JP3628878B2 - 温水加熱式空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は室外ユニットにおいて加熱されて生じた温水の熱を室内ユニットにおいて放熱することにより室内を暖める温水加熱式空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、室内外に分離して設けられた室内ユニットと、空調運転中に室内ユニットから作動用電力が供給される室外ユニットと、両ユニット間で水が循環される循環回路とを備えた温水加熱式空調装置が知られている。この温水加熱式空調装置によれば、室外ユニットにおいて循環回路の水が加熱手段により加熱され温水にされるとともに該温水が循環ポンプにより循環回路に循環され、室内ユニットにおいて循環回路の温水の熱が室内に放熱される空調運転が行われる。
【0003】
かかる温水加熱式空調装置にあっては空調運転停止中は循環ポンプの作動が停止されているため循環回路内の水が停滞した状態となり、かかる状態で冬季など外気が冷え込んだときには循環回路内の水が凍結するおそれがある。
【0004】
そこで、空調運転停止中でも室内ユニットから室外ユニットに作動用電力を定常的に供給するようにし、室外ユニットに電力が供給されたときに室外気温を検出する室外気温センサを設け、空調運転停止時にこの室外気温センサの検出温度に応じて加熱手段や循環ポンプを作動させて凍結防止運転を行うようにした温水加熱式空調装置が知られている。この温水加熱式空調装置によれば、空調運転停止時に室外気温が凍結のおそれのある所定温度以下になったとき循環ポンプを作動させるか又は循環ポンプの作動に加えて加熱手段を作動させる凍結防止運転が行われる。これにより循環回路内の水が凍結することを防止することができる。しかし、空調運転停止中にも室内ユニットから室外ユニットに作動用電力を供給することは消費電力の節約という点では好ましくない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みて、消費電力を節約しながら空調運転停止中に循環回路内の水が凍結することを防止することのできる温水加熱式空調装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の温水加熱式空調装置は、室内外に分離して備えられた室内ユニットと、該室内ユニットから作動用電力が供給される室外ユニットと、両ユニット間で水が循環される循環回路とを備え、前記室外ユニットにおいて該循環回路内の水を加熱して温水にするとともに該温水を循環ポンプにより該循環回路に循環させ、前記室内ユニットにおいて該循環回路内の温水の熱を放熱する空調運転を行う温水加熱式空調装置であって、空調運転停止時に前記室内ユニットから前記室外ユニットへの電力供給を間欠的に行わせる間欠給電手段と、前記室内ユニットから前記室外ユニットに電力が供給されたときに室外気温を検出する室外気温検出手段と、該室外気温検出手段の検出温度が所定温度以下のときに前記循環ポンプを作動させる凍結防止運転手段とを設け、前記間欠給電手段は前記室外気温検出手段の検出温度が前記所定温度以下の間は前記室内ユニットから前記室外ユニットへの電力供給を継続させることを特徴とする。
【0007】
かかる温水加熱式空調装置によれば、空調運転停止時にも間欠給電手段により室内ユニットから室外ユニットに間欠的に電力が供給される。そして、室内ユニットから室外ユニットに電力が供給されたときに室外気温検出手段により室外気温が検出される。室外気温検出手段の検出温度が所定温度以下ならば凍結防止運転手段により循環ポンプが作動され、該検出温度が所定温度以下の間は凍結防止運転手段が循環ポンプを継続して作動させる。これにより室内ユニットから室外ユニットに定常的に電力が供給される場合と比較して消費電力を節約しながら、空調運転停止時に循環回路内の水が凍結することを防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の温水加熱式空調装置の実施形態について図面を用いて説明する。図1は本実施形態の温水加熱式空調装置の説明的構成図である。本実施形態の温水加熱式空調装置には、図1に示すように室内外に分離して設けられた室内ユニット1及び室外ユニット2と、室内ユニット1と室外ユニット2との間で水が循環される循環回路3とが設けられている。室内ユニット1には循環回路3に接続された室内熱交換器4と、室内熱交換器4を介して循環回路3の温水の熱を放熱させる室内ファン5と、使用者によるリモコン6の操作に応じて室内ファン5の制御等を行う第1制御手段7とが設けられている。第1制御手段7には空調運転停止時に時間を計測するタイマ8と、室内ユニット1から室外ユニット2への電力供給を制御する給電制御手段9とが設けられている。給電制御手段9には空調運転停止時に室内ユニット1から室外ユニット2への電力供給を間欠的に行わせる間欠給電手段10が設けられている。
【0009】
室内ユニット1にはプラグ11が図示しないコンセントに差し込まれることにより入力端子12から電力が供給され、該電力は出力端子13から室内ユニット1の外部へも供給される。入力端子12と出力端子13とは両者間に介装されたリレースイッチ14が給電制御手段9により開閉されることで遮断・導通される。入力端子12からの電力はトランス15及び整流ブリッジ回路16を順に経て第1制御手段7に供給される。また、第1制御手段7によりリレースイッチ17が開閉されることで室内ファン5への電力供給が制御される。
【0010】
室外ユニット2には循環回路3に接続された室外熱交換器18と、室外熱交換器18を加熱するバーナ19と、循環回路3の水を循環させる循環ポンプ20と、バーナ19の燃焼や循環ポンプ20の作動等の制御を行う第2制御手段21と、室外気温を検出する室外気温センサ(室外気温検出手段)22とが設けられている。また、バーナ19にガスを供給するガス供給路23と、ガス供給路23からバーナ19に供給されたガスに点火する点火プラグ24と、バーナ19に燃焼用空気を送る燃焼ファン25とが設けられている。ガス供給路23には第2制御手段21により開弁・閉弁されるガス電磁弁26と、同じく第2制御手段21により開度が調節されるガス比例弁27とが設けられている。第2制御手段21には空調運転停止中に室外ユニット2に電力が供給されたとき、室外気温センサ22の検出温度に応じてバーナ19や循環ポンプ20を作動させて凍結防止運転を行わせる凍結防止運転手段28が設けられている。
【0011】
室外ユニット2には室内ユニット1の出力端子13から出力された電力が室外入力端子29から供給される。室外入力端子29からの電力はトランス30及び整流ブリッジ回路31を順に経て第2制御手段21に供給される。室外入力端子29から電力が供給されたとき第2制御手段21によりリレースイッチ32、33が開閉されることで循環ポンプ20、燃焼ファン25への電力供給がそれぞれ制御される。
【0012】
なお、室内ユニット1の第1制御手段7と室外ユニット2の第2制御手段21とは通信線34により接続されており、該通信線34を介して後述する信号のやりとりをする。
【0013】
前記構成の温水加熱式空調装置の作動について説明する。使用者が空調運転を開始させるべくリモコン6を操作すると、これに応じて給電制御手段9によりリレースイッチ14が閉じられ、室内ユニット1から室外ユニット2に電力が供給される。このとき室外ユニット2において第2制御手段21によりガス電磁弁26が開弁され、ガス比例弁27の開度が調節され、点火プラグ24が作動され、リレースイッチ32及び33が閉じられる。これによりガス供給路23からガスが供給され、点火プラグ24がこのガスに点火し燃焼ファン25から燃焼用空気が送られてバーナ19が燃焼する。そして、循環回路3内の水が室外熱交換器18を介して昇温されて温水となるとともに、この温水が循環ポンプ20により循環回路3に循環される。このとき室内ユニット1において第1制御手段7によりリレースイッチ17が閉じられて室内ファン5が作動し、室内熱交換器4を介して循環回路3内の温水の熱が室内に放熱される。
【0014】
使用者が空調運転を停止させるべくリモコン6を操作すると、これに応じて給電制御手段9によりリレースイッチ14が開かれ、室内ユニット1から室外ユニット2に電力供給が停止される。そして、室内ユニット1において室内ファン5が停止され、室外ユニット2においてバーナ19及び循環ポンプ20の作動が停止される。また、空調運転が停止されたとき第1制御手段7がタイマ8による時間計測を開始し、空調運転が再開されるまでの間はこの時間計測が継続して行われる。タイマ8の計測時間が第1所定時間に至ると間欠給電手段10によりリレースイッチ14が閉じられ室内ユニット1から室外ユニット2に電力が供給される。また、室内ユニット1から室外ユニット2に電力が供給されている間、第1制御手段7から通信線34を介して第2制御手段21に室外気温検出信号が送信され、これに応じて室外気温センサ22により室外気温が検出される。室外気温センサ22の検出温度が所定温度より高いかそれ以下かによりそれぞれ次の作動が行われる。なお、この所定温度は室外気温がそれ以下に低下すると循環回路3内の水が凍結するおそれがあるという基準で設定されている。
【0015】
室外気温センサ22の検出温度が所定温度より高いときはバーナ19も循環ポンプ20も作動されない。そして、この状態のままでタイマ8の計測時間が第1所定時間よりも長い第2所定時間に至ると間欠給電手段10によりリレースイッチ14が開かれて室内ユニット1から室外ユニット2への電力が遮断される。
【0016】
一方、室外気温センサ22の検出温度が所定温度以下のときは凍結防止運転手段28により循環ポンプ20が作動され、必要に応じて循環ポンプ20に加えてバーナ19も作動されて凍結防止運転が行われる。また、このとき第2制御手段21から通信線34を介して第1制御手段7に低温検知信号が送信され、これに応じて間欠給電手段10によりリレースイッチ14が閉状態に維持される。従って、室外気温センサ22の検出温度が所定温度以下である間は、タイマ8の計測時間が第2所定時間に至った後も室内ユニット1から室外ユニット2へ電力が供給される。そして、室外気温センサ22による室外気温の検出及び凍結防止運転手段28による凍結防止運転が継続され、しかる後に室外気温センサ22の検出温度が所定温度より高くなると第2制御手段21から第1制御手段7への低温検知信号が停止される。このとき間欠給電手段10によりリレースイッチ14が開かれて室内ユニット1から室外ユニット2への電力供給が停止される。
【0017】
室外気温センサ22の検出温度が所定温度より高い場合、タイマ8の計測時間が第2所定時間に至ったときに第1制御手段7によりタイマ8の計測時間が0にリセットされる。また、室外気温センサ22の検出温度が所定温度以下の場合、第2制御手段21からの低温検知信号が停止されたときに第1制御手段7によりタイマ8の計測時間が0にリセットされる。そして、空調運転が停止されている間、タイマ8による時間計測が継続して行われ、その計測時間が第1所定時間に至る度に前記2つの場合に応じた作動が繰り返される。
【0018】
以上のように空調運転停止時にはタイマ8の計測時間が0から第1所定時間に至るまでの間は室内ユニット1から室外ユニット2への電力供給が停止されている。そして、タイマ8の計測時間が第1所定時間に至ってから第2所定時間に至るまでの間、又は室外気温センサ22の検出温度が所定温度より高くなるまでの間にわたり室内ユニット1から室外ユニット2へ電力が供給される。室内ユニット1から室外ユニット2に電力が供給されたとき室外気温センサ22が室外気温を検出し、その検出温度が所定温度以下である間は凍結防止運転手段28により凍結防止運転が行われる。従って、室内ユニット1から室外ユニット2に定常的に電力が供給される場合と比較して消費電力を節約しながら、空調運転停止時に循環回路3内の水が凍結することを防止することができる。
【0019】
なお、本発明の温水加熱式空調装置の他の実施形態として、タイマ8の計測時間が第2所定時間に至ったとき外気温度センサ22の検出温度に関係なく室内ユニット1から室外ユニット2への電力供給を強制的に遮断するようにしてもよい。この温水加熱式空調装置によれば、空調運転停止時にはタイマ8の計測時間が第1所定時間に至ってから第2所定時間に至るまでの間だけ室内ユニット1から室外ユニット2へ電力が供給される。そして、この間に外気温度センサ22の検出温度が前記所定温度以下のときにのみ凍結防止運転が行われる。
【0020】
また、前記実施形態の温水加熱式空調装置において、外気温度センサ22の検出温度に応じて第1所定時間及び第2所定時間を適宜設定し直すようにしてもよい。例えば、外気温度が所定温度に近かったり、或いは所定温度より低かったりする場合には循環回路3内の水が凍結する可能性が高いので凍結防止運転を頻繁に行う必要がある。従って、かかる場合には第1所定時間を短めに、第1所定時間と第2所定時間との間隔を長めに設定し直すことで効率的に循環回路3内の水の凍結を防止することができる。一方、外気温度が所定温度より十分に高温の場合には、第1所定時間を長めに、第1所定時間と第2所定時間との間隔を短めに設定し直すことで消費電力を節約することができる。
【0021】
前記2つの実施形態において室外ユニット2に電力が供給されて凍結防止運転が行われる間は循環ポンプ20を連続的に作動させるようにしたが、他の実施形態として該循環ポンプ20を間欠的に作動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の温水加熱式空調装置の説明的構成図
【符号の説明】
1‥室内ユニット、2‥室外ユニット、3‥循環回路、10‥間欠給電手段、20‥循環ポンプ、22‥室外気温センサ(室外気温検出手段)、28‥凍結防止運転手段
Claims (1)
- 室内外に分離して備えられた室内ユニットと、該室内ユニットから作動用電力が供給される室外ユニットと、両ユニット間で水が循環される循環回路とを備え、前記室外ユニットにおいて該循環回路内の水を加熱して温水にするとともに該温水を循環ポンプにより該循環回路に循環させ、前記室内ユニットにおいて該循環回路内の温水の熱を放熱する空調運転を行う温水加熱式空調装置であって、
空調運転停止時に前記室内ユニットから前記室外ユニットへの電力供給を間欠的に行わせる間欠給電手段と、前記室内ユニットから前記室外ユニットに電力が供給されたときに室外気温を検出する室外気温検出手段と、該室外気温検出手段の検出温度が所定温度以下のときに前記循環ポンプを作動させる凍結防止運転手段とを設け、前記間欠給電手段は前記室外気温検出手段の検出温度が前記所定温度以下の間は前記室内ユニットから前記室外ユニットへの電力供給を継続させることを特徴とする温水加熱式空調装置。
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