JP2007240045A - Heat pump system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump system capable of stably operating an engine with high efficiency by properly coping with heat load of a compression-type heat pump circuit, while miniaturizing and energy saving. <P>SOLUTION: In this heat pump system comprising the engine 1, and the compression type heat pump circuit 10 having a compressor 11 applying shaft output of the engine 1 as its driving source, the engine 1 is a multicylinder engine having a plurality of cylinders, and the number of stopped cylinders among the plurality of cylinders 1a, 1b is variable. The engine comprises a control means 40 controlling the stopped cylinder by controlling the number of stopped cylinders on the basis of the heat load in a configuration that the lower the heat load is, the more the number of stopped cylinders is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムに関する。   The present invention relates to a heat pump system including an engine and a compression heat pump circuit having a compressor using a shaft output of the engine as a drive source.

圧縮式ヒートポンプ回路を備えた従来のヒートポンプシステムとして、エンジンの軸出力を圧縮機の駆動源として利用するものが知られている。（例えば、特許文献１を参照。）   As a conventional heat pump system including a compression heat pump circuit, there is known a system that uses the shaft output of an engine as a drive source of a compressor. (For example, see Patent Document 1.)

上記特許文献１に記載のヒートポンプシステムは、エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路を備えると共に、その圧縮式ヒートポンプ回路とは別に、発電機を駆動可能な発電機能付きエンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する発電機能付き圧縮式ヒートポンプ回路を備えるという形態で、複数のエンジンと、当該複数のエンジンの夫々に対して各別に設けられ夫々の軸出力を駆動源とする複数の圧縮機とを備える。また、このようなヒートポンプシステムでは、空調負荷である圧縮式ヒートポンプ回路における熱負荷が高いほど、その圧縮式ヒートポンプ回路の圧縮機を駆動するための駆動負荷が高くなる。
そして、このヒートポンプシステムは、熱負荷が高い場合には、両方のエンジンの軸出力を夫々の圧縮機に伝達させて、両方の圧縮式ヒートポンプ回路を作動させるように構成されている。一方、熱負荷が低い場合には、発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力をそれに対応する圧縮機に伝達するための圧縮機用クラッチを切って当該圧縮機を停止するというように、エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を増加させ、上記発電機能付き圧縮式ヒートポンプ回路のみを作動させるように構成されている。 The heat pump system described in Patent Document 1 includes a compression heat pump circuit having a compressor using a shaft output of an engine as a drive source, and has a power generation function capable of driving a generator separately from the compression heat pump circuit. A plurality of engines and a plurality of engines, each of which is provided with a compression heat pump circuit with a power generation function having a compressor that uses the engine shaft output as a drive source, and each shaft output is driven. And a plurality of compressors as sources. In such a heat pump system, the higher the heat load in the compression heat pump circuit that is the air conditioning load, the higher the drive load for driving the compressor of the compression heat pump circuit.
When the heat load is high, the heat pump system is configured to transmit the shaft outputs of both engines to the respective compressors and operate both compression heat pump circuits. On the other hand, when the heat load is low, the engine clutch other than the engine with the power generation function is transmitted to the corresponding compressor and the compressor clutch is stopped to stop the compressor. The configuration is such that only the compression heat pump circuit with the power generation function is operated by increasing the number of idle compressors that are stopped when the transmission of the shaft output is interrupted.

そして、このように構成されたヒートポンプシステムは、熱負荷が低下した場合でも、発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機の作動を停止して休止圧縮機の数を増加させるので、作動する作動圧縮機の回転数、即ち発電機能付きエンジンの回転数を常に高い状態に維持することができ、更には、発電機能付きエンジンを定格で運転し、得られた軸出力のうち圧縮機の作動に利用されない分の軸出力を、上記発電機に伝達して発電を行うことで、エンジンの効率を向上することができるとされている。   The heat pump system configured as described above stops the operation of the compressor using the shaft output of the engine other than the engine with the power generation function as a drive source even when the heat load is reduced, and increases the number of the idle compressors. Therefore, the rotational speed of the working compressor that operates, that is, the rotational speed of the engine with the power generation function, can always be maintained at a high level. It is said that the efficiency of the engine can be improved by transmitting the shaft output that is not used for the operation of the compressor to the generator to generate power.

特開２００４−３０１３４３号公報JP 2004-301343 A

上記特許文献１に記載のヒートポンプシステムでは、複数の圧縮機の夫々が各別のエンジンの軸出力を駆動源とするように構成されているので、熱負荷の変動が頻繁に起こり、一方の圧縮機の作動及び休止が繰り返して行われることになるので、その圧縮機の作動及び休止を繰り返すためのエンジンの起動及び停止によるエネルギロスが甚大なものとなる。   In the heat pump system described in Patent Document 1, since each of the plurality of compressors is configured to use the shaft output of each different engine as a drive source, fluctuations in the thermal load frequently occur, and one of the compressions Since the operation and the stop of the machine are repeatedly performed, the energy loss due to the start and stop of the engine for repeating the operation and the stop of the compressor becomes enormous.

また、このように複数のエンジンを設置すれば、部品点数の増加や構造の煩雑化により、システムの高コスト化を招き、更に、このような複数のエンジンを設置するための比較的大きなスペースが必要となり、システムの大型化を招く。   Further, if a plurality of engines are installed in this way, the number of parts and the structure become complicated, resulting in an increase in the cost of the system. Further, a relatively large space for installing such a plurality of engines is required. This is necessary and causes an increase in the size of the system.

更に、上記複数のエンジンの夫々は、１つの圧縮機が駆動するための比較的小さな定格出力を有する小型のものとされるのであるが、このような小型のエンジンは、大型のエンジンと比較して、高効率化が困難であるうえに、負荷や運転状態の変動に伴い、回転数や出力が大幅に変動しやすく、安定した状態で運転すること困難である。   Furthermore, each of the plurality of engines is a small one having a relatively small rated output for driving one compressor. Such a small engine is compared with a large engine. In addition, it is difficult to achieve high efficiency, and it is difficult to operate in a stable state because the rotation speed and output are likely to fluctuate significantly with changes in the load and operating state.

更に、発電機能付きエンジンに対してのみ発電機を設けているので、その発電機能付きエンジン以外のエンジンの軸出力を発電機による発電に利用することができず、例えば、熱負荷が低いが発電負荷が高い場合などにおいて、その高い発電負荷を賄う分の発電を行うことができない。   Furthermore, since the generator is provided only for the engine with the power generation function, the shaft output of the engine other than the engine with the power generation function cannot be used for power generation by the power generator. When the load is high, etc., it is not possible to generate electricity to cover the high power generation load.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能な技術を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a compact heat pump system including an engine and a compression heat pump circuit having a compressor that uses a shaft output of the engine as a drive source. The present invention provides a technology capable of operating the engine stably and with high efficiency by appropriately responding to fluctuations in the heat load of the heat pump circuit while achieving reduction in energy consumption and energy saving.

上記目的を達成するための本発明に係るヒートポンプシステムは、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムであって、その第１特徴構成は、前記エンジンが、複数の気筒を有する多気筒エンジンであると共に、前記複数の気筒のうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記ヒートポンプ回路の熱負荷が低いほど前記休止気筒の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段を備えた点にある。 In order to achieve the above object, a heat pump system according to the present invention is a heat pump system including an engine and a compression heat pump circuit having a compressor that uses a shaft output of the engine as a drive source, the first feature thereof. The configuration is configured such that the engine is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, and the number of idle cylinders to be deactivated among the plurality of cylinders can be changed.
Control means for executing idle cylinder control for controlling the number of idle cylinders based on the thermal load in such a form that the number of idle cylinders is increased as the thermal load of the heat pump circuit is lower.

上記第１特徴構成によれば、上記のように休止気筒数を変更可能な多気筒エンジンの軸出力により、圧縮式ヒートポンプ回路の圧縮機を駆動可能に構成すると共に、上記制御手段により休止気筒制御を実行することで、圧縮ヒートポンプ回路の熱負荷が低くなって、当該熱負荷に応じて変化する圧縮機の駆動負荷を含むエンジン負荷が低くなる場合でも、作動する一の作動気筒に与えられる負荷を高い状態に維持して、各作動気筒をできるだけ定格状態（例えば、スロットル開度を最大にした状態）で作動させることができるので、高いエンジン効率を実現することができる。
更に、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷が低い状態から高い状態に変動して、エンジン負荷が高くなり、休止していた休止気筒の作動を開始して、休止気筒数を減少させる場合でも、多気筒エンジンのクランク軸が常に回転していることから、非常に簡単且つエネルギロスが少ない操作で、当該休止気筒の作動を開始することができる。
また、エンジン負荷の変動に伴ってエンジンの軸出力を変更するべく、複数のエンジンを設ける必要がなく、当該エンジンを多気筒エンジンとして構成するだけで良いので、部品点数の増加や構造の煩雑化による高コスト化を抑制し、更に、エンジン負荷が高くなる場合でも当該エンジンの設置スペースの小型化によりシステムの小型化を図ることができる。
また、エンジン負荷が高い状態においては、上記多気筒エンジンの軸出力をその高いエンジン負荷にあわせて大きくする必要があるため、当該多気筒エンジンを高効率化が容易な比較的大きな定格出力を有するものとして構成することができる。
したがって、本発明により、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能な技術を提供することができる。 According to the first characteristic configuration, the compressor of the compression heat pump circuit can be driven by the shaft output of the multi-cylinder engine capable of changing the number of idle cylinders as described above, and the idle cylinder control is performed by the control means. Even if the engine load including the driving load of the compressor that changes in accordance with the heat load is reduced, the load given to one operating cylinder that operates is reduced. Is maintained in a high state, and each operating cylinder can be operated in the rated state as much as possible (for example, the state where the throttle opening is maximized), so that high engine efficiency can be realized.
Further, even when the heat load of the compression heat pump circuit fluctuates from a low state to a high state, the engine load increases, and the operation of the idle cylinders that have been deactivated is started to reduce the number of deactivated cylinders. Since the crankshaft of the engine is always rotating, the operation of the idle cylinder can be started with a very simple operation with little energy loss.
In addition, it is not necessary to provide a plurality of engines in order to change the shaft output of the engine as the engine load fluctuates, and it is only necessary to configure the engine as a multi-cylinder engine, so the number of parts is increased and the structure is complicated. Therefore, even when the engine load increases, the system can be downsized by reducing the installation space of the engine.
Further, when the engine load is high, it is necessary to increase the shaft output of the multi-cylinder engine in accordance with the high engine load. Therefore, the multi-cylinder engine has a relatively large rated output that facilitates high efficiency. Can be configured.
Therefore, according to the present invention, in a heat pump system comprising an engine and a compression heat pump circuit having a compressor that uses the shaft output of the engine as a drive source, a compression heat pump circuit is achieved while achieving miniaturization and energy saving. Accordingly, it is possible to provide a technology capable of stably operating the engine stably and with high efficiency by appropriately responding to fluctuations in the heat load.

本発明に係るヒートポンプシステムの第２特徴構成は、前記多気筒エンジンが、前記複数の気筒の全部が作動する全気筒作動状態と、前記複数の気筒の一部が作動すると共に残部が休止する休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、前記休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が高熱負荷域にあるときに、前記多気筒エンジンを前記全気筒作動状態とし、前記熱負荷が低熱負荷域にあるときに前記多気筒エンジンを前記休止気筒数増加状態とする形態で、前記休止気筒制御を実行する点にある。 According to a second characteristic configuration of the heat pump system according to the present invention, the multi-cylinder engine has an all-cylinder operating state in which all of the plurality of cylinders are operated, and a pause in which a part of the plurality of cylinders is operated and the rest is inactive. In the form of selectively switching between the increased number of cylinders, the number of idle cylinders can be changed,
The control means sets the multi-cylinder engine to the all-cylinder operation state when the heat load is in a high heat load region, and increases the number of idle cylinders when the heat load is in a low heat load region. It is in the point which performs the said idle cylinder control in the form made into a state.

上記第２特徴構成によれば、上記多気筒エンジンを上記全気筒作動状態と上記休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態、即ち、全気筒作動状態において全ての気筒を作動気筒するのに対して、休止気筒数増加状態において複数の気筒のうちの一部の気筒に対する燃料の供給を遮断して休止気筒とするという簡単な構成で、休止気筒数を変更可能な多気筒エンジンを構成することができる。   According to the second characteristic configuration, the multi-cylinder engine is selectively switched between the all-cylinder operating state and the deactivated cylinder number increasing state, that is, all cylinders are operated in the all-cylinder operating state. In contrast, a multi-cylinder engine that can change the number of deactivated cylinders with a simple configuration in which the supply of fuel to some cylinders of the plurality of cylinders is cut off to make the deactivated cylinders in an increased number of deactivated cylinders can do.

本発明に係るヒートポンプシステムの第３特徴構成は、前記圧縮式ヒートポンプ回路に前記圧縮機を複数備え、
前記複数の圧縮機の少なくとも一部に設けられ前記多気筒エンジンの軸出力の伝達を断続可能な圧縮機用クラッチの状態を切り換えて、前記複数の圧縮機のうち、前記多気筒エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が低いほど前記休止圧縮機の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、前記休止気筒制御において、前記休止圧縮機の数を増加させるほど前記休止気筒の数を増加させるように構成されている点にある。 The third characteristic configuration of the heat pump system according to the present invention includes a plurality of the compressors in the compression heat pump circuit,
By switching the state of a compressor clutch provided in at least a part of the plurality of compressors and capable of intermittently transmitting and receiving the shaft output of the multi-cylinder engine, the shaft output of the multi-cylinder engine among the plurality of compressors Is configured to be able to change the number of pause compressors that are paused when transmission of
The control means executes pause compressor control for controlling the number of pause compressors based on the thermal load in a form in which the number of pause compressors is increased as the thermal load is lower, and the pause cylinder In the control, the number of the idle cylinders is increased as the number of the idle compressors is increased.

上記第３特徴構成によれば、上記休止気筒制御において、圧縮式ヒートポンプ回路における熱負荷が小さくなって休止圧縮機の数が増加されるのに伴って、上記休止圧縮機制御を実行することで、その休止圧縮機の数と同期して休止気筒の数を増加させるという簡単な構成で、圧縮機の駆動負荷の低下により全体のエンジン負荷が低下した場合でも、作動する一の作動気筒に与えられる負荷を高い状態に維持し、各作動気筒をできるだけ定格状態で作動させ、高いエンジン効率を実現することができる。   According to the third characteristic configuration, in the idle cylinder control, the idle compressor control is executed as the thermal load in the compression heat pump circuit decreases and the number of idle compressors increases. In a simple configuration in which the number of idle cylinders is increased in synchronization with the number of idle compressors, even if the overall engine load is reduced due to a decrease in compressor drive load, it is given to one active cylinder that operates. The engine load can be maintained at a high level, and each operating cylinder can be operated in the rated state as much as possible to achieve high engine efficiency.

本発明に係るヒートポンプシステムの第４特徴構成は、前記制御手段が、前記休止気筒制御において、前記休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成されている点にある。   A fourth characteristic configuration of the heat pump system according to the present invention is that the control means is configured to execute a deactivated cylinder changing operation for sequentially changing the deactivated cylinder in the deactivated cylinder control.

即ち、多気筒エンジンにおいて、上記休止気筒制御により休止気筒の数を減少させる場合に、休止気筒となる気筒が固定化されていると、特定の気筒の積算作動時間が他の気筒よりも大きくなって、その気筒が他よりも早く損傷し、結果、多気筒エンジンの寿命が短くなるという問題がある。そこで、上記第４特徴構成によれば、上記制御手段が、上記休止気筒制御において、上記休止気筒変更操作を実行して、休止気筒が逐次変更されることで、上記休止気筒制御により休止気筒の数を増減させても、多気筒エンジンにおける複数の気筒の夫々の積算作動時間を均一化することができるので、特定の気筒についての早期の損傷を抑制し、多気筒エンジンの寿命を長く保つことができる。   That is, in a multi-cylinder engine, when the number of deactivated cylinders is reduced by the deactivated cylinder control, if the deactivated cylinder is fixed, the integrated operation time of a specific cylinder becomes longer than the other cylinders. As a result, the cylinder is damaged faster than the others, and as a result, the life of the multi-cylinder engine is shortened. Therefore, according to the fourth characteristic configuration, the control means performs the operation of changing the idle cylinder in the idle cylinder control, and the idle cylinder is sequentially changed, whereby the idle cylinder is controlled by the idle cylinder control. Even if the number is increased or decreased, the accumulated operating time of each of the multiple cylinders in a multi-cylinder engine can be made uniform, so that early damage to a specific cylinder can be suppressed and the life of the multi-cylinder engine can be maintained longer. Can do.

本発明に係るヒートポンプシステムの第５特徴構成は、前記多気筒エンジンの軸出力を駆動源とする発電機を備えた点にある。   A fifth characteristic configuration of the heat pump system according to the present invention is that a generator using a shaft output of the multi-cylinder engine as a drive source is provided.

上記第５特徴構成によれば、上記発電機を備えることで、多気筒エンジンにおける作動気筒を常に定格で作動させて、得られた軸出力のうち圧縮機の作動に利用されない分の軸出力を、上記発電機に伝達して発電を行うことができ、作動気筒の定格作動によりエンジンの効率を向上することができる。   According to the fifth characteristic configuration, by providing the generator, the operating cylinder in the multi-cylinder engine is always operated at the rated value, and the shaft output that is not used for the operation of the compressor is obtained among the obtained shaft outputs. Thus, power can be generated by transmitting to the generator, and the engine efficiency can be improved by rated operation of the working cylinder.

本発明のヒートポンプシステム（以下、本システムと呼ぶ。）の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
本システムは、図１に示すように、エンジン１と、そのエンジン１の軸出力を、冷媒を圧縮する圧縮機１１の駆動源として利用する圧縮式ヒートポンプ回路１０と、運転を制御する制御装置４０とを備えて構成されており、エンジン１により圧縮機１１を作動させて、上記圧縮式ヒートポンプ回路１０を作動させることで、エンジン１の軸出力を有効利用して圧縮式ヒートポンプ回路１０において冷熱又は温熱を得ることができる。 An embodiment of a heat pump system of the present invention (hereinafter referred to as the present system) will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, this system includes an engine 1, a compression heat pump circuit 10 that uses the shaft output of the engine 1 as a drive source of a compressor 11 that compresses refrigerant, and a control device 40 that controls the operation. The compressor 11 is operated by the engine 1 and the compression heat pump circuit 10 is operated to effectively use the shaft output of the engine 1 to cool or Heat can be obtained.

上記圧縮式ヒートポンプ回路１０は、圧縮機１１、室外機１２、膨張弁１３、室内機１４を備え、更には、圧縮機１１の室内機１４及び室外機１２に対する冷媒送出方向を切り換えるための四方切換弁１５を備える。そして、図１に示す冷房状態、即ち、四方切換弁１５を、圧縮機１１の吐出側を室外機１２に向けると共に流入側を室内機１４に向けるように切り換えた状態では、蒸発した冷媒蒸気が、圧縮機１１において圧縮されて高温高圧状態となり、次に、その高温高圧状態の冷媒蒸気が、室外機１２において放熱して凝縮し、次に、その凝縮した冷媒液が、膨張弁１３において、膨張して低温低圧状態となり、次に、その低温低圧状態の冷媒液が、室内機１４において吸熱して蒸発し、その蒸発した冷媒蒸気が再度圧縮機１１に供給されるという形態で、作動するように構成されている。
そして、この圧縮式ヒートポンプ回路１０は、室外機１２において、冷媒蒸気の放熱を、外気や温熱用水を加熱する形態で給湯用や暖房用等に利用したり、一方、室内機１４において、冷媒液の吸熱を、室内空気や冷熱用水を冷却する形態で冷房用等に利用することができる。
尚、この圧縮式ヒートポンプ回路１０により暖房を行う場合は、四方切換弁１５を、圧縮機１１の吐出側を室内機１４に向けると共に流入側を室外機１２に向けるように切り換えることで、室内機１４において温熱を発生することができる。 The compression heat pump circuit 10 includes a compressor 11, an outdoor unit 12, an expansion valve 13, and an indoor unit 14. Further, four-way switching for switching the refrigerant delivery direction of the compressor 11 to the indoor unit 14 and the outdoor unit 12. A valve 15 is provided. In the cooling state shown in FIG. 1, that is, in the state where the four-way switching valve 15 is switched so that the discharge side of the compressor 11 is directed to the outdoor unit 12 and the inflow side is directed to the indoor unit 14, The high-temperature and high-pressure state is compressed in the compressor 11, and then the refrigerant vapor in the high-temperature and high-pressure state dissipates heat and condenses in the outdoor unit 12, and then the condensed refrigerant liquid is expanded in the expansion valve 13. The refrigerant liquid expands to a low temperature and low pressure state, and then the refrigerant liquid in the low temperature and low pressure state absorbs heat in the indoor unit 14 and evaporates, and the evaporated refrigerant vapor is supplied to the compressor 11 again. It is configured as follows.
The compression heat pump circuit 10 uses the heat radiation of the refrigerant vapor in the outdoor unit 12 in the form of heating the outside air or hot water for hot water supply, heating, or the like. This heat absorption can be utilized for cooling or the like in the form of cooling indoor air or cooling water.
When heating is performed by the compression heat pump circuit 10, the four-way switching valve 15 is switched so that the discharge side of the compressor 11 faces the indoor unit 14 and the inflow side faces the outdoor unit 12. 14 can generate heat.

また、この圧縮式ヒートポンプ回路１０の作動時において、圧縮機１１には、エンジン１の軸出力が、ベルトとプーリとからなるベルト伝動部２０及び圧縮機用クラッチ２１を通じて伝達される。即ち、圧縮機１１は、駆動源としてエンジン１の軸動力を利用して、冷媒蒸気を圧縮する流体ポンプとして作動するように構成されている。
また、この圧縮機１１を駆動するための軸動力は、室外機１２における冷媒蒸気の放熱先である外気等の温度や、室内機１４における冷媒液の吸熱元である室内空気の温度や、冷媒の圧力状態や流量状態等から求められる熱負荷に応じたものとなる。即ち、エンジン１のクランク軸７には、上記ベルト伝導部２０等を通じて、作動している圧縮機１１の駆動負荷、即ち圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に相当する駆動負荷が付加されることになる。 Further, during the operation of the compression heat pump circuit 10, the shaft output of the engine 1 is transmitted to the compressor 11 through a belt transmission unit 20 including a belt and a pulley and a compressor clutch 21. That is, the compressor 11 is configured to operate as a fluid pump that compresses the refrigerant vapor by using the shaft power of the engine 1 as a drive source.
The shaft power for driving the compressor 11 includes the temperature of the outside air, which is the heat radiation destination of the refrigerant vapor in the outdoor unit 12, the temperature of the indoor air, which is the heat absorption source of the refrigerant liquid in the indoor unit 14, and the refrigerant. It corresponds to the thermal load required from the pressure state and flow rate state. That is, a driving load corresponding to a driving load of the compressor 11 that is operating, that is, a thermal load of the compression heat pump circuit 10 is applied to the crankshaft 7 of the engine 1 through the belt transmission portion 20 and the like. Become.

また、圧縮式ヒートポンプ回路１０には、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂが並列状態で配置されており、夫々の圧縮機１１ａ，１１ｂに対して、エンジン１の軸出力が各別に圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂを通じて伝達される。
よって、本システムは、図１に示すように、２つの圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの両方を入れることにより、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの両方を作動圧縮機として作動させる全圧縮機作動状態とし、一方、図２又は３に示すように、２つの圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの一方を入れ他方を切ることにより、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうちの一方のみを作動圧縮機として作動させ他方を休止圧縮機として休止させる休止圧縮機数増加状態とすることができる。そして、上記全気筒作動状態と上記休止圧縮機数増加状態とを択一的に切り換える形態で、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの少なくとも一方の圧縮機用クラッチ２１ａ，２１ｂの状態を切り換え、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうち、多気筒エンジン１の軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能となる。 In addition, the compressor type heat pump circuit 10 includes two compressors 11a and 11b arranged in parallel, and the shaft output of the engine 1 is different from the compressor clutch 21a for each of the compressors 11a and 11b. , 21b.
Therefore, as shown in FIG. 1, the present system is in an all-compressor operating state in which both of the two compressors 11a and 11b are operated as operating compressors by inserting both of the two compressor clutches 21a and 21b. On the other hand, as shown in FIG. 2 or 3, when one of the two compressor clutches 21a and 21b is turned on and the other is turned off, only one of the two compressors 11a and 11b is operated as an operating compressor. Thus, it is possible to increase the number of idle compressors in which the other is deactivated as an idle compressor. Then, the state of at least one of the compressor clutches 21a and 21b of the two compressors 11a and 11b is switched between the all-cylinder operating state and the state where the number of idle compressors is increased. Of the compressors 11a and 11b, the number of idle compressors that are deactivated when the shaft output of the multi-cylinder engine 1 is interrupted can be changed.

また、本システムには、エンジン１の軸出力を駆動源とする発電機３０が設けられており、この発電機３０には、エンジン１の軸出力が発電機用クラッチ３１を通じて伝達される。
そして、この発電機３０を駆動するための動力は、発電機３０の発電負荷に応じたものとなる。即ち、エンジン１のクランク軸７には、上記発電機用クラッチ３１等を通じて、発電機３０の軸動力、即ち、発電負荷に相当する負荷が付加されることになる。 In addition, the system is provided with a generator 30 that uses the shaft output of the engine 1 as a drive source, and the shaft output of the engine 1 is transmitted to the generator 30 through a generator clutch 31.
The power for driving the generator 30 depends on the power generation load of the generator 30. That is, a load corresponding to the shaft power of the generator 30, that is, the power generation load, is applied to the crankshaft 7 of the engine 1 through the generator clutch 31 and the like.

よって、エンジン１のクランク軸７には、上記圧縮式ヒートポンプ回路１０における熱負荷と、上記発電機３０の発電負荷との合計に相当するエンジン負荷が付加されることになるが、上記発電負荷は略一定に維持されていることから、エンジン負荷は上記圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷の変動に同期して変動することになる。
また、発電機３０による発電が不要である場合には、上記発電機用クラッチ３１を切って、エンジン１の軸出力を発電機３０に伝達させずに、発電機３０を休止させることができる。 Therefore, the engine load corresponding to the sum of the heat load in the compression heat pump circuit 10 and the power generation load of the generator 30 is added to the crankshaft 7 of the engine 1. Since it is maintained substantially constant, the engine load changes in synchronization with the change in the heat load of the compression heat pump circuit 10.
When power generation by the generator 30 is not necessary, the generator 30 can be stopped without disengaging the generator clutch 31 and transmitting the shaft output of the engine 1 to the generator 30.

上記エンジン１は、複数の気筒１ａ，１ｂを有する多気筒エンジンであると共に、複数の気筒１ａ，１ｂのうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成されており、その詳細構成について、図４に基づいて説明する。   The engine 1 is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders 1a and 1b, and is configured to be able to change the number of idle cylinders to be deactivated among the plurality of cylinders 1a and 1b. 4 will be described.

上記エンジン１は、図４に示すように、４つの気筒１ａ，１ｂと、当該４つの気筒１ａ，１ｂのうちの２つずつに連通する２系統の吸気路２ａ，２ｂとを有する。
また夫々の吸気路２ａ，２ｂには、空気の流れ方向に沿って上流側から順に、ミキサ４ａ，４ｂ、スロットルバルブ３ａ，３ｂが設けられている。尚、同じ吸気路２ａ，２ｂに設けられているものについては、符号の右に、同じ英字（「ａ」又は「ｂ」）を付している。また、夫々のミキサ４ａ，４ｂでは、燃料が各別の燃料供給弁５ａ，５ｂを通じて燃料が供給され、その燃料と空気とが混合されて混合気が生成される。 As shown in FIG. 4, the engine 1 includes four cylinders 1a and 1b and two systems of intake passages 2a and 2b communicating with two of the four cylinders 1a and 1b.
The intake passages 2a and 2b are provided with mixers 4a and 4b and throttle valves 3a and 3b in order from the upstream side in the air flow direction. In addition, about the thing provided in the same intake passage 2a, 2b, the same alphabetic character ("a" or "b") is attached | subjected to the right of a code | symbol. In each of the mixers 4a and 4b, fuel is supplied through the fuel supply valves 5a and 5b, and the fuel and air are mixed to generate an air-fuel mixture.

そして、各吸気路２ａ，２ｂに接続された各気筒１ａ，１ｂは、共通のクランク軸７に連結されたピストン８を有し、そのクランク軸７の回転に伴うピストン８の往復動を利用して、公知のエンジンのごとく作動する。   Each cylinder 1a, 1b connected to each intake passage 2a, 2b has a piston 8 coupled to a common crankshaft 7, and utilizes the reciprocating motion of the piston 8 as the crankshaft 7 rotates. It works like a known engine.

即ち、各気筒１ａ，１ｂは、上記開閉弁５ａ，５ｂを開状態としてミキサ４ａ，４ｂにおいて混合気を生成する状態で、その混合気を吸気し、圧縮した後に点火プラグによる火花点火等により燃焼及び膨張させ、排ガスを排気路６側に排気する形態で作動することになる。
また、このときに、スロットルバルブ３ａ，３ｂは、例えばエンジン回転数が一定になるように開度調整され、作動する気筒である作動気筒への混合気の吸気量が調整される。 That is, each of the cylinders 1a and 1b is in a state in which the on-off valves 5a and 5b are opened and an air-fuel mixture is generated in the mixers 4a and 4b. And it expand | swells and it operate | moves in the form which exhausts exhaust gas to the exhaust path 6 side.
Further, at this time, the throttle valves 3a and 3b are adjusted in opening degree so that, for example, the engine speed becomes constant, and the amount of intake of the air-fuel mixture to the working cylinder, which is the working cylinder, is adjusted.

一方、各気筒１ａ，１ｂは、上記開閉弁５ａ，５ｂを閉状態としてミキサ４ａ，４ｂにおいて混合気を生成しない状態で、空気のみを吸気して、混合気の燃焼が行われずに、休止することになる。
また、このときに、スロットルバルブ３ａ，３ｂは、全開状態とされ、休止する気筒である休止気筒におけるポンピングロスが低減されている。 On the other hand, the cylinders 1a and 1b are in a state where the on-off valves 5a and 5b are closed and no air-fuel mixture is generated in the mixers 4a and 4b. It will be.
At this time, the throttle valves 3a and 3b are fully opened, and the pumping loss in the deactivated cylinder, which is the deactivated cylinder, is reduced.

そして、この多気筒エンジン１は、上記のように吸気路２ａ，２ｂを２系統有するという構成により、２つの開閉弁５ａ，５ｂの両方を開状態として、複数の気筒１ａ，１ｂの全てに混合気を吸気させることにより、当該全ての気筒１ａ，１ｂが作動する全気筒作動状態とし、一方、２つの開閉弁５ａ，５ｂの一方を開状態とし他方を閉状態として、気筒１ａ及び気筒１ｂの一方のみに混合気を吸気させることにより、当該気筒１ａ及び気筒１ｂの一方のみが作動し他方が休止する休止気筒数増加状態とすることができる。そして、上記全気筒作動状態と上記休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、複数の気筒１ａ，１ｂのうちの休止する休止気筒の数を０と２との間で変更可能となる。   The multi-cylinder engine 1 has two intake passages 2a and 2b as described above, so that both the two on-off valves 5a and 5b are opened and mixed into all of the plurality of cylinders 1a and 1b. By inhaling the air, all cylinders 1a, 1b are operated, and one of the two on-off valves 5a, 5b is opened and the other is closed. By inhaling the air-fuel mixture to only one of the cylinders, it is possible to increase the number of deactivated cylinders in which only one of the cylinders 1a and 1b is activated and the other is deactivated. The number of idle cylinders to be deactivated among the plurality of cylinders 1a and 1b can be changed between 0 and 2 by selectively switching between the all cylinder operating state and the deactivated cylinder number increasing state. Become.

更に、この多気筒エンジン１は、上記休止気筒数増加状態において、２つの開閉弁５ａ，５ｂのうち、閉状態とする開閉弁を切り換えることで、休止気筒を逐次変更することができるように構成されている。   Further, the multi-cylinder engine 1 is configured such that in a state where the number of deactivated cylinders is increased, the deactivated cylinder can be sequentially changed by switching an open / close valve to be closed among the two open / close valves 5a and 5b. Has been.

本システムに設けられた制御装置４０は、エンジン１のクランク軸７に付加される圧縮機１１の駆動負荷に相当する圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が低いほどエンジン１における休止気筒の数を増加させる形態で、上記熱負荷に基づいて休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段として機能するように構成されており、この詳細構成について、図１〜３の本システムの状態図、及び、図５の制御フロー図に基づいて説明する。
尚、図１〜３において、エンジン１の各気筒１ａ，１ｂにおいて、作動気筒、即ち作動している気筒については、その気筒を塗りつぶして図示しており、逆に、休止気筒、即ち休止している気筒については、その気筒を塗りつぶさずに図示している。 The control device 40 provided in this system increases the number of idle cylinders in the engine 1 as the heat load of the compression heat pump circuit 10 corresponding to the driving load of the compressor 11 added to the crankshaft 7 of the engine 1 is lower. 1 is configured to function as a control unit that executes a deactivated cylinder control that controls the number of deactivated cylinders based on the thermal load. And it demonstrates based on the control flowchart of FIG.
In FIGS. 1 to 3, the cylinders 1a and 1b of the engine 1 are shown with the cylinders in operation, that is, the cylinders that are operating, in contrast to the cylinders that are inactive. The cylinders shown are shown without being filled.

即ち、制御装置４０は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が高熱負荷域にあるときに、多気筒エンジン１を上述したように４つの気筒１ａ，１ｂの全てを作動気筒とする全気筒作動状態（図１に示す状態）とし、一方、上記熱負荷が低熱負荷域にあるときに、多気筒エンジン１を上述したように４つの気筒１ａ，１ｂのうち２つの気筒１ａ又は気筒１ｂの一方を作動気筒とし他方を休止気筒とする休止気筒数増加状態（図２又は図３に示す状態）とする形態で、上記休止気筒制御を実行するように構成されている。   That is, when the heat load of the compression heat pump circuit 10 is in a high heat load region, the control device 40 operates in the all cylinders state in which the multi-cylinder engine 1 has all the four cylinders 1a and 1b as working cylinders as described above. On the other hand, when the thermal load is in the low thermal load range, the multi-cylinder engine 1 is set to one of the two cylinders 1a and 1b out of the four cylinders 1a and 1b as described above. The deactivated cylinder control is executed in a form in which the number of deactivated cylinders is increased (the state shown in FIG. 2 or FIG. 3) with the other cylinder being the active cylinder and the other being the deactivated cylinder.

即ち、図５に示すように、上記休止気筒制御において、制御装置４０は、先ず、圧縮式ヒートポンプ回路１０における熱負荷を検出し（ステップ＃１）、その熱負荷が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップ＃２）。   That is, as shown in FIG. 5, in the idle cylinder control, the control device 40 first detects a thermal load in the compression heat pump circuit 10 (step # 1), and the thermal load is equal to or higher than a preset threshold value. It is determined whether or not there is (step # 2).

上記熱負荷の閾値は、エンジン１を休止気筒数増加状態で運転したとき、即ち、エンジン１の休止気筒の数を２つに増加させたときのエンジン１の軸出力で賄うことができる圧縮機１１の駆動負荷と発電負荷との和から若干の余裕分を差し引いた値に設定されている。   The above-mentioned heat load threshold value can be covered by the shaft output of the engine 1 when the engine 1 is operated with the number of deactivated cylinders increased, that is, when the number of deactivated cylinders of the engine 1 is increased to two. It is set to a value obtained by subtracting a slight margin from the sum of 11 drive loads and power generation loads.

そして、上記ステップ＃２において上記熱負荷が閾値以上の範囲内である高熱負荷域であると判定した場合には、図１に示すように、エンジン１を上述した全気筒作動状態、即ち、作動気筒の数を４とし休止気筒の数を０として、エンジン１を運転する（ステップ＃４）。そして、この状態では、エンジン１において全ての気筒１ａ，１ｂが作動することにより高効率で比較的大きな軸出力が発生し、その大きな軸出力を圧縮機１１及び発電機３０に伝達することができる。   If it is determined in step # 2 that the heat load is in a high heat load range that is within a range equal to or greater than the threshold value, as shown in FIG. The engine 1 is operated with the number of cylinders set to 4 and the number of idle cylinders set to 0 (step # 4). In this state, all the cylinders 1a and 1b in the engine 1 are operated to generate a relatively large shaft output with high efficiency, and the large shaft output can be transmitted to the compressor 11 and the generator 30. .

一方、上記ステップ＃２において上記熱負荷が閾値未満の範囲内である低熱負荷域であると判定した場合には、図２又は３に示すように、エンジン１を上述した休止気筒数増加状態、即ち、作動気筒の数を２とし休止気筒の数を２に増加させて、エンジン１を運転する（ステップ＃６）。そして、この状態では、エンジン１において４つのうち２つの気筒１ａ，１ｂが作動することにより高効率を維持しながら比較的小さな軸出力が発生し、その小さな軸出力を圧縮機１１及び発電機３０に伝達することができる。   On the other hand, if it is determined in step # 2 that the heat load is in the low heat load range within the range below the threshold, as shown in FIG. That is, the number of working cylinders is set to 2 and the number of idle cylinders is increased to 2, and the engine 1 is operated (step # 6). In this state, two cylinders 1a and 1b out of four in the engine 1 are operated to generate a relatively small shaft output while maintaining high efficiency. The small shaft output is supplied to the compressor 11 and the generator 30. Can be communicated to.

更に、この休止気筒数増加状態においては、制御装置４０は、特定の気筒の早期損傷等を防止するために、上述したように、所定の間隔で、２つの開閉弁５ａ，５ｂ（図４参照）のうち閉状態とする開閉弁を切り換えることで、休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行する。   Further, in this state in which the number of deactivated cylinders is increased, the control device 40, as described above, controls the two on-off valves 5a and 5b (see FIG. 4) at a predetermined interval to prevent early damage or the like of a specific cylinder. ) To switch the closed / closed valve to the closed state, thereby executing a deactivated cylinder changing operation for sequentially changing the deactivated cylinder.

また、制御装置４０は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷が低いほど休止圧縮機の数を増加させる形態で、上記熱負荷に基づいて休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行するように構成されており、更に、上記ステップ＃４及びステップ＃６のような休止気筒数制御において、その休止圧縮機制御による休止圧縮機の数の変更に伴って休止気筒の数を変更するように構成されている。   Moreover, the control apparatus 40 performs the idle compressor control which controls the number of idle compressors based on the said thermal load in the form which increases the number of idle compressors, so that the thermal load of the compression heat pump circuit 10 is low. Further, in the idle cylinder number control as in step # 4 and step # 6, the number of idle cylinders is changed in accordance with the change in the number of idle compressors by the idle compressor control. It is configured.

即ち、上記熱負荷が高熱負荷域である場合には、休止圧縮機の数を減少させる、即ち２つの圧縮機１１ａ，１１ｂの両方を作動させる全圧縮機作動状態とする（ステップ＃３）。よって、大きな軸出力を分配して２つの圧縮機１１ａ，１１ｂに伝達し、圧縮式ヒートポンプ回路１０において、２つの圧縮機１１ａ，１１ｂで冷媒を圧縮することにより、高い熱負荷を賄うための各圧縮機１１ａ，１１ｂの負荷が比較的小さくなる。そして、このステップ＃３において休止圧縮機の数を減少させる全圧縮機作動状態としたのに伴って、前述したように上記ステップ＃４において休止気筒の数を減少させて４つの気筒１ａ，１ｂの全てを作動気筒とする全気筒作動状態とする。   That is, when the heat load is in a high heat load region, the number of idle compressors is reduced, that is, the entire compressor is operated to activate both the two compressors 11a and 11b (step # 3). Therefore, a large shaft output is distributed and transmitted to the two compressors 11a and 11b, and in the compression heat pump circuit 10, the refrigerant is compressed by the two compressors 11a and 11b, so as to cover each high heat load. The load on the compressors 11a and 11b is relatively small. As described above, the number of idle cylinders is reduced in step # 4 and the four cylinders 1a and 1b are reduced in step # 4 as described above. All cylinders are in an operating state with all cylinders operating.

一方、上記熱負荷が低熱負荷域である場合には、休止圧縮機の数を増加させる、即ち２つの圧縮機１１ａ，１１ｂのうち一方を作動させ他方を休止させる休止圧縮機数増加状態とする（ステップ＃５）。よって、小さな軸出力を圧縮機１１ａ又は圧縮機１１ｂの一方のみに伝達し、圧縮式ヒートポンプ回路１０において、圧縮機１１ａ又は圧縮機１１ｂの一方のみで冷媒を圧縮することにより、低い熱負荷を賄うための圧縮機１１ａ，１１ｂの回転数を常に高い状態に維持して、エンジン回転数の低下によりエンジン効率の低下が防止されている。そして、このステップ＃５において休止圧縮機の数を増加させる休止圧縮機数増加状態としたのに伴って、前述したように上記ステップ＃６において休止気筒の数を増加させて４つの気筒１ａ，１ｂのうち２つの気筒１ａ又は気筒１ｂの一方を作動気筒とし他方を休止気筒とする休止気筒数増加状態とする。   On the other hand, when the heat load is in a low heat load region, the number of idle compressors is increased, that is, the number of idle compressors is increased so that one of the two compressors 11a and 11b is activated and the other is deactivated. (Step # 5). Therefore, a small shaft output is transmitted to only one of the compressor 11a or the compressor 11b, and in the compression heat pump circuit 10, the refrigerant is compressed by only one of the compressor 11a or the compressor 11b to cover a low heat load. Therefore, the rotational speeds of the compressors 11a and 11b are always maintained at a high level, and a decrease in engine speed is prevented by a decrease in engine speed. As described above, the number of idle cylinders is increased in step # 5, and as described above, the number of idle cylinders is increased in step # 6 to increase the number of idle cylinders 4a, One of the two cylinders 1a or 1b out of 1b is set to a state of increasing the number of deactivated cylinders in which one is an active cylinder and the other is a deactivated cylinder.

そして、制御装置４０は、上述したステップ＃１〜６で構成される制御フローを、一定間隔で繰り返して実行して、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に基づいて休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、その休止圧縮機の数の変更に同期させて休止気筒の数を変更する形態で、上記熱負荷に基づいて休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行するすることになる。   And the control apparatus 40 repeatedly performs the control flow comprised by step # 1-6 mentioned above at a fixed interval, and controls the number of idle compressors based on the thermal load of the compression heat pump circuit 10. In addition to executing the idle compressor control, the idle cylinder control for controlling the number of idle cylinders based on the thermal load is executed in a form in which the number of idle cylinders is changed in synchronization with the change in the number of idle compressors. Will do.

〔別実施形態〕
（１）上記実施の形態では、発電機３０を設けたが、当然、この発電機３０を設けなくても構わない。尚、発電機３０を設けない場合には、エンジン１に付加されるエンジン負荷は、圧縮式ヒートポンプ回路１０の熱負荷に相当するものとなる。 [Another embodiment]
(1) Although the generator 30 is provided in the above-described embodiment, naturally, the generator 30 may not be provided. When the generator 30 is not provided, the engine load applied to the engine 1 corresponds to the heat load of the compression heat pump circuit 10.

（２）上記実施の形態では、圧縮機１１を複数具体的には２つ設けたが、別に、圧縮機１１を１つ又は３以上設けても構わない。また、圧縮機１１を１つだけ設ける場合には、その圧縮機１１は常に作動されるので、圧縮機用クラッチ２１を省略しても構わない。 (2) In the above embodiment, two or more compressors 11 are specifically provided, but one or more compressors 11 may be provided separately. Further, when only one compressor 11 is provided, the compressor 11 is always operated, so the compressor clutch 21 may be omitted.

（３）上記実施の形態では、制御装置４０を、休止気筒制御に加えて、休止圧縮機制御を実行するように構成したが、別に、休止圧縮機制御を実行しないように構成しても構わない。
尚、休止圧縮機制御を実行しない場合には、休止気筒数増加状態において休止気筒の数を増加した場合に、圧縮機１１の回転数の低下に伴うエンジン出力の低下を防止するべく、エンジン１の軸出力を、変速機を介して圧縮機１１に伝達するように構成し、上記変速機によりエンジン１の回転数を常に高い状態に維持するように構成しても構わない。 (3) In the above embodiment, the controller 40 is configured to execute the idle compressor control in addition to the idle cylinder control, but may be configured not to execute the idle compressor control. Absent.
In the case where the idle compressor control is not executed, the engine 1 is prevented in order to prevent a decrease in engine output accompanying a decrease in the rotational speed of the compressor 11 when the number of deactivated cylinders is increased in the deactivated cylinder number increasing state. The shaft output may be transmitted to the compressor 11 via the transmission, and the rotational speed of the engine 1 may be constantly maintained at a high level by the transmission.

（４）上記実施の形態では、休止気筒制御において、休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成したが、各気筒の積算作動時間の均一化を図る必要がない場合などにおいて、上記休止気筒変更操作を省略しても構わない。 (4) In the above embodiment, in the idle cylinder control, the idle cylinder changing operation for sequentially changing the idle cylinder is executed. However, in the case where it is not necessary to equalize the integrated operation time of each cylinder. The pause cylinder changing operation may be omitted.

本発明に係るヒートポンプシステムは、エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムにおいて、小型化且つ省エネルギ化を達成しながら、圧縮式ヒートポンプ回路の熱負荷の変動に適切に対応して、エンジンを安定且つ高効率に運転可能なものとして有効に利用可能である。   A heat pump system according to the present invention is a heat pump system including an engine and a compression heat pump circuit having a compressor that uses a shaft output of the engine as a driving source. Appropriately responding to fluctuations in the heat load of the heat pump circuit, the engine can be effectively used as one capable of operating the engine stably and with high efficiency.

本発明に係るヒートポンプシステムの全気筒作動状態を示す構成図The block diagram which shows the all-cylinder operating state of the heat pump system which concerns on this invention 本発明に係るヒートポンプシステムの休止気筒数増加状態を示す構成図The block diagram which shows the idle cylinder number increase state of the heat pump system which concerns on this invention 本発明に係るヒートポンプシステムの休止気筒数増加状態を示す構成図The block diagram which shows the idle cylinder number increase state of the heat pump system which concerns on this invention 多気筒エンジンの休止気筒数を変更可能な構造を説明する構成図Configuration diagram for explaining the structure capable of changing the number of idle cylinders of a multi-cylinder engine 本発明に係るヒートポンプシステムの制御フロー図Control flow diagram of heat pump system according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

１：エンジン
１ａ，１ｂ：気筒
１０：圧縮式ヒートポンプ回路
１１，１１ａ，１１ｂ：圧縮機
４０：制御装置 1: Engine 1a, 1b: Cylinder 10: Compression heat pump circuit 11, 11a, 11b: Compressor 40: Control device

Claims (5)

エンジンと、前記エンジンの軸出力を駆動源とする圧縮機を有する圧縮式ヒートポンプ回路とを備えたヒートポンプシステムであって、
前記エンジンが、複数の気筒を有する多気筒エンジンであると共に、前記複数の気筒のうちの休止する休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記ヒートポンプ回路の熱負荷が低いほど前記休止気筒の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止気筒の数を制御する休止気筒制御を実行する制御手段を備えたヒートポンプシステム。 A heat pump system comprising an engine and a compression heat pump circuit having a compressor using a shaft output of the engine as a drive source,
The engine is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, and is configured to be able to change the number of idle cylinders to be deactivated among the plurality of cylinders,
A heat pump system comprising control means for executing idle cylinder control for controlling the number of idle cylinders based on the thermal load in such a form that the number of idle cylinders is increased as the heat load of the heat pump circuit is lower. 前記多気筒エンジンが、前記複数の気筒の全部が作動する全気筒作動状態と、前記複数の気筒の一部が作動すると共に残部が休止する休止気筒数増加状態とを択一的に切り換える形態で、前記休止気筒の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が高熱負荷域にあるときに、前記多気筒エンジンを前記全気筒作動状態とし、前記熱負荷が低熱負荷域にあるときに前記多気筒エンジンを前記休止気筒数増加状態とする形態で、前記休止気筒制御を実行する請求項１に記載のヒートポンプシステム。 The multi-cylinder engine selectively switches between an all-cylinder operating state in which all of the plurality of cylinders operate and a state in which the number of deactivated cylinders in which a part of the plurality of cylinders is activated and the rest is deactivated. The number of the idle cylinders can be changed,
The control means sets the multi-cylinder engine to the all-cylinder operation state when the heat load is in a high heat load region, and increases the number of idle cylinders when the heat load is in a low heat load region. The heat pump system according to claim 1, wherein the idle cylinder control is executed in a state to be in a state. 前記圧縮式ヒートポンプ回路に前記圧縮機を複数備え、
前記複数の圧縮機の少なくとも一部に設けられ前記多気筒エンジンの軸出力の伝達を断続可能な圧縮機用クラッチの状態を切り換えて、前記複数の圧縮機のうち、前記多気筒エンジンの軸出力の伝達が遮断されて休止する休止圧縮機の数を変更可能に構成され、
前記制御手段が、前記熱負荷が低いほど前記休止圧縮機の数を増加させる形態で、前記熱負荷に基づいて前記休止圧縮機の数を制御する休止圧縮機制御を実行すると共に、前記休止気筒制御において、前記休止圧縮機の数を増加させるほど前記休止気筒の数を増加させるように構成されている請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。 A plurality of the compressors are provided in the compression heat pump circuit,
By switching the state of a compressor clutch provided in at least a part of the plurality of compressors and capable of intermittently transmitting and receiving the shaft output of the multi-cylinder engine, the shaft output of the multi-cylinder engine among the plurality of compressors Is configured to be able to change the number of pause compressors that are paused when transmission of
The control means executes pause compressor control for controlling the number of pause compressors based on the thermal load in a form in which the number of pause compressors is increased as the thermal load is lower, and the pause cylinder 3. The heat pump system according to claim 1, wherein, in the control, the number of the idle cylinders is increased as the number of the idle compressors is increased. 4. 前記制御手段が、前記休止気筒制御において、前記休止気筒を逐次変更する休止気筒変更操作を実行するように構成されている請求項１又は２に記載のヒートポンプシステム。   The heat pump system according to claim 1 or 2, wherein the control means is configured to execute a deactivated cylinder changing operation for sequentially changing the deactivated cylinder in the deactivated cylinder control. 前記多気筒エンジンの軸出力を駆動源とする発電機を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載のヒートポンプシステム。   The heat pump system as described in any one of Claims 1-4 provided with the generator which uses the shaft output of the said multi-cylinder engine as a drive source.

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