮機と高圧側圧縮機との間の管路上に設けられ、インジェクション管路を流れる冷媒が合流した後の冷媒の温度Ｔ２を検出する第２温度検出部とをさらに備える。制御部は、第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１と、第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２との比較に基づいて、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する。
【００１５】
さらに好ましくは、制御部は、第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２が第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１と等しくなる状態が、予め定めた時間だけ続いた場合に、第２減圧装置における冷媒の減圧比を小さくする。
【００１６】
また好ましくは、ヒートポンプ式加熱装置は、第１減圧装置と気液分離器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ１を検出する第１温度検出部と、高圧側圧縮機と第１熱交換器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ３および圧力Ｐをそれぞれ検出する第３温度検出部および圧力検出部とをさらに備える。制御部は、ｐ（圧力）−ｈ（比エンタルピ）線図において、第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１から定まる中間圧力線と、第３温度検出部および圧力検出部で検出された冷媒の温度Ｔ３および圧力Ｐから定まる点を通る等エントロピ線との交点から、比エンタルピＨ´を特定し、その比エンタルピＨ´と、中間圧線上における飽和蒸気の比エンタルピＨとの比較に基づいて、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する。
【００１７】
このように構成されたヒートポンプ式加熱装置によれば、第１温度検出部で検出された温度Ｔ１を冷媒が気液二相状態であるところの温度とみなして、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する。
【００１８】
また好ましくは、ヒートポンプ式加熱装置は、第１減圧装置と気液分離器との間の管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ１を検出する第１温度検出部と、低圧側圧縮機と高圧側圧縮機との間の管路上に設けられ、インジェクション管路を流れる冷媒が合流した後の冷媒の温度Ｔ２を検出する第２温度検出部と、インジェクション管路上に設けられ、冷媒の温度Ｔ４を検出する第４温度検出部をさらに備える。制御部は、Ｔ１＞Ｔ４の関係が成立する場合に、第１温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ１と、第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２との比較に基づいて、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御し、Ｔ１＜Ｔ４の関係が成立する場合に、第４温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ４と、第２温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ２との比較に基づいて、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する。
【００１９】
このように構成されたヒートポンプ式加熱装置によれば、Ｔ１＞Ｔ４の関係が成立する場合、第１温度検出部で検出された温度Ｔ１を冷媒が気液二相状態であるところの温度とみなして、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御し、Ｔ１＜Ｔ４の関係が成立する場合、第４温度検出部で検出された冷媒の温度Ｔ４を気液二相状態であるところの温度とみなして、第２減圧装置における冷媒の減圧比を制御する。
【００２０】
また好ましくは、ヒートポンプ式加熱装置は、低圧側圧縮機と高圧側圧縮機との間の管路であって、インジェクション管路を流れる冷媒が合流した後の冷媒が流れる管路上に設けられ、液冷媒を貯留するバッファ部をさらに備える。
【００２１】
このように構成されたヒートポンプ式加熱装置によれば、高圧側圧縮機に流入する冷媒をより確実に過熱ガス状態または飽和蒸気状態とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上に説明したように、この発明に従えば、簡易な構成で、加熱能力の向上が十分に図られるヒートポンプ式加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。
【図２】図１中のヒートポンプ式加熱装置による冷凍サイクルを示すモリエル線図である。
【図３】図１中のヒートポンプ式加熱装置において、高圧側圧縮機の吸い込み位置における冷媒の状態の制御のフローチャートを示す図である。
【図４】図１中のヒートポンプ式加熱装置の変形例を示す回路図である。
【図５】気液分離器における分岐前の冷媒量に対するインジェクション量比と、暖房能力およびＣＯＰとの関係を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。
【図７】図６中のヒートポンプ式加熱装置において、高圧側圧縮機の吸い込み位置における冷媒の状態の制御のフローチャートを示す図である。
【図８】図６中のヒートポンプ式加熱装置において実行される制御を説明するためのモリエル線図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。図１を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、代表的には、ヒートポンプ式給湯機やヒートポンプ式暖房機に適用される。ヒートポンプ式加熱装置は、その回路構成として、冷凍回路２０およびインジェクション回路５０を有する。冷凍回路２０およびインジェクション回路５０には、冷媒として、たとえばＲ４１０Ａが封入されている。
【００２６】
冷凍回路２０は、環状に延びて、ヒートポンプサイクルを構成している。冷凍回路２０の経路上には、室内側熱交換器（凝縮器）２６および室外側熱交換器（蒸発器）２７が設けられている。室内側熱交換器２６は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒と、被加熱流体（水または空気）との間で熱交換を行なう。室外側熱交換器２７は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒と外気（室外空気）との間で熱交換を行なう。
【００２７】
冷凍回路２０の経路上には、第１減圧装置３６、気液分離器３８および第２減圧装置３７がさらに設けられている。第１減圧装置３６、気液分離器３８および第２減圧装置３７は、室内側熱交換器２６と室外側熱交換器２７との間に設けられている。第１減圧装置３６、気液分離器３８および第２減圧装置３７は、冷凍回路２０における冷媒の流れ方向において直列に並んでいる。室内側熱交換器２６から室外側熱交換器２７に向かう冷凍回路２０の経路上において、第１減圧装置３６、気液分離器３８および第２減圧装置３７は挙げた順に並んでいる。
【００２８】
第１減圧装置３６は、室内側熱交換器２６から送られた冷媒を減圧する。第１減圧装置３６は、室内側熱交換器２６における冷媒の過冷却を制御するための減圧装置として設けられている。気液分離器３８は、第１減圧装置３６から送られた冷媒を気相状態の冷媒と液相状態の冷媒（液冷媒）とに分離する。気液分離器３８は、気相状態の冷媒が配置される気相冷媒空間３８ａと、液相状態の冷媒が配置される液相冷媒空間３８ｂとを有する。第２減圧装置３７は、配管を通じて気液分離器３８の液相冷媒空間３８ｂに接続されている。第２減圧装置３７は、気液分離器３８から送られた液冷媒を減圧する。第２減圧装置３７は、室外側熱交換器２７における冷媒の過熱度と、後述するインジェクション回路５０によるインジェクション冷媒量とを制御するための減圧装置として設けられている。本実施の形態では、第１減圧装置３６および第２減圧装置３７として膨張弁が用いられている。
【００２９】
冷凍回路２０の経路上には、低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２がさらに設けられている。低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２は、室外側熱交換器２７と室内側熱交換器２６との間に設けられている。低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２は、冷凍回路２０における冷媒の流れ方向において直列に並んでいる。室外側熱交換器２７から室内側熱交換器２６に向かう冷凍回路２０の経路上において、低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２は挙げた順に並んでいる。低圧側圧縮機３１は、室外側熱交換器２７から送られた低圧の冷媒を中間圧まで圧縮する。高圧側圧縮機３２は、低圧側圧縮機３１から送られた中間圧の冷媒をさらに高圧に圧縮する。
【００３０】
本実施の形態では、低圧側圧縮機３１が、冷媒の吐出容量を制御可能な可変容量タイプの圧縮機（たとえば、回転数を変更可能なインバータ仕様の圧縮機）であり、高圧側圧縮機３２が、回転数が一定速タイプの圧縮機である。なお、低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２の少なくともいずれか一方が、可変容量タイプであればよく、回転数が一定速の低圧側圧縮機と可変容量の高圧側圧縮機との組み合わせや、可変容量の低圧側圧縮機と可変容量の高圧側圧縮機との組み合わせであってもよい。なお、低圧側圧縮機が容量可変タイプである場合、高負荷時における運転可能範囲が広がる。
【００３１】
インジェクション回路５０は、冷媒が流通可能なインジェクション管路５１から構成されている。インジェクション管路５１は、気液分離器３８の気相冷媒空間３８ａに分離された冷媒の一部を、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の冷凍回路２０へと導くように設けられている。
【００３２】
より具体的には、インジェクション管路５１は、その両端が、気液分離器３８の気相冷媒空間３８ａと、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の冷凍回路２０とにそれぞれ繋がるように設けられている。インジェクション管路５１の冷媒入り口は、気液分離器３８の気相冷媒空間３８ａに接続され、インジェクション管路５１の冷媒出口は、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の冷凍回路２０に接続されている。
【００３３】
本実施の形態では、インジェクション管路５１の経路上に、冷媒の流れを許容、遮蔽する開閉弁や、冷媒流量の調整が可能な流量調整弁が設けられていない。
【００３４】
冷凍回路２０の経路上には、バッファ部４１およびバッファ部４２がさらに設けられている。バッファ部４１およびバッファ部４２は、液冷媒を貯留可能なアキュムレータにより構成されている。バッファ部４１は、冷凍回路２０の経路上において、室外側熱交換器２７と低圧側圧縮機３１との間に設けられている。バッファ部４２は、冷凍回路２０の経路上において、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間に設けられている。インジェクション管路５１が冷凍回路２０に接続される位置を接続部５３という場合に、バッファ部４２は、接続部５３と高圧側圧縮機３２との間に設けられている。バッファ部４１およびバッファ部４２は、それぞれ、低圧側圧縮機３１および高圧側圧縮機３２に液冷媒が侵入して圧縮機の信頼性が低下することを防ぐために設けられている。
【００３５】
図２は、図１中のヒートポンプ式加熱装置による冷凍サイクルを示すモリエル線図である。
【００３６】
モリエル線図はＰ−ｈ線図ともいわれ、縦軸を圧力［ＭＰａ］、横軸を比エンタルピ［ｋＪ／ｋｇ］としている。モリエル線図は、冷凍サイクルに用いる冷媒の圧力や比エンタルピ、温度、相状態、エンタルピ、比体積などの冷媒固有の特性を示す図である。図２中に示すＡ〜Ｈの冷媒状態は、それぞれ、図１中のＡ〜Ｈにおける冷媒状態に対応する。
【００３７】
図１および図２を参照して、まず、高圧側圧縮機３２から吐出されたガス冷媒（状態Ａ）は、室内側熱交換器（凝縮器）２６に流入し、凝縮した高温の液冷媒（状態Ｂ）となる。この高温の液冷媒が第１減圧装置３６を通過することによって、冷媒の圧力、温度が低下する（状態Ｃ）。このとき、内部熱交換器などの装置が設けられていない場合、一般的に、冷媒は気液二相状態にある。
【００３８】
次に、冷媒は、気液分離器３８へ流入して、気相と液相とに分離される。分離された液冷媒（状態Ｄ）が第２減圧装置３７を通過することによって、冷媒の圧力、温度がさらに低下する（状態Ｅ）。次に、冷媒が室外側熱交換器２７を通過することによって、冷媒は外気から吸熱して蒸発する（状態Ｆ）。状態Ｆの冷媒は、低圧側圧縮機３１に流入して、中間圧力まで圧縮される（状態Ｇ）。
【００３９】
一方、気液分離器３８の気相冷媒空間３８ａに分離された冷媒（インジェクション冷媒）は、インジェクション管路５１を通って、低圧側圧縮機３１から吐出された冷媒と合流する。インジェクション冷媒の温度は、低圧側圧縮機３１から吐出された冷媒の温度よりも低いため、インジェクション冷媒合流後の冷媒温度は、低下する（状態Ｈ）。
【００４０】
加熱運転時、外気温が低温となって蒸発圧力が低下すると圧縮比が大きくなるが、低圧側圧縮機３１による圧縮工程の後であって、高圧側圧縮機３２による圧縮工程の前の段階で、中間圧の冷媒にインジェクション冷媒を注入して冷媒流量を増大させることによって、吐出温度を異常に上昇させることなく加熱（暖房）能力を確保することができる。このように、インジェクション冷媒による効果によって、たとえば、外気温が−２０℃程度の極低温であっても、十分な加熱能力を得ることができる。
【００４１】
ヒートポンプ式加熱装置は、制御部４６と、第１温度検出部としての温度検出部６１と、第２温度検出部としての温度検出部６１とをさらに有する。
【００４２】
温度検出部６１は、第１減圧装置３６と気液分離器３８との間に設けられている。温度検出部６１は、第１減圧装置３６の吐出位置に設けられている。温度検出部６１は、第１減圧装置３６から吐出され、気液分離器３８に流入する冷媒の温度Ｔ１を検出する。温度検出部６２は、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間に設けられている。温度検出部６２は、高圧側圧縮機３２と接続部５３との間に設けられている。温度検出部６２は、バッファ部４２と接続部５３との間に設けられている。温度検出部６２は、低圧側圧縮機３１から吐出された冷媒であって、インジェクション管路５１を流れる冷媒が合流した後の冷媒の温度Ｔ２を検出する。温度検出部６２は、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の温度Ｔ２を検出する。
【００４３】
制御部４６は、温度検出部６１で検出された冷媒の温度Ｔ１と、温度検出部６２で検出された冷媒の温度Ｔ２との比較に基づいて、第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を制御する。制御部４６は、温度検出部６１で検出された冷媒の温度Ｔ１と、温度検出部６２で検出された冷媒の温度Ｔ２との差に基づいて、第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を制御する。
【００４４】
本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置においては、温度検出部６１で検出された冷媒の温度Ｔ１および温度検出部６２で検出された冷媒の温度Ｔ２に基づいて、第２減圧装置３７の開度を制御し、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を、気相のみの過熱ガス状態から飽和蒸気状態までの状態とする。これにより、加熱負荷の大小や圧縮機の回転数に関わらず高圧側圧縮機３２に吸い込まれる冷媒を所望の状態に保持して、ヒートポンプ式加熱装置の加熱能力を高めたり、ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）を高く維持したりできる。
【００４５】
さらに本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置においては、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態を制御するための装置をインジェクション管路５１には設けず、加熱運転時における冷媒の流れ方向に対して室外側熱交換器２７の上流側に設けられた第２減圧装置３７を利用する。これにより、インジェクション管路に減圧装置を設け、インジェクション冷媒の流量を直接的に制御する場合と同等の効果が得られ、かつ、インジェクション管路に開閉弁または減圧装置を設置する必要がないことにより、安価に装置を構成することができる。
【００４６】
続いて、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態の上記制御方法について具体的に説明する。まず、圧縮機の回転数は、加熱能力を最も直接的に調整できる操作量であるため、可変容量タイプの低圧側圧縮機３１の回転数を負荷に応じて制御する。たとえば、使用者が設定した目標加熱温度または装置内に予め設定された目標加熱温度と、測定された加熱温度との偏差に応じて、低圧側圧縮機３１の回転数を増減する。
【００４７】
図３は、図１中のヒートポンプ式加熱装置において、高圧側圧縮機の吸い込み位置における冷媒の状態の制御のフローチャートを示す図である。図中に示す制御フローは、制御部４６にて実行する。
【００４８】
図１および図３を参照して、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態の制御の前に、運転開始時、上記の低圧側圧縮機３１の回転数制御、第１減圧装置３６の開度調整による室内側熱交換器２６の出口の過冷却制御、および第２減圧装置３７の開度調整による室外側熱交換器２７の出口の過熱度制御を実施する。封入される冷媒は、これら一連の制御が完了した状態でインジェクション冷媒が気相状態となるように設定されている。
【００４９】
高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態の制御に際しては、まず、温度検出部６１により第１減圧装置３６と気液分離器３８との間の冷媒の温度Ｔ１を検出し、温度検出部６２により高圧側圧縮機３２の吸い込み位置の冷媒の温度Ｔ２を検出する。検出された温度Ｔ１および温度Ｔ２を制御部４６に格納する（Ｓ１０１）。
【００５０】
次に、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における目標冷媒温度Ｔ２ＳＰを決定する（Ｓ１０２）。
【００５１】
冷凍回路２０上において、温度検出部６１が設けられた第１減圧装置３６と気液分離器３８との間の冷媒は、気液二相状態である。また、温度検出部６１が設けられた位置と温度検出部６２が設けられた位置との間には減圧装置が存在しておらず、両者の位置の冷媒圧力は同一である。さらに、冷媒が、飽和蒸気状態から気液二相状態までの間にあるとき、気相と液相との割合によって冷媒の乾き度は変化するが、冷媒の温度は変化しない。このため、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を飽和蒸気状態とする場合、目標冷媒温度Ｔ２ＳＰ＝Ｔ１に設定すればよい。
【００５２】
ここでは、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が飽和蒸気状態に近い過熱ガス状態となるように、目標冷媒温度Ｔ２ＳＰ＝Ｔ１＋α（αは任意に定めた値）に設定する（Ｓ１０２）。一例を挙げれば、αは５℃である。αは、０℃を超え１０℃以下の値であることが好ましく、０℃を超え５℃以下の値であることがさらに好ましい。
【００５３】
次に、温度Ｔ２と目標冷媒温度Ｔ２ＳＰとを比較する（Ｓ１０３）。Ｔ２＞Ｔ２ＳＰ（Ｔ２−Ｔ１＞α）の関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が目標とする状態よりも過熱側にシフトしているとみなして、第２減圧装置３７の開度を小さくする（第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を大きくする）（Ｓ１０４）。気液分離器３８における液冷媒量が増大し、やがて気液分離器３８内に液冷媒があふれてインジェクション管路５１に流入する。これにより、インジェクション管路５１における冷媒が気相のみの状態から気液二相状態に変化し、インジェクション管路５１から、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の管路への冷媒流入密度が増大する。一方、Ｔ２≦Ｔ２ＳＰ（Ｔ２−Ｔ１≦α）の関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が目標とする状態よりも飽和蒸気側にシフトしているとみなして、第２減圧装置３７の開度を大きくする（第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を小さくする）（Ｓ１０５）。
【００５４】
第２減圧装置３７の操作後からｔ秒間、待機する（Ｓ１０６）。その後、温度Ｔ１および温度Ｔ２を測定し（Ｓ１０１）、Ｓ１０２以降のステップを繰り返すことによって、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を所望の状態に維持する。
【００５５】
上記のＳ１０２に示すステップにおいて、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が飽和蒸気状態となるように、目標冷媒温度Ｔ２ＳＰ＝Ｔ１に設定した場合、第２減圧装置３７の開度を小さくすると、インジェクション管路５１において液冷媒の割合が増加する。しかしながら、冷媒温度は飽和蒸気状態から気液二相状態になっても変化しないため、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の温度は、インジェクション管路５１からの液冷媒の流入にもかかわらず変化しない。このような場合に、第２減圧装置３７の開度の下限値を設定する方法として、Ｔ２ＳＰ（Ｔ１）＝Ｔ２の状態が予め定めた時間β秒だけ続いた時に、飽和蒸気状態を超えて気液二相状態になっていると判断する方法がある。この方法では、Ｔ２ＳＰ（Ｔ１）＝Ｔ２の状態がβ秒だけ続いた時に、第２減圧装置３７の開度を大きくすることによって、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態を過熱ガス側に戻す。一例を挙げれば、βは１０秒である。
【００５６】
図４は、図１中のヒートポンプ式加熱装置の変形例を示す回路図である。図４を参照して、本変形例におけるヒートポンプ式加熱装置では、冷凍回路２０の経路上に、内部熱交換器４３がさらに設けられている。内部熱交換器４３は、室内側熱交換器２６と第１減圧装置３６との間に設けられている。インジェクション管路５１は、内部熱交換器４３を通るように設けられている。内部熱交換器４３は、室内側熱交換器２６から流出した冷媒と、インジェクション管路５１を流れる冷媒との間で熱交換を行なう。
【００５７】
このような構成によれば、インジェクション管路５１に液相状態の冷媒が流入する場合に、その液相が内部熱交換器４３にて加熱されることによって気化し、結果、インジェクション冷媒の流量が増加することによる加熱能力の向上が見込まれる。
【００５８】
次に、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置において加熱能力の向上が図られる理由について説明する。
【００５９】
インジェクション冷媒の供給は、加熱側の冷媒流量を増加させて加熱能力を増加させる作用があり、また、高圧側圧縮機３２の吐出温度を下げられるため、高圧側圧縮機３２の運転圧力比の限界をより大きくできる。加熱側の冷媒流量を増加させるためには、気相状態のインジェクション冷媒よりも、気液二相状態のインジェクション冷媒の方が有効である。しかしながら、気液二相状態のインジェクション冷媒を過度に供給すると、ＣＯＰの悪化と、液圧縮による圧縮機の信頼性の低下とを招く懸念がある。すなわち、インジェクション冷媒中の液相冷媒が、低圧側圧縮機３１から吐出される高温ガス冷媒によって相変化され、高圧側圧縮機３２に吸い込まれる冷媒が飽和蒸気状態になる程度が最適である。
【００６０】
そこで、本実施の形態では、第１減圧装置３６と気液分離器３８の間の冷媒の温度Ｔ１と、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置の冷媒の温度Ｔ２とに基づき、第２減圧装置３７の開度調整を行ない、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が飽和蒸気状態から、飽和蒸気状態に近い過熱ガス状態に保持することによって、加熱側の冷媒流量を増加させたサイクルを保つ。凝縮温度や蒸発温度、圧縮機の回転数が同条件である場合、サイクルの能力を決定付ける最大の要因は、高圧側圧縮機３２の吸い込み圧力であるといえる（図２中の状態Ｈ）。インジェクション冷媒の流量が増えると吸い込む冷媒の圧力が高く、密度が大きくなり、室内側熱交換器２６における冷媒流量が増加する。その吸い込み圧力を従前と同等の値に設定しておけば、本実施の形態では、加熱側の冷媒流量を増加させて、従前と同等以上の加熱能力を実現することができる。
【００６１】
高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を飽和蒸気状態にするためには、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒温度をその位置の圧力に対する飽和蒸気温度とすればよい。この場合、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の飽和蒸気温度が必要になるが、本実施の形態では、第１減圧装置３６と気液分離器３８との間の冷媒温度Ｔ１を用いることで、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の飽和蒸気温度を容易に設定することができる。
【００６２】
高圧側圧縮機３２の吸い込み位置の直前で液相冷媒が流入すると、高圧側圧縮機３２の圧縮工程の開始点が飽和蒸気状態に近づくことになる。このため、本実施の形態では、低圧側圧縮機３１の吐出冷媒にインジェクション冷媒を合流させることで冷媒温度を確実に低下させ、高圧側圧縮機３２の吐出冷媒の温度が低く抑えられるため、圧縮機の運転圧力比の限界を大きくすることができる。
【００６３】
次に、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置において制御性の向上が図られる理由について説明する。
【００６４】
本実施の形態における制御方法は、加熱負荷に応じた圧縮機の回転数制御と、低圧側圧縮機３１の吐出冷媒の温度によるインジェクション制御と、冷媒の流れ方向において室内側熱交換器２６の後の減圧装置を制御するための制御手段とを備えており、サイクルを２つの減圧装置により制御可能である。これにより、制御因子である減圧装置や制御手段の数を最小限度に抑えて、制御性を向上させることができる。
【００６５】
低負荷時、たとえば外気温が高いとき、インジェクション冷媒の量が多いためにＣＯＰが低下しすぎるという問題がある。このような問題は、インジェクション管路５１に開閉弁を設け、外気温度などに基づいて開閉操作することによって解決される。
【００６６】
図５は、気液分離器における分岐前の冷媒量に対するインジェクション量比と、暖房能力およびＣＯＰとの関係を示すグラフである。図５中では、横軸がインジェクション量比を示し、縦軸が暖房能力およびＣＯＰの実験値を示す。
【００６７】
図５を参照して、第２減圧装置３７の開度を小さくしてインジェクション冷媒の流量を増加させていくと、暖房能力が向上する。さらにインジェクション状態が気液二相状態になるとインジェクション冷媒の流量はさらに増加するため、暖房能力が高い値を取る。しかしながら、インジェクション管路５１に多量の液冷媒が流れると暖房能力の低下に繋がる。一方、ＣＯＰは、インジェクション量の増加に伴って緩やかに低下する。
【００６８】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式加熱装置の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、冷媒と被加熱流体との間で熱交換を行なう第１熱交換器としての室内側熱交換器２６と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう第２熱交換器としての室外側熱交換器２７と、室外側熱交換器２７から送られた冷媒を圧縮する低圧側圧縮機３１と、低圧側圧縮機３１から送られた冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を室内側熱交換器２６に向けて送る高圧側圧縮機３２と、室内側熱交換器２６から送られた冷媒を減圧する第１減圧装置３６と、第１減圧装置３６から送られた冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器３８と、気液分離器３８の液相側に接続され、気液分離器３８から送られた冷媒を減圧し、減圧した冷媒を室外側熱交換器２７に向けて送る第２減圧装置３７と、気液分離器３８の気相側に接続され、気液分離器３８から送られた冷媒を、低圧側圧縮機３１と高圧側圧縮機３２との間の管路上に導くインジェクション管路５１と、高圧側圧縮機３２に流入する冷媒を過熱ガス状態または飽和蒸気状態とするために、第２減圧装置３７における冷媒の減圧比を制御する制御部４６とを備える。
【００６９】
このように構成された、この発明の実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置によれば、制御性に優れるとともに、加熱能力の向上が十分に図られるヒートポンプ式加熱装置を実現することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では、高圧側圧縮機３２に液冷媒が侵入することをより確実に防ぐために、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置にバッファ部４２が設けられている。このような構成においては、制御部４６は、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置の冷媒が気相状態から気液二相状態になった直後の状態となるように、第２減圧装置３７を制御してもよい。この場合、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置の冷媒が多少の液冷媒を含んだ状態であっても、その液冷媒はバッファ部４２に捕獲されるため、高圧側圧縮機３２に吸い込まれる冷媒は飽和蒸気状態または過熱ガス状態となる。
【００７１】
また、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置には、バッファ部４２が設けられなくてもよい。この場合、好ましくは、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒の状態をやや過熱ガス側にシフトさせるように、目標冷媒温度Ｔ２ＳＰ＝Ｔ１＋αの式中のαを設定する。これにより、高圧側圧縮機３２に液冷媒が侵入することをより確実に防ぐことができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、実施の形態１におけるヒートポンプ式加熱装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
【００７３】
図６を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、温度検出部６１に加えて、第３温度検出部としての温度検出部６６と、圧力検出部６７とをさらに有する。
【００７４】
温度検出部６６は、高圧側圧縮機３２と室内側熱交換器２６との間に設けられている。温度検出部６６は、高圧側圧縮機３２の吐出位置に設けられている。温度検出部６６は、高圧側圧縮機３２から吐出され、室内側熱交換器２６に流入する冷媒の温度Ｔ３を検出する。圧力検出部６７は、高圧側圧縮機３２と室内側熱交換器２６との間に設けられている。圧力検出部６７は、高圧側圧縮機３２の吐出位置に設けられている。圧力検出部６７は、高圧側圧縮機３２から吐出され、室内側熱交換器２６に流入する冷媒の圧力Ｐを検出する。
【００７５】
図７は、図６中のヒートポンプ式加熱装置において、高圧側圧縮機の吸い込み位置における冷媒の状態の制御のフローチャートを示す図である。図８は、図６中のヒートポンプ式加熱装置において実行される制御を説明するためのモリエル線図である。
【００７６】
図６から図８を参照して、本実施の形態では、まず、温度検出部６１により第１減圧装置３６と気液分離器３８との間の冷媒の温度Ｔ１を検出し、温度検出部６６および圧力検出部６７により高圧側圧縮機３２の吐出側の冷媒の温度Ｔ３および圧力Ｐを検出する。検出された温度Ｔ１、温度Ｔ３および圧力Ｐを制御部４６に格納する（Ｓ２０１）。
【００７７】
次に、第１減圧装置３６と気液分離器３８との間の冷媒の温度Ｔ１を、冷媒が気液二相状態であるところの温度とみなし、冷媒の物性値を用いてこの温度Ｔ１から中間圧力線３０１（Ｄ→Ｃ→Ｈ→Ｇ）をｐ−ｈ線図上に定める。また、温度Ｔ３および圧力Ｐから定まる点Ａ´を通る等エントロピ線Ｘ´をｐ−ｈ線図上に定める。中間圧力線３０１と等エントロピ線Ｘ´との交点が、現在のサイクルにおいての高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における比エンタルピＨ´であり、中間圧力線３０１と冷媒の飽和蒸気線３０２との交点が、飽和蒸気状態の冷媒の比エンタルピＨである（Ｓ２０２）。
【００７８】
この場合に、ｐ−ｈ線図上に定められた等エントロピ線Ｘ´が、飽和蒸気状態の冷媒の比エンタルピＨを通る等エントロピ線Ｘに重なり、Ｈ´＝Ｈの関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が飽和蒸気状態にある。ｐ−ｈ線図上に定められた等エントロピ線Ｘ´が等エントロピ線Ｘよりも飽和蒸気線３０２の外側にシフトしており（図８中の等エントロピ線Ｘ´１）、Ｈ´＞Ｈの関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が過熱ガス状態にある。ｐ−ｈ線図上に定められた等エントロピ線Ｘ´が等エントロピ線Ｘよりも飽和蒸気線３０２の内側にシフトしており（図８中の等エントロピ線Ｘ´２）、Ｈ´＜Ｈの関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が気液２相状態であって、液相が多い状態にある。
【００７９】
次に、制御部４６は、Ｈ´と、Ｈ＋α（αは任意に定めた値）とを比較する（Ｓ２０３）。Ｈ＋α≦Ｈ´の関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が目標とする状態よりも過熱側にシフトしているとみなして、第２減圧装置３７の開度を小さくする（Ｓ２０５）。Ｈ＋α＞Ｈ´の関係を満たすとき、制御部４６は、Ｈと、Ｈ´とを比較する（Ｓ２０４）。Ｈ−Ｈ´≧０（Ｈ≧Ｈ´）の関係を満たすとき、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒が目標とする状態よりも飽和蒸気側にシフトしているとみなして、第２減圧装置３７の開度を大きくする（Ｓ２０６）。
【００８０】
Ｈ−Ｈ´＜０（Ｈ＜Ｈ´）の関係を満たすとき、第２減圧装置３７の操作後からｔ秒間、待機する（Ｓ２０７）。Ｓ２０５およびＳ２０６のステップの後、第２減圧装置３７の操作後からｔ秒間、待機する（Ｓ２０７）。その後、温度Ｔ１，Ｔ３および圧力Ｐ１を測定し（Ｓ２０１）、Ｓ２０２以降のステップを繰り返すことによって、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を所望の状態に維持する。
【００８１】
このように本実施の形態では、温度検出部６１で検出された冷媒の温度Ｔ１、温度検出部６３で検出された冷媒の温度Ｔ３および圧力検出部で検出された圧力Ｐに基づいて、第２減圧装置３７の開度を制御し、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置における冷媒を、過熱ガス状態から飽和蒸気状態までの状態とする。
【００８２】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式加熱装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。
【００８３】
なお、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置にバッファ部４２が設けられる回路構成において、気相状態から気液二相状態になった直後の状態の冷媒を供給することで、インジョクション流量を増やすことができる点については、実施の形態１と同様である。特に本実施の形態では、気液二相状態の冷媒に占める液相の割合を、比エンタルピを通じて特定することが可能であるため、バッファ部４２の大きさに合わせて液相の割合を多めに設定したインジェクション冷媒を供給することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式加熱装置を示す回路図である。本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、実施の形態１におけるヒートポンプ式加熱装置と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
【００８５】
図９を参照して、本実施の形態におけるヒートポンプ式加熱装置は、温度検出部６１および温度検出部６２に加えて、第４温度検出部としての温度検出部７１をさらに有する。温度検出部７１は、インジェクション管路５１上に設けられている。温度検出部７１は、インジェクション管路５１を流れる冷媒の温度Ｔ４を検出する。
【００８６】
第２減圧装置３７の開度の制御方法は、図３中のフローチャートに示すものと基本的には同じである。しかしながら、第１減圧装置３６から吐出される冷媒は、外気温が低い場合に配管が冷やされたり、内部熱交換器（図４を参照）を含むサイクルにおいて、インジェクション冷媒との熱交換によって過冷却状態になったりして、液冷媒状態になる可能性がある。このとき、温度検出部６１で検出された冷媒温度を、高圧側圧縮機３２の吸い込み位置での冷媒温度とみなすことが困難となる。そのような場合であっても、本実施の形態では、インジェクション管路５１を流れるの冷媒の温度を検出する温度検出部７１を設けることによって、インジェクション管路５１を流れる冷媒温度Ｔ４と、第１減圧装置３６の吐出側の冷媒温度Ｔ１とを比較し、気液二相状態の冷媒温度を判断する。
【００８７】
すなわち、Ｔ４＝Ｔ１の関係を満たす場合、いずれの検出位置における冷媒も気液二相状態であるため、図３中のＳ１０２のステップにおいてＴ１またはＴ４を利用する。Ｔ１＞Ｔ４の関係を満たすとき、インジェクション管路５１を流れる冷媒が過冷却状態の可能性があるため、図３中のＳ１０２のステップにおいてＴ１を利用する。Ｔ１＜Ｔ４の関係を満たすとき、外気温や内部熱交換器の影響により、第１減圧装置３６の後の冷媒が過冷却されて液冷媒状態である可能性があるため、図３中のＳ１０２のステップにおいてＴ４を利用する。
【００８８】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式加熱装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００８９】
なお、以上に説明した実施の形態１〜３に記載のヒートポンプ式加熱装置を適宜組み合わせて、新たなヒートポンプ式加熱装置を構成してもよい。
【００９０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
この発明は、たとえば、ヒートポンプ式給湯機やヒートポンプ式暖房機などに適用される。
【符号の説明】
【００９２】
２０  冷凍回路、２６  室内側熱交換器、２７  室外側熱交換器、３１  低圧側圧縮機、３２  高圧側圧縮機、３６  第１減圧装置、３７  第２減圧装置、３８  気液分離器、３８ａ  気相冷媒空間、３８ｂ  液相冷媒空間、４１，４２  バッファ部、４３  内部熱交換器、４６  制御部、５０  インジェクション回路、５１  インジェクション管路、５３  接続部、６１，６２，６３，６６，７１  温度検出部、６７  圧力検出部、３０１  中間圧力線、３０２  飽和蒸気線。
【図１】
2014119157.tif 000003
【図２】
2014119157.tif 000004
【図３】
2014119157.tif 000005
【図４】
2014119157.tif 000006
【図５】
2014119157.tif 000007
【図６】
2014119157.tif 000008
【図７】
2014119157.tif 000009
【図８】
2014119157.tif 000010
【図９】
2014119157.tif 000011