JPS59229187A - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は室内側熱交換器と、燃焼器の燃焼ガスと熱交
換を行なう熱媒加熱蒸発器とを環状に連結した熱媒の循
環系を有し、熱媒の気液２相変化を利用した潜熱移送型
の暖房装置に関するものであり、特に家庭用の暖房装置
に利用できるものである。

（ロ）従来技術 従来のこの種の暖房装置は安全性の点から循環系内の圧
力が所定の値を越えないようにするとともに、熱媒が過
加熱により劣化するのを防止するため、熱媒加熱蒸発器
の出口部やフィンチューブに温度検知器を設け、この検
知器が設定温度以上を検出したときに燃焼器の燃焼を停
止させるようにし、循環系内の熱媒を一定温度以下で使
用するようにしている。

ところが、循環系内の熱媒温度は燃焼器の燃焼量、循環
系の熱媒充填量、並びに熱媒循環量によって大きく影響
され、特に熱媒漏れの発生により、熱媒充填量（熱媒循
環量）が減少した場合、熱媒加熱蒸発器の出口部やフィ
ンチューブの温度は低下していく。これは、発明者の研
究に依れば、熱媒充填量の減少により、循環系内の熱媒
液量が不足し、熱媒加熱蒸発器での熱媒による吸熱量が
減少する一方、室内側熱交換器の放熱容量が十分あり、
熱媒が過冷却状態となることから、系内圧力、並びに、
熱媒加熱蒸発器の出口部及びフィンチューブの熱媒液（
蒸気）温度が低下するためと考えられている。

このように、熱媒充填量（熱媒循環量）が減少した状態
では熱媒が過加熱されても熱媒加熱蒸発器の出口部やフ
インチー−ブの温度が設定温度以上にならず、燃焼が継
続されて熱媒を急激に劣化させることになる。

（ハ）発明の目的 この発明は、上述した事実に鑑み、循環系の熱媒充填量
や熱媒循環量が減少した場合に、熱媒の高温加熱、過加
熱による劣化を防止できるようにすることを目的とする
。

に）発明の構成 この発明は循環系の熱媒充填量や熱媒循環量が減少した
ときに、熱媒加熱蒸発器との熱交換を終えた排ガスの温
度が上昇することに着目し、排ガス温度が設定温度以上
になったら燃焼器の燃焼を停止させる機構を設けること
により、熱媒の高温加熱や過加熱による劣化を防止する
ようにしたものである。

（ホ）実施例 以下、この発明を図面に示す一実施例について説明する
。

第１図に於いて、（１，１は送風機（２）にて空冷され
る室内側熱交換器、（３）は燃焼器（４）と、この燃焼
器（４）の燃焼ガスと熱交換を行なうフィンチー−ブ型
の熱媒加熱蒸発器（５）とを燃焼ケース（６）内に収納
した室外機であり、室内側熱交換器（１１と熱媒加熱蒸
発器（５）とは配管（力、（８）にて環状に連結されて
熱媒（例えば、Ｒ−ＩＬＲ−ｉ１３等のフロン系有機熱
媒）の密閉循環系（９）を形成している。又、配管（７
）には熱媒加熱蒸発器（５）の出口近傍に気液分離器０
０）が装設され、配管（８）には受液器α１）と循環ポ
ンプ（１２１とが装設されている。０（至）は気液分離
器００）内の熱媒液温度を検出する温度検知器０４）と
、燃焼り−ス（６）内の熱媒加熱蒸発器（５）上方の排
ガス温度を検出する温度検知器０５）とを備え、温度検
知器α４）の検出温度が９８℃以上（Ｒ−１１の場合）
になるか、或いは温度検知器０５）の検出温度が１４０
℃以上（Ｒ−１１の場合）になったときに燃焼器（４）
の常開の燃料制御弁αｅを遮断させる温度制御装置であ
る。この温度設定は熱媒の種類によっても異なるが、Ｒ
−１１の場合、気液分離器００）の通常の液温度（８０
〜９０℃）、耐熱温度（１０７°Ｇ）、通常の排ガス温
度（１１０〜１２０°Ｃ）を基準にして上述のように定
めると良い。

上述した暖房装置は循環系（９）に熱媒を所定量充填し
ておく。そして、燃焼器（４）の燃焼ガスで蒸発器（５
）内の液相の熱媒を加熱し、ここで蒸発気化した熱媒は
気液分離器（１０）内で気液分離された後、配管（力を
通って室内側熱交換器（１）へ送られる。熱交換器（１
）に供給された気相の熱媒はここで送風機（２）により
空冷され、室内空気と熱交換してこれを加熱するととも
に、自らは凝縮液化する。室内側熱交換器（１）で液化
した熱媒は配管（８）を通って一旦、受液器（ｉｌｌに
貯溜された後、循環ポンプａｚで加圧され、再び蒸発器
（５）に送られて上述した循環省繰返す。

このように構成した暖房装置は室外機（３）での燃焼に
より熱媒加熱蒸発器（５）の熱媒を加熱蒸発させ、室内
側熱交換器（１）で熱媒の蒸発潜熱を放出させ、室内の
暖房を行う方式であるので、配管での放熱損失が少なく
熱効率が高いと共に、火災の危険か少ないなど、家庭用
の暖房装置として最適である。

ところで、循環系（９）は安全上、系内圧力が通常１ｏ
ｋｇ／ｃｒｉｔ以下に制限されている。そこで、温度制
御装置（１３）は温度検知器（１４）にて気液分離器（
１（１１内の熱媒液温度を検出し、検出温度が９８℃以
上になったら、燃料制御弁（１６）を遮断させ、燃焼器
（４）の燃焼を停止させるようにして系内圧力が１０ｋ
ｌｌ／／ｃｒｌを越えないようにするとともに、熱媒の
過度の加熱を防止する。しかしながら、循環系（９）に
熱媒漏れが発生した場合のように、循環系（９）の熱媒
充填量や熱媒循環量が少な（、系内圧力が低いとき、熱
媒が熱媒加熱蒸発器（５）内で空焚きに近い状態になり
、過度に加熱されても、温度検知器αａの検出温度は９
８℃を越えることがない。そこで、温度制御装置住９は
排ガス温度が負荷の減少により急激に上昇することを利
用し、温度検知器（１５）の検出温度が１４０℃以上に
なったら燃料制御弁（１６１を遮断させ、燃焼を停止さ
せて熱媒が過度に加熱されないようにする。又、このと
ぎ、燃料制御弁（１６）の遮Ｕｒを排ガス温度と無関係
に保持させるとともに、好ましくはランプを点灯させる
などして警報を発するＯ 尚、排ガス温度を検出して燃焼器（４）の燃焼を停止さ
せる機構は上述したものに限定されるものでな（、例え
ば温度ヒーーズ（図示せず）を排ガス通路に設け、この
温度ヒーーズの溶断により燃焼器（４）の制御装置（図
示せず）への通電を切り、燃焼を停止させるものでも良
い。

第２図は１月中旬から約１ケ月に亘って、上述した暖房
装置の連続運転試験をした結果を示す。

同図から明らかなように、熱媒漏れが発生すると、排ガ
ス温度イが急激に上昇するのに対し、熱媒加熱蒸発器（
５）の出口ｆｉｌｌ　（気液分離器叫）の熱媒液温度口
や熱媒蒸気温度ハは低下するのがわかる。尚、二は室内
側熱交換器（１）の出口側熱媒液温度、ホは室内側熱交
換器（１）の吐出側空気温度、へは同じ（吸込９１１１
空気温度（室己）を示す。

（へ）発明の効果 この発明は以上の説明の通り、熱媒加熱蒸発器との熱交
換を終えた排ガスの温度を検出し、排ガス温度が設定温
度以上のときに燃焼器の燃焼を停止させる機構を備える
ようにしたので、循環系の熱媒充填量や熱媒循環量が減
少して系内圧力が低い場合でも、熱媒の高温加熱状態を
的確に検出し、熱媒が過度に加熱されて劣化するのを防
止できる。

又、排ガス温度を検出して熱媒の加熱状態を判別するも
のであるから、従来の温度検知器を熱媒加熱蒸発器のフ
ィンチューブに取り付けるもののように、温度検知器の
取付方法や取付場所の選定が厄介になることがなく、温
度検知器を排ガス通路に取付けるだけで良く、保守、点
検が容易であるとともに、熱媒加熱蒸発器の局部的な熱
媒温度罠影響されず、熱媒の全体的な加熱状態を把握で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す暖房装置の系統図、
第２図は第１図の暖房装置の特性説明図である。 （１）・・・室内側熱交換器、　（４）・・・燃焼器、
　（５）・・・熱媒加熱蒸発器、　（９）・・・循環系
、　（１３）・・・温度制御装置、　０５）・・・温度
検知器。 第１図 ４　　　　　　１０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内側熱交換器と、燃焼器の燃焼ガスと熱交換を
   行なう熱媒加熱蒸発器とを環状に連結した熱媒の循環系
   を有し、熱媒の気液２相変化を利用した潜熱移送型の暖
   房装置に於いて、熱媒加熱蒸発器との熱交換を終えた排
   ガスの温度を検出し、排ガス温度が設定温度以上のとき
   に燃焼器の燃焼を停止させる機構を備えたことを特徴と
   する暖房装置。