JP2009243748A - Defrosting device of heat exchanger - Google Patents

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Tadashi Nishimura
忠史 西村
Takayuki Setoguchi
隆之 瀬戸口
Takahiro Yamaguchi
貴弘 山口
Takuo Yamada
拓郎 山田
Kazuhiro Kosho
和宏 古庄
Masahiro Yamada
昌弘 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defrosting device achieving high defrosting effect by promoting discharge of frost scraped off by a rotary brush to the outside of fins. <P>SOLUTION: In this defrosting device comprising a brush defrosting means 4 for scraping off and removing the frost Fa formed on fin surfaces 2c by vertically moving the rotary brush 41 along a ventilation face 1a of a heat exchanger 1, the rotary brush 41 is constituted to be rotated to a front side from a back side in the traveling direction at a heat exchanger 1 side. According to this constitution, as the rotary brush 41 is constantly rotated from the back side in the traveling direction to the front side at the heat exchanger 1 side in both of its upward movement and downward movement, the frost scraped off from the fin surfaces 2c by the rotary brush 41 receives the action to be scraped out to the outside of the fins from between the fins by the rotating force of the rotary brush 41. As a result, the amount of frost Fb remaining on the fin surfaces 2c is reduced as small as possible, and high defrosting effect is obtained, thus a heat exchanging capacity of the heat exchanger 1 is kept at a high level. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本願発明は、回転ブラシを用いた熱交換器の除霜装置に関するものである。   The present invention relates to a defroster for a heat exchanger using a rotating brush.

特に寒冷地仕様の空気調和機においては、その暖房運転時における室外熱交換器のフィン表面への着霜による送風抵抗の上昇とかフィンの伝熱効率の低下に起因する暖房能力の低下が問題となる。このため、室外熱交換器のフィン表面への着霜を除去する必要があり、そのための除霜手法として、暖房運転時において、一時的に冷房運転に切り換えて圧縮機から吐出される高温冷媒を室外熱交換器へ循環させてフィン表面の着霜を融解させて除去する、いわゆる逆サイクルによる除霜運転が従来一般的であった。しかし、逆サイクルによる除霜運転を行う場合、除霜運転中は暖房運転が停止することから、室内における暖房の快適性が損なわれるという問題があった。   Especially in cold district specification air conditioners, there is a problem of increased airflow resistance due to frost formation on the fin surface of the outdoor heat exchanger during heating operation or reduced heating capacity due to decreased heat transfer efficiency of the fins. . For this reason, it is necessary to remove frost formation on the fin surface of the outdoor heat exchanger, and as a defrosting method for that purpose, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor is temporarily switched to the cooling operation during the heating operation. Conventionally, a defrosting operation by a so-called reverse cycle in which the frost on the fin surface is melted and removed by circulation to an outdoor heat exchanger has been common. However, when performing the defrosting operation by the reverse cycle, the heating operation is stopped during the defrosting operation, so that there is a problem that the comfort of heating in the room is impaired.

係る問題を解決する一つの手法として、熱交換器のフィン表面の着霜を、冷媒熱を利用することなく、外部から機械的に除霜し、これによって暖房の快適性を維持する技術が提案されている(特許文献1 参照)。   As a technique to solve such a problem, a technique is proposed in which frost formation on the fin surface of the heat exchanger is mechanically defrosted from the outside without using refrigerant heat, thereby maintaining the comfort of heating. (See Patent Document 1).

実開平6−59769号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-59769

この特許文献1に示された除霜装置は、回転するブラシを用いた除霜装置であって、回転ブラシを回転させながら熱交換器の通風面に沿って上下方向に移動させ、フィン間に挿入された回転ブラシのブラス毛によってフィン表面の着霜を掻き落して除去するように構成されている。   The defrosting device shown in this Patent Document 1 is a defrosting device using a rotating brush, which moves the rotating brush in the vertical direction along the ventilation surface of the heat exchanger while rotating the rotating brush, and between the fins. It is comprised so that the frost formation of the fin surface may be scraped off and removed with the brass hair of the inserted rotating brush.

ところが、この特許文献1に記載された除霜装置は、熱交換器の通風面の上流側に横設状態で配置された回転ブラシを、該熱交換器の両側部に上下方向に向けて立設したラックと、回転ブラシに取付けたピニオンからなるラック・ピニオン機構を利用して昇降移動させる構成であることから、図7に示すように、回転ブラシ110の回転方向は、その移動方向(即ち、上昇方向及び降下方向)に拘らず常に一定であって、熱交換器101のフィン102の前縁102a側において、該回転ブラシ110の進行方向の前方側から後方側へ回転するようになっている。   However, in the defrosting device described in Patent Document 1, a rotating brush arranged in a horizontal state on the upstream side of the ventilation surface of the heat exchanger is set up vertically on both sides of the heat exchanger. As shown in FIG. 7, the rotating direction of the rotating brush 110 is the moving direction (that is, the moving direction (that is, the rack and pinion mechanism comprising a rack and a pinion attached to the rotating brush). The ascending direction and the descending direction) are always constant, and on the front edge 102a side of the fin 102 of the heat exchanger 101, the rotating brush 110 rotates from the front side to the rear side in the traveling direction. Yes.

このように回転ブラシ110が回転することで、該回転ブラシ110のブラシ毛111によってフィン表面2cの付着霜Faを掻き落す場合、図7に矢印V0で示すように、該回転ブラシ110の回転に伴いそのブラシ毛111によって付着霜Faに対して、これをフィン奥側(後縁102b側)へ押込む力が生じる。この押込み作用によって付着霜Faから掻き落された霜の一部がフィン間から外部へ排出されることなく、伝熱管103側へ押込まれて固まり、ここに残留霜Fbとして比較的多量に残留することになる。このように残留霜Fbが多くなることで、フィン表面2cの除霜効果が減殺され、フィン102の伝熱効率が回復せず、延いては熱交換器101の熱交換能力が十分に得られないことになる。   When the rotating brush 110 rotates in this way, when the adhering frost Fa on the fin surface 2c is scraped off by the bristles 111 of the rotating brush 110, the rotating brush 110 is rotated as indicated by an arrow V0 in FIG. Along with this, the bristle 111 causes a force to push the adhering frost Fa toward the back side of the fin (the rear edge 102b side). A part of the frost scraped off from the adhering frost Fa by this pushing action is pushed and hardened to the heat transfer tube 103 side without being discharged from between the fins to the outside, and a relatively large amount of residual frost Fb remains here. It will be. As the residual frost Fb increases in this way, the defrosting effect on the fin surface 2c is reduced, the heat transfer efficiency of the fin 102 is not recovered, and the heat exchange capacity of the heat exchanger 101 cannot be sufficiently obtained. It will be.

そこで、本願発明は、回転ブラシにより掻き落された霜のフィン外への排出を促進させることで高い除霜効果を得るようにした除霜装置を提供することを目的としてなされたものである。   Then, this invention is made | formed for the purpose of providing the defrosting apparatus which acquired the high defrosting effect by promoting discharge | emission of the frost scraped off with the rotating brush out of the fin.

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。   In the present invention, the following configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.

本願の第1の発明では、冷凍装置における熱源側熱交換器のフィン表面に付着した霜を除去する熱交換器の除霜装置において、回転駆動される回転ブラシを上記熱交換器の通風面に沿って昇降させて上記フィン表面の着霜を掻き落して除去するブラシ除霜手段を備えるとともに、上記回転ブラシを、上記熱交換器側においてその進行方向後方側から前方側へ回転するように構成したことを特徴としている。   In 1st invention of this application, in the defroster of the heat exchanger which removes the frost adhering to the fin surface of the heat source side heat exchanger in a refrigerating apparatus, the rotary brush driven to rotate is made into the ventilation surface of the said heat exchanger. And a brush defrosting means that scrapes and removes frost formation on the fin surface by moving up and down along, and is configured to rotate the rotating brush from the rear side in the traveling direction to the front side on the heat exchanger side. It is characterized by that.

本願の第2の発明では、上記第1の発明に係る熱交換器の除霜装置において、圧縮機から吐出される高温冷媒の熱によってフィン表面の着霜を融解させて除去する融解除霜手段を備えるとともに、該融解除霜手段を、上記ブラシ除霜手段のみでは除霜能力が不足する場合に運転することを特徴としている。   In the second invention of the present application, in the defrosting device for the heat exchanger according to the first invention, the defrosting frost means for melting and removing frost formation on the fin surface by the heat of the high-temperature refrigerant discharged from the compressor. And the defrosting frosting means is operated when only the brush defrosting means has insufficient defrosting capability.

本願の第3の発明では、上記第2の発明に係る熱交換器の除霜装置において、上記除霜能力の不足を、上記熱交換器に付設されたファンの駆動入力の上昇、又は該熱交換器の熱交換能力の低下に基づいて判定することを特徴としている。   In a third invention of the present application, in the defrosting device for a heat exchanger according to the second invention, the lack of the defrosting capacity is caused by an increase in driving input of a fan attached to the heat exchanger or the heat. The determination is based on a decrease in the heat exchange capacity of the exchanger.

本願の第4の発明では、上記第2又は第3の発明に係る熱交換器の除霜装置において、上記融解除霜手段を、暖房運転サイクルにおいて圧縮機からの高温冷媒を上記熱交換器側へ供給する構成としたことを特徴としている。   According to a fourth invention of the present application, in the heat exchanger defrosting device according to the second or third invention, the defrosting frost means is used, and the high-temperature refrigerant from the compressor in the heating operation cycle is used as the heat exchanger side. It is characterized in that it is configured to supply to.

本願発明では次のような効果が得られる。   In the present invention, the following effects can be obtained.

(a)本願の第1の発明に係る熱交換器の除霜装置によれば、回転駆動される回転ブラシを上記熱交換器の通風面に沿って昇降させて上記フィン表面の着霜を掻き落して除去するブラシ除霜手段を備えるとともに、上記回転ブラシを、上記熱交換器側においてその進行方向後方側から前方側へ回転するように構成しているので、上記回転ブラシは、その上昇移動時にも降下移動時にも、常に上記熱交換器側においてその進行方向後方側から前方側へ回転することから、該回転ブラシによってフィン表面から掻き落される霜は、該回転ブラシの回転力によりフィン間からフィン外方へ掻き出される作用を受け、その結果、フィン表面に残留する霜の量が可及的に少ならしめられ、高い除霜効果が得られ、フィンの伝熱効率が回復し、延いては熱交換器の熱交換能力が高水準にて維持されることになる。   (A) According to the defroster for a heat exchanger according to the first invention of the present application, the rotary brush that is rotationally driven is moved up and down along the ventilation surface of the heat exchanger to scrape the frost on the fin surface. The rotary brush has a defrosting means for dropping and removing, and the rotary brush is configured to rotate from the rear side in the traveling direction to the front side on the heat exchanger side. The frost that is scraped off from the fin surface by the rotating brush by the rotational force of the rotating brush is always rotated by the rotating brush because the rotating direction always rotates from the rear side to the front side on the heat exchanger side. As a result, the amount of frost remaining on the fin surface is reduced as much as possible, a high defrosting effect is obtained, and the heat transfer efficiency of the fin is restored. And then heat Heat exchange capacity of the exchanger is to be maintained at high levels.

(b)本願の第2の発明に係る熱交換器の除霜装置によれば、上記(a)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、圧縮機から吐出される高温冷媒の熱によってフィン表面の着霜を融解させて除去する融解除霜手段を備えるとともに、該融解除霜手段を、上記ブラシ除霜手段のみでは除霜能力が不足する場合に運転するようにしている。   (B) According to the defroster for a heat exchanger according to the second invention of the present application, in addition to the effect described in the above (a), the following specific effects can be obtained. That is, according to the present invention, the defrosting frost means for melting and removing the frost formation on the fin surface by the heat of the high-temperature refrigerant discharged from the compressor is provided. Driving is performed when the defrosting capacity is insufficient.

ここで、特に、外気温度が氷点下以上である場合にはフィン表面に付着した水分が凍り、その上に霜が生成されることから、係る生成条件の下における霜はフィン表面への固着力が強く、上記ブラシ除霜手段における回転ブラシによる掻き落し作用のみでは十分に除霜できないことも起こり得る。即ち、上記ブラシ除霜手段の除霜能力が、熱交換器側からの要求除霜能力に対して不足することも起こり得る。   Here, in particular, when the outside air temperature is below the freezing point, the moisture adhering to the fin surface freezes and frost is generated thereon, so that the frost under such generation conditions has a fixing force to the fin surface. Strongly, it may happen that the defrosting means cannot perform sufficient defrosting only by the scraping action of the rotating brush. That is, the defrosting capability of the brush defrosting means may be insufficient with respect to the required defrosting capability from the heat exchanger side.

係る場合、上記ブラシ除霜手段による除霜に加えて、上記融解除霜手段を作動させて霜を融解させることで着霜のフィン表面に対する固着力が低下し、上記ブラシ除霜手段による掻き落し作用によって霜を効果的に除去することができ、フィン表面における残留霜を可及的に少ならしめることができ、高い除霜効果が得られる。   In this case, in addition to the defrosting by the brush defrosting means, the fixing force to the fin surface of the frost is reduced by operating the defrosting frosting means to melt the frost, and the brush defrosting means scrapes off. The frost can be effectively removed by the action, the residual frost on the fin surface can be reduced as much as possible, and a high defrosting effect can be obtained.

また、上記融解除霜手段が、上記ブラシ除霜手段の除霜能力では要求除霜能力に対して不足するような場合のみに運転されることで、サイクル内の冷媒温度の低下による熱交換能力の低下が可及的に小さく抑えられ、その結果、除霜効果と熱交換能力の維持が両立される。   Further, the defrosting frost means is operated only when the defrosting capacity of the brush defrosting means is insufficient with respect to the required defrosting capacity, so that the heat exchange capacity due to a decrease in the refrigerant temperature in the cycle. As a result, the defrosting effect and the maintenance of the heat exchange capacity are compatible.

(c)本願の第3の発明に係る熱交換器の除霜装置によれば、上記(b)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記除霜能力の不足を、上記熱交換器に付設されたファンの駆動入力の上昇、又は該熱交換器の熱交換能力の低下に基づいて判定するようにしているので、フィン表面の着霜量(残留霜量を含む)、即ち、除霜能力の不足を的確に判断し、必要な場合にのみ上記融解除霜手段を作動させることがで、この結果、除霜に伴うランニングコストを低く抑えつつ、高い除霜効果を得ることができる。   (C) According to the defroster for a heat exchanger according to the third invention of the present application, in addition to the effect described in (b) above, the following specific effect is obtained. That is, in the present invention, the lack of defrosting capacity is determined based on an increase in driving input of a fan attached to the heat exchanger or a decrease in heat exchange capacity of the heat exchanger. The frost formation amount on the fin surface (including the residual frost amount), that is, the lack of defrosting capability is accurately judged, and the defrosting frosting means can be operated only when necessary. A high defrosting effect can be obtained while keeping the running cost associated with.

(d)本願の第4の発明に係る熱交換器の除霜装置によれば、上記(b)又は(c)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記融解除霜手段を、暖房運転サイクルにおいて圧縮機からの高温冷媒を上記熱交換器側へ供給するようにしているので、暖房運転を継続したまま上記融解除霜手段による除霜効果を得ることができ、これによりノンストップ暖房が実現され、暖房の快適性と除霜による暖房能力の維持を両立させることができる。   (D) According to the defroster for a heat exchanger according to the fourth invention of the present application, in addition to the effects described in (b) or (c), the following specific effects can be obtained. That is, in the present invention, since the defrosting frost means supplies the high-temperature refrigerant from the compressor to the heat exchanger side in the heating operation cycle, the defrosting frost means continues with heating operation being continued. A defrosting effect can be obtained, thereby realizing non-stop heating, and it is possible to achieve both the comfort of heating and the maintenance of the heating capacity by defrosting.

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on preferred embodiments.

図1には、本願発明の実施形態に係る除霜装置Zを示している。この除霜装置Zは、所定間隔をもって順次対向配置された多数枚のフィン2と、該各フィン2を貫通した状態で複数本の伝熱管3を多段に平行配置してなるクロスフィン型の熱交換器1の上記各フィン2の表面に付着した霜を機械的に除去するブラシ除霜手段4と、サイクル内を循環する冷媒の熱で上記各フィン2の表面に付着した霜を融解させて除去する融解除霜手段5を備えて構成される。   FIG. 1 shows a defroster Z according to an embodiment of the present invention. This defroster Z is a cross-fin type heat formed by arranging a plurality of fins 2 that are sequentially opposed to each other at a predetermined interval and a plurality of heat transfer tubes 3 arranged in parallel in a state of passing through the fins 2. The brush defrosting means 4 that mechanically removes frost attached to the surface of each fin 2 of the exchanger 1 and the frost attached to the surface of each fin 2 are melted by the heat of the refrigerant circulating in the cycle. It comprises a defrosting frost means 5 to be removed.

そして、これらブラシ除霜手段4と融解除霜手段5のうち、上記ブラシ除霜手段4はこれを主たる除霜手段として除霜時には継続的に運転され、上記融解除霜手段5は従たる除霜手段として、上記ブラシ除霜手段4のみでは除霜能力が不足する場合においてのみ補助的に運転される。   Of the brush defrosting means 4 and the defrosting frosting means 5, the brush defrosting means 4 is continuously operated during defrosting using this as the main defrosting means, and the defrosting frosting means 5 is the secondary defrosting means. As the frosting means, only the brush defrosting means 4 is operated supplementarily only when the defrosting ability is insufficient.

また、図5には空気調和機の冷媒回路を示している。この空気調和機は、圧縮機12と室内熱交換器13と膨張弁14及び室外熱交換器11を冷媒管路21によって接続してサイクルを構成するものであって、上記室外熱交換器11として上記熱交換器1が適用されている。従って、上記室外熱交換器11に次述のブラシ除霜手段4が備えられるとともに、上記圧縮機12の吐出側に設けた三方弁15からバイパス管路22を介して上記室外熱交換器11側へ高温冷媒を供給し得るようにし、この三方弁15とバイパス管路22で上記融解除霜手段5が構成されている。   FIG. 5 shows a refrigerant circuit of the air conditioner. In this air conditioner, a compressor 12, an indoor heat exchanger 13, an expansion valve 14, and an outdoor heat exchanger 11 are connected by a refrigerant pipe 21 to form a cycle. As the outdoor heat exchanger 11, The heat exchanger 1 is applied. Accordingly, the outdoor heat exchanger 11 is provided with the brush defrosting means 4 described below, and the outdoor heat exchanger 11 side from the three-way valve 15 provided on the discharge side of the compressor 12 via the bypass line 22. The three-way valve 15 and the bypass line 22 constitute the above-mentioned melt-releasing frost means 5.

なお、図5において、符号17はファンモータ18によって回転駆動される室外機用のファン、16は上記ブラシ除霜手段4の作動制御及び上記融解除霜手段5の発停制御を行なうコントローラ、19は熱交換器1に設けられた温度センサである。   In FIG. 5, reference numeral 17 denotes a fan for an outdoor unit that is rotationally driven by a fan motor 18, 16 is a controller that performs operation control of the brush defrosting means 4 and start / stop control of the defrosting frost means 5, 19 Is a temperature sensor provided in the heat exchanger 1.

以下、上記ブラシ除霜手段4及び融解除霜手段5についてその構成、制御形態等を具体的に説明する。   Hereinafter, the configuration, control mode, and the like of the brush defrosting unit 4 and the defrosting frosting unit 5 will be specifically described.

A:ブラシ除霜手段4
上記ブラシ除霜手段4は、図1〜図4に示すように、上記熱交換器1のフィン2の表面を払拭してここに付着した霜を掻き落して除去する回転ブラシ41と、該回転ブラシ41を昇降駆動する駆動手段50を備えて構成される。
A: Brush defrosting means 4
1 to 4, the brush defrosting means 4 wipes the surface of the fin 2 of the heat exchanger 1 and scrapes and removes the frost adhering thereto, and the rotation brush 41 A drive means 50 for moving the brush 41 up and down is provided.

上記回転ブラシ41は、回転軸42の周囲に多数のブラシ毛43を植設して構成されるものであって、そのブラシ毛43の種類、形状等は除去対象とされる霜の性状等に応じて適宜選択される。   The rotating brush 41 is constructed by implanting a large number of brush hairs 43 around the rotating shaft 42, and the type, shape, etc. of the brush hairs 43 are the properties of the frost to be removed. It is selected as appropriate.

上記駆動手段50は、図1に示すように、上記熱交換器1の幅方向の両側にそれぞれ立設されたスライドガイド51,52を備える。これら各スライドガイド51,52のうち、一方のスライドガイド51内には、例えば、ボール・スクリュ式のスライドアクチュエータ(図示省略)が内蔵されている。このスライドアクチュエータは、上記スライドガイド51の上端に配置された可逆回転式のモータ53によって駆動され、スライダ55を上下方向に昇降させることができるようになっている。なお、このスライダ55には軸受57が取付けられる。これに対して、他方のスライドガイド52には、軸受57を備えたスライダ56が取付けられている。   As shown in FIG. 1, the driving means 50 includes slide guides 51, 52 erected on both sides in the width direction of the heat exchanger 1. Of these slide guides 51 and 52, one slide guide 51 includes, for example, a ball screw type slide actuator (not shown). This slide actuator is driven by a reversible rotary motor 53 disposed at the upper end of the slide guide 51 so that the slider 55 can be moved up and down. A bearing 57 is attached to the slider 55. On the other hand, a slider 56 having a bearing 57 is attached to the other slide guide 52.

上記回転ブラシ41は、その回転軸42の一端側が上記スライドガイド51側の軸受57に、他端側が上記スライドガイド52側の軸受57に、それぞれ回転自在に支承されるとともに、上記スライドガイド51側に配置された可逆回転式のモータ54によって回転駆動される。ここで、回転ブラシ41を回転させる手段としては、上述のように可逆回転式のモータ54を用いるほかに、例えば、図6に示すように、ラック25と上記回転ブラシ41の回転軸42に取付けられたピニオン26からなるラック&ピニオン機構に、アイドラギヤ27を介在させる構成とすることもできる。   The rotating brush 41 is rotatably supported on one end side of the rotating shaft 42 by a bearing 57 on the slide guide 51 side and on the other end side by a bearing 57 on the slide guide 52 side, and on the slide guide 51 side. Is driven to rotate by a reversible rotary motor 54 disposed in Here, as a means for rotating the rotating brush 41, in addition to using the reversible rotating motor 54 as described above, for example, as shown in FIG. 6, it is attached to the rack 25 and the rotating shaft 42 of the rotating brush 41. An idler gear 27 may be interposed in a rack and pinion mechanism including the pinion 26 formed.

なお、上記熱交換器1の通風方向における該熱交換器1と上記回転ブラシ41の相対間隔は、図2〜図4に示すように、上記フィン2の前縁2a側に配置された回転ブラシ41のブラシ毛43の先端が上記熱交換器1の伝熱管3の軸心近傍に達し得るような寸法に設定しても良いし、ブラシ毛43をより熱交換器1の奥側まで届くように設定しても良い。   The relative distance between the heat exchanger 1 and the rotary brush 41 in the ventilation direction of the heat exchanger 1 is a rotary brush arranged on the front edge 2a side of the fin 2 as shown in FIGS. The tip of the 41 bristles 43 may be set so as to reach the vicinity of the axial center of the heat transfer tube 3 of the heat exchanger 1, or the bristles 43 may reach the back side of the heat exchanger 1. It may be set to.

以上の構成によって、上記回転ブラシ41は、上記モータ54によって回転駆動され、且つ上記モータ53によって乗降移動しながら上記熱交換器1のフィン2の表面2aに付着した霜を払拭除去する。   With the above configuration, the rotating brush 41 is rotationally driven by the motor 54 and wipes and removes frost attached to the surface 2 a of the fin 2 of the heat exchanger 1 while moving on and off by the motor 53.

この場合、上記回転ブラシ41の回転方向と進行方向との関係は以下のように設定されている。即ち、この発明では、上記回転ブラシ41によって掻き落された霜をフィン外へ掻き出すことを意図して、図2に示すように上記回転ブラシ41が上記熱交換器1に沿って降下移動する場合も、図3に示すように上記回転ブラシ41が上記熱交換器1に沿って上昇移動する場合も、共に、該回転ブラシ41が上記熱交換器1側においてその進行方向の後方側から前方側へ向けて回転するように、その回転方向が設定されている。従って、上記回転ブラシ41は、上昇移動時と降下移動時で回転方向が逆方向となる。   In this case, the relationship between the rotation direction of the rotary brush 41 and the traveling direction is set as follows. That is, in the present invention, the rotating brush 41 moves down along the heat exchanger 1 as shown in FIG. 2 with the intention of scraping the frost scraped off by the rotating brush 41 out of the fins. In addition, as shown in FIG. 3, when the rotary brush 41 moves upward along the heat exchanger 1, the rotary brush 41 is moved from the rear side to the front side in the traveling direction on the heat exchanger 1 side. The rotation direction is set so as to rotate toward. Therefore, the rotation direction of the rotating brush 41 is opposite between the upward movement and the downward movement.

ここで、上記回転ブラシ41による除霜作用について、図2及び図3を参照して説明する。   Here, the defrosting action by the rotating brush 41 will be described with reference to FIGS.

図2に示すように、上記回転ブラシ41が降下移動する場合、該回転ブラシ41のブラシ毛43はフィン間に進入した状態で回転し、フィン表面2cに付着した付着霜Faを順次掻き落していくが、この場合、上記回転ブラシ41は矢印Rで示すように、上記熱交換器1側において進行方向(即ち、降下方向)の後方側から前方側へ向けて回転することから、該回転ブラシ41の上記フィン2からの出口側においては、該回転ブラシ41によって該フィン表面の付着霜Faから順次掻き落される霜は、矢印V1で示す方向への掻き出し作用を受け、フィン2から外方へスムーズに排出されることになる。   As shown in FIG. 2, when the rotary brush 41 moves downward, the bristles 43 of the rotary brush 41 rotate in a state of entering between the fins, and sequentially scrape the attached frost Fa adhering to the fin surface 2c. However, in this case, as indicated by the arrow R, the rotating brush 41 rotates from the rear side to the front side in the traveling direction (that is, the descending direction) on the heat exchanger 1 side. On the exit side of the fin 2 from the fin 2, the frost that is sequentially scraped off from the attached frost Fa on the surface of the fin by the rotating brush 41 undergoes a scraping action in the direction indicated by the arrow V <b> 1. It will be discharged smoothly.

また、図3に示すように、上記回転ブラシ41が上昇移動する場合も、上記回転ブラシ41が矢印Lで示すように、上記熱交換器1側において進行方向(即ち、上昇方向)の後方側から前方側へ向けて回転することから、該回転ブラシ41の上記フィン2からの出口側においては、該回転ブラシ41によって該フィン表面の付着霜Faから順次掻き落される霜は、矢印V2で示す方向への掻き出し作用を受け、フィン2から外方へスムーズに排出されることになる。   Further, as shown in FIG. 3, even when the rotary brush 41 moves upward, as shown by the arrow L, the rotary brush 41 is behind the heat exchanger 1 side in the traveling direction (that is, the upward direction). Since the rotating brush 41 rotates toward the front side, on the exit side of the rotating brush 41 from the fin 2, the frost that is sequentially scraped from the attached frost Fa on the fin surface by the rotating brush 41 is indicated by an arrow V2. As a result of the scraping action in the direction shown, the fins 2 are smoothly discharged outward.

従って、回転ブラシ41の降下移動時でも上昇移動時でも、除霜後においてフィン表面2cに残留する残留霜Fbの量は、図5に示す従来構造のようにフィン表面に付着した霜が回転ブラシの掻き落し作用に伴ってフィンの奥側へ押込まれて固まるような場合に比して、格段に少なくなり、極めて高い除霜効果が得られる。   Therefore, the amount of residual frost Fb remaining on the fin surface 2c after the defrosting is the same as that of the conventional structure shown in FIG. Compared with the case where the fins are pushed into the back side of the fin and hardened due to the scraping action, the remarkably high defrosting effect is obtained.

この結果、上記フィン2における伝熱効率が回復するとともに、フィン間の通風抵抗が低下し、これらの相乗効果によって、上記熱交換器1は高い熱交換をもつことになる。   As a result, the heat transfer efficiency in the fins 2 is restored, and the ventilation resistance between the fins is reduced. Due to these synergistic effects, the heat exchanger 1 has a high heat exchange.

B:融解除霜手段5について
ところで、室外熱交換器においては、特に、外気温度が氷点下以上である場合にはフィン表面2cに付着した水分が凍り、その上に霜が生成されることから、係る生成条件の下における霜はフィン表面2cへの固着力が強く、上記ブラシ除霜手段4における回転ブラシ41による掻き落し作用のみでは十分に除霜できないことも起こり得る。即ち、上記ブラシ除霜手段4の除霜能力が、熱交換器1側からの要求除霜能力に対して不足することも起こり得る。
B: Melting-freezing frost means 5 By the way, in the outdoor heat exchanger, in particular, when the outside air temperature is below the freezing point, water adhering to the fin surface 2c is frozen, and frost is generated thereon. The frost under such generation conditions has a strong adhering force to the fin surface 2c, and it may happen that the frost cannot be sufficiently defrosted only by the scraping action by the rotating brush 41 in the brush defrosting means 4. That is, the defrosting capability of the brush defrosting means 4 may be insufficient with respect to the required defrosting capability from the heat exchanger 1 side.

係る場合、着霜のフィン表面2cに対する固着力を弱めてやれば、上記ブラシ除霜手段4の回転ブラシ41によって着霜を容易に掻き落すことができる。この着霜のフィン表面2cに対する固着力を弱める手段として、この実施形態においては融解除霜手段5を備えたものである。   In such a case, if the adhesion force of the frost to the fin surface 2c is weakened, the frost can be easily scraped off by the rotating brush 41 of the brush defrosting means 4. In this embodiment, the defrosting frosting means 5 is provided as means for weakening the fixing force of the frosting on the fin surface 2c.

上記融解除霜手段5は、図5に示すように、暖房運転中において、室外熱交換器11として適用される上記熱交換器1に、上記圧縮機12の吐出側に設けた三方弁15からバイパス管路22を介して高温冷媒を供給し、冷媒熱によってフィン表面2cに付着した霜を融解させるようにして構成されることは既述の通りである。   As shown in FIG. 5, the defrosting frost means 5 is supplied from a three-way valve 15 provided on the discharge side of the compressor 12 to the heat exchanger 1 applied as the outdoor heat exchanger 11 during heating operation. As described above, the high-temperature refrigerant is supplied through the bypass line 22 and the frost adhering to the fin surface 2c is melted by the refrigerant heat.

ここで、この融解除霜手段5は、サイクル内の冷媒熱を用いることから、例えば、逆サイクルの除霜運転を行なう場合ほどの熱損失はないものの、冷媒温度の低下による熱交換能力の低下に結びつくことは否めないため、その運転時間は極力減らして、その運転が必要な場合(上記ブラシ除霜手段4のみでは除霜能力が不足するような場合)にのみ運転するようにするのが好適である。   Here, since the defrosting frost means 5 uses the heat of the refrigerant in the cycle, for example, although there is no heat loss as in the case of performing the defrosting operation in the reverse cycle, the heat exchange capacity is lowered due to the lowering of the refrigerant temperature. Therefore, it is necessary to reduce the operation time as much as possible and to operate only when the operation is necessary (when the defrosting capability is insufficient only with the brush defrosting means 4). Is preferred.

そこで、この実施形態では、上記ブラシ除霜手段4の除霜能力の不足の判定を、上記熱交換器1に付設されたファン17の駆動入力の上昇、又は該熱交換器1の熱交換能力の低下に基づいて行なうようにしている。前者は、フィン表面2cの着霜量が増えるとフィン間の通風抵抗が高くなり、それだけファンモータ18の駆動入力が増加することに基づくものである。後者は、フィン表面2cの着霜量が増えるとフィン2の伝熱効率が低下し、熱交換器1の熱交換能力が低下することの基づくものである。   Therefore, in this embodiment, whether the defrosting capability of the brush defrosting means 4 is insufficient is determined by increasing the drive input of the fan 17 attached to the heat exchanger 1 or the heat exchange capability of the heat exchanger 1. It is done based on the decrease of The former is based on the fact that when the amount of frost formation on the fin surface 2c increases, the ventilation resistance between the fins increases and the drive input of the fan motor 18 increases accordingly. The latter is based on the fact that when the amount of frost formation on the fin surface 2c increases, the heat transfer efficiency of the fin 2 decreases and the heat exchange capacity of the heat exchanger 1 decreases.

具体的には、図5に示すように、上記熱交換器1に付設した温度センサ19によって検出した凝縮温度を上記コントローラ16に入力し、凝縮温度が一定値以上であれば除霜能力の不足状態と判定するとか、上記ファンモータ18の駆動入力を上記コントローラ16に取り込み、この駆動入力が所定値より大きい場合に除霜能力の不足状態と判定するものである。   Specifically, as shown in FIG. 5, the condensation temperature detected by the temperature sensor 19 attached to the heat exchanger 1 is input to the controller 16, and if the condensation temperature is equal to or higher than a certain value, the defrosting capacity is insufficient. When the state is determined, or when the drive input of the fan motor 18 is taken into the controller 16 and the drive input is greater than a predetermined value, it is determined that the defrosting capacity is insufficient.

そして、除霜能力の不足状態と判定された場合には、上記ブラシ除霜手段4の運転供給加えて、上記融解除霜手段5を追加的に運転し、該融解除霜手段5によって着霜を融解させてフィン表面2cに対する固着力を弱め、上記ブラシ除霜手段4の回転ブラシ41による掻き落し作用を促進させることで、結果として高い除霜効果を得ることができるものである。   If it is determined that the defrosting capability is insufficient, the defrosting frost means 5 is additionally operated in addition to the operation supply of the brush defrosting means 4, and the defrosting frost means 5 forms the frost. As a result, it is possible to obtain a high defrosting effect by weakening the adhesion force to the fin surface 2c and promoting the scraping action by the rotating brush 41 of the brush defrosting means 4.

本願発明の実施の形態に係る熱交換器の除霜装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the defroster of the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention. 図1に示した除霜装置の降下工程における除霜状態説明図である。It is defrost state explanatory drawing in the descent | fall process of the defrosting apparatus shown in FIG. 図1に示した除霜装置の上昇工程における除霜状態説明図である。It is a defrost state explanatory drawing in the raise process of the defroster shown in FIG. 図2のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 本願発明の実施の形態に係る除霜装置が適用された冷凍回路図である。1 is a refrigeration circuit diagram to which a defroster according to an embodiment of the present invention is applied. 回転ブラシの回転機構の他の構造例の説明図である。It is explanatory drawing of the other structural example of the rotation mechanism of a rotating brush. 従来の熱交換器の除霜装置における除霜状態説明図である。It is a defrost state explanatory drawing in the defroster of the conventional heat exchanger.

符号の説明Explanation of symbols

1 ・・熱交換器
2 ・・フィン
3 ・・伝熱管
4 ・・ブラシ除霜手段
5 ・・融解除霜手段
11 ・・室外熱交換器
12 ・・圧縮機
13 ・・室内熱交換器
14 ・・膨張弁
15 ・・三方弁
16 ・・コントローラ
17 ・・ファン
18 ・・ファンモータ
19 ・・温度センサ
21 ・・冷媒管路
22 ・・バイパス管路
41 ・・回転ブラシ
42 ・・回転軸
43 ・・ブラシ毛
50 ・・駆動手段
51 ・・スライドガイド
52 ・・スライドガイド
53 ・・昇降用モータ
54 ・・回転用モータ
55 ・・スライダ
56 ・・スライダ
57 ・・軸受
Fa ・・付着霜
Fb ・・残留霜
1 .. Heat exchanger 2 .. Fin 3 .. Heat transfer tube 4 .. Brush defrosting means 5 .. Defrosting frost means 11 .. Outdoor heat exchanger 12 .. Compressor 13 .. Indoor heat exchanger 14・ Expansion valve 15 ・ ・ Three-way valve 16 ・ ・ Controller 17 ・ ・ Fan 18 ・ ・ Fan motor 19 ・ ・ Temperature sensor 21 ・ ・ Refrigerant line 22 ・ ・ Bypass line 41 ・ ・ Rotating brush 42 ・ ・ Rotating shaft 43 ・· Brush hair 50 · · Driving means 51 · · Slide guide 52 · · Slide guide 53 · · Lifting motor 54 · · Rotating motor 55 · · Slider 56 · · Slider 57 · · Bearing Fa · · Frozen frost Fb · · Residual frost

Claims (4)

冷凍装置における熱源側熱交換器のフィン表面に付着した霜を除去する熱交換器の除霜装置であって、
回転駆動される回転ブラシを上記熱交換器の通風面に沿って昇降させて上記フィン表面の着霜を掻き落して除去するブラシ除霜手段を備えるとともに、
上記回転ブラシが上記熱交換器側においてその進行方向後方側から前方側へ回転するように構成されていることを特徴とする熱交換器の除霜装置。
A defroster for a heat exchanger that removes frost adhering to the fin surface of the heat source side heat exchanger in the refrigeration apparatus,
While having a brush defrosting means for raising and lowering the rotating brush to be rotated along the ventilation surface of the heat exchanger and scraping and removing frost formation on the fin surface,
The defroster for a heat exchanger, wherein the rotating brush is configured to rotate from the rear side in the traveling direction to the front side on the heat exchanger side.
請求項1において、
圧縮機から吐出される高温冷媒の熱によってフィン表面の着霜を融解させて除去する融解除霜手段を備えるとともに、
該融解除霜手段は、上記ブラシ除霜手段のみでは除霜能力が不足する場合に運転されることを特徴とする熱交換器の除霜装置。
In claim 1,
While equipped with a defrosting frost means for melting and removing the frost on the fin surface by the heat of the high-temperature refrigerant discharged from the compressor,
The defrosting device for a heat exchanger, wherein the defrosting frost means is operated when the defrosting capability is insufficient with only the brush defrosting means.
請求項2において、
上記除霜能力の不足を、上記熱交換器に付設されたファンの駆動入力の上昇、又は該熱交換器の熱交換能力の低下に基づいて判定することを特徴とする熱交換器の除霜装置。
In claim 2,
The lack of defrosting capability is determined based on an increase in driving input of a fan attached to the heat exchanger or a decrease in heat exchange capability of the heat exchanger. apparatus.
請求項2又は3において、
上記融解除霜手段は、暖房運転サイクルにおいて圧縮機からの高温冷媒を上記熱交換器側へ供給する構成であることを特徴とする熱交換器の除霜装置。
In claim 2 or 3,
The defrosting device for a heat exchanger, wherein the defrosting frost means is configured to supply high-temperature refrigerant from a compressor to the heat exchanger side in a heating operation cycle.
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