(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機(11a,11b) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置であって、
冷媒の２段圧縮が可能な第１圧縮機(11a) 及び第２圧縮機(11b) と、四路切換弁（12）と、室内熱交換器（13）と、膨張弁（14，16）と、室外熱交換器（17）とが冷媒配管により接続されて構成された冷媒回路を備え、
単段圧縮運転と二段圧縮運転とを切り換える電磁弁（20，21，22）を備え、
上記冷媒回路は、上記四路切換弁（12）と電磁弁（20，21，22）により、冷房運転時と暖房運転時に単段圧縮運転と二段圧縮運転を切り換えるように構成される一方、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時には、第１圧縮機(11a) の吐出冷媒が室外熱交換器(17)に供給されるとともに第２圧縮機(11b) の吐出冷媒が室内熱交換器(13)に供給されてから室外熱交換器（17）に流入し、室外熱交換器（17）から流出した冷媒が各圧縮機（11a，11b）に吸入されるように構成されている空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機(112,117) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置であって、
冷媒回路内に第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) とを備え、
室内熱交換器(122) と室外熱交換器(114) との間の液ライン(124L)に中間膨張弁(119) と気液分離器(120) とを備えるとともに、気液分離器(120) のガス出口は、２段圧縮を行う第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に接続され、
デフロスト運転時に、第１圧縮機(112) の吐出冷媒が室外熱交換器(114) を介して気液分離器(120) に流入するとともに、第２圧縮機(117) の吐出冷媒が室内熱交換器(122) を介して気液分離器(120) に流入し、気液分離器(120) 内のガス冷媒が各圧縮機(112,117) に吸入されるように構成されている空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機(112,117) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置であって、
冷媒回路内に２段圧縮を行う第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) とを備え、デフロスト運転時に、第１圧縮機(112) の吐出冷媒が室外熱交換器(17)に供給され、第２圧縮機(117) の吐出冷媒が室内熱交換器(13)に供給されるように構成され、
第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に気液分離器(120) が接続されるとともに、気液分離器(120) の液出口が室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) との間の液ライン(124L)に接続され、
該液ライン(124L)は室内膨張弁(123) から中間膨張弁(119) を介して気液分離器(120) へのガス入口に接続される一方、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) の間と、気液分離器(120) の液出口と室外膨張弁(115) との間に、開閉弁(162) を備えた連絡通路(163) が接続されている空気調和装置。
【請求項４】
デフロスト運転時に第２圧縮機(117) の吐出冷媒の一部を吸入側にバイパスさせるアンロード通路(141) を備え、該アンロード通路(141) には開閉弁(142) が設けられている請求項２または３記載の空気調和装置。
【請求項５】
デフロスト運転時に第１圧縮機(112) から吐出されて室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を第１圧縮機(112) の吸入側へバイパスさせる第１バイパス通路(151) を備え、該第１バイパス通路(151) には流量制御機構(153) が設けられている請求項２または３記載の空気調和装置。
【請求項６】
デフロスト運転時に第２圧縮機(117) から吐出されて室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を第２圧縮機(122) の吸入側へバイパスさせる第２バイパス通路(152) を備え、該第２バイパス通路(152) には流量制御機構(154) が設けられている請求項２または３記載の空気調和装置。
【請求項７】
デフロスト運転時に第１圧縮機(112) から吐出されて室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を第１圧縮機(112) の吸入側へバイパスさせる第１バイパス通路(151) と、第２圧縮機(117) から吐出されて室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を第２圧縮機(117) の吸入側へバイパスさせる第２バイパス通路(152) とを備え、該第１バイパス通路(151) 及び第２バイパス通路(152) にはそれぞれ流量制御機構(153,154) が設けられている請求項２または３記載の空気調和装置。
【請求項８】
第１バイパス通路(151) は、室外熱交換器(114) と室外膨張弁(115) の間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)とに接続されている請求項５または７記載の空気調和装置。
【請求項９】
第１バイパス通路(151) は、室外膨張弁(115) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)とに接続されている請求項５または７記載の空気調和装置。
【請求項１０】
第２バイパス通路(152) は、室内熱交換器(122) と中間膨張弁(119) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)とに接続されている請求項６または７記載の空気調和装置。
【請求項１１】
第２バイパス通路(152) は、中間膨張弁(119) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)とに接続されている請求項６または７記載の空気調和装置。
【請求項１２】
デフロスト運転時の気液分離器(120) への冷媒の流入配管(124L)に、冷媒を加熱する冷媒加熱手段(120a)が設けられている請求項２乃至１１の何れか１記載の空気調和装置。
【請求項１３】
気液分離器(120) の容器本体に、冷媒を加熱する冷媒加熱手段(120a)が設けられている請求項２乃至１１の何れか１記載の空気調和装置。
【請求項１４】
気液分離器(120) の容器本体に、冷媒を保温する冷媒保温手段(120b)が設けられている請求項２乃至１１何れか１記載の空気調和装置。
【請求項１５】
圧縮機(11a,11b) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置であって、
上記圧縮機（11a，11b）と、四路切換弁（12）と、室内熱交換器（13）と、膨張弁（14，16）と、室外熱交換器（17）とが冷媒配管により接続されて構成された冷媒回路を備え、
上記冷媒回路は、室内熱交換器(13)と並列に接続されて閉鎖弁（52）を有するバイパス通路(51)と、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時に室内熱交換器(13)を高圧に保持した状態で閉鎖する一方、冷房運転時及び暖房運転時にはバイパス通路(51)を閉鎖した状態で室内熱交換器(13)に冷媒を流すように構成された高圧保持手段(14,53) とを備え、
上記冷媒回路は、デフロスト運転時には、上記閉鎖弁（52）と高圧保持手段(14,53) により室内熱交換器（13）を閉鎖してバイパス通路（51）を開いた状態で、逆サイクルの冷媒循環動作を行うように構成されている空気調和装置。
【請求項１６】
圧縮機(11b) の吐出ガスによるデフロスト運転が可能に構成された空気調和装置であって、
上記圧縮機（11a，11b）と、四路切換弁（12）と、並列に接続された複数の室内熱交換器(13a,13b) と、膨張弁（14，16）と、室外熱交換器（17）とが冷媒配管により接続されて構成された冷媒回路を備え、
上記冷媒回路は、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時に所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持した状態で閉鎖するとともに他の室内熱交換器（13b）に冷媒を流す一方、冷房運転時及び暖房運転時には各室内熱交換器(13a,13b) に冷媒を流すように構成された高圧保持手段(14,53) とを備え、
上記冷媒回路は、デフロスト運転時に、上記高圧保持手段(14,53) により所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持した状態で閉鎖するとともに他の室内熱交換器（13b）に冷媒を流す状態で、逆サイクルの冷媒循環動作を行うように構成されている空気調和装置。
【請求項１７】
デフロスト運転時に高圧保持手段(14a,53)によって高圧に保持される所定の室内熱交換器(13a) が居室用の室内熱交換器であり、他の室内熱交換器(13b) が非居室用の室内熱交換器である請求項１６記載の空気調和装置。
【請求項１８】
高圧保持手段(14,53)(14a,53) は、室内熱交換器(13,13a)の入口側と出口側をそれぞれ閉鎖可能に設けられた開閉機構により構成されている請求項１５乃至１７の何れか１記載の空気調和装置。
【請求項１９】
開閉機構の一方は電子膨張弁(14,14a)により構成され、他方は閉鎖弁(53)により構成されている請求項１８記載の空気調和装置。
【請求項２０】
圧縮機(81,82),(112) が設けられた熱源ユニット(71),(111)と、室内熱交換器(91),(122)が設けられた利用ユニット(73),(121)とを備えると共に、該熱源ユニット(71),(111)と利用ユニット(73),(121)とが、補助圧縮機(93),(117)を備えて冷媒を２段圧縮する着脱自在の中間ユニット(72),(116)を介して接続されている請求項１乃至１９の何れか１記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置に関し、特に、圧縮機の吐出ガスによるデフロスト機構の改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気調和装置のデフロスト運転には、ホットガス方式や逆サイクル方式など、圧縮機の吐出ガスを利用して行う方式が知られている（例えば特開平９−２１０５１５号公報（ホットガス方式）及び特開平７−３３２８１５号公報（逆サイクル方式）など）。
【０００３】
図１６には、ホットガス方式のデフロスト運転を行う空気調和装置の冷媒回路を例示している。この冷媒回路は、圧縮機(1) と、四路切換弁(2) と、室内熱交換器(3) と、室内膨張弁(4) と、受液器(5) と、室外膨張弁(6) と、室外熱交換器(7) と、上記四路切換弁(2) と、アキュムレータ(8) とを、冷媒配管により順に接続した閉回路に構成されている。そして、暖房運転時に室外熱交換器(7) に着霜すると行われるデフロスト運転時に該室外熱交換器(7) へ圧縮機(1) の吐出ガス冷媒を直接供給するホットガス通路(9) を設け、デフロスト運転時に該ホットガス通路(9) を開いてホットガスを室外熱交換器(7) に直接流すことにより、室外熱交換器(7) を加熱して除霜するようにしている。
【０００４】
このホットガス方式のデフロスト運転を行うときの冷媒の循環動作について、図１８のモリエル線図を参照して説明すると、まず、ａ１点で圧縮機(1) に吸引された低圧の冷媒は、ｂ１点まで圧縮される。そして、この冷媒の殆どは減圧弁(9a)を通ってｅ１点まで減圧され、室外熱交換器(7) に流入する。そして、該室外熱交換器(7) を加熱しながらａ１点まで冷却され、四路切換弁(2) を通って再度圧縮機(1) に吸引される。このようにして冷媒が循環することによって室外熱交換器(7) の霜が除去される。
【０００５】
一方、圧縮機(1) によってｂ１点まで圧縮された冷媒の一部は、室内熱交換器(3) にも流入する。その際、室内ファン（図示せず）は作動しており、室内熱交換器(3) に僅かに流れる冷媒を室内空気と熱交換させて、図１８の破線に沿ってｃ１点まで冷却することにより、能力は低下するものの暖房を継続するようにしている。その後、冷媒は室外膨張弁(6) でｄ１点まで減圧された後、室外熱交換器(7) に流入し、ホットガス通路(9) からの冷媒と合流して蒸発した後、四路切換弁(2) を介して圧縮機に吸入される（ａ１点）。
【０００６】
また、逆サイクル方式は、例えば、図１６においてホットガス通路(9) を設けない回路構成とした図１７の冷媒回路で、暖房運転時に室外熱交換器(7) に着霜すると、四路切換弁(2) を図の破線側に切り換えることにより、冷媒の循環方向を逆サイクルにして室外熱交換器(7) を圧縮機(1) の吐出ガスで加熱すると共に、その際に凝縮した低温の冷媒が室内熱交換器(3) で加熱されて圧縮機(1) に戻るサイクルにより、室外熱交換器(7) を除霜する方式である。
【０００７】
この逆サイクル方式のデフロスト運転を行うときの冷媒の循環動作について、図１９のモリエル線図を参照して説明すると、まず、ａ２点で圧縮機(1) に吸引された低圧の冷媒は、高圧のｂ２点まで圧縮される。そして、該冷媒は室外熱交換器(7) に流入し、該室外熱交換器(7) を加熱して除霜しながらｃ２点まで冷却され、液冷媒となる。このとき、室外ファン（図示せず）は停止しているが、室外熱交換器(7) はそれまでの暖房運転で低温になっているため、冷媒が冷却されることになる。その後、冷媒は室内膨張弁(4) によりｄ２点まで減圧され、さらに室内熱交換器(3) で加熱されて蒸発する。このとき、室内ファン（図示せず）も停止しているが、室内熱交換器(3) は暖房運転で高温になっているため、冷媒は加熱され、蒸発する。そして、加熱された冷媒は、ａ２点で圧縮機に吸入され、以上のサイクルを繰り返す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホットガス方式では、デフロスト運転時に冷媒をガス相のまま循環させるために、エンタルピｄｈ１が小さく、除霜にかなりの時間を要する欠点があった。また、その間の暖房能力が極端に低下し、これが比較的長時間となることから、室内温度が低下しやすい傾向にあった。
【０００９】
これに対して、逆サイクル方式はエンタルピｄｈ２をホットガス方式よりは大きくできるため、除霜をホットガス方式に比較して短い時間で行うことができるものの、室内熱交換器(3) に冷たい冷媒が流れるために、コールドドラフトが発生して室内温度が低下し、室内の快適性を損なう欠点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、空気調和装置において圧縮機の吐出ガスを利用してデフロスト運転を行う際に、室内温度が低下しないようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、空気調和装置を複数台の圧縮機(11a,11b) を用いるシステム構成として、これらの圧縮機(11a,11b) でデフロスト運転と暖房運転とを同時に行えるようにしたものである。
【００１２】
具体的に、この第１の解決手段は、圧縮機(11a,11b) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置を前提としている。そして、図１及び図３に示すように、冷媒の２段圧縮が可能な第１圧縮機(11a) 及び第２圧縮機(11b) と、四路切換弁（12）と、室内熱交換器（13）と、膨張弁（14，16）と、室外熱交換器（17）とが冷媒配管により接続されて構成された冷媒回路を備えるとともに、単段圧縮運転と二段圧縮運転とを切り換える電磁弁（20，21，22）を備え、上記冷媒回路は、上記四路切換弁（12）と電磁弁（20，21，22）により、冷房運転時と暖房運転時に単段圧縮運転と二段圧縮運転を切り換えるように構成される一方、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時には、第１圧縮機(11a) の吐出冷媒が室外熱交換器(17)に供給されるとともに第２圧縮機(11b) の吐出冷媒が室内熱交換器(13)に供給されてから室外熱交換器（17）に流入し、室外熱交換器（17）から流出した冷媒が各圧縮機（11a，11b）に吸入されるようにしたものである。
【００１３】
上記構成において、第１圧縮機(11a) と第２圧縮機(11b) とは、デフロスト運転時の第１圧縮機(11a) の容量が、第２圧縮機(11b) の容量よりも大きくなるように設定することが好ましい。
【００１４】
また、上記第１の解決手段は、図９に示すように、室内熱交換器(122) と室外熱交換器(114) との間の液ライン(124L)に中間膨張弁(119) と気液分離器(120) とを設けるとともに、気液分離器(120) のガス出口を、２段圧縮を行う第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に接続し、デフロスト運転時に、第１圧縮機(112) の吐出冷媒が室外熱交換器(114) を介して気液分離器(120) に流入するとともに、第２圧縮機(117) の吐出冷媒が室内熱交換器(122) を介して気液分離器(120) に流入し、気液分離器(120) 内のガス冷媒が各圧縮機(112,117) に吸入されるように構成することができる。
【００１５】
さらに、上記第１の解決手段は、図１４に示すように、２段圧縮を行う第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に気液分離器(120) を接続するとともに、気液分離器(120) の液出口を室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) との間の液ライン(124L)に接続し、該液ライン(124L)を室内膨張弁(123) から中間膨張弁(119) を介して気液分離器(120) へのガス入口に接続する一方、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) の間と、気液分離器(120) の液出口と室外膨張弁(115) との間に、開閉弁(162) を備えた連絡通路(163) を接続した構成とすることもできる。
【００１６】
これらのように構成した冷媒回路においては、図１０に示すように、デフロスト運転時に第２圧縮機(117) の吐出冷媒の一部を吸入側にバイパスさせるアンロード通路(141) を設け、該アンロード通路(141) に開閉弁(142) を設けることが好ましい。
【００１７】
また、上記構成の冷媒回路においては、図１１，図１２及び図１５に示すように、デフロスト運転時に第１圧縮機(112) から吐出されて室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を第１圧縮機(112) の吸入側へバイパスさせる第１バイパス通路(151) を設け、該第１バイパス通路(151) に流量制御機構(153) を設けたり、デフロスト運転時に第２圧縮機(117) から吐出されて室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を第２圧縮機(122) の吸入側へバイパスさせる第２バイパス通路(152) を設け、該第２バイパス通路(152) に流量制御機構(154) を設けたり、第１バイパス通路(151) と第２バイパス通路(152) の両方を設け、それぞれに流量制御機構(153,154) を設けたりすることが好ましい。
【００１８】
これらの構成において、第１バイパス通路(151) は、図１１に示すように室外熱交換器(114) と室外膨張弁(115) の間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)とに接続したり、図１２に示すように室外膨張弁(115) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)とに接続したりすることができる。また、第２バイパス通路(152) は、図１１及び図１５に示すように室内熱交換器(122) と中間膨張弁(119) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)とに接続したり、図１２に示すように中間膨張弁(119) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)とに接続したりすることができる。
【００１９】
さらに、上記構成においては、図１３（ａ）に示すように、デフロスト運転時の気液分離器(120) への冷媒の流入配管(124L)に冷媒を加熱する冷媒加熱手段(120a)を設けたり、図１３（ｂ）に示すように、気液分離器(120) の容器本体に冷媒を加熱する冷媒加熱手段(120a)を設けたり、図１３（ｃ）に示すように、気液分離器(120) の容器本体に冷媒を保温する冷媒保温手段(120b)を設けたりすることができる。
【００２０】
次に、本発明の第２の解決手段は、デフロスト運転時に室内熱交換器を高圧に保持するようにしたものである。
【００２１】
この第２の解決手段は、具体的には、圧縮機(11b) の吐出ガス冷媒によるデフロスト運転を行うように構成された空気調和装置において、図５に示すように、室内熱交換器(13)と並列に接続されて閉鎖弁（52）を有するバイパス通路(51)と、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時に室内熱交換器(13)を高圧に保持した状態で閉鎖する一方、冷房運転時及び暖房運転時にはバイパス通路(51)を閉鎖した状態で室内熱交換器(13)に冷媒を流すように構成された高圧保持手段(14,53) とを備え、デフロスト運転時には、上記閉鎖弁（52）と高圧保持手段(14,53) により室内熱交換器（13）を閉鎖してバイパス通路（51）を開いた状態で、逆サイクルの冷媒循環動作を行うように構成されているもの、または、図６に示すように、並列に接続された複数の室内熱交換器(13a,13b) を備えるとともに、室外熱交換器（17）に着霜したときに行われるデフロスト運転時に所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持した状態で閉鎖するとともに他の室内熱交換器（13b）に冷媒を流す一方、冷房運転時及び暖房運転時には各室内熱交換器(13a,13b) に冷媒を流すように構成された高圧保持手段(14,53) を備え、デフロスト運転時に、上記高圧保持手段(14,53) により所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持した状態で閉鎖するとともに他の室内熱交換器（13b）に冷媒を流す状態で、逆サイクルの冷媒循環動作を行うように構成されたものである。
【００２２】
複数の室内熱交換器(13a,13b) を並列に接続した構成においては、デフロスト運転時に高圧保持手段(14a,53)によって高圧に保持される所定の室内熱交換器(13a) を居室用の室内熱交換器とし、他の室内熱交換器(13b) を廊下や玄関などの非居室用の室内熱交換器にするとよい。
【００２３】
上記構成において、高圧保持手段(14,53)(14a,53) は、図５及び図６に示すように、室内熱交換器(13,13a)の入口側と出口側をそれぞれ閉鎖可能な開閉機構により構成することができる。また、開閉機構の一方は電子膨張弁(14,14a)により構成し、他方は閉鎖弁(53)により構成することができる。
【００２４】
なお、上記第１の解決手段及び第２の解決手段においては、図７，図９〜図１２，図１４，図１５に示すように、圧縮機(81,82),(112) が設けられた熱源ユニット(71),(111)と、室内熱交換器(91),(122)が設けられた利用ユニット(73),(121)とを設けると共に、該熱源ユニット(71),(111)と利用ユニット(73),(121)とを、補助圧縮機(93),(117)を備えて冷媒を２段圧縮する着脱自在の中間ユニット(72),(116)を介して接続した構成とすることができる。
【００２５】
−作用−
上記第１の解決手段では、室外熱交換器(17)に着霜すると、該室外熱交換器(17)の霜を除去するデフロスト運転を行う際に、第１圧縮機(11a) の吐出冷媒を室外熱交換器(17)に供給しながら、第２圧縮機(11b) の吐出冷媒は室内熱交換器(13)に供給される。このため、第１圧縮機(11a) によるデフロスト運転を行いながら、第２圧縮機(11b) による暖房運転を行うことができる。
【００２６】
また、デフロスト運転時の第１圧縮機(11a) の容量を、第２圧縮機(11b) の容量よりも大きくすると、第２圧縮機(11b) から吐出されて室内熱交換器(13)を通ってきた液冷媒を第１圧縮機(11a) の吐出ガス冷媒で蒸発させながら、この第１圧縮機(11a) の吐出ガス冷媒で室外熱交換器(17)の霜を確実に除去できる。
【００２７】
具体的に、室内熱交換器(122) と室外熱交換器(114) との間の液ライン(124L)に中間膨張弁(119) と気液分離器(120) とを設けるとともに、気液分離器(120) のガス出口を、２段圧縮を行う第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に接続し、デフロスト運転時に、第１圧縮機(112) の吐出冷媒が室外熱交換器(114) を介して気液分離器(120) に流入するとともに、第２圧縮機(117) の吐出冷媒が室内熱交換器(122) を介して気液分離器(120) に流入し、気液分離器(120) 内のガス冷媒が各圧縮機(112,117) に吸入されるように構成すると、第１圧縮機(112) 側の冷媒と第２圧縮機(117) 側の冷媒とを気液分離器(120) で混合する際に、室内熱交換器(122) からの液冷媒を室外熱交換器(114) からのガス冷媒の余熱によって加熱して蒸発させながら、室内熱交換器(122) 側と室外熱交換器(114) 側とにそれぞれ循環させることができるので、暖房運転とデフロスト運転を同時に行うことができる。
【００２８】
また、気液分離器(120) を第１圧縮機(112) と第２圧縮機(117) との間のガスライン(124G)に接続するとともに、気液分離器(120) の液出口を室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) との間の液ライン(124L)に接続し、該液ライン(124L)を室内膨張弁(123) から中間膨張弁(119) を介して気液分離器(120) へのガス入口に接続する一方、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) の間と、気液分離器(120) の液出口と室外膨張弁(115) との間に、開閉弁(162) を備えた連絡通路(163) を接続した構成とした場合は、第１圧縮機(112) の吐出冷媒を室外熱交換器(114) から連絡通路(163) を介して中間膨張弁(119) に流す一方、第２圧縮機(117) の吐出冷媒を室内熱交換器(122) から中間膨張弁(119) に流して、両冷媒を混合しながら、室外熱交換器(114) 側と室内熱交換器(122) 側とにそれぞれ循環させることにより、暖房運転とデフロスト運転を同時に行える。
【００２９】
また、これらの冷媒回路において、デフロスト運転時に第２圧縮機(117) の吐出冷媒の一部を吸入側にバイパスさせるアンロード通路(141) を設けると、第２圧縮機(117) 側の低圧が第１圧縮機(112) 側の低圧よりも上昇するので、第１圧縮機(112) 側への冷媒の吸入量が増えることになり、その結果、室外熱交換器(114) 側での冷媒の循環量が室内熱交換器(122) 側での冷媒の循環量よりも多くなる。
【００３０】
また、デフロスト運転時に第１圧縮機(112) から吐出されて室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を第１圧縮機(112) の吸入側へバイパスさせる第１バイパス通路(151) を設けると、室外熱交換器(114) 側での冷媒の循環量が増大し、第２圧縮機(117) から吐出されて室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を第２圧縮機(122) の吸入側へバイパスさせる第２バイパス通路(152) を設けると、室内熱交換器(122) 側での冷媒の循環量が増大するため、いずれの場合も気液分離器(120) での液冷媒の滞留を抑えられる。
【００３１】
さらに、デフロスト運転時の気液分離器(120) への冷媒の流入配管(124L)や気液分離器(120) の容器本体に冷媒加熱手段(120a)を設けたり、気液分離器(120) の容器本体に冷媒保温手段(120b)を設けたりした場合は、冷媒の乾き度を高めることによって、気液分離器(120) 内での液冷媒の滞留を抑えることが可能となる。
【００３２】
また、上記第２の解決手段において、バイパス通路(51)を室内熱交換器(13)と並列に設けた場合、デフロスト運転時には、高圧保持手段(14,53) により室内熱交換器(13)を高圧に保持しながら、圧縮機(11b) の吐出ガス冷媒を室外熱交換器(17)に供給する。この場合、冷媒は室外熱交換器(17)とバイパス通路(51)を通って循環する。そして、冷媒は、圧縮機(11b) から室外熱交換器(17)に流れて該室外熱交換器(17)を除霜した後、バイパス通路(51)を通って圧縮機に戻る。
【００３３】
一方、複数の室内熱交換器(13a,13b) が並列に接続されたシステムにおいてデフロスト運転時に所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持するようにした場合、冷媒は他の室内熱交換器(13b) を通って循環する。このとき、冷媒を、圧縮機(11b) から室外熱交換器(17)に流して該室外熱交換器(17)を除霜した後、上記他の室内熱交換器(13b) に流して加熱してから、圧縮機に戻すことができる。
【００３４】
【発明の効果】
上記第１の解決手段によれば、室外熱交換器(17)を除霜する際に暖房運転を継続することができるので、デフロスト運転中に室内温度が低下するのを防止できる。特に、第１圧縮機(11a) の容量を第２圧縮機(11b) よりも大きくすると、第１圧縮機(11a) の冷媒で室外熱交換器(17)を除霜しながら第２圧縮機(11b) 側の冷媒を蒸発させることが確実となり、圧縮機(11a,11b) に液冷媒が戻るのを防止できる。
【００３５】
また、気液分離器(120) で第１圧縮機(112) からの冷媒と第２圧縮機(117) からの冷媒を混合しながら、室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) とに循環させる構成において、デフロスト運転時に第２圧縮機(117) の吐出冷媒の一部を吸入側にバイパスさせるアンロード通路(141) を設けると、第１圧縮機(112) 側での冷媒の循環量が第２圧縮機(117) 側での冷媒の循環量よりも多くなるため、デフロスト時間を短縮できる。
【００３６】
また、デフロスト運転時に第１圧縮機(112) から吐出されて室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を第１圧縮機(112) の吸入側へバイパスさせる第１バイパス通路(151) を設けると、室外熱交換器(114) 側での冷媒の循環量が増大するので、デフロスト時間を短縮できる。また、第２圧縮機(117) から吐出されて室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を第２圧縮機(122) の吸入側へバイパスさせる第２バイパス通路(152) を設けると、室内熱交換器(122) 側での冷媒の循環量が増大するので、デフロスト時間が長くなった場合でも室内の温度低下を確実に抑えることができる。そして、いずれの場合にも、気液分離器(120) での冷媒の滞留を抑えられる。
【００３７】
さらに、デフロスト運転時の気液分離器(120) への冷媒の流入配管(124L)や気液分離器(120) の容器本体に冷媒加熱手段(120a)を設けたり、気液分離器(120) の容器本体に冷媒保温手段(120b)を設けたりすると、気液分離器(120) 内での液冷媒の滞留をより確実に抑えられるため、このような手段を設けない場合と比較して、デフロスト運転を充分に長い時間連続して行うことが可能となり、デフロスト運転の頻度を少なくすることが可能となる。
【００３８】
また、上記第２の解決手段によれば、デフロスト運転時に、バイパス通路(51)を設けたシステムでは冷媒がガス相のまま循環する動作が行われ、また、複数の室内熱交換器(13a,13b) を設けたシステムで所定の室内熱交換器(13a) を高圧に保持する場合は、室外熱交換器(17)とその他の室内熱交換器(13b) とを用いて冷媒を凝縮・蒸発させながら循環させる動作が行われる。
【００３９】
そして、いずれも場合でも、デフロスト運転時に冷媒の一部のみを室内熱交換器(13)に回すようにはしていないので、デフロスト運転を従来よりも短時間に行うことができる。また、室内熱交換器(13)を高圧に保持して高温状態を維持するようにしているので、コールドドラフトが生じることもない。したがって、いずれの場合でも、従来よりも短時間でデフロストを行うことができ、かつ室内温度が低下するのも防止できる。
【００４０】
また、デフロスト運転時に、例えば廊下や玄関などの非居室用の室内熱交換器(13b) を利用してデフロスト運転を行うようにすると、非居室内の温度は幾分低下するが、非居室であるためその影響は少ないうえに、居室の室内温度が低下するのを確実に防止できる。
【００４１】
また、高圧保持手段(14,53)(14a,53) として室内熱交換器(13)の入口側と出口側に設ける開閉機構の一方を電子膨張弁(14,14a)により構成すると、専用の開閉機構が少なくて済み、構成が複雑化するのを防止することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４３】
図１は、実施形態１に係る空気調和装置(10)の冷媒回路図である。この空気調和装置(10)は、直列に使用することができるように接続された２台の圧縮機(11a,11b) （下段側の第１圧縮機(11a) と上段側の第２圧縮機(11b) ）による２段圧縮機構を採用したものである。そして、この空気調和装置(10)は、暖房運転を単段圧縮と２段圧縮で行うことができる一方、単段の暖房運転を行いながら室外熱交換器を除霜できるように構成されている。また、冷房運転も、単段圧縮と２段圧縮で行えるように構成されている。なお、本実施形態では、第１圧縮機(11a) の容量が第２圧縮機(11b) の容量よりも大きく設定されている。
【００４４】
この空気調和装置(10)の冷媒回路は、具体的には以下のように構成されている。すなわち、まず、第２圧縮機(11b) の吐出側が、四路切換弁(12)、室内熱交換器(13)、室内膨張弁(14)、冷媒熱交換器(15)、室外膨張弁(16)、室外熱交換器(17)、上記四路切換弁(12)、第２アキュムレータ(18b) 、そして第２圧縮機(11b) の吸入側の順に冷媒配管で接続され、閉回路が構成されている。
【００４５】
本実施形態１の空気調和装置(10)は、複数の室内ユニット(24)を並列に接続したシステムに構成されている。そして、各室内ユニット(24)に、上記室内熱交換器(13)と室内膨張弁(14)とが設けられている。
【００４６】
冷媒熱交換器(15)は、室内熱交換器(13)を流出した高圧冷媒と、室内熱交換器(13)を流出した後に中間圧力まで減圧された冷媒とを熱交換させるように構成され、高圧冷媒が流通する第１熱交換部(15a) と、中間圧冷媒が流れる第２熱交換部(15b) とを備えている。なお、この冷媒熱交換器(15)には、例えば二重管式の熱交換器や、プレート型熱交換器などを用いることができる。
【００４７】
そして、この冷媒熱交換器(15)と室内膨張弁(14)の間の液ラインが分岐し、中間膨張弁(19)を介して冷媒熱交換器(15)の第２熱交換部(15b) と接続されている。この第２熱交換部(15b) は、第２圧縮機(11b) の吸入側ガスラインに合流している。そして、第２熱交換部(15b) を流れる中間圧のガス冷媒を第２圧縮機(11b) に戻すガスインジェクション動作を行うようにしている。
【００４８】
この冷媒回路では、単段の圧縮運転と２段圧縮運転とを切り換えるために、３つの電磁弁(20,21,22)が設けられている。まず、上記四路切換弁(12)と第２アキュムレータの間に、第１電磁弁(20)が設けられている。また、第１圧縮機(11a) の吐出側のガス配管が２本に分岐し、その吐出配管の一方が、第２電磁弁(21)とキャピラリチューブ(23)とを介して、室外膨張弁(16)と室外熱交換器(17)との間の液ラインに接続され、吐出配管の他方は第３電磁弁(22)を介して冷媒熱交換器(15)の第２熱交換部(15b) の出口側に合流している。
【００４９】
なお、第１圧縮機(11a) の吸入側は、第１アキュムレータ(18a) を介して、四路切換弁(12)に接続されている。
【００５０】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(10)の運転動作について説明する。
【００５１】
暖房運転時、四路切換弁(12)は図１の実線の状態に設定される。また、２段圧縮で暖房運転を行う場合、第３電磁弁(22)が「開」に設定され、第１電磁弁(20)及び第２電磁弁(21)が「閉」に設定される。このとき、室内膨張弁(14)は全開に制御され、室外膨張弁(16)は高圧の液冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御され、中間膨張弁(19)は高圧の液冷媒を所定の中間圧に減圧するように開度が制御される。
【００５２】
この状態で、第１圧縮機(11a) から吐出されたガス冷媒は、第２圧縮機(11b) でさらに圧縮されて高圧になり、各室内熱交換器(13)に流入する。各室内熱交換器(13)において、冷媒は室内空気と熱交換して凝縮し、該室内空気を加熱する。そして加熱された空気が、室内ファン（図示せず）により室内に吹き戻されて、室内が暖房される。
【００５３】
室内熱交換器(13)を流出した高圧圧力の液冷媒は室内膨張弁(14)を経て一旦合流した後、再度分流し、一方の冷媒は冷媒熱交換器(15)の第１熱交換部(15a) に流入し、他方の冷媒は中間膨張弁(19)で中間圧に減圧され、気液二相冷媒となって冷媒熱交換器(15)の第２熱交換部(15b) に流入する。
【００５４】
冷媒熱交換器(15)において、第１熱交換部(15a) を流れる高圧冷媒と第２熱交換部(15b) を流れる中間圧冷媒とが熱交換する。その結果、中間圧力の二相冷媒は加熱されて冷媒熱交換器(15)の第２熱交換部(15b) から流出する。そして、第２圧縮機(11b) に吸入され、第１圧縮機(11a) からの冷媒と合流した後、高圧圧力に圧縮される。
【００５５】
一方、冷媒熱交換器(15)において、第１熱交換部(15a) 側の高圧の液冷媒は過冷却されて該冷媒熱交換器(15)の第１熱交換部(15a) から流出する。この過冷却された高圧の液冷媒は、室外膨張弁(16)によって低圧圧力に減圧され、気液二相冷媒となる。そして、この気液二相冷媒は、室外熱交換器(17)に流入して室外空気と熱交換し、蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外熱交換器(17)から流出し、四路切換弁(12)及び第１アキュムレータ(18a) を介して第１圧縮機(11a) に吸入される。以上のサイクルを繰り返すことにより、低外気温時等はガスインジェクション動作を行いながら２段圧縮による高能力の暖房運転が行われる。
【００５６】
次に、単段圧縮で暖房運転する場合は、第２圧縮機(11b) のみが使用される。そして、第１電磁弁(20)が「開」に設定され、第２電磁弁(21)及び第３電磁弁(22)が「閉」に設定される。また、室内膨張弁(14)は全開に制御され、室外膨張弁(16)は高圧の液冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御され、中間膨張弁(19)は全閉に制御される。このようにして、単段圧縮時にはガスインジェクションが行われないものとしている（ただし、中間膨張弁(19)を開けばガスインジェクションを行うことも可能）。
【００５７】
この状態で、第２圧縮機(11b) から吐出されたガス冷媒は、室内熱交換器(13)に流入して凝縮し、室内空気を加熱した後、室内膨張弁(14)と冷媒熱交換器(15)とを通過して、室外膨張弁(16)で減圧する。そして、減圧した低圧の二相冷媒が室外熱交換器(17)に流入して室外空気と熱交換し、蒸発した後、四路切換弁(12)、第１電磁弁(20)及び第２アキュムレータ(18b) を介して第２圧縮機(11b) に吸入される。以上のサイクルを繰り返すことにより、単段圧縮による暖房運転が行われる。
【００５８】
以上のようにして単段圧縮または２段圧縮の暖房運転を行うことにより、室外熱交換器(17)に着霜すると、デフロスト運転が行われる。本実施形態１において、デフロスト運転は、上述したように暖房運転と並行して実施でき、第１圧縮機(11a) がデフロスト運転に、第２圧縮機(11b) が暖房運転に利用される。
【００５９】
このとき、第１電磁弁(20)と第２電磁弁(21)が「開」に設定され、第３電磁弁(22)が「閉」に設定される。また、室内膨張弁(14)、室外膨張弁(16)及び中間膨張弁(19)は、単段圧縮運転の時と同様に制御される。この場合でも、ガスインジェクションは必要に応じて行うことができる。
【００６０】
この状態での冷媒の循環動作について、図２に示すモリエル線図を参照して説明する。第２圧縮機(11b) で低圧（Ａ点）から高圧（Ｂ点）まで圧縮されて吐出されたガス冷媒は、単段圧縮での暖房運転を行うときと同様に、室内熱交換器(13)に流入して室内空気を加熱し、凝縮してＣ点まで冷却される。そして、凝縮した液冷媒は、室内膨張弁(14)と冷媒熱交換器(15)を通過した後、室外膨張弁(16)でＤ点に減圧されて二相冷媒となり、室外熱交換器(17)に流入する。
【００６１】
一方、第１圧縮機(11a) においても、冷媒はＡ点からＢ点まで圧縮されて吐出される。このガス冷媒は、キャピラリチューブ(23)を通ることによりガス相のままＥ点まで減圧し、室外熱交換器(17)に流入する。その際、このガス冷媒は、室外膨張弁(16)を通過してきた二相冷媒と合流して該冷媒を蒸発させるとともに室外熱交換器(17)を加熱した後、該室外熱交換器(17)から流出する。そして、該冷媒は四路切換弁(12)を通過した後に分流し、各圧縮機(11a,11b) に吸入される。
【００６２】
このように、本実施形態１では、第１圧縮機(11a) 側の冷媒で室外熱交換器(17)を加熱しながら、室内熱交換器(13)からの液冷媒も蒸発させるようにしているので、第２圧縮機(11b) による暖房運転と、第１圧縮機(11a) によるデフロスト運転とが同時に可能となっている。そして、室外熱交換器(17)の除霜が終了すると、単段圧縮もしくは二段圧縮により、再度暖房運転を繰り返すことができる。
【００６３】
また、冷房運転は、四路切換弁(12)を破線の状態に設定して、冷媒を室外熱交換器(17)で凝縮させ、室内熱交換器(13)で蒸発させながら循環させることにより行うことができる。その際、室外膨張弁(16)は全開に制御され、中間膨張弁(19)は全閉に制御され、冷媒熱交換器(15)は使用されず、室内膨張弁(14)が高圧冷媒を減圧するように所定の開度に制御される。
【００６４】
また、本実施形態において、２段圧縮による暖房運転は、高圧冷媒と中間圧冷媒とを冷媒熱交換器(15)で熱交換させることにより、ガスインジェクションを行うものとして説明したが、ガスインジェクションは必ずしも行わなくてもよい。その場合、中間膨張弁(19)は「閉」に設定される。ただし、ガスインジェクションを行うと、第２圧縮機(11b) に吸入されるガス冷媒の量が増えて、室内熱交換器(13)を流れる冷媒の量が増加することから、行わない場合よりも暖房能力を高めることができる。
【００６５】
−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、第１圧縮機(11a) 側の冷媒をガス相のまま循環させてデフロスト運転を行いながら第２圧縮機(11b) で暖房運転を継続できるので、暖房能力が低下しない。したがって、デフロスト運転の所要時間が比較的長くなったとしても、室内温度が低下するのを防止することが可能となる。
【００６６】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、図３に示すように、実施形態１の冷媒熱交換器(15)に代えて気液分離器(31)を用いるようにしたものである。
【００６７】
具体的には、この空気調和装置(30)は、第２圧縮機(11b) の吐出側が、四路切換弁(12)、室内熱交換器(13)、室内膨張弁(14)、中間膨張弁(19)、気液分離器(31)、室外膨張弁(16)、室外熱交換器(17)、上記四路切換弁(12)、第１電磁弁(20)、第２アキュムレータ(18b) 、そして第２圧縮機(11b) の吸入側の順に冷媒配管で接続され、閉回路が構成されている。また、気液分離器(25)のガス出口は、第４電磁弁(32)を介して第２圧縮機(11b) の吸入配管に合流している。
【００６８】
第１圧縮機(11a) は、吐出側のガス配管が２本に分岐し、この吐出配管の一方は第２電磁弁(21)を介して室外膨張弁(16)と室外熱交換器(17)との間の液ラインに接続され、吐出配管の他方は第３電磁弁(22)を介して気液分離器(31)のガス入口に接続されている。また、第１圧縮機(11a) の吸入側配管は、第１アキュムレータ(18a) を介して、四路切換弁(12)と第１電磁弁(20)との間のガス管に接続されている。
【００６９】
−運転動作−
本実施形態２において、２段圧縮で暖房運転を行う場合、第３電磁弁(22)と第４電磁弁(32)が「開」に設定され、第１電磁弁(20)と第２電磁弁(21)が「閉」に設定される。また、室内膨張弁(14)は全開に制御され、中間膨張弁(19)は高圧冷媒を所定の中間圧に減圧するように開度が制御され、室外膨張弁(16)は中間圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御される。
【００７０】
この状態で、第１圧縮機(11a) の吐出ガス冷媒は、気液分離器(31)を介して第２圧縮機(11b) に吸入され、さらに圧縮される。そして、この高圧のガス冷媒は、室内熱交換器(13)に流入して室内空気を加熱し、凝縮して液冷媒に相変化する。この液冷媒は、室内膨張弁(14)を通過し、さらに中間膨張弁(19)を通過する際に減圧され、一部が膨張して中間圧の気液二相冷媒となる。気液二相冷媒は気液分離器(31)に流入し、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。このうち、液冷媒は気液分離器(31)から流出した後、室外膨張弁(16)で低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器(17)に流入する。そして、二相冷媒は室外熱交換器(17)で室外空気と熱交換して蒸発した後、四路切換弁(12)と第１アキュムレータ(18a) を経て第１圧縮機(11a) に吸入されて、再度冷媒回路を循環する。
【００７１】
一方、中間膨張弁(19)を通過した後、気液分離器(31)内で液冷媒と分離されたガス冷媒は、第１圧縮機(11a) から吐出されたガス冷媒と混合して第２圧縮機(11b) に吸入される。このガスインジェクションにより、室内熱交換器(13)を流れるガス冷媒の循環量が増大し、暖房能力が向上する。
【００７２】
次に、ガスインジェクションを行わずに単段圧縮で暖房運転を行う場合は、第１圧縮機(11a) が停止し、第２圧縮機(11b) のみが使用される。そして、第１電磁弁(20)が「開」に設定され、他の第２，第３，第４電磁弁(21,22,32)は「閉」に設定される。また、室内膨張弁(14)と中間膨張弁(19)は全開に制御され、室外膨張弁(16)は高圧冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御される。
【００７３】
この状態で、第２圧縮機(11b) から吐出されたガス冷媒は、室内熱交換器(13)に流入し、該室内熱交換器(13)で室内空気を加熱して凝縮する。凝縮した液冷媒は、室内膨張弁(14)、中間膨張弁(19)、及び気液分離器(31)を通過して、室外膨張弁(16)で減圧し、室外熱交換器(17)に流入する。そして、該冷媒は室外熱交換器(17)で室外空気と熱交換して蒸発し、その蒸発したガス冷媒が四路切換弁(12)、第１電磁弁(20)、及び第２アキュムレータ(18b) を介して第２圧縮機(11b) に吸入される。以上のサイクルが繰り返されることで、単段圧縮による暖房運転が行われる。
【００７４】
一方、室外熱交換器(17)に着霜すると、デフロスト運転が行われる。このデフロスト運転は、実施形態１と同様に、暖房運転を行いながら実施できるように構成されている。
【００７５】
このとき、第１電磁弁(20)と第２電磁弁(21)が「開」に設定され、第３電磁弁(22)と第４電磁弁(32)は「閉」に設定される。また、各膨張弁(14,16,19)は、単段圧縮の暖房運転時と同様に開度が制御される。
【００７６】
以上の設定で、第２圧縮機(11b) の吐出冷媒は、単段圧縮の暖房運転時と同様に、室内熱交換器(13)で凝縮した後、室内膨張弁(14)、中間膨張弁(19)及び気液分離器(31)を通過する。そして、室外膨張弁(16)により減圧されて低圧の気液二層冷媒となり、室外熱交換器(17)に流入する。
【００７７】
一方、第１圧縮機(11a) の吐出冷媒は、第２電磁弁(21)を通って室外熱交換器(17)に直接流入する。その際、この第１圧縮機(11a) の吐出冷媒は、室外膨張弁(16)を通過してきた気液二相冷媒を蒸発させながら室外熱交換器(17)も加熱し、該室外熱交換器(17)に付着した霜を除去する。その後、四路切換弁(12)を経て分流し、各アキュムレータ(18a,18b) から各圧縮機(11a,11b) に吸入される。このようにして冷媒を循環させながら室外熱交換器(17)の除霜が終了すると、再度単段圧縮または２段圧縮の暖房運転を行うことが可能となる。
【００７８】
また、実施形態１と同様に本実施形態２においても、四路切換弁(12)を破線の状態に切り換えて冷媒を逆方向に循環させることにより、冷房運転を行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態２では、単段圧縮の運転時にはガスインジェクションは行わないものとして説明したが、中間膨張弁(19)で高圧液冷媒を中間圧に減圧すると共に第４電磁弁(32)を開くことにより、ガスインジェクションを行うようにしてもよい。
【００８０】
−実施形態２の効果−
本実施形態２においても、実施形態１と同様にデフロスト運転の際に暖房運転を継続できるので暖房能力が低下することはなく、デフロスト運転の所要時間が比較的長くなったとしても、室内温度が低下するのを防止できる。
【００８１】
【発明の参考技術】
本発明の参考技術は、図４に示すように、２台の圧縮機(11a,11b) を直列でなく、並列に接続した構成としたものである。２台の圧縮機(11a,11b) は、インバータの周波数制御などで容量が可変に構成された第１圧縮機(11a) と、定容量の第２圧縮機(11b) とから構成されている。第１圧縮機(11a) は、第２圧縮機(11b) と同等の容量と、それよりも大きな容量とに容量を調整できるように構成されている。
【００８２】
この空気調和装置(40)では、第１圧縮機(11a) の吐出口と第２圧縮機(11b) の吐出口とが第１電磁弁(20)を介して接続されるとともに、この第１電磁弁(20)の第２圧縮機(11b) 側のガス配管が、四路切換弁(12)、各室内熱交換器(13)、各室内膨張弁(14)、受液器(41)、室外膨張弁(16)、室外熱交換器(17)、上記四路切換弁(12)の順に冷媒配管で接続され、この冷媒配管がさらに分岐した後に、各アキュムレータ(18a,18b) を介して各圧縮機(11a,11b) の吸入口に接続されている。また、第１圧縮機(11a) の吐出口は、第２電磁弁(21)とキャピラリチューブ(23)とを介して、室外膨張弁(16)と室外熱交換器(17)との間の液ラインにも接続されている。
【００８３】
−運転動作−
この参考技術において暖房運転を行う場合、第２電磁弁(21)は「閉」に設定され、第１電磁弁(20)は、両圧縮機(11a,11b) を使用する場合には「開」に、第２圧縮機(11b) のみを使用する場合には「閉」に設定される。
【００８４】
第１電磁弁(20)を「開」に設定した場合は、両圧縮機(11a,11b) から吐出された冷媒が合流した後、分流して各室内熱交換器(13)に流入する。冷媒は、室内熱交換器(13)で凝縮し、液冷媒となり、さらに室内膨張弁(14)を通過した後、受液器(41)を経て室外膨張弁(16)で減圧し、室外熱交換器(17)に流入する。そして、液冷媒は室外熱交換器(17)で室外空気と熱交換して蒸発し、四路切換弁(12)と各アキュムレータ(18a,18b) を経て各圧縮機(11a,11b) に吸入される。
【００８５】
なお、第１電磁弁(20)を「閉」にした場合は第１圧縮機(11a) を停止して第２圧縮機(11b) のみを使用する。冷媒の循環とそれに伴う熱交換については両圧縮機(11a,11b) を使用する場合とほぼ同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
一方、室外熱交換器(17)に着霜すると、第１電磁弁(20)を「閉」に設定し、第２電磁弁(21)を「開」に設定して、第１圧縮機(11a) でデフロスト運転を行いながら第２圧縮機(11b) で暖房運転を継続する。その際、第１圧縮機(11a) の容量が第２圧縮機(11b) の容量よりも大きくなるように制御される。
【００８７】
そして、第２圧縮機(11b) から吐出されたガス冷媒は、室内熱交換器(13)で室内空気を加熱して凝縮し、該室内熱交換器(13)から流出する。この液冷媒は室外膨張弁(16)で減圧されて気液二相冷媒となり、室外熱交換器(17)に流入する。
【００８８】
一方、第１圧縮機(11a) の吐出ガスは、キャピラリチューブ(23)で減圧した後、室外熱交換器(17)に流入する。その際、室外膨張弁(16)を通過してきた二相冷媒を蒸発させながら、室外熱交換器(17)も加熱して、該室外熱交換器(17)に付着した霜を除去する。
【００８９】
そして、冷媒はガス相のまま室外熱交換器(17)を流出し、四路切換弁(12)と各アキュムレータ(18a,18b) を通過して各圧縮機(11a,11b) に吸入される。その後、室外熱交換器(17)の除霜が終了すると、再度単段圧縮または２段圧縮の暖房運転を行うことが可能となる。
【００９０】
−参考技術の効果−
本参考技術でも、上記各実施形態と同様にデフロスト運転の際に暖房運転を継続できるので暖房能力が極端に低下することはなく、デフロスト運転の所要時間が比較的長くなったとしても、室内温度が低下するのを防止できる。
【００９１】
【発明の実施の形態３】
本発明の実施形態３に係る空気調和装置(50)は、図５に示すように、２段圧縮を行うシステムにおいて、室内熱交換器(13)のバイパス通路(51)を設けると共に、デフロスト運転時に室内熱交換器(13)を高圧に保持した状態で閉鎖する高圧保持手段を設けた構成としたものである。
【００９２】
具体的な回路構成は実施形態２とほぼ同じであるが、本実施形態３では、第１圧縮機(11a) の吐出管が、気液分離器(31)のガス入口にのみ直接に接続されている。また、室内ユニット(24)に並列に設けたバイパス通路(51)内と、該バイパス通路(51)と室内熱交換器(13)との間のガスラインとに、閉鎖弁(52,53) を設けている。
【００９３】
この構成において、上記高圧保持手段は、電子膨張弁により構成された室内膨張弁(14)と、電磁弁等からなる閉鎖弁(53)とから構成されている。
【００９４】
−運転動作−
本実施形態３の空気調和装置において、２段圧縮による暖房運転や単段圧縮による暖房運転は、実施形態２の空気調和装置と同様にして行われる。このとき、四路切換弁(12)は、図の破線側に設定されている。また、閉鎖弁(52)は閉じられ、閉鎖弁(53)は開かれている。
【００９５】
一方、本実施形態３では、室外熱交換器(17)に着霜すると、暖房運転動作を行いながら室内膨張弁(14)と閉鎖弁(53)とを閉じて、室内熱交換器(13)を高圧に保持する。
【００９６】
そして、四路切換弁(12)を図の実線側に切り換え、冷媒の循環方向を逆サイクルにしてデフロスト運転を開始する。このとき、第１電磁弁(20)と閉鎖弁(52)を「開」に設定すると共に閉鎖弁(53)を「閉」に設定する。さらに、室外膨張弁(16)を全開に制御し、中間膨張弁(19)を所定の開度に制御して、第２圧縮機(11b) のみを運転する。
【００９７】
この設定条件で、第２圧縮機(11b) から吐出された高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器(17)に流入して霜を除去し、冷却されて室外熱交換器(17)から流出する。そして、該冷媒は気液分離器(31)を通過した後、中間膨張弁(19)で減圧され、バイパス通路(51)を通って第２圧縮機(11b) に吸入される。
【００９８】
このとき、室内膨張弁(14)を閉じているので冷媒は室内熱交換器(13)には流れない。したがって、従来の正サイクルデフロストと比較して、デフロスト時間が短縮される。
【００９９】
−実施形態３の効果−
本実施形態３によれば、従来の正サイクルデフロスト（ホットガスデフロスト）とは違って回路内を循環する冷媒を全てデフロスト運転に利用しているので、デフロストを短い時間で行うことができる。しかも、デフロスト中に室内熱交換器(13)を高圧、つまり高温に保持しているため、従来の逆サイクルデフロストとは違ってコールドドラフトも発生せず、室内温度の低下を防止できる。
【０１００】
−実施形態３の変形例−
本実施形態３では２台の圧縮機(11a,11b) を直列に接続したシステムとして説明したが、圧縮機が１台のシステムとしてもよい。また、本実施形態３では気液分離器(31)を使用したシステムとして構成したが、気液分離器(31)の代わりに実施形態１の冷媒熱交換器(15)等を使用してもよい。
【０１０１】
【発明の実施の形態４】
本発明の実施形態４に係る空気調和装置(60)は、図６に示すように、複数の室内熱交換器(13a,13b) を備えたシステムにおいて、デフロスト運転時に、居室用の室内熱交換器(13a) を高圧に保持する一方、廊下や玄関などの非居室用の室内熱交換器(13b) を使って逆サイクルデフロストを行うように構成したものである。
【０１０２】
具体的な回路構成は実施形態３の空気調和装置とほぼ同じで、異なる点は、実施形態３のバイパス通路(51)の閉鎖弁(52)の代わりに、非居室用の室内熱交換器(13b) 及び膨張弁(14b) が接続された構成になっている点で、該室内熱交換器(13b) 及び膨張弁(14b) により、非居室用の室内ユニット(24b) が構成されている。
【０１０３】
−運転動作−
本実施形態４の空気調和装置(60)は、単段圧縮と２段圧縮の運転を実施形態３とほぼ同様に行うことにより、居室内や、廊下などの非居室内を暖房できる。その際の冷媒の循環動作は実施形態３とほぼ同じであるので、説明は省略する。
【０１０４】
一方、室外熱交換器(17)に着霜すると、暖房運転の状態で室内膨張弁（電子膨張弁）(14a) と閉鎖弁(53)とを「閉」に設定して、居室用の各室内熱交換器(13a) を高圧に保持してから、四路切換弁(12)で冷媒の流れ方向を逆サイクルに切り換えて図の実線の状態とし、デフロスト運転を行う。
【０１０５】
このとき、第２圧縮機(11b) から吐出された冷媒は、室外熱交換器(17)に流入して該室外熱交換器(17)を加熱し、さらに室外膨張弁(16)、気液分離器(31)、中間膨張弁(19)（室外膨張弁(16)と中間膨張弁(19)は全開に制御されている）を通過した後、室内膨張弁(14b) で減圧して非居室用の室内熱交換器(13b) に流入する。非居室用の室内熱交換器(13b) はそれまでの暖房運転により高温になっているので、冷媒は蒸発して該室内熱交換器(13b) から流出する。その後、四路切換弁(12)と第２アキュムレータ(18b) を介して第２圧縮機(11b) に吸入され、以上の動作が繰り返される。
【０１０６】
このように、本実施形態ではデフロストが逆サイクルで行われるので、所要時間を実施形態３よりも短くできる。また、居室内では、室内熱交換器(13a) が高圧に保持されているので、コールドドラフトは生じない。
【０１０７】
−実施形態４の効果−
本実施形態４によれば、デフロストをより短時間で行うことができ、しかも室内ユニット(13a) が高圧（高温）に保持されているので、室内の温度低下も防止できる。なお、廊下や玄関などでは、デフロスト運転時にコールドドラフトが生じて温度が若干低下するが、非居室であるため、快適性低下の問題は殆ど生じない。
【０１０８】
【発明の実施の形態５】
本発明の実施形態５は、図７に示すように、単段圧縮方式の既設の空気調和装置(70)において２段圧縮運転を可能にするための中間ユニット(72)を設けた場合に、デフロスト運転時に室内熱交換器(91)を高圧に保持するようにしたものである。
【０１０９】
本実施形態５の空気調和装置(70)の回路構成は以下のとおりである。
【０１１０】
すなわち、上記空気調和装置(70)は、熱源ユニットである１台の室外ユニット(71)と、中間ユニットである１台のパワーアップユニット(72)と、複数台の利用ユニットである複数台の室内ユニット(73)とを備え、いわゆるマルチ型に構成されている。そして、上記パワーアップユニット(72)は、室外ユニット(71)と室内ユニット(73)を有する既設の空気調和装置に増設することができる。
【０１１１】
上記室外ユニット(71)とパワーアップユニット(72)と室内ユニット(73)との間には、冷媒循環が可逆な閉回路の冷媒回路(74)が構成されている。
【０１１２】
上記室外ユニット(71)は、第１圧縮機としての主圧縮機構である低段側圧縮機構(75)と四路切換弁(76)と受液器(77)と室外膨張弁(78)と熱源側熱交換器である室外熱交換器(79)などを備えている。これら低段側圧縮機構(75)及び室外熱交換器(79)などは冷媒配管(80)によって順に接続されている。
【０１１３】
上記低段側圧縮機構(75)は、２台の圧縮機(81,82) が並列に接続されて構成されている。該２台の圧縮機(81,82) は、例えば、インバータ制御されて容量可変型の圧縮機(81)と、定容量型の圧縮機(82)とで構成されている。
【０１１４】
該容量可変型の圧縮機(81)の吐出側には油分離器(83)が接続され、定容量型の圧縮機(82)の吐出側には逆止弁(84)が接続されている。一方、上記両圧縮機(81,82) の吸込側にはアキュムレータ(85)が接続されている。
【０１１５】
上記油分離器(83)にはキャピラリチューブ(86)を有する油戻し管(87)が接続され、該油戻し管(87)は、容量可変型の圧縮機(81)の吸入側に接続されている。また、上記両圧縮機(81,82) の間にはキャピラリチューブ(88)を有する均油管(89)が接続されている。
【０１１６】
上記両圧縮機(81,82) の吐出側及び吸込側は四路切換弁(76)の２つのポートに接続されている。該四路切換弁(76)における他の２つのポートがパワーアップユニット(72)と室外熱交換器(79)に接続されている。
【０１１７】
上記室外熱交換器(79)は室外膨張弁(78)及び受液器(77)を順に介してパワーアップユニット(72)に接続されている。
【０１１８】
上記室外熱交換器(79)の一端から室外膨張弁(78)等を含みパワーアップユニット(72)に至るラインが液ライン(71L) になる。また、上記室外熱交換器(79)の他端から低段側圧縮機構(75)等を含みパワーアップユニット(72)に至るラインがガスライン(71G) になる。
【０１１９】
上記複数の室内ユニット(73)は、互いに並列に接続されると共に、パワーアップユニット(72)に接続されている。該各室内ユニット(73)は室内膨張弁(90)と利用側熱交換器である室内熱交換器(91)とが冷媒配管(92)によって直列に接続されて構成されている。
【０１２０】
上記室内熱交換器(91)の一端から室内膨張弁(90)を含みパワーアップユニット(72)に至るラインが液ライン(73L) になる。また、上記室内熱交換器(91)の他端からパワーアップユニット(72)に至るラインがガスライン(73G) になる。
【０１２１】
上記パワーアップユニット(72)は、２段圧縮運転を行って主に暖房能力を増大させるためのものであり、１つの単一部品に構成されている。そして、該パワーアップユニット(72)は、室外ユニット(71)と室内ユニット(73)との間のガスライン(71G,73G) 及び液ライン(71L,73L) に４ヶ所で接続されている。
【０１２２】
上記パワーアップユニット(72)は、第２圧縮機としての補助圧縮機である高段側圧縮機(93)を備えると共に、ガスライン(72G) と液ライン(72L) とを備えている。
【０１２３】
上記液ライン(72L) の両端は、室外ユニット(71)の液ライン(71L) と室内ユニット(73)の液ライン(73L) に接続されている。該液ライン(72L) の途中には、液膨張弁(94)と気液分離器(95)とが設けられている。該液膨張弁(94)は、気液分離器(95)の冷媒圧力を中間圧力に保持するものである。
【０１２４】
上記ガスライン(72G) の両端は、室外ユニット(71)のガスライン(71G) と室内ユニット(73)のガスライン(73G) に接続されている。そして、上記高段側圧縮機(93)がガスライン(72G) の途中に設けられている。上記高段側圧縮機(93)は、室外ユニット(71)の低段側圧縮機構(75)から吐出した冷媒を２段圧縮するものである。該高段側圧縮機(93)の吸込側は、室外ユニット(71)にガス膨張弁(96)と上記気液分離器(95)とアキュムレータ(97)を介して接続されている。また、上記高段側圧縮機(93)の吐出側が室内ユニット(73)に接続されている。
【０１２５】
上記ガスライン(72G) にはバイパス通路(98)が接続されている。該バイパス通路(98)の一端は、室外ユニット(71)とガス膨張弁(96)との間に接続され、該パイパス通路(98)の他端は、高段側圧縮機(93)の吐出側と室内ユニット(73)との間に接続されている。そして、該バイパス通路(98)には閉鎖弁(99)が設けられている。
【０１２６】
上記バイパス通路(98)は、単段圧縮運転を行う場合に連通し、低段側圧縮機構(75)の冷媒が高段側圧縮機(93)をバイパスするようにし、２段圧縮運転時に遮断されるように構成されている。つまり、上記パワーアップユニット(72)は、単段圧縮運転と２段圧縮運転とに切り換わるように構成されている。
【０１２７】
また、上記パワーアップユニット(72)における高段側圧縮機(93)の吐出側と吸込側とにそれぞれ閉鎖弁(100,101) が設けられている。該閉鎖弁(100,101) は、高段側圧縮機(93)への冷媒流入を阻止する阻止弁である。該閉鎖弁(100,101) は、単段圧縮運転時に閉じ、液冷媒が停止中の高段側圧縮機(93)に溜まり込まないようにしている。逆に、上記閉鎖弁(100,101) は、２段圧縮運転時に開くことになる。
【０１２８】
尚、上記高段側圧縮機(93)の吐出側の閉鎖弁(100) は逆止弁であってもよい。
【０１２９】
また、高段側圧縮機(93)と気液分離器(95)には、液戻し通路(102) が接続されている。該液戻し通路(102)には閉鎖弁(103)が設けられている。
【０１３０】
上記液戻し通路(102)を設けた理由は次の通りである。すなわち、高段側圧縮機(93)の吐出側及び吸込側に閉鎖弁(100,101) を設けて液冷媒の溜まり込みを防止するようにした場合でも、弁自体に漏れがあることから、僅かながら液冷媒が溜まり込むことがある。そこで、高段側圧縮機(93)内の液冷媒を中間圧の気液分離器(95)に吸引するようにして、冷媒不足を確実に防止している。
【０１３１】
−運転動作−
次に、上述した空気調和装置(70)の冷暖房運転について説明する。
【０１３２】
まず、上記空気調和装置(70)の冷房運転時は、低段側圧縮機構(75)を駆動し、高段側圧縮機(93)を停止して単段圧縮運転が行われる。この場合、四路切換弁(76)が図７の実線側に切り換わる。また、パワーアップユニット(72)におけるバイパス通路(98)の閉鎖弁(99)が開き、ガス膨張弁(96)が閉じる一方、パワーアップユニット(72)の液膨張弁(94)が全開している。
【０１３３】
この状態において、室外ユニット(71)の低段側圧縮機構(75)で圧縮された冷媒は、四路切換弁(76)を経て室外熱交換器(79)に流れて凝縮する。この凝縮した液冷媒は、受液器(77)を経てパワーアップユニット(72)に流れ、気液分離器(95)及び液膨張弁(94)を経て室内ユニット(73)に流れる。更に、上記液冷媒は、室内膨張弁(90)で減圧され、室内熱交換器(91)に流れて蒸発する。
【０１３４】
その後、蒸発したガス冷媒は、パワーアップユニット(72)に流れ、バイパス通路(98)を流れて高段側圧縮機(93)をバイパスする。該ガス冷媒は、室外ユニット(71)に流れ、四路切換弁(76)を経て低段側圧縮機構(75)に戻る。この循環動作を繰り返し、室内を冷房する。
【０１３５】
次に、暖房運転において、暖房負荷が大きい場合を説明する。
【０１３６】
この暖房運転時は、低段側圧縮機構(75)と高段側圧縮機(93)とを共に駆動して２段圧縮運転が行われる。この場合、四路切換弁(76)が図１の破線側に切り換わる。
【０１３７】
また、パワーアップユニット(72)におけるバイパス通路(98)の閉鎖弁(99)が閉じ、ガス膨張弁(96)が開いている。更に、液膨張弁(94)は、中間圧冷媒を生成するように所定開度に設定されている。
【０１３８】
この状態において、低圧冷媒が室外ユニット(71)における低段側圧縮機構(75)の両圧縮機(81,82) によって１段圧縮される。１段圧縮された冷媒は、四路切換弁(76)を経てパワーアップユニット(72)に流れる。この冷媒は、ガス膨張弁(96)を経て気液分離器(95)に流入する。この気液分離器(95)において、冷媒は、後述する液冷媒によって冷却された後、高段側圧縮機(93)に流入する。
【０１３９】
上記高段側圧縮機(93)において２段圧縮された冷媒は、室内ユニット(73)に流れ、室内熱交換器(91)で室内空気と熱交換して凝縮する。凝縮した液冷媒は、パワーアップユニット(72)に流れ、液膨張弁(94)で中間圧に減圧され、気液分離器(95)に流入する。この気液分離器(95)において、上述したように、低段側圧縮機構(75)から高段側圧縮機(93)に流れる冷媒が冷却される。
【０１４０】
一方、上記気液分離器(95)の液冷媒は、室外ユニット(71)に流れ、受液器(77)を経て室外膨張弁(78)で減圧される。該液冷媒は、室外熱交換器(79)に流れて蒸発する。
【０１４１】
その後、蒸発したガス冷媒は、四路切換弁(76)を経て低段側圧縮機構(75)に戻る。この循環動作を繰り返し、室内を暖房する。
【０１４２】
次に、上述した暖房運転において、暖房負荷が小さい場合を説明する。
【０１４３】
この暖房運転時は、低段側圧縮機構(75)を駆動し、高段側圧縮機(93)を停止して単段圧縮運転が行われる。この場合、四路切換弁(76)が図２の破線側に切り換わる。また、パワーアップユニット(72)におけるバイパス通路(98)の閉鎖弁(99)が開き、ガス膨張弁(96)が閉じる一方、パワーアップユニット(72)の液膨張弁(94)が全開している。
【０１４４】
この状態において、室外ユニット(71)の低段側圧縮機構(75)で圧縮された冷媒は、四路切換弁(76)を経てパワーアップユニット(72)に流れる。該冷媒は、バイパス通路(98)を流れて高段側圧縮機(93)をバイパスする。
【０１４５】
その後、上記冷媒は、室内ユニット(73)に流れ、室内熱交換器(91)で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、パワーアップユニット(72)に流れ、液膨張弁(94)及び気液分離器(95)を経て室外ユニット(71)に流れる。更に、上記液冷媒は、受液器(77)を経て室外膨張弁(78)で減圧され、室外熱交換器(79)に流れて蒸発する。
【０１４６】
その後、蒸発したガス冷媒は、四路切換弁(76)を経て低段側圧縮機構(75)に戻り、この循環動作を繰り返し、室内を暖房する。
【０１４７】
次に、２段圧縮または単段圧縮で暖房運転を行うことにより室外熱交換器(79)に着霜すると、デフロスト運転が行われる。このデフロスト運転を行う場合、まず暖房運転中に、室内膨張弁(90)に続いて各閉鎖弁(99,100,101)を閉鎖し、室内熱交換器(91)を高圧に保持する。具体的に、２段圧縮を行っている場合は室内膨張弁(90)に続いて閉鎖弁(100) を閉じるとともに、高段側圧縮機(93)を停止して閉鎖弁(99,101)を閉じる。また、単段圧縮を行っている場合は室内膨張弁(90)に続いて閉鎖弁(99)を閉じる。
【０１４８】
そして、四路切換弁(76)を図の実線側に切り換えて低段側圧縮機構(75)の冷媒を循環させる。すなわち、低段側圧縮機構(75)から吐出された冷媒は、室外熱交換器(79)に流れ、該室外熱交換器(79)を加熱する。室外熱交換器(79)から流出した冷媒は室外膨張弁(78)を通過し、受液器(77)を経てパワーアップユニット(72)に流れ、気液分離器(95)に流入する。そして、冷媒はこの気液分離器(95)から流出し、ガス膨張弁(96)を通過して減圧して室外ユニット(71)に戻り、アキュムレータ(85)を介して低段側圧縮機構(75)に吸引される。冷媒がこの循環を繰り返すことにより、室外熱交換器に付着した霜が除去される。
【０１４９】
−実施形態５の効果−
このように、本実施形態５においてもデフロスト運転の間に各閉鎖弁(99,100,101)と室内膨張弁(90)（これらにより高圧保持手段が構成されている）を閉じて室内熱交換器(91)を高圧に保持し、室内熱交換器(91)に冷媒が循環しないようにしているため、室外熱交換器(79)の除霜を比較的短時間で行うことができ、しかも室内においてコールドドラフトは発生しない。
【０１５０】
また、上記パワーアップユニット(72)は、既設の空気調和装置にも容易に増設することができる。この結果、暖房能力の増大等を容易に図ることができる。また、上記単段圧縮運転と２段圧縮運転とを切り換えることができるので、パワーアップユニット(72)の故障時にも通常の暖房運転を行うことができる。この結果、信頼性の向上を図ることができる。
【０１５１】
また、パワーアップユニット(72)に２つの閉鎖弁(100,101) を設け、該閉鎖弁(100,101) を、２段圧縮運転時には開く一方、単段圧縮運転時には閉じて液冷媒が停止中の高段側圧縮機(93)に溜まり込まないようにしているので、高段側圧縮機(93)における液冷媒の溜まり込みを確実に防止することができ、冷媒不足を確実に防止することができる。
【０１５２】
また、液戻し通路(102) を設けているので、高段側圧縮機(93)の吐出側及び吸込側に設けた閉鎖弁(100,101) 自体に漏れがあって、僅かながら液冷媒が溜まり込んだとしても、高段側圧縮機(93)の液冷媒を中間圧の気液分離器(95)に吸引し、冷媒不足を確実に防止することができる。
【０１５３】
−実施形態５の変形例−
上記実施形態５においては、パワーアップユニット(72)を使用する空調システムにおいてデフロスト運転時に室内熱交換器(91)を高圧に保持する構成を示したが、実施形態５のようにパワーアップユニット(72)を用いるシステムであっても、実施形態１等のように該パワーアップユニット(72)の補助圧縮機(93)を暖房運転に利用し、熱源ユニット(71)の圧縮機(75)をデフロスト運転に利用するような回路構成としてもよい。このように構成した例として、以下に実施形態６から実施形態１０について説明する。
【０１５４】
【発明の実施の形態６】
本発明の実施形態６は、２段圧縮を行うための中間ユニットを室外ユニットと室内ユニットとの間に備えた空気調和装置(110) において、概念図である図８に示すように、低段側の冷媒と高段側の冷媒とを気液分離器(120) で混合して余熱により加熱しながら室内熱交換器(122) 側と室外熱交換器(114) 側とにそれぞれ循環させることにより、暖房運転とデフロスト運転を同時に行えるようにしたものである。
【０１５５】
この空気調和装置(110) の具体的な回路構成は以下のとおりである。
【０１５６】
すなわち、図９に示すように、室外ユニット(111) は、第１圧縮機である容量可変の低段側圧縮機(112) と第１四路切換弁(113) と室外熱交換器(114) と室外膨張弁(115) とを備えている。中間ユニット(116) は、第２圧縮機である高段側圧縮機(117) と第２四路切換弁(118) と中間膨張弁(119) と気液分離器(120) とを備えている。また、室内ユニット(121) は、室内熱交換器(122) と室内膨張弁(123) とを備えている。そして、これらの機器が、冷媒配管(124) によって順に接続されている。なお、該冷媒配管(124) は、各ユニット(111,116,121) 間において配管継手(125) によって接続されている。
【０１５７】
具体的に、第１圧縮機(112) 及び第２圧縮機(117) は、吸入側と吐出側が、それぞれ第１四路切換弁(113) 及び第２四路切換弁(118) の２つのポートに接続されている。第１四路切換弁(113) と第２四路切換弁(118) は１つのポート同士が接続され、第１四路切換弁(113) の他の一つのポートが室外熱交換器(114) に、第２四路切換弁(118) の他の一つのポートが室内熱交換器(122) に接続されている。そして、各四路切換弁(113,118) を図９に実線で示す状態に切り換えることにより、第１圧縮機(112) の吐出ガス冷媒が両四路切換弁(113,118) を介して第２圧縮機(117) に吸入されるようになっている。以上により、室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) との間のガスライン(124G)が構成されている。
【０１５８】
室内熱交換器(122) と室外熱交換器(114) との間の液ライン(124L)には、室内熱交換器(122) 側から順に、室内膨張弁(123) 、中間膨張弁(119) 、気液分離器(120) 、及び室外膨張弁(115) が設けられている。また、気液分離器(115) のガス出口は、第２圧縮機(117) への吸入配管に両四路切換弁(113,118) の間で接続され、インジェクション通路(126) を構成している。このインジェクション通路(126) には、電磁弁などの開閉弁(127) が設けられている。
【０１５９】
さらに、両四路切換弁(113,118) の間のガスライン(124G)と、第２四路切換弁(118) と第２圧縮機(117) の間の吸入配管とには、一方向通路(128) が接続されている。この一方向通路(128) には、逆止弁からなる過圧開放弁(129) が設けられている。そして、単段圧縮時に第２圧縮機(117) が停止しているときに、第２圧縮機(117) が冷えて液冷媒が溜まるのを防止するために、該第２圧縮機(117) をクランクケースヒータなどの加熱手段(130) で加熱してガス冷媒を過圧開放弁(129) から抜くようにしている。
【０１６０】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(110) の運転動作について説明する。
【０１６１】
まず、２段圧縮により暖房運転を行うときの動作について説明する。このとき、各四路切換弁(113,118) は図９の実線の状態にセットされる。また、室内膨張弁(123) は全開に設定され、中間膨張弁(119) は高圧の冷媒を所定の中間圧に減圧するように開度が設定され、室外膨張弁(115) は中間圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が設定される。以上の設定はガスインジェクションを行う設定であり、このとき、インジェクション通路(126) の開閉弁(127) は開かれている。
【０１６２】
そして、第１圧縮機(112) で低圧の冷媒が１段圧縮されて吐出され、その吐出ガスが第２圧縮機(117) で２段圧縮される。第２圧縮機(117) の吐出ガス冷媒は、第２四路切換弁(118) を介して室内熱交換器(122) に流入し、室内空気と熱交換して該室内空気を加熱する。加熱された室内空気は図示しない室内ファンにより室内へ吹き出され、室内に温風が供給される。
【０１６３】
室内熱交換器(122) での熱交換により凝縮した冷媒は、室内膨張弁(123) を通過した後、中間膨張弁(119) で一部が膨張して二相冷媒となって気液分離器(120) に流入する。そして、気液分離器(120) で液冷媒とガス冷媒とが分離され、液冷媒は気液分離器(120) を流出して室外膨張弁(115) で減圧され、室外熱交換器(114) に流入する。そして、室外熱交換器(114) では、冷媒が室外空気と熱交換して加熱され、ガス冷媒に相変化して第１四路切換弁(113) を通過し、第１圧縮機(112) に吸入される。
【０１６４】
一方、気液分離器(120) 内のガス冷媒は、ガス出口から流出し、インジェクション通路(127) を経て第１圧縮機(112) の吐出ガス冷媒と合流し、第２圧縮機(117) に吸入される。したがって、室内熱交換器(122) を流れる冷媒の量が増加するため、暖房能力を高めることができる。なお、ガスインジェクションを行わない場合は、中間膨張弁(119) を全開にセットし、インジェクション通路(126) の開閉弁(127) は「閉」にセットする。
【０１６５】
次に、単段圧縮の暖房運転について説明する。このとき、第１圧縮機(112) を運転して第２圧縮機(117) を停止させ、第１四路切換弁(113) を図９の実線の状態に、第２四路切換弁(118) を破線の状態にセットする。そして、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) を全開として、インジェクション通路(126) の電磁弁(127) は閉鎖する。このようにすると、第１圧縮機(112) の吐出ガスが、第１四路切換弁(113) と第２四路切換弁(118) とを介して室内熱交換器(122) に流入し、室内熱交換器(122) において室内空気を加熱する。そして、その際に凝縮した冷媒が、室内膨張弁(123) 、中間膨張弁(119) 及び気液分離器(120) を通過し、室外膨張弁(115) で減圧して室外熱交換器(114) に流入する。この室外熱交換器(114) では冷媒が加熱され、ガス相に変化して第１圧縮機(112) に吸入される。単段圧縮の暖房運転は以上のサイクルを繰り返すことによって行われる。
【０１６６】
２段圧縮または単段圧縮での暖房運転を行って室外熱交換器(114) に着霜すると、デフロスト運転が行われる。デフロスト運転時、第１圧縮機(112) の容量が第２圧縮機(117) の容量よりも大きい状態で両圧縮機(112,117) が運転され、第１四路切換弁(113) は図９の破線の状態に、第２四路切換弁(118) は実線の状態にセットされる。また、室内膨張弁(123) は全開に設定され、中間膨張弁(119) と室外膨張弁(115) は高圧の液冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御され、インジェクション通路(126) の電磁弁(127) は「開」に設定される。
【０１６７】
以上の設定で、第１圧縮機(112) の吐出ガスは、第１四路切換弁(113) を介して室外熱交換器(114) に流入し、該室外熱交換器(114) を加熱する。その際、図示しない室外ファンは停止しており、冷媒は幾分冷却して室外熱交換器(114) から流出し、室外膨張弁(115) で減圧してほぼガス相状態で気液分離器に流入する。
【０１６８】
一方、第２圧縮機(117) の吐出ガスは、第２四路切換弁(118) を介して室内熱交換器(122) に流入する。このとき、図示しない室内ファンは回っており、冷媒と室内空気との熱交換が行われる。このため、室内への温風の吹出しが継続され、冷媒は凝縮して室内熱交換器(122) から流出する。冷媒は、その後中間膨張弁(119) で減圧して気液二相状態となり、気液分離器(120) に流入して低段側の冷媒と混合する。
【０１６９】
この冷媒は、気液分離器(120) 内で低段側の冷媒の余熱により加熱される。そして、気液分離器(120) からガス冷媒が流出して低段側と高段側へ分流し、各圧縮機(112,117) に吸入される。各圧縮機(112,117) に吸入された冷媒は再度圧縮されて吐出され、室外側と室内側で以上のサイクルが繰り返して行われる。
【０１７０】
なお、冷房運転は、第１圧縮機(112) のみを運転し、両四路切換弁(113,118) を図９の破線の状態に切り換えて行う。このとき、室外膨張弁(115) と中間膨張弁(119) は全開に設定され、室内膨張弁(123) は高圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御される。また、インジェクション通路(126) の電磁弁(127) は閉鎖される。以上の設定により、冷媒が第１圧縮機(112) 、第１四路切換弁(113) 、室外熱交換器(114) 、室外膨張弁(115) 、気液分離器(120) 、中間膨張弁(119) 、室内膨張弁(123) 、室内熱交換器(122) 、第２四路切換弁(118) の順に流通して、室内熱交換器(122) での熱交換の際に室内へ冷風が吹き出される。
【０１７１】
なお、単段圧縮による暖房運転時や冷房運転時など、第２圧縮機(117) が停止しているときには、第２圧縮機(117) をクランクケースヒータなどの加熱手段(130) で加熱してガス冷媒を過圧開放弁(129) から抜くことにより、第２圧縮機(117) 内に液冷媒が溜まるのが防止される。
【０１７２】
−実施形態６の効果−
本実施形態６の構成でも、第２圧縮機(117) で暖房運転を継続しながら第１圧縮機(112) で室外熱交換器(114) を除霜できるので、デフロスト時の暖房能力の低下を抑えられる。したがって、デフロスト運転時に室内温度が低下するのを防止できる。
【０１７３】
【発明の実施の形態７】
本発明の実施形態７に係る空気調和装置(140) は、図１０に示すように、実施形態６の空気調和装置(110) の冷媒回路に、第２圧縮機(117) の吐出ガス冷媒を吸入側に戻すアンロード通路(141) が設けられている。このアンロード通路(141) には、電磁弁などの開閉弁(142) が設けられ、該アンロード通路(141) を開閉制御できるように構成されている。なお、その他の具体的な回路構成は実施形態６と同じであるため、説明は省略する。
【０１７４】
−運転動作−
上記構成において、暖房運転時や冷房運転時にはアンロード通路(141) の電磁弁(142) が閉鎖され、実施形態６と同様に冷媒が回路内を流通して、室内への温風または冷風の吹き出しが行われる。
【０１７５】
一方、デフロスト運転時には、アンロード通路(141) の電磁弁(142) を開き、その他の弁は、設定を全て実施形態６と同じにして両圧縮機(112,117) を動作させる。このようにすると、第１圧縮機(112) 側の冷媒と第２圧縮機(117) 側の冷媒が気液分離器(120) で合流しながら室外熱交換器(114) 側と室内熱交換器(122) 側を循環する動作は実施形態６と同様に行われる一方、第２圧縮機(117) の吐出冷媒の一部が吐出側から吸入側へバイパスするので、第２圧縮機(117) の低圧が上昇する。
【０１７６】
このため、第１圧縮機(112) 側の低圧が第２圧縮機(117) 側の低圧よりも低くなることになり、気液分離器(120) から流出したガス冷媒が、第１圧縮機(112) により多く吸入される。したがって、室外熱交換器(114) の冷媒の循環量が増加することとなり、実施形態６と比較して除霜時間を短縮できる。
【０１７７】
−実施形態７の効果−
このように、本実施形態７によれば、実施形態６と同様の効果が得られることに加えて、デフロスト運転の時間を短縮できることとなり、デフロスト運転時の室内温度の低下をより確実に防止できる。
【０１７８】
【発明の実施の形態８】
本発明の実施形態８に係る空気調和装置(150) は、図１１に示すように、実施形態６の空気調和装置の冷媒回路に、第１バイパス通路(151) と第２バイパス通路(152) とを設けたものである。
【０１７９】
第１バイパス通路(151) は、室外熱交換器(114) と室外膨張弁(115) との間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)に接続され、デフロスト運転時に室外熱交換器(114) を流出した冷媒の一部を室外膨張弁(115) の上流側から第１圧縮機(112) の吸入側に戻すように構成されている。また、第２バイパス通路(152) は、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)に接続され、室内熱交換器(122) を流出した冷媒の一部を中間膨張弁(119) の上流側から第２圧縮機(117) の吸入側に戻すように構成されている。
【０１８０】
各バイパス通路(151,152) には、冷媒の流量を調整するために流量制御機構(153,154) が設けられている。この流量制御機構(153,154) は、それぞれ、電磁弁とキャピラリチューブを組み合わせて構成したり、電動膨張弁で構成したりすることができる。
【０１８１】
−運転動作−
上記構成において、暖房運転時や冷房運転時には各バイパス通路(151,152) の流量制御機構(153,154) が閉鎖され、他は実施形態６及び７と同様の設定で冷媒が回路内を循環して、室内への温風または冷風の吹き出しが行われる。
【０１８２】
一方、デフロスト運転時には、各バイパス通路(151,152) の流量制御機構(153,154) を開き、その他の弁は、設定を全て実施形態６と同じにして両圧縮機(112,117) を動作させる。このようにすると、第１圧縮機(112) 側の冷媒と第２圧縮機(117) 側の冷媒が気液分離器(120) で合流しながら室外熱交換器(114) 側と室内熱交換器(122) 側を循環する動作は実施形態６と同様に行われる一方、第１圧縮機側(112) では室外膨張弁(115) の前で冷媒の一部が吸入側にバイパスし、第２圧縮機(117) 側では中間膨張弁(119) の前で冷媒の一部が吸入側にバイパスする。
【０１８３】
なお、第２圧縮機(117) 側では、図示しない室内ファンが回っているので、室内熱交換器(122) で凝縮した液冷媒が吸入側にバイパスするが、この液冷媒は流量制御機構(154) において減圧されて一部が蒸発し、さらに気液分離器(120) からのガス冷媒と混合して蒸発しながら、第２圧縮機(117) 内で高圧に圧縮されてガス冷媒になり、室内熱交換器(122) へ吐出する。また、第１圧縮機(112) 側では、図示しない室外ファンが停止しているので、室外熱交換器(114) で幾分冷却されたガス冷媒が吸入側へバイパスする。この冷媒は、流量制御機構(153) で減圧されてから、気液分離器(120) からのガス冷媒と混合して第１圧縮機(112) により圧縮され、室内熱交換器(114) へ吐出される。このため、室外側と室内側のいずれも、冷媒の循環量が増大することとなり、かつ気液分離器(120) での液冷媒の滞留を抑えられる。
【０１８４】
−実施形態８の効果−
このように、本実施形態８によれば、気液分離器(120) に液冷媒が徐々に溜まっていくのが抑えられ、室外熱交換器(114) 側と室内熱交換器(122) 側のいずれも、バイパス通路(151,152) を設けない場合と比較して冷媒の循環量が多くなる。したがって、実施形態６と比較して、デフロスト運転の時間を短縮できるうえに、その間の暖房能力の低下を抑えられるので、デフロスト運転時の室内温度の低下をより確実に防止できる。
【０１８５】
−実施形態８の変形例１−
図１２には、実施形態８の変形例を示している。この例では、各バイパス通路(151,152) の接続位置が実施形態８とは異なっている。つまり、第１バイパス通路(151) は、室外膨張弁(115) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第１圧縮機(112) の吸入側のガスライン(124G)とに接続され、第２バイパス通路(152) は、中間膨張弁(119) と気液分離器(120) の間の液ライン(124L)と、第２圧縮機(117) の吸入側のガスライン(124G)とに接続されている。その他は実施形態８と同様に構成されている。このようにすれば、各膨張弁(115,119) を通過した後の冷媒が中間圧であるため、流量制御機構(153,154) では冷媒を中間圧から低圧に減圧すれば、実施形態８と同様の効果を得ることができる。
【０１８６】
−実施形態８の変形例２−
図１１及び図１２の例では、室外側と室内側の両方にバイパス通路(151,152) を設けているが、室内側の第２バイパス通路(152) を設けずに、室外側の第１バイパス通路(151) のみを設ける構成としてもよい。このように構成すると、実施形態６においてデフロスト時間を短縮できることとなり、その結果、室温の低下を確実に抑えられる。
【０１８７】
逆に、室外側の第１バイパス通路(151) を設けずに、室内側の第２バイパス通路(152) のみを設ける構成にしてもよい。このように構成すると、実施形態６において暖房能力を向上させることが可能となり、その結果、デフロスト運転時間が多少長くなったとしても、デフロスト運転時に室内温度が低下するのを確実に防止できる効果がある。
【０１８８】
【発明の実施の形態９】
本発明の実施形態９は、実施形態６の冷媒回路において、図１３（ａ）に示すように気液分離器(120) に冷媒加熱器（冷媒加熱手段）(120a)を設けた例である。この冷媒加熱器(120a)は、気液分離器(120) に接続された液ライン(124L)に設けられている。その他の回路構成は実施形態６と同様であり、暖房運転、冷房運転は実施形態６と同様に行われる。また、デフロスト運転は、気液分離器(120) に流入する冷媒を冷媒加熱器(120a)で加熱する点以外は実施形態６と同様に行われる。なお、冷媒加熱器(120a)には、電気抵抗加熱方式のヒータや、電磁誘導加熱方式のヒータなど、任意のヒータを適宜用いればよく、配管を介して冷媒を加熱できるようになっていればよい。
【０１８９】
−実施形態９の効果−
この冷媒加熱器(120a)を用いると、デフロスト時に気液分離器(120) に流入する冷媒を加熱することで該冷媒の乾き度を高め、気液分離器(120) 内での液冷媒の滞留を防止できる。したがって、実施形態６と比較して、室外熱交換器(114) の除霜と暖房とを同時に行う運転を長時間継続することが可能となり、暖房しながら除霜を充分に行うことが可能となる。このため、実施形態６の構成では例えば着霜量が少ない状態で比較的頻繁にデフロスト運転を行う必要がある場合でも、本実施形態９ではデフロスト運転の実行頻度を少なくできる。
【０１９０】
−実施形態９の変形例−
図１３（ｂ）に示すように、冷媒加熱器(120a)は、気液分離器(120) の容器を介して冷媒を加熱するように構成してもよい。この場合でも、冷媒加熱器(120) には、電気抵抗加熱方式のヒータや、電磁誘導加熱方式のヒータなど、任意のヒータを適宜用いることができる。そして、デフロスト運転時に気液分離器(120) 内の冷媒を加熱することで、図１３（ａ）の例と同様の効果を得ることができる。なお、冷媒加熱器(120a)は、気液分離器(120) の容器外に限らず、容器内に設けてもよい。
【０１９１】
また、図１３（ｃ）に示すように、気液分離器(120) には、冷媒加熱器(120a)の代わりに、あるいは図１３（ａ）に示した冷媒加熱器(120a)とともに、冷媒保温器（冷媒保温手段）(120b)を設けてもよい。このようにすると、実施形態６の回路においてデフロスト運転と暖房運転とを同時に行う場合に、気液分離器(120) 内の冷媒を余熱により長時間加熱することができる。その結果、室外熱交換器(114) の除霜と暖房とを実施形態６よりも長い間同時に継続することができ、デフロスト運転時の室温の低下を抑えられる。
【０１９２】
【発明の実施の形態１０】
図１４に示した本発明の実施形態１０は、実施形態６と同様に２段圧縮を行うための中間ユニット(116) を室外ユニット(111) と室内ユニット(121) の間に備えた空気調和装置(160) において、中間ユニット(116) を実施形態６とは異なる構成にしたものである。この構成においても、低段側の冷媒と高段側の冷媒とを混合しながら室内ユニット(121) 側と室外ユニット(111) 側とにそれぞれ循環させることにより、暖房運転とデフロスト運転を同時に行えるようにしている。
【０１９３】
この空気調和装置(160) の具体的な回路構成は以下のとおりである。
【０１９４】
すなわち、容量可変の第１圧縮機(112) は、吸入側と吐出側が、第１四路切換弁(113) の２つのポートに接続されている。第１四路切換弁(113) の他の一つのポートは室外熱交換器(114) に接続され、他の一つのポートは第２四路切換弁(118) の一つのポートに接続されている。第２四路切換弁(118) は、他の三つのポートが、気液分離器(120) から第２圧縮機(117) の吸入側と、第２圧縮機(117) の吐出側と、室内熱交換器(122) とに接続されている。そして、各四路切換弁(113,118) を図に実線で示す状態に切り換えることにより、第１圧縮機(112) の吐出ガス冷媒が各四路切換弁(113,118) と気液分離器(120) とを介して第２圧縮機(117) に吸入されるようになっている。以上により、室外熱交換器(114) と室内熱交換器(122) との間にガスライン(124G)が構成されている。
【０１９５】
室内熱交換器(122) と室外熱交換器(114) との間の液ライン(124L)は、室内熱交換器(122) 側から順に、室内膨張弁(123) 、中間膨張弁(119) を介して気液分離器(120) のガス入口に合流するとともに、気液分離器(120) の液出口が、逆止弁(161) 、室外膨張弁(115) を介して室外熱交換器(114) に接続されている。また、この液ライン(124L)は、室内膨張弁(123) と中間膨張弁(119) の間の位置と、逆止弁(161) と室外膨張弁(115) との間の位置とが、電磁弁などの開閉弁(162) を備えた連絡通路(163) を介して接続されている。
【０１９６】
なお、実施形態６と同様に、単段圧縮時に第２圧縮機(117) が停止しているときに、第２圧縮機(117) が冷えて液冷媒が溜まるのを防止するために、図示していないが該第２圧縮機(117) のクランクケースヒータなどで液冷媒を加熱してガス冷媒を気液分離器(120) に抜くようにしている。
【０１９７】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(160) の運転動作について説明する。
【０１９８】
まず、２段圧縮により暖房運転を行うときの動作について説明する。このとき、各四路切換弁(113,118) は図の実線の状態にセットされる。また、室内膨張弁(123) は全開に設定され、中間膨張弁(119) は高圧の冷媒を所定の中間圧に減圧するように開度が設定され、室外膨張弁(115) は中間圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が設定される。また、連絡通路(163) の電磁弁(162) は閉鎖される。
【０１９９】
そして、第１圧縮機(112) で低圧の冷媒が１段圧縮されて吐出され、その吐出ガスが気液分離器(120) を介して第２圧縮機(117) に吸入され、２段圧縮される。第２圧縮機(117) の吐出ガス冷媒は、第２四路切換弁(118) を介して室内熱交換器(122) に流入し、室内空気と熱交換して該室内空気を加熱する。加熱された室内空気は図示しない室内ファンにより室内へ吹き出され、室内に温風が供給される。
【０２００】
室内熱交換器(122) での熱交換により凝縮した冷媒は、室内膨張弁(123) を通過した後、中間膨張弁(119) で一部が膨張して二相冷媒となって気液分離器(120) に流入する。そして、気液分離器(120) で液冷媒とガス冷媒とが分離され、液冷媒は気液分離器(120) を流出して室外膨張弁(115) で減圧され、室外熱交換器(114) に流入する。そして、室外熱交換器(114) では、冷媒が室外空気と熱交換して加熱され、ガス冷媒に相変化して第１四路切換弁(113) を通過し、第１圧縮機(112) に吸入される。
【０２０１】
一方、気液分離器(120) 内のガス冷媒は第１圧縮機(112) の吐出ガス冷媒と合流して、第２圧縮機(117) に吸入される。したがって、室内熱交換器(122) を流れる冷媒の量が増加するため、高い暖房能力を得ることができる。
【０２０２】
次に、単段圧縮の暖房運転について説明する。このとき、第１圧縮機(112) を運転して第２圧縮機(117) を停止させ、第１四路切換弁(113) を図の実線の状態に、第２四路切換弁(118) を図の破線の状態にセットする。そして、室内膨張弁(123) を全開に、中間膨張弁(119) を全閉に制御し、室外膨張弁(115) は高圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度を制御する。また、連絡通路(163) の電磁弁(162) を開放する。
【０２０３】
このようにすると、第１圧縮機(112) の吐出ガスが、第１四路切換弁(113) と第２四路切換弁(118) とを介して室内熱交換器(122) に流入し、室内熱交換器(122) において室内空気を加熱する。そして、その際に凝縮した冷媒が、室内膨張弁(123) 、及び連絡通路(163) を通過し、室外膨張弁(115) で減圧して室外熱交換器(114) に流入する。この室外熱交換器(114) で冷媒が加熱され、ガス相に変化して第１圧縮機(112) に吸入される。単段圧縮の暖房運転は以上のサイクルを繰り返すことによって行われる。
【０２０４】
以上のようにして２段圧縮や単段圧縮での暖房運転を行って室外熱交換器(114) に着霜すると、デフロスト運転が行われる。デフロスト運転時、第１圧縮機(112) のよう量が第２圧縮機(117) の容量よりも大きい状態で両圧縮機(112,117) が運転され、第１四路切換弁(113) は図の破線の状態に、第２四路切換弁(118) は図の実線の状態にセットされる。また、室内膨張弁(123) 及び室外膨張弁(115) は全開に設定され、連絡通路(163) の電磁弁(162) が開放されるとともに、中間膨張弁(119) は高圧の液冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御される。
【０２０５】
以上の設定で、第１圧縮機(112) の吐出ガスは、第１四路切換弁(113) を介して室外熱交換器(114) に流入し、該室外熱交換器(114) を加熱する。その際、図示しない室外ファンは停止しており、冷媒は幾分冷却されて室外熱交換器(114) から流出し、さらに室外膨張弁(115) から連絡通路(163) を通過して、中間膨張弁(119) に達する。
【０２０６】
一方、第２圧縮機(117) の吐出ガスは、第２四路切換弁(118) を介して室内熱交換器(122) に流入する。このとき、図示しない室内ファンは回っており、冷媒と室内空気との熱交換が行われる。このため、室内への温風の吹出しが継続され、冷媒は凝縮して室内熱交換器(122) から流出する。冷媒は、室内膨張弁(123) を通過した後、第１圧縮機(112) からの冷媒と合流してから中間膨張弁(119) で減圧され、気液二相状態で気液分離器(120) に流入する。
【０２０７】
この冷媒は、低段側の冷媒の余熱により加熱されながら、一部が第１圧縮機(112) 側へ、他の一部が気液分離器(120) を介して第２圧縮機(117) に吸入される。各圧縮機(112,117) に吸入された冷媒は再度圧縮されて吐出され、室外側と室内側で以上のサイクルが繰り返して行われることで、暖房運転を継続しながらデフロスト運転が行われる。
【０２０８】
なお、冷房運転は、第１圧縮機(112) のみを運転し、両四路切換弁(113,118) を図の破線の状態に切り換えて行う。このとき、室外膨張弁(115) は全開に設定され、室内膨張弁(123) は高圧の冷媒を所定の低圧に減圧するように開度が制御される。また、連絡通路(163) の電磁弁(162) は開放され、中間膨張弁(119) は閉鎖される。以上の設定により、冷媒が第１圧縮機(112) 、第１四路切換弁(113) 、室外熱交換器(114) 、室外膨張弁(115) 、連絡通路(163) 、室内膨張弁(123) 、室内熱交換器(122) 、第２四路切換弁(118) 、第１四路切換弁(113) の順に循環して、室内に冷風が吹き出される。
【０２０９】
−実施形態１０の効果−
本実施形態１０の構成でも、実施形態６と同様に第２圧縮機(117) で暖房運転を継続しながら第１圧縮機(112) で室外熱交換器(114) を除霜できるので、暖房能力の低下を抑えられる。したがって、デフロスト運転時に、室内温度が低下するのを防止できる。
【０２１０】
−実施形態１０の変形例−
実施形態１０の変形例を図１５に示している。この空気調和装置(170) は、実施形態８及びその変形例（図１１及び図１２）で説明したのと同様の第２バイパス通路(152) 及び流量調節機構(154) を設け、さらに、実施形態９の変形例（図１３（ｂ））で説明したのと同様に気液分離器(120) に冷媒加熱器(120a)を設けている。第２バイパス通路(152) は、実線で示すように中間膨張弁(119) の上流側、あるいは仮想線で示すように中間膨張弁(119) の下流側に接続することができる。
【０２１１】
このようにすれば、上述したのと同様に、室内側での冷媒の循環量を増やせるとともに、気液分離器(120) 内での液冷媒の滞留を防止できることから、デフロスト運転時の室内温度の低下を効果的に防止できる。
【０２１２】
なお、この例では実施形態８及びその変形例で説明した第１バイパス通路(151) を設けていないが、該バイパス通路(151) を設けることも可能であり、そうすることによって室外熱交換器(114) の除霜時間を短縮できる。また、冷媒加熱器(120a)は、図１３（ａ）で説明したように、気液分離器(120) に接続された冷媒配管に仮想線で示すように設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】  図１の空気調和装置において暖房運転とデフロスト運転を同時に行う状態を示すモリエル線図である。
【図３】  本発明の実施形態２に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図４】  本発明の参考技術に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図５】  本発明の実施形態３に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図６】  本発明の実施形態４に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図７】  本発明の実施形態５に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図８】  本発明の実施形態６に係る空気調和装置において暖房運転とデフロスト運転を同時に行う状態を示す概念図である。
【図９】  図８の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１０】  本発明の実施形態７に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１１】  本発明の実施形態８に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１２】  図１１の変形例を示す冷媒回路図である。
【図１３】  本発明の実施形態９及びその変形例を示し、図１３（ａ）は冷媒配管に設けられた冷媒加熱器、図１３（ｂ）は気液分離器に設けられた冷媒加熱器、図１３（ｃ）は気液分離器に設けられた保温機構を示す図である。
【図１４】  本発明の実施形態１０に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１５】  図１４の変形例を示す冷媒回路図である。
【図１６】  ホットガスデフロストを行う従来の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１７】  逆サイクルデフロストを行う従来の空気調和装置の冷媒回路図である。
【図１８】  図１６の空気調和装置におけるデフロスト運転時の冷媒循環動作を示すモリエル線図である。
【図１９】  図１７の空気調和装置におけるデフロスト運転時の冷媒循環動作を示すモリエル線図である。
【符号の説明】
(11a)   第１圧縮機
(11b)   第２圧縮機
(13)    室内熱交換器
(14)    室内膨張弁（高圧保持手段）
(17)    室外熱交換器
(51)    バイパス通路
(53)    閉鎖弁（高圧保持手段）
(71)    熱源ユニット
(72)    中間ユニット
(73)    利用ユニット
(81,82) 圧縮機
(91)    室内熱交換器
(93)    補助圧縮機
(112)   第１圧縮機
(114)   室外熱交換器
(115)   室外膨張弁
(117)   第２圧縮機
(119)   中間膨張弁
(120)   気液分離器
(120a)  冷媒加熱器（冷媒加熱手段）
(120b)  冷媒保温器（冷媒保温手段）
(122)   室内熱交換器
(123)   室内膨張弁
(141)   アンロード通路
(142)   開閉弁
(151)   第１バイパス通路
(152)   第２バイパス通路
(153)   流量制御機構
(154)   流量制御機構
(162)   開閉弁
(163)   連絡通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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