WO2025196897A1

WO2025196897A1 - 冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2025196897A1
Application number: PCT/JP2024/010567
Authority: WO
Inventors: 智隆石川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2024-03-18
Filing date: 2024-03-18
Publication date: 2025-09-25
Anticipated expiration: 2026-09-18

Abstract

冷凍サイクル装置（１）において、熱交換器（４）は、第１流路（７０）における凝縮器（３）と分岐点（４０）との間に設けられた第１通路（４１）と、第２流路（９０）における第２膨張弁（７）とインジェクションポート（２４）との間に設けられた第２通路（４２）とを含む。第１通路（４１）を流れる冷媒と第２通路（４２）を流れる冷媒との間で熱交換がされる。インジェクションポート（２４）は、圧縮機（２）において、内部圧力が吐出圧力と吸入圧力との間の中間値まで圧縮される部分に設けられ、中間値は、吸入圧力と中間値との差圧が、吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値に設定される。

Description

冷凍サイクル装置

　この発明は、冷凍サイクル装置に関する。

　国際公開第２０１５／１７３８４８号（特許文献１）には、凝縮器と膨張弁との間における冷媒の流路の分岐点から分岐させた冷媒を、減圧した後にインジェクション流路を経て圧縮機のインジェクションポートに供給し、その冷媒を圧縮機における中間圧の冷媒に合流させる冷凍サイクル装置が開示されている。

　このような構成の従来の冷凍サイクル装置では、凝縮器を出た冷媒の一部が圧縮機の中間圧の冷媒と合流されるので、圧縮機から凝縮器に供給される冷媒の流量が増加することにより、凝縮器における凝縮能力が向上する。

　このような従来の冷凍サイクル装置では、凝縮器と分岐点との間における冷媒の流路と、インジェクション流路との間で冷媒の熱交換をする内部熱交換器が設けられている。内部熱交換器では、凝縮器を出た冷媒と、分岐点で分岐した後に減圧されて温度が低下した冷媒とが熱交換されることにより、圧縮機のインジェクションポートに供給される冷媒の温度が調節される。

国際公開第２０１５／１７３８４８号

　しかし、前述のような内部熱交換器を備えた冷凍サイクル装置では、環境に与える負荷を低減するために、例えばＲ２９０およびＲ６００ａのような可燃性の自然冷媒を冷媒として用いる場合に次のような問題があった。

　冷凍サイクル装置で可燃性の冷媒を用いる場合には、冷凍サイクル装置の安全性を向上させるために、不燃性の冷媒を用いる場合と比べて、冷凍サイクル装置に封入する冷媒量が少量に制限されたり、圧縮機の吐出圧力および吐出温度が低温に制限されたりする。

　このような冷媒量の制限と、圧縮機の吐出圧力および吐出温度の制限とにより、冷凍サイクル装置では、可燃性の冷媒を用いる場合に、不燃性の冷媒を用いる場合と比べて、凝縮器の凝縮能力が低くなるという問題がある。

　可燃性の冷媒を用いる場合に凝縮器の凝縮能力を向上させるためには、圧縮機のインジェクションポートに供給する冷媒の流量を増加させることにより、圧縮機から凝縮器に供給される冷媒の流量を増加させることが考えられる。しかし、可燃性の冷媒を用いる場合には、圧縮機の吐出圧力および吐出温度が制限されていることにより、内部熱交換器において、高温側（凝縮器と分岐点との間の側）と、低温側（インジェクション流路の側）との間の温度差を十分に担保することが困難である。

　したがって、可燃性の冷媒を用いる場合に圧縮機のインジェクションポートに供給する冷媒の流量を増加させると、内部熱交換器での熱交換量が不足することが原因で、低温の冷媒がインジェクションポートに供給されるおそれがある。このような場合には、圧縮機の吐出温度が低下し、凝縮温度が低下するという問題がある。圧縮機の吐出温度が低下すると、例えば、給湯機のように凝縮器の発熱量に基づいて高温水を得る機器では、機器の動作状態に問題が生じる。

　本開示は、上記のような課題を解決するものであり、その目的は、冷凍サイクル装置において、可燃性の冷媒を用いる場合に、可燃性の冷媒を用いる場合に、凝縮器の凝縮能力の低下を抑制するとともに、圧縮機の吐出温度の低下を抑制することである。

　本開示は、圧縮機、凝縮器、第１膨張弁、および蒸発器を含む冷媒回路を備え、冷媒回路に可燃性の冷媒が封入された冷凍サイクル装置に関する。冷凍サイクル装置は、冷媒回路において、圧縮機、凝縮器、第１膨張弁、および蒸発器の順番で冷媒が循環する第１流路と、凝縮器と第１膨張弁との間における第１流路の分岐点から分岐し、凝縮器を通過した冷媒を圧縮機に設けられたインジェクションポートに戻す第２流路と、分岐点から順に第２流路において配置される第２膨張弁と熱交換器とを備える。記熱交換器は、第１流路における凝縮器と分岐点との間に設けられた第１通路と、第２流路における第２膨張弁とインジェクションポートとの間に設けられた第２通路とを含み、第１通路を流れる冷媒と第２通路を流れる冷媒との間で熱交換をする。インジェクションポートは、圧縮機において、内部圧力が吐出圧力と吸入圧力との間の中間値まで圧縮される部分に設けられ、中間値は、吸入圧力と中間値との差圧が、吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値に設定される。

　本開示の冷凍サイクル装置によれば、可燃性の冷媒を用いる場合に、凝縮器の凝縮能力の低下を抑制するとともに、圧縮機の吐出温度の低下を抑制することができる。

実施の形態１における冷凍サイクル装置の全体構成図である。実施の形態１における圧縮機の圧縮機構部の断面図である。実施の形態１の圧縮機において、インジェクションポートが設けられる部分の圧力の設定を示す図である。実施の形態１における冷凍サイクル装置の制御構成を示すブロック図である。実施の形態１における第２膨張弁の開度制御の第１例を示すフローチャートである。実施の形態１における第２膨張弁の開度制御の第２例を示すフローチャートである。実施の形態２における冷凍サイクル装置の全体構成図である。実施の形態２の冷凍サイクル装置の制御構成を示すブロック図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

　実施の形態１．
　（冷凍サイクル装置１の全体構成）
　図１は、実施の形態１における冷凍サイクル装置１の全体構成図である。なお、図１では、冷凍サイクル装置１における各機器の接続関係および配置構成を機能的に示しており、物理的な空間における配置を必ずしも示すものではない。

　図１を参照して、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、凝縮器３、内部熱交換器４、第１膨張弁５、蒸発器６、第２膨張弁７、吸入温度センサ８１、吐出温度センサ８２、および、出口温度センサ８３を含む。

　冷凍サイクル装置１においては、冷媒が流れる経路として、冷媒回路１０と、インジェクション経路１１とが設けられている。

　冷媒回路１０においては、圧縮機２、凝縮器３、内部熱交換器４、第１膨張弁５、および、蒸発器６を含む。冷媒回路１０では、圧縮機２、凝縮器３、内部熱交換器４、第１膨張弁５、および、蒸発器６の順番で冷媒が循環する第１流路７０が設けられている。冷媒回路１０には、可燃性の冷媒が封入されている。可燃性の冷媒は、例えば、Ｒ２９０およびＲ６００ａのような自然冷媒である。

　インジェクション経路１１は、第２膨張弁７および内部熱交換器４を含む。インジェクション経路１１においては、第２膨張弁７、内部熱交換器４、および、インジェクションポート２４の順番で冷媒が流れる第２流路９０が設けられている。

　第２流路９０は、凝縮器３と第１膨張弁５との間における第１流路７０の分岐点４０から分岐し、凝縮器３を通過した冷媒をインジェクションポート２４から圧縮機２の内部に戻す流路である。分岐点４０からインジェクションポート２４の間の第２流路９０においては、分岐点４０から順番に、第２膨張弁７と内部熱交換器４とが設けられている。

　内部熱交換器４は、ＨＩＣ（Heat　Inter　Changer）により構成される。内部熱交換器４は、第１通路４１および第２通路４２を有し、第１通路４１を流れる冷媒と第２通路４２を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。第１通路４１は、第１流路７０における凝縮器３と分岐点４０との間に設けられる。第２通路４２は、第２流路９０における第２膨張弁７とインジェクションポート２４との間に設けられている。

　第１通路４１には、第１流路７０において、凝縮器３を出て第１膨張弁５で膨張される前の高温の第１冷媒が流れる。一方、第２通路４２には、第１冷媒よりも低温となった第２冷媒が流れる。その理由は、第１流路７０において凝縮器３を出た冷媒が、第１膨張弁５で膨張される前に、分岐点４０で第１流路７０から分岐した第２流路９０において、第２膨張弁７で膨張されることにより、第１冷媒よりも低温の第２冷媒となるからである。内部熱交換器４において、第２通路４２を流れる第２冷媒は、第１通路４１を流れる第１冷媒と熱交換された後、圧縮機２のインジェクションポート２４に供給される。

　内部熱交換器４では、第１通路４１を流れる第１冷媒と第２通路４２を流れる第２冷媒とが熱交換されることにより、第２冷媒を蒸発させることが可能である。これにより、内部熱交換器４の第２通路４２から出た第２冷媒は、冷媒ガスとして、圧縮機２のインジェクションポート２４に供給され得る。

　圧縮機２は、モータにより駆動される圧縮機である。圧縮機２は、蒸発器６から出た低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機２には、種々のタイプのものを採用可能であり、例えば、スクロールタイプ、ロータリータイプ、スクリュータイプ等のものを採用し得る。実施の形態１では、スクロールタイプの圧縮機を一例として説明する。

　圧縮機２は、インバータ制御により駆動周波数を任意に変更することができる。圧縮機２は、図４に示す制御装置５０からの制御信号に従って回転速度を調整するように構成される。図４に示す制御装置５０は、圧縮機２の回転速度を調整することにより、冷媒の循環量を調整する制御をする。これにより、図４に示す制御装置５０は、冷凍サイクル装置１の能力を調整することができる。

　凝縮器３は、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換（放熱）をする熱交換器である。凝縮器３では、冷媒がこのような熱交換により凝縮されて液相に変化する。圧縮機２から吐出された冷媒は、凝縮器３において凝縮および液化され、凝縮器３から流出する。凝縮器３には、熱交換の効率を上げるために外気を送るファン（図示省略）が取り付けられている。

　第１膨張弁５は、凝縮器３で凝縮された冷媒を膨張させることにより、冷媒を減圧する。冷媒は、第１膨張弁５で膨張されることにより、低圧の二相冷媒となる。蒸発器６は、第１膨張弁５で膨張された冷媒と空気との間で熱交換（吸熱）をする熱交換器である。蒸発器６では、二相の冷媒がこのような熱交換により蒸発させられてガス冷媒に変化する。蒸発器６では、第１膨張弁５で膨張された冷媒と空気との間で熱交換を行なうように構成される。蒸発器６には、熱交換の効率を上げるためのファン（図示省略）が取り付けられている。蒸発器６では、蒸発させられてガス冷媒に変化した冷媒は、圧縮機２に送られる。

　内部熱交換器４は、凝縮器３を出て第１膨張弁５で膨張される前の第１冷媒を、第１冷媒よりも低温の第２冷媒と熱交換させることにより、第１冷媒の温度を減少させる。これにより、第１膨張弁５で膨張される前の第１冷媒の過冷却度を増加させることが可能となるので、ＣＯＰ（Coefficient　Of　Performance）が向上して冷凍サイクル装置１の運転の省エネルギ化を図ることができる。

　第２流路９０は、凝縮器３と第１膨張弁５との間における第１流路７０の分岐点４０から分岐した流路であり、凝縮器３を通過した冷媒を圧縮機２のインジェクションポート２４に戻す流路である。

　第２膨張弁７は、凝縮器３から出て分岐点４０から流れてきた高圧力の冷媒を膨張させ、冷媒の圧力を中間圧力まで低下させる電子膨張弁である。第２膨張弁７は、弁開度を変化させることにより、第２流路９０に流れる冷媒の流量および温度を変化させることができる。第２膨張弁７の弁開度は、図４に示す制御装置５０により制御される。

　圧縮機２の吸入側の配管には、冷媒の吸入温度を検出する吸入温度センサ８１が設けられている。圧縮機２の吐出側の配管には、冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ８２が設けられている。内部熱交換器４における第２通路４２の出口側の配管には、内部熱交換器４における第２通路４２の冷媒の出口温度を検出する出口温度センサ８３が設けられている。吸入温度センサ８１の検出信号、吐出温度センサ８２の検出信号、および、出口温度センサ８３の検出信号は、図４に示す制御装置５０に送られる。なお、冷凍サイクル装置１においては、これらのセンサの他にも各種のセンサが設けられている。

　（圧縮機２の構造）
　図２は、実施の形態１における圧縮機２の圧縮機構部２００の断面図である。圧縮機構部２００は、揺動スクロール９１と固定スクロール９２とを備えている。固定スクロール９２は、フレーム７７を介して密閉容器１００に固定されている。揺動スクロール９１は、圧縮機２の回転軸（図示省略）の回転により揺動される。

　揺動スクロール９１は、渦巻状突起である揺動渦巻体９１ｂを含む。固定スクロール９２は、渦巻状突起である固定渦巻体９２ｂを含む。揺動渦巻体９１ｂおよび固定渦巻体９２ｂは、インボリュート曲線にならって構成されている。揺動スクロール９１および固定スクロール９２は、揺動渦巻体９１ｂと固定渦巻体９２ｂとを圧縮機２の回転軸の回転中心に対して逆位相で組合せた対称渦巻形状の状態で配置されている。以下、揺動スクロール９１と固定スクロール９２とで構成された圧縮機構部２００のうち、揺動渦巻体９１ｂと固定渦巻体９２ｂとを組合せた対称渦巻形状の構造体部分を、渦巻構造体という。

　図２に示すように、揺動渦巻体９１ｂが描くインボリュート曲線の基礎円の中心を基礎円中心２０４ａとする。固定渦巻体９２ｂが描くインボリュート曲線の基礎円の中心を基礎円中心２０４ｂとする。基礎円中心２０４ａが基礎円中心２０４ｂまわりに回転することにより、揺動渦巻体９１ｂが固定渦巻体９２ｂまわりに揺動運動を行なう。

　渦巻中心から渦巻の伸開方向に巻き終わりまで渦巻に沿って見た場合に、揺動渦巻体９１ｂの内向面２０５ａと固定渦巻体９２ｂの外向面２０６ｂとの間に複数の接触点ができる。これにより、揺動渦巻体９１ｂの内向面２０５ａと固定渦巻体９２ｂの外向面２０６ｂとの間隙が複数の接触点によって区切られ、例えば圧縮室７１ａ１および圧縮室７１ａ２のような複数の圧縮室が形成される。

　渦巻中心から渦巻の伸開方向に巻き終わりまで渦巻に沿って見た場合に、固定渦巻体９２ｂの内向面２０５ｂと揺動渦巻体９１ｂの外向面２０６ａとの間に複数の接触点ができる。これにより、固定渦巻体９２ｂの内向面２０５ｂと揺動渦巻体９１ｂの外向面２０６ａとの間隙は複数の接触点によって区切られ、例えば圧縮室７１ｂ１および圧縮室７１ｂ２のような複数の圧縮室が形成される。

　このように、圧縮機構部２００では、揺動スクロール９１の揺動台板に設けられた揺動渦巻体９１ｂと、固定スクロール９２の固定台板上に設けられた固定渦巻体９２ｂとが組合されて複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２が形成される。

　揺動渦巻体９１ｂと固定渦巻体９２ｂとを組合せた渦巻構造体９３は対称渦巻形状である。このため、図２に示すように渦巻構造体９３内には、回転軸の回転中心を中心として対称の一対の圧縮室７１ａ（７１ａ１，７１ａ２）および圧縮室７１ｂ（７１ｂ１，７１ｂ２）が、渦巻の外側から内側に複数組、形成された状態となる。以下においては、圧縮室７１ａおよび圧縮室７１ｂをまとめて指す圧縮室は、圧縮室７１という。

　渦巻構造体９３の中心部分は、揺動渦巻体９１ｂの内向面２０５ａ、および、固定渦巻体９２ｂの内向面２０５ｂで囲まれた空間で構成された最内室である。そして、固定台板２ａにおいて最内室を形成する部分に、圧縮した冷媒を吐出する吐出口２０１が設けられている。

　渦巻構造体９３の外周には、圧縮機２に吸入された冷媒を圧縮機構部２００に導く冷媒導入口７ｃ，７ｄが設けられている。

　圧縮機２に吸入された冷媒は、冷媒導入口７ｃおよび冷媒導入口７ｄを介して圧縮機構部２００の吸入室７４に取り込まれる。揺動渦巻体９１ｂが旋回すると、固定渦巻体９２ｂと揺動渦巻体９１ｂとが接する位置が移動し、圧縮室７１の容積が変動することで、圧縮室７１内の冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は吐出口２０１から吐出される。

　圧縮機構部２００においては、前述のように複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２が設けられる。複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２においては、図中に示すようなインジェクション口２９，２８，２６，２７を設けることが可能である。インジェクション口２９，２８，２６，２７は、インジェクションポート２４から圧縮機の内部に供給される冷媒を複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２のいずれかにインジェクションするための冷媒導入口である。

　圧縮機構部２００においては、インジェクション口２９，２８，２６，２７のうち、いずれかを設けることにより、インジェクションポート２４から圧縮機の内部に供給される冷媒を複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２のいずれかにインジェクションすることが可能である。

　図３は、実施の形態１の圧縮機２において、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力の設定を示す図である。図３においては、圧縮機２の内部圧力Ｐが示されている。圧縮機２では、前述のように複数の圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２のいずれかにおいてインジェクション口が設けられることにより、図３に示すように吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの間の中間値Ｐｍまで圧縮される部分に対応する圧縮室にインジェクションポート２４を設けることができる。そして、そのような中間値Ｐｍは、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような圧力値に設定される。

　このように、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力が、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような中間値Ｐｍの圧力に設定される１つの理由は、次のとおりである。冷凍サイクル装置１のような構成の冷凍サイクル装置において、ＣＯＰを最大にするような中間値Ｐｍは、下記（１）式に示すような演算式により求められる。

　Ｐｍ＜（Ｐｓ×Ｐｄ）^0.5…（１）
　上記（１）式により得られる中間値Ｐｍは、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となる。

　一般的に、圧縮機２において、内部熱交換器４の第２通路４２から出た冷媒を圧縮機２にインジェクションする場合にインジェクションポートが設けられる部分の圧力は、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）とされる。しかし、このような従来のような冷媒のインジェクションをする場合には、可燃性の冷媒を用いると、前述のように圧縮機２の吐出圧力および吐出温度が抑制されるので、内部熱交換器４において、第１通路４１を通る第１冷媒と、第２通路４２を通る第２冷媒との間の温度差が抑制される。これにより、内部熱交換器４での熱交換による第２冷媒の蒸発が促進されず、圧縮機２において、インジェクションポートが設けられる部分の冷媒の温度よりも低い温度の冷媒が圧縮機２にインジェクションされるので、圧縮機２の吐出温度が低下するおそれがある。

　実施の形態１では、上記（１）式に基づいて、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような中間値Ｐｍとなるように、インジェクションポート２４が設けられる。圧縮機２において、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力が、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような中間値Ｐｍに設定されると、中間値が圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）に設定される場合と比べて、内部熱交換器４での熱交換により第２冷媒が蒸発する飽和温度が低くなるので、内部熱交換器４での第１通路４１を通る第１冷媒と、第２通路４２を通る第２冷媒との間の温度差に関し、熱交換による第２冷媒の蒸発が促進可能な温度差を担保することが可能となる。

　したがって、実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、可燃性の冷媒を用いる場合に、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制することができる。これにより、実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、可燃性の冷媒を用いる場合に、凝縮器３の凝縮能力の低下を抑制するとともに、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制することができる。このような効果が期待できることにより、実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、可燃性の冷媒を用いる場合に、例えば給湯機のように凝縮器３の発熱量に基づいて高温水を得る機器での動作状態に問題が生じないようにすることができる。

　また、このように、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力が、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような中間値Ｐｍに設定される場合は、中間値が圧縮機２の吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）に設定される場合と比べて、圧縮機２においてインジェクションポート２４からインジェクションされた冷媒と、圧縮機２において圧縮中の冷媒とを混合した後に冷媒を加熱する期間が長くなる。

　したがって、実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、可燃性の冷媒を用いる場合に、圧縮機２の吐出温度の低下をさらに抑制することができる。これにより、実施の形態１の冷凍サイクル装置１では、可燃性の冷媒を用いる場合に、凝縮器３の凝縮能力の低下をさらに抑制するとともに、圧縮機２の吐出温度の低下をさらに抑制することができる。

　（冷凍サイクル装置１の制御構成）
　次に、冷凍サイクル装置１の制御構成を説明する。図４は、実施の形態１の冷凍サイクル装置１の制御構成を示すブロック図である。

　制御装置５０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）５１と、メモリ５２（ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory））と、各種信号を入出力するための入出力バッファ（図示せず）等を含んで構成される。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置５０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置５０は、これらのプログラムに従って、冷凍サイクル装置１における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　冷凍サイクル装置１においては、予め定められた箇所の温度、圧力、および、回転数等の状態を検出することが可能な各種センサが設けられている。このような各種のセンサの検出信号は、制御装置５０に入力される。例えば、吸入温度センサ８１の検出信号、吐出温度センサ８２の検出信号、および、出口温度センサ８３の検出信号は、制御装置５０に入力される。

　制御装置５０は、各種センサの検出信号に基づいて、冷凍サイクル装置１の状態を確認し、冷凍サイクル装置１に設けられた各種機器に制御信号を送り、各種機器を制御する。例えば、制御装置５０は、圧縮機２に制御信号を送り、圧縮機２の回転数等を制御する。制御装置５０は、第１膨張弁５に制御信号を送り、第１膨張弁５の開度を制御する。制御装置５０は、第２膨張弁７に制御信号を送り、第２膨張弁７の開度を制御する。

　（第２膨張弁７の制御例）
　次に、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、制御装置５０が第２膨張弁７の開度を制御する制御例を説明する。このような制御例としては、以下に第１例と第２例とを説明する。

　（第２膨張弁７の制御の第１例）
　まず、第２膨張弁７の制御の第１例を説明する。制御装置５０は、吸入温度センサ８１により検出された圧縮機２の吸入温度、吐出温度センサ８２により検出された圧縮機２の吐出温度、および、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度に基づいて、第２膨張弁７の開度を制御する。具体的に、制御装置５０は、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように第２膨張弁７の開度を制御する。

　圧縮機２では、圧縮機２の吸入圧力と中間値との差圧が、圧縮機２の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値まで圧縮される部分にインジェクションポート２４が設けられるので、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上となると、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度が、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上となると、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　図５は、実施の形態１における第２膨張弁７の開度制御の第１例を示すフローチャートである。制御装置５０は、ステップＳ１により、吸入温度センサ８１により検出された圧縮機２の吸入温度のデータ、吐出温度センサ８２により検出された圧縮機２の吐出温度のデータ、および、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度のデータを取得する。

　制御装置５０は、ステップＳ２により、ステップＳ１で取得した圧縮機２の吸入温度のデータ、および、圧縮機２の吐出温度のデータに応じて、吸入温度と吐出温度との平均値を演算する。このように吸入温度と吐出温度との平均値を演算することにより、圧縮機２における吸入温度と吐出温度との間における温度の中間値のデータを得ることができる。

　制御装置５０は、ステップＳ３により、ステップＳ１で取得された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度のデータと、ステップＳ２の演算により得られた吸入温度と吐出温度との平均値とを比較し、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上であるか否かを判断する。

　制御装置５０は、ステップＳ３により内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が吸入温度と吐出温度との平均値以上である場合に、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制することが可能な状態であると判断し、処理を終了する。これにより、第２膨張弁７の開度が現状の開度で維持される。

　一方、制御装置５０は、ステップＳ３により内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が吸入温度と吐出温度との平均値以上ではない場合に、ステップＳ４により、第２膨張弁７の開度を予め定められた開度だけ減少さる。ステップＳ４で減少させる開度は、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度を増加させる場合の開度の減少量の１単位として予め定められた開度である。

　そして、制御装置５０は、ステップＳ４の実行タイミングから予め定められた時間が経過したタイミングにおいて、ステップＳ１に戻る。このようにステップＳ４の実行タイミングから予め定められた時間が経過したタイミングでステップＳ１に戻る理由は、第２膨張弁７の開度が減少させられることにより内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が上昇するのを待つためである。

　ステップＳ４からステップＳ１に戻った場合に、ステップＳ１により新たに前述のようなデータを取得し、ステップＳ２により内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上であるか否かを判断する。そして、ステップＳ３により、新たに、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上であるか否かを判断する。この場合に内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上ではない場合は、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上となるまで、前述のステップＳ４と前述のステップＳ１～ステップＳ３の処理を繰り返し実行する。

　ステップＳ１～ステップＳ４の処理が実行されることにより、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上となるように制御される。圧縮機２では、圧縮機２の吸入圧力と中間値との差圧が、圧縮機２の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値まで圧縮される部分にインジェクションポート２４が設けられるので、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吸入温度と吐出温度との平均値以上となると、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度が、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　したがって、前述した吸入温度と吐出温度との平均値は、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度であると考えられる。

　以上に説明したように、第２膨張弁７の制御の第１例では、制御装置５０が、出口温度センサ８３により検出された冷媒の温度が、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、第２膨張弁７の開度を制御するので、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　（第２膨張弁７の制御の第２例）
　次に、第２膨張弁７の制御の第２例を説明する。制御装置５０は、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度に基づいて、第２膨張弁７の開度を制御する。

　具体的に、制御装置５０は、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、下記（２）式に示すような複数段に分けて断熱圧縮をする場合において、インジェクションポート２４が設けられた圧縮段数目の吐出温度の理論値Ｔｄ以上となるように第２膨張弁７の開度を制御する。

　下記（２）式において、Ｔｓ、Ｐｄ、Ｐｓ、ｍ、ｋは次のとおりである。Ｔｓは圧縮機２の吸入温度である。Ｐｄは圧縮機２の吐出圧力である。Ｐｓは圧縮機２の吸入圧力である。ｍは圧縮機２の圧縮段数である。圧縮段数は、冷媒を複数段階で圧縮する構成における圧縮段階の数である。例えば図２に示すような複数の圧縮室を備えた場合では、冷媒が複数の圧縮室で段階的に圧縮される場合における圧縮室を用いた圧縮段階の数である。冷媒を複数段階で圧縮する構成において、各圧縮段での吐出温度の理論値Ｔｄは、各圧縮段に対応する圧縮段数ｍを用いて演算する。ｋは比熱比である。

　Ｔｄ＝Ｔｓ×（Ｐｄ／Ｐｓ）^{（ｋ－１／ｍｋ）}…（２）
　圧縮機２では、圧縮機２の吸入圧力と中間値との差圧が、圧縮機２の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値まで圧縮される圧縮室にインジェクションポート２４が設けられるので、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、インジェクションポート２４が設けられた圧縮室に対応する圧縮段数での冷媒の吐出温度以上となるように制御される。これにより、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、インジェクションポート２４が設けられた圧縮段数での吐出温度（冷媒温度）以上となると、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　したがって、前述したインジェクションポート２４が設けられた圧縮段数目の吐出温度の理論値Ｔｄは、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度であると考えられる。

　以上に説明したように、第２膨張弁７の制御の第２例では、制御装置５０が、出口温度センサ８３により検出された冷媒の温度が、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、第２膨張弁７の開度を制御するので、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　図６は、実施の形態１における第２膨張弁７の開度制御の第２例を示すフローチャートである。制御装置５０は、ステップＳ１１により、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度のデータを取得する。

　制御装置５０は、ステップＳ１２により、前述のようなインジェクションポート２４が設けられた圧縮段での吐出温度の理論値Ｔｄをメモリ５２から読み出す。ステップＳ１２においてメモリ５２から読み出す吐出温度の理論値Ｔｄのデータは、冷凍サイクル装置１の設計段階において決定された圧縮機２の吸入温度Ｔｓ、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄ、圧縮機２の吸入圧力Ｐｓ、および、圧縮機２の圧縮段数ｍの値に基づいて、予め演算され、メモリ５２に記憶されている。ステップＳ１２では、このようにメモリ５２に記憶された吐出温度の理論値Ｔｄのデータが読み出される。

　制御装置５０は、ステップＳ１３により、ステップＳ１１で取得された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度のデータと、ステップＳ１２で読み出された吐出温度の理論値Ｔｄのデータとを比較し、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吐出温度の理論値Ｔｄ以上であるか否かを判断する。

　制御装置５０は、ステップＳ１３により内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が吐出温度の理論値Ｔｄ以上である場合に、圧縮機２の吐出温度の低下を抑制することが可能な状態であると判断し、処理を終了する。これにより、第２膨張弁７の開度が現状の開度で維持される。

　一方、制御装置５０は、ステップＳ１３により内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が吐出温度の理論値Ｔｄ以上ではない場合に、ステップＳ１４により、第２膨張弁７の開度を予め定められた開度だけ減少さる。ステップＳ１４で減少させる開度は、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度を増加させる場合の開度の減少量の１単位として予め定められた開度である。

　そして、ステップＳ１４の実行タイミングから予め定められた時間が経過したタイミングにおいて、制御装置５０は、ステップＳ１１に戻り、出口温度センサ８３により検出された内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度のデータを取得する。このようにステップＳ１４の実行タイミングから予め定められた時間が経過したタイミングで出口温度センサ８３ｄの検出データを取得する理由は、第２膨張弁７の開度が減少させられることにより内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が上昇するのを待つためである。

　制御装置５０は、ステップＳ１４からステップＳ１１に戻った場合に、ステップＳ１１により新たに前述のようなデータを取得し、ステップＳ１２により吐出温度の理論値Ｔｄを読み出す。そして、ステップＳ１３により、新たに、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吐出温度の理論値Ｔｄ以上であるか否かを判断する。この場合に内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吐出温度の理論値Ｔｄ以上ではない場合は、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、圧縮段吸入温度と吐出温度との平均値以上となるまで、前述のようなステップＳ１４および前述のステップＳ１１～ステップ１３の処理を繰り返し実行する。

　ステップＳ１１～ステップＳ１４の処理が実行されることにより、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、吐出温度の理論値Ｔｄ以上となるように制御される。圧縮機２では、圧縮機２の吸入圧力と中間値との差圧が、圧縮機２の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値まで圧縮される部分にインジェクションポート２４が設けられるので、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が、インジェクションポート２４が設けられた圧縮段における吐出温度の理論値Ｔｄ以上となると、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度が、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　実施の形態２．
　実施の形態２では、実施の形態１に示す単段式の圧縮機２の代わりに、二段式の圧縮機２０を用いる構成を説明する。

　（冷凍サイクル装置１Ａの全体構成）
　図７は、実施の形態２における冷凍サイクル装置１Ａの全体構成図である。図７の冷凍サイクル装置１Ａが図１の冷凍サイクル装置１と異なるのは、単段式の圧縮機２の代わりに、二段式の圧縮機２０を設けたことである。

　二段式の圧縮機２０は、直列に接続された低段側の第１圧縮機２１と高段側の第２圧縮機２２とを含む。圧縮機２０においては、蒸発器６から出た冷媒を第１圧縮機２１が、吸入して圧縮し、第１圧縮機２１と第２圧縮機２２との中間部に吐出する。圧縮機２０においては、中間部に吐出された冷媒を第２圧縮機２２が、吸入して圧縮し凝縮器３に向けて吐出する。

　圧縮機２０には、第１圧縮機２１の吐出部と第２圧縮機２２の吸入部との間の中間部に設けられた冷媒の経路にインジェクションポート２４が設けられる。インジェクションポート２４から流入した冷媒は、第１圧縮機２１から吐出された冷媒と混合されて、第２圧縮機２２に吸入される。

　圧縮機２０では、第２圧縮機２２の方が、第１圧縮機２１と比べて容量が大きい。より具体的には、第２圧縮機２２の方が、第１圧縮機２１と比べて、押しのけ量が大きい。

　圧縮機２０では、吸入圧力と吐出圧力との間の中間値まで圧縮される部分にインジェクションポート２４が設けられている。圧縮機２０では、第２圧縮機２２の方が、第１圧縮機２１と比べて容量が大きいので、吸入圧力と吐出圧力との間の中間値は、圧縮機２０における第１圧縮機２１の吸入圧力と中間値との差圧が、圧縮機２０における第１圧縮機２１の圧縮機２の吸入圧力と第２圧縮機２２の吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値に設定される。

　このように、実施の形態２の冷凍サイクル装置１Ａでは、図３を用いて説明した実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同様に、圧縮機２０の吸入圧力Ｐｓ（第１圧縮機２１の吸入圧力）と中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、圧縮機２０の吸入圧力Ｐｓ（第１圧縮機２１の吸入圧力）と吐出圧力Ｐｄ（第２圧縮機２２の吐出圧力）との差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような中間値Ｐｍとなるように、インジェクションポート２４が設けられる。これにより、実施の形態２の冷凍サイクル装置１Ａでは、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同様の理由により、可燃性の冷媒を用いる場合に、凝縮器３の凝縮能力の低下を抑制するとともに、圧縮機の吐出温度の低下を抑制することができる。

　（冷凍サイクル装置１Ａの制御構成）
　次に、冷凍サイクル装置１Ａの制御構成を説明する。図８は、実施の形態２の冷凍サイクル装置１Ａの制御構成を示すブロック図である。

　図７に示す冷凍サイクル装置１Ａの制御構成が、図４に示す冷凍サイクル装置１の制御構成と異なるのは、圧縮機２の代わりに、圧縮機２０が設けられていることである。圧縮機２０に含まれる第１圧縮機２１と第２圧縮機２２とは、制御装置５０が個別に制御することが可能である。

　（第２膨張弁７の制御例）
　冷凍サイクル装置１Ａでは、図５に示す第２膨張弁７の制御の第１例と同様の制御が実行可能である。また、冷凍サイクル装置１Ａでは、図６に示す第２膨張弁７の制御の第２例と同様の制御が実行可能である。このような制御が実行されることにより、実施の形態２の冷凍サイクル装置１Ａでは、実施の形態１の冷凍サイクル装置１と同様に、インジェクションポート２４に供給される冷媒の温度により圧縮機２０の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　変形例．
　以下に、実施の形態に関する各種の変形例を説明する。

　（１）　実施の形態１および実施の形態２では、冷凍サイクル装置１，１Ａが可燃性の冷媒を封入した装置であることを説明した。その可燃性の冷媒としては、代表例として、Ｒ２９０およびＲ６００ａを説明した。しかし、これに限らず、冷凍サイクル装置１，１Ａでは、その他の可燃性の冷媒を用いても、同様の効果を得ることができる。

　（２）　実施の形態１および実施の形態２では、冷凍サイクル装置１，１Ａに用いる圧縮機２，２０として、スクロールタイプの圧縮機を代表例として示した。しかし、これに限らず、前述したように、可燃性の冷媒を用いて、実施の形態１および実施の形態２で説明した効果を得られる圧縮機としては、圧縮機において、インジェクションポートが設けられる部分の圧力が、圧縮機の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような中間値に設定することが可能となる構造の圧縮機であれば、スクロールタイプの圧縮機以外の形式の圧縮機を用いてもよい。

　（３）　実施の形態１および実施の形態２では、圧縮機２，２０において、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力が、圧縮機２，２０の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような中間値に設定することを説明した。その場合に設定される中間値は、少なくとも冷凍サイクル装置における凝縮器３の正常な機能を阻害しないような圧縮機の吐出温度が担保できる値であればよい。また、冷凍サイクル装置が、例えば給湯機のように凝縮器３の発熱量に基づいて高温水を得る機器として用いられる場合には、その場合に設定される中間値は、例えばそのような機器の動作状態に問題が生じないような圧縮機の吐出温度が担保できる値であればよい。

　（４）　実施の形態１および実施の形態２では、可燃性の冷媒を冷凍サイクル装置１，１Ａに封入する場合について説明した。可燃性の冷媒としては、安全性を確保するために、強燃性の冷媒であるか、強燃性以外の可燃性の冷媒であるかに応じて、冷凍サイクル装置１，１Ａに封入する冷媒量が異なる場合がある。そのような場合には、冷凍サイクル装置１，１Ａに封入する冷媒の種類に応じて、インジェクションポート２４が設けられる部分の圧力が、圧縮機２，２０の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような中間値を異ならせるようにしてもよい。

　（５）　実施の形態１および実施の形態２では、内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が圧縮機２，２０の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように第２膨張弁７の開度を制御する例を示した。しかし、これに限らず、そのような制御を実行しなくても、圧縮機２，２０において、インジェクションポートが設けられる部分の圧力が、圧縮機２，２０の吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような中間値に設定することにより、内部熱交換器４での第１通路４１を通る第１冷媒と、第２通路４２を通る第２冷媒との間の温度差に関し、熱交換による第２冷媒の蒸発が促進可能な温度差を担保することが可能となる効果が十分に得られる場合には、このような内部熱交換器４の第２通路４２の出口温度が圧縮機２の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるようにする第２膨張弁７の開度制御は、実行しないようにしてもよい。

　（まとめ）
　以下において、再び図面を参照して実施の形態について、総括する。

　（第１項）本開示は、圧縮機（圧縮機２,２０）、凝縮器（凝縮器３）、第１膨張弁（第１膨張弁５）、および蒸発器（蒸発器６）を含む冷媒回路（冷媒回路１０）を備え、前記冷媒回路（冷媒回路１０）に可燃性の冷媒が封入された冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１，１Ａ）に関する。前記冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１，１Ａ）は、前記冷媒回路（冷媒回路１０）において、前記圧縮機（圧縮機２,２０）、前記凝縮器（凝縮器３）、前記第１膨張弁（第１膨張弁５）、および前記蒸発器（蒸発器６）の順番で冷媒が循環する第１流路（第１流路７０）と、前記凝縮器（凝縮器３）と前記第１膨張弁（第１膨張弁５）との間における第１流路（第１流路７０）の分岐点（分岐点４０）から分岐し、前記凝縮器（凝縮器３）を通過した冷媒を前記圧縮機（圧縮機２,２０）に設けられたインジェクションポート（インジェクションポート２４）に戻す第２流路（第２流路９０）と、前記分岐点（分岐点４０）から順に前記第２流路において配置される第２膨張弁（第２膨張弁７）と熱交換器（内部熱交換器４）とを備える。前記熱交換器（内部熱交換器４）は、前記第１流路（第１流路７０）における前記凝縮器（凝縮器３）と前記分岐点（分岐点４０）との間に設けられた第１通路（第１通路４１）と、前記第２流路（第２流路９０）における前記第２膨張弁（第２膨張弁７）と前記インジェクションポート（インジェクションポート２４）との間に設けられた第２通路（第２通路４２）とを含み、前記第１通路（第１通路４１）を流れる冷媒と前記第２通路（第２通路４２）を流れる冷媒との間で熱交換をし、前記インジェクションポート（インジェクションポート２４）は、前記圧縮機（圧縮機２）において、前記内部圧力が前記吐出圧力Ｐｄと前記吸入圧力Ｐｓとの間の中間値Ｐｍまで圧縮される部分に設けられ、前記中間値Ｐｍは、前記吸入圧力Ｐｓと前記中間値Ｐｍとの差圧Ｂが、前記吸入圧力Ｐｓと前記吐出圧力Ｐｄとの差圧Ａの半分（Ａ／２）未満となるような圧力値（Ｂ＜Ａ／２）に設定される。

　このような構成によれば、インジェクションポートが、圧縮機において、内部圧力が吐出圧力と吸入圧力との間の中間値まで圧縮される部分に設けられ、そのような中間値が、吸入圧力と当該中間値との差圧が、吸入圧力と吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値に設定されるので、熱交換器で熱交換されるときの第２通路を流れる冷媒の飽和温度を低下させることができる。これにより、可燃性の冷媒を用いる場合でも、熱交換器における第１通路を流れる冷媒と第２通路を流れる冷媒との温度差の縮小を抑制することが可能となり、熱交換を促進させることができる。したがって、このような構成では、可燃性の冷媒を用いる場合に、熱交換器からインジェクションポートに戻される冷媒の熱量の低下を抑制することできるので、凝縮器の凝縮能力の低下を抑制するとともに、圧縮機の吐出温度の低下を抑制することができる。

　（第２項）第１項に記載の冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１，１Ａ）において、前記熱交換器（内部熱交換器４）から前記インジェクションポート（インジェクションポート２４）に流れる冷媒の温度を検出する温度センサ（出口温度センサ８３）と、制御装置（制御装置５０）とをさらに備え、前記制御装置（制御装置５０）は、前記温度センサ（出口温度センサ８３）により検出された冷媒の温度が、前記圧縮機（圧縮機２,２０）の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、前記第２膨張弁（第２膨張弁７）の開度を制御する（ステップＳ１～Ｓ４、ステップＳ１１～Ｓ１４）。

　このような構成によれば、制御装置が、温度センサにより検出された冷媒の温度が、圧縮機の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、第２膨張弁の開度を制御するので、その冷媒を受ける圧縮室における冷媒の温度よりも高くなる。これにより、インジェクションポートに供給される冷媒の温度により圧縮機の吐出温度が低下することをさらに抑制することができる。

　（第３項）第１項または第２項に記載の冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１，１Ａ）において、前記圧縮機（圧縮機２,２０）は、内部に複数の圧縮室（圧縮室７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ２，７１ｂ２）が設けられ、前記インジェクションポート（インジェクションポート２４）は、前記圧縮機（圧縮機２,２０）において、前記内部圧力が前記中間値となる圧縮室に冷媒を受入れ可能に設けられる。

　このような構成によれば、インジェクションポートが、内部に複数の圧縮室が設けられた圧縮機において、内部圧力が中間値となる圧縮室に冷媒を受入れ可能に設けられるので、内部に複数の圧縮室が設けられた圧縮機において、インジェクションポートに供給される冷媒の温度により圧縮機の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　（第４項）第１項～第３項のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１Ａ）において、前記圧縮機（圧縮機２０）は、第１圧縮機（第１圧縮機２１）と、前記第１圧縮機（第１圧縮機２１）よりも容量が大きい第２圧縮機（第２圧縮機２２）とを含み、冷媒を前記第１圧縮機（第１圧縮機２１）で圧縮した後、前記第２圧縮機（第２圧縮機２２）で圧縮する２段式の圧縮機（圧縮機２０）であり、前記インジェクションポート（インジェクションポート２４）は、前記第１圧縮機（第１圧縮機２１）と、前記第２圧縮機（第２圧縮機２２）との間に設けられた冷媒の経路に冷媒を受入れ可能に設けられる。

　このような構成によれば、第１圧縮機と、第１圧縮機よりも容量が大きい第２圧縮機とを含む圧縮機において、インジェクションポートが、第１圧縮機と、第２圧縮機との間に設けられた冷媒の経路に冷媒を受入れ可能に設けられるので、第１圧縮機と第２圧縮機とを含む圧縮機において、インジェクションポートに供給される冷媒の温度により圧縮機の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　（第５項）第１項～第４項のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置（冷凍サイクル装置１，１Ａ）において、前記中間値は、前記圧縮機（圧縮機２，２０）における前記内部圧力が前記吐出圧力と前記吸入圧力との積の０．５乗よりも小さい値に設定される。

　このような構成によれば、中間値が、圧縮機における内部圧力が吐出圧力と吸入圧力との積の０．５乗よりも小さい値に設定されるので、インジェクションポートに供給される冷媒の温度により圧縮機の吐出温度が低下することを抑制することができる。

　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。本発明の範囲は、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およ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。

　２，２０　圧縮機、３　凝縮器、５　第１膨張弁、６　蒸発器、１０　冷媒回路、１，１Ａ　冷凍サイクル装置、７０　第１流路、４０　分岐点、２４　インジェクションポート、９０　第２流路、７　第２膨張弁、４　内部熱交換器、４１　第１通路、４２　第２通路、８３　出口温度センサ、５０　制御装置、７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ２，７１ｂ２　圧縮室、２１　第１圧縮機、２２　第２圧縮機。

Claims

　圧縮機、凝縮器、第１膨張弁、および蒸発器を含む冷媒回路を備え、前記冷媒回路に可燃性の冷媒が封入された冷凍サイクル装置であって、
　前記冷媒回路において、前記圧縮機、前記凝縮器、前記第１膨張弁、および前記蒸発器の順番で冷媒が循環する第１流路と、
　前記凝縮器と前記第１膨張弁との間における第１流路の分岐点から分岐し、前記凝縮器を通過した冷媒を前記圧縮機に設けられたインジェクションポートに戻す第２流路と、
　前記分岐点から順に前記第２流路において配置される第２膨張弁と熱交換器とを備え、
　前記熱交換器は、
　　前記第１流路における前記凝縮器と前記分岐点との間に設けられた第１通路と、
　　前記第２流路における前記第２膨張弁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通路とを含み、
　　前記第１通路を流れる冷媒と前記第２通路を流れる冷媒との間で熱交換をし、
　前記インジェクションポートは、前記圧縮機において、内部圧力が吐出圧力と吸入圧力との間の中間値まで圧縮される部分に設けられ、
　前記中間値は、前記吸入圧力と前記中間値との差圧が、前記吸入圧力と前記吐出圧力との差圧の半分未満となるような圧力値に設定される、冷凍サイクル装置。
　前記熱交換器から前記インジェクションポートに流れる冷媒の温度を検出する温度センサと、
　制御装置とをさらに備え、
　前記制御装置は、前記温度センサにより検出された冷媒の温度が、前記圧縮機の吐出温度の低下を抑制する設定温度以上となるように、前記第２膨張弁の開度を制御する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記圧縮機は、内部に複数の圧縮室が設けられ、
　前記インジェクションポートは、前記圧縮機において、前記内部圧力が前記中間値となる圧縮室に冷媒を受入れ可能に設けられる、請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記圧縮機は、第１圧縮機と、前記第１圧縮機よりも容量が大きい第２圧縮機とを含み、冷媒を前記第１圧縮機で圧縮した後、前記第２圧縮機で圧縮する２段式の圧縮機であり、
　前記インジェクションポートは、前記第１圧縮機と、前記第２圧縮機との間に設けられた冷媒の経路に冷媒を受入れ可能に設けられる、請求項１～３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
　前記中間値は、前記圧縮機における前記内部圧力が前記吐出圧力と前記吸入圧力との積の０．５乗よりも小さい値に設定される、請求項１～４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。