JP2007162977A - エンジン駆動式ヒートポンプ - Google Patents
エンジン駆動式ヒートポンプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007162977A JP2007162977A JP2005357284A JP2005357284A JP2007162977A JP 2007162977 A JP2007162977 A JP 2007162977A JP 2005357284 A JP2005357284 A JP 2005357284A JP 2005357284 A JP2005357284 A JP 2005357284A JP 2007162977 A JP2007162977 A JP 2007162977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- clutch
- heat pump
- compressor
- started
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】エンジン4によりクラッチ3を介して駆動される圧縮機2を有するエンジン駆動式ヒートポンプ1において、前記クラッチ3をОFFとして前記エンジン4を起動後、クラッチ3をОNとしたときに、前記エンジン4がエンストしたときは、クラッチ3をОNとして再起動する起動手段を設けたエンジン駆動式ヒートポンプ1を構成する。
【選択図】図1
Description
特許文献1は、エンジンと圧縮機を接続した状態で起動するに当たってエンジンの暖機完了までは、圧縮機側での容量制御や冷媒高低圧のバイパスで起動トルクを抑制する、或いは起動時の燃料噴射量を最大にしてトルクを最大にすることで、エンスト防止と速やかな起動を図る起動制御が開示されている。
そこで、解決しようとする課題は、エンジン駆動式ヒートポンプの起動時において、エンスト発生の低減とセルモータ早期劣化の防止を両立することである。
図1は本発明に係るエンジン駆動式ヒートポンプの冷媒回路図、図2はクラッチОFFからの起動パターンのエンジン回転数の変化を示すグラフ図、図3はクラッチОNからの起動パターンのエンジン回転数の変化を示すグラフ図である。
図4はセルモータОFF直後にクラッチをОNとする起動(以下、セルモータОFF起動と略)パターンのエンジン回転数の変化を示すグラフ図、図5は本発明に係るエンジン起動制御の第一実施例を示すフローチャート図、図6は同じく第二実施例を示すフローチャート図である。
図7はエンジン駆動式ヒートポンプ起動制御の第一実施例の冷媒挙動を示す冷媒回路図、図8は同じく第二実施例の冷媒挙動を示す冷媒回路図、図9は同じく第三実施例の冷媒挙動を示す冷媒回路図である。
図1を用いて、本発明に係るエンジン駆動式ヒートポンプの駆動源構成及び冷媒回路構成について説明する。
エンジン4の駆動から圧縮機2への動力の断続、即ち圧縮機2の作動及び停止の切換えは、圧縮機2の駆動プーリ(図示なし)と該圧縮機2の駆動軸との間に介装されるクラッチ3のオン・オフにより行われる。本実施例では、クラッチ3を周知の構成の電磁クラッチとしている。また、エンジン4は、都市ガス等を燃料とするガスエンジンや灯油等の液体燃料を用いるものであり、エンジン4をクランキングさせるセルモータ(スタータ)5が設けられている。
また、エンジン4の廃熱は、循環する冷却水によって冷却され、この冷却水はラジエータ(図示なし)及び廃熱回収器24によって冷却される。
これらエンジン4、クラッチ3及びセルモータ5は、制御手段としてのコントローラ100によって制御される。
図2に示すように、横軸はいずれも時間Tを示しており、エンジン回転数のグラフにおける縦軸はエンジン回転数Nを示し、セルモータ5及びクラッチ3の作動状況を示す縦軸はОN又はОFFの作動を示している。また、エンジンは、回転数Nをコントローラ100により、設定回転数Noで回転するように制御されている。以下、図3及び図4のグラフも同様とする。
そして、エンジン回転数NがNoの状態でクラッチ3がОNされると(T=t2)、クラッチ3が接続されることによる抵抗及び圧縮機2において圧縮仕事が開始されることによる抵抗(圧縮機起動トルク)で、エンジン回転数Nが一時的に低下する(図2中A参照)。このクラッチОN後のエンジン回転数Nの低下は、エンスト(エンジン・ストール)の発生原因となる。
このエンジン起動方法は、セルモータ5の動力のみにて、エンジン負荷及び圧縮機起動トルクを駆動するための出力が必要であり、起動毎にセルモータ5に過大な電流が流れるため、セルモータ5の劣化が早まる。
このエンジン起動方法では、セルモータ5の動力は、エンジン負荷を駆動するのみとしているので、セルモータ5の早期劣化を防止できる。また、クラッチОN起動のようにエンジン回転数Nが一時的に低下することもなく、エンスト発生防止が低減できる。
図5に示すように、コントローラ100は、前回のエンジン4の起動がクラッチОN起動の場合は、さらに前回のエンジン4の運転時間が所定時間(本実施例では2時間としているが、設定器等により任意に変更可能に構成する)以上か否かを判断する(S101)。そして、前回のエンジン4の運転時間が2時間以上であれば、クラッチОN起動とし(S201)、2時間以下であれば、クラッチОFF起動とする(S102)。つまり、エンジン駆動式ヒートポンプ1がサーモ発停等により短時間間隔のエンジン発停を繰り返す場合は、セルモータ5の早期劣化を防ぐためクラッチОFF起動とし、通常の起動である場合は、クラッチОN起動としてエンスト発生を低減している。
次に、クラッチОFF起動(S102)にてエンジン4を起動する。ここで、エンストが発生した場合は(S103)、再起動をクラッチОN起動とする(S201)。エンストが発生しなければ通常運転とする。
さらに、前記クラッチОN起動後(S201)、エンストが発生した場合は(S202)再起動をクラッチОFF起動とする(S301)。エンストが発生しなければ通常運転とする。
ここで、前記クラッチОFF起動後(S301)、エンストが発生した場合は(S302)、警告表示にてエンジン4の起動を中止する(S401)。
さらに、クラッチОN起動にてエンストが発生した場合にクラッチОFF起動にて再起動するが、再度エンストが発生した場合は、コントローラ100は、圧縮機起動のトルク変動が原因ではなく、エンジン4に異常発生と判断する。このようにして、エンジン4の起動をあきらめて警告を外部に通知することで、異常を早期発見することができる。なお、警告手段としては、本実施例では特に表示手段に限定はしないが、操作部に警告灯などを点灯させたり、スピーカやブザー等で警報音を発したり、作業者が確認し易い位置や方法であることが好ましい。
図6に示すように、コントローラ100は、前回のエンジン4の起動がクラッチОN起動の場合は、さらに前回のエンジン4の運転時間が2時間以上か否かを判断する(S501)。そして、前回のエンジン4の運転時間が2時間以上であれば、クラッチОN起動とし(S601)、2時間以下であれば、セルモータОFF起動とする(S502)。つまり、エンジン駆動式ヒートポンプ1がサーモ発停等による短時間間隔のエンジン発停を繰り返す場合は、セルモータ5の早期劣化を防ぐためセルモータОFF起動とし、通常の起動である場合は、クラッチОN起動としてエンスト発生を低減している。
次に、セルモータОFF起動(S502)にてエンジン4を起動する。ここで、エンストが発生した場合は(S503)、再起動をクラッチОN起動とする(S601)。エンストが発生しなければ通常運転とする。
さらに、前記クラッチОN再起動後(S601)、エンストが発生した場合は(S602)再々起動をセルモータОFF起動とする(S701)。エンストが発生しなければ通常運転とする。
さらに、前記セルモータОFF起動後(S701)、エンストが発生した場合は(S702)再起動をクラッチОFF起動とする(S801)。エンストが発生しなければ通常運転とする。
ここで、前記クラッチОFF起動後(S801)、エンストが発生した場合は(S802)、警告表示にてエンジン4の起動を中止する(S901)。
さらに、セルモータОFF起動にてエンストが発生した場合に、全ての起動方法にて再起動することで、エンストの再発生を低減している。これらを実施後でもエンストが発生する場合は、エンジン4の起動をあきらめて警告を通知することで、異常を早期発見することができる。
図7の太実線に示すように、エンジン駆動式ヒートポンプ1の冷房運転について、冷媒回路構成を用いて冷媒挙動を説明する。なお、暖房運転については、冷房運転と同様の起動制御であるため、本実施例では説明を省略する。
冷房運転においては、圧縮機2にて圧縮され吐出される高温・高圧のガス冷媒は、吐出経路31を通り四方弁13を介して室外熱交換器14に送られ、この室外熱交換器14で室外ファン17により送風される外気に放熱することにより凝縮されて、この凝縮熱が室外の空気中に放熱される。ここで、高温・高圧過飽和状態のガス冷媒は気体から液体となる。そして、液化された冷媒は、逆止弁7aから液冷媒レシーバ流出口22aを経て液冷媒レシーバ22内に流入し、さらに液冷媒レシーバ流出口22bから逆止弁7bを経由して室内膨張弁18に到達し、この室内膨張弁18で急激に減圧され蒸発しやすい状態となって室内熱交換器15に導かれる。この室内熱交換器15が蒸発器となり、冷媒が室内の空気から蒸発熱を奪い液体から気体へと変化するとともに室内の空気を冷却する。気化した冷媒は、四方弁13を介して吸入経路32を通り、圧縮機2に吸引されて圧縮された後、再び吐出される。
図7に示すように、本実施例のエンジン駆動式ヒートポンプ1では、1台のエンジン4によって2台の圧縮機2a・2bを駆動する。ここで、例えば、室内の冷房負荷が小さい場合は、圧縮機2によって容量制御を行い需要冷房負荷に応じた容量にて運転する。実際には、運転側の圧縮機2を接続する、即ち、クラッチ3aのみをОNとしてエンジン4と接続させる。
本実施例のエンジン駆動式ヒートポンプ1では、2台の圧縮機2a・2bのそれぞれの容量は同じとしている。このような場合、2台の圧縮機2a・2bを、エンジン起動毎に異なる一方のみより起動させることにする。具体的には、まず一方の圧縮機2aのみを起動させ、その後に圧縮機2bを起動させる(図7中太実線)。そして、次回起動時は一方の圧縮機2bのみを起動させ(図7中太破線)、その後に圧縮機2aを起動させる。
図8に示すように、本実施例のエンジン駆動式ヒートポンプ1では、2台の圧縮機2a・2bのうち、一方の圧縮機2bの容量が他方の圧縮機2aの容量より大きく構成している。このような場合、小さい側の圧縮機2aを、最初に起動させることにする。図8中の太実線は、起動時におけるエンジン駆動式ヒートポンプ1の冷媒挙動を示している。
図9に示すように、コントローラ100は、起動時にバイパス膨張弁25を全開とする。このようにバイパス経路33に冷媒を導くことで、吸入経路32と吐出経路31間の圧力差が小さくなり、起動時の圧縮機2の起動トルクを低減できる。
2 圧縮機
3 クラッチ
4 エンジン
Claims (6)
- エンジンによりクラッチを介して駆動される圧縮機を有するエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
前記クラッチをОFFとして前記エンジンを起動後、クラッチをОNとしたときに、前記エンジンがエンストしたときは、クラッチをОNとして再起動する起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。 - エンジンによりクラッチを介して駆動される圧縮機を有するエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
前記クラッチОNとして前記エンジンを再起動したときに、前記エンジンが所定時間以上の運転継続後に停止したときは、次回はクラッチをОFFとして前記エンジンを起動する起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。 - 請求項1又は2記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
前記圧縮機を複数台設け、前記圧縮機のうち負荷の大小がある場合は前記圧縮機の負荷小側より起動させ、前記圧縮機の負荷が均等な場合は前記圧縮機を交互に起動する起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。 - 請求項1又は2記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
前記圧縮機の吐出側と吸入側を接続するバイパス経路を設け、前記エンジン起動時に前記バイパス経路を連通する起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。 - 請求項1又は2記載のエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
クラッチをОNとして前記エンジンを起動したときに、エンストした後、クラッチをОFFとして前記エンジンを再起動し、再度エンストしたときは、警告を発生する起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。 - エンジンによりクラッチを介して駆動される圧縮機と、前記エンジン起動手段としてセルモータを有するエンジン駆動式ヒートポンプにおいて、
前記クラッチをОFFとして、前記セルモータをОNとして前記エンジンを起動後、セルモータをОFFとした直後にクラッチをОNとする起動手段を設けたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005357284A JP4705845B2 (ja) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | エンジン駆動式ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005357284A JP4705845B2 (ja) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | エンジン駆動式ヒートポンプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007162977A true JP2007162977A (ja) | 2007-06-28 |
JP4705845B2 JP4705845B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=38246081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005357284A Expired - Fee Related JP4705845B2 (ja) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | エンジン駆動式ヒートポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4705845B2 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5986866A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-19 | 小型ガス冷房技術研究組合 | エンジン駆動ヒ−トポンプ装置 |
JPS61195231A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
JPH0545010A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 陸上輸送用冷凍装置 |
JPH0626730A (ja) * | 1992-07-11 | 1994-02-04 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン駆動熱ポンプ装置のエンジン始動制御装置 |
JPH06109335A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷凍ユニット |
JPH06221713A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
JPH07198213A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Yamaha Motor Co Ltd | 空気調和機の圧縮機制御装置 |
JPH0972281A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Kobe Steel Ltd | 圧縮機の運転方法 |
JP2003262426A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置及びその制御方法 |
-
2005
- 2005-12-12 JP JP2005357284A patent/JP4705845B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5986866A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-19 | 小型ガス冷房技術研究組合 | エンジン駆動ヒ−トポンプ装置 |
JPS61195231A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
JPH0545010A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 陸上輸送用冷凍装置 |
JPH0626730A (ja) * | 1992-07-11 | 1994-02-04 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン駆動熱ポンプ装置のエンジン始動制御装置 |
JPH06109335A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷凍ユニット |
JPH06221713A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
JPH07198213A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Yamaha Motor Co Ltd | 空気調和機の圧縮機制御装置 |
JPH0972281A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Kobe Steel Ltd | 圧縮機の運転方法 |
JP2003262426A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 空気調和装置及びその制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4705845B2 (ja) | 2011-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2006309913A1 (en) | Compressor operating method of refrigeration device, and refrigeration device | |
JP2018169064A (ja) | エンジン駆動式空気調和装置 | |
JP4622296B2 (ja) | 複合動力源ヒートポンプ式空調装置 | |
EP3770531A1 (en) | Air-conditioning apparatus | |
JP4705845B2 (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ | |
JP6070271B2 (ja) | エンジン駆動式空調装置 | |
JP4456506B2 (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ | |
JP4585422B2 (ja) | ガスヒートポンプ式空気調和装置 | |
JP4183425B2 (ja) | 空気調和装置及びその制御方法 | |
JP2005140433A (ja) | 空気調和装置 | |
JP2006250436A (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ | |
JP4288361B2 (ja) | メンテナンス時期告知機能付きシステムの制御装置 | |
JP2020134089A (ja) | 暖房システム | |
JP2014119124A (ja) | 冷凍装置 | |
JP4046651B2 (ja) | 空気調和装置及び空気調和装置の制御方法 | |
JP4006390B2 (ja) | 空調装置 | |
JP2001174097A (ja) | 空気調和装置 | |
JP2006317052A (ja) | 自家発電機能付エンジンヒートポンプ | |
JP5748549B2 (ja) | 空気調和装置及び空気調和装置の制御方法 | |
JP4326290B2 (ja) | エンジン駆動式空気調和機 | |
JP5287510B2 (ja) | ガスヒートポンプのエンジン制御装置 | |
JP3397848B2 (ja) | エンジン駆動式空気調和機の起動方法 | |
JP6051946B2 (ja) | エンジン駆動式空調装置 | |
JP2005337063A (ja) | ランキンサイクル装置 | |
JP3933028B2 (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101022 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110314 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140318 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150318 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |