JPS5921950A - 熱ポンプの除霜システム - Google Patents

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】 本発明は蒸気圧縮弐耐凍サイクルの冷却器等の熱ポンプ
に着霜する霜の除霜方法に関するものである。　般に、
耐凍・空調＠器の除霜の方法に電気ヒータを備え、葡却
器の外部から加熱して除霜する方法と、４万升等により
冷媒の流路？切換え、圧縮機の運転を継続し、高温冷媒
全熱源として除霜する方法に大別できる。

こｒしらの方法でに、除霜に要する熱量が該機器の消費
電力全増加させる結果となり９％に。

機器の省エネ化が進んでくると除霜に要する電力の占め
る割合が相対的に大きくなってくることから豚箱効率の
改善が熱望さｆしていた。

本発明は０°Ｃ以上の空気が霜の融解の熱源として利用
できることに層目したもので、消費電力全低減し、効率
よく除霜する方法全提供するものである。

以下１本発明の一実施例を図によって説明する。

第１図に熱ポンプ式耐暖房機のシステム図であり、（１
）に圧縮機、（２）は４万電磁弁、（３１は呈内熱父換
器、＋４）は絞り機構、（５）は室外熱交換器。

（６）は室外熱交換器用送風機で、こｎら全主唇成要素
としてサイクル全構成する。

通常の暖房運転でに、冷媒は４万電磁升（２）を出た後
、呈内熱父換器（３）、絞り機構（４）、室外熱交換器
（５）の順に循環する。暖房運転全継続すると外気温度
条件が一定温度以下の場合、室外熱交換器（５）に着霜
が生じる。

このような場合、従来は冷媒の蒸発温度等全検知し、こ
扛があらかじめ設定した温度以下の場合、タイマー等に
よりｒＸＪｉ定時間圧縮機ｆｉ＋の運転全継続した後１
強制的［４万亀磁弁（２）で冷媒の流ｎ方向を切換え、
耐房運転モ〜ドとして除霜７行うものであった。

しかしながら一定時間毎に除霜すると、温湿度条件によ
っては室外熱交換器（５）にＮ媚していない場合もあり
、無駄な除１にエネルギーを要した、また逆に着霜量が
多い場合は除霜タイマーがＦ′Ｆ：動しない前に室外熱
交換器のフィンが霜で目づまりし７．風圧損失の増大に
より風量か低下するため、暖房能力か極端に低下する等
の欠点かあった。

また耐凍耐蔵庫の罰却器の除霜は電気ヒークケ熱源とす
るものが多いか、この場合にヒータの発熱量か庫内温度
ケ上昇させ食品の保存状態に悪影９ヶ与えるとともに、
該ヒータによる消費電力の増加及びこの発熱量か（ｒ１
ｉ凍負荷となることから、さらに、消費電力か増大する
というような欠点を有している。

本発明の熱ポンプの除霜システムに９着霜検知手段に従
来と同様にして、すなわち、タイマーによって所定時間
運転（ｒ−継続したことを確認するか、または、冷却器
の風圧損失の増大があらかじめ設定した値坩上となった
時、あるいに冷却器における冷媒の蒸発圧力、温度等の
信号縮機の運転を停止する。こσ］時、至外熱又換器用
送風機の運転全継続【うて除霜する。もちろん本発明の
豚箱原理から熱源空気の温度が００Ｃ以上でなけｎば９
本除霜方法により除霜ケ行うことができないため、熱除
空気の温度が０　℃に極めて近い温度１例えば０〜２℃
あるいは０℃以下の場合に、従来と同様に４万切換弁で
冷媒の流ｆＬｆ切換えることによる逆サイクル除霜、あ
るいにあらかじめ備えた電気ヒータ等全熱源とＬ２て行
９゜ 第２図は本発明の豚箱方法の試験結果の一例であり、熱
源空気温度と除霜時間の関係を示すもので、空気温度か
高い場合、除霜に要する時間が短く、空気温度が０℃に
近づくと長くなることが判る。空気温度が５°Ｃにおい
て熱交換器の前面風速が０　、８　ｍ／’ｓにおいて、
約１３分である。通常冷凍冷蔵庫の削蔵室内の温度に５
℃程度であり、熱ポンプ式空気調和機の暖房運転におけ
る外気温度は０〜１０℃の範囲かほとんどである本豚箱
万式により除霜できる機会が多く、かつ有効であること
か明らかである。

また、こ扛らの機器でに通常部分負荷運転となり圧縮機
の運転率に約５０％程度の場合か多く運転間隔は１０〜
２０分（ＪＮ　、　１０〜２０分ＯＦ’Ｆである。この
部分負荷運転中、熱交換器に着霜が生じるが、短時間の
運転では着霜量が少いため、積算運転時間はあらかじめ
設定した時間に達した時９丁なわち着霜量の増加？壕っ
て除霜を行っていた。しかし、この部分負荷運転中、除
霜全行わなけ扛ば、熱又換器の通過風量の、低下、及び
霜層の熱抵抗の増加による熱通過率の低下等が生じ、除
々に熱ポンプの性能が低下することになる。

し〃・し９本発明の除霜方法では機器内部からの除霜熱
原音必要としないため、除霜ｑ２タイミング全規定する
必要性がほとんどない、すなわち部分負荷運転時、圧縮
機かヤーモスタッｉ等の作動により停止した時、送風機
の運転全継続することＣてより除霜を行う。この圧縮機
停止時の送風機運転時間に１次の運転開始時まであるい
に、停止時間内の所定時間としてもよい。

このようにすると、前述の運転開始時までに熱又換器に
付着した霜が融解（２，無１°古状態あるいはわずかに
着霜し、でいろ状態で熱ポング運転？行うことができる
ため常に高（ｊ　ＯＰ運転を行うことができる。

また本究明の除茅嘗システムでは除霜中は冷媒の循環が
停止するため、従来の除旅万式のように呈同送風機の運
転を停止する必要がなく、室内の温度分布の改善等のた
めに除霜中も室内送風機の運転音継続してもよい。

以上本発明の除霜運転方法により従来の除霜方法の欠点
か解消さ扛る。すなわち、圧縮機が停止した時、常に除
霜音符うため、熱又換器にあまＶ霜が付着していない状
態で該熱父換器ゲ使用することとなるため熱通過率が大
きく、かつ風圧損失が小さいため、熱又換器ケ小形化で
き冷蔵庫の有効内容積ケ大きくすることができる。また
熱又換器の性能が同上することにより通常の節動運転で
も成績係数の向上が計れ、冷蔵庫でにヒータ除却による
省エネ化とヒータ発熱負荷の低減ができる。もちろん本
発明では。

送風機の運転時間か長くなり送風機の消費電力が増加す
る結果となるが、電気ヒータの消費電力あるいに４万を
磁弁全切換えて冷媒の逆サイクルによる除霜時の圧縮機
消費電力に比すると送風機の消費電力は極めて小さい。

さらに、？９蔵庫では霜の融解熱を庫内の作動に利用で
き、従来のように除霜による被耐蔵物の温度上昇がない
等の長所全有する。

また、空気調第１機においては、従来、除霜中は室内送
風機全停止して除霜？行っていたか。

こｔしは送風機全停止しないと室内ユニットから冷風が
吹き出て、すなわちコールドドラフト等が生じるためで
あり、また除霜完了後、暖房運転？開始しても少くとも
数分間に室内熱父換器の温度が上昇しないため、この間
暖房効果が期待できず、暖房負荷が大きい場合はこの間
に室温が低下する等の問題、または−たん電磁４万弁？
切換え、さらに元の暖房運転に入る時４万電磁９ｆ′ｆ
ｔ切換えるため律速サイクルでの冷媒の高低圧が逆転し
、これ７元の状態に復帰するため多大の消費電力全要丁
と共に４万升切換時大きな冷媒音が弛生するというよう
な問題かあったが９本発明では上記欠点も解消する。

以上説明のように９本発明に従来に比し除霜に要す電力
？大ＩＪに低減できるもので、きわめて効果が大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱ポンプのシステム図、第２図に本発明の除霜
システムの特性図であ／）、、図中、（ｌ）は圧縮機、
（２）は４万電磁弁、（３）は案内熱父換器、（５）は
呈外熱父換器である。 代理人　　葛　野　信　−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　熱ポンプシステムの冷却器である熱又換器に
   付着する霜の融解を、圧縮機の運動を停止し７．該熱又
   換器用送風機の運転全継続することにより、空気全熱源
   として除霜する空気調和機あるいに伶凍耐蔵庫等の熱ポ
   ンプの除霜システム。
2. （２）　　空気調和機全室外空気を熱源として除霜を行
   うこと全特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の熱
   ポンプの除霜システム。
3. （３）　　酊蔵室の空気？熱源として除霜７行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第ｆｉ１項記載の熱ポンプの
   除霜システム。
4. （４）　　除霜熱源である空気温度の検知手段全備え、
   除霜開始時、該空気温度があらかじめ定めた温度以下の
   時は、圧縮機の運転を継続し。 ４万切換弁等により、冷媒の流路全切換え高温冷媒全熱
   源として除紹することを特徴とする特許請求の帥囲第ｍ
   項記載の熱ポンプの除霜システム。
5. （５）部分負荷状態で、圧縮機か０Ｎ１０ＦＦ　運転す
   る場合の圧縮機停止時、冷却器用送風機の運転を継続す
   ること全特徴とした特許請求の範囲第（２１項及び第（
   ３）項記載の熱ポンプの除霜システム。 （６１除霜運転中も室内熱交換器用送風機の運転全継続
   すること全特徴とした特許請求の範囲第（１）項記載の
   熱ポンプの除霜システム。