(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされていないときには前記サーモ手段によるエンジン停止後の強制停止時間が第１の所定時間となるように制御すると共に省エネ設定がなされているときには前記サーモ手段によるエンジン停止後の強制停止時間が前記第１の所定時間より長い第２の所定時間となるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされているときに前記サーモ手段のオンによるエンジンの運転継続時間が所定時間経過した後に前記サーモ手段がオフしたときにエンジンを強制停止させるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされていない場合において前記サーモ手段がオフしたときにエンジンの第１の強制停止時間を計時する第１タイマーと、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされている場合において前記サーモ手段がオフしたときにエンジンの前記第１の強制停止時間より長い第２の強制停止時間を計時する第２タイマーと、前記サーモ手段がオフしたときに前記省エネ設定手段の設定内容に従い前記第１タイマー又は第２タイマーが前記第１の強制停止時間又は第２の強制停止時間を経過したことを計時するまで強制的に前記エンジンを停止するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、エンジンの運転継続時間を計時するタイマーと、前記省エネ設定手段により省エネ設定がなされていて前記サーモ手段がオン状態のままのエンジンの運転継続時間が前記タイマーにより計時されて所定時間を経過したときに前記サーモ手段がオフとなるとエンジンを強制停止させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置には、圧縮機がガスエンジンにより駆動されるガスヒートポンプ式空気調和装置が知られている。この空気調和装置では、ガスエンジンでのガス消費量を抑えることが課題になっており、ガスエンジンに供給されるガス燃料を機構部品により絞ることにより、エンジンの最高回転数を低くするようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス供給量を絞り、エンジン最高回転数を低くする方法では、本当に能力を必要とするときにエンジン回転数が上がらないことになり、折角の能力を発揮できない問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジンの能力を十分に発揮させつつ、エンジンの燃料消費量を抑えることができる空気調和装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされていないときには前記サーモ手段によるエンジン停止後の強制停止時間が第１の所定時間となるように制御すると共に省エネ設定がなされているときには前記サーモ手段によるエンジン停止後の強制停止時間が前記第１の所定時間より長い第２の所定時間となるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされているときに前記サーモ手段のオンによるエンジンの運転継続時間が所定時間経過した後に前記サーモ手段がオフしたときにエンジンを強制停止させるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされていない場合において前記サーモ手段がオフしたときにエンジンの第１の強制停止時間を計時する第１タイマーと、この省エネ設定手段により省エネ設定がなされている場合において前記サーモ手段がオフしたときにエンジンの前記第１の強制停止時間より長い第２の強制停止時間を計時する第２タイマーと、前記サーモ手段がオフしたときに前記省エネ設定手段の設定内容に従い前記第１タイマー又は第２タイマーが前記第１の強制停止時間又は第２の強制停止時間を経過したことを計時するまで強制的に前記エンジンを停止するように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
第４の発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置において、室温等の負荷温度に応じてエンジンを発停させるサーモ手段と、省エネ設定をするための省エネ設定手段と、エンジンの運転継続時間を計時するタイマーと、前記省エネ設定手段により省エネ設定がなされていて前記サーモ手段がオン状態のままのエンジンの運転継続時間が前記タイマーにより計時されて所定時間を経過したときに前記サーモ手段がオフとなるとエンジンを強制停止させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
以上の請求項１乃至請求項５に記載の発明には、次の作用がある。
【００１１】
室温等の負荷温度が設定温度になり、サーモ手段によるエンジン停止が行われると、機器保護のために所定の強制停止時間が設定され、サーモ手段が直ぐにエンジンを起動させる信号を発しても、エンジンの起動を遅延させ、圧縮機を回さないようにしている。省エネ設定手段により省エネ設定がなされているときには、強制停止時間を通常よりも長めにすることにより、エンジンの停止時間を増やすことができる。この結果、停止時間はともかくとしても、エンジンが頻繁に発停を繰り返すことがなく、その分、燃料消費量を抑えることができる。
【００１２】
また、省エネ設定手段により省エネ設定がなされているとき、サーモ手段によるエンジンの運転継続時間が所定時間になるとエンジンを強制停止させるようにしても、エンジンが低回転で長時間回り続けることによる燃料消費量の増加を抑制できる。
【００１３】
また、省エネ設定手段により省エネ設定がなされているとき、サーモ手段により、またはエンジンの運転継続時間によりエンジンを停止させ、かつ、エンジン停止後の強制停止時間が通常よりも長く設定することにより、より一層、燃料消費量を抑制することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態が適用された標準仕様の空気調和装置における冷媒回路を示す回路図である。
【００１５】
この図１に示すように、冷凍装置としてのヒートポンプ式空気調和装置１０は、室外機１１、複数台（例えば２台）の室内機１２Ａ、１２Ｂ及びマイクロコンピュータなどの制御装置１３を有してなり、室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１２Ａ、１２Ｂの各室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂとが連結されている。
【００１６】
前記室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１４には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１７が、吐出側に四方弁１８がそれぞれ配設され、この四方弁１８側に室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されて構成される。室外熱交換器１９には、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が隣接して配置されている。また、圧縮機１６は、フレキシブルカップリング２７等を介してガスエンジン３０に連結され、このガスエンジン３０により駆動される。更に、室外膨張弁２４をバイパスしてバイパス管２６が配設されている。
【００１７】
一方、前記室内機１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ室内に設置され、それぞれ、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂに室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが配設されるとともに、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂのそれぞれにおいて室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂの近傍に室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂが配設されて構成される。上記室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂには、これらの室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂへ送風する室内ファン２３Ａ、２３Ｂが隣接して配置されている。
【００１８】
尚、図１中の符号２８はストレーナを示す。また、２９は圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。
【００１９】
また、上記制御装置１３は室外機１１に設置され、室外機１１及び室内機１２Ａ、１２Ｂの運転を制御する。具体的には、制御装置１３は、室外機１１におけるガスエンジン３０（即ち圧縮機１６）、四方弁１８、室外ファン２０及び室外膨張弁２４、並びに室内機１２Ａ、１２Ｂにおける室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂ、及び室内ファン２３Ａ、２３Ｂをそれぞれ制御する。更に、制御装置１３は、後述するエンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を制御する。
【００２０】
前記制御装置１３により四方弁１８が切り替えられることにより、ヒートポンプ式空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、制御装置１３が四方弁１８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが蒸発器になって冷房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を冷房する。また、制御装置１３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を暖房する。
【００２１】
また、制御装置１３は冷房運転時には、室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。暖房運転時には、制御装置１３は、室外膨張弁２４及び室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。
【００２２】
一方、圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０の燃焼室（図示せず）には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、２個の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６側端部がガスエンジン３０の上記燃焼室に接続されて構成される。
【００２３】
前記燃料遮断弁３３は、直列に２個配設されて２閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、２個の燃料遮断弁３３が連動して全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
【００２４】
前記ゼロガバナ３４は、燃料供給配管３２内における当該ゼロガバナ３４の前後の１次側燃料ガス圧力（一次圧ａ）と２次側燃料ガス圧力（二次圧ｂ）とのうち、一次圧ａの変動によっても二次圧ｂを一定の所定圧に調整して、ガスエンジン３０の運転を安定化させる。
【００２５】
前記燃料調整弁３５は、アクチュエータ３６の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。また、アクチュエータ３６は、ガスエンジン３０の燃焼室へ供給される混合気の供給量を調整して、ガスエンジン３０の回転数を制御する。
【００２６】
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０等が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。
【００２７】
前記制御装置１３によるガスエンジン３０の制御は、具体的には、エンジン燃料供給装置３１の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６、並びにエンジンオイル供給装置３７のオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０を制御装置１３が制御することによってなされる。
【００２８】
そして、上記ガスエンジン３０は、エンジン冷却装置４１内を循環するエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却装置４１は、一端がガスエンジン３０に付設された図示しない排ガス熱交換器を介してガスエンジン３０に接続されると共に、他端がガスエンジン３０に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管４２にワックス三方弁４３、ラジエータ４６及び循環ポンプ４７が順次配設されて構成される。
【００２９】
上記循環ポンプ４７は、稼働時にエンジン冷却水を昇圧して、このエンジン冷却水を冷却水配管４２内で循環させる。
【００３０】
上記ワックス三方弁４３は、ガスエンジン３０を速やかに暖機させるためのものである。このワックス三方弁４３は、入口４３Ａが、冷却水配管４２におけるガスエンジン３０に、低温側出口４３Ｂが冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に、高温側出口４３Ｃが冷却水配管４２におけるラジエータ４６側にそれぞれ接続される。
【００３１】
エンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吐出側から約４０℃でガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ流入し、ガスエンジン３０の排熱（排気ガスの熱）を回収した後にガスエンジン３０内を流れてこのガスエンジン３０を冷却し、約８０℃に加熱される。ガスエンジン３０からワックス三方弁４３に流入したエンジン冷却水は、低温（例えば８０℃以下）のときには低温側出口４３Ｂから循環ポンプ４７に戻されてガスエンジン３０を速やかに暖機し、高温（例えば８０℃以上）のときには高温側出口４３Ｃからラジエータ４６へ流れる。
【００３２】
このラジエータ４６は、エンジン冷却水を放熱して、このエンジン冷却水を約４０℃に冷却するものである。このラジエータ４６にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ戻され、ガスエンジン３０を冷却する。また、このラジエータ４６は、空気調和装置１０の室外熱交換器１９に隣接配置される。
【００３３】
空気調和装置１０の冷房または暖房運転時に、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７が稼働されてエンジン冷却水が循環し、このエンジン冷却水がガスエンジン３０を冷却する。ガスエンジン３０を冷却したエンジン冷却水は、ラジエータ４６にて放熱されて冷却される。特に、空気調和装置１０の暖房運転時には、ラジエータ４６にて放熱された熱は、蒸発器として機能する室外熱交換器１９に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【００３４】
ところで、制御装置１３には、室内機１２Ａ、１２Ｂのサーモ装置（サーモ手段）ＴＨＡ、ＴＨＢから室温とその設定温度に応じたサーモ信号が供給されている。また、制御装置１３には省エネ設定スイッチ（省エネ設定手段）ＳＷが接続されている。
【００３５】
そして、図２に示すように、サーモ装置ＴＨＡ、ＴＨＢのいずれかがオン信号を発しているサーモオンモードＭ１では、判断ステップＳ１において、省エネ設定スイッチＳＷがオン（省エネ設定有）かどうか制御装置１３により判別される。省エネ設定有の場合、マイクロコンピュータである制御装置１３のＲＡＭに例えば４0分タイマがセットされ、判断ステップＳ２において４０分経過したかどうかが判別される。４0分経過すると、処理ステップＳ３において強制サーモオフの処理がなされ、判断ステップＳ４においてサーモオフの判断がなされる。
【００３６】
４０分経過前であっても、サーモ装置ＴＨＡ、ＴＨＢがともにオフ信号を発すると、判断ステップＳ４においてサーモオフの判断がなされる。また、省エネ設定スイッチＳＷがオフの場合、サーモ装置ＴＨＡ、ＴＨＢがともにオフ信号を発したときにサーモオフの判断がなされる。このようにしてサーモオフの判断がなされると、ガスエンジン３０が停止され（処理ステップＳ５）、図３に示すサーモオフモードＭ２に移る。
【００３７】
このサーモオフモードＭ２では、判断ステップＳ６において、省エネ設定スイッチＳＷがオン（省エネ設定有）かどうか制御装置１３により判別される。省エネ設定有の場合、処理ステップＳ７において、前記制御装置１３のＲＡＭに例えば６分タイマがセットされ、強制停止時間６分が設定される。また、省エネ設定スイッチＳＷがオフ（省エネ設定無）の場合、処理ステップＳ８において、制御装置１３のＲＡＭに例えば３分タイマがセットされ、強制停止時間３分が設定される。
【００３８】
この強制停止時間（６分または３分）が経過すると、サーモ装置ＴＨＡ、ＴＨＢのいずれかがオン信号を発しているかどうか判断ステップＳ９において判断され、サーモオンが判別されると、ガスエンジン３０が起動され（処理ステップＳ１０）、図２に示すサーモオンモードＭ１に戻る。
【００３９】
上述のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）ないし（３）を奏する。
【００４０】
（１）  省エネ設定スイッチＳＷにより省エネ設定がなされているときには、サーモオフモードＭ２における強制停止時間を通常の３分よりも長めの６分にしたので、ガスエンジン３０の停止時間を増やすことができるばかりでなく、ガスエンジン３０が頻繁に発停を繰り返さないようにでき、その分、燃料ガス消費量を抑えることができる。
【００４１】
（２）  省エネ設定スイッチSWにより省エネ設定がなされているときには、サーモオンモードＭ１においてガスエンジン３０の運転継続時間が所定時間（例えば４０分間）になるとガスエンジン３０を強制停止させるようにしたので、ガスエンジン３０が低回転で長時間回り続けることによる燃料ガス消費量の増加を抑制できる。
【００４２】
（３）  省エネ設定スイッチＳＷにより省エネ設定がなされているときには、サーモオンモードＭ１においてサーモオフ判定、またはガスエンジンの運転継続時間（例えば４０分）によりガスエンジン３０を停止させ、かつ、サーモオフモードＭ２においてガスエンジン停止後の強制停止時間を通常の３分よりも長めの６分にしたので、より一層、燃料ガス消費量を抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、石油等の液体燃料エンジンで駆動される空気調和装置にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る空気調和装置によれば、エンジンへの燃料供給量を絞り、エンジン最高回転数を抑制しなくても良いようにしてエンジンの能力を十分に発揮させつつ、エンジンの運転時間や発停回数を減らしてエンジンの燃料消費量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す系統図である。
【図２】図１の制御装置のサーモオンモードにおける動作説明用のフローチャートである。
【図３】図１の制御装置のサーモオフモードにおける動作説明用のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  空気調和装置
１３  制御装置
１６  圧縮機
３０  ガスエンジン
ＳＷ  省エネ設定スイッチ（省エネ設定手段）
ＴＨＡ  サーモ装置（サーモ手段）
ＴＨＢ  サーモ装置（サーモ手段）
【図１】
0004194286.tif 000002
【図２】
0004194286.tif 000003
【図３】
0004194286.tif 000004