JP2001280735A - 給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値を熱ポ
ンプ装置の負荷の増大に応じて膨張弁が絞られるように
設定し、室内機による快適な暖房を行いながら高効率な
給湯装置の運転を可能とする。 【構成】給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調
装置において、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、熱ポンプ装置の負荷が大き
くなるほど大きい値に設定するサブクール目標値設定手
段を設け、冷媒高圧値に対応する冷媒飽和温度と前記給
湯装置冷媒温度センサにより検出される冷媒温度との差
が前記サブクール値の目標値となるように前記給湯装置
膨張弁の開度を制御する制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯装置を備えた
エンジン駆動式熱ポンプ空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン駆動式熱ポンプ装置を利用した
給湯装置として特開平１１−１８２９７２号公報に記載
されたものがある。この給湯装置は、エンジン駆動式熱
ポンプ装置の冷媒回路を循環する高温高圧の冷媒の熱を
熱媒体（水）に付与する給湯装置熱交換器と、冷却水に
よって回収されたエンジン排熱を熱媒体（水）に付与す
る温水熱交換器と、熱媒体（水）の熱で貯湯タンク内の
水を加熱する熱交換器と、これらの各熱交換器に熱媒体
（水）を循環させるポンプを配置し、貯湯タンク内に貯
留される温水を各種用途に供するようにしたものであ
る。

【０００３】そして、出願人はエンジン駆動方式熱ポン
プ空調装置の熱ポンプ装置を上記給湯装置に利用した給
湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の開発
を行っている。これはエンジンにより駆動されて冷媒を
圧送する圧縮機と室外機熱交換器との間に、室内機熱交
換器及び給湯装置熱交換器を並列に接続し、前記室外機
熱交換器と前記室内機熱交換器の間に室内機膨張弁を接
続し、前記室外機熱交換器と前記給湯装置熱交換器との
間に給湯装置膨張弁を接続した熱ポンプ装置を設け、圧
縮機の吐出側の冷媒高圧値を検出する高圧側圧力センサ
と、前記室内機熱交換器と前記室内機膨張弁との間の冷
媒温度を検出する室内機冷媒温度センサと前記給湯装置
熱交換器と前記給湯装置膨張弁との間の冷媒温度を検出
する給湯装置冷媒温度センサを設け、前記室内機膨張弁
及び給湯装置膨張弁の開度をサブクール制御するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の給湯装置を
備えたエンジン駆動方式熱ポンプ空調装置では、給湯装
置膨張弁のサブクール値の目標値を固定値としている。
そして、暖房給湯同時運転時に、給湯装置熱交換器に流
入する水の温度は、０〜７０℃と非常に広範囲であるた
め、給湯装置膨張弁の開度が大きく変化し、給湯装置熱
交換器と室内機熱交換器における熱交換量のバランスが
取れなくなり、快適な暖房運転が不可能となる。また、
外気温度が低い、運転中の室内機の台数が多い、或いは
給湯装置熱交換器に流入する温度が低い場合、室内機熱
交換器において熱交換量の不足が生じても、給湯装置熱
交換器に高圧冷媒が多く分配されてしまい、室内機の能
力が低下して快適な暖房を行えなくなる不具合があっ
た。本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とする処は、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標
値を熱ポンプ装置の負荷の増大に応じて膨張弁が絞られ
るように設定し、室内機による快適な暖房を行いながら
高効率な給湯装置の運転を可能とすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、エンジン
により駆動されて冷媒を圧送する圧縮機と室外機熱交換
器との間に、室内機熱交換器と給湯装置熱交換器とを並
列に接続し、前記室外機熱交換器と前記室内機熱交換器
との間に室内機膨張弁を接続し、前記室外機熱交換器と
前記給湯装置熱交換器との間に給湯装置膨張弁を接続し
た熱ポンプ装置を設け、圧縮機の吐出側の冷媒高圧値を
検出する高圧側圧力センサと、前記室内機熱交換器と前
記室内機膨張弁との間の冷媒温度を検出する室内機冷媒
温度センサと前記給湯装置熱交換器と前記給湯装置膨張
弁との間の冷媒温度を検出する給湯装置冷媒温度センサ
を設け、前記室内機膨張弁及び給湯装置膨張弁をサブク
ール制御する手段を設けた給湯装置を備えたエンジン駆
動式熱ポンプ空調装置において、前記給湯装置膨張弁の
サブクール値の目標値を、サブクール値が大きくなるに
つれて給湯装置熱交換器の能力が低下する領域で、前記
熱ポンプ装置の負荷が大きくなるほど大きい値に設定す
るサブクール目標値設定手段を設け、前記冷媒高圧値に
対応する冷媒飽和温度と前記給湯装置冷媒温度センサに
より検出される冷媒温度との差が前記サブクール値の目
標値となるように前記給湯装置膨張弁の開度を制御する
制御手段を設けたことである。

【０００６】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を外気温度が低くなるほど大きい値に設
定することである。

【０００７】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を運転中の室内機の台数が多くなるほど
大きい値に設定することである。

【０００８】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を前記給湯装置熱交換器に流入する水の
温度が低くなるほど大きい値に設定することである。

【０００９】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を外気温度が低くなるほど大きく、運転
中の室内機の台数が多くなるほど大きい値に設定するこ
とである。

【００１０】請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を外気温度が低くなるほど大きく、前記
給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低くなるほど大
きい値に設定することである。

【００１１】請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を運転中の室内機の台数が多くなるほど
大きく、前記給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低
くなるほど大きい値に設定することである。

【００１２】請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記サブクール目標値設定手段が、前記サブク
ール値の目標値を外気温度が低くなるほど大きく、運転
中の室内機の台数が多くなるほど大きく、前記給湯装置
熱交換器に流入する水の温度が低くなるほど大きい値に
設定することである。

【００１３】請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載されたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置に
おいて、前記室内機膨張弁及び前記給湯装置膨張弁がリ
ニア電子制御膨張弁であることである。

【００１４】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、給湯装置を備えたエンジン駆動式
熱ポンプ空調装置の暖房給湯同時運転時において、給湯
装置膨張弁のサブクール値の目標値を、サブクール値が
大きくなるにつれて給湯装置熱交換器の能力が低下する
領域で、熱ポンプ装置の負荷が大きくなるほど大きい値
に設定するサブクール目標値設定手段を設け、冷媒高圧
値に対応する冷媒飽和温度と給湯装置冷媒温度センサに
より検出される冷媒温度との差がサブクール値の目標値
となるように給湯装置膨張弁の開度を制御するので、給
湯装置熱交換器と空調機熱交換器における熱交換量の良
好なバランスを維持し、室内機による快適な暖房を行い
ながら給湯装置を運転することができる。

【００１５】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、外気温度が低くなるほど大
きい値に設定するようにしたので、外気温度が低いとき
に、給湯装置熱交換器への高圧冷媒の分配を減少させて
室内機熱交換器における必要な熱交換量を確保し、室内
機による快適な暖房を行いながら給湯装置を運転するこ
とができる。

【００１６】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、運転中の室内機の台数が多
くなるほど大きい値に設定するようにしたので、室内機
の台数が多いときに、給湯装置熱交換器への高圧冷媒の
分配を減少させて室内機熱交換器における必要な熱交換
量を確保し、室内機による快適な暖房を行いながら給湯
装置を運転することができる。

【００１７】上記のように構成した請求項４に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、給湯装置熱交換器に流入す
る水の温度が低くなるほど大きい値に設定するようにし
たので、給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低いと
きに、給湯装置熱交換器への高圧冷媒の分配が過多とな
って給湯装置熱交換器と室内機熱交換器における熱交換
量のバランスが取れなくなり、快適な暖房運転が不可能
になることが防止できる。

【００１８】上記のように構成した請求項５に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、外気温度が低くなるほど大
きく、運転中の室内機の台数が多くなるほど大きい値に
設定するようにしたので、外気温度が低く、運転中の室
内機の台数が多いときに、給湯装置熱交換器への高圧冷
媒の分配を減少させて室内機熱交換器における必要な熱
交換量を確保し、室内機による快適な暖房を行いながら
給湯装置を運転することができる。

【００１９】上記のように構成した請求項６に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、外気温度が低くなるほど大
きく、給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低くなる
ほど大きい値に設定するようにしたので、外気温度が低
く、給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低いとき
に、給湯装置熱交換器への高圧冷媒の分配を減少させて
室内機熱交換器における必要な熱交換量を確保し、各熱
交換器における熱交換量の良好なバランスを維持して室
内機による快適な暖房を行いながら給湯装置を運転する
ことができる。

【００２０】上記のように構成した請求項７に係る発明
においては、給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値
を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器の能力が低下する領域で、運転中の室内機の台数が多
くなるほど大きく、給湯装置熱交換器に流入する水の温
度が低くなるほど大きい値に設定するようにしたので、
運転中の室内機の台数が多く、給湯装置熱交換器に流入
する水の温度が低いときに、給湯装置熱交換器への高圧
冷媒の分配を減少させて室内機熱交換器における必要な
熱交換量を確保し、各熱交換器における熱交換量の良好
なバランスを維持して室内機による快適な暖房を行いな
がら給湯装置を運転することができる。上記のように構
成した請求項８に係る発明においては、給湯装置膨張弁
のサブクール値の目標値を、サブクール値が大きくなる
につれて給湯装置熱交換器の能力が低下する領域で、外
気温度が低くなるほど大きく、運転中の室内機の台数が
多くなるほど大きく、給湯装置熱交換器に流入する水の
温度が低くなるほど大きい値に設定するようにしたの
で、外気温度が低く、運転中の室内機の台数が多く、給
湯装置熱交換器に流入する水の温度が低いときに、給湯
装置熱交換器への高圧冷媒の分配を減少させて室内機熱
交換器における必要な熱交換量を確保し、各熱交換器に
おける熱交換量の良好なバランスを維持して室内機によ
る快適な暖房を行いながら給湯装置を運転することがで
きる。

【００２１】上記のように構成した請求項９に係る発明
においては、室内機膨張弁及び給湯装置膨張弁をリニア
電子制御弁としたので、室内機膨張弁及び給湯装置膨張
弁を容易に正確に制御することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は給湯装置を備えたエン
ジン駆動式熱ポンプ空調装置の基本構成を示す回路図、
図２は給湯装置の基本構成を示す回路図、図３は給湯装
置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置の制御系の
構成を示すブロック図である。図１に示すように、エン
ジン駆動式熱ポンプ空調装置の熱ポンプ装置１は、ガス
エンジン６により駆動されて冷媒を圧送する圧縮機７と
室外機２の室外機熱交換器３４との間に、複数の室内機
３の室内機熱交換器４と給湯装置６０の給湯装置熱交換
器６１とを互いに並列に接続し、室外機熱交換器３４と
各室内機熱交換器４との間に各室内機膨張弁３２を接続
し、室外機熱交換器３４と給湯装置熱交換器６１との間
に給湯装置膨張弁３３を接続して構成されている。尚、
複数の不図示の部屋毎に配置される室内機３はそれぞれ
１つ以上の室内機熱交換器４を含んで構成されており、
各室内機熱交換器４は後述のように冷房運転時にはエバ
ポレータとして機能し、暖房運転時にはコンデンサとし
て機能する。又、図示しないが、各室内機熱交換器４に
は不図示の送風ファン５（図３参照）が設けられてい
る。

【００２３】室外機２の構成について説明すると、図１
において、６は駆動源である水冷式ガスエンジン、７は
ガスエンジン６によって回転駆動される圧縮機であっ
て、ガスエンジン６の出力軸８はプーリ９、ベルト１０
及びプーリ１１を介して圧縮機７の入力軸１２に連結さ
れている。ガスエンジン６の吸気系には吸気管１３が接
続されており、該吸気管１３の上流側にはエアクリーナ
１４が配置され、その下流側にはミキサー１５とスロッ
トル弁１６が配置されている。尚、スロットル弁１６は
ステッピングモータによって構成されるスロットル弁開
度制御アクチュエータ１７によって開閉制御される。そ
して、前記ミキサー１５には燃料ガス供給源１８に接続
された燃料供給管１９が接続されており、該燃料供給管
１９の途中には燃料ガス流量制御弁２０と減圧調整弁２
１及び２つの開閉弁２２が接続されている。ガスエンジ
ン６の排気系からは排気管２３が導出しており、該排気
管２３の途中には排ガス熱交換器２４が設けられてい
る。尚、ガスエンジン６には、エンジン回転数を検出す
るためのエンジン回転数センサ２５、始動用のスタータ
モータ２６、潤滑用オイルを貯留するためのオイルパン
２７等が設けられている。

【００２４】給湯装置を備えた熱ポンプ空調装置には、
圧縮機７を含んで閉ループを構成する冷媒回路２８とガ
スエンジン６を冷却する冷却水を循環させる冷却水回路
２９が設けられている。冷媒回路２８は圧縮機７によっ
てフロン等の冷媒を循環させる回路であって、これには
圧縮機７の他、オイルセパレータ３０、四方弁３１、室
内機熱交換器４、室内膨張弁３２、給湯装置膨張弁３
３、室外機熱交換器３４、二重管熱交換器３５、アキュ
ームレータ３６等の各種機器が含まれており、これらの
機器は冷媒配管２８ａ〜２８kによってそれぞれ接続さ
れて閉ループを構成している。即ち、圧縮機７の吐出側
から導出してオイルセパレータ３０に至る冷媒配管２８
ａの途中には高圧側圧力センサ３７が設けられており、
オイルセパレータ３０と四方弁３１とは冷媒配管２８b
によって接続されている。ここで、四方弁３１には４つ
のポートａ，ｂ，ｃ，ｄが設けられており、ポートｂに
連なる冷媒配管２８ｃの途中にはバルブ３８が設けら
れ、該冷媒配管２８ｃは４つの冷媒配管２８ｄ，２８ｅ
に分岐している。

【００２５】上記４つの冷媒配管２８ｄ，２８ｅのう
ち、１つの冷媒配管２８ｄは給湯装置６０に設けられた
給湯装置熱交換器６１の入口側に接続され、給湯装置熱
交換器６１の出口側から導出する冷媒配管２８ｆの途中
には給湯装置膨張弁３３が設けられている。残り３つの
各冷媒配管２８ｅには室内機３を構成する各室内機熱交
換器４と各室内機膨張弁３２がそれぞれ設けられてい
る。各室内機熱交換器４と各室内機膨張弁３２との間に
は、各室内機熱交換器４出口の冷媒温度を検出する室内
機冷媒温度センサ１１０が夫々もうけられている。給湯
装置熱交換器６１と給湯装置膨張弁３３との間には、給
湯装置熱交換器６１出口の冷媒温度を検出する給湯装置
冷媒温度センサ１１１が設けられている。室内機膨張弁
３２及び給湯装置膨張弁３３は、リニア電子制御膨張弁
で構成されている。３つの冷媒配管２８ｅと冷媒配管２
８ｆが合流する冷媒配管２８ｇは室外機熱交換器３４の
一端に接続されており、その途中にはパックドバルブ３
９、サイトグラス４０、ドライヤ４１、電動開閉弁４２
及び冷媒温度センサ４３が設けられている。尚、室外機
熱交換器３４には室外ファン４４が設けられている。
又、上記室外機熱交換器３４の他端に接続された冷媒配
管２８ｈには二重管熱交換器３５が設けられ、室外機熱
交換器３４から流出して冷媒配管２８ｈを流れる低圧冷
媒が二重管熱交換器３５において後述するバイパス循環
回路を循環する冷却水により加熱される。冷媒配管２８
ｈには二重管熱交換器３５が設けられているとともに、
冷媒配管２８ｇのドライヤ４１と電動開閉弁４２の間か
ら分岐した冷媒配管（バイパス配管）２８ｉが接続さ
れ、該冷媒配管２８ｉの途中には電動バイパス弁４５と
逆止弁４６が設けられている。そして、前記冷媒配管２
８ｈは前記四方弁３１のポートｄに接続されており、四
方弁３１のポートｃに連なる冷媒配管２８ｊは前記アキ
ュームレータ３６に接続され、該アキュームレータ３６
から導出する冷媒配管２８ｋは圧縮機７の吸入側に接続
され、その途中には低圧側圧力センサ４７が設けられて
いる。又、前記オイルセパレータ３０の下部から導出す
るオイル戻し配管４８は前記冷媒配管２８ｋに接続され
ており、その途中にはキャピラリ４９が設けられてい
る。

【００２６】前記冷却水回路２９は水ポンプ５０によっ
て冷却水を循環させる回路であって、これには水ポンプ
５０の他、前記排ガス熱交換器２４、サーモスタット弁
５１、温水制御弁５２、サーモスタット弁５３、給湯装
置６０に設けられた温水熱交換器６２、ラジエータ５
４、前記二重管熱交換器３５等の各種機器が含まれてお
り、これらの機器は冷却水配管２９ａ〜２９ｋによって
それぞれ接続されて閉ループを形成している。本実施の
形態では、温水制御弁５２はリニア電子制御三方弁で構
成されている。即ち、水ポンプ５０の吐出側からサーモ
スタット弁５１に至る冷却水配管２９ａの途中には前記
排ガス熱交換器２４が設けられており、サーモスタット
弁５１から分岐する一方の冷却水配管２９ｂは前記ガス
エンジン６の冷却水ジャケット６ａの入口側に接続さ
れ、冷却水ジャケット６ａの出口側から導出する冷却水
配管２９ｃはサーモスタット弁５１から分岐する他方の
冷却水配管２９ｄと合流して１つの冷却水配管２９ｅを
形成している。尚、排ガス熱交換器２４と冷却水ジャケ
ット６ａはエンジン排熱回収熱交換器を構成している。
上記冷却水配管２９ｅは温水制御弁５２に接続されてお
り、その途中には温水制御弁５２の上流を流れる冷却水
の温度（エンジン排熱回収熱交換器の出口側温度）を検
出するための冷却水温度センサ５５が設けられている。
そして、温水制御弁５２から分岐する一方の冷却水配管
２９ｆは前記サーモスタット弁５３に接続され、該サー
モスタット弁５３から分岐する一方の冷却水配管２９ｇ
は給湯装置６０に設けられた前記温水熱交換器６２の入
口側に接続されている。又、サーモスタット弁５３から
分岐する他方の冷却水配管（バイパス配管）２９ｈは前
記ラジエータ５４の入口側に接続され、ラジエータ５４
の出口側から導出する冷却水配管２９ｉは前記水ポンプ
５０の吸入側に接続されており、この冷却水配管２９ｉ
には前記温水制御弁５２から分岐する冷却水配管（バイ
パス配管）２９ｊが二重管熱交換器３５を経由して接続
されている。冷却水配管２９ｉの途中には注水口５６を
介してリザーバタンク５７が接続されている。更に、前
記温水熱交換器６２の出口側から導出する冷却水配管２
９ｋは前記冷却水配管２９ｉに接続されている。而し
て、以上の冷却水回路２９において形成される閉ループ
の冷却水循環路は、前記排ガス熱交換器２４と冷却水ジ
ャケット６ａによって構成されるエンジン排熱回収熱交
換器から給湯装置６０の前記温水熱交換器６２を経てエ
ンジン排熱回収熱交換器に戻る冷却水配管２９ａ〜２９
ｇ，２９ｋ，２９ｉから成る主循環路と、エンジン排熱
回収熱交換器から温水熱交換器６２を迂回して二重管熱
交換器３５を経てエンジン排熱回収熱交換器に戻るバイ
パス循環回路２９ａ〜２９ｅ，２９ｊ，２９ｉと、冷却
水配管２９ａから２９ｆ，２９ｈ，２９ｉによって構成
されるラジエータ循環路とで構成されている。

【００２７】次に、給湯装置６０の構成を図２に基づい
て説明する。図２に示すように、給湯装置６０には給湯
装置熱交換器６１と温水熱交換器６２の他、貯湯タンク
６３、水ポンプ６４、リニア三方弁からなるサーモスタ
ット弁６５、追い焚き装置６６、温水熱交換器６７、６
８等の機器が配置されており、これらの機器は温水配管
６９ａ〜６９ｋによってそれぞれ互いに接続されてい
る。即ち、前記給湯装置熱交換器６１と温水熱交換器６
２を接続する温水配管６９ａの途中には前記水ポンプ６
４と温度センサ７０が設けられるとともに、貯湯タンク
６３の上部から導出する温水配管６９ｂが接続されてお
り、温水配管６９ｂの途中には開閉弁７１が設けられて
いる。尚、貯湯タンク６３には４つの温度センサ７２ａ
〜７２ｄが高さ方向に適当な間隔で設けられており、貯
湯タンク６３の底部には市水（水道水）を補給するため
の給水管６９ｃが接続されている。

【００２８】貯湯タンク６３の底部から導出する温水配
管６９ｄは給湯装置熱交換器６１の入口側に接続されて
おり、温水熱交換器６２の出口側から導出する温水配管
６９ｅは前記サーモスタット弁６５に接続されている。
そして、サーモスタット弁６５から分岐する一方の温水
配管６９ｆは貯湯タンク６３の上部に接続され、他方の
温水配管６９ｇは前記追い焚き装置６６の内部を通って
温水配管６９ｄに貯湯タンク６３の底部近傍で接続され
ており、その追い焚き装置６６の上流側には温度センサ
７３が設けられ、追い焚き装置６６の下流側には前記温
水熱交換器６７、６８が設けられている。ここで、一方
の温水熱交換器６７と室内の床暖房装置（又は浴室乾燥
機）７４とは給湯配管７５によって接続され、他方の温
水熱交換器６８と風呂７６とは給湯配管７７によって接
続されており、給湯配管７５には水ポンプ７８と流量制
御弁７９が設けられ、給湯配管７７には水ポンプ８０が
設けられている。

【００２９】前記温水配管６９ｅから分岐する温水配管
（バイパス配管）６９ｈは前記サーモスタット弁６５を
迂回して温水配管６９ｇに接続されており、その途中に
は開閉弁８１が設けられている。更に、前記貯湯タンク
６３の上部からは温水配管６９ｉが導出しており、この
温水配管６９ｉから分岐する一方の温水配管６９ｊは図
示のように前記追い焚き装置６６の内部を通って蛇口８
２に接続されており、他方の温水配管６９ｋは不図示の
排水設備に接続され、その途中にはリリーフ弁８３が設
けられている。ここで、追い焚き装置６６にはバーナー
８４が設けられており、このバーナー８４には不図示の
燃料ガス供給源からガス配管８５を経て燃料ガスが供給
され、この燃料ガスはバーナー８４で燃焼して温水配管
６９ｇ、６９ｊを流れる温水を加熱する。尚、ガス配管
８５の途中にはガス流量制御弁８６が設けられている。
又、追い焚き装置６６の下部には空気取入口６６ａが開
口し、上部には排気口６６ｂが開口している。

【００３０】給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ
空調装置の制御系の構成を図３に示すブロック図に基づ
いて説明する。室外機２、室内機３及び給湯装置６０に
は制御手段としてのＣＰＵ８７，８８，８９がそれぞれ
設けられており、室外機２のＣＰＵ８７と室内機３のＣ
ＰＵ８８及び給湯装置６０のＣＰＵ８９は互いに情報の
授受を行い、室外機２のＣＰＵ８７は各種データを記憶
装置９０に記憶している。室外機２のＣＰＵ８７は、エ
ンジン回転センサ２５、高圧側圧力センサ３７、低圧側
圧力センサ４７、冷媒温度センサ４３，１１０，１１
１、冷却水温度センサ５５、外気温度センサ１１２及び
その他のセンサ群（例えば、エンジン室内温度センサ、
高圧側温度センサ等）９１の検知データを取り込んでス
ロットル弁開度制御アクチュエータ１７、温水制御弁駆
動アクチュエータ９２、室内機膨張弁３２、給湯装置膨
張弁３３のアクチュエータ９３、室外ファン駆動アクチ
ュエータ９４、水ポンプ駆動アクチュエータ９５及びそ
の他のアクチュエータ群（例えば、ガス流量制御弁８
６、四方弁３１、電動バイパス弁４５、電動開閉弁４２
等のアクチュエータなど）９６の駆動を制御する。室内
機３のＣＰＵ８８は、冷媒温度センサ９７、室内機リモ
コン操作部９８、室内温度センサ９９、床暖房（浴室乾
燥）スイッチ１００及び風呂追い焚きスイッチ１０１の
検知データを取り込んで送風ファン５及び室内ルーバー
モータ１０２の駆動を制御する。給湯装置６０のＣＰＵ
８９は、温度センサ群（温度センサ７０，７２ａ〜７２
ｄ，７３）の検知データを取り込んで水ポンプ群（水ポ
ンプ６４，７８，８０）、開閉弁群（開閉弁７１，８
１）、ガス流量制御弁（＆点火装置）８６及び流量制御
弁７９の駆動を制御する。

【００３１】次に、給湯装置を備えたエンジン駆動式熱
ポンプ空調装置の作用を説明する。暖房給湯同時運転時
において、スタータモータ２６によってガスエンジン６
が起動されると、該ガスエンジン６によって圧縮機７が
回転駆動されて気相冷媒が圧縮され、高温高圧の気相冷
媒は冷媒配管２８ａを通ってオイルセパレータ３０に至
る。オイルセパレータ３０においては冷媒に含まれるオ
イル分が除去され、オイル分が除去された気相冷媒は冷
媒配管２８ｂを通って四方弁３１に至る。冷媒から分離
されたオイルは前記キャピラリ４９を通過してオイル戻
し配管４８から前記冷媒配管２８ｋに戻される。四方弁
３１は、図１に実線にて示すように、ポートａとポート
ｂとが連通されており、高温高圧の気相冷媒はバルブ３
８を通過して一部の気相冷媒は各冷媒配管２８ｅを通っ
て室内機熱交換器４に至り、コンデンサとして機能する
各室内機熱交換器４において凝縮熱を放出して液化し、
このとき放出される凝縮熱によって室内の暖房が行われ
る。残りの気相冷媒は冷媒配管２８ｄを通って給湯装置
６０の給湯装置熱交換器６１へと供給されて貯湯タンク
６３内の温水加熱に供される。

【００３２】各室内機熱交換器４において凝縮熱を放出
して液化した高圧の液相冷媒は各冷媒配管２８ｅを流れ
る過程で室内機膨張弁３２にを通過して減圧され、給湯
装置熱交換器６１において給湯装置６０の貯湯タンク６
３の水を凝縮熱によって加熱して液化した高圧の液相冷
媒は冷媒配管２８ｆを流れる過程で給湯装置膨張弁３３
を通過して減圧される。そして、各室内膨張弁３２、給
湯装置膨張弁３３を通過して減圧された液相冷媒は合流
して冷媒配管２８ｇを流れ、パックドバルブ３９、サイ
トグラス４０、ドライヤ４１及び電動開閉弁４２を通過
して室外機熱交換器３４に至り、エバポレータとして機
能する室外機熱交換器３４において外気から蒸発熱を奪
って気化する。気化した冷媒は四方弁３１に至るが、四
方弁３１は、ポートｃとポートｄが連通しているため、
冷媒は冷媒配管２８ｊを通ってアキュームレータ３６へ
と流れ、該アキュームレータ３６にて気液が分離され、
気相冷媒のみが冷媒配管２８ｋを通って圧縮機７に吸引
される。圧縮機７に吸引された冷媒は再び圧縮され、冷
媒は前述と同様の作用を繰返して各室内の暖房及び給湯
に供される。

【００３３】圧縮機７から吐出される気相冷媒の圧力
が、高圧側圧力センサ３７により検出され、この冷媒高
圧値の検出値が目標値となるようにガスエンジン６の回
転数が制御される。即ち、冷媒高圧値の検出値と目標値
の差に応じて目標エンジン回転数が設定され、該目標エ
ンジン回転数と回転センサ２５によって検出されるエン
ジン回転数の差が０となるようにスロットル弁１６の開
度がフィードバック制御される。冷媒高圧値の目標値
は、運転中の個々の室内機３の負荷の中で最大のものに
基づいて算出される。個々の室内機３の負荷は、室内機
３の容量、室内温度と設定温度との温度差に基づいて求
められる。

【００３４】室内機膨張弁３２は室内機熱交換器４の熱
交換能力を高く維持するためにサブクール制御され、給
湯装置膨張弁３３は、給湯装置熱交換器６１に過多な高
圧冷媒が分配されて室内機３に暖房能力不足が生じるこ
とのないように、給湯装置膨張弁３３はサブクール値の
目標値を、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置
熱交換器６１の熱交換能力が低下する領域で、前記熱ポ
ンプ装置１の負荷が大きくなるほど大きい値に設定して
サブクール制御される。サブクール値は、圧縮機から吐
出された高圧冷媒の高圧側圧力センサにより検出された
圧力に対応する飽和温度と冷媒温度センサにより検出さ
れる熱交換器出口の冷媒温度との差であり、熱交換器の
出口に接続された膨張弁の開度を絞るほど略比例的に大
きくなる。また、図６に示すように、熱交換器の能力
は、サブクール値が大きくなるにつれて高くなり、所定
値で最高となった以降の領域では、サブクール値が大き
くなるにつれて低下する。図４に示す膨張弁サブクール
制御プログラム１２０のステップ１２１において、各膨
張弁について運転中の室内機３の室内機膨張弁３２か否
かチェックされ、室内機膨張弁３２であれば、ステップ
１２２でサブクール値の目標値を室内機熱交換器４の熱
交換能力が最大となるサブクール値１０℃に設定する。
室内機膨張弁３２のサブクール値は、圧縮機７から吐出
された高圧冷媒の高圧側圧力センサ３７により検出され
た圧力に対応する飽和温度と室内機冷媒温度センサ１１
０により検出される室内機熱交換器４出口の冷媒温度と
の差として求められる。室内機膨張弁３２でなければ、
ステップ１２３において、給湯装置６０の単独運転か否
か判断され、給湯単独運転であれば、ステップ１２４で
給湯装置膨張弁３３のサブクール値の目標値を給湯装置
熱交換器６１の熱交換能力が最大となるサブクール値１
５℃に設定する。給湯装置膨張弁３３のサブクール値
は、圧縮機７から吐出された高圧冷媒の高圧側圧力セン
サ３７により検出された圧力に対応する飽和温度と給湯
装置冷媒温度センサ１１１により検出される給湯装置熱
交換器６１出口の冷媒温度との差として求められる。

【００３５】暖房給湯同時運転の場合、ステップ１２５
において、給湯装置膨張弁３３のサブクール値の目標値
が、サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換
器６１の能力が低下する領域で、熱ポンプ装置１の負荷
が大きくなるほど大きい値に設定される。熱ポンプ装置
１の負荷要因としては、外気温度センサ１１２により検
出される外気温度A、運転中の室内機の台数B、給湯装置
熱交換器６１に流入する水の温度C等がある。これら負
荷要因の中、適当なものをパラメータに選択し、試験を
繰返して作成した計算式に基づいて、給湯装置膨張弁３
３のサブクール値の目標値が、サブクール値が大きくな
るにつれて給湯装置熱交換器６１の能力が低下する領域
で、熱ポンプ装置１の負荷が大きくなるほど大きい値に
設定される。サブクール値の目標値を算出する計算式
は、上記３個の負荷要因について、各々単独、二個ずつ
の組合わせ、又は全部をパラメータとして取上げて試験
結果から作成することができる。設定された給湯装置膨
張弁３３のサブクール値の目標値に対応する給湯装置膨
張弁３３の開度が、最小開度以下であるか否かステップ
１２６で判断され、最小開度以下であれば、ステップ１
２７で最小開度をサブクール値の目標値として設定す
る。最小開度は、給湯装置熱交換器６１に流入する水の
温度Cをパラメータとして経験式から求められ、給湯装
置熱交換器６１に流入する水の温度が低くなるほど大き
な値とする。

【００３６】ステップ１２８において、室内機熱交換器
４及び給湯装置熱交換器６１のサブクール値が設定され
たサブクール値の目標値になるように室内機膨張弁３２
及び給湯装置膨張弁３３の開度が夫々フィードバック制
御される。これにより室内機３は、室内機熱交換器４の
熱交換能力が最大となるように高効率で暖房運転され、
給湯装置６は、熱ポンプ装置１の負荷が大きくなるにつ
れて給湯装置膨張弁３３の開度が絞られて給湯装置熱交
換器６１に分配される高圧冷媒の量を減少するように運
転される。これにより、熱ポンプ装置１の負荷が増大し
ても、室内機熱交換器４に十分な量の高圧冷媒が流入
し、室内機３が能力不足を起こすことが防止できる。ま
た、給湯装置膨張弁３３のは、最小開度より絞られるこ
とはないので、給湯装置熱交換器６１に冷媒が液体とな
って溜まり過ぎる現象を防ぐことができる。この膨張弁
サブクール制御プログラムが一定時間毎に繰返し実行さ
れて暖房給湯同時運転が行われる。

【００３７】水ポンプ５０の駆動によって冷却水回路２
９内を循環する冷却水は、水ポンプ５０から吐出につい
てされて冷却水配管２９ａを流れ、その過程で排ガス熱
交換器２４においてガスエンジン６から排気管２３に排
出される排気ガスの熱を回収して加熱され、サーモスタ
ット弁５１により冷却水の温度に応じて冷却水配管２９
ｂ，２９ｄに分配して流される。冷却水配管２９ｂ，２
９ｄを流れる冷却水は合流して冷却配水管２９ｅを流れ
て温水制御弁５２に至る。温水制御弁５２上流側の冷却
水の温度が冷却水温度センサ５５によって検出され、設
定値（６０℃）に達していなければ、温水制御弁５２は
冷却水配管２９ｊへの内部通路を全開とし、冷却水配管
２９ｆへの内部通路を全閉とするように制御され、冷却
水は全量バイパス循環回路を循環し、二重管熱交換器３
５において低圧冷媒を加熱する。冷却水の温度が設定値
以上であれば、温水制御弁５２は、冷却水配管２９ｆへ
の内部通路を全開とし、冷却水配管２９ｊへの内部通路
を全閉とするように制御され、ガスエンジン６の排熱を
回収した冷却水は全量冷却水配管２９ｆに流される。

【００３８】冷却水配管２９ｆを流下する設定値（６０
℃）以上の冷却水はサーモスタット弁５３に至る。この
サーモスタット弁５３はリニア三方弁で構成されて図５
に示す特性を有しており、該サーモスタット弁５３はこ
れに流入する冷却水の温度が第１の設定値t21（本実施
の形態では７８℃）以下である場合、冷却水配管２９ｈ
への内部弁を全閉とするとともに、冷却水配管２９ｇへ
の内部弁を全開として一方の冷却水配管２９ｇのみに冷
却水を流し、冷却水の温度が第１の設定値t21（７８
℃）を超えると冷却水配管２９ｈへの内部弁を開き始め
ると同時に冷却水配管２９ｄへの内部弁を閉じ始めて両
冷却水配管２９ｇ，２９ｈに冷却水を流し、冷却水の温
度が第２の設定値t22（本実施の形態で９１℃）を超え
ると冷却水配管２９ｇへの内部弁を全閉とするととも
に、冷却水配管２９ｈへの内部弁を全開として一方の冷
却水配管２９ｈのみに冷却水を流す。これにより設定温
度範囲（６０℃〜９１℃）の冷却水を給湯装置６０の温
水熱交換器６２に循環させ、貯湯タンク６３内の温水を
給湯装置熱交換器６１と温水熱交換器６２の両方で加熱
し、貯湯タンク６３内に高い温度の温水を貯湯可能とす
る。

【００３９】ガスエンジン６の起動初期において冷却水
温度が設定値（６０℃）未満である場合、冷却水は温水
熱交換器６２を迂回するため、温度の低い冷却水が温水
熱交換器６２において貯湯タンク６３内の温水を冷却す
ることはない。ガスエンジン６の暖機が終了するとエン
ジン出力に応じてエンジン排熱量が増大し、通常７０℃
〜９０℃の温水が温水熱交換器６２に循環するようにな
り、該温水熱交換器６２によって貯湯タンク６３内に７
０℃以上の温水を形成することができる。貯湯タンク６
３内の温水の温度が高くなり過ぎる（例えば９０℃以
上）のを避けるため、サーモスタット弁５３に流入する
冷却水の温度が高くなって７８℃を超えると冷却水の一
部をラジエータ５４へ流し始め、９１℃以上で冷却水の
全量をラジエータ５４へ流すようにしている。

【００４０】給湯装置６０においては、貯湯タンク６３
内の温水の上下方向の温度分布は前記温度センサ７２ａ
〜７２ｄによってそれぞれ検出される。最上位の温度セ
ンサ７２ａによって検出される貯湯タンク６３内上部の
温水の温度が設定値（本実施の形態では７０℃）未満で
ある場合には水ポンプ６４が駆動され、貯湯タンク６３
内の温水は底部から温水配管６９ｄを通って給湯装置熱
交換器６１に導入され、該給湯装置熱交換器６１におい
て冷媒から放出される凝縮熱によって加熱された後、水
ポンプ６４及び温水熱交換器６２を通過してサーモスタ
ット弁６５に至る。

【００４１】サーモスタット弁６５はリニア三方弁で構
成されて図５に示す特性を有しており、これは温水の温
度が第１の設定値t31（本実施の形態では６０℃）以下
である場合には温水配管６９ｆを全閉とするとともに、
温水配管６９ｇを全開として一方の温水配管６９ｇのみ
に温水を流し、温水の温度が第１の設定値t31（＝６０
℃）を超えると温水配管６９ｆを開き始めると同時に温
水配管６９ｇを閉じ始めて両温水配管６９ｆ，６９ｇに
温水を流し、温水の温度が第２の設定値t32（本実施の
形態では７３℃）を超えると温水配管６９ｆを全開と
し、温水配管６９ｇを全閉として温水配管６９ｆのみに
温水を流す。従って、サーモスタット弁６５において
は、温水の温度が第１の設定値t31（６０℃）未満であ
る場合には温水はその全量が温水配管６９ｇを流れる。
そして、温水の温度が第１の設定値t31（６０℃）を超
えるとサーモスタット弁６５は前述のように両温水配管
６９ｆ、６９ｇに温水を流すため、温水の一部は前述の
ように温水配管６９ｇを通って温水配管６９ｄに還流
し、残りの温水は温水配管６９ｆから貯湯タンク６３の
上部に戻される。この貯湯タンク６３の上部に戻る温水
の量と同量の温度の低い温水が貯湯タンク６３の下部か
ら温水配管６９ｄに供給され、温水配管６９ｇを通過し
てきた温水と合流して給湯装置熱交換器６１へ流れる。
温水の温度が第２の設定値t32（７３℃）を超えるとサ
ーモスタット弁６５は前述のように温水の全量を温水配
管６９ｆに流すため、温度の高い温水の全てが貯湯タン
ク６３の上部に戻される。温度の高い温水が貯湯タンク
６３の上方から溜まり、温度センサ７２ｄが７０℃以上
を検知するようになると水ポンプ６４が停止せられる。

【００４２】以上のように、温度の低い温水は再加熱す
るように給湯装置熱交換器６１に戻し、温度の高い温水
は貯湯タンク６３の上部に戻すようにしたため、貯湯タ
ンク６３内の温水の温度は上から下に向かって低くな
り、蛇口８２を開けば温度の高い温水が貯湯タンク６３
の上部から温水配管６９ｉ、６９ｊを経て供給されてユ
ーザーの使用に供される。そして、使用された温水の量
に見合う市水が給水配管６９ｃから貯湯タンク６３内の
底部に供給される。尚、ユーザーが給湯温度を高く設定
すると、ガス流量制御弁８６が開いて追い焚き装置６６
においてバーナー８４が点火され、供給される温水が加
熱されてその温度が設定値まで高められる。

【００４３】床暖房（浴室乾燥）スイッチ１００と風呂
追い焚きスイッチ１０１（図３参照）の少なくとも一方
がＯＮされると、水ポンプ６４が停止中であればこれが
起動され、温度センサ７２ａが７０℃以上を検知してい
れば開閉弁７１が開とされる。そして、開閉弁８１が開
かれて温水配管６９ｅを流れる温水の一部又は全てがサ
ーモスタット弁６５を迂回して温水配管（バイパス配
管）６９ｈから温水配管６９ｇへと流れる。例えば、床
暖房（又は浴室乾燥）スイッチ１００と風呂追い焚きス
イッチ１０１の双方がＯＮされた場合には、温水配管６
９ｇを流れる温水は温水熱交換器６７，６８において給
湯配管７５，７７を循環する水を加熱し、給湯配管７５
を循環する温水は床暖房装置（又は浴室乾燥機）７４に
おいて床暖房（又は浴室乾燥）に供され、給湯配管７７
を循環する温水は風呂７６内の湯の加熱に供される。こ
のとき、温度センサ７３によって検出される温水の温度
が設定値未満である場合には、温水は追い焚き装置６６
においてバーナー８４によって加熱され、温水熱交換器
６７、６８を通過した後に温水配管６９ｄ或は貯湯タン
ク６３の底部に帰還する。

【００４４】冷房運転時においては、給湯装置６０の給
湯装置熱交換器６１に接続された給湯装置膨張弁３３は
全閉される。スタータモータ２６によってガスエンジン
６が起動されると、該ガスエンジン６によって圧縮機７
が回転駆動されて気相冷媒が圧縮され、高温高圧の気相
冷媒はオイルセパレータ３０にてオイル分を除去された
後に四方弁３１に至る。冷房運転時においては、図１に
破線にて示すように、四方弁３１のポートａとポートｄ
とが連通されており、高温高圧の気相冷媒は冷媒配管２
８ｈ側へ流れて二重管熱交換器３５を通過した後に室外
機熱交換器３４に至り、コンデンサとして機能する室外
機熱交換器３４において外気に放熱して液化する。そし
て、室外機熱交換器３４において液化した高圧の冷媒は
冷媒管路２８ｇを流れる間に電動開閉弁４２、ドライヤ
４１、サイトグラス４０及びパックドバルブ３９を通過
して各冷媒配管２８ｅに分流し、各冷媒配管２８ｅを流
れる液相冷媒は各室内機膨張弁３２を通過することに減
圧されて各室内機熱交換器４に至る。

【００４５】各室内機熱交換器４はエバポレータとして
機能し、低圧の液相冷媒が各室内の空気から蒸発潜熱を
奪って蒸発するため、室内の空気が冷やされて室内が冷
房される。気化した冷媒は、バルブ３８を通過して冷媒
配管２８ｃを通って四方弁３１に至り、冷房運転時には
図１に破線にて示すように四方弁３１のポートｂとポー
トｃが連通しているため、冷媒配管２８ｊを通ってアキ
ュームレータ３６へと流れ、該アキュームレータ３６に
て気液が分離され、気相冷媒のみが冷媒配管２８ｋを通
って圧縮機７に吸引される。圧縮機７に吸引された冷媒
は再び圧縮され、前述と同様の作用を繰り返して各室内
の冷房に供される。

【００４６】尚、冷房運転時において、圧縮機７に吸引
される気相冷媒の圧力である冷媒低圧値は低圧側圧力セ
ンサ４７によって検出され、冷媒低圧値の検出値が目標
値となるようにガスエンジン６の回転数が制御される。
冷媒低圧値の目標値は、運転中の個々の室内機３の負荷
の中で最大のものに基づいて算出される。個々の室内機
３の負荷は、室内機３の容量、室内温度と設定温度との
温度差に基づいて求められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調
装置の基本構成を示す回路図である。

【図２】給湯装置の基本構成を示す回路図である。

【図３】給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調
装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【図４】膨張弁サブクール制御プログラムのフロー図で
ある。

【図５】サーモスタット弁の特性図である。

【図６】サブクール値と熱交換器の熱交換能力との関係
を示す図である。

【図７】従来の給湯装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 熱ポンプ装置 ２ 室外機 ３ 室内機 ４ 室内機熱交換器 ６ ガスエンジン（エンジン） ６ａ 冷却水ジャケット（エンジン排熱回収熱交換
器） ７ 圧縮機 ２４ 排ガス熱交換器（エンジン排熱回収熱交換
器） ２８ 冷媒回路 ２９ 冷却水回路 ３２ 室内機膨張弁 ３３ 給湯装置膨張弁 ３４ 室外機熱交換器 ３５ 二重管熱交換器 ３７ 高圧側圧力センサ ４３ 冷媒温度センサ ５２ 温水制御弁 ６０ 給湯装置 ６１ 給湯装置熱交換器 ６２ 温水熱交換器 ６３ 貯湯タンク ６５ サーモスタット弁 １１０ 室内機冷媒温度センサ １１１ 給湯装置冷媒温度センサ １１２ 外気温度センサ １２５ ステップ１２５（サブクール目標値設定手
段） １２０ 膨張弁サブクール制御プログラム（制御手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000196680 西部瓦斯株式会社 福岡県福岡市博多区千代１丁目17番１号 (72)発明者 田之頭 健一 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 山口 和也 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 福知 徹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 肆矢 直司 愛知県東海市新宝町507番地の２ 東邦瓦 斯株式会社内 (72)発明者 川原 道憲 福岡県福岡市博多区千代１丁目17番１号 西部瓦斯株式会社内 (72)発明者 名倉 勝雪 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 杉山 由浩 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 三沢 誠 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動されて冷媒を圧送す
   る圧縮機と室外機熱交換器との間に、室内機熱交換器と
   給湯装置熱交換器とを並列に接続し、前記室外機熱交換
   器と前記室内機熱交換器との間に室内機膨張弁を接続
   し、前記室外機熱交換器と前記給湯装置熱交換器との間
   に給湯装置膨張弁を接続した熱ポンプ装置を設け、圧縮
   機の吐出側の冷媒高圧値を検出する高圧側圧力センサ
   と、前記室内機熱交換器と前記室内機膨張弁との間の冷
   媒温度を検出する室内機冷媒温度センサと前記給湯装置
   熱交換器と前記給湯装置膨張弁との間の冷媒温度を検出
   する給湯装置冷媒温度センサを設け、前記室内機膨張弁
   及び給湯装置膨張弁をサブクール制御する手段を設けた
   給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置にお
   いて、前記給湯装置膨張弁のサブクール値の目標値を、
   サブクール値が大きくなるにつれて給湯装置熱交換器の
   能力が低下する領域で、前記熱ポンプ装置の負荷が大き
   くなるほど大きい値に設定するサブクール目標値設定手
   段を設け、前記冷媒高圧値に対応する冷媒飽和温度と前
   記給湯装置冷媒温度センサにより検出される冷媒温度と
   の差が前記サブクール値の目標値となるように前記給湯
   装置膨張弁の開度を制御する制御手段を設けたことを特
   徴とする給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調
   装置。
2. 【請求項２】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を外気温度が低くなるほど大きい
   値に設定することを特徴とする請求項１に記載の給湯装
   置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。
3. 【請求項３】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を運転中の室内機の台数が多くな
   るほど大きい値に設定することを特徴とする請求項１に
   記載の給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装
   置。
4. 【請求項４】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を前記給湯装置熱交換器に流入す
   る水の温度が低くなるほど大きい値に設定することを特
   徴とする請求項１に記載の給湯装置を備えたエンジン駆
   動式熱ポンプ空調装置。
5. 【請求項５】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を外気温度が低くなるほど大き
   く、運転中の室内機の台数が多くなるほど大きい値に設
   定することを特徴とする請求項１に項記載の給湯装置を
   備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。
6. 【請求項６】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を外気温度が低くなるほど大き
   く、前記給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低くな
   るほど大きい値に設定することを特徴とする請求項１に
   項記載の給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調
   装置。
7. 【請求項７】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を運転中の室内機の台数が多くな
   るほど大きく、前記給湯装置熱交換器に流入する水の温
   度が低くなるほど大きい値に設定することを特徴とする
   請求項１に項記載の給湯装置を備えたエンジン駆動式熱
   ポンプ空調装置。
8. 【請求項８】 前記サブクール目標値設定手段が、前記
   サブクール値の目標値を外気温度が低くなるほど大き
   く、運転中の室内機の台数が多くなるほど大きく、前記
   給湯装置熱交換器に流入する水の温度が低くなるほど大
   きい値に設定することを特徴とする請求項１項に記載の
   給湯装置を備えたエンジン駆動式熱ポンプ空調装置。
9. 【請求項９】 前記室内機膨張弁及び前記給湯装置膨張
   弁がリニア電子制御膨張弁であることを特徴とする請求
   項１乃至請求項８に記載の給湯装置を備えたエンジン駆
   動式熱ポンプ空調装置。