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JP2000509808A - ヒートポンプのための除霜制御 - Google Patents

ヒートポンプのための除霜制御

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JP2000509808A JP10535745A JP53574598A JP2000509808A JP 2000509808 A JP2000509808 A JP 2000509808A JP 10535745 A JP10535745 A JP 10535745A JP 53574598 A JP53574598 A JP 53574598A JP 2000509808 A JP2000509808 A JP 2000509808A
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Abstract

(57)【要約】 ヒートポンプシステムのための除霜制御装置は、特定の計算された条件が超過された時点で除霜を始動する。これらの条件には、二つの計測値の最大温度差と、これらの計測値の最新差異と、の間の許容差に関する限度が含まれる。上記二つの計測値は、ヒートポンプの室内機コイルの温度と前記室内機コイルによって暖房されている空気の室内空気温度である。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒートポンプのための除霜制御 技術分野 本発明は、主にヒートポンプシステムの室外機コイルの除霜に関し、特に室外 機コイルの除霜作用を適時に始動させる装置及び方法に関する。 従来の技術 空気を熱源とするヒートポンプシステムに関して最もよく生じる問題は、特定 の室外環境条件において暖房運転を行った場合に室外機に霜が蓄積することであ る。室外機コイルに蓄積した霜は、絶縁作用を生じ、コイル内を流れる冷媒と周 囲の媒体との間の熱伝達を減少させてしまう。これにより、室外機コイルに霜が 蓄積してしまった場合には、ヒートポンプシステムは暖房容量を失い、システム 全体の運転効率が低下してしまう。従って、このように霜が蓄積してしまう前に 除霜を開始し、ヒートポンプの効率に好影響を与えることが望ましい。また、上 記のように霜が蓄積される前に、室外機コイルの除霜を不要に始動しないことも 望ましい。これは、室外機コイルの各除霜装置は、冷凍装置を逆動作させて熱っ する必要のある箇所から熱を取り除くためである。 除霜を適時に行うために、異なる種類の除霜始動システムが利用されてきた。 これらのシステムには、ヒートポンプシステム内の特 定の温度条件を監視することも含まれている。上記温度条件は、一般に、特定の 所定限度と比較される。該所定限度は、通常固定されており、ヒートポンプの運 転状態の変化は考慮されない。 本発明の目的は、特定の温度測定を行い、これらの測定値と、検出した温度条 件に対応するリアルタイムで計算した適切なしきい値と、を比較した後に初めて 除霜動作を始動することである。 本発明のもう一つの目的は、除霜サイクル数が最小となるように除霜動作の始 動を制御することである。除霜サイクル数の増加は、温度条件を、所定のしきい 値と単に比較した結果、除霜を早く始動してしまった場合に起こり得る。単に所 定のしきい値と比較するだけでは、必ずしも正確に除霜を行う必要性を反映しな い。 本発明に係る上記及びその他の目的は、特定の検出温度に対して適切なしきい 値をリアルタイムに基づいて計算し、除霜動作が必要な場合にのみこの動作を始 動するヒートポンプシステムのためのプログラム化したコンピュータ制御を提供 することである。プログラム化されたコンピュータ制御は、まず、ヒートポンプ システムの室内機コイル温度と、このヒートポンプシステムによって暖房されて いる部屋または空間の室内空気温度との最新の差異を計算する。この計算された 最新の温度差は、これらの二つの計測温度に関して以前に計算された前回の除霜 以降の最大温度差よりも大きいか否かが調べられる。最新の計測温度差が以前に 計算された最大温度差を超える場合には、この値が最大の温度差となる。 上記の計算では、室内空気が室内機コイルの温度変化に与える影響は除かれて いる。従って、例えば室内の気流によってコイル温度 が低下した場合には、コイルの温度とともに室内空気温度も低下するので、上記 のコイル温度の低下は無視される。 また、室内機コイル温度と室内空気温度との差に関する上記の計算は、ヒート ポンプシステムの他の特定のパラメータによって条件づけられることが望ましい 。これらのパラメータもまた、特定の基準を満たす。特に、室内機コイルと関連 して設けられた室内機ファンのファン速度は、コンプレッサ及び室外機ファンが 運転している所定時間の間変化してはならない。 次に、現時点での室内機コイル温度と室内空気温度との最大温度差と、現時点 の実際の温度差とが、そのためのプログラムを備えたコンピュータによって計算 される。以前に計算した温度差の間のこれらの差異は、上記二つの以前に計算し た温度差の間の許容差異に関する限度と最終的に比較される。 本発明によると、許容差異に関する限度は、それ自体が最大温度差の関数であ る。最大温度差の現時点の値は、連続的に計算されるので、結果的に算出される 許容差異の限度も連続的に計算することができる。 また、本発明によると、室内機コイルと室内空気との現時点の最大差異に対し て、これらの二つの温度の最新の計測値の実際の差異が計算された許容差の限度 を越えた場合に、室外機コイルの除霜が始動されることが望ましい。しかし、こ の室外機コイルの除霜は、ヒートポンプシステムのコンプレッサの総運転時間や 室外機コイルの実際の温度などの特定の更なるパラメータの影響も受けることが 望ましい。 上記限度を計算するために使用される数学的関係は、制御される特定のヒート ポンプシステムと同様の特性を有するヒートポンプシステムの運転を観測するこ とによって導かれることが望ましい。これらの観測には、(室外温度、室内温度 、及びファン速度などの)与えられた条件の組み合わせでヒートポンプシステム の暖房運転を始動し、時間の経過とともに室内機コイル温度と室内空気温度とを 記録することも含まれる。室内機コイル温度は、室外機コイルに堆積した霜のた めに低下する前に、室温から最高値へと上昇する。室内温度は、上記の記録され た室内機コイルの温度変化に比べて比較的一定のレベルまで上昇する。これらの 温度間の最大温度差は、室内機コイル温度が低下し始める前に生じる。ヒートポ ンプシステムは、室内機コイルと室内空気温度とを記録しながら引き続き運転さ れる。ある時点で、室内機コイル温度は大きく低下する。これは、循環する冷媒 から室外機コイルへの熱伝達が実質的に損なわれる程度まで室外機コイルが凍結 したことを示す。記録された室内機コイル温度と室内温度との最大差異の値と、 室外機コイルの凍結が実質的に起こった時点での上記温度間の差異と、の間の差 異は、超過してはならない許容差異として記録される。 超過してはならない記録された許容差異と最大温度差とは、記録された最大温 度差と、それに対応する計測した温度差の許容差異と、をそれぞれ軸とするグラ フ上の一点として示される。許容差異と最大温度差との間で最終的に求められる 数学的関係は、非線形の関係であることが分かった。この非線形の関係は、ヒー トポンプシステムを制御するプログラムを備えたコンピュータ内での計算を容易 と するために線形の関係の数列に変形することが望ましい。 図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明及び添付図面によって明らか となる。 図1は、プログラム化したコンピュータ制御装置を含んだヒートポンプシステ ムの説明図である。 図2は、特定の暖房状況において図1のヒートポンプシステムで生じる暖房用 室内機コイルの温度及び室内空気温度の温度パターンの説明図である。 図3は、暖房サイクルにおけるこれらの温度間の最大差異の許容差と、最新の 温度差と、が最大の温度差の関数としてどのように変化するかを示している。 図4は、システム全体をパワーアップするためにヒートポンプシステムのコン ピュータ制御装置によって実行される処理を示している。 図5A〜図5Dは、ヒートポンプシステムのコンピュータ制御装置が室外機コ イルの除霜動作を行う際に実行されるステップのシーケンスを示している。 発明の最良の実施形態 図1を参照すると、ヒートポンプシステムは、室内機コイル10と、室外機コ イル12と、それらの間に設けられたコンプレッサ14と逆洗弁16と、を含む 。室内機コイル及び室外機コイルとの間 に更に、一対の二方向膨張バルブ18,20が設けられており、これらのバルブ により、逆洗弁の配置次第でいずれの方向にも冷媒が流れることが可能となって いる。全ての上記コンポーネントは、ほぼ従来の方法で、ヒートポンプシステム が冷房モードでの運転では室内空間に冷房を提供し、暖房モードでの運転では室 内空間に暖房を提供することができるように動作する。 室内ファン22は、室内機コイル10へ空気流を提供し、一方、室外機ファン 24は、室外機コイル12へ空気流を提供する。室内機ファン22は、ファンモ ータ26によって駆動され、一方、室外機ファン24は、ファンモータ28によ って駆動される。この特定の実施例では、室内機モータは、少なくとも二つの一 定駆動速度を有する。これらの駆動速度は、リレー駆動装置を通じてファンモー タ26を制御する制御プロセッサ30によって指令されることが望ましい。ファ ンモータ28は、リレー駆動装置R1によって制御されることが望ましい。逆洗 弁16も、リレー回路R3を通じて動作する制御プロセッサ30によって制御さ れる。また、コンプレッサ14も、コンプレッサモータ32に接続されたリレイ 回路R2を通じて動作する制御プロセッサ30によって同様に制御される。制御 プロセッサ30は、更に、リレイ回路R5を通じて室内機ファンコイル10に関 連して設けられた電熱器要素33を制御する。暖房要素33は、補助暖房ユニッ トの一部であり、ヒートポンプシステムによって通常暖房されている室内領域に おいて暖房を追加して行う必要がある場合に、通常制御プロセッサ30によって 起動される。 制御プロセッサ30を参照すると、この制御プロセッサ30が室外機コイル温 度値を室外機コイル12に関連して設けられたサーミスタ34から受信すること が分かる。制御プロセッサ30は、また、サーミスタ36から室内機コイル温度 値を受信し、サーミスタ38から室内空気温度を受信する。 制御プロセッサ30は、サーミスタ34,36,38が特定の温度条件を示し た場合に除霜動作を始動するように作動可能である。制御プロセッサ30が除霜 が必要な特定の温度条件を検出するためには、室内機コイル温度と室内温度とに 関する特定の計算を行うことが必要となる。通常、これらの温度は、サーミスタ 36,38によってそれぞれ提供される。制御プロセッサによって実行される特 定の計算は、以下に説明する図1のヒートポンプシステムに関して行った一連の 試験に基づくことが望ましい。 図2では、特定の暖房サイクルにおける図1のヒートポンプシステムの室内機 コイル温度と室内空気温度とを表したグラフを示している。この暖房サイクルは 、ヒートポンプシステムに関する与えられた環境条件の集合及び与えられたシス テム条件の集合に関して生じる。上記環境条件には、特定の外気温や空調の始動 時の室内温度に関するものが含まれる。また、上記システム条件には、特定のフ ァン速度設定やシステム内の冷媒の特定の量に関するものが含まれる。室内温度 とともに、室内機コイル温度は、サーミスタ36,38によって測定され、周期 的な時間インターバルで記録される。ある地点で、室内機コイル温度Ticと室内 温度Trとの間の差異は、時間tlにおけるΔTMAXによって示される最大温度差 に達する。暖 房サイクルは、tl以降も継続し、低い外気温のために室外機コイルに霜が堆積 するのに従って室内機コイルの温度Ticが低下する。 ある時点tfで、室外機コイルにかなりの程度の霜が堆積し、これにより、室内 機コイルの温度が大きく低下する。この室内機コイル温度の低下は、凍結した室 外機コイルの蒸発機の能力が失われ、これにより、循環する冷媒の熱伝達容量が 低下することによって起こる。tlで生じる室内機コイルの最高温度と、室内機 コイルのtfでの温度との差は、除霜デルタ温度ΔTdとして記録される。時間tl と時間tfの間での室内空気温度は、大きく変化しないので、温度差ΔTdは、 時間tfにおけるΔTMAXと、室内機コイルと室内空気温度との間の実際の差異Δ TRと、の差を実質的に定める。 本発明によると、時間tfにおける除霜温度差ΔTdと、時間tlにおけるΔTM AX の値と、は共にその特定の暖房運転に関して記録される。他の特定の環境条件 のセット及び他の特定のシステム条件のセットに関する暖房運転も追加して行わ れる。除霜温度差ΔTdと最大温度差ΔTMAXとは、これらの各運転ごとに記録さ れる。ΔTd及びΔTMAXの記録された全ての値は、ΔTdとΔTMAXとの間の関係 を定めるために後に図3のようなグラフのデータ点として使用される。 図3を参照すると、ヒートポンプシステムにおける暖房試験によって得た種々 のデータ点を通るように引いた曲線から非線形性が示される。この曲線は、ΔTMAX のΔTkで終わる傾斜S1を有する第一の線形セグメントと、同地点で始まる 傾斜S2を有する第二の線形セグメントと、の二つの線形セグメントに分けるこ とが望ましい。 これらの二つの線形セグメントは、以下のように表すことができる。 ΔTMAX≦ΔTK,ΔTd=S1*ΔTMAX−C1 ΔTMAX≧ΔTK,ΔTd=S2*ΔTMAX−C2 1とC2とは、それぞれの線形セグメントのΔTMAXの値がゼロと等しくなる 時のΔTdの座標値である。ΔTK,S1,S2,C1,C2の特定値は、試験を行っ た特定のヒートポンプシステムによって決まってくる。上記に関して、ヒートポ ンプシステムは、異なる寸法に設けられたファン、ファンモータ、コイル形状、 及びコンプレッサなどのコンポーネントを有し、これらのコンポーネントの特定 寸法によってそれぞれ対応する図2、図3及びΔTK,S1,S2,C1,C2の値が 生じる。以下で詳細に説明するように、特定のヒートポンプシステムのついて得 られた線形の関係は、このようなシステムの室外機コイル12の除霜をどの時点 で始動するかを決定する際に制御プロセッサ30によって使用される。 図4を参照すると、ヒートポンプシステムの除霜制御を実行する以前に制御プ ロセッサ30によって一連の初期設定が行われる。これらの初期設定は、ヒート ポンプシステムに関連する種々のコンポーネントを適切な初期状態におくために リレイR1〜R5をオフ状況に設定することも含む。これは、ステップ40で行 われる。プロセッサユニットは、ステップ42に進み、除霜ロジックで利用する いくつかのソフトウエア変数の初期設定を行う。TM_DFDEL, TM_DFSETの変数に連続的に時間を提供し続けるためにいくつかの計時機 構がオンにされる。最後に、プロセッサユニットは、ステップ46において、最 新のファン速度変数のCUR_FNSPDと等しい値に変数のOLD_FNSP Dを設定する。上記ステップは、ヒートポンプシステムの制御の開始に当たって プロセッサユニットを立ち上げたときにのみ実行される。 図5Aを参照すると、適時に室外機コイル12の除霜を始動するために制御プ ロセッサ30によって実行される処理は、コンプレッサリレイR2がオンになっ ているか否かを照会するステップ50で始まる。このリレイは、初期設定でオフ に設定されているので、制御プロセッサ30は、ステップ52に進み、変数の“ WAS_ON”が真か否かを照会する。WAS_ONは、偽であるので、プロセ ッサは、“no”を選択してステップ54に進む。次に、プロセッサは、ステッ プ56で変数“WAS_ON”を偽に設定する前に、ステップ54でリレイコン プレッサR2がオンになっているか否かを照会する。続いて、IN_DEFRO STが真であるか否かの照会をステップ58で行う。IN_DEFROSTは、 立ち上げ時に偽に設定されるので、制御プロセッサは、ステップ60に進んで暖 房モードが選択されているか否かを照会する。これに関して、制御パネルまたは 制御プロセッサ30と関連して設けられた他の通信装置によって、図1のヒート ポンプシステムが暖房モードで運転されるべきか否かは示される。暖房モードが 選択されていない場合には、プロセッサは“no”を選択し、図5Cのステップ 62に進み、変数のTM_ACC_CMPONをゼロに設定する。プロセッサは 、 また、ステップ64で変数のMAX_TEMPをゼロに設定し、ステップ66で 変数のTM_DFDELをゼロに設定する。制御プロセッサは、ステップ66か らステップ68に進み、再度コンプレッサリレイR2がオンになっているか否か を照会する。コンプレッサリレイR2がオンになっていなければ、プロセッサは 、ステップ68を出てステップ70に進み、TM_DFSETをゼロに設定する 。次に、ステップ72でIN_DEFROSTが真であるか否かの照会を行う。 この変数は、初期段階で偽であるので、制御プロセッサ30は出口ステップ74 に進む。 制御プロセッサは、図5A〜図5Dの特定ロジックから出たのに続いて、ヒー トポンプシステムを制御するために種々の処理を実行する。制御プロセッサ30 の処理速度は、制御プロセッサが数ミリ秒で図5Aのロジックの実行に戻ること ができる速度となっている。サーモスタットが測定した室内温度が所望の温度設 定よりも低い場合には、ある時点で暖房モードが選択され、続いて、制御プロセ ッサ30によって暖房が始動される。暖房が行われる必要のある場合には、制御 プロセッサ30は、コンプレッサモータとともに室内機ファン22及び室外機フ ァン24をオンにすることが望ましい。逆洗弁16も、冷媒がコンプレッサから 室内機コイル10へと流れ、そこから室外機コイル12へと流れるように設定さ れる。 ステップ50を参照すると、制御プロセッサはコンプレッサリレイR2が暖房 の始動に続いてオンにされたか否かを再び照会する。暖房が要求された時にコン プレッサリレイR2は、プロセッサによって起動されるので、制御プロセッサは 、ステップ50において、 コンプレッサリレイがオンになっていることを確認し、変数のWAS_ONが偽 であるか否かを照会するためにステップ76に進む。この変数は、この時点で偽 であるので、プロセッサは、ステップ78に進んでTM_CMPON,TM_A CC_CMPONに関連して設けられた計時機構をオフにする。プロセッサは、 続いてコンプレッサリレイR2がオンであるか否かを照会し、その時点でコンプ レッサリレイR2はオンになっているのでステップ80に進む。変数のWAS_ ONは、ステップ80において真に設定される。プロセッサは、上記で説明した ようにステップ58〜60を通じて進む。暖房モードが選択されているので、プ ロセッサはステップ60からステップ81に進み、タイミング変数TM_DFS ETが60秒よりも大きいか否かを照会する。この変数の初期値はゼロであるの で、プロセッサは図5Cのステップ66に進み、タイミング変数TM_DFDE Lをゼロに設定する。プロセッサは、次に、ステップ68でコンプレッサリレイ R2がオンであるか否かを照会する。暖房の要求に応答してコンプレッサリレイ が制御プロセッサによって起動されているので、プロセッサは、ステップ82に 進む。 ステップ82では、プロセッサは、室外機ファンリレイR1がオンか否かを照 会する。ヒートポンプシステムが暖房に対する要求に応答している場合には、室 外機ファンリレイR1は、通常オンになっている。よって、制御プロセッサは、 “yes”を選択し、室内機ファン速度を読み取るステップ84に進む。暖房の 開始時に室内ファンは起動されるので、ファンスピードはゼロではない。ファン 速度は、他の制御ソフトウエアを通じて制御プロセッサによって指 令されているので、制御プロセッサ内に値が存在する。このファン速度は、変数 のCUR_FNSPDとして設定され、ステップ86でOLD_FNSPDと表 される旧ファン速度のその時点の値と比較される。この後者の変数の初期値がゼ ロであるので、制御プロセッサは、ステップ86を出て、ステップ88で旧ファ ン速度変数を最新のファン速度と等しく設定する。制御プロセッサは、ステップ 72で再度IN_DEFROSTが真であるか否かを照会する前に、ステップ7 0でタイミング変数TM_DFSETをゼロに設定する。IN_DEFROST は偽であるので、制御プロセッサは、ステップ72で“no”を選択して出口ス テップ74に進む。 再び図5Aを参照すると、引き続き実行される除霜ロジックにより、再びプロ セッサがコンプレッサがオンであるかを照会する。コンプレッサリレイがオンで あるので、プロセッサはステップ76に進み、“WAS_ON”の状況を照会す る。この変数は、この時点で真であるので、制御プロセッサはステップ54に進 み、ここでコンプレッサリレイR2が再度オンであることが記録され、プロセッ サは、ステップ80,58,60を通じてステップ81へと進む。ステップ81 では、プロセッサは、TM_DFSETのタイムカウントが60秒よりも大きい か否かを検出している。この変数は、ステップ88において旧ファン速度が最新 のファン速度と等しく設定された時点から時間の累積を開始している。コンプレ ッサリレイR2及び室外機ファンが運転されているとともに、室内機ファン速度 が変わらない限り、この変数は、続いて実行される各除霜ロジックの間、時間の 累積を引き続き行う。このように、TM_DFSET に反映されるこのタイムカウントは、コンプレッサ、室外機ファン、及び室内機 ファンの状況の上記三つの条件が一定に保たれている時間の測定値となる。従っ て、制御プロセッサ30は、これらのコンポーネントが変化しない状態で少なく とも60秒の間ヒートポンプシステムを運転し、該システムを一定のレベルに保 ったことになる。 TM_DFSETによって維持されるタイムカウントが60秒よりも大きい値 に達すると、制御プロセッサは図5Aのステップ81からステップ90へ進み、 サーミスタ38によって提供される室内温度とともに、サーミスタ36によって 提供される室内機コイル温度を読み取る。この値は、T_ICOILとT_RO OM_AIRとして格納される。制御プロセッサは、ステップ92に進み、上記 対応する変数に格納されたこれらの計測温度の差異を計算する。計測温度に関す る計算された差異DELTAは、次に、ステップ94でゼロより小さいか否かが チェックされる。この値がゼロより小さい場合には、制御プロセッサは、ステッ プ98において計測温度の差異DELTAが変数MAX_DELTAの値よりも 大きいか否かを照会する前に、同値をステップ96でゼロに設定する。MAX_ DELTAの値は、暖房モードが選択された後に制御プロセッサが暖房を最初に 始動した時点では0である。これにより、制御プロセッサは、ステップ100で MAX_DELTAをDELTAの最新値と等しく設定する。制御プロセッサは 、除霜ロジックを繰り返し実行するので、室内コイルの温度上昇によるDELT Aの値の上昇も検出される。これにより、制御プロセッサは、MAX_DELT AをDELTAの計算された最新値にほぼ等しく調整し続ける。 制御プロセッサは、ステップ92で計測した温度差がその時点で格納されたM AX_DELTAの値よりも小さい場合には、ステップ98を通じてステップ1 02に進み、また、その時点で計測した温度差の値がステップ100でMAX_ DELTAに等しい場合にも、ステップ102に進む。 ステップ102では、制御プロセッサは、MAX_DELTAの最新値とDE LTAの最新値との間の差異を計算する。DELTAの現在値がMAX_DEL TAよりも小さい場合には、ステップ102における変数DELTA_DIFF の値はゼロ以外となる。従って、制御プロセッサは、ステップ104に進み、M AX_DELTAがTK以下であるか否かを照会する。ΔTKの値は、ヒートポン プシステムの運転に関して行った試験及び評価の結果として図3で既に示してい る。ファン速度、ファン寸法またはコンプレッサ寸法などの異なるシステム値を 有する異なるヒートポンプ形状に関して試験を行い、最大デルタと最新温度差と の間の臨界許容差に関する適切な関係が求められた場合には、この値は変化し得 る。 MAX_DELTAがΔTK以下である場合には、制御プロセッサは、ステッ プ106で電熱器がオンになっているか否かを照会する。ヒートポンプシステム は、ヒートポンプシステムが暖房されている室内で要求される量の熱を供給でき ない場合に使用することのできる、第二の暖房供給源または補助暖房供給源を含 むことが多い。図1のヒートポンプシステムは、このような暖房要素を含み、ス テップ106での特定の照会を必要とする。電熱器要素33がオンになっていな い場合もしくは電熱器要素が存在しない場合には、制御 プロセッサは、ステップ106からステップ108に進み、DEFROST_D ELTAの値を計算する。このステップでのDEFROST_DELTAは、図 3における変数ΔTdである。DEFROST_DELTAとMAXDELTA との間の数学的関係は、図3において、ΔTMAXがΔTK以下である場合のΔTMA X に対するΔTdの線形の関係である。この関係は、勿論、異なるヒートポンプシ ステムについて試験が行われ、ΔTMAXに対するΔTdの適切な関係が求められた 場合には、変化し得る。再びステップ106を参照すると、電熱器要素が含まれ 、かつ運転されている場合に、制御プロセッサは、ステップ110に進み、除霜 デルタを計算する。ステップ110における除霜デルタは、ステップ108で計 算されるものよりも2度低い。この特定の関係は、図1のヒートポンプシステム に関して適切な試験を行い、補助暖房要素が運転されている状態で室外機コイル 上の霜の特性を記録することによって作成することができる。再びステップ10 4を参照すると、MAX_DELTAの値がΔTK以下でない場合には、制御プ ロセッサは、“no”を選択してステップ112に進み、電熱器要素33または ヒートポンプシステムと関連して設けられた他の補助ヒータがオンになっている か否かを照会する。制御プロセッサは、電熱器がオンになっていないかまたは含 まれていない場合には、ステップ114において、電熱器が含まれており、かつ オンになっている場合には、ステップ116においてDEFROST_DELT Aの適切な値を計算する。ステップ114で記録される計算は、図3において、 ΔTMAXがΔTKよりも大きい場合のΔTMAXに対するΔTdの線形の関係である。 更に、ステップ116で計算される値は、電熱器が含まれており、かつオンにな っている場合における除霜デルタの許容値を反映している。プロセッサは、ステ ップ108,110,114,116のいずれかにおいてDEFROST_DE LTAの適切な値を計算した後に、ステップ118に進み、このステップで、上 記計算値が2よりも小さいか否かを照会する。計算値が2よりも小さい場合には 、制御プロセッサは、ステップ120でこの計算値が2に等しくなるように調整 する。制御プロセッサは、その後直接ステップ122に進む。プロセッサは、D EFROST_DELTAが2以上である場合には、ステップ118で“no” を選択してステップ122に進むことも有り得る。 ステップ122では、ステップ102で計算されたヒートポンプシステムの最 大温度差とヒートポンプシステムの最新計測温度差との間の計算された差異が、 算定したDEFROST_DELTAよりも大きいか否かを照会する。ステップ 122で行われる照会は、温度差の最新測定値が、MAX_TEMPとして定義 される最大温度差からDEFROST_DELTAを差し引いた値よりも低い値 まで減少したか否かに関する実質的なチェックである。この状態では、通常、室 外機コイルにかなりの霜が堆積していることはないので、温度差の最新測定値が 上記したような値まで減少していることはない。このような状況では、制御プロ セッサは、ステップ122から繰り返し“no”を選択し、ステップ66,68 ,82,84,86,72,74を通じて進み、図5A〜図5Dの除霜ロジック を再度実行する。過熱要求が満たされたら、制御プロセッサは、コン プレッサリレイR2をオフにして、これにより、特定の暖房期間を終わらせる。 これにより、制御プロセッサは、次に除霜ロジックを実行するときには、コンプ レッサリレイR2がオフであることを認識する。続いて、プロセッサは、ステッ プ52で“WAS_ON”が真であり、ステップ123の実行が必要であること を認識し、“TM_CMPON”及びTM_ACC_CMPONで格納されてい る時間の計測がオフにされ、これらの変数は、特定の時限における値に保持され る。制御プロセッサは、TM_CMPONのタイムカウントをステップ110で ゼロにリセットする。しかし、制御プロセッサは、TM_ACC_CMPONに 格納されたタイムカウントのリセットは行わない。従って、変数TM_ACC_ CMPONは、ステップ50でコンプレッサがオンまたはオフにされたことを認 識する度に、時間の累積を行い続ける。 制御プロセッサは、適時に図5A〜図5Dの除霜ロジックを実行し続ける。更 に、プロセッサは、ステップ50,76,54,80,58,60,81を実行 し、その後で暖房が要求されると除霜ロジックから出る。これは、ステップ68 ,82,84,86で要求されるヒートポンプシステムの条件が満たされるまで 継続的に行われる。この時点で、制御プロセッサは、再度室内機コイル温度と室 内空気温度との差異を計算し、続いてMAX_DELTA,DEFROST_D ELTA,DELTA_DIFFの種々の計算を行う。これにより、ステップ1 22に進み、このステップで、最新測定温度差DELTAがMAX_DELTA として定義される最大温度差からDEFROST_DELTAを差し引いた値よ りも低い値まで 減少したか否かを照会する。測定値が上記のように減少すると、制御プロセッサ は、室外機コイル12にかなりの霜が堆積し、除霜作用を要すると推定する。 再びステップ122を参照すると、DELTA_DIFFの値がDEFROS T_DELTAの計算した値よりも大きい場合に、制御プロセッサは、ステップ 124に進み、TM_DFDELが60秒よりも大きいか否かを照会する。この 変数は、制御プロセッサが最初にステップ122からステップ124に進む直前 に行われた前回の完全な除霜ロジックから連続する秒数測定を開始する。上記変 数が60秒よりも大きい値を示すまで、制御プロセッサは、ステップ124で“ no”を選択して通常通りにステップ82,84,86,72を通じて進み、ス テップ72から“no”を選択して出口ステップ74へと進む。ステップ124 を再び参照すると、制御プロセッサが除霜ロジックを通じて数回循環した後に、 TM_DFDELのタイムカウントが60秒よりも長くなると、制御プロセッサ は、ステップ126に進む。ステップ126では、TM_CMPONで示した時 間の値が15分よりも長いか否かを照会する。この特定の時間変数は、制御プロ セッサが、“WAS_ON”の変数が偽でありコンプレッサ14が直前にオンに されたことを示すと認識したことに続いて、ステップ78でオンにされている。 このことは、TM_CMPONによって記録した時間が、コンプレッサ14が制 御プロセッサによって最も最近起動された時点からオンになっている総時間を表 していることを示す。コンプレッサが最も最近起動されてからオンになっている 総時間が15分以下である限り、制御プ ロセッサは、ステップ126から“no”を選択し、上記で説明したようにステ ップ68,82,84,86,72,74を実行する。コンプレッサが最後に起 動されてからオンになっている総時間が15分を越えた場合には、制御プロセッ サは、ステップ126から“yes”を選択してステップ116に進み、変数T M_ACC_CMPONによって示された時間が30分よりも長いか否かを照会 する。ステップ62では、タイミング変数TM_ACC_CMPONは、ステッ プ60の照会において暖房モードが選択されていない場合には、ゼロに設定され る。また、ステップ58で照会したIN_DEFROSTが真である場合には、 タイミング変数TM_ACC_CMPONもゼロに設定される。以下で詳細に説 明するように、変数IN_DEFROSTは、室外機コイルの除霜の間のみ真で ある。よって、変数TM_ACC_CMPONは、除霜動作後に時間を累積する ことができる。ステップ50,76,78では、変数TM_ACC_CMPON は、除霜動作後にコンプレッサリレイが直前にオンにされたことにより、ステッ プ78で関連する計時装置がオンになった時点から時間を累積することができる 。ステップ50,52で記載したように、TM_ACC_CMPONは、コンプ レッサがオフにされるまで引き続き時間を累積して記録し続ける。コンプレッサ がオフにされると、制御プロセッサは、ステップ123に進み、TM_ACC_ CMPONとともにTM_CMPONの両方によって時間の計測及び記録を停止 する。TM_CC_MPONによって累積された時間は、単にその時点の値に維 持される。従って、コンプレッサリレイR2が再びオンにされると、変数TM_ ACC_CMPONは、除霜動作が始動されたか暖房モードの選択が取り消され ていない限り、以前に累積した時間に加えて更に時間を累積する。ある時点で、 除霜動作後に、コンプレッサがオンになっている総時間が30分に達することに なる。 再びステップ128を参照すると、コンプレッサがオンとなっている時間の総 累積時間が30分を越えた場合には、制御プロセッサは、ステップ134に進み 、サーミスタ34から室外機コイル温度を読み取ってこの値を変数T_OCOI Lに格納する。制御プロセッサは、次に、ステップ136でT_OCOILに格 納された室外機コイル温度の値が摂氏マイナス2度よりも低いか否かを照会する 。室外機コイル温度が摂氏マイナス2度よりも低くなければ、制御プロセッサは 、上記で説明したように、単にステップ68に進み、その後出口ステップ74に 進む。ステップ136を再度参照すると、室外機コイルの温度が摂氏マイナス2 度よりも低い場合には、制御プロセッサは、ステップ140で変数IN_DEF ROSTを真に設定する。制御プロセッサは、ステップ140からステップ68 に進み、コンプレッサリレイがオンであることを認識する。これにより、プロセ ッサは、ステップ82に進み、室外機ファンリレイR1がオンになっているか否 かを照会する。室外機ファンリレイR1がオンになっていれば、制御プロセッサ は、“yes”を選択してステップ84に進み、室内機ファン速度を読み取って 、この値をCUR_NSPDに格納する。プロセッサは、次に、ステップ86で CUR_FNSPDの値をOLD_FNSPDと比較する。プロセッサがステッ プ70でTM_DESETをゼロに設定してステップ 72へと進む前に、必要であれば、CUR_FNSPDは、ステップ88でOL D_FNSPDの値と等しく設定される。IN_DEFROSTがこの時点で真 であるので、制御プロセッサは、ステップ72から“yes”を選択し、ステッ プ142の除霜ルーチンに進む。除霜ルーチンは、逆洗弁16がファンコイル1 0,12との間の冷媒の流れの方向を逆転するようにリレイR3を設定すること を含む。この除霜ルーチンは、また、室外機ファン24がオフになるようにリレ イR1を設定する。ファンがオフになった状態で冷媒が逆流すると、室外機コイ ルは冷媒から熱を吸収してコイルに堆積した霜を除去し始める。制御プロセッサ は、ステップ142からステップ144に進み、サーミスタにより計測される室 外機コイルの温度が摂氏18度よりも高い温度まで上昇したか否かを照会する。 室外機コイルの温度が、摂氏18度まで上昇するにはある程度時間がかかる。こ のために、プロセッサは、図5A〜図5Dの除霜ロジックが実行される度にステ ップ58で“yes”を繰り返し選択することになる。制御プロセッサは、ステ ップ58からステップ62,64に進み、オンになっている総タイムカウントの 変数TM_ACC_CMPONとMAX_DELTAとを繰り返しゼロに設定す る。プロセッサは、また、ステップ66でTM_DFDELをゼロに設定する。 制御プロセッサが室外機コイル12の除霜を実行している限り、上記のステップ は、これらの変数の初期設定を行う。制御プロセッサは、上記変数をゼロに設定 した後にステップ68,82,84,86,72を通じて進み、除霜ルーチンを 再度実行する。ステップ144で、室外機コイル温度が摂氏18度よりも高い温 度に 上昇すると、制御プロセッサはステップ146に進み、ステップ74から除霜ロ ジックを出る前に変数IN_DEFROSTを偽に設定する。除霜制御ロジック を次に実行したときには、制御プロセッサは、再度ステップ58を実行すること になり、このとき、IN_DEFROSTはもはや真ではないことを認識する。 制御プロセッサは、暖房モードが引き続き選択されている限りステップ58から ステップ60まで進む。上記で述べたように、コンプレッサ、室外機ファン速度 、及び室内機ファン速度の条件が全て満たされるまでプロセッサはステップ81 で“no”を選択し続ける。MAX_DELTAの値とともにTM_ACC_C MPONの値は、コンプレッサリレイR2がオンになっているときに、この時点 からゼロ以外の値を累積することができる。TM_DESETが示す時間が60 秒よりも長い場合には、最大のデルタの値は、温度値を累積し始める。TM_D ESETが示すタイムカウントは、室内機ファン速度が以前にロジックを実行し た時点から変化していない状態で、コンプレッサリレイと室外機ファンとがオン にされた時点から開始される。TM_DFSETが60秒を越えた場合に関して 上記したように、DEFROST_DELTAの計算も再び開始される。最大の 温度差と、計測された室内機コイル温度から室内空気温度を差し引いた温度差と 、の差異と、DEFROST_DELTAと、を比較することで、室内機コイル のどの時点でステップ124,126,128の種々のタイミング値を調べたら よいかがこれ以降決定される。 TM_DFDELと、コンプレッサのタイミングを示すTM_C MPON0とTM_ACC_CMPONと、を更に調べた結果、十分に時間が経 過したことが示された場合にのみ除霜サイクルが始動される。これらの条件が一 旦満たされると、変数IN_DEFROSTは、再び真に設定され、プロセッサ によって除霜ルーチンを行うことをが可能となる。 好適実施例に則して本発明を説明してきたが、当業者によって理解されるよう に、本発明の趣旨から離れないで種々の変更を行うことができる。例えば、ステ ップ108,110,114,116でのDEFROST_DELTAに関する 線形の計算は、DEFROST_DELTAと変数MAX_DELTAとの間の 非線形の関係に基づく除霜デルタの適切な計算で補充することができる。このよ うな計算は、実際には、図3でのΔTMAXに対するΔTdの関係を定める数学的曲 線により近くなる。また、異なるコンプレッサファン、及び他のヒートポンプ特 性を有する異なるヒートポンプシステムを分析した場合には、図3の数学的曲線 は変化する。このようなヒートポンプシステムは、図2及び図3に関して説明し たのと同様に試験を行い、適切な関係を定めることができる。上記理由により、 本発明は、開示された特定の実施例に限定されることはなく、本発明は、請求項 の範囲にある実施例を全て含むものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AL,AM,AT,A U,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH ,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB, GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,T J,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 キムベリー,ケヴィン エイ. アメリカ合衆国,ニューヨーク 13110, マリエッタ,オティスコ ヴァレイ ロー ド 2386 (72)発明者 ドッドレイ,ケヴィン エフ. アメリカ合衆国,ニューヨーク 13035, カゼノヴィア,イースト レイク ロード 4523 (72)発明者 フィリップス,トーマス アール. アメリカ合衆国,ニューヨーク 13039, シセロ,ハードウッド レーン 6325

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ヒートポンプシステムにおける除霜動作の始動を制御するための方法であっ て、 前記ヒートポンプシステムの室内機コイルの温度と、前記ヒートポンプシステ ムによって暖房されている部屋の室内空気温度と、の温度差を記録する記録ステ ップと、 記録された前記温度差と、前記室外機コイルの前回の除霜動作後に前記室内機 コイル温度と前記室内空気温度との間で生じたことが記録された最大温度差と、 の差異を計算する差異計算ステップと、 記録された前記温度差と、前記室内機コイル温度と前記室内空気温度との間の 記録された前記最大温度差と、の間の差異に関する限度を計算する限度計算ステ ップと、を有し、この限度は、前記ヒートポンプシステムの除霜を始動し得るし きい値を確立し、これにより、除霜を始動し得るしきい値を確立する前記限度は 、記録された前記最大温度差の値の関数として計算され、 記録された前記温度差と、前記室内機コイル温度と前記室内空気温度との間の 記録された前記最大温度差と、の計算された差異が、除霜を始動し得るしきい値 を確立する計算された前記限度を超えた場合に、前記ヒートポンプシステムの前 記室外機コイルの除霜動作が作動されるべきか否かを判定する除霜判定ステップ と、を含むことを特徴とする方法。 2.前記ヒートポンプシステムにおける前記室内機コイルと前記室内空気温度と の温度差を記録する前記記録ステップと、記録された前記気温差と記録された前 記最大温度差との間の差異を計算する前記差異計算ステップと、記録された前記 温度差と記録された前記最大温度差との間の限度を計算する前記限度計算ステッ プと、は、前記室内機コイルと前記室内空気温度との間の記録された前記気温差 と、記録された前記最大温度差と、の間の計算された差異が除霜を始動し得るし きい値を確立する計算された前記限度を超えることを判定した後で、少なくとも もう一度繰り返し、前記室外機コイルの除霜動作を始動する前に、計算された前 記差異が引き続き計算された前記限度を超えていることを確認することを特徴と する請求項1記載の方法。 3.前記室外機コイルの除霜動作を始動すべきか否かを判定する前記除霜判定ス テップは、 コンプレッサが所定時間にわたって連続的に運転されているか否かを判定し、 前記コンプレッサが前記所定時間にわたって連続的に運転された後にのみ、除 霜動作を始動すべきか否かを更に判定するステップを含むことを特徴とする請求 項2記載の方法。 4.前記室外機コイルの除霜動作を始動すべきか否かを更に判定するステップは 、 前記ヒートポンプシステムの前記室外機コイルの前回の除霜以降 に、前記コンプレッサが所定の累積時間にわたって運転されているか否かを判定 するステップを含むことを特徴とする請求項3記載の方法。 5.前記コンプレッサが前記所定の累積時間にわたって運転されているか否かを 判定するステップは、 前回の除霜動作の終了後に、前記コンプレッサの運転時間を監視し、 前回の除霜動作の後に、監視した最新の運転時間を以前に監視した前記コンプ レッサの運転時間の和に加算することにより、前記コンプレッサの最新の運転時 間の和を求め、 前記コンプレッサの前記最新の運転時間の和と第二の所定時間とを比較し、 前記最新の運転時間の和が、前記ヒートポンプシステムの前記室外機コイルの 除霜後の所定累積時間を超えた場合に、除霜動作を始動すべきか否かを更に判定 するステップを含むことを特徴とする請求項4記載の方法。 6.記録された前記温度差と、以前に記録された前記室内機コイルと前記室内温 度との最大温度差と、の間の前記差異に関する限度を計算する前記限度計算ステ ップは、前記室外機コイルの除霜を始動し得るしきい値を確立するものであり、 更に、 補助ヒータが運転しているか否かを検出し、 前記補助ヒータが運転している場合には、記録された前記温度差 と、記録された前記室内機コイルと前記室内空気温度との最大温度差と、の間の 前記差異に関する第一の限度を計算し、この限度は、前記室外機コイルの除霜を 始動し得るしきい値を確立し、 補助ヒータが停止している場合には、前記差異に関する第二の限度を計算する ステップを含み、この限度は、前記室外機コイルの除霜を始動し得るしきい値を 確立することを特徴とする請求項1記載の方法。 7.記録された前記温度差と、前記室内機コイル温度と前記室内空気温度との間 の記録された前記最大温度差と、の間の差異に関する限度を計算する前記限度計 算ステップは、前記室外機コイルの除霜を始動し得るしきい値を確立するもので あり、更に、 前記室内機コイルと前記室内空気温度との間の前記最大温度差の最新値を記録 し、 記録された前記温度差と、前記室内機コイルと前記室内空気温度との前記最大 温度差の前記最新値と、の間の差異に関する限度を計算し、この限度は、前記室 外機コイルの除霜を始動し得るしきい値を確立し、前記限度の計算は、前記室外 機コイルの除霜を始動し得るしきい値を確立する前記差異に関する前記限度と、 前記最大温度差の最新値と、の間の定められた関係に基づいて行われるステップ を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 8.記録された前記最大温度差の値の関数として計算される前記限度は、同様の 設計のヒートポンプシステムを種々の異なるシステム 条件及び環境条件の下での運転してこれを観測し、このように観測した各運転に おいて、前記特定の設計のシステムにおける室内コイル温度と室内空気温度との 前記最大差異と、前記室外機コイルの実質的な凍結が起こった時点で記録された 最大室内機コイル温度からの温度低下と、を記録し、 これにより、記録された室内機コイル温度と室内空気温度との間の最大差異と 、記録された前記最高室内機コイル温度からの低下温度と、の間に関係を求める ことによって得られることを特徴とする請求項1記載の方法。 9.記録された前記温度差と記録された前記最大温度差との間の差異を計算する 差異計算ステップは、 前記室内機コイルと前記室内空気温度との記録された前記温度差が、前記室外 機コイルの前回の除霜後に前記室内機コイル温度と前記室内空気温度との間で生 じ、かつ以前に記録された前記最大差異を超えるか否かを判定し、 記録された前記差異が、前記室外機コイルの前回の除霜後に前記室内機コイル 温度と前記室内空気温度との間で生じ、かつ以前に記録された前記最大差異を超 える場合に、記録された前記差異を室内機コイル温度と室内空気温度との前記最 大差異として記録するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 10.前記室内機コイルと関連するように設けられた室内機ファンの速度が一定 に保たれるとともに、前記ヒートポンプシステムのコ ンプレッサと前記室外機コイルに関連するように設けられたファンとの両方が運 転された状態で、所定の時間が経過したか否かを検出し、 前記所定時間が経過した後に、前記ヒートポンプシステムの前記室内機コイル 温度と、前記ヒートポンプシステムによって暖房されている部屋の前記室内空気 温度と、の温度差を記録する前記記録ステップに進むステップを含むことを特徴 とする請求項1記載の方法。 11.前記室内機コイルと関連するように設けられた室内機ファンの速度が一定 に保たれるとともに、前記ヒートポンプシステムのコンプレッサと前記室外機コ イルに関連するように設けられたファンとの両方が運転された状態で、所定の時 間が経過したか否かを検出するステップは、 前記室内機ファンの速度を一定に保もつとともに、前記コンプレッサと前記室 外機コイルに関連して設けられた前記ファンとの両方を運転された状態に保つ必 要のある前記所定時間を定め、 前記室内ファン速度が変化した時点もしくは前記コンプレッサまたは前記室外 機コイルと関連して設けられた前記ファンが停止された時点で、この所定時間の 計測をリセットするステップを含むことを特徴とする請求項10記載の方法。 12.前記ヒートポンプシステムの室内機コイルの温度と、前記ヒートポンプシ ステムによって暖房されている部屋と、の間の前記温 度差を記録する前記記録ステップは、 前記ヒートポンプシステムの前記室内機コイルの温度と、前記ヒートポンプシ ステムによって暖房されている部屋の前記室内空気温度と、の両方を繰り返し読 み取り、 これら両方の読取り温度の差異を繰り返し計算することにより、前記室内機コ イルの温度と前記ヒートポンプシステムによって暖房される前記室内空気温度と の間の差異を繰り返し算定し、 前記繰り返し算定した前記室内機コイルと前記室内空気温度との間の温度差の 少なくともいくつかに関することを特徴とする請求項1記載の方法。 13.前記室内機コイル温度と、前記ヒートポンプシステムによって暖房されて いる部屋の前記室内温度と、の間の前記最大温度差は、前記繰り返し算定された 両方の温度の温度差のうちから記録されることを特徴とする請求項12記載の方 法。 14.ヒートポンプシステムにおいて除霜動作の始動を制御するためのシステム であって、 前記ヒートポンプシステムの室内機コイルの温度を検出するためのセンサと、 前記ヒートポンプによって暖房されている空間の温度を検出するためのセンサ と、 前記ヒートポンプの前記室外機コイルを除霜するための装置と、 前記室内機コイル温度を検出するためのセンサから前記室内機コイルの検出温 度を、また、暖房されている前記空間の温度を検出するためのセンサから暖房さ れている前記空間の検出温度を、共に繰り返し読み取り、後にこれらの二つの値 の差異を計算することのできるコンピュータ手段と、を有し、 前記コンピュータ手段は、更に、前記室内機コイルの前回の除霜以降の生じた 前記二つの読取り値の差異を繰り返し判定することができ、 前記コンピュータ手段は、更に、判定された前記二つの読取り値の最大温度差 と、前記二つの読取り値の最新の差異と、の間の差異を計算し、これを、判定さ れた前記二つの読取り値の前記最大温度差と、前記二つの読取り値の最新の差異 と、に関する許容限度と比較することができ、 これにより、前記コンピュータ手段は、前記二つの読取り値の最大温度差と、 前記最新の差異と、の間の計算された前記差異が、前記許容限度を超えるととも に、前記ヒートポンプの特定のコンポーネントが所定の時間にわたって運転され ていることを前記コンピュータ手段が認識した時点で、前記室外機コイルを除霜 するための除霜信号を前記装置に送信することができることを特徴とするシステ ム。 15.前記コンピュータ手段は、前記二つの読取り値の判定された前記最大温度 差と、前記最新の差異と、の間の差異に関する許容限度を計算することができ、 前記許容限度は、前記二つの読取り値の計算した最大差異である と判定された値の関数として計算されることを特徴とする請求項14記載のシス テム。 16.前記コンピュータ手段は、前記装置に前記室外機コイルを除霜するための 前記除霜信号を送信する前に、 判定した前記二つの読取り値の前記最大温度差と、前記二つの読取り値の前記 最新の差異と、の間の計算された差異が前記許容限度を超えた後に、前記室内機 コイルの検出温度と、前記空間の検出温度と、を少なくとももう一度続いて読み 取り、 判定した前記二つの読取り値の前記最大温度差と、前記続いて読み取った温度 差と、の間の計算された差異が、許容限度を超えることを確認することができる ことを特徴とする請求項15記載のシステム。 17.運転されている状態が認識される前記ヒートポンプの前記特定コンポーネ ントは、前記ヒートポンプ内のコンプレッサであることを特徴とする請求項14 記載のシステム。 18.前記除霜装置は、前記ヒートポンプ内に該ヒートポンプ内の冷媒の流れを 逆転させるための逆洗弁を含むことを特徴とする請求項14記載のシステム。 19.前記ヒートポンプは、前記室内機コイルと関連して設けられた室内機ファ ンと、室外機コイルと関連して設けられた室外機ファ ンと、を有し、 前記コンピュータ手段は、前記室内機コイルの前記検出温度と前記ヒートポン プによって暖房されている前記空間の前記検出温度との両方を繰り返し読み取る ステップに進む前に、前記各ファンのそれぞれの運転状況が変化していないこと を確認することができることを特徴とする請求項14記載のシステム。 20.前記室外機コイルに近接する位置において温度を検出するためのセンサを 有し、 前記コンピュータ手段は、前記室外機コイルに近接する位置で温度を検出する 前記センサから読み取った温度値に応じて、前記室外機コイルを除霜するために 前記除霜信号の送信することを調整することができることを特徴とする請求項1 4記載のシステム。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334321B1 (en) * 2000-03-15 2002-01-01 Carrier Corporation Method and system for defrost control on reversible heat pumps
US6318095B1 (en) 2000-10-06 2001-11-20 Carrier Corporation Method and system for demand defrost control on reversible heat pumps
US6604577B2 (en) * 2000-12-05 2003-08-12 Eric P. Mulder Geothermal heat pump cleaning control system and method
GB2371355B (en) * 2001-01-18 2005-05-25 Jtl Systems Ltd Defrost control method and apparatus
US6601396B2 (en) * 2001-12-03 2003-08-05 Kendro Laboratory Products, Lp Freezer defrost method and apparatus
GB2405360B (en) * 2003-08-27 2007-02-07 Ebac Ltd Dehumidifiers
CN1991255B (zh) * 2005-12-27 2010-05-12 松下电器产业株式会社 空调器及其控制方法
CN101479152B (zh) * 2006-05-09 2012-07-04 开利公司 具有自动线路检测的气温控制系统
US20090032236A1 (en) 2007-08-03 2009-02-05 Honeywell International Inc. Fan coil thermostat with automatic fan reset
US9182141B2 (en) 2007-08-03 2015-11-10 Honeywell International Inc. Fan coil thermostat with activity sensing
US9074784B2 (en) 2007-08-03 2015-07-07 Honeywell International Inc. Fan coil thermostat with fan ramping
US8657207B2 (en) * 2008-08-26 2014-02-25 Lg Electronics Inc. Hot water circulation system associated with heat pump and method for controlling the same
EP2505940B1 (en) * 2009-11-25 2018-07-25 Mitsubishi Electric Corporation Auxiliary heater control device and heated fluid using system and auxiliary heater control method
CN102109259B (zh) * 2009-12-23 2013-01-02 同方人工环境有限公司 一种空气源热泵机组双并联翅片式换热器的除霜方法
US9239183B2 (en) 2012-05-03 2016-01-19 Carrier Corporation Method for reducing transient defrost noise on an outdoor split system heat pump
JP2014034371A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Honda Motor Co Ltd 車両用空調装置
US9182166B2 (en) * 2013-01-21 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Vehicle evaporator core icing prevention
US20140352913A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft refrigeration unit evaporator heater
CN105180294B (zh) * 2014-06-06 2018-07-13 广东美的集团芜湖制冷设备有限公司 移动空调器及其化霜控制方法
CN105588254A (zh) * 2014-10-24 2016-05-18 青岛海尔空调器有限总公司 一种防止空调假除霜的控制方法和系统
CN105987484B (zh) * 2015-02-28 2019-01-11 青岛海尔空调器有限总公司 空调制热频繁防高温保护时的除霜控制方法及系统
CN106152381A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 Tcl空调器(中山)有限公司 空调器及空调器的除霜控制方法
CN106679325A (zh) * 2017-01-09 2017-05-17 海信(山东)冰箱有限公司 一种冰箱蒸发器结冰保护方法、装置及冰箱
US10914503B2 (en) * 2018-02-01 2021-02-09 Johnson Controls Technology Company Coil heating systems for heat pump systems
CN108800416A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 青岛海尔空调器有限总公司 空调器除霜控制方法
CN110631191A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 青岛海尔空调器有限总公司 一种空调的除霜控制方法及装置
CN110631187A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 青岛海尔空调器有限总公司 一种空调的除霜控制方法及装置
CN110631203B (zh) * 2018-06-25 2021-12-21 重庆海尔空调器有限公司 一种空调的除霜控制方法及装置
CN110631206A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 青岛海尔空调器有限总公司 一种空调的除霜控制方法及装置
CN109506335A (zh) * 2018-11-19 2019-03-22 珠海格力电器股份有限公司 空调电辅热装置的控制方法、系统、存储介质及空调
US10830472B2 (en) 2018-12-20 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for dynamic coil calibration
CN109915999B (zh) * 2019-03-13 2020-11-06 珠海格力电器股份有限公司 基于结霜图普的空调抑霜方法及装置
CN110131935B (zh) * 2019-04-08 2021-02-02 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 一种热泵系统除霜控制方法
CN111059698A (zh) * 2019-12-09 2020-04-24 珠海格力电器股份有限公司 一种空调电加热化霜控制方法、计算机可读存储介质及空调
CN113339976A (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 中洁环境科技(西安)集团有限公司 全品质空调的电加热开关的控制方法、装置和全品质空调
CN114719398A (zh) * 2022-04-01 2022-07-08 北京小米移动软件有限公司 除霜装置、制热设备、自动除霜控制方法及存储介质
KR102484952B1 (ko) * 2022-04-27 2023-01-06 성진산업 주식회사 냉동기용 제상 시스템의 제어 방법
CN116907081A (zh) * 2023-08-08 2023-10-20 Tcl空调器(中山)有限公司 空调控制方法、装置、存储介质及空调

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777505A (en) * 1971-07-21 1973-12-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Defrosting method and apparatus
US4328680A (en) * 1980-10-14 1982-05-11 General Electric Company Heat pump defrost control apparatus
US4373349A (en) * 1981-06-30 1983-02-15 Honeywell Inc. Heat pump system adaptive defrost control system
JPS5816142A (ja) * 1981-07-21 1983-01-29 Mitsubishi Electric Corp 除霜制御装置
JPS58120035A (ja) * 1982-01-08 1983-07-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機の除霜方法
JPS58175747A (ja) * 1982-04-06 1983-10-15 Mitsubishi Electric Corp ヒ−トポンプ式空気調和機の除霜制御装置
JPS5993138A (ja) * 1982-11-18 1984-05-29 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置
JPS6038544A (ja) * 1983-08-12 1985-02-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ヒ−トポンプの除霜運転切換え方法
JPS6191438A (ja) * 1984-10-11 1986-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒ−トポンプ式空調機の除霜制御方法
KR900005722B1 (ko) * 1985-11-18 1990-08-06 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 공기조화기의 제상(除霜)제어장치
US4882908A (en) * 1987-07-17 1989-11-28 Ranco Incorporated Demand defrost control method and apparatus
US5179841A (en) * 1991-03-22 1993-01-19 Carrier Corporation Heat reclamation from and adjustment of defrost cycle
US5515689A (en) * 1994-03-30 1996-05-14 Gas Research Institute Defrosting heat pumps
JP3611257B2 (ja) * 1995-03-27 2005-01-19 三菱重工業株式会社 ヒートポンプ式空気調和機
KR0157021B1 (ko) * 1996-01-29 1999-01-15 구자홍 공기조화기 제상방법

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