JPH04222368A - エンジンヒートポンプのデフロスト方法 - Google Patents

エンジンヒートポンプのデフロスト方法

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JPH04222368A
JPH04222368A JP7365891A JP7365891A JPH04222368A JP H04222368 A JPH04222368 A JP H04222368A JP 7365891 A JP7365891 A JP 7365891A JP 7365891 A JP7365891 A JP 7365891A JP H04222368 A JPH04222368 A JP H04222368A
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JP
Japan
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pump
refrigerant
heat pump
defrosting
compressor
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JP7365891A
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Inventor
Masahiro Nagaoka
長岡 正廣
Akira Nishida
西田 章
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Defrosting Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はエンジン空冷ヒートポ
ンプのデフロスト(除霜)方法に関するもので,特に冷
蔵庫,ショーケースやヒートポンプ方式による冷暖房装
置等の空気熱交換器の着霜を有効に除霜できるデフロス
トシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は現行の空冷式凝縮器をもったヒー
トポンプ方式(いわゆるチラーシステム)であり,図に
おいて冷却時は実線矢印に示したように,サイクル的に
は圧縮機8,四方切換弁2のD→C,凝縮器9,逆止弁
3,受液器12,冷媒電磁弁(No.1)101 ,温
度式自動膨張弁5,冷温水熱交換器(蒸発器)13, 
四方切換弁2のE→S,圧縮機8というような経路とな
り,暖房運転時には点線矢印で示したような流れとなっ
ている。そしていわゆるチラーユニットと称する水を直
接冷却する装置のため,凍結防止サーモである温度スイ
ッチ7によって蒸発器出口水温を検知し,循環水の流量
不足等の何らかの原因で,水温が設定値以下に低下した
とき,凍結防止のため圧縮機を停止するようになってい
る。なお1は高低圧圧力スイッチで圧縮機高低圧圧力制
御用のものであり,4は冷媒流量制御用の温度式自動膨
張弁,102 は冷媒電磁弁(No.2),11はタイ
マデフロストサーモで熱交換器の温度検知(着霜温度)
用のものである。14は空冷ファンを示す。そして9は
冷房時は凝縮器,暖房時は蒸発器としての働きを行うも
のである。
【0003】しかして上記のようなエンジン空冷ヒート
ポンプの空気熱交換器は暖房時,外気の熱を吸熱しこれ
を熱源としているが,湿度の高い時や水分の多い雪の時
などは空気熱交換器の表面に水分が付着し,着霜(フロ
スト)するが,着霜することによって外気の熱を吸熱す
ることが困難となり,結果的に暖房能力の低下となって
いる。そこで図2に示したような制御フローによってデ
フロスト動作が行われているのが一般である。
【0004】いま空気熱交換器のフィン温度が0℃以下
になるとサーモスイッチの接点はONになり,デフロス
ト動作に入るが,エンジン回転数1000r.p.m.
,冷媒電磁弁No.2をOFFとしてコンプレッサ容量
スイッチを50%又は75%のいずれかに手動で選択可
能とし,ポンプダウン(前)を行いポンプダウン用低圧
スイッチをONとするか3分タイマがタイムアップする
かのいずれかによってポンプダウンを終了させるもので
ある。
【0005】ポンプダウンが終了すると,冷媒電磁弁N
o.1をONにし,空冷ファンNo.1〜No.4をO
FF,冷媒四方弁OFFとしデフロストを行う。デフロ
ストは凍結防止サーモが動作する高圧の16kg/cm
2 の圧力スイッチが動作するか,或いは8分のタイマ
がタイムアップするか又は+10℃以上にてOFFにな
るデフロストサーモの信号によってデフロストを終了す
る。
【0006】ついで冷媒電磁弁No.1をOFFとし空
冷ファン1〜4をONとし,ポンプダウン(後)を行い
,3分のタイマがタイムアップするか,コンプレッサが
低圧となるかのいずれかによりポンプダウンを終了し,
終了後冷媒電磁弁No.2をONに,冷媒四方弁をON
にし,デフロスト周期をリセットする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のような制御フロ
ーによってデフロストを行う場合,特にポンプダウン(
前)の動作のときに,ヒートポンプの高・低圧や油圧が
安定していないために,異常低圧やコンプレッサ油圧低
下というような異常現象が生じるおそれがある。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は上記
の点に鑑みなされたものであって,デフロスト動作を行
うにあたり各動作開始のところにタイマを設置し,いわ
ゆる遅延回路を形成させ,ポンプダウン(前)動作を行
う前にポンプダウン準備の動作を行い,空冷ファン,冷
媒四方弁のOFFをポンプダウン(前)動作を開始する
前に行うようにし,またエンジン回転を切換える作業も
除々に行うようにすると共に,デフロストが終了し,ポ
ンプダウン(後)動作を開始する場合もエンジン回転を
ヒートポンプの負荷に追従するところまで除々に上げ,
冷媒四方弁をONとし,ポンプダウンが終了したときに
コンプレッサ容量をヒートポンプ負荷に追従した容量に
切換え,異常低圧やコンプレッサの油圧低下というよう
な異常現象の発生を防止するようにしたものである。
【0009】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1はこの発明について暖房時のデフロスト動
作の制御フローを説明するためのブロック図である。空
気熱交換器のフィンの温度が0℃以下,例えば−5℃以
下になると,サーモスイッチの接点がONとなり,その
信号でデフロスト動作に入るが,ヒートポンプの負荷に
追従する運転を開始したばかりでデフロストサーモのO
N信号が来た場合には,図2のような制御フローではさ
きに述べたようにヒートポンプの高低圧や油圧が安定し
ていないので,つぎのポンプダウン(前)の動作時に異
常低圧やコンプレッサ油圧低下等の異常現象が発生する
おそれがある。そこで負荷の追従する運転を開始後8分
間はヒートポンプの安定を計るために,デフロストサー
モの信号を無視し,8分以上経過した後にサーモのON
信号が来ればデフロスト動作に入り,ON信号が来なけ
ればそのまま負荷追従状態で待機している。
【0010】デフロストサーモのON信号が来るとポン
プダウン準備として,コンプレッサの容量を最小(この
場合25%)とし,エンジン回転を最小(この場合1,
000r.p.m) とするが,実際には遅延回路が入
っているために,遅延時間(この場合15秒)の間に回
転数は除々に下っていって1,000r.p.mとなる
。こうしてエンジン回転数が除々に下がる間にヒートポ
ンプの高・低圧や油圧は安定状態を継続する。
【0011】上述のように15秒経過してエンジンが最
小回転になったときに,冷媒電磁弁No.2(暖房用冷
媒電磁弁)をOFF,空気熱交換器のファンを全部OF
F(図のNo.1〜No.4の4台),冷媒の流れを変
える冷媒四方弁をOFFにし,いままでの暖房回路から
冷房回路へ変更する。但し冷媒電磁弁No.1(冷房用
冷媒電磁弁)はOFFのため冷媒は戻らない。
【0012】この状態でエンジンが低回転で回転してい
るため,ポンプダウン(冷媒回収)を除々に行い,コン
プレッサの吸入側の低圧スイッチがONとなるか或いは
3分タイマがタイムアップするかのいずれかによってポ
ンプダウンは終了する。なお5秒のタイマをポンプダウ
ン開始のところに入れたのは,冷媒電磁弁No.2や冷
媒四方弁をOFFにしたとき,一瞬圧力が下がりポンプ
ダウン用低圧スイッチが動作するのを防止するためのも
のである。
【0013】ポンプダウンが終了すると,コンプレッサ
容量を3/4 とし,冷媒電磁弁No.1をONにし,
冷房回路を形成させ,空気熱交換器へ高温・高圧の冷媒
ガスをとおすことによりデフロストを行う。デフロスト
開始後の5秒のタイマはコンプレッサ容量を上げ,冷媒
電磁弁No.1をONにしたとき,一瞬高圧となり16
kg/cm2 の圧力スイッチが動作するのを防止する
ためのものである。
【0014】デフロストは,冷房に切換えたために今ま
で温水であったのが冷水となり,冷水が異常に冷えすぎ
凍結しそうになるのを防止するための凍結防止サーモが
動作するか,或いは8分のタイマがタイムアップするか
,又は高圧の16kg/cm2 の圧力スイッチが動作
するかによって終了する。従来はデフロストサーモのヒ
ステリシスを利用し,+10℃にてOFFになる信号も
デフロスト終了の信号として入れていたが,空気熱交換
器への取付る位置によって完全にデフロストが終了して
いないのにOFF信号となって終了するような誤動作が
あるので,この発明では上記信号は用いていない。
【0015】このようにしてデフロストが終了すると,
コンプレッサ容量を最小とし,エンジン回転をヒートポ
ンプ負荷に追従する回転(遅延回路が入っているので1
5秒の遅延時間の間に除々に回転は上っていく),冷媒
電磁弁No.1をOFF,空気熱交換用の空冷ファンを
ON,冷媒四方弁をONとし,いままでの冷房回路から
暖房回路へと変更する。但し冷媒電磁弁No.2はOF
Fとなっているので,冷媒は流れないことは前述の説明
と同様である。この段階でポンプダウンを行い,ポンプ
ダウン用低圧スイッチがONとなるか,3分タイマがタ
イムアップするかのいずれかによってポンプダウンは終
了する。
【0016】終了後,コンプレッサの容量をヒートポン
プ負荷に追従する容量とし,冷媒電磁弁No.2をON
にし,暖房回路に冷媒を流し暖房運転を行う。またデフ
ロスト周期のLONG,SHORTのタイムをリセット
する。
【0017】
【発明の効果】この発明は以上詳述したようにして成り
,各動作を開始する箇所にタイマ装置を設けて,遅延回
路を形成させポンプダウン(前)を行う前にポンプダウ
ンの準備を行うと共に,ポンプダウン(前)の開始のと
ころで空冷ファン,冷媒四方弁のOFFを行い,エンジ
ン回転の切換も除々に下げ,またデフロストが終了しポ
ンプダウン(後)を開始する場合もエンジンの回転をヒ
ートポンプの負荷に追従するところまで除々に上げ,冷
媒四方弁をONにし,ポンプダウンが終了した時点で,
コンプレッサ容量をヒートポンプの負荷に追従した容量
に切換えるようにしてあるので,従来デフロストを行う
場合ポンプダウンの動作時,ヒートポンプの高・低圧や
油圧が安定していないため,異常低圧やコンプレッサ油
圧低下の異常現象等の発生を完全に防止することができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を暖房時のデフロスト動作
に用いた制御フロー図である。
【図2】従来の制御フロー図である。
【図3】空冷式凝縮器をもつヒートポンプ方式の概略説
明図である。
【符号の説明】
2  四方切換弁 3  逆止弁 4  温度式自動膨張弁 5  温度式自動膨張弁 6  逆止弁 7  温度スイッチ 8  圧縮機 9  凝縮機 101 電磁弁 102 電磁弁 11  タイマデフロストサーモ 12  受液器 13  冷温水熱交換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エンジン空冷ヒートポンプの空気熱交
    換器のデフロスト方法において,デフロスト動作を行う
    にあたり各動作開始のところに遅延回路を設置し,ポン
    プダウン(前)動作を行う前にポンプダウンの準備動作
    を行い,ポンプダウン(前)動作開始に先立って空冷フ
    ァン,冷媒四方弁のOFFを行うようにし,エンジン回
    転の切換作業を除々に行わせると共に,デフロスト動作
    が終了しポンプダウン(後)動作を開始する場合にエン
    ジンの回転数をヒートポンプの負荷に追従するところま
    で除々に上げ,冷媒四方弁をONとし,ポンプダウン(
    後)動作が終了したときにコンプレッサ容量をヒートポ
    ンプ負荷に追従した容量に切換えるようにしたことを特
    徴とする,デフロスト方法。
JP3073658A 1991-03-14 1991-03-14 エンジンヒートポンプのデフロスト方法 Expired - Lifetime JPH0827108B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008209022A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd マルチ型空気調和装置
CN111380257A (zh) * 2020-03-30 2020-07-07 上海南进热能技术有限公司 一种利用内燃机缸套水余热实现不停机除霜的热泵

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59138863A (ja) * 1983-01-31 1984-08-09 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

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