CN104350338B - 空调装置 - Google Patents

Abstract

当在事先决定的低外气温度时进行使利用侧热交换器发挥冷凝器的作用的制热运转的时候，执行低外气温度制热运转起动模式之后转换到低外气温度制热运转模式。在低外气温度制热运转起动模式中，使从压缩机排出的制冷剂流入利用侧热交换器，同时通过喷射配管向压缩机的喷射口供应制冷剂，而且将滞留在储存器内的制冷剂的一部分通过连接配管供应到压缩机。在低外气温度制热运转模式中，使从压缩机排出的制冷剂流入利用侧热交换器，同时通过喷射配管向压缩机的喷射口供应。

Description

空调装置

技术领域

本发明涉及例如适用于大楼用多联式空调等的空调装置。

背景技术

目前，作为大楼用多联式空调等的空调装置，例如通过配管连接配置在建筑物外的热源机即室外机(室外单元)与配置在建筑物内的室内机(室内单元)之间来构成制冷剂回路，使制冷剂循环。并且，利用制冷剂的放热、吸热对空气进行加热、冷却，从而进行空气调节对象空间的制热或制冷。

在低于外气温度-10℃左右的情况下，这样的大楼用多联式空调在实施制热运转时，由于该低外气温度的空气与制冷剂要进行热交换，因此制冷剂的蒸发温度降低，随之蒸发压力降低。

通过这样，被吸入压缩机的制冷剂的密度变小，制冷剂流量减少，空调装置的制热能力将不够。另外，被吸入压缩机的制冷剂的密度变小，相应地压缩比增大，因此，过度地引起压缩机的排出制冷剂的温度升高，发生冷冻机油劣化及压缩机损坏等问题。

为了解决这些问题，提出了这样的空调装置的方案，即：通过向在压缩机的压缩过程中形成中间压的部位喷射二相制冷剂，提高压缩的制冷剂的密度，增加制冷剂流量，确保低外气温度时的制热能力，降低压缩机的排出温度(例如，参考专利文献1)。

专利文献1所述的技术在于，如果被向负荷侧热交换器供应的高压制冷剂的饱和温度成为室内空气的温度以上，则通过从高压气体制冷剂向室内空气进行放热，制冷剂进行液化而形成二相制冷剂，利用该方式将该二相制冷剂向在压缩机压缩过程中成为中间压的部位进行喷射，使压缩机的排出制冷剂温度降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-138921号公报(图1、图2等)

发明内容

发明所要解决的课题

在低于外气温度-10℃左右的情况下，设置室内机的空气调节对象空间的温度也与之对应地降低。即，刚起动空调装置5至15分钟左右时，向设置于室内机内的负荷侧热交换器供应的高压制冷剂的饱和温度低于室内的空气温度。因此，在实施制热运转时，即使向负荷侧热交换器供应高压制冷剂，高温高压的气体制冷剂在负荷侧热交换器也不会被液化。

因此，在专利文献1所述的技术中，一旦在低外气温度下运转空调装置，则气体制冷剂被向压缩机喷射，从压缩机排出的制冷剂温度升高抑制效果变小。而且，外气温度越低(例如-30℃以下)，被吸入压缩机的制冷剂密度就越小，压缩机的排出制冷剂温度的升高幅度就越大。

即，在专利文献1所述的技术中，在高压制冷剂成为室内的空气温度以上之前，压缩机的排出制冷剂温度暂时过度升高到大约120℃以上，存在引起“冷冻机油的劣化”及“随着冷冻机油的劣化而出现的压缩机的滑动部的磨损所导致的损坏”等问题。

另外，在专利文献1所述的技术中，一旦采用使压缩机减速以降低转速来抑制压缩机的排出制冷剂温度升高的方法，则不能平稳地使压缩机增速，因此需要更长的时间才能确保制热能力，存在会降低用户舒适度的问题。

本发明是为了解决上述课题而做出的，目的在于提供抑制用户舒适度降低同时抑制压缩机的排出制冷剂温度升高的空调装置。

用于解决课题的手段

本发明的空调装置，利用制冷剂配管连接压缩机、制冷剂流路切换装置、热源侧热交换器、利用侧节流装置以及利用侧热交换器，构成制冷循环，其特征在于，具有：喷射配管，所述喷射配管的一侧与压缩机的喷射口连接，另一侧与利用侧节流装置和热源侧热交换器之间的制冷剂配管连接，在压缩机的压缩运转期间注入制冷剂；制冷剂热交换器，所述制冷剂热交换器使在制冷循环的制冷剂配管中流动的制冷剂与在喷射配管中流动的制冷剂进行热交换；储存器，所述储存器的一侧与压缩机的吸入侧连接，另一侧与制冷剂流路切换装置连接，储存液态制冷剂；以及连接配管，所述连接配管的一侧与压缩机的吸入侧连接，另一侧与储存器的底部连接，当在事先决定的低外气温度时进行使利用侧热交换器发挥冷凝器的作用的制热运转的时候，在执行低外气温度制热运转起动模式之后转换到低外气温度制热运转模式，在所述低外气温度制热运转起动模式中，使从压缩机排出的制冷剂流入利用侧热交换器，同时通过喷射配管向压缩机的喷射口供应制冷剂，而且将滞留在储存器内的制冷剂的一部分通过连接配管供应到压缩机，在所述低外气温度制热运转模式中，使从压缩机排出的制冷剂流入利用侧热交换器，同时通过喷射配管向压缩机的喷射口供应。

发明的效果

根据本发明的空调装置，当在事先决定的低外气温度时进行使利用侧热交换器发挥冷凝器的作用的制热运转的时候，执行低外气温度制热运转起动模式之后，转换到低外气温度制热运转模式，因此，可以抑制用户舒适度降低，同时抑制压缩机的排出制冷剂温度升高。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的空调装置的回路结构的一个例子的概略回路结构图。

图2是表示本发明的第一实施方式的空调装置的制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。

图3是表示本发明的第一实施方式的空调装置的制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。

图4是表示本发明的第一实施方式的空调装置的低外气温度制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。

图5是表示本发明的第一实施方式的空调装置的低外气温度制热运转起动模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。

图6是表示本发明的第一实施方式的空调装置的低外气温度制热运转起动模式时的控制动作的流程图。

图7是表示本发明的第二实施方式的空调装置的回路结构的一个例子的概略回路结构图。

图8是表示本发明的第三实施方式的空调装置的回路结构的一个例子的概略回路结构图。

具体实施方式

第一实施方式

以下参考附图就本发明的实施方式进行说明。

图1是表示第一实施方式的空调装置(以下称为100)的回路结构的一个例子的概略回路结构图。根据图1就空调装置100的具体结构进行说明。该空调装置100是通过制冷剂主管4连接室外机1和室内机2，使制冷剂在其之间循环，从而可以进行利用了制冷循环的空气调节。

空调装置100进行了改良，即：在低外气温度的情况下，抑制用户舒适度降低，同时抑制压缩机的排出制冷剂温度上升。

[室外机1]

室外机1具备：具有喷射口的压缩机10、四通阀等制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12、储存剩余制冷剂的储存器13、分离制冷剂中所含的冷冻机油的油分离器14、一侧与油分离器14连接且另一侧与压缩机10的吸入侧连接的回油管15、双层管式热交换器等制冷剂热交换器16以及第一节流装置30，这些部件被设置成通过制冷剂主管4连接。

在制冷剂热交换器16和室内机2之间的制冷剂主管4上连接用于向压缩机10的中间压缩室进行喷射的喷射配管18，在喷射配管18上串联连接第二节流装置31、制冷剂热交换器16和第一开闭装置32。另外，在喷射配管18上连接向储存器13的制冷剂入口侧供应制冷剂的分支管18B，在该分支管18B上连接第二开闭装置33。另外，第二节流装置31和喷射配管18被设置在室外机1。

室外机1具有在制热运转时将压缩机10的排出侧经由热源侧热交换器12与压缩机10的吸入侧旁通的旁通配管17，在该旁通配管17上连接用于调节流量的第三开闭装置35。

另外，在室外机1上设置：检测制冷剂温度的第一温度传感器43、第二温度传感器45、第三温度传感器48；检测制冷剂压力的第一压力传感器41、第二压力传感器42和第三压力传感器49；根据这些检测信息控制压缩机10的转速等的控制装置50。

压缩机10用于吸入制冷剂并将该制冷剂进行压缩，形成高温高压的状态，例如由可控制容量的变频压缩机等构成。压缩机10的排出侧通过油分离器14与制冷剂流路切换装置11连接，吸入侧与储存器13连接。压缩机10具有中间压缩室，喷射配管18与该中间压缩室连接。

制冷剂流路切换装置11是切换制热运转模式时的制冷剂流动和制冷运转模式时的制冷剂流动的装置。制冷剂流路切换装置11在制冷运转模式时被切换成，通过油分离器14连接压缩机10的排出侧与热源侧热交换器12的同时，连接储存器13与室内机2。制冷剂流路切换装置11在制热运转模式时被切换成，通过油分离器14连接压缩机10的排出侧与室内机2的同时，连接热源侧热交换器12与储存器13。

热源侧热交换器12在制热运转时发挥蒸发器的功能，在制冷运转时发挥冷凝器的功能，在从未图示的风扇等鼓风机供应的空气与制冷剂之间进行热交换。热源侧热交换器12的一侧与制冷剂流路切换装置11连接，另一侧与第一节流装置30连接。另外，热源侧热交换器12与旁通配管17连接，可以使从旁通配管17供应的制冷剂与从风扇等鼓风机供应的空气进行热交换。

储存器13被设置在压缩机10的吸入侧，用于储存因制热运转模式时与制冷运转模式时的差异而产生的剩余制冷剂、针对过度的运转变化的剩余制冷剂。储存器13的一侧与压缩机10的吸入侧连接，另一侧与制冷剂流路切换装置11连接。

油分离器14用于分离从压缩机1排出的制冷剂和冷冻机油的混合物。油分离器14与压缩机10的排出侧、制冷剂流路切换装置11和回油管15连接。

回油管15使冷冻机油返回到压缩机10，一部分可以由毛细管等构成。回油管15的一侧与油分离器14连接，另一侧与压缩机10的吸入侧连接。

制冷剂热交换器16用于进行制冷剂之间的热交换，例如由双层管式热交换器等构成，在制冷运转时，充分确保高压制冷剂的过冷度，在低外气温度的制热运转时调节流入压缩机10的喷射口的制冷剂的干燥度。制冷剂热交换器16的一侧的制冷剂流路侧与连接第一节流装置30和室内机2的制冷剂主管4连接，另一侧的制冷剂流路侧与喷射配管18连接。

第一节流装置30用于调节在制热运转模式时流入热源侧热交换器12的制冷剂的压力。第一节流装置30的一侧与制冷剂热交换器16连接，另一侧与热源侧热交换器12连接。

第二节流装置31用于调节在低外气温度的制热运转时流入压缩机10的喷射口的制冷剂的压力。第二节流装置31的一侧与连接制冷剂热交换器16和室内机2的制冷剂主管4连接，另一侧与制冷剂热交换器16连接。

第一节流装置30和第二节流装置31具有作为减压阀、膨胀阀的功能，用于使制冷剂减压且膨胀，由可变地控制开度的例如电子膨胀阀等构成。

喷射配管18用于连接制冷剂主管4和压缩机10，制冷剂主管4连接室内机2和制冷剂热交换器16。另外，喷射配管18与分支管18B连接。另外，该分支管18B设置第二开闭装置33，一侧与储存器13的制冷剂入口侧的制冷剂主管4连接，另一侧与喷射配管18连接。

在喷射配管18上设置有用于调节流量的第一开闭装置32。第一开闭装置32用于调节流入压缩机10的喷射口的制冷剂量，第二开闭装置33用于调节向储存器13的入口侧供应的制冷剂量。

通过该喷射配管18、制冷剂热交换器16、第二节流装置31、第一开闭装置32以及第二开闭装置33，空调装置100可以“在低外气温度的制热运转时，调节从制冷剂热交换器16流入压缩机10的喷射口的制冷剂量”，另外，可以“在制冷运转时，调节低压制冷剂的流量，确保高压制冷剂的过冷度，使制冷剂旁通到储存器13的入口侧”。

旁通配管17是在进行制热运转时将压缩机10的排出侧经由热源侧热交换器12与压缩机10的吸入侧旁通地连接的配管。更具体地说，旁通配管17的一侧与连接制冷剂流路切换装置11和室内机2的制冷剂主管4连接，另一侧与连接储存器13和压缩机10的吸入侧的制冷剂主管4连接。该旁通配管17通过热源侧热交换器12设置成可与在热源侧热交换器12中流动的制冷剂进行热交换。

在旁通配管17上设置有用于调节制冷剂量的第三开闭装置35。第三开闭装置35是用于调节被向压缩机10的吸入侧供应的、在热源侧热交换器12进行了热交换的高压液体或者二相的制冷剂的流动的装置。

另外，第一开闭装置32、第二开闭装置33和第三开闭装置35例如由二通阀、电磁阀、电子膨胀阀等可以调节制冷剂流路的开度的部件构成。

第一温度传感器43被设置在连接压缩机10的排出侧与油分离器14之间的制冷剂主管4上，用于检测从压缩机10排出的制冷剂的温度。第二温度传感器45被设置在热源侧热交换器12的空气吸入部，用于测量室外机1周围的空气温度。第三温度传感器48被设置在连接制冷剂热交换器16与第一开闭装置32之间的喷射配管18上，用于检测流入喷射配管18内、通过第二节流装置31从制冷剂热交换器16流出的制冷剂的温度。第一温度传感器43、第二温度传感器45和第三温度传感器48例如可以由热敏电阻等构成。

第一压力传感器41被设置在连接压缩机10与油分离器14之间的制冷剂主管4上，用于检测被压缩机10压缩后排出的高温高压的制冷剂的压力。第二压力传感器42被设置在连接室内机2与制冷剂热交换器16之间的制冷剂主管4上，用于检测流入第一节流装置30的低温中压的制冷剂的压力。第三压力传感器49被设置在连接制冷剂流路切换装置11和储存器13的制冷剂主管4上，用于检测低压的制冷剂的压力。

控制装置50用于进行空调装置100的集成控制，由微机等构成。控制装置50根据各种检测设备的检测信息和来自遥控器的指示，控制压缩机10的驱动频率、热源侧热交换器12和利用侧热交换器21用的送风机(未图示)的转速(包括接通/断开)、制冷剂流路切换装置11的切换，控制第一节流装置30的开度、第二节流装置31的开度、第三节流装置22的开度、第一开闭装置32的开/闭、第二开闭装置33的开/闭、第三开闭装置35的开/闭等，执行后面将说明的各运转模式。另外，控制装置50可以设置在每个单元上，也可以设置在室外机1或室内机2上。

[室内机2]

在室内机2上安装有利用侧热交换器21和第三节流装置22。另外，在室内机2上设置有检测制冷剂温度的第四温度传感器46、第五温度传感器47和第六温度传感器44。

利用侧热交换器21通过制冷剂主管4与室外机1连接，使制冷剂流入流出。利用侧热交换器21例如在从未图示的风扇等送风机供应的空气与制冷剂之间进行热交换，生成用于向室内空间供应的制热用空气或制冷用空气。

第三节流装置22具有作为减压阀、膨胀阀的功能，用于使制冷剂减压和膨胀，在制冷运转模式时的制冷剂流动中被设置在利用侧热交换器21的上游侧，第三节流装置22可以由能可变地控制开度的例如电子膨胀阀等构成。

第四温度传感器46被设置在连接第三节流装置22和利用侧热交换器21之间的配管上，第五温度传感器47被设置在连接利用侧热交换器21与制冷剂流路切换装置11的配管上。第四温度传感器46和第五温度传感器47用于检测流入利用侧热交换器21的制冷剂温度或从利用侧热交换器21流出的制冷剂温度。第六温度传感器44被设置在利用侧热交换器21的空气吸入部。第四温度传感器46、第五温度传感器47和第六温度传感器44例如可以由热敏电阻等构成。

另外，在图1中示出了空调装置100设置了一台室内机2的情况，但并不局限于此。即，空调装置100可以相对于室外机1并联设置多台室内机2，可以选择将在后面进行说明的“所有的室内机2都进行制冷的制冷运转模式”或“所有的室内机2都进行制热的制热运转模式”。

以下就空调装置100执行的各运转模式进行说明。该空调装置100根据来自室内机2的指示，具有制冷运转模式或制热运转模式。以下就各运转模式与制冷剂的流动一起进行说明。

[制冷运转模式]

图2是表示第一实施方式的空调装置100的制冷运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。在该图2中，以在利用侧热交换器21产生冷能负荷的情况为例就制冷运转模式进行说明。另外，在图2中，用实线箭头表示制冷剂的流动方向。

在图2所示的制冷运转模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，形成高温高压的气体制冷剂后被排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂在油分离器14被分离成高温高压的气体制冷剂和冷冻机油，仅高温高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。另外，在油分离器14被分离的冷冻机油通过回油管15从压缩机10的吸入侧流入。

流入热源侧热交换器12的高温高压的气体制冷剂在热源侧热交换器12向室外空气放热的同时形成高压液态制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压制冷剂通过接近完全打开的开度的第一节流装置30流入制冷剂热交换器16。然后，在制冷剂热交换器16的出口被分支成从室外机1流出的高压液态制冷剂和流入第二节流装置31的高压液态制冷剂。

在此，从室外机1流出的高压液态制冷剂在制冷剂热交换器16向被第二节流装置31减压的低压低温的制冷剂放热，从而形成过冷却的高压的液态制冷剂。

另一方面，流入第二节流装置31的高压的液态制冷剂在制冷剂热交换器16被第二节流装置31减压成低压低温的制冷剂之后，通过从第一节流装置30流出的高压的液态制冷剂吸热，形成低压的气体制冷剂，通过第二开闭装置33流入储存器13。另外，第一开闭装置32被关闭，制冷剂不被向压缩机10喷射。

从室外机1流出的高压的液态制冷剂通过制冷剂主管4之后，在第三节流装置22被膨胀，形成低温低压的二相制冷剂。该二相制冷剂流入发挥蒸发器功能的利用侧热交换器21，从室内空气吸热，从而冷却室内空气的同时，形成低温低压的气体制冷剂。从利用侧热交换器21流出的气体制冷剂通过制冷剂主管4后重新流入室外机1。流入了室外机1的制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储存器13之后，被重新吸入压缩机10。

在此，第二节流装置31被进行开度控制，使得作为根据第三压力传感器49检测到的压力计算出的制冷剂饱和温度与第三温度传感器48检测到的温度之差得到的过热(过热度)恒定。并且，第三节流装置22被进行开度控制，使得作为第四温度传感器46检测到的温度与第五温度传感器47检测到的温度之差得到的过热(过热度)恒定。

[制热运转模式]

图3是表示第一实施方式的空调装置100的制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。该制热运转模式是在外气温度较高的情况下(例如5℃以上)实施。另外，在图3中，用实线箭头表示制冷剂的流动方向。

在图3所示的制热运转模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，形成高温高压的气体制冷剂后被排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂在油分离器14被分离成高温高压的气体制冷剂和冷冻机油，仅高温高压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11从室外机1流出。另外，在油分离器14被分离的冷冻机油通过回油管15从压缩机10的吸入侧流入。

从室外机1流出的高温高压的气体制冷剂通过制冷剂主管4后，在利用侧热交换器21向室内空气进行放热，从而加热室内空气的同时形成液态制冷剂。从利用侧热交换器21流出的液态制冷剂在第三节流装置22被膨胀，形成低温中压的二相或液态制冷剂，通过制冷剂主管4后重新流入室外机1。

流入室外机1的低温中压的二相或者液态制冷剂穿过制冷剂热交换器16，在此不进行热交换，通过接近完全打开的开度的第一节流装置30，在热源侧热交换器12从室外空气吸热的同时形成低温低压的气体制冷剂，通过制冷剂流路切换装置11和储存器13被重新吸入压缩机10。

在此，在通常的制热运转模式下，关闭第二节流装置31。并且，第三节流装置22被控制开度，使得作为将第一压力传感器41检测到的压力换算成饱和温度的值与第四温度传感器46检测到的温度之差得到的过冷(过冷度)恒定。

[低外气温度制热运转模式]

图4是表示第一实施方式的空调装置100的低外气温度制热运转模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。低外气温度制热运转模式在外气温度较低的情况下(例如-10℃以下)实施。另外，在图4中，实线箭头表示制冷剂的流动方向。

在图4所示的低外气温度制热运转模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，形成高温高压的气体制冷剂之后被排出。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂在油分离器14被分离成高温高压气体制冷剂和冷冻机油，仅高温高压气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11从室外机1流出。另外，在油分离器14被分离的冷冻机油通过回油管15从压缩机10的吸入侧流入。

从室外机1流出的高温高压的气体制冷剂通过制冷剂主管4之后，在利用侧热交换器21向室内空气放热，从而加热室内空气的同时，形成液态制冷剂。从利用侧热交换器21流出的液态制冷剂在第三节流装置22被膨胀，形成低温中压的二相或者液态制冷剂，通过制冷剂主管4后重新流入室外机1。流入了室外机1的低温中压的二相或者液态制冷剂在制冷剂热交换器16的入口被分支成流入制冷剂热交换器16的制冷剂和流入喷射配管18的制冷剂。

流入了制冷剂主管4侧的制冷剂热交换器16的制冷剂是喷射配管18侧的制冷剂，向在第二节流装置31被减压的低温低压的二相制冷剂放热，形成被进一步冷却的低温中压的液态制冷剂。然后，在制冷剂热交换器16被进一步冷却的低温中压的液态制冷剂流入第一节流装置30并被减压之后，在热源侧热交换器12从室外空气吸热的同时形成低温低压的气体制冷剂。从该热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储存器13被重新吸入压缩机10。

另一方面，流入了喷射配管18的制冷剂流入第二节流装置31后被减压，形成低温低压的二相制冷剂之后流入制冷剂热交换器16，从低温中压的二相或液态制冷剂吸热，从而形成干燥度略高、压力高于压缩机10的中间压力的低温低压的二相制冷剂。从喷射配管18侧的制冷剂热交换器16流出的低温低压的二相制冷剂通过第一开闭装置32向压缩机10的中间压缩室被喷射。

在此，第一节流装置30被控制开度，使得第二压力传感器42检测到的压力达到规定值(例如1.0MPa左右)。第二节流装置31被控制开度，使得作为将第一压力传感器41检测到的压力换算成饱和温度的值与第一温度传感器43检测到的温度之差得到的过热(过热度)恒定。第三节流装置22被控制开度，使得作为将第一压力传感器41检测到的压力换算成饱和温度的值与第四温度传感器46检测到的温度之差得到的过冷(过冷度)恒定。

[低外气温度制热运转模式的效果]

如果不向压缩机10进行喷射，则制冷剂在热源侧热交换器12就必须从低外气温度的空气吸热，因此制冷剂的蒸发温度降低，被吸入压缩机10的制冷剂的密度将降低。

一旦被吸入压缩机10的制冷剂密度降低，则制冷循环的制冷剂流量将降低，将难以确保制热能力。并且，一旦被吸入压缩机10的制冷剂的密度降低，则稀薄的制冷剂将被压缩并加热，因此，从压缩机10排出的制冷剂的温度将变得非常高。

但是，空调装置100由于在实施了后述的低外气温度制热运转起动模式之后实施该低外气温度制热运转模式，从而可以确实抑制制冷剂密度的降低，可以实现制热能力的确保以及排出制冷剂温度升高的抑制。

在低外气温度制热运转模式下，在热源侧热交换器12吸热形成了低温低压的气体制冷剂的制冷剂通过储存器13流入压缩机10，然后，在压缩机10被压缩到中间压力的同时，被加热后送入中间压缩室。另一方面，二相制冷剂通过喷射配管18流入压缩机10的中间压缩室。

即，在压缩机10被压缩到中间压力的制冷剂和通过喷射配管18流入的二相制冷剂进行合流。

通过这样，在压缩机10被压缩到中间压力的制冷剂与被喷射的制冷剂合流，从而在温度低于被喷射之前的状态下，被压缩到高压后排出。这样，空调装置100由于压缩机10的排出制冷剂温度低于被喷射之前，因此，可以抑制压缩机10的排出制冷剂温度的异常升高。

并且，在压缩机10被压缩到中间压力的制冷剂由于通过了热源侧热交换器12，因此是在热源侧热交换器12吸热的低温低压的气体制冷剂。另一方面，被喷射的制冷剂由于未通过热源侧热交换器12，所以是高密度的二相制冷剂。因此，通过喷射，可以增大在压缩机10被压缩到中间压力的制冷剂的密度，可以增加制冷循环的制冷剂流量，即使低外气温度也可以确保制热能力。

[低外气温度制热运转起动模式]

图5是表示第一实施方式的空调装置100的低外气温度制热运转起动模式时的制冷剂流动的制冷剂回路图。低外气温度制热运转模式是在外气温度较低的情况下(例如-10℃以下)实施。另外，在图5中，实线箭头表示制冷剂的流动方向。

该低外气温度制热运转起动模式是在上述的图4的低外气温度制热运转模式之前实施的运转模式。即，在实施该低外气温度制热运转起动模式之后实施上述的低外气温度制热运转模式。

在图5所示的低外气温度制热运转起动模式的情况下，低温低压的制冷剂被压缩机10压缩，形成高温高压的气体制冷剂后被排出。被从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂在油分离器14被分离成高温高压的气体制冷剂和冷冻机油，仅高温高压的气体制冷剂流入制冷剂流路切换装置11。另外，在油分离器14被分离的冷冻机油通过回油管15流入压缩机10的吸入配管。

从制冷剂流路切换装置11流出的高温高压的气体制冷剂其一部分流入旁通配管17，该气体制冷剂的剩余部分从室外机1流出。

流入旁通配管17的高温高压的气体制冷剂流入热源侧热交换器12，通过向室外空气放热而形成低温高压的液态制冷剂，通过第三开闭装置35从压缩机10的吸入侧流入压缩机10。

从制冷剂流路切换装置11流出的高温高压的气体制冷剂的剩余部分通过制冷剂主管4后流入利用侧热交换器21。在此，流入利用侧热交换器21的高温高压的气体制冷剂的饱和温度如果高于室内空气的温度，则流入的制冷剂就向室内空气放热，加热室内空气的同时，形成液态制冷剂。另外，流入利用侧热交换器21的高温高压的气体制冷剂的饱和温度如果低于室内空气的温度，则从室内空气吸热，形成温度升高的气体制冷剂。

从利用侧热交换器21流出的制冷剂在第三节流装置22被膨胀，形成低温中压的二相制冷剂、液态制冷剂或气体制冷剂的任意一种，通过制冷剂主管4后重新流入室外机1。流入室外机1的制冷剂在制冷剂热交换器16的入口被分支成流入制冷剂热交换器16的制冷剂和流入喷射配管18的制冷剂。

流入制冷剂主管4侧的制冷剂热交换器16的制冷剂向喷射配管18侧的制冷剂即在第二节流装置31被减压的低温低压的二相制冷剂放热，成为被进一步冷却的低温中压的液态制冷剂。然后，在制冷剂热交换器16被进一步冷却的低温中压的液态制冷剂流入第一节流装置30被减压后，在热源侧热交换器12从室外空气吸热的同时成为低温低压的气体制冷剂。从该热源侧热交换器12流出的低温低压的气体制冷剂通过制冷剂流路切换装置11和储存器13被重新吸入压缩机10。

另一方面，流入喷射配管18的制冷剂流入第二节流装置31后被减压，成为低温低压的二相制冷剂之后，流入制冷剂热交换器16，从低温中压的二相或液态制冷剂吸热，从而成为干燥度略高、压力高于压缩机10的中间压力的低温低压的二相制冷剂。从喷射配管18侧的制冷剂热交换器16流出的低温低压的二相制冷剂通过第一开闭装置32被向压缩机10的中间压缩室喷射。

在此，第一节流装置30为了防止低压压力降低而被设定成接近完全打开的开度。第二节流装置31被控制开度，使得作为将第一压力传感器41检测到的压力换算成饱和温度的值与第一温度传感器43检测到的温度之差得到的过热(过热度)恒定。第三节流装置22为了防止低压压力的降低而被设定成接近完全打开的开度。

[低外气温度制热运转起动模式的效果]

例如在外气温度为-10℃以下左右的低外气温度环境下，室内温度也与该低外气温度相对应地降低。通过这样，空调装置刚起动之后5～15分钟左右，高压制冷剂的饱和温度形成低于室内的空气温度的状态。因此，在进行制热运转时，即使向热源侧热交换器供应高压制冷剂，高温高压的气体制冷剂在热源侧热交换器也不被液化。即，气体制冷剂将通过喷射配管被供应到压缩机，从压缩机排出的制冷剂温度的升高抑制效果会降低。

通过这样，在压缩机的转速提高、高压上升的过程中，有可能发生“从压缩机排出的制冷剂的温度异常升高”、“冷冻机油劣化”以及“冷冻机油的劣化导致压缩机损坏”等。另外，如果为了防止这些问题而降低压缩机的转速，则制冷剂高压的上升减慢，达到能够确保制热能力需要一段时间，导致“用户舒适度降低”。

因此，空调装置100在实施“向压缩机10喷射的低外气温度制热运转模式”之前，实施“降低从压缩机10排出的制冷剂温度的同时向压缩机10喷射的低外气温度制热运转起动模式”。通过这样，空调装置100例如可以在刚起动之后5～15分钟左右抑制从压缩机10排出的制冷剂的温度升高，提高压缩机10的喷射效果。

更具体是，空调装置100在实施低外气温度制热运转模式之前，实施使从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂的一部分通过旁通配管17流入热源侧热交换器12的低外气温度制热运转起动模式。通过这样，空调装置100例如在刚起动后5～15分钟左右，可以降低流入压缩机10的吸入侧的制冷剂温度，可以实现“抑制压缩机10的排出制冷剂温度的异常升高”、“冷冻机油的劣化防止”以及“压缩机10的损坏防止”，进而可以使“压缩机10的转速平稳地增速”。

另外，例如刚起动后经过了5～15分钟左右之后，高压制冷剂的饱和温度变得高于室内的空气温度，因此，从“低外气温度制热运转起动模式”转换到“低外气温度制热运转模式”，增大相对于“循环的制冷剂总量”的“喷射制冷剂量”即可。

图6是表示第一实施方式的空调装置100的低外气温度制热运转起动模式时的控制动作的流程图。参考图6就低外气温度制热运转起动模式时的控制装置50的动作进行说明。

(CT1)

在室内机2要求进行制热运转，且外气温度在规定值的范围(例如0℃～10℃)的情况下，控制装置50就执行通常的制热运转模式，但如果外气温度不足规定值(例如不足0℃)，就执行低外气温度制热运转起动模式，然后转向CT2。

(CT2)

控制装置50判断第二温度传感器45检测的室外空气温度是否为规定值以下(例如-10℃以下)。另外，该规定值与第二规定值相对应。

如果室外空气温度为规定值以下，就进入CT3。

如果室外空气温度不为规定值以下，就进入CT9，执行低外气温度制热运转模式。

(CT3)

控制装置50判断是否满足“根据第一压力传感器41检测的压力计算的压缩机10的排出制冷剂的饱和温度为第六温度传感器44检测的温度以下”或者“作为将第一压力传感器41检测的压力换算成饱和温度的值与第四温度传感器46检测的热源侧热交换器12的出口温度之差得到的过冷(过冷度)为规定值以下(例如0℃以下)。

如果满足其中任一个，就进入CT4。

如果两个都不满足，就进入CT9。

(CT4)

控制装置50判断第一温度传感器43检测的压缩机10的排出制冷剂温度是否为规定值以上(例如100℃以上)。另外，该规定值与第一规定值相对应。

如果制冷剂温度为规定值以上，就进入CT5。

如果制冷剂温度不为规定值以上，就进入CT6。

(CT5)

控制装置50打开第三开闭装置35，使来自旁通配管17的制冷剂流向压缩机10的吸入侧。通过这样，可以降低压缩机10的排出制冷剂的温度。

(CT6)

控制装置50关闭第三开闭装置35。

(CT7)

控制装置50判断压缩机10的排出制冷剂的过热(过热度)是否为规定值以下(例如20℃以下)。另外，该过热根据第一温度传感器43检测到的压缩机10的排出制冷剂温度与依靠第一压力传感器41检测的压力计算出的压缩机10的排出制冷剂的饱和温度之差来计算。

如果过热(过热度)为规定值以下，就进入CT6。

如果过热(过热度)不为规定值以下，就进入CT8。

在该CT7中，如果过热(过热度)为规定值以下，就进入CT6，关闭第三开闭装置35，防止使液态制冷剂过多地流入压缩机10。通过这样，可以防止压缩机10内的冷冻机油浓度降低，可以防止因冷冻机油耗尽导致压缩机10损坏。

(CT8)

控制装置50进行与CT3中的判断内容相同的判断。即，控制装置50判断是否满足“根据第一压力传感器41检测的压力计算的压缩机10的排出制冷剂的饱和温度为第六温度传感器44检测的温度以下”和“作为将第一压力传感器41检测的压力换算成饱和温度的值与第四温度传感器46检测的热源侧热交换器12的出口温度之差得到的过冷(过冷度)为规定值以下(例如0℃以下)”中的至少一个。

如果满足至少一个，就进入CT5。

如果两个都不满足，就进入CT6。

(CT9)

控制装置50关闭第三开闭装置35，结束低外气温度制热运转起动模式控制，进入低外气温度制热运转模式。

另外，在图6的说明中，以满足了“CT2的判断”和“CT3的判断”之后进入“CT4的判断”的情况为例进行了说明，但并不局限于此。即，也可以是不实施“CT2的判断”和“CT3的判断”就从CT1进入“CT4的判断”的控制。在这样的低外气温度制热运转起动模式下，也可以抑制从压缩机10排出的制冷剂温度的异常升高，可以得到防止压缩机10损坏的效果。

另外，在CT4中，对将压缩机10的排出制冷剂温度设定为100℃以上的例子进行了说明，但并不局限于此。即，也可以将压缩机10的排出制冷剂温度设定为例如大约120℃以上。

另外，也可以设定第一温度传感器43检测的从压缩机10排出的制冷剂温度的规定值，使得第一温度传感器43检测的压缩机10的排出制冷剂温度与根据第一压力传感器41检测的压力计算的压缩机10的排出制冷剂的饱和温度之差例如大约为20℃以上。通过这样，在压缩机10的增速过程中，可以既防止从压缩机10排出的气体制冷剂的温度达到为了确实防止压缩机10损坏而设定的温度，又防止使液态制冷剂过多地流入压缩机10的吸入侧，可以防止因压缩机10内的冷冻机油的耗尽致使压缩机10损坏。

(第一实施方式的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)

以下，为了既确实降低压缩机10的排出制冷剂温度，又防止液态制冷剂过多地流入压缩机10的吸入侧，就适当地选择第三开闭装置35尺寸规格的方法进行说明。

设从储存器13流入压缩机10的吸入侧的低温低压的气体制冷剂的流量为Gr₁(kg/h)，热函为h₁(kJ/kg)。另外，设从热源侧热交换器12通过旁通配管17流入压缩机10的吸入配管的低温低压的液态制冷剂的流量为Gr₂(kg/h)，热函为h₂(kJ/kg)。进而，设在压缩机10的吸入侧制冷剂合流后的总制冷剂流量为Gr(＝Gr₁+Gr₂kg/h)，合流后的热函为h(kJ/kg)。此时，式(1)所示的能量守恒方程成立。

[数式1]

Gr₁h₁+Gr₂h₂＝Grh(1)

根据式(1)计算的合流后的热函h(kJ/kg)小于从储存器13流入压缩机10的吸入侧的低温低压的气体制冷剂的热函h₁(kJ/kg)，压缩后的制冷剂的排出温度比从旁通配管17没有液态制冷剂合流的情况更低。

在此，在选择第三开闭装置35的尺寸规格时，进行以下假设(以下也称为尺寸规格选择方法A的假设)。即，在“‘为了截断从旁通配管17流入压缩机10的吸入侧的制冷剂，第三开闭装置35关闭’的状态下，‘将被向压缩机10的吸入侧供应的热函h₁(kJ/kg)的制冷剂压缩到规定的压力’”的情况下，以及“在‘为了使制冷剂从旁通配管17流入压缩机10的吸入配管，第三开闭装置35打开’的状态下，‘制冷剂在压缩机10的吸入侧进行合流，热函成为h(kJ/kg)’之后，‘将该热函h(kJ/kg)的制冷剂压缩到规定的压力’”的情况下，假设在将制冷剂压缩到规定的压力时是同等的绝热效率和同等的排出量。

然后，任意地改变式(1)的Gr₂(kg/h)的值，为了使压缩机10的排出制冷剂温度“比压缩机10的排出制冷剂的饱和温度高出大约10℃(对应于第三规定值)以上”，计算用于“降低气体制冷剂的温度”的Gr₂(kg/h)的值。然后，通过该计算的Gr₂(kg/h)和从压缩机10排出的制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力的差压，利用以下的式(2)选择第三开闭装置35的尺寸规格，则得出以下结果。

[数式2]

$\mathrm{Cv}=1.17Q\sqrt{\frac{\mathrm{\γ}}{P_1-P_2}}---\left(2\right)$

即，第三开闭装置35的尺寸规格可以设置成，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为15m³/h以上且不足30m³/h，则使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.01以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为30m³/h以上且不足40m³/h，则使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.02以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为40m³/h以上且不足60m³/h，则使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.03以下”。

在此，在式(2)中，Q(m³/h)是在旁通配管17中流动的制冷剂流量，γ(-)是比重，P₁(kgf/cm²abs)是从压缩机10排出的制冷剂压力，P₂(kgf/cm²abs)是压缩机10的吸入配管内的制冷剂压力。另外，Cv值用于表示第三开闭装置35的容量。通过式(2)计算使流入第三开闭装置35的制冷剂成为液态制冷剂时的Cv值。

另外，式(2)的来源是版次“平成10年6月30日第四次印刷”、作者“阀门讲座编撰委员会”、发行人“小林作太郎”、发行所“日本工业出版株式会社”、标题“初步与实用的阀门讲座修订版”。

(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)

(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)是根据上述的“尺寸规格选择方法A的假定”得到尺寸规格，是几乎不考虑旁通配管17的摩擦损失导致压力降低的选择方法。因此，作为(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)，也可以考虑根据旁通配管17的配管内径和长度而变化的摩擦损失，利用以下的式(3)、(4)来选择第三开闭装置35的尺寸规格。

即，在因旁通配管17的摩擦损失导致的压力降低是小到大约0.001(MPa)以下可以忽略不计的程度的情况下，第三开闭装置35的尺寸规格也可以是上述的(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)的Cv值的范围。另一方面，在旁通配管17的一部分或全部的摩擦损失引起的压力降低大的情况下，从旁通配管17流入压缩机10的吸入配管的液态制冷剂量减少，从压缩机10排出的气体制冷剂的温度异常升高的抑制效果降低，因此可以采用相应地选择大的第三开闭装置35的尺寸规格的(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)。

在(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，使“旁通配管17中的压力损失与第三开闭装置35中的压力损失”的总和与“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力”之差大致相等。以下将进行具体说明。

例如，在满足以下的条件(A)和条件(B)的情况下，为了使压缩机10的排出制冷剂温度“高于压缩机10的排出制冷剂的饱和温度大约10℃以上”而“降低气体制冷剂的温度”，如果根据(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)所述的事项计算，则作为液态制冷剂的流量Gr₂(kg/h)需要为大约44(kg/h)。

条件(A)是“1.2(MPa·abs)的高压液态制冷剂通过旁通配管17，流入0.2MPaabs的吸入配管”。

条件(B)是“排出量以相当于10马力(大约30m³/h)的力从压缩机10排出气体制冷剂”。

在此，作为一个例子，假设在第三开闭装置35与压缩机10的吸入部之间的旁通配管17的一部分上连接内径为1.2(mm)、长度为1263(mm)的配管，将第三开闭装置35的压力损失设为α。这种情况下，一旦流量Gr₂(kg/h)为大约44(kg/h)的液态制冷剂进行流动，则根据以下的式(3)(4)，旁通配管17的“压力损失(式(3)的P₁-P₂)”为0.999(MPaabs)左右。

[数式3]

$\frac{(P_1-P_2)}{\mathrm{\ρg}}=\mathrm{\λ}\frac{L}{d}\frac{v^2}{2g}---\left(3\right)$

[数式4]

$\mathrm{\λ}=0.3164\×\frac{1}{R{e}^{\frac{1}{4}}}---\left(4\right)$

即，第三开闭装置35的压力损失即α是由“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力”之差即1.0MPa与旁通配管17的一部分的“压力损失(式(3)的P₁-P₂)”即0.999(MPaabs)之差计算出的、0.001(MPaabs)。并且，根据44(kg/h)即Gr₂计算出Q，将0.001的α(与式(2)的P₁-P₂相对应)代入式(2)，就可以得到第三开闭装置35的Cv值可以为大约0.47以上这样的结果。

综上所述，在(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，“旁通配管17中的压力损失与第三开闭装置35中的压力损失”的总和与“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力”之差大致相等，“为了补偿旁通配管17引起的摩擦损失量而确保液态制冷剂量，可以确实得到压缩机10的排出制冷剂温度升高的抑制效果”。

(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2的变型例)

在(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，以作为旁通配管17准备规定配管并计算“第三开闭装置35的Cv值”的情况为例进行了说明，但并不局限于此。

即，也可以决定“第三开闭装置35的Cv值”、“旁通配管17的配管内径”以及“旁通配管17的长度”，使得“旁通配管17的压力损失与第三开闭装置35的压力损失”的总和与“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力”之差大致相等。

另外，式(3)是众所周知的达西-魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)的因配管的管摩擦产生的压力损失的计算式，在式(3)中，L(m)是旁通配管17的长度，d(m)是旁通配管17的内径，P₁(Pa·abs)是从压缩机10排出的制冷剂压力，P₂(Pa·abs)是压缩机10的吸入配管内的制冷剂压力，g(m/s²)是重力加速度，ρ是流入旁通配管17的液态制冷剂密度(kg/m³)，v(m/s)是流入旁通配管17的液态制冷剂速度。另外，λ是管摩擦损失系数，式(4)是众所周知的布拉修斯(Blasius)的管摩擦损失系数的式子，Re是雷诺数。

[第一实施方式的空调装置100所具有的效果]

第一实施方式的空调装置100由于可以执行低外气温度制热运转起动模式，因此可以降低例如在刚起动后5～15分钟左右流入压缩机10的吸入侧的制冷剂温度，可以实现“压缩机10的排出制冷剂温度异常升高的抑制”、”冷冻机油劣化的防止”以及“压缩机10损坏的防止”，可以提高空调装置100的可靠性。

第一实施方式的空调装置100由于可以实现“压缩机10的排出制冷剂温度异常升高的抑制”、”冷冻机油劣化的防止”以及“压缩机10损坏的防止”，因此可以使“压缩机10的转速平稳增速”，可以抑制确保制热能力所需时间的增加。通过这样，第一实施方式的空调装置100可以抑制“用户舒适度降低”。

第二实施方式

图7是表示第二实施方式的空调装置(以下称为200)的回路结构的一个例子的概略回路结构图。另外，以该第二实施方式与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记。

图7所示的空调装置200的结构在室外机1的结构上与空调装置100不同。即，空调装置200的连接配管17B从储存器13的底部通过第三开闭装置35与压缩机10的吸入部连接，被安装在室外机1上。更具体说，连接配管17B的一侧与储存器13的底部连接，另一侧与制冷剂主管4中的、储存器13与压缩机10的吸入侧之间的部分连接。另外，连接配管17B与旁通配管17不同，不经过热源侧热交换器12地安装在室外机1上。

在空调装置200中，将存储于储存器13内部的液态制冷剂通过连接配管17B和第三开闭装置35向压缩机10的吸入侧供应。即，空调装置100使从压缩机10排出的制冷剂在热源侧热交换器12进行热交换，形成液态制冷剂后向压缩机10的吸入侧供应，而空调装置200将存储于储存器13内部的液态制冷剂向压缩机10的吸入侧供应。空调装置200的其他动作及控制与空调装置100相同。

以下就第二实施方式的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法进行说明。在空调装置200中，由于第三开闭装置35的前后的制冷剂的压力差小于空调装置100，因此，需要将第三开闭装置35的尺寸规格选择得比空调装置100的更大。第二实施方式的选择方法与第一实施方式相同。关于第二实施方式，与上述的第一实施方式的(第二实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)对应的结果如下所示。

(第二实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)

第三开闭装置35的尺寸规格可以设置成，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为15m³/h以上且不足30m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.15以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为30m³/h以上且不足40m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.20以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为40m³/h以上且不足60m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.35以下”。

(第二实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)

在(第二实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，决定“第三开闭装置35的Cv值”、“连接配管17B的配管内径”以及“连接配管17B的长度”，使得“连接配管17B的压力损失与第三开闭装置35的压力损失”的总和与“储存器13内部与压缩机10的吸入侧的压力差”大致相等。

另外，关于计算方法，与(第一实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)一样，因此省略说明。

[第二实施方式的空调装置200所具有的效果]

第二实施方式的空调装置200也具有与第一实施方式的空调装置100相同的效果。

第三实施方式

图8是表示第三实施方式的空调装置(以下称为300)的回路结构的一个例子的概略回路结构图。另外，在该第三实施方式中，以与上述第一和第二实施方式的不同点为中心进行说明，与第一和第二实施方式相同的部分标注相同的附图标记。

图8所示的空调装置300的结构在室外机1的结构上与空调装置100、200不同。即，空调装置300的旁通配管17C与喷射配管18连接，被安装在室外机1上。更具体是，旁通配管17C的一侧与连接制冷剂流路切换装置11和室内机2的制冷剂主管4连接，另一侧与喷射配管18中的第一开闭装置32与压缩机10之间的部分连接。另外，旁通配管17C与旁通配管17一样被经过热源侧热交换器12设置，以便可以与在热源侧热交换器12流动的制冷剂进行热交换。

在空调装置300中，使从压缩机10排出后流入旁通配管17C的气体制冷剂在热源侧热交换器12形成为液态制冷剂之后，通过旁通配管17C和第三开闭装置35流入喷射配管18。然后，从旁通配管17C流入喷射配管18的制冷剂与在喷射配管18中流动的制冷剂合流，被向压缩机10的中间压缩室喷射。空调装置300的其他动作及控制与空调装置100一样。

(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法1)

在第三实施方式的情况下，使用以下的式(5)来取代第一实施方式的式(1)。即，设在压缩机10的中间压缩室压缩从储存器13流入压缩机10的吸入配管的低温低压的气体制冷剂时的热函为h₃(kJ/kg)，流量为Gr₃(kg/h)。并且，设从热源侧热交换器12通过第三开闭装置35、旁通配管17C、喷射配管18流入压缩机10的中间压缩室的低温中压的制冷剂的流量为Gr₄(kg/h)，热函为h₄(kJ/kg)。而且，设在压缩机10的中间压缩室中各个制冷剂合流之后的热函为h₅(kJ/kg)。此时，式(5)所示的能量守恒方程成立。

[数式5]

Gr₃h₃+Gr₄h₄＝(Gr₃+Gr₄)h₅(5)

在此，在空调装置300中，由于第三开闭装置35的前后的制冷剂压力差小于空调装置100，因此需要将第三开闭装置35的尺寸规格选择得比空调装置100的更大。用与空调装置100相同的方法选择空调装置300中的第三开闭装置35的尺寸规格。

根据式(5)计算的合流后的热函h₅(kJ/kg)低于从储存器13流入压缩机10的吸入侧的低温低压的气体制冷剂的热函h₃(kJ/kg)，压缩后的制冷剂排出温度比从旁通配管17C没有液态制冷剂合流的情况下更低。

在此，在选择第三开闭装置35的尺寸规格时，进行以下假设(以下也称为尺寸规格的选择方法B的假设)。即，在“‘为了截断从旁通配管17C流入压缩机10的中间压缩室的制冷剂，第三开闭装置35关闭’的状态下，‘将被向压缩机10的吸入侧供应的热函h₃(kJ/kg)的制冷剂压缩到规定的压力’”的情况下，以及在“‘为了使制冷剂从旁通配管17C流入压缩机10的中间压缩室，第三开闭装置35打开’的状态下，‘制冷剂在中间压缩室进行合流，热函成为h₅(kJ/kg)’之后，‘将该热函h₅(kJ/kg)的制冷剂压缩到规定的压力’”的情况下，假设在将制冷剂压缩到规定的压力时是同等的绝热效率和同等的排出量。

然后，任意地改变式(5)的Gr₄(kg/h)的值，为了使压缩机10的排出制冷剂温度“高出压缩机10的排出制冷剂的饱和温度大约10℃以上”，计算用于“降低气体制冷剂的温度”的Gr₄(kg/h)的值。然后，通过该计算的Gr₄(kg/h)和从压缩机10排出的制冷剂压力与压缩机10的吸入侧的制冷剂压力的差压，利用上述式(2)选择第三开闭装置35的尺寸规格，则得出以下结果。

即，第三开闭装置35的尺寸规格可以设置成，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为15m³/h以上且不足30m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.02以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为30m³/h以上且不足40m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.03以下”，“如果‘压缩机10的排出量的范围’为40m³/h以上且不足60m³/h，就使‘第三开闭装置35的流量系数(Cv值)’为大约0.05以下”。

(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)

(第三实施方式中的尺寸规格选择方法1)是根据上述的“尺寸规格选择方法的假定B”选择尺寸规格，是几乎不考虑旁通配管17C的摩擦损失导致压力降低的选择方法。因此，作为(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)，也可以考虑根据旁通配管17C的配管内径和长度而变化的摩擦损失，利用以下的式(3)、(4)选择第三开闭装置35的尺寸规格。

即，在因旁通配管17C的摩擦损失导致的压力降低如果是小到大约0.001(MPa)以下的可以忽略不计的程度的情况下，第三开闭装置35的尺寸规格也可以是上述的(尺寸规格选择方法1)的Cv值的范围。另一方面，在旁通配管17C的一部分或全部的摩擦损失引起的压力降低大的情况下，从旁通配管17C流入压缩机10的中间压缩室的液态制冷剂量减少，从压缩机10排出的气体制冷剂的温度异常升高的抑制效果降低，因此最好采用相应地选择大的第三开闭装置35的尺寸规格的(尺寸规格选择方法2)。

在(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，使“旁通配管17C中的压力损失与第三开闭装置35中的压力损失”的总和与“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的中间压力室的制冷剂压力”之差大致相等。以下将进行具体说明。

例如，在满足以下的条件(C)和条件(D)的情况下，为了使压缩机10的排出制冷剂温度“高出压缩机10的排出制冷剂的饱和温度大约10℃以上”而“降低气体制冷剂的温度”，为此如果根据(第三实施方式的尺寸规格选择方法1)所述的事项计算，则作为液态制冷剂的流量Gr₄(kg/h)需要为大约60(kg/h)。

条件(C)是“1.2(MPaabs)的高压液态制冷剂通过旁通配管17C，流入0.5(MPaabs)的压缩机10的中间压缩室”。

条件(D)是“排出量以相当于10马力(大约30m³/h)的力从压缩机10排出气体制冷剂”。

在此，作为一个例子，假设在第三开闭装置35与压缩机10的中间压缩室之间的旁通配管17C的一部分上连接内径为1.2(mm)、长度为512(mm)的配管，将第三开闭装置35的压力损失设为β。在这种情况下，一旦流量Gr₄(kg/h)为大约60(kg/h)的液态制冷剂进行流动，则根据上述的式(3)(4)，旁通配管17C的“压力损失(式(3)的P₁-P₂)”为0.699(MPaabs)左右。

即，第三开闭装置35的压力损失即β是由“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的中间压缩室的制冷剂压力”之差即0.7(MPaabs)与旁通配管17C的一部分的“压力损失(式(3)的P₁-P₂)”即0.699(MPaabs)之差计算出的，成为0.001(MPaabs)。并且，通过60(kg/h)即Gr₄计算Q，如果将0.001的β(与式(2)的P₁-P₂相对应)代入式(2)，就可以得到第三开闭装置35的Cv值可以设置为大约0.64以上这样的结果。

(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2的变型例)

在(第三实施方式中的第三开闭装置35的尺寸规格选择方法2)中，以作为旁通配管17C准备规定配管、计算“第三开闭装置35的Cv值”的情况为例进行了说明，但并不局限于此。

即，也可以决定“第三开闭装置35的Cv值”、“旁通配管17C的配管内径”以及“旁通配管17C的长度”，使得“旁通配管17C上的压力损失与第三开闭装置35上的压力损失”的总和与“压缩机10的排出气体制冷剂压力与压缩机10的中间压缩室的制冷剂压力”之差大致相等。

[第三实施方式的空调装置300所具有的效果]

第三实施方式的空调装置300也具有与第一实施方式的空调装置100相同的效果。

[制冷剂]

在第一至第三实施方式中，作为进行制冷循环的制冷剂，作为热源侧制冷剂，可以使用HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R32、HC、含有R32和HFO1234yf的混合制冷剂、使用了包括上述制冷剂的至少一种成分的混合制冷剂的制冷剂。关于HFO1234ze具有两个几何异构体，具有相对双键F和CF₃在对称位置的反式和在同侧的顺式，本实施方式的HFO1234ze(E)是反式。在IUPAC命名法中是反式-1,3,3,3-四氟-1-丙烯。

[第三开闭装置]

作为第一至第三实施方式的第三开闭装置35，以使用电磁阀为例进行了说明，除了电磁阀之外，诸如电子膨胀阀那样的可以改变开度的阀也可以作为开闭阀使用。

如上所述，在第一至第三实施方式中，在低外气温度制热运转起动模式时，可以抑制从压缩机10排出的高温高压气体制冷剂的温度异常升高，可以提高针对冷冻机油劣化或压缩机10损坏的可靠性，可以使压缩机10平稳地增速，可以缩短达到确保低外气温度的制热能力所需要的时间。

并且，通常在热源侧热交换器12和利用侧热交换器21上安装送风机，通过送风促进冷凝或蒸发的情况居多，但不局限于此。例如，作为利用侧热交换器21，也可以使用如利用辐射的板式加热器那样的装置，作为热源侧热交换器12，也可以使用通过水或防冻液使热移动的水冷式热交换器。即，作为热源侧热交换器12和利用侧热交换器21，只要是可以放热或吸热的结构，无论何种类型都可以使用。

作为第一至第三实施方式的回路结构，以使制冷剂直接流入安装在室内机2上的利用侧热交换器21、冷却或加热室内空气为例进行了说明，但并不仅限于此。也可以形成这样的回路结构，即：使在室外机1生成的制冷剂的热能、冷能利用双层管或板式热交换器等热介质间热交换器，与水或防冻液等热介质进行热交换，冷却或加热该水或防冻液等热介质，利用泵等热介质输送设备使其流入利用侧热交换器21，利用该热介质冷却或加热室内空气。

附图标记说明

1室外机，2室内机，4制冷剂主管，10压缩机，11制冷剂流路切换装置，12热源侧热交换器，13储存器，14油分离器，15回油管，16制冷剂热交换器，17、17C旁通配管(连接配管)，17B连接配管，18喷射配管，18B分支管，21利用侧热交换器，22第三节流装置(利用侧节流装置)，30第一节流装置，31第二节流装置，32第一开闭装置，33第二开闭装置，35第三开闭装置，41第一压力传感器，42第二压力传感器，43第一温度传感器，44第六温度传感器，45第二温度传感器，46第四温度传感器，47第五温度传感器，48第三温度传感器，49第三压力传感器，50控制装置，100、200、300空调装置。

Claims (8)

1.一种空调装置，利用制冷剂配管连接压缩机、制冷剂流路切换装置、热源侧热交换器、利用侧节流装置以及利用侧热交换器，构成制冷循环，其特征在于，具有：

喷射配管，所述喷射配管的一侧与所述压缩机的喷射口连接，另一侧与所述利用侧节流装置和所述热源侧热交换器之间的制冷剂配管连接，在所述压缩机的压缩运转期间注入制冷剂；

制冷剂热交换器，所述制冷剂热交换器使在所述制冷循环的制冷剂配管中流动的制冷剂与在所述喷射配管中流动的制冷剂进行热交换；

储存器，所述储存器的一侧与所述压缩机的吸入侧连接，另一侧与所述制冷剂流路切换装置连接，储存液态制冷剂；以及

连接配管，所述连接配管的一侧与所述压缩机的吸入侧连接，另一侧与所述储存器的底部连接，

当在事先决定的低外气温度时进行使所述利用侧热交换器发挥冷凝器的作用的制热运转的时候，

在执行低外气温度制热运转起动模式之后转换到低外气温度制热运转模式，

在所述低外气温度制热运转起动模式中，使从所述压缩机排出的制冷剂流入所述利用侧热交换器，同时通过所述喷射配管向所述压缩机的喷射口供应制冷剂，而且将滞留在所述储存器内的制冷剂的一部分通过所述连接配管供应到所述压缩机，

在所述低外气温度制热运转模式中，使从所述压缩机排出的制冷剂流入所述利用侧热交换器，同时通过所述喷射配管向所述压缩机的喷射口供应。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，具有：

开闭装置，所述开闭装置设置在所述连接配管上，切换该连接配管的流路的开闭；

第一温度传感器，所述第一温度传感器检测所述压缩机的排出侧的温度；以及

控制装置，所述控制装置根据所述第一温度传感器的检测结果来切换所述开闭装置，

所述控制装置在所述第一温度传感器的检测结果为事先设定的第一规定值以上的情况下，

打开所述开闭装置，使滞留在所述储存器内的制冷剂的一部分流入所述连接配管。

3.根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于，具有：

至少安装了所述压缩机以及所述热源侧热交换器的室外机；

至少安装了所述利用侧热交换器的室内机；

检测所述室外机周边的空气温度的第二温度传感器；

检测所述室内机的吸入空气温度的第三温度传感器；以及

检测所述压缩机的排出侧的制冷剂压力的压力传感器，

所述控制装置在所述低外气温度制热运转起动模式时，

在所述第二温度传感器的检测结果为事先设定的第二规定值以下、根据所述压力传感器的检测结果计算出的制冷剂的饱和温度低于所述第三温度传感器的检测结果、所述第一温度传感器的检测结果为事先设定的所述第一规定值以上的情况下，

打开所述开闭装置，使从所述压缩机排出的制冷剂的一部分流入所述连接配管。

4.根据权利要求3所述的空调装置，其特征在于，所述控制装置在所述第二温度传感器的检测结果大于事先设定的所述第二规定值的情况下，或者在所述第二温度传感器的检测结果为事先设定的所述第二规定值以下、根据所述压力传感器的检测结果计算出的制冷剂的饱和温度高于所述第三温度传感器的检测结果的情况下，

关闭所述开闭装置，从所述低外气温度制热运转起动模式转换到所述低外气温度制热运转模式。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的空调装置，其特征在于，所述控制装置控制所述开闭装置的开度并调整在所述连接配管内流动的制冷剂流量，使得所述第一温度传感器的检测结果比所述压缩机的排出制冷剂的饱和温度高出第三规定值以上。

6.根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于，设定所述开闭装置的容量、所述连接配管的内径以及所述连接配管的长度，使得因所述制冷剂流量的制冷剂在所述开闭装置中流动而产生的制冷剂的压力下降与因所述制冷剂流量的制冷剂在所述连接配管中流动而产生的所述压力下降的总和，等于所述储存器内部的制冷剂的压力与所述压缩机的吸入侧的制冷剂压力或所述喷射口内的制冷剂压力之差即差压。

7.根据权利要求6所述的空调装置，其特征在于，当所述第三规定值是10℃，设根据所述差压以及所述制冷剂流量计算的所述开闭装置的容量为Cv值，设从所述压缩机的所述排出侧流出的全部制冷剂量为排出量时，

如果排出量为15m³/h以上且不足30m³/h，则使Cv值为0.15以下，

如果排出量为30m³/h以上且不足40m³/h，则使Cv值为0.20以下，

如果排出量为40m³/h以上且不足60m³/h，则使Cv值为0.35以下。

8.根据权利要求1至4、6、7中任一项所述的空调装置，其特征在于，进行所述制冷循环的制冷剂是HFO1234yf、HFO1234ze(E)、R32、HC、含有R32和HFO1234yf的混合制冷剂、使用了包括上述制冷剂的至少一种成分的混合制冷剂的制冷剂。