JPH0381060B2 - - Google Patents

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JPH0381060B2
JPH0381060B2 JP57051008A JP5100882A JPH0381060B2 JP H0381060 B2 JPH0381060 B2 JP H0381060B2 JP 57051008 A JP57051008 A JP 57051008A JP 5100882 A JP5100882 A JP 5100882A JP H0381060 B2 JPH0381060 B2 JP H0381060B2
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JP
Japan
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temperature difference
circuit
heat exchanger
air
correction
Prior art date
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JP57051008A
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English (en)
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JPS58168848A (ja
Inventor
Susumu Kojima
Fumio Aoi
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0381060B2 publication Critical patent/JPH0381060B2/ja
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気熱源ピートポンプ、エアコン、
チラー、冷凍装置などに応用できる除霜方法に関
する。
従来の除霜方法として、特開昭48−20825号公
報に示された方法がある。この除霜方法を第1図
を参照して説明する。利用側熱交換器(室内熱交
換器)の入口空気温度と出口空気温度との温度差
を検知し、デアイスを行なわせるまでの1サイク
ルのうち最大温度差Bを記憶し、熱源側熱交換器
(室外熱交換器)への霜の蓄積により上記温度差
が減少していく経過で、その時点での温度差が記
憶してある無霜の最大温度差Bに対して設定され
た値Aまで低下した時デアイスを開始するように
している。一方、暖房能力は、利用側熱交換器を
通過する風量と、当該熱交換機の入口空気温度と
出口空気温度との温度差および空気の比熱の積で
表わされる。したがつて、従来方式では、利用側
熱交換器の暖房能力が不変であつてもフアンの切
換による風量の変化、補助ヒータのON−OFF、
圧縮機の容量制御等の熱源側交換器への霜の蓄積
以外の外乱によつて、入口空気温度と出口空気温
度との温度差が変動するので、的確に熱源側熱交
換器の霜の蓄積に基く利用側熱交換器の暖房能力
の低下を検知できないという不具合があつた。
本発明は上記事情にかんがみてなされたもの
で、たとえば利用側(室内側)のフアの風量切換
に伴う風量の変化に基く利用側熱交換器の入口お
よび出口の空気温度の温度差の変動を自動補正
し、熱源側熱交換器の霜の蓄積による暖房能力の
低下に応じてデアイスサイクルを開始させるよう
にして上記不具合を克服することを目的とする。
以下第2図ないし第4図に例示した本発明の好
適な実施例について詳述する。
第2図は空気熱源ヒートポンプ式空気調和機を
系統的に示したものである。第2図において、符
号1は冷媒圧縮機、2は四方切換弁、3は熱源側
熱交換器、4は断熱膨張用絞りである毛細管、5
は利用側熱交換器、6は利用側熱交換器5に送風
するための送風機7の駆動用電動機、7は利用側
送風機、8は熱源側送風機9の駆動用電動機、9
は熱源側熱交換器3に送風するための送風機、1
0は利用側熱交換器5に吸込まれる空気の温度を
感知する素子、11は利用側熱交換器5から吹出
された空気の温度を感知する素子、12は電子制
御部である。暖房運転時は冷媒は実線矢印に示す
ように流れる。除霜(デフロスト)運転時および
冷房運転時は、四方切換弁2を切換えることによ
り、冷媒は破線矢印に示すように流れる。
電子制御部12は、第3図に示すとおり、室内
側吸込空気の温度を感知する素子10と室内側吹
出空気の温度を感知する素子11とで検知される
利用側熱交換器によつてもたらされる温度差(以
下温度差という)を求める比較回路13と、室内
側送風用の電動機6の速度切換時に切換信号を出
す信号発生回路14と、この信号発生回路14か
ら速度切換信号を受けた時にタイマカウントを始
動するタイマ回路15と、信号発生回路14から
速度切換信号を受けた時の温度差を記憶する記憶
回路16と、タイマ始動時即ち送風機7の速度切
換時の温度差であつて記憶回路16に記憶されて
いる温度差とタイマ回路15の設定時間経過後の
比較回路13で求められた温度差とを比較して補
正係数を求める演算回路17と、この演算回路1
7で求まつた補正係数を使つて比較回路13で求
められた温度差を補正する補正回路18と、この
補正回路で補正された温度差の最大値を記憶する
最大記憶回路19と、補正回路18で補正された
温度差が最大値記憶回路19にて記憶された最大
値に対してある割合まで減少した時、デアイス開
始信号を出す除霜開始判定回路20と、演算回路
17の補正係数および最大値記憶回路19の内容
をリセツトする指令装置21とから構成される。
次に作用について述べる。
暖房運転時において、外気温の低下等により熱
源側熱交換器3の表面に着霜が進行すると、暖房
能力が低下し始め、効率の良い暖房運転を阻害す
る。そこで霜の蓄積によつて暖房能力の低下が激
しくなる前に霜を溶かす必要がある。本発明方法
では以下のように除霜運転の制御を行なう。
利用側熱交換器5の入口空気温度TIを素子1
0で、出口空気温度TOを素子11でそれぞれ感
知し、それらの信号は電子制御部12へ供給され
る。第4図に示すように、ヒートポンプを暖房運
転とし、室内送風機用電動機6の速度を中速Me
として時間tOで起動すると、利用側熱交換器5を
流過する冷媒温度は次第に上昇する。室内空気は
この利用側熱交換器5を流過する際、冷媒と熱交
換して昇温するので、吸込空気温度TIと吹出空
気温度TOとの差、即ち温度差ΔT=TO−TIは次
第に上昇して、起動後のある時間経過後には、温
度差ΔTはある最高値Bに達する。その後、熱源
側熱交換器3への着霜に基く暖房能力の低下によ
り温度差ΔTが次第に減少していく。この間、素
子10,11により検知された夫々の温度TI
よびTOは電子制御部12の比較回路13に入力
される。比較回路13では温度TIとTOとの差ΔT
が求められ、この差ΔTは補正回路18を経て記
憶回路19に入力される。この時点での補正係数
kは1なので補正なしで記憶回路19に入力され
ていき、記憶回路19にはΔTの最高値Bが記憶
される。
時間t1経過後に、第4図に示すように室内側送
風機用電動機6の速度を人為的に中速Meから低
速LOに切換えたとする。この時、速度を切換た
ことを示す信号が信号発生回路14に入力され
る。この信号発生回路14は電動機6の速度切換
信号をタイマ回路15および記憶回路16へ同時
に出力する。速度切換後に温度TIおよびTOが安
定するに要する時間を予め設定してあるタイマ回
路15は速度切換信号を受けるとその予め設定し
た時間をカウント開始する。また記憶回路16は
速度切換時の空気温度差ΔT(t1)を比較回路13
を介して受入れて記憶する。タイマ回路15が設
定時間をカウントし終えた時(タイムアツプした
時)(第4図の時間t2)、その時点t2において比較
回路13で求められた温度差ΔT(t2)と記憶回路
16に記憶されている速度切換時t1の温度差ΔT
(t1)とが演算回路17へ供給される。演算回路
17では、時間t2および時間t1の両温度差ΔT(t2
およびΔT(t1)を比較し、補正係数kを求める。
ここで補正係数kは次のように表わすことができ
る。
k=ΔT(t1)/ΔT(t2) 演算回路17で求められた補正係数kは補正回
路18へ入力される。補正回路18はこの補正係
数kを受け入れた後は、再び送風機用電動機6の
速度が切換るまで、比較回路13から継続的に入
力される温度ΔT(t)を補正してΔT´=k×ΔT
(t)を出力する。具体的には、補正回路18は、
第4図の時間t2からt3までは、素子10および1
1で計測された空気温度差ΔT(t)に補正係数
kを乗じた補正値ΔT′(t)=k×ΔT(t)を出力
して最大値記憶回路19および判定回路20に供
給する。最大値記憶回路19は暖房運転開始時t0
より補正回路18を介して入力されるが、電動機
6の速度切換前は補正係数k=1なので空気温度
差ΔT(t)がそのまま入力され、速度切換後は
補正回路18で補正された温度差ΔT′(t)が入
力される。そしてこれらの温度差ΔT(t)、
ΔT′(t)の最大値Bを記憶する。この最大値記
憶回路19に記憶されている記憶値に対して更に
大きな温度差ΔT′(t)が入力されれば、記憶値
はその大きな温度差に更新されこれを記憶する。
一方、除霜開始判定回路20は最大値記憶回路
19からの温度差最大値Bと補正回路18で補正
された温度差を入力し、相互に比較することによ
り温度差最大値Bに対して補正回路18で補正さ
れた温度差ΔT′(t)が予め設定された割合C=
A/BとなるA値まで減少した時、即ち時間t3
時デアイス開始信号を出力する。このデアイス開
始信号により図示しない手段により室内側送風用
電動機6および室外側送風用電動機8の運転は停
止され、かつ四方切換弁2は暖房運転状態から除
霜運転状態に切換えられて除霜運転が開始され
る。除霜の完了は図示しない手段により検出さ
れ、時間t4で再び暖房運転が再開される。即ち、
四方切換弁2を暖房状態に切換えると同時に室外
側送風用電動機8および室内送風用電動機6は第
4図の例であれば中速Meで再起動される。
以後、デアイス(除霜)運転終了後、再びデア
イス運転を開始させるまでの1サイクル中に送風
用電動機6の速度が切換えられた場合は、切換の
都度同様の方法で空気温度差ΔT(t)を補正演
算し、その補正値ΔT′(t)を用いてAおよびB
を対比し、デアイス開始条件を判定させるのであ
る。
第4図に例示した除霜サイクルについて説明す
る。第4図において、実際に感知された利用側熱
交換器5の入口および出口の空気温度差ΔT(t)
を実線で、また補正回路18で補正された空気温
度差ΔT′(t)を破線で示してある。
第1回目の除霜サイクルt0−t3において、時間
t0からt1までは室内側送風機7は中速Me、時間t1
からデアイス開始時間t3までは低速TOに速度変換
した場合を示す。
従来の制御方式では、時間t1で風量が変化すれ
ば空気温度差ΔT(t)が変動し、この温度差ΔT
(t)が設定値Aに達する時間t5で初めてデアイ
スが開始される。したがつて、時間t3−t5の間デ
アイス開始時期が遅れ、効率のよい暖房運転が行
なわれない。
本発明によれば、風量変化後に温度差ΔTの補
正を行なう(実際には補正計算は空気温度差が安
定した時間t2から行なう)ので、第4図において
破線で示すように空気温度差ΔT′(t)を演算お
よび記憶するので、暖房能力を正確に反映した値
にて、デアイスの開始条件を判定でき、効率のよ
い暖房運転を行なうことができる。第4図の場
合、1の除霜サイクルの最大温度差Bに対し設定
された値Aの比率C=A/Bまで暖房能力が低下
した時デアイスを開始するようにしている。
次に、2回目の除霜サイクルでは時間t4からt6
までは室内側送風機7は中速Me、t6から2回目
のデアイス開始時間t9までは高速Hiに風量を人為
的に変化さけた場合である。
補正のない従来方法では、第1回目の除霜サイ
クルとは逆に時間t6以後は、空気温度が実線に示
すように低下してデアイス開始の時期が必要以上
に早くなり(この場合、設定値Aに達する時間t8
で除霜運転開始)、効率のよい暖房運転は行なわ
れない。
本発明によれば、時間t6以後は、破線のように
補正された空気温度差ΔT′(t)を判定回路20
に出力するので的確にデアイス開始条件を判定で
き、効率のよい暖房運転ができる。
なお、暖房運転開始時は、その指令装置21か
らの信号により最大値記憶回路19の記憶値はゼ
ロにリセツトされ、かつ演算回路17の補正係数
kはk=1にセツトされる。
補正係数kは室内側送風用電動機6の運転開始
から電動機6の速度が最初に切換つてタイマ回路
15がタイムアツプして演算回路17で新たな補
正係数が求められるまでは補正係数はk=1にリ
セツトされている。
したがつて補正回路18はタイマ回路15がタ
イムアツプして演算回路17で新たな補正係数が
求められるまでは比較回路13で求められた温度
差をそのまま最大値記憶回路19に送りこの記憶
回路19ではその温度差の最大値を記憶すること
になる。
このことは、暖房中に暖房運転を停止してその
後再運転する場合、および除霜運転終了後暖房運
転を再開する場合も同様である。
以上本発明をその好適な実施例について詳述し
たが本発明はこの特定の実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で幾多
の変化変形が可能である。たとえば実施例におい
ては利用側フアンの回転速度に基いて利用側熱交
換器の出入口温度差の変動を補正しているが、利
用側熱交換器の熱交換能力を左右する因子はその
利用側フアンの回転速度の切換え以外にも補助ヒ
ータのON−OFF、圧縮機の容量制御等があるた
め、それらの外乱に基いて温度差の変動を補正す
るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の除霜サイクルを例示した図、第
2図は空気熱源ヒートポンプ式空気調和機の系統
図、第3図は電子制御部の内部ブロツク図、第4
図は本発明による除霜サイクルを例示した図であ
る。 1……冷媒圧縮機、2……四方切換弁、3……
熱源側熱交換機、4……毛細管、5……利用側熱
交換機、6……電動機、7……送風機、8……電
動機、9……送風機、10,11……温度を感知
する素子、12……電子制御部、13……比較回
路、14……信号発生回路、15……タイマ回
路、16……記憶回路、17……演算回路、18
……補正回路、19……最大値記憶回路、20…
…除霜開始判定回路、21……指令装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 利用側熱交換器を流体が流通することによる
    流体の温度差を検出し、デアイスを行ないながら
    運転しているときの1サイクルの最大温度差を記
    憶し、熱源側熱交換器への霜の蓄積により温度差
    が減少していく過程における温度差が記憶してあ
    る最大温度差に対し設定された割合まで低下した
    ときデアイスを開始するようにした除霜方法にお
    いて、流体の流量切換等の熱源側熱交換器への霜
    の蓄積以外の外乱による上記温度差の変化の前後
    の安定状態における温度差を比較演算して補正係
    数を算出し、上記外乱の発生の後は温度差に補正
    係数を乗じてなる補正値を出力し、この補正値の
    最大温度差を記憶し、補正値がその最大温度差に
    対し設定された割合まで低下したときデアイスを
    開始することを特徴とする除霜方法。
JP57051008A 1982-03-31 1982-03-31 除霜方法 Granted JPS58168848A (ja)

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JPS5989958A (ja) * 1982-11-11 1984-05-24 三菱重工業株式会社 除霜方法
JP2575063B2 (ja) * 1990-03-09 1997-01-22 シャープ株式会社 空気調和機
JP7390807B2 (ja) * 2019-06-11 2023-12-04 清水建設株式会社 空調システム

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JPS5772033U (ja) * 1980-10-20 1982-05-01
JPS57148516U (ja) * 1981-03-16 1982-09-18

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