(57)【要約】【課題】本発明の目的は、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能なヒートポンプシステムを提供する点にある。【解決手段】エンジン１と、エンジン１の軸出力を駆動源とする圧縮機１１を有する圧縮式ヒートポンプ回路１０とを備えたヒートポンプシステムにおいて、エンジン１が、複数の気筒を有する多気筒エンジンであると共に、複数の気筒１ａ，１ｂのうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成され、熱負荷が低いほど休止気筒の数を増加させる形態で、熱負荷に基づいて休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段４０を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムであって、
前記エンジンが、複数の気筒を有する多気筒エンジンであると共に、前記複数の気筒のうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記ヒートポンプ回路の熱負荷が低いほど前記休止気筒の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段を備えたヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記多気筒エンジンが、前記複数の気筒の全部が作動する全気筒作動状態と、前記複数の気筒の一部が作動すると共に残部が休止する休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、前記休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が高熱負荷域にあるときに、前記多気筒エンジンを前記全気筒作動状態とし、前記熱負荷が低熱負荷域にあるときに前記多気筒エンジンを前記休止気筒数増加状態とする形態で、前記休止気筒制御を実行する請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記圧縮式ヒートポンプ回路に前記圧縮機を複数備え、
前記複数の圧縮機の少なくとも一部に設けられ前記多気筒エンジンの軸出力の伝達を断続可能な圧縮機用クラッチの状態を切り換えて、前記複数の圧縮機のうち、前記多気筒エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が低いほど前記休止圧縮機の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、前記休止気筒制御において、前記休止圧縮機の数を増加させるほど前記休止気筒の数を増加させるように構成されている請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記制御手段が、前記休止気筒制御において、前記休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成されている請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記多気筒エンジンの軸出力を駆動源とする発電機を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の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、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮式ヒートポンプ回路を備えた従来のヒートポンプシステムとして、エンジンの軸出力を圧縮機の駆動源として利用するものが知られている。（例えば、特許文献１を参照。）
【０００３】
上記特許文献１に記載のヒートポンプシステムは、エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路を備えると共に、その圧縮式ヒートポンプ回路とは別に、発電機を駆動可能な発電機能付きエンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する発電機能付き圧縮式ヒートポンプ回路を備えるという形態で、複数のエンジンと、当該複数のエンジンの夫々に対して各別に設けられ夫々の軸出力を駆動源とする複数の圧縮機とを備える。また、このようなヒートポンプシステムでは、空調負荷である圧縮式ヒートポンプ回路における熱負荷が高いほど、その圧縮式ヒートポンプ回路の圧縮機を駆動するための駆動負荷が高くなる。
そして、このヒートポンプシステムは、熱負荷が高い場合には、両方のエンジンの軸出力を夫々の圧縮機に伝達させて、両方の圧縮式ヒートポンプ回路を作動させるように構成されている。一方、熱負荷が低い場合には、発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力をそれに対応する圧縮機に伝達するための圧縮機用クラッチを切って当該圧縮機を停止するというように、エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を増加させ、上記発電機能付き圧縮式ヒートポンプ回路のみを作動させるように構成されている。
【０００４】
そして、このように構成されたヒートポンプシステムは、熱負荷が低下した場合でも、発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機の作動を停止して休止圧縮機の数を増加させるので、作動する作動圧縮機の回転数、即ち発電機能付きエンジンの回転数を常に高い状態に維持することができ、更には、発電機能付きエンジンを定格で運転し、得られた軸出力のうち圧縮機の作動に利用されない分の軸出力を、上記発電機に伝達して発電を行うことで、エンジンの効率を向上することができるとされている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、複数の圧縮機の夫々が各別のエンジンの軸出力を駆動源とするように構成されているので、熱負荷の変動が頻繁に起こり、一方の圧縮機の作動及び休止が繰り返して行われることになるので、その圧縮機の作動及び休止を繰り返すためのエンジンの起動及び停止によるエネルギロスが甚大なものとなる。
【０００７】
また、このように複数のエンジンを設置すれば、部品点数の増加や構造の煩雑化により、システムの高コスト化を招き、更に、このような複数のエンジンを設置するための比較的大きなスペースが必要となり、システムの大型化を招く。
【０００８】
更に、上記複数のエンジンの夫々は、１つの圧縮機が駆動するための比較的小さな定格出力を有する小型のものとされるのであるが、このような小型のエンジンは、大型のエンジンと比較して、高効率化が困難であるうえに、負荷や運転状態の変動に伴い、回転数や出力が大幅に変動しやすく、安定した状態で運転すること困難である。
【０００９】
更に、発電機能付きエンジンに対してのみ発電機を設けているので、その発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力を発電機による発電に利用することができず、例えば、熱負荷が低いが発電負荷が高い場合などにおいて、その高い発電負荷を賄う分の発電を行うことができない。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能な技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係るヒートポンプシステムは、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムであって、その第１特徴構成は、前記エンジンが、複数の気筒を有する多気筒エンジンであると共に、前記複数の気筒のうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記ヒートポンプ回路の熱負荷が低いほど前記休止気筒の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段を備えた点にある。
【００１２】
上記第１特徴構成によれば、上記のように休止気筒数を変更可能な多気筒エンジンの軸出力により、圧縮式ヒートポンプ回路の圧縮機を駆動可能に構成すると共に、上記制御手段により休止気筒制御を実行することで、圧縮ヒートポンプ回路の熱負荷が低くなって、当該熱負荷に応じて変化する圧縮機の駆動負荷を含むエンジン負荷が低くなる場合でも、作動する一の作動気筒に与えられる負荷を高い状態に維持して、各作動気筒をできるだけ定格状態（例えば、スロットル開度を最大にした状態）で作動させることができるので、高いエンジン効率を実現することができる。
更に、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷が低い状態から高い状態に変動して、エンジン負荷が高くなり、休止していた休止気筒の作動を開始して、休止気筒数を減少させる場合でも、多気筒エンジンのクランク軸が常に回転していることから、非常に簡単且つエネルギロスが少ない操作で、当該休止気筒の作動を開始することができる。
また、エンジン負荷の変動に伴ってエンジンの軸出力を変更するべく、複数のエンジンを設ける必要がなく、当該エンジンを多気筒エンジンとして構成するだけで良いので、部品点数の増加や構造の煩雑化による高コスト化を抑制し、更に、エンジン負荷が高くなる場合でも当該エンジンの設置スペースの小型化によりシステムの小型化を図ることができる。
また、エンジン負荷が高い状態においては、上記多気筒エンジンの軸出力をその高いエンジン負荷にあわせて大きくする必要があるため、当該多気筒エンジンを高効率化が容易な比較的大きな定格出力を有するものとして構成することができる。
したがって、本発明により、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能な技術を提供することができる。
【００１３】
本発明に係るヒートポンプシステムの第２特徴構成は、前記多気筒エンジンが、前記複数の気筒の全部が作動する全気筒作動状態と、前記複数の気筒の一部が作動すると共に残部が休止する休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、前記休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が高熱負荷域にあるときに、前記多気筒エンジンを前記全気筒作動状態とし、前記熱負荷が低熱負荷域にあるときに前記多気筒エンジンを前記休止気筒数増加状態とする形態で、前記休止気筒制御を実行する点にある。
【００１４】
上記第２特徴構成によれば、上記多気筒エンジンを上記全気筒作動状態と上記休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態、即ち、全気筒作動状態において全ての気筒を作動気筒するのに対して、休止気筒数増加状態において複数の気筒のうちの一部の気筒に対する燃料の供給を遮断して休止気筒とするという簡単な構成で、休止気筒数を変更可能な多気筒エンジンを構成することができる。
【００１５】
本発明に係るヒートポンプシステムの第３特徴構成は、前記圧縮式ヒートポンプ回路に前記圧縮機を複数備え、
前記複数の圧縮機の少なくとも一部に設けられ前記多気筒エンジンの軸出力の伝達を断続可能な圧縮機用クラッチの状態を切り換えて、前記複数の圧縮機のうち、前記多気筒エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が低いほど前記休止圧縮機の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、前記休止気筒制御において、前記休止圧縮機の数を増加させるほど前記休止気筒の数を増加させるように構成されている点にある。
【００１６】
上記第３特徴構成によれば、上記休止気筒制御において、圧縮式ヒートポンプ回路における熱負荷が小さくなって休止圧縮機の数が増加されるのに伴って、上記休止圧縮機制御を実行することで、その休止圧縮機の数と同期して休止気筒の数を増加させるという簡単な構成で、圧縮機の駆動負荷の低下により全体のエンジン負荷が低下した場合でも、作動する一の作動気筒に与えられる負荷を高い状態に維持し、各作動気筒をできるだけ定格状態で作動させ、高いエンジン効率を実現することができる。
【００１７】
本発明に係るヒートポンプシステムの第４特徴構成は、前記制御手段が、前記休止気筒制御において、前記休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成されている点にある。
【００１８】
即ち、多気筒エンジンにおいて、上記休止気筒制御により休止気筒の数を減少させる場合に、休止気筒となる気筒が固定化されていると、特定の気筒の積算作動時間が他の気筒よりも大きくなって、その気筒が他よりも早く損傷し、結果、多気筒エンジンの寿命が短くなるという問題がある。そこで、上記第４特徴構成によれば、上記制御手段が、上記休止気筒制御において、上記休止気筒変更操作を実行して、休止気筒が逐次変更されることで、上記休止気筒制御により休止気筒の数を増減させても、多気筒エンジンにおける複数の気筒の夫々の積算作動時間を均一化することができるので、特定の気筒についての早期の損傷を抑制し、多気筒エンジンの寿命を長く保つことができる。
【００１９】
本発明に係るヒートポンプシステムの第５特徴構成は、前記多気筒エンジンの軸出力を駆動源とする発電機を備えた点にある。
【００２０】
上記第５特徴構成によれば、上記発電機を備えることで、多気筒エンジンにおける作動気筒を常に定格で作動させて、得られた軸出力のうち圧縮機の作動に利用されない分の軸出力を、上記発電機に伝達して発電を行うことができ、作動気筒の定格作動によりエンジンの効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のヒートポンプシステム（以下、本システムと呼ぶ。）の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
本システムは、図１に示すように、エンジン１と、そのエンジン１の軸出力を、冷媒を圧縮する圧縮機１１の駆動源として利用する圧縮式ヒートポンプ回路１０と、運転を制御する制御装置４０とを備えて構成されており、エンジン１により圧縮機１１を作動させて、上記圧縮式ヒートポンプ回路１０を作動させることで、エンジン１の軸出力を有効利用して圧縮式ヒートポンプ回路１０において冷熱又は温熱を得ることができる。
【００２２】
上記圧縮式ヒートポンプ回路１０は、圧縮機１１、室外機１２、膨張弁１３、室内機１４を備え、更には、圧縮機１１の室内機１４及び室外機１２に対する冷媒送出方向を切り換えるための四方切換弁１５を備える。そして、図１に示す冷房状態、即ち、四方切換弁１５を、圧縮機１１の吐出側を室外機１２に向けると共に流入側を室内機１４に向けるように切り換えた状態では、蒸発した冷媒蒸気が、圧縮機１１において圧縮されて高温高圧状態となり、次に、その高温高圧状態の冷媒蒸気が、室外機１２において放熱して凝縮し、次に、その凝縮した冷媒液が、膨張弁１３において、膨張して低温低圧状態となり、次に、その低温低圧状態の冷媒液が、室内機１４において吸熱して蒸発し、その蒸発した冷媒蒸気が再度圧縮機１１に供給されるという形態で、作動するように構成されている。
そして、この圧縮式ヒートポンプ回路１０は、室外機１２において、冷媒蒸気の放熱を、外気や温熱用水を加熱する形態で給湯用や暖房用等に利用したり、一方、室内機１４において、冷媒液の吸熱を、室内空気や冷熱用水を冷却する形態で冷房用等に利用することができる。
尚、この圧縮式ヒートポンプ回路１０により暖房を行う場合は、四方切換弁１５を、圧縮機１１の吐出側を室内機１４に向けると共に流入側を室外機１２に向けるように切り換えることで、室内機１４において温熱を発生することができる。
【００２３】
また、この圧縮式ヒートポンプ回路１０の作動時において、圧縮機１１には、エンジン１の軸出力が、ベルトとプーリとからなるベルト伝動部２０及び圧縮機用クラッチ２１を通じて伝達される。即ち、圧縮機１１は、駆動源としてエンジン１の軸動力を利用して、冷媒蒸気を圧縮する流体ポンプとして作動するように構成されている。
また、この圧縮機１１を駆動するための軸動力は、室外機１２における冷媒蒸気の放熱先である外気等の温度や、室内機１４における冷媒液の吸熱元である室内空気の温度や、冷媒の圧力状態や流量状態等から求められる熱負荷に応じたものとなる。即ち、エンジン１のクランク軸７には、上記ベルト伝導部２０等を通じて、作動している圧縮機１１の駆動負荷、即ち圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に相当する駆動負荷が付加されることになる。
【００２４】
また、圧縮式ヒートポンプ回路１０には、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂが並列状態で配置されており、夫々の圧縮機１１ａ，１１ｂに対して、エンジン１の軸出力が各別に圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂを通じて伝達される。
よって、本システムは、図１に示すように、２つの圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの両方を入れることにより、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの両方を作動圧縮機として作動させる全圧縮機作動状態とし、一方、図２又は３に示すように、２つの圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの一方を入れ他方を切ることにより、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうちの一方のみを作動圧縮機として作動させ他方を休止圧縮機として休止させる休止圧縮機数増加状態とすることができる。そして、上記全気筒作動状態と上記休止圧縮機数増加状態とを択一的に切り換える形態で、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの少なくとも一方の圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの状態を切り換え、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうち、多気筒エンジン１の軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能となる。
【００２５】
また、本システムには、エンジン１の軸出力を駆動源とする発電機３０が設けられており、この発電機３０には、エンジン１の軸出力が発電機用クラッチ３１を通じて伝達される。
そして、この発電機３０を駆動するための動力は、発電機３０の発電負荷に応じたものとなる。即ち、エンジン１のクランク軸７には、上記発電機用クラッチ３１等を通じて、発電機３０の軸動力、即ち、発電負荷に相当する負荷が付加されることになる。
【００２６】
よって、エンジン１のクランク軸７には、上記圧縮式ヒートポンプ回路１０における熱負荷と、上記発電機３０の発電負荷との合計に相当するエンジン負荷が付加されることになるが、上記発電負荷は略一定に維持されていることから、エンジン負荷は上記圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷の変動に同期して変動することになる。
また、発電機３０による発電が不要である場合には、上記発電機用クラッチ３１を切って、エンジン１の軸出力を発電機３０に伝達させずに、発電機３０を休止させることができる。
【００２７】
上記エンジン１は、複数の気筒１ａ，１ｂを有する多気筒エンジンであると共に、複数の気筒１ａ，１ｂのうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成されており、その詳細構成について、図４に基づいて説明する。
【００２８】
上記エンジン１は、図４に示すように、４つの気筒１ａ，１ｂと、当該４つの気筒１ａ，１ｂのうちの２つずつに連通する２系統の吸気路２ａ，２ｂとを有する。
また夫々の吸気路２ａ，２ｂには、空気の流れ方向に沿って上流側から順に、ミキサ４ａ，４ｂ、スロットルバルブ３ａ，３ｂが設けられている。尚、同じ吸気路２ａ，２ｂに設けられているものについては、符号の右に、同じ英字（「ａ」又は「ｂ」）を付している。また、夫々のミキサ４ａ，４ｂでは、燃料が各別の燃料供給弁５ａ，５ｂを通じて燃料が供給され、その燃料と空気とが混合されて混合気が生成される。
【００２９】
そして、各吸気路２ａ，２ｂに接続された各気筒１ａ，１ｂは、共通のクランク軸７に連結されたピストン８を有し、そのクランク軸７の回転に伴うピストン８の往復動を利用して、公知のエンジンのごとく作動する。
【００３０】
即ち、各気筒１ａ，１ｂは、上記開閉弁５ａ，５ｂを開状態としてミキサ４ａ，４ｂにおいて混合気を生成する状態で、その混合気を吸気し、圧縮した後に点火プラグによる火花点火等により燃焼及び膨張させ、排ガスを排気路６側に排気する形態で作動することになる。
また、このときに、スロットルバルブ３ａ，３ｂは、例えばエンジン回転数が一定になるように開度調整され、作動する気筒である作動気筒への混合気の吸気量が調整される。
【００３１】
一方、各気筒１ａ，１ｂは、上記開閉弁５ａ，５ｂを閉状態としてミキサ４ａ，４ｂにおいて混合気を生成しない状態で、空気のみを吸気して、混合気の燃焼が行われずに、休止することになる。
また、このときに、スロットルバルブ３ａ，３ｂは、全開状態とされ、休止する気筒である休止気筒におけるポンピングロスが低減されている。
【００３２】
そして、この多気筒エンジン１は、上記のように吸気路２ａ，２ｂを２系統有するという構成により、２つの開閉弁５ａ，５ｂの両方を開状態として、複数の気筒１ａ，１ｂの全てに混合気を吸気させることにより、当該全ての気筒１ａ，１ｂが作動する全気筒作動状態とし、一方、２つの開閉弁５ａ，５ｂの一方を開状態とし他方を閉状態として、気筒１ａ及び気筒１ｂの一方のみに混合気を吸気させることにより、当該気筒１ａ及び気筒１ｂの一方のみが作動し他方が休止する休止気筒数増加状態とすることができる。そして、上記全気筒作動状態と上記休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、複数の気筒１ａ，１ｂのうちの休止する休止気筒の数を０と２との間で変更可能となる。
【００３３】
更に、この多気筒エンジン１は、上記休止気筒数増加状態において、２つの開閉弁５ａ，５ｂのうち、閉状態とする開閉弁を切り換えることで、休止気筒を逐次変更することができるように構成されている。
【００３４】
本システムに設けられた制御装置４０は、エンジン１のクランク軸７に付加される圧縮機１１の駆動負荷に相当する圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が低いほどエンジン１における休止気筒の数を増加させる形態で、上記熱負荷に基づいて休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段として機能するように構成されており、この詳細構成について、図１〜３の本システムの状態図、及び、図５の制御フロー図に基づいて説明する。
尚、図１〜３において、エンジン１の各気筒１ａ，１ｂにおいて、作動気筒、即ち作動している気筒については、その気筒を塗りつぶして図示しており、逆に、休止気筒、即ち休止している気筒については、その気筒を塗りつぶさずに図示している。
【００３５】
即ち、制御装置４０は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が高熱負荷域にあるときに、多気筒エンジン１を上述したように４つの気筒１ａ，１ｂの全てを作動気筒とする全気筒作動状態（図１に示す状態）とし、一方、上記熱負荷が低熱負荷域にあるときに、多気筒エンジン１を上述したように４つの気筒１ａ，１ｂのうち２つの気筒１ａ又は気筒１ｂの一方を作動気筒とし他方を休止気筒とする休止気筒数増加状態（図２又は図３に示す状態）とする形態で、上記休止気筒制御を実行するように構成されている。
【００３６】
即ち、図５に示すように、上記休止気筒制御において、制御装置４０は、先ず、圧縮式ヒートポンプ回路１０における熱負荷を検出し（ステップ＃１）、その熱負荷が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップ＃２）。
【００３７】
上記熱負荷の閾値は、エンジン１を休止気筒数増加状態で運転したとき、即ち、エンジン１の休止気筒の数を２つに増加させたときのエンジン１の軸出力で賄うことができる圧縮機１１の駆動負荷と発電負荷との和から若干の余裕分を差し引いた値に設定されている。
【００３８】
そして、上記ステップ＃２において上記熱負荷が閾値以上の範囲内である高熱負荷域であると判定した場合には、図１に示すように、エンジン１を上述した全気筒作動状態、即ち、作動気筒の数を４とし休止気筒の数を０として、エンジン１を運転する（ステップ＃４）。そして、この状態では、エンジン１において全ての気筒１ａ，１ｂが作動することにより高効率で比較的大きな軸出力が発生し、その大きな軸出力を圧縮機１１及び発電機３０に伝達することができる。
【００３９】
一方、上記ステップ＃２において上記熱負荷が閾値未満の範囲内である低熱負荷域であると判定した場合には、図２又は３に示すように、エンジン１を上述した休止気筒数増加状態、即ち、作動気筒の数を２とし休止気筒の数を２に増加させて、エンジン１を運転する（ステップ＃６）。そして、この状態では、エンジン１において４つのうち２つの気筒１ａ，１ｂが作動することにより高効率を維持しながら比較的小さな軸出力が発生し、その小さな軸出力を圧縮機１１及び発電機３０に伝達することができる。
【００４０】
更に、この休止気筒数増加状態においては、制御装置４０は、特定の気筒の早期損傷等を防止するために、上述したように、所定の間隔で、２つの開閉弁５ａ，５ｂ（図４参照）のうち閉状態とする開閉弁を切り換えることで、休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行する。
【００４１】
また、制御装置４０は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が低いほど休止圧縮機の数を増加させる形態で、上記熱負荷に基づいて休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行するように構成されており、更に、上記ステップ＃４及びステップ＃６のような休止気筒数制御において、その休止圧縮機制御による休止圧縮機の数の変更に伴って休止気筒の数を変更するように構成されている。
【００４２】
即ち、上記熱負荷が高熱負荷域である場合には、休止圧縮機の数を減少させる、即ち２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの両方を作動させる全圧縮機作動状態とする（ステップ＃３）。よって、大きな軸出力を分配して２つの圧縮機１１ａ，１１ｂに伝達し、圧縮式ヒートポンプ回路１０において、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂで冷媒を圧縮することにより、高い熱負荷を賄うための各圧縮機１１ａ，１１ｂの負荷が比較的小さくなる。そして、このステップ＃３において休止圧縮機の数を減少させる全圧縮機作動状態としたのに伴って、前述したように上記ステップ＃４において休止気筒の数を減少させて４つの気筒１ａ，１ｂの全てを作動気筒とする全気筒作動状態とする。
【００４３】
一方、上記熱負荷が低熱負荷域である場合には、休止圧縮機の数を増加させる、即ち２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうち一方を作動させ他方を休止させる休止圧縮機数増加状態とする（ステップ＃５）。よって、小さな軸出力を圧縮機１１ａ又は圧縮機１１ｂの一方のみに伝達し、圧縮式ヒートポンプ回路１０において、圧縮機１１ａ又は圧縮機１１ｂの一方のみで冷媒を圧縮することにより、低い熱負荷を賄うための圧縮機１１ａ，１１ｂの回転数を常に高い状態に維持して、エンジン回転数の低下によりエンジン効率の低下が防止されている。そして、このステップ＃５において休止圧縮機の数を増加させる休止圧縮機数増加状態としたのに伴って、前述したように上記ステップ＃６において休止気筒の数を増加させて４つの気筒１ａ，１ｂのうち２つの気筒１ａ又は気筒１ｂの一方を作動気筒とし他方を休止気筒とする休止気筒数増加状態とする。
【００４４】
そして、制御装置４０は、上述したステップ＃１〜６で構成される制御フローを、一定間隔で繰り返して実行して、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に基づいて休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、その休止圧縮機の数の変更に同期させて休止気筒の数を変更する形態で、上記熱負荷に基づいて休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行するすることになる。
【００４５】
〔別実施形態〕
（１）上記実施の形態では、発電機３０を設けたが、当然、この発電機３０を設けなくても構わない。尚、発電機３０を設けない場合には、エンジン１に付加されるエンジン負荷は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に相当するものとなる。
【００４６】
（２）上記実施の形態では、圧縮機１１を複数具体的には２つ設けたが、別に、圧縮機１１を１つ又は３以上設けても構わない。また、圧縮機１１を１つだけ設ける場合には、その圧縮機１１は常に作動されるので、圧縮機用クラッチ２１を省略しても構わない。
【００４７】
（３）上記実施の形態では、制御装置４０を、休止気筒制御に加えて、休止圧縮機制御を実行するように構成したが、別に、休止圧縮機制御を実行しないように構成しても構わない。
尚、休止圧縮機制御を実行しない場合には、休止気筒数増加状態において休止気筒の数を増加した場合に、圧縮機１１の回転数の低下に伴うエンジン出力の低下を防止するべく、エンジン１の軸出力を、変速機を介して圧縮機１１に伝達するように構成し、上記変速機によりエンジン１の回転数を常に高い状態に維持するように構成しても構わない。
【００４８】
（４）上記実施の形態では、休止気筒制御において、休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成したが、各気筒の積算作動時間の均一化を図る必要がない場合などにおいて、上記休止気筒変更操作を省略しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係るヒートポンプシステムは、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能なものとして有効に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るヒートポンプシステムの全気筒作動状態を示す構成図
【図２】本発明に係るヒートポンプシステムの休止気筒数増加状態を示す構成図
【図３】本発明に係るヒートポンプシステムの休止気筒数増加状態を示す構成図
【図４】多気筒エンジンの休止気筒数を変更可能な構造を説明する構成図
【図５】本発明に係るヒートポンプシステムの制御フロー図
【符号の説明】
【００５１】
１：エンジン
１ａ，１ｂ：気筒
１０：圧縮式ヒートポンプ回路
１１，１１ａ，１１ｂ：圧縮機
４０：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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