JPS5984067A

JPS5984067A - 空気調和機における圧縮機の回転数制御方法

Info

Publication number: JPS5984067A
Application number: JP57193675A
Authority: JP
Inventors: 健児梅津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-11-04
Filing date: 1982-11-04
Publication date: 1984-05-15
Also published as: JPH0228068B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、冷暖房機能に給湯機能を兼ね備えたヒートポ
ング式空気調和機に係り、特に、その圧縮機の回転数制
御方法の改良に関する。

〔発明の技術的’ｉ’ｒＲとその問題点〕冷暖房機能を
備えた空気調和機は、リビングルームやダイニングルー
ムに使用されることも多く、特に、厳寒期の朝食時の暖
房には自動タイマ付きのヒー）　ｓ９ンゾ暖房が快適で
ある。

一方、キッチンにはガス瞬間湯沸器の設置されている家
庭が多いが、このガス瞬間湯沸器により供給される温水
をリビングルームなどに設置されている空気調和機から
供給できるように変更すれば、省エネにつながるためユ
ーザメリットは大きい。

第１図ないし第３図は、ガス瞬間湯沸器に代わる貯湯槽
を備えた従来の空気調和機を示すものであり、第１図は
冷房時、第２図は暖房時、第３図は貯湯時をそれぞれ示
している。

第１図ないし第３図において、圧縮機１を備えた管路２
と、室外側熱変換器３、ギヤピラリチューブ４および室
内側熱変換器５を備えた管路６とが四方弁７を介して接
続されている。前記室外側熱交換器３およびキャビラリ
チューブ４間の管路６ａＫは逆止弁８およびリキッドタ
ンク９が介装式れており、このリキッドタンク９には、
室外側熱交換器３および逆止弁８間の管路６ａと連通ず
る、膨張弁１０を備えたパイノ９ス管路１１が接続され
ている。

また、この空気調和機は、台所などへ供給される温水を
貯える貯湯槽Ｉ２をＩｕＴえており、との貯湯槽１２内
には一対の貯湯用熱変換器１３　、１４が設けられてい
る。そして、このうちの一方の貯湯用黙契換器１３は、
四方弁７および室外側熱交換器３の管路６ｂに両端が連
通しているパイノ４ス管路１５と接続されており、前記
管路６ｂと連通しているパイ／ＩＰス管路１５の一端部
には三方弁１６が介装されている。また、他方の貯湯用
黙契換器１４は、室内側熱交換器５０前後の管路６ｃ、
６ｄとそれぞれ三方弁１７　、１８を介して連通してい
る他のバイパス管路１９と接続されている。

つぎに、前述した従来のものの作用について説明する。

第１図は冷房時の状態を示すものであり、四方弁７およ
び各三方弁１６　、１７　、１８が図示の位置に規制さ
れることにより冷媒は太線で示す管路を矢印で示すよう
に流れる。すると、貯湯槽１２内の貯湯用熱変換器１３
内を圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒が流れ
ることになるため、との貯湯槽１２内に貯溜されている
水は冷媒と熱変換して加熱される。

第２図は暖房時の状態を示すものであり、冷媒は太線で
示す管路を矢印で示すように流れるが、貯湯槽１２へは
冷媒は流れない。したがって、仁の暖房時には貯湯槽１
２内に貯溜されている水を加熱しないので、貯湯槽１２
内の水を暖めたいときは第３図の貯湯時のモードに切換
える必要がある。

第３図はとの貯湯時の状態を示すものであり、冷媒は太
線で示す管路を矢印で示すように流れ、圧縮機１から吐
出された高温高圧のガス冷媒は、室内側熱変換器５には
流れずに、バイパス管路１９から貯湯槽１２内の貯湯用
熱変換器１４内を流れる。

したがって、貯湯槽１２内に貯溜されている水は冷媒と
熱交換して加熱でれる。

しかしながら、前述した従来のものは、貯湯槽１２への
２本のパイノ９ス管路１５　、１９と、これらの両パイ
／４’ス管路１５　、１９に設けられた３つの三方弁ぢ
。

１７　、１８とを有しているため回路が複雑になり、コ
ストおよび信頼性の面で家庭用に適さないし、また、両
パイ・やス管路１５．１９に冷媒が残留するため安定し
た冷凍サイクルが保持できないし、さらには、前述した
ように暖房時に水の加熱ができないという種々の欠点を
有している。

このような従来のものにおける欠点を除去する空気調和
機として第４図および第５図に示すものが本願の出願大
忙より実願昭５７−１１７６２８号として既に提案され
ている。

以下、この空気調和機を第４図および第５図により説明
する。なお、前述した従来のものと同一の構成について
は、図面中に同一の符号を付し、その説明は省略する。

第４図は冷房時、第５図は暖房時をそれぞれ示すもので
あり、圧縮機１および西方弁７間の圧縮機ｌの吐出側管
路６ｅには給湯用熱変換器加が介装されており、この給
湯用熱変換器加には水道管２１が挿通されている。また
、この水道管２１には開閉弁器が介にされており、給湯
用黙契換器加が十分暖たまっていないときに温水の蛇口
（図示せず）を開いても冷水が流出しないようになって
いる。

このような構成によれば、第４図の冷房時、第５図の暖
房時も、給湯用熱交換器顆内には圧縮機１から吐出され
た高温のガス冷媒が供給されるため、水道管２１内の水
は急激に加熱され、蛇ｍ（図示せず）を開ければ温水が
供給される。ところで、温水の温度が低い場合は開閉弁
２２が閉じているので、蛇口を開いたときに冷水が供給
されるという事態は生じない。さらに、運転を開始して
直ちに温水がほしい場合には、第６図のスイッチ２７を
入れて圧縮機１を余熱しておりばよい。

しかしながら、前述した第４図および第５図のものにお
いて給湯運転を行なう場合、圧縮機１を定速運転のもの
とすると、第６！凶に示すように、室外温度が低い程、
また、給湯用熱交換器加の入口における水道管２１内の
水温（入口水温）が低い程、給湯水温は低くなる。した
がって、寒冷地においては十分な温水を得ることができ
ない。また、暖房運転と給湯運転を同時に行なう場合、
さらに能力不足となり、給湯温度が低下する。

このため、第４図および第５図のものにおいては、能力
可変形、すなわち能力ｉ５Ｊ変形の圧縮機ｌを用い、給
湯用熱交換器加の出口における水道管２１内の水温（給
湯水温）と設定水温の差に応じて圧縮機１０回転数を制
御している。

しかしながら、このようにしても、圧縮機１の回転数が
変化した後、出口水温が変化するまで時間を要するため
、安定した制御ができない。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した点に鑑み、安定した水温の給湯を可
能にした空気調和機における圧縮機の回転数制御方法を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

前述した目的は、圧縮機を能力６丁変形にするとともに
、この圧縮機を含む冷凍ナイクルに給湯用熱交換器を介
装し、この給湯用熱交換器に水道管を挿通した空気調和
機において、特許請求の範囲第１番目の発明によれば、
外気温度および設定水温と前記給湯用熱交換器入口にお
ける水道管内の水温との差により前記圧縮機の回転数を
制御するようにして達成され、また特許請求の範囲第２
番目の発明によれば、前記圧縮機の回転数を変化させた
時から所定時間経過後の前記給湯用）熱又換器出口にお
ける水道管内の水温と設定水温との差により前記圧縮機
の回転数を制御するようにして達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

本発明は、前述した第４図および第５図に示す構成にお
いて圧縮機１を回転数可変形のものとしたものである。

このため、本発明における圧縮機ｌは、第７図に示すよ
うに周波数可変装置器を備えている。そして、この周波
数可変装置おけ、圧縮機１の回転数を制御するための制
御装置Ｕと接続ちれており、この制御装置別には、外気
温度、入口水温および給湯水温をそれぞれ検知するセン
サ２５　、２６　、２７が設けられている。また、前記
制御装置ｄ２４は図示しないタイマを内蔵している。

このような構成によれば、以下の２つの制御方実施例オす、１番目の制御方法によれば、制御装置別に設定水
温を入力しておき、外気温度センサδと入ロ水温センサ
拠により外気温度および入口温度を検知し、あらかじめ
制御装置別に入力されている第６図のデータと比較して
圧縮機１の回転数を設定された給湯水温が得られるよう
に制御する。

なお、第６図における曲線Ａ　、　Ｂ　、Ｃは、それぞ
れ圧縮機１０回転数がＮ、２Ｎ、３Ｎのときの外気温度
と給湯水温との関係を示し、また、曲線り。

Ｅは、それぞれ入口水温が０℃、１０℃のときの外気温
度と給湯水温との関係を示している。

つぎに、２番目の制御方法によれば、１番目の制御方法
と同様に制御装置別に設定水温を入力しておき、タイマ
により圧縮機１の回転数を変化させた時からの所定時間
の経過を測定し、所定時間経過後に給湯水温センサ２７
により給湯水温を検知し、この給湯水温と設定水温との
差により圧縮機１の回転数を制御し、給湯水温が設定水
温に近づくようにする。なお、このとき、検知した給湯
水温が設定水温より低いときには設定水温より数℃だけ
高くなるような圧縮機１の回転数に制御し、また、検知
した給湯水温が設定水温より高いときＫは設定水温より
数℃だけ低くなるような圧縮機１の回転数に制御するよ
うにする。このように圧縮機１の回転数を設定水温を紳
えるように制御すれば、給湯水温の変化の遅れによる誤
差をある程度取り戻すことができる。

また、前述した両制御方法においては、給湯開始時には
大能力が必要となるので、圧縮機１は最大回転数で運転
し、所定時間経過後に１番目または２番目の制御を行な
うことが望ましい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る圧縮仕、の回転数制
御方法は、圧縮機を能力可変形にするとともに、この圧
縮機を含む冷凍サイクルに給湯用熱交換器を介装し、こ
の給湯用熱交換器に水道管を挿通した空気調和機におい
て、外気温度および設定水温と前記給湯用熱変換器入口
における水道管内の水温との差により前記圧縮機の回転
数を制御するか、あるいは前記圧縮機の回転数を変化さ
せた時から所定時間経過後の前記給湯用熱変換器出口に
おける水道管内の水温と設定水温との差により前記圧縮
機の回転数を制御するようにしたので、設定水温に近く
しかも安定した水温の給湯が可能にされるという実用的
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は従来の空気調和機をモー
ドを違えて示した回路図、第４図および第５図は既提案
の空気調和機をモードを違えて示した回路図、第６図は
外気温度および給湯水温の関係を示すグラフ、第７図は
本発明の要部を示す説明図である。１・・・圧縮機、３・・・室外用熱交換器、４・・・キ
ャピラリチューブ、５・・・室内側熱又換器、７・・・
四方弁、８・・・逆止弁、９・・・リキッドタンク、１
０・・・膨張弁、１２・・・貯湯槽、１３　、１４・・
・貯湯用熱変換器、１５　、１９・・・パイ・マス管路
、１６　、１７．４８・・・三方弁、加・・・給湯用熱
変換器、２１・・・水道管、２２・・・開閉弁、ｎ・・
・周波数可変装置、Ｕ・・・制御装置、２５　、２６　
、２７・・・温度センサ。出願人代理人　　猪　　股　　　清鳥　１　図コ躬　２　図ス馬３図コ５４　図わ５　図５６　図７１人ぶち受０Ｃ５７閏ｔｖ　　　　　　　　　　　　　１３３１−

Claims

【特許請求の範囲】１）圧縮機を能力可変形にするとともに、この圧縮機を
含む冷凍ザイクルに給湯用熱変換器を介装し、この給湯
用熱変換器に水道管を挿通した空気調和機において、外
気湯度および設定水温と前記給湯用熱交換器人口におり
ろ水道管内の水温との差により前記圧縮機の回転数を制
御するようにしたことを特徴さする空気調和機における
圧縮機の回転数制御方法。２〕圧縮機を能力可変形にするとともに、この圧縮機を
含む冷凍ダーイクルに給湯用熱変換器を介装し、この給
湯用熱変換器に水道管を挿通した空気＋１４和において
、前記圧縮機の回転数を変化させた時から所定時間経過
後の前記給湯用熱変換器出口における水道管内の水温と
設定水温との差により前記圧縮機の回転数を制御するよ
うにしたことを特徴とする空気＋１４和機における圧縮
機の回転数制御方法。