JP2884747B2

JP2884747B2 - 暖房装置

Info

Publication number: JP2884747B2
Application number: JP23352590A
Authority: JP
Inventors: 俊元梶谷; 敬澤田; 良一古閑; 範幸米野; 竹司渡辺; 照夫山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH04113127A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は作動媒体の蒸気と液の相変化を利用して暖房
を行なう暖房装置に関する。

従来の技術近年、暖房装置として作動媒体の蒸気と液の相変化を
利用して暖房を行うものが主流となってきている。

従来、この種の暖房装置は第３図に示すような構成が
一般的であった。以下、その構成について説明する。

図に示すように、放熱器（１），気液分離器（２）お
よび放熱器（３）は下方から上方に向かって順に設け、
加熱器（１）上部出口より気液分離器（２）内上部へ立
ち上げる吐出管（４）と、気液分離器（２）底部から加
熱器（１）底部と放熱器（３）を結合する復管（５）へ
バイパスするバイパス管（６）を設け、気液分離器
（２）最上部と放熱器（３）を連絡する往管（７）を設
けている。また、（８）はバーナである。

上記構成において動作を説明すると、図中矢印に示す
ように、加熱器（１）でバーナ（８）により加熱された
熱媒は圧力が上昇し、蒸気、液の二相状態で、吐出管
（４）から気液分離器（２）内へ流入する。気液分離器
（２）で蒸気と液に分離され、蒸気は往管（７）へ入
り、液は気液分離器（２）へ溜る。蒸気熱媒は往管
（７）から放熱器（３）上部へ流入し、放熱凝縮液化し
て、放熱器（３）下部から復管（５）へ入る。液熱媒は
加熱器（１）と放熱器（３）の高低差により加熱器
（１）へ流入する。また、気液分離器（２）へ溜った液
熱媒はバイパス管（６）から復管（５）へ流入し、放熱
器（３）側の液熱媒と合流し加熱器（１）へ入る。この
サイクルにより暖房を行なうようにしていた。

発明が解決しようとする課題このような従来の暖房装置では、サイクルの圧力が低
い場合に、バーナ（８）での加熱量を増加させると、加
熱器（１）内の熱媒が急激に蒸発し、加熱器（１）での
圧力損失が増加し、加熱器（１）内上部にガス熱媒とし
て溜る。このため加熱器（１）上部の熱媒温度が異常に
上昇し、過熱状態となって熱媒の分解および加熱器
（１）の劣化などの問題が発生する。

また、装置起動時においては高流速低温低圧の二相熱
媒が気液分離器（２）へ入るため、気液分離器（２）内
の熱媒が往管（７）から放熱器（３）へ持ち出されるた
め、加熱器（１）への熱媒補給が十分できなくなり、加
熱器（１）上部の熱媒温度が異常に上昇して過熱状態と
なる。

また、装置停止時においてはバーナ（８）はオフされ
るが、加熱器（１）の残熱によって加熱器（１）内の熱
媒が蒸発し、往管（７），放熱器（３）内へ入り、液熱
媒として溜り、再起動時にこの液熱媒により循環がスト
ップし、加熱器（１）での熱媒の異常過熱が発生すると
いう問題を有していた。

本発明はかかる課題を解決するもので、装置起動時、
停止時、およびバーナでの加熱量増大時などのサイクル
の過渡状態において加熱器に必らず熱媒を保証し、加熱
器での異常過熱を防止し、機器の信頼性、および安定し
た暖房を確保することを目的としている。

課題を解決するための手段本発明の上記目的を達成するために、気液分離器から
放熱器に至る管路に設けた電磁弁と、加熱器出口から気
液分離器に至る吐出管路に設けた第１温度検知手段と、
加熱器表面に設けた第２温度検知手段と、放熱器の空気
入口側に設け室温を検知する第３温度検知手段と、前記
各温度検知手段の出力を入力する制御手段とを備え、前
記制御手段は、装置起動時に第１温度検出手段により検
知した加熱器出口の温度が所定の設定値以上であるとき
電磁弁を開とし、バーナでの加熱量増大時などに前記第
１および第２の温度検知手段により検知した加熱器出口
の温度と、加熱器表面温度の差が所定の設定値に達した
とき電磁弁を開とし、前記加熱器表面の温度が所定の上
限値を越えたときバーナをオフするとともに、装置停止
時、第３温度検知手段により検知した放熱器入口の空気
温度が所定の設定値に達したとき電磁弁を閉とし、バー
ナをオフするように制御したことを課題解決手段として
いる。

作用本発明は上記した課題解決手段により、起動時第１温
度検知手段により加熱出口温度が設定値に達するまで電
磁弁を閉とし、気液分離器からの熱媒を持ち出しを抑
え、加熱器への熱媒補給を確保して加熱器の過熱を防止
できる。また、サイクルの圧力が低いときにバーナでの
加熱量が増加した場合、第１温度検知手段と第２温度検
知手段との差が大きくなり、この差が設定値に達すれ
ば、電磁弁を閉とし、サイクルの圧力を上げ加熱器の圧
力損失を小さくし、加熱器での熱媒の循環を確保し、加
熱器の過熱を防止できる。電磁弁閉によっても加熱器の
表面温度が上昇する場合（すなわち熱媒不足の場合）は
第２温度検知手段の上限値によりバーナをオフする。

また、装置停止時においては、第３温度検知手段が設
定値に達し、バーナをオフし、かつ電磁弁を閉として加
熱器の残熱による気液分離器から往管、放熱器への熱媒
流出を防止し、再起動時において加熱器への熱媒を確保
することができる。

この結果、起動時、停止時およびバーナでの加熱量増
大時などのサイクルの過渡状態において、加熱器に必ら
ず熱媒を保証でき、加熱器の異常過熱がなくなり、熱媒
の分解、加熱器の劣化などがなく、機器の信頼性および
安定した暖房を得ることができる。

実施例以下、本発明の一実施例を第一図に基づいて説明す
る。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して
説明を省略する。

図に示すように、電磁弁（ａ）は気液分離器（２）と
放熱器（３）と連絡する往管（７）中に設けている。第
１温度検知手段（10）は気液分離器（２）と加熱器
（１）出口間を連絡する吐出管（４）に設け、第２温度
検知手段（11）は加熱器（１）の上部表面に設け、第３
温度検知手段（12）は放熱器（３）の空気入口側に設け
ている。バーナ制御器（13）はバーナ（８）を制御する
ものである制御手段（14）は第１温度検知手段（10）、
第２温度検知手段（11）、第３温度検知手段（12）の検
知温度によって電磁弁（９）とバーナ制御器（13）を制
御するものである。

上記構成において、第２図の制御フローに基づいて動
作を説明する。

第３温度検知手段（12）で検知する室内空気温度をTH
Aとし、室内空気温度の制御設定値をT₁、第１温度検知
手段（10）で検知する加熱器（１）出口の熱媒温度をTH
Bとし、加熱器（１）出口温度の制御設定値をT₂とし、
第２温度検知手段（11）で検知する加熱器（１）表面温
度をTHCとし、THC−THB差温度の制御設定値をT₃、加熱
器（１）表面温度の制御上限設定値をT₄とする。

起動時は、制御手段（14）によりステップ（15）で室
内温度THAが設定値T₁以下であれば、ステップ（16）で
バーナ制御器（13）により、バーナ８がオンする。この
とき、電磁弁（９）は閉である。バーナ（８）により加
熱器（１）内の熱媒が加熱され、加熱器出口温度THBが
上昇し、ステップ（17）で温度THBが設定値T₂に達すれ
ばステップ（18）で電磁弁（９）が開となり、往管
（７）を介して放熱器（３）内へ熱媒が供給される。こ
れにより、起動時の熱媒のもち出しは少なくなる。ここ
でサイクルの圧力が低く、バーナ（８）での加熱量が増
加している状態であると、ステップ（19）で加熱器
（１）の表面温度THCと加熱器（１）の出口温度THBとの
温度差がT₃を越えれば、加熱器（１）が過熱に近づくと
判断し、ステップ（20）で電磁弁（９）を閉にしてサイ
クルの圧力を上げ、加熱器（１）での圧力損失を小さく
し、気液分離器（２）の液ヘッドによりバイパス管
（６）を介して加熱器（１）へ熱媒が補給される。温度
差がT₃以下になればステップ（18）に戻り、電磁弁
（９）は開となり、放熱器（３）へ熱媒が供給される。
電磁弁（９）閉によってもステップ（21）で加熱器
（１）の表面温度THCが上限設定値T4を越えればステッ
プ（22）でバーナ制御器（13）によりバーナ（８）をオ
フにする。ステップ（23）でTHCがT4以下になればステ
ップ（15）へ戻る。

つぎに、ステップ（15）室内空気温度THAが設定値T1
を越えるとステップ（24）でバーナ制御器（13）により
バーナ（８）がオフし、同時にステップ（25）で電磁弁
（９）が閉となり、加熱器（１）の残熱による気液分離
器（２）から放熱器（３）への熱媒流出を防止し、再起
動等（THAがT₁以下の温度になる）加熱器（１）への熱
媒を確保する。

このように第１温度検知手段（10）、第２温度検知手
段（11）、第３温度検知手段（12）の検知温度で制御手
段（14）により電磁弁（９）、バーナ制御器（13）を制
御して起動時、停止時およびバーナ（８）での加熱量増
大時など、サイクルの過渡状態において、加熱器（１）
に必らず熱媒を保証し、加熱器（１）での異常過熱を防
止し、機器の信頼性および安定した暖房を確保すること
ができる。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
気液分離器から放熱器に至る往管中に電磁弁を設け、加
熱器出口から吐出管、加熱器表面、放熱器の空気入口側
にそれぞれ温度検知手段を設け、これら３つの温度検知
手段の温度出力値により電磁弁およびバーナを制御する
制御手段を設けることにより、起動時、停止時およびバ
ーナでの加熱量増大時などのサイクルの過渡状態におい
て、加熱器に熱媒を保証でき、加熱器の異常加熱がなく
なり、熱媒の分解、加熱器の劣化などがなく、機器の信
頼性および安定した暖房を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の暖房装置の回路構成図、第
２図は同暖房装置の制御フローチャート、第３図は従来
の暖房装置の回路構成図である。（１）……加熱器、（２）……気液分離器、（３）……
放熱器、（４）……吐出管、（５）……往管（管路）、
（６）……バイパス管（管路）、（７）……復管（管
路）、（８）……バーナ、（９）……電磁弁、（10）…
…第１温度検知手段、（11）……第２温度検知手段、
（12）……第３温度検知手段、（14）……制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米野範幸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)発明者渡辺竹司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)発明者山本照夫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55−89630（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−136944（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−130757（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−107055（ＪＰ，Ａ) 特開平４−24429（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−37915（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24D 1/00 - 1/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下方から上方へ順に設け環状の管路で結合
した加熱器、気液分離器および放熱器と、前記加熱器に
設けたバーナと、前記気液分離器から放熱器に至る管路
に設けた電磁弁と、前記加熱器出口から気液分離器に至
る吐出管路に設けた第１温度検知手段と、前記加熱器表
面に設けた第２温度検知手段と、前記放熱器の空気側に
設け室温を検知する第３温度検知手段と、前記各温度検
知手段の出力を入力する制御手段とを備え、前記制御手
段は、装置起動時に第１温度検出手段により検知した加
熱器出口の温度が所定の設定値以上であるとき、電磁弁
を開とし、前記第１および第２温度検知手段により検知
した加熱器出口の温度と、加熱器表面温度の差が所定の
設定値に達したとき電磁弁を閉とし、前記加熱器表面の
温度が所定の上限値を越えたときバーナをオフするとと
もに、装置停止時、第３温度検知手段により検知した放
熱器入口の空気温度が所定の設定値に達したとき電磁弁
を閉とし、バーナをオフするようにしてなる暖房装置。