JPH0612203B2 - 冷媒加熱式空気調和機の冷媒循環量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、室内の冷房や暖房を行なう冷媒加熱式空気調
和機の冷媒循環量制御装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の冷媒加熱式空気調和機の回路を第３図に示す。冷
凍サイクルは、圧縮機１０１、四方弁１０２、室内熱交
換機１０３、キャピラリチューブ１０４、室外熱交換機
１０５および逆止弁１０６、１０７を順次接続し、さら
に室外熱交換器１０５と並列に燃料燃焼器１０８と熱交
換器１０９からなる冷媒加熱部１０８ａと二方弁１１０
を接続した回路と、二方弁１１１を介して、前記圧縮機
１０１の吸入側と吐出側を結ぶバイパス回路１１１ａに
よって構成されている。

冷房運転時は、二方弁１１０、１１１は閉まっており、
実線矢印の方向へ冷媒は流れる。

次に暖房運転の場合、起動時は、四方弁１０２を切り替
え、二方弁１１０、１１１を閉じた状態で室外熱交換器
１０５内の冷媒を圧縮機１０１によって抜く制御、いわ
ゆる冷媒抜き制御が行なわれた後に、二方弁１１０を開
く。逆止弁１０６、１０７の作用により、冷媒は室外熱
交換器１０５には流れない。

さらに、暖房運転時は、冷房運転時と比べ冷媒循環量を
減少させ、圧縮機１０１の入力を低減させるため、二方
弁１１１を開きバイパス回路１１１ａに冷媒を流す。し
たがって冷媒は破線矢印の方向に流れる。

ところがこの構成では、圧縮機１０１および冷媒加熱部
１０８ａが室内熱交換器１０３より高い位置にあり、室
内気温が低い場合、室内熱交換器１０３内に液冷媒が滞
留し、回路を循環する冷媒量が徐々に減少してゆく。そ
の結果、冷媒加熱部１０８ａでの熱交換量が減少し、暖
房能力が低下する。さらに、冷媒加熱部１０８ａの燃焼
による発熱量は一定に保たれているため、圧縮機１０
１、冷媒加熱部１０８ａおよび排気ガスの温度が上昇す
るという問題があった。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解決するもので冷媒加熱
式空気調和機において冷媒回路の冷媒循環量制御を行な
うことにより、暖房能力の低下防止および圧縮機、冷媒
加熱部の過熱防止を目的としたものである。

発明の構成 この目的を達成するためには本発明は、室外熱交換器と
並列に、第１の二方弁と燃料燃焼器および熱交換器から
なる冷媒加熱部からなる回路を接続するとともに、前記
圧縮機の吸入側と吐出側を第２の二方弁を介して結ぶバ
イパス回路を設けることによって冷暖房兼用の空気調和
機を構成し、前記圧縮機の吐出圧力が設定値以上に上昇
すると前記第２の二方弁を開くように通電する圧力スイ
ッチ、さらに前記冷媒加熱部の熱交換器出口の冷媒温度
を検出し設定値を比較して、前記第２の二方弁を開閉さ
せるように信号を送り作動させる温度検出器を設け、暖
房運転時、前記第１の二方弁を開状態としたまま、吐出
圧力が設定値以上に上昇したとき、前記圧力スイッチを
動作させるか、または前記温度検出器からの温度が設定
値以上に上昇したことによって出力される信号により前
記第２の二方弁を閉める構成としたものである。

この構成により、冷媒加熱部の熱交換器出口の冷媒温度
によってバイパス回路を開閉させ空調機の回路の冷媒循
環量を制御して、暖房能力の低下を防ぎ、冷媒加熱部お
よび圧縮機の過熱防止を行なうものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、第１図および第２図
を参考に説明する。

まず第１図により、冷媒加熱式空気調和機の冷媒回路に
ついて説明する。

同図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交
換器、４はキャピラリチューブ、５は室外熱交換器、６
と７は逆止弁である。また、室外熱交換器５と並列に、
燃料燃焼器８と熱交換器９からなる冷媒加熱部８ａおよ
び通電されると開く二方弁１０が接続されている。さら
に、通電されると開く二方弁１１を介して、前記圧縮機
１の吸入側と吐出側を結ぶバイパス回路１１ａを接続し
ている。１２は吐出圧力が設定値以上に上昇と二方弁１
１を開くように通電する圧力スイッチ、１５は冷媒加熱
部８ａの熱交換器９出口の冷媒温度が設定値以上になる
と二方弁１１を閉じるように通電を停止する温度検出器
である。

次に第２図により暖房運転時の電気回路図について説明
する。第１図と同じものについては、同一の番号を付し
てある。

同図において、１３は電源、１４は電源スイッチ、１６
は一定時間経過後に二方弁を開くように通電するタイマ
ーである。

上記構成において、冷房運転の場合は従来と同じである
ので省略し、暖房運転について説明する。

まず、電源スイッチ１４を投入すると、圧縮機１、四方
弁２に通電される。この時、二方弁１０、１１は閉じて
いるため、室外熱交換器５および冷媒加熱部８ａの熱交
換器９内の冷媒は圧縮機１によって抜かれる制御、いわ
ゆる冷媒抜き制御が行なわれる。一定時間経過するとタ
イマー１６の接点が閉じ通電し、二方弁１０は開く。冷
媒は逆止弁６、７の作用により、室外熱交換機には流れ
ず冷媒加熱部を通り、圧縮機１へ吸入される。

さらに、吐出圧力が設定値に以上に上昇すると、圧力ス
イッチ１２が閉じ、二方弁１１に通電されバイパス回路
１１ａが開く。

したがって、第１図において、冷媒は矢印にように流れ
る。

次に、圧縮機１および冷媒加熱部８ａが室内熱交換器３
より高い位置にあり、室内気温が低い時に起こることあ
る室内熱交換器３に液冷媒が滞留し、空調機回路を循環
する冷媒量が減少する場合について説明する。

この時、冷媒加熱部８ａの燃焼による発熱量は一定に保
たれているため、冷媒循環量が低下すると、熱交換量が
低下し、圧縮機１、冷媒加熱部８ａおよび排気ガスの温
度は上昇する。そして、温度検出器１５は、冷媒加熱部
８ａの熱交換器９出口の冷媒温度が設定値以上になった
ことを検出し動作して、二方弁１１を閉じバイパス回路
11aを閉じる。但し、この時タイマー１６の接点は閉じ
ており、二方弁１０は開状態のままであり、暖房運転は
継続される。

したがって、冷媒回路内の冷媒循環量は増加し、室内熱
交換器３内に滞留していた液冷媒を冷媒加熱部８ａに押
し出し、液冷媒が室内熱交換器３内に滞留しないように
する。これにより、冷媒加熱部８ａにおける熱交換量は
増加し、圧縮機１、冷媒加熱部８ａの温度は低下して行
く。そして、温度検出機１５が閉じ二方弁１１に通電
し、バイパス回路１１ａを開き、初期の状態にもどる。

その結果、暖房能力の低下を防ぎ、圧縮機１および冷媒
加熱部８ａの過熱防止を行えるという効果がある。

なお、本実施例においては、温度検出機１５を温度検出
機能とスイッチ機能を両者を備えたものとしたが、サー
ミスタなどの素子によって温度を検出し、その信号に応
じてスイッチ回路を動作させるようにした電子回路でも
同様に実施できる。また、二方弁１０、１１を、通電す
ると開くものを用いたが、通電すると閉じるものを用い
ても同様に実施できる。

発明の効果 以上のように、本発明は運転開始時吐出圧力が設定値以
上に上昇するまでバイパス回路を閉じているため、冷媒
循環量不足による圧縮機および冷媒加熱部の過熱を防止
できるとともに、冷媒加熱部の熱交換器出口の冷媒温度
によりバイパス回路を開閉させ、冷媒循環量を制御して
暖房能力の低下を防ぎ、さらに、圧縮機および冷媒加熱
部の過熱防止を行なうなどの効果を奏する。また、バイ
パス回路閉じて冷媒循環量を制御する際にも冷媒加熱部
の熱交換器に接続された二方弁は開状態のままであるの
で、暖房運転の継続が行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における冷媒加熱式空気調
和機の冷媒回路図、第２図は、同冷媒加熱式空気調和機
の電気回路図、第３図は、従来例を示す冷媒加熱式空気
調和機の冷媒回路図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内熱交換器、４
……キヤピラリチューブ、５……室外熱交換器、８……
燃料燃焼器、９……熱交換器、８ａ……冷媒加熱部、１
１……二方弁、１１ａ……バイパス回路、１５……温度
検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、四方弁、室内熱交換器、キャピラ
   リチューブ、室外熱交換器等を順次接続し、かつ、室外
   熱交換器と並列に、第１の二方弁と燃料燃焼器および熱
   交換器からなる冷媒加熱部からなる回路を接続するとと
   もに、前記圧縮器の吸入側と吐出側を第２の二方弁を介
   して結ぶバイパス回路を設けることによって冷暖房兼用
   の空気調和器を構成し、前記圧縮機の吐出圧力が設定値
   以上に上昇すると前記第２の二方弁を開くように通電す
   る圧力スイッチ、さらに前記冷媒加熱部の熱交換器出口
   の冷媒温度を検出し設定値を比較して、前記第２の二方
   弁を開閉させるように信号を送り作動させる温度検出器
   を設け、暖房運転時、前記第１の二方弁を開状態とした
   まま、吐出圧力が設定値以上に上昇したとき、前記圧力
   スイッチを動作させるか、または前記温度検出器からの
   温度が設定値以上に上昇したことによって出力される信
   号により前記第２の二方弁を閉める冷媒加熱式空気調和
   機の冷媒循環量制御装置。