制冷装置的室外的制造方法

制冷装置的室外的制造方法
【专利摘要】在室外机组(3)中，第一到第三中间热交换器(41、42、43)和室外热交换器(44)以沿着室外机壳(121)的吸入口(123)直立起来的状态设置，并且室外热交换器(44)布置在比第一到第三中间热交换器(41、42、43)靠上方的位置上。
【专利说明】制冷装置的室外机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制冷装置的室外机，特别是涉及一种进行多级压缩式制冷循环的制冷装置。
【背景技术】
[0002]迄今为止，作为利用在超临界区工作的制冷剂进行多级压缩式制冷循环的制冷装置之一，存在一种如专利文献1所示的、用二氧化碳作为制冷剂进行双级压缩式制冷循环的空调装置。该空调装置通过用中间冷却器对从前级一侧压缩部件中喷出的制冷剂进行冷却后再让后级一侧压缩部件吸入该制冷剂，从而降低从后级一侧压缩部件喷出的制冷剂的温度，来减小室外热交换器的散热损失。
[0003]在专利文献1所示的空调装置中，如图20所示，中间冷却器a和热源侧热交换器b被收纳在热源机组c中。在热源机组c中，在其侧面上设置有中间冷却器a和热源侧热交换器b。并且，中间冷却器a布置在热源侧热交换器b的上方。在中间冷却器a的上方设置有热源侧风扇。
[0004]专利文献1:日本公开专利公报特开2009-150641号公报
【发明内容】

[0005]-发明所要解决的技术问题-
[0006]在上述专利文献1所示的构成为从侧方吸入空气后朝上方吹出空气的、所谓上吹型热源机组c中，如图21所示，由于上方的空气流速比下方快，因而设置在上方的中间冷却器a的热交换能力较高。为此，在热源机组c中，通过将中间冷却器a设置在上方而能够谋求小型化。
[0007]在此，在中间冷却器a中流动的制冷剂的压力比在热源侧热交换器b中流动的制冷剂的压力低，因而在中间冷却器a中流动的制冷剂的密度比在热源侧热交换器b中流动的制冷剂的密度小。为此，如果分别在中间冷却器a和热源侧热交换器b中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则中间冷却器a中的制冷剂的体积流量就会大于在热源侧热交换器b中流动的制冷剂的体积流量。即使中间冷却器a和热源侧热交换器b中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在中间冷却器a中流动的制冷剂的流速大于热源侧热交换器b中的制冷剂流速，因而中间冷却器a中的制冷剂的压力损失大于热源侧热交换器b。
[0008]由此，如上所述，若使中间冷却器a实现小型化使得制冷剂路径数量减少，就会出现中间冷却器a中制冷剂的压力损失增大的问题。另一方面，若为了抑制制冷剂的压力损失增大而使中间冷却器a实现大型化，就会产生热源机组c大型化的问题。
[0009]本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于:抑制中间冷却器中制冷剂的压力损失增大，同时抑制热源机组的大型化。
[0010]-用以解决技术问题的技术方案-
[0011]本发明构成为:在制冷装置的室外机中将室外热交换部44、162布置在比中间热交换部41、42、43、161靠上方的位置上。
[0012]第一方面的发明涉及一种制冷装置的室外机，该制冷装置的室外机包括多级压缩部20、150、中间热交换部41、42、43、161、室外热交换部44、162以及机壳121、163，该多级压缩部20、150具有彼此串联起来的多个压缩机构21?24、151、152，并且高级一侧压缩机构22、23、24、152吸入低级一侧压缩机构21、22、23、151所喷出的制冷剂后进行压缩，该中间热交换部41、42、43、161设置在相邻的两个所述压缩机构21、22、23、24、151、152之间，使从低级一侧压缩机构21、22、23、151流向高级一侧压缩机构22、23、24、152的制冷剂与室外空气进行热交换而对该制冷剂进行冷却，该室外热交换部44、162使从最高级一侧压缩机构24、152喷出的制冷剂与室外空气进行热交换，在该机壳121、163的侧面上形成有空气的吸入口 123、164，并在该机壳121、163的上表面上形成有空气的吹出口 124、165，在该机壳121、163中收纳有所述压缩机构21?24、151、152、中间热交换部41、42、43、161以及室外热交换部44、162。所述中间热交换部41、42、43、161和所述室外热交换部44、162以沿着所述机壳121、163的吸入口 123、164直立起来的状态设置，并且所述室外热交换部44、162布置在比所述中间热交换部41、42、43、161靠上方的位置上。
[0013]在所述第一方面的发明中，在多级压缩部20、150中高级一侧压缩机构22、23、24、152吸入低级一侧压缩机构21、22、23、151所喷出的制冷剂后进行压缩。中间热交换部41、42、43、161设置在多个压缩机构21?24、151、152中相邻的两个压缩机构21、22、23、24、151、152之间。并且，中间热交换部41、42、43、161使从低级一侧压缩机构21、22、23、151流向高级一侧压缩机构22、23、24、152的制冷剂与室外空气进行热交换而冷却该制冷剂。室外热交换部44、162使从最高级一侧压缩机构24、152中喷出的制冷剂与室外空气进行热交换。
[0014]在机壳121、163的侧面形成有空气的吸入口 123、164，并且在该机壳121、163的上表面形成有空气的吹出口 124、165。并且，机壳121、163将压缩机构21?24、151、152、中间热交换部41、42、43、161及室外热交换部44、162收纳在内部。在机壳121,163的内部，以沿着吸入口 123、164直立起来的状态设置有室外热交换部44、162和中间热交换部41、
42、43、161，室外热交换部44、162布置在比中间热交换部41、42、43、161靠上方的位置上。
[0015]从吸入口 123、164被吸入到机壳121、163内部的空气在中间热交换部41、42、43、161及室外热交换部44、162中进行热交换后流向机壳121、163的上方再从吹出口 124、165被吹出。
[0016]在此，本发明的室外机构成为从侧面的吸入口 123、164吸入空气后自吹出口 124、165朝上方吹出空气的、所谓的上吹型，因而吸入口 123、164上方的空气流速要比其下方快。在中间热交换部41、42、43、161中流动的制冷剂的压力比在室外热交换部44、162中流动的制冷剂的压力低，因而在中间热交换部41、42、43、161中流动的制冷剂的密度小于在室外热交换部44、162中流动的制冷剂的密度。为此，如果分别在中间热交换部41、42、43、161和室外热交换部44、162中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则中间热交换部41、42、
43、161中制冷剂的体积流量就会大于在室外热交换部44、162中流动的制冷剂的体积流量。即使中间热交换部41、42、43、161和室外热交换部44、162中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在中间热交换部41、42、43、161中流动的制冷剂的流速大于室外热交换部44、162中的制冷剂流速，因而中间热交换部41、42、43、161中的制冷剂的压力损失大于室外热交换部44、162中制冷剂的压力损失。
[0017]在设置于机壳121、163内空气流速较高的上方的室外热交换部44、162中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于机壳121、163内空气流速较低的下方的中间热交换部41、42、43、161中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，中间热交换部41、42、43、161就要比设置在上方时大。
[0018]因此，室外机不会由于室外热交换部44、162及中间热交换部41、42、43、161的大型化而变得大型化。
[0019]若使中间热交换部41、42、43、161实现大型化，中间热交换部41、42、43、161中制冷剂路径的数量就会增加。为此，在中间热交换部41、42、43、161中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在中间热交换部41、42、43、161中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0020]另一方面，若室外热交换部44、162实现小型化，室外热交换部44、162中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径的数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0021]然而，在室外热交换部44、162中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0022]因此，在将室外热交换部44、162设置在中间热交换部41、42、43、161上方的情况下，能够抑制室外机的大型化，同时还能够降低中间热交换部41、42、43、161中制冷剂的压力损失。
[0023]第二方面的发明是这样的，在所述第一方面的发明中，所述多级压缩部20具有三个以上的压缩机构21?24，最高级一侧中间热交换部43布置在比其它中间热交换部41、42靠上方且比所述室外热交换部44靠下方的位置上。
[0024]在所述第二方面的发明中，多级压缩部20具有三个以上的压缩机构21?24，高级一侧压缩机构22、23、24吸入低级一侧压缩机构21、22、23所喷出的制冷剂后进行压缩。为此，设置有多个中间热交换部41、42、43，最高级一侧中间热交换部43设置在比其它中间热交换部41、42靠上方的位置上。最高级一侧中间热交换部43还设置在比室外热交换部44靠下方的位置上。
[0025]由于在最高级一侧中间热交换部43中流动的制冷剂的压力比在其它中间热交换部41、42中流动的制冷剂的压力高，因而在其它中间热交换部41、42中流动的制冷剂的密度比在最高级一侧中间热交换部43中流动的制冷剂的密度小。为此，如果分别在其它中间热交换部41、42和最高级一侧中间热交换部43中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则在其它中间热交换部41、42中制冷剂的体积流量就会大于在最高级一侧中间热交换部43中流动的制冷剂的体积流量。即使其它中间热交换部41、42和最高级一侧中间热交换部43中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在其它中间热交换部41、42中流动的制冷剂的流速大于最高级一侧中间热交换部43中的制冷剂流速，因而其它中间热交换部41、42中的制冷剂的压力损失大于最高级一侧中间热交换部43中制冷剂的压力损失。
[0026]在设置于机壳121内空气流速较高的上方的高级一侧中间热交换部43中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于机壳121内空气流速较低的下方的其它中间热交换部41、42中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，其它中间热交换部41、42就要比设置在上方时大。
[0027]因此，室外机不会由于高级一侧中间热交换部43及其它中间热交换部41、42的大型化而变得大型化。
[0028]若使其它中间热交换部41、42实现大型化，其它中间热交换部41、42中制冷剂路径的数量就会增加。为此，在其它中间热交换部41、42中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在其它中间热交换部41、42中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0029]另一方面，若高级一侧中间热交换部43实现小型化，高级一侧中间热交换部43中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径的数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0030]然而，在高级一侧中间热交换部43中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0031]因此，在将高级一侧中间热交换部43设置在其它中间热交换部41、42上方的情况下，能够抑制室外机的大型化，同时还能够降低其它中间热交换部41、42中制冷剂的压力损失。
[0032]第三方面的发明是这样的，在所述第二方面的发明中，多个所述中间热交换部41、42,43被布置成:流入所述中间热交换部的制冷剂的压力越高，该中间热交换部就位于越靠上方的位置。
[0033]在第三方面的发明中，多个所述中间热交换部41、42、43被布置成:流入所述中间热交换部的制冷剂的压力越高，该中间热交换部就位于越靠上方的位置。
[0034]在所流入的制冷剂压力较高的中间热交换部42中，其制冷剂的密度大于所流入的制冷剂压力较低的中间热交换部41中的制冷剂密度。为此，如果分别在低压一侧中间热交换部41和高压一侧中间热交换部42中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则低压一侧中间热交换部41中制冷剂的体积流量就会大于在高压一侧中间热交换部42中流动的制冷剂的体积流量。即使低压一侧中间热交换部41和高压一侧中间热交换部42中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在低压一侧中间热交换部41中流动的制冷剂的流速大于高压一侧中间热交换部42中的制冷剂流速，因而低压一侧中间热交换部41中的制冷剂的压力损失大于高压一侧中间热交换部42中制冷剂的压力损失。
[0035]在设置于机壳121内空气流速较高的上方的高压一侧中间热交换部42中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于机壳121内空气流速较低的下方的低压一侧中间热交换部41中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，低压一侧中间热交换部41就要比设置在上方时大。
[0036]因此，室外机不会由于高压一侧中间热交换部42及低压一侧中间热交换部41的大型化而变得大型化。
[0037]若使低压一侧中间热交换部41实现大型化，低压一侧中间热交换部41中制冷剂路径的数量就会增加。为此，在低压一侧中间热交换部41中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在低压一侧中间热交换部41中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0038]另一方面，若高压一侧中间热交换部42实现小型化，高压一侧中间热交换部42中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径的数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0039]然而，在高压一侧中间热交换部42中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0040]因此，在将高压一侧中间热交换部42设置在低压一侧中间热交换部41上方的情况下，能够抑制室外机的大型化，同时还能够降低低压一侧中间热交换部41中制冷剂的压力损失。
[0041]第四方面的发明是这样的，在所述第一到第三方面中任一方面的发明中，所述中间热交换部41、42、43、161包括多根扁平管231和多个翅片235、235，该多根扁平管231侧面相向地上下排列且在内部形成有多条沿管长方向延伸的流体通路232，该多个翅片235、235将相邻的所述扁平管231之间划分成空气所流经的多条通风路。
[0042]在所述第四方面的发明中，扁平管231和翅片235、235各设置有多个。在上下排列的扁平管231之间设置有翅片235、235。在中间热交换部41、42、43、161中，空气从上下排列的扁平管231之间通过，该空气与在扁平管231内的流体通路232中流动的流体进行热交换。
[0043]在中间热交换部41、42、43、161中，由于通风阻力减小，因而所流动的空气的流速加快。还因为制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因此制冷剂的热交换性能得以提高。为此，制冷装置的C0P(性能系数)提高。因为扁平管231的管径比现有传热管小，所以管内流速增大。为此，通过流体通路232的制冷剂的压力损失增大。
[0044]然而，在设置于机壳121、163内空气流速较低的下方的中间热交换部41、42、43、161中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，中间热交换部41、42、43、161就要比设置在上方时大。若中间热交换部增大，中间热交换部41、42、43、161中流体通路232的数量就会增多，因而在中间热变换部41、42、43、161中，各条流体通路232中制冷剂的流速降低，在通过各条流体通路232之际制冷剂的压力损失减小。
[0045]因此，即使由于使用扁平管231所造成的管径小径化而导致制冷剂压力损失增大的增大量也是比较小的。
[0046]第五方面的发明是这样的，在所述第四方面的发明中，所述室外热交换部44、162包括多根扁平管231和多个翅片235、235，该多根扁平管231侧面相向地上下排列且在内部形成有多条沿管长方向延伸的流体通路232，该多个翅片235、235将相邻的所述扁平管231之间划分成空气所流经的多条通风路。
[0047]在所述第五方面的发明中，扁平管231和翅片235、235各设置有多个。在上下排列的扁平管231之间设置有翅片235、235。在室外热交换部44、162中，空气从上下排列的扁平管231之间通过，该空气与在扁平管231内的流体通路232中流动的流体进行热交换。
[0048]在室外热交换部44、162中，由于通风阻力减小，因而所流动的空气的流速加快。还因为制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因此制冷剂的热交换性能得以提高。为此，制冷装置的C0P(性能系数)提高。因为扁平管231的管径比现有传热管小，所以管内流速增大。为此，通过流体通路232的制冷剂的压力损失增大。
[0049]然而，在室外热交换部44、162中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使因采用扁平管231使管径实现小径化而使得流速有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0050]-发明的效果-
[0051]根据所述第一方面的发明，因为将室外热交换部44、162设置在机壳121、163内空气流速较高的上方，所以能够提高室外热交换部44、162的热交换性能。还因为将制冷剂流速较低的室外热交换部44、162设置在机壳121、163内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地实现室外热交换部44、162的小型化。
[0052]另一方面，通过将中间热交换部41、42、43、161设置在机壳121、163内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止中间热交换部41、42、43、161中制冷剂的压力损失增加。
[0053]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的室外热交换部44、162设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外机的尺寸增大，同时还能够抑制中间热交换部41、42、
43、161中制冷剂的压力损失。
[0054]根据所述第二方面的发明，因为将最高级一侧中间热交换部43设置在机壳121内空气流速较闻的上方，所以能够提闻最闻级一侧中间热交换部43的热交换性能。还因为将制冷剂流速较慢的最高级一侧中间热交换部43设置在机壳121内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地实现最高级一侧中间热交换部43的小型化。
[0055]另一方面，通过将制冷剂流速较快的其它中间热交换部41、42设置在机壳121内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止其它中间热交换部41、42中制冷剂的压力损失增加。
[0056]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的最高级一侧中间热交换部43设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外机的尺寸增大，同时还能够抑制其它中间热交换部41、42中制冷剂的压力损失。
[0057]根据所述第三方面的发明，因为将高压一侧中间热交换部42设置在机壳121内空气流速较高的上方，所以能够提高高压一侧中间热交换部42的热交换性能。还因为将制冷剂流速较慢的高压一侧中间热交换部42设置在机壳121内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地实现高压一侧中间热交换部42的小型化。
[0058]另一方面，通过将制冷剂流速较快的低压一侧中间热交换部41设置在机壳121内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止低压一侧中间热交换部41中制冷剂的压力损失增加。
[0059]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的高压一侧中间热交换部42设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外机的尺寸增大，同时还能够抑制低压一侧中间热交换部41中制冷剂的压力损失。
[0060]根据所述第四方面的发明，因为包括了形成有多条流体通路232的多根扁平管231和多个翅片235、235，所以能够减小通风阻力。为此，在通风路中流动的空气流速增大。还由于制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因而制冷剂的热交换性能得以提高。为此，能够提高制冷装置的C0P (性能系数)。[0061]根据所述第五方面的发明，因为包括了形成有多条流体通路232的多根扁平管231和多个翅片235、235，所以能够减小通风阻力。为此，在通风路中流动的空气流速增大。还由于制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因而制冷剂的热交换性能得以提高。为此，能够提高制冷装置的C0P (性能系数)。
【专利附图】

【附图说明】
[0062]图1是表示本发明第一实施方式所涉及的制冷剂回路的制冷运转的管道系统图。
[0063]图2是本发明第一实施方式所涉及的制冷剂回路的焓熵图。
[0064]图3是表示本发明第一实施方式所涉及的室外机组的图。
[0065]图4是本发明第一实施方式所涉及的室外机组的俯视示意图。
[0066]图5是图4中V-V线处的剖视图。
[0067]图6是表不本发明第一实施方式所涉及的室外机壳内空气流速分布情况的图。
[0068]图7是表示本发明第一实施方式所涉及的制冷剂回路的制热运转的管道系统图。
[0069]图8是表示本发明第二实施方式所涉及的制冷剂回路的制冷运转的管道系统图。
[0070]图9是本发明第二实施方式所涉及的制冷剂回路的焓熵图。
[0071]图10是表示本发明第三实施方式所涉及的制冷剂回路的制冷运转的管道系统图。
[0072]图11是本发明第三实施方式所涉及的制冷剂回路的焓熵图。
[0073]图12是表示本发明第三实施方式所涉及的室外机组的图。
[0074]图13是表示本发明第三实施方式所涉及的制冷剂回路的制热运转的管道系统图。
[0075]图14是表示本发明第三实施方式的变形例所涉及的室外机组的示意图。
[0076]图15是本发明第三实施方式的变形例所涉及的热交换器中的扁平管及翅片的放大图。
[0077]图16是表示其它实施方式所涉及的室外机组的示意图。
[0078]图17是其它实施方式所涉及的热交换器中的扁平管及翅片的放大图。
[0079]图18是表示参考例所涉及的室外机组的结构的示意图，(A)表示室外热交换机组的布置示例，(B)表示与室外热交换机组相对应的风速分布情况。
[0080]图19是参考例所涉及的室外热交换机组的剖视图。
[0081]图20是表示现有示例所涉及的室外机组的图。
[0082]图21是表示现有示例所涉及的室外机组的结构的示意图，(A)表示室外热交换机组的布置示例，(B)表示与室外热交换机组相对应的风速分布情况。
【具体实施方式】
[0083]下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
[0084]〈发明的第一实施方式〉
[0085]-空调装置的制冷剂回路-
[0086]如图1所示，对本发明的第一实施方式所涉及的空调装置1进行说明。该空调装置1包括构成为能可逆地切换制冷剂流动的制冷剂回路10，并且构成为能够进行冷热切换。该空调装置1包括设置在屋外的室外机组3和设置在屋内的室内机组2。上述空调装置1的制冷剂回路10是室外机组3所具有的室外回路11和室内机组2所具有的室内回路12由气体侧连接管道13及液体侧连接管道14连接而成的。在该制冷剂回路10中封入了二氧化碳(以下称作制冷剂。)，并且构成为:使该制冷剂在制冷剂回路10中循环，从而能够进行多级压缩式超临界制冷循环。
[0087]〈室外回路〉
[0088]如图1所示，在所述室外回路11中，连接有四级压缩机20、室外热交换机组40、第一到第四四通换向阀93、94、95、96、第一到第三过冷却热交换器100、101、102、第一到第五膨胀阀80?84、膨胀机87以及气液分离器88。所述室外热交换机组40包括第一到第三中间热交换器41、42、43以及室外热交换器44。
[0089]此外，所述室外热交换器44构成本发明所涉及的室外热交换部，第一到第三中间热交换器41、42、43构成本发明所涉及的中间热交换部。第一和第二中间热交换器41、42构成本发明所涉及的其它中间热交换部，第三中间热交换器43构成本发明所涉及的最高级一侧中间热交换部。
[0090]除了上述构成要素以外，还连接有四个油气分离器89、90、91、92、分流器18、毛细管15、桥接回路17以及止回阀CV1?CV13。
[0091]在本发明第一实施方式中，通过切换第一到第四四通换向阀93、94、95、96，从而将所述制冷剂回路10的运转切换成制冷运转或制热运转。
[0092]所述四级压缩机20包括第一到第四压缩部21、22、23、24，构成本发明所涉及的多级压缩部。在第一到第四压缩部21、22、23、24的喷出侧连接有第一到第四喷出管25、26、27、28，在第一到第四压缩部21、22、23、24的吸入侧连接有第一到第四吸入管29、30、31、32。在各个压缩部21、22、23、24中，将通过各个吸入管29、30、31、32吸入的气态制冷剂压缩到规定压力为止，然后将该制冷剂从各个喷出管25、26、27、28喷出。
[0093]所述第一四通换向阀93的第一阀口与第一压缩部21的第一喷出管25相连，该第一四通换向阀93的第二阀口与合流管67的一端侧相连，该第一四通换向阀93的第三阀口与第一中间热交换器41的一端侧相连，该第一四通换向阀93的第四阀口与第二压缩部22的第二吸入管30相连。该第一四通换向阀93在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0094]所述第二四通换向阀94的第一阀口与第二压缩部22的第二喷出管26相连，该第二四通换向阀94的第二阀口连接在合流管67的中途，该第二四通换向阀94的第三阀口与第二中间热交换器42的一端侧相连，该第二四通换向阀94的第四阀口与第三压缩部23的第三吸入管31相连。该第二四通换向阀94在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0095]所述第三四通换向阀95的第一阀口与第三压缩部23的第三喷出管27相连，该第三四通换向阀95的第二阀口连接在合流管67的中途，该第三四通换向阀95的第三阀口与第三中间热交换器43的一端侧相连，该第三四通换向阀95的第四阀口与第四压缩部24的第四吸入管32相连。该第三四通换向阀95在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0096]所述第四四通换向阀96的第一阀口与第四压缩部24的第四喷出管28相连，该第四四通换向阀96的第二阀口与连接管66的一端侧相连，该第四四通换向阀96的第三阀口与室外热交换器44的一端侧相连，该第四四通换向阀96的第四阀口与气体侧连接管道13相连。该第四四通换向阀96在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0097]在此，在第二到第四吸入管30、31、32的中途连接有止回阀CV1、CV2、CV3。各个止回阀CV1、CV2、CV3允许制冷剂从第一到第三四通换向阀93、94、95朝所述四级压缩机20流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0098]在第一到第四喷出管25、26、27、28的中途分别连接有油气分离器89、90、91、92。该油气分离器89、90、91、92用来将包含在流经该喷出管25、26、27、28的制冷剂中的润滑油从该制冷剂中分离出来。在该油气分离器89、90、91、92上，连接有使在该油气分离器89、90、91、92内分离出来的润滑油朝该油气分离器89、90、91、92外部流出的油流出管16、16、16、16。
[0099]具体而言，所述第一喷出管25所对应的第一油气分离器89的油流出管16与所述第二吸入管30连接。所述第二喷出管26所对应的第二油气分离器90的油流出管16与所述第三吸入管31连接。所述第三喷出管27所对应的第三油气分离器91的油流出管16与所述第四吸入管32连接。所述第四喷出管28所对应的第四油气分离器92的油流出管16与所述第一吸入管29连接。此外，在各个油流出管16、16、16、16的中途分别连接有毛细管15。
[0100]所述第一到第三中间热交换器41、42、43及室外热交换器44构成为管片式热交换器。在这些热交换器41、42、43、44的附近设置有室外风扇122，并且这些热交换器41、42、43,44构成为:在由该室外风扇122送来的室外空气与在各个热交换器41、42、43、44的传热管52中流动的制冷剂之间进行热交换。此外，各个热交换器41、42、43、44的具体结构详见下文所述。
[0101]在此，所述第一中间热交换器41的一端与所述第一四通换向阀93的第三阀口连接，所述第二中间热交换器42的一端与所述第二四通换向阀94的第三阀口连接，所述第三中间热交换器43的一端与所述第三四通换向阀95的第三阀口连接，所述室外热交换器44的一端与所述第四四通换向阀96的第三阀口连接。另一方面，所述第一到第三中间热交换器41、42、43的另一端与第一到第三制冷剂管道70、71、72连接，室外热交换器44的另一端与第四制冷剂管道73连接。
[0102]所述第四制冷剂管道73的另一端分支后，一支管与所述桥接回路17连接而另一支管与所述分流器18的第四流出口 P4连接。此外，在所述第四制冷剂管道73的分支部与所述分流器的第四流出口 P4之间设置有止回阀CV7和毛细管15。该止回阀CV7允许制冷剂从所述分流器18朝所述第四制冷剂管道73的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0103]所述第三制冷剂管道72的另一端分支后，一支管连接在所述第四吸入管32的中途(止回阀CV3与第四压缩部24之间)而另一支管与所述分流器18的第三流出口 P3连接。此外，在所述第三制冷剂管道72的分支部与所述分流器18的第三流出口 P3之间设置有止回阀CV6和毛细管15。该止回阀CV6允许制冷剂从所述分流器18朝所述第三制冷剂管道72的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。在所述第三制冷剂管道72的分支部与所述第四吸入管32的连接部之间设置有止回阀CV10。该止回阀CV10允许制冷剂从所述第三制冷剂管道72的分支部朝所述第四吸入管32的连接部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0104]所述第二制冷剂管道71的另一端分支后，一支管连接在所述第三吸入管31的中途(止回阀CV2与第三压缩部23之间)而另一支管与所述分流器18的第二流出口 P2连接。在所述第二制冷剂管道71的分支部与所述分流器18的第二流出口 P2之间设置有止回阀CV5和毛细管15。该止回阀CV5允许制冷剂从所述分流器18朝所述第二制冷剂管道71的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。在所述第二制冷剂管道71的分支部与所述第三吸入管31的连接部之间设置有止回阀CV9。该止回阀CV9允许制冷剂从所述第二制冷剂管道71的分支部朝所述第三吸入管31的连接部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0105]所述第一制冷剂管道70的另一端分支后，一支管连接在所述第二吸入管30的中途(止回阀CV1与第二压缩部22之间)而另一支管与所述分流器18的第一流出口 P1连接。在所述第一制冷剂管道70的分支部与所述分流器18的第一流出口 P1之间设置有止回阀CV4和毛细管15。该止回阀CV4允许制冷剂从所述分流器18朝所述第一制冷剂管道70的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。在所述第一制冷剂管道70的分支部与所述第二吸入管30的连接部之间设置有止回阀CV8。该止回阀CV8允许制冷剂从所述第一制冷剂管道70的分支部朝所述第二吸入管30的连接部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0106]所述桥接回路17是将止回阀CV11、CV12、CV13和第五膨胀阀84桥式连接起来的回路。在桥接回路17中，位于止回阀CV13的流入侧和第五膨胀阀84的另一端侧的连接端与第一流出管61连接，位于止回阀CV13的流出侧和止回阀CV12的流入侧的连接端与液体侧连接管道14连接。此外，在将液体侧连接管道14和第一室内热交换器110连接起来的制冷剂管道上，设置有开度可变的第一室内膨胀阀85。在将液体侧连接管道14和第二室内热交换器111连接起来的制冷剂管道上，设置有开度可变的第二室内膨胀阀86。位于止回阀CV12的流出侧和止回阀CV11的流出侧的连接端与流入管60连接。在第五膨胀阀84的一端侧连接有分流器18，止回阀CV11的流入端与第四制冷剂管道73连接。
[0107]在所述流入管60的中途依次连接有第一过冷却热交换器100、第二过冷却热交换器101、膨胀机87、气液分离器88以及第三过冷却热交换器102。
[0108]所述第一过冷却热交换器100包括高压侧流路100a和低压侧流路100b。第一过冷却热交换器100构成为:使在高压侧流路100a和低压侧流路100b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路100a的制冷剂被过冷却。
[0109]在所述高压侧流路100a的流入端连接有流入管60，在低压侧流路100b的流入端连接有第一分支管62以作为过冷却用通路。在该第一分支管62上设置有过冷却用第二膨胀阀81。该第二膨胀阀81由开度可调节的电子膨胀阀构成。注入管106的一端与低压侧流路100b的流出端连接。
[0110]所述注入管106的一端与第一过冷却热交换器100的低压侧流路100b连接，而另一端与第二制冷剂管道71连接。此外，注入管106的另一端与第二制冷剂管道71上的止回阀CV9的流出侧连接。
[0111]所述第二过冷却热交换器101包括高压侧流路101a和低压侧流路101b。第二过冷却热交换器101构成为:使在高压侧流路101a和低压侧流路101b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路101a的制冷剂被过冷却。
[0112]在所述高压侧流路101a的流入端连接有流入管60。连接管66的另一端侧与低压侧流路101b的流入端连接，第一吸入管29与该低压侧流路101b的流出端连接。
[0113]所述连接管66的一端侧与第四四通换向阀96的第二阀口连接，该连接管66的另一端侧与第二过冷却热交换器101的低压侧流路101b的流入端连接。合流管67的另一端连接在连接管66的中途。
[0114]所述合流管67的一端侧与第一四通换向阀93的第二阀口连接，该合流管67的另一端侧连接在连接管66的中途。在合流管67的中途还连接有与第二四通换向阀94的第二阀口连通的管道、以及与第三四通换向阀95的第二阀口连通的管道。
[0115]所述膨胀机87包括形成为纵长圆筒形的膨胀机机壳，并设置在流入管60上的第二过冷却热交换器101与气液分离器88之间。在膨胀机机壳的内部设置有使制冷剂膨胀而产生动力的膨胀机构。膨胀机87构成所谓的旋转式容积型流体机械。膨胀机87构成为:使已流入的制冷剂膨胀，并将膨胀后的制冷剂再次朝流入管60送出。
[0116]在所述流入管60上设置有绕过所述膨胀机87的旁路管64。旁路管64的一端侧与膨胀机87的流入侧连接，该旁路管64的另一端侧与膨胀机87的流出侧连接，从而绕过膨胀机87。在该旁路管64上设置有第一膨胀阀80。该第一膨胀阀80由开度可调节的电子膨胀阀构成。
[0117]所述气液分离器88由纵长圆筒状密闭容器构成。在气液分离器88上，连接有流入管60、第一流出管61和第二流出管65。流入管60朝气液分离器88内部空间的上方敞口。第一流出管61朝气液分离器88内部空间的下方敞口。第二流出管65朝气液分离器88内部空间的上方敞口。在气液分离器88中，已从流入管60流入的制冷剂被分离成饱和液体和饱和气体，饱和液体从第一流出管61流出，饱和气体从第二流出管65流出。
[0118]所述第二流出管65的一端侧与气液分离器88连接，该第二流出管65的另一端侧连接在回流管68的中途。在该第二流出管65上设置有第四膨胀阀83。该第四膨胀阀83由开度可调节的电子膨胀阀构成。
[0119]第三过冷却热交换器102连接在所述第一流出管61的中途。该第三过冷却热交换器102包括高压侧流路102a和低压侧流路102b。第三过冷却热交换器102构成为:使在高压侧流路102a和低压侧流路102b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路102a的制冷剂被过冷却。
[0120]所述高压侧流路102a的流入端与气液分离器88的流出侧连接，该高压侧流路102a的流出端与桥接回路17连接。在低压侧流路102b的流入端连接有第二分支管63以作为过冷却用通路，低压侧流路102b的流出端与回流管68的另一端侧连接。
[0121]所述第二分支管63的一端侧连接在第一流出管61上的气液分离器88与第三过冷却热交换器102之间，该第二分支管63的另一端侧与第三过冷却热交换器102的低压侧流路102b的流入端连接。在该第二分支管63上设置有第三膨胀阀82。该第三膨胀阀82由开度可调节的电子膨胀阀构成。[0122]所述回流管68的一端与连接管66的另一端连接，该回流管68的另一端与第三过冷却热交换器102的低压侧流路102b的流出端连接，并且第二流出管65连接在该回流管68的中途。
[0123]〈室内回路〉
[0124]在室内回路12中，从其液体侧端朝着气体侧端依次设置有第一室内膨胀阀85和第一室内热交换器110，并且从其液体侧端朝着气体侧端还依次设置有第二室内膨胀阀86和第二室内热交换器111,该第一室内膨胀阀85和第一室内热交换器110、与第二室内膨胀阀86和第二室内热交换器111彼此并联。各个室内膨胀阀85、86由开度可调节的电子膨胀阀构成。各个室内热交换器110、111由横肋管片式热交换器构成。在各个室内热交换器110、111的附近分别设置有将室内空气送向各个室内热交换器110、111的室内风扇，但这并未图示出来。并且，在各个室内热交换器110、111中，制冷剂与室内空气之间进行热交换。
[0125]〈室外机组的结构〉
[0126]如图3到图5所示，室外机组3包括室外机壳121，该室外机壳121构成本发明所涉及的机壳。室外机壳121形成为纵长的矩形形状的箱体，在该室外机壳121正面的下方形成有空气的吸入口 123，并且在该室外机壳121的上表面形成有空气的吹出口 124。此外，该吸入口 123构成本发明所涉及的吸入口。在室外机壳121的内部设置有构成室外热交换机组40的室外热交换器44、第一中间热交换器41、第二中间热交换器42、第三中间热交换器43以及室外风扇122。各个热交换器41、42、43、44在俯视时形成为近似口朝左的“U”字形，并沿着吸入口 123直立地设置。
[0127]所述室外风扇122是用来将已吸入到室外机壳121内的空气送向各个热交换器41、42、43、44的风扇，并构成为所谓的西洛克风扇。室外风扇122布置在室外机壳121内各个热交换器41、42、43、44的上方。并且，室外风扇122在使从吸入口 123吸入的空气通过各个热交换器41、42、43、44后，再将该空气从吹出口 124朝外部吹出。
[0128]如图5所示，在室外机壳121的内部，从下侧朝着上侧依次摞着设置有第一中间热交换器41、第二中间热交换器42、第三中间热交换器43及室外热交换器44。此外，也可以设置成:使第一中间热交换器41和第二中间热交换器42的位置上下颠倒过来。
[0129]所述第一中间热交换器41由所谓的横肋管片式热交换器构成。第一中间热交换器41包括:分别具有多根传热管52和多根U字管的多个传热管组50、以及传热翅片51。
[0130]所述多个传热管组50由七个传热管组50上下依次排列设置而成。在各个传热管组50中，多根传热管52 (在图5中为六根)沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在图5的左侧(即上风一侧)构成有第一管列53，在图5的中央构成有第二管列54，在图5的右侧(即下风一侧)构成有第三管列55。也就是说，各个传热管组50布置成:传热管52在各列都为双管。
[0131]在各个传热管组50中，用所述U字管将传热管52的除了所述多根传热管52中第一管列53的上级传热管52的一端(第一端)和第三管列55的下级传热管52的一端(第二端)以外的端部彼此连接起来，从而形成了一条以所述第一端和所述第二端作为两端的制冷剂路径。各个传热管组50的第一管列53的第一端经集管与制冷剂回路10的第一制冷剂管道70连接。各个传热管组50的第三管列55的第二端与第一四通换向阀93的第三阀口连通。
[0132]如图5所示，各个所述传热翅片51形成为近似长方形薄板。传热翅片51沿着传热管组50的延伸方向每隔规定间隔地排列着设置。在各个传热翅片51上，用以供传热管52贯穿的多个通孔形成为三列，传热管52贯穿该通孔。这样一来，在传热管52的周围就设置有传热翅片51，使得传热面积增大而得以促进热传递。
[0133]所述第二中间热交换器42由所谓的横肋管片式热交换器构成。第二中间热交换器42包括:分别具有多根传热管52和多根U字管的多个传热管组50、以及传热翅片51。
[0134]所述多个传热管组50由七个传热管组50上下依次排列设置而成。在各个传热管组50中，多根传热管52 (在图5中为六根)沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在图5的左侧(即上风一侧)构成有第一管列53，在图5的中央构成有第二管列54，在图5的右侧(即下风一侧)构成有第三管列55。也就是说，各个传热管组50构成为:传热管52在各列都布置为双管。
[0135]在各个传热管组50中，用所述U字管将传热管52的除了所述多根传热管52中第一管列53的上级传热管52的一端(第一端)和第三管列55的下级传热管52的一端(第二端)以外的端部彼此连接起来，从而形成了一条以所述第一端和所述第二端作为两端的制冷剂路径。各个传热管组50的第一管列53的第一端经集管与制冷剂回路10的第二制冷剂管道71连接。各个传热管组50的第三管列55的第二端与第二四通换向阀94的第三阀口连通。
[0136]如图5所示，各个所述传热翅片51形成为近似长方形薄板。传热翅片51沿着传热管组50的延伸方向每隔规定间隔地排列着设置。在各个传热翅片51上，用以供传热管52贯穿的多个通孔形成为三列，传热管52贯穿该通孔。这样一来，在传热管52的周围就设置有传热翅片51，使得传热面积增大而得以促进热传递。
[0137]所述第三中间热交换器43由所谓的横肋管片式热交换器构成。第三中间热交换器43包括:分别具有多根传热管52和多根U字管的多个传热管组50、以及传热翅片51。
[0138]所述多个传热管组50由六个传热管组50上下依次排列设置而成。在各个传热管组50中，多根传热管52 (在图5中为六根)沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在图5的左侧(即上风一侧)构成有第一管列53，在图5的中央构成有第二管列54，在图5的右侧(即下风一侧)构成有第三管列55。也就是说，各个传热管组50构成为:传热管52在各列都布置为双管。
[0139]在各个传热管组50中，用所述U字管将传热管52的除了所述多根传热管52中第一管列53的上级传热管52的一端(第一端)和第三管列55的下级传热管52的一端(第二端)以外的端部彼此连接起来，从而形成了一条以所述第一端和所述第二端作为两端的制冷剂路径。各个传热管组50的第一管列53的第一端经集管与制冷剂回路10的第三制冷剂管道72连接。各个传热管组50的第三管列55的第二端与第三四通换向阀95的第三阀口连通。
[0140]如图5所示，各个所述传热翅片51形成为近似长方形薄板。传热翅片51沿着传热管组50的延伸方向每隔规定间隔地排列着设置。在各个传热翅片51上，用以供传热管52贯穿的多个通孔形成为三列，传热管52贯穿该通孔。这样一来，在传热管52的周围就设置有传热翅片51，使得传热面积增大而得以促进热传递。[0141 ] 所述室外热交换器44由所谓的横肋管片式热交换器构成。室外热交换器44包括:分别具有多根传热管52和多根U字管的多个传热管组50、以及传热翅片51。
[0142]所述多个传热管组50由八个传热管组50上下依次排列设置而成。在各个传热管组50中，多根传热管52 (在图5中为六根)沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在图5的左侧(即上风一侧)构成有第一管列53，在图5的中央构成有第二管列54，在图5的右侧(即下风一侧)构成有第三管列55。也就是说，各个传热管组50构成为:传热管52在各列都布置为双管。
[0143]在各个传热管组50中，用所述U字管将传热管52的除了所述多根传热管52中第一管列53的上级传热管52的一端(第一端)和第三管列55的下级传热管52的一端(第二端)以外的端部彼此连接起来，从而形成了一条以所述第一端和所述第二端作为两端的制冷剂路径。各个传热管组50的第一管列53的第一端经集管与制冷剂回路10的第四制冷剂管道73连接。各个传热管组50的第三管列55的第二端与第四四通换向阀96的第三阀口连通。
[0144]如图5所示，各个所述传热翅片51形成为近似长方形薄板。传热翅片51沿着传热管组50的延伸方向每隔规定间隔地排列着设置。在各个传热翅片51上，用以供传热管52贯穿的多个通孔形成为三列，传热管52贯穿该通孔。这样一来，在传热管52的周围就设置有传热翅片51，使得传热面积增大而得以促进热传递。
[0145]-运转动作-
[0146]接着，对空调装置1的运转动作进行说明。在该空调装置1中，通过切换第一到第四四通换向阀93、94、95、96，从而将所述制冷剂回路10的运转切换成制冷运转或制热运转。此外，图1和图2中的1到26表示的是制冷剂的压力状态。
[0147]-制冷运转-
[0148]参照图1和图2对空调装置1的制冷运转进行说明。在图1中，用实线箭头表示在该制冷运转时制冷剂的流动。在制冷运转下，使室外热交换器44起散热器的作用，使各个室内热交换器110、111起蒸发器的作用，从而进行四级压缩式超临界制冷循环。第一到第三中间热交换器41、42、43起对已从各个压缩部21、22、23中喷出的高压制冷剂进行冷却的冷却器的作用。
[0149]在制冷运转下，所有四通换向阀93、94、95、96都被设定成第一状态，四级压缩机20进行驱动。当四级压缩机20进行驱动时，在各个压缩部21、22、23、24中制冷剂被压缩。已在第一压缩部21中得到压缩的制冷剂被朝着第一喷出管25喷出(图1和图2中的2)。此外，此时在第一喷出管25上的第一油气分离器89中，包含在流经该第一喷出管25的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已分离出来的润滑油从油流出管16被送向第二吸入管
30。并且，在第一喷出管25中流动的制冷剂通过第一四通换向阀93后流入第一中间热交换器41。在第一中间热交换器41中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在第一中间热交换器41中被冷却了的制冷剂流入第一制冷剂管道70。在第一制冷剂管道70中流动的制冷剂通过止回阀CV8后流入第二吸入管30而被吸入第二压缩部22(图1和图2中的3)。
[0150]已在第二压缩部22中得到压缩的制冷剂被朝着第二喷出管26喷出(图1和图2中的4)。此外，此时在第二喷出管26上的第二油气分离器90中，包含在流经该第二喷出管26的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已分离出来的润滑油从油流出管16被送向第三吸入管31。并且，在第二喷出管26中流动的制冷剂通过第二四通换向阀94后流入第二中间热交换器42。在第二中间热交换器42中制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在第二中间热交换器42中被冷却了的制冷剂流入第二制冷剂管道71 (图1和图2中的5)。在第二制冷剂管道71中流动的制冷剂通过止回阀CV9后与流经注入管106的制冷剂汇合，然后流入第三吸入管31而被吸入第三压缩部23(图1和图2中的6)。
[0151]已在第三压缩部23中得到压缩的制冷剂被朝着第三喷出管27喷出(图1和图2中的7)。此外，此时在第三喷出管27上的第三油气分离器91中，包含在流经该第三喷出管27的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已分离出来的润滑油从油流出管16被送向第四吸入管32。并且，在第三喷出管27中流动的制冷剂通过第三四通换向阀95后流入第三中间热交换器43。在第三中间热交换器43中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在第三中间热交换器43中被冷却了的制冷剂流入第三制冷剂管道72。在第三制冷剂管道72中流动的制冷剂通过止回阀CV10后流入第四吸入管32而被吸入第四压缩部24(图1和图2中的8)。
[0152]已在第四压缩部24中得到压缩的制冷剂被朝着第四喷出管28喷出(图1和图2中的9)。如上所述反复交替地进行压缩和冷却，从而使所述四级压缩机20的压缩过程接近等温压缩，来谋求降低所述四级压缩机20所需的压缩动力。此外，此时在第四喷出管28上的第四油气分离器92中，包含在流经该第四喷出管28的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已被分离出来的润滑油从油流出管16被送向第一吸入管29。在第四喷出管28中流动的制冷剂通过第四四通换向阀96后流入室外热交换器44。在室外热交换器44中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在室外热交换器44中被冷却了的制冷剂流入第四制冷剂管道73。在第四制冷剂管道73中流动的制冷剂通过止回阀CV11后流入流入管60。
[0153]在流入管60中流动的制冷剂的一部分流入第一分支管62。在第一分支管62中流动的制冷剂(图1和图2中的10)由第二膨胀阀81减压。已由第二膨胀阀81减压的制冷剂(图1和图2中的11)流入第一过冷却热交换器100的低压侧流路100b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第一过冷却热交换器100的高压侧流路100a (图1和图2中的10)。在第一过冷却热交换器100中，在高压侧流路100a和低压侧流路100b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路100a的制冷剂被过冷却。
[0154]已流出第一过冷却热交换器100的高压侧流路100a的制冷剂再次流经流入管60(图1和图2中的13)后，流入第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a。另一方面，已流出第一过冷却热交换器100的低压侧流路100b的制冷剂(图1和图2中的12)流入注入管106。在注入管106中流动的制冷剂流入第二制冷剂管道71后，与第二制冷剂管道71中的制冷剂汇合(图1和图2中的6)。也就是说，已流向注入管106的制冷剂被注入第三压缩部23的吸入侧。
[0155]在第二过冷却热交换器101中，在高压侧流路101a和低压侧流路101b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路101a的制冷剂被过冷却。
[0156]已流出第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a的制冷剂再次流经流入管60(图1和图2中的14)后，该制冷剂的一部分流入膨胀机87。在膨胀机87中，使已流入的制冷剂膨胀(图1和图2中的14到16)，然后将膨胀后的制冷剂再次朝流入管60送出。另一方面，已流出第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a的制冷剂的剩余部分分流后流向旁路管64。在旁路管64中流动的制冷剂由第一膨胀阀80减压(图1和图2中的15)后再次返回流入管60。已流出膨胀机87的制冷剂和已流出旁路管64的制冷剂在流入管60中汇合(图1和图2中的17)后流入气液分离器88。在气液分离器88中，将已流入的制冷剂分离成气态制冷剂(图1和图2中的22)和液态制冷剂(图1和图2中的18)。
[0157]已流出气液分离器88的液态制冷剂(图1和图2中的18)流经第一流出管61后，该制冷剂的一部分流入第二分支管63。在第二分支管63中流动的制冷剂由第三膨胀阀82减压。已由第三膨胀阀82减压的制冷剂(图1和图2中的19)流入第三过冷却热交换器102的低压侧流路102b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第三过冷却热交换器102的高压侧流路102a。
[0158]在第三过冷却热交换器102中，流经高压侧流路102a和低压侧流路102b的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路102a的液态制冷剂被过冷却。
[0159]已流出第三过冷却热交换器102的高压侧流路102a的液态制冷剂(图1和图2中的20)再次流经第一流出管61，在通过桥接回路17的止回阀CV13后流入液体侧连接管道14。另一方面，已流出第三过冷却热交换器102的低压侧流路102b的制冷剂在回流管68中流动。并且，在回流管68中流动的制冷剂(图1和图2中的24)在该回流管68的中途与从第二流出管65流出的气态制冷剂(图1和图2中的23)汇合后继续流动。已流出回流管68的制冷剂与已流出连接管66的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂(图1和图2中的26)流入第二过冷却热交换器101的低压侧流路101b。
[0160]在液体侧连接管道14中流动的液态制冷剂的一部分分流后由第一室内膨胀阀85减压。已被减压的制冷剂(图1和图2中的21a)流入第一室内热交换器110。在第一室内热交换器110中，液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发。已蒸发的气态制冷剂(图1和图2中的25a)流入气体侧连接管道13。
[0161]在液体侧连接管道14中流动的液态制冷剂的剩余部分由第二室内膨胀阀86减压。已被减压的制冷剂(图1和图2中的21b)流入第二室内热交换器111。在第二室内热交换器111中，液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发。已蒸发的气态制冷剂(图1和图2中的25b)流入气体侧连接管道13。
[0162]在气体侧连接管道13中，已从第一室内热交换器110中流出的制冷剂与已从第二室内热交换器111中流出的制冷剂汇合。在气体侧连接管道13中流动的制冷剂通过第四四通换向阀96后流入连接管66。在连接管66中流动的制冷剂的一部分自合流管67分流后分别流向第一到第三四通换向阀93、94、95。
[0163]已通过第一四通换向阀93的第二阀口的制冷剂流入第二吸入管30。在第二吸入管30中流动的制冷剂通过止回阀CV1后与在第一制冷剂管道70中流动的制冷剂汇合，然后被吸入第二压缩部22。已通过第二四通换向阀94的第二阀口的制冷剂流入第三吸入管
31。在第三吸入管31中流动的制冷剂通过止回阀CV2后与在第二制冷剂管道71中流动的制冷剂汇合，然后被吸入第三压缩部23。已通过第三四通换向阀95的第二阀口的制冷剂流入第四吸入管32。在第四吸入管32中流动的制冷剂通过止回阀CV3后与在第三制冷剂管道72中流动的制冷剂汇合，然后被吸入第四压缩部24。
[0164]在连接管66中流动的制冷剂的剩余部分与在回流管68中流动的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂(图1和图2中的26)通过第二过冷却热交换器101的低压侧流路101b后流入第一吸入管29。在第一吸入管29中流动的制冷剂(图1和图2中的1)再次在四级压缩机20的第一压缩部21中被压缩。
[0165]-制热运转-
[0166]接着，参照图7对该空调装置1的制热运转进行说明。在图7中，用虚线箭头表示在该制热运转时制冷剂的流动。在该制热运转下，使各个室内热交换器110、111起散热器的作用，使第一到第三中间热交换器41、42、43及室外热交换器44起蒸发器的作用，从而进行四级压缩式超临界制冷循环。
[0167]在制热运转下，所有四通换向阀93、94、95、96都被设定成第二状态，四级压缩机20进行驱动。当四级压缩机20进行驱动时，在各个压缩部21、22、23、24中制冷剂被压缩。已在第一压缩部21中得到压缩的制冷剂被朝着第一喷出管25喷出。并且，在第一喷出管25中流动的制冷剂通过第一四通换向阀93后被吸入第二压缩部22。已在第二压缩部22中被进一步压缩了的制冷剂通过第二四通换向阀94后被吸入第三压缩部23。已在第三压缩部23中被进一步压缩了的制冷剂通过第三四通换向阀95后被吸入第四压缩部24。在第四压缩部24中制冷剂被进一步压缩。如上所述，与制冷运转不同，在制热运转的情况下不伴随冷却地进行四级压缩。由此，与伴随着冷却进行四级压缩的情况相比，从四级压缩机20中喷出的制冷剂的温度并未降低。其结果是，与伴随着冷却进行四级压缩的情况相比，制热运转时的制热能力增大。
[0168]已从第四压缩部24中喷出的制冷剂通过第四四通换向阀96后被送向第一和第二室内热交换器110、111。在第一和第二室内热交换器110、111中，制冷剂朝室内空气放热而被冷却。已在各个室内热交换器110、111中被冷却了的制冷剂由第一和第二室内膨胀阀85、86减压后，被送向桥接回路17。并且，该制冷剂通过止回阀CV12后流入流入管60。
[0169]在流入管60中流动的制冷剂的一部分流入第一分支管62。在第一分支管62中流动的制冷剂由第二膨胀阀81减压。已由第二膨胀阀81减压的制冷剂流入第一过冷却热交换器100的低压侧流路100b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第一过冷却热交换器100的高压侧流路100a。在第一过冷却热交换器100中，在高压侧流路100a和低压侧流路100b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路100a的制冷剂被过冷却。
[0170]已流出第一过冷却热交换器100的高压侧流路100a的制冷剂再次流经流入管60后，流入第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a。另一方面，已流出第一过冷却热交换器100的低压侧流路100b的制冷剂流入注入管106。在注入管106中流动的制冷剂流入第二制冷剂管道71后，与第二制冷剂管道71中的制冷剂汇合。也就是说，已流向注入管106的制冷剂被注入第三压缩部23的吸入侧。
[0171]在第二过冷却热交换器101中，在高压侧流路101a和低压侧流路101b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路101a的制冷剂被过冷却。
[0172]已流出第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a的制冷剂再次流经流入管60后，该制冷剂的一部分流入膨胀机87。在膨胀机87中，使已流入的制冷剂膨胀，然后将膨胀后的制冷剂再次朝流入管60送出。另一方面，已流出第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a的制冷剂的剩余部分分流后流向旁路管64。在旁路管64中流动的制冷剂由第一膨胀阀80减压后再次返回流入管60。已流出膨胀机87的制冷剂和已流出旁路管64的制冷剂在流入管60中汇合后流入气液分离器88。在气液分离器88中，将已流入的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
[0173]已流出气液分离器88的液态制冷剂流经第一流出管61后，该制冷剂的一部分流入第二分支管63。在第二分支管63中流动的制冷剂由第三膨胀阀82减压。已由第三膨胀阀82减压的制冷剂流入第三过冷却热交换器102的低压侧流路102b。另一方面，在第一流出管61中流动的制冷剂的剩余部分流入第三过冷却热交换器102的高压侧流路102a。
[0174]在第三过冷却热交换器102中，流经高压侧流路102a和低压侧流路102b的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路102a的液态制冷剂被过冷却。
[0175]已流出第三过冷却热交换器102的高压侧流路102a的液态制冷剂再次流经第一流出管61，在由桥接回路17的第五膨胀阀84减压后，被送向分流器18。已在分流器18中被分配好的制冷剂通过毛细管15及止回阀CV4、CV5、CV6、CV7后流入第一到第三中间热交换器41、42、43及室外热交换器44。在第一到第三中间热交换器41、42、43及室外热交换器44中，液态制冷剂从室外空气中吸热而蒸发。已从第一中间热交换器41中流出的制冷剂通过第一四通换向阀93后流入合流管67。已从第二中间热交换器42中流出的制冷剂通过第二四通换向阀94后流入合流管67。已从第三中间热交换器43中流出的制冷剂通过第三四通换向阀95后流入合流管67。并且，已从第一到第三中间热交换器41、42、43中流出的制冷剂通过合流管67后流入连接管66。
[0176]已从室外热交换器44中流出的制冷剂通过第四四通换向阀96后流入连接管66，与已从第一到第三中间热交换器41、42、43中流出的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂在连接管66中流动并与在回流管68中流动的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂流入第一吸入管29。在第一吸入管29中流动的制冷剂再次在四级压缩机20的第一压缩部21中被压缩。
[0177]-室外机组-
[0178]接着，对室外机组进行说明。如图3所示，已从吸入口 123被吸入到室外机壳121内部的空气在第一到第三中间热交换器41、42、43及室外热交换器44中进行热交换后流向室外机壳121的上方再从吹出口 124被吹出。
[0179]在此，如图6所示，所述室外机组3构成为从侧面的吸入口 123吸入空气后再从吹出口 124朝上方吹出空气的、所谓的上吹型，因而吸入口 123上方的空气流速要比其下方快。如图2所示，在第一到第三中间热交换器41、42、43中流动的制冷剂的压力比在室外热交换器44中流动的制冷剂的压力低，因而在第一到第三中间热交换器41、42、43中流动的制冷剂的密度小于在室外热交换器44中流动的制冷剂的密度。为此，如果分别在第一到第三中间热交换器41、42、43和室外热交换器44中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则第一到第三中间热交换器41、42、43中制冷剂的体积流量就会大于在室外热交换器44中流动的制冷剂的体积流量。即使第一到第三中间热交换器41、42、43和室外热交换器44中的制冷剂路径数量大致相等，也由于在第一到第三中间热交换器41、42、43中流动的制冷剂的流速大于室外热交换器44中的制冷剂流速，因而第一到第三中间热交换器41、42、43中的制冷剂的压力损失大于室外热交换器44中制冷剂的压力损失。
[0180]在设置于室外机壳121内空气流速较高的上方的室外热交换器44中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于室外机壳121内空气流速较低的下方的第一到第三中间热交换器41、42、43中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，第一到第三中间热交换器41、42、43就要比设置在上方时大。
[0181]因此，室外热交换机组40不会由于室外热交换器44及第一到第三中间热交换器41、42、43的大型化而变得大型化。
[0182]若使第一到第三中间热交换器41、42、43实现大型化，第一到第三中间热交换器41、42、43中制冷剂路径的数量就会增加。为此，在第一到第三中间热交换器41、42、43中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在第一到第三中间热交换器41、42、43中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0183]另一方面，若室外热交换器44实现小型化，室外热交换器44中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径的数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0184]然而，在室外热交换器44中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0185]因此，在将室外热交换器44设置在第一到第三中间热交换器41、42、43上方的情况下，能够抑制室外热交换机组40的大型化，同时还能够降低第一到第三中间热交换器41、42、43中制冷剂的压力损失。
[0186]如图2所示，由于在第三中间热交换器43中流动的制冷剂的压力比在第一和第二中间热交换器41、42中流动的制冷剂的压力高，因而在第一和第二中间热交换器41、42中流动的制冷剂的密度比在第三中间热交换器43中流动的制冷剂的密度小。为此，如果分别在第一和第二中间热交换器41、42及第三中间热交换器43中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则在第一和第二中间热交换器41、42中制冷剂的体积流量就会大于在第三中间热交换器43中流动的制冷剂的体积流量。即使第一和第二中间热交换器41、42与第三中间热交换器43中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在第一和第二中间热交换器41、42中流动的制冷剂的流速大于第三中间热交换器43中的制冷剂流速，因而第一和第二中间热交换器41、42中的制冷剂的压力损失大于第三中间热交换器43中制冷剂的压力损失。
[0187]在设置于室外机壳121内空气流速较高的上方的第三中间热交换器43中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于室外机壳121内空气流速较低的下方的第一和第二中间热交换器41、42中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，第一和第二中间热交换器41、42就要比设置在上方时大。
[0188]因此，室外热交换机组40不会由于第三中间热交换器43及第一和第二中间热交换器41、42的大型化而变得大型化。
[0189]若使第一和第二中间热交换器41、42实现大型化，第一和第二中间热交换器41、42中的制冷剂路径的数量就会增加。为此，在第一和第二中间热交换器41、42中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在第一和第二中间热交换器41、42中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0190]另一方面，若第三中间热交换器43实现小型化，第三中间热交换器43中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径的数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0191]然而，在第三中间热交换器43中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0192]因此，在将第三中间热交换器43设置在第一和第二中间热交换器41、42上方的情况下，能够抑制室外热交换机组40的大型化，同时还能够降低第一和第二中间热交换器41、42中制冷剂的压力损失。
[0193]如图2所示，在所流入的制冷剂的压力较高的第二中间热交换器42中，其制冷剂的密度大于所流入的制冷剂压力较低的第一中间热交换器41中的制冷剂密度。为此，如果分别在第一中间热交换器41和第二中间热交换器42中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则第一中间热交换器41中制冷剂的体积流量就会大于在第二中间热交换器42中流动的制冷剂的体积流量。即使第一中间热交换器41和第二中间热交换器42中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在第一中间热交换器41中流动的制冷剂的流速大于第二中间热交换器42中的制冷剂流速，因而第一中间热交换器41中的制冷剂的压力损失大于第二中间热交换器42中的制冷剂的压力损失。在设置于室外机壳121内空气流速较低的下方的第一中间热交换器41中，由于热交换能力没有提高，因而未使其尺寸实现小型化。由于第一中间热交换器41中各条制冷剂路径的数量没有减少，因而制冷剂的压力损失并没有增大。如上所述，能够抑制第一中间热交换器41中制冷剂的压力损失增大。
[0194]-第一实施方式的效果-
[0195]根据上述第一实施方式，因为将室外热交换器44设置在室外机壳121内空气流速较高的上方，所以能够提高室外热交换器44的热交换性能。还因为将制冷剂流速较低的室外热交换器44设置在室外机壳121内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地实现室外热交换器44的小型化。
[0196]另一方面，通过将第一到第三中间热交换器41、42、43设置在室外机壳121内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止第一到第三中间热交换器41、42、43中制冷剂的压力损失增加。
[0197]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的室外热交换器44、162设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外热交换机组40的尺寸增大，同时还能够抑制第一到第三中间热交换器41、42、43中制冷剂的压力损失。
[0198]因为将第三中间热交换器43设置在室外机壳121内空气流速较高的上方，所以能够提高第三中间热交换器43的热交换性能。还因为将制冷剂流速较低的第三中间热交换器43设置在室外机壳121内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地能够实现第三中间热交换器43的小型化。
[0199]另一方面，通过将制冷剂流速较快的第一和第二中间热交换器41、42设置在室外机壳121内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止第一和第二中间热交换器41、42中制冷剂的压力损失增加。
[0200]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的第三中间热交换器43设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外热交换机组40的尺寸增大，同时还能够抑制其它中间热交换器41、42中制冷剂的压力损失。
[0201]通过将制冷剂流速较快的第一中间热交换器41设置在室外机壳121内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止第一中间热交换器41中制冷剂的压力损失增大。由此，能够抑制第一中间热交换器41中制冷剂的压力损失。
[0202]〈发明的第二实施方式〉
[0203]接着，对本发明的第二实施方式进行说明。如图8所示，本发明第二实施方式所涉及的空调装置1与上述第一实施方式所涉及的空调装置1的不同之处在于:制冷剂回路的结构不同。此外，在本发明的第二实施方式中，仅对与上述第一实施方式不同的结构加以说明，并对相同的部件标注同一符号。
[0204]具体而言，在上述本发明第二实施方式所涉及的制冷剂回路10中，设置有第la过冷却热交换器103、第lb过冷却热交换器104和第lc过冷却热交换器105这三个过冷却热交换器。
[0205]-回路的结构-
[0206]所述第la过冷却热交换器103包括高压侧流路103a和低压侧流路103b。第la过冷却热交换器103构成为:使在高压侧流路103a和低压侧流路103b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路103a的制冷剂被过冷却。
[0207]在所述高压侧流路103a的流入端连接有流入管60，在低压侧流路103b的流入端连接有第la分支管62a以作为过冷却用通路。在该第la分支管62a上设置有过冷却用第2a膨胀阀81a。该第2a膨胀阀81a由开度可调节的电子膨胀阀构成。第一注入管107的一端与低压侧流路103b的流出端连接。
[0208]所述第一注入管107的一端与第la过冷却热交换器103的低压侧流路103b连接，而另一端与第三制冷剂管道72连接。此外，第一注入管107的另一端与第三制冷剂管道72上的止回阀CV10的流出侧连接。所述第la过冷却热交换器103和第2a膨胀阀81a构成所谓的节能回路。
[0209]所述第lb过冷却热交换器104包括高压侧流路104a和低压侧流路104b。第lb过冷却热交换器104构成为:使在高压侧流路104a和低压侧流路104b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路104a的制冷剂被过冷却。
[0210]在所述高压侧流路104a的流入端连接有流入管60，在低压侧流路104b的流入端连接有第lb分支管62b以作为过冷却用通路。在该第lb分支管62b上设置有过冷却用第2b膨胀阀81b。该第2b膨胀阀81b由开度可调节的电子膨胀阀构成。第二注入管108的一端与低压侧流路104b的流出端连接。
[0211 ] 所述第二注入管108的一端与第lb过冷却热交换器104的低压侧流路104b连接，而另一端与第二制冷剂管道71连接。此外，第二注入管108的另一端与第二制冷剂管道71上的止回阀CV9的流出侧连接。所述第lb过冷却热交换器104和第2b膨胀阀81b构成所谓的节能回路。
[0212]所述第lc过冷却热交换器105包括高压侧流路105a和低压侧流路105b。第lc过冷却热交换器105构成为:使在高压侧流路105a和低压侧流路105b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路105a的制冷剂被过冷却。
[0213]在所述高压侧流路105a的流入端连接有流入管60，在低压侧流路105b的流入端连接有第lc分支管62c以作为过冷却用通路。在该第lc分支管62c上设置有过冷却用第2c膨胀阀81c。该第2c膨胀阀81c由开度可调节的电子膨胀阀构成。第三注入管109的一端与低压侧流路105b的流出端连接。
[0214]所述第三注入管109的一端与第lc过冷却热交换器105的低压侧流路105b连接，而另一端与第一制冷剂管道70连接。此外，第三注入管109的另一端与第一制冷剂管道70上的止回阀CV8的流出侧连接。所述第lc过冷却热交换器105和第2c膨胀阀81c构成所谓的节能回路。
[0215]-回路的运转动作-
[0216]接着，参照图8和图9对各个过冷却热交换器103、104、105和各个膨胀阀81a、81b,81c的运转动作情况进行说明。此外，省略对与上述第一实施方式相同之动作的说明。
[0217]已在所述四级压缩机20的第四压缩部24中得到压缩的制冷剂被朝着第四喷出管28喷出。通过在四级压缩机20及第一到第三中间热交换器41、42、43中反复交替地进行压缩和冷却，从而使所述四级压缩机20的压缩过程接近等温压缩，来谋求降低所述四级压缩机20所需的压缩动力。
[0218]在第四喷出管28中流动的制冷剂通过第四四通换向阀96后流入室外热交换器
44。在室外热交换器44中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在室外热交换器44中被冷却了的制冷剂流入第四制冷剂管道73。在第四制冷剂管道73中流动的制冷剂通过止回阀CV11后流入流入管60。
[0219]在流入管60中流动的制冷剂的一部分流入第la分支管62a。在第la分支管62a中流动的制冷剂(图8和图9中的27)由第2a膨胀阀81a减压。已由第2a膨胀阀81a减压的制冷剂(图8和图9中的28)流入第la过冷却热交换器103的低压侧流路103b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第la过冷却热交换器103的高压侧流路103a (图8和图9中的27)。在第la过冷却热交换器103中，在高压侧流路103a和低压侧流路103b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路103a的制冷剂被过冷却。
[0220]已流出第la过冷却热交换器103的高压侧流路103a的制冷剂再次流经流入管60(图8和图9中的31)后，流入第lb过冷却热交换器104的高压侧流路104a。另一方面，已流出第la过冷却热交换器103的低压侧流路103b的制冷剂(图8和图9中的29)流入第一注入管107。在第一注入管107中流动的制冷剂流入第三制冷剂管道72后，与第三制冷剂管道72中的制冷剂(图8和图9中的30)汇合(图8和图9中的8)。也就是说，已流向第一注入管107的制冷剂被注入第四压缩部24的吸入侧。
[0221]接着，流出第la过冷却热交换器103后在流入管60中流动的制冷剂的一部分流入第lb分支管62b。在第lb分支管62b中流动的制冷剂(图8和图9中的31)由第2b膨胀阀81b减压。已由第2b膨胀阀81b减压的制冷剂(图8和图9中的32)流入第lb过冷却热交换器104的低压侧流路104b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第lb过冷却热交换器104的高压侧流路104a(图8和图9中的31)。在第lb过冷却热交换器104中，在高压侧流路104a和低压侧流路104b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路104a的制冷剂被过冷却。
[0222]已流出第lb过冷却热交换器104的高压侧流路104a的制冷剂再次流经流入管60(图8和图9中的34)后，流入第lc过冷却热交换器105的高压侧流路105a。另一方面，已流出第lb过冷却热交换器104的低压侧流路104b的制冷剂(图8和图9中的33)流入第二注入管108。在第二注入管108中流动的制冷剂流入第二制冷剂管道71后，与第二制冷剂管道71中的制冷剂(图8和图9中的5)汇合(图8和图9中的6)。也就是说，已流向第二注入管108的制冷剂被注入第三压缩部23的吸入侧。
[0223]接着，流出第lb过冷却热交换器104后在流入管60中流动的制冷剂的一部分流入第lc分支管62c。在第lc分支管62c中流动的制冷剂(图8和图9中的34)由第2c膨胀阀81c减压。已由第2c膨胀阀81c减压的制冷剂(图8和图9中的35)流入第lc过冷却热交换器105的低压侧流路105b。另一方面，在流入管60中流动的制冷剂的剩余部分流入第lc过冷却热交换器105的高压侧流路105a(图8和图9中的34)。在第lc过冷却热交换器105中，在高压侧流路105a和低压侧流路105b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路105a的制冷剂被过冷却。
[0224]已流出第lc过冷却热交换器105的高压侧流路105a的制冷剂再次流经流入管60(图8和图9中的38)后，流入第二过冷却热交换器101的高压侧流路101a。另一方面，已流出第lc过冷却热交换器105的低压侧流路105b的制冷剂(图8和图9中的36)流入第一注入管107。在第一注入管107中流动的制冷剂流入第一制冷剂管道70后，与第一制冷剂管道70中的制冷剂(图8和图9中的37)汇合(图8和图9中的3)。也就是说，已流向第三注入管109的制冷剂被注入第二压缩部22的吸入侧。其它结构、作用和效果都与第一实施方式相同。
[0225]〈发明的第三实施方式〉
[0226]接着，对本发明的第三实施方式进行说明。如图10所示，本发明第三实施方式所涉及的空调装置140与上述第一实施方式所涉及的空调装置1的不同之处在于:制冷剂回路的结构不同。此外，在本发明的第三实施方式中，仅对与上述第一实施方式不同的结构加以说明。
[0227]具体而言，对本发明的第三实施方式所涉及的空调装置140进行说明。该空调装置140包括构成为能可逆地切换制冷剂流动的制冷剂回路143，并且构成为能够进行冷热切换。该空调装置140包括设置在屋外的室外机组142和设置在屋内的室内机组141。上述空调装置140的制冷剂回路143是室外机组142所具有的室外回路144和室内机组141所具有的室内回路145由气体侧连接管道146及液体侧连接管道147连接而成的。在该制冷剂回路143中封入了二氧化碳(以下称作制冷剂。)，并且构成为:使该制冷剂在制冷剂回路143中循环，从而能够进行多级压缩式超临界制冷循环。
[0228]〈室外回路〉
[0229]如图10所示，在所述室外回路144中，连接有双级压缩机150、室外热交换机组
160、第一和第二四通换向阀175、176、第一和第二过冷却热交换器191、192、第一到第五膨胀阀201?205、膨胀机193以及气液分离器194。所述室外热交换机组160包括中间热交换器161和室外热交换器162。
[0230]除了上述构成要素以外，还连接有两个油气分离器174、174、分流器173、毛细管170、桥接回路172以及止回阀CV1?CV7。
[0231]在本发明第三实施方式中，通过切换第一和第二四通换向阀175、176，从而将所述制冷剂回路143的运转切换成制冷运转或制热运转。
[0232]所述双级压缩机150包括第一和第二压缩部151、152，构成本发明所涉及的多级压缩部。在第一和第二压缩部151、152的喷出侧连接有第一和第二喷出管153、154，在第一和第二压缩部151、152的吸入侧连接有第一和第二吸入管155、156。在各个压缩部151、152中，将通过各个吸入管155、156吸入的低压气态制冷剂压缩到规定压力而使其成为高压气态制冷剂，然后将该高压气态制冷剂从各个喷出管153、154喷出。
[0233]所述第一四通换向阀175的第一阀口与第一压缩部151的第一喷出管153相连，该第一四通换向阀175的第二阀口与合流管187的一端侧相连，该第一四通换向阀175的第三阀口与中间热交换器161的一端侧相连，该第一四通换向阀175的第四阀口与第二压缩部152的第二吸入管156相连。该第一四通换向阀175在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图10中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图10中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0234]所述第二四通换向阀176的第一阀口与第二压缩部152的第二喷出管154相连，该第二四通换向阀176的第二阀口与连接管186的一端侧相连，该第二四通换向阀176的第三阀口与室外热交换器162的一端侧相连，该第二四通换向阀176的第四阀口与气体侧连接管道146相连。该第二四通换向阀176在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图10中用实线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图10中用虚线所示的状态)之间进行切换。
[0235]在此，在第二吸入管156的中途连接有止回阀CV1。止回阀CV1允许制冷剂从第一四通换向阀175朝所述双级压缩机150流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0236]在第一和第二喷出管153、154的中途分别连接有油气分离器174、174。该油气分离器174、174用来将包含在流经该喷出管153、154的高压气态制冷剂中的润滑油从该高压气态制冷剂中分离出来。在该油气分离器174、174上，连接有使在该油气分离器174、174内分离出来的润滑油朝该油气分离器174、174外部流出的油流出管171、171。
[0237]具体而言，所述第一喷出管153所对应的油气分离器174的油流出管171与所述第二吸入管156连接。所述第二喷出管154所对应的油气分离器174的油流出管171与所述第一吸入管155连接。此外，在各个油流出管171、171的中途分别连接有毛细管170、170。
[0238]所述中间热交换器161及室外热交换器162构成为管片式热交换器。该中间热交换器161构成本发明所涉及的中间热交换部，室外热交换器162构成本发明所涉及的室外热交换部。在各个热交换器161、162的附近设置有室外风扇122,并且各个热交换器161、162构成为:在由该室外风扇122送来的室外空气与在各个热交换器161、162的传热管中流动的制冷剂之间进行热交换。
[0239]在此，所述中间热交换器161的一端与所述第一四通换向阀175的第三阀口连接，所述室外热交换器162的一端与所述第二四通换向阀176的第三阀口连接。另一方面，所述中间热交换器161的另一端与第一制冷剂管道181连接,室外热交换器162的另一端与第二制冷剂管道182连接。
[0240]所述第二制冷剂管道182的另一端分支后，一支管与所述桥接回路172连接而另一支管与所述分流器173的第二流出口 P2连接。此外，在所述第二制冷剂管道182的分支部与所述分流器的第二流出口 P2之间设置有止回阀CV3和毛细管170。该止回阀CV3允许制冷剂从所述分流器173朝所述第二制冷剂管道182的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0241]所述第一制冷剂管道181的另一端分支后，一支管连接在所述第二吸入管156的中途(止回阀CV1与第二压缩部152之间)而另一支管与所述分流器173的第一流出口 P1连接。此外，在所述第一制冷剂管道181的分支部与所述分流器173的第一流出口 P1之间设置有止回阀CV2和毛细管170。该止回阀CV2允许制冷剂从所述分流器173朝所述第一制冷剂管道181的分支部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。在所述第一制冷剂管道181的分支部与所述第二吸入管156的连接部之间设置有止回阀CV4。该止回阀CV4允许制冷剂从所述第一制冷剂管道181的分支部朝所述第二吸入管156的连接部流通，并阻止制冷剂朝反方向流通。
[0242]所述桥接回路172是将止回阀CV5、CV6、CV7和第五膨胀阀205桥式连接起来的回路。在桥接回路172中，位于止回阀CV7的流入侧和第五膨胀阀205的另一端侧的连接端与第一流出管180连接，位于止回阀CV7的流出侧和止回阀CV6的流入侧的连接端与液体侧连接管道147连接。此外，在将液体侧连接管道147和第一室内热交换器211连接起来的制冷剂管道上，设置有开度可变的第一室内膨胀阀206。在将液体侧连接管道147和第二室内热交换器212连接起来的制冷剂管道上，设置有开度可变的第二室内膨胀阀207。位于止回阀CV6的流出侧和止回阀CV5的流出侧的连接端与流入管179连接。在第五膨胀阀205的一端侧连接有分流器173，止回阀CV5的流入端与第二制冷剂管道182连接。
[0243]在所述流入管179的中途依次连接有第一过冷却热交换器191、膨胀机193、气液分离器194以及第二过冷却热交换器192。
[0244]所述第一过冷却热交换器191包括高压侧流路191a和低压侧流路191b。第一过冷却热交换器191构成为:使在高压侧流路191a和低压侧流路191b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路191a的制冷剂被过冷却。
[0245]在所述高压侧流路191a的流入端连接有流入管179，在低压侧流路191b的流入端连接有第一分支管177以作为过冷却用通路。在该第一分支管177上设置有过冷却用第二膨胀阀202。该第二膨胀阀202由开度经调节可变的电子膨胀阀构成。注入管188的一端与低压侧流路191b的流出端连接。
[0246]所述注入管188的一端与第一过冷却热交换器191的低压侧流路191b连接，而另一端与第一制冷剂管道181连接。此外，注入管188的另一端与第一制冷剂管道181上的止回阀CV4的流出侧连接。
[0247]所述膨胀机193包括形成为纵长圆筒形的膨胀机机壳，该膨胀机193设置在流入管179上的第一过冷却热交换器191与气液分离器194之间。在膨胀机机壳的内部设置有使制冷剂膨胀而产生动力的膨胀机构。膨胀机193构成所谓的旋转式容积型流体机械。膨胀机193构成为:使已流入的制冷剂膨胀，并将膨胀后的制冷剂再次朝流入管179送出。
[0248]在所述流入管179上设置有绕过所述膨胀机193的旁路管183。旁路管183的一端侧与膨胀机193的流入侧连接，该旁路管183的另一端侧与膨胀机193的流出侧连接，从而绕过膨胀机193。在该旁路管183上设置有第一膨胀阀201。该第一膨胀阀201由开度经调节可变的电子膨胀阀构成。
[0249]所述气液分离器194由纵长圆筒状密闭容器构成。在气液分离器194上，连接有流入管179、第一流出管180和第二流出管184。流入管179朝气液分离器194内部空间的上方敞口。第一流出管180朝气液分离器194内部空间的下方敞口。第二流出管184朝气液分离器194内部空间的上方敞口。在气液分离器194中，已从流入管179流入的制冷剂被分离成饱和液体和饱和气体，饱和液体从第一流出管180流出，饱和气体从第二流出管184流出。
[0250]所述第二流出管184的一端侧与气液分离器194连接，而另一端侧连接在第二分支管178的中途。在该第二流出管184上设置有第四膨胀阀204。该第四膨胀阀204由开度经调节可变的电子膨胀阀构成。
[0251]第二过冷却热交换器192连接在所述第一流出管180的中途。该第二过冷却热交换器192包括高压侧流路192a和低压侧流路192b。第二过冷却热交换器192构成为:使在高压侧流路192a和低压侧流路192b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路192a的制冷剂被过冷却。
[0252]所述高压侧流路192a的流入端与气液分离器194的流出侧连接，该高压侧流路192a的流出端与桥接回路172连接。在低压侧流路192b的流入端连接有第二分支管178以作为过冷却用通路，低压侧流路192b的流出端与回流管185的另一端侧连接。
[0253]所述第二分支管178的一端侧连接在第一流出管180上的气液分离器194与第二过冷却热交换器192之间，该第二分支管178的另一端侧与第二过冷却热交换器192的低压侧流路192b的流入端连接，在该第二分支管178的中途连接有第二流出管184。在该第二分支管178上设置有第三膨胀阀203。该第三膨胀阀203由开度经调节可变的电子膨胀阀构成。
[0254]所述回流管185的一端与连接管186的另一端连接，该回流管185的另一端与第二过冷却热交换器192的低压侧流路192b的流出端连接。
[0255]所述连接管186的一端侧与第二四通换向阀176的第二阀口连接，该连接管186的另一端侧与回流管185的一端和第一吸入管155的另一端连接，并且合流管187的另一端连接在该连接管186的中途。
[0256]所述合流管187的一端侧与第一四通换向阀175的第二阀口连接，该合流管187的另一端侧连接在连接管186的中途。
[0257]〈室内回路〉
[0258]在室内回路145中，从其液体侧端朝着气体侧端依次设置有第一室内膨胀阀206和第一室内热交换器211，并且从其液体侧端朝着气体侧端还依次设置有第二室内膨胀阀207和第二室内热交换器212，该第一室内膨胀阀206和第一室内热交换器211、与第二室内膨胀阀207和第二室内热交换器212彼此并联。各个室内膨胀阀206、207由开度可调节的电子膨胀阀构成。各个室内热交换器211、212由横肋管片式热交换器构成。在各个室内热交换器211、212的附近分别设置有将室内空气送向各个室内热交换器211、212的室内风扇，但这并未图示出来。并且，在各个室内热交换器211、212中，制冷剂与室内空气之间进行热交换。
[0259]<室外机组的结构>
[0260]如图12所示，室外机组142包括室外机壳163。室外机壳163形成为纵长的矩形形状的箱体，在该室外机壳163正面的下方形成有空气的吸入口 164，并且在该室外机壳163的上表面形成有空气的吹出口 165。在室外机壳163的内部设置有室外热交换机组160和室外风扇166。
[0261]所述室外风扇166是用来将已吸入到室外机壳163内的空气送向各个热交换器161、162的风扇，并构成为所谓的西洛克风扇。室外风扇166布置在室外机壳163内各个热交换器161、162的上方。并且，室外风扇166在使从吸入口 164吸入的空气通过各个热交换器161、162后，再将该空气从吹出口 165朝外部吹出。
[0262]如图12所示，在室外机壳163的内部，室外热交换机组160自下侧朝着上侧依次摞着设置有中间热交换器161和室外热交换器162。也就是说，室外热交换器162设置在中间热交换器161的上方。
[0263]所述各个热交换器161、162由所谓的横肋管片式热交换器构成。各个热交换器161、162包括:分别具有多根传热管和多根U字管的多个传热管组、以及传热翅片。
[0264]所述多个传热管组上下依次排列着设置而成。在各个传热管组中，多根传热管沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在上风一侧构成有第一管列，在中央构成有第二管列，在下风一侧构成有第三管列。也就是说，各个传热管组布置成:传热管在各列都为双管。
[0265]-运转动作-
[0266]接着，对空调装置140的运转动作进行说明。在该空调装置140中，通过切换第一和第二四通换向阀175、176，从而将所述制冷剂回路143的运转切换成制冷运转或制热运转。此外，图10和图11中的1到18表示的是制冷剂的压力状态。
[0267]-制冷运转-
[0268]参照图10对空调装置140的制冷运转进行说明。在图10中，用实线箭头表示在该制冷运转时制冷剂的流动。在制冷运转下，使室外热交换器162起散热器的作用，使各个室内热交换器211、212起蒸发器的作用，从而进行双级压缩式超临界制冷循环。中间热交换器161起对已从第一压缩部151中喷出的高压制冷剂进行冷却的冷却器的作用。
[0269]在制冷运转下，所有四通换向阀175、176都被设定成第一状态，双级压缩机150进行驱动。当双级压缩机150进行驱动时，在各个压缩部151、152中制冷剂被压缩。已在第一压缩部151中得到压缩的制冷剂被朝着第一喷出管153喷出(图10和图11中的2)。此夕卜，此时在第一喷出管153上的油气分离器174中，包含在流经该第一喷出管153的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已分离出来的润滑油从油流出管171被送向第二吸入管156。并且，在第一喷出管153中流动的制冷剂通过第一四通换向阀175后流入中间热交换器161。在中间热交换器161中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在中间热交换器161中被冷却了的制冷剂流入第一制冷剂管道181。在第一制冷剂管道181中流动的制冷剂(图10和图11中的3)通过止回阀CV4后与在注入管188中流动的制冷剂汇合，然后流入第二吸入管156而被吸入第二压缩部152 (图10和图11中的4)。
[0270]已在第二压缩部152中得到压缩的制冷剂(图10和图11中的5)被朝着第二喷出管154喷出。如上所述交替地进行压缩和冷却，从而使所述双级压缩机150的压缩过程接近等温压缩，来谋求降低所述双级压缩机150所需的压缩动力。此外，此时在第二喷出管154上的油气分离器174中，包含在流经该第二喷出管154的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已被分离出来的润滑油从油流出管171被送向第一吸入管155。在第二喷出管154中流动的制冷剂通过第二四通换向阀176后流入室外热交换器162。在室外热交换器162中，制冷剂朝室外空气放热而被冷却。已在室外热交换器162中被冷却了的制冷剂流入第二制冷剂管道182。在第二制冷剂管道182中流动的制冷剂通过止回阀CV5后流入流入管179。
[0271]在流入管179中流动的制冷剂(图10和图11中的6)的一部分流入第一分支管177。在第一分支管177中流动的制冷剂由第二膨胀阀202减压。已由第二膨胀阀202减压的制冷剂(图10和图11中的7)流入第一过冷却热交换器191的低压侧流路191b。另一方面，在流入管179中流动的制冷剂的剩余部分流入第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a(图10和图11中的6)。在第一过冷却热交换器191中，在高压侧流路191a和低压侧流路191b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路191a的制冷剂被过冷却。
[0272]已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂再次流经流入管179，另一方面已流出第一过冷却热交换器191的低压侧流路191b的制冷剂流入注入管188。在注入管188中流动的制冷剂(图10和图11中的8)流入第一制冷剂管道181后，与第一制冷剂管道181中的制冷剂汇合(图10和图11中的4)。也就是说，已流向注入管188的制冷剂被注入第二压缩部152的吸入侧。
[0273]已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂再次流经流入管179(图1和图2中的9)后，该制冷剂的一部分流入膨胀机193。在膨胀机193中，使已流入的制冷剂膨胀(图10和图11中的9到11)，然后将膨胀后的制冷剂再次朝流入管179送出。另一方面，已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂的剩余部分分流后流向旁路管183。在旁路管183中流动的制冷剂由第一膨胀阀201减压(图10和图11中的9到10)后再次返回流入管179。已流出膨胀机193的制冷剂和已流出旁路管183的制冷剂在流入管179中汇合(图10和图11中的12)后流入气液分离器194。在气液分离器194中，将已流入的制冷剂分离成气态制冷剂(图10和图11中的15)和液态制冷剂(图10和图11中的13)。
[0274]已流出气液分离器194的液态制冷剂(图10和图11中的13)流经流入管179后，该制冷剂的一部分流入第二分支管178。另一方面，在流入管179中流动的制冷剂的剩余部分流入第二过冷却热交换器192的高压侧流路192a。
[0275]已流出气液分离器194的气态制冷剂(图10和图11中的15)流经第二流出管184后由第四膨胀阀204减压(图10和图11中的18)以后，流入第二分支管178。并且，在第二分支管178中流动的制冷剂由第三膨胀阀203减压。已由第三膨胀阀203减压的制冷剂(图10和图11中的17)与在第二流出管184中流动的制冷剂汇合。
[0276]已汇合起来的制冷剂流入第二过冷却热交换器192的低压侧流路192b。在第二过冷却热交换器192中，在高压侧流路192a和低压侧流路192b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路192a的液态制冷剂被过冷却。
[0277]已流出第二过冷却热交换器192的高压侧流路192a的液态制冷剂(图10和图11中的14)再次流经第一流出管180，在通过桥接回路172的止回阀CV7后流入液体侧连接管道147。另一方面，已流出第二过冷却热交换器192的低压侧流路192b的制冷剂在回流管185中流动。已流出回流管185的制冷剂与已流出连接管186的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂流入第一压缩部151的吸入侧。[0278]在液体侧连接管道147中流动的液态制冷剂的一部分分流后由第一室内膨胀阀206减压。已被减压的制冷剂(图10和图11中的16a)流入第一室内热交换器211。在第一室内热交换器211中，液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发。已蒸发的气态制冷剂流入气体侧连接管道146。
[0279]在液体侧连接管道147中流动的液态制冷剂的剩余部分由第二室内膨胀阀207减压。已被减压的制冷剂(图10和图11中的16b)流入第二室内热交换器212。在第二室内热交换器212中，液态制冷剂从室内空气中吸热而蒸发。已蒸发的气态制冷剂流入气体侧连接管道146。
[0280]在气体侧连接管道146中，已从第一室内热交换器211中流出的制冷剂与已从第二室内热交换器212中流出的制冷剂汇合。在气体侧连接管道146中流动的制冷剂通过第二四通换向阀176后流入连接管186。在连接管186中流动的制冷剂与在回流管185中流动的制冷剂汇合后流入第一吸入管155。在第一吸入管155中流动的制冷剂(图10和图11中的1)再次在双级压缩机150的第一压缩部151中被压缩。
[0281]-制热运转-
[0282]接着，参照图13对该空调装置140的制热运转进行说明。在图13中，用虚线箭头表示在该制热运转时制冷剂的流动。在该制热运转下，使各个室内热交换器211、212起散热器的作用，使中间热交换器161及室外热交换器162起蒸发器的作用，从而进行双级压缩式超临界制冷循环。
[0283]在制热运转下，所有四通换向阀175、176都被设定成第二状态，双级压缩机150进行驱动。当双级压缩机150进行驱动时，在各个压缩部151、152中制冷剂被压缩。已在第一压缩部151中得到压缩的制冷剂被朝着第一喷出管153喷出。此外，此时在第一喷出管153上的油气分离器174中，包含在流经该第一喷出管153的气态制冷剂中的润滑油被分离出来。已被分离出来的润滑油从油流出管171被送向第二吸入管156。并且，在第一喷出管153中流动的制冷剂通过第一四通换向阀175后被吸入第二压缩部152。在第二压缩部152中制冷剂被进一步压缩。如上所述，与制冷运转不同，在制热运转的情况下不伴随冷却地进行双级压缩。由此，与伴随着冷却进行双级压缩的情况相比，从双级压缩机150中喷出的制冷剂的温度并未降低。其结果是，与伴随着冷却进行双级压缩的情况相比，制热运转时的制热能力增大。
[0284]已从第二压缩部152中喷出的制冷剂通过第二四通换向阀176后被送向第一和第二室内热交换器211、212。在第一和第二室内热交换器211、212中，制冷剂朝室内空气放热而被冷却。已在各个室内热交换器211、212中被冷却了的制冷剂由第一和第二室内膨胀阀206、207减压后，被送向桥接回路172。并且，该制冷剂通过止回阀CV6后流入流入管179。
[0285]在流入管179中流动的制冷剂的一部分流入第一分支管177。在第一分支管177中流动的制冷剂由第二膨胀阀202减压。已由第二膨胀阀202减压的制冷剂流入第一过冷却热交换器191的低压侧流路191b。另一方面，在流入管179中流动的制冷剂的剩余部分流入第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a。在第一过冷却热交换器191中，在高压侧流路191a和低压侧流路191b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路191a的制冷剂被过冷却。
[0286]已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂再次流经流入管179，另一方面已流出第一过冷却热交换器191的低压侧流路191b的制冷剂流入注入管188。在注入管188中流动的制冷剂流入第一制冷剂管道181后，与第一制冷剂管道181中的制冷剂汇合。也就是说，已流向注入管188的制冷剂被注入第二压缩部152的吸入侧。
[0287]已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂再次流经流入管179后，该制冷剂的一部分流入膨胀机193。在膨胀机193中，使已流入的制冷剂膨胀，然后将膨胀后的制冷剂再次朝流入管179送出。另一方面，已流出第一过冷却热交换器191的高压侧流路191a的制冷剂的剩余部分分流后流向旁路管183。在旁路管183中流动的制冷剂由第一膨胀阀201减压后再次返回流入管179。已流出膨胀机193的制冷剂和已流出旁路管183的制冷剂在流入管179中汇合后流入气液分离器194。在气液分离器194中，将已流入的制冷剂分离成气态制冷剂和液态制冷剂。
[0288]已流出气液分离器194的液态制冷剂流经第一流出管180后，该制冷剂的一部分流入第二分支管178。另一方面，在第一流出管180中流动的制冷剂的剩余部分流入第二过冷却热交换器192的高压侧流路192a。
[0289]已流出气液分离器194的气态制冷剂在第二流出管184中流动，由第四膨胀阀204减压后，流入第二分支管178。并且，在第二分支管178中流动的制冷剂由第三膨胀阀203减压。已由第三膨胀阀203减压的制冷剂与在第二流出管184中流动的制冷剂汇合。
[0290]已汇合起来的制冷剂流入第二过冷却热交换器192的低压侧流路192b。在第二过冷却热交换器192中，在高压侧流路192a和低压侧流路192b中流动的制冷剂之间进行热交换，使得流经高压侧流路192a的液态制冷剂被过冷却。
[0291]已流出第二过冷却热交换器192的高压侧流路192a的液态制冷剂再次流经第一流出管180，在由桥接回路172的第五膨胀阀205减压后，被送向分流器173。已在分流器173中被分配好的制冷剂通过毛细管170及止回阀CV2、CV3后流入中间热交换器161和室外热交换器162。在中间热交换器161和室外热交换器162中，液态制冷剂从室外空气中吸热而蒸发。已从中间热交换器161中流出的制冷剂通过第一四通换向阀175后流入合流管187，然后流入连接管186。
[0292]已从室外热交换器162中流出的制冷剂通过第二四通换向阀176后流入连接管186，与已从中间热交换器161中流出的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂在连接管186中流动并与在回流管185中流动的制冷剂汇合。已汇合起来的制冷剂流入第一吸入管155。在第一吸入管155中流动的制冷剂再次在双级压缩机150的第一压缩部151中被压缩。
[0293]-室外机组-
[0294]如图12所示，已从吸入口 164被吸入到室外机壳163内部的空气在中间热交换器161及室外热交换器162中进行热交换后流向室外机壳163的上方再从吹出口 165被吹出。
[0295]在此，所述室外机组142构成为从侧面的吸入口 164吸入空气后再从吹出口 165朝上方吹出空气的、所谓的上吹型，因而吸入口 164上方的空气流速要比其下方快。如图11所示，在中间热交换器161中流动的制冷剂的压力比在室外热交换器162中流动的制冷剂的压力低，因而在中间热交换器161中流动的制冷剂的密度小于在室外热交换器162中流动的制冷剂的密度。为此，如果分别在中间热交换器161和室外热交换器162中流动的制冷剂的质量流量大致相等，则中间热交换器161中制冷剂的体积流量就会大于在室外热交换器162中流动的制冷剂的体积流量。即使中间热交换器161和室外热交换器162中的制冷剂路径的数量大致相等，也由于在中间热交换器161中流动的制冷剂流速大于室外热交换器162中的制冷剂流速，因而中间热交换器161中的制冷剂的压力损失大于室外热交换器162中制冷剂的压力损失。
[0296]在设置于室外机壳163内空气流速较高的上方的室外热交换器162中，由于热交换性能较高，因而能够使其尺寸实现小型化。另一方面，在设置于室外机壳163内空气流速较低的下方的中间热交换器161中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，中间热交换器161就要比设置在上方时大。
[0297]因此，室外热交换机组160不会由于室外热交换器162和中间热交换器161的大型化而变得大型化。
[0298]若使中间热交换器161实现大型化，中间热交换器161中制冷剂路径的数量就会增加。为此，在中间热交换器161中，各条制冷剂路径中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失减小。由于在中间热交换器161中流动的制冷剂的流速原本较高，因而若制冷剂路径数量增加使得流速降低，压力损失就会因此而较大幅度地减小。
[0299]另一方面，若室外热交换器162实现小型化，室外热交换器162中制冷剂路径的数量就会减少。若制冷剂路径数量减少，各条制冷剂路径中制冷剂的流速就会加快，在通过各条制冷剂路径之际制冷剂的压力损失增大。
[0300]然而，在室外热交换器162中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使流速因制冷剂路径数量减少而有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0301]因此，在将室外热交换器162设置在中间热交换器161上方的情况下，能够抑制室外热交换机组160的大型化，同时还能够降低中间热交换器161中制冷剂的压力损失。
[0302]-第三实施方式的效果-
[0303]根据上述第三实施方式，因为将室外热交换器162设置在室外机壳163内空气流速较高的上方，所以能够提高室外热交换器162的热交换性能。还因为将制冷剂流速较低的室外热交换器162设置在室外机壳163内空气流速较高的上方，所以能够不使制冷剂压力损失增加地实现室外热交换器162的小型化。
[0304]另一方面，通过将中间热交换器161设置在室外机壳163内空气流速较低的下方来增加制冷剂路径的数量，从而能够可靠地防止中间热交换器161中制冷剂的压力损失增加。
[0305]如上所述，通过将制冷剂的压力损失较难增加的室外热交换器162设置在上方来实现小型化，从而能够抑制室外热交换机组160的尺寸增大，同时还能够抑制中间热交换器161中制冷剂的压力损失。其它结构、作用和效果都与第一实施方式和第二实施方式相同。
[0306]-第三实施方式的变形例-
[0307]接着，参照附图对本发明的第三实施方式的变形例进行说明。本变形例所涉及的空调装置与上述第三实施方式所涉及的空调装置140的不同之处在于:热交换器的结构不同。此外，在本变形例中，仅对与上述第三实施方式不同的结构加以说明。
[0308]具体而言，如图14和图15所示，室外机组142包括室外机壳163。室外机壳163形成为纵长的矩形形状的箱体，在该室外机壳163正面的下方形成有空气的吸入口 164，并且在该室外机壳163的上表面形成有空气的吹出口 165。在室外机壳163的内部设置有室外热交换机组160和室外风扇166。室外热交换机组160包括室外热交换器162和中间热交换器161。
[0309]所述室外风扇166是用来将已吸入到室外机壳163内的空气送向各个热交换器
161、162的风扇，并构成为所谓的西洛克风扇。室外风扇166布置在室外机壳163内各个热交换器161、162的上方。并且，室外风扇166在使从吸入口 164吸入的空气通过各个热交换器161、162后，再将该空气从吹出口 165朝外部吹出。
[0310]如图14所示，在室外机壳163的内部，从下侧朝着上侧依次摞着设置有中间热交换器161和室外热交换器162。
[0311]-热交换器的结构-
[0312]如图14和图15所示，本变形例的各个热交换器161、162包括:一根第一总集合管240、一根第二总集合管250、多根扁平管231以及多个翅片235。第一总集合管240、第二总集合管250、扁平管231及翅片235都为铝合金制部件，经钎焊而彼此接合在一起。
[0313]第一总集合管240和第二总集合管250都形成为细长的空心管状。在各个热交换器161、162中，第一总集合管240立着设置在扁平管231的一端侧,第二总集合管250立着设置在扁平管231的另一端侧。也就是说，第一总集合管240和第二总集合管250以各自的轴向为铅直方向地上下延伸。
[0314]第一总集合管240的上端部和下端部被封闭住，在该第一总集合管240的下端部上连接有第一连接管240b。第一连接管240b与制冷剂回路143的液体侧连通。也就是说，第一总集合管240构成包含液体的制冷剂(液态单相制冷剂或气液两相制冷剂)所流经的液体侧集管。第二总集合管250的上端部和下端部被封闭住，在该第二总集合管250的上方连接有第二连接管250b。第二连接管250b与制冷剂回路143的气体侧连接。也就是说，第二总集合管250构成气态制冷剂所流经的气体侧集管。
[0315]本变形例的各个热交换器161、162具有多根扁平管231。扁平管231是其垂直于轴的剖面形状为扁平的长圆形或矩形的传热管。在各个热交换器161、162中，多根扁平管231以其延伸方向为左右方向，且各自的平坦侧面彼此相向的形态设置好。多根扁平管231彼此保持一定间隔地上下排列着设置。各根扁平管231的一端部插入第一总集合管240，各根扁平管231的另一端部插入第二总集合管250。
[0316]如图15所示，在各根扁平管231中形成有多条制冷剂路径232。各条制冷剂路径232是沿着扁平管231的延伸方向延伸的通路。在各根扁平管231中，多条制冷剂路径232沿着与扁平管231的延伸方向正交的宽度方向排成一列。形成在各根扁平管231中的制冷剂路径232各自的一端与第一总集合管240的内部空间相通，各自的另一端与第二总集合管250的内部空间相通。此外，所述制冷剂路径232构成本发明所涉及的流体通路。
[0317]翅片235是上下弯曲延伸的波纹状翅片，设置在上下相邻的扁平管231之间。在翅片235上形成有排列在扁平管231延伸方向上的多个传热部236。传热部236形成为从相邻的扁平管231中的一扁平管起直到另一扁平管的板状。在传热部236上，设置有将该传热部236的一部分切起而形成的多个百叶窗板部(louver)237。这些百叶窗板部237实质上与传热部236的前缘(即，上风一侧的端部)平行地上下延伸。在传热部236上，各个百叶窗板部237从上风一侧朝着下风一侧排列着形成。
[0318]在传热部236的下风一侧端部，连接着更朝下风一侧突出的突出板部238。突出板部238形成为比传热部236更为上下突出的梯形板状。在各个热交换器161、162中，上下相邻的突出板部238、238在厚度方向上相重叠，实质上相互接触。
[0319]设置有多根扁平管231和多个翅片235、235。在上下排列的扁平管231之间设置有翅片235、235。在中间热交换部41、42、43、161中，空气从上下排列的扁平管231之间通过，该空气与在扁平管231内的流体通路232中流动的流体进行热交换。
[0320]在中间热交换器161中，由于通风阻力减小，因而所流动的空气的流速加快。还因为制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因此制冷剂的热交换性能得以提高。为此，制冷装置的C0P(性能系数)提高。因为扁平管231的管径比现有传热管小，所以管内流速增大。为此，通过制冷剂路径232的制冷剂的压力损失增大。
[0321]然而，在设置于室外机壳163内空气流速较低的下方的中间热交换器161中，热交换能力较低。为此，若要增大热交换量，中间热交换器161就要比设置在上方时大。若中间热交换器161增大，中间热交换器161中制冷剂路径232的数量就会增多，因而在中间热交换器161中，各条制冷剂路径232中制冷剂的流速降低，在通过各条制冷剂路径232之际制冷剂的压力损失减小。因此，即使由于使用扁平管231所造成的管径小径化而导致制冷剂压力损失增大的增大量也是比较小的。
[0322]在室外热交换部162中，由于通风阻力减小，因而所流动的空气的流速加快。还因为制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因而制冷剂的热交换性能得以提高。为此，制冷装置的C0P(性能系数)提高。因为扁平管231的管径比现有传热管小，所以管内流速增大。为此，通过制冷剂路径232的制冷剂的压力损失增大。
[0323]然而，在室外热交换部162中流动的制冷剂的流速原本较低，因而即使因采用扁平管231使管径实现小径化而使得流速有些加快，起因于此的压力损失的增大量也是比较小的。
[0324]根据所述本变形例，由于使中间热交换器161和室外热交换部162构成为:包括了形成有多条制冷剂路径232的多根扁平管231和多个翅片235、235，因而能够降低通风阻力。为此，在通风路中流动的空气的流速加快。还由于制冷剂的传热面积借助扁平管231而增大，因而制冷剂的热交换性能得以提高。为此，能够使空调装置的C0P(性能系数)提高。其它结构、作用和效果都与第三实施方式相同。
[0325]<参考例>
[0326]接着，对参考例进行说明。在本参考例中，如图18和图19所示，在室内机组内风速分布在上下方向上都是均等分布的。
[0327]在本参考例所涉及的室外热交换机组40中，从下侧朝着上侧依次摞着设置有室外热交换器44、第一中间热交换器41、第二中间热交换器42及第三中间热交换器43。此夕卜，也可以设置成:使第一中间热交换器41和第二中间热交换器42的位置上下颠倒过来。
[0328]各个热交换器的尺寸形成为:按照室外热交换器44、第三中间热交换器43、第一中间热交换器41及第二中间热交换器42的顺序依次增大。
[0329]所述各个热交换器41、42、43、44由所谓的横肋管片式热交换器构成。各个热交换器41、42、43、44包括:分别具有多根传热管52和多根U字管的多个传热管组50、以及传热翅片51。
[0330]所述多个传热管组50上下依次排列着设置而成。在各个传热管组50中，多根传热管52沿空气的流动方向上下各一根共设置两根地布置成三列，在图19的左侧(即上风一侧)构成有第一管列53，在图19的中央构成有第二管列54，在图19的右侧(即下风一侧)构成有第三管列55。也就是说,各个传热管组50布置成:传热管52在各列都为双管。
[0331]〈其它实施方式〉
[0332]本发明也可以在上述第一实施方式和第二实施方式中采用下述结构。
[0333]在上述第一实施方式和第二实施方式中使用了四级压缩机20，不过本发明并不限于此结构，也可以设置两台双级压缩机。
[0334]在上述第一实施方式?第四实施方式中，设定为双级压缩式超临界制冷循环及四级压缩式超临界制冷循环，但本发明并不限于此，也能够应用于例如三级压缩式超临界制冷循环及其它多级压缩式制冷循环。
[0335]在上述第一实施方式和第二实施方式中，将热交换器的结构设定为管片式，不过本发明并不限于此。
[0336]具体而言，如图16所示，室外机组3包括室外机壳121。室外机壳121形成为纵长的矩形形状的箱体，在该室外机壳121正面的下方形成有空气的吸入口 123，并且在该室外机壳121的上表面形成有空气的吹出口 124。在室外机壳121的内部设置有室外热交换机组40和室外风扇122。室外热交换机组40包括:室外热交换器44、第一中间热交换器41、第二中间热交换器42及第三中间热交换器43。
[0337]如图16所示，在室外机壳121的内部，从下侧朝着上侧依次摞着设置有第一中间热交换器41、第二中间热交换器42、第三中间热交换器43及室外热交换器44。也就是说，室外热交换器44设置在比第一到第三中间热交换器41、42、43靠上方的位置上。此外，此时也可以设置成:使第一中间热交换器41和第二中间热交换器42的位置上下颠倒过来。
[0338]-热交换器的结构-
[0339]如图16和图17所示，本方式的各个热交换器41、42、43、44分别包括:一根第一总集合管240、一根第二总集合管250、多根扁平管231以及多个翅片235。第一总集合管240、第二总集合管250、扁平管231及翅片235都为铝合金制部件，经钎焊而彼此接合在一起。
[0340]第一总集合管240和第二总集合管250都形成为细长的空心管状。在各个热交换器41、42、43、44中，第一总集合管240立着设置在扁平管231的一端侧，第二总集合管250立着设置在扁平管231的另一端侧。也就是说，第一总集合管240和第二总集合管250以各自的轴向为铅直方向地上下延伸。
[0341]第一总集合管240的上端部和下端部被封闭住，在其下端部上连接有第一连接管240b。第一连接管240b与制冷剂回路10的液体侧连通。也就是说，第一总集合管240构成包含液体的制冷剂(液态单相制冷剂或气液两相制冷剂)所流经的液体侧集管。第二总集合管250的上端部和下端部被封闭住，在其上方连接有第二连接管250b。第二连接管250b与制冷剂回路143的气体侧连接。也就是说，第二总集合管250构成气态制冷剂所流经的气体侧集管。
[0342]本方式的各个热交换器41、42、43、44具有多根扁平管231。扁平管231是其垂直于轴的剖面形状为扁平的长圆形或矩形的传热管。在各个热交换器41、42、43、44中，多根扁平管231以其延伸方向为左右方向，且各自的平坦侧面彼此相向的形态设置好。多根扁平管231彼此保持一定间隔地上下排列着设置。各根扁平管231的一端部插入第一总集合管240，各根扁平管231的另一端部插入第二总集合管250。[0343]如图17所示，在各根扁平管231中形成有多条制冷剂路径232。各条制冷剂路径232是沿着扁平管231的延伸方向延伸的通路，并构成为本发明所涉及的流体通路。在各根扁平管231中，多条制冷剂路径232沿着与扁平管231的延伸方向正交的宽度方向排成一列。各根扁平管231中的制冷剂路径232各自的一端与第一总集合管240的内部空间相通，各自的另一端与第二总集合管250的内部空间相通。
[0344]翅片235是上下弯曲延伸的波纹状翅片，并设置在上下相邻的扁平管231之间。在翅片235上形成有排列在扁平管231延伸方向上的多个传热部236。传热部236形成为从相邻的扁平管231中的一扁平管起直到另一扁平管的板状。在传热部236上，设置有将该传热部236的一部分切起而形成的多个百叶窗板部237。这些百叶窗板部237实质上与传热部236的前缘(即，上风一侧的端部)平行地上下延伸。在传热部236上，各个百叶窗板部237从上风一侧朝着下风一侧排列着形成。
[0345]在传热部236的下风一侧端部，连接着更朝下风一侧突出的突出板部238。突出板部238形成为比传热部236更为上下突出的梯形板状。在各个热交换器41、42、43、44中，上下相邻的突出板部238、238在厚度方向上相重叠，实质上相互接触。其它结构、作用和效果都与第三实施方式的变形例相同。
[0346]此外，以上实施方式是本质上优选的示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
[0347]-产业实用性-
[0348]综上所述，本发明对进行多级压缩式制冷循环的制冷装置很有用。
[0349]-符号说明-
[0350]21 第一压缩部
[0351]22 第二压缩部
[0352]23 第三压缩部
[0353]24 第四压缩部
[0354]41 第一中间热交换器
[0355]42 第二中间热交换器
[0356]43 第三中间热交换器
[0357]44 室外热交换器
[0358]121 室外机壳
[0359]123 吸入口
[0360]151 第一压缩部
[0361]152 第二压缩部
[0362]161 中间热交换器
[0363]162 室外热交换器
[0364]163 室外机壳
[0365]164 吸入口
[0366]231 扁平管
[0367]232 制冷剂路径
[0368]235 翅片
【权利要求】
1.一种制冷装置的室外机，其包括:多级压缩部(20、150)，其具有彼此串联起来的多个压缩机构(21?24、151、152)，并且高级一侧压缩机构(22、23、24、152)吸入低级一侧压缩机构(21、22、23、151)所喷出的制冷剂后进行压缩，中间热交换部(41、42、43、161)，其设置在相邻的两个所述压缩机构(21、22、23、24、151,152)之间，使从低级一侧压缩机构(21、22、23、151)流向高级一侧压缩机构(22、23、24、152)的制冷剂与室外空气进行热交换而对该制冷剂进行冷却，室外热交换部(44、162)，其使从最高级一侧压缩机构(24、152)喷出的制冷剂与室外空气进行热交换，以及机壳(121、163)，在该机壳(121、163)的侧面上形成有空气的吸入口(123、164)，并在该机壳(121、163)的上表面上形成有空气的吹出口(124、165)，在该机壳(121、163)中收纳有所述压缩机构(21?24、151、152)、中间热交换部(41、42、43、161)以及室外热交换部(44、162)，其特征在于:所述中间热交换部(41、42、43、161)和所述室外热交换部(44、162)以沿着所述机壳(121、163)的吸入口(123、164)直立起来的状态设置，并且所述室外热交换部(44、162)布置在比所述中间热交换部(41、42、43、161)靠上方的位置上。
2.根据权利要求1所述的制冷装置的室外机，其特征在于:所述多级压缩部(20)具有三个以上的压缩机构(21?24)，最高级一侧中间热交换部(43)布置在比其它中间热交换部(41、42)靠上方且比所述室外热交换部(44)靠下方的位置上。
3.根据权利要求2所述的制冷装置的室外机，其特征在于:多个所述中间热交换部(41、42、43)被布置成:流入所述中间热交换部的制冷剂的压力越高，该中间热交换部就位于越靠上方的位置。
4.根据权利要求1所述的制冷装置的室外机，其特征在于:所述中间热交换部(41、42、43、161)包括多根扁平管(231)和多个翅片(235、235)，该多根扁平管(231)侧面相向地上下排列且在内部形成有多条沿管长方向延伸的流体通路(232)，该多个翅片(235、235)将相邻的所述扁平管(231)之间划分成空气所流经的多条通风路。
5.根据权利要求4所述的制冷装置的室外机，其特征在于:所述室外热交换部(44、162)包括多根扁平管(231)和多个翅片(235、235)，该多根扁平管(231)侧面相向地上下排列且在内部形成有多条沿管长方向延伸的流体通路(232)，该多个翅片(235、235)将相邻的所述扁平管(231)之间划分成空气所流经的多条通风路。
【文档编号】F24F1/50GK103635752SQ201280030911
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年6月30日
【发明者】冈本哲也, 古庄和宏, 杨国忠, 岩田育弘, 藤野宏和, 吉冈俊 申请人:大金工业株式会社