JP3270496B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

冷暖房装置

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JP3270496B2
JP3270496B2 JP25338291A JP25338291A JP3270496B2 JP 3270496 B2 JP3270496 B2 JP 3270496B2 JP 25338291 A JP25338291 A JP 25338291A JP 25338291 A JP25338291 A JP 25338291A JP 3270496 B2 JP3270496 B2 JP 3270496B2
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和彦 町田
信博 中川
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謙司 広瀬
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松下冷機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱源側冷媒サイクルと利
用側冷媒サイクルに分離された冷暖房装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒
サイクルに分離された冷暖房装置は例えば特開昭62−
272040号公報に示されている。
【0003】以下、図面を参照しながら従来のこの種の
冷暖房装置について説明する。図4において、1は圧縮
機、2はOFF時に冷房サイクルとなる熱源側冷媒サイ
クル四方弁、3は熱源側熱交換器、4は減圧装置であ
り、5は第1補助熱交換器で、これらを環状に連接して
熱源側冷媒サイクル6を形成している。
【0004】7は第2補助熱交換器で、第1補助熱交換
器5と熱交換するように一体に形成されている。
【0005】8は冷媒を送出する冷媒ポンプ、9はOF
F時に冷房サイクルとなる利用側冷媒サイクル四方弁で
あり、これらは室外機10に収納されている。11は利
用側熱交換器であり、室内機12に収納されている。
【0006】また、第2補助熱交換器7、冷媒ポンプ
8、利用側冷媒サイクル四方弁9、利用側熱交換器11
を環状に連接して利用側冷媒サイクル13を形成してい
る。14は冷房・暖房・室温等を設定するリモコンであ
る。
【0007】また、15は冷房ないし暖房を検知する冷
暖運転検知手段、16は圧縮機1、熱源側冷媒サイクル
四方弁2、冷媒ポンプ8、利用側冷媒サイクル四方弁9
を駆動する機器駆動手段である。
【0008】以上のように構成された冷暖房装置につい
ての動作を説明する。冷房運転時、熱源側冷媒サイクル
6では、圧縮機1からの高温高圧ガスはOFFとなって
いる熱源側冷媒サイクル四方弁2を通り熱源側熱交換器
3で放熱して凝縮液化し、減圧装置4で減圧され、第1
補助熱交換器5で蒸発して熱源側冷媒サイクル四方弁2
を通り圧縮機1へ還流する。
【0009】この時、利用側冷媒サイクル13の第2補
助熱交換器7と前記第1補助熱交換器5が熱交換し、利
用側冷媒サイクル13内のガス冷媒が冷却されて液化す
る。
【0010】この液化した冷媒はOFFとなっている利
用側冷媒サイクル四方弁9、冷媒ポンプ8を通り、利用
側熱交換器11に送られて、冷房して吸熱蒸発しガス化
して、利用側冷媒サイクル13の第2補助熱交換器7に
循環することとなる。また、暖房モードは基本的に冷房
モードの逆サイクルであり、詳細な説明は省略する。
【0011】暖房運転時、熱源側冷媒サイクル6では、
圧縮機1からの高温高圧ガスはONとなっている熱源側
冷媒サイクル四方弁2を通り第1補助熱交換器5で放熱
凝縮し、減圧装置4で減圧され、熱源側熱交換器3で吸
熱蒸発して熱源側冷媒サイクル四方弁2を通り圧縮機1
へ還流する。
【0012】この時、利用側冷媒サイクル13の第2補
助熱交換器7と前記第1補助熱交換器5が熱交換し、利
用側冷媒サイクル13内の液冷媒が過熱されてガス化す
る。
【0013】このガス化した冷媒は利用側熱交換器11
に送られて、暖房して放熱液化して、ONとなっている
利用側冷媒サイクル四方弁9、冷媒ポンプ8を通り、利
用側冷媒サイクル13の第2補助熱交換器7に循環する
こととなる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成で
は、室外機と室内機間の高低差が大きい場合、例えば高
低差が100mとした時、暖房運転時に液冷媒が利用側
冷媒サイクル下部の室内機に滞留し、起動時にこの滞留
した液冷媒の重力による抵抗がポンプ能力以上となるた
め冷媒ポンプのガス運転が続き、ポンプ寿命の短縮とな
ると共に暖房時の利用側冷媒サイクルの冷媒循環不良に
よる高圧カットに至り、正常な運転ができないという欠
点を有していた。
【0015】そこで、本発明は上記課題に鑑み、高揚程
・長配管の場合、暖房運転の起動時に利用側冷媒サイク
ルの冷媒循環不良を防止し、ポンプ寿命の短縮及び高圧
カットを防止でき、正常な運転を可能とした冷暖房装置
を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の冷暖房装置は、第2補助熱交換器と室内機
の中間に利用側冷媒サイクル第2四方弁、第2冷媒ポン
プ、第2冷媒量調整タンクから成る補助ポンプユニット
を設け、冷暖運転検知手段で暖房運転の起動を検知した
ときは、機器駆動手段により圧縮機と第1冷媒ポンプと
熱源側冷媒サイクル四方弁と利用側冷媒サイクル第1四
方弁を暖房サイクル駆動し、圧力検知手段で検知された
熱源側冷媒サイクルの高圧圧力と利用側冷媒サイクルの
高圧圧力の差圧を差圧演算手段によって演算し、補助ポ
ンプユニット駆動手段によって熱源側冷媒サイクルの高
圧圧力及び前記差圧が所定値を越えるまで第2冷媒ポン
プと利用側冷媒サイクル第2四方弁を駆動する制御装置
とを備えたものである。
【0017】
【作用】本発明の冷暖房装置は、暖房起動時に制御装置
が補助ポンプユニットを駆動することによって室内機に
液冷媒が滞留することなく利用側冷媒サイクルの冷媒循
環不良を防止し、ポンプ寿命の短縮及び高圧カットを防
止できるため、室外機と室内機間の高低差が大きい場合
でも正常な運転が可能となる。
【0018】
【実施例】以下本発明の一実施例の冷暖房装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例における冷暖房装
置のブロック構成図である。ここで、従来例と同じ構成
のものは同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0020】図1において、17は熱源側冷媒サイクル
の高圧圧力を検知する熱源側サイクル高圧圧力センサ、
18は利用側冷媒サイクルの高圧圧力を検知する利用側
サイクル高圧圧力センサである。19は利用側冷媒サイ
クル第1四方弁、20は第1冷媒ポンプ、21は第1冷
媒量調整タンクである。また、22は利用側冷媒サイク
ル第2四方弁、23は第2冷媒ポンプ、24は第2冷媒
量調整タンクであり、補助ポンプユニット25を構成し
ている。26は、補助ポンプユニット25を、制御運転
するための制御装置である。
【0021】図2は図1の制御装置26についての詳細
図であり、暖房運転の起動を検知する冷暖運転検知手段
15と、圧縮機1と第1冷媒ポンプ20と熱源側冷媒サ
イクル四方弁2と利用側冷媒サイクル第1四方弁19を
駆動する機器駆動手段16と、熱源側冷媒サイクル6の
高圧圧力と前記利用側冷媒サイクル13の高圧圧力を1
7、18の各圧力センサで検知する圧力検知手段27
と、熱源側冷媒サイクル6の高圧圧力と前記利用側冷媒
サイクル13の高圧圧力の差を演算する差圧演算手段2
8と、第2冷媒ポンプ23と利用側冷媒サイクル第2四
方弁22を駆動する補助ポンプユニット駆動手段29と
から構成されている。
【0022】以上のように構成された本実施例の冷暖房
装置について、図3のフローチャートを用いて、本実施
例の補助ポンプユニット25とその制御装置26の動作
を説明する。
【0023】STEP1は、リモコンからの起動命令が
暖房運転かどうかを判定するルーチンであり、冷暖運転
検知手段15にて行う。今暖房運転命令を検知すると、
次のSTEP2へ移行する。
【0024】STEP2は、機器駆動手段16により圧
縮機1をON、第1冷媒ポンプ20をON、熱源側冷媒
サイクル四方弁2をON、利用側冷媒サイクル第1四方
弁19をONとし、通常の暖房サイクルを形成しSTE
P3へ移行する。
【0025】STEP3は圧力検知手段27によって熱
源側サイクル高圧圧力センサ17にで熱源側冷媒サイク
ルの高圧圧力P1(MPa)を検知し、また利用側サイ
クル高圧圧力センサ18にで利用側冷媒サイクルの高圧
圧力P2(MPa)を検知する。そして、差圧演算手段
28によってP1−P2(MPa)を計算する。ここで、
システムの安定判別条件 P1≧1.5(MPa) かつ
P1−P2≦0.3(MPa)を満足するまで、次のSTE
P4を繰り返す。
【0026】STEP4は、補助ポンプユニット駆動手
段29により第2冷媒ポンプ23をON、利用側冷媒サ
イクル第2四方弁22をONする。この補助ポンプユニ
ット25を駆動することにより、液冷媒が利用側冷媒サ
イクル下部の室内機に滞留することなく起動時のガス運
転を防止できる。そして、安定判別条件を満足した時S
TEP5に移行する。
【0027】STEP5では、第2冷媒ポンプ23をO
FF、利用側冷媒サイクル第2四方弁22をOFFとし
補助ポンプユニット25の駆動を停止する。
【0028】また、STEP1では、リモコンからの命
令が冷房運転であればSTEP6を経てSTEP7で冷
房運転を行う。停止命令であれば、STEP7で冷暖房
運転を停止する。
【0029】以上のように本実施例のように第2補助熱
交換器7と室内機12の中間に利用側冷媒サイクル第2
四方弁22、第2冷媒ポンプ23、第2冷媒量調整タン
ク24から成る補助ポンプユニット25を設け、暖房運
転の起動時に補助ポンプユニット駆動手段29によって
第2冷媒ポンプ23と利用側冷媒サイクル第2四方弁2
2を駆動することにより、高揚程・長配管で問題となる
室内機12に液冷媒が滞留することなく利用側冷媒サイ
クル13の冷媒循環不良を防止し、ポンプ寿命の短縮及
び高圧カットを防止できるため、室外機10と室内機1
2間の高低差が大きい場合でも正常な運転が可能となる
効果がある。
【0030】
【発明の効果】以上、実施例からも明らかなように本発
明の冷暖房装置は、第2補助熱交換器と室内機の中間に
利用側冷媒サイクル第2四方弁、第2冷媒ポンプ、第2
冷媒量調整タンクから成る補助ポンプユニットを設け、
冷暖運転検知手段で暖房運転の起動を検知したときは、
機器駆動手段により圧縮機と第1冷媒ポンプと熱源側冷
媒サイクル四方弁と利用側冷媒サイクル第1四方弁を暖
房サイクル駆動し、圧力検知手段で検知された熱源側冷
媒サイクルの高圧圧力と利用側冷媒サイクルの高圧圧力
の差圧を差圧演算手段によって演算し、補助ポンプユニ
ット駆動手段によって熱源側冷媒サイクルの高圧圧力及
び前記差圧が所定値を越えるまで第2冷媒ポンプと利用
側冷媒サイクル第2四方弁を駆動する制御装置とを備え
たことを特徴としている。
【0031】そのため、高揚程・長配管の暖房運転起動
時、室内機に液冷媒が滞留することなく利用側冷媒サイ
クルの冷媒循環不良を防止し、ポンプ寿命の短縮及び高
圧カットを防止できるため、室外機と室内機間の高低差
が大きい場合でも正常な運転が可能となるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す冷暖房装置のブロック
構成図
【図2】同実施例の冷暖房装置の制御装置についてのブ
ロック図
【図3】同実施例の冷暖房装置の動作フローチャート
【図4】従来の冷暖房装置のブロック構成図
【符号の説明】
1 圧縮機 2 熱源側冷媒サイクル四方弁 3 熱源側熱交換器 4 減圧装置 5 第1補助熱交換器 6 熱源側冷媒サイクル 7 第2補助熱交換器 10 室外機 11 利用側熱交換器 12 室内機 13 利用側冷媒サイクル 15 冷暖運転検知手段 16 機器駆動手段 19 利用用側冷媒サイクル第1四方弁 20 第1冷媒ポンプ 21 第1冷媒量調整タンク 22 利用側冷媒サイクル第2四方弁 23 第2冷媒ポンプ 24 第2冷媒量調整タンク 25 補助ポンプユニット 26 制御装置 27 圧力検知手段 28 差圧演算手段 29 補助ポンプユニット駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 謙司 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−29534(JP,A) 特開 平3−113246(JP,A) 特開 昭64−57064(JP,A) 特開 昭57−55340(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 F24F 5/00 F24F 11/02 102

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、熱源側冷媒サイクル四方弁、熱
    源側熱交換器、減圧装置及び第1補助熱交換器を環状に
    連接してなる熱源側冷媒サイクルと、 前記第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換する第2補
    助熱交換器、利用側冷媒サイクル第1四方弁、第1冷媒
    ポンプ、第1冷媒量調整タンク、利用側熱交換器、利用
    側冷媒サイクル第2四方弁、第2冷媒ポンプ、第2冷媒
    量調整タンクを環状に連接してなる利用側冷媒サイクル
    と、 前記熱源側冷媒サイクル、前記第2補助熱交換器、前記
    利用側冷媒サイクル第1四方弁、第1冷媒ポンプ、第1
    冷媒量調整タンクから構成された室外機と、 前記利用側熱交換器から構成された室内機と、 前記利用側冷媒サイクル第2四方弁、第2冷媒ポンプ、
    第2冷媒量調整タンクから構成され、前記室内機と前記
    室外機の中間に位置する補助ポンプユニットと暖房運転
    の起動を検知する冷暖運転検知手段と、前記圧縮機と前
    記第1冷媒ポンプと熱源側冷媒サイクル四方弁と利用側
    冷媒サイクル第1四方弁を駆動する機器駆動手段と、前
    記熱源側冷媒サイクルの高圧圧力と前記利用側冷媒サイ
    クルの高圧圧力を検知する圧力検知手段と、前記熱源側
    冷媒サイクルの高圧圧力と前記利用側冷媒サイクルの高
    圧圧力の差を演算する差圧演算手段と、前記第2冷媒ポ
    ンプと前記利用側冷媒サイクル第2四方弁を駆動する補
    助ポンプユニット駆動手段とを備えた制御装置とを有
    し、 前記制御装置は前記冷暖運転検知手段で暖房運転の起動
    を検知したときは、前記機器駆動手段により前記圧縮機
    と前記第1冷媒ポンプと熱源側冷媒サイクル四方弁と利
    用側冷媒サイクル第1四方弁を暖房サイクル駆動し、前
    記圧力検知手段で検知された前記熱源側冷媒サイクルの
    高圧圧力と前記利用側冷媒サイクルの高圧圧力の差圧を
    前記差圧演算手段によって演算し、補助ポンプユニット
    駆動手段によって前記熱源側冷媒サイクルの高圧圧力及
    び前記差圧が所定値を越えるまで前記第2冷媒ポンプと
    前記利用側冷媒サイクル第2四方弁を駆動することを特
    徴とする冷暖房装置。
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