JP2018105588A - heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機を駆動して冷媒の凝縮熱または蒸発熱により温調するヒートポンプに関する。 The present invention relates to a heat pump that drives a compressor that compresses a refrigerant to control the temperature by the heat of condensation or evaporation of the refrigerant.
冷媒を圧縮する圧縮機を駆動して冷媒の凝縮熱または蒸発熱により温調するヒートポンプは、一般的に、冷媒と空気(具体的には外気)との間で熱交換させる熱源側熱交換器(具体的には室外熱交換器)と、温調対象(例えば室内の空気)と冷媒との間で熱交換させる利用側熱交換器(例えば室内熱交換器)とを備えている。 A heat pump that drives a compressor that compresses a refrigerant and controls the temperature by the heat of condensation or evaporation of the refrigerant is generally a heat source side heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and air (specifically, outside air). (Specifically, an outdoor heat exchanger) and a use side heat exchanger (for example, an indoor heat exchanger) for exchanging heat between a temperature control target (for example, indoor air) and a refrigerant.
そして、ヒートポンプは、冷媒を減圧して低温になる状態と、冷媒を加圧して高温になる状態とを繰り返しながら冷媒を熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間で循環させることで、利用側熱交換部において、温調対象(例えば室内の空気)を冷却(例えば室内を冷房)する冷却運転と、温調対象(例えば室内の空気)を加熱(例えば室内を暖房)する加熱運転とを実行するようになっている。詳しくは、利用側熱交換器では、冷却運転のときに冷媒を蒸発させ、加熱運転のときに冷媒を凝縮させる一方、熱源側熱交換器では、冷却運転のときに冷媒を凝縮させ、加熱運転のときに冷媒を蒸発させる。 Then, the heat pump circulates the refrigerant between the heat source side heat exchanger and the use side heat exchanger while repeating the state in which the refrigerant is depressurized to a low temperature and the state in which the refrigerant is pressurized to a high temperature. In the use-side heat exchanging unit, a cooling operation for cooling a temperature control target (for example, indoor air) (for example, cooling the room) and a heating operation for heating the temperature control target (for example, indoor air) (for example, heating the room) And is supposed to run. Specifically, in the use side heat exchanger, the refrigerant evaporates during the cooling operation and condenses the refrigerant during the heating operation, while the heat source side heat exchanger condenses the refrigerant during the cooling operation and performs the heating operation. When the refrigerant evaporates.
かかる従来のヒートポンプとして、例えば、特許文献1は、エンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とを共通のパッケージ(具体的には筐体)に収納して冷媒を循環させる冷媒回路をエンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とで共用するヒートポンプを開示している。
As such a conventional heat pump, for example,
このような従来のヒートポンプでは、熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が過度に低いときに冷却運転を行う場合には、次のような不都合がある。 Such a conventional heat pump has the following inconveniences when the cooling operation is performed when the temperature of the air exchanged by the heat source side heat exchanger is excessively low.
すなわち、冷却運転を行う場合に、熱源側熱交換器(具体的には室外熱交換器、この場合凝縮器)で熱交換される空気(具体的には外気)の温度が冷媒の凝縮温度(具体的には40℃以上、例えば50℃程度)に対して過度に低いと〔具体的には秋季や春季、特に冬季での外気温程度(例えば10℃程度以下)に低いと〕、熱源側熱交換器において冷媒を凝縮させるために必要な凝縮容量が利用側熱交換器(例えば室内熱交換器、この場合蒸発器)において冷媒を蒸発させるために必要な蒸発容量に対して過大になる。 That is, when performing the cooling operation, the temperature of the air (specifically, the outside air) that is heat-exchanged by the heat source side heat exchanger (specifically, the outdoor heat exchanger, in this case, the condenser) is the refrigerant condensing temperature ( More specifically, when the temperature is excessively low with respect to 40 ° C. or higher (for example, about 50 ° C.) [specifically, when the temperature is low in the autumn or spring, especially in winter, the temperature is low, for example, about 10 ° C. or lower] The condensation capacity necessary for condensing the refrigerant in the heat exchanger becomes excessive with respect to the evaporation capacity necessary for evaporating the refrigerant in the use side heat exchanger (for example, the indoor heat exchanger, in this case, the evaporator).
その結果、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機において冷媒を凝縮させるために必要な凝縮圧力が低下した状態になり、それだけ、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の冷媒の吐出圧力と吸入圧力との圧力差が小さくなり、ひいてはエンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の単位時間当たりの回転数(以下、単に回転数という。)が小さくなる。そして、場合によっては、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の回転数が、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の運転を継続するための要件を守れなくなる。ここで、要件とは、(1)エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の許容運転範囲、(2)冷媒搬送に必要な、また給油式の圧縮機の場合には圧縮機への給油に必要な冷媒高低圧力差の確保、(3)蒸発器の凍結温度以上の冷媒蒸発温度の確保のための冷媒低圧確保の3つである。なお、エンジン駆動圧縮機の単独運転では、凝縮器の凝縮容量が過大になった場合には、エンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器を併用することで凝縮器と蒸発器との冷凍能力の均衡を保つことが可能であったが、電動圧縮機を単独運転へ切り換えたときにエンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器の使用ができないため、特に問題となる。 As a result, the condensing pressure necessary for condensing the refrigerant in the engine-driven compressor and / or the electric compressor is lowered, and accordingly, the discharge pressure and the suction of the refrigerant of the engine-driven compressor and / or the electric compressor are reduced accordingly. The pressure difference from the pressure is reduced, and as a result, the rotational speed per unit time of the engine-driven compressor and / or the electric compressor (hereinafter simply referred to as rotational speed) is reduced. In some cases, the rotational speed of the engine-driven compressor and / or the electric compressor cannot meet the requirements for continuing the operation of the engine-driven compressor and / or the electric compressor. Here, the requirements are (1) the allowable operating range of the engine-driven compressor and / or the electric compressor, (2) oil supply required for refrigerant conveyance, and in the case of an oil supply type compressor, oil supply to the compressor There are three measures: ensuring the necessary refrigerant high / low pressure difference, and (3) ensuring the refrigerant low pressure for ensuring the refrigerant evaporation temperature above the freezing temperature of the evaporator. In the case of an independent operation of the engine-driven compressor, when the condenser capacity becomes excessive, the refrigerant refrigeration capacity of the condenser and the evaporator can be obtained by using a refrigerant auxiliary evaporator that uses engine waste heat as a heat source. However, this is particularly problematic because the refrigerant auxiliary evaporator that uses engine waste heat as a heat source cannot be used when the electric compressor is switched to a single operation.
この点に関し、特許文献1は、外気温度の低い状況下で停止されていた状況から、ハイブリッド空気調和装置において加熱運転(暖房運転)を開始する場合に、冷媒の圧縮手段としてエンジン駆動圧縮機のみを起動させ、冷媒とエンジン冷却水との熱交換を行わせることで、冷媒を短時間に暖める点(特許文献1の段落[0031]参照)を開示している。
In this regard,
しかしながら、特許文献1は、外気温度の低い状況下で温度が低くなった冷媒を加熱運転時にエンジン駆動圧縮機の運転中の高温のエンジン冷却水で暖める構成を開示しているに過ぎず、熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が過度に低いときに冷却運転を行う場合に、熱源側熱交換器において凝縮容量が大きくなった結果、凝縮圧力が低下した状態になってエンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の運転を継続できなくなるという課題を解決する構成を何も示していない。
However,
そこで、本発明は、エンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とを共通のパッケージに収納して冷媒を循環させる冷媒回路をエンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とで共用するヒートポンプであって、熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が過度に低いときに冷却運転を行う場合であっても、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の運転を確実に継続することができるヒートポンプを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a heat pump in which an engine driven compressor and an electric compressor are housed in a common package and a refrigerant circuit that circulates the refrigerant is shared by the engine driven compressor and the electric compressor. Provided is a heat pump capable of reliably continuing the operation of an engine-driven compressor and / or an electric compressor even when a cooling operation is performed when the temperature of the air heat-exchanged by the exchanger is excessively low For the purpose.
本発明は、前記課題を解決するために、次の第1態様および第2態様のヒートポンプを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following heat pumps of the first aspect and the second aspect.
(1)第1態様のヒートポンプ
本発明に係る第1態様のヒートポンプは、エンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とを共通のパッケージに収納して冷媒を循環させる冷媒回路を前記エンジン駆動圧縮機と前記電動圧縮機とで共用するヒートポンプであって、熱源側熱交換器を該熱源側熱交換器の凝縮能力が変更可能となるように構成し、冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が予め定めた所定温度以下のときに、前記熱源側熱交換器の凝縮能力を最大凝縮能力よりも小さくすることを特徴とする。
(1) Heat pump according to the first aspect The heat pump according to the first aspect of the present invention has a refrigerant circuit that houses the engine-driven compressor and the electric compressor in a common package and circulates the refrigerant with the engine-driven compressor and the A heat pump shared with an electric compressor, wherein the heat source side heat exchanger is configured such that the condensation capacity of the heat source side heat exchanger can be changed, and when performing a cooling operation, the heat source side heat exchanger When the temperature of the air to be heat exchanged at or below is equal to or lower than a predetermined temperature, the condensation capacity of the heat source side heat exchanger is made smaller than the maximum condensation capacity.
前記第1態様のヒートポンプにおいて、前記熱源側熱交換器を複数のユニットで構成し、前記エンジン駆動圧縮機および/または前記電動圧縮機から吐出される吐出ガス冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器の上流側の分岐経路のうちで少なくとも一つの分岐経路に開閉弁を設け、前記冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が前記所定温度以下のときに、前記熱源側熱交換器の凝縮能力が最大凝縮能力よりも小さくなるように、前記開閉弁を制御する態様を例示できる。 In the heat pump of the first aspect, the heat source side heat exchanger is configured by a plurality of units, and the heat source side heat exchange is performed in the flow direction of the discharge gas refrigerant discharged from the engine driven compressor and / or the electric compressor. When an on-off valve is provided in at least one branch path among the branch paths upstream of the heater and the cooling operation is performed, the temperature of the air exchanged in the heat source side heat exchanger is equal to or lower than the predetermined temperature Moreover, the aspect which controls the said on-off valve so that the condensation capability of the said heat source side heat exchanger may become smaller than the maximum condensation capability can be illustrated.
(2)第2態様のヒートポンプ
本発明に係る第2態様のヒートポンプは、エンジン駆動圧縮機と電動圧縮機とを共通のパッケージに収納して冷媒を循環させる冷媒回路を前記エンジン駆動圧縮機と前記電動圧縮機とで共用するヒートポンプであって、前記エンジン駆動圧縮機および/または前記電動圧縮機から吐出される吐出ガス冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の上流側で分岐した分岐経路に前記冷媒とエンジンを冷却するエンジン冷却水との間で熱交換させる補助熱交換器を設け、冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が予め定めた所定温度以下のときに、前記エンジンの停止中であって前記エンジン冷却水の温度が前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度よりも高い場合に、前記吐出ガス冷媒の流れ方向が前記補助熱交換器に向かうように構成されていることを特徴とする。
(2) Heat Pump of Second Aspect The heat pump of the second aspect according to the present invention includes a refrigerant circuit that houses an engine-driven compressor and an electric compressor in a common package and circulates refrigerant, and the engine-driven compressor and the A heat pump shared by an electric compressor, wherein the engine driven compressor and / or the branch path branched to the upstream side of the heat source side heat exchanger in the flow direction of the discharge gas refrigerant discharged from the electric compressor In the case where an auxiliary heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the engine cooling water for cooling the engine is provided and the cooling operation is performed, the temperature of the air exchanged by the heat source side heat exchanger is a predetermined temperature. In the following cases, when the engine is stopped and the temperature of the engine coolant is higher than the temperature of air exchanged by the heat source side heat exchanger, the discharge The flow direction of the outgas refrigerant is configured to be directed to the auxiliary heat exchanger.
前記第1態様および前記第2態様のヒートポンプにおいて、前記所定温度は、冷媒の凝縮温度(具体的には40℃以上、例えば50℃程度)に対して過度に低い温度であり、例えば、10℃程度以下を挙げることができる。 In the heat pumps of the first aspect and the second aspect, the predetermined temperature is an excessively low temperature with respect to a refrigerant condensation temperature (specifically, 40 ° C. or higher, for example, about 50 ° C.), for example, 10 ° C. The following can be mentioned.
本発明によると、熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が過度に低いときに冷却運転を行う場合であっても、エンジン駆動圧縮機および/または電動圧縮機の運転を確実に継続することが可能となる。 According to the present invention, even when the cooling operation is performed when the temperature of the air heat exchanged by the heat source side heat exchanger is excessively low, the operation of the engine-driven compressor and / or the electric compressor is reliably continued. It becomes possible to do.
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aの一例の概略ブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram of an example of a
図1に示すヒートポンプ100Aは、冷媒を圧縮する圧縮部10を駆動し、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により温調するようになっている。ここで、温調とは、例えば、ヒートポンプ100Aを空調機として機能させる場合には室内の空気や冷蔵庫内または冷凍庫内の空気の温度調節であり、ヒートポンプ100Aをチラーとして機能させる場合にはチラー用の循環液の温度調節である。循環液としては、熱媒体として作用するものであれば何れのものであってもよく、代表的には水を例示できる。但し、それに限定されるものではなく、循環液は、例えば、水に不凍液を含有したものであってもよい。
The
ヒートポンプ100Aは、冷媒を吸入・吐出する圧縮部10と、冷媒と空気(具体的には外気)との間で熱交換させる熱源側熱交換器20と、熱源側熱交換器20のための熱源側熱交換器用ファン30と、冷媒の流量を調整する調整弁40と、温調対象と冷媒との間で熱交換させる利用側熱交換器50と、圧縮部10を駆動する駆動源60と、冷媒を流通させる冷媒回路110と、制御装置120とを備えている。
The
ここで、温調対象は、例えば、ヒートポンプ100Aを空調機として機能させる場合には室内の空気や冷蔵庫内または冷凍庫内の空気であり、ヒートポンプ100Aをチラーとして機能させる場合には循環液である。
Here, the temperature control target is, for example, indoor air or air in a refrigerator or freezer when the
そして、ヒートポンプ100Aは、冷媒を減圧して低温になる状態と、冷媒を加圧して高温になる状態とを繰り返しながら冷媒を熱源側熱交換器20と利用側熱交換器50との間で循環させることで、後述するように利用側熱交換部101において、温調対象(例えば室内の空気)を冷却(例えば室内を冷房)する冷却運転と、温調対象(例えば室内の空気)を加熱(例えば室内を暖房)する加熱運転とを実行するようになっている。
Then, the
ヒートポンプ100Aは、エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12の双方を有するものであり、いわゆるハイブリッド型のヒートポンプとされている。
The
ヒートポンプ100Aは、エンジン駆動圧縮機11と電動圧縮機12とを共通のパッケージ102a(具体的には筐体)に収納して冷媒を循環させる冷媒回路110をエンジン駆動圧縮機11と電動圧縮機12とで共用している。
In the
詳しくは、圧縮部10は、エンジン61で駆動される圧縮機であるエンジン駆動圧縮機11と、電動モーター62で駆動される圧縮機である電動圧縮機12とを備えている。エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12は、並列に接続されている。
Specifically, the
駆動源60は、エンジン駆動圧縮機11を駆動するエンジン61と、電動圧縮機12を駆動する電動モーター62とを備えている。
The
エンジン駆動圧縮機11は、複数のエンジン駆動圧縮機を並列に接続したものであってもよい。同様に、電動圧縮機12も、複数の電動圧縮機を並列に接続したものであってもよい。
The engine-driven
エンジン61としては、例えば、ガス燃料を燃料とするエンジン(いわゆるガスエンジン)であってもよいし、液体燃料を燃料とするエンジンであってもよい。この例では、エンジン61は、ガスエンジンとされている。従って、ヒートポンプ100Aは、ガスヒートポンプ(GHP:Gas Heat Pump)として機能する。また、ヒートポンプ100Aは、駆動源60としてエンジン61の他、電動モーター62も用いるので、電気ヒートポンプ(EHP:Electric Heat Pump)としても機能する。
The
ヒートポンプ100Aは、エンジン駆動圧縮機11のみで運転する場合、電動圧縮機12のみで運転する場合、エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12の双方で運転する場合がある。エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12の双方で運転する場合、エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12の運転容量の割合は、エンジン61の回転数であるエンジン回転数および電動モーター62の回転数であるモーター回転数を制御することで決定することができる。
The heat pump 100 </ b> A may be operated by both the engine-driven
熱源側熱交換器20は、熱源側熱交換器20の凝縮能力が変更可能となるように構成されている。この例では、熱源側熱交換器20は、複数(この例では2つ)のユニットで構成されている。
The heat source
詳しくは、熱源側熱交換器20は、複数のユニットとして複数の熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)(nは2以上の整数、この例ではn=2)を並列に接続したものである。
Specifically, the heat source
また、ヒートポンプ100Aは、開閉弁21をさらに備えている。開閉弁21は、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒である高圧ガス状態の冷媒(以下、高圧ガス冷媒という。)の流れ方向Wにおいて熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の上流側の分岐経路のうちで少なくとも一つの分岐経路〔この例では熱源側熱交換器ユニット20(n)への分岐経路)に設けられている。
The
開閉弁21は、制御装置120からの指示信号により、閉塞状態と開放状態とに切り替える構成とされている。従って、制御装置120は、開閉弁21を作動制御することにより、吐出ガス冷媒の流れ方向Wにおいて熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の上流側の分岐経路のうちで開閉弁21が設けられた分岐経路の熱源側熱交換器ユニット20(i)(iは1からnまでの何れかの整数)への冷媒の供給を制御して熱源側熱交換器20の凝縮能力を変更することができる。
The on-off
なお、制御装置120が全ての開閉弁21を開くと、熱源側熱交換器20の凝縮能力が最大凝縮能力となる。一方、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の上流側の分岐経路のうちで少なくとも1つを残して開閉弁21が設けられている場合には、制御装置120が全ての開閉弁21を閉じると、また、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の上流側の全ての分岐経路に開閉弁21が設けられている場合には、制御装置120が最も凝縮能力が小さい熱源側熱交換器ユニット20(i)に対応する開閉弁21を残して他の全ての開閉弁21を閉じると、熱源側熱交換器20の凝縮能力が最小凝縮能力となる。
In addition, if the
調整弁40は、膨張弁として機能し、この例では、閉塞可能な第1調整弁41(1)〜41(n)と閉塞可能な第2調整弁42とで構成されている。第1調整弁41(1)〜41(n)は、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)にそれぞれ対応して吐出ガス冷媒の流れ方向Wにおいて熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の下流側に設けられている。また、ヒートポンプ100Aは、第1調整弁41(1)〜41(n)にそれぞれ並列に設けられて熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)に向かう冷媒を遮断する逆止弁40a〜40aをさらに備えている。
The regulating
なお、第1調整弁41(1)〜41(n)は、複数個の調整弁を並列に接続したものであってもよい。第2調整弁42および利用側熱交換器50は、利用側熱交換部101を構成しており、利用側熱交換部101は、この例では、室内機とされている。また、ヒートポンプ100Aの構成部材のうちの第2調整弁42、利用側熱交換器50および一対の連絡配管110a,110bを除く構成部材を備えた熱源側熱交換部102は、この例では、室外機とされている。
The first regulating valves 41 (1) to 41 (n) may be a plurality of regulating valves connected in parallel. The
ヒートポンプ100Aは、液冷媒を回収するレシーバ71と、冷媒とエンジン61の排熱(この例ではエンジン61を冷却するエンジン冷却水の熱)との間で熱交換させる冷媒補助蒸発器72(サブエバポレータ)と、閉塞可能な冷媒補助蒸発器用調整弁73とをさらに備えている。ここで、エンジン冷却水は、水だけでなく、水に不凍液を含有させたものも含む概念である。
The
冷媒回路110には、圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)、熱源側熱交換器20、第1調整弁41(1)〜41(n)、逆止弁40a〜40a、第2調整弁42、利用側熱交換器50、レシーバ71、冷媒補助蒸発器72および冷媒補助蒸発器用調整弁73が設けられている。
The
冷媒回路110は、四方弁111、ブリッジ回路112、第1冷媒経路113aから第10冷媒経路113jおよび一対の連絡配管110a,110bを備えている。
The
四方弁111は、制御装置120からの指示信号により、第1接続状態(図1に示す状態)と第2接続状態とに切り替える構成とされている。第1接続状態は、流入口111aと他方の接続口111dとを接続し、かつ、一方の接続口111cと流出口111bとを接続する状態である。第2接続状態は、流入口111aと一方の接続口111cとを接続し、かつ、他方の接続口111dと流出口111bとを接続する状態である。これにより、制御装置120は、四方弁111を作動制御することにより、冷媒の流れ方向Wを切り替えることができる。なお、図1では、第1接続状態(冷却運転を行っている冷却運転状態)を示している。
The four-
ブリッジ回路112は、4つの逆止弁(第1逆止弁112a、第2逆止弁112b、第3逆止弁112cおよび第4逆止弁112d)を備えている。ブリッジ回路112は、二つの逆止弁(第1逆止弁112aおよび第2逆止弁112b)を含む第1逆止弁列1121と、残りの二つの逆止弁(第3逆止弁112cおよび第4逆止弁112d)を含む第2逆止弁列1122とで構成されている。
The
第1逆止弁列1121は、第1逆止弁112aおよび第2逆止弁112bを冷媒の流れ方向Wが同じになるように直列に接続したものとされている。第2逆止弁列1122は、第3逆止弁112cおよび第4逆止弁112dを冷媒の流れ方向Wが同じになるように直列に接続したものとされている。そして、第1逆止弁列1121および第2逆止弁列1122は、冷媒の流れ方向Wが同じになるように並列に接続されている。
The first
ブリッジ回路112において、第1逆止弁112aと第2逆止弁112bとの間の接続点が第1中間接続点P1とされ、第1逆止弁112aと第3逆止弁112cとの間の接続点が流出接続点P2とされ、第3逆止弁112cと第4逆止弁112dとの間の接続点が第2中間接続点P3とされ、第2逆止弁112bと第4逆止弁112dとの間の接続点が流入接続点P4とされている。
In the
第1冷媒経路113a〜113aは、圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の吐出口10a〜10aと四方弁111の流入口111aとを接続する。第2冷媒経路113bは、四方弁111の流出口111bと圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の吸入口10b〜10bとを接続する。第3冷媒経路113cは、四方弁111の他方の接続口111dと熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の一方の接続口20a〜20aとを接続する。第4冷媒経路113d〜113dは、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の他方の接続口20b〜20bとブリッジ回路112の第1中間接続点P1とを接続する。第5冷媒経路113eは、ブリッジ回路112の流出接続点P2とレシーバ71の冷媒流入口71aとを接続する。第6冷媒経路113fは、レシーバ71の冷媒流出口71bとブリッジ回路112の流入接続点P4とを接続する。第7冷媒経路113gは、ブリッジ回路112の第2中間接続点P3と利用側熱交換器50の一方の冷媒接続口50aに接続される一方の連絡配管110aとを接続する。第8冷媒経路113hは、利用側熱交換器50の他方の冷媒接続口50bに接続される他方の連絡配管110bと四方弁111の一方の接続口111cとを接続する。第9冷媒経路113iは、ブリッジ回路112の流入接続点P4と冷媒補助蒸発器72の冷媒流入口72aとを接続する。第10冷媒経路113jは、冷媒補助蒸発器72の冷媒流出口72bと第2冷媒経路113bの途中の合流点P5とを接続する。ここで、第2冷媒経路113bにおいて合流点P5よりも下流側(圧縮部10側)は、合流経路113b1とされている。
The first
レシーバ71は、第5冷媒経路113eからの液冷媒を一時的に蓄える。調整弁40を構成する第1調整弁41(1)〜41(n)は、第4冷媒経路113d〜113dに設けられており、加熱運転時に開度が調整されて冷媒の流量を制御する。逆止弁40a〜40aは、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)からブリッジ回路112の第1中間接続点P1へ冷媒を流通させる一方、ブリッジ回路112の第1中間接続点P1から熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)への冷媒の流通を遮断する。調整弁40を構成する第2調整弁42は、利用側熱交換部101において一方の連絡配管110aと利用側熱交換器50の一方の冷媒接続口50aとの冷媒経路51に設けられており、冷却運転時に開度が調整されて冷媒の流量を制御する。冷媒補助蒸発器用調整弁73は、第9冷媒経路113iに設けられており、加熱運転時または冷却運転時に開度が調整されて冷媒の流量を制御する。
The
本実施の形態では、ヒートポンプ100Aは、オイルセパレータ81およびアキュムレータ82をさらに備えている。
In the present embodiment,
オイルセパレータ81は、第1冷媒経路113aに設けられており、冷媒に含有する圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の潤滑油を分離しかつ分離した潤滑油を、バルブ81a〜81a(具体的には電磁バルブ)を介して圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)に戻す。アキュムレータ82は、第2冷媒経路113bの合流経路113b1に設けられており、蒸発器として作用する、熱源側熱交換器20、利用側熱交換器50および冷媒補助蒸発器72で蒸発し切れなかった冷媒液を分離する。
The
本実施の形態では、ヒートポンプ100Aは、第1切替弁114をさらに備えており、冷媒回路110は、第11冷媒経路113kをさらに備えている。
In the present embodiment, the
第11冷媒経路113kは、アキュムレータ82の底面開口82aと合流経路113b1のアキュムレータ82よりも圧縮部10側の冷媒経路とを接続する。第1切替弁114は、第11冷媒経路113kに設けられており、開閉動作により第11冷媒経路113kにおいて冷媒を流通させる流通状態と冷媒の流通を遮断する遮断状態とを切り替える。
The eleventh
本実施の形態では、ヒートポンプ100Aは、過冷却熱交換器91と、閉塞可能な過冷却熱交換器用調整弁92とをさらに備えており、冷媒回路110は、第12冷媒経路113lをさらに備えている。
In the present embodiment, the
第12冷媒経路113lは、ブリッジ回路112の流入接続点P4と第11冷媒経路113kの第1切替弁114よりも圧縮部10側の冷媒経路とを接続する。過冷却熱交換器91は、レシーバ71側の流入口91aおよびブリッジ回路112の流入接続点P4側の流出口91bが第6冷媒経路113fに連通し、かつ、過冷却熱交換器用調整弁92側の流入口91cおよびアキュムレータ82側の流出口91dが第12冷媒経路113lに連通している。過冷却熱交換器用調整弁92は、第12冷媒経路113lの過冷却熱交換器91よりもブリッジ回路112の流入接続点P4側の冷媒経路に設けられており、冷却運転時に開度が調整されて冷媒の流量を制御する。過冷却熱交換器91は、冷却運転時に第6冷媒経路113fに流れる冷媒と第12冷媒経路113lの過冷却熱交換器用調整弁92よりも過冷却熱交換器91側の冷媒経路に流れる冷媒との間で熱交換させる。これにより、冷却運転時において第6冷媒経路113fに流れる冷媒の冷却効率を向上させることができる。
The twelfth refrigerant path 113l connects the inflow connection point P4 of the
第1調整弁41(1)〜41(n)、第2調整弁42、冷媒補助蒸発器用調整弁73および過冷却熱交換器用調整弁92は、何れも制御装置120からの指示信号により開度を調整できるようになっている。これにより、制御装置120は、第1調整弁41(1)〜41(n)、第2調整弁42、冷媒補助蒸発器用調整弁73および過冷却熱交換器用調整弁92を作動制御することにより、冷媒回路110における冷媒の流れを調整することができる。
The first regulating valves 41 (1) to 41 (n), the
圧縮部10を構成するエンジン駆動圧縮機11は、クラッチ11aを介してエンジン61に接続されている。クラッチ11aは、制御装置120からの指示信号により、エンジン61からエンジン駆動圧縮機11に駆動力を伝達する接続状態と、エンジン61からエンジン駆動圧縮機11への駆動力の伝達を遮断する遮断状態とをとるようになっている。
The
ヒートポンプ100Aは、吐出圧力センサー151(高圧センサー)、吸入圧力センサー152(低圧センサー)、第1吸入温度センサー161、第2吸入温度センサー162、第3吸入温度センサー163、エンジン回転数センサー171およびモーター回転数センサー172をさらに備えている。
The
吐出圧力センサー151は、圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の吐出経路における冷媒の吐出圧力を検知する。詳しくは、吐出圧力センサー151は、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81よりも上流側(圧縮部10側)の冷媒経路に設けられており、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81よりも上流側における冷媒の圧力を検知する。
The
吸入圧力センサー152は、圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の吸入経路における冷媒の吸入圧力を検知する。詳しくは、吸入圧力センサー152は、第2冷媒経路113bの合流点P5よりも下流側(圧縮部10側)の冷媒経路に設けられており、第2冷媒経路113bの合流点P5よりも下流側における冷媒の圧力を検知する。
The
第1吸入温度センサー161、第2吸入温度センサー162および第3吸入温度センサー163は、何れも圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)の吸入経路における冷媒の吸入温度を検知する。なお、各温度センサーは、この例では、サーミスタとされている。
The first
詳しくは、第1吸入温度センサー161は、第2冷媒経路113bの合流経路113b1のアキュムレータ82よりも上流側(合流点P5側)の冷媒経路に設けられており、合流経路113b1のアキュムレータ82よりも上流側における冷媒の温度を検知する。
Specifically, the first
第2吸入温度センサー162は、第2冷媒経路113bの合流経路113b1の第11冷媒経路113kとの接続部よりも下流側(圧縮部10側)の冷媒経路に設けられており、合流経路113b1の第11冷媒経路113kとの接続部よりも下流側における冷媒の温度を検知する。
The second
第3吸入温度センサー163は、第11冷媒経路113kの第12冷媒経路113lとの接続部よりも下流側(圧縮部10側)の冷媒経路に設けられており、第11冷媒経路113kの第12冷媒経路113lとの接続部よりも下流側における冷媒の温度を検知する。
The third
エンジン回転数センサー171は、エンジン61に設けられており、エンジン61の回転数であるエンジン回転数を検知する。
The
モーター回転数センサー172は、電動モーター62に設けられており、電動モーター62の回転数であるモーター回転数を検知する。
The motor
ヒートポンプ100Aは、エンジン駆動圧縮機11の回転数であるエンジン駆動圧縮機回転数を検知するエンジン駆動圧縮機回転数検知手段(具体的にはエンジン駆動圧縮機回転数センサー)を備えている。
The heat pump 100 </ b> A includes engine-driven compressor rotational speed detection means (specifically, an engine-driven compressor rotational speed sensor) that detects an engine-driven compressor rotational speed that is the rotational speed of the engine-driven
例えば、エンジン駆動圧縮機11とエンジン61とが同一速度で回転する場合には、エンジン駆動圧縮機回転数検知手段は、エンジン回転数センサー171と兼用することができる。一方、エンジン駆動圧縮機11とエンジン61とが変速プーリーや変速機等の変速駆動伝達機構を介して接続されている場合には、エンジン駆動圧縮機回転数検知手段によるエンジン駆動圧縮機回転数は、エンジン回転数センサー171にて得られたエンジン回転数から変速比を用いて算出することができる。この例では、エンジン駆動圧縮機11とエンジン61とが同一速度で回転するようになっており、エンジン駆動圧縮機回転数検知手段(具体的にはエンジン駆動圧縮機回転数センサー)は、エンジン回転数センサー171)と兼用している。なお、エンジン駆動圧縮機回転数検知手段として、例えば、エンジン駆動圧縮機回転数を直接的に検知するエンジン駆動圧縮機回転数センサーが別途設けられていてもよい。
For example, when the engine-driven
制御装置120は、各種センサーからの検知信号に基づいて、冷媒回路110の駆動を制御するようになっている。
The
詳しくは、制御装置120は、圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12)により、第2冷媒経路113bから吸入した冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を第1冷媒経路113aに吐出する。制御装置120は、冷却運転時には、四方弁111を第1接続状態にして第1冷媒経路113aと第3冷媒経路113cとを連通しかつ第8冷媒経路113hと第2冷媒経路113bとを連通する。また、制御装置120は、加熱運転時には、四方弁111を第2接続状態にして第1冷媒経路113aと第8冷媒経路113hとを連通しかつ第3冷媒経路113cと第2冷媒経路113bとを連通する。
Specifically, the
熱源側熱交換器20は、冷却運転時に冷媒が放熱して液化する凝縮器として機能し、加熱運転時に冷媒が吸熱して気化する蒸発器として機能する。利用側熱交換器50は、冷却運転時に冷媒が吸熱して温調対象(例えば室内の空気)を冷却する冷却器(蒸発器)として機能し、加熱運転時に冷媒が放熱して温調対象(例えば室内の空気)を加熱する加熱器(凝縮器)として機能する。冷媒補助蒸発器72および過冷却熱交換器91は、冷媒が吸熱して気化する蒸発器として機能する。
The heat source
制御装置120は、CPU(Central Processing Unit)等のマイクロコンピュータからなる処理部121と、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリ、RAM(Randam Access Memory)等の揮発性メモリを含む記憶部122とを備えている。
The
制御装置120は、処理部121が記憶部122のROMに予め格納された制御プログラムを記憶部122のRAM上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行うようになっている。
The
制御装置120は、第1調整弁41(1)〜41(n)に指示命令を送信することにより、加熱運転時においてブリッジ回路112から熱源側熱交換器20に向かう冷媒の流量を調整する。詳しくは、制御装置120は、加熱運転時には、吸入圧力センサー152からの検知圧力に基づく飽和蒸気圧温度と第1吸入温度センサー161からの検知温度とに基づく過熱度(飽和蒸気圧温度に対する検知温度との温度差)に応じて冷媒の流量を調整する膨張弁として第1調整弁41(1)〜41(n)を機能させる。なお、逆止弁40a〜40aが設けられていないときには、制御装置120は、冷却運転時において第1調整弁41(1)〜41(n)を全開にすることができる。ここで、飽和蒸気圧温度は、吸入圧力センサー152により検知した圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12)の吸入圧力から、予め定めた所定の換算式または換算テーブルによって換算することができる。
The
制御装置120は、第2調整弁42に指示命令を送信することにより、冷却運転時ではブリッジ回路112から利用側熱交換器50に向かう冷媒の流量を調整し、加熱運転時では利用側熱交換器50からブリッジ回路112に向かう冷媒の流量を調整する。詳しくは、制御装置120は、冷却運転時には、吸入圧力センサー152からの検知圧力に基づく飽和蒸気圧温度と第1吸入温度センサー161からの検知温度とに基づく過熱度に応じて冷媒の流量を調整する膨張弁として第2調整弁42を機能させ、加熱運転時には、第2調整弁42を全開とすることができる。
The
制御装置120は、冷媒補助蒸発器用調整弁73に指示命令を送信することにより、冷却運転時または加熱運転時ではブリッジ回路112から冷媒補助蒸発器72に向かう冷媒の流量を調整する。
The
制御装置120は、第1切替弁114に指示命令を送信することにより、冷却運転時または加熱運転時では第1切替弁114を開放状態にしてアキュムレータ82の底面開口82aから圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12)に向けて冷媒を流通させる一方、第1切替弁114を閉塞状態にしてアキュムレータ82の底面開口82aから圧縮部10(エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12)への冷媒の流通を遮断する。詳しくは、制御装置120は、冷却運転時または加熱運転時には、吸入圧力センサー152からの検知圧力に基づく飽和蒸気圧温度と第2吸入温度センサー162からの検知温度とに基づく過熱度が予め定めた所定値(第1所定値)以上の場合には第1切替弁114を開放状態にし、該過熱度が所定値(第1所定値)を下回った場合には第1切替弁114を閉塞状態にする。
The
(冷却運転の動作)
次に、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aによる冷却運転の運転動作について図2および図3を参照しながら以下に説明する。
(Cooling operation)
Next, the operation of the cooling operation by the
図2は、図1に示すヒートポンプ100Aにおいて、冷却運転を行っている冷却運転状態を示す概略ブロック図である。なお、図2において、エンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12の双方で運転している場合を示している。このことは、後述する図4、図6および図9についても同様である。また、太線および太破線は、冷媒の流れを示している。このことは、後述する図6についても同様である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a cooling operation state in which the cooling operation is performed in the
図2に示す例では、冷却運転において、制御装置120は、第2調整弁42、冷媒補助蒸発器用調整弁73および過冷却熱交換器用調整弁92を開度調整し、開閉弁21を開放状態または閉塞状態とし、第1切替弁114を開放状態としている。
In the example shown in FIG. 2, in the cooling operation, the
ヒートポンプ100Aでは、冷却運転を行うにあたり、制御装置120は、四方弁111を第1接続状態に切り替えて第1冷媒経路113aと第3冷媒経路113cとを連通しかつ第8冷媒経路113hと第2冷媒経路113bとを連通する。こうすることで、圧縮部10(この例ではエンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)から吐出される高圧ガス冷媒が、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81から四方弁111および第3冷媒経路113cを経由して熱源側熱交換器20に流れる。
In the
詳しくは、全ての開閉弁21を開いているときには、高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の全てに流れ、少なくとも1つの開閉弁21を閉じているときには、高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)のうちで開閉弁21を開いている熱源側熱交換器ユニット20(i)に流れる。この例では、n,iは2であり、高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器ユニット20(2)に対応する開閉弁21を開いているときには、熱源側熱交換器ユニット20(1),20(2)に流れ(太線および太破線参照)、熱源側熱交換器ユニット20(2)に対応する開閉弁21を閉じているときには、熱源側熱交換器ユニット20(1)のみに流れる(太線参照)。なお、開閉弁21の開閉動作については後ほど詳しく説明する。
Specifically, when all the open /
熱源側熱交換器20に流れる高圧ガス冷媒の温度は、熱源側熱交換器20で熱交換される空気(具体的には外気)の温度よりも高い。このため、高圧ガス冷媒から空気(具体的には外気)に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液状態の冷媒(以下、高圧液冷媒という。)になる。つまり、冷却運転では、熱源側熱交換器20は、高圧ガス冷媒が放熱する冷媒の凝縮器として機能する。
The temperature of the high-pressure gas refrigerant flowing through the heat source
高圧液冷媒は、熱源側熱交換器20から第4冷媒経路113dの逆止弁40a、第4冷媒経路113d、第1中間接続点P1、第1逆止弁112aおよび流出接続点P2から第5冷媒経路113e、レシーバ71、第6冷媒経路113fの過冷却熱交換器91を経由してブリッジ回路112の流入接続点P4に流れる。流入接続点P4は、第2逆止弁112bおよび第4逆止弁112dの流入口側にあるが、前述した高圧液冷媒が流出接続点P2側に流れている。このため、高圧液冷媒は、流出接続点P2に流れる高圧液冷媒との圧力差により、第2逆止弁112bおよび第3逆止弁112cの方には流れず、流入接続点P4から第4逆止弁112d、第2中間接続点P3、第7冷媒経路113gおよび一方の連絡配管110aを経由して、第2調整弁42を通過する。
The high pressure liquid refrigerant is supplied from the heat source
第2調整弁42において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相状態の冷媒(以下、低圧気液二相冷媒という。)となり、低圧気液二相冷媒は、利用側熱交換器50に流れる。
In the
利用側熱交換器50の冷媒回路110側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、利用側熱交換器50の温調対象側(この例では室内の空気側)の温度よりも低い。このため、温調対象側(この例では室内の空気側)から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス状態の冷媒(以下、低圧ガス冷媒という。)になる。一方、温調対象側(この例では室内の空気側)は冷媒の吸熱作用により冷却される。つまり、冷却運転では、第2調整弁42は、高圧液冷媒を膨張させて低圧気液二相冷媒にする膨張弁として機能し、利用側熱交換器50は、低圧気液二相冷媒が吸熱する温調対象(この例では室内の空気)の冷却器として機能する。
The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing to the
その後、低圧ガス冷媒は、利用側熱交換器50から他方の連絡配管110b、第8冷媒経路113hに流れる。このとき、制御装置120は、四方弁111により、第8冷媒経路113hと第2冷媒経路113bとを連通しているので、低圧ガス冷媒は、第2冷媒経路113b上のアキュムレータ82および第1切替弁114を経由して圧縮部10に吸入される。
Thereafter, the low-pressure gas refrigerant flows from the use
また、第6冷媒経路113fから第9冷媒経路113iを流れてきた高圧液冷媒は、冷媒補助蒸発器用調整弁73を通過する。
The high-pressure liquid refrigerant that has flowed from the sixth
冷媒補助蒸発器用調整弁73において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となり、低圧気液二相冷媒は、冷媒補助蒸発器72に流れる。
In the refrigerant auxiliary
冷媒補助蒸発器72の冷媒回路110側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、冷媒補助蒸発器72の図示しないエンジン冷却水回路側に流れるエンジン冷却水の温度よりも低い。このため、エンジン冷却水から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になり、第10冷媒経路113jに送られる。一方、エンジン冷却水は冷媒の吸熱作用により冷却される。
The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing to the
また、第6冷媒経路113fから第12冷媒経路113lを流れてきた高圧液冷媒は、過冷却熱交換器用調整弁92を通過する。
The high-pressure liquid refrigerant that has flowed from the sixth
過冷却熱交換器用調整弁92において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となり、低圧気液二相冷媒は、過冷却熱交換器91に流れる。
In the
過冷却熱交換器91の第12冷媒経路113l側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、過冷却熱交換器91の第6冷媒経路113f側に流れる高圧液冷媒の温度よりも低い。このため、高圧液冷媒から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になり、第11冷媒経路113kの第1切替弁114よりも圧縮部10側の冷媒経路に送られる。一方、過冷却熱交換器91の第6冷媒経路113f側に流れる高圧液冷媒は低圧気液二相冷媒の吸熱作用により冷却される。
The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing to the twelfth refrigerant path 113l side of the
ヒートポンプ100Aでは、以降、同様にして、前述した一連の冷却運転の動作が繰り返される。
Thereafter, in the
このようにヒートポンプ100Aでは、冷却運転を適宜行うことで、利用側熱交換部101(この例では室内機)により温調対象(この例では室内の空気)を適宜冷却することができる。
As described above, in the
−低外気温での冷却運転について−
ところで、ヒートポンプ100Aでは、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度が過度に低いときに冷却運転を行う場合には、次のような不都合がある。
-Cooling operation at low outside temperature-
By the way, in
すなわち、冷却運転を行う場合に、熱源側熱交換器20(具体的には室外熱交換器)で熱交換される空気(具体的には外気)の温度が冷媒の凝縮温度(具体的には40℃以上、例えば50℃程度)に対して過度に低いと〔具体的には秋季や春季、特に冬季での外気温程度(例えば10℃程度以下)に低いと〕、熱源側熱交換器20において凝縮容量が利用側熱交換器50(例えば室内熱交換器)において蒸発容量に対して過大になる。 That is, when performing the cooling operation, the temperature of the air (specifically, the outside air) heat-exchanged by the heat source side heat exchanger 20 (specifically, the outdoor heat exchanger) is the refrigerant condensing temperature (specifically, When it is excessively low with respect to 40 ° C. or higher (for example, about 50 ° C.) (specifically, when it is low in the autumn or spring, particularly in winter, it is low to about the outside air temperature (for example, about 10 ° C. or lower)) In FIG. 4, the condensation capacity becomes excessive with respect to the evaporation capacity in the use side heat exchanger 50 (for example, the indoor heat exchanger).
その結果、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12において凝縮圧力が低下した状態になり、それだけ、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の冷媒の吐出圧力と吸入圧力との圧力差が小さくなり、場合によっては、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の回転数が、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の運転を継続するための以下の3つの要件が守れなくなる。
(1)エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の許容運転範囲
(2)冷媒搬送に必要な、また給油式の圧縮機の場合には圧縮機への給油に必要な冷媒高低圧力差の確保
(3)蒸発器の凍結温度以上の冷媒蒸発温度の確保のための冷媒低圧確保
なお、エンジン駆動圧縮機11の単独運転では、凝縮器の凝縮容量が過大になった場合には、エンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器を併用することで凝縮器と蒸発器との冷凍能力の均衡を保つことが可能であったが、電動圧縮機12を単独運転へ切り換えたときにエンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器72の使用ができないため、特に問題となる。
As a result, the condensing pressure is reduced in the engine-driven
(1) Permissible operating range of engine-driven
この点、第1実施形態では、制御装置120は、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が予め定めた所定温度Ts(例えば10℃程度)以下のときに(T≦Ts)、熱源側熱交換器20の凝縮能力を最大凝縮能力よりも小さくする構成とされている。
In this regard, in the first embodiment, the
第1実施形態に係るヒートポンプ100Aによれば、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が所定温度Ts以下のときに(T≦Ts)、熱源側熱交換器20の凝縮能力を最大凝縮能力よりも小さくするので、熱源側熱交換器20における凝縮容量が利用側熱交換器50における蒸発容量に対して過大になることを回避することができ、これにより、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12において凝縮圧力の低下を抑制することができ、それだけ、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の冷媒の吐出圧力と吸入圧力との圧力差を大きくすることができ、ひいてはエンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の回転数を大きくすることができる。その結果、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の回転数の前記の3つの要件を確保することができ、従って、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の運転を確実に継続することができる。このことは、電動圧縮機12を単独運転へ切り換えたときに、エンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器72を使用できないことから、特に有効である。
According to the
詳しくは、熱源側熱交換器20を複数のユニット〔この例では複数の熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕で構成し、制御装置120は、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が所定温度Ts以下のときに(T≦Ts)、熱源側熱交換器20〔熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕の凝縮能力が最大凝縮能力よりも小さくなるように、開閉弁21を制御する〔この例では、n,iは2であり、熱源側熱交換器ユニット20(2)に対応する開閉弁21を閉じる〕。
Specifically, the heat source
このように、熱源側熱交換器20を複数のユニット〔複数の熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕で構成することで、既存のヒートポンプにおいて複数のユニットで構成した熱源側熱交換器を利用することができ、熱源側熱交換器20の凝縮能力の変更可能な構成を、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)の上流側の分岐経路のうちで少なくとも一つの分岐経路に開閉弁21を設けるといった簡単な構成で実現させることができる。
As described above, the heat source
具体的には、ヒートポンプ100Aは、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)を検知する気温センサー164をさらに備えている。なお、気温センサー164は、この例では、サーミスタとされている。
Specifically, the
詳しくは、気温センサー164は、熱源側熱交換器20の近傍に設けられており、熱源側熱交換器20の周囲の雰囲気温度を検知する。これにより、気温センサー164は、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)を検知することができる。ここで、所定温度Tsは、記憶部122に予め記憶(設定)されている。
Specifically, the
(第1実施形態の制御例)
図3は、図1に示すヒートポンプ100Aにおける制御装置120により冷却運転時に行う制御動作の一例を示すフローチャートである。
(Control example of the first embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a control operation performed during the cooling operation by the
図3に示すヒートポンプ100Aの制御動作では、先ず、制御装置120は、冷却運転の指示であるか否かを判断し(ステップS11)、冷却運転の指示でない場合には(ステップS11:No)、処理を終了する一方、冷却運転の指示である場合には(ステップS11:Yes)、ステップS12に移行する。
In the control operation of the
次に、制御装置120は、気温センサー164で検知した外気温度Tが記憶部122に予め記憶した所定温度Ts(例えば10℃程度)以下か否かを判断する(ステップS12)。
Next, the
次に、制御装置120は、外気温度Tが所定温度Ts以下であると判断した場合には(ステップS12:Yes)、外気温度Tが低くなるに従って熱源側熱交換器20〔熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕の凝縮能力が小さくなるように、開閉弁21の少なくとも1つ〔この例では、n,iは2であり、熱源側熱交換器ユニット20(2)に対応する開閉弁21〕を閉じて熱源側熱交換器20の凝縮能力を最大凝縮能力よりも小さくする(ステップS13)。そして、制御装置120は、熱源側熱交換器20〔熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕の凝縮能力を外気温度Tに応じた凝縮能力〔この例では、n,iは2であり、熱源側熱交換器ユニット20(1),20(2)のうちの熱源側熱交換器ユニット20(1)のみの最小凝縮能力〕にして冷却運転を行う(ステップS14)。
Next, when the
一方、制御装置120は、外気温度Tが所定温度Tsよりも高いと判断した場合には(ステップS12:No)、外気温度Tが高くなるに従って熱源側熱交換器20〔熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕の凝縮能力が大きくなるように、開閉弁21の少なくとも1つ〔この例では、n,iは2であり、熱源側熱交換器ユニット20(2)に対応する開閉弁21〕を開いて熱源側熱交換器20の凝縮能力を最小凝縮能力よりも大きくする(ステップS15)。そして、制御装置120は、熱源側熱交換器20〔熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)〕の凝縮能力を外気温度Tに応じた凝縮能力〔この例では、nは2であり、熱源側熱交換器ユニット20(1),20(2)の最大凝縮能力〕にして冷却運転を行う(ステップS14)。
On the other hand, when the
そして、制御装置120は、前記したステップS11〜S14の一連の動作を繰り返す。
And the
(加熱運転の動作)
次に、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aによる加熱運転の運転動作について図4を参照しながら以下に説明する。
(Heating operation)
Next, the operation of the heating operation by the
図4は、図1に示すヒートポンプ100Aにおいて、加熱運転を行っている加熱運転状態を示す概略ブロック図である。なお、図4において、太線は、冷媒の流れを示している。このことは、後述する図9についても同様である。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing a heating operation state in which a heating operation is performed in the
図4に示す例では、加熱運転において、制御装置120は、第1調整弁41(1)〜41(n)および冷媒補助蒸発器用調整弁73を開度調整し、第2調整弁42を全開とし、過冷却熱交換器用調整弁92を全閉とし、第1切替弁114および開閉弁21を開放状態としている。
In the example shown in FIG. 4, in the heating operation, the
ヒートポンプ100Aでは、加熱運転を行うにあたり、制御装置120は、四方弁111を第2接続状態に切り替えて第1冷媒経路113aと第8冷媒経路113hとを連通しかつ第3冷媒経路113cと第2冷媒経路113bとを連通する。こうすることで、圧縮部10(この例ではエンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)から吐出される高圧ガス冷媒が、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81から四方弁111、第8冷媒経路113hおよび他方の連絡配管110bを経由して利用側熱交換器50に流れる。
In the
利用側熱交換器50の冷媒回路110側に流れる高圧ガス冷媒の温度は、利用側熱交換器50の温調対象側(この例では室内の空気側)の温度よりも高い。このため、高圧ガス冷媒から温調対象側(この例では室内の空気側)に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液冷媒になる。一方、温調対象側(この例では室内の空気側)は冷媒の放熱作用により加熱される。つまり、加熱運転では、利用側熱交換器50は、高圧ガス冷媒が放熱する温調対象(この例では室内の空気)の加熱器として機能する。
The temperature of the high-pressure gas refrigerant flowing to the
高圧液冷媒は、利用側熱交換器50から第2調整弁42、一方の連絡配管110a、第7冷媒経路113gを経由してブリッジ回路112の第2中間接続点P3に流れる。第2中間接続点P3は、第3逆止弁112cの流入口側かつ第4逆止弁112dの流出口側に位置しているため、高圧液冷媒は、第1逆止弁112aおよび第4逆止弁112dの方には流れず、第2中間接続点P3から第3逆止弁112cおよび流出接続点P2を経由して、第5冷媒経路113eからレシーバ71および第6冷媒経路113fの過冷却熱交換器91を経由してブリッジ回路112の流入接続点P4に流れる。流入接続点P4は、第2逆止弁112bおよび第4逆止弁112dの流入口側にあるが、前述した高圧液冷媒が第2中間接続点P3および流出接続点P2側に流れている。このため、高圧液冷媒は、第2中間接続点P3および流出接続点P2に流れる高圧液冷媒との圧力差により、第1逆止弁112aおよび第4逆止弁112dの方には流れず、流入接続点P4から第2逆止弁112b、第1中間接続点P1を経由して、第1調整弁41(1)〜41(n)を通過する。
The high-pressure liquid refrigerant flows from the use
第1調整弁41(1)〜41(n)において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となり、低圧気液二相冷媒は、第4冷媒経路113d〜113dを経由して、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)に流れる。
In the first regulating valves 41 (1) to 41 (n), the high-pressure liquid refrigerant expands to become a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant passes through the fourth
熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)を流通する空気(具体的には外気)の温度よりも低い。このため、空気(具体的には外気)から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になる。つまり、加熱運転では、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)は、低圧気液二相冷媒が吸熱する冷媒の蒸発器として機能する。 The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the heat source side heat exchanger units 20 (1) to 20 (n) is the air flowing through the heat source side heat exchanger units 20 (1) to 20 (n) (specifically, Is lower than the temperature of outside air). For this reason, heat moves from air (specifically, outside air) to the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. As a result, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant is vaporized by obtaining the evaporation heat, and becomes a low-pressure gas refrigerant. That is, in the heating operation, the heat source side heat exchanger units 20 (1) to 20 (n) function as a refrigerant evaporator that absorbs heat from the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
その後、低圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器ユニット20(1)〜20(n)から第3冷媒経路113cに流れる。このとき、制御装置120は、四方弁111により、第3冷媒経路113cと第2冷媒経路113bとを連通しているので、低圧ガス冷媒は、第2冷媒経路113b上のアキュムレータ82および第1切替弁114を経由して圧縮部10に吸入される。
Thereafter, the low-pressure gas refrigerant flows from the heat source side heat exchanger units 20 (1) to 20 (n) to the third
また、第6冷媒経路113fから第9冷媒経路113iを流れてきた高圧液冷媒は、冷媒補助蒸発器用調整弁73を通過する。
The high-pressure liquid refrigerant that has flowed from the sixth
冷媒補助蒸発器用調整弁73において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となり、低圧気液二相冷媒は、冷媒補助蒸発器72に流れる。
In the refrigerant auxiliary
冷媒補助蒸発器72の冷媒回路110側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、冷媒補助蒸発器72の図示しないエンジン冷却水回路側に流れるエンジン冷却水の温度よりも低い。このため、エンジン冷却水から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になり、第10冷媒経路113jに送られる。一方、エンジン冷却水は冷媒の吸熱作用により冷却される。
The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing to the
ヒートポンプ100Aでは、以降、同様にして、前述した一連の加熱運転の動作が繰り返される。
Thereafter, in the
このようにヒートポンプ100Aでは、加熱運転を適宜行うことで、利用側熱交換部101(この例では室内機)により温調対象(この例では室内の空気)を適宜加熱することができる。
As described above, in the
<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係るヒートポンプ100Bの一例の概略ブロック図である。
Second Embodiment
FIG. 5 is a schematic block diagram of an example of a
図5に示すヒートポンプ100Bは、図1に示すヒートポンプ100Aにおいて、開閉弁21、冷媒補助蒸発器72、冷媒補助蒸発器用調整弁73、第9冷媒経路113i、第10冷媒経路113jおよび逆止弁40aを除去する一方、切替弁22、第3調整弁43、補助熱交換器74、エンジン冷却水温度センサー165、冷媒凝縮温度センサー166、第13冷媒経路113m、第14冷媒経路113n、第2切替弁115および逆止弁116を設けたものである。
The
図5に示すヒートポンプ100Bにおいて、図1に示すヒートポンプ100Aと実質的に同じ構成の部材については同一符号を付し、異なる点を中心に以下に説明する。
In the
ヒートポンプ100Bは、冷媒と空気(具体的には外気)との間で熱交換させる熱源側熱交換器20、および、冷媒とエンジン61を冷却するエンジン冷却水との間で熱交換させる補助熱交換器74を備えている。熱源側熱交換器20および補助熱交換器74で熱源側熱交換器部200を構成している。
The
熱源側熱交換器20は、単一の熱源側熱交換器であってもよいし、複数台の熱源側熱交換器を並列に接続したものであってもよい。
The heat source
調整弁40は、膨張弁として機能し、この例では、閉塞可能な第1調整弁41と閉塞可能な第2調整弁42と閉塞可能な第3調整弁43とで構成されている。なお、第1調整弁41は、複数個の調整弁を並列に接続したものであってもよい。
The regulating
第3冷媒経路113cは、四方弁111の他方の接続口111dと熱源側熱交換器20の一方の接続口20aおよび補助熱交換器74の一方の接続口74aとを接続する。第4冷媒経路113dは、熱源側熱交換器20の他方の接続口20bとブリッジ回路112の第1中間接続点P1とを接続する。第13冷媒経路113mは、補助熱交換器74の他方の接続口74bとブリッジ回路112の第1中間接続点P1とを接続する。
The third
補助熱交換器74は、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)の流れ方向Wにおいて熱源側熱交換器20の上流側で分岐した分岐経路(この例では第3冷媒経路113cの分岐経路)に設けられている。
The auxiliary heat exchanger 74 is a branch path branched on the upstream side of the heat source
調整弁40を構成する第1調整弁41および第3調整弁43は、それぞれ、第4冷媒経路113dおよび第13冷媒経路113mに設けられており、加熱運転時に開度が調整されて冷媒の流量を制御する。
The
図5に示すヒートポンプ100Bは、第2切替弁115および逆止弁116をさらに備えており、冷媒回路110は、第14冷媒経路113nをさらに備えている。
The
第14冷媒経路113nは、第4冷媒経路113dの第1調整弁41よりも熱源側熱交換器20側の冷媒経路とブリッジ回路112の流出接続点P2とを接続する。第2切替弁115および逆止弁116は、第14冷媒経路113nに設けられている。第2切替弁115は、開閉動作により第14冷媒経路113nにおいて冷媒を流通させる流通状態と冷媒の流通を遮断する遮断状態とを切り替える。逆止弁116は、第2切替弁115からブリッジ回路112の流出接続点P2へ冷媒を流通させる一方、ブリッジ回路112の流出接続点P2から第2切替弁115への冷媒の流通を遮断する。
The fourteenth
また、ヒートポンプ100Bは、切替弁22をさらに備えている。切替弁22および第3調整弁43は、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)の流れ方向Wを熱源側熱交換器20に供給するか或いは補助熱交換器74に供給するかを切り替える。
The
この例では、切替弁22(具体的には開閉弁)は、第3冷媒経路113cの補助熱交換器74への分岐経路に設けられている。
In this example, the switching valve 22 (specifically, an on-off valve) is provided in a branch path to the auxiliary heat exchanger 74 in the third
切替弁22は、制御装置120からの指示信号により、閉塞状態と開放状態とに切り替える構成とされている。従って、制御装置120は、切替弁22および第3調整弁43を作動制御することにより、熱源側熱交換器20に冷媒を供給するか或いは補助熱交換器74に冷媒を供給することができる。
The switching
詳しくは、制御装置120は、切替弁22を開き、第3調整弁43を閉じると、熱源側熱交換器20に冷媒が供給される。一方、制御装置120は、切替弁22を閉じ、第3調整弁43を開くと、補助熱交換器74に冷媒が供給される。この場合、切替弁22は、冷媒の流量を調整する調整弁の機能を有していてもよい。
Specifically, when the
なお、第3冷媒経路113cの熱源側熱交換器20への分岐経路および補助熱交換器74への分岐経路の双方に切替弁22(具体的には開閉弁)を設けて、制御装置120により切替弁22を作動制御してもよい。この場合、制御装置120は、熱源側熱交換器20への分岐経路における切替弁22を開き、かつ、補助熱交換器74への分岐経路における切替弁22を閉じると、熱源側熱交換器20に冷媒が供給される。一方、制御装置120は、熱源側熱交換器20への分岐経路における切替弁22を閉じ、かつ、補助熱交換器74への分岐経路における切替弁22を開くと、補助熱交換器74に冷媒が供給される。この場合も切替弁22が冷媒の流量を調整する調整弁の機能を有していてもよい。
Note that a switching valve 22 (specifically, an on-off valve) is provided on both the branch path to the heat source
また、第3冷媒経路113cの熱源側熱交換器20および補助熱交換器74の分岐点Qに、熱源側熱交換器20への分岐経路と補助熱交換器74への分岐経路とを選択的に切り替える切替弁を設けてもよい。この場合、制御装置120は、切替弁を熱源側熱交換器20への分岐経路に切り替えると、熱源側熱交換器20に冷媒が供給される。一方、制御装置120は、補助熱交換器74への分岐経路に切り替えると、補助熱交換器74に冷媒が供給される。この場合も切替弁が冷媒の流量を調整する調整弁の機能を有していてもよい。
Further, a branch path to the heat source
(冷却運転の動作)
次に、第2実施形態に係るヒートポンプ100Bによる冷却運転の運転動作について図6および図7を参照しながら以下に説明する。
(Cooling operation)
Next, the operation of the cooling operation by the
図6は、図5に示すヒートポンプ100Bにおいて、冷却運転を行っている冷却運転状態を示す概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a cooling operation state in which the cooling operation is performed in the
図6に示す例では、冷却運転において、制御装置120は、第1調整弁41を全閉とし、第2調整弁42および過冷却熱交換器用調整弁92を開度調整し、第3調整弁43を全開または全閉とし、切替弁22を開放状態または閉塞状態とし、第1切替弁114および第2切替弁115を開放状態としている。
In the example illustrated in FIG. 6, in the cooling operation, the
ヒートポンプ100Bでは、冷却運転を行うにあたり、制御装置120は、四方弁111を第1接続状態に切り替えて第1冷媒経路113aと第3冷媒経路113cとを連通しかつ第8冷媒経路113hと第2冷媒経路113bとを連通する。こうすることで、圧縮部10(この例ではエンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)から吐出される高圧ガス冷媒が、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81から四方弁111および第3冷媒経路113cを経由して熱源側熱交換器部200に流れる。
In the
詳しくは、切替弁22を開き、かつ、第3調整弁43を全閉しているときには、高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器20および補助熱交換器74のうち熱源側熱交換器20のみに流れ(太線参照)、切替弁22を閉じ、かつ、第3調整弁43を全開しているときには、高圧ガス冷媒は、熱源側熱交換器20および補助熱交換器74のうち補助熱交換器74のみに流れる(太破線参照)。なお、切替弁22の開閉動作については後ほど詳しく説明する。
Specifically, when the switching
熱源側熱交換器20に流れる高圧ガス冷媒の温度は、熱源側熱交換器20で熱交換される空気(具体的には外気)の温度よりも高い。このため、高圧ガス冷媒から空気(具体的には外気)に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液状態の冷媒(以下、高圧液冷媒という。)になる。つまり、冷却運転では、熱源側熱交換器20は、高圧ガス冷媒が放熱する冷媒の凝縮器として機能する。なお、補助熱交換器74の作用については、後ほど説明する。
The temperature of the high-pressure gas refrigerant flowing through the heat source
高圧液冷媒は、熱源側熱交換器20から第4冷媒経路113d、第14冷媒経路113nの第2切替弁115および逆止弁116を経た後、または、補助熱交換器74から第13冷媒経路113mの第3調整弁43、第1中間接続点P1、第1逆止弁112aおよび流出接続点P2を経た後、第5冷媒経路113e、レシーバ71、第6冷媒経路113fの過冷却熱交換器91を経由してブリッジ回路112の流入接続点P4に流れる。高圧液冷媒は、既述のとおり、第2逆止弁112bおよび第3逆止弁112cの方には流れず、流入接続点P4から第4逆止弁112d、第2中間接続点P3、第7冷媒経路113gおよび一方の連絡配管110aを経由して、第2調整弁42を通過する。
The high pressure liquid refrigerant passes through the fourth
以下の動作は、冷媒補助蒸発器72および冷媒補助蒸発器用調整弁73を除去したことを除いて、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aと同様であり、ここでは、説明を省略する。
The following operation is the same as that of the
−低外気温での冷却運転について−
ところで、熱源側熱交換器20(具体的には室外熱交換器)で熱交換される空気(具体的には外気)の温度が冷媒の凝縮温度(具体的には40℃以上、例えば50℃程度)に対して過度に低い場合〔具体的には秋季や春季、特に冬季での外気温程度(例えば10℃程度以下)に低い場合〕、エンジン冷却水は、空気よりも比熱が大きく、また、エンジン冷却水回路300に収容されているといった観点から、通常は、熱源側熱交換器20(具体的には室外熱交換器)で熱交換される空気(具体的には外気)より高い温度となっている。また、エンジン61が停止している状態でのエンジン冷却水は、エンジン61の運転停止直後を除いて、通常は、冷媒の凝縮温度よりも低い温度(例えば20℃程度)となっている。
-Cooling operation at low outside temperature-
By the way, the temperature of the air (specifically, the outside air) heat-exchanged by the heat source side heat exchanger 20 (specifically, the outdoor heat exchanger) is the refrigerant condensing temperature (specifically, 40 ° C. or more, for example, 50 ° C.). If the temperature is excessively low (specifically, when the temperature is low in the autumn or spring, especially in the winter, such as low outside air temperature (for example, about 10 ° C. or less)), the engine cooling water has a larger specific heat than air. From the viewpoint of being housed in the
かかる観点から、第2実施形態では、制御装置120は、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が予め定めた所定温度Ts(例えば10℃程度)以下のときに(T≦Ts)、エンジン61の停止中であってエンジン冷却水の温度であるエンジン冷却水温度Twが熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)よりも高い場合に(Tw>T)、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)の流れ方向Wが補助熱交換器74に向かうように(この例では、熱源側熱交換器20および補助熱交換器74のうち補助熱交換器74のみに向かうように)構成されている。
From this point of view, in the second embodiment, when performing the cooling operation, the
第2実施形態に係る態様のヒートポンプ100Bでは、冷却運転時に補助熱交換器74に流れる高圧ガス冷媒の温度(例えば50℃程度)は、補助熱交換器74で熱交換されるエンジン冷却水温度Tw(例えば20℃程度)よりも高い。このため、高圧ガス冷媒からエンジン冷却水に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液冷媒になる。つまり、冷却運転では、補助熱交換器74は、高圧ガス冷媒が放熱する冷媒の凝縮器として機能する。
In the
第2実施形態に係る態様のヒートポンプ100Bによれば、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が所定温度Ts(例えば10℃程度)以下のときに(T≦Ts)、エンジン61の停止中であってエンジン冷却水温度Tw(例えば20℃程度)が熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)よりも高い場合に(Tw>T)、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)の流れ方向Wが補助熱交換器74に向かうように構成されているので、熱源側熱交換器20で熱交換される空気(具体的には外気)より高温、かつ、冷媒の凝縮温度よりも低温のエンジン冷却水を用いて冷媒を冷却することができる。そうすると、補助熱交換器74で熱交換されるエンジン冷却水の温度が冷媒の凝縮温度に対して過度には低くならないために、補助熱交換器74における凝縮容量が利用側熱交換器50における蒸発容量に対して過大にならないようにすることができる。これにより、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12において凝縮圧力の低下を抑制することができ、それだけ、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の冷媒の吐出圧力と吸入圧力との圧力差を大きくすることができ、ひいてはエンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の回転数を大きくすることができる。その結果、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の回転数の前記の3つの要件を確保することができ、従って、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12の運転を確実に継続することができる。このことは、電動圧縮機12を単独運転へ切り換えたときに、エンジン廃熱を熱源とする冷媒補助蒸発器72を使用できないことから、特に有効である。
According to the
詳しくは、制御装置120は、冷却運転を行う場合において、熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)が所定温度Ts以下のときに(T≦Ts)、エンジン61停止中でのエンジン冷却水温度Twが熱源側熱交換器20で熱交換される空気の温度(具体的には外気温度T)よりも高い場合で(T<Tw)、かつ、冷媒の凝縮温度である冷媒凝縮温度Tcよりも低い場合に(Tw<Tc)、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)が補助熱交換器74に流れるように、切替弁22および第3調整弁43を制御する(この例では切替弁22を閉じ、第3調整弁43を全開する)。
Specifically, the
こうすることで、エンジン駆動圧縮機11および/または電動圧縮機12から吐出される吐出ガス冷媒(高圧ガス冷媒)を補助熱交換器74に向けて確実に流すことができる。
By doing so, the discharged gas refrigerant (high-pressure gas refrigerant) discharged from the engine-driven
具体的には、ヒートポンプ100Bは、エンジン冷却水温度Twを検知するエンジン冷却水温度センサー165と、冷媒凝縮温度Tcを検知する冷媒凝縮温度センサー166とをさらに備えている。なお、エンジン冷却水温度センサー165および冷媒凝縮温度センサー166は、この例では、サーミスタとされている。
Specifically, the
詳しくは、エンジン冷却水温度センサー165は、エンジン冷却水回路300(図5では図示せず、後述する図8参照)の冷却水経路300a(図8参照)に設けられており、冷却水経路300aの温度を検知する。これにより、エンジン冷却水温度センサー165は、エンジン冷却水温度Twを検知することができる。
Specifically, the engine
また、冷媒凝縮温度センサー166は、第1冷媒経路113aに設けられており、第1冷媒経路113aの温度を検知する。これにより、冷媒凝縮温度センサー166は、エンジン冷却水温度Twを検知することができる。なお、冷媒凝縮温度Tcを検知することなく、冷媒凝縮温度Tcとして予め定めた所定の冷媒凝縮温度Tcを記憶部122に予め記憶(設定)するようにしてもよい。
The refrigerant
(第2実施形態の制御例)
図7は、図5に示すヒートポンプ100Bにおける制御装置120により冷却運転時に行う制御動作の一例を示すフローチャートである。
(Control example of the second embodiment)
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a control operation performed during the cooling operation by the
図5に示すヒートポンプ100Bの制御動作では、先ず、制御装置120は、冷却運転の指示であるか否かを判断し(ステップS21)、冷却運転の指示でない場合には(ステップS21:No)、処理を終了する一方、冷却運転の指示である場合には(ステップS21:Yes)、ステップS22に移行する。
In the control operation of the
次に、制御装置120は、気温センサー164で検知した外気温度Tが記憶部122に予め記憶した所定温度Ts(例えば10℃程度)以下か否かを判断する(ステップS22)。
Next, the
次に、制御装置120は、外気温度Tが所定温度Ts以下であると判断した場合には(ステップS22:Yes)、エンジン61が停止中か否かを判断する(ステップS23)。
Next, when it is determined that the outside air temperature T is equal to or lower than the predetermined temperature Ts (step S22: Yes), the
次に、制御装置120は、エンジン61が停止中であると判断した場合には(ステップS23:Yes)、エンジン冷却水温度センサー165で検知したエンジン冷却水温度Twが気温センサー164で検知した外気温度Tよりも高いか否かを判断する(ステップS24)。
Next, when the
次に、制御装置120は、エンジン冷却水温度Twが外気温度Tよりも高いと判断した場合には(ステップS24:Yes)、エンジン冷却水温度Twが冷媒凝縮温度センサー166で検知した冷媒凝縮温度Tcよりも低いか否かを判断する(ステップS25)。
Next, when the
次に、制御装置120は、エンジン冷却水温度Twが冷媒凝縮温度Tcよりも低いと判断した場合には(ステップS25:Yes)、切替弁22を閉じ、かつ、第3調整弁43を全開して高圧ガス冷媒を補助熱交換器74に流す(ステップS26)。そして、制御装置120は、高圧ガス冷媒をエンジン冷却水により冷却して冷却運転を行う(ステップS28)。
Next, when determining that the engine coolant temperature Tw is lower than the refrigerant condensing temperature Tc (step S25: Yes), the
一方、制御装置120は、外気温度Tが所定温度Tsより高いと判断した場合(ステップS22:No)、エンジン61が稼動中であると判断した場合(ステップS23:No)、エンジン冷却水温度Twが外気温度T以下であると判断した場合(ステップS24:No)、または、エンジン冷却水温度Twが冷媒凝縮温度Tc以上であると判断した場合には(ステップS25:No)、切替弁22を開き、かつ、第3調整弁43を全閉して高圧ガス冷媒を熱源側熱交換器20に流す(ステップS27)。そして、制御装置120は、高圧ガス冷媒を外気により冷却して冷却運転を行う(ステップS28)。
On the other hand, the
そして、制御装置120は、前記したステップS21〜S28の一連の動作を繰り返す。
And the
ところで、エンジン冷却水は、高圧ガス冷媒からエンジン冷却水に熱が移動することから、温度が上昇し、高圧ガス冷媒の冷却効果が低下する。このため、エンジン冷却水温度Twを低下させる必要がある。 By the way, the heat of the engine cooling water moves from the high-pressure gas refrigerant to the engine cooling water, so that the temperature rises and the cooling effect of the high-pressure gas refrigerant decreases. For this reason, it is necessary to lower the engine coolant temperature Tw.
この点、図5に示すヒートポンプ100Bは、エンジン冷却水温度Twを低下させる次のような構成を有している。
In this regard, the
図8は、図5に示すヒートポンプ100Bにおいて、エンジン冷却水温度Twが所定上限温度Th以上になるとエンジン冷却水を放熱させる構成を示す概略ブロック図である。なお、図8において、矢印はエンジン冷却水の流れ方向を示している。
FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration in which heat is dissipated from the engine coolant when the engine coolant temperature Tw becomes equal to or higher than a predetermined upper limit temperature Th in the
図8に示すように、ヒートポンプ100Bは、エンジン冷却水回路300を備えている。なお、破線は、分岐後のエンジン冷却水の流れを示している。
As shown in FIG. 8, the heat pump 100 </ b> B includes an
エンジン冷却水回路300は、エンジン冷却水温度Twが予め定めた所定上限温度Th以上になると(Tw≧Th)、エンジン冷却水を放熱させる放熱動作を行い、エンジン冷却水温度Twが所定上限温度Thを下回ると(Tw<Th)、放熱動作を解除する。
When the engine coolant temperature Tw becomes equal to or higher than a predetermined upper limit temperature Th (Tw ≧ Th), the
詳しくは、エンジン冷却水回路300は、冷却水循環経路301および冷却水バイパス経路302を備えている。
Specifically, the
冷却水循環経路301には、エンジン61、エンジン61から排出される排気ガスとエンジン61から流出されるエンジン冷却水との間で熱交換を行う排気ガス熱交換器310、エンジン冷却水を放熱させるラジエータ320、および、冷却水循環経路301内のエンジン冷却水を循環させる冷却水ポンプ330が設けられている。これにより、冷却水ポンプ330の吐出側からのエンジン冷却水を排気ガス熱交換器310、エンジン61およびラジエータ320を経て冷却水ポンプ330の吸入側に戻してエンジン冷却水を循環させることができる。
The cooling
また、冷却水バイパス経路302は、冷却水循環経路301の途中で迂回している。これにより、冷却水循環経路301の途中で、エンジン冷却水を循環させることができる。冷却水バイパス経路302には、補助熱交換器74が設けられている。そして、エンジン冷却水回路300は、サーモスタット型切替弁340をさらに備えている。冷却水循環経路301の冷却水バイパス経路302との分岐部には、サーモスタット型切替弁340が設けられている。
Further, the cooling
サーモスタット型切替弁340は、冷却水循環経路301からのエンジン冷却水を流入する流入口341と、流入口341からのエンジン冷却水を流出する2つの流出口342,343とを有し、一方の流入口341および流出口342が冷却水循環経路301に、他方の流出口343が冷却水バイパス経路302に接続されている。
The thermostat
サーモスタット型切替弁340は、エンジン冷却水が所定上限温度Th以上の場合には(Tw≧Th)、流入口341から双方の流出口342,343に流れるように動作する一方、エンジン冷却水が所定上限温度Thを下回る場合には(Tw<Th)、流入口341から他方の流出口343のみに流れるように動作する構成とされている。これにより、エンジン冷却水回路300は、エンジン冷却水が所定上限温度Th以上になると、エンジン冷却水をラジエータ320で放熱させる放熱動作を行い、エンジン冷却水が所定上限温度Thを下回ると、放熱動作を解除することができる。ここで、サーモスタット型切替弁340は、流入口341から双方の流出口342,343に流れるエンジン冷却水の流出量の割合を調整可能となっている。
The thermostat
なお、エンジン冷却水回路300は、エンジン冷却水に含まれる異物を除去するフィルター350をさらに備えている。この例では、フィルター350は、エンジン61とサーモスタット型切替弁340との間に設けられている。
The
(加熱運転の動作)
第2実施形態に係るヒートポンプ100Bにおいて、冷却運転時に凝縮器として作用する補助熱交換器74を加熱運転時に蒸発器として利用する構成とされている。
(Heating operation)
In the
こうすることで、冷却運転時に凝縮器として作用する補助熱交換器74を第1実施形態で用いていたような加熱運転時に蒸発器として使用する冷媒補助蒸発器(サブエバポレータ)として利用することができる。これにより、冷却運転時に作用する凝縮器と加熱運転時に使用する蒸発器とを補助熱交換器74で共用することができる。従って、たとえ加熱運転時に蒸発器として使用する補助熱交換器(サブエバポレータ)を用いたとしても、冷媒補助蒸発器(サブエバポレータ)を別途設ける必要がなく、それだけ、ヒートポンプ構成を簡素化することができる。 By doing so, the auxiliary heat exchanger 74 acting as a condenser during the cooling operation can be used as a refrigerant auxiliary evaporator (sub-evaporator) used as an evaporator during the heating operation as used in the first embodiment. it can. As a result, the condenser acting during the cooling operation and the evaporator used during the heating operation can be shared by the auxiliary heat exchanger 74. Therefore, even if an auxiliary heat exchanger (sub-evaporator) used as an evaporator during heating operation is used, there is no need to separately provide a refrigerant auxiliary evaporator (sub-evaporator), and the heat pump configuration can be simplified accordingly. it can.
次に、第2実施形態に係るヒートポンプ100Bによる加熱運転の運転動作について図9を参照しながら以下に説明する。
Next, the operation of the heating operation by the
図9は、図5に示すヒートポンプ100Bにおいて、加熱運転を行っている加熱運転状態を示す概略ブロック図である。
FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a heating operation state in which a heating operation is performed in the
図9に示す例では、加熱運転において、制御装置120は、第1調整弁41および第3調整弁43を開度調整し、第2調整弁42を全開とし、過冷却熱交換器用調整弁92を全閉とし、第1切替弁114および切替弁22を開放状態としている。
In the example shown in FIG. 9, in the heating operation, the
ヒートポンプ100Bでは、加熱運転を行うにあたり、制御装置120は、四方弁111を第2接続状態に切り替えて第1冷媒経路113aと第8冷媒経路113hとを連通しかつ第3冷媒経路113cと第2冷媒経路113bとを連通する。こうすることで、圧縮部10(この例ではエンジン駆動圧縮機11および電動圧縮機12)から吐出される高圧ガス冷媒が、第1冷媒経路113aのオイルセパレータ81から四方弁111、第8冷媒経路113hおよび他方の連絡配管110bを経由して利用側熱交換器50に流れる。
In the
利用側熱交換器50による作用は、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aと同様であり、ここでは説明を省略する。
The effect | action by the utilization
高圧液冷媒は、利用側熱交換器50から第2調整弁42、一方の連絡配管110a、第7冷媒経路113gを経由してブリッジ回路112の第2中間接続点P3に流れる。高圧液冷媒は、既述のとおり、第1逆止弁112aおよび第4逆止弁112dの方には流れず、第2中間接続点P3から第3逆止弁112cおよび流出接続点P2を経由して、第5冷媒経路113eからレシーバ71および第6冷媒経路113fの過冷却熱交換器91を経由してブリッジ回路112の流入接続点P4に流れる。高圧液冷媒は、既述のとおり、第2中間接続点P3および流出接続点P2に流れる高圧液冷媒との圧力差により、第1逆止弁112aおよび第4逆止弁112dの方には流れず、流入接続点P4から第2逆止弁112b、第1中間接続点P1を経由して、第1調整弁41および第3調整弁43を通過する。
The high-pressure liquid refrigerant flows from the use
第1調整弁41および第3調整弁43において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となり、低圧気液二相冷媒は、第4冷媒経路113dおよび第13冷媒経路113mを経由して、熱源側熱交換器20および補助熱交換器74に流れる。
In the
熱源側熱交換器20に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、熱源側熱交換器20を流通する空気(具体的には外気)の温度よりも低い。このため、空気(具体的には外気)から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。また、補助熱交換器74の冷媒回路110側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、補助熱交換器74のエンジン冷却水回路300側に流れるエンジン冷却水の温度よりも低い。このため、エンジン冷却水から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になる。つまり、加熱運転では、熱源側熱交換器20および補助熱交換器74は、低圧気液二相冷媒が吸熱する冷媒の蒸発器として機能する。
The temperature of the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the heat source
以下の動作は、冷媒補助蒸発器72および冷媒補助蒸発器用調整弁73を除去したことを除いて、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aと同様であり、ここでは、説明を省略する。
The following operation is the same as that of the
なお、第2実施形態に係るヒートポンプ100Bでは、第1実施形態に係るヒートポンプ100Aで用いていた冷媒補助蒸発器72および冷媒補助蒸発器用調整弁73を除去したが、冷媒補助蒸発器72および冷媒補助蒸発器用調整弁73を残すようにしてもよい。
In the
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various other forms. Therefore, such an embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
10 圧縮部
11 エンジン駆動圧縮機
11a クラッチ
12 電動圧縮機
20 熱源側熱交換器
20(i) 熱源側熱交換器ユニット(ユニットの一例)
21 開閉弁
22 切替弁
30 熱源側熱交換器用ファン
40 調整弁
40a 逆止弁
41 第1調整弁
42 第2調整弁
43 第3調整弁
50 利用側熱交換器
51 冷媒経路
60 駆動源
61 エンジン
62 電動モーター
71 レシーバ
72 冷媒補助蒸発器
73 冷媒補助蒸発器用調整弁
74 補助熱交換器
81 オイルセパレータ
82 アキュムレータ
91 過冷却熱交換器
92 過冷却熱交換器用調整弁
100A ヒートポンプ
100B ヒートポンプ
101 利用側熱交換部
102 熱源側熱交換部
102a パッケージ
110 冷媒回路
111 四方弁
111a 流入口
111b 流出口
111c 一方の接続口
111d 他方の接続口
112 ブリッジ回路
114 第1切替弁
115 第2切替弁
116 逆止弁
120 制御装置
121 処理部
122 記憶部
151 吐出圧力センサー
152 吸入圧力センサー
161 第1吸入温度センサー
162 第2吸入温度センサー
163 第3吸入温度センサー
164 気温センサー
165 エンジン冷却水温度センサー
166 冷媒凝縮温度センサー
171 エンジン回転数センサー
172 モーター回転数センサー
200 熱源側熱交換器部
300 エンジン冷却水回路
301 冷却水循環経路
302 冷却水バイパス経路
310 排気ガス熱交換器
320 ラジエータ
330 冷却水ポンプ
340 サーモスタット型切替弁
P1 第1中間接続点
P2 流出接続点
P3 第2中間接続点
P4 流入接続点
P5 合流点
Q 分岐点
T 外気温度
Tc 冷媒凝縮温度
Th 所定上限温度
Ts 所定温度
Tw エンジン冷却水温度
W 冷媒の流れ方向
DESCRIPTION OF
21 On-off valve 22 Switching valve 30 Heat source side heat exchanger fan 40 Adjusting valve 40a Check valve 41 First adjusting valve 42 Second adjusting valve 43 Third adjusting valve 50 Use side heat exchanger 51 Refrigerant path 60 Drive source 61 Engine 62 Electric motor 71 Receiver 72 Refrigerant auxiliary evaporator 73 Refrigerant auxiliary evaporator adjustment valve 74 Auxiliary heat exchanger 81 Oil separator 82 Accumulator 91 Subcooling heat exchanger 92 Subcooling heat exchanger adjustment valve 100A Heat pump 100B Heat pump 101 Use side heat exchanger 102 Heat source side heat exchanging part 102a Package 110 Refrigerant circuit 111 Four-way valve 111a Inlet 111b Outlet 111c One connection port 111d The other connection port 112 Bridge circuit 114 First switching valve 115 Second switching valve 116 Check valve 120 Control device 121 Processing Unit 122 Storage Unit 151 Discharge Pressure Center Sensor 152 Suction pressure sensor 161 First suction temperature sensor 162 Second suction temperature sensor 163 Third suction temperature sensor 164 Air temperature sensor 165 Engine cooling water temperature sensor 166 Refrigerant condensation temperature sensor 171 Engine speed sensor 172 Motor speed sensor 200 Heat source side Heat exchanger section 300 Engine cooling water circuit 301 Cooling water circulation path 302 Cooling water bypass path 310 Exhaust gas heat exchanger 320 Radiator 330 Cooling water pump 340 Thermostatic switching valve P1 First intermediate connection point P2 Outflow connection point P3 Second intermediate connection Point P4 Inlet connection point P5 Junction point Q Branch point T Outside air temperature Tc Refrigerant condensation temperature Th Predetermined upper limit temperature Ts Predetermined temperature Tw Engine coolant temperature W Refrigerant flow direction
Claims (3)
熱源側熱交換器を該熱源側熱交換器の凝縮能力が変更可能となるように構成し、
冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が予め定めた所定温度以下のときに、前記熱源側熱交換器の凝縮能力を最大凝縮能力よりも小さくすることを特徴とするヒートポンプ。 The engine-driven compressor and the electric compressor are housed in a common package and a refrigerant circuit that circulates the refrigerant is shared by the engine-driven compressor and the electric compressor,
The heat source side heat exchanger is configured so that the condensation capacity of the heat source side heat exchanger can be changed,
When performing a cooling operation, when the temperature of air exchanged by the heat source side heat exchanger is equal to or lower than a predetermined temperature, the condensation capacity of the heat source side heat exchanger is made smaller than the maximum condensation capacity. A heat pump characterized by
前記熱源側熱交換器を複数のユニットで構成し、
前記エンジン駆動圧縮機および/または前記電動圧縮機から吐出される吐出ガス冷媒の流れ方向において前記熱源側熱交換器の上流側の分岐経路のうちで少なくとも一つの分岐経路に開閉弁を設け、
前記冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が前記所定温度以下のときに、前記熱源側熱交換器の凝縮能力が最大凝縮能力よりも小さくなるように、前記開閉弁を制御することを特徴とするヒートポンプ。 The heat pump according to claim 1,
The heat source side heat exchanger is composed of a plurality of units,
An opening / closing valve is provided in at least one branch path among the branch paths upstream of the heat source side heat exchanger in the flow direction of the discharge gas refrigerant discharged from the engine-driven compressor and / or the electric compressor;
When performing the cooling operation, when the temperature of the air exchanged in the heat source side heat exchanger is equal to or lower than the predetermined temperature, the condensation capacity of the heat source side heat exchanger is made smaller than the maximum condensation capacity. A heat pump for controlling the on-off valve.
前記エンジン駆動圧縮機および/または前記電動圧縮機から吐出される吐出ガス冷媒の流れ方向において熱源側熱交換器の上流側で分岐した分岐経路に前記冷媒とエンジンを冷却するエンジン冷却水との間で熱交換させる補助熱交換器を設け、
冷却運転を行う場合において、前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度が予め定めた所定温度以下のときに、前記エンジンの停止中であって前記エンジン冷却水の温度が前記熱源側熱交換器で熱交換される空気の温度よりも高い場合に、前記吐出ガス冷媒の流れ方向が前記補助熱交換器に向かうように構成されていることを特徴とするヒートポンプ。 The engine-driven compressor and the electric compressor are housed in a common package and a refrigerant circuit that circulates the refrigerant is shared by the engine-driven compressor and the electric compressor,
Between the refrigerant and engine cooling water that cools the engine in a branch path branched upstream of the heat source side heat exchanger in the flow direction of the discharge gas refrigerant discharged from the engine-driven compressor and / or the electric compressor An auxiliary heat exchanger is installed to exchange heat at
When performing a cooling operation, when the temperature of air exchanged by the heat source side heat exchanger is equal to or lower than a predetermined temperature, the engine is stopped and the temperature of the engine cooling water is the heat source side. A heat pump, wherein the flow direction of the discharged gas refrigerant is directed toward the auxiliary heat exchanger when the temperature is higher than the temperature of air exchanged by the heat exchanger.
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