JP5069952B2 - 空気調和装置、および、空気調和装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、エンジンにより圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置、および、空気調和装置の制御方法に関する。

従来、天然ガス等を燃料とするエンジンにより圧縮機を駆動して、冷房運転、暖房運転等の空調運転を行うガスヒートポンプ型空気調和装置が知られている。この種のガスヒートポンプ型空気調和装置の中には、エンジンがクラッチを介して圧縮機に接離可能に接続されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２６３７６５号公報

ところで、上記従来の空気調和装置の運転停止に伴ってエンジンを停止させる場合、クラッチを介して圧縮機にエンジンが接続された状態のまま、エンジンに対する燃料供給を停止することでエンジンを停止させていた。
しかしながら、圧縮機に負荷が加わった状態で上記の方法によりエンジンが停止されると、エンジンが圧縮機の負荷によって圧縮機と共に急停止し、大きな音や振動を発生することがあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、エンジンにより圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置において、圧縮機とエンジンとを停止させる際の音および振動を抑制する。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和装置は、エンジンにより駆動される圧縮機を、前記エンジンに接離可能に連結するクラッチと、前記エンジンへの燃料供給を遮断する燃料遮断弁と、前記圧縮機が前記エンジンにより駆動されている状態で、前記圧縮機および前記エンジンの停止を指示する信号が入力された場合に、前記クラッチを駆動させて前記圧縮機を前記エンジンから切り離し、エンジン回転数に第１係数を乗算すると共に、冷媒吸込圧力に第２係数を乗算し、これら乗算により得られた値をそれぞれ、ある定数から減算して、前記エンジンの吹き上がりを回避可能な前記燃料遮断弁の作動タイミングを算出し、作動タイミングが正のときには、当該作動タイミングで、また、作動タイミングが負のときには、作動タイミングの最短時間として予め設定された値を作動タイミングとして、前記燃料遮断弁を動作させて前記エンジンへの燃料供給を遮断させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの負荷を検出し、検出した負荷に応じて、前記クラッチにより前記圧縮機と前記エンジンとを切り離してから、前記燃料遮断弁により前記エンジンへの燃料供給を遮断させるまでの時間を変化させることを特徴とする。
この構成によれば、圧縮機の停止を指示する信号が入力された場合に、圧縮機をエンジンから切り離して、その後に、エンジンへの燃料供給を遮断するため、エンジンと圧縮機との接続が解除された状態でエンジンが停止する。このため、エンジンは圧縮機の負荷の影響を受けることなく燃料供給を絶たれて自然に停止し、また、圧縮機は冷媒を圧縮する負荷により速やかに停止する。
これにより、上記従来のようにエンジンが圧縮機と共に急停止されることがないため、エンジン停止時の音および振動を抑制できる。そして、エンジンの急停止を防止することで、冷媒配管やエンジン付帯部品の寿命および信頼性の向上を図ることができ、振動対策用の部品が不要になることで部品点数を削減できる。

また、圧縮機をエンジンから切り離してからエンジンへの燃料供給を遮断するまでの時間を、圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときのエンジンの負荷に応じて変化させることで、エンジンへの圧縮機による負荷が無くなってからエンジンが動作する時間を、エンジンの負荷に応じて調整できる。
上記の空気調和装置において、圧縮機に大きな負荷が加わっている状態で、クラッチにより圧縮機とエンジンとが切り離されると、エンジンは、大きな負荷から急に解放されることになる。この負荷が解放されたあとに燃料が継続して供給されると、負荷の急減に伴って回転数が急激に上昇し、いわゆる吹き上がりを起こす。吹き上がりによりエンジンの回転数が過度に上昇すると、エンジンの耐久性への影響や騒音の発生等が懸念される。上記構成によれば、クラッチによる負荷の解放から燃料遮断までの時間をエンジンの負荷に応じて変化させることで、例えばエンジンの負荷が高負荷の場合に燃料遮断までの時間を短くして、エンジンの吹き上がりを回避できる。これにより、エンジン停止時の急激な回転数の変化を回避して、エンジンを含む各部の耐久性および信頼性の確保を図るとともに、過度の騒音の発生を防止できる。

上記構成において、前記制御部は、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの回転数に基づいて、前記エンジンの負荷を検出する構成としても良い。
また、上記構成において、前記空気調和装置は、前記圧縮機の吸い込み側の圧力を検出する圧力センサを備え、前記制御部は、前記圧力センサの検出値に基づいて、前記エンジンの負荷を検出する構成としても良い。

また、本発明は、エンジンにより駆動される圧縮機を前記エンジンに接離可能に連結するクラッチと、前記エンジンへの燃料供給を遮断する燃料遮断弁と、を備えた空気調和装置を制御して、前記圧縮機が前記エンジンにより駆動されている状態で、前記圧縮機および前記エンジンの停止を指示する信号が入力された場合に、前記クラッチを駆動させて前記圧縮機を前記エンジンから切り離し、エンジン回転数に第１係数を乗算すると共に、冷媒吸込圧力に第２係数を乗算し、これら乗算により得られた値をそれぞれ、ある定数から減算して、前記エンジンの吹き上がりを回避可能な前記燃料遮断弁の作動タイミングを算出し、作動タイミングが正のときには、当該作動タイミングで、また、作動タイミングが負のときには、作動タイミングの最短時間として予め設定された値を作動タイミングとして、前記燃料遮断弁を動作させて前記エンジンへの燃料供給を遮断させ、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの負荷を検出し、検出した負荷に応じて、前記クラッチにより前記圧縮機と前記エンジンとを切り離してから、前記燃料遮断弁により前記エンジンへの燃料供給を遮断させるまでの時間を変化させることを特徴とする空気調和装置の制御方法を提供する。
この方法によれば、圧縮機の停止を指示する信号が入力された場合に、圧縮機をエンジンから切り離して、その後に、エンジンへの燃料供給を遮断するため、エンジンと圧縮機との接続が解除された状態でエンジンが停止され、エンジンは圧縮機の負荷の影響を受けることなく燃料供給を絶たれて自然に停止し、また、圧縮機は冷媒を圧縮する負荷により速やかに停止する。従って、エンジンが圧縮機と共に急停止されることがないため、エンジン停止時の音および振動を抑制し、冷媒配管やエンジン付帯部品の寿命および信頼性の向上を図ることができ、振動対策用の部品を不要とすることで部品点数を削減できる。

本発明によれば、エンジンにより圧縮機を駆動して空調運転を行う空気調和装置において、圧縮機とエンジンとを停止させる際の音および振動を抑制できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に、本実施の形態に係る空気調和装置１の概略構成を示す。図１に示す空気調和装置１は、燃料ガスを燃料とするエンジン４０により圧縮機３１ａ、３１ｂを駆動するガスヒートポンプ型の空気調和装置であり、複数台の室内ユニット２と、１台の室外ユニット３とを備えて構成される。
室内ユニット２は、室内熱交換器２２と、この室内熱交換器２２に送風する送風機２３等を備え、被調和室の冷房および暖房を行う。

室外ユニット３は、圧縮機３１ａ、３１ｂと、電磁式の四方弁３２と、プレート熱交換器３４と、室外熱交換器３６と、この室外熱交換器３６に送風する送風機３７等を備えている。室外ユニット３が備える２台の圧縮機３１ａ、３１ｂは、それぞれ電磁式のクラッチ３８ａ、３８ｂを介してエンジン４０に接離可能に接続されている。
圧縮機３１ａと圧縮機３１ｂは、それぞれ異なる容量の圧縮機であることが好ましい。この場合、容量の異なる圧縮機３１ａ、３１ｂを、クラッチ３８ａ、３８ｂによって各々独立してエンジン４０に接続できるので、空調負荷に応じて適切な処理容量の圧縮機を選択して動作させることができ、空気調和装置１のＣＯＰ（Coefficient of Performance）を向上させることができる。

上記室内熱交換器２２、圧縮機３１ａ、３１ｂ、四方弁３２、プレート熱交換器３４、室外熱交換器３６等により空気調和装置１の冷媒回路が構成され、室内ユニット２と室外ユニット３とは冷媒配管７０を介して接続されている。

また、室外ユニット３は、上述した冷媒回路を構成する各部のほか、圧縮機３１ａ、３１ｂを駆動するエンジン４０と、エンジン４０の冷却水と排気ガスとを熱交換させる排気ガス熱交換器５１と、サーモスタット５２と、電動式の三方弁５３と、電動式の冷却水ポンプ５４等を備え、これらにより冷却水回路が構成される。なお、排気ガス熱交換器５１には排気管５１ａがドレンフィルター（図示略）を介して接続されており、冷却水ポンプ５４に配管（図示略）を介して冷却水タンク（図示略）が接続されている。

室外ユニット３は、四方弁３２、三方弁５３、送風機３７等を制御線（図示略）を介して駆動制御する中央制御装置６０を有する。この中央制御装置６０は、ＣＰＵ（図示略）をはじめ、入出力インターフェースやＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマカウンタ等を有するとともに、エンジン４０の運転および停止や、クラッチ３８ａ、３８ｂによるエンジン４０と圧縮機３１ａ、３１ｂとの接続状態などを制御するエンジン制御部６０ａを備えている。

中央制御装置６０の入出力インターフェースには、エンジン４０とサーモスタット５２との間の冷却水配管８２に設けられ、エンジン４０の冷却水の温度を検出する水温センサ６１、室外熱交換器３６に取り付けられ、室外熱交換器３６の放熱フィン（図示略）の表面温度を検出する熱交温度センサ６２、室外ユニット３の外壁面に取り付けられた外気温度センサ６３、エンジン４０の回転数を検出するエンジン回転数センサ４４、圧縮機３１ａ、３１ｂの吸い込み側の圧力を検出する圧力センサ７６等が接続されている。
また、中央制御装置６０は、室内ユニット２側のコントロールユニット（図示略）と接続されており、このコントロールユニットとの間で相互に信号の送受信を行って、上記コントロールユニット等により設定された空調運転を行うように、四方弁３２、三方弁５３等の切り換えを行い、各室内の温度が空調設定温度となるように空気調和装置１の各部を制御する。

室内温度が空調設定温度に達していない場合等、圧縮機３１を駆動させる必要があると中央制御装置６０が判断したときは、エンジン制御部６０ａにサーモオン信号、すなわち、圧縮機運転開始信号が中央制御装置６０から入力される。ここで、中央制御装置６０は、空調負荷に応じた適切な処理容量とすべく、圧縮機３１ａ、３１ｂのいずれか一方または両方を選択し、選択した圧縮機を駆動するよう指示する制御信号を、エンジン制御部６０ａに出力する。エンジン制御部６０ａは、入力された制御信号に従って、エンジン４０制御信号を送信し、スタータＳＴＲを駆動させてエンジン４０を始動させる。また、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂのうち中央制御装置６０により選択された圧縮機に繋がるクラッチに、制御信号および駆動電流を供給して、このクラッチを駆動して電磁石をオンに切り換え、圧縮機３１ａ、３１ｂのうち選択された圧縮機にエンジン４０の動力を伝達する。

そして、室内温度が空調設定温度を超えるなど、圧縮機３１の駆動を停止させる必要があると中央制御装置６０が判断したときは、エンジン制御部６０ａにサーモオフ信号、すなわち、圧縮機停止指示信号が入力される。エンジン制御部６０ａは、圧縮機停止指示信号が中央制御装置６０から入力されると、駆動中の圧縮機を停止させるため、クラッチ３８ａ、３８ｂのうち接続された状態にあるクラッチへの駆動電流の供給を停止して、クラッチを切り離させる。これにより、エンジン４０が運転を継続したまま、圧縮機３１ａ、３１ｂが停止する。なお、エンジン制御部６０ａがクラッチ３８ａ、３８ｂを駆動することで、例えば、圧縮機３１ａ、３１ｂの両方が運転されている状態で、一方の圧縮機のみを停止させることもできる。

また、空調運転を停止させる際にも中央制御装置６０からエンジン制御部６０ａに圧縮機停止指示信号が入力される。ここで中央制御装置６０が出力する圧縮機停止指示信号は、運転中の圧縮機とエンジン４０の全ての停止を指示する信号である。この圧縮機停止指示信号が入力されると、エンジン制御部６０ａは、運転中の圧縮機３１ａ、３１ｂとともにエンジン４０を停止させる処理を実行する。この処理については後述する。

このように構成される空気調和装置１において、暖房運転が開始されると、冷媒配管７０から室外ユニット３側に流入した冷媒が、室外ユニット３の膨張弁３５を経て室外熱交換器３６に流入し、室外熱交換器３６において蒸発して、冷媒配管７１、四方弁３２、および冷媒配管７２を経由してプレート熱交換器３４に流入し、冷却水により加熱されて圧縮機３１ａ、３１ｂの吸い込み側管路に達する。プレート熱交換器３４は冷媒配管の周囲を冷却水が通過する二重管形式の熱交換器となっており、室外熱交換器３６は冷媒配管と冷却水配管とがプレートフィンを介して接続された構成となっている。そして、圧縮機３１ａ、３１ｂから吐出された高温の冷媒は、冷媒配管７４、四方弁３２、冷媒配管７０を経由して室内ユニット２側の室内熱交換器２２に流入し、送風機２３により送風された室内空気に対して熱交換を行って暖房を行った後、冷媒配管７０から再び室外ユニット３側に流入する。

一方、空気調和装置１において、冷房運転が開始されると、圧縮機３１ａ、３１ｂから吐出された冷媒は冷媒配管７４から四方弁３２を通って冷媒配管７１に流入し、室外熱交換器３６に流入して凝縮される。凝縮された液体の冷媒は冷媒配管７０を通って、膨張弁２１を経て室内ユニット２側の室内熱交換器２２に流入する。膨張弁２１により膨張された冷媒は室内熱交換器２２において蒸発し、送風機２３により送風された室内空気に対して熱交換を行って冷房を行った後、冷媒配管７０から再び室外ユニット３側に流入する。室外ユニット３に流入した冷媒は四方弁３２、冷媒配管７２、および冷媒配管７３を経由して、圧縮機３１ａ、３１ｂの吸い込み側管路に達する。

また、上記の冷媒回路を流れる冷媒は、暖房運転時に、エンジン４０の冷却水と熱交換される。すなわち、冷却水ポンプ５４から吐出された冷却水は、冷却水配管８１を経由して排気ガス熱交換器５１内に流入し、エンジン４０の排気ガスと熱交換された後にエンジン４０の冷却水経路に流入する。エンジン４０を冷却して高温となった冷却水は、冷却水配管８２、サーモスタット５２、冷却水配管８３を経由して室外熱交換器３６を通り、その後に冷却水配管８４、三方弁５３、冷却水配管８５を通り、プレート熱交換器３４に流入する。プレート熱交換器３４においては、冷却水と冷媒とが熱交換され、冷却水の熱により冷媒が加熱される。その後、冷却水は、冷却水配管８６、冷却水配管８７を経由して再び冷却水ポンプ５４に環流する。
また、エンジン４０の始動直後等、冷却水の温度が低い状態では、冷却水はサーモスタット５２によりバイパス配管８８に送られ、温度が適温に上昇するまでバイパス配管８８を通って循環される。

続いて、エンジン４０周りの概略構成について、図２を参照して説明する。
エンジン４０は、上述したように、電磁式のクラッチ３８ａ、３８ｂにより、それぞれ圧縮機３１ａ、３１ｂへ接離自在に接続され、エンジン４０の動力が圧縮機３１ａ、３１ｂに伝達される。エンジン４０により駆動される圧縮機３１ａ、３１ｂが冷媒を圧縮し、上記の暖房運転または冷房運転等の各種空調運転が行われる。
エンジン４０の出力軸４０ａにはプーリ４１が取り付けられ、このプーリ４１と、プーリ４３ａ、４３ｂとの間には、ベルト４２が掛け渡されている。プーリ４３ａ、４３ｂは、クラッチ３８ａ、３８ｂを介して圧縮機３１ａ、３１ｂの入力軸３１０ａ、３１０ｂに各々連結されており、クラッチ３８ａ、３８ｂにより、エンジン４０の駆動力が圧縮機３１ａ、３１ｂの入力軸３１０ａ、３１０ｂに伝達される。

エンジン４０はガスを燃料として運転されるガスエンジンである。ガスラインから供給された高圧の燃料ガスは、燃料遮断弁９５を通過してゼロガバナ（圧力ガバナ）９６に供給される。高圧のガスはゼロガバナ９６によって大気圧まで調圧され、燃料調整弁９３に供給される。燃料調整弁９３は、エンジン制御部６０ａの制御に従ってエンジン４０に供給される燃料の量を調整する弁である。燃料調整弁９３によって調整された燃料ガスは、エアクリーナ９７を経由して外部から取り込まれた空気と混合され、スロットル調整弁９４に供給される。スロットル調整弁９４は、エンジン４０の要求回転数や要求負荷に応じて、エンジン４０に送り込まれる混合気（燃料と空気の混合気）の量を制御する。スロットル調整弁９４を通った混合気は、燃料供給管９１を経由してエンジン４０に供給される。燃料遮断弁９５は、２連で配置され２つの弁が同時に作動する弁であり、後述するように、エンジン制御部６０ａから燃料遮断を指示する制御信号が入力されると、直ちにガスラインからの燃料を遮断する。

この空気調和装置１において、エンジン４０を停止させる場合には、中央制御装置６０からの圧縮機停止指示信号を受けて、エンジン制御部６０ａが、クラッチ３８ａ、３９ｂと燃料遮断弁９５とを駆動する。ここで、エンジン４０を停止させようとするタイミングで、クラッチ３８ａ、３８ｂがいずれも切り離され、接続されていない場合には、エンジン制御部６０ａは燃料遮断弁９５に制御信号を送信して、燃料遮断弁９５により燃料供給を遮断させる。
また、エンジン４０を停止させようとするタイミングで、クラッチ３８ａ、３８ｂのいずれか１つ以上が接続されている場合、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂを駆動して切り離し、その後に、燃料遮断弁９５に制御信号を送信して燃料遮断弁９５により燃料供給を遮断させる。

従来、エンジン４０は、圧縮機３１ａ、３１ｂによる負荷を接続された状態で燃料供給が遮断されることで停止されていた。この状態では、エンジン４０は圧縮機３１ａ、３１ｂの負荷によって圧縮機３１ａ、３１ｂと共に停止させられる。この結果、エンジン４０が急停止され、急停止に伴って音や振動が発生していた。
しかしながら、本実施の形態のように、エンジン４０の停止時にクラッチ３８ａ、３８ｂを駆動させて圧縮機３１ａ、３１ｂをエンジン４０から切り離し、その後に、燃料遮断弁９５を動作させてエンジン４０への燃料供給を遮断させれば、エンジン４０の停止時にエンジン４０と圧縮機３１ａ、３１ｂの両方とも自然に停止するため、急停止することがなく、音や振動を大幅に抑制できる。また、本実施の形態に係る空気調和装置１は、エンジン制御部６０ａにより、クラッチ３８ａ、３８ｂを切り離してから燃料遮断弁９５により燃料供給を遮断させるまでの時間をエンジン４０の負荷に応じて変化させることも可能である。ここで、エンジン４０の負荷は、エンジン回転数センサ４４および圧縮機の吸い込み側の圧力センサ７６により検出する。

以下、エンジン停止時の処理について詳細に説明する。
図３は、エンジン停止時の処理を示すフローチャートである。
まず、エンジン制御部６０ａは、圧縮機３１ａ、３１ｂに対する停止指示信号（サーモオフ信号）が入力されるまで待機する（ステップＳ１：Ｎｏ）。停止指示信号が入力されると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂのいずれか一方または両方が接続されているか否かを確認する（ステップＳ２）。
ここで、クラッチ３８ａ、３８ｂのいずれか一方または両方が接続されている場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、エンジン制御部６０ａは、エンジン回転数センサ４４および圧力センサ７６の検出値を参照する（ステップＳ３）。

そして、エンジン制御部６０ａは、ステップＳ３で参照した検出値に基づきエンジン４０の負荷に対応する値を求め、その値をもとに燃料遮断弁９５の作動タイミングＡを求める（ステップＳ４）。この作動タイミングＡは、クラッチ３８ａ、３８ｂを切り離してから燃料遮断弁９５により燃料を遮断するまでの時間である。エンジン制御部６０ａは、例えば下記式（１）に示すように、所定の演算式によって作動タイミングＡを算出する。
Ａ＝２−（エンジン回転数）×０．０００５−（冷媒吸込圧力）×０．４ …（１）
ここで、作動タイミングＡの単位は秒であり、エンジン回転数の単位は１分間あたりの回転数（ｒｐｍ）であり、冷媒吸込圧力の単位はＭＰａである。上記式（１）は冷媒やエンジンの種類および特性に応じて適宜変更される。
また、上記式（１）で算出される作動タイミングＡの値が負の値になった場合、エンジン制御部６０ａは、上記式（１）で算出される値を用いず、作動タイミングＡの最短時間として予め設定された値を作動タイミングＡとする。

その後、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂを切り離すとともに（ステップＳ５）、クラッチ３８ａ、３８ｂの解除と同時にタイマーのカウントをスタートする（ステップＳ６）。
エンジン制御部６０ａは、タイマーのカウント値Ｂが、ステップＳ４で算出した燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値まで増加したか否かを判別し（ステップＳ７）、カウント値Ｂが燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値に達していれば（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、燃料遮断弁９５を作動させて、エンジン４０への燃料供給を遮断する（ステップＳ８）、この結果、エンジン４０は停止する。

また、タイマーのカウント値Ｂが燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値より小さい場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、エンジン制御部６０ａは、カウント値Ｂが燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値に増加するまで待機する。
一方、ステップＳ２でクラッチ３８ａ、３８ｂが両方とも接続されておらず、エンジンが運転されている場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、エンジン制御部６０ａは、燃料遮断弁９５を作動させてエンジン４０への燃料供給を遮断し（ステップＳ８）、エンジン４０を停止させる。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、空気調和装置のエンジン制御部６０ａは、圧縮機３１ａ、３１ｂの停止を指示する信号が入力された場合に、圧縮機３１ａ、３１ｂをクラッチ３８ａ、３８ｂによりエンジン４０から切り離して、その後に、燃料遮断弁９５を制御してエンジン４０への燃料供給を遮断するため、エンジン４０と圧縮機３１ａ、３１ｂとの接続が解除された状態でエンジン４０が停止されるので、エンジン停止時の音および振動を抑制できる。

また、エンジン制御部６０ａは、圧縮機３１ａ、３１ｂの停止を指示する信号が入力されたときのエンジン４０の負荷を検出し、検出した負荷に応じて、圧縮機３１ａ、３１ｂとエンジン４０とを切り離してから、燃料遮断弁９５によりエンジン４０への燃料供給を遮断させるまでの時間である作動タイミングＡを変化させるので、負荷が無くなってからエンジン４０が動作を続ける時間を、エンジン４０の負荷に応じて調整できるため、エンジンの吹き上がりを回避できる。

また、エンジン制御部６０ａは、圧縮機３１ａ、３１ｂの停止を指示する信号が入力されたときのエンジン４０の回転数に基づいて、エンジン４０の負荷を検出することができ、圧縮機３１ａ、３１ｂの吸い込み側の圧力を検出する圧力センサ７６を用いて、圧縮機３１ａ、３１ｂの停止を指示する信号が入力されたときの圧力センサ７６の検出値に基づいてエンジン４０の負荷を検出することもできる。
さらに、エンジン制御部６０ａは、エンジン４０の回転数および圧力センサ７６の両方の検出値を用いてエンジン４０の負荷を検出することもできる。

また、上記実施の形態においては、クラッチ３８ａ、３８ｂを駆動して圧縮機３１ａ、３１ｂとエンジン４０とを切り離してから燃料遮断弁９５により燃料供給を遮断させるまでの時間を、エンジン４０の負荷に応じて変化させていた。この制御によれば、クラッチ３８ａ、３８ｂの動作タイミングと、エンジン４０の停止タイミングとの間に時間的余裕を持たせることで、クラッチ３８ａ、３８ｂの動作とエンジン４０の停止とを順序通りに確実に実行できる。従って、クラッチ３８ａ、３８ｂや燃料遮断弁９５の精度が低くても確実な動作ができ、各機器を確実に保護できるという利点がある。また、作動タイミングＡの値が極端に大きすぎることが無ければ、エンジン４０の停止タイミングの遅れによる燃料消費量の増加は僅かである。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、より簡易的な制御を行うべく、クラッチ３８ａ、３８ｂを切り離してから、予め固定的に設定された時間が経過した後にエンジン４９を停止させてもよい。以下、この場合について説明する。

図４は、本発明を適用した実施の形態におけるエンジン停止時の処理の別の例を示すフローチャートである。この図４に示す処理では、エンジン制御部６０ａが、クラッチ３８ａ、３８ｂにより圧縮機３１ａ、３１ｂとエンジン４０とを切り離した後、予め実験等により決定された所定時間以内に、燃料遮断弁９５によりエンジン４０への燃料供給を遮断させる。

この図４に示す処理において、エンジン制御部６０ａは、圧縮機３１ａ、３１ｂに対する停止指示信号（サーモオフ信号）が入力されるまで待機する（ステップＳ１１：Ｎｏ）。停止指示信号が入力されると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂのいずれか一方または両方が接続されているか否かを確認する（ステップＳ１２）。
ここで、クラッチ３８ａ、３８ｂのいずれか一方または両方が接続されている場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、エンジン制御部６０ａは、クラッチ３８ａ、３８ｂを切り離し（ステップＳ１３）、クラッチ３８ａ、３８ｂの解除と同時にタイマーのカウントをスタートする（ステップＳ１４）。

そして、エンジン制御部６０ａは、タイマーのカウント値Ｂが、予め設定された燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値まで増加したか否かを判別する（ステップＳ１５）。
ここで、カウント値Ｂが作動タイミングＡの値に達した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、エンジン制御部６０ａは燃料遮断弁９５を作動させ、エンジン４０への燃料供給を遮断する（ステップＳ１６）。
また、カウント値Ｂが作動タイミングＡの値より小さい場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、エンジン制御部６０ａは、カウント値Ｂが燃料遮断弁９５の作動タイミングＡの値に達するまで待機する。
また、ステップＳ１２でクラッチ３８ａ、３８ｂが両方とも接続されておらず、エンジンが運転されている場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、エンジン制御部６０ａは燃料遮断弁９５を作動させてエンジン４０への燃料供給を遮断し（ステップＳ１６）、エンジン４０を停止させる。

図４に示す処理によれば、クラッチ３８ａ、３８ｂを駆動してエンジン４０から圧縮機３１ａ、３１ｂを切り離してから、燃料供給を遮断するまでの時間を、予め固定的に設定された時間とすることで、エンジン４０の停止に伴ってエンジン制御部６０ａが演算処理や負荷の検出等を行う必要がない。このため、速やかにエンジンを停止させることができ、また、負荷の検出等を行う処理部を設ける必要がないという利点があり、簡略化された動作および構成によりエンジン４０と圧縮機３１ａ、３１ｂとを停止させる際の音および振動を抑制できる。
この場合の作動タイミングＡの値は、圧縮機３１ａ、３１ｂの負荷が高い場合に吹き上がりを防止できるよう、短い時間（小さい値）となるが、クラッチ３８ａ、３８ｂおよび燃料遮断弁９５が高精度で確実な動作が可能なものであれば、十分に実用に足る作用効果を発揮できる。

なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではないのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、複数台の室内ユニット２を備える空気調和装置１を例に挙げて説明したが、室内ユニット２の数は特に限定されるものではなく、１台の室外ユニット３に対して１台の室内ユニット２が接続された構成としてもよい。また、例えば、上記実施の形態ではエンジン４０への燃料供給を遮断する燃料遮断弁９５を設け、この燃料遮断弁９５を動作させることでエンジン４０を停止させる構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エンジン４０へ供給される燃料を調整する燃料調整弁９３が、燃料の遮断を行う構成としてもよい。また、上記実施の形態では、エンジン４０の冷却水と冷媒とを熱交換させるプレート熱交換器３４等を含む冷却水回路を備える構成としたが、この冷却水回路の各部に係る構成は任意である。
さらに、上記実施の形態では、エンジン制御部６０ａがタイマーの機能を実現する構成として説明したが、例えば他のマイコンがタイマーとして機能する構成としてもよく、エンジン４０は天然ガス等のガスを燃料とするエンジンに限定されず、ガソリンや軽油あるいは重油を燃料として運転可能なものであってもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した実施の形態に係る空気調和装置の一例を示す冷媒回路および冷却水回路を示す図である。 実施の形態に係る空気調和装置が備えるエンジン周りの構成を示す図である。 実施の形態に係るエンジン停止時の処理を示すフローチャートである。 実施の形態の別の例としてのエンジン停止時の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 空気調和装置
２ 室内ユニット
３ 室外ユニット
２２ 室内熱交換器
３１ａ、３１ｂ 圧縮機
３２ 四方弁
３４ プレート熱交換器
３６ 室外熱交換器
３８ａ、３８ｂ クラッチ
４０ エンジン
４０ａ 出力軸
４４ エンジン回転数センサ
５１ 排気ガス熱交換器
６０ 中央制御装置
６０ａ エンジン制御部
７６ 圧力センサ
９１ 燃料供給管
９３ 燃料調整弁
９５ 燃料遮断弁

Claims (4)

1. エンジンにより駆動される圧縮機を、前記エンジンに接離可能に連結するクラッチと、
   前記エンジンへの燃料供給を遮断する燃料遮断弁と、
   前記圧縮機が前記エンジンにより駆動されている状態で、前記圧縮機および前記エンジンの停止を指示する信号が入力された場合に、前記クラッチを駆動させて前記圧縮機を前記エンジンから切り離し、エンジン回転数に第１係数を乗算すると共に、冷媒吸込圧力に第２係数を乗算し、これら乗算により得られた値をそれぞれ、ある定数から減算して、前記エンジンの吹き上がりを回避可能な前記燃料遮断弁の作動タイミングを算出し、作動タイミングが正のときには、当該作動タイミングで、また、作動タイミングが負のときには、作動タイミングの最短時間として予め設定された値を作動タイミングとして、前記燃料遮断弁を動作させて前記エンジンへの燃料供給を遮断させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの負荷を検出し、検出した負荷に応じて、前記クラッチにより前記圧縮機と前記エンジンとを切り離してから、前記燃料遮断弁により前記エンジンへの燃料供給を遮断させるまでの時間を変化させることを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１記載の空気調和装置において、
   前記制御部は、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの回転数に基づいて、前記エンジンの負荷を検出すること、
   を特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１または２記載の空気調和装置において、
   前記圧縮機の吸い込み側の圧力を検出する圧力センサを備え、
   前記制御部は、前記圧力センサの検出値に基づいて、前記エンジンの負荷を検出すること、
   を特徴とする空気調和装置。
4. エンジンにより駆動される圧縮機を前記エンジンに接離可能に連結するクラッチと、前記エンジンへの燃料供給を遮断する燃料遮断弁と、を備えた空気調和装置を制御して、
   前記圧縮機が前記エンジンにより駆動されている状態で、前記圧縮機および前記エンジンの停止を指示する信号が入力された場合に、前記クラッチを駆動させて前記圧縮機を前記エンジンから切り離し、エンジン回転数に第１係数を乗算すると共に、冷媒吸込圧力に第２係数を乗算し、これら乗算により得られた値をそれぞれ、ある定数から減算して、前記エンジンの吹き上がりを回避可能な前記燃料遮断弁の作動タイミングを算出し、作動タイミングが正のときには、当該作動タイミングで、また、作動タイミングが負のときには、作動タイミングの最短時間として予め設定された値を作動タイミングとして、前記燃料遮断弁を動作させて前記エンジンへの燃料供給を遮断させ、前記圧縮機の停止を指示する信号が入力されたときの前記エンジンの負荷を検出し、検出した負荷に応じて、前記クラッチにより前記圧縮機と前記エンジンとを切り離してから、前記燃料遮断弁により前記エンジンへの燃料供給を遮断させるまでの時間を変化させること、
   を特徴とする空気調和装置の制御方法。

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