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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023148249
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】空気調和機
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20231005BHJP
F25B 1/10 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 331E
F25B1/00 304H
F25B1/00 311Z
F25B1/10 R
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022056161
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006611
【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平野 浩史
(72)【発明者】
【氏名】廣崎 佑
(57)【要約】
【課題】冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる空気調和機を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る空気調和機は、冷媒回路と、第１温度検出器と、第１圧力検出器と、制御装置とを備える。前記第１温度検出器は、冷媒間熱交換器から流出し圧縮機の中間圧力部へ導入される冷媒の温度を検出する。前記第１圧力検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される冷媒の圧力を検出する。前記制御装置は、前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、インジェクション制御弁の開度を制御する。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の一形態に係る空気調和機は、冷媒回路と、第１温度検出器と、第１圧力検出器と、制御装置とを備える。前記第１温度検出器は、冷媒間熱交換器から流出し圧縮機の中間圧力部へ導入される冷媒の温度を検出する。前記第１圧力検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される冷媒の圧力を検出する。前記制御装置は、前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、インジェクション制御弁の開度を制御する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、前記圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒である冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、冷房運転時において前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の一部である第１冷媒を減圧するインジェクション制御弁と、前記インジェクション制御弁で減圧された前記第１冷媒と前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の残りである第２冷媒とを熱交換する冷媒間熱交換器と、前記冷媒間熱交換器から流出した前記第１冷媒を前記圧縮機の中間圧力部へ導くインジェクション配管と、を有する冷媒回路と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する第１温度検出器と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する制御装置と
を備えた空気調和機。
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する第１温度検出器と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する制御装置と
を備えた空気調和機。
【請求項2】
請求項１に記載の空気調和機であって、
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する第２温度検出器と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する第２圧力検出器とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出し、
前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出し、
前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出する
空気調和機。
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する第２温度検出器と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する第２圧力検出器とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出し、
前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出し、
前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出する
空気調和機。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の空気調和機であって、
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、
冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、
冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度温検出器と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出する
空気調和機。
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、
冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、
冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度温検出器と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出する
空気調和機。
【請求項4】
請求項３に記載の空気調和機であって、
前記制御装置は、前記インジェクション率が、前記第１冷媒の比エンタルピが前記比エンタルピ目標値であるときの目標インジェクション率となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する
空気調和機。
前記制御装置は、前記インジェクション率が、前記第１冷媒の比エンタルピが前記比エンタルピ目標値であるときの目標インジェクション率となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する
空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、過冷却熱交換器を有する空気調和機に関する。
【背景技術】
【0002】
高負荷時に冷房能力を向上させる目的で、凝縮器出口に配置された過冷却熱交換器を備え、凝縮器出口から流出する冷媒の過冷却をとるために用いた中圧二相冷媒を圧縮機の中間圧に注入するインジェクション経路を有する冷凍回路が知られている。
【0003】
例えば特許文献１には、凝縮器で凝縮された冷媒の一部を減圧する流量調整弁と、上記流量調整弁で減圧された冷媒と凝縮器で凝縮された残りの冷媒とを熱交換する過冷却熱交換器と、上記過冷却熱交換器の主流である液側流路の出口から流出する冷媒の液温度を検出する液出口温度センサと、上記過冷却熱交換器の支流であるガス側流路の出口から流出する冷媒を圧縮機の中間圧に注入するインジェクション経路とを備えた冷凍サイクル装置が開示されている。この冷凍サイクル装置は、上記液出口温度センサにより検出される冷媒温度に応じて、圧縮機の中間圧へ注入される冷媒の流量を調整することで、高負荷時における冷房能力の向上を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１７９３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記過冷却熱交換器の液出口温度に基づくインジェクション制御では、非インジェクション制御時に比べて、冷房能力（出力）を消費電力（入力）で除した値であるエネルギ消費効率（ＥＥＲ）が低下するおそれがある。
【0006】
すなわち、過冷却熱交換器の利点は、主流側に流れる冷媒の量が少なくなることで蒸発器での圧力損失が小さくなり、蒸発器における冷媒の蒸発温度を高くする（圧縮機に吸入される冷媒の比体積を小さくする）ことで、圧縮機の回転数を低下させても冷凍能力を維持し、さらに圧縮動力を抑制できることにある。一方、インジェクション制御時は、非インジェクション制御時よりも冷凍能力は増加するが、インジェクションされる冷媒の密度が大きい場合においては圧縮機の高段における冷媒の流量の増加に伴って凝縮圧力が高くなるため、非インジェクション制御時よりも所定回転数で回転する圧縮機の動力が増加する傾向にある。したがって、過冷却熱交換器の液出口温度を監視するだけでは、冷凍能力の最大化を図れても、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えられない場合がある。
【0007】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一形態に係る空気調和機は、冷媒回路と、第１温度検出器と、第１圧力検出器と、制御装置とを備える。
前記冷媒回路は、圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、前記圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒である冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、冷房運転時において前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の一部である第１冷媒を減圧するインジェクション制御弁と、前記インジェクション制御弁で減圧された前記第１冷媒と前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の残りである第２冷媒とを熱交換する冷媒間熱交換器と、前記冷媒間熱交換器から流出した前記第１冷媒を前記圧縮機の中間圧力部へ導くインジェクション配管と、を有する。
前記第１温度検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する。
前記第１圧力検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する。
前記制御装置は、前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する。
前記冷媒回路は、圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、前記圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒である冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、冷房運転時において前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の一部である第１冷媒を減圧するインジェクション制御弁と、前記インジェクション制御弁で減圧された前記第１冷媒と前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の残りである第２冷媒とを熱交換する冷媒間熱交換器と、前記冷媒間熱交換器から流出した前記第１冷媒を前記圧縮機の中間圧力部へ導くインジェクション配管と、を有する。
前記第１温度検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する。
前記第１圧力検出器は、前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する。
前記制御装置は、前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する。
【0009】
空気調和機は、前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する第２温度検出器と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する第２圧力検出器とをさらに備えてもよい。
前記制御装置は、前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出してもよい。
前記制御装置は、前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出してもよい。
【0010】
空気調和機は、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度温検出器と、をさらに備えてもよい。
前記制御装置は、前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出してもよい。
前記制御装置は、前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第２圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出してもよい。
【0011】
前記制御装置は、前記インジェクション率が、前記第１冷媒の比エンタルピが前記比エンタルピ目標値であるときの目標インジェクション率となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御してもよい。
【0012】
前記圧縮機は、スクロール圧縮機であってもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す図である。
【図2】上記空気調和機における室外機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図3】冷房運転時における上記冷媒回路のモリエル線図である。
【図4】上記室外機制御装置において実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図5】従来の空気調和機における冷媒回路のモリエル線図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【0016】
［空気調和機の冷媒回路］
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機１の冷媒回路を示す図である。
図１に示すように、本実施形態における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４及びガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、室外機２の液側閉鎖弁２５と室内機３の液管接続部３３が液管４で接続されている。また、室外機２のガス側閉鎖弁２６と室内機３のガス管接続部３４がガス管５で接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が形成される。
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機１の冷媒回路を示す図である。
図１に示すように、本実施形態における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４及びガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、室外機２の液側閉鎖弁２５と室内機３の液管接続部３３が液管４で接続されている。また、室外機２のガス側閉鎖弁２６と室内機３のガス管接続部３４がガス管５で接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が形成される。
【0017】
（冷媒）
冷媒には、非共沸混合冷媒が用いられる。本実施形態では、ＨＦＯ系の非共沸混合冷媒が用いられる。非共沸混合冷媒としては、Ｒ１２３４ｙｆ冷媒とＲ３２冷媒を含む混合冷媒が用いられる。
冷媒には、非共沸混合冷媒が用いられる。本実施形態では、ＨＦＯ系の非共沸混合冷媒が用いられる。非共沸混合冷媒としては、Ｒ１２３４ｙｆ冷媒とＲ３２冷媒を含む混合冷媒が用いられる。
【0018】
（室外機の冷媒回路）
まずは、室外機２について説明する。
室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、液管４が接続された液側閉鎖弁２５と、ガス管５が接続されたガス側閉鎖弁２６と、室外ファン２７と、暖房運転時において室内機３に設けられた室内膨張弁３５（減圧器）の下流側に位置する室外膨張弁２８（減圧器）と、インジェクション制御弁２９と、冷媒間熱交換器８２とを備えている。そして、室外ファン２７を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを形成している。
まずは、室外機２について説明する。
室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、アキュムレータ２４と、液管４が接続された液側閉鎖弁２５と、ガス管５が接続されたガス側閉鎖弁２６と、室外ファン２７と、暖房運転時において室内機３に設けられた室内膨張弁３５（減圧器）の下流側に位置する室外膨張弁２８（減圧器）と、インジェクション制御弁２９と、冷媒間熱交換器８２とを備えている。そして、室外ファン２７を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを形成している。
【0019】
なお、室内膨張弁３５は室外機２（例えば、液側閉鎖弁２５と冷媒間熱交換器８２との間）に配置されてもよい。ここでは便宜上、室外機２の説明において室内膨張弁３５についても言及する。
【0020】
圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。本実施形態において圧縮機２１は、低段圧縮部と高段圧縮部とを有する二段圧縮機であり、例えば、スクロール圧縮機あるいはロータリ圧縮機が採用される。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、アキュムレータ２４を介して四方弁２２のポートｃと吸入管６６で接続されている。
【0021】
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り替えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、ガス側閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
【0022】
室外熱交換器２３は、冷媒と、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は液側閉鎖弁２５と室外機液管６３で接続されている。室外熱交換器２３は、四方弁２２の切り替えによって、冷房時は凝縮器として機能し、暖房運転時は蒸発器として機能する。
【0023】
室内膨張弁３５及び室外膨張弁２８は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁である。具体的には、パルスモータに加えられるパルス数によりその開度が調整される。暖房運転時は、室内膨張弁３５は全開とされ、室外膨張弁２８は、圧縮機２１の吐出温度が所定の目標値（圧縮機２１に吸入される冷媒が適切な状態になる値）となるように調整されるか、若しくは、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値（圧縮機２１に吸入される冷媒が適切な状態になる値）となるように調整される。また、冷房運転時あるいは除湿運転時は、室内膨張弁３５は、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整され、室外膨張弁２８は全開とされる。
【0024】
室外ファン２７は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２７は、その中心部が図示しないファンモータの回転軸に接続されている。ファンモータが回転することで室外ファン２７が回転する。室外ファン２７の回転によって、室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を、室外機２の図示しない吹出口から室外機２外部へ放出する。
【0025】
室外機冷媒回路１０ａは、インジェクション配管６５を有する。インジェクション配管６５は、室外膨張弁２８と冷媒間熱交換器８２との間において室外機液管６３から分岐し、インジェクション制御弁２９および冷媒間熱交換器８２を介して、圧縮機２１の低段圧縮部と高段圧縮部との間である中間圧力部２１ａに接続されている。
【0026】
インジェクション配管６５は、冷房運転時において室外熱交換器２３で凝縮された冷媒の一部を圧縮機２１へ流入させるインジェクション回路の一部であり、インジェクション制御弁２９で減圧された冷媒を圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ導く冷媒配管である。インジェクション配管６５の途中には、インジェクション配管６５を流れる冷媒（第１冷媒）と室外熱交換器２３で凝縮された残りの室外機液管６３を流れる冷媒（第２冷媒）との間で熱交換を行う冷媒間熱交換器８２が設けられている。
【0027】
冷媒間熱交換器８２は、冷房運転時において、室外機液管６３を流れる冷媒とインジェクション配管６５を流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却熱交換器である。冷媒間熱交換器８２において、室外機液管６３は冷媒間熱交換器８２の主流（液側流路）を形成し、インジェクション配管６５は冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）を形成する。
【0028】
インジェクション制御弁２９は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁であり、室外機液管６３とインジェクション配管６５との分岐点３０と冷媒間熱交換器８２との間の配管途中に設けられる。インジェクション制御弁２９は、インジェクション配管６５の開閉手段、及び、インジェクション配管６５における冷媒の流量調整手段として設けられる。
【0029】
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４が設けられている。室外機液管６３には、冷房運転時に室外膨張弁２８に流入する冷媒の温度を検出する室外機液管温度センサ７７ｃと、冷房運転時に冷媒間熱交換器８２から流出する冷媒の温度を検出する冷媒間熱交液管温度センサ４３が設けられている。
【0030】
室外熱交換器２３の図示しない冷媒パスの略中間部には、室外熱交換器２３の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交中間温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
【0031】
インジェクション配管６５には、冷房運転時において、冷媒間熱交換器８２から流出し圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ導入される冷媒（第１冷媒）の温度を検出する注入温度センサ４１と、冷媒間熱交換器８２から流出し圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ導入される冷媒（第１冷媒）の圧力を検出する注入圧力センサ４２が設けられている。
【0032】
また、室外機２には、室外機制御装置２００が備えられている。室外機制御装置２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図２に示すように、室外機制御装置２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０を備えている。室外機制御装置２００は、本発明における制御装置に相当する。
【0033】
記憶部２２０は、フラッシュメモリで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２７等の制御状態等を記憶している。また、図示は省略するが、記憶部２２０には室内機３から受信する要求能力に応じて圧縮機２１の回転数を定めた回転数テーブルが予め記憶されている。
【0034】
通信部２３０は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。
【0035】
ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果を、センサ入力部２４０を介して取り込む。さらには、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を、通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号等に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２７の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り替え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室内膨張弁３５及び室外膨張弁２８の開度調整、インジェクション制御弁２９の開閉制御及び開度調整を行う。
【0036】
（室内機の冷媒回路）
次に、図１を用いて、室内機３について説明する。
室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４と、室内熱交換器３１と液管接続部３３との間に配置された室内膨張弁３５を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを形成している。
次に、図１を用いて、室内機３について説明する。
室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４と、室内熱交換器３１と液管接続部３３との間に配置された室内膨張弁３５を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを形成している。
【0037】
室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものである。室内熱交換器３１の一方の冷媒出入口は、液管接続部３３と室内機液管６７で接続されている。室内熱交換器３１の他方の冷媒出入口は、ガス管接続部３４と室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。
【0038】
室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３２は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３の図示しない吹出口から室内へ吹き出す。
【0039】
以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内熱交換器３１内の流路の中間部には室内熱交換器３１内の冷媒の温度を検出する室内熱交中間温度センサ７７ａが設けられている。室内機ガス管６８には、暖房運転時に室内膨張弁３５へ流入する冷媒の温度を検出する室内機ガス管温度センサ７７ｂと、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する室温センサ７９が備えられている。
【0040】
［冷媒回路の動作の概要］
次に、本実施形態における空気調和機１の動作の概要について説明する。
次に、本実施形態における空気調和機１の動作の概要について説明する。
【0041】
（暖房運転）
まず、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
暖房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、図１に示すように四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通し、ポートｂとポートｃが連通するように、切り替える。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
まず、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。
暖房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、図１に示すように四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通し、ポートｂとポートｃが連通するように、切り替える。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
【0042】
また、暖房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、室内膨張弁３５を全開にし、インジェクション制御弁２９を全閉にする。さらにＣＰＵ２１０は、室外膨張弁２８の開度を、圧縮機２１の吐出温度が所定の目標値となるように、若しくは、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整する。
【0043】
圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入する。四方弁２２のポートａに流入した高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２のポートｄから室外機ガス管６４を流れて、ガス側閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる高温高圧のガス冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。
【0044】
室内機３に流入した高温高圧のガス冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮して高温高圧の液冷媒になる。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。
【0045】
室内熱交換器３１から流出した高温高圧の液冷媒は、室内機液管６７を流れ、全開状態の室内膨張弁３５を通過し、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ、液側閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した高温高圧の液冷媒は、室外機液管６３を流れて、室外膨張弁２８を通過する際に減圧されて低温低圧の気液二相冷媒になる。上述したように、暖房運転時において、室外膨張弁２８の開度は、圧縮機２１の吐出温度が所定の目標値となるように調整されるか、若しくは、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整される。
なお、暖房運転時における室外膨張弁２８の開度は全開とされる場合に限られず、例えば、室内熱交換器３１流出後の冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の目標値となるように調整されてもよい。
なお、暖房運転時における室外膨張弁２８の開度は全開とされる場合に限られず、例えば、室内熱交換器３１流出後の冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の目標値となるように調整されてもよい。
【0046】
室外膨張弁２８を通過して室外熱交換器２３に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発して低温低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した低温低圧のガス冷媒は、四方弁２２のポートｂ及びポートｃ、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【0047】
［冷房運転］
次に、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
冷房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、図１に示すように四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂが連通し、ポートｃとポートｄが連通するように、切り替える。これにより、冷媒回路１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
次に、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
冷房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、図１に示すように四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂが連通し、ポートｃとポートｄが連通するように、切り替える。これにより、冷媒回路１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
【0048】
また、冷房運転を行うとき、ＣＰＵ２１０は、室外膨張弁２８を全開にし、室内膨張弁２８の開度を、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整する。さらにＣＰＵ２１０は、インジェクション制御弁２９の開度を、後に詳述するように、目標とするインジェクション率となるように調整する。
【0049】
圧縮機２１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入する。四方弁２２のポートａに流入した高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２のポートｂから冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入し、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮して高温高圧の液冷媒になる。
【0050】
室外熱交換器２３から流出した高温高圧の液冷媒は、全開状態の室外膨張弁２８を通過し、冷媒間熱交換器８２の主流を形成する室外機液管６３を流れる冷媒と、インジェクション制御弁２９を介して冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）を形成するインジェクション配管６５を流れる冷媒とに分岐する。室外機液管６３を流れる高温高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。インジェクション配管６５を流れる高温高圧の液冷媒は、インジェクション制御弁２９によって減圧された後、冷媒間熱交換器８２において冷媒間熱交換器８２の主流を流れる冷媒と熱交換して中圧の気液二相冷媒になり、圧縮機２１の中間圧力部２１ａに導入される。
【0051】
液管４を流れ、液管接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて、室内膨張弁３５を通過する際に減圧される。上述したように、冷房運転時において、室内膨張弁３５の開度は、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整される。
【0052】
室内膨張弁３５を通過して室内熱交換器３１に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発して低温低圧のガス冷媒になる。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。
【0053】
室内熱交換器３１から流出した低温低圧のガス冷媒は、室内機ガス管６８を流れ、ガス管接続部３４を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れ、ガス側閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した低温低圧のガス冷媒は、四方弁２２のポートｄ及びポートｃ、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【0054】
［インジェクション制御について］
本実施形態の空気調和機１は、高負荷時に冷房能力を向上させる目的で、過冷却熱交換器としての冷媒間熱交換器８２と、過冷却に用いた中圧の気液二相冷媒を圧縮機２１の中間圧力部２１ａに注入するインジェクション配管６５と、インジェクション配管６５に流入する冷媒の流量を制御するインジェクション制御弁２９とを備える。
本実施形態の空気調和機１は、高負荷時に冷房能力を向上させる目的で、過冷却熱交換器としての冷媒間熱交換器８２と、過冷却に用いた中圧の気液二相冷媒を圧縮機２１の中間圧力部２１ａに注入するインジェクション配管６５と、インジェクション配管６５に流入する冷媒の流量を制御するインジェクション制御弁２９とを備える。
【0055】
図３は、冷房運転時における冷媒回路１０のモリエル線図である。図中の各動作点Ｍ１～Ｍ９についてはそれぞれ以下のとおりである。
Ｍ１：室内熱交換器３１と圧縮機２１との間、
Ｍ２：非インジェクション制御時（インジェクション制御弁２９の全閉時）における圧縮機２１と室外熱交換器２３との間、
Ｍ３：圧縮機２１の中間圧力部２１ａ、
Ｍ４：圧縮機２１の中間圧力部２１ａとインジェクション配管６５との合流点、
Ｍ５：インジェクション制御時における圧縮機２１と室外熱交換器２３との間、
Ｍ６：室外機液管６３と冷媒間熱交換器８２との間、
Ｍ７：インジェクション制御弁２９と冷媒間熱交換器８２との間、
Ｍ８：冷媒間熱交換器８２と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの間、
Ｍ９：冷媒間熱交換器８２と室内膨張弁３５との間
Ｍ１：室内熱交換器３１と圧縮機２１との間、
Ｍ２：非インジェクション制御時（インジェクション制御弁２９の全閉時）における圧縮機２１と室外熱交換器２３との間、
Ｍ３：圧縮機２１の中間圧力部２１ａ、
Ｍ４：圧縮機２１の中間圧力部２１ａとインジェクション配管６５との合流点、
Ｍ５：インジェクション制御時における圧縮機２１と室外熱交換器２３との間、
Ｍ６：室外機液管６３と冷媒間熱交換器８２との間、
Ｍ７：インジェクション制御弁２９と冷媒間熱交換器８２との間、
Ｍ８：冷媒間熱交換器８２と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの間、
Ｍ９：冷媒間熱交換器８２と室内膨張弁３５との間
【0056】
インジェクション制御時は、非インジェクション制御時と比べて、以下の点が異なる。
（１）圧縮機２１での圧縮過程（点Ｍ１～Ｍ３～Ｍ４～Ｍ５間）において、インジェクション配管６５を介して凝縮過程の冷媒の一部（第１の冷媒）が二相状態で圧縮機２１の中間圧力部２１ａに流入することにより、圧縮機２１で圧縮される冷媒の温度が圧縮途中で低下し、インジェクション配管６５に冷媒を循環させない場合（非インジェクション制御時）の圧縮機２１の吐出温度（ｔ２）と比較して、圧縮機２１の吐出温度（ｔ５）が下がる。
（２）冷媒は、凝縮過程（点Ｍ５～Ｍ６間）を通過して液相状態になった後、点Ｍ６～Ｍ９間においてインジェクション配管６５の点Ｍ７～Ｍ８間を流れる冷媒と冷媒間熱交換器８２によって熱交換され過冷却される。
（３）点Ｍ５～Ｍ６間から分岐しインジェクション配管６５に流入した冷媒は、点Ｍ６～Ｍ７間でインジェクション制御弁２９を介して圧力が下げられ、二相状態になり、その後、点Ｍ７～Ｍ８間において点Ｍ６～Ｍ９間を流れる冷媒と冷媒間熱交換器８２によって熱交換されて乾き度が上昇し、点Ｍ８から圧縮機２１の中間圧力部２１ａにインジェクションされる。
（１）圧縮機２１での圧縮過程（点Ｍ１～Ｍ３～Ｍ４～Ｍ５間）において、インジェクション配管６５を介して凝縮過程の冷媒の一部（第１の冷媒）が二相状態で圧縮機２１の中間圧力部２１ａに流入することにより、圧縮機２１で圧縮される冷媒の温度が圧縮途中で低下し、インジェクション配管６５に冷媒を循環させない場合（非インジェクション制御時）の圧縮機２１の吐出温度（ｔ２）と比較して、圧縮機２１の吐出温度（ｔ５）が下がる。
（２）冷媒は、凝縮過程（点Ｍ５～Ｍ６間）を通過して液相状態になった後、点Ｍ６～Ｍ９間においてインジェクション配管６５の点Ｍ７～Ｍ８間を流れる冷媒と冷媒間熱交換器８２によって熱交換され過冷却される。
（３）点Ｍ５～Ｍ６間から分岐しインジェクション配管６５に流入した冷媒は、点Ｍ６～Ｍ７間でインジェクション制御弁２９を介して圧力が下げられ、二相状態になり、その後、点Ｍ７～Ｍ８間において点Ｍ６～Ｍ９間を流れる冷媒と冷媒間熱交換器８２によって熱交換されて乾き度が上昇し、点Ｍ８から圧縮機２１の中間圧力部２１ａにインジェクションされる。
【0057】
その結果、冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）を流れる冷媒の量（Ｇｉｎｊ）が０より大きくなり、対して、冷媒間熱交換器８２の主流（液側流路）に流れる冷媒の量（Ｇｅ）が少なくなる。これにより、蒸発器（室内熱交換器３１）での圧力損失が非インジェクション制御時よりも小さくなる。その結果、蒸発器における冷媒の蒸発温度が高くなる（圧縮機に吸入される冷媒の比体積が小さくなる）ため、圧縮機の回転数を低下させても冷凍能力を維持しつつ、圧縮動力を抑制できる。このため、高負荷時において冷房能力を向上させることができるとともに、圧縮動力の抑制を図ることができる。
【0058】
しかし、インジェクションされる冷媒の密度が大きい場合においては、圧縮機２１の高段における冷媒の流量の増加に伴って凝縮圧力が高くなるため、非インジェクション制御時よりも同じ回転数で回転する圧縮機２１の動力が増加し、冷房能力（出力）を消費電力（入力）で除した値であるエネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えられない場合がある。
【0059】
そこで本実施形態では、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒（第１冷媒）の比エンタルピ（ｈ８）が、インジェクション配管６５と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの合流点（図３の点Ｍ４）における冷媒（第３冷媒）の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、インジェクション制御弁２９の開度を制御する。
上記第３冷媒は、上記第１冷媒が、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける冷媒（低段圧縮部から吐出される冷媒）と合流した後の冷媒であり、この合流後の冷媒が圧縮機２１の高段圧縮部にて圧縮される。
これにより、インジェクションされる冷媒の密度が大きい場合であっても、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける圧縮負荷の上昇が抑えられるため、冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる。
上記第３冷媒は、上記第１冷媒が、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける冷媒（低段圧縮部から吐出される冷媒）と合流した後の冷媒であり、この合流後の冷媒が圧縮機２１の高段圧縮部にて圧縮される。
これにより、インジェクションされる冷媒の密度が大きい場合であっても、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける圧縮負荷の上昇が抑えられるため、冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる。
【0060】
［インジェクション制御の詳細］
以下、インジェクション制御の詳細について説明する。図４は、室外機制御装置２００（ＣＰＵ２１０）において実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
以下、インジェクション制御の詳細について説明する。図４は、室外機制御装置２００（ＣＰＵ２１０）において実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【0061】
（開始条件）
冷房運転を開始すると、ＣＰＵ２１０は、インジェクション制御の開始条件を満たすか否かを判定する（ステップ１０１）。インジェクション制御の開始条件は特に限定されないが、例えば以下の２つの条件が挙げられる。
冷房運転を開始すると、ＣＰＵ２１０は、インジェクション制御の開始条件を満たすか否かを判定する（ステップ１０１）。インジェクション制御の開始条件は特に限定されないが、例えば以下の２つの条件が挙げられる。
【0062】
（１）圧縮機２１の回転数
第２の条件は、圧縮機２１の回転数が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、圧縮機２１の低速運転時は、インジェクションポートが開いている時間（中間圧力部２１ａに連通する時間）が比較的長いため、インジェクション量が過剰にならないようにすることにある。上記所定の閾値は、例えば、５０ｒｐｓである。
第２の条件は、圧縮機２１の回転数が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、圧縮機２１の低速運転時は、インジェクションポートが開いている時間（中間圧力部２１ａに連通する時間）が比較的長いため、インジェクション量が過剰にならないようにすることにある。上記所定の閾値は、例えば、５０ｒｐｓである。
【0063】
（２）凝縮器出口過冷却度
第３の条件は、凝縮器（室外熱交換器２３）の出口での冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、インジェクション制御弁２９へ冷媒を液状態で導入し、流量を担保することにある。上記所定の閾値は、例えば、８℃である。
第３の条件は、凝縮器（室外熱交換器２３）の出口での冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、インジェクション制御弁２９へ冷媒を液状態で導入し、流量を担保することにある。上記所定の閾値は、例えば、８℃である。
【0064】
凝縮器出口過冷却度は、例えば次式にて算出される。
（凝縮器出口過冷却度）＝（高圧液飽和温度）－（過冷却液温度）
高圧液飽和温度は、上述のように、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１による検出値（図３における圧力Ｐｄに相当）を飽和温度へ換算することで得ることができる。
過冷却液温度は、室外熱交換器２３の出口に設置された室外機液管温度センサ７７ｃの検出値（図３における点Ｍ６の温度ｔ６に相当）を代用できる。
（凝縮器出口過冷却度）＝（高圧液飽和温度）－（過冷却液温度）
高圧液飽和温度は、上述のように、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１による検出値（図３における圧力Ｐｄに相当）を飽和温度へ換算することで得ることができる。
過冷却液温度は、室外熱交換器２３の出口に設置された室外機液管温度センサ７７ｃの検出値（図３における点Ｍ６の温度ｔ６に相当）を代用できる。
【0065】
本実施形態では、上記２つの条件をすべて満たす場合にインジェクション制御を開始する。なおこれに限られず、上記２つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされる場合にインジェクション制御を開始するようにしてもよいし、他の条件が採用されてもよい。
【0066】
ＣＰＵ２１０は、インジェクション制御の開始条件を満たすと判定したとき（ステップ１０１においてＹｅｓ）、インジェクション制御弁２９の初期開度を調整する（ステップ１０２）。インジェクション制御弁２９の初期開度は、過剰なインジェクション量による液圧縮を防止できる開度であれば特に限定されず、例えば、最大パルス出力（全開時）に比べて１０％の出力に相当する開度に設定される。
【0067】
続いて、ＣＰＵ２１０は、実インジェクション率αを算出する（ステップ１０３）。
実インジェクション率αは、図３に示すように、以下の式で定義される。
インジェクション率α＝Ｇｉｎｊ／Ｇｅ＝ΔｈL／ΔｈG
＝（ｈ６－ｈ９）／（ｈ８－ｈ６）
＝（ｈ３－ｈ４）／（ｈ４－ｈ８）
実インジェクション率αは、図３に示すように、以下の式で定義される。
インジェクション率α＝Ｇｉｎｊ／Ｇｅ＝ΔｈL／ΔｈG
＝（ｈ６－ｈ９）／（ｈ８－ｈ６）
＝（ｈ３－ｈ４）／（ｈ４－ｈ８）
【0068】
ここで、Ｇｉｎｊは、冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）、すなわちインジェクション配管６５を流れる冷媒（第１の冷媒）の流量であり、Ｇｅは、冷媒間熱交換器８２の主流（液側流路）、すなわち室外機液管６３を流れる冷媒（第２冷媒）の流量である。すなわち、実インジェクション率とは、インジェクション制御弁２９の現在の開度によって実現される、上記第２冷媒の流量に対する上記第１冷媒の流量の流量比（Ｇｉｎｊ／Ｇｅ）を意味する。
【0069】
また、ΔｈLは、冷媒間熱交換器８２の主流における支流との熱交換前後での冷媒の比エンタルピ差であり、ΔｈGは、冷媒間熱交換器８２の支流における主流との熱交換前後での冷媒の比エンタルピ差である。
さらに、ｈ６は、室外熱交換器２３出口における冷媒の比エンタルピ、ｈ８は、冷媒間熱交換器８２の主流（液側流路）出口における冷媒の比エンタルピ、そして、ｈ９は、冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）出口における冷媒の比エンタルピである（図３参照）。
さらに、ｈ６は、室外熱交換器２３出口における冷媒の比エンタルピ、ｈ８は、冷媒間熱交換器８２の主流（液側流路）出口における冷媒の比エンタルピ、そして、ｈ９は、冷媒間熱交換器８２の支流（ガス側流路）出口における冷媒の比エンタルピである（図３参照）。
【0070】
比エンタルピは、冷媒の圧力と温度を参照することで算出することができる。
例えば、ｈ６の算出に際し、圧力は、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１の検出値（図３においてＰｄに相当）を代用できる。温度は、室外熱交換器７１の出口に設置した室外機液管温度センサ７７ｃの検出値（図３においてｔ６に相当）を代用できる。
ｈ９の算出に際しては、圧力は、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１の検出値（図３においてＰｄに相当）を代用できる。温度は、冷媒間熱交換器８２の主流側出口に配置した冷媒間熱交液管温度センサ４３の検出値（図３においてｔ９に相当）を代用できる。
そして、ｈ８の算出に際しては、圧力は、インジェクション配管６５に設置した注入圧力センサ４２の検出値（図３においてＰｉｎｊに相当）を代用でき、温度は、インジェクション配管６５に設置した注入温度センサ４１の検出値（図３においてｔ８に相当）を代用できる。
例えば、ｈ６の算出に際し、圧力は、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１の検出値（図３においてＰｄに相当）を代用できる。温度は、室外熱交換器７１の出口に設置した室外機液管温度センサ７７ｃの検出値（図３においてｔ６に相当）を代用できる。
ｈ９の算出に際しては、圧力は、吐出管６１に設置された吐出圧力センサ７１の検出値（図３においてＰｄに相当）を代用できる。温度は、冷媒間熱交換器８２の主流側出口に配置した冷媒間熱交液管温度センサ４３の検出値（図３においてｔ９に相当）を代用できる。
そして、ｈ８の算出に際しては、圧力は、インジェクション配管６５に設置した注入圧力センサ４２の検出値（図３においてＰｉｎｊに相当）を代用でき、温度は、インジェクション配管６５に設置した注入温度センサ４１の検出値（図３においてｔ８に相当）を代用できる。
【0071】
続いてＣＰＵ２１０は、目標インジェクション率αｔｇｔを算出する（ステップ１０４）。
目標インジェクション率αｔｇｔは、以下のように表される。
目標インジェクション率αｔｇｔ＝Ｇｉｎｊ／Ｇｅ＝ΔｈL／ΔｈG
＝（ｈ６－ｈ９）／（ｈ８＊－ｈ６）
＝（ｈ３－ｈ４＊）／（ｈ４＊－ｈ８＊）・・・（式１）
目標インジェクション率αｔｇｔは、以下のように表される。
目標インジェクション率αｔｇｔ＝Ｇｉｎｊ／Ｇｅ＝ΔｈL／ΔｈG
＝（ｈ６－ｈ９）／（ｈ８＊－ｈ６）
＝（ｈ３－ｈ４＊）／（ｈ４＊－ｈ８＊）・・・（式１）
【0072】
式（２）において、ｈ８＊は、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒の比エンタルピ（ｈ８）の目標値（比エンタルピ目標値）であって、インジェクション配管６５と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの合流点における冷媒の乾き度が１となる比エンタルピである。つまり、目標インジェクション率とは、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒（第１冷媒）の比エンタルピ（ｈ８）が比エンタルピ目標値ｈ８＊となるインジェクション率である。
【0073】
また、ｈ４＊は、インジェクション配管６５と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの合流点（Ｍ４）における冷媒（第３冷媒）の乾き度１に相当する比エンタルピである。ｈ４＊は、以下のように表すことができる。
ｈ４＊＝（ｈ３＋αｔｇｔ・ｈ８＊）／（１＋αｔｇｔ）
展開すると、
ｈ８＊＝｛（１＋αｔｇｔ）ｈ４＊－ｈ３｝／αｔｇｔ ・・・（式２）
ｈ４＊＝（ｈ３＋αｔｇｔ・ｈ８＊）／（１＋αｔｇｔ）
展開すると、
ｈ８＊＝｛（１＋αｔｇｔ）ｈ４＊－ｈ３｝／αｔｇｔ ・・・（式２）
【0074】
（式１）と（式２）の連立解として、目標インジェクション率αｔｇｔと、比エンタルピ目標値ｈ８＊を求めることができる。
【0075】
ｈ３は、注入圧力センサ４２の検出値（Ｐｉｎｊ）と、圧縮機２１の低段吐出温度（図３においてｔ３に相当）を用いて算出することができる。
低段吐出温度ｔ３は、以下の式（Ａ）のように、圧縮過程の温度として、圧縮機２１の低段吸入温度（吸入温度センサ７４の検出値（ｔ１に相当））および低段吸入圧力（吸入圧力センサ７２の検出値（Ｐｓに相当））と、注入圧力センサ４２の検出値（Ｐｉｎｊに相当）と、実圧縮時ポリトロープ定数ｎを用いて算出することができる。Ｐｓ、Ｐｉｎｊは、絶対圧力である。
低段吐出温度ｔ３は、以下の式（Ａ）のように、圧縮過程の温度として、圧縮機２１の低段吸入温度（吸入温度センサ７４の検出値（ｔ１に相当））および低段吸入圧力（吸入圧力センサ７２の検出値（Ｐｓに相当））と、注入圧力センサ４２の検出値（Ｐｉｎｊに相当）と、実圧縮時ポリトロープ定数ｎを用いて算出することができる。Ｐｓ、Ｐｉｎｊは、絶対圧力である。
【数1】
【0076】
実圧縮時ポリトロープ定数ｎは、理想的な断熱圧縮時の断熱指数に相当し、圧縮機２１の仕様、吐出圧力センサ７１の検出値（Ｐｄ）、低段吸入圧力（Ｐｓ）、冷媒の種類等に依存する変数である。本実施形態では、所定の負荷、冷媒温度下での圧縮機単体性能実験により、実圧縮時ポリトロープ定数ｎが決定される。
【0077】
ｈ４は、圧縮機２１の中間圧力部２１ａとインジェクション配管６５との合流点（図３の点Ｍ４）に対する、インジェクション配管６５側と圧縮機２１の低段吐出部側からの流入を考慮したエネルギ（比エンタルピ×流量）収支として以下の式（Ｂ）から算出できる。
したがって、ｈ４＊は、式（Ｂ）において、「ｈ８」をｈ８＊に、「α」をαｔｇｔにそれぞれ置き換えることで算出することができる。
【数2】
【0078】
続いてＣＰＵ２１０は、目標インジェクション率αｔｇｔから実インジェクション率αを減じた差分であるΔα（αｔｇｔ－α）を算出し、Δαが－β以上β以下か判定する（ステップ１０５，１０６）。
【0079】
βは、インジェクション率の目標値（目標インジェクション率αｔｇｔ）と現在値（実インジェクション率α）との差分である制御偏差量（Δα＝α－αｔｇｔ）の偏差の閾値であり、β＝Δα／αで定義される。閾値βの値は特に限定されず、制御周期や圧縮機２１のインジェクションポートの大きさ等に応じて任意に設定可能であり、本実施形態では２％である。
【0080】
判定の結果、－β≦Δα≦βの場合は（ステップ１０５，１０６のいずれにおいてもＹｅｓ）、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒（第１冷媒）の比エンタルピ（ｈ８）が制御目標値である比エンタルピ目標値ｈ８＊と一致あるいはほぼ一致するとみなして、インジェクション制御弁２９の開度を現在の開度に維持する（ステップ１０７）。
【0081】
一方、Δαが閾値βより大きい場合は（ステップ１０５においてＮｏ）、インジェクション制御弁２９の開度を所定量緩める（開度を所定量大きくする）制御を実行する（ステップ１０８）。これにより、実インジェクション率αを目標ターゲット率αｔｇｔに近づけることができる。
【0082】
反対に、Δαが閾値－βより小さい場合は（ステップ１０６においてＮｏ）、インジェクション制御弁２９の開度を所定量絞る（開度を所定量小さくする）制御を実行する（ステップ１０９）。これにより、実インジェクション率αを目標ターゲット率αｔｇｔに近づけることができる。
【0083】
続いてＣＰＵ２１０は、インジェクション制御の終了条件を満たすか否かを判定する（ステップ１１０）。本実施形態では、上述したインジェクション制御の２つの開始条件のうち少なくとも１つが非該当になった場合、インジェクション制御の終了条件を満たすと判定される。
【0084】
インジェクション制御の終了条件を満たさない場合（ステップ１１０においてＮｏ）、ステップ１０３に移行して再び実インジェクション率αが目標インジェクション率αｔｇｔとなるようにインジェクション制御弁２９の開度制御が行われる。一方、インジェクション制御の終了条件を満たす場合（ステップ１１０においてＹｅｓ）、ＣＰＵ２１０はインジェクション制御弁２９を閉じてインジェクション制御を終了する（ステップ１１１）。
【0085】
以上の処理を繰り返し実行することにより、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒（第１冷媒）の比エンタルピ（ｈ８）が、インジェクション配管６５と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの合流点における冷媒（第３冷媒）の乾き度が１となる比エンタルピ目標値（ｈ８＊）となるように、インジェクション制御弁２９の開度が制御される。上記第３冷媒の乾き度が１ということは、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける冷媒がすべてガス冷媒であることを意味する。このため、インジェクションされる冷媒の密度が大きい場合であっても、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける圧縮負荷の上昇が抑えられるため、冷凍能力の最大化を図りつつ、エネルギ消費効率（ＥＥＲ）の低下を抑えることができる。
【0086】
また本実施形態においては、冷媒に非共沸混合冷媒を用いているため、二相領域での冷媒の比エンタルピを適切に求めることができ、目標とするインジェクション率が得られるようにインジェクション制御弁２９の開度を適切に制御することができる。すなわち、非共沸混合冷媒は、温度勾配により、比エンタルピで温度が変わる。温度と圧力の２変数で冷媒の乾き度が定まることを利用して、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける冷媒の乾き度を算出することができる。
【0087】
さらに、冷凍能力の向上を図るために冷媒間熱交換器の液側出口温度に応じてインジェクション制御弁の開度を調整する従来の技術（例えば特許文献１参照）では、図５に示すように、圧縮機の高段部での冷媒吸入点（Ｍ４に相当）が飽和蒸気線よりも左側にシフトしてしまい、この点における冷媒の乾き度を１にできない。このため、圧縮機の高段負荷が高くなり、エネルギ消費効率の低下の要因になっていた。
【0088】
これに対して本実施形態によれば、圧縮機２１の中間圧力部２１ａにおける冷媒の乾き度が１となるようにインジェクション制御弁２９の開度を調整するため、圧縮機２１の高段部での冷媒吸入点（Ｍ４）が飽和蒸気線上に位置し、これにより圧縮機２１の高段負荷が抑えられるため、図５の場合と比較して、エネルギ消費効率を向上させることができる。
【0089】
さらに本実施形態によれば、圧縮機２１にスクロール圧縮機が用いられているため、ロータリ圧縮機等と比較して、インジェクションポートが広く、圧縮機内圧も低いため、インジェクション量を増加させることができる。これにより、圧縮機２１の回転数に依存せず、目的とするインジェクション制御を安定に行うことができる。
【符号の説明】
【0090】
１…空気調和機
２…室外機
３…室内機
１０…冷媒回路
２１…圧縮機
２１ａ…中間圧力部
２２…四方弁
２３…室外熱交換器
２８…室外膨張弁
２９…インジェクション制御弁
４１…注入温度センサ（第１温度検出器）
４２…注入圧力センサ（第１圧力検出器）
６５…インジェクション配管
７２…吸入圧力センサ（第２圧力検出器）
７４…吸入温度センサ（第２温度検出器）
７１…吐出圧力センサ（第３圧力検出器）
７７ｃ…室外機液管温度センサ（第３温度検出器）
２００…室外機制御装置
２…室外機
３…室内機
１０…冷媒回路
２１…圧縮機
２１ａ…中間圧力部
２２…四方弁
２３…室外熱交換器
２８…室外膨張弁
２９…インジェクション制御弁
４１…注入温度センサ（第１温度検出器）
４２…注入圧力センサ（第１圧力検出器）
６５…インジェクション配管
７２…吸入圧力センサ（第２圧力検出器）
７４…吸入温度センサ（第２温度検出器）
７１…吐出圧力センサ（第３圧力検出器）
７７ｃ…室外機液管温度センサ（第３温度検出器）
２００…室外機制御装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、前記圧縮機から吐出される非共沸混合冷媒である冷媒の流れ方向を切り替える四方弁と、冷房運転時において前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の一部である第１冷媒を減圧するインジェクション制御弁と、前記インジェクション制御弁で減圧された前記第１冷媒と前記室外熱交換器で凝縮された冷媒の残りである第２冷媒とを熱交換する冷媒間熱交換器と、前記冷媒間熱交換器から流出した前記第１冷媒を前記圧縮機の中間圧力部へ導くインジェクション配管と、を有する冷媒回路と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する第１温度検出器と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する制御装置と
を備えた空気調和機。
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の温度を検出する第１温度検出器と、
前記冷媒間熱交換器から流出し前記圧縮機の中間圧力部へ導入される前記第１冷媒の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記第１温度検出器により検出される冷媒温度と前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて算出される前記第１冷媒の比エンタルピが、前記インジェクション配管と前記圧縮機の中間圧力部との合流点における冷媒である第３冷媒の乾き度が１となる比エンタルピ目標値となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する制御装置と
を備えた空気調和機。
【請求項2】
請求項１に記載の空気調和機であって、
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する第２温度検出器と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する第２圧力検出器とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出し、
前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出し、
前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出する
空気調和機。
前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する第２温度検出器と、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する第２圧力検出器とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２温度検出器により検出される冷媒温度と、前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と、前記第２圧力検出器により検出される冷媒圧力とに基づいて、前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度を算出し、
前記第１圧力検出器により検出される冷媒圧力と前記圧縮機の中間圧力部における冷媒温度とに基づいて算出される前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピに基づいて、前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピを算出し、
前記圧縮機の中間圧力部における冷媒の比エンタルピと前記第３冷媒の乾き度１に相当する比エンタルピとに基づいて、前記第１冷媒の前記比エンタルピ目標値を算出する
空気調和機。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の空気調和機であって、
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、
冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、
冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度検出器と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出する
空気調和機。
前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、
冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、
冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度検出器と、をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出し、
前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出する
空気調和機。
【請求項4】
請求項３に記載の空気調和機であって、
前記制御装置は、前記インジェクション率が、前記第１冷媒の比エンタルピが前記比エンタルピ目標値であるときの目標インジェクション率となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する
空気調和機。
前記制御装置は、前記インジェクション率が、前記第１冷媒の比エンタルピが前記比エンタルピ目標値であるときの目標インジェクション率となるように、前記インジェクション制御弁の開度を制御する
空気調和機。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
空気調和機は、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する第３圧力検出器と、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する第３温度検出器と、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の温度を検出する第４温度検出器と、をさらに備えてもよい。
前記制御装置は、前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出してもよい。
前記制御装置は、前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第３温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第３圧力検出器により検出される圧力と前記第４温度検出器により検出される温度とに基づいて、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピを算出してもよい。
前記制御装置は、前記第１冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記室外熱交換器から流出する冷媒の比エンタルピと、冷房運転時において前記冷媒間熱交換器から流出する前記第２冷媒の比エンタルピとに基づいて、前記第２冷媒に対する前記第１冷媒の比率であるインジェクション率を算出してもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0045】
室内熱交換器３１から流出した高温高圧の液冷媒は、室内機液管６７を流れ、全開状態の室内膨張弁３５を通過し、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ、液側閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した高温高圧の液冷媒は、室外機液管６３を流れて、室外膨張弁２８を通過する際に減圧されて低温低圧の気液二相冷媒になる。上述したように、暖房運転時において、室外膨張弁２８の開度は、圧縮機２１の吐出温度が所定の目標値となるように調整されるか、若しくは、圧縮機２１に吸入される冷媒の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が所定の目標値となるように調整される。
なお、暖房運転時における室内膨張弁３５の開度は全開とされる場合に限られず、例えば、室内熱交換器３１流出後の冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の目標値となるように調整されてもよい。
なお、暖房運転時における室内膨張弁３５の開度は全開とされる場合に限られず、例えば、室内熱交換器３１流出後の冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の目標値となるように調整されてもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0062】
（１）圧縮機２１の回転数
第１の条件は、圧縮機２１の回転数が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、圧縮機２１の低速運転時は、インジェクションポートが開いている時間（中間圧力部２１ａに連通する時間）が比較的長いため、インジェクション量が過剰にならないようにすることにある。上記所定の閾値は、例えば、５０ｒｐｓである。
第１の条件は、圧縮機２１の回転数が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、圧縮機２１の低速運転時は、インジェクションポートが開いている時間（中間圧力部２１ａに連通する時間）が比較的長いため、インジェクション量が過剰にならないようにすることにある。上記所定の閾値は、例えば、５０ｒｐｓである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0063】
（２）凝縮器出口過冷却度
第２の条件は、凝縮器（室外熱交換器２３）の出口での冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、インジェクション制御弁２９へ冷媒を液状態で導入し、流量を担保することにある。上記所定の閾値は、例えば、８℃である。
第２の条件は、凝縮器（室外熱交換器２３）の出口での冷媒の過冷却度（ＳＣ）が所定の閾値以上であるか否かである。その目的は、インジェクション制御弁２９へ冷媒を液状態で導入し、流量を担保することにある。上記所定の閾値は、例えば、８℃である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0072】
式（１）において、ｈ８＊は、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒の比エンタルピ（ｈ８）の目標値（比エンタルピ目標値）であって、インジェクション配管６５と圧縮機２１の中間圧力部２１ａとの合流点における冷媒の乾き度が１となる比エンタルピである。つまり、目標インジェクション率とは、インジェクション配管６５を介して圧縮機２１の中間圧力部２１ａへ注入される冷媒（第１冷媒）の比エンタルピ（ｈ８）が比エンタルピ目標値ｈ８＊となるインジェクション率である。