JP6819407B2 - エンジン駆動式空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン駆動式空気調和装置に関する。

エンジン駆動式空気調和装置は、エンジンの排熱と冷媒とを熱交換させる排熱回収用熱交換器を備えるように構成することができる。この排熱回収用熱交換器にて冷媒回路中の冷媒とエンジンの排熱、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、冷媒を加熱することができる。

特許文献１は、排熱回収用熱交換器と室外熱交換器が冷媒回路内で並列的に接続されてな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によれば、排熱回収用熱交換器に流れる冷媒流量と室外熱交換器に流れる冷媒流量とを、外気温度に応じて調整することができる。

特開平１１−３１６０６２号公報

（発明が解決しようとする課題）
室外熱交換器と排熱回収用熱交換器が並列接続されてなるエンジン駆動式空気調和装置にあっては、通常の暖房運転時に主に室外熱交換器にて冷媒が外気と熱交換することにより冷媒が加熱され、排熱回収用熱交換器は補助的に冷媒を加熱するために利用される。しかし、外気温度が極端に低くなると、室外熱交換器にて冷媒を外気により十分に加熱することができなくなるばかりか、逆に冷媒の熱が外気に奪われる事態が生じる。このため、外気温度が極端に低くなった場合、主に室外熱交換器にて冷媒が加熱される暖房運転モード（通常暖房運転モード）から、室外熱交換器への冷媒の流通を禁止して排熱回収用熱交換器のみにより冷媒を加熱する暖房運転モード（低温暖房運転モード）に、運転状態が切り替えられる。

通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに運転状態を切り替えたときに排熱回収用熱交換器に一気に冷媒を流通させた場合、エンジンを冷却するための冷却水の温度が低下する。冷却水の温度低下は、様々な不具合を誘発する。例えば、冷却水の温度低下に伴って、エンジンを潤滑するためのエンジンオイルの温度が低下する。エンジンオイルの温度が使用温度範囲未満の温度まで低下した場合、エンジンオイルの劣化が促進される。

冷却水の温度低下に起因した不具合の発生を防止するために、通常暖房運転から低温暖房運転に切り替えたときに排熱回収用熱交換器に流通する冷媒の流量を制限した場合、排熱回収用熱交換器を経由して圧縮機に吸入される冷媒の圧力（冷媒吸入圧力）が低下する。冷媒吸入圧力が低下すると、冷媒回路を流れる冷媒が不足し、低圧異常によりエンジン駆動式空気調和装置の運転が停止する事態に陥る虞がある。また、低圧異常を回避するために圧縮機の回転数を低下させた場合、室内熱交換器での冷媒の熱交換量が不足する。従ってこの場合、通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに運転状態を切り替えた後に暖房能力を速やかに上昇させることができない。つまり、通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに運転状態を切り替える際における暖房能力の立ち上がり性能が悪化する。このような立ち上がり性能の悪化を防止するため、低温暖房運転モードによる暖房運転においては冷媒吸入圧力の低下を抑えることが、望ましい。

本発明は、低温暖房運転モードによる暖房運転の際に、冷媒吸入圧力の低下が抑制されるように構成された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、駆動力を発生するエンジン（１０）と、エンジンを冷却するための冷却水が流通する冷却水回路（５０）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（３１，３２）を介して接続され、暖房運転時に第一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、室内熱交換器に第二冷媒配管（３４）を介して接続されるとともに圧縮機の吸入口に第三冷媒配管（３３，３５，３６）を介して接続され、暖房運転時に第二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、第二冷媒配管と第三冷媒配管とを接続する第四冷媒配管（３７）と、第四冷媒配管に介装され、その内部を流れる冷媒と冷却水回路を流れる冷却水とを熱交換させる排熱回収用熱交換器（１５）と、第四冷媒配管に介装され、暖房運転時に排熱回収用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な第一流量調整弁（１８Ａ）と、第二冷媒配管に介装され、暖房運転時に第二冷媒配管から室外熱交換器に流入する冷媒の流量を調整可能な第二流量調整弁（１８Ｂ）と、暖房運転時に室外熱交換器をバイパスするように、第一冷媒配管又は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（３８，３９）と、バイパス配管に介装されたバイパス弁（１８Ｅ，１８Ｃ）と、第一流量調整弁、第二流量調整弁、及びバイパス弁を制御する制御装置（６０）と、を備えるエンジン駆動式空気調和装置（１）であって、制御装置は、暖房運転時に、外気温度（Ｔａ）が、その温度以下であるときに室外熱交換器により冷媒を十分に加熱することができない外気温度として予め定められる閾値外気温度（Ｔａ０）以下であると判断したときに、第二流量調整弁が全閉するように第二流量調整弁を制御する第二流量調整弁全閉処理（Ｓ２０１）と、第二流量調整弁全閉処理の実行後に、冷却水回路を流通する冷却水の温度（Ｔｗ）が予め定められる下限冷却水温度（Ｔｗ０）以上の温度に維持されるように第一流量調整弁の開度を制御する第一流量調整弁開度制御処理（Ｓ２０２）と、第一流量調整弁開度制御処理の実行中に、圧縮機に吸入される冷媒の圧力（ＰＬ）が予め定められる下限圧力（ＰＬ０）以上の圧力に維持されるように、バイパス弁を制御するバイパス弁制御処理（Ｓ３０２，Ｓ３０３，Ｓ４０２）と、を実行する、エンジン駆動式空気調和装置を提供する。

本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置によれば、暖房運転時に、外気温度が閾値外気温度以下であるとき、すなわち低温暖房運転モードによる暖房運転が推奨されるときに、第二流量調整弁が全閉状態にされる。これにより、室外熱交換器への冷媒の流通が禁止される。また、その後、第一流量調整弁の開度制御により、冷却水温度が下限冷却水温度以上の温度に維持されるように、排熱回収用熱交換器を流れる冷媒の流量が調整される。そして、上記した第一流量調整弁の開度制御中に、第一冷媒配管と第三冷媒配管を接続するバイパス配管又は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に介装されたバイパス弁が制御される。このバイパス弁を制御して、第一冷媒配管又は第二冷媒配管から第三冷媒配管に冷媒を供給することにより、第三冷媒配管から圧縮機に吸入される冷媒の圧力（冷媒吸入圧力）が、下限圧力以上の圧力に維持される。

このように、低温暖房運転モードであるときに制御装置が上記したようにバイパス弁を制御することにより、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時における冷媒吸入圧力の低下が抑制される。

上記発明において、下限冷却水温度は、冷却水回路を流通する冷却水の温度がその温度以下であるときに冷却水の温度低下により何らかの不具合の発生が懸念される温度として予め定められているとよい。また、下限圧力は、冷媒吸入圧力がその圧力以下であるときに低圧異常が発生する可能性がある圧力として予め定められているとよい。

また、本発明において、バイパス配管は、第一冷媒配管（３１）と第三冷媒配管（３５）とを接続するホットガスバイパス配管（３８）であるとよい。また、バイパス弁は、ホットガスバイパス配管に介装されたホットガスバイパス開閉弁（１８Ｅ）であるとよい。この場合、制御装置は、バイパス弁制御処理にて、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が下限圧力以上の圧力に維持されるように、ホットガスバイパス弁を開閉制御するとよい。

これによれば、バイパス弁制御処理にてホットガスバイパス開閉弁が開弁作動することにより、第一冷媒配管からホットガスバイパス配管を経由して第三冷媒配管に冷媒が供給される。このため、第三冷媒配管から圧縮機に吸入される冷媒の圧力を、下限圧力以上の圧力に維持することができる。

また、本発明において、バイパス配管は、第二冷媒配管（３４）と第三冷媒配管（３５）とを接続する過冷却用配管（３９）であってもよい。また、バイパス弁は、過冷却用配管に介装された第三流量調整弁（１８Ｃ）であってもよい。この場合、過冷却配管の途中には、第二冷媒配管を流れる冷媒と過冷却配管を流れる冷媒とを熱交換させる過冷却熱交換器（１６）が介装される。そして、制御装置は、バイパス弁制御処理にて、圧縮機に吸入される冷媒の圧力が下限圧力以上の圧力に維持されるように、第三流量調整弁の開度を制御するとよい。

第三流量調整弁の開度を増減すると、第二冷媒配管から過冷却用配管を経由して第三冷媒配管に流れる冷媒の供給量が増減する。従って、バイパス弁制御処理にて、第三流量調整弁の開度を制御することにより、第三冷媒配管から圧縮機に吸入される冷媒の圧力が下限圧力以上の圧力に維持されるように、第二冷媒配管から過冷却用配管を経由して第三冷媒配管に供給される冷媒の流量を調整することができる。

空気調和装置の概略構成を示す図である。 運転モード設定処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 低温暖房運転制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 低圧回避制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 変形例に係る低圧回避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、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、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。この実施形態においては、エンジン駆動式空気調和装置１は、複数の室内機１ｂを有する。

室外機１ａは、駆動力を発生するエンジン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、排熱回収用熱交換器１５と、過冷却熱交換器１６と、アキュムレータ１７と、第一流量調整弁１８Ａと、第二流量調整弁１８Ｂと、第三流量調整弁１８Ｃと、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅと、アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆと、制御装置６０と、冷却水回路５０とを備える。また、複数の室内機１ｂは、それぞれ、室内側電子膨張弁２１と、室内熱交換器２２とを備える。上記した構成のうち、エンジン１０、冷却水回路５０及び制御装置６０を除く上記した各機器が冷媒配管により接続される。エンジン１０、冷却水回路５０及び制御装置６０を除く各機器及び冷媒配管により冷媒回路１００が構成される。冷媒回路１００内には冷媒が流通する。

エンジン１０は、例えばＬＰＧやＬＮＧ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。

冷却水回路５０は、エンジン１０の内部に形成された冷却水通路５１と、冷却水通路５１の一方の開口端と他方の開口端とを接続する冷却水配管５２と、冷却水配管５２の途中に介装された冷却水ポンプ５３とを備える。冷却水ポンプ５３が駆動することによって、冷却水回路５０内を、エンジン１０を冷却するための冷却水が流れる。冷却水が冷却水通路５１内を流れることで、エンジン１０が冷却される。また、冷却水回路５０の冷却水配管５２は、後述する排熱回収用熱交換器１５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。エンジン１０の駆動力によって圧縮機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１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複数でもよい。

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１７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の切換状態が暖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が接続される。つまり、室内熱交換器２２は、暖房運転時には、吐出配管３１及び室内機側配管３２を介して、圧縮機１１の吐出口１１ｂに接続される。吐出配管３１及び室内機側配管３２が、本発明の第一冷媒配管に相当する。

また、四方弁１３の切換状態が暖房時切換状態であるとき、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１７が、接続される。アキュムレータ１７は、後述するように、吸入配管３６を介して圧縮機１１の吸入口１１ａに接続される。つまり、室外熱交換器１４は、暖房運転時には、室外機側配管３３、アキュムレータ入口配管３５、及び吸入配管３６を介して、圧縮機１１の吸入口１１ａに接続される。室外機側配管３３、アキュムレータ入口配管３５、及び吸入配管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。

中間配管３４の途中に過冷却熱交換器１６が介装される。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。室内側電子膨張弁２１の開度は、特別な場合を除き、室内機１ｂ側に設けられている図示しないマイコンからの指示に基づいて制御される。

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１８Ｄが介装され、配管Ｌ２には第二流量調整弁１８Ｂ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。第二流量調整弁１８Ｂは、そこを流れる冷媒を膨張させる。また、第二流量調整弁１８Ｂの開度は調整可能である。第二流量調整弁１８Ｂの開度を調整することにより、暖房運転時に中間配管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。

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１７は、さらに吸入配管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１７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１７内で液冷媒と分離された低温低圧のガス冷媒が、吸入配管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）が第四冷媒配管３７により接続される。中間配管３４への第四冷媒配管３７の接続位置Ｃは、図１に示すように、中間配管３４のうち、過冷却熱交換器１６が介装されている部分よりも室外熱交換器１４寄りの位置である。第四冷媒配管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。この第四冷媒配管３７に第一流量調整弁１８Ａ及び排熱回収用熱交換器１５が介装される。排熱回収用熱交換器１５には、第四冷媒配管３７から冷媒が流入する。また、第一流量調整弁１８Ａの開度は調整可能である。第一流量調整弁１８Ａの開度を調整することにより、第四冷媒配管３７を流れて排熱回収用熱交換器１５に流入する冷媒の流量が調整される。

排熱回収用熱交換器１５は、例えばプレート式熱交換器により構成される。また、上述したように、排熱回収用熱交換器１５には、冷却水回路５０内の冷却水も流通する。従って、排熱回収用熱交換器１５にて、その内部を流れる冷媒と冷却水回路５０を流れる冷却水が熱交換する。排熱回収用熱交換器１５を流れる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、この排熱回収用熱交換器１５にて、第四冷媒配管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３８（バイパス配管）により接続される。ホットガスバイパス配管３８は、室外熱交換器１４及び室内熱交換器２２をバイパスするように、吐出配管３１とアキュムレータ入口配管３５とを接続する。このホットガスバイパス配管３８にホットガスバイパス開閉弁１８Ｅ（バイパス弁）が介装される。ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開弁作動することにより、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３８を介して連通する。

また、第四冷媒配管３７とアキュムレータ入口配管３５（第三冷媒配管）が過冷却用配管３９（バイパス配管）により接続される。過冷却用配管３９の第四冷媒配管３７への接続位置Ｄは、図１に示すように、第四冷媒配管３７の中間配管３４への接続位置Ｃと、排熱回収用熱交換器１５が介装されている部分との間の位置である。なお、第一流量調整弁１８Ａは、第四冷媒配管３７のうち、位置Ｄと、排熱回収用熱交換器１５が介装されている部分との間の位置に介装される。図１からわかるように、過冷却用配管３９は、第四冷媒配管３７を介して、室外熱交換器１４をバイパスするように、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）とを接続する。

過冷却用配管３９に、第三流量調整弁１８Ｃ（バイパス弁）及び過冷却熱交換器１６が介装される。上述したように、過冷却熱交換器１６は、中間配管３４にも介装されている。この過冷却熱交換器１６にて、中間配管３４を流れる冷媒と、過冷却用配管３９を流れる冷媒とが熱交換する。第三流量調整弁１８Ｃの開度は調整可能である。第三流量調整弁１８Ｃの開度を調整することにより、過冷却用配管３９を流れて過冷却熱交換器１６に流入する冷媒の流量が調整される。

また、第三流量調整弁１８Ｃは、そこを流れる冷媒を膨張させる機能を有する。従って、中間配管３４から第四冷媒配管３７を経由して過冷却用配管３９に流れた冷媒は、第三流量調整弁１８Ｃによって膨張させられて、低温化される。こうして低温化された冷媒と、中間配管３４に流れる冷媒が、熱交換する。従って、過冷却熱交換器１６では、中間配管３４を流れる冷媒が冷やされる（過冷却される）とともに、過冷却用配管３９を流れる冷媒が加熱される。

また、室内機側配管３２（第一冷媒配管）と吸入配管３６（第三冷媒配管）が、アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０により接続される。このアキュムレータ・四方弁バイパス配管４０の途中に、アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆが介装される。アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆが開作動することにより、室内機側配管３２と吸入配管３６が連通する。

制御装置６０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の回転数（或いはエンジン１０の回転数）、四方弁１３の切換動作、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅの開閉動作、第一流量調整弁１８Ａの開度、第二流量調整弁１８Ｂの開度、第三流量調整弁１８Ｃの開度、アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆの開閉動作を制御する。

また、冷媒回路１００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、吸入温度センサ６１は吸入配管３６に取り付けられており、吸入配管３６から圧縮機１１に吸入される冷媒の温度（冷媒吸入温度）を検出する。吐出温度センサ６２は吐出配管３１に取り付けられており、圧縮機１１から吐出配管３１に吐出された冷媒の温度（冷媒吐出温度）を検出する。吸入圧力センサ６３は吸入配管３６に取り付けられており、吸入配管３６から圧縮機１１の吸入口１１ａに吸入される冷媒の圧力（冷媒吸入圧力ＰＬ）を検出する。第一開度センサ６４は第一流量調整弁１８Ａに取り付けられており、第一流量調整弁１８Ａの開度を検出する。第二開度センサ６５は第二流量調整弁１８Ｂに取り付けられており、第二流量調整弁１８Ｂの開度を検出する。第三開度センサ６６は第三流量調整弁１８Ｃに取り付けられており、第三流量調整弁１８Ｃの開度を検出する。なお、冷媒回路１００のその他の各部位、或いはその近傍に、温度センサ、圧力センサ等が取り付けられていてもよい。各センサにより検出された様々な情報は、制御装置６０に入力される。

また、冷却水回路５０の冷却水配管５２のうち、エンジン１０に形成された冷却水通路５１を流出した冷却水が流れる部分に、冷却水温度センサ６７が取り付けられる。この冷却水温度センサ６７により、エンジン１０を冷却した後の冷却水温度Ｔｗが検出される。冷却水温度センサ６７により検出された冷却水温度Ｔｗに関する情報は、制御装置６０に入力される。

また、室外機１ａには、外気温度センサ６８が取り付けられる。外気温度センサ６８は、外気温度Ｔａを検出する。外気温度センサ６８により検出された外気温度Ｔａに関する情報は、制御装置６０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においては、暖房運転時に四方弁１３の切換状態が暖房時切換状態に、冷房運転時に四方弁１３の切換状態が冷房時切換状態になるように、制御装置６０が四方弁１３の切換動作を制御する。なお、図１において、冷房運転時における冷媒の主な流れが点線の矢印により示され、暖房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、吸入配管３６内の低温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温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３８が接続されている。ホットガスバイパス配管３８に介装されたホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開いている場合、吐出配管３１内の一部の高温高圧ガス冷媒はホットガスバイパス配管３８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１７に導入される。ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが閉じている場合、吐出配管３１内の高温高圧ガス冷媒の全てが四方弁１３の第一ポート１３ａに入る。

四方弁１３の切換状態は、暖房運転時に暖房時切換状態にされているから、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、その後、室外機１ａ側の過冷却熱交換器１６を通過することによりさらに液化される。過冷却熱交換器１６を流出した冷媒の一部は、中間配管３４から中間配管３４に接続された第四冷媒配管３７を流れる。中間配管３４から第四冷媒配管３７を流れた冷媒は第四冷媒配管３７に設けられている排熱回収用熱交換器１５に入り、この排熱回収用熱交換器１５によって、冷却水と熱交換する。なお、第四冷媒配管３７に介装された第一流量調整弁１８Ａによって、排熱回収用熱交換器１５に流入する冷媒の流量が調整される。排熱回収用熱交換器１５で冷却水と熱交換した冷媒は、第四冷媒配管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１７に導入される。また、中間配管３４から第四冷媒配管３７に流入した冷媒の一部は過冷却用配管３９を流れて過冷却熱交換器１６に流入する。そして、過冷却熱交換器１６にて中間配管３４を流れる冷媒と熱交換し、その後、アキュムレータ入口配管３５に流れる。なお、過冷却用配管３９に介装された第三流量調整弁１８Ｃによって、過冷却用配管３９から過冷却熱交換器１６に流入する冷媒の流量が調整される。

一方、中間配管３４から第四冷媒配管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に介装された第二流量調整弁１８Ｂを通る。この第二流量調整弁１８Ｂにより冷媒が膨張して低圧化される。第二流量調整弁１８Ｂを通った冷媒は、室外熱交換器１４に流入し、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。なお、第二流量調整弁１８Ｂによって、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１４にて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。暖房運転時には四方弁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１７に導入される。アキュムレータ１７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吸入配管３６に流出する。そして、吸入配管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。

なお、暖房運転時には、アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆは、原則として閉作動している。従って、暖房運転時に室内機側配管３２を流れる冷媒が、アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０を流れることはない。

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の切換状態は、冷房運転時に冷房時切換状態にされているから、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熱交換器１６を通過する。また、配管Ｌ１を通過した冷媒の一部は、中間配管３４から第四冷媒配管３７を経由して過冷却用配管３９を流れ、さらに過冷却用配管３９に介装されている過冷却熱交換器１６を通過する。そして、過冷却熱交換器１６にて、中間配管３４を流れる冷媒と過冷却用配管３９を流れる冷媒が熱交換する。この熱交換によって、中間配管３４を流れる冷媒が過冷却される。また、冷房運転時には、必要に応じて（例えば冷房時に外気温度が低いために冷媒温度が低下した場合等に）第一流量調整弁１８Ａが開弁する。第一流量調整弁１８Ａが開弁した場合、第四冷媒配管３７を流れる冷媒は第一流量調整弁１８Ａを経由して排熱回収用熱交換器１５に流れる。そして、排熱回収用熱交換器１５にて冷媒が冷却水と熱交換する。排熱回収用熱交換器１５にて熱交換した冷媒は、アキュムレータ入口配管３５を流れてアキュムレータ１７に導入される。

過冷却熱交換器１６を通過する冷媒のうち、過冷却用配管３９側から過冷却熱交換器１６を通過した冷媒は、その後、アキュムレータ入口配管３５に流入する。一方、中間配管３４側から過冷却熱交換器１６を通過した冷媒は、その後、室内機１ｂ側にて中間配管３４に介装されている室内側電子膨張弁２１を通る。この室内側電子膨張弁２１で冷媒が膨張し、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。冷房運転時には四方弁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１７に導入される。アキュムレータ１７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吸入配管３６に流出する。そして、アキュムレータ１７から吸入配管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。

また、冷房運転時において、必要に応じて、アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆが開作動する。アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆが開作動すると、室内熱交換器２２から流出して室内機側配管３２を流れる冷媒の一部が、アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０に流入する。アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０に流入した冷媒は、アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０から吸入配管３６に流れ、その後、圧縮機１１の吸入口１１ａから圧縮機１１に吸入される。冷房運転時にアキュムレータ・四方弁バイパス配管４０に流れる冷媒は、四方弁１３及びアキュムレータ１７を経由することなく、圧縮機１１に吸入される。このため、四方弁１３及びアキュムレータ１７を通過することにより生じる圧力損失を低減することができる。

上記した暖房運転時及び冷房運転時において、冷媒回路１００内を流れる冷媒の流量は、通常の場合、空調負荷に基づいて制御される。この場合、制御装置６０は、空調負荷に基づいて、圧縮機１１の回転数、第一流量調整弁１８Ａの開度、第二流量調整弁１８Ｂの開度、第三流量調整弁１８Ｃの開度の目標開度を決定する。そして、制御装置６０は、圧縮機１１を決定した回転数で作動するように制御するとともに、上記した各弁の開度が目標開度となるように、各弁の開度を制御する。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、室内温度と設定温度との温度差と、室内熱交換器２２の運転容量との積により求めることができる。

また、上記したように、暖房運転時に室内熱交換器２２を流出して中間配管３４を流れる冷媒の一部は、中間配管３４から第四冷媒配管３７を流れ、排熱回収用熱交換器１５を経由してアキュムレータ入口配管３５（第三冷媒配管）に流れる。また、中間配管３４から第四冷媒配管３７に流れなかった冷媒は、室外熱交換器１４を経由してアキュムレータ入口配管３５（第三冷媒配管）に流れる。従って、暖房運転時には、室外熱交換器１４と排熱回収用熱交換器１５が、冷媒回路１００内で並列的に接続されていることになる。つまり、暖房運転時には、冷媒を加熱（蒸発）させるための熱交換器が並列的に２台配置されていることになる。

また、通常の暖房運転では、室内熱交換器２２を流出して中間配管３４を流れる冷媒のほとんどが、室外熱交換器１４に流入するように、第一流量調整弁１８Ａと第二流量調整弁１８Ｂとの開度比率が設定される。従って、通常の暖房運転の場合、主に室外熱交換器１４にて冷媒が外気と熱交換することにより冷媒が加熱され、排熱回収用熱交換器１５は補助的に冷媒を加熱するために利用される。このような、主に室外熱交換器１４にて冷媒が外気と熱交換することにより冷媒が加熱されるような暖房運転状態を、通常暖房運転モードと呼ぶ。

通常暖房運転モードでの暖房運転の実行時に、外気温度が極端に低くなると、室外熱交換器１４にて冷媒を外気により加熱することができなくなるばかりか、逆に室外熱交換器１４にて冷媒の熱が外気に奪われる事態が生じる。本実施形態においては、このような事態に陥ることを防止するため、外気温度が極端に低くなった場合、通常暖房運転モードから、室外熱交換器１４への冷媒の流通を禁止して排熱回収用熱交換器１５のみにより冷媒を加熱する暖房運転モードである低温暖房運転モードに、運転状態が切り替えられる。

図２は、制御装置６０が、暖房運転時に運転状態を通常暖房運転モードと低温暖房運転モードとのいずれかに設定するために実行する運転モード設定処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンは、暖房運転時に繰り返し実行される。図２に示すルーチンが起動すると、制御装置６０は、まず、図２のステップ（以下、ステップをＳと略記する）１０１にて、外気温度センサ６８が検出した外気温度Ｔａが、閾値外気温度Ｔａ０以下であるか否かを判断する。ここで、閾値外気温度Ｔａ０は、外気温度Ｔａがその温度以下であるときには、暖房運転時に室外熱交換器１４により冷媒を十分に加熱することができない閾値温度（逆に言えば、外気温度Ｔａがその温度よりも高いときには暖房運転時に室外熱交換器１４により冷媒を十分に加熱することができる閾値温度）として予め定められる温度である。

外気温度Ｔａが閾値外気温度Ｔａ０よりも高い場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御装置６０はＳ１０３に処理を進めて、運転状態を通常暖房運転モードに設定する。その後、制御装置６０はこのルーチンを終了する。運転状態が通常暖房運転モードに設定された場合、制御装置６０は、上記した通常の暖房運転を実行する。

一方、外気温度Ｔａが閾値外気温度Ｔａ０以下である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置６０はＳ１０２に処理を進めて、運転状態を低温暖房運転モードに設定する。その後、制御装置６０はこのルーチンを終了する。

制御装置６０が上記した運転モード設定処理を実行することにより、通常暖房運転モードによる暖房運転の実行中に外気温度Ｔａが閾値外気温度Ｔａ０以下になったときに、運転状態が通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに切り替えられる。

また、制御装置６０は、運転モード設定処理にて運転状態が低温暖房運転モードに設定されたとき、すなわち、外気温度Ｔａが閾値外気温度Ｔａ０以下であると判断したときに、低温暖房運転制御処理を実行する。図３は、制御装置６０が実行する低温暖房運転制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、制御装置６０は、まず、図３のＳ２０１にて、第二流量調整弁１８Ｂに全閉信号を出力する（第二流量調整弁全閉処理）。これにより、第二流量調整弁１８Ｂが全閉状態にされる。第二流量調整弁１８Ｂが全閉状態にされた場合、室外熱交換器１４への冷媒の流入が禁止される。

Ｓ２０１の処理が実行された場合、それまで室外熱交換器１４に流れていた冷媒も排熱回収用熱交換器１５に流入する。このようにして排熱回収用熱交換器１５を流れる冷媒の流量が一気に増加した場合、排熱回収用熱交換器１５での冷却水と冷媒との熱交換が促進され、それに伴い冷却水温度が低下する。

冷却水温度の低下は、さまざまな不具合の発生を誘発する。例えば、冷却水温度が低下すると、エンジン１０を潤滑するためのエンジンオイルの温度も低下する。エンジンオイルは、通常、予め定められた使用温度範囲内の温度で使用され、使用温度範囲よりも低い温度で使用した場合、劣化が促進する。従って、冷却水温度が低すぎる場合、エンジンオイルの劣化が促進する。

そこで、本実施形態では、Ｓ２０１の処理によって排熱回収用熱交換器１５に流れる冷媒の流量が一気に増加して冷却水温度が必要以上に低下しないように、Ｓ２０１の処理の実行後に、Ｓ２０２にて第一流量調整弁１８Ａの開度を制御する。具体的には、制御装置６０は、Ｓ２０２にて、冷却水温度センサ６７が検出する冷却水温度Ｔｗが下限冷却水温度Ｔｗ０以上の温度に維持されるように、第一流量調整弁１８Ａの開度を制御する。例えば、制御装置６０は、Ｓ２０２にて、冷却水温度Ｔｗが、下限冷却水温度Ｔｗ０或いは下限冷却水温度Ｔｗ０よりも僅かに高い温度として予め定められる設定温度に一致するように、第一流量調整弁１８Ａの開度を制御することができる。ここで、下限冷却水温度Ｔｗ０は、冷却水温度Ｔｗがその温度以下であるときには、冷却水の温度低下により何らかの不具合の発生（例えば上記したエンジンオイルの劣化の促進）が懸念される閾値温度（逆に言えば、冷却水温度Ｔｗがその温度よりも高いときには、冷却水の温度低下により何等かの不具合の発生が懸念されない閾値温度）として予め定められる温度である。Ｓ２０２の処理が、本発明の第一流量調整弁開度制御処理に相当する。

制御装置６０は、Ｓ２０２の処理を実行した後に、Ｓ２０３に処理を進め、現在の運転状態が低温暖房運転モードであるか否かを判断する。現在の運転状態が低温暖房運転モードである場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、Ｓ２０１に処理を戻し、上記した処理を繰り返す。一方、現在の運転状態が低温暖房運転モードでない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、制御装置６０はこのルーチンを終了する。

制御装置６０が上記した低温暖房運転処理を実行して、冷却水温度が必要以上に（下限冷却水温度Ｔｗ０未満に）低下しないように第一流量調整弁１８Ａの開度を制御した場合、冷却水の温度低下に起因する不具合の発生は防止される。しかし、Ｓ２０２の処理は、冷却水温度を下限冷却水温度Ｔｗ０以上の温度に維持するために、第一流量調整弁１８Ａを絞って排熱回収用熱交換器１５に流入する冷媒の流量を制限する処理でもある。排熱回収用熱交換器１５に流入する冷媒の流量が制限された場合、排熱回収用熱交換器１５から流出して圧縮機１１に吸入される冷媒の流量が減少する可能性がある。圧縮機１１に吸入される冷媒の流量が減少すると、その流量が、空調負荷に応じて圧縮機１１から吐出される冷媒の流量を下回る可能性がある。この場合、圧縮機１１の吸入側の冷媒が不足し、冷媒吸入圧力ＰＬが低下する可能性がある。特に、圧縮機１１が高速で回転している場合、冷媒吸入圧力ＰＬが低下する。

冷媒吸入圧力ＰＬが所定の圧力以下にまで低下すると、制御装置６０が低圧異常を検知して、エンジン駆動式空気調和装置１の暖房運転が緊急停止してしまう。

ちなみに、圧縮機１１に吸入される冷媒の流量の減少に伴い、それに見合った流量の冷媒が圧縮機１１から吐出するように圧縮機１１の回転数を低下させることにより、冷媒吸入圧力の低下が抑えられる。しかし、その反面、空調負荷に見合った回転数で圧縮機１１を作動させることができず、その結果、室内熱交換器２２における必要な熱交換量が不足する。すると、室内熱交換器２２の吹き出し口から吹き出される室内空気の温度（吹き出し口温度）が低下する虞がある。つまり、低温暖房運転制御処理の実行と共に圧縮機１１の回転数を低下させた場合、通常暖房運転モードから低温暖房運転モードへのモード切替時における暖房能力の立ち上がり性能が悪化する。

本実施形態では、低温暖房運転制御処理の実行に伴う冷媒吸入圧力の低下を抑制するために、制御装置６０が、低圧回避処理を実行する。図４は、制御装置６０が実行する低圧回避処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンは、暖房運転時に繰り返し実行される。このルーチンが起動すると、制御装置６０は、まず、図３のＳ３０１にて、低温暖房運転制御処理にて第一流量調整弁１８Ａの開度制御の実行中であるか否かを判断する。この判定結果がＮｏである場合、制御装置６０はこのルーチンを終了する。一方、Ｓ３０１の判定結果がＹｅｓである場合、すなわち低温暖房運転制御処理にて第一流量調整弁１８Ａの開度制御の実行中である場合、制御装置６０は、Ｓ３０２に処理を進める。

Ｓ３０２では、制御装置６０は、吸入圧力センサ６３が検出した冷媒吸入圧力ＰＬが下限圧力ＰＬ０よりも僅かに高い圧力として予め定められる第一圧力ＰＬ１以下であるか否かを判断する。ここで、下限圧力ＰＬ０は、冷媒吸入圧力ＰＬがその圧力以下であるときに、制御装置６０が低圧異常を検知してエンジン駆動式空気調和装置１が緊急停止する可能性がある圧力の閾値（逆に言えば、冷媒吸入圧力ＰＬがその圧力よりも高いときには、低圧異常が発生する可能性が無い圧力の閾値）として予め定められる。

Ｓ３０２にて、冷媒吸入圧力ＰＬが第一圧力ＰＬ１よりも高いと判断した場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、制御装置６０はこのルーチンを終了する。一方、Ｓ３０２にて、冷媒吸入圧力ＰＬが第一圧力ＰＬ１以下であると判断した場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、Ｓ３０３に処理を進める。

Ｓ３０３では、制御装置６０は、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅに開作動信号を出力する。これにより、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開作動する。ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開作動すると、圧縮機１１から吐出されて吐出配管３１を流れる高温高圧のガス冷媒の一部が、ホットガスバイパス配管３８を通ってアキュムレータ入口配管３５に流れ、さらにアキュムレータ１７を経由して吸入配管３６に至る。このようにして圧縮機１１の吸入側に高温高圧のガス冷媒が供給されるため、冷媒吸入圧力ＰＬが上昇する。Ｓ３０２及びＳ３０３の処理が、本発明のバイパス弁制御処理に相当する。

Ｓ３０３の処理にて開弁したホットガスバイパス開閉弁１８Ｅは、冷媒吸入圧力ＰＬが第一圧力ＰＬ１よりも高い圧力設定値、例えばＰＬ１＋０．５ＭＰａまで上昇したときに閉弁するように、制御装置６０がホットガスバイパス開閉弁１８Ｅを制御してもよい。また、開弁時間によりホットガスバイパス開閉弁１８Ｅを制御してもよい。この場合、例えば制御装置６０は、図４に示すように、Ｓ３０３にてホットガスバイパス開閉弁１８Ｅに開作動信号を出力した後に、Ｓ３０４に処理を進め、Ｓ３０３の処理の実行によるホットガスバイパス開閉弁１８Ｅの開弁時間ｔが所定時間ｔ０に達したか否を判断する。開弁時間ｔが所定時間ｔ０に達していない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、開弁時間ｔが所定時間ｔ０に達するまで待つ。開弁時間ｔが所定時間ｔ０に達した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、Ｓ３０５に処理を進めて、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅに閉作動信号を出力する。これにより、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが閉作動する。その後、制御装置６０はＳ３０１に処理を戻し、上記した処理を繰り返す。

上記した低圧回避制御処理の実行により、冷媒吸入圧力ＰＬが第一圧力ＰＬ１以下にまで低下したときにホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが所定時間ｔ０だけ開弁するために、圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒が圧縮機１１の吸入側に供給される。このため、冷媒吸入圧力ＰＬが上昇する。その結果、冷媒吸入圧力ＰＬを、第一圧力ＰＬ１よりも低い下限圧力ＰＬ０以上の圧力に維持することができる。よって、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時に冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制することができ、ひいては、冷媒吸入圧力ＰＬの低下による不具合の発生を防止することができる。

また、低圧回避制御処理の実行によって、冷媒吸入圧力ＰＬの低下が抑えられるために、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時に圧縮機１１の回転数を低下させることなく、空調負荷に応じて圧縮機１１を作動させることができる。よって、室内熱交換器２２に十分な量の冷媒を供給することができ、室内熱交換器２２における必要な熱交換量を確保することができる。その結果、通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに運転状態を切り替えた際における室内熱交換器２２の吹き出し口温度の低下を防止することができる。つまり、通常暖房運転モードから低温暖房運転モードに運転状態を切り替えた際における暖房能力の立ち上がり性能の悪化を抑えることができる。

さらに、低圧回避制御処理においてホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開弁することにより、高温の冷媒ガスが吸入配管３６に供給されるため、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度を高めることができる。このため、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度低下をも抑制でき、これにより、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度低下に起因する不具合の発生（例えば、液冷媒が圧縮機１１に吸入されることによる圧縮機１１の液圧縮の発生等）を防止することができる。

なお、上記した低圧回避制御処理において、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅが開弁することによって冷媒吸入圧力ＰＬの低下が抑制されるが、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅの開弁時間が長すぎると、空調能力が低下する。従って、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅの開弁時間は、冷媒吸入圧力ＰＬが下限圧力ＰＬ０以上の圧力に維持され、且つ、モード切替時における立ち上がり性能の悪化を抑えることができる範囲でできるだけ短い方が良い。

（変形例）
低圧回避制御処理の変形例について説明する。図５は、変形例に係る低圧回避制御処理の流れを示すフローチャートである。このルーチンが起動すると、制御装置６０は、まず、図３のＳ４０１にて、低温暖房運転制御処理にて第一流量調整弁１８Ａの開度制御の実行中であるか否かを判断する。この判定結果がＮｏである場合、制御装置６０はこのルーチンを終了する。一方、Ｓ４０１の判定結果がＹｅｓである場合、すなわち低温暖房運転制御処理にて第一流量調整弁１８Ａの開度制御の実行中である場合、制御装置６０は、Ｓ４０２に処理を進める。

Ｓ４０２では、制御装置６０は、第三流量調整弁１８Ｃの開度制御処理を実行する。この場合、制御装置６０は、吸入圧力センサ６３が検出した冷媒吸入圧力ＰＬが下限圧力ＰＬ０以上の圧力を維持するように、第三流量調整弁１８Ｃの開度を調整する。

第三流量調整弁１８Ｃの開度が増加した場合、中間配管３４から第四冷媒配管３７を経由して過冷却用配管３９に流入する冷媒の流量が増加する。この過冷却用配管３９は、アキュムレータ入口配管３５、アキュムレータ１７を介して、吸入配管３６に接続されている。従って、過冷却用配管３９に流入する冷媒の流量が増加した場合、吸入配管３６に供給される冷媒の流量も増加し、それにより冷媒吸入圧力ＰＬが増加する。このようにして、第三流量調整弁１８Ｃの開度制御により、冷媒吸入圧力ＰＬを制御することができる。

この場合、例えば、制御装置６０は、Ｓ４０２にて、冷媒吸入圧力ＰＬが、下限圧力ＰＬ０よりも僅かに高い圧力として予め定められる第一圧力ＰＬ１に一致するように、第三流量調整弁１８Ｃの開度を制御することができる。或いは、制御装置６０は、吸入圧力センサ６３が検出した冷媒吸入圧力ＰＬが、第一圧力ＰＬ１以下である場合に、第三流量調整弁１８Ｃの開度が現在の開度から所定の開度だけ増加するように、第三流量調整弁１８Ｃの開度を制御することができる。Ｓ４０２の処理が、本発明のバイパス弁制御処理に相当する。

制御装置６０は、Ｓ４０２の処理の実行後、Ｓ４０１に処理を戻し、上記した処理を繰り返す。

上記した低圧回避制御処理の実行により、冷媒吸入圧力ＰＬが下限圧力ＰＬ０以上の圧力に維持されるように第三流量調整弁１８Ｃの開度が制御される。このため冷媒吸入圧力ＰＬの低下を防止することができ、ひいては、冷媒吸入圧力ＰＬの低下による不具合の発生を防止することができる。

以上のように、本発明の実施形態及びその変形例に係るエンジン駆動式空気調和装置１が備える制御装置６０は、暖房運転時に、外気温度Ｔａが閾値外気温度Ｔａ０以下であると判断したときに、運転状態を低温暖房運転モードに設定する。また、制御装置６０は、運転状態を低温暖房モードに設定したときに、第二流量調整弁１８Ｂが全閉するように第二流量調整弁１８Ｂを制御する第二流量調整弁全閉処理Ｓ２０１と、第二流量調整弁全閉処理Ｓ２０１の実行後に、冷却水回路５０を流通する冷却水の温度Ｔｗが下限冷却水温度Ｔｗ０以上の温度に維持されるように第一流量調整弁１８Ａの開度を制御する第一流量調整弁開度制御処理Ｓ２０２と、第一流量調整弁開度制御処理の実行中に、冷媒吸入圧力ＰＬが下限圧力ＰＬ０以上の圧力に維持されるように、バイパス配管（ホットガスバイパス配管３８、過冷却用配管３９）に介装されたバイパス弁（ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅ、第三流量調整弁１８Ｃ）を制御するバイパス弁制御処理（Ｓ３０２，Ｓ３０３，Ｓ４０２）と、を実行する。

上記実施形態及びその変形例によれば、低温暖房運転モードであるときに制御装置６０が上記したようにバイパス弁を制御することにより、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時における冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態及び変形例では、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時における冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制するために、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅ又は第三流量調整弁１８Ｃを制御する例を示した。しかしながら、冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制するための制御対象弁は、これらの弁（ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅ、第三流量調整弁１８Ｃ）に限られない。例えば、図１において、アキュムレータ・四方弁バイパス配管４０は、暖房運転時に室外熱交換器１４をバイパスするように、第一冷媒配管（室内機側配管３２）と第三冷媒配管（吸入配管３６）とを接続している。従って、このアキュムレータ・四方弁バイパス配管４０に介装されたアキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁１８Ｆを制御することによっても、低温暖房運転モードによる暖房運転の実行時における冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制することができる。また、上記実施形態では、低圧回避制御処理にて、ホットガスバイパス開閉弁１８Ｅを開閉制御することにより冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制する例について説明したが、変形例に示すように流量調整弁を開度制御することにより、冷媒吸入圧力ＰＬの低下を抑制するように構成してもよい。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、１１…圧縮機、１１ａ…吸入口、１１ｂ…吐出口、１３…四方弁、１４…室外熱交換器、１５…排熱回収用熱交換器、１６…過冷却熱交換器、１７…アキュムレータ、１８Ａ…第一流量調整弁、１８Ｂ…第二流量調整弁、１８Ｃ…第三流量調整弁（バイパス弁）、１８Ｅ…ホットガスバイパス開閉弁（バイパス弁）、１８Ｆ…アキュムレータ・四方弁バイパス開閉弁、２１…室内側電子膨張弁、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（第一冷媒配管）、３３…室外機側配管（第三冷媒配管）、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…吸入配管（第三冷媒配管）、３７…第四冷媒配管、３８…ホットガスバイパス配管（バイパス配管）、３９…過冷却用配管（バイパス配管）、４０…アキュムレータ・四方弁バイパス配管、５０…冷却水回路、６０…制御装置、６３…吸入圧力センサ、６７…冷却水温度センサ、６８…外気温度センサ、１００…冷媒回路、ＰＬ…冷媒吸入圧力、ＰＬ０…下限圧力、ＰＬ１…第一圧力、Ｔａ…外気温度、Ｔａ０…閾値外気温度、Ｔｗ…冷却水温度、Ｔｗ０…下限冷却水温度、Ｓ２０１…第二流量調整弁全閉処理、Ｓ２０２…第一流量調整弁開度制御処理、Ｓ３０２，Ｓ３０３，Ｓ４０２…バイパス弁制御処理、

Claims (3)

1. 駆動力を発生するエンジンと、
   前記エンジンを冷却するための冷却水が流通する冷却水回路と、
   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、暖房運転時に前記第一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、
   前記室内熱交換器に第二冷媒配管を介して接続されるとともに前記圧縮機の前記吸入口に第三冷媒配管を介して接続され、暖房運転時に前記第二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、
   前記第二冷媒配管と前記第三冷媒配管とを接続する第四冷媒配管と、
   前記第四冷媒配管に介装され、その内部を流れる冷媒と前記冷却水回路を流れる冷却水とを熱交換させる排熱回収用熱交換器と、
   前記第四冷媒配管に介装され、暖房運転時に前記排熱回収用熱交換器に流れる冷媒の流量を調整可能な第一流量調整弁と、
   前記第二冷媒配管に介装され、暖房運転時に前記第二冷媒配管から前記室外熱交換器に流入する冷媒の流量を調整可能な第二流量調整弁と、
   暖房運転時に前記室外熱交換器をバイパスするように、前記第一冷媒配管又は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たバイパス弁と、
   前記第一流量調整弁、前記第二流量調整弁、及び前記バイパス弁を制御する制御装置と、
   を備えるエンジン駆動式空気調和装置であって、
   前記制御装置は、暖房運転時に、外気温度が、その温度以下であるときに前記室外熱交換器により冷媒を十分に加熱することができない外気温度として予め定められる閾値外気温度以下であると判断したときに、前記第二流量調整弁が全閉するように前記第二流量調整弁を制御する第二流量調整弁全閉処理と、
   前記第二流量調整弁全閉処理の実行後に、前記冷却水回路を流通する冷却水の温度が予め定められる下限冷却水温度以上の温度に維持されるように前記第一流量調整弁の開度を制御する第一流量調整弁開度制御処理と、
   前記第一流量調整弁開度制御処理の実行中に、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力が予め定められる下限圧力以上の圧力に維持されるように、前記バイパス弁を制御するバイパス弁制御処理と、を実行する、
   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、
   前記バイパス配管は、前記第一冷媒配管と前記第三冷媒配管とを接続するホットガスバイパス配管であり、
   前記バイパス弁は、前記ホットガスバイパス配管に介装されたホットガスバイパス開閉弁であり、
   前記制御装置は、前記バイパス弁制御処理にて、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力が前記下限圧力以上の圧力に維持されるように、前記ホットガスバイパス弁を開閉制御する、エンジン駆動式空気調和装置。
3. 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、
   前記バイパス配管は、前記第二冷媒配管と前記第三冷媒配管とを接続する過冷却用配管であり、
   前記バイパス弁は、前記過冷却用配管に介装された第三流量調整弁であり、
   前記過冷却配管の途中には、前記第二冷媒配管を流れる冷媒と前記過冷却配管を流れる冷媒とを熱交換させる過冷却熱交換器が介装され、
   前記制御装置は、前記バイパス弁制御処理にて、前記圧縮機に吸入される冷媒の圧力が前記下限圧力以上の圧力に維持されるように、前記第三流量調整弁の開度を制御する、エンジン駆動式空気調和装置。

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