JP2017053552A - エンジン駆動式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる、エンジン駆動式空気調和装置を提供すること。
【解決手段】 エンジン駆動式空気調和装置１に備えられる制御装置４０は、冷房運転時であって、スロットル弁１０ｈの開度Ｖが閾値開度Ｖｔｈ以下であるという第一の条件、又は、冷房運転時であって、エンジン１０の排気ガス温度Ｔｅｘが閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈ以下であるという第二の条件、のいずれかの条件が成立したときに、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加するように、サブ熱交換器流量調整弁１７を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エンジン駆動式空気調和装置に関する。

駆動源としてエンジンを用いるエンジン駆動式空気調和装置は、エンジンの廃熱を冷媒回路内の冷媒に伝達可能に構成することができる。エンジンの廃熱を冷媒に伝達させるために、エンジン駆動式空気調和装置の冷媒回路中にサブ熱交換器が設けられる。このサブ熱交換器にて冷媒回路中の冷媒とエンジンの廃熱、例えばエンジンを冷却したエンジン冷却水とを熱交換させることにより、エンジンの廃熱が冷媒回路中の冷媒に伝達される。

サブ熱交換器は、基本的には暖房運転時に使用される。暖房運転時に冷媒とエンジン廃熱とを熱交換させて、冷媒に熱を与えることによって、効率的な暖房運転を行うことができる。

特許文献１は、サブ熱交換器を備えるエンジン駆動式空気調和装置を開示する。特許文献１に記載のエンジン駆動式空気調和装置は、外気温度が低い場合における冷房運転（以下、低温冷房運転）時に室内熱交換器の凍結を温度センサが検知した場合に、サブ熱交換器に冷媒を流して冷媒とエンジン廃熱とを熱交換させるように構成される。サブ熱交換器で加熱された冷媒が室内熱交換器を流れることにより、室内熱交換器の凍結が防止或いは解消される。

特開平４−３９５５７号公報

（発明が解決しようとする課題）
ところで、低温冷房運転時のような、空調に要求される負荷（空調負荷）が低い場合、エンジン駆動式空気調和装置に備えられるエンジンの負荷も小さい。このため、エンジンの吸気管に設けられているスロットル弁の開度も小さい。スロットル弁の開度が小さい場合、吸気管内圧が低い（すなわち負圧が大きい）。このような状態、つまり吸気管内圧が低い状態が長時間持続した場合、エンジンに備えられる吸気弁のバルブステムとバルブガイドとの間から吸気管内に吸い込まれるエンジンオイルの量が増加し、いわゆる「オイル下がり状態」に至る。すると、空気と燃料との混合気に混じってエンジンの燃焼室内に入り込むエンジンオイル量も増加するため、燃焼室内で十分にエンジンオイルを燃焼しきれない。

燃焼室内で十分にエンジンオイルを燃焼しきれない場合、未燃分のオイルが排気ガスに混じって排出される。そのため排気ガスを熱交換した後に外部に排出されるドレン凝縮水中に多量のエンジンオイルが混入する。こうしてドレン凝縮水に混入した多量のエンジンオイルを除去するため、従来では、大きな吸着装置を用いてドレン凝縮水に混じったエンジンオイルを除去していた。しかしながら、大きな吸着装置を用いることにより室外機が大型化し、また、コストが増大するといった問題が生じていた。

本発明は、ドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる、エンジン駆動式空気調和装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、吸気管（１０ａ）と、吸気管内に配設されるとともに吸気管内に導入される空気の量を調整可能なスロットル弁（１０ｈ）とを備え、スロットル弁を経由して吸気管から燃焼室（１０ｃ）内に導入された空気と燃料との混合気を燃焼させることによって駆動力を発生するエンジン（１０）と、冷媒を吸入する吸入口（１１ａ）及び冷媒を吐出する吐出口（１１ｂ）を有し、エンジンの駆動力により作動することにより、吸入口から冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出口から吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機の吐出口に第一冷媒配管（３１，３３）を介して接続され、冷房運転時に第一冷媒配管から流入した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１４）と、室外熱交換器に第二冷媒配管（３４）を介して接続され、冷房運転時に第二冷媒配管から流入した冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器（２２）と、室内熱交換器と圧縮機の吸入口とを接続する第三冷媒配管（３２，３５，３６）と、第二冷媒配管と第三冷媒配管とを接続するバイパス配管（３７）と、バイパス配管に介装され、バイパス配管を流れる冷媒とエンジンの廃熱とを熱交換させるサブ熱交換器（１６）と、バイパス配管に介装され、バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整可能なサブ熱交換器流量調整弁（１７）と、冷媒の熱交換量が増加するほどスロットル弁の開度が大きくなるように、スロットル弁を制御するスロットル弁制御装置（４０）と、冷房運転時であって、スロットル弁の開度（Ｖ）が予め設定された閾値開度（Ｖｔｈ）以下であるという第一の条件、又は、冷房運転時であって、エンジンの排気ガス温度（Ｔｅｘ）が予め設定された閾値排気ガス温度（Ｔｅｘｔｈ）以下であるという第二の条件、のいずれかの条件が成立したときに、サブ熱交換器流量調整弁の開度が増加するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するサブ熱交換器流量制御装置（４０）と、備える、エンジン駆動式空気調和装置（１）を提供する。この場合、第一の条件は、冷房運転時であって、スロットル弁の開度が閾値開度以下であり、且つ、エンジンの回転速度（Ｎ）が予め設定された閾値回転速度（Ｎｔｈ）以下であるという条件であってもよい。

低温冷房運転時のような空調負荷が小さいときには、エンジンに備えられるスロットル弁の開度も小さい。ここで、本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置においては、冷房運転時にスロットル弁の開度が閾値開度以下であるような小さい開度であるとき、すなわち第一の条件が成立したときに、サブ熱交換器流量調整弁の開度が増加するようにサブ熱交換器流量調整弁が制御される。冷房運転時にサブ熱交換器流量調整弁の開度が増加した場合、サブ熱交換器にてエンジン廃熱と熱交換する冷媒の流量が増加して、冷媒の熱交換量が増加する。冷媒の熱交換量が増加すると、エンジン負荷が高まり、スロットル弁の開度が増加する。スロットル弁の開度が増加することにより、エンジンの吸気管内の圧力が上昇（負圧が低下）する。吸気管内圧が上昇することにより、吸気管に吸い込まれるエンジンオイルの量が減少する。吸気管に吸い込まれるエンジンオイルの量が減少すると、排気ガス中に混入する未燃分のエンジンオイルの量も減少する。その結果、排気ガスのドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる。このように、本発明によれば、空調負荷が小さい場合であっても、ドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる。

また、本発明によれば、冷房時にエンジンの排気ガス温度が閾値排気ガス温度以下であるとき、すなわち第二の条件が成立したときにも、サブ熱交換器流量調整弁の開度が増加するように、サブ熱交換器流量調整弁が制御される。これによりサブ熱交換器にてエンジン廃熱と熱交換する冷媒の流量が増加して、冷媒の熱交換量が増加する。冷媒の熱交換量が増加すると、スロットル弁の開度が増加する。スロットル弁の開度が増加することにより、より多くの混合気が燃焼室内で燃焼する。このためエンジンの燃焼室内の温度が上昇して、燃焼室内に入り込んだエンジンオイルが効率的に燃焼されるとともに、燃焼室から排気される排気ガス中に混入する未燃分のエンジンオイルの量が減少する。その結果、排気ガスのドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる。

また、サブ熱交換器制御装置は、第一の条件及び第二の条件がともに成立していないときに、サブ熱交換器流量調整弁の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するとよい。第一の条件及び第二の条件がともに成立していないときは、吸気管に吸い込まれるエンジンオイルの量が少ないと考えられる。よって、このようなときにサブ熱交換器流量調整弁の開度を減少させて、サブ熱交換器における冷媒の熱交換量を減少させることにより、不必要にエンジン負荷を高めることが防止される。これにより、エンジンの燃費を向上させることができる。

また、サブ熱交換器は、バイパス配管を流れる冷媒と、エンジンを冷却したエンジン冷却水とが熱交換するように構成されているとよい。そして、サブ熱交換器流量制御装置は、エンジンを冷却したエンジン冷却水の温度（Ｔｗ）が予め設定された閾値冷却水温度（Ｔｗｔｈ）未満であるときには、サブ熱交換器流量調整弁の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するとよい。この場合、サブ熱交換器流量制御装置は、上記第一の条件又は第二の条件が成立しているときであっても、エンジンを冷却したエンジン冷却水の温度（Ｔｗ）が予め設定された閾値冷却水温度（Ｔｗｔｈ）未満であるときには、サブ熱交換器流量調整弁の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するとよい。

これによれば、エンジン冷却水の温度が閾値冷却水温度未満であるような低い温度である場合に、サブ熱交換器流量調整弁の開度を減少させてサブ熱交換器を流れる冷媒の流量を減らすことにより、サブ熱交換器にてエンジン冷却水から冷媒に奪われる熱量を低減することができる。このため、エンジン冷却水の温度を一定の温度以上に維持することができる。その結果、エンジン冷却水の冷え過ぎに起因した、エンジンの不安定な燃焼挙動の発生、或いは、エンジンの燃焼効率の低下を、防止することができる。

また、サブ熱交換器流量制御装置は、サブ熱交換器を流出した冷媒の過熱度（ΔＴ）が予め設定された閾値過熱度（ΔＴｔｈ）未満であるときには、サブ熱交換器流量調弁の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するとよい。この場合、サブ熱交換器流量制御装置は、上記第一の条件又は第二の条件が成立しているときであっても、サブ熱交換器を流出した冷媒の過熱度（ΔＴ）が予め設定された閾値過熱度（ΔＴｔｈ）未満であるときには、サブ熱交換器流量調弁の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁を制御するとよい。

これによれば、サブ熱交換器を流出した冷媒の過熱度が閾値過熱度未満であるような低い過熱度である場合にサブ熱交換器流量調整弁の開度を減少させてサブ熱交換器を流れる冷媒の流量を減らすことにより、サブ熱交換器を流出した過熱度の低い冷媒が圧縮機に吸入されて圧縮機が液圧縮することを防止することができる。

本実施形態に係る空気調和装置の概略構成を示す図である。 エンジンの内部構成を示す模式図である。 制御装置が実行する冷房時サブ熱交換器流量制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置１は、室外機１ａ及び室内機１ｂを備える。室外機１ａは室外に設置され、室内機１ｂは室内に設置される。

室外機１ａは、エンジン１０と、圧縮機１１と、オイルセパレータ１２と、四方弁１３と、室外熱交換器１４と、室外熱交換器流量調整弁１５ｂと、サブ熱交換器１６と、サブ熱交換器流量調整弁１７と、過冷却コイル１８と、アキュムレータ１９と、制御装置４０とを備える。また、室内機１ｂは、室内側電子膨張弁２１と、室内熱交換器２２とを備える。エンジン１０及び制御装置４０を除く各構成要素が冷媒配管により接続される。エンジン１０及び制御装置４０を除く各構成要素及び冷媒配管により冷媒回路が構成される。冷媒回路内には冷媒が流通する。

エンジン１０は、例えばＬＰＧ等の気体燃料を燃焼させることにより駆動力を発生する。なお、気体燃料に代えて、ガソリン等の液体燃料、或いは固体燃料を用いることもできる。図２は、エンジン１０の内部構造の一部を示す模式図である。図２に示すように、エンジン１０は、吸気通路を形成するための吸気管１０ａ、排気通路を形成するための排気管１０ｂ、吸気管１０ａと排気管１０ｂとの間に形成される燃焼室１０ｃ、燃焼室１０ｃ内で着火するように配設された着火プラグ１０ｄ、エンジン１０の駆動力を取り出すために動作するピストン１０ｅ、吸気管１０ａと燃焼室１０ｃとの間に設けられ吸気管１０ａから燃焼室１０ｃに空気と燃料との混合気を導入させるときに開弁する吸気弁１０ｆ、排気管１０ｂと燃焼室１０ｃとの間に設けられ燃焼室１０ｃ内にて発生した燃焼気体を排気管１０ｂに排気するときに開弁する排気弁１０ｇ、及び、吸気管１０ａ内に配設されたスロットル弁１０ｈを有する。

吸気管１０ａには空気が導入される。スロットル弁１０ｈは、その開度を調整することにより、吸気管１０ａ内に導入される空気の量を調整することができるように構成される。スロットル弁１０ｈの開度が大きいほど、吸気管１０ａ内に導入される空気の流量が大きくなる。なお、燃料は、図示しないミキサにより吸気管１０ａにて空気と混合される。ミキサでは、吸気管１０ａ内に導入された空気の流量に見合った流量の燃料が吸気管１０ａ内に送り込まれる。

スロットル弁１０ｈを経由して、吸気管１０ａから空気と燃料との混合気が燃焼室１０ｃに導入される。燃焼室１０ｃに導入された混合気は、着火プラグ１０ｄの着火により燃焼する。燃焼室１０ｃ内での混合気の燃焼により生じる力によってピストン１０ｅが往復動作する。このピストン１０ｅの往復動作に起因して得られる回転駆動力が外部に取出される。また、燃焼室１０ｃで燃焼した気体は、燃焼室１０ｃから排気管１０ｂに排出される。なお、燃焼室１０ｃ内での混合気の燃焼（爆発）タイミングに合わせて、吸気弁１０ｆ及び排気弁１０ｇが開閉作動する。

また、図１に示すように、エンジン１０の内部に冷却水通路１０ｉが形成されており、この冷却水通路１０ｉは、エンジン１０を冷却するためのエンジン冷却水が充填された冷却水回路７０に接続される。冷却水回路７０に冷却水ポンプ７１が介装される。冷却水ポンプ７１が駆動することによって、冷却水回路７０内をエンジン冷却水が流れる。冷却水回路７０内を流れるエンジン冷却水はエンジン１０内の冷却水通路１０ｉに供給され、冷却水通路１０ｉ内を流れる。冷却水通路１０ｉ内をエンジン冷却水が流れることで、エンジン１０が冷却される。また、冷却水回路７０は、後述するサブ熱交換器１６に接続される。

圧縮機１１はエンジン１０に接続されており、エンジン１０の駆動力を受けて作動する。圧縮機１１は吸入口１１ａ及び吐出口１１ｂを有する。圧縮機１１が作動すると、圧縮機１１は吸入口１１ａから冷媒ガスを吸入し、内部で冷媒ガスを圧縮し、圧縮した冷媒ガスを吐出口１１ｂから吐出する。なお、図１には２台の圧縮機が示されているが、１つの室外機１ａに備えられる圧縮機の個数は１個でもよいし、３個以上でもよい。

圧縮機１１の吐出口１１ｂは吐出配管３１の一端に接続される。吐出配管３１の途中にオイルセパレータ１２が介装される。オイルセパレータ１２は、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出されたオイル（冷凍機油）を回収する。回収されたオイルは圧縮機１１の吸入口１１ａ側に戻される。

吐出配管３１の他端に四方弁１３が接続される。四方弁１３は、第一ポート１３ａ、第二ポート１３ｂ、第三ポート１３ｃ、及び、第四ポート１３ｄを有する。圧縮機１１の吐出口１１ｂは、四方弁１３の第一ポート１３ａに吐出配管３１を介して接続される。四方弁１３の第二ポート１３ｂには室内機側配管３２を介して室内に設置された室内熱交換器２２が接続される。四方弁１３の第三ポート１３ｃには室外機側配管３３を介して室外熱交換器１４が接続される。そして、四方弁１３の第四ポート１３ｄには、アキュムレータ入口配管３５を介してアキュムレータ１９が接続される。

四方弁１３は、第一ポート１３ａが第二ポート１３ｂに連通するとともに第三ポート１３ｃが第四ポート１３ｄに連通する暖房時切換状態と、第一ポート１３ａが第三ポート１３ｃに連通するとともに第二ポート１３ｂが第四ポート１３ｄに連通する冷房時切換状態とを、選択的に実現することができるように構成される。エンジン駆動式空気調和装置１が暖房運転するときには、四方弁１３の切換状態が暖房時切換状態にされ、エンジン駆動式空気調和装置１が冷房運転するときには、四方弁１３の切換状態が冷房時切換状態にされる。

四方弁１３の切換状態が冷房時切換状態であるとき、四方弁１３の第一ポート１３ａに吐出配管３１を介して接続されている圧縮機１１の吐出口１１ｂと、四方弁１３の第三ポート１３ｃに室外機側配管３３を介して接続されている室外熱交換器１４が接続される。つまり、室外熱交換器１４は、冷房運転時には、吐出配管３１及び室外機側配管３３を介して、圧縮機１１の吐出口１１ｂに接続される。吐出配管３１及び室外機側配管３３が、本発明の第一冷媒配管に相当する。

また、四方弁１３の切換状態が冷房時切換状態であるとき、四方弁１３の第二ポート１３ｂに室内機側配管３２を介して接続されている室内熱交換器２２と、四方弁１３の第四ポート１３ｄにアキュムレータ入口配管３５を介して接続されているアキュムレータ１９が、接続される。アキュムレータ１９は、後述するように、アキュムレータ出口配管３６を介して圧縮機１１の吸入口１１ａに接続される。つまり、室内熱交換器２２は、冷房運転時には、室内機側配管３２、アキュムレータ入口配管３５、及びアキュムレータ出口配管３６を介して、圧縮機１１の吸入口１１ａに接続される。室内機側配管３２、アキュムレータ入口配管３５、及びアキュムレータ出口配管３６が、本発明の第三冷媒配管に相当する。

室外機側配管３３を介して四方弁１３の第三ポート１３ｃに接続された室外熱交換器１４は、その内部を流通する冷媒と外気とを熱交換させる。室外熱交換器１４は中間配管３４を介して室内熱交換器２２に接続される。この中間配管３４が、本発明の第二冷媒配管に相当する。室内熱交換器２２は、その内部を流通する冷媒と室内空気とを熱交換させる。また、中間配管３４の途中には、過冷却コイル１８が介装される。過冷却コイル１８は、内部を通る冷媒を過冷却させる。また、室内機１ｂ側にて中間配管３４に室内側電子膨張弁２１が介装されている。室内側電子膨張弁２１は、そこを流れる冷媒を膨張させる。室内側電子膨張弁２１の開度は調整可能である。室内側電子膨張弁２１の開度を調整することにより、室内熱交換器２２を流れる冷媒の流量が調整される。

中間配管３４の位置Ａから位置Ｂまでの間の部分は、２つの配管（配管Ｌ１、配管Ｌ２）に分岐している。配管Ｌ１には一方向弁１５ａが介装され、配管Ｌ２には室外熱交換器流量調整弁１５ｂが介装される。冷房運転時には冷媒は配管Ｌ１を流れ、暖房運転時には冷媒は配管Ｌ２を流れる。室外熱交換器流量調整弁１５ｂは、そこを流れる冷媒を膨張させる。また、室外熱交換器流量調整弁１５ｂの開度は調整可能である。室外熱交換器流量調整弁１５ｂの開度を調整することにより、暖房時に中間配管３４を流れて室外熱交換器１４に流入する冷媒の流量が調整される。

アキュムレータ入口配管３５を介して四方弁１３の第四ポート１３ｄに接続されたアキュムレータ１９は、さらにアキュムレータ出口配管３６を介して圧縮機１１の吸入口１１ａに接続される。このアキュムレータ１９は、アキュムレータ入口配管３５側から冷媒を導入し、導入した冷媒を気液分離する。アキュムレータ１９内で液冷媒と分離されたガス冷媒が、アキュムレータ出口配管３６を経由して圧縮機１１の吸入口１１ａに供給される。

また、中間配管３４（第二冷媒配管）とアキュムレータ入口配管３５（第三冷媒配管）がバイパス配管３７により接続される。バイパス配管３７は、暖房運転時に中間配管３４を流れる冷媒が室外熱交換器１４をバイパスし、冷房運転時に中間配管３４を流れる冷媒が室内熱交換器２２をバイパスするように、中間配管３４とアキュムレータ入口配管３５とを接続する。このバイパス配管３７には、サブ熱交換器流量調整弁１７及びサブ熱交換器１６が介装される。サブ熱交換器流量調整弁１７の開度は調整可能である。サブ熱交換器流量調整弁１７の開度を調整することにより、バイパス配管３７を流れる冷媒の流量、すなわちサブ熱交換器１６に流れる冷媒の流量が調整される。

サブ熱交換器１６は、例えばプレート式熱交換器であり、このサブ熱交換器１６によって、冷媒とエンジン冷却水（エンジン廃熱）が熱交換する。また、エンジン冷却水はエンジン１０から熱を奪うことによって加熱されている。よって、このサブ熱交換器１６にて、バイパス配管３７を流れる冷媒がエンジン冷却水によって加熱される。

また、吐出配管３１とアキュムレータ入口配管３５がホットガスバイパス配管３９により接続される。このホットガスバイパス配管３９にホットガスバイパス開閉弁６２が介装される。

また、制御装置４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成とし、少なくとも、圧縮機１１の駆動、四方弁１３の切換動作、ホットガスバイパス開閉弁６２の開閉動作、室外熱交換器流量調整弁１５ｂの開度、室内側電子膨張弁２１の開度、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度、及び、エンジン１０に備えられるスロットル弁１０ｈの開度、を制御する。

また、冷媒回路の各所に温度センサ及び圧力センサが取り付けられる。これらの各種センサのうち、第一温度センサ５１はバイパス配管３７に取り付けられており、サブ熱交換器１６を流出した冷媒の温度、すなわちサブ熱交換器出口温度Ｔｓｈを検出する。第二温度センサ５２はアキュムレータ出口配管３６に取り付けられており、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度（吸入温度Ｔｉｎ）を検出する。第三温度センサ５３は吐出配管３１に取り付けられており、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度（吐出温度Ｔｏｕｔ）を検出する。吸入圧力センサ５４はアキュムレータ出口配管３６に取り付けられており、圧縮機１１の吸入口１１ａに通じるアキュムレータ出口配管３６内の圧力、すなわち圧縮機１１の吸入口１１ａ側の冷媒圧力（吸入圧力ＰＬ）を検出する。第一開度センサ５５はサブ熱交換器流量調整弁１７に取り付けられており、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度Ｖｓｈを検出する。各センサにより検出された温度情報或いは圧力情報は、制御装置４０に入力される。

また、図１に示すように、エンジン１０に回転速度センサ５６が取り付けられている。この回転速度センサ５６は、エンジン１０の回転速度Ｎを検出する。また、エンジン１０の排気管１０ｂの所望の位置に、排気温度センサ５７が取り付けられている。この排気温度センサ５７は、エンジン１０の排気ガスの温度Ｔｅｘを検出する。さらに、冷却水回路７０に冷却水温度センサ５８が取り付けられている。この冷却水温度センサ５８は、エンジン１０を冷却することによって加熱されたエンジン冷却水の温度（冷却水温度Ｔｗ）を検出する。さらに、図２に示すように、エンジン１０の吸気管１０ａ内に配設されたスロットル弁１０ｈに第二開度センサ５９が取り付けられている。この第二開度センサ５９は、スロットル弁１０ｈの開度Ｖを検出する。回転速度センサ５６により検出されたエンジン１０の回転速度Ｎ、排気温度センサ５７により検出された排気ガス温度Ｔｅｘ、冷却水温度センサ５８により検出された冷却水温度Ｔｗ、及び、第二開度センサ５９により検出されたスロットル弁１０ｈの開度Ｖも、制御装置４０に入力される。

次に、上記構成のエンジン駆動式空気調和装置１の空調動作について説明する。本実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置１は、空調モードが暖房モードであるか冷房モードであるかをユーザがリモコンなどを操作することにより設定することができるようにされている。また、エンジン駆動式空気調和装置１の空調モードが暖房モードであるときに、四方弁１３の切換状態が暖房時切換状態になるように、制御装置４０が四方弁１３の切換動作を制御する。また、エンジン駆動式空気調和装置１の空調モードが冷房モードであるときに、四方弁１３の切換状態が冷房時切換状態になるように、制御装置４０が四方弁１３の切換動作を制御する。なお、図１において、冷房運転時（冷房モードによる運転時）における冷媒の主な流れが実線の矢印により示され、暖房運転時（暖房モードによる運転時）における冷媒の主な流れが点線の矢印により示される。

まず、暖房運転について説明する。エンジン１０の駆動により圧縮機１１が作動すると、圧縮機１１は、アキュムレータ出口配管３６内の低圧ガス冷媒を吸入口１１ａから吸入するとともに吸入した低圧ガス冷媒を圧縮して高温高圧ガス冷媒を生成する。そして、生成した高温高圧ガス冷媒を吐出口１１ｂから吐出する。吐出口１１ｂから吐出された高温高圧ガス冷媒は吐出配管３１を流れる。

吐出配管３１の途中にオイルセパレータ１２が介装されている。このオイルセパレータ１２によって、吐出配管３１を流れる冷媒中に混入したオイルが回収される。また、吐出配管３１の途中にはホットガスバイパス配管３９が接続されている。ホットガスバイパス配管３９に介装されたホットガスバイパス開閉弁６２は、エンジン駆動式空気調和装置１の運転中に、例えば冷媒回路内の冷媒圧力が高すぎるようなときに開くように、制御装置４０によりその開閉動作が制御される。ホットガスバイパス開閉弁６２が開いている場合、吐出配管３１内の一部のガス冷媒はホットガスバイパス配管３９を流れてアキュムレータ入口配管３５に至り、さらにアキュムレータ入口配管３５からアキュムレータ１９に導入される。ホットガスバイパス開閉弁６２が閉じている場合、吐出配管３１内のガス冷媒は四方弁１３の第一ポート１３ａに入る。

四方弁１３は、エンジン駆動式空気調和装置１の空調モードが暖房モードであるときには暖房時切換状態になるように制御装置４０によりその切換動作が制御されているから、暖房運転時には、四方弁１３の第一ポート１３ａが第二ポート１３ｂに連通する。そのため吐出配管３１から四方弁１３の第一ポート１３ａに入った高温高圧ガス冷媒は、第二ポート１３ｂから四方弁１３を流出して室内機側配管３２に流れる。そして、室内機側配管３２を流れる冷媒は、室内機１ｂ側の室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した高温高圧ガス冷媒は室内熱交換器２２内を流通する間に室内空気と熱交換し、室内に熱を吐き出して凝縮する。つまり、暖房運転時には室内熱交換器２２が凝縮器として機能する。このとき高温高圧ガス冷媒から吐き出された熱によって室内空気が暖められて、室内が暖房される。

室内空気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、室内熱交換器２２から中間配管３４に流出する。そして、中間配管３４の途中に介装された室内側電子膨張弁２１で膨張することにより中圧化される。その後、室内側電子膨張弁２１で中圧にされた冷媒は、室外機１ａ側の過冷却コイル１８を通過することにより過冷却される。過冷却コイル１８を流出した冷媒の一部は、中間配管３４に接続されているバイパス配管３７を流れる。そして、バイパス配管３７に設けられているサブ熱交換器１６に入り、このサブ熱交換器１６によって、エンジン冷却水と熱交換する。なお、バイパス配管３７に介装されたサブ熱交換器流量調整弁１７によって、バイパス配管３７に設けられているサブ熱交換器１６に流入する冷媒の流量が調整される。サブ熱交換器１６で熱交換した冷媒は、バイパス配管３７からアキュムレータ入口配管３５を流れてアキュムレータ１９に導入される。

一方、中間配管３４からバイパス配管３７に流れなかった冷媒は、中間配管３４の配管Ｌ２を流れ、配管Ｌ２に介装された室外熱交換器流量調整弁１５ｂを通る。この室外熱交換器流量調整弁１５ｂにより冷媒が膨張して低圧化されるとともに、中間配管３４から室外熱交換器１４に流入する冷媒の流量が調整される。室外熱交換器流量調整弁１５ｂを通った冷媒は、室外熱交換器１４に流入する。室外熱交換器１４に流入した冷媒は室外熱交換器１４内を流通する間に外気と熱交換し、外気の熱を奪って蒸発する。つまり、暖房運転時には室外熱交換器１４が蒸発器として機能する。

外気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化して室外熱交換器１４から室外機側配管３３に流出し、その後、四方弁１３の第三ポート１３ｃに入る。空調モードが暖房モードであるときには、四方弁１３の第三ポート１３ｃが第四ポート１３ｄに連通しているから、室外機側配管３３から四方弁１３の第三ポート１３ｃに入った冷媒は第四ポート１３ｄから四方弁１３を流出してアキュムレータ入口配管３５を流れる。アキュムレータ入口配管３５を流れた冷媒はアキュムレータ１９に導入される。アキュムレータ１９では導入された冷媒が気液分離され、液冷媒と分離された低温低圧のガス冷媒がアキュムレータ出口配管３６に流出する。そして、アキュムレータ出口配管３６内のガス冷媒が圧縮機１１の吸入口１１ａに帰還する。このような冷媒の循環サイクルが繰り返されることにより、室内暖房が継続される。

次に、冷房運転について説明する。圧縮機１１が作動すると、圧縮機１１の吐出口１１ｂから吐出配管３１に高温高圧ガス冷媒が吐出される。高温高圧ガス冷媒は吐出配管３１を流れ、オイルセパレータ１２を経由して四方弁１３の第一ポート１３ａに入る。

四方弁１３は、エンジン駆動式空気調和装置１の空調モードが冷房モードであるときには冷房時切換状態になるように制御装置４０によりその切換動作が制御されているから、冷房運転時には、四方弁１３の第一ポート１３ａが第三ポート１３ｃに連通する。そのため吐出配管３１から四方弁１３の第一ポート１３ａに入った高温高圧ガス冷媒は、第三ポート１３ｃから四方弁１３を流出して室外機側配管３３に流れる。室外機側配管３３に流れた高温高圧ガス冷媒は室外熱交換器１４に流入する。室外機側配管３３から室外熱交換器１４に流入した冷媒は室外熱交換器１４内を流通する間に外気と熱交換し、外気に熱を吐き出して凝縮する。つまり、冷房運転時には室外熱交換器１４が凝縮器として機能する。

外気に熱を吐き出して凝縮した冷媒は一部液化し、室外熱交換器１４から中間配管３４に流出する。中間配管３４に流出した液冷媒（或いは気液二相冷媒）は、配管Ｌ１を通過する。配管Ｌ１を通過した冷媒は、中間配管３４に介装されている過冷却コイル１８を通過し、その後、室内機１ｂ側の室内側電子膨張弁２１を通る。この室内側電子膨張弁２１で冷媒が膨張することにより蒸発しやすいように低圧化される。室内側電子膨張弁２１で低圧化された冷媒は、その後、室内熱交換器２２に流入する。室内熱交換器２２に流入した冷媒は室内熱交換器２２内を流通する間に室内空気と熱交換し、室内空気の熱を奪って蒸発する。つまり、室内熱交換器２２は冷房運転時に蒸発器として機能する。このとき冷媒が室内空気の熱を奪うことによって室内空気が冷やされて、室内が冷房される。

室内空気の熱を奪って蒸発した冷媒は一部気化し、室内熱交換器２２から室内機側配管３２に流出して四方弁１３に向かう。そして、四方弁１３の第二ポート１３ｂに入る。空調モードが冷房モードであるときには、四方弁１３の第二ポート１３ｂが第四ポート１３ｄに連通しているから、室内機側配管３２から四方弁１３の第二ポート１３ｂに入った冷媒は、第四ポート１３ｄから四方弁１３を流出してアキュムレータ入口配管３５に流入する。アキュムレータ入口配管３５を流れた冷媒はアキュムレータ１９に導入される。アキュムレータ１９では導入された冷媒が気液分離され、分離された低温低圧のガス冷媒がアキュムレータ出口配管３６に流出する。そして、アキュムレータ１９からアキュムレータ出口配管３６内に流入したガス冷媒が、圧縮機１１の吸入口１１ａに帰還する。このような冷媒の循環サイクルが繰り返されることにより、室内冷房が継続される。

なお、冷房運転時には、原則的には、バイパス配管３７に介装されているサブ熱交換器流量調整弁１７が閉弁しているが、サブ熱交換器流量調整弁１７が開いている場合、室外熱交換器１４から中間配管３４に流れた冷媒の一部がバイパス配管３７を通り、バイパス配管３７に介装されたサブ熱交換器１６に入る。このサブ熱交換器１６にて、冷媒はエンジン冷却水と熱交換する。エンジン冷却水と熱交換してサブ熱交換器１６から流出した冷媒はアキュムレータ入口配管３５に流れ、その後、アキュムレータ１９に導入される。

上記した暖房運転時及び冷房運転時において、空調負荷に応じて、冷媒回路内を流れる冷媒の流量が、制御装置４０によって制御される。なお、空調負荷とは、要求されている空調に必要とされる冷媒の仕事量のことである。空調負荷は、例えば、室内熱交換器２２の運転容量により求めることができる。また、エンジン１０に備えられるスロットル弁１０ｈは、冷媒が冷媒回路を流れる間に行われる冷媒の熱交換量に応じて調整される。具体的には、冷媒の熱交換量が増加するほどスロットル弁１０ｈの開度が大きくなるように（増加するように）、制御装置４０によってスロットル弁１０ｈが制御される。制御装置４０が、本発明のスロットル弁制御装置に相当する。

ところで、低温冷房運転時においては、空調負荷が小さいために、室外熱交換器１４及び室内熱交換器２２での冷媒の熱交換量が少ない。このため圧縮機１１の負荷も小さく、それ故にスロットル弁１０ｈの開度も小さくされている。スロットル弁１０ｈの開度が小さい場合、吸気管１０ａ内の圧力が低下する（負圧が増加する）。吸気管１０ａ内の圧力が低下した状態が長時間持続すると、吸気弁１０ｆに備えられているバルブステムとバルブガイドとの間から吸気管１０ａに吸い込まれるエンジンオイルの量が増加する。すると、吸気管１０ａから多量のエンジンオイルが燃焼室１０ｃに入り込む。このため、エンジン１０の燃焼室１０ｃにて燃焼しきれない未燃分のエンジンオイル量も増加する。未燃分のエンジンオイルはエンジン１０から排出されるドレン凝縮水中に混入する。よって、スロットル弁１０ｈの開度が小さい場合、ドレン凝縮水中に混入するエンジンオイル量が増加する。従来では、こうして増加したドレン凝縮水中のエンジンオイルを吸着するために、大きな吸着装置を用いていた。これに対し、本実施形態においては、制御装置４０が、以下に示す冷房時サブ熱交換器流量制御処理を実行することにより、ドレン凝縮水中に含まれるエンジンオイルの量が低減される。

図３は、制御装置４０が実行する冷房時サブ熱交換器流量制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図３に示すルーチンは、エンジン駆動式空気調和装置１の起動後に、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。図３に示すルーチンが起動すると、制御装置４０は、まず、図３のステップ（以下、ステップ番号をＳと略記する）１０１において、エンジン駆動式空気調和装置１が冷房運転を実行しているか否かを判断する。エンジン駆動式空気調和装置１が冷房運転を実行していない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御装置４０はこのルーチンを終了する。一方、エンジン駆動式空気調和装置１が冷房運転を実行している場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置４０は、Ｓ１０２に処理を進める。

Ｓ１０２では、制御装置４０は、各種センサから入力されている検出情報のうち、第一温度センサ５１が検出したサブ熱交換器出口温度Ｔｓｈ、吸入圧力センサ５４が検出した吸入圧力ＰＬ、第一開度センサ５５が検出したサブ熱交換器流量調整弁１７の開度Ｖｓｈ、第二開度センサ５９が検出したスロットル弁１０ｈの開度Ｖ、回転速度センサ５６が検出したエンジン１０の回転速度Ｎ、排気温度センサ５７が検出した排気ガス温度Ｔｅｘ、冷却水温度センサ５８が検出した冷却水温度Ｔｗ、を、読み出す。

次いで、制御装置４０は、Ｓ１０３にて、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴを演算する。サブ熱交換器出口過熱度ΔＴは、サブ熱交換器１６から流出した冷媒の乾き度を表す値であり、サブ熱交換器出口温度Ｔｓｈと、吸入圧力ＰＬとから求めることができる。なお、サブ熱交換器出口温度Ｔｓｈと、サブ熱交換器１６を流出した直後の冷媒の圧力、すなわちサブ熱交換器出口圧力を用いて、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴを求めてもよい。また、サブ熱交換器流量調整弁１７が閉弁している場合には、この演算を省略してもよい。

続いて、制御装置４０は、Ｓ１０４にて、スロットル弁１０ｈの開度Ｖが、予め設定された閾値開度Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する。ここで、閾値開度Ｖｔｈは、スロットル弁１０ｈの開度がその開度以下である場合、エンジン１０から排出されるドレン凝縮水中に含まれるエンジンオイルを除去するために通常用いられる吸着装置では吸着しきれない多量のエンジンオイルがエンジン１０の吸気管１０ａに吸い込まれるような開度として、予め設定される。閾値開度Ｖｔｈは、予め実験等を行うことによって設定してもよい。

Ｓ１０４にて、スロットル弁１０ｈの開度Ｖが閾値開度Ｖｔｈ以下であると判断した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、制御装置４０はＳ１０５に処理を進める。一方、Ｓ１０４にて、スロットル弁１０ｈの開度Ｖが閾値開度Ｖｔｈよりも大きいと判断した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、制御装置４０はＳ１０６に処理を進める。

Ｓ１０５では、制御装置４０は、エンジン１０の回転速度Ｎが、予め設定された閾値回転速度Ｎｔｈ以下であるか否かを判断する。ここで、エンジン１０の回転速度Ｎは、スロットル弁１０ｈの開度に比例し、スロットル弁１０ｈの開度が大きいほどエンジン１０の回転速度Ｎも大きい。従って、エンジン１０の回転速度Ｎがある回転速度以下である場合、エンジン１０から排出される凝縮ドレン水中に含まれるエンジンオイルを除去するために通常用いられる吸着装置では吸着しきれない多量のエンジンオイルがエンジン１０の吸気管１０ａに吸い込まれる。閾値回転速度Ｎｔｈは、そのような多量のエンジンオイルが吸気管１０ａに吸い込まれるような回転速度の閾値として予め設定される。閾値回転速度Ｎｔｈは、予め実験等を行うことによって設定してもよい。

Ｓ１０５にて、エンジン１０の回転速度Ｎが閾値回転速度Ｎｔｈ以下であると判断した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置４０はＳ１０７に処理を進める。一方、制御装置４０は、Ｓ１０４にてスロットル弁１０ｈの開度Ｖが閾値開度Ｖｔｈよりも大きいと判断した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、及び、Ｓ１０５にてエンジン１０の回転速度Ｎが閾値回転速度Ｎｔｈよりも大きいと判断した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）は、Ｓ１０６に処理を進める。

Ｓ１０６では、制御装置４０は、エンジン１０の排気管１０ｂを流れる排気ガスの温度、すなわち排気ガス温度Ｔｅｘが、閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈ以下であるか否かを判断する。ここで、閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈは、エンジン１０の排気ガスの温度がその温度以下である場合には、燃焼室１０ｃ内で十分にエンジンオイルが燃焼されないために、通常用いられる吸着装置では、エンジン１０から排出されるドレン凝縮水中に含まれるエンジンオイルを除去しきれない多量のエンジンオイルがドレン凝縮水に混入するような温度として、予め設定される。閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈは、予め実験等を行うことによって設定してもよい。

Ｓ１０６にて、排気ガス温度Ｔｅｘが閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈよりも高いと判断した場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、制御装置４０は、Ｓ１１０に処理を進める。一方、Ｓ１０６にて、排気ガス温度Ｔｅｘが閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈ以下であると判断した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、制御装置は、Ｓ１０７に処理を進める。

Ｓ１０７では、制御装置４０は、エンジン１０を冷却した後のエンジン冷却水の温度（冷却水温度Ｔｗ）が、閾値冷却水温度Ｔｗｔｈ以上であるか否かを判断する。ここで、閾値冷却水温度Ｔｗｔｈは、エンジン１０を冷却した後のエンジン冷却水の温度がその温度未満である場合には、エンジン１０の暖気が不十分であって、不安定な運転状態であると判断できる温度として、予め設定される。

Ｓ１０７にて、冷却水温度Ｔｗが閾値冷却水温度Ｔｗｔｈ以上であると判断した場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御装置４０は、Ｓ１０８に処理を進める。一方、Ｓ１０７にて、冷却水温度Ｔｗが閾値冷却水温度Ｔｗｔｈ未満であると判断した場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御装置４０は、Ｓ１１０に処理を進める。

Ｓ１０８では、制御装置４０は、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴが、閾値過熱度ΔＴｔｈ以上であるか否かを判断する。ここで、閾値過熱度ΔＴｔｈは、冷房運転時にサブ熱交換器１６で熱交換した冷媒の過熱度がその過熱度未満である場合に、圧縮機１１の吸入口１１ａに吸入される冷媒が湿っている可能性がある過熱度として、予め設定される。なお、サブ熱交換器流量調整弁１７が閉弁している場合には、Ｓ１０８の処理を省略してもよい。

Ｓ１０８にて、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴが閾値過熱度ΔＴｔｈ以上であると判断した場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、制御装置４０は、Ｓ１０９に処理を進める。そして、Ｓ１０９にて、制御装置４０は、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が現在の開度Ｖｓｈから微小開度Ａｓｔｐだけ増加するように、サブ熱交換器流量調整弁１７を制御する。その後、制御装置４０は、このルーチンを終了する。

一方、Ｓ１０８にて、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴが閾値過熱度ΔＴｔｈ未満であると判断した場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、制御装置は、Ｓ１１０に処理を進める。Ｓ１１０では、制御装置４０は、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が現在の開度Ｖｓｈから微小開度Ｂｓｔｐだけ減少するように、サブ熱交換器流量調整弁１７を制御する。その後、制御装置４０は、このルーチンを終了する。

制御装置４０が上記した冷房時サブ熱交換器流量調整弁制御処理を実行することにより、冷房運転時にサブ熱交換器流量調整弁１７が制御される。制御装置４０が、本発明のサブ熱交換器流量制御装置に相当する。

制御装置４０による冷房時サブ熱交換器流量調整弁制御処理の実行により、冷房運転時であって、以下の条件（１）〜（４）が全て成立した場合には、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加する。
（１）スロットル弁１０ｈの開度Ｖが閾値開度Ｖｔｈ以下である。
（２）エンジン１０の回転速度Ｎが閾値回転速度Ｎｔｈ以下である。
（３）冷却水温度Ｔｗが閾値冷却水温度Ｔｗｔｈ以上である。
（４）サブ熱交換器出口過熱度ΔＴが閾値過熱度ΔＴｔｈ以上である。

また、制御装置４０によるサブ熱交換器流量調整弁制御処理の実行により、冷房運転時であって、上記の条件（３）、（４）、及び、以下の条件（５）が成立した場合にも、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加する。
（５）排気ガス温度Ｔｅｘが閾値排気ガス温度Ｔｅｘｔｈ以下である。

条件（１）及び条件（２）が、本発明の第一の条件に相当し、条件（５）が本発明の第二の条件に相当する。

条件（１）及び（２）が成立している場合、すなわち第一の条件が成立している場合、空調負荷が低く、スロットル弁１０ｈの開度が小さいので、吸気管１０ａ内の圧力が低い。そのため、吸気管１０ａに吸い込まれるエンジンオイル量が多いことが予測される。本実施形態では、このような場合にサブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加するようにサブ熱交換器流量調整弁１７が制御装置４０により制御される。サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加すると、サブ熱交換器１６に流れる冷媒の流量が増加して、サブ熱交換器１６における冷媒の熱交換量が増加する。冷媒の熱交換量が増加すると、圧縮機１１の負荷及びエンジン１０の負荷が高まり、制御装置４０はスロットル弁１０ｈの開度を増加させる。これにより吸気管１０ａ内の圧力が上昇して、吸気管１０ａに吸い込まれるエンジンオイル量が減少する。よって、エンジン１０のドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイル量も減少する。その結果、通常用いられる吸着装置によって、十分に、ドレン凝縮水中のエンジンオイルを吸着することができる。すなわち、本実施形態によれば、空調負荷が低い冷房運転時、例えば低温冷房運転時であっても、ドレン凝縮水に混入する未燃分のエンジンオイルの量を減らすことができる。

また、条件（５）が成立している場合、すなわち第二の条件が成立している場合、排気ガス温度が低いので、燃焼室１０ｃで燃焼することなく排気ガス中に混入した未燃分のエンジンオイルの量が多い可能性がある。このような場合にも、本実施形態においては、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加するようにサブ熱交換器流量調整弁１７が制御装置４０により制御される。このため、サブ熱交換器１６に流れる冷媒の流量が増加して、サブ熱交換器１６における冷媒の熱交換量が増加する。すると、エンジン負荷が高まって、制御装置４０はスロットル弁１０ｈの開度を増加させる。スロットル弁１０ｈの開度が増加すると、燃焼室１０ｃ内にて燃焼する混合気の量が増加して、燃焼室１０ｃ内の温度が上昇する。燃焼室１０ｃ内の温度が上昇すると、吸気管１０ａから燃焼室１０ｃに入り込んだエンジンオイルが十分に燃焼される。このため、排気ガスとともに排出される未燃分のエンジンオイルの量が減少し、ドレン凝縮水中に混入するエンジンオイルの量も減少する。その結果、通常用いられる吸着装置によって、十分に、ドレン凝縮水中のエンジンオイルを吸着することができる。

なお、冷房運転時にサブ熱交換器１６に流れる冷媒の流量が増加した場合であっても、空調負荷に見合う分の冷媒が室内熱交換器２２に流れるように、冷媒回路内を流れる冷媒の全体の流量が制御装置４０によって制御される。このため、冷房運転時にサブ熱交換器１６に流れる冷媒の流量が増加した場合であっても、サブ熱交換器１６に並列配置される室内熱交換器２２における冷媒の熱交換量（冷媒の流量）が減少することはない。つまり、本実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置１によれば、冷房運転時にサブ熱交換器流量調整弁１７の開度が増加してバイパス配管３７に流れる冷媒の流量が増加した場合、その増加分だけ、全体の冷媒の流量が増加する。このため、増加した分の冷媒がサブ熱交換器１６にて熱交換される分だけ、冷媒回路中の冷媒の熱交換量が増加することになる。

また、条件（１）及び条件（２）が成立している場合であっても、或いは、条件（５）が成立している場合であっても、条件（３）が成立していない場合、すなわち、冷却水温度Ｔｗが閾値冷却水温度Ｔｗｔｈ未満である場合、エンジン１０が十分に暖められていない虞がある。本実施形態では、このような場合にサブ熱交換器流量調整弁１７の開度が減少するようにサブ熱交換器流量調整弁１７が制御装置４０により制御される。サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が減少すると、サブ熱交換器１６を流れる冷媒の流量が減少するので、サブ熱交換器１６にて冷媒に奪われるエンジン冷却水の熱量を減少させることができる。よって、エンジン冷却水の温度を一定の温度以上に維持することができ、その結果、エンジン冷却水の冷え過ぎに起因した、エンジン１０が不安定な燃焼挙動の発生、或いは、エンジン１０の燃焼効率の低下を、防止することができる。

また、条件（１）及び条件（２）が成立している場合であっても、或いは、条件（１）、条件（２）、条件（３）が成立している場合であっても、さらに、条件（５）が成立している場合であっても、条件（４）が成立していない場合、すなわち、サブ熱交換器出口過熱度ΔＴが閾値過熱度ΔＴｔｈ未満である場合、サブ熱交換器１６を流出した冷媒に液冷媒が含まれている虞がある。本実施形態では、このような場合にも、サブ熱交換器流量調整弁１７の開度が減少するように、サブ熱交換器流量調整弁１７が制御装置４０により制御される。これにより、サブ熱交換器１６を流れる冷媒の流量が減少するため、サブ熱交換器１６を流出した過熱度の低い冷媒が圧縮機１１に多く吸入されて圧縮機１１が液圧縮することを、防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、サブ熱交換器１６にて、冷媒とエンジン冷却水とを熱交換させる例を示したが、サブ熱交換器は、冷媒とエンジン廃熱とを熱交換するように構成されていればよい。また、本発明は、低温冷房運転時のみならず、空調負荷の小さい冷房運転時であれば、いかなる場合にも適用することができる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１…エンジン駆動式空気調和装置、１０…エンジン、１０ａ…吸気管、１０ｂ…排気管、１０ｃ…燃焼室、１０ｈ…スロットル弁、１０ｉ…冷却水通路、１１…圧縮機、１１ａ…吸入口、１１ｂ…吐出口、１４…室外熱交換器、１６…サブ熱交換器、１７…サブ熱交換器流量調整弁、１９…アキュムレータ、２２…室内熱交換器、３１…吐出配管（第一冷媒配管）、３２…室内機側配管（第三冷媒配管）、３３…室外機側配管（第一冷媒配管）、３４…中間配管（第二冷媒配管）、３５…アキュムレータ入口配管（第三冷媒配管）、３６…アキュムレータ出口配管（第三冷媒配管）、３７…バイパス配管、４０…制御装置（スロットル弁制御装置、サブ熱交換器流量制御装置）、５１…第一温度センサ、５２…第二温度センサ、５３…第三温度センサ、５４…吸入圧力センサ、５５…第一開度センサ、５６…回転速度センサ、５７…排気温度センサ、５８…冷却水温度センサ、５９…第二開度センサ、７０…冷却水回路、Ｎ…エンジンの回転速度、Ｎｔｈ…閾値回転速度、Ｔｅｘ…排気ガス温度、Ｔｅｘｔｈ…閾値排気ガス温度、Ｔｗ…冷却水温度、Ｔｗｔｈ…閾値冷却水温度、Ｖ…スロットル弁の開度、Ｖｔｈ…閾値開度、ΔＴ…サブ熱交換器出口過熱度、ΔＴｔｈ…閾値過熱度

Claims (5)

1. 吸気管と、前記吸気管内に配設されるとともに前記吸気管内に導入される空気の量を調整可能なスロットル弁とを備え、前記スロットル弁を経由して前記吸気管から燃焼室内に導入された空気と燃料との混合気を燃焼させることによって駆動力を発生するエンジンと、
   冷媒を吸入する吸入口及び冷媒を吐出する吐出口を有し、前記エンジンの駆動力により作動することにより、前記吸入口から冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を前記吐出口から吐出する圧縮機と、
   前記圧縮機の前記吐出口に第一冷媒配管を介して接続され、冷房運転時に前記第一冷媒配管から流入した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器と、
   前記室外熱交換器に第二冷媒配管を介して接続され、冷房運転時に前記第二冷媒配管から流入した冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器と、
   前記室内熱交換器と前記圧縮機の前記吸入口とを接続する第三冷媒配管と、
   前記第二冷媒配管と前記第三冷媒配管とを接続するバイパス配管と、
   前記バイパス配管に介装され、前記バイパス配管を流れる冷媒と前記エンジンの廃熱とを熱交換させるサブ熱交換器と、
   前記バイパス配管に介装され、前記バイパス配管を流れる冷媒の流量を調整可能なサブ熱交換器流量調整弁と、
   冷媒の熱交換量が増加するほど前記スロットル弁の開度が大きくなるように、前記スロットル弁を制御するスロットル弁制御装置と、
   冷房運転時であって、前記スロットル弁の開度が予め設定された閾値開度以下であるという第一の条件、又は、冷房運転時であって、前記エンジンの排気ガス温度が予め設定された閾値排気ガス温度以下であるという第二の条件、のいずれかの条件が成立したときに、前記サブ熱交換器流量調整弁の開度が増加するように、前記サブ熱交換器流量調整弁を制御するサブ熱交換器流量制御装置と、
   を備える、
   エンジン駆動式空気調和装置。
2. 請求項１に記載のエンジン駆動式空気調和装置において、
   前記第一の条件は、冷房運転時であって、前記スロットル弁の開度が前記閾値開度以下であり、且つ、前記エンジンの回転速度が予め設定された閾値回転速度以下であるときである、エンジン駆動式空気調和装置。
3. 請求項１又は２に記載のエンジン駆動式空気調和装置において、
   前記サブ熱交換器流量制御装置は、前記第一の条件及び前記第二の条件がともに成立していないときに、前記サブ熱交換器流量調整弁の開度が減少するように、前記サブ熱交換器流量調整弁を制御する、エンジン駆動式空気調和装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジン駆動式空気調和装置において、
   前記サブ熱交換器は、前記バイパス配管を流れる冷媒と、前記エンジンを冷却したエンジン冷却水とが熱交換するように構成されており、
   前記サブ熱交換器流量制御装置は、前記エンジンを冷却したエンジン冷却水の温度が予め設定された閾値冷却水温度未満であるときには、前記サブ熱交換器流量調整弁の開度が減少するように、前記サブ熱交換器流量調整弁を制御する、エンジン駆動式空気調和装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン駆動式空気調和装置において、
   前記サブ熱交換器流量制御装置は、サブ熱交換器を流出した冷媒の過熱度が予め設定された閾値過熱度未満であるときには、前記サブ熱交換器流量調弁の開度が減少するように、前記サブ熱交換器流量調整弁を制御する、エンジン駆動式空気調和装置。

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