JPH0339823A - 暖房装置 - 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 本発明は冷媒を燃焼熱源によって加熱し、その熱を室内
熱交換器で放熱する暖房装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の暖房装置は、第５図に示すように室内熱交
換器１、冷媒搬送手段２および冷媒加熱熱交換器３など
を順次直列に連結してなる冷媒回路からなっており、さ
らに、制御手段４は、前記冷媒加熱熱交換器３と前記室
内熱交換器ｌを連結する配管５に設けられた温度検出手
段６及び圧力スイノチ７からの信号によって、前記冷媒
加熱熱交ｔＡＬｉ３を加熱する燃焼手段８の着火、消火
を制御するものである。

発明が解決しようとする課題 第５図に示す構成では、通常の場合においては、冷媒搬
送手段２から送られた液冷媒は、冷媒加熱熱交換器３で
加熱され、飽和ガスまたは二相状態になり室内熱交換器
１に入り、室内で放熱することによって過冷却状態の液
冷媒となって室内熱交換器ｌを出る。さらに前記冷媒搬
送手段２に送られることｔこまって冷媒回路を循環する
。

しかしながら、燃焼量に対する必要Ｖｆ１環量よりも循
環量が少ない時には冷媒加熱熱交換器３の出口の冷媒は
高温のガス状態（異常温度上昇）になり、時としては冷
媒が分解して冷媒としての機能がなくなったり、または
、冷媒加熱熱交換器３が高温になり耐久性に問題が生じ
た。そのために、冷媒加熱熱交換器３と室内熱交換器１
とを連結する配管５に設けられた温度検出手段６によっ
て、冷媒加熱熱交換器３の出口の冷媒の温度がある設定
された温度以」二にならないように制御手段４は燃焼手
段８の燃焼を停止していた。

遂に、燃焼量に対する必要循環量よりも循環量が多い時
には冷媒加熱熱交換器３の出口の冷媒は気液二相状態に
なる。この二相状態でも湿り度の大きい時には室内熱交
換器１に含まれる冷媒量が過多となり、圧力が上昇（異
常圧力」二昇）し、冷媒加熱熱交換器３と室内熱交換器
１とを連結する配管５に設けられた圧力スイッチ７によ
って制御手段４は燃焼手段８の燃焼を停止していた。こ
のように機器の保護のために燃焼を停止することがあっ
たため、室温が設定温度になるまで長時間を要したり、
燃焼停止中に室温が大きく低下したりして運転保証や快
適性に問題があった。

また、室内熱交換器１の通風量が少なくなった場合（室
内熱交換Ｈｌの風上側に位置するフィルター（図示せず
）が目づまりしたり、吹き出し口（図示せず）をふさぐ
等の外乱があった場合）に、時としては圧力が上昇し、
前記圧力スイッチ７によって制御手段４は燃焼手段８の
燃焼を停止していたため、前述と同様運転保証や快適性
に問題があった。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、室内熱交
換器の過冷却度に応じて燃焼量と冷媒循環量を制御する
ことによって、運転保証と快適性の向上を目的とする。

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暖房装置は、室内熱
交換器と冷媒加熱熱交換器との間の配管の表面又は前記
室内熱交換器の冷媒入口近傍の伝熱管の表面に設けられ
た第１の温度検出手段で得られた第１の検出温度と、前
記室内熱交換器と冷媒搬送手段との間の配管の表面また
は前記室内熱交換器の冷媒出口近傍の伝熱管の表面に設
けられた第２の温度検出手段で得られた第２の検出温度
との差に応して、燃焼手段における燃焼量の能力制御幅
と前記冷媒搬送手段における冷媒循環量を決定し、燃焼
量と冷媒循環量とを制御する制御手段を有するｆ＃Ｉ或
としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、室内熱交換器の冷媒の
出入口温度を検出し、その温度差（つまり過冷却度）に
応して、燃焼量と冷媒循環量とを最適に制御するため、
運転保証が確実にできるものである。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図において、冷媒回路は室内熱交換器１、冷媒搬送
手段２および冷媒加熱熱交換器３などを順次連結して構
成されており、さらに制御手段９は前記冷媒加熱熱交換
器３と前記室内熱交換器１とを連結する第１の配管５ａ
に設けられた第１の温度検出手段７で得られた第１の検
出温度と、室内熱交換器ｌと冷媒搬送手段２との間の第
２の配管５ｂ表面に設けられた第２温度検出手段８で得
られた第２の検出温度との差に応して、燃焼手段４にお
ける燃焼量と冷媒搬送手段２における冷媒循環量とを制
御するものであり、また、１０は圧力スイッチである。

上記構成において、冷媒搬送手段２から送られた液冷媒
は、冷媒加熱熱交換器３で加熱され、飽和ガスまたは二
相状態になり室内熱交換器１に入り、室内で放熱するこ
とによって過麿却状態の液冷媒となって室内熱交換器１
を出る。さらに前記冷媒搬送手段２に送られることによ
って冷媒回路を循環する。第１の温度検出手段７が設け
られている場所は室内熱交換器ｌの人口近傍であり、ま
た、その場所の冷媒の状態は飽和ガスか二相状態である
。さらに、第２の温度検出手段８が設けられている場所
は室内熱交換器１の出口近傍であり、また、その場所の
冷媒の状態は過冷却液である。

だから、第１の温度検出手段７から得られる第１の検出
温度Ｔ、と第２の温度検出手段８から得られる第２の検
出温度Ｔ２との温度差Ｔ＋　　Ｔｚは、室内熱交換器ｌ
の出口冷媒の過冷却度にほぼ等しい。

今、あらかしめ各燃焼量に対する最適冷媒循環量と最適
過冷却度を求めておく。これには、各燃焼量に対して冷
媒循環量を変化させた時に、冷媒加熱熱交換器３の温度
と圧力、室内熱交換器１の冷媒出口の過冷却度、効率（
燃焼量に対する暖房能力割合）、さらに冷媒搬送手段２
が正常に動作するか否かによって上記最適冷媒循環量と
最適過冷却度が求められる。第２図に各燃焼量に対する
最適冷媒循環量と最適過冷却度の関係を示す。同図は横
軸に燃焼量Ｎをとり、縦軸上方に過冷却度ＳＣ，縦軸下
方に冷媒循環量Ｇをとって、燃焼量に対する過冷却度と
冷媒循環量の関係を示したものである。

第３図は動作を示す流れ図である。暖房をスタートする
と先ず燃焼量と冷媒循環量の初期設定を行い、暖房運転
に入る。そして第１及び第２の検出温度Ｔ、及びＴ２を
検出し、過冷却度５ｃｒ＝Ｔ　１Ｔ　ｘを計算する。そ
して、第２図で示した燃焼量Ｎと過冷却度ＳＣの関係か
ら、このＳＣＩに対する燃焼量Ｎｌを求める。ここで現
在の燃焼量Ｎが ＮＴ−ΔＮ≦Ｎ≦Ｎｌ　＋ΔＮ （ΔＮは許容燃焼幅） であれば現在の燃焼量、冷媒循環量はそのまま続け、一
定時間後、前述した第１及び第２の検出温度を検出する
項目に戻る。

又、現在の燃焼量Ｎが ＮＵＮＩ＋ΔＮ であれば現在の燃焼量Ｎが Ｎｌ−ΔＮ≦Ｎ≦Ｎｌ＋ΔＮ の関係になるように、燃焼量ＮをＳＮ’　　（ＳＮ’〉
０）減少させる。この時、冷媒循環量Ｇは、第２図に図
示するように燃焼量減少幅に相当するＳＧ’　　（ＳＧ
’　＞０）だけ減少し、Ｇ＝Ｇ−３Ｇ’とする。そして
、一定時間後、前述した第１及び第２の検出温度を検出
する項目に戻る。

さらに、現在の燃焼量Ｎが ＮＵＮＩ−ΔＮ であれば現在の燃焼ＩＮが Ｎｌ−ΔＮ≦Ｎ≦Ｎｌ＋ΔＮ の関係になるように、燃焼量ＮをＳＮ“　（ＳＮ”〉０
）増加させる。この時、冷媒循環ｉＧは、第２図に示す
ように燃焼量増加幅に相当するＳＧ″（ＳＧ’　＞Ｏ）
だけ増加させ、Ｇ＝Ｇ＋ＳＧ’とする。そして、一定時
間後、前述した第１及び第２検出温度を検出する項目に
戻る。

以上のように、室内熱交換器ｌの冷媒出口の過冷却度に
ほぼ等しい温度差Ｔ、−Ｔｔを検出することによって、
常に最適な燃焼量、冷媒循環量に保つことができるので
、室内熱交換器１に含まれる冷媒量は最適であり、また
、冷媒加熱熱交換器３内の冷媒も二相状態である。だか
ら、異常圧力上昇や異常温度上昇による保護装置の動作
もなく運転保証や快適性向上に効果がある。

次に本発明の他の実施例を第４図を用いて説明する。先
に説明した第１図の実施例と異なる点は、第１図では第
１の温度検出手段７を冷媒加熱熱交換器３と室内熱交換
器１とを連結する第１の配管５ａに設けたが、第４図の
他の実施例では第１の温度検出手段７を室内熱交換器１
の冷媒入口近傍の伝熱管の表面に設けた点である。なお
、その他各部の符号１作用、効果は第１図の場合も第４
図の場合も同様であるので詳細な説明は省略する。

発明の効果 以上のように本発明の暖房装置によれば次の効果が得ら
れる。

（１）室内熱交換器の冷媒出口の過冷却度にほぼ等しい
温度差Ｔ、−Ｔ、を検出することによって、常に最適な
燃焼量、冷媒ｉ環量に保つことができるので、室内熱交
換器に含まれる冷媒量は最適であり、また、冷媒加熱熱
交換器内の冷媒も二相状態である。したがって、異常温
度上昇、異常圧力上昇がないため、従来例の場合よりも
さらに機器の耐久性の向上という効果があり、また、異
常温度上昇、異常圧力上昇による保護装置の動作Ｇこよ
る暖房運転（燃焼）停止がないため、快適性が向上する
。

（２）室内熱交換器の風」二側に位置するフィルターが
目づまりして、室内熱交換器の通風量が設計風量よりも
少なくなった場合や、室内機の吹き出し口をふさぐ等の
外乱があった場合にも、上述の場合と同様、最適な燃焼
量と冷媒循環量に保つことができ、異常圧力上昇がない
ので、運転保証の向上という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における暖房装置の構成
図、第２図は同実施例における燃焼量に対する過冷却度
と冷媒循環量の関係を示す説明図、第３図は同実施例に
おける燃焼手段の燃焼量及び冷媒搬送手段の冷媒循環量
の制御を説明する流れ図、第４図は本発明の他の実施例
における暖房装置の構成図、第５図は従来の暖房装置の
構成図である。 １・・・・・・室内熱交換器、２・・・・・・冷媒搬送
手段、３・・・・・・冷媒加熱熱交換器、４・・・・・
・燃焼手段、５ａ・・・・・・第１の配管、５ｂ・・・
・・・第２の配管、６・・・・・・伝熱管、７・・・・
・・第１の温度検出手段、８・・・・・・第２の温度検
出手段、９・・・・・・制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内熱交換器と冷媒搬送手段と冷媒加熱熱交換器と多段
   階に能力制御できる燃焼手段などから成る暖房装置で、
   前記室内熱交換器と前記冷媒加熱熱交換器との間の第１
   の配管の表面又は前記室内熱交換器の冷媒入口近傍の伝
   熱管の表面に設けられた第１の温度検出手段で得られた
   第１の検出温度と、前記室内熱交換器と前記冷媒搬送手
   段との間の第２の配管表面又は前記室内熱交換器の冷媒
   出口近傍の伝熱管の表面に設けられた第２の温度検出手
   段で得られた第２の検出温度との差に応じて、前記燃焼
   手段における燃焼量の能力制御幅と前記冷媒搬送手段に
   おける冷媒循環量を決定し、燃焼量と冷媒循環量とを制
   御する制御手段を有する暖房装置。