技術コラム
第17回:ヒートポンプにおける室外機の着霜問題
2022.7.19
元デンソー認定プロフェッショナル
夢双造研究所 大原敏夫
(㈱最上インクス 技術アドバイザー)
今回は、ヒートポンプを車の暖房に使用した場合の着霜の問題についてお話します。
ヒートポンプでは、空気から熱を奪い、その奪った熱と、コンプレツサの圧縮エネルギーの合計が暖房熱源として使われると前のコラムでご説明しました。
外気が低い場合には、マイナス10℃以下の温度の冷媒が室外機の中を通り、その冷媒によって空気が冷却されるわけですから、空気は結露し、結露水は凍結します。時間とともに室外熱交換器の全面を塞ぐようになり、結果として風が通らなくなり、熱交換ができなくなります。要するに、ヒートポンプが機能しなくなるわけです。
家庭用エアコンも同様の問題がありますが、凍結を防ぐために間欠的に運転を逆サイクル、すなわちコンプレッサの高温冷媒を室外機に流すことで解消しています。
ところが車の場合は、ヒートポンプが走行中に曇り防止の役割も果たしていますから、途中でヒートポンプの暖房運転が停止しますと窓ガラスが曇ってしまい大変危険な状態になります。そのため、いろいろな対策が検討されています。
走行中も暖房除湿機能を働かせながら、霜を溶かす方法、霜の付きにくい熱交換器フィン構造、霜付きを防ぐ表面処理などがありますが、これぞという決め手になる方法が見つかっていません。
次のコラムでは霜の付きにくい表面処理の提案についてお話します。
関連コラム一覧
-
2022.08.17第19回:バイオミメティクス(生物模倣)による技術の進化
バイオミメティクスは工業製品のいたる所で使われており、また、ナノテクノロジーの進化で、生物の微細構造を忠実にまねることができるようになったことが今後の技術開発に大きく寄与すると考えられます。 -
2022.08.03第18回:着霜を防ぐ表面の研究事例
超撥水膜をヒートポンプの室外熱交換器に適用すれば、1時間以上ヒートポンプを停止させずに運転でき、車の暖房と除湿が保たれることになります。しかし、現段階では長時間には耐えられず、まだ改良が必要です。 -
2022.06.20第16回:両面放熱パワーモジュールを冷却する冷却器
両面冷却パワーモジュールを冷却する熱交換器の最大の課題は、パワーモジュールを両面から冷却する方法です。冷却水通路を並行に配列し、その間にパワーモジュールを挟み込み、効率よく冷却する技術を紹介します。 -
2022.06.09第15回:インバータの冷却機構
インバータの冷却機構には、片面冷却と両面冷却があります。両面冷却は、その構造から高い冷却機能と冷却装置のコンパクトさを実現できることからインバータ自体の小型化にも貢献しています。 -
2022.05.16第14回:電気自動車の熱マネジメント
電機自動車では、熱マネジメントが重要な課題となります。空気の加熱だけでなく、各種機器の冷却と温度管理も必要になるため、様々な熱マネジメント方法が検討されています。 -
2022.05.16第13回:電気自動車の空調方式と課題について
ハイブリッド車や電気自動車には暖房熱源不足の課題があり、様々な暖房機能が検討されています。効率的に熱を発生することはできますが、構造の複雑化やコストなどの問題も発生しています。