JPH0579729A - 冷凍装置及び冷凍装置の除霜運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】除霜運転時に、着霜の融解で生じたドレン水の
除去を速めて、除霜運転時間を短縮する。 【構成】冷媒回路に蒸発器６を介設し、該蒸発器６に送
風するための蒸発器ファン２を設ける。蒸発器ファン２
による送風の供給を蒸発器６各部のフィンについて個別
に遮断又は許容するよう切換える送風切換機構５０を設
け、冷凍装置の除霜運転中、送風制御手段５１により、
蒸発器６の一部のフィンの着霜が融解すると、所定時間
の間蒸発器ファン２の送風を当該フィンのみに供給した
後、その送風位置を蒸発器６各部のフィンに亘って順次
変更させるよう送風切換機構５０を制御する。これによ
り、蒸発器ファン２の送風を絞って風速を増大させ、着
霜の融解で生じた水滴を吹き飛ばして乾燥を早める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍装置の蒸発器の除
霜後に蒸発器に付着するドレン水の除去対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３―２９０３
７０号公報に開示される如く、空気調和装置の除霜運転
制御装置として、室外熱交換器の着霜時、室外熱交換器
の着霜を融解する除霜運転が終了すると、着霜の融解に
より生じた水滴つまりドレン水が自然落下するまで待っ
てから通常暖房運転に復帰するとともに、ドレン水の落
下を待つ間室外ファンの風量を増大させるよう制御する
ことにより、残留水滴の乾燥を速めて、着霜の融解によ
り生じた水滴の除去時間の短縮を図ろうとするものは公
知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、除霜運転の
終了後、ドレン水の自然落下を待つようにした場合、ド
レン水が落下するまでに相当の長時間を要するという問
題がある。そこで、上記公報のものを応用して、室外フ
ァンの風量を増大させることにより、残留水滴の乾燥を
速めるだけでなく、より積極的にドレン水を吹き飛ばす
ことにより、着霜により生じた水滴の除去時間を短縮す
ることが可能になる。

【０００４】しかるに、室外ファンの風量増大によりド
レン水を吹き飛ばそうとすると、室外ファンの定格容量
として極めて大きなものが必要となり、現実には実施困
難である。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ファンの定格容量の増大を招くこと
なく着霜の融解で生じた水滴を吹き飛ばす手段を講ずる
ことにより、除霜運転時間の短縮を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すよう
に、冷媒回路に蒸発器（６）を介設し、該蒸発器（６）
に送風するための蒸発器ファン（２）を備えた冷凍装置
を前提とする。

【０００７】そして、冷凍装置の運転制御装置として、
上記蒸発器ファン（２）による送風の供給を蒸発器
（６）各部のフィンについて個別に遮断又は許容するよ
う切換える送風切換機構（５０）と、冷凍装置の除霜運
転中、蒸発器（６）各部のフィンの着霜が融解したとき
を個別に検出する融解検出手段（Ｔｈ１），（Ｔｈ
２），…と、該融解検出手段（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），
…の出力を受け、所定時間の間蒸発器ファン（２）の送
風を着霜が融解した蒸発器（６）の一部のフィンのみに
供給した後、その送風位置を蒸発器（６）各部のフィン
に亘って順次変更させるよう上記送風切換機構（５０）
を制御する送風制御手段（５１）を設ける構成としたも
のである。

【０００８】請求項２の発明の講じた手段は、冷媒回路
に蒸発器（６）を配置し、該蒸発器（６）に送風する蒸
発器ファン（２）を備えた冷凍装置を対象とする。

【０００９】そして、図５に示すように、上記蒸発器フ
ァン（２）の送風経路の上流側に蒸発器（６）への送風
を遮蔽するためのシート部材（１１）を配設し、該シー
ト部材（１１）に、蒸発器（６）の一部のフィンへの送
風のみを許容するよう開口する部分開口部（１４）を設
けるとともに、該部分開口部（１４）が蒸発器（６）各
部のフィンに対峙するよう上記シート部材（１１）を移
動させるシート移動機構（６０）を設ける構成としたも
のである。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、冷凍
装置の除霜運転中、各融解検出手段（Ｔｈ１），（Ｔｈ
２），…により蒸発器（６）各部のフィンの着霜の融解
が検出されると、送風制御手段（５１）により、送風切
換機構（５０）が駆動され、蒸発器ファン（２）の送風
が着霜の融解した一部フィンのみに供給されるので、蒸
発器ファン（２）の送風が一部に集中して風速が増大
し、着霜の融解で生じた水滴が吹き飛ばされて速やかに
乾燥する。そして、順次蒸発器（６）各部のフィンに送
風位置が変更されていくので、蒸発器（６）全体のフィ
ンの乾燥時間が短縮し、通常暖房運転への復帰時期が早
められることになる。

【００１１】請求項２の発明では、蒸発器ファン（２）
の送風経路がシート部材（１１）で遮蔽され、シート移
動機構（６０）により、シート部材（１１）に設けられ
た部分開口部（１４）が駆動され、蒸発器ファン（２）
の送風の供給位置が各部位のフィンに対峙するよう順次
変更する。したがって、この機構を利用して、除霜運転
時、蒸発器（６）各部のフィンの着霜の融解で生じた水
滴を順次乾燥していく制御が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１３】まず、請求項１の発明に係る実施例１につ
いて、図２〜図４に基づき説明する。図２及び図３は、
実施例１に係る空気調和装置の室外ユニット（Ａ）の構
造を示し、該室外ユニット（Ａ）のケーシング（１）内
には室外ファン（２）が配設されており、ケーシング
（１）の前面に設けられた空気吹出口（３）からケーシ
ング（１）の後面に設けられた空気吸込口（４）まで熱
交換用室外空気が流通する通風路（５）が形成されてい
る。そして、通風路（５）の最上流側となる空気吸込口
（４）に接する部位には、冷媒回路（図示せず）に介設
され、冷媒回路の冷媒と室外空気との熱交換を行うため
の室外熱交換器（６）が介設されている。

【００１４】一方、室外ユニット（Ａ）のケーシング
（１）の外側には、空気吸込口（４）に対峙して、室外
熱交換器（１）への送風方向及び送風位置を変えるため
のルーバ（Ｒ）が取付けられている。該ルーバ（Ｒ）
は、水平軸回りに回動可能に構成されたｎ個の可動羽根
（Ｒ１），（Ｒ２），…，（Ｒｎ）を備えていて、この
各可動羽根（Ｒ１），（Ｒ２），…は、個別に設けられ
た同数のステッピングモータ（Ｍ１），（Ｍ２），…に
より、送風方向に平行な位置と送風方向に直交する位置
との間で個別に回動されるものである。すなわち、各回
動羽根（Ｒ１），（Ｒ２），…が送風方向に直交する位
置になるとその部位の送風を遮る一方、回動羽根（Ｒ
１），（Ｒ２），…が送風方向に平行な位置になると、
その部位の送風を室外熱交換器（５）の対応する部位に
流通させるようにしており、上記ルーバ（Ｒ）の各可動
羽根（Ｒ１），（Ｒ２），…及びステッピングモータ
（Ｍ１），（Ｍ２），…により、請求項１の発明にいう
送風切換機構（５０）が構成されている。

【００１５】また、上記室外熱交換器（６）のルーバ
（Ｒ）の各可動羽根（Ｒ１），（Ｒ２），…に対応する
部位のフィンにはフィン温度を個別に検出する温度セン
サ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），…が配置されており、各温
度センサ（Ｔｈ１），（Ｔｈ２）は、除霜運転時におけ
る室外熱交換器（６）各部のフィンの着霜の融解を検出
する融解検出手段として機能するものである。

【００１６】空気調和装置の暖房運転時には、室外熱交
換器（６）が蒸発器として機能し、室外熱交換器（６）
で蒸発する冷媒と室外空気との熱交換により、室外空気
から得た暖熱を室内空気に熱移動させて室内の暖房を行
う一方、冷媒回路の冷凍サイクルが逆転すると、室外熱
交換器（６）を凝縮器として機能させる冷媒の循環とな
るようになされている。

【００１７】そのとき、暖房運転中に蒸発器となる室外
熱交換器（６）が着霜すると、その着霜を融解する除霜
運転が行われる。その内容について、図４のフロ―チャ
―トに基づき説明する。

【００１８】まず、ステップＳＴ１で、除霜運転に突入
したか否かを判別し、除霜運転に突入すると、ステップ
ＳＴ２で、室外ファン（２）を停止させる。なお、この
とき、吐出冷媒をホットガスバイパス路（図示せず）を
介して直接室外熱交換器（６）に導入するいわゆる正サ
イクルデフロストを行うようになされている。

【００１９】次に、ステップＳＴ３で、ルーバ（Ｒ）の
全可動羽根（Ｒ１）〜（Ｒｎ）を垂直方向に向け、ステ
ップＳＴ４で、ｋ＝１として初期設定を行い、ステップ
ＳＴ５で、第ｋ番目の温度センサ（Ｔｈｋ）の信号から
第ｋ番目のフィンの着霜が融解したか否かを判別し、着
霜が融解すると、ステップＳＴ５以下の乾燥制御を開始
する。

【００２０】すなわち、ステップＳＴ６で、ｋ＝１か否
か、つまりホットガスの導入で最初に着霜が融解する室
外熱交換器（６）の入口側のフィンに対する制御か否か
を判別し、ｋ＝１であれば、ステップＳＴ７で室外ファ
ン（２）の運転を開始した後、ｋ＝１でなければそのま
まで、それぞれステップＳＴ８に進んで、ステップＳＴ
８で、第ｋ番目の可動羽根（Ｒ８）のみを水平方向に向
けて、室外熱交換器（６）の第ｋ番目のフィンにのみ室
外ファン（２）の送風を供給する。つまり、着霜の融解
で生じた水滴を室外ファン（２）の送風の集中より吹き
飛ばして、第ｋ番目のフィンの水滴を速やかに乾燥させ
るようにしている。

【００２１】そして、ステップＳＴ９で、第ｋ番目の可
動羽根（Ｒｋ）を水平方向に向けてから所定時間ｔが経
過するまで待つ。この所定時間ｔは、外気温度、室外熱
交換器（６）の温度及び運転時間から計算されるフィン
の着霜量に応じて予め設定されている。

【００２２】そして、上記所定時間ｔが経過すると、室
外熱交換器（６）の第ｋ番目のフィンの乾燥が終了した
と判断し、次のフィンの乾燥運転のための処理を行う。
すなわち、ステップＳＴ１０に進んで、ｋ≧ｎか否かを
判別し、ｋ≧ｎでない間は、さらに、ステップＳＴ１１
に進んで、第ｋ番目の可動羽根（Ｒｋ）を垂直方向に向
け、ステップＳＴ１２で、ｋ＝ｋ＋１と番号の更新を行
った後、上記ステップＳＴ５の制御に戻る。

【００２３】一方、上記ステップ１０の判別で、ｋ≧ｎ
になると、すべてのフィンの着霜の融解及びその融解で
生じたドレン水の乾燥が終了したと判断して、除霜運転
を終了し、通常暖房運転に復帰する。

【００２４】上記フローにおいて、ステップＳＴ５〜Ｓ
Ｔ１２の制御により、請求項１の発明にいう送風制御手
段（５１）が構成されている。

【００２５】したがって、上記実施例１では、空気調和
装置の室外熱交換器（６）の除霜運転中、各温度センサ
（Ｔｈｋ）で室外熱交換器（６）各部のフィンの着霜の
融解が検出されると、送風制御手段（５１）により、送
風切換機構（５０）が駆動され、当該フィン位置に対応
するルーバ（Ｒ）の可動羽根（Ｒｎ）のみが水平方向に
向けられ、室外ファン（２）の送風が当該フィンのみに
供給されるので、室外ファン（２）の送風が一部に集中
して風速が増大し、着霜の融解で生じた水滴（ドレン
水）が吹き飛ばされ、速やかに乾燥する。すなわち、一
般にファンの風速は概略（風量／前面面積）として算出
されるので、ファンの回転数つまり風量が一定のとき、
開口部が空気吸込口の１／５になるとすると、風速は５
倍になり、フィンの水滴を吹き飛ばすに十分となる。

【００２６】そして、送風の供給位置が室外熱交換器
（６）各部のフィンに順次変更されるので、室外熱交換
器（６）全体のフィンの乾燥時間が短縮し、ドレン水の
自然落下を待つものに比べて、通常暖房運転への復帰時
期が早められることになる。

【００２７】したがって、室外ファン（２）の定格容量
を増大させることなく、除霜運転時間の短縮を図ること
ができる。

【００２８】なお、上記実施例１では、多数の可動羽根
（Ｒ１），（Ｒ２），…よりなるルーバ（Ｒ）を有する
送風切換機構（５０）を利用したが、本発明の送風切換
機構（５０）はかかる実施例に限定されるものではな
く、後述の実施例２のような機構を用いることも可能で
ある。

【００２９】次に、請求項２の発明に係る実施例２につ
いて、図５〜図７に基づき説明する。

【００３０】図５はシート部材を用いて室外ファン
（２）の送風の供給位置を切換えるための機構を示し、
室外ユニット（Ａ）の構成は上記実施例１における図２
及び図３と同じである。ここで、（１１）はシート部
材、（１２）及び（１３）は該シート部材（１１）を移
動させるための上側ローラ及び下側ローラである。該上
側ローラ（１２）はステッピングモータ（Ｍ）により回
転駆動されるものであり、下側ローラ（１３）は、図示
しないが、スプリングにより、シート部材（１）を下方
に引張る側に付勢されている。

【００３１】また、上記シート部材（１１）には、図６
に示すように、室外熱交換器（６）の各フィンに対応す
る狭い幅ｃとシート部材（１１）のほぼ全幅ｂに対応す
る長さとからなるスリット状に開口する部分開口部（１
４）と、該部分開口部（１４）から室外熱交換器（６）
の全高さａに対応する距離だけ隔てた部位で、室外熱交
換器（６）の全高さａの幅で広く開口する全域開口部
（１５）とが設けられている。そして、ステッピングモ
ータ（Ｍ）により、上記上側ローラ（１２）を回転駆動
して、部分開口部（１４）を上下に移動させ、或は全域
開口部（１５）を室外熱交換器（６）の前方に位置付け
うるようになされている。上記各ローラ（１４），（１
５）及びステッピングモータ（Ｍ）により、請求項２の
発明にいうシート移動機構（６０）が構成されている。
なお、上記シート部材（１１）及びシート移動機構（６
０）は、上記請求項１の発明における送風切換機構（５
０）に相当するものである。

【００３２】ここで、本実施例における除霜運転の制御
内容について、図７のフロ―チャ―トに基づき説明す
る。まず、ステップＳＳ１で、除霜運転に突入したか否
かを判別し、除霜運転に突入すると、ステップＳＳ２
で、上記シート移動機構（６０）を駆動して、シート部
材（１１）を下方に長さ２ａだけずらせる。すなわち、
通常暖房運転中には、シート部材（１１）の全域開口部
（１５）が室外熱交換器（６）の前方に対峙している
が、その位置から２ａだけシート部材（１１）を下方に
移動させることにより、部分開口部（１４）を室外熱交
換器（６）の最下端つまり入口側のフィン位置に対峙さ
せる。

【００３３】次に、ステップＳＳ３で、設定時間が除霜
運転時間ｔd にセットされているタイマをリセットし、
ステップＳＳ４で、除霜運転を開始する。そして、ステ
ップＳＳ５で、シート移動機構（６０）を作動させて、
シート部材（１１）を移動速度ｖで上方に移動させる。
このとき、この移動速度ｖは、室外熱交換器（６）各部
のフィンの着霜の融解時間及び融解で生じた水滴の乾燥
時間に対応する値である。具体的には、移動速度ｖは、
外気温度、室外熱交換器（６）の温度及び運転時間から
算出される値に設定されており、上記実施例１における
所定時間ｔに移動速度ｖを乗じた値が部分開口部（１
２）の幅ｃに対応する。すなわち、ステップＳＳ５で
は、室外熱交換器（６）各部のフィンの着霜の水滴の乾
燥が完了すると、順次、次の部位のフインの水滴の乾燥
を行う制御が行われることになる。

【００３４】そして、ステップＳＳ６で、上記ステップ
ＳＳ３で、除霜運転時間ｔd が経過してタイマがカウン
トアップするまで、つまり、シート部材（１１）を最初
の設定位置から長さａだけ上方に移動させるまで上記制
御を行った後、カウントアップすると、ステップＳＳ７
に進んで、除霜運転の終了制御を行う。すなわち、ステ
ップＳＳ７で、除霜運転を終了させ、ステップＳＳ８
で、シート部材（１１）を長さａだけ上方に巻き戻し
て、全域開口部（１５）を室外熱交換器（６）の前方に
対峙させ、ステップＳＳ９で、通常暖房運転を開始す
る。なお、上記除霜運転時間ｔd とシート部材（１１）
の移動速度ｖとの積が室外熱交換器（６）の全高さａに
相当するように設定されている。

【００３５】上記制御のフローは上記実施例１の制御と
基本的には同じであって、室外熱交換器（６）各部のフ
ィンの着霜の融解速度に対応するようシート部材（１
１）の移動速度ｖが設定されているので、結局、着霜の
融解を検出しながら、融解で生じた水滴を順次吹き飛ば
していくものである。

【００３６】したがって、上記実施例２では、上記実施
例１と同様に、室外熱交換器（６）各部のフィンの着霜
を融解しながら、室外ファン（２）の送風を当該フィン
に集中させて、着霜の融解により生じた水滴を吹き飛ば
して順次乾燥させていくので、速やかに通常暖房運転に
復帰することができ、室外ファン（２）の定格容量を増
大させることなく除霜運転時間の短縮を図ることができ
る。

【００３７】そのとき、上記実施例における送風切換機
構（５０）の構成として、室外ファン（２）の送風経路
をシート部材（１１）で遮蔽し、シート部材（１１）に
部分開口部（１４）を設けて、シート移動機構（６０）
により、室外ファン（２）の送風の供給位置を順次変更
させるようにしているので、上記実施例１に比べて、多
数の可動羽根（Ｒ１），（Ｒ２），…及び同数のステッ
ピングモータの代わりに１枚のシート部材（１１）と１
個のステッピングモータで済み、構造を簡易にでき、コ
ストダウンを図ることができる。

【００３８】なお、上記各実施例では、除霜運転は正サ
イクルデフロストとしたが、本発明は、かかる実施例に
限定されるものではなく、逆サイクルデフロストによる
除霜運転に対しても摘要しうる。ただし、その場合に
は、室外熱交換器（６）の上端のフィンから着霜が融解
するので、送風位置を上端のフィンから順次下方に移動
させて水滴を乾燥させていく制御を行う必要がある。

【００３９】また、上記各実施例では、室外ファン
（２）を室外熱交換器（６）下流側の通風路（５）に配
置したが、室外ファン（２）を室外熱交換器（６）上流
側に配置し、室外ファン（２）と室外熱交換器（６）の
間に送風切換機構（５０）を設けてもよいことはいうま
でもない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、冷凍装置の運転制御装置として、蒸発器ファン
の送風の供給を蒸発器各部のフィンについて個別に遮断
又は許容するよう切換える送風切換機構を設けておき、
蒸発器の着霜を融解する除霜運転時、着霜が融解した一
部のフィンにのみ一定時間の間送風を供給し、室外熱交
換器各部のフィンについて順次送風位置を変更していく
ようにしたので、蒸発器ファンの送風の集中により着霜
の融解で生じた水滴を吹き飛ばすことができ、除霜運転
時間の短縮を図ることができる。

【００４１】請求項２の発明によれば、冷凍装置の構成
として、蒸発器ファンの送風経路の上流側に送風経路を
遮蔽するためのシート部材を設け、このシート部材に蒸
発器の一部のフィンにのみ蒸発器ファンの送風の供給を
許容するよう開口する部分開口部を設け、この開口部が
蒸発器各部のフィン位置に対峙するようシート部材を移
動させるシート移動機構を設けたので、簡素な構成で上
記請求項１の発明の効果が得られる除霜運転が可能にな
り、コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】実施例１に係る室外ユニットの構成を示す斜視
図である。

【図３】実施例１に係る室外ユニットの縦断面構造を示
す図２のIII −III 線断面図である。

【図４】実施例１における除霜運転時の制御内容を示す
フロ―チャ―ト図である。

【図５】実施例２に係るシート移動機構の構成を示す斜
視図である。

【図６】実施例２に係るシート部材の構成を示す正面図
である。

【図７】実施例２における除霜運転時の制御内容を示す
フロ―チャ―ト図である。

【符号の説明】

２ 室外ファン（蒸発器ファン） ６ 室外熱交換器（蒸発器） ５０ 送風切換機構 ５１ 送風制御手段 Ｔｈ１，Ｔｈ２，… 温度センサ（融解検出手段） １１ シート部材 １４ 部分開口部 ６０ シート移動機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒回路に蒸発器（６）を介設し、該蒸
   発器（６）に送風するための蒸発器ファン（２）を備え
   た冷凍装置において、 上記蒸発器ファン（２）による送風の供給を蒸発器
   （６）各部のフィンについて個別に遮断又は許容するよ
   う切換える送風切換機構（５０）と、冷凍装置の除霜運
   転中、蒸発器（６）各部のフィンの着霜が融解したとき
   を個別に検出する融解検出手段（Ｔｈ１），（Ｔｈ
   ２），…と、該融解検出手段（Ｔｈ１），（Ｔｈ２），
   …の出力を受け、所定時間の間蒸発器ファン（２）の送
   風を着霜が融解した蒸発器（６）の一部のフィンのみに
   供給した後、その送風位置を蒸発器（６）各部のフィン
   に亘って順次変更させるよう上記送風切換機構（５０）
   を制御する送風制御手段（５１）を備えたことを特徴と
   する冷凍装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 冷媒回路に蒸発器（６）を配置し、該蒸
   発器（６）に送風する蒸発器ファン（２）を備えた冷凍
   装置であって、 上記蒸発器ファン（２）の送風経路の上流側には、蒸発
   器（６）への送風を遮蔽するためのシート部材（１１）
   が配設され、該シート部材（１１）には、蒸発器（６）
   の一部のフィンへの送風のみを許容するよう開口する部
   分開口部（１４）が設けられているとともに、該部分開
   口部（１４）が蒸発器（６）各部のフィンに対峙するよ
   う上記シート部材（１１）を移動させるシート移動機構
   （６０）を備えたことを特徴とする冷凍装置。