(57)【要約】【課題】低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器への着霜を好適に防止しながらも、室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止する。【解決手段】ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段Ｖｆｗ１及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段Ｖｆｗ２が暖房循環切換状態にあるときに、冷媒加熱機構を働かせて、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側で回収した熱をＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側で用いる熱共用暖房運転を実行する運転制御部Ｓを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環切換状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えると共に、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環切換状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムであって、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記膨張弁の出口の冷媒を前記エンジンのエンジン冷却水と熱交換する形態で加熱する第１サブエバポレーターを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記第１サブエバポレーターにて回収したエンジン冷却水の熱にて、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位で前記電気駆動式圧縮機の入口に導かれる冷媒を加熱する冷媒加熱機構を備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記冷媒加熱機構を働かせて、前記ＧＨＰ室外機ユニット側で回収した熱を前記ＥＨＰ室外機ユニット側で用いる熱共用暖房運転を実行する運転制御部を備えるハイブリッドヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する接続通流路と、当該接続通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記冷媒加熱機構は、前記接続通流路と前記オイル共有路と前記第２オイル通流路と前記流量制御弁と前記第２オイル開閉弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御すると共に、前記第２オイル開閉弁を開放状態に制御する請求項１に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記冷媒加熱機構は、前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路と、当該第３冷媒通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する請求項１記載のハイブリッドヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位で前記ＥＨＰ室外熱交換器をバイパスすると共に、バイパスした冷媒を前記第１サブエバポレーターに通流させるＥＨＰ室外熱交換器バイパス路と、
前記ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを備え、
前記冷媒加熱機構は、前記ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路と前記流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する請求項１記載のハイブリッドヒートポンプシステム。
【請求項５】
熱媒を循環する熱媒循環路と、当該熱媒循環路を循環する熱媒と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口の冷媒とを熱交換する第２サブエバポレーターと、熱媒循環路を循環する熱媒の流量を制御する流量制御弁とを備え、
前記熱媒循環路は、前記第１サブエバポレーターと前記第２サブエバポレーターとの間で熱媒を循環するものであり、
前記冷媒加熱機構は、前記熱媒循環路と前記流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する請求項１記載のハイブリッドヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記エンジン冷却水の冷却水温度を計測する温度センサを備え、
前記運転制御部は、前記温度センサにて計測される温度が高いほど、前記流量制御弁の開度を開き側へ制御する請求項２〜５の何れか一項に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。
【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、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えると共に、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプシステムとして、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ヒートポンプシステムが知られている（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、低温での立ち上がり性や暖房能力が高い。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、低温での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、運転に際して電動機等のモータを駆動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、上記ハイブリッドヒートポンプシステムでは、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。
【０００４】
さて、外気温度が極度に低いときに、暖房運転を実行する場合、室外熱交換器（ＥＨＰ側の室外熱交換器）に着霜する場合がある。このような場合、室外熱交換器への着霜を防止したり、霜取りを行うため、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、立ち上がり時、及び一定時間毎に、ＧＨＰとＥＨＰとの双方での冷媒循環状態を、冷房運転時の冷媒循環状態として、室外熱交換器を加熱する、所謂、除霜運転を実行する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、上述したような除霜運転を実行する場合、室内熱交換器にて熱を回収することになるため、室内へ比較的低温の冷媒が導かれ、室内の使用者に不快感を与えることがあり、必ずしも快適であるとは言えなかった。
【０００７】
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、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器に着霜が発生している場合であっても、暖房能力を維持して、従来の除霜運転の如く室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためのハイブリッドヒートポンプシステムは、
冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
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、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環切換状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えると共に、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環切換状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムであって、その特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記膨張弁の出口の冷媒を前記エンジンのエンジン冷却水と熱交換する形態で加熱する第１サブエバポレーターを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記第１サブエバポレーターにて回収したエンジン冷却水の熱にて、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位で前記電気駆動式圧縮機の入口に導かれる冷媒を加熱する冷媒加熱機構を備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記冷媒加熱機構を働かせて、前記ＧＨＰ室外機ユニット側で回収した熱を前記ＥＨＰ室外機ユニット側で用いる熱共用暖房運転を実行する運転制御部を備える点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、冷媒加熱機構が、ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも第１サブエバポレーターにて回収したエンジン冷却水の熱にて、ＥＨＰ冷媒循環路部位で電気駆動式圧縮機の入口に導かれる冷媒を加熱するから、第１サブエバポレーターにて加熱された冷媒を、電気駆動式圧縮機でも圧送する形態で、室内熱交換器及び膨張弁を通過した後に、室外熱交換器へ導くことができる。これにより、上記熱共用暖房運転では、例えば、ＥＨＰ室外熱交換器で着霜が発生し熱回収ができない状況であっても、ＥＨＰ室外機ユニットにて暖房運転を維持できる。
結果、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器に着霜が発生している場合であっても、暖房能力を維持して、従来の除霜運転の如く室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムを実現できる。
尚、本発明において、エンジン駆動式圧縮機の出口、電気駆動式圧縮機の出口という文言については、エンジン駆動式圧縮機又は電気駆動式圧縮機から吐出された冷媒が、ヒートポンプの主要構成（圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器）の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、膨張弁の出口という文言は、膨張弁を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、エンジン駆動式圧縮機の入口、電気駆動式圧縮機の入口という文言は、冷却水循環路の冷却水通流方向において直近でヒートポンプの主要構成を通過してから圧縮機までの間において、他のヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
【００１０】
ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する接続通流路と、当該接続通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記冷媒加熱機構は、前記接続通流路と前記オイル共有路と前記第２オイル通流路と前記流量制御弁と前記第２オイル開閉弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御すると共に、前記第２オイル開閉弁を開放状態に制御する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、ＧＨＰ室外機ユニットの第１サブエバポレーターにてエンジン冷却水の熱を回収した冷媒を、従来からＧＨＰ室外機ユニット側とＥＨＰ室外機ユニット側とのオイルバランスの際に用いられるオイル共有路及び第２オイル通流路を主要な流路として、電気駆動式圧縮機の入口へ導くから、追加する流路の少ない簡易な構成を維持しながらも、ＥＨＰ室外熱交換器での着霜時における暖房能力を維持できる。
更に、上記特徴構成によれば、ＧＨＰ室外ユニット側からＥＨＰ室外ユニット側への冷媒の還流に関し、ＧＨＰ冷媒循環路部位のエンジン駆動式圧縮機の入口の冷媒を、ＥＨＰ冷媒循環路部位の電気駆動式圧縮機の入口へ導くことで、冷媒の圧力バランスを崩すことなく、ヒートポンプとして適切な冷媒循環状態を維持できる。
【００１２】
ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記冷媒加熱機構は、前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路と、当該第３冷媒通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、ＧＨＰ室外機ユニットの第１サブエバポレーターにてエンジン冷却水の熱を回収した冷媒を、新たに設ける冷媒専用の流路である第３冷媒通流路を介して、電気駆動式圧縮機の入口へ導くから、例えば、先に説明したＧＨＰ室外機ユニット側とＥＨＰ室外機ユニット側とのオイルバランスの際に用いられるオイルの流路を用いて冷媒を還流しないため、上述の熱共用暖房運転を実行しているときに、オイルのバランス制御を同じタイミングで実行することができる。
【００１４】
ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位で前記ＥＨＰ室外熱交換器をバイパスすると共に、バイパスした冷媒を前記第１サブエバポレーターに通流させるＥＨＰ室外熱交換器バイパス路と、
前記ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを備え、
前記冷媒加熱機構は、前記ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路と前記流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、ＥＨＰ冷媒循環路部位を通流する冷媒の少なくとも一部を、ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路に通流する形態で加熱して、ＥＨＰ冷媒循環路部位へ還流させるから、上述した他の形態の如く、ＥＨＰ冷媒循環路部位を通流する冷媒が、ＧＨＰ冷媒循環路部位を通流することがない。このため、ＧＨＰ冷媒循環路部位の管内径を大きくする必要がなく、従来の構成を流用できる。
【００１６】
ハイブリッドヒートポンプシステムとしては、
熱媒を循環する熱媒循環路と、当該熱媒循環路を循環する熱媒と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口の冷媒とを熱交換する第２サブエバポレーターと、熱媒循環路を循環する熱媒の流量を制御する流量制御弁とを備え、
前記熱媒循環路は、前記第１サブエバポレーターと前記第２サブエバポレーターとの間で熱媒を循環するものであり、
前記冷媒加熱機構は、前記熱媒循環路と前記流量制御弁とを備えるものであり、
前記運転制御部は、前記冷媒加熱機構を働かせて前記熱共用暖房運転を実行するときに、前記流量制御弁を開放状態に制御する構成を採用しても構わない。
【００１７】
ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記エンジン冷却水の冷却水温度を計測する温度センサを備え、
前記運転制御部は、前記温度センサにて計測される温度が高いほど、前記流量制御弁の開度を開き側へ制御する点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、エンジン冷却水の冷却水温度を計測する温度センサを備え、当該温度センサにて計測されるエンジン冷却水の温度が高いほど、即ち、エンジンからの排熱回収量が多いほど、流量制御弁の開度を開き側へ制御して、ＥＨＰ側の暖房能力を調整することができる。即ち、エンジンの排熱量に追従する形態で、ＥＨＰ側の暖房能力を制御して、必要以上にＧＨＰ室外機ユニットからＥＨＰ室外機ユニットへ熱供給することを回避でき、エンジン排熱を、ＧＨＰ室外ユニットとＥＨＰ室外機ユニットでバランス良く、暖房の用に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて通常の暖房運転を実行している場合の概略構成図である
【図２】第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて熱共用暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図
【図３】第２実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて通常の暖房運転を実行している場合の概略構成図である
【図４】第２実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて熱共用暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図
【図５】第３実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて通常の暖房運転を実行している場合の概略構成図である
【図６】第３実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて熱共用暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図
【図７】別実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて熱共用暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００は、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器に着霜が発生している場合であっても、暖房能力を維持して、従来の除霜運転の如く室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるものに関する。
以下、図面に基づき当該ハイブリッドヒートポンプシステム１００の実施形態について説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
ハイブリッドヒートポンプシステム１００は、図１、２に示すように、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２が設けられる室内（図示せず）を空調するものであり、その運転を制御する運転制御部としての制御装置Ｓが設けられている。
ハイブリッドヒートポンプシステム１００は、図１に示すように、冷媒が循環する冷媒循環路Ｃ１と、室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２と、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵと、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵとを備える。
室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２は、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２を冷媒循環路Ｃ１としての室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃに設けて構成されている。
ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、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Ｃｐ１と、冷媒を膨張させる第１膨張弁Ｖｅ１（膨張弁の一例）と、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とを、冷媒循環路Ｃ１としてのＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａに設けて構成されている。
ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、電動機Ｍを駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機Ｃｐ２と、循環する冷媒を膨張させる第３膨張弁Ｖｅ３（膨張弁の一例）と、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２とを、冷媒循環路Ｃ１としてのＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂに設けて構成されている。
【００２２】
尚、当該第１実施形態では、冷媒循環路Ｃ１に手動弁Ｖｈ１、Ｖｈ２を備えると共に、後述するオイル共有路Ｌ３に手動弁Ｖｈ３、Ｖｈ４が備えられているが、ハイブリッドヒートポンプシステム１００が運転中にあっては、これらの手動弁Ｖｈ１〜Ｖｈ４は、常に開放状態が維持されている。
更に、図１〜４において、開放状態にある弁は白抜きとして図示し、閉止状態にある弁は塗り潰して図示している。
【００２３】
本明細書において、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口という文言についても、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１又は電気駆動式圧縮機Ｃｐ２から吐出された冷媒が、ヒートポンプの主要構成（圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器）の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、第１膨張弁Ｖｅ１及び第２膨張弁Ｖｅ２、及び第３膨張弁Ｖｅ３の出口という文言は、膨張弁を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口という文言は、冷媒循環路Ｃ１での冷媒の通流方向で、ヒートポンプの主要構成を通過してから圧縮機までの間において、他のヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２の出口という文言は、冷媒循環路Ｃ１において、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２の入口という文言は、冷媒循環路Ｃ１での冷媒の通流方向で直近のヒートポンプの主要構成を通過してから室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２までの間において、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
【００２４】
ＧＨＰ室外機ユニットＧＵに設けられるエンジンＥは、冷却水循環路Ｃ３と、当該冷却水循環路Ｃ３にてエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプＰと、冷却水循環路Ｃ３を循環する冷却水でエンジンＥの出口の冷却水の温度を計測する温度センサＳ１とを備えている。
【００２５】
ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、冷媒の循環状態を、暖房運転を行う暖房循環状態と冷房運転を行う冷房循環状態とで切り替える第１四方弁Ｖｆｗ１（ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段の一例）が設けられている。説明を追加すると、当該第１四方弁Ｖｆｗ１は、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２と第１膨張弁Ｖｅ１とＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１とＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１と第１膨張弁Ｖｅ１と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替える。
【００２６】
更に、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａには、第１四方弁Ｖｆｗ１が暖房循環状態にあるときに、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１及び第１膨張弁Ｖｅ１の双方をバイパスするバイパス路Ｌ１が設けられている。当該バイパス路Ｌ１は、当該バイパス路Ｌ１を通流する冷媒を膨張する第２膨張弁Ｖｅ２と、バイパス路Ｌ１を通流する冷媒と冷却水循環路Ｃ３を循環するエンジン冷却水とを熱交換するサブエバポレーターＥｘｓ（第１サブエバポレーターの一例）とを、暖房循環状態における冷媒の流れ方向で記載の順に備えている。
【００２７】
ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａでエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口において、液相の冷媒を分離して気相の冷媒を送出する第１気液分離装置ＶＬ１を備えると共に、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａでエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口において冷媒に含まれるオイルを分離する第１オイルセパレーターＯｓ１を備えている。
【００２８】
ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、冷媒の循環状態を、暖房運転を行う暖房循環状態と冷房運転を行う冷房循環状態とで切り替える第２四方弁Ｖｆｗ２（ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段の一例）が設けられている。説明を追加すると、当該第２四方弁Ｖｆｗ２は、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２と第３膨張弁Ｖｅ３とＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２とＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２と第３膨張弁Ｖｅ３と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替える。
【００２９】
ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂで電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口において、液相の冷媒を分離して気相の冷媒を送出する第２気液分離装置ＶＬ２を備えると共に、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂで電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口において冷媒に含まれるオイルを分離する第２オイルセパレーターＯｓ２を備えている。
【００３０】
当該第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵとＥＨＰ室外機ユニットＥＵとの間でオイルのバランスをとるべく、以下の構成を備えている。
即ち、第１オイルセパレーターＯｓ１にて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位（図示せず）と、第２オイルセパレーターＯｓ２にて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位（図示せず）とを連通接続するオイル共有路Ｌ３と、オイル共有路Ｌ３の第１オイルセパレーターＯｓ１の近傍流路部位とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口とを接続する第１オイル通流路Ｌ６と、当該第１オイル通流路Ｌ６を開閉する第１オイル開閉弁Ｖｏ１と、オイル共有路Ｌ３の第２オイルセパレーターＯｓ２の近傍流路部位とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口とを接続する第２オイル通流路Ｌ７と、当該第２オイル通流路Ｌ７を開閉する第２オイル開閉弁Ｖｏ２とを備えている。
【００３１】
オイル共有路Ｌ３には、第１オイルセパレーターＯｓ１と、オイル共有路Ｌ３と第１オイル通流路Ｌ６との接続部位との間において、オイル共有路Ｌ３と第１オイル通流路Ｌ６との接続部位から第１オイルセパレーターＯｓ１の側へのオイルの流れを禁止する第１逆止弁Ｖｒ１が設けられている。
同様に、オイル共有路Ｌ３には、第２オイルセパレーターＯｓ２と、オイル共有路Ｌ３と第２オイル通流路Ｌ７との接続部位との間において、オイル共有路Ｌ３と第２オイル通流路Ｌ７との接続部位から第２オイルセパレーターＯｓ２の側へのオイルの流れを禁止する第２逆止弁Ｖｒ２が設けられている。
【００３２】
更に、オイル共有路Ｌ３の第１オイルセパレーターＯｓ１と第１逆止弁Ｖｒ１との間と、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口とを接続する第３オイル通流路Ｌ８が設けられており、更に、当該第３オイル通流路Ｌ８には、第１オイルセパレーターＯｓ１から流出したオイルの圧力を降圧するキャピラリーチューブＬ８ａとが設けられている。当該第３オイル通流路Ｌ８を介して、第１オイルセパレーターＯｓ１で分離されたオイルが、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１へ補充される。
同様に、オイル共有路Ｌ３の第２オイルセパレーターＯｓ２と第２逆止弁Ｖｒ２との間と、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口とを接続する第４オイル通流路Ｌ９が設けられており、更に、当該第４オイル通流路Ｌ９には、第２オイルセパレーターＯｓ２から流出したオイルの圧力を降圧するキャピラリーチューブＬ９ａとが設けられている。当該第４オイル通流路Ｌ９を介して、第２オイルセパレーターＯｓ２で分離されたオイルが、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２へ補充される。
【００３３】
尚、当該第１実施形態にあっては、オイル共有路Ｌ３の第１オイルセパレーターＯｓ１の近傍流路部位とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口とを接続する接続通流路Ｌ１２と、当該接続通流路Ｌ１２を通流する冷媒の流量を制御する第６流量制御弁Ｖｓ６（流量制御弁の一例）とを備えている。
【００３４】
ここで、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口に関し、第１四方弁Ｖｆｗ１が暖房冷媒循環状態に切り換えられているときに、第１気液分離装置ＶＬ１、接続通流路Ｌ１２とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａとの接続部位、第１オイル通流路Ｌ６とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａとの接続部位、第３オイル通流路Ｌ８とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａとの接続部位が、冷媒の流れ方向で記載の順に設けられている。
【００３５】
尚、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口に関し、第２四方弁Ｖｆｗ２が暖房冷媒循環状態に切り換えられているときに、第２気液分離装置ＶＬ２、第２オイル通流路Ｌ７とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとの接続部位、第４オイル通流路Ｌ９とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとの接続部位が、冷媒の流れ方向で記載の順に設けられている。
【００３６】
運転制御部としての制御装置Ｓは、第１オイル開閉弁Ｖｏ１と第２オイル開閉弁Ｖｏ２の開閉タイミングを制御して、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１と電気駆動式圧縮機Ｃｐ２とのオイルバランスを制御するオイルバランス制御運転を実行する。
説明を追加すると、例えば、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側にてオイルが余剰でＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側にてオイルが不足している場合、制御装置Ｓは、第１オイル開閉弁Ｖｏ１を閉止状態とすると共に、第２オイル開閉弁Ｖｏ２を開放状態とする。これにより、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口の高圧が第１オイルセパレーターＯｓ１に付加されることにより、第１オイルセパレーターＯｓ１にて分離されたオイルが、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７を介して、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口へ導かれることとなる。
一方、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側にてオイルが余剰でＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側にてオイルが不足している場合、制御装置Ｓは、第２オイル開閉弁Ｖｏ２を閉止状態とすると共に、第１オイル開閉弁Ｖｏ１を開放状態とする。これにより、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口の高圧が第２オイルセパレーターＯｓ２に付加されることにより、第２オイルセパレーターＯｓ２にて分離されたオイルが、オイル共有路Ｌ３、第１オイル通流路Ｌ６を介して、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａのエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口へ導かれることとなる。
【００３７】
当該第１実施形態においては、複数（当該実施形態では、２つ）の室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２が、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて、互いに並列に冷媒を通流する状態で設けられている。
室内機ユニットＩＲＵ１は、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流する冷媒と空調用空気とを熱交換する室内熱交換器Ｅｘｉ１と、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて室内熱交換器Ｅｘｉ１の入口又は出口での冷媒の通流量を制御する第１流量制御弁Ｖｓ１とを備えている。
室内機ユニットＩＲＵ２は、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流する冷媒と空調用空気とを熱交換する室内熱交換器Ｅｘｉ２と、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて室内熱交換器Ｅｘｉ２の入口又は出口での冷媒の通流量を制御する第２流量制御弁Ｖｓ２とを備えている。
尚、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２は、冷房運転時には、膨張弁として機能する。
【００３８】
冷媒循環路Ｃ１は、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａ及びＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの夫々から送出された冷媒を第２接続部位Ｓｐ２で合流させた後、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流し、複数の室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２へ並列（空調負荷によっては何れか一方）に冷媒を通流させ、通流後の冷媒を第１接続部位Ｓｐ１で合流した後、分岐部位ＳＰ４を介してＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａ及びＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの夫々へ、冷媒を導くように配設されている。
【００３９】
さて、上記ハイブリッドヒートポンプシステム１００では、通常の暖房運転を実行する場合、運転制御部としての制御装置Ｓは、第１四方弁Ｖｆｗ１及び第２四方弁Ｖｆｗ２を暖房循環切換状態として、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１及び電気駆動式圧縮機Ｃｐ２を働かせる形態で、図１に示すように、冷媒を循環させる。
【００４０】
一方、外気温度が極度に低いときで、上記通常の暖房運転を実行するときには、特に、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２が着霜する場合がある。このような場合、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵでは、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２から熱を回収し難くなるため、暖房能力を発揮できなくなる。
そこで、当該第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、特に、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵでの暖房能力を担保するべく、制御装置Ｓが、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側にて回収した熱をＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側でも共用する熱共用暖房運転を実行する。
当該熱共用暖房運転にあっては、制御装置Ｓは、まずもって、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵにて、第２膨張弁Ｖｅ２を開き側に制御して、サブエバポレーターＥｘｓでの熱回収量を増加する。尚、制御装置Ｓは、例えば、冷却水循環路Ｃ３のエンジンＥの出口の冷媒温度（温度センサＳ１にて計測される温度）が、下限閾値（例えば、６０℃以上７０℃以下程度で決定される温度）以上である場合に、上記サブエバポレーターＥｘｓによる熱回収を実行する。
【００４１】
更に、制御装置Ｓは、上記熱共用暖房運転を実行する場合、図２に示すように、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２を開放状態とし、第６流量制御弁Ｖｓ６を開放状態でその開度を制御し、第２オイル開閉弁Ｖｏ２を開放状態とし、且つ第３膨張弁Ｖｅ３を閉じ側に制御する。
これにより、上記サブエバポレーターＥｘｓにてエンジンＥの排熱を回収した冷媒の一部は、接続通流路Ｌ１２、オイル共有路Ｌ３、及び第２オイル通流路Ｌ７を通流して、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２へ導かれ、当該電気駆動式圧縮機Ｃｐ２にて圧縮され吐出される形態で、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂを通流することになる。
当該制御により、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側の熱を、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵにて共用する熱共用暖房運転を実現でき、外気温が極度に低い場合等においても、暖房運転を良好に継続することができる。
【００４２】
即ち、当該第１実施形態においては、サブエバポレーターＥｘｓ、接続通流路Ｌ１２、第６流量制御弁Ｖｓ６、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７、及び第２オイル開閉弁Ｖｏ２が、少なくともサブエバポレーターＥｘｓにて回収したエンジン冷却水の熱にて、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂで電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口に導かれる冷媒を加熱する冷媒加熱機構として働くことになる。
【００４３】
因みに、制御装置Ｓは、通常の暖房運転時にあっては、エンジンＥの点火時期を、軸出力（圧縮機の駆動出力）が、排熱出力よりも優先となるように制御されている。
一方、制御装置Ｓは、上記熱共用暖房運転を実行しているときで、熱不足が発生する場合、例えば、エンジンＥの点火時期を遅角化する形態で、排熱出力が増加するように制御する。
【００４４】
尚、制御装置Ｓが、上記熱共用暖房運転を実行することにより、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１及びＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の蒸発圧力が低下すると共に及び蒸発温度が上昇し、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１及びＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２での更なる着霜の発生が抑制される。
【００４５】
因みに、制御装置Ｓは、熱共有暖房運転を実行している場合、温度センサＳ１にて計測されるエンジンＥの出口のエンジン冷却水の温度が高いほど、第６流量制御弁Ｖｓ６の開度を開き側へ制御する形態で、熱出力に回収熱量を追従させる。
尚、制御装置Ｓは、第１室内機ユニットＩＲＵ１、第２室内機ユニットＩＲＵ２の暖房出力については、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２の開度制御により実現する。
【００４６】
当該第１実施形態においては、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７、及び接続通流路Ｌ１２に冷媒が通流することになるため、通常のオイルバランス管に比べて、その管径が大径に構成されており、具体的には、空調能力が８５ｋＷ級のハイブリッドヒートポンプシステムで、ＧＨＰとＥＨＰの空調能力比が２：１の場合、オイル共有路Ｌ３及び第１オイル通流路Ｌ６及び第２オイル通流路Ｌ７は、１５．９ｍｍ以上２２．２ｍｍ以下に設定することが好ましく、接続通流路Ｌ１２は、２８．６ｍｍ以上３１．８ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００４７】
〔第２実施形態〕
上記第１実施形態にあっては、接続通流路Ｌ１２に加え、オイル共有路Ｌ３及び第２オイル通流路Ｌ７に冷媒を通流する形態で、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵの側の熱をＥＨＰ室外機ユニットＥＵにて共有して熱共用暖房運転を実行する構成例を示した。
当該第２実施形態にあっては、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵの側の熱をＥＨＰ室外機ユニットＥＵにて共有するための構成が異なり、接続通流路Ｌ１２及び第６流量制御弁Ｖｓ６を備えない別の構成を採用している。
以下、当該相違点について重点的に説明し、上記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すこととし、その説明を割愛する。因みに、当該第２実施形態にあっても、オイルを共有するためのオイル共有路Ｌ３は備えている。
【００４８】
当該第２実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、図３（通常の暖房運転）、図４（熱共用暖房運転）に示すように、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口（当該第２実施形態にあっては、第１気液分離装置ＶＬ１への冷媒流入部位）とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口（当該第２実施形態にあっては、第２気液分離装置ＶＬ２への冷媒流入部位）とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路Ｌ１０を備えている。
当該第３冷媒通流路Ｌ１０には、当該第３冷媒通流路Ｌ１０を通流する冷媒の流量を制御する第５流量制御弁Ｖｓ５（流量制御弁の一例）を備えると共に、当該第３冷媒通流路Ｌ１０を手動で開閉する手動弁Ｖｈ５、Ｖｈ６を備えている。当該手動弁Ｖｈ５、Ｖｈ６については、手動弁Ｖｈ１〜Ｖｈ４と同様に、ハイブリッドヒートポンプシステムが運転中は、常に、開放状態とされる。
【００４９】
制御装置Ｓは、図４に示すように、第１四方弁Ｖｆｗ１及び第２四方弁Ｖｆｗ２を暖房循環切換状態としている状態で、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２を開放状態とし、且つ第５流量制御弁Ｖｓ５を開放状態としてその開度を制御し、且つ第３膨張弁Ｖｅ３を閉じ側に制御して、熱共用暖房運転を実行する。
即ち、当該第２実施形態では、サブエバポレーターＥｘｓ、第３冷媒通流路Ｌ１０、及び第５流量制御弁Ｖｓ５が、冷媒加熱機構として働くことになる。
【００５０】
更に、当該第２実施形態にあっては、熱共用暖房運転において、冷媒が、第２オイル通流路Ｌ７及びオイル共有路Ｌ３を通流することはない。このため、制御装置Ｓは、熱共用暖房運転と同時にオイルバランス制御を実行可能に構成されている。
【００５１】
また、当該第２実施形態にあっては、上述したように、第２オイル通流路Ｌ７及びオイル共有路Ｌ３に冷媒が通流しない。このため、第２オイル通流路Ｌ７及びオイル共有路Ｌ３の流路径（具体的には、配管内径）を、第１実施形態の如く大径にせず、通常通りの流路径を採用している。
【００５２】
〔第３実施形態〕
当該第３実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵの側の熱をＥＨＰ室外機ユニットＥＵにて共有するための構成が異なり、第１実施形態に比べ、接続通流路Ｌ１２及び第６流量制御弁Ｖｓ６を備えない構成を採用している。
以下、当該相違点について重点的に説明し、上記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すこととし、その説明を割愛する。因みに、当該第３実施形態にあっても、オイルを共有するためのオイル共有路Ｌ３は備えている。
当該第３実施形態にあっては、図５（通常の暖房運転）、図６（熱共用暖房運転）に示すように、第１四方弁Ｖｆｗ１及び第２四方弁Ｖｆｗ２が暖房循環切換状態にあるときに、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂでＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２及び第３膨張弁Ｖｅ３をバイパスすると共に、バイパスした冷媒をサブエバポレーターＥｘｓに通流させるＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１と、当該ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１を通流する冷媒の流量を制御する第７流量制御弁Ｖｓ７（流量制御弁の一例）とを備えている。因みに、当該第７流量制御弁Ｖｓ７は、膨張弁の機能も有するものである。
【００５３】
制御装置Ｓは、図６に示すように、第１四方弁Ｖｆｗ１及び第２四方弁Ｖｆｗ２を暖房循環切換状態としている状態で、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２を開放状態とし、且つ第７流量制御弁Ｖｓ７を開放状態としてその開度を制御し、且つ第３膨張弁Ｖｅ３を閉じ側に制御して、熱共用暖房運転を実行する。
即ち、当該第３実施形態では、サブエバポレーターＥｘｓ、ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１、及び第７流量制御弁Ｖｓ７が、冷媒加熱機構として働くことになる。
【００５４】
更に、当該第３実施形態にあっては、熱共用暖房運転において、第１実施形態の如く、冷媒が、第１オイル通流路Ｌ６、第２オイル通流路Ｌ７、オイル共有路Ｌ３を通流することはない。このため、制御装置Ｓは、熱共用暖房運転と同時に上述のオイルバランス制御を実行可能に構成されている。
【００５５】
また、当該第３実施形態にあっては、上述したように、第２オイル通流路Ｌ７及びオイル共有路Ｌ３に、冷媒が通流しない。このため、第２オイル通流路Ｌ７及びオイル共有路Ｌ３の流路径（具体的には、配管内径）を、第１実施形態の如く大径にせず、通常通りの流路径を採用している。
【００５６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、サブエバポレーターＥｘｓは、暖房運転時において、ＧＨＰ冷媒循環路部位で、第１膨張弁Ｖｅ１及びＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１をバイパスするバイパス路Ｌ１に設けられている構成例を示した。
しかしながら、サブエバポレーターＥｘｓに係る構成は、当該構成に限定されず、例えば、暖房運転時において、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａで、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１との間の流路部位に設ける構成等を採用しても構わない。
【００５７】
（２）上記実施形態において、膨張弁は、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ及びＥＨＰ室外機ユニットＥＵに備える構成例を示したが、別に、室内機ユニットＩＲＵに備える構成を採用しても構わない。
【００５８】
（３）上記実施形態において、ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段の夫々は、四方弁により実現する構成例を示したが、夫々は、複数の開閉弁により切り換える構成を採用しても構わない。
【００５９】
（４）上記実３施形態において、ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１は、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２に加え第３膨張弁Ｖｅ３をもバイパスする構成を示した。
しかしながら、上記ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１は、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２のみをバイパスする構成を採用しても構わない。
また、当該ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１に第７流量制御弁Ｖｓ７を備えない構成を採用しても構わない。
これらの構成を採用した場合、ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとの接続部位には、ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路Ｌ１１とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとに導かれる冷媒の流量比を制御する三方流量制御弁（図示せず）備えることになる。
【００６０】
（５）本願にあっては、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵからＥＨＰ室外機ユニットＥＵの側へ熱を供給する場合に、熱媒を介して供給する構成も権利範囲に含むものである。
例えば、図７に示すように、熱媒を循環する熱媒循環路Ｌ１３と、当該熱媒循環路Ｌ１３にて熱媒を圧送するポンプＰと、熱媒循環路Ｌ１３を循環する熱媒の流量を制御する第８流量制御弁Ｖｓ８（流量制御弁の一例）と、当該熱媒循環路Ｌ１３を循環する熱媒とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口の冷媒とを熱交換する第２サブエバポレーターＥｘｓ２と、当該第２サブエバポレーターＥｘｓ２の入口の冷媒を膨張する第４膨張弁Ｖｅ４とを備える。更に、熱媒循環路Ｌ１３は、サブエバポレーターＥｘｓと第２サブエバポレーターＥｘｓ２との間で熱媒を循環するものであり、冷媒加熱機構は、熱媒循環路Ｌ１３と第８流量制御弁Ｖｓ８と第４膨張弁Ｖｅ４を備える。
そして、制御装置Ｓが、冷媒加熱機構を働かせて熱共用暖房運転を実行するときに、第８流量制御弁Ｖｓ８を開放状態に制御する。
【００６１】
（６）上記実施形態において、熱共用暖房運転では、第３膨張弁Ｖｅ３の開度を閉じ側に制御する構成例を示した。しかしながら、当該第３膨張弁Ｖｅ３の開度は、閉じ側に制御しなくても、本発明はその効果を発揮する。
【００６２】
（７）上記第１実施形態において、接続通流路Ｌ１２と、当該接続通流路Ｌ１２を通流する冷媒の流量を制御する第６流量制御弁Ｖｓ６（流量制御弁の一例）とを備え、第６流量制御弁Ｖｓ６を開放して、接続通流路Ｌ１２に冷媒を通流する形態で、熱共用暖房運転を実行する構成例を示した。
しかしながら、当該接続通流路Ｌ１２及び第６流量制御弁Ｖｓ６を備えない構成を採用しても構わない。
当該構成を採用する場合、熱共用暖房運転では、接続通流路Ｌ１２に代えて第１オイル通流路Ｌ６を用い、第６流量制御弁Ｖｓ６に替えて第１オイル開閉弁Ｖｏ１を採用しても構わない。この場合、第１オイル開閉弁Ｖｏ１として、流量調整機能を持たせた弁を採用することとなる。
【００６３】
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】
【００６４】
本発明のハイブリッドヒートポンプシステムは、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器に着霜が発生している場合であっても、暖房能力を維持して、従来の除霜運転の如く室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１００    ：ハイブリッドヒートポンプシステム
Ｃ１      ：冷媒循環路
Ｃ１ａ    ：ＧＨＰ冷媒循環路部位
Ｃ１ｂ    ：ＥＨＰ冷媒循環路部位
Ｃ１ｃ    ：室内側冷媒循環路部位
Ｃ３      ：冷却水循環路
Ｃｐ１    ：エンジン駆動式圧縮機
Ｃｐ２    ：電気駆動式圧縮機
ＥＵ      ：ＥＨＰ室外機ユニット
Ｅｘｉ１  ：室内熱交換器
Ｅｘｉ２  ：室内熱交換器
Ｅｘｏ１  ：ＧＨＰ室外熱交換器
Ｅｘｏ２  ：ＥＨＰ室外熱交換器
Ｅｘｓ    ：サブエバポレーター
ＧＵ      ：ＧＨＰ室外機ユニット
ＩＲＵ    ：室内機ユニット
Ｌ１      ：バイパス路
Ｌ１０    ：第３冷媒通流路
Ｌ１１    ：ＥＨＰ室外熱交換器バイパス路
Ｌ１２    ：接続通流路
Ｌ３      ：オイル共有路
Ｌ６      ：第１オイル通流路
Ｌ７      ：第２オイル通流路
Ｌ１２    ：接続通流路
Ｏｓ１    ：第１オイルセパレーター
Ｏｓ２    ：第２オイルセパレーター
Ｓ        ：制御装置
Ｓ１      ：温度センサ
Ｖｅ１    ：第１膨張弁
Ｖｅ２    ：第２膨張弁
Ｖｅ３    ：第３膨張弁
Ｖｆｗ１  ：第１四方弁
Ｖｆｗ２  ：第２四方弁
Ｖｏ２    ：第２オイル開閉弁
Ｖｓ５    ：第５流量制御弁
Ｖｓ６    ：第６流量制御弁
Ｖｓ７    ：第７流量制御弁
【図１】
2018155455.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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