JP3684719B2 - 暖冷房機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は暖冷房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の暖冷房機は、特開平４−１５１４６５号公報に示すようなものが一般的であった。以下その構成について図４を参照にしながら説明する。
圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、室外熱交換器用絞り機構４、冷房用絞り機構５、ファン付き室内熱交換器６、アキュ−ムレ−タ７を順次連結して冷媒回路を構成し、圧縮機１の吐出管８と四方弁２との間に吐出逆止弁９、室外熱交換器用絞り機構４と冷房用絞り機構５との間には、バーナ１０を有する冷媒加熱器１１と気液セパレータ１２と冷媒搬送手段１３とで冷媒回路ブロック１４を配設し、冷媒回路ブロック１４は室外熱交換器用電磁弁１５を介して室外熱交換器用絞り機構４と接続し、冷房用電磁弁１６を介して冷房用絞り機構５と接続される。
【０００３】
気液セパレータ１２は冷媒加熱器１１の上方に設けられ、往管１７と復管１８によってル−プ状に接続され、冷媒搬送手段１３は受液器１９、ハ−ツ電磁弁２０、落し込み逆止弁２１、戻り逆止弁２２で構成され、ハ−ツ電磁弁２０は気液セパレータ１２の上部と受液器１９の上部を接続する蒸気導入管２３に配設され、落し込み逆止弁２１は受液器１９の底部と気液セパレータ１２との間に配設され、戻り逆止弁２２の出口側を受液器１９の上部に、入口側を冷房用絞り機構５とファン付き室内熱交換器６を接続する冷媒配管２４より分岐した配管２５に接続する。気液セパレータ１２の出口ガス管２６はセパレータ出口逆止弁２７を介して吐出逆止弁９と四方弁２の間の冷媒配管２８と接続される。
【０００４】
蒸気導入管２３と冷媒加熱器１１の下部とが配管２９で接続され、この配管２９と室外熱交換器用電磁弁１５が接続される。冷房用電磁弁１６は液戻り管１８に接続されている。吐出管８より分岐して吐出バイパス弁３０を介して四方弁２とアキュームレータ７とを接続する吸入管３１に接続した吐出バイパス回路３２を有している。圧縮機１には圧縮機温度検知手段３３と圧縮機加熱ヒータ３４と過負荷保護用として運転スイッチと直列に自動復帰式の過負荷継電器３５が備えつけられている。また、３８は圧縮機温度制御装置３６と暖房開始運転モード判定装置３７を有する制御部である。
【０００５】
以上の構成で、冷房運転時は四方弁２を圧縮機１の吐出ガスが室外熱交換器３へ流れるように切り換え、室外熱交換器用電磁弁１５と冷房用電磁弁１６を通電開放し、吐出バイパス弁３０は閉成し、圧縮機１を運転する。圧縮機１で圧縮された高温高圧冷媒ガスは室外熱交換器３で凝縮し室外熱交換器用絞り機構４、冷房用絞り機構５で減圧膨脹し室内熱交換器６で蒸発した冷媒ガスはアキュ−ムレ−タ７を通って圧縮機１に戻り冷房運転サイクルを形成する。
【０００６】
暖房運転時は、バーナ１０で冷媒加熱器１１を加熱することで冷媒加熱器１１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２６、セパレータ出口逆止弁２７、四方弁２を経て、室内熱交換器６へ押し出され、室内熱交換器６で放熱して室内の暖房を行い液化した冷媒液は配管２４、戻り逆止弁２２を経て受液器１９中に移動する。受液器１９に溜まった冷媒液は、ハーツ電磁弁２０を開にして、気液セパレータ１２の圧力を導き受液器１９と気液セパレータ１２の落差で落とし込み、逆止弁２１を経て気液セパレータ１２へ戻される。
【０００７】
以上のごとく、受液器１９とハ−ツ電磁弁２０の開閉動作と、戻り逆止弁２２の逆止作用とで熱搬送媒体である冷媒を圧縮機１の運転なしで搬送を行う。なお、圧縮機１の温度は第一所定温度以上に保たれるよう圧縮機加熱ヒータ３４の通電を圧縮機温度検知手段３３の検知する温度により圧縮機温度制御装置３６で制御されており、暖房運転開始時の運転モードは、暖房開始運転モード判定装置３７で圧縮機温度検知手段３３の検知温度により判別される。つまり、圧縮機温度検知手段３３の検知温度が第一所定温度以下の判定温度以上の場合には、圧縮機１を所定時間運転し室外熱交換器３内の冷媒を室内熱交換器６へ汲み上げるいわゆる冷媒回収運転を行ったのち、バーナ１０、冷媒加熱器１１、冷媒搬送手段１３の運転を開始することにより通常燃焼運転を行う。
【０００８】
一方、圧縮機加熱ヒータ３４がまだ動作していない機器の設置直後や長期間電源ＯＦＦされていて圧縮機１が冷たい場合、つまり、圧縮機温度検知手段３３の検知温度が上記判定温度より低い場合には、圧縮機１内の冷媒に冷凍機油が溶け込み易く冷媒回収運転時に圧縮機１より冷凍機油が放出されるため、冷媒回収運転終了後、一定時間の弱燃焼運転を行い、冷媒回路内の冷凍機油を冷媒加熱器１１内に一旦回収した後、弱燃焼運転を停止し、冷媒加熱器１１内に回収した冷凍機油を室外熱交換器用電磁弁１５を通電開放し圧縮機１を運転して、冷媒加熱器１１より室外熱交換器用絞り機構２４・室外熱交換器３・アキュ−ムレ−タ７を介して圧縮機１へ戻す油回収運転を実行したのち通常燃焼運転へ移行するのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では次のような課題があった。
【００１０】
（１）圧縮機１の過負荷保護用として、圧縮機１の運転スイッチと直列に自動復帰式の電流と温度の組合せにより作動する過負荷継電器３５が用いられているが上記過負荷継電器３５はバイメタル式であるため動作点のばらつきが大きく、冷媒回路内の冷媒量が不足して冷房運転時圧縮機１の温度が上昇したときや高負荷条件での冷房運転で圧縮機１の運転電流が上昇したときなど使用条件によっては、早々に機器が冷房の運転と停止を繰り返してしまうという問題があった。
【００１１】
（２）冷媒回収運転時における圧縮機１からの冷凍機油の放出防止を目的として、圧縮機１の温度を第一所定温度以上に保つよう圧縮機加熱ヒータ３４で通電・保温しているが、低外気温時においても圧縮機１の温度を前記判定温度に維持しようとすると圧縮機加熱ヒータ３４の容量が大きくなりコストアップにつながるとともに圧縮機保温のための消費電力も大きくなるという問題があった。
【００１２】
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、暖房時には、圧縮機からの冷凍機油の放出を防止するとともに、冷房時には、過負荷継電器による機器の運転停止の繰り返しを防止し、さらに圧縮機加熱ヒータの小型コンパクト化、低コスト化を図り、圧縮機保温のための消費電力を削減する暖冷房機を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、圧縮機には圧縮機温度検知手段と圧縮機加熱ヒータを備えるとともに、圧縮機の運転電流検知部を設け、暖房時には前記圧縮機の温度が第一所定温度以上に保つよう圧縮機加熱ヒータの通電を前記圧縮機温度検知手段の検知する温度により制御し、冷房時には前記圧縮機温度検知手段の検知する温度が運転中第二所定温度以上になるとファン付き室内熱交換器のファン回転数を低下させる。または、圧縮機運転電流部が一定時間、所定値以上の電流を検知するとファン付き室内熱交換器のファン回転数を低下させる制御装置を備えたものである。
【００１４】
さらに、上記圧縮機温度検知手段には、暖房運転開始時に順次冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常運転に移行するか、冷媒回収運転後、通常運転に移行するかを判定する第一所定温度以下の判定温度を有し、前記判定温度は、バーナ制御用の給気温度検知手段で検知する給気温度が低い時には給気温度が高いときより低く設定するようにしたものである。
【００１５】
本発明は上記構成によって、従来、圧縮機の冷凍機油の放出を防止するために設けていた圧縮機温度検知手段を暖房時のみでなく冷房時にも使用し、冷房時過負荷継電器が作動する前に圧縮機の温度が第二所定温度になると室内熱交換器の通過風量を低くする。または運転電流値も所定値になると室内熱交換器の通過風量を低くすることにより、冷房運転時の圧縮機の温度や運転電流値を低下させ機器ができる限り連続して冷房運転することを可能にしたものである。
【００１６】
また、暖房運房運転開始時に順次冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常燃焼運転に移行するか、冷媒回収運転後、通常燃焼運転に移行するかを判定する第一所定温度以下の判定温度を有し、さらに、外気温が低いと冷媒回収運転時の冷媒循環量は減り圧縮機からの冷凍機油放出量も少なくなることより、上記判定温度は給気温度が低いときには給気温度が高いときより低く設定できるため、圧縮機加熱ヒータの小型コンパクト、低コスト化を図り、圧縮機保温のための消費電力を削減する暖冷房機を提供するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、冷房時は圧縮機、室外熱交換器、絞り機構、ファン付き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、バーナ付冷媒加熱器、ファン付き室内熱交換器とにより冷媒回路を構成し、圧縮機を駆動することで室外熱交換器の冷媒を室内熱交換器に回収する冷媒回収運転手段と、冷媒加熱器内の冷凍機油を圧縮機へ回収する油回収運転手段を備え、前記圧縮機には圧縮機温度検知手段と圧縮機加熱ヒータを備えるとともに、圧縮機の運転電流検知部を設け、暖房時には前記圧縮機の温度が第一所定温度以上に保つよう圧縮機加熱ヒータの通電を前記圧縮機温度検知手段の検知する温度により制御し、冷房時には前記圧縮機温度検知手段の検知する温度が運転中第二所定温度以上になるとファン付き室内熱交換器のファン回転数を低下さる。または、圧縮機運転電流部が一定時間、所定値以上の電流を検知するとファン付き室内熱交換器のファン回転数を低下させる制御装置を備えたものである。
【００１８】
そして従来、圧縮機の冷凍機油の放出を防止するために設けていた圧縮機温度検知手段を暖房時のみでなく冷房時にも使用し、冷房時過負荷継電器が作動する前に圧縮機の温度が第二所定温度になると室内熱交換器の通過風量を低くし、さらに運転電流値も所定値になると室内熱交換器の通過風量を低くすることにより、冷房運転時の圧縮機の温度や運転電流値を低下させ機器ができる限り連続して冷房運転することを可能にした。
【００１９】
また、上記圧縮機温度検知手段には、暖房運転開始時に順次冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常運転に移行するか、冷媒回収運転後、通常運転に移行するかを判定する第一所定温度以下の判定温度を有し、前記判定温度はバーナ制御用の給気温度検知手段で検知する給気温度が低い時には給気温度が高いときより低く設定するようにしたものである。
【００２０】
そして、上記判定温度は、給気温度が低いときには給気温度が高いときより低く設定することにより、圧縮機加熱ヒータの小型コンパクト、低コスト化を図り、圧縮機保温のための消費電力を削減する。
【００２１】
（実施例１）
以下本発明の実施例１について図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施例１の暖冷房機のシステムブロック図である。なお、従来例の図４と同一のものには同一の符号を付している。図１において、３９は圧縮機運転電流検知部で、４０はバーナ１０制御用の給気温度検知手段である。
【００２３】
冷房運転の作用・動作について図２の圧縮機運転温度・電流特性図と併せて説明する。冷房運転時は四方弁２を圧縮機１の吐出ガスが室外熱交換器３へ流れるように切り換え、室外熱交換器用電磁弁１５と冷房用電磁弁１６を通電開放し、吐出バイパス弁３０は閉成し、圧縮機１を運転する。圧縮機１で圧縮された高温高圧冷媒ガスは室外熱交換器３で凝縮し室外熱交換器用絞り機構４、冷房用絞り機構５で減圧膨脹し室内熱交換器６で蒸発した冷媒ガスはアキュームレータ７を通って圧縮機１に戻り冷房運転サイクルを形成する。そして、冷房運転時、冷媒回路内の冷媒量が不足して圧縮機１の温度が上昇したとき、つまり前記圧縮機温度検知手段３３の検知する温度が図２のように第二所定温度Ｔ1 以上を一定時間経過したら、圧縮機温度制御装置３６においてファン付き室内熱交換器６のファン回転数を低下させる。
【００２４】
また、高負荷条件などでの運転で圧縮機１の電流が上昇したとき、つまり圧縮機運転電流検知部３９の運転電流値が図２のように所定値所定時間オーバしたら、ファン付き室内熱交換器６のファン回転数を低下させる。以上の作用・動作により過負荷継電器１９が作動する前に圧縮機１の温度や運転電流値を低下させできる限り連続して冷房運転することを可能にする。
【００２５】
また、暖房運転開始時の作用・動作について図３のフローチャートと併せて説明する。圧縮機１の温度が第一所定温度以上に保たれるよう圧縮機加熱ヒータ３４の通電を圧縮機温度検知手段３３の検知する温度により圧縮機温度制御装置３６で制御していて、暖房運転開始時の運転モードは、暖房開始運転モード判定装置３７にて圧縮機温度検知手段３３の検知温度により判別される。つまり、圧縮機温度検知手段３３の検知温度ＴC が第一所定温度以下の判定温度Ｔ2 以上の場合には、四方弁２を圧縮機１の吐出ガスが室内熱交換器６へ流れるように切り換え、室外熱交換器用電磁弁１５、冷房用電磁弁１６は非通電閉成した状態で、圧縮機１を所定時間運転し室外熱交換器３内の冷媒を室内熱交換器６へ汲み上げるいわゆる冷媒回収運転実行後直ちに通常燃焼運転に移行する。
【００２６】
バーナ１０で冷媒加熱器１１を加熱することで冷媒加熱器１１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２６、セパレータ出口逆止弁２７、四方弁２を経て、室内熱交換器６へ押し出され、室内熱交換器６で放熱して室内の暖房を行い液化した冷媒液は配管２４、戻り逆止弁２２を経て受液器１９中に移動する。受液器１９に溜まった冷媒液は、ハーツ電磁弁２０を開にして、気液セパレータ１２の圧力を導き受液器１９と気液セパレータ１２の落差で落とし込み、逆止弁２１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１９とハ−ツ電磁弁２０の開閉動作と、戻り逆止弁２２の逆止作用とで熱搬送媒体である冷媒を圧縮機１の運転なしで搬送を行う。
【００２７】
一方、圧縮機加熱ヒータ３４がまだ動作していない機器の設置直後や長期間電源ＯＦＦされていて圧縮機１が冷たい場合、つまり圧縮機温度検知手段３３の検知温度ＴC が上記判定温度Ｔ2 より低い場合には、圧縮機１内の冷媒に冷凍機油が溶け込み易く冷媒回収運転時に圧縮機１より冷凍機油が放出されるため、冷媒回収運転終了後一定時間の弱燃焼運転を行い、冷媒回路内の冷凍機油を冷媒加熱器１１内に一旦回収した後、弱燃焼運転を停止し、冷媒加熱器１１内に回収した冷凍機油を室外熱交換器用電磁弁１５を通電開放し圧縮機１を運転して、冷媒加熱器１１より室外熱交換器用絞り機構２４・室外熱交換器３・アキュ−ムレ−タ７を介して圧縮機１へ戻す油回収運転を実行したのち通常燃焼運転へ移行するのである。
【００２８】
つまり、暖房運転開始時に前記圧縮機温度検知手段３３の検知温度が上記判定温度Ｔ2 以下のときには、順次、冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常燃焼運転に移行し、一方、前記圧縮機温度検知手段３３の検知温度が上記判定温度Ｔ2 より大なるときには、冷媒回収運転の後直ちに通常燃焼運転を実行する。ただし、上記圧縮機１を所定時間運転し室外熱交換器３内の冷媒を室内熱交換器６へ汲み上げる冷媒回収運転の時の冷媒循環量は外気温が異なると変化するため、冷媒回収運転における圧縮機１からの冷凍機油放出量も圧縮機１の温度が同じであっても外気温により異なる。よって、上記判定温度Ｔ2 を外気温と相関があるバーナ１０の制御用の給気温度検知手段４０の検知温度により変更する。
【００２９】
具体的には、外気温が低いと冷媒循環量は減り圧縮機１からの冷凍機油放出量も少なくなるため、図３のように上記給気温度検知手段４０の検知温度ＴK が所定値Ｔ’1 より低いときには上記判定温度Ｔ2 も低く（＝Ｔ3 （Ｔ2 ＞Ｔ3 ）した暖房開始運転モ−ド判定装置３７を備えたことにより、圧縮機加熱ヒ−タの小型コンパクト、低コスト化を図り、圧縮機保温のための消費電力を削減する暖冷房機を提供するものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、本発明の構成によれば次の効果が得られる。
【００３１】
従来、圧縮機の冷凍機油の放出を防止するために設けていた圧縮機温度検知手段を暖房時のみでなく冷房時にも使用し、冷房時過負荷継電器が作動する前に圧縮機の温度が第二所定温度になると室内熱交換器の通過風量を低くし、さらに運転電流値も所定値になると室内熱交換器の通過風量を低くすることにより、冷房運転時の圧縮機の温度や運転電流値を低下させ機器ができる限り連続して冷房運転することを可能にしたものである。
【００３２】
また、暖房運房運転開始時に順次冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常燃焼運転に移行するか、冷媒回収運転後、通常燃焼運転に移行するかを判定する判定温度を有し、さらに、外気温が低いと冷媒回収運転時の冷媒循環量は減り圧縮機からの冷凍機油放出量も少なくなることより、上記判定温度は給気温度が低いときには給気温度が高いときより低く設定できるため、圧縮機加熱ヒータの小型コンパクト、低コスト化を図り、圧縮機保温のための消費電力を削減する暖冷房機を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における暖冷房機のシステムブロック図
【図２】同暖冷房機の圧縮機運転温度・電流特性図
【図３】同暖冷房機の暖房運転開始フローチャート
【図４】従来の暖冷房機のシステムブロック図
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ 室外熱交換器用絞り機構
５ 冷房用絞り機構
６ ファン付き室内熱交換器
３３ 圧縮機温度検知手段
３４ 圧縮機加熱ヒータ
３６ 圧縮機温度制御装置
３７ 暖房開始運転モード判定装置
３９ 圧縮機運転電流検知部
４０ 給気温度検知手段

Claims (1)

1. 冷房時は圧縮機、室外熱交換器、絞り機構、ファン付き室内熱交換器を順次連結して冷媒回路を構成し、暖房時は圧縮機の運転なしで冷媒の搬送を行う冷媒搬送手段、バーナ付き冷媒加熱器、ファン付き室内熱交換器とにより冷媒回路を構成し、圧縮機を駆動することで室外熱交換器の冷媒を室内熱交換器に回収する冷媒回収運転手段と、冷媒加熱器内の冷凍機油を圧縮機へ回収する油回収運転手段とを備え、前記圧縮機には圧縮機温度検知手段と圧縮機加熱ヒータを備えるとともに、圧縮機の運転電流検知部を設け、暖房時には前記圧縮機の温度を第一所定温度以上に保つよう圧縮機加熱ヒータの通電を前記圧縮機温度検知手段の検知する温度により制御し、冷房時には前記圧縮機温度検知手段の検知する温度が運転中に第二所定温度以上になるか、または、圧縮機運転電流検知部が一定時間、所定値以上の電流を検知すると、ファン付き室内熱交換器のファン回転数を低下させる制御装置を備え、前記圧縮機温度検知手段には、暖房運転開始時に順次冷媒回収運転、一定時間の弱燃焼運転、油回収運転を実行後、通常運転に移行するか、冷媒回収運転後、通常運転に移行するかを判定する第一所定温度以下の判定温度を有し、前記判定温度は、バーナ制御用の給気温度検知手段で検知する給気温度が低い時には給気温度が高いときより低く設定するようにした暖冷房機。

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