JPH11201593A - 冷凍サイクル装置および空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】残霜をなくし、除霜時間の短縮と、除霜サイク
ルの延長化を得られ、冷凍サイクル能力の大幅向上をな
す冷凍サイクル装置および空気調和機を提供しようとす
るものである。 【解決手段】所定の間隙を存して並設される多数枚のフ
ィン６に、内部に冷媒が流通する熱交換パイプ７を貫通
してなる蒸発器５を備え、除霜運転時に、制御回路Ａが
電子式自動膨張弁４に制御信号を送り、その絞り量を緩
めて蒸発器５に導びかれる冷媒量を増大させ、もしく
は、同時に蒸発器５に対向して配置される送風ファン１
２のモータ部１２Ｍに制御信号を送りファン回転を停止
させ、少なくとも蒸発器の伝熱面に付着する霜を溶融さ
せてから、超音波振動発生体１３で蒸発器に物理的力を
付与し、蒸発器に付着する霜を強制的に排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば暖房運転
時に蒸発器表面に付着する霜を除去するための、除霜手
段を改良した冷凍サイクル装置および空気調和機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクル装置である、たとえば空気
調和機において、冬季など暖房運転を行なうと、室外側
熱交換器に霜が付着し易い状態となる。すなわち、前記
室外側熱交換器は蒸発器として作用し、冷媒が蒸発して
外気から蒸発潜熱を奪う際に外気中の水分を除去して露
（ドレン水）に換える。

【０００３】このとき、特に外気温が低い条件下での暖
房運転では、露が凍結して霜になり時間の経過とともに
その霜が成長して厚さが増す。この状態を放置すると、
室外側熱交換器の熱交換効率を阻害し、所望の設定温度
に到達しない。

【０００４】そこで、室外側熱交換器に付着する霜を除
去する、いわゆる除霜運転が行なわれる。具体的には、
たとえば暖房運転を中断して圧縮機から吐出されるホッ
トガスを直接室外側熱交換器に導き、この熱で霜を溶融
させる冷凍サイクルの制御手段や、室外側熱交換器に対
して物理的力を作用させ、この物理的力で室外側熱交換
器から霜を強制排除する手段などが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記冷凍サ
イクル制御による手段では、霜を完全に溶融させるのに
必要な時間である、暖房運転中断時間が長くかかってし
まい、快適暖房を継続できないという使用上の不具合が
ある。

【０００６】また、前記物理的力を作用させる手段で
は、霜の先端部に対する除去はできるが、熱交換器を構
成するフィンや熱交換パイプそれぞれの表面に直接付着
する霜までを完全に除去することはできない。

【０００７】すなわち、暖房作用にともなって凝縮され
る露は、フィンや熱交換パイプの表面である伝熱面に生
成する。伝熱面は薄膜状の露で覆われることになり、こ
の露が凍結して霜に変わると、そのまま薄膜状の霜とな
る。

【０００８】前記霜は時間の経過とともに厚く成長する
が、この成長分は薄膜状霜を基礎とする。したがって、
霜は極めて強固に伝熱面に付着することとなり、たとえ
強力な物理的力を付与しても、その薄膜状霜までを除去
することができない。

【０００９】少しでも伝熱面に霜が残っていれば、再度
の運転においても熱交換効率が損なわれるとともに霜の
成長が速くなり、つぎの除霜までの時間が短縮し、さら
に暖房能力の低下を招いてしまう。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、熱交換器を構成する
フィンや熱交換パイプの伝熱面に付着する霜を確実に溶
融してから、その周囲に成長した霜を強制的に排除する
ようにして、残霜を完全になくし、除霜時間の短縮と、
除霜サイクルの延長化を得られ、冷凍サイクル能力の大
幅向上をなす冷凍サイクル装置および空気調和機を提供
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の発明の冷凍サイクル装置は、請求項１として、所
定の間隙を存して並設される多数枚のフィンに、内部に
冷媒が流通する熱交換パイプを貫通してなる蒸発器を備
え、前記蒸発器の熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度
を上昇させ、この熱によって少なくとも蒸発器の伝熱面
に付着する霜を溶融させるサイクル除霜手段と、このサ
イクル除霜手段の動作後に、なお蒸発器に付着する霜を
物理的力によって強制的に排除する強制除霜手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１２】請求項２として、請求項１記載の冷凍サイ
クル装置において前記サイクル除霜手段は、冷凍サイク
ルを構成する圧縮機から吐出されるホットガスを直接蒸
発器に導く手段と、前記圧縮機の運転周波数を制御する
手段と、冷凍サイクルを構成する膨張減圧機構である自
動膨張弁の開度を制御する手段と、冷凍サイクルを構成
する凝縮器を冷却する送風ファンの回転数を制御する手
段および、前記蒸発器を冷却する送風ファンの回転数を
制御する手段のいずれか、もしくは複数の組み合わせで
あることを特徴とする。

【００１３】請求項３として、請求項１記載の冷凍サイ
クル装置において前記強制除霜手段は、前記蒸発器に超
音波振動を付与する超音波振動発生体であることを特徴
とする。

【００１４】請求項４として、請求項１記載の冷凍サイ
クル装置において前記強制除霜手段は、フィン間に差し
込まれ、かつフィンの間隙に沿って移動することによ
り、フィン相互間に残存する霜を強制的に排除する櫛状
体であることを特徴とする。

【００１５】請求項５として、請求項１記載の冷凍サイ
クル装置において前記強制除霜手段は、前記フィン間に
差し込まれ、かつフィンの間隙に沿って移動することに
より、フィン相互間に残存する霜を強制的に排除するブ
ラシ状体であることを特徴とする。

【００１６】請求項６として、請求項１記載の冷凍サイ
クル装置において前記強制除霜手段は、前記フィンの間
隙方向に向かって高圧空気を吹き付け、かつフィンの間
隙方向に沿って移動することにより、フィン相互間に残
存する霜を強制的に排除する高圧空気吹き付け体である
ことを特徴とする。

【００１７】上記目的を達成するため第２の発明の冷凍
サイクル装置は、請求項７として、所定の間隙を存して
並設される多数枚のフィンに、内部に冷媒が流通する熱
交換パイプを貫通してなる蒸発器を備え、前記蒸発器の
熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度を上昇させ、この
熱によって少なくとも蒸発器の伝熱面に付着する霜を溶
融させるサイクル除霜手段と、このサイクル除霜手段に
よる霜の溶融状態を検知する検知手段と、この検知手段
が霜の溶融を検知したあと、なお蒸発器に付着する霜を
物理的力によって強制的に排除する強制除霜手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１８】請求項８として、請求項７記載の冷凍サイ
クル装置において前記霜の溶融状態を検知する手段は、
蒸発器の熱交換パイプ温度を検知する手段、もしくはサ
イクル除霜手段による除霜運転時間を計測する手段であ
ることを特徴とする。

【００１９】上記目的を達成するため第３の発明の冷凍
サイクル装置は、請求項９として、所定の間隙を存して
並設される多数枚のフィンに、内部に冷媒が流通する熱
交換パイプを貫通してなる蒸発器を備え、前記蒸発器を
構成するフィンや熱交換パイプの伝熱面における霜の付
着の有無を検知する手段と、この検知手段が霜の付着を
検知したあと、前記蒸発器の熱交換パイプ内を流通する
冷媒の温度を上昇させ、この熱によって少なくとも蒸発
器の伝熱面に付着する霜を溶融させるサイクル除霜手段
と、このサイクル除霜手段による霜の溶融状態を検知す
る検知手段と、この検知手段が霜の検知を確認したあ
と、なお蒸発器に付着する霜を物理的力によって強制的
に排除する強制除霜手段とを具備したことを特徴とす
る。

【００２０】請求項１０として、請求項９記載の冷凍サ
イクル装置において前記霜の付着の有無を検知する手段
は、熱交換パイプ温度を検知する手段、熱交換パイプ温
度の検知と蒸発器周囲温度の検知との組み合わせから判
断する手段および冷凍サイクル運転時間をカウントして
所定時間の経過から判断する手段のいずれかであること
を特徴とする。上記目的を達成するため第４の発明の空
気調和機は、請求項１１として、ヒートポンプ式冷凍サ
イクルと、このヒートポンプ式冷凍サイクルを構成し、
所定の間隙を存して並設される多数枚のフィンに、内部
に冷媒が流通する熱交換パイプを貫通してなる室外側熱
交換器と、前記ヒートポンプ式冷凍サイクル構成する四
方切換え弁を暖房サイクルから冷房サイクルに切換え、
室外側熱交換器の熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度
を上昇させて、この熱により少なくとも室外側熱交換器
の伝熱面に接触する部分に付着した霜を溶融させるサイ
クル除霜手段と、このサイクル除霜手段の動作後に、な
お蒸発器に付着する霜を物理的力により強制的に排除す
る強制除霜手段とを具備したことを特徴とする。

【００２１】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、請求項１ないし請求項１０の発明の冷凍サ
イクル装置および請求項１１の発明の空気調和機によれ
ば、蒸発器（室外熱交換器）を構成するフィンや熱交換
パイプの伝熱面に付着する霜をはじめに除去してから、
その周囲に成長した霜を排除するので、残霜のない確実
な除霜を行なえることとなり、除霜時間が短縮して、つ
ぎの除霜までのサイクルが延長化する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面にもとづいて説明するに、冷凍サイクル装置として、
たとえば空気調和機を適用する。図１に、空気調和機の
冷凍サイクルを示す。

【００２３】図中１は、制御回路Ａに備えられるインバ
ータによって運転周波数が調整される圧縮機である。こ
の圧縮機１の吐出部ａに接続される冷媒管Ｐには、凝縮
器３と、減圧機構である電子式自動膨張弁４および蒸発
器５が順次接続され、さらに前記圧縮機１の吸込み部ｄ
に連通されていて、これらで冷凍サイクル回路が構成さ
れる。

【００２４】特に、前記蒸発器５は、図２に示すよう
に、所定の間隙を存して並設される多数枚のフィン７に
熱交換パイプ８が貫通して蛇行状に連通し、熱交換パイ
プ８の内部に冷媒が流通する流路が形成される。

【００２５】前記電子式自動膨張弁４は、前記制御回路
Ａに電気的に接続され、流量制御を受けるようになって
いる。また、前記凝縮器３と、前記蒸発器５とにそれぞ
れ対向して送風ファン１１，１２が配置されている。こ
れらのモータ部１１Ｍ，１２Ｍは前記制御回路Ａに電気
的に接続され、それぞれファン回転数、すなわち送風量
の制御を受けるようになっている。

【００２６】しかして、通常の冷凍サイクル運転時であ
るたとえば暖房運転時には、圧縮機１から吐出される高
圧の冷媒ガスは図に実線矢印に示すように導かれる。こ
のときの暖房能力は、圧縮機１ほかの、前記制御回路Ａ
と電気的に接続される機器を制御することにより調整さ
れる。

【００２７】運転環境条件によっては、蒸発器５を構成
するフィン６および熱交換パイプ７表面である伝熱面に
付着した露が凍結して霜に変わり、時間の経過とともに
霜は成長して厚くなる。

【００２８】そして、図３に示すように、分厚く成長し
た霜Ｑは熱交換パイプ７表面を覆うばかりでなく、フィ
ン６相互間に密に充填する状態となり、熱交換空気の流
通を完全に阻害する。

【００２９】そこで、蒸発器５に対する除霜運転を行な
う。以下、図４の除霜運転フローチャートにもとづいて
説明する。ステップＳ１において除霜運転をスタートし
てからステップＳ２に移り、除霜運転が必要であるか否
かが検知され、判断される。この検知には、蒸発器５の
熱交換パイプ６温度や、この熱交換パイプ温度と蒸発器
５周囲温度である室外温度との組み合わせが用いられ
る。また、冷凍サイクル運転継続時間を計測し、この継
続時間が所定時間経過する度に、自動的に除霜を行なう
ようにしてもよい。

【００３０】ステップＳ２において除霜の必要が確認
（Ｙｅｓ）されたら、ステップＳ３に移って冷凍サイク
ルによる除霜運転を行なう。ここでは、先に図１で示
す、制御回路Ａが電子式自動膨張弁４に制御信号を送
り、その絞り量を緩める。したがって、蒸発器５に導び
かれる冷媒量が増大して、放熱量が増加する。

【００３１】さらに、前記制御回路Ａは電子式自動膨張
弁４に対する制御とともに、蒸発器５に対向して配置さ
れる送風ファン１２のモータ部１２Ｍに制御信号を送
り、このファンの回転数を制御する、実際にはファンの
回転を停止させて蒸発器５への送風を止めてもよい。

【００３２】図５（Ａ）に示すように、ステップ１とス
テップ２の状態として、はじめ蒸発器５を構成するフィ
ン６（熱交換パイプ７は省略）の表面である伝熱面とそ
の周囲には、霜Ｑが厚く固着している。

【００３３】そこで上述のステップＳ３での冷凍サイク
ルによる除霜運転、ここでは電子式自動膨張弁４に対す
る制御もしくはこれに送風ファン１２のモータ部１２に
対する制御を加えることにより、蒸発器５を構成する熱
交換パイプ７の温度が上昇するとともに、この熱がフィ
ン６に伝熱してフィン温度が上昇する。

【００３４】この熱交換パイプ７とフィン６の温度上昇
状態は、図６のモリエル線図からも説明できる。すなわ
ち、圧縮−凝縮−減圧−蒸発と変化するなかで、蒸発温
度を０℃以上に設定することができる。

【００３５】したがって、図５（Ｂ）に示すように、少
なくともフィン６伝熱面に固着する霜Ｑが溶融して、水
膜もしくはシャーベット状膜Ｚに変わる。換言すれば、
前記フィン６伝熱面と霜Ｑとの間に水膜もしくはシャー
ベット状膜Ｚが介在することになる。

【００３６】つぎにステップＳ４に移って、サイクル除
霜により伝熱面に付着した霜が溶融したか否かを検知す
る。フィン６（当然、熱交換パイプ７を含む）表面の霜
Ｑが溶融したか否かの判断は、熱交換パイプ７の温度を
検知し、この温度上昇具合により、あるいはサイクル除
霜運転の経過時間を計測して判断する。

【００３７】従来から行なわれている冷凍サイクルを用
いた除霜運転がたとえば１０分かかるのに対し、前記ス
テップではフィン６表面の霜の溶融のみの判断ですむか
ら、極めて短い時間、たとえば２分程度を設定すればよ
い。

【００３８】また、熱交換パイプ７温度を検知して判断
する場合には、従来の冷凍サイクルの除霜運転では除霜
終了が８℃であるのに対して、この場合は低い温度、た
とえば３℃以上の検出のようにして行なわれる。

【００３９】ステップＳ４でＮｏの場合は、再びステッ
プＳ４に戻り、Ｙｅｓになるまで繰り返す。Ｙｅｓの場
合は、ステップ５に移って強制除霜手段による機械的除
霜が開始される。

【００４０】たとえば、図２に示すように、蒸発器５底
部に超音波振動発生体１３の作動部１３ａを係合し、こ
の発生体１３のスイッチ１３ｂを入れる。作動部１３ａ
が左右に超音波振動をなすところから、蒸発器５は全体
的に振動する。

【００４１】したがって、先に図５（Ｂ）で説明したよ
うに、フィン６（熱交換パイプ７）伝熱面と霜Ｑとの間
に水膜もしくはシャーベット状膜Ｚが介在するところ
に、超音波振動のごとき物理的力が作用するので、同図
（Ｃ）に示すように霜Ｑは徐々に伝熱面を滑り落ちる。

【００４２】このときは、先にステップＳ３で開始され
た冷凍サイクルによる除霜運転が継続しており、機械的
除霜と同時運転を行なうこととなり、より効果的で速や
かな除霜をなす。

【００４３】この同時運転が所定時間継続したところ
で、ステップＳ６に移って冷凍サイクルによる除霜運転
と機械的除霜動作を終了する。ついでステップＳ７に移
って暖房運転の復帰がなされ、ステップＳ８で除霜の完
全終了となる。

【００４４】また、ステップＳ２で除霜の必要がない
（Ｎｏ）の場合は、直接ステップ８に移ることは言うま
でもない。図７に示すように、暖房運転時間に対する蒸
発温度の変化をみてみると、除霜運転をなして霜を溶融
する時間が極めて短くてすむ反面、蒸発器５伝熱面にお
ける霜の成長時間の傾斜が緩やかになり、長い時間がか
かる。換言すれば、除霜運転サイクル時間が長くなり、
その間は快適暖房が継続されることとなる。

【００４５】なお、上記実施の形態においては、機械的
除霜をなす強制除霜手段として、超音波振動発生体１３
を適用して説明したが、これに限定されるものではな
く、たとえば図８に示す手段に換えてもよい。

【００４６】同図（Ａ）は、櫛状体１３Ａであって、基
板部１５に所定間隔を存して多数の櫛部１６が一体に突
設される。これら櫛部１６の先端は尖鋭状に形成され、
櫛部１６のピッチはフィン６のピッチに一致する。しか
も、櫛部１６の幅方向厚みはフィン６相互間寸法よりも
小に設定されている。

【００４７】同図（Ｂ）は、ブラシ体１３Ｂであって、
基板部１７に所定間隔を存して多数のブラシ部１８が植
設される。これらブラシ部１８は剛毛からなっていて、
そのピッチはフィン６のピッチに一致する。しかも、ブ
ラシ部１８の幅方向厚みはフィン相互間寸法よりも大に
設定されている。

【００４８】同図（Ｃ）は、高圧空気吹き付け体１３Ｃ
である。高圧管１９の軸方向に沿って一列に複数のノズ
ル２０が所定間隔を存して一体に突設される。また、高
圧管１９にはホース２１が接続されていて、図示しない
コンプレッサなど高圧空気発生源に連通される。

【００４９】図９に示すように、このような強制除霜手
段１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを蒸発器５の上端部に対向し
て霜Ｑに作用させ、かつ下方へ徐々に移動することによ
り、霜Ｑはその部位から排除される。

【００５０】すなわち、櫛状体１３Ａにあっては、櫛部
１６をフィン６相互間に介挿し、下方へ移動してフィン
６相互間の霜Ｑを強制的に移動付勢する。ブラシ体１３
Ｂも同様に、ブラシ部１８をフィン６相互間に介挿し、
下方へ移動してフィン６相互間の霜を強制的に移動付勢
する。高圧空気吹き付け体１３Ｃでは、ノズル２０を蒸
発器５側面に対向させ、高圧空気を吹き出す。フィン６
相互間の霜が吹き飛ばされるのを確認しながら下方へ移
動する。

【００５１】前記超音波振動発生体１３による超音波振
動は、蒸発器５ばかりでなく、冷媒管Ｐの継ぎ目部およ
び冷媒管Ｐを介して接続される他の冷凍サイクル構成部
品にまで及ぶのに対して、図８，図９で説明した各強制
除霜手段１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは蒸発器５のみに集中
して作用するので、冷媒管Ｐの継ぎ目部や他の構成部品
に対する影響が全く出ない。

【００５２】また、上記実施の形態においては、冷凍サ
イクルによる除霜運転として、電子式自動膨張弁４に対
する制御、もしくはこれに加えて送風ファン１２のモー
タ１２Ｍに対する制御をなすようにしたが、これに限定
されるものではない。

【００５３】たとえば、図１に示す制御回路Ａが、イン
バータにより圧縮機１の運転周波数を制御してもよい
し、凝縮器３を冷却する送風ファン１１のモータ１１Ｍ
の回転数を制御してもよい。

【００５４】そして、これらの制御を特定して行なうば
かりでなく、複数の制御の組み合わせをなせば、より精
度の高い制御が行なわれる。さらにまた、図１０に示す
ような空気調和機の冷凍サイクルを構成した上で、冷凍
サイクルによる除霜運転をなすようにしてもよい。

【００５５】圧縮機１は、制御回路Ｂに備えられるイン
バータによって運転周波数が調整される。この圧縮機１
の吐出部ａに接続される冷媒管Ｐには、三方切換え弁２
の第１，第２ポートｂ，ｃ、凝縮器３、減圧機構である
電子式自動膨張弁４および蒸発器５が順次接続され、さ
らに前記圧縮機１の吸込み部ｄに連通されていて、これ
らで冷凍サイクル回路が構成される。

【００５６】前記三方切換え弁２の第３ポートｅには、
バイパス管９の一端部が接続されている。このバイパス
管９の他端部は前記電子式自動膨張弁４と、前記蒸発器
５とを連通する冷媒管Ｐの中途部に接続されていて、こ
れら三方切換え弁２とバイパス管９とで除霜用バイパス
回路１０が構成される。

【００５７】前記三方切換え弁２と電子式自動膨張弁４
は、前記制御回路Ａに電気的に接続され、三方切換え弁
２は冷凍サイクル回路と除霜バイパス回路１０との切換
え制御を受け、電子式自動膨張弁４は流量制御を受ける
ようになっている。

【００５８】また、凝縮器３と蒸発器５とにそれぞれ対
向して送風ファン１１，１２が配置され、これらのモー
タ部１１Ｍ，１２Ｍは制御回路Ｂに電気的に接続され、
それぞれファン回転数、すなわち送風量の制御を受ける
ようになっている。

【００５９】しかして、通常の冷凍サイクル運転時であ
るたとえば暖房運転時には、圧縮機１から吐出される高
圧の冷媒ガスは図に実線矢印に示すように導かれる。冷
凍サイクルによる除霜運転としては、制御回路Ｂが三方
切換え弁２に切換え信号を送り、圧縮機１から吐出され
るホットガスを除霜用バイパス回路１０に導く。ホット
ガスは図中破線矢印に示すように、除霜用バイパス回路
１０を介して蒸発器５に導かれ、ここで放熱する。

【００６０】蒸発器５を構成する熱交換パイプ７に高温
のホットガスが循環するので、早急に熱交換パイプ温度
が上昇する。そして、この熱は熱交換パイプ７からフィ
ン６に伝熱して、フィン温度が上昇する。

【００６１】したがって、専用の除霜用バイパス回路１
０を備える必要があるが、先に図１で説明した冷凍サイ
クル除霜よりも極めて短時間で、冷凍サイクル除霜が必
要な状態に到達する。

【００６２】図１１に示す、空気調和機におけるヒート
ポンプ式冷凍サイクル回路での適用も可能である。図中
２０は圧縮機、２１は四方切換え弁、２２は室内側熱交
換器、２３は減圧膨脹機構である電子式自動膨張弁、２
４は室外熱交換器であり、これらは冷媒管Ｐを介して順
次連通される。

【００６３】図中、矢印方向に冷媒を循環させることに
より、暖房運転が行なわれる。そして、この暖房運転中
に室外側熱交換器２４に霜が付着し、除霜運転を必要と
する場合には、四方切換え弁２１を切換えて図中、破線
矢印方向に冷媒を導く。

【００６４】すなわち、圧縮機１から吐出されるホット
ガスを四方切換え弁２１を介して室外側熱交換器２４に
導き、この熱で霜を溶融する。暖房サイクルから冷房サ
イクルへの切換えであり、暖房運転が中断される代わり
に、前記除霜用バイパス回路１０が不要でありコスト的
に有利である。

【００６５】あるいは、ヒートポンプ式冷凍サイクル回
路を備えるとともに、深夜電力を利用して蓄熱する蓄熱
槽と、この蓄熱槽に接続され室内熱交換器をバイパスす
る回路を備えた空気調和機であってもよい。

【００６６】前記蓄熱槽の熱は、暖房能力が低下した場
合に暖房補助用として放出するとともに、除霜運転の際
に放出することにより、室外側熱交換器のフィンと熱交
換パイプ伝熱面の霜を早急に溶融させることができる。

【００６７】また、上述の冷凍サイクル装置を空気調和
機として説明したが、これに限定されるものではなく、
たとえば冷凍ショーケースなど、蒸発器に霜が付着し易
い冷凍サイクル装置に適用してもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項１１の発明によれば、熱交換器を構成するフィンや
熱交換パイプの伝熱面に付着する霜を確実に溶融してか
ら、その周囲に成長した霜を強制的に排除するようにし
たから、確実に残霜をなくした除霜が行なわれ、除霜時
間が短縮するとともに、除霜サイクルの延長化が得られ
て、冷凍サイクル能力の大幅向上をなすなどの効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す、冷凍サイクルと
電気回路の構成図。

【図２】同実施の形態の、強制除霜手段による除霜運転
説明図。

【図３】同実施の形態の、蒸発器に霜が付着した状態を
示す図。

【図４】同実施の形態の、除霜運転のフローチャート
図。

【図５】同実施の形態の、フィンに付着する霜の除去状
態を順に説明する図。

【図６】同実施の形態の、モリエル線図。

【図７】同実施の形態の、運転時間に対する冷媒の蒸発
温度変化を示す図。

【図８】互いに異なる実施の形態の、強制除霜手段の説
明図。

【図９】同実施の形態の、蒸発器に対する除霜操作を説
明する図。

【図１０】他の実施の形態の、冷凍サイクル回路の構成
図。

【図１１】他の実施の形態の、ヒートポンプ式冷凍サイ
クル回路の構成図。

【符号の説明】

６…フィン、 ７…熱交換パイプ、 ５…蒸発器、 Ａ，Ｂ…制御回路、 １３…超音波振動発生体、 １３Ａ…櫛状体、 １３Ｂ…ブラシ状体、 １３Ｃ…高圧空気吹き付け体。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の間隙を存して並設される多数枚のフ
   ィンに、内部に冷媒が流通する熱交換パイプを貫通して
   なる蒸発器を備えた冷凍サイクル装置において、 前記蒸発器の熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度を上
   昇させ、この熱によって少なくとも蒸発器の伝熱面に付
   着する霜を溶融させるサイクル除霜手段と、 このサイクル除霜手段の動作後に、なお蒸発器に付着す
   る霜を物理的力によって強制的に排除する強制除霜手段
   と、を具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 【請求項２】前記サイクル除霜手段は、 冷凍サイクルを構成する圧縮機から吐出されるホットガ
   スを直接蒸発器に導く手段と、前記圧縮機の運転周波数
   を制御する手段と、冷凍サイクルを構成する膨張減圧機
   構である自動膨張弁の開度を制御する手段と、冷凍サイ
   クルを構成する凝縮器を冷却する送風ファンの回転数を
   制御する手段および、前記蒸発器を冷却する送風ファン
   の回転数を制御する手段のいずれか、もしくは複数の組
   み合わせであることを特徴とする請求項１記載の冷凍サ
   イクル装置。
3. 【請求項３】前記強制除霜手段は、蒸発器に超音波振動
   を付与する超音波振動発生体であることを特徴とする請
   求項１記載の冷凍サイクル装置。
4. 【請求項４】前記強制除霜手段は、前記フィン間に差し
   込まれ、かつフィンの間隙に沿って移動することによ
   り、フィン相互間に残存する霜を強制的に排除する櫛状
   体であることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル
   装置。
5. 【請求項５】前記強制除霜手段は、前記フィン間に差し
   込まれ、かつフィンの間隙に沿って移動することによ
   り、フィン相互間に残存する霜を強制的に排除するブラ
   シ状体であることを特徴とする請求項１記載の冷凍サイ
   クル装置。
6. 【請求項６】前記強制除霜手段は、前記フィンの間隙方
   向に向かって高圧空気を吹き付け、かつフィンの間隙方
   向に沿って移動することにより、フィン相互間に残存す
   る霜を強制的に排除する高圧空気吹き付け体であること
   を特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル装置。
7. 【請求項７】所定の間隙を存して並設される多数枚のフ
   ィンに、内部に冷媒が流通する熱交換パイプを貫通して
   なる蒸発器を備えた冷凍サイクル装置において、 前記蒸発器の熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度を上
   昇させ、この熱によって少なくとも蒸発器の伝熱面に付
   着する霜を溶融させるサイクル除霜手段と、 このサイクル除霜手段による霜の溶融状態を検知する検
   知手段と、 この検知手段が霜の溶融を検知したあと、なお蒸発器に
   付着する霜を物理的力によって強制的に排除する強制除
   霜手段と、を具備したことを特徴とする冷凍サイクル装
   置。
8. 【請求項８】前記霜の溶融状態を検知する手段は、前記
   蒸発器の熱交換パイプ温度を検知する手段、もしくは前
   記サイクル除霜手段による除霜運転時間を計測する手段
   であることを特徴とする請求項７記載の冷凍サイクル装
   置。
9. 【請求項９】所定の間隙を存して並設される多数枚のフ
   ィンに、内部に冷媒が流通する熱交換パイプを貫通して
   なる蒸発器を備えた冷凍サイクル装置において、 前記蒸発器を構成するフィンや熱交換パイプの伝熱面に
   おける霜の付着の有無を検知する手段と、 この検知手段が霜の付着を検知したあと、前記蒸発器の
   熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度を上昇させ、この
   熱によって少なくとも蒸発器の伝熱面に付着する霜を溶
   融させるサイクル除霜手段と、 このサイクル除霜手段による霜の溶融状態を検知する検
   知手段と、 この検知手段が霜の検知を確認したあと、なお蒸発器に
   付着する霜を物理的力によって強制的に排除する強制除
   霜手段と、を具備したことを特徴とする冷凍サイクル装
   置。
10. 【請求項１０】前記霜の付着の有無を検知する手段は、
    熱交換パイプ温度を検知する手段、熱交換パイプ温度の
    検知と蒸発器周囲温度の検知との組み合わせから判断す
    る手段および冷凍サイクル運転時間をカウントして所定
    時間の経過から判断する手段のいずれかであることを特
    徴とする請求項９記載の冷凍サイクル装置。
11. 【請求項１１】ヒートポンプ式冷凍サイクルと、 このヒートポンプ式冷凍サイクルを構成し、所定の間隙
    を存して並設される多数枚のフィンに、内部に冷媒が流
    通する熱交換パイプを貫通してなる室外側熱交換器と、 前記ヒートポンプ式冷凍サイクル構成する四方切換え弁
    を暖房サイクルから冷房サイクルに切換え、前記室外側
    熱交換器の熱交換パイプ内を流通する冷媒の温度を上昇
    させて、この熱により少なくとも室外側熱交換器の伝熱
    面に接触する部分に付着した霜を溶融させるサイクル除
    霜手段と、 このサイクル除霜手段の動作後に、なお蒸発器に付着す
    る霜を物理的力により強制的に排除する強制除霜手段
    と、を具備したことを特徴とする空気調和機。