JPH0718604B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は室内外のユニットを熱媒体配管接続して空調を
行う空気調和機、特に石油などの液体燃料を熱源とし
て、バーナなどで熱媒体を加熱し、室内ユニットへ熱搬
送して暖房を行う空気調和機に関するものである。

従来の技術 室内外のユニットを熱媒体配管により接続して暖冷房を
行う空気調和機として、ヒートポンプエアコンが一般的
に実用化されている。しかし、ヒートポンプエアコンの
場合には、暖房を最も必要とする低外気温時に能力が低
下するとともに、室外熱交換器の着霜を除去するために
一時的に暖房を中止して除霜運転を必要とするなどの問
題があり、暖房運転上で課題を残している。以上のよう
なヒートポンプエアコンの暖房の課題を解決するために
ガス，石油のバーナで熱媒体を加熱して、圧縮機で室内
ユニットに熱を搬送して暖房する装置が提案されている
が、この場合には、ガスまたは石油とともに圧縮機運転
にともなう電気も使うことになり、運転維持費の点から
一般的に普及するまでには到っていない。

このような問題を解決するものとしてすでに第７図に示
すような空気調和機が提案されている。第７図におい
て、暖房運転時には、まず暖房開始時に第１電磁弁1,第
２電磁弁2,第３電磁弁3,およぴ開閉弁５を閉成し、第４
電磁弁４を開成するとともにバーナ（図示せず）に点火
して暖房運転を開始する。熱媒体加熱器６中の熱媒体は
バーナにより加熱されて蒸発し、蒸発圧力の上昇により
蒸発した高温高圧の熱媒体ガスは熱媒体加熱器６から第
４電磁弁４および熱媒体配管７を介して室内熱交換器９
に圧送される。このとき、室内ファン10を運転すると高
温高圧の熱媒体ガスは放熱して暖房を行うことにより凝
縮して液化する。熱媒体は熱媒体配管８から第１逆止弁
11を経て受液器14に流入し受液される。受液器14内の液
面が一定レベルになると開閉弁５を開成して、蒸発圧力
が受液器14に加わり、熱媒体加熱器６と同一静圧となる
ために、受液器14の液面水頭差圧により、受液器14内の
熱媒体液は熱媒体加熱器６に流入する。受液器14は液面
が低下した後、開閉弁５が閉成されて初期の状態とな
る。

暖房運転終了時には、第３電磁弁３を開成、開閉弁５を
開成するとともに圧縮機16運転する。第１電磁弁１と第
２逆止弁12により熱媒体系路は封止された状態となって
いるので、室外熱媒体凝縮器15、アキュムレータ17およ
びこれを接続した各種熱媒体配管に分布していた熱媒体
は圧縮機16の運転で吸入回収されることになり、全ての
熱媒体は第３逆止弁13を経て熱媒体加熱器６に汲上げら
れる。この回収運転終了後に圧縮機16を停止し、第１電
磁弁1,第２電磁弁2,第３電磁弁3,第４電磁弁4,開閉弁５
を閉成し、暖房停止状態に戻る。

以上のように暖房運転時には熱媒体加熱による蒸気圧の
上昇を利用した熱媒体液の送り込みにより暖房サイクル
が構成されることになり、従来のように電気を用いた圧
縮機またはポンプの常時の運転を必要とすることなく暖
房運転を行えるものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような空気調和機では、暖房運転終
了時に熱媒体加熱器６に汲み上げられた熱媒体は、暖房
運転停止中に圧縮機16やアキュムレータ17や室外熱媒体
凝縮器15に徐々に漏れ出るため、暖房系路中の熱媒体量
が減少してしまい、熱媒体量が不足したまま暖房運転を
行った場合、熱媒体加熱器６の温度が異常に上昇して危
険を招くという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、暖房運転時に暖房
系路内の熱媒体量を確保することのできる空気調和機を
提供することを目的とするものである。

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空気調和機は、液体
燃料の燃焼により熱媒体を加熱する加熱器と、液体燃料
を気化する気化器と、前記気化器を加熱する気化ヒータ
と、前記気化器内の温度を検知する温度検知手段と、熱
媒体との熱交換により空気を加熱する熱交換器と、熱媒
体を前記加熱器と前記交換器で循環して暖房を行う熱搬
送手段と、熱媒体を前記加熱器に回収する回収手段と、
前記気化ヒータと前記熱搬送手段と前記回収手段とを制
御する制御部とを備え、前記制御部は、前記熱搬送手段
を駆動する暖房運転部と、前記回収手段を駆動する回収
運転部と、前記温度検知手段の検知温度により前記気化
ヒータの通電を制御する気化ヒータ制御部と、運転スイ
ッチのオン時点から前記回収運転部の運転時間を計測
し、所定時間経過すると第１の暖房運転許可信号を出力
するタイマーと、前記温度検知手段の検知温度が設定温
度を越えると第２の暖房運転許可信号を出力する比較部
と、前記第１および第２の暖房運転許可信号を入力した
ときに前記暖房運転部に運転を指示するとともに前記回
収運転部に運転の停止を指示する切替部とを有する構成
としたものである。

作用 本発明は上記構成によって、暖房運転部が暖房運転を開
始する前に、温度検知手段により検知される気化器内の
温度が所定温度を越えて液体燃料の気化可能温度に達
し、かつタイマーが所定時間を計測し終わるまで、回収
運転部が熱媒体の回収運転を行う。したがって、暖房運
転が行われる際には暖房系路中における熱媒体量が不足
することなくなり、熱媒体加熱器の温度が異常に上昇す
ることもない。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。なお、実施例にあたっては第７図と同一部分には便
宜上同一符号を付し、詳細な説明を省略するとともに異
なる部分を中心として説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す空気調和機のシステム
構成図を示す。気化器18は液体燃料の燃焼により熱媒体
を加熱する加熱器６に接続され、液体燃料を気化する。
気化ヒータ19は、気化器18の底部に配置され、気化器18
を加熱する。気化器18には、この気化器18の温度を検知
する温度検知手段20が取付けられている。熱交換器９
は、熱媒体との熱交換により空気を加熱する。加熱器６
を有する熱搬送手段21は熱媒体を循環して暖房を行う。
回収手段22は、圧縮機16やアキュムレータ17などからな
り、熱媒体を加熱器６に回収する。気化ヒータ19と熱搬
送手段21と回収手段22とは制御部23により制御される。

第１図は制御部23のブロック図を示す。運転スイッチ24
はタイマー28と切替部30と気化ヒータ制御部27とに接続
され、運転状態を切替える。暖房運転部25は熱搬送手段
21を駆動し、回収運転部26は回収手段22を駆動する。気
化ヒータ制御部27は気化ヒータ19の通電を制御する。運
転スイッチ24に接続されたタイマー28は、運転スイッチ
24のオン時点から回収運転部26の運転時間を計測し、所
定時間経過すると第１の暖房運転許可信号を出力する。
比較部29は、温度検知手段20と切替部30に接続され、温
度検知手段20の検知温度が設定温度を越えると第２の暖
房運転許可信号を切替部30に出力する。暖房運転と回収
運転とを切替える切替部30は、運転スイッチ24、タイマ
ー28、比較部29からの信号を入力するようになってお
り、前記第１および第２の暖房運転許可信号を入力した
ときに、暖房運転部25に運転を指示し、回収運転部26に
運転の停止を指示する。

第３図および第５図，第６図に基づき気化ヒータ19の制
御について説明する。Ｔは気化器18の温度検知手段20の
検知温度である。T_ONおよびT_OFFは気化ヒータ19の通電
状態をオフからオンおよびオンからオフに変更する入温
度および切温度であり、切温度T_OFFは入温度T_ONよりも
高い。運転スイッチ24がオフのとき気化ヒータ19に通電
は行われない。運転スイッチ24がオフからオンに切り替
わったとき気化ヒータ19への通電が開始され、検知温度
Ｔが切温度T_OFFを越えるまで通電は維持される。検知温
度Ｔが切温度T_OFFを越えると気化ヒータ19への通電は停
止され、検知温度Ｔが入温度T_ONを下回ると気化ヒータ1
9への通電が再開される。

第４図および第５図，第６図に基づき暖房運転部25、回
収運転部26の制御について説明する。T_Sは使用者が設定
する設定温度であり、入温度T_ONよりも高く、切温度T
_OFFよりも低い。暖房開始時間に、使用者が運転スイッ
チ24をオフからオンに切替えたとき、回収運転部26が回
収手段22の駆動を開始する。回収運転が開始されるとタ
イマー28がスタートし、所定時間をカウントする。回収
運転開始後、タイマー28が所定時間のカウントを終了す
ると切替部30へ第１の暖房運転許可信号が出力され、ま
た、温度検知手段20の検知温度Ｔが設定温度T_Sを越える
と比較部29より第２の暖房運転許可信号が出力される。
切替部30に両方の暖房運転許可信号が入力されるまで回
収運転は継続される。つまり以下の（１），（２）の条
件を満たすまで回収運転が継続されることになる。

（１）温度検知手段20の検知温度Ｔが設定温度T_Sを越え
る。

（２）タイマー28が所定時間のカウントを終了する。

上記（１），（２）の条件を満たすと、切替部30が回収
運転部26から暖房運転部25へ運転指示を切替えるため、
回収運転は終了し、暖房運転が開始される。

発明の効果 以上のように本発明の空気調和機によれば、以下のよう
な効果が得られる。

（１）暖房運転開始時に、気化器の温度が所定温度を越
えて、気化可能温度に達するまで熱媒体の回収運転を行
うため、暖房運転停止中に暖房系路内から室外熱媒体凝
縮器やアキュムレータや圧縮機などに徐々に洩れ出した
熱媒体を回収するとができ、熱媒体の暖房系路中の不足
は防止され、熱媒体加熱器の温度が異常に上昇すること
はなくなり、しかも、運転スイッチをオンにしてから実
際に暖房運転を開始するまでの待ち時間を有効に利用す
ることができる。

（２）暖房運転開始時に、気化器の温度が比較的高く、
気化可能温度に達するまでの時間が短い場合でも、最低
限タイマーが所定時間を計測し終えるまでは回収運転を
行うので、この間回収できるだけの熱媒体の量を保証す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における空気調和機の制御部
構成を示すブロック図、第２図は同空気調和機の回路構
成図、第３図は同空気調和機の気化ヒータの制御を説明
するフローチャート、第４図は同空気調和機の暖房運転
部と回収運転部の運転状態を説明するフローチャート、
第５図および第６図はそれぞれ同空気調和機の温度検知
手段の検知温度とタイマーと運転スイッチの状態とによ
る気化ヒーターおよび空気調和機の運転状態を示すグラ
フとタイムチャート、第７図は従来の空気調和機の回路
構成図である。 ６…加熱器、９…室内熱交換器、14…受液器、16…圧縮
機、18…気化器、19…気化ヒータ、20…温度検知手段、
21…熱搬送手段、22…回収手段、23…制御部、25…暖房
運転部、26…回収運転部、27…気化ヒータ制御部、28…
タイマー、29…比較部、30…切替部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体燃料の燃焼により熱媒体を加熱する加
   熱器と、液体燃料を気化する気化器と、前記気化器を加
   熱する気化ヒータと、前記気化器内の温度を検知する温
   度検知手段と、熱媒体との熱交換により空気を加熱する
   熱交換器と、熱媒体を前記加熱器と前記熱交換器で循環
   して暖房を行う熱搬送手段と、熱媒体を前記加熱器に回
   収する回収手段と、前記気化ヒータと前記熱搬送手段と
   前記回収手段とを制御する制御部とを備え、前記制御部
   は、前記熱搬送手段を駆動する暖房運転部と、前記回収
   手段を駆動する回収運転部と、前記温度検知手段の検知
   温度により前記気化ヒータの通電を制御する気化ヒータ
   制御部と、運転スイッチのオン時点から前記回収運転部
   の運転時間を計測し、所定時間経過すると第１の暖房運
   転許可信号を出力するタイマーと、前記温度検知手段の
   検知温度が設定温度を越えると第２の暖房運転許可信号
   を出力する比較部と、前記第１および第２の暖房運転許
   可信号を入力したときに前記暖房運転部に運転を指示す
   るとともに前記回収運転部に運転の停止を指示する切替
   部とを有する空気調和機。