JPH03233252A - 冷媒加熱器を備えた空気調和機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷媒加熱器を備えた空気調和機に関するもので
ある。

従来の技術 近鍛　低外気温時に暖房能力のでないヒートポンプ式空
気調和機の欠点を補うものとして、冷媒加熱により暖房
能力を確保する空気調和機が注目されている。従来の冷
媒加熱器を備えた空気調和機を図面を参照しながら説明
する。第５図において５１は圧縮機、５２は四方弁、５
３は冷房放熱器５４は減圧器５５は第１逆止弁、５６は
室内熱交換器５７は第２逆止弁であり以上により冷房サ
イクルが構成されている。第１三方弁５８と冷媒加熱器
５９を直列に接続した暖房回路は室内熱交換器５６と第
１吐出は第２二方弁６０および第３二方弁６１を通して
バイパスされている。また　冷媒加熱器５９にはガス弁
６２および６３が設けられていて、燃焼量が２段階に調
節できるようになっている。以上の構成において、冷房
時、圧縮機５１から吐出された冷媒は実線矢印の如く、
四方弁５＆　冷房放熱器５ａ、減圧器５／Ｋ　第１逆止
弁５５を通り、室内熱交換器５６で冷房能力を発揮した
のち四方弁５２．第２逆止弁５７をへて圧縮機５１へも
どる。暖房時はまず四方弁５２を切り替え圧縮機５１を
運転すると、第１逆止弁５５によって冷房放熱器５３に
は冷媒が流入しないために冷媒はすべて室内熱交換器５
６に集められる。つぎに一定時間が経過して第に方弁５
８を開くと冷媒は破線矢印の如く圧縮機５１、西方弁眩
室内熱交換器５ａ、第に方弁５＆　冷媒加熱器５９をへ
て圧縮機５１へ戻るサイクルを流れるようになる。冷媒
加熱器５９では室内温度と設定温度の差が大きい場合に
（よ　ガス弁６２および６３の双方を開いて燃焼量を増
やし　暖房能力を大きくする。このとき、圧縮機５１は
冷媒を圧縮する必要はなく、室内熱交換器５６へ冷媒を
送るだけでよい方丈　吸入圧力が上昇し冷媒循環量が必
要以上に増大するた八　第２三方弁６０を開いて圧縮機
５１の吸入と吐出をバイパスし暖房回路を流れる冷媒循
環量を調整している。

また　室内温度と設定温度の差が小さい場合にはガス弁
は６２のみを開いて、燃焼量を低下させる。

この場合、第２二方弁６０のみが開かれていると、冷媒
加熱器５つで冷媒が充分に蒸発されずに液冷媒のまま圧
縮機５１に入り液バツクを生ム　圧縮機の信頼性を低下
させてしまう可能性があるたべ　燃焼量を低下させた場
合に？＆　　第３二方弁６１も開いて冷媒循環量も低下
させる必要がある。すなわ板室温と設定温度との差に応
じて、燃焼量を制御しその燃焼量に応じて冷媒循環量を
制御しているのである。　（たとえば　特開昭５９−６
６６６７号公報）発明が解決しようとする課題 しかしなが収　上述の様な加熱制御では以下のような課
題がある。すなわ板　従来の技術では加熱量が大きい場
合には冷媒循環量を大きくし　加熱量が少ない場合には
冷媒循環量を少なくさせるわけである方丈　圧縮機５１
の吐出冷媒量は吸入冷媒圧力の影響を大きく受けるた取
　低燃焼量の場合に冷媒循環量を少なく制御しようとす
ると、冷媒圧力が低い場合は冷媒吐出量が少なくなりす
ぎ冷媒が過熱してしまう。また　大燃焼量時に冷媒循環
量を多く制御しようすると、冷媒圧力が高い場合に冷媒
吐出量が多くなりすぎ冷媒圧力の過昇と消費電力の増大
をもたらしてしまうといった欠点を有してい九　そこで
【　本発明はバーナの燃焼量を変化させた場合に液バツ
クや冷媒圧力の過昇を防止し　不要な消費電力の増大が
ない冷媒加熱器を備えた空気調和機を提供するものであ
る。

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媒加熱器を備えた
空気調和機の運転制御装置ζよ　室内温度を検出する温
度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段と、前
記温度検出手段によって検出された室温と前記温度設定
手段によって設定された設定温度を比較演算する温度比
較手段と、その比較温度に応じて前記冷媒加熱器の燃焼
量を変化させる燃焼量調節手段と、冷媒の圧力を検出す
る圧力検出手段と、この圧力検出手段に応じて前記冷媒
循環量調節機構を制御する循環量制御手段を設けた構成
を有するものであも 作用 本発明は上記した構成により、室内温度と設定温度の差
に応じて燃焼量が制御され　冷媒循環量が冷媒圧力に応
じて制御されることになも実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。冷凍サイクルは従来例で説明した第５図と同一である
。第１図は請求項１の発明の一実施例の電気回路図であ
も　同図において１は室温を検知する室温サーミス久　
２は室内温度を設定する可変抵Ｒ３、４は圧力スイッチ
で圧力が上昇すると接点が閉じるようになっていて、圧
力スイッチ４は圧力スイッチ３の動作圧力Ｐ１より高い
圧力Ｐ２で動作するようになっている。　５はマイコン
、　６〜９はリレーである。リレー６は二方弁６０を、
　リレー７は二方弁６１を、　リレー８はガス弁６２を
、リレー９はガス弁６３を駆動するものである。また　
この図において圧縮機５１、四方弁５２等の冷凍サイク
ル部品の制御装置は説明を簡単にするために冷凍サイク
ル制御装置１０とし　燃焼空気送風機等の燃焼を制御す
る部品は燃焼制御装置１１としている。同実施例におい
て、室温サーミスタ１が温度検出手段、可変抵抗２が温
度設定手段、圧力スイッチ３および４が圧力検出手段、
マイコン５が温度比較手段、リレー６および７が冷媒循
環量制御手北　リレー８および９が燃焼量調節手段であ
る。第２図は同実施例におけるフローチャートである。

同図において、可変抵抗１を操作し希望の室温Ｔを設定
する。次に室温サーミスタ２により現在の室温ｔを検出
し　室温ｔと設定Ｔの差△ｔを演算する。△ｔがＯより
小さい場合は０Ｎ＝Ｏとし　冷凍サイクル制御装置１０
をサーモＯＦＦの動作とする。△ｔが０より大きい場合
はさらに１より大きいかどうかを判断し　小さい場合は
ＵＰ＝Ｏ１大きい場合はＵＰ＝１とし　冷凍サイクル装
置１０にサーモ○Ｎの動作をさせる。次に圧力スイッチ
３および４によって圧力検出を行な（＼　圧力がｐ　ｈ
い場合は二方弁６０および６１を閉じる。圧力がＰｌよ
り高い場合は三方弁６０を開き、さらに圧力がＰ２より
高いか低いかを判断する。

Ｐ２より低い場合は二方弁６１は閉じ冷媒循環量を増や
す。高い場合は二方弁６１を開き冷媒循環量を減らす、
以上が冷凍サイクル系統の制御である。

次＆ニー、　　ＯＮ　＝　Ｏの場合、燃焼制御装置１１
に燃焼停止の動作を行な（＼　ガス弁６２および６３を
閉じる。

０Ｎ＝１の場合は燃焼制御装置１１に燃焼の動作を行な
（＼　ＵＰ＝１かどうかを判断す、Ｌ　　ＵＰ＝０の場
合はガス弁６３は閉じておき、ＵＰ＝１の場合はガス弁
６３を開き燃焼量を増やす。以上の燃焼系統の制御を行
いスタートへ戻も　圧縮機は吸入圧力が高くなると冷媒
吐出量が増大する性質があるた八　以上のように制御す
ると圧力の上昇下降に連れて、燃焼量に関係なく冷媒循
環量が適正に制御する。すなわ板　圧力が高いときに燃
焼量を増加した場合、高い吸入圧力によりすでに冷媒循
環量が得られているたべ　冷媒循環量を増加させる必要
がなく、二方弁６０および６１の両方を開き、圧力の過
昇と不要な電気入力の削減を図ることができる。また　
圧力が低い場合に燃焼量を上げる場合には　二方弁６１
を閉じ冷媒循環量を上げるた敢冷媒が過熱劣下すること
がな賎　第３図は請求項２の発明の一実施例の電気回路
図である。第１図の実施例では圧力スイッチ３および４
をマイコン５へ入力している方丈　第３図の実施例では
ＣＴ５により圧縮機５１の電流値を入力している。冷媒
圧力の上昇は圧縮機５１の運転電流の増加となって表れ
るた＆　　ＣＴ５によってＬ　冷媒圧力が推定でき特許
請求項１と同様の効果を得ることができもさらに　圧力
スイッチではある一定の圧力の検出しかできず、燃焼量
を無段階に変化させる場合に（表　複数の圧力スイッチ
を設けなければならな１．Ｘ。

また　圧力変換器により圧力を測定する方法がある力（
非常に高価であり実用的でない。ＣＴなら（よ　容易で
安価に電流が無段階に検出でき、特許請求項１の発明に
比べ　よりきめ細かい冷媒循環量調整が容易で安価にで
きる効果がある。第４図は請求項３の発明の一実施例の
電気回路図である。

第１図および第２図の電気回路と異なり、マイコンを５
ａ、５ｂの２個設け、マイコン５ａには室温サーミスタ
１、室温設定用可変抵抗２、圧力スイッチ３．４、二方
弁６代６１用リレー６、７および冷凍サイクル制御装置
１０を接続し　マイコン５ｂにはガス弁６２，６３用リ
レー８、９が接続されている。また　マイコン５ａから
マイコン５ｂには信号線が接続され燃焼量を表わす信号
が伝達されるようになっている。請求項１および２の発
明は燃焼量に関係なく冷媒循環量を制御するようになっ
ているた八　冷凍サイクル系制御と燃焼系制御が独立し
　フローチャートが簡素化するという効果も有している
力（第４図の実施例のように冷凍サイクル系制御と燃焼
系制御を分離すると他のストーブ等の燃焼機と燃焼制御
部１３を共用することができ、マイコンが冷凍サイクル
制御も同時に行なう場合に比べて信頼性が高く、開発期
間が大幅に短縮することができる。な抵　本実施例では
冷媒循環量制御手段として圧縮機５１の吸入吐出バイパ
ス回路に三方弁を設けた構成とした力士　吸入吐出以外
のバイパス回路や圧縮機５１の運転周波数制御してもよ
（ち　また　燃焼量をガス弁６２および６３の二段階切
替とした力交　ガス圧調整弁による無断階変更してもよ
鶏　さらに熱源はガス燃焼だけでなく、石油燃焼等地の
熱源でも本発明は有効である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は（１）冷媒加熱
器を備えた空気調和機の運転制御装置は　室内温度を検
出する温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手
段、この温度検出手段によって検出された室温と前記温
度設定手段によって設定された設定温度を比較演算する
温度比較手段、その比較温度に応じて前記冷媒加熱器の
燃焼量を変化させる燃焼量調節手段、冷媒の圧力を検出
する圧力検出手法　この圧力検出手段に応じて前記冷媒
循環量調節機構を制御する循環量制御手段を設けた構成
としているたべ　圧力が高いときに燃焼量を増加した場
合、圧力の過昇と不要な電気入力の削減を図ることがで
き、圧力が低い場合に燃焼量を上げる場合に（よ　冷媒
循環量を上げるた八　冷媒が過熱劣下することがないと
いう効果がある。

（２）室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を
設定する温度検出手段　この温度検出手段によって検出
された室温と前記温度設定手段によって設定された設定
温度を比較演算する温度比較手段、その比較温度に応じ
て前記冷媒加熱器の燃焼量を変化させる燃焼量調節手段
　圧縮機の電流を検出する電流検出手段、この電流検出
手段に応じて前記冷媒循環量調節機構を制御する循環量
制御手段を設けた構成としているたべ　請求項１に比べ
よりきめ細かい冷媒循環量調整が容易で安価にできる効
果があム （３）圧縮機、　室内送風機、　室外送風概　冷媒用電
磁弁等の冷凍サイクル機能部品を制御するサイクル制御
装置と、冷媒加熱熱源機を制御する燃焼制御装置を備え
、前記サイクル制御装置から前記燃焼制御装置へ燃焼量
を表わす信号を伝達する燃焼量伝達手段を備えた構成と
しているた敦　他の燃焼機と燃焼制御部を共用すること
ができ、マイコンが冷凍サイクル制御も同時に行なう場
合に比べて信頼性が高く、開発期間が大幅に短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるブロック医　第
２図は同実施例における制御フローチャート、第３図は
本発明の第２の実施例におけるブロック医　第４図は本
発明の第３の実施例におけるブロック医　第５図は冷媒
加熱器を備えた一般的な空気調和機の冷凍サイクル図で
あも１・・・・室温サーミス久　２・・・・可変抵撞　
３．４・・・・圧力スイッチ、　５・・・・マイコン、
　６、７・・・・二方弁用リレー、　８、９・・・・ガ
ス弁用リレー、１２・・・・電流検出用ＣＴｏ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）バーナによる燃焼熱で冷媒を加熱蒸発させる冷媒
   加熱器を備えた空気調和機に冷媒循環量調節機構を設置
   け、室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設
   定する温度設定手段と、前記温度検出手段によって検出
   された室温と前記温度設定手段によって設定された設定
   温度を比較演算する温度比較手段と、その比較温度に応
   じて前記冷媒加熱器の燃焼量を変化させる燃焼量調節手
   段と、冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力
   検出手段に応じて前記冷媒循環量調節機構を制御する循
   環量制御手段とを設けた冷媒加熱器を備えた空気調和機
   の運転制御装置。
2. （２）バーナによる燃焼熱で冷媒を加熱蒸発させる冷媒
   加熱器を備えた空気調和機に冷媒循環量調節機構を設け
   、室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設定
   する温度設定手段と、前記温度検出手段によって検出さ
   れた室温と前記温度設定手段によって設定された設定温
   度を比較演算する温度比較手段と、その比較温度に応じ
   て前記冷媒加熱器の燃焼量を変化させる燃焼量調節手段
   と、圧縮機の電流を検出する電流検出手段と、この電流
   検出手段に応じて前記冷媒循環量調節機構を制御する循
   環量制御手段を設けた冷媒加熱器を備えた空気調和機の
   運転制御装置。
3. （３）圧縮機、室内送風機、室外送風機、冷媒用電磁弁
   等の冷凍サイクル機能部品を制御するサイクル制御装置
   と、冷媒加熱熱源機を制御する燃焼制御装置を備え、前
   記サイクル制御装置から前記燃焼制御装置へ燃焼量を表
   わす信号を伝達する燃焼量伝達手段を備えた請求項１ま
   たは２記載の冷媒加熱器を備えた空気調和機の運転制御
   装置。