JP2001272134A - Hybrid construction of heat pump - Google Patents

Hybrid construction of heat pump

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JP2001272134A
JP2001272134A JP2000090541A JP2000090541A JP2001272134A JP 2001272134 A JP2001272134 A JP 2001272134A JP 2000090541 A JP2000090541 A JP 2000090541A JP 2000090541 A JP2000090541 A JP 2000090541A JP 2001272134 A JP2001272134 A JP 2001272134A
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JP
Japan
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engine
driven
compressor
heat pump
motor
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Application number
JP2000090541A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Kinoshita
均 木下
Masaki Inoue
雅樹 井上
Masakazu Okita
雅一 沖田
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Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of a conventional heat pump such as that an engine is operated in condition that the efficiency is dropped as compared with rated operation since middle and high load conditions last for a very short time and most of the work time is in low load condition, though load is large until it comes to a set temperature at start of operation, or at increase in the number of rooms to be air-conditioned, or at rise of outside air temperature (at cooling) in an engine heat pump and highly efficient operation with rated output is performed in that engine. SOLUTION: In a heat pump where a generator 2 is connected to an engine 1 and a compressor 4 can be driven by the engine 1 and a motor 3, the engine 1 is put in two-pattern drive of rated operation and stoppage, and the generator 2 is driven with surplus power at rated operation. Moreover, in engine stop condition, the compressor 4 is driven by the motor 3. In rated operation, when air-conditioning operation causes overload condition, the compressor drive is assisted by the motor 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン及びモー
タによりコンプレッサ駆動を可能としたハイブリッド型
のヒートポンプの構成に関するもので、詳しくは、エン
ジンの定格出力運転を維持してエネルギー効率の向上を
目指した技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a configuration of a hybrid heat pump which enables a compressor to be driven by an engine and a motor. More specifically, the present invention aims at improving the energy efficiency by maintaining the rated output operation of the engine. About technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来エンジンによりコンプレッサを駆動
して冷媒を圧送するエンジンヒートポンプが知られてい
る。さらに、エンジンに発電装置を連結して発電を行
い、この電力によりモータを駆動し、モータによりコン
プレッサを駆動する構成とした所謂ハイブリッド型のエ
ンジンヒートポンプが例えば特開平11−132594
により公知となっている。空調負荷は、外気温度等によ
り変化するため、エンジンヒートポンプにおいては、外
気温度や部屋の温度、部屋数の変化に対して、エンジン
の回転数を増減させてコンプレッサ駆動による冷媒流量
を変化させている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an engine heat pump in which a compressor is driven by an engine to pump refrigerant. Further, a so-called hybrid engine heat pump having a configuration in which a generator is connected to an engine to generate electric power, a motor is driven by the electric power, and a compressor is driven by the motor is disclosed in, for example, JP-A-11-132594.
Has become known. Since the air-conditioning load changes depending on the outside air temperature and the like, in the engine heat pump, the number of revolutions of the engine is increased or decreased with respect to the change in the outside air temperature, the room temperature, and the number of rooms to change the refrigerant flow rate by driving the compressor. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な空調負荷の変動に対してエンジンの回転数を変化させ
る制御を行った場合には、結果的にエンジンの運転効率
が悪いという問題がある。つまり、運転立ち上げ時或い
は空調する部屋数の増加、外気温度上昇時(冷房時にお
ける)には、設定温度になるまで負荷が大きく、エンジ
ンは定格出力で高効率な運転が行われることとなるが、
このような中・高負荷状態は非常に短時間であり、稼動
時の殆どが低負荷状態であり、定格運転に比較すれば効
率が低下した状態でエンジンが運転されていることとな
る。また、この状態は年間を通じて同様(冷房、暖房に
関わらず)であり、稼動時間の多くが部分負荷の定格運
転に比較すれば効率が低下した状態で運転されているこ
ととなる。
However, when the control for changing the rotation speed of the engine is performed in response to the fluctuation of the air conditioning load as described above, there is a problem that the operating efficiency of the engine is consequently low. . In other words, when the operation is started, the number of rooms to be air-conditioned increases, or when the outside air temperature rises (during cooling), the load is large until the set temperature is reached, and the engine is operated with a rated output and high efficiency. But,
Such a medium / high load state is very short, and most of the operation is in a low load state, and the engine is operated in a state in which the efficiency is lower than that in the rated operation. In addition, this state is the same throughout the year (regardless of cooling and heating), and most of the operation time is operating with reduced efficiency compared to the rated operation of the partial load.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】以上が本発明の解決する
課題であり、次に課題を解決するための手段を説明す
る。即ち、請求項1記載の如く、エンジンに発電装置を
接続し、エンジン及びモータによりコンプレッサ駆動を
可能としたヒートポンプにおいて、エンジンを定格運転
か停止の2パターン駆動とする。
The above is the problem to be solved by the present invention. Next, means for solving the problem will be described. That is, in a heat pump in which a generator is connected to an engine and a compressor can be driven by the engine and the motor, the engine is driven in two patterns: rated operation and stop.

【0005】また、請求項2記載の如く、前記定格運転
時には余剰動力で発電装置を駆動する構成とする。
According to a second aspect of the present invention, the power generator is driven by excess power during the rated operation.

【0006】また、請求項3記載の如く、前記エンジン
停止状態においては、コンプレッサはモータにより駆動
される構成とする。
Further, the compressor is driven by a motor when the engine is stopped.

【0007】また、請求項4記載の如く、前記定格運転
時において、空調運転が過負荷状態となった場合には、
モータによりコンプレッサ駆動をアシストする構成とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, when the air conditioning operation is overloaded during the rated operation,
The motor is used to assist compressor driving.

【0008】また、請求項5記載の如く、エンジンによ
りコンプレッサを駆動するヒートポンプにおいて、エン
ジンに発電装置を接続し、該発電装置の電力供給により
別のコンプレッサを駆動し、両コンプレッサにより圧送
される冷媒を冷媒回路中において合流させてなるヒート
ポンプのハイブリッド構成とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in a heat pump for driving a compressor by an engine, a power generator is connected to the engine, another compressor is driven by power supply of the power generator, and the refrigerant is pumped by both compressors. In a refrigerant circuit.

【0009】また、請求項6記載の如く、エンジンによ
りコンプレッサを駆動するヒートポンプにおいて、商用
電源により駆動される別のコンプレッサを有し、両コン
プレッサにより圧送される冷媒を冷媒回路中において合
流させてなるヒートポンプのハイブリッド構成とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a heat pump for driving a compressor by an engine, further comprising another compressor driven by a commercial power supply, wherein refrigerants pumped by both compressors are combined in a refrigerant circuit. A heat pump hybrid configuration is used.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付の
図面を用いて説明する。図1はハイブリッド型エンジン
ヒートポンプの冷媒回路図、図2は本発明のハイブリッ
ド構成におけるエンジン及びモータの駆動状態を示す
図、図3は本発明に係るハイブリッド構成の別実施例
図、図4は同じく別実施例図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a hybrid engine heat pump, FIG. 2 is a diagram showing driving states of an engine and a motor in a hybrid configuration of the present invention, FIG. 3 is another embodiment of the hybrid configuration according to the present invention, and FIG. It is another Example figure.

【0011】図1において本発明を適用する一実施例で
あるエンジンヒートポンプの冷房サイクルについて簡単
に説明する。コンプレッサ4により圧縮された冷媒は、
高温高圧過飽和蒸気の冷媒として、四方弁を経由して室
外熱交換器5に圧送される。室外熱交換器5において、
冷却フィンを通過する間に、冷却ファン5fの冷却風に
より冷却されて、高温高圧過熱状態の冷媒が高圧液相冷
媒に変換される。
Referring to FIG. 1, a cooling cycle of an engine heat pump according to an embodiment of the present invention will be briefly described. The refrigerant compressed by the compressor 4 is
As a refrigerant of high-temperature and high-pressure supersaturated steam, the refrigerant is pressure-fed to the outdoor heat exchanger 5 via a four-way valve. In the outdoor heat exchanger 5,
While passing through the cooling fins, the refrigerant is cooled by the cooling air of the cooling fan 5f, and the refrigerant in a high-temperature and high-pressure superheated state is converted into a high-pressure liquid-phase refrigerant.

【0012】室外熱交換器5において、高圧液相冷媒に
変換された冷媒は、レシーバ6において気液分離され
る。その際、レシーバ6の内部に配置された過冷却器
(不図示)により冷却されて、通常型冷却回路の場合よ
りも更に低温の状態とされるのである。そして、室内用
パイプを通過した冷媒が、冷房用膨張弁において蒸発し
やすい圧力まで減圧させた後、室内熱交換器7において
室内空気から熱を吸収して蒸発し室内空気を冷却する。
更に、クーラファン7fの送風により室内に冷房効果を
もたらすのである。そして、室内熱交換器7において気
化した冷媒が戻り回路を通過して、四方弁を経由した
後、アキュムレータ8等を介してコンプレッサ4に戻
り、上述したサイクルを繰り返すのである。
In the outdoor heat exchanger 5, the refrigerant converted into the high-pressure liquid-phase refrigerant is separated into gas and liquid in the receiver 6. At that time, the cooling is performed by a subcooler (not shown) arranged inside the receiver 6, and the temperature is further lowered than in the case of the normal cooling circuit. Then, after the pressure of the refrigerant having passed through the indoor pipe is reduced to a pressure at which it is likely to evaporate at the cooling expansion valve, the indoor heat exchanger 7 absorbs heat from the indoor air and evaporates to cool the indoor air.
Further, the cooling effect is brought into the room by blowing air from the cooler fan 7f. Then, the refrigerant vaporized in the indoor heat exchanger 7 passes through the return circuit, passes through the four-way valve, returns to the compressor 4 via the accumulator 8 and the like, and repeats the above-described cycle.

【0013】次に、暖房サイクルについて説明する。コ
ンプレッサ4により圧縮された冷媒は、高温高圧過熱蒸
気の状態として、暖房方向に切換えられた四方弁を経由
して、室内熱交換器7へと送られる。室内熱交換器7に
おいて、高温高圧過熱蒸気の冷媒から、室内空気に熱が
放熱されて、該冷媒は高圧液体状態となる。この放出熱
により室内の暖房が行われる。
Next, the heating cycle will be described. The refrigerant compressed by the compressor 4 is sent to the indoor heat exchanger 7 via the four-way valve switched to the heating direction, in a state of high-temperature and high-pressure superheated steam. In the indoor heat exchanger 7, heat is radiated from the refrigerant of the high-temperature and high-pressure superheated steam to the indoor air, and the refrigerant becomes a high-pressure liquid state. The released heat heats the room.

【0014】高圧液体状態の冷媒は、レシーバ6を経由
した後、暖房用膨張弁において急激に膨張して、低温低
圧蒸気状態の冷媒となり、室外熱交換器5を通過する間
に、外気より熱を得て加熱状態の蒸気となる。そして、
四方弁を経由した加熱状態の冷媒はアキュムレータ8に
戻り、完全な気相となって再びコンプレッサ4に案内さ
れる。その後、このサイクルを繰り返し行うのである。
After passing through the receiver 6, the refrigerant in the high-pressure liquid state expands rapidly in the heating expansion valve to become a low-temperature low-pressure vapor state refrigerant. And it becomes steam in a heated state. And
The refrigerant in the heated state via the four-way valve returns to the accumulator 8 and becomes a complete gas phase and is guided to the compressor 4 again. Thereafter, this cycle is repeated.

【0015】ここで、コンプレッサ4は図に示すよう
に、エンジン1及びモータ3により駆動されるハイブリ
ッド型の構成としており、エンジン1に連結された発電
装置2の発電電力をバッテリ11に充電し、該バッテリ
11より電力供給を受けてモータ3を駆動する構成とし
ている。
Here, as shown in the figure, the compressor 4 is of a hybrid type driven by the engine 1 and the motor 3, and charges the battery 11 with the power generated by the power generator 2 connected to the engine 1; The motor 3 is driven by receiving power supply from the battery 11.

【0016】上述した構成において、エンジン1、発電
装置2、モータ3、バッテリ11、室外熱交換器5、冷
却ファン5f、レシーバ6等は、室外機10内に収容さ
れ、該室外機10から冷媒回路を介して接続された室内
機9には室内熱交換器7、クーラファン7f等が収容さ
れる構成としている。
In the above-described configuration, the engine 1, the power generator 2, the motor 3, the battery 11, the outdoor heat exchanger 5, the cooling fan 5f, the receiver 6 and the like are housed in the outdoor unit 10, and the refrigerant from the outdoor unit 10 The indoor unit 9 connected via a circuit accommodates the indoor heat exchanger 7, the cooler fan 7f, and the like.

【0017】また、前記発電装置2により発電された電
力は、前記冷却ファン5f・7f駆動用のファンモータ
5M・7Mや、冷媒回路の適所に設けられた電子膨張
弁、電磁弁、及び、エンジン1始動用のスタータモータ
等、室外機10及び室内機9内の電気部品に対して供給
される。通常、これらの電気部品は初期状態においては
商用電源から電力供給を受ける構成とし、エンジン1の
始動後は、発電装置2から電力供給を受ける構成として
いる。また、発電装置2に接続されたバッテリ11に発
電電力を蓄積しておくことで、商用電源からの電力供給
を極力不要とすることが可能である。
The electric power generated by the power generator 2 is supplied to the fan motors 5M, 7M for driving the cooling fans 5f, 7f, an electronic expansion valve, a solenoid valve, and an engine provided at an appropriate position in a refrigerant circuit. (1) The electric power is supplied to electric components in the outdoor unit 10 and the indoor unit 9 such as a starter motor for starting. Normally, these electric components are configured to receive power supply from a commercial power supply in an initial state, and are configured to receive power supply from the power generator 2 after the engine 1 is started. Further, by storing the generated power in the battery 11 connected to the power generation device 2, it is possible to minimize the need for power supply from a commercial power supply.

【0018】次に本発明に係るハイブリッド構成につい
て説明する。前述の如く、コンプレッサ4はエンジン1
及びモータ3により駆動可能としており、本発明におい
ては、エンジン1は図2に示すように、高効率な回転数
で駆動する定格運転と停止の2パターンの駆動を行うよ
うにしている。図に示す破線グラフは、室内機9の運転
開始後の容量の変化を示すものであり空調負荷の変動を
示す。また、実線グラフは、運転開始後のエンジン回転
数の変化を示すものである。
Next, a hybrid configuration according to the present invention will be described. As described above, the compressor 4 is connected to the engine 1
In addition, in the present invention, the engine 1 is driven in two patterns, a rated operation and a stop, which are driven at a high efficiency rotation speed, as shown in FIG. The dashed-line graph shown in the figure indicates a change in capacity after the start of operation of the indoor unit 9, and indicates a change in air conditioning load. The solid line graph shows the change in the engine speed after the start of operation.

【0019】図2が示すように、一般的には時間(h)
=0における駆動された直後の室内機容量が最も大き
く、その後、徐々に室内機容量は減少していく。そし
て、時間の経過と共に室内機容量は減少していくが、エ
ンジン1は定格運転を維持するようにしているのであ
る。定格運転とは予め設定されたエンジン回転数(エン
ジンが最も効率良く駆動する回転数)でエンジンを駆動
させることであり、例えばエンジン回転数を2500r
pm等で定格運転することで、エネルギー効率が向上す
る。室内機容量の低下により室外機10のコンプレッサ
負荷は減少していることとなるので、定格運転を維持し
ているエンジン1は余剰動力が発生することとなる。そ
こで、室内機容量の低下に伴い、エンジン1の余剰動力
を利用して発電装置2を駆動するようにしている。この
ような構成とすることで、エンジン1は定格運転を維持
することにより高効率な運転となり、また、余剰動力を
電力に変換することでエネルギーの利用効率が向上する
のである。
As shown in FIG. 2, generally, time (h)
= 0, the indoor unit capacity immediately after being driven is the largest, and thereafter, the indoor unit capacity gradually decreases. Then, the capacity of the indoor unit decreases with the passage of time, but the engine 1 maintains the rated operation. The rated operation is to drive the engine at a preset engine speed (the speed at which the engine is driven most efficiently). For example, the engine speed is set to 2500 r.
By performing rated operation at pm or the like, energy efficiency is improved. Since the compressor load of the outdoor unit 10 decreases due to the decrease in the indoor unit capacity, the engine 1 maintaining the rated operation generates excess power. Therefore, as the indoor unit capacity decreases, the power generator 2 is driven using the surplus power of the engine 1. With such a configuration, the engine 1 operates with high efficiency by maintaining the rated operation, and the efficiency of energy utilization is improved by converting surplus power into electric power.

【0020】また、図2に示すように、時間の経過に伴
い室内機容量がさらに低下し、コンプレッサ負荷が非常
に小さくなった場合には、エンジン1の駆動を停止す
る。そして、モータ3によりコンプレッサ4を駆動する
ようにしているのである。モータ3は、前述の如くエン
ジン定格運転時に発電装置2により充電されたバッテリ
11より電力供給を受けて駆動させることが可能であ
り、エネルギーの有効利用が行われる。また、バッテリ
11の充電が充分でない場合には、商用電源側からの電
力供給を得てモータ3を駆動する構成としてもよい。
As shown in FIG. 2, when the indoor unit capacity further decreases with the passage of time and the compressor load becomes extremely small, the driving of the engine 1 is stopped. Then, the compressor 4 is driven by the motor 3. As described above, the motor 3 can be driven by receiving power supply from the battery 11 charged by the power generation device 2 during the rated engine operation, and the energy is effectively used. When the battery 11 is not sufficiently charged, the motor 3 may be driven by obtaining power supply from the commercial power supply.

【0021】このように、本発明においては、ヒートポ
ンプのハイブリッド構成において、エンジン1を定格運
転か、停止の2パターン駆動とする構成としたので、従
来の如く、室内機容量の低下に伴い、エンジン1を低回
転数で駆動することはなく、定格運転である高効率な状
態でのみ駆動されるので、エネルギーの利用効率が向上
した。
As described above, according to the present invention, in the hybrid configuration of the heat pump, the engine 1 is configured to be driven in two patterns: rated operation or stop operation. 1 was not driven at a low rotation speed, but was driven only in a high efficiency state of rated operation, so that the energy use efficiency was improved.

【0022】また、エンジン1の停止状態においては、
コンプレッサ4をモータ3により駆動する構成としたの
で、室内温度が安定した場合等、室内機容量が低下して
いる状態においては、エンジン1の駆動を停止させるこ
とにより、低騒音化が図れると共に、CO2排気量を減
少させることが可能となり環境対策に適応した構成とな
った。また、エンジン定格運転時の余剰動力から得た電
力によりモータ3を駆動するので、エネルギー利用効率
の優れた構成となった。
When the engine 1 is stopped,
Since the compressor 4 is driven by the motor 3, in a state where the indoor unit capacity is reduced, such as when the indoor temperature is stabilized, the driving of the engine 1 is stopped to reduce noise, and CO2 emissions can be reduced, and the configuration is adapted to environmental measures. Further, since the motor 3 is driven by the electric power obtained from the surplus power at the time of rated engine operation, the configuration is excellent in energy use efficiency.

【0023】上述した実施例においては、室内機容量の
変化に伴って、コンプレッサ4は定格運転のエンジン1
に駆動されるか、モータ3に駆動されるかの制御を行う
構成としているが、エンジン1の定格運転時において、
室内機容量が増大し、空調負荷が過負荷状態となった場
合には、エンジン1の定格運転と併せて、モータ3によ
りコンプレッサ4をアシスト駆動するように構成しても
よい。
In the above-described embodiment, the compressor 4 is operated with the rated operation of the engine 1 in accordance with the change in the indoor unit capacity.
Or the motor 3 is controlled. However, when the engine 1 is in rated operation,
When the indoor unit capacity increases and the air-conditioning load is overloaded, the compressor 3 may be assisted by the motor 3 in conjunction with the rated operation of the engine 1.

【0024】このような制御を行うためには、バッテリ
11が充電されている場合においては、バッテリ11に
よりモータ3を駆動すればよく、室外機10の駆動開始
状態等、バッテリ11への充電が行われていない場合に
は、商用電源より電力を得てモータ3を駆動するように
すればよい。このように、空調負荷の負荷状態に応じて
エンジン1とモータ3の両方でコンプレッサ4を駆動す
る構成としたので、空調設備の一斉起動等の、高負荷要
求に対しても適用能力の高いハイブリッド構成となっ
た。
In order to perform such control, when the battery 11 is charged, the motor 3 may be driven by the battery 11, and the battery 11 may be charged, such as when the outdoor unit 10 starts driving. If not, the motor 3 may be driven by obtaining electric power from a commercial power supply. As described above, since the compressor 4 is driven by both the engine 1 and the motor 3 in accordance with the load condition of the air conditioning load, the hybrid having a high ability to be applied to a high load demand such as simultaneous start of the air conditioning equipment. Configuration.

【0025】次に、図3を用いてヒートポンプのハイブ
リッド構成である別実施例について説明する。本実施例
においても同様に、エンジン1には発電装置2が接続さ
れており、該発電装置2による発電電力をバッテリ11
に充電する構成としている。そして、該バッテリ11よ
り電力供給を受けるモータ3が設けられており、該エン
ジン1及びモータ3はそれぞれ別のコンプレッサ4a・
4bを駆動する構成としている。なお、発電装置2より
直接電力供給を受けてモータ3を駆動する構成としても
よい。
Next, another embodiment having a hybrid structure of a heat pump will be described with reference to FIG. Similarly, in this embodiment, a power generator 2 is connected to the engine 1, and the power generated by the power generator 2 is transmitted to the battery 11.
To charge the battery. Further, a motor 3 receiving power supply from the battery 11 is provided, and the engine 1 and the motor 3 are each provided with a separate compressor 4a.
4b is driven. Note that a configuration in which the motor 3 is driven by directly receiving power supply from the power generation device 2 may be employed.

【0026】コンプレッサ4a・4bから圧送された冷
媒は、四方弁へと至る回路途中の合流点12で合流し、
この冷媒が四方弁を経由した後、前述した冷房サイクル
若しくは暖房サイクルを行い、室内機9において室内に
冷房・暖房効果をもたらすのである。そして、再び四方
弁を経由した冷媒はアキュムレータ8を経た後、分岐点
13において2方向に分岐し、それぞれコンプレッサ4
a・4bに吸引されるのである。このようにして2つの
コンプレッサ4a・4bにより圧送される冷媒による冷
媒サイクルが繰り返される。
Refrigerant pumped from the compressors 4a and 4b joins at a junction 12 on the way to the four-way valve.
After the refrigerant passes through the four-way valve, the above-described cooling cycle or heating cycle is performed, and the indoor unit 9 brings a cooling / heating effect to the room. After passing through the accumulator 8 again, the refrigerant that has passed through the four-way valve branches off in two directions at a branch point 13, where
a. It is sucked by 4b. Thus, the refrigerant cycle by the refrigerant pumped by the two compressors 4a and 4b is repeated.

【0027】以上の如く構成されるハイブリッド型のヒ
ートポンプにおいては、エンジン1の余剰動力を利用し
て発電を行うよう制御すれば、エネルギーの有効利用が
図られ、また、空調低負荷状態においては、モータ3で
コンプレッサ4bを駆動し、エンジン1を停止すること
で、低騒音化とCO2排出量の低減が図れる等、前述し
た実施例と同様の効果を奏する。
In the hybrid heat pump configured as described above, by controlling the power generation using the surplus power of the engine 1, effective use of energy can be achieved. By driving the compressor 4b by the motor 3 and stopping the engine 1, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, for example, noise reduction and CO2 emission can be reduced.

【0028】さらに、本実施例によれば、エンジン1及
びモータ3が別々のコンプレッサ4を駆動する構成とし
ているため、両駆動源(エンジン1・モータ3)からの
駆動を切換える機構が不要となり、構成を複雑化させる
ことなく、ハイブリッド化が図れるのである。コンプレ
ッサ駆動のエンジン1からモータ3への切換え動作もス
ムーズに行うことが可能となるので、安定した空調連続
運転を可能とする。また、高負荷状態において、エンジ
ン1の駆動と併せてモータ3を駆動させてコンプレッサ
4a・4bを駆動する運転においても、両動力の合流が
機械的部分で発生せずに、冷媒回路の合流点12におけ
る冷媒の合流により実現されているので、両駆動による
合成がスムーズに行われるという利点がある。
Further, according to the present embodiment, since the engine 1 and the motor 3 drive the separate compressors 4, a mechanism for switching the drive from both drive sources (the engine 1 and the motor 3) becomes unnecessary. Hybridization can be achieved without complicating the configuration. Since the switching operation from the compressor-driven engine 1 to the motor 3 can be performed smoothly, stable continuous air-conditioning operation can be performed. Also, in a high load state, even in an operation in which the motor 3 is driven in conjunction with the driving of the engine 1 to drive the compressors 4a and 4b, the convergence of the two powers does not occur in the mechanical part, and Since this is realized by the confluence of the refrigerants in step 12, there is an advantage that the synthesis by both drives is performed smoothly.

【0029】図4に示した実施例は、上記実施例の変形
例であり、エンジン1には発電装置2は接続されておら
ず、モータ3は商用電源より電力を得て駆動する構成と
している。そして、エンジン1及びモータ3によりコン
プレッサ4a・4bを駆動し、同様にコンプレッサ4a
・4bにより圧送された冷媒が合流点12で合流され、
冷房及び暖房サイクルを行い、再び分岐点13で分岐さ
れた冷媒が、それぞれコンプレッサ4a・4bに吸引さ
れる構成としている。
The embodiment shown in FIG. 4 is a modification of the above embodiment, in which the engine 1 is not connected to the power generator 2 and the motor 3 is driven by obtaining electric power from a commercial power supply. . The compressors 4a and 4b are driven by the engine 1 and the motor 3, and the compressor 4a
The refrigerant pumped by 4b is joined at the junction 12;
The cooling and heating cycles are performed, and the refrigerant branched at the branch point 13 is sucked into the compressors 4a and 4b, respectively.

【0030】本実施例においても、図3で示した実施例
と同様の効果を奏するが、さらに、本実施例において
は、エンジン1に発電装置は接続されていないので、室
外機10内の構成を、シンプルかつコンパクトとするこ
とが可能である。また、空調の負荷が高い状態が続いた
場合でも、エンジン1による発電電力を必要としていな
いため、商用電源側から安定した電力供給が得られる。
よって、高負荷状態に対して適応能力の高い構成となっ
た。
In this embodiment, the same effects as those of the embodiment shown in FIG. 3 can be obtained. However, in this embodiment, since the power generating device is not connected to the engine 1, the configuration inside the outdoor unit 10 is improved. Can be made simple and compact. Further, even when the air-conditioning load continues to be high, since the power generated by the engine 1 is not required, a stable power supply can be obtained from the commercial power supply side.
Therefore, the configuration has a high adaptability to a high load state.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の発電システムは以上の如く構成
したので、以下のような効果を奏するものである。即
ち、請求項1記載の如く、エンジンに発電装置を接続
し、エンジン及びモータによりコンプレッサ駆動を可能
としたヒートポンプにおいて、エンジンを定格運転か停
止の2パターン駆動としたので、従来の如く、室内機容
量の低下に伴い、エンジンを低回転数で駆動することは
なく、定格運転である高効率な状態でのみ駆動されるの
で、エネルギーの利用効率が向上した。
The power generation system of the present invention has the following effects because it is configured as described above. That is, in the heat pump in which the power generator is connected to the engine and the compressor can be driven by the engine and the motor, the engine is driven in two patterns: rated operation and stop. With the decrease in capacity, the engine is not driven at a low rotation speed, but is driven only in a high-efficiency state, which is a rated operation, thereby improving the energy use efficiency.

【0032】また、請求項2記載の如く、前記定格運転
時には余剰動力で発電装置を駆動する構成としたので、
エネルギーの利用効率の高いハイブリッド構成となっ
た。
Further, since the power generator is driven by the surplus power during the rated operation as described in claim 2,
A hybrid configuration with high energy use efficiency was achieved.

【0033】また、請求項3記載の如く、前記エンジン
停止状態においては、コンプレッサはモータにより駆動
される構成としたので、室内温度が安定した場合等、室
内機容量が低下している状態においては、エンジンの駆
動を停止させることにより、低騒音化が図れると共に、
CO2排気量を減少させることが可能となり環境対策に
適応した構成となった。また、エンジン定格運転時の余
剰動力から得た電力によりモータを駆動することで、エ
ネルギー利用効率の優れた構成となった。
In the engine stop state, the compressor is driven by the motor. Therefore, when the indoor unit capacity is reduced, for example, when the indoor temperature is stabilized, the compressor is driven by the motor. By stopping the operation of the engine, noise can be reduced,
CO2 emissions can be reduced, and the configuration is adapted to environmental measures. In addition, by driving the motor with the electric power obtained from the surplus power at the time of rated engine operation, a configuration with excellent energy use efficiency is obtained.

【0034】また、請求項4記載の如く、前記定格運転
時において、空調運転が過負荷状態となった場合には、
モータによりコンプレッサ駆動をアシストする構成とし
たので、空調設備の一斉起動等の、高負荷要求に対して
も適用能力の高いハイブリッド構成となった
Further, when the air-conditioning operation is in an overload state during the rated operation as described in claim 4,
Since the motor is used to assist compressor driving, the hybrid configuration has a high ability to apply to high load demands such as simultaneous start-up of air conditioning equipment.

【0035】また、請求項5記載の如く、エンジンによ
りコンプレッサを駆動するヒートポンプにおいて、エン
ジンに発電装置を接続し、該発電装置の電力供給により
別のコンプレッサを駆動し、両コンプレッサにより圧送
される冷媒を冷媒回路中において合流させてなるヒート
ポンプのハイブリッド構成としたので、両駆動源(エン
ジン・モータ)による駆動力を切換える機構や合成する
機構を必要とせず、ハイブリッド構成を実現した。ま
た、両駆動力の合成が、冷媒回路中における冷媒の合流
により実現されているので、両駆動力によりコンプレッ
サを駆動する場合にもスムーズな運転が可能となった。
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat pump in which the compressor is driven by the engine, a power generator is connected to the engine, another compressor is driven by the power supply of the power generator, and the refrigerant is pumped by both compressors. Are combined in a refrigerant circuit, so that a hybrid structure is realized without the need for a mechanism for switching the driving force of the two driving sources (engine / motor) or a mechanism for combining the driving forces. Further, since the combination of the two driving forces is realized by the merging of the refrigerants in the refrigerant circuit, a smooth operation is possible even when the compressor is driven by the two driving forces.

【0036】また、請求項6記載の如く、エンジンによ
りコンプレッサを駆動するヒートポンプにおいて、商用
電源により駆動される別のコンプレッサを有し、両コン
プレッサにより圧送される冷媒を冷媒回路中において合
流させてなるヒートポンプのハイブリッド構成としたの
で、高負荷状態においても、安定した電力供給を行いな
がら、両駆動源(エンジン・モータ)によるコンプレッ
サ駆動が可能となった。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a heat pump for driving a compressor by an engine, further comprising another compressor driven by a commercial power supply, wherein refrigerants pumped by both compressors are combined in a refrigerant circuit. The hybrid configuration of the heat pump allows the compressor to be driven by both drive sources (engine / motor) while providing stable power supply even under high load conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ハイブリッド型エンジンヒートポンプの冷媒回
路図である。
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a hybrid engine heat pump.

【図2】本発明のハイブリッド構成におけるエンジン及
びモータの駆動状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating driving states of an engine and a motor in the hybrid configuration of the present invention.

【図3】本発明に係るハイブリッド構成の別実施例図で
ある
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the hybrid configuration according to the present invention.

【図4】同じく別実施例図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 発電装置 3 モータ 4 コンプレッサ 9 室内機 10 室外機 11 バッテリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Power generator 3 Motor 4 Compressor 9 Indoor unit 10 Outdoor unit 11 Battery

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖田 雅一 大阪府大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマ ーディーゼル株式会社内 Fターム(参考) 3G093 AA12 AA16 BA19 CA07 EA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masakazu Okita 1-32 Chayamachi, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Yanmar Diesel Co., Ltd. 3G093 AA12 AA16 BA19 CA07 EA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンに発電装置を接続し、エンジン
及びモータによりコンプレッサ駆動を可能としたヒート
ポンプにおいて、エンジンを定格運転か停止の2パター
ン駆動とすることを特徴とするヒートポンプのハイブリ
ッド構成。
1. A hybrid heat pump configuration in which a power generator is connected to an engine and a compressor is driven by the engine and a motor, wherein the engine is driven in two patterns: rated operation and stop.
【請求項2】 前記定格運転時には余剰動力で発電装置
を駆動する構成としたことを特徴とする請求項1記載の
ヒートポンプのハイブリッド構成。
2. The hybrid configuration of the heat pump according to claim 1, wherein the power generator is driven by excess power during the rated operation.
【請求項3】 前記エンジン停止状態においては、コン
プレッサはモータにより駆動される構成とすることを特
徴とする請求項1記載のヒートポンプのハイブリッド構
成。
3. The heat pump hybrid configuration according to claim 1, wherein the compressor is driven by a motor in the engine stop state.
【請求項4】 前記定格運転時において、空調運転が過
負荷状態となった場合には、モータによりコンプレッサ
駆動をアシストする構成としたことを特徴とする請求項
1記載のヒートポンプのハイブリッド構成。
4. The hybrid configuration of a heat pump according to claim 1, wherein a compressor is driven by a motor when the air-conditioning operation is overloaded during the rated operation.
【請求項5】 エンジンによりコンプレッサを駆動する
ヒートポンプにおいて、エンジンに発電装置を接続し、
該発電装置の電力供給により別のコンプレッサを駆動
し、両コンプレッサにより圧送される冷媒を冷媒回路中
において合流させてなるヒートポンプのハイブリッド構
成。
5. A heat pump for driving a compressor by an engine, wherein a power generator is connected to the engine,
A hybrid configuration of a heat pump in which another compressor is driven by the power supply of the power generation device, and refrigerant pumped by both compressors is joined in a refrigerant circuit.
【請求項6】 エンジンによりコンプレッサを駆動する
ヒートポンプにおいて、商用電源により駆動される別の
コンプレッサを有し、両コンプレッサにより圧送される
冷媒を冷媒回路中において合流させてなるヒートポンプ
のハイブリッド構成。
6. A hybrid structure of a heat pump in which a compressor is driven by an engine, the heat pump having another compressor driven by a commercial power supply, and the refrigerant pumped by both compressors being joined in a refrigerant circuit.
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Cited By (6)

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