以下、図面に基づいて、本発明にかかる冷� ��装置の実施形態について説明する。
 (1)空気調和装置の構成
 図1は、本発明にかかる冷凍装置の一実施形 態としての空気調和装置1の概略構成図であ� �。空気調和装置1は、冷房運転と暖房運転を� ��り換え可能に構成された冷媒回路10を有し� �超臨界域で作動する冷媒(ここでは、二酸化� ��素)を使用して二段圧縮式冷凍サイクルを行 う装置である。
 空気調和装置1の冷媒回路10は、主として、� ��縮機構2と、切換機構3と、熱源側熱交換器4� ��、膨張機構5と、利用側熱交換器6と、中間� �却器7とを有している。
 圧縮機構2は、本実施形態において、2つの� �縮要素で冷媒を二段圧縮する圧縮機21から構 成されている。圧縮機21は、ケーシング21a内� ��、圧縮機駆動モータ21bと、駆動軸21cと、圧� ��要素2c、2dとが収容された密閉式構造となっ ている。圧縮機駆動モータ21bは、駆動軸21cに 連結されている。そして、この駆動軸21cは、 2つの圧縮要素2c、2dに連結されている。すな� ��ち、圧縮機21は、2つの圧縮要素2c、2dが単一 の駆動軸21cに連結されており、2つの圧縮要� �2c、2dがともに圧縮機駆動モータ21bによって� ��転駆動される、いわゆる一軸二段圧縮構造� ��なっている。圧縮要素2c、2dは、本実施形態 において、ロータリ式やスクロール式等の容 積式の圧縮要素である。そして、圧縮機21は� ��吸入管2aから冷媒を吸入し、この吸入され� �冷媒を圧縮要素2cによって圧縮した後に中間 冷媒管8に吐出し、中間冷媒管8に吐出された� ��媒を圧縮要素2dに吸入させて冷媒をさらに� �縮した後に吐出管2bに吐出するように構成さ れている。ここで、中間冷媒管8は、圧縮要� �2cの前段側に接続された圧縮要素2cから吐出� ��れた冷媒を、圧縮要素2cの後段側に接続さ� �た圧縮要素2dに吸入させるための冷媒管であ る。また、吐出管2bは、圧縮機構2から吐出さ れた冷媒を切換機構3に送るための冷媒管で� �り、吐出管2bには、油分離機構41と逆止機構4 2とが設けられている。油分離機構41は、圧縮 機構2から吐出される冷媒に同伴する冷凍機� �を冷媒から分離して圧縮機構2の吸入側へ戻� ��機構であり、主として、圧縮機構2から吐出 される冷媒に同伴する冷凍機油を冷媒から分 離する油分離器41aと、油分離器41aに接続され ており冷媒から分離された冷凍機油を圧縮機 構2の吸入管2aに戻す油戻し管41bとを有してい る。油戻し管41bには、油戻し管41bを流れる冷 凍機油を減圧する減圧機構41cが設けられてい る。減圧機構41cは、本実施形態において、キ ャピラリチューブが使用されている。逆止機 構42は、圧縮機構2の吐出側から切換機構3へ� �冷媒の流れを許容し、かつ、切換機構3から� ��縮機構2の吐出側への冷媒の流れを遮断する ための機構であり、本実施形態において、逆 止弁が使用されている。

 このように、圧縮機構2は、本実施形態にお いて、2つの圧縮要素2c、2dを有しており、こ� ��らの圧縮要素2c、2dのうちの前段側の圧縮要 素から吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で 順次圧縮するように構成されている。
 切換機構3は、冷媒回路10内における冷媒の� ��れの方向を切り換えるための機構であり、� ��房運転時には、熱源側熱交換器4を圧縮機構 2によって圧縮される冷媒の冷却器として、� �つ、利用側熱交換器6を熱源側熱交換器4にお いて冷却された冷媒の加熱器として機能させ るために、圧縮機構2の吐出側と熱源側熱交� �器4の一端とを接続するとともに圧縮機21の� �入側と利用側熱交換器6とを接続し(図1の切� �機構3の実線を参照、以下、この切換機構3の 状態を「冷却運転状態」とする)、暖房運転� �には、利用側熱交換器6を圧縮機構2によって 圧縮される冷媒の冷却器として、かつ、熱源 側熱交換器4を利用側熱交換器6において冷却� ��れた冷媒の加熱器として機能させるために� ��圧縮機構2の吐出側と利用側熱交換器6とを� �続するとともに圧縮機構2の吸入側と熱源側� ��交換器4の一端とを接続することが可能であ る(図1の切換機構3の破線を参照、以下、この 切換機構3の状態を「加熱運転状態」とする)� ��本実施形態において、切換機構3は、圧縮機 構2の吸入側、圧縮機構2の吐出側、熱源側熱� ��換器4及び利用側熱交換器6に接続された四� �切換弁である。尚、切換機構3は、四路切換� ��に限定されるものではなく、例えば、複数� ��電磁弁を組み合わせる等によって、上述と� ��様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を� ��するように構成したものであってもよい。

 このように、切換機構3は、冷媒回路10を構� ��する圧縮機構2、熱源側熱交換器4、膨張機� �5、及び利用側熱交換器6だけに着目すると、 圧縮機構2、熱源側熱交換器4、膨張機構5、利 用側熱交換器6の順に冷媒を循環させる冷却� �転状態と、圧縮機構2、利用側熱交換器6、膨 張機構5、熱源側熱交換器4の順に冷媒を循環� ��せる加熱運転状態とを切り換えることがで� ��るように構成されている。
 熱源側熱交換器4は、冷媒の冷却器又は加熱 器として機能する熱交換器である。熱源側熱 交換器4は、その一端が切換機構3に接続され� ��おり、その他端が膨張機構5に接続されてい る。熱源側熱交換器4は、空気を熱源(すなわ� ��、冷却源又は加熱源)とする熱交換器であり 、本実施形態において、フィンアンドチュー ブ型の熱交換器が使用されている。そして、 熱源としての空気は、熱源側ファン40によっ� ��熱源側熱交換器4に供給されるようになって いる。尚、熱源側ファン40は、ファン駆動モ� ��タ40aによって駆動される。

 膨張機構5は、冷媒を減圧する機構であり、 本実施形態において、電動膨張弁が使用され ている。膨張機構5は、その一端が熱源側熱� �換器4に接続され、その他端が利用側熱交換� ��6に接続されている。また、本実施形態にお いて、膨張機構5は、冷房運転時には、熱源� �熱交換器4において冷却された高圧の冷媒を� ��用側熱交換器6に送る前に減圧し、暖房運転 時には、利用側熱交換器6において冷却され� �高圧の冷媒を熱源側熱交換器4に送る前に減� ��する。
 利用側熱交換器6は、冷媒の加熱器又は冷却 器として機能する熱交換器である。利用側熱 交換器6は、その一端が膨張機構5に接続され� ��おり、その他端が切換機構3に接続されてい る。尚、ここでは図示しないが、利用側熱交 換器6には、利用側熱交換器6を流れる冷媒と� ��交換を行う加熱源又は冷却源としての水や� ��気が供給されるようになっている。

 中間冷却器7は、中間冷媒管8に設けられて� �り、前段側の圧縮要素2cから吐出されて圧縮 要素2dに吸入される冷媒の冷却器として機能� ��る熱交換器である。中間冷却器7は、空気を 熱源(すなわち、冷却源)とする熱交換器であ� ��、本実施形態において、フィンアンドチュ� ��ブ型の熱交換器が使用されている。そして� ��中間冷却器7は、熱源側熱交換器4と一体化� �れている。より具体的には、中間冷却器7は� ��熱源側熱交換器4と伝熱フィンを共有するこ とによって一体化されている。また、熱源と しての空気は、本実施形態において、熱源側 熱交換器4に空気を供給する熱源側ファン40に よって供給されるようになっている。すなわ ち、熱源側ファン40は、熱源側熱交換器4及び 中間冷却器7の両方に熱源としての空気を供� �するようになっている。
 また、中間冷媒管8には、中間冷却器7をバ� �パスするように、中間冷却器バイパス管9が� ��続されている。この中間冷却器バイパス管9 は、中間冷却器7を流れる冷媒の流量を制限� �る冷媒管である。そして、中間冷却器バイ� �ス管9には、中間冷却器バイパス開閉弁11が� �けられている。中間冷却器バイパス開閉弁11 は、本実施形態において、電磁弁である。こ の中間冷却器バイパス開閉弁11は、後述の除� ��運転のような一時的な運転を行う場合を除� ��て、基本的には、切換機構3を冷却運転状態 にしている際に閉め、切換機構3を加熱運転� �態にしている際に開ける制御がなされる。� �なわち、中間冷却器バイパス開閉弁11は、冷 房運転を行う際に閉め、暖房運転を行う際に 開ける制御がなされる。

 また、中間冷媒管8には、中間冷却器バイ パス管9との接続部から中間冷却器7側の位置( すなわち、中間冷却器7の入口側の中間冷却� �バイパス管9との接続部から中間冷却器7の出 口側の接続部までの部分)に、冷却器開閉弁12 が設けられている。この冷却器開閉弁12は、� ��間冷却器7を流れる冷媒の流量を制限する機 構である。冷却器開閉弁12は、本実施形態に� ��いて、電磁弁である。この冷却器開閉弁12� �、後述の除霜運転のような一時的な運転を� �う場合を除いて、基本的には、切換機構3を� ��却運転状態にしている際に開け、切換機構3 を加熱運転状態にしている際に閉める制御が なされる。すなわち、冷却器開閉弁12は、冷� ��運転を行う際に開け、暖房運転を行う際に� ��める制御がなされる。尚、冷却器開閉弁12� �、本実施形態において、中間冷却器7の入口� ��の位置に設けられているが、中間冷却器7の 出口側の位置に設けられていてもよい。

 また、中間冷媒管8には、前段側の圧縮要素 2cの吐出側から後段側の圧縮要素2dの吸入側� �の冷媒の流れを許容し、かつ、後段側の圧� �要素2dの吐出側から前段側の圧縮要素2cへの� ��媒の流れを遮断するための逆止機構15が設� �られている。逆止機構15は、本実施形態にお いて、逆止弁である。尚、逆止機構15は、本� ��施形態において、中間冷媒管8の中間冷却器 7の出口側から中間冷却器バイパス管9との接� ��部までの部分に設けられている。
 さらに、空気調和装置1には、各種のセンサ が設けられている。具体的には、熱源側熱交 換器4には、熱源側熱交換器4を流れる冷媒の� ��度を検出する熱源側熱交温度センサ51が設� �られている。中間冷却器7の出口には、中間� ��却器7の出口における冷媒の温度を検出する 中間冷却器出口温度センサ52が設けられてい� ��。空気調和装置1には、熱源側熱交換器4及� �中間冷却器7の熱源としての空気の温度を検� ��する空気温度センサ53が設けられている。� �た、空気調和装置1は、ここでは図示しない� ��、圧縮機構2、切換機構3、膨張機構5、熱源� ��ファン40、中間冷却器バイパス開閉弁11、冷 却器開閉弁12等の空気調和装置1を構成する各 部の動作を制御する制御部を有している。

 (2)空気調和装置の動作
 次に、本実施形態の空気調和装置1の動作に ついて、図1~図8を用いて説明する。ここで、 図2は、冷房運転時の冷凍サイクルが図示さ� �た圧力-エンタルピ線図であり、図3は、冷房 運転時の冷凍サイクルが図示された温度-エ� �トロピ線図であり、図4は、暖房運転時の冷� ��サイクルが図示された圧力-エンタルピ線図 であり、図5は、暖房運転時の冷凍サイクル� �図示された温度-エントロピ線図であり、図6 は、除霜運転のフローチャートであり、図7� �、除霜運転開始時における空気調和装置1内� ��冷媒の流れを示す図であり、図8は、中間冷 却器7の除霜が完了した後における空気調和� �置1内の冷媒の流れを示す図である。尚、以� ��の冷房運転、暖房運転及び除霜運転におけ� ��運転制御は、上述の制御部(図示せず)によ� �て行われる。また、以下の説明において、� �高圧」とは、冷凍サイクルにおける高圧(す� ��わち、図2、3の点D、D’、Eにおける圧力や� �4、5の点D、D’、Fにおける圧力)を意味し、� �低圧」とは、冷凍サイクルにおける低圧(す� ��わち、図2、3の点A、Fにおける圧力や図4、5� ��点A、Eにおける圧力)を意味し、「中間圧」� ��は、冷凍サイクルにおける中間圧(すなわち 、図2~5の点B1、C1、C1’における圧力)を意味� �ている。

 <冷房運転>
 冷房運転時は、切換機構3が図1の実線で示� �れる冷却運転状態とされる。膨張機構5は、� ��度調節される。そして、切換機構3が冷却運 転状態となるため、冷却器開閉弁12が開けら� ��、また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却 器バイパス開閉弁11が閉められることによっ� ��、中間冷却器7が冷却器として機能する状態 とされる。
 この冷媒回路10の状態において、圧縮機構2� ��駆動すると、低圧の冷媒(図1~図3の点A参照)� ��、吸入管2aから圧縮機構2に吸入され、まず� ��圧縮要素2cによって中間圧力まで圧縮され� �後に、中間冷媒管8に吐出される(図1~図3の点 B1参照)。この前段側の圧縮要素2cから吐出さ� ��た中間圧の冷媒は、中間冷却器7において、 冷却源としての空気と熱交換を行うことで冷 却される(図1~図3の点C1参照)。この中間冷却� �7において冷却された冷媒は、次に、逆止機� ��15を通過した後に圧縮要素2cの後段側に接続 された圧縮要素2dに吸入されてさらに圧縮さ� ��て、圧縮機構2から吐出管2bに吐出される(図 1~図3の点D参照)。ここで、圧縮機構2から吐出 された高圧の冷媒は、圧縮要素2c、2dによる� �段圧縮動作によって、臨界圧力(すなわち、� ��2に示される臨界点CPにおける臨界圧力Pcp)を 超える圧力まで圧縮されている。そして、こ の圧縮機構2から吐出された高圧の冷媒は、� �分離機構41を構成する油分離器41aに流入し、 同伴する冷凍機油が分離される。また、油分 離器41aにおいて高圧の冷媒から分離された冷 凍機油は、油分離機構41を構成する油戻し管4 1bに流入し、油戻し管41bに設けられた減圧機� ��41cで減圧された後に圧縮機構2の吸入管2aに� ��されて、再び、圧縮機構2に吸入される。次 に、油分離機構41において冷凍機油が分離さ� ��た後の高圧の冷媒は、逆止機構42及び切換� �構3を通じて、冷媒の冷却器として機能する� ��源側熱交換器4に送られる。そして、熱源側 熱交換器4に送られた高圧の冷媒は、熱源側� �交換器4において、冷却源としての空気と熱� ��換を行って冷却される(図1~図3の点E参照)。� ��して、熱源側熱交換器4において冷却された 高圧の冷媒は、膨張機構5によって減圧され� �低圧の気液二相状態の冷媒となり、冷媒の� �熱器として機能する利用側熱交換器6に送ら� ��る(図1~図3の点F参照)。そして、利用側熱交� ��器6に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は 、加熱源としての水又は空気と熱交換を行っ て加熱されて、蒸発することになる(図1~図3� �点A参照)。そして、この利用側熱交換器6に� �いて加熱された低圧の冷媒は、切換機構3を� ��由して、再び、圧縮機構2に吸入される。こ のようにして、冷房運転が行われる。

 このように、空気調和装置1では、圧縮要 素2cから吐出された冷媒を圧縮要素2dに吸入� �せるための中間冷媒管8に中間冷却器7を設け るとともに、切換機構3を冷却運転状態にし� �冷房運転において、冷却器開閉弁12を開け、 また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却器� �イパス開閉弁11を閉めることによって、中間 冷却器7を冷却器として機能する状態にして� �るため、中間冷却器7を設けなかった場合(こ の場合には、図2、図3において、点A→点B1→� ��D’→点E→点Fの順で冷凍サイクルが行われ� ��)に比べて、圧縮要素2cの後段側の圧縮要素2 dに吸入される冷媒の温度が低下し(図3の点B1� ��C1参照)、圧縮要素2dから吐出される冷媒の� �度も低下することになる(図3の点D、D’参照) 。このため、この空気調和装置1では、高圧� �冷媒の冷却器として機能する熱源側熱交換� �4において、中間冷却器7を設けなかった場合 に比べて、冷却源としての水や空気と冷媒と の温度差を小さくすることが可能になり、図 3の点B1、D’、D、C1を結ぶことによって囲ま� �る面積に相当する分の放熱ロスを小さくで� �ることから、運転効率を向上させることが� �きる。

 <暖房運転>
 暖房運転時は、切換機構3が図1の破線で示� �れる加熱運転状態とされる。膨張機構5は、� ��度調節される。そして、切換機構3が加熱運 転状態となるため、冷却器開閉弁12が閉めら� ��、また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却 器バイパス開閉弁11が開けられることによっ� ��、中間冷却器7が冷却器として機能しない状 態とされる。
 この冷媒回路10の状態において、圧縮機構2� ��駆動すると、低圧の冷媒(図1、図4、図5の点 A参照)は、吸入管2aから圧縮機構2に吸入され� ��まず、圧縮要素2cによって中間圧力まで圧� �された後に、中間冷媒管8に吐出される(図1� �図4、図5の点B1参照)。この前段側の圧縮要素 2cから吐出された中間圧の冷媒は、冷房運転� ��とは異なり、中間冷却器7を通過せずに(す� �わち、冷却されることなく)、中間冷却器バ� ��パス管9を通過して(図1、図4、図5の点C1参照 )、圧縮要素2cの後段側に接続された圧縮要素 2dに吸入されてさらに圧縮されて、圧縮機構2 から吐出管2bに吐出される(図1、図4、図5の点 D参照)。ここで、圧縮機構2から吐出された高 圧の冷媒は、冷房運転時と同様、圧縮要素2c� ��2dによる二段圧縮動作によって、臨界圧力(� ��なわち、図4に示される臨界点CPにおける臨� ��圧力Pcp)を超える圧力まで圧縮されている。 そして、この圧縮機構2から吐出された高圧� �冷媒は、油分離機構41を構成する油分離器41a に流入し、同伴する冷凍機油が分離される。 また、油分離器41aにおいて高圧の冷媒から分 離された冷凍機油は、油分離機構41を構成す� ��油戻し管41bに流入し、油戻し管41bに設けら� ��た減圧機構41cで減圧された後に圧縮機構2の 吸入管2aに戻されて、再び、圧縮機構2に吸入 される。次に、油分離機構41において冷凍機� ��が分離された後の高圧の冷媒は、逆止機構4 2及び切換機構3を通じて、冷媒の冷却器とし� ��機能する利用側熱交換器6に送られる。そし て、利用側熱交換器6に送られた高圧の冷媒� �、利用側熱交換器6において、冷却源として� ��水又は空気と熱交換を行って冷却される(図 1、図4、図5の点F参照)。そして、利用側熱交� ��器6において冷却された高圧の冷媒は、膨張 機構5によって減圧されて低圧の気液二相状� �の冷媒となり、冷媒の加熱器として機能す� �熱源側熱交換器4に送られる(図1、図4、図5の 点E参照)。そして、熱源側熱交換器4に送られ た低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱源とし ての空気と熱交換を行って加熱されて、蒸発 することになる(図1、図4、図5の点A参照)。そ して、この熱源側熱交換器4において加熱さ� �た低圧の冷媒は、切換機構3を経由して、再� ��、圧縮機構2に吸入される。このようにして 、暖房運転が行われる。

 このように、空気調和装置1では、圧縮要 素2cから吐出された冷媒を圧縮要素2dに吸入� �せるための中間冷媒管8に中間冷却器7を設け るとともに、切換機構3を加熱運転状態にし� �暖房運転において、冷却器開閉弁12を閉め、 また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却器� �イパス開閉弁11を開けることによって、中間 冷却器7を冷却器として機能しない状態にし� �いるため、中間冷却器7だけを設けた場合や� ��述の冷房運転と同様に中間冷却器7を冷却器 として機能させた場合(これら場合には、図4� ��図5において、点A→点B1→点C1’→点D’→点 F→点Eの順で冷凍サイクルが行われる)に比べ て、圧縮機構2から吐出される冷媒の温度の� �下が抑えられる(図5の点D、D’参照)。このた め、この空気調和装置1では、中間冷却器7だ� ��を設けた場合や上述の冷房運転と同様に中� ��冷却器7を冷却器として機能させた場合に比 べて、外部への放熱を抑え、冷媒の冷却器と して機能する利用側熱交換器6に供給される� �媒の温度の低下を抑えることが可能になり� �図4の点Dと点Fとのエンタルピ差hと点D’と点 Fとのエンタルピ差h’との差に相当する分の� ��熱能力の低下を抑えて、運転効率の低下を� ��ぐことができる。

 以上のように、空気調和装置1では、中間 冷却器7だけでなく、冷却器開閉弁12や中間冷 却器バイパス管9を設けて、これらを用いて� �切換機構3を冷却運転状態にしている際に中� ��冷却器7を冷却器として機能させ、切換機構 3を加熱運転状態にしている際に中間冷却器7� ��冷却器として機能させないようにしている� ��このため、空気調和装置1では、冷却運転と しての冷房運転時においては、圧縮機構2か� �吐出される冷媒の温度を低く抑えることが� �き、加熱運転としての暖房運転時において� �、圧縮機構2から吐出される冷媒の温度の低� ��を抑えることができるようになり、冷房運� ��時においては、冷媒の冷却器として機能す� ��熱源側熱交換器4における放熱ロスを小さく して、運転効率を向上させることができると ともに、暖房運転時には、冷媒の冷却器とし て機能する利用側熱交換器6に供給される冷� �の温度の低下を抑えることで加熱能力の低� �を抑えて、運転効率の低下を防ぐことがで� �る。

 <除霜運転>
 この空気調和装置1において、熱源側熱交換 器4の熱源としての空気の温度が低い条件で� �房運転を行うと、冷媒の加熱器として機能� �る熱源側熱交換器4に着霜が生じ、これによ� ��、熱源側熱交換器4の伝熱性能が低下するお それがある。このため、熱源側熱交換器4の� �霜を行う必要がある。
 以下、本実施形態の除霜運転について、図6 ~図8を用いて詳細に説明する。
 まず、ステップS1において、暖房運転時に� �源側熱交換器4に着霜が生じたかどうかを判� ��する。この判定は、熱源側熱交温度センサ5 1により検出される熱源側熱交換器4を流れる� ��媒の温度や暖房運転の積算時間に基づいて� ��われる。例えば、熱源側熱交温度センサ51� �より検出される熱源側熱交換器4における冷� ��の温度が着霜が生じる条件に相当する所定� ��度以下であることが検知された場合、又は� ��暖房運転の積算時間が所定時間以上経過し� ��場合には、熱源側熱交換器4に着霜が生じて いるものと判定し、このような温度条件や時 間条件に該当しない場合には、熱源側熱交換 器4に着霜が生じていないものと判定するも� �である。ここで、所定温度や所定時間につ� �ては、熱源としての空気の温度に依存する� �め、所定温度や所定時間を空気温度センサ53 により検出される空気の温度の関数として設 定することが好ましい。また、熱源側熱交換 器4の入口や出口に温度センサが設けられて� �る場合には、熱源側熱交温度センサ51により 検出される冷媒の温度に代えて、これらの温 度センサにより検出される冷媒の温度を温度 条件の判定に使用してもよい。そして、ステ ップS1において、熱源側熱交換器4に着霜が生 じているものと判定された場合には、ステッ プS2の処理に移行する。

 次に、ステップS2において、除霜運転を� �始する。この除霜運転は、切換機構3を加熱� ��転状態(すなわち、暖房運転)から冷却運転� �態に切り換えることで熱源側熱交換器4を冷� ��の冷却器として機能させる逆サイクル除霜� ��転である。しかも、本実施形態では、中間� ��却器7として空気を熱源とする熱交換器を採 用し、かつ、中間冷却器7を熱源側熱交換器4� ��一体化させていることから、中間冷却器7に も着霜が生じるおそれがあるため、熱源側熱 交換器4だけでなく中間冷却器7にも冷媒を流� ��て中間冷却器7の除霜を行う必要がある。そ こで、除霜運転の開始時においては、上述の 冷房運転と同様、切換機構3を加熱運転状態(� ��なわち、暖房運転)から冷却運転状態(すな� �ち、冷房運転)に切り換えることで熱源側熱� ��換器4を冷媒の冷却器として機能させるとと もに、冷却器開閉弁12を開け、また、中間冷� ��器バイパス開閉弁11を閉めることによって� �中間冷却器7を冷却器として機能させる運転� ��行う(図7中の冷媒の流れを示す矢印を参照)� ��

 次に、ステップS3において、中間冷却器7� ��除霜が完了したかどうかを判定する。ここ� ��、中間冷却器7の除霜が完了したかどうかを 判定するのは、上述のように、暖房運転の際 、中間冷却器バイパス管9によって中間冷却� �7を冷却器として機能させないようにしてい� ��ため、中間冷却器7における着霜量が少なく 、熱源側熱交換器4に比べて早く中間冷却器7� ��除霜が完了するからである。そして、この� ��定は、中間冷却器7の出口冷媒温度に基づい て行われる。例えば、中間冷却器出口温度セ ンサ52により検出される中間冷却器7の出口冷 媒温度が所定温度以上であることが検知され た場合には、中間冷却器7の除霜が完了した� �のと判定し、このような温度条件に該当し� �い場合には、中間冷却器7の除霜が完了して� ��ないものと判定するものである。このよう� ��中間冷却器7の出口冷媒温度に基づく判定に より、中間冷却器7の除霜が完了したことの� �知を確実に行うことができる。そして、ス� �ップS3において、中間冷却器7の除霜が完了� �たものと判定された場合には、ステップS4の 処理に移行する。

 次に、ステップS4において、中間冷却器7� ��び熱源側熱交換器4を除霜する運転から熱源 側熱交換器4のみを除霜する運転に移行する� �このような中間冷却器7の除霜完了後の運転� ��行を行うのは、仮に、中間冷却器7の除霜が 完了した後にも中間冷却器7に冷媒を流し続� �ると、中間冷却器7から外部へ放熱が行われ� ��、後段側の圧縮要素2dに吸入される冷媒の� �度が低下してしまい、その結果、圧縮機構2� ��ら吐出される冷媒の温度が低くなって、熱� ��側熱交換器4の除霜能力が低下するという問 題が生じてしまうことから、このような問題 が生じないようにするためである。そして、 このステップS4における運転移行によって、� ��サイクル除霜運転による熱源側熱交換器4の 除霜を継続しながら、冷却器開閉弁12を閉め� ��また、中間冷却器バイパス開閉弁11を開け� �ことによって、中間冷却器7を冷却器として� ��能させないようにした運転が行われる(図8� �の冷媒の流れを示す矢印を参照)。これによ� ��、中間冷却器7から外部への放熱が行われな いようになるため、後段側の圧縮要素2dに吸� ��される冷媒の温度が低くなるのを抑え、そ� ��結果、圧縮機構2から吐出される冷媒の温度 が低くなるのを抑えて、熱源側熱交換器4の� �霜能力が低下するのを抑えることができる� �うになる。

 次に、ステップS5において、熱源側熱交� �器4の除霜が完了したかどうかを判定する。� ��の判定は、熱源側熱交温度センサ51により� �出される熱源側熱交換器4を流れる冷媒の温� ��や除霜運転の運転時間に基づいて行われる� ��例えば、熱源側熱交温度センサ51により検� �される熱源側熱交換器4における冷媒の温度� ��着霜がないとみなせる条件に相当する温度� ��上であることが検知された場合、又は、除� ��運転が所定時間以上経過した場合には、熱� ��側熱交換器4の除霜が完了したものと判定し 、このような温度条件や時間条件に該当しな い場合には、熱源側熱交換器4の除霜が完了� �ていないものと判定するものである。ここ� �、熱源側熱交換器4の入口や出口に温度セン� ��が設けられている場合には、熱源側熱交温� ��センサ51により検出される冷媒の温度に代� �て、これらの温度センサにより検出される� �媒の温度を温度条件の判定に使用してもよ� �。そして、ステップS5において、熱源側熱交 換器4の除霜が完了したものと判定された場� �には、ステップS6の処理に移行して、除霜運 転を終了し、再び、暖房運転を再開させる処 理が行われる。より具体的には、切換機構3� �冷却運転状態から加熱運転状態(すなわち、� ��房運転)に切り換える処理等が行われる。

 以上のように、空気調和装置1では、熱源側 熱交換器4を冷媒の冷却器として機能させる� �とで熱源側熱交換器4の除霜を行う除霜運転� ��行う際に、熱源側熱交換器4及び中間冷却器 7に冷媒を流し、中間冷却器7の除霜が完了し� ��ことを検知した後に、中間冷却器バイパス� ��9を用いて、中間冷却器7に冷媒が流れない� �うにするものである。これにより、空気調� �装置1では、除霜運転を行う際に、中間冷却� ��7の除霜も併せて行うとともに、中間冷却器 7から外部へ放熱が行われることによって生� �る除霜能力の低下を抑えることができ、ま� �、除霜時間を短縮するのに寄与することが� �きる。
 (3)変形例1
 上述の実施形態においては、切換機構3によ って冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成 された空気調和装置1において、熱源側熱交� �器4と一体化された空冷式の中間冷却器7及び 中間冷却器バイパス管9を設けて、中間冷却� �7及び中間冷却器バイパス管9を用いて、切換 機構3を冷却運転状態にしている際に中間冷� �器7を冷却器として機能させ、切換機構3を加 熱運転状態にしている際に中間冷却器7を冷� �器として機能させないようにすることで、� �房運転時においては、冷媒の冷却器として� �能する熱源側熱交換器4における放熱ロスを� ��さくして、運転効率を向上させるとともに� ��暖房運転時には、外部への放熱を抑えて、� ��熱能力の低下を抑えるようにしているが、� ��の構成に加えて、熱源側熱交換器4又は利用 側熱交換器6において冷却された冷媒を分岐� �て後段側の圧縮要素2dに戻すための後段側イ ンジェクション管をさらに設けるようにする ことが考えられる。

 例えば、図9に示されるように、二段圧縮式 の圧縮機構2が採用された上述の実施形態に� �いて、膨張機構5に代えてレシーバ入口膨張� ��構5a及びレシーバ出口膨張機構5bが設けられ るとともに、ブリッジ回路17、レシーバ18、� �段側インジェクション管19、及び、エコノマ イザ熱交換器20が設けられた冷媒回路310にす� ��ことができる。
 ブリッジ回路17は、熱源側熱交換器4と利用� ��熱交換器6との間に設けられており、レシー バ18の入口に接続されるレシーバ入口管18a、� ��び、レシーバ18の出口に接続されるレシー� �出口管18bに接続されている。ブリッジ回路17 は、本変形例において、4つの逆止弁17a、17b� �17c、17dを有している。そして、入口逆止弁17 aは、熱源側熱交換器4からレシーバ入口管18a� ��の冷媒の流通のみを許容する逆止弁である� ��入口逆止弁17bは、利用側熱交換器6からレシ ーバ入口管18aへの冷媒の流通のみを許容する 逆止弁である。すなわち、入口逆止弁17a、17b は、熱源側熱交換器4及び利用側熱交換器6の� ��方からレシーバ入口管18aに冷媒を流通させ� ��機能を有している。出口逆止弁17cは、レシ� ��バ出口管18bから利用側熱交換器6への冷媒の 流通のみを許容する逆止弁である。出口逆止 弁17dは、レシーバ出口管18bから熱源側熱交換 器4への冷媒の流通のみを許容する逆止弁で� �る。すなわち、出口逆止弁17c、17dは、レシ� �バ出口管18bから熱源側熱交換器4及び利用側� ��交換器6の他方に冷媒を流通させる機能を有 している。

 レシーバ入口膨張機構5aは、レシーバ入口� �18aに設けられた冷媒を減圧する機構であり� �本変形例において、電動膨張弁が使用され� �いる。また、本変形例において、レシーバ� �口膨張機構5aは、冷房運転時には、熱源側熱 交換器4において冷却された高圧の冷媒を利� �側熱交換器6に送る前に減圧し、暖房運転時� ��は、利用側熱交換器6において冷却された高 圧の冷媒を熱源側熱交換器4に送る前に減圧� �る。
 レシーバ18は、レシーバ入口膨張機構5aで減 圧された後の冷媒を一時的に溜めるために設 けられた容器であり、その入口がレシーバ入 口管18aに接続されており、その出口がレシー バ出口管18bに接続されている。また、レシー バ18には、レシーバ18内から冷媒を抜き出し� �圧縮機構2の吸入管2a(すなわち、圧縮機構2の 前段側の圧縮要素2cの吸入側)に戻すことが可 能な吸入戻し管18cが接続されている。この吸 入戻し管18cには、吸入戻し開閉弁18dが設けら れている。吸入戻し開閉弁18dは、本変形例に おいて、電磁弁である。

 レシーバ出口膨張機構5bは、レシーバ出口� �18bに設けられた冷媒を減圧する機構であり� �本変形例において、電動膨張弁が使用され� �いる。また、本変形例において、レシーバ� �口膨張機構5bは、冷房運転時には、レシーバ 入口膨張機構5aによって減圧された冷媒を利� ��側熱交換器6に送る前に低圧になるまでさら に減圧し、暖房運転時には、レシーバ入口膨 張機構5aによって減圧された冷媒を熱源側熱� ��換器4に送る前に低圧になるまでさらに減圧 する。
 このように、ブリッジ回路17、レシーバ18、 レシーバ入口管18a及びレシーバ出口管18bによ って、切換機構3を冷却運転状態にしている� �には、熱源側熱交換器4において冷却された� ��圧の冷媒を、ブリッジ回路17の入口逆止弁17 a、レシーバ入口管18aのレシーバ入口膨張機� �5a、レシーバ18、レシーバ出口管18bのレシー� ��出口膨張機構5b及びブリッジ回路17の出口逆 止弁17cを通じて、利用側熱交換器6に送るこ� �ができるようになっている。また、切換機� �3を加熱運転状態にしている際には、利用側� ��交換器6において冷却された高圧の冷媒を、 ブリッジ回路17の入口逆止弁17b、レシーバ入� ��管18aのレシーバ入口膨張機構5a、レシーバ18 、レシーバ出口管18bのレシーバ出口膨張機構 5b及びブリッジ回路17の出口逆止弁17dを通じ� �、熱源側熱交換器4に送ることができるよう� ��なっている。

 後段側インジェクション管19は、熱源側� �交換器4又は利用側熱交換器6において冷却さ れた冷媒を分岐して圧縮機構2の後段側の圧� �要素2dに戻す機能を有している。本変形例に おいて、後段側インジェクション管19は、レ� ��ーバ入口管18aを流れる冷媒を分岐して後段� ��の圧縮要素2dの吸入側に戻すように設けら� �ている。より具体的には、後段側インジェ� �ション管19は、レシーバ入口管18aのレシーバ 入口膨張機構5aの上流側の位置(すなわち、切 換機構3を冷却運転状態にしている際には、� �源側熱交換器4とレシーバ入口膨張機構5aと� �間、また、切換機構3を加熱運転状態にして� ��る際には、利用側熱交換器6とレシーバ入口 膨張機構5aとの間)から冷媒を分岐して中間冷 媒管8の中間冷却器7の下流側の位置に戻すよ� ��に設けられている。この後段側インジェク� ��ョン管19には、開度制御が可能な後段側イ� �ジェクション弁19aが設けられている。後段� �インジェクション弁19aは、本変形例におい� �、電動膨張弁である。

 エコノマイザ熱交換器20は、熱源側熱交� �器4又は利用側熱交換器6において冷却された 冷媒と後段側インジェクション管19を流れる� ��媒(より具体的には、後段側インジェクショ ン弁19aにおいて中間圧付近まで減圧された後 の冷媒)との熱交換を行う熱交換器である。� �変形例において、エコノマイザ熱交換器20は 、レシーバ入口管18aのレシーバ入口膨張機構 5aの上流側の位置(すなわち、切換機構3を冷� �運転状態にしている際には、熱源側熱交換� �4とレシーバ入口膨張機構5aとの間、また、� �換機構3を加熱運転状態にしている際には、� ��用側熱交換器6とレシーバ入口膨張機構5aと� ��間)を流れる冷媒と後段側インジェクション 管19を流れる冷媒との熱交換を行うように設� ��られており、また、両冷媒が対向するよう� ��流れる流路を有している。また、本変形例� ��おいて、エコノマイザ熱交換器20は、レシ� �バ入口管18aの後段側インジェクション管19の 上流側に設けられている。このため、熱源側 熱交換器4又は利用側熱交換器6において冷却� ��れた冷媒は、レシーバ入口管18aにおいて、� ��コノマイザ熱交換器20において熱交換され� �前に後段側インジェクション管19に分岐され 、その後に、エコノマイザ熱交換器20におい� ��、後段側インジェクション管19を流れる冷� �と熱交換を行うことになる。

 さらに、本変形例の空気調和装置1には、各 種のセンサが設けられている。具体的には、 中間冷媒管8又は圧縮機構2には、中間冷媒管8 を流れる冷媒の圧力を検出する中間圧力セン サ54が設けられている。エコノマイザ熱交換� ��20の後段側インジェクション管19側の出口に は、エコノマイザ熱交換器20の後段側インジ� ��クション管19側の出口における冷媒の温度� �検出するエコノマイザ出口温度センサ55が設 けられている。
 次に、本変形例の空気調和装置1の動作につ いて、図9~図13を用いて説明する。ここで、� �10は、変形例1における冷房運転時の冷凍サ� �クルが図示された圧力-エンタルピ線図であ� ��、図11は、変形例1における冷房運転時の冷� ��サイクルが図示された温度-エントロピ線図 であり、図12は、変形例1における暖房運転時 の冷凍サイクルが図示された圧力-エンタル� �線図であり、図13は、変形例1における暖房� �転時の冷凍サイクルが図示された温度-エン� ��ロピ線図である。尚、以下の冷房運転、暖� ��運転及び除霜運転における運転制御は、上� ��の制御部(図示せず)によって行われる。ま� �、以下の説明において、「高圧」とは、冷� �サイクルにおける高圧(すなわち、図10、11の 点D、D’、E、Hにおける圧力や図12、13の点D、 D’、F、Hにおける圧力)を意味し、「低圧」� �は、冷凍サイクルにおける低圧(すなわち、� ��10、11の点A、F、F’における圧力や図12、13� �点A、E、E’における圧力)を意味し、「中間� ��」とは、冷凍サイクルにおける中間圧(すな わち、図10~13の点B1、C1、G、J、Kにおける圧力 )を意味している。

 <冷房運転>
 冷房運転時は、切換機構3が図9の実線で示� �れる冷却運転状態とされる。レシーバ入口� �張機構5a及びレシーバ出口膨張機構5bは、開� ��調節される。そして、切換機構3が冷却運転 状態となるため、冷却器開閉弁12が開けられ� ��また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却器 バイパス開閉弁11が閉められることによって� ��中間冷却器7が冷却器として機能する状態と される。さらに、後段側インジェクション弁 19aも、開度調節される。より具体的には、本 変形例において、後段側インジェクション弁 19aは、エコノマイザ熱交換器20の後段側イン� ��ェクション管19側の出口における冷媒の過� �度が目標値になるように開度調節される、� �わゆる過熱度制御がなされるようになって� �る。本変形例において、エコノマイザ熱交� �器20の後段側インジェクション管19側の出口� ��おける冷媒の過熱度は、中間圧力センサ54� �より検出される中間圧を飽和温度に換算し� �エコノマイザ出口温度センサ55により検出さ れる冷媒温度からこの冷媒の飽和温度値を差 し引くことによって得られる。尚、本実施形 態では採用していないが、エコノマイザ熱交 換器20の後段側インジェクション管19側の入� �に温度センサを設けて、この温度センサに� �り検出される冷媒温度をエコノマイザ出口� �度センサ55により検出される冷媒温度から差 し引くことによって、エコノマイザ熱交換器 20の後段側インジェクション管19側の出口に� �ける冷媒の過熱度を得るようにしてもよい� �

 この冷媒回路310の状態において、圧縮機� ��2を駆動すると、低圧の冷媒(図9~図11の点A参 照)は、吸入管2aから圧縮機構2に吸入され、� �ず、圧縮要素2cによって中間圧力まで圧縮さ れた後に、中間冷媒管8に吐出される(図9~図11 の点B1参照)。この前段側の圧縮要素2cから吐� ��された中間圧の冷媒は、中間冷却器7におい て、冷却源としての空気と熱交換を行うこと で冷却される(図9~図11の点C1参照)。この中間� ��却器7において冷却された冷媒は、後段側イ ンジェクション管19から後段側の圧縮機構2d� �戻される冷媒(図9~図11の点K参照)と合流する� ��とでさらに冷却される(図9~図11の点G参照)。 次に、後段側インジェクション管19から戻る� ��媒と合流した中間圧の冷媒は、圧縮要素2c� �後段側に接続された圧縮要素2dに吸入されて さらに圧縮されて、圧縮機構2から吐出管2bに 吐出される(図9~図11の点D参照)。ここで、圧� �機構2から吐出された高圧の冷媒は、圧縮要� ��2c、2dによる二段圧縮動作によって、臨界圧 力(すなわち、図10に示される臨界点CPにおけ� ��臨界圧力Pcp)を超える圧力まで圧縮されてい る。そして、この圧縮機構2から吐出された� �圧の冷媒は、切換機構3を経由して、冷媒の� ��却器として機能する熱源側熱交換器4に送ら れて、冷却源としての空気と熱交換を行って 冷却される(図9~図11の点E参照)。そして、熱� �側熱交換器4において冷却された高圧の冷媒� ��、ブリッジ回路17の入口逆止弁17aを通じて� �シーバ入口管18aに流入し、その一部が後段� �インジェクション管19に分岐される。そして 、後段側インジェクション管19を流れる冷媒� ��、後段側インジェクション弁19aにおいて中� ��圧付近まで減圧された後に、エコノマイザ� ��交換器20に送られる(図9~図11の点J参照)。ま� ��、後段側インジェクション管19に分岐され� �後のレシーバ入口管18aを流れる冷媒は、エ� �ノマイザ熱交換器20に流入し、後段側インジ ェクション管19を流れる冷媒と熱交換を行っ� ��冷却される(図9~図11の点H参照)。一方、後段 側インジェクション管19を流れる冷媒は、レ� ��ーバ入口管18aを流れる冷媒と熱交換を行っ� ��加熱されて(図9~図11の点K参照)、上述のよう に、中間冷却器7において冷却された冷媒に� �流することになる。そして、エコノマイザ� �交換器20において冷却された高圧の冷媒は、 レシーバ入口膨張機構5aによって飽和圧力付� ��まで減圧されてレシーバ18内に一時的に溜� �られる(図9~図11の点I参照)。そして、レシー� ��18内に溜められた冷媒は、レシーバ出口管18 bに送られて、レシーバ出口膨張機構5bによっ て減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒とな り、ブリッジ回路17の出口逆止弁17cを通じて� ��媒の加熱器として機能する利用側熱交換器6 に送られる(図9~図11の点F参照)。そして、利� �側熱交換器6に送られた低圧の気液二相状態� ��冷媒は、加熱源としての水又は空気と熱交� ��を行って加熱されて、蒸発することになる( 図9~図11の点A参照)。そして、この利用側熱交 換器6において加熱された低圧の冷媒は、切� �機構3を経由して、再び、圧縮機構2に吸入さ れる。このようにして、冷房運転が行われる 。

 そして、本変形例の構成においては、上述� ��実施形態と同様、切換機構3を冷却運転状態 にした冷房運転において、中間冷却器7を冷� �器として機能する状態にしていることから� �中間冷却器7を設けなかった場合に比べて、� ��源側熱交換器4における放熱ロスを小さくで きるようになっている。
 しかも、本変形例の構成では、後段側イン� ��ェクション管19を設けて熱源側熱交換器4か� ��膨張機構5a、5bに送られる冷媒を分岐して後 段側の圧縮要素2dに戻すようにしているため� ��中間冷却器7のような外部への放熱を行うこ となく、後段側の圧縮要素2dに吸入される冷� ��の温度をさらに低く抑えることができる(図 11の点C1、G参照)。これにより、圧縮機構2か� �吐出される冷媒の温度がさらに低く抑えら� �(図11の点D、D’参照)、後段側インジェクシ� �ン管19を設けていない場合に比べて、図11の� ��C1、D’、D、Gを結ぶことによって囲まれる� �積に相当する分の放熱ロスをさらに小さく� �きることから、運転効率をさらに向上させ� �ことができる。

 また、本変形例の構成では、熱源側熱交換� ��4から膨張機構5a、5bに送られる冷媒と後段� �インジェクション管19を流れる冷媒との熱交 換を行うエコノマイザ熱交換器20をさらに設� ��ているため、後段側インジェクション管19� �流れる冷媒によって熱源側熱交換器4から膨� ��機構5a、5bに送られる冷媒を冷却することが でき(図10、図11の点E、点H参照)、後段側イン� ��ェクション管19及びエコノマイザ熱交換器20 を設けない場合(この場合には、図10、図11に� ��いて、点A→点B1→点C1→点D’→点E→点F’� �順で冷凍サイクルが行われる)に比べて、利� ��側熱交換器6における冷媒の単位流量当たり の冷却能力を高くすることができる。
 <暖房運転>
 暖房運転時は、切換機構3が図9の破線で示� �れる加熱運転状態とされる。レシーバ入口� �張機構5a及びレシーバ出口膨張機構5bは、開� ��調節される。そして、切換機構3が加熱運転 状態となるため、冷却器開閉弁12が閉められ� ��また、中間冷却器バイパス管9の中間冷却器 バイパス開閉弁11が開けられることによって� ��中間冷却器7が冷却器として機能しない状態 とされる。さらに、後段側インジェクション 弁19aも、冷房運転時と同様の過熱度制御によ って開度調節される。

 この冷媒回路310の状態において、圧縮機� ��2を駆動すると、低圧の冷媒(図9、図12、図13 の点A参照)は、吸入管2aから圧縮機構2に吸入� ��れ、まず、圧縮要素2cによって中間圧力ま� �圧縮された後に、中間冷媒管8に吐出される( 図9、図12、図13の点B1参照)。この前段側の圧� ��要素2cから吐出された中間圧の冷媒は、冷� �運転時とは異なり、中間冷却器7を通過せず� ��(すなわち、冷却されることなく)、中間冷� �器バイパス管9を通過して(図9、図12、図13の� ��C1参照)、後段側インジェクション管19から� �段側の圧縮機構2dに戻される冷媒(図9、図12� �図13の点K参照)と合流することで冷却される( 図9、図12、図13の点G参照)。次に、後段側イ� �ジェクション管19から戻る冷媒と合流した中 間圧の冷媒は、圧縮要素2cの後段側に接続さ� ��た圧縮要素2dに吸入されてさらに圧縮され� �、圧縮機構2から吐出管2bに吐出される(図9、 図12、図13の点D参照)。ここで、圧縮機構2か� �吐出された高圧の冷媒は、冷房運転時と同� �、圧縮要素2c、2dによる二段圧縮動作によっ� ��、臨界圧力(すなわち、図12に示される臨界� ��CPにおける臨界圧力Pcp)を超える圧力まで圧� ��されている。そして、この圧縮機構2から吐 出された高圧の冷媒は、切換機構3を経由し� �、冷媒の冷却器として機能する利用側熱交� �器6に送られて、冷却源としての水又は空気� ��熱交換を行って冷却される(図9、図12、図13� ��点F参照)。そして、利用側熱交換器6におい� ��冷却された高圧の冷媒は、ブリッジ回路17� �入口逆止弁17bを通じてレシーバ入口管18aに� �入し、その一部が後段側インジェクション� �19に分岐される。そして、後段側インジェク ション管19を流れる冷媒は、後段側インジェ� ��ション弁19aにおいて中間圧付近まで減圧さ� ��た後に、エコノマイザ熱交換器20に送られ� �(図9、図12、図13の点J参照)。また、後段側イ ンジェクション管19に分岐された後のレシー� ��入口管18aを流れる冷媒は、エコノマイザ熱� ��換器20に流入し、後段側インジェクション� �19を流れる冷媒と熱交換を行って冷却される (図9、図12、図13の点H参照)。一方、後段側イ� ��ジェクション管19を流れる冷媒は、レシー� �入口管18aを流れる冷媒と熱交換を行って加� �されて(図9、図12、図13の点K参照)、上述のよ うに、前段側の圧縮要素2cから吐出された中� ��圧の冷媒に合流することになる。そして、� ��コノマイザ熱交換器20において冷却された� �圧の冷媒は、レシーバ入口膨張機構5aによっ て飽和圧力付近まで減圧されてレシーバ18内� ��一時的に溜められる(図9、図12、図13の点I参 照)。そして、レシーバ18内に溜められた冷媒 は、レシーバ出口管18bに送られて、レシーバ 出口膨張機構5bによって減圧されて低圧の気� ��二相状態の冷媒となり、ブリッジ回路17の� �口逆止弁17dを通じて冷媒の加熱器として機� �する熱源側熱交換器4に送られる(図9、図12、 図13の点E参照)。そして、熱源側熱交換器4に� ��られた低圧の気液二相状態の冷媒は、加熱� ��としての空気と熱交換を行って加熱されて� ��蒸発することになる(図9、図12、図13の点A参 照)。そして、この熱源側熱交換器4において� ��熱された低圧の冷媒は、切換機構3を経由し て、再び、圧縮機構2に吸入される。このよ� �にして、暖房運転が行われる。

 そして、本変形例の構成においては、上述� ��実施形態と同様、切換機構3を加熱運転状態 にした暖房運転において、中間冷却器7を冷� �器として機能させない状態にしていること� �ら、中間冷却器7だけを設けた場合や上述の� ��房運転と同様に中間冷却器7を冷却器として 機能させた場合に比べて、外部への放熱を抑 え、冷媒の冷却器として機能する利用側熱交 換器6に供給される冷媒の温度の低下を抑え� �ことが可能になり、加熱能力の低下を抑え� �、運転効率の低下を防ぐことができるよう� �なっている。
 しかも、本変形例の構成では、後段側イン� ��ェクション管19を設けて利用側熱交換器6か� ��膨張機構5a、5bに送られる冷媒を分岐して後 段側の圧縮要素2dに戻すようにしているため� ��圧縮機構2から吐出される冷媒の温度が低く なり(図13の点D、点D’参照)、これによって、 利用側熱交換器6における冷媒の単位流量当� �りの加熱能力は小さくなるが(図12の点D、点D ’、点F参照)、後段側の圧縮要素2dから吐出� �れる冷媒の流量は増加するため、利用側熱� �換器6における加熱能力が確保されて、運転� ��率を向上させることができる。

 また、本変形例の構成では、利用側熱交換� ��6から膨張機構5a、5bに送られる冷媒と後段� �インジェクション管19を流れる冷媒との熱交 換を行うエコノマイザ熱交換器20をさらに設� ��ているため、利用側熱交換器6から膨張機構 5a、5bに送られる冷媒によって後段側インジ� �クション管19を流れる冷媒を加熱することが でき(図12、図13の点J、点K参照)、後段側イン� ��ェクション管19及びエコノマイザ熱交換器20 を設けない場合(この場合には、図12、図13に� ��いて、点A→点B1→点C1→点D’→点F→点E’� �順で冷凍サイクルが行われる)に比べて、後� ��側の圧縮要素2dから吐出される冷媒の流量� �増加させることができる。
 また、冷房運転及び暖房運転に共通する利� ��として、本変形例の構成では、エコノマイ� ��熱交換器20として、熱源側熱交換器4又は利� ��側熱交換器6から膨張機構5a、5bに送られる� �媒と後段側インジェクション管19を流れる冷 媒とが対向するように流れる流路を有する熱 交換器を採用しているため、エコノマイザ熱 交換器20における熱源側熱交換器4又は利用側 熱交換器6から膨張機構5a、5bに送られる冷媒� ��後段側インジェクション管19を流れる冷媒� �の温度差を小さくすることができ、高い熱� �換効率を得ることができる。また、本変形� �の構成では、熱源側熱交換器4又は利用側熱� ��換器6から膨張機構5a、5bに送られる冷媒が� �コノマイザ熱交換器20において熱交換される 前に熱源側熱交換器4又は利用側熱交換器6か� ��膨張機構5a、5bに送られる冷媒を分岐するよ うに後段側インジェクション管19を設けてい� ��ため、エコノマイザ熱交換器20において後� �側インジェクション管19を流れる冷媒と熱交 換を行う熱源側熱交換器4又は利用側熱交換� �6から膨張機構5a、5bに送られる冷媒の流量を 少なくすることができ、エコノマイザ熱交換 器20における交換熱量を小さくすることがで� ��、エコノマイザ熱交換器20のサイズを小さ� �することができる。

 <除霜運転>
 この空気調和装置1において、熱源側熱交換 器4の熱源としての空気の温度が低い条件で� �房運転を行うと、上述の実施形態と同様、� �媒の加熱器として機能する熱源側熱交換器4� ��着霜が生じ、これにより、熱源側熱交換器4 の伝熱性能が低下するおそれがある。このた め、熱源側熱交換器4の除霜を行う必要があ� �。
 以下、本変形例の除霜運転について、図6、 図14及び図15を用いて詳細に説明する。
 まず、ステップS1において、暖房運転時に� �源側熱交換器4に着霜が生じたかどうかを判� ��する。この判定は、上述の実施形態と同様� ��あるため、ここでは説明を省略する。
 次に、ステップS2において、除霜運転を開� �する。この除霜運転は、上述の実施形態と� �様に、切換機構3を加熱運転状態(すなわち、 暖房運転)から冷却運転状態(すなわち、冷房� ��転)に切り換えることで熱源側熱交換器4を� �媒の冷却器として機能させるとともに、冷� �器開閉弁12を開け、また、中間冷却器バイパ ス開閉弁11を閉めることによって、中間冷却� ��7を冷却器として機能させる運転を行うもの である。

 一方、逆サイクル除霜運転を採用すると、� ��用側熱交換器6を冷媒の冷却器として機能さ せたいのにもかかわらず、利用側熱交換器6� �冷媒の加熱器として機能させることになる� �め、利用側の温度低下が生じるという問題� �ある。また、逆サイクル除霜運転は、熱源� �しての空気の温度が低い条件における冷房� �転であるため、冷凍サイクルの低圧が低く� �り、前段側の圧縮要素2cから吸入される冷媒 の流量が減少してしまう。そうすると、冷媒 回路310を循環する冷媒の流量が減少し、熱源 側熱交換器4を流れる冷媒の流量を確保でき� �くなるため、熱源側熱交換器4の除霜に時間� ��かかるという問題も生じる。
 そこで、本変形例では、後段側インジェク� ��ョン管19を用いて、熱源側熱交換器4から利� ��側熱交換器6に送られる冷媒を後段側の圧縮 要素2dに戻しながら逆サイクル除霜運転を行� ��(図14中の冷媒の流れを示す矢印を参照)。し かも、本変形例においては、後段側インジェ クション弁19aの開度を、逆サイクル除霜運転 を行う直前の暖房運転時における後段側イン ジェクション弁19aの開度よりも大きくなるよ うに開度制御を行っている。例えば、後段側 インジェクション弁19aの全閉状態における開 度を0%、かつ、全開状態における開度を100%と し、暖房運転時に後段側インジェクション弁 19aが50%以下の開度範囲で制御されている場合 には、このステップS2における後段側インジ� ��クション弁19aは、70%程度まで開度が大きく� ��るように制御され、ステップS5において、� �源側熱交換器4の除霜が完了したと判定され� ��まで、その開度で固定される。

 これにより、中間冷却器7の除霜を行い、そ して、後段側インジェクション管19を流れる� ��媒の流量を増加させて利用側熱交換器6を流 れる冷媒の流量を減らすとともに、後段側の 圧縮要素2dにおいて処理する冷媒の流量を増� ��させて熱源側熱交換器4を流れる冷媒の流量 を確保可能な逆サイクル除霜運転が実現され ることになる。しかも、本変形例では、逆サ イクル除霜運転を行う直前の暖房運転におけ る後段側インジェクション弁19aの開度よりも 大きくなるように開度制御を行っているため 、利用側熱交換器6を流れる冷媒の流量をさ� �に減らしつつ、熱源側熱交換器4を流れる冷� ��の流量をさらに増やすことができるように� ��っている。
 次に、ステップS3において、中間冷却器7の� ��霜が完了したかどうかを判定し、中間冷却� ��7の除霜が完了したものと判定された場合に は、ステップS4の処理に移行する。この判定� ��、上述の実施形態と同様であるため、ここ� ��は説明を省略する。

 次に、ステップS4において、中間冷却器7� ��び熱源側熱交換器4を除霜する運転から熱源 側熱交換器4のみを除霜する運転に移行する� �このステップS4では、上述の実施形態と同様 、逆サイクル除霜運転による熱源側熱交換器 4の除霜を継続しながら、冷却器開閉弁12を閉 め、また、中間冷却器バイパス開閉弁11を開� ��ることによって、中間冷却器7を冷却器とし て機能させないようにした運転が行われる(� �15中の冷媒の流れを示す矢印を参照)。尚、� �のステップS4においても、後段側インジェク ション管19を用いて、熱源側熱交換器4から利 用側熱交換器6に送られる冷媒を後段側の圧� �要素2dに戻す動作が継続して行われている。 これにより、中間冷却器7から外部への放熱� �行われないようになるため、後段側の圧縮� �素2dに吸入される冷媒の温度が低くなるのを 抑え、その結果、圧縮機構2から吐出される� �媒の温度が低くなるのを抑えて、熱源側熱� �換器4の除霜能力が低下するのを抑えること� ��できるようになる。

 次に、ステップS5において、熱源側熱交換� �4の除霜が完了したかどうかを判定し、熱源� ��熱交換器4の除霜が完了したものと判定され た場合には、ステップS6の処理に移行して、� ��霜運転を終了し、再び、暖房運転を再開さ� ��る処理が行われる。この判定は、上述の実� ��形態と同様であるため、ここでは説明を省� ��する。
 そして、本変形例においては、上述の実施� ��態と同様、除霜運転を行う際に、中間冷却� ��7の除霜も併せて行うとともに、中間冷却器 7から外部へ放熱が行われることによって生� �る除霜能力の低下を抑えることができ、ま� �、除霜時間を短縮するのに寄与することが� �きる。
 しかも、本変形例では、後段側インジェク� ��ョン管19を用いて、熱源側熱交換器4から利� ��側熱交換器6に送られる冷媒を後段側の圧縮 要素2dに戻す動作を行うことによって、逆サ� ��クル除霜運転を行う際の利用側の温度低下� ��抑えつつ、熱源側熱交換器4の除霜時間を短 縮することができるようになっている。

 また、本変形例では、後段側インジェクシ� ��ン管19が切換機構3を冷却運転状態にしてい� ��際に熱源側熱交換器4と膨張機構(ここでは� �熱源側熱交換器4において冷却された高圧の� ��媒を利用側熱交換器6に送る前に減圧するレ シーバ入口膨張機構5a)との間から冷媒を分岐 するように設けられているため、膨張機構に よって減圧される前の圧力から後段側の圧縮 要素2dの吸入側の圧力までの差圧を利用する� ��とができ、後段側の圧縮要素2dに戻す冷媒� �流量を増やし易くなり、利用側熱交換器6を� ��れる冷媒の流量をさらに減らしつつ、熱源� ��熱交換器4を流れる冷媒の流量をさらに増や すことができる。
 また、本変形例では、切換機構3を冷却運転 状態にしている際に熱源側熱交換器4から膨� �機構(ここでは、熱源側熱交換器4において冷 却された高圧の冷媒を利用側熱交換器6に送� �前に減圧するレシーバ入口膨張機構5a)に送� �れる冷媒と後段側インジェクション管19を流 れる冷媒との熱交換を行うエコノマイザ熱交 換器20をさらに有しているため、後段側イン� ��ェクション管19を流れる冷媒が熱源側熱交� �器4から膨張機構に送られる冷媒と熱交換す� ��ことによって加熱されて、後段側の圧縮要� ��2dに吸入される冷媒が湿り状態になるおそ� �が小さくできる。これにより、後段側の圧� �要素2dに戻す冷媒の流量を増やし易くなり、 利用側熱交換器6を流れる冷媒の流量をさら� �減らしつつ、熱源側熱交換器4を流れる冷媒� ��流量をさらに増やすことができる。

 (4)変形例2
 上述の変形例1における除霜運転では、中間 冷却器7の除霜が完了するまでの間に、一時� �ではあるが、中間冷却器7を流れる冷媒が凝� ��してしまい、後段側の圧縮要素2dに吸入さ� �る冷媒が湿り状態となり、これにより、後� �側の圧縮要素2dで湿り圧縮が生じて圧縮機構 2が過負荷状態になるおそれがある。
 そこで、本変形例では、図16に示されるよ� �に、ステップS7において、中間冷却器7にお� �て冷媒が凝縮したことを検知した場合に、� �テップS8において、後段側インジェクション 管19を通じて後段側の圧縮要素2dに戻される� �媒の流量を減らす吸入湿り防止制御を行う� �うにしている。
 ここで、ステップS7における中間冷却器7に� ��いて冷媒が凝縮したかどうかの判定は、中� ��冷却器7の出口における冷媒の過熱度に基づ いて行われる。例えば、中間冷却器7の出口� �おける冷媒の過熱度がゼロ以下(すなわち、� ��和状態)であることが検知された場合には、 中間冷却器7において冷媒が凝縮しているも� �と判定し、このような過熱度条件に該当し� �い場合には、中間冷却器7において冷媒が凝� ��していないものと判定するものである。尚� ��中間冷却器7の出口における冷媒の過熱度は 、本変形例において、中間冷却器出口温度セ ンサ52により検出される中間冷却器7の出口に おける冷媒の温度から、中間圧力センサ54に� ��り検出される中間冷媒管8を流れる冷媒の圧 力を換算して得られる飽和温度を差し引くこ とによって得られる。また、ステップS8にお� ��ては、後段側インジェクション弁19aの開度� ��小さくなるように制御することで、後段側� ��ンジェクション管19を通じて後段側の圧縮� �素2dに戻される冷媒の流量を減らすことにな るが、本変形例では、中間冷却器7において� �媒が凝縮したことを検知する前の開度(ここ� ��は、70%程度)よりも小さい開度(例えば、全� �近く)なるように開度制御が行われる(図17中� ��冷媒の流れを示す矢印を参照)。

 そして、本変形例では、上述の変形例1にお ける効果に加えて、中間冷却器7の除霜が完� �するまでの間に中間冷却器7を流れる冷媒が� ��縮した場合であっても、後段側インジェク� ��ョン管19を通じて後段側の圧縮要素2dに戻さ れる冷媒の流量を一時的に減らすことで、中 間冷却器7の除霜を継続しながら、後段側の� �縮要素2dに吸入される冷媒の湿りの程度を抑 えて、後段側の圧縮要素2dで湿り圧縮が生じ� ��圧縮機構2が過負荷状態になるのを抑えるこ とができるようになっている。
 (5)変形例3
 上述の変形例1、2における除霜運転では、� �間冷却器7の除霜が完了したことを検知した� ��に、逆サイクル除霜運転による熱源側熱交� ��器4の除霜を継続しながら、冷却器開閉弁12� ��閉め、また、中間冷却器バイパス開閉弁11� �開けることによって、中間冷却器7を冷却器� ��して機能させないようにした運転を行い、� ��間冷却器7から外部への放熱が行われないよ うにして、熱源側熱交換器4の除霜能力が低� �するのを抑えることができるようになる。

 しかし、中間冷却器7に冷媒が流れないよう にすると、後段側の圧縮要素2dに吸入される� ��媒の温度が急激に上昇することになるため� ��後段側の圧縮要素2dに吸入される冷媒の密� �が小さくなり、後段側の圧縮要素2dに吸入さ れる冷媒の流量が減少する傾向になる。この ため、中間冷却器7から外部への放熱を防ぐ� �とによる除霜能力を高める作用と、熱源側� �交換器4を流れる冷媒の流量が減少すること� ��よる除霜能力を低下させる作用とのバラン� ��で、熱源側熱交換器4の除霜能力が低下する のを抑える効果を十分に得られないおそれが ある。
 そこで、本変形例では、ステップS4におい� �、中間冷却器バイパス管9を用いて、中間冷� ��器7に冷媒が流れないようにするとともに、 後段側インジェクション弁19aの開度が大きく なるように制御することで、中間冷却器7か� �外部へ放熱を防ぐとともに、熱源側熱交換� �4から利用側熱交換器6に送られる冷媒を後段 側の圧縮要素2dに戻し、熱源側熱交換器4を流 れる冷媒の流量を増加させるようにしている 。ここで、後段側インジェクション弁19aの開 度は、ステップS2において、逆サイクル除霜� ��転を行う直前の暖房運転時における後段側� ��ンジェクション弁19aの開度よりも大きな開� ��(ここでは、70%程度)となっているが、この� �テップS4において、さらに大きな開度(例え� �、全開近く)まで開ける制御が行われる。

 そして、本変形例では、中間冷却器7の除霜 が完了した後において、中間冷却器7から外� �へ放熱を防ぎ、そして、熱源側熱交換器4か� ��利用側熱交換器6に送られる冷媒を後段側の 圧縮要素2dに戻し、熱源側熱交換器4を流れる 冷媒の流量を増加させて、熱源側熱交換器4� �除霜能力の低下を抑えるようにしている。� �かも、利用側熱交換器6を流れる冷媒の流量� ��減らすことができるようになっている。
 これにより、本変形例では、上述の変形例1 、2における効果に加えて、逆サイクル除霜� �転を行う際の除霜能力の低下を抑えること� �できる。また、逆サイクル除霜運転を行う� �の利用側の温度低下を抑えることができる� �
 (6)変形例4
 上述の実施形態及びその変形例では、1台の 一軸二段圧縮構造の圧縮機21によって、2つの 圧縮要素2c、2dのうちの前段側の圧縮要素か� �吐出された冷媒を後段側の圧縮要素で順次� �縮する二段圧縮式の圧縮機構2が構成されて� ��るが、例えば、図18に示されるように、1つ� ��圧縮要素が1つの圧縮機駆動モータによって 回転駆動される単段圧縮構造の圧縮機を2台� �列に接続することによって二段圧縮構造の� �縮機構2が構成されていてもよい。

 ここで、圧縮機構2は、圧縮機22と、圧縮� ��23とを有している。圧縮機22は、ケーシング 22a内に、圧縮機駆動モータ22bと、駆動軸22cと 、圧縮要素2cとが収容された密閉式構造とな� ��ている。そして、圧縮機駆動モータ22bは、� ��動軸22cに連結されており、駆動軸22cは、圧� ��要素2cに連結されている。また、圧縮機23は 、ケーシング23a内に、圧縮機駆動モータ23bと 、駆動軸23cと、圧縮要素2dとが収容された密� ��式構造となっている。そして、圧縮機駆動� ��ータ23bは、駆動軸23cに連結されており、駆� ��軸23cは、圧縮要素2dに連結されている。そ� �て、圧縮機構2は、上述の実施形態及びその� ��形例と同様に、吸入管2aから冷媒を吸入し� �この吸入された冷媒を圧縮要素2cによって圧 縮した後に中間冷媒管8に吐出し、中間冷媒� �8に吐出された冷媒を圧縮要素2dに吸入させ� �冷媒をさらに圧縮した後に吐出管2bに吐出す るように構成されている。

 また、二段圧縮式の圧縮機構2に代えて、例 えば、図19に示されるように、二段圧縮式の� ��縮機構203、204を有する圧縮機構202を採用し� ��冷媒回路410にしてもよい。
 第1圧縮機構203は、本変形例において、2つ� �圧縮要素203c、203dで冷媒を二段圧縮する圧縮 機29から構成されており、圧縮機構202の吸入� ��管202aから分岐された第1吸入枝管203a、及び� ��圧縮機構202の吐出母管202bに合流する第1吐� �枝管203bに接続されている。第2圧縮機構204は 、本変形例において、2つの圧縮要素204c、204d で冷媒を二段圧縮する圧縮機30から構成され� ��おり、圧縮機構202の吸入母管202aから分岐さ れた第2吸入枝管204a、及び、圧縮機構202の吐� ��母管202bに合流する第2吐出枝管204bに接続さ� ��ている。尚、圧縮機29、30は、上述の実施形 態における圧縮機21と同様の構成であるため� ��圧縮要素203c、203d、204c、204dを除く各部を示 す符号をそれぞれ29番台や30番台に置き換え� �こととし、ここでは、説明を省略する。そ� �て、圧縮機29は、第1吸入枝管203aから冷媒を� ��入し、この吸入された冷媒を圧縮要素203cに よって圧縮した後に中間冷媒管8を構成する� �1入口側中間枝管81に吐出し、第1入口側中間� ��管81に吐出された冷媒を中間冷媒管8を構成� ��る中間母管82及び第1出口側中間枝管83を通� �て圧縮要素203dに吸入させて冷媒をさらに圧� ��した後に第1吐出枝管203bに吐出するように� �成されている。圧縮機30は、第1吸入枝管204a� ��ら冷媒を吸入し、この吸入された冷媒を圧� ��要素204cによって圧縮した後に中間冷媒管8� �構成する第2入口側中間枝管84に吐出し、第2� ��口側中間枝管84に吐出された冷媒を中間冷� �管8を構成する中間母管82及び第2出口側中間� ��管85を通じて圧縮要素204dに吸入させて冷媒� ��さらに圧縮した後に第2吐出枝管204bに吐出� �るように構成されている。中間冷媒管8は、� ��変形例において、圧縮要素203d、204dの前段� �に接続された圧縮要素203c、204cから吐出され た冷媒を、圧縮要素203c、204cの後段側に接続� ��れた圧縮要素203d、204dに吸入させるための� �媒管であり、主として、第1圧縮機構203の前� ��側の圧縮要素203cの吐出側に接続される第1� �口側中間枝管81と、第2圧縮機構204の前段側� �圧縮要素204cの吐出側に接続される第2入口側 中間枝管84と、両入口側中間枝管81、84が合流 する中間母管82と、中間母管82から分岐され� �第1圧縮機構203の後段側の圧縮要素203dの吸入 側に接続される第1出口側中間枝管83と、中間 母管82から分岐されて第2圧縮機構204の後段側 の圧縮要素204dの吸入側に接続される第2出口� ��中間枝管85とを有している。また、吐出母� �202bは、圧縮機構202から吐出された冷媒を切� ��機構3に送るための冷媒管であり、吐出母管 202bに接続される第1吐出枝管203bには、第1油� �離機構241と第1逆止機構242とが設けられてお� ��、吐出母管202bに接続される第2吐出枝管204b� ��は、第2油分離機構243と第2逆止機構244とが� �けられている。第1油分離機構241は、第1圧縮 機構203から吐出される冷媒に同伴する冷凍機 油を冷媒から分離して圧縮機構202の吸入側へ 戻す機構であり、主として、第1圧縮機構203� �ら吐出される冷媒に同伴する冷凍機油を冷� �から分離する第1油分離器241aと、第1油分離� �241aに接続されており冷媒から分離された冷� ��機油を圧縮機構202の吸入側に戻す第1油戻し 管241bとを有している。第2油分離機構243は、� ��2圧縮機構204から吐出される冷媒に同伴する 冷凍機油を冷媒から分離して圧縮機構202の吸 入側へ戻す機構であり、主として、第2圧縮� �構204から吐出される冷媒に同伴する冷凍機� �を冷媒から分離する第2油分離器243aと、第2� �分離器243aに接続されており冷媒から分離さ� ��た冷凍機油を圧縮機構202の吸入側に戻す第2 油戻し管243bとを有している。本変形例にお� �て、第1油戻し管241bは、第2吸入枝管204aに接� ��されており、第2油戻し管243cは、第1吸入枝� ��203aに接続されている。このため、第1圧縮� �構203内に溜まった冷凍機油の量と第2圧縮機� ��204内に溜まった冷凍機油の量との間に偏り� ��起因して第1圧縮機構203から吐出される冷媒 に同伴する冷凍機油の量と第2圧縮機構204か� �吐出される冷媒に同伴する冷凍機油の量と� �間に偏りが生じた場合であっても、圧縮機� �203、204のうち冷凍機油の量が少ない方に冷� �機油が多く戻ることになり、第1圧縮機構203� ��に溜まった冷凍機油の量と第2圧縮機構204内 に溜まった冷凍機油の量との間の偏りが解消 されるようになっている。また、本変形例に おいて、第1吸入枝管203aは、第2油戻し管243b� �の合流部から吸入母管202aとの合流部までの� ��の部分が、吸入母管202aとの合流部に向かっ て下り勾配になるように構成されており、第 2吸入枝管204aは、第1油戻し管241bとの合流部� �ら吸入母管202aとの合流部までの間の部分が� ��吸入母管202aとの合流部に向かって下り勾配 になるように構成されている。このため、圧 縮機構203、204のいずれか一方が停止中であっ ても、運転中の圧縮機構に対応する油戻し管 から停止中の圧縮機構に対応する吸入枝管に 戻される冷凍機油は、吸入母管202aに戻るこ� �になり、運転中の圧縮機構の油切れが生じ� �くくなっている。油戻し管241b、243bには、油 戻し管241b、243bを流れる冷凍機油を減圧する� ��圧機構241c、243cが設けられている。逆止機� �242、244は、圧縮機構203、204の吐出側から切� �機構3への冷媒の流れを許容し、かつ、切換� ��構3から圧縮機構203、204の吐出側への冷媒の 流れを遮断するための機構である。

 このように、圧縮機構202は、本変形例にお� ��て、2つの圧縮要素203c、203dを有するととも� ��これらの圧縮要素203c、203dのうちの前段側� �圧縮要素から吐出された冷媒を後段側の圧� �要素で順次圧縮するように構成された第1圧� ��機構203と、2つの圧縮要素204c、204dを有する� ��ともにこれらの圧縮要素204c、204dのうちの� �段側の圧縮要素から吐出された冷媒を後段� �の圧縮要素で順次圧縮するように構成され� �第2圧縮機構204とを並列に接続した構成とな� ��ている。
 また、中間冷媒管8を構成する第1入口側中� �枝管81には、第1圧縮機構203の前段側の圧縮� �素203cの吐出側から中間母管82側への冷媒の� �れを許容し、かつ、中間母管82側から前段側 の圧縮要素203cの吐出側への冷媒の流れを遮� �するための逆止機構81aが設けられており、� �間冷媒管8を構成する第2入口側中間枝管84に� ��、第2圧縮機構203の前段側の圧縮要素204cの� �出側から中間母管82側への冷媒の流れを許容 し、かつ、中間母管82側から前段側の圧縮要� ��204cの吐出側への冷媒の流れを遮断するため の逆止機構84aが設けられている。本変形例に おいては、逆止機構81a、84aとして逆止弁が使 用されている。このため、圧縮機構203、204の いずれか一方が停止中であっても、運転中の 圧縮機構の前段側の圧縮要素から吐出された 冷媒が中間冷媒管8を通じて、停止中の圧縮� �構の前段側の圧縮要素の吐出側に達すると� �うことが生じないため、運転中の圧縮機構� �前段側の圧縮要素から吐出された冷媒が、� �止中の圧縮機構の前段側の圧縮要素内を通� �て圧縮機構202の吸入側に抜けて停止中の圧� �機構の冷凍機油が流出するということが生� �なくなり、これにより、停止中の圧縮機構� �起動する際の冷凍機油の不足が生じにくく� �っている。尚、圧縮機構203、204間に運転の� �先順位を設けている場合(例えば、第1圧縮機 構203を優先的に運転する圧縮機構とする場合 )には、上述の停止中の圧縮機構に該当する� �とがあるのは、第2圧縮機構204に限られるこ� ��になるため、この場合には、第2圧縮機構204 に対応する逆止機構84aだけを設けるようにし てもよい。

 また、上述のように、第1圧縮機構203を優 先的に運転する圧縮機構とする場合において は、中間冷媒管8が圧縮機構203、204に共通に� �けられているため、運転中の第1圧縮機構203� ��対応する前段側の圧縮要素203cから吐出され た冷媒が中間冷媒管8の第2出口側中間枝管85� �通じて、停止中の第2圧縮機構204の後段側の� ��縮要素204dの吸入側に達し、これにより、運 転中の第1圧縮機構203の前段側の圧縮要素203c� ��ら吐出された冷媒が、停止中の第2圧縮機構 204の後段側の圧縮要素204d内を通じて圧縮機� �202の吐出側に抜けて停止中の第2圧縮機構204� ��冷凍機油が流出して、停止中の第2圧縮機構 204を起動する際の冷凍機油の不足が生じるお それがある。そこで、本変形例では、第2出� �側中間枝管85に開閉弁85aを設け、第2圧縮機� �204が停止中の場合には、この開閉弁85aによ� �て第2出口側中間枝管85内の冷媒の流れを遮� �するようにしている。これにより、運転中� �第1圧縮機構203の前段側の圧縮要素203cから吐 出された冷媒が中間冷媒管8の第2出口側中間� ��管85を通じて、停止中の第2圧縮機構204の後� ��側の圧縮要素204dの吸入側に達することがな くなるため、運転中の第1圧縮機構203の前段� �の圧縮要素203cから吐出された冷媒が、停止� ��の第2圧縮機構204の後段側の圧縮要素204d内� �通じて圧縮機構202の吐出側に抜けて停止中� �第2圧縮機構204の冷凍機油が流出するという� ��とが生じなくなり、これにより、停止中の� ��2圧縮機構204を起動する際の冷凍機油の不足 がさらに生じにくくなっている。尚、本変形 例においては、開閉弁85aとして電磁弁が使用 されている。

 また、第1圧縮機構203を優先的に運転する 圧縮機構とする場合においては、第1圧縮機� �203の起動に続いて第2圧縮機構204を起動する� ��とになるが、この際、中間冷媒管8が圧縮機 構203、204に共通に設けられているため、第2� �縮機構204の前段側の圧縮要素203cの吐出側の� ��力及び後段側の圧縮要素203dの吸入側の圧力 が、前段側の圧縮要素203cの吸入側の圧力及� �後段側の圧縮要素203dの吐出側の圧力よりも� ��くなった状態から起動することになり、安� ��的に第2圧縮機構204を起動することが難しい 。そこで、本変形例では、第2圧縮機構204の� �段側の圧縮要素204cの吐出側と後段側の圧縮� ��素204dの吸入側とを接続する起動バイパス管 86を設けるとともに、この起動バイパス管86� �開閉弁86aを設け、第2圧縮機構204が停止中の� ��合には、この開閉弁86aによって起動バイパ� ��管86内の冷媒の流れを遮断し、かつ、開閉� �85aによって第2出口側中間枝管85内の冷媒の� �れを遮断するようにし、第2圧縮機構204を起� ��する際に、開閉弁86aによって起動バイパス� ��86内に冷媒を流すことができる状態にする� �とで、第2圧縮機構204の前段側の圧縮要素204c から吐出される冷媒を第1圧縮機構203の前段� �の圧縮要素204cから吐出される冷媒に合流さ� ��ることなく、起動バイパス管86を通じて後� �側の圧縮要素204dに吸入させるようにして、� ��縮機構202の運転状態が安定した時点(例えば 、圧縮機構202の吸入圧力、吐出圧力及び中間 圧力が安定した時点)で、開閉弁85aによって� �2出口側中間枝管85内に冷媒を流すことがで� �る状態にし、かつ、開閉弁86aによって起動� �イパス管86内の冷媒の流れを遮断して、通常 の冷房運転に移行することができるようにな っている。尚、本変形例において、起動バイ パス管86は、その一端が第2出口側中間枝管85� ��開閉弁85aと第2圧縮機構204の後段側の圧縮要 素204dの吸入側との間に接続され、その他端� �第2圧縮機構204の前段側の圧縮要素204cの吐出 側と第2入口側中間枝管84の逆止機構84aとの間 に接続されており、第2圧縮機構204を起動す� �際に、第1圧縮機構203の中間圧部分の影響を� ��けにくい状態にできるようになっている。� ��た、本変形例においては、開閉弁86aとして� ��磁弁が使用されている。

 また、本変形例の空気調和装置1の冷房運転 時、暖房運転時及び除霜運転時の動作は、圧 縮機構2に代えて設けられた圧縮機構202によ� �て、圧縮機構202周りの回路構成がやや複雑� �したことによる変更点を除いては、上述の� �施形態及びその変形例における動作(図1~図17 及びその関連記載)と基本的に同じであるた� �、ここでは、説明を省略する。
 そして、この変形例4の構成においても、上 述の実施形態及びその変形例と同様の作用効 果を得ることができる。
 また、ここでは、詳しい説明を省略するが� ��二段圧縮式の圧縮機構2や二段圧縮式の圧縮 機構203、204に代えて、三段圧縮式等のような 二段圧縮式よりも多段の圧縮機構を採用して もよいし、また、多段圧縮式の圧縮機構を3� �統以上並列に接続した並列多段圧縮式の圧� �機構を採用してもよく、この場合において� �、本変形例と同様の効果を得ることができ� �。また、本変形例の空気調和装置1では、レ� ��ーバ入口膨張機構5a、レシーバ出口膨張機� �5b、レシーバ18、後段側インジェクション管1 9、又は、エコノマイザ熱交換器20に対する冷 媒の流れ方向を、冷房運転及び暖房運転にか かわらず一定させるという観点から、ブリッ ジ回路17を併せて採用しているが、例えば、� ��房運転時又は暖房運転時のいずれか一方だ� ��後段側インジェクション管19やエコノマイ� �熱交換器20を使用する等のように、レシーバ 入口膨張機構5a、レシーバ出口膨張機構5b、� �シーバ18、後段側インジェクション管19、又� ��、エコノマイザ熱交換器20に対する冷媒の� �れ方向を冷房運転及び暖房運転にかかわら� �一定させる必要がない場合には、ブリッジ� �路17を省略してもよい。

 (7)変形例5
 上述の変形例における冷媒回路310(図9、図18 参照)及び冷媒回路410(図19参照)では、1つの利 用側熱交換器6が接続された構成となってい� �が、複数の利用側熱交換器6を接続するとと� ��に、これらの利用側熱交換器6を個別に発停 させることができるように構成してもよい。
 例えば、図20に示されるように、二段圧縮� �の圧縮機構2が採用された冷媒回路310(図9参� �)において、2つの利用側熱交換器6が接続さ� �るとともに、各利用側熱交換器6のブリッジ� ��路17側端に対応して利用側膨張機構5cが設け られ、レシーバ出口管18bに設けられていたレ シーバ出口膨張機構5bが削除され、さらに、� ��リッジ回路17の出口逆止弁17dに代えて、ブ� �ッジ出口膨張機構5dが設けられた冷媒回路510 にしたり、また、図21に示されるように、並� ��二段圧縮式の圧縮機構202が採用された冷媒� ��路410(図19参照)において、2つの利用側熱交� �器6が接続されるとともに、各利用側熱交換� ��6のブリッジ回路17側端に対応して利用側膨� ��機構5cが設けられ、レシーバ出口管18bに設� �られていたレシーバ出口膨張機構5bが削除さ れ、さらに、ブリッジ回路17の出口逆止弁17d� ��代えて、ブリッジ出口膨張機構5dが設けら� �た冷媒回路610にしてもよい。

 そして、本変形例の構成においては、冷� ��運転時において、ブリッジ出口膨張機構5d� �全閉状態にされる点と、上述の変形例にお� �るレシーバ出口膨張機構5bの代わりに、利用 側膨張機構5cがレシーバ入口膨張機構5aによ� �て減圧された冷媒を利用側熱交換器6に送る� ��に低圧になるまでさらに減圧する動作を行� ��点とが、上述の変形例における冷房運転時� ��除霜運転時の動作と異なるが、その他の動� ��については、上述の変形例における冷房運� ��時や除霜運転時の動作(図6、図9~図11、図14~� ��17及びその関連記載)と基本的に同じである� ��また、暖房運転時においては、各利用側熱� ��換器6を流れる冷媒の流量を制御するために 利用側膨張機構5cの開度調節がなされる点と� ��上述の変形例におけるレシーバ出口膨張機� ��5bの代わりに、ブリッジ出口膨張機構5dがレ シーバ入口膨張機構5aによって減圧された冷� ��を熱源側熱交換器4に送る前に低圧になるま でさらに減圧する動作を行う点とが、上述の 変形例における暖房運転時の動作と異なるが 、その他の動作については、上述の変形例に おける暖房運転時の動作(図9、図12、図13及び その関連記載)と基本的に同じである。

 そして、本変形例の構成においても、上述� ��変形例と同様の作用効果を得ることができ� ��。
 また、ここでは、詳しい説明を省略するが� ��二段圧縮式の圧縮機構2、203、204に代えて、 三段圧縮式等のような二段圧縮式よりも多段 の圧縮機構を採用してもよい。
 (8)他の実施形態
 以上、本発明の実施形態及びその変形例に� ��いて図面に基づいて説明したが、具体的な� ��成は、これらの実施形態及びその変形例に� ��られるものではなく、発明の要旨を逸脱し� ��い範囲で変更可能である。
 例えば、上述の実施形態及びその変形例に� ��いて、利用側熱交換器6を流れる冷媒と熱交 換を行う加熱源又は冷却源としての水やブラ インを使用するとともに、利用側熱交換器6� �おいて熱交換された水やブラインと室内空� �とを熱交換させる二次熱交換器を設けた、� �わゆる、チラー型の空気調和装置に本発明� �適用してもよい。

 また、上述のチラータイプの空気調和装置� ��他の型式の冷凍装置であっても、冷却運転� ��加熱運転とを切り換え可能に構成された冷� ��回路を有し、超臨界域で作動する冷媒を冷� ��として使用して多段圧縮式冷凍サイクルを� ��うものであれば、本発明を適用可能である� ��
 また、超臨界域で作動する冷媒としては、� ��酸化炭素に限定されず、エチレン、エタン� ��酸化窒素等を使用してもよい。