JPH0243110B2 - - Google Patents

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JPH0243110B2
JPH0243110B2 JP58119953A JP11995383A JPH0243110B2 JP H0243110 B2 JPH0243110 B2 JP H0243110B2 JP 58119953 A JP58119953 A JP 58119953A JP 11995383 A JP11995383 A JP 11995383A JP H0243110 B2 JPH0243110 B2 JP H0243110B2
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heat pump
engine
temperature
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medium liquid
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンで冷媒圧縮機を駆動すべく
構成してあるヒートポンプにより、空調用循環熱
媒液を加熱又は冷却して暖房や冷房を行なう空調
装置の自動運転制御方法に関する。
従来のかかるエンジン駆動式ヒートポンプ利用
空調装置の自動運転制御方法においては、運転開
始後、空調対象室の室温が設定温度に上昇又は下
降するまでの間、エンジンを全速回転させていた
が、これによるときは、室温の上昇又は下降の割
には、ヒートポンプに戻つてくる循環熱媒液の温
度が上り又は下り過ぎて、エンジンが全速回転し
ていても、ヒートポンプによる循環熱媒液の加熱
又は冷却能力が低いから、空調対象室の室温が設
定温度に上昇又は下降するまでの立上り運転時に
おける熱効率が非常に悪く燃料使用量が多くなつ
て、ランニングコストが高く付くといつた欠点が
あつた。
本第発明は、かかる従来欠点を解消しようと
する点に目的を有する。
上記目的達成のために講じた本第発明による
エンジン駆動式ヒートポンプ利用空調装置の自動
運転制御方法の特徴は、室温が設定温度範囲内に
保たれるように、所要負荷に応じてヒートポンプ
の出力を自動制御するようにしたエンジン駆動式
ヒートポンプ利用空調装置の自動運転制御方法で
あつて、 〔イ〕 運転開始後で空調対象室の室温が設定温度
に達するまでの間は、前記所要負荷に応じてヒ
ートポンプの出力を自動制御する自動制御運転
に優先して立上り制御運転を行う。
〔ロ〕 前記立上り制御運転は、ヒートポンプを駆
動して循環熱媒液の温度を変化させるエンジン
の回転数を、アイドリング回転での運転状態
と、全速回転での運転状態とに切替えることに
よつて行われる。
〔ハ〕 前記アイドリング回転での運転状態は、ヒ
ートポンプの循環熱媒液の温度が、ヒートポン
プによる加熱運転時に設定範囲の上限に達した
とき、および、ヒートポンプによる冷却運転時
に設定範囲の下限に達したときに行われる。
〔ニ〕 前記全速回転での運転状態は、ヒートポン
プの循環熱媒液の温度が、ヒートポンプによる
加熱運転時に設定範囲の下限に達したとき、お
よび、ヒートポンプによる冷却運転時に設定範
囲の上限に達したときに行われる。
〔ホ〕 前記空調対象室の室温が設定温度に達した
後は、立上り制御運転を終了して、所要負荷に
応じてエンジン回転数を制御する自動制御運転
に切替える。
上記〔イ〕〜〔ホ〕に記載の構成を備えている
ことを特徴とする。
上述のような特徴構成を有する本第発明の作
用は次の通りである。
循環熱媒液の温度をほぼ設定範囲内に維持でき
るから、前記の設定範囲を空調条件に応じて適
宜、定めることにより、循環熱媒液を、ヒートポ
ンプで効率良く熱媒液を加熱又は冷却できる温度
に維持できる。しかも、循環熱媒液の温度が設定
範囲の上限値又は下限値に達したとき、エンジン
を停止させるのではなく、エンジンをアイドリン
グ回転にして、循環熱媒液温度の上り又は下り過
ぎを防止するから、エンジンの停止、始動を繰返
すことによるエンジンの耐久性の低下をも防止で
きる。
従つて、本第発明は、効率良く立上り運転を
行なえ、しかも、エンジン耐久性を勝れたものに
できるといつた効果を奏し得るに至つた。
又、従来のかかるエンジン駆動式ヒートポンプ
利用空調装置の自動運転制御方法においては、室
温が設定温度にまで上昇した後での、室温を設定
温度に維持するための運転制御が、空調負荷に基
づくエンジン回転数の調節のみによる制御であつ
たが、これによるときは、エンジン回転数の調節
範囲が、ヒートポンプの能力調節範囲であつて、
熱効率、燃費等の面でエンジン回転数の調節範囲
を余り大きくすることができないから、空調負荷
が或る程度まで低下すると、エンジンが直ぐに作
動停止し、軽負荷時にエンジンの作動・停止が頻
繁に行なわれて、エンジンの寿命を短くするとい
つた欠点があつた。
本第発明は、かかる従来欠点をも解消しよう
とする点に目的を有し、その目的達成のために講
じた本第発明によるエンジン駆動式ヒートポン
プ利用空調装置の自動運転制御方法の特徴構成
は、室温が設定温度範囲内に保たれるように、所
要負荷に応じてヒートポンプの出力を自動制御す
るようにしたエンジン駆動式ヒートポンプ利用空
調装置の自動運転制御方法であつて、 〔イ〕 運転開始後で空調対象室の室温が設定温度
に達するまでの間は、前記所要負荷に応じてヒ
ートポンプの出力を自動制御する自動制御運転
に優先して立上り制御運転を行う。
〔ロ〕 前記立上り制御運転は、ヒートポンプを駆
動して循環熱媒液の温度を変化させるエンジン
の回転数を、アイドリング回転での運転状態
と、全速回転での運転状態とに切替えることに
よつて行われる。
〔ハ〕 前記アイドリング回転での運転状態は、ヒ
ートポンプの循環熱媒液の温度が、ヒートポン
プによる加熱運転時に設定範囲の上限に達した
とき、および、ヒートポンプによる冷却運転時
に設定範囲の下限に達したときに行われる。
〔ニ〕 前記全速回転での運転状態は、ヒートポン
プの循環熱媒液の温度が、ヒートポンプによる
加熱運転時に設定範囲の下限に達したとき、お
よび、ヒートポンプによる冷却運転時に設定範
囲の上限に達したときに行われる。
〔ホ〕 前記空調対象室の室温が設定温度に達した
後は、立上り運転を終了して、所要負荷に応じ
てヒートポンプの出力を制御する自動制御運転
に切替える。
〔ヘ〕 前記自動制御運転は、エンジン回転数の自
動制御と、前記エンジンで駆動される冷媒圧縮
機により圧縮される冷媒量の自動制御との組合
せで行われる。
上記〔イ〕〜〔ヘ〕に記載の構成を備えている
点にある。
このような特徴構成を有する本第発明の作用
は、次の通りである。
室温を設定温度に維持するための制御をエンジ
ン回転数の自動制御と圧縮冷媒量の自動制御との
組合せで行なうため、エンジン回転数の自動制御
のみで行なう場合に比較して、エンジン回転数の
調節範囲を同じとし乍らも、ヒートポンプの加熱
又は冷却能の調節範囲を大きくできる。
従つて、本第発明は、熱効率、燃費を良好に
維持しつつ、エンジンの作動・停止回数を少なく
して、エンジンの寿命を長くできるといつた効果
を奏し得るに至つた。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
先ず、エンジン駆動式ヒートポンプ利用の暖房
装置について説明すると、第1図に示すように、
水冷デイーゼルエンジン1で駆動される冷媒圧縮
機2と、圧縮冷媒の凝縮により温室A(暖房対象
室の一例)暖房用の循環水を加熱する凝縮器3
と、膨張弁4と、地下水等の熱源により冷媒を加
熱蒸発させる蒸発器5とを備えたエンジン駆動式
ヒートポンプ6を設けるとともに、前記エンジン
1の冷却水で前記循環水を加熱する。
第1熱交換器7と、エンジン1の排気で前記循
環水を加熱する第2熱交換器8とを設けて、循環
水により暖房対象室Rを暖房すべく構成されてい
る。前記凝縮器3、第1熱交換器7、第2熱交換
器8は、ポンプ9及びタンク10を備えた循環路
11に循環方向上流側から下流側にかけてその記
載順に介装されている。前記ヒートポンプ6にお
ける冷媒回路12は、圧縮機2を迂回する開閉弁
13付きのバイパス路14を有する。つまり、開
閉弁13を開くことにより、前記圧縮機2により
圧縮される冷媒量を少なくして、凝縮器3での加
熱能力を低下すべく構成されている。
SH及びSLは、前記循環水の温度が設定範囲の
上限及び下限になつたとき夫々、ONするスイツ
チであり、15は前記エンジン1の電動式調速装
置であり、16はエンジン1の回転数を検出する
センサであり、17はセルモータであり18は室
温センサであり、19は運転制御器である。
次に、第2図に示すタイムチヤート及び第3図
に示すフローチヤートに基づいて、前記暖房装置
の自動運転制御方法を、始動と立上り運転負荷制
御運転、停止とに分けて説明する。
〔1〕 始動(A) 電源スイツチがONした状態での始動の有無
を判別し、有ならば、エンジン1の予熱、開閉
弁13の開操作、調速装置15の全速回転状態
への切替え、燃料ポンプの作動等のエンジン始
動準備を行なわせる。そして、エンジン1の予
熱が完了したならば、セルモータ17を作動さ
せエンジン1が作動したならば、セルモータ1
7を停止させる。エンジン1が作動しない場合
は設定時間が経過するまではセルモータ17の
作動を継続させ、設定時間が経過したとき、警
報を出させる。前記セルモータ17が停止した
ときに、アイドリングスイツチがONしている
ならば、設定時間(T1)が経過するまで調速
装置15をアイドリング回転状態に維持する。
〔2〕 立上り運転(B) 設定時間(T1)に亘るアイドリング回転運
転が終了した時点、又は、前記アイドリングス
イツチがOFFであると断判された時点から検
出室温(t)が設定温度(T)に上昇するまで
の間は、下限スイツチSLがOFFの場合又は、
下限スイツチSLがON、上限スイツチSHが
OFF、調速装置15が全速回転状態の場合な
らば、調速装置15を全速回転状態にする一
方、下限スイツチSLがON、上限スイツチSH
がONの場合、又は下限スイツチSLがON、上
限スイツチSHがOFF、調速装置15が全速回
転状態でない場合ならば、調速装置15をアイ
ドリング回転状態にする。つまり、この立上り
運転(B)においては、エンジン全速回転運転に伴
なつて循環水温度が設定範囲の上限値に達した
とき、エンジン1をアイドリング回転の運転状
態に自動的に切替えかつ、このエンジン1のア
イドリング回転運転に伴なつて循環水温度が設
定範囲の下限値に達したとき、エンジン1を全
速回転の運転状態に自動的に切替える制御を、
検出室温(t)が設定温度(T)に上昇するま
で行なうのである。
〔3〕 負荷制御運転(C) 検出室温(t)が設定温度(T)に達した
後、検出室温(t)が設定温度の不感帯内にあ
るか否かを判断し、ある場合には、そのときの
回転数(NO)でエンジン1の運転を続行し、
ない場合には、検出温度(t)が設定温度
(T)よりも大きいか否かを判断する。この判
断が大の場合はエンジン1を減速し、小の場合
は増速する。そして、エンジン回転数(N)が
アイドリング回転数(NL)になつても、検出
室温(t)が設定室温(T)にまで下降しない
場合には、開閉弁13が閉じているか否かを判
断して、閉じている場合は、開閉弁13を開い
て運転を続行し、開いている場合は、エンジン
1を停止する。他方、エンジン回転数(N)が
全速回転数(NH)になつても検出室温(t)
が設定室温(T)にまで上昇しない場合には、
開閉弁13が開いているか否かを判断して、閉
じている場合には、そのまま運転を続行し、開
いている場合には、開閉弁13を閉じて運転を
続行する。つまり、負荷制御運転においては、
エンジン回転数の自動制御と開閉弁13の開閉
による圧縮冷媒量の自動制御との組合せによつ
て、室温を設定温度に維持する自動制御が行な
われるのである。
〔4〕 停止(D) 前記開閉弁13が閉じているか否かの判断
で、閉じていると判断された場合において、ア
イドリングスイツチがONしているか否かを判
断しONしている場合には、調速装置15を設
定時間(T2)に亘つてアイドリング回転運転
に継続保持し、設定時間(T2)が経過した後、
燃料ポンプの停止してエンジン1を停止し、こ
のエンジン1停止後、設定時間(T3)が経過
したとき、ポンプ9換気フアン等を停止する。
他方、アイドリングスイツチがOFFしている
場合には、停止スイツチがONされているか否
かを判断し、ONの場合には、前記エンジン1
の停止を行なわせる。
尚、上記実施例では、暖房の場合を示したが本
発明は冷房の場合にも適用できるのはもちろんで
ある。
又、圧縮機2により圧縮される冷媒量の制御手
段としては、実施例手段の他に、複数の圧縮機2
…を並列接続させて、作動圧縮機2…の数を調節
する手段や、異なる能力の圧縮機を選択作動させ
る手段等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係るエンジン駆動式ヒートポン
プ利用空調装置の自動運転制御方法の実施例を示
し、第1図は空調回路図、第2図はエンジン回転
数の変化を示すタイムチヤート、第3図はフロー
チヤートである。 R……空調対象室、2……冷媒圧縮機、6……
エンジン駆動式ヒートポンプ、1……エンジン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 室温が設定温度範囲内に保たれるように、所
    要負荷に応じてヒートポンプ6の出力を自動制御
    するようにしたエンジン駆動式ヒートポンプ利用
    空調装置の自動運転制御方法であつて、 〔イ〕 運転開始後で空調対象室Rの室温が設定温
    度に達するまでの間は、前記所要負荷に応じて
    ヒートポンプ6の出力を自動制御する自動制御
    運転に優先して立上り制御運転を行う。 〔ロ〕 前記立上り制御運転は、ヒートポンプ6を
    駆動して循環熱媒液の温度を変化させるエンジ
    ン1の回転数を、アイドリング回転での運転状
    態と、全速回転での運転状態とに切替えること
    によつて行われる。 〔ハ〕 前記アイドリング回転での運転状態は、ヒ
    ートポンプ6の循環熱媒液の温度が、ヒートポ
    ンプ6による加熱運転時に設定範囲の上限に達
    したとき、および、ヒートポンプ6による冷却
    運転時に設定範囲の下限に達したときに行われ
    る。 〔ニ〕 前記全速回転での運転状態は、ヒートポン
    プ6の循環熱媒液の温度が、ヒートポンプ6に
    よる加熱運転時に設定範囲の下限に達したと
    き、および、ヒートポンプ6による冷却運転時
    に設定範囲の上限に達したときに行われる。 〔ホ〕 前記空調対象室Rの室温が設定温度に達し
    た後は、立上り制御運転を終了して、所要負荷
    に応じてエンジン回転数を制御する自動制御運
    転に切替える。 上記〔イ〕〜〔ホ〕に記載の構成を備えている
    ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ利
    用空調装置の自動運転制御方法。 2 前記の立上り制御運転が、運転開始後、設定
    時間に亘つてエンジン1をアイドリング回転で運
    転させた以降において開始される特許請求の範囲
    第1項に記載のエンジン駆動式ヒートポンプ利用
    空調装置の自動運転制御方法。 3 室温が設定温度範囲内に保たれるように、所
    要負荷に応じてヒートポンプ6の出力を自動制御
    するようにしたエンジン駆動式ヒートポンプ利用
    空調装置の自動運転制御方法であつて、 〔イ〕 運転開始後で空調対象室Rの室温が設定温
    度に達するまでの間は、前記所要負荷に応じて
    ヒートポンプ6の出力を自動制御する自動制御
    運転に優先して立上り制御運転を行う。 〔ロ〕 前記立上り制御運転は、ヒートポンプ6を
    駆動して循環熱媒液の温度を変化させるエンジ
    ン1の回転数を、アイドリング回転での運転状
    態と、全速回転での運転状態とに切替えること
    によつて行われる。 〔ハ〕 前記アイドリング回転での運転状態は、ヒ
    ートポンプ6の循環熱媒液の温度が、ヒートポ
    ンプ6による加熱運転時に設定範囲の上限に達
    したとき、および、ヒートポンプ6による冷却
    運転時に設定範囲の下限に達したときに行われ
    る。 〔ニ〕 前記全速回転での運転状態は、ヒートポン
    プ6の循環熱媒液の温度が、ヒートポンプ6に
    よる加熱運転時に設定範囲の下限に達したと
    き、および、ヒートポンプ6による冷却運転時
    に設定範囲の上限に達したときに行われる。 〔ホ〕 前記空調対象室Rの室温が設定温度に達し
    た後は、立上り運転を終了して、所要負荷に応
    じてヒートポンプ6の出力を制御する自動制御
    運転に切替える。 〔ヘ〕 前記自動制御運転は、エンジン回転数の自
    動制御と、前記エンジン1で駆動される冷媒圧
    縮機2により圧縮される冷媒量の自動制御との
    組合せで行われる。 上記〔イ〕〜〔ヘ〕に記載の構成を備えている
    ことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ利
    用空調装置の自動運転制御方法。
JP11995383A 1983-06-30 1983-06-30 エンジン駆動式ヒ−トポンプ利用空調装置の自動運転制御方法 Granted JPS6011068A (ja)

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