JPS58198627A - 空気調和機 - 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】 本発明は空気調和機、特には温風暖房機、さら（二は低
温水を熱源とする温風暖房機（二関する。

近来、太陽熱温水器や焼却場等で得られる温水を暖房用
温水として利用することが検討されている。これらの温
水は４５℃〜６０℃の低温水であり、一般の温風暖房機
で用いる温水温度８０℃〜８５℃よりも極めて低い。温
風暖房機では冷風の発生を防止する必要がある。一般Ｃ
二温風温度が４０℃以下の場合冷風と感じられるが、上
記の如く温水温度４５℃と低いので冷風の可能性は高い
。低温水用の温風暖房機が必要となるが、その設計は、
温水温度は最低温度（４５℃）、通水量は最低量、送風
機は最高量（強運転）を基準として行うべきである。

このため熱交換器は極めて大きくなり、据付面積の大き
い温風暖房機になると共に、極めて高価（二なる。安価
Ｃ二するためＣ二熱交換器をほぼ満足できる程度の大き
さＣ二設計した温風暖房機においては、温水温度や通風
量が低下すると冷風の発生・どなる。

特に、風量切換スイッチを１強」！−セットしていた場
合に顕著、である。これを防止するため（ミ熱交換器の
温度を検出して送風機の運転−停止を行う冷風防止用の
サーモスタットを設けると、運転中（ｎｕばしば停止す
ることになる。さらに、冷風防止用サーモスタットを安
価Ｃ：するためにバイメタル式を用いると、ディファレ
ンシャルや時定数が大きいので、低温水用には有効では
ないものである。

以上の如く、低温水用の温風暖房機は、極めて高価にな
ったり、使い勝手の悪いものである。

退店の温度（例えば８０℃）の温水を使用する温風暖房
機には次のような問題点がある。尚、これは低温水用温
風暖房機でも同様である。

（１）熱源からの温水温度が所足の温度より低い場合（
冷風防止用サーモスタットのＯＮ温度よりは高い）シー
おいて、風量切換スイッチを「強」に設定して送風機を
運転すると吹出温風温度が低下し、冷風感をあたえるこ
とがある。このような場合に手動で風量切換スイッチを
「中」または「弱」ζ二切替えて風量を調節しなければ
ならない。

（２）暖房運転している場合、￥温が上昇して暖房をゆ
るやかにしたい場合に、風量切換スイッチを「強」から
「中」または「弱」に切替えるが、この時、温風の吹出
温度が暖房をゆるやかにする前より高くなることがあり
、体感上好ましくない。

（３）運転の制（財）のため（二操作する個所が、温水
開閉弁と風量切換スイッチの２個所あり、操作が面倒で
ある。

（４）熱交換器への通水量は一般（ニ一定であるので、
風量切換スイッチの強・中・弱と、通水量と放熱量との
間≦：は第１図に示すような関係がある。

即ち、「強」では通水量Ｑ３以上、「中」では０２以上
、「弱」では９１以上の通水があっても放熱量は同一で
ある。従って、Ｑ３、Ｑ２．９１以上の温水を循環させ
ることは無駄であり、熱源器と温風暖房機間の配管から
熱損失を大きくしている。

このように、使い勝手や省エネルギの面から問題がある
。

本発明の第１の目的は使い勝手を良くすることζ二ある
。

本発明は、熱交換器の熱媒体の出口側の熱媒体の温度を
検出して送風ｍを制菌する制（財）回路を設け、検出温
度が設定温度以上で送風機の駆動を開始し、検出温度が
設定温度（二なるよう（二送風置を制御するようにした
ものである。

以下本発明を温風暖房機砿；実施した例（二ついて第２
因〜第６図Ｃ：より説明する。弗３因は温風暖房機のＷ
４成を系統的に示すものである。、１は流量調整弁で、
熱交換！２を循環する温水の循環量を調整およびしゃ断
するものである。この流量調整弁１は、例えば、ニード
ル弁を使用し、操作はレバー操作で、回転角度は１２０
度程度とし、レバーの回転角度が０度のとき全閉し、１
２０度の時全開する。文字板（二は０度側から「全閉」
、「凍結防止」、「全開」（：相当する文字等が表示し
である。

「凍結防止」から「全開」の間で流量が円滑に変化する
構成にする。

第３図は流量調整弁の一実施例を示すものであり、１１
は弁座、１２はニードル弁であり、ネジの軸１３（二固
定され、レバー１４（＝よる回転で上下動するよう（′
−構成している。１５は雌ネジである。、３は温度セン
サで、熱交換器？の近傍の温水出ロ側Ｃ二取付けている
。温度センナ３をマ負特性す−ミスダ！使用し、応答性
を艮くするため６：、第４因ζ二示す如く温水出口管３
１内に投入している。３２は水洩れを防止するためのＯ
リング、３３は温度センサ３を温水出口管３１に取付は
するための取付ナツトである。

４は温度センサ３による信号によって送風機のモータ５
の回転数の調整及び停止を行うための制御回路である。

制（社）回路４は熱交換器２の出口の温水温度が設定温
度以下Ｃ：ならないように送風量を調節するようＣ：作
動する６前記設定温度及び送風機は温風の吐出温度が４
０℃以下とならないように設定されている。６は送風機
のランナである。

７は交流電源である。

第５図ニーおいて、ＡＣＩ、ＡＣ２は交流電源の入力端
子、ＴＨＩ、ＴＨ２はセンサ１０の接続端子、Ｍｌ、Ｍ
２はモータの接続端子である。４１は温度センサ３によ
る検出温度が設定温度になるように送風量を定める演算
増幅回路である。４２は演算増幅回路４１の為の直流電
源回路、４３はモータ駆動用の回路で、パワートランジ
スタ４４を備えている。

４５は回路４３用の電源回路である。これらの回路は公
知のものと同様であり、詳細な説明は省略する。

かかる構成の動作を＠６図と共Ｃ−説明する。第６図の
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の縦軸は温水出口温度を示Ｔ。

運転Ｃ：当り、流量調整弁ｘｖｒ全開」（二すると、温
水入口より熱交換器２内シニ温水が通水され、温水出口
より排出される。このとき温水出口に取付けた温度セン
サ３の検出温度が、第６図（ａ）のＴ１点より低ければ
、制御回路４の出力は停止となり、モータ５は回転しな
い。熱交換器２の入口（二Ｔ１点よりも高い温度の温水
が供給されるよう（二なっても、当初は熱交換器２が低
温であるので核部で放熱され、熱交換器２の出口側の温
水は１２点よりも低い。やがて１２点を超えると、制碕
回路４は最低出力を出力し、モータ５は最低回転数で回
転を開始する。暖房の開始である。

この１２点の温度及び最低回転数は、定線運転中（＝お
いて冷風が出ない数値にする。

このため、供給される温水温度と１２点等との関係（二
おいては、熱交換器２の温度が冷風の発生しない温度（
二なる以前（一温度センサ３の部分の温度がＴ２点Ｃ：
達する場合もあり、冷風の発生も考えられるが、その時
間は短時間であるので、許容できるものとする。

以後、１４点までは、超えた温度の高さじ比例して、制
御回路４の出力が増し、モータ５の（ロ）転が上昇し、
送風機の風量が増加する。更に温水の温度が１昇しｓ　
７４点に達すると、−ｊ副回路４の出力は最大となり、
モータ５は最大回転し、送風機の送風量も最大となる。

このように弗６図（ａ）の（Ａ）の範囲（Ｔｓ　　Ｔｚ
ラインより下側）では送風機は停止、（Ｂ）の範囲（Ｔ
Ｉ　　ＴｚラインとＴ４−’ｒ、ラインとで囲まれた範
囲）では温水出口側の温水温度ζ：比例して送風機が運
転され、（Ｑの範囲（７４Ｔｓラインより上側）では送
風機は最大で運転される。これにより熱交換ｔｔ２ｔ’
通過した温風の吹出温度は第６図（ｃ）の如＜　、Ｔｌ
−７４の範囲では温水出口側の温度（：関係なく一定温
度ｔ（冷風を感じさせない温度Ｃ二設足する）となる。

次（：室温が上昇し過ぎた場合等において、室温を下げ
たい場合Ｃ二おり・ては、流量調整弁ｌを温水の循環流
ｉｌｌを少くする方向に調整する。これにより熱交換器
２の温水出口側の温度が１４６図（ａ）＜７）Ｔａ点か
ら１３点に下降するので、前述のように制御回路４の出
力が減少し、ギータ５の回転が下降し、送風機の風量が
減少する。風量が減少すると、第６図（ｃ）の如く放熱
量が減少するので、室温が下降する。このよう（二熱交
換器２内の温水の循環ｔｉｔ−流量調整弁ｌ゛によって
調節することｌ二より、温風吹出温度は第６図（Ｃ）（
７）ｔなる一定温度（二保−だままｔ、第６図（ｄ）の
も−もの如く出力を調節することができる。

暖房を停止するには、流量調整弁ｌｔ「閉」にすれば、
温水出口側の温度が下降し、　第６ＰＩ！Ｊ（ａ）のＴ
１点に達−すると、制（社）回路４の出力が停止となり
。

送風機が停止Ｔる。センサ３は送風機の空気流路中の熱
交換器２に設けるのが望ましいが、空気流路外でも熱交
換器２の近傍であれば比較的早く送風機の停止を行うこ
とができる。レバー１４（二連動する電源スイッチを設
ければ確実である。

凍結防止運転を行う場合には、レバー１４を「凍結防止
」の位置（：する。この場合、温水力１温であれば送風
機が運転する。

尚、温度センサ３を！！ｉ１水入口側に取付けると、流
量調整弁１（二よって制■された、熱交換器２内を流れ
る温水の循装置が検知されないので、例えば纂６図（ａ
）において、循環汲置が多い場合’ｒ５−’ｒ４となる
とすれば、循環流着が少なければ’ｒｓ　　’ｒ３とな
るが、温度センサ３は１５点の一定値しか検知せず、熱
交換器２Ｃ；よる温度降下ｉｔ　（Ｔｈ）が無視される
ので、（Ａｌ、　（Ｂ）、　（Ｃ）の制御□□が不可能
となり、不具合である。

以上の如くかかるＷ／を成（：よれば、低温水を熱源と
し、温水温度が変化しても冷風を発生することがなく暖
房運転を行うことができるものである。

従−て比較的Ｃ：安価に使い勝手！向上させることがで
きるものである。

温度センサ３は温水中に投入され、また電子制御である
ので、時定数及び、ディファレンシャルを小さくでき、
冷風の発生を防止できるものである、また、暖房開始温
度のＴ２等が適切であれば、暖側聞始時の冷風の発生を
防止できるものである。

また、Ａｉｌ記ａ帛の温度の温水ン使用する諷風暖ＦＡ
機で説明した問題点の（１）、（２）、（３）、（４）
を改良できるものである。但し、流量調整弁１が熱交換
器２の入口と出口をバイパスさせて熱交換器２への流量
を制阻するものでは前記（４）を改良できない。

温度セン＋３の位置は熱交換器の出口側であれば、出口
よりも上流側でもよい。

温水を冷水Ｃ二数き換え、温度の上昇と下降！逆に考え
れば、ファンコイルユニットＣ二おける冷房Ｃ二も利用
できるものである。

以上の如く本発明によれば、使い勝手を同上させること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温風暖房機における汲置と出力の関係を
示す特性図、第２図は本発明の温風暖房機の一実施例の
構成を示す系統図、第３図は本発明の一実施例の流量調
整等の分解斜視図、第４図は本発明の一実施例の温度セ
ンサの取付部の縦断面図、第５図は本発明の一実施例の
制御回路の回路図、第６図は本発明（二よる温風暖房機
の動作説明図である。 １・・・流量調整弁　　　　２・・・熱交換器３・・・
温度センサ　　　　４・・・制（社）回路５・・・モー
タ　　　　　　　６・・・ランナオ１１ａ （Ａ）　（Ｂ）　（Ｑ　　流量 士２図 ↑Ｉ ７．３凶 才４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　熱交換器の熱媒体の出口側の熱媒体の温度を検出
   し、前記温度が設定温度以上で前記送風機の送風を開始
   させ、前記温度が前記設定温度になるようｌｎｉ記送風
   機を制圃する制御回路を設けたことを特徴とする空気調
   和機。 ２、特許請求の範囲第１項Ｃ：おいて、前記熱交換器は
   該熱交換器への熱媒体の供給量！制ａする流量調整弁ン
   備えていることを特徴とする空気調和機。 ３、特許請求の範囲第２項（：おいて、前記流量調整弁
   は前記熱交換器（二対してバイパス機能を有しないもの
   であることを特徴とする空気調和機。