(57)【要約】【課題】暖房運転時における運転効率を確実に向上することのできる空気調和装置を提供する。【解決手段】ガスエンジン３０で駆動する圧縮機１６と、室外熱交換器１９とを接続する冷媒回路を有した室外機１１を備えた空気調和装置１において、室外機１１の冷媒回路を循環する冷媒を加熱する加熱器５３を備え、この加熱器５３の熱源にガスエンジン３０の排ガスを利用するようにした。【選択図】図１
2009276005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスエンジンで駆動する圧縮機と、室外熱交換器とを接続する冷媒回路を有した室外機を備えた空気調和装置において、
前記室外機の前記冷媒回路を循環する冷媒を加熱する加熱器を備え、この加熱器の熱源に前記ガスエンジンの排ガスを利用した
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記加熱器が前記圧縮機の吸込側にある
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記加熱器が前記圧縮機の吐出側にある
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記ガスエンジンの排ガスと、前記ガスエンジンを冷却するための冷却水との間で熱交換する排ガス熱交換器をさらに備え、
前記加熱器は、熱源として前記排ガス熱交換器へ流入する前の前記ガスエンジンの排ガスを利用する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記ガスエンジンの排ガスと、前記ガスエンジンを冷却するための冷却水との間で熱交換する排ガス熱交換器と、この排ガス熱交換器で熱交換した後の前記排ガスを処理する排気マフラと、をさらに備え、
前記加熱器は、熱源として前記排ガス熱交換器から流出した後、前記排気マフラへ流入する前の前記ガスエンジンの排ガスを利用する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンで駆動する圧縮機を備える空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機をガスエンジンで駆動する空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の空気調和装置では、ガスエンジンを冷却するための冷却水と、圧縮機に吸入される冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器を冷媒回路に設け、暖房運転時に圧縮機に吸入される冷媒を冷却水によって加熱することにより、暖房運転時における運転効率を向上させたものがある。
【特許文献１】特開２００５−２２６８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の空気調和装置では、プレート式熱交換器において冷却水によって冷媒を加熱しているため、冷却水の沸点より低い温度によって冷媒を加熱することとなる。ここで、暖房運転時、冷媒をより高い温度で確実、かつ、十分に加熱することにより空気調和装置の暖房運転時における運転効率を確実に向上させたいとするニーズがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、暖房運転時における運転効率を確実に向上することのできる空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、ガスエンジンで駆動する圧縮機と、室外熱交換器とを接続する冷媒回路を有した室外機を備えた空気調和装置において、前記室外機の前記冷媒回路を循環する冷媒を加熱する加熱器を備え、この加熱器の熱源に前記ガスエンジンの排ガスを利用したことを特徴とする。
この構成によれば、冷却水と比較して非常に高温な排ガスによって冷媒を過熱するため、冷媒を確実、かつ、十分に加熱することができ、空気調和装置の暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【０００５】
ここで、上記発明の空気調和装置において、前記加熱器が前記圧縮機の吸込側にあるようにしてもよい。
この構成によれば、暖房運転時、圧縮機に吸入される冷媒が排ガスによって加熱され、圧縮機の駆動効率が向上し、暖房運転時における運転効率を向上することができる。特に、加熱器において排ガスによって冷媒が加熱されるが、この排ガスは、冷却水と比較し非常に高い温度まで上昇する。このため、冷却水によって冷媒を加熱する場合と比較し、圧縮機に吸入される冷媒の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【０００６】
また、上記発明の空気調和装置において、前記加熱器が前記圧縮機の吐出側にあるようにしてもよい。
この構成によれば、暖房運転時、圧縮機から吐出された冷媒が排ガスによって加熱され、暖房運転時における運転効率が向上する。特に、加熱器において排ガスにより冷媒が加熱されるが、この排ガスは、非常に高い温度まで上昇する。このため、圧縮機から吐出された温度の高い冷媒を確実、かつ、十分に上昇することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【０００７】
また、上記発明の空気調和装置において、前記ガスエンジンの排ガスと、前記ガスエンジンを冷却するための冷却水との間で熱交換する排ガス熱交換器をさらに備え、前記加熱器は、熱源として前記排ガス熱交換器へ流入する前の前記ガスエンジンの排ガスを利用するようにしてもよい。
この構成によれば、加熱器において排ガス熱交換器へ流入する前の排ガスによって冷媒が加熱される。ここで、排ガス熱交換器へ流入する前の排ガスは、２００℃程度の非常に高い温度まで上昇する。このため、冷却水によって冷媒を加熱する場合と比較し、冷媒の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【０００８】
また、上記発明の空気調和装置において、前記ガスエンジンの排ガスと、前記ガスエンジンを冷却するための冷却水との間で熱交換する排ガス熱交換器と、この排ガス熱交換器で熱交換した後の前記排ガスを処理する排気マフラと、をさらに備え、前記加熱器は、熱源として前記排ガス熱交換器から流出した後、前記排気マフラへ流入する前の前記ガスエンジンの排ガスを利用するようにしてもよい。
この構成によれば、加熱器において、排ガス熱交換器から流出後、排気マフラへ流入する前の排ガスの熱交換を行うことにより、排気マフラへ流入する前の排ガスの温度を低減することができる。このため、排気マフラにおける排ガスの凝縮が容易となり、排気マフラにおける排ガスのドレン化を促進することができる。これにより、外部へ排気される気体に含まれるミスト状のオイルや水蒸気を低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、暖房運転時、排ガスによって冷媒を加熱するため、空気調和装置の暖房運転時における運転効率を確実に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】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態に係る空気調和装置１の冷媒回路図である。
この図１に示すように、空気調和装置１は、室内機１０と、室外機１１とを備えており、これら室内機１０と室外機１１とが冷媒配管１２を介して接続されている。
【００１１】
室内機１０は、この室内機１０が設置された被調和室の空調を行うものであり、室内膨張弁１３と、室内熱交換器１５とを備えている。室内熱交換器１５の近傍には、室内熱交換器１５に送風する室内ファン１４が配置されており、室内ファン１４の送風によって室内熱交換器１５における冷媒と空気との熱交換の効率が高められている。
また、室内機１０は、この室内機１０が設置された被調和室の室内温度を検出する室内温度センサ７と、室内熱交換器１５の冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ８とを備えている。これら室内温度センサ７及び冷媒温度センサ８が検出した温度は、信号として制御部５１（後述）に随時出力される。
【００１２】
室外機１１の冷媒配管１２には圧縮機１６が配設されている。この圧縮機１６は、Ｖベルト２７を介して接続されたガスエンジン３０によって駆動されるものである。圧縮機１６の吸込側にはアキュムレータ１７が、吐出側にはオイルセパレータ１７Ａを介して四方弁１８がそれぞれ配設されている。四方弁１８は、暖房運転時と、冷房運転時とで冷媒の冷媒配管１２を流れる冷媒を切り替えるものであり、暖房運転時は、図１の破線矢印Ｙ１に示す方向に冷媒が流れ、冷房運転時は、図１の実線矢印Ｙ２に示す方向に冷媒が流れる。この四方弁１８には、室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されている。室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６が配設されており、この冷媒系バイパス管２６には、冷媒の逆流を防止する逆止弁２６Ａが配設されている。また、室外熱交換器１９に隣接して、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が配置されている。符号２９は、圧縮機１６の吐出冷媒を圧縮機１６の吸込側へ環流する弁であり、符号１５２，１５２は、サービスバルブである。
【００１３】
ガスエンジン３０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が順次配設されて構成されている。燃料供給配管３２には、エアクリーナ３６Ａが接続されている。
また、ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されており、オイル供給配管３８に設けられたオイル供給ポンプ４０によって適宜エンジンオイルが供給される。
【００１４】
室外機１１には、ガスエンジン３０に冷却水を循環させてガスエンジン３０の熱を回収するための冷却水回路４２が設けられている。この冷却水回路４２には、電動クーラ三方弁４３が配設されている。この電動クーラ三方弁４３の入口ポート４３ａには、ガスエンジン３０が配管接続され、電動クーラ三方弁４３の一方の出口ポート４３ｂには、循環ポンプ４４と排ガス熱交換器４５とが順次配管接続されており、ガスエンジン３０から流出した冷却水が電動クーラ三方弁４３の出口ポート４３ｂを介して排ガス熱交換器４５へ流入した後、再びガスエンジン３０へ流入する経路が形成されている。ここで、排ガス熱交換器４５は、ガスエンジン３０の排ガスと冷却水との間で熱交換する熱交換器であり、この排ガス熱交換器４５には、排ガスを処理するための、排気マフラ４６、中和器４６ａ、及び、排気トップ４７が接続されている。
【００１５】
また、電動クーラ三方弁４３の他方の出口ポート４３ｃには、冷却水電動三方弁４８の入口ポート４８ａが配管接続されている。この冷却水電動三方弁４８の一方の出口ポート４８ｂにはプレート式熱交換器４９が配管接続され、また、冷却水電動三方弁４８の他方の出口ポート４８ｃにはラジエータ５０が配管接続されている。プレート式熱交換器４９は、冷媒配管１２の冷媒と冷却水回路４２内の冷却水との間で熱交換を行い、冷却水を冷却すると共に冷媒を加熱するものである。また、ラジエータ５０は、冷却水を冷却させるものであり、室外ファン２０の送風空気が供給されるように、この室外ファン２０に隣接して配置されている。
冷却水電動三方弁４８は、冷房運転時と暖房運転時とで以下のように冷却水の流れを切り替える。すなわち、冷房運転時には、冷却水電動三方弁４８は、出口ポート４８ｃを介してラジエータ５０に冷却水が流れるようにし、ラジエータ５０において冷却水を冷却する。一方、暖房運転時には、冷却水電動三方弁４８は、出口ポート４８ｂを介してプレート式熱交換器４９に冷却水が流れるようにし、プレート式熱交換器４９において冷却水を冷却すると共に、冷媒を加熱する。
【００１６】
図１に示すように、アキュムレータ１７の吸込側、すなわち、圧縮機１６の吸込側の冷媒配管１２には、ガスエンジン３０の排ガスと、圧縮機１６へ吸入される冷媒との間で熱交換することにより、圧縮機１６へ吸入される冷媒を加熱する加熱器５３が設けられている。この加熱器５３には、排ガス熱交換器４５に流入する前の排ガスを加熱器５３へ導くための排ガス導入配管５４が接続されている。この排ガス導入配管５４は、一端５４ａが、ガスエンジン３０から排ガス熱交換器４５へ流入する排ガスの流路となる流路部５５に接続されると共に、他端５４ｂが、加熱器５３に接続されている。また、排ガス導入配管５４には、加熱器５３へ導く排ガスの量を調整するための排ガス制御弁５６が設けられている。排ガス熱交換器４５へ流入する前の排ガス、すなわち、排ガス導入配管５４を介して加熱器５３へ導かれる排ガスの温度は、２００℃程度まで上昇する。
また、加熱器５３には、この加熱器５３において熱交換された排ガスを排ガス熱交換器４５へ導く排ガス導出配管５７が接続されている。この排ガス導入配管５４は、一端５７ａが、加熱器５３に接続されると共に、他端５７ｂが、排ガス熱交換器４５に接続されている。
【００１７】
ここで、排ガス導入配管５４において、排ガス制御弁５６より加熱器５３側の排ガス導入配管５４は、配管と配管とがフランジ接続によって接続されている。その際、一方の配管のフランジと他方の配管のフランジとが断熱性を有するパッキンを介して接続されており、このパッキンによって排ガス導入配管５４を伝わる排ガスの熱がフランジ接続による接続部よりも加熱器５３側に伝わることが防止されている。これにより、排ガス制御弁５６が閉状態の場合、すなわち、加熱器５３において冷媒を加熱したくない場合に、排ガスの熱が加熱器５３に伝わることが防止されている。
【００１８】
本実施形態では、暖房運転時、排ガス導入配管５４を介して加熱器５３に排ガスが導かれ、この加熱器５３において冷媒が加熱される。これにより、以下の効果を奏することができる。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る空気調和装置１の暖房運転時にけるＰ−Ｈ線図である。図２において（図１も併せて参照）、符号Ａは、室外熱交換器１９から流出して圧縮機１６に吸入される冷媒を示し、符号Ｂは、圧縮機１６から吐出された冷媒を示し、符号Ｃは、凝縮器として機能する室内熱交換器１５から流出した冷媒を示し、符号Ｄは、室外膨張弁２４から流出した冷媒を示している。また、符号ａは、加熱器５３が存在しない場合において圧縮機１６に吸入される冷媒を示す。
暖房運転時、排ガス導入配管５４に設けられた排ガス制御弁５６が制御されて開状態となり、加熱器５３に排ガスが流入し、流入した排ガスによって圧縮機１６に吸入される冷媒が加熱される。この結果、図２のＰ−Ｈ線図に示すように、圧縮機１６に吸入される冷媒の圧力が符号ａが示すＰ１から、符号Ａが示すＰ２に上昇する。このため、圧縮機１６において印加されるエネルギがＱ１からＱ２に減少する。これにより、暖房運転時における圧縮機１６の駆動効率が上昇し、これに伴い空気調和装置１の暖房運転時における運転効率が向上する。
特に、本実施形態では、加熱器５３において排ガスにより冷媒が加熱されるが、上述したように、この排ガスは約２００℃という高い温度まで上昇する。このため、冷却水によって冷媒を加熱する場合と比較し、圧縮機１６に吸入される冷媒の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
また、寒冷地等の低外気環境に室外機１１が設置された場合、外気の影響で冷却水の温度が低下し、プレート式熱交換器４９の冷却水では冷媒を十分に加熱できず、所望の運転効率の向上を実現できない、という事態も発生し得る。しかし、本実施形態に係る加熱器５３では、２００℃程度という高温の排ガスを用いて冷媒を加熱するため、低外気環境に室外機１１が設置された場合であっても、冷媒を確実に加熱することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
さらに、排ガスは高温であるため、加熱器５３において排ガスの熱エネルギーを冷媒に伝えるための部分（部材）が小さくて済み、従って、加熱器５３を小型化することができる。
【００２０】
また、図１に示すように、室外機１１は、制御部５１を備えている。この制御部５１は、空気調和装置１に設けられた各弁の開閉状態の制御や、圧縮機１６の駆動状態の制御、室内ファン１４や室外ファン２０の駆動制御等によって、空気調和装置１の各部を中枢的に制御するものである。また、制御部５１は、図示せぬ発振器が生成した基準クロックに基づいて各種計時動作を実行する。
制御部５１には、室内機１０に設けられたリモートコントローラ５２が信号通信可能に接続されている。このリモートコントローラ５２は、ユーザが各種指示を入力するものである。ユーザがリモートコントローラ５２を操作して各種指示の入力を行うと、この指示を示す信号が制御部５１に出力され、制御部５１は、入力された信号に基づいて空気調和装置１を制御する。ユーザが入力する各種指示には、例えば、冷房運転／暖房運転の切り替えや、室内機１０が設けられた被調和室の設定温度の設定、運転モードの変更等がある。なお、制御部５１は、リモートコントローラ５２から入力された信号のみならず、上述した室内温度センサ７や、冷媒温度センサ８の出力値に基づいて、空気調和装置１を制御する。
【００２１】
次いで、空気調和装置１の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。
なお、図３のフローチャートに示す動作の前提として、空気調和装置１は暖房運転しているものとし、また、排ガス制御弁５６が閉状態であるものとする。
制御部５１は、室内温度センサ７の出力値が示す被調和室の温度と、リモートコントローラ５２によってユーザが設定した設定温度との比較結果に基づいて、暖房能力を上昇する必要があるか否かを判別する（ステップＳＡ１）。暖房能力を上昇する必要がある場合（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、制御部５１は、排ガス制御弁５６を開状態にして加熱器５３に排ガスを導き、加熱器５３において冷媒を加熱する（ステップＳＡ２）。これにより、上述したように、圧縮機１６の駆動効率が向上し、暖房運転時における運転効率が向上するため、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇することなく、暖房能力が上昇する。
【００２２】
排ガス制御弁５６を開状態とした後、制御部５１は、所定時間内に被調和室の室内温度が設定温度に到達し、暖房能力を上昇する必要がなくなるに至ったか否かを判別する（ステップＳＡ３、ステップＳＡ４）。所定時間内に暖房能力を上昇する必要がなくなった場合（ステップＳＡ３：ＮＯ）、制御部５１は、排ガス制御弁５６を閉状態とし、加熱器５３における冷媒の加熱を停止する（ステップＳＡ５）。この場合、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇することなく暖房能力を向上したこととなるため、空気調和装置１の運転コストの低減を図ることができる。
一方、所定時間経過しても、暖房能力を上昇する必要が生じている場合（ステップＳＡ４：ＹＥＳ）、制御部５１は、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇し（ステップＳＡ６）、これにより暖房能力を上昇する。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態に係る空気調和装置１は、排ガスと冷媒とを熱交換することにより、圧縮機１６に吸入される冷媒を加熱する加熱器５３と、この加熱器５３にガスエンジン３０の排ガスを導く排ガス導入配管５４とを備えており、暖房運転時に、排ガス導入配管５４を介して加熱器５３に排ガスを導き、この加熱器５３おいて冷媒を加熱する。これにより、暖房運転時における圧縮機１６の駆動効率が向上し、空気調和装置１の暖房運転時における運転効率が向上する。
特に、本実施形態では、加熱器５３において排ガスにより冷媒が加熱されるが、この排ガスは、約２００℃という高い温度まで上昇する。このため、冷却水によって冷媒を加熱する場合と比較し、圧縮機に吸入される冷媒の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、上述した暖房運転時における運転効率の向上を確実に実現することができる。
また、寒冷地等の低外気環境に室外機が設置された場合、外気の影響で冷却水の温度が低下し、プレート式熱交換器４９の冷却水では冷媒を十分に加熱できず、所望の運転効率の向上を実現できない、という事態も発生し得る。しかし、加熱器には、２００℃程度という高温の排ガスによって冷媒を加熱するため、低外気環境に室外機が設置された場合であっても、冷媒を確実に加熱することができ、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、暖房能力を上昇する場合、まず、排ガス制御弁５６を開状態とし、加熱器５３において圧縮機１６に吸入される冷媒を加熱することにより暖房能力を上昇する。そして、所定時間以内に、暖房能力を上昇する必要がなくなった場合は、排ガス制御弁５６を閉状態として加熱器５３における冷媒の加熱を停止する。この場合、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇することなく暖房能力を向上することとなるため、空気調和装置１の運転コストの低減を図ることができる。
【００２５】
＜第二実施形態＞
図４は、本実施形態に係る空気調和装置１の冷媒回路図である。
本実施形態に係る空気調和装置１は、上述した第一実施形態に係る空気調和装置１と、排ガス導入配管５４２、及び、排ガス導出配管５７２の構成が異なっている。
すなわち、排ガス導入配管５４２の一端５４２ａが、排ガス熱交換器４５と排気マフラ４６とを接続する排気ホース４６ｂに接続されると共に、他端５４２ｂが、加熱器５３に接続さえており、排ガス導入配管５４２は、排ガス熱交換器４５から流出した後、排気マフラ４６へ流入する前の排ガスを加熱器５３へ導く構成となっている。
また、排ガス導出配管５７２の一端５７２ａが、加熱器５３に接続されると共に、他端５７２ｂが、排ガス熱交換器４５と排気マフラ４６とを接続する排気ホース４６ｂに接続されており、排ガス導出配管５７２は、加熱器５３における熱交換後の排ガスを排気ホース４６ｂへ導く構成となっている。
この構成によれば、加熱器５３において冷媒を加熱することにより、第一実施形態と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。加熱器５３において排ガスの熱交換を行うことにより、排気マフラ４６へ流入する前の排ガスの温度を低減することができる。このため、排気マフラ４６、及び、排気トップ４７における排ガスの凝縮が容易となり、排気マフラ４６、及び、排気トップ４７における排ガスのドレン化を促進することができる。これにより、排気トップ４７から外部へ排気される気体に含まれるミスト状のオイルや水蒸気を低減することができる。
【００２６】
＜第三実施形態＞
図５は、本実施形態に係る空気調和装置１の冷媒回路図である。
本実施形態に係る空気調和装置１は、上述した第一実施形態に係る空気調和装置１と、加熱器５３３、排ガス導入配管５４３、及び、排ガス導出配管５７３の構成が異なっている。
すなわち、加熱器５３３が暖房運転時における圧縮機１６の吐出側であって、四方弁１８よりも室内機１０側に設けられている。この加熱器５３３は、圧縮機１６から吐出される冷媒と、排ガスとの間で熱交換することにより、圧縮機１６から吐出される冷媒を加熱するものである。加熱器５３３には、排ガス熱交換器４５に流入する前の排ガスを加熱器５３３へ導くための排ガス導入配管５４３が接続されている。この排ガス導入配管５４３は、一端５４３ａが、ガスエンジン３０から排ガス熱交換器４５へ流入する排ガスの流路となる流路部５５に接続されると共に、他端５４３ｂが、加熱器５３３に接続されている。また、排ガス導入配管５４３には、加熱器５３３へ導く排ガスの量を調整するための排ガス制御弁５６が設けられている。なお、排ガス熱交換器４５へ流入する前の排ガス、すなわち、排ガス導入配管５４３を介して加熱器５３３へ導かれる排ガスの温度は、２００℃程度まで上昇する。
また、加熱器５３３には、この加熱器５３３において熱交換された排ガスを排ガス熱交換器４５へ導く排ガス導出配管５７３が接続されている。この排ガス導入配管５４３は、一端５７３ａが、加熱器５３３に接続されると共に、他端５７３ｂが、排ガス熱交換器４５に接続されている。
【００２７】
本実施形態では、暖房運転時、排ガス導入配管５４３を介して加熱器５３３に排ガスが導かれ、この加熱器５３３において圧縮機１６から吐出された冷媒が加熱される。これにより、以下の効果を奏することができる。
【００２８】
図６は、本実施形態に係る空気調和装置１の暖房運転時にけるＰ−Ｈ線図である。図６おいて（図５も併せて参照）、符号Ｅは、室外熱交換器１９から流出して圧縮機１６に吸入される冷媒を示し、符号Ｆは、圧縮機１６から吐出されて加熱器５３３に流入する冷媒を示し、符号Ｇは、加熱器５３３から流出する冷媒を示し、符号Ｈは、凝縮器として機能する室内熱交換器１５から流出した冷媒を示し、符号Ｉは、室外膨張弁２４から流出した冷媒を示している。
暖房運転時、排ガス導入配管５４３に設けられた排ガス制御弁５６が制御されて開状態となり、加熱器５３３に排ガスが流入し、流入した排ガスによって圧縮機１６から吐出された冷媒が加熱される。この結果、図６のＰ−Ｈ線図に示すように、圧縮機１６から吐出された冷媒（図６のＰ−Ｈ線図において符号Ｆが示す冷媒）にＱ５分の熱量が付加される。これにより、暖房運転時において、凝縮器として機能する室内熱交換器１５から供給できる熱量がＱ４からＱ３へと増大し、暖房能力を向上し、かつ、暖房運転時における運転効率を向上することができる。
特に、本実施形態では、加熱器５３３において排ガスにより冷媒が加熱されるが、この排ガスは、約２００℃という高い温度まで上昇する。このため、圧縮機１６から吐出された温度の高い冷媒（例えば、９０℃）の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、上述した暖房能力を確実に向上し、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【００２９】
次いで、本実施形態に係る空気調和装置１の動作について図７のフローチャートを用いて説明する。
なお、図７のフローチャートに示す動作の前提として、空気調和装置１は暖房運転しているものとし、また、排ガス制御弁５６が閉状態であるものとする。
制御部５１は、室内温度センサ７の出力値が示す被調和室の温度と、リモートコントローラ５２によってユーザが設定した設定温度との比較結果に基づいて、暖房能力を上昇するか否かを判別する（ステップＳＢ１）。暖房能力を上昇する場合（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）、制御部５１は、排ガス制御弁５６を開状態にして加熱器５３３に排ガスを導き、加熱器５３３において冷媒を加熱する（ステップＳＢ２）。これにより、上述したように、暖房能力が上昇する。
【００３０】
排ガス制御弁５６を開状態とした後、制御部５１は、所定時間内に被調和室の室内温度が設定温度に到達し、暖房能力を上昇する必要がなくなるに至ったか否かを判別する（ステップＳＢ３、ステップＳＢ４）。所定時間内に暖房能力を上昇する必要がなくなった場合（ステップＳＢ３：ＹＥＳ）、制御部５１は、排ガス制御弁５６を閉状態とし、加熱器５３３における冷媒の加熱を停止する（ステップＳＢ５）。この場合、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇することなく所望の暖房能力を実現することとなるため、空気調和装置１の運転コストの低減を図ることができる。
一方、所定時間経過しても、暖房能力を上昇する必要が生じている場合（ステップＳＢ４：ＹＥＳ）、制御部５１は、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇し（ステップＳＢ６）、これにより暖房能力を上昇する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る空気調和装置１は、排ガスと冷媒とを熱交換することにより、圧縮機１６から吐出した冷媒を加熱する加熱器５３３と、この加熱器５３３にガスエンジン３０の排ガスを導く排ガス導入配管５４３とを備えており、暖房運転時に、排ガス導入配管５４３を介して加熱器５３３に排ガスを導き、加熱器５３３おいて圧縮機１６から吐出された冷媒を加熱する。これにより、暖房能力の向上を図ることができる。
特に、本実施形態では、加熱器５３３において排ガス熱交換器４５に流入する前の排ガスにより冷媒が加熱されるが、この排ガス熱交換器４５に流入する前の排ガスは、約２００℃という高い温度まで上昇する。このため、圧縮機１６から吐出された温度の高い冷媒（例えば、９０℃）の温度を確実、かつ、十分に上昇することができ、暖房能力を確実に向上し、暖房運転時における運転効率を確実に向上することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、暖房能力を上昇する場合、まず、排ガス制御弁５６を開状態とし、加熱器５３３において圧縮機１６から吐出された冷媒を加熱することにより暖房能力を上昇する。そして、所定時間以内に、暖房能力を上昇する必要がなくなった場合は、排ガス制御弁５６を閉状態として加熱器５３３における冷媒の加熱を停止する。この場合、圧縮機１６の駆動のレベルを上昇することなく暖房能力を向上することとなるため、空気調和装置１の運転コストの低減を図ることができる。
【００３３】
＜第四実施形態＞
図８は、本実施形態に係る空気調和装置１の冷媒回路図である。
本実施形態に係る空気調和装置１は、上述した第三実施形態に係る空気調和装置１と、排ガス導入配管５４４、及び、排ガス導出配管５７４の構成が異なっている。
すなわち、排ガス導入配管５４４の一端５４４ａが、排ガス熱交換器４５と排気マフラ４６とを接続する排気ホース４６ｂに接続されると共に、他端５４４ｂが加熱器５３３に接続されており、排ガス導入配管５４４は、排ガス熱交換器４５から流出した後、排気マフラ４６へ流入する前の排ガスを加熱器５３３へ導く構成となっている。
また、排ガス導出配管５７４の一端５７４ａが、加熱器５３３に接続されると共に、他端５７４ｂが、排ガス熱交換器４５と排気マフラ４６とを接続する排気ホース４６ｂに接続されており、排ガス導出配管５７４が、加熱器５３３における熱交換後の排ガスを排気ホース４６ｂへ導く構成となっている。
この構成によれば、加熱器５３３において冷媒を加熱することにより、第三実施形態と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。加熱器５３において排ガスの熱交換を行うことにより、排気マフラ４６へ流入する前の排ガスの温度を低減することができる。このため、排気マフラ４６、及び、排気トップ４７における排ガスの凝縮が容易となり、排気マフラ４６、及び、排気トップ４７における排ガスのドレン化を促進することができる。これにより、排気トップ４７から外部へ排気される気体に含まれるミスト状のオイルや水蒸気を低減することができる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、第一、第二実施形態では、プレート式熱交換器４９を冷媒配管１２に備える空気調和装置１を例にして説明したが、暖房運転時、加熱器５３によって圧縮機１６に吸入される冷媒が加熱されるため、このプレート式熱交換器４９は必ずしも必要でない。
また、第一〜第四実施形態では、制御部５１は、室内温度と設定温度との比較結果に基づいて、暖房能力を上昇するか否かを判別していたが、例えば、冷媒温度センサ８の出力結果に基づいて判別するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第一実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図２】空気調和装置の暖房運転時におけるＰ−Ｈ線図である。
【図３】空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】第二実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図５】第三実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【図６】空気調和装置の暖房運転時におけるＰ−Ｈ線図である。
【図７】空気調和装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第四実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  空気調和装置
１１  室外機
１６  圧縮機
３０  ガスエンジン
４５  排ガス熱交換器
４６  排気マフラ
５３，５３３  加熱器。
【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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【図７】
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【図８】
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