【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灯油あるいはガスを燃料とする燃焼部で発生した燃焼ガス等の高温ガスにより水、フロン等の冷媒を加熱し、その冷媒を搬送し、室内を暖める冷媒加熱装置を具備した空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷媒加熱装置を具備した空気調和機の制御装置は、たとえば特許文献１や特許文献２に示すようなものであった。
【０００３】
特許文献１は、冷媒加熱熱交換器が停止した時に、設定時間の間、圧縮機を運転し、設定時間後に停止させることにより、冷媒加熱熱交換器の余熱を室内へ放熱させようというものである。
【０００４】
ところが、このように圧縮機の停止を一定時間だけ遅延させる方法では、停止前の冷媒加熱熱交換器の温度が標準値よりも高い時は余熱排除が不充分で熱がこもったままになり、標準値よりも低い時には冷媒の過冷却により液バックが起こり、圧縮機の寿命を縮める原因となることが考えられ、特許文献２が考案された。
【０００５】
これは、冷媒加熱熱交換器の温度が予め設定された最適値になるまで圧縮機の運転を遅延し、また運転停止直前に冷媒加熱熱交換器の温度に応じて、常に最適温度になるまで圧縮機を運転するように遅延時間を制御するというものである。
【０００６】
図６は従来例のブロック図を示しており、１０１は圧縮機運転命令手段、１０２は圧縮機駆動手段、１０３は圧縮機、１０４は冷媒加熱熱交換器温度検出手段、１０５は冷媒加熱熱交換器温度比較手段であり、検出した冷媒加熱熱交換器温度と設定値を比較して冷媒加熱熱交換器温度が設定値以下になれば圧縮機の運転を停止するように働く。また図７は従来例の動作タイムチャートであり、熱源機（バーナ）の燃焼が停止した時点で冷媒加熱熱交換器の温度はそれまでの燃焼状態により様々であるがいずれにしても時間と共に次第に低下して行き設定温度になった時点で圧縮機の運転が停止する。
【０００７】
これにより、冷媒加熱熱交換器の温度を検出して設定値と比較して、冷媒加熱熱交換器の温度が一定になるまで圧縮機の遅延運転を行うことにより、余熱排除不足による冷媒加熱器の蓄積エネルギーロスや熱のこもり、過冷却による液バックの恐れをなくすることができるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５８−４５４６５号公報
【特許文献２】
特開平３−２５５８４５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとるす課題】
しかしながら、前記特許文献２に記した従来の冷媒加熱装置を具備した空気調和機の制御では、運転停止後の余熱排除運転に際して、熱源機（バーナ）の燃焼が停止した後に、一定時間熱源機の冷却を行うことが必要である。これは、燃焼用空気供給送風機の遅延運転にて、気化器の温度を下げて、燃料のタール化を防ぐために必要なものである。
【００１０】
そのため、燃焼用空気供給送風機を遅延運転させているが、遅延運転している途中で、圧縮機の遅延運転が停止すると、熱源機の燃焼部の熱が、冷媒加熱熱交換装置に流れていき、圧縮機の遅延運転が停止していた場合、その排熱で冷媒加熱熱交換装置の加熱器の温度が上昇し、冷媒が過熱され、冷媒の温度が上昇し、悪くすると冷媒が過熱分解てしまうという可能性があった。
【００１１】
特に普通に運転している際は、一日に何回も運転停止されるわけであるが、その毎回の停止の際に、冷媒の過熱が行われると、たとえ低い温度であっても、冷媒が劣化しやすく、冷媒の耐久性にとっては良くないことであった。
【００１２】
そのため、圧縮機の遅延時間を、冷媒加熱熱交換装置の検出温度だけで、決定することは耐久性の面で課題を有していた。
【００１３】
Ｒ−２２の冷媒においては、塩素を含有しているために、温度が上昇することにより、冷媒が過熱され分解すると、冷媒の分解によって発生した塩素によって、圧縮機４の機構部の腐食が発生したり、また、塩素には銅のイオン化を促進する作用があり、冷凍サイクルに使用されている銅から銅イオンを発生させ、この銅イオンが圧縮機の充電部と外郭の間に析出して絶縁不良を発生させるなど、圧縮機の信頼性を著しく低下させてしまうこととなっていた。
【００１４】
近年用いられているオゾン層を破壊しないＲ−４１０Ａの冷媒に変えた場合は、塩素を含有しないため、塩素が部品を劣化させることはないが、冷媒内に溶け込んでいる、圧縮機用のオイルが高温で劣化してしまい、圧縮機の信頼性を損ねるということがあった。また、同一温度での冷媒の圧力がＲ−２２に対して、Ｒ−４１０Ａは１．６倍に上昇してしまうため、冷媒配管部分の温度上昇は、配管部分の圧力上昇を招き、各部品に多大な圧力をかけることとなり、安全性の面で問題となるなど、機器の耐久性・安全性の面で、課題を有していた。
【００１５】
そこで、燃焼用空気供給送風機の遅延時間より、圧縮機の遅延時間を同等、あるいは長めとすることが行われたが、その場合は、圧縮機への過冷却による液バックを防ぐことはできないために、圧縮機の耐久性に著しく低下させてしまうという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、運転停止時に常に最適な燃焼用空気供給送風機と圧縮機の遅延運転を可能とし、耐久性、安全性に優れた冷媒加熱装置を具備した空気調和機を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、冷媒を搬送する圧縮機、四方弁、室内機に設けた室内熱交換器、減圧器、逆止弁、室外機に設けた室外熱交換器を環状に連結し、室内熱交換器と減圧器の間から圧縮機の吸入側へ二方弁を介して冷媒加熱熱交換装置を接続して冷凍サイクルを構成し、冷媒加熱熱交換装置には、燃焼部を備えた熱源機と、熱源機に空気を供給する燃焼空気供給送風機と、燃焼部から流れる排気ガスと冷媒を熱交換する加熱器と、循環する冷媒の温度を測定する加熱器冷媒温検出センサーを備え、運転を停止した後に余熱排除運転としてある時間、圧縮機及び燃焼空気供給送風機を遅延運転させる場合に、運転停止後に、加熱器冷媒温検出センサーの検出温度が、圧縮機停止可能温度になった後に、気化部温度検出センサーの検出温度が圧縮機停止決定温度以下になっていた場合は停止させ、圧縮機停止決定温度より高い場合は、圧縮機停止決定温度まで圧縮機の遅延運転を継続し、燃焼用空気供給送風機も気化部温度検出センサーの検出温度がある温度となったら、停止するような制御としている。
【００１８】
ただし、運転停止時に、加熱器冷媒温検出センサーの検出温度が、圧縮機停止可能温度以下で、気化部温度検出センサーの検出温度が圧縮機停止決定温度以下であった場合は、圧縮機の遅延運転を行わない制御としている。
【００１９】
本構成によって、運転停止後に、冷媒の過熱を防ぐために圧縮機の遅延運転を行った後で、圧縮機を停止した際に、熱源機からの排気ガスの熱で、冷媒加熱熱交換装置の温度、ひいては冷媒の温度が過熱されることがなく、冷媒の劣化を防ぐことが可能となり、圧力の過度の上昇も防ぐことができ、圧縮機への過冷却による液バックを防ぐこともでき、耐久性、安全性に優れた冷媒加熱装置を具備した空気調和機を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は冷媒加熱装置を具備した空気調和機の一例であり、図ではエアコンの室外機となっており、一例として灯油を燃焼させて、冷媒を加熱する灯油熱源機付きの冷媒加熱装置を具備した空気調和機となっている。
【００２２】
１は灯油あるいは都市ガスやＬＰガスなどの燃料ガスを燃焼させる燃焼部を備えた熱源機であり、図１では灯油を気化させて、燃焼させる構成を記載している。２は熱源機１からの送られる排気ガスで冷媒を加熱する加熱器であり、１、２を合わせ冷媒加熱熱交換装置３と称する。冷媒は冷媒搬送装置である圧縮機４で搬送される。熱源機１の燃焼排ガスは圧縮機４で搬送され、加熱器２で冷媒と熱交換され、暖められることとなる。５は、圧縮機４や熱源機などの機器の制御を司る制御器である。
【００２３】
図２は空気調和機の一例の冷凍サイクル図を示しており、圧縮機４、四方弁６、室内熱交換器７、減圧器８、逆止弁９、室外冷房用熱交換器１０等を環状に連結し、室内熱交換器７と減圧器８の間から圧縮機４の吸入側へ二方弁１１を介して冷媒加熱熱交換装置３を接続して冷凍サイクルを構成している。
【００２４】
暖房運転は、運転開始すると、冷媒加熱熱交換装置３の運転を、熱源機１にある気化ヒーター１２により気化器１３を適正な温度まで加熱する。気化器１３の温度を検知する気化部温度検出センサー１４がある温度になると、四方弁６を暖房側、二方弁１１を開として圧縮機４を運転する。気化器１３が灯油を気化させるのに適正な温度となると、燃焼空気供給送風機１５を運転し、燃料ポンプ１６を運転するとともに点火器１７で気化器１３で気化した燃料に着火させて燃焼を開始する。この状態で、圧縮機４を運転させて、圧縮機４、室内熱交換器７、冷媒加熱熱交換装置３の加熱器２の順で冷媒を循環させる。１８は、循環する冷媒の温度を検出し、運転を制御するために加熱器に儲けられた加熱器冷媒温検出センサーである。１９は使用者が運転を指示するリモコンであり、運転開始、設定温度変更、運転停止などの操作を行うことができる。
【００２５】
このようにして冷媒を循環させつつ冷媒加熱熱交換装置３を運転することで、熱源機１で発生した排気ガスを冷媒加熱熱交換装置３で冷媒に吸熱させ、室内熱交換器６から放熱することにより室内を暖房することができる。
【００２６】
図３は熱源機１の詳細図であり、これは灯油を燃焼させるための熱源機である。気化器１３は気化ヒーター１２にて加熱され、気化部温度検出センサー１４にて、灯油が気化するに十分高い温度であると検出すると、図２に示した燃料ポンプ１６から灯油が送られ、灯油ノズル２０から灯油が噴出し、気化器１３に衝突させて、灯油を気化させ、燃焼用空気供給送風機１５から送られた空気と混合され、その下流にある燃焼部２１で、燃焼が行われる。運転中は、気化器１３の温度は、常時灯油が気化するに充分な温度に保たれる。
【００２７】
燃焼部２１には、火炎が形成されるが、燃焼量の多いときには火炎が大きくなり、燃焼部２１の温度は低くなり、それによる気化器１３、気化部温度検出センサー１４の検出温度も低くなり、通常は２５０℃から３００℃程度に保たれる。室内の暖房状況に応じ、暖房能力を少なくする場合は、燃焼量を小さくすることととなる。その場合は、燃焼部２１に形成される火炎が、小さくなり、燃焼部２１に密着するようになるため、燃焼部２１の温度は上昇する。それにつれ、気化器１３、気化部温度検出センサー１４の検出温度、灯油ノズル２０の温度も上昇する。暖房能力をどの程度可変するかにもよるが、通常は気化部温度検出センサー１４の検出温度は、３５０℃から時には４００℃にも達することとなる。
【００２８】
使用者が、リモコン１８を操作して暖房運転を停止する場合や室内温度が使用者が設定した温度に達し暖房運転が停止する場合には、室外機の運転も停止させる必要がある。
【００２９】
図４はその時の動作を示したものである。暖房運転から、停止となると、熱源機１へ燃料を供給している燃料ポンプ１６が停止し、熱源機１は停止する。その後、圧縮機４、燃焼用空気供給送風機１５は余熱排除運転として遅延運転を行う。特に、熱源機１が運転中には、燃焼部２１の温度を受熱している気化部１３の温度は２５０℃以上、時によっては４００℃近くまで上がっており、そのまま停止してしまうと、灯油ノズル２０に残った灯油が、高温でタール化してしまい、最悪の場合、灯油ノズルが詰まってしまう可能性があるため、燃焼用空気供給送風機を遅延運転させることが必要となる。特に、室内温度が使用者が設定した温度に達し暖房運転が停止する場合には、燃焼量が最小能力に近い状態から停止することになるために、場合によっては、気化部温度検出センサー１４の検出温度は４００℃近くなっている場合もあるほどであり、気化器１３、灯油ノズル２０の温度も高くなっている。そのため、燃焼用空気供給送風機の遅延運転は耐久性を考慮して必要なものとなっている。
【００３０】
その状態で、圧縮機４を停止してしまうと、燃焼部２１から燃焼熱が、燃焼用空気供給送風機１５で、加熱器２に送られ、冷媒が循環していないため、加熱器２の温度、ひいては冷媒の温度が異常に上昇したり、冷媒の圧力が異常に上昇する可能性があるために、圧縮機４も遅延運転を行うこととなる。
【００３１】
そのまま遅延運転を継続すると、気化部温度検出センサー１４、加熱器冷媒温検出センサー１８の検出温度は低下していき、加熱器冷媒温検出センサー１８の検出温度が、圧縮機停止可能温度より低くなる。この状態で、圧縮機４を停止すると、まだ気化器１３、燃焼部２１の温度が高く、燃焼用空気供給送風機１５で送られてくる排熱にて、加熱器２の温度、ひいては冷媒の温度が異常に上昇することがあるので、圧縮機４の遅延運転は継続する。その後、気化部温度検出センサー１４の検出温度が、圧縮機停止決定温度以下となると、圧縮機４は、停止したとしても温度上昇は問題ない範疇であると言うことで、停止する。
【００３２】
燃焼用空気供給送風機１５は遅延運転しているが、圧縮機４の遅延運転は停止するということで、加熱器冷媒温検出センサー１８の検出温度は多少上昇するが、その上昇は冷媒の劣化に対して問題ない範疇となる。
【００３３】
その後、燃焼用空気供給送風機１５は、気化部温度検出センサー１４の検出温度が送風機停止温度以下となると、停止する。停止後、気化器１３、気化部温度検出センサー１４の温度は多少上昇するが、灯油ノズル２０の温度が、灯油がタール化するよりも低い温度に設定しておれば、問題はない。
【００３４】
気化部温度検出センサー１４と、灯油ノズル２０は近傍にあるため、気化部温度検出センサー１４を検出していれば、灯油ノズル２０の温度を推察することは容易なのである。
【００３５】
図５は、気化部温度検出センサー１４の温度が、先に圧縮機停止温度に達し、その時に加熱器冷媒温検出センサー１８の検出温度は、圧縮機停止可能温度まで達していない場合の例である。この場合は、加熱器冷媒温検出センサー１８の温度が、圧縮機停止可能温度に達した時点で、圧縮機４は遅延運転を停止することとなる。
【００３６】
以上の構成によって、運転停止後に、冷媒の過熱を防ぐために圧縮機４の遅延運転を行った後で、圧縮機を停止した際に、熱源機１からの排気ガスの熱で、冷媒加熱熱交換装置３の温度、ひいては冷媒の温度が過熱されることがなく、冷媒の劣化を防ぐことが可能となる。
【００３７】
特に、Ｒ−２２の冷媒においては、塩素を含有しているために、温度が上昇することにより、冷媒が過熱され分解すると、冷媒の分解によって発生した塩素によって、圧縮機４の機構部の腐食が発生したり、また、塩素には銅のイオン化を促進する作用があり、冷凍サイクルに使用されている銅から銅イオンを発生させ、この銅イオンが圧縮機４の充電部と外郭の間に析出して絶縁不良を発生させるなど、圧縮機の信頼性を著しく低下させてしまうこととなっていたが、それを防ぐことが可能となり信頼性に優れた空気調和機を提供することが可能となる。
【００３８】
さらに、圧力の過度の上昇も防ぐことができるために、冷凍回路内の各種部品に過度の高圧がかかり、部品の破損につながるような不安全性を回避することができる。
【００３９】
加えて、圧縮機の遅延時間を異常のでない範囲で、最も短くすることが可能であり、圧縮機への過冷却による液バックを防ぐこともできる。そのため、液バック運転による、圧縮機のシリンダー部の摩耗劣化や、圧縮機４内の冷媒の希釈によるオイルレベルの低下によって生じる恐れのあるシリンダー、ベアリングの劣化を防ぐこともできる。
【００４０】
その上、圧縮機４の遅延運転時間を耐久面、安全面に配慮しつつ、短くすることが可能となるため、圧縮機４遅延運転にかかる、電気代を削減することが可能となり、省エネにも貢献する事が可能となるなど、耐久性、安全性、省エネ性に優れた冷媒加熱装置を具備した空気調和機を提供することが可能となる。
【００４１】
ところで、近年空気調和機に用いられている冷媒は、オゾン層を破壊しないＲ−４１０Ａに切り替わってきている。Ｒ−４１０Ａの冷媒の場合は、塩素を含有しないため、冷媒が高温となり、塩素が遊離し、その塩素が部品を劣化させることはない。ただし、温度が上昇すると冷媒内に溶け込んでいる、圧縮機用のオイルが劣化してしまい、圧縮機の信頼性を損ねるということがある。ただ、その温度は従来用いられていたＲ−２２よりも高く設定が可能なものである。そのため、温度設定を、図６の様に圧縮機停止可能温度、圧縮機停止決定温度を高く設定することが可能である。
【００４２】
これは、燃焼部１の燃焼量が高めの時から停止した時の例であり、気化器１３、気化部温度検出センサー１４の検出温度は運転中も低めとなっていて、圧縮機停止決定温度よりも低くなっている。その状態から、停止した場合には、圧縮機４の遅延運転を行わない場合もあることとなる。圧縮機４の遅延運転を行わないが、燃焼用空気供給送風機１５の遅延運転は行うため、熱源機１にて高温となった空気が送られ、冷媒加熱熱交換装置３や加熱器冷媒温検出センサー１８の検出温度は上昇するが、冷媒そのものに影響がない温度であれば、圧縮機４の遅延運転は不要となるわけである。この点の設定温度は、温度試験、耐久試験などで決め込んでいくことが必要である。
【００４３】
ただし、熱源機１の燃焼量が低い場合には、図７に示すように、気化器１３、気化部温度検出センサー１４の検出温度が高くなるので、その状態から、停止すると燃焼空気供給送風機１４にて送られてくる、空気の温度は燃焼量が高めの時よりも高くなっており、圧縮機４の遅延運転を行い、冷媒加熱熱交換装置３の温度を充分に下げることが必要となる。
【００４４】
ところで、今までの例では、圧縮機４，燃焼用空気供給送風機１５の遅延時間について述べてきたが、遅延時間はそのまま固定としておいて、圧縮機４の遅延周波数をや、燃焼用空気供給送風機１５の送風量を、気化部温度検出センサー１４、加熱器冷媒温度検出センサー１８に応じ、高く設定する、あるいは低く設定し、同じ様な効果を得ることも可能である。
【００４５】
ただし、圧縮機の遅延周波数を高く設定すると、液バック量が一気に増えてしまい、圧縮機４内の冷媒が希釈され、オイルレベルが下がってしまう可能性があるので注意が必要である。また、燃焼用空気供給送風機１５の送風量を増やすために、回転数を上げると、音が大きくなってしまい、時には運転中よりも停止後遅延運転中の方が、騒音値が高くなってしまう可能性があるので、注意が必要である。
【００４６】
また、気化部温度検出センサー１４の値で、圧縮機４、燃焼用空気供給送風機１５の遅延時間を設定する説明を行ってきたが、前述したように、燃焼部１の燃焼量によって、気化器１３、気化部温度検出センサー１４の温度はある程度定まってくる。それは、燃焼量が多いときには、燃焼部２１から火炎が離れているために、気化器１３の温度は低くなり、逆に燃焼量が少ないときには、燃焼部２１の火炎は短くなり、燃焼部２１に密着するために、気化器１３の温度は高くなるわけである。
【００４７】
そこで、運転停止時の燃焼量に応じ、圧縮機４、燃焼用空気供給送風機１５の遅延運転時間を設定することも可能である。ただし、外気温が低いときには、その影響を受け、同じ燃焼量でも気化部温度検出センサー１４の温度は低めに、逆に外気温が高いときには気化部温度検出センサー１４の温度は高めになることに注意しなくてはならない。ただし、前述のごとく、気化器の温度は燃焼量が高いときには２５０℃、燃焼量が低いときには４００℃近くと、外気温の変動よりも遙かに大きく違うので、そのような設定でも可能ではある。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明の冷媒加熱装置を具備した空気調和機によれば、運転停止後に、加熱器冷媒温検出センサーの検出温度が、圧縮機停止可能温度になった後に、気化部温度検出センサーの検出温度が圧縮機停止決定温度以下になっていた場合は停止させ、圧縮機停止決定温度より高い場合は、圧縮機停止決定温度まで圧縮機の遅延運転を継続し、燃焼用空気供給送風機も気化部温度検出センサーの検出温度がある温度となったら、停止するような制御としていことにより、運転停止後に、冷媒の過熱を防ぐために圧縮機の遅延運転を行った後で、圧縮機を停止した際に、熱源機からの排気ガスの熱で、冷媒加熱熱交換装置の温度、ひいては冷媒の温度が過熱されることがなく、冷媒の劣化を防ぐことが可能となる。
【００４９】
さらに、圧力の過度の上昇も防ぐことができるために、冷凍回路内の各種部品に過度の高圧がかかり、部品の破損につながるような不安全性を回避することができる。
【００５０】
加えて、圧縮機の遅延時間を異常のでない範囲で、最も短くすることが可能であり、圧縮機への過冷却による液バックを防ぐこともでき、そのため、液バック運転による、圧縮機のシリンダー部の摩耗劣化や、圧縮機４内の冷媒の希釈によるオイルレベルの低下によって生じる恐れのあるシリンダー、ベアリングの劣化を防ぎ、耐久性を向上することが可能となる。
【００５１】
その上、圧縮機の遅延運転時間を耐久面、安全面に配慮しつつ、短くすることが可能となるため、圧縮機遅延運転に要する、電気代を削減することが可能となり、省エネにも貢献する事が可能となるなど、耐久性、安全性、省エネ性に優れた冷媒加熱装置を具備した空気調和機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷媒加熱を具備した空気調和機の構成図
【図２】冷媒加熱を具備した空気調和機の冷凍サイクル図
【図３】冷媒加熱装置の熱源機の詳細図
【図４】本発明の実施形態のタイミングチャート
【図５】本発明の実施形態のその他のタイミングチャート
【図６】本発明の実施形態のその他のタイミングチャート
【図７】本発明の実施形態のその他のタイミングチャート
【図８】従来の冷媒加熱装置を具備した空気調和機の運転制御装置のブロック図
【符号の説明】
１ 熱源機
２ 加熱器
３ 冷媒加熱熱交換装置
４ 圧縮機
５ 制御器
７ 室内熱交換器
８ 減圧器
１０ 室外冷房用熱交換器
１１ 二方弁
１４ 気化部温度検出センサー
１５ 燃焼空気供給送風機
１８ 加熱器冷媒温検出センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner equipped with a refrigerant heating apparatus that heats a refrigerant such as water or chlorofluorocarbon by a high-temperature gas such as combustion gas generated in a combustion section using kerosene or gas as fuel, conveys the refrigerant, and heats the room. Related to the machine.
[0002]
[Prior art]
The control apparatus of the air conditioner provided with the conventional refrigerant | coolant heating apparatus was a thing as shown in patent document 1 and patent document 2, for example.
[0003]
Patent Document 1 is designed to dissipate the residual heat of the refrigerant heating heat exchanger indoors by operating the compressor for a set time when the refrigerant heating heat exchanger is stopped and stopping the compressor after the set time. is there.
[0004]
However, in the method of delaying the stoppage of the compressor for a certain time in this way, when the temperature of the refrigerant heating heat exchanger before the stoppage is higher than the standard value, the residual heat removal is insufficient and the heat remains in the state. When the temperature is lower than the standard value, it is considered that liquid back occurs due to overcooling of the refrigerant, which may shorten the life of the compressor, and Patent Document 2 was devised.
[0005]
This delays the operation of the compressor until the temperature of the refrigerant heating heat exchanger reaches a preset optimum value, and until the temperature always reaches the optimum temperature according to the temperature of the refrigerant heating heat exchanger immediately before stopping the operation. The delay time is controlled to operate the compressor.
[0006]
FIG. 6 shows a block diagram of a conventional example, 101 is a compressor operation command means, 102 is a compressor driving means, 103 is a compressor, 104 is a refrigerant heating heat exchanger temperature detecting means, and 105 is a refrigerant heating heat exchange. Comparing the detected refrigerant heating heat exchanger temperature with the set value, the compressor temperature comparing means works to stop the operation of the compressor when the refrigerant heating heat exchanger temperature falls below the set value. FIG. 7 is an operation time chart of the conventional example. When the combustion of the heat source machine (burner) stops, the temperature of the refrigerant heating heat exchanger varies depending on the combustion state up to that point. When the temperature drops and reaches the set temperature, the compressor stops operating.
[0007]
Thus, the refrigerant heater due to insufficient residual heat removal is detected by performing a delayed operation of the compressor until the temperature of the refrigerant heating heat exchanger becomes constant by detecting the temperature of the refrigerant heating heat exchanger and comparing with the set value. It is possible to eliminate the stored energy loss, heat accumulation, and the risk of liquid back due to overcooling.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 58-45465 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-255845
[Problems to be solved by the invention]
However, in the control of the air conditioner equipped with the conventional refrigerant heating device described in Patent Document 2, in the residual heat removal operation after the operation stop, after the combustion of the heat source device (burner) is stopped, It is necessary to perform cooling. This is necessary for lowering the temperature of the carburetor and preventing tarring of the fuel during the delayed operation of the combustion air supply blower.
[0010]
For this reason, the combustion air supply blower is operated in a delayed manner, but when the delayed operation of the compressor is stopped during the delayed operation, the heat of the combustion part of the heat source device flows to the refrigerant heating heat exchanger. When the delay operation of the compressor is stopped, the exhaust heat increases the temperature of the heater of the refrigerant heating heat exchange device, the refrigerant is overheated, the temperature of the refrigerant rises, and if worse, the refrigerant is overheated and decomposed. There was a possibility that.
[0011]
In particular, during normal operation, the operation is stopped several times a day. If the refrigerant is overheated at each stop, the refrigerant is cooled even at low temperatures. It was easy to deteriorate and was not good for the durability of the refrigerant.
[0012]
Therefore, determining the delay time of the compressor only by the detected temperature of the refrigerant heating heat exchanger has a problem in terms of durability.
[0013]
Since the refrigerant of R-22 contains chlorine, when the temperature rises and the refrigerant is overheated and decomposed, the chlorine generated by the decomposition of the refrigerant causes corrosion of the mechanical part of the compressor 4. In addition, chlorine has the effect of promoting the ionization of copper, and copper ions are generated from the copper used in the refrigeration cycle, and the copper ions are deposited between the charged part and the outer shell of the compressor. The reliability of the compressor would be significantly reduced, such as causing insulation failure.
[0014]
When the refrigerant is changed to R-410A refrigerant that does not destroy the ozone layer used in recent years, it does not contain chlorine, so chlorine does not deteriorate the components, but it is dissolved in the refrigerant. However, the deterioration of the compressor at high temperatures impairs the reliability of the compressor. Moreover, since the pressure of the refrigerant at the same temperature is increased R-410A by 1.6 times with respect to R-22, an increase in the temperature of the refrigerant pipe part causes an increase in the pressure of the pipe part. As a result, a great deal of pressure is applied to the device, which causes a problem in terms of safety.
[0015]
Therefore, the delay time of the compressor is made equal or longer than the delay time of the combustion air supply blower, but in this case, liquid back due to overcooling to the compressor cannot be prevented. In addition, there is a problem in that the durability of the compressor is significantly reduced.
[0016]
The present invention solves such a conventional problem, and is capable of delay operation of an optimal combustion air supply blower and a compressor at all times when operation is stopped, and a refrigerant heating device excellent in durability and safety. It aims at providing the equipped air conditioner.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger provided in the indoor unit, a decompressor, a check valve, and an outdoor heat exchanger provided in the outdoor unit. The refrigerant heating heat exchange device is connected to the intake side of the compressor from between the indoor heat exchanger and the decompressor via a two-way valve to constitute a refrigeration cycle. A heat source device having a section, a combustion air supply fan for supplying air to the heat source device, a heater for exchanging heat between the exhaust gas flowing from the combustion section and the refrigerant, and a heater refrigerant temperature detection for measuring the temperature of the circulating refrigerant When the compressor and the combustion air supply blower are operated for a certain period of time as a residual heat removal operation after the operation is stopped after the operation is stopped, the detected temperature of the heater refrigerant temperature detection sensor is the temperature at which the compressor can be stopped after the operation is stopped. After becoming the vaporization part temperature detection sensor If the detected temperature of the compressor is lower than the compressor stop determination temperature, stop it, and if it is higher than the compressor stop determination temperature, continue the delay operation of the compressor until the compressor stop determination temperature, and the combustion air supply blower also When the temperature detected by the vaporization part temperature detection sensor reaches a certain temperature, control is performed so as to stop.
[0018]
However, if the temperature detected by the heater refrigerant temperature detection sensor is less than the temperature at which the compressor can be stopped and the temperature detected by the vaporizer temperature detection sensor is less than the compressor stop determination temperature at the time of shutdown, the compressor delay Control is not performed.
[0019]
With this configuration, after the operation is stopped, the compressor is delayed to prevent overheating of the compressor, and when the compressor is stopped, the heat of the exhaust gas from the heat source unit is used to reduce the temperature of the refrigerant heating heat exchanger. As a result, the temperature of the refrigerant is not overheated, it is possible to prevent deterioration of the refrigerant, an excessive increase in pressure can be prevented, and a liquid back due to overcooling to the compressor can also be prevented. It is possible to provide an air conditioner equipped with a refrigerant heating device excellent in safety and safety.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 shows an example of an air conditioner equipped with a refrigerant heating device. In the figure, the air conditioner is an outdoor unit of an air conditioner. As an example, a refrigerant heating device with a kerosene heat source that burns kerosene and heats the refrigerant is provided. It has become an air conditioner.
[0022]
Reference numeral 1 denotes a heat source unit having a combustion section for burning kerosene or a fuel gas such as city gas or LP gas. FIG. 1 describes a configuration in which kerosene is vaporized and burned. Reference numeral 2 denotes a heater that heats the refrigerant with the exhaust gas sent from the heat source unit 1, and 1 and 2 are collectively referred to as a refrigerant heating heat exchanger 3. The refrigerant is conveyed by the compressor 4 which is a refrigerant conveying device. The combustion exhaust gas from the heat source unit 1 is conveyed by the compressor 4, is heat-exchanged with the refrigerant by the heater 2, and is warmed. Reference numeral 5 denotes a controller that controls the devices such as the compressor 4 and the heat source device.
[0023]
FIG. 2 shows a refrigeration cycle diagram of an example of an air conditioner, in which a compressor 4, a four-way valve 6, an indoor heat exchanger 7, a decompressor 8, a check valve 9, an outdoor cooling heat exchanger 10 and the like are annularly arranged. The refrigerant heating heat exchanger 3 is connected to the suction side of the compressor 4 from between the indoor heat exchanger 7 and the decompressor 8 via the two-way valve 11 to constitute a refrigeration cycle.
[0024]
In the heating operation, when the operation is started, the operation of the refrigerant heating heat exchanger 3 is heated to the proper temperature by the vaporizing heater 12 in the heat source unit 1. When the vaporizer temperature detection sensor 14 that detects the temperature of the vaporizer 13 reaches a certain temperature, the compressor 4 is operated with the four-way valve 6 opened on the heating side and the two-way valve 11 opened. When the temperature of the vaporizer 13 reaches an appropriate temperature for vaporizing kerosene, the combustion air supply blower 15 is operated, the fuel pump 16 is operated, and the fuel vaporized by the vaporizer 13 is ignited by the igniter 17 to start combustion. To do. In this state, the compressor 4 is operated, and the refrigerant is circulated in the order of the compressor 4, the indoor heat exchanger 7, and the heater 2 of the refrigerant heating heat exchanger 3. A heater refrigerant temperature detection sensor 18 is provided in the heater to detect the temperature of the circulating refrigerant and control the operation. Reference numeral 19 denotes a remote controller that the user instructs to drive, and can perform operations such as start of operation, change of set temperature, and stop of operation.
[0025]
By operating the refrigerant heating heat exchange device 3 while circulating the refrigerant in this way, the exhaust gas generated in the heat source unit 1 is absorbed by the refrigerant by the refrigerant heating heat exchange device 3 and radiated from the indoor heat exchanger 6. Thus, the room can be heated.
[0026]
FIG. 3 is a detailed view of the heat source unit 1, which is a heat source unit for burning kerosene. When the vaporizer 13 is heated by the vaporization heater 12 and the vaporization part temperature detection sensor 14 detects that the kerosene is at a sufficiently high temperature, the kerosene is sent from the fuel pump 16 shown in FIG. Kerosene is ejected from the nozzle 20, collides with the vaporizer 13, vaporizes the kerosene, is mixed with the air sent from the combustion air supply blower 15, and is burned in the combustion section 21 downstream thereof. During operation, the temperature of the vaporizer 13 is always maintained at a temperature sufficient to vaporize kerosene.
[0027]
Although a flame is formed in the combustion unit 21, the flame becomes large when the amount of combustion is large, the temperature of the combustion unit 21 becomes low, and the detection temperature of the vaporizer 13 and the vaporization part temperature detection sensor 14 thereby becomes low. Usually, it is kept at about 250 to 300 ° C. When the heating capacity is reduced according to the indoor heating condition, the amount of combustion is reduced. In that case, since the flame formed in the combustion part 21 becomes small and comes into close contact with the combustion part 21, the temperature of the combustion part 21 rises. As a result, the temperature detected by the vaporizer 13, the vaporizer temperature detection sensor 14, and the temperature of the kerosene nozzle 20 also rise. Although it depends on how much the heating capacity is varied, the detection temperature of the vaporizing section temperature detection sensor 14 usually reaches 350 ° C. and sometimes 400 ° C.
[0028]
When the user operates the remote controller 18 to stop the heating operation, or when the room temperature reaches the temperature set by the user and the heating operation stops, it is necessary to stop the operation of the outdoor unit.
[0029]
FIG. 4 shows the operation at that time. When the heating operation is stopped, the fuel pump 16 that supplies fuel to the heat source unit 1 stops, and the heat source unit 1 stops. Thereafter, the compressor 4 and the combustion air supply blower 15 perform a delayed operation as a residual heat removal operation. In particular, when the heat source unit 1 is in operation, the temperature of the vaporization unit 13 receiving the temperature of the combustion unit 21 has risen to 250 ° C. or higher, sometimes close to 400 ° C. The kerosene remaining in the nozzle 20 tarts at a high temperature, and in the worst case, the kerosene nozzle may be clogged. Therefore, it is necessary to delay the combustion air supply blower. In particular, when the room temperature reaches the temperature set by the user and the heating operation is stopped, the combustion amount is stopped from a state close to the minimum capacity. The detected temperature is close to 400 ° C., and the temperatures of the vaporizer 13 and the kerosene nozzle 20 are also high. Therefore, the delayed operation of the combustion air supply blower is necessary in consideration of durability.
[0030]
If the compressor 4 is stopped in this state, the combustion heat is sent from the combustion unit 21 to the heater 2 by the combustion air supply blower 15 and the refrigerant is not circulated. As a result, the temperature of the refrigerant may rise abnormally or the pressure of the refrigerant may rise abnormally, so that the compressor 4 also performs a delayed operation.
[0031]
If the delay operation is continued as it is, the detection temperatures of the vaporizer temperature detection sensor 14 and the heater refrigerant temperature detection sensor 18 are lowered, and the detection temperature of the heater refrigerant temperature detection sensor 18 becomes lower than the compressor stoppable temperature. . When the compressor 4 is stopped in this state, the temperatures of the vaporizer 13 and the combustion unit 21 are still high, and the exhaust heat sent from the combustion air supply blower 15 causes the temperature of the heater 2 and thus the temperature of the refrigerant. May rise abnormally, so the delayed operation of the compressor 4 continues. After that, when the temperature detected by the vaporization section temperature detection sensor 14 is equal to or lower than the compressor stop determination temperature, the compressor 4 stops because it is in a category where there is no problem even if the compressor 4 stops.
[0032]
Although the combustion air supply blower 15 is operated in a delayed manner, the detected temperature of the heater refrigerant temperature detection sensor 18 is slightly increased because the delayed operation of the compressor 4 is stopped. On the other hand, it is a category that has no problem.
[0033]
Thereafter, the combustion air supply blower 15 stops when the temperature detected by the vaporization portion temperature detection sensor 14 becomes equal to or lower than the blower stop temperature. After the stop, the temperatures of the vaporizer 13 and the vaporization part temperature detection sensor 14 are slightly increased, but there is no problem if the temperature of the kerosene nozzle 20 is set to a temperature lower than that of kerosene.
[0034]
Since the vaporization part temperature detection sensor 14 and the kerosene nozzle 20 are in the vicinity, if the vaporization part temperature detection sensor 14 is detected, it is easy to infer the temperature of the kerosene nozzle 20.
[0035]
FIG. 5 shows an example in which the temperature of the vaporizer temperature detection sensor 14 first reaches the compressor stop temperature, and the detected temperature of the heater refrigerant temperature detection sensor 18 does not reach the compressor stoppable temperature at that time. is there. In this case, when the temperature of the heater refrigerant temperature detection sensor 18 reaches the compressor stoppable temperature, the compressor 4 stops the delayed operation.
[0036]
With the above configuration, after the operation is stopped, the refrigerant 4 is subjected to a delay operation to prevent overheating of the refrigerant, and then the refrigerant is heated by the heat of the exhaust gas from the heat source unit 1 when the compressor is stopped. The temperature of the apparatus 3 and thus the temperature of the refrigerant is not overheated, and the refrigerant can be prevented from deteriorating.
[0037]
In particular, since the refrigerant of R-22 contains chlorine, when the temperature rises and the refrigerant is overheated and decomposed, corrosion of the mechanism portion of the compressor 4 is caused by chlorine generated by the decomposition of the refrigerant. In addition, chlorine has the effect of promoting the ionization of copper, and copper ions are generated from the copper used in the refrigeration cycle, and this copper ion is between the charged part and the outer shell of the compressor 4. Although it was supposed to significantly reduce the reliability of the compressor, such as causing precipitation failure due to precipitation, it can be prevented and it is possible to provide an air conditioner with excellent reliability Become.
[0038]
Furthermore, since an excessive increase in pressure can also be prevented, it is possible to avoid such unsafety that excessively high pressure is applied to various components in the refrigeration circuit, leading to component damage.
[0039]
In addition, it is possible to make the delay time of the compressor as short as possible without causing an abnormality, and liquid back due to overcooling of the compressor can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the cylinder and the bearing which may be caused by the deterioration of the wear of the cylinder portion of the compressor due to the liquid back operation and the decrease of the oil level due to the dilution of the refrigerant in the compressor 4.
[0040]
In addition, since the delay operation time of the compressor 4 can be shortened while considering durability and safety, the electricity cost for the delay operation of the compressor 4 can be reduced, thereby saving energy. It is possible to provide an air conditioner equipped with a refrigerant heating device having excellent durability, safety, and energy saving.
[0041]
By the way, the refrigerant | coolant currently used for the air conditioner in recent years has switched to R-410A which does not destroy an ozone layer. In the case of the refrigerant of R-410A, since it does not contain chlorine, the refrigerant becomes high temperature, the chlorine is liberated, and the chlorine does not deteriorate the parts. However, when the temperature rises, the compressor oil dissolved in the refrigerant may deteriorate, and the reliability of the compressor may be impaired. However, the temperature can be set higher than the conventionally used R-22. Therefore, it is possible to set the temperature setting higher as shown in FIG. 6 such that the compressor stoppable temperature and the compressor stop determination temperature.
[0042]
This is an example when the combustion amount of the combustion section 1 is stopped from when it is high, and the detected temperatures of the carburetor 13 and the carburetor temperature detection sensor 14 are low during operation, and the compressor stop determination temperature. Is lower than. If the operation stops from that state, the operation of the compressor 4 may not be delayed. Although the delay operation of the compressor 4 is not performed, since the operation of the combustion air supply blower 15 is performed, the air heated to a high temperature in the heat source unit 1 is sent to detect the refrigerant heating heat exchanger 3 and the heater refrigerant temperature. Although the detected temperature of the sensor 18 rises, if the temperature does not affect the refrigerant itself, the delay operation of the compressor 4 becomes unnecessary. The set temperature at this point needs to be determined by a temperature test, a durability test, or the like.
[0043]
However, when the combustion amount of the heat source unit 1 is low, as shown in FIG. 7, the detected temperatures of the vaporizer 13 and the vaporizer temperature detection sensor 14 become high. The temperature of the air sent in is higher than when the combustion amount is high, and it is necessary to delay the operation of the compressor 4 and sufficiently lower the temperature of the refrigerant heating heat exchanger 3. .
[0044]
By the way, in the examples so far, the delay time of the compressor 4 and the combustion air supply blower 15 has been described. However, the delay time is fixed as it is, and the delay frequency of the compressor 4 is changed. It is also possible to set the air flow rate of 15 higher or lower depending on the vaporization part temperature detection sensor 14 and the heater refrigerant temperature detection sensor 18 to obtain the same effect.
[0045]
However, it should be noted that if the delay frequency of the compressor is set high, the amount of liquid back increases at a stretch, the refrigerant in the compressor 4 may be diluted, and the oil level may decrease. Further, when the rotational speed is increased to increase the amount of air blown from the combustion air supply blower 15, the sound becomes louder, and sometimes the noise value becomes higher during the delayed operation after the stop than during the operation. Because there is a possibility, attention is necessary.
[0046]
Further, the description has been given of setting the delay time of the compressor 4 and the combustion air supply blower 15 based on the value of the vaporization part temperature detection sensor 14, but as described above, the vaporizer varies depending on the combustion amount of the combustion part 1. 13. The temperature of the vaporization part temperature detection sensor 14 is determined to some extent. When the combustion amount is large, the flame is separated from the combustion unit 21, so the temperature of the carburetor 13 becomes low. Conversely, when the combustion amount is small, the flame of the combustion unit 21 becomes short and the combustion unit 21 In order to adhere, the temperature of the vaporizer 13 becomes high.
[0047]
Therefore, it is possible to set the delay operation time of the compressor 4 and the combustion air supply blower 15 according to the combustion amount at the time of operation stop. However, when the outside air temperature is low, the temperature of the vaporization unit temperature detection sensor 14 is affected by the same combustion amount, and conversely, when the outside air temperature is high, the temperature of the vaporization unit temperature detection sensor 14 is high. You must be careful. However, as described above, the carburetor temperature is 250 ° C. when the combustion amount is high and close to 400 ° C. when the combustion amount is low, which is much different from the fluctuation of the outside air temperature. .
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the air conditioner equipped with the refrigerant heating device of the present invention, after the operation is stopped, the temperature detected by the heater refrigerant temperature detection sensor becomes the compressor stoppable temperature, and then the vaporizer temperature detection sensor. If the detected temperature of the compressor is lower than the compressor stop determination temperature, stop it, and if it is higher than the compressor stop determination temperature, continue the delay operation of the compressor until the compressor stop determination temperature, and the combustion air supply blower also When the temperature detected by the vaporizer temperature detection sensor reaches a certain temperature, the compressor is stopped so that the compressor is stopped after the operation is stopped to prevent the refrigerant from overheating. In this case, the heat of the exhaust gas from the heat source device does not overheat the temperature of the refrigerant heating heat exchange device, and thus the temperature of the refrigerant, and it is possible to prevent deterioration of the refrigerant.
[0049]
Furthermore, since an excessive increase in pressure can also be prevented, it is possible to avoid such unsafety that excessively high pressure is applied to various components in the refrigeration circuit, leading to component damage.
[0050]
In addition, it is possible to make the delay time of the compressor as short as possible without causing abnormalities, and it is also possible to prevent liquid back due to overcooling to the compressor. It is possible to prevent the deterioration of the cylinder and the bearing, which may be caused by the wear deterioration of the parts and the decrease of the oil level due to the dilution of the refrigerant in the compressor 4, and to improve the durability.
[0051]
In addition, the delay operation time of the compressor can be shortened while considering durability and safety, so the electricity cost required for the delay operation of the compressor can be reduced, contributing to energy saving. Therefore, it is possible to provide an air conditioner including a refrigerant heating device that is excellent in durability, safety, and energy saving.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner equipped with refrigerant heating. FIG. 2 is a refrigeration cycle diagram of an air conditioner equipped with refrigerant heating. FIG. 3 is a detailed view of a heat source unit of a refrigerant heating apparatus. Timing chart of embodiment of the present invention FIG. 5 Other timing chart of the embodiment of the present invention FIG. 6 Other timing chart of the embodiment of the present invention FIG. 7 Other timing chart of the embodiment of the present invention 8] Block diagram of an operation control device for an air conditioner equipped with a conventional refrigerant heating device.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat source machine 2 Heater 3 Refrigerant heating heat exchanger 4 Compressor 5 Controller 7 Indoor heat exchanger 8 Decompressor 10 Heat exchanger 11 for outdoor cooling 11 Two-way valve 14 Vaporization part temperature detection sensor 15 Combustion air supply fan 18 Heating Refrigerant temperature sensor