JPS5833501Y2 - ヒ−トポンプノ ジヨソウソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、能率良く除霜を行なうようにしたヒートポン
プの除霜装置に関する。

一般に、ヒートポンプは冷媒液を膨張弁によって減圧し
て低圧の蒸発器に送り、ここで周囲の熱を吸収して蒸発
させ、発生する蒸気を圧縮機に吸入してこれに加えられ
る動力により圧縮し、高温高圧のガスとなしてこれを凝
縮器に導き、水、大気などに放熱することにより液化さ
せて液溜りに受け、これより膨張弁に導いてヒートサイ
クルが形成されている。

このヒートポンプは、前記蒸発器および凝縮器の設置状
態に応じて室内の冷、暖房の倒れにも使用可能となる。

このようなヒートポンプにあっては、その冷、暖房効果
を有効に保つため特に蒸発器に付着した霜を定期的に取
り除いて蒸発力の低下を防止する必要がある。

またヒートポンプの除霜手段としては、普通室内および
室外にそれぞれ設けられた熱交換器ｌ凝縮器および蒸発
器）のヒートサイクルを四方弁によって一時的に切替え
、その放熱、吸熱状態を逆にすることにより除霜を行な
っている。

従来、ヒートポンプの除霜装置としては、蒸発器の入口
側の温度を除霜用のサーモスタットなどにより常時監視
し、その温度が一定値以下になるとその検知出力により
前記四方弁を切替えて除霜を行なわせるものがある。

しかしこのように蒸発器の入口側の温度を直接検出して
除霜を行なわせるものにあっては、特にヒートポンプを
暖房器として使用する場合、外気低温時のヒートポンプ
の起動に際しては冷媒循還量が少ないため膨張弁を出て
蒸発器に向う冷媒は通常時よりも減圧されて蒸発温度が
低くなる。

その結果除霜用のサーモスタットが動作し未だ着霜して
いないのに除霜状態に陥ってし１う（誤動作）という欠
点がある。

本考案は上記欠点を除去するためになされたもので、誤
動作することなく、着霜量に応じて適確に除霜を行なう
ことのできるヒートポンプの除霜装置を提供するもので
ある。

以下、添附図面を参照して本考案の一実施例について詳
述する。

第１図はヒートポンプのヒートサイクルヲ示スもので、
図中１は圧縮機、２は四方弁、３は蒸発器、４は膨張弁
、５は凝縮器をそれぞれ示している。

本考案による除霜装置は概略ヒートポンプの蒸発器３の
入口側の温度を常時監視して除霜温度を検出する第１の
温度検出器７と蒸発器３の出口側の温度を常時監視して
除霜温度を検出する第２の温度検出器９とで構成されて
いる。

即ち第１の温度検出器７は蒸発器３と膨張弁４との間に
設けられた感熱部６によって蒸発器３０入口側の温度を
検出する。

又第２の温度検出器９は蒸発器３と圧縮機１との間に設
けられた感熱部８によって蒸発器３の出口側の温度を検
出する。

これら第１、第２の温度検出器７，９の動作に応じて第
２図に示す四方弁切替回路（除霜制御回路）を制御する
ように構成されている。

この四方弁切替回路は、電源ＰＮ母線間に順次直列接続
された前記第１の温度検出器７の接点７ｂ及びリレーコ
イルＲと、前記電源ＰＮ母線間に順次直列接続された前
記第２の温度検出器９の接点９ｂ、前記リレーコイルＲ
の接点ａ及び四方弁コイル２Ｌとを有し、前記第１の温
度検出器７の接点７ｂとと前記リレーコイルＲとの間と
前記リレーコイルＲの接点ａと前記四方弁コイル２Ｌと
の間とが接続されている。

なお、第１の温度検出器７は蒸発器３０入口側が除霜を
必要とする温度ｔ１に１で下がるとその接点７ｂを開き
、除霜完了に充分な温度ｔ２に１で上昇すると再閉され
るように設定されてち一す、同じく誤動作防止用の第２
の温度検出器９は蒸発器３の出口側が除霜を必要とする
温度ｔ３（＞ｔｌ）に１で下がるとその接点９ｂを一時
的に開くように設定されている。

このように構成された本考案によるヒートポンプの除霜
装置ノ動作について、以下説明する。

１ずヒートポンプの通常運転時にあっては、蒸発器３０
入口側お−よび出口側の何れも前記第１、第２温度検出
器Ｔ。

９の動作点ｔ１．ｔ３の温度以上となっているため、そ
の接点７ｂ、９ｂが閉じて四方弁コイル２Ｌが励磁状態
にある。

このような運転状態から次第に蒸発器３０入口側から出
口側に向って霜が蒸発器３に着いて蒸発器３の温度が低
下して除霜を必要とする温度に達する。

即ち蒸発器３の入口側の温度がｔ１出口側の温度がｔ３
に１で下がると、前記第１、第２の温度検出器７，９が
動作してその接点７ｂｔ９ｂを開く。

これにより四方弁コイル２Ｌが消磁され、前述のように
ヒートサイクルが切替えられてホットガスにより除霜が
開始される。

除霜が完了して蒸発器３０入口側が温度ｔ２に１で上昇
すると第１の温度検出器７の接点７ｂが再び閉じて四方
弁コイル２Ｌが附勢され、これによりヒートポンプはも
との通常運転状態に復帰する。

なち・、温度ｔ２で接点７ｂが再投入されようとする時
点では概に誤動作防止用の第２の温度検出器９の接点９
ｂが閉じているが、そのときにはリレーコイルＲが捷だ
附勢されていないため四方弁コイル２Ｌが励磁されるこ
とはない。

また外気低温時のヒートポンプの起動に際しては、冷媒
循環量が少ないため、膨張弁４を出て蒸発器３に向う冷
媒は通常時よりも減圧されて蒸発温度が低くなる。

その結果蒸発器３０入口側は第１の温度検出器７の動作
点ｔ１以下の非常な低温に１で下がり、第１の温度検出
器７が動作して、その接点７ｂを開くが蒸発器３の出口
側は、冷媒が出口側に達する１でには外気よりの吸熱に
より冷媒自身の温度が上昇するため誤動作防止用の第２
の温度検出器９の動作温度ｔ３に１で下がることがない
ためその接点９ｂは閉成状態を維持し、これによりリレ
ーコイルＲが自己保持されて四方弁コイル２Ｌは励磁さ
れ続ける。

したがってヒートポンプは、誤動作することなく正常な
運転が続行されることになる。

前記誤動作防止用の第２の温度検出器９はその接点開放
の温度検出のみが必要であるため、その接点機構にスナ
ップ動作などを必要とせず、またその接触信頼性もさほ
ど要求されない。

したがってこの第２温度検出器９は構造簡単な安価なも
ので充分である。

渣た第３図は本考案の第２の実施例を示すもので、四方
弁切替回路の第１の温度検出器７の接点７ｂと並列にタ
イマ１０を接続している。

この場合は、風の強い寒気時に前記実施例による除霜装
置で除霜に入ってから霜が完全に融けても蒸発器３の低
温部が第１の温度検出器７の再閉動作温度ｔ２ｔで上が
らず、除霜状態が長びいて暖房効果が著しく低下するこ
とがあるので、これを防止するため除霜に入ってから一
定時間（１０分程度）経過後にこのタイマ１０によって
強制的に除霜状態を解除させるように構成している。

すなわち、除霜開始（接点７ｂがｃ２側に閉成、四方弁
コイル２Ｌが消磁）の後、タイマ１０の設定時間を経過
しても捷た第１の温度検出器７が再閉動作（接点７ｂが
ｃｌ側に閉成）していないときには、このタイマ１０が
動作してそのａ接点を閉して四方弁コイルを励磁し、こ
れによりヒートサイクルをもとの通常運転状態に復帰さ
せる。

また第４図は本考案の第３の実施例を示すもので、この
場合は第１図中点線で示すように外気温度検出用のサー
モスタット１１（その感熱部１２）を追加し、このサー
モスタット１１の接点１１ｂを四方弁制御回路中の前記
誤動作防止用の第２の温度検出器９の接点９ｂに直列接
続している。

普通着霜量は外気温度とほぼ逆の関係にあり、外気温度
が高いほど着霜量も多くなる（ただし外気温度が充分高
ければ霜にならずに露になるからこのような場合は除外
する）傾向にあり、外気温度が高い時には除霜の動作温
度も高くすることが望ましい。

本実施例によるヒートポンプの除霜装置にあっては、特
に蒸発器の低温側の温度と外気温度とを監視しながら外
気温度の状態に応じて適切に除霜を行なうようにしたも
のである。

すなわち、第１の温度検出器７の動作温度（接点７ｂの
開放温度）を高めに、捷た外気温度検出用サーモスタッ
ト１１の動作温度を低めにそれぞれとり、外気温度が低
いときには外気温度検出用サーモスタット１１の動作点
から除霜が始１す、高いときには第１の温度検出器７の
動作点から除霜が開始されるようになっている。

もちろんこの場合であっても前述と同様に誤動作防止用
の第２の温度検出器９により誤動作が防止され、また必
要に応じて除霜完了後のタイマ１０（本実施例ではリレ
ーＲのｂ接点によりこのタイマ回路を制御するようにし
ている）による強制解除が行なわれる。

以上、本考案によるヒートポンプの除霜装置はヒートポ
ンプの蒸発器の入口側の温度を常時監視して除霜を必要
とする温度ｔ１で開、除霜完了に充分な温度ｔ２で閉に
作動する接点を有する第１の温度検出器と、蒸発器の出
口側の温度を常時監視して除霜を必要とする温度がｔｌ
より高＜ｔ２より低い温度ｔ３で開に作動する接点を有
する第２の温度検出器と、電源母線間に順次直列接続さ
れた前記第１の温度検出器の接点及びリレーコイルと、
前記電源母線間に順次直列接続された前記第２の温度検
出器の接点、前記リレーコイルの接点及び四方弁コイル
とを有し、前記第１の温度検出器の接点と前記リレーコ
イルとの間と前記リレーコイルの接点と前記四方弁コイ
ルとの間を接続したから、前記第１第２の温度検出器の
雨検出信号によって除霜状態に入るようになり外気低温
時のヒートポンプの起動に際して誤動作を防止できる等
の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すヒートサイクルの概略
図、第２図は同実施例にむける四方弁制御回路の電気的
結線図、第３図むよび第４図は本考案の他の実施例によ
る四方弁制御回路をそれぞれ示す電気的結線図である。 ３・・・・・・蒸発器、７・・・・・・第１の温度検出
器、７ｂ・・・・・・第１の温度検出器の接点、９・・
・・・・第２の温度検出器、９ｂ・・・・・・第２の温
度検出器の接点、Ｒ・・・・・・リレーコイル、ａ・・
・・・・リレーコイルの接点、２Ｌ・・・・・・四方弁
コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヒートポンプの蒸発器の入口側の温度を常時監視して除
   霜を必要とする温度ｔ１で開、除霜完了に充分な温度ｔ
   ２で閉に作動する接点を有する第１の温度検出器と、蒸
   発器の出口側の温度を常時監視して除霜を必要とする温
   度がｔｌより高＜ｔ２より低い温度ｔ３で開に作動する
   接点を有する第２の温度検出器と、電源母線間に順次直
   列接続された前記第１の温度検出器の接点及びリレーコ
   イルと、前記電源母線間に順次直列接続された前記第２
   の温度検出器の接点、前記リレーコイルの接点及び四方
   弁コイルとを有し、前記第１の温度検出器の接点と前記
   リレーコイルとの間と前記リレーコイルの接点と前記四
   方弁コイルとの間とを接続したことを特徴とするヒート
   ポンプの除霜装置。