JP2008039299A - エンジン駆動式ヒートポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン駆動式ヒートポンプの除霜運転において、本来の運転への影響が少ない除霜運転への移行する状況判断及び時期を提示する。
【解決手段】エンジン駆動式ヒートポンプ１において、室内熱交換器６への冷媒流入を停止し或いは冷媒流入を制限して室内熱交換器６で蒸発させない冷媒を廃熱回収器７で蒸発させる除霜運転モードを備えるにあたり、室外熱交換器５の着霜判定時に除霜運転モードに移行する通常除霜設定と、前記通常除霜設定より除霜運転モードへの移行条件が厳しい暖房重視設定と、空調運転停止の際のみに除霜運転モードへ移行する停止時除霜設定と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンジン駆動式ヒートポンプの除霜運転へ移行する時期又は状況判断の制御技術に関する。

従来、空気調和機の一つであり、圧縮機をエンジンで駆動する構成としたエンジン駆動式ヒートポンプは公知である。また、冷媒蒸発の吸熱によってエンジン冷却水を冷却する廃熱回収器を備えたエンジン駆動式ヒートポンプも公知である。
例えば、特許文献１は、室内熱交換器と室外熱交換器を接続する液管から分岐して室外熱交換器と並列にエンジン冷却水の廃熱を熱源とする廃熱回収器を設け、分岐点と室外熱交換器又は廃熱回収器の経路に各々膨張弁を設け、廃熱回収器通過冷媒を四方弁と圧縮機吸入口を結ぶ経路に合流する冷媒回路構成を開示している。また、特許文献１の冷媒回路構成は、廃熱回収器通過冷媒の合流点と四方弁の間に逆止弁を設けている。

空気調和機の暖房運転時において、室外熱交換器は蒸発器として作用する。例えば、室外熱交換器において蒸発温度が外気温度以下となったとする。このとき、室外熱交換器に周囲空気の水分が結露する。さらに、室外熱交換器において蒸発温度が略０℃以下となったとする。このとき、室外熱交換器に結露した水分が氷結し着霜する。除霜運転は、室外熱交換器の熱伝達率を低下させる着霜を解かす運転方法である。
例えば、特許文献２は、外部空気以外に熱源が存在する冷媒回路において、除霜運転の際に室内熱交換器への冷媒流入を停止し或いは冷媒流入を制限して、室外熱交換器の除霜を行なって室内熱交換器で蒸発させない冷媒を外部空気以外の熱源で蒸発させる構成を開示している。
特開平５―１８６２９号公報 特許第２７３７５４３号公報

しかし、特許文献１又は２において、暖房運転から除霜運転へ移行する時期又は状況判断については明確に開示されていない。除霜運転は、暖房を休止する運転である。そのため、移行判断を誤った場合には、暖房能力の低下等の影響が起こる。
そこで、解決しようとする課題は、エンジン駆動式ヒートポンプの除霜運転において、本来の運転への影響が少ない除霜運転への移行する状況判断及び時期を提示することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、室内熱交換器と室外熱交換器の接続液管から分岐し前記室外熱交換器と並列に廃熱回収器を設け、分岐点と前記室外熱交換器又は前記廃熱回収器の経路に各々、膨張弁を設け、前記廃熱回収器通過冷媒を四方弁と圧縮機吸入口を結ぶ経路に合流し、前記廃熱回収器通過冷媒の合流点と前記四方弁の間に逆止弁を設けるエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記室内熱交換器への冷媒流入を停止し或いは冷媒流入を制限して室内熱交換器で蒸発させない冷媒を前記廃熱回収器で蒸発させる除霜運転モードを備えるにあたり、前記室外熱交換器の着霜判定時に除霜運転モードに移行する通常除霜設定と、前記通常除霜設定より除霜運転モードへの移行条件が厳しい暖房重視設定と、空調運転停止の際のみに除霜運転モードへ移行する停止時除霜設定と、を備えたものである。

請求項２においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記室外熱交換器と前記廃熱回収器を併用して蒸発圧力が略一定となるように前記廃熱回収器の能力を抑制しているときは、前記室外熱交換器の着霜判定情報の一つとして圧縮機吸入圧力から換算する冷媒蒸発温度を用いるものである。

請求項３においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記室外熱交換器と前記廃熱回収器とを併用して蒸発圧力が略一定となるよう前記廃熱回収器の能力を抑制していないときは、前記室外熱交換器の着霜判定情報の一つとして前記室外熱交換器と前記合流点までの経路の冷媒温度を用いるものである。

請求項４においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記暖房重視設定が選択されているときに前記室外熱交換器と接続されている全ての室内熱交換器での室内熱交換器流入空気温度と設定室内温度との温度差が所定時間連続して所定値以下となったときは、除霜運転モードへの移行を許可するものである。

請求項５においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記暖房重視設定が選択されているときに着霜判定時間の積算値が許容最大時間に到達したときは、除霜運転モードへの移行を許可するものである。

請求項６においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記停止時除霜設定が選択されているときは少なくとも外気温度が所定値よりも低い状態での暖房運転のときには前記室外熱交換器への冷媒流入を停止して前記廃熱回収器のみを使用するように設定がなされるものである。

請求項７においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、前記通常除霜設定が初期設定であるものである。

請求項８においては、請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、エンジン駆動式ヒートポンプの設置現地で前記通常除霜設定、暖房重視運転又は前記停止時除霜設定の選択が可能であるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、除霜運転への移行条件を暖房運転を重視する度合いにおいて、３つの設定で分けられている。このようにして、使用者のニーズに応じた除霜運転への移行が実現できる。

請求項２においては、過熱度がついている圧縮機吸入冷媒温度ではなく、室外熱交換器での冷媒蒸発温度相当温度を着霜判定情報の一つとされている。このようにして、請求項１の効果に加え、除霜運転への移行において着霜判定精度が向上できる。

請求項３においては、室外熱交換器の冷媒蒸発温度に最も近い冷媒温度を着霜判定情報の一つとされている。このようにして、請求項１の効果に加え、除霜運転への移行において着霜判定精度が向上できる。

請求項４においては、室内温度が設定温度近傍に収束すれば除霜運転へ移行される。このようにして、請求項１の効果に加え、暖房重視という空調ニーズを満たしつつ、室外熱交換器の除霜も適宜可能とできる。

請求項５においては、室外熱交換器の除霜が著しく困難になる前に除霜運転へ移行される。継続的な暖房重視運転ができる。

請求項６においては、着霜が発生する可能性のある暖房運転において、室外熱交換器の使用が停止される。このようにして、請求項１の効果に加え、着霜を極力抑えることができる。つまり、エンジン駆動式ヒートポンプにおいて除霜運転の頻度を低減できる。

請求項７においては、出荷時等の初期設定を通常除霜設定とされる。つまり、特に暖房重視運転や停止時のみ除霜運転を許可したいという使用者のみが設定変更すれば良い。このようにして、請求項１の効果に加え、エンジン駆動式ヒートポンプの設置時の作業性を向上できる。

請求項８においては、設置現地の状況又は使用者の要求に応じて適宜設定変更ができる。このようにして、請求項１の効果に加え、エンジン駆動式ヒートポンプの現地ニーズへの対応性を向上できる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るエンジン駆動式ヒートポンプを示した冷媒回路図、図２は暖房運転Ｐ（通常の暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図、図３は暖房運転Ｑ（廃熱回収を伴う暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図である。
図４は暖房運転Ｒ（廃熱回収のみの暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図、図５は除霜運転の冷媒挙動を示した冷媒回路図、図６は暖房運転Ｒ強制実行制御のフローを示したフロー図である。
図７は除霜運転への移行をまとめたテーブル図である。

まず、図１を用いて、本発明の実施例であるエンジン駆動式ヒートポンプ１の冷媒回路構成について、詳細に説明する。本実施例では、説明を簡略にするため、１台の室外機２に対し１台の室内機３が接続されるエンジン駆動式ヒートポンプ１を例示している。しかし、実際には１台の室外機２に対し複数台の室内機３・・３が接続されることが多い。

図１に示すように、エンジン駆動式ヒートポンプ１は、駆動源としてのエンジン９から動力を得て冷媒を圧縮する圧縮機１０ａ・１０ｂと、この圧縮機２の吐出側に接続され冷房時及び暖房時で冷媒の流れを切り換える四方弁１８と、冷房時に圧縮機１０から四方弁１８を介して吐出冷媒が供給される室外熱交換器５と、この室外熱交換器５を室外空気と熱交換させる室外ファン１１と、暖房時に圧縮機１０から四方弁１８を介して吐出冷媒が供給される室内熱交換器６と、この室内熱交換器６を室内空気と熱交換させる室内ファン１２と、室外熱交換器５と室内熱交換器６との間に配設される室外熱交換器用膨張弁１５とから構成されている。

圧縮機１０は、吸入側からガス冷媒を吸引・圧縮し、高温・高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機１０の吐出側には、吐出経路３１を介して四方弁１８が接続されており、この吐出経路３１にはガス冷媒中に含まれる冷凍機油を分離して圧縮機１０の吸入側に戻すためのオイルセパレータ２１が設けられている。すなわち、圧縮機１０から吐出されるガス冷媒は、オイルセパレータ２１を介して四方弁１８へと流入し、この四方弁１８にて所定の方向に導かれる。また、圧縮機１０に吸引されるガス冷媒も四方弁１８にて導かれるため、圧縮機１０の冷媒吸入側と四方弁１８とは吸入経路３０により接続されている。なお、吸入経路３０の途上には逆止弁１９が設けられている。

四方弁１８は、室外熱交換器５の一端側に接続されており、この室外熱交換器５の他端側には、レシーバ２０が接続されている。一方、室内熱交換器６は、一端が液経路３２を介してレシーバ２０に接続されており、他端は四方弁１８に接続されている。
廃熱回収器７は、前記室外熱交換器用膨張弁１５とレシーバ２０の間から分岐し、吸入経路３０に接続される廃熱回収経路３３に設けられている。廃熱回収経路３３には、吸入経路３０に向かって廃熱回収器膨張弁１７、過冷却熱交換器８、廃熱回収器７順にて、これらが直列に接続されている。

吸入経路３０は、四方弁１８から廃熱回収経路３３と接続するまでの途上に温度センサー２５及び圧力センサー２４と温度センサー２６が設けられている。他方、廃熱回収経路３３には、廃熱回収器７から吸入経路３０と接続するまでに温度センサー２７が設けられている。
また、室内機３の空気吸込み口には、吸込温度センサー２８が設けられ、他方、室外機２の空気吸込み口には、外気温度センサー２９が設けられている。
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ（以下ＥＣＵ４０とする）は、これらのセンサーと接続され、アクチュエータ（エンジン、膨張弁等）とも接続されている。ＥＣＵ４０は、センサー類の情報に基づき、アクチュエータを制御して種々の運転を行なう。

ここで、図２乃至図４を用いて、エンジン駆動式ヒートポンプ１の３つの暖房運転モード（暖房運転Ｐ、Ｑ及びＲ）について、詳細に説明する。なお、図２乃至図４では、ＥＣＵ４０及びエンジン９の図示を省略している。
まず、図２を用いて、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｐについて、詳細に説明する。図２に示す冷媒回路中の太線は、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｐにおける冷媒の流れを表している。暖房運転Ｐは、室外熱交換器５のみを蒸発器として用いる通常の暖房運転である。
暖房運転Ｐにおいて、四方弁１８は、室外熱交換器５と吸入経路３０を連通すると共に、吐出経路３１と室内熱交換器６とを連通する状態となる。また、室内熱交換器用膨張弁１６は全開とされ、廃熱回収器膨張弁１７は全閉とされる。
このような構成とすることで、圧縮機１０より吐出される高温・高圧のガス冷媒は、室内熱交換器６へ流れ、冷媒の凝縮に伴う放熱作用で暖房が行われる。凝縮した液冷媒は、全開の室内熱交換器用膨張弁１６を通過して液経路３２を経てレシーバ２０へ還流する。液冷媒は、レシーバ２０より室外熱交換器用膨張弁１５の絞り作用で急激に減圧され霧状となって、室外熱交換器５に流れる。そして、室外熱交換器５で外気から吸熱して蒸発したガス冷媒は、四方弁１８から吸入経路３０へ流れ、圧縮機１０へ吸入される。

次に、図３を用いて、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｑについて、詳細に説明する。図３に示す冷媒回路中の太線は、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｑにおける冷媒の流れを表している。暖房運転Ｑは、室外熱交換器５及び廃熱回収器７を蒸発器として用いる暖房運転である。
暖房運転Ｑにおいて、四方弁１８は、室外熱交換器５と吸入経路３０を連通すると共に、吐出経路３１と室内熱交換器６とを連通する状態とされる。また、室内熱交換器用膨張弁１６は全開とされる。
このような構成とすることで、圧縮機１０より吐出される高温・高圧のガス冷媒は、室内熱交換器６へ流れ、冷媒の凝縮に伴う放熱作用で暖房が行われる。凝縮した液冷媒は、全開の室内熱交換器用膨張弁１６を通過して液経路３２を経てレシーバ２０へ還流する。液冷媒は、レシーバ２０より室外熱交換器用膨張弁１５の絞り作用で急激に減圧され霧状となって、室外熱交換器５に流れる。そして、室外熱交換器５で外気から吸熱して蒸発したガス冷媒は、四方弁１８から吸入経路３０へ流れ、圧縮機１０へ吸入される。以上は暖房運転Ｐと同様である。
暖房運転Ｑの特色として、一部の液冷媒は、レシーバ２０より廃熱回収経路３３を流れ、廃熱回収器用膨張弁１７の絞り作用で急激に減圧され霧状となって、廃熱回収器７に流れる。そして、廃熱回収器７でエンジン冷却水から吸熱して蒸発したガス冷媒は、吸入経路３０へ流れ、圧縮機１０へ吸入される。
このようにして、暖房運転Ｑにおいて、吸入経路３０に二つの経路（廃熱回収経路３３及び室外熱交換器５）からガス冷媒が合流するので、二つの経路の冷媒圧力を略同一とする必要がある。通常、暖房運転が行なわれる低温外気においては、エンジン冷却水温度が外気温度よりも高いために、廃熱回収経路３３の蒸発圧力が室外熱交換器５の蒸発圧力よりも高くなる。そのため、廃熱回収器用膨張弁１７にて廃熱回収経路３３の冷媒量を調整し、廃熱回収器７の冷媒蒸発圧力を低下させる制御が行なわれる。

次に、図４を用いて、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｒについて、詳細に説明する。図４に示す冷媒回路中の太線は、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転Ｒにおける冷媒の流れを表している。暖房運転Ｒは、廃熱回収器７のみを蒸発器として用いる暖房運転である。
暖房運転Ｒにおいて、四方弁１８は、室外熱交換器５と吸入経路３０を連通すると共に、吐出経路３１と室内熱交換器６とを連通する状態とされる。また、室内熱交換器用膨張弁１６は全開とされ、室外熱交換器用膨張弁１５は全閉とされる。
このような構成とすることで、圧縮機１０より吐出される高温・高圧のガス冷媒は、室内熱交換器６へ流れ、冷媒の凝縮に伴う放熱作用で暖房が行われる。凝縮した液冷媒は、全開の室内熱交換器用膨張弁１６を通過して液経路３２を経てレシーバ２０へ還流する。液冷媒は、レシーバ２０より廃熱回収経路３３を流れ、廃熱回収器用膨張弁１７の絞り作用で急激に減圧され霧状となって、廃熱回収器７に流れる。そして、廃熱回収器７でエンジン冷却水から吸熱して蒸発したガス冷媒は、吸入経路３０へ流れ、圧縮機１０へ吸入される。
ここで、室外熱交換器５が外気に曝されているため内部温度が低下して冷媒圧力が最も低くなることから冷媒が室外熱交換器５へ寝込むことを逆止弁１９により防止している。

ここで、室外熱交換器５の除霜について詳細に説明する。
室外熱交換器５は、エンジン駆動式ヒートポンプ１の暖房運転時において蒸発器として作用する。このとき、冷媒蒸発温度が外気温度より低い場合、室外熱交換器５の表面に結露が発生する。さらに、冷媒蒸発温度が０℃以下を継続した場合、結露が氷結して室外熱交換器５に着霜する。そのため、室外熱交換器５は熱通過率が低下し、蒸発能力の低下すなわち暖房能力の低下に到る。除霜運転は、この室外熱交換器５の着霜を解かす運転方法である。

次に、図５を用いて、エンジン駆動式ヒートポンプ１の除霜運転について、詳細に説明する。図５に示す冷媒回路中の太線は、エンジン駆動式ヒートポンプ１の除霜運転における冷媒の流れを表している。
除霜運転においては、四方弁１８は、室外熱交換器５と吐出経路３１を連通すると共に、吸入経路３０と室内熱交換器６とを連通する状態とされる。また、室外熱交換器用膨張弁１５及び室内熱交換器用膨張弁１６は全閉とされる。
このような構成とすることで、圧縮機１０より吐出される高温・高圧のガス冷媒は、室外熱交換器５へ流れ、冷媒の凝縮に伴う放熱作用で室外熱交換器５の着霜を解かす。凝縮した液冷媒は、液経路３２を経てレシーバ２０へ流入する。液冷媒は、レシーバ２０より廃熱回収器用用膨張弁１７の絞り作用で急激に減圧され霧状となって、廃熱回収器７に流れる。そして、廃熱回収器７でエンジン冷却水から吸熱して蒸発したガス冷媒は、吸入経路３０へ流れ、圧縮機１０へ吸入される。
このようにして、除霜運転は、室外熱交換器５を逆に凝縮器として作用させ、冷媒を凝縮させ、凝縮に伴う放熱で室外熱交換器５表面の着霜を解かす運転である。このとき、室内熱交換器用膨張弁１６は全閉のため、室内熱交換器６には冷媒は流れず、暖房運転は行なわれないことになる。

ここで、図２及び図３を用いて、着霜判定について詳細に説明する。着霜判定は、外気温度が室外熱交換器５の冷媒温度よりも低いこと、並びに室外熱交換器５の冷媒温度が０℃以下であることに基づいて判断される。
まず、図２に示すように、暖房運転Ｐは、室外熱交換器５のみが蒸発器として作用しており、室外熱交換器５は室外熱交換器用膨張弁１５により略過熱度０の状態で運転されている。そこで、ＥＣＵ４０は、ＴＳ１とＴＡ１とを用いて着霜判定を行なう。ＴＳ１は、室外熱交換器５の出口に設けられた温度センサー２５により検出される冷媒温度である。ＴＡ１は、室外熱交換器５の吸込口に設けられた温度センサー２９により検出される外気温度である。具体的な判定制御については後述する。
すなわち、室外熱交換器５の冷媒蒸発温度に最も近い冷媒温度ＴＳ１を着霜判定手段の一つとしている。このようにして、除霜運転への移行において着霜判定精度が向上できる。

次に、図３に示すように、暖房運転Ｑ及びＲは、室外熱交換器５及び廃熱回収器７が蒸発器として作用しており、室外熱交換器５において、過熱度がついた状態で運転される。そのため、ＴＳ１で検出される冷媒温度では室外熱交換器５での冷媒蒸発温度を表していない。そこで、ＥＣＵ４０は、ＴｈＰＬとＴＡ１とを用いて着霜判定を行なう。ＴｈＰＬは、室外熱交換器５の出口に設けられた圧力センサー２４により検出される冷媒圧力ＰＬより算出される圧力飽和相当温度である。なお、ＰＬとＴｈＰＬとの相関は、予めＥＣＵ４０に記憶されているものとする。具体的な判定制御については後述する。
すなわち、室外熱交換器５に過熱度がついている状態では、室外熱交換器５での冷媒蒸発温度相当温度を着霜判定情報の一つとしている。このようにして、除霜運転への移行において着霜判定精度が向上できる。

次に、図６を用いて、暖房運転Ｒ強制実行制御について詳細に説明する。
まず、ＥＣＵ４０は、暖房運転中において除霜設定モードが設定Ｚに選択されているかどうかを確認する（Ｓ１０１）。次に、ＥＣＵ４０は、除霜設定モードが設定Ｚであれば、ＴＡ１が３℃より小さいどうかを確認する（Ｓ１０２）。ここで、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１が３℃より小さければ、強制的に暖房運転モードを暖房運転Ｒとする。
すなわち、着霜が発生する可能性があれば、室外熱交換器５の使用を停止する。このようにして、着霜を極力抑えることができる。つまり、エンジン駆動式ヒートポンプ１において除霜運転の頻度を低減できる。

ここで、３つの除霜設定について簡単に説明する。
除霜運転は、暖房運転を中断して行なわれる運転である。そのため、暖房運転を継続し除霜運転は必要最低限の条件で行ないたい場合もある。他方、暖房運転中は除霜運転をしたくないという場合もある。
そこで、エンジン駆動式ヒートポンプ１は、使用者のニーズに合わせて、３つの除霜設定モードを設け、それぞれの設定に応じた除霜運転許可を定めている。設定Ｘは、通常除霜運転への移行を行なう設定とされている。また、設定Ｙは、暖房運転を重視する除霜運転への移行を行なう設定とされている。さらに、設定Ｚは、停止時（サーモＯＦＦ時）のみ除霜運転への移行を行なう設定とされている。このようにして、使用者のニーズに応じた除霜運転への移行が実現できる。
また、設定Ｘ、Ｙ又はＺは、選択スイッチによって選択できる設定モードとされている。ここで、使用者は、希望に応じた設定モードを自由に選択できる。すなわち、現地の設置環境又は使用者の要求に応じて適宜設定モードの変更ができる。このようにして、エンジン駆動式ヒートポンプ１の現地ニーズ対応性を向上できる。
さらに、エンジン駆動式ヒートポンプ１の出荷時等の初期設定モードは設定Ｘとされている。すなわち、暖房重視運転や停止時のみ除霜運転を許可したいという使用者のみが設定モードを変更すれば良い。このようにして、エンジン駆動式ヒートポンプ１設置時の作業性を向上できる。

ここで、図７を用いて、各除霜設定における暖房運転から除霜運転への移行について説明する。図７は、行を移行判定条件項目（ａ）〜（ｉ）、列を判定パターン（ア）〜（カ）として示したテーブル図である。なお、図７において、斜線のセルは、移行条件を特に問わないことを示している。以下に、各除霜設定毎に、移行の判定条件に従って説明する。

まず、設定Ｘについて、説明する。設定Ｘは、通常の除霜運転移行設定の位置付けとされている。図７に示すように、設定Ｘは、（イ）及び（エ）の判定パターンにて除霜運転へ移行する。以下に、（イ）及び（エ）の判定パターンを、移行の判定条件に従って説明する。
まず、ＥＣＵ４０は、サーモＯＮしている室内機３が少なくとも１台あるかを確認する（ａ）。次に、ＥＣＵ４０は、暖房運転モードを確認する（ｃ）。
ここで、例えば、暖房運転モードが暖房運転Ｐであるとする。このとき、ＥＣＵ４０は、ＴＳ１が−３℃以下であるかを確認する（ｄ）。次に、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１がＴＳ１に定数α加算したより大きい値であるかを確認する（ｆ）。次に、ＥＣＵ４０は、（ｄ）と（ｆ）が共に成立している時間の積算値が１２０分以上であるかを確認し、判定条件（ｉ）が成立すれば、除霜運転への移行を許可する。

他方、例えば、暖房運転モードが暖房運転Ｑであるとする。このとき、ＥＣＵ４０は、ＴｈＰＬ１が−３℃以下であるかを確認する（ｅ）。
次に、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１がＴｈＰＬに定数β加算したより大きい値であるかを確認する（ｇ）。次に、ＥＣＵ４０は、（ｅ）と（ｇ）が共に成立している時間が連続して６０分以上であるかを確認し、判定条件（ｉ）が成立すれば、除霜運転への移行を許可する。

次に、設定Ｙについて、説明する。設定Ｙは、暖房運転を重視する除霜運転移行設定の位置付けとされている。図７に示すように、設定Ｘは、（ア）、（イ）、（ウ）、（オ）及び（カ）の判定パターンにて除霜運転へ移行する。ここで、（イ）は上述の通りである。以下に、（ア）の判定パターンを、移行の判定条件に従って説明する。
まず、ＥＣＵ４０は、サーモＯＮしている室内機３が少なくとも１台あるかを確認する（ａ）。次に、ＥＣＵ４０は、暖房運転モードを確認する（ｃ）。
ここで、例えば、暖房運転モードが暖房運転Ｐであるとする。このとき、ＥＣＵ４０は、ＴＳ１が−３℃以下であるかを確認する（ｄ）。次に、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１がＴＳ１に定数α加算したより大きい値であるかを確認する（ｆ）。次に、ＥＣＵ４０は、全てのサーモＯＮ（＝暖房運転）中の室内機のΔＴが２℃未満で３分以上続いたかを確認する（ｈ）。次に、ＥＣＵ４０は、（ｄ）と（ｆ）が共に成立している時間が連続して１０分以上であるかを確認する（ｉ）。ＥＣＵ４０は、判定条件（ｈ）と（ｉ）が成立すれば、除霜運転への移行を許可する。
なお、ΔＴ＝設定室内温度−吸込温度センサー２８で検出される室内熱交換器流入空気温度であり、ΔＴが２℃未満で３分以上継続すれば室内が設定室内温度近傍に収束したと判定している。

他方、（ウ）及び（オ）の判定パターンを、移行の判定条件に従って説明する。
ここで、例えば、暖房運転モードが暖房運転Ｑであるとする。このとき、ＥＣＵ４０は、ＴｈＰＬ１が−３℃以下であるかを確認する（ｅ）。次に、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１がＴｈＰＬに定数βを加算したより大きい値であるかを確認する（ｇ）。次に、ＥＣＵ４０は、判定パターンが（ウ）の場合は、全てのサーモＯＮ（＝暖房運転）中の室内機のΔＴが２℃未満で３分以上続いたかを確認する（ｈ）。そして、（ｅ）と（ｇ）がともに成立している時間が連続して６０分以上であるかを確認する（ｉ）。
ＥＣＵ４０は、判定条件（ｈ）と（ｉ）が成立すれば、除霜運転への移行を許可する。
一方、ＥＣＵ４０は、判定パターンが（オ）の場合は、（ｅ）と（ｇ）がともに成立している時間の積算値が１２０分以上であるかを確認する（ｉ）。ＥＣＵ４０は、判定条件（ｉ）が成立すれば、除霜運転への移行を許可する。

他方、（カ）の判定パターンを、移行の判定条件に従って説明する。
まず、ＥＣＵ４０は、サーモＯＮしている室内機３が全くないことを確認する（ａ）。次に、ＥＣＵ４０は、全ての室内機３がサーモＯＦＦ状態であることを確認する（ｂ）。次に、ＥＣＵ４０は、ＴｈＰＬ１が−３℃以下であるかを確認する（ｅ）。次に、ＥＣＵ４０は、ＴＡ１がＴｈＰＬに定数βを加算したより大きい値であるかを確認する（ｇ）。ＥＣＵ４０は、以上の判定条件が（ａ、ｂ、ｅ、ｇ）成立すれば、除霜運転への移行を許可する。

図７に示すように、設定Ｚは、（カ）の判定パターンのみにて除霜運転へ移行する。（カ）の判定パターンは、設定Ｙと同様であり説明を省略する。

例えば、使用者が除霜設定モードを設定Ｙとしたとする。このとき、室内温度が設定温度近傍に収束すれば除霜運転を可能としている。このようにして、暖房重視という空調ニーズを満たし、かつ室外熱交換器の除霜も適宜可能とできる。
また同様に、設定Ｙは、除霜時間の積算時間を除霜許可情報としている。すなわち、室外熱交換器５の除霜が著しく困難になる以前に除霜運転が行なわれる。このようにして、継続的な暖房重視運転ができる。
なお、本実施例においては、各制御にて温度値又は時間を具体的に数値で示した。しかし、本発明においては、これらに限定されるものではない。

本発明の実施例に係るエンジン駆動式ヒートポンプを示した冷媒回路図。 暖房運転Ｐ（通常の暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図。 暖房運転Ｑ（廃熱回収を伴う暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図。 暖房運転Ｒ（廃熱回収のみの暖房運転モード）の冷媒挙動を示した冷媒回路図。 除霜運転の冷媒挙動を示した冷媒回路図。 暖房運転Ｒ強制実行制御のフローを示したフロー図。 除霜運転への移行をまとめたテーブル図。

符号の説明

１ エンジン駆動式ヒートポンプ
５ 室外熱交換器
６ 室内熱交換器
７ 廃熱回収器
１５ 室外熱交換器用膨張弁
１７ 廃熱回収器用膨張弁
１８ 四方弁
１０ 圧縮機
３０ 吸入経路
３２ 液経路
Ｐ 暖房運転（通常）
Ｑ 暖房運転（廃熱回収器を伴う）
Ｒ 暖房運転（廃熱回収器のみ）
Ｘ 除霜設定（通常）
Ｙ 除霜設定（暖房重視）
Ｚ 除霜設定（停止時のみ許可）

Claims (8)

1. 室内熱交換器と室外熱交換器の接続液管から分岐し前記室外熱交換器と並列に廃熱回収器を設け、分岐点と前記室外熱交換器又は前記廃熱回収器の経路に各々、膨張弁を設け、前記廃熱回収器通過冷媒を四方弁と圧縮機吸入口を結ぶ経路に合流し、前記廃熱回収器通過冷媒の合流点と前記四方弁の間に逆止弁を設けるエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記室内熱交換器への冷媒流入を停止し或いは冷媒流入を制限して室内熱交換器で蒸発させない冷媒を前記廃熱回収器で蒸発させる除霜運転モードを備えるにあたり、
   前記室外熱交換器の着霜判定時に除霜運転モードに移行する通常除霜設定と、
   前記通常除霜設定より除霜運転モードへの移行条件が厳しい暖房重視設定と、
   空調運転停止の際のみに除霜運転モードへ移行する停止時除霜設定と、
   を備えたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
2. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記室外熱交換器と前記廃熱回収器を併用して蒸発圧力が略一定となるように前記廃熱回収器の能力を抑制しているときは、
   前記室外熱交換器の着霜判定情報の一つとして圧縮機吸入圧力から換算する冷媒蒸発温度を用いる
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
3. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記室外熱交換器と前記廃熱回収器とを併用して蒸発圧力が略一定となるよう前記廃熱回収器の能力を抑制していないときは、
   前記室外熱交換器の着霜判定情報の一つとして前記室外熱交換器と前記合流点までの経路の冷媒温度を用いる
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
4. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記暖房重視設定が選択されているときに前記室外熱交換器と接続されている全ての室内熱交換器での室内熱交換器流入空気温度と設定室内温度との温度差が所定時間連続して所定値以下となったときは、
   除霜運転モードへの移行を許可する
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
5. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記暖房重視設定が選択されているときに着霜判定時間の積算値が許容最大時間に到達したときは、
   除霜運転モードへの移行を許可する
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
6. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記停止時除霜設定が選択されているときは
   少なくとも外気温度が所定値よりも低い状態での暖房運転のときには前記室外熱交換器への冷媒流入を停止して前記廃熱回収器のみを使用するように設定がなされる
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
7. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   前記通常除霜設定が初期設定である
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
8. 請求項１記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
   エンジン駆動式ヒートポンプの設置現地で前記通常除霜設定、暖房重視運転又は前記停止時除霜設定の選択が可能である
   ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。