JPH0120704B2 - - Google Patents
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- JPH0120704B2 JPH0120704B2 JP8791181A JP8791181A JPH0120704B2 JP H0120704 B2 JPH0120704 B2 JP H0120704B2 JP 8791181 A JP8791181 A JP 8791181A JP 8791181 A JP8791181 A JP 8791181A JP H0120704 B2 JPH0120704 B2 JP H0120704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- compressor
- load
- temperature
- heat exchanger
- 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.)
- Expired
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスや石油を熱源とするエンジンを駆
動して多室の冷暖房運転や給湯加熱運転を行なう
エンジン駆動のヒートポンプ装置に関するもの
で、その目的とするところはエンジンとエンジン
で駆動される圧縮機との間にクラツチを設けて圧
縮機の運転コントロールとエンジンの運転コント
ロールを分離してエンジンの頻繁な起動、停止の
回数を減少させてエンジン寿命の向上と機器の騒
音低下を図ることにある。
動して多室の冷暖房運転や給湯加熱運転を行なう
エンジン駆動のヒートポンプ装置に関するもの
で、その目的とするところはエンジンとエンジン
で駆動される圧縮機との間にクラツチを設けて圧
縮機の運転コントロールとエンジンの運転コント
ロールを分離してエンジンの頻繁な起動、停止の
回数を減少させてエンジン寿命の向上と機器の騒
音低下を図ることにある。
最近の電力供給事情の厳しさ、すなわち発電所
の新規建設の困難さや夏季の電力需要の増加のた
めに電動機で圧縮機を駆動して冷暖房運転や給湯
加熱運転を行なう従来の電動式ヒートポンプ装置
に代わるものとして、トータル効率が良いエンジ
ン駆動のヒートポンプ装置が知られている。エン
ジン駆動で圧縮機を回わして冷暖房運転、ヒート
ポンプ給湯運転を行ない、同時にエンジンの冷却
水や排ガスから熱の回収を行なつて暖房に利用し
たり、給湯加熱に利用したりするものである。
の新規建設の困難さや夏季の電力需要の増加のた
めに電動機で圧縮機を駆動して冷暖房運転や給湯
加熱運転を行なう従来の電動式ヒートポンプ装置
に代わるものとして、トータル効率が良いエンジ
ン駆動のヒートポンプ装置が知られている。エン
ジン駆動で圧縮機を回わして冷暖房運転、ヒート
ポンプ給湯運転を行ない、同時にエンジンの冷却
水や排ガスから熱の回収を行なつて暖房に利用し
たり、給湯加熱に利用したりするものである。
しかしながら、このエンジン駆動ヒートポンプ
装置が省エネルギーで運転効率が良いことが分つ
ていながら実用化されていない問題点の一つはエ
ンジンや圧縮機（開放型）の信頼性と騒音面であ
つた。すなわち、エンジン駆動ヒートポンプ装置
は単に冷房だけとか暖房だけに利用するとイニシ
ヤルコストを運転費の節約分で吸収しにくいため
に、当然多室の冷暖房運転、給湯の加熱運転をせ
ざるを得ず、年間を通じて運転することになりエ
ンジンの寿命が極めて長い期間を要求される。
装置が省エネルギーで運転効率が良いことが分つ
ていながら実用化されていない問題点の一つはエ
ンジンや圧縮機（開放型）の信頼性と騒音面であ
つた。すなわち、エンジン駆動ヒートポンプ装置
は単に冷房だけとか暖房だけに利用するとイニシ
ヤルコストを運転費の節約分で吸収しにくいため
に、当然多室の冷暖房運転、給湯の加熱運転をせ
ざるを得ず、年間を通じて運転することになりエ
ンジンの寿命が極めて長い期間を要求される。
また、一般にエンジンの起動はスタータで行な
われるが、エンジンが圧縮機と同じように頻繁に
起動、停止を繰返すと、寿命の低下とともに騒
音、振動面で問題が大きかつた。
われるが、エンジンが圧縮機と同じように頻繁に
起動、停止を繰返すと、寿命の低下とともに騒
音、振動面で問題が大きかつた。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
で、その構成と動作を図面で説明する。
で、その構成と動作を図面で説明する。
第１図に本発明のエンジン駆動ヒートポンプ装
置の一実施例を示し、第２図に本発明の圧縮機の
回転数と利用側熱交換器の負荷との関係を示し、
第３図に本発明を実施した場合の圧縮機、クラツ
チ、エンジンの運転状態を時間を横軸にして示し
た。
置の一実施例を示し、第２図に本発明の圧縮機の
回転数と利用側熱交換器の負荷との関係を示し、
第３図に本発明を実施した場合の圧縮機、クラツ
チ、エンジンの運転状態を時間を横軸にして示し
た。
第１図にて、本発明の実施例は２室冷暖房、給
湯利用の場合を示しており、１はエンジン、２は
クラツチ３を介してエンジン１に連動された圧縮
機である。この圧縮機１、冷暖房時に冷媒の流れ
を切換える四方弁４、熱源側熱交換器５、暖房用
減圧器６、冷房用減圧器７ａ，７ｂ、２台の各室
冷暖房用としての利用側熱交換器８ａ，８ｂと１
台の給湯加熱用としての利用側熱交換器８ｃ、該
利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃへそれぞれ冷媒
流通を制御する電磁弁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，
９ｅ，９ｆを連結して周知のヒートポンプ回路を
構成している。冷房運転時は実線に示すような冷
媒の流れで、四方弁４を冷房用に切換えることに
より圧縮機２からの高温高圧冷媒が熱源側熱交換
器５へ流入して放熱凝縮し電磁弁９ｃ，９ｄを通
り冷房用減圧器７ａ，７ｂで減圧されて利用側熱
交換器８ａ，８ｂで吸熱蒸発して室内を冷房し
て、電磁弁９ａ，９ｂを通つて圧縮機２へ戻る。
暖房運転時は破線に示す冷媒の流れ方向で、冷房
の場合と逆で四方弁４を暖房用に切換えて利用側
熱交換器８ａ，８ｂで冷媒が放熱凝縮することに
よつて室内空気を暖房する。給湯加熱運転時は四
方弁４は暖房用に切換え、電磁弁９ｅ，９ｆを開
けて利用側熱交換器８ｃで冷媒が放熱凝縮して給
湯水を加熱する。１０ａ，１０ｂ，１０ｃはそれ
ぞれ利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃに設けられ
た負荷検知器で、それぞれの信号がエンジン１の
回転数制御器１１に入つて、エンジン１の回転数
を制御する。１２はエンジン１のスタータであ
り、電源によつてエンジン１を起動する場合に通
電させ、エンジン１が起動、点火すればOFFす
るようにしている。
湯利用の場合を示しており、１はエンジン、２は
クラツチ３を介してエンジン１に連動された圧縮
機である。この圧縮機１、冷暖房時に冷媒の流れ
を切換える四方弁４、熱源側熱交換器５、暖房用
減圧器６、冷房用減圧器７ａ，７ｂ、２台の各室
冷暖房用としての利用側熱交換器８ａ，８ｂと１
台の給湯加熱用としての利用側熱交換器８ｃ、該
利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃへそれぞれ冷媒
流通を制御する電磁弁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，
９ｅ，９ｆを連結して周知のヒートポンプ回路を
構成している。冷房運転時は実線に示すような冷
媒の流れで、四方弁４を冷房用に切換えることに
より圧縮機２からの高温高圧冷媒が熱源側熱交換
器５へ流入して放熱凝縮し電磁弁９ｃ，９ｄを通
り冷房用減圧器７ａ，７ｂで減圧されて利用側熱
交換器８ａ，８ｂで吸熱蒸発して室内を冷房し
て、電磁弁９ａ，９ｂを通つて圧縮機２へ戻る。
暖房運転時は破線に示す冷媒の流れ方向で、冷房
の場合と逆で四方弁４を暖房用に切換えて利用側
熱交換器８ａ，８ｂで冷媒が放熱凝縮することに
よつて室内空気を暖房する。給湯加熱運転時は四
方弁４は暖房用に切換え、電磁弁９ｅ，９ｆを開
けて利用側熱交換器８ｃで冷媒が放熱凝縮して給
湯水を加熱する。１０ａ，１０ｂ，１０ｃはそれ
ぞれ利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃに設けられ
た負荷検知器で、それぞれの信号がエンジン１の
回転数制御器１１に入つて、エンジン１の回転数
を制御する。１２はエンジン１のスタータであ
り、電源によつてエンジン１を起動する場合に通
電させ、エンジン１が起動、点火すればOFFす
るようにしている。
今の場合、各利用側熱交換器８ａ，８ｂの負荷
は冷暖房設定空気温度と実際の空気温度との温度
差ΔT1，ΔT2で表わし、利用側熱交換器８ｃの負
荷は給湯水設定温度と実際の給湯水温度との温度
差ΔT3で表わされる。
は冷暖房設定空気温度と実際の空気温度との温度
差ΔT1，ΔT2で表わし、利用側熱交換器８ｃの負
荷は給湯水設定温度と実際の給湯水温度との温度
差ΔT3で表わされる。
次にエンジン１とクラツチ３の制御について説
明すると、利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃのう
ち２台以上運転する場合、すなわち２室の冷房、
暖房運転時や給湯加熱運転時と１室以上の暖房運
転時の組合せ時の場合、各利用側熱交換器８ａ，
８ｂ，８ｃのそれぞれの負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3の
うち各負荷が所定OFF温度ΔTOFF以下になれば各
利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃへ冷媒を導く各
電磁弁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆが閉
じる。そして第２図、第３図に示すようにそれぞ
れの負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3が全て一旦所定OFF温
度ΔTOFF以下になればクラツチ３をOFFしてエン
ジン１から圧縮機２を切離し、圧縮機２を停止
し、各負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3のうちいずれかが所
定ON温度ΔTON（ΔTON＞ΔTOFF）以上になればク
ラツチ３をONしてエンジン１と圧縮機２を連動
するように圧縮機２のON―OFFにヒステリシス
を持たせている。１つの利用側熱交換器の負荷が
所定OFF温度ΔTOFF以下になつてクラツチ３を切
り圧縮機２を停止したときに他の利用側熱交換器
の負荷のうちいずれか一つがすでは所定温度
ΔTe（ΔTON＞ΔTe＞ΔTOFF）以上になつておれば
エンジン１は停止させずに運転は持続させてお
き、他の負荷がまだ所定温度ΔTe以下であればエ
ンジン１も停止させてしまい、負荷が所定ON温
度ΔTONになつてふたたびエンジン１をスタータ
１２により起動させて、そしてクラツチ３もON
して圧縮機２を回転させるようにしている。
明すると、利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃのう
ち２台以上運転する場合、すなわち２室の冷房、
暖房運転時や給湯加熱運転時と１室以上の暖房運
転時の組合せ時の場合、各利用側熱交換器８ａ，
８ｂ，８ｃのそれぞれの負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3の
うち各負荷が所定OFF温度ΔTOFF以下になれば各
利用側熱交換器８ａ，８ｂ，８ｃへ冷媒を導く各
電磁弁９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆが閉
じる。そして第２図、第３図に示すようにそれぞ
れの負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3が全て一旦所定OFF温
度ΔTOFF以下になればクラツチ３をOFFしてエン
ジン１から圧縮機２を切離し、圧縮機２を停止
し、各負荷ΔT1，ΔT2，ΔT3のうちいずれかが所
定ON温度ΔTON（ΔTON＞ΔTOFF）以上になればク
ラツチ３をONしてエンジン１と圧縮機２を連動
するように圧縮機２のON―OFFにヒステリシス
を持たせている。１つの利用側熱交換器の負荷が
所定OFF温度ΔTOFF以下になつてクラツチ３を切
り圧縮機２を停止したときに他の利用側熱交換器
の負荷のうちいずれか一つがすでは所定温度
ΔTe（ΔTON＞ΔTe＞ΔTOFF）以上になつておれば
エンジン１は停止させずに運転は持続させてお
き、他の負荷がまだ所定温度ΔTe以下であればエ
ンジン１も停止させてしまい、負荷が所定ON温
度ΔTONになつてふたたびエンジン１をスタータ
１２により起動させて、そしてクラツチ３もON
して圧縮機２を回転させるようにしている。
このようにすると、多室を冷暖房したり給湯加
熱する場合、まもなく他室の負荷検知器で圧縮機
１がONしそうなときにはエンジン１をわざわざ
OFFしてしまわず、アイドリングをしているか
ら圧縮機２のON―OFF回数に比べて燃料を節約
するとともにエンジン１のON―OFF回数を減少
させることができてエンジン１の信頼性、寿命が
向上する。しかも、エンジン１を起動させるため
のスタータ１２の起動音も減少させることになり
騒音低下の効果もある。なお、本発明では図示し
なかつたが、エンジン１をクラツチ３を切つてア
イドリング運転している場合には当然そのエンジ
ン冷却水熱や排ガス熱を給湯用に熱回収すること
も可能である。
熱する場合、まもなく他室の負荷検知器で圧縮機
１がONしそうなときにはエンジン１をわざわざ
OFFしてしまわず、アイドリングをしているか
ら圧縮機２のON―OFF回数に比べて燃料を節約
するとともにエンジン１のON―OFF回数を減少
させることができてエンジン１の信頼性、寿命が
向上する。しかも、エンジン１を起動させるため
のスタータ１２の起動音も減少させることになり
騒音低下の効果もある。なお、本発明では図示し
なかつたが、エンジン１をクラツチ３を切つてア
イドリング運転している場合には当然そのエンジ
ン冷却水熱や排ガス熱を給湯用に熱回収すること
も可能である。
なお、本発明は各利用側熱交換器８ａ，８ｂ，
８ｃの負荷を表わすものとして各室の空気や給湯
水の設定温度と実際の温度との温度差ΔTで示し
たが、別に温度差ΔTでなくてもその時間的微分
値ΔT／Δt等でも良いことは云うまでもない。
８ｃの負荷を表わすものとして各室の空気や給湯
水の設定温度と実際の温度との温度差ΔTで示し
たが、別に温度差ΔTでなくてもその時間的微分
値ΔT／Δt等でも良いことは云うまでもない。
以上の実施例の説明から明らかなように、本発
明のエンジン駆動ヒートポンプ装置は、圧縮機の
ON―OFF回数に比べてエンジンのON―OFF回
数を燃料を節約しながら減少させることができ、
エンジンの信頼性、スタータの信頼性を向上させ
るとともにスタータによるエンジン起動時の過大
な振動、騒音の発生回数を減らすことができる優
れた効果を奏するものである。
明のエンジン駆動ヒートポンプ装置は、圧縮機の
ON―OFF回数に比べてエンジンのON―OFF回
数を燃料を節約しながら減少させることができ、
エンジンの信頼性、スタータの信頼性を向上させ
るとともにスタータによるエンジン起動時の過大
な振動、騒音の発生回数を減らすことができる優
れた効果を奏するものである。
第１図は本発明のエンジン駆動ヒートポンプ装
置の冷媒回路図、第２図は同エンジン駆動ヒート
ポンプの圧縮機の回転数と利用側熱交換器の負荷
との関係を示す特性図、第３図は本発明の圧縮
機、クラツチ、エンジンの時間に対する運転状態
を示す特性図である。 １……エンジン、２……圧縮機、３……クラツ
チ、４……四方弁、５……熱源側熱交換器、６，
７ａ，７ｂ……減圧器、８ａ，８ｂ……利用側熱
交換器、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ…
…電磁弁、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……負荷検知
器、１１……回転数制御器、１２……スタータ。
置の冷媒回路図、第２図は同エンジン駆動ヒート
ポンプの圧縮機の回転数と利用側熱交換器の負荷
との関係を示す特性図、第３図は本発明の圧縮
機、クラツチ、エンジンの時間に対する運転状態
を示す特性図である。 １……エンジン、２……圧縮機、３……クラツ
チ、４……四方弁、５……熱源側熱交換器、６，
７ａ，７ｂ……減圧器、８ａ，８ｂ……利用側熱
交換器、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ…
…電磁弁、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……負荷検知
器、１１……回転数制御器、１２……スタータ。
Claims (1)
- １ エンジンによりクラツチを介して駆動される
圧縮機、四方弁、熱源側熱交換器、減圧器、二台
の利用側熱交換器、前記利用側熱交換器への冷媒
流通を制御する複数個の電磁弁を連結してヒート
ポンプ冷媒回路を構成し、前記二台の利用側熱交
換器にそれぞれ負荷検知器を設け、前記二台の利
用側熱交換器の負荷がいづれも一旦所定OFF温
度ΔTOFF以下になれば前記クラツチをOFFして前
記圧縮機を停止し、前記一方の利用側熱交換器の
負荷が所定ON温度ΔTON（ΔTON＞ΔTOFF）になれ
は前記クラツチをONして前記圧縮機の運転開始
を行なうとともに、前記一方の利用側熱交換器の
負荷が所定OFF温度ΔTOFFになれば前記クラツチ
をOFFして前記圧縮機を停止し、前記圧縮機の
停止時に他方の利用側熱交換器の負荷が、所定温
度ΔTe（ΔTON＞ΔTe＞ΔTOFF）以上になつておれ
ば、前記圧縮機は停止させても前記エンジンは運
転させ、前記他方の利用側熱交換器の負荷が前記
所定温度ΔTe以下であれば前記圧縮機と共に前記
エンジンも停止させ、その後前記他方の利用側熱
交換器の負荷が所定ON温度ΔTONになつたとき
再び前記エンジンと前記圧縮機とを起動させてな
るエンジン駆動ヒートポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8791181A JPS57202464A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Engine driven heat pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8791181A JPS57202464A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Engine driven heat pump device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202464A JPS57202464A (en) | 1982-12-11 |
| JPH0120704B2 true JPH0120704B2 (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=13928093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8791181A Granted JPS57202464A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Engine driven heat pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202464A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721742B2 (ja) * | 1990-08-21 | 1998-03-04 | 三菱重工業株式会社 | 冷凍装置 |
-
1981
- 1981-06-08 JP JP8791181A patent/JPS57202464A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202464A (en) | 1982-12-11 |
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