JPS61101762A - 空冷ヒ−トポンプ式暖房装置 - 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 本発明は、暖房運転を中止することなく、室外側熱交換
器の霜を効率よく除去する空冷ヒートポンプ式暖房装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種のものの冷凍サイクルは第４図のように構
成されていた。

即ち、冷房運転時で図中実線矢印で示すように圧縮機１
よシ高圧ガスが高圧ガス管路２、四方切換弁３、配管４
を経て室外側熱交換器５に入り凝縮され、その後配管６
を経て減圧素子７で減圧され、室内側熱交換器８に入り
蒸発して送風を媒体にして室内を冷却し、その後配管９
、四方切換弁３、配管２を経て圧縮機１に戻る。

そして、暖房運転時には図中破線矢印で示すように圧縮
機１、高圧ガス管２、四方切換弁３、配管９を経て室内
側熱交換器８に入シ、凝縮して室内を暖房し、その後減
圧素子７、を経て室外側熱交換器５に入って蒸発し配管
４、四方切換弁３、配管２、圧縮機１に戻る。

ところが、暖房連弾時には室外側熱交換器５にて冷媒は
ファンの回転により送風が行なわれ熱交換する。この時
外気の熱を吹酸して蒸発するが外気温度が約５℃以下に
なると室外側熱交換器５に着霜の現象が生じ暖房能力が
低下して使用できなくなった。

このため従来は四方切換弁３を切換、冷房運転時の冷凍
サイクルにて冷凍を循環させ、室外側熱交換器５に高圧
ガスを流入させ着霜した霜を除霜していた。この溶解ま
での時間は６分〜１２分位いの時間を必要とし、上記時
間は室内側熱交換器８において冷媒の蒸発が行なわれる
ため室内の暖房ができず、室内温度の急激な低下が発生
する。

このため、室内の送風は停止させていたが、しかし多少
の緩和（室温の５°Ｃ〜６°Ｃの低下）はあるものの、
使用者は、コールドドラフト（冷風による不快感）を感
じ暖房機を不快なものとする原因を作っていた。

発明の目的 本発明は上記の問題を解決するもので、着霜時、暖房運
転を停止させず着霜した霜を除去し、使用者が不快に感
じさせないことを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、冷凍サイクルの室
外側熱交換器を、熱源用熱交換器と減圧素子部に分割し
、減圧素子部を風上側に配設し、暖房サイクル通常運転
時に冷媒を熱源用熱交換器に流入させ、かつ減圧素子部
への流入を遮断し、さらに除霜時には減圧素子部と熱源
用熱交換器へ並行に冷媒を流入させるように構成したも
のである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について添付図面の第１図〜第
３図を参考に説明する。

暖房運転時室外側熱交換器（特にアルミプレイドフィン
で構成された熱交換ｔｇ）への着霜状態を観察すると、
着霜状態までの過程は、まづ熱交換器の風上側から着霜
は発生し風下側へと成長する過程をたどり、着霜の成長
同時に暖房機能（温風を出す機能）は低下し、除霜動作
を必要とする過程をたどった。この時熱交換器の風土側
から風下側までの着霜量を計測するとほとんどの着霜量
は風上側に集まり、風下側のＭ霜は非常に少ない。

この現象から第２図に示すように室外熱交換器５をファ
ン回転により送風される風下側に熱源用熱交換器１０と
風上側に除霜に必要な最低熱量を有し且つ冷凍サイクル
中の熱損失の最とも少ない減圧過程の減圧素子１３を分
岐させ、第２図のように一体に構成する。ここで５は室
外側熱交換器、１７は７ルミプレイトフインである。熱
源用熱交換器１０と減圧素子１３は必、必要に応じてフ
ィンを分割してもよい。

着霜が発生していない暖房運転時には、風上側の減圧素
子１３部には冷媒を流入させず従来例の暖房運転と同様
に室外側熱交換器５の風下側の熱源用熱交換器１０で空
気と熱交換し蒸発する。

外気温度が低下し室外側熱交換器５の熱源用熱交換器１
０の風上側、すなわち減圧素子部１３が設置されている
部分に着霜すると減圧素子１３と熱源用熱交換器１０に
冷媒を並行して流入させ、風上側の減圧素子１３に流れ
る高温冷媒により風上側の着霜を溶解する。同時に熱源
用熱交換器１０にも冷媒は流れ蒸発し空気を吸収し暖房
運転は続行され暖房構能は停止されず、着霜を溶解させ
る。

ここで分岐するものを減圧素子１３とする目的は、室外
側熱交換器５は空冷式のものにおいてはほとんどアルミ
プレイドフィン１７で構成し送風により熱交換するため
、室外側熱交換器５を熱源用熱交換器１０と高温冷媒管
とを風上側、風下側に２列に分岐する場合風上側に送風
量の抵抗が増大しない細い高温冷媒管を必要とする。又
除霜時熱源用熱交換器と高温冷媒管とに分岐されるため
除霜時高温冷媒管に液冷媒流入するため、圧縮機に吸入
される冷媒が減少し暖房能力の低下となるため、高温冷
媒管は細い管が必要である。さらに周知のように減圧過
程のを霜により冷却するため冷凍効果の増大が図れ、暖
房能力の低下を防止出来るからである。

第１図において、１は圧縮機、３は暖房運転、冷房運転
を切換える四方切換弁、５は熱源用熱交換器１０と減圧
素子１３とを分岐して構成される室外熱交換器、８は室
内側熱交換器、１２は暖房運転着霜時、及び溶解時に室
外側熱交換器５内の減圧素子１３に流入を開閉させる電
磁弁、７は減圧装置であり、２．４．６．９．１１、及
び１４は自己管である。

なお第３図においては１５は電動機、１５及び１６は送
風機である。

まず冷房運転時は第３図中実線矢印で示す如く圧縮＠１
より圧縮され吐出した冷媒は配管２、四方切換弁３、配
管４．１４とに分岐されるが、配管１４の回路は電磁弁
１２で遮断され、冷媒は室外側熱交換器５で分岐される
熱源用熱交換器１０に流入し、送風機１５にて熱交換さ
れ凝縮する。

さらに、配管６を経て減圧素子７で減圧され、室内側熱
交換器８に入シ蒸発し、送風機１６の回転により送風に
よって室内を冷却する。蒸発した冷媒は配管９、四方切
換弁３、配管２を経て圧縮機１に戻る。こうして従来例
と同様に冷房サイクルが構成される。

次に暖房運転時は第３図の実線矢印で示す如く、圧縮機
１より圧縮されて吐出した冷媒は配管２、四方切換弁３
、配管９を経て室内側熱交換器８、に入り凝縮され、送
風機１６の回転により室内の暖房を行う。これにより室
外熱交換器５が着霜しない、外気温度の高い通常暖房運
転時は電磁弁１２を閉じて冷媒は減圧素子７を経て室外
熱交換器５内の熱源側熱交換器１０、に流入し、冷媒は
蒸発し送風機１５にて送風し熱交換させ、従来例と同様
に配管４、四方切換弁３、配管２、圧縮機１へと戻る。

こうして暖房サイクルが構成されるが外気温度が低下し
室外側熱交換器５に着霜（風上側に着霜量が多い）した
場合い暖房サイクルは圧縮機１、配管２、室内熱交換′
ｇ＠８までは上記と同様に冷媒は循環するが、着霜時電
磁弁１２に通電され開く。

この時、室内側熱交換器８で送風機１６の送風により凝
縮した冷媒は減圧素子７、配管６、熱源用熱交換器１０
、配管４、四方切換弁３、配管２、圧縮機１、の従来の
暖房運転のサイクルで暖房し且つ並行に室内熱交換器８
で凝縮された高温の冷媒は配管１１を経て室外側熱交換
器５内減圧素子１３へと流入す。減圧素子１３の配設さ
れる位置は送風機１５で送風される風上側にあり、ここ
に減圧素子１３に高温冷媒が流入するため、風上側の着
霜した霜は溶解される。この時、通常の暖房運転は続行
しているだめ、暖房運転をしながら室外側熱交換器５に
着霜した霜を溶解することが出来る。溶解が終了すれば
電磁弁１２は閉じ、通常暖房運転へともどる。

こうして、暖房サイクル時着霜した霜を溶解するサイク
ルが形成される。

発明の効果 ハ 本発明の空冷ヒートポンプ式暖房装置は、暖房運転時室
外熱交換器の着霜の溶解を暖房運転を停止せず、使用者
に不快感を与えないで霜を溶解し、さらに冷凍サイクル
構成を減圧素子にて溶解方法をとることにより、冷凍サ
イクル中の冷媒過多の問題、冷凍サイクル中の減圧過程
で溶解し熱交換するため冷凍効果の増大によりサイクル
効率の向上、さらに、送風機負荷の低減等が図れる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷媒回路図、第２図は
同実施例における室外側熱交換器の要部斜視図、第３図
は同室外側熱交換器を具備した空気調和機の概略構成図
、第４図は従来例を示す冷媒回路図である。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・四方切換弁、５
・・・・・・室外側熱交換器、７・・・・・・減圧装置
、８・・・・・・室内側熱交換器、１０・・・・・・熱
源用熱交換器、１２・・・・・電磁弁、１３・・・・・
・減圧素子、１５・・・・・・学外側送風機、１６・・
・・・・室内側送風機、１７・・・・・・アルミプレイ
ドフィン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、切換弁、室内側熱交換器、減圧素子、室外側熱
   交換器により空気を熱源とする冷暖房装置を構成し、前
   記室外側熱交換器を熱源用熱交換器と減圧素子部に分岐
   させ、減圧素子部を風上側に配設し、暖房サイクル通常
   運転時に冷媒を熱源用熱交換器に流入させ、かつ減圧素
   子部への流入を遮断し、さらに除霜時には減圧素子部と
   熱源用熱交換器へ並行に冷媒を流入させる回路を連結し
   た空冷ヒートポンプ式暖房装置。