CN104995463B - 空调装置 - Google Patents

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Abstract

利用配管连接具有压缩室以及喷射口并压缩及排出制冷剂的压缩机(10)、进行制冷剂热交换的热源侧热交换器(12)、具有第1流路和第2流路并使在各流路经过的制冷剂热交换而将在第1流路流动的制冷剂过冷却的过冷却热交换器(13)、将制冷剂减压的节流装置(16)、进行制冷剂热交换的利用侧热交换器(17)、与压缩机(10)的吸入侧连接并储蓄剩余制冷剂的储液器(15)，构成使制冷剂循环的制冷剂回路，具备：将过冷却热交换器(13)的第2流路与储液器(15)的制冷剂流入侧的配管连接的第1旁通配管(4a)；对在第1旁通配管(4a)流动的制冷剂的流量进行调整的节流装置(14a)；将热源侧热交换器(12)与利用侧热交换器(17)之间的配管和喷射口连接的第2旁通配管(4b)；对在第2旁通配管(4b)流动的制冷剂的流量进行调整的节流装置(14b)。

Description

空调装置
技术领域
本发明涉及例如应用于大厦用多联空调等的空调装置。
背景技术
在大厦用多联空调等空调装置中存在这样的空调装置，即：为了降低压缩机的排出温度，不依赖于从制冷循环的高压液管向压缩机的中间进行液体喷射的回路以及运转状态就能够将排出温度控制成设定温度(例如参照专利文献1)。
另外，还存在这样的空调装置，即：在制冷运转以及制热运转的任意运转中，能够将制冷循环中的高压状态的液状的制冷剂(液体制冷剂)向压缩机的吸入侧喷射(例如参照专利文献2)。
进而，还存在这样的空调装置，即：在冷凝器的制冷剂流出侧具备过冷却热交换器，控制向过冷却热交换器流动的制冷剂流量，控制压缩机的排出温度(例如参照专利文献3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-282972号公报(第4页、图1等)
专利文献2：日本特开平02-110255号公报(第3页、图1等)
专利文献3：日本特开2001-227823号公报(第4页、图1等)
发明内容
发明所要解决的课题
例如，专利文献1所记载的空调装置仅公开了从高压液管向压缩机的中间进行喷射的方法。为此，存在无法应对例如使制冷剂回路的循环路逆转的情况(制冷、制热的切换)等这样的课题。
另外，对于专利文献2所记载的空调装置，构成为与室内侧以及室外侧双方的节流装置并联地设置止回阀，在制冷时以及制热时双方的情况下能够吸入喷射液体制冷剂。但是，若要实现该空调装置，则需要特殊的室内机。为此，无法使用止回阀没有并联连接于节流装置的通常的室内机，存在不是通用构成这样的课题。
进而，对于专利文献3所记载的空调装置，借助附属于过冷却热交换器的节流装置，对在过冷却热交换器流动的制冷剂的流量进行控制，控制排出温度，所以，无法将排出温度和冷凝器出口处的过冷却度双方分别控制成为目标值。为此，无法在确保适当过冷却度的同时适当控制排出温度。例如在连接室外机与室内机的延长配管长的情况下，若要将排出温度控制成目标值，则无法将室外机出口的过冷却度控制成目标值，所以，由于延长配管的压力损失，有可能造成流入室内机的制冷剂发生二相变化。例如在多联型的空调装置等那样在室内机具备节流装置的情况下，节流装置的制冷剂流入口侧成为二相，则存在产生声音、控制不稳定这样的课题。
本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于获得能够稳定地控制压缩机的排出温度以及制冷剂的过冷却度的空调装置。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的空调装置，该空调装置利用配管连接压缩机、第1热交换器、过冷却热交换器、第1节流装置、第2热交换器和储液器而构成使制冷剂循环的制冷剂回路，压缩机具有压缩室以及向压缩室的内部导入制冷剂的喷射口，压缩制冷剂并将其排出；第1热交换器进行制冷剂的热交换；过冷却热交换器具有第1流路和第2流路，使在各流路经过的制冷剂进行热交换而将在第1流路流动的制冷剂过冷却；第1节流装置对制冷剂进行减压；第2热交换器进行制冷剂的热交换；储液器与压缩机的吸入侧连接，储蓄剩余制冷剂；空调装置具备：第1旁通配管，该第1旁通配管连接过冷却热交换器的第2流路与储液器的制冷剂流入侧的配管；第2节流装置，该第2节流装置调整在第1旁通配管流动的制冷剂的流量；第2旁通配管，该第2旁通配管连接第1热交换器和第2热交换器之间的配管与喷射口；以及第3节流装置，该第3节流装置对在第2旁通配管流动的制冷剂的流量进行调整。通过如此构成，将制冷剂向压缩机的压缩室的内部喷射，从而能够降低压缩机的排出温度，能够不依赖于运转模式地安全运转，能够维持装置寿命。
发明的效果
本发明的空调装置，例如在制冷运转时，即使在延长配管长的情况下也能使液状的制冷剂流入节流装置地对制冷剂进行过冷却，同时不仅是制冷运转，在制热运转时也能向压缩机的压缩室喷射制冷剂，不会使压缩机的排出温度变得过高。因而，能够防止压缩机的损伤，作为装置整体也能够维持长寿命。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调装置的设置例的概略图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的回路构成图。
图3是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制冷运转时的回路构成图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制冷运转时的p-h线图(压力-焓线图)。
图5是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转时的回路构成图。
图6是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转时的p-h线图(压力-焓线图)。
图7是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转时的其他的p-h线图(压力-焓线图)。
图8是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的回路构成图。
图9是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的制冷运转时的回路构成图。
图10是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的制热运转时的回路构成图。
图11是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的其他的回路构成图。
图12是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的残留冰层应对运转时的回路构成图。
具体实施方式
实施方式1.
关于本发明的实施方式基于附图进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的空调装置的设置例的概略图。基于图1对空调装置的设置例进行说明。本实施方式的空调装置通过运转使制冷剂循环，从而利用依靠制冷剂实现的热输送。作为运转模式，可以选择输送冷能的制冷模式或是输送热能的制热模式中的任意模式。在此，本实施方式中说明的空调装置的构成等表示的是一例，并不局限于这样的构成。另外，包括图1在内，在以下说明的附图中，存在各构成部件的大小关系与实际不同的情形。进而，对于在附图标记添加了下标的装置、设备等，在例如说明共通事项等无需特别区分或特别限定的情况下，有时省略下标而进行记载。并且，关于温度、压力等的高低，并不是特别地根据与绝对值的关系而确定高低等，而是在系统、装置等的状态、动作等中相对地确定。
在图1中，本实施方式所涉及的空调装置具有作为热源机的1台室外机1和多台室内机2。室外机1和室内机2借助制冷剂在管内经过的延长配管(制冷剂配管)5连接，室外机1所生成的冷能或是热能向室内机2配送。
室外机1通常配置在大厦等建筑物9的外部空间(例如屋顶等)的室外空间6，向室内机2供给冷能或者热能。室内机2配置在能向建筑物9的内部空间(例如居室等)的室内空间7供给进行过温度等的调整的空气的位置，向成为空调对象空间的室内空间7供给制冷用空气或是制热用空气。
如图1所示那样，在本实施方式所涉及的空调装置中，室外机1和各室内机2利用2根延长配管5分别连接。
在此，图1中例示了室内机2为顶棚盒型的情况，但不限定种类。例如也可以是顶棚埋入型、顶棚悬挂式等，若能向室内空间7直接或者向管道等间接吹出制热用空气或是制冷用空气，则可以是任意种类的室内机。
另外，图1中例示了室外机1设置在室外空间6的情况，但不限定于此。例如，也可以设置在带有换气口的机械室等被包围的空间中。另外，如果能够借助排气管道等向建筑物9外排热，则也可以设置在建筑物9内。进而，也可以使用水冷式的室外机1而设置在建筑物9内。无论在何种场所设置室外机1，对于本发明而言都不会发生特别问题。另外，在采用水冷式的室外机的情况下，热源侧热交换器使用使水或载冷剂与制冷剂进行热交换的板式热交换器等。
另外，室外机1以及室内机2的连接台数并不限定于图1所图示的台数。例如，对应于设置本实施方式所涉及的空调装置的建筑物9来确定连接台数即可。
图2是表示实施方式1所涉及的空调装置(以下称为空调装置100)的构成的一例的概略图。基于图2对空调装置100的详细构成进行说明。如图2所示那样，室外机1和各室内机2与图1同样利用延长配管5连接。
[室外机1]
在室外机1中，利用制冷剂配管串联连接并搭载有压缩机10、制冷剂流路切换装置11、热源侧热交换器12以及储液器15。另外，在室外机1中，具备第1旁通配管4a、第2旁通配管4b、过冷却热交换器13、节流装置14a、14b、14c以及液分离器18。
压缩机10吸入制冷剂，压缩该制冷剂形成高温高压的状态并排出。例如可以由能控制容量的变换器压缩机等构成。在此，本实施方式的压缩机10在压缩机10的内部压缩制冷剂的压缩室中具备能够从压缩机10的外部向压缩室内部导入制冷剂的喷射口。另外，压缩机10例如使用低压壳体结构，其在密闭容器内具有压缩室，密闭容器内成为低压的制冷剂压力环境，吸入并压缩密闭容器内的低压制冷剂。并且，在压缩室的侧面，具备连接后述的第2旁通配管4b、能从压缩机10的外部向压缩室的内部导入制冷剂的喷射口。在压缩机10的压缩室的内部，通过喷射例如二相状态的制冷剂，从而在使用R32制冷剂(以下称为R32)等压缩机10的排出温度成为高温的制冷剂的情况下能够降低压缩机10的排出温度。另外，四通阀等制冷剂流路切换装置11切换制热运转时的制冷剂流动和制冷运转时的制冷剂流动。在本发明中成为第1热交换器的热源侧热交换器12，在制热运转时作为蒸发器发挥功能，在制冷运转时作为冷凝器发挥功能，在从图示省略的风扇等送风机供给的空气与制冷剂之间进行热交换。过冷却热交换器13例如是由二重管式的热交换器等构成、具有第1流路和第2流路、使经过各流路的制冷剂热交换的制冷剂间热交换器。在第1流路中，流入流出热源侧热交换器12的制冷剂经过。在第2流路中，经过了节流装置14a的制冷剂流入，向第1旁通配管4a流出。在此，过冷却热交换器13并不限于二管式的热交换器，只要能够使经过第1流路的制冷剂与经过第2流路的制冷剂进行热交换，则何种结构都可以。在本发明中作为第2节流装置发挥功能的节流装置14a，进行经过过冷却热交换器13以及第1旁通配管4a的制冷剂的压力以及流量调整。在本发明中作为第3节流装置发挥功能的节流装置14b，进行经过第2旁通配管4b的制冷剂的压力以及流量调整。节流装置14c进行制冷剂的压力以及流量调整。在本实施方式中，进行节流装置14a与节流装置16之间的配管中的制冷剂的压力调整。储液器15设在压缩机10的吸入侧，储蓄在制冷剂回路中成为剩余的制冷剂。液分离器18在例如气液二相状态的制冷剂(二相制冷剂)经过时将液体制冷剂的一部分分离。
第1旁通配管4a是以下配管，即：例如在制冷运转时，将由冷凝器冷凝液化了的制冷剂以节流装置14a的作用进行减压，之后经由过冷却热交换器13，作为低压的过热了的气体状的制冷剂(气体制冷剂)向储液器15的上游侧进行旁通。
第2旁通配管4b是以下配管，即：在制冷运转时以及制热运转时，将高压或者第一中压的液体制冷剂以节流装置14b的作用减压，作为压力比第一中压低的第二中压的二相制冷剂，从设于压缩机10的压缩室的喷射口向压缩室的内部喷射。在此，高压是压缩机10的排出侧的制冷剂的压力。另外，第一中压是低于高压的压力。
另外，具备排出制冷剂温度检测装置21、高压检测装置22、低压检测装置23、液体制冷剂温度检测装置24、过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25、过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26以及控制装置50。排出制冷剂温度检测装置21是检测压缩机10排出的制冷剂的温度的装置。高压检测装置22是检测制冷剂回路中成为高压侧的压缩机10的排出侧的压力的装置。低压检测装置23是检测在制冷剂回路成为低压侧的储液器15的制冷剂流入侧的压力的装置。液体制冷剂温度检测装置24是检测液体制冷剂的温度的装置。过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25是检测流入过冷却热交换器13的第2流路的制冷剂的温度的装置。过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26是检测从过冷却热交换器13的第2流路流出的制冷剂的温度的装置。另外，控制装置50基于各种检测装置的检测信息、来自遥控器的信号所包含的指示等，控制室外机1的各设备。例如进行压缩机10的频率、送风机(未图示)的转速(包括ON/OFF)、制冷剂流路切换装置11的切换等的控制，执行后述的各运转模式。在本实施方式中，例如进行节流装置14b、节流装置14c等的控制，能够调整向压缩机10的吸入侧喷射的制冷剂的流量、压力等。对于具体的控制动作，在后述的各运转模式的动作说明中进行说明。在此，控制装置50由微机等构成。
[室内机2]
在室内机2中，分别搭载有节流装置16以及利用侧热交换器17。节流装置16以及利用侧热交换器17借助延长配管5与室外机1连接。在本发明中作为第1节流装置发挥功能的、例如膨胀阀、流量调整装置等节流装置16对经过的制冷剂进行减压。另外，在本发明中成为第2热交换器的利用侧热交换器17，在从图示省略的风扇等送风机供给的空气与制冷剂之间进行热交换，生成用于向室内空间7供给的制热用空气或是制冷用空气。另外，在图2等中虽未图示，但各室内机2具有对节流装置16、送风机等进行控制的控制装置。
在此，在图2中，例示了连接4台室内机2的情况，从纸面下方起图示出室内机2a、室内机2b、室内机2c、室内机2d。同样，对应于室内机2a～室内机2d，对于节流装置16，从纸面下侧起图示出节流装置16a、节流装置16b、节流装置16c、节流装置16d。另外，利用侧热交换器17从纸面下侧起图示出利用侧热交换器17a、利用侧热交换器17b、利用侧热交换器17c、利用侧热交换器17d。在图2中图示了4台，但与图1同样地本实施方式的室内机2的连接台数并不限定于4台。
接着，对空调装置100所执行的各运转模式进行说明。本实施方式的空调装置100基于例如来自各室内机2的指示，将室外机1的运转模式确定为制冷运转模式或者制热运转模式中的任意模式。
空调装置100基于所确定的运转模式，使正在驱动的所有室内机2进行同一运转(制冷运转或制热运转)，对室内空间7进行空气调节。在此，在制冷运转模式、制热运转模式的任意模式下都能自由地进行各室内机2的运转或者停止。
[制冷运转模式]
图3是表示空调装置100的制冷运转模式时的制冷剂回路制冷剂流动的图。在图3中，以在全部的利用侧热交换器17产生冷能负荷的情况为例对制冷运转模式进行说明。在此，图3中以粗线示出的配管表示制冷剂流动的配管，制冷剂流动的方向以实线箭头表示。
在图3所示的制冷运转模式的情况下，在室外机1中，控制装置50进行指示，将制冷剂流路切换装置11切换成从压缩机10排出的制冷剂流入热源侧热交换器12的流路。并且，压缩机10压缩低温低压的制冷剂，排出高温高压的气体制冷剂。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经由制冷剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。并且，在热源侧热交换器12向室外空气散热的同时冷凝液化，成为高压液体制冷剂。从热源侧热交换器12流出的高压液体制冷剂，经过成为全开状态的节流装置14c以及过冷却热交换器13的第1流路。经过了过冷却热交换器13的第1流路的制冷剂向2个流路分支。一方面，经过液分离器18从室外机1流出。另一方面，流入第1旁通配管4a。流入第1旁通配管4a的高温高压的液体制冷剂，在节流装置14a减压而成为低温低压的二相制冷剂，经过过冷却热交换器13的第2流路，在储液器15的上游侧的流路合流。此时，在过冷却热交换器13中，经过了第1流路的高温高压的液体制冷剂与经过了第2流路的低温低压的二相制冷剂进行热交换。为此，经过了第1流路的制冷剂由经过了第2流路的制冷剂冷却，经过了第2流路的制冷剂由经过了第1流路的制冷剂加热。
在此，节流装置14a调整开度(开口面积)，调整经过第1旁通配管4a的制冷剂的流量。控制装置50控制节流装置14a的开度，以便作为过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置26的检测温度与过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置25的检测温度的温度差的、过冷却热交换器13的第2流路中的制冷剂的温度差(过热度)接近目标值。在此，形成过冷却热交换器13的第2流路中的制冷剂的过热度，但也可以控制节流装置14a的开度，以便使得过冷却热交换器13的第1流路的下流侧(流出侧)的制冷剂的过冷却度接近目标值。
流出室外机1的高温高压的液体制冷剂经过延长配管5，分别流入室内机2(2a～2d)。流入到室内机2(2a～2d)的高温高压的液体制冷剂在节流装置16(16a～16d)膨胀，成为低温低压的二相制冷剂，分别流入作为蒸发器发挥作用的利用侧热交换器17(17a～17d)，从在利用侧热交换器17的周围流通的空气吸热，成为低温低压的气体制冷剂。并且，低温低压的气体制冷剂从室内机2(2a～2d)流出，经过延长配管5再次流入室外机1，经过制冷剂流路切换装置11，与在第1旁通配管4a流通而旁通至储液器15的上游侧的制冷剂合流，然后流入储液器15，之后再次被吸入压缩机10。
此时，节流装置16a～16d的开度(开口面积)被控制成，使得利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置28的检测温度与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27的检测温度的温度差(过热度)接近目标值。
在此，在本实施方式中，即使在延长配管5长(例如100m等)的情况下，也可以为了可靠地使制冷剂过冷却(成为液体制冷剂)而设置过冷却热交换器13。在延长配管5长的情况下，延长配管5内的压力损失变大。为此，若制冷剂的过冷却度小，则有可能在到达室内机2之前变成二相制冷剂。若二相制冷剂流入室内机2，则在节流装置16有二相制冷剂流入。膨胀阀、流量调整装置等节流装置具有会由于流入二相制冷剂而在周围产生声音的性质。本实施方式的节流装置16由于配置在向室内空间7输送温度调整过的空气的室内机2内，若产生的声音向室内空间7泄漏，则会给居住者带来不悦感。另外，若二相制冷剂流入节流装置16，则压力变得不稳定，节流装置16的动作变得不稳定。于是，有必要可靠地使过冷却的液体状态的制冷剂流入节流装置16。因此设置过冷却热交换器13。在第1旁通配管4a设置节流装置14a，若增大节流装置14a的开度(开口面积)，增大在过冷却热交换器13的第2流路流动的低温低压的二相制冷剂的流量，则从过冷却热交换器13的第1流路流出的制冷剂的过冷却度增加。相反若减小节流装置14a的开度(开口面积)，降低在过冷却热交换器13的第2流路流动的低温低压的二相制冷剂的流量，则从过冷却热交换器13的第1流路流出的制冷剂的过冷却度降低。这样，通过调整节流装置14a的开度(开口面积)，能够将过冷却热交换器13的第1流路的出口制冷剂的过冷却度控制成适当的值。但是，出于可靠性方面的考虑，在通常的运转中压缩机10吸入混杂有大量液体制冷剂的干度小的制冷剂是不理想的。于是，在本实施方式中，第1旁通配管4a与储液器15的制冷剂流入侧(上游侧)配管连接。储液器15用于储蓄剩余制冷剂，借助第1旁通配管4a旁通到储液器15的制冷剂流入侧的制冷剂，其大半被储蓄到储液器15的内部，能够防止大量的液体制冷剂返回压缩机10。
以上是基本的制冷运转模式下的制冷剂的动作。在此，作为制冷剂，使用例如R32等压缩机10的排出温度比R410A制冷剂(以下称为R410A)更高的制冷剂的情况下，为了防止冷冻机油的劣化、压缩机的烧伤，需要降低排出温度。于是，在将液分离器18分支的液体制冷剂的一部分减压成为二相制冷剂之后，经由第2旁通配管4b以及设在压缩机10的压缩室中的喷射口，流入压缩机10的压缩室的内部。这样，通过使含有大量液体制冷剂的干度小的制冷剂直接流入压缩室，能够降低压缩机10的排出制冷剂的温度，能够安全地加以使用。
经过第2旁通配管4b的制冷剂的流量由节流装置14b的开度(开口面积)调整。若增大节流装置14b的开度(开口面积)，增加在第2旁通配管4b流动的制冷剂的流量，则压缩机10的排出温度降低。相反若减小节流装置14b的开度(开口面积)，降低在第2旁通配管4b流动的制冷剂的流量，则压缩机10的排出温度增加。通过这样调整节流装置14b的开度(开口面积)，能够使压缩机10的排出温度接近目标值。
另外，在制冷运转模式中，在热源侧热交换器12的周围的温度高的状态下进行制冷运转的高外气制冷的情况等，有时经由第2旁通配管4b在压缩机10进行喷射。
图4是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制冷运转时的p-h线图(压力-焓线图)。基于图4对喷射的动作的详细情况进行说明。在制冷运转模式中，在压缩机10中被压缩排出的制冷剂(图4的点I)，由热源侧热交换器12冷凝液化成为高压液体制冷剂(图4的点J)。进而，在过冷却热交换器13中由分支到第1旁通配管4a的制冷剂冷却，过冷却度增加(图4的点L)，流入液分离器18。在液分离器18分支而在第2旁通配管4b流动的一部分的液体制冷剂，由节流装置14b减压成第二中压(图4的点M)。并且，若从设在压缩机10的压缩室的喷射口向压缩室喷射，则与被吸入压缩机10而被压缩到第二中压的制冷剂合流(图4的点H)。另一方面，经过液分离器18的高压液体制冷剂流出室外机1，经过延长配管5流入室内机2，由室内机2的节流装置16(16a～16d)减压(图4的点K)。进而在由利用侧热交换器17(17a～17d)蒸发之后，流出室内机2，经过延长配管5流入室外机1。并且，经过制冷剂流路切换装置11，与在第1旁通配管4a流通并被旁通至储液器15的上游侧的制冷剂合流之后，流入储液器15(图4的点F)。流出储液器15的制冷剂被吸入压缩机10，被压缩至第二中压(图4的点N)。此时，与经由第2旁通配管4b被喷射的制冷剂合流而被冷却(图4的点H)。
另外，在本实施方式的图4等的p-h线图中，图示出了在压缩机10的压缩室内被压缩至第二中压的制冷剂与经由第2旁通配管4b被喷射的制冷剂合流之后的、制冷剂(图4的点H)为过热气体制冷剂，但点H的位置根据在压缩室内被压缩至第二中压的制冷剂的内部能量(流量与焓(点N)的积)与经过第2旁通配管4b的制冷剂的内部能量(流量与焓(点M)的积)之间的关系而确定，在经过第2旁通配管4b的制冷剂的流量小的情况下，成为过热气体状态，在经过第2旁通配管4b的制冷剂的流量大的情况下，成为二相状态。实际上，以使第二中压成为接近低压的值的方式确定压缩室的喷射口的位置的情况较多，在该情况下，仅通过使少量的制冷剂流入到第2旁通配管4b，点H成为二相制冷剂，在大多数情况下，将二相状态的第二中压的制冷剂在压缩室内再次压缩。
在此，本实施方式的压缩机10是低压壳体型的压缩机。在压缩机10内的下部流入所吸入的制冷剂和油。另外，在中间部配置马达。并且，在上部，在压缩室压缩后的高温高压的制冷剂被排出到密闭容器内的排出室之后，从压缩机10排出。因此，压缩机10的金属制的密闭容器存在暴露于高温高压的制冷剂的部分和暴露于低温低压的制冷剂的部分。为此，密闭容器的温度成为其中间的温度。另外，马达由于电流流动而发热。因此，被吸入压缩机10的低温低压的气体制冷剂由压缩机10的密闭容器和马达加热而温度上升(图4的点F)，被吸入压缩室内。被吸入压缩室的气体制冷剂被压缩至第二中压(图4的点N)。在此，在向压缩机10的压缩室内喷射了制冷剂的情况下，与被喷射的二相制冷剂合流而被冷却，成为比未进行喷射的情况的制冷剂(图4的点N)温度更低的制冷剂(图4的点H)。在压缩室内，进而继续压缩，成为高压的气体制冷剂。因而，若进行喷射，相对于不进行喷射的情况(图4的点G)的压缩机10的排出温度，排出温度有所降低(图4的点I)。即使在使用例如R32等那样压缩机10的排出温度比R410A更高的制冷剂的情况等，通过进行喷射也能使压缩机10的排出温度降低，能够安全地加以使用。另外，可靠性提高。
另外，节流装置14a优选的是电子式膨胀阀等那样使开口面积变化的装置。若使用电子式膨胀阀，则能够任意调整经过过冷却热交换器13的第2流路的制冷剂的流量，能够精细地控制流出室外机1的制冷剂的过冷却度。但是，节流装置14a并不限定于此。例如也可以是组合小型的电磁阀等开闭阀而能多级地选择控制开度的构成。另外，也可以是借助毛细管而可进行与制冷剂压力损失对应的过冷却的构成。控制性稍许变差，但能使过冷却度接近目标。另一方面，节流装置14b如电子式膨胀阀等那样使开度变化。并且，为了使压缩机10的排出温度(排出制冷剂温度检测装置21的检测温度)不过高，调整节流装置14b的开度，调整制冷剂流量。在此直接基于压缩机10的排出温度调整节流装置14b的开度，但也可以基于根据排出过热度等排出温度获得的值来调整节流装置14b的开度。
在执行制冷运转模式时，由于没有必要使制冷剂流向没有热负荷的利用侧热交换器17(包括温度传感器关闭的情形)，所以停止室内机2的运转。此时，停止的室内机2内的节流装置16设成全闭或者制冷剂不流动那样的小开度。
如以上那样，在本实施方式的空调装置100的制冷运转模式中，具备第1旁通配管4a和第2旁通配管4b这2个旁通配管，在储液器15的上游侧的流路，连接供经由了过冷却热交换器13以及节流装置14a的制冷剂流动的第1旁通配管4a，在设于压缩机10的压缩室的喷射口，连接供从液分离器18分离并由节流装置14b进行了流量调整的制冷剂流动的第2旁通配管4b，由此，即使在延长配管5长的情况下，也能将流入室内机2的制冷剂形成为带有液体制冷剂的过冷却度的状态，而且，在压缩机10的排出温度变高的条件下，能够可靠地进行控制以便使得压缩机10的排出温度不超过上限。
[制热运转模式]
图5是表示空调装置100的制热运转模式时的制冷剂回路制冷剂流动的图。在图5中，以在全部的利用侧热交换器17产生热能负荷的情况为例对制热运转模式进行说明。在此，图5中以粗线示出的配管表示制冷剂流动的配管，制冷剂流动的方向以实线箭头表示。
在图5所示的制热运转模式的情况下，在室外机1中，控制装置50进行指示，将制冷剂流路切换装置11切换成从压缩机10排出的制冷剂不经由热源侧热交换器12地流出室外机1并流入室内机2的流路。并且，压缩机10压缩低温低压的制冷剂，排出高温高压的气体制冷剂。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂，经过制冷剂流路切换装置11从室外机1流出。从室外机1流出的高温高压的气体制冷剂经过延长配管5而分别流入室内机2(2a～2d)。流入到室内机2(2a～2d)的高温高压的气体制冷剂分别流入利用侧热交换器17(17a～17d)，向在利用侧热交换器17(17a～17d)的周围流通的空气散热的同时冷凝液化，成为高温高压的液体制冷剂。从利用侧热交换器17(17a～17d)流出的液体制冷剂在节流装置16(16a～16d)膨胀，成为第一中压的二相制冷剂，从室内机2(2a～2d)流出。从室内机2流出的第一中压的二相制冷剂经过延长配管5再次流入室外机1。
此时，节流装置16a～16d的开度(开口面积)被控制成，利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置29的检测温度与利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置27的检测温度的温度差(过冷却度)接近目标值。
流入室外机1的第一中压的二相制冷剂经过液分离器18以及过冷却热交换器13的第1流路。并且，在经过节流装置14c时膨胀成为低温低压的二相制冷剂，流入热源侧热交换器12。流入热源侧热交换器12的低温低压的二相制冷剂从在热源侧热交换器12的周围流动的空气吸热，蒸发成为低温低压的气体制冷剂，经由制冷剂流路切换装置11以及储液器15再次被吸入压缩机10。
在此，在制热运转模式中，与制冷运转模式不同，无需在过冷却热交换器13中将制冷剂过冷却。为此，节流装置14a设成全闭或者制冷剂不流动的小开度，使得制冷剂不在第1旁通配管4a流通。
以上是基本的制热运转模式下的制冷剂的动作。在此，在作为制冷剂使用R32等压缩机10的排出温度比R410A高的制冷剂的情况下，为了防止冷冻机油的劣化、压缩机的烧伤等，需要降低排出温度。例如，即使制冷剂旁通到储液器15的入口侧(上游侧)，其大半也储蓄在储液器15中，在压缩机10中只流入其一部分的制冷剂。于是，在液分离器18的作用下，从流入到液分离器18的第一中压的二相制冷剂分离液体制冷剂的一部分，将该分离的液体制冷剂减压，形成压力比第一中压低的第二中压的二相制冷剂，然后，经由第2旁通配管4b以及设在压缩机10的压缩室的喷射口，流入压缩机10的压缩室的内部。这样，通过使含有大量液体制冷剂的干度小的制冷剂直接流入压缩室，能够降低压缩机10的排出制冷剂的温度，能够安全地加以使用。
经过第2旁通配管4b的制冷剂的流量由节流装置14b的开度(开口面积)调整。若增大节流装置14b的开度(开口面积)，增加在第2旁通配管4b流通的制冷剂的流量，则压缩机10的排出温度降低。相反若减小节流装置14b的开度(开口面积)，降低在第2旁通配管4b流通的制冷剂的流量，则压缩机10的排出温度增加。通过这样调整节流装置14b的开度(开口面积)，能够使排出制冷剂温度检测装置21的检测值即排出温度接近目标值。
另外，进行节流装置14c的开度调整，能够将节流装置16与节流装置14a之间的制冷剂的压力控制成第一中压。由于能够将位于节流装置16与节流装置14a之间的液分离器18内的制冷剂的压力保持成第一中压，所以，能够确保第2旁通配管4b的前后差压，能够向压缩机10的压缩室的内部可靠地喷射制冷剂。在此，调整节流装置14c的开度(开口面积)，使得将液体制冷剂温度检测装置24的检测温度换算成饱和压力而得的压力接近目标值。这样就能够能够廉价地构成装置，当并不限于此。例如也可以借助压力传感器检测压力来进行节流装置14c的开度调整。
另外，在制热运转模式中，在热源侧热交换器12的周围的温度低的低外气制热的情况等，需要经由第2旁通配管4b向压缩机10的压缩室内进行喷射。
图6是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转时的p-h线图(压力-焓线图)。基于图6对喷射的动作的详细情况进行说明。在制热运转模式中，在压缩机10被压缩排出的制冷剂(图6的点I)，经由制冷剂流路切换装置11流出室外机1，经由延长配管5流入室内机2。并且，在通过室内机2的利用侧热交换器17冷凝之后(图6的点L)，经过节流装置16而被减压(图6的点J)，经由延长配管5返回室外机1。并且，经由液分离器18、过冷却热交换器13的第一流路而流至节流装置14c。通过调整节流装置14c的开度，将在节流装置16与节流装置14c之间流动的制冷剂的压力控制成为第一中压(图6的点J)。在节流装置16与节流装置14c之间流动的第一中压的制冷剂由液分离器18分支液体制冷剂的一部分。被分支的液体制冷剂的一部分在第2旁通配管4b流动，由节流装置14b减压成为第二中压的二相制冷剂(图6的点M)，从设在压缩机10的压缩室的喷射口被喷射到压缩室。另一方面，在液分离器18分离了液体制冷剂的一部分后的剩余的第一中压的制冷剂，由节流装置14c减压成为低压的二相制冷剂(图6的点K)。并且，在由热源侧热交换器12蒸发之后，经由制冷剂流路切换装置11流入储液器15(图6的点F)。流出储液器15的制冷剂被吸入压缩机10，被压缩至第二中压(图6的点N)。并且，与经由第2旁通配管4b被喷射的制冷剂合流而被冷却(图6的点H)。
如上述那样，被吸入压缩机10的低温低压的制冷剂由压缩机10的密闭容器和马达加热(图6的点F)，在温度上升之后被吸入压缩室。被吸入压缩室的气体制冷剂被压缩至第二中压(图6的点N)。在此，在向压缩机10的压缩室内喷射了制冷剂的情况下，成为温度相比与被喷射的二相制冷剂合流而被冷却但未进行喷射的情况的制冷剂(图6的点N)更低的制冷剂(图6的点H)。在压缩室内中，进一步继续压缩，成为高压的气体制冷剂。因而，若进行喷射，则相对于未进行喷射的情况(图6的点G)的压缩机10的排出温度，排出温度降低(图6的点I)。例如即使在使用R32等那样压缩机10的排出温度比R410A更高的制冷剂的情况等，通过进行喷射，也能够使压缩机10的排出温度降低，能安全地加以使用。另外，可靠性提高。
在此，节流装置14c优选的是电子式膨胀阀等那样使开口面积变化的装置。若使用电子式膨胀阀，则能够将成为节流装置14c的上游侧的制冷剂的压力的第一中压调整为任意的压力，能够精细地控制排出温度。但是，节流装置14c并不限于此。例如，也可以是组合小型的电磁阀等开闭阀而能够多级选择控制开度的构成。另外，也可以是利用毛细管可进行与制冷剂的压力损失对应的过冷却的构成。控制性稍许变差，但能够使过冷却度接近目标。另外，节流装置14b为了使压缩机10的排出温度(排出制冷剂温度检测装置21的检测温度)不过高，调整节流装置14b的开度，调整制冷剂流量。
在此，在执行制热运转模式时，无需向没有热负荷(制热负荷)的利用侧热交换器17(包括温度传感器关闭的情形)流通制冷剂。但是，在制热运转模式中，若将与没有制热负荷的利用侧热交换器17对应的节流装置16设成全闭或者制冷剂不流动那样的小开度，则在停止的室内机2(以下称为停止室内机2)的利用侧热交换器17的内部，制冷剂由周围空气冷却冷凝而有所滞留，可能导致制冷剂回路整体陷于制冷剂不足。于是，在本实施方式中，在制热运转时，将与没有热负荷的利用侧热交换器17对应的节流装置16的开度(开口面积)设为全开等的大开度，能够使制冷剂通过。为此，能够防止制冷剂的滞留。
图7是本发明的实施方式1所涉及的空调装置的制热运转时存在停止室内机2的情况的p-h线图(压力-焓线图)。如上述那样，由于在停止室内机2增大节流装置16的开度，产生经过停止室内机2的制冷剂流动，而在没有热负荷的利用侧热交换器17中制冷剂不冷凝。为此，在停止室内机2的节流装置16中将高温高压的气体制冷剂减压。在制热运转模式中，在压缩机10中被压缩排出的制冷剂(图7的点I)，经由制冷剂流路切换装置11流出室外机1，经由延长配管5流入室内机2。流入到具有热负荷的利用侧热交换器17的制冷剂在被冷凝之后(图7的点L)，经过节流装置16成为第一中压(图7的点J)，流出室内机2而经过延长配管5。另一方面，流入到没有制热负荷的利用侧热交换器17的制冷剂没有经过冷凝，直接以气体制冷剂形式经过利用侧热交换器17以及节流装置16而成为第一中压(图7的点I1)，流出停止室内机2而经过延长配管5。在延长配管5中的任意位置，第一中压的液体制冷剂与第一中压的气体制冷剂混合，成为第一中压的二相制冷剂(图7的点J1)，流入室外机1的液分离器18。流入到液分离器18的第一中压的二相制冷剂，通过液分离器18的作用，分支液体制冷剂的一部分(图7的点JL)。被分支的液体制冷剂流过第2旁通配管4b，由节流装置14b减压成为第二中压的二相制冷剂(图7的点M)，从压缩机10的喷射口流入到压缩室的内部。另一方面，经过液分离器18而干度稍微增加的第一中压的二相制冷剂(图7的点J2)，在节流装置14c进一步被减压，成为低压的二相制冷剂(图7的点K)。并且，在热源侧热交换器12蒸发，经由制冷剂流路切换装置11流入储液器15(图7的点F)。流出储液器15的制冷剂被吸入压缩机10，被压缩至第二中压(图7的点N)，与经由第2旁通配管4b被喷射的制冷剂合流，被冷却(图7的点H)。
在此，在节流装置流动的制冷剂的流量，即使是同一开度(开口面积)，根据制冷剂的密度的差异也会有所不同。二相制冷剂中混合存在着密度小的气体制冷剂和密度大的液体制冷剂。为此，例如若流入节流装置14b等的制冷剂从液体制冷剂变成二相制冷剂，则制冷剂的密度大幅变化，形成用于使压缩机10的排出温度降低一定温度的适当流量的开度(开口面积)就大为不同。若如此，则伴随着室内机2的运转或者停止，节流装置14b的开度肯定有较大变化，无法进行稳定的控制。但是，通过设置液分离器18，即使在存在停止室内机2的情况下，也能够由液分离器18仅将液体制冷剂分离出来。为此，能够仅使液体制冷剂流入节流装置14b，能够进行稳定的控制。
控制装置50控制节流装置14b的开度(开口面积)，使得排出温度接近目标值。排出温度的目标值优选的是比排出温度的界限值低的温度，且为了增大室内机2所发挥的能力(制热能力或者制冷能力)而设成尽可能高的温度。于是，例如在压缩机10的排出温度的界限值为120℃的情况下，排出温度不超过该值，所以若超过110℃，则降低压缩机10的频率使之减速。因此，在进行喷射而使压缩机10的排出温度下降的情况下，可以将排出温度的目标值设定成作为比降低压缩机10的频率的温度的110℃稍低的温度的、100℃至110℃之间的温度(例如105℃等)。例如，在110℃不降低压缩机10的频率的情况下，只要将进行喷射而下降排出温度的目标值设为100℃至120℃之间的温度(例如115℃等)即可。
另外，在判断出排出温度超过了一定值(例如110℃等)时，也可以控制节流装置14b每次按一定的开度量例如10脉冲地进行打开。另外，也可以不将目标温度设成一定值地设定范围，将排出温度控制成进入目标温度范围内(例如100℃至110℃之间)。另外，也可以根据排出制冷剂温度检测装置21的检测温度和高压检测装置22的检测压力，求算压缩机10的排出过热度，控制节流装置14b的开度以便排出过热度成为目标值(例如40℃)。进而，也可以控制成排出过热度进入目标的范围内(例如20℃至40℃之间)。
实施方式2.
在上述的实施方式1中虽未特别示出，但作为制冷剂流路切换装置11一般使用四通阀。并不限于此，也可以构成为使用多个二通流路切换阀、三通流路切换阀等而能进行与四通阀同样的流路切换。
另外，虽以室内机2连接有4台的情况为例进行了说明，但室内机2的连接台数连接几台都与实施方式1同样地成立。其中，在仅连接1台室内机2的情况下，在制热运转中，由于不存在停止室内机，所以也可以不设置液分离器18。
另外，例如在制热运转时在制冷剂向各室内机2的流入的一侧具备开闭阀的情况下，能够使制冷剂不向停止的室内机2流入，能够防止滞留。由于在停止的室内机2不发生制冷剂流动，所以也可以不具备液分离器18。
在此，在上述的实施方式1中并没有对液分离器18的构成的详细情况进行特别说明。例如，只要是具有1个入口侧流路和2个出口侧流路、能从自入口侧流路流入的制冷剂分离液体制冷剂、从一方的出口侧流路流出到第2旁通配管4b的构成即可。另外，即使在流出到第2旁通配管4b的制冷剂中混入多多少少的气体制冷剂，若气体制冷剂的混入度为不对节流装置的控制带来较大影响的程度，则液分离器18的液体制冷剂的分离效率也可以不是100％。进而，相对于制热运转时的制冷剂流动，可以在比过冷却热交换器13更靠上游侧的位置具备液分离器18。在制热运转时中，若液分离器18存在于上游侧，则液分离器18内的制冷剂不受过冷却热交换器13的第1流路中的压力损失的影响。为此，由液体制冷剂温度检测装置24的检测获得的第一中压的测定精度提高，能够提高排出温度的控制精度。
另外，相对于延长配管5，即使在多台室外机1并联地连接的情况下也同样成立。
另外，压缩机10以使用低压壳体型的压缩机的情况为例进行了说明，但即使使用例如高压壳体型的压缩机也能获得同样的效果。
在上述的实施方式1中虽未规定制冷剂，但例如使用R32等那样排出温度高的制冷剂的情况下本发明的效果则特别明显。除了R32以外，也可以使用R32与(作为地球温暖化系数小、化学式以CF3CF＝CH2表示的四氟丙烯系制冷剂的)HFO1234yf、HFO1234ze等的混合制冷剂(非共沸混合制冷剂)。例如在作为制冷剂使用R32的情况下，相对于使用R410A的情况，在同一运转状态下，排出温度上升约20℃。为此，需要降低排出温度，依靠本发明的喷射的效果大。另外，在R32与HFO1234yf的混合制冷剂中，在R32的质量比率为62％(62wt％)以上的情况下，相比使用R410A制冷剂的情况，排出温度高出3℃以上。为此，通过依靠本发明的喷射，降低排出温度的效果较大。另外，在R32与HFO1234ze的混合制冷剂中，在R32的质量比率为43％(43wt％)以上的情况下，相比使用R410A制冷剂的情况，排出温度高出3℃以上。为此，通过依靠本发明的喷射，降低排出温度的效果较大。另外，混合制冷剂的制冷剂种并不限定于此，即使是包含少量此外的制冷剂成分的混合制冷剂，对排出温度也没有太大影响，可获得同样的效果。另外，例如，即使是包括R32、HFO1234yf和少量其他制冷剂的混合制冷剂等也能够使用，若是排出温度比R410A高的制冷剂，则无论是何种制冷剂都需要降低排出温度，具有同样的效果。
另外，一般来讲，在热源侧热交换器12以及利用侧热交换器17a～17d中安装通过送风来促进制冷剂的冷凝或者蒸发的送风机的情况较多，但并不限于此。例如作为利用侧热交换器17a～17d，也能够使用利用辐射的板式加热器那样的构成。另外，作为热源侧热交换器12，能够使用借助水、防冻液等液体进行热交换的水冷式类型的热交换器。若能够进行制冷剂的散热或者吸热则可以使用任何类型的构成。
另外，在此，以将室外机1与室内机2之间配管连接而使制冷剂循环的直膨式空调装置为例进行了说明，但并不限于此。例如可以应用于以下空调装置来获得同样的效果，即：在室外机1与室内机2之间具备中继机，并且，在室外机与中继机之间使制冷剂循环，在中继机与室内机之间使水、载冷剂等热介质循环，在中继机进行制冷剂与热介质的热交换来进行空气调节。
实施方式3.
图8是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的回路构成图。基于图8等对本发明的实施方式3所涉及的空调装置的构成等进行说明。在本实施方式中，省略说明与实施方式1所说明的内容相同的内容。在本实施方式中，从制冷运转时的过冷却热交换器13的下游侧的配管(不设置实施方式1所具备的液分离器18)将制冷剂分支。并且，经由第4旁通配管4d(第2旁通配管4b中的成为辅助热交换器31的流入侧的配管)以及辅助热交换器31，流入第2旁通配管4b以及节流装置14b，经由喷射口流入压缩机10。本实施方式的辅助热交换器31配置在热源侧热交换器12的附近，且能够通过向热源侧热交换器12送风来供给空气的送风机的作用下也将周围的空气向辅助热交换器31供给的位置。例如，也可以将辅助热交换器31配置在热源侧热交换器12的下侧，与热源侧热交换器12一起共有翅片，即，将热源侧热交换器12与辅助热交换器31一体成形。按照热源侧热交换器12和辅助热交换器31区分制冷剂的通路，构成为不使制冷剂混合，这样就能够廉价地构成2个热交换器，能借助同一送风机将周围的空气向热源侧热交换器12以及辅助热交换器31双方输送。
[制冷运转模式]
图9是表示实施方式3所涉及的空调装置100的制冷运转模式时的制冷剂回路的制冷剂流动的图。在此，基于图9，以在全部的利用侧热交换器17产生冷能负荷的情况为例对制冷运转模式进行说明。在此，图9中以粗线示出的配管表示制冷剂流动的配管，制冷剂流动的方向以实线箭头表示。
在图9所示的制冷运转模式的情况下，在室外机1中，控制装置50进行指示，将制冷剂流路切换装置11切换成使得从压缩机10排出的制冷剂流入热源侧热交换器12的流路。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11流入热源侧热交换器12。流入到热源侧热交换器12的制冷剂在热源侧热交换器12向室外空气散热的同时冷凝液化，成为高压液体制冷剂。并且，液体制冷剂在经过全开状态的节流装置14c以及过冷却热交换器13的第1流路之后，分支成2个流路。在一方的流路流过的制冷剂从室外机1流出。在另一方的流路流过的制冷剂流入到第1旁通配管4a。
流入到第1旁通配管4a的高温高压的液体制冷剂在节流装置14a减压成为低温低压的二相制冷剂。二相制冷剂经过过冷却热交换器13的第2流路，在储液器15的上游侧的流路中，与从室内机2侧流出的制冷剂合流。此时，在过冷却热交换器13中，进行经过了第1流路的高温高压的液体制冷剂与经过了第2流路的低温低压的二相制冷剂的热交换。经过了第1流路的制冷剂由经过了第2流路的制冷剂冷却。另外，经过了第2流路的制冷剂由经过了第1流路的制冷剂加热。
另一方面，流出室外机1的高温高压的液体制冷剂经过延长配管5而流入室内机2(2a～2d)。流入的制冷剂经过节流装置16(16a～16d)而被减压。被减压的制冷剂在利用侧热交换器17(17a～17d)与空调对象空间的空气进行热交换而蒸发，成为低温低压的气体制冷剂。气体制冷剂从室内机2流出，经过延长配管5再次流入室外机1。流入室外机1的制冷剂经过制冷剂流路切换装置11，与在第1旁通配管4a流通而旁通到储液器15的上游侧的制冷剂合流，然后流入储液器15。并且，被再次吸入压缩机10。
在此，在使用例如R32等那样压缩机10的排出温度可能比R410A高的制冷剂的情况下，为了防止冷冻机油的劣化、压缩机10的烧伤等，需要降低排出温度。于是，在本实施方式中，将流出过冷却热交换器13的液体制冷剂的一部分分支，使其经由第4旁通配管4d流入辅助热交换器31。进而，经由第2旁通配管4b以及节流装置14b向压缩机10的压缩室喷射，降低压缩机10的排出温度。辅助热交换器31与热源侧热交换器12一起设置在有来自送风机的空气经过的位置。为此，在辅助热交换器31中，高温高压的液体制冷剂与温度更低的空气进行热交换而被冷却，过冷却度变大，流出辅助热交换器31。通过构成为具有辅助热交换器31，即使例如由于制冷剂回路内的制冷剂量不足等的理由导致经过了过冷却热交换器13的制冷剂没有完全变成液体状态而是二相状态，也能够借助辅助热交换器31的热交换完全地形成液体状态的制冷剂。为此，能够防止二相状态的制冷剂流入节流装置14b，可防止节流装置14b中产生噪音，并且能够防止依靠节流装置14b对压缩机10的排出温度的控制不稳定。对于依靠节流装置14b对经过第2旁通配管4b的制冷剂的流量的控制，与实施方式1中说明的内容相同。
在此，虽对使制冷剂向辅助热交换器31分支的分支口在制冷运转模式下处于过冷却热交换器13的下游侧位置的情况进行了说明，但即使在比过冷却热交换器13更靠近热源侧热交换器12的位置设置分支口也没有问题。
另外，辅助热交换器31是为了使喷射用的制冷剂过冷却而使用的装置。用于喷射的制冷剂流量可以比在主制冷剂回路流动的制冷剂流量少。为此，无需将辅助热交换器31的传热面积形成得太大。于是，在本实施方式中，构成为辅助热交换器31的传热面积比热源侧热交换器12的传热面积小。
[制热运转模式]
图10是表示实施方式3所涉及的空调装置100的制热运转模式时的制冷剂回路的制冷剂流动的图。在此，基于图10，以在全部的利用侧热交换器17产生热能负荷的情况为例对制热运转模式进行说明。在此，图10中以粗线示出的配管表示制冷剂流动的配管，制冷剂流动的方向由实线箭头表示。
在图10所示的制热运转模式的情况下，在室外机1中，控制装置50进行指示，将制冷剂流路切换装置11切换成使得从压缩机10排出的制冷剂不经由热源侧热交换器12地流出室外机1而流入室内机2的流路。从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂经过制冷剂流路切换装置11而从室外机1流出。流出的制冷剂经过延长配管5，流入室内机2(2a～2d)。流入室内机2的制冷剂在利用侧热交换器17(17a～17d)中通过热交换而冷凝。冷凝的制冷剂进一步在节流装置16(16a～16d)膨胀，成为中温中压的二相制冷剂从室内机2流出。流出的制冷剂经过延长配管5再次流入室外机1。
流入室外机1的中压的二相制冷剂经过过冷却热交换器13的第1流路以及节流装置14c而膨胀，成为低温低压的二相制冷剂。二相制冷剂流入热源侧热交换器12，从在热源侧热交换器12的周围流动的空气吸热，蒸发成为低温低压的气体制冷剂。气体制冷剂经由制冷剂流路切换装置11以及储液器15，再次被吸入压缩机10。此时，在制热运转模式中，由于无需在过冷却热交换器13将制冷剂过冷却，所以，节流装置14a设为全闭或者制冷剂不流动的小开度，使得制冷剂不在第1旁通配管4a流动。
在此，在作为制冷剂使用例如R32等压缩机10的排出温度可能比R410A高的制冷剂的情况下，为了防止冷冻机油的劣化、压缩机的烧伤，需要降低排出温度。于是，经过延长配管5，将流入室外机1的中压的二相制冷剂的一部分分支，经由第4旁通配管4d流入辅助热交换器31，经由第2旁通配管4b以及节流装置14b向压缩机10的压缩室喷射，降低压缩机10的排出温度。辅助热交换器31由于设置在借助附属于热源侧热交换器12的送风机的作用使周围的空气在热源侧热交换器12和辅助热交换器31双方流通的位置，所以，中压状态的二相制冷剂与温度更低的空气进行热交换而被冷却，冷凝液化成为中压的液体制冷剂，流出辅助热交换器31。通过这样构成，在辅助热交换器31的作用下，能够将中压二相制冷剂形成为液体状态的制冷剂，能够防止在节流装置14b流入二相状态的制冷剂，能够防止在节流装置14b产生噪音，并且能够防止依靠节流装置14b对压缩机10的排出温度的控制不稳定。对依靠节流装置14b对在第2旁通配管4b流通的制冷剂的流量的控制与实施方式1同样而予以省略。
在此，在图8等中示出了热源侧热交换器12是使制冷剂与周围的空气进行热交换的空冷式热交换器。但是，热源侧热交换器12并不限定于空冷式热交换器，作为热源侧热交换器12也可以使用使制冷剂与水或载冷剂进行热交换的利用板式热交换器等的水冷式热交换器。在作为热源侧热交换器12使用水冷式热交换器的情况下，辅助热交换器31成为与热源侧热交换器12分体的热交换器。并且，也可以新设置使在第4旁通配管4d流动的制冷剂与周围的空气进行热交换的空冷式热交换器。另外，也可以设置使在热源侧热交换器12中循环的水或载冷剂分支、与在第4旁通配管4d中流动的制冷剂进行热交换的其他的板式热交换器等的水冷式热交换器。在设置任意热交换器的情况下都可以获得同样的效果。
另外，辅助热交换器31为了使喷射用的制冷剂过冷却而被使用，由于喷射流量比主流的流量小，所以无需形成太大的传热面积，辅助热交换器31的传热面积比热源侧热交换器12的传热面积小地构成。例如，若将辅助热交换器31的传热面积设为热源侧热交换器12的传热面积的1/20以下，则可以将因热源侧热交换器12的传热面积变小而导致的性能恶化减小到1.5％以内，是优选的。另外，若将辅助热交换器31的传热面积设为热源侧热交换器12的传热面积的1/60以上，则即使在二相状态的制冷剂流入的情况下，也能够获得用于使喷射制冷剂过冷却的充分面积。但是，即使辅助热交换器31的传热面积再大些或是再小些，也没有太大的问题。另外，在作为热源侧热交换器12使用使水或载冷剂与制冷剂进行热交换的水冷式热交换器的情况下，如前述那样将辅助热交换器31与热源侧热交换器12分体成形。在与在第2旁通配管4b不流通制冷剂的情况大致相同的运转状态下，使制冷剂在第2旁通配管4b流通，将压缩机10的排出温度降低10度，在该状况下，若设定辅助热交换器31的大小，使得辅助热交换器31的制冷剂的冷却能力相对于空调装置100的额定制热能力或者额定制冷能力例如为1/10以下，则能够廉价地设置辅助热交换器31，是优选的。进而，在同样使压缩机10的排出温度降低10度的状态下，若使辅助热交换器31的制冷剂的冷却能力相对于空调装置100的额定制热能力或者额定制冷能力为1/60以上，则即使在二相状态的制冷剂流入的情况下，也能充分地使喷射制冷剂过冷却。但是，即使辅助热交换器31的冷却能力再大些或是再小些，也没有太大的问题。
另外，由于向辅助热交换器31尽可能分支液体制冷剂较好，所以，使制冷剂向辅助热交换器31分支的分支口优选的是从主流流动的制冷剂配管将配管向下侧取出并分支。
图11是本发明的实施方式3所涉及的空调装置100的其他的回路构成图。在图8的空调装置100中，构成为进一步添加了成为残留冰层应对回路的配管等。残留冰层应对回路还具有第5旁通配管4e以及开闭装置33以及第3旁通配管4c以及节流装置14d。并且，是经由辅助热交换器31连接压缩机10的排出侧的配管与压缩机10的吸入侧(储液器15的吸入侧)的配管而构成的回路。
成为热气体用旁通配管的第5旁通配管4e，是连接压缩机10的排出侧配管与第4旁通配管4d(辅助热交换器31的制冷剂流入侧配管)之间的配管。开闭装置33进行控制是否使制冷剂经过第5旁通配管4e。另外，成为残留冰层应对用旁通配管的第3旁通配管4c是连接第2旁通配管4b(辅助热交换器31的制冷剂流出侧配管)与储液器15的制冷剂流入侧配管之间的配管。节流装置14d控制在第3旁通配管4c经过的制冷剂的流量以及压力。
例如在制热运转时在热源侧热交换器12的周围着霜，但若该着霜的霜量过大，则会造成制热运转时的负荷侧的加热能力降低。于是，进行融霜的除霜运转，但在该除霜运转结束后，有时在热源侧热交换器12的下侧会附着有融霜产生的水。若在热源侧热交换器12附着水地进行接下来的制热运转，则该水会被冷却而变成冰，导致在制热运转时负荷侧的加热能力降低。另外，冰的密度大，即使加热也难以融化。为此，即使接下来的除霜运转结束，有时冰也会有所残留，形成残留冰层(日文：根氷)。于是，为了防止残留冰层等，在热源侧热交换器12的下侧配置辅助热交换器31，使热源侧热交换器12位于辅助热交换器31的下侧，共有翅片，将热源侧热交换器12与辅助热交换器31一体成形地构成。若这样构成，则在除霜运转时，因热源侧热交换器12的周围的霜融化而生成的水会沿着翅片依靠重力下降，附着于位于下侧的辅助热交换器31的周围。
图12是本发明的实施方式3所涉及的空调装置的残留冰层应对运转时的回路构成图。具有残留冰层应对回路的图11的空调装置100在除霜运转结束后，进行图12所示的残留冰层应对运转，之后转移到通常的制热运转。
在残留冰层应对运转中，将从压缩机10排出的高温高压的气体制冷剂的一部分分支。分支的一部分的高温高压的气体制冷剂经由开闭装置33，经过第5旁通配管4e，流入到辅助热交换器31。于是，借助高温高压的气体制冷剂，使附着在辅助热交换器31的周围的水蒸发。为此，在制热运转时，能够防止在保持水附着于热源侧热交换器12以及辅助热交换器31的周围的状态下继续进行制热运转，能够防止残留冰层的产生。另外，节流装置14d在残留冰层应对运转中设定为全开，在其他情况下设定为全闭或者制冷剂不流动的小开度。还可以替代节流装置14d而使用内部的口径比配管小的开闭装置(第2开闭装置)。
在该残留冰层应对回路与经由辅助热交换器31的依靠喷射的压缩机10的排出温度抑制回路共存的情况下，能够将相同的辅助热交换器31用于残留冰层应对用途以及排出温度抑制用途这双方。通过共同使用辅助热交换器31，能够减少室外机1内的热交换器的总容积，并且能够廉价地构成。此时，通过在第4旁通配管4d设置逆流防止装置32，在残留冰层应对运转时，能够防止高温高压的气体制冷剂从第5旁通配管4e向第4旁通配管4d逆流。
在残留冰层应对运转时，即在经由第5旁通配管4e使高温高压的气体制冷剂向辅助热交换器31流通期间，通过将节流装置14b设成全闭或者制冷剂不流动的小开度，即便压缩机10的排出温度过于上升，也不会引起经由第2旁通配管4b的流动。不过，在残留冰层应对运转时，即使不进行对压缩机10的喷射，由于控制装置50进行使压缩机10的频率降低等的保护控制，压缩机10的排出温度也不会过于上升，因此，系统不会形成异常状态，没有问题。
并且，残留冰层应对运转、即在第5旁通配管4e流通制冷剂的运转经过规定时间而结束，然后关闭开闭装置33，将节流装置14d设成全闭或者制冷剂不流动的小开度，转移到通常的制热运转。
在通常的制热运转中，如前述那样，在压缩机10的排出温度过于上升的情况下，根据压缩机10的排出温度来控制节流装置14b的开度。并且，进行经由第4旁通配管4d以及第2旁通配管4b的、向压缩机10的压缩室的喷射，将压缩机10的排出温度控制成适当值。
另外，在图8等中，示出了逆流防止装置32为止回阀，但若能防止制冷剂的逆流则可为任何类型。例如也可以将开闭装置、具有全闭功能的节流装置等作为逆流防止装置32。另外，开闭装置33若能进行流路的开闭即可，也可以将具有全闭功能的节流装置作为开闭装置33。
附图标记的说明
1热源机(室外机)，2、2a、2b、2c、2d室内机，4a第1旁通配管，4b第2旁通配管，4c第3旁通配管，4d第4旁通配管，4e第5旁通配管，5延长配管(制冷剂配管)，6室外空间，7室内空间，8顶棚背部等与室外空间以及室内空间不同的空间，9大厦等建筑物，10压缩机，11制冷剂流路切换装置(四通阀)，12热源侧热交换器，13过冷却热交换器，14a、14b、14c、14d节流装置，15储液器，16、16a、16b、16c、16d节流装置，17、17a、17b、17c、17d利用侧热交换器，18液分离器，21排出制冷剂温度检测装置，22高压检测装置，23低压检测装置，24液体制冷剂温度检测装置，25过冷却热交换器入口制冷剂温度检测装置，26过冷却热交换器出口制冷剂温度检测装置，27、27a、27b、27c、27d利用侧热交换器液体制冷剂温度检测装置，28、28a、28b、28c、28d利用侧热交换器气体制冷剂温度检测装置，29、29a、29b、29c、29d利用侧热交换器中间制冷剂温度检测装置，31辅助热交换器，32逆流防止装置，33开闭装置，50控制装置，100空调装置。

Claims (16)

1.一种空调装置，该空调装置利用配管连接压缩机、第1热交换器、过冷却热交换器、第1节流装置、第2热交换器和储液器而构成使制冷剂循环的制冷剂回路，
上述压缩机具有压缩室以及向该压缩室的内部导入制冷剂的喷射口，压缩制冷剂并将其排出；
上述第1热交换器进行上述制冷剂的热交换；
上述过冷却热交换器具有第1流路和第2流路，使在各流路经过的上述制冷剂进行热交换而将在上述第1流路流动的制冷剂过冷却；
上述第1节流装置对上述制冷剂进行减压；
上述第2热交换器进行上述制冷剂的热交换；
上述储液器与上述压缩机的吸入侧连接，储蓄剩余制冷剂；
上述空调装置具备：
第1旁通配管，该第1旁通配管连接上述过冷却热交换器的上述第2流路与上述储液器的制冷剂流入侧的配管；
第2节流装置，该第2节流装置调整在该第1旁通配管流动的上述制冷剂的流量；
第2旁通配管，该第2旁通配管连接上述第1热交换器和上述第2热交换器之间的配管与上述喷射口；以及
第3节流装置，该第3节流装置对在该第2旁通配管流动的上述制冷剂的流量进行调整，
上述空调装置还具备辅助热交换器，该辅助热交换器配置在上述第1热交换器的附近且配置在与上述第1热交换器一起接受来自送风机的送风的位置，进行相对于制冷剂流动在上述第3节流装置的上游侧经过上述第2旁通配管的制冷剂的热交换，
上述辅助热交换器配置在上述第1热交换器的下方，另外，上述空调装置还具备：
热气体用旁通配管，该热气体用旁通配管经由开闭装置连接上述压缩机的排出侧配管与上述辅助热交换器的制冷剂流入侧配管之间；以及
逆流防止装置，该逆流防止装置设置在上述第2旁通配管的、相对于制冷剂流动比与上述热气体用旁通配管连接的连接部分更靠上游侧的位置。
2.如权利要求1所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器以上述第1热交换器和上述辅助热交换器共有翅片的方式与上述第1热交换器一体成形，
上述辅助热交换器的传热面积比上述第1热交换器的传热面积小。
3.如权利要求1所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器的传热面积为上述第1热交换器的传热面积的1/20以下。
4.如权利要求1所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器的传热面积处在上述第1热交换器的传热面积的1/60以上且1/20以下的范围内。
5.如权利要求1所记载的空调装置，其特征在于，上述空调装置还具备残留冰层应对用旁通配管，该残留冰层应对用旁通配管经由第4节流装置或者第2开闭装置连接上述辅助热交换器的制冷剂流出侧配管与上述储液器的制冷剂流入侧配管之间。
6.一种空调装置，该空调装置利用配管连接压缩机、第1热交换器、过冷却热交换器、第1节流装置、第2热交换器和储液器而构成使制冷剂循环的制冷剂回路，
上述压缩机具有压缩室以及向该压缩室的内部导入制冷剂的喷射口，压缩制冷剂并将其排出；
上述第1热交换器进行上述制冷剂的热交换；
上述过冷却热交换器具有第1流路和第2流路，使在各流路经过的上述制冷剂进行热交换而将在上述第1流路流动的制冷剂过冷却；
上述第1节流装置对上述制冷剂进行减压；
上述第2热交换器进行上述制冷剂的热交换；
上述储液器与上述压缩机的吸入侧连接，储蓄剩余制冷剂；
上述空调装置具备：
第1旁通配管，该第1旁通配管连接上述过冷却热交换器的上述第2流路与上述储液器的制冷剂流入侧的配管；
第2节流装置，该第2节流装置调整在该第1旁通配管流动的上述制冷剂的流量；
第2旁通配管，该第2旁通配管连接上述第1热交换器和上述第2热交换器之间的配管与上述喷射口；以及
第3节流装置，该第3节流装置对在该第2旁通配管流动的上述制冷剂的流量进行调整，
上述第1热交换器是使水或载冷剂与制冷剂进行热交换的热交换器，
上述空调装置还具备辅助热交换器，该辅助热交换器与上述第1热交换器分体成形，使相对于制冷剂流动在上述第3节流装置的上游侧经过上述第2旁通配管的制冷剂与空气或水或载冷剂进行热交换。
7.如权利要求6所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器的上述制冷剂的冷却能力比上述空调装置的额定制热能力或者额定制冷能力小。
8.如权利要求6所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器以与不使制冷剂在上述第2旁通配管流通的情况大致相同的运转状态使制冷剂在上述第2旁通配管流通，使上述压缩机的排出温度降低10度，在此状况下，上述制冷剂的冷却能力相对于上述空调装置的额定制热能力或者额定制冷能力为1/10以下。
9.如权利要求6所记载的空调装置，其特征在于，上述辅助热交换器以与不使制冷剂在上述第2旁通配管流通的情况大致相同的运转状态使制冷剂在上述第2旁通配管流通，使上述压缩机的排出温度降低10度，在此状况下，上述制冷剂的冷却能力相对于上述空调装置的额定制热能力或者额定制冷能力为1/60以上且1/10以下。
10.如权利要求1至9中任一项所记载的空调装置，其特征在于，使用在相同条件下上述压缩机的排出温度比R410A高的制冷剂，
上述空调装置还具备：
排出温度检测机构，该排出温度检测机构检测上述压缩机的排出温度；以及
控制装置，该控制装置基于上述排出温度或者根据上述排出温度获得的值来调整上述第3节流装置的开度，控制在上述第2旁通配管流动的制冷剂的流量。
11.如权利要求10所记载的空调装置，其特征在于，上述控制装置将上述排出温度的目标值设定成100℃至120℃之间的值，基于上述排出温度的目标值来调整上述第3节流装置的开度。
12.如权利要求11所记载的空调装置，其特征在于，上述控制装置将上述排出温度的目标值设定成100℃至110℃之间的值，基于上述排出温度的目标值来调整上述第3节流装置的开度。
13.如权利要求10所记载的空调装置，其特征在于，上述控制装置与运转模式无关地基于上述压缩机的排出温度或者根据上述排出温度获得的值来进行上述第3节流装置的开度调整。
14.如权利要求1至9中任一项所记载的空调装置，其特征在于，上述压缩机、上述储液器、上述过冷却热交换器、上述第2节流装置、上述第3节流装置、上述第1热交换器、上述第1旁通配管以及上述第2旁通配管收容于室外机。
15.如权利要求1至9中任一项所记载的空调装置，其特征在于，使用R32或者包含有62％以上质量比率的R32的混合制冷剂。
16.如权利要求1至9中任一项所记载的空调装置，其特征在于，上述空调装置还具备制冷剂流路切换装置，该制冷剂流路切换装置进行切换而使上述第1热交换器作为冷凝器发挥作用或作为蒸发器发挥作用，
当使上述第1热交换器作为冷凝器发挥作用时，调整上述第2节流装置的开度，控制在上述第1旁通配管流动的制冷剂的流量，当使上述第1热交换器作为蒸发器发挥作用时，将上述第2节流装置的开度调整成上述制冷剂不在上述第1旁通配管流动。
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