JPS6191438A - ヒ−トポンプ式空調機の除霜制御方法 - Google Patents

ヒ−トポンプ式空調機の除霜制御方法

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JPS6191438A
JPS6191438A JP59213524A JP21352484A JPS6191438A JP S6191438 A JPS6191438 A JP S6191438A JP 59213524 A JP59213524 A JP 59213524A JP 21352484 A JP21352484 A JP 21352484A JP S6191438 A JPS6191438 A JP S6191438A
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JP
Japan
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heat exchanger
temperature
indoor
time
defrosting
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JP59213524A
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JPH0319457B2 (ja
Inventor
Toshio Wakabayashi
寿夫 若林
Koji Murozono
宏治 室園
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

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 本発明はヒートポンプ式空調機の除霜制(財)方法に関
するものである。
従来例の構成とその問題点 ヒートポンプ式空調機の暖房運転時、低外気温下では運
転時間の経過とともに室外熱交換器表面にノ1”:; 
’+1+iが生じ暖ノノイ能力か大巾に低下する。これ
を防止する配6N当な時期に例えば冷媒の流れを逆転さ
せるなどして室外熱交換器の除霜を行なう必要がある。
従来よりヒートポンプ式空調機の除霜制(財)方法にお
いて、特に着霜検知手段としては室外熱交換器温度や外
気温を検出して行なうものがほとんどであったが、強風
や突風等の影響で温度検出を誤まり誤動作したり、また
温度検出の為の温度センサを室外側に設ける為にコスト
高となっていた。
これらの問題点を解消するものとして近年室内側で室外
熱交換器の着霜状態を検知する方式が提案されている。
これは室内熱交換器入口温度(冷媒温度)と室内温度と
の温度差ΔTに基づいて室外熱交換器の着霜状態を検知
するもので、暖房運転中この温度差ΔTの最大値ΔTm
axをメモリしておくとともにある時間における(ΔT
” max −J T )が設定値以上となった時に室
外熱交換器の除霜を開始きせるものでちる。これによれ
ば暖房運転中の特に室外熱交換器の着霜の影゛1″Hp
が出てくる部分、すなわち室内熱交換器入口温度(冷媒
l温度)が余々に低下してくる部分で室内ファンの風計
切替を行なうと、例えば室内ファンの風量を上げた時に
は室内熱交換器入口温度(冷媒温度)は下がり室内温度
との温度差ΔTは急激に下がっていくのに対しこの温度
差の最大値ΔTmaxはメモリされた捷まの瞳であるか
ら即座に除霜を開始することになり除霜開始が早まる。
逆に室内ファン風量を下げた時に上記温度差の最大値Δ
Tmaxが更新されるが風量切替前までの着霜の影汗が
考慮されないことになり除霜開始が遅れる。このような
現象は室内ファン風量切替時だけでなく運転中に圧縮機
能力を切替えだ時(能力制御時)にも起こる。
以上のように室内側で室外熱交換器の着霜状態を検知し
て除霜制御を行なおうとする目的に対して、室内熱交換
器温度と室内温度との温度差に基づいて除霜開始の判定
を下すにはもう一つ信頼性に欠ける面があった。
発明の目的 本発明は以上述べたような問題点を解消するもので、室
外、j′p(交換2:;の)6−箱状)ルを室内側から
検知し運転中に室内ファン風量切替や圧縮機能力切替(
能力制御)等による冷凍サイクルの変動があっても確実
にかつ最適な時期に除?gを開始することのできるヒー
トポンプ式空調機の除霜制御方法を提供することを目的
とする。
発明の構成 この目的を達成する為に本発明のヒートポンプ式空調機
の除霜制御方法は、室内熱交換器温度Tcと室内温度T
aとを検出し、両者の温度差ΔT=となった時、まだは
上記微分値−d(aT)−が負のd τ 設定値以下となる状態が所定時間継続した時、室外熱交
換器の除霜を開始するものである。
本発明の除霜制御方法は、暖房運転中に室内ファン風量
切替や圧縮機能力切替(能力制御)等による冷凍サイク
ルの変動があっても、室外熱交換器の着霜による影響が
必らず室内熱交換器温度と室内温度との温度差の変化率
に表われることを利用したものである。
実施例の説明 以下に本発明の実施例を図を参照しつつ説明する。
第1図は本発明に係るヒートポンプ式空調様の一例を示
すものである。1はヒートポンプ式空調機で、圧縮機2
、室内熱交換器3、絞り装置4、室外熱交換器5、四方
弁6を順次連結して冷凍サイクルを構成するとともに、
室内ファン7及び室外ファン8を備え、さらに室内側に
おいて室内熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度セ
ンサ9及び室内温度を検出する室内温度センサ1oが設
けられている。
図中に示す実線の矢印方向が暖房運転中の冷媒の流れ方
向を示すもので、室外熱交換器5は蒸発器として作用し
外気より吸熱する。暖房運転時間の4イ過とともに室外
熱交換器5に着霜が生じ成長してくると室内熱交換器温
度センサ9及び室内温度セッサ10の出力の差の変化率
により四方弁6を切替えて冷媒の流れ方向を図中の破線
の矢印方向として室外熱交換器5の除f1イを行なう。
第2図は除霜を開始するまでの除霜制御方法を示すフロ
ーチャートである。
第3図aは暖房運転中の室内熱交換・器温度Tc及び室
内温度Taの運転時間τに対する変化を示したもので、
同図すは同じくこの時のこれら両者の温度差ΔT = 
T c −T aの変化を示したものである。
第3図を参照しつつ第2図のフローチャートを説明する
。第3図aX bに示すように暖房運転開始時の時間を
τ=0とする。室内熱交換器温度Tcと室内温度Taと
を検出し、両者の温度差JT==T c −T aを演
算する。
次にこの温度差dTの時間に関する微分値ユニL−Lを
演算する。これは以上のような温度d τ の検出及び以下の一連の演算をする時間間隔をΔτとす
るとΔτの間におけるJTの変化量として求める。この
微分値−d (JT)−が負の設定値でd τ あるKよシも大きい場合にはさほど室外熱交換器5には
着霜していないことを示しそのま\暖房運転を継続する
とともに時間Δτ後に再び室内熱交換器温度Tcと室内
温度Taとを検出する。一方この微分値d (aT) 
 が負の設定値である)(よりd τ も小さくなった場合(第3図すのτ=て1時)は室外熱
交換器5には相当量の着霜が生じていることばなりタイ
−機能が作動する。つまりd(、rT)d τ ぐ1くなる状態が継続して生じた回数を1とすれば、こ
の状態が継続している時間Δτ1==■・Jτで表わせ
る。次にこの継続時間Δτfが設定された所定時間Jよ
りも小ざい場合には引き続き暖房運転を継続するととも
に元に戻って室内熱交換器温度Tcと室内温度Taとを
検出する。
一方、この継続時間Δτ「が所定時間Jよりも犬さくな
った場合には室外熱交換器50着着霜量きわめて多くな
り運転限界であることを示し、四方弁6を切替えて除霜
運転を開始する。(第3図すのτ=で6時)その後除霜
から暖房運転に復帰して再び以上に述べた一連の動作を
繰り返す。
次に第4図aは暖房運転中に室内ファン風量をより働風
側に一ノ替えた時の室内熱交換器Yんili i” c
及び室内温度Taの運転時間τに対する変化を示したも
ので、同図すは同じくこの時のこれら両者の温度差ΔT
 = T c −T aの変化を示したものである。時
間τ=τ1で室内風量をより弱風1111に切替えると
同図aに示すように室内熱交換器温度Tcは急上昇する
がしばらくすると再び下がり始める。
この傾向は室内熱交換器温度Tcと室内1副度Taの温
度差ΔT = T c −T aの変化でも見れる(同
図す参照)。その後この温度差ΔTは室外熱交換器5の
着霜量増加と相まって急激に下がる。第2図に示したフ
ローチャートで説明したように温度差ΔT = T c
 −T aの時間微分値d(aT)  が負d τ の設定値であるKよりも小さい状態が所定時間継続した
時に除霜を開始する。(第4図すの7214時) この
場合室内ファン風量の切替時期がいつであろうと切替前
の室外熱交換器5の着霜量の影響が必らずその後の温度
差ΔTの変化率(勾配)に正しく出てくるのでこれをモ
ニターしておけば除霜開始の時期を誤まることはない。
g4図の例とは逆に室内ファン風量を強風側に切替える
と温度差ΔTは急降下して−d(yT)−がd τ 負の設定値であるKよりも小さくなるが、この状態はせ
いぜい5分程度までであるので除霜開始のもう一つの条
件である継続時間J(第2図参照)を5分程度にしてお
けば室内ファン風量切替えに伴なう除霜開始の誤動作を
防止できる。
なお実施例では室内ファン風景切替時で説明したが近年
多くなってきた圧縮機の能力切替時(能力制御時)であ
っても同等の効果を有することは明らかである。さらに
また実施例では温度差ΔTd(ΔT) = ’1.” c −T aの時間微分値−dr−一が
負の設定値以下となる状態が所定時間継続した時の例で
説明しだが、ヒートポンプ式空調機の設置場所や負荷あ
るいは構造等により非常に安定した状態で運転でさる場
合には必すしも所定時間継続する必要はなく1.A度差
ΔTの時間微分値−d(、vT)−が負d τ の設定値以下となった時に除霜開始させても同等の効果
か得られる。
発明の効果 以上1・Rべてきたように本発明のヒートポンプ穴空t
illN F4の除1償川1jl11方法は、室内熱交
換器(rtA ’VA ’l” Cと室内温度Taとを
検出し、両者の温度差ΔT=とな−た時、または上記微
分値−生ユJ」コーが負のd τ 設定値以下となる状態が所定時間継続した時、室外熱交
換器の除霜を開始するようにしたので、室内側で室外熱
交換器の着霜状態を倹知する方式において室内ファン風
量の切替や圧縮機能力の切替(能力制御)など冷凍サイ
クルが変動する場合にも確実にかつ最適の時期で除霜を
開始することができ、従来方式による冷凍サイクル変動
時に発生する室外熱交換器の除霜開始の誤動作を解消す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るヒートポンプ式空調機の概略説明
図、第2図は除霜開始までの除霜制御方法を示すフロー
チャート、第3図aは室内熱交換器温度Tcと室内温度
Taの時間変化を示す図、同図すは同じくその時の両者
の温度差ΔT = T c〜Taの時間変化を示す図、
第4図aは暖房運転中に室内ファン風量を切替えた時の
室内熱交換器温度Tcと室内温度Taの時間変化を示す
図、同図すは同じくその時の両者の温度差Δ’I” =
 T c −Taの時間変化を示す図である。 1・・・・・ヒートポンプ式空調機、3・・・・・室内
熱交換器、5・・・・室外熱交換器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男(ほか1名)第
1図 第2図 第3図 第4図 Oq関7?、’Qム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 室内熱交換器温度Tcと室内温度Taとを検出し、両者
    の温度差ΔT=Tc−Taの時間τに関する微分値[d
    (ΔT)]/(dτ)を演算し、上記微分値d(ΔT)
    d τが負の設定値以下となった時、または上 記微分値[d(ΔT)]/(dτ)が負の設定値以下と
    なる状態が所定時間継続した時、室外熱交換器の除霜を
    開始するヒートポンプ式空調機の除霜制御方法。
JP59213524A 1984-10-11 1984-10-11 ヒ−トポンプ式空調機の除霜制御方法 Granted JPS6191438A (ja)

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