JPH10325640A

JPH10325640A - エンジン駆動式ヒートポンプ装置

Info

Publication number: JPH10325640A
Application number: JP9139004A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ohashi; 秀幸大橋; Manabu Ito; 学伊藤; Masatsugu Arimura; 正嗣有村
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】暖房運転状態、温水利用状態に対応し、適切に
エンジン廃熱を供給し、暖房運転直後等に、素早く暖房
要求を満たすことが可能で、さらに室外熱交換器が着霜
する場合、エンジン廃熱の活用で着霜を防止する。【解決手段】暖房時エンジン廃熱の一部を冷媒回路に回
収し、また一部を温水に使用する装置１において、温水
利用部として室内熱交換器４１を配した室Ｒに床暖房装
置８５を設け、圧縮機６により暖房中、冷媒を圧縮機
６、室内熱交喚器４１、電子膨張弁４２、室外熱交換器
１１、圧縮機６を結ぶ冷媒回路２００を備え、エンジン
冷却水ジャケット２８ｂと排ガス熱交換器２３ｂの内少
くとも一方と熱交換した冷却水を、冷却水と回路２００
中の冷媒間で熱交換する水−冷媒熱交換器８と温水利用
部とに分岐して供給し、検知手段からの暖房要求に基づ
き、要求が大なる時、水−冷媒間熱交換器８へよりも床
暖房装置８５への冷却水の供給量を増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、暖房装置として
使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプの駆動源としてエンジンを
使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、暖房装置
として使用し、例えば暖房時エンジン廃熱の一部を冷媒
回路に回収し、暖房効率を上昇させるとともに、エンジ
ン廃熱の一部を温水利用に使用するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、冷媒回路への
回収のためと、温水利用のためのとそれぞれどのように
エンジン廃熱の供給をするのか明確にしたものはなかっ
た。

【０００４】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、暖房運転状態、温水利用状態に対応し、適切にエ
ンジン廃熱を供給することを目的とする。また、暖房装
置の運転直後等、暖房要求が高い場合早く暖房要求を満
たすことができるようにする。さらに、室外熱交換器が
着霜するような場合、エンジン廃熱を活用して有効に着
霜を防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、『暖房
時エンジン廃熱の一部を冷媒回路に回収するとともに、
エンジン廃熱の一部を温水利用に使用するエンジン駆動
式ヒートポンプ装置において、温水利用部として室内熱
交換器を配設した部屋に床暖房装置を設け、エンジンに
より駆動される圧縮機により暖房運転中、冷媒を圧縮機
から室内熱交喚器、膨張弁、室外熱交換器そして圧縮機
の順に循環させる冷媒回路を備え、前記エンジンのエン
ジン冷却水ジャケットと排ガス熱交換器の内少なくとも
一方と熱交換した冷却水を、この冷却水と前記冷媒回路
中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間熱交換器と前記
温水利用部とに分岐して供給するようにし、暖房要求検
知手段からの暖房要求に基づき、暖房要求が大なる時、
水−冷媒間熱交換器への前記冷却水の供給に優先して、
前記床暖房装置への前記冷却水の供給量を増加するよう
にしたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装
置。』であり、暖房要求が大なる時、水−冷媒間熱交換
器への冷却水の供給に優先して、床暖房装置への冷却水
の供給量を増加することで、早く床暖房を立ち上げるこ
とができる。また、室温を上昇させるより、床暖房の方
が応答性が高く、室温の上昇が少なくても、床温度が上
昇するのみで、室内の人間に暖かさを感じさせることが
できる。

【０００６】請求項２記載の発明は、『床暖房状態検知
手段を設け、床暖房状態が床暖房要求に合致した後は、
床暖房状態を維持しつつ、暖房要求に応じ前記水−冷媒
間熱交換器への前記冷却水の供給を増加するようにした
ことを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動式ヒート
ポンプ装置。』であり、請求項１の発明の効果に加え、
室温の上昇により効果的な暖房効果が得られる。

【０００７】請求項３記載の発明は、『暖房時エンジン
廃熱の一部を冷媒回路に回収するとともに、エンジン廃
熱の一部を温水利用に使用するエンジン駆動式ヒートポ
ンプ装置において、温水利用部として室内熱交換器を配
設した部屋の床暖房装置以外の給水装置あるいは加熱装
置を設け、エンジンにより駆動される圧縮機により暖房
運転中、冷媒を圧縮機から室内熱交換器、膨振弁、室外
熱交換器そして圧縮機の順に循環させる冷媒回路を備
え、前記エンジンのエンジン冷却水ジャケットと排ガス
熱交換器の内少なくとも一方と熱交換した冷却水を、冷
却水と冷媒回路中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間
熱交換器と前記温水利用部とに分岐して供給するように
し、前記温水利用部の温水要求に優先して、暖房要求検
知手段からの暖房要求に基づき、暖房要求が大なる程、
水−冷媒間熱交換器への前記冷却水の供給量を増加する
ようにしたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポン
プ装置。』であり、温水利用部の温水要求に優先して、
暖房要求が大なる程、水−冷媒間熱交換器への冷却水の
供給量を増加することで早く室温を上昇させることがで
きる。

【０００８】請求項４記載の発明は、『前記室外熱交換
器の着霜を検知し、着霜状態の時、前記暖房要求検知手
段からの暖房要求に基づく前記冷却水の供給量より、さ
らに増量した前記冷却水を前記水−冷媒間熱交換器へ供
給するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載のエンジン駆動式ヒートポンプ装
置。』であり、請求項１乃至請求項３の発明の効果に加
え、早く暖房要求を満たすようにしつつ、室外熱交換器
の着霜を防止可能である。

【０００９】請求項５記載の発明は、『前記暖房要求と
温水利用要求のいずれかー方あるいは両方が大なる時、
前記エンジンヘの燃料供給量を増大、点火時期を進角の
いずれか一方あるいは両方を実施することを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のエンジン駆動
式ヒートポンプ装置。』であり、請求項１乃至請求項３
の発明の効果に加え、早く暖房要求を満たすことが可能
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明のエンジン駆動式
ヒートポンプ装置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１はエンジン駆動式ヒートポンプ装置の
室外機ユニットの構成を示す図、図２はエンジン駆動式
ヒートポンプ装置の室内機ユニットの構成を示す図あ
る。

【００１２】エンジン駆動式ヒートポンプ装置１は、室
外機ユニット２と、室内機ユニット３とで構成されてい
る。

【００１３】室内機ユニット３は、図２に示すように冷
媒用の室内熱交換器４１、減圧用の電子膨張弁４２及び
室内熱交換用の送風ファン４４とが各部屋Ｒに備えられ
ている。また、各部屋Ｒに室内温度センサー４３及びリ
モコン操作部８７が備えられている。ある部屋Ｒには、
温水利用部として床暖房装置８５が設けられると共に、
床暖房状態検知手段を構成する床暖房温度センサー８５
ａが設けられている。また、他のある部屋Ｒには、温水
利用部として給水装置８６が設けられ、さらに他のある
部屋Ｒには加熱装置８８が設けられている。

【００１４】室外機ユニット２は、図１に示すようにエ
ンジン５、圧縮機６，６等が配設され、さらにメインア
キュムレータ（以下、水−冷媒間熱交換器すなわち排熱
回収器ともいう）８、サブアキュムレータ９、冷媒用の
室外熱交換器１１及び温水熱交換器１３等が配設されて
いる。温水熱交換器１３には、冷却ファン１３ａが備え
られている。

【００１５】エンジン５として水冷式ガス燃料エンジン
が用いられ、エンジン５の吸気通路には吸気管２１ａを
介してガスミキサ２１ｂ、エアクリーナ２１ｃが接続さ
れている。ガスミキサ２１ｂは燃料管路２２によりガス
燃料源に接続され、燃料管路２２にはガスミキサ２１ｂ
に一体化された流量制御弁２２ａ、ゼロガバナ（減圧
弁）２２ｂ及び電磁弁２２ｃが設けられ、燃料ガスボン
ベへ連結される。

【００１６】また、エンジン５の排気通路には、排気管
２３ａを介して排ガス熱交換器２３ｂ、排気サイレンサ
２３ｃ、ミストセパレータ２３ｄが接続されている。排
ガス熱交換器２３ｂ、排気サイレンサ２３ｃ及びミスト
セパレータ２３ｄに生じるドレン水は、中和器２３ｅに
排出される。また、エンジン５には潤滑油タンク２４ａ
が備えられ、澗滑油量が減少すると電磁弁２４ｂが開
き、潤滑油が重力によって供給されるようになってい
る。

【００１７】エンジン５の出力軸５ａには、クラッチ６
ａ，６ａを介して冷媒回路２００に配置された圧縮機
６，６が接続されている。圧縮機６の吐出口は冷媒管路
１６ａ、ポート１５ａ，１５ｃが連通して暖房運転位置
に切り替えられた四方弁１５、冷媒管路１６ｂを介して
冷媒用の室外熱交換器１１に接続され、この冷媒用の室
外熱交換器１１は冷媒管路１６ｃ、メインアキュムレー
タ８内の熱交換部８ａ、冷媒管路１７ａ〜１７ｃを介し
て図２に示す室内機ユニット３に配置された電子膨脹弁
４２、冷媒用の室内熱交換器４１に接続されている。冷
媒管路１７ａ〜１７ｃは、継ぎ手１００で接続され、冷
媒管路１７ａには、ドライヤ１０１、切替弁１０２が配
置されている。

【００１８】この冷媒用の室内熱交換器４１は冷媒管路
１７ｄ〜１７ｆ介して、図１に示す室外機ユニット２に
配置され、ポート１５ｄ，１５ｂが連通して暖房運転位
置に切り替えられた四方弁１５、冷媒管路１６ｄ、メイ
ンアキュムレータ８、冷媒管路１６ｅ、サブアキュムレ
ータ９、冷媒管路１６ｆを介して圧縮機６，６の吸い込
み口に接続されている。冷媒管路１７ｄ〜１７ｆは、継
ぎ手１１０で接続され、冷媒管路１７ｆには、切替弁１
１１が配置されている。

【００１９】冷媒管路１６ｅには、毛細管９００が配置
され、９１０，９１０は各々温度検知器と毛細管を組み
合わせたものであり、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８内の液相冷媒のレベルを検知す
るためのものである。また、９１１は開閉弁、９１２は
オイル排出通路であり、アキュームレータ下部に溜める
オイル量が多くなると手動あるいは自動により開閉弁９
１１を開けオイルをメインアキュームレータ８からサブ
アキュームレータ９の方へ流すようにしている。

【００２０】また、冷媒管路１６ａの途中には、冷媒中
の潤滑油を分離するオイルセパレータ１９ａが設けら
れ、このオイルセパレータ１９ａで分離された潤滑油量
が所定値以上になると、オイルストレーナ１９ｂを介し
て圧縮機６，６の吸い込み口側の冷媒管路１６ｆに戻さ
れる。また、冷媒管路１６ａはオイルストレーナ２０
ａ、管内圧力が所定圧以上時に開く電磁弁２０ｂを介し
てメインアキュムレータ８側の冷媒管路１６ｄに接続さ
れており、これにより冷媒管路圧力の異常上昇を回避し
ている。

【００２１】冷媒管路１６ｄと冷媒管路１６ｃ間に接続
された冷媒管路１６ｇには、電磁弁９０、オイルストレ
ーナ９１が配置され、冷房時、冷媒用の室内熱交換器４
１の負荷が特に小さくなる時、電磁弁９０が開き、冷媒
を冷媒用の室内熱交換器４１を迂回してメインアキュー
ムレータ８へ流すようにし、負荷とのバランスをとるよ
うにしている。冷媒管路１６ａには圧縮機６の高圧側圧
力センサー６１０が配置され、冷媒管路１６ｆには圧縮
機６の低圧側圧力センサー６１１が配置されている。ま
た、冷媒用の室外熱交換器１１の入口には、室外熱交換
器入口空気センサーＣが配置されている。

【００２２】室外機ユニット２には、冷却水循環システ
ムが備えられ、この冷却水循環システムの循環路Ｓは、
エンジン５のエンジン冷却水ジャケット２８ｂ、切換弁
Ｋ、これらを連通する循環通路２９ａ１，２９ａ２から
なるエンジン側循環半路Ｓ１と、排ガス熱交換器２３
ｂ、リニア三方弁２８ｄ、一方は熱交換器３００の熱交
換部３００ａ、貯湯タンク３０１内の熱交換部３０２、
サーモスタット３０３、他方は水−冷媒間熱交換器８内
の熱交換部２９ｇ、冷却水ポンプ２８ｅ、これらを連通
する循環通路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｂ，２９ｃ，２
９ｃ１，２９ｃ２，２９ｃ３，２９ｆ１，２９ｆ２，２
９ｐからなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジ
ン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度
が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成
している。連通路２９ｑはエンジン側循環半路Ｓ１を迂
回するバイパス路を構成する。

【００２３】また、温水熱交換器１３には、冷却水用リ
ザーバタンク３０ａが水管路３０ｃ，注入口３０ｂを介
して接続されている。注入口３０ｂには切換弁Ｋの１つ
のポートも接続される。なお、冷却水用リザーバタンク
３０ａには上部に注水口３０ｄと大気との連通路３０ｅ
が設けられている。

【００２４】貯湯タンク３０１は、水配管３１０を介し
て水道管３１１に接続され、この水配管３１０には開閉
弁３１２、逆止弁３１３が配置されている。また、貯湯
タンク３０１には、リリーフ弁３１４と開閉弁３１５が
設けられている。開閉弁３１２は常時開いており、開閉
弁３１５を開くことで、貯湯タンク３０１内に水配管３
１０から水道水が供給され、リリーフ弁３１４により貯
湯タンク３０１が所定の水位に保持される。逆止弁３１
３は、貯湯タンク３０１内の水圧が上昇した際に、水道
管３１１側に逆流することを規制している。

【００２５】貯湯タンク３０１には、循環湯路３２０
ａ，３２０ｂ、３２１ａ，３２１ｂが接続され、部屋Ｒ
に配置された加熱装置８８に温水を循環させる。循環湯
路３２０ａ，３２０ｂは継ぎ手３２０ｃで接続され、循
環湯路３２１ａ，３２１ｂ継ぎ手３２１ｃで接続され、
循環湯路３２０ａには供給ポンプ３２０ｄが配置されて
いる。

【００２６】貯湯タンク３０１には、温水を供給する供
給湯路３３０ａ，３３０ｂが接続され、温水を給水装置
８６に供給する。給水装置８６の瞬間湯沸かし器８６ａ
で加熱して開閉弁８６ｂを開いて浴槽に供給したり、炊
事用あるいは洗面用に使用する。瞬間湯沸かし器８６ａ
等を用いないで温水を使用することもできる。供給湯路
３３０ａ，３３０ｂは継ぎ手３３０ｃにより接続されて
いる。

【００２７】熱交換器３００は、二重管構造であり、熱
交換部３００ｂは、床暖房回路３４０に配置されてい
る。床暖房回路３４０は、床暖房水路３４１ａ〜３４１
ｅを有し、床暖房水路３４１ａ，３４１ｂは継ぎ手３４
１ｆで接続され、床暖房水路３４１ｃ，３４１ｄは継ぎ
手３４１ｇで接続されている。床暖房回路３４０に床暖
房装置８５が配置され、床暖房水路３４１ｄに配置した
循環ポンプ３４２により温水を循環させる。この床暖房
回路３４０には、温水用リザーバタンク３５０ａが温水
管路３５０ｂ，注入口３０ｂを介して接続されている。

【００２８】また、室内機ユニット３には、熱交換器３
００とは別に水−冷媒間熱交換器４００が備えられ、こ
の水−冷媒間熱交換器４００は二重管構造になってい
る。水−冷媒間熱交換器４００の熱交換部４００ａは床
暖房水路３４１ｅに配置され、熱交換部４００ｂは冷媒
管路４１０に配置され、水と冷媒との間で熱交換を行
い、温水の温度を上昇させる。熱交換部４００ｂの一方
は、冷媒管路４１０ａを介して冷媒管路１７ｅに接続さ
れ、他方は冷媒管路４１０ｂを介して冷媒管路１７ｂに
接続され、冷媒管路４１０ａには開閉弁Ａが配置され、
冷媒管路４１０ｂには電子膨張弁Ｂが配置されている。
床暖房回路３４０には、床暖房水路温度センサーＤが配
置され、床暖房回路３４０の温水が所定の温度になるよ
うに床暖房水路温度センサーＤからの温度情報をフィー
ドバックして温度制御が行われる。

【００２９】図３はエンジン駆動式ヒートポンプ装置の
制御回路図である。エンジン駆動式ヒートポンプ装置１
は、主制御装置８０、室内機制御装置８１及び室外機制
御装置８２を有している。室内機制御装置８１は、室内
機ユニット３の制御を行い、室外機制御装置８２は、室
外機ユニット２の制御を行う。

【００３０】室内機制御装置８１には、床暖房温度セン
サー８５ａ及び室内温度センサー４３からの温度情報が
入力され、リモコン操作部８７からの指令に基づき送風
ファン４４や電子膨張弁４２を制御し、室内暖房を行
い、運転状態の情報の授受を主制御装置８０との間で行
う。

【００３１】室外機制御装置８２は主制御装置８０との
間で運転状態の情報の授受を行い、エンジン５の運転を
行う。また、室外機制御装置８２には、高圧側圧力セン
サー６１０、低圧側圧力センサー６１１、その他のセン
サー群Ｆからの情報が入力され、さらに室外熱交換器入
口空気センサーＣから温度情報が入力され、これらの温
度情報に基づき、リニア三方弁２８ｄ、開閉弁Ａ、電子
膨張弁Ｂ、四方弁１５、その他のアクチュエータ群Ｅを
制御する。

【００３２】次に、エンジン駆動式ヒートポンプ装置１
の暖房時エンジン廃熱の一部を冷媒回路２００に回収す
るとともに、エンジン廃熱の一部を温水利用に使用する
制御を、図４乃至図８に基づいて説明する。図４は暖房
の制御フローチャート、図５は暖房温度と目標圧力との
関係を示す図、図６はリニア三方弁の出力特性を説明す
る図、図７は床暖房の制御フローチャート、図８は室温
設定温度と床暖房設定温度との関係を説明する図であ
る。

【００３３】エンジン駆動式ヒートポンプ装置１には、
温水利用部として室内熱交換器４１を配設した部屋Ｒの
床暖房装置８５を設け、エンジン５により駆動される圧
縮機６，６により暖房運転中、冷媒を圧縮機６，６から
室内熱交喚器４１、電子膨張弁４２、室外熱交換器１１
そして圧縮機６，６の順に循環させる冷媒回路２００を
備えている。そして、エンジン５のエンジン冷却水ジャ
ケット２８ｂと排ガス熱交換器２３ｂの内少なくとも一
方と熱交換した冷却水を、この冷却水と冷媒回路２００
中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間熱交換器８と、
温水利用部である床暖房装置８５とに、リニア三方弁２
８ｄの開度を制御し、この制御により分岐して供給する
ようにしている。

【００３４】このエンジン廃熱の一部を温水利用に使用
する制御は、図４（ａ）のメインフローにおいて、ステ
ップａ１で排熱余裕チェックを行い、ステップａ２でリ
ニア三方弁２８ｄの開度を計算し、この計算結果に基づ
いてリニア三方弁２８ｄの開度を制御する（ステップａ
３）。

【００３５】排熱余裕チェックは、図４（ｂ）のフロー
によって行われる。即ち、ステップｂ１において、暖房
運転か否かの判断が行われ、暖房運転でない時にはその
まま排熱余裕チェックを行わないで終了する。暖房運転
の場合には、ステップｂ２において、高圧側圧力センサ
ー６１０から得られる高圧圧力Ｐｄを目標圧力Ｐｄ＿ｍ
と比較し、目標圧力Ｐｄ＿ｍでない場合には制御中であ
るので排熱余裕チェックは終了する。

【００３６】高圧圧力Ｐｄと目標圧力Ｐｄ＿ｍとの比較
は、図５に示すように、室内設定温度Ｔｉｎ−ｍと室内
温度Ｔｉｎ−ｒとの温度差Δｔにおいて、目標圧力Ｐｄ
＿ｍが圧力Ｐｄ＿ｍ＋１すなわちＰｄ＿ｍに１気圧加算
したものと圧力Ｐｄ＿ｍ−１から１気圧減算したものと
の範囲内にあるか否かによって判断される。高圧圧力Ｐ
ｄが目標圧力Ｐｄ＿ｍプラス、マイナス１気圧の範囲に
ある場合には、ステップｂ３において圧縮機６，６の回
転数が最大か否かの判断が行われる。圧縮機６，６の回
転数が最大の場合には終了し、最大でない場合には排熱
余裕があると判断されて終了する（ステップｂ４）。

【００３７】１ステップ毎に１．８°ずつ開閉動作可能
で０ステップ位置から１００ステップの間の任意のステ
ップの開度を取り得るリニア三方弁２８ｄの開度計算
は、図４（ｃ）のフローによって行われる。即ち、ステ
ップｃ１において、排熱に余裕があるか否かの判断を行
い、排熱に余裕がある場合には、リニア三方弁２８ｄの
現在の開度と、１００ステップの１８０度開いた開度と
比較して制御開度を求める。リニア三方弁２８ｄの開度
特性は、図６に示すように、開度が０度の時には、温水
利用への温水流量Ｉ１が１００％で、冷媒回路２００へ
の温水流量Ｉ２が０％であり、開度が１８０度の時に
は、温水利用への温水流量Ｉ１が０％で、冷媒回路２０
０への温水流量Ｉ２が１００％であるように出力する。

【００３８】制御開度を求めたらステップｃ３におい
て、室外熱交換器入口空気センサーＣからの温度情報に
基づき、冷媒用の室外熱交換器１１に霜が付着している
か否かの判断を行い、霜が付着していない場合には現在
の開度に１００ステップを加えて制御開度を求め、温水
利用への温水流量Ｉ１が１００％になるようにする。

【００３９】次に、床暖房の制御を図７及び図８に基づ
いて説明する。

【００４０】ステップａにおいて床暖房運転か否かの判
断が行われ、床暖房運転でない時にはそのまま排熱余裕
チェックを行わないで終了する。床暖房運転の場合に
は、ステップｂにおいて暖房要求検知手段であるリモコ
ン操作部８７からの暖房要求に基づき床暖房設定温度を
設定し、この目標床温度Ｔと、床暖房温度センサー８５
ａからの床温度を比較して温度差ΔＴを算出する。ま
た、暖房要求検知手段による床暖房設定温度は、図８に
示すようなマップに基づき室温設定温度に基づき自動的
に設定することができる。また、床暖房設定温度を室温
設定温度と独立に設定するようにしてもよい。

【００４１】ステップｃにおいて温度差ΔＴと目標床温
度Ｔとの比が、ａ＜ｂの定数ａより小さい場合には、ス
テップｄへ移行して開閉弁Ａを閉じ、電子膨張弁Ｂを全
閉にし、水−冷媒間熱交換器４００では熱交換が行われ
ない。そして、高圧側圧力センサー６１０から得られる
高圧圧力Ｐｄを目標圧力Ｐｄ＿ｍと比較し（ステップ
ｅ）、目標圧力Ｐｄ＿ｍでない場合には制御中であるの
で排熱余裕チェックは終了する。

【００４２】高圧圧力Ｐｄと目標圧力Ｐｄ＿ｍとの比較
は、目標圧力Ｐｄ＿ｍが圧力Ｐｄ＿ｍ＋１気圧と圧力Ｐ
ｄ＿ｍ−１気圧の範囲内にあるか否かによって判断され
る。高圧圧力Ｐｄが目標圧力Ｐｄ＿ｍの場合には、ステ
ップｆにおいて圧縮機６，６の回転数が最大か否かの判
断が行われる。圧縮機６，６の回転数が最大の場合には
終了し、最大でない場合には排熱余裕があると判断され
て終了する（ステップｇ）。

【００４３】ステップｃにおいて温度差ΔＴと目標床温
度Ｔとの比が、ａ＜ｂの定数ａより大きい場合には、ス
テップｈへ移行して温度差ΔＴと目標床温度Ｔとの比
が、定数ｂより小さい場合には、開閉弁Ａを閉じ、電子
膨張弁Ｂを全閉にして排熱余裕があるとして終了する
（ステップｇ）。

【００４４】また、ステップｈにおいて温度差ΔＴと目
標床温度Ｔとの比が、定数ｂより大きい場合には、開閉
弁Ａを閉じ、電子膨張弁Ｂを設定開度にし、水−冷媒間
熱交換器８で熱交換を行ない、排熱余裕があるとして終
了する（ステップｇ）。

【００４５】このように、暖房要求検知手段であるリモ
コン操作部８７からの暖房要求に基づき、リニア三方弁
２８ｄの制御により暖房要求が大なる時、水−冷媒間熱
交換器８への冷却水の供給に優先して、床暖房装置８５
への冷却水の供給量を増加することで、早く床暖房を立
ち上げることができる。また、室温を上昇させるより、
床暖房の方が応答性が高く、室温の上昇が少なくても、
床温度が上昇するのみで、室内の人間に暖かさを感じさ
せることができる。

【００４６】また、床暖房状態検知手段である床暖房温
度センサー８５ａを設け、床暖房状態が床暖房要求に合
致した後は、リニア三方弁２８ｄの制御により床暖房状
態を維持しつつ、暖房要求に応じ水−冷媒間熱交換器８
への冷却水の供給を増加するようにし、さらに早く床暖
房を立ち上げることに加え、室温の上昇により効果的な
暖房効果が得られる。

【００４７】また、温水利用部として室内熱交換器４１
を配設した部屋Ｒの床暖房装置８５以外の給水装置８６
あるいは加熱装置８８を設け、エンジン５のエンジン冷
却水ジャケット２８ｂと排ガス熱交換器２３ｂの内少な
くとも一方と熱交換した冷却水を、冷却水と冷媒回路２
００中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間熱交換器８
と温水利用部とに分岐して供給するようにし、温水利用
部の温水要求に優先して、暖房要求検知手段であるリモ
コン操作部８７からの暖房要求に基づき、暖房要求が大
なる程、水−冷媒間熱交換器８への冷却水の供給量を増
加することで早く室温を上昇させることができる。

【００４８】また、室外熱交換器１１の着霜を検知し、
着霜状態の時、暖房要求検知手段であるリモコン操作部
８７からの暖房要求に基づくリニア三方弁２８ｄの制御
で冷却水の供給量より、さらに増量した冷却水を水−冷
媒間熱交換器８へ供給するようにし、前記効果に加え、
早く暖房要求を満たすようにしつつ、室外熱交換器１１
の着霜を防止可能である。

【００４９】また、暖房要求と温水利用要求のいずれか
ー方あるいは両方が大なる時、エンジン５ヘの燃料供給
量を増大、点火時期を進角のいずれか一方あるいは両方
を実施することで、前記効果に加え、早く暖房要求を満
たすことが可能である。

【００５０】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明で
は、温水利用部として室内熱交換器を配設した部屋の床
暖房装置を設け、エンジンのエンジン冷却水ジャケット
と排ガス熱交換器の内少なくとも一方と熱交換した冷却
水を、この冷却水と冷媒回路中の冷媒との間で熱交換す
る水−冷媒間熱交換器と温水利用部とに分岐して供給す
るようにし、暖房要求検知手段からの暖房要求に基づ
き、暖房要求が大なる時、水−冷媒間熱交換器への冷却
水の供給に優先して、床暖房装置への冷却水の供給量を
増加することで、早く床暖房を立ち上げることができ
る。また、室温を上昇させるより、床暖房の方が応答性
が高く、室温の上昇が少なくても、床温度が上昇するの
みで、室内の人間に暖かさを感じさせることができる。

【００５１】請求項２記載の発明では、床暖房状態検知
手段を設け、床暖房状態が床暖房要求に合致した後は、
床暖房状態を維持しつつ、暖房要求に応じ水−冷媒間熱
交換器への冷却水の供給を増加するから、請求項１の発
明の効果に加え、室温の上昇により効果的な暖房効果が
得られる。

【００５２】請求項３記載の発明では、温水利用部とし
て室内熱交換器を配設した部屋の床暖房装置以外の給水
装置あるいは加熱装置を設け、エンジンのエンジン冷却
水ジャケットと排ガス熱交換器の内少なくとも一方と熱
交換した冷却水を、冷却水と冷媒回路中の冷媒との間で
熱交換する水−冷媒間熱交換器と温水利用部とに分岐し
て供給するようにし、温水利用部の温水要求に優先し
て、暖房要求検知手段からの暖房要求に基づき、暖房要
求が大なる程、水−冷媒間熱交換器への前記冷却水の供
給量を増加することで早く室温を上昇させることができ
る。

【００５３】請求項４記載の発明では、室外熱交換器の
着霜を検知し、着霜状態の時、暖房要求検知手段からの
暖房要求に基づく前記冷却水の供給量より、さらに増量
した冷却水を水−冷媒間熱交換器へ供給することで、請
求項１乃至請求項３の発明の効果に加え、早く暖房要求
を満たすようにしつつ、室外熱交換器の着霜を防止可能
である。

【００５４】請求項５記載の発明では、暖房要求と温水
利用要求のいずれかー方あるいは両方が大なる時、エン
ジンヘの燃料供給量を増大、点火時期を進角のいずれか
一方あるいは両方を実施することで、請求項１乃至請求
項３の発明の効果に加え、早く暖房要求を満たすことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン駆動式ヒートポンプ装置の室外機ユニ
ットの構成を示す図である。

【図２】エンジン駆動式ヒートポンプ装置の室内機ユニ
ットの構成を示す図ある。

【図３】エンジン駆動式ヒートポンプ装置の制御回路図
である。

【図４】暖房の制御フローチャートである。

【図５】暖房温度と目標圧力との関係を示す図である。

【図６】リニア三方弁の出力特性を説明する図である。

【図７】床暖房の制御フローチャートである。

【図８】室温設定温度と床暖房設定温度との関係を説明
する図である。

【符号の説明】

１エンジン駆動式ヒートポンプ装置５エンジン６圧縮機８水−冷媒間熱交換器１１室外熱交換器２８ｂエンジン冷却水ジャケット４１室内熱交換器４２電子膨張弁８５床暖房装置２００冷媒回路Ｒ部屋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】暖房時エンジン廃熱の一部を冷媒回路に回
収するとともに、エンジン廃熱の一部を温水利用に使用
するエンジン駆動式ヒートポンプ装置において、温水利
用部として室内熱交換器を配設した部屋に床暖房装置を
設け、エンジンにより駆動される圧縮機により暖房運転
中、冷媒を圧縮機から室内熱交喚器、膨張弁、室外熱交
換器そして圧縮機の順に循環させる冷媒回路を備え、前
記エンジンのエンジン冷却水ジャケットと排ガス熱交換
器の内少なくとも一方と熱交換した冷却水を、この冷却
水と前記冷媒回路中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒
間熱交換器と前記温水利用部とに分岐して供給するよう
にし、暖房要求検知手段からの暖房要求に基づき、暖房
要求が大なる時、水−冷媒間熱交換器への前記冷却水の
供給に優先して、前記床暖房装置への前記冷却水の供給
量を増加するようにしたことを特徴とするエンジン駆動
式ヒートポンプ装置。
【請求項２】床暖房状態検知手段を設け、床暖房状態が
床暖房要求に合致した後は、床暖房状態を維持しつつ、
暖房要求に応じ前記水−冷媒間熱交換器への前記冷却水
の供給を増加するようにしたことを特徴とする請求項１
記載のエンジン駆動式ヒートポンプ装置。
【請求項３】暖房時エンジン廃熱の一部を冷媒回路に回
収するとともに、エンジン廃熱の一部を温水利用に使用
するエンジン駆動式ヒートポンプ装置において、温水利
用部として室内熱交換器を配設した部屋の床暖房装置以
外の給水装置あるいは加熱装置を設け、エンジンにより
駆動される圧縮機により暖房運転中、冷媒を圧縮機から
室内熱交換器、膨振弁、室外熱交換器そして圧縮機の順
に循環させる冷媒回路を備え、前記エンジンのエンジン
冷却水ジャケットと排ガス熱交換器の内少なくとも一方
と熱交換した冷却水を、冷却水と冷媒回路中の冷媒との
間で熱交換する水−冷媒間熱交換器と前記温水利用部と
に分岐して供給するようにし、前記温水利用部の温水要
求に優先して、暖房要求検知手段からの暖房要求に基づ
き、暖房要求が大なる程、水−冷媒間熱交換器への前記
冷却水の供給量を増加するようにしたことを特徴とする
エンジン駆動式ヒートポンプ装置。
【請求項４】前記室外熱交換器の着霜を検知し、着霜状
態の時、前記暖房要求検知手段からの暖房要求に基づく
前記冷却水の供給量より、さらに増量した前記冷却水を
前記水−冷媒間熱交換器へ供給するようにしたことを特
徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエン
ジン駆動式ヒートポンプ装置。
【請求項５】前記暖房要求と温水利用要求のいずれかー
方あるいは両方が大なる時、前記エンジンヘの燃料供給
量を増大、点火時期を進角のいずれか一方あるいは両方
を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれかに記載のエンジン駆動式ヒートポンプ装置。