(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
散布水のブロー手段を備えた気液接触型熱交換器用散布水供給装置を具備する空気熱源ヒートポンプ装置の過負荷回避制御方法であって、
冷房又は冷凍サイクル稼動時に凝縮圧力や圧縮機の吐出温度が所定の基準値を越えるような過負荷状態になった場合、前記気液接触型熱交換器用散布水供給装置が行なう散布水の給水及びブローにより、凝縮圧力や圧縮機の吐出温度の上昇を抑制することを特徴とする空気熱源ヒートポンプ装置の過負荷回避制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気熱源ヒートポンプ装置において、冷房又は冷凍サイクル稼動時に何等かの原因で凝縮圧力や圧縮機の吐出温度が所定の基準値を越えるような過負荷状態を回避する過負荷回避制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の空気熱源ヒートポンプ装置及び蓄熱槽を具備する装置において、蓄熱運転を行なう場合で、休み明けの運転開始や、シーズンの変わり目など、蓄熱槽の初期水温が通常に比べて高温である場合、運転初期は蒸発温度が異常に高くなり、ヒートポンプは定格能力を上回る能力を発揮するため、凝縮温度が異常に上昇するという問題がある。この問題を回避するため、従来は凝縮器や熱源空気量を定格能力以上に過大に設計したり、もしくは、蒸発温度が定格条件にいたるまでは、圧縮機の容量を制限して運転している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題を回避するため、従来のように、蒸発温度が定格条件にいたるまでは、圧縮機の容量を制限する運転方法は、所定時間内に所定蓄熱量を確保できなくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、熱源空気量や凝縮器を過大に設計することなく、圧縮機の容量を制限する必要がなく、且つ所定時間内に所定の蓄熱容量を得ることができる空気熱源ヒートポンプ装置の過負荷回避制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、散布水のブロー手段を備えた気液接触型熱交換器用散布水供給装置を具備する空気熱源ヒートポンプ装置の過負荷回避制御方法であって、冷房又は冷凍サイクル稼動時に何等かの原因で凝縮圧力や圧縮機の吐出温度が所定の基準値を越えるような過負荷状態になった場合、気液接触型熱交換器用散布水供給装置が行なう散布水の給水及びブローにより、凝縮圧力や圧縮機の吐出温度の上昇を抑制することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は散布水のブロー手段を備えた気液接触型熱交換器用水散布水供給装置を具備する空気熱源ヒートポンプ装置の構成を示す図である。図示するように、空気熱源ヒートポンプ１０は蒸発器１１、膨脹弁１２、圧縮機１３、散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器１４及びファン１５を具備し、これらを配管１６で接続した構成であり、圧縮機１３の吐出側の配管１６には温度スイッチ１７や圧力スイッチ１８が設けられている。また、１９は制御装置、２０は蓄熱槽、２１はポンプである。
【０００７】
また、散布水供給装置を備えた気液接触型熱交換器１４は、散布水ノズル１４−１、凝縮器１４−２、散布水ポンプ１４−３、散布水水槽１４−４、散布水循環路１４−５、給水弁１４−６及び給水配管１４−７を具備する。なお、１４−８はオーバーフロー口１４−８ａに接続されたオーバーフロー管である。
【０００８】
上記構成の気液接触型熱交換器用散布水供給装置において、制御装置１９が散布水ポンプ１４−３を駆動制御し、散布水水槽１４−４内の散布水を散布水循環路１４−５を通して散布水ノズル１４−１に送ることにより、該散布水ノズル１４−１から凝縮器１４−２上に散布される。凝縮器１４−２上に散布された散布水の一部は蒸発し、一部はキャリオーバし、残りは散布水水槽１４−４に貯留される。
【０００９】
また、制御装置１９は水位センサ（図示せず）の出力により、散布水水槽１４−４内の水位を監視し、散布水水槽１４−４内の水位が所定の高水位と低水位の間の一定の水位に維持するように、給水弁１４−６の開閉を制御する。また、給水弁１４−６及び給水配管１４−７を通して給水する給水量とオーバーフロー管路を通して排水される排水量の割合を制御することによって、散布水の濃縮倍数を制御して間接的に散布水の導電率が所定の値になるように水質を管理する。
【００１０】
一方、凝縮器１４−２からの凝縮冷媒は膨脹弁１２及び配管１６を通って蒸発器１１に送られ、該蒸発器１１で蓄熱槽２０からポンプ２１で送られるくる冷媒との間で熱交換を行ない蒸発し、圧縮機１３で圧縮され、凝縮器１４−２に送られる。これにより、蓄熱槽２０内の水は冷却され、蓄熱槽２０内に蓄熱用の氷を製造する。
【００１１】
上記気液接触型熱交換器である凝縮器１４−２を熱源コイルとする空気熱源ヒートポンプ装置１０において、該空気熱源ヒートポンプ装置１０からの放熱はファン１５で吸引される熱源空気Ａｉｒと散布水ノズル１４−１から散布されるブロー散布水の二つを媒体として外部へ放出される。
【００１２】
上述のように、空気熱源ヒートポンプ装置１０で蓄熱槽２０への蓄熱運転を行なう場合で、休み明けの運転開始や、シーズンの変わり目など、蓄熱槽２０の初期水温が通常に比べて高温である場合、運転初期は蒸発温度が異常に高くなり、空気熱源ヒートポンプ装置１０は定格能力を上回る能力を発揮し、凝縮器１４−２の凝縮圧力や圧縮機１３の吐出温度が上昇し異常停止に至る。このような異常停止を回避する手段としては、ファン１５の回転数を上げて熱源空気（Ａｉｒ）の量を増加させる方法がある。
【００１３】
しかし、ファン１５の回転数が固定されている装置においては、熱源空気Ａｉｒの量を増加することは不可能であるから、上記の手段は適用できない。一方もう一つの放熱媒体として散布水の温度を低下させる方法が考えられる。即ち給水配管１４−７及び給水弁１４−６を通して散布水水槽１４−４に供給し、その供給分に相当する散布水水槽１４−４内の散布水をオーバーフロー管１４−８を通してブローさせ、散布水水槽１４−４の水温を低下させることで異常停止を回避する方法である。
【００１４】
本実施形態例では、氷蓄熱の初期は休み明けであるため、氷蓄熱槽（蓄熱槽２０）の水温が異常に高温になっていると仮定すると、運転初期においては、蒸発温度が定格以上に上昇し、空気熱源ヒートポンプ装置１０は熱源コイルである凝縮器１４−２に対して、定格以上の放熱を要求することになる。すると、凝縮器１４−２の凝縮圧力が異常に上昇し、圧縮機１３の吐出側の配管１６に設けた圧力スイッチ１８もしくは温度スイッチ１７が作動する。
【００１５】
圧力スイッチ１８もしくは温度スイッチ１７が作動すると、制御装置１９は通常の水質制御運転から過負荷回避運転に切り替わり、強制的に散布水ポンプ１４−３を駆動し、散布水ノズル１４−１から散水を持続させると共に、オーバーフロー管１４−８からのブロー量Ｑｗが増加するように、給水弁１４−６を制御して、散布水水槽１４−４への給水を増加する。この給水の水温は散布水水槽１４−４内の水温より低いから、その給水量の増加分、散布水水槽１４−４内の水温が低下する。これにより凝縮器１４−２からの放熱が増大し、凝縮器１４−２の凝縮圧力と圧縮機１３の吐出温度は下降する。圧力スイッチ１８や温度スイッチ１７のディファレンシャルの範囲で蓄熱槽２０の水温が通常の温度になるまでこの動作を繰り返す。
【００１６】
上記のように、凝縮器１４−２の凝縮圧力が異常に上昇し、圧力スイッチ１８もしくは温度スイッチ１７が作動すると、制御装置１９は通常の水質制御運転から過負荷回避運転に切り替わり、強制的に散布水の給水を持続させて、オーバーフロー管１４−８からのブロー量Ｑｗを増加させることにより、熱源空気量Ａｉｒや凝縮器１４−２を過大に設計したり、または圧縮機１３の容量を制限することなく、氷蓄熱運転を持続させることができ、且つ所定時間内に所定熱量の蓄積が可能となる。
【００１７】
なお、本発明を空気調和のために用いる熱交換器と冷房サイクルに構成した場合は、外気又は環気を熱源とするヒートポンプユニットを内蔵し、個別空調空間ごとの空調負荷要求に柔軟に対応することが可能な空気調和機に適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、冷房又は冷凍サイクル稼動時に何等かの原因で凝縮圧力や圧縮機の吐出温度が所定の基準値を越えるような過負荷状態になった場合、気液接触型熱交換器用散布水供給装置が行なう散布水の給水及びブローにより、凝縮圧力や圧縮機の吐出温度の上昇を抑制するので、熱源空気量や凝縮器を過大に設計したり、又は圧縮機の容量を制限することなく、空気熱源ヒートポンプ装置の過負荷状態を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気液接触型熱交換器用水散布水供給装置を具備する空気熱源ヒートポンプ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０            空気熱源ヒートポンプ装置
１１            蒸発器
１２            膨脹弁
１３            圧縮機
１４            気液接触型熱交換用散布水供給装置
１４−１        散布水ノズル
１４−２        凝縮器
１４−３        散布水ポンプ
１４−４        散布水水槽
１４−５        散布水循環路
１４−６        給水弁
１４−７        給水配管
１４−８        オーバーフロー管
１５            ファン
１６            配管
１７            温度スイッチ
１８            圧力スイッチ
１９            制御装置
２０            蓄熱槽
２１            ポンプ
【図１】
0003895449.tif 000002