(57)【要約】  空気調和装置は、圧縮機（１０）、熱源側熱交換器（１２）、負荷側絞り装置（２５）、及び負荷側熱交換器（２６）が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、冷凍サイクル回路のうち圧縮機（１０）の吐出側に一端が接続され、冷凍サイクル回路のうち圧縮機（１０）の吸入側に他端が接続され、圧縮機（１０）から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路と、バイパス回路に設けられ、バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置（４７）と、バイパス回路のうち第１絞り装置（４７）の下流側に設けられ、第１絞り装置（４７）で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器（４０）と、バイパス回路のうち補助熱交換器（４０）の下流側に設けられ、補助熱交換器（４０）から圧縮機（１０）の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置（４２）と、第２絞り装置（４２）の開度を制御する制御装置（６０）と、を有するものである。  上記構成により、特殊な構造の圧縮機を使用するまでもなく、信頼性を確保できる空気調和装置を提供することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱源側熱交換器、少なくとも１つの負荷側絞り装置、及び少なくとも１つの負荷側熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吐出側に一端が接続され、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吸入側に他端が接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路と、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置と、
前記バイパス回路のうち前記第１絞り装置の下流側に設けられ、前記第１絞り装置で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器と、
前記バイパス回路のうち前記補助熱交換器の下流側に設けられ、前記補助熱交換器から前記圧縮機の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置と、
前記第２絞り装置の開度を制御する制御装置と、
を有する空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が吐出温度しきい値以上となった場合、前記吐出温度が前記吐出温度しきい値よりも低くなるように前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記吐出温度しきい値の設定可能な上限値は１１０℃である請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が目標吐出温度に近づくように、前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項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】
前記目標吐出温度の設定可能な範囲は、９０℃以上１０５℃以下である請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第１絞り装置は開度を調節可能なものであり、
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の冷媒循環量に基づいて前記第１絞り装置の開度を制御するものである請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第１絞り装置は固定絞りであり、
前記バイパス回路には、少なくとも開閉可能な第３絞り装置が前記第１絞り装置と並列に設けられており、
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の冷媒循環量に基づいて前記第３絞り装置を開閉するものである請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の圧力に基づいて飽和ガス密度を算出し、
前記飽和ガス密度と前記圧縮機の周波数とに基づいて前記冷媒循環量を算出し、
前記飽和ガス密度と前記圧縮機の運転可能な最大周波数とに基づいて最大冷媒循環量を算出し、
前記冷媒循環量を前記最大冷媒循環量で除した値である最大冷媒循環量比が所定値以上の場合に、前記第３絞り装置を開くものである請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器を搭載する室外機と、
前記負荷側絞り装置及び前記負荷側熱交換器をそれぞれ搭載する複数の室内機と、
前記室外機と前記複数の室内機との間を中継する中継装置と、をさらに有し、
前記室外機と前記複数の室内機とは、前記中継装置を介して冷媒が循環するように接続されている請求項１〜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】
前記冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置が設けられており、
前記バイパス回路の一端は、前記冷凍サイクル回路のうち前記冷媒流路切替装置と前記負荷側熱交換器との間に接続されており、
前記制御装置は、暖房運転時に前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項１〜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】
前記冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置が設けられており、
前記バイパス回路の一端は、前記冷凍サイクル回路のうち前記冷媒流路切替装置と前記中継装置の入口側流路との間に接続されており、
前記制御装置は、暖房運転時に前記第２絞り装置の開度を制御するものであり、
暖房運転は、停止状態にない前記負荷側熱交換器の全てが凝縮器として機能する全暖房運転と、前記負荷側熱交換器の一部が凝縮器として機能し、前記負荷側熱交換器の他の一部が蒸発器として機能する暖房主体運転と、を含むものである請求項９に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記熱源側熱交換器及び前記補助熱交換器の少なくとも一方は、水と冷媒との間で熱交換を行う水冷媒熱交換器である請求項１〜請求項１１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】
ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置は、例えば建物外に配置した熱源機である室外機（室外ユニット）と建物内に配置した室内機（室内ユニット）との間を配管を介して接続した冷媒回路を有している。空気調和装置は、冷媒回路に冷媒を循環させ、冷媒の放熱又は吸熱を利用して空気を加熱又は冷却することにより、空調対象空間の暖房又は冷房を行っている。【０００３】
特許文献１には、冷媒熱交換器と負荷側絞り装置との間で液配管を分岐させたインジェクション管でバイパス用絞り装置、冷媒熱交換器、開閉弁及び圧縮機のインジェクションポートを順次接続したインジェクション回路を備えた空気調和装置が記載されている。この空気調和装置では、圧縮機の圧縮過程で中間圧の冷媒をインジェクションすることにより、冷媒流量を増加させることができる。このため、吐出温度を異常上昇させることなく、外気温度が低くても暖房能力を維持することができる。【０００４】
また、特許文献２には、凝縮器から蒸発器に向かって流れる冷媒の一部を圧縮機の中間圧の冷媒に合流させる中間インジェクション流路と、凝縮器から蒸発器に向かって流れる冷媒の一部を、圧縮機に吸入される低圧の冷媒に合流させる吸入インジェクション流路と、を備えた冷凍装置が記載されている。この冷凍装置では、中間インジェクション流路を使うと運転効率が悪化する場合においても、吸入インジェクション流路を使って圧縮機の吐出温度を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３８９２１号公報
【特許文献２】特許第５５００２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の空気調和装置では、起動後、高圧冷媒の飽和温度が室内空気の温度又は室外空気の温度以上になると、高圧ガス冷媒から室内空気又は室外空気へ放熱することにより冷媒が液化する。すると、インジェクションにより乾き度の低い（液相が多い）気液二相状態の冷媒を圧縮機の中間圧部に流入させることができ、圧縮機の吐出温度を低下させることができる。しかし、中間圧部に冷媒を流入させる構造を有する圧縮機のみでしか吐出温度の抑制を行うことができず、汎用的ではない。また、中間圧部に冷媒を流入させる構造を有する圧縮機は、その構造を有しない圧縮機に比べて高価になる。【０００７】
また、特許文献１の空気調和装置は、冷房運転時にもインジェクションが可能な回路構成を有している。具体的には、特許文献１の空気調和装置は、圧縮機の中間圧室にインジェクションする冷媒流量を制御するバイパス用絞り装置と、バイパス用絞り装置から流れる冷媒を冷却する冷媒間熱交換器と、を備えている。そして、バイパス用絞り装置によって冷媒間熱交換器に流す冷媒の流量が制御されることにより、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が制御される。このため、吐出温度と、凝縮器出口における過冷却度との双方を別々の目標値を用いて制御することができない。したがって、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。【０００８】
すなわち、室外機と室内機とを接続する延長配管が長い場合、吐出温度が目標値になるように制御すると、室外機出口の過冷却度が目標値になるような制御を行うことができない。このため、延長配管での圧力損失により、室内機に流入する冷媒が気液二相化してしまう可能性がある。例えば、複数の室内機を有するマルチ型の空気調和装置等のように室内機側に絞り装置が設けられている場合、絞り装置の流入口側に気液二相状態の冷媒が流入すると、異音が発生したり制御が不安定になったりするため、空気調和装置のシステムの信頼性が低下してしまうという課題がある。【０００９】
特許文献２の冷凍装置では、高圧レシーバ内の飽和ガス冷媒を圧縮機の中間圧室又は吸入配管にインジェクションすることにより、吐出温度の低下を図っている。しかし、飽和ガス冷媒を使用して吐出温度の低下を行う場合、二相冷媒を使用する場合に比べ冷凍効果が小さいため、より多くの冷媒を圧縮機の中間圧室又は吸入配管に流入させる必要がある。これにより、冷房時にはバイパス量が過多となり、室内機に供給する冷媒量が少なくなるため、冷房能力が低下してしまう。また、低外気温度での暖房運転時などのように、低圧が低く、高圧が高く、圧縮機の吐出温度が非常に高くなる運転状態のときには、インジェクション流量を増加させても吐出温度を十分に低下させるための冷凍効果を得ることが困難な状況となることがある。【００１０】
本発明は、上述のような課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、特殊な構造の圧縮機を使用するまでもなく、信頼性を確保できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、少なくとも１つの負荷側絞り装置、及び少なくとも１つの負荷側熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吐出側に一端が接続され、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吸入側に他端が接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路と、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置と、前記バイパス回路のうち前記第１絞り装置の下流側に設けられ、前記第１絞り装置で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器と、前記バイパス回路のうち前記補助熱交換器の下流側に設けられ、前記補助熱交換器から前記圧縮機の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置と、前記第２絞り装置の開度を制御する制御装置と、を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、特殊な構造の圧縮機を使用するまでもなく、空気調和装置の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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回路構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００の全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】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における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００において、圧縮機１０の吸入部にインジェクションを行った場合の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００において、暖房運転時のインジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２に対する圧縮機１０の吐出温度の変化を外気温度毎に示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００において、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘに対する補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールの変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１００において、インジェクションを行う際に制御装置６０で実行される制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の冷房主体運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置２００の暖房主体運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置３００の回路構成の一例を全冷房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置４００の回路構成の一例を全冷房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置５００の回路構成の一例を全暖房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る空気調和装置６００の回路構成の一例を全暖房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態の変形例に係る空気調和装置７００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空気調和装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る空気調和装置１００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図１に示すように、空気調和装置１００は、室外機１と室内機２とが複数本（本例では２本）の主管５を介して接続された構成を有している。なお、図１では、１台の室内機２を示しているが、室内機２の接続台数は複数台であってもよい。
【００１５】
また、空気調和装置１００は、冷媒回路として、冷凍サイクル回路とバイパス回路とを有している。冷凍サイクル回路は、例えば、アキュムレーター１９、圧縮機１０、冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、負荷側絞り装置２５及び負荷側熱交換器２６が冷媒配管４を介してこの順に環状に接続された構成を有している。バイパス回路は、冷凍サイクル回路のうち圧縮機１０の吐出側（冷媒流路切替装置１１の上流側）と圧縮機１０の吸入側（アキュムレーター１９の下流側）とがバイパス配管４１を介して接続された構成を有している。バイパス回路には、例えば、第１絞り装置４７、第３絞り装置４８、補助熱交換器４０及び第２絞り装置４２が設けられている。補助熱交換器４０は、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８の下流側に設けられている。第２絞り装置４２は、補助熱交換器４０の下流側に設けられている。
【００１６】
［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、アキュムレーター１９、補助熱交換器４０、第１絞り装置４７、第２絞り装置４２、第３絞り装置４８、バイパス配管４１等が搭載されている。また、室外機１には、熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器４０に空気を送風する熱源側ファン１６が搭載されている。
【００１７】
圧縮機１０は、冷媒を吸入し圧縮して高温・高圧の状態にするものである。圧縮機１０は、例えば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。圧縮機１０としては、例えば、低圧シェル構造のものが使用される。低圧シェル構造の圧縮機は、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になり、密閉容器内の低圧冷媒を吸入して圧縮するものである。
【００１８】
冷媒流路切替装置１１は、暖房運転モードにおける冷媒流路と、冷房運転モードにおける冷媒流路とを切り替えるものである。冷媒流路切替装置１１は、例えば四方弁等により構成されている。なお、冷房運転モードとは、熱源側熱交換器１２が凝縮器又はガスクーラとして作用する運転モードであり、暖房運転モードとは、熱源側熱交換器１２が蒸発器として作用する運転モードである。
【００１９】
熱源側熱交換器１２は、暖房運転モードでは蒸発器として機能し、冷房運転モードでは凝縮器又はガスクーラ（本例では、凝縮器）として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器１２では、熱源側ファン１６により供給される空気と冷媒との間で熱交換が行われる。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入部に設けられており、暖房運転モードと冷房運転モードとの間での必要冷媒量の違いにより生じる余剰冷媒、又は過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒を蓄えるものである。
【００２０】
補助熱交換器４０は、暖房運転モード及び冷房運転モードの双方において凝縮器又はガスクーラ（本例では、凝縮器）として機能する熱交換器である。補助熱交換器４０では、熱源側ファン１６から供給される空気と冷媒との間で熱交換が行われる。ここで、熱源側熱交換器１２と補助熱交換器４０とは、それぞれ冷媒流路が異なる伝熱管が共通の伝熱フィンに取り付けられた構造を有している。具体的には、複数の伝熱フィンは、同一方向を向くように互いに隣り合って配置されている。複数の伝熱フィンには、複数の伝熱管が挿入されている。そして、熱源側熱交換器１２と補助熱交換器４０とは、同一の伝熱フィン上に一体的に形成されている。熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器４０のそれぞれの伝熱管は、互いに独立した冷媒流路を構成している。そして、例えば熱源側熱交換器１２は上側に配置され、補助熱交換器４０は熱源側熱交換器１２の下側に配置されている。隣り合う複数の伝熱フィンは、熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器４０に共有されている。熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器４０は、例えば、熱源側ファン１６により送風される空気の流れに対して並列に配置されている。よって、熱源側熱交換器１２の周囲の空気は、熱源側熱交換器１２と補助熱交換器４０との双方に流通する。また、補助熱交換器４０は、当該補助熱交換器４０の伝熱面積が熱源側熱交換器１２の伝熱面積よりも小さくなるように配置されている。
【００２１】
第１絞り装置４７は、例えば、前後の冷媒配管よりも細い配管により構成された固定絞りである。第１絞り装置４７としては、例えばキャピラリーチューブ等が用いられる。第１絞り装置４７は、冷媒の流れにおいて、圧縮機１０の吐出配管と補助熱交換器４０の入口側流路との間に設けられている。第１絞り装置４７は、圧縮機１０から吐出されたガス冷媒の一部を、補助熱交換器４０の入口側流路に減圧させて供給するものである。
【００２２】
バイパス配管４１は、バイパス回路を構成する配管であり、少なくとも第１絞り装置４７と補助熱交換器４０との間を接続している。バイパス配管４１には、圧縮機１０から吐出され第１絞り装置４７で減圧された冷媒の一部が流れるようになっている。バイパス配管４１は、高圧又は中圧のガス冷媒を補助熱交換器４０に流入させ、補助熱交換器４０で凝縮した液冷媒を、第２絞り装置４２を介して圧縮機１０の吸入部に流入させる配管である。ここで、中圧とは、冷凍サイクルにおける高圧（例えば、凝縮器内の冷媒圧力、又は圧縮機１０の吐出圧力）よりも低く、冷凍サイクルにおける低圧（例えば、蒸発器内の冷媒圧力、又は圧縮機１０の吸入圧力）よりも高い圧力のことである。バイパス配管４１の一端は、圧縮機１０と冷媒流路切替装置１１との間の冷媒配管４に接続されている。バイパス配管４１の他端は、圧縮機１０とアキュムレーター１９との間の冷媒配管４に接続されている。
【００２３】
第２絞り装置４２は、例えば、後述する制御装置の制御により、連続的又は多段階で可変に開度を調節可能なものである。第２絞り装置４２としては、例えば電子式膨張弁等が用いられる。第２絞り装置４２は、バイパス配管４１のうち補助熱交換器４０の流出側に設けられている。第２絞り装置４２は、補助熱交換器４０で凝縮して圧縮機１０の吸入部に流入する液冷媒の流量を調節するものである。
【００２４】
第３絞り装置４８は、冷媒の流れにおいて、圧縮機１０の吐出配管と補助熱交換器４０の入口側流路との間に、第１絞り装置４７と並列に設けられている。第３絞り装置４８は、圧縮機１０からの吐出冷媒の流量が多い場合に、圧縮機１０から吐出されたガス冷媒の一部を、補助熱交換器４０の入口側流路に減圧させて供給するものである。第３絞り装置４８は、例えば、二方弁、電磁弁、電子式膨張弁等のように、冷媒流路の開度を少なくとも開状態及び閉状態の二位置で調整できるもので構成するとよい。
【００２５】
室外機１には、圧縮機１０から吐出される高温・高圧の冷媒の温度を検出し、検出信号を出力する吐出温度センサー４３が設けられている。また、室外機１における熱源側熱交換器１２の空気吸込み部には、室外機１の周囲の温度（例えば、外気温度）を検出し、検出信号を出力する外気温度センサー４６が設けられている。さらに、室外機１には、冷媒流路切替装置１１とアキュムレーター１９との間の冷媒の圧力（吸入圧力）を検出し、検出信号を出力する圧力センサー４４が設けられている。
【００２６】
［室内機２］
室内機２には、負荷側熱交換器２６及び負荷側絞り装置２５が搭載されている。負荷側熱交換器２６は、複数本の主管５を介して室外機１に接続されている。負荷側熱交換器２６では、空気と冷媒との間での熱交換により、室内空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気が生成される。なお、負荷側熱交換器２６には、不図示の負荷側ファンにより室内空気が送風されるようになっている。負荷側絞り装置２５は、例えば連続的又は多段階で可変に開度を調節可能なものである。負荷側絞り装置２５としては、例えば電子式膨張弁等が用いられる。負荷側絞り装置２５は、減圧弁及び膨張弁としての機能を有しており、冷媒を減圧して膨張させるものである。負荷側絞り装置２５は、冷房運転モード（例えば、全冷房運転モード）での冷媒の流れにおいて負荷側熱交換器２６の上流側に設けられている。
【００２７】
また、室内機２には、サーミスター等からなる入口側温度センサー３１及び出口側温度センサー３２が設けられている。入口側温度センサー３１は、負荷側熱交換器２６に流入する冷媒の温度を検出し、検出信号を出力するものである。入口側温度センサー３１は、負荷側熱交換器２６の冷媒の入口側の配管に設けられている。出口側温度センサー３２は、負荷側熱交換器２６から流出した冷媒の温度を検出し、検出信号を出力するものである。出口側温度センサー３２は、負荷側熱交換器２６の冷媒の出口側の配管に設けられている。
【００２８】
空気調和装置１００は、制御装置６０を有している。制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。制御装置６０は、上述の各種センサーからの検出信号、及びリモートコントローラからの指示に基づいて、空気調和装置１００全体の動作を制御する。例えば、制御装置６０は、圧縮機１０の駆動周波数の制御、熱源側ファン１６及び負荷側ファンの回転数制御（オン／オフを含む）、冷媒流路切替装置１１の流路切替え、第２絞り装置４２の開度制御、第３絞り装置４８の開度制御又は開閉制御、負荷側絞り装置２５の開度制御等を行い、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、本例の制御装置６０は室外機１に設けられているが、制御装置６０は室内機２に設けられていてもよいし、ユニット毎（例えば、室外機１及び室内機２のそれぞれ）に設けられていてもよい。
【００２９】
次に、空気調和装置１００で実行される各運転モードについて説明する。空気調和装置１００の制御装置６０は、室内機２からの指示に基づいて、当該室内機２で冷房運転を行う冷房運転モード、又は当該室内機２で暖房運転を行う暖房運転モードを実行するようになっている。なお、図１の空気調和装置１００で実行される運転モードには、駆動している室内機２の全てが冷房運転を実行する全冷房運転モード（以下、単に「冷房運転モード」という場合がある）、駆動している室内機２の全てが暖房運転を実行する全暖房運転モード（以下、単に「暖房運転モード」という場合がある）がある。以下に、各運転モードについて、冷媒の流れとともに説明する。
【００３０】
［全冷房運転モード（インジェクション以外）］
図２は、空気調和装置１００の全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図２では、負荷側熱交換器２６で冷熱負荷が発生している場合を例に挙げ、全冷房運転モードにおけるインジェクションの冷媒流れ以外の冷媒の流れについて説明する。なお、図２では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
【００３１】
図２に示すように、低温・低圧の冷媒は、圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通って熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入したガス冷媒は、熱源側ファン１６により供給される室外空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒になる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧の液冷媒は、室外機１から流出し、主管５を通って室内機２に流入する。
【００３２】
室内機２において、高圧冷媒は、負荷側絞り装置２５で膨張させられて、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器２６に流入する。負荷側熱交換器２６に流入した気液二相冷媒は、室内空気から吸熱することにより、室内空気を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２５の開度は、制御装置６０により、スーパーヒート（過熱度）が一定になるように制御される。スーパーヒートは、入口側温度センサー３１で検出される温度と、出口側温度センサー３２で検出される温度と、の差として得られる。負荷側熱交換器２６から流出したガス冷媒は、主管５を通って再び室外機１に流入する。室外機１に流入した冷媒は、冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を通って、圧縮機１０に再度吸入される。
【００３３】
［全暖房運転モード（インジェクション以外）］
図３は、空気調和装置１００の全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図３では、負荷側熱交換器２６で温熱負荷が発生している場合を例に挙げ、全暖房運転モードのインジェクションの冷媒流れ以外の冷媒の流れについて説明する。なお、図３では、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。
【００３４】
図３に示すように、低温・低圧の冷媒は、圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって圧縮機１０から吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１を通り、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、主管５を通り、負荷側熱交換器２６に流入する。負荷側熱交換器２６に流入したガス冷媒は、室内空気に放熱することにより、室内空気を加熱しながら液冷媒になる。負荷側熱交換器２６から流出した液冷媒は、負荷側絞り装置２５で膨張させられて、中温・中圧の気液二相状態の冷媒になり、主管５を通って再び室外機１に流入する。室外機１に流入した中温・中圧の気液二相冷媒は、熱源側熱交換器１２に流入し、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱しながら、低温・低圧のガス冷媒になる。この低温・低圧のガス冷媒は、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に再度吸入される。
【００３５】
［インジェクション時の流れ］
（インジェクションの必要性と効果概要）
圧縮機１０の吐出温度が高温になることにより生じる冷凍機油の劣化や圧縮機１０の焼損を防ぐため、吐出温度を低下させる方法について説明する。以下の説明では、冷媒としてＲ３２冷媒を使用した場合を例に挙げる。
【００３６】
図４は、圧縮機１０の吸入部にインジェクションを行った場合の冷媒の状態を示すモリエル線図である。図４の横軸は比エンタルピｈ［ｋＪ／ｋｇ］を表しており、縦軸は圧力Ｐ［ＭＰａ］を表している。図４を用いてインジェクションの効果を説明する。圧縮機１０から流出した高圧のガス冷媒（ｂ）の一部は、第１絞り装置４７、又は第１絞り装置４７と第３絞り装置４８との双方で減圧させられ、中圧のガス冷媒となる（ｅ）。この中圧のガス冷媒は、バイパス配管４１を介して補助熱交換器４０に流入し、外気に放熱することで過冷却液となる（ｆ）。過冷却液となった冷媒は、第２絞り装置４２で減圧させられて低圧の二相冷媒となり（ｇ）、圧縮機１０の吸入部に流入する。圧縮機１０の吸入部では、アキュムレーター１９から流出したガス冷媒（ｈ）と、第２絞り装置４２で減圧させられた二相冷媒（ｇ）とが合流する（ａ）。これにより、圧縮機１０の吐出冷媒の温度を低下させることができる（ｂ）。したがって、冷凍機油の劣化や圧縮機１０の焼損を防ぐことができる。
【００３７】
（第２絞り装置４２の制御）
全冷房運転モード及び全暖房運転モードにおける第２絞り装置４２の制御について説明する。制御装置６０は、吐出温度センサー４３で検出された圧縮機１０の吐出温度に基づいて、第２絞り装置４２の開度を制御するようになっている。第２絞り装置４２の開度（開口面積）が大きくなると、補助熱交換器４０から圧縮機１０の吸入部に流入する過冷却液冷媒の量が増加し、圧縮機１０の吐出温度が低下する。一方、第２絞り装置４２の開度（開口面積）が小さくなると、補助熱交換器４０から圧縮機１０の吸入部に流入する過冷却液冷媒の量が減少し、圧縮機１０の吐出温度が上昇する。
【００３８】
そこで、制御装置６０は、吐出温度センサー４３で検出された圧縮機１０の吐出温度が、予め設定された吐出温度しきい値（以下、「第１の値」という場合がある）以下である場合、第２絞り装置４２が全閉状態になるように制御する。第２絞り装置４２が全閉状態になると、補助熱交換器４０からバイパス配管４１を介して圧縮機１０の吸入部に流入する冷媒の流路（バイパス回路）が遮断される。第１の値は、圧縮機１０の焼損や冷凍機油の劣化が生じる、圧縮機１０の吐出温度の限界値（上限値）に応じて設定される。例えば、第１の値は、吐出温度センサー４３で検出される吐出温度が圧縮機１０の吐出温度の限界値に到達しないようにするために、当該限界値よりも低い温度に設定される。圧縮機１０の吐出温度の限界値が１２０℃である場合、第１の値は、例えば１１０℃、又はそれより低い温度に設定される。
【００３９】
一方、吐出温度が第１の値よりも大きくなった場合、制御装置６０は、第２絞り装置４２を開き、補助熱交換器４０で過冷却された冷媒が圧縮機１０の吸入部に流れるように制御する。この際、制御装置６０は、吐出温度が第１の値以下になるように第２絞り装置４２の開度（開口面積）を調節する。例えば制御装置６０のＲＯＭには、吐出温度と第２絞り装置４２の開度とが関連付けされたテーブル又は数式が記憶されている。制御装置６０は、このテーブル又は数式を用いて、吐出温度に基づき第２絞り装置４２の開度を制御する。これにより、圧縮機１０の吸入部では、アキュムレーター１９から流出した低圧・低温のガス冷媒と、補助熱交換器４０で過冷却された液冷媒とが混合して、高乾き度の低圧の気液二相冷媒となる。圧縮機１０には、この高乾き度の低圧の気液二相冷媒が吸入されることになる。
【００４０】
（インジェクションの動作及び効果）
このように、圧縮機１０に吸入される冷媒のエンタルピを減少させることができるため、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することができる。これにより、冷凍機油の劣化を抑制できるため、圧縮機１０が破損するのを防ぐことができる。したがって、圧縮機１０の長期信頼性を高めることができる。よって、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。
【００４１】
（第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８の制御と効果）
第１絞り装置４７は、圧縮機１０から吐出された高圧ガス冷媒の一部を中圧まで減圧させるものである。第１絞り装置４７で減圧させられたガス冷媒は、補助熱交換器４０で中圧の過冷却液となる。第２絞り装置４２に流入する過冷却液が中圧となることで、第２絞り装置４２前後の圧力差が小さくなるため、第２絞り装置４２の流路を大きくすることが可能となる。すなわち、圧縮機１０の吐出温度を第１の値以下とするために必要なインジェクション量が少量の場合に、サイズの小さい第２絞り装置４２を使用する必要がなくなる。このため、第２絞り装置４２の流路にゴミ等が詰まるのを防ぐことが可能となり、第２絞り装置４２の動作不良により圧縮機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。
【００４２】
第３絞り装置４８は、必要なインジェクション量が増加した際に、第１絞り装置４７で減圧される冷媒の中圧を調節するために設けられている。制御装置６０は、圧力センサー４４で検出された圧縮機１０の吸入部の圧力から圧縮機１０の吸入部の飽和ガス密度を算出する。また、制御装置６０は、飽和ガス密度と圧縮機１０の運転周波数とから圧縮機１０の冷媒循環量Ｇｒ２を算出し、飽和ガス密度と圧縮機１０の運転可能な最大周波数とから圧縮機１０の最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘを算出する。制御装置６０は、冷媒循環量Ｇｒ２を最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘで除した値Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが、予め設定された所定値（以下、「第２の値」という場合がある）以上となった場合に、第３絞り装置４８を開く。
【００４３】
（第２の値の設定）
図５は、低外気温度での暖房運転時のインジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２に対する圧縮機１０の吐出温度の変化を外気温度毎に示すグラフである。グラフの横軸はインジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２（無次元）を表しており、縦軸は圧縮機１０の吐出温度［℃］を表している。グラフ中において、実線で示す曲線は外気温度が−２０℃のときの吐出温度の変化を表しており、一点鎖線で示す曲線は外気温度が−１０℃のときの吐出温度の変化を表しており、破線で示す曲線は外気温度が−５℃のときの吐出温度の変化を表している。ここで、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２は、インジェクション流量Ｇｒ１［ｋｇ／ｈ］を冷媒循環量Ｇｒ２［ｋｇ／ｈ］で除した値である。冷媒としては、Ｒ３２冷媒を使用した。インジェクションされる液冷媒のエンタルピ、圧縮機１０の吸入部におけるガス冷媒のエンタルピ、圧縮機１０の断熱効率、圧縮機１０の体積効率、及び圧縮機１０の圧縮比は、冷媒循環量Ｇｒ２が変化してもほぼ同一と仮定した。
【００４４】
図５に示すように、暖房運転時のインジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が約０．０６以上であれば、圧縮機１０の吐出温度を１１０℃以下にすることが可能となる。一方で、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が大きくなると、圧縮機１０への液バック量が過多となり、圧縮機１０の吐出温度が過剰に低下する。また、圧縮機１０内の冷凍機油が液冷媒によって希釈され、冷凍機油の粘度が低下するため、圧縮機１０の破損が生じてしまう可能性がある。このため、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２の最大値は、例えば、圧縮機１０の吐出温度と圧縮機１０の吐出圧力から算出される飽和温度との差である吐出スーパーヒートが１０℃となるように設定すればよい。図５に示すグラフは飽和温度が４０℃のときのものであり、この場合、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２の最大値は、圧縮機１０の吐出温度が５０℃となるように設定すればよい。図５に示すように、暖房運転時のインジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が約０．１８以下であれば、圧縮機１０の吐出温度を５０℃以上とすることができる。
【００４５】
すなわち、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８のサイズ（例えば、口径）と、第２絞り装置４２の開口面積の変化幅とは、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が０．０６以上０．１８以下となるように設定すればよい（０．０６≦Ｇｒ１／Ｇｒ２≦０．１８）。なお、空気調和装置の運転範囲において、低外気温度で暖房運転が行われるときには、圧縮比がより過大となるため、吐出温度が上昇しやすくなり、インジェクションを行う頻度が高くなる。このため、低外気温度（例えば、０℃以下）で暖房運転を行うという条件で、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８のサイズと、第２絞り装置４２の開口面積の変化幅と、を決定すればよい。
【００４６】
冷媒循環量Ｇｒ２は、室内機２の運転台数又は室内環境負荷の変化に応じて変化する。図６は、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘに対する補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールの変化を示すグラフである。グラフの横軸は最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘ（無次元）を表しており、縦軸は補助熱交換器４０出口のサブクール［℃］を表している。ここで、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘは、圧縮機１０の現在の運転状態における冷媒循環量Ｇｒ２を、現在の運転状態での吸入密度（飽和ガス密度）と圧縮機１０の運転可能な最大周波数とを用いて算出した最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘで除した値である。冷媒としては、Ｒ３２冷媒を用いた。圧縮機１０の吸入部におけるガス冷媒のエンタルピ、圧縮機１０の断熱効率、圧縮機１０の体積効率、及び圧縮機１０の圧縮比は、冷媒循環量Ｇｒ２が変化してもほぼ同一と仮定した。液バックによる圧縮機１０内の冷凍機油の希釈を極力抑えるため、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８のサイズと、第２絞り装置４２の開口面積の変化幅とは、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が約０．１となるように設定した。インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２が０．１のときには、外気温度が−２０℃であっても吐出温度が１００℃以下となる（図５参照）。
【００４７】
図６に示すように、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが大きくなるにつれて、補助熱交換器４０出口のサブクールが小さくなることが分かる（図６中のＧｒ２／Ｇｒｍａｘ≦０．４の範囲）。これは以下の理由による。すなわち、冷媒循環量Ｇｒ２が大きくなることでインジェクション流量Ｇｒ１が大きくなり、第１絞り装置４７での減圧幅が拡大し、補助熱交換器４０に流入する中圧のガス冷媒の飽和温度が低下する。これにより、外気温度と中圧冷媒の飽和温度との温度差が小さくなるため、補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールは小さくなる。
【００４８】
補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールが小さくなり、補助熱交換器４０出口の冷媒が二相冷媒となると、第２絞り装置４２に二相冷媒が流入することになるため、制御が不安定になる。したがって、第２絞り装置４２には確実に液冷媒を流入させる必要がある。補助熱交換器４０に流入する中圧のガス冷媒の飽和温度を上昇させるためには、第３絞り装置４８を開けばよい。第３絞り装置４８を開くことで、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８での減圧幅は減少するため、補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールを十分に確保できるようになる。図６に示すように、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが約０．４まで増加したとき、補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールは約１０℃まで低下する。したがって、補助熱交換器４０出口の液冷媒のサブクールを十分に確保できるようにするためには、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが増加して０．４に到達したときに、第３絞り装置４８を開けばよい。すなわち、Ｒ３２冷媒を使用した場合の第２の値は０．４となる。
【００４９】
図５及び図６では、冷媒としてＲ３２冷媒を使用するものとしたが、本実施の形態ではＲ４１０Ａ等の他の冷媒を使用することもできる。他の冷媒を使用する場合であっても、上記と同様の考え方を適用することにより、低外気温度での暖房運転時に吐出温度を低下させることができる。
【００５０】
（制御フローチャート）
図７は、インジェクションを行う際に制御装置６０で実行される制御の一例を示すフローチャートである。図７を参照して、インジェクションを行う際の制御装置６０の動作を説明する。
【００５１】
（ステップＳ１）
制御装置６０は、室内機２から冷房運転又は暖房運転等の運転要求があった場合、空気調和装置１００の運転を開始する。その後、ステップＳ２の処理に移行する。
【００５２】
（ステップＳ２）
制御装置６０は、吐出温度センサー４３で検出された圧縮機１０の吐出温度を取得し、圧縮機１０の吐出温度が第１の値（例えば、１１０℃）以上であるか否かを判定する。吐出温度が第１の値以上である場合（吐出温度≧第１の値）にはステップＳ３の処理に移行し、吐出温度が第１の値未満である場合（吐出温度＜第１の値）にはステップＳ８の処理に移行する。
【００５３】
（ステップＳ３）
制御装置６０は、圧力センサー４４で検出された圧縮機１０の吸入部の圧力から圧縮機１０の吸入部の飽和ガス密度を算出する。また、制御装置６０は、飽和ガス密度と圧縮機１０の運転周波数とから圧縮機１０の冷媒循環量Ｇｒ２を算出し、飽和ガス密度と圧縮機１０の運転可能な最大周波数とから圧縮機１０の最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘを算出する。さらに、制御装置６０は、冷媒循環量Ｇｒ２を最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘで除した値である最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘを算出し、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが第２の値（例えば、０．４）以上であるか否かを判定する。最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが第２の値以上である場合（Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘ≧第２の値）にはステップＳ４の処理に移行し、最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが第２の値未満である場合（Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘ＜第２の値）にはステップＳ５の処理に移行する。
【００５４】
（ステップＳ４）
制御装置６０は、第３絞り装置４８を開く。第３絞り装置４８が既に開いている場合には、その状態を維持する。ステップＳ４の処理によって、第３絞り装置４８は例えば全開開度となる。その後、ステップＳ６の処理に移行する。
【００５５】
（ステップＳ５）
制御装置６０は、第３絞り装置４８を閉じる。第３絞り装置４８が既に閉じている場合には、その状態を維持する。ステップＳ５の処理によって、第３絞り装置４８は例えば全閉開度となる。その後、ステップＳ６の処理に移行する。
【００５６】
（ステップＳ６）
制御装置６０は、吐出温度センサー４３で検出された圧縮機１０の吐出温度が第３の値（目標吐出温度）に近づくように、第２絞り装置４２の開度を調節する。圧縮機１０の吐出温度が第１の値を超えないようにするため、第３の値は、第１の値よりも低い温度（例えば、１００℃）に設定される。例えば、圧縮機１０の吐出温度が第３の値よりも高い場合、制御装置６０は、第２絞り装置４２の開度を増加させる。圧縮機１０の吐出温度が第３の値よりも低い場合、制御装置６０は、第２絞り装置４２の開度を減少させる。圧縮機１０の吐出温度が、第３の値を含むある温度範囲（例えば、１００℃±１℃）内にある場合、制御装置６０は、第２絞り装置４２の開度を維持する。ステップＳ６の処理によって、圧縮機１０の吸入部に対し、必要なインジェクション量でのインジェクションが行われる。その後、ステップＳ７の処理に移行する。
【００５７】
（ステップＳ７）
制御装置６０は、暖房運転モード（又は、後述する冷房暖房混在運転モード）の場合、外気温度センサー４６で検出された外気温度が第４の値（例えば、０℃）以下であるか否かを判定する。外気温度が第４の値以下である場合（外気温度≦第４の値）にはステップＳ３の処理に移行し、外気温度が第４の値よりも高い場合（外気温度＞第４の値）にはステップＳ２の処理に移行する。
【００５８】
また、制御装置６０は、冷房運転モードの場合、外気温度が第５の値（例えば、４０℃）以上であるか否かを判定する。外気温度が第５の値以上である場合（外気温度≧第５の値）にはステップＳ３の処理に移行し、外気温度が第５の値未満である場合（外気温度＜第５の値）にはステップＳ２の処理に移行する。
【００５９】
（ステップＳ８）
制御装置６０は、第２絞り装置４２を閉じる。第２絞り装置４２が既に閉じている場合には、その状態を維持する。ステップＳ８の処理によって、第２絞り装置４２は例えば全閉開度となる。その後、ステップＳ９の処理に移行する。
【００６０】
（ステップＳ９）
制御装置６０は、第３絞り装置４８を閉じる。第３絞り装置４８が既に閉じている場合には、その状態を維持する。ステップＳ９の処理によって、第３絞り装置４８は例えば全閉開度となる。その後、ステップＳ１０の処理に移行する。
【００６１】
（ステップＳ１０）
制御装置６０は、インジェクション運転を終了し、前回まで実施の運転モードに移行する。
【００６２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空気調和装置について説明する。図８は、本実施の形態に係る空気調和装置２００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図８に示すように、空気調和装置２００は、熱源機である１台の室外機１と、複数台の室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、室外機１と室内機２ａ〜２ｄとの間に設けられ、開閉装置を備えた中継装置３と、を有している。室外機１と中継装置３とは、冷媒が流通する複数本の主管５により接続されている。中継装置３と室内機２ａ〜２ｄのそれぞれとは、冷媒が流通する複数本の枝管６により接続されている。室外機１で生成された冷熱又は温熱は、中継装置３を介して各室内機２ａ〜２ｄに供給されるようになっている。
【００６４】
本実施の形態では、室外機１と中継装置３とは２本の主管５を用いて接続されており、中継装置３と室内機２ａ〜２ｄのそれぞれとは２本の枝管６を用いて接続されている。このように、室外機１と中継装置３との間、及び中継装置３と室内機２ａ〜２ｄとの間がそれぞれ２本の配管を用いて接続されることにより、空気調和装置２００の施工を容易に行うことができる。
【００６５】
［室外機１］
室外機１には、実施の形態１と同様に、圧縮機１０、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、補助熱交換器４０、第１絞り装置４７、第２絞り装置４２、第３絞り装置４８、バイパス配管４１、熱源側ファン１６等が搭載されている。  
【００６６】
さらに、室外機１には、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ、及び第１逆流防止装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。本例では、第１逆流防止装置１３ａ〜１３ｄとしてはそれぞれ逆止弁が用いられている。第１逆流防止装置１３ａは、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードの際に、第１接続配管４ａから熱源側熱交換器１２に、高温・高圧のガス冷媒が逆流することを防止するものである。第１逆流防止装置１３ｂは、全冷房運転モード及び冷房主体運転モードの際に、第１接続配管４ａからアキュムレーター１９に、高圧の液又は気液二相状態の冷媒が逆流することを防止するものである。第１逆流防止装置１３ｃは、全冷房運転モード及び冷房主体運転モードの際に、第２接続配管４ｂからアキュムレーター１９に、高圧の液又は気液二相状態の冷媒が逆流することを防止するものである。第１逆流防止装置１３ｄは、全暖房運転モード及び暖房主体運転モードの際に、圧縮機１０の吐出側の流路から第２接続配管４ｂに、高温・高圧のガス冷媒が逆流することを防止するものである。
【００６７】
このように、第１接続配管４ａ、第２接続配管４ｂ及び第１逆流防止装置１３ａ〜１３ｄを設けることにより、室内機２の要求する運転に関わらず、中継装置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。なお、本例では、第１逆流防止装置１３ａ〜１３ｄとして逆止弁が用いられているが、冷媒の逆流を防止できるものであれば第１逆流防止装置１３ａ〜１３ｄの構成はこれに限られない。例えば、第１逆流防止装置１３ａ〜１３ｄとして、開閉装置や全閉機能を有する絞り装置を用いることもできる。
【００６８】
［室内機２ａ〜２ｄ］
複数の室内機２ａ〜２ｄは、例えば互いに同一の構成を有している。室内機２ａ〜２ｄは、それぞれ負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、及び負荷側絞り装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備えている。負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄのそれぞれは、枝管６、中継装置３及び主管５を介して室外機１に接続されている。負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄのそれぞれでは、不図示の負荷側ファンにより供給される空気と冷媒との間で熱交換によって、室内空間に供給するための暖房用空気又は冷房用空気が生成される。負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄは、例えば連続的又は多段階で可変に開度を調節可能なものである。負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄとしては、例えば電子式膨張弁等が用いられる。負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄは、減圧弁及び膨張弁としての機能を有しており、冷媒を減圧して膨張させるものである。負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄは、冷房運転モード（例えば、全冷房運転モード）での冷媒の流れにおいて、負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄのそれぞれ上流側に設けられている。
【００６９】
また、室内機２には、負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄのそれぞれに流入する冷媒の温度を検出する入口側温度センサー３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄのそれぞれから流出した冷媒の温度を検出する出口側温度センサー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、が設けられている。入口側温度センサー３１ａ〜３１ｄ及び出口側温度センサー３２ａ〜３２ｄは、例えばサーミスター等からなる。入口側温度センサー３１ａ〜３１ｄ及び出口側温度センサー３２ａ〜３２ｄのそれぞれは、検出信号を制御装置６０に出力する。
【００７０】
なお、図８では４台の室内機２ａ〜２ｄを例示しているが、室内機の接続台数は２台、３台、又は５台以上であってもよい。
【００７１】
［中継装置３］
中継装置３には、気液分離器１４、冷媒間熱交換器５０、第４絞り装置１５、第５絞り装置２７、複数の第１開閉装置２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、複数の第２開閉装置２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、第２逆流防止装置２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ（例えば、逆止弁）、第３逆流防止装置２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（例えば、逆止弁）が搭載されている。
【００７２】
気液分離器１４は、冷房負荷が大きい冷房暖房混在運転モードにおいて、室外機１で生成された高圧の気液二相状態の冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離する。気液分離器１４は、分離した液冷媒を図中で下側の配管に流入させ、一部の室内機２に冷熱を供給するとともに、分離したガス冷媒を図中で上側の配管に流入させ、他の一部の室内機２に温熱を供給する。気液分離器１４は、冷媒の流れにおいて中継装置３の入口部に設けられている。
【００７３】
冷媒間熱交換器５０は、例えば、二重管式熱交換器、又はプレート式熱交換器等で構成されている。冷媒間熱交換器５０は、全冷房運転モード及び冷房暖房混在運転モード（冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードを含む）において、冷熱負荷が発生している室内機２の負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄに供給される液又は気液二相状態の冷媒の過冷却度を十分に確保するために、高圧又は中圧冷媒と第５絞り装置２７で減圧された低圧冷媒とを熱交換させるものである。具体的には、冷媒間熱交換器５０の高圧側流路は、第４絞り装置１５と第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄとの間に設けられている。この高圧側流路には、第４絞り装置１５を通過した高圧又は中圧冷媒が流れる。冷媒間熱交換器５０の低圧側流路は、冷媒間熱交換器５０の高圧側流路の出口と第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄとの間と、中継装置３の出口側の低圧配管と、を接続する流路に設けられている。この低圧側流路には、高圧側流路を通過した後に冷凍サイクル回路から分流し、第５絞り装置２７で減圧された低圧冷媒が流れる。
【００７４】
第４絞り装置１５は、減圧弁及び開閉弁としての機能を有している。第４絞り装置１５は、液冷媒を減圧して所定の圧力に調節するとともに、液冷媒の流路を開閉するものである。第４絞り装置１５は、例えば連続的又は多段階で可変に開度を調節可能なものである。第４絞り装置１５としては、例えば電子式膨張弁等が用いられる。第４絞り装置１５は、気液分離器１４から液冷媒が流出する配管上に設けられている。
【００７５】
第５絞り装置２７は、減圧弁及び開閉弁としての機能を有している。第５絞り装置２７は、全暖房運転モードにおいては冷媒流路を開閉するものであり、暖房主体運転モードにおいては室内側負荷に応じてバイパス液流量を調節するものである。また、第５絞り装置２７は、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、冷媒間熱交換器５０の低圧側流路に冷媒を流通させ、冷熱負荷が発生している室内機２の負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄに供給する冷媒の過冷却度を調節するものである。第５絞り装置２７は、例えば連続的又は多段階で可変に開度を調節可能なものである。第５絞り装置２７としては、例えば電子式膨張弁等が用いられる。第５絞り装置２７は、冷媒間熱交換器５０の低圧側流路の入口側に設けられている。
【００７６】
複数の第１開閉装置２３ａ〜２３ｄは、複数の室内機２ａ〜２ｄ毎にそれぞれ１つ（本例では合計４つ）設けられている。第１開閉装置２３ａ〜２３ｄは、それぞれ各室内機２ａ〜２ｄに供給される高温・高圧のガス冷媒の流路を開閉するものである。第１開閉装置２３ａ〜２３ｄは、例えば電磁弁等で構成されている。第１開閉装置２３ａ〜２３ｄは、それぞれ気液分離器１４のガス側配管に接続されている。なお、第１開閉装置２３ａ〜２３ｄは流路の開閉を行うことができればよく、全閉機能を有する絞り装置であってもよい。
【００７７】
複数の第２開閉装置２４ａ〜２４ｄは、複数の室内機２ａ〜２ｄ毎にそれぞれ１つ（本例では合計４つ）設けられている。第２開閉装置２４ａ〜２４ｄは、それぞれ室内機２ａ〜２ｄから流出した低圧・低温のガス冷媒の流路を開閉するものである。第２開閉装置２４ａ〜２４ｄは、例えば電磁弁等で構成されている。第２開閉装置２４ａ〜２４ｄは、それぞれ中継装置３の出口側に導通する低圧配管に接続されている。また、第２開閉装置２４ａ〜２４ｄは流路の開閉を行うことができればよく、全閉機能を有する絞り装置であってもよい。
【００７８】
複数の第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄは、複数の室内機２ａ〜２ｄ毎にそれぞれ１つ（本例では合計４つ）設けられている。第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄは、冷房運転を実施している室内機２に高圧液冷媒を流入させるものであり、第４絞り装置１５の出口側の配管に接続されている。これにより、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードでは、暖房運転を実施している室内機２の負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄから流出した、過冷却度が十分に確保できていない中温・中圧の液又は気液二相状態の冷媒が、冷房運転を実施している室内機２の負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄに流入するのを防ぐことができる。本例では、第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄとして逆止弁が用いられているが、冷媒の逆流を防止できるものであれば第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄの構成はこれに限られない。例えば、第２逆流防止装置２１ａ〜２１ｄとして、開閉装置や全閉機能を有する絞り装置を用いることもできる。
【００７９】
複数の第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄは、複数の室内機２ａ〜２ｄ毎にそれぞれ１つ（本例では合計４つ）設けられている。第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄは、冷房運転を実施している室内機２に高圧液冷媒を流入させるものであり、第４絞り装置１５の出口側の配管に接続されている。第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄは、冷房主体運転モード及び暖房主体運転モードでは、第４絞り装置１５から流出した、過冷却度が十分に確保できていない中温・中圧の液又は気液二相状態の冷媒が、冷房運転を実施している室内機２の負荷側絞り装置２５ａ〜２５ｄに流入するのを防止している。本例では、第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄとして逆止弁が用いられているが、冷媒の逆流を防止できるものであれば第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄの構成はこれに限られない。例えば、第３逆流防止装置２２ａ〜２２ｄとして、開閉装置や全閉機能を有する絞り装置を用いることもできる。
【００８０】
また、中継装置３において第４絞り装置１５の入口側には、入口側圧力センサー３３が設けられている。入口側圧力センサー３３は、高圧冷媒の圧力を検出するものである。第４絞り装置１５の出口側には、出口側圧力センサー３４が設けられている。出口側圧力センサー３４は、冷房主体運転モードにおいて、第４絞り装置１５の出口側の液冷媒の中間圧力を検出するものである。
【００８１】
さらに、中継装置３には、冷媒間熱交換器５０から流出した高圧又は中圧状態の冷媒の温度を検出する温度センサー５１が設けられている。温度センサー５１は、冷媒間熱交換器５０の高圧側流路の出口側の配管に設けられている。温度センサー５１は、例えばサーミスター等で構成されている。
【００８２】
図８に示す空気調和装置２００においても、制御装置６０は、各種センサーからの検出信号、及びリモートコントローラからの指示に基づいて、空気調和装置２００全体の動作を制御する。例えば、制御装置６０は、圧縮機１０の駆動周波数の制御、熱源側ファン１６及び負荷側ファンの回転数制御（オン／オフを含む）、冷媒流路切替装置１１の流路切替え、第２絞り装置４２の開度制御、第３絞り装置４８の開度制御又は開閉制御、負荷側絞り装置２５の開度制御、第１開閉装置２３ａ〜２３ｄの開閉制御、第２開閉装置２４ａ〜２４ｄの開閉制御、第４絞り装置１５の開閉制御、第５絞り装置２７の開閉制御等を行い、後述する各運転モードを実行するようになっている。なお、本例の制御装置６０は室外機１に設けられているが、制御装置６０は室内機２ａ〜２ｄに設けられていてもよいし、中継装置３に設けられていてもよいし、ユニット毎（例えば、室外機１、室内機２ａ〜２ｄ及び中継装置３のそれぞれ）に設けられていてもよい。
【００８３】
空気調和装置２００で実行される各運転モードについて説明する。空気調和装置２００の制御装置６０は、各室内機２ａ〜２ｄからの指示に基づいて、室内機２ａ〜２ｄのそれぞれで独立して冷房運転又は暖房運転を行うことが可能になっている。つまり、空気調和装置２００は、全ての室内機２ａ〜２ｄで同一の運転（冷房運転又は暖房運転）を行うことができるとともに、室内機２ａ〜２ｄのそれぞれで異なる運転を行うこともできる。
【００８４】
空気調和装置２００で実行される運転モードには、大別して、冷房運転モードと暖房運転モードとがある。冷房運転モードには、全冷房運転モードと冷房主体運転モードとが含まれる。全冷房運転モードは、停止状態にない室内機２ａ〜２ｄの全てが冷房運転を行う運転モードである。すなわち、全冷房運転モードでは、停止状態にない負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄの全てが蒸発器として機能する。冷房主体運転モードは、室内機２ａ〜２ｄの一部が冷房運転を行い、室内機２ａ〜２ｄの他の一部が暖房運転を行う冷房暖房混在運転モードであって、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい運転モードである。すなわち、冷房主体運転モードでは、負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄの一部が蒸発器として機能し、負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄの他の一部が凝縮器として機能する。
【００８５】
暖房運転モードには、全暖房運転モードと暖房主体運転モードとが含まれる。全暖房運転モードは、停止状態にない室内機２ａ〜２ｄの全てが暖房運転を行う運転モードである。すなわち、全暖房運転モードでは、停止状態にない負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄの全てが凝縮器として機能する。暖房主体運転モードは、室内機２ａ〜２ｄの一部が冷房運転を行い、室内機２ａ〜２ｄの他の一部が暖房運転を行う冷房暖房混在運転モードであって、暖房負荷が冷房負荷よりも大きい運転モードである。以下、各運転モードについて説明する。
【００８６】
［全冷房運転モード］
図９は、空気調和装置２００の全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図９では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。ここで、負荷側熱交換器２６ａ及び負荷側熱交換器２６ｂでのみ冷熱負荷が発生しているものとする。全冷房運転モードの場合、制御装置６０は、室外機１の冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された冷媒が熱源側熱交換器１２へ流入するように切り替える。
【００８７】
まず、低温・低圧の冷媒が圧縮機１０により圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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高圧液冷媒になる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、第１逆流防止装置１３ａを通って室外機１から流出し、主管５を通って中継装置３に流入する。
【００８８】
中継装置３に流入した高圧液冷媒は、気液分離器１４及び第４絞り装置１５を経由し、冷媒間熱交換器５０において十分に過冷却される。その後、過冷却された高圧冷媒の大部分は第２逆流防止装置２１ａ、２１ｂ及び枝管６を経由し、負荷側絞り装置２５で膨張させられ、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。高圧冷媒の残りの一部は第５絞り装置２７で膨張させられ、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。そして、低温・低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒間熱交換器５０において高圧液冷媒と熱交換することにより、低温・低圧のガス冷媒になり、中継装置３の出口側の低圧配管に流入する。この際、第５絞り装置２７は、出口側圧力センサー３４で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、温度センサー５１で検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。
【００８９】
負荷側絞り装置２５ａ、２５ｂで膨張させられた気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂにそれぞれ流入し、室内空気から吸熱することにより、室内空気を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２５ａは、入口側温度センサー３１ａで検出された温度と出口側温度センサー３２ａで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、負荷側絞り装置２５ｂは、入口側温度センサー３１ｂで検出された温度と出口側温度センサー３２ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。
【００９０】
負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂからそれぞれ流出したガス冷媒は、枝管６及び第２開閉装置２４ａ、２４ｂを経由して、冷媒間熱交換器５０の低圧側流路から流出したガス冷媒と合流し、中継装置３から流出し、主管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、第１逆流防止装置１３ｄを通って、冷媒流路切替装置１１、アキュムレーター１９を経由して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００９１】
なお、熱負荷がない負荷側熱交換器２６ｃ及び負荷側熱交換器２６ｄにおいては、冷媒を流す必要がなく、それぞれに対応する負荷側絞り装置２５ｃと、負荷側絞り装置２５ｄは閉状態になっている。そして、負荷側熱交換器２６ｃ又は負荷側熱交換器２６ｄで冷熱負荷が発生した場合には、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄが開放されて冷媒が循環する。この際、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄは、上述した負荷側絞り装置２５ａ又は負荷側絞り装置２５ｂと同様に、入口側温度センサー３１ｃ、３１ｄで検出された温度と、出口側温度センサー３２ｃ、３２ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。
【００９２】
［冷房主体運転モード］
図１０は、空気調和装置２００の冷房主体運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１０では、太線で表された配管が冷媒の循環する配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。ここで、負荷側熱交換器２６ａでのみ冷熱負荷が発生しており、負荷側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生しているものとする。冷房主体運転モードの場合、制御装置６０は、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へ流入させるように切り替える。
【００９３】
まず、低温・低圧の冷媒が圧縮機１０により圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、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気液二相状態の冷媒になる。熱源側熱交換器１２から流出した冷媒は、第１逆流防止装置１３ａ及び主管５を通り中継装置３に流入する。
【００９４】
中継装置３に流入した気液二相状態の冷媒は、気液分離器１４で高圧ガス冷媒と高圧液冷媒に分離される。この高圧ガス冷媒は、第１開閉装置２３ｂ及び枝管６を経由した後に、凝縮器として作用する負荷側熱交換器２６ｂに流入する。高圧ガス冷媒は、室内空気に放熱することにより、室内空気を加熱しながら液冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２５ｂは、入口側圧力センサー３３で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、入口側温度センサー３１ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。負荷側熱交換器２６ｂから流出した液冷媒は、負荷側絞り装置２５ｂで膨張させられて、枝管６及び第３逆流防止装置２２ｂを流通する。
【００９５】
その後、気液分離器１４で分離された後に第４絞り装置１５において中間圧まで膨張させられた中圧液冷媒と、第３逆流防止装置２２ｂを通ってきた液冷媒とが合流する。この際、第４絞り装置１５は、入口側圧力センサー３３で検出された圧力と、出口側圧力センサー３４で検出された圧力との圧力差が所定の圧力差（例えば、０．３ＭＰａ）になるように開度が制御される。
【００９６】
合流した液冷媒は、冷媒間熱交換器５０において十分に過冷却された後に、大部分は第２逆流防止装置２１ａ及び枝管６を経由して負荷側絞り装置２５ａで膨張させられ、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。液冷媒の残りの一部は、第５絞り装置２７で膨張させられ、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。この際、第５絞り装置２７は、出口側圧力センサー３４で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、温度センサー５１で検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。その後、低温・低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒間熱交換器５０において中圧液冷媒と熱交換することにより、低温・低圧のガス冷媒になり、中継装置３の出口側の低圧配管に流入する。
【００９７】
一方、気液分離器１４において分離された高圧液冷媒は、冷媒間熱交換器５０及び第２逆流防止装置２１ａを経由して室内機２ａに流入する。室内機２ａの負荷側絞り装置２５ａで膨張させられた気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器２６ａに流入し、室内空気から吸熱することにより、室内空気を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒になる。この際、負荷側絞り装置２５ａは、入口側温度センサー３１ａで検出された温度と出口側温度センサー３２ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。負荷側熱交換器２６ａから流出したガス冷媒は、枝管６、第２開閉装置２４ａを経由して、冷媒間熱交換器５０を流出した残りの一部のガス冷媒と合流する。合流した冷媒は、中継装置３から流出し、主管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、第１逆流防止装置１３ｄを通って、冷媒流路切替装置１１、アキュムレーター１９を経由して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００９８】
なお、熱負荷がない負荷側熱交換器２６ｃ及び負荷側熱交換器２６ｄにおいては、冷媒を流す必要がなく、それぞれに対応する負荷側絞り装置２５ｃ及び負荷側絞り装置２５ｄは閉状態になっている。そして、負荷側熱交換器２６ｃ又は負荷側熱交換器２６ｄで冷熱負荷が発生した場合には、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄが開放されて冷媒が循環する。この際、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄは、上述した負荷側絞り装置２５ａ又は負荷側絞り装置２５ｂと同様に、入口側温度センサー３１ｃ、３１ｄで検出された温度と、出口側温度センサー３２ｃ、３２ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。
【００９９】
［全暖房運転モード］
図１１は、空気調和装置２００の全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１１では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。ここで、負荷側熱交換器２６ａ及び負荷側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生しているものとする。全暖房運転モードの場合、制御装置６０は、冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継装置３へ流入するように切り替える。
【０１００】
まず、低温・低圧の冷媒が圧縮機１０により圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１及び第１逆流防止装置１３ｂを通り、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、主管５を通って中継装置３に流入する。
【０１０１】
中継装置３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、気液分離器１４、第１開閉装置２３ａ、２３ｂ及び枝管６を経由した後に、凝縮器として作用する負荷側熱交換器２６ａ及び負荷側熱交換器２６ｂのそれぞれに流入する。負荷側熱交換器２６ａ及び負荷側熱交換器２６ｂに流入した冷媒は、室内空気に放熱することにより、室内空気を加熱しながら液冷媒になる。負荷側熱交換器２６ａ及び負荷側熱交換器２６ｂから流出した液冷媒は、負荷側絞り装置２５ａ、２５ｂでそれぞれ膨張させられて、枝管６、第３逆流防止装置２２ａ、２２ｂ、冷媒間熱交換器５０の高圧側流路、開状態に制御された第５絞り装置２７、冷媒間熱交換器５０の低圧側流路及び主管５を通って再び室外機１へ流入する。この際、負荷側絞り装置２５ａは、入口側圧力センサー３３で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、入口側温度センサー３１ａで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、負荷側絞り装置２５ｂは、入口側圧力センサー３３で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、入口側温度センサー３１ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。
【０１０２】
室外機１に流入した冷媒は、第１逆流防止装置１３ｃを通り、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱しながら、低温・低圧のガス冷媒になり、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。
【０１０３】
なお、熱負荷がない負荷側熱交換器２６ｃ及び負荷側熱交換器２６ｄにおいては、冷媒を流す必要がなく、それぞれに対応する負荷側絞り装置２５ｃ及び負荷側絞り装置２５ｄは閉状態になっている。そして、負荷側熱交換器２６ｃ又は負荷側熱交換器２６ｄで冷熱負荷が発生した場合には、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄが開放されて冷媒が循環する。この際、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄは、上述した負荷側絞り装置２５ａ又は負荷側絞り装置２５ｂと同様に、入口側温度センサー３１ｃ、３１ｄで検出された温度と、出口側温度センサー３２ｃ、３２ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。
【０１０４】
［暖房主体運転モード］
図１２は、空気調和装置２００の暖房主体運転モードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図１２では、太線で表された配管が冷媒の流れる配管を示しており、冷媒の流れ方向を実線矢印で示している。ここで、負荷側熱交換器２６ａでのみ冷熱負荷が発生し、負荷側熱交換器２６ｂでのみ温熱負荷が発生しているものとする。暖房主体運転モードの場合、制御装置６０は、冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒が熱源側熱交換器１２を経由せずに中継装置３へ流入するように切り替える。
【０１０５】
低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒になって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１、第１逆流防止装置１３ｂを通り、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、主管５を通って中継装置３に流入する。
【０１０６】
中継装置３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、気液分離器１４、第１開閉装置２３ｂ及び枝管６を経由した後に、凝縮器として作用する負荷側熱交換器２６ｂに流入する。負荷側熱交換器２６ｂに流入した冷媒は、室内空気に放熱することにより、室内空気を加熱しながら液冷媒になる。負荷側熱交換器２６ｂから流出した液冷媒は、負荷側絞り装置２５ｂで膨張させられて、枝管６及び第３逆流防止装置２２ｂを経由して、冷媒間熱交換器５０において十分に過冷却される。その後、大部分は第２逆流防止装置２１ａ及び枝管６を経由した後に、負荷側絞り装置２５ａで膨張させられ、低温・低圧の気液二相状態の冷媒になる。液冷媒の残りの一部は、バイパスとしても使用する第５絞り装置２７で膨張させられ、中温・中圧の液又は気液二相状態の冷媒になる。この液又は気液二相状態の冷媒は、冷媒間熱交換器５０で液冷媒と熱交換することにより、低温・中圧のガス又は気液二相状態の冷媒になり、中継装置３の出口側の低圧配管に流入する。
【０１０７】
負荷側絞り装置２５ａで膨張させられた気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する負荷側熱交換器２６ａに流入し、室内空気から吸熱することにより、室内空気を冷却しながら、低温・中圧の気液二相状態の冷媒になる。負荷側熱交換器２６ａから流出した気液二相状態の冷媒は、枝管６及び第２開閉装置２４ａを経由して、冷媒間熱交換器５０を流出した残りの一部の冷媒と合流する。合流した冷媒は、中継装置３から流出し、主管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、第１逆流防止装置１３ｃを通って、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱しながら、低温・低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、冷媒流路切替装置１１及びアキュムレーター１９を通って圧縮機１０へ再度吸入される。
【０１０８】
このとき、負荷側絞り装置２５ｂは、入口側圧力センサー３３で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、入口側温度センサー３１ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。一方、負荷側絞り装置２５ａは、入口側温度センサー３１ａで検出された温度と出口側温度センサー３２ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。
【０１０９】
また、第５絞り装置２７は、出口側圧力センサー３４で検出された圧力を飽和温度に換算した値と、温度センサー５１で検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。例えば第５絞り装置２７は、入口側圧力センサー３３で検出された圧力と出口側圧力センサー３４で検出された圧力との圧力差が所定の圧力差（例えば、０．３ＭＰａ）になるように開度が制御される。
【０１１０】
なお、熱負荷がない負荷側熱交換器２６ｃ及び負荷側熱交換器２６ｄにおいては、冷媒を流す必要がなく、それぞれに対応する負荷側絞り装置２５ｃと、負荷側絞り装置２５ｄは閉状態になっている。そして、負荷側熱交換器２６ｃ又は負荷側熱交換器２６ｄで熱負荷が発生した場合には、負荷側絞り装置２５ｃ又は負荷側絞り装置２５ｄが開放されて冷媒が循環する。
【０１１１】
図８〜図１２に示した空気調和装置２００であっても、図１〜図４に示した空気調和装置１００と同様に、冷房運転モード及び暖房運転モードにおいて、第１絞り装置４７、第３絞り装置４８、補助熱交換器４０及び第２絞り装置４２を介して圧縮機１０の吸入部へ冷媒のインジェクションが行われる。これにより、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。
【０１１２】
空気調和装置２００においても、第１絞り装置４７及び第３絞り装置４８のサイズと、第２絞り装置４２の開口面積の変化幅とは、インジェクション流量比Ｇｒ１／Ｇｒ２に基づき実施の形態１と同様に設定することができる。また、第２絞り装置４２及び第３絞り装置４８の動作についても実施の形態１と同様に制御することができる。
【０１１３】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る空気調和装置について説明する。図１３は、本実施の形態に係る空気調和装置３００の回路構成の一例を全冷房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の空気調和装置３００は、室外機１の構成において実施の形態１の空気調和装置１００と異なっている。
【０１１４】
空気調和装置３００の室外機１は、空気調和装置１００の室外機１と比較すると、第３絞り装置４８が省略されているとともに、第１絞り装置４７として、開度を可変に制御可能なもの（例えば、電子式膨張弁）が用いられている。本実施の形態によれば、実施の形態１と同様のインジェクション制御を行うことができるため、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。さらに、本実施の形態によれば、第１絞り装置４７の開度を可変に制御することにより、実施の形態１よりもインジェクション流量を細かく制御することが可能となる。
【０１１５】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る空気調和装置について説明する。図１４は、本実施の形態に係る空気調和装置４００の回路構成の一例を全冷房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の空気調和装置４００は、室外機１の構成において実施の形態２の空気調和装置２００と異なっている。
【０１１６】
空気調和装置４００の室外機１は、空気調和装置２００の室外機１と比較すると、第３絞り装置４８が省略されているとともに、第１絞り装置４７として、開度を可変に制御可能なもの（例えば、電子式膨張弁）が用いられている。本実施の形態によれば、実施の形態１及び２と同様のインジェクション制御を行うことができるため、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。さらに、本実施の形態によれば、第１絞り装置４７の開度を可変に制御することにより、実施の形態１及び２よりもインジェクション流量を細かく制御することが可能となる。
【０１１７】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る空気調和装置について説明する。図１５は、本実施の形態に係る空気調和装置５００の回路構成の一例を全暖房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の空気調和装置５００は、室外機１の構成において実施の形態１の空気調和装置１００と異なっている。
【０１１８】
すなわち、空気調和装置５００では、バイパス配管４１（バイパス回路）の一端が、室外機１内の冷凍サイクル回路のうち冷媒流路切替装置１１と負荷側熱交換器２６との間に接続されている。この構成では、バイパス配管４１に高圧冷媒を導入できるのは暖房運転時のみとなる。このため、空気調和装置５００は、暖房運転時のみにインジェクションが可能な構成となっている。例えば、冷房運転時にインジェクションを必要とせず、暖房運転時にのみインジェクションを必要とする場合には、本実施の形態のような構成としてもよい。暖房運転時のインジェクション制御は実施の形態１と同様である。
【０１１９】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様のインジェクション制御を行うことができ、さらにインジェクション流量をより細かく制御することが可能となる。このため、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。
【０１２０】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６に係る空気調和装置について説明する。図１６は、本実施の形態に係る空気調和装置６００の回路構成の一例を全暖房運転モードにおける冷媒の流れと共に示す概略回路構成図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態の空気調和装置６００は、室外機１の構成において実施の形態２の空気調和装置２００と異なっている。
【０１２１】
すなわち、空気調和装置６００では、バイパス配管４１（バイパス回路）の一端が、室外機１内の冷凍サイクル回路のうち冷媒流路切替装置１１と中継装置３の入口側流路（例えば、気液分離器１４）との間に接続されている。この構成では、バイパス配管４１に高圧冷媒を導入できるのは暖房運転時のみとなる。このため、空気調和装置６００は、暖房運転時のみにインジェクションが可能な構成となっている。例えば、冷房運転時にインジェクションを必要とせず、暖房運転時にのみインジェクションを必要とする場合には、本実施の形態のような構成としてもよい。暖房運転時のインジェクション制御は実施の形態１及び２と同様である。
【０１２２】
本実施の形態によれば、実施の形態１及び２と同様のインジェクション制御を行うことができ、さらにインジェクション流量をより細かく制御することが可能となる。このため、特殊な構造の圧縮機を使用せず安価な圧縮機を使用した場合であっても、システムの信頼性を確保することができる。また、圧縮機１０の吐出温度の過度の上昇を抑制することにより、圧縮機１０の回転数を高めることが可能になる。よって、高い暖房能力を確保でき、ユーザーの快適性を向上できる。
【０１２３】
その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、冷房運転モード及び暖房運転モードにおいて、吐出温度しきい値（第１の値）が１１０℃である場合について例示しているが、吐出温度しきい値は、圧縮機１０の吐出温度の限界値に応じて設定されるものであればよい。例えば圧縮機１０の吐出温度の限界値が１２０℃の場合、制御装置６０により、吐出温度が１２０℃を超えないように圧縮機１０の動作が制御されている。具体的には、吐出温度が１１０℃を超えた場合、制御装置６０は、圧縮機１０の周波数を低くして減速させるように制御する。したがって、上述した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（吐出温度しきい値）である１１０℃よりも少し低い温度である９０℃から１０５℃の間の温度（例えば１００℃等）に、目標吐出温度（第３の値）を予め設定することが好ましい。例えば、吐出温度が１１０℃を超えたときに圧縮機１０の周波数を低くしない場合には、吐出温度しきい値が９０℃以上１２０℃以下（例えば１１０℃等）に設定されるようにすればよい。
【０１２４】
また、上記実施の形態ではＲ３２冷媒を例に挙げたが、本発明では、Ｒ３２冷媒以外を用いることもできる。例えば、Ｒ３２冷媒と、地球温暖化係数が小さく化学式ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２で表されるテトラフルオロプロペン系冷媒（ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ等）と、の混合冷媒（非共沸混合冷媒）を使用してもよい。特に、冷媒としてＲ３２を使用した場合には、Ｒ４１０Ａを使用した場合と比較して、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、Ｒ３２冷媒を使用する場合には吐出温度を低下させる必要があり、上述したインジェクションの効果が大きい。吐出温度が高くなる冷媒を使用する場合に効果が特に大きくなる。
【０１２５】
また、Ｒ３２冷媒と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、上述したインジェクションにより吐出温度を低下させることによる効果が大きい。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、上述したインジェクションにより吐出温度を低下させることによる効果が大きい。また、混合冷媒における冷媒種はこれに限るものではない。その他の冷媒成分を少量含んだ混合冷媒を使用した場合であっても、吐出温度には大きな影響がないため、上記と同様の効果を奏する。また、例えば、Ｒ３２とＨＦＯ１２３４ｙｆとその他の冷媒を少量含んだ混合冷媒等を使用した場合であっても、上記と同様の効果を奏する。
【０１２６】
さらに、上記実施の形態の冷媒として、ＣＯ２（Ｒ７４４）等の高圧側が超臨界状態で動作する冷媒を使用することもできる。この場合にも吐出温度を低下させる必要があるため、上記実施の形態の冷媒回路構成とすることにより、吐出温度を低下させることができる。
【０１２７】
上記実施の形態では、補助熱交換器４０と熱源側熱交換器１２とが一体的に構成されている場合について例示しているが、補助熱交換器４０が熱源側熱交換器１２から独立して配置されたものであってもよい。また、上記実施の形態では熱源側熱交換器１２の下側に補助熱交換器４０が配置された構成について例示しているが、補助熱交換器４０は熱源側熱交換器１２の上側に配置してもよい。また、補助熱交換器４０が伝熱フィンの下側に形成されており、熱源側熱交換器１２が伝熱フィンの上側に形成されている場合について例示しているが、補助熱交換器４０が伝熱フィンの上側に形成されており、熱源側熱交換器１２が伝熱フィンの下側に形成されていてもよい。
【０１２８】
上記実施の形態２、４及び６の冷暖同時運転可能な空気調和装置では、室外機１と中継装置３との間を２本の主管５を使用して接続した構成を例示しているが、これに限らず、種々の公知の手法を用いることができる。例えば、室外機１と中継装置３との間が３本の主管５を使用して接続された冷暖同時運転を実施する空気調和装置においても、上述の実施の形態２と同様に圧縮機１０から吐出する高圧・高温のガス冷媒の温度の過度の上昇を抑制できる。
【０１２９】
上記実施の形態では、低圧シェル型の圧縮機１０を例示したが、例えば高圧シェル型の圧縮機を使用することもできる。高圧シェル型の圧縮機を使用した場合であっても、上記と同様の効果が得られる。
【０１３０】
上記実施の形態では、圧縮機１０の中間圧部に冷媒を流入させる構造を有さない圧縮機を例示したが、圧縮室の中間圧部に冷媒を流入させるインジェクションポートを備えた圧縮機にも適用することができる。
【０１３１】
また、一般的に、熱源側熱交換器１２及び負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄには、送風によって冷媒の凝縮又は蒸発を促進させるファン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。例えば負荷側熱交換器２６ａ〜２６ｄ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、不凍液等の液体との熱交換を行う水冷式の熱交換器を用いることができる。各熱交換器としては、冷媒の放熱又は吸熱を行うことができるものであればどんなものでも用いることができる。水冷式の熱交換器を用いる場合は、例えば、補助熱交換器４０として、プレート式熱交換器又は二重管式熱交換器などの水冷媒熱交換器を用いればよく、あるいは、制御装置６０を冷却するためのファンを搭載した制御装置冷却用熱交換器を用いればよい。
【０１３２】
なお、上記実施の形態において、負荷側絞り装置２５の「負荷側」とは、第１絞り装置４７、第２絞り装置４２及び第３絞り装置４８に対して相対的に負荷側に配置されることを意味している。すなわち、本発明において、負荷側絞り装置２５は、室外機１内又は中継装置３内に搭載されていてもよい。
【０１３３】
また、上記実施の形態において、冷房専用又は暖房専用の空気調和装置の場合には、冷媒流路切替装置１１を省略することもできる。
【０１３４】
上記実施の形態では、室外機１と室内機２との間、又は室外機１と中継装置３と室内機２との間が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる直膨式空気調和装置を例示したが、これに限るものではない。図１７は、上記実施の形態の変形例に係る空気調和装置７００の回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図１７に示すように、空気調和装置７００は、室外機１と室内機２との間に接続された中継装置３内に、プレート式熱交換器等の冷媒と水又はブライン等の熱媒体とを熱交換させる熱交換器を負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂとして備えている。また、空気調和装置７００は、室内機２ａ〜２ｄ内に、熱媒体と空気とを熱交換させる熱交換器２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを備えている。空気調和装置７００は、室外機１と中継装置３（負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ）との間の部分Ａに冷媒を循環させ、中継装置３と室内機２（熱交換器２９ａ〜２９ｄ）との間の部分Ｂに熱媒体を循環させる。中継装置３には、２つの負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂの他に、冷媒回路側（熱源側）の構成として、２つの絞り装置６１ａ、６１ｂ（例えば、電子膨張弁）と、２つの開閉装置６２ａ、６２ｂ（例えば、二方弁）と、２つの冷媒流路切替装置６３ａ、６３ｂ（例えば、四方弁）と、４つの温度センサー６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄと、２つの圧力センサー６５ａ、６５ｂと、が搭載されている。また、中継装置３には、熱媒体回路側（負荷側）の構成として、室内機２の台数に応じた個数（本例では４つ）の熱媒体流路切替装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ（例えば、三方弁）と、室内機２の台数に応じた個数（本例では４つ）の熱媒体流路切替装置７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ（例えば、三方弁）と、室内機２の台数に応じた個数（本例では４つ）の熱媒体流量調整装置７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ（例えば、開度を調整できる二方弁）と、２つのポンプ７４ａ、７４ｂと、２つの温度センサー７５ａ、７５ｂと、室内機２の台数に応じた個数（本例では４つ）の温度センサー７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄと、が搭載されている。本発明は、図１７に示すような空気調和装置７００にも適用可能である。
【０１３５】
以上説明したように、上記実施の形態に係る空気調和装置は、圧縮機１０、熱源側熱交換器１２、少なくとも１つの負荷側絞り装置２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、及び少なくとも１つの負荷側熱交換器２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、冷凍サイクル回路のうち圧縮機１０の吐出側に一端が接続され、冷凍サイクル回路のうち圧縮機１０の吸入側に他端が接続され、圧縮機１０から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路（例えば、バイパス配管４１）と、バイパス回路に設けられ、バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置４７と、バイパス回路のうち第１絞り装置４７の下流側に設けられ、第１絞り装置４７で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器４０と、バイパス回路のうち補助熱交換器４０の下流側に設けられ、補助熱交換器４０から圧縮機１０の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置４２と、第２絞り装置４２の開度を制御する制御装置６０と、を有するものである。
【０１３６】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、制御装置６０は、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が吐出温度しきい値（第１の値）以上となった場合、吐出温度が吐出温度しきい値よりも低くなるように第２絞り装置４２の開度を制御するものであってもよい。
【０１３７】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、吐出温度しきい値の設定可能な上限値は１１０℃であってもよい。
【０１３８】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、制御装置６０は、圧縮機１０から吐出される冷媒の吐出温度が目標吐出温度（第３の値）に近づくように、第２絞り装置４２の開度を制御するものであってもよい。
【０１３９】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、目標吐出温度の設定可能な範囲は、９０℃以上１０５℃以下であってもよい。
【０１４０】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、第１絞り装置４７は開度を調節可能なものであり、制御装置６０は、圧縮機１０から吐出される冷媒の冷媒循環量Ｇｒ２に基づいて第１絞り装置４７の開度を制御するものであってもよい。
【０１４１】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、第１絞り装置４７は固定絞りであり、バイパス回路には、少なくとも開閉可能な第３絞り装置４８が第１絞り装置４７と並列に設けられており、制御装置６０は、圧縮機１０から吐出される冷媒の冷媒循環量Ｇｒ２に基づいて第３絞り装置４８を開閉するものであってもよい。
【０１４２】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、制御装置６０は、圧縮機１０の吸入側の冷媒の圧力に基づいて飽和ガス密度を算出し、飽和ガス密度と圧縮機１０の周波数とに基づいて冷媒循環量Ｇｒ２を算出し、飽和ガス密度と圧縮機１０の運転可能な最大周波数とに基づいて最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘを算出し、冷媒循環量Ｇｒ２を最大冷媒循環量Ｇｒｍａｘで除した値である最大冷媒循環量比Ｇｒ２／Ｇｒｍａｘが所定値（第２の値）以上の場合に、第３絞り装置４８を開くものであってもよい。
【０１４３】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、圧縮機１０及び熱源側熱交換器１２を搭載する室外機１と、負荷側絞り装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ及び負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄをそれぞれ搭載する複数の室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、室外機１と複数の室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとの間を中継する中継装置３と、をさらに有し、室外機１と複数の室内機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとは、中継装置３を介して冷媒が循環するように接続されていてもよい。
【０１４４】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置１１が設けられており、バイパス回路の一端は、冷凍サイクル回路のうち冷媒流路切替装置１１と負荷側熱交換器２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄとの間に接続されており、制御装置６０は、暖房運転時に第２絞り装置４２の開度を制御するものであってもよい。
【０１４５】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置１１が設けられており、バイパス回路の一端は、冷凍サイクル回路のうち冷媒流路切替装置１１と中継装置３の入口側流路との間に接続されており、制御装置６０は、暖房運転時に第２絞り装置４２の開度を制御するものであり、暖房運転は、停止状態にない負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの全てが凝縮器として機能する全暖房運転と、負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの一部が凝縮器として機能し、負荷側熱交換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの他の一部が蒸発器として機能する暖房主体運転と、を含むものであってもよい。
【０１４６】
また、上記実施の形態に係る空気調和装置において、熱源側熱交換器１２及び補助熱交換器４０の少なくとも一方は、水と冷媒との間で熱交換を行う水冷媒熱交換器であってもよい。
【０１４７】
上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１  室外機、２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  室内機、３  中継装置、４  冷媒配管、４ａ  第１接続配管、４ｂ  第２接続配管、５  主管、６  枝管、１０  圧縮機、１１  冷媒流路切替装置、１２  熱源側熱交換器、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  第１逆流防止装置、１４  気液分離器、１５  第４絞り装置、１６  熱源側ファン、１９  アキュムレーター、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  第２逆流防止装置、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  第３逆流防止装置、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  第１開閉装置、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ  第２開閉装置、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  負荷側絞り装置、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ  負荷側熱交換器、２７  第５絞り装置、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ  熱交換器、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  入口側温度センサー、３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  出口側温度センサー、３３  入口側圧力センサー、３４  出口側圧力センサー、４０  補助熱交換器、４１  バイパス配管、４２  第２絞り装置、４３  吐出温度センサー、４４  圧力センサー、４６  外気温度センサー、４７  第１絞り装置、４８  第３絞り装置、５０  冷媒間熱交換器、５１  温度センサー、６０  制御装置、６１ａ、６１ｂ  絞り装置、６２ａ、６２ｂ  開閉装置、６３ａ、６３ｂ  冷媒流路切替装置、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ  温度センサー、６５ａ、６５ｂ  圧力センサー、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ  熱媒体流路切替装置、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ  熱媒体流量調整装置、７４ａ、７４ｂ  ポンプ、７５ａ、７５ｂ、７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ  温度センサー、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００  空気調和装置。
【図１】
2016088268.tif 000003
【図２】
2016088268.tif 000004
【図３】
2016088268.tif 000005
【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】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月13日(2016.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、少なくとも１つの負荷側絞り装置、及び少なくとも１つの負荷側熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吐出側に一端が接続され、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吸入側に他端が接続され、前記一端から前記他端まで前記冷凍サイクル回路から独立して設けられ、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路と、前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置と、前記バイパス回路のうち前記第１絞り装置の下流側に設けられ、前記第１絞り装置で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器と、前記バイパス回路のうち前記補助熱交換器の下流側に設けられ、前記補助熱交換器から前記圧縮機の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置と、前記第２絞り装置の開度を制御する制御装置と、を有するものである。
【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】
圧縮機、熱源側熱交換器、少なくとも１つの負荷側絞り装置、及び少なくとも１つの負荷側熱交換器が冷媒配管を介して接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路と、
前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吐出側に一端が接続され、前記冷凍サイクル回路のうち前記圧縮機の吸入側に他端が接続され、前記一端から前記他端まで前記冷凍サイクル回路から独立して設けられ、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流させるバイパス回路と、
前記バイパス回路に設けられ、前記バイパス回路に分流した冷媒を減圧する第１絞り装置と、
前記バイパス回路のうち前記第１絞り装置の下流側に設けられ、前記第１絞り装置で減圧された冷媒を冷却する補助熱交換器と、
前記バイパス回路のうち前記補助熱交換器の下流側に設けられ、前記補助熱交換器から前記圧縮機の吸入側に流入させる冷媒の流量を調節する第２絞り装置と、
前記第２絞り装置の開度を制御する制御装置と、
を有する空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が吐出温度しきい値以上となった場合、前記吐出温度が前記吐出温度しきい値よりも低くなるように前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記吐出温度しきい値の設定可能な上限値は１１０℃である請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度が目標吐出温度に近づくように、前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項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】
前記目標吐出温度の設定可能な範囲は、９０℃以上１０５℃以下である請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記第１絞り装置は開度を調節可能なものであり、
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の冷媒循環量に基づいて前記第１絞り装置の開度を制御するものである請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記第１絞り装置は固定絞りであり、
前記バイパス回路には、少なくとも開閉可能な第３絞り装置が前記第１絞り装置と並列に設けられており、
前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の冷媒循環量に基づいて前記第３絞り装置を開閉するものである請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記圧縮機の吸入側の冷媒の圧力に基づいて飽和ガス密度を算出し、
前記飽和ガス密度と前記圧縮機の周波数とに基づいて前記冷媒循環量を算出し、
前記飽和ガス密度と前記圧縮機の運転可能な最大周波数とに基づいて最大冷媒循環量を算出し、
前記冷媒循環量を前記最大冷媒循環量で除した値である最大冷媒循環量比が所定値以上の場合に、前記第３絞り装置を開くものである請求項７に記載の空気調和装置。
【請求項９】
前記圧縮機及び前記熱源側熱交換器を搭載する室外機と、
前記負荷側絞り装置及び前記負荷側熱交換器をそれぞれ搭載する複数の室内機と、
前記室外機と前記複数の室内機との間を中継する中継装置と、をさらに有し、
前記室外機と前記複数の室内機とは、前記中継装置を介して冷媒が循環するように接続されている請求項１〜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】
前記冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置が設けられており、
前記バイパス回路の一端は、前記冷凍サイクル回路のうち前記冷媒流路切替装置と前記負荷側熱交換器との間に接続されており、
前記制御装置は、暖房運転時に前記第２絞り装置の開度を制御するものである請求項１〜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】
前記冷凍サイクル回路には、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替装置が設けられており、
前記バイパス回路の一端は、前記冷凍サイクル回路のうち前記冷媒流路切替装置と前記中継装置の入口側流路との間に接続されており、
前記制御装置は、暖房運転時に前記第２絞り装置の開度を制御するものであり、
暖房運転は、停止状態にない前記負荷側熱交換器の全てが凝縮器として機能する全暖房運転と、前記負荷側熱交換器の一部が凝縮器として機能し、前記負荷側熱交換器の他の一部が蒸発器として機能する暖房主体運転と、を含むものである請求項９に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記熱源側熱交換器及び前記補助熱交換器の少なくとも一方は、水と冷媒との間で熱交換を行う水冷媒熱交換器である請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
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