JP7433476B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

従来、冷凍サイクルの消費電力削減および能力向上などを目的として、中間インジェクション方式の冷凍サイクル装置が知られている。この冷凍サイクル装置は、主回路を循環している冷媒の一部をインジェクション回路に分流させ、圧縮機の中間圧部へインジェクションさせる。

特開２０１６－１５６５５７号公報（特許文献１）には、インジェクション回路に気液分離器を設け、気相の多い流れと液相の多い流れとを第１，第２のインジェクション経路にそれぞれ流す冷凍サイクル装置が開示されている。これにより、第２のインジェクション経路を流れる冷媒の質量流量が大きくなる。

特開２０１６－１５６５５７号公報

特許文献１に開示の冷凍サイクル装置では、主回路に設けられたレシーバタンクに余剰な液冷媒を溜めることにより、主回路の冷媒量が調整される。冷媒を貯めるための部材として気液分離器の他にレシーバタンクが設けられるため、冷凍サイクル装置が大型化する。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型化の可能な中間インジェクション方式の冷凍サイクル装置を提供することである。

本開示のある局面の冷凍サイクル装置は、冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、凝縮器から減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備える。インジェクション回路は、冷媒の一部を気液分離する気液分離器を含む。インジェクション回路は、気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、第１配管を流れる冷媒と第２配管を流れる冷媒とを合流させて、圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、を含む。さらに、インジェクション回路は、第１配管に設けられた流量調整弁と、第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含む。冷凍サイクル装置は、さらに、流量調整弁の開度と第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、主回路内の冷媒量を調整する制御装置を備える。

本開示によれば、インジェクション回路に設けられた気液分離器を用いて、主回路内の冷媒量が調整される。これにより、特許文献１のように気液分離器の他にレシーバタンクを設ける必要がなく、冷凍サイクル装置の小型化が可能となる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の内部構成を示す図である。 気液分離器の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１に係る制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の内部構成を示す図である。 実施の形態２に係る制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の内部構成の一例を示す図である。 実施の形態３に係る制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の内部構成の一例を示す図である。 実施の形態４に係る制御装置の記憶する対応テーブルの一例を示す図である。 実施の形態４において気液分離器に対して設定される高さ範囲の一例を示す図である。 液面レベルが基準高さに到達したときの気液分離器の状態を示す図である。 実施の形態４に係る制御装置の処理のうちステップＳ３１～Ｓ３７の流れを示すフローチャートである。 実施の形態４に係る制御装置の処理のうちステップＳ３８～Ｓ４４の流れを示すフローチャートである。 実施の形態４に係る制御装置の処理のうちステップＳ４５～Ｓ４７の流れを示すフローチャートである。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の内部構成の一例を示す図である。 実施の形態５に係る制御装置の記憶する対応テーブルの一例を示す図である。 実施の形態５において気液分離器に対して設定される高さ範囲の一例を示す図である。 実施の形態５に係る制御装置の処理のうちステップＳ５１～Ｓ５９の流れを示すフローチャートである。 実施の形態５に係る制御装置の処理のうちステップＳ６０～Ｓ６６の流れを示すフローチャートである。 実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の内部構成を示す図である。 実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の内部構成を示す図である。 実施の形態８に係る冷凍サイクル装置の内部構成を示す図である。

実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置の構成＞
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の内部構成を示す図である。図１に示す冷凍サイクル装置１００は、たとえば部屋、倉庫、ショーケース、または冷蔵庫などの冷却対象空間の冷却を行う。

冷凍サイクル装置１００は、熱源側ユニット８０と利用側ユニット９０とを含んでいる。熱源側ユニット８０と利用側ユニット９０とは、液配管９１およびガス配管９２によって接続される。液配管９１には、熱源側ユニット８０から利用側ユニット９０に向けて過冷却の液冷媒が流れる。ガス配管９２には、利用側ユニット９０から熱源側ユニット８０に向けてガス冷媒が流れる。液配管９１およびガス配管９２の長さは、熱源側ユニット８０および利用側ユニット９０の設置位置に応じて調整される。なお、図１に示す例では、１台の熱源側ユニット８０と１台の利用側ユニット９０とが示されるが、これらの台数は限定されない。熱源側ユニット８０および利用側ユニット９０の少なくとも一方が２台以上であってもよい。

冷凍サイクル装置１００は、冷媒が圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３，４および蒸発器５の順に循環する主回路５０と、凝縮器２から減圧装置３へ流れる冷媒の一部を分流して圧縮機１に流入させるインジェクション回路６０と、を備える。圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３およびインジェクション回路６０は、熱源側ユニット８０に設けられる。減圧装置４および蒸発器５は、利用側ユニット９０に設けられる。冷媒は、たとえばＣＯ_２冷媒である。

圧縮機１は、たとえばスクロール圧縮機であり、吸入口１ｉと吐出口１ｏとを有する。圧縮機１は、吸入口１ｉから吸入された冷媒を圧縮して、吐出口１ｏから吐出する。圧縮機１は、インバータにより制御される駆動モータ（図示せず）によって駆動される容積式圧縮機であり、運転容量が可変となっている。さらに、圧縮機１は、圧縮室の中間圧部に通じるインジェクションポート１ｐを有する。

凝縮器２は、配管を介して圧縮機１の吐出口１ｏに接続され、圧縮機１から吐出された冷媒を凝縮させる。凝縮器２は、圧縮機１から吐出された冷媒とファン１７によって送られる外気との間で熱交換を行なう。これにより、冷媒の熱が外気に放散し、冷媒が冷却される。凝縮器２は、たとえば伝熱管と複数のフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。

減圧装置３，４は、電子膨張弁、温度式膨張弁などによって構成され、凝縮器２を通過した冷媒を減圧する。具体的に、減圧装置３，４は、冷媒を減圧し膨張させるとともに、主回路５０を流れる冷媒の流量を調整する。

蒸発器５は、減圧装置３，４によって減圧され膨張した冷媒と利用側ユニット９０内の空気とを熱交換し、冷媒を蒸発させる。蒸発器５は、たとえば伝熱管と複数のフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。

インジェクション回路６０は、配管８，９，１０，１６と、流量調整弁６，１３と、気液分離器７と、電磁弁１４と、を含む。

配管１６は、主回路５０における凝縮器２と減圧装置３との間の分岐点１５と気液分離器７とを接続する。配管１６は、凝縮器２から減圧装置３へ流れる冷媒の一部を分流して、気液分離器７に流入させる。

流量調整弁６は、配管１６に設けられ、インジェクション回路６０を流れる冷媒量を調整する。流量調整弁６は、たとえば電子膨張弁であり、後述する制御装置７０により開度が制御され、インジェクション回路６０へ分岐する冷媒の流量を調整する。流量調整弁６の開度は、圧縮機１から吐出される冷媒の温度である吐出温度が高いことに応じて大きくなるように制御され、吐出温度が低いことに応じて小さくなるように制御される。

気液分離器７は、流量調整弁６を通過した冷媒を液状の冷媒（以下、「液冷媒」と称する。）とガス状の冷媒（以下、「ガス冷媒」と称する。）とに分離する。

配管８は、気液分離器７から液冷媒を排出するために設けられる。配管９は、気液分離器７からガス冷媒を排出するために設けられる。配管１０は、配管８を流れる冷媒と配管９を流れる冷媒とを合流させて、圧縮機１のインジェクションポート１ｐに流入させる。つまり、配管１０は、配管８，９の合流点１１とインジェクションポート１ｐとを接続する。配管８は、気液分離器７の液冷媒の排出口と合流点１１とを接続する。配管９は、気液分離器７のガス冷媒の排出口と合流点１１とを接続する。

流量調整弁１３は、配管８に設けられ、配管８における冷媒の流量を調整する。流量調整弁１３の開度は、変更可能であり、複数段階のうちの指定された１つの開度に制御される。最小の開度は、閉状態である。電磁弁１４は、配管９に設けられ、開状態および閉状態のいずれかに制御される。

さらに、冷凍サイクル装置１００は、エコノマイザ１２と、圧力センサ３１と、温度センサ３２と、制御装置７０と、を備える。

エコノマイザ１２は、配管１０を流れる冷媒と凝縮器２から流出した冷媒との間で熱交換を行ない、凝縮器２から流出した冷媒を過冷却する。エコノマイザ１２は、たとえば二重管式熱交換器又はプレート式熱交換器である。図１に示す例では、エコノマイザ１２は、分岐点１５と減圧装置３との間に配置される。しかしながら、エコノマイザ１２は、凝縮器２と分岐点１５との間に配置されてもよい。

圧力センサ３１は、圧縮機１から吐出された冷媒の圧力である吐出圧力Ｐ１を計測する。圧力センサ３１は、計測結果を制御装置７０に出力する。

温度センサ３２は、凝縮器２を通過した冷媒の温度Ｔを計測する。温度センサ３２は、計測結果を制御装置７０に出力する。

制御装置７０は、冷凍サイクル装置１００に備えられる各部の動作を制御する。本実施の形態では、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度と電磁弁１４の開閉状態とを制御することにより、主回路５０内の冷媒量を調整する。すなわち、インジェクション回路６０に設けられた気液分離器７を用いて、主回路５０内の冷媒量が調整される。そのため、気液分離器７の他にレシーバタンク等を設ける必要がなく、冷凍サイクル装置１００の小型化が可能となる。

気液分離器７には、主回路５０から分流された冷媒が貯まる。気液分離器７に貯留される液冷媒の量が多いほど、主回路５０内の冷媒量が少なくなる。そのため、制御装置７０は、主回路５０内の冷媒量が不足のとき電磁弁１４を閉じる。これにより、気液分離器７からガス冷媒が排出されず、気液分離器７にガス冷媒が貯まる。その結果、気液分離器７から配管８への液冷媒の排出が促進され、主回路５０内の冷媒量が多くなる。

逆に、気液分離器７に貯留される液冷媒の量が少ないほど、主回路５０内の冷媒量が多くなる。そのため、制御装置７０は、主回路５０内の冷媒量が過剰のときに電磁弁１４を開く。これにより、気液分離器７からガス冷媒が排出され、気液分離器７に液冷媒が貯まりやすくなる。その結果、気液分離器７に貯留される液冷媒の量が増大し、主回路５０内の冷媒量が少なくなる。

制御装置７０は、たとえば圧力センサ３１によって計測された吐出圧力Ｐ１および温度センサ３２によって計測された温度Ｔに基づいて、主回路５０内の冷媒量の過不足を判断すればよい。この判断方法の詳細については後述する。

制御装置７０は、さらに、減圧装置３，４および流量調整弁６の開度を制御する。減圧装置３，４および流量調整弁６の開度の制御方法として、公知の手法が採用され得る。そのため、減圧装置３，４および流量調整弁６の開度の制御方法の詳細な説明を省略する。

制御装置７０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアによって構成される。あるいは、制御装置７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のような演算装置および当該演算装置によって実行されるソフトウェアが記憶されるメモリによっても構成されてもよい。

図２は、気液分離器７の構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、気液分離器７の内部空間に冷媒が貯まる。配管１６の一端は、気液分離器７の上壁を貫通し、内部空間に位置する。これにより、配管１６を通過した冷媒は、気液分離器７の内部空間に一時的に貯まる。

さらに、配管８の一端は、気液分離器７の下壁を貫通し、内部空間の下部に位置する。液冷媒は、内部空間の下部に貯まる。そのため、配管８から液冷媒が排出される。配管９の一端は、気液分離器７の上壁を貫通し、内部空間の上部に位置する。ガス冷媒は、内部空間の上部に貯まる。そのため、配管９からガス冷媒が排出される。

＜制御装置の処理の流れ＞
図３は、実施の形態１に係る制御装置７０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

主回路５０内の冷媒量が多い場合、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１が上昇し、凝縮器２の出口における冷媒の過冷却度が増加する。一方、主回路５０内の冷媒量が少ない場合、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１が低下し、凝縮器２の出口における冷媒の過冷却度が減少する。このように、凝縮器２の出口における冷媒の過冷却度は、主回路５０内の冷媒量に依存する。そのため、制御装置７０は、凝縮器２の出口における冷媒の過冷却度に基づいて、主回路５０内の冷媒量の過不足を判断できる。

制御装置７０は、圧力センサ３１によって計測された吐出圧力Ｐ１および温度センサ３２によって計測された温度Ｔに基づいて、凝縮器２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを演算する。具体的には、制御装置７０は、の吐出圧力Ｐ１に基づいて、圧縮機１から吐出された冷媒の飽和温度ＣＴを特定する。制御装置７０は、吐出圧力と飽和温度との対応関係を示す関数またはテーブルを予め記憶しており、当該関数またはテーブルを用いて、飽和温度ＣＴを特定すればよい。それから、制御装置７０は、以下の式（１）に従って、過冷却度ＳＣを演算する。
ＳＣ＝ＣＴ－Ｔ・・・式（１）
なお、冷媒が超臨界状態である場合、飽和温度ＣＴが定義されない。そのため、制御装置７０は、臨界点のエンタルピー上の温度を飽和温度ＣＴとして定義し、上記の式（１）に従って、過冷却度ＳＣを演算すればよい。すなわち、吐出圧力Ｐ１が臨界点の圧力を超える場合、制御装置７０は、臨界点の温度を飽和温度ＣＴとして決定する。

図３に示されるように、制御装置７０は、過冷却度ＳＣと予め定められた閾値Ｔｈ１とを比較し、ＳＣ≧Ｔｈ１を満たすか否かを判断する（ステップＳ１）。閾値Ｔｈ１として、たとえば、圧縮機１の圧縮比が許容範囲の下限付近となるときの過冷却度の値が採用され得る。圧縮比は、吐出口１ｏにおける冷媒の圧力（つまり、吐出圧力Ｐ１）を吸入口１ｉにおける冷媒の圧力である吸入圧力で除算した値で表される。

ＳＣ≧Ｔｈ１を満たす場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置７０は、過冷却度ＳＣと予め定められた閾値Ｔｈ２とを比較し、ＳＣ＞Ｔｈ２を満たすか否かを判断する（ステップＳ２）。閾値Ｔｈ２は、閾値Ｔｈ１より大きい。閾値Ｔｈ２は、図１に示す液配管９１の想定される最大長さにおける圧損でも過冷却が確保できるように設定される。

ＳＣ＞Ｔｈ２を満たさない場合（ステップＳ２でＮＯ）、すなわち、Ｔｈ２≧ＳＣ≧Ｔｈ１の場合、制御装置７０は、主回路５０内の冷媒量が適切であると判断し、流量調整弁１３および電磁弁１４を現状のまま維持して、処理をステップＳ１に戻す。

ＳＣ＞Ｔｈ２を満たす場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御装置７０は、主回路５０内の冷媒量が過剰であると判断し、主回路５０の冷媒量を減少させるための処理としてステップＳ３～Ｓ６を実行する。

ステップＳ３において、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最小であるか否か、つまり、流量調整弁１３が閉状態であるか否かを判断する。

流量調整弁１３の開度が最小でない場合（ステップＳ３でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を１段階だけ下げる（ステップＳ４）。これにより、配管８を流れる冷媒量が減少し、気液分離器７に液冷媒が溜りやすくなる。その結果、主回路５０の冷媒量が減少する。ステップＳ４の後、制御装置７０は、処理をステップＳ１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最小である場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最小となってから時間Ｔ１経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。時間Ｔ１は、予め定められており、たとえば１０分である。制御装置７０は、ステップＳ５を実行するための内部タイマを有しており、内部タイマがリセットされている状態において、流量調整弁１３の開度が最小であると判断したときに内部タイマのカウントを開始させる。制御装置７０は、内部タイマのカウント値が時間Ｔ１に到達したことにより、流量調整弁１３の開度が最小となってから時間Ｔ１経過したと判断すればよい。

流量調整弁１３の開度が最小となってから時間Ｔ１経過していない場合（ステップＳ５でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を維持したまま、処理をステップＳ１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最小となってから時間Ｔ１経過した場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ５を実行するための内部タイマをリセットするとともに、電磁弁１４を開く（ステップＳ６）。流量調整弁１３の開度が時間Ｔ１だけ最小であっても、依然としてＳＣ＞Ｔｈ２が満たされる場合、流量調整弁１３だけでは制御応答性が悪く、さらに気液分離器７への液冷媒の貯留を促進させる必要がある。電磁弁１４を開くことにより、気液分離器７に貯まっているガス冷媒が配管９に排出される。その結果、気液分離器７への液冷媒の貯留が促進され、主回路５０内の冷媒量を減少させることができる。ステップＳ６の後、制御装置７０は、処理をステップＳ１に戻す。

ＳＣ≧Ｔｈ１を満たさない場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御装置７０は、主回路５０内の冷媒量が不足であると判断し、主回路５０の冷媒量を増大させるための処理としてステップＳ７～Ｓ１０を実行する。

ステップＳ７において、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最大であるか否かを判断する。

流量調整弁１３の開度が最大でない場合（ステップＳ７でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を１段階だけ上げる（ステップＳ８）。これにより、配管８を流れる冷媒量が増大し、気液分離器７から液冷媒が排出されやすくなる。その結果、主回路５０の冷媒量が増大する。ステップＳ８の後、制御装置７０は、処理をステップＳ１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最大である場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最大となってから時間Ｔ２経過したか否かを判断する（ステップＳ９）。時間Ｔ２は、予め定められており、たとえば１０分である。制御装置７０は、ステップＳ９を実行するための内部タイマを有しており、内部タイマがリセットされている状態において、流量調整弁１３の開度が最大であると判断したときに内部タイマのカウントを開始させる。制御装置７０は、内部タイマのカウント値が時間Ｔ２に到達したことにより、流量調整弁１３の開度が最大となってから時間Ｔ２経過したと判断すればよい。

流量調整弁１３の開度が最大となってから時間Ｔ２経過していない場合（ステップＳ９でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を維持したまま、処理をステップＳ１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最大となってから時間Ｔ２経過した場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ９を実行するための内部タイマをリセットするとともに、電磁弁１４を閉じる（ステップＳ１０）。流量調整弁１３の開度が時間Ｔ２だけ最大であっても、依然としてＳＣ＜Ｔｈ１である場合、流量調整弁１３だけでは制御応答性が悪く、さらに気液分離器７からの液冷媒の排出を促進させる必要がある。電磁弁１４を閉じることにより、気液分離器７にガス冷媒が貯まり、液冷媒の排出が促進される。その結果、主回路５０内の冷媒量の増加速度を高めることができる。ステップＳ１０の後、制御装置７０は、処理をステップＳ１に戻す。

このように、制御装置７０は、過冷却度が閾値Ｔｈ１未満であり、かつ、流量調整弁１３の開度が最大であることに応じて、電磁弁１４を閉じる。制御装置７０は、凝縮器２の出口を流れる冷媒の過冷却度ＳＣが閾値Ｔｈ２を超え、かつ、流量調整弁１３の開度が最小であることに応じて、電磁弁１４を開く。閾値Ｔｈ２は、閾値Ｔｈ１よりも大きい。すなわち、ＳＣ＜Ｔｈ１またはＳＣ＞Ｔｈ２の場合、まず流量調整弁１３の開度の制御により主回路５０の冷媒量が調整される。流量調整弁１３の開度を限界値まで制御した場合であっても制御応答性が悪い場合には、電磁弁１４の開閉状態が制御される。これにより、主回路５０の冷媒量を広範囲に亘って調整可能となる。ＣＯ_２冷媒のように超臨界状態を取りうる冷媒を用いる場合、冷媒の取りうる圧力範囲が広くなり、主回路５０の冷媒量の取るべき範囲も広くなる。このような場合であっても、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００によれば、主回路５０の冷媒量を適切に調整できる。

実施の形態２．
安定状態に達するまでの過渡的な運転において、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１が急激に上昇することが有り得る。過渡的な運転は、典型的には起動直後の運転を含む。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、このような吐出圧力Ｐ１の上昇を回避するために、主回路５０内の冷媒量を適切に調整する。

図４は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１００Ａの内部構成を示す図である。図４に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ａは、図１に示す冷凍サイクル装置１００と比較して、圧力センサ３３を備える点で相違する。

圧力センサ３３は、圧縮機１のインジェクションポート１ｐの圧力である中間圧力Ｐ２を計測し、計測結果を制御装置７０に出力する。

図５は、実施の形態２に係る制御装置７０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御装置７０は、図３に示すフローと並行して図５に示すフローを実行する。

まず、制御装置７０は、電磁弁１４が閉状態であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。電磁弁１４が開状態である場合（ステップＳ１１でＮＯ）、制御装置７０は、処理をステップＳ１１に戻す。

電磁弁１４が閉状態である場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１と閾値Ｔｈ３とを比較するとともに、圧縮機１の中間圧力Ｐ２と閾値Ｔｈ４とを比較する。制御装置７０は、以下の条件（１）および条件（２）の少なくとも一方が満たされるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
条件（１）：Ｐ１＞Ｔｈ３
条件（２）：Ｐ２＞Ｔｈ４
閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４は、使用される冷媒の種類等に応じて予め設定される。閾値Ｔｈ３は、たとえば１０ＭＰａである。閾値Ｔｈ４は、閾値Ｔｈ３よりも小さく、たとえば８．５ＭＰａである。

条件（１）および条件（２）のいずれも満たされない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、制御装置７０は、処理をステップＳ１１に戻す。

条件（１）および条件（２）の少なくとも一方が満たされる場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、制御装置７０は、電磁弁１４を開く（ステップＳ１３）。電磁弁１４が開かれることにより、気液分離器７からガス冷媒が排出され、気液分離器７への液冷媒の貯留が促進される。これにより、主回路５０の冷媒量が減少し、吐出圧力Ｐ１および中間圧力Ｐ２が低下する。その結果、安定状態に達するまでの過渡的な運転であっても、主回路５０の冷媒の圧力の急激な上昇を抑制できる。

実施の形態３．
外気温度が低くなると、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１が低下する。吐出圧力Ｐ１が低下すると、圧縮機１において、インジェクションポート１ｐにおける中間圧力Ｐ２が吐出圧力Ｐ１よりも高くなる圧縮状態（以下、「過圧縮」と称する。）が発生し得る。

図１に示す冷凍サイクル装置１００において過圧縮が発生すると、インジェクションポート１ｐから気液分離器７への冷媒の逆流が生じ得る。その結果、主回路５０の冷媒量がさらに低下し、圧縮機１の吐出圧力Ｐ１がさらに低下する。実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、このような問題も解決する。

図６は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００Ｂの内部構成の一例を示す図である。図６に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｂは、図１に示す冷凍サイクル装置１００と比較して、配管１８と、電磁弁１９，２０と、キャピラリチューブ２２と、圧力センサ３４と、温度センサ３５と、を備える点で相違する。配管１８、電磁弁１９，２０およびキャピラリチューブ２２は、インジェクション回路６０に含まれる。

配管１８は、配管１０の分岐点２１と、主回路５０における圧縮機１の吸入口１ｉとを接続する。すなわち、配管１８は、配管１０を流れる冷媒の一部を圧縮機１の吸入側へ流す。分岐点２１は、エコノマイザ１２とインジェクションポート１ｐとの間に位置する。

電磁弁１９は、配管１０において、分岐点２１とインジェクションポート１ｐとの間に設けられる。電磁弁２０は、配管１８に設けられる。電磁弁１９，２０は、開状態および閉状態のいずれかを取る。

キャピラリチューブ２２は、配管１８において、分岐点２１と電磁弁２０との間に設けられる。キャピラリチューブ２２は、配管１０から分流された冷媒を減圧する。

圧力センサ３４は、圧縮機１の吸入側の冷媒の圧力である吸入圧力Ｐ３を計測し、計測結果を制御装置７０へ出力する。温度センサ３５は、外気温度ＡＴを計測し、計測結果を制御装置７０へ出力する。

図７は、実施の形態３に係る制御装置７０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御装置７０は、図３に示すフローと並行して図７に示すフローを実行する。

まず、制御装置７０は、電磁弁１４が開状態であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。

電磁弁１４が開状態である場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、制御装置７０は、外気温度ＡＴが閾値Ｔｈ５未満であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。閾値Ｔｈ５は、たとえば０℃である。ＡＴ＜Ｔｈ５を満たす場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、制御装置７０は、吐出圧力Ｐ１を吸入圧力Ｐ３で除算した値である圧縮比Ｐ１／Ｐ３と閾値Ｔｈ６とを比較し、Ｐ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たすか否かを判断する（ステップＳ２３）。閾値Ｔｈ６は、過圧縮が発生するときの圧縮比よりもわずかに大きくなるように予め定められ、たとえば１．４である。ＡＴ＜Ｔｈ５を満たさない場合（ステップＳ２２でＮＯ）またはＰ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たさない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、制御装置７０は、処理をステップＳ２１に戻す。

Ｐ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たす場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、制御装置７０は、電磁弁１４，１９を閉じるとともに、電磁弁２０を開く（ステップＳ２４）。電磁弁１４が閉じられることにより、気液分離器７からガス冷媒が排出されなくなり、気液分離器７からの液冷媒の排出が促進される。電磁弁１９が閉じられることにより、低い外気温度ＡＴに起因する過圧縮が生じたとしても、インジェクションポート１ｐから気液分離器７への冷媒の逆流を防止できる。さらに、電磁弁２０が開かれることにより、気液分離器７から排出される冷媒は、配管１８を通って、主回路５０に戻される。これにより、主回路５０の冷媒量が増大し、過圧縮の発生を抑制できる。

配管１８を通る冷媒は、キャピラリチューブ２２によって減圧される。そのため、配管１８と主回路５０を構成する配管との合流点における冷媒の圧力差を小さくすることができる。配管１８における電磁弁２０よりも上流側の冷媒の圧力と、圧縮機１に吸入される冷媒の圧力との差が大きい場合、電磁弁２０を開状態にすることにより、配管１８から主回路５０へ冷媒が急激に流れ込む。このような急激な冷媒の流れ込みが発生すると、気液分離器７に貯留している液冷媒に泡立ちが発生し得る。さらに、このような泡立ちにより、気液分離器７の上部に設けられる配管９から液冷媒が排出される可能性がある。しかしながら、キャピラリチューブ２２が設けられることにより、このような泡立ち、配管９からの液冷媒の排出が抑制される。なお、分岐点２１における冷媒の圧力と圧縮機１の吸入圧力Ｐ３との差が許容範囲内である場合、キャピラリチューブ２２が省略されてもよい。

電磁弁１４が閉状態である場合（ステップＳ２１でＮＯ）、制御装置７０は、電磁弁２０が開状態であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。電磁弁２０が閉状態である場合（ステップＳ２５でＮＯ）、制御装置７０は、処理をステップＳ２１に戻す。

電磁弁２０が開状態である場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、制御装置７０は、外気温度ＡＴが閾値Ｔｈ５未満か否かを判断する（ステップＳ２６）。ＡＴ＜Ｔｈ５を満たす場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮比Ｐ１／Ｐ３と閾値Ｔｈ６とを比較し、Ｐ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たすか否かを判断する（ステップＳ２７）。Ｐ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たす場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、制御装置７０は、処理をステップＳ２１に戻す。

ＡＴ＜Ｔｈ５を満たさない場合（ステップＳ２６でＮＯ）またはＰ１／Ｐ３＜Ｔｈ６を満たさない場合（ステップＳ２７でＮＯ）、制御装置７０は、電磁弁１４，１９を開き、電磁弁２０を閉じる（ステップＳ２８）。ステップＳ２６でＮＯの場合またはステップＳ２７でＮＯの場合、低い外気温度ＡＴに起因する過圧縮が発生する可能性が低い。そのため、電磁弁１４が開かれることにより、気液分離器７からガス冷媒が排出される。電磁弁１９が開かれ、かつ、電磁弁２０が閉じられることにより、インジェクションポート１ｐに冷媒が流入し、消費電力が削減され、能力が向上する。

実施の形態４．
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置は、凝縮器２を通過した冷媒の過冷却度ＳＣを用いて、主回路５０の冷媒量の過不足を判断する。これに対し、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機１に吸入される冷媒の蒸発温度ＥＴと気液分離器７の液面レベルとを用いて、主回路５０の冷媒量の過不足を判断する。

図８は、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００Ｃの内部構成の一例を示す図である。図８に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｃは、図１に示す冷凍サイクル装置１００と比較して、圧力センサ３１および温度センサ３２の代わりに、圧力センサ３４および液面センサ３６を備える点で相違する。圧力センサ３４は、実施の形態３で説明したように圧縮機１の吸入圧力Ｐ３を計測し、計測結果を制御装置７０に出力する。

液面センサ３６は、気液分離器７の液面レベル（液面の高さ）を検知するセンサである。液面センサ３６は、検知結果を制御装置７０に出力する。

制御装置７０は、吸入圧力Ｐ３に基づき、圧縮機１に吸入される冷媒の蒸発温度ＥＴを演算する。制御装置７０は、複数の蒸発温度帯と複数の高さ範囲とがそれぞれ対応付けられた対応テーブルを予め記憶している。制御装置７０は、複数の蒸発温度帯のうち蒸発温度ＥＴの属する蒸発温度帯を特定し、複数の高さ範囲のうち特定した蒸発温度帯に対応する高さ範囲を対象高さ範囲として決定する。制御装置７０は、気液分離器７の液面レベルが対象高さ範囲内に収まるように、流量調整弁１３の開度および電磁弁１４の開閉状態を制御する。

図９は、実施の形態４に係る制御装置７０の記憶する対応テーブル４５の一例を示す図である。図９に示されるように、対応テーブル４５は、－３０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｃとを対応付け、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｂとを対応付け、－１０℃以上の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒａとを対応付ける。

図１０は、実施の形態４において気液分離器７に対して設定される高さ範囲の一例を示す図である。蒸発温度ＥＴが低いほど、主回路５０における適切な冷媒量は少ない。そのため、－３０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｃは、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｂよりも高く設定される。同様に、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｂは、－１０℃以上の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒａよりも高く設定される。このように、複数の蒸発温度帯から選択される任意の２つの蒸発温度帯のうち温度の低い蒸発温度帯に対応する高さ範囲は、当該２つの蒸発温度帯のうち温度の高い蒸発温度帯に対応する高さ範囲よりも高く設定される。高さ範囲が高く設定されることにより、気液分離器７に貯留される液冷媒の量が増え、主回路５０の冷媒量が少なくなる。

蒸発温度ＥＴに応じた対象高さ範囲内に液面レベルが収まるように流量調整弁１３の開度および電磁弁１４の開閉状態が制御されることにより、主回路５０の冷媒量が適切な量に調整される。

圧縮機１から吐出される冷媒には、圧縮機１の冷凍機油が含まれる。そのため、気液分離器７に貯留される液冷媒の中にも冷凍機油が含まれる。圧縮機１から吐出された冷凍機油は、圧縮機１に回収されることが好ましい。冷凍機油が冷媒に溶ける場合には、気液分離器７から配管８を通じて液冷媒が排出されることにより、冷凍機油は、圧縮機１に回収される。あるいは、冷凍機油が冷媒に溶けない場合であっても、冷凍機油の比重が冷媒の比重よりも重ければ、冷凍機油は、気液分離器７の下部に貯留される。気液分離器７の下部に貯留された冷凍機油は、配管８を通じて排出され、圧縮機１に回収される。これに対し、冷媒に溶けず、かつ、冷凍機油の比重が冷媒の比重よりも軽い場合、冷凍機油は、気液分離器７において液冷媒の上に層状に貯まる。この場合、配管８からは、主に液冷媒が排出され、冷凍機油が排出されにくい。そのため、気液分離器７内の冷凍機油は、圧縮機１に回収されにくい。

制御装置７０は、冷媒に溶けず、かつ、冷媒よりも比重の軽い冷凍機油を圧縮機１に回収させるために、予め定められた周期ごとに、気液分離器７の液面レベルを配管９の一端９ａよりも高い基準高さＬＶ（図１０参照）に到達させる。

図１１は、液面レベルが基準高さＬＶに到達したときの気液分離器７の状態を示す図である。図１１に示されるように、配管９の一端９ａは、気液分離器７内に位置している。液面レベルが配管９の一端９ａよりも高い基準高さＬＶに到達しているため、配管９の一端９ａは、液冷媒よりも上に貯まる冷凍機油の層４０内に位置する。これにより、冷凍機油は、配管９を通じて圧縮機１に回収可能となる。

図１２から図１４を参照して、実施の形態４に係る制御装置の処理の流れを説明する。図１２は、実施の形態４に係る制御装置７０の処理のうちステップＳ３１～Ｓ３７の流れを示すフローチャートである。図１３は、実施の形態４に係る制御装置７０の処理のうちステップＳ３８～Ｓ４４の流れを示すフローチャートである。図１４は、実施の形態４に係る制御装置７０の処理のうちステップＳ４５～Ｓ４７の流れを示すフローチャートである。

まず、制御装置７０は、起動してから、あるいは、前回に液面レベルを基準高さＬＶに到達させてから時間Ｔ３経過したか否かを判断する（ステップＳ３１）。時間Ｔ３は、予め定められた周期であり、たとえば６０分である。制御装置７０は、ステップＳ３１を実行するための内部タイマを有しており、冷凍サイクル装置１００Ｃの起動時に内部タイマをリセットするとともに、内部タイマのカウントを開始させる。制御装置７０は、内部タイマのカウント値が時間Ｔ３に到達したことに応じて、ステップＳ３１でＹＥＳと判断すればよい。

時間Ｔ３が経過していない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、制御装置７０は、吸入圧力Ｐ３に基づいて蒸発温度ＥＴを演算し、ＥＴ＜－３０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ３２）。ＥＴ＜－３０℃が満たされない場合（ステップＳ３２でＮＯ）、制御装置７０は、－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

ＥＴ＜－３０℃が満たされる場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、制御装置７０は、図９に示す対応テーブル４５から、－３０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｃを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ３４）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされる場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、制御装置７０は、図９に示す対応テーブル４５から、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｂを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ３５）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、制御装置７０は、図９に示す対応テーブル４５から、－１０℃以上の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒａを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ３６）。

ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６でＹＥＳの場合、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を現状のまま維持する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後、制御装置７０は、処理をステップＳ３１に戻す。

ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６でＮＯの場合、図１３に示されるように、制御装置７０は、液面レベルが対象高さ範囲の上限を超えるか否かを判断する（ステップＳ３８）。

液面レベルが対象高さ範囲の上限を超える場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最大であるか否かを判断する（ステップＳ３９）。流量調整弁１３の開度が最大でない場合（ステップＳ３９でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を１段階だけ上げる（ステップＳ４０）。これにより、配管８を流れる冷媒量が増大し、気液分離器７から液冷媒が排出されやすくなる。その結果、液面レベルが対象高さ範囲に近づくとともに、主回路５０の冷媒量が増大する。ステップＳ４０の後、制御装置７０は、処理をステップＳ３１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最大である場合（ステップＳ３９でＹＥＳ）、制御装置７０は、電磁弁１４を閉じる（ステップＳ４１）。電磁弁１４を閉じることにより、気液分離器７にガス冷媒が貯まり、液冷媒の排出が促進される。その結果、液面レベルが対象高さ範囲に近づくとともに、主回路５０内の冷媒量が増大する。ステップＳ４１の後、制御装置７０は、処理をステップＳ３１に戻す。

液面レベルが対象高さ範囲の上限を超えない場合（ステップＳ３８でＮＯ）、つまり、液面レベルが対象高さ範囲の下限未満である場合、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度が最小であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。流量調整弁１３の開度が最小でない場合（ステップＳ４２でＮＯ）、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を１段階だけ下げる（ステップＳ４３）。これにより、配管８を流れる冷媒量が減少し、気液分離器７に液冷媒が貯まりやすくなる。その結果、液面レベルが対象高さ範囲に近づくとともに、主回路５０の冷媒量が減少する。ステップＳ４３の後、制御装置７０は、処理をステップＳ３１に戻す。

流量調整弁１３の開度が最小である場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、制御装置７０は、電磁弁１４を開く（ステップＳ４３）。電磁弁１４を開くことにより、気液分離器７からガス冷媒が排出され、気液分離器７に液冷媒がさらに貯まりやすくなる。その結果、液面レベルが対象高さ範囲に近づくとともに、主回路５０内の冷媒量が増大する。ステップＳ４３の後、制御装置７０は、処理をステップＳ３１に戻す。

図１２，１４に示されるように、時間Ｔ３が経過した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、制御装置７０は、液面レベルが基準高さＬＶに到達するまで、電磁弁１４を開くとともに、流量調整弁１３の開度の最小とする（つまり閉じる）（ステップＳ４５）。これにより、流量調整弁１３が閉じられることにより、気液分離器７からの液冷媒の排出が停止される。さらに、電磁弁１４が開かれることにより、気液分離器７からガス冷媒が排出され、気液分離器７への液冷媒の貯留が促進される。図１１に示されるように、基準高さＬＶは、配管９の一端よりも高い。そのため、液面レベルが配管９の一端に到達してから基準高さＬＶに到達するまでの間に、冷凍機油の層４０が配管９から排出され、冷凍機油が圧縮機１に回収される。

なお、制御装置７０は、液面レベルが基準高さＬＶに到達してから一定時間待機してもよい。これにより、気液分離器７内の冷凍機油は、圧縮機１へより確実に回収される。

次に、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度および電磁弁１４の開閉状態をステップＳ４５の開始前の状態に戻す（ステップＳ４６）。次に、制御装置７０は、ステップＳ３１の実行のために使用される内部タイマをリセットする（ステップＳ４７）。これにより、時間Ｔ３が経過するたびにステップＳ４５が実行され、気液分離器７内の冷凍機油が定期的に圧縮機１に回収される。

実施の形態５．
実施の形態４に係る冷凍サイクル装置１００Ｃは、圧縮機１に吸入される冷媒の蒸発温度ＥＴと気液分離器７の液面高さとを用いて、主回路５０の冷媒量の過不足を判断する。これに対し、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、外気温度と蒸発温度ＥＴと気液分離器７の液面高さとを用いて、主回路５０の冷媒量の過不足を判断する。具体的には、制御装置７０は、外気温度ＡＴおよび蒸発温度ＥＴに応じて対象高さ範囲を決定し、気液分離器７の液面レベルが対象高さ範囲内に収まるように、流量調整弁１３の開度および電磁弁１４の開閉状態を制御する。

図１５は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置１００Ｄの内部構成の一例を示す図である。図１５に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｄは、図８に示す冷凍サイクル装置１００Ｃと比較して、温度センサ３５をさらに備える点で相違する。温度センサ３５は、実施の形態３で説明したように外気温度ＡＴを計測し、計測結果を制御装置７０に出力する。

制御装置７０は、複数の外気温度帯の各々について、複数の蒸発温度帯と複数の高さ範囲とがそれぞれ対応付けられた対応テーブルを予め記憶している。

図１６は、実施の形態５に係る制御装置７０の記憶する対応テーブル４６の一例を示す図である。図１６に示されるように、対応テーブル４６は、１０℃以上の外気温度帯に対応するレコード４６ａと、１０℃未満の外気温度帯に対応するレコード４６ｂとを含む。

レコード４６ａ，４６ｂの各々は、－３０℃未満の蒸発温度帯、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯および－１０℃以上の蒸発温度帯の各々と高さ範囲とを対応付ける。すなわち、レコード４６ａ，４６ｂの各々は、複数の蒸発温度帯と複数の高さ範囲とがそれぞれ対応付けられた対応情報である。

レコード４６ａは、－３０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｆとを対応付け、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｅとを対応付け、－１０℃以上の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｄとを対応付ける。レコード４６ｂは、－３０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｉとを対応付け、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｈとを対応付け、－１０℃以上の蒸発温度帯と高さ範囲Ｒｇとを対応付ける。

図１７は、実施の形態５において気液分離器７に対して設定される高さ範囲の一例を示す図である。蒸発温度ＥＴが低いほど、主回路５０における適切な冷媒量は少ない。そのため、－３０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｆ，Ｒｉは、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｅ，Ｒｈよりもそれぞれ高く設定される。同様に、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｅ．Ｒｈは、－１０℃以上の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｄ，Ｒｇよりもそれぞれ高く設定される。高さ範囲が高く設定されることにより、気液分離器７に貯留される液冷媒の量が増え、主回路５０の冷媒量が少なくなる。

さらに、外気温度ＡＴが高くなるほど、冷却対象空間を冷却するために高い能力が必要となる。そのため、外気温度ＡＴが高くなるほど、主回路５０の冷媒量を増やす必要がある。したがって、１０℃以上の外気温度帯に対応する高さ範囲Ｒｆ，Ｒｅ，Ｒｄは、１０℃未満の外気温度帯に対応する高さ範囲Ｒｉ，Ｒｈ，Ｒｇよりも低く設定される。このように、複数の外気温度帯から選択される任意の２つの外気温度帯のうち温度の高い外気温度帯に対応するレコードに含まれる複数の高さ範囲は、当該２つの外気温度帯のうち温度の低い外気温度帯に対応するレコードに含まれる複数の高さ範囲よりも低く設定される。

外気温度ＡＴおよび蒸発温度ＥＴに応じた対象高さ範囲内に液面レベルが収まるように流量調整弁１３の開度および電磁弁１４の開閉状態が制御されることにより、主回路５０の冷媒量が適切な量に調整される。

図１８は、実施の形態５に係る制御装置７０の処理のうちステップＳ５１～Ｓ５９の流れを示すフローチャートである。

まず、制御装置７０は、起動してから、あるいは、前回に液面レベルを基準高さＬＶに到達させてから時間Ｔ３経過したか否かを判断する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１の詳細は、図１２に示すステップＳ３１と同じである。

時間Ｔ３が経過していない場合（ステップＳ５１でＮＯ）、制御装置７０は、温度センサ３５から受けた外気温度ＡＴがＡＴ≧１０℃を満たすか否かを判断する（ステップＳ５２）。

ＡＴ≧１０℃が満たされない場合（ステップＳ５２でＮＯ）、つまり、ＡＴ＜１０℃が満たされる場合、制御装置７０は、図１６に示す対応テーブル４６のうち１０℃未満の外気温度帯に対応するレコード４６ｂを読み出す（Ｓ５３）。

次に、制御装置７０は、吸入圧力Ｐ３に基づいて蒸発温度ＥＴを演算し、ＥＴ＜－３０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ５４）。ＥＴ＜－３０℃が満たされない場合（ステップＳ５４でＮＯ）、制御装置７０は、－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ５５）。

ＥＴ＜－３０℃が満たされる場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ５３において読み出したレコード４６ｂから、－３０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｉを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ５６）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされる場合（ステップＳ５５でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ５３において読み出したレコード４６ｂから、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｈを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ５７）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされない場合（ステップＳ５４でＮＯ）、制御装置７０は、ステップＳ５３において読み出したレコード４６ｂから、－１０℃以上の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｇを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ５８）。

ステップＳ５６～Ｓ５８でＹＥＳの場合、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を現状のまま維持する（ステップＳ５９）。ステップＳ５９の後、制御装置７０は、処理をステップＳ５１に戻す。

図１９は、実施の形態５に係る制御装置７０の処理のうちステップＳ６０～Ｓ６６の流れを示すフローチャートである。

図１８および図１９に示されるように、ＡＴ≧１０℃が満たされる場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）、制御装置７０は、図１６に示す対応テーブル４６のうち１０℃以上の外気温度帯に対応するレコード４６ａを読み出す（Ｓ６０）。

次に、制御装置７０は、吸入圧力Ｐ３に基づいて蒸発温度ＥＴを演算し、ＥＴ＜－３０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ６１）。ＥＴ＜－３０℃が満たされない場合（ステップＳ６１でＮＯ）、制御装置７０は、－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされるか否かを判断する（ステップＳ６２）。

ＥＴ＜－３０℃が満たされる場合（ステップＳ６１でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ６０において読み出したレコード４６ａから、－３０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｆを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ６３）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされる場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）、制御装置７０は、ステップＳ６０において読み出したレコード４６ａから、－３０℃以上－１０℃未満の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｅを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ６４）。

－３０℃≦ＥＴ＜－１０℃が満たされない場合（ステップＳ６２でＮＯ）、制御装置７０は、ステップＳ６０において読み出したレコード４６ａから、－１０℃以上の蒸発温度帯に対応する高さ範囲Ｒｄを対象高さ範囲として読み出す。制御装置７０は、液面センサ３６によって検知された液面レベルが対象高さ範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ６５）。

ステップＳ６３～Ｓ６５でＹＥＳの場合、制御装置７０は、流量調整弁１３の開度を現状のまま維持する（ステップＳ６６）。ステップＳ６６の後、制御装置７０は、処理をステップＳ５１に戻す。

ステップＳ５６～Ｓ５８，Ｓ６３～Ｓ６５でＮＯの場合、制御装置７０は、実施の形態４と同様に、図１３に示すステップＳ３８～Ｓ４４を実行した後、処理をステップＳ５１に戻す。

ステップＳ５１でＹＥＳの場合、実施の形態４と同様に、図１４に示すステップＳ４５～Ｓ４７を実行した後、処理をステップＳ５１に戻す。

実施の形態６．
上記の実施の形態１～５では、エコノマイザ１２は、配管１０を流れる冷媒と凝縮器２から流出した冷媒との間で熱交換を行なう。これに対し、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置では、エコノマイザ１２は、配管９を流れる冷媒と凝縮器２から流出した冷媒との間で熱交換を行なう。

図２０は、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置１００Ｅの内部構成を示す図である。図２０に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｅにおいて、エコノマイザ１２は、配管９において、電磁弁１４と合流点１１との間に配置される。配管８は、エコノマイザ１２を通ることなく、合流点１１で配管９と合流する。

実施の形態６によれば、圧縮機１のインジェクションポート１ｐに流入される気液二相状態の冷媒の湿りが多くなり、圧縮機１から吐出される冷媒の温度を下げる能力を高めることができる。気液二相状態の冷媒の湿り度は、配管８に設けられる流量調整弁１３の開度によって調整される。

実施の形態７．
実施の形態７に係る冷凍サイクル装置では、エコノマイザ１２は、配管８を流れる冷媒と凝縮器２から流出した冷媒との間で熱交換を行なう。

図２１は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１００Ｆの内部構成を示す図である。図２１に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｆにおいて、エコノマイザ１２は、配管８において、流量調整弁１３と合流点１１との間に配置される。配管９は、エコノマイザ１２を通ることなく、合流点１１で配管８と合流する。

実施の形態７によれば、エコノマイザ１２は、配管８を流れる液冷媒の蒸発潜熱を利用して、熱交換の効率を高めることができる。

実施の形態８．
実施の形態８に係る冷凍サイクル装置は、図１、図２０および図２１に示されるインジェクション回路６０の経路を切り替え可能である。

図２２は、実施の形態８に係る冷凍サイクル装置１００Ｇの内部構成を示す図である。図２２に示されるように、冷凍サイクル装置１００Ｇは、図１に示す冷凍サイクル装置１００と比較して、配管２３～３０と三方弁４７，４８とを備える点で相違する。

三方弁４７は、３つのポート４７ａ，４７ｂ，４７ｃを有し、ポート４７ａとポート４７ｂとが連通した状態と、ポート４７ａとポート４７ｃとが連通した状態とを切り替える。

三方弁４８は、３つのポート４８ａ，４８ｂ，４８ｃを有し、ポート４８ａとポート４８ｂとが連通した状態と、ポート４８ａとポート４８ｃとが連通した状態とを切り替える。

配管２３は、気液分離器７から液冷媒を排出するために設けられる。配管２３は、気液分離器７と三方弁４７のポート４７ａとを接続する。流量調整弁１３は、配管２３に設けられる。

配管２４の一方端は、三方弁４７のポート４７ｂに接続される。配管２５の一方端は、三方弁４７のポート４７ｃに接続される。

配管２６は、気液分離器７からガス冷媒を排出するために設けられる。配管２６は、気液分離器７と三方弁４８のポート４８ａとを接続する。電磁弁１４は、配管２６に設けられる。

配管２７の一方端は、三方弁４８のポート４８ｂに接続される。配管２８の一方端は、三方弁４８のポート４８ｃに接続される。

配管２４の他方端は、配管２７の他方端と接続される。配管２５の他方端は、配管２８の他方端と接続される。

配管２９は、配管２４，２７の接続点１１ａと配管２５，２８の接続点１１ｂとを接続する。配管２９は、エコノマイザ１２を通る。そのため、配管２９を流れる冷媒と凝縮器２を通過した冷媒との間で熱交換が行なわれる。

配管３０は、配管２５，２８の接続点１１ｂと圧縮機１のインジェクションポート１ｐとを接続する。

制御装置７０は、三方弁４７，４８を以下の第１～第３の状態のいずれかに切り替える。
第１の状態：三方弁４７のポート４７ａとポート４７ｂとが連通され、三方弁４８のポート４８ａとポート４８ｂとが連通された状態。
第２の状態：三方弁４７のポート４７ａとポート４７ｃとが連通され、三方弁４８のポート４８ａとポート４８ｂとが連通された状態。
第３の状態：三方弁４７のポート４７ａとポート４７ｂとが連通され、三方弁４８のポート４８ａとポート４８ｃとが連通された状態。

三方弁４７，４８が第１の状態に切り替えられると、流量調整弁１３を通過した冷媒が接続点１１ａに流され、電磁弁１４を通過した冷媒が接続点１１ａに流される。接続点１１ａで合流した冷媒は、配管２９，３０を通過することにより、エコノマイザ１２によって凝縮器２を通過した冷媒と熱交換を行なった後に、圧縮機１に流れる。このようにして、実施の形態１のインジェクション回路６０の経路が実現される。すなわち、配管２３，２４が図１の配管８を構成し、配管２６，２７が図１の配管９を構成し、配管２９，３０が図１の配管１０を構成する。接続点１１ａは、図１の合流点１１に対応する。

三方弁４７，４８が第２の状態に切り替えられると、流量調整弁１３を通過した冷媒が接続点１１ｂに流される。電磁弁１４を通過した冷媒は、配管２７，２９を通って、接続点１１ｂに流される。すなわち、電磁弁１４を通過した冷媒は、エコノマイザ１２において、凝縮器２を通過した冷媒と熱交換を行なった後に、接続点１１ｂで流量調整弁１３を通過した冷媒と合流する。流量調整弁１３を通過した冷媒は、エコノマイザ１２を通らない。接続点１１ｂで合流した冷媒は、配管３０を通って圧縮機１に流れる。このようにして、実施の形態６のインジェクション回路６０の経路が実現される。すなわち、配管２３，２５が図２０の配管８を構成し、配管２６，２７，２９が図２０の配管９を構成し、配管３０が図２０の配管１０を構成する。接続点１１ｂは、図２０の合流点１１に対応する。

三方弁４７，４８が第３の状態に切り替えられると、電磁弁１４を通過した冷媒が接続点１１ｂに流される。流量調整弁１３を通過した冷媒は、配管２４，２９を通って、接続点１１ｂに流される。すなわち、流量調整弁１３を通過した冷媒は、エコノマイザ１２において、凝縮器２を通過した冷媒と熱交換を行なった後に、接続点１１ｂで電磁弁１４を通過した冷媒と合流する。電磁弁１４を通過した冷媒は、エコノマイザ１２を通らない。接続点１１ｂで合流した冷媒は、配管３０を通って圧縮機１に流れる。このようにして、実施の形態７のインジェクション回路６０の経路が実現される。すなわち、配管２３，２４，２９が図２１の配管８を構成し、配管２６，２８が図２１の配管９を構成し、配管３０が図２１の配管１０を構成する。接続点１１ｂは、図２１の合流点１１に対応する。

このように、三方弁４７，４８は、エコノマイザ１２を通る配管を、配管８、配管９および配管１０のいずれかに切り替える。

三方弁４７，４８が第１の状態である場合、主回路５０を流れる冷媒が効率的に過冷却され、冷凍サイクル装置１００Ｇの性能が高まる。三方弁４７，４８が第２の状態である場合、流量調整弁１３を通過した液冷媒は、エコノマイザ１２を通過せずに、直接圧縮機１に送り込まれる。そのため、圧縮機１の吐出温度を低下させやすくなる。三方弁４７，４８が第３の状態である場合、流量調整弁１３を通過した液冷媒のみがエコノマイザ１２を通過するため、ガス冷媒が圧縮機１に送り込まれる。そのため、圧縮機１の吐出温度を上昇させやすくなる。したがって、制御装置７０は、圧縮機１の吐出温度が過渡的に変化した場合を除き、三方弁４７，４８を第１の状態に設定すればよい。そして、制御装置７０は、圧縮機１の吐出温度が急上昇した場合（たとえば１１５℃以上になった場合）に、三方弁４７，４８を第２の状態に切り替えればよい。さらに、制御装置７０は、吐出温度が低下し、吐出冷媒の過熱度が確保できていない場合（たとえば、過熱度が２０Ｋ以下の場合）に、三方弁４７，４８を第３の状態に切り替えればよい。

変形例．
上記の実施の形態１～８は、適宜組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態２，４～８において、実施の形態３のように、インジェクション回路６０に配管１８、電磁弁１９，２０およびキャピラリチューブ２２を設けてもよい。

実施の形態４，５では、液面センサ３６によって気液分離器７の液面レベルが検知される。そのため、液面レベルを精度良く検知するためには、気液分離器７において液面が安定していることが好ましい。実施の形態４，５に実施の形態３を組み合わせる場合、配管１８において、キャピラリチューブ２２が分岐点２１と電磁弁２０との間に設けられる。キャピラリチューブ２２が設けられることにより、上述したように、気液分離器７に貯留している液冷媒の泡立ちを抑制できる。その結果、気液分離器７において液面が安定し、液面センサ３６は、液面レベルを精度良く検知できる。

本明細書において、「超える」は「以上」に、「以下」は「未満」に置き換えられてもよい。逆に、「以上」は「超える」に、「未満」は「以下」に置き換えられてもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 圧縮機、１ｉ 吸入口、１ｏ 吐出口、１ｐ インジェクションポート、２ 凝縮器、３，４ 減圧装置、５ 蒸発器、６，１３ 流量調整弁、７ 気液分離器、８～１０，１６，１８，２３～３０ 配管、１１ 合流点、１１ａ，１１ｂ 接続点、１２ エコノマイザ、１４，１９，２０ 電磁弁、１５，２１ 分岐点、１７ ファン、２２ キャピラリチューブ、３１，３３，３４ 圧力センサ、３２，３５ 温度センサ、３６ 液面センサ、４０ 層、４５，４６ 対応テーブル、４６ａ，４６ｂ レコード、４７，４８ 三方弁、４７ａ～４７ｃ，４８ａ～４８ｃ ポート、５０ 主回路、６０ インジェクション回路、７０ 制御装置、８０ 熱源側ユニット、９０ 利用側ユニット、９１ 液配管、９２ ガス配管、１００，１００Ａ～１００Ｇ 冷凍サイクル装置、Ｒａ～Ｒｉ 高さ範囲。

Claims (12)

1. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記主回路内の冷媒量が不足のとき前記第１電磁弁を閉じ、前記主回路内の冷媒量が過剰のときに前記第１電磁弁を開く、冷凍サイクル装置。
2. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力が第１閾値を超える第１条件および前記インジェクションポートの冷媒の圧力が第２閾値を超える第２条件の少なくとも一方が満たされることに応じて、前記第１電磁弁を開く、冷凍サイクル装置。
3. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置を備え、
   前記インジェクション回路は、さらに、
   前記第３配管に設けられた分岐点と前記圧縮機の吸入口とを接続する第４配管と、
   前記第３配管における前記分岐点と前記インジェクションポートとの間に設けられた第２電磁弁と、
   前記第４配管に設けられた第３電磁弁と、を含み、
   前記制御装置は、外気温度が第１閾値未満であり、かつ、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力で除算した値が第２閾値未満であることに応じて、前記第２電磁弁を閉じるとともに、前記第３電磁弁を開く、冷凍サイクル装置。
4. 前記制御装置は、
   前記凝縮器の出口を流れる冷媒の過冷却度が第３閾値未満であり、かつ、前記流量調整弁の開度が最大であることに応じて、前記第１電磁弁を閉じ、
   前記過冷却度が前記第３閾値よりも大きい第４閾値を超え、かつ、前記流量調整弁の開度が最小であることに応じて、前記第１電磁弁を開く、請求項２または３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置と、
   前記気液分離器の液面レベルを検知するセンサと、をさらに備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機に吸入される冷媒の蒸発温度に応じて定められる対象高さ範囲内に前記液面レベルが収まるように、前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御する、冷凍サイクル装置。
6. 前記制御装置は、
   複数の蒸発温度帯と複数の高さ範囲とがそれぞれ対応付けられた対応情報を記憶し、
   前記複数の蒸発温度帯のうち前記蒸発温度の属する蒸発温度帯を特定し、
   前記複数の高さ範囲のうち特定した蒸発温度帯に対応する高さ範囲を前記対象高さ範囲として決定し、
   前記複数の蒸発温度帯から選択される任意の２つの蒸発温度帯のうち温度の低い蒸発温度帯に対応する高さ範囲は、前記２つの蒸発温度帯のうち温度の高い蒸発温度帯に対応する高さ範囲よりも高く設定される、請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 前記制御装置は、
   複数の外気温度帯の各々について前記対応情報を記憶し、
   前記複数の外気温度帯のうち外気温度の属する外気温度帯を特定し、
   特定した外気温度帯に対応する前記対応情報を用いて前記対象高さ範囲を決定し、
   前記複数の外気温度帯から選択される任意の２つの外気温度帯のうち温度の高い外気温度帯に対応する前記対応情報に含まれる前記複数の高さ範囲は、前記２つの外気温度帯のうち温度の低い外気温度帯に対応する前記対応情報に含まれる前記複数の高さ範囲よりも低く設定される、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置と、
   前記気液分離器の液面レベルを検知するセンサと、をさらに備え、
   前記第２配管の一端は、前記気液分離器内に位置し、
   前記制御装置は、予め定められた周期ごとに、前記液面レベルが前記第２配管の前記一端よりも高い基準高さに到達するまで、前記流量調整弁を閉じ、かつ、前記第１電磁弁を開く、冷凍サイクル装置。
9. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
   前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
   前記インジェクション回路は、
   前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
   前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
   前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
   前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
   前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
   前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
   前記冷凍サイクル装置は、さらに、
   前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置と、
   前記第３配管を流れる冷媒と前記凝縮器から流出した冷媒との間で熱交換を行なうエコノマイザと、をさらに備える、冷凍サイクル装置。
10. 前記第１配管を流れる冷媒と前記凝縮器から流出した冷媒との間で熱交換を行なうエコノマイザをさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
11. 冷凍サイクル装置であって、
    冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
    前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
    前記インジェクション回路は、
    前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
    前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
    前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
    前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
    前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
    前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
    前記冷凍サイクル装置は、さらに、
    前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置と、
    前記第２配管を流れる冷媒と前記凝縮器から流出した冷媒との間で熱交換を行なうエコノマイザと、をさらに備える、冷凍サイクル装置。
12. 冷凍サイクル装置であって、
    冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に循環する主回路と、
    前記凝縮器から前記減圧装置へ流れる冷媒の一部を分流して前記圧縮機に流入させるインジェクション回路と、を備え、
    前記インジェクション回路は、
    前記冷媒の一部を気液分離する気液分離器と、
    前記気液分離器から液冷媒を排出する第１配管と、
    前記気液分離器からガス冷媒を排出する第２配管と、
    前記第１配管を流れる冷媒と前記第２配管を流れる冷媒とを合流させて、前記圧縮機のインジェクションポートに流入させる第３配管と、
    前記第１配管に設けられた流量調整弁と、
    前記第２配管に設けられた第１電磁弁と、を含み、
    前記冷凍サイクル装置は、さらに、
    前記流量調整弁の開度と前記第１電磁弁の開閉状態とを制御することにより、前記主回路内の冷媒量を調整する制御装置と、
    前記凝縮器から流出した冷媒を過冷却するエコノマイザと、
    前記エコノマイザを通る配管を、前記第１配管、前記第２配管および前記第３配管のいずれかに切り替える切替器と、をさらに備える、冷凍サイクル装置。

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