(57)【要約】【課題】冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置において、逆サイクル除霜運転を効率的に行えるようにする。【解決手段】空気調和装置１は、二酸化炭素を冷媒として使用しており、二段圧縮式の圧縮機構２と、熱源側熱交換器４と、膨張機構５と、利用側熱交換器６と、切換機構３と、前段側の圧縮要素から吐出されて後段側の圧縮要素に吸入される冷媒の冷却器として機能する中間熱交換器７と、中間熱交換器バイパス管９とを備えている。空気調和装置１では、中間熱交換器７が熱源側熱交換器４の上方に配置されており、切換機構３を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器４の除霜を行う逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管９を用いて、中間熱交換器７に冷媒が流れないようにするものである。【選択図】図１３
2009264605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界域で作動する冷媒を使用する冷凍装置であって、
複数の圧縮要素を有しており、前記複数の圧縮要素のうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮するように構成された圧縮機構（２、１０２）と、
空気を熱源とする熱交換器であって、冷媒の放熱器又は蒸発器として機能する熱源側熱交換器（４）と、
冷媒の蒸発器又は放熱器として機能する利用側熱交換器（６）と、
前記圧縮機構、前記熱源側熱交換器、前記利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、前記圧縮機構、前記利用側熱交換器、前記熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換える切換機構（３）と、
前記熱源側熱交換器と一体化した空気を熱源とする熱交換器であって、前記前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を前記後段側の圧縮要素に吸入させるための中間冷媒管（８）に設けられ、前記前段側の圧縮要素から吐出されて前記後段側の圧縮要素に吸入される冷媒の冷却器として機能する中間熱交換器（７）と、
前記中間熱交換器をバイパスするように前記中間冷媒管に接続されている中間熱交換器バイパス管（９）とを備え、
前記中間熱交換器は、前記熱源側熱交換器の上方に配置されており、
前記切換機構を前記冷却運転状態に切り換えることで前記熱源側熱交換器の除霜を行う逆サイクル除霜運転を行う際に、前記中間熱交換器バイパス管を用いて、前記中間熱交換器に冷媒が流れないようにする、
冷凍装置（１）。
【請求項２】
前記熱源側熱交換器（４）又は前記利用側熱交換器（６）において放熱した冷媒を分岐して前記後段側の圧縮要素に戻すための後段側インジェクション管（１８ｃ、１９）をさらに備え、
前記逆サイクル除霜運転を行う際に、前記後段側インジェクション管を用いて、前記熱源側熱交換器から前記利用側熱交換器に送られる冷媒を前記後段側の圧縮要素に戻す、
請求項１に記載の冷凍装置（１）。
【請求項３】
前記超臨界域で作動する冷媒は、二酸化炭素である、請求項１又は２に記載の冷凍装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置、特に、冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置の１つとして、特許文献１に示されるような、冷房運転と暖房運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、二酸化炭素を冷媒として使用して二段圧縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置がある。この空気調和装置は、主として、直列に接続された２つの圧縮要素を有する圧縮機と、冷房運転と暖房運転とを切り換えるための四路切換弁と、室外熱交換器と、室内熱交換器とを有している。
【特許文献１】特開２００７−２３２２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の空気調和装置では、冷媒として使用される二酸化炭素の臨界温度（約３１℃）が冷媒の冷却器として機能する室外熱交換器や室内熱交換器の冷却源となる水や空気の温度と同程度であり、Ｒ２２やＲ４１０Ａ等の冷媒に比べて低いことから、これらの熱交換器における水や空気による冷媒の冷却が可能になるように、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い状態で運転がなされることになる。このことに起因して、圧縮機の後段側の圧縮要素から吐出される冷媒の温度が高くなるため、冷媒の冷却器として機能する室外熱交換器において、冷却源としての水や空気と冷媒との間の温度差が大きくなってしまい、室外熱交換器における放熱ロスが大きくなることから、高い運転効率が得られにくいという問題がある。
【０００４】
この問題に対して、前段側の圧縮要素から吐出されて後段側の圧縮要素に吸入される冷媒の冷却器として機能する中間熱交換器を前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素に吸入させるための中間冷媒管に設けるとともに、中間熱交換器をバイパスするように中間熱交換器バイパス管を中間冷媒管に接続して、この中間熱交換器バイパス管を用いて、上述の四路切換弁に対応する切換機構を冷房運転に対応する冷却運転状態にしている際に中間熱交換器を冷却器として機能させ、切換機構を暖房運転に対応する加熱運転状態にしている際に中間熱交換器を冷却器として機能させないようにすることで、冷却運転時においては、上述の圧縮機に対応する圧縮機構から吐出される冷媒の温度を低く抑え、加熱運転時においては、中間熱交換器から外部への放熱を抑えて、運転効率の低下を防ぐことが考えられる。
【０００５】
ところで、この冷凍装置において、熱源側熱交換器として空気を熱源とする熱交換器を採用した場合には、熱源としての空気の温度が低い条件で加熱運転を行った際に、冷媒の加熱器として機能する熱源側熱交換器に着霜が生じるため、熱源側熱交換器を冷媒の冷却器として機能させることで熱源側熱交換器の除霜を行う除霜運転を行う必要がある。しかも、中間熱交換器として空気を熱源とする熱交換器を採用し、かつ、中間熱交換器を熱源側熱交換器と一体化させた場合には、中間熱交換器にも着霜が生じるおそれがあるため、熱源側熱交換器だけでなく中間熱交換器にも冷媒を流して中間熱交換器の除霜を行う必要がある。
【０００６】
しかし、この冷凍装置では、加熱運転の際、中間熱交換器バイパス管によって中間熱交換器を冷却器として機能させないようにしているため、中間熱交換器における着霜量が少なく、熱源側熱交換器に比べて早く中間熱交換器の除霜が完了してしまう。このため、中間熱交換器の除霜が完了した後にも中間熱交換器に冷媒を流し続けると、中間熱交換器から外部へ放熱が行われて、後段側の圧縮要素に吸入される冷媒の温度が低下してしまい、その結果、圧縮機構から吐出される冷媒の温度が低くなって、熱源側熱交換器の除霜能力が低下するという問題が生じる。
【０００７】
本発明の課題は、冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置において、逆サイクル除霜運転を効率的に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明にかかる冷凍装置は、超臨界域で作動する冷媒を使用する冷凍装置であって、圧縮機構と、冷媒の放熱器又は蒸発器として機能する熱源側熱交換器と、冷媒を減圧する膨張機構と、冷媒の蒸発器又は放熱器として機能する利用側熱交換器と、切換機構と、中間熱交換器と、中間熱交換器バイパス管とを備えている。圧縮機構は、複数の圧縮要素を有しており、複数の圧縮要素のうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮するように構成されている。ここで、「圧縮機構」とは、複数の圧縮要素が一体に組み込まれた圧縮機や、単一の圧縮要素が組み込まれた圧縮機及び／又は複数の圧縮要素が組み込まれた圧縮機を複数台接続したものを含む構成を意味している。また、「複数の圧縮要素のうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮する」とは、「前段側の圧縮要素」及び「後段側の圧縮要素」という直列に接続された２つの圧縮要素を含むことだけを意味しているのではなく、複数の圧縮要素が直列に接続されており、各圧縮要素間の関係が、上述の「前段側の圧縮要素」と「後段側の圧縮要素」との関係を有することを意味している。切換機構は、圧縮機構、熱源側熱交換器、利用側熱交換器の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機構、利用側熱交換器、熱源側熱交換器の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換える機構である。熱源側熱交換器は、空気を熱源とする熱交換器である。中間熱交換器は、熱源側熱交換器と一体化した空気を熱源とする熱交換器であって、前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素に吸入させるための中間冷媒管に設けられ、前段側の圧縮要素から吐出されて後段側の圧縮要素に吸入される冷媒の冷却器として機能する。中間熱交換器バイパス管は、中間熱交換器をバイパスするように中間冷媒管に接続されている。そして、この冷凍装置では、中間熱交換器が熱源側熱交換器の上方に配置されており、切換機構を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器の除霜を行う逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管を用いて、中間熱交換器に冷媒が流れないようにするものである。
【０００９】
この冷凍装置では、中間熱交換器を熱源側熱交換器の上方に配置することで、中間熱交換器が熱源側熱交換器と一体化されているにもかかわらず、中間熱交換器の熱源側熱交換器との境界部における着霜が抑えられ、また、中間熱交換器を熱源側熱交換器の下方に配置した場合とは異なり、熱源側熱交換器の除霜によって融解して熱源側熱交換器から滴下した水が中間熱交換器に付着して凍結・成長するおそれが少なくなっているため、逆サイクル除霜運転を行う際に中間熱交換器の除霜を行わずに済ますことができる。そして、この冷凍装置では、逆サイクル除霜運転時に中間熱交換器の除霜を行わずに済むことを利用して、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管を用いて、中間熱交換器に冷媒が流れないようにすることで、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器から外部へ放熱が行われるのを防いで、熱源側熱交換器の除霜能力の低下を抑えるようにしている。
【００１０】
これにより、この冷凍装置では、逆サイクル除霜運転を効率的に行うことができる。
【００１１】
第２の発明にかかる冷凍装置は、第１の発明にかかる冷凍装置において、熱源側熱交換器又は利用側熱交換器において放熱した冷媒を分岐して後段側の圧縮要素に戻すための後段側インジェクション管をさらに備えており、逆サイクル除霜運転を行う際に、後段側インジェクション管を用いて、熱源側熱交換器から利用側熱交換器に送られる冷媒を後段側の圧縮要素に戻すものである。
【００１２】
この冷凍装置では、切換機構を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器の除霜を行う逆サイクル除霜運転を採用しているため、利用側熱交換器を冷媒の放熱器として機能させたいのにもかかわらず、利用側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させることになり、利用側の温度低下が生じるという問題がある。また、逆サイクル除霜運転は、熱源としての空気の温度が低い条件において、中間熱交換器を冷却器として機能させない状態で行われる冷却運転であるため、冷凍サイクルにおける低圧が低くなり、前段側の圧縮要素から吸入される冷媒の流量が減少してしまう。そうすると、冷媒回路を循環する冷媒の流量が減少し、熱源側熱交換器を流れる冷媒の流量を確保できなくなるため、熱源側熱交換器の除霜に時間がかかるという問題も生じる。
【００１３】
そこで、この冷凍装置では、逆サイクル除霜運転を行う際に、後段側インジェクション管を用いて、熱源側熱交換器から利用側熱交換器に送られる冷媒を後段側の圧縮要素に戻すようにすることで、利用側熱交換器を流れる冷媒の流量を減らしつつ、熱源側熱交換器を流れる冷媒の流量を確保することができるようにしている。
【００１４】
これにより、この冷凍装置では、逆サイクル除霜運転を行う際に、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器の除霜時間を短縮することができる。
【００１５】
第３の発明にかかる冷凍装置は、第１又は第２の発明にかかる冷凍装置において、超臨界域で作動する冷媒は、二酸化炭素である。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１７】
第１又は第３の発明では、逆サイクル除霜運転を効率的に行うことができる。
【００１８】
第２の発明では、逆サイクル除霜運転を行う際に、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器の除霜時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明にかかる冷凍装置の実施形態について説明する。
【００２０】
（１）空気調和装置の構成
図１は、本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置１の概略構成図である。空気調和装置１は、冷房運転と暖房運転を切り換え可能に構成された冷媒回路１０を有し、超臨界域で作動する冷媒（ここでは、二酸化炭素）を使用して二段圧縮式冷凍サイクルを行う装置である。
【００２１】
空気調和装置１の冷媒回路１０は、主として、主として、圧縮機構２と、切換機構３と、熱源側熱交換器４と、ブリッジ回路１７と、レシーバ１８と、第１膨張機構５ａと、第２膨張機構５ｂと、利用側熱交換器６と、中間熱交換器７とを有している。
【００２２】
圧縮機構２は、本実施形態において、２つの圧縮要素で冷媒を二段圧縮する圧縮機２１から構成されている。圧縮機２１は、ケーシング２１ａ内に、圧縮機駆動モータ２１ｂと、駆動軸２１ｃと、圧縮要素２ｃ、２ｄとが収容された密閉式構造となっている。圧縮機駆動モータ２１ｂは、駆動軸２１ｃに連結されている。そして、この駆動軸２１ｃは、２つの圧縮要素２ｃ、２ｄに連結されている。すなわち、圧縮機２１は、２つの圧縮要素２ｃ、２ｄが単一の駆動軸２１ｃに連結されており、２つの圧縮要素２ｃ、２ｄがともに圧縮機駆動モータ２１ｂによって回転駆動される、いわゆる一軸二段圧縮構造となっている。圧縮要素２ｃ、２ｄは、本実施形態において、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素である。そして、圧縮機２１は、吸入管２ａから冷媒を吸入し、この吸入された冷媒を圧縮要素２ｃによって圧縮した後に中間冷媒管８に吐出し、中間冷媒管８に吐出された冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を圧縮要素２ｄに吸入させて冷媒をさらに圧縮した後に吐出管２ｂに吐出するように構成されている。ここで、中間冷媒管８は、圧縮要素２ｃの前段側に接続された圧縮要素２ｃから吐出された冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒を、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入させるための冷媒管である。また、吐出管２ｂは、圧縮機構２から吐出された冷媒を切換機構３に送るための冷媒管であり、吐出管２ｂには、油分離機構４１と逆止機構４２とが設けられている。油分離機構４１は、圧縮機構２から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離して圧縮機構２の吸入側へ戻す機構であり、主として、圧縮機構２から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離する油分離器４１ａと、油分離器４１ａに接続されており冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機構２の吸入管２ａに戻す油戻し管４１ｂとを有している。油戻し管４１ｂには、油戻し管４１ｂを流れる冷凍機油を減圧する減圧機構４１ｃが設けられている。減圧機構４１ｃは、本実施形態において、キャピラリチューブが使用されている。逆止機構４２は、圧縮機構２の吐出側から切換機構３への冷媒の流れを許容し、かつ、切換機構３から圧縮機構２の吐出側への冷媒の流れを遮断するための機構であり、本実施形態において、逆止弁が使用されている。
【００２３】
このように、圧縮機構２は、本実施形態において、２つの圧縮要素２ｃ、２ｄを有しており、これらの圧縮要素２ｃ、２ｄのうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮するように構成されている。
【００２４】
切換機構３は、冷媒回路１０内における冷媒の流れの方向を切り換えるための機構であり、冷房運転時には、熱源側熱交換器４を圧縮機構２によって圧縮される冷媒の放熱器として、かつ、利用側熱交換器６を熱源側熱交換器４において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機構２の吐出側と熱源側熱交換器４の一端とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側と利用側熱交換器６とを接続し（図１の切換機構３の実線を参照、以下、この切換機構３の状態を「冷却運転状態」とする）、暖房運転時には、利用側熱交換器６を圧縮機構２によって圧縮される冷媒の放熱器として、かつ、熱源側熱交換器４を利用側熱交換器６において冷却された冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機構２の吐出側と利用側熱交換器６とを接続するとともに圧縮機構２の吸入側と熱源側熱交換器４の一端とを接続することが可能である（図１の切換機構３の破線を参照、以下、この切換機構３の状態を「加熱運転状態」とする）。本実施形態において、切換機構３は、圧縮機構２の吸入側、圧縮機構２の吐出側、熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６に接続された四路切換弁である。尚、切換機構３は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上述と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。
【００２５】
このように、切換機構３は、冷媒回路１０を構成する圧縮機構２、熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６だけに着目すると、圧縮機構２、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６の順に冷媒を循環させる冷却運転状態と、圧縮機構２、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４の順に冷媒を循環させる加熱運転状態とを切り換えることができるように構成されている。
【００２６】
熱源側熱交換器４は、冷媒の放熱器又は蒸発器として機能する熱交換器である。熱源側熱交換器４は、その一端が切換機構３に接続されており、その他端がブリッジ回路１７を介して第１膨張機構５ａに接続されている。熱源側熱交換器４は、空気を熱源（すなわち、冷却源又は加熱源）とする熱交換器であり、本実施形態において、フィンアンドチューブ型の熱交換器が使用されている。そして、熱源としての空気は、熱源側ファン４０によって熱源側熱交換器４に供給されるようになっている。尚、熱源側ファン４０は、ファン駆動モータ４０ａによって駆動される。
【００２７】
ブリッジ回路１７は、熱源側熱交換器４と利用側熱交換器６との間に設けられており、レシーバ１８の入口に接続されるレシーバ入口管１８ａ、及び、レシーバ１８の出口に接続されるレシーバ出口管１８ｂに接続されている。ブリッジ回路１７は、本実施形態において、４つの逆止弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを有している。そして、入口逆止弁１７ａは、熱源側熱交換器４からレシーバ入口管１８ａへの冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。入口逆止弁１７ｂは、利用側熱交換器６からレシーバ入口管１８ａへの冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。すなわち、入口逆止弁１７ａ、１７ｂは、熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６の一方からレシーバ入口管１８ａに冷媒を流通させる機能を有している。出口逆止弁１７ｃは、レシーバ出口管１８ｂから利用側熱交換器６への冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。出口逆止弁１７ｄは、レシーバ出口管１８ｂから熱源側熱交換器４への冷媒の流通のみを許容する逆止弁である。すなわち、出口逆止弁１７ｃ、１７ｄは、レシーバ出口管１８ｂから熱源側熱交換器４及び利用側熱交換器６の他方に冷媒を流通させる機能を有している。
【００２８】
第１膨張機構５ａは、レシーバ入口管１８ａに設けられた冷媒を減圧する機構であり、本実施形態において、電動膨張弁が使用されている。また、本実施形態において、第１膨張機構５ａは、冷房運転時には、熱源側熱交換器４において冷却された冷凍サイクルにおける高圧の冷媒をレシーバ１８を介して利用側熱交換器６に送る前に冷媒の飽和圧力付近まで減圧し、暖房運転時には、利用側熱交換器６において冷却された冷凍サイクルにおける高圧の冷媒をレシーバ１８を介して熱源側熱交換器４に送る前に冷媒の飽和圧力付近まで減圧する。
【００２９】
レシーバ１８は、冷房運転と暖房運転との間で冷媒回路１０における冷媒の循環量が異なる等の運転状態に応じて発生する余剰冷媒を溜めることができるように、第１膨張機構５ａで減圧された後の冷媒を一時的に溜めるために設けられた容器であり、その入口がレシーバ入口管１８ａに接続されており、その出口がレシーバ出口管１８ｂに接続されている。また、レシーバ１８には、レシーバ１８内から冷媒を抜き出して圧縮機構２の吸入管２ａ（すなわち、圧縮機構２の前段側の圧縮要素２ｃの吸入側）に戻すことが可能な第１吸入戻し管１８ｆが接続されている。この第１吸入戻し管１８ｆには、第１吸入戻し開閉弁１８ｇが設けられている。第１吸入戻し開閉弁１８ｇは、本実施形態において、電磁弁である。
【００３０】
第２膨張機構５ｂは、レシーバ出口管１８ｂに設けられた冷媒を減圧する機構であり、本実施形態において、電動膨張弁が使用されている。また、本実施形態において、第２膨張機構５ｂは、冷房運転時には、第１膨張機構５ａによって減圧された冷媒をレシーバ１８を介して利用側熱交換器６に送る前に冷凍サイクルにおける低圧になるまでさらに減圧し、暖房運転時には、第１膨張機構５ａによって減圧された冷媒をレシーバ１８を介して熱源側熱交換器４に送る前に冷凍サイクルにおける低圧になるまでさらに減圧する。
【００３１】
利用側熱交換器６は、冷媒の蒸発器又は放熱器として機能する熱交換器である。利用側熱交換器６は、その一端がブリッジ回路１７を介して第１膨張機構５ａに接続されており、その他端が切換機構３に接続されている。利用側熱交換器６は、水や空気を熱源（すなわち、冷却源又は加熱源）とする熱交換器である。
【００３２】
中間熱交換器７は、中間冷媒管８に設けられており、本実施形態において、冷房運転時に、前段側の圧縮要素２ｃから吐出されて圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の冷却器として機能させることが可能な熱交換器である。中間熱交換器７は、空気を熱源（ここでは、冷却源）とする熱交換器であり、本実施形態において、フィンアンドチューブ型の熱交換器が使用されている。そして、中間熱交換器７は、熱源側熱交換器４と一体化されている。
【００３３】
次に、中間熱交換器７が熱源側熱交換器４に一体化された構成について、両者の配置等も含めて、図２〜図４を用いて詳細に説明する。ここで、図２は、熱源ユニット１ａの外観斜視図（ファングリルを取り除いた状態）であり、図３は、熱源ユニット１ａの右板７４を取り除いた状態における熱源ユニット１ａの側面図であり、図４は、図３のＩ部分の拡大図である。尚、以下の説明における「左」及び「右」とは、前板７５側から熱源ユニット１ａを見た場合を基準とする。
【００３４】
まず、本実施形態において、空気調和装置１は、主として熱源側ファン４０、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７が設けられた熱源ユニット１ａと、主として利用側熱交換器６が設けられた利用ユニット（図示せず）とが接続されることによって構成されている。そして、この熱源ユニット１ａは、側方から空気を吸い込んで上方に向かって空気を吹き出す、いわゆる、上吹きタイプのものであり、主として、ケーシング７１と、ケーシング７１の内部に配置される熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７等の冷媒回路構成部品や熱源側ファン４０等の機器とを有している。
【００３５】
ケーシング７１は、本実施形態において、略直方体形状の箱体であり、主として、ケーシング７１の天面を構成する天板７２と、ケーシング７１の外周面を構成する左板７３、右板７４、前板７５及び後板７６と、底板７７とから構成されている。天板７２は、主として、ケーシング７１の天面を構成する部材であり、本実施形態において、略中央に吹出開口７１ａが形成された平面視が略長方形状の板状部材である。天板７２には、吹出開口７１ａを上方から覆うようにファングリル７８が設けられている。左板７３は、主として、ケーシング７１の左面を構成する部材であり、本実施形態において、天板７２の左縁から下方に延びる側面視が略長方形状の板状部材である。左板７３には、上部を除くほぼ全体に吸入開口７３ａが形成されている。右板７４は、主として、ケーシング７１の右面を構成する部材であり、本実施形態において、天板７２の右縁から下方に延びる側面視が略長方形状の板状部材である。右板７４には、上部を除くほぼ全体に吸入開口７４ａが形成されている。前板７５は、主として、ケーシング７１の前面を構成する部材であり、本実施形態において、天板７２の前縁から下方向に順に配置された正面視が略長方形状の板状部材から構成されている。後板７６は、主として、ケーシング７１の後面を構成する部材であり、本実施形態において、天板７２の後縁から下方向に順に配置された正面視が略長方形状の板状部材から構成されている。後板７６には、上部を除くほぼ全体に吸入開口７６ａが形成されている。底板７７は、主として、ケーシング７１の底面を構成する部材であり、本実施形態において、平面視が略長方形状の板状部材である。
【００３６】
そして、中間熱交換器７は、熱源側熱交換器４の上方に配置された状態で熱源側熱交換器４と一体化されており、底板７７上に配置されている。より具体的には、中間熱交換器７は、伝熱フィンを共有することによって熱源側熱交換器４と一体化されている（図４参照）。また、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７が一体化されたものは、本実施形態において、平面視が略Ｕ字形状の熱交換器パネルを形成しており、吸入開口７３ａ、７４ａ、７６ａに対向するように配置されている。また、熱源側ファン４０は、天板７２の吹出開口７１ａに対向し、かつ、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７が一体化されたものの上側に配置されている。本実施形態において、熱源側ファン４０は、軸流ファンであり、ファン駆動モータ４０ａによって回転駆動することによって、吸入開口７３ａ、７４ａ、７６ａから熱源としての空気をケーシング７１内に吸い込んで、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７を通過させた後に、吹出開口７１ａから上方に向けて吹き出すことができるようになっている（図３中の空気の流れを示す矢印を参照）。すなわち、熱源側ファン４０は、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７の両方に熱源としての空気を供給するようになっている。尚、熱源ユニット１ａの外観形状や熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７が一体化されたものの形状は、上述のものに限定されるものではない。
【００３７】
また、中間冷媒管８には、中間熱交換器７をバイパスするように、中間熱交換器バイパス管９が接続されている。この中間熱交換器バイパス管９は、中間熱交換器７を流れる冷媒の流量を制限する冷媒管である。そして、中間熱交換器バイパス管９には、中間熱交換器バイパス開閉弁１１が設けられている。中間熱交換器バイパス開閉弁１１は、本実施形態において、電磁弁である。この中間熱交換器バイパス開閉弁１１は、本実施形態において、後述の除霜運転を除き、基本的には、切換機構３を冷却運転状態にしている際に閉め、切換機構３を加熱運転状態にしている際に開ける制御がなされる。すなわち、中間熱交換器バイパス開閉弁１１は、冷房運転を行う際に閉め、暖房運転を行う際に開ける制御がなされる。
【００３８】
また、中間冷媒管８には、中間熱交換器バイパス管９の前段側の圧縮要素２ｃ側端との接続部から中間熱交換器７の前段側の圧縮要素２ｃ側端までの部分に、中間熱交換器開閉弁１２が設けられている。この中間熱交換器開閉弁１２は、中間熱交換器７を流れる冷媒の流量を制限する機構である。中間熱交換器開閉弁１２は、本実施形態において、電磁弁である。この中間熱交換器開閉弁１２は、本実施形態において、後述の除霜運転を除き、基本的には、切換機構３を冷却運転状態にしている際に開け、切換機構３を加熱運転状態にしている際に閉める制御がなされる。すなわち、中間熱交換器開閉弁１２は、冷房運転を行う際に開け、暖房運転を行う際に閉める制御がなされる。
【００３９】
また、中間冷媒管８には、前段側の圧縮要素２ｃの吐出側から後段側の圧縮要素２ｄの吸入側への冷媒の流れを許容し、かつ、後段側の圧縮要素２ｄの吸入側から前段側の圧縮要素２ｃの吐出側への冷媒の流れを遮断するための逆止機構１５が設けられている。逆止機構１５は、本実施形態において、逆止弁である。尚、逆止機構１５は、本実施形態において、中間冷媒管８の中間熱交換器７の後段側の圧縮要素２ｄ側端から中間熱交換器バイパス管９の後段側の圧縮要素２ｄ側端との接続部までの部分に設けられている。
【００４０】
さらに、空気調和装置１には、各種のセンサが設けられている。具体的には、熱源側熱交換器４には、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の温度を検出する熱源側熱交温度センサ５１が設けられている。空気調和装置１（ここでは、熱源ユニット１ａ）には、熱源側熱交換器４及び中間熱交換器７の熱源としての空気の温度を検出する空気温度センサ５３が設けられている。また、空気調和装置１は、ここでは図示しないが、圧縮機構２、切換機構３、膨張機構５、熱源側ファン４０、中間熱交換器バイパス開閉弁１１、中間熱交換器開閉弁１２、第１吸入戻し開閉弁１８ｇ等の空気調和装置１を構成する各部の動作を制御する制御部を有している。
【００４１】
（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１の動作について、図１、図５〜図１３を用いて説明する。ここで、図５は、冷房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図６は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図７は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図８は、臨界圧力よりも低い中間圧の二酸化炭素を伝熱流路内に流した場合の熱伝達率、及び、臨界圧力を超える高圧の二酸化炭素を伝熱流路内に流した場合の熱伝達率の特性を示す図であり、図９は、暖房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図１０は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図１１は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図１２は、除霜運転のフローチャートであり、図１３は、除霜運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図である。尚、以下の冷房運転、暖房運転及び除霜運転における運転制御は、上述の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図６、７の点Ｄ、Ｄ’、Ｅにおける圧力や図１０、１１の点Ｄ、Ｄ’、Ｆにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図６、７の点Ａ、Ｆにおける圧力や図１０、１１の点Ａ、Ｅにおける圧力）を意味し、「中間圧」とは、冷凍サイクルにおける中間圧（すなわち、図６、７の点Ｂ、Ｃにおける圧力や図１０、１１の点Ｂ、Ｃ、Ｃ’における圧力）を意味している。
【００４２】
＜冷房運転＞
冷房運転時は、切換機構３が図１及び図５の実線で示される冷却運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が冷却運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が開けられ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が閉められることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能する状態にされる。
【００４３】
この冷媒回路１０の状態において、低圧の冷媒（図１、図５〜図７の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図１、図５〜図７の点Ｂ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、中間熱交換器７において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行うことで冷却される（図１、図５〜図７の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７において冷却された冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図１、図５〜図７の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図６に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られる。そして、熱源側熱交換器４に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行って冷却される（図１、図５〜図７の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ａを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められる（図１及び図５の点Ｉ参照）。そして、レシーバ１８内に溜められた冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｃを通じて、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図１、図５〜図７の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１、図５〜図７の点Ａ参照）。そして、この利用側熱交換器６において加熱された低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００４４】
このように、本実施形態の空気調和装置１（冷凍装置）では、圧縮要素２ｃから吐出された冷媒を圧縮要素２ｄに吸入させるための中間冷媒管８に中間熱交換器７を設けるとともに、冷房運転において、中間熱交換器開閉弁１２を開け、また、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１を閉めることによって、中間熱交換器７を冷却器として機能する状態にしているため、中間熱交換器７を設けなかった場合（この場合には、図６、図７において、点Ａ→点Ｂ→点Ｄ’→点Ｅ→点Ｆの順で冷凍サイクルが行われる）に比べて、圧縮要素２ｃの後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度が低下し（図７の点Ｂ、Ｃ参照）、圧縮要素２ｄから吐出される冷媒の温度も低下することになる（図７の点Ｄ、Ｄ’参照）。このため、この空気調和装置１では、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４において、中間熱交換器７を設けなかった場合に比べて、冷却源としての水や空気と冷媒との温度差を小さくすることが可能になり、図７の点Ｂ、Ｄ’、Ｄ、Ｃを結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱ロスを小さくできることから、運転効率を向上させることができる。
【００４５】
しかも、本実施形態の空気調和装置１では、超臨界域で作動する冷媒（ここでは、二酸化炭素）を使用しているため、中間熱交換器７内には臨界圧力Ｐｃｐ（二酸化炭素では、約７．３ＭＰａ）よりも低い中間圧の冷媒が流れ、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４内には臨界圧力Ｐｃｐを超える高圧の冷媒が流れる冷房運転が行われる（図６、７参照）。この場合には、図８に示されるように、臨界圧力Ｐｃｐよりも低い圧力における冷媒の物性と臨界圧力Ｐｃｐを超える圧力における冷媒の物性（特に、熱伝導率や定圧比熱）との差異に起因して、中間熱交換器７の冷媒側の熱伝達率が冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４の冷媒側の熱伝達率に比べて低くなる傾向となる。ここで、図８は、６ＭＰａの二酸化炭素を所定の流路断面積を有する伝熱流路内に所定の質量流速で流す場合における熱伝達率の値（中間熱交換器７の冷媒側の熱伝達率に対応）と、６ＭＰａの二酸化炭素と同一の伝熱流路及び質量流速の条件における１０ＭＰａの二酸化炭素の熱伝達率の値（熱源側熱交換器４の冷媒側の熱伝達率に対応）とを示しているが、これを見ると、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４や中間熱交換器７内を流れる冷媒の温度範囲（４０〜７０℃程度）において、６ＭＰａの二酸化炭素の熱伝達率の値が１０ＭＰａの二酸化炭素の熱伝達率の値よりも低いことがわかる。このため、本実施形態の空気調和装置１の熱源ユニット１ａ（すなわち、側方から空気を吸い込んで上方に向かって空気を吹き出すように構成された熱源ユニット）において、仮に、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の下方に配置された状態で熱源側熱交換器４と一体化すると、熱源となる空気の流速が小さい熱源ユニット１ａの下部に熱源側熱交換器４と一体化された中間熱交換器７が配置されることになり、中間熱交換器７を熱源ユニット１ａの下部に配置することによる中間熱交換器７の空気側の熱伝達率の低下の影響と、中間熱交換器７の冷媒側の熱伝達率が熱源側熱交換器４の冷媒側の熱伝達率に比べて低くなる影響とが重なり合って、中間熱交換器７の総括熱伝達率が低くなり、しかも、熱源側熱交換器４と一体化することとの兼ね合いで中間熱交換器７の伝熱面積を大きくする程度にも限界があるため、中間熱交換器７の伝熱性能の低下が生じることになるのであるが、本実施形態では、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の上方に配置された状態で熱源側熱交換器４と一体化するようにしているため、熱源となる空気の流速が大きい熱源ユニット１ａの上部に中間熱交換器７が配置されることになり（図２〜図４参照）、中間熱交換器７の空気側の熱伝達率が高くなり、その結果、中間熱交換器７の総括熱伝達率の低下が抑えられて、中間熱交換器７の伝熱性能の低下を抑えることができる。
【００４６】
＜暖房運転＞
暖房運転時は、切換機構３が図１及び図９の破線で示される加熱運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が加熱運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が閉められ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が開けられることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能しない状態にされる。
【００４７】
この冷媒回路１０の状態において、低圧の冷媒（図１、図９〜図１１の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図１、図９〜図１１の点Ｂ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、冷房運転時とは異なり、中間熱交換器７を通過せずに（すなわち、冷却されることなく）、中間熱交換器バイパス管９を通過して（図１、図９〜図１１の点Ｃ参照）、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図１、図９〜図１１の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、冷房運転時と同様、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図１０に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１、図９〜図１１の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ｂを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められる（図１及び図９の点Ｉ参照）。そして、レシーバ１８内に溜められた冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｄを通じて、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図１、図９〜図１１の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される加熱源としての空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１、図９〜図１１の点Ａ参照）。そして、この熱源側熱交換器４において加熱されて蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００４８】
このように、本実施形態の空気調和装置１（冷凍装置）では、圧縮要素２ｃから吐出された冷媒を圧縮要素２ｄに吸入させるための中間冷媒管８に中間熱交換器７を設けるとともに、暖房運転において、中間熱交換器開閉弁１２を閉め、また、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１を開けることによって、中間熱交換器７を冷却器として機能しない状態にしているため、中間熱交換器７だけを設けた場合や上述の冷房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能させた場合（これらの場合には、図９、図１０において、点Ａ→点Ｂ→点Ｃ’→点Ｄ’→点Ｆ→点Ｅの順で冷凍サイクルが行われる）に比べて、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度の低下が抑えられる（図１０の点Ｄ、Ｄ’参照）。このため、この空気調和装置１では、中間熱交換器７だけを設けた場合や上述の冷房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能させた場合に比べて、外部への放熱を抑え、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に供給される冷媒の温度の低下を抑えることが可能になり、利用側熱交換器６における加熱能力の低下を抑えて、運転効率の低下を防ぐことができる。
【００４９】
しかも、本実施形態の空気調和装置１では、熱源側熱交換器４の熱源としての空気の温度が低い条件で暖房運転を行うことで、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に着霜が生じる場合であっても、中間熱交換器７を熱源側熱交換器の上方に配置していることから、中間熱交換器７が熱源側熱交換器４と一体化されているにもかかわらず、中間熱交換器７の熱源側熱交換器４との境界部における着霜が抑えられ、また、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の下方に配置した場合とは異なり、熱源側熱交換器４の除霜によって融解して熱源側熱交換器４から滴下した水が中間熱交換器７に付着して凍結・成長するおそれが少なくなっているため、除霜運転（後述）を行う際に中間熱交換器７の除霜を行なわずに済ますことができる。
【００５０】
＜除霜運転＞
まず、ステップＳ１において、暖房運転時に熱源側熱交換器４に着霜が生じたかどうかを判定する。この判定は、熱源側熱交温度センサ５１により検出される熱源側熱交換器４を流れる冷媒の温度や暖房運転の積算時間に基づいて行われる。例えば、熱源側熱交温度センサ５１により検出される熱源側熱交換器４における冷媒の温度が着霜が生じる条件に相当する所定温度以下であることが検知された場合、又は、暖房運転の積算時間が所定時間以上経過した場合には、熱源側熱交換器４に着霜が生じているものと判定し、このような温度条件や時間条件に該当しない場合には、熱源側熱交換器４に着霜が生じていないものと判定するものである。ここで、所定温度や所定時間については、熱源としての空気の温度に依存するため、所定温度や所定時間を空気温度センサ５３により検出される空気の温度の関数として設定することが好ましい。また、熱源側熱交換器４の入口や出口に温度センサが設けられている場合には、熱源側熱交温度センサ５１により検出される冷媒の温度に代えて、これらの温度センサにより検出される冷媒の温度を温度条件の判定に使用してもよい。そして、ステップＳ１において、熱源側熱交換器４に着霜が生じているものと判定された場合には、ステップＳ２の処理に移行する。
【００５１】
次に、ステップＳ２において、除霜運転を開始する。この除霜運転は、切換機構３を加熱運転状態（すなわち、暖房運転）から冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器４を冷媒の放熱器として機能させる逆サイクル除霜運転である。ここで、本実施形態では、上述のように、中間熱交換器７を熱源側熱交換器の上方に配置していることから、中間熱交換器７が熱源側熱交換器４と一体化されているにもかかわらず、中間熱交換器７の熱源側熱交換器４との境界部における着霜が抑えられ、また、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の下方に配置した場合とは異なり、熱源側熱交換器４の除霜によって融解して熱源側熱交換器４から滴下した水が中間熱交換器７に付着して凍結・成長するおそれが少なくなっているため、中間熱交換器７の除霜を行なわずに済むようになっている。そこで、この除霜運転では、上述の逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管１１を用いて（ここでは、中間熱交換器開閉弁１２を閉め、また、中間熱交換器バイパス開閉弁１１を開けることによって）、中間熱交換器７に冷媒が流れないようにしている。
【００５２】
これにより、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態における冷房運転（図６、図７及び図１３に示される点Ａ→点Ｂ→点Ｄ’→点Ｅ→点Ｆの順で行われる冷凍サイクル）が行われることになり、中間熱交換器７から外部へ放熱が行われるのを防いで（すなわち、図７の点Ｂ、Ｄ’、Ｄ、Ｃを結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱を防ぐことができる）、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えることができ、これにより、逆サイクル除霜運転を効率的に行うことができるようになっている。
【００５３】
次に、ステップＳ３において、熱源側熱交換器４の除霜が完了したかどうかを判定する。この判定は、熱源側熱交温度センサ５１により検出される熱源側熱交換器４を流れる冷媒の温度や除霜運転の運転時間に基づいて行われる。例えば、熱源側熱交温度センサ５１により検出される熱源側熱交換器４における冷媒の温度が着霜がないとみなせる条件に相当する温度以上であることが検知された場合、又は、除霜運転が所定時間以上経過した場合には、熱源側熱交換器４の除霜が完了したものと判定し、このような温度条件や時間条件に該当しない場合には、熱源側熱交換器４の除霜が完了していないものと判定するものである。ここで、熱源側熱交換器４の入口や出口に温度センサが設けられている場合には、熱源側熱交温度センサ５１により検出される冷媒の温度に代えて、これらの温度センサにより検出される冷媒の温度を温度条件の判定に使用してもよい。そして、ステップＳ３において、熱源側熱交換器４の除霜が完了したものと判定された場合には、ステップＳ４の処理に移行して、除霜運転を終了し、再び、暖房運転を再開させる処理が行われる。より具体的には、切換機構３を冷却運転状態から加熱運転状態（すなわち、暖房運転）に切り換える処理等が行われる。
【００５４】
このように、本実施形態の空気調和装置１（冷凍装置）では、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の上方に配置することで、中間熱交換器７が熱源側熱交換器４と一体化されているにもかかわらず、中間熱交換器７の熱源側熱交換器４との境界部における着霜が抑えられ、また、中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の下方に配置した場合とは異なり、熱源側熱交換器４の除霜によって融解して熱源側熱交換器４から滴下した水が中間熱交換器７に付着して凍結・成長するおそれが少なくなっているため、逆サイクル除霜運転を行う際に中間熱交換器７の除霜を行わずに済ますことができる。そして、この空気調和装置１では、逆サイクル除霜運転時に中間熱交換器７の除霜を行わずに済むことを利用して、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管９を用いて、中間熱交換器７に冷媒が流れないようにすることで、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器７から外部へ放熱が行われるのを防いで、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えるようにしているため、逆サイクル除霜運転を効率的に行うことができる。
【００５５】
（３）変形例１
上述の実施形態では、切換機構３によって冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成された空気調和装置１において、空気を熱源とする中間熱交換器７を熱源側熱交換器４の上方に配置した状態で一体化するとともに、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器バイパス管９を用いて、中間熱交換器７に冷媒が流れないようにすることで、逆サイクル除霜運転を行う際に、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えて、逆サイクル除霜運転を効率的に行うようにしているが、この構成に加えて、熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すための第１後段側インジェクション管１８ｃをさらに設けることが考えられる。
【００５６】
例えば、図１４に示されるように、二段圧縮式の圧縮機構２が採用された上述の実施形態において、第１後段側インジェクション管１８ｃが設けられた冷媒回路１１０にすることができる。
【００５７】
ここで、第１後段側インジェクション管１８ｃは、レシーバ１８から冷媒を抜き出して圧縮機構２の後段側の圧縮要素２ｄに戻す中間圧インジェクションを行うことが可能な冷媒管であり、本変形例において、レシーバ１８の上部と中間冷媒管８（すなわち、圧縮機構２の後段側の圧縮要素２ｄの吸入側）とを接続するように設けられている。この第１後段側インジェクション管１８ｃには、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄと第１後段側インジェクション逆止機構１８ｅとが設けられている。第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄは、開閉動作が可能な弁であり、本変形例において、電磁弁である。第１後段側インジェクション逆止機構１８ｅは、レシーバ１８から後段側の圧縮要素２ｄへの冷媒の流れを許容し、かつ、後段側の圧縮要素２ｄからレシーバ１８への冷媒の流れを遮断するための機構であり、本変形例において、逆止弁が使用されている。尚、第１後段側インジェクション管１８ｃと第１吸入戻し管１８ｆとは、レシーバ１８側の部分が一体となっている。これにより、レシーバ１８は、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄや第１吸入戻し開閉弁１８ｇを開けることによって第１後段側インジェクション管１８ｃや第１吸入戻し管１８ｆを使用する場合には、熱源側熱交換器４と利用側熱交換器６との間を流れる冷媒を、第１膨張機構５ａと第２膨張機構５ｂとの間において、気液分離する気液分離器として機能し、主として、レシーバ１８において気液分離されたガス冷媒をレシーバ１８の上部から圧縮機構２の後段側の圧縮要素２ｄの吸入側（ここでは、中間冷媒管８の中間熱交換器７の出口側）に戻すレシーバ１８による中間圧インジェクションを行うことができるようになっている。
【００５８】
次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図１４〜図２３を用いて説明する。ここで、図１５は、冷房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図１６は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図１７は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図１８は、暖房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図１９は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図２０は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図２１は、除霜運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図２２は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図２３は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。尚、以下の冷房運転、暖房運転及び除霜運転における運転制御は、上述の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図１６、１７、２２、２３の点Ｄ、Ｄ’、Ｅにおける圧力や図１９、２０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図１６、１７、２２、２３の点Ａ、Ｆにおける圧力や図１９、２０の点Ａ、Ｅにおける圧力）を意味し、「中間圧」とは、冷凍サイクルにおける中間圧（すなわち、図１６、１７、１９、２０、２２、２３の点Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｇ’、Ｉ、Ｌ、Ｍにおける圧力）を意味している。
【００５９】
＜冷房運転＞
冷房運転時は、切換機構３が図１４及び図１５の実線で示される冷却運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が冷却運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が開けられ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が閉められることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能する状態にされる。さらに、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄは、開状態にされる。
【００６０】
この冷媒回路１１０の状態において、低圧の冷媒（図１４〜図１７の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図１４〜図１７の点Ａ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、中間熱交換器７において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行うことで冷却される（図１４〜図１７の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７において冷却された冷媒は、レシーバ１８から第１後段側インジェクション管１８ｃを通じて後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図１４〜図１７の点Ｍ参照）と合流することでさらに冷却される（図１４〜図１７の点Ｇ参照）。次に、第１後段側インジェクション管１８ｃから戻る冷媒と合流した（すなわち、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図１４〜図１７の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図１６に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られる。そして、熱源側熱交換器４に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行って冷却される（図１４〜図１７の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ａを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、第１膨張機構５ａによって中間圧付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められるとともに気液分離が行われる（図１４〜図１７の点Ｉ、Ｌ、Ｍ参照）。そして、レシーバ１８において気液分離されたガス冷媒は、第１後段側インジェクション管１８ｃによってレシーバ１８の上部から抜き出されて、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、レシーバ１８内に溜められた液冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｃを通じて、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図１４〜図１７の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１４〜図１７の点Ａ参照）。そして、この利用側熱交換器６において加熱された低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００６１】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における冷房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能させることに加えて、第１後段側インジェクション管１８ｃを設けて熱源側熱交換器４から膨張機構５ａ、５ｂに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度をさらに低く抑えることができる（図１７の点Ｃ、Ｇ参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低く抑えられ（図１７の点Ｄ、Ｄ’参照）、第１後段側インジェクション管１８ｃを設けていない場合に比べて、図１７の点Ｃ、Ｄ’、Ｄ、Ｇを結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱ロスをさらに小さくできることから、圧縮機構２の消費動力をさらに減らし、運転効率を一層向上させることができる。
【００６２】
＜暖房運転＞
暖房運転時は、切換機構３が図１４及び図１８の破線で示される加熱運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が加熱運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が閉められ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が開けられることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能しない状態にされる。さらに、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄは、冷房運転時と同様に、開状態にされる。
【００６３】
この冷媒回路１１０の状態において、低圧の冷媒（図１４、図１８〜図２０の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図１４、図１８〜図２０の点Ｂ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、上述の実施形態における暖房運転時と同様、中間熱交換器７を通過せずに（すなわち、冷却されることなく）、中間熱交換器バイパス管９を通過する（図１４、図１８〜図２０の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７によって冷却されることなく中間熱交換器バイパス管９を通過した中間圧の冷媒は、レシーバ１８から第１後段側インジェクション管１８ｃを通じて後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図１４、図１８〜図２０の点Ｍ参照）と合流することで冷却される（図１４、図１８〜図２０の点Ｇ参照）。次に、第１後段側インジェクション管１８ｃから戻る冷媒と合流した（すなわち、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図１４、図１８〜図２０の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、冷房運転時と同様、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図１９に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図１４、図１８〜図２０の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ｂを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、第１膨張機構５ａによって中間圧付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められるとともに気液分離が行われる（図１４、図１８〜図２０の点Ｉ、Ｌ、Ｍ参照）。そして、レシーバ１８において気液分離されたガス冷媒は、第１後段側インジェクション管１８ｃによってレシーバ１８の上部から抜き出されて、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、レシーバ１８内に溜められた液冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｄを通じて、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図１４、図１８〜図２０の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される加熱源としての空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図１４、図１８〜図２０の点Ａ参照）。そして、この熱源側熱交換器４において加熱されて蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００６４】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における暖房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能しない状態にするとともに、第１後段側インジェクション管１８ｃを設けて熱源側熱交換器４から膨張機構５ａ、５ｂに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度を低く抑えることができる（図２０の点Ｃ、Ｇ、Ｇ’参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低くなり利用側熱交換器６における冷媒の単位流量当たりの加熱能力は小さくなるものの（図２０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆ参照）、後段側の圧縮要素２ｄから吐出される冷媒の流量は増加することから、利用側熱交換器６における加熱能力の低下が抑えられることになり、その結果、圧縮機構２の消費動力を減らし、運転効率を向上させることができる。
【００６５】
＜除霜運転＞
上述の実施形態では、切換機構３を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器４の除霜を行う逆サイクル除霜運転を採用しているため、利用側熱交換器６を冷媒の放熱器として機能させたいのにもかかわらず、利用側熱交換器６を冷媒の蒸発器として機能させることになり、利用側の温度低下が生じるという問題がある。また、逆サイクル除霜運転は、熱源としての空気の温度が低い条件において、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で行なわれる冷房運転であるため、冷凍サイクルにおける低圧が低くなり、前段側の圧縮要素２ｃから吸入される冷媒の流量が減少してしまう。そうすると、冷媒回路１０を循環する冷媒の流量が減少し、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の流量を確保できなくなるため、熱源側熱交換器４の除霜に時間がかかるという問題も生じる。そして、このような問題は、本変形例の構成においても当てはまる。
【００６６】
そこで、本変形例では、図１２に示されるステップＳ２において、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態にするとともに、第１後段側インジェクション管１８ｃを用いて（すなわち、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄを開状態にして、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを行い）、熱源側熱交換器４から利用側熱交換器６に送られる冷媒を後段側の圧縮要素２ｄに戻しながら、逆サイクル除霜運転を行うようにしている（図２１参照）。
【００６７】
これにより、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で、かつ、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを伴う冷房運転（図２１〜図２３に示される点Ａ→点Ｂ、Ｃ→点Ｇ→点Ｄ→点Ｅ→点Ｉ→点Ｌ→点Ｆの順で行われる冷凍サイクル）が行われることになり、中間熱交換器７から外部へ放熱が行われるのを防いで（すなわち、図２３の点Ｇ、Ｄ、Ｄ’、Ｇ’を結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱を防ぐことができる）、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えるとともに（この点は、上述の実施形態における除霜運転と同様である）、利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を減らしつつ、熱源側熱交換器を流れる冷媒の流量を確保することができ、これにより、逆サイクル除霜運転を行う際に、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器４の除霜時間を短縮することができるようになっている。尚、本変形例における除霜運転の他のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４は、上述の実施形態における除霜運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
（４）変形例２
上述の変形例１では、切換機構３によって冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成された空気調和装置１において、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを行うための第１後段側インジェクション管１８ｃを設けて、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを行うようにしているが、このレシーバ１８による中間圧インジェクションに代えて、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けて、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行うようにすることが考えられる。
【００６９】
例えば、図２４に示されるように、上述の変形例１において、第１後段側インジェクション管１８ｃに代えて、第２後段側インジェクション管１９、及び、エコノマイザ熱交換器２０が設けられた冷媒回路２１０にすることができる。
【００７０】
ここで、第２後段側インジェクション管１９は、熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において冷却された冷媒を分岐して圧縮機構２の後段側の圧縮要素２ｄに戻す機能を有している。本変形例において、第２後段側インジェクション管１９は、レシーバ入口管１８ａを流れる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄの吸入側に戻すように設けられている。より具体的には、第２後段側インジェクション管１９は、レシーバ入口管１８ａの第１膨張機構５ａの上流側の位置（すなわち、切換機構３を冷却運転状態にしている際には、熱源側熱交換器４と第１膨張機構５ａとの間、また、切換機構３を加熱運転状態にしている際には、利用側熱交換器６と第１膨張機構５ａとの間）から冷媒を分岐して中間冷媒管８の中間熱交換器７の下流側の位置に戻すように設けられている。この第２後段側インジェクション管１９には、開度制御が可能な第２後段側インジェクション弁１９ａが設けられている。第２後段側インジェクション弁１９ａは、本変形例において、電動膨張弁である。
【００７１】
また、エコノマイザ熱交換器２０は、熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒と第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒（より具体的には、第２後段側インジェクション弁１９ａにおいて中間圧付近まで減圧された後の冷媒）との熱交換を行う熱交換器である。本変形例において、エコノマイザ熱交換器２０は、レシーバ入口管１８ａの第１膨張機構５ａの上流側の位置（すなわち、切換機構３を冷却運転状態にしている際には、熱源側熱交換器４と第１膨張機構５ａとの間、また、切換機構３を加熱運転状態にしている際には、利用側熱交換器６と第１膨張機構５ａとの間）を流れる冷媒と第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒との熱交換を行うように設けられており、また、両冷媒が対向するように流れる流路を有している。また、本変形例において、エコノマイザ熱交換器２０は、レシーバ入口管１８ａの第２後段側インジェクション管１９の上流側に設けられている。このため、熱源側熱交換器４又は利用側熱交換器６において放熱した冷媒は、レシーバ入口管１８ａにおいて、エコノマイザ熱交換器２０において熱交換される前に第２後段側インジェクション管１９に分岐され、その後に、エコノマイザ熱交換器２０において、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒と熱交換を行うことになる。
【００７２】
さらに、本変形例の空気調和装置１には、各種のセンサが設けられている。具体的には、中間冷媒管８又は圧縮機構２には、中間冷媒管８を流れる冷媒の圧力を検出する中間圧力センサ５４が設けられている。エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の出口には、エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の出口における冷媒の温度を検出するエコノマイザ出口温度センサ５５が設けられている。
【００７３】
次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図２４〜図３３を用いて説明する。ここで、図２５は、冷房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図２６は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図２７は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図２８は、暖房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図２９は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図３０は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図３１は、除霜運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図３２は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図３３は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。尚、以下の冷房運転、暖房運転及び除霜運転における運転制御は、上述の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図２６、２７、３２、３３の点Ｄ、Ｄ’、Ｅ、Ｈにおける圧力や図２９、３０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆ、Ｈにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図２６、２７、３２、３３の点Ａ、Ｆにおける圧力や図２９、３０の点Ａ、Ｅにおける圧力）を意味し、「中間圧」とは、冷凍サイクルにおける中間圧（すなわち、図２６、２７、２９、３０、３２、３３の点Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｇ’、Ｊ、Ｋにおける圧力）を意味している。
【００７４】
＜冷房運転＞
冷房運転時は、切換機構３が図２４及び図２５の実線で示される冷却運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が冷却運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が開けられ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が閉められることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能する状態にされる。さらに、第２後段側インジェクション弁１９ａは、開度調節される。より具体的には、本変形例において、第２後段側インジェクション弁１９ａは、エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の出口における冷媒の過熱度が目標値になるように開度調節される、いわゆる過熱度制御がなされるようになっている。本変形例において、エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の出口における冷媒の過熱度は、中間圧力センサ５４により検出される中間圧を飽和温度に換算し、エコノマイザ出口温度センサ５５により検出される冷媒温度からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって得られる。尚、本変形例では採用していないが、エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒温度をエコノマイザ出口温度センサ５５により検出される冷媒温度から差し引くことによって、エコノマイザ熱交換器２０の第２後段側インジェクション管１９側の出口における冷媒の過熱度を得るようにしてもよい。また、第２後段側インジェクション弁１９ａの開度調節は、過熱度制御に限られるものではなく、例えば、冷媒回路２１０における冷媒循環量等に応じて所定開度だけ開けるようにするものであってもよい。
【００７５】
この冷媒回路２１０の状態において、低圧の冷媒（図２４〜図２７の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図２４〜図２７の点Ａ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、中間熱交換器７において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行うことで冷却される（図２４〜図２７の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７において冷却された冷媒は、第２後段側インジェクション管１９から後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図２４〜図２７の点Ｋ参照）と合流することでさらに冷却される（図２４〜図２７の点Ｇ参照）。次に、第２後段側インジェクション管１９から戻る冷媒と合流した（すなわち、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図２４〜図２７の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図２６に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られる。そして、熱源側熱交換器４に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行って冷却される（図２４〜図２７の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ａを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、その一部が第２後段側インジェクション管１９に分岐される。そして、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、第２後段側インジェクション弁１９ａにおいて中間圧付近まで減圧された後に、エコノマイザ熱交換器２０に送られる（図２４〜図２７の点Ｊ参照）。また、第２後段側インジェクション管１９に分岐された後の冷媒は、エコノマイザ熱交換器２０に流入し、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２４〜図２７の点Ｈ参照）。一方、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて（図２４〜図２７の点Ｋ参照）、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、エコノマイザ熱交換器２０において冷却された高圧の冷媒は、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められる（図２４及び図２５の点Ｉ参照）。そして、レシーバ１８内に溜められた冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｃを通じて、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図２４〜図２７の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２４〜図２７の点Ａ参照）。そして、この利用側熱交換器６において加熱された低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００７６】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における冷房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能させることに加えて、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けて熱源側熱交換器４から膨張機構５ａ、５ｂに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、上述の変形例１と同様、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度をさらに低く抑えることができる（図２７の点Ｃ、Ｇ参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低く抑えられ（図２７の点Ｄ、Ｄ’参照）、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けていない場合に比べて、図２７の点Ｃ、Ｄ’、Ｄ、Ｇを結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱ロスをさらに小さくできることから、圧縮機構２の消費動力をさらに減らし、運転効率を一層向上させることができる。
【００７７】
しかも、本変形例において採用されているエコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションは、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された後に熱源側膨張機構としての第１膨張機構５ａ以外に大幅な減圧操作が行われることなく、冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差を利用できる冷媒回路構成においては、エコノマイザ熱交換器２０における交換熱量を大きくすることが可能であり、これにより、第２後段側インジェクション管１９を通じて後段側の圧縮要素２ｄに戻す冷媒の流量を増加させることができることから、上述の変形例１において採用されている気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションよりも有利である。特に、本変形例のように超臨界域で作動する冷媒を使用する場合には、冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差が非常に大きくなることから、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが非常に有利である。
【００７８】
＜暖房運転＞
暖房運転時は、切換機構３が図２４及び図２８の破線で示される加熱運転状態とされる。また、第１膨張機構５ａ及び第２膨張機構５ｂは、開度調節される。そして、切換機構３が加熱運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が閉められ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が開けられることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能しない状態にされる。さらに、第２後段側インジェクション弁１９ａは、冷房運転時と同様の開度調節がなされる。
【００７９】
この冷媒回路２１０の状態において、低圧の冷媒（図２４、図２８〜図３０の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図２４、図２８〜図３０の点Ｂ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、上述の実施形態及びその変形例における暖房運転時と同様、中間熱交換器７を通過せずに（すなわち、冷却されることなく）、中間熱交換器バイパス管９を通過する（図２４、図２８〜図３０の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７によって冷却されることなく中間熱交換器バイパス管９を通過した中間圧の冷媒は、第２後段側インジェクション管１９から後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図２４、図２８〜図３０の点Ｋ参照）と合流することでさらに冷却される（図２４、図２８〜図３０の点Ｇ参照）。次に、第２後段側インジェクション管１９から戻る冷媒と合流した（すなわち、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図２４、図２８〜図３０の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、冷房運転時と同様、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図２９に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図２４、図２８〜図３０の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路１７の入口逆止弁１７ｂを通じてレシーバ入口管１８ａに流入し、その一部が第２後段側インジェクション管１９に分岐される。そして、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、第２後段側インジェクション弁１９ａにおいて中間圧付近まで減圧された後に、エコノマイザ熱交換器２０に送られる（図２４、図２８〜図３０の点Ｊ参照）。また、第２後段側インジェクション管１９に分岐された後の冷媒は、エコノマイザ熱交換器２０に流入し、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図２４、図２８〜図３０の点Ｈ参照）。一方、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて（図２４、図２８〜図３０の点Ｋ参照）、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、エコノマイザ熱交換器２０において冷却された高圧の冷媒は、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められる（図２４及び図２８の点Ｉ参照）。そして、レシーバ１８内に溜められた冷媒は、レシーバ出口管１８ｂに送られて、第２膨張機構５ｂによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｄを通じて、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図２４、図２８〜図３０の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される加熱源としての空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図２４、図２８〜図３０の点Ａ参照）。そして、この熱源側熱交換器４において加熱されて蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００８０】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の実施形態における暖房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能しない状態にするとともに、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けて利用側熱交換器６から膨張機構５ａ、５ｂに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、上述の変形例１と同様、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度をさらに低く抑えることができる（図３０の点Ｃ、Ｇ、Ｇ’参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低くなり利用側熱交換器６における冷媒の単位流量当たりの加熱能力は小さくなるものの（図３０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆ参照）、後段側の圧縮要素２ｄから吐出される冷媒の流量は増加することから、利用側熱交換器６における加熱能力の低下が抑えられることになり、その結果、圧縮機構２の消費動力を減らし、運転効率を向上させることができる。
【００８１】
しかも、本変形例において採用されているエコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションは、放熱器としての利用側熱交換器６において冷却された後に熱源側膨張機構としての第１膨張機構５ａ以外に大幅な減圧操作が行われることなく、冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差を利用できる冷媒回路構成においては、エコノマイザ熱交換器２０における交換熱量を大きくすることが可能であり、これにより、第２後段側インジェクション管１９を通じて後段側の圧縮要素２ｄに戻す冷媒の流量を増加させることができることから、冷房運転時と同様に、上述の変形例１において採用されている気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションよりも有利である。特に、本変形例のように超臨界域で作動する冷媒を使用する場合には、冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差が非常に大きくなることから、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが非常に有利である。
【００８２】
＜除霜運転＞
上述の実施形態では、切換機構３を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器４の除霜を行う逆サイクル除霜運転を採用しているため、利用側熱交換器６を冷媒の放熱器として機能させたいのにもかかわらず、利用側熱交換器６を冷媒の蒸発器として機能させることになり、利用側の温度低下が生じるという問題がある。また、逆サイクル除霜運転は、熱源としての空気の温度が低い条件において、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で行なわれる冷房運転であるため、冷凍サイクルにおける低圧が低くなり、前段側の圧縮要素２ｃから吸入される冷媒の流量が減少してしまう。そうすると、冷媒回路１０を循環する冷媒の流量が減少し、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の流量を確保できなくなるため、熱源側熱交換器４の除霜に時間がかかるという問題も生じる。そして、このような問題は、本変形例の構成においても当てはまる。
【００８３】
そこで、本変形例では、図１２に示されるステップＳ２において、逆サイクル除霜運転を行う際に、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態にするとともに、第２後段側インジェクション管１９を用いて（すなわち、第２後段側インジェクション弁１９ａを開状態にして、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行い）、熱源側熱交換器４から利用側熱交換器６に送られる冷媒を後段側の圧縮要素２ｄに戻しながら、逆サイクル除霜運転を行うようにしている（図３１参照）。ここで、第２後段側インジェクション弁１９ａの開度は、冷房運転時や暖房運転時における第２後段側インジェクション弁１９ａの開度よりも大きくなるように開度制御を行っている。例えば、第２後段側インジェクション弁１９ａの全閉状態における開度を０％、かつ、全開状態における開度を１００％とし、冷房運転時や暖房運転時に第２後段側インジェクション弁１９ａが５０％以下の開度範囲で制御されている場合には、このステップＳ２における第２後段側インジェクション弁１９ａは、７０％程度まで開度が大きくなるように制御され、ステップＳ３において、熱源側熱交換器４の除霜が完了したと判定されるまで、その開度で固定される。
【００８４】
これにより、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で、かつ、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを伴う冷房運転（図３１〜図３３に示される点Ａ→点Ｂ、Ｃ→点Ｇ→点Ｄ→点Ｅ→点Ｈ→点Ｆの順で行われる冷凍サイクル）が行われることになり、中間熱交換器７から外部へ放熱が行われるのを防いで（すなわち、図３３の点Ｇ、Ｄ、Ｄ’、Ｇ’を結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱を防ぐことができる）、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えるとともに（この点は、上述の実施形態における除霜運転と同様である）、利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を減らしつつ、熱源側熱交換器を流れる冷媒の流量を確保することができ、これにより、逆サイクル除霜運転を行う際に、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器４の除霜時間を短縮することができるようになっている。尚、本変形例における除霜運転の他のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４は、上述の実施形態における除霜運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８５】
しかも、本変形例では、第２後段側インジェクション弁１９ａの開度制御により第２後段側インジェクション管１９を通じて後段側の圧縮要素２ｄに戻される冷媒の流量を制御することが可能であることから、例えば、上述のように、冷房運転時や暖房運転時における第２後段側インジェクション弁１９ａの開度よりも大きくなるように開度制御を行うことで、後段側の圧縮要素２ｄに戻す冷媒の流量を大幅に増加させ、これにより、利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量をさらに減らしつつ、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の流量をさらに増やすことができる。このように、本変形例では、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを採用しているため、上述の変形例１におけるレシーバ１８による中間圧インジェクションを採用する場合に比べて、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器４の除霜時間を短縮する効果を一層高めることができる。
【００８６】
（５）変形例３
上述の変形例２における冷媒回路２１０（図２４参照）においては、上述のように、切換機構３を冷却運転状態にする冷房運転及び切換機構３を加熱運転状態にする暖房運転のいずれにおいても、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行うことで、後段側の圧縮要素２ｄから吐出される冷媒の温度を低下させるとともに、圧縮機構２の消費動力を減らし、運転効率の向上を図るようにしている。そして、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションは、１つの利用側熱交換器６を有しており冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差を利用できる冷媒回路構成では、有利であると考えられる。
【００８７】
しかし、複数の空調空間の空調負荷に応じた冷房や暖房を行うこと等を目的として、互いに並列に接続された複数の利用側熱交換器６を有する構成にするとともに、各利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を制御して各利用側熱交換器６において必要とされる冷凍負荷を得ることができるようにするために、気液分離器としてのレシーバ１８と利用側熱交換器６との間において各利用側熱交換器６に対応するように利用側膨張機構５ｃを設ける場合がある。
【００８８】
例えば、詳細は図示しないが、上述の変形例２におけるブリッジ回路１７を有する冷媒回路２１０（図２４参照）において、互いが並列に接続された複数（ここでは、２つ）の利用側熱交換器６を設けるとともに、気液分離器としてのレシーバ１８（より具体的には、ブリッジ回路１７）と利用側熱交換器６との間において各利用側熱交換器６に対応するように利用側膨張機構５ｃを設け（図３４参照）、レシーバ出口管１８ｂに設けられていた第２膨張機構５ｂを削除し、また、ブリッジ回路１７の出口逆止弁１７ｄに代えて、暖房運転時に冷凍サイクルにおける低圧まで冷媒を減圧する第３膨張機構（図示せず）を設けることが考えられる。
【００８９】
そして、このような構成においても、切換機構３を冷却運転状態にする冷房運転のように、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された後に熱源側膨張機構としての第１膨張機構５ａ以外に大幅な減圧操作が行われることなく、冷凍サイクルにおける高圧から冷凍サイクルの中間圧付近までの圧力差を利用できる条件においては、上述の変形例２と同様、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが有利である。
【００９０】
しかし、切換機構３を加熱運転状態にする暖房運転のように、各利用側膨張機構５ｃが放熱器としての各利用側熱交換器６において必要とされる冷凍負荷が得られるように放熱器としての各利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を制御しており、放熱器としての各利用側熱交換器６を通過する冷媒の流量が、放熱器としての各利用側熱交換器６の下流側でかつエコノマイザ熱交換器２０の上流側に設けられた利用側膨張機構５ｃの開度制御による冷媒の減圧操作によって概ね決定される条件においては、各利用側膨張機構５ｃの開度制御による冷媒の減圧の程度が、放熱器としての各利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量だけでなく、複数の放熱器としての利用側熱交換器６間の流量分配の状態によって変動することになり、複数の利用側膨張機構５ｃ間で減圧の程度が大きく異なる状態が生じたり、利用側膨張機構５ｃにおける減圧の程度が比較的大きくなったりする場合があるため、エコノマイザ熱交換器２０の入口における冷媒の圧力が低くなるおそれがあり、このような場合には、エコノマイザ熱交換器２０における交換熱量（すなわち、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒の流量）が小さくなってしまい使用が困難になるおそれがある。特に、このような空気調和装置１を、主として圧縮機構２、熱源側熱交換器４及びレシーバ１８を含む熱源ユニットと、主として利用側熱交換器６を含む利用ユニットとが連絡配管によって接続されたセパレート型の空気調和装置として構成する場合には、利用ユニット及び熱源ユニットの配置によっては、この連絡配管が非常に長くなることがあり得るため、その圧力損失による影響も加わり、エコノマイザ熱交換器２０の入口における冷媒の圧力がさらに低下することになる。そして、エコノマイザ熱交換器２０の入口における冷媒の圧力が低下するおそれがある場合には、レシーバ１８における圧力と冷凍サイクルにおける中間圧（ここでは、中間冷媒管８を流れる冷媒の圧力）との圧力差が小さい条件であっても使用可能な、変形例１における気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションが有利である。
【００９１】
また、上述のように、複数の空調空間の空調負荷に応じた冷房や暖房を行うこと等を目的として、互いに並列に接続された複数の利用側熱交換器６を有する構成にするとともに、各利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を制御して各利用側熱交換器６において必要とされる冷凍負荷を得ることができるようにするために、レシーバ１８と利用側熱交換器６との間において各利用側熱交換器６に対応するように利用側膨張機構５ｃを設けた構成を採用した場合には、冷房運転時において、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められた冷媒（図３４の点Ｌ参照）が、各利用側膨張機構５ｃに分配されるが、レシーバ１８から各利用側膨張機構５ｃに送られる冷媒が気液二相状態であると、各利用側膨張機構５ｃへの分配時に偏流を生じるおそれがあるため、レシーバ１８から各利用側膨張機構５ｃに送られる冷媒をできるだけ過冷却状態にすることが望ましい。
【００９２】
そこで、本変形例では、図３４に示されるように、上述の変形例２の構成（図２４参照）において、レシーバ１８を気液分離器として機能させて中間圧インジェクションを行うことができるようにするために、レシーバ１８に第１後段側インジェクション管１８ｃを接続するようにして、冷房運転時には、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行い、暖房運転時には、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを行うことを可能にするとともに、レシーバ１８と利用側膨張機構５ｃとの間に、冷却器としての過冷却熱交換器９６及び第２吸入戻し管９５を設けた冷媒回路３１０としている。
【００９３】
ここで、第２吸入戻し管９５は、放熱器としての熱源側熱交換器４から蒸発器としての利用側熱交換器６に送られる冷媒を分岐して圧縮機構２の吸入側（すなわち、吸入管２ａ）に戻す冷媒管である。本変形例において、第２吸入戻し管９５は、レシーバ１８から利用側膨張機構５ｃに送られる冷媒を分岐するように設けられている。より具体的には、第２吸入戻し管９５は、過冷却熱交換器９６の上流側の位置（すなわち、レシーバ１８と過冷却熱交換器９６との間）から冷媒を分岐して吸入管２ａに戻すように設けられている。この第２吸入戻し管９５には、開度制御が可能な第２吸入戻し弁９５ａが設けられている。第２吸入戻し弁９５ａは、本変形例において、電動膨張弁である。
【００９４】
また、過冷却熱交換器９６は、放熱器としての熱源側熱交換器４から蒸発器としての利用側熱交換器６に送られる冷媒と第２吸入戻し管９５を流れる冷媒（より具体的には、第２吸入戻し弁９５ａにおいて低圧付近まで減圧された後の冷媒）との熱交換を行う熱交換器である。本変形例において、過冷却熱交換器９６は、利用側膨張機構５ｃの上流側の位置（すなわち、第２吸入戻し管９５が分岐される位置と利用側膨張機構５ｃとの間）を流れる冷媒と第２吸入戻し管９５を流れる冷媒との熱交換を行うように設けられている。また、本変形例において、過冷却熱交換器９６は、第２吸入戻し管９５が分岐される位置よりも下流側に設けられている。このため、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された冷媒は、冷却器としてのエコノマイザ熱交換器２０を通過した後に、第２吸入戻し管９５に分岐され、過冷却熱交換器９６において、第２吸入戻し管９５を流れる冷媒と熱交換を行うことになる。
【００９５】
また、第１後段側インジェクション管１８ｃと第１吸入戻し管１８ｆとは、変形例１と同様に、レシーバ１８側の部分が一体となっている。また、第１後段側インジェクション管１８ｃと第２後段側インジェクション管１９とは、中間冷媒管８側の部分が一体となっている。また、第１吸入戻し管１８ｆと第２吸入戻し管９５とは、圧縮機構２の吸入側の部分が一体となっている。また、本変形例において、利用側膨張機構５ｃは、電動膨張弁である。また、本変形例では、上述のように、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を冷房運転時に使用し、第１後段側インジェクション管１８ｃを暖房運転時に使用するようにしていることから、エコノマイザ熱交換器２０への冷媒の流通方向を冷房運転及び暖房運転を問わず一定にする必要がないため、ブリッジ回路１７を省略して、冷媒回路３１０の構成を簡単化している。
【００９６】
また、吸入管２ａ又は圧縮機構２には、圧縮機構２の吸入側を流れる冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ６０が設けられている。過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の出口には、過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の出口における冷媒の温度を検出する過冷却熱交出口温度センサ５９が設けられている。
【００９７】
次に、本変形例の空気調和装置１の動作について、図３４〜図４３を用いて説明する。ここで、図３５は、冷房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図３６は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図３７は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図３８は、暖房運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図３９は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図４０は、暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図であり、図４１は、除霜運転時における空気調和装置１内の冷媒の流れを示す図であり、図４２は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図であり、図４３は、除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。尚、以下の冷房運転、暖房運転及び除霜運転における運転制御は、上述の制御部（図示せず）によって行われる。また、以下の説明において、「高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧（すなわち、図３６、３７、４２、４３の点Ｄ、Ｄ’、Ｅ、Ｈ、Ｉ、Ｒにおける圧力や図３９、４０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆにおける圧力）を意味し、「低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧（すなわち、図３６、３７、４２、４３の点Ａ、Ｆ、Ｓ、Ｕにおける圧力や図３９、４０の点Ａ、Ｅにおける圧力）を意味し、「中間圧」とは、冷凍サイクルにおける中間圧（すなわち、図３６、３７、４２、４３の点Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｇ’、Ｊ、Ｋにおける圧力や図３９、４０の点Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｇ’、Ｉ、Ｌ）を意味している。
【００９８】
＜冷房運転＞
冷房運転時は、切換機構３が図３４及び図３５の実線で示される冷却運転状態とされる。また、熱源側膨張機構としての第１膨張機構５ａ及び利用側膨張機構５ｃは、開度調節される。そして、切換機構３が冷却運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が開けられ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が閉められることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能する状態にされる。また、切換機構３を冷却運転状態にしている際には、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションを行わずに、第２後段側インジェクション管１９を通じて、エコノマイザ熱交換器２０において加熱された冷媒を後段側の圧縮要素２ｄに戻すエコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行うようにしている。より具体的には、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄは閉状態にされて、第２後段側インジェクション弁１９ａは、上述の変形例２と同様の開度調節がなされる。さらに、切換機構３を冷却運転状態にしている際には、過冷却熱交換器９６を使用するため、第２吸入戻し弁９５ａについても、開度調節される。より具体的には、本変形例において、第２吸入戻し弁９５ａは、過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の出口における冷媒の過熱度が目標値になるように開度調節される、いわゆる過熱度制御がなされるようになっている。本変形例において、過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の出口における冷媒の過熱度は、吸入圧力センサ６０により検出される低圧を飽和温度に換算し、過冷却熱交出口温度センサ５９により検出される冷媒温度からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって得られる。尚、本変形例では採用していないが、過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の入口に温度センサを設けて、この温度センサにより検出される冷媒温度を過冷却熱交出口温度センサ５９により検出される冷媒温度から差し引くことによって、過冷却熱交換器９６の第２吸入戻し管９５側の出口における冷媒の過熱度を得るようにしてもよい。また、第２吸入戻し弁９５ａの開度調節は、過熱度制御に限られるものではなく、例えば、冷媒回路３１０における冷媒循環量等に応じて所定開度だけ開けるようにするものであってもよい。
【００９９】
この冷媒回路３１０の状態において、低圧の冷媒（図３４〜図３７の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図３４〜図３７の点Ａ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、中間熱交換器７において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行うことで冷却される（図３４〜図３７の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７において冷却された冷媒は、第２後段側インジェクション管１９から後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図３４〜図３７の点Ｋ参照）と合流することでさらに冷却される（図３４〜図３７の点Ｇ参照）。次に、第２後段側インジェクション管１９から戻る冷媒と合流した（すなわち、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図３４〜図３７の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図３６に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器４に送られる。そして、熱源側熱交換器４に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される冷却源としての空気と熱交換を行って冷却される（図３４〜図３７の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒は、その一部が第２後段側インジェクション管１９に分岐される。そして、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、第２後段側インジェクション弁１９ａにおいて中間圧付近まで減圧された後に、エコノマイザ熱交換器２０に送られる（図３４〜図３７の点Ｊ参照）。また、第２後段側インジェクション管１９に分岐された後の冷媒は、エコノマイザ熱交換器２０に流入し、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される（図３４〜図３７の点Ｈ参照）。一方、第２後段側インジェクション管１９を流れる冷媒は、放熱器としての熱源側熱交換器４において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて（図３４〜図３７の点Ｋ参照）、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、エコノマイザ熱交換器２０において冷却された高圧の冷媒は、第１膨張機構５ａによって飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ１８内に一時的に溜められる（図３４〜図３７の点Ｉ参照）。そして、レシーバ１８内に溜められた冷媒は、その一部が第２吸入戻し管９５に分岐される。そして、第２吸入戻し管９５を流れる冷媒は、第２吸入戻し弁９５ａにおいて低圧付近まで減圧された後に、過冷却熱交換器９６に送られる（図３４〜図３７の点Ｓ参照）。また、第２吸入戻し管９５に分岐された後の冷媒は、過冷却熱交換器９６に流入し、第２吸入戻し管９５を流れる冷媒と熱交換を行ってさらに冷却される（図３４〜図３７の点Ｒ参照）。一方、第２吸入戻し管９５を流れる冷媒は、エコノマイザ熱交換器２０において冷却された高圧の冷媒と熱交換を行って加熱されて（図３４〜図３７の点Ｕ参照）、圧縮機構２の吸入側（ここでは、吸入管２ａ）を流れる冷媒に合流することになる。この過冷却熱交換器９６において冷却された冷媒は、利用側膨張機構５ｃに送られて、利用側膨張機構５ｃによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器６に送られる（図３４〜図３７の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源としての水や空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図３４〜図３７の点Ａ参照）。そして、この利用側熱交換器６において加熱された低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【０１００】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の変形例２における冷房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能させることに加えて、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けて熱源側熱交換器４から膨張機構５ａ、５ｃに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、上述の変形例２と同様、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度をさらに低く抑えることができる（図３７の点Ｃ、Ｇ参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低く抑えられ（図３７の点Ｄ、Ｄ’参照）、第２後段側インジェクション管１９及びエコノマイザ熱交換器２０を設けていない場合に比べて、図３７の点Ｃ、Ｄ’、Ｄ、Ｇを結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱ロスをさらに小さくできることから、圧縮機構２の消費動力をさらに減らし、運転効率を一層向上させることができる。
【０１０１】
しかも、本変形例では、レシーバ１８から利用側膨張機構５ｃへ送られる冷媒（図３４〜図３７の点Ｉ参照）を過冷却熱交換器９６によって過冷却状態まで冷却することができるため（図３６、図３７の点Ｒ参照）、各利用側膨張機構５ｃへの分配時に偏流を生じるおそれを少なくすることができる。
【０１０２】
＜暖房運転＞
暖房運転時は、切換機構３が図３４及び図３８の破線で示される加熱運転状態とされる。また、熱源側膨張機構としての第１膨張機構５ａ及び利用側膨張機構５ｃは、開度調節される。そして、切換機構３が加熱運転状態となるため、中間冷媒管８の中間熱交換器開閉弁１２が閉められ、そして、中間熱交換器バイパス管９の中間熱交換器バイパス開閉弁１１が開けられることによって、中間熱交換器７が冷却器として機能しない状態にされる。また、切換機構３を加熱運転状態にしている際には、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行わずに、第１後段側インジェクション管１８ｃを通じて、気液分離器としてのレシーバ１８から冷媒を後段側の圧縮要素２ｄに戻すレシーバ１８による中間圧インジェクションを行うようにしている。より具体的には、第１後段側インジェクション開閉弁１８ｄが開状態にされて、第２後段側インジェクション弁１９ａが全閉状態にされる。さらに、切換機構３を加熱運転状態にしている際には、過冷却熱交換器９６を使用しないため、第２吸入戻し弁９５ａについても全閉状態にされる。
【０１０３】
この冷媒回路３１０の状態において、低圧の冷媒（図３４、図３８〜図４０の点Ａ参照）は、吸入管２ａから圧縮機構２に吸入され、まず、圧縮要素２ｃによって中間圧力まで圧縮された後に、中間冷媒管８に吐出される（図３４、図３８〜図４０の点Ｂ参照）。この前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒は、上述の実施形態及びその変形例における暖房運転時と同様、中間熱交換器７を通過せずに（すなわち、冷却されることなく）、中間熱交換器バイパス管９を通過する（図３４、図３８〜図４０の点Ｃ参照）。この中間熱交換器７によって冷却されることなく中間熱交換器バイパス管９を通過した中間圧の冷媒は、レシーバ１８から第１後段側インジェクション管１８ｃを通じて後段側の圧縮機構２ｄに戻される冷媒（図３４、図３８〜図４０の点Ｍ参照）と合流することで冷却される（図３４、図３８〜図４０の点Ｇ参照）。次に、第１後段側インジェクション管１８ｃから戻る冷媒と合流した（すなわち、気液分離器としてのレシーバ１８による中間圧インジェクションが行われた）中間圧の冷媒は、圧縮要素２ｃの後段側に接続された圧縮要素２ｄに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構２から吐出管２ｂに吐出される（図３４、図３８〜図４０の点Ｄ参照）。ここで、圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、冷房運転時と同様、圧縮要素２ｃ、２ｄによる二段圧縮動作によって、臨界圧力（すなわち、図３９に示される臨界点ＣＰにおける臨界圧力Ｐｃｐ）を超える圧力まで圧縮されている。そして、この圧縮機構２から吐出された高圧の冷媒は、油分離機構４１を構成する油分離器４１ａに流入し、同伴する冷凍機油が分離される。また、油分離器４１ａにおいて高圧の冷媒から分離された冷凍機油は、油分離機構４１を構成する油戻し管４１ｂに流入し、油戻し管４１ｂに設けられた減圧機構４１ｃで減圧された後に圧縮機構２の吸入管２ａに戻されて、再び、圧縮機構２に吸入される。次に、油分離機構４１において冷凍機油が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構４２及び切換機構３を通じて、冷媒の放熱器として機能する利用側熱交換器６に送られて、冷却源としての水や空気と熱交換を行って冷却される（図３４、図３８〜図４０の点Ｆ参照）。そして、利用側熱交換器６において冷却された高圧の冷媒は、利用側膨張機構５ｃによって中間圧付近まで減圧された後に、レシーバ１８内に一時的に溜められるとともに気液分離が行われる（図３４、図３８〜図４０の点Ｉ、Ｌ、Ｍ参照）。そして、レシーバ１８において気液分離されたガス冷媒は、第１後段側インジェクション管１８ｃによってレシーバ１８の上部から抜き出されて、上述のように、前段側の圧縮要素２ｃから吐出された中間圧の冷媒に合流することになる。そして、レシーバ１８内に溜められた液冷媒は、第１膨張機構５ａによって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器４に送られる（図３４、図３８〜図４０の点Ｅ参照）。そして、熱源側熱交換器４に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器４において、熱源側ファン４０によって供給される加熱源としての空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発することになる（図３４、図３８〜図４０の点Ａ参照）。そして、この熱源側熱交換器４において加熱されて蒸発した低圧の冷媒は、切換機構３を経由して、再び、圧縮機構２に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【０１０４】
このように、本変形例の空気調和装置１では、上述の変形例１における暖房運転と同様に中間熱交換器７を冷却器として機能しない状態にするとともに、第１後段側インジェクション管１８ｃを設けて利用側熱交換器４から膨張機構５ａ、５ｃに送られる冷媒を分岐して後段側の圧縮要素２ｄに戻すようにしているため、上述の変形例１と同様、外部への放熱を行うことなく、後段側の圧縮要素２ｄに吸入される冷媒の温度を低く抑えることができる（図４０の点Ｃ、Ｇ、Ｇ’参照）。これにより、圧縮機構２から吐出される冷媒の温度が低くなり利用側熱交換器６における冷媒の単位流量当たりの加熱能力は小さくなるものの（図４０の点Ｄ、Ｄ’、Ｆ参照）、後段側の圧縮要素２ｄから吐出される冷媒の流量は増加することから、利用側熱交換器６における加熱能力の低下が抑えられることになり、その結果、圧縮機構２の消費動力を減らし、運転効率を向上させることができる。
【０１０５】
＜除霜運転＞
上述の実施形態では、切換機構３を冷却運転状態に切り換えることで熱源側熱交換器４の除霜を行う逆サイクル除霜運転を採用しているため、利用側熱交換器６を冷媒の放熱器として機能させたいのにもかかわらず、利用側熱交換器６を冷媒の蒸発器として機能させることになり、利用側の温度低下が生じるという問題がある。また、逆サイクル除霜運転は、熱源としての空気の温度が低い条件において、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で行なわれる冷房運転であるため、冷凍サイクルにおける低圧が低くなり、前段側の圧縮要素２ｃから吸入される冷媒の流量が減少してしまう。そうすると、冷媒回路１０を循環する冷媒の流量が減少し、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の流量を確保できなくなるため、熱源側熱交換器４の除霜に時間がかかるという問題も生じる。そして、このような問題は、本変形例の構成においても当てはまる。
【０１０６】
そこで、本変形例では、図１２に示されるステップＳ２において、逆サイクル除霜運転を行う際に、上述の変形例２と同様、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態にするとともに、第２後段側インジェクション管１９を用いて（すなわち、第２後段側インジェクション弁１９ａを開状態にして、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを行い）、熱源側熱交換器４から利用側熱交換器６に送られる冷媒を後段側の圧縮要素２ｄに戻しながら、逆サイクル除霜運転を行うようにしている（図４１参照）。ここで、第２後段側インジェクション弁１９ａは、上述の変形例２と同様の開度制御がなされる。しかも、このステップＳ２においては、第２吸入戻し管９５を用いて（すなわち、第２吸入戻し弁９５ａを開状態にして）、熱源側熱交換器４から利用側熱交換器６に送られる冷媒を圧縮機構２の吸入側に戻しながら、逆サイクル除霜運転を行うようにしている（図４１参照）。ここで、第２吸入戻し弁９５ａの開度は、冷房運転時における第２吸入戻し弁９５ａの開度よりも大きくなるように開度制御を行っている。例えば、第２吸入戻し弁９５ａの全閉状態における開度を０％、かつ、全開状態における開度を１００％とし、冷房運転時に第２吸入戻し弁９５ａが５０％以下の開度範囲で制御されている場合には、このステップＳ２における第２吸入戻し弁９５ａは、７０％程度まで開度が大きくなるように制御され、ステップＳ３において、熱源側熱交換器４の除霜が完了したと判定されるまで、その開度で固定される。
【０１０７】
これにより、中間熱交換器７を冷却器として機能させない状態で、かつ、エコノマイザ熱交換器２０による中間圧インジェクションを伴う冷房運転（図４１〜図４３に示される点Ａ→点Ｂ、Ｃ→点Ｇ→点Ｄ→点Ｅ→点Ｈ→点Ｉ→点Ｒ→点Ｆの順で行われる冷凍サイクル）が行われることになり、中間熱交換器７から外部へ放熱が行われるのを防いで（すなわち、図４３の点Ｇ、Ｄ、Ｄ’、Ｇ’を結ぶことによって囲まれる面積に相当する分の放熱を防ぐことができる）、熱源側熱交換器４の除霜能力の低下を抑えるとともに（この点は、上述の実施形態における除霜運転と同様である）、上述の変形例２と同様に、利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量を減らしつつ、熱源側熱交換器を流れる冷媒の流量を確保することができ、これにより、逆サイクル除霜運転を行う際に、利用側の温度低下を抑えつつ、熱源側熱交換器４の除霜時間を短縮することができるようになっている。尚、本変形例における除霜運転の他のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４は、上述の実施形態における除霜運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
しかも、本変形例では、第２吸入戻し管９５を通じて圧縮機構２の吸入側に冷媒を戻すようにするとともに、第２吸入戻し弁９５ａの開度制御によって第２吸入戻し管９５を通じて戻される冷媒の流量を制御することが可能であることから、例えば、上述のように、冷房運転時における第２吸入戻し弁９５ａの開度よりも大きくなるように開度制御を行うことで、後段側の圧縮要素２ｄに戻す冷媒の流量を大幅に増加させ、これにより、利用側熱交換器６を流れる冷媒の流量をさらに減らしつつ、熱源側熱交換器４を流れる冷媒の流量をさらに増やすことができる。このように、本変形例では、逆サイクル除霜運転時にも第２吸入戻し管９５を通じて圧縮機構２の吸入側に冷媒を戻すようにしているため、上述の変形例２における作用効果に加えて、利用側の温度低下を抑える効果をさらに高めることができる。
【０１０９】
（６）変形例４
上述の実施形態及びその変形例では、１台の一軸二段圧縮構造の圧縮機２１によって、２つの圧縮要素２ｃ、２ｄのうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮する二段圧縮式の圧縮機構２が構成されているが、三段圧縮式等のような二段圧縮式よりも多段の圧縮機構を採用してもよいし、また、単一の圧縮要素が組み込まれた圧縮機及び／又は複数の圧縮要素が組み込まれた圧縮機を複数台直列に接続することで多段の圧縮機構を構成してもよい。また、利用側熱交換器６が多数接続される場合等のように、圧縮機構の能力を大きくする必要がある場合には、多段圧縮式の圧縮機構を２系統以上並列に接続した並列多段圧縮式の圧縮機構を採用してもよい。
【０１１０】
例えば、図４４に示されるように、上述の変形例３における冷媒回路３１０（図３４参照）において、二段圧縮式の圧縮機構２に代えて、二段圧縮式の圧縮機構１０３、１０４を並列に接続した圧縮機構１０２を採用した冷媒回路４１０にしてもよい。
【０１１１】
ここで、第１圧縮機構１０３は、本変形例において、２つの圧縮要素１０３ｃ、１０３ｄで冷媒を二段圧縮する圧縮機２９から構成されており、圧縮機構１０２の吸入母管１０２ａから分岐された第１吸入枝管１０３ａ、及び、圧縮機構１０２の吐出母管１０２ｂに合流する第１吐出枝管１０３ｂに接続されている。第２圧縮機構１０４は、本変形例において、２つの圧縮要素１０４ｃ、１０４ｄで冷媒を二段圧縮する圧縮機３０から構成されており、圧縮機構１０２の吸入母管１０２ａから分岐された第２吸入枝管１０４ａ、及び、圧縮機構１０２の吐出母管１０２ｂに合流する第２吐出枝管１０４ｂに接続されている。尚、圧縮機２９、３０は、上述の実施形態及びその変形例における圧縮機２１と同様の構成であるため、圧縮要素１０３ｃ、１０３ｄ、１０４ｃ、１０４ｄを除く各部を示す符号をそれぞれ２９番台や３０番台に置き換えることとし、ここでは、説明を省略する。そして、圧縮機２９は、第１吸入枝管１０３ａから冷媒を吸入し、この吸入された冷媒を圧縮要素１０３ｃによって圧縮した後に中間冷媒管８を構成する第１入口側中間枝管８１に吐出し、第１入口側中間枝管８１に吐出された冷媒を中間冷媒管８を構成する中間母管８２及び第１出口側中間枝管８３を通じて圧縮要素１０３ｄに吸入させて冷媒をさらに圧縮した後に第１吐出枝管１０３ｂに吐出するように構成されている。圧縮機３０は、第２吸入枝管１０４ａから冷媒を吸入し、この吸入された冷媒を圧縮要素１０４ｃによって圧縮した後に中間冷媒管８を構成する第２入口側中間枝管８４に吐出し、第２入口側中間枝管８４に吐出された冷媒を中間冷媒管８を構成する中間母管８２及び第２出口側中間枝管８５を通じて圧縮要素１０４ｄに吸入させて冷媒をさらに圧縮した後に第２吐出枝管１０４ｂに吐出するように構成されている。中間冷媒管８は、本変形例において、圧縮要素１０３ｄ、１０４ｄの前段側に接続された圧縮要素１０３ｃ、１０４ｃから吐出された冷媒を、圧縮要素１０３ｃ、１０４ｃの後段側に接続された圧縮要素１０３ｄ、１０４ｄに吸入させるための冷媒管であり、主として、第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃの吐出側に接続される第１入口側中間枝管８１と、第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０４ｃの吐出側に接続される第２入口側中間枝管８４と、両入口側中間枝管８１、８４が合流する中間母管８２と、中間母管８２から分岐されて第１圧縮機構１０３の後段側の圧縮要素１０３ｄの吸入側に接続される第１出口側中間枝管８３と、中間母管８２から分岐されて第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄの吸入側に接続される第２出口側中間枝管８５とを有している。また、吐出母管１０２ｂは、圧縮機構１０２から吐出された冷媒を切換機構３に送るための冷媒管であり、吐出母管１０２ｂに接続される第１吐出枝管１０３ｂには、第１油分離機構１４１と第１逆止機構１４２とが設けられており、吐出母管１０２ｂに接続される第２吐出枝管１０４ｂには、第２油分離機構１４３と第２逆止機構１４４とが設けられている。第１油分離機構１４１は、第１圧縮機構１０３から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離して圧縮機構１０２の吸入側へ戻す機構であり、主として、第１圧縮機構１０３から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離する第１油分離器１４１ａと、第１油分離器１４１ａに接続されており冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機構１０２の吸入側に戻す第１油戻し管１４１ｂとを有している。第２油分離機構１４３は、第２圧縮機構１０４から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離して圧縮機構１０２の吸入側へ戻す機構であり、主として、第２圧縮機構１０４から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分離する第２油分離器１４３ａと、第２油分離器１４３ａに接続されており冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機構１０２の吸入側に戻す第２油戻し管１４３ｂとを有している。本変形例において、第１油戻し管１４１ｂは、第２吸入枝管１０４ａに接続されており、第２油戻し管１４３ｃは、第１吸入枝管１０３ａに接続されている。このため、第１圧縮機構１０３内に溜まった冷凍機油の量と第２圧縮機構１０４内に溜まった冷凍機油の量との間に偏りに起因して第１圧縮機構１０３から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油の量と第２圧縮機構１０４から吐出される冷媒に同伴する冷凍機油の量との間に偏りが生じた場合であっても、圧縮機構１０３、１０４のうち冷凍機油の量が少ない方に冷凍機油が多く戻ることになり、第１圧縮機構１０３内に溜まった冷凍機油の量と第２圧縮機構１０４内に溜まった冷凍機油の量との間の偏りが解消されるようになっている。また、本変形例において、第１吸入枝管１０３ａは、第２油戻し管１４３ｂとの合流部から吸入母管１０２ａとの合流部までの間の部分が、吸入母管１０２ａとの合流部に向かって下り勾配になるように構成されており、第２吸入枝管１０４ａは、第１油戻し管１４１ｂとの合流部から吸入母管１０２ａとの合流部までの間の部分が、吸入母管１０２ａとの合流部に向かって下り勾配になるように構成されている。このため、圧縮機構１０３、１０４のいずれか一方が停止中であっても、運転中の圧縮機構に対応する油戻し管から停止中の圧縮機構に対応する吸入枝管に戻される冷凍機油は、吸入母管１０２ａに戻ることになり、運転中の圧縮機構の油切れが生じにくくなっている。油戻し管１４１ｂ、１４３ｂには、油戻し管１４１ｂ、１４３ｂを流れる冷凍機油を減圧する減圧機構１４１ｃ、１４３ｃが設けられている。逆止機構１４２、１４４は、圧縮機構１０３、１０４の吐出側から切換機構３への冷媒の流れを許容し、かつ、切換機構３から圧縮機構１０３、１０４の吐出側への冷媒の流れを遮断するための機構である。
【０１１２】
このように、圧縮機構１０２は、本変形例において、２つの圧縮要素１０３ｃ、１０３ｄを有するとともにこれらの圧縮要素１０３ｃ、１０３ｄのうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮するように構成された第１圧縮機構１０３と、２つの圧縮要素１０４ｃ、１０４ｄを有するとともにこれらの圧縮要素１０４ｃ、１０４ｄのうちの前段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次圧縮するように構成された第２圧縮機構１０４とを並列に接続した構成となっている。
【０１１３】
また、中間熱交換器７は、本変形例において、中間冷媒管８を構成する中間母管８２に設けられており、冷房運転時には、第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出された冷媒と第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０４ｃから吐出された冷媒とが合流したものを冷却する熱交換器である。すなわち、中間熱交換器７は、冷房運転時には、２つの圧縮機構１０３、１０４に共通の冷却器として機能するものとなっている。このため、多段圧縮式の圧縮機構１０３、１０４を複数系統並列に接続した並列多段圧縮式の圧縮機構１０２に対して中間熱交換器７を設ける際の圧縮機構１０２周りの回路構成の簡素化が図られている。
【０１１４】
また、中間冷媒管８を構成する第１入口側中間枝管８１には、第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃの吐出側から中間母管８２側への冷媒の流れを許容し、かつ、中間母管８２側から前段側の圧縮要素１０３ｃの吐出側への冷媒の流れを遮断するための逆止機構８１ａが設けられており、中間冷媒管８を構成する第２入口側中間枝管８４には、第２圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０４ｃの吐出側から中間母管８２側への冷媒の流れを許容し、かつ、中間母管８２側から前段側の圧縮要素１０４ｃの吐出側への冷媒の流れを遮断するための逆止機構８４ａが設けられている。本変形例においては、逆止機構８１ａ、８４ａとして逆止弁が使用されている。このため、圧縮機構１０３、１０４のいずれか一方が停止中であっても、運転中の圧縮機構の前段側の圧縮要素から吐出された冷媒が中間冷媒管８を通じて、停止中の圧縮機構の前段側の圧縮要素の吐出側に達するということが生じないため、運転中の圧縮機構の前段側の圧縮要素から吐出された冷媒が、停止中の圧縮機構の前段側の圧縮要素内を通じて圧縮機構１０２の吸入側に抜けて停止中の圧縮機構の冷凍機油が流出するということが生じなくなり、これにより、停止中の圧縮機構を起動する際の冷凍機油の不足が生じにくくなっている。尚、圧縮機構１０３、１０４間に運転の優先順位を設けている場合（例えば、第１圧縮機構１０３を優先的に運転する圧縮機構とする場合）には、上述の停止中の圧縮機構に該当することがあるのは、第２圧縮機構１０４に限られることになるため、この場合には、第２圧縮機構１０４に対応する逆止機構８４ａだけを設けるようにしてもよい。
【０１１５】
また、上述のように、第１圧縮機構１０３を優先的に運転する圧縮機構とする場合においては、中間冷媒管８が圧縮機構１０３、１０４に共通に設けられているため、運転中の第１圧縮機構１０３に対応する前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出された冷媒が中間冷媒管８の第２出口側中間枝管８５を通じて、停止中の第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄの吸入側に達し、これにより、運転中の第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出された冷媒が、停止中の第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄ内を通じて圧縮機構１０２の吐出側に抜けて停止中の第２圧縮機構１０４の冷凍機油が流出して、停止中の第２圧縮機構１０４を起動する際の冷凍機油の不足が生じるおそれがある。そこで、本変形例では、第２出口側中間枝管８５に開閉弁８５ａを設け、第２圧縮機構１０４が停止中の場合には、この開閉弁８５ａによって第２出口側中間枝管８５内の冷媒の流れを遮断するようにしている。これにより、運転中の第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出された冷媒が中間冷媒管８の第２出口側中間枝管８５を通じて、停止中の第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄの吸入側に達することがなくなるため、運転中の第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出された冷媒が、停止中の第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄ内を通じて圧縮機構１０２の吐出側に抜けて停止中の第２圧縮機構１０４の冷凍機油が流出するということが生じなくなり、これにより、停止中の第２圧縮機構１０４を起動する際の冷凍機油の不足がさらに生じにくくなっている。尚、本変形例においては、開閉弁８５ａとして電磁弁が使用されている。
【０１１６】
また、第１圧縮機構１０３を優先的に運転する圧縮機構とする場合においては、第１圧縮機構１０３の起動に続いて第２圧縮機構１０４を起動することになるが、この際、中間冷媒管８が圧縮機構１０３、１０４に共通に設けられているため、第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０３ｃの吐出側の圧力及び後段側の圧縮要素１０３ｄの吸入側の圧力が、前段側の圧縮要素１０３ｃの吸入側の圧力及び後段側の圧縮要素１０３ｄの吐出側の圧力よりも高くなった状態から起動することになり、安定的に第２圧縮機構１０４を起動することが難しい。そこで、本変形例では、第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０４ｃの吐出側と後段側の圧縮要素１０４ｄの吸入側とを接続する起動バイパス管８６を設けるとともに、この起動バイパス管８６に開閉弁８６ａを設け、第２圧縮機構１０４が停止中の場合には、この開閉弁８６ａによって起動バイパス管８６内の冷媒の流れを遮断し、かつ、開閉弁８５ａによって第２出口側中間枝管８５内の冷媒の流れを遮断するようにし、第２圧縮機構１０４を起動する際に、開閉弁８６ａによって起動バイパス管８６内に冷媒を流すことができる状態にすることで、第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０４ｃから吐出される冷媒を第１圧縮機構１０３の前段側の圧縮要素１０３ｃから吐出される冷媒に合流させることなく、起動バイパス管８６を通じて後段側の圧縮要素１０４ｄに吸入させるようにして、圧縮機構１０２の運転状態が安定した時点（例えば、圧縮機構１０２の吸入圧力、吐出圧力及び中間圧力が安定した時点）で、開閉弁８５ａによって第２出口側中間枝管８５内に冷媒を流すことができる状態にし、かつ、開閉弁８６ａによって起動バイパス管８６内の冷媒の流れを遮断して、通常の冷房運転や暖房運転に移行することができるようになっている。尚、本変形例において、起動バイパス管８６は、その一端が第２出口側中間枝管８５の開閉弁８５ａと第２圧縮機構１０４の後段側の圧縮要素１０４ｄの吸入側との間に接続され、その他端が第２圧縮機構１０４の前段側の圧縮要素１０４ｃの吐出側と第２入口側中間枝管８４の逆止機構８４ａとの間に接続されており、第２圧縮機構１０４を起動する際に、第１圧縮機構１０３の中間圧部分の影響を受けにくい状態にできるようになっている。また、本変形例においては、開閉弁８６ａとして電磁弁が使用されている。
【０１１７】
また、本変形例の空気調和装置１の冷房運転や暖房運転、除霜運転の動作は、圧縮機構２に代えて設けられた圧縮機構１０２によって、圧縮機構１０２周りの回路構成がやや複雑化したことによる変更点を除いては、上述の変形例３における動作（図３４〜図４３及びその関連記載）と基本的に同じであるため、ここでは、説明を省略する。
【０１１８】
そして、本変形例の構成においても、上述の変形例３と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１９】
（７）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【０１２０】
例えば、上述の実施形態及びその変形例において、利用側熱交換器６を流れる冷媒と熱交換を行う加熱源又は冷却源としての水やブラインを使用するとともに、利用側熱交換器６において熱交換された水やブラインと室内空気とを熱交換させる二次熱交換器を設けた、いわゆる、チラー型の空気調和装置に本発明を適用してもよい。
【０１２１】
また、上述のチラータイプの空気調和装置の他の型式の冷凍装置であっても、冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を冷媒として使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行うものであれば、本発明を適用可能である。
【０１２２】
また、超臨界域で作動する冷媒としては、二酸化炭素に限定されず、エチレン、エタンや酸化窒素等を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明を利用すれば、冷却運転と加熱運転とを切り換え可能に構成された冷媒回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を使用して多段圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置において、逆サイクル除霜運転を効率的に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置の概略構成図である。
【図２】熱源ユニットの外観斜視図（ファングリルを取り除いた状態）である。
【図３】熱源ユニットの右板を取り除いた状態における熱源ユニットの側面図である。
【図４】図３のＩ部分の拡大図である。
【図５】冷房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図６】冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図７】冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図８】臨界圧力よりも低い中間圧の二酸化炭素を伝熱流路内に流した場合の熱伝達率、及び、臨界圧力を超える高圧の二酸化炭素を伝熱流路内に流した場合の熱伝達率の特性を示す図である。
【図９】暖房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図１０】暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図１１】暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図１２】除霜運転のフローチャートである。
【図１３】除霜運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図１４】変形例１にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【図１５】変形例１にかかる冷房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図１６】変形例１にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図１７】変形例１にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図１８】変形例１にかかる暖房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図１９】変形例１にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図２０】変形例１にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図２１】変形例１にかかる除霜運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図２２】変形例１にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図２３】変形例１にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図２４】変形例２にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【図２５】変形例２にかかる冷房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図２６】変形例２にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図２７】変形例２にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図２８】変形例２にかかる暖房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図２９】変形例２にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図３０】変形例２にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図３１】変形例２にかかる除霜運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図３２】変形例２にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図３３】変形例２にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図３４】変形例３にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【図３５】変形例３にかかる冷房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図３６】変形例３にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図３７】変形例３にかかる空気調和装置における冷房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図３８】変形例３にかかる暖房運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図３９】変形例３にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図４０】変形例３にかかる空気調和装置における暖房運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図４１】変形例３にかかる除霜運転時における空気調和装置内の冷媒の流れを示す図である。
【図４２】変形例３にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された圧力−エンタルピ線図である。
【図４３】変形例３にかかる空気調和装置における除霜運転時の冷凍サイクルが図示された温度−エントロピ線図である。
【図４４】変形例４にかかる空気調和装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  空気調和装置（冷凍装置）
２、１０２  圧縮機構
３  切換機構
４  熱源側熱交換器
６  利用側熱交換器
７  中間熱交換器
８  中間冷媒管
９  中間熱交換器バイパス管
１８ｃ  第１後段側インジェクション管
１９  第２後段側インジェクション管
【図１】
2009264605.tif 000003
【図２】
2009264605.tif 000004
【図３】
2009264605.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009264605.tif 000007
【図６】
2009264605.tif 000008
【図７】
2009264605.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009264605.tif 000011
【図１０】
2009264605.tif 000012
【図１１】
2009264605.tif 000013
【図１２】
2009264605.tif 000014
【図１３】
2009264605.tif 000015
【図１４】
2009264605.tif 000016
【図１５】
2009264605.tif 000017
【図１６】
2009264605.tif 000018
【図１７】
2009264605.tif 000019
【図１８】
2009264605.tif 000020
【図１９】
2009264605.tif 000021
【図２０】
2009264605.tif 000022
【図２１】
2009264605.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2009264605.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2009264605.tif 000033
【図３２】
2009264605.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2009264605.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2009264605.tif 000040
【図３９】
2009264605.tif 000041
【図４０】
2009264605.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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