特許 6842961 ハイブリッドヒートポンプシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6842961

(24)【登録日】2021年2月25日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】ハイブリッドヒートポンプシステム

(51)【国際特許分類】

   F25B 47/02 20060101AFI20210308BHJP

   F25B 27/02 20060101ALI20210308BHJP

   F25B 27/00 20060101ALI20210308BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20210308BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20210308BHJP

   F24F 11/41 20180101ALI20210308BHJP

   F24F 11/42 20180101ALI20210308BHJP

   F24F 11/84 20180101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   F25B47/02 530C

   F25B47/02 530P

   F25B47/02 530L

   F25B47/02 570A

   F25B27/02 U

   F25B27/00 B

   F25B13/00 341E

   F25B1/00 321B

   F25B1/00 387K

   F24F11/41 100

   F24F11/42

   F24F11/84

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-53333(P2017-53333)

(22)【出願日】2017年3月17日

(65)【公開番号】特開2018-155456(P2018-155456A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】酒井 寿成

(72)【発明者】

【氏名】村井 則通

【審査官】 庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１１７８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５２２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４３２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１０４５７６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ４７／０２

Ｆ２５Ｂ ２７／０２

Ｆ２５Ｂ １３／００

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２４Ｆ １１／００−１１／８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環切換状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備え、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる前記暖房循環切換状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる前記冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムであって、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記電気駆動式圧縮機の出口の冷媒の少なくとも一部を、前記暖房循環切換状態の冷媒の通流方向での前記ＥＨＰ室外熱交換器の出口へ導く第１冷媒通流路と、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口の冷媒を、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口へ導く第２冷媒通流路と、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記電気駆動式圧縮機の出口の冷媒の少なくとも一部を、前記第１冷媒通流路と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記第２冷媒通流路とに記載の順に導く流路形成機構と、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記流路形成機構を働かせる形態で、前記ＥＨＰ室外熱交換器の霜取りを行う除霜運転を実行する運転制御部を備えるハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項2】

前記運転制御部は、前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を前記暖房循環切換状態として前記暖房運転を実行させると同時に、前記除霜運転を実行させる霜取暖房同時運転を実行する請求項１に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項3】

前記第１冷媒通流路は、当該第１冷媒通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁を備え、
前記運転制御部は、前記霜取暖房同時運転時に、少なくとも前記流量制御弁の開度を制御する形態で、前記除霜運転と前記暖房運転との負荷比率を調整する負荷比率調整制御を実行する請求項２に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項4】

前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する第１オイル通流路と、当該第１オイル通流路を開閉する第１オイル開閉弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記第２冷媒通流路は、前記オイル共有路の少なくとも一部と、前記第１オイル通流路と、前記第２オイル通流路とから構成され、
前記運転制御部は、前記除霜運転の実行時に、前記第１オイル開閉弁及び前記第２オイル開閉弁を開放状態に制御する請求項１〜３の何れか一項に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項5】

前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路を前記第２冷媒通流路として備え、
当該第３冷媒通流路を開閉する第４開閉弁を備え、
前記運転制御部は、前記除霜運転を実行時に、前記第４開閉弁を開放状態に制御する請求項１〜３の何れか一項に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項6】

前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する第１オイル通流路と、当該第１オイル通流路を開閉する第１オイル開閉弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記運転制御部は、前記第１オイル開閉弁と前記第２オイル開閉弁の開閉タイミングを制御して、前記エンジン駆動式圧縮機と前記電気駆動式圧縮機とのオイルバランスを制御するオイルバランス制御運転を実行可能であり、
前記運転制御部は、前記オイルバランス制御運転と前記除霜運転とを同時に実行する請求項５に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【請求項7】

前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記室内機ユニットを通過した後で前記ＧＨＰ冷媒循環路部位の前記エンジン駆動式圧縮機を通過する前の冷媒と前記エンジンのエンジン冷却水とを熱交換する形態で加熱するサブエバポレーターを備え、
前記運転制御部は、少なくとも前記除霜運転を実行時の前記サブエバポレーターに冷媒を通流する請求項１〜６の何れか一項に記載のハイブリッドヒートポンプシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えると共に、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ヒートポンプシステムとして、エンジンを駆動源とするエンジン駆動式のヒートポンプ（以下、ＧＨＰと略称する場合がある）と、電動機を駆動源とする電気駆動式のヒートポンプ（以下、ＥＨＰと略称する場合がある）とを備えたハイブリッドヒートポンプシステムが知られている（特許文献１を参照）。
ＧＨＰは、運転の際にエンジンの排熱が発生するため、例えば、室外熱交換器に着霜するほど外気温度が低い場合等には、当該排熱を用いる等して除霜運転ができるため、低温での立ち上がり性や暖房能力が高い。また、駆動源としてエンジンを用いるためＥＨＰに比して節電性が高いというメリットがある。一方で、低負荷における運転効率が低く、低負荷での省エネ性は高いとは言えない。
ＥＨＰは、低負荷での運転効率がＧＨＰに比べ高く、低負荷での省エネ性に優れている。一方で、運転の際に排熱がほとんど発生しないため、低温での立ち上り性は高いとは言えない。また、電動機を駆動源とし、運転に際して電動機等のモータを駆動して電力を消費することから、ＧＨＰに比べ節電性が高いとも言えない。

【0003】

そこで、上記ハイブリッドヒートポンプシステムでは、ＧＨＰとＥＨＰの優れた点を取り入れるべく、空調負荷率毎にＧＨＰとＥＨＰとの運転容量比率を設定した運転制御マップに従って夫々の運転を制御する運転制御部が設けられている。

【0004】

尚、当該運転制御部は、外気温度が室外熱交換器に着霜する程度に低い場合等に暖房運転を実行する場合、室外熱交換器への着霜を防止するため、例外的に、上述の運転制御マップに従わずに、立ち上がり時、及び一定時間毎等に、ＧＨＰとＥＨＰとの双方での冷媒循環状態を、冷房運転時の冷媒循環状態として、室外熱交換器を加熱する、所謂、除霜運転を実行する場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−１３２４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述したような除霜運転を実行する場合、室内熱交換器にて熱を回収することになるため、室内へ比較的低温の冷媒が導かれ、室内の使用者に不快感を与えることがあり、必ずしも快適であるとは言えなかった。

【0007】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器への着霜を好適に防止しながらも、室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するためのハイブリッドヒートポンプシステムは、
冷媒が循環する冷媒循環路と、
前記冷媒循環路を循環する冷媒を膨張させる膨張弁と、
冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器を前記冷媒循環路としての室内側冷媒循環路部位に設ける室内機ユニットと、
エンジンを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＧＨＰ冷媒循環路部位に設けるＧＨＰ室外機ユニットと、
電動機を駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機と、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器とを、前記冷媒循環路としてのＥＨＰ冷媒循環路部位に設けるＥＨＰ室外機ユニットとを備え、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位に、前記エンジン駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＧＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ暖房運転を行う暖房循環切換状態と、前記エンジン駆動式圧縮機と前記ＧＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させ冷房運転を行う冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＧＨＰ冷媒循環状態切換手段を備え、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位に、前記電気駆動式圧縮機と前記室内熱交換器と前記膨張弁と前記ＥＨＰ室外熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる前記暖房循環切換状態と、前記電気駆動式圧縮機と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記膨張弁と前記室内熱交換器とに記載の順に冷媒を循環させる前記冷房循環切換状態とで、冷媒の循環状態を切り替えるＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を備えるハイブリッドヒートポンプシステムであって、その特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記電気駆動式圧縮機の出口の冷媒の少なくとも一部を、前記暖房循環切換状態の冷媒の通流方向での前記ＥＨＰ室外熱交換器の出口へ導く第１冷媒通流路と、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口の冷媒を、前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口へ導く第２冷媒通流路と、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記電気駆動式圧縮機の出口の冷媒の少なくとも一部を、前記第１冷媒通流路と前記ＥＨＰ室外熱交換器と前記第２冷媒通流路とに記載の順に導く流路形成機構と、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、前記流路形成機構を働かせる形態で、前記ＥＨＰ室外熱交換器の霜取りを行う除霜運転を実行する運転制御部を備える点にある。

【0009】

上記特徴構成によれば、特に、運転制御部が除霜運転を実行しているときには、第１冷媒通流路を介して、電気駆動式圧縮機の出口の冷媒であって電気駆動式圧縮機で圧縮され昇温した冷媒の一部を、ＥＨＰ室外熱交換器へ導くことができるから、ＥＨＰ室外熱交換器での着霜を良好に防止することができると共に、着霜している場合にはその霜を積極的に取り除くことができる。
上述の如く構成する場合、ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が暖房循環切換状態にあるときに、電気駆動式圧縮機の出口の冷媒がＥＨＰ室外熱交換器の出口側へ導かれることになるから、暖房循環切換状態にあるときの冷媒通流方向でのＥＨＰ室外熱交換器の出口から入口へ向けて冷媒が通流することになり、当該冷媒は、ＥＨＰ室外熱交換器を介してＧＨＰ冷媒循環路部位へ向けて導かれ、ＧＨＰ冷媒循環路部位からＥＨＰ冷媒循環路部位へ、冷媒が還流できなくなる。
そこで、上記特徴構成にあっては、第２冷媒通流路を備えると共に、運転制御部が、流路形成機構を働かせて、除霜運転を実行する場合に当該第２冷媒通流路に冷媒を通流させて、ＧＨＰ冷媒循環路部位におけるエンジン駆動式圧縮機の入口の冷媒を、ＥＨＰ冷媒循環路部位における電気駆動式圧縮機の入口へ導くのである。

【0010】

更に、当該構成によれば、第２冷媒通流路にて冷媒を導くことで、ＧＨＰ冷媒循環路部位でのエンジン駆動式圧縮機の入口と、ＥＨＰ冷媒循環路部位での電気駆動式圧縮機の入口とを接続するため、冷媒の圧力バランスを大きく崩すことなく、ＧＨＰ室外機ユニットとＥＨＰ室外機ユニットとで良好に、暖房運転を実行することができることになる。
以上の構成を採用することにより、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器への着霜を好適に防止しながらも、室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムを実現できる。

【0011】

尚、本発明において、ＥＨＰ室外熱交換器の出口という文言は、冷媒循環路において、ＥＨＰ室外熱交換器を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成（圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器）の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、エンジン駆動式圧縮機の出口、電気駆動式圧縮機の出口という文言についても、エンジン駆動式圧縮機又は電気駆動式圧縮機から吐出された冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
また、エンジン駆動式圧縮機の入口、電気駆動式圧縮機の入口という文言は、冷媒循環路での冷媒通流方向での直近のヒートポンプの主要構成を通過してから圧縮機までの間において、他のヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。

【0012】

ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記運転制御部は、前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を前記暖房循環切換状態として前記暖房運転を実行させると同時に、前記除霜運転を実行させる霜取暖房同時運転を実行する点にある。

【0013】

上記特徴構成によれば、運転制御部は、ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段を暖房循環切換状態として暖房運転を実行させると同時に、除霜運転を実行させる霜取暖房同時運転を実行するから、暖房運転をしながらも、除霜運転を実行することができ、暖房と霜取りの同時実行による快適性の向上を図ることができる。
結果、従来技術の如く、暖房運転を実行すべきときに、室内に比較的低温の空調用空気が導かれ、使用者の快適性が悪化することを好適に防止できる。

【0014】

ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記第１冷媒通流路は、当該第１冷媒通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁を備え、
前記運転制御部は、前記霜取暖房同時運転時に、少なくとも前記流量制御弁の開度を制御する形態で、前記除霜運転と前記暖房運転との負荷比率を調整する負荷比率調整制御を実行する点にある。

【0015】

上記特徴構成によれば、第１冷媒通流路は、当該第１冷媒通流路を通流する冷媒の流量を制御する流量制御弁を備え、運転制御部が、霜取暖房同時運転時に、少なくとも流量制御弁の開度を制御する形態で、除霜運転と暖房運転との負荷比率を調整する負荷比率調整制御を実行するから、単一の流量制御弁の開度制御という比較的簡易な制御により、除霜運転と暖房運転との負荷比率を適切に調整することができる。

【0016】

ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する第１オイル通流路と、当該第１オイル通流路を開閉する第１オイル開閉弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記第２冷媒通流路は、前記オイル共有路の少なくとも一部と、前記第１オイル通流路と、前記第２オイル通流路とから構成され、
前記運転制御部は、前記除霜運転の実行時に、前記第１オイル開閉弁及び前記第２オイル開閉弁を開放状態に制御する点にある。

【0017】

上記特徴構成よれば、通常のハイブリッドヒートポンプシステムにおいて設けられるオイル共有路の少なくとも一部と、第１オイル通流路と、第２オイル通流路とを、第２冷媒通流路として兼用する構成とし、更に、運転制御部は、従来オイルの流路に設けられている第１オイル開閉弁及び第２オイル開閉弁を開放状態に制御するのみで、除霜運転を実行できるから、構成を複雑化することなく、所望の除霜運転を実行できる。

【0018】

ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路を前記第２冷媒通流路として備え、
当該第３冷媒通流路を開閉する第４開閉弁を備え、
前記運転制御部は、前記除霜運転を実行時に、前記第４開閉弁を開放状態に制御する点にある。

【0019】

上述したように、従来から設けられているオイルの流路を第２冷媒通流路として兼用する場合、構成が複雑化することを避けられると共に、それに伴う省コスト化を図ることができるというメリットがある。しかしながら当該構成を採用する場合、除霜運転実行時には、オイルの流路にオイルを通流させ、エンジン駆動式圧縮機と電気駆動式圧縮機との間でオイルのバランスをとるオイルバランス制御運転が実行できないという問題がある。
上記特徴構成によれば、オイルの流路とは別に、ＧＨＰ冷媒循環路部位の冷媒をＥＨＰ冷媒循環路部位へ導く冷媒専用の流路である第３冷媒通流路を備えることで、除霜運転とオイルバランス制御運転が競合することを適切に避けることができる。

【0020】

冷媒専用の流路である第３冷媒通流路を前記第２冷媒通流路として備えるハイブリッドヒートポンプシステムでは、
前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第１オイルセパレーターと、
前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の出口にて冷媒とオイルとを分離する第２オイルセパレーターと、
前記第１オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位と、前記第２オイルセパレーターにて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位とを連通接続するオイル共有路と、
前記オイル共有路と前記ＧＨＰ冷媒循環路部位における前記エンジン駆動式圧縮機の入口とを接続する第１オイル通流路と、当該第１オイル通流路を開閉する第１オイル開閉弁と、
前記オイル共有路と前記ＥＨＰ冷媒循環路部位における前記電気駆動式圧縮機の入口とを接続する第２オイル通流路と、当該第２オイル通流路を開閉する第２オイル開閉弁とを備え、
前記運転制御部は、前記第１オイル開閉弁と前記第２オイル開閉弁の開閉タイミングを制御して、前記エンジン駆動式圧縮機と前記電気駆動式圧縮機とのオイルバランスを制御するオイルバランス制御運転を実行可能であり、
前記運転制御部は、前記オイルバランス制御運転と前記除霜運転とを同時に実行することが好ましい。

【0021】

ハイブリッドヒートポンプシステムの更なる特徴構成は、
前記ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及び前記ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段が前記暖房循環切換状態にあるときに、少なくとも前記室内機ユニットを通過した後で前記ＧＨＰ冷媒循環路部位の前記エンジン駆動式圧縮機を通過する前の冷媒と前記エンジンのエンジン冷却水とを熱交換する形態で加熱するサブエバポレーターを備え、
前記運転制御部は、少なくとも前記除霜運転を実行時の前記サブエバポレーターに冷媒を通流する点にある。

【0022】

上記特徴構成によれば、ＧＨＰ室外機ユニット及びＥＨＰ室外機ユニット側において、エンジンにて発生する排熱を良好に利用する形態で、ＧＨＰ室外熱交換器及びＥＨＰ室外熱交換器での着霜を良好に防止できる。
また、例えば、暖房循環切換状態にあるときに、冷媒を、サブエバポレーターとＧＨＰ室外熱交換器へ並列して通流させる場合、例えば、ＧＨＰ室外熱交換器に対応する膨張弁の開度を閉める方向に調整し、サブエバポレーターで回収する熱量を増やし、ＧＨＰ室外機熱交換器で冷媒が回収する熱量が低下することにより、着霜を良好に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて通常の暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図

【図2】第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて、霜取暖房同時運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図

【図3】第２実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて通常の暖房運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図

【図4】第２実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステムにおいて、霜取暖房同時運転を実行している場合の冷媒の流れを示す図

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００は、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器への着霜を好適に防止しながらも、室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるものに関する。
以下、図面に基づき当該ハイブリッドヒートポンプシステム１００の実施形態について説明する。

【0025】

〔第１実施形態〕
ハイブリッドヒートポンプシステム１００は、図１、２に示すように、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２が設けられる室内（図示せず）を空調するものであり、その運転を制御する運転制御部としての制御装置Ｓが設けられている。
ハイブリッドヒートポンプシステム１００は、図１に示すように、冷媒が循環する冷媒循環路Ｃ１と、室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２と、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵと、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵとを備える。
室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２は、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２を冷媒循環路Ｃ１としての室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃに設けて構成されている。
ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、エンジンＥを駆動源として冷媒を圧縮するエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１と、冷媒を膨張させる第１膨張弁Ｖｅ１（膨張弁の一例）と、冷媒と外気とを熱交換させるＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とを、冷媒循環路Ｃ１としてのＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａに設けて構成されている。
ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、電動機Ｍを駆動源として冷媒を圧縮する電気駆動式圧縮機Ｃｐ２と、循環する冷媒を膨張させる第３膨張弁Ｖｅ３（膨張弁の一例）と、冷媒と外気とを熱交換させるＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２とを、冷媒循環路Ｃ１としてのＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂに設けて構成されている。

【0026】

尚、当該第１実施形態では、冷媒循環路Ｃ１に手動弁Ｖｈ１、Ｖｈ２を備えると共に、後述するオイル共有路Ｌ３に手動弁Ｖｈ３、Ｖｈ４が備えられているが、ハイブリッドヒートポンプシステム１００が運転中にあっては、これらの手動弁Ｖｈ１〜Ｖｈ４は、常に開放状態が維持されている。
更に、図１〜４において、開放状態にある弁は白抜きとして図示し、閉止状態にある弁は塗り潰して図示している。

【0027】

本実施形態において、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の出口という文言は、冷媒循環路Ｃ１において、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成（圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器）の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口という文言についても、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１又は電気駆動式圧縮機Ｃｐ２から吐出された冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口という文言は、冷媒循環路Ｃ１での冷媒通流方向で直近のヒートポンプの主要構成を通過してから圧縮機までの間において、他のヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２の出口という文言は、冷媒循環路Ｃ１において、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２を通過した冷媒が、ヒートポンプの主要構成の何れも通過しない流路部位を意味するものとする。
室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２の入口という文言は、冷媒循環路Ｃ１での冷媒の通流方向で直近のヒートポンプの主要構成を通過してから室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２までの間において、ヒートポンプの主要構成の何れかも通過しない流路部位を意味するものとする。

【0028】

ＧＨＰ室外機ユニットＧＵに設けられるエンジンＥは、冷却水循環路Ｃ３と、当該冷却水循環路Ｃ３にてエンジン冷却水を循環する冷却水ポンプＰと、冷却水循環路Ｃ３を循環する冷却水でエンジンＥの出口の冷却水の温度を計測する温度センサＳ１とを備えている。

【0029】

ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、冷媒の循環状態を、暖房運転を行う暖房循環状態と冷房運転を行う冷房循環状態とで切り替える第１四方弁Ｖｆｗ１（ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段の一例）が設けられている。説明を追加すると、当該第１四方弁Ｖｆｗ１は、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２と第１膨張弁Ｖｅ１とＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１とＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１と第１膨張弁Ｖｅ１と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替える。

【0030】

更に、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａには、第１四方弁Ｖｆｗ１が暖房循環状態にあるときに、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１及び第１膨張弁Ｖｅ１の双方をバイパスするバイパス路Ｌ１が設けられている。当該バイパス路Ｌ１は、当該バイパス路Ｌ１を通流する冷媒を膨張する第２膨張弁Ｖｅ２と、バイパス路Ｌ１を通流する冷媒と冷却水循環路Ｃ３を循環するエンジン冷却水とを熱交換するサブエバポレーターＥｘｓとを、暖房循環状態における冷媒の流れ方向で記載の順に備えている。

【0031】

ＧＨＰ室外機ユニットＧＵは、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａでエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口において、液相の冷媒を分離して気相の冷媒を送出する第１気液分離装置ＶＬ１を備えると共に、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａでエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口において冷媒に含まれるオイルを分離する第１オイルセパレーターＯｓ１を備えている。

【0032】

ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、冷媒の循環状態を、暖房運転を行う暖房循環状態と冷房運転を行う冷房循環状態とで切り替える第２四方弁Ｖｆｗ２（ＥＨＰ冷媒循環状態切換手段の一例）が設けられている。説明を追加すると、当該第２四方弁Ｖｆｗ２は、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２と第３膨張弁Ｖｅ３とＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２とに記載の順に冷媒を循環させる暖房循環状態と、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２とＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２と第３膨張弁Ｖｅ３と室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２とに記載の順に冷媒を循環させる冷房循環状態とで、冷媒の循環状態を切り替える。

【0033】

ＥＨＰ室外機ユニットＥＵは、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂで電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口において、液相の冷媒を分離して気相の冷媒を送出する第２気液分離装置ＶＬ２を備えると共に、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂで電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口において冷媒に含まれるオイルを分離する第２オイルセパレーターＯｓ２を備えている。

【0034】

当該第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵとＥＨＰ室外機ユニットＥＵとの間でオイルのバランスをとるべく、以下の構成を備えている。
即ち、第１オイルセパレーターＯｓ１にて分離されたオイルを貯留する第１オイル貯留部位（図示せず）と、第２オイルセパレーターＯｓ２にて分離されたオイルを貯留する第２オイル貯留部位（図示せず）とを連通接続するオイル共有路Ｌ３と、オイル共有路Ｌ３の第１オイルセパレーターＯｓ１の近傍流路部位とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口とを接続する第１オイル通流路Ｌ６と、当該第１オイル通流路Ｌ６を開閉する第１オイル開閉弁Ｖｏ１と、オイル共有路Ｌ３の第２オイルセパレーターＯｓ２の近傍流路部位とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口とを接続する第２オイル通流路Ｌ７と、当該第２オイル通流路Ｌ７を開閉する第２オイル開閉弁Ｖｏ２とを備えている。

【0035】

オイル共有路Ｌ３には、第１オイルセパレーターＯｓ１と、オイル共有路Ｌ３と第１オイル通流路Ｌ６との接続部位との間において、オイル共有路Ｌ３と第１オイル通流路Ｌ６との接続部位から第１オイルセパレーターＯｓ１の側へのオイルの流れを禁止する第１逆止弁Ｖｒ１が設けられている。
同様に、オイル共有路Ｌ３には、第２オイルセパレーターＯｓ２と、オイル共有路Ｌ３と第２オイル通流路Ｌ７との接続部位との間において、オイル共有路Ｌ３と第２オイル通流路Ｌ７との接続部位から第２オイルセパレーターＯｓ２の側へのオイルの流れを禁止する第２逆止弁Ｖｒ２が設けられている。

【0036】

更に、オイル共有路Ｌ３の第１オイルセパレーターＯｓ１と第１逆止弁Ｖｒ１との間と、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口とを接続する第３オイル通流路Ｌ８が設けられており、更に、当該第３オイル通流路Ｌ８には、第１オイルセパレーターＯｓ１から流出したオイルの圧力を降圧するキャピラリーチューブＬ８ａとが設けられている。当該第３オイル通流路Ｌ８を介して、第１オイルセパレーターＯｓ１で分離されたオイルが、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１へ補充される。
同様に、オイル共有路Ｌ３の第２オイルセパレーターＯｓ２と第２逆止弁Ｖｒ２との間と、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口とを接続する第４オイル通流路Ｌ９が設けられており、更に、当該第４オイル通流路Ｌ９には、第２オイルセパレーターＯｓ２から流出したオイルの圧力を降圧するキャピラリーチューブＬ９ａとが設けられている。当該第４オイル通流路Ｌ９を介して、第２オイルセパレーターＯｓ２で分離されたオイルが、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２へ補充される。

【0037】

尚、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口に関し、第１四方弁Ｖｆｗ１が暖房冷媒循環状態に切り換えられているときに、第１気液分離装置ＶＬ１、第１オイル通流路Ｌ６とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａとの接続部位、第３オイル通流路Ｌ８とＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａとの接続部位が、冷媒の流れ方向で記載の順に設けられている。
また、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口に関し、第２四方弁Ｖｆｗ２が暖房冷媒循環状態に切り換えられているときに、第２気液分離装置ＶＬ２、第２オイル通流路Ｌ７とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとの接続部位、第４オイル通流路Ｌ９とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとの接続部位が、冷媒の流れ方向で記載の順に設けられている。

【0038】

運転制御部としての制御装置Ｓは、第１オイル開閉弁Ｖｏ１と第２オイル開閉弁Ｖｏ２の開閉タイミングを制御して、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１と電気駆動式圧縮機Ｃｐ２とのオイルバランスを制御するオイルバランス制御運転を実行する。
説明を追加すると、例えば、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側にてオイルが余剰でＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側にてオイルが不足している場合、制御装置Ｓは、第１オイル開閉弁Ｖｏ１を閉止状態とすると共に、第２オイル開閉弁Ｖｏ２を開放状態とする。これにより、エンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の出口の高圧が第１オイルセパレーターＯｓ１に付加されることにより、第１オイルセパレーターＯｓ１にて分離されたオイルが、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７を介して、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口へ導かれることとなる。
一方、ＥＨＰ室外機ユニットＥＵ側にてオイルが余剰でＧＨＰ室外機ユニットＧＵ側にてオイルが不足している場合、制御装置Ｓは、第２オイル開閉弁Ｖｏ２を閉止状態とすると共に、第１オイル開閉弁Ｖｏ１を開放状態とする。これにより、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口の高圧が付加されることにより、第２オイルセパレーターＯｓ２にて分離されたオイルが、オイル共有路Ｌ３、第１オイル通流路Ｌ６を介して、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａのエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口へ導かれることとなる。

【0039】

当該第１実施形態においては、複数（当該実施形態では、２つ）の室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２が、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて、互いに並列に冷媒を通流する状態で設けられている。
室内機ユニットＩＲＵ１は、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流する冷媒と空調用空気とを熱交換する室内熱交換器Ｅｘｉ１と、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて室内熱交換器Ｅｘｉ１の入口又は出口での冷媒の通流量を制御する第１流量制御弁Ｖｓ１とを備えている。
室内機ユニットＩＲＵ２は、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流する冷媒と空調用空気とを熱交換する室内熱交換器Ｅｘｉ２と、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて室内熱交換器Ｅｘｉ２の入口又は出口での冷媒の通流量を制御する第２流量制御弁Ｖｓ２とを備えている。
尚、第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２は、冷房運転時には、膨張弁として機能する。

【0040】

冷媒循環路Ｃ１は、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａ及びＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの夫々から送出された冷媒を第２接続部位Ｓｐ２で合流した後、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを通流し、複数の室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２へ並列（空調負荷によっては何れか一方）に冷媒を通流させ、通流後の冷媒を第１接続部位Ｓｐ１で合流した後、分岐部位Ｓｐ４を介してＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａ及びＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂの夫々へ、冷媒を導くように配設されている。

【0041】

さて、当該第１実施形態に係るハイブリッドヒートポンプシステム１００にあっては、特に、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２での着霜を好適に防止するべく、第１四方弁Ｖｆｗ１及び第２四方弁Ｖｆｗ２が暖房循環状態にあるときに、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の出口の冷媒の少なくとも一部をＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の出口（暖房冷媒循環状態における冷媒通流方向での出口）へ導く第１冷媒通流路Ｌ２を備えている。
上記第１冷媒通流路Ｌ２は、当該第１冷媒通流路Ｌ２を通流する冷媒の流量を制御する第３流量制御弁Ｖｓ３（流量制御弁の一例）を備える。
更に、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂのうち、第２四方弁Ｖｆｗ２が暖房冷媒循環状態にあるときで、冷媒通流方向において、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の出口から電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口までの流路部位で、第１冷媒通流路Ｌ２との接続部位Ｓｐ３より下流側には、当該流路部位を開閉する第４開閉弁Ｖｓ４が備えられている。

【0042】

制御装置Ｓは、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の除霜運転を実行する場合、図２に示すように、第３流量制御弁Ｖｓ３を開放状態とすると共に、第４開閉弁Ｖｓ４を閉止状態とする。これにより、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２にて圧縮され吐出された冷媒の一部は、第１冷媒通流路Ｌ２、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２、第３膨張弁Ｖｅ３を記載の順に通流し、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａと室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃとの接続部位（分岐部位）である分岐部位Ｓｐ４まで導かれることとなる。一方、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２にて圧縮され吐出された冷媒の残部、及びエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１にて圧縮され吐出された冷媒は、暖房循環切換状態にあるＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂ及び室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃを介して、室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２へ導かれた後、ＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂとＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａと室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃとの接続部位である第２接続部位Ｓｐ２まで導かれることとなる。
このような状態にあっては、冷媒は、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａの側へ導かれるしかなく、電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口へ戻ることができない。
そこで、制御装置Ｓは、図２に示すように、第１オイル通流路Ｌ６に設けられる第１オイル開閉弁Ｖｏ１を開放状態とすると共に、第２オイル通流路Ｌ７に設けられる第２オイル開閉弁Ｖｏ２を開放状態とする。これにより、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａの冷媒が、第１オイル通流路Ｌ６、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７を記載の順に通流し、冷媒を電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口へ戻ることになる。
制御装置Ｓが、以上の如く、第１流量制御弁Ｖｓ１、第２流量制御弁Ｖｓ２、第３流量制御弁Ｖｓ３、第４開閉弁Ｖｓ４、第１オイル開閉弁Ｖｏ１、第２オイル開閉弁Ｖｏ２の開閉状態を制御することで、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の除霜運転が実行される。尚、上述した制御にあっては、除霜運転と同時に暖房運転が実行される、霜取暖房同時運転が実行されることになる。

【0043】

即ち、制御装置Ｓ、第１流量制御弁Ｖｓ１、第２流量制御弁Ｖｓ２、第３流量制御弁Ｖｓ３、第４開閉弁Ｖｓ４、第１オイル開閉弁Ｖｏ１、及び第２オイル開閉弁Ｖｏ２が、流路形成機構として機能する。
そして、第１オイル通流路Ｌ６、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７が、第２冷媒通流路として機能する。当該第１実施形態にあっては、第１オイル通流路Ｌ６、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７に冷媒が通流するため、通常のオイルバランス管に比べて、その管径が大径に構成されており、具体的には、空調能力が８５ｋＷ級のハイブリッドヒートポンプシステムで、ＧＨＰとＥＨＰの空調能力比が２：１の場合、オイル共有路Ｌ３及び第１オイル通流路Ｌ６及び第２オイル通流路Ｌ７は、１５．９ｍｍ以上２２．２ｍｍ以下に設定することが好ましく、接続通流路Ｌ１２は、２８．６ｍｍ以上３１．８ｍｍ以下に設定することが好ましい。

【0044】

因みに、運転制御部としての制御装置Ｓは、上述の如く、除霜運転と暖房運転とを同時に実行する場合、除霜運転と暖房運転との負荷比率を調整するべく、第３流量制御弁Ｖｓ３の開度を制御する負荷比率調整制御を実行可能に構成されている。

【0045】

また、制御装置Ｓは、上述の除霜運転において、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１においても、着霜を抑制するべく、第１膨張弁Ｖｅ１の開度を閉じ側へ制御すると共に、第２膨張弁Ｖｅ２を開き側に制御して、サブエバポレーターＥｘｓにて熱を回収する。これにより、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１にて冷媒が回収する熱量が低減し、着霜が抑制されることになる。ここで、制御装置が、第１膨張弁Ｖｅ１を閉止状態とし第２膨張弁Ｖｅ２を開放状態とする場合、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１での着霜が確実に防止される。
制御装置Ｓは、例えば、冷却水循環路Ｃ３のエンジンＥの出口の冷媒温度（温度センサＳ１にて計測される温度）が、下限閾値（例えば、６０℃以上７０℃以下程度で決定される温度）以上である場合に、上記サブエバポレーターＥｘｓによる熱回収を実行する。

【0046】

因みに、制御装置Ｓは、通常の冷房運転及び暖房運転時にあっては、エンジンＥの点火時期を、軸出力（圧縮機の駆動出力）が、排熱出力よりも優先となるように制御する。
一方、制御装置Ｓは、上記除霜運転を実行しているときで、熱不足が発生する場合、例えば、エンジンＥの点火時期を遅角化する形態で、排熱出力が増加するように制御する。

【0047】

〔第２実施形態〕
上記第１実施形態にあっては、第１オイル通流路Ｌ６、オイル共有路Ｌ３、第２オイル通流路Ｌ７が、第２冷媒通流路として機能する構成例を示した。当該第２実施形態にあっては、当該第２冷媒通流路に関する構成が、上記第１実施形態とは異なる。
以下、当該相違点について重点的に説明し、上記第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すこととし、その説明を割愛する。

【0048】

当該第２実施形態にあっては、図３、４に示すように、第２冷媒通流路として、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａにおけるエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１の入口（当該第２実施形態にあっては、第１気液分離装置ＶＬ１への冷媒流入部位）とＥＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ｂにおける電気駆動式圧縮機Ｃｐ２の入口（当該第２実施形態にあっては、第２気液分離装置ＶＬ２への冷媒流入部位）とを接続する冷媒専用の流路である第３冷媒通流路Ｌ１０を第２冷媒通流路として備えている。
当該第３冷媒通流路Ｌ１０には、当該第３冷媒通流路Ｌ１０を開閉する第５開閉弁Ｖｓ５を備えると共に、当該第３冷媒通流路Ｌ１０を手動で開閉する手動弁Ｖｈ５、Ｖｈ６を備えている。当該手動弁Ｖｈ５、Ｖｈ６については、手動弁Ｖｈ１〜Ｖｈ４と同様に、ハイブリッドヒートポンプシステムが運転中は、常に、開放状態とされる。

【0049】

運転制御部としての制御装置Ｓは、第１流量制御弁Ｖｓ１、第２流量制御弁Ｖｓ２、第３流量制御弁Ｖｓ３、第５開閉弁Ｖｓ５を開放状態とすると共に、第４開閉弁Ｖｓ４を閉止状態とすることで、図４に示す冷媒循環状態が実現され、ＥＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ２の除霜運転が実行される。尚、上述した制御にあっては、上記第１実施形態と同様に、除霜運転と同時に暖房運転が実行される、霜取暖房同時運転が実行されることになる。
即ち、第１流量制御弁Ｖｓ１、第２流量制御弁Ｖｓ２、第３流量制御弁Ｖｓ３、第４開閉弁Ｖｓ４、及び第５開閉弁Ｖｓ５が、流路形成機構として機能する。

【0050】

更に、当該第２実施形態にあっては、除霜運転において、冷媒が、第１オイル通流路Ｌ６、第２オイル通流路Ｌ７、オイル共有路Ｌ３を通流することはない。このため、制御装置Ｓは、除霜運転と同時に上述したオイルバランス制御運転を実行可能に構成されている。

【0051】

また、当該第２実施形態にあっては、上述したように、第１オイル通流路Ｌ６、第２オイル通流路Ｌ７、オイル共有路Ｌ３に、冷媒が通流しないため流路径（具体的には、配管内径）を、第１実施形態の如く大径にせず、通常通りの流路径を採用している。

【0052】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、サブエバポレーターＥｘｓは、暖房運転時において、ＧＨＰ冷媒循環路部位で、第１膨張弁Ｖｅ１及びＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１をバイパスするバイパス路Ｌ１に設けられている構成例を示した。
しかしながら、サブエバポレーターＥｘｓに係る構成は、当該構成に限定されず、例えば、暖房運転時において、ＧＨＰ冷媒循環路部位Ｃ１ａで、ＧＨＰ室外熱交換器Ｅｘｏ１とエンジン駆動式圧縮機Ｃｐ１との間の流路部位に設ける構成等を採用しても構わない。

【0053】

（２）上記実施形態において、膨張弁は、ＧＨＰ室外機ユニットＧＵ及びＥＨＰ室外機ユニットＥＵに備える構成例を示したが、別に、室内機ユニットＩＲＵに備える構成を採用しても構わない。

【0054】

（３）上記実施形態において、ＧＨＰ冷媒循環状態切換手段及びＥＨＰ冷媒循環状態切換手段の夫々は、四方弁により実現する構成例を示したが、夫々は、複数の開閉弁により切り換える構成を採用しても構わない。

【0055】

（４）上記第１実施形態では、除霜運転と暖房運転とを同時に実行する霜取暖房同時運転を実行する制御について説明したが、上記第１実施形態においては、除霜運転を単独で実行する制御も実行可能である。
除霜運転を単独で実行する場合、室内側冷媒循環路部位Ｃ１ｃにおいて、室内熱交換器Ｅｘｉ１、Ｅｘｉ２の双方をバイパスする室内側バイパス路（図示せず）と、当該室内側バイパス路を開閉するバイパス路開閉弁（図示せず）とを備える構成を採用すると共に、
制御装置Ｓは、上記第１実施形態に係る霜取暖房同時運転において、室内機ユニットＩＲＵ１、ＩＲＵ２に設けられる第１流量制御弁Ｖｓ１及び第２流量制御弁Ｖｓ２の双方を閉止状態に制御すると共に、バイパス路開閉弁を開放状態とする形態で、冷媒を通流させる。

【0056】

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明のハイブリッドヒートポンプシステムは、低外気温条件下での暖房運転において、室外熱交換器への着霜を好適に防止しながらも、室内へ比較的低温の空調用空気が流入して快適性が損なわれることを好適に防止できるハイブリッドヒートポンプシステムとして、有効に利用可能である。

【符号の説明】

【0058】

１００ ：ハイブリッドヒートポンプシステム
Ｃ１ ：冷媒循環路
Ｃ１ａ ：ＧＨＰ冷媒循環路部位
Ｃ１ｂ ：ＥＨＰ冷媒循環路部位
Ｃ１ｃ ：室内側冷媒循環路部位
Ｃ３ ：冷却水循環路
Ｃｐ１ ：エンジン駆動式圧縮機
Ｃｐ２ ：電気駆動式圧縮機
ＥＵ ：ＥＨＰ室外機ユニット
Ｅｘｉ１ ：室内熱交換器
Ｅｘｉ２ ：室内熱交換器
Ｅｘｏ１ ：ＧＨＰ室外熱交換器
Ｅｘｏ２ ：ＥＨＰ室外熱交換器
Ｅｘｓ ：サブエバポレーター
ＧＵ ：ＧＨＰ室外機ユニット
ＩＲＵ１ ：室内機ユニット
ＩＲＵ２ ：室内機ユニット
Ｌ１ ：バイパス路
Ｌ１０ ：第３冷媒通流路
Ｌ２ ：第１冷媒通流路
Ｌ３ ：オイル共有路
Ｌ６ ：第１オイル通流路
Ｌ７ ：第２オイル通流路
Ｌ８ ：第３オイル通流路
Ｌ９ ：第４オイル通流路
Ｍ ：電動機
Ｏｓ１ ：第１オイルセパレーター
Ｏｓ２ ：第２オイルセパレーター
Ｓ ：制御装置
Ｖｅ１ ：第１膨張弁
Ｖｅ２ ：第２膨張弁
Ｖｅ３ ：第３膨張弁
Ｖｆｗ１ ：第１四方弁
Ｖｆｗ２ ：第２四方弁
Ｖｏ１ ：第１オイル開閉弁
Ｖｏ２ ：第２オイル開閉弁
Ｖｓ１ ：第１流量制御弁
Ｖｓ２ ：第２流量制御弁
Ｖｓ３ ：第３流量制御弁
Ｖｓ４ ：第４開閉弁
Ｖｓ５ ：第５開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】