KR0182161B1 - 냉매가열식 난방장치 - Google Patents

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다까오 야마모또
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나이또오 스스무
린나이 가부시키 가이샤
강원석
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Abstract

본 발명의 목적은 실온이 비교적 높은 경우에 난방운전을 행하여도 냉매압력이 지나치게 높아지지 않고, 안전성에 뛰어난 냉매가열식 난방장치를 제공하는데 있다.
실온센서(22)에 의해 검출되는 검출실온과 온도설정기(21)에 의해 설정되는 설정온도와의 차이에 의거하여, 가열량 산출수단(231)이 가스버너의 목표가열량 및 실내팬(31)의 목표회전수를 산출하는 동시에, 목표가열량으로 가스버너가 가열되고 목표회전수로 실내팬(31)이 회전하도록 가스버너 및 실내팬(31)을 제어하는 가스난방장치(A)에 있어서, 검출실온이 설정온도(예를들어 28℃)보다 높은 경우에는 가열량 제한수단(234)이 목표가열량의 최대치를 제한한다.

Description

냉매가열식 난방장치
도 1은 본 발명의 제 1, 제 2실시예에 관계되는 냉매가열식의 가스냉난방장치를 난방운전시킨 경우에 냉매의 순환경로를 나타낸 설명도,
도 2는 본 발명의 제 1, 제 2실시예에 관계되는 냉매가열식의 가스냉난방장치를 냉방운전시킨 경우에 냉매의 순환경로를 나타낸 설명도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 관계되는 가스냉난방장치의 블록도,
도 4a는 본 발명의 제 1, 제 2실시예에 관계되는 가스냉난방장치에 사용하는 냉매의 상태변화를 나타낸 모리엘선도,
도 4b는 도 4a의 설명도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 관계되는 가스냉난방장치를 난방운전시킬 때에 경과시간(t)과, 가열량, 압력, 흡입온도 등의 커브와의 관계를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 관계되는 가스냉난방장치의 블록도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A, B : 냉매가열식의 가스냉난방장치(냉매가열식 난방장치)
1 : 압축기 3 : 실내열교환기
5 : 냉매가열기 6 : 어큐뮬레이터
13 : 가스버너(가열원) 15 : 압력스위치(압력센서)
21 : 온도설정기(실온설정수단) 22 : 실온센서
23, 53 : 제어기 31 : 실내팬
234 : 가열량 제한수단(제한수단) 236 : 가열량 저감수단(감소수단)
Tn : 검출실온 Tt : 목표실온(설정실온)
[발명의상세한설명]
[발명의목적]
본 발명의 목적은 실온이 비교적 높은 경우에 난방운전을 행하여도 냉매압력이 지나치게 높아지지 않으며, 안전성이 뛰어난 냉매가열식 난방장치를 제공하는데 있다.
[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]
본 발명은 냉매를 가열하여 난방운전을 행하는 냉매가열식 난방장치에 관한 것이다.
종래부터 압축기, 실내열교환기, 냉매가열기, 및 어큐뮬레이터를 순서대로 환상으로 접속하고, 실내열교환기로부터 유출되는 냉매를 냉매가열기로 보내어 냉매가열기의 가열에 의해 증발한 냉매를 어큐뮬레이터를 거쳐 압축기로 보내 단열압축하고, 압축기로부터 유출되는 고온고압의 냉매를 실내열교환기에서 응축하는 냉매가열식 난방장치가 알려져 있다.
이러한 냉매가열식 난방장치에서는, 실내열교환기가 부설된 실내팬을 회전구동함으로써 실내열교환기와 실내공기를 열교환시켜 실내의 난방을 행한다. 또, 냉매가열기의 가열력과 실내팬의 회전수는, 검출실온과 설정실온의 차이에 의거하여 제어기가 결정을 한다.
또, 이런 종류의 냉매가열식 난방장치에는 압축기의 하류에 압력센서가 배설되어, 냉매압력이 이상승압하면 난방운전을 정지하여 배관 등을 보호하는 안전장치가 통상 설치되어 있다.
[발명이이루고자하는기술적과제]
발명자들은 상기 종래의 냉매가열식 난방장치에 있어서, 실온이 높은 경우에 난방운전을 행하면 냉매압력이 지나치게 높아진다고하는 문제를 발견하였다. 특히 압력센서를 배설한 것에서는 난방운전이 빈번히 정지되어 사용하기가 나뻤다.
냉매압력이 높아지는 이유를 이하에 나타낸다.
검출실온과 설정온도와의 차이가 일정하면 검출실온이 높거나 낮아도 제어기는 같은 가열력으로 냉매가열기를 작동시킨다. 그러나, 실온이 높아질수록 실내열교환기가 방열하는 방열량이 저하되어가기 때문에 냉매사이클 전체의 엔탈피가 증가한다.
[발명의구성및작용]
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다.
(1) 냉매를 가열하는 압축기, 실내팬을 부설한 실내열교환기, 가열원에 의해 가열되는 냉매가열기, 및 어큐뮬레이터를 순서대로 환상으로 관로에 접속하고, 상기 실내열교환기로부터 나오는 냉매를 상기 냉매가열기로 보내 상기 냉매가열기내에서 냉매를 증발시키고, 상기 냉매가열기로부터 반출되는 가스냉매를 상기 어큐뮬레이터를 거쳐 상기 압축기에서 단열압축하고, 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매를 상기 실내열교환기내에서 응축시킴으로써 실내로 방열하는 난방운전을 행하는데 있어서, 실온센서에 의해 검출되는 검출실온과 실온설정수단에 의해 설정되는 설정실온과의 차이에 의거하여, 제어기가 상기 가열원의 목표가열량 및 상기 실내팬의 목표회전수를 산출하는 동시에, 목표가열량으로 상기 가열원이 가열되고 목표회전수로 상기 실내팬이 회전하도록, 상기 가열원 및 실내팬을 제어하는 냉매가열식 난방장치에 있어서, 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에 상기 가열원의 최대가열량을 제한하는 제한수단을 설치하였다.
(2) 냉매를 압축하는 압축기, 실내팬을 부설한 실내열교환기, 가열원에 의해 가열되는 냉매가열기, 및 어큐뮬레이터를 순서대로 환상으로 관로에 접속하고, 상기 실내열교환기로부터 나오는 냉매를 상기 냉매가열기로 보내 상기 냉매가열기내에서 냉매를 증발시키고, 상기 냉매가열기로부터 반출되는 가스냉매를 상기 어큐뮬레이터를 거쳐 상기 압축기에 의해 단열압축하고, 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매를 상기 실내열교환기내에서 응축시킴으로써 실내로 방열하는 난방운전을 행하는데 있어서, 실온센서에 의해 검출되는 검출실온과 실온설정수단에 의해 설정되는 설정실온과의 차이에 의거하여, 제어기가 상기 가열원의 목표가열량 및 상기 실내팬의 목표회전수를 산출하는 동시에, 목표가열량으로 상기 가열원이 가열되고 목표회전수로 상기 실내팬이 회전하도록, 상기 가열원 및 실내팬을 제어하는 냉매가열식 난방장치에 있어서, 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에 상기 목표가열량을 줄이는 감소수단을 설치하였다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)의 구성을 가지는 냉매가열식 난방장치에 있어서, 상기 압축기의 하류측 관로중에 압력센서를 설치하고, 관로중의 냉매압력이 제한치에 도달하면 난방운전을 정지한다.
냉매가열기로부터 반출되는 가스냉매를 압축기가 압축하고, 단열압축에 의해 냉매의 온도 및 압력이 상승하고 가스냉매는 도 4의 상태 ①에서 등엔탈피선을 따라 상태 ②로 변위되고, 엔탈피는 약간 상승된다(단열압축공정).
압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매는, 도 4의 상태 ②에서 등온등압선을 따라 상태 ③으로 변위되고, 실내열교환기내에서 응축되고 실내열교환기는 응축에 의해 발생하는 열을 실내로 방열한다(냉매응축공정).
실내열교환기로부터 유출되는 냉매는, 도 4의 상태 ③에서 등엔탈피선을 따라 상태 ④로 변위되고, 냉매가열기로 보내진다(냉매감압공정).
가열수단에 의해 가열되는 냉매가열기내에서 냉매는 증발하고, 도 4의 상태 ④에서 등온등압선을 따라 상태 ①로 변위되고, 냉매의 엔탈피가 상승한다(냉매증발공정).
실온이 낮고, 검출실온이 소정온도 이하인 경우, 제어기는 실온센서에 의해 검출되는 검출실온과, 실온설정수단에 의해 설정되는 설정온도와의 차이에 의거하여 가열수단의 목표가열량 및 실내팬의 목표회전수를 산출함과 동시에, 목표가열량으로 상기 가열원이 가열되고 목표회전수로 상기 실내팬이 회전하도록 가열원 및 실내팬을 제어한다.
상기 차이가 작은 경우, 제어기가 산출하는 가열수단의 목표가열량 및 실내팬의 목표회전수는 작고, 가열수단은 적은 가열량으로 가열하며 실내팬은 낮은 회전수로 회전(압축기의 회전수는 일정)한다. 이로 인해 냉매증발공정에 있어서 냉매의 엔탈피의 변화폭 및 냉매응축공정에 있어서 실내열교환기의 실내로의 방열량이 모두 작아져 난방능력이 감소된다(상태 ①→상태 ②→상태 ③'→상태 ④'→상태 ①…).
상기 차이가 큰 경우, 제어기가 산출하는 가열수단의 목표가열량 및 실내팬의 목표회전수는 크고, 가열수단은 큰 가열량으로 가열되며 실내팬은 높은 회전수로 회전(압축기의 회전수는 일정)한다. 이것에 의해 냉매증발공정에 있어서 냉매의 엔탈피의 변화폭 및 냉매응축공정에 있어서 실내열교환기의 실내로의 방열량이 모두 커져 난방능력이 증대한다(상태 ①→상태 ②→상태 ③→상태 ④→상태 ①…).
실시예
본 발명의 제 1실시예(청구항 1, 3항에 대응)를 도 1 내지 도 4에 의거하여 설명한다.
본 발명의 구성을 채용한 냉매가열식의 가스냉난방장치(A)는, 각 기능부재간을 배관으로 접속하여 구성되고, 도 1에 나타낸 바와 같이 순으로 냉매를 유통시켜 난방운전을 행하고, 도 2에 나타낸 바와 같이 압축기(1)→4방밸브(2)→실외열교환기(7)→제 1역지밸브(8)→모세관(9)→실내열교환기(3)→4방밸브(2)→제 2역지밸브(10)→어큐뮬레이터(6)→압축기(1)의 순으로 냉매를 유통시켜 냉방운전을 행한다.
또, 31은 실내열교환기(3)로 송풍하는 실내팬, 71은 실외열교환기(7)로 송풍하는 실외팬, 11은 역지밸브이다. 또, 12는 냉방운전시에 “폐쇄”로 되고, 난방운전시 압축기(1)의 정지중 및 저압력 17㎏/㎠G 이상에서 “개방”으로 되는 2방밸브, 13은 가스버너, 14는 비례밸브, 15는 관로(150)중의 냉매압력이 제한치를 초과하면 운전정시신호를 출력하는 압력스위치, 16은 연소팬이다.
냉매가열식의 가스냉난방장치(A)의 실내기(U)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 목표실온을 설정하는 온도설정기(21)와, 실온을 검출하는 실온센서(22)와, 가열량을 산출하는 가열량 산출수단(231), 실내팬(31)을 피이드백 제어하는 실내팬 제어수단(232), 검출실온과 제 1·제 2소정온도(28℃/27℃)를 비교하는 비교부(233), 가열량 제한수단(234), 쌍방향 통신을 행하는 통신수단(235)을 가지는 제어기(23)와, 난방운전이나 냉난방운전 등의 운전모드를 설정하는 모드설정부(24)와, 제 1·제 2소정온도에 상당하는 전압을 출력하는 기준전압 출력부(25)가 배설된다.
또, 실외기(S)에는 쌍방향 통신을 행하는 통신수단(531), 연소팬(16)을 제어하는 연소팬 제어수단(532), 및 비례밸브(14)를 제어하는 비례밸브 제어수단(533)을 가지는 제어기(53)가 배설되어 있다.
압축기(1)는 슬라이딩 블레이드를 가지는 회전식으로, AC-100V이 급전되는 압축기모터(소비전력, 수백 W∼수 ㎾ 정도)(101)에 의해 구동되고, 어큐뮬레이터(6)로부터 보내져오는 가스냉매를 단열압축한다. 또, 압축기(1)는 스크롤식, 또는 리시프로식이어도 된다.
4방밸브(2)는 냉매의 유통경로를 전환하는 전자밸브로서, 난방운전시에 냉매의 유통경로는 도 1의 화살표시로 나타낸 바와 같이 형성되고, 냉방운전시에는 도 2의 화살표시로 나타낸 바와 같이 유로가 형성된다.
실내열교환기(3)는 실내팬(31)에 의해 송풍되는 팬 등을 가지는 지그제그 형상의 관로로서, 실내에 설치되는 실내기(U)내에 배치되고 실외에 설치되는 실외기(S)와 냉매배관에 의해 접속된다. 또, 난방운전시(도 1의 화살표시 방향)와 냉방운전시(도 2의 화살표시 방향)에는 냉매의 유통방향이 반대로 된다.
2방밸브(4)는 난방운전시에 개방, 냉방운전시에 폐쇄로 되는 전자밸브로서, 냉방운전시에 냉매가 냉매가열기(5)로 유입하지 않도록 배설되어 있다.
냉매가열기(5)는 지그제그 형상으로 배치된 흡열관이며, 실외에 배치되는 실외기(도시하지 않음)내에 배치되고, 가스버너(13)의 연소에 의해 생기는 연소가스에 의해 가열된다. 가스버너(13)(3000㎉/h(최소치)∼10000㎉/h(최대치))는, 비례밸브(14)에 의해 가스량이 설정된 가스와, 연소팬(16)에 의해 공급되는 연소용 공기가 혼합되어 강제연소된다.
또, 냉매가열기(5)의 관로중은 냉매가 포화상태로 된다. 또한, 냉매가열기(5)의 출구로부터 어큐뮬레이터(6)까지의 관로중은 냉매가 과증기상태로 된다.
어큐뮬레이터(6)는 직관형상의 냉매가스 입구관과, 상부로 개구를 가지는 대략 U자 형상의 냉매가스 출구관을 기밀용기내에 배설하고 있고, 액냉매의 압축기(1)내로의 침입을 방지하기 위해 압축기(1)의 바로 앞에 배설된다.
기준전압 출력부(25)는 제 1소정온도(28℃), 제 2소정온도(27℃)에 상당하는 기준전압(V1, V2)을 비교부(233)에 출력한다.
비교부(233)는 실온센서(22)가 출력하는 전압(V)과, 기준전압(V1, V2)에 의거하여 검출실온이 제 1소정온도(28℃)보다 높은지의 여부, 또 검출실온이 제 2소정온도(27℃)이하인지의 여부를 판별한다.
가열량 제한수단(234)은 검출실온이 제 1소정온도(28℃)보다 높다고 비교부(233)가 판별하면, 후술하는 필요열량(Q)의 최대치(최대가열량)를 8000㎉/h로 제한한다. 또, 제한 중 검출실온이 제 2소정온도(27℃)이하라고 비교부(233)가 판별하면, 후술하는 필요열량(Q)의 최대치를 10000㎉/h로 되돌린다.
다음에, 가스냉난방장치(A)의 난방운전시에 있어서의 각 부의 작동 및 냉매의 상태변화를 서술한다.
압축기(1)는 어큐뮬레이터(6)로부터 보내져오는 가스냉매(과열증기상태)를 단열압축하기 때문에 냉매의 온도 및 압력이 상승하고, 가스냉매(과열증기상태)는 도 4의 상태 ①에서 등엔탈피선을 따라 상태 ②(과열증기상태)로 변위하고, 엔탈피는 약간 상승한다.
압축기(1)로부터 토출되는 상태 ②의 가스냉매는, 4방밸브(2)를 통과하고 실내팬(31)에 의해 송풍되는 실내열교환기(3)내에서 응축(과열증기→포화상태→과냉각액)하여 상태 ③으로 변위하고, 이 때 실내기(U)는 응축에 의해 발생하는 열을 온풍으로 하여 실내로 송풍한다.
실내열교환기(3)로부터 유출되는 액냉매는 관로중에서 감압하므로 상태 ③에서 등엔탈피선을 따라 상태 ④(포화액선상)로 변위하고, 2방밸브(4)를 통하여 냉매가열기(5)에 도달한다.
가스버너(13)에 의해 가열되는 냉매가열기(5)내에서 액냉매(포화상태)는 증발하고, 상태 ④에서 등온등압선을 따라 상태 ①(과열증기상태)로 변위하고, 냉매의 엔탈피가 상승한다.
상태 ①(과열증기상태)의 냉매는 어큐뮬레이터(6)를 거쳐 압축기(1)로 보내진다.
다음에 가스냉난방장치(A)의 풍량자동 난방운전(풍량 1속∼풍량 8속)에 있어서의 작동에 대하여 서술한다.
모드설정부(24)에서 풍량자동 난방운전(온도조절있음)을 설정하면, 가열량 산출수단(231)은 온도설정기(21)로 설정한 목표실온(Tt)과 실온센서(22)가 검출하는 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)에 의거하여 실내열교환기(3)가 냉매응축공정(도 4의 상태 ②→상태 ③에 상당)에서 방출해야할 필요열량(Q)을 소정시간(τ)마다 (예를들어 1분마다)산출한다.
또, 필요열량(Q)의 최대치는 10000㎉/h(검출실온(Tn)f28℃의 경우), 또는 8000㎉/h(검출실온(Tn)＞28℃)이다.
실내팬 제어수단(232)은 필요열량(Q)에 비례하여 실내팬(31)의 풍량단계수(팬회전수)를 소정시간(τ)마다 (예를들어 1분 마다) 결정하고 상기 단계수의 풍량이 얻어지도록 실내팬(31)을 피이드백 제어한다.
연소팬 제어수단(532)은 필요열량(Q)(통신수단(235, 531)에 의해 가열량 산출수단(231)으로부터 전해진다)에 상당하는 가열량을 냉매증발공정(도 4의 상태 ④→상태 ①에 상당)에서 출력하는 가스버너(13)의 연소량에 적합한 연소용 공기량이 얻어지는 회전수를 소정시간(τ)마다 결정하여, 상기 회전수로 되도록 상기 연소팬(16)을 제어한다.
비례밸브 제어수단(533)은 필요열량(Q)에 상당하는 가열량을 냉매증발공정(도 4의상태 ④→상태 ①에 상당)에서 가스버너(13)에 출력하고, 소정시간(τ)마다 검출회전수에 의거하여 비례밸브(14)로의 통전량을 제어한다.
구체적으로는 목표실온(Tt)과 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)가 큰 난방운전 초기에는 실내팬 제어수단(232)이 실내팬(31)의 풍량을 8속으로 결정하고, 비례밸브 제어수단(533)이 가스버너(13)의 연소속도를 8속(연소량=10000㎉/h)으로 결정한다. 그리고, 시간이 경과하여 목표실온(Tt)과 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)가 작아져가면, 실내팬(31)의 풍량, 연소팬(16)의 풍량 및 가스버너(13)의 연소속도가 떨어진다.
단, 검출실온(Tn)＞28℃인 경우에는 필요열량(Q)이 8000㎉/h로 제한되므로, 실내팬(31)의 풍량은 6속, 가스버너(13)의 연소속도는 6속(80000㎉/h)으로 제한된다.
본 실시예의 가스냉난방장치(A)는 이하의 이점을 갖는다.
(가) 검출실온(Tn)＞28℃인 경우(도 5의 t1이후)에, 필요열량(Q)을 20% 내린 8000㎉/h 로 제한하고, 실내팬(31)의 풍량을 6속, 가스버너(13)의 연소속도를 6속(80000㎉/h)로 제한하기 때문에, 냉매사이클 전체의 엔탈피 증가가 억제된다.
이것에 의해 실온이 높을 때(검출실온(Tn)＞28℃)에 난방운전을 행하여도 냉매압력의 상승이 억제되고, 관로(15) 등의 배관 강도를 저하시키지 않으므로 안전성에 뛰어나다.
(나) 실온이 높을 때(검출실온(Tn)＞28℃)에 난방운전을 행하여도 냉매압력의 상승이 억제되고, 관로(150)중의 냉매압력이 제한치에 도달하지 않으므로 압력스위치(15)가 작동하지 않고 난방운전이 부주의로 정지하지 않는다.
(다) 압축기(1)의 능력을 가변시키지 않고 가스버너(13)의 연소량 및 실내팬(31)의 회전수를 증감하여 난방능력의 증감을 행하는 구성이므로, 압축기(1)로의 통전량을 연속가변으로 하기 위한 인버터 회로가 불필요하다. 이 때문에, 고가의 전자부품을 사용할 필요가 없는 동시에, 소음 누출 대책이나 전원파형의 일그러짐(고주파)대책 등을 행할 필요도 없어, 저렴하게 가스냉난방장치(A)를 제조할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 2실시예(청구항 2, 3항에 대응)를 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 6에 의거하여 설명한다.
본 발명의 구성을 채용한 냉매가열식의 가스냉난방장치(B)는, 이하의 점이 가스 냉난방장치(A)와 다르다.
가열량 저감수단(236)은 검출실온이 제 1소정온도(28℃)보다 높다고 비교부(233)가 판별하면, 가열량 산출수단(231)이 산출한 필요열량(Q)을 2000㎉/h 줄인다. 또, 제한 중 검출실온이 제 2소정온도(27℃)이하라고 비교부(233)가 판별하면 상기 저감을 중지한다.
다음에 가스냉난방장치(B)의 풍량자동 난방운전(풍량 1속∼풍량 8속)에 있어서의 작동에 대하여 서술한다.
모드설정부(24)에서 풍량자동 난방운전(온도조절있음)을 설정하면, 가열량 산출수단(231)은 온도설정기(21)로 설정한 목표실온(Tt)과 실온센서(22)가 검출하는 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)에 의거하여 실내열교환기(3)가 냉매응축공정(도 4의 상태 ②→상태 ③에 상당)에서 방출해야할 필요열량(Q)을 소정시간(τ)마다 (예를들어 1분마다)산출한다. 단, 산출한 필요열량(Q)이 10000㎉/h를 초과하는 경우, 필요열량(Q)은 10000㎉/h로 된다. 또, 검출실온(Tn)＞28℃인 경우에는, 필요열량(Q)은 가열량 저감수단(236)에 의해 일률적으로 2000㎉/h 감소된다.
실내팬 제어수단(232)은 필요열량(Q)에 비례하여 실내팬(31)의 풍량단계수(팬회전수)를 소정시간(τ)마다 (예를들어 1분 마다) 결정하여 상기 단계수의 풍량이 얻어지도록 실내팬(31)을 피이드백 제어한다.
연소팬 제어수단(532)은 필요열량(Q)(통신수단(235, 531)에 의해 가열량 산출수단(231)으로부터 전해진다)에 상당하는 가열량을 냉매증발공정(도 4의 상태 ④→상태 ①에 상당)에서 출력하는 가스버너(13)의 연소량에 적합한 연소용 공기량이 얻어지는 회전수를 소정시간(τ)마다 결정하여, 상기 회전수로 되도록 상기 연소팬(16)을 제어한다.
비례밸브 제어수단(533)은 필요열량(Q)에 상당하는 가열량을 냉매증발공정(도 4의상태 ④→상태 ①에 상당)에서 가스버너(13)에 출력하고, 소정시간(τ)마다 검출회전수에 의거하여 비례밸브(14)로의 통전량을 제어한다.
구체적으로는 목표실온(Tt)과 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)가 큰 난방운전 초기에는 실내팬 제어수단(232)이 실내팬(31)의 풍량을 8속으로 결정하고, 비례밸브 제어수단(533)이 가스버너(13)의 연소속도를 8속(연소량=10000㎉/h)으로 결정한다. 그리고, 시간이 경과하여 목표실온(Tt)과 검출실온(Tn)과의 온도차(Tt-Tn)가 작아져가면, 실내팬(31)의 풍량, 연소팬(16)의 풍량 및 가스버너(13)의 연소속도가 떨어진다.
단, 검출실온(Tn)＞28℃인 경우에는 필요열량(Q)이 2000㎉/h로 감소되므로, 실내팬(31)의 풍량은 6속, 가스버너(13)의 최대 연소속도는 6속(80000㎉/h)으로 된다.
본 실시예의 가스냉난방장치(B)는 이하의 이점을 갖는다.
(라) 검출실온(Tn)＞28℃인 경우에는 필요열량(Q)을 일률적으로 2000㎉/h 감소시키므로, 냉매 사이클 전체의 엔탈피 증가가 억제된다. 이것에 의해 실온이 높을 때(검출실온(Tn)＞28℃)에 난방운전을 행하여도 냉매압력의 상승이 억제되고, 관로(150) 등의 배관 강도를 저하시키지 않으므로 안전성에 뛰어나다.
(마) 실온이 높을 때(검출실온(Tn)＞28℃)에 난방운전을 행하여도 냉매압력의 상승이 억제되고, 관로(150)중의 냉매압력이 제한치에 도달하지 않으므로 압력스위치(15)가 작동하지 않고 난방운전이 부주의로 정지하지 않는다.
(바) 압축기(1)의 능력을 가변시키지 않고 가스버너(13)의 연소량 및 실내팬(31)의 회전수를 증감하여 난방능력의 증감을 행하는 구성이므로, 압축기(1)로의 통전량을 연속가변으로 하기 위한 인버터 회로가 불필요하다. 이 때문에, 고가의 전자부품을 사용할 필요가 없는 동시에, 소음 누출 대책이나 전원파형의 일그러짐(고주파)대책 등을 행할 필요도 없어, 저렴하게 가스냉난방장치(B)를 제조할 수 있다.
[발명의효과]
상기한 구성의 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(청구항 1항에 대하여)
제어기는 검출실온에 관계없이 검출실온과 설정온도와의 차이가 일정하면 검출실온이 높거나 낮아도 같은 가열력으로 가열원을 작동시키기 때문에 실온(검출실온)이 높아질수록 실내열교환기가 방열하는 방열량이 저하되어 가고, 냉매사이클 전체의 엔탈피가 증가되어 냉매압력이 높아진다.
그러나, 본 발명에서는 제한수단을 설치하였으므로 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에는 가열원의 최대가열량이 제한되어 냉매사이클 전체의 엔탈피 증대가 억제된다. 이것에 의해 냉매압력의 상승이 억제되어 안전성에 뛰어나다.
(청구항 2항에 대하여)
제어기는 검출실온에 관계없이 검출실온과 설정온도와의 차이가 일정하면 검출실온이 높거나 낮아도 같은 가열력으로 가열원을 작동시키기 때문에 실온(검출실온)이 높아질수록 실내열교환기가 방열하는 방열량이 저하되어 가고 냉매사이클 전체의 엔탈피가 증가되어 냉매압력이 높아진다.
그러나 본 발명에서는 감소수단이 설치되어 있으므로 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에는 목표가열량이 감소되어, 냉매사이클 전체의 엔탈피 증가가 억제된다. 이것에 의해 냉매압력의 상승이 억제되고 안전성에 뛰어나다.
(청구항 3항에 대하여)
제한수단을 설치하므로 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에는 가열원의 최대가열량이 제한되어 냉매사이클 전체의 엔탈피 증가가 억제되고 냉매압력의 상승이 억제된다. 이 때문에 실온이 높은 경우에 설정온도를 높게 설정하여도 압축기 하류측의 관로중의 냉매압력이 제한치에 도달하지 않고, 난방운전이 빈번히 정지하는 일이 없으므로 사용하기에 좋다(청구항 1항을 인용한 경우).
감소수단이 설치되어 있으므로 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에는 목표가열량이 감소되어 냉매사이클 전체의 엔탈피 증가가 억제되고, 냉매압력의 상승이 억제된다. 이 때문에, 실온이 높은 경우에 설정온도를 높게 설정하여도 압축기 하류측의 관로중의 냉매압력이 제한치에 도달하지 않고, 난방운전이 빈번히 정지하는 일이 없으므로 사용하기에 좋다(청구항 2항을 인용한 경우).

Claims (3)

  1. 냉매를 압축하는 압축기, 실내팬을 부설한 실내열교환기, 가열원에 의해 가열되는 냉매가열기, 및 어큐뮬레이터를 순서대로 환상으로 관로에 접속하고, 상기 실내열교환기로부터 나오는 냉매를 상기 냉매가열기로 보내 상기 냉매가열기내에서 냉매를 증발시키고, 상기 냉매가열기로부터 반출되는 가스냉매를 상기 어큐뮬레이터를 거쳐 상기 압축기에 의해 단열압축하고, 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매를 상기 실내열교환기내에서 응축시킴으로써 실내로 방열하는 난방운전을 행하며, 실온센서에 의해 검출되는 검출실온과 실온설정수단에 의해 설정되는 설정실온과의 차이에 의거하여, 제어기가 상기 가열원의 목표가열량 및 상기 실내팬의 목표회전수를 산출하는 동시에, 목표가열량으로 상기 가열원이 가열되고 목표회전수로 상기 실내팬이 회전하도록, 상기 가열원 및 실내팬을 제어하는 냉매가열식 난방장치에 있어서, 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에 상기 가열원의 최대가열량을 제한하는 제한수단을 설치한 것을 특징으로 하는 냉매가열식 난방장치.
  2. 냉매를 압축하는 압축기, 실내팬을 부설한 실내열교환기, 가열원에 의해 가열되는 냉매가열기, 및 어큐뮬레이터를 순서대로 환상으로 관로에 접속하고, 상기 실내열교환기로부터 나오는 냉매를 상기 냉매가열기로 보내 상기 냉매가열기내에서 냉매를 증발시키고, 상기 냉매가열기로부터 반출되는 가스냉매를 상기 어큐뮬레이터를 거쳐 상기 압축기에 의해 단열압축하고, 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 가스냉매를 상기 실내열교환기내에서 응축시킴으로써 실내로 방열하는 난방운전을 행하며, 실온센서에 의해 검출되는 검출실온과 실온설정수단에 의해 설정되는 설정실온과의 차이에 의거하여, 제어기가 상기 가열원의 목표가열량 및 상기 실내팬의 목표회전수를 산출하는 동시에, 목표가열량으로 상기 가열원이 가열하고 목표회전수로 상기 실내팬이 회전하도록, 상기 가열원 및 실내팬을 제어하는 냉매가열식 난방장치에 있어서, 검출실온이 소정온도보다 높은 경우에 상기 목표가열량을 줄이는 감소수단을 설치한 것을 특징으로 하는 냉매가열식 난방장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압축기의 하류측 관로중에 압력센서를 설치하고, 관로중의 냉매압력이 제한치에 도달하면 난방운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 냉내가열식 난방장치.
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