(57)【要約】  【課題】  エンジンを冷却する冷却水の温度を適切に制御すること。  【解決手段】  室内熱交換器７と、エンジン４と、エンジン４から排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁１３と、第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁１４と、第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータ１５と、室内熱交換器７から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器１６と、エンジン４の動力を用いて第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサ２１とを備えている。室内熱交換器７は、第３冷媒を熱源として暖房する。エンジン４は、第３冷却水と第６冷却水と第７冷却水とにより冷却される。第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との変化は、第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との変化より鈍い。このとき、エンジン４を冷却する冷却水の温度のハンチングが小さい。  【選択図】図１
2005221124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房する室内熱交換器と、
動力を生成するエンジンと、
前記エンジンから排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁と、
前記第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁と、
前記第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータと、
前記室内熱交換器から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、前記第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器と、
前記動力を用いて前記第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサと、
前記第１三方弁を制御して前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率を変更する第１制御器と、
前記第２三方弁を制御して前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率を変更する第２制御器とを具備し、
前記室内熱交換器は、前記第３冷媒を熱源として暖房し、
前記エンジンは、前記第３冷却水と前記第６冷却水と前記第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却され、
前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率の変化は、前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率の変化より鈍い
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１制御器は、
前記混合冷却水の冷却水温度が所定冷却水温度より小さいときに、前記第３冷却水の流量が大きくなるように前記第１三方弁を制御し、
前記冷却水温度が前記所定冷却水温度より大きいときに、前記冷却水温度が目標温度になるように前記第１三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２制御器は、前記第２冷媒の温度が目標冷媒温度になるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２制御器は、前記第２冷媒の過熱度が目標過熱度になるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項５】
請求項３または請求項４のいずれかにおいて、
前記第２制御器は、前記エンジンのエンジン回転数の変化量が大きいほど前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率の変化量が大きくなるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれかにおいて、
前記第２制御器は、前記第３冷媒の圧力が所定の圧力より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれかにおいて、
前記第２制御器は、前記第３冷媒の温度が所定の冷媒温度より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項８】
請求項３〜請求項７のいずれかにおいて、
前記第２制御器は、前記第１冷却水の温度が所定の温度より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように前記第２三方弁を制御する
ガスヒートポンプエアコン。
【請求項９】
暖房する室内熱交換器と、
動力を生成するエンジンと、
前記エンジンから排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁と、
前記第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁と、
前記第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータと、
前記室内熱交換器から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、前記第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器と、
前記動力を用いて前記第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサとを備え、
前記室内熱交換器は、前記第３冷媒を熱源として暖房し、
前記エンジンは、前記第３冷却水と前記第６冷却水と前記第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却されるガスヒートポンプエアコンを運転するガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法であり、
前記第１三方弁を制御して前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率を変更するステップと、
前記第２三方弁を制御して前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率を変更するステップとを具備し、
前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率の変化は、前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率の変化より鈍い
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１三方弁は、
前記混合冷却水の冷却水温度が所定冷却水温度より小さいときに、前記第３冷却水の流量が大きくなるように制御され、
前記冷却水温度が前記所定冷却水温度より大きいときに、前記冷却水温度が目標温度になるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第２三方弁は、前記第２冷媒の温度が目標冷媒温度になるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第２三方弁は、前記第２冷媒の過熱度が目標過熱度になるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２のいずれかにおいて、
前記第２三方弁は、前記エンジンのエンジン回転数の変化量が大きいほど前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率の変化量が大きくなるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１４】
請求項１１〜請求項１３のいずれかにおいて、
前記第２三方弁は、前記第３冷媒の圧力が所定の圧力より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１５】
請求項１１〜請求項１４のいずれかにおいて、
前記第２三方弁は、前記第３冷媒の温度が所定の冷媒温度より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１６】
請求項１１〜請求項１５のいずれかにおいて、
前記第２三方弁は、前記第１冷却水の温度が所定の温度より大きいときに、前記第４冷却水の流量が大きくなるように制御される
ガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法。
【請求項１７】
暖房する室内熱交換器と、
動力を生成するエンジンと、
前記エンジンから排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁と、
前記第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁と、
前記第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータと、
前記室内熱交換器から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、前記第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器と、
前記動力を用いて前記第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサと、
前記第１三方弁を制御して前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率を変更する第１制御器と、
前記第２三方弁を制御して前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率を変更する第２制御器とを備え、
前記室内熱交換器は、前記第３冷媒を熱源として暖房し、
前記エンジンは、前記第３冷却水と前記第６冷却水と前記第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却されるガスヒートポンプエアコンにおけるガスヒートポンプエアコン運転方法であって、
前記ガスヒートポンプエアコンを運転するステップと、
前記ガスヒートポンプエアコンが運転中に前記混合冷却水がハンチングするときに、前記第４冷却水の流量と前記第５冷却水の流量との比率の変化が前記第２冷却水の流量と前記第３冷却水の流量との比率の変化より鈍くなるように前記第１制御器と前記第２制御器とを設定変更するステップ
とを具備するガスヒートポンプエアコン運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法に関し、特に、エンジンの動力を用いて動作するコンプレッサにより圧縮される冷媒を用いて暖房するときに利用されるガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動力を用いて動作するコンプレッサにより圧縮される冷媒を用いて冷暖房するガスヒートポンプエアコンが知られている。図６は、公知のガスヒートポンプエアコンの暖房時の実施の形態を示している。そのガスヒートポンプエアコン１００は、室外機１０２が室内機１０３とともに設けられている。室外機１０２は、エンジン１０４を備えている。エンジン１０４は、ミキサ１０５と排ガス熱交換器１０６とを備えている。ミキサ１０５は、燃料ガスと空気とを混合して混合ガスをエンジン１０４に供給する。エンジン１０４は、ミキサ１０５から供給される混合ガスを燃焼させて回転動力を生成する。排ガス熱交換器１０６は、エンジン１０４から排出される排気ガスを冷却して環境に排出する。室内機１０３は、室内に配置され、室内熱交換器１０７を備えている。室内熱交換器１０７は、発熱してその室内を暖房する。
【０００３】
ガスヒートポンプエアコン１００は、さらに、冷却水系統と冷媒系統とを備えている。その冷却水系統は、水ポンプ１１１と第１三方弁１１３と第２三方弁１１４とラジエータ１１５とプレート式熱交換器１１６とを備え、エンジン１０４を冷却する冷却水を循環させている。エンジン１０４は、回転動力を生成するとき生成される熱を用いて供給される冷却水を加熱する。すなわち、エンジン１０４は、供給される冷却水により冷却される。エンジン１０４は、その冷却水を第１三方弁１１３に供給する。第１三方弁１１３は、エンジン１０４から供給された冷却水を水ポンプ１１１と第２三方弁１１４とに分流する。第１三方弁１１３は、さらに、水ポンプ１１１に供給される冷却水の流量と第２三方弁１１４に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【０００４】
第２三方弁１１４は、第１三方弁１１３から供給された冷却水をラジエータ１１５とプレート式熱交換器１１６とに分流する。第２三方弁１１４は、さらに、ラジエータ１１５に供給される冷却水の流量とプレート式熱交換器１１６に供給される冷却水の流量との比率を調節する。ラジエータ１１５は、第１三方弁１１３から供給される冷却水を環境の空気を用いて冷却し、その冷却水を水ポンプ１１１に供給する。プレート式熱交換器１１６は、第１三方弁１１３から供給された冷却水を冷却し、その冷却水を水ポンプ１１１に供給する。水ポンプ１１１は、第１三方弁１１３とラジエータ１１５とプレート式熱交換器１１６とから供給された冷却水を排ガス熱交換器１０６に送出する。排ガス熱交換器１０６は、水ポンプ１１１から供給された冷却水を加熱してエンジン１０４に供給する。すなわち、排ガス熱交換器１０６は、水ポンプ１１１から供給された冷却水とエンジン１０４から排出される排気ガスとを熱交換する。
【０００５】
その冷媒系統は、コンプレッサ１２１とオイルセパレータ１２２と四方弁１２３とレシーバ１２４とバルブ１２５とアキュムレータ１２６とバルブ１２７と室外熱交換器１２８とを備えている。コンプレッサ１２１は、エンジン１０４により生成された動力を用いて、冷媒をオイルセパレータ１２２に供給する。オイルセパレータ１２２は、コンプレッサ１２１から供給される冷媒から油分を取り除いて四方弁１２３に供給する。四方弁１２３は、その冷媒系統を循環する冷媒を交換するときに用いられる。四方弁１２３は、さらに、ガスヒートポンプエアコン１００が起動しているときに、オイルセパレータ１２２から供給される冷媒を室内熱交換器１０７に供給する。
【０００６】
室内熱交換器１０７は、四方弁１２３から供給される冷媒を室内の空気を用いて冷却し、その冷媒をレシーバ１２４に供給する。すなわち、室内熱交換器１０７は、室内の空気とその冷媒とを熱交換して室内を暖房する。レシーバ１２４は、室内熱交換器１０７から供給される冷媒を貯留し、その冷媒をバルブ１２５とバルブ１２７とに供給する。
【０００７】
バルブ１２５は、開放されることにより、レシーバ１２４から供給される冷媒をプレート式熱交換器１１６に供給する。バルブ１２７は、開放されることにより、レシーバ１２４から供給される冷媒を室外熱交換器１２８に供給する。バルブ１２５とバルブ１２７とは、それぞれ、ユーザにより開度が設定されて、プレート式熱交換器１１６に供給される冷媒の流量と室外熱交換器１２８に供給される冷媒の流量との比率が設定されている。
【０００８】
プレート式熱交換器１１６は、第２三方弁１１４から供給された冷却水の熱を用いてバルブ１２５から供給される冷媒を加熱して蒸発させ、その冷媒をアキュムレータ１２６に供給する。すなわち、プレート式熱交換器１１６は、第１三方弁１１３から供給された冷却水とバルブ１２５から供給される冷媒とを熱交換する。室外熱交換器１２８は、バルブ１２７から供給される冷媒を環境の空気の熱を用いて加熱して蒸発させ、その冷媒をアキュムレータ１２６に供給する。アキュムレータ１２６は、プレート式熱交換器１１６と室外熱交換器１２８とから供給される冷媒を加圧状態で一時的に蓄えて、その冷媒をコンプレッサ１２１に供給する。
【０００９】
ガスヒートポンプエアコン１００は、さらに、コントローラ１３１とポンプ入口温度センサ１３２とプレート式熱交換器出口冷媒温度センサ１３４とを備えている。ポンプ入口温度センサ１３２は、第１三方弁１１３とプレート式熱交換器１１６と室外熱交換器１２８とから水ポンプ１１１に供給される冷却水の温度を測定する。プレート式熱交換器出口冷媒温度センサ１３４は、プレート式熱交換器１１６からアキュムレータ１２６に供給される冷媒の温度を測定する。
【００１０】
コントローラ１３１は、水ポンプ１１１に供給される冷却水の温度が所定の温度になるように、第１三方弁１１３の開度をＰ制御する。コントローラ１３１は、さらに、プレート式熱交換器１１６からアキュムレータ１２６に供給される冷媒の温度が９℃になるように、第２三方弁１１４の開度を２秒周期にファジィ制御している。
【００１１】
このようなガスヒートポンプエアコン１００は、エンジン１０４に供給される冷却水の温度を一定にすることができ、好ましい。ガスヒートポンプエアコン１００は、さらに、エンジン１０４により加熱される冷却水を用いて冷媒を蒸発させることにより、高効率な暖房運転を実現することができる。エンジンに供給される冷却水の温度をより一定にすることができ、または、より高効率な暖房運転を実現するガスヒートポンプエアコンが望まれている。
【００１２】
特開平６−２５７８６８号公報には、蓄冷運転に要する時間の短縮、並びに効率的な運転を行うことができる空調用ヒートポンプ式氷蓄熱装置が開示されている。その空調用ヒートポンプ式氷蓄熱装置は、２次冷媒方式の空調用ヒートポンプ式氷蓄熱装置において、蓄冷熱交換器の出口に温度検知手段と圧力検知手段とを設け、検知された温度および圧力から過熱度を算出し、蓄冷運転時の過熱度が設定値を上回る場合には冷媒ポンプの運転周波数を上げるように判定制御手段にて制御して、蓄冷時間を短縮し、また、過熱度が設定値より小さい場合には圧縮機周波数制御手段により圧縮機の運転周波数を上げるように判定制御手段にて制御して、効率的な運転を可能とする。
【００１３】
特開２００２−８１７８９号公報には、サーモバルブおよびバイパス回路を不要にしてコストダウンを可能にし、そのサーモバルブのハンチングの発生の問題を解消し、安定した空調を実現するエンジン駆動式ヒートポンプシステムが開示されている。そのエンジン駆動式ヒートポンプシステムは、ウォーターポンプによって冷却水をエンジンに供給して、エンジンによって加熱された冷却水が熱交換器およびラジエターに供給されるエンジン駆動式ヒートポンプシステムにおいて、そのエンジンにそのエンジンによって加熱された冷却水のその熱交換器およびそのラジエターへの供給が制御される供給弁を直接接続するとともに、システムの運転状態によってそのウォーターポンプによりそのエンジンへの冷却水の供給量が制御されるように構成されている。
【００１４】
特開２００３−２９１６２３号公報には、膨張弁の快弁特性に関わらず効果的な速暖房性能を発揮できる車両用空調装置が開示されている。その車両用空調装置は、エバポレータ出口冷媒（コンプレッサ吸入冷媒）を加熱自在な電気ヒータと、エバポレータ出口冷媒の過熱度を検出する圧力温度検出センサと、この検出結果に基づいてエバポレータ出口冷媒が所定の過熱度となるように電気ヒータから熱量を制御する制御手段とを備える。これにより、急速暖房性に優れるのは勿論のこと、コンプレッサ吸入冷媒が、膨張弁の開弁特性およびエバポレータがでの熱負荷にかからず適正な過熱度をもってコンプレッサに帰還するために、冷房性能および暖房性能のいずれかも両立できる。
【００１５】
【特許文献１】特開平６−２５７８６８号公報
【特許文献２】特開２００２−８１７８９号公報
【特許文献３】特開２００３−２９１６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の課題は、エンジンを冷却する冷却水の温度をより適切に制御するガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、エンジンを冷却する冷却水の温度のハンチングが小さいガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、エンジンを冷却する冷却水の温度のハンチングが小さく、エンジンが故障することが防止されるガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水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】
【００１７】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１８】
本発明によるガスヒートポンプエアコン（１）は、暖房する室内熱交換器（７）と、動力を生成するエンジン（４）と、エンジン（４）から排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁（１３）と、第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁（１４）と、第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータ（１５）と、室内熱交換器（７）から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器（１６）と、動力を用いて第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサ（２１）と、第１三方弁（１３）を制御して第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率を変更する第１制御器（４１）と、第２三方弁（１４）を制御して第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率を変更する第２制御器（６１）とを備えている。室内熱交換器（７）は、第３冷媒を熱源として暖房する。エンジン（４）は、第３冷却水と第６冷却水と第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却される。第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率の変化は、第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率の変化より鈍い。本発明によるガスヒートポンプエアコン（１）によれば、エンジン（４）を冷却する混合冷却水の温度のハンチングが小さい。
【００１９】
第１制御器（４１）は、混合冷却水の冷却水温度が所定冷却水温度より小さいときに、第３冷却水の流量が大きくなるように第１三方弁（１３）を制御し、冷却水温度が所定冷却水温度より大きいときに、冷却水温度が目標温度になるように第１三方弁（１３）を制御する。本発明によるガスヒートポンプエアコン（１）は、エンジン（４）を冷却しすぎることを防止してエンジン（４）を保護することができる。
【００２０】
第２制御器（６１）は、第２冷媒の温度が目標冷媒温度になるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２１】
第２制御器（６１′）は、第２冷媒の過熱度が目標過熱度になるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２２】
第２制御器（６１）は、エンジン（４）のエンジン回転数の変化量が大きいほど第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率の変化量が大きくなるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２３】
第２制御器（６１）は、第３冷媒の圧力が所定の圧力より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２４】
第２制御器（６１）は、第３冷媒の温度が所定の冷媒温度より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２５】
第２制御器（６１）は、第１冷却水の温度が所定の温度より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように第２三方弁（１４）を制御することが好ましい。
【００２６】
本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法は、暖房する室内熱交換器（７）と、動力を生成するエンジン（４）と、エンジン（４）から排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁（１３）と、第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁（１４）と、第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータ（１５）と、室内熱交換器（７）から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器（１６）と、動力を用いて第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサ（２１）とを備えている。室内熱交換器（７）は、第３冷媒を熱源として暖房し、エンジン（４）は、第３冷却水と第６冷却水と第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却されるガスヒートポンプエアコン（１）を運転するガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法である。
【００２７】
本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法は、第１三方弁（１３）を制御して第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率を変更するステップと、第２三方弁（１４）を制御して第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率を変更するステップとを備えている。このとき、第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率の変化は、第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率の変化より鈍い。本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法によれば、エンジン（４）を冷却する混合冷却水の温度のハンチングが小さい。
【００２８】
第１三方弁（１３）は、混合冷却水の冷却水温度が所定冷却水温度より小さいときに、第３冷却水の流量が大きくなるように制御され、冷却水温度が所定冷却水温度より大きいときに、冷却水温度が目標温度になるように制御される。本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法によれば、エンジン（４）を冷却しすぎることを防止してエンジン（４）を保護することができる。
【００２９】
第２三方弁（１４）は、第２冷媒の温度が目標冷媒温度になるように制御されることが好ましい。
【００３０】
第２三方弁（１４）は、第２冷媒の過熱度が目標過熱度になるように制御されることが好ましい。
【００３１】
第２三方弁（１４）は、エンジン（４）のエンジン回転数の変化量が大きいほど第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率の変化量が大きくなるように制御されることが好ましい。
【００３２】
第２三方弁（１４）は、第３冷媒の圧力が所定の圧力より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように制御されることが好ましい。
【００３３】
第２三方弁（１４）は、第３冷媒の温度が所定の冷媒温度より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように制御されることが好ましい。
【００３４】
第２三方弁（１４）は、第１冷却水の温度が所定の温度より大きいときに、第４冷却水の流量が大きくなるように制御されることが好ましい。
【００３５】
本発明によるガスヒートポンプエアコン運転方法は、暖房する室内熱交換器（７）と、動力を生成するエンジン（４）と、エンジン（４）から排出される第１冷却水を第２冷却水と第３冷却水とに分流する第１三方弁（１３）と、第２冷却水を第４冷却水と第５冷却水とに分流する第２三方弁（１４）と、第４冷却水を冷却して第６冷却水を生成するラジエータ（１５）と、室内熱交換器（７）から排出される第１冷媒を加熱して第２冷媒を生成し、第５冷却水を冷却して第７冷却水を生成する熱交換器（１６）と、動力を用いて第２冷媒を加圧して第３冷媒を生成するコンプレッサ（２１）と、第１三方弁（１３）を制御して第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率を変更する第１制御器（４１）と、第２三方弁（１４）を制御して第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率を変更する第２制御器（６１）とを備えている。室内熱交換器（７）は、第３冷媒を熱源として暖房し、エンジン（４）は、第３冷却水と第６冷却水と第７冷却水とが混合された混合冷却水により冷却されるガスヒートポンプエアコン（１）におけるガスヒートポンプエアコンの特に冷却水の制御にかかる運転方法である。本発明によるガスヒートポンプエアコン運転方法は、ガスヒートポンプエアコン（１）を運転するステップと、ガスヒートポンプエアコン（１）が運転中に混合冷却水がハンチングするときに、第４冷却水の流量と第５冷却水の流量との比率の変化が第２冷却水の流量と第３冷却水の流量との比率の変化より鈍くなるように第１制御器（４１）と第２制御器（６１）とを設定変更するステップとを備えている。本発明によるガスヒートポンプエアコン運転方法により運転制御されるガスヒートポンプエアコン（１）によれば、エンジン（４）を冷却する混合冷却水の温度のハンチングが小さい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によるガスヒートポンプエアコン及びガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法によれば、エンジンを冷却する冷却水の温度のハンチングが小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図面を参照して、本発明によるガスヒートポンプエアコンの実施の形態を記載する。そのガスヒートポンプエアコン１は、図１に示されているように、室外機２が室内機３とともに設けられている。室外機２は、エンジン４を備えている。エンジン４は、ミキサ５と排ガス熱交換器６とを備えている。ミキサ５は、燃料ガスと空気とを混合して混合ガスをエンジン４に供給する。エンジン４は、ミキサ５から供給される混合ガスを燃焼させて回転動力を生成する。排ガス熱交換器６は、エンジン４から排出される排気ガスを冷却して環境に排出する。室内機３は、室内に配置され、室内熱交換器７を備えている。室内熱交換器７は、発熱してその室内を暖房する。
【００３８】
ガスヒートポンプエアコン１は、さらに、冷却水系統と冷媒系統とを備えている。その冷却水系統は、水ポンプ１１と第１三方弁１３と第２三方弁１４とラジエータ１５とプレート式熱交換器１６とを備え、エンジン４を冷却する冷却水を循環させている。エンジン４は、回転動力を生成するとき生成される熱を用いて供給される冷却水を加熱する。すなわち、エンジン４は、供給される冷却水により冷却される。エンジン４は、その冷却水を第１三方弁１３に供給する。第１三方弁１３は、エンジン４から供給された冷却水を水ポンプ１１と第２三方弁１４とに分流する。第１三方弁１３は、さらに、水ポンプ１１に供給される冷却水の流量と第２三方弁１４に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【００３９】
第２三方弁１４は、第１三方弁１３から供給された冷却水をラジエータ１５とプレート式熱交換器１６とに分流する。第２三方弁１４は、さらに、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量とプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量との比率を調節する。ラジエータ１５は、第１三方弁１３から供給される冷却水を環境の空気を用いて冷却し、その冷却水を水ポンプ１１に供給する。プレート式熱交換器１６は、第１三方弁１３から供給された冷却水を冷却し、その冷却水を水ポンプ１１に供給する。水ポンプ１１は、第１三方弁１３とラジエータ１５とプレート式熱交換器１６とから供給された冷却水を排ガス熱交換器６に送出する。排ガス熱交換器６は、水ポンプ１１から供給された冷却水を加熱してエンジン４に供給する。すなわち、排ガス熱交換器６は、水ポンプ１１から供給された冷却水とエンジン４から排出される排気ガスとを熱交換する。
【００４０】
その冷媒系統は、コンプレッサ２１とオイルセパレータ２２と四方弁２３とレシーバ２４とバルブ２５とアキュムレータ２６とバルブ２７と室外熱交換器２８とを備えている。コンプレッサ２１は、エンジン４により生成された動力を用いて、冷媒をオイルセパレータ２２に供給する。オイルセパレータ２２は、コンプレッサ２１から供給される冷媒から油分を取り除いて四方弁２３に供給する。四方弁２３は、その冷媒系統を循環する冷媒を交換するときに用いられる。四方弁２３は、さらに、ガスヒートポンプエアコン１が運転されているときに、オイルセパレータ２２から供給される冷媒を室内熱交換器７に供給する。
【００４１】
室内熱交換器７は、四方弁２３から供給される冷媒を室内の空気を用いて冷却し、その冷媒をレシーバ２４に供給する。すなわち、室内熱交換器７は、室内の空気とその冷媒とを熱交換して室内を暖房する。レシーバ２４は、室内熱交換器７から供給される冷媒を貯留し、その冷媒をバルブ２５とバルブ２７とに供給する。
【００４２】
バルブ２５は、開放されることにより、レシーバ２４から供給される冷媒をプレート式熱交換器１６に供給する。バルブ２７は、開放されることにより、レシーバ２４から供給される冷媒を室外熱交換器２８に供給する。バルブ２５とバルブ２７とは、それぞれ、ユーザにより開度が設定されて、プレート式熱交換器１６に供給される冷媒の流量と室外熱交換器２８に供給される冷媒の流量との比率が設定されている。
【００４３】
プレート式熱交換器１６は、第２三方弁１４から供給された冷却水の熱を用いてバルブ２５から供給される冷媒を加熱して蒸発させ、その冷媒をアキュムレータ２６に供給する。すなわち、プレート式熱交換器１６は、第１三方弁１３から供給された冷却水とバルブ２５から供給される冷媒とを熱交換する。室外熱交換器２８は、バルブ２７から供給される冷媒を環境の空気の熱を用いて加熱して蒸発させ、その冷媒をアキュムレータ２６に供給する。アキュムレータ２６は、プレート式熱交換器１６と室外熱交換器２８とから供給される冷媒を加圧状態で一時的に蓄えて、その冷媒をコンプレッサ２１に供給する。
【００４４】
ガスヒートポンプエアコン１は、さらに、コントローラ３１と複数のセンサとを備えている。その複数のセンサは、ポンプ入口温度センサ３２とエンジン出口温度センサ３３とプレート式熱交換器出口冷媒温度センサ３４と冷媒低圧センサ３５と吐出冷媒温度センサ３６と冷媒高圧センサ３７とカム角センサ３８とを備えている。
【００４５】
ポンプ入口温度センサ３２は、第１三方弁１３とプレート式熱交換器１６と室外熱交換器２８とから水ポンプ１１に供給される冷却水の温度を測定する。エンジン出口温度センサ３３は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度を測定する。プレート式熱交換器出口冷媒温度センサ３４は、プレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の温度を測定する。冷媒低圧センサ３５は、室外熱交換器２８またはプレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の圧力を測定する。吐出冷媒温度センサ３６は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度を測定する。冷媒高圧センサ３７は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力を測定する。カム角センサ３８は、エンジン４の回転数を測定する。
【００４６】
コントローラ３１は、第１三方弁制御機器と第２三方弁制御機器とを備えている。その第１三方弁制御機器４１は、図２に示されているように、複数の電気回路により形成されている。その複数の電気回路は、冷却水温度収集器４２と目標温度設定器４３と減算器４４と微分器４５と比例ゲイン増幅器４６と積分ゲイン増幅器４７と積分器４８と加算器４９と論理式演算器５２と開度変化レート設定器５３と切替器５４と積分器５５と第１三方弁開度指令器５６とから形成されている。
【００４７】
冷却水温度収集器４２は、水ポンプ１１に供給される冷却水の冷却水温度をポンプ入口温度センサ３２から収集する。目標温度設定器４３は、ユーザにより設定された目標温度を出力する。その目標温度としては、５５℃〜６０℃が例示される。減算器４４は、冷却水温度収集器４２により収集された冷却水温度と目標温度設定器４３により出力された目標温度との制御偏差を算出する。微分器４５は、減算器４４により算出された制御偏差を微分する。比例ゲイン増幅器４６は、微分器４５により算出された値に比例ゲインを積算する。積分ゲイン増幅器４７は、比例ゲイン増幅器４６により算出された値に積分ゲインを積算する。積分器４８は、積分ゲイン増幅器４７により算出された値を積分する。加算器４９は、比例ゲイン増幅器４６により算出された値に積分器４８により算出された値を加算する。
【００４８】
開度変化レート設定器５３は、ユーザにより設定された開度変化レートを出力する。その開度変化レートは、定数であり、水ポンプ１１に供給される冷却水の流量が第２三方弁１４に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第１三方弁１３を制御する値を示している。論理式演算器５２は、冷却水温度収集器４２により収集された冷却水温度がユーザにより設定された設定温度より小さいかどうかを算出する。その設定温度としては、４５℃が例示される。切替器５４は、冷却水温度収集器４２により収集された冷却水温度がその設定温度より大きいときに、加算器４９により算出された値を出力する。切替器５４は、冷却水温度収集器４２により収集された冷却水温度がその設定温度より小さいときに、開度変化レート設定器５３により出力される開度変化レートを出力する。
【００４９】
積分器５５は、加算器４９により算出された値を積分して開度を算出する。第１三方弁開度指令器５６は、積分器５５により算出された開度を第１三方弁１３に指令する。第１三方弁１３は、その指令に基づいて開度を変更して、水ポンプ１１に供給される冷却水の流量と第２三方弁１４に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【００５０】
その第２三方弁制御機器６１は、図３に示されているように、複数の電気回路により形成されている。その複数の電気回路は、プレート式熱交換器出口冷媒温度収集器６２と目標温度設定器６３と減算器６４と微分器６５と比例ゲイン増幅器６６と積分ゲイン増幅器６７と積分器６８と加算器６９と加算器７０とエンジン回転数収集器７１と微分器７２と開度変化レートテーブル７３と冷媒高圧圧力収集器７４と論理式演算器７５とコンプレッサ吐出温度収集器７６と論理式演算器７７とエンジン出口水温収集器７８と論理式演算器７９と論理和演算器８１と開度変化レート設定器８２と切替器８３と積分器８４と第２三方弁開度指令器８５とから形成されている。
【００５１】
プレート式熱交換器出口冷媒温度収集器６２は、プレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の温度をプレート式熱交換器出口冷媒温度センサ３４から収集する。目標温度設定器６３は、ユーザにより設定された目標温度を出力する。その目標温度としては、９℃が例示される。減算器６４は、プレート式熱交換器出口冷媒温度収集器６２により収集された冷却水温度と目標温度設定器６３により出力された目標温度との制御偏差を算出する。微分器６５は、減算器６４により算出された制御偏差を微分する。比例ゲイン増幅器６６は、微分器６５により算出された値に比例ゲインを積算する。積分ゲイン増幅器６７は、比例ゲイン増幅器６６により算出された値に積分ゲインを積算する。積分器６８は、積分ゲイン増幅器６７により算出された値を積分する。加算器６９は、比例ゲイン増幅器６６により算出された値に積分器６８により算出された値を加算する。
【００５２】
エンジン回転数収集器７１は、エンジン４のエンジン回転数をカム角センサ３８から収集する。微分器７２は、エンジン回転数収集器７１により収集されたエンジン回転数を微分する。開度変化レートテーブル７３は、ユーザにより設定されたテーブルを備えている。そのテーブルは、エンジン回転数を開度変化レートに対応付けている。開度変化レートテーブル７３は、そのテーブルを参照して、微分器７２により算出された値に対応する開度変化レートを算出する。加算器７０は、加算器６９により算出された値に開度変化レートテーブル７３により算出された値を加算する。
【００５３】
冷媒高圧圧力収集器７４は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力を冷媒高圧センサ３７から収集する。論理式演算器７５は、冷媒高圧圧力収集器７４により収集された圧力がユーザにより設定された設定圧力より大きいかどうかを算出する。コンプレッサ吐出温度収集器７６は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度を吐出冷媒温度センサ３６から収集する。論理式演算器７７は、コンプレッサ吐出温度収集器７６により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。エンジン出口水温収集器７８は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度をエンジン出口温度センサ３３から収集する。論理式演算器７９は、エンジン出口水温収集器７８により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。論理和演算器８１は、論理式演算器７５により算出された値と論理式演算器７７により算出された値と論理式演算器７９により算出された値との論理和を算出する。すなわち、論理和演算器８１は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいかどうかを算出する。
【００５４】
開度変化レート設定器８２は、ユーザにより設定された開度変化レートを出力する。その開度変化レートは、定数であり、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する値を示している。切替器８３は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいときに、開度変化レート設定器８２により出力される開度変化レートを出力する。切替器８３は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より小さく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より小さいときに、加算器７０により算出された値を出力する。
【００５５】
積分器８４は、切替器８３により出力された値を積分して開度を算出する。第２三方弁開度指令器８５は、積分器８４により算出された開度を第２三方弁１４に指令する。第２三方弁１４は、その指令に基づいて開度を変更して、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量とまたはプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【００５６】
なお、コントローラ３１が備える複数の電気回路は、１つのＣＰＵにより構成することができる。このとき、そのＣＰＵは、その複数の電気回路がそれぞれ実行する複数の動作を示す複数のコンピュータプログラムを備えることにより、その複数の動作を実行する。
【００５７】
ガスヒートポンプエアコン１は、製造された後に、エンジン４に供給される冷却液の温度がハンチングしないように、ユーザにより複数の事項が設定される。その複数の事項は、比例ゲイン増幅器４６の比例ゲインと、積分ゲイン増幅器４７の積分ゲインと、開度変化レート設定部５３の開度変化レートと、第１三方弁１３を制御するサンプリング周波数と、比例ゲイン増幅器６６の比例ゲインと、積分ゲイン増幅器６７の積分ゲインと、開度変化レート設定部８２の開度変化レートと、第２三方弁１４を制御するサンプリング周波数とから形成される。
【００５８】
ガスヒートポンプエアコン１は、まず、その複数の事項が適当に設定され、運転される。このとき、エンジン４に供給される冷却液の温度がハンチングするときに、第１三方弁１３は、動作または反応がより鋭くなるように、設定変更され、第２三方弁１４は、動作または反応がより鈍くなるように、設定変更される。すなわち、エンジン４に供給される冷却液の温度がハンチングするときに、比例ゲイン増幅器４６の比例ゲインは、より大きく変更される。積分ゲイン増幅器４７の積分ゲインは、より大きく変更される。開度変化レート設定部５３の開度変化レートは、より大きく変更される。第１三方弁１３を制御するサンプリング周波数は、より大きく変更される。比例ゲイン増幅器６６の比例ゲインは、より小さく変更される。積分ゲイン増幅器６７の積分ゲインは、より小さく変更される。開度変化レート設定部８２の開度変化レートは、より小さく変更される。第２三方弁１４を制御するサンプリング周波数は、より小さく変更される。
【００５９】
本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法の実施の形態は、コントローラ３１により実行され、第１三方弁１３を制御する動作と第２三方弁１４を制御する動作とを備えている。
【００６０】
第１三方弁１３を制御する動作では、コントローラ３１は、まず、水ポンプ１１に供給される冷却水の冷却水温度を収集する。コントローラ３１は、その冷却水温度が設定温度（４５℃）より小さいときに、ユーザにより設定された開度変化レートで水ポンプ１１に供給される冷却水の流量が第２三方弁１４に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第１三方弁１３を制御する。コントローラ３１は、その冷却水温度が設定温度（４５℃）より大きいときに、その冷却水温度がユーザにより設定された目標温度（５５℃〜６０℃）になるように、第１三方弁１３をＰＩ制御する。
【００６１】
このような動作によれば、ガスヒートポンプエアコン１は、冷却水が冷却され過ぎることが防止され、エンジン４の故障を防止することができる。
【００６２】
第２三方弁１４を制御する動作では、コントローラ３１は、まず、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力と、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度と、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度とを収集する。コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。
【００６３】
コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より小さく、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より小さいときに、プレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の温度を収集する。コントローラ３１は、その冷媒の温度がユーザにより設定された目標温度（９℃）になるように、第２三方弁１４をＰＩ制御する。このとき、コントローラ３１は、さらに、エンジン４のエンジン回転数の変化量が大きいときに、より素早く動作するように第２三方弁１４をＰＩ制御する。
【００６４】
このような動作によれば、ガスヒートポンプエアコン１は、第１三方弁１３が第２三方弁１４より動作または反応が素早くなり、エンジン４を冷却する冷却水の温度のハンチングが小さく好ましい。
【００６５】
本発明によるガスヒートポンプエアコンの実施の他の形態は、既述の実施の形態における第２三方弁制御機器６１が他の第２三方弁制御機器に置換されている。第２三方弁制御機器６１″は、図４に示されているように、複数の電気回路により形成されている。その複数の電気回路は、プレート式熱交換器冷媒加熱度収集器８７と目標過熱度設定器８８と減算器８９と微分器９１と比例ゲイン増幅器９２と積分ゲイン増幅器９３と積分器９４と加算器９５と加算器９６とエンジン回転数収集器７１と微分器７２と開度変化レートテーブル７３と冷媒高圧圧力収集器７４と論理式演算器７５とコンプレッサ吐出温度収集器７６と論理式演算器７７とエンジン出口水温収集器７８と論理式演算器７９と論理和演算器８１と開度変化レート設定器８２と切替器８３″と積分器８４″と第２三方弁開度指令器８５″とから形成されている。
【００６６】
プレート式熱交換器冷媒加熱度収集器８７は、プレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の温度をプレート式熱交換器出口冷媒温度センサ３４から収集し、室外熱交換器２８またはプレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の圧力を冷媒低圧センサ３５から収集する。プレート式熱交換器冷媒加熱度収集器８７は、その冷媒の温度と圧力とに基づいてその冷媒の過熱度を算出する。目標過熱度設定器８８は、ユーザにより設定された目標過熱度を出力する。減算器８９は、プレート式熱交換器冷媒加熱度収集器８７により算出された過熱度と目標過熱度設定器８８により出力された目標過熱度との制御偏差を算出する。微分器９１は、減算器８９により算出された制御偏差を微分する。比例ゲイン増幅器９２は、微分器９１により算出された値に比例ゲインを積算する。積分ゲイン増幅器９３は、比例ゲイン増幅器９２により算出された値に積分ゲインを積算する。積分器９４は、積分ゲイン増幅器９３により算出された値を積分する。加算器９５は、比例ゲイン増幅器９２により算出された値に積分器９４により算出された値を加算する。
【００６７】
エンジン回転数収集器７１は、エンジン４のエンジン回転数をカム角センサ３８から収集する。微分器７２は、エンジン回転数収集器７１により収集されたエンジン回転数を微分する。開度変化レートテーブル７３は、ユーザにより設定されたテーブルを備えている。そのテーブルは、エンジン回転数を開度変化レートに対応付けている。開度変化レートテーブル７３は、そのテーブルを参照して、微分器７２により算出された値に対応する開度変化レートを算出する。加算器９６は、加算器９５により算出された値に開度変化レートテーブル７３により算出された値を加算する。
【００６８】
冷媒高圧圧力収集器７４は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力を冷媒高圧センサ３７から収集する。論理式演算器７５は、冷媒高圧圧力収集器７４により収集された圧力がユーザにより設定された設定圧力より大きいかどうかを算出する。コンプレッサ吐出温度収集器７６は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度を吐出冷媒温度センサ３６から収集する。論理式演算器７７は、コンプレッサ吐出温度収集器７６により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。エンジン出口水温収集器７８は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度をエンジン出口温度センサ３３から収集する。論理式演算器７９は、エンジン出口水温収集器７８により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。論理和演算器８１は、論理式演算器７５により算出された値と論理式演算器７７により算出された値と論理式演算器７９により算出された値との論理和を算出する。すなわち、論理和演算器８１は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいかどうかを算出する。
【００６９】
開度変化レート設定器８２は、ユーザにより設定された開度変化レートを出力する。その開度変化レートは、定数であり、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する値を示している。切替器８３″は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいときに、開度変化レート設定器８２により出力される開度変化レートを出力する。切替器８３″は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より小さく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より小さいときに、加算器９６により算出された値を出力する。
【００７０】
積分器８４″は、切替器８３″により出力された値を積分して開度を算出する。第２三方弁開度指令器８５″は、積分器８４″により算出された開度を第２三方弁１４に指令する。第２三方弁１４は、その指令に基づいて開度を変更して、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量とまたはプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【００７１】
本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法の実施の他の形態は、既述の実施の形態における第２三方弁１４を制御する動作が他の動作に置換されている。その動作は、第２三方弁制御機器６１″により実行される。その動作では、コントローラ３１は、まず、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力と、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度と、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度とを収集する。
【００７２】
コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。
【００７３】
コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より小さく、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より小さいときに、プレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の温度を収集し、室外熱交換器２８またはプレート式熱交換器１６からアキュムレータ２６に供給される冷媒の圧力を収集する。コントローラ３１は、その冷媒の温度と圧力とに基づいてその冷媒の過熱度を算出する。コントローラ３１は、その冷媒の過熱度がユーザにより設定された目標過熱度になるように、第２三方弁１４をＰＩ制御する。このとき、コントローラ３１は、さらに、エンジン４のエンジン回転数の変化量が大きいときに、より素早く動作するように第２三方弁１４をＰＩ制御する。
【００７４】
このような動作によれば、ガスヒートポンプエアコン１は、第１三方弁１３が第２三方弁１４より動作または反応が素早くなり、エンジン４を冷却する冷却水の温度のハンチングが小さく好ましい。
【００７５】
本発明によるガスヒートポンプエアコンの実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における第２三方弁制御機器６１がさらに他の第２三方弁制御機器に置換されている。第２三方弁制御機器６１″は、図５に示されているように、複数の電気回路により形成されている。
その複数の電気回路は、目標開度変化レート設定部９８と加算器９９とエンジン回転数収集器７１と微分器７２と開度変化レートテーブル７３と冷媒高圧圧力収集器７４と論理式演算器７５とコンプレッサ吐出温度収集器７６と論理式演算器７７とエンジン出口水温収集器７８と論理式演算器７９と論理和演算器８１と開度変化レート設定器８２と切替器８３″と積分器８４″と第２三方弁開度指令器８５″とから形成されている。
【００７６】
目標開度変化レート設定部９８は、ユーザにより設定された目標開度変化レートを出力する。その目標開度変化レートは、定数であり、プレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量がラジエータ１５に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する値を示している。エンジン回転数収集器７１は、エンジン４のエンジン回転数をカム角センサ３８から収集する。微分器７２は、エンジン回転数収集器７１により収集されたエンジン回転数を微分する。開度変化レートテーブル７３は、ユーザにより設定されたテーブルを備えている。そのテーブルは、エンジン回転数を開度変化レートに対応付けている。開度変化レートテーブル７３は、そのテーブルを参照して、微分器７２により算出された値に対応する開度変化レートを算出する。加算器９９は、目標開度変化レート設定部９８により出力された値に開度変化レートテーブル７３により算出された値を加算する。
【００７７】
冷媒高圧圧力収集器７４は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力を冷媒高圧センサ３７から収集する。論理式演算器７５は、冷媒高圧圧力収集器７４により収集された圧力がユーザにより設定された設定圧力より大きいかどうかを算出する。コンプレッサ吐出温度収集器７６は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度を吐出冷媒温度センサ３６から収集する。論理式演算器７７は、コンプレッサ吐出温度収集器７６により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。エンジン出口水温収集器７８は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度をエンジン出口温度センサ３３から収集する。論理式演算器７９は、エンジン出口水温収集器７８により収集された温度がユーザにより設定された設定温度より大きいかどうかを算出する。論理和演算器８１は、論理式演算器７５により算出された値と論理式演算器７７により算出された値と論理式演算器７９により算出された値との論理和を算出する。すなわち、論理和演算器８１は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいかどうかを算出する。
【００７８】
開度変化レート設定器８２は、ユーザにより設定された開度変化レートを出力する。その開度変化レートは、定数であり、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する値を示している。切替器８３″は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より大きく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より大きく、または、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より大きいときに、開度変化レート設定器８２により出力される開度変化レートを出力する。切替器８３″は、冷媒高圧センサ３７により測定された圧力が設定圧力より小さく、吐出冷媒温度センサ３６により測定された温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン出口温度センサ３３により測定された温度が設定温度より小さいときに、加算器９９により算出された値を出力する。
【００７９】
積分器８４″は、切替器８３″により出力された値を積分して開度を算出する。第２三方弁開度指令器８５″は、積分器８４″により算出された開度を第２三方弁１４に指令する。第２三方弁１４は、その指令に基づいて開度を変更して、ラジエータ１５に供給される冷却水の流量とまたはプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量との比率を調節する。
【００８０】
本発明によるガスヒートポンプエアコン冷却水制御方法の実施の他の形態は、既述の実施の形態における第２三方弁１４を制御する動作が他の動作に置換されている。その動作は、第２三方弁制御機器６１″により実行される。その動作では、コントローラ３１は、まず、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力と、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度と、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度とを収集する。
【００８１】
コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。コントローラ３１は、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より大きいときに、ユーザにより設定された開度変化レートでラジエータ１５に供給される冷却水の流量がプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。
【００８２】
コントローラ３１は、オイルセパレータ２２から四方弁２３に供給される冷媒の圧力が設定圧力より小さく、コンプレッサ２１からオイルセパレータ２２に供給される冷媒の温度が設定温度より小さく、かつ、エンジン４から第１三方弁１３に供給される冷却水の温度が設定温度より小さいときに、ユーザにより設定された目標開度変化レートでプレート式熱交換器１６に供給される冷却水の流量がラジエータ１５に供給される冷却水の流量より大きくなるように、第２三方弁１４を制御する。
【００８３】
このような動作によれば、ガスヒートポンプエアコン１は、第１三方弁１３が第２三方弁１４より動作または反応が素早くなり、エンジン４を冷却する冷却水の温度のハンチングが小さく好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、本発明によるガスヒートポンプエアコンの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１三方弁を制御する第１三方弁制御機器を示す制御ブロック図である。
【図３】図３は、第２三方弁を制御する第２三方弁制御機器を示す制御ブロック図である。
【図４】図４は、第２三方弁を制御する他の第２三方弁制御機器を示す制御ブロック図である。
【図５】図５は、第２三方弁を制御するさらに他の第２三方弁制御機器を示す制御ブロック図である。
【図６】図６は、公知のガスヒートポンプエアコンの実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  ：ガスヒートポンプエアコン
２  ：室外機
３  ：室内機
４  ：エンジン
５  ：ミキサ
６  ：排ガス熱交換器
７  ：室内熱交換器
１１：水ポンプ
１３：第１三方弁
１４：第２三方弁
１５：ラジエータ
１６：プレート式熱交換器
２１：コンプレッサ
２２：オイルセパレータ
２３：四方弁
２４：レシーバ
２５：バルブ
２６：アキュムレータ
２７：バルブ
２８：室外熱交換器
３１：コントローラ
３２：ポンプ入口温度センサ
３３：エンジン出口温度センサ
３４：プレート式熱交換器出口冷媒温度センサ
３５：冷媒低圧センサ
３６：吐出冷媒温度センサ
３７：冷媒高圧センサ
３８：カム角センサ
４１：第１三方弁制御機器
４２：冷却水温度収集器
４３：目標温度設定器
４４：減算器
４５：微分器
４６：比例ゲイン増幅器
４７：積分ゲイン増幅器
４８：積分器
４９：加算器
５２：論理式演算器
５３：開度変化レート設定器
５４：切替器
５５：積分器
５６：第１三方弁開度指令器
６１：第２三方弁制御機器
６２：プレート式熱交換器出口冷媒温度収集器
６３：目標温度設定器
６４：減算器
６５：微分器
６６：比例ゲイン増幅器
６７：積分ゲイン増幅器
６８：積分器
６９：加算器
７０：加算器
７１：エンジン回転数収集器
７２：微分器
７３：開度変化レートテーブル
７４：冷媒高圧圧力収集器
７５：論理式演算器
７６：コンプレッサ吐出温度収集器
７７：論理式演算器
７８：エンジン出口水温収集器
７９：論理式演算器
８１：論理和演算器
８２：開度変化レート設定器
８３：切替器
８４：積分器
８５：第２三方弁開度指令器
【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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【図６】
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