(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプにて加熱した空気を空調対象域に供給して、空調対象域を暖房する空調装置であって、
前記ヒートポンプとして、圧縮機がエンジンにて駆動されるエンジンヒートポンプと、圧縮機が電気モータにて駆動されるモーターヒートポンプとが設けられ、
前記空調対象域の暖房負荷情報に基づいて、前記エンジンヒートポンプのみを運転するエンジンヒートポンプ単独運転状態、前記モーターヒートポンプのみを運転するモーターヒートポンプ単独運転状態、及び、前記エンジンヒートポンプと前記モーターヒートポンプの両方を運転する並行運転状態のいずれかを選択して実行する制御手段が設けられ、
前記制御手段は、暖房負荷情報が設定負荷よりも大きいときは、暖房負荷情報に応じて、前記エンジンヒートポンプを最大出力又は略最大出力で運転させながら、前記モーターヒートポンプの出力を調節する状態で、前記並行運転状態を実行するように構成されている空調装置。
【請求項２】
前記エンジンの排熱を回収して、回収排熱により、前記エンジンヒートポンプを通流する冷媒、及び、前記モーターヒートポンプを通流する冷媒を、各ヒートポンプにおける蒸発器から圧縮機に至る冷媒通流経路中において加熱する排熱回収手段が設けられている請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
前記制御手段は、暖房負荷情報が設定負荷以下で、且つ、外気温が設定温度以下のときは、前記エンジンヒートポンプ単独運転状態を実行するように構成されている請求項２記載の空調装置。
【請求項４】
前記制御手段は、暖房負荷情報が前記設定負荷以下で、且つ、外気温が前記設定温度よりも高いときは、前記モーターヒートポンプ単独運転状態を実行するように構成されている請求項３記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートポンプにて加熱した空気を空調対象域に供給して、空調対象域を暖房する空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる空調装置において、従来は、圧縮機がエンジンにて駆動されるエンジンヒートポンプを備えたもの、あるいは、圧縮機が電気モータにて駆動されるモーターヒートポンプを備えたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンヒートポンプ及びモーターヒートポンプには、夫々に特有の利点がある。
エンジンヒートポンプは、例えば、高出力で連続して運転する場合、高効率である。
又、エンジンヒートポンプでは、エンジンの排熱を回収して、回収排熱を暖房に利用するように構成すると、一層効率を向上することができる。モーターヒートポンプでは、外気温が低くなると、効率が低くなったり、暖房能力が低くなったりするが、そのようにモーターヒートポンプでは効率が低くなったり、暖房能力が低くなったりするような程度にまで、外気温が低下しても、エンジンヒートポンプでは、エンジンの排熱を回収して、回収排熱を暖房に利用するように構成すると、高効率を維持しながら、高い暖房能力を得ることができる。
モーターヒートポンプは、例えば、暖房負荷が変動する場合、高効率を維持しながら、暖房負荷に応じて出力を調節することができる。
しかしながら、従来の空調装置では、エンジンヒートポンプに特有の利点、及び、モーターヒートポンプに特有の利点の両方を発揮することができなかった。
【０００４】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンヒートポンプ特有の利点及びモーターヒートポンプ特有の利点を兼ね備えた空調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】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、前記ヒートポンプとして、圧縮機がエンジンにて駆動されるエンジンヒートポンプと、圧縮機が電気モータにて駆動されるモーターヒートポンプとが設けられ、
前記空調対象域の暖房負荷情報に基づいて、前記エンジンヒートポンプのみを運転するエンジンヒートポンプ単独運転状態、前記モーターヒートポンプのみを運転するモーターヒートポンプ単独運転状態、及び、前記エンジンヒートポンプと前記モーターヒートポンプの両方を運転する並行運転状態のいずれかを選択して実行する制御手段が設けられ、
前記制御手段は、暖房負荷情報が設定負荷よりも大きいときは、暖房負荷情報に応じて、前記エンジンヒートポンプを最大出力又は略最大出力で運転させながら、前記モーターヒートポンプの出力を調節する状態で、前記並行運転状態を実行するように構成されていることにある。
請求項１に記載の特徴構成によれば、暖房負荷情報が、エンジンヒートポンプのみを運転することで暖房負荷に対応でき、しかも、エンジンヒートポンプ特有の利点を発揮できるような場合に対応する情報のときは、エンジンヒートポンプ単独運転状態が実行され、暖房負荷情報が、モーターヒートポンプのみを運転することで暖房負荷に対応でき、しかも、モーターヒートポンプ特有の利点を発揮できるような場合に対応する情報のときは、モーターヒートポンプ単独運転状態が実行され、暖房負荷情報が、エンジンヒートポンプ及びモーターヒートポンプの両方を運転する状態で、エンジンヒートポンプ特有の利点及びモーターヒートポンプ特有の利点のうちの少なくとも一方を発揮できるような場合に対応する情報のときは、並行運転状態が実行される。
従って、エンジンヒートポンプ特有の利点及びモーターヒートポンプ特有の利点を兼ね備えた空調装置を提供することができるようになった。
又、暖房負荷情報が設定負荷よりも大きいときは、暖房負荷情報に応じて、エンジンヒートポンプを最大出力又は略最大出力で運転させながら、モーターヒートポンプの出力を調節する状態で、並行運転状態が実行される。ちなみに、前記設定負荷としては、エンジンヒートポンプの最大出力に相当する暖房負荷の値以上に設定する。
従って、暖房負荷がエンジンヒートポンプのみの運転では暖房負荷に対応できない程度に大きいときには、エンジンヒートポンプを最大出力又は略最大出力で運転させながら、モーターヒートポンプの出力を調節する状態で、並行運転状態を実行するので、高出力で連続して運転することで高効率が得られるというエンジンヒートポンプ特有の利点と、高効率を維持しながら暖房負荷に応じて出力を調節することができるというモーターヒートポンプ特有の利点の両方を発揮することができるようになった。
【０００７】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の特徴構成は、前記エンジンの排熱を回収して、回収排熱により、前記エンジンヒートポンプを通流する冷媒、及び、前記モーターヒートポンプを通流する冷媒を、各ヒートポンプにおける蒸発器から圧縮機に至る冷媒通流経路中において加熱する排熱回収手段が設けられていることにある。
請求項２に記載の特徴構成によれば、排熱回収手段によって、エンジンの排熱を回収して、その回収排熱により、エンジンヒートポンプを通流する冷媒、及び、モーターヒートポンプを通流する冷媒が、各ヒートポンプにおける蒸発器から圧縮機に至る冷媒通流経路中において加熱される。
従って、エンジンヒートポンプを運転するときは、エンジンヒートポンプばかりでなく、モーターヒートポンプにおいても、エンジンの排熱を暖房に利用することができるので、エンジンヒートポンプ単独運転状態及び並行運転状態のいずれの運転状態においても、効率を更に高くすることができるようになった。
【０００８】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の特徴構成は、前記制御手段は、暖房負荷情報が設定負荷以下で、且つ、外気温が設定温度以下のときは、前記エンジンヒートポンプ単独運転状態を実行するように構成されていることにある。
請求項３に記載の特徴構成によれば、暖房負荷情報が設定負荷以下で、且つ、外気温が設定温度以下のときで、エンジンヒートポンプのみを運転することで暖房負荷に対応でき、しかも、外気温が、モーターヒートポンプでは効率が低くなったり、暖房能力が低くなったりするような程度にまで低下すると、エンジンヒートポンプ単独運転状態が実行される。前記設定負荷としては、例えば、エンジンヒートポンプの最大出力に相当する暖房負荷の値以下に設定する。又、前記設定温度としては、例えば、モーターヒートポンプでは、効率が低くなったり、暖房能力が低くなったりするような温度以下に設定する。尚、通常、各ヒートポンプにおいては、蒸発器に対して、外気を熱交換用空気として通風するので、外気温を、蒸発器に通風する熱交換用空気の温度とみなすことができる。
従って、エンジンの排熱を回収して、回収排熱を暖房に利用するので、エンジンヒートポンプ単独運転状態を、暖房負荷情報の変動に対応してエンジンヒートポンプの出力を調節しながら実行するにしても、モーターヒートポンプのみを設けた従来の空調装置に比べて、効率及び暖房能力を高くすることができる。
つまり、外気温が低くても、高効率を維持しながら高い暖房能力を得ることができるという、エンジンヒートポンプ特有の利点を発揮することができるようになった。
又、この場合、エンジンヒートポンプ単独運転状態を、高出力で連続して実行するときには、外気温が低いときに高効率を維持しながら高い暖房能力を得ることができるという利点に加えて、高出力で連続して運転することで高効率が得られるという、エンジンヒートポンプ特有の利点も発揮することができる。
【０００９】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の特徴構成は、前記制御手段は、暖房負荷情報が前記設定負荷以下で、且つ、外気温が前記設定温度よりも高いときは、前記モーターヒートポンプ単独運転状態を実行するように構成されていることにある。
請求項４に記載の特徴構成によれば、暖房負荷情報が前記設定負荷以下で、しかも、外気温が前記設定温度よりも高くなって、モーターヒートポンプのみを運転することで暖房負荷に対応でき、しかも、モーターヒートポンプでも効率及び暖房能力の低下を防止することができるような外気温になると、暖房負荷情報の変動に対応して、出力を調節しながら、モーターヒートポンプ単独運転状態が実行される。
従って、暖房負荷が小さくて、しかも、外気温が、モーターヒートポンプでも効率及び暖房能力の低下を防止できるような温度にまで高くなると、モーターヒートポンプ単独運転状態を実行することにより、高効率を維持しながら、暖房負荷に応じて出力を調節することができるという、モーターヒートポンプ特有の利点を発揮することができるようになった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図３に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、空調装置は、室内の壁面等に設ける室内機Ｕｉ、室外に設ける室外機Ｕｏ、及び、空調装置の各種制御指令を送信するリモコン操作部Ｃ等を備えて構成してある。
【００１１】
本発明においては、圧縮機１ｅがガスエンジン８にて駆動されるエンジンヒートポンプＨｅと、圧縮機１ｍが電気モータ９にて駆動されるモーターヒートポンプＨｍとを設けてあり、それらエンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍを、室内機Ｕｉ及び室外機Ｕｏとにわたって配置してある。
【００１２】
エンジンヒートポンプＨｅは、圧縮機１ｅの他に、冷媒流れ方向の切り換えにより、冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能する室内用熱交換器２ｅ、冷房運転時及び暖房運転時の夫々で室内用熱交換器２ｅとは逆の機能をする室外用熱交換器３ｅ、膨張弁４ｅ、アキュムレータ５ｅ及び四方弁６ｅを備え、エンジンヒートポンプＨｅにおいて所定の経路で冷媒を循環させるように、それら圧縮機１ｅ、四方弁６ｅ、室外用熱交換器３ｅ、膨張弁４ｅ、室内用熱交換器２ｅ及びアキュムレータ５ｅを冷媒配管７ｅにて接続してある。
ガスエンジン８には、都市ガス等のガス燃料を供給する燃料供給路２５を接続し、その燃料供給路２５には、ガスエンジン８への燃料供給を断続する開閉弁２６、及び、ガスエンジン８への燃料供給量を調節する比例弁２７を介装してある。エンジンヒートポンプＨｅの出力の調節は、比例弁２７により、ガスエンジン８への燃料供給量を調節することにより行う。
【００１３】
モーターヒートポンプＨｍは、圧縮機１ｍの他に、冷媒流れ方向の切り換えにより、冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能する室内用熱交換器２ｍ、冷房運転時及び暖房運転時の夫々で室内用熱交換器２ｍとは逆の機能をする室外用熱交換器３ｍ、膨張弁４ｍ、アキュムレータ５ｍ及び四方弁６ｍを備え、モーターヒートポンプＨｍにおいて所定の経路で冷媒を循環させるように、それら圧縮機１ｍ、四方弁６ｍ、室外用熱交換器３ｍ、膨張弁４ｍ、室内用熱交換器２ｍ及びアキュムレータ５ｍを冷媒配管７ｍにて接続してある。
電気モータ９は、インバータ制御により回転速度を調節するように構成してあり、モーターヒートポンプＨｍの出力の調節は、インバータ制御により電気モータ９の回転速度を調節することにより行う。
【００１４】
室内機Ｕｉには、エンジンヒートポンプＨｅの室内用熱交換器２ｅ、モーターヒートポンプＨｍの室内用熱交換器２ｍ、空気を空調対象域としての室内から吸い込んで両室内用熱交換器２ｅ，２ｍを通過させて室内に送出するように通風作用する室内用送風機１０、その室内用送風機１０の通風経路において両室内用熱交換器２ｅ，２ｍよりも通風経路上手側に配置した室温センサ１１、及び、空調装置の各種制御を司る制御部１２等を設けてある。
【００１５】
室外機Ｕｏには、エンジンヒートポンプＨｅを構成するガスエンジン８、圧縮機１ｅ、四方弁６ｅ、室外用熱交換器３ｅ、膨張弁４ｅ及びアキュムレータ５ｅ、モーターヒートポンプＨｍを構成する電気モータ９、圧縮機１ｍ、四方弁６ｍ、室外用熱交換器３ｍ、膨張弁４ｍ及びアキュムレータ５ｍ、両室外用熱交換器３ｅ，３ｍに対して外気を通風する室外用送風機１３、外気温を検出する外気温センサ１４、並びに、暖房運転時に、ガスエンジン８の排熱を回収して、回収排熱により、エンジンヒートポンプＨｅを通流する冷媒、及び、モーターヒートポンプＨｍを通流する冷媒を、各ヒートポンプにおける蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｅ，３ｍから圧縮機１ｅ，１ｍに至る冷媒通流経路中において加熱する排熱回収手段としての排熱回収部Ｒを設けてある。
【００１６】
排熱回収部Ｒは、ガスエンジン８の排ガスから熱を冷却水に回収する排ガス用熱交換器１５と、冷却水の通流によりガスエンジンを冷却するエンジンジャケット１６と、エンジンヒートポンプＨｅを通流する冷媒を冷却水との熱交換により加熱するエンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅと、モーターヒートポンプＨｍを通流する冷媒を冷却水との熱交換により加熱するモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍとを、冷却水を所定の循環経路で循環させるように排熱回収用冷却水循環路１８にて接続すると共に、排熱回収用冷却水循環路１８に冷却水ポンプ１９を介装して構成してある。
【００１７】
冷却水の所定の循環経路としては、冷却水が、排ガス用熱交換器１５とエンジンジャケット１６とを順に通過してから分流して、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅとモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍとを通流し、それらを通過した後、排ガス用熱交換器１５に戻る循環経路に設定してある。
エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅは、暖房運転時において、蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｅからアキュムレータ５ｅへと冷媒を導く冷媒配管７ｅを通流する冷媒と、排熱回収用冷却水循環路１８を通流する冷却水とを熱交換させるように設けてある。又、モーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍは、暖房運転時において、蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｍからアキュムレータ５ｍへと冷媒を導く冷媒配管７ｍを通流する冷媒と、排熱回収用冷却水循環路１８を通流する冷却水とを熱交換させるように設けてある。
【００１８】
更に、冷房運転時に、冷却水を、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍを迂回させて、排ガス用熱交換器１５、エンジンジャケット１６、放熱器２０を順に通流する循環経路で循環させるように、放熱器２０を設けた放熱用冷却水路２１を、三方弁２２を介して排熱回収用冷却水循環路１８に接続してある。尚、放熱器２０には、室外用送風機１３にて通風するようにして、冷却水を冷却するように構成してある。
【００１９】
又、始動時等のように、冷却水の温度が放熱開始用設定温度（例えば、６０°Ｃ）以下のときに、冷却水を、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ、モーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍ及び放熱器２０を迂回させて、排ガス用熱交換器１５、エンジンジャケット１６を順に通流する循環経路で循環させるように、迂回流路２３を、サーモスタット式の温度制御弁２４を介して、排熱回収用冷却水循環路１８に接続してある。温度制御弁２４は、冷却水の温度が前記放熱開始用設定温度以下の間は、冷却水が迂回流路２３側に通流するように流路が切り換わり、冷却水の温度が前記放熱開始用設定温度より高くなると、冷却水が排熱回収用冷却水循環路１８側に通流するように流路が切り換わるように構成してある。
【００２０】
本発明による空調装置は、暖房運転及び冷房運転を選択切り換え可能なように構成してある。
図１に基づいて、暖房運転時におけるエンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍ夫々における冷媒の流れ、及び、ガスエンジン８冷却用の冷却水の流れについて、説明する。尚、図１中、冷媒の流れを実線の矢印で、冷却水の流れを破線の矢印で夫々示す。
先ず、エンジンヒートポンプＨｅにおける冷媒の流れについて説明する。
四方弁６ｅを、圧縮機１ｅから吐出される高圧気相冷媒が室内用熱交換器２ｅに対して送出され、室外用熱交換器３ｅから送出される低圧気相冷媒がアキュムレータ５ｅに対して送出される流路に切り換える。
従って、室内用熱交換器２ｅが凝縮器として作用して、その室内用熱交換器２ｅにおいて、圧縮機１ｅから四方弁６ｅを介して送出されてきた高圧気相冷媒が、室内用送風機１０による通風空気との熱交換により凝縮する。室内用熱交換器２ｅから送出される液相冷媒は膨張弁４ｅを介して室外用熱交換器３ｅに供給され、その室外用熱交換器３ｅにおいて、室外用送風機１３による通風空気との熱交換により蒸発して、その低圧気相冷媒が四方弁６ｅを通過後、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅによる加熱により完全に蒸発し、アキュムレータ５ｅを介して圧縮機１ｅに戻る。従って、室内用送風機１０により室内に供給される空気は、室内用熱交換器２ｅにより加熱されるので、室内が暖房されることになる。
【００２１】
モーターヒートポンプＨｍにおける冷媒の流れは、エンジンヒートポンプＨｅにおける冷媒の流れと同様であるので、詳細な説明は省略するが、モーターヒートポンプＨｍにおいても、室外用熱交換器３ｍにおいて蒸発した低圧気相冷媒は、四方弁６ｍを通過後、モーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍによる加熱により完全に蒸発し、アキュムレータ５ｍを介して圧縮機１ｍに戻る．
【００２２】
上記のように、暖房運転時においては、エンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍいずれにおいても、冷媒が蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｅ，３ｍから圧縮機１ｅ，１ｍに至る冷媒通流経路中において、ガスエンジン８の冷却水により加熱されるので、効率を高くすることができる。
【００２３】
次に、暖房運転時におけるガスエンジン８冷却用の冷却水の流れについて、説明する。
三方弁２２の流れ方向を、冷却水が、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍに流れる方向に切り換える。従って、冷却水は、排ガス用熱交換器１５、エンジンジャケット１６及び三方弁２２を順に通過してから分流して、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅとモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍとを通流し、それらを通過した後、排ガス用熱交換器１５に戻る循環経路にて循環する。そして、冷却水を介して、排ガス用熱交換器１５及びエンジンジャケット１６にて回収したガスエンジン８の排熱を、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍにおいて、冷媒に与えるのである。
【００２４】
図２に基づいて、冷房運転時におけるエンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍ夫々における冷媒の流れ、及び、ガスエンジン８冷却用の冷却水の流れについて、説明する。図２中、冷媒の流れを実線の矢印で、冷却水の流れを破線の矢印で夫々示す。
尚、エンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍの夫々で、冷媒の流れは同様であるので、以下では、冷媒の流れを、エンジンヒートポンプＨｅを対象にして説明して、モーターヒートポンプＨｍを対象にした詳細な説明は省略する。
四方弁６ｅを、圧縮機１ｅから吐出される高圧気相冷媒が室外用熱交換器３ｅに対して送出され、室内用熱交換器２ｅから送出される低圧気相冷媒がアキュムレータ５ｅに対して送出される流路に切り換える。
従って、圧縮機１ｅから吐出される高圧気相冷媒が、四方弁６ｅを介して凝縮器として作用する室外用熱交換器３ｅに供給され、その室外用熱交換器３ｅにおいて室外用送風機１３による通風空気との熱交換により凝縮する。
室外用熱交換器３ｅから送出された液相冷媒は膨張弁４ｅを介して室内用熱交換器２ｅに供給され、室内用熱交換器２ｅにおいて、室内用送風機１０による通風空気との熱交換により蒸発する。従って、室内用送風機１０よる通風空気は冷却除湿されるので、室内が冷房されることになる。
室内用熱交換器２ｅから送出される低圧気相冷媒は、四方弁６ｅ及びアキュムレータ５ｅを介して圧縮機１ｅに戻る。
【００２５】
次に、冷房運転時におけるガスエンジン８冷却用の冷却水の流れについて、説明する。
三方弁２２の流れ方向を、冷却水が放熱器２０に流れる方向に切り換える。従って、冷却水は、排ガス用熱交換器１５、エンジンジャケット１６及び三方弁２２を順に通過してから、放熱器２０を通流して、排ガス用熱交換器１５に戻る循環経路にて循環する。そして、冷却水は、放熱器２０を通流している間に、室外用送風機１３による通風空気により冷却される。
【００２６】
リモコン操作部Ｃには、図示を省略するが、冷房運転と暖房運転とを切り換える運転切り換えスイッチや、空調目標温度を設定する温度設定スイッチ等を備えてある。
【００２７】
次に、制御部１２の制御作動について説明する。
制御部１２は、リモコン操作部Ｃから暖房運転が指令されると、室内用送風機１０及び室外用送風機１３を作動させ、エンジンヒートポンプＨｅ、モーターヒートポンプＨｍを上述の如き暖房運転状態に作動させる。
並びに、暖房運転状態においては、制御部１２は、リモコン操作部Ｃにて設定された空調目標温度と、室温センサ１１の検出温度との偏差に基づいて求められる空調負荷情報  （特許請求の範囲の記載における暖房負荷情報に相当する）Ｏに基づいて、エンジンヒートポンプＨｅのみを運転するエンジンヒートポンプ単独運転モード（エンジンヒートポンプ単独運転状態に相当する）、モーターヒートポンプＨｍのみを運転するモーターヒートポンプ単独運転モード（モーターヒートポンプ単独運転状態に相当する）、及び、エンジンヒートポンプＨｅとモーターヒートポンプＨｍの両方を運転する並行運転モード（並行運転状態に相当する）のいずれかを選択して実行するが、エンジンヒートポンプＨｅを作動させるときは、冷却水ポンプ１９を作動させると共に、三方弁２２を、冷却水がエンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍに流れる流れ方向に切り換える。
【００２８】
リモコン操作部Ｃから冷房運転が指令されると、室内用送風機１０及び室外用送風機１３を作動させ、エンジンヒートポンプＨｅ、モーターヒートポンプＨｍを上述の如き冷房運転状態に作動させる。
並びに、冷房運転状態においては、空調負荷情報Ｏに基づいて、モーターヒートポンプ単独運転モード、及び、並行運転モードのいずれかを選択して実行するが、エンジンヒートポンプＨｅを作動させるときは、冷却水ポンプ１９を作動させると共に、三方弁２２を、冷却水が放熱器２０に流れる流れ方向に切り換える。
【００２９】
以下、制御部１２による運転モードの切り換え制御について、説明を加える。
尚、暖房運転及び冷房運転のいずれにおいても、運転開始が指令されると、先ずは、エンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍ夫々を最大出力状態で作動させて運転を開始して、リモコン操作部Ｃにて設定された空調目標温度と、室温センサ１１の検出温度との偏差に基づいて、空調負荷情報Ｏを求め、求めた空調負荷情報Ｏに応じた運転モードを実行し、以後、空調負荷情報Ｏを求めながら、求めた空調負荷情報Ｏに基づいて、運転モードを切り換える。
【００３０】
尚、運転モードの切り換え用の情報として、予め、第１設定負荷Ｓｏ１（特許請求の範囲の記載における設定負荷に相当する）、その第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きい第２設定負荷Ｓｏ２、第１切換用設定温度Ｓｔ１（特許請求の範囲の記載における設定温度に相当する）、及び、その第１切換用設定温度Ｓｔ１よりも高い第２切換用設定温度Ｓｔ２を予め設定して、制御部１２に記憶させてある。
本実施形態においては、エンジンヒートポンプＨｅの最大出力及びモーターヒートポンプＨｍの最大出力が夫々同一の４ｋＷである空調装置を対象にし、第１設定負荷Ｓｏ１を、エンジンヒートポンプＨｅの最大出力である４ｋＷに設定し、第２設定負荷Ｓｏ２は、４ｋＷよりも大きく、エンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍ夫々の最大出力を合わせた８ｋＷよりも小さい値に設定してある。第１切換用設定温度Ｓｔ１は、５°Ｃに設定してある。
【００３１】
以下、図３に基づいて、暖房運転時における運転モードの切換制御について説明する。
制御部１２は、リモコン操作部Ｃにて設定された空調目標温度と、室温センサ１１の検出温度との偏差に基づいて求めた空調負荷情報（特許請求の範囲の記載における暖房負荷情報に相当する）Ｏ、及び、外気温センサ１４にて検出される外気温Ｔに基づいて、運転モードを切り換える。
空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１以下で、且つ、外気温Ｔが第１切換用設定温度Ｓｔ１以下のときは、エンジンヒートポンプ単独運転モードを実行する。
尚、エンジンヒートポンプ単独運転モードの実行中は、空調負荷情報Ｏに応じて、エンジンヒートポンプＨｅの出力を調節する。基本的には、比例弁２６により、ガスエンジン８への燃料供給量を調節することにより出力を調節するが、空調負荷情報Ｏが小さくなって、比例弁２７による調節では対応できなくなると、開閉弁２６の開閉により、ガスエンジン８を運転及び停止を繰り返すオンオフ制御を実行する。
【００３２】
空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１以下で、且つ、外気温Ｔが第１切換用設定温度Ｓｔ１よりも高いときは、モーターヒートポンプ単独運転モードを実行する。
尚、モーターヒートポンプ単独運転モードの実行中は、空調負荷情報Ｏに応じて、電気モータ９の回転速度をインバータ制御により調節することにより、モーターヒートポンプＨｍの出力の調節を行う。
【００３３】
空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きく、且つ、外気温Ｔが第２切換用設定温度Ｓｔ２以下のとき、及び、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１と第２設定負荷Ｓｏ２の間で、且つ、外気温Ｔが第２切換用設定温度Ｓｔ２よりも高いときは、空調負荷情報Ｏに応じて、エンジンヒートポンプＨｅを最大出力で運転させながら、モーターヒートポンプＨｍの出力を調節する、エンジンヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行する。
【００３４】
空調負荷情報Ｏが第２設定負荷Ｓｏ２よりも大きく、且つ、外気温Ｔが第２切換用設定温度Ｓｔ２よりも高いときは、空調負荷情報Ｏに応じて、モーターヒートポンプＨｍを最大出力で運転させながら、エンジンヒートポンプＨｅの出力を調節する、モーターヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行する。
つまり、外気温Ｏが所定温度よりも高くなると、モーターヒートポンプＨｍの効率がエンジンヒートポンプＨｅの効率よりも高くなる。従って、外気温Ｏが前記所定温度以上のときで、空調負荷が、モーターヒートポンプＨｍを最大出力で運転しながら、エンジンヒートポンプＨｅを最大出力に近い狭い範囲（比例弁２７の調節で対応できる範囲）で調節することで空調負荷に対応できる程度に大きいときは、モーターヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行すると、効率をより高くすることができるのである。そこで、第２切換用設定温度Ｓｔ２を前記所定温度に設定し、第２設定負荷Ｓｏ２を、モーターヒートポンプＨｍを最大出力で運転しながら、エンジンヒートポンプＨｅを最大出力に近い狭い範囲（比例弁２７の調節で対応できる範囲）で調節することで対応できるような空調負荷の値に設定してある。
【００３５】
次に、冷房運転時における運転モードの切換制御について説明する。
制御部１２は、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１以下のときは、モーターヒートポンプ単独運転モードを、空調負荷情報Ｏに応じてモーターヒートポンプＨｍの出力の調節しながら、実行する。
又、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きいときは、エンジンヒートポンプＨｅを最大出力で運転させながら、モーターヒートポンプＨｍの出力を調節する、エンジンヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行する。
【００３６】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  上記の実施形態においては、空調負荷情報Ｏが第２設定負荷Ｓｏ２よりも大きく、且つ、外気温Ｔが第２切換用設定温度Ｓｔ２よりも高いときは、モーターヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行する場合について例示したが、モーターヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードの実行を省略して、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きいときは、外気温Ｔにかかわらず、エンジンヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行するように構成しても良い。
【００３７】
（ロ）  上記の実施形態においては、暖房運転においては、空調負荷情報Ｏ及び外気温Ｔに基づいて、運転モードを切り換える場合について例示したが、空調負荷情報Ｏのみに基づいて、運転モードを切り換えるように構成しても良い。
この場合は、例えば、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きいときは、エンジンヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行し、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１以下のときは、エンジンヒートポンプ単独運転モード及びモーターヒートポンプ単独運転モードのうちのいずれかを実行するように構成する。
【００３８】
（ハ）  上記の実施形態においては、ガスエンジン８の排熱を回収して、回収排熱により、エンジンヒートポンプＨｅを通流する冷媒、及び、モーターヒートポンプＨｍを通流する冷媒を、各ヒートポンプにおける蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｅ，３ｍから圧縮機１ｅ，１ｍに至る冷媒通流経路中において加熱する排熱回収部Ｒを設ける場合について例示したが、排熱回収部Ｒを省略して、ガスエンジン８の排熱を給湯用の熱源等に用いても良い。
この場合は、例えば、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１よりも大きいときは、エンジンヒートポンプ最大出力状態での並行運転モードを実行し、空調負荷情報Ｏが第１設定負荷Ｓｏ１以下のときは、エンジンヒートポンプ単独運転モード及びモーターヒートポンプ単独運転モードのうちのいずれかを実行するように構成する。
【００３９】
（ニ）  上記の実施形態においては、最大出力が同一のエンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍを設ける場合について例示したが、最大出力が異なるエンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍを設けても良い。
（ホ）  第１設定負荷Ｓｏ１、第２設定負荷Ｓｏ２、第１切換用設定温度Ｓｔ１及び第２切換用設定温度Ｓｔ２夫々の具体値は、空調装置の仕様等に応じて、適宜設定可能である。
【００４０】
（ヘ）  上記の実施形態においては、排熱回収部Ｒにおいて、エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍを、冷却水の循環経路に並列接続する場合について例示したが、冷却水の循環経路に直列接続しても良い。
【００４１】
（ト）  エンジンヒートポンプ用熱交換器１７ｅ及びモーターヒートポンプ用熱交換器１７ｍの設置個所は、暖房運転時において各ヒートポンプにおける蒸発器として機能する室外用熱交換器３ｅ，３ｍから圧縮機１ｅ，１ｍに至る冷媒通流経路中であればいずれでも良く、その冷媒通流経路中において、上記の実施例では、四方弁６ｅ，６ｍよりも冷媒通流方向下手側としたが、例えば、四方弁６ｅ，６ｍよりも冷媒通流方向上手側としても良い。
【００４２】
（チ）  上記の実施形態においては、ガスエンジン８にて駆動される圧縮機１ｅ及び電気モータ９にて駆動される圧縮機１ｍ夫々に対して、室内用熱交換器、冷室外用熱交換器、膨張弁、アキュムレータ及び四方弁から成るヒートポンプ回路を各別に接続する場合について例示したが、一つのヒートポンプ回路にガスエンジン８にて駆動される圧縮機１ｅ及び電気モータ９にて駆動される圧縮機１ｍを並列接続して、エンジンヒートポンプＨｅ及びモーターヒートポンプＨｍで、一つのヒートポンプ回路を供用するように構成しても良い。
【００４３】
（リ）  上記の実施形態においては、本発明を、１台の室外機Ｕｏに対して１台の室内機Ｕｉを接続した空調装置に適用する場合について例示したが、本発明は、１台の室外機Ｕｏに対して複数台の室内機Ｕｉを並列接続した空調装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる空調装置の構成、及び、暖房運転状態での冷媒及び冷却水の流れを示す図
【図２】本発明の実施形態にかかる空調装置における冷房運転状態での冷媒及び冷却水の流れを示す図
【図３】運転モードの切換を説明する図
【符号の説明】
１ｅ，１ｍ  圧縮機
３ｅ，３ｍ  蒸発器
８          エンジン
９          電気モータ
１２        制御手段
Ｈｅ        エンジンヒートポンプ
Ｈｍ        モーターヒートポンプ
Ｒ          排熱回収手段
【図１】
0004259693.tif 000002
【図２】
0004259693.tif 000003
【図３】
0004259693.tif 000004