JPS5947209B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低外気温時の暖房能力を向上させる冷媒加熱
器を具備したヒートポンプ式冷凍サイクルからなる空気
調和機に関するもので、冷媒加熱した時の圧縮機自体の
温度および吐出圧力、吸入圧力および冷媒温度の異常な
上昇を防止することを目的の一つとするものである。

従来より、冷媒加熱を行なって、暖房サイクルを形成す
る際、冷媒加熱器と室外熱交換器からの空気熱源利用を
併用する場合と個々に使い分ける場合があるが、冷媒加
熱を制御せずに併用しない場合は次のような欠点があっ
た。

すなわち、冷媒加熱量が多すぎる場合は、圧縮機自体の
温度と吸入圧力、吐出圧力および冷媒温度が高くなり、
使用限界を越えてしまって危険な状態となり、また少な
すぎる場合は、圧縮機の吐出圧力、吸入圧力が下がり、
暖房能力が低下してしまう。

またこの吐出圧力、吸入圧力は、室内外負荷により変動
するため、使用限界を越えない範囲での最適冷媒加熱量
は、負荷により変動させる必要がある。

次に、冷媒加熱器による冷媒加熱と室外熱交換器による
空気熱源利用を併用運転する際には、併“用しない場合
と同様の問題があるに加えて、外気温が上がると冷媒温
度、圧縮機の吐出圧力、吸入圧力が高くなり使用限界を
越えてしまい、前述と同様危険な状態となる。

また外気温が低すきると、室外熱交換器内の冷媒温度が
、外気温よりも高くなる場合があり、その際には、吸熱
せず、逆に放熱してしまう。

これにより暖房能力が低下し、冷凍サイクルの温度、圧
力も使用限界を越えてしまうことがある。

本発明は、上記の問題点を解決するために、外気温によ
り、ボイラ内の二次熱媒体の温度を制御し、冷媒加熱量
を制御するものである。

以下、本発明をその一実施例について添付図面を参考に
説明する。

第１図において、１は室内ユニットで、室内側熱交換器
２および室内ファン３を備えている。

４は室外ユニットで、減圧器５、室外熱交換器６、四方
弁７、圧縮機８、冷媒加熱器９および室外ファン１０を
それぞれ備えている。

ここで、前記冷媒加熱器９は、本実施例においてはタン
ク９ａ内に収納される二次熱媒体１１として水を使用し
、それに二次熱媒体１１を加熱する加熱装置１２として
電気ヒータを使用している。

また、温度検出器としては、外気温用サーミスタ１３を
設け、さらに二次熱媒体１１の温度を設定するための温
度検出器としては、二次熱媒体用サーミスタ１４を設け
、これらの信号により制御回路１５が動作する。

なお、矢印は送風方向を示している。次に、第２図によ
り、制御回路１５について説明する。

図中、Ｒ１ｔ Ｒ２Ｊ Ｒ３Ｊ Ｒ４はそれぞれ抵抗、
Ｓは演算素子、Ｒｙはヒーター大切用の電磁開閉器、Ｔ
ｒはトランジスタ、■は電源である。

そして制御回路１５は、外気温用サーミスタ１３の検知
した外気温Ｔと二次熱媒体の温度の設定値Ｘとの関係を
第３図に示すような関係に設定する。

次に、冷媒加熱器９による冷媒加熱と室外熱交換器６の
通常空気熱源利用の併用運転について説明する。

まず、第３図において、制御回路１５が作動する外気温
をＴｔと設定すると二次熱媒体温度の設定値Ｘｔが決ま
る。

ここで、二次熱媒体１１の温度が、設定値Ｘｔよりも低
い場合は、二次熱媒体１１を加熱する加熱装置１２に通
電し、二次熱媒体１１の温度を設定値Ｘｉになるまで上
昇させる。

さらに、設定値Ｘｔになったところで加熱装置１２への
通電をやめる。

また、二次熱媒体用サーミスタ１５で検出された二次熱
媒体１１の温度が設定値Ｘｔよりも高い場合は、加熱装
置１２へは通電されない。

したがって、外気温が下がる場合には、室外熱交換器６
からの吸熱量が減るに反比例して冷媒加熱器９内の二次
熱媒体１１の温度が上昇し、冷媒加熱量は増してゆき、
暖房能力は確保される。

また、冷媒加熱器９による冷媒加熱と室外熱交換器６の
通電空気熱源利用のヒートポンプサイクルの別個オリ用
時についても次のような効果がある。

通常、外気温が下がると、冷媒の流通経路からの自然放
熱が顕著に多くなり、空気熱源を利用しなくとも外気温
によって、暖房能力の低下が起こる。

しかし、本実施例のように外気温が下がると冷媒加熱器
９内の二次熱媒体１１の温度を上げ、冷媒加熱量を増し
てやり、冷媒の流通経路からの自然数熱分を補うように
二次熱媒体１１の設定温度値を設定しておくことにより
、常に安定した暖房能力が得られる。

また、上記併用運転にしても、別個運転にしても、外気
温によって冷媒加熱量が変化するため、冷媒加熱のしす
ぎもなくなり、圧縮機８の過負荷運転保護にも役立つ。

なお、上記実施例においては、冷媒加熱器９を圧縮機８
への吸入管路中に設けているが、これに限定されること
なく、冷凍サイクル中のいかなる位置に設けてもよい。

また、室外熱交換器６に並列に設け、冷媒加熱器による
冷媒加熱運転時は室外熱交換器６に冷媒を流さないサイ
クルを構成してもよい。

以上のように、本発明の空気調和機は、冷凍サイクルの
一部に冷媒を加熱する冷媒加熱器を設け、この冷媒加熱
器を、前記冷凍サイクルの一部に形成した熱交換部と、
この熱交換部と熱交換する二次熱媒体と、この二次熱媒
体を加熱する加熱装置とより構成し、さらに外気温を検
出して前記二次熱媒体の温度を設定し、その設定温度に
よって、前記加熱装置の運転を制御する制御装置を設け
たもので、加熱装置による冷媒の加熱のしずぎがなくな
り、圧縮機温度、冷媒の吐出圧力、吸入圧力および冷媒
温度が異常上昇することなく、冷凍装置の故障を防止で
き、さらに常に安定した適切な暖房能力が得られ、さら
に加熱装置を不必要に加熱することがなくなるため、省
エネルギー化がはかれる等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における空気調和機の冷凍サ
イクル図、第２図は同空気調和機における加熱装置の電
気制御回路図、第３図は同制御回路における外気温と二
次熱媒体の設定温度との関係図である。 ６・・・・・・室外熱交換器、８・・・・・・圧縮機、
９・・・・・・冷媒加熱器、１１・・・・・・二次熱媒
体、１２・・・・・・加熱装置、１３・・・・・・外気
温用サーミスタ、１５・・・・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷凍サイクルの一部に冷媒を加熱する冷媒加熱器を
   設け、この冷媒加熱器を、前記冷凍サイクルの一部に形
   成した熱交換部と、この熱交換部と熱交換する二次熱媒
   体と、この二次熱媒体を加熱する加熱装置とより構成し
   、さらに外気温検知手段により外気温を検出し二次熱媒
   体温度設定手段により前記二次熱媒体の温度を設定し、
   該設定温度と二次熱媒体温度検知手段により検知した二
   次熱媒体温度を比較し加熱装置を制御する手段とから構
   成されている空気調和機。