JPH0914778A

JPH0914778A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0914778A
Application number: JP7165381A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ohashi; 秀幸大橋; Katsuyuki Nagura; 勝雪名倉; Manabu Ito; 学伊藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: JP3637106B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】冷房運転又は暖房運転において蒸発器の吸熱
量に対し凝縮器の放熱量が過大となる場合でも、圧縮機
の駆動をそのまま続けその駆動源のエネルギーの有効利
用を図る。【構成】冷媒回路３に少なくとも圧縮機２、四方弁
５、室内熱交換器９、膨脹弁８、室外熱交換器６を設け
構成される空調装置において、外部から冷媒に熱を供給
可能なメインアキュムレータ（熱供給部）１０を回路３
の四方弁５から圧縮機２の吸入側ライン３ｇに設け、全
回路３に室内熱交換器９を迂回し冷媒をメインアキュム
レータ１０に導くバイパスライン３ｈを設けると共に、
該ライン３ｈに流量制御弁１１を設け、室内熱交換器９
での熱交換量が所定以下の時弁１１を開くよう構成す
る。冷房、暖房両運転時に蒸発器の吸熱量に比し凝縮器
の放熱量が過大となる場合でも、液相冷媒の圧縮機２へ
の吸引が防止されそのまま圧縮機の駆動が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部から冷媒に熱を供
給可能な熱供給部と室内熱交換器を迂回するバイパスラ
インを冷媒回路に備える空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置は、冷媒を循環させる冷媒
回路に少なくとも圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張
弁及び室外熱交換器を設けて構成されるが、暖房運転時
には、冷媒は圧縮機から四方弁、凝縮器として機能する
室内熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機能する室外熱
交換器の順に冷媒回路を循環する。又、冷房運転時にお
いては、冷媒は圧縮機から四方弁、凝縮器として機能す
る室外熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機能する室内
熱交換器の順に冷媒回路を循環する。

【０００３】ところで、冷房運転時に運転する室内熱交
換器の台数が少ないことにより室内熱交換器における吸
熱量が十分でないために冷房能力が不足する場合、その
不足分を補助ヒータの発熱量で補う方法が提案されてい
る（特開平５−２５５４９６号公報参照）。

【０００４】他方、暖房運転時において、外気温度が低
いために室外熱交換器で吸熱が殆どできない場合には、
冷媒が気化しないまま圧縮機に吸い込まれることとな
り、圧縮機の故障の原因となる。このため、圧縮機の駆
動を停止すると冷媒の循環による暖房が不可能となる、
斯かる場合、前記提案のように補助ヒータによって冷媒
を加熱してこれを気化させる方法が有効となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によれば、たとえ補助ヒータによって暖房が可能とな
っても、圧縮機を駆動する動力源の利用が不可能とな
り、エネルギーの有効利用の視点からは有利であるとは
言えない。

【０００６】尚、冷房運転時においても、室外熱交換器
での放熱量が過大であり、そのために室内熱交換器での
吸熱量が十分でない場合には、同様に圧縮機の駆動源の
有効利用が不可能となる。本発明は上記問題に鑑みてな
されたもので、その目的とする処は、冷房運転又は暖房
運転において蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が
過大となる場合であっても、圧縮機をそのまま駆動して
その駆動源のエネルギーの有効利用を図ることができる
空気調和装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、冷媒を循環させる冷媒回路
に少なくとも圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁及
び室外熱交換器を設けて構成される空気調和装置におい
て、外部から冷媒に熱を供給可能な熱供給部を前記冷媒
回路の四方弁から圧縮機吸入側に至る吸込ラインに設
け、同冷媒回路に前記室内熱交換器を迂回して冷媒を前
記熱供給部に導くバイパスラインを設けるとともに、該
バイパスラインに流量制御弁を設け、室内熱交換器での
熱交換量が所定値以下である場合に前記流量制御弁を開
くよう構成したことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、室内温度センサによって検出された室内温
度と室内設定温度との差が大きい程、前記流量制御弁の
開度を小さくすることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記室内熱交換器を複数台設置し、
該室内熱交換器の運転台数が少ない程、前記流量制御弁
の開度を大きくすることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、室内熱交換器で
の熱交換量が所定値以下である場合に流量制御弁を開
き、その開度を室内熱交換器の運転台数、外気温度と室
外熱交換器での冷媒温度との差、室内温度と室内設定温
度との差等のパラメータに応じて決定するようにすれ
ば、冷房運転又は暖房運転において蒸発器の吸熱量に比
して凝縮器の放熱量が過大となる場合であっても、冷媒
循環量を確保し、且つ、液相冷媒の圧縮機への吸引が防
がれて該圧縮機をそのまま継続して駆動することがで
き、駆動源であるエンジンのエネルギーの有効利用を図
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１２】図１は本発明に係るエンジン駆動式空気調
和装置の基本構成を示す回路図、図２は同空気調和装置
の制御系の構成を示すブロック図、図３は同空気調和装
置の制御手順を示すフローチャート、図４は冷媒の状態
変化を示すモリエル線図である。

【００１３】図１に示すエンジン駆動式空気調和装置
は、室外空調ユニット２０と室内空調ユニット３０とで
構成されており、室内空調ユニット３０は室内熱交換器
９と膨張弁８を１セットとする室内機を多数並列に配置
して構成されている。

【００１４】又、前記室外空調ユニット２０は、エンジ
ン１、２基の圧縮機２等が配設された機関室２１と、メ
インアキュームレータ１０、サブアキュームレータ２
２、電装ボックス２３及び各機器同士を接続する管路が
配設された配管室２４と、複数の室外熱交換器６、温水
熱交換器としてのラジエータ２５等が配設された室外熱
交換器室２６とを備えている。

【００１５】ところで、前記エンジン１はレシプロ式の
水冷式ガスエンジンであって、その吸気ポートには吸気
管２７を介して不図示のスロットル弁、ガスミキサ２８
及びエアクリーナ２９が接続されており、吸気管２７は
機関室２１の天壁及び室外熱交換器室２６の天壁を貫通
して外部に開口している。

【００１６】上記ガスミキサ２８は燃料管３１を介して
不図示のガス燃料源に接続され、燃料管３１にはガスミ
キサ２８に一体化された流量制御弁３２、ゼロガバナ
（減圧弁）３３及び２個の電磁弁３４が設けられてい
る。又、エンジン１の排気ポートには、排気管３５を介
して排気ガス熱交換器１３、排気サイレンサ３６及びミ
ストセパレータ３７が接続されており、排気管３５は前
記室外熱交換器室２６の上方に開口している。尚、エン
ジン１には不図示の点火プラグ及び点火装置が配置さ
れ、スロットル弁開度、点火タイミング、更には流量制
御弁３２の開度が制御されて不図示のクランク軸回転数
が制御される。

【００１７】又、エンジン１には潤滑油タンク３８が備
えられ、潤滑油量が減少すると電磁弁３９が開き、潤滑
油が重力によってエンジン１に補給されるようになって
いる。尚、エンジン１にはクランク軸、不図示の出力軸
及びクラッチ４０を介して前記圧縮機２が接続されてお
り、該圧縮機２はエンジン１によって駆動される。

【００１８】而して、本空気調和装置は圧縮機２を含ん
で閉ループを構成する冷媒回路３が設けられている。

【００１９】上記冷媒回路３は圧縮機２によってフロン
等の冷媒を循環させる回路であって、これは、圧縮機２
の吐出側から四方弁５に至る冷媒ライン３ａと、四方弁
５から室外熱交換器６に至る冷媒ライン３ｂと、室外熱
交換器６から前記メインアキュームレータ１０内及び膨
張弁８を経て複数台（Ｎ台）の室内熱交換器９に至る冷
媒ライン３ｃと、室内熱交換器９から前記四方弁５に至
る冷媒ライン３ｄと、四方弁５から前記メインアキュー
ムレータ１０に至る冷媒ライン３ｅと、メインアキュー
ムレータ１０からサブアキュームレータ２２に至る冷媒
ライン３ｆ及びサブアキュームレータ２２から前記圧縮
機２の吸入側に至る冷媒ライン（吸込ライン）３ｇを含
んで構成されている。

【００２０】而して、本実施例においては、前記冷媒ラ
イン３ｃと３ｅの間には、冷房時に前記膨張弁８と室内
熱交換器９を迂回し、暖房運転時に室外熱交換器６と四
方弁５を迂回するバイパスライン３ｈが設けられてお
り、該バイパスライン３ｈには流量制御弁１１が設けら
れている。

【００２１】尚、図１において、４１は冷媒ライン３ｃ
の途中に設けられるドライヤ、４２はドライヤ４１を迂
回するフィルタである。又、４３は毛細管であり、４４
は各々温度検知器と毛細管を組み合わせたものであり、
これらは冷媒温度を検知することによりメインアキュー
ムレータ１０内の液相冷媒の液面レベルを検知するため
のものである。更に、４５は開閉弁、４６はオイル排出
路、４７は潤滑油戻し用の絞りであり、メインアキュー
ムレータ１０の下部に溜る潤滑油量が多くなると手動又
は自動で開閉弁４５を開け、潤滑油をメインアキューム
レータ１０からサブアキュームレータ２２の方へ流すよ
うにしている。

【００２２】又、前記冷媒ライン３ａの途中には、冷媒
に含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータ４８が設
けられ、このオイルセパレータ４８で分離された潤滑油
はオイルストレーナ４９及び毛細管４３を通って常時冷
媒ライン３ｆ側に戻されるとともに、潤滑油の量が所定
値以上になると、潤滑油はオイルストレーナ４９及び電
磁弁５０を経てメインアキュームレータ１０、サブアキ
ュームレータ２２に戻される。尚、冷媒ライン３ａはオ
イルストレーナ４９及び冷媒ライン３ａの冷媒圧力が所
定値以上のとき開く電磁弁５０を介してメインアキュー
ムレータ１０に接続されており、これによって冷媒回路
内の異常圧力上昇を防いでいる。

【００２３】他方、室外空調ユニット２０には冷却水循
環システムＳが備えられている。この冷却水循環システ
ムＳは、冷却水温度が所定値以下のエンジン冷機状態時
にエンジン１の冷却水ジャケット１ａ、サーモスタット
５１、第１の冷却水ポンプ５２を循環する第１循環路
と、エンジン冷機時に排気ガス熱交換器１３、リニア三
方弁５３、メインアキュームレータ１０内の熱交換部、
第２の冷却水ポンプ５４を循環する第２循環路と、冷却
水温度が所定値を超えた場合のエンジン暖機完了時に排
気ガス熱交換器１３、第１の冷却水ポンプ５２、冷却水
ジャケット１ａ、サーモスタット５１、リニア三方弁５
３、一方はラジエータ２５、他方はメインアキュームレ
ータ１０内の熱交換部、第２の冷却水ポンプ５４の順で
循環する第３循環路を有している。

【００２４】又、ラジエータ２５には、冷却水用リザー
バタンク５５が注入口５６を介して接続されており、注
入口５６にはサーモスタット５１の１つのポートも接続
されている。サーモスタット５１のポートはエンジン１
の冷却水ジャケット１ａに常時連通しており、エンジン
冷機時の第１循環路内のエアー抜きが可能となる。

【００２５】又、エンジン冷却水がラジエータ２５に多
く流れている状態においてリニア三方弁５３が切り換え
られると、エンジン冷却水はメインアキュームレータ１
０内の熱交換部に多く供給され、これにより冷媒に熱が
与えられる。

【００２６】次に、本空気調和装置の制御系の構成を図
２に基づいて説明する。

【００２７】図２において、６０は室内機制御装置、７
０は室外機制御装置であり、室内機側制御装置６０に
は、各室内熱交換器９が設置された室内１〜室内Ｎに設
けられた操作リモコン６１、室内温度センサ６２、各室
内熱交換器９の膨張弁８を開閉駆動する膨張弁アクチュ
エータ６３及び各室内機ファン６４がそれぞれ電気的に
接続されている。尚、室内機制御装置６０は室内熱交換
器９、膨張弁８及び室内機ファン６４をそれぞれ収容す
る室内機毎に配置される複数（Ｎ個）の制御装置から成
る。

【００２８】又、前記室外機側制御装置７０には、冷媒
温度センサ７１、外気温センサ７２、前記流量制御弁１
１を開閉駆動する流量制御弁アクチュエータ７３及び室
外機ファン７４がそれぞれ電気的に接続されている。

【００２９】ここで、本空気調和装置の冷房及び暖房運
転時の基本作用を図４に示すモリエル線図を参照しなが
ら以下に説明する。尚、このとき、流量制御弁１１は全
閉状態にあるものとする。

【００３０】冷房運転時においては、エンジン１によっ
て圧縮機２が駆動されると、図４ににて示す状態（圧
力Ｐ₁ ，エンタルピｉ₁ ）の気相冷媒は冷媒ライン（吸
込ライン）３ｇから圧縮機２に吸引されて圧縮され、図
４ににて示す状態（圧力Ｐ₂ ，エンタルピｉ₂ ）の高
温高圧冷媒となる。尚、このときの圧縮機２の所要動力
（エンジン１の出力）ＡＬは（ｉ₂ −ｉ₁ ）で表され
る。

【００３１】而して、上記高温高圧の気相冷媒は冷媒ラ
イン３ａを通って四方弁５に至るが、冷房運転において
は、図１に実線にて示すように四方弁５のポートａと
ｂ、ポートｃとｄがそれぞれ連通しているため、気相冷
媒は冷媒ライン３ｂを通って室外熱交換器６に導入され
る。そして、室外熱交換器６に導かれた高温高圧の気相
冷媒は外気に凝縮熱を放出して液化する。

【００３２】一方、冷却水ポンプ５２，５４の駆動によ
って冷却水循環システムＳを循環する冷却水は、冷却水
ポンプ５４から吐出されて途中で排気ガス熱交換器１３
においてエンジン１から排出される排気ガスの熱を回収
して加熱された後、冷却水ポンプ５２を経てエンジンの
冷却水ジャケット１ａを通過することによって更に加熱
され、サーモスタット５１、リニア三方弁５３、冷却水
温度によってはメインアキュームレータ１０の熱交換部
に導かれ、冷却水ポンプ５４に戻るという循環を繰り返
す。

【００３３】而して、室外熱交換器６において液化した
エンタルピ値がｉ₂ より下がった高圧の液相冷媒は冷媒
ライン３ｃを通ってメインアキュームレータ１０に導か
れ、そこに収容される液相冷媒との熱交換によって更に
エンタルピ値が下がり、図４に示すの状態（圧力Ｐ
₂ 、エンタルピｉ₃ ）の液相冷媒となり、この液相冷媒
は各膨張弁８を通過することによって減圧されて図４に
示すの状態（圧力Ｐ₁、エンタルピｉ₃ ）となる。そ
の後、この冷媒は各室内熱交換器９に導かれて室内から
蒸発熱を奪って気化し、冷媒によって蒸発熱が奪われる
ことによって室内が冷房される。そして、室内熱交換器
９から出た冷媒は冷媒ライン３ｄを流れて四方弁５に至
るが、冷房運転時には前述のように四方弁５のポートｃ
とｄとが連通しているため、冷媒は冷媒ライン３ｅを経
てメインアキュームレータ１０に導かれ、そこを流れる
冷却水によって加熱されるとともに気液が分離された
後、冷媒ライン３ｆを通ってサブアキュームレータ２２
に導かれて更に気液が分離され、図４に示すの状態
（圧力Ｐ₁ 、エンタルビｉ₁ ）の気相冷媒のみが冷媒ラ
イン（吸込ライン）３ｇから圧縮機２に吸引されて再度
圧縮され、以後は前記と同様の作用を繰り返して室内の
冷房に供される。

【００３４】次に、暖房運転時の作用を説明する。

【００３５】暖房運転時においてもエンジン１によって
圧縮機２が駆動されると、図４ににて示す状態（圧力
Ｐ₁ ，エンタルピｉ₁ ）の気相冷媒は冷媒ラインから圧
縮機２に吸引されて圧縮され、図４ににて示す状態
（圧力Ｐ₂ ，エンタルピｉ₂ ）の高温高圧冷媒となる。

【００３６】而して、上記高温高圧の気相冷媒は冷媒ラ
イン３ａを通って四方弁５に至るが、暖房運転において
は、図１に破線にて示すように四方弁５のポートａと
ｄ、ポートｂとｃがそれぞれ連通しているため、気相冷
媒は冷媒ライン３ｄを通って各室内熱交換器９に導入さ
れる。

【００３７】室内熱交換器９に導かれた高温高圧の気相
冷媒は室内に凝縮熱を放出して液化して図４に示すの
状態（圧力Ｐ₂ 、エンタルピｉ₃ ）となり、このとき放
出される凝縮熱によって室内が暖房される。

【００３８】而して、室内熱交換器９において液化した
高圧の液相冷媒は膨張弁８を通過することによって減圧
されて図４ににて示す状態（圧力Ｐ₁ 、エンタルピｉ
₃ ）となって、その一部が気化し、冷媒ライン３ｃを流
れてメインアキュームレータ１０に導かれ、そこに収容
されるほぼ同温度の液相冷媒と熱交換することなく通過
して室外熱交換器６に導かれる。室外熱交換器６に導か
れた冷媒は外気から蒸発熱を奪って気化してエンタルピ
値が上昇した後、冷媒ライン３ｂを通って四方弁５に至
る。暖房運転時においては前述のように四方弁５のポー
トｂとｃとが連通しているため、冷媒は冷媒ライン３ｅ
を経てメインアキュームレータ１０に導かれ、そこを流
れる冷却水によって加熱されて更にエンタルピ値が上昇
するとともに気液が分離された後、冷媒ライン３ｆを通
ってサブアキュームレータ２２に導かれて更に気液が分
離され、図４に示すの状態（圧力Ｐ₁ 、エンタルビｉ
₁）の気相冷媒のみが冷媒ライン（吸込ライン３ｇ）か
ら圧縮機２に吸引されて再度圧縮され、以後は前記と同
様の作用を繰り返して室内の暖房に供される。

【００３９】ところで、以上はバイパスライン３ｈに設
けられた流量制御弁１１が全閉状態にあるときの冷房運
転時と暖房運転時の基本的な作用について説明したが、
実際には、冷房運転時に室内熱交換器９での熱交換量が
所定値以下である場合に流量制御弁１１を開き、その開
度αを室内熱交換器９の運転台数、外気温度と室外熱交
換器６での冷媒温度との差、室内温度と室内設定温度と
の差等のパラメータに応じて決定するようにしている。

【００４０】ここで、流量制御弁１１の開度αの設定手
順を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。

【００４１】先ず、室内１〜室内Ｎの各々に設けられた
操作リモコン６１（図２参照）のＯＮ／ＯＦＦによって
室内熱交換器９がＯＮとなっている部屋を調べ（図３の
STEP１）、室内熱交換器９がＯＮとなっている部屋の室
内機ファン６４（図２参照）を駆動し（図３のSTEP
２）、更に、膨張弁アクチュエータ６３（図２参照）に
よって室内熱交換器９がＯＦＦとなっている部屋の膨張
弁８を閉じる（図３のSTEP３）。そして、流量制御弁ア
クチュエータ６３（図２参照）によってバイパスライン
に設けられた流量制御弁１１を開くとともに、該流量制
御弁１１の開度ＡをＯＦＦされている室内熱交換器９の
数に応じて決定する（図３のSTEP４）。具体的には、Ｏ
ＦＦされている室内熱交換器９の数が多い程、流量制御
弁１１の開度Ａの値を大きくする。

【００４２】次に、外気温センサ７２（図２参照）によ
って検出された外気温度と冷媒温度センサ７１（図２参
照）によって検出された室外熱交換器６での冷媒温度と
を比較する（図３のSTEP５）。

【００４３】ところで、冷房運転時、冷房を可能とする
ためには外気温度によらず室外熱交換器６での放熱を可
能とする必要があり、冷媒温度は常に外気温度より室外
熱交換器６の入口の方が高く（外気温度＜冷媒温度）な
るように圧縮機２で高温高圧とされる。即ち、冷媒運転
ではSTEP７のみが実施される。

【００４４】暖房運転時、高温高圧の気相冷媒は室内熱
交換器９での凝縮、膨張弁８での膨張を経て、気体冷媒
の割合の少ない気液２相の低温低圧の冷媒に変化する。
この冷媒の温度はその圧力に対応した冷媒の沸点とな
り、略一定の値を示す。

【００４５】一方、外気温度は地域や季節により大きく
変化し、外気温度＞冷媒温度にも外気温度＜冷媒温度に
もなる。暖房を可能とするためには室外熱交換器６での
吸熱（外気温度＞冷媒温度のとき）か、他の手段により
冷媒に熱を供給する必要がある。即ち、暖房運転時では
STEP６が実施されるとともに、室外熱交換器９以外の手
段である吸熱手段であるメインアキュムレータ１０への
冷却水循環が実施される条件においてSTEP７が実施され
る。

【００４６】暖房運転時、膨張弁８を経て低温低圧とさ
れた冷媒の温度より外気温度が高い場合、その温度差が
大きい程、室外熱交換器６での吸熱量が大きくなり、室
内熱交換器９での放熱量に比べて過大となってしまう場
合がある。この場合には圧縮機２における冷媒温度が上
昇し、又、室内熱交換器９での冷媒の液化量が減少し、
膨張弁８を通過できる冷媒量が減少することにより、室
内熱交換器９内部、特に運転されていないものの内部に
液相の冷媒が溜まるようになり、循環冷媒量が益々減少
することになり、圧縮機２における冷媒温度が余計に上
昇して圧縮機２が損傷を受ける問題が発生する。

【００４７】そこで、STEP６において、温度差が大きい
程、流量制御弁１１の開度を大きくすべく正の補正値ａ
₁ を大きく設定しており、室外熱交換器６を迂回してバ
イパスライン３ｈを流れる冷媒量を増やし、室外熱交換
器６での吸熱量が過大とならないようにしている。又、
同STEP６において温度差が大きい程、メインアキュムレ
ータ１０へのエンジン廃熱を含む冷却水の循環量をより
減らし、且つ、室外機ファン７４の回転数をより下げる
ことにより、同様に冷媒への吸熱量が大きくなり過ぎな
いようにしている。

【００４８】STEP７は外気温度が低い場合の暖房運転或
は冷房運転時に実施される。冷房運転時、室外熱交換器
６において冷媒温度から外気温度を引いた温度差が大き
い程、より多くの熱量が放熱されてしまう。このため、
室外熱交換器６内部から膨張弁８の間の冷媒管路中の液
化した冷媒量がより増加してしまう。圧縮機２の冷媒吐
出量が増加しないと、膨張弁８の上流高圧側の圧力が低
下し、膨張弁８を通過する冷媒量が低下してしまう。

【００４９】しかし、仮に圧縮機２の回転数を増加さ
せ、上流高圧側の圧力低下を防止するような制御を実施
して膨張弁８を通過する冷媒量を増加させても、室内熱
交換器９にて吸熱量が得られないと液相冷媒を十分気化
させることができず、液相の冷媒は圧縮機２の手前でメ
インアキュムレータ１０或はサブアキュムレータ２２に
溜められ、圧縮機２に吸い込まれる気相冷媒量は減少
し、結局、上流高圧側の圧力は低下して膨張弁８を通過
する冷媒量が減少し、冷房が不能となってしまう。又、
圧縮機２に吸い込まれる冷媒量が減少すると摩擦熱を発
生している圧縮機２の温度が上昇し、圧縮機２の損傷を
防止するために該圧縮機２を停止せざるを得なくなる。

【００５０】これを防止するため、STEP７において冷媒
温度から外気温度を引いた温度差が大きい、程流量制御
弁１１の開度を大きくすべく正の補正値ａ₂ を大きく設
定しており、室外熱交換器６を迂回してバイパスライン
３ｈを流れる冷媒量を増やし、且つ、室外機ファン７４
の回転数をより下げることにより、室外熱交換器６での
放熱量が過大とならないようにしている。又、温度差が
大きい程、メインアキュムレータ１０へのエンジン廃熱
を含む冷却水の循環量をより増やし、圧縮機２に吸い込
まれる気相冷媒量を増加やし、上流高圧側の圧力低下を
防止し、冷媒循環量を維持して冷房を可能とする。

【００５１】STEP７において暖房運転時、室外熱交換器
６において冷媒温度から外気温度を引いた温度差が大き
い程、吸熱ができないばかりでなく、逆に更に放熱して
しまうことになる。

【００５２】そこで、温度差が大きい程、流量制御弁１
１の開度を大きくすべく正の補正値ａ₂ を大きく設定し
ており、室外熱交換器６を迂回する冷媒量を増やし、且
つ、室外機ファン７４の回転数をより下げることによ
り、室外熱交換器６での放熱量が過大とならないように
している。尚、室外熱交換器６の上流側に開閉弁を設
け、これを閉じる一方、流量制御弁１１の開度を全開と
するようにしても良い。又、温度差が大きくなる程、メ
インアキュムレータ１０へのエンジン廃熱を含む冷却水
の循環量をより増やすことにより吸熱量を増加させ、圧
縮機２に吸い込まれる気相の冷媒量を増やして冷媒循環
を可能とし、暖房を可能とする。

【００５３】次に、室内温度センサ６２（図２参照）に
よって検出された室内温度と操作リモコン６１（図２参
照）によってセットされた室内設定温度とを比較し（図
３のSTEP８）、室内温度の方が設定室内温度よりも高い
場合には、運転状態が冷房運転であるか否かが判断され
（図３のSTEP９）、冷房運転である場合には、室内熱交
換器９の冷房能力が不足しているために室内熱交換器９
への冷媒流量を増やす必要がある。従って、室内温度と
設定室内温度との差が大きい程、流量制御弁１１の開度
補正値ａ₃ として負の大きな値を設定するとともに、更
に吸熱量を増やすために室内機ファン６４（図２参照）
の回転数を上げ、室内熱交換器９での吸熱量が増加する
分だけメインアキュームレータ１０への冷却水循環量を
減少させる（図３のSTEP１０）。又、室内温度の方が設
定室内温度よりも高い場合に暖房運転がなされていると
きには、室内熱交換器９の暖房能力が高過ぎるため、室
内機ファン６４を停止する（図３のSTEP１１）。

【００５４】一方、室内温度の方が設定室内温度よりも
低い場合には、運転状態が暖房運転であるか否かが判断
され（図３のSTEP１２）、暖房運転である場合には、室
内熱交換器９の暖房能力が不足しているために室内熱交
換器９での放熱量を増やす必要がある。従って、室内温
度と設定室内温度との差が大きい程、暖房運転時に放熱
量が増加すると、その分だけ吸熱量を増加させる必要が
あり、室外熱交換器６への冷媒循環量を増やすべく室外
熱交換器６を迂回してバイパスライン３ｈを通る冷媒量
を減らし、室内温度と設定室内温度との差が大きい程、
流量制御弁１１の開度補正値ａ₃ として負の大きな値を
設定するとともに、メインアキュームレータへ１０の冷
却水循環量を増加し、更に室内機ファン６４の回転数を
上げる（図３のSTEP１０）。又、室内温度の方が設定室
内温度よりも高い場合に冷房運転がなされているときに
は、室内熱交換器９の冷房能力が高過ぎるため、室内機
ファン６４を停止する（図３のSTEP１１）。

【００５５】而して、以上のようにして流量制御弁１１
の開度Ａとその補正値ａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃ が求められる
と、流量制御弁１１は次式；

【００５６】

【数１】α＝Ａ＋ａ₁ ＋ａ₂ ＋ａ₃ で求められる開度αに設定されてバイパスライン３ｈを
流れる冷媒の流量が制御され（図３のSTEP１３）、以
後、同様の手順が繰り返されて流量制御弁１１の開度α
が求められる。

【００５７】以上のように、本実施例においては、室内
熱交換器９での熱交換量が所定値以下である場合に流量
制御弁１１を開き、その開度αを室内熱交換器９の運転
台数、外気温度と室外熱交換器６での冷媒温度との差、
室内温度と室内設定温度との差等のパラメータに応じて
決定するようにしたため、冷房運転又は暖房運転におい
て蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が過大となる
場合であっても、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれ
て該圧縮機２をそのまま駆動することができ、駆動源で
あるエンジン１のエネルギーの有効利用を図ることがで
きる。

【００５８】尚、本実施例においては、膨張弁８として
その開閉動作が電子制御される電子膨張弁を用いたが、
これに代えて図５に示すようにオリフィス８１と開閉弁
８２を用いても良く、この場合、オリフィス８１は固定
膨張弁として機能する。

【００５９】又、冷媒ライン３ｄと冷媒ライン３ｃの途
中には、両冷媒ライン３ｄ，３ｃを連通する連通ライン
３ｊが配置され、途中に開閉弁１１１が配置される。
尚、この開閉弁１１１の代わりに流量制御弁を配置する
一方、バイパスライン３ｈ、流量制御弁１１を廃止し、
代替の流量制御弁を図３に示すフローチャートのように
制御しても良い。

【００６０】尚、上記実施例のように室内熱交換器９が
多数並列に配置されている空気調和装置において、メイ
ンアキュムレータ１０に冷媒を集中させる冷媒回収を行
う場合、従来は冷房運転状態において使用しない室内熱
交換器９の膨張弁８を全開としていた。これにより室外
熱交換器６により液化した冷媒は温度が下がらず、吸熱
することなく液相のままメインアキュムレータ１０に流
入させることができ、順次メインアキュームレータ１０
内の液相の冷媒量を増加させて冷媒の回収を行ってい
た。

【００６１】しかし、膨張弁８を全開とした室内熱交換
器９は室内機ファン６４が停止状態にあっても僅かに熱
交換が行われ、吸熱が起こり、その分冷媒の回収に時間
が掛かり、又、冷媒が室内熱交換器９に循環されること
による冷媒通過音が発生する問題もあった。又、この場
合、室内熱交換器９に霜付きが発生する場合もあった。

【００６２】本実施例に係る空気調和装置においては、
バイパスライン３ｈ或は連通ライン３ｊを配置してお
り、冷媒回収時に冷房運転状態にし、且つ、流量制御弁
１１或は１１１を全開することにより、室内熱交換器９
側に流れる冷媒量を減少させることができ、室内熱交換
器９から騒音を発生させたり、使用しない部屋の温度を
下げることなく、バイパスライン３ｈ或は連通ライン３
ｊを通過して温度が下がらず吸熱することなく液相のま
まの冷媒をメインアキュムレータ１０に短い時間で回収
することができる。この場合、膨張弁８を同時に全閉と
なるように制御すると冷媒回収効率が更に上がる。

【００６３】本システムでは、室外空調ユニット２０に
冷媒回収用の不図示のスイッチが設置されており、該ス
イッチがＯＮされると、四方弁５の冷房位置への切り替
え、エンジン１の停止時には起動、流量制御弁１１或は
１１１の全開動作及び各室内熱交換器９の膨張弁８の全
閉動作が同時に実施され、メインアキュムレータ１０の
液面レベル検知手段４４が高位置の液面レベルを検知し
た場合には、エンジン１を停止するようにしている。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも圧縮
機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器を
設けて構成される空気調和装置において、外部から冷媒
に熱を供給可能な熱供給部を前記冷媒回路の四方弁から
圧縮機吸入側に至る吸込ラインに設け、同冷媒回路に前
記室内熱交換器を迂回して冷媒を前記熱供給部に導くバ
イパスラインを設けるとともに、該バイパスラインに流
量制御弁を設け、室内熱交換器での熱交換量が所定値以
下である場合に前記流量制御弁を開くよう構成したた
め、冷房運転又は暖房運転において蒸発器の吸熱量に比
して凝縮器の放熱量が過大となる場合であっても、圧縮
機をそのまま駆動してその駆動源のエネルギーの有効利
用を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置の基
本構成を示す回路図である。

【図２】本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置の制
御系の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置の制
御手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明に係るエンジン駆動式空気調和装置にお
ける冷媒の状態変化を示すのモリエル線図である。

【図５】膨張弁の別構成例を示す部分回路図である。

【符号の説明】

１エンジン（駆動源）２圧縮機３冷媒回路３吸込ライン３ｈバイパスライン５四方弁６室外熱交換器８膨張弁９室内熱交換器１０メインアキュームレータ（熱供給部）１１流量制御弁６２室内温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換
器を設けて構成される空気調和装置において、外部から
冷媒に熱を供給可能な熱供給部を前記冷媒回路の四方弁
から圧縮機吸入側に至る吸込ラインに設け、同冷媒回路
に前記室内熱交換器を迂回して冷媒を前記熱供給部に導
くバイパスラインを設けるとともに、該バイパスライン
に流量制御弁を設け、室内熱交換器での熱交換量が所定
値以下である場合に前記流量制御弁を開くよう構成した
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】室内温度センサによって検出された室内
温度と室内設定温度との差が大きい程、前記流量制御弁
の開度を小さくすることを特徴とする請求項１記載の空
気調和装置。
【請求項３】前記室内熱交換器は複数台設置され、該
室内熱交換器の運転台数が少ない程、前記流量制御弁の
開度を大きくすることを特徴とする請求項１又は２記載
の空気調和装置。