(57)【要約】【課題】  利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）における熱交換効率の低下を可及的に低減させる。【解決手段】  圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィンと該フィンを貫通する伝熱管とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況に対応させて前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを切り換えて作動させるように構成して、熱源側熱交換器４への着霜状況に対応した最適な除霜手段による除霜を行うことができるようにしている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１）、利用側熱交換器（２）、減圧機構（３）および熱源側熱交換器（４）を備え、前記熱源側熱交換器（４）を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン（８），（８）・・と該フィン（８），（８）・・を貫通する伝熱管（９）とによって構成した冷凍装置であって、前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段（Ｘ）と、前記圧縮機（１）から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器（４）に供給することにより該熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段（Ｙ）とを付設するとともに、前記熱源側熱交換器（４）への霜の着霜状況に対応させて前記第１の除霜手段（Ｘ）と前記第２の除霜手段（Ｙ）とを切り換えて作動させるように構成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記第１の除霜手段（Ｘ）と前記第２の除霜手段（Ｙ）とを、少なくとも外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力の何れかに対応させて切り換えて作動させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
圧縮機（１）、利用側熱交換器（２）、減圧機構（３）および熱源側熱交換器（４）を備え、前記熱源側熱交換器（４）を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン（８），（８）・・と該フィン（８），（８）・・を貫通する伝熱管（９）とによって構成した冷凍装置であって、前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段（Ｘ）と、前記圧縮機（１）から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器（４）に供給することにより該熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段（Ｙ）とを付設するとともに、前記第１の除霜手段（Ｘ）と前記第２の除霜手段（Ｙ）とを同時に併用作動させるように構成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
圧縮機（１）、利用側熱交換器（２）、減圧機構（３）および熱源側熱交換器（４）を備え、前記熱源側熱交換器（４）を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン（８），（８）・・と該フィン（８），（８）・・を貫通する伝熱管（９）とによって構成した冷凍装置であって、前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段（Ｘ）と、前記圧縮機（１）から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器（４）に供給することにより該熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段（Ｙ）とを付設するとともに、前記熱源側熱交換器（４）への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段（Ｘ）を作動させ、該第１の除霜手段（Ｘ）による霜の除去が不十分なときには前記第２の除霜手段（Ｙ）を併用作動させるように構成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
圧縮機（１）、利用側熱交換器（２）、減圧機構（３）および熱源側熱交換器（４）を備え、前記熱源側熱交換器（４）を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン（８），（８）・・と該フィン（８），（８）・・を貫通する伝熱管（９）とによって構成した冷凍装置であって、前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段（Ｘ）と、前記圧縮機（１）から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器（４）に供給することにより該熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段（Ｙ）とを付設するとともに、前記熱源側熱交換器（４）への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段（Ｘ）を作動させ、該第１の除霜手段（Ｘ）による霜の除去が不十分なときには該第１の除霜手段（Ｘ）に代えて前記第２の除霜手段（Ｙ）を作動させるように構成したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
前記第１の除霜手段（Ｘ）を、前記フィン（８），（８）・・の間に差し込まれて該フィン（８），（８）・・間の霜を強制的に掻き落とす回転ブラシ（１０）と、該回転ブラシ（１０）を前記フィン（８），（８）・・の間隙に沿って移動させる駆動手段（１１）とによって構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記第１の除霜手段（Ｘ）を、前記フィン（８），（８）・・の間に差し込まれて該フィン（８），（８）・・間の霜を強制的に掻き落とすブラシ（１２）と、該ブラシ（１２）を前記フィン（８），（８）・・の間隙に沿って移動させる駆動手段（１１）とによって構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記第１の除霜手段（Ｘ）を、前記フィン（８），（８）・・の間隙方向に向かって高圧空気（Ｚ）を吹き付ける空気噴射装置（１３）と、該空気噴射装置（１３）を前記フィン（８），（８）・・の間隙に沿って移動させる駆動手段（１１）とによって構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記第２の除霜手段（Ｙ）を、前記圧縮機（１）から吐出される冷媒をバイパス回路（１４）を介して直接供給することにより前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の冷凍装置。
【請求項１０】
前記第２の除霜手段（Ｙ）を、前記減圧機構（３）の調整により前記熱源側熱交換器（４）の温度を０℃以上にすることにより、前記熱源側熱交換器（４）に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、冷凍装置に関し、さらに詳しくは熱源側熱交換器に付着する霜を除去する除霜手段を備えた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機等として利用される冷凍装置において、冬季に熱源側熱交換器（例えば、室外熱交換器）を蒸発器として機能させる運転（例えば、暖房運転）を行うと、外気温度が低い環境にあると、熱源側熱交換器に霜が付着して、熱交換効率を大きく低下させてしまう場合がある。
【０００３】
上記熱源側熱交換器としては、所定の間隙を有して並設される多数のフィンと該フィンを貫通する伝熱管とによって構成したクロスフィンコイル型熱交換器が採用されているが、このような構成の熱源側熱交換器が蒸発器として運転された場合、外気温度が低いと、フィン表面に着霜が生じ、フィンと空気との伝熱性能を低下させるとともに、その成長に応じてしだいにフィンピッチが狭くなり、通風量を低減させる。通風量の低下は、さらに霜の成長を促進させることとなる。その結果、熱交換効率が低下し、利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）の凝縮効率（例えば、暖房性能）を低下させることとなる。また、着霜を放置しておくと、熱交換量の減少に加えて、蒸発圧力の異常な低下や圧縮機への液戻りを引き起こすおそれがあり、冷凍装置の性能低下や故障の原因ともなる。
【０００４】
従来、上記熱源側熱交換器に付着した霜を除去する除霜手段としては、ブラシ等を使用して機械的に霜を除去する機械的除霜方式と圧縮機から吐出されるホットガスを熱源側熱交換器に供給して霜を融解除去する融解除霜方式とが従来からよく知られているが、これらの２方式を併用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０１５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示されている技術の場合、先ずホットガス供給による融解除霜方式により、熱源側熱交換器に付着した霜を水膜もしくはシャーベット膜の状態に融解した後に、ブラシ等による機械的除霜を行うことにより、除霜時間の短縮を図るようにしている。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術の場合、除霜時間の短縮は図れるが、除霜運転を行う際には、常にホットガスを供給する融解除霜方式を前提として使用しており、除霜運転時には利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）の熱交換効率を低下させることとなる。従って、利用側熱交換器における暖房機能の低下は避けられないという不具合が存する。
【０００８】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）における熱交換効率の低下を可及的に低減させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況に対応させて前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを切り換えて作動させるように構成している。
【００１０】
上記のように構成したことにより、熱源側熱交換器４への着霜状況に対応した最適な除霜手段による除霜を行うことができることとなり、除霜時間を大幅に短縮することができる。
【００１１】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを、少なくとも外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力の何れかに対応させて切り換えて作動させるように構成することもでき、そのように構成した場合、外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力によって着霜状況が異なるところから、これらの何れかに対応させて最適な除霜手段による除霜を行うことができることとなり、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとの切換を的確に行うことができる。
【００１２】
本願発明では、上記課題を解決するための第３の手段として、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを同時に併用作動させるように構成している。
【００１３】
上記のように構成したことにより、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとを同時に併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、着霜の状況にかかわらず、除霜時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
本願発明では、上記課題を解決するための第４の手段として、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第２の除霜手段Ｙを併用作動させるように構成している。
【００１５】
上記のように構成したことにより、熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには第２の除霜手段Ｙを併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなる。
【００１６】
本願発明では、上記課題を解決するための第５の手段として、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第１の除霜手段Ｘに代えて前記第２の除霜手段Ｙを作動させるように構成している。
【００１７】
上記のように構成したことにより、熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第１の除霜手段Ｘに代えて前記第２の除霜手段Ｙを作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなる。
【００１８】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とす回転ブラシ１０と、該回転ブラシ１０を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、回転ブラシ１０をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより一層簡単且つ確実に行うことができる。
【００１９】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第７の手段として、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とすブラシ１２と、該ブラシ１２を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、ブラシ１２をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜を簡単且つ確実に行うことができる。
【００２０】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第８の手段として、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間隙方向に向かって高圧空気Ｚを吹き付ける空気噴射装置１３と、該空気噴射装置１３を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、空気噴射装置１３により高圧空気Ｚをフィン８，８・・の間隙方向に向かって吹き付けつつ、空気噴射装置１３をフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより簡単且つ確実に行うことができる。
【００２１】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第９の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた冷凍装置において、前記第２の除霜手段Ｙを、前記圧縮機１から吐出される冷媒をバイパス回路１４を介して前記熱源側熱交換器４に直接供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成することもでき、そのように構成した場合、圧縮機１から吐出される冷媒（即ち、ホットガス）をバイパス回路１４を介して熱源側熱交換器４に直接供給する正サイクルデフロストを行うことにより、熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去できることとなり、除霜運転時における利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）２の暖房能力低下を可及的に抑えることができる。
【００２２】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第１０の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた冷凍装置において、前記第２の除霜手段Ｙを、前記減圧機構３の調整により前記熱源側熱交換器４の温度を０℃以上にすることにより、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成することもでき、そのように構成した場合、減圧機構３の調整により前記熱源側熱交換器４の温度を０℃以上にすることにより、熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去できることとなり、除霜運転時における利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）２の暖房能力低下を可及的に抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本願発明の第１の手段によれば、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況に対応させて前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを切り換えて作動させるように構成して、熱源側熱交換器４への着霜状況に対応した最適な除霜手段による除霜を行うことができるようにしたので、除霜時間を大幅に短縮することができるという効果が得られる。
【００２４】
本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを、少なくとも外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力の何れかに対応させて切り換えて作動させるように構成することもでき、そのように構成した場合、外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力によって着霜状況が異なるところから、これらの何れかに対応させて最適な除霜手段による除霜を行うことができることとなり、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとの切換を的確に行うことができる。
【００２５】
本願発明の第３の手段によれば、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記第１の除霜手段Ｘと前記第２の除霜手段Ｙとを同時に併用作動させるように構成して、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとを同時に併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去するようにしたので、着霜の状況にかかわらず、除霜時間を大幅に短縮することができるという効果が得られる。
【００２６】
本願発明の第４の手段によれば、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第２の除霜手段Ｙを併用作動させるように構成して、熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには第２の除霜手段Ｙを併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去するようにしたので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなるという効果が得られる。
【００２７】
本願発明の第５の手段によれば、圧縮機１、利用側熱交換器２、減圧機構３および熱源側熱交換器４を備え、前記熱源側熱交換器４を、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通する伝熱管９とによって構成した冷凍装置において、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を外力を加えて機械的に除去する第１の除霜手段Ｘと、前記圧縮機１から吐出される冷媒を前記熱源側熱交換器４に供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する第２の除霜手段Ｙとを付設するとともに、前記熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第１の除霜手段Ｘに代えて前記第２の除霜手段Ｙを作動させるように構成して、熱源側熱交換器４への霜の着霜状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには前記第１の除霜手段Ｘに代えて前記第２の除霜手段Ｙを作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去するようにしたので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなるという効果が得られる。
【００２８】
本願発明の第６の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とす回転ブラシ１０と、該回転ブラシ１０を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、回転ブラシ１０をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより一層簡単且つ確実に行うことができる。
【００２９】
本願発明の第７の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とすブラシ１２と、該ブラシ１２を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、ブラシ１２をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜を簡単且つ確実に行うことができる。
【００３０】
本願発明の第８の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４又は第５の手段を備えた冷凍装置において、前記第１の除霜手段Ｘを、前記フィン８，８・・の間隙方向に向かって高圧空気Ｚを吹き付ける空気噴射装置１３と、該空気噴射装置１３を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成することもでき、そのように構成した場合、空気噴射装置１３により高圧空気Ｚをフィン８，８・・の間隙方向に向かって吹き付けつつ、空気噴射装置１３をフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより簡単且つ確実に行うことができる。
【００３１】
本願発明の第９の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた冷凍装置において、前記第２の除霜手段Ｙを、前記圧縮機１から吐出される冷媒をバイパス回路１４を介して前記熱源側熱交換器４に直接供給することにより該熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成することもでき、そのように構成した場合、圧縮機１から吐出される冷媒（即ち、ホットガス）をバイパス回路１４を介して熱源側熱交換器４に直接供給する正サイクルデフロストを行うことにより、熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去できることとなり、除霜運転時における利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）２の暖房能力低下を可及的に抑えることができる。
【００３２】
本願発明の第１０の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の手段を備えた冷凍装置において、前記第２の除霜手段Ｙを、前記減圧機構３の開度調整により前記熱源側熱交換器４の温度を０℃以上にすることにより、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストにより構成することもでき、そのように構成した場合、減圧機構３の調整により前記熱源側熱交換器４の温度を０℃以上にすることにより、熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去できることとなり、除霜運転時における利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）２の暖房能力低下を可及的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付の図面を参照して、本願発明を幾つかの好適な実施の形態について説明する。
【００３４】
第１の実施の形態
図１には、本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置の冷媒回路が示されている。
【００３５】
この冷凍装置は、空気調和機に適用されるものであり、圧縮機１、暖房運転時に凝縮器として作用する利用側熱交換器２、減圧機構として作用する膨張弁３および暖房運転時に蒸発器として作用する熱源側熱交換器４を冷媒配管５を介して順次接続して構成されている。前記利用側熱交換器２および前記熱源側熱交換器４にそれぞれ対向して送風ファン６，７が配置されている。
【００３６】
前記熱源側熱交換器４は、図２に示すように、所定の間隙を有して並設される多数のフィン８，８・・と該フィン８，８・・を貫通して蛇行状に連通する伝熱管９とによって構成されており、該伝熱管９の内部に冷媒が流通する流路が形成されることとなっている。
【００３７】
そして、前記冷凍装置においては、通常の冷凍サイクル運転時である例えば暖房運転時には、圧縮機１から吐出される高圧のガス冷媒は、図１に実線矢印で示すように冷媒配管５内を流れることとなっており、利用側熱交換器２において凝縮液化され、得られた液冷媒は、膨張弁３において減圧された後、熱源側熱交換器４において蒸発気化してガス冷媒となって圧縮機１に吸入される。この時、蒸発器として作用する熱源側熱交換器４においては、送風ファン７から送風される空気（例えば、外気）との熱交換により熱源を蓄えることとなっている。
【００３８】
上記したような暖房運転時においては、運転環境条件によっては、熱源側熱交換器４を構成するフィン８および伝熱管９の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。そして、霜の成長が進むと、霜は、伝熱面９の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、ついには熱交換空気の流通を完全に阻害することとなる。
【００３９】
そこで、熱源側熱交換器４に対する除霜運転が行われる。以下、図３に示す除霜運転フローチャートに基づいて説明する。
【００４０】
除霜運転がスタートすると、ステップＳ１において除霜運転が必要であるか否かが判定される。この判定は、熱源側熱交換器４の周囲温度である外気温度と熱源側熱交換器４の温度（例えば、伝熱管９の温度）との組み合わせにより行われる。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、自動的に除霜を行うようにしてもよい。
【００４１】
ステップＳ１において除霜が必要と判定（即ち、肯定判定）されたら、ステップＳ２に進み、外気温度が０℃以下となっているか否かの判定がなされる。該判定は、図４に示すように、外気温度に対応して着霜の状態が変わることから行われる。即ち、外気温度が０℃を超えている場合、図４（イ）に示すように、伝熱面表面に付着した大きな氷Ｋを土台として霜Ｑが成長し、着霜面Ｍへの固着力の強いものとなり、機械的除霜を行う第１の除霜手段Ｘ（図１参照）のみでは除霜が困難であるが、外気温度が０℃以下の場合、図４（ロ）に示すように、伝熱面表面に付着した小さな氷ｋをどとして霜Ｑが成長し、着霜面Ｍへの固着力が弱いものとなり、機械的除霜を行う第１の除霜手段Ｘ（図１参照）のみでも除霜が可能となる。
【００４２】
そこで、ステップＳ２において外気温度≦０℃と判定（即ち、肯定判定）された場合には、ステップＳ３において第１の除霜手段Ｘ（図１参照）による機械的除霜が実行される。例えば、図５（イ）に示すように、フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とす回転ブラシ１０と、該回転ブラシ１０を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成された第１の除霜手段Ｘによりフィン８，８・・間および伝熱管９表面に着霜した霜Ｑが強制的に掻き落とされる。図５（ロ）には、この状態が拡大図示されている。このようにすると、回転ブラシ１０をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより一層簡単且つ確実に行うことができる。この第１の除霜手段Ｘによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ４において判定されると、ステップＳ５において第１の除霜手段Ｘによる機械的除霜運転が終了される。
【００４３】
ところで、上記第１の除霜手段Ｘとしては、図６に示すように、フィン８，８・・の間に差し込まれて該フィン８，８・・間の霜を強制的に掻き落とすブラシ１２と、該ブラシ１２を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成したもの、あるいは図７に示すように、フィン８，８・・の間隙方向に向かって高圧空気Ｚを吹き付ける空気噴射装置１３と、該空気噴射装置１３を前記フィン８，８・・の間隙に沿って移動させる駆動手段１１とによって構成したものを採用することもできる。前者の場合、ブラシ１２をフィン８，８・・間に差し込んだ状態でフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜を簡単且つ確実に行うことができるし、後者の場合、空気噴射装置１３により高圧空気Ｚをフィン８，８・・の間隙方向に向かって吹き付けつつ、空気噴射装置１３をフィン８，８・・の間隙に沿って移動させるだけで、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去できることとなり、除霜をより簡単且つ確実に行うことができる。
【００４４】
一方、ステップＳ２において外気温度＞０℃と判定（即ち、否定判定）された場合には、ステップＳ６において第２の除霜手段Ｙによる冷凍サイクルによる除霜運転が実行される。該冷凍サイクルによる除霜運転は、図１に示すように、冷凍装置に付設された制御回路Ａからの指令により圧縮機１の吐出側に配設された三方切換弁Ｂが切り換えられ、圧縮機１から吐出されるガス冷媒（即ち、ホットガス）がバイパス回路１４を介して熱源側熱交換器４に供給される正サイクルデフロストにより行われる。すると、熱源側熱交換器４における伝熱管９にホットガスが供給されることにより、着霜が融解除去される。この第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ７において判定されると、ステップＳ８において第２の除霜手段Ｙによる冷凍サイクルによる除霜運転が終了される。ステップＳ５において第１の除霜手段Ｘによる機械的除霜動作が終了した場合と、ステップＳ８において第２の除霜手段Ｙによる冷凍サイクルによる除霜運転が終了した場合とのいずれの場合においても、ステップＳ９に進み、暖房運転が復帰され、除霜運転は終わる。なお、ステップＳ１において除霜の必要がないと判定（即ち、否定判定）された場合には、直接エンドに進み、除霜運転は行われないことは言うまでもない。このようにすると、圧縮機１から吐出される冷媒（即ち、ホットガス）をバイパス回路１４を介して熱源側熱交換器４に直接供給する正サイクルデフロストを行うことにより、熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去できることとなり、除霜運転時における利用側熱交換器（例えば、室内熱交換器）２の暖房能力低下を可及的に抑えることができる。
【００４５】
ところで、第２の除霜手段Ｙとしては、図８に示すように、圧縮機１の吐出側に四路切換弁１５を介設し、該四路切換弁１５の切換作動により、冷凍装置における冷媒の流れを可逆流通できるように構成して、制御回路Ａからの指令により、減圧機構３の開度を調整して、熱源側熱交換器４の温度を０℃以上にすることにより、前記熱源側熱交換器４に付着した霜を融解除去する正サイクルデフロストを採用することもできる。また、第２の除霜手段Ｙとして、制御回路Ａからの指令により、冷媒の流れが暖房運転から逆サイクルとなるように切り換える逆サイクルデフロストを採用することもできる。この場合、利用側熱交換器２が蒸発器として作用することとなるので、前述した正サイクルデフロストに比べて暖房能力が低下するのを免れない。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとを切換選択する基準として、外気温度を用いているが、熱源側熱交換器４の温度および蒸発圧力のいずれか、又はこれらの組み合わせとすることもできる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、除霜運転終了を除霜運転開始から所定時間が経過した後としているが、実際に熱源側熱交換器４への着霜がないことを確認して除霜運転終了とすることもできる。
【００４８】
上記したように、本実施の形態においては、熱源側熱交換器４への霜の付着状況に対応させて第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとを切り換えて作動させるように構成して、熱源側熱交換器４への着霜状況に対応した最適な除霜手段による除霜を行うことができるようにしたので、除霜時間を大幅に短縮することができるという効果が得られる。しかも、外気温度、熱交換器温度、蒸発圧力によって着霜状況が異なるところから、これらの何れかに対応させて最適な除霜手段による除霜を行うことができるようにしたので、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとの切換を的確に行うことができる。
【００４９】
第２の実施の形態
図９には、本願発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートが示されている。
【００５０】
この場合、除霜運転がスタートすると、ステップＳ１において除霜運転が必要であるか否かが判定される。この判定は、熱源側熱交換器４の周囲温度である外気温度と熱源側熱交換器４の温度（例えば、伝熱管９の温度）との組み合わせにより行われる。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、自動的に除霜を行うようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ１において除霜が必要と判定（即ち、肯定判定）されたら、ステップＳ２に進み、第１の除霜手段Ｘによる機械的除霜動作と第２の除霜手段Ｙによる冷凍サイクルによる除霜運転が同時に実行される。この第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ３において判定されると、ステップＳ４において第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が終了され、その後、ステップＳ５において暖房運転が復帰され、除霜運転は終わる。なお、ステップＳ１において除霜の必要がないと判定（即ち、否定判定）された場合には、直接エンドに進み、除霜運転は行われないことは言うまでもない。このようにすると、第１の除霜手段Ｘと第２の除霜手段Ｙとを同時に併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、着霜の状況にかかわらず、除霜時間を大幅に短縮することができる。なお、この場合、除霜運転終了を除霜運転開始から所定時間が経過した後としているが、実際に熱源側熱交換器４への着霜がないことを確認して除霜運転終了とすることもできる。
【００５２】
この場合においても、冷凍装置の構成と第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転とは、前述の第１の実施の形態におけると同様であるので説明を省略する。
【００５３】
第３の実施の形態
図１０には、本願発明の第３の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートが示されている。
【００５４】
この場合、除霜運転がスタートすると、ステップＳ１において除霜運転が必要であるか否かが判定される。この判定は、熱源側熱交換器４の周囲温度である外気温度と熱源側熱交換器４の温度（例えば、伝熱管９の温度）との組み合わせにより行われる。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、自動的に除霜を行うようにしてもよい。
【００５５】
ステップＳ１において除霜が必要と判定（即ち、肯定判定）されたら、ステップＳ２に進み、第１の除霜手段Ｘによる機械的除霜動作が実行される。この第１の除霜手段Ｘによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ３において判定されると、ステップＳ４において第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が第１の除霜手段Ｘによる除霜運転と併せて実行される。この第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ５において判定されると、ステップＳ６において第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が終了され、その後、ステップＳ７において暖房運転が復帰され、除霜運転は終わる。なお、ステップＳ１において除霜の必要がないと判定（即ち、否定判定）された場合には、直接エンドに進み、除霜運転は行われないことは言うまでもない。このようにすると、熱源側熱交換器４への霜の付着状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには第２の除霜手段Ｙを併用作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなる。なお、この場合、除霜運転終了を除霜運転開始から所定時間が経過した後としているが、実際に熱源側熱交換器４への着霜がないことを確認して除霜運転終了とすることもできる。
【００５６】
この場合においても、冷凍装置の構成と第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転とは、前述の第１の実施の形態におけると同様であるので説明を省略する。
【００５７】
第４の実施の形態
図１１には、本願発明の第４の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートが示されている。
【００５８】
この場合、除霜運転がスタートすると、ステップＳ１において除霜運転が必要であるか否かが判定される。この判定は、熱源側熱交換器４の周囲温度である外気温度と熱源側熱交換器４の温度（例えば、伝熱管９の温度）との組み合わせにより行われる。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、自動的に除霜を行うようにしてもよい。
【００５９】
ステップＳ１において除霜が必要と判定（即ち、肯定判定）されたら、ステップＳ２に進み、第１の除霜手段Ｘによる機械的除霜動作が実行される。この第１の除霜手段Ｘによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ３において判定されると、ステップＳ４において第１の除霜手段Ｘによる除霜運転が終了され、その後、ステップＳ５において第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が実行される。この第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が所定時間経過したとステップＳ６において判定されると、ステップＳ７において第２の除霜手段Ｙによる除霜運転が終了され、その後、ステップＳ８において暖房運転が復帰され、除霜運転は終わる。なお、ステップＳ１において除霜の必要がないと判定（即ち、否定判定）された場合には、直接エンドに進み、除霜運転は行われないことは言うまでもない。このようにすると、熱源側熱交換器４への霜の付着状況にかかわらず第１の除霜手段Ｘを作動させ、該第１の除霜手段Ｘによる霜の除去が不十分なときには第１の除霜手段Ｘに代えて第２の除霜手段Ｙを作動させて、熱源側熱交換器４に付着した霜を除去することとなっているので、除霜時間を大幅に短縮することができるとともに、除霜が不可能となるということがなくなる。なお、この場合、除霜運転終了を除霜運転開始から所定時間が経過した後としているが、実際に熱源側熱交換器４への着霜がないことを確認して除霜運転終了とすることもできる。
【００６０】
この場合においても、冷凍装置の構成と第１の除霜手段Ｘおよび第２の除霜手段Ｙによる除霜運転とは、前述の第１の実施の形態におけると同様であるので説明を省略する。
【００６１】
本願発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置の冷媒回路構成図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における熱源側熱交換器を示す正面図である。
【図３】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートである。
【図４】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における熱源側熱交換器への着霜状況を示し、（イ）は外気温度が０℃を超えている時の着霜状況であり、（ロ）は外気温度が０℃以下の時の着霜状況である。
【図５】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における第１の除霜手段の具体例の概略構成を示しており、（イ）は全体構成図であり、（ロ）は要部拡大図である。
【図６】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における第１の除霜手段の他の具体例を示す概略構成図である。
【図７】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における第１の除霜手段のもう一つの他の具体例を示す概略構成図である。
【図８】本願発明の第１の実施の形態にかかる冷凍装置における第２の除霜手段の他の例を示す冷媒回路構成図である。
【図９】本願発明の第２の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートである。
【図１０】本願発明の第３の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートである。
【図１１】本願発明の第４の実施の形態にかかる冷凍装置における除霜運転の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１は圧縮機
２は利用側熱交換器（室内熱交換器）
３は減圧機構（膨張弁）
４は熱源側熱交換器（室外熱交換器）
８はフィン
９は伝熱管
１０は回転ブラシ
１１は駆動手段
１２はブラシ
１３は空気噴射装置
１４はバイパス回路
Ａは制御回路
Ｘは第１の除霜手段
Ｙは第２の除霜手段
Ｚは高圧空気
【図１】
2009243817.tif 000003
【図２】
2009243817.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009243817.tif 000006
【図５】
2009243817.tif 000007
【図６】
2009243817.tif 000008
【図７】
2009243817.tif 000009
【図８】
2009243817.tif 000010
【図９】
2009243817.tif 000011
【図１０】
2009243817.tif 000012
【図１１】
2009243817.tif 000013