JP3754645B2

JP3754645B2 - エンジン駆動式熱ポンプ空調装置

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Publication number: JP3754645B2
Application number: JP2001347683A
Authority: JP
Inventors: 宏樹青島; 武横山; 卓中村; 浩鶴岡; 優相見; 祐成舘
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: JP2003148815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンで駆動されるコンプレッサにより冷媒を室外熱交換器、膨張機構及び室内熱交換器を循環させて空調を行なう熱ポンプ空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、１台の室外機に多数の小容量の室内機を接続し、各室内機を個別に運転、停止できるマルチタイプの空調装置が多く利用されている。このタイプの空調装置の運転状況は、全運転時間の大半が定格能力の６０％程度の部分負荷運転である。エンジンでコンプレッサを駆動するエンジン駆動式熱ポンプ空調装置は、インバータ制御される電気モータでコンプレッサを駆動する電気モータ駆動式のものに比してコンプレッサの可変速度範囲が狭く、低い部分負荷運転時にコンプレッサから吐出される冷媒の流量を十分減少することができないため、吐出された冷媒の一部をコンプレッサの吸入側に戻す、いわゆる冷媒バイパス運転を行なっていた。冷媒バイパス運転は、室内機に流れる冷媒の循環量が減るので空調能力は減少するが、コンプレッサが冷媒を圧縮する動力はバイパスしないときと変らないので、空調機としての成績係数（ＣＯＰ）は大幅に低下する。
【０００３】
エンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、部分負荷運転時の成績係数を改善するために、室外機に搭載されるコンプレッサを大容量のもの１台から小容量のもの２台にし、定格運転時のように多量の冷媒の循環が必要な場合は、２台のコンプレッサを運転し、少量の冷媒が循環すればよい部分運転時は、コンプレッサの運転を１台にして成績係数を改善するものがある。即ち、図４に示すように、ガスエンジン１に２台の固定容量型コンプレッサ２ａ，２ｂをクラッチを介して夫々連結し、コンプレッサ２ａ，２ｂの吐出ポート及び吸入ポートに切替弁３を介して室外熱交換器４及び室内熱交換器５を接続し、室外熱交換器４と室内熱交換器５との間に膨張弁６を接続し、コンプレッサ２ａ，２ｂの吐出ポート側と吸入ポート側とを接続するバイパス路を開閉するための可変絞り弁７を設け、ガスエンジン１の回転数、コンプレッサ２ａ，２ｂの運転台数、可変絞り弁７の開閉を制御装置８により制御している。
【０００４】
図５に示すように、室外及び室内熱交換器４，５などを含む冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量Ｑが、２台のコンプレッサ２ａ，２ｂを可変速度範囲の最低回転数で駆動したときに吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量Ａより多いときは、２台のコンプレッサ２ａ，２ｂをガスエンジン１により必要循環量Ｑに応じた可変速度範囲内の回転数で回転駆動し、必要循環量Ｑが、１台のコンプレッサ２ｂを可変速度範囲の最低回転数で駆動したときに吐出される冷媒の吐出量Ｂより多く総吐出Ａより少ないときは、コンプレッサ２ａをガスエンジン１に接続するクラッチを切断し、コンプレッサ２ｂをガスエンジン１により必要循環量Ｑに応じた回転数で回転駆動し、必要循環量Ｑが吐出量Ｂより少ないときは、可変絞り弁７を開いてコンプレッサ２ｂから吐出された冷媒の一部を吸入ポート側にバイパスして必要循環量Ｑの冷媒を冷媒循環回路に循環させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のエンジン駆動式熱ポンプ空調装置では、図５の冷媒循環量と成績係数との関係から明らかなように、コンプレッサの運転台数を２台から１台に減らしたときに、冷媒の循環量を確保するためにガスエンジン回転数を増大すると燃料消費量が増大してエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の成績係数が悪くなる。即ち、エンジン駆動式熱ポンプ空調装置のガスエンジンは、一般的に図６のような燃料消費特性をもっている。２台のコンプレッサ２ａ，２ｂをガスエンジン１の最低回転数Ｎminで運転して必要循環量Ｑを得る場合と、１台のコンプレッサ２ｂをガスエンジン１の最高回転数Ｎmax近傍で運転して循環量Qを得る場合とでは、冷媒の圧縮動力は同じであっても、回転数の増大によりコンプレッサ２ｂの機械損失が大きくなり、コンプレッサの運転台数を減少してもガスエンジン１の出力はほとんど変化せず、回転数の増大によるガスエンジン１の機械損失が増加して燃料消費量が増大する。さらに、コンプレッサ２ｂから吐出された冷媒の一部を吸入ポート側にバイパスして循環量を減少する場合は、コンプレッサ２ｂの仕事量はバイパスしない場合と同じであるので、ガスエンジンの燃料消費量は変わらずエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の成績係数は低下する。
【０００６】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、成績係数を低下することなくエンジン駆動式熱ポンプ空調装置を部分負荷運転することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、エンジンにより可変速度範囲内の回転数で駆動される固定容量型コンプレッサ及び可変容量型コンプレッサと、前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサの吐出ポート及び吸入ポートに切替弁を介して接続された室外熱交換器及び室内熱交換器と、該室外熱交換器と室内熱交換器との間に接続された膨張機構を含む冷媒循環回路を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンに係脱可能に連結するクラッチと、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記固定容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量より多い場合は、前記クラッチを接続して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンに接続するとともに前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサを前記エンジンにより前記必要循環量に応じた回転数で回転駆動し、前記必要循環量が前記最低回転数時総吐出量より少ない場合は、前記クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを前記可変容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し、前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させる制御装置を備えたことである。
【０００８】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載のエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記制御装置は、前記必要循環量が前記最低回転数時総吐出量より少ない場合、前記クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを前記可変容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させる場合の成績係数が、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記必要循環量に応じた回転数でエンジンにより駆動する場合の成績係数より悪くなるまで前記必要循環量が減少した場合は、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記必要循環量に応じた回転数で前記エンジンにより駆動し前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させることである。
【０００９】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２に記載のエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記制御装置は、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに前記可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の吐出量より小さい場合、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し、前記可変容量型コンプレッサを前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動して前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御することにより前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させることである。
【００１０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して固定容量型コンプレッサと共に可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに固定容量型及び可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量より多いときは、固定容量型コンプレッサをクラッチによりエンジンに接続するとともに可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して固定容量型及び可変容量型コンプレッサをエンジンにより必要循環量に応じた回転数で回転駆動し、必要循環量が前記最低回転数時総吐出量より少ないときは、クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを可変容量型コンプレッサと共に可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し、可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して冷媒循環回路に必要循環量の冷媒を循環させるようにしたので、固定容量型コンプレッサ及び最大吐出量状態の可変容量型コンプレッサを最低回転数で駆動するときに吐出される冷媒の総吐出量より必要循環量が少なくなったときに、図３に示すように高い成績係数でエンジン駆動式熱ポンプ空調装置を部分負荷運転することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して固定容量型コンプレッサと共に可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに固定容量型及び可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量より少ない場合で、クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを可変容量型コンプレッサと共に可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して冷媒循環回路に必要循環量の冷媒を循環させる場合の成績係数が、クラッチを切断して固定容量型コンプレッサをエンジンから切り離し可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記必要循環量に応じた回転数でエンジンにより駆動する場合の成績係数より悪くなるまで必要循環量が減少した場合は、クラッチを切断して固定容量型コンプレッサをエンジンから切り離し可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して必要循環量に応じた回転数でエンジンにより駆動し冷媒循環回路に必要循環量の冷媒を循環させるようにしたので、常に高い成績係数でエンジン駆動式熱ポンプ空調装置を部分負荷運転することができる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、クラッチを切断して固定容量型コンプレッサをエンジンから切り離し可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の吐出量より小さい場合、クラッチを切断して固定容量型コンプレッサをエンジンから切り離し、可変容量型コンプレッサを可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し可変容量型コンプレッサの吐出量を制御することにより冷媒循環回路に必要循環量の冷媒を循環させるようにしたので、最大吐出量状態に制御した可変容量型コンプレッサを可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに吐出される冷媒の吐出量より必要循環量が小さい場合に、高い成績係数でエンジン駆動式熱ポンプ空調装置を部分負荷運転することができる。
【００１３】
【実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。エンジン駆動式熱ポンプ空調装置１１は、図１，２に示すように、基本的には室外機１２、室内機１３及び制御装置１４からなり、冷房運転及び暖房運転によって室内を冷房及び暖房する。複数の部屋毎に配置される室内機１３はそれぞれ１つ以上の室内熱交換器１５を含んで構成され、各室内熱交換器１５は後述のように冷房運転時にはエバポレータとして機能し、暖房運転時にはコンデンサとして機能する。各室内熱交換器１５には図略の送風ファンが設けられている。
【００１４】
室外機１２は、駆動源である水冷式ガスエンジン１６、ガスエンジン１６によって回転駆動される固定容量型コンプレッサ１７、可変容量型コンプレッサ１８、室外熱交換器１９等から構成されている。ガスエンジン１６の出力軸は、プーリ２０、ベルト２１、プーリ２２及びクラッチ２３を介して固定容量型コンプレッサ１７に連結され、プーリ２０、ベルト２４、プーリ２５及びクラッチ２６を介して可変容量型コンプレッサ１８に連結されている。
【００１５】
固定容量型コンプレッサ１７及び可変容量型コンプレッサ１８として、例えばスクロールポンプを使用し、スクロールポンプを可変容量型コンプレッサ１８にするために、吸入ポートと吐出ポートとの間で固定スクロール及び旋回スクロールにより順次圧縮されていく冷媒を圧縮過程の途中でコンプレッサ１８から可変絞り弁２７を介して後述するアキュムレータに戻している。この場合、可変絞り弁２７に替えて１個又は複数個の開閉弁（ON／OFF弁）を開閉して順次圧縮されていく冷媒を圧縮過程の途中でコンプレッサ１８からアキュムレータに段階的に戻すようにしてもよい。固定型コンプレッサ１７としては、ベーンタイプ、アキシャルプランジャタイプなどのコンプレッサでもよく、可変型コンプレッサ１７としては、斜板角度を変更可能な斜板式アキシャルプランジャタイプ、複数のベーンを進退可能に支承して回転駆動されるロータとベーンを囲繞するポンプ室との偏心量を変更可能なベーンタイプのコンプレッサを使用してもよい。また、スクロールポンプにおいて、可変絞り弁をポンプ本体に内蔵し、圧縮過程の途中の冷媒を該可変絞り弁を介して吸入ポート側に戻すようにしてもよい。
【００１６】
ガスエンジン１６の吸気系には吸気管２８が接続されており、吸気管２８の上流側にはエアクリーナが配置され、その下流側にはミキサー２９とスロットル弁３０が配置されている。スロットル弁３０はステッピングモータによって構成されるスロットル弁開度制御アクチュエータ３１によって開閉制御される。ミキサー２９は燃料ガス供給源３２に燃料ガス流量制御弁及び減圧調整弁等を介して接続されている。ガスエンジン１６には、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ３３、始動用のスタータモータ３４等が設けられている。
【００１７】
エンジン駆動式熱ポンプ空調装置１１の熱ポンプ装置を構成する冷媒循環回路３５は、コンプレッサ１７，１８によってフロン等の冷媒を循環させる回路であって、固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８の吐出ポートは互いに接続されて切換弁３６の入口ポートに接続され、切換弁３６のＡポートは室外熱交換器１９に接続され、複数の室内熱交換器１５に夫々接続された膨張機構としての膨張弁３７は互いに接続されて室外熱交換器１９に接続され、複数の室内熱交換器１５は互いに接続されて切換弁３６のＢポートに接続され、切換弁３６の出口ポートはアキュムレータ３８を介して固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８の互いに接続された吸入ポートに接続されている。なお、キャピラリーチューブを膨張機構として膨張弁３７に替えて使用してもよい。
【００１８】
制御装置１４は、スロットル弁開度制御アクチュエータ３１、クラッチ２３，２６、可変絞り弁２７に接続され、室内機１３から要求される必要冷媒量の応じてガスエンジン１６の回転数、コンプレッサ１７，１８の運転台数、可変流量型コンプレッサ１８の吐出量を制御するようになっている。
【００１９】
次に、本実施形態に係るエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の作動について説明する。冷房運転時においては、スタータモータ３４によってガスエンジン１６が起動されると、ガスエンジン１６によってコンプレッサ１７，１８が回転駆動されて気相冷媒が圧縮され、高温高圧の気相冷媒は、切替弁３６を介して室外熱交換器１９に至り、コンデンサとして機能する室外熱交換器１９において外気に放熱して液化する。液化した高圧の冷媒は各膨張弁３７を通過することにより減圧されて各室内熱交換器１５に至る。各室内熱交換器１５はエバポレータとして機能し、低圧の液相冷媒が各室内の空気から蒸発潜熱を奪って蒸発するため、室内の空気が冷やされて室内が冷房される。気化した冷媒は、切替弁３６を介してアキュムレータ３８へと流れ、アキュムレータ３８にて気液が分離され、気相冷媒のみがコンプレッサ１７，１８に吸入されて再び圧縮され、前述と同様の作用を繰り返して各室内を冷房する。
暖房運転時においては、スタータモータ３４によってガスエンジン１６が起動されると、ガスエンジン１６によってコンプレッサ１７，１８が回転駆動されて気相冷媒が圧縮され、高温高圧の気相冷媒は切替弁３６により室内熱交換器１５に至り、コンデンサとして機能する各室内熱交換器１５において凝縮熱を放出して液化し、このとき放出される凝縮熱によって室内の暖房が行われる。各室内熱交換器１５において凝縮熱を放出して液化した高圧の液相冷媒は膨張弁３７を通過して減圧される。減圧された液相冷媒は室外熱交換器１９に至り、エバポレータとして機能する室外熱交換器１９において外気から蒸発熱を奪って気化する。気化した冷媒は切替弁３６を通ってアキュムレータ３８へと流れ、アキュムレータ３８にて気液が分離され、気相冷媒のみがコンプレッサ１７，１８に吸入されて再び圧縮され、前述と同様の作用を繰り返して各室内を暖房する。
【００２０】
運転中の各室内機１３の制御装置は、各室内機１３に必要な冷媒の循環量を各室内機１３の設定温度、各室内機１３の熱交換器１５の容量及び吸い込み温度などから冷房又は暖房運転に則して要求循環量として計算し、制御装置１４は運転中の各室内機１３から送信された要求循環量を積算して冷媒の必要循環量Ｑを求める。
【００２１】
制御装置１４は、図２に示す運転制御プログラムに従って必要循環量Ｑに応じてガスエンジン１６の回転速度、クラッチ２３の係脱、可変絞り弁３８の開度を制御して冷媒循環回路３５に必要循環量の冷媒を循環させる。クラッチ２６はガスエンジン１６の始動時など必要時にのみ切断されるが、通常運転中は接続されて可変容量型コンプレッサ１８をガスエンジン１６に回転連結する。
【００２２】
制御装置１４は、運転中の各室内機１３から送信された要求循環量を加算して冷媒の必要循環量Qを求める（ステップ４１）。ガスエンジン１６を許容運転範囲の最低回転数で運転して固定容量型コンプレッサ１７及び最大吐出量状態の可変容量型コンプレッサ１８を可変速度範囲の最低回転数で駆動したときに、固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８から吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量Q1（図３参照）と必要循環量Qとが比較され（ステップ４２）、必要循環量Qが総吐出量Q1より多い場合は、クラッチ２３を接続して固定容量型コンプレッサ１７をガスエンジン１６に接続し、可変絞り弁２７の開度を０にして可変容量型コンプレッサ１８を最大吐出量状態に制御し、固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８を必要循環量Ｑの冷媒を両者で吐出する回転数で駆動するようにガスエンジン１６の回転数をスロットル弁開度制御アクチュエータ３１によりストロットル弁３０を開閉して制御する（ステップ４３）。
【００２３】
必要循環量Qが最低回転数時吐出量Q1より少ない場合は、クラッチ２３を切断して固定容量型コンプレッサ１７をガスエンジン１６から切り離し、ガスエンジン１６を許容運転範囲の最低回転数で運転し、最大吐出量状態の可変容量型コンプレッサ１８を可変速度範囲の最低回転数で駆動したときに可変容量型コンプレッサ１８から吐出される冷媒の吐出量Q3と必要循環量Qとが比較される（ステップ４４）。必要循環量Qが吐出量Q3より多い場合は、ガスエンジン１６を許容運転範囲の最低回転数で運転して固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８を可変速度範囲の最低回転数で駆動し、可変容量型コンプレッサ１８の吐出量を制御して冷媒循環回路３５に前記必要循環量Qの冷媒を循環させる場合の成績係数E1と、クラッチ２３を切断して固定容量型コンプレッサ１７をガスエンジン１６から切り離し、最大吐出量状態の可変容量型コンプレッサ１７の回転数を制御して冷媒循環回路３５に必要循環量Qの冷媒を循環させる場合の成績係数E2とが比較され（ステップ４５）、成績係数E1が成績係数E2より良い間は、ガスエンジン１６を許容運転範囲の最低回転数で運転して固定容量型及び可変容量型コンプレッサ１７，１８を可変速度範囲の最低回転数で駆動し、可変容量型コンプレッサ１８の吐出量が必要循環量Qになるように可変絞り弁２７の開度を制御する（ステップ４６）。
【００２４】
必要循環量QがQ2より減少して成績係数E1の方がE2より悪くなると、クラッチ２３を切断して固定容量型コンプレッサ１７をガスエンジン１６から切り離し、可変絞り弁２７の開度を０にして可変容量型コンプレッサ１８を最大吐出量状態に制御し、可変容量型コンプレッサ１８を必要循環量Qの冷媒を吐出する回転数で駆動するようにガスエンジン１６の回転数をスロットル弁開度制御アクチュエータ３１によりストロットル弁３０を開閉して制御する（ステップ４８）。
【００２５】
必要循環量Qが吐出量Q3より少ない場合は、クラッチ２３を切断して固定容量型コンプレッサ１７をガスエンジン１６から切り離し、ガスエンジン１６を許容運転範囲の最低回転数で運転し、可変容量型コンプレッサ１８を可変速度範囲の最低回転数で駆動し、可変容量型コンプレッサ１８の吐出量が必要循環量Qになるように可変絞り弁２７の開度を制御する（ステップ４６）。
【００２６】
上述のように、本発明によれば必要循環量Ｑが最低回転数時総吐出量Q1より少ない部分負荷運転の場合、図３に実線で示すエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の成績係数は、同図に破線で示す従来装置の成績係数に比して著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の基本構成を示す回路図。
【図２】室外機の運転制御プログラムを示すフロー図。
【図３】必要循環量Qとコンプレッサの回転数との関係及び各運転状態での成績係数を示す図。
【図４】従来装置の基本構成を示す回路図。
【図５】従来装置での必要循環量Qとコンプレッサの回転数との関係及び各運転状態での成績係数を示す図。
【図６】ガスエンジンの回転数と出力及び燃料消費特性を示す図。
【符号の説明】
１１・・・エンジン駆動式熱ポンプ空調装置、１２・・・室外機、１３・・・室内機、１４・・・制御装置、１５・・・室内熱交換器、１６・・・ガスエンジン、１７・・・固定容量型コンプレッサ、１８・・・可変容量型コンプレッサ、１９・・・室外熱交換器、２３，２６・・・クラッチ、２７・・・可変絞り弁、３６・・・切換弁、３７・・・膨張弁、３８・・・アキュムレータ、Q・・・必要循環量、Q1・・・最低回転数時総吐出量。

Claims

エンジンにより可変速度範囲内の回転数で駆動される固定容量型コンプレッサ及び可変容量型コンプレッサと、前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサの吐出ポート及び吸入ポートに切替弁を介して接続された室外熱交換器及び室内熱交換器と、該室外熱交換器と室内熱交換器との間に接続された膨張機構を含む冷媒循環回路を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンに係脱可能に連結するクラッチと、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記固定容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の最低回転数時総吐出量より多い場合は、前記クラッチを接続して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンに接続するとともに前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記固定容量型及び可変容量型コンプレッサを前記エンジンにより前記必要循環量に応じた回転数で回転駆動し、前記必要循環量が前記最低回転数時総吐出量より少ない場合は、前記クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを前記可変容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し、前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させる制御装置を備えたことを特徴とするエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。
請求項１に記載のエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記制御装置は、前記必要循環量が前記最低回転数時総吐出量より少ない場合、前記クラッチを接続して固定容量型コンプレッサを前記可変容量型コンプレッサと共に前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動し前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御して前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させる場合の成績係数が、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記必要循環量に応じた回転数でエンジンにより駆動する場合の成績係数より悪くなるまで前記必要循環量が減少した場合は、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記必要循環量に応じた回転数で前記エンジンにより駆動し前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させることを特徴とするエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。
請求項２に記載のエンジン駆動式熱ポンプ空調装置において、前記制御装置は、前記冷媒循環回路を循環する冷媒の必要循環量が、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し前記可変容量型コンプレッサを最大吐出量状態に制御して前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動したときに前記可変容量型コンプレッサから吐出される冷媒の吐出量より小さい場合、前記クラッチを切断して前記固定容量型コンプレッサを前記エンジンから切り離し、前記可変容量型コンプレッサを前記可変速度範囲の最低回転数でエンジンにより駆動して前記可変容量型コンプレッサの吐出量を制御することにより前記冷媒循環回路に前記必要循環量の冷媒を循環させることを特徴とするエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。