JP2658442B2 - 暖冷房機 - Google Patents

暖冷房機

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JP2658442B2 JP1296508A JP29650889A JP2658442B2 JP 2658442 B2 JP2658442 B2 JP 2658442B2 JP 1296508 A JP1296508 A JP 1296508A JP 29650889 A JP29650889 A JP 29650889A JP 2658442 B2 JP2658442 B2 JP 2658442B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷房時は圧縮機を利用し、暖房時は圧縮機以
外の冷媒搬送手段と冷媒加熱器を利用する暖冷房機の制
御装置に関するものである。
従来の技術 従来この種の暖冷房機は、例えば特開昭57−101263号
公報に示されているように、第3図のような構成になっ
ている。
すなわち、圧縮機加熱ヒータ2を具備した圧縮機1、
四方弁3、室外熱交換器4、室外熱交換器用ファン5、
第1電磁弁6、キャピラリチューブ7、室内熱交換器
8、室内熱交換器用ファン9、第2電磁弁10、逆止弁1
1、アキュムレータ12、第3電磁弁13、冷媒ポンプ14、
冷媒加熱器15、バーナ16の構成において、冷房は四方弁
3を圧縮機1の吐出ガスが室外熱交換器4に流れるよう
に切替え、第3電磁弁13をとじ室外熱交換器4を凝縮器
とし、室内熱交換器8を蒸発器として圧縮機1の運転に
よる冷房サイクルを構成している。また暖房運転は冷媒
加熱器15をバーナ16で加熱することにより蒸発器とし、
室内熱交換器8を凝縮器として、冷媒ポンプ14を冷媒搬
送手段として暖房サイクルを構成し、圧縮機1への冷媒
滞留を防ぐと共にポンプダウン運転を短縮するために圧
縮機加熱ヒータ2で圧縮機1を加熱し一定の温度を保持
している。
以上の構成で、暖房運転開始時には第1電磁弁6を閉
成し、四方弁3を圧縮機1の吐出冷媒ガスが室内熱交換
器8へ流れるように切換え、さらに、室内熱交換器用フ
ァン9が停止した状態で圧縮機1によるポンプダウン運
転を行なった後冷媒ポンプ14、冷媒加熱器15および室内
熱交換器用ファン9の運転開始と共に、圧縮機1を停止
させる構成となっている。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような構成では、暖房運転開始時には
冷媒加熱器15、冷媒ポンプ14の場所に冷媒液が十分に存
在していることを前提にしているが、例えば、加熱器15
部分に異常過熱が生じて異常高温となった場合は冷媒は
蒸発されて液状では存在していない。特に、室内熱交換
器8が冷媒加熱器15、冷媒ポンプ14よりも低い位置に設
置されている時は、サイクル中の液冷媒のほとんどが室
内熱交換器8側へ存在し、室外熱交換器4の冷媒を圧縮
機1でポンプダウンしても、室内熱交換器8の方へ移動
するだけで、冷媒加熱器15に液が存在しない状態とな
る。この様な状態で冷媒加熱器15を加熱してもすぐに過
熱状態となり、暖房運転ができないといった課題を有し
ていた。
本発明はかかる従来の問題を解決するもので暖房運転
開始時に冷媒加熱器へ確実に液冷媒を確保することで安
定した暖房運転を可能とすることを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の暖冷房機の制御
装置は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り装置、室
内熱交換器、前記四方弁、前記圧縮機を順次接続し、前
記圧縮機、室外熱交換器と並列に冷媒搬送手段を接続
し、この冷媒搬送手段に冷媒加熱器を接続して、暖房運
転時は冷媒加熱器、冷媒搬送手段、四方弁、室内熱交換
器の順に、冷房運転時は圧縮機、四方弁、室外熱交換
器、絞り装置、室内熱交換器の順に冷媒が流れる冷媒回
路を構成し、かつ前記圧縮機を駆動することにより前記
室外熱交換器の冷媒を室内熱交換器に回収する前記圧縮
機と四方弁とからなる冷媒回収手段を構成すると共に、
前記冷媒加熱器と冷媒回収手段運転時に圧縮機の吸入側
となる冷媒回路との間に冷媒パージ手段を設け、更に前
記冷媒加熱器の温度を検知する検知手段と、前記冷媒加
熱器の運転停止後前記冷媒回収手段と前記冷媒パージ手
段を駆動し、第1の設定時間後冷媒パージ手段の駆動を
停止し、冷媒パージ手段の駆動停止後第2の設定時間後
に前記冷媒加熱器の温度が液冷媒となるあらかじめ設定
した温度以上であれば前記冷媒パージ手段駆動を繰返
し、前記液冷媒となる温度以下であれば第2の設定時間
経過後第3の設定時間が経過するまで冷媒回収手段を駆
動する制御装置を設けた。
作用 本発明は上記した構成によって、加熱手段運転停止後
に冷媒回収運転と冷媒パージ運転を行なうことで、冷媒
加熱器へ液冷媒を確実に導入することができ、安定した
暖房運転が可能となる。
実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづい
て説明する。
第1図は、本発明のシステムブロック図を示す。第1
図において、1は圧縮機、2は圧縮機1の下部に設けら
れた圧縮機加熱用ヒータ、3は圧縮機1の吐出管中に設
けられた第1逆止弁、4は四方弁、5は室外熱交換器、
6は室外熱交換器用送風機、7は室内熱交換器、8は室
内熱交換器用送風機、9はアキュムレータ、10は冷媒加
熱器、11は冷媒加熱器10を加熱するための燃焼バーナ等
の加熱手段、12は気液セパレータ、13は受液器、14は第
1の電磁弁で気液セパレータ12の上部と受液器13の上部
を結ぶ配管15中に位置せしめる。16は第2の逆止弁で受
液器13の下部と気液セパレータ12の下部とを結ぶ配管17
中に位置せしめる。18は第3の逆止弁で室内熱交換器7
と受液器13の上部を結ぶ配管19中に位置せしめる。20は
第4の逆止弁で気液セパレータ12の上部と、第1の逆止
弁3と四方弁4とを結ぶ配管21とを結ぶ配管22中に位置
せしめる。23は第1のキャピラリチューブ、24は第2の
電磁弁で、この第1のキャピラリチューブ23と第2の電
磁弁24は室外熱交換器5と冷媒加熱器10とを結ぶ配管24
中に直列に位置せしめる。26は第3の電磁弁で、27は第
2のキャピラリチューブで、この第3の電磁弁26と第2
のキャピラリチューブ27は気液セパレータ12の下部と冷
媒加熱器の下部を結ぶ配管28と配管19を結ぶ配管29中に
直列に位置せしめる。冷媒加熱器10の上部と気液セパレ
ータ12の上部とは配管30で結ばれる。第1電磁弁14と第
2電磁弁24は配管31で結ばれる。
上記冷媒回路構成において、冷房運転は四方弁4を圧
縮機1の吐出ガスが室外熱交換器5へ流れるごとく切替
え、第2電磁弁24と第3電磁弁26を開とすることで第1
キャピラリチューブ23と第2キャピラリーチューブ27を
絞り装置とし、室内熱交換器7を蒸発器として作用させ
る冷媒回路を構成する。暖房運転は四方弁4を冷房運転
時とは逆の方向に切換え、燃焼バーナ等の加熱手段11で
冷媒加熱器10を加熱することで冷媒加熱器10の中の冷媒
が加熱され、気液セパレータ12で高温となった気相状態
の冷媒が配管22、逆止弁20、四方弁4を経て室内熱交換
器7へ押し出され、室内熱交換器7で放熱して室内の暖
房を行ない液化した冷媒液は配管19、逆止弁18を経て受
液器13中に移動する。受液器13に溜った冷媒液は第1の
電磁弁14を開にすることで、気液セパレータ12の圧力を
導くことで受液器13と気液セパレータ12の落差で第2の
逆止弁16を経て気液セパレータ12へ戻される。以上のご
とく、受液器13と第1の電磁弁14の開閉動作と第3の逆
止弁18の逆止作用とで熱搬送媒体である冷媒を圧縮機1
の運転なしで行なうことができる。即ち、受液器13と第
1の電磁弁14と第3の逆止弁18が冷媒搬送手段32とな
る。
上記暖房運転を行なう前に、暖房回路としていない室
外熱交換器5、アキュムレータ9、圧縮機1中の冷媒を
暖房回路側へ回収する回収運転を行なう。四方弁4を暖
房運転時と同じ方向にし、室外熱交換器5がアキュムレ
ータ9と連結する状態で、圧縮機1を運転して室外熱交
換器5とアキュムレータ9と圧縮機1の冷媒を室内熱交
換器7へ回収する。この時室内熱交換器用送風機8は運
転して室内熱交換器7の冷媒を十分液化し配管19から受
液器13へと液冷媒を戻しやすくする。即ち圧縮機1、第
1の逆止弁3、四方弁4で冷媒回収手段33となる。前記
冷媒回収手段33を運転している時には、室外熱交換器5
は圧力は低くなり、暖房回路側である、室内熱交換器
7、受液器13、セパレータ12、冷媒加熱器10はほぼ同じ
高い圧力となっており、第2の電磁弁24を開にすると冷
媒加熱器10の冷媒が室外熱交換器5へパージされ冷媒加
熱器10内の圧力は室内熱交換器7の圧力より低下するこ
とで、室内熱交換器7内の液冷媒を第3の逆止弁18、受
液器13、第2の逆止弁16を経て冷媒加熱器10へ導く作用
を行なう。即ち、第2の電磁弁24が冷媒パージ手段であ
る。34は冷媒加熱器10の温度を検知する温度検知手段、
35は前記冷媒回収手段33、冷媒パージ手段24(第2の電
磁弁)の駆動を制御する制御装置、36は冷媒回収手段を
駆動する回収制御部、37は冷媒パージ手段24を駆動する
冷媒パージ制御部、38は第1のタイマ、39は第2のタイ
マ、40は第3のタイマ、41は冷媒加熱器10の温度検知手
段34の検知温度を所定の設定温度と比較する比較部で、
加熱手段11の運転停止の信号を受け冷媒回収手段33、冷
媒パージ弁24が運転開始するごとく、回収制御部36と冷
媒パージ制御部37が作動すると同時に、第1のタイマ38
が所定時間のカウントを開始する。第1のタイマ38が所
定時間カウント終了すると、冷媒パージ制御部37の動作
により冷媒パージ弁(第2の電磁弁)24を閉止し、同時
に第2のタイマ39のカウントを開始する。第2のタイマ
39が所定時間カウント終了すると比較部41で冷媒加熱器
10の温度が所定温度以上の場合は冷媒パージ制御部37の
駆動、第1のタイマ38の駆動を繰り返す。上記冷媒加熱
器10の温度が所定温度以下の場合は第3のタイマ40のカ
クントを開始し、第3のタイマ40が所定時間カウント終
了すると回収制御部36により冷媒回収運転停止を行な
う。上記所定温度は冷媒加熱器10内の冷媒が確実に液冷
である温度に設定するものである。上記のごとく冷媒加
熱器10内に液冷媒が確保される所定温度に達するまで、
所定時間ずつの冷媒パージを繰り返すことで、次の暖房
立上げ時に冷媒液が確実に存在するため、冷媒加熱器10
での温度の異常な上昇を起すことなく安定した暖房運転
が得られるものであり、また、1回の冷媒パージ時間を
比較的短く設定することで、必要以上の冷媒パージの防
止ができ、また、冷媒回収運転も必要以上に長くなるこ
とが防止できるため圧縮機1の消費電力低減にもなる。
以上の処理の流れをマイクロコンピュータで実現した
場合のフローチャートを第2図に示す。第2図において
機能を有する部品の番号を横に記す。
発明の効果 以上のように本発明の暖冷房機によれば次の効果が得
られる。
(1)加熱手段運転の停止後、冷媒回収運転を行なって
いる時に冷媒パージを所定時間運転し、冷媒パージが所
定時間経過後に冷媒加熱器の温度を検知比較すること
で、冷媒加熱器内に冷媒液が確保されているかいないか
の判定が確実に行なえる。
(2)冷媒加熱器の温度検知により、液冷媒が確保され
ていない場合は、繰返し、冷媒パージ、温度比較判定を
行ない確実に冷媒液を冷媒加熱器内へ確保するために、
次の暖房立上げ時に冷媒加熱器の異常な温度上昇を防止
することが可能となり、安定した暖房運転が得られる。
(3)例えば1回の冷媒パージ時間を比較的短かく設定
することで、必要以上の冷媒パージが防止でき、また、
冷媒回収運転も必要以上に長くなることが防止できるた
め圧縮機の消費電力低減の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における暖冷房機の制御装置
のシステムブロック図、第2図は同マイクロコンピュー
タの処理の流れを示すフローチャート、第3図は従来例
を説明するシステム図である。 1……圧縮機、5……室外熱交換器、7……室内熱交換
器、10……冷媒加熱器、11……加熱手段、23……第1キ
ャピラリチューブ、24……冷媒パージ手段、27……第2
キャピラリチューブ、32……冷媒搬送手段、33……冷媒
回収手段、34……温度検知手段、35……制御装置、36…
…回収制御部、37……冷媒パージ制御部、38……第1の
タイマ、39……第2のタイマ、40……第3のタイマ、41
……比較部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粉川 勝蔵 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 雀堂 純一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山本 克彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−267862(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り装
    置、室内熱交換器、前記四方弁、前記圧縮機を順次接続
    し、前記圧縮機、室外熱交換器と並列に冷媒搬送手段を
    接続し、この冷媒搬送手段に冷媒加熱器を接続して、暖
    房運転時は冷媒加熱器、冷媒搬送手段、四方弁、室内熱
    交換器の順に、冷房運転時は圧縮機、四方弁、室外熱交
    換器、絞り装置、室内熱交換器の順に冷媒が流れる冷媒
    回路を構成し、かつ前記圧縮機を駆動することにより前
    記室外熱交換器の冷媒を室内熱交換器に回収する前記圧
    縮機と四方弁とからなる冷媒回収手段を構成すると共
    に、前記冷媒加熱器と冷媒回収手段運転時に圧縮機の吸
    入側となる冷媒回路との間に冷媒パージ手段を設け、更
    に前記冷媒加熱器の温度を検知する検知手段と、前記冷
    媒加熱器の運転停止後前記冷媒回収手段と前記冷媒パー
    ジ手段を駆動し、第1の設定時間後冷媒パージ手段の駆
    動を停止し、冷媒パージ手段の駆動停止後第2の設定時
    間後に前記冷媒加熱器の温度が液冷媒となるあらかじめ
    設定した温度以上であれば前記冷媒パージ手段駆動を繰
    返し、前記液冷媒となる温度以下であれば第2の設定時
    間経過後第3の設定時間が経過するまで冷媒回収手段を
    駆動する制御装置を設けた暖冷房機。
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