JPH0350438A - 暖冷房機 - 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、冷房時は蒸気圧縮式，暖房時は無動力熱搬送
方式で運転する暖冷房機に関する．従来の技術 従来の無動力熱搬送方式の暖房装置は、第３図に示すよ
うに、冷媒加熱器１とそれより上方に位置した受液器２
との中間位置に気液分離器３を配設し、受液器２と気液
分離器３の間に両者を均圧させる開閉弁４を設け、さら
に受液器２と気液分離器３の間に逆止弁５を設け、冷媒
加熟器１で蒸発した冷媒は室内熱交換器６で凝縮し、受
液器２へ流入する．受液器２へ液冷媒が溜ると開閉弁４
を開き、受液器２と気液分離器３とを均圧化し、受液器
２の液冷媒を気液分離器３へ流入させる．流入し終わる
と開閉弁４を閉じ逆止弁５も閉じるため、再び室内熱交
換器６から１ａＬた液冷媒が受液器２へ流入する．この
ような動作を繰り返して熱搬送を行ない暖房運転を行う
ようになっていたくたとえば実開昭６１−４３６７９号
公報）．暖房時は前記無動力熱搬送方式を用い、冷房時
は圧縮機で冷房運転を行うには第４図に示すような冷媒
回路が考えられる．ここで、第３図と同一部材には同一
番号を付している．＠房運転時前には第１ｔ磁弁７、第
２電磁弁８を閉にして室外熱交換器９の冷媒を、圧ａ機
１０を運転して四方弁１２から圧縮Ｉｌ１Ｇに吸込み、
さらに圧ｍＲ吐出管に設けた第３逆止弁１１および四方
弁１２を通って室内熱交換器６ヘポンプダウンする．ポ
ンプダウン後圧ｔ／ＩＪｔｌｌ１０を停止し、冷媒加熱
器用バーナ１３を運転する．このとき、冷媒加熱器１で
蒸発した冷媒はガスと液が気液分離器３で分離され、ガ
ス冷媒のみが第４逆止弁１４、四方弁１２，を通り室内
熱交換器６で凝縮し、第１逆止弁１５を介し受液器２へ
流入する．開閉弁４の閉のとき、受液器２へ液冷媒が流
入するため受液器２内の圧カが低下し、液冷媒を受液器
２内へ室内熱交換器６がら引き込み、受液器２へ液冷媒
が溜ると開閉弁４を開き、以下第３図の無動力熱搬送方
式の暖房装置で説明した動作を行う．暖房運転中は第１
，第２′＠磁弁７，８は閉状態である． 冷房運転時は第１，第２電磁弁７．８を開状態にし、圧
縮機１０を運転し、圧縮８１１０で高温高圧になった冷
媒は第３逆止弁１１、四方弁１２、室外熱交換器９、第
１電磁弁７、冷媒加熱器１、第２電磁弁８、減圧機構１
６を通り、室内熱交換器６で冷媒は蒸発して圧縮機１０
へ戻る． 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような梢成では、特に暖房運転時次
のような問題を有していた． ｛１｝ルームサーモオフ時のような暖房運転停止時、バ
ーナ１３の燃焼と開閉弁４の閉止とを同時に行い、室内
熱交換器６に使用されるファンの回転数を低下させると
、冷媒加熱器１の余熱により室内熱交換器６へ冷媒が流
れてぃき、再起動時冷媒加熱器１に冷媒が不足ぎみにな
り、冷媒加熱器１の温度が異常上昇し、機器の信頼性が
低下する． （２）上記（１）項のような場合、バーナ１３の燃焼停
止と同時に室内熱交換器用ファンの回転数を低下させ、
一定時間開閉弁４を開閉させると室内熱交換器６から凝
縮液冷媒をしばらくの間気液分離器３へ戻してやること
はできるが、室内風量が低下しているので室内熟交換器
６の出口の液冷媒温度が上昇し、そのため再起動時室内
熱交換器６から受液器２へ液冷媒が流入しにくくなり《
液冷媒過冷却度が小さい）、受液器２から気液分離器３
へ液冷媒が戻ってくるまでに冷媒加熱器１の冷媒がなく
なり、冷媒加熱器１の温度が異常上昇する．上記（１）
，　（２）項の場合は短時間にリモコンオフ，オンした
場合も同様である． （３）室内温度が高いとき、暖房起動ポンプダウンした
場合、吐出圧力が上昇すると第５図に示すように冷凍オ
イルへの冷媒溶解度が増大し、ポンプダウンしても＠房
回路中の冷媒量が不足し、冷媒加熱器の異常温度上昇が
生じる． 本発明は上記従来の課題を解決するもので、ポンプダウ
ン後の暖房運転起動を、第５図の冷凍オイルへの冷媒溶
解度特性からわかるように、圧縮機クランクケースヒー
タ電気入力をおさえて圧縮機シェル温度をあまり上昇さ
せずに吐出圧力を低くすることにより、溶解度の少ない
領域で、上記ポンプダウン後の暖房運転起動を確実に行
わせ、ポンプダウン後の暖房運転時冷媒加熱器１の異常
温度上昇を防止するとともに、暖房運転のリモコン運転
停止あるいはルームサーモオフ後の再運転を冷媒加熱器
１での冷媒の異常加熱を防止して確実に行わせる暖冷房
機を提供することを目的とするものである． 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暖冷房機は、圧縮機
、四方弁、ファン付室外熱交換器、バーナ付冷媒加熱器
、気液分離器、上部に前記気液分離に接続された開閉弁
と第１逆止弁に接続された接続管とが接続されかつ下部
に前記気液分離器に接続された第２逆止弁が接続された
受液器よりなる熱搬送機、前記バーナ付冷媒加熱器と前
記第１逆止弁に接続された暖房戻り液管との間に介装さ
れた減圧機構を有する室外ユニットと、ファン付室内熱
交換器を有する室内ユニットとを環状に冷媒配管接続し
て暖冷房回路を形成し、暖房運転時はバーナ付冷媒加熱
器、気液分離器、四方弁、ファン付室内熱交換器、熱搬
送機の順に冷房運転時は圧ｔａｍ、四方弁、ファン付室
外熱交換器、バーナ付冷媒加熱器、減圧装置、ファン付
室内熱交換器の順に冷媒が流れる冷媒回路を構成し、か
つポンプダウン時、暖房運転リモコンオフ時および暖房
運転ルームサーモオフ時は一定時間前記開閉弁を開閉さ
せながら室内ファンの回転数を室内熱交換器配管に設け
た温度検出器の出力値で制御する制御装置を設けたもの
である． さらに上記制御装置は、温度検出器で検出した温度Ｔと
第１の設定温度Ｔ１を比較する第１の比較器と、Ｔ１よ
り低い第２の設定温度Ｔ’２と比較する第２の比較器と
、前記第１の比較器と前記第２の比較器の出力によりＴ
≧Ｔ１のときは暖房運転回転数Ｎ１に、Ｔ，＞Ｔ≧Ｔ２
のときはＮ１より小さいルームサーモオフ設定回転数Ｎ
２に、Ｔ＜Ｔ２のときはＮ２より小さい最小回転数Ｎ３
に室内ファン回転数を切替え制御する第１のファン駆動
部と、前記第１の比較器の出力によりＴ≧Ｔ１のときは
室内ファン回転数を暖房運転回転数Ｎ１で運転し、Ｔ＜
Ｔｔのときは室内ファンを停止する第２のファン駆動部
と、ポンプダウン時および暖房運転ルームサーモオフ時
は前記第１のファン駆動部で室内ファンを制御し、暖房
運転リモコンオフ時は前記第２のファン駆動部で室内フ
ァンを制御する切替手段とを備えたものである．作用 上記構成により、ルームサーモ暖房運転停止後、あるい
はリモコンオフ後も開閉弁を一定時間開閉させながら、
室内ファンを室内熱交換器配管温度がＴ１以上の場合は
暖房運転中の室内ファン回転数Ｎ１で運転するため、室
内熱交換器で凝縮した液冷媒を受液器へ溜め、受液器に
溜った液冷媒を気液分離器へ供給し、かつ室内熱交換器
から受液器へ至る液冷媒温度の上昇を防止できる，した
がって、ルームサーモ暖房運転開始時またはリモコンオ
ン時に、少しの圧力上昇で受液器入口液冷媒の過冷却度
が増加するため短時間で受液器へ室内熱交換器から液冷
媒が流入し、気液分離器へ供給されるため冷媒加熱器で
の冷媒不足により生じる冷媒の異常温度上昇を防止でき
、確実にルームサーモオンあるいはリモコンオンの暖房
起動運転が可能となる．また、ポンプダウン時も、室内
熱交換器配管温度で室内ファンの回転数を制御するため
、ポンプダウン時の吐出圧力上昇を防止し、冷凍オイル
への冷媒の溶解度を少なくでき、ポンプダウン時に確実
に暖房回路側へ室外熱交換器および圧ｓｒｓ内の冷媒を
くみ上げることができる．そのため、ポンプダウン後の
暖房運転時に冷媒不足によって生じる冷媒加熱器の異常
温度上昇が防止でき、確実にポンプダウン暖房起動運転
が可能となる． 実施例 以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する． 第１図は本発明の一実施例の暖冷房機の回路構成図であ
り、第４図と同一部材には同一番号を付している．第１
図において、バーナ付冷媒加熱器１は気液分離器３より
下方に配設され、冷媒加熱器入口管１７と冷媒加熱器出
口管１８とでループ状に気液分離器３と接続されている
．受液器２は気液分離器３より上方に第２逆止弁５を介
して配設されており、受液器２の上部には気液分離器３
の上部からの均圧管１９が開閉弁４を介して接続され、
さらに、暖房戻り液管２０に配設された第１逆止弁１５
に接続された接続管２１が接続されている．また、気液
分離器３の上部は圧縮機１０の吐出管に配設した第３逆
止弁１１と四方弁１２との間に第４逆止弁１４を介して
接続されている．圧縮５９１０は第３逆止弁１１、四方
弁１２を通して、室外ファン２２を有する室外熱交換器
９に接続され、この室外熱交換器９は第１電磁弁７を通
して冷媒加悲器１に接続され、さらに冷媒加熱器と暖房
戻り液管２０の間に、第２電磁弁８と減圧機構１６が直
列に介装されている。

上記のようにして構成された室外ユニット２４と室内フ
ァン２３を有する室内熱交換器６の室内ユニット２５と
は冷ｉｓ．接続配管２６．　２７とで環状に冷媒接続配
管されており、一方の冷媒接続配管２６は四方弁１２を
通して圧縮機１０に、他方の冷媒接続配管２７は暖房戻
り液管２０にそれぞれ連結されている．また２８は室内
ユニット２５に配設されたルームサーモ、２９は室内熱
交換器６の配管に配設された温度検出器であり、制御装
置３０はルームサーモ２８、温度検出器２つからの信号
、冷媒加熱器１のバーナ１３、圧ａ機１０の運転状態で
開閉弁４と室内ファン２３を制御するように構成され、
第２図に示すように第１比較器１０１、第２比較器１０
２、切替手段１０３、第１ファン駆動部１０４、第２フ
ァン駆動部１０５のブロックからなっている． この構成において、冷房運転時は、第１電磁弁７と第２
電磁弁８を開とし、圧ａｍを運転し、圧＠機１０で高温
高圧になった冷媒は室外熱交換器９で凝縮液化し、冷媒
加熱器１を素通りして減圧機横１６で減圧ｎ強し、室内
熱交換器６でガス化し、圧縮機１０へ戻る．一方、暖房
運転時は、まず圧縮＠ｉｏを運転し、開閉弁４、第１電
磁弁７を一定時間開とし、配管３１から受液器２内のガ
スを抜き、液冷媒を溜めた後、第１＠磁弁７および第２
電磁弁８を閉とし、室外熱交換器９の冷媒を暖房回路測
へくみ上げるポンプダウン運転を行う．その後冷媒加熱
器１で冷媒を加熱し、加熱された冷媒は２相状態で冷媒
加熱器出口管１８を通って気液分離器３内に流入し、液
冷媒は再び冷媒加熱器入口管１７を通って冷媒加熱器１
へ流入する．一方、気液分離器３内に冷媒加熱器１から
流入した２相冷媒のガス冷媒は第４逆止弁１４、四方弁
１２を通り室内熱交換器６へ圧送され、室内ファン２３
の運転により凝ａ液化する．このとき、開閉弁４が閉の
ときは第２逆止弁５は閉状態で受液器２へ室内熱交換器
６からの過冷却液冷媒が第１逆止弁１５を通り圧送され
ると、受液器２内のガス冷媒が′ａｍｉ化し、受液器２
内の圧力が急激に低下し、室内熱交換器６の凝ｍ液冷媒
が受液器２内へ引き込まれ、受液器２内は室内熱交換器
６からのｌｌａ液冷媒で満たされる。この状態で開閉弁
４を開にすると受液器２と気液分離器３とは均圧状態と
なり、受液器２内の液冷媒は第２逆止弁５を通り気液分
離器３内へ流入する．このとき第１逆止弁１５は閉状態
である．次に開閉弁１４を閉とすると、第２逆止弁５は
閉状態となり、再び受液器２へ室内熱交換器６から過冷
却液冷媒が流入し、受液器２を１１ａ液冷媒で満たし、
次に開閉弁４を開にするというサイクルを繰り返す．す
なわち受液器２、開閉弁４、第１逆止弁１５、第２逆止
弁５で熱搬送機を構成し、気液分離器３と冷媒加熱器１
の間は自然循環サイクル、気液分離器３、室内熱交換器
６、第１逆止弁１５、受液器２、第２逆止弁５のサイク
ルは受液器２へ室内熱交換器６からの過冷却液冷媒を溜
めてそれを間欠的に気液分離器３へ供給するという間欠
動作サイクルである． ここで、室内熱交換器６に配設したルームサ−モ２８の
出力値によりルームサーモ暖房運転停止にすると、制御
装置３０は開閉弁４を一定時間開閉しながら、第２図に
示すように、切替手Ｐｉ１０３によって第１ファン駆動
部１０４を動かす。すなわち、室内熟交換器用ファン２
３は室内熱交換器６の配管に配設してある温度検出器２
９の出力が第５図に示す配管温度Ｔ１以上であれば第１
比較器１０１の出力で暖房運転時の室内ファン２３の暖
房運転回転数Ｎ１をそのまま継続し、Ｔ１以下になると
第２比較器１０２の出力でルームサーモ運転停止時の室
内ファン２３のルームサーモオフ設定回転数Ｎ２に低下
するため、ルームサーモ暖房運転停止後も一定時間室内
熟交換器６から受液器２を通って気液分離器３へ冷媒を
移動させることになり、再起動時に冷媒加熱器１の冷媒
不足によって生じる冷媒加熱器１の異常温度上昇を防止
できるとともに、室内熟交換器６の出口液冷媒温度上昇
を防止するため、ルームサーモ暖房運転開始時に少しの
圧力上昇で受液器２の入口液冷媒過冷却度が増加ずるた
め、短時間で受液器２へ室内熱交換器ｌ６が・ら潅冷媒
が流入し、冷媒加熱器１でのルームサーモ暖房運転開始
時の冷媒不足による異常加熟を防止することができる。

暖房運転リモコンオフ時も、一定時間開閉弁４を開閉し
ながら切替手段１０３で第２ファン駆動部１０５を動か
す．すなわち、室内熱交換器６の配管に配設した温度検
出器２つの出力が配管温度Ｔ１以上であれば第１比較器
１０１の出力では暖房運転時の室内ファン２３の回転数
Ｎ１をそのままＩ１１続し、Ｔ１以下になると第２比較
器１０２の出力で室内ファンが停止するよう制御装置３
０で制御するため、ルームサーモオンオフ運転時と同様
再運転時の冷媒加熱器１の冷媒量と受液器２の入口液冷
媒過冷却度が保証され、冷媒不足による冷媒加熱器１の
異常加熱を防止することができる。

またポンプダウン時も一定時間開閉弁４を開閉させなが
ら、切替手段１０３で第１ファン駆動部１０４を動かす
．すなわち、温度検出器２８の出力が室内熱交換器６の
配管温度ＴがＴ１以上であれば第１比較器１０１の出力
で暖房運転設定回転数Ｎ１Ｔ２≦Ｔ＜Ｔ１であれば第２
比較器１０２の出力によりルームサーモオフ時の設定回
転数Ｎ２、Ｔ＜Ｔ２であれば、ルームサーモオフ時の最
小回転数Ｎ３となるよう制御するため吐出圧力上昇を防
止し、冷凍オイルへの冷媒の溶解度を低くおさえて、圧
縮機１０で室内熱交換器６の冷媒を冷媒加熱器１へ送り
込むため、ポンプダウン後の暖房回路冷媒不足による冷
媒加熱器１の異常加熟を防止することができる． 発明の効果 以上のように本発明の暖冷房機によれば、ポンプダウン
時は冷凍オイルへの冷媒の溶解度を低くおさえて、暖房
回路中の冷Ｕ量不足を防止し、ルームサーモオフ運転時
およびリモコンオフ運転時は一定時間開閉弁を開閉させ
ながら室内ファン回転数を室内熱交換器に配設した温度
検出器で室内熱交換器出口液冷媒温度が上昇するのを防
止するよう制御するため、安定した暖房運転が可能とな
り、信頼比の高い暖冷房性能が得られる効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による暖冷房機の回路楕成図
、第２図は同暖冷房機の制御装置を説明するためのブロ
ック図、第３図は従来の＠房装置の回路構成図、第４図
は従来の暖冷房機の回ＦＩ＠構成図、第５図は冷凍オイ
ルへの冷媒の溶解度特性線図である．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、四方弁、ファン付室外熱交換器、バーナ付
   冷媒加熱器、気液分離器、上部に前記気液分離器に接続
   された開閉弁と第１逆止弁に接続された接続管とが接続
   されかつ下部に前記気液分離器に接続された第２逆止弁
   が接続された受液器よりなる熱搬送機、前記バーナ付冷
   媒加熱器と前記第１逆止弁に接続された暖房戻り液管と
   の間に介装された減圧機構を有する室外ユニットと、フ
   ァン付室内熱交換器を有する室内ユニットとを環状に冷
   媒配管接続して暖冷房回路を形成し、暖房運転時はバー
   ナ付冷媒加熱器、気液分離器、四方弁、ファン付室内熱
   交換器、熱搬送機の順に、冷房運転時は圧縮機、四方弁
   、ファン付室外熱交換器、バーナ付冷媒加熱器、減圧装
   置、ファン付室内熱交換器の順に冷媒が流れる冷媒回路
   を構成し、かつポンプダウン時、暖房運転リモコンオフ
   時および暖房運転ルームサーモオフ時は一定時間前記開
   閉弁を開閉させながら、室内ファンの回転数を室内熱交
   換器配管に設けた温度検出器の出力値で制御する制御装
   置を設けた暖冷房機。 ２、制御装置は、温度検出器で検出した温度Ｔと第１の
   設定温度Ｔ＿１を比較する第１の比較器と、Ｔ＿１より
   低い第２の設定温度Ｔ＿２と比較する第２の比較器と、
   前記第１の比較器と前記第２の比較器の出力によりＴ≧
   Ｔ＿１のときは暖房運転回転数Ｎ＿１に、Ｔ＿１＞Ｔ≧
   Ｔ＿２のときはＮ＿１より小さいルームサーモオフ設定
   回転数Ｎ＿２に、Ｔ＜Ｔ＿２のときはＮ＿２より小さい
   最小回転数Ｎ＿３に室内ファン回転数を切替え制御する
   第１のファン駆動部と、前記第１の比較器の出力により
   Ｔ≧Ｔ＿１のときは室内ファン回転数を暖房運転回転数
   Ｎ＿１で運転し、Ｔ＜Ｔ＿１のときは室内ファンを停止
   する第２のファン駆動部と、ポンプダウン時および暖房
   運転ルームサーモオフ時は前記第１のファン駆動部で室
   内ファンを制御し、暖房運転リモコンオフ時は前記第２
   のファン駆動部で室内ファンを制御する切替手段とを有
   する請求項１記載の暖冷房機。