JPS60218551A - ヒ−トポンプ式空気調和機の除霜装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ式空気調和機の除霜装置

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JPS60218551A
JPS60218551A JP59075254A JP7525484A JPS60218551A JP S60218551 A JPS60218551 A JP S60218551A JP 59075254 A JP59075254 A JP 59075254A JP 7525484 A JP7525484 A JP 7525484A JP S60218551 A JPS60218551 A JP S60218551A
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JP
Japan
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heat exchanger
temperature
temperature sensor
defrosting
outdoor heat
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JP59075254A
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English (en)
Inventor
Katsuji Miyamoto
勝次 宮本
Kazuhisa Fujimoto
和久 藤本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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】 く技術分野〉 本発明は、ヒートポンプ式空気調和機の除霜装置に関す
るものである。
〈従来技術〉 一般に外気を熱源とするし一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室外熱交換器
の通風抵抗の増大による通風量の減少とによって外気か
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と、この霜を
とかすため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
、霜をとかした後、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く
装置として、差温式のものとタイマ一式のものとが実用
化されているが、それぞれ種々の欠点があった。
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が比較的正確であるが、除
霜サイクルの終了動作が不安定であり、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ために
、設定された除霜終了温度まで上昇せす、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る欠点を有し
ていた。
一方タイマ一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
ようにしているため、温度条件によっては、室外熱交換
器の表面に殆ど霜が着かない状態であっても除霜サイク
ルとなる場合もある。
また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かつぎはじめても、一
定時間後でなければ除霜しなかった。そのため大量の霜
が付着してしまい暖房能力も大幅に低下し、除霜時間も
非常に長くなる欠点を有していた。
また室外熱交換器のパイプ温度とこの室外熱交換器を通
過した空気温度との温度差によって除霜させる差温式の
改良タイプがある。このタイプでは上記の欠点をかなり
減少し得るが、空気調和機には一般家庭に使用するため
電流に制限があり、そのコントロールをしている。従っ
て、外気温度がある一定温度に到達すれば(暖房過負荷
時)、電流値を保持もしくは低下して熱交換量を減少さ
せるためにファンスピードをシフトダウンしている。
そのために、室外熱交換器内部の冷媒温度が急激に低下
し、この室外熱交換器を通過した空気温度との温度差が
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)にはいっ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。
〈 目 的 〉 本発明は、上記従来の差温式及びタイマ一式の欠点を解
消して適切な除霜運転を可能とする除霜装置の提供を目
的としている。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、こ
れは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮(戊1と、該圧縮機
1に流路切換弁2を介して接続された室内熱交換器3と
、−側が該室内熱交換器3に接続され他側が前記流路切
換弁2を介して圧縮機1に接続された室外熱交換器4と
から冷媒循環回路5が構成されたヒートポンプ式空気調
和機において、前記室外熱交換器4の着霜感知手段8A
と融霜感知手段8Bとが設けられ、該融霜感知手段8B
は、前記室内熱交換器3から流路切換弁2に至る冷媒循
環回路中に設けられた冷媒用温度センサー6と、外気温
度を感知するための外気用温度センサー7とから構成さ
れ、暖房運転時に前記流路切換弁2を切換制御するよう
除霜開始信号及び除霜終了信号を出力する制御回路8が
設けられ、該制御回路8は、前記冷媒用温度センサー6
からの入力信号と前記外気用温度センサー7からの人力
信号との温度差が所定値以上になったとぎに除霜終了信
号を出力するよう構成されたものである。
また着霜感知手段8Aは、前記室外熱交換器4の温度(
パイプ温度)を感知する熱交換器用温度センサーつと、
前記室外熱交換器4を通過する空気の圧力を感知する通
過空気用圧力センサー10とが設けられている。そして
前記制御回路8は、前記熱交換器用温度センサー9から
の人力信号が所定値以下でかつ圧力センサー10からの
人力信号が所定値以上のと外に除霜開始信号を出力する
よう構成されている。
また前記流路切換弁2のaポートは前記圧縮機1の吐出
口1aに接続され、bポートは配管12を介して室内熱
交換器3に接続され、流路切換弁2のCポートは圧縮機
1のアキュームレータ13に接続され、dポートは室外
熱交換器4に接続されている。そしで該流路切換弁2は
、暖房運転時には第1図実線で示す如く、a−b開、c
−d開とされ、冷房運転時には第1図点線の如<a−d
開、b−c開となるよう構成されている。更に前記室内
熱交換器3と室外熱交換器4との冷媒循環回路5中には
減圧装置14か設けられ、該減圧装置]4は暖房用通路
14aと冷房用通路141〕とが並列接続されて両通路
14a、 1.41が前記室内熱交換器3及び室外熱交
換器4に接続されている。そして該暖房用通路1・4a
に二個のキャピラリーチューブ16a。
161〕が設けられ、また冷房用通路141〕にはキャ
ピラリーチューブ16cと逆止弁1゛7が設けられ、前
記暖房用通路14aは両キャピラリーチュー716a、
16bの間から別のキャビラリーナユーブ16dを介し
て圧縮機1に連通接続されている。
また図中18は室内熱交換器用ファン、19は室外熱交
換器用ファンである。
次に作用を説明する。暖房運転時は、流路切換弁2は第
1図の実線で示す如く、a−1)ポート開、cdポート
開となり、圧縮機1がら吐出された高温高圧の冷媒ガス
は、流路切換弁2のa−1)ポートを通って室内熱交換
器3で室内の空気と熱交換され凝縮されて液化し、その
後減圧装置14の暖房用通路14aを通ってキャピラリ
ーチュー7’i6a。
161ンで減圧されて室外熱交換器4へ入り、ここで室
外の空気と熱交換して流路切換弁2のc−dボートから
7キユームレータ13を経て圧縮機1へ戻る(冷媒の流
れを実線矢印で示す)。このサイクルを順次繰り返すこ
とにより室内を暖房する。
一方冷房運転時は、流路切換弁2は第1図の点線の如く
切換り、b−c開、a−d開となり、圧縮機−1から出
た冷媒は切換弁2から室外熱交換器・1へ流れ、その後
冷房通路14bから室内熱交換器3へ流れ、流路切換弁
2の1)−Cポートから7キユームレータ13を経て圧
縮機1に戻る(冷媒の流れを点線矢印で示す)。即ち冷
房運転時は暖房運転時とは逆方向に冷媒が冷媒循環回路
5中を流れる。
次に暖房運転時の除霜運転について説明する。
暖房運転をおこなっている状態より、外気温度か次第に
低下して2〜3°C以下になれば、室外熱交換器4の温
度が0°C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。霜の成長によって室外熱交換器4を通過
する空気の通風抵抗が増大すれば第2図の如く静圧は増
大する。そして着霜量が増大するにつれ、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
とにより、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。
そこで、パイプ温度を熱交換器用温度センサー9で、静
圧を圧力センサー10で検出することにより、着霜状態
かわかる。したがって室外熱交換器4のパイプ温度が所
定値以下でかつ室外熱交換器4通過後の空気の静圧が所
定値より犬トいと外を熱交換器用温度センサー9と圧力
センサー1()からの人力信号により制御回路8が除霜
開始が否かを判断して流路切換弁2を除霜運転(冷房運
転)状態に切換える。
次に流路切換弁2を切換えて除霜運転を開始すると、流
路切換弁2の切換直後は流路切換弁2と室内熱交換器3
とを連結する配管12の温度は、第3図の如く暖房サイ
クル時に高圧高温側になっていたための蓄熱効果と、除
霜サイクル切換直後は冷媒がガス状で流れること等とに
より急激には低下しないが、室外熱交換器4の表面に付
着の霜層が融解し、水滴となった時点で配管12に低温
の冷媒か流りだし急激な温度降下が生じる。
そこで、配管12のパイプ温度t1と外気温度t2との
温度差を冷媒用温度センサー6と外気用温度センサー7
とからの入力信号により検出し、その温度差が所定値以
上となったとき除霜を終了する除霜終了信号を出ノル流
路切換弁2を切換えて暖房運転に戻る。
次に本発明の第二実施例を説明すると、これは、着霜感
知手段8Aとして第一実施例における圧力センサー10
の代わりに、前記室外熱交換器4を通過する空気の温度
を感知する通過空気用温度センサーを構成要素としたも
のである。即ち、室外熱交換器4に着霜すると、室外熱
交換器4を通過した空気温度は、第4図の如く霜の断熱
作用によって室外熱交換器4による空気からの1yi熱
量が減少するためあまり低下せず、外気温度に近くなる
従って室外熱交換器4に着霜すれば室外熱交換器4のパ
イプ温度Aと空気温度Bとの温度差は第4図の如く増大
する。
従来の方式では 暖房過負荷時に電流値減少の為のコン
トロール機能により室外側ファンスピードがシフトダウ
ン腰室外熱交換器4内部の冷媒温度が急激に低下し、そ
のため室外熱交換器4の温度が所定値以下に低下しく条
件1)、かつ室外熱交換器4通過後の空気温度とに所定
値以」二の温度差が生じたとト(条件2)に、除霜条件
に合致したとして除霜に入っていた。そのため上記の如
く不都合が生じていた。
そこで本実施例では、この暖房過負荷時の除霜運転を回
避する為に室外熱交換器4を通過後の空気温度も除霜開
始条件の1つに加え、前記2条件を満たしかつ室外熱交
換器4通過後の空気温度か所定値以下の時(条f’+ 
3 )、すなわち暖房過負荷運転ではない時に除霜運転
を開始するよう制御している。なお除霜終了条件は上記
第一実施例と同様である。
〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、冷媒を圧縮し
て吐出する圧縮機と、該圧縮機に流路切換弁を介して接
続された室内熱交換器と、−側か該室内熱交換器に接続
され観測か前記流路切換弁を介して圧縮機に接続された
室外熱交換器とから冷媒循環回路が構成されたヒートポ
ンプ式空気調和槻において、前記室外熱交換器の着霜感
知手段と融霜感知手段とが設けられ、該融霜感知手段は
、前記室内熱交換器から流路切換弁に至る冷媒循環回路
中に設けられた冷媒用温度センサーと、外気温度を感知
するための外気用温度センサーとから構成され、暖房運
転時に前記流路切換弁を切換制御するよう除霜開始信号
及び除霜終了信号を出力する制御回路が設けられ、該制
御回路は、前記冷媒用温度センサーからの入力信号と前
記外気用温度センサーからの人力信号との温度差が所定
値以上になったとトに除霜終了信号を出力するよう構成
されたものである。
従って本発明によると、室外熱交換器が着霜状態にある
時のみ除霜を行ない、霜が酸11イすればすみやかに除
霜運転を解除すること力呵能で室内温度の低下の度合を
i減少させ得、快適性のlal ト1−相る空気調和(
民を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す空気調和(幾の構成図
、第2図は室外熱交換器を通過後の空気の静圧と風量の
関係を示す図、第3図は室内熱交換器からアキュームレ
ータに至る冷媒配管温度及び外気温度と運転時間との関
係を示す図、第4図<a>、(b)は室外熱交換器のパ
イプ温度と通過後の空気温度との温度差を示す図である
。 1:圧縮(幾、2:流路切換弁、3:室内熱交換器、4
:室外熱交換器、5:冷媒循環回路、6:温度センサー
、7:温度センサー、8:制御回路、8A:着霜感知手
段、8B:融霜感知手段、10:圧力センサー。 出 願 人 シャープ株式会U 代理人 中村恒久

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、該圧縮機に流路
    切換弁を介して接続された室内熱交換器と、−側が該室
    内熱交換器に接続され他側が前記流路切換弁を介して圧
    縮機に接続された室外熱交換器とから冷媒循環回路が構
    成されたヒートポンプ式空気調和機において、前記室外
    熱交換器の着霜感知手段と融霜感知手段とが設けられ、
    該融霜感知手段は、前記室内熱交換器から流路切換弁に
    至る冷媒循環回路中に設けられた冷媒用温度センサーと
    、外気温度を感知するための外気用温度センサーとから
    構成され、暖房運転時に前記流路切換弁を切換制御する
    よう除霜開始信号及び除霜終了信号を出力する制御回路
    が設けられ、該制御回路は、前記冷媒用温度センサーか
    らの入力信号と前記外気用温度センサーからの入力信号
    との温度差が所定値以上になったときに除霜終了信号を
    出力するよう構成されたことを特徴とする空気調和機の
    除霜装置。 2 着霜感知手段は、室外熱交換器の温度を感知する熱
    交換器用温度センサーと、前記室外熱交換器を通過する
    空気の圧力を感知する通過空気用圧力センサーとから構
    成され、制御回路は、前記熱交換器用温度センサーから
    の入力信号が所定値以下でかつ圧力センサーからの入力
    信号が所定値以上のとぎに除霜開始信号を出力し、冷媒
    用温度センサーからの入力信号と外気用温度センサーか
    らの入力信号との温度差が所定値以上になったとぎに除
    霜終了信号を出力するよも構成された特許請求の範囲第
    1項記載の空気調和機の除霜装置。 3 着霜感知手段は、室外熱交換器の温度を感知する熱
    交換器用温度センサーと、前記室外熱交換器を通過する
    空気の温度を感知する通過空気用温度センサーとから構
    成され、制御回路は、前記熱交換器用温度センサーと通
    過空気用温度センサーとからの入力信号が夫々所定値以
    下でかつ両センサーからの入力信号による温度差が設定
    値以上のととに除霜開始信号を出力し、冷媒用温度セン
    サーからの入力信号と外気用温度センサーからの入力信
    号との温度差が所定値以上になったときに除霜終了信号
    を出力するよう構成された特許請求の範囲第1項記載の
    空気調和機の除霜装置。
JP59075254A 1984-04-13 1984-04-13 ヒ−トポンプ式空気調和機の除霜装置 Pending JPS60218551A (ja)

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