(57)【要約】      （修正有）【課題】低負荷運転する場合であっても圧縮機の温度上昇を出来る限り防ぐことが可能な空気調和装置を提供する。【解決手段】エンジン駆動式の空気調和装置１００の冷媒を圧縮して吐出する圧縮ユニット２０１であって、圧縮過程にある冷媒中に外部から冷媒を注入可能な注入口２０１ｇを有する圧縮ユニットと、圧縮ユニットから冷房運転時に吐出された第１冷媒と、室外空気と、の間の熱交換を行う第１熱交換器２０４と、第１熱交換器を経た第１冷媒を第２冷媒と第３冷媒とに分流可能な分流機構と、第２冷媒と、室内空気と、の間の熱交換を行う第２熱交換器２０７と、第３冷媒と、第１熱交換器を経た室外空気と、の間の熱交換を行う第３熱交換器２０８と、第３熱交換を経た第３冷媒を注入口を介して圧縮過程にある冷媒中に注入可能な注入機構と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動式の空気調和装置の冷媒を圧縮して吐出する圧縮ユニットであって、圧縮過程にある冷媒中に外部から冷媒を注入可能な注入口を有する圧縮ユニットと、
前記圧縮ユニットから冷房運転時に吐出された第１冷媒と、室外空気と、の間の熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第１熱交換器を経た前記第１冷媒を第２冷媒と第３冷媒とに分流可能な分流機構と、
前記第２冷媒と、室内空気と、の間の熱交換を行う第２熱交換器と、
前記第３冷媒と、前記第１熱交換器を経た前記室外空気と、の間の熱交換を行う第３熱交換器と、
前記第３熱交換を経た前記第３冷媒を前記注入口を介して前記圧縮過程にある冷媒中に注入可能な注入機構と、
を備えたエンジン駆動式空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和装置であって、
前記空気調和装置が備えるエンジンが、
前記圧縮ユニットへの要求作動量に対応した回転速度にて作動し、
前記分流機構が、
前記要求作動量が所定の閾値よりも大きい場合に前記第３冷媒の量をゼロとし、前記要求作動量が前記閾値以下である場合に前記要求作動量が小さいほど前記第３冷媒の量を増大する、ように前記第１冷媒を分流する、
エンジン駆動式空気調和装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置において、
前記圧縮ユニットが、
前記圧縮過程にある冷媒を外部に排出可能な排出口を有さない、
エンジン駆動式空気調和装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置であって、
前記第１熱交換器の通風面の一部と、前記空気調和装置が備えるエンジンの冷却用ラジエータの通風面と、が重複する場合、
前記第３熱交換器が、前記第１熱交換器の通風面の他部と該第３熱交換器の通風面とが重複するように、配置された、
エンジン駆動式空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動式の空気調和装置に関し、特に、圧縮機において圧縮過程にある冷媒中に外部から冷媒を注入可能な機構（いわゆるガスインジェクションサイクル）を有するエンジン駆動式空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動式空気調和装置（例えば、ガスヒートポンプエアコン）は、エンジンの駆動力を用いて圧縮機を作動させるようになっている。具体的には、この空気調和装置は、空調負荷などに基づいて圧縮機の要求作動量を定めると共に、この要求作動量に対応した回転速度（以下、「要求回転速度」という。）にてエンジンが駆動するように、エンジンへの混合気供給量などを制御するようになっている。
【０００３】
一方、エンジンは、その構造上、安定して駆動可能な最小回転速度を有し、回転速度がこの最小回転速度よりも小さくなると停止する（エンジンストールが生じる）可能性がある。そのため、エンジンは、一般に、最小回転速度以上の回転速度にて駆動するように制御される。換言すると、エンジン駆動式空気調和装置は、一般に、エンジンの最小回転速度に起因する“圧縮機への要求作動量の最小値”（即ち、対応可能な下限空調負荷）を有している。幅広い空調負荷に対応可能な空気調和装置を提供する観点等から、圧縮機への要求作動量の最小値（下限空調負荷）は、出来る限り小さいことが望ましい。
【０００４】
例えば、従来のエンジン駆動式空気調和装置の１つ（以下「従来装置」という。）は、スクロール圧縮機の圧縮室（中間圧縮位置）に“圧縮過程にある冷媒を排出可能な排出口”（いわゆるリデュース孔）を設け、空調負荷が小さい場合には排出口から同冷媒の一部を排出するように構成されている。本構成により、排出される冷媒の分だけ圧縮機から最終的に吐出される冷媒の量および圧力が減少するので、要求作動量（例えば、吐出口近傍の冷媒圧力）を満たすためには、実際の作動量を要求作動量よりも増大させる必要がある。換言すると、排出される冷媒の分だけ、見かけ上の要求作動量が増大することになる。
【０００５】
その結果、従来装置は、実際の要求作動量が小さい場合であっても、見かけ上の要求作動量を増大させると共にエンジンの回転速度を高め、エンジンの回転速度が最小回転速度以上である状態を維持できる。よって、従来装置は、排出口を設けない場合に比べ、圧縮機への要求作動量の最小値（下限空調負荷）を小さくすることができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
以下、便宜上、圧縮機への要求作動量は「空気調和装置の負荷」とも称呼され、圧縮機への要求作動量が小さい状態にて空気調和装置を運転することは「空気調和装置を低負荷運転する」とも称呼される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３６１７７４２号公報
【発明の概要】
【０００８】
（発明が解決しようとする課題）
従来装置において、圧縮機の排出口から排出される冷媒は、排出される直前まで（可動スクロールの偏心円運動に伴って移動する圧縮室が、排出口に到達するまで）は通常通りに圧縮されている。そのため、排出された冷媒の温度は、圧縮前の冷媒（冷媒回路を循環した後に圧縮機の吸入口に戻った冷媒）の温度よりも高い。従来装置は、特段の放熱処理を行うことなく、排出された冷媒を圧縮前の冷媒と混合するようになっている。よって、圧縮機に吸入される冷媒の温度は、混合前の冷媒の温度よりも高くなる。
【０００９】
冷媒の排出が長時間に亘って継続された場合、上述した圧縮、排出、混合および温度上昇のサイクルが長時間に亘って繰り返されることになる。その結果、圧縮機に吸入される冷媒の温度が徐々に上昇し、圧縮機そのものの温度も徐々に上昇する。そのため、何らの対策も施さない場合、圧縮機の温度が際限なく上昇する可能性がある。圧縮機の温度の過度な上昇は、圧縮機を構成する部材（例えば、入力軸の軸受、各種の樹脂部品および潤滑油など）の劣化の原因となり、ひいては空気調和装置の耐用期間を縮める原因ともなり得る。よって、圧縮機の温度上昇は出来る限り防がれることが望ましい。
【００１０】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、エンジン駆動式空気調和装置を低負荷運転する場合であっても圧縮機の温度上昇を出来る限り防ぐことが可能な、エンジン駆動式空気調和装置を提供することにある。
【００１１】
（課題を解決するための手段）
上記課題を達成するための本発明のエンジン駆動式空気調和装置は、
エンジン駆動式の空気調和装置の冷媒を圧縮して吐出する圧縮ユニットであって、圧縮過程にある冷媒中に外部から冷媒を注入可能な注入口を有する「圧縮ユニット」と、
前記圧縮ユニットから冷房運転時に吐出された第１冷媒と、室外空気と、の間の熱交換を行う「第１熱交換器」と、
前記第１熱交換器を経た前記第１冷媒を第２冷媒と第３冷媒とに分流可能な「分流機構」と、
前記第２冷媒と、室内空気と、の間の熱交換を行う「第２熱交換器」と、
前記第３冷媒と、前記第１熱交換器を経た前記室外空気と、の間の熱交換を行う「第３熱交換器」と、
前記第３熱交換を経た前記第３冷媒を前記注入口を介して前記圧縮過程にある冷媒中に注入可能な「注入機構」と、
を備える。
【００１２】
上記構成によれば、空気調和装置の「冷房運転時」において、「冷媒を圧縮して吐出する圧縮ユニット」から吐出された冷媒（第１冷媒）は、「第１冷媒と、室外空気と、の間の熱交換を行う第１熱交換器」（いわゆる室外熱交換器）を通過した後、分流機構によって「第２冷媒と第３冷媒とに分流可能」となっている。なお、後述されるように、第１冷媒は、常に分流される必要はなく、必要に応じて分流されればよい。
【００１３】
第１冷媒が分流される場合、分流された第１冷媒の一部（第２冷媒）は「第２冷媒と、室内空気と、の間の熱交換を行う第２熱交換器」（いわゆる室内熱交換器）に向かう。よって、圧縮ユニットが圧縮した冷媒の一部（第２冷媒）が、冷房に寄与することになる。一方、分流された第１冷媒の他部（第３冷媒）は「第３冷媒と、前記第１熱交換器を経た前記室外空気と、の間の熱交換を行う第３熱交換器」を経て、注入機構によって「注入口を介して前記圧縮過程にある冷媒中」に戻される。よって、圧縮ユニットが圧縮した冷媒の他部（第３冷媒）は、冷房には寄与しない。このように、第３冷媒の量が増えるほど（即ち、第２冷媒の量が減るほど）、冷房に寄与する冷媒の量が減ることになる。
【００１４】
そこで、空気調和装置が低負荷運転される場合（例えば、圧縮ユニットへの要求作動量が小さく、エンジンの回転速度が最小回転速度よりも小さくなる虞がある場合）、第３冷媒（冷房に寄与しない冷媒）の量を適宜増量すれば、同負荷を満たしつつ、実際の圧縮ユニットの作動量（即ち、エンジンの回転速度）を増大させることができる。換言すると、第３冷媒の量を増やすことにより、見かけ上の負荷を増大させることができる。その結果、空気調和装置の負荷が小さい場合であっても、見かけ上の負荷を増大させると共にエンジンの回転速度を高め、エンジンの回転速度が最小回転速度以上である状態を維持できる。
【００１５】
更に、第１冷媒が分流される場合、分流された第３冷媒は、第３熱交換器にて「第１熱交換器を経た前記室外空気」が有する熱によって気化され、「圧縮過程にある冷媒」に注入（インジェクション）される。
【００１６】
ここで、分流される前の第１冷媒（第１熱交換器を通過した直後の第１冷媒）の温度は、第１熱交換器にて室外空気に放熱する分だけ、圧縮ユニットから吐出された時点の同冷媒の温度よりも低い。この低温の第１冷媒が分流された第３冷媒は、第３熱交換器において「第１熱交換器を経た室外空気」から受熱するものの、一般に、受熱した熱量は主に同冷媒の蒸発（気化）に用いられるため、同冷媒の温度は実質的には上昇しない。その結果、「注入口を介して前記圧縮過程にある冷媒中に注入」される第３冷媒の温度は、一般に、圧縮ユニットから吐出された時点の同冷媒の温度よりも低い。そのため、この低温の第３冷媒を圧縮ユニットに注入しても、従来装置のように圧縮機から排出した冷媒をそのまま圧縮機に戻す場合に比べ、圧縮ユニットの温度は上昇しない。
【００１７】
このように、本発明の空気調和装置は、低負荷運転時において、エンジンの回転速度が最小回転速度以上である状態を維持することと、圧縮ユニットの温度上昇を防ぐことと、を両立することができる。
【００１８】
したがって、本発明の空気調和装置は、エンジン駆動式空気調和装置を低負荷運転する場合であっても圧縮機の温度上昇を出来る限り防ぐことができる。
【００１９】
更に、本発明の空気調和装置は、従来装置に比べて効率（ＣＯＰ。成績効率）を向上させることができるという効果も有する。具体的には、第３冷媒は、第３熱交換器において、第１熱交換器にて室外空気に放熱された（冷房運転のために室外空気中に捨てられた）エネルギを用いて蒸発（気化）される。即ち、冷房運転のための排熱を再利用して第３冷媒の蒸発を行うため、同蒸発のために専用の熱源を別途準備する必要がない。更に、圧縮ユニットに注入される前の（第３熱交換器を通過した後の）第３冷媒は、膨張過程を経ていないため、一般に、圧縮ユニットの圧縮前の冷媒（冷媒回路を循環した後に圧縮ユニットの吸入口に戻った冷媒）に比べ、圧力が高い。そのため、注入される第３冷媒の分だけ、圧縮ユニットにおける圧縮仕事量（Ｐ−ｈ線図における圧縮過程に要する仕事量）が低減される。これらの結果、本発明の空気調和装置は、従来装置に比べ、空気調和装置の効率を向上させることができる。
【００２０】
ところで、上記「圧縮ユニット」は、冷媒の圧縮および吐出、並びに、圧縮過程にある冷媒中への注入が可能な構成を備えていればよく、圧縮ユニットにおける圧縮方法（圧縮原理）、圧縮ユニットが有する圧縮機の数、注入口の数および位置などは特に制限されない。例えば、圧縮ユニットは、スクロール圧縮機、斜板式圧縮機、レシプロ圧縮機、ダイヤフラム式圧縮機、スクリュー圧縮機、ロータリ圧縮機、及び、スライドベーン圧縮機などを備え得る。更に、圧縮ユニットは、これら圧縮機の一または複数によって構成され得る。
【００２１】
上記「圧縮過程にある冷媒中に外部から冷媒を注入」することは、圧縮ユニットの吸入口（圧縮前の冷媒の入口）から吐出口（圧縮後の冷媒の出口）までの間に存在する任意の圧縮室に冷媒を注入する、と言い換え得る。圧縮ユニットが複数の圧縮機から構成されている場合、圧縮ユニットの吸入口は冷媒回路における最上流に位置する吸入口（何れの圧縮機による圧縮もなされていない冷媒の吸入口）を表し、吐出口は冷媒回路における最下流に位置する吐出口（全ての圧縮機による圧縮がなされた冷媒の吐出口）を表す。
【００２２】
上記「第１熱交換器」は、冷房運転時に圧縮ユニットから吐出された冷媒と室外空気との間の熱交換を行うための熱交換器であり、室外熱交換器（凝縮器）と言い換え得る。上記「第２熱交換器」は、冷房運転時に第１熱交換器（室外熱交換器）を経た冷媒と室内空気との間の熱交換を行うための熱交換器であり、室内熱交換器（蒸発器）と言い換え得る。上記「第３熱交換器」は、第１熱交換器（凝縮器）を経た室外空気の熱を回収するための熱交換器であり、室外排熱回収器（蒸発器）と言い換え得る。
【００２３】
上記「注入機構」は、圧縮過程にある冷媒中に注入口を通じて第３冷媒を注入可能な構成を有していればよく、具体的な構造などは特に制限されない。例えば、注入機構として、圧縮ユニットに設けられた注入ポート、注入ポートと第３熱交換器とを繋ぐ冷媒配管、第３冷媒の注入量を調整するための調整弁、及び、圧縮ユニットから注入ポートへ冷媒が逆流することを防ぐ逆止弁などを含む一連の機構が挙げられる。
【００２４】
更に、上記「分流機構」は、第１熱交換器を経た第１冷媒を必要に応じて第２冷媒と第３冷媒とに分けることが可能な機構であればよく、具体的な構造などは特に制限されない。例えば、分流機構として、第１熱交換器の冷媒回路における下流側に設けられた分岐配管（例えば、Ｔ字型の分岐配管）、分岐配管の分岐位置から第２熱交換器に向かって流れる冷媒（第２冷媒）の量を調整するための調整弁、及び、分岐配管の分岐位置から第３熱交換器に向かって流れる冷媒（第３冷媒）の量を調整するための調整弁を含む一連の機構が挙げられる。
【００２５】
また、上記「分流機構」は、常に第１冷媒を分流する必要はなく（即ち、第１冷媒の全てを第２熱交換器に供給し、第３熱交換器への冷媒の供給量をゼロにしてもよく）、必要に応じて第２冷媒および第３冷媒の量を調整すればよい。
【００２６】
そこで、例えば、分流機構の一例として、
前記空気調和装置が備えるエンジンが、
前記圧縮ユニットへの要求作動量に対応した回転速度にて作動する場合、
前記分流機構が、
前記要求作動量が所定の閾値よりも大きい場合に前記第３冷媒の量をゼロとし、前記要求作動量が前記閾値以下である場合に前記要求作動量が小さいほど前記第３冷媒の量を増大する、ように前記第１冷媒を分流する、ように構成され得る。
【００２７】
上記構成により、分流機構は、空気調和装置の負荷（圧縮ユニットへの要求作動量）に基づいて第２冷媒および第３冷媒の量を最適な量に調整できる。
【００２８】
上記「圧縮ユニットへの要求作動量」は、例えば、空気調和装置の空調負荷、冷媒回路上の所定位置における冷媒の圧力、圧縮ユニットの冷媒吐出圧、及び、圧縮ユニットの圧縮機動力などに基づいて定められ得る。具体的には、例えば、要求作動量は、空気調和装置の空調負荷が大きいほど多くなるように定められ得る。
【００２９】
上記「所定の閾値」は、要求作動量がその閾値よりも大きい場合にエンジンの回転速度が最小回転速度以上となる要求作動量であり、予め実験等に基づいて特定し得る。
【００３０】
更に、本発明の空気調和装置における「分流機構」、「第３熱交換器」及び「注入機構」は、従来装置における排出口（リデュース孔）に相当する機能を有している。そのため、本発明の空気調和装置の圧縮ユニットは、従来装置のような排出口（リデュース孔）を備える必要がない。
【００３１】
そこで、前記圧縮ユニットは、
前記圧縮過程にある冷媒を外部に排出可能な排出口を有さない、ように構成され得る。
【００３２】
上記構成により、従来装置における排出口（リデュース孔）を省略可能である分だけ、圧縮ユニットの製造コストを低減できる。
【００３３】
更に、上記「第３熱交換器」は、第３冷媒と室外空気との熱交換を実行可能に構成されればよく、その大きさ及び配置などは特に制限されない。例えば、第３熱交換器は、第１熱交換器を通過する空気流の流れ方向における下流側に設けられ得る。更に、このとき、エンジンの冷却用ラジエータが第１熱交換器の一部を覆っている場合、冷却用ラジエータに覆われていない位置（第１熱交換器の他部）を覆うように第３熱交換器を配置すれば、第１熱交換器全体の通気抵抗を均一化できるという効果も得られる。
【００３４】
そこで、第３熱交換器は、
前記第１熱交換器の通風面の一部と、前記空気調和装置が備えるエンジンの冷却用ラジエータの通風面と、が重複する場合、
前記第３熱交換器が、前記第１熱交換器の通風面の他部と該第３熱交換器の通風面とが重複するように、配置され得る。
【００３５】
上記「第１熱交換器の通風面」は、第１熱交換器を通過する空気流の流れ方向に直交する面であり、第１熱交換器の主面と言い換え得る。上記「冷却用ラジエータの通風面」及び上記「第３熱交換器の通風面」についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置を示す模式図である。
【図２】図１の空気調和装置が有する圧縮機をより詳細に説明するための模式図である。
【図３】図１の空気調和装置が有する室外熱交換器をより詳細に説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る空気調和装置の制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜装置の概要＞
以下、本発明の実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置（以下「実施装置」という。）の概略構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３８】
図１は、実施装置１００の概略構成を表している。実施装置１００は、冷媒回路２００、冷媒回路２００を作動させるための駆動系３００、及び、実施装置１００の作動を制御する電子制御装置４００を備えている。
【００３９】
冷媒回路２００は、駆動系３００から出力される駆動力を用いて冷媒を圧縮する圧縮機２０１、圧縮機２０１から吐出された冷媒に混入した潤滑油を回収すると共に同潤滑油を圧縮機２０１に戻すオイルセパレータ２０２、オイルセパレータ２０２を通過した冷媒を実施装置１００の運転モード（冷房運転または暖房運転）に応じた方向に誘導する四方切換弁２０３、室外の空気と冷媒との間の熱交換を行う（例えば、冷房運転時に四方切換弁２０３から流出した冷媒が流入する）第１熱交換器２０４、冷媒を膨張させて圧力および温度を低下させる電子膨張弁２０６、室内の空気と冷媒との間の熱交換を行う第２熱交換器２０７、第１熱交換器２０４を通過した室外空気と冷媒との間の熱交換を行う第３熱交換器２０８、第３熱交換器２０８を経た冷媒の気液分離を行う（上流側から流入した気液二相流の冷媒から気体冷媒のみを分離して下流側に流す）レシーバ２１０、第３熱交換器２０８を通過する冷媒の量を調整する流量調整弁２１１及び２１２、圧縮機２０１に吸入される前の冷媒の気液分離を行うアキュムレータ２１３、駆動系３００の排熱と冷媒との間の熱交換を行うサブ熱交換器２１４、及び、サブ熱交換器２１４を通過する冷媒の量を調整する流量調整弁２１５、を有している。
【００４０】
より具体的には、圧縮機２０１は、図２に示すように、旋回スクロール２０１ａ及び固定スクロール２０１ｂを用いて冷媒を圧縮するスクロール圧縮機である。旋回スクロール２０１ａは、回転軸（入力軸）２０１ｄと偏心するように回転軸２０１ｄに固定されている。そのため、回転軸２０１ｄが駆動系３００の駆動力によって回転すると、旋回スクロール２０１ａが固定スクロール２０１ｂに対して偏心円運動し、両者の間に形成される圧縮室２０１ｃがその容積を徐々に小さくしながら固定スクロール２０１ｂの中央部に向かって移動する。これにより、圧縮機２０１は、冷媒の吸入口２０１ｅから吸入した冷媒を圧縮し、固定スクロール２０１ｂの中央部の吐出口２０１ｆから吐出できる。更に、圧縮機２０１は、圧縮過程にある冷媒中に、第３熱交換器２０８を通過した冷媒を注入するための注入口２０１ｇを有する。なお、圧縮機２０１は、圧縮過程にある冷媒を外部に排出するための排出口を有さない。
【００４１】
再び図１を参照すると、駆動系３００は、都市ガス及びプロパンガス等のガスを燃料とするガスエンジン３０１、クランクシャフト３０２、ガスエンジン３０１の排ガスを外部に排出する排気管３０３、ガスエンジン３０１の駆動力を圧縮機２０１に伝達するプーリ３０４、冷却水を循環させる冷却水管３０５、冷却水管３０５内の冷却水と空気との間の熱交換を行うラジエータ３０６、及び、ラジエータ３０６を通過する冷却水の量（即ち、サブ熱交換器２１４を通過する冷却水の量）を調整可能な流量調整弁３０７、を有している。プーリ３０４は、クランクシャフト３０２と、圧縮機２０１の回転軸２０１ｄと、を接続している。よって、実施装置１００の空調負荷に対応した出力をガスエンジン３０１が出力すれば、その出力がクランクシャフト３０２、プーリ３０４及び入力軸２０１ｄを介して圧縮機２０１に与えられることになる。
【００４２】
図１における黒色矢印は、各熱交換器２０４，２０７，２０８及びラジエータ３０６を通過する空気流の流れ方向を表している。具体的には、第１熱交換器２０４の一部を通過した空気流は第３熱交換器２０８を通過し、第１熱交換器２０４の他部を通過した空気流はラジエータ３０６を通過する。これら熱交換器等を通過した空気流は、大気中に放出される。一方、第２熱交換器２０７を通過した空気流は、室内の空気を調和するべく室内に供給される。なお、これら空気流は、図示しない送風機（図３において図示される。）によって各熱交換器等に供給される。
【００４３】
第１熱交換器２０４、第３熱交換器２０８及びラジエータ３０６は、室外熱交換器ユニット２１６を構成している。より具体的には、室外熱交換器ユニット２１６は、図３に示すように、筐体２１６ａ、送風機２１６ｂ，２１６ｃ、筐体２１６ａの側面に取り付けられた第１熱交換器２０４、第１熱交換器２０４を通過する空気流における下流側に設けられた第３熱交換器２０８、及び、同下流側に設けられたラジエータ３０６を有している。第１熱交換器２０４の通風面の一部と、ラジエータ３０６の通風面と、が重複している。一方、第１熱交換器２０４の通風面の他部と、第３熱交換器２０８の通風面と、が重複している。
【００４４】
送風機２１６ｂ，２１６ｃは、電子制御装置４００の指示に従って回転し、室外空気を室外熱交換器ユニット２１６内に取り込む。このとき、室外空気は、第１熱交換器２０４を通過した後、第３熱交換器２０８及びラジエータ３０６を通過することになる（図１の黒色矢印も参照。）。
【００４５】
再び図１を参照すると、電子制御装置４００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とした電子回路である。電子制御装置４００のＣＰＵは、四方切換弁２０３、電子膨張弁２０６、流量調整弁２１１、流量調整弁２１２、流量調整弁２１５、ガスエンジン３０１及び流量調整弁３０７等に指示信号を送信すると共に、空調負荷に関する信号を図示しないセンサ等から受信するように構成されている。
【００４６】
以上が、実施装置１００の概要である。
【００４７】
＜装置の作動＞
図４を参照しながら、実施装置の実際の作動を説明する。実施装置において、電子制御装置４００のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」という。）は、図４に示す「空気調和装置制御」ルーチンを実行し、ガスエンジン３０１の回転速度が最小回転速度以上である状態を維持しながら所望の空調負荷に対応するように、第２熱交換器２０７を通過する冷媒の量、及び、第３熱交換器２０８を通過する冷媒の量（圧縮機２０１の注入口２０１ｇを介し、圧縮過程にある冷媒中に注入される冷媒の量）を制御する。
【００４８】
具体的には、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図４のルーチンを繰り返し実行する。ＣＰＵは、所定の時点にて本ルーチンの処理を開始すると、ステップ４００からステップ４０５に進む。ＣＰＵは、ステップ４０５にて、現時点における実施装置１００の空調負荷Ｌを取得する。空調負荷Ｌは、例えば、第２熱交換器２０７が設けられた室内の目標温度と、その室内の実際の温度（図示しない温度センサ等によって取得され得る。）と、の差に基づき、取得される。
【００４９】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４１０に進む。ＣＰＵは、ステップ４１０にて、空調負荷Ｌに基づき、現時点における圧縮機２０１の要求作動量Ｃｒｅｑを決定する。具体的には、予め定められた「要求作動量Ｃｒｅｑと、空調負荷Ｌと、の関係」（ＭａｐＣｒｅｑ）に現時点における空調負荷Ｌを適用することにより、要求作動量Ｃｒｅｑが決定される。なお、要求作動量Ｃｒｅｑは、空調負荷Ｌが大きいほど要求作動量Ｃｒｅｑが増えるように決定される。
【００５０】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４１５に進む。ＣＰＵは、ステップ４１５にて、要求作動量Ｃｒｅｑが所定の閾値Ｃｒｅｑｔｈよりも大きいか否かを判定する。閾値Ｃｒｅｑｔｈは、要求作動量Ｃｒｅｑがその閾値Ｃｒｅｑｔｈよりも大きい場合にガスエンジン３０１の回転速度ＮＥが最小回転速度ＮＥｍｉｎ以上になる値として、予め実験等によって定められている。なお、最小回転速度ＮＥｍｉｎは、電子制御装置４００のＲＯＭに格納されている。
【００５１】
現時点における要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２０に進む。ＣＰＵは、ステップ４２０にて、第３熱交換器２０８を通過させる冷媒の流量Ｃ３を、ゼロに決定する。換言すると、この場合、第１熱交換器２０４を通過した冷媒の流量Ｃ１と、第２熱交換器２０７を通過する冷媒の流量Ｃ２と、が等しいことになる。
【００５２】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４２５に進む。ＣＰＵは、ステップ４２５にて、第３熱交換器２０８を流量Ｃ３の冷媒を通過するように、流量調整弁２１１の目標開度を決定する。具体的には、予め定められた「流量調整弁２１１の目標開度Ｖｔｇｔと、冷媒の流量Ｃ３と、の関係」（ＭａｐＶｔｇｔ）に現時点における冷媒の流量Ｃ３を適用することにより、流量調整弁２１１の目標開度Ｖｔｇｔが決定される。なお、流量調整弁２１１の目標開度Ｖｔｇｔは、冷媒の流量Ｃ３が多いほど増大するように決定される。現時点における冷媒の流量Ｃ３はゼロであるため、ステップ４２５において、流量調整弁２１１の目標開度Ｖｔｇｔはゼロに決定される。なお、本例において、流量調整弁２１２は、その開度がゼロではない所定開度（固定値）に維持されるように制御されており、冷媒の流量Ｃ３の増減に実質的に影響を及ぼさない。しかし、後述されるように、冷媒の流量Ｃ３は、流量調整弁２１１及び流量調整弁２１２の双方の開度を操作することによって制御されてもよい。
【００５３】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４３０に進む。ＣＰＵは、ステップ４３０にて、流量調整弁２１１（具体的には、図示しないアクチュエータ）に対し目標開度Ｖｔｇｔにて開弁するように指示を与える。現時点における冷媒の流量Ｃ３はゼロであるため、流量調整弁２１１の開度はゼロ（冷媒回路を閉鎖した状態）となる。
【００５４】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４３５に進む。ＣＰＵは、ステップステップ４３５にて、圧縮機２０１の要求作動量Ｃｒｅｑに基づき、ガスエンジン３０１の目標回転速度を決定する。具体的には、予め定められた「ガスエンジン３０１の目標回転速度ＮＥｔｇｔと、圧縮機２０１の要求作動量Ｃｒｅｑと、の関係」（ＭａｐＮＥｔｇｔ）に現時点における要求作動量Ｃｒｅｑを適用することにより、目標回転速度ＮＥｔｇｔが決定される。なお、目標回転速度ＮＥｔｇｔは、要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈ以下である場合には要求作動量Ｃｒｅｑの大きさに寄らず最小回転速度ＮＥｍｉｎ（一定値）であり、要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈよりも大きい場合には要求作動量Ｃｒｅｑが大きいほど増大する、ように決定される。
【００５５】
次いで、ＣＰＵは、ステップ４４０に進む。ＣＰＵは、ステップ４４０にて、ガスエンジン３０１が目標回転速度ＮＥｔｇｔにて駆動するように、ガスエンジン３０１への混合気供給量などを制御する。具体的には、ＣＰＵは、図示しない燃料弁およびスロットル弁などの開度を増減することにより、ガスエンジン３０１の回転速度を目標回転速度ＮＥｔｇｔに一致させる。
【００５６】
その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。これら一連の処理、実施装置１００は、空調負荷Ｌに対応した作動量Ｃｒｅｑにて圧縮機２０１を作動させることになる。
【００５７】
一方、現時点における要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈ以下である場合、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４４５に進む。ＣＰＵは、ステップ４４５にて、第３熱交換器２０８を通過させる冷媒の流量Ｃ３を、要求作動量Ｃｒｅｑに基づいて決定する。具体的には、予め定められた「要求作動量Ｃｒｅｑと、冷媒の流量Ｃ３と、の関係」（ＭａｐＣ３）に現時点における要求作動量Ｃｒｅｑを適用することにより、冷媒の流量Ｃ３が決定される。なお、冷媒の流量Ｃ３は、要求作動量Ｃｒｅｑが小さいほど増大するように決定される。
【００５８】
その後、ＣＰＵは、上記同様にステップ４２５〜ステップ４４０の処理を実行する。現時点における冷媒の流量Ｃ３はステップ４４５において定められた量であるため、流量調整弁２１１の目標開度Ｖｔｇｔはゼロよりも大きい開度となる。そして、流量調整弁２１１の開度がこの目標開度Ｖｔｇｔにされながら、ガスエンジン３０１が目標回転速度ＮＥｔｇｔ（本例の場合、最小回転速度ＮＥｍｉｎ）にて駆動される。
【００５９】
その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これら一連の処理、実施装置１００は、ガスエンジン３０１の回転速度ＮＥが最小回転速度ＮＥｍｉｎ以上である状態を維持しながら、空調負荷Ｌに対応した作動量Ｃｒｅｑにて圧縮機２０１を作動させることになる。
【００６０】
以上に説明したように、実施装置１００は、圧縮機２０１の要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈよりも大きい場合、第３熱交換器２０８を通過する冷媒の流量Ｃ３をゼロに設定し、ガスエンジン３０１を要求作動量Ｃｒｅｑに応じた目標回転速度ＮＥｔｇｔにて駆動させる。一方、実施装置１００は、要求作動量Ｃｒｅｑが閾値Ｃｒｅｑｔｈ以下である場合、流量Ｃ３を要求作動量Ｃｒｅｑが小さいほど増大させながら、ガスエンジン３０１を最小回転速度ＮＥｍｉｎにて駆動させる。これにより、実施装置１００は、低負荷運転時であっても、ガスエンジン３０１の回転速度ＮＥが最小回転速度ＮＥｍｉｎ以上である状態を維持できる。
【００６１】
更に、第３熱交換器２０８を通過した冷媒は、圧縮機２０１から吐出された時点の冷媒よりも温度が低く、且つ、膨張過程を経ていないため圧縮機２０１の吸入口２０１ｅから吸入される冷媒よりも圧力が高い。この冷媒が圧縮機２０１の注入口２０１ｇから圧縮過程にある冷媒中に注入（インジェクション）されるため、実施装置１００は、圧縮機２０１の温度上昇を出来る限り防ぎつつ、効率（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【００６２】
更に、実施装置１００は、第１熱交換器２０４の通風面を第３熱交換器２０８の通風面とラジエータ３０６の通風面とによって区分けするように、第１熱交換器２０４、第３熱交換器２０８及びラジエータ３０６を配置している。そのため、実施装置１００は、第１熱交換器２０４全体の通気抵抗を均一化し、第３熱交換器２０８及びラジエータ３０６での熱交換を偏りなく行うことができる。
【００６３】
＜他の態様＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。
【００６４】
例えば、実施装置は、単一の圧縮機２０１を備えている。しかし、本発明の空気調和装置は、複数の圧縮機によって圧縮ユニットを形成するように構成されてもよい。更に、実施装置は、第３熱交換器２０８を通過する冷媒の流量Ｃ３を流量調整弁２１１の開度を操作することによって制御している。しかし、本発明の空気調和装置は、冷媒の流量Ｃ３を流量調整弁２１１及び流量調整弁２１２の双方の開度を操作することによって制御してもよい。
【００６５】
更に、実施装置は、駆動源としてガスエンジン３０１を備えている。しかし、本発明の空気調和装置は、他のエンジン（例えば、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン等）を駆動源として備えてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００…エンジン駆動式空気調和装置、２００…冷媒回路、２０１…圧縮機、２０１ｅ…吸入口、２０１ｆ…吐出口、２０１ｇ…注入口、２０４…第１熱交換器、２０７…第２熱交換器、２０８…第３熱交換器、２１１…流量調整弁、３０１…ガスエンジン、３０６…ラジエータ、４００…電子制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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