JP2867691B2 - 暖冷房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷房時は圧縮機を利用し、暖房時は圧縮機以
外の冷媒搬送手段と冷媒加熱器を利用する暖冷房機の制
御装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の暖冷房機は、例えば特開昭57−101263号
公報に示されているように、第４図のような構成になっ
ている。

すなわち、圧縮機加熱ヒータ２を具備した圧縮機１、
四方弁３、室外熱交換器用ファン５を有する室外熱交換
器４、第１電磁弁６、キャピラリチューブ７、室内熱交
換器用ファン９を有する室内熱交換器８、第２電磁弁1
0、逆止弁、アキュームレータ12を環状に配管して冷房
回路を形成している。また第３電磁弁13、冷媒ポンプ1
4、バーナ16を有する冷媒加熱器15の直列配管した回路
を、一端はキャピラリチューブ７と室内熱交換器８の間
に接続し、他端は第２電磁弁10と室内熱交換器８の間に
接続している。そして、上記構成において冷房は室外熱
交換器４を凝縮器とし、室内熱交換器８を蒸発器として
圧縮機１の運転による冷房サイクルを構成し、暖房運転
は冷媒加熱器15をバーナ16で加熱することにより蒸発器
とし、室内熱交換器８も凝縮器として、冷媒ポンプを冷
媒搬送手段として暖房サイクルを構成し、圧縮機１への
冷媒滞留を防ぐために圧縮機加熱ヒータ２で圧縮機１を
加熱し一定の温度を保持している。

以上の構成で、暖房運転開始時には第１電磁弁６を閉
成し、四方弁３を圧縮機１の吐出冷媒ガスが室内熱交換
器８へ流れるように切換え、さらに、室内熱交換器用フ
ァン９が停止した状態で圧縮機１による室外熱交換器４
の回路からの一定時間の冷媒回収運転を行なった後、冷
媒ポンプ14、冷媒加熱器15および室内熱交換器用ファン
９の運転開始と共に、圧縮機１を停止させる構成となっ
ている。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような構成では、冷媒回収運転を常に
一定時間行なうので、室外熱交換器４への冷媒のもれ込
み量が少ない場合で、すぐに冷媒回収が行なわれた時に
でも、前記圧縮機１の運転を続けることになる。そのた
め、圧縮機１は冷媒がほとんどない状態で運転をつづけ
ることになり、圧縮機１のモータの巻線の温度が上昇
し、場合によっては圧縮機１のモータの巻線が断線して
圧縮機１の運転が停止したり、圧縮機１の耐久性を悪く
したりするという課題を有していた。

本発明はかかる従来の課題を解決するもので、暖房運
転開始時に暖房回路側へ必要な時間だけ冷媒回収を行な
い安定した暖房運転を可能にすることを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の冷暖房機は、暖
房時は圧縮機以外の冷媒搬送手段、冷媒加熱器、室内熱
交換器とにより冷媒回路を構成し、前記圧縮機の高圧側
の温度を検知する温度検知手段、圧縮機を駆動すること
で室外熱交換器の冷媒を前記室内熱交換器に回収する冷
媒回収手段と、この冷媒回収手段の駆動を制御する制御
装置を有し、前記制御装置は前記冷媒回収手段の駆動開
始から設定時間経過したことを検出し、出力する設定時
間検出部と、前記温度検知手段の検知温度が設定温度以
上になったことを検出し、出力する設定温度検出部と、
前記冷媒回収手段を駆動する冷媒回収制御部とを有し、
前記設定時間検出部が設定時間経過したことを検出する
時間と前記設定温度検出部が設定温度以上になったこと
を検出する時間とのうち短い方の時間だけ暖房運転開始
時に冷媒回収運転を行う構成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、暖房運転開始時の冷
媒回収運転の時間として、圧縮機の高圧側の温度が設定
温度に達するまでの時間と設定時間とを比較し、短い方
の時間に決定するので、暖房運転に必要な冷媒回収運転
を安全に、又確実に行うことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづい
て説明する。

第１図は、本発明のシステムブロック図を示す。第１
図において、１は下部に設けられた圧縮機加熱ヒータ２
を有する圧縮機、３は圧縮機１の吐出管中に設けられた
第１逆止弁、４は四方弁、５は室外熱交換器用送風機６
を有する室外熱交換器、７は室内熱交換器用送風機８を
有する室内熱交換器、９はアキュームレータの順に配管
して循環路を形成する。10は前記循環路の途中に接続し
た冷媒加熱器、11は冷媒加熱器10を加熱するための燃焼
バーナ、12は気液セパレータ、13は受液器、14は第１の
電磁弁で気液セパレータ12の上部と受液器13の上部を結
ぶ配管15中に位置せしめる。16は第２の逆止弁で受液器
13の下部を気液セパレータ12の下部とを結ぶ配管17中に
位置せしめる。18は第３の逆止弁で、室内熱交換器７と
受液器13の上部を結ぶ配管19中に位置せしめる。20は第
４の逆止弁で気液セパレータ12の上部と、第１の逆止弁
３と四方弁４を結ぶ配管21とを結ぶ配管22中に位置せし
める。23は第１のキャピラリチューブで、24は第２の電
磁弁で、この第１のキャピラリチューブ23と第２の電磁
弁24は室外熱交換器５と冷媒加熱器10の下部を結ぶ配管
25中に直列に位置せしめる。26は第３の電磁弁で、27は
第２のキャピラリチューブで、この第３の電磁弁26と第
２のキャピラリチューブ27は気液セパレータ12の下部と
冷媒加熱器10の下部を結ぶ配管28と配管19を結ぶ配管29
中に直列に位置せしめる。冷媒加熱器10の上部と気液セ
パレータ12の上部とは配管30で結ばれる。第１電磁弁14
と第２電磁弁24は配管31で結ばれる。

上記冷媒回路構成において、冷房運転は四方弁４を圧
縮機１の吐出ガスが室外熱交換器15へ流れるごとく切替
え、第２電磁弁24と第３電磁弁26を開とすることで第１
キャピラリチューブ23と第２キャピラリチューブ27を絞
り装置とし、室内熱交換器７を蒸発器として作用させる
冷媒回路を構成する。暖房運転は四方弁４を冷房運転時
とは逆の方向に切り替え、燃焼バーナ11で冷媒加熱器10
を加熱することで冷媒加熱器10の中の冷媒が加熱され、
気液セパレータ12で高温となった気相状態の冷媒が配管
22、逆止弁20、四方弁４を経て、室内熱交換器７へ押し
出され、室内熱交換器７で放熱して室内の暖房を行ない
液化した冷媒液は配管19、逆止弁18を経て受液器13中に
移動する。受液器13に溜った冷媒液は、第１の電磁弁14
を開にすることで、気液セパレータ12の圧力を導くこと
で受液器13と気液セパレータ12の落差で第２の逆止弁16
を経て気液セパレータ12へ戻される。以上のごとく、受
液器13と第１の電磁弁14の開閉動作と、第３逆止弁18の
逆止作用とで熱搬送媒体である媒体を圧縮機１の運転な
して行うことができる。即ち、受液器13と第１の電磁弁
14と第３の逆止弁18が冷媒搬送手段32となる。

上記暖房運転を行なう前に、暖房回路としていない室
外熱交換器５、アキュームレータ９、圧縮機１中の冷媒
を暖房回路側へ回収する冷媒回収運転を行なう。四方弁
４を暖房運転時と同じ方向にし、室外熱交換器５がアキ
ュームレータ９と連絡する状態で、圧縮機１を運転して
室外熱交換器５とアキュームレータ９と圧縮機１の冷媒
を室内熱交換器７へ回収する。この時、室内熱交換器用
送風機８は運転して室内熱交換器７の冷媒を十分液化し
配管19から受液器13へと液冷媒を戻しやすくする。即ち
圧縮機１、第１の逆止弁３、四方弁４で冷媒回収手段33
を構成する。34は圧縮機１の高圧側の温度を検知する温
度検知手段、35は前記冷媒回収手段33の制御を行なう制
御装置、36は冷媒回収手段33を駆動する冷媒回収制御
部、37は冷媒回収手段33の駆動開始から設定時間経過し
たことを検出し、出力する設定時間検出部、38は前記圧
縮機１の温度を検知する温度検知手段34で得られた検知
温度が設定温度以上になったことを検出し、出力する設
定温度検出部である。

暖房回路としていない室外熱交換器５、アキュームレ
ータ９、圧縮機１に含まれる冷媒を暖房回路側へ回収す
る冷媒回収運転（冷媒回収手段33を駆動すること）を行
う場合に、冷媒回収量と圧縮機１の温度とは第２図のよ
うになる。すなわち、横軸に冷媒回収運転時間をとり、
縦軸にその時の冷媒回収量と圧縮機１の温度をとって、
冷媒回収運転時間に対する冷媒回収量の変化と圧縮機１
の温度変化を示したものである。同図において、実線は
暖房回路としていない室外熱交換器５、アキュームレー
タ９、圧縮機１への冷媒のもれ量が多い場合であり、点
線は冷媒のもれ量が少ない場合である。又、同図からわ
かるように、冷媒回収量は冷媒回収運転時間とともに多
くなるが、ほとんどの冷媒が回収されたあとは冷媒回収
量は変化しない。又、圧縮機１の温度は冷媒回収運転時
間とともに徐々に上昇するが、ほとんどの冷媒が回収さ
れた後は急激に上昇する。今、冷媒回収手段33を駆動す
ることで行なわれる冷媒回収運転の設定時間を前述した
もれ量の多い場合（第２図の実線）を基準にＴとする。
この時の圧縮機の温度は圧縮機の耐久性・信頼性等の保
証から決まってくる温度（この温度を設定温度ｔとし、
圧縮機を保証するには、このｔよりも低くする必要があ
る）よりも低い。一方、前述したもれ量の少ない場合に
は、第２図の点線で示すように、冷媒回収運転時間が
Ｔ′でほぼ冷媒回収が完了している。ここで、もし、さ
らに冷媒回収運転を設定時間Ｔまで続けると圧縮機の温
度はｔ′となり、圧縮機の耐久性・信頼性等の保証から
決まる温度ｔよりも高くなってしまう。だからこの場合
には、圧縮機１の温度が設定温度ｔに達する（冷媒回収
運転時間はＴ″）と冷媒回収運転（冷媒回収手段33の駆
動）を停止する。

このように、冷媒回収運転時にもれ量の多い場合を基
準とした設定時間に冷媒回収運転時間が達しているか、
又は、圧縮機の温度が圧縮機の保証温度以上になってい
るかを検出することによって、確実な冷媒回収と圧縮機
の過熱防止が可能なため、常に暖房運転を安定したもの
に出来る。

以上の処理の流れをマイクロコンピュータで実現した
場合のフローチャートを第３図に示す。

発明の効果 以上のように本発明の暖冷房機によれば次の効果が得
られる。

（１） 冷媒回収運転時に、暖房回路としていない室外
熱交換器、アキュームレータ、圧縮機等への冷媒のもれ
量が少ない場合でも、圧縮機の温度を圧縮機の保証温度
以下におさえられるため、圧縮機の過熱防止となり、耐
久性・信頼性が良くなる。

（２） 従来のようにもれ量の多い場合でも少ない場合
でも常に一定時間（もれ量が多い場合にも冷媒回収が出
来る時間）冷媒回収運転をするのではなく、圧縮機の高
圧側の温度が設定温度に達するまでの時間と設定時間と
を比較し、短い方の時間だけ暖房運転開始時に冷媒回収
運転を行うため、冷媒回収運転時間が短かくても良い時
には短かくするので、暖房立上がりが速く、また消費電
力を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における暖冷房機の制御装置
のシステムブロック図、第２図は冷媒回収運転時間に対
する圧縮機の温度と冷媒回収量の関係を示す特性図、第
３図は同マイクロコンピュータの処理の流れを示すフロ
ーチャート、第４図は従来例を説明する構成図である。 １……圧縮機、５……室外熱交換器、７……室内熱交換
器、10……冷媒加熱器、32……冷媒搬送手段、33……冷
媒回収手段、34……温度検知手段、35……制御装置、36
……冷媒回収制御部、37……設定時間検出部、38……設
定温度検出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷房時は圧縮機，室内熱交換器、室外熱交
   換器、絞り装置により構成する冷媒回路と、暖房時は圧
   縮機以外の冷媒搬送手段、冷媒加熱器、室内熱交換器と
   により構成する冷媒回路と、前記圧縮機の高圧側の温度
   を検知する温度検知手段と、圧縮機を駆動することで室
   外熱交換器の冷媒を前記室内熱交換器に回収する冷媒回
   収手段と、この冷媒回収手段の駆動を制御する制御装置
   を備え、前記制御装置は前記冷媒回収手段の駆動開始か
   ら設定時間経過したことを検出し、出力する設定時間検
   出部と、前記温度検知手段の検知温度が設定温度以上に
   なったことを検出し、出力する設定温度検出部と、前記
   冷媒回収手段を駆動する冷媒回収制御部とを有し、前記
   設定時間検出部が設定時間経過したことを検出する時間
   と前記設定温度検出部が設定温度以上になったことを検
   出する時間とのうち短い方の時間だけ暖房運転開始時に
   冷媒回収運転を行う構成とした暖冷房機。