(57)【要約】【課題】  冷媒ポンプを用いることなく高圧側で温水からの廃熱回収を行ううえで、装置を複雑化することなく第２吸熱器となる冷媒加熱器４０へ液冷媒を安定供給することができて配置上の制約も無くすことができるヒートポンプ装置、およびその制御方法、ならびにその冷媒加熱器を提供する。【解決手段】  副回路４０〜４３は、エンジン１１１からの冷却水によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器４０と、レシーバ１４と室外熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して冷媒加熱器４０へ液冷媒を供給する液冷媒供給路４１と、冷媒加熱器４０内にて蒸発した冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、冷媒加熱器４０から液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３とを備えている。【選択図】    図１
2006132845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、
前記凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、
前記レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、
前記減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、
冷媒によって第２熱源（１１）の熱を前記凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）とを備えるヒートポンプ装置において、
前記副回路（４０〜４３）は、
前記第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、
前記レシーバ（１４）と前記蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して前記冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、
前記冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して前記圧縮機（１２）と前記凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、
前記冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とを備えることを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記冷媒加熱器（４０）から圧縮器油戻し用開閉手段（Ｖ２）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内に溜まった圧縮器油を前記圧縮機（１２）側へ戻すオイル戻し路（４４）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１２）は、エンジン（１１）にて駆動することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記第２熱源（１１）とは前記エンジン（１１）であり、前記第２熱源（１１）からの加熱流体とは前記エンジン（１１）からの冷却水であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、
前記凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、
前記レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、
前記減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、
冷媒によって第２熱源（１１）の熱を前記凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
前記副回路（４０〜４３）は、
前記第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、
前記レシーバ（１４）と前記蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して前記冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、
前記冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して前記圧縮機（１２）と前記凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、
前記冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とを備えるとともに、
前記制御手段（５０）は、所定時間毎に短時間だけ前記液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて前記液冷媒供給路（４１）から前記冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴とするヒートポンプ装置の制御方法。
【請求項６】
第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、
前記凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、
前記レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、
前記減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、
冷媒によって第２熱源（１１）の熱を前記凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
前記副回路（４０〜４３）は、
前記第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、
前記レシーバ（１４）と前記蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して前記冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、
前記冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して前記圧縮機（１２）と前記凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、
前記冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）と、
前記冷媒加熱器（４０）内の液冷媒量を検出する液冷媒量検出手段（４５）とを備えるとともに、
前記制御手段（５０）は、前記液冷媒量検出手段（４５）にて検出される液冷媒量が所定値以下となった場合に前記液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて前記液冷媒供給路（４１）から前記冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴とするヒートポンプ装置の制御方法。
【請求項７】
第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、
前記凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、
前記レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、
前記減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、
冷媒によって第２熱源（１１）の熱を前記凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、
これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
前記副回路（４０〜４３）は、
前記第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、
前記レシーバ（１４）と前記蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して前記冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、
前記冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して前記圧縮機（１２）と前記凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、
前記冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）と、
前記冷媒加熱器（４０）内の圧力を検出する圧力検出手段（４６）とを備えるとともに、
前記制御手段（５０）は、前記圧力検出手段（４６）にて検出される圧力が所定値以下となった場合に前記液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて前記液冷媒供給路（４１）から前記冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴とするヒートポンプ装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２熱源（１１）からの加熱流体とは、エンジン（１１）からの冷却水であり、
前記エンジン（１１）と、
冷却水を冷却するラジエータ（２２）と、
前記冷媒加熱器（４０）内に配設され、流通する冷却水によって冷媒を加熱する温水冷媒加熱器（２３）と、
前記エンジン（１１）から流出する冷却水を前記ラジエータ（２２）もしくは前記温水冷媒加熱器（２３）に切換流通させるための流路切換手段（２１）と、
冷却水を循環させる循環手段（２０）とで構成される冷却水回路（Ｃ）を備えるとともに、
前記制御手段（５０）は、少なくとも前記液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いている間、前記流路切換手段（２１）を前記ラジエータ（２２）側に切り換えることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のヒートポンプ装置の制御方法。
【請求項９】
第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、
前記圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、
前記凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、
前記レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、
前記減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、
冷媒によって第２熱源（１１）の熱を前記凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）とを備えるヒートポンプ装置の前記副回路（４０〜４３）に配設され、
前記第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器であり、
密閉容器である蒸発タンク（４０ａ）と、
前記蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に配置され、外部から流通される前記加熱流体によって前記蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に溜まる液冷媒を間接加熱する温水冷媒加熱器（２３）と、
前記レシーバ（１４）と前記蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）が外部から接続され、前記蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に開口する液冷媒流入口（４１ａ）と、
前記蒸発タンク（４０ａ）内の蒸発冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して前記圧縮機（１２）と前記凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とが外部に接続され、前記蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向上方に開口する蒸発冷媒流出口（４２ａ）とを備えることを特徴とする冷媒加熱器。
【請求項１０】
圧縮器油戻し用開閉手段（Ｖ２）を介して前記圧縮機（１２）の吸入側と接続して前記冷媒加熱器（４０）内に溜まった圧縮器油を前記圧縮機（１２）側へ戻すオイル戻し路（４４）が外部に接続され、前記蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に開口する圧縮器油戻し口（４４ａ）とを備えることを特徴とする請求項９に記載の冷媒加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器と、凝縮器から流出する冷媒を気液分離するレシーバと、レシーバから流出する液冷媒を減圧する減圧手段と、減圧手段にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器とを環状に接続して形成した主回路と、冷媒によって第２熱源の熱を凝縮器へ供給する副回路とを備えるヒートポンプ装置、およびその制御方法、ならびにその冷媒加熱器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品化されているエンジン駆動式のヒートポンプ式空調装置では、暖房運転時、外気吸熱後の低圧冷媒とエンジン冷却水とを熱交換しており、圧縮機の駆動源であり第２熱源ともなるエンジンの廃熱を温水から回収して有効利用している。しかし、この方式では、低圧側で回収した温水廃熱を暖房で利用するためには、圧縮機で昇圧しなければならない。
【０００３】
そこで、この温水廃熱回収を高圧側でできれば、その分の圧縮動力を低減することができ、エンジンの動力低減による燃料消費量低減やＣＯＰ向上を図ることができる。このような高圧側で温水回収する方法として下記の特許文献１にあるように、冷媒ポンプを用いる方法が提案されている。しかし、この冷媒ポンプを用いる方法では、特殊なポンプの開発が必要なことや、消費電力の増加などが問題である。そこで、下記の特許文献２では、冷媒ポンプを使わない方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１１６９３０号公報
【特許文献２】特開平５−２２３３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献に示される冷媒ポンプを使わない方法では、冷媒貯溜器（タンク）に貯留した高圧液冷媒を第２吸熱器に導いて温水と熱交換させているが、冷媒貯溜器から第２吸熱器への液冷媒の供給は自重による落下に頼っているため、液冷媒の供給が不安定で時間がかかることや、冷媒貯溜器と第２吸熱器との配置に制約があることが問題である。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、冷媒ポンプを用いることなく高圧側で温水からの廃熱回収を行ううえで、装置を複雑化することなく第２吸熱器となる冷媒加熱器へ液冷媒を安定供給することができて配置上の制約も無くすことができるヒートポンプ装置、およびその制御方法、ならびにその冷媒加熱器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１０に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、冷媒によって第２熱源（１１）の熱を凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）とを備えるヒートポンプ装置において、
副回路（４０〜４３）は、第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、レシーバ（１４）と蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して圧縮機（１２）と凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とを備えることを特徴としている。
【０００７】
図３の（ａ）は従来のサイクルにおける低圧側温水排熱回収を説明するモリエル線図であり、（ｂ）は本発明のサイクルにおける高圧側温水排熱回収を説明するモリエル線図である。従来サイクルでは、低圧側で温水廃熱回収をするため低圧を下げられないが、本発明のサイクルであれば、低圧を下げて外気との温度差を大きくすることで外気からの吸熱量を増やすことができるため、暖房能力の向上が可能となる。
【０００８】
また、副回路（４０〜４３）の作動として、後述の実施形態にて説明するように、流入工程と加圧工程とを繰り返して行うこととなる。この作動を繰り返すことにより、ほぼ連続的に高圧側での温水廃熱回収ができ、圧縮動力の低減が可能であり、同等の圧縮動力であれば、暖房能力を大幅に向上することが可能である。
【０００９】
更にこの請求項１に記載の発明によれば、冷媒加熱器（４０）へは液冷媒を吸引して供給するため、冷媒ポンプを用いることなく素早く安定した供給ができるうえ、冷媒加熱器（４０）として一つのタンク内で熱交換させるため、装置が簡素な構成となるうえ、配置上の制約も無くすことができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のヒートポンプ装置において、冷媒加熱器（４０）から圧縮器油戻し用開閉手段（Ｖ２）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内に溜まった圧縮器油を圧縮機（１２）側へ戻すオイル戻し路（４４）を設けたことを特徴としている。
【００１１】
冷媒加熱器（４０）内で液冷媒の蒸発を繰り返すことで冷媒加熱器（４０）内に圧縮器油が溜まってしまい、そのまま作動を続けると圧縮機（１２）への圧縮器油の戻り量が不足し、圧縮機（１２）の潤滑不良を引き起こすことが考えられるが、この請求項２に記載の発明によれば、圧縮器油戻し用開閉手段（Ｖ２）を適宜開弁することで溜まった圧縮器油を圧縮機（１２）へ戻すことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２のいずれかに記載のヒートポンプ装置において、圧縮機（１２）は、エンジン（１１）にて駆動することを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、エンジン（１１）は駆動源であるとともに第２の熱源ともなり、排熱を流体加熱に利用することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のヒートポンプ装置において、第２熱源（１１）とはエンジン（１１）であり、第２熱源（１１）からの加熱流体とはエンジン（１１）からの冷却水であることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、エンジン冷却水から容易にエンジン（１１）の排熱を回収することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、冷媒によって第２熱源（１１）の熱を凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路（４０〜４３）は、第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、レシーバ（１４）と蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して圧縮機（１２）と凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とを備えるとともに、制御手段（５０）は、所定時間毎に短時間だけ液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて液冷媒供給路（４１）から冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴としている。
【００１５】
この請求項５に記載の発明によれば、このような簡単な制御によって副回路（４０〜４３）は流入工程と加圧工程とを繰り返して行うこととなる。この作動を繰り返すことにより、ほぼ連続的に高圧側での温水廃熱回収ができ、圧縮動力の低減が可能であり、同等の圧縮動力であれば、暖房能力を大幅に向上することが可能である。また、冷媒加熱器（４０）へは液冷媒が吸引して供給され、冷媒ポンプを用いることなく素早く安定した供給ができることとなる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明では、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、冷媒によって第２熱源（１１）の熱を凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路（４０〜４３）は、第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、レシーバ（１４）と蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して圧縮機（１２）と凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）と、冷媒加熱器（４０）内の液冷媒量を検出する液冷媒量検出手段（４５）とを備えるとともに、制御手段（５０）は、液冷媒量検出手段（４５）にて検出される液冷媒量が所定値以下となった場合に液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて液冷媒供給路（４１）から冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴としている。
【００１７】
この請求項６に記載の発明によれば、冷媒加熱器（４０）への液冷媒供給は、このように冷媒加熱器（４０）内の液冷媒量をみて供給する方法であっても良い。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明では、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、冷媒によって第２熱源（１１）の熱を凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）と、これらの機器の作動を制御する制御手段（５０）とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路（４０〜４３）は、第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器（４０）と、レシーバ（１４）と蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して冷媒加熱器（４０）へ液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）と、冷媒加熱器（４０）内にて蒸発した冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して圧縮機（１２）と凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、冷媒加熱器（４０）から液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）と、冷媒加熱器（４０）内の圧力を検出する圧力検出手段（４６）とを備えるとともに、制御手段（５０）は、圧力検出手段（４６）にて検出される圧力が所定値以下となった場合に液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いて液冷媒供給路（４１）から冷媒加熱器（４０）内へ液冷媒を流入させることを特徴としている。
【００１９】
この請求項７に記載の発明によれば、冷媒加熱器（４０）への液冷媒供給は、このように冷媒加熱器（４０）内の圧力をみて供給する方法であっても良い。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明では、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のヒートポンプ装置の制御方法において、第２熱源（１１）からの加熱流体とは、エンジン（１１）からの冷却水であり、エンジン（１１）と、冷却水を冷却するラジエータ（２２）と、冷媒加熱器（４０）内に配設され、流通する冷却水によって冷媒を加熱する温水冷媒加熱器（２３）と、エンジン（１１）から流出する冷却水をラジエータ（２２）もしくは温水冷媒加熱器（２３）に切換流通させるための流路切換手段（２１）と、冷却水を循環させる循環手段（２０）とで構成される冷却水回路（Ｃ）を備えるとともに、制御手段（５０）は、少なくとも液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開いている間、流路切換手段（２１）をラジエータ（２２）側に切り換えることを特徴としている。
【００２１】
液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開弁して液冷媒を冷媒加熱器（４０）内へ供給する間、温水冷媒加熱器（２３）に温水を流し続けていると、すぐに液冷媒が蒸発して冷媒加熱器（４０）内の圧力が高くなり、液冷媒の供給が遅くなってしまう。そこで、この請求項８に記載の発明によれば、液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を開弁中、流路切換手段（２１）を切り換えて、温水を冷媒加熱器（４０）側ではなく、ラジエータ（２２）側へ流すことにより、冷媒加熱器（４０）内の温度を下げて素早く液冷媒を供給することができる。
【００２２】
また、高圧側での温水廃熱回収により、低圧を下げて外気との温度差を大きくして外気吸熱量を増やせるが、外気温度が低い条件では、蒸発温度が０℃以下となるため、室外熱交換器である蒸発器（１６）に着霜し易くなる。そこで、このように定期的にラジエータ（２２）へ温水を流すことにより、温水で温められた空気で室外熱交換器（１６）の除霜効果を得ることもできる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明では、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機（１２）と、圧縮機（１２）から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する凝縮器（３６）と、凝縮器（３６）から流出する冷媒を気液分離するレシーバ（１４）と、レシーバ（１４）から流出する液冷媒を減圧する減圧手段（１５）と、減圧手段（１５）にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての蒸発器（１６）とを環状に接続して形成した主回路（Ｒ）と、冷媒によって第２熱源（１１）の熱を凝縮器（３６）へ供給する副回路（４０〜４３）とを備えるヒートポンプ装置の副回路（４０〜４３）に配設され、第２熱源（１１）からの加熱流体によって冷媒を加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器であり、
密閉容器である蒸発タンク（４０ａ）と、蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に配置され、外部から流通される加熱流体によって蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に溜まる液冷媒を間接加熱する温水冷媒加熱器（２３）と、レシーバ（１４）と蒸発器（１６）との間から分岐して上流側逆止手段（４１ｂ）を介して液冷媒を供給する液冷媒供給路（４１）が外部から接続され、蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に開口する液冷媒流入口（４１ａ）と、蒸発タンク（４０ａ）内の蒸発冷媒を下流側逆止手段（４２ｂ）を介して圧縮機（１２）と凝縮器（３６）との間へ供給する蒸発冷媒供給路（４２）と、液冷媒吸入用開閉手段（Ｖ１）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内を吸引させる吸引路（４３）とが外部に接続され、蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向上方に開口する蒸発冷媒流出口（４２ａ）とを備えることを特徴としている。
【００２４】
この請求項９に記載の発明によれば、蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方から液冷媒がスムーズに供給され、その液冷媒が同じく重力方向下方に配置された温水冷媒加熱器（２３）で効率良く加熱され、蒸発した冷媒は蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向上方からスムーズに排出される構造とすることができる。
【００２５】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の冷媒加熱器において、圧縮器油戻し用開閉手段（Ｖ２）を介して圧縮機（１２）の吸入側と接続して冷媒加熱器（４０）内に溜まった圧縮器油を圧縮機（１２）側へ戻すオイル戻し路（４４）が外部に接続され、蒸発タンク（４０ａ）内の重力方向下方に開口する圧縮器油戻し口（４４ａ）とを備えることを特徴としている。
【００２６】
この請求項１０に記載の発明によれば、冷媒加熱器（４０）内の重力方向下方に溜まった圧縮器油がスムーズに排出される構造とすることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における冷媒加熱器を備えるヒートポンプ装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態のヒートポンプ装置はエンジン駆動式であり、灯油・軽油・ガス・ガソリンなどを燃料とする水冷式のエンジン１１からＶベルトなどにより圧縮機１２へ駆動力を伝達して圧縮機１２を駆動させるようになっており、このように駆動されるヒートポンプ式空調装置に本発明を適用したものとして説明する。このヒートポンプ式空調装置は、固定設置型の空調装置として用いられ、屋内を冷暖房することができる。
【００２８】
まず、全体の構成を説明すると、１２はエンジン１１によって駆動される圧縮機、１３は冷媒の流路を切り替る四方弁、３６は暖房時に凝縮器として働き且つ冷房時に蒸発器として働く室内熱交換器、３５は冷房時に冷媒を減圧する減圧手段としての室内膨張弁、１４は凝縮された冷媒を気液分離するレシーバ、１５は暖房時に冷媒を減圧する減圧手段としての室外膨張弁、１６は暖房時に蒸発器として働き且つ冷房時は凝縮器として働く室外熱交換器、１７は冷媒を気液に分離してガス冷媒を圧縮機１２へ導出するアキュムレ−タ、これらが冷媒経路によって順次接続されて周知のヒートポンプ冷凍サイクルの主回路Ｒが構成されている。
【００２９】
尚、圧縮機１２は本発明の第１熱源であり、駆動しているエンジン１１は本発明の第２熱源となる。また、暖房時に蒸発器となる室外熱交換器１６は、本発明の第１吸熱器となる。３６ａは室内熱交換器３６の送風ファンである室内ファン、１６ａは室外熱交換器１６の送風ファンである室外ファンであり、両ファン１６ａ・３６ａは電動モータによって駆動されるようになっている。
【００３０】
また、両膨張弁１５・３５は周知のように、運転モードによって蒸発器となる方の熱交換器出口の冷媒温度および冷媒圧力を各々図示しない温度センサおよび圧力センサで検知し、これらのセンサからの検知信号に応じて弁開度を制御する電子膨張弁が用いられている。
【００３１】
エンジン１１は、エンジン１１を冷却するための冷却水が循環する冷却水回路Ｃを有している。ここで冷却水回路Ｃとして、冷却水の循環手段である冷却水ポンプ２０から押し出された冷却水は、エンジン１１のウォータージャケットを通り、冷却水出口からホースによって三方弁（流路切換手段）２１を介してラジエ−タ２２を通って冷却水ポンプ２０に戻る回路（回路１）と、三方弁２１を介して本発明の第２吸熱器である冷媒加熱器４０内の温水冷媒加熱器２３を通って冷却水ポンプ２０に戻る回路（回路２）とから構成されている。ヒートポンプ式空調装置の冷房時には主に前者の回路１を、暖房時には主に後者の回路２を冷却水が流れるように三方弁２１が制御されるようになっている。
【００３２】
次に、本発明の要部構成である副回路４０〜４３について説明する。先ず４０は、暖房時にエンジン排熱を回収した温水（エンジン冷却水）で冷媒を間接加熱して蒸発させる冷媒加熱器であり、本発明の第２吸熱器である。密閉容器である蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方には、先に説明した冷却水回路Ｃの構成の一部である温水冷媒加熱器２３が配置されており、外部から流通されるエンジン冷却水によって蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に溜まる液冷媒を間接加熱するようになっている。
【００３３】
そして、この冷媒加熱器４０へは、主回路Ｒのレシーバ１４と室外熱交換器１６との間（図１中のａ点）から分岐して、上流側逆止弁（上流側逆止手段）４１ｂを介して液冷媒を供給する液冷媒供給路４１が外部から接続され、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に液冷媒流入口４１ａを開口している。
【００３４】
また、蒸発タンク４０ａ内の重力方向上方には、蒸発冷媒流出口４２ａが開口しており、その外部には、下流側逆止弁（下流側逆止手段）４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間（図１中のｂ点）へ蒸発タンク４０ａ内で蒸発した冷媒を供給する蒸発冷媒供給路４２が接続されている。
【００３５】
また、蒸発冷媒流出口４２ａの外部にはもう１つの経路として、液冷媒吸入用電磁弁（液冷媒吸入用開閉手段）Ｖ１を介して圧縮機１２吸入側のアキュムレータ１７の上流（図１中のｄ点）と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３が設けられている。尚、本実施形態では蒸発冷媒供給路４２と吸引路４３とを図１中のｃ点から分岐して設けているが、蒸発タンク４０ａ内の重力方向上方に蒸発冷媒流出口４２ａを２つ設けて別々に接続しても良い。
【００３６】
また、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方には、圧縮器油戻し口４４ａを開口させており、その外部にはオイル戻し用電動弁（圧縮器油戻し用開閉手段）Ｖ２を介して圧縮機１２の吸入側と接続して蒸発タンク４０ａ内に溜まった圧縮器油を圧縮機１２側へ戻すオイル戻し路４４が設けられている。尚、本実施形態でオイル戻し路４４の下流側は、圧縮機１２の吸入側に接続した吸引路４３の途中（図１中のｅ点）で合流させている。
【００３７】
本実施形態のヒートポンプ空調装置は上記の構成要素にて構成され、これらのうち室内膨張弁３５・室内熱交換器３６・室内ファン３６ａは室内機３０を構成して室内（屋内）の適所に設置され、その他のものは室外機１０を構成して室外（屋外）の適所に設置され、冷媒配管によって接続されている。
【００３８】
そして、５０は、これらの室内機３０および室外機１０の運転制御を行う電子回路などからなる制御手段としての空調制御装置であり、後述するセンサの他、図示しないセンサなどからの入力を受けると共に、エンジン１１・圧縮機１２・四方弁１３・室外膨張弁１５・室外ファン１６ａ・冷却水ポンプ２０・三方弁２１・室内膨張弁３５・室内ファン３６ａ・液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１・オイル戻し用電動弁Ｖ２などに作動信号を出力するようになっている。
【００３９】
次に、上記構成のヒートポンプ装置の作動について説明する。先ずヒートポンプ式空調装置としての作動について述べるが、その作動は公知であるため簡単に述べる。
【００４０】
暖房時：図示しない操作パネルの暖房スイッチが起動されると、四方弁１３が暖房側（実線）に切り換えられ、冷媒は図１の実線矢印の様に流れる。すなわち、圧縮機１２を出た高温のガス冷媒は四方弁１３を通り、室内熱交換器３６で放熱凝縮し、暖房を行う。室内熱交換器５を出た高温の液冷媒は、室内膨張弁３５を通過し、レシーバ１４で気液分離され、室外膨張弁１５で減圧され、室外熱交換器１６にて空気と熱交換（外気吸熱）して蒸発する。その後、四方弁１３を再び通り、アキュムレータ１７にて気液分離され、再び圧縮機１２へと戻る。
【００４１】
この時、冷却水回路Ｃでは、上述した回路２を冷却水が流れる。すなわち、冷却水ポンプ２０を出た冷却水はエンジン１１を通って三方弁２１から冷媒加熱器４０へと流れ、冷媒と熱交換して冷却された後、再び冷却水ポンプ２０へと戻る。尚、副回路４０〜４３の作動は後で説明する。
【００４２】
冷房時：図示しない操作パネルの冷房スイッチが起動されると、四方弁１３が冷房側（破線）に切り換えられ、冷媒は図１の破線矢印の様に流れる。すなわち、圧縮機１２を出た高温のガス冷媒は四方弁１３を通り、室外熱交換器１６で放熱凝縮され、室外膨張弁１５を通過し、レシーバ１４で気液分離され、室内膨張弁３５で減圧され、室内熱交換器３６で吸熱蒸発し、冷房を行う。
【００４３】
その後、再び四方弁１３を通りアキュムレータ１７にて気液分離され、再び圧縮機１２へと戻る。この時、冷却水回路Ｃでは、上述した回路１を冷却水が流れる。すなわち、冷却水ポンプ２０を出た冷却水はエンジン１１を通って三方弁２１からラジエータ２２へと流れ、冷却された後再び冷却水ポンプ２０へと戻る。
【００４４】
次に、暖房時の冷媒加熱器４０を含めた副回路４０〜４３の作動について述べる。図２は、図１のヒートポンプ装置における通常暖房運転モ−ドでの各弁Ｖ１・Ｖ２・２１の開閉タイミングと、冷媒加熱器４０内の液冷媒量の変動とを示すタイムチャートである。副回路４０〜４３の作動は、流入工程と加圧工程の繰り返しで行われる。
【００４５】
まず流入工程では、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を微少時間だけ開弁することにより、蒸発タンク４０ａ内の圧力を、吸引路４３から圧縮機１２の吸引側に逃がすことで下げる。これにより、圧力の低くなった蒸発タンク４０ａ内へ液冷媒供給路４１から液冷媒が供給される。
【００４６】
次に加圧工程では、蒸発タンク４０ａ内の下方に溜まった液冷媒が温水冷媒加熱器２３によって加熱され、高温高圧のガス冷媒となり、蒸発冷媒流出口４２ａから蒸発冷媒供給路４２を通って下流側逆止弁４２ｂを通過し、圧縮機１２から室内熱交換器３６へ向かう吐出ガスに合流する。そして、蒸発タンク４０ａ内の液冷媒が無くなったら、再び液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開弁して液冷媒を供給するものである。
【００４７】
尚、図２のタイムチャートでは、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を所定時間毎に開弁を繰り返すことで、定期的に蒸発タンク４０ａ内へ液冷媒を供給している。また、図２のタイムチャートでは、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を４回開弁する間に１回位のタイミングでオイル戻し用電動弁Ｖ２を開弁して、蒸発タンク４０ａの底に溜まった圧縮器油を圧縮機１２側へ戻している。
【００４８】
尚、オイル戻し用電動弁Ｖ２の開弁は、サイクル中のオイル量に応じて任意のタイミングで開弁するようにしても良い。また、オイル戻し用電動弁Ｖ２の代わりに、電磁弁とキャピラリチューブ（減圧装置）の組み合わせで構成しても良い。また、図２のタイムチャートでは、冷却水回路Ｃの三方弁２１を、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１の開弁に合わせて温水冷媒加熱器２３側からラジエータ２２側へと切り換えている。これは、液冷媒の供給タイミングと合わせて冷媒蒸発を抑えることにより、液冷媒の供給を素早く安定的に行うものである。また、室外熱交換器１６の除霜効果を得ることもできる。
【００４９】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する室内熱交換器３６と、室内熱交換器３６から流出する冷媒を気液分離するレシーバ１４と、レシーバ１４から流出する液冷媒を減圧する室外膨張弁１５と、室外膨張弁１５にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての室外熱交換器１６とを環状に接続して形成した主回路Ｒと、冷媒によって第２熱源としてのエンジン１１の熱を室内熱交換器３６へ供給する副回路４０〜４３とを備えるヒートポンプ装置において、
副回路４０〜４３は、第２熱源としてのエンジン１１からの冷却水によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器４０と、レシーバ１４と室内熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して冷媒加熱器４０へ液冷媒を供給する液冷媒供給路４１と、冷媒加熱器４０内にて蒸発した冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、冷媒加熱器４０から液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３とを備えている。
【００５０】
従来サイクルでは、低圧側で温水廃熱回収をするため低圧を下げられないが、本実施形態のサイクルであれば、低圧を下げて外気との温度差を大きくすることで外気からの吸熱量を増やすことができるため、暖房能力の向上が可能となる。
【００５１】
また、副回路４０〜４３の作動として、上述の実施形態で説明したように、流入工程と加圧工程とを繰り返して行うこととなる。この作動を繰り返すことにより、ほぼ連続的に高圧側での温水廃熱回収ができ、圧縮動力の低減が可能であり、同等の圧縮動力であれば、暖房能力を大幅に向上することが可能である。
【００５２】
更にこれによれば、冷媒加熱器４０へは液冷媒を吸引して供給するため、冷媒ポンプを用いることなく素早く安定した供給ができるうえ、冷媒加熱器４０として一つの蒸発タンク４０ａ内で熱交換させるため、装置が簡素な構成となるうえ、配置上の制約も無くすことができる。
【００５３】
また、冷媒加熱器４０からオイル戻し用電動弁Ｖ２を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内に溜まったオイルを圧縮機１２側へ戻すオイル戻し路４４を設けている。
【００５４】
冷媒加熱器４０内で液冷媒の蒸発を繰り返すことで冷媒加熱器４０内にオイルが溜まってしまい、そのまま作動を続けると圧縮機１２へのオイルの戻り量が不足し、圧縮機１２の潤滑不良を引き起こすことが考えられるが、これによれば、オイル戻し用電動弁Ｖ２を適宜開弁することで溜まったオイルを圧縮機１２へ戻すことができる。
【００５５】
また、圧縮機１２は、エンジン１１にて駆動している。これによれば、エンジン１１は駆動源であるとともに第２の熱源ともなり、排熱を流体加熱に利用することができる。また、第２熱源とはエンジン１１であり、第２熱源からの加熱流体とはエンジン１１からの冷却水である。これによれば、エンジン冷却水から容易にエンジン１１の排熱を回収することができる。
【００５６】
また、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する室内熱交換器３６と、室内熱交換器３６から流出する冷媒を気液分離するレシーバ１４と、レシーバ１４から流出する液冷媒を減圧する室外膨張弁１５と、室外膨張弁１５にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての室外熱交換器１６とを環状に接続して形成した主回路Ｒと、冷媒によって第２熱源としてのエンジン１１の熱を室内熱交換器３６へ供給する副回路４０〜４３と、これらの機器の作動を制御する空調制御装置５０とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路４０〜４３は、第２熱源としてのエンジン１１からの加熱流体によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器４０と、レシーバ１４と室外熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して冷媒加熱器４０へ液冷媒を供給する液冷媒供給路４１と、冷媒加熱器４０内にて蒸発した冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、冷媒加熱器４０から液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３とを備えるとともに、空調制御装置５０は、所定時間毎に短時間だけ液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開いて液冷媒供給路４１から冷媒加熱器４０内へ液冷媒を流入させるようにしている。
【００５７】
これによれば、このような簡単な制御によって副回路４０〜４３は流入工程と加圧工程とを繰り返して行うこととなる。この作動を繰り返すことにより、ほぼ連続的に高圧側での温水廃熱回収ができ、圧縮動力の低減が可能であり、同等の圧縮動力であれば、暖房能力を大幅に向上することが可能である。また、冷媒加熱器４０へは液冷媒が吸引して供給され、冷媒ポンプを用いることなく素早く安定した供給ができることとなる。
【００５８】
また、第２熱源からの加熱流体とは、エンジン１１からの冷却水であり、エンジン１１と、冷却水を冷却するラジエータ２２と、冷媒加熱器４０内に配設され、流通する冷却水によって冷媒を加熱する温水冷媒加熱器２３と、エンジン１１から流出する冷却水をラジエータ２２もしくは温水冷媒加熱器２３に切換流通させるための三方弁２１と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ２０とで構成される冷却水回路Ｃを備えるとともに、空調制御装置５０は、少なくとも液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開いている間、三方弁２１をラジエータ２２側に切り換えるようにしている。
【００５９】
液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開弁して液冷媒を冷媒加熱器４０内へ供給する間、温水冷媒加熱器２３に温水を流し続けていると、すぐに液冷媒が蒸発して冷媒加熱器４０内の圧力が高くなり、液冷媒の供給が遅くなってしまう。そこで、これによれば、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開弁中、三方弁２１を切り換えて、温水を冷媒加熱器４０側ではなく、ラジエータ２２側へ流すことにより、冷媒加熱器４０内の温度を下げて素早く液冷媒を供給することができる。
【００６０】
また、高圧側での温水廃熱回収により、低圧を下げて外気との温度差を大きくして外気吸熱量を増やせるが、外気温度が低い条件では、蒸発温度が０℃以下となるため、室外熱交換器１６に着霜し易くなる。そこで、このように定期的にラジエータ２２へ温水を流すことにより、温水で温められた空気で室外熱交換器１６の除霜効果を得ることもできる。
【００６１】
また、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する室内熱交換器３６と、室内熱交換器３６から流出する冷媒を気液分離するレシーバ１４と、レシーバ１４から流出する液冷媒を減圧する室外膨張弁１５と、室外膨張弁１５にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての室外熱交換器１６とを環状に接続して形成した主回路Ｒと、冷媒によって第２熱源としてのエンジン１１の熱を室内熱交換器３６へ供給する副回路４０〜４３とを備えるヒートポンプ装置の副回路４０〜４３に配設され、第２熱源としてのエンジン１１からの加熱流体によって冷媒を加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器であり、
密閉容器である蒸発タンク４０ａと、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に配置され、外部から流通される加熱流体によって蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に溜まる液冷媒を間接加熱する温水冷媒加熱器２３と、レシーバ１４と室外熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して液冷媒を供給する液冷媒供給路４１が外部から接続され、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に開口する液冷媒流入口４１ａと、蒸発タンク４０ａ内の蒸発冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３とが外部に接続され、蒸発タンク４０ａ内の重力方向上方に開口する蒸発冷媒流出口４２ａとを備えている。
【００６２】
これによれば、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方から液冷媒がスムーズに供給され、その液冷媒が同じく重力方向下方に配置された温水冷媒加熱器２３で効率良く加熱され、蒸発した冷媒は蒸発タンク４０ａ内の重力方向上方からスムーズに排出される構造とすることができる。
【００６３】
また、オイル戻し用電動弁Ｖ２を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内に溜まった圧縮器油を圧縮機１２側へ戻すオイル戻し路４４が外部に接続され、蒸発タンク４０ａ内の重力方向下方に開口する圧縮器油戻し口４４ａとを備えている。これによれば、冷媒加熱器４０内の重力方向下方に溜まった圧縮器油がスムーズに排出される構造とすることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、第１実施形態と同じ図１を用いて説明する。上述した第１実施形態と異なる点は、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する室内熱交換器３６と、室内熱交換器３６から流出する冷媒を気液分離するレシーバ１４と、レシーバ１４から流出する液冷媒を減圧する室外膨張弁１５と、室外膨張弁１５にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての室外熱交換器１６とを環状に接続して形成した主回路Ｒと、冷媒によって第２熱源としてのエンジン１１の熱を室内熱交換器３６へ供給する副回路４０〜４３と、これらの機器の作動を制御する空調制御装置５０とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路４０〜４３は、第２熱源としてのエンジン１１からの冷却水によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器４０と、レシーバ１４と室外熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して冷媒加熱器４０へ液冷媒を供給する液冷媒供給路４１と、冷媒加熱器４０内にて蒸発した冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、冷媒加熱器４０から液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３と、冷媒加熱器４０内の液冷媒量を検出する液冷媒量検出手段としての液面センサ４５とを備えるとともに、空調制御装置５０は、液面センサ４５にて検出される液冷媒量が所定値以下となった場合に液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開いて液冷媒供給路４１から冷媒加熱器４０内へ液冷媒を流入させるようにしている。
【００６５】
これによれば、冷媒加熱器４０への液冷媒供給は、このように冷媒加熱器４０内の液冷媒量をみて供給する方法であっても良い。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、第１実施形態と同じ図１を用いて説明する。上述した第１・第２実施形態と異なる点は、第１熱源として冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出される冷媒を凝縮させて被加熱流体を加熱する室内熱交換器３６と、室内熱交換器３６から流出する冷媒を気液分離するレシーバ１４と、レシーバ１４から流出する液冷媒を減圧する室外膨張弁１５と、室外膨張弁１５にて減圧された冷媒を蒸発させる第１吸熱器としての室外熱交換器１６とを環状に接続して形成した主回路Ｒと、冷媒によって第２熱源としてのエンジン１１の熱を室内熱交換器３６へ供給する副回路４０〜４３と、これらの機器の作動を制御する空調制御装置５０とを備えたヒートポンプ装置の制御方法であり、
副回路４０〜４３は、第２熱源としてのエンジン１１からの冷却水によって冷媒を間接加熱して蒸発させる第２吸熱器としての冷媒加熱器４０と、レシーバ１４と室外熱交換器１６との間から分岐して上流側逆止弁４１ｂを介して冷媒加熱器４０へ液冷媒を供給する液冷媒供給路４１と、冷媒加熱器４０内にて蒸発した冷媒を下流側逆止弁４２ｂを介して圧縮機１２と室内熱交換器３６との間へ供給する蒸発冷媒供給路４２と、冷媒加熱器４０から液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を介して圧縮機１２の吸入側と接続して冷媒加熱器４０内を吸引させる吸引路４３と、冷媒加熱器４０内の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ４６とを備えるとともに、空調制御装置５０は、圧力センサ４６にて検出される圧力が所定値以下となった場合に液冷媒吸入用電磁弁Ｖ１を開いて液冷媒供給路４１から冷媒加熱器４０内へ液冷媒を流入させるようにしている。
【００６７】
これは、冷媒加熱器４０内での液冷媒の蒸発量が減って内部の圧力が下がるとｂ点側へ吐出できなくなるため、このタイミングで液冷媒の供給を行うようにするものである。尚、液冷媒を供給しても蒸発量が増えて内部の圧力が上がるまでは所定値以下の状態となるため、厳密に言えば「一旦所定値以上にまで上がった圧力が所定値以下となった場合」ということになる。これによれば、冷媒加熱器４０への液冷媒供給は、このように冷媒加熱器４０内の圧力をみて供給する方法であっても良い。尚、ｃ点の圧力がｂ点の圧力に比べて所定値以下になった場合としても良い。
【００６８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヒートポンプ装置を空調装置として構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、エンジンで駆動する蒸気圧縮式のヒートポンプ装置であればエジェクタサイクルであっても良いし、装置も給湯機・床暖房装置・乾燥装置など、冷凍サイクルを用いるものであれば良い。また、上述の実施形態では、水冷式エンジンの例を述べたが、エンジン以外の第２熱源を用いたシステムであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態における冷媒加熱器を備えるヒートポンプ装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１のヒートポンプ装置における通常暖房運転モ−ドでの各弁Ｖ１・Ｖ２・２１の開閉タイミングと、冷媒加熱器４０内の液冷媒量の変動とを示すタイムチャートである。
【図３】（ａ）は従来のサイクルにおける低圧側温水排熱回収を説明するモリエル線図であり、（ｂ）は本発明のサイクルにおける高圧側温水排熱回収を説明するモリエル線図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１…エンジン（第２熱源）
１２…圧縮機（第１熱源）
１４…レシーバ
１５…室外膨張弁(減圧手段)
１６…室外熱交換器(蒸発器、第１吸熱器)
２０…冷却水ポンプ（循環手段）
２１…三方弁（流路切換手段）
２２…ラジエータ
２３…温水冷媒加熱器
３６…室内熱交換器(凝縮器)
４０…冷媒加熱器（第２吸熱器、副回路）
４０ａ…蒸発タンク
４１…液冷媒供給路（副回路）
４１ａ…液冷媒流入口
４１ｂ…上流側逆止弁（上流側逆止手段）
４２…蒸発冷媒供給路（副回路）
４２ａ…蒸発冷媒流出口
４２ｂ…下流側逆止弁（下流側逆止手段）
４３…吸引路（副回路）
４４…オイル戻し路
４４ａ…圧縮器油戻し口
４５…液面センサ（液冷媒量検出手段）
４６…圧力センサ（圧力検出手段）
５０…空調制御装置（制御手段）
Ｃ…冷却水回路
Ｒ…主回路
Ｖ１…液冷媒吸入用電磁弁（液冷媒吸入用開閉手段）
Ｖ２…オイル戻し用電動弁（圧縮器油戻し用開閉手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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