(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記冷媒の熱交換を行う第１熱交換器と、
第１流路と第２流路とを有し、各流路を通過する前記冷媒を熱交換させて前記第１流路を流れる前記冷媒を過冷却する過冷却熱交換器と、
前記冷媒を減圧する第１絞り装置と、
前記冷媒の熱交換を行う第２熱交換器と、
前記圧縮機の吸入側と接続され、余剰冷媒を貯留するアキュムレータと
を配管接続して前記冷媒を循環させる冷媒回路を構成し、
前記過冷却熱交換器の前記第２流路と前記アキュムレータの冷媒流入側の配管とを接続する第１バイパス配管と、
該第１バイパス配管を流れる前記冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間の配管と、前記アキュムレータの冷媒流出側と前記圧縮機の吸入側との間の配管とを接続する第２バイパス配管と、
該第２バイパス配管を流れる前記冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、
前記第１熱交換器の近辺で、かつ、前記第１熱交換器とともに送風機からの送風を受ける位置に配置され、前記冷媒の流れに対して前記第３絞り装置の上流側で前記第２バイパス配管を通過する前記冷媒の熱交換を行う補助熱交換器とを備え、
前記補助熱交換器は、前記第１熱交換器の下方に配置されており、また、
前記圧縮機の吐出側配管と前記補助熱交換器の冷媒流入側配管との間を開閉装置を介して接続するホットガス用バイパス配管と、
前記第２バイパス配管の、前記冷媒の流れに対して前記ホットガス用バイパス配管との接続部分より上流側に設置される逆流防止装置と
をさらに備える空気調和装置。
【請求項２】
前記補助熱交換器は、前記第１熱交換器と前記補助熱交換器とはフィンを共有し、前記第１熱交換器と一体に成形され、
前記補助熱交換器の伝熱面積は前記第１熱交換器の伝熱面積よりも小さい請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記補助熱交換器の伝熱面積が、前記第１熱交換器の伝熱面積の１／２０以下である請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記補助熱交換器の伝熱面積が、前記第１熱交換器の伝熱面積の１／６０以上１／２０以下の範囲内である請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記補助熱交換器の冷媒流出側配管と前記アキュムレータの冷媒流入側配管との間を、第４絞り装置または第２開閉装置を介して接続する根氷対策用バイパス配管をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項６】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
前記冷媒の熱交換を行う第１熱交換器と、
第１流路と第２流路とを有し、各流路を通過する前記冷媒を熱交換させて前記第１流路を流れる前記冷媒を過冷却する過冷却熱交換器と、
前記冷媒を減圧する第１絞り装置と、
前記冷媒の熱交換を行う第２熱交換器と、
前記圧縮機の吸入側と接続され、余剰冷媒を貯留するアキュムレータと
を配管接続して前記冷媒を循環させる冷媒回路を構成し、
前記過冷却熱交換器の前記第２流路と前記アキュムレータの冷媒流入側の配管とを接続する第１バイパス配管と、
該第１バイパス配管を流れる前記冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間の配管と、前記アキュムレータの冷媒流出側と前記圧縮機の吸入側との間の配管とを接続する第２バイパス配管と、
該第２バイパス配管を流れる前記冷媒の流量を調整する第３絞り装置とを備え、
前記第１熱交換器は水またはブラインと前記冷媒とを熱交換させる熱交換器であり、
前記第１熱交換器とは別体に成形され、前記冷媒の流れに対して前記第３絞り装置の上流側で前記第２バイパス配管を通過する前記冷媒と、空気または水若しくはブラインとの熱交換を行う補助熱交換器をさらに備える空気調和装置。
【請求項７】
前記補助熱交換器は、前記空気調和装置の定格暖房能力または定格冷房能力に対して、前記冷媒の冷却能力が小さい請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記補助熱交換器は、前記第２バイパス配管に前記冷媒を流通させない場合とほぼ同じ運転状態で、前記第２バイパス配管に前記冷媒を流通させ、前記圧縮機の吐出温度を１０度低下させている状態において、前記冷媒の冷却能力が、前記空気調和装置の定格暖房能力または定格冷房能力に対して１／１０以下である請求項６または請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記補助熱交換器は、前記第２バイパス配管に前記冷媒を流通させない場合とほぼ同じ運転状態で、前記第２バイパス配管に前記冷媒を流通させ、前記圧縮機の吐出温度を１０度低下させている状態において、前記冷媒の冷却能力が、前記空気調和装置の定格暖房能力または定格冷房能力に対して１／６０以上かつ１／１０以下である請求項６または請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
同条件において前記圧縮機の吐出温度がＲ４１０Ａよりも高温になる前記冷媒を用い、
前記圧縮機の前記吐出温度を検出する吐出温度検出手段と、
前記吐出温度または前記吐出温度から得られる値に基づいて、前記第３絞り装置の開度を調整して、前記第２バイパス配管に流れる前記冷媒の流量を制御する制御装置と
をさらに備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記吐出温度の目標値を、１００℃から１２０℃の間の値に設定し、前記吐出温度の目標値に基づいて、前記第３絞り装置の開度を調整する請求項１０に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記吐出温度の目標値を、１００℃から１１０℃の間の値に設定し、前記吐出温度の目標値に基づいて、前記第３絞り装置の開度を調整する請求項１１に記載の空気調和装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、運転モードに関わらず、前記圧縮機の前記吐出温度または前記吐出温度から得られる値に基づいて前記第３絞り装置の開度調整を行う請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１４】
前記圧縮機、前記アキュムレータ、前記過冷却熱交換器、前記第２絞り装置、前記第３絞り装置、前記第１熱交換器、前記第１バイパス配管及び前記第２バイパス配管を室外機に収容する請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１５】
Ｒ３２または質量比率においてＲ３２を６２％以上含む混合冷媒を用いる請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１６】
前記第１熱交換器を凝縮器として作用させるか蒸発器として作用させるかを切り替える冷媒流路切替装置をさらに備え、
前記第１熱交換器を凝縮器として作用させているときには、前記第２絞り装置の開度を調整して、前記第１バイパス配管に流れる前記冷媒の流量を制御し、前記第１熱交換器を蒸発器として作用させているときには、前記第１バイパス配管に前記冷媒が流れないような前記第２絞り装置の開度に調整する請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１７】
乾き度が０．９４以上で０．９９以下の二相状態の前記冷媒を前記圧縮機に吸入させるように前記第２バイパス配管に流れる前記冷媒の流量を調整する請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル用マルチエアコン等の空気調和装置において、圧縮機の吐出温度を低下させるために、冷凍サイクルの高圧液管から圧縮機の中間に液インジェクションをする回路及び運転状態によらず吐出温度を設定温度に制御できる空気調和装置が存在している（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
また、冷房運転及び暖房運転のいずれにおいても、冷凍サイクルにおける高圧状態の液状の冷媒（液冷媒）を圧縮機の吸入側にインジェクションできる空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献２参照）。【０００４】
さらに、凝縮器の冷媒流出側に過冷却熱交換器を備え、過冷却熱交換器へ流す冷媒流量を制御し、圧縮機の吐出温度を制御する空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８２９７２号公報（第４頁、図１等）
【特許文献２】特開平０２−１１０２５５号公報（第３頁、図１等）
【特許文献３】特開２００１−２２７８２３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】
たとえば、特許文献１に記載の空気調和装置は、高圧液管から圧縮機の中間にインジェクションする方法だけが開示されている。このため、たとえば冷媒回路の循環路を逆転させた場合（冷房、暖房の切り替え）等には対応ができないという課題があった。【０００７】
また、特許文献２に記載の空気調和装置においては、室内側及び室外側の双方の絞り装置と並列に逆止弁が設置されており、冷房時及び暖房時の両方の場合に、液冷媒を吸入インジェクションできる構成となっている。しかし、この空気調和装置を実現しようとすると特殊な室内機が必要になる。このため、絞り装置に逆止弁が並列接続されていない通常の室内機を用いることはできず、汎用的な構成ではないという課題があった。【０００８】
さらに特許文献３に記載の空気調和装置においては、過冷却熱交換器に付属の絞り装置で、過冷却熱交換器に流す冷媒の流量を制御し、吐出温度を制御しているため、吐出温度と凝縮器出口における過冷却度の双方を別々に目標値に制御することができない。このため、適正な過冷却度を保ちながら、吐出温度を適正に制御することができない。たとえば室外機と室内機とを接続する延長配管が長い場合、吐出温度を目標値に制御すると、室外機出口の過冷却度を目標値に制御できないため、延長配管での圧力損失により、室内機に流入する冷媒が二相化してしまう可能性がある。たとえば、マルチ型の空気調和装置等のように室内機に絞り装置を備えている場合、絞り装置の冷媒流入口側が二相になると、音が出たり制御が不安定になったりしてしまうという課題があった。【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、圧縮機の吐出温度及び冷媒の過冷却度を安定して制御することができる空気調和装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷媒の熱交換を行う第１熱交換器と、第１流路と第２流路とを有し、各流路を通過する冷媒を熱交換させて第１流路を流れる冷媒を過冷却する過冷却熱交換器と、冷媒を減圧する第１絞り装置と、冷媒の熱交換を行う第２熱交換器と、圧縮機の吸入側と接続され、余剰冷媒を貯留するアキュムレータとを配管接続して冷媒を循環させる冷媒回路を構成し、過冷却熱交換器の第２流路とアキュムレータの冷媒流入側の配管とを接続する第１バイパス配管と、第１バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第２絞り装置と、第１熱交換器と第２熱交換器との間の配管と、アキュムレータの冷媒流出側と圧縮機の吸入側との間の配管とを接続する第２バイパス配管と、第２バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整する第３絞り装置と、第１熱交換器の近辺で、かつ、第１熱交換器とともに送風機からの送風を受ける位置に配置され、冷媒の流れに対して第３絞り装置の上流側で第２バイパス配管を通過する冷媒の熱交換を行う補助熱交換器とを備え、補助熱交換器は、第１熱交換器の下方に配置されており、また、圧縮機の吐出側配管と補助熱交換器の冷媒流入側配管との間を開閉装置を介して接続するホットガス用バイパス配管と、第２バイパス配管の、冷媒の流れに対してホットガス用バイパス配管との接続部分より上流側に設置される逆流防止装置とをさらに備えるように構成したもので、冷媒をアキュムレータの冷媒流出側と圧縮機の吸入側との間の配管に流入させることにより、圧縮機の吐出温度を下げることができ、運転モードによらず、安全に運転することができ、寿命を維持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気調和装置は、たとえば冷房運転時において、延長配管が長い場合でも絞り装置に液状の冷媒を流入させることができるように冷媒を過冷却しながら、また、運転モードに関係なく、圧縮機の吸入側から低温の冷媒を吸入させることができ、圧縮機の吐出温度を高くしすぎることがない。そのため、圧縮機の損傷を防ぐことができ、装置全体としても寿命を長く維持することができる。
【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。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の回路構成図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転時の回路構成図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時の回路構成図。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時の別のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）。
【図８】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の回路構成図。
【図９】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の冷房運転時の回路構成図。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の暖房運転時の回路構成図。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の別の回路構成図。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の根氷対策運転時の回路構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の設置例を示す概略図である。図１に基づいて、空気調和装置の設置例について説明する。本実施の形態の空気調和装置は、運転によって冷媒を循環することで、冷媒による熱の搬送を利用する。運転モードとして、冷熱を搬送する冷房モードあるいは温熱を搬送する暖房モードのいずれかを選択することができる。ここで、本実施の形態において説明する空気調和装置の構成等は一例を示すものであって、このような構成に限るものではない。また、図１を含め、以下に説明する図面においては、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。さらに、符号に添字を付した装置、機器等について、たとえば共通事項を説明する等、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。そして、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、システム、装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
【００１４】
図１において、本実施の形態に係る空気調和装置は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２とを有している。室外機１と室内機２とは、管内を冷媒が通過する延長配管（冷媒配管）５で接続され、室外機１で生成された冷熱あるいは温熱は、室内機２に配送されるようになっている。
【００１５】
室外機１は、通常、ビル等の建物９の外の空間（たとえば、屋上等）である室外空間６に配置され、室内機２に冷熱又は温熱を供給するものである。室内機２は、建物９の内部の空間（たとえば、居室等）である室内空間７に温度等を調整した空気を供給できる位置に配置され、空調対象空間となる室内空間７に冷房用空気あるいは暖房用空気を供給するものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置においては、室外機１と各室内機２とが２本の延長配管５を用いて、それぞれ接続されている。
【００１７】
ここで、図１においては、室内機２が天井カセット型である場合を例に示してあるが、種類を限定するものではない。たとえば、天井埋込型、天井吊下式等、室内空間７に直接又はダクト等に間接的に暖房用空気あるいは冷房用空気を吹き出すことができるものであればどんな種類の室内機でもよい。
【００１８】
また、図１においては、室外機１が室外空間６に設置されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、換気口付の機械室等の囲まれた空間に設置してもよい。また、排気ダクト等により建物９外に廃熱することができるのであれば建物９内に設置してもよい。さらに、水冷式の室外機１を用いて建物９内に設置してもよい。どのような場所に室外機１を設置するとしても、本発明に関して特段の問題が発生することはない。なお、水冷式の室外機を用いる場合は、熱源側熱交換器は、水やブラインと冷媒を熱交換させるプレート式熱交換器等を用いる。
【００１９】
また、室外機１及び室内機２の接続台数を図１に図示してある台数に限定するものではない。たとえば、本実施の形態に係る空気調和装置が設置される建物９に応じて接続台数を決定すればよい。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る空気調和装置（以下、空気調和装置１００と称する）の構成の一例を示す概略図である。図２に基づいて、空気調和装置１００の詳しい構成について説明する。図２に示すように、室外機１と各室内機２とは、図１と同様に延長配管５で接続されている。
【００２１】
［室外機１］
室外機１には、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２及びアキュムレータ１５が冷媒配管で直列に接続されて搭載されている。また、室外機１には、第１バイパス配管４ａ、第２バイパス配管４ｂ、過冷却熱交換器１３、絞り装置１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ並びに液分離器１８が備えられている。
【００２２】
圧縮機１０は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。圧縮機１０は、たとえば、密閉容器内に圧縮室を有し、密閉容器内が低圧の冷媒圧雰囲気となり、密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮する低圧シェル構造のものを使用する。また、四方弁等の冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時における冷媒の流れと冷房運転時における冷媒の流れとを切り替えるものである。本発明において第１熱交換器となる熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能して、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。過冷却熱交換器１３は、たとえば二重管式の熱交換器等で構成され、第１流路と第２流路とを有し、各流路を通過する冷媒を熱交換させる冷媒間熱交換器である。第１流路には熱源側熱交換器１２に流入出する冷媒が通過する。第２流路には、絞り装置１４ａを通過した冷媒が流入し、第１バイパス配管４ａに流出する。ここで、過冷却熱交換器１３は、二管式の熱交換器に限るものではなく、第１流路を通った冷媒と第２流路を通った冷媒とで熱交換可能なものであれば、どのような構造のものでも構わない。本発明において第２絞り装置として機能する絞り装置１４ａは、過冷却熱交換器１３及び第１バイパス配管４ａを通過する冷媒の圧力及び流量調整を行う。本発明において第３絞り装置として機能する絞り装置１４ｂは、第２バイパス配管４ｂを通過する冷媒の圧力及び流量調整を行う。絞り装置１４ｃは、冷媒の圧力及び流量調整を行う。本実施の形態においては、絞り装置１４ａと絞り装置１６との間の配管における冷媒の圧力調整を行う。アキュムレータ１５は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、冷媒回路中で余剰となる冷媒を貯留するものである。液分離器１８は、たとえば気液二相状態の冷媒（二相冷媒）が通過したときに液冷媒の一部を分離する。
【００２３】
第１バイパス配管４ａは、たとえば冷房運転時に、凝縮器で凝縮、液化された冷媒を、絞り装置１４ａの作用で減圧した後、過冷却熱交換器１３を介して、低圧の過熱されたガス状の冷媒（ガス冷媒）として、アキュムレータ１５の上流側にバイパスする配管である。
【００２４】
第２バイパス配管４ｂは、冷房運転時及び暖房運転時に、高圧又は中圧の液冷媒を、絞り装置１４ｂの作用で減圧し、低圧の二相冷媒として、アキュムレータ１５と圧縮機１０の吸入側との間の流路（配管）にバイパスする（流入させる）ための配管である。ここで、高圧は圧縮機１０の吐出側における冷媒の圧力である。また、中圧は高圧よりも低く、低圧よりも高い圧力である。
【００２５】
また、吐出冷媒温度検出装置２１、高圧検出装置２２、低圧検出装置２３、液冷媒温度検出装置２４、過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５、過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６及び制御装置５０が備えられている。吐出冷媒温度検出装置２１は、圧縮機１０が吐出する冷媒の温度を検出する装置である。高圧検出装置２２は、冷媒回路において高圧側となる圧縮機１０の吐出側の圧力を検出する装置である。低圧検出装置２３は、冷媒回路において低圧側となるアキュムレータ１５の冷媒流入側の圧力を検出する装置である。液冷媒温度検出装置２４は、液冷媒の温度を検出する装置である。過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５は、過冷却熱交換器１３の第２流路に流入する冷媒の温度を検出する装置である。過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６は過冷却熱交換器１３の第２流路から流出する冷媒の温度を検出する装置である。また、制御装置５０は、各種検出装置での検出情報、リモートコントローラからの信号に含まれる指示等に基づいて、室外機１の各機器を制御する。たとえば圧縮機１０の周波数、送風機（図示せず）の回転数（ＯＮ／ＯＦＦ含む）、冷媒流路切替装置１１の切り替え等の制御を行い、後述する各運転モードを実行する。本実施の形態では、たとえば、絞り装置１４ｂ、絞り装置１４ｃ等の制御を行い、圧縮機１０の吸入側にインジェクション（冷媒流入）する冷媒の流量、圧力等を調整することができる。具体的な制御動作については、後述の各運転モードの動作説明において説明を行う。ここで、制御装置５０は、マイクロコンピュータ等で構成されている。
【００２６】
［室内機２］
室内機２には、それぞれ絞り装置１６及び利用側熱交換器１７が搭載されている。絞り装置１６及び利用側熱交換器１７は、延長配管５によって室外機１に接続するようになっている。本発明において第１絞り装置として機能する、たとえば膨張弁、流量調整装置等の絞り装置１６は通過する冷媒の減圧を行う。また、本発明において第２熱交換器となる利用側熱交換器１７は、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行い、室内空間７に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。また、図２等では図示していないが、各室内機２は、絞り装置１６、送風機等の制御を行う制御装置を有している。
【００２７】
ここで、図２では、４台の室内機２が接続されている場合を例に示しており、紙面下から室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室内機２ｄとして図示している。同様に、室内機２ａ〜室内機２ｄに応じ、絞り装置１６については、紙面下側から絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ、絞り装置１６ｃ、絞り装置１６ｄとして図示している。また、利用側熱交換器１７は、紙面下側から利用側熱交換器１７ａ、利用側熱交換器１７ｂ、利用側熱交換器１７ｃ、利用側熱交換器１７ｄとして図示している。図２では４台で図示しているが、図１と同様に、本実施の形態の室内機２の接続台数は４台に限定するものではない。
【００２８】
次に、空気調和装置１００が実行する各運転モードについて説明する。本実施の形態の空気調和装置１００は、たとえば各室内機２からの指示に基づいて、室外機１の運転モードを、冷房運転モード又は暖房運転モードのいずれかに決定する。
【００２９】
空気調和装置１００は、決定した運転モードに基づいて、駆動しているすべての室内機２が同一運転（冷房運転か暖房運転）を行って室内空間７を空気調和する。ここで、冷房運転モード、暖房運転モードのいずれにおいても、各室内機２の運転又は停止を自由に行うことができる。
【００３０】
［冷房運転モード］
図３は、空気調和装置１００の冷房運転モード時における冷媒回路の冷媒の流れを示す図である。図３では、全部の利用側熱交換器１７において冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。ここで、図３において太線で表した配管が冷媒が流れる配管を示しており、冷媒が流れる方向を実線矢印で示している。
【００３１】
図３に示す冷房運転モードの場合、室外機１では、制御装置５０が冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入する流路に切り替えるように指示する。そして、圧縮機１０が低温低圧の冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、全開状態となっている絞り装置１４ｃ及び過冷却熱交換器１３の第１流路を通過する。過冷却熱交換器１３の第１流路を通過した冷媒は、２つの流路に分岐される。一方は、液分離器１８を通って室外機１から流出する。他方は、第１バイパス配管４ａに流入する。第１バイパス配管４ａに流入した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１４ａで減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、過冷却熱交換器１３の第２流路を通過し、アキュムレータ１５の上流側の流路に合流する。このとき、過冷却熱交換器１３において、第１流路を通った高温高圧の液冷媒と第２流路を通った低温低圧の二相冷媒とによる熱交換が行われる。このため、第１流路を通った冷媒は第２流路を通った冷媒によって冷却され、第２流路を通った冷媒は第１流路を通った冷媒によって加熱される。
【００３２】
ここで、絞り装置１４ａが開度（開口面積）を調整して第１バイパス配管４ａを通る冷媒の流量を調整する。制御装置５０は、過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置２６の検出温度と過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置２５の検出温度との温度差となる、過冷却熱交換器１３の第２流路における冷媒の温度差（過熱度）が目標値に近づくように絞り装置１４ａの開度を制御する。ここでは、過冷却熱交換器１３の第２流路における冷媒の過熱度としたが、過冷却熱交換器１３の第１流路の下流側（流出側）における冷媒の過冷却度を目標値に近づけるように絞り装置１４ａの開度を制御してもよい。
【００３３】
室外機１を流出した高温高圧の液冷媒は、延長配管５を通って、室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で膨張させられて、低温低圧の二相冷媒となり、蒸発器として作用する利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）のそれぞれに流入し、利用側熱交換器１７の周囲を流通する空気から吸熱して、低温低圧のガス冷媒となる。そして、低温低圧のガス冷媒は、室内機２（２ａ〜２ｄ）から流出し、延長配管５を通って再び室外機１へ流入し、冷媒流路切替装置１１を通り、第１バイパス配管４ａを流通してアキュムレータ１５の上流側にバイパスさせられた冷媒と合流した後、アキュムレータ１５へ流入し、その後、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００３４】
このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置２８の検出温度と利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度との温度差（過熱度）が目標値に近づくように制御される。
【００３５】
ここで、本実施の形態においては、延長配管５が長い（たとえば１００ｍ等）場合であっても確実に冷媒を過冷却させておく（液冷媒にしておく）ために過冷却熱交換器１３を設けている。延長配管５が長い場合、延長配管５内での圧力損失が大きくなる。このため、冷媒の過冷却度が小さいと、室内機２に至るまでに二相冷媒になってしまう可能性がある。二相冷媒が室内機２に流入すると、絞り装置１６に二相冷媒が流入することになる。膨張弁、流量調整装置等の絞り装置は二相冷媒が流入すると周囲に音が発する性質がある。本実施の形態の絞り装置１６は、室内空間７に温度調整した空気を送る室内機２内に配置されているため、発生した音が室内空間７に漏れると、居住者に不快な思いをさせることがある。また、二相冷媒が絞り装置１６に流入すると、圧力が安定せず、絞り装置１６の動作が不安定になる。そこで、絞り装置１６には、確実に過冷却された液状態の冷媒を流入させる必要がある。以上のことから過冷却熱交換器１３を設けている。第１バイパス配管４ａには絞り装置１４ａが設けられ、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を増やして、過冷却熱交換器１３の第２流路に流れる低温低圧の二相冷媒の流量を増加させると過冷却熱交換器１３の第１流路から流出する冷媒の過冷却度が増加する。逆に絞り装置１４ａの開度（開口面積）を減らして、過冷却熱交換器１３の第２流路に流れる低温低圧の二相冷媒の流量を低下させると過冷却熱交換器１３の第１流路から流出する冷媒の過冷却度が低下する。このように、絞り装置１４ａの開度（開口面積）を調整することにより、過冷却熱交換器１３の第１流路の出口冷媒の過冷却度を適切な値に制御することができる。しかし、信頼性の面からは、通常の運転において圧縮機１０が液冷媒が多く混ざった乾き度の小さい冷媒を吸入することは好ましくない。そこで、本実施の形態では、第１バイパス配管４ａはアキュムレータ１５の冷媒流入側（上流側）配管に接続されている。アキュムレータ１５は余剰冷媒を貯留するためのものであり、第１バイパス配管４ａにより、アキュムレータ１５の冷媒流入側にバイパスされた冷媒は、その大半がアキュムレータ１５の内部に貯留され、圧縮機１０に多量の液冷媒が戻るのを防ぐことができる。
【００３６】
以上が基本的な冷房運転モードでの冷媒の動作である。ここで、冷媒として、たとえばＲ３２冷媒（以下、Ｒ３２という）等のように、Ｒ４１０Ａ冷媒（以下、Ｒ４１０Ａという）よりも圧縮機１０の吐出温度が高温になる冷媒を使用する場合は、冷凍機油の劣化や圧縮機の焼損を防ぐために、吐出温度を低下させる必要がある。そこで、液分離器１８が分岐した液冷媒の一部を減圧して二相冷媒にした後、第２バイパス配管４ｂを介して、アキュムレータ１５の冷媒流出側（下流側）であり、かつ圧縮機１０の冷媒流入側（上流側、吸入側）である流路に流入させる。このように、液冷媒を多く含んだ乾き度の小さい冷媒を直接圧縮室に流入させることで圧縮機１０の吐出冷媒の温度を低下させることができ、安全に使用できるようになる。
【００３７】
第２バイパス配管４ｂを通る冷媒の流量は、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）により調整する。絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を大きくして、第２バイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を増やすと圧縮機１０の吐出温度が低下する。逆に絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を小さくして、第２バイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を減らすと、圧縮機１０の吐出温度が増加する。このように絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を調整することにより、圧縮機１０の吐出温度を目標値に近づけることができる。
【００３８】
また、冷房運転モードにおいては、熱源側熱交換器１２の周囲の温度が高い状態で冷房運転を行う高外気冷房の場合等に、第２バイパス配管４ｂを介して圧縮機１０の吸入側にインジェクションを行うことがある。
【００３９】
図４は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房運転時におけるｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。図４に基づいて、インジェクションの動作の詳細について説明する。冷房運転モードにおいては、圧縮機１０において圧縮され吐出された冷媒（図４の点Ｉ）は、熱源側熱交換器１２にて凝縮され液化されて高圧液冷媒となる（図４の点Ｊ）。さらに、過冷却熱交換器１３で第１バイパス配管４ａに分岐された冷媒で冷却されて過冷却度が増加し（図４の点Ｌ）、液分離器１８に流入する。液分離器１８で分岐されて第２バイパス配管４ｂを流れる一部の液冷媒は、絞り装置１４ｂで減圧される（図４の点Ｍ）。さらにアキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路に流入すると、アキュムレータ１５から流出して圧縮機１０に吸入される冷媒と合流する（図４の点Ｈ）。一方、液分離器１８を通過した高圧液冷媒は、室外機１を流出し、延長配管５を通過して、室内機２に流入し、室内機２の絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で減圧される（図４の点Ｋ）。さらに利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）で蒸発した後、室内機２を流出して、延長配管５を通過して室外機１に流入する。そして、冷媒流路切替装置１１を通り、第１バイパス配管４ａを流通してアキュムレータ１５の上流側にバイパスさせられた冷媒と合流した後、アキュムレータ１５に流入する（図４の点Ｆ）。アキュムレータ１５を流出した冷媒は、第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒と合流して冷却された後（図４の点Ｈ）、圧縮機１０に吸入される。
【００４０】
なお、本実施の形態の図４等のｐ−ｈ線図においては、圧縮機１０に吸入される冷媒（図４の点Ｈ）が過熱ガス冷媒であるかのように図示されているが、点Ｈの位置は、アキュムレータ１５を流出した冷媒の内部エネルギー（流量とエンタルピー（点Ｆ）との積）と第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒の内部エネルギー（流量とエンタルピー（点Ｍ）との積）との関係で決まり、第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒の流量が小さい場合は過熱ガス冷媒が圧縮機１０に吸入され、第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒の流量が大きい場合は二相冷媒が圧縮機１０に吸入される。実際は、少しの冷媒を第２バイパス配管４ｂに流すだけで、点Ｈは二相冷媒になり、大半の場合は圧縮機１０に二相冷媒を吸入させることにより圧縮機１０の吐出温度を低減させている。
【００４１】
ここで、本実施の形態の圧縮機１０は低圧シェル型の圧縮機である。圧縮機１０内の下部には吸入された冷媒と油とが流入する。また、中間部にはモータが配置されている。そして、上部では、圧縮室で圧縮された高温高圧の冷媒が密閉容器内の吐出室に吐出された後、圧縮機１０から吐出される。したがって、圧縮機１０の金属製の密閉容器は高温高圧の冷媒にさらされている部分と、低温低圧の冷媒にさらされている部分とがある。このため、密閉容器の温度はその中間的な温度になる。また、モータには電流が流れるため発熱する。したがって、圧縮機１０に吸入された低温低圧のガス冷媒は、圧縮機１０の密閉容器とモータとによって加熱されて温度が上昇して、圧縮室内に吸入されることになる。ここで、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させない場合には、冷媒が冷却されずに圧縮機１０に吸入されるため、圧縮室に吸入される冷媒の温度も高くなる（図４の点Ｆ）。一方、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させる場合には、冷却されて温度が低くなった冷媒が圧縮機１０に吸入されるため、圧縮室に吸入される冷媒の温度は、冷却されていない冷媒を吸入する場合よりも低くなる（図４の点Ｈ）。そして、圧縮室内において、冷媒が圧縮されて、高圧のガス冷媒になる。そのため、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させると、流入させない場合（図４の点Ｇ）の圧縮機１０の吐出温度に対して、吐出温度が低下する（図４の点Ｉ）。たとえばＲ３２等のように、圧縮機１０の吐出温度がＲ４１０Ａよりも高温になる冷媒を使用している場合等においても、インジェクションを行うことによって、圧縮機１０の吐出温度を低下させることができ、安全に使用することができる。また、信頼性が高くなる。
【００４２】
また、絞り装置１４ａは、電子式膨張弁等のように、開口面積を変化させられるものが望ましい。電子式膨張弁を使用すれば、過冷却熱交換器１３の第２流路を通る冷媒の流量を任意に調整することができ、室外機１を流出する冷媒の過冷却度を細かく制御することができる。しかし、絞り装置１４ａは、これに限るものではない。たとえば、小型の電磁弁等の開閉弁を組み合わせて、開度を複数段階で選択制御できるような構成にしてもよい。また、キャピラリチューブにより冷媒の圧損に応じた過冷却を行えるようにした構成にしてもよい。制御性は少し悪化するものの、過冷却度を目標に近づけることができる。一方で、絞り装置１４ｂは、電子式膨張弁等のように、開度を変化させられるものとする。そして、圧縮機１０の吐出温度（吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度）が高くなり過ぎないように、絞り装置１４ｂの開度を調整し、冷媒流量を調整する。ここでは直接的に圧縮機１０の吐出温度に基づいて絞り装置１４ｂの開度を調整しているが、吐出過熱度等の吐出温度によって得られる値に基づいて絞り装置１４ｂの開度を調整してもよい。
【００４３】
冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器１７（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がないことから室内機２の運転を停止する。このとき、停止している室内機２内の絞り装置１６は、全閉又は冷媒が流れないような小さい開度としておく。
【００４４】
以上のように、本実施の形態の空気調和装置１００の冷房運転モードにおいては、第１バイパス配管４ａと第２バイパス配管４ｂとの２つのバイパス配管を備え、アキュムレータ１５の上流側の流路に、過冷却熱交換器１３及び絞り装置１４ａを介した冷媒が流れる第１バイパス配管４ａを接続し、また、アキュムレータ１５の冷媒流出側と圧縮機１０の吸入側との間の流路（配管）に、液分離器１８から分離され、絞り装置１４ｂで流量調整された冷媒が流れる第２バイパス配管４ｂを接続することにより、延長配管５が長い場合であっても、室内機２に流入する冷媒を液冷媒の過冷却度がついている状態にでき、かつ、圧縮機１０の吐出温度が高くなる条件において、圧縮機１０の吐出温度が上限を超えないように、確実に制御することができる。
【００４５】
［暖房運転モード］
図５は、空気調和装置１００の暖房運転モード時における冷媒回路の冷媒の流れを示す図である。図５では、全部の利用側熱交換器１７において温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。ここで、図５において太線で表した配管が冷媒が流れる配管を示しており、冷媒が流れる方向を実線矢印で示している。
【００４６】
図５に示す暖房運転モードの場合、室外機１では、制御装置５０が冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに室外機１を流出して室内機２へ流入する流路に切り替えるように指示する。そして、圧縮機１０が低温低圧の冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通過して室外機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、延長配管５を通って室内機２（２ａ〜２ｄ）のそれぞれに流入する。室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入した高温高圧のガス冷媒は、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）のそれぞれに流入し、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）の周囲を流通する空気に放熱しながら凝縮液化し、高温高圧の液冷媒となる。利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）から流出した液冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で膨張させられて、中温中圧の二相冷媒となり、室内機２（２ａ〜２ｄ）から流出する。室内機２から流出した中温中圧の二相冷媒は、延長配管５を通って再び室外機１へ流入する。
【００４７】
このとき、絞り装置１６ａ〜１６ｄの開度（開口面積）は、利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置２９の検出温度と利用側熱交換器液冷媒温度検出装置２７の検出温度との温度差（過冷却度）が目標値に近づくように制御される。
【００４８】
室外機１に流入した中圧の二相冷媒は、液分離器１８及び過冷却熱交換器１３の第１流路を通過する。そして、絞り装置１４ｃを通過する際に膨張させられて、低温低圧の二相冷媒になり、熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した低温低圧の二相冷媒は、熱源側熱交換器１２の周囲に流れる空気から吸熱し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となり、冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１５を介して、再び圧縮機１０に吸入される。
【００４９】
ここで、暖房運転モードにおいては、冷房運転モードとは異なり、過冷却熱交換器１３において冷媒を過冷却する必要が無い。このため、絞り装置１４ａは全閉又は冷媒が流れない小さい開度にし、第１バイパス配管４ａを冷媒が流れないようにしている。
【００５０】
以上が基本的な暖房運転モードでの冷媒の動作である。ここで、冷媒として、Ｒ３２等のＲ４１０Ａよりも圧縮機１０の吐出温度が高温になる冷媒を使用する場合は、冷凍機油の劣化、圧縮機の焼損等を防ぐために、吐出温度を低下させる必要がある。たとえば、アキュムレータ１５の入口側（上流側）に冷媒をバイパスしても、その大半がアキュムレータ１５に貯留され、圧縮機１０にはその一部の冷媒しか流入しない。そこで、液分離器１８の作用で液分離器１８に流入した中圧の二相冷媒から液冷媒の一部を分離し、この分離した液冷媒を減圧して低圧二相冷媒にした後、第２バイパス配管４ｂを介して、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路に流入させる。このように、液冷媒を多く含んだ乾き度の小さい冷媒を直接圧縮機１０の吸入側に流入させることで圧縮機１０の吐出冷媒の温度を低下させることができ、安全に使用できるようになる。
【００５１】
第２バイパス配管４ｂを通る冷媒の流量は、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）で調整する。絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を大きくして、第２バイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を増やすと、圧縮機１０の吐出温度が低下する。逆に絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を小さくして、第２バイパス配管４ｂを流れる冷媒の流量を減らすと、圧縮機１０の吐出温度が増加する。このように絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を調整することにより、吐出冷媒温度検出装置２１の検出値である吐出温度を目標値に近づけることができる。
【００５２】
また、絞り装置１４ｃの開度調整をすることにより、絞り装置１６と絞り装置１４ａとの間の冷媒の圧力を中圧に制御することができる。絞り装置１６と絞り装置１４ａとの間にある液分離器１８内の冷媒の圧力を中圧に保つことができるので、第２バイパス配管４ｂの前後差圧を確保することができ、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路（圧縮機１０の吸入側）に確実に冷媒を流入させることができるようになる。ここで、絞り装置１４ｃの開度（開口面積）は、液冷媒温度検出装置２４の検出温度を飽和圧力に換算した圧力が目標値に近づくように調整する。このようにすると装置を安価に構成することができるが、これに限るものではない。たとえば圧力センサーによって圧力を検出して絞り装置１４ｃの開度調整を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、暖房運転モードにおいては、熱源側熱交換器１２の周囲の温度が低い、低外気暖房の場合等に、第２バイパス配管４ｂを介して圧縮機１０の吸入側にインジェクションを行う必要がある。
【００５４】
図６は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時におけるｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。図６に基づいて、インジェクションの動作の詳細について説明する。暖房運転モードにおいては、圧縮機１０において圧縮され吐出された冷媒（図６の点Ｉ）は、冷媒流路切替装置１１を介して室外機１を流出し、延長配管５を介して室内機２に流入する。そして、室内機２の利用側熱交換器１７で凝縮された後（図６の点Ｌ）、絞り装置１６を通過して、減圧され（図６の点Ｊ）、延長配管５を介して、室外機１に戻る。そして、液分離器１８、過冷却熱交換器１３の第一流路を介して、絞り装置１４ｃに流れる。絞り装置１４ｃの開度を調整することで、絞り装置１６と絞り装置１４ｃとの間を流れる冷媒の圧力は中圧となるように制御される（図６の点Ｊ）。絞り装置１６と絞り装置１４ｃとの間を流れる中圧の冷媒は、液分離器１８で液冷媒の一部が分離される。分離された液冷媒は、第２バイパス配管４ｂを流れ、絞り装置１４ｂによって減圧されて低温低圧の二相冷媒となり（図６の点Ｍ）、アキュムレータ１５と圧縮機１０との間の流路に流入される。一方、液分離器１８において液冷媒の一部を分離された残りの中圧の冷媒は、絞り装置１４ｃで減圧されて、低圧の二相冷媒となる（図６の点Ｋ）。そして、熱源側熱交換器１２で蒸発した後、冷媒流路切替装置１１を介して、アキュムレータ１５に流入する（図６の点Ｆ）。アキュムレータ１５を流出した冷媒は、第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒と合流して冷却された後（図６の点Ｈ）、圧縮機１０に吸入される。
【００５５】
上述したように、圧縮機１０に吸入された低温低圧の冷媒は、圧縮機１０の密閉容器とモータによって加熱される。このとき、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させない場合には、冷媒が冷却されずに圧縮機１０に吸入されるため、圧縮室に吸入される冷媒の温度も高くなる（図６の点Ｆ）。一方、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させる場合には、冷却されて温度が低くなった冷媒が圧縮機１０に吸入されるため、圧縮室に吸入される冷媒の温度は、冷却されていない冷媒を吸入する場合よりも低くなる（図６の点Ｈ）。そして、圧縮室内において、冷媒が圧縮されて、高圧のガス冷媒になる。そのため、第２バイパス配管４ｂを介して冷媒を流入させると、流入させない場合（図６の点Ｇ）の圧縮機１０の吐出温度に対して、吐出温度が低下する（図６の点Ｉ）。たとえばＲ３２等のように、圧縮機１０の吐出温度がＲ４１０Ａよりも高温になる冷媒を使用している場合等においても、圧縮機１０の吐出温度を低下させることができ、安全に使用することができる。また、信頼性が高くなる。
【００５６】
ここで、絞り装置１４ｃは、電子式膨張弁等のように、開口面積を変化させられるものが望ましい。電子式膨張弁を使用すれば、絞り装置１４ｃの上流側の冷媒の圧力となる中圧を任意の圧力に調整することができ、吐出温度を細かく制御することができる。しかし、絞り装置１４ｃは、これに限るものではない。たとえば、小型の電磁弁等の開閉弁を組み合わせて、開度を複数段階で選択制御できるような構成にしてもよい。また、キャピラリチューブにより冷媒の圧損に応じた過冷却を行えるようにした構成にしてもよい。制御性は少し悪化するものの、過冷却度を目標に近づけることができる。また、絞り装置１４ｂは、圧縮機１０の吐出温度（吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度）が高くなり過ぎないように、絞り装置１４ｂの開度を調整し、冷媒流量を調整する。
【００５７】
ここで、暖房運転モードを実行する際、熱負荷（暖房負荷）のない利用側熱交換器１７（サーモオフを含む）へは冷媒を流す必要がない。しかし、暖房運転モードにおいて、暖房負荷のない利用側熱交換器１７と対応する絞り装置１６を全閉又は冷媒が流れないほどの小さい開度とすると、停止している室内機２（以下、停止室内機２という）の利用側熱交換器１７の内部で冷媒が周囲空気によって冷やされて凝縮して溜まり込んでしまい、冷媒回路全体として冷媒不足に陥ってしまう可能性がある。そこで、本実施の形態では、暖房運転時において、熱負荷のない利用側熱交換器１７と対応する絞り装置１６の開度（開口面積）は全開等の大きい開度にして冷媒が通過できるようにする。このため、冷媒の溜まり込みを防止することができる。
【００５８】
図７は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房運転時において、停止室内機２がある場合のｐ−ｈ線図（圧力−エンタルピ線図）である。上述したように停止室内機２においては絞り装置１６の開度を大きくするため、停止室内機２を通る冷媒の流れが発生するが、熱負荷のない利用側熱交換器１７では冷媒が凝縮しない。このため、停止室内機２の絞り装置１６では高温高圧のガス冷媒を減圧することになる。暖房運転モードにおいて、圧縮機１０において圧縮され吐出された冷媒（図７の点Ｉ）は、冷媒流路切替装置１１を介して室外機１を流出し、延長配管５を介して室内機２に流入する。熱負荷を有する利用側熱交換器１７に流れた冷媒は、凝縮された後（図７の点Ｌ）、絞り装置１６を通過して中圧になり（図７の点Ｊ）、室内機２を流出して延長配管５を通過する。一方、暖房負荷のない利用側熱交換器１７に流れた冷媒は、凝縮することなく、ガス冷媒のまま利用側熱交換器１７及び絞り装置１６を通過して中圧になり（図７の点Ｉ１  ）、停止室内機２を流出して延長配管５を通過する。延長配管５のいずれかの位置で、中圧の液冷媒と中圧のガス冷媒とが混合して、中圧の二相冷媒となり（図７の点Ｊ１  ）、室外機１の液分離器１８に流入する。液分離器１８に流入した中圧の二相冷媒は、液分離器１８の作用によって、液冷媒の一部が分岐する（図７の点ＪＬ  ）。分岐された液冷媒は、第２バイパス配管４ｂを流れ、絞り装置１４ｂによって減圧されて低圧の二相冷媒となり（図７の点Ｍ）、圧縮機１０の吸入側に流入する。一方、液分離器１８を通過し、乾き度が少し増えた中圧の二相冷媒（図７の点Ｊ２  ）は、絞り装置１４ｃでさらに減圧されて、低圧の二相冷媒となる（図７の点Ｋ）。そして、熱源側熱交換器１２で蒸発され、冷媒流路切替装置１１を介して、アキュムレータ１５に流入する（図７の点Ｆ）。アキュムレータ１５を流出した冷媒は、第２バイパス配管４ｂを通過した冷媒と合流して冷却された後（図７の点Ｈ）、圧縮機１０に吸入される。
【００５９】
ここで、絞り装置を流れる冷媒の流量は、同一の開度（開口面積）であっても、冷媒の密度によって異なる。二相冷媒は、密度の小さいガス冷媒と密度の大きい液冷媒とが混在している。このため、たとえば、絞り装置１４ｂ等に流入する冷媒が液冷媒から二相冷媒に変わると、冷媒の密度が大きく変化し、圧縮機１０の吐出温度を一定温度低下させるための適正流量となる開度（開口面積）が大きく異なる。このままだと、室内機２の運転又は停止に伴い、絞り装置１４ｂの開度を大きく変化させなければならず、安定した制御が行えない。しかし、液分離器１８を設けることにより、停止室内機２が存在する場合においても、液分離器１８で液冷媒のみを分離することができる。このため、絞り装置１４ｂに液冷媒のみを流入させることができるようになり、安定した制御を行うことができる。
【００６０】
制御装置５０は、絞り装置１４ｂの開度（開口面積）を、吐出温度が目標値に近づくように制御する。ここで、圧縮機１０に乾き度の小さい二相冷媒を吸入させると圧縮機１０の圧縮室に液冷媒が吸入されて、圧縮部が破損する可能性がある。また、圧縮機１０内の冷凍機油が希釈されすぎて粘度が低くなり、圧縮室の回転部の潤滑が不足し、圧縮室が磨耗により焼損する可能性がある。そこで、圧縮機１０に吸入させる冷媒の乾き度には限界（下限）が存在する。低圧シェル型の圧縮機の場合は、この乾き度の限界値は多くの試験結果より約０．９４であることが分かっている。したがって、圧縮機１０の吐出温度制御は、圧縮機１０に、主に、乾き度が０．９４以上、かつ、０．９９以下の二相冷媒を吸入させることにより、行っている。なお、吐出温度目標値を低く設定しすぎると、圧縮機へ吸入させる冷媒の乾き度が、乾き度の下限値よりも小さくなり、圧縮機の破損に繋がる。そこで、吐出温度の目標値は、吐出温度の高温限界より低い温度としつつ、圧縮機１０に適正な乾き度の冷媒を吸入させ、室内機２が発揮する能力（暖房能力又は冷房能力）を大きくするために、なるべく高い温度にする方が望ましい。たとえば圧縮機１０の吐出温度の限界値が１２０℃の場合、吐出温度がこれを超えないようにするため、１１０℃を超えると圧縮機１０の周波数を低くして減速させるようにする。したがって、インジェクションを行って圧縮機１０の吐出温度を下げる場合、圧縮機１０の周波数を低くする温度である１１０℃よりも少し低い温度である１００℃から１１０℃の間の温度（たとえば１０５℃等）となるように吐出温度の目標値を設定するとよい。たとえば、１１０℃で圧縮機１０の周波数を低くしない場合には、インジェクションを行って下げる吐出温度の目標値を１００℃から１２０℃の間の温度（たとえば１１５℃等）とすればよい。
【００６１】
また、絞り装置１４ｂは、吐出温度が一定値（たとえば１１０℃等）を超えたと判断したときに、一定の開度分、たとえば１０パルスずつ、開くように制御してもよい。また、目標温度を一定値とせずに範囲として設定し、吐出温度が目標温度範囲内（たとえば１００℃から１１０℃の間）に入るように制御してもよい。また、吐出冷媒温度検出装置２１の検出温度と高圧検出装置２２の検出圧力から、圧縮機１０の吐出過熱度を求め、吐出過熱度が目標値（たとえば４０℃）になるように絞り装置１４ｂの開度を制御するようにしてもよい。さらに、吐出過熱度が目標の範囲内（たとえば２０℃から４０℃の間）に入るように制御してもよい。
【００６２】
実施の形態２．
上述した実施の形態１においては、特に示さなかったが、冷媒流路切替装置１１としては、四方弁を用いるのが一般的である。これに限るものではなく、二方流路切替弁、三方流路切替弁等を複数個用いて、四方弁と同様の流路切替を行えるように構成してもよい。
【００６３】
また、室内機２が４台接続されている場合を例に説明したが、室内機２の接続台数は何台接続されていても、実施の形態１と同様のことが成り立つ。ただし、室内機２が１台しか接続されない場合は、暖房運転中において、停止室内機が存在しないため、液分離器１８を設置しなくてもよい。
【００６４】
また、たとえば暖房運転時に各室内機２への冷媒流入側に開閉弁を備えている場合、停止している室内機２に冷媒が流れ込まないようにすることができ、溜まり込みを防止することができる。停止している室内機２には冷媒の流れが発生しないため、液分離器１８を備えなくもよい。
【００６５】
ここで、上述の実施の形態１では液分離器１８の構成の詳細については特に説明しなかった。たとえば、１つの入口側流路と２つの出口側流路を持ち、入口側流路から流入した冷媒から液冷媒を分離して、一方の出口側流路から第２バイパス配管４ｂに流出させることができるものであればよい。また、第２バイパス配管４ｂに流出する冷媒に多少のガス冷媒が混入していても、ガス冷媒の混入度が、絞り装置の制御に大きな影響を与えない程度であれば、液分離器１８における液冷媒の分離効率が１００％でなくてもよい。さらに、暖房運転時の冷媒の流れに対して、過冷却熱交換器１３よりも上流側に液分離器１８を備えるようにするとよい。暖房運転時において、液分離器１８の方が上流側にあると、液分離器１８内の冷媒が、過冷却熱交換器１３の第１流路での圧力損失の影響を受けない。このため、液冷媒温度検出装置２４の検出により得られる中圧の測定精度が向上し、吐出温度の制御精度を向上させることができる。
【００６６】
また、延長配管５に対して、複数台の室外機１が並列に接続されている場合でも、同様のことが成り立つ。
【００６７】
また、圧縮機１０は、低圧シェル型の圧縮機を使用する場合を例に説明したが、たとえば高圧シェル型の圧縮機を使用しても同様の効果を奏する。
【００６８】
上述の実施の形態１においては、冷媒について規定しなかったが、たとえば、Ｒ３２等のように、吐出温度が高くなる冷媒を使用する場合に本発明の効果が特に大きくなる。Ｒ３２以外には、Ｒ３２と、地球温暖化係数が小さく化学式がＣＦ３  ＣＦ＝ＣＨ２  で表されるテトラフルオロプロペン系冷媒であるＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ等との混合冷媒（非共沸混合冷媒）を使用してもよい。たとえば冷媒としてＲ３２を使用した場合は、Ｒ４１０Ａを使用した場合に対して、同一運転状態において、吐出温度が約２０℃上昇する。このため、吐出温度を低下させる必要があり、本発明によるインジェクションの効果が大きい。また、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が６２％（６２ｗｔ％）以上である場合に、Ｒ４１０Ａ冷媒を使用した場合よりも吐出温度が３℃以上高くなる。このため、本発明によるインジェクションにより、吐出温度を低下させるようにする効果が大きい。また、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｚｅとの混合冷媒においては、Ｒ３２の質量比率が４３％（４３ｗｔ％）以上である場合に、Ｒ４１０Ａ冷媒を使用した場合よりも吐出温度が３℃以上高くなる。このため、本発明によるインジェクションにより、吐出温度を低下させるようにする効果が大きい。また、混合冷媒における冷媒種はこれに限るものではなく、その他の冷媒成分を少量含んだ混合冷媒であっても、吐出温度には大きな影響がなく、同様の効果を奏する。また、たとえば、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとその他の冷媒を少量含んだ混合冷媒等においても使用でき、吐出温度がＲ４１０Ａよりも高くなる冷媒であれば、どんな冷媒であっても吐出温度を低下させる必要があり、同様の効果がある。
【００６９】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び利用側熱交換器１７ａ〜１７ｄには、送風によって冷媒の凝縮又は蒸発を促進させる送風機が取り付けられていることが多いが、これに限るものではない。たとえば利用側熱交換器１７ａ〜１７ｄとして、放射を利用したパネルヒータのようなものも用いることができる。また、熱源側熱交換器１２としては、水、不凍液等の液体により熱交換する水冷式のタイプの熱交換器を用いることができる。冷媒の放熱又は吸熱が行えるものであればどんなものでも用いることができる。
【００７０】
また、ここでは、室外機１と室内機２との間を配管接続して冷媒を循環させる直膨式空気調和装置を例として説明を行ったが、これに限るものではない。たとえば室外機１と室内機２との間に中継機を備える。そして、室外機と中継機の間で冷媒を循環させ、中継機と室内機との間で水、ブライン等の熱媒体を循環させて、中継機において冷媒と熱媒体との熱交換を行って空気調和を行う空気調和装置についても適用することができ、同様の効果を奏する。
【００７１】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の回路構成図である。図８等に基づいて、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の構成等について説明する。本実施の形態において、実施の形態１で説明したことと同一の内容については説明を省略する。本実施の形態では、冷房運転時における過冷却熱交換器１３の後流側の配管から（実施の形態１で備えていた液分離器１８を設けずに）冷媒を分岐する。そして、第４バイパス配管４ｄ（第２バイパス配管４ｂのうち、補助熱交換器３１の流入側の配管となる）及び補助熱交換器３１を介して、第２バイパス配管４ｂ及び絞り装置１４ｂに流入させ、圧縮機１０の吸入側に流入させている。本実施の形態の補助熱交換器３１は、熱源側熱交換器１２の近辺であり、熱源側熱交換器１２に送風して空気を供給する送風機の作用で、周囲の空気を補助熱交換器３１にも供給することができる位置に配置される。たとえば、補助熱交換器３１を熱源側熱交換器１２の下側に配置し、熱源側熱交換器１２とフィンを共有させる、すなわち、熱源側熱交換器１２と補助熱交換器３１とを一体に成形するようにしてもよい。熱源側熱交換器１２と補助熱交換器３１とで冷媒のパスを分けて、冷媒が混ざらないように構成すると、安価に２つの熱交換器を構成することができ、同一の送風機により、周囲の空気を熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器３１の双方に送り込むことができる。
【００７２】
［冷房運転モード］
図９は、実施の形態３に係る空気調和装置１００の冷房運転モード時における冷媒回路の冷媒の流れを示す図である。ここでは、図９に基づいて、全部の利用側熱交換器１７において冷熱負荷が発生している場合を例に冷房運転モードについて説明する。ここで、図９において太線で表した配管が冷媒が流れる配管を示しており、冷媒が流れる方向を実線矢印で示している。
【００７３】
図９に示す冷房運転モードの場合、室外機１では、制御装置５０が冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入する流路に切り替えるように指示する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。熱源側熱交換器１２に流入した冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。そして、液冷媒は、全開状態となっている絞り装置１４ｃ及び過冷却熱交換器１３の第１流路を通過した後、２つの流路に分岐する。一方の流路を流れた冷媒は、室外機１から流出する。他方の流路を流れた冷媒は、第１バイパス配管４ａに流入する。
【００７４】
第１バイパス配管４ａに流入した高温高圧の液冷媒は、絞り装置１４ａで減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。二相冷媒は、過冷却熱交換器１３の第２流路を通過し、アキュムレータ１５の上流側の流路において、室内機２側から流れてきた冷媒と合流する。このとき、過冷却熱交換器１３において、第１流路を通った高温高圧の液冷媒と第２流路を通った低温低圧の二相冷媒とによる熱交換が行われる。第１流路を通った冷媒は第２流路を通った冷媒によって冷却される。また、第２流路を通った冷媒は第１流路を通った冷媒によって加熱される。
【００７５】
一方、室外機１を流出した高温高圧の液冷媒は、延長配管５を通って、室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入する。流入した冷媒は、絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）を通過して減圧される。減圧された冷媒は、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）で、空調対象空間の空気と熱交換して蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は、室内機２から流出し、延長配管５を通って、再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通り、第１バイパス配管４ａを流通してアキュムレータ１５の上流側にバイパスさせられた冷媒と合流した後、アキュムレータ１５へ流入する。そして、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００７６】
ここで、たとえばＲ３２等のように、Ｒ４１０Ａよりも圧縮機１０の吐出温度が高温になる可能性がある冷媒を使用する場合は、冷凍機油の劣化、圧縮機１０の焼損等を防ぐために、吐出温度を低下させる必要がある。そこで、本実施の形態では、過冷却熱交換器１３を流出した液冷媒の一部を分岐して、第４バイパス配管４ｄを介して、補助熱交換器３１に流入させる。さらに、第２バイパス配管４ｂ及び絞り装置１４ｂを介して、圧縮機１０の吸入側に流入させて、圧縮機１０の吐出温度を低下させる。補助熱交換器３１は、熱源側熱交換器１２とともに、送風機からの空気が通過する位置に設置されている。このため、補助熱交換器３１において、高温高圧の液冷媒が、より温度が低い空気と熱交換して冷やされ、過冷却度が大きくなって、補助熱交換器３１を流出する。補助熱交換器３１を有する構成にすることにより、たとえば冷媒回路内の冷媒量が不足している等の理由により、過冷却熱交換器１３を通過した冷媒が完全に液状態にならず、二相状態であったとしても、補助熱交換器３１における熱交換により完全に液状態の冷媒にすることができる。このため、絞り装置１４ｂに二相状態の冷媒が流入するのを防ぐことができ、絞り装置１４ｂでの騒音発生を防ぐとともに、絞り装置１４ｂによる圧縮機１０の吐出温度の制御が不安定になるのを防ぐことができる。絞り装置１４ｂによる第２バイパス配管４ｂを通る冷媒の流量の制御については、実施の形態１で説明したことと同様である。たとえば乾き度が０．９４以上、かつ、０．９９以下の二相冷媒を圧縮機１０に吸入させるように、第２バイパス配管４ｂを通る冷媒流量の制御を行う。
【００７７】
ここでは、補助熱交換器３１へ冷媒を分岐させる分岐口が、冷房運転モードにて過冷却熱交換器１３の後流側となる位置にある場合について説明を行ったが、過冷却熱交換器１３よりも熱源側熱交換器１２に近い位置に分岐口を設置しても問題はない。
【００７８】
また、補助熱交換器３１は、インジェクションのための冷媒を過冷却するために使用するものである。インジェクションするための冷媒流量は主冷媒回路を流れる冷媒流量よりも少なくてよい。このため、補助熱交換器３１の伝熱面積をはあまり大きくする必要はない。そこで、本実施の形態では、補助熱交換器３１の伝熱面積は、熱源側熱交換器１２の伝熱面積よりも、小さくなるように構成する。
【００７９】
［暖房運転モード］
図１０は、実施の形態３に係る空気調和装置１００の暖房運転モード時における冷媒回路の冷媒の流れを示す図である。ここでは、図１０に基づいて、全部の利用側熱交換器１７において温熱負荷が発生している場合を例に暖房運転モードについて説明する。ここで、図１０において太線で表した配管が冷媒が流れる配管を示しており、冷媒が流れる方向を実線矢印で示している。
【００８０】
図１０に示す暖房運転モードの場合、室外機１では、制御装置５０が冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに室外機１を流出して室内機２へ流入する流路に切り替えるように指示する。圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通過して室外機１から流出する。流出した冷媒は、延長配管５を通って、室内機２（２ａ〜２ｄ）に流入する。室内機２に流入した冷媒は、利用側熱交換器１７（１７ａ〜１７ｄ）において、熱交換により凝縮する。凝縮した冷媒は、さらに絞り装置１６（１６ａ〜１６ｄ）で膨張させられ、中温中圧の二相冷媒となって室内機２から流出する。流出した冷媒は、延長配管５を通って、再び室外機１へ流入する。
【００８１】
室外機１に流入した中圧の二相冷媒は、過冷却熱交換器１３の第１流路及び絞り装置１４ｃを通過して膨張され、低温低圧の二相冷媒になる。二相冷媒は、熱源側熱交換器１２に流入し、熱源側熱交換器１２の周囲に流れる空気から吸熱し、蒸発して低温低圧のガス冷媒となる。ガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１及びアキュムレータ１５を介して、再び圧縮機１０に吸入される。このとき、暖房運転モードにおいては、過冷却熱交換器１３において冷媒を過冷却する必要が無いため、絞り装置１４ａは全閉又は冷媒が流れない小さい開度にし、第１バイパス配管４ａを冷媒が流れないようにしている。
【００８２】
ここで、冷媒として、たとえばＲ３２等のように、Ｒ４１０Ａよりも圧縮機１０の吐出温度が高温になる可能性がある冷媒を使用する場合は、冷凍機油の劣化、圧縮機の焼損を防ぐために、吐出温度を低下させる必要がある。そこで、延長配管５を通って、室外機１に流入した中圧の二相冷媒の一部を分岐して、第４バイパス配管４ｄを介して、補助熱交換器３１に流入させ、第２バイパス配管４ｂ及び絞り装置１４ｂを介して、圧縮機１０の吸入側に流入させ、圧縮機１０の吐出温度を低下させる。補助熱交換器３１は、熱源側熱交換器１２に付属の送風機の作用により周囲の空気が熱源側熱交換器１２と補助熱交換器３１との双方に流通する位置に設置されているため、中圧状態の二相冷媒が、より温度が低い空気と熱交換して冷やされて、凝縮液化し、中圧の液冷媒となり、補助熱交換器３１を流出する。このように構成することにより、補助熱交換器３１の作用で、中圧二相冷媒を液状態の冷媒にすることができ、絞り装置１４ｂに二相状態の冷媒が流入するのを防ぐことができ、絞り装置１４ｂでの騒音発生を防ぐとともに、絞り装置１４ｂによる圧縮機１０の吐出温度の制御が不安定になるのを防ぐことができる。絞り装置１４ｂによる第２バイパス配管４ｂを通る冷媒の流量の制御については、実施の形態１と同様であり、省略する。
【００８３】
ここで、図８等においては、熱源側熱交換器１２が、冷媒と周囲の空気とが熱交換を行う空冷式熱交換器であるかのように示している。しかし、熱源側熱交換器１２を空冷式熱交換器に限定するものではなく、熱源側熱交換器１２として、冷媒と水やブラインとを熱交換するプレート式熱交換器等を用いる水冷式熱交換器を使用してもよい。熱源側熱交換器１２として水冷式熱交換器を使用する場合は、補助熱交換器３１は熱源側熱交換器１２とは別体の熱交換器とする。そして、第４バイパス配管４ｄを流れる冷媒と周囲の空気とを熱交換させる空冷式熱交換器を新たに設置してもよい。また、熱源側熱交換器１２に循環させる水やブラインを分岐させ、第４バイパス配管４ｄを流れる冷媒と熱交換させる、別のプレート式熱交換器等の水冷式熱交換器を設置してもよい。いずれの熱交換器を設置した場合でも同様の効果を奏する。
【００８４】
また、補助熱交換器３１は、インジェクションのための冷媒を過冷却させるために使用するものであり、インジェクション流量は主流の流量よりも小さいため、あまり大きな伝熱面積にする必要はなく、補助熱交換器３１の伝熱面積は熱源側熱交換器１２の伝熱面積よりも、小さくなるように構成されている。たとえば、補助熱交換器３１の伝熱面積を熱源側熱交換器１２の伝熱面積の１／２０以下とすると、熱源側熱交換器１２の伝熱面積が小さくなることによる性能悪化が１．５％以内と少なくてすみ、望ましい。また、補助熱交換器３１の伝熱面積を熱源側熱交換器１２の伝熱面積の１／６０以上とすると、二相状態の冷媒が流入した場合でも、インジェクション冷媒を過冷却させるのに十分な面積となる。しかし、補助熱交換器３１の伝熱面積がもう少し大きかったり、あるいはもう少し小さかったりしても、特段大きな問題は発生しない。また、熱源側熱交換器１２として、水またはブラインと冷媒とを熱交換させる水冷式熱交換器を使用する場合、前述したように補助熱交換器３１は熱源側熱交換器１２とは別体に成形される。第２バイパス配管４ｂに冷媒を流通させない場合とほぼ同じ運転状態で、第２バイパス配管４ｂに冷媒を流通させ、圧縮機１０の吐出温度を１０度低下させている状態において、補助熱交換器３１における冷媒の冷却能力が、空気調和装置１００の定格暖房能力または定格冷房能力に対して、例えば１／１０以下となるように、補助熱交換器３１の大きさを設定すると、安価に補助熱交換器３１を設けることができ、望ましい。更に、同じように圧縮機１０の吐出温度を１０度低下させている状態において、補助熱交換器３１における冷媒の冷却能力が、空気調和装置１００の定格暖房能力または定格冷房能力に対して１／６０以上とすると、二相状態の冷媒が流入した場合でも、インジェクション冷媒を過冷却させるのに十分である。しかし、補助熱交換器３１の冷却能力がもう少し大きかったり、あるいはもう少し小さかったりしても、特段大きな問題は発生しない。
【００８５】
また、補助熱交換器３１へはなるべく液冷媒を分岐させた方がよいため、補助熱交換器３１へ冷媒を分岐させる分岐口は、主流が流れる冷媒配管から配管を下側に取り出して分岐させるのが望ましい。
【００８６】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置１００の別の回路構成図である。図８の空気調和装置１００に、さらに根氷対策回路となる配管等を付加した構成である。根氷対策回路は、第５バイパス配管４ｅ及び開閉装置３３並びに第３バイパス配管４ｃ及び絞り装置１４ｄをさらに有する。そして、圧縮機１０の吐出側の配管と圧縮機１０の吸入側（アキュムレータ１５の吸入側）の配管とを、補助熱交換器３１を介して接続して構成された回路である。
【００８７】
ホットガス用バイパス配管となる第５バイパス配管４ｅは、圧縮機１０の吐出側配管と第４バイパス配管４ｄ（補助熱交換器３１の冷媒流入側配管）との間を接続する配管である。開閉装置３３は、第５バイパス配管４ｅに冷媒を通過させるか否かを制御する。また、根氷対策用バイパス配管となる第３バイパス配管４ｃは、第２バイパス配管４ｂ（補助熱交換器３１の冷媒流出側配管）とアキュムレータ１５の冷媒流入側配管との間を接続する配管である。絞り装置１４ｄは、第３バイパス配管４ｃを通過する冷媒の流量及び圧力を制御する。
【００８８】
たとえば暖房運転時に熱源側熱交換器１２の周囲には霜が着霜するが、この着霜した霜の量が過大になると、暖房運転時の負荷側の加熱能力が低下してしまう。そこで、霜を溶かす除霜運転を行うが、この除霜運転完了後において、熱源側熱交換器１２の下側に、霜が溶けてできた水が付着していることがある。熱源側熱交換器１２に水が付着したまま次の暖房運転を行うと、この水が冷却されて氷になり、暖房運転時において負荷側の加熱能力を低下させてしまう。また、氷は密度が大きく、加熱しても溶けにくい。このため、次の除霜運転が完了しても氷が溶け残ってしまい、根氷となってしまう場合がある。そこで、根氷等を防ぐために、補助熱交換器３１を熱源側熱交換器１２の下側に配置し、熱源側熱交換器１２を補助熱交換器３１の下側に位置させ、フィンを共有し、熱源側熱交換器１２と補助熱交換器３１とを一体に成形して構成する。このように構成すると、除霜運転時に、熱源側熱交換器１２の周囲の霜が溶けて生成された水が、フィンを伝わって重力で下降し、下側に位置する補助熱交換器３１の周囲に付着する。
【００８９】
図１２は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の根氷対策運転時の回路構成図である。根氷対策回路を有する図１１の空気調和装置１００は、除霜運転完了後に、図１２に示す根氷対策運転を行ってから、通常の暖房運転に移行する。
【００９０】
根氷対策運転においては、圧縮機１０から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部を分岐する。分岐された一部の高温高圧のガス冷媒は、開閉装置３３を介して、第５バイパス配管４ｅを通過して、補助熱交換器３１に流入する。すると、高温高圧のガス冷媒によって、補助熱交換器３１の周囲に付着した水を蒸発させる。このため、暖房運転時に、熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器３１の周囲に水が付着したまま暖房運転が継続されるのを防ぐことができ、根氷の発生を防ぐことができる。なお、絞り装置１４ｄは、根氷対策運転中は全開、その他の場合は全閉又は冷媒が流れない小さい開度に設定するものである。絞り装置１４ｄの代わりに内部の口径が配管よりも小さい開閉装置（第２開閉装置）を用いても構わない。
【００９１】
この根氷対策回路を、補助熱交換器３１を介したインジェクションによる圧縮機１０の吐出温度抑制回路と共存させる場合は、同じ補助熱交換器３１を、根氷対策用及び吐出温度抑制用の両方の用途に使用するようにする。補助熱交換器３１を共用することで、室外機１内の熱交換器の全容積を少なくでき、かつ、安価に構成することができる。このとき、第４バイパス配管４ｄに逆流防止装置３２を設けることにより、根氷対策運転時に、第５バイパス配管４ｅから第４バイパス配管４ｄに、高温高圧のガス冷媒が逆流するのを防ぐことができる。
【００９２】
根氷対策運転時、すなわち、第５バイパス配管４ｅを介して、高温高圧のガス冷媒を補助熱交換器３１に流通させている間は、絞り装置１４ｂを全閉又は冷媒が流れない小さい開度にしておくことで、仮に、圧縮機１０の吐出温度が上昇しすぎたとしても、第２バイパス配管４ｂを介した流れが起きないようにする。ただ、根氷対策運転時には、圧縮機１０の吸入側へのインジェクションを行わなくても、制御装置５０は、圧縮機１０の周波数を低下させる等の保護制御を行って、圧縮機１０の吐出温度が上昇しすぎないようにするため、システムとして異常な状態にはならず、問題ない。
【００９３】
そして、根氷対策運転、すなわち、第５バイパス配管４ｅに冷媒を流す運転を、所定時間の経過で完了させ、その後は、開閉装置３３を閉とし、絞り装置１４ｄを全閉又は冷媒が流れない小さい開度にして、通常の暖房運転に移行する。
【００９４】
通常の暖房運転においては、前述の通り、圧縮機１０の吐出温度が上がりすぎた場合は、圧縮機１０の吐出温度に応じて絞り装置１４ｂの開度を制御する。そして、第４バイパス配管４ｄ及び第２バイパス配管４ｂを介した、圧縮機１０の吸入側へのインジェクションを行い、圧縮機１０の吐出温度を適切な値に制御する。
【００９５】
なお、図８等においては、逆流防止装置３２が逆止弁であるかのように示しているが、冷媒の逆流を防止できればどんなものでもよい。たとえば開閉装置、全閉機能を有する絞り装置等を逆流防止装置３２としても構わない。また、開閉装置３３は流路の開閉を行えればよく、全閉機能を有する絞り装置を開閉装置３３としても構わない。
【符号の説明】
【００９６】
１  熱源機（室外機）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  室内機、４ａ  第１バイパス配管、４ｂ  第２バイパス配管、４ｃ  第３バイパス配管、４ｄ  第４バイパス配管、４ｅ  第５バイパス配管、５  延長配管（冷媒配管）、６  室外空間、７  室内空間、８  天井裏等の室外空間及び室内空間とは別の空間、９  ビル等の建物、１０  圧縮機、１１  冷媒流路切替装置（四方弁）、１２  熱源側熱交換器、１３  過冷却熱交換器、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  絞り装置、１５  アキュムレータ、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  絞り装置、１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ  利用側熱交換器、１８  液分離器、２１  吐出冷媒温度検出装置、２２  高圧検出装置、２３  低圧検出装置、２４  液冷媒温度検出装置、２５  過冷却熱交換器入口冷媒温度検出装置、２６  過冷却熱交換器出口冷媒温度検出装置、２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  利用側熱交換器液冷媒温度検出装置、２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ  利用側熱交換器ガス冷媒温度検出装置、２９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ  利用側熱交換器中間冷媒温度検出装置、３１  補助熱交換器、３２  逆流防止装置、３３  開閉装置、５０  制御装置、１００  空気調和装置。
【図１】
0005992089.tif 000002
【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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