JPH063312B2 - Defroster for air conditioner - Google Patents
Defroster for air conditionerInfo
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- JPH063312B2 JPH063312B2 JP61138471A JP13847186A JPH063312B2 JP H063312 B2 JPH063312 B2 JP H063312B2 JP 61138471 A JP61138471 A JP 61138471A JP 13847186 A JP13847186 A JP 13847186A JP H063312 B2 JPH063312 B2 JP H063312B2
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- temperature difference
- capacity
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は空気熱源ヒートポンプ機など空気調和機の除霜
装置に関する。The present invention relates to a defrosting device for an air conditioner such as an air heat source heat pump machine.
(従来の技術) 従来の除霜装置は能力低下割合には全く関係なく所定の
時間、例えば60分が経過していて、かつ除霜指令器か
らコイルフイン温度が例えば-5℃以下であることによっ
てデフロスト指令信号が発信されていることによって、
デフロスト(除霜)を開始させるようにしていたが、こ
れでは暖房能力の低下割合には凡そ関係なくデフロスト
させていたため、能力低下が大きくなる場合が多くて暖
房効率が悪いことからエネルギー有効比(EER)が低
かった。(Prior Art) In the conventional defrosting device, a predetermined time, for example, 60 minutes has elapsed regardless of the capacity decrease rate, and the coil fin temperature from the defrosting command device is, for example, -5 ° C or less. By sending the defrost command signal,
The defrosting was started, but in this case, since the defrosting was performed irrespective of the reduction rate of the heating capacity, the efficiency decrease is often large and the heating efficiency is poor. EER) was low.
かかる点を改良するものとして暖房能力が或る程度下っ
てきたことを検知してデフロスト運転に入らせる技術が
提案され、実開昭57−16734号公報などによって
開示されている。In order to improve such a point, a technique of detecting that the heating capacity has fallen to a certain extent and entering the defrost operation is proposed, and disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-16734.
この装置は利用側コイルの吐出空気温度と吸込空気温度
との空気温度差及びその空気流速から暖房能力係数を演
算し、熱源側コイルへの霜の蓄積に起因して暖房能力係
数の値が記憶してある最大暖房能力係数に対し設定割合
まで低下したときに除霜を開始するようにしたものであ
って、除霜の開始を暖房能力の低下状態として検出する
ことによって、デフロストの開始を余り早くなく、また
遅くない適正な時点で行わせようとする点を特徴として
いる。This device calculates the heating capacity coefficient from the air temperature difference between the discharge air temperature and the suction air temperature of the use side coil and the air flow velocity, and stores the value of the heating capacity coefficient due to the accumulation of frost on the heat source side coil. It is designed to start defrosting when it falls to a set ratio with respect to the maximum heating capacity coefficient that has been set, and by detecting the start of defrosting as a state of decreased heating capacity, the defrosting start is left over. It is characterized by trying to get it done at an appropriate time, not too early or too late.
(発明が解決しようとする問題点) 上述する装置はデフロストの開始の要否を暖房能力の
低下として捕えた点では適切と云えるが、暖房能力があ
る状態まで下がってきた状態を点として検出するもので
あるから、この低下割合を適切な値に選ばなければ早過
ぎあるいは遅過ぎる結果となって、EERを最高の状態
に保持するために必要な低下割合の条件を見出すことは
実際には困難な問題であり、さらに、降雪時などの異状
現象の発生によって左程着霜していないのに風速変化が
あって誤作動することもあり、特に、デフロスト開始に
至るまでの暖房運転の経過に関しては全く関係が無い制
御であるので、暖房能力とデフロスト運転の兼ね合いか
らきまるEERを高い状態に保ちながら適切にデフロス
トを行わせようとすることは容易には実現し得なかっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) It can be said that the device described above is appropriate in that the necessity of starting defrost is grasped as a decrease in heating capacity, but it is detected as a point when the heating capacity has fallen to a certain level. Therefore, unless this drop rate is chosen to be an appropriate value, it will result in either too early or too late, and it is actually difficult to find the condition of the drop rate necessary to keep the EER at the highest state. This is a difficult problem, and due to abnormal phenomena such as snowfall, it may malfunction due to changes in wind speed even though it has not frosted to the left.In particular, the progress of heating operation up to the start of defrost Since it is a control that has nothing to do with it, it is easy to actually try to perform defrost appropriately while keeping the EER determined by the balance between heating capacity and defrost operation high. It couldn't be revealed.
このような問題点に対処して本発明は成されたものであ
って、本発明はデフロスト運転の必要性を実際に生じた
現在の事象によってもとめる従来の点制御方式とは異な
り、現在までの暖房運転の経過にもとづく暖房能力の積
算値を算出しながら暖房能力の変化の推移を予測し、さ
らに直前に行われたデフロスト運転の状態を勘案した上
で、暖房運転の実態に即した適切なタイミングでデフロ
ストを行わせようとする連続制御方式を要旨とするもの
であって、もって、デフロスト運転開始の適正化はもと
よりERの最高値保持による運転経済性の向上を果させ
ることを目的とする。The present invention has been made in response to such a problem, and the present invention is different from the conventional point control system in which the necessity of the defrost operation is determined by the current event that actually occurred. The change in heating capacity is predicted while calculating the integrated value of heating capacity based on the progress of heating operation, and after considering the state of the defrost operation that was performed immediately before, it is appropriate for the actual heating operation. The purpose is to provide a continuous control system that attempts to perform defrost at the timing, and to improve the operating economy by maintaining the maximum ER value as well as optimizing the start of defrost operation. .
(問題点を解決するための手段) そのために本発明は第1図に示す如く、空気調和機の除
霜装置を温度差検出手段(1)と、記憶手段(2)と、演算手
段(3)と、デフロスト指令手段(4)とにより構成したもの
であって、まず温度差検出手段(1)は、暖房運転中の利
用側コイル(9)における被加熱流体例えば空気の出口温
度(To)及び入口温度(Ti)を所定時間の周期的に検出し、
温度差(ΔTn)を出力する構成を有する。(Means for Solving Problems) Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a defroster for an air conditioner includes a temperature difference detection means (1), a storage means (2), and a calculation means (3). ) And the defrost command means (4) .First, the temperature difference detection means (1) is configured so that the temperature difference detection means (1) is the outlet temperature (T o ) And the inlet temperature (T i ) are detected periodically for a predetermined time,
It has a configuration for outputting a temperature difference (ΔT n ).
一方、記憶手段(2)は、暖房運転の直前に行われたデフ
ロスト運転のデフロスト時間(td)、暖房運転の開始から
増加し最大値に達した後に減少する傾向の前記温度差検
出手段(1)が出力する各温度差値(ΔTn)、暖房運転開始
から最大温度差値(ΔTm)を出力する時点までの能力増加
域運転時間(tf)を記憶する構成を有する。On the other hand, the storage means (2) is the defrost time (t d ) of the defrost operation performed immediately before the heating operation, the temperature difference detection means (T d ) that increases from the start of the heating operation and decreases after reaching the maximum value ( Each temperature difference value (ΔT n ) output by 1) and the capacity increasing region operating time (t f ) from the start of heating operation to the time point of outputting the maximum temperature difference value (ΔT m ) are stored.
次いで演算手段(3)は、能力増加域運転時間(tf)と当該
時間内の各温度差値(ΔTn)の平均値との積に対応する能
力増加域暖房能力(So)を算出し、前記最大温度差値(ΔT
m)とその後に順次記憶する各温度差値(ΔTn)との2値の
組合わせから、その間の時間(Tx)に対する温度差値(Δ
T)の一次関数(ΔT=aitx+bi)を順次求めると共に、それ
等から均算して得た平均比例係数(am)及び平均定数(bm)
を持つ平均一次関数(ΔT=amtx+bm)を算出して、この平
均一次関数の積分から能力減少域暖房能力(S)を推定
し、さらに、前記両暖房能力の和(So+S)を暖房運転時間
(tf+Tx)と前回のデフロスト時間(td)との和で除した平
均能力(Qm)が最大となる時間を算出して、この時間と前
記能力増加域運転時間(tf)との和を最適デフロスト開始
時間(tu)として出力する構成を有する。Next, the calculating means (3) calculates the capacity increasing area heating capacity (S o ) corresponding to the product of the capacity increasing area operating time (t f ) and the average value of each temperature difference value (ΔT n ) within the time. The maximum temperature difference value (ΔT
Each temperature difference value then sequentially stored in the m) from a combination of two values of ([Delta] T n), the temperature difference values for between the time (T x) (Δ
T) linear function (ΔT = a i t x + b i ) is sequentially obtained, and the average proportionality coefficient (a m ) and average constant (b m ) obtained by averaging them
Is calculated (ΔT = a m t x + b m ), the heating capacity (S) in the reduced capacity area is estimated from the integral of this average linear function, and the sum (S) o + S) for heating operation time
(t f + T x ) and the previous defrost time (t d ), the average capacity (Q m ) is calculated as the maximum time, and this time and the capacity increasing area operating time (t f ) Is output as the optimum defrost start time (t u ).
さらに次いでデフロスト指令手段(4)は、暖房運転開始
後、前記最適デフロスト開始時間(tu)が経過して、しか
も着霜を検出する検出器からデフロストを要する信号が
発せられている条件によってデフロスト指令を発し、デ
フロスト終了を検出する検出器からデフロスト終了が発
せられている条件によってデフロスト指令を解除する構
成を有する。Further, the defrost command means (4) is defrosted by the condition that the optimum defrost start time (t u ) has passed after the heating operation is started and the signal for defrosting is issued from the detector for detecting frost formation. The defrost command is released under the condition that the defrost end is issued from the detector that issues the command and detects the defrost end.
(作用) 本発明は前記演算手段(3)によって直前のデフロスト運
転時間(td)とその後の暖房運転時間(tf+Tx)とを通算し
た時間における平均(暖房)能力(Qm)が最大値を示す時
間(tu)を周期的に算出し、最適デフロスト時間(tu)を予
測することにより、そのときにデフロストが必要であっ
たときにデフロストを行わせるようにしているので、暖
房積分能力は常に最大に保たれながらデフロストを有効
に行わせることが可能である。(Operation) In the present invention, the average (heating) capacity (Q m ) at the time when the immediately preceding defrost operation time (t d ) and the subsequent heating operation time (t f + T x ) are added by the calculation means (3). there was calculated time indicating the maximum value (t u) periodically, by predicting the optimum defrost time (t u), since so as to perform the defrosting when defrost was necessary at that time , It is possible to make defrosting effective while always maintaining the heating integration capacity to the maximum.
従って、外気温度が低くて乾燥しているときなどの場合
でも暖房能力の積分値が最大になるまでの暖房能力に余
裕がある間はデフロストに入らせないので、空デフロス
トが生じることは未然に防止できる。Therefore, even when the outside air temperature is low and it is dry, it is not allowed to enter the defrost while the heating capacity has a margin until the integrated value of the heating capacity becomes maximum, so that empty defrost occurs before it occurs. It can be prevented.
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面により説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第2図は本発明の実施例に係る空気調和機の装置回路図
であり、圧縮機(5),四路切換弁(6),熱源側コイル
(7),キヤピラリーチューブ(8),利用側コイル(9)及び
アキュムレータ(10)により公知の冷凍回路を構成してお
り、暖房運転の際は冷媒を実線矢示の方向に流通せしめ
て利用側コイル(9)を凝縮器,熱源側コイル(7)を蒸発器
に夫々作用せしめて、一方、冷房運転及びデフロスト
(除霜)運転の際は冷媒は破線矢示の方向に流通せしめ
て、熱源側コイル(7)を凝縮器,利用側コイル(9)を蒸発
器に夫々作用せしめるのであって、冷媒の流通方向の切
換えは四路切換弁(6)の切換操作によって行うことは言
うまでもなく、また、デフロスト運転の場合は、熱源側
ファン(13)及び利用側ファン(14)を共に停止せしめるも
のである。FIG. 2 is a device circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, which includes a compressor (5), a four-way switching valve (6), and a heat source side coil.
(7), the capillary tube (8), the use side coil (9) and the accumulator (10) constitute a known refrigeration circuit, and the refrigerant is circulated and used in the direction of the solid line during heating operation. The side coil (9) acts on the condenser, and the heat source side coil (7) acts on the evaporator, respectively.On the other hand, during cooling operation and defrost (defrost) operation, the refrigerant is circulated in the direction of the broken line arrow, The heat source side coil (7) acts on the condenser and the utilization side coil (9) acts on the evaporator, respectively. Needless to say, the flow direction of the refrigerant is switched by switching the four-way switching valve (6). In the case of the defrost operation, both the heat source side fan (13) and the use side fan (14) are stopped.
なお、第2図中、(11)は利用側コイル(9)の出口におけ
る空気温度を検出する第1温度検出器,(12)は同じく入
口における空気温度を検出する第2温度検出器を夫々示
し、両温度検出器(11),(12)は前記温度差検出手段(1)
の入力要素を構成している。In FIG. 2, (11) is a first temperature detector that detects the air temperature at the outlet of the utilization side coil (9), and (12) is a second temperature detector that also detects the air temperature at the inlet. Both temperature detectors (11) and (12) are the temperature difference detecting means (1).
Constitutes the input element of.
一方、(15)はデアイサで暖房運転時に蒸発器となる熱源
側コイル(7)のコイル入口温度を検出して−2℃以下で
あるか、また、内蔵するタイマが暖房運転時間を計測し
て2時間を経過したかのいずれかの条件によって要デフ
ロスト信号を発する公知の除霜検出器であって、前記デ
フロスト指令手段(4)の入力端に接続している。On the other hand, (15) is a deicer that detects the coil inlet temperature of the heat source side coil (7) that functions as an evaporator during heating operation and is -2 ° C or lower, or the built-in timer measures the heating operation time. It is a known defrost detector that issues a defrosting required signal depending on whether two hours have passed or not, and is connected to the input end of the defrosting command means (4).
上記構成になる空気調和機の除霜制御を司る電子制御回
路は第3図に概略示される通りであって、(16)は周知の
マイクロコンピュータで、CPU(17),RAM(18)及び
ROM(19)を基本要素として構成されている。An electronic control circuit for controlling the defrosting of the air conditioner having the above-described configuration is as schematically shown in FIG. 3, and (16) is a well-known microcomputer, which includes a CPU (17), a RAM (18) and a ROM. It is composed of (19) as a basic element.
ROM(19)にはCPU(17)を制御するプログラムが書き
込まれ、CPU(17)はこのプログラムに従ってインプッ
トポート(20)より外部データを取込み、あるいはRAM
(18)との間でデータの授受を行ったりしながら演算処理
し、必要に応じて処理したデータをアウトプットポート
(21)に出力する。A program for controlling the CPU (17) is written in the ROM (19), and the CPU (17) fetches external data from the input port (20) or RAM according to the program.
(18) Performs arithmetic processing while exchanging data with the output port, and processes the processed data as necessary
Output to (21).
アウトプットポート(21)はCPU(17)からの出力ポート
指定信号を受けて、そのポートにデータを一次記憶する
と共にD/Aコンバータ(25)を経てアナログ信号を四路切
換弁(6)のソレノイド(6S)及び利用側ファン(14)のモー
タ(14M)に出力するようになっている。The output port (21) receives the output port designating signal from the CPU (17), temporarily stores the data in the port, and outputs an analog signal to the four way switching valve (6) via the D / A converter (25). It outputs to the solenoid (6 S ) and the motor (14 M ) of the user side fan (14).
一方、インプットポート(20)はCPU(17)からの入力ポ
ート指定信号を受けると、そのポートに必要な情報を取
り込むものであって、暖房運転中の利用側コイル(9)に
おける空気出口温度(To)がA/Dコンバータ(22)を経てデ
イジタル信号として、また、空気入口温度(Ti)がA/Dコ
ンバータ(23)を経てデイジタル信号として、さらにデア
イサ(15)で検出した熱源側コイル(7)のコイル入口温度
がA/Dコンバータ(24)を経てデイジタル信号として夫々
インプットポート(20)に出力される。On the other hand, when the input port (20) receives an input port designating signal from the CPU (17), it takes in necessary information to the port, and the air outlet temperature (in the heating side coil (9) during heating operation ( T o ) is a digital signal via the A / D converter (22), and the air inlet temperature (T i ) is a digital signal via the A / D converter (23). The coil inlet temperature of the coil (7) is output to the input port (20) as a digital signal through the A / D converter (24).
しかして、このマイクロコンピュータ(16)におけるプロ
グラム制御が温度差検出手段(1)、記憶手段(2)、演算手
段(3)及びデフロスト指令手段(4)を構成するものであっ
て、ROM(19)に書き込まれてなるプログラムをフロー
チャートで示すと、第4図及び第5図のようになる。Therefore, the program control in the microcomputer (16) constitutes the temperature difference detection means (1), the storage means (2), the calculation means (3) and the defrost command means (4), and the ROM (19 4) and FIG. 5 are flowcharts showing the program written in).
ここで、本発明においてデフロスト開始時間のタイミ
ングを適正にとるための理論的根拠について説明する
と、このデフロスト開始のタイミングが暖房の積分的能
力に大きな影響を与えるものであって、EERの向上を
はかるには暖房積分的能力、すなわちデフロスト運転終
了から次のデフロスト運転終了までの間の暖房能力の積
分値を最大とし得る条件が満足されなければならなく、
空気熱源・空気利用方式の空気調和機でデフロスト時に
利用側ファン(14)を停止する場合の暖房平均能力(Qm)は
下記式となる。Here, the theoretical basis for properly setting the timing of the defrost start time in the present invention will be described. This defrost start timing has a great influence on the integral capacity of heating, and the EER is improved. Must satisfy the condition that the heating integral capacity, that is, the integral value of the heating capacity from the end of the defrost operation to the end of the next defrost operation can be maximized,
The average heating capacity (Q m ) when the user side fan (14) is stopped during defrosting in an air conditioner that uses an air heat source and air is given by the following formula.
但し ΔT:平均温度差(℃) th:暖房運転時間(Hr) cp:空気比熱(kcal/kg・℃) r :比重量(kg/m3) w :風量(m3/Hr) Qm:平均能力((kcal/Hr) td:デフロスト運転時間(Hr) 上記式(イ)はcp,r,wはほぼ一定であるために、Q
mは(ΔT,th,td)の函数とみることができる。 However [Delta] T: mean temperature difference (℃) t h: the heating operation time (H r) c p: air specific heat (kcal / kg · ℃) r : specific weight (kg / m 3) w: air volume (m 3 / Hr) Q m : Average capacity ((kcal / H r ) t d : Defrost operation time (H r ) In the above equation (a), c p , r, w are almost constant, so Q
m can be regarded as a function of (ΔT, t h , t d ).
ところで、暖房運転とデフロスト運転とを交互に繰り返
した場合に、暖房能力が時間の経過で変化する状態は第
6図に示される通りであり、この能力変化曲線を求める
には、一回の暖房運転における能力変化曲線を示す第7
図において、曲線の携帯を解析すればよく、暖房能力は
空気出口温度(To)と空気入口温度(Ti)との差である温度
差(ΔTn)に比例することは明らかであるから、この温度
差(ΔTn)の推移を分析しこれを近似式により求めて積分
処理することにより暖房積分的及び暖房平均能力(Qm)を
求めることが可能である。By the way, when the heating operation and the defrosting operation are alternately repeated, the state in which the heating capacity changes with the passage of time is as shown in FIG. 6. To obtain this capacity change curve, one heating operation is required. The seventh showing the capacity change curve in driving
In the figure, it is sufficient to analyze the carrying of the curve, and it is clear that the heating capacity is proportional to the temperature difference (ΔT n ) which is the difference between the air outlet temperature (T o ) and the air inlet temperature (T i ). , It is possible to obtain the heating integral and the heating average capacity (Q m ) by analyzing the transition of this temperature difference (ΔT n ), obtaining it by an approximate expression, and performing integration processing.
しかして温度差(ΔTm)の推移は、暖房運転開始時(To)は
零であって、運転と共に差が増加してゆき、最大温度差
値(ΔTm)に達すると、次は霜の付着・成長に伴って能力
が減じることから温度差(ΔTn)は順次減少し飽和に近い
状態になる。However, the transition of the temperature difference (ΔT m ) is zero at the start of heating operation (T o ), and the difference increases with the operation, and when the maximum temperature difference value (ΔT m ) is reached, the next frost The temperature difference (ΔT n ) gradually decreases as the capacity decreases with the attachment / growth, and the state approaches saturation.
そこで、まず運転開始から最大温度差値(ΔTm)に達する
までの領域、すなわち、能力増加域は、所定時間毎例え
ば1分毎に読み取った各温度差(ΔTn)の平均値を算出す
ると共に、該平均値と能力増加域の運転時間(tf)との積
を求めることによって、これに定数を乗じたものが能力
増加域の暖房能力(So)として算出することができる。Therefore, first, in the region from the start of operation until reaching the maximum temperature difference value (ΔT m ), that is, in the capacity increasing region, the average value of the temperature differences (ΔT n ) read every predetermined time, for example, every one minute, is calculated. At the same time, the product of the average value and the operating time (t f ) in the capacity increasing range is obtained, and a product of this and a constant can be calculated as the heating capacity (S o ) in the capacity increasing range.
次に最大温度差値(ΔTm)に達した時点から温度差が低減
する領域、すなわち能力減少域は、既に温度差を読み取
った現時点までの既知部分と、これから以降のデフロス
トに切換える予想時点までの未知部分とがあるので、未
知部分の予測を行いながら能力を算出しなければならな
く、従って現実には湾曲線を辿る温度差推移を近似的に
直線とみなして算出する手段を本発明は採用している。
そのために、最大温度差値(ΔTm)と、その後に1分毎に
読み取った各温度差値(ΔTn)との2つの値の組合わせか
ら、その間の時間(tx)に対する温度差値(ΔT)の一次関
数(ΔT=aitx+bi)をマイクロコンピュータ(16)で順次演
算処理すると同時に、得られた複数の一次関数における
各比例係数(ai)と各定数(bi)との夫々について平均値を
求めて、この平均比例係数(am) と平均定数(bm)を持つ
平均一次関数(ΔT=amtx+bmを演算することにより、この
式がデフロスト運転に切換えるまでの温度差推移状態に
もっとも近似した線になるとして、この平均一次関数を
根拠として能力減少域の暖房能力(S)を積分によって求
めればよい。Next, from the time when the maximum temperature difference value (ΔT m ) is reached, the area where the temperature difference decreases, that is, the capacity decrease area, is from the known part up to the present time when the temperature difference has already been read and the expected time to switch to the subsequent defrost. Since there is an unknown part, the ability must be calculated while predicting the unknown part. Therefore, the present invention provides a means for calculating the temperature difference transition that follows a curved line approximately as a straight line. It is adopted.
Therefore, from the combination of two values, the maximum temperature difference value (ΔT m ) and each temperature difference value (ΔT n ) read every minute thereafter, the temperature difference value for the time (t x ) between them is calculated. The linear function of (ΔT) (ΔT = a i t x + b i ) is sequentially processed by the microcomputer (16), and at the same time, each proportional coefficient (a i ) and each constant (b i ) and the average linear function (ΔT = a m t x + b m ) having the average proportionality coefficient (a m ) and the average constant (b m ). Assuming that is the line that most closely approximates the temperature difference transition state until switching to defrost operation, the heating capacity (S) in the capacity reduction area may be obtained by integration based on this average linear function.
ここでam=a,bm=b,tx=x と置き換えると、 x2−x1=xu,x1=oとすると、 この(ロ)式と前記(イ)式から1回当りの暖房積算的能力に
より得られる暖房平均能力(Qm)は、 となる。 If we substitute a m = a, b m = b, t x = x, If x 2 −x 1 = x u and x 1 = o, The average heating capacity (Q m ), which is obtained from the cumulative heating capacity per one time from this equation (b) and the above equation (a), is Becomes
また、So=Qo×xf……(ニ) 但し Qo=能力増加域の平均能力となる。In addition, S o = Q o × x f (d) where Q o = average capacity in the capacity increasing range.
かくして得られた(ニ)式が最大となる条件を求めてこの
最大点でデフロスト運転に入らせれば暖房能力を最も有
効に利用したデフロスト運転が行えることは言うまでも
ない。Needless to say, the defrost operation that makes the most effective use of the heating capacity can be performed by finding the condition that maximizes the equation (D) thus obtained and entering the defrost operation at this maximum point.
ただし、デフロスト運転時間(xd)について未知であるの
で、極端な変動要因が生じない限り、余り差が生じない
と推定される直前のデフロスト運転時間(td)を代入する
ことによって計算が可能であり、(ハ)式を微分してその
値が0になるxuを求めればよい。However, since the defrost operation time (x d ) is unknown, it can be calculated by substituting the defrost operation time (t d ) just before it is estimated that there will be no difference unless extreme fluctuation factors occur. Therefore, it is sufficient to obtain x u where the value becomes 0 by differentiating the equation (c).
なお、xu=x,xd+xf=cとする。 Note that x u = x and x d + x f = c.
が得られるのでy′=0のときのxを求めると、 となり、かくして最大積分的能力時のデフロストタイミ
ング時間は(ト)式から得られることになる。 Since x is obtained when y ′ = 0, Therefore, the defrost timing time at the maximum integrative capacity is obtained from the equation (G).
ただし、(ト)式における時間(x)は最大温度差値(ΔTm)に
達した時点を起点としているので、暖房運転開始時点か
らの最適デフロスト開始時間(tu)は、 となる。However, since the time (x) in the equation (t) starts from the time when the maximum temperature difference value (ΔT m ) is reached, the optimum defrost start time (t u ) from the heating operation start time is Becomes
以上説明した演算処理によって除霜運転を行うためのフ
ローチャートを第4図及び第5図により説明すると、暖
房運転スイッチを投入して空気調和機を暖房開始させ
()ると共に、初期セットを行う()。A flow chart for performing the defrosting operation by the above-described calculation processing will be described with reference to FIGS. 4 and 5, in which the heating operation switch is turned on to start heating the air conditioner (), and the initial setting is performed ( ).
この初期セットとはデフロスト運転が一度も行われてい
ないために、その後タイミングをとるための条件の1つ
として、デフロスト運転時間を設定するのであって、5
分等の適当な時間を設定してマイクロコンピュータ(16)
に記憶させる。Since the defrosting operation has never been performed with this initial set, the defrosting operation time is set as one of the conditions for timing after that.
Microcomputer (16) which sets appropriate time such as minutes
To memorize.
暖房運転開始と同時に空気出口温度(To)及び空気入口温
度(Ti)を例えば1分毎に読み込み温度差(ΔTn)を記憶す
る()。Simultaneously with the start of the heating operation, the air outlet temperature (T o ) and the air inlet temperature (T i ) are read, for example, every minute and the temperature difference (ΔT n ) is stored ().
そしてこの温度差(ΔTn)が最大値に達したことを判断す
ると(),最大温度差(ΔTm)、能力増加域運転時間(t
f)及び温度差値(ΔTn)の平均値を記憶する()。Then, when it is judged that this temperature difference (ΔT n ) has reached the maximum value (), the maximum temperature difference (ΔT m ), the capacity increasing region operating time (t
f ) and the average value of the temperature difference value (ΔT n ) are stored ().
その後、デフロストタイミングを決める演算処理とデフ
ロスト指令とを行わせる()が、これは第5図に示さ
れているように、1分置きに前記両温度(To),(Ti)の読
み込み(−1)を行ってΔT=aitx+biの計算
を続け(−2),(am)及び(bm)の計算(−3)につ
いで、平均一次関数算出及び積分ならびに微分の一連の
演算による最適デフロスト開始時間(tu)の算出
(−4)をマイクロコンピュータ(16)で行わせ、設定
時間の20分を経過後(−5),デアイサ(15)がコイ
ル温度の低下による着霜を検出していて(−7),か
つ、暖房運転時間が最適デフロスト開始時間(tu)に達し
ていることによって(−8)、デフロスト指令をマイ
クロコンピュータ(16)から発信せしめ(−9)て、冷
房サイクルによるデフロスト運転に入らせる。After that, the calculation process for determining the defrost timing and the defrost command are performed (), which reads the both temperatures (T o ) and (T i ) at intervals of 1 minute, as shown in FIG. (-1) continue the calculation of ΔT = a i t x + b i performed (-2), (a m) and then to (b m) calculation of (-3), the average primary function calculation and integral and derivative The optimum defrost start time (t u ) is calculated ( -4 ) by the microcomputer (16) by a series of calculation of the above, and after 20 minutes of the set time ( -5 ), the deicer (15) changes the coil temperature. The defrost command is sent from the microcomputer (16) because the frost formation due to the drop has been detected ( -7 ) and the heating operation time has reached the optimum defrost start time (t u ) ( -8 ). Te (-9), the defrosting operation by the cooling cycle Selle.
なお、暖房運転開始から2時間経過していることをチェ
ックし(−6),しかもデアイサ(15)から着霜検出信
号が発せられていることをチェックすると
(−10),マイクロコンピュータ(16)において最適
デフロスト開始時間(tu)の演算結果が出ていなくても強
制的にデフロスト運転に切換えるようにしている。If it is checked that 2 hours have passed from the start of the heating operation ( -6 ), and further that the defroster (15) has issued a frost detection signal ( -10 ), the microcomputer (16) In the above, even if the calculation result of the optimum defrost start time (t u ) is not obtained, it is forcibly switched to the defrost operation.
その後、デアイサ(15)などからデフロストが終了したこ
とによる信号が発せられるとデフロスト運転を終了して
暖房運転に切り換える()。After that, when a signal is issued from the deicer (15) due to the end of the defrost, the defrost operation is ended and the heating operation is switched to ().
この切り換えの後、終了したデフロスト運転のデフロス
ト時間(td)をマイクロコンピュータ(16)に記憶させ
()、以上で暖房運転とデフロスト運転とからなる1
サイクルは完了し、再びステップからの作動を行わせ
る。After this switching, the defrost time (t d ) of the completed defrost operation is stored in the microcomputer (16) (), and the heating operation and the defrost operation are completed as described above.
The cycle is complete and the operation from step is performed again.
以上説明した例は空気熱源・空気利用方式の一般に空冷
エヤコンと称される装置の場合であって、デフロスト運
転中は室内側ファンを停止させることによって暖房能力
に対する負の要因はないと考えて成されたものである
が、一方、空冷チラーと称される空気熱源・水利用方式
の場合にはデフロスト運転中に温水が冷却されることに
より暖房能力に対する負の能力を考慮しなければならな
く、その場合には温水が5℃程度温度低下するとして、
この温度低下分に見合った暖房能力を差引くようにし
て、その他は前述の例と同じ演算を行わせればよい。The example explained above is for the case of an air-cooled air-conditioning system that is generally called an air-cooled air conditioner, and it is considered that there is no negative factor for the heating capacity by stopping the indoor fan during defrost operation. On the other hand, in the case of an air heat source / water utilization method called an air-cooled chiller, it is necessary to consider the negative capacity with respect to the heating capacity by cooling the hot water during the defrost operation, In that case, it is assumed that the temperature of the hot water drops by about 5 ° C.
The heating capacity commensurate with this temperature decrease may be subtracted, and otherwise the same calculation as in the above example may be performed.
上述の要領にもとづいて除霜運転を行った場合の実験例
を次に示すと、暖房の運転条件が、最大温度差(ΔTm)=
20℃、前回のデフロスト時間(td)=1〜10分、能力
増加域運転時間(tf)=5分,当該時間内の平均温度差値
(ΔT)=14℃である場合において、デフロスト運転を
開始するまでの暖房時間(tu)を横軸、1時間後の温度差
(ΔTn)を縦軸にとった線図はデフロスト運転(td)をパラ
メータとして第8図に示す如くなり、デフロスト所要時
間5分としたときを例にとると、1時間後の能力が のとき最適デフロスト開始時間(tu)は60分となり、一
方、1時間後の能力が のときには28分となって、いずれも暖房積分的能力は
最大となった。The following is an experimental example when the defrosting operation is performed based on the above procedure. The heating operating condition is that the maximum temperature difference (ΔT m ) =
20 ° C., previous defrost time (t d ) = 1 to 10 minutes, capacity increasing region operating time (t f ) = 5 minutes, average temperature difference value within the time
When (ΔT) = 14 ° C, the heating time (t u ) until the defrost operation starts is plotted on the horizontal axis and the temperature difference after 1 hour
The diagram with (ΔT n ) on the vertical axis is as shown in Fig. 8 with the defrosting operation (t d ) as a parameter. Taking the case where the defrosting time is 5 minutes as an example, the capacity after 1 hour is , The optimum defrost start time (t u ) is 60 minutes, while the capacity after 1 hour is It became 28 minutes at the time of, and the heating integral capacity became the maximum in all cases.
(発明の効果) 本発明は以上説明したように、着霜による能力低下を暖
房能力の積算結果が最大値となるような時間を演算して
デフロスト運転に切り換える制御を行わせているので、
暖房能力に余裕があるのに早くデフロストに入らせた
り、能力が低下しているのにデフロストを遅らせたりす
ることがなくなり、しかも、周囲の条件を考慮した上で
最適なデフロストタイミングをとることが可能となり、
かくして暖房運転時のEERを最大限に向上しながら適
切なデフロストが可能である。(Effects of the invention) As described above, the present invention controls the switching of the defrosting operation by calculating the time for which the cumulative result of the heating capacity becomes the maximum value for the capacity deterioration due to frost formation.
There is no longer the possibility of entering the defrost quickly even if there is room for heating capacity, or delaying the defrost even if the capacity is degraded, and it is possible to take the optimum defrost timing considering the surrounding conditions. Becomes possible,
Thus, proper defrosting is possible while maximizing the EER during heating operation.
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の実施例に係る装置回路図、第3図は同じく除霜制御
用電子制御回路図、第4図及び第5図は除霜制御態様を
示すフローチャート、第6図及び第7図は運転時間に対
する暖房能力(温度差)の変化を示す理論説明図、第8
図は本発明の実施例に係るデフロスト最適時間線図であ
る。 (1)……温度差検出手段、 (2)……記憶手段、 (3)……演算手段、 (4)……デフロスト指令手段、 (9)……利用側コイル。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an electronic control circuit diagram for defrosting control, and FIGS. A flowchart showing a defrosting control mode, FIGS. 6 and 7 are theoretical explanatory diagrams showing a change in heating capacity (temperature difference) with respect to an operating time, and FIG.
The figure is a defrost optimum time diagram according to an embodiment of the present invention. (1) ... temperature difference detection means, (2) ... storage means, (3) ... calculation means, (4) ... defrost command means, (9) ... use side coil.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 正美 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 辻井 英樹 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masami Horiuchi, 1304 Kanaoka-machi, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Ltd.Kanaoka Plant, Sakai Manufacturing Co., Ltd. (72) Hideki Tsujii, 1304, Kanaoka-machi, Sakai City, Osaka Daikin Industries, Ltd. Sakai Plant Kanaoka Factory
Claims (1)
加熱流体の出口温度(To)及び入口温度(Ti)を所定時間の
周期的に検出し、温度差(ΔTn)を出力する温度差検出手
段(1)と、 暖房運転の直前に行われたデフロスト運転のデフロスト
時間(td)、暖房運転の開始から増加し最大値に達した後
減少する傾向の前記温度差検出手段(1)が出力する各温
度差値(ΔTn)、暖房運転開始から最大温度差値(ΔTm)を
出力する時点までの能力増加域運転時間(tf)を記憶する
記憶手段(2)と、 能力増加域運転時間(tf)と当該時間内の各温度差値(ΔT
n)の平均値との積に対応する能力増加域暖房能力(So)を
算出し、前記最大温度差値(ΔTm)とその後に順次記憶す
る各温度差値(ΔTn)との2値の組合わせから、その間の
時間(Tx)に対する温度差値(ΔT)の一次関数(ΔT=aitx+b
i)を順次求めると共に、それ等から均算して得た平均比
例係数(am)及び平均定数(bm)を持つ平均一次関数(ΔT=a
mtx+bm)を算出して、この平均一次関数の積分から能力
減少域暖房能力(S)を推定し、さらに、前記両暖房能力
の和(So+S)を暖房運転時間(tf+Tx)と前回のデフロスト
時間(td)との和で除した平均能力(Qm)が最大となる時間
を算出して、この時間と前記能力増加域運転時間(tf)と
の和を最適デフロスト開始時間(tu)として出力する演算
手段(3)と、 暖房運転開始後、前記最適デフロスト開始時間(tu)が経
過して、しかも着霜を検出する検出器からデフロストを
要する信号が発せられている条件によってデフロスト指
令を発し、デフロスト終了を検出する検出器からデフロ
スト終了が発せられている条件によってデフロスト指令
を解除するデフロスト指令手段(4)とを備えていること
を特徴とする空気調和機の除霜装置。1. An outlet temperature (T o ) and an inlet temperature (T i ) of a fluid to be heated in a utilization side coil (9) during heating operation are periodically detected for a predetermined time to determine a temperature difference (ΔT n ). Outputting temperature difference detection means (1), defrost time (t d ) of defrost operation performed immediately before heating operation, detection of the temperature difference that tends to increase from the start of heating operation and reach the maximum value and then decrease Storage means (2) that stores the temperature difference value (ΔT n ) output by the means (1) and the capacity increase region operating time (t f ) from the start of heating operation to the time of outputting the maximum temperature difference value (ΔT m ). ) And the operating time (t f ) in the capacity increasing range and the temperature difference values (ΔT
n ) the heating capacity (S o ) in the capacity increasing area corresponding to the product of the average value and the maximum temperature difference value (ΔT m ) and the temperature difference values (ΔT n ) which are sequentially stored. From the combination of values, the linear function of the temperature difference value (ΔT) with respect to the time (T x ) between them (ΔT = a i t x + b
i ) is obtained sequentially, and the average linear function (ΔT = a) having the average proportionality coefficient (a m ) and the average constant (b m ) obtained by averaging them is calculated.
m t x + b m ), the heating capacity (S) is estimated from the integral of this average linear function, and the sum (S o + S) of both heating capacities is calculated as the heating operation time (S o + S). t f + T x ) and the previous defrost time (t d ) divided by the sum of the average capacity (Q m ) is calculated as the maximum time, and this time and the capacity increasing area operating time (t f ) And a calculating means (3) for outputting the sum of the optimum defrost start time (t u ) and the detector for detecting frost after the optimum defrost start time (t u ) has elapsed after the start of heating operation. A defrost command is issued under the condition that a signal requiring defrost is issued, and a defrost command means (4) for canceling the defrost command under the condition that the defrost end is issued from the detector that detects the end of defrost is provided. Defroster for air conditioners.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61138471A JPH063312B2 (en) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | Defroster for air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61138471A JPH063312B2 (en) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | Defroster for air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62294836A JPS62294836A (en) | 1987-12-22 |
| JPH063312B2 true JPH063312B2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=15222828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61138471A Expired - Lifetime JPH063312B2 (en) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | Defroster for air conditioner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063312B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019066050A (en) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | ダイキン工業株式会社 | Refrigerating device |
| CN114459152B (en) * | 2022-03-01 | 2024-01-16 | 北溪特(浙江)科技有限公司 | A method for predicting frost in air-energy water heaters |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP61138471A patent/JPH063312B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62294836A (en) | 1987-12-22 |
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