JPS6039703Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、冬期の厳寒時の運転停止の際に起こる循環
用冷温水の凍結を防止するようにした空気調和機に関す
る。

近年、空調用として、空気熱源ヒートポンプ式空気調和
機が多用されるようになってきたが、この種の空気調和
機はほとんど屋外に設置され、冷温水循環配管により冷
暖房を行っている。

したがって、冬期においての暖房運転停止中の外気温が
低下した場合は、水側熱交換器あるいは冷温水循環配管
などに凍結事故が発生する可能性があった。

このため、従来は凍結防止として、配管の保温、停止時
の水抜き、あるいは循環ポンプを水温によってコントロ
ール、すなわち、循環用冷温水温度が所定温度より低下
すると、循環ポンプを運転するなどがあるが、水抜きに
よる方法では、毎日大変な手間と時間および経費がかか
り実用的でない。

また、循環ポンプを運転する方法は、寒さがあまり厳し
くない、地方では有効な方法であるが、厳寒地方では急
激な冷え込みがあると、循環ポンプ運転用温度検知部の
温度が低下しない間に保温が十分でない個所、たとえば
、循環ポンプ本体などの温度が低下し、凍結すると云う
欠点があった。

また、この欠点をなくするために、循環ポンプ運転開始
温度を上げると、循環ポンプの運転時間が長くなり、運
転経費の増加およびポンプの劣化を招くことになり、必
ずしも適当な方法ではなかった。

さらに、輪列な寒波などのときには、循環ポンプの運転
のみでは、循環水温の低下を防ぎ切れなくなり、冷温水
循環配管の一部が凍結することもあった。

この考案は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、凍結防止のために特別な操作を必要とせずに、
確実な冷温水循環配管系統の凍結を防止できるとともに
、特に寒冷地に設置される場合でも凍結を防止できる空
気調和機を提供することを目的とする。

以下、この考案の空気調和機の実施例について図面に基
づき説明する。

第１図はその一実施例の構成を示す冷媒回路図である。

この第１図における１は圧縮機、２は四方切換弁、３は
冷房時には放熱器となり、暖房時には採熱器となる空気
側熱交換器である。

また、４は絞り装置、５は冷房時には冷却器になり、暖
房時には加熱器となる水側熱交換器でありこれらは図示
のごとく、冷媒配管によって凍結され、周知の空気熱源
ヒートポンプのＡ媒すイクルを形成している。

また、６は冷温水循環配管系統中に設けられた循環ポン
プであり、７は水側熱交換器５内の冷温水の温度を感知
するサーモスタット、８は外気温度を感知する外気温サ
ーモスタット、９は水側熱交換器５内の温度を感知する
凍結防止サーモスタットである。

なお、図中の実線の矢印は冷房時の冷媒の流れ方向を示
し、点線の矢印は暖房時の流れの方向を示すものである
。

一方、第２図はこの考案の空気調和機の制御回路を示す
回路図でありこの第２図において、Ｔ、、 Ｔ２は電源
端子であり両電源端子Ｔ１と７２間には電源が接続され
るようになっている。

電源端子Ｔ１と７２間には、空気調和機運転用補助継電
器１４と空気調和機運転スイッチ１５との直列回路が接
続されている。

この空気調和機運転スイッチ１５に並列に、冷房と暖房
の切換えを行う切換スイッチ１７の接点１７−３、外気
温度を感知するサーモスタットの低温時閉接点８ａ、冷
温水の温度を感知するサーモスタットの低温時閉接点７
ａとの直列回路が接続される。

電源端子Ｔ２は循環ポンプ過電流継電器接点２３、上記
凍結防止サーモスタット９、電圧圧力開閉器１０、圧縮
機用過電流継電器の接点１１を直列に介して接続点Ｐ工
に接続されている。

上記凍結防止サーモスタット９は低温時閉接点９−２と
高温時閉成接点９−１とを有しており、低温時閉接点９
−２は循環ポンプ用電磁接触器１２と空気調和機運転用
補助継電器１４の接点１４ａ−１との接続点に接続され
ている。

循環ポンプ用電磁接触器１２とこのａ接点１４ａ−１は
電源端子Ｔ１と循環ポンプ過電流継電器接点２３と凍結
防止サーモスタット９との接点間に直列に接続されてい
る。

上記電源端子Ｔ１と接続点２１間には、補助継電器１３
とそのａ接点１３ａとの直列回路が接続されている。

この補助継電器１３は凍結防止サーモスタット９の高温
時閉接点９−１と空気調和機運転用補助継電器１４のｂ
接点１４ｂを介して付勢されるものであり、上記ａ接点
１３ａに並列にｂ接点１４ｂが接続されている。

このｂ接点１４ｂ、空気調和機運転用補助継電器１４ａ
−２、冷暖房切換スイッチ１７の接点１７−１とが電源
端子キ、と、冷水温度調節器接点１８．１９間に直列に
接続されている。

冷水温度調節接点１８と圧縮器用電磁接触器１６と接続
点Ｐ１と上記接点１７−１との間に直列に接続されてい
る。

この圧縮機用電磁接触器１６は上記の接点１３ａと１４
ａ−２との閉成によって付勢されるものである。

この圧縮機用電磁接触器１３と冷温水温度調節器接点１
８との接続点Ｐ２は冷温水温度調節器接点１９を介して
上記接点１７−１に接続されている。

また、接続点Ｐ１と１２間には、着霜防止用温度開閉器
２１と四方切換コイル２０と冷暖房切換スイッチ１７の
接点１７−２との直列回路が接続されている。

四方弁切換コイル２０は冷暖房切換スイッチ１７の接点
１７−２の開放によって第１図における四方切換弁２を
冷房位置に切り換え、接点１７−２の閉成によって暖房
位置に切り換えるものである。

この四方弁切換コイル２０と接点１７−２の直列回路に
並列に、送風機用電磁接触器２２が接続されている。

次に、以上のように構成されたこの考案の空気調和機の
動作について説明する。

まず、冷房運転時には、凍結防止サーモスタット９の高
温時閉接点９−１と空気調和機運転用補助継電器１４の
ｂ接点１４ｂとを介して、補助継電器１３が付勢され、
このａ接点１３ａが閉じて自己保持される。

次いで、冷暖房切換スイッチ１７を冷房側に切り換え、
空気調和機運転用゛スイッチ１５を閉じると、空気調和
機運転用補助継電器１４が付勢され、そのａ接点１４ａ
−１，１４ａ−２が閉じ、ｂ接点１４ｂが開く。

そしてａ接点１４ ａ−１の閉成により、循環ポンプ用
電磁接触器１２が通電されて、循環ポンプ６は始動する
。

また、ｂ接点１４ｂの開放とａ接点１４ａ−２の閉成に
より、補助継電器１３のａ接点１３ ａ −空気調和機
運転用補助継電器１４のａ接点１４ａ−２−冷暖房切換
スイッチ１７の接点１７−１−冷水温度調節器１８を介
して、圧縮機用電磁接触器１６が通電される。

これにより、圧縮機１が始動する。

次いで、除霜防止用温度開閉器接点２１を介して、送風
機用電磁接触器コイル２２が通電され、第１図における
空気側熱交換器３の送風機が始動して、第１図の実線方
向の冷媒サイクルによる冷房運転が開始される。

この冷房運転中は冷水温度調節器１８の開閉により、圧
縮機１と送風機が自動的に停止され、冷水温度の調節が
行われる。

また、循環ポンプ過電流継電器接点２３および高圧圧力
開閉器１０、圧縮機用過電流継電器１１の作動により、
圧縮機用電磁接触器１６、送風機用電磁接触器２２およ
び補助継電器１３の通電が解かれ、冷房運転は停止する
。

なお、冷房運転中に循環水温が異常に低下すると、凍結
防止サーモスタット９が作動し、凍結防止サーモスタッ
ト９の接点が低温時閉接点９−２側に反転し、循環ポン
プ用電磁接触器１２に直列に接続されるために、圧縮機
用電磁接触器１６、送風機用電磁接触器２２および補助
継電器１３の通電が解かれ、冷房運転は停止するととも
に、循環ポンプ用電磁接触器１２は凍結防止用サーモス
タット９の低温時閉接点９−２を介して通電されるため
に循環ポンプ６は運転維持され、水側熱交換器５内の循
環水の凍結は防止される。

一方、暖房運転時には、電源を入れると、補助継電器１
３が凍結防止サーモスタット９の高温時閉接点９−１と
空気調和機運転用補助継電器１４のｂ接点１４ｂを介し
て付勢され、そのａ接点１３ａは閉じて自己保持される
。

次いで、冷暖房切換スイッチ１７を暖房側に切り換え、
さらに、空気調和機運転スイッチ１５を入れると、空気
調和機運転用補助継電器１４が付勢され、そのａ接点１
４ａ−１，１４ａ−２が閉成され、ｂ接点が開くので、
ａ接点１４ ａ−１の閉成により、循環ポンプ用電磁接
触器１２が通電されて循環ポンプ６は始動する。

また、ｂ接点１４ｂの開放とａ接点１４ａ−２の閉成に
より、補助継電器１３のａ接点１３ａ１空気調和機運転
用補助継電器１４のａ接点１４ａ−２、冷暖房切換スイ
ッチの接点１７−１および温水温度調節器１９を介して
圧縮機用電磁接触器１６が通電され、圧縮機１が始動し
、次いで、着霜防止用温度開閉器接点２１を介して送風
機用電磁接触器２２と四方切換弁コイル２０が通電され
、送風機は始動し、四方切換弁コイル２は作動されて、
第１図の破線の矢印方向の冷媒サイクルを形威し、暖房
運転を開始する。

この暖房運転中は、暖房負荷の大小にしたがい、温水温
度調節器１９により、圧縮機１と送風機とが自動的に発
停され、温水温度の調節が行われる。

また、着霜防止用温度開閉器接点２１が作動すると、四
方切換弁コイル２０と、送風機用電磁接触器２２の通電
が解かれ、第１図の実線の矢印の方向の冷房サイクルが
形成されて除霜運転となり、除霜が行われる。

また循環ポンプ用過電流継電器接点２３および高圧力開
閉接点１０、圧縮機用過電流継電器接点１１が作動する
と、圧縮機用電磁接触器１６、送風機用電磁接触器２２
および補助継電器１３の通電が解かれ、暖房運転は停止
する。

一方、圧縮機１、送風機および循環ポンプ６が停止中（
すなわち、空気調和機運転用スイッチ１５が開状態）に
外気温度および水側熱交換器内の水温が低下し、冷温水
の温度を感知する冷温水感知サーモスタット７および外
気温度感知サーモスタット８の所定の温度以下になって
、冷温水循環配管内の水に凍結が生ずるおそれのある場
合は、冷温水感知サーモスタット７および外気温度感知
サーモスタット８の低温時閉接点７ａｖ８ａが閉じ、上
記低温時閉接点？ａ、８ａおよび冷暖房切換スイッチ接
点１７−３を介して空気調和機用補助継電器１４が通電
され、通常の暖房運転（すなわち、空気調和機運転スイ
ッチ１５を閉とした場合の運転）と同様に運転を開始し
、冷温水循環配管内の水の温度を上昇させ、凍結を防止
する。

冷温水循環配管内の水温が一定以上（たとえば２０℃）
になると、冷温水温感知サーモスタット７の接点７ａが
開き、空気調和機は停止され、再び冷温水の温度が低下
すれば、運転され、冷温水の温度は自動的に凍結しない
温度に保たれるものである。

上記実施例においては、冷温水温感知サーモスタット７
と外気温度感知用サーモスタット８を直列に接続したも
のを運転スイッチに並列に接続し、運転スイッチに関係
なく凍結の危険状態の陥った場合は、空気調和機を自動
的に運転し、循環水の自然放熱などによる凍結の防止を
行うものである。

なお、上記実施例においては、凍結防止サーモスタット
９および冷温水温度感知用サーモスタット７を水側熱交
換器内の水温を感知するように配設されているが、冷温
水循環配管中の冷温水の温度を感知するように配設して
も何らさしつかえがない。

以上詳述したように、この考案の空気調和機によれば、
従来の制御回路の空気調和機運転用スイッチと並列に冷
温水温度感知用サーモスタットおよび外気温度感知用サ
ーモスタット接続するだけで、以下に列挙するごとき効
果が得られる。

（１）凍結防止が循環水温だけでなく、外気温度によっ
ても制御されるため、従来のように外気温度が０〜３℃
程度の凍結の危険がない温度でも凍結防止装置が作動す
ることがなくなり、経済的かつ空気調和機の寿命が延長
される。

（２） 冷温水温度感知サーモスタットのオン／オフ
温度幅が大きいため、空気調和機の頻繁な発信が防止で
きる。

（３）凍結防止運転後の停止時、循環ポンプも停止する
ため、冷温水循環配管や室内側放熱器からの自然放熱が
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の空気調和機の一実施例における冷媒
回路図、第２図はこの考案の空気調和機における制御回
路の回路図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方切換弁、３
・・・・・・空気側熱交換器、４・・・・・・絞り装置
、５・・・・・・水側熱交換器、６・・・・・・循環ポ
ンプ、７・・・・・・冷温水温度感知サーモスタット、
７ａ、８ａ・・・・・・低温時閉接点、８・・・・・・
外気温度感知用サーモスタット、９・・・・・・凍結防
止サーモスタット、１０・・・・・・高圧圧力開閉器、
１１・・・・・・圧縮機用過電流継電器の接点、１２・
・・・・・循環ポンプ用電磁接触器、１３・・・・・・
補助継電器、１４・・・・・・空気調和機運転用補助継
電器、１６・・・・・・圧縮機用電磁接触器、１７−１
〜１７−３・・・・・・冷暖房切換スイッチの接点、２
０・・・・・・四方切換弁コイル、２２・・・・・・送
風機用電磁接触器。 なお、図中符−符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 低水温時閉接点を有し循環用冷温水の温度を感知する冷
   温水温感知サーモスタット、上記低温時閉接点と直列に
   接続された外気温の低温時閉接点を有しかつ外気温度を
   感知する外気温度感知用サーモスタット、上記冷温水温
   度感知サーモスタットと外気温度感知用サーモスタット
   に並列に接続された空気調和機運転スイッチ、この空気
   調和機運転スイッチに直列に接続されてこの空気調和機
   運転スイッチの閉時に励磁される空気調和機運転用補助
   継電器を備え、暖房運転停止時においても上記冷温水温
   度感知サーモスタットおよび外気温度感知用サーモスタ
   ットの両方が設定温度以下になったとき上記低水温閉接
   点および低外気温時閉接点の閉放により上記空気調和機
   運転用補助継電器が付勢されて空気調和機が運転される
   ようにしたことを特徴とする空気調和機。