JPH035809Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ヒートポンプ式空気調和機における
差温式除霜装置の改良に関するものである。

〈従来技術〉 外気を熱源とするヒートポンプ式空気調和機
は、暖房時に外気温度が低下すると室外熱交換器
の表面に着霜現象が生じ、付着した霜の断熱作用
と通風抵抗の増大による通風量の減少によつて外
気からの吸熱が阻害され、暖房能力が急激に低下
する欠点がある。

そこで、室外熱交換器に着霜現象が生じたと
き、この霜を融かす為、一時的に暖房サイクルを
冷房サイクルに切り換えて室外熱交換器に圧縮機
からの高圧高温冷媒を送り、霜を融かした後、再
び暖房サイクルに切り換えるようにしている。

そして、室外熱交換器の表面に付着した霜を自
動的に除霜を行なう方式として、従来差温式除霜
装置とタイマー式除霜装置が実用化されている
が、それぞれ種々の欠点があつた。

即ち、差温式は、室外熱交換器の表面温度と外
気温度との温度差による除霜開始動作は比較的正
確に作動するが、除霜サイクルの終了動作は不安
定であり、特に室外熱交換器に強風が当たる場合
は、その表面温度は強風の為に、設定された除霜
終了温度まで上昇せず、長時間除霜サイクルを続
けて、室内温度を大幅に低下させてしまうという
欠点を有していた。

一方、タイマー式は、室外熱交換器の表面温度
がある一定温度より低いとき、暖房運転の一定時
間毎に除霜を行なうようにしている為、温度条件
によつては、室外熱交換器の表面に殆ど霜が着か
ない状態であつても除霜サイクルとなる場合もあ
れば、又、室外熱交換器の表面温度がある一定温
度の直前のときは除霜せずに時間が通過してしま
い、その直後に外気温度が低下して室外熱交換器
の表面に霜が着き始めても、一定時間後でなけれ
ば除霜しないので、大量の霜が付着してしまい、
暖房能力も大幅に低下し、除霜時間も非常に長く
なるという欠点を有する。

又、室外熱交換器のパイプ温度と該室外熱交換
器を通過した空気温度との温度差によつて除霜さ
せる差温式の改良タイプがあり、このタイプで
は、前記の欠点をかなり減少させ得るが、空気調
和機には、一般家庭に使用する為、電流に制限が
あり、そのコントロールをしている。従つて、外
気温度がある一定温度に到達すれば（暖房過負荷
時）電流値を保持若しくは低下を目的として、熱
交換量を減少させる為にフアンスピードをシフト
ダウンしている。その為に、室外熱交換器内部の
冷媒温度が急激に低下し、該室外熱交換器を通過
した空気温度との間に温度差が生じ、前記除霜条
件に合致し、暖房運転を停止して除霜（冷房運
転）にはいつてしまい、室内の温度を低下させる
という欠点を有していた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 本考案は、上記従来の差温式除霜装置の欠点を
除き、正確な除霜の開始を行なうことができ得る
ヒートポンプ式空気調和機の除霜装置を提供する
ことを目的とする。

〈問題点を解決する為の手段〉 本考案のヒートポンプ式空気調和機の除霜装置
は、室外熱交換器のパイプ温度を検出するパイプ
温度検出手段と、該室外熱交換器を通過した空気
温度を検出する空気温度検出手段とパイプ温度及
び空気温度が所定値以下であり、且つ該両温度の
差が所定以上であることを除霜条件として除霜を
開始させる着霜検出手段とから成る着霜検知手段
を設けたことを特徴とする。

〈作用〉 上記の構成により、本考案のヒートポンプ式空
気調和機の除霜装置における着霜検知手段は、パ
イプ温度検出手段によつて、室外熱交換器の温度
を検出するとともに、空気温度検出手段によつ
て、室外熱交換器を通過した後の空気温度を検出
して、室外熱交換器の温度が所定値以下に低下
し、該室外熱交換器の温度と室外熱交換器を通過
した後の空気の温度との温度差が所定値以上とな
り、且つ室外熱交換器通過後の空気の温度が所定
値以下の時に、着霜検出手段を動作させて除霜を
開始する。

〈実施例〉 以下、図示する実施例により、本考案を詳細に
説明する。

第１図は、本考案のヒートポンプ式空気調和機
の除霜装置の実施例を示し、従来と同様、圧縮機
１、四方切換え弁２、室内熱交換器３、室外熱交
換器４、絞り装置５、室内用のフアン８、室外用
のフアン９から成るヒートポンプ式空気調和機
に、本考案の最も要旨とする、室外熱交換器４の
パイプ温度を検出するパイプ温度検出手段として
の感熱筒６が室外熱交換器４と四方切換え弁２と
を接続するパイプの室外熱交換器４近傍に設けら
れるとともに、該室外熱交換器４を通過した後の
空気温度を検出する空気温度検出手段としての感
熱筒７が室外熱交換器４と室外用のフアン９との
ほぼ中間中央位置に設置されている。そして、パ
イプ温度及び空気温度が所定値以下であり、且つ
両温度の差が所定値以上であることを除霜条件と
して除霜を開始させる着霜検出手段が設けられ
る。尚、図中、実線は暖房サイクル、破線は冷房
サイクル運転時の冷媒の流れを示す。

ここで、暖房サイクル運転時において、外気温
度が次第に低下して２〜３［℃］以下になると、
室外熱交換器４の温度は０［℃］以下となり、室
外熱交換器４の表面に着霜現象を生じてくる。そ
して、着霜量が増大するにつれて、霜の断熱作用
と通風抵抗の増大による室外熱交換器４の通風量
の減少により内部の冷媒温度が急激に低下し、パ
イプ温度も急速に低下する。

一方、室外熱交換器４を通過した後の空気温度
は、霜の断熱作用によつて空気からの吸熱量が減
少する為、あまり低下せず、外気温度に近くなる
現象が生ずる。従つて、着霜すれば、上記パイプ
温度と、空気温度との温度差は増大する。

第２図ａ，ｂは、室外熱交換器４のパイプ温度
と、該室外熱交換器を通過した後の空気温度との
温度変化状態を示した図であり、ａは霜が着いた
場合、ｂは霜が着いていない場合を示している。
尚、ΔT及びΔT′は、室外熱交換器４のパイプ温
度Ａと室外熱交換器４を通過した後の空気温度Ｂ
との温度差であり、霜が着いた場合の温度差ΔT
は大きく、時間経過とともに増大し、霜が着かな
い場合の温度差ΔT′は小さく、一定時間経過後、
殆ど一定である。

従つて、本考案の除霜装置では、室外熱交換器
４のパイプ温度Ａが所定温度以下に低下し、室外
熱交換器４のパイプ温度Ａと室外熱交換器４を通
過した後の空気温度Ｂとの温度差が所定値以上と
なるとともに、上記空気温度Ｂが所定温度以下の
時即ち暖房過負荷運転でない時に着霜検出手段が
動作して除霜を開始する。

又、除霜運転は、従来と同様、室外熱交換器４
に着いた霜を融かす為、一時的に、四方切換え弁
２を切り換え、暖房サイクルを冷房サイクルに切
り換えて、室外熱交換器４に圧縮機１からの高圧
高温冷媒を送り、霜を融かした後、再び暖房サイ
クルに切り換えて行なう。

〈考案の効果〉 以上のように、本考案のヒートポンプ式空気調
和機の除霜装置は、室外熱交換器のパイプ温度を
検出するパイプ温度検出手段と、該室外熱交換器
を通過した後の空気温度を検出する空気温度検出
手段とから成る着霜検知手段を設け、パイプ温度
が低下し、パイプ温度と空気温度との温度差が所
定値以上となるとともに、空気温度が所定温度以
下の時にのみ除霜運転を開始させるようにしたこ
とにより、正確に除霜開始動作が行なえ、従つ
て、本当に着霜状態にある現象のみの除霜を行な
うことができ、室内温度の低下の割合を減少さ
せ、快適性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のヒートポンプ式空気調和機
の除霜装置の実施例を示す系統図、第２図ａ，ｂ
は、室外熱交換器のパイプ温度と、該室外熱交換
器を通過した後の空気温度との経時変化を示す特
性図であり、ａは霜が着いた場合、ｂは霜が着い
ていない場合の状態を示す図である。 １……圧縮機、２……四方切換え弁、４……室
外熱交換器、６，７……感熱筒、９……室外用フ
アン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外気を熱源とするヒートポンプ式空気調和機に
   おいて、室外熱交換器のパイプ温度を検出するパ
   イプ温度検出手段と、室外熱交換器を通過した後
   の空気温度を検出する空気温度検出手段と、前記
   パイプ温度検出手段により検出したパイプ温度が
   所定値以下であると共に、該パイプ温度検出手段
   により検出したパイプ温度と、空気温度検出手段
   により検出した空気温度との温度差が所定値以上
   であり且つ、空気温度検出手段により検出した空
   気温度が所定値以下であることを除霜条件とし除
   霜を開始させるようにした着霜検出手段とからな
   ることを特徴とするヒートポンプ式空気調和機の
   除霜装置。