JP7356049B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

エジェクターを備える空気調和機

従来から、例えば特許文献１（特許４０６９６５６号公報）に記載されているように、エジェクターを用いて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う蒸気圧縮式冷凍機が知られている。特許文献１に記載されている蒸気圧縮式冷凍機は、冷房と暖房を切り換えられる空気調和機に適用されている。

しかしながら、特許文献１の空気調和装置は、冷房運転と暖房運転の両方で、エジェクターが使用される構成になっている。そのため、この空気調和機は、冷房運転においてエジェクターを使用すると効率が悪い場合でも、冷房運転でエジェクターを使用せざるを得ない。

エジェクターを備える空気調和機において、冷媒配管などの圧力損失でエジェクターを用いると冷房運転での効率が悪くなる場合に冷房運転での効率を改善するという課題がある。

第１観点の空気調和機は、圧縮機構と、第１熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクターと、膨張機構と、切換機構とを備える。切換機構は、第１運転の冷媒の流れと第２運転の冷媒の流れとを切り換える。空気調和機は、第１運転では、圧縮機構で圧縮された冷媒が利用側熱交換器で放熱されてエジェクターで減圧膨張される一方、第１熱源側熱交換器で蒸発された冷媒がエジェクターで昇圧されるように構成されている。空気調和機は、第２運転では、圧縮機構で圧縮された冷媒が第１熱源側熱交換器で放熱されて膨張機構で減圧膨張された後に、利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒がエジェクターを流れないように構成されている。

第１観点の空気調和機は、第１運転で利用側熱交換器での冷媒からの放熱により暖房を行うことができ、第２運転で利用側熱交換器での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。この空気調和機は、エジェクターを使用する第１運転と、エジェクターを使用しない第２運転とを切り換えて、効率の良い運転ができる。

第２観点の空気調和機は、第１観点の空気調和機であって、第１流路と、第１弁と、第２流路と、第２弁と、第３流路と、第４流路とを備える。第１流路は、利用側熱交換器と第１熱源側熱交換器とを連通する。第１弁は、第１流路に設けられ、第１運転のときに第１流路を閉鎖し、第２運転のときに第１流路を開通させる。第２流路は、利用側熱交換器と第１弁との間で第１流路から分岐してエジェクターの冷媒流入口に連通する。第２弁は、第２流路に設けられ、第１運転のときに第２流路を開通させ、第２運転のときに第２流路を閉鎖する。第３流路は、第１運転のときにエジェクターの冷媒流出口から第１熱源側熱交換器に冷媒を流し、第２運転のときにエジェクターの冷媒流出口と第１熱源側熱交換器の間で冷媒を流さない。第４流路は、第１運転のときに第１熱源側熱交換器からエジェクターの冷媒吸引口にガス冷媒が流れ、第２運転のときに第１熱源側熱交換器とエジェクターの冷媒吸引口との間で冷媒が流れない。

第２観点の空気調和機は、第１流路、第２流路、第３流路及び第４流路という構成に加え第１弁及び第２弁という簡単な構成で、第２運転のときにエジェクターのバイパスを行うことができる。

第３観点の空気調和機は、第２観点の空気調和機であって、気液分離器と、第３弁と、第４弁と、第５流路と、第５弁と、第６流路と、第６弁とを備える。気液分離器は、エジェクターの冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、エジェクターの冷媒流出口から液冷媒出口までが第３流路の一部を構成する。第３弁は、第３流路に設けられ、第１運転のときに気液分離器の液冷媒出口から第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、第２運転のときに気液分離器の液冷媒出口と第１熱源側熱交換器の間の液冷媒を流さない。第４弁は、第４流路に設けられ、第１運転のときに第４流路を開通させ、第２運転のときに第４流路を閉鎖する。第５流路は、気液分離器のガス冷媒出口から圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流す。第５弁は、第５流路に設けられ、第１運転のときに気液分離器のガス冷媒出口から圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流し、第２運転のときに気液分離器のガス冷媒出口と圧縮機構の吸入側の間のガス冷媒を流さない。第６流路は、第１熱源側熱交換器と圧縮機構とを連通する。第６弁は、第６流路に設けられ、第１運転のときに第１熱源側熱交換器と圧縮機構との間で冷媒を流さず、第２運転のときに第１熱源側熱交換器と圧縮機構との間で冷媒を流す。

第３観点の空気調和機は、第１運転では、気液分離器を用いてエジェクターから流出する気液二相状態の冷媒を分離して、分離されたガス冷媒を第４流路と第５流路でエジェクターの冷媒吸引口に流し、分離された液冷媒を第３流路で第１熱源側熱交換器に流すことができる。

第４観点の空気調和機は、第２観点の空気調和機であって、気液分離器と、第３弁と、第５流路と、第７弁とを備える。気液分離器は、エジェクターの冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、エジェクターの冷媒流出口から液冷媒出口までが第３流路の一部を構成する。第３弁は、第３流路に設けられ、第１運転のときに気液分離器の液冷媒出口から第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、第２運転のときに気液分離器の液冷媒出口と第１熱源側熱交換器の間で液冷媒を流さない。第５流路は、気液分離器のガス冷媒出口から圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流す。第７弁は、第１運転のときに冷媒を流さず且つ第２運転のときに冷媒を流す。切換機構は、圧縮機構の吐出側に連通された第１ポート、第１熱源側熱交換器に連通された第２ポート、第３ポート、及び利用側熱交換器に連通された第４ポートを有し、第１運転で第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、第２運転で第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる四方弁である。第７弁は、第３ポートに連通された一端と、圧縮機構の吸入側に連通された他端とを有する。エジェクターの冷媒吸引口は、第７弁の一端と第３ポートの間に接続されている。気液分離器のガス冷媒出口は、第７弁の他端と圧縮機構の吸入側との間に接続されている。

第４観点の空気調和機は、第１運転では、気液分離器を用いてエジェクターから流出する気液二相状態の冷媒を分離して、分離されたガス冷媒を第４流路と第５流路でエジェクターの冷媒吸引口に流し、分離された液冷媒を第３流路で第１熱源側熱交換器に流すことができる。

第５観点の空気調和機は、第２観点の空気調和機であって、アキュムレータと、第３弁と、第８弁とを備える。アキュムレータは、エジェクターの冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、圧縮機構の吸入側に連通されて分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、エジェクターの冷媒流出口から液冷媒出口までが第３流路の一部を構成する。第３弁は、第３流路に設けられ、第１運転のときにアキュムレータの液冷媒出口から第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、第２運転のときにアキュムレータの液冷媒出口と第１熱源側熱交換器の間で液冷媒を流さない。第８弁は、第１運転のときに冷媒を流さず且つ第２運転のときに冷媒を流す。切換機構は、圧縮機構の吐出側に連通された第１ポート、第１熱源側熱交換器に連通された第２ポート、第３ポート、及び利用側熱交換器に連通された第４ポートを有し、第１運転で第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、第２運転で第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる四方弁である。第８弁は、第３ポートに連通された一端と、アキュムレータの冷媒入口に連通された他端とを有する。エジェクターの冷媒吸引口は、第８弁の一端と第３ポートの間に接続されている。エジェクターの冷媒流出口は、第８弁の他端とアキュムレータの冷媒入口との間に接続されている。

第５観点の空気調和機は、第１運転では、アキュムレータを用いてエジェクターから流出する気液二相状態の冷媒を分離して、分離された液冷媒を第１熱源側熱交換器に流し、第１熱源側熱交換器で蒸発したガス冷媒をエジェクターの冷媒吸引口に流すことができる。

第６観点の空気調和機は、第２観点から第５観点のいずれかの空気調和機であって、圧縮機構は、多段圧縮するために直列に連通された前段の第１圧縮要素と後段の第２圧縮要素とを有する。

第６観点の空気調和機は、圧縮機構の多段圧縮により冷媒を高い圧力まで昇圧し、エジェクターを効率良く働かせることができる。

第７観点の空気調和機は、第６観点の空気調和機であって、第１流路は、第２流路の連通点と利用側熱交換器との間から分岐して第２圧縮要素の吸入側に戻すインジェクション管を有し、第１流路を流れる冷媒とインジェクション管を流れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ回路を備える。

第７観点の空気調和機は、エコノマイザ回路により冷房運転の効率を挙げることができる。

第８観点の空気調和機は、第６観点または第７観点のいずれかの空気調和機であって、第１圧縮要素から吐出された冷媒を熱交換により冷却して第２圧縮要素に吸入させるインタークーラを備える。

第８観点の空気調和機は、インタークーラにより第２圧縮要素に吸引される冷媒を冷やして、第２圧縮要素の信頼性と冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

第９観点の空気調和機は、第８観点の空気調和機であって、インタークーラは、第１運転のときには、蒸発器として機能する。

第９観点の空気調和機は、インタークーラを蒸発器として機能させて効率を改善することができる。

第１０観点の空気調和機は、第１観点から第８観点のいずれかの空気調和機であって、膨張機構は、第２運転時に、利用側熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張させる第１膨張弁であり、第１運転時に、第１熱源側熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張させる第２膨張弁を備え、切換機構は、第３運転の冷媒の流れに切り換えられるように構成されている。空気調和機は、第３運転では、冷媒がエジェクターを通らずに、圧縮機構で圧縮された冷媒が利用側熱交換器で放熱されて第２膨張弁で減圧膨張された後に、第１熱源側熱交換器で蒸発されるように構成されている。

第１０観点の空気調和機は、第１運転で効率が悪い場合に、第３運転に切り換えて、効率の低下を抑制することができる。

第１１観点の空気調和機は、第１０観点の空気調和機であって、切換機構は、圧縮機構から吐出される冷媒の高圧目標値と圧縮機構に吸入される冷媒の低圧目標値が所定範囲であり且つ圧縮機構に要求される容量が所定値以上であるという条件を満たす場合に第１運転の冷媒の流れに切り換え、条件を満たさない場合に第３運転の冷媒の流れに切り換える。

第１１観点の空気調和機は、冷媒の圧力と要求容量に基づいて、適切に第１運転と第３運転を切り換えることができる。

第１２観点の空気調和機は、第１観点の空気調和機であって、第２熱源側熱交換器をさらに備える。切換機構は、第１運転では、圧縮機構で圧縮された冷媒が利用側熱交換器で放熱されてエジェクターで減圧膨張される一方、膨張機構で減圧膨張された後第１熱源側熱交換器で蒸発された冷媒がエジェクターで昇圧され、さらにエジェクターで昇圧された冷媒が第２熱源側熱交換器で蒸発されるように構成されている。空気調和機は、第２運転では、圧縮機構で圧縮された冷媒が第１熱源側熱交換器及び第２熱源側熱交換器で放熱されて膨張機構で減圧膨張された後に、利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒がエジェクターを流れないように構成されている。

第１２観点の空気調和機は、第１運転で利用側熱交換器での冷媒からの放熱により暖房を行うことができ、第２運転で利用側熱交換器での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。空気調和機は、エジェクターを使用する暖房運転と、エジェクターを使用しない冷房運転とを切り換えて、効率の良い運転ができる。

第１３観点の空気調和機は、第１２観点の空気調和機であって、第１弁、第２弁及び第３弁を備える。膨張機構は、第１膨張弁を含む。第１膨張弁は、利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有する。エジェクターは、冷媒流入口を第１膨張弁の一方端に連通する。第１熱源側熱交換器及び第２熱源側熱交換器は、それぞれ第２運転において圧縮機構が吐出する冷媒が流入する一方出入口を有する。第１熱源側熱交換器は、他方出入口を第１膨張弁の他方端に連通する。第２熱源側熱交換器は、他方出入口をエジェクターの冷媒流出口に連通する。第１弁は、第１熱源側熱交換器の一方出入口と第２熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず且つ第２運転時に冷媒を流す。第２弁は、一方端を第１熱源側熱交換器と第１弁との間に接続され、他方端をエジェクターの冷媒吸引口に連通され、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さない。第３弁は、エジェクターの冷媒流入口とエジェクターの冷媒流出口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。空気調和機は、第１運転では第２熱源側熱交換器の一方出入口から圧縮機構に冷媒が戻り、第２運転では利用側熱交換器から圧縮機構に冷媒が戻るように構成されている。

第１３観点の空気調和機は、第１弁、第２弁及び第３弁を用いて、第２運転時にエジェクターをバイパスさせることができる。

第１４観点の空気調和機は、第１２観点の空気調和機であって、第４弁と、エジェクターの冷媒流出口とエジェクターの冷媒吸引口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す第５弁とを備える。膨張機構は、第１膨張弁を含む。第１膨張弁及び第４弁は、利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有する。第４弁は、他方端をエジェクターの冷媒流入口に連通し、第２熱源側熱交換器は、第１運転において圧縮機構の吸入側へ冷媒が流出し且つ第２運転において圧縮機構が吐出する冷媒が流入する一方出入口と、エジェクターの冷媒流出口に連通する他方出入口とを有する。第１熱源側熱交換器は、エジェクターの冷媒吸引口に連通する一方出入口と、第１膨張弁の他方端に連通する他方出入口とを有する。

第１４観点の空気調和機は、第４弁及び第５弁を用いて、第２運転時にエジェクターをバイパスさせることができる。

第１５観点の空気調和機は、第１２観点の空気調和機であって、第６弁、第７弁、第８弁、第９弁及び第１０弁を備える。膨張機構は、第１膨張弁を含む。圧縮機構は、前段の第１圧縮要素と後段の第２圧縮要素を含む。第１膨張弁及び第１０弁は、利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有する。第１膨張弁は、他方端を第１熱源側熱交換器の他方出入口に連通する。第１０弁は、他方端をエジェクターの冷媒流入口に連通する。切換機構は、第１運転時に第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、第２運転時に第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる第１四方弁及び第２四方弁を含む。第１四方弁は、第１ポートを第１圧縮要素の吐出側に連通し、第２ポートを第２熱源側熱交換器の一方出入口に連通し、第３ポートを第１圧縮要素の吸入側に連通する。第２熱源側熱交換器は、一方出入口を第１四方弁の第２ポートに連通し、他方出入口をエジェクターの冷媒流出口に連通する。第２四方弁は、第１ポートを第２圧縮要素の吐出側に連通し、第３ポートを第１四方弁の第３ポートに連通し、第４ポートを利用側熱交換器の一方出入口に連通する。第６弁は、第１四方弁の第４ポートと第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さない。第７弁は、第２熱源側熱交換器の他方出入口と第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。第８弁は、エジェクターの冷媒吸引口と第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さない。第９弁は、第２四方弁の第２ポートと第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。

第１５観点の空気調和機は、第６弁、第７弁、第８弁、第９弁及び第１０弁を用いて、第２運転時にエジェクターをバイパスさせることができる。

第１６観点の空気調和機は、第１２観点の空気調和機であって、第１１弁、第１２弁、第１３弁及び第１４弁を備える。膨張機構は、第１膨張弁を含む。圧縮機構は、前段の第１圧縮要素と後段の第２圧縮要素を含む。第１膨張弁は、利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有する。第１膨張弁は、他方端を第１熱源側熱交換器の他方出入口に連通している。第１熱源側熱交換器は、一方出入口をエジェクターの冷媒吸引口に連通している。第２熱源側熱交換器は、他方出入口をエジェクターの冷媒流出口に連通している。切換機構は、第１運転時に第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、第２運転時に第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる第１四方弁及び第２四方弁を含む。第１四方弁は、第１ポートを第１圧縮要素の吐出側に連通し、第３ポートを第１圧縮要素の吸入側に連通している。第２四方弁は、第１ポートを第２圧縮要素の吐出側に連通し、第２ポートを第２熱源側熱交換器の一方出入口に連通し、第３ポートを第１四方弁の第３ポートに連通し、第４ポートを利用側熱交換器の一方出入口に連通している。第１１弁は、第１四方弁の第４ポートと第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さない。第１２弁は、第１熱源側熱交換器の他方出入口と第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。第１３弁は、エジェクターの冷媒吸引口と第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さず。第１４弁は、利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有し、エジェクターの冷媒流入口とエジェクターの冷媒流出口との間に接続され、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。

第１６観点の空気調和機は、第１１弁、第１２弁、第１３弁、及び第１４弁を用いて、第２運転時にエジェクターをバイパスさせることができる。

第１７観点の空気調和機は、第１３観点または第１４観点の空気調和機であって、圧縮機構は、多段圧縮するために直列に連通された前段の第１圧縮要素と後段の第２圧縮要素とを有する。

第１７観点の空気調和機は、圧縮機構の多段圧縮により冷媒を高い圧力まで昇圧し、エジェクターを効率良く用いることができる。

第１８観点の空気調和機は、第１５観点から第１７観点のいずれかの空気調和機であって、第１膨張弁の一方端よりも利用側熱交換器の側から分岐して第２圧縮要素の吸入側に戻すインジェクション管を有し、第１膨張弁から流出する冷媒とインジェクション管を流れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ回路を備える。

第１８観点の空気調和機は、エコノマイザ回路により冷房運転の効率を挙げることができる。

第１９観点の空気調和機は、第１観点から第１８観点のいずれかの空気調和機であって、圧縮機構は、超臨界状態の冷媒を吐出する。

第２０観点の空気調和機は、第１観点から第１９観点のいずれかの空気調和機であって、圧縮機構で圧縮される冷媒は、二酸化炭素からなる冷媒または二酸化炭素を含む混合冷媒である。

第１実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 図１の空気調和機の第１運転における冷媒の状態を示すモリエル線図。 第１実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 第１実施形態に係る空気調和機の第３運転を説明するための回路図。 図１の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 第２実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 第２実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 第２実施形態に係る空気調和機の第３運転を説明するための回路図。 図６の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 第３実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 図１０の空気調和機の第１運転における冷媒の状態を示すモリエル線図。 第３実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 第３実施形態に係る空気調和機の第３運転を説明するための回路図。 変形例Ａ及び変形例Ｂに係る空気調和機を説明するための回路図。 変形例Ｃに係る空気調和機を説明するための回路図。 変形例Ｄに係る空気調和機を説明するための回路図。 第４実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 図１７の空気調和機の第１運転における冷媒の状態を示すモリエル線図。 第４実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 図１７の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 第５実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 第５実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 図２１の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 第６実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 図２４の空気調和機の第１運転における冷媒の状態を示すモリエル線図。 第６実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 図２４の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 第７実施形態に係る空気調和機の第１運転を説明するための回路図。 図２８の空気調和機の第１運転における冷媒の状態を示すモリエル線図。 第７実施形態に係る空気調和機の第２運転を説明するための回路図。 図２８の空気調和機のコントローラを説明するためのブロック図。 変形例Ｉに係る空気調和機を説明するための回路図。 変形例Ｊに係る空気調和機を説明するための回路図。

＜第１実施形態＞
（１）構成の概要
図１、図３及び図４に示されているように、第１実施形態の空気調和機１は、圧縮機構１０と、熱源側熱交換器３１と、利用側熱交換器３２と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクター５０と、第１膨張弁４１と、切換機構２０とを備えている。切換機構２０は、図１に示されている第１運転の冷媒の流れと、図３に示されている第２運転の冷媒の流れとを切り換える。

図１に示されているように、空気調和機１は、第１運転において、圧縮機構１０で圧縮された冷媒が利用側熱交換器３２で放熱されてエジェクター５０で減圧膨張される一方、熱源側熱交換器３１で蒸発された冷媒がエジェクター５０で昇圧されるように構成されている。

図３に示されているように、空気調和機１は、第２運転では、圧縮機構１０で圧縮された冷媒が熱源側熱交換器３１で放熱されて第１膨張弁４１で減圧膨張された後に、利用側熱交換器３２で蒸発され、且つ冷媒がエジェクターを流れないように構成されている。

このように構成されている空気調和機１は、図１に示されている第１運転において、利用側熱交換器３２での冷媒からの放熱により暖房を行うことができる。空気調和機１は、図３に示されている第２運転において、利用側熱交換器３２での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。この空気調和機１は、エジェクター５０を使用する暖房運転と、エジェクター５０をしない冷房運転とを切り換えて暖房効率と冷房効率を向上させることができる。

（２）詳細構成
（２－１）空気調和機１の回路構成の概要
第１実施形態の空気調和機１は、上述の圧縮機構１０と熱源側熱交換器３１と利用側熱交換器３２とエジェクター５０と第１膨張弁４１と切換機構２０以外に、第１流路Ｆ１と、第２流路Ｆ２と、第３流路Ｆ３と、第４流路Ｆ４と、第１弁である開閉弁６１と、第２弁である流量調整弁４３とを備える。流量調整弁４３は、開度を変更して冷媒の流量を変更することができる。また、流量調整弁４３は、全閉のときには冷媒の流れを遮断することができる。切換機構２０は、四方弁２１で構成されている。

第１流路Ｆ１は、熱源側熱交換器３１と利用側熱交換器３２とを連通する流路である。第２流路Ｆ２は、利用側熱交換器３２と開閉弁６１との間で第１流路Ｆ１から分岐してエジェクター５０の冷媒流入口に連通している。第３流路Ｆ３では、第１運転のときにエジェクター５０の冷媒流出口から熱源側熱交換器３１に冷媒が流れ（図１参照）、第２運転のときにエジェクター５０の冷媒流出口と熱源側熱交換器３１の間で冷媒が流れない（図３参照）。第４流路Ｆ４では、第１運転のときに熱源側熱交換器３１からエジェクター５０の冷媒吸引口にガス冷媒が流れ（図１参照）、第２運転のときに熱源側熱交換器３１とエジェクター５０の冷媒吸引口との間で冷媒が流れない（図３参照）。

開閉弁６１は、第１流路Ｆ１に設けられている。流量調整弁４３は、第２流路Ｆ２に設けられている。第１運転のときには図１に示されているように、開閉弁６１が第１流路Ｆ１を閉鎖し、流量調整弁４３が第２流路Ｆ２を開通させる。第２運転のときには図３に示されているように、開閉弁６１が第１流路Ｆ１を開通させ、流量調整弁４３が第２流路Ｆ２を閉鎖する。

第１実施形態の空気調和機１は、第１流路Ｆ１から第４流路Ｆ４までの４つの流路と開閉弁６１（第１弁）及び流量調整弁４３（第２弁）という簡単な構成で、第２運転のときに、エジェクター５０のバイパスを行うことができる。言い換えると、第２運転では、図３に示されているように、圧縮機１１、四方弁２１、熱源側熱交換器３１、第２膨張弁４２、開閉弁６１、第１膨張弁４１、利用側熱交換器３２、四方弁２１、レシーバ９１及び圧縮機１１の順に冷媒が循環する。しかしながら、この循環経路の中に、エジェクター５０が含まれず、第２運転ではエジェクター５０には冷媒が流れない。圧縮機１１は、例えば、容量を変更することができる圧縮機であり、インバータにより駆動されるモータを備えている。

（２－２）空気調和機１の回路構成の詳細
空気調和機１は、上述の構成以外に、気液分離器９２と、第３弁である逆止弁６３と、第４弁である開閉弁６４と、第５弁である逆止弁６５と、第６弁である開閉弁６６と、第５流路Ｆ５と、第６流路Ｆ６とを備えている。

気液分離器９２は、エジェクター５０の冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有している。空気調和機１では、エジェクター５０の冷媒流出口から気液分離器９２の液冷媒出口までが第３流路Ｆ３の一部を構成している。気液分離器９２の液冷媒出口は、逆止弁６３の入口に連通している。

逆止弁６３は、第３流路Ｆ３に設けられている。逆止弁６３は、図１に示されているように、第１運転のときに気液分離器９２の液冷媒出口から熱源側熱交換器３１に液冷媒を流す。逆止弁６３の出口から流出した冷媒は、第１運転時には、開閉弁６１が閉じているため、利用側熱交換器３２には流れず、第２膨張弁４２を経由して、熱源側熱交換器３１に流れる。逆止弁６３は、図３に示されているように、第２運転のときに気液分離器９２の液冷媒出口と熱源側熱交換器３１の間で液冷媒を流さない。第２運転のときには、逆止弁６３の出口の冷媒の圧力が、逆止弁６３の入口（第１流路Ｆ１）の冷媒の圧力よりも高いため、逆止弁６３を通って冷媒が流れない。

開閉弁６４は、第４流路Ｆ４に設けられている。空気調和機１は、第１運転のときに開閉弁６４を開いて第４流路を開通させる。空気調和機１は、第２運転のときに開閉弁６４を閉じて第４流路Ｆ４を閉鎖する。

第５流路Ｆ５は、気液分離器９２のガス冷媒出口から圧縮機１１の吸入側にガス冷媒を流す流路である。第６流路Ｆ６は、熱源側熱交換器３１と圧縮機１１とを連通する流路である。

逆止弁６５は、第５流路Ｆ５に設けられている。逆止弁６５は、第１運転のときに気液分離器９２のガス冷媒出口から圧縮機１１の吸入側にガス冷媒を流す。逆止弁６５は、第２運転のときに気液分離器９２のガス冷媒出口と圧縮機１１の吸入側の間のガス冷媒を流さない。逆止弁６５の入口は気液分離器９２のガス冷媒出口に連通され、逆止弁６５の出口は四方弁２１と開閉弁６６との間に接続されている。そのため、第２運転のときには、逆止弁６５の出口の冷媒の圧力が、逆止弁６５の入口の冷媒の圧力よりも高いため、逆止弁６５を通って冷媒が流れることはない。

開閉弁６６は、第６流路Ｆ６に設けられている。開閉弁６６は、第１運転のときに熱源側熱交換器３１と圧縮機１１との間で冷媒を流さない。開閉弁６６は、第２運転のときに熱源側熱交換器３１と圧縮機１１との間で冷媒を流す。

空気調和機１は、気液分離器９２を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、気液分離器９２で分離されたガス冷媒を、第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５を用いて、エジェクター５０の冷媒吸引口に流すことができる。空気調和機１は、気液分離器９２で分離されたガス冷媒を、エジェクター５０の冷媒吸引口に流すときには、エジェクター５０を用いた空気調和を行うことができる。

（３）全体動作
（３－１）第１運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする空気調和機１の第１運転時の動作について、図１及び図２を用いて説明する。圧縮機１１の吐出口（ａ点）から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁２１を経由して利用側熱交換器３２に流入する。超臨界状態の冷媒は、利用側熱交換器３２で放熱する。利用側熱交換器３２では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、温められた空気により室内の暖房が行われる。

利用側熱交換器３２の流出点（ｂ点）の冷媒は、高圧状態であるが、比エンタルピがａ点にあるときに比べて小さくなる。第１膨張弁４１及び流量調整弁４３は、開いており、実質的には冷媒の減圧を行わずに冷媒を通過させる。第１膨張弁４１の流出点（ｃ点）の冷媒及び流量調整弁４３の流出点（ｄ点）の冷媒は、ｂ点の冷媒と実質的に同じ状態になる。

流量調整弁４３からエジェクター５０の冷媒流入口に流入した冷媒は、エジェクター５０の中のノズル（図示せず）で減圧膨張されて、ノズル（ｅ点）では気液二相状態の低圧の冷媒になる。ノズルの出口（ｆ点）では、冷媒流入口から流入した冷媒と、エジェクター５０の冷媒吸引口（ｌ点）から吸引される低圧のガス冷媒とが混合されて、ｅ点の冷媒とｌ点の冷媒の間の比エンタルピを持つ冷媒になる。エジェクター５０の冷媒流出口（ｇ点）の冷媒は、ノズルの出口（ｆ点）の冷媒よりも昇圧された状態になる。昇圧されてエジェクター５０の冷媒流出口から流出した冷媒は、気液分離器９２で分離される。気液分離器９２で分離されて気液分離器９２の液冷媒出口（ｈ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの低い液冷媒になる。逆止弁６３を通過して逆止弁６３と第２膨張弁４２の間（ｉ点）にある冷媒は、気液分離器９２の液冷媒出口（ｈ点）から流出する冷媒と実質的に同じ状態にある。第２膨張弁４２では、逆止弁６３と第２膨張弁４２の間（ｉ点）にある冷媒が減圧膨張される。第２膨張弁４２で減圧されて第２膨張弁４２と熱源側熱交換器３１の間（ｊ点）にある冷媒は、熱源側熱交換器３１で蒸発してガス冷媒になる。熱源側熱交換器３１では、例えば、室外の空気と冷媒との熱交換が行われる。熱源側熱交換器３１の流出点（ｋ点）のガス冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。開閉弁６４が開いているので、熱源側熱交換器３１から流出した冷媒は、第４流路Ｆ４を通ってエジェクター５０の冷媒吸引口（ｌ点）からエジェクター５０に吸引される。

気液分離器９２で分離されて気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒になる。気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）から流出する冷媒は、逆止弁６５、四方弁２１、レシーバ９１を経由して圧縮機１１の吸入口（ｏ点）から吸入される。閉じている開閉弁６６と四方弁２１との間（ｎ点）及び圧縮機１１の吸入口（ｏ点）にある冷媒の状態は、実質的に、気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）のガス冷媒と同じ状態である。

（３－２）第２運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする空気調和機１の第２運転時の動作について、図３を用いて説明する。圧縮機１１の吐出口から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁２１及び開閉弁６６を経由して熱源側熱交換器３１に流入する。この場合、閉じている開閉弁６４と逆止弁６５により、第４流路Ｆ４及び第５流路Ｆ５に冷媒は流れない。超臨界状態の冷媒は、熱源側熱交換器３１で放熱する。放熱器として機能する熱源側熱交換器３１では、例えば、室外の空気と冷媒との熱交換が行われる。

熱源側熱交換器３１から流出する冷媒は、高圧状態であるが、比エンタルピが流入する前に比べて小さくなる。第２膨張弁４２が開いており、開閉弁６１が開いており、且つ流量調整弁４３が閉じているので、熱源側熱交換器３１から流出した冷媒は、全て第１膨張弁４１に流れる。第１膨張弁４１から利用側熱交換器３２に流れる冷媒は、第１膨張弁４１で減圧膨張されて、利用側熱交換器３２に流れ込む。利用側熱交換器３２に流れ込んだ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器３２で蒸発してガス冷媒になる。蒸発器として機能する利用側熱交換器３２では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、冷やされた空気により室内の冷房が行われる。利用側熱交換器３２から流れ出したガス冷媒は、四方弁２１とレシーバ９１を経由して圧縮機１１の吸入口から吸入される。

（３－３）第３運転時の空気調和機１の動作
図４に示されているように、第３運転時には、圧縮機１１の吐出口から吐出された冷媒は、四方弁２１、利用側熱交換器３２、第１膨張弁４１、開閉弁６１、第２膨張弁４２、熱源側熱交換器３１、開閉弁６６、四方弁２１及びレシーバ９１を経由して、圧縮機１１の吸入口から吸入される。第３運転時には、流量調整弁４３と開閉弁６４が閉じているので、エジェクター５０には冷媒が流れない。第３運転では、圧縮機１１から吐出された超臨界状態の冷媒が、放熱器として機能する利用側熱交換器３２で冷やされる。第１膨張弁４１は全開状態になっていて冷媒の減圧を行わない。利用側熱交換器３２で冷やされた冷媒は、第１膨張弁４１を通過して、第２膨張弁４２で減圧膨張されて気液二相状態になる。気液二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３１で温められてガス冷媒になる。このガス冷媒は、レシーバ９１を介して圧縮機１１に吸入される。第３運転では、空気調和機１が、例えば、利用側熱交換器３２で室内の空気と冷媒との熱交換を行って室内の暖房を行う。

（３－４）空気調和機１の制御
第１実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図５に示されているコントローラ８０を備えている。コントローラ８０は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コンピュータは、例えば、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、プロセッサを使用できる。図５のコントローラ８０は、プロセッサとしてのＣＰＵ８１を備えている。制御演算装置は、例えば、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理、演算処理またはシーケンス処理を行う。さらに、制御演算装置は、例えば、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。コントローラ８０は、記憶装置としてのメモリ８２を備えている。

コントローラ８０は、圧縮機１１、第１膨張弁４１、第２膨張弁４２、流量調整弁４３、四方弁２１及び開閉弁６１，６４，６６を制御する。開閉弁６１，６４，６６の３つの弁には、例えば、コントローラ８０からの信号に応じて開状態と閉状態を切り換える電磁弁を用いることができる。第１膨張弁４１、第２膨張弁４２、及び流量調整弁４３には、例えば、パルス信号に応答して開度を変更することのできる電動弁を用いることができる。

（３－５）第１運転と第３運転の選択
空気調和機１は、コントローラ８０により、エジェクター５０を使用する第１運転を行うか、またはエジェクター５０を使用しない第３運転を行うかを、次のような条件が満たされるか否かで選択する。起動時においては、例えば、第１条件と第２条件と第３条件が満たされたときにエジェクター５０を使用する第１運転を行う。第１条件は、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力の目標値（高圧目標値）が第１所定範囲内であるという条件である。第２条件は、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力の目標値（低圧目標値）が第２所定範囲内であるという条件である。また、第３条件は、圧縮機構１０に要求されている空調能力（要求容量）が所定値以上であるという条件である。第３条件は、例えば、冷房では、要求されている冷房能力が２ｋＷ以上などのように第３条件を設定し、暖房では、要求されている暖房能力が３ｋＷ以上などのように第３条件を設定する。高圧目標値と低圧目標値の差圧が小さく、エジェクター５０でエネルギーの回収が十分に行えない場合には、エジェクター５０での圧損により効率が悪くなる。高圧目標値が第１所定範囲内にあり、低圧目標値が第２所定範囲内にあれば、エジェクター５０による空気調和機１の運転効率の改善が見込める差圧になる。従って、第１条件と第２条件を満たすというのは、高圧目標値と低圧目標値の差圧が所定値以上であるという条件に置き換えてもよい。

運転中において、例えば、第１条件、第２条件または第３条件が満たされなくなったときにエジェクター５０の使用を停止するよう、空気調和機１が構成されてもよい。ここで、運転中とは、起動から所定時間が経過した場合をいう。起動から所定時間が経過することにより、空気調和機１の動作が安定する。また、気液分離器９２に冷媒が溜まるという第６条件が満たされたときにエジェクター５０の使用を停止するように空気調和機１が構成されてもよい。コントローラ８０は、例えば、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力の低下と、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力の低下と、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度の上昇という３つの現象が同時に起きた場合に、第６条件が満たされたと判断する。運転中においては、第１条件と第２条件と第３条件が、停止していたエジェクター５０を使用するよう、空気調和機１が構成されてもよい。

＜第２実施形態＞
（４）構成の概要
図６、図７及び図８に示されているように、第２実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１）で説明した第１実施形態の構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第２実施形態の空気調和機１の構成の概要の説明を省略する。図６には、第１運転が行われている空気調和機１が示され、図７には、第２運転が行われている空気調和機１が示され、図８には、第３運転が行われている空気調和機１が示されている。

（５）詳細構成
（５－１）空気調和機１の回路構成の概要
図６、図７及び図８に示されているように、第２実施形態の空気調和機１の回路構成の概要は、上述の（２－１）で説明した空気調和機１の回路構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第２実施形態の空気調和機１の回路構成の概要の説明を省略する。

（５－２）空気調和機１の回路構成の詳細
第２実施形態に係る空気調和機１は、上述の構成以外に、気液分離器９２と、第３弁である逆止弁６３と、第７弁である逆止弁６７と、第５流路Ｆ５とを備えている。切換機構２０は、圧縮機１１の吐出側に連通された第１ポート、熱源側熱交換器３１に連通された第２ポート、第３ポート、及び利用側熱交換器３２に連通された第４ポートを有する四方弁２１である。四方弁２１は、第１運転では、第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁２１は、第２運転では、第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる。

気液分離器９２は、エジェクター５０の冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有している。空気調和機１では、エジェクター５０の冷媒流出口から気液分離器９２の液冷媒出口までが第３流路Ｆ３の一部を構成している。気液分離器９２の液冷媒出口は、逆止弁６３の入口に連通している。

逆止弁６３は、第３流路Ｆ３に設けられている。逆止弁６３は、図６に示されているように、第１運転のときに気液分離器９２の液冷媒出口から熱源側熱交換器３１に液冷媒を流す。逆止弁６３の出口から流出した冷媒は、開閉弁６１が閉じているため、利用側熱交換器３２には流れず、第２膨張弁４２を経由して、熱源側熱交換器３１に流れる。逆止弁６３は、図７に示されているように、第２運転のときに気液分離器９２の液冷媒出口と熱源側熱交換器３１の間で液冷媒を流さない。第２運転のときには、逆止弁６３の出口の冷媒の圧力が、逆止弁６３の入口の冷媒の圧力よりも高いため、逆止弁６３を通って冷媒が流れることはない。

第５流路Ｆ５は、気液分離器９２のガス冷媒出口から圧縮機１１の吸入側にガス冷媒を流す流路である。

第７弁である逆止弁６７は、第１運転のときに冷媒を流さず且つ第２運転のときに冷媒を流す。逆止弁６７は、四方弁２１の第３ポートに連通された一端と、レシーバ９１を介して圧縮機１１の吸入側に連通する他端とを有している。エジェクター５０の冷媒吸引口は、逆止弁６７の一端と四方弁２１の第３ポートの間に接続されている。気液分離器９２のガス冷媒出口は、逆止弁６７の他端と圧縮機１１の吸入側との間に接続されている。さらに具体的には、気液分離器９２のガス冷媒出口は、逆止弁６７の他端とレシーバ９１の流入口との間に接続されている。

空気調和機１は、気液分離器９２を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、気液分離器９２で分離されたガス冷媒を、第１運転のときに、第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５を用いて、エジェクター５０の冷媒吸引口に流すことができる。空気調和機１は、気液分離器９２で分離された液冷媒を、エジェクター５０の冷媒吸引口に流すときには、エジェクター５０を用いた空気調和を行うことができる。また、空気調和機１は、気液分離器９２で分離されたガス冷媒を流さずに、エジェクター５０を用いない空気調和を行うことができる。

（６）全体動作
（６－１）第１運転時の空気調和機１の動作
図６に示されている第２実施形態の空気調和機１について、第１運転時の動作が、第１実施形態の空気調和機１の第１運転時の動作と異なるのは、気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）の下流の動作と熱源側熱交換器３１の下流の動作である。従って、第２実施形態の空気調和機１の第１運転時について、気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）の下流の動作と熱源側熱交換器３１の下流の動作について説明する。なお、図２に示されているモリエル線図は、第２実施形態の空気調和機１についても適用できる。

気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）から流出する冷媒は、レシーバ９１を経由して圧縮機１１の吸入口（ｏ点）から吸入される。逆止弁６７とレシーバ９１との間（ｎ点）及び圧縮機１１の吸入口（ｏ点）にある冷媒の状態は、実質的に、気液分離器９２のガス冷媒出口（ｍ点）のガス冷媒と同じ状態である。

熱源側熱交換器３１の流出点（ｋ点）の冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。熱源側熱交換器３１から流出した冷媒は、四方弁２１と第４流路Ｆ４を通ってエジェクター５０の冷媒吸引口（ｌ点）からエジェクター５０に吸引される。このとき、逆止弁６７の入口（ｋ点）の圧力が出口（ｎ点）の圧力よりも低いので、逆止弁６７は冷媒を流さない。

（６－２）第２運転時の空気調和機１の動作
図７に示されている第２実施形態の空気調和機１は、圧縮機１１、放熱器として機能する熱源側熱交換器３１、第１膨張弁４１、蒸発器として機能する利用側熱交換器３２を循環して、（３－２）で説明した第１実施形態の空気調和機１の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同じ冷凍サイクルを行う。第２実施形態の空気調和機１について、第２運転時の動作が、第１実施形態の空気調和機１の第２運転時の動作と異なるのは、四方弁２１の下流側の動作である。

図３に示されている第１実施形態の空気調和機１では、利用側熱交換器３２から流出した冷媒は、四方弁２１を介してレシーバ９１に流入する。それに対し、図７に示されている第２実施形態の空気調和機１では、利用側熱交換器３２から流出した冷媒は、四方弁２１と逆止弁６７を介してレシーバ９１に流入する。なお、この逆止弁６７と四方弁２１との間には第４流路Ｆ４が連通されている。また、この逆止弁６７とレシーバ９１との間には第５流路Ｆ５が連通されている。しかし、流量調整弁４３が全閉状態である。また、逆止弁６３の出口の第１流路Ｆ１の圧力が、気液分離器９２の中の冷媒の圧力よりも高い状態であり、逆止弁６３によって第３流路Ｆ３には冷媒が流れない。従って、エジェクター５０は冷媒吸引口から冷媒を吸引する状態ではないので、逆止弁６７と四方弁２１との間からエジェクター５０の冷媒吸引口に向って冷媒は流れない。また、レシーバ９１と逆止弁６７の間の低圧の冷媒が、第５流路Ｆ５を通って、気液分離器９２に向って流れることはない。

（６－３）第３運転時の空気調和機１の動作
図８に示されている第２実施形態の空気調和機１について、第３運転時には、圧縮機１１の吐出口から吐出された冷媒は、四方弁２１、利用側熱交換器３２、第１膨張弁４１、開閉弁６１、第２膨張弁４２、熱源側熱交換器３１、開閉弁６６、四方弁２１、逆止弁６７及びレシーバ９１を経由して、圧縮機１１の吸入口から吸入される。第３運転時には、流量調整弁４３が閉じているので、エジェクター５０には冷媒が流れない。圧縮機１１、放熱器として機能する利用側熱交換器３２、第２膨張弁４２、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３１を循環して、第２実施形態の空気調和機１は、（３－３）で説明した空気調和機１の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同じ冷凍サイクルを行う。第３運転では、空気調和機１が、例えば、利用側熱交換器３２で室内の空気と冷媒との熱交換を行って室内の暖房を行う。

（６－４）空気調和機１の制御
第２実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図９に示されているコントローラ８０を備えている。コントローラ８０は、圧縮機１１、第１膨張弁４１、第２膨張弁４２、流量調整弁４３、四方弁２１及び開閉弁６１を制御する。

（６－５）第１運転と第３運転の選択
第２実施形態の空気調和機１は、コントローラ８０により、エジェクター５０を使用する第１運転を行うか、またはエジェクター５０を使用しない第３運転を行うかを選択する。第２実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択は、（３－５）で説明した第１実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択と同様に行うことができる。そのため、ここでは、第２実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択についての詳細な説明を省略する。

＜第３実施形態＞
（７）構成の概要
図１０、図１２及び図１３に示されているように、第３実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１）で説明した第１実施形態の構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第３実施形態の空気調和機１の構成の概要の説明を省略する。図１０には、第１運転が行われている空気調和機１が示され、図１２には、第２運転が行われている空気調和機１が示され、図１３には、第３運転が行われている空気調和機１が示されている。

（８）詳細構成
（８－１）空気調和機１の回路構成の概要
図１０、図１２及び図１３に示されているように、第３実施形態の空気調和機１の回路構成の概要は、上述の（２－１）で説明した空気調和機１の回路構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第３実施形態の空気調和機１の回路構成の概要の説明を省略する。

（８－２）空気調和機１の回路構成の詳細
第３実施形態に係る空気調和機１は、上述の構成以外に、アキュムレータ９３と、第３弁である逆止弁６３と、第８弁である逆止弁６８を備えている。切換機構２０は、圧縮機１１の吐出側に連通された第１ポート、熱源側熱交換器３１に連通された第２ポート、第３ポート、及び利用側熱交換器３２に連通された第４ポートを有する四方弁２１である。四方弁２１は、第１運転では、第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁２１は、第２運転では、第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる。

アキュムレータ９３は、エジェクター５０の冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有している。空気調和機１では、エジェクター５０の冷媒流出口からアキュムレータ９３の液冷媒出口までが第３流路Ｆ３の一部を構成している。アキュムレータ９３の液冷媒出口は、逆止弁６３の入口に連通している。

逆止弁６３は、第３流路Ｆ３に設けられている。逆止弁６３は、図１０に示されているように、第１運転のときにアキュムレータ９３の液冷媒出口から熱源側熱交換器３１に液冷媒を流す。逆止弁６３の出口から流出した冷媒は、開閉弁６１が閉じているため、利用側熱交換器３２には流れず、第２膨張弁４２を経由して、熱源側熱交換器３１に流れる。逆止弁６３は、図１２に示されているように、第２運転のときにアキュムレータ９３の液冷媒出口と熱源側熱交換器３１の間で液冷媒を流さない。第２運転のときには、逆止弁６３の出口の冷媒の圧力が、逆止弁６３の入口（第１流路Ｆ１）の冷媒の圧力よりも高いため、逆止弁６３を通って冷媒が流れることはない。

第８弁である逆止弁６８は、第１運転のときに冷媒を流さず且つ第２運転のときに冷媒を流す。逆止弁６８は、四方弁２１の第３ポートに連通された一端と、アキュムレータ９３を介して圧縮機１１の吸入側に連通する他端とを有している。エジェクター５０の冷媒吸引口は、逆止弁６８の一端と四方弁２１の第３ポートの間に接続されている。アキュムレータ９３のガス冷媒出口は、圧縮機１１の吸入口に連通されている。

第３実施形態の空気調和機１は、アキュムレータ９３を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、アキュムレータ９３で分離された液冷媒を、熱源側熱交換器３１に流し、熱源側熱交換器３１で蒸発したガス冷媒をエジェクター５０の冷媒吸引口に流すときには、エジェクター５０を用いた空気調和を行うことができる。

（９）全体動作
（９－１）第１運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする空気調和機１の第１運転時の動作について、図１０及び図１１を用いて説明する。圧縮機１１の吐出口（ａ点）から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁２１を経由して利用側熱交換器３２に流入する。超臨界状態の冷媒は、利用側熱交換器３２で放熱する。利用側熱交換器３２では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、温められた空気により室内の暖房が行われる。

利用側熱交換器３２の流出点（ｂ点）の冷媒は、高圧状態であるが、比エンタルピがａ点にあるときに比べて小さくなる。第１膨張弁４１及び流量調整弁４３は、開いており、実質的には冷媒の減圧を行わずに冷媒を通過させる。第１膨張弁４１の流出点（ｃ点）の冷媒及び流量調整弁４３の流出点（ｄ点）の冷媒は、ｂ点の冷媒と実質的に同じ状態になる。

流量調整弁４３からエジェクター５０の冷媒流入口に流入した冷媒は、エジェクター５０の中のノズル（図示せず）で減圧膨張されて、ノズル（ｅ点）では気液二相状態の低圧の冷媒になる。ノズルの出口（ｆ点）では、冷媒流入口から流入した冷媒と、エジェクター５０の冷媒吸引口（ｍ点）から吸引される低圧のガス冷媒とが混合されて、ｅ点の冷媒とｍ点の冷媒の間の比エンタルピを持つ冷媒になる。エジェクター５０の冷媒流出口（ｇ点）の冷媒は、ノズルの出口（ｆ点）の冷媒よりも昇圧された状態になる。昇圧されてエジェクター５０の冷媒流出口から流出した冷媒は、アキュムレータ９３で分離される。エジェクター５０の冷媒流出口（ｇ点）にある冷媒の状態と、アキュムレータ９３の流入口（ｈ点）ある冷媒の状態は、図１１に示されているように同じになる。アキュムレータ９３で分離されてアキュムレータ９３の液冷媒出口（ｉ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの低い液冷媒になる。逆止弁６３を通過して逆止弁６３と第２膨張弁４２の間（ｊ点）にある冷媒は、アキュムレータ９３の液冷媒出口（ｉ点）から流出する冷媒と実質的に同じ状態にある。第２膨張弁４２では、逆止弁６３と第２膨張弁４２の間（ｊ点）にある冷媒が減圧膨張される。第２膨張弁４２で減圧されて第２膨張弁４２と熱源側熱交換器３１の間（ｋ点）にある冷媒は、熱源側熱交換器３１で蒸発してガス冷媒になる。熱源側熱交換器３１では、例えば、室外の空気と冷媒との熱交換が行われる。熱源側熱交換器３１の流出点（ｌ点）のガス冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。熱源側熱交換器３１から流出した冷媒は、第４流路Ｆ４を通ってエジェクター５０の冷媒吸引口（ｍ点）からエジェクター５０に吸引される。

アキュムレータ９３で分離されてアキュムレータ９３のガス冷媒出口（ｎ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒になる。アキュムレータ９３のガス冷媒出口（ｎ点）から流出する冷媒は、圧縮機１１の吸入口から吸入される。

（９－２）第２運転時の空気調和機１の動作
図１２に示されている第３実施形態の空気調和機１は、圧縮機１１、放熱器として機能する熱源側熱交換器３１、第１膨張弁４１、蒸発器として機能する利用側熱交換器３２を循環して、（３－２）で説明した第１実施形態の空気調和機１の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同じ冷凍サイクルを行う。第３実施形態の空気調和機１について、第２運転時の動作が、第１実施形態の空気調和機１の第２運転時の動作と異なるのは、四方弁２１の下流側の動作である。

図３に示されている第１実施形態の空気調和機１では、利用側熱交換器３２から流出した冷媒は、四方弁２１を介してレシーバ９１に流入する。それに対し、図１２に示されている第３実施形態の空気調和機１では、利用側熱交換器３２から流出した冷媒は、四方弁２１と逆止弁６８を介してアキュムレータ９３に流入する。なお、この逆止弁６８と四方弁２１との間には第４流路Ｆ４が連通されている。また、この逆止弁６８とアキュムレータ９３との間にはエジェクター５０の冷媒流出口が連通されている。しかし、流量調整弁４３が全閉状態である。また、逆止弁６３の出口の第１流路Ｆ１の圧力が、アキュムレータ９３の中の冷媒の圧力よりも高い状態であり、逆止弁６３によって第３流路Ｆ３には冷媒が流れない。従って、エジェクター５０は冷媒吸引口から冷媒を吸引する状態ではないので、逆止弁６８と四方弁２１との間からエジェクター５０の冷媒吸引口及び冷媒流出口に向って冷媒は流れない。

（９－３）第３運転時の空気調和機１の動作
図１３に示されている第３実施形態の空気調和機１について、第３運転時には、圧縮機１１の吐出口から吐出された冷媒は、四方弁２１、利用側熱交換器３２、第１膨張弁４１、開閉弁６１、第２膨張弁４２、熱源側熱交換器３１、四方弁２１、逆止弁６８及びアキュムレータ９３を経由して、圧縮機１１の吸入口から吸入される。第３運転時には、流量調整弁４３が閉じているので、エジェクター５０には冷媒が流れない。圧縮機１１、放熱器として機能する利用側熱交換器３２、第２膨張弁４２、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３１を循環して、第３実施形態の空気調和機１は、（３－３）で説明した空気調和機１の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同じ冷凍サイクルを行う。第３運転では、空気調和機１が、例えば、利用側熱交換器３２で室内の空気と冷媒との熱交換を行って室内の暖房を行う。

（９－４）空気調和機１の制御
第３実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図９に示されているコントローラ８０を備えている。コントローラ８０は、圧縮機１１、第２膨張弁４２、流量調整弁４３、第１膨張弁４１、四方弁２１及び開閉弁６１を制御する。

（９－５）第１運転と第３運転の選択
第３実施形態の空気調和機１は、コントローラ８０により、エジェクター５０を使用する第１運転を行うか、またはエジェクター５０を使用しない第３運転を行うかを選択する。第３実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択は、（３－５）で説明した第１実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択と同様に行うことができる。そのため、ここでは、第３実施形態の空気調和機１の第１運転と第３運転の選択についての詳細な説明を省略する。

（１０）変形例
（１０－１）変形例Ａ
第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の空気調和機１は、圧縮機構１０が１台の圧縮機１１で構成されている場合について説明した。しかし、圧縮機構１０は、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の空気調和機１のように、１台の圧縮機１１で構成するものには限られない。例えば、第３実施形態の空気調和機１は、図１４に示されているように、圧縮機構１０を２台の圧縮機１２，１３で構成してもよい。図１４に示されている圧縮機構１０では、圧縮機１２の吐出口が圧縮機１３の吸入口に連通されている。言い換えると、圧縮機構１０は、２段圧縮を行う構成である。圧縮機構１０は、３つ以上の圧縮機を連通する多段圧縮を行う構成にすることもできる。圧縮機構１０を２段圧縮とする場合、例えば、１台の圧縮機の中で、低圧の圧縮を行う第１圧縮要素と高圧の圧縮を行う第２圧縮要素を用いることもできる。また、圧縮機構１０を複数台の圧縮機で構成する場合、圧縮機を並列に連結してもよい。

（１０－２）変形例Ｂ
変形例Ａで説明した多段圧縮を行う圧縮機構を持つ空気調和機１について、図１４に示されているエコノマイザ回路７０を設けてもよい。エコノマイザ回路７０は、エコノマイザ熱交換器３３と、インジェクション管７１と、インジェクション弁７２とを含んでいる。インジェクション管７１は、放熱器から膨張弁に送られる冷媒を分岐して後段（下流）の圧縮機１３の吸入口に戻す。エコノマイザ熱交換器３３は、放熱器から膨張弁に送られる冷媒とインジェクション管７１を流れる冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒との熱交換を行う。インジェクション弁７２は、膨張弁であり、インジェクション管７１によりエコノマイザ熱交換器３３に入る前のインジェクション管７１の冷媒を減圧膨張させる。インジェクション弁７２を通過した冷媒は、中間圧の冷媒になる。空気調和機１では、エコノマイザ熱交換器３３及びインジェクション管７１を用いた中間圧インジェクションを採用しているため、外部への放熱を行うことなく、後段(下流)の圧縮機１３に吸入される冷媒の温度を低く抑えることができ、また、蒸発器に送られる冷媒を冷却することができる。例えば、第２運転では、熱源側熱交換器３１が放熱器として機能し、利用側熱交換器３２が蒸発器として機能し、第１膨張弁４１が前述の膨張弁として機能する。

（１０－３）変形例Ｃ
変形例Ａで説明した多段圧縮を行う圧縮機構１０を持つ空気調和機１について、図１５に示されているインタークーラ３４を設けてもよい。第１運転において、インタークーラ３４は、蒸発器として機能する。第２運転において、インタークーラ３４は、第１圧縮要素である圧縮機１２から吐出された冷媒を熱交換により冷却して第２圧縮要素である圧縮機１３に吸入させる。圧縮機１３に吸入させる冷媒を冷却することにより、圧縮機１３が吐出する冷媒の温度を低減し、圧縮機１３の信頼性と冷凍サイクルの効率化を図ることができる。

図１５においては、圧縮機１２，１３が圧縮機構１０を構成しており、四方弁２２，２３が切換機構２０を構成している。図１５の空気調和機１は、インタークーラ３４を連通するために、これら圧縮機構１０と切換機構２０以外に、逆止弁７３，７４と第４膨張弁４４とを備えている。圧縮機１２の吐出口は、四方弁２２の第１ポートに連通されている。四方弁２２の第２ポートはインタークーラ３４に一方出入口に連通されている。インタークーラ３４の他方出入口は、逆止弁７４の入口と第４膨張弁４４の一方端に連通されている。第４膨張弁４４の他方端は、開閉弁６１と第２膨張弁４２との間に接続されている。逆止弁７４の出口は、圧縮機１３の吸入口に連通されている。四方弁２２の第３ポートは、第４流路Ｆ４に連通されている。四方弁２２の第４ポートは逆止弁７３の入口に連通されている。逆止弁７３の出口は、圧縮機１３の吸入口に連通されている。圧縮機１３の吐出口は、四方弁２３の第１ポートに連通されている。四方弁２３の第２ポートは、熱源側熱交換器３１の一方出入口に連通されている。熱源側熱交換器３１の他方出入口は第２膨張弁４２に連通されている。四方弁２３の第３ポートは第４流路Ｆ４に連通されている。四方弁２３の第４ポートは利用側熱交換器３２の一方出入口に連通されている。利用側熱交換器３２の他方出入口は、第１膨張弁４１に連通されている。

図１５に示されている空気調和機１の第１膨張弁４１、開閉弁６１、第２膨張弁４２、流量調整弁４３、エジェクター５０、逆止弁６８、アキュムレータ９３、及びエコノマイザ回路７０の箇所の回路構成は、図１４に示されている空気調和機１の回路構成と同じであるので説明を省略する。

第１運転及び第３運転では、図１５に示されているように、四方弁２２，２３の第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する。第２運転では、四方弁２２，２３の第１ポートと第２ポートが連通し且つ第３ポートと第４ポートが連通する。

第１運転及び第３運転では、圧縮機１２から吐出された冷媒は、四方弁２２、逆止弁７３、圧縮機１３、四方弁２３、利用側熱交換器３２から第１流路Ｆ１に流れる。第１運転及び第３運転で、図１４の空気調和機１と図１５の空気調和機１とが異なるのは、第３流路の下流の冷媒の経路である。図１５の空気調和機１では、第３流路Ｆ３から第２膨張弁４２と熱源側熱交換器３１を経由して第４流路Ｆ４に流れる冷媒と、第３流路Ｆ３から第４膨張弁４４とインタークーラ３４を経由して第４流路Ｆ４に流れる冷媒とする冷媒とに分かれる。このとき、第２膨張弁４２と第４膨張弁４４で冷媒が減圧膨張され、インタークーラ３４は熱源側熱交換器３１と同様に蒸発器として機能する。

第２運転で、図１５の空気調和機１と図１４の空気調和機１とが異なるのは、インタークーラ３４を流れる冷媒の有無である。図１５の空気調和機１は、前段の圧縮機１２から吐出した冷媒を、インタークーラ３４を経由して後段の圧縮機１３の吸入口に流入させる。インタークーラ３４により、前段の圧縮機１２から吐出されて後段の圧縮機１３に吸入される冷媒が冷やされる。

（１０－４）変形例Ｄ
上述の空気調和機１は、利用側熱交換器３２が１台の場合について説明した。しかし、空気調和機１は、複数台の利用側熱交換器を備えていてもよい。第１実施形態の空気調和機１について利用側熱交換器３２を２台にする場合には、例えば、図１６に示されているように、利用側熱交換器３２と第１膨張弁４１とを含むユニットを２台並列に連結することができる。

（１０－５）変形例Ｅ
上述の空気調和機１では、第１膨張弁４１と第２膨張弁４２を用いる場合について説明したが、これらをまとめて１つの膨張弁で兼用させてもよい。例えば、第１膨張弁４１を省き、第２運転では、第２膨張弁４２で減圧膨張させるようにしてもよい。前述のように構成する場合の第２膨張弁４２は、第１膨張弁の役割を果たしている。

（１０－６）変形例Ｆ
上述の空気調和機１では、逆止弁６３，６５，６７，６８，７３，７４を用いる場合について説明した。しかし、これら逆止弁６３，６５，６７，６８，７３，７４は、開閉弁に置き換えてもよい。また、上述の空気調和機１では、流量調整弁４３を用いる場合について説明した。しかし、この流量調整弁４３は、開閉弁に置き換えてもよい。あるいは、流量調整弁４３は、膨張弁に置き換えて、減圧膨張させて、高圧と低圧の間の中間圧の冷媒をエジェクター５０の冷媒流入口に流すように構成してもよい。

（１０－７）変形例Ｇ
上述の空気調和機１では、冷媒に二酸化炭素を用いる場合について説明した。上述の空気調和機１に用いられる冷媒としては、圧縮機構１０から吐出される冷媒の圧力が高い二酸化炭素または二酸化炭素を含む混合冷媒が好ましい。しかし、上述の空気調和機１には、二酸化炭素または二酸化炭素を含む混合冷媒以外の冷媒を用いることもできる。例えば、飽和温度が６５℃に達するときに飽和圧力が４．５ＭＰａ以上となる冷媒を用いてもよい。このような冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ冷媒がある。また、圧縮機構１０から吐出されるときに臨界状態になるフロン系の冷媒を用いてもよい。このようなフロン系の冷媒としては、例えば、Ｒ２３冷媒がある。

（１１）特徴
（１１－１）
上述の空気調和機１は、第１運転では、利用側熱交換器３２での冷媒からの放熱により、暖房を行うことができる。空気調和機１は、第２運転では、利用側熱交換器３２での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。この空気調和機１は、エジェクター５０を使用する第１運転と、エジェクター５０をしない第２運転とを、切換機構２０により切り換えて、効率の良い運転ができる。なお、上述の空気調和機１は、膨張機構として第１膨張弁４１を備え、ている。

（１１－２）
上述の空気調和機１は、第１流路Ｆ１、第２流路Ｆ２、第３流路Ｆ３及び第４流路Ｆ４という構成に加え、第１弁である開閉弁６１及び第２弁である流量調整弁４３という簡単な構成で、第２運転のときにエジェクター５０のバイパスを行うことができる。その結果、エジェクター５０を使用する第１運転とエジェクター５０をしない第２運転とを切り換えられる空気調和機１を安価に構成することができる。

（１１－３）
第１実施形態の空気調和機１は、第１運転では、気液分離器９２を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、第４弁である開閉弁６４と第５弁である逆止弁６５と第６弁である開閉弁６６により、第２運転では第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５を冷媒が流れず且つ第６流路Ｆ６を冷媒が流れ、第１運転では第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５を冷媒が流れ且つ第６流路Ｆ６を冷媒が流れない。そのため、空気調和機１は、第１運転では、気液分離器９２で分離されたガス冷媒を第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５でエジェクター５０の冷媒吸引口に流すことができる。また、空気調和機１は、第３弁である逆止弁６３により、第２運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れず、第１運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れる。そのため、空気調和機１は、第１運転では、気液分離器９２で分離された液冷媒を、第３流路Ｆ３で、第１熱源側熱交換器である熱源側熱交換器３１に流すことができる。その結果、空気調和機１は、第１運転において、エジェクター５０を効率良く動作させることができる。

（１１－４）
第２実施形態の空気調和機１は、第１運転では、気液分離器９２を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、第７弁である逆止弁６７と四方弁２１により、第２運転では第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５に冷媒を流さず、第１運転では第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５に冷媒を流すことができる。そのため、空気調和機１は、第１運転では、分離されたガス冷媒を第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５でエジェクター５０の冷媒吸引口に流すことができる。また、空気調和機１は、第３弁である逆止弁６３により、第２運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れず、第１運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れる。空気調和機１は、第１運転では、分離された液冷媒を第３流路Ｆ３で熱源側熱交換器３１に流すことができる。その結果、空気調和機１は、第１運転において、エジェクター５０を効率良く動作させることができる。

（１１－５）
第３実施形態の空気調和機１は、第１運転では、アキュムレータ９３を用いてエジェクター５０から流出する気液二相状態の冷媒を分離する。空気調和機１は、第８弁である逆止弁６８と四方弁２１により、第２運転では第４流路Ｆ４に冷媒を流さず、第１運転では第４流路Ｆ４に冷媒を流すことができる。そのため、空気調和機１は、第１運転では、分離されたガス冷媒を第４流路Ｆ４でエジェクター５０の冷媒吸引口に流すことができる。また、空気調和機１は、第３弁である逆止弁６３により、第２運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れず、第１運転では第３流路Ｆ３を冷媒が流れる。空気調和機１は、第１運転では、分離された液冷媒を第３流路Ｆ３で熱源側熱交換器３１に流すことができる。その結果、空気調和機１は、第１運転において、エジェクター５０を効率良く動作させることができる。

（１１－６）
変形例Ａで図１４を用いて説明したように、圧縮機構１０は、例えば第１圧縮要素である圧縮機１２と第２圧縮要素である圧縮機１３により多段圧縮が行われるように構成されている。このような圧縮機構１０の多段圧縮により冷媒を高い圧力まで昇圧すると、エジェクター５０を効率良く働かせることができる。

（１１－７）
変形例Ｂで図１４を用いて説明したように、エコノマイザ回路７０を備える空気調和機１は、冷房運転の効率を挙げることができる。

（１１－８）
変形例Ｃで図１５を用いて説明したように、インタークーラ３４により第２圧縮要素である圧縮機１３に吸引される冷媒を冷やすと、圧縮機１３の信頼性と冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

（１１－９）
上述の空気調和機１は、熱源側熱交換器３１に流入する冷媒を減圧膨張させる第２膨張弁４２を備えている。切換機構２０は、第３運転の冷媒の流れに切り換えられるように構成されている。具体的には、切換機構２０は、第３運転のために、第１運転と同様の冷媒の流れに切り換える。図４、図８及び図１３を用いて説明したように、空気調和機１は、第３運転では、冷媒がエジェクター５０を通らずに、圧縮機構１０で圧縮された冷媒が利用側熱交換器３２で放熱されて第２膨張弁４２で減圧膨張された後に、熱源側熱交換器３１で蒸発されるように構成されている。このように構成された空気調和機１は、第１運転で効率が悪い場合に、第３運転に切り換えて、効率の低下を抑制することができる。

（１１－１０）
切換機構２０は、圧縮機構１０から吐出される冷媒の高圧目標値と圧縮機構に吸入される冷媒の低圧目標値が所定範囲であり且つ圧縮機構１０に要求される容量が所定値以上であるという条件を満たす場合に、第１運転の冷媒の流れに切り換え、条件を満たさない場合に第３運転の冷媒の流れに切り換えるように構成されてもよい。このように構成された場合には、冷媒の圧力と要求容量に基づいて、適切に第１運転と第３運転を切り換えることができる。

＜第４実施形態＞
（１２）構成の概要
図１７及び図１９に示されているように、第４実施形態の空気調和機１は、圧縮機構１１０と、第１熱源側熱交換器１３１と、第２熱源側熱交換器１３２と、利用側熱交換器１３３と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクター１５０と、膨張機構１４０と、切換機構１２０とを備えている。切換機構１２０は、図１７に示されている第１運転の冷媒の流れと、図１９に示されている第２運転の冷媒の流れとを切り換える。膨張機構１４０は、第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２を含む。

図１７に示されているように、空気調和機１の第１運転では、圧縮機構１１０で圧縮された冷媒が利用側熱交換器１３３で放熱される。空気調和機１は、第１運転で、利用側熱交換器１３３で放熱された冷媒の一部がエジェクター１５０で減圧膨張され、利用側熱交換器１３３で放熱された冷媒の残りが第１膨張弁１４１（膨張機構１４０）で減圧膨張される。空気調和機１では、第１膨張弁１４１での減圧膨張の後に、第１熱源側熱交換器１３１で加熱された冷媒が、エジェクター１５０で昇圧される。また、空気調和機１では、エジェクター１５０で昇圧された気液二相の冷媒が第２熱源側熱交換器１３２で蒸発される。

図１９に示されているように、空気調和機１の第２運転では、圧縮機構１１０で圧縮された冷媒が第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２で放熱されて第２膨張弁１４２で減圧膨張される。空気調和機１では、第２膨張弁１４２（膨張機構１４０）で減圧膨張された後に、利用側熱交換器１３３で蒸発される。このように、空気調和機１は、第２運転においては、冷媒がエジェクター１５０を流れない構成となっている。

このように構成されている空気調和機１は、第１運転で利用側熱交換器１３３での冷媒からの放熱により暖房を行うことができる。また、空気調和機１は、第２運転では、利用側熱交換器１３３での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。このように、空気調和機１は、エジェクター１５０を使用する暖房運転と、エジェクター１５０をしない冷房運転とを切り換えて、暖房効率と冷房効率を向上させることができる。

（１３）詳細構成
（１３－１）空気調和機１の回路構成の概要
第４実施形態の空気調和機１は、上述の圧縮機構１１０と第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２と利用側熱交換器１３３とエジェクター１５０と膨張機構１４０（第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２）と切換機構１２０以外に、流量調整弁１４３、第１弁である開閉弁１６１、第２弁である開閉弁１６２及び第３弁である逆止弁１６３を備えている。

第１膨張弁１４１は、利用側熱交換器１３３との間で冷媒を流す一方端を有している。エジェクター１５０は、冷媒流入口を第１膨張弁１４１の一方端に連通している。第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２は、それぞれ第２運転において圧縮機構１１０が吐出する冷媒が流入する一方出入口を有する。
第１熱源側熱交換器１３１の他方出入口は、第１膨張弁１４１の他方端に連通している。第２熱源側熱交換器１３２の他方出入口は、エジェクター１５０の冷媒流出口に連通している。開閉弁１６１は、第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口と第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口との間に接続されている。開閉弁１６２は、一方端を第１熱源側熱交換器１３１と開閉弁１６１との間に接続され、他方端をエジェクター１５０の冷媒吸引口に連通している。逆止弁１６３は、エジェクター１５０の冷媒流入口とエジェクター１５０の冷媒流出口との間に接続されている。

開閉弁１６１は、第１運転時に冷媒を流さず且つ第２運転時に冷媒を流す。開閉弁１６２は、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さない。逆止弁１６３は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。空気調和機１は、第１運転では第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口から圧縮機構１１０に冷媒が戻り、第２運転では利用側熱交換器１３３から圧縮機構１１０に冷媒が戻るように構成されている。

第４実施形態の空気調和機１は、開閉弁１６１、開閉弁１６２及び逆止弁１６３を用いて、第２運転時にエジェクター１５０をバイパスさせることができる。空気調和機１は、エジェクター１５０をバイパスさせることでエジェクター１５０において圧損を発生させないようにすることができる。また、この空気調和機１は、第１運転時には、開閉弁１６１を閉じ且つ開閉弁１６２を開くことにより、エジェクター１５０に冷媒を流すことができる。

（１３－２）空気調和機１の回路構成の詳細
図１７及び図１９に示されている空気調和機１では、圧縮機構１１０は、１台の圧縮機１１１で構成されている。切換機構１２０は、四方弁１２１で構成されている。圧縮機１１１の吸入口にはレシーバ１９１の流出口が接続されている。圧縮機１１１の吐出口は、四方弁１２１の第１ポートに連通している。四方弁１２１の第２ポートは第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口に連通している。四方弁１２１の第３ポートはレシーバ１９１の流入口に連通している。四方弁１２１の第４ポートは利用側熱交換器１３３の一方出入口に連通している。利用側熱交換器１３３の他方の出入口は、第２膨張弁１４２の一方端に連通している。第２膨張弁１４２の他方端は、第１膨張弁１４１及び流量調整弁１４３の一方端に連通している。流量調整弁１４３は、他方端をエジェクター１５０の冷媒流入口に連通している。それにより、エジェクター１５０は、流量調整弁１４３を介して、冷媒流入口を第１膨張弁１４１の一方端に連通している。

四方弁１２１は、第１運転では、図１７に示されているように、第１ポートと第４ポートを連通させ、第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁１２１は、第２運転では、図１９に示されているように、第１ポートと第２ポートを連通させ、第３ポートと第４ポートを連通させる。四方弁１２１が前述のような切換を行うことにより、第１運転では、圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒が利用側熱交換器１３３に流れ、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口から流出した冷媒がレシーバ１９１を介して圧縮機１１１の吸入口に戻る。第２運転では、圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒が第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２に並列に流れ、利用側熱交換器１３３の一方出入口から流出した冷媒がレシーバ１９１を介して圧縮機１１１の吸入口に戻る。

（１４）全体動作
（１４－１）第１運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする空気調和機１の第１運転時の動作について、図１７及び図１８を用いて説明する。圧縮機１１１の吐出口（ａ点）から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１１から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁１２１を経由して利用側熱交換器１３３に流入する。超臨界状態の冷媒は、利用側熱交換器１３３で放熱する。利用側熱交換器１３３では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、温められた空気により室内の暖房が行われる。

利用側熱交換器１３３の流出点（ｂ点）の冷媒は、高圧状態であるが、ａ点にあるときに比べて比エンタルピが小さくなっている。第２膨張弁１４２及び流量調整弁１４３は、実質的に冷媒の減圧を行わずに冷媒を通過させる。第２膨張弁１４２の流出点（ｃ点）の冷媒、流量調整弁１４３の流入点（ｄ点）と流出点（ｇ点）、及びエジェクター１５０の流入点（ｈ点）の冷媒は、ｂ点の冷媒と実質的に同じ状態になる。

流量調整弁１４３からエジェクター１５０の冷媒流入口に流入した冷媒は、エジェクター１５０の中のノズル（図示せず）で減圧膨張されて、ノズル（ｉ点）では気液二相状態の低圧の冷媒になる。ノズルの出口（ｊ点）では、冷媒流入口から流入した冷媒と、エジェクター１５０の冷媒吸引口（ここでは、第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口の流出点（ｆ点）と同じ）から吸引される低圧のガス冷媒とが混合されて、ｉ点の冷媒とｆ点の冷媒の間の比エンタルピを持つ冷媒になる。エジェクター１５０の冷媒流出口（ｋ点）の冷媒は、ノズルの出口（ｊ点）の冷媒よりも昇圧された状態になる。昇圧されてエジェクター１５０の冷媒流出口から流出した冷媒は、第２熱源側熱交換器１３２で蒸発してガス冷媒になる。第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｌ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。第２熱源側熱交換器１３２から流出した冷媒は、四方弁１２１、レシーバ１９１を経由して圧縮機１１１の吸入口（ｍ点）から吸入される。圧縮機１１１の吸入口（ｍ点）にある冷媒の状態は、実質的に、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｌ点）のガス冷媒と同じ状態である。

（１４－２）第２運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする空気調和機１の第２運転時の動作について、図１９を用いて説明する。圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１１から吐出された超臨界状態の冷媒の一部は、四方弁１２１を経由して第２熱源側熱交換器１３２に流入し、残りの冷媒は四方弁１２１及び開閉弁１６１を経由して第１熱源側熱交換器１３１に流入する。この場合、閉じている開閉弁１６２と逆止弁１６３により、エジェクター１５０に冷媒は流れない。超臨界状態の冷媒は、第１熱源側熱交換器１３１または第２熱源側熱交換器１３２のいずれかで放熱する。放熱器として機能する第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２では、例えば、室外の空気と冷媒との熱交換が行われる。

第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２から流出する冷媒は、高圧状態であるが、流入する前に比べて比エンタルピが小さくなっている。第１膨張弁１４１および流量調整弁１４３が開いているので、第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２から出た冷媒は、全て第２膨張弁１４２に流れる。第２膨張弁１４２から利用側熱交換器１３３に流れる冷媒は、第２膨張弁１４２で減圧膨張されて、利用側熱交換器１３３に流れ込む。利用側熱交換器１３３に流れ込んだ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器１３３で蒸発してガス冷媒になる。蒸発器として機能する利用側熱交換器１３３では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、冷やされた空気により室内の冷房が行われる。利用側熱交換器１３３から流れ出したガス冷媒は、四方弁１２１とレシーバ１９１を経由して圧縮機１１１の吸入口から吸入される。

（１４－３）空気調和機１の制御
第４実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図２０に示されているコントローラ２００を備えている。コントローラ２００は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コンピュータは、例えば、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、プロセッサを使用できる。図２０のコントローラ２００は、プロセッサとしてのＣＰＵ２０１を備えている。制御演算装置は、例えば、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理、演算処理またはシーケンス処理を行う。さらに、制御演算装置は、例えば、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置は、データベースとして用いることができる。コントローラ２００は、記憶装置としてのメモリ２０２を備えている。

コントローラ２００は、圧縮機１１１、第１膨張弁１４１、第２膨張弁１４２、流量調整弁１４３、四方弁１２１及び開閉弁１６１，１６２を制御する。開閉弁１６１，１６２の２つの弁には、例えば、コントローラ２００からの信号に応じて開状態と閉状態を切り換える電磁弁を用いることができる。第１膨張弁１４１、第２膨張弁１４２、及び流量調整弁１４３には、例えば、パルス信号に応答して開度を変更することのできる電動弁を用いることができる。

＜第５実施形態＞
（１５）構成の概要
図２１及び図２２に示されているように、第５実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１２）で説明した第４実施形態の構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第５実施形態の空気調和機１の構成の概要の説明を省略する。図２１には、第１運転が行われている空気調和機１が示され、図２２には、第２運転が行われている空気調和機１が示されている。

（１６）詳細構成
（１６－１）空気調和機１の回路構成の概要
第５実施形態の空気調和機１は、上述の圧縮機構１１０と第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２と利用側熱交換器１３３とエジェクター１５０と第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２と切換機構１２０以外に、第５弁である開閉弁１６４、及び第４弁である流量調整弁１４４を備えている。

開閉弁１６４は、エジェクター１５０の冷媒流出口とエジェクター１５０の冷媒吸引口との間に接続されている。第１膨張弁１４１及び流量調整弁１４４は、利用側熱交換器１３３との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有している。流量調整弁１４４の他方端は、エジェクター１５０の冷媒流入口に連通している。第２熱源側熱交換器１３２は、エジェクター１５０の冷媒流出口に連通された他方出入口を有する。第１熱源側熱交換器は、エジェクター１５０の冷媒吸引口に連通された一方出入口と、第１膨張弁１４１の他方端に連通された他方出入口とを有する。

開閉弁１６４は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流す。第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口からは、図２１に示されているように、第１運転において圧縮機構１１０の吸入側へ冷媒を流出する。また、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口には、図２２に示されているように、第２運転において圧縮機構１１０が吐出する冷媒が流入する。

第５実施形態の空気調和機１は、第２運転時に、流量調整弁１４４を閉じてエジェクター１５０へ冷媒を流さず且つ開閉弁１６４を開いて冷媒を流すことで、エジェクター１５０をバイパスさせることができる。空気調和機１は、エジェクター１５０をバイパスさせることでエジェクター１５０において圧損を発生させないようにすることができる。空気調和機１は、第１運転時には、開閉弁１６４を閉じ、流量調整弁１４４を開くことで、エジェクター１５０に冷媒を流すことができる。

（１６－２）空気調和機１の回路構成の詳細
図２１及び図２２に示されている空気調和機１では、圧縮機構１１０は、１台の圧縮機１１１で構成されている。切換機構１２０は、四方弁１２１で構成されている。圧縮機１１１の吸入口にはレシーバ１９１の流出口が接続されている。圧縮機１１１の吐出口は、四方弁１２１の第１ポートに連通している。四方弁１２１の第２ポートは第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口に連通している。四方弁１２１の第３ポートはレシーバ１９１の流入口に連通している。四方弁１２１の第４ポートは利用側熱交換器１３３の一方出入口に連通している。利用側熱交換器１３３の他方の出入口は、第２膨張弁１４２の一方端に連通している。第２膨張弁１４２の他方端は、第１膨張弁１４１及び流量調整弁１４４の一方端に連通している。

四方弁１２１は、第１運転では、図２１に示されているように、第１ポートと第４ポートを連通させ、第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁１２１は、第２運転では、図２２に示されているように、第１ポートと第２ポートを連通させ、第３ポートと第４ポートを連通させる。四方弁１２１が前述のような切換を行うことにより、第１運転では、圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒が利用側熱交換器１３３に流れ、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口から流出した冷媒がレシーバ１９１を介して圧縮機１１１の吸入口に戻る。第２運転では、圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒は、まず第２熱源側熱交換器１３２に流れ、次に第１熱源側熱交換器１３１に流れる。また、第２運転では、利用側熱交換器１３３の一方出入口から流出した冷媒がレシーバ１９１を介して圧縮機１１１の吸入口に戻る。

（１７）全体動作
（１７－１）第１運転時の空気調和機１の動作
第５実施形態の空気調和機１の第１運転時の空気調和機１の動作は、上述の（１４－１）で説明した第４実施形態の第１運転時の空気調和機１の動作と同じになる。従って、ここでは、第５実施形態の空気調和機１の第１運転時の空気調和機１の動作の説明を省略する。

（１７－２）第２運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする第５実施形態の空気調和機１の第２運転時の動作について、図２２を用いて説明する。圧縮機１１１の吐出口から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１１から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁１２１を経由して第２熱源側熱交換器１３２に流入する。第２熱源側熱交換器１３２で放熱した冷媒は、開閉弁１６４を経由して、さらに第１熱源側熱交換器１３１に流入する。この場合、閉じている流量調整弁１４４と開いている開閉弁１６４により、エジェクター１５０に冷媒が流れない。超臨界状態の冷媒は、第２熱源側熱交換器１３２及び第１熱源側熱交換器１３１の両方で放熱する。放熱器として機能する第１熱源側熱交換器１３１及び第２熱源側熱交換器１３２では、例えば、室外の空気と冷媒との熱交換が行われる。

第１熱源側熱交換器１３１から流出する冷媒は、高圧状態であるが、第２熱源側熱交換器１３２に流入する前に比べて比エンタルピが小さくなっている。第１膨張弁１４１が開いているので、第１熱源側熱交換器１３１から出た冷媒は、第２膨張弁１４２に流れる。第２膨張弁１４２から利用側熱交換器１３３に流れる冷媒は、第２膨張弁１４２で減圧膨張されて、利用側熱交換器１３３に流れ込む。利用側熱交換器１３３に流れ込んだ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器１３３で蒸発してガス冷媒になる。蒸発器として機能する利用側熱交換器１３３では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、冷やされた空気により室内の冷房が行われる。利用側熱交換器１３３から流れ出したガス冷媒は、四方弁１２１とレシーバ１９１を経由して圧縮機１１１の吸入口から吸入される。

（１７－３）空気調和機１の制御
第５実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図２３に示されているコントローラ２００を備えている。コントローラ２００は、圧縮機１１１、第１膨張弁１４１、第２膨張弁１４２、流量調整弁１４４、四方弁１２１及び開閉弁１６１を制御する。

＜第６実施形態＞
（１８）構成の概要
図２４及び図２６に示されているように、第６実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１２）で説明した第４実施形態の構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第６実施形態の空気調和機１の構成の概要の説明を省略する。図２４には、第１運転が行われている空気調和機１が示され、図２６には、第２運転が行われている空気調和機１が示されている。

（１９）詳細構成
（１９－１）空気調和機１の回路構成の概要
第６実施形態の空気調和機１は、上述の圧縮機構１１０と第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２と利用側熱交換器１３３とエジェクター１５０と膨張機構１４０（第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２）と切換機構１２０以外に、第６弁である逆止弁１７１、第７弁である逆止弁１７２、第８弁である開閉弁１７３、第９弁である開閉弁１７４及び第１０弁である流量調整弁１４５を備えている。

圧縮機構１１０は、前段の第１圧縮要素である圧縮機１１２と、後段の第２圧縮要素である圧縮機１１３とを含んでいる。切換機構１２０は、第１四方弁である四方弁１２２と、第２四方弁である四方弁１２３を含んでいる。四方弁１２２，１２３は、第１ポート、第２ポート、第３ポート及び第４ポートをそれぞれ有している。

四方弁１２２は、第１ポートを圧縮機１１２の吐出口に連通し、第２ポートを第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口に連通し、レシーバ１９１を介して第３ポートを圧縮機１１２の吸入口に連通している。第２熱源側熱交換器１３２は、一方出入口を四方弁１２２の第２ポートに連通し、他方出入口をエジェクター１５０の冷媒流出口に連通している。四方弁１２３は、第１ポートを圧縮機１１３の吐出口に連通し、第３ポートを四方弁１２２の第３ポートに連通し、第４ポートを利用側熱交換器１３３の一方出入口に連通している。

逆止弁１７１は、四方弁１２２の第４ポートと圧縮機１１３の吸入口との間に接続されている。逆止弁１７２は、第２熱源側熱交換器１３２の他方出入口と圧縮機１１３の吸入口との間に接続されている。開閉弁１７３は、エジェクター１５０の冷媒吸引口と第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口との間に接続されている。開閉弁１７４は、四方弁１２３の第２ポートと第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口との間に接続されている。

四方弁１２２，１２３は、図２４に示されているように、第１運転時に第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁１２２，１２３は、図２４に示されているように、第２運転時に第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる。逆止弁１７１は、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さないように接続されている。逆止弁１７２は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流すように接続されている。開閉弁１７３は、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さないように制御される。開閉弁１７４は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流すように制御される。

（１９－２）空気調和機１の回路構成の詳細
図２４及び図２６に示されている空気調和機１は、さらにレシーバ１９１を備えている。レシーバ１９１の流入口は、四方弁１２２，１２３の両方の第３ポートに連通している。レシーバ１９１の流出口は、圧縮機１１２の吸入口に連通している。

（２０）全体動作
（２０－１）第１運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする第６実施形態の空気調和機１の第１運転時の動作について、図２４及び図２５を用いて説明する。圧縮機１１２の吐出口（ａ点）から吐出された冷媒は、逆止弁１７１を介して、圧縮機１１３の吸入口（ｂ点）から吸入される。圧縮機１１３に吸入された冷媒は、さらに圧縮機１１３で圧縮される。圧縮機１１３の吐出口（ｃ点）から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１３の吸入口（ｂ点）の冷媒の状態は、圧縮機１１２の吐出口（ａ点）の冷媒の状態と同じである。

圧縮機１１３から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁１２３を経由して利用側熱交換器１３３に流入する。利用側熱交換器１３３の一方出入口（ｄ点）の冷媒の状態は、圧縮機１１３の吐出口（ｃ点）の冷媒の状態と同じである。超臨界状態の冷媒は、利用側熱交換器１３３で放熱する。利用側熱交換器１３３では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、温められた空気により室内の暖房が行われる。

利用側熱交換器１３３の他方出入口（ｅ点）の冷媒は、高圧状態であるが、ｄ点にあるときに比べて比エンタルピが小さくなっている。第２膨張弁１４２及び流量調整弁１４５は、実質的に冷媒の減圧を行わずに冷媒を通過させる。第２膨張弁１４２の一方端（ｆ点）の冷媒、流量調整弁１４５の一方端（ｆ点）と他方端（ｉ点）、及びエジェクター１５０の冷媒流入口（ｉ点）の冷媒は、ｆ点の冷媒と実質的に同じ状態になる。

流量調整弁１４５からエジェクター１５０の冷媒流入口に流入した冷媒は、エジェクター１５０の中のノズル（図示せず）で減圧膨張されて、ノズル（ｊ点）では気液二相状態の低圧の冷媒になる。ノズルの出口（ｋ点）では、冷媒流入口から流入した冷媒と、エジェクター１５０の冷媒吸引口（ここでは、第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口（ｈ点）と同じ）から吸引される低圧のガス冷媒とが混合されて、ｊ点の冷媒とｈ点の冷媒の間の比エンタルピを持つ冷媒になる。エジェクター１５０の冷媒流出口（ｌ点）の冷媒は、ノズルの出口（ｋ点）の冷媒よりも昇圧された状態になる。昇圧されてエジェクター１５０の冷媒流出口から流出した冷媒は、第２熱源側熱交換器１３２で蒸発してガス冷媒になる。第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｍ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。第２熱源側熱交換器１３２から流出した冷媒は、四方弁１２２、レシーバ１９１を経由して圧縮機１１１の吸入口（ｎ点）から吸入される。圧縮機１１１の吸入口（ｎ点）にある冷媒の状態は、実質的に、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｍ点）のガス冷媒と同じ状態である。

（２０－２）第２運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする第６実施形態の空気調和機１の第２動作について、図２６を用いて説明する。前段の圧縮機１１２の吐出口から吐出された冷媒は、四方弁１２２を経由して、第２熱源側熱交換器１３２に流入する。この第２熱源側熱交換器１３２で冷やされた冷媒が、後段の圧縮機１１３の吸入口から吸入される。第２運転時には、第２熱源側熱交換器１３２は、インタークーラとして機能している。

後段の圧縮機１１３から吐出される臨界状態の冷媒は、開閉弁１７４を経由して、第１熱源側熱交換器１３１に流入する。第１熱源側熱交換器１３１は、放熱器として機能し、熱交換により冷媒から熱を奪う。第１熱源側熱交換器１３１から流出した冷媒は、第１膨張弁１４１を通過して、第２膨張弁１４２で減圧膨張される。第２膨張弁１４２で減圧膨張されて気液二相状態になった冷媒は、利用側熱交換器１３３に流入する。利用側熱交換器１３３は、蒸発器として機能する。例えば利用側熱交換器１３３で室内の空気と冷媒との間で熱交換が行われ、熱交換により冷やされた空気により冷房が行われる。利用側熱交換器１３３から流出した冷媒は、四方弁１２３及びレシーバ１９１を経由して圧縮機１１２に吸入される。

（２０－３）空気調和機１の制御
第６実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図２７に示されているコントローラ２００を備えている。コントローラ２００は、圧縮機１１２，１１３、四方弁１２２，１２３、第１膨張弁１４１、第２膨張弁１４２、流量調整弁１４５、開閉弁１７３，１７４を制御する。

＜第７実施形態＞
（２１）構成の概要
図２８及び図３０に示されているように、第７実施形態の空気調和機１の構成の概要は、上述の（１２）で説明した第４実施形態の構成の概要と同じになる。従って、ここでは、第７実施形態の空気調和機１の構成の概要の説明を省略する。図２８には、第１運転が行われている空気調和機１が示され、図３０には、第２運転が行われている空気調和機１が示されている。

（２２）詳細構成
（２２－１）空気調和機１の回路構成の概要
第７実施形態の空気調和機１は、上述の圧縮機構１１０と第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２と利用側熱交換器１３３と膨張機構１４０（第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２）と切換機構１２０以外に、第１１弁である逆止弁１８１、第１２弁である逆止弁１８２、第１３弁である開閉弁１８３、第１４弁である逆止弁１８４、及び第１０弁である流量調整弁１４６を備えている。

圧縮機構１１０は、第１圧縮要素である圧縮機１１２と、第２圧縮要素である圧縮機１１３とを含んでいる。圧縮機１１２が前段に配置され、圧縮機１１３が後段に配置されている。圧縮機１１２，１１３は、圧縮機１１２が吐出する冷媒を圧縮機１１３がさらに圧縮する二段圧縮を行う。第１膨張弁１４１及び流量調整弁１４６は、利用側熱交換器１３３との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有している。言い換えると、第１膨張弁１４１及び流量調整弁１４６の一方端は、いずれも利用側熱交換器１３３の他方出入口に連通している。第１膨張弁１４１は、他方端を第１熱源側熱交換器１３１の他方出入口に連通している。流量調整弁１４６は、他方端をエジェクター１５０の冷媒流入口に連通している。

切換機構１２０は、第１四方弁である四方弁１２２、及び第２四方弁である四方弁１２３を含んでいる。四方弁１２２，１２３は、それぞれ、第１運転時に、第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させる。四方弁１２２，１２３は、それぞれ、第２運転時に、第１ポートと第２ポートを連通させるとともに第３ポートと第４ポートを連通させる。四方弁１２２は、第１ポートを圧縮機１１２の吐出口に連通し、第２ポートを第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口に連通し、第３ポートを圧縮機１１２の吸入側に連通している。逆止弁１８１を介して第４ポートを圧縮機１１２の吸入口に連通している。四方弁１２３は、第１ポートを圧縮機１１３の吐出口に連通し、第３ポートを四方弁１２２の第３ポートに連通し、第４ポートを利用側熱交換器１３３の一方出入口に連通している。四方弁１２３は、第４ポートに利用側熱交換器１３３を流れる冷媒を通過させる。第１運転時には、四方弁１２３の第４ポートから利用側熱交換器１３３の一方出入口に冷媒が流れ、第２運転時には利用側熱交換器１３３の一方出入口から四方弁１２３の第４ポートに冷媒が流れる。第１熱源側熱交換器１３１は、一方出入口をエジェクター１５０の冷媒吸引口に連通し、逆止弁１８２を介して他方出入口を圧縮機１１３の吸入口に連通している。

逆止弁１８１は、一方端を四方弁１２２の第４ポートに連通し、他方端を圧縮機１１３の吸入口に連通している。言い換えると、逆止弁１８１は、四方弁１２２の第４ポートと圧縮機１１３の吸入側との間に接続されている。逆止弁１８１は、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さないように接続されている。逆止弁１８２は、一方端を第１熱源側熱交換器１３１の他方出入口に連通し、他方端を圧縮機１１３の吸入口に連通している。言い換えると、逆止弁１８２は、第１熱源側熱交換器１３１の他方出入口と圧縮機１１３の吸入側との間に接続されている。逆止弁１８２は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流すように接続されている。

開閉弁１８３は、一方端をエジェクター１５０の冷媒吸引口に連通し、他方端を第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口に連通している。言い換えると、開閉弁１８３は、エジェクター１５０の冷媒吸引口と第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口との間に接続されている。開閉弁１８３は、第１運転時に冷媒を流し、第２運転時に冷媒を流さないように制御される。逆止弁１８４は、一方端を第２熱源側熱交換器の他方出入口及びエジェクター１５０の冷媒流出口に連通し、他方端を流量調整弁１４６の他方端に連通している。言い換えると、逆止弁１８４はエジェクター１５０の冷媒流出口と冷媒流入口との間に接続されている。また、逆止弁１８４は、流量調整弁１４６の他方端と第２熱源側熱交換器１３２の他方出入口との間に接続されている。流量調整弁１４６の他方端は、エジェクター１５０の冷媒流入口に連通している。エジェクター１５０の冷媒流出口は、第２熱源側熱交換器１３２の他方出入口に連通している。逆止弁１８４は、第１運転時に冷媒を流さず、第２運転時に冷媒を流すように接続されている。

（２２－２）空気調和機１の回路構成の詳細
図２８及び図３０に示されている空気調和機１は、さらにレシーバ１９１を備えている。レシーバ１９１の流入口は、四方弁１２２，１２３の両方の第３ポートに連通している。レシーバ１９１の流出口は、圧縮機１１２の吸入口に連通している。

（２３）全体動作
（２３－１）第１運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする第７実施形態の空気調和機１の第１運転時の動作について、図２８及び図２９を用いて説明する。圧縮機１１２の吐出口（ａ点）から吐出された冷媒は、逆止弁１８１を介して、圧縮機１１３の吸入口（ｂ点）から吸入される。圧縮機１１３に吸入された冷媒は、さらに圧縮機１１３で圧縮される。圧縮機１１３の吐出口（ｃ点）から吐出された冷媒は、超臨界状態になっている。圧縮機１１３の吸入口（ｂ点）の冷媒の状態は、圧縮機１１２の吐出口（ａ点）の冷媒の状態と同じである。

圧縮機１１３から吐出された超臨界状態の冷媒は、四方弁１２３を経由して利用側熱交換器１３３に流入する。利用側熱交換器１３３の一方出入口（ｄ点）の冷媒の状態は、圧縮機１１３の吐出口（ｃ点）の冷媒の状態と同じである。超臨界状態の冷媒は、利用側熱交換器１３３で放熱する。利用側熱交換器１３３では、例えば、室内の空気と冷媒との熱交換が行われ、温められた空気により室内の暖房が行われる。

利用側熱交換器１３３の他方出入口（ｅ点）の冷媒は、高圧状態であるが、ｄ点にあるときに比べて比エンタルピが小さくなっている。第２膨張弁１４２及び流量調整弁１４６は、実質的には冷媒の減圧を行わずに冷媒を通過させる。第２膨張弁１４２の一方端（ｆ点）の冷媒、流量調整弁１４６の一方端（ｆ点）とエジェクター１５０の冷媒流入口（ｊ点）の冷媒は、ｆ点の冷媒と実質的に同じ状態になる。

流量調整弁１４６からエジェクター１５０の冷媒流入口に流入した冷媒は、エジェクター１５０の中のノズル（図示せず）で減圧膨張されて、ノズル（ｋ点）では気液二相状態の低圧の冷媒になる。ノズルの出口（ｌ点）では、冷媒流入口から流入した冷媒と、エジェクター１５０の冷媒吸引口（ここでは、第１熱源側熱交換器１３１の一方出入口（ｉ点）と同じ）から吸引される低圧のガス冷媒とが混合されて、ｋ点の冷媒とｉ点の冷媒の間の比エンタルピを持つ冷媒になる。エジェクター１５０の冷媒流出口（ｍ点）の冷媒は、ノズルの出口（ｌ点）の冷媒よりも昇圧された状態になる。昇圧されてエジェクター１５０の冷媒流出口から流出した冷媒は、第２熱源側熱交換器１３２で蒸発してガス冷媒になる。第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｎ点）から流出する冷媒は、比エンタルピの高いガス冷媒である。第２熱源側熱交換器１３２から流出した冷媒は、四方弁１２３、レシーバ１９１を経由して圧縮機１１１の吸入口（ｏ点）から吸入される。圧縮機１１１の吸入口（ｏ点）にある冷媒の状態は、実質的に、第２熱源側熱交換器１３２の一方出入口（ｎ点）のガス冷媒と同じ状態である。

（２３－２）第２運転時の空気調和機１の動作
二酸化炭素を冷媒とする第７実施形態の空気調和機１の第２動作について、図３０を用いて説明する。前段の圧縮機１１２の吐出口から吐出された冷媒は、四方弁１２２を経由して、第１熱源側熱交換器１３１に流入する。この第１熱源側熱交換器１３１で冷やされた冷媒が、後段の圧縮機１１３の吸入口から吸入される。第２運転時には、第１熱源側熱交換器１３１は、インタークーラとして機能している。

後段の圧縮機１１３から吐出される臨界状態の冷媒は、第２熱源側熱交換器１３２に流入する。第２熱源側熱交換器１３２は、放熱器として機能し、熱交換により冷媒から熱を奪う。第１熱源側熱交換器１３１から流出した冷媒は、第１膨張弁１４１を通過して、第２膨張弁１４２で減圧膨張される。第２膨張弁１４２で減圧膨張されて気液二相状態になった冷媒は、利用側熱交換器１３３に流入する。利用側熱交換器１３３は、蒸発器として機能する。例えば利用側熱交換器１３３で室内の空気と冷媒との間で熱交換が行われ、熱交換により冷やされた空気により冷房が行われる。利用側熱交換器１３３から流出した冷媒は、四方弁１２３及びレシーバ１９１を経由して圧縮機１１２に吸入される。

（２３－３）空気調和機１の制御
第７実施形態の空気調和機１は、内部の機器に上述のような動作を行わせるため、図３１に示されているコントローラ２００を備えている。コントローラ２００は、圧縮機１１２，１１３、四方弁１２２，１２３、第１膨張弁１４１、第２膨張弁１４２、流量調整弁１４６、開閉弁１８３を制御する。

（２４）変形例
（２４－１）変形例Ｈ
第４実施形態、第５実施形態、第６実施形態及び第７実施形態の空気調和機１は、圧縮機構１１０が１台の圧縮機１１１または２台の圧縮機１１２，１１３で構成されている場合について説明した。しかし、圧縮機構１１０は、１台の圧縮機１１１または２台の圧縮機１１２，１１３で構成するものには限られない。例えば、圧縮機構１１０を３台以上の圧縮機で構成してもよい。言い換えると、圧縮機構１１０は、３段以上の多段圧縮を行う構成にすることもできる。圧縮機構１１０を２段圧縮とする場合、例えば、１台の圧縮機の中で、低圧の圧縮を行う第１圧縮要素と高圧の圧縮を行う第２圧縮要素を用いることもできる。また、圧縮機構１１０を複数台の圧縮機で構成する場合、圧縮機を並列に連結してもよい。

（２４－２）変形例Ｉ
第６実施形態または第７実施形態で説明した多段圧縮を行う圧縮機構を持つ空気調和機１について、図３２に示されているエコノマイザ回路２１０を設けてもよい。エコノマイザ回路２１０は、エコノマイザ熱交換器２１１と、インジェクション管２１２と、インジェクション弁２１３とを含んでいる。インジェクション管２１２は、放熱器から膨張弁に送られる冷媒を分岐して後段（下流）の圧縮機１１３の吸入口に戻す。エコノマイザ熱交換器２１１は、放熱器から膨張弁に送られる冷媒とインジェクション管２１２を流れる冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒との熱交換を行う。インジェクション弁２１３は、膨張弁であり、インジェクション管２１２によりエコノマイザ熱交換器２１１に入る前のインジェクション管２１２の冷媒を減圧膨張させる。インジェクション弁２１３を通過した冷媒は、中間圧の冷媒になる。空気調和機１では、エコノマイザ熱交換器２１１及びインジェクション管２１２を用いた中間圧インジェクションを採用しているため、外部への放熱を行うことなく、後段(下流)の圧縮機１１３に吸入される冷媒の温度を低く抑えることができ、また、蒸発器に送られる冷媒を冷却することができる。例えば、第２運転では、第１熱源側熱交換器１３１が放熱器として機能し、利用側熱交換器１３３が蒸発器として機能し、第２膨張弁１４２が減圧膨張を行う。

（２４－３）変形例Ｊ
上述の空気調和機１は、利用側熱交換器１３３が１台の場合について説明した。しかし、空気調和機１は、複数台の利用側熱交換器を備えていてもよい。第４実施形態の空気調和機１について利用側熱交換器１３３を２台にする場合には、例えば、図３３に示されているように、利用側熱交換器１３３と第２膨張弁１４２とを含むユニットを２台並列に連結することができる。

（２４－４）変形例Ｋ
上述の空気調和機１では、第１膨張弁１４１と第２膨張弁１４２を用いる場合について説明したが、これらをまとめて１つの膨張弁で兼用させてもよい。例えば、第１膨張弁１４１を省き、第２運転では、第２膨張弁１４２で減圧膨張させるようにしてもよい。前述のように構成する場合の第２膨張弁１４２は、第１膨張弁の役割も果たしている。

（２４－５）変形例Ｌ
上述の空気調和機１では、逆止弁１６３，１７１，１７２，１８１，１８２を用いる場合について説明した。しかし、これら逆止弁１６３，１７１，１７２，１８１，１８２は、開閉弁に置き換えてもよい。また、上述の空気調和機１では、流量調整弁１４３，１４４，１４５，１４６を用いる場合について説明した。しかし、この流量調整弁１４３，１４４，１４５，１４６は、開閉弁に置き換えてもよい。あるいは、流量調整弁１４３，１４４，１４５，１４６は、膨張弁に置き換えてもよい。エジェクター１５０に冷媒を流すときに、エジェクター１５０の冷媒流入口の上流で膨張弁によって冷媒を減圧膨張させて、高圧と低圧の間の中間圧の冷媒をエジェクター１５０の冷媒流入口に流すように構成してもよい。

（２４－６）変形例Ｍ
上述の空気調和機１では、冷媒に二酸化炭素を用いる場合について説明した。上述の空気調和機１に用いられる冷媒としては、圧縮機構１１０から吐出される冷媒の圧力が高い二酸化炭素または二酸化炭素を含む混合冷媒が好ましい。しかし、上述の空気調和機１には、二酸化炭素または二酸化炭素を含む混合冷媒以外の冷媒を用いることもできる。例えば、飽和温度が６５℃に達するときに飽和圧力が４．５ＭＰａ以上となる冷媒を用いてもよい。このような冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ冷媒がある。また、圧縮機構１１０から吐出されるときに臨界状態になるフロン系の冷媒を用いてもよい。このようなフロン系の冷媒としては、例えば、Ｒ２３冷媒がある。

（２５）特徴
（２５－１）
上述の第４実施形態以降の空気調和機１は、例えば、第１運転で利用側熱交換器１３３での冷媒からの放熱により暖房を行うことができ、第２運転で利用側熱交換器１３３での冷媒の蒸発による吸熱により冷房を行うことができる。上述の空気調和機１は、例えば、エジェクター１５０を使用する暖房運転と、エジェクター１５０をしない冷房運転とを切り換えて、効率の良い運転ができる。

（２５－２）
図１７及び図１９に示されている第４実施形態の空気調和機１は、第１弁である開閉弁１６１、第２弁である開閉弁１６２及び第３弁である逆止弁１６３を用いて、第２運転時にエジェクター１５０をバイパスさせることができる。図１７に示されているように、第４実施形態の空気調和機１は、第１運転では、流量調整弁１４３と開閉弁１６２を開き、開閉弁１６１を閉じると、逆止弁１６３には冷媒が流れないことから、エジェクター１５０に適切に冷媒を流すことができる。図１９に示されているように、第４実施形態の空気調和機１は、第２運転では、開閉弁１６２を閉じ、流量調整弁１４３と開閉弁１６１を開くと、逆止弁１６３に冷媒が流れることから、エジェクター１５０に冷媒が流れない。その結果、第２運転では、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２が放熱器として機能し、利用側熱交換器１３３が蒸発器として機能して、例えば冷房を行うことができる。

第４実施形態の空気調和機１は、第２運転時に、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２に並列に冷媒を流すことができる。

（２５－３）
図２１及び図２２に示されている第５実施形態の空気調和機１は、第５弁である開閉弁１６４、及び第４弁である流量調整弁１４４を用いて、第２運転時にエジェクター１５０をバイパスさせることができる。図２１に示されているように、第５実施形態の空気調和機１は、第１運転では、流量調整弁１４４を開き、開閉弁１６４を閉じることにより、エジェクター１５０に適切に冷媒を流すことができる。図２２に示されているように、第４実施形態の空気調和機１は、第２運転では、流量調整弁１４４を閉じ、開閉弁１６４を開くことにより、エジェクター１５０には冷媒が流れない。その結果、第２運転では、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２が放熱器として機能し、利用側熱交換器１３３が蒸発器として機能して、例えば冷房を行うことができる。

第５実施形態の空気調和機１は、第２運転時に、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２に直列に冷媒を流すことができる。

（２５－４）
図２４及び図２６に示されている第６実施形態の空気調和機１は、第６弁である逆止弁１７１、第７弁である逆止弁１７２、第８弁である開閉弁１７３、第９弁である開閉弁１７４及び第１０弁である流量調整弁１４５を用いて、第２運転時にエジェクター１５０をバイパスさせることができる。図２４に示されているように、第６実施形態の空気調和機１は、第１運転では、開閉弁１７３及び流量調整弁１４５を開き、開閉弁１７４を閉じることにより、エジェクター１５０に適切に冷媒を流すことができる。図２６に示されているように、第６実施形態の空気調和機１は、第２運転では、開閉弁１７３及び流量調整弁１４５を閉じ、開閉弁１７４を開くことにより、エジェクター１５０には冷媒が流れない。その結果、第２運転では、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２が放熱器として機能し、利用側熱交換器１３３が蒸発器として機能して、例えば冷房を行うことができる。

第６実施形態の空気調和機１は、第２運転時に、第２熱源側熱交換器１３２をインタークーラとして機能させることができる。

（２５－５）
図２８及び図３０に示されている第７実施形態の空気調和機１は、第１１弁である逆止弁１８１、第１２弁である逆止弁１８２、第１３弁である開閉弁１８３、及び第１４弁である逆止弁１８４を用いて、第２運転時にエジェクター１５０をバイパスさせることができる。図２８に示されているように、第７実施形態の空気調和機１は、第１運転では、開閉弁１８３を開くことにより、エジェクター１５０に適切に冷媒を流すことができる。図３０に示されているように、第６実施形態の空気調和機１は、第２運転では、開閉弁１８３を閉じることにより、エジェクター１５０には冷媒が流れない。その結果、第２運転では、第１熱源側熱交換器１３１と第２熱源側熱交換器１３２が放熱器として機能し、利用側熱交換器１３３が蒸発器として機能して、例えば冷房を行うことができる。

第７実施形態の空気調和機１は、第２運転時に、第１熱源側熱交換器１３１をインタークーラとして機能させることができる。

（２５－６）
第６実施形態または第７実施形態の空気調和機１の圧縮機構１１０は、第１圧縮要素である圧縮機１１２と第２圧縮要素である圧縮機１１３により多段圧縮が行われるように構成されている。このような圧縮機構１１０の多段圧縮により冷媒を高い圧力まで昇圧すると、エジェクター１５０を効率良く働かせることができる。

（２５－７）
変形例Ｉで図３２を用いて説明した空気調和機１は、エコノマイザ回路２１０により冷房運転の効率を挙げることができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 空気調和機
１０ 圧縮機構
１１ 圧縮機（圧縮機構の例）
１２ 圧縮機（圧縮機構、第１圧縮要素の例）
１３ 圧縮機（圧縮機構、第２圧縮要素の例）
２０ 切換機構
２１ 四方弁（切換機構の例）
３１ 熱源側熱交換器（第１熱源側熱交換器の例）
３２，１３３ 利用側熱交換器
３４ インタークーラ
４１ 第１膨張弁 （膨張機構の例）
４２ 第２膨張弁
４３ 流量調整弁（第２弁の例）
５０ エジェクター
６１ 開閉弁（第１弁の例）
６３ 逆止弁（第３弁の例）
６４ 開閉弁（第４弁の例）
６５ 逆止弁（第５弁の例）
６６ 開閉弁（第６弁の例）
６７ 逆止弁（第７弁の例）
６８ 逆止弁（第８弁の例）
７０ エコノマイザ回路
９２ 気液分離器
９３ アキュムレータ
１１０ 圧縮機構
１１１ 圧縮機
１１２ 圧縮機（第１圧縮要素の例）
１１３ 圧縮機（第２圧縮要素の例）
１２０ 切換機構
１２２ 四方弁（第１四方弁の例）
１２３ 四方弁（第２四方弁の例）
１３１ 第１熱源側熱交換器
１３２ 第２熱源側熱交換器
１４０ 膨張機構
１４１ 第１膨張弁（膨張機構の例）
１４４ 流量調整弁（第４弁の例）
１４５ 流量調整弁（第１０弁の例）
１４６ 流量調整弁（第１５弁の例）
１５０ エジェクター
１６１ 開閉弁（第１弁の例）
１６２ 開閉弁（第２弁の例）
１６３ 逆止弁（第３弁の例）
１６４ 開閉弁（第５弁の例）
１７１ 逆止弁（第６弁の例）
１７２ 逆止弁（第７弁の例）
１７３ 開閉弁（第８弁の例）
１７４ 開閉弁（第９弁の例）
１８１ 逆止弁（第１１弁の例）
１８２ 逆止弁（第１２弁の例）
１８３ 開閉弁（第１３弁の例）
１８４ 逆止弁（第１４弁の例）

特許４０６９６５６号公報

Claims (19)

1. 圧縮機構（１０，１１０）と、第１熱源側熱交換器（３１，１３１）と、利用側熱交換器（３２，１３３）と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクター（５０，１５０）と、膨張機構（４１，４２，１４０）と、切換機構（２０，１２０）とを備え、
   前記切換機構は、第１運転の冷媒の流れと第２運転の冷媒の流れとを切り換え、
   前記第１運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記利用側熱交換器で放熱されて前記エジェクターで減圧膨張される一方、前記第１熱源側熱交換器で蒸発された冷媒が前記エジェクターで昇圧されるように構成され、
   前記第２運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記第１熱源側熱交換器で放熱されて前記膨張機構で減圧膨張された後に、前記利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒が前記エジェクターを流れないように構成され、
   前記利用側熱交換器と前記第１熱源側熱交換器とを連通する第１流路と、
   前記第１流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第１流路を閉鎖し、前記第２運転のときに前記第１流路を開通させる第１弁（６１）と、
   前記利用側熱交換器と前記第１弁との間で前記第１流路から分岐して前記エジェクターの冷媒流入口に連通する第２流路と、
   前記第２流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第２流路を開通させ、前記第２運転のときに前記第２流路を閉鎖する第２弁（４３）と、
   前記第１運転のときに前記エジェクターの冷媒流出口から前記第１熱源側熱交換器に冷媒が流れ、前記第２運転のときに前記エジェクターの前記冷媒流出口と前記第１熱源側熱交換器の間で冷媒が流れない第３流路と、
   前記第１運転のときに前記第１熱源側熱交換器から前記エジェクターの冷媒吸引口にガス冷媒を流し、前記第２運転のときに前記第１熱源側熱交換器と前記エジェクターの前記冷媒吸引口との間で冷媒を流さない第４流路と、
   前記エジェクターの前記冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、前記エジェクターの前記冷媒流出口から前記液冷媒出口までが前記第３流路の一部を構成する気液分離器（９２）と、
   前記第３流路に設けられ、前記第１運転のときに前記気液分離器の前記液冷媒出口から前記第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、前記第２運転のときに前記気液分離器の前記液冷媒出口と前記第１熱源側熱交換器の間で液冷媒を流さない第３弁（６３）と、
   前記気液分離器の前記ガス冷媒出口から前記圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流す第５流路と、
   前記第１運転のときに冷媒を流さず且つ前記第２運転のときに冷媒を流す第７弁（６７）と
   をさらに備え、
   前記切換機構は、前記圧縮機構の吐出側に連通された第１ポート、前記第１熱源側熱交換器に連通された第２ポート、第３ポート、及び前記利用側熱交換器に連通された第４ポートを有し、前記第１運転で前記第１ポートと前記第４ポートを連通させるとともに前記第２ポートと前記第３ポートを連通させ、前記第２運転で前記第１ポートと前記第２ポートを連通させるとともに前記第３ポートと前記第４ポートを連通させる四方弁（２１）であり、
   前記第７弁は、前記第３ポートに連通された一端と、前記圧縮機構の吸入側に連通された他端とを有し、
   前記エジェクターの前記冷媒吸引口は、前記第７弁の前記一端と前記第３ポートの間に接続され、
   前記気液分離器の前記ガス冷媒出口は、前記第７弁の前記他端と前記圧縮機構の吸入側との間に接続されている、空気調和機（１）。
2. 前記圧縮機構は、多段圧縮するために直列に連通された前段の第１圧縮要素（１２）と後段の第２圧縮要素（１３）とを有する、
   請求項１に記載の空気調和機（１）。
3. 前記第１流路は、前記第２流路の連通点と前記利用側熱交換器との間から分岐して前記第２圧縮要素の吸入側に戻すインジェクション管を有し、前記第１流路を流れる冷媒と前記インジェクション管を流れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ回路（７０）を備える、
   請求項２に記載の空気調和機（１）。
4. 前記第１圧縮要素から吐出された冷媒を熱交換により冷却して前記第２圧縮要素に吸入させるインタークーラ（３４）を備える、
   請求項２または請求項３に記載の空気調和機（１）。
5. 圧縮機構（１０，１１０）と、第１熱源側熱交換器（３１，１３１）と、利用側熱交換器（３２，１３３）と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクター（５０，１５０）と、膨張機構（４１，４２，１４０）と、切換機構（２０，１２０）とを備え、
   前記切換機構は、第１運転の冷媒の流れと第２運転の冷媒の流れとを切り換え、
   前記第１運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記利用側熱交換器で放熱されて前記エジェクターで減圧膨張される一方、前記第１熱源側熱交換器で蒸発された冷媒が前記エジェクターで昇圧されるように構成され、
   前記第２運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記第１熱源側熱交換器で放熱されて前記膨張機構で減圧膨張された後に、前記利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒が前記エジェクターを流れないように構成され、
   前記利用側熱交換器と前記第１熱源側熱交換器とを連通する第１流路と、
   前記第１流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第１流路を閉鎖し、前記第２運転のときに前記第１流路を開通させる第１弁（６１）と、
   前記利用側熱交換器と前記第１弁との間で前記第１流路から分岐して前記エジェクターの冷媒流入口に連通する第２流路と、
   前記第２流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第２流路を開通させ、前記第２運転のときに前記第２流路を閉鎖する第２弁（４３）と、
   前記第１運転のときに前記エジェクターの冷媒流出口から前記第１熱源側熱交換器に冷媒が流れ、前記第２運転のときに前記エジェクターの前記冷媒流出口と前記第１熱源側熱交換器の間で冷媒が流れない第３流路と、
   前記第１運転のときに前記第１熱源側熱交換器から前記エジェクターの冷媒吸引口にガス冷媒を流し、前記第２運転のときに前記第１熱源側熱交換器と前記エジェクターの前記冷媒吸引口との間で冷媒を流さない第４流路と
   をさらに備え、
   前記圧縮機構は、多段圧縮するために直列に連通された前段の第１圧縮要素（１２）と後段の第２圧縮要素（１３）とを有し、
   前記第１圧縮要素から吐出された冷媒を熱交換により冷却して前記第２圧縮要素に吸入させるインタークーラ（３４）をさらに備え、
   前記インタークーラは、前記第１運転のときには、蒸発器として機能する、空気調和機（１）。
6. 前記エジェクターの前記冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、前記エジェクターの前記冷媒流出口から前記液冷媒出口までが前記第３流路の一部を構成する気液分離器（９２）と、
   前記第３流路に設けられ、前記第１運転のときに前記気液分離器の前記液冷媒出口から前記第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、前記第２運転のときに前記気液分離器の前記液冷媒出口と前記第１熱源側熱交換器の間で液冷媒を流さない第３弁（６３）と、
   前記第４流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第４流路を開通させ、前記第２運転のときに前記第４流路を閉鎖する第４弁（６４）と、
   前記気液分離器の前記ガス冷媒出口から前記圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流す第５流路と、
   前記第５流路に設けられ、前記第１運転のときに前記気液分離器の前記ガス冷媒出口から前記圧縮機構の吸入側にガス冷媒を流し、前記第２運転のときに前記気液分離器の前記ガス冷媒出口と前記圧縮機構の吸入側の間でガス冷媒を流さない第５弁（６５）と、
   前記第１熱源側熱交換器と前記圧縮機構とを連通する第６流路と、
   前記第６流路に設けられ、前記第１運転のときに前記第１熱源側熱交換器と前記圧縮機構との間で冷媒を流さず、前記第２運転のときに前記第１熱源側熱交換器と前記圧縮機構との間で冷媒を流す第６弁（６６）と
   を備える、
   請求項５に記載の空気調和機（１）。
7. 前記エジェクターの前記冷媒流出口に連通された冷媒入口と、分離した液冷媒の流出する液冷媒出口と、前記圧縮機構の吸入側に連通されて分離したガス冷媒の流出するガス冷媒出口とを有し、前記エジェクターの前記冷媒流出口から前記液冷媒出口までが前記第３流路の一部を構成するアキュムレータ（９３）と、
   前記第３流路に設けられ、前記第１運転のときに前記アキュムレータの前記液冷媒出口から前記第１熱源側熱交換器に液冷媒を流し、前記第２運転のときに前記アキュムレータの前記液冷媒出口と前記第１熱源側熱交換器の間で液冷媒を流さない第３弁（６３）と、
   前記第１運転のときに冷媒を流さず且つ前記第２運転のときに冷媒を流す第８弁（６８）と
   を備え、
   前記切換機構は、前記圧縮機構の吐出側に連通された第１ポート、前記第１熱源側熱交換器に連通された第２ポート、第３ポート、及び前記利用側熱交換器に連通された第４ポートを有し、前記第１運転で前記第１ポートと前記第４ポートを連通させるとともに前記第２ポートと前記第３ポートを連通させ、前記第２運転で前記第１ポートと前記第２ポートを連通させるとともに前記第３ポートと前記第４ポートを連通させる四方弁（２１）であり、
   前記第８弁は、前記第３ポートに連通された一端と、前記アキュムレータの前記冷媒入口に連通された他端とを有し、
   前記エジェクターの前記冷媒吸引口は、前記第８弁の前記一端と前記第３ポートの間に接続され、
   前記エジェクターの前記冷媒流出口は、前記第８弁の前記他端と前記アキュムレータの前記冷媒入口との間に接続されている、
   請求項５に記載の空気調和機（１）。
8. 前記第１流路は、前記第２流路の連通点と前記利用側熱交換器との間から分岐して前記第２圧縮要素の吸入側に戻すインジェクション管を有し、前記第１流路を流れる冷媒と前記インジェクション管を流れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ回路（７０）を備える、
   請求項５に記載の空気調和機（１）。
9. 前記膨張機構は、前記第２運転時に、前記利用側熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張させる第１膨張弁（４１）であり、
   前記第１運転時に、前記第１熱源側熱交換器に流入する冷媒を減圧膨張させる第２膨張弁（４２）を備え、
   前記切換機構は、第３運転の冷媒の流れに切り換えられるように構成され、
   前記第３運転では、冷媒が前記エジェクターを通らずに、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記利用側熱交換器で放熱されて前記第２膨張弁で減圧膨張された後に、前記第１熱源側熱交換器で蒸発されるように構成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機（１）。
10. 前記切換機構は、前記圧縮機構から吐出される冷媒の高圧目標値と前記圧縮機構に吸入される冷媒の低圧目標値が所定範囲であり且つ前記圧縮機構に要求される容量が所定値以上であるという条件を満たす場合に前記第１運転の冷媒の流れに切り換え、前記条件を満たさない場合に前記第３運転の冷媒の流れに切り換える、
    請求項９に記載の空気調和機（１）。
11. 圧縮機構（１０，１１０）と、第１熱源側熱交換器（３１，１３１）と、利用側熱交換器（３２，１３３）と、冷媒の減圧膨張のエネルギーを利用して冷媒を昇圧させるエジェクター（５０，１５０）と、膨張機構（４１，４２，１４０）と、切換機構（２０，１２０）とを備え、
    前記切換機構は、第１運転の冷媒の流れと第２運転の冷媒の流れとを切り換え、
    前記第１運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記利用側熱交換器で放熱されて前記エジェクターで減圧膨張される一方、前記第１熱源側熱交換器で蒸発された冷媒が前記エジェクターで昇圧されるように構成され、
    前記第２運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記第１熱源側熱交換器で放熱されて前記膨張機構で減圧膨張された後に、前記利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒が前記エジェクターを流れないように構成され、
    第２熱源側熱交換器（１３２）をさらに備え、
    前記切換機構（１２０）は、
    前記第１運転では、前記圧縮機構（１１０）で圧縮された冷媒が前記利用側熱交換器（１３３）で放熱されて前記エジェクター（１５０）で減圧膨張される一方、前記膨張機構（１４０）で減圧膨張された後前記第１熱源側熱交換器（１３１）で蒸発された冷媒が前記エジェクターで昇圧され、さらに前記エジェクターで昇圧された冷媒が前記第２熱源側熱交換器（１３２）で蒸発されるように構成され、
    前記第２運転では、前記圧縮機構で圧縮された冷媒が前記第１熱源側熱交換器及び前記第２熱源側熱交換器で放熱されて前記膨張機構で減圧膨張された後に、前記利用側熱交換器で蒸発され、且つ冷媒が前記エジェクターを流れないように構成されている、空気調和機（１）。
12. 第１弁（１６１）、第２弁（１６２）及び第３弁（１６３）を備え、
    前記膨張機構は、第１膨張弁（１４１）を含み、
    前記第１膨張弁は、前記利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有し、
    前記エジェクターは、冷媒流入口を前記第１膨張弁の一方端に連通し、
    前記第１熱源側熱交換器及び前記第２熱源側熱交換器は、それぞれ前記第２運転において前記圧縮機構が吐出する冷媒が流入する一方出入口を有し、
    前記第１熱源側熱交換器は、他方出入口を前記第１膨張弁の他方端に連通し、
    前記第２熱源側熱交換器は、他方出入口を前記エジェクターの冷媒流出口に連通し、
    前記第１弁は、前記第１熱源側熱交換器の一方出入口と前記第２熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず且つ前記第２運転時に冷媒を流し、
    前記第２弁は、一方端を前記第１熱源側熱交換器と前記第１弁との間に接続され、他方端を前記エジェクターの冷媒吸引口に連通され、前記第１運転時に冷媒を流し、前記第２運転時に冷媒を流さず、
    前記第３弁は、前記エジェクターの前記冷媒流入口と前記エジェクターの前記冷媒流出口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流し、
    前記第１運転では前記第２熱源側熱交換器の一方出入口から前記圧縮機構に冷媒が戻り、前記第２運転では前記利用側熱交換器から前記圧縮機構に冷媒が戻るように構成されている、
    請求項１１に記載の空気調和機（１）。
13. 第４弁（１４４）と、前記エジェクターの冷媒流出口と前記エジェクターの冷媒吸引口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流す第５弁（１６４）とを備え、
    前記膨張機構は、第１膨張弁（１４１）を含み、
    前記第１膨張弁及び前記第４弁は、前記利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有し、
    前記第４弁は、他方端を前記エジェクターの冷媒流入口に連通し、
    前記第２熱源側熱交換器は、前記第１運転において前記圧縮機構の吸入側へ冷媒が流出し且つ前記第２運転において前記圧縮機構が吐出する冷媒が流入する一方出入口と、前記エジェクターの冷媒流出口に連通する他方出入口とを有し、
    前記第１熱源側熱交換器は、前記エジェクターの冷媒吸引口に連通する一方出入口と、前記第１膨張弁の他方端に連通する他方出入口とを有する、
    請求項１１に記載の空気調和機（１）。
14. 第６弁（１７１）、第７弁（１７２）、第８弁（１７３）、第９弁（１７４）及び第１０弁（１４５）を備え、
    前記膨張機構は、第１膨張弁（１４１）を含み、
    前記圧縮機構は、前段の第１圧縮要素（１１２）と後段の第２圧縮要素（１１３）を含み、
    前記第１膨張弁及び前記第１０弁は、前記利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端をそれぞれ有し、
    前記第１膨張弁は、他方端を前記第１熱源側熱交換器の他方出入口に連通し、
    前記第１０弁は、他方端を前記エジェクターの冷媒流入口に連通し、
    前記切換機構は、前記第１運転時に第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、前記第２運転時に前記第１ポートと前記第２ポートを連通させるとともに前記第３ポートと前記第４ポートを連通させる第１四方弁（１２２）及び第２四方弁（１２３）を含み、
    前記第１四方弁は、前記第１ポートを前記第１圧縮要素の吐出側に連通し、前記第２ポートを前記第２熱源側熱交換器の一方出入口に連通し、前記第３ポートを前記第１圧縮要素の吸入側に連通し、
    前記第２熱源側熱交換器は、一方出入口を前記第１四方弁の前記第２ポートに連通し、他方出入口を前記エジェクターの冷媒流出口に連通し、
    前記第２四方弁は、前記第１ポートを前記第２圧縮要素の吐出側に連通し、前記第３ポートを前記第１四方弁の前記第３ポートに連通し、前記第４ポートを前記利用側熱交換器の一方出入口に連通し、
    前記第６弁は、前記第１四方弁の前記第４ポートと前記第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流し、前記第２運転時に冷媒を流さず、
    前記第７弁は、前記第２熱源側熱交換器の他方出入口と前記第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流し、
    前記第８弁は、前記エジェクターの冷媒吸引口と前記第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流し、前記第２運転時に冷媒を流さず、
    前記第９弁は、前記第２四方弁の前記第２ポートと前記第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流す、
    請求項１１に記載の空気調和機（１）。
15. 第１１弁（１８１）、第１２弁（１８２）、第１３弁（１８３）及び第１４弁（１８４）を備え、
    前記膨張機構は、第１膨張弁（１４１）を含み、
    前記圧縮機構は、前段の第１圧縮要素（１１２）と後段の第２圧縮要素（１１３）を含み、
    前記第１膨張弁は、前記利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有し、
    前記第１膨張弁は、他方端を前記第１熱源側熱交換器の他方出入口に連通し、
    前記第１熱源側熱交換器は、一方出入口を前記エジェクターの冷媒吸引口に連通し、
    前記第２熱源側熱交換器は、他方出入口を前記エジェクターの冷媒流出口に連通し、
    前記切換機構は、前記第１運転時に第１ポートと第４ポートを連通させるとともに第２ポートと第３ポートを連通させ、前記第２運転時に前記第１ポートと前記第２ポートを連通させるとともに前記第３ポートと前記第４ポートを連通させる第１四方弁及び第２四方弁を含み、
    前記第１四方弁は、前記第１ポートを前記第１圧縮要素の吐出側に連通し、前記第３ポートを前記第１圧縮要素の吸入側に連通し、
    前記第２四方弁は、前記第１ポートを前記第２圧縮要素の吐出側に連通し、前記第２ポートを前記第２熱源側熱交換器の一方出入口に連通し、前記第３ポートを前記第１四方弁の前記第３ポートに連通し、前記第４ポートを前記利用側熱交換器の一方出入口に連通し、
    前記第１１弁は、前記第１四方弁の前記第４ポートと前記第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流し、前記第２運転時に冷媒を流さず、
    前記第１２弁は、前記第１熱源側熱交換器の他方出入口と前記第２圧縮要素の吸入側との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流し、
    前記第１３弁は、前記エジェクターの冷媒吸引口と前記第１熱源側熱交換器の一方出入口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流し、前記第２運転時に冷媒を流さず、
    前記第１４弁は、前記利用側熱交換器との間で冷媒を流す一方端を有し、前記エジェクターの冷媒流入口と前記エジェクターの前記冷媒流出口との間に接続され、前記第１運転時に冷媒を流さず、前記第２運転時に冷媒を流す、
    請求項１１に記載の空気調和機（１）。
16. 前記圧縮機構は、多段圧縮するために直列に連通された前段の第１圧縮要素と後段の第２圧縮要素とを有する、
    請求項１２または請求項１３に記載の空気調和機（１）。
17. 前記第１膨張弁の一方端よりも前記利用側熱交換器の側から分岐して前記第２圧縮要素の吸入側に戻すインジェクション管を有し、前記第１膨張弁から流出する冷媒と前記インジェクション管を流れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ回路を備える、
    請求項１４から１６のいずれか一項に記載の空気調和機（１）。
18. 前記圧縮機構は、超臨界状態の冷媒を吐出する、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載の空気調和機（１）。
19. 前記圧縮機構で圧縮される冷媒は、二酸化炭素からなる冷媒または二酸化炭素を含む混合冷媒である、
    請求項１から１８のいずれか一項に記載の空気調和機（１）。

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