JP2910408B2 - 暖冷房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷暖時は圧縮機を利用
し、暖房時は圧縮機以外の冷媒搬送手段と冷媒加熱器を
利用する暖冷房機に関するものである。

【０００２】

【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、図３
のような構成になっている。

【０００３】すなわち、圧縮機１０１、四方弁１０２、
室外熱交換器１０３、第１電磁弁１０４、キャピラリチ
ューブ１０５、室内熱交換器１０６、第２電磁弁１０
７、逆止弁１０８を環状に順次接続するとともに、キャ
ピラリチューブ１０５の冷暖時側の冷媒出口と逆止弁１
０８との間に、第３電磁弁１０９、冷媒ポンプ１１０、
冷媒加熱器１１１を接続し、冷媒加熱器１１１をバーナ
１１２で加熱する構成において、冷房時は室外熱交換器
１０３を凝縮器とし、室内熱交換器１０６を蒸発器とし
て圧縮機１０１の運転による冷房サイクルを構成し、暖
房運転時は冷媒加熱器１１１をバーナ１１２で加熱する
ことにより、蒸発器とし、室内熱交換器１０６を凝縮器
として、冷媒ポンプ１１０を冷媒搬送手段として暖房サ
イクルを構成している。

【０００４】以上の構成で、暖房運転開始時には第１電
磁弁１０４を構成し、四方弁１０２を圧縮機１０１の吐
出冷媒ガスが室内熱交換器１０６へ流れるように切り換
え、圧縮機０１を所定時間運転することで暖房時に使用
しない室外熱交換器１０３内の冷媒を室内熱交換器１０
６側へ汲み上げるいわゆるポンプダウン運転を行なった
後、冷媒ポンプ１１０、冷媒加熱器１１１の運転を開始
することにより暖房運転を行なわせる構成となってい
る。

【０００５】また、図４に示す如く圧縮機１０１の過負
荷保護用として、圧縮機１０１の運転スイッチ１１３と
直列に、自動復帰式の電流又は温度又は、電流と温度の
組合せにより作動する過負荷継電器１１４が用いられて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、圧縮機１０１の過負荷継電器１１４は圧
縮機単独の入切スイッチのみで他の運転制御系へのフィ
ードバックがないため、例えば暖房運転開始時のポンプ
ダウン運転時に圧縮機過電流等で過負荷継電機１１４が
作動し、圧縮機が停止しても所定時間後には冷媒加熱に
よる暖房運転が開始されることになり、圧縮機運転によ
り、室外熱交換器１０３より冷媒を汲み上げるべきポン
プダウン運転が不足し、暖房回路側の冷媒量が不足して
冷媒加熱器１１１の異常温度上昇による暖房運転不可能
又は、冷媒加熱器１１１の耐久性の課題があり、また、
過負荷継電器１１４は自動復帰式のため，冷房運転の場
合、圧縮機１０１の運転スイッチ１１３がＯＮのままで
あるため過負荷継電器１１４が無限にＯＮ、ＯＦＦを繰
り返し、過負荷継電器１１４の選定及び使用条件によっ
ては、圧縮機１０１の巻線温度の異常上昇により、巻線
の絶縁劣化等の圧縮機損傷の課題を有していた。

【０００７】本発明はかかる従来の課題を解消するもの
で、圧縮機異常時においても圧縮機の電気的保護と、冷
媒加熱器の異常温度上昇に対する保護を目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の暖冷房機は、圧縮機の運転電流検知部を設
け、電流値比較部により、圧縮機運転電流値が所定値以
上を第１の設定時間継続したら圧縮機を一旦停止し、圧
縮機停止後、第２の設定時間経過後圧縮機の再始動を行
い、上記同じ動作を所定回数繰り返えしたら、全運転停
止を行ない、第１の設定時間と第２の設定時間を上記所
定回数繰り返した総時間は、上記ポンプダウン運転の所
定時間よりも十分短く設定した運転制御部を備えたもの
である。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成によって、暖房運転開始
時のポンプダウン運転時に、圧縮機吐出吸入の圧力バラ
ンス不足又は、圧縮機内への冷媒寝込み等による始動負
荷増大で圧縮機へ電源が印加されても圧縮機が回転せず
に大電流のロック電流がれると運転電流検知により、圧
縮機運転を一旦停止し、所定時間後再度圧縮機運転を行
なわせる信号を出すことにより、所定回数と同じ動作を
繰り返すと暖房運転をＯＦＦすることによりポンプダウ
ン運転不良による冷媒回収不足時の冷媒加熱器運転を防
止することによって、冷媒加熱器の異常温度上昇を防止
できる。さらに第１の設定時間と第２の設定時間を上記
所定回数繰り返した総時間は、上記ポンプダウン運転の
所定時間よりも十分短く設定した運転制御部を備えたこ
とにより、暖房運転開始時のポンプダウン運転時におい
て圧縮機起動不良により冷媒回収出来ない事態が生じて
も、所定のポンプダウン時間以内に暖冷房運転制御部に
より暖房運転全停止を行わせることで、冷媒加熱運転に
入ることを防止し、冷媒不足による冷媒加熱器の異常温
度上昇防止が可能となり冷媒加熱器の耐久性向上に大き
な効果を有する。また、冷房運転時においても圧縮機へ
のロック電流を無限に繰り返すことがないため、圧縮機
の巻線温度の異常上昇による巻線の絶縁劣化等の圧縮機
損傷を未然に防止できる。

【００１０】所定回数以内に圧縮機が回転すると通常運
転が行なわれるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面にもと
づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例のシステムブロッ
ク図を示す。図１において、１は圧縮機、２は四方弁、
３は室外熱交換器、４は第１絞り機構、５は第２絞り機
構、６は室内熱交換器、７はアキュムレータで、これら
は順次環状に接続され冷媒回路を構成する。８は室外熱
交換器３用の送風機、９は室内熱交換器６用の送風機、
１０は第１逆止弁で、圧縮機１の吐出管１１と四方弁２
の間に配設される。第１絞り機構４と第２絞り機構５と
の間に冷媒加熱器に気液セパレータ１３、冷媒搬送手段
１４を有する冷媒回路ブロック１５を配設し、冷媒回路
ブロック１５は第１電磁弁１６を介して第１絞り機構４
と接続し、第２電磁弁１７を介して第２絞り機構５と接
続される。気液セパレータ１３は加熱器１２の上方に設
けられ、ガス吐出管１８と液戻り管１９によってループ
状に接続される。冷媒搬送手段１４は受液器２０、第４
電磁弁２１、第３逆止弁２２、第４逆止弁２３で構成さ
れ、第４電磁弁２１は気液セパレータ１３の上部と受液
器２０の上部を接続する蒸気導入管２４に配設され、第
３逆止弁２２は受液器２０の底部と気液セパレータ１３
との間に配設され、第４逆止弁２３の出口側を受液器２
０の上部に入口側を第２絞り機構５と室内熱交換器６を
接続する冷媒配管２５により分岐した配管２６に接続す
る。気液セパレータ１３の出口ガス管２７は第２逆止弁
２８を介して第１逆止弁１０と四方弁２の間の冷媒配管
２９と接続される。蒸気導入管２４と冷媒加熱器には配
管３０で接続され、この配管３０と第１電磁弁１６が接
続される。また、第２電磁弁１７は液戻り管１９に接続
される。３１は第３電磁弁で、圧縮機１の吐出管１１と
吸入管３２の間に配したバイパス管３３に配設される。
３４は圧縮機１の下部に設けられた圧縮機加熱用ヒータ
で、圧縮機１の温度を検知する温度検知手段３５の検知
温度により設定温度に制御される。３６は圧縮機１の運
転電流検知部、３７は運転制御部で、電流値比較部３
８、第１タイマ３９、第２タイマ４０、カウンタ４１、
圧縮機駆動制御部４２、暖冷運転制御部４３、異常表示
制御部４４を有し、圧縮機１の運転電流検知部３６の信
号を受け、電流値比較部３８であらかじめ設定された所
定の電流値（圧縮機通常最高運転電流値以上でロック電
流値以下、例えば、定格７５０Ｗ出力圧縮機で定格電圧
１００Ｖの場合２０Ａ前後）と比較し、圧縮機運転電流
値が所定の電流値以上の場合第１タイマ３９がタイマカ
ウントをスタートし、第１タイマ３９で設定された第１
の設定時間の間、圧縮機運転電流値が、所定電流値以上
を継続したら、圧縮機駆動制御部４２により圧縮機１の
運転を一旦停止し、カウンタ４１によりカウントし、第
２タイマ４０により圧縮機運転停止後の時間を第２の設
定時カウントし、第２の設定時間経過したら圧縮機駆動
制御部４２により圧縮機１の再始動を行い、上記動作を
所定回数カウンタ４１でカウントしたら暖冷運転制御部
４３により暖冷運転を全運転停止を行い、異常表示制御
部４４により異常表示を行なう。

【００１３】上記制御構成により、暖房運転開始のスイ
ッチがＯＮされると、室外熱交換器３内の冷媒を室内熱
交換器６へ汲み上げるためのポンプダウン運転として圧
縮機１が所定時間運転される制御指令が出され、圧縮機
１が運転スタートする。通常正常に圧縮機１が起動する
場合は大電流の突入電流がごく短時間流れ圧縮機の回転
によりすぐに通常運転電流値となるため、上記所定電流
値以上が第１の所定時間以上継続することがなく、圧縮
機１は所定のポンプダウン時間連続運転する。しかし圧
縮機吐出吸入の圧力バランス不足とか圧縮機内への多量
の冷媒寝込みとかで圧縮機起動負荷が大きすぎて、圧縮
機１への電源投入が行なわれてもモータのトルク不足の
ために圧縮機１が回転できずに、電流値比較部３８で設
定された所定値以上の大電流のロック電流が継続して流
れ、第１タイマ３９で設定された第１の設定時間経過し
たら圧縮機駆動制御部４２により圧縮機１への電源をＯ
ＦＦする。電流検知により圧縮機１がＯＦＦされた回数
をカウンタ４１によりカウントし、回数が所定回数未満
の時は、第２タイマ４０の第２の設定時間経過後圧縮機
駆動制御部４２により圧縮機１を再始動させる。カウン
ト回数が所定回数に達したら暖冷運転制御部４３により
暖房運転の全停止を行い、異常表示制御部４４により異
常表示が行なわれる。

【００１４】上記の如く、圧縮機運転不良の時に電流検
知と第１タイマ３９によって圧縮機通電をＯＦＦし、カ
ウンタ４１と第２タイマ４０により圧縮機運転の再トラ
イ及び、全運転停止を行なわせることにより、圧縮機モ
ータへの過電流の連続及び断続の無限運転を行なわせな
いため、圧縮機巻線の異常温度上昇の防止を行なう効果
があり、また、全運転停止を行なわせることで、ポンプ
ダウン運転不能で、冷媒回収のできないまま冷媒加熱運
転に入ることを防止するため冷媒不足による冷媒加熱器
１２の異常温度上昇防止が可能となり冷媒加熱器の耐久
性向上に大きな効果を有する。冷房運転時においても上
記同様で圧縮機の連続および断続の無限運転を行なわせ
ないために、圧縮機の保護として大きな効果を有する。
上記第１の設定時間と第２の設定時間を所定回数繰り返
えした総時間は、暖房時のポンプダウン運転時間よりも
十分短く設定しておく。

【００１５】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図２に示す。

【００１６】

【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）圧縮機運転電流検知部を設け、電流比較部により
圧縮機運転電流値が所定値以上を第１の設定時間継続し
たら圧縮機を一旦停止し、圧縮機停止後第２の設定時間
後圧縮機の再始動を行い、上記同じ動作を所定回数繰り
返えしたら、全運転停止を行ない、第１の設定時間と第
２の設定時間を上記所定回数繰り返した総時間は、上記
ポンプダウン運転の所定時間よりも十分短く設定した運
転制御部を備えたことにより、暖房運転開始時のポンプ
ダウン運転時において圧縮機起動不良により冷媒回収で
きない事態が生じても、所定のポンプダウン時間以内に
暖冷運転制御部により暖房運転全停止を行なわせること
で、冷媒加熱運転に入ることを防止し、冷媒不足による
冷媒加熱器の異常温度上昇防止が可能となり冷媒加熱器
の耐久成向上に大きな効果を有する。 （２）また、圧縮機への過電流の継続または継続の印加
を最低限に抑制することで、圧縮機モータ巻線の異常上
昇を防止し、巻線劣化、断線の損傷を未然に防止できる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施令における暖冷房機のシステム
ブロック図

【図２】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

【図３】従来の暖冷房機の構成を説明するシステムブロ
ック図

【図４】従来の電気回路図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 室外熱交換器 ４ 第１絞り機構 ５ 第２絞り機構 ６ 室内熱交換器 １２ 冷媒加熱器 １４ 冷媒搬送手段 ３６ 運転電流検知部 ３７ 運転制御部 ３８ 電流値比較部 ３９ 第１タイマ ４０ 第２タイマ ４１ カウンタ ４２ 圧縮機駆動制御部 ４３ 暖冷運転制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 13/00 F25B 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷房時は圧縮機、室外熱交換器、絞り機
   構、室内熱交換器を順次連結して冷媒回路を構成し、暖
   房時は圧縮機以外の冷媒搬送手段、冷媒加熱器、室内熱
   交換器により構成し、暖房運転開始時に室外熱交換器の
   冷媒を室内熱交換器へ汲み上げるために圧縮機を運転し
   てポンプダウン運転を所定時間行う暖冷房機において、
   前記圧縮機の運転電流検知部を設け、電流値比較部によ
   り、圧縮機運転電流値が所定値以上を第１の設定時間継
   続したら圧縮機を一旦停止し、圧縮機停止後第２の設定
   時間経過後圧縮機の再始動を行い、上記同じ動作を所定
   回数繰り返すと、全運転停止を行い、上記第１の設定時
   間と第２の設定時間を上記所定回数繰り返した総時間
   は、上記ポンプダウン運転の所定時間よりも十分短く設
   定した運転制御部を備えた暖冷房機。