JP2024102700A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、モータ駆動圧縮機を冷媒の自己分解反応を起こす下限より低い状態を維持しながら駆動することができ、冷媒の自己分解反応の発生を抑制することができる空気調和装置を提供する。【解決手段】ガスエンジン１１を駆動源とするエンジン駆動圧縮機１２と電動モータ１３を駆動源とするモータ駆動圧縮機１４を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３冷媒を循環させて空調を行う。エンジン駆動圧縮機１２のみを駆動する運転モード、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動する運転モード、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４を駆動する運転モードで動作可能である。モータ駆動圧縮機１４が駆動される運転モードの場合には、モータ駆動圧縮機１４から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達する場合に、少なくともモータ駆動圧縮機１４を停止する制御装置４０を備えている。【選択図】図１

Description

本開示は、空気調和装置に関する。

特許文献１は、容量の大きな圧縮機をガスエンジンで駆動し、容量の小さな圧縮機を電動モータで駆動するものとし、求められる負荷の大きさに応じて圧縮機を個々に駆動させたり組み合わせて駆動させたりする空気調和装置を開示する。

特開２００３－０５６９３１号公報

本開示は、モータ駆動圧縮機を冷媒の自己分解反応を起こす下限より低い温度を維持しながら駆動することができ、冷媒の自己分解反応の発生を抑制することができる空気調和装置を提供する。

本開示における空気調和装置は、ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、前記エンジン駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記モータ駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記エンジン駆動圧縮機および前記モータ駆動圧縮機を駆動する運転モードで動作可能であり、前記モータ駆動圧縮機が駆動される運転モードの場合には、前記モータ駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達する場合に、少なくとも前記モータ駆動圧縮機を停止する制御装置を備えている。

本開示における空気調和装置は、モータ駆動圧縮機からの吐出冷媒の温度が第１の設定値を上回った状態で、モータ駆動圧縮機を停止するように制御することで、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

実施の形態１における空気調和装置を示す冷凍サイクル図 実施の形態１における制御構成を示すブロック図 実施の形態１における空調の負荷に対する運転モードの切り換え制御の例を示す図 実施の形態２における空気調和装置を示す冷凍サイクル図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、排除容積の異なる電動圧縮機とエンジン駆動圧縮機を組み合わせ、負荷に応じてそれぞれ単独で、あるいは組み合わせて運転を行い、圧縮機の回転数・モータやエンジンの回転数を効率の高い範囲内とすることで、効率の高い運転を実現する空気調和装置があった。

しかしながら、従来の構成では、空気調和装置の冷媒として、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を使用する場合、電動モータ駆動の圧縮機のマグネットコイルの絶縁が劣化した状態で電圧を印加し、かつ吐出温度が一定以上の条件では自己分解反応が発生し、冷媒の圧力が急激に上昇してしまうという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
本開示は、モータ駆動圧縮機を冷媒の自己分解反応を起こす下限より低い温度を維持しながら駆動することができ、冷媒の自己分解反応の発生を抑制することができる空気調和装置を提供する。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図面を用いて、実施の形態１について説明する。
［１－１．構成］
［１－１－１．冷凍サイクルの構成］
図１は、実施の形態１における空気調和装置を示す冷凍サイクル図である。
図１に示すように、本実施形態に係る空気調和装置１は、室外ユニット１０と、室内ユニット３０と、を備えている。なお、図１において、室内ユニット３０は、１台のみ設置されているが、室外ユニット１０に対し、複数台並列に設置されてもよい。
室外ユニット１０は、ガスを駆動源とするガスエンジン１１と、ガスエンジン１１により駆動力を得て冷媒を圧縮するエンジン駆動圧縮機１２と、電動モータ１３を駆動源とするモータ駆動圧縮機１４と、を備えている。本実施形態においては、エンジン駆動圧縮機１２は、モータ駆動圧縮機１４よりも能力が高いものが用いられている。

エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の冷媒吐出側は合流してオイルセパレータ１５が設けられている。このオイルセパレータ１５は、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の吐出冷媒ガスに含まれるオイルを分離する。
オイルセパレータ１５の下流側には、四方弁１６を介して室外熱交換器１７が接続されている。四方弁１６は、冷房と暖房で冷凍サイクルを切替えるためのものである。なお、図１において、暖房運転時には、図中実線で示すように冷媒が流れ、冷房運転時には、図中破線で示すように冷媒が流れる。

室外熱交換器１７の風下側には、ガスエンジン１１の冷却水の冷却を行うためのラジエータ１８が配置されている。さらに、ラジエータ１８の近傍には、室外熱交換器１７およびラジエータ１８に外気を通風させるための室外ファン１９が配置されている。
室外熱交換器１７の一側には、室外膨張弁２０が設けられており、室外膨張弁２０は、冷媒配管を介して室内ユニット３０に接続されている。

室内ユニット３０は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、室内膨張弁３３と、を備えている。冷媒配管３５は、室内膨張弁３３を介して室内熱交換器３１の一端に接続されている。
室内熱交換器３１の他端は、四方弁１６およびアキュムレータ２１を介してエンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の吸込管３６に接続されている。

室外熱交換器１７と室内熱交換器３１とを接続する冷媒配管３５の途中には、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の吸込側に接続されるバイパス管２２が接続されている。バイパス管２２には、排熱回収減圧装置２３および、排熱回収熱交換器２４が設けられている。

また、オイルセパレータ１５の下方には、油戻し管２５の一端が接続されており、油戻し管２５の他端は、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の吸込管３６に接続されている。
また、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の吐出側には、吐出冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ２６が設けられている。

［１－１－２．制御構成］
次に、本実施形態の制御構成について説明する。
図２は、本実施形態の空気調和装置の制御構成を示すブロック図である。
図２に示すように、空気調和装置１は、制御装置４０を備えている。

制御装置４０は、記憶部４１を備え、予め記憶部４１に記憶されているプログラムに基づいて動作するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。制御装置４０は、単一のプロセッサにより構成されてもよいし、複数のプロセッサから構成されていてもよい。なお、制御装置４０として、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等が用いられてもよい。また、制御装置４０として、ＬＳＩ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の制御回路が用いられてもよい。
制御装置４０は、空気調和装置１のエンジン駆動圧縮機１２、モータ駆動圧縮機１４、室外ファン１９、室外膨張弁２０、室内ファン３２、室内膨張弁３３など各部の制御を行う。
制御装置４０には、冷媒温度センサ２６が接続されている。

本実施形態においては、制御装置４０は、エンジン駆動圧縮機１２のみを駆動する運転モード、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動する運転モード、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４をそれぞれ駆動する運転モードで運転制御を行う。
図３は、空調の負荷に対する運転モードの切り換え制御の例を示す図である。
図３に示すように、一般的には、空調の負荷が低い場合は、モータ駆動圧縮機１４のみで運転を行い、空調の負荷が増加すると、モータ駆動圧縮機１４を停止して、エンジン駆動圧縮機１２のみで運転を行う。さらに、空調の負荷が増加すると、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４の両方を駆動して運転を行う。

この場合に、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動するモードで運転している場合には、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度が第１の設定値に達すると判断した場合、モータ駆動圧縮機１４を停止するように制御する。すなわち、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動する運転モードからエンジン駆動圧縮機１２のみを駆動する運転モードに切り換えるタイミングは、モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度に基づいて、決定されることになる。

モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度が第１の設定値を上回った状態で、モータ駆動圧縮機１４を運転すると、電動モータ１３のレイヤーショートに起因して冷媒の自己分解反応が発生する可能性がある。そのため、モータ駆動圧縮機１４を停止するように制御することで、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

また、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４が停止しており、モータ駆動圧縮機１４の運転を開始しようとする場合、エンジン駆動圧縮機１２から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達している場合、または、第１の設定値に達していない場合であって第１の設定値に達することが予測される場合には、モータ駆動圧縮機１４の運転を禁止するように制御する。
第１の設定値に達するか否かは、冷媒の吐出温度、外気温度および空調負荷に基づいて、判断される。例えば、冷房運転時に外気温度が高い場合や暖房運転時に外気温度が低い場合などは、負荷が大きく、第１の設定値に達する可能性が高いと判断する。
これにより、エンジン駆動圧縮機１２が運転されている場合に、第１の設定値に達することが予測される場合には、モータ駆動圧縮機１４を駆動しないので、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

また、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動するモードで運転している場合に、第１の設定値以下の第２の設定値に達すると判断した場合は、モータ駆動圧縮機１４の回転数をそれ以上に上昇させないように制御するようにしてもよい。
このように制御することで、モータ駆動圧縮機１４の電動モータ１３の温度上昇を抑制することができる。

第１の設定値および第２の設定値は、以下のように決定される。
以下の説明に使用する第１の温度Ｔ１および第２の温度Ｔ２は、例えば、モータ駆動圧縮機１４を構成する電動モータ１３の固定子において、通電によって磁界を発生させるマグネットワイヤーと電磁鋼板との間に挿入される絶縁紙の耐熱性に応じて決定される。
例えば、絶縁紙がＪＩＳ Ｃ ４００３に規定される耐熱クラスが耐熱クラスＢである場合、耐熱温度は１３０℃となる。絶縁紙がこの耐熱温度をよりも高い温度条件下に置かれると、マグネットワイヤーと電磁鋼板との間の絶縁が破壊され、不均化反応の原因となる放電現象が発生する可能性が高まる。絶縁紙は、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の吐出温度Ｔと略同等の温度条件下にあるため、空気調和装置１は吐出温度Ｔが第１の設定値Ｔ１および第２の設定値Ｔ２を基準として空調運転に制限をかけるように動作する。

本実施形態において、ＪＩＳ Ｃ ４００３に規定される耐熱クラスＥの絶縁紙を使用しており、その耐熱温度は１２０℃である。
第１の設定値Ｔ１は、この耐熱温度に安全のためのマージンを５Ｋ程度加味した１１５℃である。第２の温度Ｔ２は、第１の設定値Ｔ１に対して更に安全のためのマージンを１０Ｋ程度加味した１０５℃である。
なお、冷媒の温度が１５０℃以上となる場合、絶縁紙の耐熱温度にかかわらず、不均化反応の発生リスクが高まる。そのため、耐熱温度が１５０℃以上の絶縁紙を使用する場合であっても、第１の設定値Ｔ１および第２の設定値Ｔ２は、１５０℃に対して安全のためのマージンを加味した温度に設定する。すなわち、第１の設定値Ｔ１および第２の設定値Ｔ２は、放電現象の発生リスクが高くなる温度と、高温そのものによる不均化反応の発生リスクが高くなる温度と、のうち低い方の温度を基準としてそれぞれ設定される。

なお、実施の形態１においては、第１の設定値および第２の設定値を、冷媒の吐出温度に基づいて設定するようにしたが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１の設定値および第２の設定値を、冷媒の吐出圧力に基づいて設定するようにしてもよいし、冷媒の吐出温度および吐出圧力の両方に基づいて設定するようにしてもよい。

［１－１－３．作動媒体］
空気調和装置１で使用される冷媒は、エチレン系フルオロオレフィンを含む作動媒体である。エチレン系フルオロオレフィンは、例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ１１２３）、トランス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ１１３２（Ｅ））、シス－１，２－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２（Ｚ））、１，１－ジフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１３２ａ）、テトラフルオロエチレン（ＣＦ２＝ＣＦ２，ＨＦＯ１１１４）、及び、モノフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１４１）のうちいずれか１以上を含む。

上記作動媒体は、２以上の冷媒成分を含んでもよい。すなわち、上記の例から選択されるエチレン系フルオロオレフィン（例えば、１，１，２－トリフルオロエチレン）と、第２の冷媒成分とを含んでもよい。第２の冷媒成分としては、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、飽和炭化水素、二酸化炭素、或いはその他の冷媒から選択される１以上の冷媒が挙げられる。このハイドロフルオロカーボンとしては、例えば、ジフルオロメタン、ジフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ペンタフルオロエタン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ペンタフルオロブタン、ヘプタフルオロシクロペンタンが挙げられる。ハイドロフルオロオレフィンとしては、例えば、モノフルオロプロペン、トリフルオロプロペン、テトラフルオロプロペン、ペンタフルオロプロペン、ヘキサフルオロブテンが挙げられる。飽和炭化水素は、例えば、エタン、ｎ－プロパン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタンが挙げられるが、その他の炭化水素であってもよい。第２の冷媒成分は、複数の成分を含んでもよい。すなわち、第２の冷媒成分は、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロオレフィン、飽和炭化水素、二酸化炭素、及び、その他の冷媒の中から選択される２以上の冷媒成分を含んでもよい。

空気調和装置１で冷媒として使用される作動媒体は、冷媒成分に加え、不均化抑制剤を含んでもよい。不均化抑制剤は、例えば、飽和炭化水素である。作動媒体は、１または複数の成分からなる不均化抑制剤を含んでもよい。不均化抑制剤として利用される飽和炭化水素は、エタン、ｎ－プロパン、シクロプロパン、ｎ－ブタン、シクロブタン、イソブタン（２－メチルプロパン）、メチルシクロプロパン、ｎ－ペンタン、イソペンタン（２－メチルブタン）、ネオペンタン（２，２－ジメチルプロパン）、メチルシクロブタンが挙げられるが、その他の飽和炭化水素であってもよい。特に好ましい不均化抑制剤として、ｎ－プロパンが挙げられる。

不均化抑制剤は、例えば、炭素数が１から２のいずれかであるハロアルカンであってもよい。不均化抑制剤として利用される炭素数１のハロアルカン、すなわちハロメタンとしては、例えば、（モノ）ヨードメタン（ＣＨ３Ｉ）、ジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）、ジブロモメタン（ＣＨ２Ｂｒ２）、ブロモメタン（ＣＨ３Ｂｒ）、ジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）、クロロヨードメタン（ＣＨ２ＣｌＩ）、ジブロモクロロメタン（ＣＨＢｒ２Ｃｌ）、四ヨウ化メタン（ＣＩ４）、四臭化炭素（ＣＢｒ４）、ブロモトリクロロメタン（ＣＢｒＣｌ３）、ジブロモジクロロメタン（ＣＢｒ２Ｃｌ２）、トリブロモフルオロメタン（ＣＢｒ３Ｆ）、フルオロジヨードメタン（ＣＨＦＩ２）、ジフルオロヨードメタン（ＣＨＦ２Ｉ）、ジフルオロジヨードメタン（ＣＦ２Ｉ２）、ジブロモジフルオロメタン（ＣＢｒ２Ｆ２）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）が挙げられるが、その他のハロメタンであってもよい。不均化抑制剤として利用される炭素数２のハロアルカン、すなわちハロエタンとしては、例えば、１，１，１－トリフルオロ－２－ヨードエタン（ＣＦ３ＣＨ２Ｉ）、モノヨードエタン（ＣＨ３ＣＨ２Ｉ）、モノブロモエタン（ＣＨ３ＣＨ２Ｂｒ）、１，１，１－トリヨードエタン（ＣＨ３ＣＩ３）が挙げられる。

作動媒体は、上記の飽和炭化水素、及び、上記のハロアルカンから選択される複数の不均化抑制剤を含んでもよい。また、作動媒体は、１種類の飽和炭化水素を含んでもよいし、２種類以上の飽和炭化水素を含む作動媒体であってもよい。また、作動媒体は、１種類のハロアルカンを含んでもよいし、２種類以上のハロアルカンを含む作動媒体であってもよい。

作動媒体の好ましい例として、１，１，２－トリフルオロエチレンと、ｎ－プロパンとを含む混合物が挙げられる。この作動媒体は、上述した第２の冷媒成分を含んでもよいし、その他の成分を含んでもよい。

上記の各作動媒体は、不可避不純物を含み得る。不可避不純物としては、輸送中や保管中における安定化を目的として添加された安定化剤を含む各種の添加剤、冷媒成分の合成原料の残部または副生物、及び、その他の理由により混入する物質が挙げられる。

作動媒体に含まれる１，１，２－トリフルオロエチレンと、ｎ－プロパンとの質量比は適宜に変更が可能である。

［１－２．動作等］
次に、実施の形態１における空気調和装置の動作について説明する。
（冷房運転）
冷房運転時においては、電動モータ１３を駆動源とするモータ駆動圧縮機１４、ガスエンジン１１を駆動源とするエンジン駆動圧縮機１２が負荷に応じて駆動される。四方弁１６は破線に冷媒を流すように設定される。
エンジン駆動圧縮機１２、モータ駆動圧縮機１４で圧縮された高温高圧の冷媒は、オイルセパレータ１５に流入する。オイルセパレータ１５にて、オイルが分離された純度の高いガス冷媒は、四方弁１６を通り、室外熱交換器１７に入る。ガス冷媒は、室外熱交換器１７にて外気と熱交換して放熱した後に凝縮し、高圧の液冷媒となって室外膨張弁２０を通り、室内ユニット３０に供給される。

室内ユニット３０に入った高圧の液冷媒は、室内膨張弁３３にて減圧され、気液二相状態となって、室内熱交換器３１に流入する。気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器３１にて、空調対象となっている空間の空気と熱交換して吸熱した後に蒸発し、ガス冷媒となって室内ユニット３０から流出する。
室内ユニット３０から流出したガス冷媒は、再度、室外ユニット１０に戻る。室外ユニット１０に流入したガス冷媒は、四方弁１６、アキュムレータ２１を通って、エンジン駆動圧縮機１２、モータ駆動圧縮機１４に戻り、前述の過程を繰り返す。

（暖房運転）
暖房運転時においては、ガスエンジン１１を駆動源とするエンジン駆動圧縮機１２、電動モータ１３を駆動源とするモータ駆動圧縮機１４が負荷に応じて駆動される。四方弁１６は実線に冷媒を流すように設定される。
エンジン駆動圧縮機１２、モータ駆動圧縮機１４で圧縮された高温高圧の冷媒はオイルセパレータ１５に流入する。オイルセパレータ１５にて、オイルが分離された純度の高いガス冷媒は、四方弁１６を通り室内ユニット３０に供給される。
室内ユニット３０に入った高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、空調対象となっている空間の空気と熱交換して放熱した後に凝縮し、液冷媒となって室内膨張弁３３を通って室内ユニット３０から流出する。

室内ユニット３０から流出した液冷媒は、再度室外ユニット１０に戻る。室外ユニット１０に流入した液冷媒は、室外膨張弁２０にて減圧され、気液二相状態となって室外熱交換器１７に流入する。気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器１７で外気と熱交換して吸熱した後に蒸発し、ガス冷媒となり、四方弁１６、アキュムレータ２１を通って、エンジン駆動圧縮機１２、モータ駆動圧縮機１４に戻り、上記過程を繰り返す。

この場合に、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動するモードで運転している場合には、冷媒温度センサ２６からの検出値に基づいて、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度が第１の設定値に達するか否かを判断する。そして、制御装置４０は、冷媒の温度が第１の設定値に達すると判断した場合には、モータ駆動圧縮機１４の駆動を停止する。
これにより、モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度が第１の設定値を上回った状態で、モータ駆動圧縮機１４を運転すると、電動モータ１３のレイヤーショートに起因して冷媒の自己分解反応が発生する可能性があるが、モータ駆動圧縮機１４を停止するように制御することで、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

［１－３．効果等］
以上述べたように、本実施の形態においては、ガスエンジン１１を駆動源とするエンジン駆動圧縮機１２と電動モータ１３を駆動源とするモータ駆動圧縮機１４を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３冷媒を循環させて空調を行う。エンジン駆動圧縮機１２のみを駆動する運転モード、モータ駆動圧縮機１４のみを駆動する運転モード、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４を駆動する運転モードで動作可能である。モータ駆動圧縮機１４が駆動される運転モードの場合には、モータ駆動圧縮機１４から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達する場合に、少なくともモータ駆動圧縮機１４を停止する制御装置４０を備えている。
これにより、モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度が第１の設定値を上回った状態で、モータ駆動圧縮機１４を停止するように制御することで、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

また、本実施の形態においては、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４が少なくとも停止しているときに、モータ駆動圧縮機１４の運転を開始しようとする場合、エンジン駆動圧縮機１２から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達している場合、または、第１の設定値に達していない場合であって第１の設定値に到達することが予測される場合には、モータ駆動圧縮機１４の運転を禁止するように制御する。
これにより、エンジン駆動圧縮機１２が運転されている場合に、第１の設定値に達することが予測される場合には、モータ駆動圧縮機１４を駆動しないので、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

また、本実施の形態においては、制御装置４０は、モータ駆動圧縮機１４が駆動される運転モードの場合に、モータ駆動圧縮機１４から吐出された冷媒の温度が第１の設定値以下の第２の設定値に達した場合、モータ駆動圧縮機１４の回転数を現在の回転数より上昇させないように制御する。
これにより、モータ駆動圧縮機１４の電動モータ１３の温度上昇を抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、本開示の実施の形態２について説明する。
［２－１．構成］
図４は、実施の形態２における空気調和装置を示す冷凍サイクル図である。
図４に示すように、本実施の形態においては、室外熱交換器１７の冷房運転時における下流側には、過冷却熱交換器５０が設けられている。
過冷却熱交換器５０の冷房運転時における上流側には、冷媒配管３５から分岐する過冷却配管５１が設けられている。過冷却配管５１は、途中膨張弁５２を介して過冷却熱交換器５０を通り、モータ駆動圧縮機１４の吸込側に接続されている。

また、本実施の形態においては、過冷却熱交換器５０と室内熱交換器３１とを接続する冷媒配管３５の途中には、モータ駆動圧縮機１４の吸込側に接続される廃熱回収配管５３が接続されている。廃熱回収配管５３には、排熱回収減圧装置２３および、排熱回収熱交換器２４が設けられている。排熱回収配管５３の中途部には、膨張弁５４が設けられている。
その他の構成は、図１に示す実施の形態１と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

［２－２．作用］
次に、実施の形態２の作用について説明する。
本実施の形態においては、冷房運転時には、過冷却配管５１の膨張弁５２が所定の開度に開かれ、排熱回収配管５３の膨張弁５４は閉じられる。
そして、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４を駆動することで、冷媒を室外熱交換器１７に送る。室外熱交換器１７で外気と熱交換した冷媒は、過冷却熱交換器５０に送られる。
室外熱交換器１７から送られる冷媒の一部は、過冷却配管５１、膨張弁５２を介して過冷却熱交換器５０に送られ、室外熱交換器１７から送られる冷媒と熱交換する。

過冷却熱交換器５０で熱交換された冷媒は、室内熱交換器３１よりも高い温度で蒸発され、モータ駆動圧縮機１４に送られる。そのため、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。
また、モータ駆動圧縮機１４の吐出圧力は、エンジン駆動圧縮機１２とほぼ同じなので、圧縮比が小さくなる分、モータ駆動圧縮機１４の吐出温度はガスエンジン駆動圧縮機１２より低下する。
一方、室外熱交換器１７から送られる冷媒は、膨張弁５２により膨張され過冷却配管５１を流れる冷媒と過冷却熱交換器５０と熱交換することで、冷却され、室内熱交換器３１における冷却効率を高めることができる。

また、暖房運転時には、排熱回収配管５３の膨張弁５４は所定の開度に開かれ、過冷却配管５１の膨張弁５２は閉とされる。
この状態で、エンジン駆動圧縮機１２およびモータ駆動圧縮機１４をそれぞれ駆動することで、冷媒を室内熱交換器３１に送る。室内熱交換器３１で室内空気と熱交換した冷媒は、過冷却熱交換器５０を通って室外熱交換器１７に送られる。
一方、過冷却熱交換器５０を出た冷媒の一部は、排熱回収配管５３を介して排熱回収熱交換器２４に送られる。

そして、排熱回収熱交換器２４において、外気と熱交換し室外熱交換器１７よりも高い温度で蒸発させた冷媒をモータ駆動圧縮機１４に送る。そのため、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。
また、モータ駆動圧縮機１４の吐出圧力は、エンジン駆動圧縮機１２とほぼ同じなので、圧縮比が小さくなる分、モータ駆動圧縮機１４の吐出温度はガスエンジン駆動圧縮機１２より低下する。

［２－３．効果］
以上述べたように、本実施の形態においては、室外熱交換器１７から吐出側から分岐して、室外熱交換器１７から吐出された冷媒と、分岐された冷媒された冷媒との熱交換を行う過冷却熱交換器５０を備え、冷房運転時に、エンジン駆動圧縮機１２とモータ駆動圧縮機１４とを同時に駆動し、過冷却熱交換器５０で熱交換し室内熱交換器３１よりも高い温度で蒸発させた冷媒をモータ駆動圧縮機１４の吸込側に送る。
これにより、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。そのため、モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度が高くなることを抑制することができ、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

また、本実施の形態においては、暖房運転時の室外熱交換器１７の吸込側から分岐して、モータ駆動圧縮機１４の吸込側に接続される排熱回収配管５３と、排熱回収配管５３の中途部に設けられる排熱回収熱交換器２４とを備え、暖房運転時に、エンジン駆動圧縮機１２とモータ駆動圧縮機１４とを同時に駆動し、排熱回収熱交換器２４で熱交換し室外熱交換器１７よりも高い温度で蒸発させた冷媒をモータ駆動圧縮機１４の吸込側に送る。
これにより、モータ駆動圧縮機１４から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。そのため、モータ駆動圧縮機１４からの吐出冷媒の温度が高くなることを抑制することができ、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

（他の実施の形態）
なお、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。

（付記）
以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。

（技術１）ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、前記エンジン駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記モータ駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記エンジン駆動圧縮機および前記モータ駆動圧縮機を駆動する運転モードで動作可能であり、前記モータ駆動圧縮機が駆動される運転モードの場合には、前記モータ駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達する場合に、少なくとも前記モータ駆動圧縮機を停止する制御装置を備えている、空気調和装置。
この構成により、モータ駆動圧縮機からの吐出冷媒の温度が第１の設定値を上回った状態で、モータ駆動圧縮機を停止するように制御することで、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

（技術２）前記制御装置は、前記モータ駆動圧縮機が少なくとも停止しているときに、前記モータ駆動圧縮機の運転を開始しようとする場合、前記エンジン駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が前記第１の設定値に達している場合、または、前記第１の設定値に達していない場合であって前記第１の設定値に到達することが予測される場合には、前記モータ駆動圧縮機の運転を禁止するように制御する、技術１に記載の空気調和装置。
この構成により、エンジン駆動圧縮機が運転されている場合に、第１の設定値に達することが予測される場合には、モータ駆動圧縮機を駆動しないので、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

（技術３）前記制御装置は、前記モータ駆動圧縮機が駆動される運転モードの場合に、前記モータ駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が第１の設定値以下の第２の設定値に達した場合、前記モータ駆動圧縮機の回転数を現在の回転数より上昇させないように制御する、技術２に記載の空気調和装置。
この構成により、モータ駆動圧縮機の電動モータの温度上昇を抑制することができる。

（技術４）ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、室外熱交換器から吐出側から分岐して、前記室外熱交換器から吐出された冷媒と、分岐された冷媒された冷媒との熱交換を行う過冷却熱交換器を備え、冷房運転時に、前記エンジン駆動圧縮機と前記モータ駆動圧縮機とを同時に駆動し、前記過冷却熱交換器で熱交換し室内熱交換器よりも高い温度で蒸発させた冷媒を前記モータ駆動圧縮機の吸込側に送る、空気調和装置。
この構成により、モータ駆動圧縮機から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。そのため、モータ駆動圧縮機からの吐出冷媒の温度が高くなることを抑制することができ、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

（技術５）ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、暖房運転時の室外熱交換器の吸込側から分岐して、前記モータ駆動圧縮機の吸込側に接続される排熱回収配管と、前記排熱回収配管の中途部に設けられる排熱回収熱交換器とを備え、暖房運転時に、前記エンジン駆動圧縮機と前記モータ駆動圧縮機とを同時に駆動し、前記排熱回収熱交換器で熱交換し室外熱交換器よりも高い温度で蒸発させた冷媒を前記モータ駆動圧縮機の吸込側に送る、空気調和装置。
この構成により、モータ駆動圧縮機から吐出される冷媒の温度を低下させることができる。そのため、モータ駆動圧縮機からの吐出冷媒の温度が高くなることを抑制することができ、冷媒の自己分解反応を抑制することができる。

以上のように、本開示に係る空気調和装置は、モータ駆動圧縮機を冷媒の自己分解反応を起こす下限より低い状態を維持しながら駆動することができ、冷媒の自己分解反応の発生を抑制することができる空気調和装置に好適に利用可能である。

１ 空気調和装置
１０ 室外ユニット
１１ ガスエンジン
１２ エンジン駆動圧縮機
１３ 電動モータ
１４ モータ駆動圧縮機
１５ オイルセパレータ
１６ 四方弁
１７ 室外熱交換器
１８ ラジエータ
１９ 室外ファン
２０ 室外膨張弁
２１ アキュムレータ
２２ バイパス管
２３ 排熱回収減圧装置
２４ 排熱回収熱交換器
２５ 油戻し管
２６ 冷媒温度センサ
３０ 室内ユニット
３１ 室内熱交換器
３１ 圧縮機
３２ 室内ファン
３３ 室内膨張弁
３５ 冷媒配管
３６ 吸込管
４０ 制御装置
４１ 記憶部
５０ 過冷却熱交換器
５１ 過冷却配管
５２ 途中膨張弁
５２ 膨張弁
５３ 排熱回収配管
５４ 膨張弁

Claims (5)

1. ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、
   前記エンジン駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記モータ駆動圧縮機のみを駆動する運転モード、前記エンジン駆動圧縮機および前記モータ駆動圧縮機を駆動する運転モードで動作可能であり、
   前記モータ駆動圧縮機が駆動される運転モードの場合には、前記モータ駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が第１の設定値に達する場合に、少なくとも前記モータ駆動圧縮機を停止する制御装置を備えている、
   空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記モータ駆動圧縮機が少なくとも停止しているときに、前記モータ駆動圧縮機の運転を開始しようとする場合、
   前記エンジン駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が前記第１の設定値に達している場合、または、前記第１の設定値に達していない場合であって前記第１の設定値に到達することが予測される場合には、前記モータ駆動圧縮機の運転を禁止するように制御する、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記モータ駆動圧縮機が駆動される運転モードの場合に、前記モータ駆動圧縮機から吐出された冷媒の温度が第１の設定値以下の第２の設定値に達した場合、前記モータ駆動圧縮機の回転数を現在の回転数より上昇させないように制御する、
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、
   室外熱交換器から吐出側から分岐して、前記室外熱交換器から吐出された冷媒と、分岐された冷媒された冷媒との熱交換を行う過冷却熱交換器を備え、
   冷房運転時に、前記エンジン駆動圧縮機と前記モータ駆動圧縮機とを同時に駆動し、前記過冷却熱交換器で熱交換し室内熱交換器よりも高い温度で蒸発させた冷媒を前記モータ駆動圧縮機の吸込側に送る、
   空気調和装置。
5. ガスエンジンを駆動源とするエンジン駆動圧縮機と電動モータを駆動源とするモータ駆動圧縮機を並列に接続し、ＨＦＯ１１２３を含む冷媒を循環させて空調を行う空気調和装置において、
   暖房運転時の室外熱交換器の吸込側から分岐して、前記モータ駆動圧縮機の吸込側に接続される排熱回収配管と、前記排熱回収配管の中途部に設けられる排熱回収熱交換器とを備え、
   暖房運転時に、前記エンジン駆動圧縮機と前記モータ駆動圧縮機とを同時に駆動し、前記排熱回収熱交換器で熱交換し室外熱交換器よりも高い温度で蒸発させた冷媒を前記モータ駆動圧縮機の吸込側に送る、
   空気調和装置。

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