JP2633625B2 - 冷媒加熱式冷暖房機 - Google Patents

冷媒加熱式冷暖房機

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JP2633625B2
JP2633625B2 JP13596188A JP13596188A JP2633625B2 JP 2633625 B2 JP2633625 B2 JP 2633625B2 JP 13596188 A JP13596188 A JP 13596188A JP 13596188 A JP13596188 A JP 13596188A JP 2633625 B2 JP2633625 B2 JP 2633625B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、室内暖房時、温度センサを接続した制御器
により、冷凍サイクルに組込まれる冷媒加熱器の加熱を
制御するようにした冷媒加熱式冷暖房機に関する。
(従来の技術) 既に提案されているこの主の冷媒加熱式冷暖房機は、
第4図乃至第7図に示されるように構成されている。
即ち、第4図乃至第7図において、この種の冷媒加熱
式暖房機は、暖房運転時、圧縮機1を駆動することによ
り、この圧縮機1が冷媒を圧縮して冷凍サイクル2のル
ープを構成する吐出管3から四方弁4を通って室内熱交
換器5へ移送し、ここで熱交換して室内を暖房し、他
方、仕事を終えた冷媒は、流量調節弁6、二方弁7及び
冷媒加熱器8へ移送し、この冷房加熱器8で液冷媒を加
熱してガス化し、これを供給管9を通して上記圧縮機1
へ還流するようになっている。
一方、上記冷媒加熱器8の下流側(冷媒の出口側)に
は、出口側温度センサ10が付設されており、この出口側
温度センサ10は、制御器11に接続されており、この制御
器11は上記冷媒加熱器8を加熱する燃焼バーナ(燃焼
器)12につながれた、例えば、ガス比例弁のような燃料
制御弁13に接続されている。
従って、上述した冷媒加熱式冷暖房機は、暖房運転
時、上記出口側温度センサ10が上記冷媒加熱器8の冷媒
温度を検出すると、この検出温度t1の検出信号を上記制
御器11へ送信し、この制御器11の燃料制御弁制御手段
(図示せず)により、上検出温度t1と、予め設定された
設定温度T1,T2,T3の温度との比較に基づいて、上記燃料
制御弁13のガス供給量を制御して燃焼バーナ12の燃焼量
を変化させている。
即ち、第6図および第7図に示されるように、制御器
11の燃料制御弁制御手段は、上記出口側温度センサ10の
検出温度t1が設定温度T1より高い時、上記燃焼バーナ12
の燃焼をは停止させる。また、上記出口側温度センサ10
の検出温度t1が設定温度T2(<T1)より高い時、上記燃
焼制御弁13のガス供給量を減少させ、上記燃焼バーナ12
の燃焼量を減少(リレース)させる。さらに、上記出口
側温度センサ10の検出温度t1が設定温度T3(<T2)より
低い時、上記燃料制御弁13のガス供給量を増加させ、上
記燃料バーナ12の燃焼量を増加(復帰)させるようにな
っている。
このように、上述した冷媒加熱式冷暖房機は、暖房運
転時、上記出口側温度センサ10に接続された制御器11の
燃料制御弁制御手段が燃焼バーナ12の燃焼量を変化さ
せ、冷媒加熱器8の加熱温度を変化させている。
なお、上述した冷媒加熱式冷暖房機は、冷房運転時、
四方弁4を切り換えて第4図の点線の矢印方向に冷媒を
供給することにより、室内を冷房している。即ち、上記
圧縮機1からの冷媒は、四方弁4、室外熱交換機14、絞
り装置(キャピラリーチューブ)15、逆止弁16、流量調
節弁6、室内熱交換器5、四方弁4及び逆止弁18を通し
て圧縮機1へ還流するようになっている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した冷媒加熱式冷暖房機では、暖
房運転時の冷媒加熱器8の冷媒管内の冷媒は、定常時
は、第5図(A)に示されるようにほとんど液状冷媒で
あるのに対して、循環量不足時は、第5図(B)に示さ
れるようにガス化冷媒の量が多くいなっている。このよ
うな冷媒の循環量不足時には、上記冷媒加熱器8が過熱
して異常に温度上昇するため、設定温度T1を低くして冷
媒に含まれる潤滑油の劣化を防止する必要がある。しか
しながら、設定温度T1を低くしすぎると、第5図(A)
に示されるような定常時にも、上記出口側温度センサ10
の検出温度t1が、設定温度T2(<T1)より大きくなって
レリースの状態となるおそれがある。この場合、検出温
度t1が、設定温度T2(<T1)と設定温度T3(<T2)との
間を反復的に変化して、制御器11の燃料制御弁制御手段
が燃焼バーナ12の燃焼量を変化させる動作が繰り返さ
れ、冷凍サイクル全体の変動が激しくなるばかりでな
く、次第に、冷媒に含まれる潤滑油が過熱されて劣化
し、潤滑性能を低下する等の問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、暖房運転時、冷媒加熱器の加熱温度を適切に制御し
て、冷凍サイクル全体の変動を抑制すると共に、冷媒に
含まれる潤滑油の劣化を防止することのできる冷媒加熱
式冷暖房機を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、圧縮機に四方弁を介して、室外熱交換器、
減圧装置、および室内熱交換器を順次配管接続してなる
冷凍サイクルと、暖房運転時の前記室内熱交換器の下流
側と前記圧縮機の吸込側との間に配管接続され燃焼器に
より加熱される冷媒加熱器とを備えた冷媒加熱式冷暖房
機において、前記冷媒加熱器の入口側の温度を検出する
入口側温度センサと、前記冷媒加熱器の出口側を温度を
検出する出口側温度センサと、前記燃焼器の燃焼量を変
化させる燃料制御弁と、前記入口側温度センサおよび出
口側温度センサに接続され、前記燃料制御弁を制御する
制御器とを更に備え、この制御器は、前記出口側温度セ
ンサの検出温度が設定温度T1より高い場合に前記燃焼器
の燃焼を停止させ、設定温度T2(<T1)より高い場合に
前記燃焼器の燃焼量を減少させ、設定温度T3(<T2)よ
り低い場合に前記燃焼器の燃焼量を増加させるように前
記燃料制御弁を制御する燃料制御弁制御手段と、前記出
口側温度センサの検出温度と入口側温度センサの検出温
度との温度差tを算出し、この温度差tが設定温度差T4
以上の場合に前記各設定温度T1,T2,T3を各々所定の低め
設定温度に設定し、前記温度差tが設定温度差T4より小
さい場合に前記各設定温度T1,T2,T3を各々前記低め設定
温度より高い高め設定温度に設定する設定温度変更手段
とを有することを特徴とする冷媒加熱式冷暖房機であ
る。
(作 用) 本発明によれば、制御器は、出口側温度センサの検出
温度と入口側温度センサの検出温度との温度差tを算出
し、この温度差tが設定温度差T4以上の場合に各設定温
度T1,T2,T3を各々所定の低め設定温度に設定し、温度差
tが設定温度T4より小さい場合に各設定温度T1,T2,T3
各々低め設定温度より高い高め設定温度に設定する設定
温度変更手段を有するので、温度差tが設定温度差T4
り小さくなる定常時には、各設定温度T1,T2,T3が所定の
高め設定温度に設定されるため、出口側温度センサの検
出温度が設定温度T2(<T1)より高くなって制御器の燃
料制御弁制御手段が燃焼器の燃焼量を減少させる機会が
少なくなる。一方、温度差tが設定温度差T4より大きく
なる冷媒の循環量不足時には、各設定温度T1,T2,T3が所
定の低め設定温度に設定されるので、出口側温度センサ
の検出温度の上昇に対して制御器の燃料制御弁制御手段
が燃焼器の燃焼量を減少させ、燃焼を停止させる機会が
多くなる。
(実施例) 以下、本発明を図示の一実施例について説明する。
なお、本実施例は、上述した従来例と同一構成部材に
は同じ符号を付して説明する。
第1図において、符号1は、冷媒加熱式冷暖房機にお
ける圧縮機であって、暖房運転時、この圧縮機1を駆動
することにより、この圧縮機1が冷媒を圧縮して冷凍サ
イクル2のループを構成する吐出管3から四方弁4を通
って室内熱交換器5へ移送し、ここで、熱交換して室内
を暖房し、他方、仕事を終えた冷媒は、流量調節弁6、
二方弁7及び冷媒加熱器8へ移送し、この冷媒加熱器8
が液冷媒を加熱してガス化し、これを供給管9を通して
上記圧縮機1へ還流するようになっている。
一方、上記冷媒加熱器8の下流側(冷媒の出口側)に
は、出口側温度センサ10が付設されており、上記冷媒加
熱器8の上流側(冷媒の入口側)には、入口側温度セン
サ17が付設されている。又、この両温度センサ10、17
は、制御器11に接続されており、この制御器11は上記冷
媒加熱器8を加熱する燃焼バーナ12につながれた、例え
ば、ガス比例弁のような燃料制御弁13に接続されてい
る。
従って、今、暖房運転時、上記両温度センサ10、17が
各々上記冷媒加熱器8の出口側の冷媒温度TEOと入口側
の冷媒温度TEIとを検出すると、この両検出温度TEO,TEI
の検出信号を上記制御器11へ送信される。そして、上記
制御器11の設定温度変更手段(図示せず)で、出口側の
検出温度TEOと入口側の検出温度TEIとの温度差t=TEO
−TEIを算出し、この温度差tを予め設定した設定温度
差T4と比較し、設定温度T1,T2,T3を設定を変化させる。
即ち、低温起動時、冷媒ガス欠や冷凍サイクル詰まり
の状態に起因して、冷媒ガスの循環量不足の時、第5図
(B)に示されるように、上記冷媒加熱器8は、多量の
ガス化した冷媒になるため、この冷媒加熱器8の冷媒管
のガス化部分は、上記燃焼バーナ12により、異常に過熱
されて温度差tが設定温度差T4以上となり、第2図に示
されるように、設定温度変更手段により各設定温度T1,T
2,T3を所定の低め設定温度(例えば、T1=70℃,T2=50
℃,T3=45℃)に設定され、異常過熱が防止される。
一方、冷凍サイクルが定常状態に近付いてくると、温
度差tが設定温度差T4より小さくなり、第2図に示され
るように、各設定温度T1,T2,T3が所定の高め設定温度
(例えば、T1=90℃,T2=70℃,T3=65℃)に設定され
る。定常状態においては、第5図(A)に示されるよう
に、冷媒加熱器8の冷媒管内が液状冷媒で満たされるか
ら、各設定温度T1,T2,T3が所定の高め設定温度に設定さ
れても、冷媒加熱器8の冷媒管の局部的な異常過熱は防
止される。
このように、定常時は、各設定温度T1,T2,T3が所定の
高め設定温度に設定されるので、上記燃焼バーナ12の燃
焼量を低減する動作としてのレリースする機会が少なく
なり、冷凍サイクルの不必要な変動を抑制できる。一
方、循環量不足時は、各設定温度T1,T2,T3が所定の低め
設定温度に設定されるので、冷媒加熱器8の異常過熱を
防止して冷媒に含まれる潤滑油の寿命を長くすることが
できる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、制御器は、出口側
温度センサの検出温度と入口側温度センサの検出温度と
の温度差tを算出し、この温度差tが設定温度差T4以上
の場合に各設定温度T1,T2,T3を各々所定の低め設定温度
に設定し、温度差tが設定温度差T4より小さい場合に各
設定温度T1,T2,T3を各々低め設定温度より高い高め設定
温度に設定する設定温度変更手段を有するので、温度差
tが設定温度差T4より小さくなる定常時には、各設定温
度T1,T2,T3が所定の高め設定温度に設定されるため、出
口側温度センサの検出温度が設定温度T2(<T1)より高
くなって制御器の燃料制御弁制御手段が燃焼器の燃焼量
を減少させる機会が少なくなる。このため、冷凍サイク
ルの不必要な変動を抑制することができる。一方、温度
差tが設定温度差T4より大きくなる冷媒の循環量不足時
には、各設定温度T1,T2,T3が所定の低め設定温度に設定
されるので、出口側温度センサの検出温度の上昇に対し
て制御器の燃料制御弁制御手段が燃焼器の燃焼量を減少
させ、燃焼を停止させる機会が多くなる。このため、加
熱器の異常過熱を防止し、冷媒に含まれる潤滑油の寿命
を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の冷媒加熱式冷暖房機の線図、第2図
は、本発明の動作を説明するためのフローチャート、第
3図は、本発明の冷媒加熱式冷暖房機のブロック線図、
第4図は、既に提案されている冷媒加熱式冷暖房機の線
図、第5図(A)、(B)は、既に提案されている冷媒
加熱式冷暖房機の作用を説明するための各図、第6図
は、温度センサの検出温度と各設定温度との関係を示す
グラフ、第7図は、温度センサの検出温度と設定温度と
の関係を示す図表である。 1……圧縮機、2……冷凍サイクル、4……四方弁、5
……室内熱交換器、8……冷媒加熱器、10……出口側温
度センサ、11……制御器、12……燃焼バーナ(燃焼
器)、13……燃料制御弁、14……室外熱交換器、17……
入口側温度センサ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機に四方弁を介して、室外熱交換器、
    減圧装置、および室内熱交換器を順次配管接続してなる
    冷凍サイクルと、暖房運転時の前記室内熱交換器の下流
    側と前記圧縮機の吸込側との間に配管接続され燃焼器に
    より加熱される冷媒加熱器とを備えた冷媒加熱式冷暖房
    機において、 前記冷媒加熱器の入口側の温度を検出する入口側温度セ
    ンサと、 前記冷媒加熱器の出口側の温度を検出する出口側温度セ
    ンサと、 前記燃焼器の燃焼量を変化させる燃料制御弁と、 前記入口側温度センサおよび出口側温度センサに接続さ
    れ、前記燃料制御弁を制御する制御器と、を更に備え、 この制御器は、前記出口側温度センサの検出温度が設定
    温度T1より高い場合に前記燃焼器の燃焼を停止させ、設
    定温度T2(<T1)より高い場合に前記燃焼器の燃焼量を
    減少させ、設定温度T3(<T2)より低い場合に前記燃焼
    器の燃焼量を増加させるように前記燃料制御弁を制御す
    る燃料制御弁制御手段と、前記出口側温度センサの検出
    温度と入口側温度センサの検出温度との温度差tを算出
    し、この温度差tが設定温度差T4以上の場合に前記各設
    定温度T1,T2,T3を各々所定の低め設定温度に設定し、前
    記温度差tが設定温度差T4より小さい場合に前記各設定
    温度T1,T2,T3を各々前記低め設定温度より高い高め設定
    温度に設定する設定温度変更手段とを有することを特徴
    とする冷媒加熱式冷暖房機。
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