JP2002340434A

JP2002340434A - ヒートポンプ

Info

Publication number: JP2002340434A
Application number: JP2001146829A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Suehiro; 秀行末廣
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: JP4590777B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成績係数の低下を防止するとともに、エンジ
ンの回転数の制御と電動水三方弁の開度及び液流量調整
弁の開度の制御とを安定して行うことができるヒートポ
ンプを提供すること。【解決手段】電動水三方弁液の開度及び液流量調節弁
の開度の制御で基準となる冷媒目標温度ＥＴから２℃引
いた値は（Ｓ２０５参照）、エンジンの回転数の制御で
使用する冷媒目標温度ＥＴ（Ｓ２１３参照）よりも２℃
低く設定される。従って、各制御の定常時において、エ
ンジンの回転数が最低でないときは、電動水三方弁の開
度及び液流量調節弁の開度が全閉となり、逆に、電動水
三方弁の開度及び液流量調節弁の開度が開いているとき
は、エンジンの回転数が最低となる。これにより、冷房
運転時の冷凍サイクルの蒸発工程の不足分を補う際は、
エンジンの回転数を最低にすることが熱交換器で補うこ
とよりも優先される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン冷却水で
冷媒を加熱する熱交換器を有するヒートポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図１０のヒートポンプ１の概要に
ついて説明する。図１０のヒートポンプ１は、エンジン
冷却水で冷媒を加熱する熱交換器１７を有するものであ
り、冷却水回路２と冷媒回路３から構成されている。

【０００３】この点、冷却水回路２においては、エンジ
ン１２や排気熱交換器１８で加熱されて高温となったエ
ンジン冷却水をウォーターポンプ１１でラジエータ１３
に導くことにより、エンジン冷却水の温度を低くしてい
る。このとき、エンジン１２が冷えすぎても不調をきた
すので、サーモスタット１４によって、ラジエータ１３
に向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路１５に向
かうエンジン冷却水の流量とを自動的にコントロールし
ている。また、上述したように、エンジン冷却水で冷媒
を加熱する熱交換器１７を設けており、電動水三方弁１
６によって、熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流
量とサーモスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量
とをコントロールしている。

【０００４】尚、ラジエータ１３の下流側に設けられた
ラジエータ・キャップ２０は、ラジエータ１３内の圧力
を調節することによりエンジン冷却水の蒸発量を少なく
するものであり、その圧力は大気圧より高く設定され
る。また、ラジエータ・キャップ２０の上流側で分岐し
て設けられたリザーブ・タンク１９は、エンジン冷却水
の蒸気が冷えて液体に戻ったものを溜めるものである。

【０００５】一方、冷媒回路３には、エンジン１２で駆
動する圧縮機２１と、冷媒と冷凍機油を分離するオイル
セパレータ２２、冷房・暖房の冷媒回路に切り替える四
方弁２３、室外空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱
交換器２４、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内
熱交換器２７、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換を
行う熱交換器１７、液冷媒とガス冷媒を分離するアキュ
ムレータ２５、液流量調整弁３０などが設けられてい
る。

【０００６】尚、オイルセパレータ２２は、キャピラリ
ー２９を介して、圧縮機２１の吸入口とアキュムレータ
２５に接続されている。

【０００７】ここで、図１０のヒートポンプ１が暖房運
転を行うときは、以下のような暖房サイクルが行われ
る。すなわち、四方弁２３が暖房の冷媒回路に切り替え
ると、圧縮機２１で高温・高圧となった冷媒は、四方弁
２３を介して室内熱交換器２７へと流入する。このと
き、室内熱交換器２７では、室内空気と冷媒との間で熱
交換を行うことにより、冷媒が凝縮する一方、冷媒の凝
縮熱により室内空気が加熱されて温風となり、暖房効果
が生じる。そして、室内熱交換器２７を流出した冷媒
は、膨張弁２３で膨張した後に、室外熱交換器２４へと
流入する。このとき、室外熱交換器２４では、室外空気
と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷媒が加熱さ
れて蒸発する。さらに、室外熱交換器２４を流出した冷
媒は、四方弁２３を介して熱交換器１７へと流入する。
このとき、熱交換器１７では、エンジン冷却水と冷媒と
の間で熱交換を行うことにより、エンジン冷却水が冷却
される一方、冷媒が加熱されて蒸発する。そして、熱交
換器１７を流出した冷媒は、アキュムレータ２５で液冷
媒が分離された後に圧縮機２１に戻る。

【０００８】従って、上述した暖房サイクルでは、室外
熱交換器２４及び熱交換器１７での冷媒の蒸発熱量が多
くなるほど、室内熱交換器２７での室内空気の加熱量を
大きくすることができるので、熱交換器１７において、
エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換をできる限り多く
行うことが暖房能力の増加につながることなる。

【０００９】一方、図１０のヒートポンプ１が冷房運転
を行うときは、以下のような冷房サイクルが行われる。
すなわち、四方弁２３が冷房の冷媒回路に切り替える
と、圧縮機２１で高温・高圧となった冷媒は、四方弁２
３を介して室外熱交換器２４へと流入する。このとき、
室外熱交換器２４では、室外空気と冷媒との間で熱交換
を行うことにより、冷媒が凝縮される。そして、室外熱
交換器２４を流出した冷媒は、膨張弁２３で膨張した後
に、室内熱交換器２７へと流入する。このとき、室内熱
交換器２７では、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う
ことにより、冷媒が加熱されて蒸発する一方、冷媒の蒸
発熱により室内空気が冷却されて冷風となり、冷房効果
が生じる。さらに、室内熱交換器２７を流出した冷媒
は、四方弁２３を介して熱交換器１７へと流入し、熱交
換器１７を流出した冷媒は、アキュムレータ２５で液冷
媒が分離された後に圧縮機２１に戻る。

【００１０】そして、図１０のヒートポンプ１が冷房運
転を行う場合において、室内熱交換器２７における冷媒
の蒸発が不足しているときは、液流量調整弁３０を介し
て、室外熱交換器２４から流出した冷媒の一部を熱交換
器１７に流入させるとともに、電動水三方弁１６を介し
て、エンジン１２から流出したエンジン冷却水の一部を
熱交換器１７に流入させており、このとき、熱交換器１
７では、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換を行うこ
とにより、エンジン冷却水が冷却される一方、冷媒が加
熱されて蒸発するので、これにより、室内熱交換器２７
における冷媒の蒸発不足を解消させることができる。

【００１１】もっとも、成績係数の低下を防止する観点
から、室内熱交換器２７における冷媒の蒸発が不足して
いるときであっても、エンジン１２の見掛け回転数（室
内熱交換器２７の冷媒流量に相当するもの）が最低でな
いときは、エンジン１２の回転数を下げる制御を優先し
ており、エンジン１２の見掛け回転数が最低であるとき
のみに、電動水三方弁１６の開度及び液流量調整弁３０
の開度を制御することにより、エンジン冷却水及び冷媒
を熱交換器１７に通過させている。

【００１２】この点、図１０のヒートポンプ１では、エ
ンジン１２の回転数の制御と、電動水三方弁１６の開度
及び液流量調整弁３０の開度の制御を、同一の冷媒目標
温度を使用して連携させながら行っているが、これで
は、急激な運転状況の変化に追従しにくくなるので、エ
ンジン１２の回転数の制御や、電動水三方弁１６の開度
及び液流量調整弁３０の開度の制御を割り込ませて行う
ことにより、応答性を向上させている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン１２の回転数の制御や、電動水三方弁１６の開度及び
液流量調整弁３０の開度の制御を割り込ませて行うと、
エンジン１２の見掛け回転数が最低でないときにエンジ
ン冷却水が熱交換器１７を通過するイレギュラーな状態
になることがあり、かかるイレギュラーな状態になる
と、エンジン１２の見掛け回転数が最低であるときにエ
ンジン冷却水が熱交換器１７を通過するレギュラーな状
態に戻るまでに、各制御が不安定となる問題点があっ
た。

【００１４】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、成績係数の低下を防止
するとともに、エンジンの回転数の制御と電動水三方弁
の開度及び液流量調整弁の開度の制御とを安定して行う
ことができるヒートポンプを提供することを課題とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に成された請求項１に係る発明は、駆動源であるエンジ
ンの排熱を回収するための冷却水回路と、冷凍サイクル
により冷房・暖房を行うための冷媒回路と、前記冷媒回
路の冷媒を低温流体とするとともに前記冷却水回路のエ
ンジン冷却水を高温流体とする熱交換器と、前記熱交換
器に向かう前記冷媒の流量をコントロールする液流量調
節弁と、前記熱交換器に向かう前記エンジン冷却水の流
量をコントロールする電動水三方弁と、を有し、前記冷
媒回路の冷媒目標温度に基づいて前記エンジンの回転数
を制御することにより前記冷媒回路の冷媒循環量をコン
トロールするとともに、前記冷媒回路の冷媒目標温度に
基づいて前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調節弁
の開度を制御することにより前記冷凍サイクルの蒸発工
程の不足分を前記熱交換器で補うヒートポンプにおい
て、前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調節弁の開
度の制御と前記エンジンの回転数の制御とを独立して行
うとともに、前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調
節弁の開度の制御で使用する冷媒目標温度を前記エンジ
ンの回転数の制御で使用する冷媒目標温度よりも低く設
定したこと、を特徴としている。

【００１６】このような特徴を有する本発明のヒートポ
ンプは、冷媒回路の冷媒目標温度に基づいてエンジンの
回転数を制御することにより冷媒回路の冷媒循環量をコ
ントロールするものである。従って、例えば、冷媒回路
の冷媒目標温度より冷媒回路の冷媒温度が高いときは、
エンジンの回転数を上げ方向に制御して、冷媒回路の冷
媒循環量を多くしていき、冷媒回路の冷媒目標温度と冷
媒回路の冷媒温度が等しいときは、エンジンの回転数を
維持するように制御して、冷媒回路の冷媒循環量を保持
し、冷媒回路の冷媒目標温度より冷媒回路の冷媒温度が
低いときは、エンジンの回転数を下げ方向に制御して、
冷媒回路の冷媒循環量を少なくしていく。

【００１７】その一方で、本発明のヒートポンプは、冷
媒回路の冷媒目標温度に基づいて電動水三方弁の開度及
び液流量調節弁の開度を制御することにより冷凍サイク
ルの蒸発工程の不足分を熱交換器で補うものである。従
って、例えば、冷媒回路の冷媒目標温度より冷媒回路の
冷媒温度が高いときは、電動水三方弁の開度及び液流量
調節弁の開度を閉じ方向に制御して、熱交換器を通過す
るエンジン冷却水及び冷媒を少なくしていき、冷媒回路
の冷媒目標温度と冷媒回路の冷媒温度が等しいときは、
電動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度を維持する
ように制御して、熱交換器を通過するエンジン冷却水及
び冷媒を保持し、冷媒回路の冷媒目標温度より冷媒回路
の冷媒温度が低いときは、電動水三方弁の開度及び液流
量調節弁の開度を開け方向に制御して、熱交換器を通過
するエンジン冷却水及び冷媒を多くしていく。

【００１８】この点、本発明のヒートポンプでは、電動
水三方弁液の開度及び液流量調節弁の開度の制御の基準
となる冷媒目標温度をエンジンの回転数の制御で基準と
なる冷媒目標温度よりも低く設定しており、各制御の定
常時において、エンジンの回転数が最低でないときは、
必ず、電動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度が全
閉となり、逆に、電動水三方弁の開度及び液流量調節弁
の開度が開いているときは、必ず、エンジンの回転数が
最低となる。従って、冷凍サイクルの蒸発工程の不足分
を補う際は、エンジンの回転数を最低にすることが熱交
換器で補うことよりも優先される。

【００１９】すなわち、本発明のヒートポンプでは、電
動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御で基準
となる冷媒目標温度をエンジンの回転数の制御で基準と
なる冷媒目標温度よりも低く設定することにより、冷凍
サイクルの蒸発工程の不足分を補う際（各制御の定常
時）に、エンジンの回転数を最低にすることを熱交換器
で補うことよりも優先して行うことが可能となるので、
成績係数の低下を防止することができ、さらに、このと
き、電動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御
とエンジンの回転数の制御とが独立して行われるので、
電動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御とエ
ンジンの回転数の制御とを安定に行うことができる。

【００２０】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載するヒートポンプであって、前記電動水三方弁の開
度及び前記液流量調節弁の開度が維持される第１不感帯
と前記エンジンの回転数が維持される第２不感帯とを隣
接して設けたこと、を特徴としている。

【００２１】さらに、本発明のヒートポンプにおいて、
電動水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度が維持され
る第１不感帯とエンジンの回転数が維持される第２不感
帯とを隣接して設ければ、電動水三方弁の開度及び液流
量調節弁の開度の制御とエンジンの回転数の制御とをよ
り安定に行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。先ず、第１実施の形態のヒート
ポンプについて説明する。第１実施の形態のヒートポン
プの構成は、「従来の技術」の欄で説明した図１０のヒ
ートポンプ１と同じである。尚、室内熱交換器３１に
は、室内熱交換器３１内の冷媒温度を測定するための温
度センサー３１が設けられている。また、圧縮機２１に
は、吸入口側の冷媒温度を測定するための温度センサー
３２と、吐出口側の冷媒温度を測定するための温度セン
サー３３とが設けられている。また、エンジン１２に
は、エンジン冷却水の温度を測定するための温度センサ
ー３４が設けられている。また、圧縮機２１には、吸入
口側の冷媒圧力を測定するための圧力センサー（図示せ
ず）が設けられている。

【００２３】そして、第１実施の形態のヒートポンプ１
において、冷房運転を行う場合には、図９に示すように
して、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の
開度の制御とエンジン１２の回転数の制御とを所定時間
毎（例えば、１分毎）に行っている。

【００２４】ここで、電動水三方弁１６の開度及び液流
量調節弁３０の開度の制御とエンジン１２の回転数の制
御とで使用される冷媒回路３の冷媒温度には、室内熱交
換器２２内の冷媒温度（以下、「室内熱交換器温度」と
いう）を用いる。

【００２５】また、電動水三方弁１６の開度が全開と
は、エンジン冷却水の全流量が熱交換器１７に向かうこ
とを意味し、電動水三方弁１６の開度が全閉とは、エン
ジン冷却水の全流量がサーモスタット１４に向かうこと
を意味する。従って、電動水三方弁１６の開度が開方向
に移動すると、熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の
流量が増加するとともにサーモスタット１４に向かうエ
ンジン冷却水の流量が減少する。一方、電動水三方弁１
６の開度が閉方向に移動すると、熱交換器１７に向かう
エンジン冷却水の流量が減少するとともにサーモスタッ
ト１４に向かうエンジン冷却水の流量が増加する。

【００２６】また、液流量調整弁３０の開度が全開と
は、冷媒の可能な限りの最大量が熱交換器１７に向かう
ことを意味し、液流量調整弁３０の開度が全閉とは、冷
媒の全流量が室内熱交換器２２に向かうことを意味す
る。従って、液流量調整弁３０の開度が開方向に移動す
ると、熱交換器１７に向かう冷媒の流量が増加するとと
もに室内熱交換器２２に向かう冷媒の流量が減少する。
一方、液流量調整弁３０の開度が閉方向に移動すると、
熱交換器１７に向かう冷媒の流量が減少するとともに室
内熱交換器２２に向かう冷媒の流量が増加する。

【００２７】さて、第１実施の形態のヒートポンプ１で
冷房運転を行う場合には、上述したように、電動水三方
弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御とエン
ジン１２の回転数の制御とが所定時間毎（例えば、１分
毎）に行われる。すなわち、図９のフローチャートに示
すように、先ず、Ｓ２１０において、「室内熱交換器温
度」が冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴより高いか否かを
判断する。ここで、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴより高いと判断する場合には（Ｓ２
０１：Ｙｅｓ）、Ｓ２０２に進んで、エンジン１２の回
転数の制御を行って、エンジン１２の回転数を上げてい
く。そして、Ｓ２０３に進んで、電動水三方弁１６の開
度の制御を行って、電動水三方弁１６の開度を閉じてい
く。さらに、Ｓ２０４に進んで、液流量調整弁３０の開
度の制御を行って、液流量調整弁３０の開度を閉じてい
く。

【００２８】一方、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴより高いと判断しない場合には（Ｓ
２０１：Ｎｏ）、Ｓ２０５に進んで、「室内熱交換器温
度」が冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴと等しいか否かを
判断する。ここで、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴに等しいと判断する場合には（Ｓ２
０５：Ｙｅｓ）、Ｓ２０６に進み、エンジン１２の回転
数の制御を行って、エンジン１２の回転数を維持する。
そして、Ｓ２０７に進んで、電動水三方弁１６の開度の
制御を行って、電動水三方弁１６の開度を閉じていく。
さらに、Ｓ２０８に進んで、液流量調整弁３０の開度の
制御を行って、液流量調整弁３０の開度を閉じていく。

【００２９】一方、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴと等しいと判断しない場合には（Ｓ
２０５：Ｎｏ）、Ｓ２０９に進んで、「室内熱交換器温
度」が冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴより２℃未満で低
いか否かを判断する。ここで、「室内熱交換器温度」が
冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴより２℃未満で低いと判
断する場合には（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、Ｓ２１０に進
み、エンジン１２の回転数の制御を行って、エンジン１
２の回転数を下げていく。そして、Ｓ２１１に進んで、
電動水三方弁１６の開度の制御を行って、電動水三方弁
１６の開度を閉じていく。さらに、Ｓ２１２に進んで、
液流量調整弁３０の開度の制御を行って、液流量調整弁
３０の開度を閉じていく。

【００３０】一方、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴより２℃未満で低いと判断しない場
合には（Ｓ２０９：Ｎｏ）、Ｓ２１３に進んで、「室内
熱交換器温度」が冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴより２
℃低いか否かを判断する。ここで、「室内熱交換器温
度」が冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴより２℃低いと判
断する場合には（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、Ｓ２１４に進
み、エンジン１２の回転数の制御を行って、エンジン１
２の回転数を下げていく。そして、Ｓ２１５に進んで、
電動水三方弁１６の開度の制御を行って、電動水三方弁
１６の開度を維持する。さらに、Ｓ２１２に進んで、液
流量調整弁３０の開度の制御を行って、液流量調整弁３
０の開度を維持する。

【００３１】一方、「室内熱交換器温度」が冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴより２℃低いと判断しない場合には
（Ｓ２１３：Ｎｏ）、Ｓ２１７に進み、エンジン１２の
回転数の制御を行って、エンジン１２の回転数を下げて
いく。そして、Ｓ２１８に進んで、電動水三方弁１６の
開度の制御を行って、電動水三方弁１６の開度を開けて
いく。さらに、Ｓ２１９に進んで、液流量調整弁３０の
開度の制御を行って、液流量調整弁３０の開度を開けて
いく。

【００３２】以上詳細に説明したように、第１実施の形
態のヒートポンプ１は、図９に示すように、冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴに基づいてエンジン１２の回転数を
制御することにより冷媒回路３の冷媒循環量をコントロ
ールするものである。すなわち、冷媒回路３の冷媒目標
温度ＥＴより「室内熱交換器温度」が高いときは（Ｓ２
０１：Ｙｅｓ）、エンジン１２の回転数を上げ方向に制
御して（Ｓ２０２）、冷媒回路３の冷媒循環量を多くし
ていき、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴと「室内熱交換
器温度」が等しいときは（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、エンジ
ン１２の回転数を維持するように制御して（Ｓ２０
６）、冷媒回路３の冷媒循環量を保持し、冷媒回路３の
冷媒目標温度ＥＴより「室内熱交換器温度」が低いとき
は（Ｓ２０５：Ｎｏ）、エンジン１２の回転数を下げ方
向に制御して（Ｓ２１０，Ｓ２１４，Ｓ２１７）、冷媒
回路３の冷媒循環量を少なくしていく。

【００３３】その一方で、第１実施の形態のヒートポン
プ１は、図９に示すように、冷媒回路３の冷媒目標温度
ＥＴに基づいて電動水三方弁１６の開度及び液流量調節
弁３０の開度を制御することにより冷房運転時の冷凍サ
イクルの蒸発工程の不足分を熱交換器１７で補うもので
ある。すなわち、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴから２
℃引いた値より「室内熱交換器温度」が高いときは、電
動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度を閉
じ方向に制御して（Ｓ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２０７，Ｓ
２０８，Ｓ２１１，Ｓ２１２）、熱交換器１７を通過す
るエンジン冷却水及び冷媒を少なくしていき、冷媒回路
３の冷媒目標温度ＥＴから２℃引いた値と「室内熱交換
器温度」が等しいときは（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、電動水
三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度を維持す
るように制御して（Ｓ２１５，Ｓ２１６）、熱交換器１
７を通過するエンジン冷却水及び冷媒を保持し、冷媒回
路３の冷媒目標温度ＥＴから２℃引いた値より「室内熱
交換器温度」が低いときは（Ｓ２１３：Ｎｏ）、電動水
三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度を開け方
向に制御して（Ｓ２１８，Ｓ２１９）、熱交換器１７を
通過するエンジン冷却水及び冷媒を多くしていく。

【００３４】この点、第１実施の形態のヒートポンプ１
では、電動水三方弁液１６の開度及び液流量調節弁３０
の開度の制御で基準となる冷媒目標温度ＥＴから２℃引
いた値は、エンジン１２の回転数の制御で使用する冷媒
目標温度ＥＴよりも２℃低く設定されているので、各制
御の定常時において、エンジン１２の回転数が最低でな
いときは、必ず、電動水三方弁１６の開度及び液流量調
節弁３０の開度が全閉となり、逆に、電動水三方弁１６
の開度及び液流量調節弁３０の開度が開いているとき
は、必ず、エンジン１２の回転数が最低となる。従っ
て、冷房運転時の冷凍サイクルの蒸発工程の不足分を補
う際は、エンジン１２の回転数を最低にすることが熱交
換器１７で補うことよりも優先されることになる。

【００３５】すなわち、第１実施の形態のヒートポンプ
１では、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０
の開度の制御で基準となる冷媒目標温度ＥＴから２℃引
いた値をエンジン１２の回転数の制御で基準となる冷媒
目標温度ＥＴよりも低く設定することにより、冷房運転
時の冷凍サイクルの蒸発工程の不足分を補う際（各制御
の定常時）に、エンジン１２の回転数を最低にすること
を熱交換器１７で補うことよりも優先して行うことが可
能となるので、成績係数の低下を防止することができ、
さらに、このとき、図９に示すように、電動水三方弁１
６の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御（Ｓ２０
３，Ｓ２０４，Ｓ２０７，Ｓ２０８，Ｓ２１１，Ｓ２１
２，Ｓ２１５，Ｓ２１６，Ｓ２１８，Ｓ２１９）とエン
ジン１２の回転数の制御（Ｓ２０２，Ｓ２０６，Ｓ２１
０，Ｓ２１４，Ｓ２１７）とが独立して行われるので、
電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の
制御とエンジン１２の回転数の制御とを安定に行うこと
ができる。

【００３６】次に、第２実施の形態のヒートポンプにつ
いて説明する。第２実施の形態のヒートポンプの構成
は、「従来の技術」の欄で説明した図１０のヒートポン
プ１と同じであり、すなわち、第１実施の形態のヒート
ポンプ１と同じである。

【００３７】そして、第２実施の形態のヒートポンプ１
において、冷房運転を行う場合には、電動水三方弁１６
の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御とエンジン１
２の回転数の制御とを所定時間毎（例えば、１分毎）に
行っている。

【００３８】ここで、電動水三方弁１６の開度及び液流
量調節弁３０の開度の制御とエンジン１２の回転数の制
御とで使用される冷媒回路３の冷媒温度には、室内熱交
換器２２内の冷媒温度（以下、「室内熱交換器温度」と
いう）を用いる。

【００３９】また、電動水三方弁１６の開度が最大開度
とは、エンジン冷却水の全流量が熱交換器１７に向かう
ことを意味し、電動水三方弁１６の開度が最小開度と
は、エンジン冷却水の全流量がサーモスタット１４に向
かうことを意味する。従って、電動水三方弁１６の開度
が開方向に移動すると、熱交換器１７に向かうエンジン
冷却水の流量が増加するとともにサーモスタット１４に
向かうエンジン冷却水の流量が減少する。一方、電動水
三方弁１６の開度が閉方向に移動すると、熱交換器１７
に向かうエンジン冷却水の流量が減少するとともにサー
モスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量が増加す
る。

【００４０】また、液流量調整弁３０の開度が最大開度
とは、冷媒の可能な限りの最大量が熱交換器１７に向か
うことを意味し、液流量調整弁３０の開度が最小開度と
は、冷媒の全流量が室内熱交換器２２に向かうことを意
味する。従って、液流量調整弁３０の開度が開方向に移
動すると、熱交換器１７に向かう冷媒の流量が増加する
とともに室内熱交換器２２に向かう冷媒の流量が減少す
る。一方、液流量調整弁３０の開度が閉方向に移動する
と、熱交換器１７に向かう冷媒の流量が減少するととも
に室内熱交換器２２に向かう冷媒の流量が増加する。

【００４１】尚、エンジン１２の回転数の制御は、図示
しないが、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３
０の開度の制御とは独立して行われる。具体的には、
「室内熱交換器温度」＞冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ
＋「２℃」のときは、エンジン１２の回転数を上げ方向
に制御して、冷媒回路３の冷媒循環量を多くしていき、
冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ＋「２℃」≧「室内熱交
換器温度」＞冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」
のときは、エンジン１２の回転数を維持するように制御
して、冷媒回路３の冷媒循環量を保持し、冷媒回路３の
冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」≧「室内熱交換器温度」の
ときは、エンジン１２の回転数を下げ方向に制御して、
冷媒回路３の冷媒循環量を少なくしていく。すなわち、
エンジン１２の回転数の制御において、冷媒回路３の冷
媒目標温度ＥＴ＋「２℃」≧「室内熱交換器温度」＞冷
媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」のときは、エン
ジン１２の回転数を維持するように制御するので、第２
不感帯となる。従って、エンジン１２の回転数の制御に
対する第２不感帯は３℃の幅を持つ。また、冷媒回路３
の冷媒目標温度ＥＴがエンジン１２の回転数の制御の基
準となる。

【００４２】一方、電動水三方弁１６の開度及び液流量
調節弁３０の開度の制御は、図１〜図８に基づいて行わ
れる。先ず、図１のＳ１１において、図２の電動水三方
弁１６の制御量の計算が行われる。すなわち、電動水三
方弁１６の制御量の計算を行うためには、先ず、図２の
Ｓ１１１において、圧縮機２１の吐出口側の冷媒温度
と、圧縮機２１の吸入口側の冷媒温度、エンジン１２の
エンジン冷却水の温度を使用して、電動水三方弁１６の
上限開度を制御マップから求める。次に、Ｓ１１２にお
いて、「室内熱交換器温度」を使用して、電動水三方弁
１６の要求開度を制御マップから求める。そして、Ｓ１
１３において、上限開度が要求開度以上であるか否かを
判断する。ここで、上限開度が要求開度以上であると判
断する場合には（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１１４に進ん
で、電動水三方弁１６の制御量として要求開度を選択し
た後、Ｓ１１５に進んで、制御フラグとして「回避要求
なし」とし、図１に戻る。一方、上限開度が要求開度以
上であると判断しない場合には（Ｓ１１３：Ｎｏ）、Ｓ
１１６に進んで、電動水三方弁１６の制御量として上限
開度を選択した後、Ｓ１１７に進んで、制御フラグとし
て「回避要求あり」とし、図１に戻る。

【００４３】そして、図２の電動水三方弁１６の制御量
の計算が行われると、図１に戻って、Ｓ１２に進み、図
３の液流量調整弁３０の制御量の計算が行われる。すな
わち、液流量調整弁３０の制御量の計算を行うために
は、先ず、図３のＳ１２１において、圧縮機２１の吐出
口側の冷媒温度と圧縮機２１の吸入口側の冷媒温度を使
用して、液流量調整弁３０の下限開度を制御マップから
求める。次に、Ｓ１２２において、圧縮機２１の吸入口
側の冷媒過熱度（圧縮機２１の吸入口側の冷媒温度と、
圧縮機２１の吸入口側の冷媒圧力に対する飽和ガス温度
とみなせる値との差）を使用して、液流量調整弁３０の
上限開度を制御マップから求める。さらに、Ｓ１２３に
おいて、「室内熱交換器温度」を使用して、液流量調整
弁３０の要求開度を制御マップから求める。そして、Ｓ
１２４において、下限開度が要求開度より大きいか否か
を判断する。

【００４４】ここで、下限開度が要求開度より大きいと
判断する場合には（Ｓ１２４：Ｙｅｓ）、Ｓ１２５に進
んで、上限開度が下限開度より大きいか否か判断する。
このとき、上限開度が下限開度より大きいと判断する場
合には（Ｓ１２５：Ｙｅｓ）、Ｓ１２６に進んで、液流
量調整弁３０の制御量として下限開度を選択した後、Ｓ
１２７に進んで、制御フラグとして「回避要求あり」と
し、図１に戻る。一方、上限開度が下限開度より大きい
と判断しない場合には（Ｓ１２５：Ｎｏ）、Ｓ１２８に
進んで、上限開度と下限開度が等しいか否か判断する。
ここで、上限開度と下限開度が等しいと判断する場合に
は（Ｓ１２８：Ｙｅｓ）、Ｓ１２６に進んで、液流量調
整弁３０の制御量として下限開度を選択した後、Ｓ１２
７に進んで、制御フラグとして「回避要求あり」とし、
図１に戻る。一方、上限開度と下限開度が等しいと判断
しない場合には（Ｓ１２８：Ｎｏ）、Ｓ１２９に進ん
で、液流量調整弁３０の制御量として上限開度を選択し
た後、Ｓ１３０に進んで、制御フラグとして「回避要求
あり」とし、図１に戻る。

【００４５】また、上述したＳ１２４において、下限開
度が要求開度より大きいと判断しない場合には（Ｓ１２
４：Ｎｏ）、Ｓ１３１に進んで、下限開度と要求開度と
が等しいか否かを判断する。

【００４６】ここで、下限開度と要求開度とが等しいと
判断する場合には（Ｓ１３１：Ｙｅｓ）、Ｓ１３２に進
んで、上限開度が要求開度より大きいか否か判断する。
このとき、上限開度が要求開度より大きいと判断する場
合には（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、Ｓ１３３に進んで、液流
量調整弁３０の制御量として要求開度を選択した後、Ｓ
１３４に進んで、制御フラグとして「回避要求なし」と
し、図１に戻る。一方、上限開度が要求開度より大きい
と判断しない場合には（Ｓ１３２：Ｎｏ）、Ｓ１３５に
進んで、上限開度と要求開度が等しいか否か判断する。
ここで、上限開度と要求開度が等しいと判断する場合に
は（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、Ｓ１３３に進んで、液流量調
整弁３０の制御量として要求開度を選択した後、Ｓ１３
４に進んで、制御フラグとして「回避要求なし」とし、
図１に戻る。一方、上限開度と要求開度が等しいと判断
しない場合には（Ｓ１３５：Ｎｏ）、Ｓ１３６に進ん
で、液流量調整弁３０の制御量として上限開度を選択し
た後、Ｓ１３７に進んで、制御フラグとして「回避要求
あり」とし、図１に戻る。

【００４７】また、上述したＳ１３１において、下限開
度と要求開度とが等しいと判断しない場合には（Ｓ１３
１：Ｎｏ）、Ｓ１３８に進んで、上限開度が要求開度よ
り大きいか否か判断する。このとき、上限開度が要求開
度より大きいと判断する場合には（Ｓ１３８：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ１３９に進んで、液流量調整弁３０の制御量と
して要求開度を選択した後、Ｓ１４０に進んで、制御フ
ラグとして「回避要求なし」とし、図１に戻る。一方、
上限開度が要求開度より大きいと判断しない場合には
（Ｓ１３８：Ｎｏ）、Ｓ１４１に進んで、上限開度と要
求開度が等しいか否か判断する。ここで、上限開度と要
求開度が等しいと判断する場合には（Ｓ１４１：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ１３９に進んで、液流量調整弁３０の制御量と
して要求開度を選択した後、Ｓ１４０に進んで、制御フ
ラグとして「回避要求なし」とし、図１に戻る。一方、
上限開度と要求開度が等しいと判断しない場合には（Ｓ
１４１：Ｎｏ）、Ｓ１４２に進んで、液流量調整弁３０
の制御量として上限開度を選択した後、Ｓ１４３に進ん
で、制御フラグとして「回避要求あり」とし、図１に戻
る。

【００４８】そして、図３の液流量調整弁３０の制御量
の計算が行われると、図１に戻り、Ｓ１３において、
「室内熱交換器温度」＜冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ
−「３℃」であるか否かの判断をもって、上げ要求があ
るか否かを判断するとともに、Ｓ１４において、「室内
熱交換器温度」＞冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１
℃」であるか否かを判断をもって、下げ要求があるか否
かを判断する。

【００４９】ここで、「室内熱交換器温度」＜冷媒回路
３の冷媒目標温度ＥＴ−「３℃」であると判断する場
合、すなわち、上げ要求があると判断する場合には（Ｓ
１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１５に進んで、各制御フラグの全て
が「回避要求なし」であるか否かを判断する。このと
き、各制御フラグの全てが「回避要求なし」であると判
断する場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、図４に示した電動
水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御
を行った後に、図１のフローチャートを終了する。一
方、各制御フラグの全てが「回避要求なし」であると判
断しない場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、図５に示した電動
水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御
を行った後に、図１のフローチャートを終了する。

【００５０】一方、上述したＳ１３において、「室内熱
交換器温度」＜冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「３
℃」であると判断しない場合、すなわち、上げ要求があ
ると判断しない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）には、Ｓ１４に進
む。

【００５１】そして、Ｓ１４において、「室内熱交換器
温度」≧冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」であ
ると判断する場合、すなわち、下げ要求があると判断す
る場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、Ｓ１７に進んで、各制
御フラグの全てが「回避要求なし」であるか否かを判断
する。このとき、各制御フラグの全てが「回避要求な
し」であると判断する場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、図
６に示した電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３
０の開度の制御を行った後に、図１のフローチャートを
終了する。一方、各制御フラグの全てが「回避要求な
し」であると判断しない場合には（Ｓ１７：Ｎｏ）、図
７に示した電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３
０の開度の制御を行った後に、図１のフローチャートを
終了する。

【００５２】一方、上述したＳ１４において、「室内熱
交換器温度」≧冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１
℃」であると判断しない場合、すなわち、下げ要求があ
ると判断しない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、Ｓ１８に進
んで、各制御フラグの全てが「回避要求なし」であるか
否かを判断する。このとき、各制御フラグの全てが「回
避要求なし」であると判断する場合には（Ｓ１８：Ｙｅ
ｓ）、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の
開度を維持したままで、図１のフローチャートを終了す
る。一方、各制御フラグの全てが「回避要求なし」であ
ると判断しない場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、図８に示し
た電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度
の制御を行った後に、図１のフローチャートを終了す
る。

【００５３】ここで、図４に示した電動水三方弁１６の
開度及び液流量調節弁３０の開度の制御について説明す
ると、先ず、Ｓ２１において、電動水三方弁１６の開度
及び液流量調節弁３０の開度が最小開度であるか否かを
判断する。ここで、電動水三方弁１６の開度及び液流量
調節弁３０の開度が最小開度であると判断する場合には
（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２２に進んで、電動水三方弁１
６の開度を要求開度にするとともに、Ｓ２３に進んで、
液流量調節弁３０の開度を要求開度にする。一方、電動
水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度が最小
開度であると判断しない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ
２４に進んで、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節
弁３０の開度が最大開度であるか否かを判断する。

【００５４】このとき、電動水三方弁１６の開度及び液
流量調節弁３０の開度が最大開度であると判断する場合
には（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、電動水三方弁１６の開度及び
液流量調節弁３０の開度を維持する。一方、電動水三方
弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度が最大開度で
あると判断しない場合には（Ｓ２４：Ｎｏ）、Ｓ２５に
進んで、電動水三方弁１６の開度又は液流量調節弁３０
の開度が最大開度であるか否かを判断する。

【００５５】ここで、電動水三方弁１６の開度又は液流
量調節弁３０の開度が最大開度であると判断する場合に
は（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、Ｓ２６に進んで、液流量調節弁
３０の開度が最大開度であるか否かを判断する。このと
き、液流量調節弁３０の開度が最大開度であると判断す
る場合には（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、Ｓ２７に進んで、電動
水三方弁１６の開度を要求開度にする。一方、液流量調
節弁３０の開度が最大開度であると判断しない場合には
（Ｓ２６：Ｎｏ）、Ｓ２８に進んで、液流量調節弁３０
の開度を要求開度にする。

【００５６】また、上述したＳ２５において、電動水三
方弁１６の開度又は液流量調節弁３０の開度が最大開度
であると判断しない場合には（Ｓ２５：Ｎｏ）、Ｓ２９
に進んで、液流量調節弁３０の開度の制御が前回の制御
で行われたか否かを判断する。このとき、液流量調節弁
３０の開度の制御が前回の制御で行われたと判断する場
合には（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、Ｓ３０に進んで、電動水三
方弁１６の開度を要求開度にする。一方、液流量調節弁
３０の開度の制御が前回の制御で行われたと判断しない
場合には（Ｓ２９：Ｎｏ）、Ｓ３１に進んで、液流量調
節弁３０の開度を要求開度にする。

【００５７】また、図５に示した電動水三方弁１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度の制御について説明する
と、先ず、Ｓ４１において、電動水三方弁１６の制御フ
ラグのみが「回避要求あり」であるか否かを判断する。
ここで、電動水三方弁１６の制御フラグのみが「回避要
求あり」であると判断する場合には（Ｓ４１：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ４２に進んで、液流量調節弁３０の開度を要求
開度にするとともに、Ｓ４３に進んで、電動水三方弁１
６の開度を上限開度にする。一方、電動水三方弁１６の
制御フラグのみが「回避要求あり」であると判断しない
場合には（Ｓ４１：Ｎｏ）、Ｓ４４に進んで、液流量調
節弁３０の制御フラグのみが「回避要求あり」であるか
否かを判断する。

【００５８】このとき、液流量調節弁３０の制御フラグ
のみが「回避要求あり」であると判断する場合には（Ｓ
４４：Ｙｅｓ）、Ｓ４５に進んで、液流量調節弁３０の
開度の制御が開方向となるか否かを判断する。ここで、
液流量調節弁３０の開度の制御が開方向となると判断す
る場合には（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、Ｓ４６に進んで、液流
量調節弁３０の開度を下限開度にする。一方、液流量調
節弁３０の開度の制御が開方向となると判断しない場合
には（Ｓ４５：Ｎｏ）、Ｓ４７に進んで、電動水三方弁
１６の開度を要求開度にするとともに、Ｓ４８に進ん
で、液流量調節弁３０の開度を上限開度にする。

【００５９】また、上述したＳ４４において、液流量調
節弁３０の制御フラグのみが「回避要求あり」であると
判断しない場合には（Ｓ４４：Ｎｏ）、Ｓ４９に進ん
で、電動水三方弁１６の開度を上限開度にするととも
に、Ｓ５０に進んで、図１のＳ１２の計算結果に基づい
て、液流量調節弁３０の開度を上限開度又は下限開度に
する。

【００６０】また、図６に示した電動水三方弁１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度の制御について説明する
と、先ず、Ｓ６１において、電動水三方弁１６の開度が
最小開度であるか否かを判断する。ここで、電動水三方
弁１６の開度が最小開度であると判断する場合には（Ｓ
６１：Ｙｅｓ）、Ｓ６２に進んで、液流量調節弁３０の
開度を要求開度にする。一方、電動水三方弁１６の開度
が最小開度であると判断しない場合には（Ｓ６１：Ｎ
ｏ）、Ｓ６３に進んで、液流量調節弁３０の開度の制御
が前回の制御で行われた否かを判断する。このとき、液
流量調節弁３０の開度の制御が前回の制御で行われたと
判断する場合には（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、Ｓ６４に進ん
で、電動水三方弁１６の開度を要求開度とする。一方、
液流量調節弁３０の開度の制御が前回の制御で行われた
と判断しない場合には（Ｓ６３：Ｎｏ）、液流量調節弁
３０の開度を要求開度とする。

【００６１】また、図７に示した電動水三方弁１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度の制御について説明する
と、先ず、Ｓ７１において、電動水三方弁１６の制御フ
ラグ及び液流量調節弁３０の制御フラグが「回避要求あ
り」であるか否かを判断する。ここで、電動水三方弁１
６の制御フラグ及び液流量調節弁３０の制御フラグが
「回避要求あり」であると判断する場合には（Ｓ７１：
Ｙｅｓ）、Ｓ７２に進んで、電動水三方弁１６の開度を
上限開度とするとともに、Ｓ７３に進んで、図１のＳ１
２の計算結果に基づいて、液流量調節弁３０の開度を上
限開度又は下限開度にする。一方、電動水三方弁１６の
制御フラグ及び液流量調節弁３０の制御フラグが「回避
要求あり」であると判断しない場合には（Ｓ７１：Ｎ
ｏ）、Ｓ７４に進んで、電動水三方弁１６の制御フラグ
のみが「回避要求あり」であるか否かを判断する。

【００６２】ここで、電動水三方弁１６の制御フラグの
みが「回避要求あり」であると判断する場合には（Ｓ７
４：Ｙｅｓ）、Ｓ７５に進んで、電動水三方弁１６の開
度を上限開度とする。一方、電動水三方弁１６の制御フ
ラグのみが「回避要求あり」であると判断しない場合に
は（Ｓ７４：Ｎｏ）、Ｓ７６に進んで、電動水三方弁１
６の開度が最小開度であるか否かを判断する。

【００６３】このとき、電動水三方弁１６の開度が最小
開度であると判断する場合には（Ｓ７６：Ｙｅｓ）、Ｓ
７７に進んで、図１のＳ１２の計算結果に基づいて、液
流量調節弁３０の開度を上限開度又は下限開度にする。
一方、電動水三方弁１６の開度が最小開度であると判断
しない場合には（Ｓ７６：Ｎｏ）、Ｓ７８に進んで、液
流量調節弁３０の開度の制御が開方向となるか否かを判
断する。

【００６４】ここで、液流量調節弁３０の開度の制御が
開方向となると判断する場合には（Ｓ７８：Ｙｅｓ）、
Ｓ７９に進んで、電動水三方弁１６の開度を要求開度と
するとともに、Ｓ８０に進んで、液流量調節弁３０の開
度を上限開度にする。一方、液流量調節弁３０の開度の
制御が開方向となると判断しない場合には（Ｓ７８：Ｎ
ｏ）、Ｓ８１に進んで、液流量調節弁３０の開度を下限
開度にする。

【００６５】また、図８に示した電動水三方弁１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度の制御について説明する
と、先ず、Ｓ９１において、電動水三方弁１６の制御フ
ラグのみが「回避要求あり」であるか否かを判断する。
ここで、電動水三方弁１６の制御フラグのみが「回避要
求あり」であると判断する場合には（Ｓ９１：Ｙｅ
ｓ）、Ｓ９２に進んで、電動水三方弁１６の開度を上限
開度とする。一方、電動水三方弁１６の制御フラグのみ
が「回避要求あり」であると判断しない場合には（Ｓ９
１：Ｎｏ）、Ｓ９３に進んで、液流量調節弁３０の制御
フラグのみが「回避要求あり」であるか否かを判断す
る。

【００６６】このとき、液流量調節弁３０の制御フラグ
のみが「回避要求あり」であると判断する場合には（Ｓ
９３：Ｙｅｓ）、Ｓ９４に進んで、図１のＳ１２の計算
結果に基づいて、液流量調節弁３０の開度を上限開度又
は下限開度にする。一方、液流量調節弁３０の制御フラ
グのみが「回避要求あり」であると判断しない場合には
（Ｓ９３：Ｎｏ）、Ｓ９５に進んで、図１のＳ１２の計
算結果に基づいて、液流量調節弁３０の開度を上限開度
又は下限開度にするとともに、Ｓ９６に進んで、電動水
三方弁１６の開度を上限開度とする。

【００６７】以上より、第２実施の形態のヒートポンプ
１では、図１に示すように、冷媒回路３の冷媒目標温度
ＥＴ−「３℃」≦「室内熱交換器温度」≦冷媒回路３の
冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」のときは（Ｓ１３：Ｎｏ，
Ｓ１４：Ｎｏ，Ｓ１８：Ｎｏ）、電動水三方弁１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度を維持するように制御す
るので、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０
の開度の制御に対する第１不感帯となる。従って、電動
水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の制御
に対する第１不感帯は２℃の幅を持つ。また、冷媒回路
３の冷媒目標温度ＥＴ−「２℃」が電動水三方弁１６の
開度及び液流量調節弁３０の開度の制御の基準となる。
また、上述したように、エンジン１２の回転数の制御に
対する第２不感帯は、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−
「１℃」＜「室内熱交換器温度」≦冷媒回路３の冷媒目
標温度ＥＴ＋「２℃」であるので、電動水三方弁１６の
開度及び液流量調節弁３０の開度の制御に対する第１不
感帯と隣接することになる。

【００６８】尚、第２実施の形態のヒートポンプ１で
は、室内熱交換器２２の冷媒温度を適正に保つことに加
えて、圧縮機２１の吸入口側の冷媒温度や、圧縮機２１
の吐出口側の冷媒温度、圧縮機２１の吸入口側の冷媒過
熱度を適正に保つことも考慮されている。具体的には、
「室内熱交換器温度」を使用して制御マップから求めら
れた電動水三方弁１６の要求開度への制御と、「室内熱
交換器温度」を使用して制御マップから求められた液流
量調整弁３０の要求開度への制御とが、室内熱交換器２
２の冷媒温度を適正に保つものであり、電動水三方弁１
６の上限開度又は下限開度への制御と、液流量調整弁３
０上限開度又は下限開度への制御とが、圧縮機２１の吸
入口側の冷媒温度や、圧縮機２１の吐出口側の冷媒温
度、圧縮機２１の吸入口側の冷媒過熱度を適正に保つた
めのものである。

【００６９】そして、電動水三方弁１６の制御フラグや
液流量調節弁３０の制御フラグの「回避要求なし」と
は、室内熱交換器２２の冷媒温度を適正に保つことが優
先されることを意味し、電動水三方弁１６の制御フラグ
や液流量調節弁３０の制御フラグの「回避要求あり」と
は、圧縮機２１の吸入口側の冷媒温度や、圧縮機２１の
吐出口側の冷媒温度、圧縮機２１の吸入口側の冷媒過熱
度を適正に保つことが優先されることを意味する。従っ
て、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「３℃」≦「室内
熱交換器温度」≦冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１
℃」のときであって（Ｓ１３：Ｎｏ，Ｓ１４：Ｎｏ）、
電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度の
制御に対する第１不感帯にあっても、圧縮機２１の吸入
口側の冷媒温度や、圧縮機２１の吐出口側の冷媒温度、
圧縮機２１の吸入口側の冷媒過熱度を適正に保つことが
優先される状態にあり、電動水三方弁１６の制御フラグ
又は液流量調節弁３０の制御フラグが「回避要求あり」
であるときは（Ｓ１８：Ｎｏ）、電動水三方弁１６の開
度又は液流量調節弁３０の開度の制御が行われる。

【００７０】以上詳細に説明したように、第２実施の形
態のヒートポンプ１は、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴ
に基づいてエンジン１２の回転数を制御することにより
冷媒回路３の冷媒循環量をコントロールするものであ
る。その一方で、第２実施の形態のヒートポンプ１は、
図１に示すように、冷媒回路３の冷媒目標温度ＥＴに基
づいて電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の
開度を制御することにより冷房運転時の冷凍サイクルの
蒸発工程の不足分を熱交換器１７で補うものである。

【００７１】この点、第２実施の形態のヒートポンプ１
では、電動水三方弁液１６の開度及び液流量調節弁３０
の開度の制御の基準となる冷媒目標温度ＥＴ−「２℃」
をエンジン１２の回転数の制御で基準となる冷媒目標温
度ＥＴよりも低く設定しており、各制御の定常時におい
て、エンジン１２の回転数が最低でないときは、必ず、
電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０の開度が
全閉となり、逆に、電動水三方弁１６の開度及び液流量
調節弁３０の開度が開いているときは、必ず、エンジン
１２の回転数が最低となる。従って、冷房運転時の冷凍
サイクルの蒸発工程の不足分を補う際は、エンジン１２
の回転数を最低にすることが熱交換器１７で補うことよ
りも優先される。

【００７２】すなわち、第２実施の形態のヒートポンプ
１では、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁３０
の開度の制御で基準となる冷媒目標温度ＥＴ−「２℃」
をエンジン１２の回転数の制御で基準となる冷媒目標温
度ＥＴよりも低く設定することにより、冷房運転時の冷
凍サイクルの蒸発工程の不足分を補う際（各制御の定常
時）に、エンジン１２の回転数を最低にすることを熱交
換器１７で補うことよりも優先して行うことが可能とな
るので、成績係数の低下を防止することができ、さら
に、このとき、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節
弁３０の開度の制御とエンジン１２の回転数の制御とが
独立して行われるので、電動水三方弁１６の開度及び液
流量調節弁３０の開度の制御とエンジン１２の回転数の
制御とを安定に行うことができる。

【００７３】さらに、第２実施の形態のヒートポンプ１
においては、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁
３０の開度が維持される第１不感帯（冷媒回路３の冷媒
目標温度ＥＴ−「３℃」≦「室内熱交換器温度」≦冷媒
回路３の冷媒目標温度ＥＴ−「１℃」）とエンジン１２
の回転数が維持される第２不感帯（冷媒回路３の冷媒目
標温度ＥＴ−「１℃」＜「室内熱交換器温度」≦冷媒回
路３の冷媒目標温度ＥＴ＋「２℃」）とを隣接して設け
ているので、電動水三方弁１６の開度及び液流量調節弁
３０の開度の制御とエンジン１２の回転数の制御とをよ
り安定に行うことができる。

【００７４】尚、第１実施の形態及び第２実施の形態の
ヒートポンプ１では、電動水三方弁液１６の開度及び液
流量調節弁３０の開度の制御の基準を冷媒目標温度ＥＴ
−「２℃」としているが、この点、冷媒目標温度ＥＴか
ら大きく離すと、室内熱交換器２２の冷媒温度を適正に
保つことができなくなるので、電動水三方弁液１６の開
度及び液流量調節弁３０の開度の制御の基準は、冷媒目
標温度ＥＴに近いことが望ましい。

【００７５】

【発明の効果】本発明のヒートポンプでは、電動水三方
弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御で基準となる冷
媒目標温度をエンジンの回転数の制御で基準となる冷媒
目標温度よりも低く設定することにより、冷凍サイクル
の蒸発工程の不足分を補う際（各制御の定常時）に、エ
ンジンの回転数を最低にすることを熱交換器で補うこと
よりも優先して行うことが可能となるので、成績係数の
低下を防止することができ、さらに、このとき、電動水
三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御とエンジン
の回転数の制御とが独立して行われるので、電動水三方
弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御とエンジンの回
転数の制御とを安定に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図２】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度の制御量の計算手順を示すフローチャー
ト図である。

【図３】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、液流
量調整弁の開度の制御量の計算手順を示すフローチャー
ト図である。

【図４】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図５】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図６】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図７】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図８】第２実施の形態のヒートポンプにおいて、電動
水三方弁の開度及び液流量調節弁の開度の制御を示すフ
ローチャート図である。

【図９】第１実施の形態のヒートポンプにおいて、エン
ジンの回転数の制御と、電動水三方弁の開度及び液流量
調節弁の開度の制御とを示すフローチャート図である。

【図１０】本発明及び従来技術のヒートポンプの回路図
である。

【符号の説明】

１ヒートポンプ２冷却水回路３冷媒回路１２エンジン１６電動水三方弁１７熱交換器３０液流量調節弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源であるエンジンの排熱を回収する
ための冷却水回路と、冷凍サイクルにより冷房・暖房を
行うための冷媒回路と、前記冷媒回路の冷媒を低温流体
とするとともに前記冷却水回路のエンジン冷却水を高温
流体とする熱交換器と、前記熱交換器に向かう前記冷媒
の流量をコントロールする液流量調節弁と、前記熱交換
器に向かう前記エンジン冷却水の流量をコントロールす
る電動水三方弁と、を有し、前記冷媒回路の冷媒目標温
度に基づいて前記エンジンの回転数を制御することによ
り前記冷媒回路の冷媒循環量をコントロールするととも
に、前記冷媒回路の冷媒目標温度に基づいて前記電動水
三方弁の開度及び前記液流量調節弁の開度を制御するこ
とにより前記冷凍サイクルの蒸発工程の不足分を前記熱
交換器で補うヒートポンプにおいて、前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調節弁の開度の
制御と前記エンジンの回転数の制御とを独立して行うと
ともに、前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調節弁
の開度の制御で使用する冷媒目標温度を前記エンジンの
回転数の制御で使用する冷媒目標温度よりも低く設定し
たこと、を特徴とするヒートポンプ。
【請求項２】請求項１に記載するヒートポンプであっ
て、前記電動水三方弁の開度及び前記液流量調節弁の開度が
維持される第１不感帯と前記エンジンの回転数が維持さ
れる第２不感帯とを隣接して設けたこと、を特徴とする
ヒートポンプ。