JP2001116392A

JP2001116392A - 空調装置

Info

Publication number: JP2001116392A
Application number: JP28982999A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Suehiro; 秀行末廣
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】暖房運転時における高圧制御を効率よく安定
して行うことができる空調装置を提供する。【解決手段】暖房運転において、コンプレッサ２１か
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２３を介し
て室内熱交換器２６に送られ、その凝縮熱により室内に
熱を放出して暖房した後、電子膨張弁２７において低温
低圧の気液２相とされ、過冷却器２５、室外熱交換器２
４、二重管熱交換器２８でさらに気化し、ガス冷媒にす
る。そして、ガス冷媒は、アキュームレータ２９を介し
てコンプレッサ２１に還流される。二重管熱交換器２８
におけるガス冷媒と冷却水との熱交換量は、同二重管熱
交換器２８を流れる冷却水の流量により制御されて、コ
ンプレッサ２１から吐出されたガス冷媒の圧力が制御さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に室内の暖房を
行うための空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空調装置としては、例えば図６に
示される冷媒回路が構成されたものが知られている。同
図に示されるように、この空調装置の冷媒回路８１は、
コンプレッサ８２、オイルセパレータ８３、四方弁８
４、二重管熱交換器８５、室外熱交換器８６、過冷却器
８７、複数の室内熱交換器８８と各室内熱交換器８８に
配設された電子膨張弁８９及びアキュームレータ９０を
備えている。

【０００３】上記コンプレッサ８２は、エンジン（図示
略）によって駆動され、上記オイルセパレータ８３を介
してガス冷媒を四方弁８４に供給する。上記四方弁８４
は、コンプレッサ８２が吐出するガス冷媒を二重管熱交
換器８５（室外熱交換器８６）と室内熱交換器８８のい
ずれか一方に供給するように切換動作する。つまり、四
方弁８４は、冷房運転の場合には、コンプレッサ８２か
らのガス冷媒を二重管熱交換器８５を介して室外熱交換
器８６に供給し、暖房運転の場合には、コンプレッサ８
２からのガス冷媒を室内熱交換器８８に供給する。

【０００４】従って、冷房運転の場合には、実線の矢印
で示すように、コンプレッサ８２（オイルセパレータ８
３）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁８４
を介して二重管熱交換器８５に送られる。そして、この
ガス冷媒は二重管熱交換器８５において熱交換された
後、室外熱交換器８６で凝縮されて高温高圧の液相とさ
れる。次いで、冷媒は、過冷却器８７で過冷却液とさ
れ、電子膨張弁８９において低温低圧の気液２相とされ
る。

【０００５】気液２相冷媒は、その後、室内熱交換器８
８に送られてガス冷媒となりその気化熱により室内の熱
を奪い冷房する。その後、ガス冷媒は合流し、四方弁８
４を介してアキュームレータ９０に入り、アキュームレ
ータ９０のガス冷媒がコンプレッサ８２に還流される。

【０００６】一方、暖房運転の場合には、破線の矢印で
示すように、コンプレッサ８２（オイルセパレータ８
３）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁８４
を介して室内熱交換器８８に送られる。そして、このガ
ス冷媒は室内熱交換器８８において凝縮されて高温高圧
の液相とされ、その凝縮熱により室内に熱を放出して暖
房する。その後、冷媒は、電子膨張弁８９において低温
低圧の気液２相とされる。その後、冷媒は合流し、過冷
却器８７、室外熱交換器８６、二重管熱交換器８５で気
化されてガス冷媒とされ、四方弁８４を介してアキュー
ムレータ９０に入り、アキュームレータ９０のガス冷媒
がコンプレッサ８２に還流される。

【０００７】なお、上記オイルセパレータ８３の吐出側
と上記アキュームレータ９０の上流側とはバイパス通路
９１によってバイパスされており、同バイパス通路９１
には、ホットガスバイパス弁９２が設けられている。こ
のバイパス通路９１は、例えば暖房運転時において、コ
ンプレッサ８２（オイルセパレータ８３）から吐出され
た高温高圧のガス冷媒（ホットガス）の一部を上記アキ
ュームレータ９０（コンプレッサ８２）に戻すための通
路で、上記ホットガスバイパス弁９２の開閉（オン・オ
フ）によってガス冷媒の吐出側の圧力が制御（高圧制
御）されている。

【０００８】一般に、空調装置の運転状態は、各種セン
サによって検出されており、例えば暖房運転時において
空調装置はこの運転状態に応じてエンジン回転数を増減
する。これは、エンジン回転数とガス冷媒の吐出側の圧
力（吐出圧力）、温度（吐出温度）及びエンジン水温と
の間に略比例関係を有するためで、例えばエンジン回転
数を高く制御するほど、吐出圧力を高く制御することが
できるためである。すなわち、空調装置は、このエンジ
ン回転数の増減に基づき高圧制御を行っている。この高
圧制御は、ガス冷媒が液化されるときの温度（飽和温
度）を制御するもので、上記室内熱交換器８８からの吹
き出し温度（室内に放出される熱）を間接的に制御す
る。ただし、複数の室内熱交換器８８が配設される空調
装置にあっては、このようなエンジン回転数の増減によ
る高圧制御のみでは多様な運転状態に十分に対応するこ
とができない。上記ホットガスバイパス弁９２の開閉
（オン・オフ）による高圧制御は、このようなエンジン
回転数の増減による高圧制御を補完するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ホットガスバイパス弁９２による高圧制御は、開閉（オ
ン・オフ）動作のみによるために緻密に行うことができ
ず、不安定になっている。また、上記ホットガスバイパ
ス弁９２を開くことによって圧力差のある空間同士が連
通されることから、バイパス通路９１にホットガスを流
すたびに騒音（バイパス音）が発生していた。本発明の
目的は、暖房運転時における高圧制御を効率よく安定し
て行うことができる空調装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、エンジンの駆動により
低温低圧のガス状態の熱媒体を圧縮して高温高圧のガス
状態の熱媒体を生成する圧縮機と、熱媒体が室内側空気
を暖めるように該室内側空気との熱交換を行う室内側熱
交換器と、熱媒体が室外側空気に暖められるように該室
外側空気との熱交換を行う室外側熱交換器と、熱媒体が
エンジン冷却水に暖められるように該エンジン冷却水と
の熱交換を行う冷却水熱交換器とを備える空調装置にお
いて、空調装置の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記検出された運転状態に基づき、前記冷却水熱交
換器に流れるエンジン冷却水の流量を制御して該冷却水
熱交換器における熱媒体と該エンジン冷却水との熱交換
量を制御する流量制御手段と、前記制御されたエンジン
冷却水の流量に基づき、前記圧縮機が生成するガス状態
の熱媒体の圧力を制御する高圧制御手段とを備えたこと
を要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空調装置において、前記流量制御手段による前記エン
ジン冷却水の流量の低減制御は、前記エンジンの回転数
が最低回転数であるときのみ行うことを要旨とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、エンジンの駆動
により低温低圧のガス状態の熱媒体を圧縮して高温高圧
のガス状態の熱媒体を生成する圧縮機と、熱媒体が室内
側空気を暖めるように該室内側空気との熱交換を行う室
内側熱交換器と、熱媒体が室外側空気に暖められるよう
に該室外側空気との熱交換を行う室外側熱交換器と、熱
媒体がエンジン冷却水に暖められるように該エンジン冷
却水との熱交換を行う冷却水熱交換器とを備える空調装
置において、空調装置の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、前記検出された運転状態に基づき、前記エン
ジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前
記検出された運転状態に基づき、前記冷却水熱交換器に
流れるエンジン冷却水の流量を制御して該冷却水熱交換
器における熱媒体と該エンジン冷却水との熱交換量を制
御する流量制御手段と、前記制御されたエンジン回転数
及びエンジン冷却水の流量の少なくとも一方に基づき、
前記圧縮機が生成するガス状態の熱媒体の圧力を制御す
る高圧制御手段とを備えたことを要旨とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の空調装置において、前記流量制御手段による前記エン
ジン冷却水の流量の低減制御は、前記エンジンの回転数
が最低回転数であるときのみ行うことを要旨とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項３又は４
に記載の空調装置において、前記エンジン回転数制御手
段によるエンジン回転数の増大制御は、前記流量制御手
段による前記エンジン冷却水の流量が最大流量であると
きのみ行うことを要旨とする。

【００１５】（作用）一般に、空調装置の圧縮機が生成
するガス状態の熱媒体の圧力は、同装置の運転状態に応
じて制御（高圧制御）されている。この高圧制御は、ガ
ス状態の熱媒体が液化されるときの温度（飽和温度）を
制御するもので、上記室内側熱交換器からの吹き出し温
度（室内側に放出される熱）を間接的に制御する。高圧
制御は、主としてエンジンの回転数の増減によって制御
されるが、同回転数の増減による高圧制御のみでは多様
な運転状態に十分に対応することができない。従って、
このエンジンの回転数の増減による高圧制御を補完する
ための制御が別途、必要とされている。

【００１６】請求項１及び３に記載の発明の構成によれ
ば、上記圧縮機が生成するガス状態の熱媒体の圧力は、
上記冷却水熱交換器に流れるエンジン冷却水の流量を制
御して同冷却水熱交換器における熱媒体とエンジン冷却
水との熱交換量を制御することで制御される。従って、
このエンジン冷却水の流量を連続的に制御することで、
上記高圧制御は緻密に制御される。

【００１７】請求項２及び４に記載の発明の構成によれ
ば、上記流量制御手段によるエンジン冷却水の流量の低
減制御は、エンジンの回転数が最低回転数であるときの
み行われる。従って、空調装置としての成績係数は向上
される。

【００１８】請求項５に記載の発明の構成によれば、上
記エンジン回転数制御手段によるエンジン回転数の増大
制御は、上記流量制御手段による前記エンジン冷却水の
流量が最大流量であるときのみ行われる。従って、エン
ジン回転数制御手段によるエンジン回転数の増大制御
は、冷却水熱交換器における熱媒体とエンジン冷却水と
の熱交換量を最大限、利用して行われる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１はエンジン駆動式空
調装置の冷媒回路を示す系統図であり、図２は同空調装
置の冷却水回路を示す系統図である。これら図１及び図
２に示されるように、この空調装置は、大きく分けてエ
ンジン１０と、冷媒回路１１と、冷却水回路１２と、制
御装置１３とを備えている。

【００２０】上記冷媒回路１１は、コンプレッサ２１、
オイルセパレータ２２、四方弁２３、室外熱交換器２
４、過冷却器２５、複数の室内熱交換器２６と各室内熱
交換器２６に配設された電子膨張弁２７、二重管熱交換
器２８及びアキュームレータ２９を備えている。

【００２１】上記コンプレッサ２１は、前記エンジン１
０によって駆動され、上記オイルセパレータ２２を介し
て高温高圧のガス冷媒を四方弁２３に供給する。なお、
このオイルセパレータ２２は、上記コンプレッサ２１か
ら混合状態で吐出されたガス冷媒及び霧状のコンプレッ
サオイルを分離し、同コンプレッサオイルを上記アキュ
ームレータ２９に戻すためのものである。

【００２２】上記四方弁２３は、コンプレッサ２１が吐
出するガス冷媒を室外熱交換器２４と室内熱交換器２６
のいずれか一方に供給するように切換動作する。つま
り、四方弁２３は、冷房運転の場合には、コンプレッサ
２１からのガス冷媒を室外熱交換器２４に供給し、暖房
運転の場合には、四方弁２３は、コンプレッサ２１から
のガス冷媒を室内熱交換器２６に供給する。

【００２３】従って、冷房運転の場合には、実線の矢印
で示すように、コンプレッサ２１（オイルセパレータ２
２）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２３
を介して室外熱交換器２４に送られる。そして、このガ
ス冷媒は室外熱交換器２４で凝縮されて高温高圧の液相
とされる。次いで、冷媒は、過冷却器２５で過冷却状態
とされ、電子膨張弁２７において低温低圧の気液２相と
される。

【００２４】気液２相冷媒は、その後、室内熱交換器２
６に送られてガス冷媒となりその気化熱により室内の熱
を奪い冷房する。なお、電子膨張弁２７は、パルスモー
夕ーにより弁開度を高速制御することのできる開度調整
弁であり、空調出力要求に対応して冷媒流量を広範囲に
調整する。その後、ガス冷媒は合流し、四方弁２３を介
して二重管熱交換器２８に送られる。そして、このガス
冷媒は二重管熱交換器２８において熱交換された後、ア
キュームレータ２９に入り、アキュームレータ２９のガ
ス冷媒がコンプレッサ２１に還流される。なお、図２に
示されるように、上記二重管熱交換器２８は、上記冷却
水回路１２を併せ構成している。すなわち、この二重管
熱交換器２８の内管がガス冷媒の流路を形成し、その外
管が冷却水の流路を形成し、熱交換を行うようになって
いる。

【００２５】一方、暖房運転の場合には、破線の矢印で
示すように、コンプレッサ２１（オイルセパレータ２
２）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２３
を介して室内熱交換器２６に送られる。そして、このガ
ス冷媒は室内熱交換器２６において凝縮されて高温高圧
の液相とされ、その凝縮熱により室内に熱を放出して暖
房する。その後、液冷媒は、電子膨張弁２７において低
温低圧の気液２相とされる。その後、気液２相冷媒は合
流し、過冷却器２５、室外熱交換器２４、二重管熱交換
器２８で気化されてガス冷媒となり、そして、アキュー
ムレータ２９に入り、アキュームレータ２９のガス冷媒
がコンプレッサ２１に還流される。

【００２６】なお、暖房運転時において上記二重管熱交
換器２８におけるガス冷媒と冷却水との熱交換量は、同
二重管熱交換器２８を流れる冷却水の流量により制御さ
れている。そして、二重管熱交換器２８を流れる冷却水
の流量と、ガス冷媒の吐出圧力、吐出温度、吸入温度及
びエンジン水温との間に略比例の関係を有している。従
って、例えばこの冷却水の流量が少なくなるように制御
された場合には吐出圧力が低減され、一方、冷却水の流
量が多くなるように制御された場合には吐出圧力が増大
される。このような冷却水の流量制御に基づく高圧制御
は、ガス冷媒が液化されるときの温度（飽和温度）を制
御し、上記室内熱交換器２６からの吹き出し温度（室内
に放出される熱）を間接的に制御する。

【００２７】ここで、上記冷媒回路１１には、高圧セン
サ３１と、吐出温度センサー３２と、吸入温度センサー
３３とが設けられている。これら高圧センサ３１、吐出
温度センサー３２及び吸入温度センサー３３は、それぞ
れガス冷媒の吐出側の圧力Ｐｏ、吐出温度Ｔｏ及び吸入
温度Ｔｉをそれぞれ検出している。上記冷却水回路１２
は、バッファタンク４１と、ウォータポンプ４２と、排
気熱交換器４３と、サーモスタット４４と、電動水三方
弁４５と、ラジエター４６と、前記二重管熱交換器２８
とを備えている。冷却水を貯留するバッファタンク４１
の冷却水は、ウォータポンプ４２によって上記排気熱交
換器４３に吐出される。この排気熱交換器４３は、エン
ジン１０の排気ガスと冷却水との間で熱交換を行うため
のものである。上記排気熱交換器４３からの冷却水は、
エンジン１０の内部を通ってサーモスタット４４を介し
て上記電動水三方弁４５に流入する。このサーモスタッ
ト４４は、エンジン１０の冷間時における冷却水の循環
を同エンジン１０の内部に制限し、その暖機性を向上す
る。

【００２８】上記電動水三方弁４５は、上記ラジエター
４６及び前記二重管熱交換器２８にそれぞれ連通してお
り、前記二重管熱交換器２８に供給される冷却水の流量
を調整する。すなわち、上記電動水三方弁４５が全閉状
態のときには、冷却水の全量が上記ラジエター４６を介
して前記バッファタンク４１に戻され、同電動水三方弁
４５の開度を増加するに従い、上記二重管熱交換器２８
を介して同バッファタンク４１に戻される冷却水の流量
が連続的に増加する。なお、電動水三方弁４５の開度と
上記冷却水の流量との間には略比例関係を有する。そし
て、上記電動水三方弁４５が全開状態のときには、冷却
水の全量が上記二重管熱交換器２８を介して前記バッフ
ァタンク４１に戻される。なお、暖房運転時において
は、上記二重管熱交換器２８を流れる冷却水の流量が調
整されることで、ガス冷媒と冷却水との熱交換量が調整
され、高圧制御が行われることは既述のとおりである。

【００２９】なお、上記冷却水回路１２には、水温セン
サ４７が設けられている。この水温センサ４７は、エン
ジン１０から流出した冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗを
検出している。

【００３０】前記制御装置１３は、検出された空調装置
の運転状態に応じて同空調装置の運転を制御する。すな
わち、この制御装置１３は、上記センサー３１，３２，
３３，４７からの出力信号に基づいて、上記吐出圧力、
吐出温度、吸入温度及び冷却水温が好適になるようにエ
ンジン回転数、電動水三方弁４５（開度）及び電子膨張
弁２７を制御する。

【００３１】次に、暖房運転時において、制御装置１３
が実行する高圧制御の処理動作について図３〜図５に示
すフローチャートに従って説明する。処理がこのルーチ
ンに移行すると、まず、ステップ１０１において制御装
置１３は、エンジン制御量を計算する。このエンジン制
御量は、エンジン上限回転数Ｎｈ及びエンジン要求回転
数Ｎｏｐからなる。

【００３２】エンジン上限回転数Ｎｈは、上記吐出温度
Ｔｏに基づくエンジン上限回転数及び上記冷却水温度Ｔ
ｗに基づくエンジン上限回転数をそれぞれ所定のマップ
により求め、これらエンジン上限回転数のうち小さい方
の回転数を求めることで計算される。

【００３３】また、エンジン要求回転数Ｎｏｐは、上記
圧力Ｐｏに基づく所定のマップにより求められる。な
お、エンジン要求回転数Ｎｏｐは、上記圧力Ｐｏと略比
例の関係を有する。

【００３４】エンジン制御量を計算した制御装置１３は
ステップ１０２に移行し、電動水三方弁の制御量を計算
する。この電動水三方弁制御量は、電動水三方弁上限開
度Ｓｈ及び電動水三方弁要求開度Ｓｏｐからなる。

【００３５】電動水三方弁上限開度Ｓｈは、上記吐出温
度Ｔｏに基づく電動水三方弁上限開度、上記吸入温度Ｔ
ｉに基づく電動水三方弁上限開度及び上記冷却水温度Ｔ
ｗに基づく電動水三方弁上限開度をそれぞれ所定のマッ
プにより求め、これら電動水三方弁上限開度のうち最小
の開度を求めることで計算される。

【００３６】また、電動水三方弁要求開度Ｓｏｐは、上
記圧力Ｐｏに基づく所定のマップにより求められる。な
お、電動水三方弁要求開度Ｓｏｐは、上記圧力Ｐｏと略
比例の関係を有する。

【００３７】電動水三方弁の制御量を計算した制御装置
１３はステップ１０３に移行し、高圧上昇要求があるか
否かを判断する。なお、この高圧上昇要求ありとは、上
記エンジン要求回転数Ｎｏｐが現在のエンジン回転数よ
りも大きい場合、若しくは電動水三方弁要求開度Ｓｏｐ
が現在の電動水三方弁開度よりも大きい場合をいう。

【００３８】ここで、高圧上昇要求ありと判定されると
制御装置１３は、ステップ１０４に移行し、電動水三方
弁回避要求及びエンジン回避要求がないか否かを判断す
る。なお、電動水三方弁回避要求ありとは、上記電動水
三方弁要求開度Ｓｏｐが上記電動水三方弁上限開度Ｓｈ
よりも大きい場合をいう。また、エンジン回避要求あり
とは、エンジン要求回転数Ｎｏｐがエンジン上限回転数
Ｎｈよりも大きい場合をいう。

【００３９】そして、電動水三方弁回避要求若しくはエ
ンジン回避要求があると判定されると制御装置１３は、
ステップ１０５に移行し、電動水三方弁回避要求及びエ
ンジン回避要求が共にあるか否かを判断する。ここで、
電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にある
と判定されると制御装置１３は、ステップ１０７に移行
して目標とする電動水三方弁開度を電動水三方弁上限開
度Ｓｈに設定し、次いでステップ１０８に移行して目標
とするエンジン回転数をエンジン上限回転数Ｎｈに設定
してその後の処理を一旦終了する。

【００４０】また、ステップ１０５において、電動水三
方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にあるわけでは
ない（電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求の一
方のみがある）と判定されると制御装置１３は、ステッ
プ１０６に移行して、電動水三方弁回避要求があるか否
かを判断する。ここで、電動水三方弁回避要求がないと
判定されると制御装置１３は、エンジン回避要求のみが
あるものとしてステップ１０９に移行して目標とするエ
ンジン回転数をエンジン上限回転数Ｎｈに設定し、次い
でステップ１１０に移行して目標とする電動水三方弁開
度を電動水三方弁要求開度Ｓｏｐに設定してその後の処
理を一旦終了する。

【００４１】さらに、ステップ１０６において、電動水
三方弁回避要求があると判定されると制御装置１３は、
同回避要求のみがあるものとしてステップ１１１に移行
して目標とする電動水三方弁開度を電動水三方弁上限開
度Ｓｈに設定し、次いでステップ１１２に移行して目標
とするエンジン回転数をエンジン要求回転数Ｎｏｐに設
定してその後の処理を一旦終了する。

【００４２】このように、ステップ１０５〜１１２にお
いては、対応する回避要求（電動水三方弁回避要求若し
くはエンジン回避要求）に応じて目標とするエンジン回
転数及び電動水三方弁開度をそれぞれ設定する。

【００４３】一方、上記ステップ１０４において、電動
水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にないと判
定されると制御装置１３は、ステップ１１３に移行して
現在の電動水三方弁開度が電動水三方弁４５の最大開度
か否かを判断する。ここで、現在の電動水三方弁開度が
上記最大開度ではないと判定されると制御装置１３は、
ステップ１１４に移行して目標とする電動水三方弁開度
を電動水三方弁要求開度Ｓｏｐに設定し、一方、現在の
電動水三方弁開度が同最大開度であると判定されると制
御装置１３は、ステップ１１５に移行して目標とするエ
ンジン回転数をエンジン要求回転数Ｎｏｐに設定してそ
の後の処理を一旦終了する。

【００４４】このように、ステップ１１３〜１１５にお
いては、電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が
共にない場合に、電動水三方弁開度の制御をエンジン回
転数の制御に優先させている。換言すると、高圧上昇要
求がある場合の電動水三方弁開度は、エンジン回転数に
よらず制御される。上記ステップ１０３において、高圧
上昇要求がないと判定されると制御装置１３は、図４の
ステップ１２１に移行し、高圧低下要求があるか否かを
判断する。なお、この高圧低下要求ありとは、上記エン
ジン要求回転数Ｎｏｐが現在のエンジン回転数よりも小
さい場合、若しくは電動水三方弁要求開度Ｓｏｐが現在
の電動水三方弁開度よりも小さい場合をいう。

【００４５】ここで、高圧低下要求ありと判定されると
制御装置１３は、ステップ１２２に移行し、電動水三方
弁回避要求及びエンジン回避要求がないか否かを判断す
る。そして、電動水三方弁回避要求若しくはエンジン回
避要求があると判定されると制御装置１３は、ステップ
１２３に移行し、電動水三方弁回避要求及びエンジン回
避要求が共にあるか否かを判断する。ここで、電動水三
方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にあると判定さ
れると制御装置１３は、ステップ１２５に移行して目標
とする電動水三方弁開度を電動水三方弁上限開度Ｓｈに
設定し、次いでステップ１２６に移行して目標とするエ
ンジン回転数をエンジン上限回転数Ｎｈに設定してその
後の処理を一旦終了する。

【００４６】また、ステップ１２３において、電動水三
方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にあるわけでは
ない（電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求の一
方のみがある）と判定されると制御装置１３は、ステッ
プ１２４に移行して、電動水三方弁回避要求があるか否
かを判断する。ここで、電動水三方弁回避要求がないと
判定されると制御装置１３は、エンジン回避要求のみが
あるものとしてステップ１２７に移行して、現在のエン
ジン回転数がエンジン１０の最低回転数か否かを判断す
る。そして、現在のエンジン回転数が上記最低回転数で
はないと判定されると制御装置１３は、ステップ１２８
に移行して目標とするエンジン回転数をエンジン上限回
転数Ｎｈに設定し、一方、現在のエンジン回転数が同最
低回転数であると判定されると制御装置１３は、ステッ
プ１２９に移行して目標とする電動水三方弁開度を電動
水三方弁要求開度Ｓｏｐに設定してその後の処理を一旦
終了する。

【００４７】このように、ステップ１２７〜１２９にお
いては、エンジン回避要求のみがある場合に、エンジン
回転数の制御を電動水三方弁開度の制御に優先させてい
る。換言すると、高圧低下要求がある場合の電動水三方
弁開度は、エンジン回転数が最低回転数であるときにの
み制御される。これにより、空調装置としての成績係数
が向上される。

【００４８】さらに、ステップ１２４において、電動水
三方弁回避要求があると判定されると制御装置１３は、
同回避要求のみがあるものとしてステップ１３０に移行
して目標とする電動水三方弁開度を電動水三方弁上限開
度Ｓｈに設定し、次いでステップ１３１に移行して目標
とするエンジン回転数をエンジン要求回転数Ｎｏｐに設
定してその後の処理を一旦終了する。

【００４９】このように、ステップ１２２〜１３１にお
いては、対応する回避要求（電動水三方弁回避要求若し
くはエンジン回避要求）に応じて目標とするエンジン回
転数及び電動水三方弁開度をそれぞれ設定する。

【００５０】一方、上記ステップ１２２において、電動
水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にないと判
定されると制御装置１３は、ステップ１３２に移行して
現在のエンジン回転数が上記最低回転数か否かを判断す
る。そして、現在のエンジン回転数が上記最低回転数で
はないと判定されると制御装置１３は、ステップ１３２
に移行して目標とするエンジン回転数をエンジン要求回
転数Ｎｏｐに設定し、一方、現在のエンジン回転数が同
最低回転数であると判定されると制御装置１３は、ステ
ップ１３４に移行して目標とする電動水三方弁開度を電
動水三方弁要求開度Ｓｏｐに設定してその後の処理を一
旦終了する。

【００５１】このように、ステップ１３２〜１３４にお
いては、電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が
共にない場合に、エンジン回転数の制御を電動水三方弁
開度の制御に優先させている。換言すると、高圧低下要
求がある場合の電動水三方弁開度は、エンジン回転数が
最低回転数であるときにのみ制御される。これにより、
空調装置としての成績係数が向上される。

【００５２】上記ステップ１２１において高圧低下要求
がないと判定されると制御装置１３は、ステップ１４１
に移行し、電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求
がないか否かを判断する。そして、電動水三方弁回避要
求若しくはエンジン回避要求があると判定されると制御
装置１３は、ステップ１４２に移行し、電動水三方弁回
避要求及びエンジン回避要求が共にあるか否かを判断す
る。ここで、電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要
求が共にあると判定されると制御装置１３は、ステップ
１４４に移行して目標とする電動水三方弁開度を電動水
三方弁上限開度Ｓｈに設定し、次いでステップ１４５に
移行して目標とするエンジン回転数をエンジン上限回転
数Ｎｈに設定してその後の処理を一旦終了する。

【００５３】また、ステップ１４２において、電動水三
方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にあるわけでは
ない（電動水三方弁回避要求及びエンジン回避要求の一
方のみがある）と判定されると制御装置１３は、ステッ
プ１４３に移行して、電動水三方弁回避要求があるか否
かを判断する。ここで、電動水三方弁回避要求がないと
判定されると制御装置１３は、エンジン回避要求のみが
あるものとしてステップ１４６に移行して、目標とする
エンジン回転数をエンジン上限回転数Ｎｈに設定し、次
いでステップ１４７に移行して目標とする電動水三方弁
開度を現在の電動水三方弁開度に維持してその後の処理
を一旦終了する。

【００５４】さらに、ステップ１４３において、電動水
三方弁回避要求があると判定されると制御装置１３は、
同回避要求のみがあるものとしてステップ１４８に移行
して目標とする電動水三方弁開度を電動水三方弁上限開
度Ｓｈに設定し、次いでステップ１４９に移行して目標
とするエンジン回転数を現在のエンジン回転数に維持し
てその後の処理を一旦終了する。

【００５５】このように、ステップ１４２〜１４９にお
いては、対応する回避要求（電動水三方弁回避要求若し
くはエンジン回避要求）に応じて目標とするエンジン回
転数及び電動水三方弁開度をそれぞれ設定する。

【００５６】一方、上記ステップ１４１において、電動
水三方弁回避要求及びエンジン回避要求が共にないと判
定されると制御装置１３は、目標とするエンジン回転数
及び電動水三方弁開度をそれぞれ現在のエンジン回転数
及び電動水三方弁開度に維持してそのままその後の処理
を一旦終了する。

【００５７】なお、制御装置１３は、上記設定された目
標とするエンジン回転数に基づき、エンジン１０に供給
される燃料量を制御し、同エンジン１０の回転数を制御
する。また、制御装置１３は、上記設定された目標とす
る電動水三方弁開度に基づき電動水三方弁４５を駆動
し、前記二重管熱交換器２８に流入する冷却水の流量、
すなわち同二重管熱交換器２８における冷却水とガス冷
媒との熱交換量を制御する。

【００５８】このように、エンジン１０の回転数制御と
電動水三方弁４５の制御を連携することで、空調装置に
おける吐出圧力、吐出温度、吸入温度及びエンジン水温
は好適に維持され、高圧制御は効率よく安定して行われ
る。

【００５９】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。（１）本実施形態では、エンジン１０の回転数制御と電
動水三方弁４５の制御を連携することで、空調装置にお
ける吐出圧力、吐出温度、吸入温度及びエンジン水温を
好適に維持し、高圧制御を効率よく安定して行うことが
できる。

【００６０】（２）本実施形態では、高圧低下要求があ
る場合の電動水三方弁開度を、エンジン回転数が最低回
転数であるときにのみ制御するため、空調装置としての
成績係数を向上することができる。

【００６１】（３）本実施形態では、高圧上昇要求があ
る場合のエンジン回転数の制御を、電動水三方弁開度が
最大開度であるときにのみ制御するため、エンジン回転
数の制御は、二重管熱交換器２８における冷媒と冷却水
との熱交換量を最大限、利用して行うことができる。な
お、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるも
のではなく、次のように変更してもよい。

【００６２】・前記実施形態においては、四方弁２３と
アキュームレータ２９との間に二重管熱交換器２８を設
けたが、これは例えば室外熱交換器２４と四方弁２３と
の間に設けてもよい。

【００６３】・前記実施形態において採用された冷媒回
路回路若しくは冷却水回路の構成は一例であり、その他
の回路構成を採用してもよい。・前記実施形態においては、冷暖房兼用の空調装置に本
発明を適用したが、これは暖房専用の空調装置であって
もよい。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び３に
記載の発明によれば、暖房運転時における高圧制御を効
率よく安定して行うことができる。

【００６５】請求項２及び４に記載の発明によれば、空
調装置としての成績係数を向上することができる。請求
項５に記載の発明によれば、エンジン回転数の増大制御
は、冷却水熱交換器における熱媒体とエンジン冷却水と
の熱交換量を最大限、利用して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空調装置の一実施形態の冷媒回路
の系統図。

【図２】同実施形態の冷却水回路の系統図。

【図３】同実施形態の高圧制御手順を示すフローチャー
ト。

【図４】同実施形態の高圧制御手順を示すフローチャー
ト。

【図５】同実施形態の高圧制御手順を示すフローチャー
ト。

【図６】従来の空調装置の冷媒回路の系統図。

【符号の説明】

１０エンジン１３制御装置２１圧縮機としてのコンプレッサ２４室外熱交換器２６室内熱交換器２８冷却水熱交換器としての二重管熱交換器４５流量制御手段としての電動水三方弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの駆動により低温低圧のガス
状態の熱媒体を圧縮して高温高圧のガス状態の熱媒体を
生成する圧縮機と、熱媒体が室内側空気を暖めるように
該室内側空気との熱交換を行う室内側熱交換器と、熱媒
体が室外側空気に暖められるように該室外側空気との熱
交換を行う室外側熱交換器と、熱媒体がエンジン冷却水
に暖められるように該エンジン冷却水との熱交換を行う
冷却水熱交換器とを備える空調装置において、空調装置の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記検出された運転状態に基づき、前記冷却水熱交換器
に流れるエンジン冷却水の流量を制御して該冷却水熱交
換器における熱媒体と該エンジン冷却水との熱交換量を
制御する流量制御手段と、前記制御されたエンジン冷却水の流量に基づき、前記圧
縮機が生成するガス状態の熱媒体の圧力を制御する高圧
制御手段とを備えたことを特徴とする空調装置。
【請求項２】請求項１に記載の空調装置において、前記流量制御手段による前記エンジン冷却水の流量の低
減制御は、前記エンジンの回転数が最低回転数であると
きのみ行うことを特徴とする空調装置。
【請求項３】エンジンの駆動により低温低圧のガス
状態の熱媒体を圧縮して高温高圧のガス状態の熱媒体を
生成する圧縮機と、熱媒体が室内側空気を暖めるように
該室内側空気との熱交換を行う室内側熱交換器と、熱媒
体が室外側空気に暖められるように該室外側空気との熱
交換を行う室外側熱交換器と、熱媒体がエンジン冷却水
に暖められるように該エンジン冷却水との熱交換を行う
冷却水熱交換器とを備える空調装置において、空調装置の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記検出された運転状態に基づき、前記エンジンの回転
数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記検出された運転状態に基づき、前記冷却水熱交換器
に流れるエンジン冷却水の流量を制御して該冷却水熱交
換器における熱媒体と該エンジン冷却水との熱交換量を
制御する流量制御手段と、前記制御されたエンジン回転数及びエンジン冷却水の流
量の少なくとも一方に基づき、前記圧縮機が生成するガ
ス状態の熱媒体の圧力を制御する高圧制御手段とを備え
たことを特徴とする空調装置。
【請求項４】請求項３に記載の空調装置において、前記流量制御手段による前記エンジン冷却水の流量の低
減制御は、前記エンジンの回転数が最低回転数であると
きのみ行うことを特徴とする空調装置。
【請求項５】請求項３又は４に記載の空調装置にお
いて、前記エンジン回転数制御手段によるエンジン回転数の増
大制御は、前記流量制御手段による前記エンジン冷却水
の流量が最大流量であるときのみ行うことを特徴とする
空調装置。