JPS63169459A - ヒ−トポンプ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、空気熱源ヒートポンプ装置に係り、特に室
外熱交換器に付着した霜を効率的に融かし、デフロスト
を短時間で終了できるヒートポンプ装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種のヒートポンプ装置としては、例えばイン
バータヒートポンプ（東芝製、型名ＲＡＳ−２２５ＮＩ
［（ＶＲ，昭和６０年製造）があり、その冷媒回路を第
８図に示す。同図において、３０は圧ｗＩ機。

３１は四方弁、３２は室内熱交換器、３３は電気式膨張
弁、３４は室外熱交換器、３５は圧縮機１の吐出管より
分岐し、電気式膨張弁３３と室外熱交換器３４とを接続
する配管に接続したガスバイパス管、３６はガスバイパ
ス管３５の中途に設けられた電磁弁である。

次に動作について説明する。暖房運転では圧縮機３０よ
り吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁３１を経て室内
熱交換器３２に流入し冷却されて液体となる。そして電
気式膨張弁３３により低温低圧の気液二相の冷媒となっ
て室外熱交換器３４に流入し外気より吸熱して蒸発し気
体となり再び四方弁３１を通り圧縮機３０に吸入される
循環サイクルを形成している。また室外熱交換器３４に
霜が蓄積してデフロスト運転に入ると、電磁弁３６が開
かれ圧縮＠３０から吐出された高温高圧の冷媒は、ガス
バイパス管３５から室外熱交換器３４に流入し、これに
より室外熱交換＠３４の入口側より出口に向けて順次に
霜を融かし、四方弁３１を経て再び圧縮機３０に吸入さ
れる。霜が全部融けると、ガスバイパス管３５の中途の
電磁弁３６を閉じ再び暖房を開始する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のようなヒートポンプ装置では、そのデフロスト運
転時、圧縮機からの冷媒を単純に室外熱交換器の入口か
ら出口に流すだけであるため、室外熱交換器の霜が早く
融けた部分から外気への放熱が大きく、効率の良いデフ
ロス）・が行えな（なるばかりでなく、デフロスト運転
が長くなるという問題がある。また外風がある場合には
放熱量が太き（なりすぎて、付着した霜を融かしきれな
くなるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、デフロスト時に室外熱交換器の入口側と中
間部とに冷媒を適正に分配して流入させ、外気への放熱
をおさえ霜を効率的に融かしデフロストを短時間で行え
るヒートポンプ装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係ると一トポンプ装置は、デフロスト運転時
に、冷媒の流れを室外熱交換器の位置的に高い部分から
低い部分に流れるよう流路を構成するとともに、室外熱
交換器に流入する冷媒を入口側と中間部とに所定比で分
配する手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明のヒートポンプ装置においては、デフロスト運
転時に冷媒が室外熱交換器の位置的に高い部分の伝熱管
から低い部分の伝熱管へと流れることになり、さらに室
外熱交換器への冷媒は、入口側と中間部に所定の比で分
配されて流入するから、入口側から中間部と中間部から
出口部とを同時にデフロストされ、これにより効率の良
い霜融とデフロス！・時間の短縮を可能にする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１は圧縮機、２は逆止弁、３は四方弁
、４は室内熱交換器、５は温度式膨張弁。

６は室外熱交換器、７は温度式膨張弁５の感温筒である
。また８は圧縮機１の吐出管と室外熱交換器６の入口部
伝熱管６ａ及び中間部伝熱管６ｂとをそれぞれ接続し、
中途に長さの異なるキャピラリー１０．１１を設けたホ
ットガスバイパス管。

９はホットガスバイパス管のキャピラリー１０゜１１の
上流側に設けられた電磁弁、１２は寞外熱交換濶６の出
口部配管６Ｃに設けられた温度センサー、１３は温度セ
ンサー１２から出力符号に基いて電磁弁９を制御する制
御器である。

第２図は室外熱交換器６のデフロスト時の冷媒の流れと
、ホットガスバイパス管８の接続位置と温度センサー１
２の設置位置関係を示すもので、デフロスト時に冷媒は
室外熱交換器６の最下部伝熱管６ａと中間部伝熱管６ｂ
の２箇所より流入し最下部伝熱管６Ｃから流出する。ま
た温度センサー１２は最下部の伝熱管６Ｃの冷媒流出部
に設けられている。

第３図は、制御器１３の内部構成図を示すもので、１２
はサーミスタよりなる温度センサー、１５は温度センサ
ー１２からの出力電圧に相当する配管温度Ｔｅと可変抵
抗器１４により設定された基準温度１日とを比較するコ
ンパレータ、１６はコンパレータ１５の出力を入力端子
１１に取り込み、これを演算処理することにより出力端
子０１から電磁弁９に開閉信号を出力するマイクロコン
ピュータである。

上記のように構成されたヒートポンプ装置において、そ
の暖房運転に伴い室外熱交換器６に霜が蓄積してデフロ
スト運転に切換わると、制御器１３の出力端子０１から
電磁弁９に開信号が出力され電磁弁９を開く。これによ
り圧縮機１から吐出された高温高圧冷媒はホットガスバ
イパス管８を経てキャピラリー１０．１１により所定の
比に分配されて室外熱交換器６の入口側と中間部より同
時に流入し、室外熱交換器６の入口から中間部までと、
中間部から出口部まで霜を同時に融かしてゆく。そして
室外熱交換器６の出口部配管に設けた温度センサー１２
により検出した配管温度Ｔｅと可変抵抗器１６により設
定された基準温度Ｔａとをコンパレータ１５によって比
較し、Ｔｅ＞１日となって霜の融けたことを検知すると
マイクロコンピュータ１６の出力端子０１から電磁弁９
に閉信号が出力され、電磁弁９を閉じて再び暖房運転を
行う。

このように本実施例では、ホットガスバイパス管８に長
さの異なるキャピラリー１０．１１を設けて、冷媒を所
定比に分配し入口側と中間部とから流入させているため
に、室外熱交換器６に蓄積した霧を入口側から中間部ま
でと、中間部から出口部までとに分けてほぼ同時に融か
すことができ、室外熱交換器６から外気への放熱が少な
く霜を効率的に融かしデフロストを短時間で行うことが
できる。また外風がある場合においても効果が著しい。

更に又、デフロスト時に冷媒を室外熱交換器６の位置的
に高い所の伝熱管より流入させ、出口部、を最下部とし
ているため冷媒が多量に室外熱交換器に溜り込み、デフ
ロスト時間が長くなるということがない。

上記実施例では、室外熱交換器６の入口部と中間部伝熱
管に接続されるホットガスバイパス管８にキャピラリー
１０．１１を設けた場合について説明したが、キャピラ
リー１０，１１の替わりに弁口径の異なる開閉弁を設け
ても同様の動作を期待できる。

第４図〜第６図は上述の開閉弁を設けた場合の実施例を
示すものである。第４図、第５図において、第１図、第
２図と異なる点はキャピラリー１０．１１に代えて、弁
口径の異なる電磁弁２０゜２１を室外熱交換器６の入口
部伝熱管６ａと中間部伝熱管６ｂに接触されるホットガ
スバイパス管８に設け、そして電磁弁９を省いたところ
にあり、その他の部分は第１図及び第２図と同様な構成
になっている。

第６図は上記電磁弁２０，２１を開閉制御する制御器１
３の構成図を示すもので、温度センサー１２からの出力
電圧に相当する配管温度Ｔｅと可変抵抗器１４により設
定された基準温度Ｔｅとを比較するコンパレータと、コ
ンパレータ１５の出力に基づいて電磁弁２０．２１を開
閉制御するマイクロコンピュータ１８とから構成されて
いる。

次に、動作について説明する。デフロスト運転が開始さ
れると、制御器１３のマイクロコンピュータ１８の出力
端子０１，０２よりそれぞれ電磁弁２０．２１に開信号
を出力して電磁弁２０，２１を開き、圧縮機１の吐出冷
媒を室外熱交換器６の入口部伝熱管６ａと中間部伝熱管
６ｂより所定の分配比で流入させる。これにより室外熱
交換器６の入口側から中間部までと、中間部より出口部
までの霜を同時に融かす。

そして室外熱交換器６出ロ部に設けた第２の温度センサ
ー１２によって出口部まで霜の融けたことを検知すると
、マイクロコンピュータ１８の出力端子０１，０２より
電磁弁２０．２１に閉信号を出力し電磁弁２０．２１を
閉じて暖房運転に入る。

従って上記の実施例では、室外熱交ｙ！、器６の入口側
と中間部とに冷媒を所定比で分配して流入させる手段を
長ざの異なるキャピラリー９，１０によって行っていた
ものを弁口径の異なる電磁弁２０．２１によって行って
いるものであり、全く同様の効果がある。

なお上記実施例では電磁弁を用いるものについて述べた
が電動弁であっても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればデフロスト運転時に冷
媒を所定の分配比で室外熱交換器の入口側と中間部とに
流入するようにしているため、室外熱交換器全体をほぼ
均一にデフロストでき、霜の融けた部分からの放熱が少
なく効率良いデフロストが行え短時間でデフロスト運転
を終了できる。

またデフロスト運転時に冷媒を室外熱交換器の位置的に
高い部分の伝熱管より流入させ、低い部分の伝熱管より
流出するようにしているため、室外熱交換器内に多量の
冷媒が溜り込み、デフロスト運転が長くなるということ
がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるヒートポンプ装置の
構成を示す図、第２図は第１図の室外熱交換器のデフロ
スト時の冷媒の流れ、配管の接続位置関係と温度センサ
ー設置位置関係を示す外観図、第３図は第１図の制御器
の内部構成を示す回路図である。第４図は冷媒を所定比
に分配する手段として弁口径の異なる電磁弁を用いた本
発明の他の実施例を示す構成図、第５図は第４図におけ
る室外熱交換器部分の外観図、第６図は第４図の実施例
における制御器の回路図である。 第７図は従来のホットガスバイパスによってデフロスト
を行うヒートポンプ装置の構成を示す図である。 図において、１は圧縮機、２は逆止弁、３は四方弁、４
は室内熱交換器、５は温度式膨張弁、６は室外熱交換器
、８はホットガスバイパス管、９は電磁弁、１０．１１
はキャピラリー、１２は温度センサー、１３はＷ４御器
、１４は可変抵抗器、１５はコンパレータ、１６，１８
はマイクロコンピュータ、２０．２１は電磁弁である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、四方弁、室内熱交換器、流量制御弁、室
   外熱交換器を接続してなるヒートポンプ装置において、
   デフロスト運転時に室外熱交換器へ流入する冷媒を、室
   外熱交換器の入口側と中間部とに所定比で分配する手段
   を設けたことを特徴とするヒートポンプ装置。
2. （２）上記の室外熱交換器の入口側と中間部とに冷媒を
   所定比に分配する手段が室外熱交換器の上流側で分岐し
   、入口側と中間部とにそれぞれ異なる抵抗のキャピラリ
   ーで構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のヒートポンプ装置。
3. （３）上記の室外熱交換器の入口側と中間部とに冷媒を
   所定比に分配する手段が、室外熱交換器の冷媒上流側で
   分岐し、入口側と中間部とにそれぞれ弁口径の異なる開
   閉弁で構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のヒートポンプ装置。
4. （４）デフロスト運転時に冷媒の流れを室外熱交換器の
   位置的に高い部分から低い部分に流れるよう流路を構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のヒ
   ートポンプ装置。