(57)【要約】【課題】空調負荷率の変動によるＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットの切り換え時において、快適性が低下することを防止すると共に、省エネ性を高め得る。【解決手段】運転制御部Ｓは、運転容量比率の変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか一方の起動処理を実行し、且つＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか他方の停止処理を実行する場合、起動処理の開始時点より後に停止処理を開始する。【選択図】図１
2018136073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒循環路と、当該冷媒循環路にて冷媒を減圧する膨張弁と、
前記冷媒循環路に設けられ、エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と前記施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、冷媒と前記施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器とを有する室内機ユニットとを空気調和装置として備え、
前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップに基づいて、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を制御する運転制御を実行する運転制御部とを備えたハイブリッド空調システムにおいて、
前記運転制御部は、前記運転容量比率の変更に伴って、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理を実行し、且つ前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか他方の停止処理を実行する場合、前記起動処理の開始時点より後に前記停止処理を開始するハイブリッド空調システム。
【請求項２】
前記運転制御部は、前記起動処理の開始時点から所定待機時間が経過した後に前記停止処理を開始するものであり、且つ、
前記ＥＨＰ室外機ユニットの前記起動処理の開始時点から前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記停止処理の開始時点までの前記所定待機時間としてのＧＨＰ待機時間を、前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記起動処理の開始時点から前記ＥＨＰ室外機ユニットの前記停止処理の開始時点までの前記所定待機時間としてのＥＨＰ待機時間よりも短く設定する請求項１に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項３】
前記起動処理は、前記ＧＨＰ室外機ユニット又は前記ＥＨＰ室外機ユニットの予備動作を実行する予備動作処理を最初に実行するものであり、
前記空調負荷率の過去の経時的な変動履歴を記憶する記憶部を備え、
前記記憶部に記憶される前記空調負荷率の前記変動履歴に基づいて、前記運転制御部が前記運転容量比率の変更に伴って前記起動処理を実行し且つ前記停止処理を実行するときの前記起動処理の開始予測時点を予測する起動処理開始時点予測部を備え、
前記運転制御部は、前記起動処理開始時点予測部にて予測された前記起動処理の前記開始予測時点よりも前に、前記起動処理にて起動される前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の前記予備動作処理を少なくとも完了させる請求項１に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項４】
前記運転制御部は、前記起動処理開始時点予測部にて予測された前記起動処理の前記開始予測時点よりも前に、前記起動処理にて起動される前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の前記起動処理を完了させる請求項３に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項５】
前記運転制御部は、前記運転容量比率の変更に伴って前記起動処理を実行し且つ前記停止処理を実行する場合、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの少なくとも何れか一方の運転容量が零より大きい状態が維持されるように、前記停止処理を開始する請求項１〜４の何れか一項に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項６】
前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記起動処理は、少なくとも、
前記エンジンのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプの起動と、前記ＧＨＰ室外熱交換器に設けられる室外機ファンの起動とを含む初期起動処理と、
前記冷却水ポンプの回転数の確認、前記エンジン冷却水の温度の確認、及び前記冷媒循環路を循環する冷媒の圧力の確認を含む確認処理と、
前記エンジンへ燃料を供給する燃料供給路を開閉する電磁弁を開動作して、前記エンジンを点火駆動する点火駆動処理とを含むものであり、
前記ＥＨＰ待機時間は、少なくとも前記初期起動処理と前記確認処理と前記点火駆動処理とにかかる時間に基づいて決定される請求項２に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項７】
前記起動処理にて前記ＧＨＰ室外機ユニットが起動される場合、
前記予備動作処理は、少なくとも、
前記エンジンのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプの起動と、前記ＧＨＰ室外熱交換器に設けられる室外機ファンの起動とを含む初期起動処理と、
前記冷却水ポンプの回転数の確認、前記エンジン冷却水の温度の確認、及び前記冷媒循環路を循環する冷媒の圧力の確認を含む確認処理とを含む処理である請求項３又は４に記載のハイブリッド空調システム。
【請求項８】
冷媒が循環する冷媒循環路と、当該冷媒循環路にて冷媒を減圧する膨張弁と、
前記冷媒循環路に設けられ、エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と前記施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、冷媒と前記施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器とを有する室内機ユニットとを空気調和装置として備え、
前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップに基づいて、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を制御する運転制御を実行する運転制御部とを備えたハイブリッド空調システムの制御方法において、
前記運転容量比率の変更に伴って、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理を実行し、且つ前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか他方の停止処理を実行する場合、前記起動処理の開始時点より後に前記停止処理を開始するハイブリッド空調システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒が循環する冷媒循環路と、当該冷媒循環路にて冷媒を減圧する膨張弁と、前記冷媒循環路に設けられ、エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と前記施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰ室外機ユニットと、前記冷媒循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒を前記施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰ室外機ユニットと、前記冷媒循環路に設けられ、冷媒を減圧する膨張弁と、冷媒と室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器とを有する室内機ユニットとを前記空気調和装置として備え、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップに基づいて、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を制御する運転制御を実行する運転制御部を備えたハイブリッド空調システム、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、施設の空調を行う空気調和装置として、エンジンを駆動源とするエンジン駆動式のヒートポンプ（以下、ＧＨＰと略称する場合がある）と、電動機を駆動源とする電気駆動式のヒートポンプ（以下、ＥＨＰと略称する場合がある）とを備えたハイブリッド式の空気調和装置が知られている（特許文献１を参照）。
ＧＨＰは、運転の際にエンジンの排熱が発生するため、例えば、室外熱交換器に着霜するほど外気温度が低い場合等には、当該排熱を用いる等して除霜運転ができるため、低温立ち上がり性が高い。また、駆動源としてエンジンを用いるためＥＨＰに比して節電性が高いというメリットがある。一方で、低負荷における運転効率が低く、低負荷での省エネ性は高いとは言えない。
ＥＨＰは、低負荷での運転効率がＧＨＰに比べ高く、低負荷での省エネ性に優れている。一方で、運転の際に排熱がほとんど発生しないため、ＧＨＰの如く低温時における除霜運転を行うことができず、低温立ち上り性は高いとは言えない。また、電動機を駆動源とし、運転に際して電力を消費することから、ＧＨＰに比べ節電性が高いとも言えない。
【０００３】
そこで、上記ハイブリッド式の空気調和装置では、ＧＨＰとＥＨＰの優れた点を取り入れるべく、空調負荷率毎にＧＨＰとＥＨＰとの運転容量比率を設定した運転制御マップに従って夫々の運転を制御する運転制御部が設けられている。
当該運転制御マップでは、例えば、図２に示すように、低負荷において省エネ性が高いＥＨＰの運転容量比率を高くすると共に、負荷率が高くなるに従って、節電性や総合効率の高いＧＨＰの運転容量比率を高くする設定となっている。
また、図示は省略するが、例えば、上述の如く、外気温度が室外熱交換器に着霜する程度に低い場合等には、運転制御部は、例外的に、上述の運転制御マップに従わずに、ＧＨＰのみを運転させ、ＧＨＰの排熱を用いる等して除霜運転を実行する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上述した運転制御マップにおいて、全運転容量比率をＧＨＰが占めるとき（図２では、空調負荷率が３０％のとき）と全運転容量比率をＥＨＰが占めるとき（図２では、空調負荷率が２０％のとき）との間で、空調負荷率を変動する場合、運転制御部は、ＧＨＰ及びＥＨＰの何れか一方の起動処理を実行し、且つＧＨＰ及びＥＨＰの何れか他方の停止処理を実行する。
ここで、ＥＨＰ及びＧＨＰは、起動処理を開始してから、所望の出力を発揮するまでに一定の時間を要するため、従来のハイブリッド式の空気調和装置にあっては、図５に示すように、ＧＨＰとＥＨＰとの双方が停止する時間帯（図５で、Ｔ１で示す時間帯）が発生し、当該時間帯及びその時間帯から連続する一定期間（図５で、Ｔ２で示す時間帯）にあっては、室内熱交換器からの空調用空気の吹出温度が目標温度から乖離する（例えば、冷房運転時の場合には吹出温度が目標温度よりも高くなり、暖房運転時の場合には吹出温度が目標温度よりも低くなる）こととなり、使用者の使用感を損ねる虞があった。
更には、空調用空気の吹出温度の目標温度から乖離する場合、運転制御部は、その後の運転制御において、吹出温度が目標温度となるようＧＨＰ或いはＥＨＰの空調出力を増加させるため、不要なエネルギを消費することとなり、省エネ性の観点から改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調負荷率の変動によるＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットの切り換え時において、快適性が低下することを防止すると共に、省エネ性を高め得るハイブリッド空調システム、及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためのハイブリッド空調システムは、
冷媒が循環する冷媒循環路と、当該冷媒循環路にて冷媒を減圧する膨張弁と、
前記冷媒循環路に設けられ、エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と前記施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、冷媒と前記施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器とを有する室内機ユニットとを空気調和装置として備え、
前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップに基づいて、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を制御する運転制御を実行する運転制御部とを備えたハイブリッド空調システムであって、その特徴構成は、
前記運転制御部は、前記運転容量比率の変更に伴って、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理を実行し、且つ前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか他方の停止処理を実行する場合、前記起動処理の開始時点より後に前記停止処理を開始する点にある。
【０００８】
上記目的を達成するためのハイブリッド空調システムの制御方法は、
冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路に設けられ、エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを有するＧＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と前記施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを有するＥＨＰ室外機ユニットと、
前記冷媒循環路に設けられ、冷媒を減圧する膨張弁と、冷媒と前記施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器とを有する室内機ユニットとを空気調和装置として備え、
前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップに基づいて、前記ＧＨＰ室外機ユニットと前記ＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を制御する運転制御を実行する運転制御部とを備えたハイブリッド空調システムの制御方法であって、その特徴構成は、
前記運転容量比率の変更に伴って、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理を実行し、且つ前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか他方の停止処理を実行する場合、前記起動処理の開始時点より後に前記停止処理を開始する点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、ＧＨＰとＥＨＰのハイブリッド式の空調システムにおいて、運転制御部が、運転容量比率の変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理を実行し、且つＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの何れか他方の停止処理を実行する場合、起動処理の開始時点より後に停止処理を開始するから、少なくともＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットとの双方が停止状態（出力が零の状態）となる時間を短縮することができ（より好ましくは、双方が停止状態となる時間をなくすことができ）、室内熱交換器からの空調用空気の吹出温度の目標温度からの乖離を抑制でき、快適性が低下することを防止できる。
更に、空調用空気の吹出温度の目標温度からの乖離を抑制できるため、それに伴いＧＨＰ室外機ユニット又はＥＨＰ室外機ユニットの空調出力を従来技術の如く増加させる必要がなくなり、省エネ性を高めることができる。
以上より、空調負荷率の変動によるＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットの切り換え時において、快適性が低下することを防止すると共に、省エネ性を高め得るハイブリッド空調システム、及びその制御方法を実現できる。
【００１０】
ハイブリッド空調システムの更なる特徴構成は、
前記運転制御部は、前記起動処理の開始時点から所定待機時間が経過した後に前記停止処理を開始するものであり、且つ、
前記ＥＨＰ室外機ユニットの前記起動処理の開始時点から前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記停止処理の開始時点までの前記所定待機時間としてのＧＨＰ待機時間を、前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記起動処理の開始時点から前記ＥＨＰ室外機ユニットの前記停止処理の開始時点までの前記所定待機時間としてのＥＨＰ待機時間よりも短く設定する点にある。
【００１１】
通常、ＥＨＰ室外機ユニットの起動処理では、エンジン冷却水を圧送する冷却水ポンプの回転数の確認や、エンジン冷却水の温度の確認等に伴う処理が必要ないため、それらの実行に伴う時間分だけ、ＥＨＰ室外機ユニットの起動時間が、ＧＨＰ室外機ユニットの起動時間に比べ短くなる。
上記特徴構成によれば、ＥＨＰ室外機ユニットの起動処理が開始した後にＧＨＰ室外機ユニットの停止処理を開始するまでの所定待機時間としてのＧＨＰ待機時間を、ＧＨＰ室外機ユニットの起動処理が開始した後にＥＨＰ室外機ユニットの停止処理を開始するまでの所定待機時間としてのＥＨＰ待機時間よりも短く設定することで、ＧＨＰ待機時間が不必要に長くなることを避けることができる。
即ち、上記特徴構成によれば、ＧＨＰ待機時間とＥＨＰ待機時間との夫々を、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニット夫々の実際の運転形態に合わせた状態で設定するから、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの双方が停止状態となる時間が発生することを防止できると共に、不必要にＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの双方が起動状態となる時間が発生することが防止できる。結果、ＧＨＰ室外機ユニットの起動処理が開始した後にＥＨＰ室外機ユニットの停止処理をする場合と、ＥＨＰ室外機ユニットの起動処理が開始した後にＧＨＰ室外機ユニットの停止処理をする場合との何れの場合でも、室内熱交換器からの空調用空気の吹出温度と目標温度との乖離を低減できる。
【００１２】
ハイブリッド空調システムの更なる特徴構成は、
前記起動処理は、前記ＧＨＰ室外機ユニット又は前記ＥＨＰ室外機ユニットの予備動作を実行する予備動作処理を最初に実行するものであり、
前記空調負荷率の過去の経時的な変動履歴を記憶する記憶部を備え、
前記記憶部に記憶される前記空調負荷率の前記変動履歴に基づいて、前記運転制御部が前記運転容量比率の変更に伴って前記起動処理を実行し且つ前記停止処理を実行するときの前記起動処理の開始予測時点を予測する起動処理開始時点予測部を備え、
前記運転制御部は、前記起動処理開始時点予測部にて予測された前記起動処理の前記開始予測時点よりも前に、前記起動処理にて起動される前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の前記予備動作処理を少なくとも完了させる点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、起動処理開始時点予測部による起動処理の開始予測時点の予測が適切である場合、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の起動処理が実行される前に、起動処理に伴う処理である予備動作処理が完了することになるから、ＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットとの双方が停止状態（出力が零の状態）となる時間を従来に比べて短くでき、室内熱交換器からの空調用空気の吹出温度の目標温度からの乖離を抑制でき、快適性が低下することを防止できる。
【００１４】
これまで説明してきたハイブリッド空調システムは、
前記運転制御部は、前記起動処理開始時点予測部にて予測された前記起動処理の前記開始予測時点よりも前に、前記起動処理にて起動される前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの何れか一方の前記起動処理を完了させることが好ましい。
【００１５】
当該制御を実行することにより、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの双方が停止状態となるリスクを、より一層低減できる。
【００１６】
これまで説明してきたハイブリッド空調システムは、
前記運転制御部は、前記運転容量比率の変更に伴って前記起動処理を実行し且つ前記停止処理を実行する場合、前記ＧＨＰ室外機ユニット及び前記ＥＨＰ室外機ユニットの少なくとも何れか一方の運転容量が零より大きい状態が維持されるように、前記停止処理を開始することが好ましい。
【００１７】
当該制御を実行することにより、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの少なくとも一方は、常に運転状態にある（出力が零より大きい状態にある）から、空調用空気の吹出温度の目標温度からの乖離を、より一層低減できる。
【００１８】
これまで説明してきたハイブリッド空調システムにおいては、
前記ＧＨＰ室外機ユニットの前記起動処理は、少なくとも、
前記エンジンのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプの起動と、前記ＧＨＰ室外熱交換器に設けられる室外機ファンの起動とを含む初期起動処理と、
前記冷却水ポンプの回転数の確認、前記エンジン冷却水の温度の確認、及び前記冷媒循環路を循環する冷媒の圧力の確認を含む確認処理と、
前記エンジンへ燃料を供給する燃料供給路を開閉する電磁弁を開動作して、前記エンジンを点火駆動する点火駆動処理とを含むものであり、
前記ＥＨＰ待機時間は、少なくとも前記初期起動処理と前記確認処理と前記点火駆動処理とにかかる時間に基づいて決定されることが好ましい。
【００１９】
更に好ましくは、ＥＨＰ待機時間は、初期動作処理と確認処理と点火駆動処理のすべてにかかる時間よりも長いことが好ましい。
【００２０】
これまで説明してきたハイブリッド空調システムにおいては、
前記起動処理にて前記ＧＨＰ室外機ユニットが起動される場合、
前記予備動作処理は、少なくとも、
前記エンジンのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプの起動と、前記ＧＨＰ室外熱交換器に設けられる室外機ファンの起動とを含む初期起動処理と、
前記冷却水ポンプの回転数の確認、前記エンジン冷却水の温度の確認、及び前記冷媒循環路を循環する冷媒の圧力の確認を含む確認処理とを含む処理であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るハイブリッド空調システムの概略構成図である。
【図２】運転制御マップの一例を示すものであり、空調負荷率毎のＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットとの運転容量比率を示すグラフ図である。
【図３】第１実施形態に係るＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの運転容量比率の経時変化を示すグラフ図である。
【図４】第２実施形態に係るＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの運転容量比率の経時変化を示すグラフ図である。
【図５】従来技術に係るＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニットの運転容量比率の経時変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態に係るハイブリッド空調システム１００、及びその制御方法は、空調負荷率の変動によるＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットの切り換え時において、快適性が低下することを防止すると共に、省エネ性を高め得るものである。
以下、図面に基づいて説明する。
【００２３】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るハイブリッド空調システム１００は、図１に示すように、電気事業者Ｐから電力の供給を受ける空気調和装置２０と、その運転を制御する運転制御部としての制御装置Ｓとを備えている。
【００２４】
空気調和装置２０は、図示しない施設の内部を空調するものであり、基本的な構成として、冷媒が循環する冷媒循環路Ｃと、ＧＨＰ室外機ユニット３０と、ＥＨＰ室外機ユニット４０と、室内機ユニット６０ａ、６０ｂとを備えて構成されている。
ＧＨＰ室外機ユニット３０は、冷媒循環路Ｃに設けられエンジンＥを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機３５と、冷媒と施設の外の空気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器３６とを有し、ＧＨＰ制御部３１にてその運転が制御される。
尚、図示は省略するが、エンジンＥは、燃料ガスを供給する燃料供給路を開閉する電磁弁と、冷却水循環路と、当該冷却水循環路にエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプと、冷却水循環路を循環するエンジン冷却水の温度（例えば、エンジンジャケット出口の温度）を計測する温度計とを備えて構成されており、ＧＨＰ室外機ユニット３０内の冷媒循環路Ｃには、循環する冷媒の圧力（例えば、エンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力）を計測する圧力計が備えられている。
【００２５】
ＥＨＰ室外機ユニット４０は、冷媒循環路Ｃに設けられ、モータＭ（電動機の一例）を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機４５と、冷媒を施設の外の空気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器４６とを有し、ＥＨＰ制御部４１にてその運転が制御される。
尚、図示は省略するが、ＥＨＰ室外機ユニット４０内の冷媒循環路Ｃには、循環する冷媒の電気駆動式圧縮機４５の出口の圧力を計測する圧力計が備えられている。
【００２６】
室内機ユニット６０ａは、冷媒循環路Ｃに設けられ、冷媒を減圧する膨張弁２１と、冷媒と施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器２２とを有する。
同様に、室内機ユニット６０ｂは、冷媒循環路Ｃに設けられ、冷媒を減圧する膨張弁２３と、冷媒と施設の室内の空気とを熱交換させる室内熱交換器２４とを有する。
【００２７】
冷媒循環路Ｃは、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の夫々から送出された冷媒を合流した後、複数の室内機ユニット６０ａ、６０ｂに対して並列に冷媒を通流させ、複数の室内機ユニット６０ａ、６０ｂを通流後の冷媒を合流した後、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の夫々に対して、並列に冷媒を返送可能に配設されている。
【００２８】
空気調和装置２０は、ＧＨＰ室外機ユニット３０での冷媒の循環方向を切り替える第１四方弁３４（弁体の一例）が設けられ、ＥＨＰ室外機ユニット４０での冷媒の循環方向を切り替える第２四方弁４４（弁体の一例）が設けられ、これらの第１四方弁３４と第２四方弁４４を対応して切り換え制御して、冷媒の循環状態を切り換え、暖房運転と冷房運転とを切り換え可能に構成されている。
【００２９】
電気事業者Ｐから供給される電力は、電力線Ｄにより、施設の各電力負荷へ供給されるように構成されている。施設が電気事業者Ｐから電力線Ｄを介して受電する実際の受電電力は、受電電力測定部１０を用いて測定される。また、施設によって消費される電力（電力デマンド）は電力デマンド測定部１１により測定される。
【００３０】
空気調和装置２０は、施設の電力デマンドが、単位時間（例えば、３０分）あたりでの契約電力を超えないように、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０とが制御装置Ｓにてデマンド制御される。尚、契約電力は、例えば、昨年の所定時間における電力使用量のうち最大の値が設定され、契約電力が高いほど、電気事業者Ｐに支払う基本料金が高く設定されるものである。更に、施設の管理者（施設の電気料金を電気事業者へ支払う者）は、所定時間において施設の電力デマンドが契約電力を超えた場合、ペナルティとして違約金を支払う契約を、電気事業者Ｐとの間で交わしている。
【００３１】
制御装置Ｓは、記憶部（図示せず）において、デマンドレベル（契約電力よりも低い複数のレベル）毎に記憶され、且つ運転容量比率が空調負荷率に応じて規定される運転制御マップ（図２に例示するマップ）に従って、ＧＨＰ室外機ユニット３０とＥＨＰ室外機ユニット４０との運転容量比率を制御する。
当該運転制御マップは、例えば、図２に示すように、低負荷率においては、省エネ性が高いＥＨＰ室外機ユニット４０の運転容量比率を高くする（図２で、空調負荷率が２０％以下の低負荷率においては、１００％ＥＨＰで負荷を賄っている）と共に、負荷率が高くなるに従って、節電性や総合効率の高いＧＨＰ室外機ユニット３０の運転容量比率を高くする設定となっている。
以下、図２に示す運転制御マップを例として、説明する。
【００３２】
さて、上述した運転制御マップにおいて、全運転容量比率をＧＨＰ室外機ユニット３０が占めるとき（図２では、空調負荷率が３０％のとき）と、全運転容量比率をＥＨＰ室外機ユニット４０が占めるとき（図２では、空調負荷率が２０％のとき）との間で、空調負荷率が変動する場合、制御装置Ｓは、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか一方の起動処理を実行し、且つＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか他方の停止処理を実行する。
ここで、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０は、起動処理を開始してから、所望の出力を発揮するまでに一定の時間を要するため、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の双方が停止する時間帯が比較的長くなる虞があり、当該時間帯にあっては、室内熱交換器２２、２４からの空調用空気の吹出温度が目標温度から乖離する。
【００３３】
そこで、当該実施形態に係るハイブリッド空調システム１００にあっては、制御装置Ｓは、運転容量比率（空調負荷率）の変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか一方の起動処理を実行し、且つＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか他方の停止処理を実行する場合、起動処理の開始時点より後に停止処理を開始する。
例えば、制御装置Ｓが、図２に示す運転制御マップに従って、図３に示すように、空調負荷率が２０％から３０％へ変更され、更にその後、空調負荷率が３０％から２０％へ変更される場合を考える。
このとき、制御装置Ｓは、図３に示すように、空調負荷率の２０％から３０％への変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理及びＥＨＰ室外機ユニット４０の停止処理を実行する場合、ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理の開始時点（図３でｔａで示す時点）より後に、ＥＨＰ室外機ユニット４０の停止処理を開始（図３でｔｂで示す時点に開始）する。
更に、その後、制御装置Ｓは、空調負荷率の３０％から２０％への変更に伴って、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理及びＧＨＰ室外機ユニット３０の停止処理を実行する場合、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理の開始時点（図３でｔｃで示す時点）より後に、ＧＨＰ室外機ユニット３０の停止処理を開始（図３でｔｄで示す時点に開始）する。
【００３４】
これにより、制御装置Ｓは、運転容量比率（空調負荷率）の変更に伴って起動処理を実行し且つ停止処理を実行する場合、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の少なくとも何れか一方の運転容量が零より大きい状態が維持されるように、停止処理を開始することになる。制御装置Ｓは、当該制御を実行することで、空調用空気の吹出温度が目標温度（図３では、約２２〜２３℃）から乖離することを抑制できる。
【００３５】
制御装置Ｓは、起動処理の開始時点から所定待機時間が経過した後に停止処理を開始するものである。
そこで、ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理の開始時点（図３でｔａで示す時点）からＥＨＰ室外機ユニット４０の停止処理の開始時点（図３でｔｂで示す時点）までの間のＥＨＰ待機時間（所定待機時間の一例：図３でＴ３）、及びＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理の開始時点（図３でｔｃで示す時点）からＧＨＰ室外機ユニット３０の停止処理の開始時点（図３でｔｄで示す時点）までの間のＧＨＰ待機時間（所定待機時間の一例：図３でＴ４）につき、説明を追加する。
ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理は、エンジンＥのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプ（図示せず）の起動、ＧＨＰ室外熱交換器３６に設けられる室外機ファンの起動、及びＧＨＰ室外機ユニットに設けられる第１四方弁３４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷却水ポンプの回転数の確認、冷却水循環路でエンジンＥのジャケットの出口の温度計にて計測されるエンジン冷却水の温度の確認、及び冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認とを含む確認処理と、エンジンＥへ燃料ガスを供給する燃料供給路（図示せず）を開閉する電磁弁（図示せず）を開動作して、エンジンＥを点火駆動する点火駆動処理とを含むものである。
そこで、ＥＨＰ待機時間（所定待機時間の一例：図３でＴ３）は、少なくとも初期起動処理と確認処理と点火駆動処理とにかかる時間に基づいて決定され、制御装置Ｓは、図示しない記憶部に予め記憶するＥＨＰ待機時間に基づいて、起動処理及び停止処理を実行する。
尚、ＥＨＰ待機時間は、ＧＨＰ室外機ユニット３０の出力が発揮された時点（出力が零を超えた時点）以降に、ＥＨＰ室外機ユニット４０の停止処理を開始する観点からは、初期起動処理と確認処理と点火駆動処理とにかかる時間よりも長く設定されることが好ましい。
【００３６】
一方、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理は、ＥＨＰ室外機ユニット４０に設けられる第２四方弁４４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認を含む確認処理と、モータＭの駆動を開始する駆動開始処理とを含むものである。
そこで、ＧＨＰ待機時間（所定待機時間の一例：図３でＴ４）は、少なくとも初期起動処理と確認処理と駆動開始処理とにかかる時間に基づいて決定され、制御装置Ｓは、図示しない記憶部に予め記憶するＧＨＰ待機時間に基づいて、起動処理及び停止処理を実行する。
尚、ＧＨＰ待機時間は、ＥＨＰ室外機ユニット４０の出力が発揮された時点（出力が零を超えた時点）以降に、ＧＨＰ室外機ユニット３０の停止処理を開始する観点からは、初期起動処理と確認処理と駆動開始処理とにかかる時間よりも長く設定されることが好ましい。
【００３７】
ここで、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理は、ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理に比べ、エンジン冷却水に関連する処理（即ち、エンジンＥのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプの起動、冷却水ポンプの回転数の確認、及び冷却水循環路でエンジンＥのジャケットの出口の温度計にて計測されるエンジン冷却水の温度の確認等）がない分だけ短くすることができる。
そこで、当該実施形態に係る記憶部は、ＧＨＰ待機時間（図３でＴ４）をＥＨＰ待機時間（図３でＴ３）よりも短く設定する形態で、ＧＨＰ待機時間及びＥＨＰ待機時間の双方を記憶している。
より好ましくは、記憶部は、ＧＨＰ待機時間をＥＨＰ待機時間よりも、上記エンジン冷却水に関連する処理にかかる時間以上短く設定する形態で、ＧＨＰ待機時間及びＥＨＰ待機時間の双方を記憶している。
【００３８】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態にあっては、制御装置Ｓが、運転制御マップに基づいてＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の運転容量比率の変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか一方の起動処理と、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか他方の停止処理とを実行する場合に、起動処理の開始時点より後に停止処理を開始する例を示した。
当該第２実施形態にあっては、制御装置Ｓは、空調負荷率の過去の経時的な変動履歴に基づいて、起動処理及び停止処理を実行するものである。更に、当該第２実施形態にあっては、起動処理は、ＧＨＰ室外機ユニット３０又はＥＨＰ室外機ユニット４０の予備動作を実行する予備動作処理を最初に実行するものである。
尚、当該第２実施形態に係るハイブリッド空調システム１００は、基本的な構成については、上述した第１実施形態に係るハイブリッド空調システム１００と同一であるので、以下では、同一の構成については説明を割愛し、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
【００３９】
第２実施形態に係るハイブリッド空調システム１００の制御装置Ｓは、空調負荷率の過去の経時的な変動履歴を記憶する記憶部（図示せず）と、当該記憶部に記憶される空調負荷率の変動履歴に基づいて、運転制御部が運転容量比率（空調負荷率）の変更に伴って起動処理を実行し且つ停止処理を実行するときの起動処理の開始予測時点（図４でｔｅ）を予測する起動処理開始時点予測部（図示せず）と、起動処理開始時点予測部にて予測された起動処理の開始予測時点よりも前（図４でｔｇで示す時点）に、起動処理にて起動されるＧＨＰ室外機ユニット３０又はＥＨＰ室外機ユニット４０の予備動作処理を少なくとも完了させる運転制御部（図示せず）とを備えている。
【００４０】
例えば、ハイブリッド空調システム１００が備えられる比較的大型のビル等の施設にあっては、所定期間（例えば、一日）を単位として、空調負荷率が経時的に同様の変動をする傾向がある。
そこで、記憶部は、所定期間を単位として、空調負荷率の過去の経時的な変動履歴を記憶し、起動処理開始時点予測部は、当該記憶部に記憶される空調負荷率の過去の経時的な変動履歴に基づいて、運転制御部が運転容量比率の変更に伴って起動処理を実行し且つ停止処理を実行するときの起動処理の開始予測時点を予測する。
ここで、起動処理開始時点予測部は、例えば、複数の所定期間に亘る空調負荷率の過去の経時的な変動履歴から起動処理の開始予測時点を予測しても構わない。
具体的には、起動処理開始時点予測部は、カレンダーに照らし合わせて曜日を判別し、休日の空調負荷率の推移、平日の空調負荷率の推移を、空調負荷率の過去の経時的な変動履歴として、当日の空調負荷率の推移を予測し、それに基づいて、起動処理の開始予測時点を予測しても構わない。
また、起動処理開始時点予測部は、昨年の同時期の空調負荷率の推移を、空調負荷率の過去の経時的な変動履歴として、当日の空調負荷率の推移を予測し、それに基づいて、起動処理の開始予測時点を予測しても構わない。
更に、起動処理開始時点予測部は、外気温度の変動に基づいて、当日の空調負荷率の予測値を補正する制御を採用しても構わない。
【００４１】
運転制御部は、起動処理開始時点予測部にて予測された起動処理の開始予測時点よりも前に、起動処理にて起動されるＧＨＰ室外機ユニット３０又はＥＨＰ室外機ユニット４０の予備動作処理を少なくとも完了させる。
より好ましくは、運転制御部は、起動処理開始時点予測部にて予測された起動処理の開始予測時点よりも前に、起動処理にて起動されるＧＨＰ室外機ユニット３０又はＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理を完了させる。
【００４２】
ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理は、エンジンＥのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプ（図示せず）の起動、ＧＨＰ室外熱交換器３６に設けられる室外機ファンの起動、及びＧＨＰ室外機ユニットに設けられる第１四方弁３４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷却水ポンプの回転数の確認、冷却水循環路でエンジンＥのジャケットの出口の温度計にて計測されるエンジン冷却水の温度の確認、及び冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認とを含む確認処理と、エンジンＥへ燃料ガスを供給する燃料供給路（図示せず）を開閉する電磁弁（図示せず）を開動作して、エンジンＥを点火駆動する点火駆動処理とを含むものである。
ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理を実行する場合、上述した予備動作処理は、少なくとも、初期起動処理を含むものである。尚、初期起動処理に加えて確認処理も含むものとしても構わない。
【００４３】
一方、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理は、ＥＨＰ室外機ユニットに設けられる第２四方弁４４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認を含む確認処理と、モータＭを駆動する駆動処理とを含むものである。
ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理を実行する場合、上述した予備動作処理は、少なくとも、初期起動処理を含むものである。尚、初期起動処理に加えて確認処理も含むものとしても構わない。
【００４４】
以上の制御により、運転制御部が、運転容量比率の変更に伴って、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか一方の起動処理の開始時点（図４でｔｇで示す時点よりも前の時点）よりも、ＧＨＰ室外機ユニット３０及びＥＨＰ室外機ユニット４０の何れか他方の停止処理の開始時点（図４でｔｆで示す時点）が早くなる虞を低減できる。
【００４５】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態にあっては、ＧＨＰ室外機ユニット３０の起動処理は、エンジンＥのエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプ（図示せず）の起動、ＧＨＰ室外熱交換器３６に設けられる室外機ファンの起動、及びＧＨＰ室外機ユニットに設けられる第１四方弁３４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷却水ポンプの回転数の確認、冷却水循環路でエンジンＥのジャケットの出口の温度計にて計測されるエンジン冷却水の温度の確認、及び冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認とを含む確認処理と、エンジンＥへ燃料ガスを供給する燃料供給路（図示せず）を開閉する電磁弁（図示せず）を開動作して、エンジンＥを点火駆動する点火駆動処理とを含むものである例を示した。
しかしながら、暖房運転又は冷房運転が維持される場合で、第２四方弁４４の位置だしを行う必要がない場合、初期起動処理において、第２四方弁４４の位置だしを省略しても構わない。
【００４６】
（２）上記実施形態にあっては、ＥＨＰ室外機ユニット４０の起動処理は、ＥＨＰ室外機ユニットに設けられる第２四方弁４４（弁体の一例）の位置だしを含む初期起動処理と、冷媒循環路Ｃでエンジン駆動式圧縮機３５の出口の圧力計にて計測される冷媒圧力の確認を含む確認処理と、モータＭを駆動する駆動処理とを含むものである例を示した。
しかしながら、暖房運転又は冷房運転が維持される場合で、第２四方弁４４の位置だしを行う必要がない場合、初期起動処理を省略しても構わない。
【００４７】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のハイブリッド空調システム、及びその制御方法は、空調負荷率の変動によるＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットの切り換え時において、快適性が低下することを防止すると共に、省エネ性を高め得るハイブリッド空調システム、及びその制御方法として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
２０    ：空気調和装置
２１    ：膨張弁
２２    ：室内熱交換器
２３    ：膨張弁
２４    ：室内熱交換器
３０    ：ＧＨＰ室外機ユニット
３４    ：第１四方弁
３５    ：エンジン駆動式圧縮機
３６    ：ＧＨＰ室外熱交換器
４０    ：ＥＨＰ室外機ユニット
４４    ：第２四方弁
４５    ：電気駆動式圧縮機
４６    ：ＥＨＰ室外熱交換器
６０ａ  ：室内機ユニット
６０ｂ  ：室内機ユニット
１００  ：ハイブリッド空調システム
Ｃ      ：冷媒循環路
Ｅ      ：エンジン
Ｍ      ：モータ
Ｓ      ：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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