JP2002106995A

JP2002106995A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2002106995A
Application number: JP2000298451A
Authority: JP
Inventors: Masanao Kotani; 正直小谷; Tomomi Umeda; 知巳梅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】冷房及び暖房運転の効率を向上すること
ができる空気調和機を提供する。【解決手段】圧縮部５、室外熱交換器７、第１の膨張
弁９、圧力容器１１、第２の膨張弁１３、及び熱源側熱
交換器１５が順に接続されて冷媒が循環する熱源側冷媒
サイクル１と、利用側熱交換器３１、室内熱交換器３
７、及び冷媒搬送手段２９が順に接続されて冷媒が循環
する利用側冷媒サイクル３とを有し、熱源側熱交換器１
５と利用側熱交換器３１は、各々を通流する冷媒間で熱
交換を行い、圧縮部５の直列に接続された第１の圧縮手
段１７と第２の圧縮手段１９との間に設けられた流路に
圧力容器１１内のガス冷媒を導く流路２５を設けた構成
とする。これにより、圧縮行程の途中でインジェクショ
ンが行われないため、熱源側冷媒サイクルの圧縮負荷を
低減し、冷房及び暖房運転の効率を向上することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係
り、特に、熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒サイクルと
を有する空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒サイク
ルとを有する空気調和機が特開平６−７４５８９号公
報、特開平８−１８９７２３号公報、特開平１０−２０
５９０４号公報などに提案されている。特開平６−７４
５８９号公報に記載の空気調和機は、圧縮機、室外側熱
交換器、膨張弁、そして暖房用第１補助熱交換器及び冷
房用第１補助熱交換器などを備えた熱源側冷媒サイクル
と、暖房用第１補助熱交換器と一体に形成された暖房用
第２補助熱交換器を介して主に暖房を行う暖房用利用側
冷媒サイクル、及び冷房用第１補助熱交換器と一体に形
成された冷房用第２補助熱交換器を介して主に冷房運転
を行う冷房用利用側冷媒サイクルとを有している。特開
平８−１８９７２３号公報に記載の空気調和機は、圧縮
機、凝縮器、補助凝縮器、減圧装置、そして蒸発器を順
に接続して構成される熱源側冷媒サイクルと、冷媒輸送
装置、凝縮器と一体化して形成される高温側補助熱交換
器、蒸発器と一体化して形成される低温側補助熱交換
器、熱交換器、そして流量制御弁を順に接続して構成さ
れる利用側冷媒サイクルとを構成している。

【０００３】これらの熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒
サイクルとを有する空気調和機では、熱源側冷媒サイク
ルを循環する冷媒と利用側冷媒サイクルを循環する冷媒
との間の熱交換時に冷媒に出入りする熱の損失が起こる
ため、１つの冷媒サイクルからなる空気調和機に比べ冷
房及び暖房運転の効率が悪くなる。これに対し、特開平
１０−２０５９０４号公報に記載の空気調和機は、圧縮
機、室外熱交換器、第１の膨張弁、圧力容器からなるレ
シーバ、第２の膨張弁、そして熱源側熱交換部が冷媒の
循環が可能に順に接続されている熱源側冷媒回路と、冷
媒搬送手段、熱源側熱交換部との間で熱交換可能な利用
側熱交換部、そして室内熱交換器とが流体の循環が可能
に順に接続された利用側循環回路とを備え、さらに、レ
シーバから圧縮機に凝縮圧力と蒸発圧力の中間圧力状態
のガス冷媒を供給する流路を設けている。このような構
成とすることにより、レシーバ内の凝縮圧力と蒸発圧力
の中間圧力状態のガス冷媒を圧縮機に供給すること、す
なわちガスインジェクションによって、熱源側熱交換器
の入口側と出口側とのエンタルピー差が増大、つまり冷
媒に出入りした熱量が増大するため、冷房及び暖房運転
の効率を向上することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１０−
２０５９０４号公報に記載のようなガスインジェクショ
ンを行う従来の空気調和機では、圧縮機での圧縮行程の
途中でガス冷媒のインジェクションを行うことになり、
供給される中間圧力のガス冷媒の膨張力と圧縮機による
圧縮力とが対抗するため、圧縮負荷を十分に低減するこ
とができず、冷房及び暖房運転の効率を十分に向上する
ことができない場合がある。

【０００５】本発明の課題は、冷房及び暖房運転の効率
を向上することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和機は、
直列に接続された第１の圧縮手段及び第２の圧縮手段を
含む圧縮部、室外熱交換器、第１の膨張弁、圧力容器、
第２の膨張弁、及び熱源側熱交換器が順に接続されて冷
媒が循環する熱源側冷媒サイクルと、利用側熱交換器、
室内熱交換器、及び冷媒搬送手段が順に接続されて冷媒
が循環する利用側冷媒サイクルとを有し、前記室外側熱
交換器は、室外空気と冷媒との間で熱交換を行い、前記
熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器は、各々を通流す
る冷媒間で熱交換を行い、前記室内熱交換器は、室内空
気と冷媒との間で熱交換を行い、前記圧力容器内のガス
冷媒を前記圧縮部の前記第２の圧縮手段に導く構成とす
るこよにより上記課題を解決する。

【０００７】さらに、圧縮部の第１の圧縮手段と第２の
圧縮手段との間に設けられた流路に圧力容器内のガス冷
媒を導く流路を設けることにより、圧力容器内のガス冷
媒を圧縮部の第２の圧縮手段に導く構成とする。

【０００８】このような構成とすれば、圧縮部の第１の
圧縮手段で中間圧力状態までガス冷媒が圧縮過熱され
る。第１の圧縮手段での圧縮行程の後、第１の圧縮手段
からのガス冷媒に、圧力容器からの中間圧力状態のガス
冷媒が混合される。そして、この混合された中間圧力状
態のガス冷媒が圧縮部の第２の圧縮手段に導かれ、圧縮
過熱される。このため、１つの圧縮手段での圧縮負荷を
低減できるのに加え、従来の空気調和機のように圧縮行
程の途中でインジェクションが行われないため、熱源側
冷媒サイクルの圧縮負荷を低減することができる。すな
わち、冷房及び暖房運転の効率を向上することができ
る。

【０００９】さらに、圧縮部の第１の圧縮手段からのガ
ス冷媒を圧力容器に導く流路と、圧力容器内のガス冷媒
を第２の圧縮手段に導く流路とを設けることにより、圧
力容器内のガス冷媒を圧縮部の第２の圧縮手段に導く構
成とすれば、飽和状態のガス冷媒を第２の圧縮手段に供
給することができる。したがって、熱源側冷媒サイクル
の圧縮負荷がより低減することにより、冷房及び暖房運
転の効率をさらに向上することができる。

【００１０】さらに、熱源側熱交換器は、直列に配設さ
れた第１の熱源側熱交換器と第２の熱源側熱交換器とで
構成され、利用側熱交換器は、直列に配列された第１の
利用側熱交換器と第２の利用側熱交換器とで構成され、
第１の熱源側熱交換器と第１の利用側熱交換器、及び第
２の熱源側熱交換器と第２の利用側熱交換器が各々を通
流する冷媒間で熱交換を行い、熱源側冷媒サイクルは、
室外熱交換機及び第２の熱源側熱交換機を並列に接続可
能とする流路と、該流路に設けられた流量制御弁と、第
１の熱源側熱交換器からの冷媒を圧縮部に導くバイパス
流路と、該バイパス流路に設けられた流量制御弁とを有
し、利用側冷媒サイクルは、室内熱交換機及び第２の利
用側熱交換機を並列に接続可能とする流路と、該流路に
設けられた流量制御弁とを有する構成とする。このよう
な構成とすれば、複数の室内機による冷暖同時運転が可
能になるので好ましい。

【００１１】さらに、第１の圧縮手段の理論吐出口容量
をｖ1、第２の圧縮手段の理論吐出口容量をｖ2としたと
き、比ｖ2／ｖ1が1以下であり、第１の圧縮手段と第２
の圧縮手段とを並列に接続可能とする流路と、この流路
に設けられた流量制御弁とを有する構成とする。これに
より、冷暖房負荷に即した冷媒の循環流量や冷媒の圧縮
能力を得ることが可能となる。

【００１２】さらに、圧力容器内のガス冷媒を圧縮部の
第２の圧縮手段に導く流路とこの流路に設けられた流量
制御弁と、液冷媒を圧縮部の第２の圧縮手段に導く流路
とこの流路に設けられた流量制御弁とを有する構成とす
れば、圧縮機に液ガス液冷媒混合冷媒、そしてガス冷媒
を冷暖房負荷に応じて供給することができるため冷房能
力及び暖房能力を向上できるので好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を適用してなる空気調和機の一実施形態について図１及
び図２を参照して説明する。図１は、本発明を適用して
なる空気調和装置の冷媒サイクルの構成と動作を示す図
である。図２は、従来のガスインジェクションを行う空
気調和機と本実施形態の空気調和機とを比較したｐ−ｈ
線図である。

【００１４】本実施形態の空気調和機は、図１に示すよ
うに、熱源側冷媒サイクル１と利用側冷媒サイクル３の
２つの冷媒サイクルで構成されている。熱源側冷媒サイ
クル１は、冷媒が循環するように配管された熱源側冷媒
管路４、熱源側冷媒管路４に順に設けられた圧縮部５、
室外熱交換器７、第１膨張弁９、圧力容器１１、第２膨
張弁１３、そして熱源側熱交換器１５を備えている。圧
縮部５は、低圧側圧縮機となる第１圧縮機１７、高圧側
圧縮機となる第２圧縮機１９、そして四方弁２１を直列
に接続し、四方弁の切換により冷房運転時と暖房運転時
に冷媒の流れの方向が変わっても、冷媒が第１圧縮機１
７を通り第２圧縮機１９に流れるように圧縮部管路２３
が配管されている。圧力容器１１は、ガス冷媒と液冷媒
を分離する気液分離機能と、冷媒のレシーバ機能とを有
するものである。圧力容器１１の気相部には、インジェ
クション用管路２５の一端が連通しており、インジェク
ション用管路２５の他端は、圧縮部５の圧縮部管路２３
の第１圧縮機１７と第２圧縮機１９との間の部分に連通
している。インジェクション用管路２５には、流量制御
弁２７が設けられている。

【００１５】利用側冷媒サイクル３は、冷媒が循環する
ように配管された利用側冷媒管路２８、利用側冷媒管路
２８に順に設けられた冷媒搬送装置２９、利用側熱交換
器３１、そして室内ユニット３３ａ、３３ｂを備えてい
る。室内ユニット３３ａ、３３ｂは、並列に接続されて
おり、各々、利用側冷媒管路２８に順に設けられた流量
制御弁３５ａ、３５ｂ、そして室内熱交換器３７ａ、３
７ｂを備えている。利用側熱交換器３１は、熱源側冷媒
サイクル１の熱源側熱交換器１５と互いの冷媒間で熱交
換を行うことができるように、一体的に形成されてい
る。このため、熱源側冷媒サイクル１と利用側冷媒サイ
クル３との間で熱搬送が行われる。なお、熱源側冷媒サ
イクル１の全て、利用側冷媒サイクル３の冷媒搬送装置
２９、そして利用側熱交換器３１は、室外ユニット３９
に収められている。また、本実施形態では、室内ユニッ
ト３３を室外ユニット３９に対して２台備えた構成を例
としているが、室内ユニット３３を室外ユニット３９に
対して１台または３台以上備えた構成とすることもでき
る。

【００１６】このような構成の空気調和機の動作と本発
明の特徴部について説明する。複数の室内ユニット３３
ａ、３３ｂが冷房運転をしている場合、冷媒は、図１の
実線の矢印で示したように流れる。すなわち、熱源側冷
媒サイクル１では、第１圧縮機１７から吐出されたガス
冷媒が、圧力容器１１からインジェクション用管路２５
を介して流入するガス冷媒と合流して第２圧縮機１９に
吸入される。第２圧縮機１９から吐出されたガス冷媒
は、四方弁２１を介して室外熱交換器７に流入し、室外
熱交換器７で室外空気に放熱して凝縮し、液冷媒とな
る。その後、この液冷媒は、第１膨張弁９で減圧されて
気液２相冷媒となり、圧力容器１１に流入する。圧力容
器１１に流入した気液２相冷媒は、圧力容器１１でガス
冷媒と液冷媒とに分離される。

【００１７】分離された液冷媒は、圧力容器１１から出
て第２膨張弁１３でさらに減圧され室内空気温度よりも
低い温度の液冷媒状態となり、熱源側熱交換器１５に達
する。熱源側熱交換器１５内を通流する液冷媒は、利用
側熱交換器３１内を通流する冷媒と熱交換を行い、利用
側冷媒サイクル３から吸熱して蒸発し、ガス冷媒とな
る。その後、このガス冷媒は、第１圧縮機１７に戻る。
なお、圧力容器１１に溜まった冷媒のうち、気相のも
の、つまりガス冷媒は、前述のように、インジェクショ
ン用管路２５を経て第２圧縮機１９の吸込口に供給され
る。このとき、インジェクション用管路２５の流量制御
弁２７は、全室の冷房負荷に応じた開度となっている。

【００１８】一方、利用側冷媒サイクル３では、冷媒
は、冷媒搬送装置２９により循環されており、利用側熱
交換器３１で熱源側熱交換器１５の冷媒へ放熱した後、
室内熱交換器３７ａ、３７ｂに流入して室内空気から吸
熱する。このため、室内熱交換器３７ａ、３７ｂを通過
した室内空気は冷却され、室内ユニット３３ａ、３３ｂ
から冷風が室内へ導かれる。室内熱交換器３７ａ、３７
ｂを通過した冷媒は、冷媒搬送装置２９へと戻る。この
とき、室内ユニット３３ａ、３３ｂの流量制御弁３５
ａ、３５ｂは、各室内ユニット３３ａ、３３ｂの冷房負
荷に応じた開度となっている。

【００１９】複数の室内ユニット３３ａ、３３ｂが暖房
運転をしている場合、四方弁２１によって冷媒の流れを
切替えることにより、冷媒は、図１の破線の矢印で示し
たように流れる。すなわち、熱源側冷媒サイクル１で
は、第１圧縮機１７から吐出されたガス冷媒が、圧力容
器１１からインジェクション用管路２５を介して流入す
るガス冷媒と合流して第２圧縮機１９に吸入される。第
２圧縮機１９から吐出されたガス冷媒は、四方弁２１を
介して熱源側熱交換器１５に流入する。熱源側熱交換器
１５内を通流する冷媒は、利用側冷媒サイクル３の利用
側熱交換器３１内を通流する冷媒と熱交換し、熱源側冷
媒サイクル１の冷媒が、利用側冷媒サイクル３の冷媒に
放熱し液化する。その後、液冷媒は、熱源側熱交換器１
５から第２膨張弁１３に流入し、第２膨張弁１３で減圧
されて圧力容器１１に流入する。圧力容器１１に流入し
た液冷媒は、第１膨張弁５でさらに減圧され、室外熱交
換器７で室外空気から吸熱して蒸発した後、ガス冷媒
は、第１圧縮機１７へと流入する。このとき、インジェ
クション用管路２５の流量制御弁２７は、全室の暖房負
荷に応じた開度となっている。

【００２０】一方、利用側冷媒サイクル３では、冷媒
は、冷媒搬送装置２９で循環され、利用側熱交換器３１
内を通流する冷媒が熱源側熱交換器１５を通流する冷媒
から吸熱し、室内熱交換器３７ａ、３７ｂで室内空気へ
放熱する。このため、室内熱交換器３７ａ、３７ｂを通
過した室内空気は、加熱され、室内ユニット３３ａ、３
３ｂから温風が室内へ導かれる。室内熱交換器３７ａ、
３７ｂを通過した冷媒は、冷媒搬送装置２９へと戻る。
このとき、室内ユニット３３ａ、３３ｂの流量制御弁３
５ａ、３５ｂは、各室内ユニット３３ａ、３３ｂの暖房
負荷に応じた開度となっている。

【００２１】このような構成及び動作を行う本実施形態
の空気調和機は、凝縮圧力と蒸発圧力の中間圧力までガ
ス冷媒を圧縮する第１圧縮機１７と、第１圧縮機１７か
らの中間圧力のガス冷媒をさらに圧縮する第２圧縮機１
９とを備え、かつ圧力容器１１を挟むように第１膨張弁
９と第２膨張弁１３とを備える２段圧縮２段膨張方式と
なっている。そして、圧力容器１１に溜まったガス冷媒
は、インジェクション用管路２５を介して、第１圧縮機
１７からの中間圧力のガス冷媒と共に第２圧縮機１９の
吸込口に供給される。この結果、圧縮機１段当たりの圧
縮負荷を低減することができる。

【００２２】これを従来のガスインジェクションを行う
空気調和機の熱源側冷媒サイクルを実線で、本実施形態
の熱源側冷媒サイクルを破線で示した図２のｐ−ｈ線図
により説明する。すなわち、従来の空気調和機では、圧
縮機での冷媒の圧縮行程の間、つまりｐ_１からｐ_４に至
る間にガスインジェクションを行うと、供給される中間
圧力のガス冷媒の膨張力と圧縮機による圧縮力とが対抗
するため、圧縮負荷が増加することになる。このため、
インジェクションが開始されてから終了するまで、冷媒
は、ｐ_２からｐ_３へと連続的に変化する。この結果、従
来の空気調和機で生ずる圧縮負荷は、Δｈとなる。

【００２３】一方、本実施形態の熱源側冷媒サイクル１
における冷媒の状態は、まず第１圧縮機１７によって圧
縮過熱され、ｐ_１からｐ’_２へ変化する。第１圧縮機１
７での圧縮が終了し、この状態で中間圧力のガス冷媒が
インジェクションされる。したがって、ガス冷媒の状態
がｐ’_２からｐ’_３に変化したガス冷媒が、第２圧縮機
１９に供給される。第２圧縮機１９でガス冷媒は、圧縮
過熱され、ｐ’_３からｐ’_４へと変化する。したがっ
て、本実施形態の空気調和機の熱源側冷媒サイクル１で
生ずる圧縮負荷は、Δｈ’となり、従来の空気調和機の
圧縮負荷Δｈよりも小さくなる。

【００２４】このように本実施形態の空気調和機では、
第１圧縮機１７と第２圧縮機１９とを備えているため、
圧縮機１段当たりの圧縮負荷を低減することができる。
さらに、圧縮部管路２３の第１圧縮機１７と第２圧縮機
１９との間の部分にガス冷媒をインジェクションするた
め、従来の空気調和機のように、中間圧力のガス冷媒が
圧縮行程の途中で圧縮機に供給されることがないため、
図３のｐ−ｈ線図に示すように従来の空気調和機よりも
全圧縮行程の圧縮負荷を低減することができ、加えて、
圧力容器１１内にあるガス冷媒は、従来の空気調和機よ
りも速い速度で第２圧縮機１９へに供給される。また、
インジェクションの効果と２段圧縮２段膨張方式の効果
により、蒸発器として作用する熱交換器、すなわち冷房
時の熱源側熱交換器１５及び暖房時の室外熱交換器７の
入口側と出口側とのエンタルピー差を従来の空気調和機
よりも増大し、冷媒に出入りする熱量を増大できる。し
たがって、冷房及び暖房運転の効率を向上することがで
きる。

【００２５】さらに、熱源側冷媒サイクル１と利用側冷
媒サイクル３とに冷媒サイクルを分離しているため、熱
源側冷媒サイクル１に設けられた圧力容器１１のガス冷
媒がインジェクション用管路２５を介して第２圧縮機１
９に供給されることにより、インジェクション用管路が
長配管にならず、インジェクション用管路での圧力損失
などを抑えることができる。このため、室外ユニット３
９と室内ユニット３３ａ、３３ｂとが離れた位置に設置
されている場合でも、インジェクション及び２段圧縮２
段膨張方式による効果を十分に得ることができる。

【００２６】さらに、熱源側冷媒サイクル１と利用側冷
媒サイクル３とに冷媒サイクルを分離しているため、Ｈ
Ｃ系冷媒やＨＦＣ系冷媒、複数種類の冷媒が混合された
冷媒または非フロン系の冷媒を使用する場合、例えば、
Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃのような混合冷媒やＲ３２、Ｒ
１３４ａなどの単一冷媒といった地球温暖化係数の大き
な冷媒、またはアンモニア、イソブタン、プロパン、二
酸化炭素などの自然系冷媒を熱源側冷媒サイクル１の冷
媒として使用し、利用側冷媒サイクル３に安価で取り扱
いが容易な水及び空気などを使用することによって、地
球温暖化係数の大きな冷媒または自然系冷媒などの封入
量を低減することができ、加えて、これらの冷媒の漏洩
が発生した場合の漏洩量を低減することができる。

【００２７】（第２の実施形態）本発明を適用してなる
空気調和機の第２の実施形態について図３及び図４を参
照して説明する。図３は、本発明を適用してなる空気調
和装置の冷媒サイクルの構成と動作を示す図である。図
４は、第１の実施形態の空気調和機と本実施形態の空気
調和機とを比較したｐ−ｈ線図である。なお、本実施形
態では、第１の実施形態と同一のものには同じ符号を付
して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成及び
特徴部などについて説明する。

【００２８】本実施形態の空気調和機が、第１の実施形
態の空気調和機と相違する点は、圧縮部の第１圧縮機か
ら吐出する中間圧力のガス冷媒を圧力容器に導き、圧力
容器内で分離された中間圧力のガス冷媒と、第１圧縮機
からの中間圧力のガス冷媒とを圧力容器内で混合して圧
縮部の第２圧縮機に導いていることである。すなわち、
本実施形態の熱源側冷媒サイクル４０では、図３に示す
ように、第１圧縮機１７の吐出口に一端が、他端が圧力
容器１１の気相部に連通するガス冷媒導入管路４１と、
第２圧縮機１９の吸入口に一端が、他端が圧力容器１１
の気相部に連通するインジェクション用管路４３とが配
管されている。そして、ガス冷媒導入管路４１及びイン
ジェクション用管路４３には、各々、流量制御弁４５、
４７が設けられている。

【００２９】このような本実施形態の空気調和装置で
は、第１圧縮機１７から吐出した中間圧力の冷媒が圧力
容器１１内に流入し、圧力容器１１内で飽和状態のガス
冷媒となる。このため、第２圧縮機１９へ飽和状態のガ
ス冷媒が吸入されることにより、第１の実施形態の熱源
側冷媒サイクル１よりもさらに圧縮負荷を小さくするこ
とができる。これを第１の実施形態の空気調和機の熱源
側冷媒サイクルを実線で、本実施形態の熱源側冷媒サイ
クルを破線で示した図４のｐ−ｈ線図により説明する。
すなわち、第１の実施形態の空気調和機では、まず第１
圧縮機１７によって圧縮過熱され、ｐ_１からｐ’_２へ変
化する。第１圧縮機１７での圧縮が終了し、この状態で
中間圧力のガス冷媒がインジェクションされる。したが
って、ガス冷媒の状態がｐ’_２からｐ’_３に変化したガ
ス冷媒が、第２圧縮機１９に供給される。第２圧縮機１
９でガス冷媒は、圧縮過熱され、ｐ’_３からｐ’_４へと
変化する。

【００３０】一方、本実施形態の空気調和機では、第１
圧縮機１７での圧縮によるガス冷媒の状態変化は、第１
の実施形態と同様であり、ｐ_１からｐ’_２へ変化する。
しかし、本実施形態の空気調和機では、圧力容器１１か
らの飽和状態のガス冷媒が第２圧縮機１９へ供給される
ことになるため、ｐ’_２以降の熱源側冷媒サイクルの圧
縮行程は、ｐ’_２からｐ_９、そしてｐ_９からｐ’_４とな
る。この結果、本実施形態の空気調和機の熱源側冷媒サ
イクルの圧縮負荷Δｈ’’は、第１の実施形態の熱源側
冷媒サイクルの圧縮負荷Δｈ’よりも小さくなる。

【００３１】このように、本実施形態の空気調和機で
は、熱源側冷媒サイクル４０において、第２圧縮機１９
に飽和状態のガス冷媒が供給されるため、熱源側冷媒サ
イクルの圧縮負荷を低減することができ、冷房及び暖房
運転の効率をさらに向上できる。

【００３２】（第３の実施形態）本発明を適用してなる
空気調和機の第３の実施形態について図５及び図６を参
照して説明する。図５は、本発明を適用してなる空気調
和装置の冷媒サイクルの構成と全室冷房及び全室暖房運
転時の動作を示す図である。図６は、本発明を適用して
なる空気調和装置の冷媒サイクルの構成と冷暖同時運転
時の動作を示す図である。なお、本実施形態では、第１
及び第２の実施形態と同一のものには同じ符号を付して
説明を省略し、第１及び第２の実施形態と相違する構成
及び特徴部などについて説明する。

【００３３】本実施形態が、第１及び第２の実施形態と
相違する点は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器とを、
各々、第１の熱源側熱交換器と第１の利用側熱交換器、
そして第２の熱源側熱交換器と第２の利用側熱交換器と
に分離して各々直列に配置し、熱源側冷媒サイクルが、
室外熱交換機と第２の熱源側熱交換機をに接続可能とす
る管路とこの管路に設けられた流量制御弁、そして第１
の熱源側熱交換器からの冷媒を圧縮部に導くバイパス管
路とこのバイパス管路に設けられた流量制御弁を有し、
利用側冷媒サイクルが、室内熱交換機と第２の利用側熱
交換機とを並列に接続可能とする管路とこの管路に設け
られた流量制御弁を有することにある。

【００３４】すなわち、本実施形態の空気調和機の熱源
側冷媒サイクル４９は、図５に示すように、熱源側冷媒
管路４に順に設けられた圧縮部５、室外熱交換器７、第
１膨張弁９、圧力容器１１、第２膨張弁１３、そして第
１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源側熱交換器５３と
を備えている。さらに、室外熱交換機７と第２の熱源側
熱交換機５３とを並列に接続した状態にできるように管
路５５、５７と、各々の管路５５、５７に設けられた流
量制御弁５９、６１、そして第１の熱源側熱交換器５１
からの冷媒を圧縮部５に導くバイパス管路６３と、バイ
パス管路６３に設けられた流量制御弁６５を備えてい
る。

【００３５】管路５５は、一端が熱源側冷媒管路４の第
１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源側熱交換器５３と
の間の部分に、他端が室外熱交換器７と第１膨張弁９と
の間の部分に合流している。管路５７は、一端が熱源側
冷媒管路４の第２の熱源側熱交換器５３と圧縮部５との
間の部分に、他端が圧縮部５と室外熱交換器７との間の
部分に合流している。バイパス管路６３は、一端が熱源
側冷媒管路４の第１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源
側熱交換器５３との間の部分で、管路５５の合流部と第
１の熱源側熱交換器５１との間の部分に、他端が第２の
熱源側熱交換器５３と圧縮部５との間の部分に合流して
いる。また、熱源側冷媒管路４の第２の熱源側熱交換器
５３と圧縮部５との間の部分で、管路５７の合流部とバ
イパス管路６３の合流部との間の部分、そして熱源側冷
媒管路４の第１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源側熱
交換器５３との間の部分で、管路５５の合流部とバイパ
ス管路６３の合流部との間の部分には、各々、流量制御
弁６７、６９が設けられている。

【００３６】利用側冷媒サイクル７１は、利用側冷媒管
路２８に順に設けられた冷媒搬送装置２９、第１の利用
側熱交換器７３、第２の利用側熱交換器７５、そして室
内ユニット３３ａ、３３ｂを備えている。さらに、室内
熱交換器３７ａ、３７ｂと第２の利用側熱交換器７５と
を並列に接続した状態にできるように管路７７と、室内
熱交換器３７ａ、３７ｂ各々への冷媒の流れを制御する
管路７７に設けられた流量制御弁７９ａ、７９ｂ、そし
て冷媒搬送装置２９からの冷媒を第２の利用側熱交換器
７５に導くバイパス管路８１と、バイパス管路８１に設
けられた流量制御弁８３を備えている。

【００３７】管路７７は、一端が利用側冷媒管路２８の
第１の利用側熱交換器７３と第２の利用側熱交換器７５
との間の部分に、室内ユニットのかずに応じて分岐した
他端が、各々、利用側冷媒管路２８の室内熱交換器３７
ａ、３７ｂと流量制御弁３５ａ、３５ｂとの間の部分に
合流している。バイパス管路８１は、一端が利用側冷媒
管路２８の第１の利用側熱交換器７３と第２の利用側熱
交換器７５との間の部分で、管路７７の合流部と第２の
利用側熱交換器７５との間の部分に、他端が冷媒搬送装
置２９と第１の利用側熱交換器７３との間の部分に合流
している。また、利用側冷媒管路２８の冷媒搬送装置２
９と第１の利用側熱交換器７３との間の部分で、とバイ
パス管路６３の合流部と第１の利用側熱交換器７３との
間の部分、そして利用側冷媒管路２８の第１の利用側熱
交換器７３と第２の利用側熱交換器７５との間の部分
で、管路７７の合流部とバイパス管路８１の合流部との
間の部分には、各々、流量制御弁８５、８７が設けられ
ている。

【００３８】このような本実施形態の空気調和機で全室
冷房運転を行う場合、冷媒は、図５の実線の矢印で示し
たように流れる。すなわち、第１の熱源側熱交換器５１
と第２の熱源側熱交換器５３とを流れる冷媒は、各々、
第１の利用側熱交換器７３と第２の利用側熱交換器７５
とを通流する冷媒から吸熱し蒸発する。つまり、第１の
利用側熱交換器７３と第２の利用側熱交換器７５とを通
流する冷媒は、第１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源
側熱交換器５３とを通流する冷媒へ放熱し、室内熱交換
器３７ａ、３７ｂで室内空気から吸熱する。

【００３９】したがって、室内熱交換器３７ａ、３７ｂ
を通過した室内空気が冷却され、室内熱交換器３７ａ、
３７ｂから室内へ冷風が送出される。室内熱交換器３７
ａ、３７ｂ内を通流した冷媒は、冷媒搬送装置２９へと
戻る。このとき、熱源側冷媒管路４に設けられた流量制
御弁６７、６９と利用側冷媒管路２８に設けられた流量
制御弁８５、８７は全開、熱源側冷媒管路４に設けられ
た流量制御弁５９、６１、６５、と利用側冷媒管路２８
に設けられた流量制御弁７９ａ、７９ｂ、８１は全閉、
熱源側冷媒サイクル４９のインジェクション用管路２５
に設けられた流量制御弁２７は全室の冷房負荷に即した
開度、そして、室内ユニット３３ａ、３３ｂの利用側冷
媒管路２８に設けられた流量制御弁３５ａ、３５ｂは、
各室内ユニット３３ａ、３３ｂの冷房負荷に応じた開度
である。

【００４０】一方、全室暖房運転を行う場合、熱源側サ
イクル４９の圧縮部５に設けられた四方弁２１を作動し
て冷媒の流れを切替えることにより、冷媒は、図５の破
線の矢印で示したように流れる。すなわち、第２圧縮機
１９から吐出された冷媒は、四方弁２１を介して第２の
熱源側熱交換器５３と第１の熱源側熱交換器５１へと流
入する。このとき、第２の熱源側熱交換器５３と第１の
熱源側熱交換器５１を通流する冷媒は、第２の利用側熱
交換器７５と第１の利用側熱交換器７３を通流する冷媒
と熱交換し、熱源側冷媒サイクル４９の冷媒が利用側冷
媒サイクル７１の冷媒に放熱し液化する。その後、液冷
媒は、第２膨張弁１３で減圧され、圧力容器１１に流入
する。圧力容器１１に流入した冷媒は第１膨張弁９でさ
らに減圧され、室外熱交換器７で室外空気から吸熱して
蒸発した後、圧縮部５の第１圧縮機１７へと流入する。

【００４１】熱源側冷媒サイクル４９の冷媒がこのよう
なサイクルで繰り返し循環しているとき、利用側冷媒サ
イクル７１の冷媒は、冷媒搬送装置２９で循環され、第
１の利用側熱交換器７３と第２の利用側熱交換器７５に
おいて、第１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源側熱交
換器５３を通流する冷媒から吸熱し、室内熱交換器３７
ａ、３７ｂで室内空気へ放熱して冷媒搬送装置２９へと
戻る。これにより、室内熱交換器３７ａ、３７ｂを通過
した室内空気が加熱され、室内熱交換器３７ａ、３７ｂ
から室内へ温風が送出される。

【００４２】このとき、熱源側冷媒管路４に設けられた
流量制御弁６７、６９と利用側冷媒管路２８に設けられ
た流量制御弁８５、８７は全開、熱源側冷媒管路４に設
けられた流量制御弁６７、６９と利用側冷媒管路２８に
設けられた流量制御弁８５、８７は全開、熱源側冷媒管
路４に設けられた流量制御弁５９、６１、６５、と利用
側冷媒管路２８に設けられた流量制御弁７９ａ、７９
ｂ、８１は全閉、熱源側冷媒サイクル４９のインジェク
ション用管路２５に設けられた流量制御弁２７は全室の
冷房負荷に即した開度、そして、室内ユニット３３ａ、
３３ｂの利用側冷媒管路２８に設けられた流量制御弁３
５ａ、３５ｂは、各室内ユニット３３ａ、３３ｂの冷房
負荷に応じた開度である。

【００４３】次に、冷暖同時運転を行う場合について説
明する。室内ユニット３３ａ、３３ｂが冷房主体で冷暖
同時運転を行っている場合、冷媒は、図６の実線の矢印
で示すように流れる。このとき、第１の熱源側熱交換器
５１の冷媒は、第１の利用側熱交換器７３の冷媒から吸
熱して蒸発する。また、第２の熱源側熱交換器５３の冷
媒は、第２の利用側熱交換器７５の冷媒へ放熱して液化
する。したがって、第１の利用側熱交換器７３の冷媒
は、第１の熱源側熱交換器５１の冷媒によって冷却され
た後、管路７７から室内熱交換器３７ａへ流入し、室内
空気から吸熱する。これにより、室内熱交換器３７ａを
通過した室内空気は冷却され冷風を室内へ与える。ま
た、第２の利用側熱交換器７５の冷媒は、第２の熱源側
熱交換器５３の冷媒によって加熱された後、利用側冷媒
管路２８から室内熱交換器３７ｂに流入し、室内空気へ
放熱する。これにより、室内熱交換器３７ｂを通過した
空気は加熱され温風を室内へ与える。

【００４４】このとき、熱源側冷媒管路４のバイパス管
路６３に設けられた流量制御弁６５は全開、熱源側冷媒
管路４に設けられた流量制御弁６７、６９と利用側冷媒
管路２８に設けられた流量制御弁３５ａ、７９ｂ、８７
は全閉、熱源側冷媒サイクル４９のインジェクション用
管路２５に設けられた流量制御弁２７は、全室の冷房負
荷と暖房負荷の総和の負荷に応じた適切な開度、熱源側
冷媒サイクル４９の管路５５、５７に設けられた流量制
御弁５９、６１と利用側冷媒サイクル７１のバイパス管
路８１に設けられた流量制御弁８３は、全室の暖房負荷
に応じた適切な開度、利用側冷媒管路２８に設けられた
流量制御弁８５は、全室の冷房負荷に応じた適切な開
度、利用側冷媒管路２８に設けられた流量制御弁３５ｂ
と管路７７に設けられた流量制御弁７９ａは、各室内ユ
ニット３３ａ、３３ｂの冷暖房負荷に応じた適切な開度
となっている。

【００４５】一方、室内ユニット３３ａ、３３ｂが暖房
主体で冷暖同時運転を行っている場合、冷媒は、図６の
破線の矢印で示すように流れる。第１の熱源側熱交換器
５１を通流する冷媒は、第１の利用側熱交換器７３を通
流する冷媒へ放熱して凝縮する。また、第２の熱源側熱
交換器５３を通流する冷媒は、第２の利用側熱交換器７
５を通流する冷媒から吸熱して蒸発する。つまり、第１
の利用側熱交換器７３を通流する冷媒は、第１の熱源側
熱交換器５１を通流する冷媒によって加熱された後、管
路７７から室内熱交換器３７ａへ流入して室内空気へ放
熱する。これにより、室内熱交換器３７ａを通過した室
内空気は加熱され、温風を室内へ与える。第２の利用側
熱交換器７５を通流する冷媒は、第２の熱源側熱交換器
５３を通流する冷媒によって冷却された後、利用側冷媒
管路２８から室内熱交換器３７ｂへ流入し、室内空気か
ら吸熱する。これにより、室内熱交換器３７ｂを通過す
る室内空気は冷却され、冷風を室内へ与える。

【００４６】このとき、熱源側冷媒管路４のバイパス管
路６３に設けられた流量制御弁６５は全開、熱源側冷媒
管路４に設けられた流量制御弁６７、６９と利用側冷媒
管路２８に設けられた流量制御弁３５ａ、７９ｂ、８７
は全閉、熱源側冷媒サイクル４９のインジェクション用
管路２５に設けられた流量制御弁２７は、全室の冷房負
荷と暖房負荷の総和の負荷に応じた適切な開度、熱源側
冷媒サイクル４９の管路５５、５７に設けられた流量制
御弁５９、６１と利用側冷媒サイクル７１のバイパス管
路８１に設けられた流量制御弁８３は、全室の冷房負荷
に応じた適切な開度、利用側冷媒管路２８に設けられた
流量制御弁８５は、全室の暖房負荷に応じた適切な開
度、利用側冷媒管路２８に設けられた流量制御弁３５ｂ
と管路７７に設けられた流量制御弁７９ａは、各室内ユ
ニット３３ａ、３３ｂの冷暖房負荷に応じた適切な開度
となっている。

【００４７】このように本実施形態の空気調和機では、
冷房運転と暖房運転をする各室内ユニットを同時に有
し、多室にわたって冷暖同時運転を行うことができる。
さらに、熱源側熱交換器と利用側熱交換器とを、各々、
第１の熱源側熱交換器５１と第２の熱源側熱交換器５
３、第１の利用側熱交換器７３と第２の利用側熱交換器
７５に分離しているため、第１の熱源側熱交換器５１と
第１の利用側熱交換器７３、そして第２の熱源側熱交換
器５３と第２の利用側熱交換器７５に異なった伝熱面積
を有する熱交換器を用い、これらの熱交換器の接続状態
を切替え、これらの熱交換器への冷媒の流れを切り換え
ることによって、一層冷暖房負荷に応じた冷暖同時運転
を行うことができる。加えて、四方弁を用いれば、熱源
側冷媒サイクル４９と利用側冷媒サイクル７１との間で
熱交換を行うための２つの熱交換器、すなわち熱源側熱
交換器と利用側熱交換器が一体となったものを集中的に
配置させることが可能となる。また、これらの熱交換器
に、プレート型の熱交換器などを使用すれば、熱交換器
を小型化できる。

【００４８】（第４の実施形態）本発明を適用してなる
空気調和機の第４の実施形態について図７を参照して説
明する。図７は、本発明を適用してなる空気調和装置の
冷媒サイクルの構成と全冷房及び全暖房運転時の動作を
示す図である。なお、本実施形態では、第１、第２、及
び第３の実施形態と同一のものには同じ符号を付して説
明を省略し、第１、第２、及び第３の実施形態と相違す
る構成及び特徴部などについて説明する。

【００４９】本実施形態が第１、第２、及び第３の実施
形態と相違する点は、圧縮部の２基の圧縮機に容量が異
なる圧縮機を用いたことにある。すなわち、本実施形態
の空気調和機の構成は、第３の実施形態の空気調和機と
ほぼ同じであるが、本実施形態の圧縮部８９は、図７に
示すように、第１圧縮機９１と第２圧縮機９３との２基
の圧縮機を並列に接続している。このとき、第１圧縮機
９１の理論吐出口容量をｖ1、第２圧縮機９３の理論吐
出口容量をｖ2とすると、比ｖ2／ｖ1が1以下になるよう
に、第１圧縮機９１と第２圧縮機９３とを選択してい
る。

【００５０】圧縮部８９で、熱源側冷媒管路４は２つに
分岐し、一方管路４ａに第１圧縮機９１が、他方の管路
４ｂに第２圧縮機９３が設けられている。管路４ａの第
１圧縮機９１の冷媒の流れ方向に対して上流側と下流側
には、各々流量制御弁９５、９７が設けられている。管
路４ｂの第２圧縮機９３の冷媒の流れ方向に対して上流
側と下流側には、各々流量制御弁９９、１０１が設けら
れている。管路４ａと管路４ｂは、第１圧縮機９１の下
流側に設けられた流量制御弁９７と第２圧縮機９３の下
流側に設けられた流量制御弁１０１との下流側で合流し
ている。管路４ａと管路４ｂは、管路４ａの第１圧縮機
９１と流量制御弁９７との間の部分と、管路４ｂの流量
制御弁９９と第２圧縮機９３との間の部分とに合流する
管路１０３で連結されている。管路１０３には流量制御
弁１０５が設けられている。なお、インジェクション用
管路２５は、管路４ｂの管路１０３の合流部分と第２圧
縮機９３との間の部分に合流している。

【００５１】このような本実施形態の空気調和機では、
冷房負荷が低い状態で複数の室内ユニット３３ａ、３３
ｂが全室で冷房運転をしている場合、冷媒は、図７の実
線の矢印で示すように流れる。すなわち、第１の熱源側
熱交換器５１を通流する冷媒は、第１の利用側熱交換器
５３を通流する冷媒から吸熱して蒸発する。つまり、第
１の利用側熱交換器５３を通流する冷媒は、第１の熱源
側熱交換器５１を通流する冷媒によって冷却された後、
管路７７から室内熱交換器３７ａ、３７ｂへ流入し、室
内空気から吸熱する。これにより、室内熱交換器３７
ａ、３７ｂを通過した室内空気は冷却され、冷風を室内
へ与える。

【００５２】このとき、熱源側冷媒サイクル４９のバイ
パス管路６３に設けられた流量制御弁６３、圧縮部８９
の管路４ａに設けられた流量制御弁９７、圧縮部８９の
管路４ｂに設けられた流量制御弁１０１、利用側冷媒管
路２８に設けられた流量制御弁８５は全開、熱源側冷媒
サイクル４９のインジェクション用管路２５に設けられ
た流量制御弁２７、熱源側冷媒管路４に設けられた流量
制御弁６７、６９、熱源側冷媒サイクル４９の管路５
５、５７に各々設けられた流量制御弁５９、６１、圧縮
部８９の管路１０３に設けられた流量制御弁１０５、利
用側冷媒管路２８に設けられた流量制御弁３５ａ、３５
ｂ、８７、そして、利用側冷媒サイクル７１のバイパス
管路８１に設けられた流量制御弁８３は全閉、圧縮部８
９の管路４ａに設けられた流量制御弁９５と管路４ｂに
設けられた流量制御弁９９は、第１圧縮機９１及び第２
圧縮機９３の容量に応じた開度、利用側冷媒サイクル７
１の管路７７に設けられた流量制御弁７９ａ、７９ｂ
は、各室内ユニット３３ａ、３３ｂの冷房負荷に応じた
開度である。

【００５３】また、全室冷房で、超低負荷運転の場合、
流量制御弁のうち、圧縮部８９の管路４ａに設けられた
流量制御弁９５、９７を全開にし、管路４ｂに設けられ
た流量制御弁９９、１０１を全閉にする。これにより、
第１圧縮機９１単体で圧縮を行うことが可能となり、圧
縮負荷がより低減する。さらに、全室冷房で、超々低負
荷運転の場合、圧縮部８９の管路４ｂに設けられた流量
制御弁９９、１０１を全開にし、管路４ａに設けられた
流量制御弁９５、９７を全閉にする。これにより、より
能力の低い第２圧縮機９３単体で圧縮を行うことが可能
となり、圧縮負荷がより低減する。このように、冷房負
荷に応じた圧縮機仕事で運転することが可能となり、超
々低能力から低負荷、低能力までの冷房運転を効率良く
行うことができる。

【００５４】一方、暖房負荷が低い状態で全室が暖房運
転をしている場合、冷媒は、四方弁２１の切り換えによ
り、図７の破線の矢印で示すような冷媒の流れとなる。
すなわち、第１の熱源側熱交換器５１を通流する冷媒
は、第１の利用側熱交換器７３を通流する冷媒と熱交換
し、熱源側冷媒サイクル４９の冷媒が利用側冷媒サイク
ル７１の冷媒に放熱し液化する。つまり、利用側冷媒サ
イクル７１の冷媒は、冷媒搬送装置２９で循環され、第
１の利用側熱交換器７３で、第１の熱源側熱交換器５１
を通流する冷媒から吸熱し、室内熱交換器３７ａ、３７
ｂで室内空気へ放熱して冷媒搬送装置２９へと戻る。こ
れにより、室内熱交換器３７ａ、３７ｂを通過した室内
空気が加熱され、室内熱交換器３７ａ、３７ｂから室内
へ温風が送出される。

【００５５】このとき、熱源側冷媒サイクル４９のバイ
パス管路６３に設けられた流量制御弁６３、圧縮部８９
の管路４ａに設けられた流量制御弁９７、管路４ｂに設
けられた流量制御弁１０１、そして利用側冷媒管路２８
に設けられた流量制御弁８５は全開、熱源側冷媒サイク
ル４９のインジェクション用管路２５に設けられた流量
制御弁２７、熱源側冷媒管路４に設けられた流量制御弁
６７、６９、熱源側冷媒サイクル４９の管路５５、５７
に各々設けられた流量制御弁５９、６１、圧縮部８９の
管路１０３に設けられた流量制御弁１０５、利用側冷媒
管路２８に設けられた流量制御弁３５ａ、３５ｂ、８
７、そして利用側冷媒サイクル７１のバイパス管路８１
に設けられた流量制御弁８３は全閉、圧縮部８９の管路
４ａに設けられた流量制御弁９５と管路４ｂに設けられ
た流量制御弁９９は、第１圧縮機９１及び第２圧縮機９
３の容量に応じた開度、利用側冷媒サイクル７１の管路
７７に設けられた流量制御弁７９ａ、７９ｂは、各室内
ユニット３３ａ、３３ｂの冷房負荷に応じた開度であ
る。

【００５６】また、全室暖房で、超低負荷運転の場合、
流量制御弁のうち、圧縮部８９の管路４ａに設けられた
流量制御弁９５、９７を全開にし、管路４ｂに設けられ
た流量制御弁９９、１０１を全閉にする。さらに、超々
低負荷運転の場合、圧縮部８９の管路４ｂに設けられた
流量制御弁９９、１０１を全開にし、管路４ａに設けら
れた流量制御弁９５、９７を全閉にする。これにより、
暖房負荷に応じた圧縮機仕事で運転することが可能とな
り、超々低負荷、超々低能力から低負荷、低能力までの
暖房運転を効率良く行うことができる。

【００５７】なお、冷房時及び暖房時ともに通常の冷暖
房負荷の運転では、圧縮部８９の管路４ａに設けられた
流量制御弁９５、圧縮部８９の管路１０３に設けられた
流量制御弁１０５、そして管路４ｂに設けられた流量制
御弁１０１は全開、圧縮部８９の管路４ａに設けられた
流量制御弁９７と管路４ｂに設けられた流量制御弁９９
は全閉とし、その他の流量制御弁は、第３の実施形態と
同様に制御する。

【００５８】このように本実施形態の空気調和装置で
は、第１圧縮機９１の理論吐出口容量をｖ1、第２圧縮
機９３の理論吐出口容量をｖ2とすると、比ｖ2／ｖ1が1
以下となるような第１圧縮機９１と第２圧縮機９３と、
これら異容量の第１圧縮機９１と第２圧縮機９３との
接続形態を切替えることが可能な接続切替え手段、つま
り管路４ａ、４ｂ、１０３と流量制御弁９５、９７、９
９、１０１、１０３を備えている。このため、１つの圧
縮機での圧縮負荷を低減することができ、冷房運転時及
び暖房運転時に、低負荷、低能力、そして高効率運転を
可能とする。つまり、超々低負荷、低能力運転から高負
荷、高能力運転までの幅広い運転条件下においても、複
数の圧縮機と複数の熱交換器の接続形態を切替えること
によって、負荷に即した圧縮機仕事、冷暖房能力で冷房
及び暖房運転を効率良く行うことを可能とする。したが
って、負荷に応じた効率的な冷房及び暖房運転が可能に
なり、冷房及び暖房運転の効率がさらに向上する。ま
た、バイパス管路２５を介して第１の熱源側熱交換器５
１から流出する冷媒を第１圧縮機９１または第２圧縮機
９３の吸入口ヘ供給することによって、配管長による圧
力損失が低減される。

【００５９】（第５の実施形態）本発明を適用してなる
空気調和機の第５の実施形態について図８を参照して説
明する。図８は、本発明を適用してなる空気調和装置の
冷媒サイクルの構成と全冷房及び全暖房運転時の動作を
示す図である。なお、本実施形態では、第１、第２、第
３、及び第４の実施形態と同一のものには同じ符号を付
して説明を省略し、第１、第２、第３、及び第４の実施
形態と相違する構成及び特徴部などについて説明する。

【００６０】本実施形態が第１、第２、第３、及び第４
の実施形態と相違する点は、インジェクション用管路
が、圧力容器側で２つに分岐しており、一方の管路が圧
力容器内の液相部に、他方の管路が圧力容器の気相部に
連通していることにある。すなわち、本実施形態の空気
調和機は、図８に示すように、第３の実施形態の空気調
和機と同様の構成であるが、インジェクション用管路１
０７は、圧力容器１１側で圧力容器１１からの液冷媒が
通流する液管路１０７ａと、圧力容器１１からのガス冷
媒が通流するガス管路１０７ｂとに分岐している。すな
わち、液管路１０７ａは、圧力容器１１の液相部に連通
しており、ガス管路１０７ｂは、圧力容器１１の気相部
に連通している。液管路１０７ａとガス管路１０７ｂに
は、各々、液冷媒またはガス冷媒の流量を制御する流量
制御弁１０９ａ、１０９ｂが設けられている。

【００６１】このような本実施形態の空気調和機におけ
る全室冷房運転時の冷媒の流れは、第３の実施形態と同
様の流れとなり、図８の実線の矢印で示すような流れと
なる。このとき、液管路１０７ｂに設けられた流量制御
弁１０９ｂは、全室の冷房負荷に応じた開度である。一
方、全室暖房運転時の冷媒の流れは、第３の実施形態と
同様の流れとなれ、つまり図８の破線の矢印で示すよう
な流れとなるが、熱源側冷媒サイクル４９のインジェク
ションにおいて、第１圧縮機１７から吐出されたガス冷
媒は、液管路１０７ａとインジェクション用管路１０７
を介して圧力容器１１から流入する液冷媒と合流して第
２圧縮機１９に吸入される。このとき、液管路１０７ａ
に設けられた流量制御弁１０９ａは、全室の暖房負荷に
応じた開度である。このため、暖房運転時に、高圧縮負
荷や高暖房能力を得ることが可能となる。

【００６２】また、第１、第２、第３、第４、及び第５
の実施形態では、圧縮手段として別個の機器である２基
の圧縮機、つまり第１圧縮機１７、９１と第２圧縮機１
９、９３とを用いているが、圧縮手段はこれに限らず、
冷媒を圧縮して加熱圧縮する機能を有するものであれ
ば、一つの圧縮機内に複数の独立した圧縮行程が直列ま
たは並列に配置されている圧縮機などを用いることがで
きる。さらに、圧縮手段として、様々な形態、例えばレ
シプロ、スクロール、ロータリー、インバータなどの形
態の圧縮手段を用いることができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、冷房及び暖房運転の効
率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる空気調和機の第１の実施
形態における冷媒サイクルの構成と動作を示す図であ
る。

【図２】従来のガスインジェクションを行う空気調和機
と第１の実施形態の空気調和機とを比較したｐ−ｈ線図
である。

【図３】本発明を適用してなる空気調和機の第２の実施
形態における冷媒サイクルの構成と動作を示す図であ
る。

【図４】第１の実施形態の空気調和機と第２の実施形態
の空気調和機とを比較したｐ−ｈ線図である。

【図５】本発明を適用してなる空気調和機の第３の実施
形態における冷媒サイクルの構成と全室冷房及び全室暖
房運転時の動作を示す図である。

【図６】本発明を適用してなる空気調和機の第３の実施
形態における冷媒サイクルの構成と冷暖同時運転時の動
作を示す図である。

【図７】本発明を適用してなる空気調和機の第４の実施
形態における冷媒サイクルの構成と動作を示す図であ
る。

【図８】本発明を適用してなる空気調和機の第５の実施
形態における冷媒サイクルの構成と動作を示す図であ
る。

【符号の説明】

１熱源側冷媒サイクル３利用側冷媒サイクル５圧縮部７室外熱交換器９第１膨張弁１１圧力容器１３第２膨張弁１５熱源側熱交換器１７第１圧縮機１９第２圧縮機２５インジェクション用管路２９冷媒搬送装置３１利用側熱交換器３７室内熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２５Ｂ 1/10 Ｆ２５Ｂ 1/10 Ｅ 5/04 5/04 Ｚ 6/04 6/04 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直列に接続された第１の圧縮手段及び第
２の圧縮手段を含む圧縮部、室外熱交換器、第１の膨張
弁、圧力容器、第２の膨張弁、及び熱源側熱交換器が順
に接続されて冷媒が循環する熱源側冷媒サイクルと、利
用側熱交換器、室内熱交換器、及び冷媒搬送手段が順に
接続されて冷媒が循環する利用側冷媒サイクルとを有
し、前記室外熱交換器は、室外空気と冷媒との間で熱交
換を行い、前記熱源側熱交換器と前記利用側熱交換器
は、各々を通流する冷媒間で熱交換を行い、前記室内熱
交換器は、室内空気と冷媒との間で熱交換を行い、前記
圧力容器内のガス冷媒を前記圧縮部の前記第２の圧縮手
段に導いてなる空気調和機。
【請求項２】前記圧縮部の前記第１の圧縮手段と前記
第２の圧縮手段との間に設けられた流路に前記圧力容器
内のガス冷媒を導く流路を設けることにより、前記圧力
容器内のガス冷媒を前記圧縮部の前記第２の圧縮手段に
導いてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和
機。
【請求項３】前記圧縮部の前記第１の圧縮手段からの
ガス冷媒を前記圧力容器に導く流路と、前記圧力容器内
のガス冷媒を前記第２の圧縮手段に導く流路とを設ける
ことにより、前記圧力容器内のガス冷媒を前記圧縮部の
前記第２の圧縮手段に導いてなることを特徴とする請求
項１に記載の空気調和機。
【請求項４】前記熱源側熱交換器は、直列に配設され
た第１の熱源側熱交換器と第２の熱源側熱交換器とで構
成され、前記利用側熱交換器は、直列に配列された第１
の利用側熱交換器と第２の利用側熱交換器とで構成さ
れ、前記第１の熱源側熱交換器と前記第１の利用側熱交
換器、及び前記第２の熱源側熱交換器と前記第２の利用
側熱交換器が各々を通流する冷媒間で熱交換を行い、前
記熱源側冷媒サイクルは、前記室外熱交換機及び前記第
２の熱源側熱交換機を並列に接続可能とする流路及び該
流路に設けられた流量制御弁と、前記第１の熱源側熱交
換器からの冷媒を前記圧縮部に導くバイパス流路及び該
バイパス流路に設けられた流量制御弁とを有し、前記利
用側冷媒サイクルは、前記室内熱交換機及び前記第２の
利用側熱交換機を並列に接続可能とする流路及び該流路
に設けられた流量制御弁を有してなることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】前記第１の圧縮手段の理論吐出口容量を
ｖ1、第２の圧縮手段の理論吐出口容量をｖ2としたと
き、比ｖ2／ｖ1が1以下であり、前記第１の圧縮手段と
前記第２の圧縮手段とを並列に接続可能とする流路と、
該流路に設けられた流量制御弁とを有してなることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気調
和機。
【請求項６】前記圧力容器内のガス冷媒を前記圧縮部
の前記第２の圧縮手段に導く流路と該流路に設けられた
流量制御弁と、液冷媒を前記圧縮部の前記第２の圧縮手
段に導く流路と該流路に設けられた流量制御弁とを有し
てなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の空気調和機。