JPH04151465A - 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、冷房運転時は圧縮機を利用し、暖房運転時は
圧縮機以外の冷媒搬送手段と冷媒加熱器を利用する暖冷
房機に関するものである。

従来の技術 従来この種の暖冷房機は、たとえば第５図のような構成
になっている。

すなわち、暖冷房機は、圧縮機加熱し−タ５２を具備し
た圧縮ｌ！１５１と、四方弁５３と、室外熱交換器５４
と、室外熱交換器用送風機５５と、第１電磁弁５６と、
キャピラリチューブ５７と、室内熱交換器５８と、室外
熱交換器用送ｆｉ１１５９と、第２電磁弁６０と、逆止
弁６１と、アキュムレータ６２と、第３電磁弁６３と、
冷媒ポンプ６４と、冷媒加熱器６５と、バーナ６６とを
縣えた構成であり、冷房運転時は室外熱交換器５４を凝
縮器とし、室内熱交換器５８を蒸発器として圧縮１１５
１の運転による冷房サイクルを構成し、暖房運転時は冷
媒加熱器６５をバーナ６６で加熱することにより蒸発器
とし、室内熱交換器５８を凝縮器として、冷媒ポンプ６
４を冷媒搬送手段として暖房サイクルを構成し、圧縮＠
ｓｉへの冷媒滞留を防ぐとともにポンプダウン運転を短
縮するために圧ａ機加熱し−タ５２で圧縮機５１を加熱
し、一定の温度を保持している。

以上の構成で、暖房運転開始時には第１電磁弁５６を閉
成し、圧ｆｉ１１５１の吐出冷媒ガスが室内熱交換器５
８へ流れるように四方弁５３を切換え、さらに、室内熱
交換器用送風ｌ１５９が停止した状態で圧縮機５１によ
るポンプダウン運転を行った後、冷媒ポンプ６４、冷媒
加熱器６５および室外熱交換器用送ｍｌ１５９の運転開
始とともに、圧縮機５１を停止させる構成となっている
。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような構成では、暖房運転開始時に、圧
ａｌｌ加熱し−タ５２によって圧＠＠５１が十分に昇温
していることを前提としているが、たとえば、ユニット
を設置直後または、長期間電源がＯＦＦされて圧縮１１
５１が冷たく、さらに、室外熱交換器５４への冷媒の漏
れ込みも多い状態においては、設定された所定のポンプ
ダウン時間内に暖房回路側へ十分に冷媒回収ができずに
、暖房運転中に冷媒加熱器の温度が異常に上昇するなど
の現象が生じて、正常な暖房運転ができないといった課
題を有していた。

本発明は、かかる従来の課題を解決するもので、暖房運
転開始時に暖房口ｌ１１８（ｌＩＩへ十分に冷ａ回収を
行い暖房運転を安定して行える暖冷房機を提供すること
を目的としている。

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、冷房
運転時は、圧Ｗ４ｔＲ１室内熱交換器、室外熱交換器お
よび絞り装置により冷媒回路を構成し、暖房運転時は、
圧縮機以外の冷媒搬送手段、熱量可変の冷媒加熱器およ
び室内熱交換器により冷媒回路を構成する暖冷房機であ
って、前記圧縮機の温度を検知する温度検知手段と、圧
縮機を駆動することで室外熱交換器の冷媒を前記室内熱
交換器に回収する冷媒回収手段と、冷媒加熱器内の冷凍
機油を回収する油回収手段と、これら冷媒回収手段、油
回収手段および冷媒加熱器を接続し、暖房運転開始時に
前記圧Ｓ機の温度検知手段の検知温度が所定温度より高
いときには短かい時間の冷媒回収運転後、前記冷媒加熱
器を高熱量で駆動させ、前記検知温度が所定温度より低
いときには長い時間の冷媒回収運転後、再度前記圧縮機
の温度検知手段の検知温度を所定温度と比較して、所定
温度より高いときには冷媒加熱器を高い熱量で駆動させ
、前記検知混炭が所定値より低い場合は所定時間冷媒加
熱器を低熱量で駆動した後に、前記油回収手段により所
定時間の油回収運転を行わせる制御装置とを備えたもの
である。

作用 上記構成によって、暖房運転開始時の冷媒回収運転時間
を圧縮機の温度が高いときには短かく、低いときには長
くすることで、暖房運転に必要な冷媒回収を確実に行え
るとともに、圧１機の温度が低いときには、多量に持ち
出される冷凍機油を早く確実に回収することで安定した
暖房運転が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る暖冷房機のシステム
ブロック図を示す、第１図に示すように、本発明の暖冷
房機は、従来と同様の機能を有する圧縮Ｉｌｌと、圧縮
ａｌｌの下部に設けられた圧ｓＩｌ加熱用ヒータ２と、
圧＠ａｌｌの吐出管中に設けられた第１の逆止弁３と、
四方弁４と、室外熱交換器５と、室外熱交換器用送風１
６と、室内熱交換器７と、室内熱交換器用送風機８と、
アキュムレータ９と、冷媒加熱器１０と、この冷媒加熱
器１０を加熱する燃焼バーナ１１とを備えており、燃焼
バーナ１１は従来と興なって燃焼量可変式とされている
。

さらに、この暖冷房機は、上記構成に加えて、気液セパ
レータ１２と、受液器１３と、気液セパレータ１２の上
部を受液器１３の上部とを結ぶ配管１５中に配置された
第１の電磁弁１４と、受液器１３の下部と気液セパレー
タ１２の下部とを結ぶ配管１７中に配置された第２の逆
止弁１６と、室内熱交換器７と受液器１３の上部を結ぶ
配管１９中に配置された第３の逆止弁１８と、第１の逆
止弁３および四方弁４間の配管２１と気液セパレータ１
２の上部とを結ぶ配管２２中に配置された第４の逆止弁
２０と、室外熱交換器５と冷媒加熱器１０の下部を結ぶ
配管２４中に直列に配置された第１のキャピラリチュー
ブ２３および第２の電磁弁２４と、気液セパレータ１２
の下部および冷媒加熱器１０の下部間の配管２８と配管
１９とを結ぶ配管２９中に直列に配！された第３の電磁
弁２６および第２のキャピラリチューブ２７と、冷媒加
熱器１０の上部と気液セパレータ１２の上部とを結ぶ配
管３０と、第１電磁弁１４と第２電磁弁２４とを結ぶ配
管３１と、圧縮Ｉ！ＩＩの温度を測定する温度検知手段
３４と、この温度検知手段３４が接続された制御装置３
５とが備えられている。

上記冷媒回路構成において、冷房運転時は、四方弁４を
、圧縮１ｌ１１の吐出ガスが室外熱交換器５へ流れるご
とく切替え、第２電磁弁２４と第３電磁弁２６を開とす
ることで第１キヤピラリチユーブ２３と第２キヤピラリ
チユーブ２７を絞り装置とし、室内熱交換器７を蒸発器
として作用させる冷媒回路を構成する。また、暖房運転
時は、四方弁４を冷房運転時とは逆の方向（第１図にお
いて示す方向）に切替え、燃焼量可変の燃焼バーナ１１
で冷媒加熱器１０を加熱することで、冷媒加熱器１０の
中の冷媒を加熱し、気液セパレータ１２で高温となった
気相状態の冷媒を配管２２、逆止弁２０、四方弁４を経
て室内熱交換器７へ押し出し、室内熱交換器７で放熱さ
せて室内の暖房を行い、液化した冷媒液は配管１９、逆
止弁１８を経て受液器１３中に移動する。受液器１３に
溜った冷媒液は、第１の電磁弁１４を開いて気液セパレ
ータ１２の圧力を導くことで、受液器１３と気液セパレ
ータ１２との間の落差によって第２の逆止弁１６を経て
気液セパレータ１２へ戻す。以上のごとく、受液器１３
と第１の電磁弁１４の開閉動作と第３逆止弁１８の逆止
作用とで熱搬送媒体である冷媒を圧＠機１の運転なしで
行うことができる。

すなわち、受液器１３と第１の電磁弁１４と第３の逆止
弁１８が冷媒搬送手段３２となる。

ところで、上記暖房運転を行う前に、暖房回路として作
動していない室外熱交換器５、アキュムレータ９、圧ｍ
１ｌｌ中の冷媒を暖房回路側へ回収する回収運転を行う
、つまり、四方弁４を暖房運転時と同じ方向にして室外
熱交換器５がアキュムレータ９と連結した状態で、圧縮
機１を運転して室外熱交換器５、アキュムレータ９およ
び圧１ｍｌ！１１の冷媒を室内熱交換器７へ回収する。

このとき、室外熱交換器用送ｍ機８を運転させて室内熱
交換器７の冷媒を十分液化させ、配管１９から受液器１
３へと液冷媒を戻しやすくする。このように、圧縮Ｉ１
１、第１の逆止弁３および四方弁４で冷媒回収手段３３
が構成される。

暖房運転中に暖房回路側へ持出された冷凍機油が冷媒加
熱器１０へ凝縮されてくると、冷媒加熱機１０内の冷媒
の流れが悪くなり、熱交換が悪くなることで異常加熱を
生じる危険性があるため、早めに油回収を行う必要があ
る。第２の電磁弁２４を開けると、加熱器１０内の下部
に凝縮した冷凍機油は室外熱交換器５へ流出する。この
流出した油は圧１ａ機１を運転することによって圧縮機
１へ回収することができる。すなわち、第２の電磁弁２
４が油回収手段である。

制御装置３５は、冷媒回収手段３３、油回収手段（第２
の電磁弁）２４の駆動制御および燃焼バーナ１１の燃焼
量の制御を行う。この制御装置３５は、冷媒回収手段３
３を駆動する回収制街部３６と、燃焼バーナ１１の強燃
焼制御部３７と、燃焼バーナ１１の弱燃焼制御部３８と
、油回収子Ｐ９１２４を駆動する油回収制御部３９と、
第１〜第４のタイマ４０．４１　４４　４５（なお、第
２のタイマ４１は第１のタイマ４０より長い設定時間を
持つ）と、第１のタイマ４０と第２のタイマ４１を切替
える切替部４２と、温度検知手段３４の検知温度ＴＣを
所定の温度Ｔｓと比較する比較部４３とにより構成され
ている。

この制御装置３５による作用を第４図に基づいて説明す
る。

まず、暖房運転が開始されると、比較部４３において、
温度検知手段３４で検知された圧縮機１の温度Ｔｃと所
定の温度Ｔｓとを比較しくステップＳ１　）、検知温度
Ｔｃが所定温度Ｔｓよりも高いときには、切替部４２を
介して、設定時間の短かい第１のタイマ４０をスタート
させ（ステップ３２　）、検知温度Ｔｃが所定温度Ｔｓ
より低いときには設定時間の長い第２のタイマ４１をス
タートさせる（ステップＳ３）、いずれの場合も、その
タイマ４０、４１が設定時開を経過するまで回収制御部
３６を作動させて冷媒回収手段３３を駆動させ（ステッ
プＳ４．Ｓ５）、タイマ４０．４１が設定時間を経過す
ると冷媒回収手段３３を停止させろくステップ５６８７
）。第１のタイマ４０が作動され、その設定時間が経過
した時点で強燃焼制御部３７を作動させて燃焼バーナ１
１を強撚焼で駆動させる（ステップＳａ　）。第２のタ
イマ４１が作動され、その設定時間が経過した時点で、
再度、比較部４３で圧縮機１の温度検知手段３４の検知
温度Ｔｃが所定温度Ｔｓと比較され（ステップＳ９）、
検知温度Ｔｃが所定温度Ｔｓより高いときには強燃焼制
御部３７により燃焼バーナ１１が強撚焼され（ステップ
５ｆｌ）、検知温度Ｔｃが所定温度Ｔｓより低い場合は
第３のタイマ４４をスタートさせる（ステップＳｎ）。

そして、第３のタイマ４４が設定時間を経過するまで弱
燃焼制御部３８を作動させて燃焼バーナ１１を弱燃焼で
駆動する（ステップ５ｔ２）、第３のタイマ４４の設定
時間経過時点で弱燃焼を停止させる（ステップ５１３）
とともに第４のタイマ４５をスタートさせる（ステップ
Ｓｗ　）　、さらに、第４のタイマ４５が設定時間を経
過するまで油回収制御部３９を作動させて油回収手段で
ある第２の電磁弁２４を駆動しくステップ５ｔ５）、第
４のタイマ４５の設定時間経過時点で油回収運転を停止
させる（ステップＳｓ）とともに第１のタイマ４０をス
タートさせる（ステップＳ２　）。

圧縮機１の温度によって冷媒の回収時間は第２図に示す
ごとく、温度が高いときには短かく、温度が低いときに
は長くなるため、比較部４３の所定温度Ｔｓは、圧縮機
加熱用ヒータ２の制御設定温度より若干低めに設定して
おき、その設定温度ＴＳのときに必要な冷媒回収所要時
間ｔ１を第１のタイマ４０の設定時開とし、暖房運転期
間中の最低外気温度に近い温度ＴＬに相当する時間ｔ２
を第２のタイマ４１の設定時間とすることで、圧縮機１
の温度に応じて十分に冷媒回収が行われて、暖房運転が
できる。これにより、圧縮Ｉｌｌの温度が十分に高いと
きには短かい冷媒回収運転で済み、冷媒回収中の消費電
力を軽減することができる。

圧＠Ｉｌｌの温度が低いときには、第３図に示すごとく
冷凍機油が多量に持ち出されるが、冷媒回収運転後一定
時間燃焼バーナ１１を弱燃焼で運転するため、冷媒加熱
器１０での温度上昇が低く押えられて連続運転が可能と
なり、この暖房運転中に暖房図８１Ｊ！Ｉへ持ち出され
た冷凍機油を冷媒加熱器１０へ凝縮させてから油回収手
段である第２の電磁弁２４を駆動することで確実な油回
収を行え、次の暖房運転を安定したものにできる。

発明の効果 以上のように本発明の暖冷房機によれば次の効果が得ら
れる。

（１）暖房運転の開始時の冷媒回収運転時間を、圧縮機
の温度を検知して、所定の温度よりも高いときには第１
のタイマにより時間を短かくし、温度が低いときには第
２のタイマにより時開を長くすることによって、暖房回
路に必要な冷媒回収を確実に行え、安定した暖房運転が
得られる。

（２）暖房運転開始時の圧縮ｍ温度が低いときでも第２
の長いタイマによる冷媒回収運転後に圧縮機温度が所定
値より高いときには圧縮機の初期温度が比較的高いため
、冷凍機油の持出しも少なく、また冷媒回収も十分に行
えているために、以後の不要な動作をなくして、比較的
早く安定した暖房運転に移行できる。

（３）暖房運転開始時に圧縮機の温度が高くて回収運転
時間が短かくても良いときには、冷媒回収運転を短かく
するために暖房立上りが早く、また消費電力を軽減でき
る。

（４）圧縮機温度が低いときの冷媒回収運転時に多量の
冷凍機油を持ち出すが、一定時間弱燃焼で暖房運転を行
い早期に確実な油回収を行うことで、早期の暖房運転立
上げと、安定化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における暖冷房機のシステム
ブロック図、第２図は同暖冷房機の圧縮機温度と冷媒回
収所要時間の特性図、第３図は同暖冷房機の圧縮機温度
と冷凍機油持出し量の特性図、第４図は同暖冷房機の処
理の流れを示すフローチャート、第５図は従来の暖冷房
機のシステムブロック図である。 １・・・圧縮機、５・・・室外熱交換器、７・・・室内
熱交換器、１０・・・冷媒加熱器、１１・・・燃焼可変
の燃焼バーナ、２３・・・第１キヤピラリチク、−ブ、
２７・・・第２キヤピラリチユーブ、３２・・・冷媒搬
送手段、３３・・・冷媒回収手段、３４・・・温度検知
手段、３５・・・制御装置、３６・・・冷媒回収制御部
、３７・・・強燃焼制御部、３８・・・弱燃焼制御部、
３９・・・油回収制御部、４０・・・第１のタイマ、４
１・・・第２のタイマ、４２・・・切替部、４３・・・
比較部、４４・・・第３のタイマ、４５・・・第４タイ
マ。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第 図 Ｌ 万 シ１喚１度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷房運転時は、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換
   器および絞り装置により冷媒回路を構成し、暖房運転時
   は、圧縮機以外の冷媒搬送手段、熱量可変の冷媒加熱器
   および室内熱交換器により冷媒回路を構成する暖冷房機
   であって、前記圧縮機の温度を検知する温度検知手段と
   、圧縮機を駆動して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手段と、冷媒加熱器内の冷凍機油を
   回収する油回収手段と、これら冷媒回収手段、油回収手
   段および冷媒加熱器を接続し、暖房運転開始時に前記圧
   縮機の温度検知手段の検知温度が所定温度より高いとき
   には短かい時間の冷媒回収運転後、前記冷媒加熱器を高
   熱量で駆動させ、前記検知温度が所定温度より低いとき
   には長い時間の冷媒回収運転後、再度前記圧縮機の温度
   検知手段の検知温度を所定温度と比較して、所定温度よ
   り高いときには冷媒加熱器を高熱量で駆動させ、前記検
   知温度が所定値より低い場合は所定時間冷媒加熱器を低
   熱量で駆動した後に、前記油回収手段により所定時間の
   油回収運転を行わせる制御装置とを備えた暖冷房機。