JP2014119205A - Engine driven heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機、凝縮器、主蒸発器、及びエンジン冷却水を熱源とする補助蒸発器を備えている冷媒回路と、圧縮機を駆動するエンジンの冷却水回路と、エンジン冷却水を給湯用熱源とする給湯熱交換器を備えている2次水の給湯回路と、を備えているエンジン駆動ヒートポンプに関する。 The present invention relates to a refrigerant circuit including a compressor, a condenser, a main evaporator, and an auxiliary evaporator that uses engine cooling water as a heat source, an engine cooling water circuit that drives the compressor, and hot water for supplying engine cooling water. The present invention relates to an engine-driven heat pump that includes a hot water supply circuit for secondary water that includes a hot water supply heat exchanger as a heat source.
特許文献1は、エンジン冷却水を熱源として空調能力の向上及び給湯を実行できるエンジン駆動ヒートポンプを開示している(0036、0037段落、図1、及び図2を参照)。エンジン駆動ヒートポンプは、冷媒回路30及び冷却水回路80を備えている。冷媒回路30は、エンジン冷却水を熱源とする補助蒸発器(熱交換器93)を備えている。冷却水回路80は、エンジン冷却水を給湯用熱源とする給湯熱交換器(熱交換器95)を備えている。このエンジン駆動ヒートポンプは、三方弁91により、エンジン冷却水を給湯熱源(熱交換器95)又は冷媒蒸発熱源(熱交換器93)に分流する。
暖房運転が行われているとき、室外熱交換器は蒸発器として機能し、外気から熱を吸収して冷媒を加熱する。暖房運転が実行される時期は外気温度が低い時期であるため、暖房運転によって室外熱交換器に霜が発生する場合がある。室外熱交換器の着霜は、空調性能を低下させる。ところが、特許文献1は、暖房運転時にエンジン冷却水を給湯熱源として利用するときに、室外熱交換器の着霜を防止する構成を開示していない。
When the heating operation is performed, the outdoor heat exchanger functions as an evaporator and absorbs heat from the outside air to heat the refrigerant. Since the heating operation is performed at a time when the outside air temperature is low, frost may be generated in the outdoor heat exchanger by the heating operation. The frost formation of the outdoor heat exchanger reduces the air conditioning performance. However,
そこで、本発明は、暖房運転時にエンジン冷却水を給湯熱源として利用するときに、蒸発器の着霜を防止できるエンジン駆動ヒートポンプを提供する。 Therefore, the present invention provides an engine-driven heat pump that can prevent frosting of an evaporator when engine cooling water is used as a hot water supply heat source during heating operation.
本発明に係るエンジン駆動ヒートポンプは、冷媒回路であって、圧縮機、凝縮器、主蒸発器、及びエンジン冷却水を熱源とする補助蒸発器を備えており、主蒸発器及び補助蒸発器が並列に配置されている冷媒回路と、圧縮機を駆動するエンジンの冷却水回路であって、エンジン冷却水を給湯用熱源とする給湯熱交換器を備えている冷却水回路と、を備えているエンジン駆動ヒートポンプにおいて、補助蒸発器を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整器と、主蒸発器及び補助蒸発器から合流して圧縮機に戻る冷媒の圧力である冷媒低圧を検出する圧力センサと、暖房運転時に給湯を行う場合、冷媒低圧から換算される冷媒蒸発温度が主蒸発器に霜が発生する着霜開始温度よりも高くなるように冷媒流量調整器を制御する制御器と、を備えていることを特徴とする。 An engine-driven heat pump according to the present invention is a refrigerant circuit, and includes a compressor, a condenser, a main evaporator, and an auxiliary evaporator that uses engine cooling water as a heat source, and the main evaporator and the auxiliary evaporator are arranged in parallel. An engine comprising: a refrigerant circuit disposed in the engine; and a cooling water circuit for an engine that drives the compressor, the cooling water circuit including a hot water supply heat exchanger that uses the engine cooling water as a heat source for hot water supply. In the drive heat pump, a refrigerant flow rate regulator that adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the auxiliary evaporator, a pressure sensor that detects a refrigerant low pressure that is a pressure of the refrigerant that merges from the main evaporator and the auxiliary evaporator and returns to the compressor, A controller for controlling the refrigerant flow rate regulator so that the refrigerant evaporation temperature converted from the refrigerant low pressure is higher than the frosting start temperature at which frost is generated in the main evaporator when hot water is supplied during heating operation. And wherein the Rukoto.
エンジン駆動ヒートポンプにおいて、制御器は、着霜開始温度よりも所定幅だけ高い上限温度を冷媒蒸発温度が超えないように冷媒流量調整器を制御する。 In the engine-driven heat pump, the controller controls the refrigerant flow rate regulator so that the refrigerant evaporation temperature does not exceed the upper limit temperature that is higher than the frosting start temperature by a predetermined width.
エンジン駆動ヒートポンプにおいて、制御器は、暖房運転時に外気温度が所定温度よりも低い場合に、冷媒蒸発温度が前記上限温度よりも高い温度範囲内に保たれる通常の暖房運転が行われるように、冷媒流量調整器を制御する。 In the engine-driven heat pump, the controller performs normal heating operation in which the refrigerant evaporation temperature is maintained within a temperature range higher than the upper limit temperature when the outside air temperature is lower than a predetermined temperature during heating operation. Control the refrigerant flow regulator.
このため、本発明に係るエンジン駆動ヒートポンプは、暖房運転時にエンジン冷却水を給湯熱源として利用するときに、蒸発器の着霜を防止できる。 For this reason, the engine-driven heat pump according to the present invention can prevent the evaporator from frosting when the engine coolant is used as a hot water supply heat source during heating operation.
図面を参照して、本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプを説明する。エンジン駆動ヒートポンプは、図1に示されるエンジン10及び冷媒回路100、及び図2に示される冷却水回路200を備えている。
An engine-driven heat pump according to this embodiment will be described with reference to the drawings. The engine-driven heat pump includes the
図1は、本実施形態に係る冷媒回路100の構成図である。図1において、冷媒回路100は、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、室内熱交換器4、エンジン排熱回収器5、第1膨張弁6、第2膨張弁7、及びブリッジ回路8を備えている。室外熱交換器3及び室内熱交換器4は、空気(室内空気又は室外空気)と冷媒との間で熱交換を行う装置である。室外熱交換器3及び室内熱交換器4はそれぞれ、冷房運転又は暖房運転の実行に応じて、凝縮器又は蒸発器として機能する。エンジン排熱回収器5は、冷却水回路200を流れる冷却水からエンジン10の排熱を回収し、冷媒回路100の冷媒を加熱する。このため、エンジン排熱回収器5は、冷媒回路100において蒸発器として機能する。エンジン10は圧縮機1を駆動する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
冷媒回路100は、吐出経路11、吸入経路12、ガス経路13、第1液経路14、第2経路15、第3液経路16、第4液経路17、ガス経路18、及びガス経路19を備えている。吐出経路11は、圧縮機1及び四方弁2を接続している。吸入経路12は、四方弁2及び圧縮機1を接続している。ガス経路13は、四方弁2及び室外熱交換器3を接続している。第1液経路14は、室外熱交換器3及びブリッジ回路8を接続している。第1膨張弁6は、第1液経路14上に配置されている。第2液経路15は、ブリッジ回路8及びエンジン排熱回収器5を接続している。第2膨張弁7は、第2液経路15上に配置されている。第3液経路16は、室内熱交換器4及びブリッジ回路8を接続している。第4液経路17は、ブリッジ回路8及び第2液経路15を接続しており、接続点P1で第2液経路15に合流している。接続点P1は、第2膨張弁7とブリッジ回路8との間に位置している。ガス経路18は、室内熱交換器4及び四方弁2を接続している。ガス経路19は、エンジン排熱回収器5及び吸入経路12を接続しており、接続点P2で吸入経路12に合流している。合流経路12aは、吸入経路12の一部であり、吸入経路12における接続点P2の下流側(圧縮機1側)部分を指している。
The
ブリッジ回路8は、閉経路80と、閉経路80上に配置されている4つの逆止弁81、82、83、84とを備えている。ブリッジ回路8は、室外熱交換器3からの冷媒を室内熱交換器4及びエンジン排熱回収器5に流し、且つ室内熱交換器4からの冷媒を室外熱交換器3及びエンジン排熱回収器5に流すように、構成されている。
The
冷媒回路100は、合流経路12a内の冷媒の圧力(冷媒低圧)を検出する圧力センサ9を備えている。
The
冷房運転及び暖房運転を説明する。四方弁2は、冷房運転における冷房位置及び暖房運転における暖房位置のいずれか一方に切り替えられるように構成されている。図1において、四方弁2は暖房位置にある。四方弁2が冷房位置に切り替えられると、吐出経路11がガス経路13に接続され且つ吸入経路12がガス経路18に接続される。四方弁2が暖房位置に切り替えられると、吐出経路11がガス経路18に接続され且つ吸入経路12がガス経路13に接続される。
The cooling operation and heating operation will be described. The four-
冷房運転において、冷媒は、圧縮機1から、吐出経路11、ガス経路13、室外熱交換器3、第1液経路14、ブリッジ回路8、及び第4液経路17(第1膨張弁6)を経由して、接続点P1に至る。第2膨張弁7が開かれている場合、冷媒は、接続点P1から、室内熱交換器4側だけでなくエンジン排熱回収器5側に流れる。第2膨張弁7が閉じられている場合、冷媒は、接続点P1から、室内熱交換器4側にのみ流れる。室内熱交換器4側に流れる冷媒は、接続点P1から、ブリッジ回路8、第3液経路16、室内熱交換器4、ガス経路18、及び吸入経路12を経由して、圧縮機1に戻る。エンジン排熱回収器5側に流れる冷媒は、接続点P1から、第2膨張弁7、エンジン排熱回収器5、及びガス経路19を経由して接続点P2に至り、接続点P2において室内熱交換器4側に流れる冷媒に合流する。なお、冷房運転では、第2膨張弁7は通常閉じられている。
In the cooling operation, the refrigerant flows from the
冷房運転において、上述した冷媒の流れにより、室外熱交換器3は凝縮器として機能し、室内熱交換器4は蒸発器として機能する。また、第2膨張弁7が開かれている場合、エンジン排熱回収器5は補助的な蒸発器として機能する。
In the cooling operation, the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser and the
暖房運転において、冷媒は、圧縮機1から、吐出経路11、ガス経路18、室内熱交換器4、第3液経路16、ブリッジ回路8、及び第4液経路17(第1膨張弁6)を経由して、接続点P1に至る。第2膨張弁7が開かれている場合、冷媒は、接続点P1から、室外熱交換器3側だけでなくエンジン排熱回収器5側に流れる。第2膨張弁7が閉じられている場合、冷媒は、接続点P1から、室外熱交換器3側にのみ流れる。室外熱交換器3側に流れる冷媒は、接続点P1から、ブリッジ回路8、第1液経路14、室外熱交換器3、ガス経路13、及び吸入経路12を経由して、圧縮機1に戻る。エンジン排熱回収器5側に流れる冷媒は、接続点P1から、第2膨張弁7、エンジン排熱回収器5、及びガス経路19を経由して接続点P2に至り、接続点P2において室外熱交換器3側に流れる冷媒に合流する。暖房運転では、エンジン排熱回収器5が補助的な蒸発器として機能するように、第2膨張弁7が必要に応じて開かれる。
In the heating operation, the refrigerant passes from the
図2は、本実施形態に係る冷却水回路200及び給湯回路300の構成図である。図2において、冷却水回路200は、エンジン10、冷却水ポンプ20、第1サーモスタットバルブ21、第2サーモスタットバルブ22、第3サーモスタットバルブ23、給湯熱交換器24、ラジエータ25、及びエンジン排熱回収器5を備えている。給湯熱交換器24は、冷却水回路200を流れる冷却水からエンジン10の排熱を回収し、給湯回路300を流れる2次水を加熱する。
FIG. 2 is a configuration diagram of the cooling
また、冷却水回路200は、実線で示される主経路26、破線で示される第1バイパス経路27、破線で示される第2バイパス経路28、及び二点鎖線で示される第3バイパス経路29を備えている。主経路26は、エンジン10から、第2サーモスタットバルブ22、給湯熱交換器24、第1サーモスタットバルブ21、ラジエータ25、及び冷却水ポンプ20を経由して、エンジン10に至っている。第1バイパス経路27は、第1サーモスタットバルブ21から、第3サーモスタットバルブ23及びエンジン排熱回収器5を経由して、主経路26上の合流点P3に至っている。合流点P3は、主経路26においてラジエータ25と冷却水ポンプ20との間にある。第2バイパス経路28は、主経路26上の合流点P4に至っている。合流点P4は、主経路26において給湯熱交換器24と第1サーモスタットバルブ21との間にある。第3バイパス経路29は、第3サーモスタットバルブ23から、第1バイパス経路27上の合流点P5に至っている。合流点P5は、第1バイパス経路27においてエンジン排熱回収器5と合流点P3との間にある。
The cooling
冷却水ポンプ20は、主経路26に冷却水を流す。サーモスタットバルブ21−23は、冷却水の温度に応じて、流路を切り替える。第1サーモスタットバルブ21は、冷却水の温度が71℃(第1温度)以上のときにラジエータ25への流路を開き、85°以上で第3サーモスタットバルブ23への流路を閉じてラジエータ25への流路だけを開く。一方で、第1サーモスタットバルブ21は、冷却水の温度が71℃未満のときにラジエータ25への流路を閉じて第3サーモスタットバルブ23への流路だけを開く。第2サーモスタットバルブ22は、冷却水の温度が68℃(第2温度)以上のときに給湯熱交換器24への流路を開き、80°以上でバイパス経路28への流路を閉じて給湯熱交換器24への流路だけを開く。一方で、第2サーモスタットバルブ22は、冷却水の温度が68℃未満のときに給湯熱交換器24への流路を閉じて第2バイパス経路28への流路だけを開く。第3サーモスタットバルブ23は、冷却水の温度が60℃(第3温度)以上のときにエンジン排熱回収器5へ流路を開き、70°以上で第3バイパス経路29への流路を閉じてエンジン排熱回収器5への流路だけを開く。一方で、第3サーモスタットバルブ23は、冷却水の温度が60℃未満のときにエンジン排熱回収器5への流路を閉じて第3バイパス経路29への流路だけを開く。
The cooling
なお、サーモスタットバルブ22に替えて三方弁を使用すれば冷却水の温度に関わらず給湯熱交換器24への流路を任意に開閉できるため、冷房運転時に給湯運転を禁止することも可能となる。
If a three-way valve is used instead of the
給湯回路300は、2次水ポンプ30、入水経路31、出水経路32、及び給湯熱交換器24を備えている。入水経路31は給湯熱交換器24の入口に接続されており、出水経路32は給湯熱交換器24の出口に接続されている。2次水ポンプ30は、入水経路31から給湯熱交換器24を経由して出水経路32に2次水を流す。このため、給湯熱交換器24で加熱された2次水が、出水経路32から取り出される。
The hot
図3を参照して、着霜を防止するための制御機構を説明する。図3は、着霜を防止するための制御機構の構成図である。上述したように、エンジン駆動ヒートポンプは、冷却水を熱源として利用し、エンジン排熱回収器5において冷媒を補助的に加熱でき、且つ給湯熱交換器24において2次水を加熱できる。冷媒を補助的に加熱することにより、空調能力が向上し、室外熱交換器3の着霜も防止される。また、2次水を加熱することにより、給湯が実現される。つまり、エンジン駆動ヒートポンプは、空調能力の向上(着霜防止)及び給湯が可能に構成されている。
A control mechanism for preventing frost formation will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a control mechanism for preventing frost formation. As described above, the engine-driven heat pump can use cooling water as a heat source, can supplementally heat the refrigerant in the engine exhaust
図3において、エンジン駆動ヒートポンプは、制御器40、気温センサ41、圧力センサ9(図1)、第2膨張弁7(図1)、及び2次水ポンプ30(図2)を備えている。気温センサ41は、室外空気の温度(外気温度)を検出する。制御器40は、室外熱交換器3に霜が発生しないように、気温センサ41及び圧力センサ9の検出値(外気温度及び冷媒低圧)に基づいて、第2膨張弁7の開度及び2次水ポンプ30の回転数を制御する。以下、この制御を詳しく説明する。
In FIG. 3, the engine-driven heat pump includes a
圧力センサ9は、上述したように、冷媒低圧(合流経路12a内の冷媒の圧力)を検出する。冷媒の飽和蒸気線に基づいて、冷媒低圧に対応する冷媒蒸発温度(飽和蒸気温度)が特定される。冷媒蒸発温度が着霜開始温度よりも低下すると、室外熱交換器3に霜が発生する。本発明者らの試験によれば、着霜開始温度は−3.0℃である。
As described above, the
給湯に供給される冷却水の熱量は、エンジン排熱回収器5を流れる冷媒の流量及び/又はエンジン冷却水の流量を変更することによって、変更される。第2膨張弁7は、エンジン排熱回収器5を流れる冷媒の流量を調整する。このため、第2膨張弁7による冷媒の流量の調整により、給湯に供給される冷却水の熱量が変更される。
The amount of heat of the cooling water supplied to the hot water supply is changed by changing the flow rate of the refrigerant flowing through the engine exhaust
室外熱交換器3の着霜防止を実現するために、次の制御が行われている。制御器40は、暖房運転時に給湯を行う場合、室外熱交換器3に霜が発生する着霜開始温度よりも冷媒蒸発温度が高くなるように、第2膨張弁7を制御する。
In order to prevent frost formation of the outdoor heat exchanger 3, the following control is performed. When supplying hot water during the heating operation, the
第2膨張弁7の開度が小さくなると、空調能力の向上(着霜防止)に供給される熱量が増大し、且つ給湯に供給される熱量が減少する。給湯に供給される熱量を増大するためには、第2膨張弁7の開度が増大することは好ましくない。
When the opening degree of the
給湯に供給される熱量を確保するために、次の制御が行われている。制御器40は、着霜開始温度よりも所定幅だけ高い上限温度を冷媒蒸発温度が超えないように、第2膨張弁7を制御する。所定幅は例えば1.5℃であり、この場合、上限温度は−1.5℃である。つまり、冷媒蒸発温度が−1.5℃から−3.0℃の範囲内に保たれるように、第2膨張弁7が制御される。
In order to secure the amount of heat supplied to the hot water supply, the following control is performed. The
給湯の可否を決定するために、次の制御が行われている。制御器40は、暖房運転時に外気温度が所定温度よりも低い場合に、通常の暖房運転が行われるように、第2膨張弁7を制御する。外気温度が所定温度よりも低い場合に給湯に排熱が利用されると、室外熱交換器3に着霜が発生する。本実施形態では、所定温度は2℃である。通常の暖房運転では、冷媒蒸発温度が前記上限温度(−1.5℃)よりも高い温度範囲内に保たれている。本実施形態では、次のようにして、冷媒蒸発温度の低下に応じて給湯への排熱の供給が停止され、冷媒蒸発温度が上述の温度範囲に保たれる。通常の暖房運転では、第2膨張弁7が開かれており、冷媒がエンジン排熱回収器5を流れる。エンジン排熱回収器5では冷却水から冷媒に排熱が供給されるので、冷却水の温度が低下する。冷却水の温度が68℃より低下すると、第2サーモスタットバルブ22が給湯熱交換器24への流路を閉じる。この結果、給湯に排熱が供給されず、排熱がすべて冷媒に供給され、冷媒蒸発温度の低下が抑制される。なお、制御器40は、給湯をできなくするために、第2膨張弁7を開くだけでなく、更に2次水ポンプ30の駆動を停止してもよい。また、冷房運転においても、室内熱交換器4への着霜を防止するために、第2膨張弁7を制御する上述の制御が行われてもよい。
The following control is performed to determine whether hot water supply is possible. The
図4、5を参照して、暖房運転時に給湯に熱量が供給される場合における、冷媒蒸発温度、給湯能力、空調能力の変化を説明する。図4は、冷媒蒸発温度及び給湯能力の関係を表す図である。図5は、冷媒蒸発温度及び空調能力の関係を表す図である。 With reference to FIGS. 4 and 5, changes in the refrigerant evaporation temperature, the hot water supply capacity, and the air conditioning capacity when heat is supplied to the hot water supply during the heating operation will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the refrigerant evaporation temperature and the hot water supply capacity. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the refrigerant evaporation temperature and the air conditioning capability.
図4、5において、実線のグラフG1は、標準の暖房運転における関係を示しており、破線のグラフG2は、外気温度が高い状態での暖房運転(以下、過負荷の暖房運転)における関係を示している。横軸は冷媒蒸発温度を示しており、図4の縦軸は給湯能力を示しており、図5の縦軸は空調能力を示している。着霜範囲Aは、室外熱交換器3に霜が発生する冷媒蒸発温度の範囲を示しており、制御範囲Bは、給湯に熱量を供給しながら着霜防止を実現する場合の冷媒蒸発温度の範囲を示している。 4 and 5, the solid line graph G1 indicates the relationship in the standard heating operation, and the broken line graph G2 indicates the relationship in the heating operation (hereinafter referred to as overload heating operation) in a state where the outside air temperature is high. Show. The horizontal axis indicates the refrigerant evaporation temperature, the vertical axis in FIG. 4 indicates the hot water supply capacity, and the vertical axis in FIG. 5 indicates the air conditioning capacity. The frosting range A indicates the range of the refrigerant evaporation temperature at which frost is generated in the outdoor heat exchanger 3, and the control range B is the refrigerant evaporation temperature in the case of realizing frosting prevention while supplying heat to the hot water supply. The range is shown.
標準の暖房運転及び過負荷の暖房運転において、室外熱交換器3/室内熱交換器4の容量比は、100%である。
In the standard heating operation and the overload heating operation, the capacity ratio of the outdoor heat exchanger 3 / the
図4、5において、グラフの隣にある矢印は、通常運転から給湯を行う運転への制御の方向を示している。図4を参照すると、双方のグラフG1、G2において、給湯能力が増大するように制御されており、これに応じて冷媒蒸発温度が低下している。図5を参照すると、双方のグラフG1、G2において、冷媒蒸発温度が低下するにつれて、空調能力が低下している。つまり、空調能力の低下に合わせて、給湯能力が増大している。 4 and 5, the arrow next to the graph indicates the direction of control from the normal operation to the operation of supplying hot water. Referring to FIG. 4, in both graphs G1 and G2, the hot water supply capacity is controlled to increase, and the refrigerant evaporation temperature decreases accordingly. Referring to FIG. 5, in both graphs G1 and G2, the air conditioning capacity decreases as the refrigerant evaporation temperature decreases. That is, the hot water supply capacity is increasing as the air conditioning capacity decreases.
図4、5に示されるように、通常の暖房運転では、グラフG1の終端が制御範囲B内に留まるように、第2膨張弁7の制御量が制限されている。一方、過負荷の暖房運転では、冷媒低圧が十分高く、冷媒蒸発温度が着霜開始温度よりも十分高いため、着霜を防止するために第2膨張弁7の制御量を制限する必要がない。制御量が制限されていないため、図4、5において、給湯能力及び空調能力に関して、グラフG2の変化幅は、グラフG1の変化幅よりも大きい。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the normal heating operation, the control amount of the
本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプは、上述の構成を有することにより、次の作用、効果を有している。 The engine-driven heat pump according to the present embodiment has the following operations and effects by having the above-described configuration.
(1)本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプは、冷媒回路100と、冷却水回路200とを備えている。冷媒回路100は、圧縮機1、室内熱交換器4(凝縮器)、室外熱交換器3(主蒸発器)、及びエンジン冷却水を熱源とするエンジン排熱回収器5(補助蒸発器)を備えており、室外熱交換器3及びエンジン排熱回収器5が並列に配置されている。冷却水回路200は、圧縮機を駆動し、エンジン冷却水を給湯用熱源とする給湯熱交換器24を備えている。エンジン駆動ヒートポンプは、第2膨張弁7(冷媒流量調整器)と、圧力センサ9と、制御器40とを備えている。第2膨張弁7は、エンジン排熱回収器5を流れる冷媒の流量を調整する。圧力センサ9は、室外熱交換器3及びエンジン排熱回収器5から合流して圧縮機1に戻る冷媒の圧力を検出する。制御器40は、暖房運転時に給湯を行う場合、室外熱交換器3に霜が発生する着霜開始温度よりも冷媒蒸発温度が高くなるように第2膨張弁7を制御する。
(1) The engine-driven heat pump according to this embodiment includes a
このため、本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプは、暖房運転時にエンジン冷却水を給湯熱源として利用するときに、蒸発器の着霜を防止できる。 For this reason, the engine drive heat pump which concerns on this embodiment can prevent frost formation of an evaporator, when using engine cooling water as a hot water supply heat source at the time of heating operation.
(2)本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプにおいて、制御器40は、着霜開始温度よりも所定幅だけ高い上限温度を冷媒蒸発温度が超えないように冷媒流量調整器を制御する。
(2) In the engine-driven heat pump according to the present embodiment, the
このため、本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプは、蒸発器の着霜を防止しながら、給湯に供給される熱量を確保できる。 For this reason, the engine drive heat pump which concerns on this embodiment can ensure the calorie | heat amount supplied to hot water supply, preventing the frost formation of an evaporator.
(3)本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプにおいて、制御器40は、暖房運転時に外気温度が所定温度よりも低い場合に、冷媒蒸発温度が前記上限温度よりも高い温度範囲内に保たれる通常の暖房運転が行われるように、冷媒流量調整器を制御する。
(3) In the engine-driven heat pump according to the present embodiment, the
このため、本実施形態に係るエンジン駆動ヒートポンプは、室外熱交換器に着霜が発生する状況では、エンジン冷却水を給湯用熱源として利用することを禁止できる。 For this reason, the engine drive heat pump which concerns on this embodiment can prohibit using engine cooling water as a heat source for hot water supply in the condition where frosting generate | occur | produces in an outdoor heat exchanger.
1 圧縮機
3 室外熱交換器(暖房運転における主蒸発器)
4 室内熱交換器(暖房運転における凝縮器)
5 エンジン排熱回収器(補助蒸発器)
7 第2膨張弁(冷媒流量調整器)
9 圧力センサ
10 エンジン
24 給湯熱交換器
30 2次水ポンプ
40 制御器
100 冷媒回路
200 冷却水回路
1 Compressor 3 Outdoor heat exchanger (main evaporator in heating operation)
4 Indoor heat exchanger (condenser in heating operation)
5 Engine exhaust heat recovery unit (auxiliary evaporator)
7 Second expansion valve (refrigerant flow controller)
9
Claims (3)
圧縮機を駆動するエンジンの冷却水回路であって、エンジン冷却水を給湯用熱源とする給湯熱交換器を備えている冷却水回路と、を備えているエンジン駆動ヒートポンプにおいて、
補助蒸発器を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整器と、
主蒸発器及び補助蒸発器から合流して圧縮機に戻る冷媒の圧力である冷媒低圧を検出する圧力センサと、
暖房運転時に給湯を行う場合、冷媒低圧から換算される冷媒蒸発温度が主蒸発器に霜が発生する着霜開始温度よりも高くなるように冷媒流量調整器を制御する制御器と、を備えていることを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプ。 A refrigerant circuit comprising a compressor, a condenser, a main evaporator, and an auxiliary evaporator that uses engine coolant as a heat source, and the refrigerant circuit in which the main evaporator and the auxiliary evaporator are arranged in parallel;
In an engine-driven heat pump comprising: an engine cooling water circuit that drives a compressor, and a cooling water circuit that includes a hot water supply heat exchanger that uses engine cooling water as a heat source for hot water supply,
A refrigerant flow controller for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the auxiliary evaporator;
A pressure sensor that detects a refrigerant low pressure that is a pressure of the refrigerant that merges from the main evaporator and the auxiliary evaporator and returns to the compressor;
A controller for controlling the refrigerant flow rate regulator so that the refrigerant evaporation temperature converted from the refrigerant low pressure is higher than the frosting start temperature at which frost is generated in the main evaporator when hot water is supplied during heating operation. An engine-driven heat pump.
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