JPS591969A - 空気調和機 - Google Patents

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】 本発明は暖房運転を行う際に、冷凍サイクルを循環する
冷媒をその蒸発過程において加熱すると共に、冷媒の一
部が冷凍サイクルを循環せずに圧縮機の吐出側から吸入
側へパイ・（スすべくレリースされるヒートポンプ式の
空気調和機に係り、特に蒸発過程における冷媒の加熱量
と、バイパスする冷媒のレリース量とのバランスを制御
し、冷凍サイクルの安定した運転状態を維持すると共に
、電力消費を抑制し、経済性を可及的に向上させること
のできる空気調和機に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

本発明に係る空気調和機の従来における冷凍サイクルは
第１図に示す如く構成されていた。

冷凍サイクル中の冷媒は熱の授受によって相変化しなが
らも圧縮機１の吐出側（高圧側）２と吸入側（低圧側）
３との圧力差にょシ回路４内を循環する。

暖房運転時にあっては、圧縮機１で圧縮さ庇た冷媒ガス
は四方弁５（図中、実線で示した流路を形成している）
を通過して被空調室（図示せず）内側に設けられた室内
熱交換器６へ導かれ、ここで凝縮することによって潜熱
を放出し、被空調室（図示せず）が暖房されることにな
る。

室内熱交換器６で凝縮した冷媒は更に低圧側３へと回路
４内を流れ、第１の分岐点１に達するか、一方の流路に
は第１の逆止弁８が設けられているためにそれ以上先へ
流れることができず、従って他方の流路へ流れて冷媒加
熱用熱交換器９へ導かれる。ここで冷媒は燃焼器１０に
ょシ加熱され、蒸発してガス状に相変化することによっ
てその熱を潜熱として蓄熱することになる。

ガス状の冷ｆｓは更に低圧１’ｌ！Ｉ　３へと回路４内
を流れ、途中開成された二方弁１１を経て第２の分岐点
１２に達するが、これよｐ四方弁５方向への流路には第
２の逆止弁１３が設けられているためにそれ以上先へ流
れることができず、更に低圧側３へと流れて圧縮機１に
戻ることになり、冷凍サイクルの暖房回路１４（図中、
大実線で示す）が形成される。

また、この空気調和機（図示せず）には圧縮過程の途中
から冷媒の一部が上記冷凍サイクルの暖房回路１４を循
環せずに圧縮機１の吐出側２からレリースされ吸入側３
ヘバイパスされるべくレリース回路１５が形成されでい
る。このレリース回路１５にはその途中にレリース弁１
６が介設されておシ、レリース弁１６の開閉によりレリ
ース回路１５が開閉されるが、暖房運転時には回路１５
は開成され、冷房運転時には閉成されることになる。

ところで、この空気調和機（図示せず）の暖房能力は圧
縮機１の圧縮による仕事量と、冷媒加熱用熱交換器９で
の冷媒の加熱量、即ち燃焼器１０の燃焼量との和によっ
て決定されるか、被空調室（図示せず）での熱負荷（暖
房負荷）の変動に対して、上記暖房能力の調節は燃焼器
１０の燃焼量を調節することによって行なわれている。

具体的には、燃焼器１０への燃料供給量が調節されてい
る。

一方、レリース回路１５を流れる冷媒量、即ち冷媒レリ
ース量は定格暖房能力あるいは定格燃焼量に合わせて一
定量に設定されておシ、それ以上に増加させることはで
きない。

一般に暖房負荷が減少すると暖房回路内の圧力は上昇し
、この回路内の冷媒循環量は増加する傾向がある。従っ
て上記被空調室（図示せず）での熱負荷が減少して燃焼
器１０の燃焼量を調節すべく減少させても、冷媒レリー
ス量を増加させて暖房回路１４内の圧力上昇分を相殺す
ることができないために暖房回路１４内の圧力は上昇し
てしまい、この回路１４内の冷媒循環量が増加する等、
冷凍サイクルの運転状態が不安定になる問題があった。

また、この冷媒循環量の増加分は圧縮機１の無駄な仕事
量となｐｌその分、電力消費量も増加する問題があった
。

また、冷凍サイクルの回路４内に封入されている冷媒は
その空気調和機（図示せず）の冷房能力及び暖房能力等
によってその封入量が決められている。ところで、燃焼
器１０の燃焼量は前述の如く、熱負荷の増減に応じて調
節されているが、封入された冷媒が何らかの原因によシ
漏れた場合、空気調和機（図示せず）の暖房能力は低下
し、これに気付かずに通常の暖房運転を行うと、熱負荷
は上記能力の不足分だけ次第に増加し、燃焼量は適切な
冷媒循環量が得られていないにも拘わらす増加すること
になシ、冷凍サイクルの定状運転が明害され、ひいては
過熱により機器を損傷に至らしめる問題があった。

尚、冷房運転については四方弁５を切り換え、図中破線
で示す′如く流路を形成すれば冷凍サイクルによる通常
の冷房運転がなされることになる。

図中、１１は冷房回路の凝縮器を形成する室外熱交換器
、１８はキャピラリチューブあるいは膨張弁妃よる絞シ
装置である。

〔発明の目的〕

本発明は上述の如き問題点に鑑み、これらを有。

効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、暖房運転を行う際に、冷凍サイクルを
循環する冷媒をその蒸発過程において加熱すると共に冷
媒の一部が冷凍サイクルを循環せずに圧縮機の吐出側か
ら吸入側へバイパスすべくレリースされるヒートポンプ
式の空気調和機において、蒸発過程における冷媒の加熱
量とバイパスする冷媒のレリース量とのバランスを制御
することができ、冷凍サイクルの安定した運転状態を維
持することができると共に、電力消費を抑制し、経済性
を可及的に向上させることのできる空気調和機を提供す
ることにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る空気調和機の好適一実施例について
添付図面に従って説明する。

本発明に係る空気調和機にあってはその冷凍サイクルを
形成する冷暖房回路自体の構成は従来例と同様である。

第２図に示す如く、燃焼器１０にはガス等の燃料を供給
すべく燃料供給系１９が接続沁れ、この燃料供給系１９
の途中には被空調室（図示せず）内の熱負荷（暖房負荷
）の変動に応じて燃料の供給量を制御するための燃料供
給制御手段２０が介設されている。

一方、レリース回路１５の途中には、燃料供給制御手段
２０からの燃料供給量の変化したことを示す信号を受け
て、圧縮機１の冷媒レリース量を段階的あるいは連続的
に制御するための、レリース制御手段２１（例えば電動
弁等による）が設けられている。

また、暖房回路１４中、圧縮機１の吸入側３には暖房運
転中における回路１４内の圧力が一定値以下になること
を検知し信号を発する圧力検知装置２２が設けられてい
る。２３はこの信号を受けて燃料供給制御手段２０の燃
料供給を優先的に停止させるための燃料遮断装置である
。

次に本発明の作用について述べる。

暖房運転時において、被空調室（図示せず）内での熱負
荷が減少すると、暖房回路１４内の圧力が上昇し回路１
４内の冷媒循環量は増加しようとする。このとき、暖房
能力を減じて調節すべく、燃焼器１０への燃料供給量を
減少するように燃料供給制御手段２０が作動する。この
制御手段２０からは、燃料供給量が減少したことを示す
信号がレリース制御手段２１へ発信され、この信号を受
けたレリース制御手段２１はレリース回路１５内を循環
する冷媒流量を増加すべく作動する。このレリース回路
１５内の冷媒循環量の増加分だけ、暖房回路１４内の冷
媒循環量が相殺されて減少し、燃焼器１０での燃焼量に
つり合った量の冷媒循環量が得られることになる。

また、被空調室（図示せず）内の熱負荷が増加したとき
には、燃焼量を増加すべく燃料供給制御手段２０によ多
燃料供給量が増加され、その信号によシレリース制御手
段２１が、レリース回路１５内の冷媒循環量を減少させ
、従って暖房回路１４内の冷媒循環量は増加し、燃焼量
とつり合う。

この様に、被空調室（図示せず）の熱負荷の変動に対し
、空気調和機（図示せず）の暖房運転時における冷凍サ
イクルは常に安定した運転状態側へ制御され、従って圧
縮機１の仕事量もその負荷゛に対応すべく変動し、その
電力消費も負荷に対応して効率的にすることができる。

また、冷、凍サイクルの回路　４内で冷媒が漏れた場合
、暖房回路１４内の全体の圧力は低下することになる。

ある設定値以下にその圧力が低下したとき圧力検知装置
２２が作動し、燃料遮断装置２３が作動するように信号
がこれに送られる。信号を受けた燃料遮断装置２３は燃
料供給制御手段２０へ燃料供給停止の信号を送り、この
信号を受けて燃料供給制御手段２０は燃焼器１０への燃
料供給を停止する。従って冷凍サイクルを形成する機器
は過熱されるに至らず、その損傷を防止することができ
る。

尚、レリース制御手段２１の作動命令信号は、燃焼器に
よって加熱された冷媒の温度変化を検知する手段を設け
、その手段より発信しても上記実施例と同様の効果が得
られるのは勿論である。

また、圧力検知装置２２は暖房回路１４５？＊ザイクル
が定状運転に達した後に作動するもので・起動時におい
て回路１４内の圧力が上昇する段階にあっては作動しな
い。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明によれは次の如
き優れた効果が発揮される。

（１）燃焼器の燃焼量に応じて圧縮機の冷媒レリース量
を制御することができ、暖房運転時の冷凍サイクルを常
に適切な状態に維持することができる。

（２）圧縮機の無駄な仕事量を軽減し、その分の電力消
費も軽減して経済性を可及的に高めることができる。

（３）冷媒が漏れたとき、燃焼器が空焚き状に燃焼する
のを防止することができると共に、機器の損傷を防止す
ることができる。

（４）　制御方法が簡単で容易に採用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の従来例における空気調和機の冷凍サイ
クルの９構成を示す回路図、第２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の構成を示す回路図
である。 図中、１は圧縮機、１０は燃焼器、２０は燃料供給制御
手段、２１はレリース制御手段である。 代理人弁理士　絹　谷　信　雄 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　暖房運転時に冷凍サイクルの循環冷媒を燃焼器で加
   熱すると共に冷凍サイクルを形成する圧縮機の吐出側か
   ら吸入側に上記冷媒をバイパスさせてレリースする空気
   調和機において、上記燃焼器に被空調室内の熱負荷の変
   動に応じて燃料の供給量を制御するための燃料供給制御
   手段と、該燃料供給制御手段により上記燃焼器への供給
   量が変化したことに応じて上記圧縮機の冷媒レリース量
   を制御するためのレリース制御手段とを備えたことを特
   徴とする空気調和機。 ２　上記レリース制御手段が上記燃焼器によって加熱さ
   れた冷媒の温度変化に応答させて作動されるように構成
   した上記特許請求の範囲第１項記載の空気調和機。 ３、　上記燃料供給手段が冷凍サイクル中の冷媒のリー
   クしたことによシ燃料供給を停止するように構成した上
   記特許請求の範囲第１項才たは第２項記載の空気調和機
   。