JPH0989389A

JPH0989389A - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JPH0989389A
Application number: JP24340095A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Suzuki; 隆久鈴木; Toshihiro Nagata; 俊博永田; Mitsuo Inagaki; 稲垣　　光夫; Sadahisa Onimaru; 貞久鬼丸; Yukikatsu Ozaki; 幸克尾崎
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】スクロール型圧縮機１にガスインジェクショ
ンする冷凍サイクル装置において、ガスインジェクショ
ンによりスクロール型圧縮機１の過圧縮が発生すること
を抑制する。【解決手段】スクロール型圧縮機１の吸入圧力、およ
び吐出圧力を圧力センサ１０、１１により検出して、こ
の両センサ１０、１１の検出信号に基づいて制御装置１
２において圧縮比を算出する。この圧縮比に基づいてガ
スインジョクション配管５の制御弁８の開度を制御す
る。圧縮比が所定値以下に低下したときは制御弁８を制
御してスクロール型圧縮機１へのインジェクション量を
減少もしくは零にする。これにより、ガスインジョクシ
ョンによるスクロール型圧縮機１の過圧縮を効果的に抑
制でき、サイクル効率の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスインジョクシ
ョン式の冷凍サイクル装置に関するもので、例えば電気
自動車の空調用ヒートポンプシステムに用いて好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりスクロール型の圧縮機を用いた
冷凍サイクル装置にガスインジョクションシステムを組
み合わせたものは数多く提案されている。図７はこのよ
うな従来例を図示するもので、スクロール型の圧縮機１
の吐出ポート１ａから吐出されたガス冷媒は凝縮器２に
て冷却凝縮され、次いで冷媒は第１減圧器３にて中間圧
まで減圧された後、気液分離器４内に流入し、ここで冷
媒の気液が分離される。

【０００３】気液分離器４で分離されたガス冷媒は、ガ
スインジョクション配管５を通って、インジョクション
ポート１ｂ、１ｂよりスクロール型圧縮機１の圧縮途中
に直接戻すようにしている。一方、気液分離器４で分離
された液冷媒は第２減圧器６で再度減圧された後、蒸発
器７に流入し、ここで図示しない送風機により送風され
る空調空気と熱交換換（吸熱）して蒸発する。この蒸発
したガス冷媒は吸入ポート１ｃよりスクロール型圧縮機
１に吸入される。

【０００４】このようなガスインジョクションシステム
を組み合わせた冷凍サイクル装置では、図８のモリエル
線図に示すように、減圧途中で発生したガス冷媒（蒸発
器冷却作用にとって不要なもの）を圧縮途中に直接イン
ジョクションするため、このインジョクション分だけ圧
縮機駆動動力を低減できる。したがって、通常は同一能
力で比較すれば、ガスインジョクションしない場合に比
較して、サイクル効率を向上できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置に用いられているスクロール型圧縮機１では、固定ス
クロール１ｄと可動スクロール１ｅとの間に形成される
圧縮室１ｆ、１ｇが図７に示すように圧縮途中では吐出
ポート１ａに連通していない。そのため、圧縮機吸入圧
力と圧縮機吐出圧力との比で表される圧縮比が小さいと
きには、図９（ｂ）に示すように、前記圧縮室１ｆ、１
ｇ内にて、吸入冷媒が吐出圧力以上に圧縮される現象、
すなわち過圧縮現象が発生することがある。

【０００６】すなわち、上記両スクロール１ｄ、１ｅの
形状で定まる内部圧縮比（つまり、圧縮室１ｆ、１ｇが
最大となる吸入開始直後の圧縮室容積と、圧縮室１ｆ、
１ｇが最小となり、吐出ポート１ａに連通するときの吐
出開始直後の圧縮室容積との比）よりも、サイクルの運
転条件の変動に伴って変化する実際の圧縮比の方が小さ
くなると、上記過圧縮の現象が発生することになる。

【０００７】この過圧縮は、サイクル運転上、不要な圧
縮仕事を行うことになるから、サイクル効率悪化の原因
となる。しかるに、図９（ｂ）に示すように、圧縮比が
小さいときにガスインジョクションを行うと、過圧縮量
が大となり、サイクル効率を大きく悪化させるという問
題が生じることになる。

【０００８】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
スクロール型圧縮機を用いたガスインジョクションサイ
クルにおいて、ガスインジョクションによるスクロール
型圧縮機の過圧縮を効果的に抑制することを目的とす
る。

【０００９】

【発明の概要】本発明は上記目的を達成するため、請求
項１記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１
記載の発明によると、スクロール型圧縮機の吸入圧力も
しくはこれに関連する物理量、および吐出圧力もしくは
これに関連する物理量を検出して、この両検出信号に基
づいて圧縮比を算出し、この圧縮比に基づいてガスイン
ジョクション配管の制御弁を制御している。

【００１０】そして、圧縮比が所定値以下に低下したと
きは制御弁を制御してスクロール型圧縮機へのインジェ
クション量を減少もしくは零にしている。従って、ガス
インジョクションによるサイクル効率の向上を図りつ
つ、ガスインジョクションによるスクロール型圧縮機の
過圧縮をも効果的に抑制できる。それ故、冷凍サイクル
の広範な熱負荷変動に対してガスインジェクション量を
良好に制御してサイクル効率の向上を図ることができ
る。

【００１１】また、請求項２記載の発明によれば、前記
所定値として、第１の所定値（Ａ）と、これより大きい
第２の所定値（Ｂ）を設定し、圧縮比が第２の所定値
（Ｂ）より低下すると、インジェクション量を減少さ
せ、第１の所定値（Ａ）に圧縮比が近づくに従って、イ
ンジェクション量の減少割合を増加し、圧縮比が第１の
所定値（Ａ）より低下すると、インジェクション量を零
にしているから、インジェクション量を圧縮比に応じて
きめ細かく制御でき、そのためガスインジョクションに
よるサイクル効率の向上と、ガスインジョクションによ
る過圧縮の抑制とを、より一層精度よく両立させること
ができる。

【００１２】よって、サイクル効率をさらに向上ことが
できる。また、請求項３記載の発明によれば、スクロー
ル型圧縮機の吐出圧力、および蒸発器の冷却度合い（蒸
発器吹出空気温度等）を検出手段により検出し、この両
検出信号に基づいてガスインジョクション配管の制御弁
を制御している。そして、冷房運転時に、蒸発器の冷却
度合いにより決定した所定吐出圧力より、検出手段によ
り検出した吐出圧力の方が低下したときは、制御弁を制
御してスクロール型圧縮機へのインジェクション量を減
少もしくは零にしている。

【００１３】これにより、請求項１と同様に、ガスイン
ジョクションによる過圧縮を効果的に抑制できる。ま
た、請求項４記載の発明によれば、蒸発器の冷却度合い
（蒸発器吹出空気温度等）および外気温を検出手段によ
り検出し、この両検出信号に基づいてガスインジョクシ
ョン配管の制御弁を制御している。

【００１４】そして、冷房運転時に、蒸発器の冷却度合
いにより決定した所定外気温より、検出手段により検出
した外気温の方が低下したときは、制御弁を制御してス
クロール型圧縮機へのインジェクション量を減少もしく
は零にしている。これにより、請求項１、３と同様に、
ガスインジョクションによる過圧縮を効果的に抑制でき
る。

【００１５】また、請求項５記載の発明によれば、スク
ロール型圧縮機の吐出圧力、および外気温を検出手段に
より検出し、この両検出信号に基づいてガスインジョク
ション配管の制御弁を制御している。そして、暖房運転
時に、外気温により決定した所定吐出圧力より、検出手
段により検出した吐出圧力の方が低下したときは、制御
弁を制御してスクロール型圧縮機へのインジェクション
量を減少もしくは零にしている。

【００１６】これにより、請求項１、３、４と同様に、
ガスインジョクションによる過圧縮を効果的に抑制でき
る。また、請求項６記載の発明によれば、外気温および
凝縮器の加熱度合い（凝縮器吹出空気温度等）を検出手
段により検出し、この両検出信号に基づいてガスインジ
ョクション配管の制御弁を制御している。

【００１７】そして、暖房運転時に、外気温により決定
した所定の凝縮器加熱度合いより、検出手段により検出
した凝縮器加熱度合いの方が低下したときは、制御弁を
制御してスクロール型圧縮機へのインジェクション量を
減少もしくは零にしている。これにより、請求項１、
３、４、５と同様に、ガスインジョクションによる過圧
縮を効果的に抑制できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態を示す空
調用冷凍サイクル装置であって、冷媒圧縮機１は、電動
式圧縮機であって、図示しない交流モータを一体に密封
ケース内に内蔵し、このモータにより駆動されて冷媒の
吸入、圧縮、吐出を行う。

【００１９】冷媒圧縮機１はスクロール型であり、周知
のように、その中心部には圧縮した冷媒を吐出する吐出
ポート１ａが設けられており、かつその外周側には、サ
イクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート１ｃが設けら
れている。さらに、固定スクロール１ｄと可動スクロー
ル１ｅとの間に形成される圧縮室１ｆ、１ｇのうち、圧
縮過程途中の部位に、中間圧のガス冷媒をインジェショ
ンするガスインジェションポート１ｂ、１ｂが備えられ
ている。

【００２０】凝縮器２は上記圧縮機１から吐出されたガ
ス冷媒を冷却し凝縮するもので、冷却ファン２ａにより
送風される冷却空気により冷却される。第１減圧器３は
この凝縮器２から出た冷媒を中間圧まで減圧する減圧手
段であって、例えばキャピラリチューブ、オリフィスの
ごとき固定絞り、あるいは電気式膨張弁のような可変絞
りから構成される。気液分離器４はこの第１減圧器３で
減圧された中間圧冷媒の気液（飽和ガス冷媒と飽和液冷
媒）を分離するためのもので、円筒タンク形状からな
る。

【００２１】ガスインジェクション配管５は、気液分離
器４で分離されたガス冷媒を導入するように、その一端
（入口部）を気液分離器４内上部のガス冷媒空間に開口
している。このガスインジェクション配管５の他端（出
口部）は圧縮機１の圧縮途中にガス冷媒を戻す（インジ
ェクションする）ため、前記ガスインジェションポート
１ｂ、１ｂに連通している。

【００２２】第２減圧器６は気液分離器４で分離された
液冷媒をさらに減圧するもので、例えば電気式膨張弁か
らなり、蒸発器７出口での冷媒の過熱度が所定値となる
ように冷媒流量を調整するものである。蒸発器７は空調
用ファン７ａにより送風される空調空気と、第２減圧器
６で減圧された気液２相冷媒とを熱交換させて、冷媒を
蒸発させ、その蒸発潜熱により空調空気を冷却する。

【００２３】また、ガスインジェクション配管５の途中
には圧縮機１へのガスインジェクション量を制御する制
御弁８、および圧縮機１内のガス冷媒が気液分離器４側
へ逆流するのを防止するための逆止弁９が設置されてい
る。ここで、制御弁８は、電気的に弁開度が連続的に制
御可能な電気制御弁であって、例えばサーボモータによ
り弁体を駆動する形式のものを使用できる。

【００２４】吐出圧力センサ１０は、圧縮機１の吐出側
冷媒配管に設置され、圧縮機１の吐出圧力に応じた電気
信号（例えば、電気抵抗の変化）を発生するものであ
る。また、吸入圧力センサ１１は、圧縮機１の吸入側冷
媒配管に設置され、圧縮機１の吸入圧力に応じた電気信
号を発生するものである。これら両圧力センサ１０、１
１の検出信号は空調用制御装置１２に入力される。この
空調用制御装置１２はマイクロコンピータとその周辺回
路にて構成される電子制御装置であって、前記制御弁８
を制御するものである。また、空調用制御装置１２は、
圧縮機１の駆動用モータ、送風ファン２ａ、７ａ等の空
調機器の作動も制御する。

【００２５】次に、上記構成において作動を説明する。
まず、冷凍サイクルの定常時について述べると、圧縮機
１から吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒が凝縮器２に
流入し、ここで冷媒は送風ファン２ａの送風空気と熱交
換して冷却され、凝縮する。次に、凝縮器２から流出し
た冷媒は第１減圧器３で減圧されて、中間圧の気液２相
状態となり、気液分離器４内に流入する。

【００２６】ここで、冷媒は飽和ガス冷媒と飽和液冷媒
とに分離され、液冷媒は気液分離器４底部の出口から流
出し、第２減圧器６で再度減圧されて低圧の気液２相状
態となり、蒸発器７に流入する。この蒸発器７で冷媒が
送風ファン７ａにより送風される空気から吸熱して蒸発
しガス冷媒となり、このガス冷媒は圧縮機１に吸入さ
れ、再度圧縮される。

【００２７】一方、気液分離器４で分離されたガス冷媒
は、気液分離器４の上部からガスインジェクション配管
５に流出し、制御弁８および逆止弁９を通って、圧縮機
１のガスインジェションポート１ｂ、１ｂから圧縮室１
ｆ、１ｇの圧縮過程途中の部位にインジェクションされ
る。ところで、冷凍サイクルの熱負荷が小さくなると、
サイクル内の熱バランスにより高圧圧力が低下し、スク
ロール型圧縮機１の吐出圧力Ｐd が低下する。これに対
し、吸入圧力Ｐs の低下は僅少である。そのため、圧縮
機吸入圧力と圧縮機吐出圧力との比で表される圧縮比が
小さくなる。

【００２８】ところで、スクロール型圧縮機１では、圧
縮室１ｆ、１ｇが図１に示すように圧縮途中では吐出ポ
ート１ａに連通していないため、上記のように、圧縮比
が小さいときには、圧縮室１ｆ、１ｇ内にて、吸入冷媒
が吐出圧力Ｐd 以上に圧縮される、いわゆる過圧縮現象
が発生することがある。そこで、本実施形態において
は、以下のごとくガスインジェション量を制御すること
により、上記過圧縮現象を防止している。

【００２９】すなわち、図２（ａ）のフローチャートに
示すように、空調用制御装置１２は圧力センサ１０、１
１で検出された吐出圧力Ｐd および吸入圧力Ｐs を読み
込み（ステップＳ１）、次いでこの吐出圧力Ｐd と吸入
圧力Ｐs の比である圧縮比（Ｐd ／Ｐs ）を算出する
（ステップＳ２）。次に、空調用制御装置１２内に、予
め設定、記憶されている図２（ｂ）の弁開度マップに基
づいて、制御弁８の弁開度を算出する（ステップＳ
３）。しかるのち、この制御弁開度を制御弁８に出力し
（ステップＳ３）、制御弁８の弁開度を制御する。

【００３０】ここで、図２（ｂ）に基づいて、制御弁８
の弁開度制御について、さらに詳述すると、圧縮比（Ｐ
d ／Ｐs ）に関して、弁開度制御のための所定値とし
て、第１の所定値Ａと、これより大きい第２の所定値Ｂ
を設定している。この第１、第２の所定値Ａ、Ｂは圧縮
機１のスクロール１ｄ、１ｅの形状で定まる内部圧縮比
（つまり、圧縮室１ｆ、１ｇが最大となる吸入開始直後
の圧縮室容積と、圧縮室１ｆ、１ｇが最小となり、吐出
ポート１ａに連通するときの吐出開始直後の圧縮室容積
との比）に応じて予め設定されるもので、通常、Ａは内
部圧縮比と等しいか、やや大きい値（例えば、４）と
し、ＢはＡより大きい値（例えば、５）とする。

【００３１】圧縮比が第２の所定値Ｂより大きいとき
は、過圧縮の恐れがないので、制御弁８の弁開度を全開
に維持して、ガスインジェション量を最大とすることに
より、ガスインジェションによるサイクルの効率向上を
図る。一方、圧縮比が第２の所定値Ｂより低下すると、
圧縮比の低下に従って、制御弁８の弁開度を連続的に減
少させ、ガスインジェクション量を減少させる。そし
て、内部圧縮比と等しいか、やや大きい値である第１の
所定値Ａより圧縮比が低下すると、制御弁８を全閉し
て、ガスインジェクション量を零とする。

【００３２】以上のように圧縮比に応じて、ガスインジ
ェション量を制御することにより、ガスインジェション
によるサイクル効率の向上を図りつつ、ガスインジェシ
ョンによる過圧縮の発生を未然に防止できる。つまり、
圧縮比が大きくなる高負荷運転時には、ガスインジェシ
ョン量を最大にして、ガスインジェションによるサイク
ルの効率向上を図ることができ、一方圧縮比が小さくな
る低負荷運転時には、圧縮比の低下に伴って、ガスイン
ジェクション量を減少、もしくは零とすることにより、
過圧縮の発生を未然に防止して、過圧縮によるサイクル
効率の悪化を防止できる。それ故、広範なサイクル熱負
荷変動に対して、効率の高い運転を確保できる。

【００３３】なお、上記実施形態では、スクロール型圧
縮機１の吐出圧力Ｐd および吸入圧力Ｐs を直接検出し
て、この検出信号に基づいて圧縮比を算出しているが、
吐出圧力Ｐd と相関関係のある冷媒凝縮温度、および吸
入圧力Ｐs と相関関係のある冷媒蒸発温度を検出し、こ
れらの冷媒凝縮温度および冷媒蒸発温度を検出して、圧
縮比を算出するようにしてもよい。（第２実施形態）図１の第１実施形態では、スクロール
型圧縮機１の吐出圧力Ｐd および吸入圧力Ｐs を直接検
出して、この検出信号に基づいて圧縮比を算出し、ガス
インジェション量を制御しているが、図１の冷凍サイク
ルを冷房用に用いる場合には、吸入圧力Ｐs と蒸発器７
の冷却度合い（蒸発器吹出空気温度等）との間に相関関
係がある。

【００３４】そこで、第２実施形態では、この点に着目
して、図３に示すように、吸入圧力Ｐs の代わりに、蒸
発器７の吹出空気温度Ｔｅを温度センサ１３により検出
し、この温度センサ１３により検出される吹出空気温度
Ｔｅに応じて、空調用制御装置１２により所定吐出圧力
Ｐd0を決定し、この所定吐出圧力Ｐd0より、実際の吐出
圧力Ｐd が低下するとき（圧縮比が所定値より低下する
とき）は、ガスインジェション量を低下、もしくは零に
するように、制御弁８の弁開度を制御するものである。
このようにしても、第１実施形態と同様の作用効果を発
揮できる。

【００３５】なお、所定吐出圧力Ｐd0として、図２
（ｂ）に示す第１、第２の所定値Ａ、Ｂのように２つの
値を設定してもよいことはもちろんである。（第３実施形態）第２実施形態をさらに変形したもので
あり、吐出圧力Ｐd と外気温Ｔamとの間には相関関係が
あるので、吐出圧力Ｐd の代わりに、図４に示すよう
に、外気温Ｔamを温度センサ１４により検出し、前記蒸
発器吹出空気温度Ｔｅに応じて決定される所定外気温度
Ｔam0 より実際の外気温Ｔamが低下すると、ガスインジ
ェション量を低下、もしくは零にするように、制御弁８
の弁開度を制御するものである。

【００３６】なお、第３実施形態において、所定外気温
度Ｔam0 の設定を廃止して、外気温Ｔamと蒸発器吹出空
気温度Ｔｅとの差が所定値以下に低下したとき、ガスイ
ンジェション量を低下、もしくは零にするようにしても
よい。（第４実施形態）図１〜図４の実施形態では冷媒流れを
反転しない通常の冷凍サイクルについて説明したが、図
５に示す第４実施形態のように、四方弁１５により冷媒
流れを反転するヒートポンプサイクル例えば電気自動車
の空調用ヒートポンプサイクルに対しても本発明を適用
できることは勿論である。

【００３７】また、図５の第４実施形態では、第１〜第
３実施形態に対して以下のごとき変形を行っている。す
なわち、ヒートポンプサイクルにおいて室内側熱交換器
７を凝縮器として作用させ、室外側熱交換器２を蒸発器
として作用させる暖房時には、室外側熱交換器２におい
て冷媒が外気より吸熱して蒸発するため、吸入圧力Ｐs
と外気温Ｔamとの間に相関関係がある。

【００３８】そこで、温度センサ１４により外気温Ｔam
を検出して、この外気温Ｔamに基づいて所定吐出圧力Ｐ
d0を決定し、この所定吐出圧力Ｐd0より、実際の吐出圧
力Ｐd が低下すると、ガスインジェション量を低下、も
しくは零にするように、制御弁８の弁開度を制御するも
のである。（第５実施形態）第４実施形態をさらに変形したもので
あり、暖房運転時には、吐出圧力Ｐd と凝縮器（室内側
熱交換器７）の加熱度合い（吹出空気温度等）との間に
は相関関係があるので、吐出圧力Ｐd の代わりに、図６
に示すように、凝縮器吹出空気温度Ｔc を温度センサ１
３により検出する。

【００３９】一方、温度センサ１４により検出される外
気温Ｔamに基づいて所定凝縮器吹出空気温度Ｔc0を決定
し、この所定凝縮器吹出空気温度Ｔc0より、実際の凝縮
器吹出空気温度Ｔc が低下すると、ガスインジェション
量を低下、もしくは零にするように、制御弁８の弁開度
を制御するものである。なお、第５実施形態において、
所定凝縮器吹出空気温度Ｔc0の設定を廃止して、凝縮器
吹出空気温度Ｔc と外気温Ｔamとの差が所定値以下に低
下したとき、ガスインジェション量を低下、もしくは零
にするようにしてもよい。（他の実施形態）なお、制御弁８として、前述の例で
は、弁開度を連続的（リニア）に調整可能な弁を用いて
いるが、制御弁８として、単純な開閉作動を行う電磁弁
を用い、この電磁弁の開閉期間の割合を制御（デューテ
ィ比制御）することにより、ガスインジェション量を制
御するようにしてもよい。

【００４０】また、図２（ｂ）に示す弁開度制御特性で
は、圧縮比が第２の所定値Ｂより低下すると、弁開度を
次第に減少させ、圧縮比が第１の所定値Ａより低下する
と、弁開度を零にするようにしているが、圧縮比が所定
値（例えば、ＡとＢの中間値）より大きいと、制御弁８
が全開し、圧縮比が所定値より小さくなると、制御弁８
が全閉するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図２】（ａ）は第１実施形態の制御フローチャート、
（ｂ）は第１実施形態の制御弁の弁開度制御特性図であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図４】本発明の第３実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図５】本発明の第４実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図６】本発明の第５実施形態を示す冷凍サイクル図で
ある。

【図７】従来装置を示す冷凍サイクル図である。

【図８】ガスインジェクション式冷凍サイクルのモリエ
ル線図である。

【図９】スクロール型圧縮機を用いたガスインジェクシ
ョン式冷凍サイクルにおける圧縮室内の圧力挙動を示す
特性図である。

【符号の説明】

１…スクロール型圧縮機、１ａ…吐出ポート、１ｂ…ガ
スインジェクションポート、１ｃ…吸入ポート、２…凝
縮器、３…第１減圧器、４…気液分離器、５…ガスイン
ジェクション配管、６…第２減圧手段、７…蒸発器、８
…制御弁、１０…吐出圧力センサ、１１…吸入圧力セン
サ、１２…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲垣光夫愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者鬼丸貞久愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者尾崎幸克愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を圧縮して吐出するスクロール型の
圧縮機（１）と、この圧縮機（１）から吐出されたガス冷媒を冷却し凝縮
する凝縮器（２、７）と、この凝縮器（２、７）から出た冷媒を中間圧まで減圧す
る第１減圧手段（３、６）と、この第１減圧手段（３、６）で減圧された中間圧冷媒の
気液を分離する気液分離器（４）と、この気液分離器（４）で分離されたガス冷媒を前記圧縮
機（１）の圧縮途中に戻すガスインジェクション配管
（５）と、前記気液分離器（４）で分離された液冷媒を減圧する第
２減圧手段（６、３）と、この第２減圧手段（６、３）で減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（７、３）と、前記ガスインジェクション配管（５）に設けられ、前記
圧縮機（１）の圧縮途中に戻すガス冷媒のインジェクシ
ョン量を制御する制御弁（８）とを備えた冷凍サイクル
装置において、前記圧縮機（１）の吸入圧力もしくはこれに関連する物
理量を検出する検出手段（１１）、および吐出圧力もし
くはこれに関連する物理量を検出する検出手段（１０）
と、この両検出手段（１０、１１）により検出された検出信
号に基づいて圧縮比を算出し、この圧縮比に基づいて前
記制御弁（８）を制御する制御手段（１２）とを備え、前記圧縮比が所定値以下に低下したときは前記制御手段
（１２）により前記制御弁（８）を制御して前記インジ
ェクション量を減少もしくは零にすることを特徴とする
冷凍サイクル装置。
【請求項２】前記制御手段（１２）は、前記所定値と
して、第１の所定値（Ａ）と、これより大きい第２の所
定値（Ｂ）を設定し、前記圧縮比が第２の所定値（Ｂ）より低下すると、前記
インジェクション量を減少させ、前記第１の所定値
（Ａ）に前記圧縮比が近づくに従って、前記インジェク
ション量の減少割合を増加し、前記圧縮比が前記第１の
所定値（Ａ）より低下すると、前記インジェクション量
を零にすることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイ
クル装置。
【請求項３】冷媒を圧縮して吐出するスクロール型の
圧縮機（１）と、この圧縮機（１）から吐出されたガス冷媒を冷却し凝縮
する凝縮器（２、７）と、この凝縮器（２、７）から出た冷媒を中間圧まで減圧す
る第１減圧手段（３、６）と、この第１減圧手段（３、６）で減圧された中間圧冷媒の
気液を分離する気液分離器（４）と、この気液分離器（４）で分離されたガス冷媒を前記圧縮
機（１）の圧縮途中に戻すガスインジェクション配管
（５）と、前記気液分離器（４）で分離された液冷媒を減圧する第
２減圧手段（６、３）と、この第２減圧手段（６、３）で減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（７、３）と、前記ガスインジェクション配管（５）に設けられ、前記
圧縮機（１）の圧縮途中に戻すガス冷媒のインジェクシ
ョン量を制御する制御弁（８）とを備えた冷凍サイクル
装置において、前記圧縮機（１）の吐出圧力を検出する検出手段（１
０）、および前記蒸発器（７、３）の冷却度合いを検出
する検出手段（１３）と、この両検出手段（１０、１１）により検出された検出信
号に基づいて前記制御弁（８）を制御する制御手段（１
２）とを備え、冷房運転時に、前記蒸発器（７、３）の冷却度合いによ
り決定した所定吐出圧力より、前記検出手段（１０）に
より検出した吐出圧力の方が低下したときは、前記制御
手段（１２）により前記制御弁（８）を制御して前記イ
ンジェクション量を減少もしくは零にすることを特徴と
する冷凍サイクル装置。
【請求項４】冷媒を圧縮して吐出するスクロール型の
圧縮機（１）と、この圧縮機（１）から吐出されたガス冷媒を冷却し凝縮
する凝縮器（２、７）と、この凝縮器（２、７）から出た冷媒を中間圧まで減圧す
る第１減圧手段（３、６）と、この第１減圧手段（３、６）で減圧された中間圧冷媒の
気液を分離する気液分離器（４）と、この気液分離器（４）で分離されたガス冷媒を前記圧縮
機（１）の圧縮途中に戻すガスインジェクション配管
（５）と、前記気液分離器（４）で分離された液冷媒を減圧する第
２減圧手段（６、３）と、この第２減圧手段（６、３）で減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（７、３）と、前記ガスインジェクション配管（５）に設けられ、前記
圧縮機（１）の圧縮途中に戻すガス冷媒のインジェクシ
ョン量を制御する制御弁（８）とを備えた冷凍サイクル
装置において、前記蒸発器（７、３）の冷却度合いを検出する検出手段
（１３）および外気温を検出する検出手段（１４）と、この両検出手段（１３、１４）により検出された検出信
号に基づいて前記制御弁（８）を制御する制御手段（１
２）とを備え、冷房運転時に、前記蒸発器（７、３）の冷却度合いによ
り決定した所定外気温より、前記検出手段（１４）によ
り検出した外気温の方が低下したときは、前記制御手段
（１２）により前記制御弁（８）を制御して前記インジ
ェクション量を減少もしくは零にすることを特徴とする
冷凍サイクル装置。
【請求項５】冷媒を圧縮して吐出するスクロール型の
圧縮機（１）と、この圧縮機（１）から吐出されたガス冷媒を冷却し凝縮
する凝縮器（２、７）と、この凝縮器（２、７）から出た冷媒を中間圧まで減圧す
る第１減圧手段（３、６）と、この第１減圧手段（３、６）で減圧された中間圧冷媒の
気液を分離する気液分離器（４）と、この気液分離器（４）で分離されたガス冷媒を前記圧縮
機（１）の圧縮途中に戻すガスインジェクション配管
（５）と、前記気液分離器（４）で分離された液冷媒を減圧する第
２減圧手段（６、３）と、この第２減圧手段（６、３）で減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（７、３）と、前記ガスインジェクション配管（５）に設けられ、前記
圧縮機（１）の圧縮途中に戻すガス冷媒のインジェクシ
ョン量を制御する制御弁（８）とを備えた冷凍サイクル
装置において、前記圧縮機（１）の吐出圧力を検出する検出手段（１
０）および外気温を検出する検出手段（１４）と、この両検出手段（１０、１４）により検出された検出信
号に基づいて前記制御弁（８）を制御する制御手段（１
２）とを備え、暖房運転時に、前記外気温により決定した所定吐出圧力
より、前記検出手段（１０）により検出した吐出圧力の
方が低下したときは、前記制御手段（１２）により前記
制御弁（８）を制御して前記インジェクション量を減少
もしくは零にすることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項６】冷媒を圧縮して吐出するスクロール型の
圧縮機（１）と、この圧縮機（１）から吐出されたガス冷媒を冷却し凝縮
する凝縮器（２、７）と、この凝縮器（２、７）から出た冷媒を中間圧まで減圧す
る第１減圧手段（３、６）と、この第１減圧手段（３、６）で減圧された中間圧冷媒の
気液を分離する気液分離器（４）と、この気液分離器（４）で分離されたガス冷媒を前記圧縮
機（１）の圧縮途中に戻すガスインジェクション配管
（５）と、前記気液分離器（４）で分離された液冷媒を減圧する第
２減圧手段（６、３）と、この第２減圧手段（６、３）で減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器（７、３）と、前記ガスインジェクション配管（５）に設けられ、前記
圧縮機（１）の圧縮途中に戻すガス冷媒のインジェクシ
ョン量を制御する制御弁（８）とを備えた冷凍サイクル
装置において、外気温を検出する検出手段（１４）および前記凝縮器
（２、７）の加熱度合いを検出する検出手段（１３）
と、この両検出手段（１３、１４）により検出された検出信
号に基づいて前記制御弁（８）を制御する制御手段（１
２）とを備え、暖房運転時に、前記外気温により決定した所定の凝縮器
加熱度合いより、前記検出手段（１３）により検出した
凝縮器加熱度合いの方が低下したときは、前記制御手段
（１２）により前記制御弁（８）を制御して前記インジ
ェクション量を減少もしくは零にすることを特徴とする
冷凍サイクル装置。