JPH0814686A - 冷媒加熱式暖冷房機 - Google Patents

冷媒加熱式暖冷房機

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JPH0814686A
JPH0814686A JP6147828A JP14782894A JPH0814686A JP H0814686 A JPH0814686 A JP H0814686A JP 6147828 A JP6147828 A JP 6147828A JP 14782894 A JP14782894 A JP 14782894A JP H0814686 A JPH0814686 A JP H0814686A
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heating
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heater
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Naotoshi Maeda
直敏 前田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転開始時の早期立上がり及び過負荷時の冷
媒加熱器の燃焼出力を拡大できる冷媒加熱式暖冷房機を
提供する。 【構成】 圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、減圧
装置4、室内熱交換器3を順次接続したサイクル6に、
暖房運転時、圧縮機1に、四方弁2、室内熱交換器5を
順次接続した回路に、凝縮冷媒を加熱して圧縮機1に戻
す冷媒加熱器8を接続し、その冷媒加熱器8の出口冷媒
温度に応じて通常の燃焼出力で冷媒加熱器8を制御する
ようにした冷媒加熱式暖冷房機において、上記室内熱交
換器5と冷媒加熱器8の間に、冷媒加熱器8の冷媒入口
温度を検出する凝縮温度センサ28と、上記冷媒加熱器
の冷媒温度に応じた通常の燃焼出力が設定されると共に
その通常の燃焼出力の最小値より低い特定燃焼出力が設
定され、かつ上記凝縮温度センサ28の検出値が入力さ
れ、その凝縮温度センサ28の検出値で通常の燃焼出力
から特定の燃焼出力に切換える制御手段を備えたことを
特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒加熱器の入口温度
を検出してその温度状態に応じて特定の燃焼出力を可変
するようにした冷媒加熱式暖冷房機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、冷媒加熱式暖冷房機は、冷房運転
時は、圧縮機からの高温高圧冷媒を四方弁を介して室外
熱交換器に流して凝縮し、減圧装置で減圧した後、室外
熱交換器で蒸発させて圧縮機に戻す流れとなり、また暖
房運転時は、四方弁を切り換えて、圧縮機からの高温冷
媒を室内熱交換器に流して凝縮し、その凝縮した冷媒を
室外熱交換器に流さずに冷媒加熱器に流し、冷媒加熱器
に設けたバーナで凝縮冷媒を加熱して蒸発させて圧縮機
に戻すようにしている。
【0003】この冷媒加熱器は、その出口側温度が出口
冷媒温度センサで検出され、その冷媒出口温度センサに
より、運転出力が決定される。
【0004】すなわち、冷媒加熱器における燃焼は、冷
媒加熱器内の冷媒に室内側の空調負荷に見合った蒸発熱
量が得られるよう、バーナに供給するガス、石油等の供
給量が決定される。この供給量(燃焼出力)は、運転出
力(Sコード)により設定され、通常運転範囲内にあっ
ては、運転出力と燃焼出力は、比例した関係で制御動作
が行われる。
【0005】この通常運転範囲の制御動作において、空
調負荷が低い時の運転出力の最小値は、バーナの燃焼で
冷媒加熱器内の冷媒が蒸発する際に、その蒸発潜熱で冷
媒加熱器に結露が生じない燃焼量となるように、また空
調負荷が高いときの運転出力の最大値は、圧縮機の吸込
み冷媒温度が過加熱とならない燃焼量となるように設定
される。
【0006】前記制御動作において、過負荷の立上が
り、例えば暖房運転の立上がり運転など空調負荷が大き
い時には、運転出力を最大値とし、負荷が少なくなった
時には運転出力を徐々に、シフトダウンさせ、最小値に
なったときに、その運転出力をOFFとするようにして
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この通常運
転範囲は、上述のように燃焼出力が、冷媒加熱器におい
て、循環冷媒と熱交換されて、冷媒の液バックや燃焼室
内の結露或いは配管への熱伝達がムラなく行えるレベル
の最小値から最大出力までの幅で設定されている。
【0008】しかしながら、上述した運転出力を上述の
ような通常運転範囲に設定すると以下の問題がある。
【0009】(1) 標準タイプの圧縮機を使用したもの
は、一気にOFF点に至るため、ON/OFFを繰返
し、サイクルが安定するのに時間がかかる。
【0010】(2) サイクルの過渡期(低負荷,過負荷の
立ち上がり)にあっては、使用範囲を越え、頻繁にON
/OFFを繰返しやすい。
【0011】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、運転開始時の早期立上がり及び過負荷時の冷媒加
熱器の燃焼出力を拡大できる冷媒加熱式暖冷房機を提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の本発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換
器、減圧装置、室内熱交換器を順次接続したサイクル
に、暖房運転時、圧縮機に、四方弁、室内熱交換器を順
次接続した回路に、室内熱交換器の凝縮冷媒を加熱して
圧縮機に戻す冷媒加熱器を接続し、その冷媒加熱器の出
口冷媒温度に応じて通常の燃焼出力で冷媒加熱器を制御
するようにした冷媒加熱式暖冷房機において、上記室内
熱交換器と冷媒加熱器の間に、冷媒加熱器の冷媒入口温
度を検出する凝縮温度センサと、上記冷媒加熱器の冷媒
温度に応じた通常の燃焼出力が設定されると共にその通
常の燃焼出力の最小値より低い特定燃焼出力が設定さ
れ、かつ上記凝縮温度センサの検出値が入力され、その
凝縮温度センサの検出値で通常の燃焼出力から特定の燃
焼出力に切換える制御手段を備えたものである。
【0013】請求項2の発明は、上記制御手段は、暖房
の低温起動時に、上記冷媒入口温度が設定下限値以下に
なった時に特定燃焼出力に切換えるものである。
【0014】請求項3の発明は、上記制御手段は、暖房
の過負荷運転時、上記冷媒入口温度が設定上限値を越え
たときに、特定燃焼出力に切換えるものである。
【0015】請求項4の発明は、上記制御手段は、暖房
起動時の初期制御の遅延時間中に特定燃焼出力で冷媒加
熱器の燃焼を制御するものである。
【0016】
【作用】上記構成によれば、通常の燃焼出力の範囲より
低い特定出力を設定し、入口冷媒温度が過渡的温度範囲
に入ったとき、従来のように燃焼を停止せずに特定燃焼
出力で運転を行うことで、起動時のサイクルを逸早く安
定化できると共に過負荷時の運転範囲を拡大することが
できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0018】図1において、圧縮機1、四方弁2、室外
熱交換器3、キャピラリーチューブなどの減圧装置4、
室内熱交換器5が順に接続されてサイクル6が形成さ
れ、そのサイクル6に、暖房時に室内熱交換器5からの
凝縮冷媒を、室外熱交換器3をバイパスして圧縮機1に
戻す冷媒加熱ライン7が接続されると共にそのライン7
に冷媒加熱器8が接続される。
【0019】冷房運転の時には、冷媒は図示の実線の矢
印のように、圧縮機1から四方弁2、室外熱交換器3、
減圧装置4、室内熱交換器5を介し四方弁2を介して圧
縮機1に戻る流れとなり、また暖房運転時は、図示の点
線の矢印のように、四方弁2の切換えで、圧縮機1から
四方弁2を介し室内熱交換器5、冷媒加熱ライン7の冷
媒加熱器8を介して圧縮機1に戻る流れとなる。
【0020】また四方弁2と圧縮機1の吸込側にはアキ
ュムレータ9が接続され、さらに圧縮機1の吐出側と吸
込側間には、暖房運転時のサイクル6への冷媒循環量を
調整する二方弁10とキャピラリーチューブ11からな
るバイパス回路12が接続されると共に室外熱交換器3
に溜った冷媒を圧縮機1に戻す回収用逆止弁13を有す
る冷媒戻しライン14が室外熱交換器3に接続される。
【0021】減圧装置4には、暖房時に室内熱交換器5
からの凝縮冷媒を冷媒加熱ライン7に流す暖房用逆止弁
15が接続され、また室外熱交換器3側のサイクルに
は、その凝縮冷媒が室外熱交換器3に流れるのを阻止す
る冷房用逆止弁16が接続される。
【0022】冷媒加熱ライン7は、上流側よりセーブ弁
17とキャピラリーチューブ18の並列回路19が接続
され、その下流側に冷媒加熱器8が接続されると共に並
列回路19と冷媒加熱器8間に、暖房運転時に開で冷媒
を流し、冷房運転時に閉じて冷媒加熱器8に溜った冷媒
を冷媒加熱ライン7を介して圧縮機1に戻すための主回
路弁20が接続される。
【0023】また圧縮機1の吐出側には、起動時など低
温冷媒を直接主回路弁20を介して冷媒加熱器8に流す
冷媒導入ライン21が接続され、そのライン21に開閉
弁22とキャピラリーチューブ23とが接続される。
【0024】冷媒加熱器8は、ガスなどを燃焼するバー
ナ24を有し、その燃料供給ライン25に比例制御弁2
6、電磁弁27が接続される。
【0025】冷媒加熱ライン7の上流側には、暖房運転
時に室内熱交換器5からの凝縮冷媒温度(TEI)を検
出する凝縮温度センサ28が取り付けられ、また冷媒加
熱器8の下流側には出口冷媒温度センサ29が取り付け
られる。
【0026】この出口冷媒温度センサ29と凝縮温度セ
ンサ28との検出温度は、図示していないが制御手段に
入力され、その制御手段が比例制御弁26に運転出力を
出力して冷媒加熱器8のバーナ24の燃焼を制御するよ
うになっている。
【0027】尚、図中、30は四方弁2と圧縮機1の吸
込側ライン間の配管に接続した逆止弁である。
【0028】以上において、制御手段は、出口冷媒温度
センサ29で検出される温度に応じて、燃焼量が暖房時
の空調負荷に見合う燃焼量となるように運転出力を制御
弁26に出力し、その運転出力に応じてその比例制御弁
26の開度が制御され、バーナ24での燃焼量が調整さ
れる。
【0029】この制御手段による燃焼量は、図2に示す
ように運転出力と燃焼出力とが比例関係となるように制
御され、また図示の点描した領域の通常の燃焼出力範囲
内で、その通常運転出力の範囲が設定され、その最小値
(DS )以下では、冷媒加熱器8内の燃焼室が結露する
ため、従来では、比例制御弁26(或いは電磁弁27)
がOFFとなるように制御され、また最大値(DM )
は、圧縮機1側が過加熱とならないように設定され、最
大値(DM )を越える時には、運転出力が徐々にシフト
ダウンされた後、OFFとされるようになっている。
【0030】本発明においては、制御手段が、この通常
の運転出力範囲より更に出力の少ない、図示の斜線で示
した特定燃焼出力を設定し、凝縮温度センサ28の温度
が過渡期の時に、この燃焼特定出力でバーナ24の燃焼
量を制御するものである。
【0031】すなわち、図3に示すように、凝縮温度セ
ンサ28で検出される温度(TEI)の内、下限設定温
度(TEI(1) )と上限設定温度(TEI(2) )の範囲
内にある時は、通常の燃焼出力範囲で制御を行い、下限
設定温度(TEI(1) )を下回る時には特定燃焼出力で
制御を行い、また上限設定温度(TEI(2) )を越える
時にも特定燃焼出力で制御を行うようにする。
【0032】このように制御することで、運転開始時、
特に低温立上がり時のサイクルが早期に安定すると共に
過負荷時には凝縮温度(TEI)により出力を特定燃焼
出力に切換えられるので、圧縮機1を停止せずに高温レ
リース状態で運転した状態に保ってサイクルを安定化さ
せることが可能となる。
【0033】さらに暖房開始運転時には、制御手段は暖
房起動制御を行う、すなわち、先ず、圧縮機1を起動
し、一定の遅延時間を待って冷媒加熱器8のバーナ24
による燃焼を行うように制御するが、冷媒温度が低い場
合、この暖房初期制御の遅延時間中に、室内熱交換器5
に冷媒を極力流さずに、冷媒導入ライン21の開閉弁2
2を開とし、冷媒を冷媒加熱器8に導入すると共に特定
燃焼出力で冷媒を加熱して圧縮機1に戻し、冷媒温度が
下限設定温度(TEI(1) )を越えたなら、冷媒導入ラ
イン21の開閉弁22を閉じて、室内熱交換器5に冷媒
を流すように制御する。
【0034】また、暖房時は、圧縮機1は冷媒を圧縮せ
ずに循環する能力で運転されるため循環量を確保するた
めにバイパス回路12に流して冷媒循環量を確保する。
【0035】図4は、暖房立上がり時の従来の制御と本
発明の制御における冷媒加熱器の出口冷媒温度の経時変
化を示したものである。
【0036】従来の制御では、bで示すようにサイクル
が安定せずハンチングが生じるが本発明の制御では、a
で示すように逸早くサイクルを安定することができる。
【0037】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、通常の燃
焼出力の範囲より低い特定出力を設定し、入口冷媒温度
が過渡的温度範囲に入ったとき、従来のように燃焼を停
止せずに特定燃焼出力で運転を行うことで、起動時のサ
イクルを逸早く安定化できると共に過負荷時の運転範囲
を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明において、運転出力と燃焼出力の関係を
示す図である。
【図3】本発明において、凝縮温度に対する燃焼出力の
切換えを説明する図である。
【図4】本発明と従来制御の暖房立上がり運転の経時変
化を示す図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外熱交換器 4 減圧装置 5 室内熱交換器 8 冷媒加熱器 28 凝縮温度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装
    置、室内熱交換器を順次接続したサイクルに、暖房運転
    時、圧縮機に、四方弁、室内熱交換器を順次接続した回
    路に、凝縮冷媒を加熱して圧縮機に戻す冷媒加熱器を接
    続し、その冷媒加熱器の出口冷媒温度に応じて通常の燃
    焼出力で冷媒加熱器を制御するようにした冷媒加熱式暖
    冷房機において、上記室内熱交換器と冷媒加熱器の間
    に、冷媒加熱器の冷媒入口温度を検出する凝縮温度セン
    サと、上記冷媒加熱器の冷媒温度に応じた通常の燃焼出
    力が設定されると共にその通常の燃焼出力の最小値より
    低い特定燃焼出力が設定され、かつ上記凝縮温度センサ
    の検出値が入力され、その凝縮温度センサの検出値で通
    常の燃焼出力から特定の燃焼出力に切換える制御手段を
    備えたことを特徴とする冷媒加熱式暖冷房機。
  2. 【請求項2】 上記制御手段は、暖房の低温起動時に、
    上記冷媒入口温度が設定下限値以下になった時に特定燃
    焼出力に切換える請求項1記載の冷媒加熱式暖冷房機。
  3. 【請求項3】 上記制御手段は、暖房の過負荷運転時、
    上記冷媒入口温度が設定上限値を越えたときに、特定燃
    焼出力に切換える請求項1又は請求項2記載の冷媒加熱
    式暖冷房機。
  4. 【請求項4】 上記制御手段は、暖房起動時の初期制御
    の遅延時間中に特定燃焼出力で冷媒加熱器の燃焼を制御
    する請求項1又は請求項2記載の冷媒加熱式暖冷房機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10205855A (ja) * 1997-01-16 1998-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機
CN114126901A (zh) * 2019-07-29 2022-03-01 三电汽车空调系统株式会社 车辆用空调装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10205855A (ja) * 1997-01-16 1998-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機
CN114126901A (zh) * 2019-07-29 2022-03-01 三电汽车空调系统株式会社 车辆用空调装置
CN114126901B (zh) * 2019-07-29 2023-09-12 三电汽车空调系统株式会社 车辆用空调装置

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