(57)【要約】  圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３及び蒸発器４を配管接続して冷媒回路を構成し、凝縮器２の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段１１と、蒸発器４の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段１２と、凝縮温度及び蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した平均運転効率に基づいて蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置５０とを備えるものである。
2014170982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、
前記蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、
前記凝縮温度及び前記蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した前記平均運転効率に基づいて前記蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置と
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記凝縮温度及び前記蒸発温度に基づいて補正凝縮温度と補正蒸発温度とを演算し、前記補正凝縮温度に基づく能力を前記補正凝縮温度と前記補正蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、運転開始から現時点までの前記運転効率の平均に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜を開始する処理を行う請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記圧縮機周波数の値と予め定めた基準圧縮機周波数の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げ、前記凝縮温度を下げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げ、前記凝縮温度を上げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算する請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記空気が前記蒸発器に流入する温度を蒸発器吸込温度として検出する蒸発器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記蒸発器吸込温度の値と予め定めた基準蒸発器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げるような前記補正蒸発温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げるような前記補正蒸発温度を演算する請求項２又は３に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記流体が前記凝縮器に流入する温度を凝縮器吸込温度として検出する凝縮器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記凝縮器吸込温度の値と予め定めた基準凝縮器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を下げるような前記補正凝縮温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を上げるような前記補正凝縮温度を演算する請求項２〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、
前記凝縮温度に基づく能力を前記凝縮温度と前記蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、また、前記凝縮温度と前記圧縮機周波数から前記凝縮器における現時点での能力を演算し、運転開始から現時点までの前記運転効率の平均及び前記能力の平均に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率及び平均能力を演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下かつ前記能力が前記平均能力以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜を開始する処理を行う請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均能力を補正する請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が高くなるような補正を行い、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が低くなるような補正を行う請求項７に記載のヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均運転効率を補正する請求項１〜８のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が高くなるような補正を行い、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が低くなるような補正を行う請求項９に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置を用いて対象空間の空気調和を行う空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除霜運転が可能なヒートポンプ装置に関するものである。特に除霜運転開始判定に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ヒートポンプ装置における蒸発器では、蒸発温度が０℃以下で、かつ、空気の露点温度以下の場合、蒸発器表面に霜が成長する着霜現象が起きる。このような着霜現象が起きると、蒸発器における通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加を招くことになり、蒸発器での運転効率が低下してしまうことになる。そこで、ヒートポンプ装置では、圧縮機からの吐出冷媒を蒸発器に導き、蒸発器表面に成長した霜を取り除く除霜運転（デフロスト運転）が必要となってくる。【０００３】
従来から、蒸発器に付着した霜を溶解させる除霜運転を実行できるヒートポンプ装置が存在する。そのような装置として、「暖房運転開始から除霜運転終了までの１サイクル平均ＣＯＰ（成績係数、運転効率）が最大となるように、デフロスト運転の開始タイミングを定めているヒートポンプ装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。このヒートポンプ装置は、冷媒凝縮温度と冷媒蒸発温度とに基づいて、現在のＣＯＰと１サイクルＣＯＰとを算出する。そして、現在のＣＯＰが１サイクルＣＯＰよりも小さくなったものと判断すると除霜運転の開始を指令するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０６０１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のヒートポンプ装置においては、冷媒凝縮温度、冷媒蒸発温度を用いてＣＯＰを推定演算している。しかし、たとえば圧縮機周波数、空気温度などが変化した場合には、冷媒の凝縮温度及び蒸発温度の少なくとも一方が変化し、それに伴いＣＯＰも変化してしまう。このため、たとえば、蒸発器に着霜していないのに、算出したＣＯＰが低下すると、除霜運転の開始タイミングであると判定してしまうことがあった。【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、除霜開始をより正確に判定することができるヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、この発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、凝縮温度及び蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した平均運転効率に基づいて蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置と
を備えるヒートポンプ装置を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、凝縮温度及び蒸発温度を補正し、補正凝縮温度及び補正蒸発温度に基づいて運転効率などの演算をすることにより、たとえば圧縮機周波数や空気温度が変化した場合でも、除霜開始を正確に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の制御系における信号の入出力関係の概略を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１における時間とＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における１サイクルにおける時間とＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。
【図５】ヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと１サイクル平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１における圧縮機周波数Ｆ、蒸発温度Ｔｅ及び凝縮温度Ｔｃの関係を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における蒸発器吸込空気温度Ｔａｅと蒸発温度Ｔｅとの関係を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における凝縮器吸込空気温度Ｔａｃと凝縮温度Ｔｃとの関係を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における瞬間暖房能力と１サイクル平均暖房能力との関係を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態２における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態２における凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが変化した場合の瞬間ＣＯＰと暖房能力の変化を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態２における蒸発器吸込空気温度Ｔａｅが変化した場合の瞬間ＣＯＰと暖房能力の変化を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態２に係わるヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態３における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示した図である。
【図１９】この発明の実施の形態３における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の概略構成を示す図である。図１に基づいて、ヒートポンプ装置１００の冷媒回路構成及び動作について説明する。このヒートポンプ装置１００は、冷媒を循環させることで、対象空間、対象物などを冷却運転を行う冷凍装置、空調対象空間を冷房する冷房運転又は暖房する暖房運転を実行する空気調和システムなどの装置である。ここでは、代表して空気調和システムであるものとして説明する。ここで、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１に示すように、ヒートポンプ装置１００は、圧縮機１、凝縮器２、膨張装置３及び蒸発器４を冷媒配管で順次直列に接続してヒートポンプ回路を構成している。また、凝縮器２の近傍には凝縮器用ファン５及び凝縮温度検出手段１１を設けている。蒸発器４の近傍には蒸発器用ファン６及び蒸発温度検出手段１２を設けている。凝縮温度検出手段１１及び蒸発温度検出手段１２は、それぞれ温度を検出し、検出した温度の値（検出値）を含む信号を、ヒートポンプ装置１００の全体を統括制御する制御装置５０に送る。
【００１２】
圧縮機１は、冷媒配管を流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態で吐出するものである。凝縮器２は、冷媒と流体との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させものである。本実施の形態では流体を空気とする。膨張装置３は、冷媒配管を通過する冷媒を減圧して膨張させるものである。膨張装置３としては、たとえば電子膨張弁などの絞り装置で構成するとよい。蒸発器４は、冷媒と空気との間で熱交換を行い、その冷媒を蒸発させるものである。凝縮器用ファン５は、凝縮器２に空気を供給するものである。また、蒸発器用ファン６は、蒸発器４に空気を供給するものである。
【００１３】
凝縮温度検出手段１１は、凝縮器２の飽和温度（凝縮温度）を検出する温度センサなどの検出装置である。蒸発温度検出手段１２は、蒸発器４の飽和温度（蒸発温度）を検出する温度センサなどの検出装置である。また、蒸発器吸込温度検出手段となる蒸発器吸込空気温度検出手段１３は、蒸発器４に流入する空気の温度（蒸発器吸込空気温度）を検出する温度センサなどの検出装置である。そして、凝縮器吸込温度検出手段となる凝縮器吸込空気温度検出手段１４は、凝縮器２に流入する流体（空気）の温度（凝縮器吸込空気温度）を検出する温度センサなどの検出装置である。圧縮機周波数検出手段１５は、圧縮機の回転周波数（以下、圧縮機周波数という）を検出する装置である。
【００１４】
制御装置５０は、たとえばマイクロコンピュータなどで構成されている。たとえば上述した各検出手段からの検出値（凝縮温度検出手段１１が検出した凝縮温度、蒸発温度検出手段１２が検出した蒸発温度など）に基づいて圧縮機１の回転周波数、凝縮器用ファン５及び蒸発器用ファン６の回転数を決定して制御を行う。また、たとえば膨張装置３の開度を制御する。また、空気調和システムなどのように、運転によって冷媒の流路を変更などをする場合には、冷媒の流路切替装置である四方弁（図示省略）の切替を制御する機能を有している。本実施の形態の制御装置５０の動作などについては、図２に基づいて後で詳細に説明する。
【００１５】
ここで、ヒートポンプ装置１００の動作について、冷媒の流れに基づいて簡単に説明する。ヒートポンプ装置１００が運転を開始すると、まず圧縮機１を駆動する。圧縮機１で圧縮された高温・高圧のガス冷媒は、圧縮機１から吐出され凝縮器２に流入する。凝縮器２では、流入したガス冷媒が、熱交換対象となる流体に放熱しながら凝縮し、低温・高圧の冷媒となる。この冷媒は、凝縮器２から流出し、膨張装置３で減圧され、気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、蒸発器４に流入する。蒸発器４に流入した冷媒は、空気から吸熱することで、蒸発ガス化する。この冷媒は、蒸発器４から流出し、圧縮機１に再度吸入される。ここで、ヒートポンプ装置１００の運転中は、凝縮温度検出手段１１及び蒸発温度検出手段１２がそれぞれ温度を検出し、検出値に係る信号を制御装置５０に送っている。
【００１６】
図２は、この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の制御系における信号の入出力関係の概略を示すブロック図である。図２に基づいて、制御装置５０の機能について詳細に説明する。図２に示すように、制御装置５０は、記憶装置となるメモリ５１と検出値に基づく演算処理などを行う演算部５２とを有している。メモリ５１は、たとえば凝縮温度検出手段１１、蒸発温度検出手段１２、蒸発器吸込空気温度検出手段１３、凝縮器吸込空気温度検出手段１４、圧縮機周波数検出手段１５が検出した検出値をデータとして格納（記憶）する。そして、メモリ５１が格納した検出値に基づいて演算部５２が演算処理を行う。以上のようにして、制御装置５０は、演算部５２での演算結果に基づき、圧縮機１、四方弁（図示省略）、膨張装置３、凝縮器用ファン５、蒸発器用ファン６の各機器に信号を送って制御を行う。
【００１７】
たとえば、制御装置５０がヒートポンプ装置１００の暖房運転を制御する際、現時点における運転効率を表す瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）を、凝縮温度Ｔｃと蒸発温度Ｔｅとに基づいて、式（１）から推定演算（以下、演算とする）する。ここで、式（１）は、カルノー効率の定義式である。また、消費電力は凝縮温度Ｔｃ−蒸発温度Ｔｅで演算したものである。
【００１８】
［数１］
ＣＯＰ＝（Ｔｃ＋２７３．１５）／（Ｔｃ―Ｔｅ）            …（１）
【００１９】
図３は、この発明の実施の形態１における時間とＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。図３に基づいて、ヒートポンプ装置１００の時間と瞬間ＣＯＰとの関係について説明する。図３では、横軸が時間を、縦軸がＣＯＰをそれぞれ表している。蒸発器４での冷媒と空気との熱交換においては、冷媒の温度が０℃以下で、空気の露点温度以下である場合は、空気中に含まれる水分が蒸発器４へ付着し、霜へと成長する着霜現象が発生する。蒸発器４での着霜現象が進むと、通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加により、蒸発器４における熱交換量が減少し、図３に示すように瞬間ＣＯＰが低下する。そこで、除霜が必要となってくる。ここでは高温の冷媒を蒸発器４に通過させて除霜する除霜運転について説明するが、たとえばヒータなどで過熱するなど、除霜方法については限定するものではない。
【００２０】
式（１）に示した瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）は、着霜とともに凝縮温度Ｔｃよりも蒸発温度Ｔｅの低下が大きく、着霜による瞬間ＣＯＰの低下を正確に捉えることができる。たとえば、凝縮温度Ｔｃについては、運転開始時にＴｃ＝４９℃であったものが除霜開始直前にはＴｃ＝４７℃となり、約２℃低下することになる。それに対し、蒸発温度Ｔｅは、運転開始時にＴｅ＝−２℃であったものが除霜開始直前にはＴｅ＝−６℃となり、約４℃低下し、着霜とともに瞬間ＣＯＰが低下することになる。
【００２１】
図４は、この発明の実施の形態１における１サイクルにおける時間とＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。図４に基づいて、ヒートポンプ装置１００の１サイクル平均ＣＯＰについて説明する。除霜運転を伴う運転の場合の運転効率は、図４に示すように通常運転開始から除霜運転終了までを１サイクルとしたとき、その１サイクル平均ＣＯＰにより評価される。ここで、除霜運転は運転には寄与しないため、瞬間ＣＯＰは０となる。したがって、１サイクル平均ＣＯＰが最も高くなるようなタイミングで除霜運転を開始すれば省エネルギを効果的に実現できるため、開始タイミングが重要となることになる。
【００２２】
図５は、ヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。また、図６は、この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。図７は、この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと１サイクル平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。図８は、この発明の実施の形態１における瞬間ＣＯＰと平均ＣＯＰとの関係のグラフを示す図である。図５〜図８に基づいて、ヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れについて説明する。ここで、図６〜図８では、横軸が時間を表し、縦軸がＣＯＰを表している。
【００２３】
図５に基づいて、制御装置５０が行う除霜開始に関する処理について説明する。ヒートポンプ装置１００が運転を開始すると、制御装置５０は、凝縮温度検出手段１１で検出された検出値である凝縮温度Ｔｃ及び蒸発温度検出手段１２で検出された検出値である蒸発温度Ｔｅをメモリ５１に格納する（ステップＳ１０１）。そして、演算部５２は、上記式（１）で表される瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）の演算を行う（ステップＳ１０２）。その後、図６に示すように、通常運転（暖房運転）開始から現時点までの平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＡＶＥ）を演算する（ステップＳ１０３）。
【００２４】
図７に示すように、１サイクルＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ）が最も高くなる除霜開始タイミングは、瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）が着霜により１サイクル平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ）まで低下したときである。
【００２５】
現時点で除霜運転を開始したときの１サイクル平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ）は、通常運転開始から現時点までの平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＡＶＥ）を用いて、下記式（２）のように表わされる。
【００２６】
［数２］
ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ＝Ｃ１×ＣＯＰ＿ＡＶＥ    …（２）
【００２７】
ここで、上記式（２）の右辺におけるＣ１は、図７に示すように、除霜運転による平均ＣＯＰの低下を考慮したものである。このＣ１については、予め設定した定数であってもよい。たとえば、除霜運転により１サイクル平均ＣＯＰが暖房運転時の平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＡＶＥ）の９６％となる場合は、Ｃ１＝０．９６となる。また、Ｃ１については、除霜方式、機器のスペックなどにより最適値は異なるため、定数とはしないで、その都度、最適値となる値を設定しても良い。
【００２８】
現時点で除霜運転を開始した場合の１サイクル平均ＣＯＰを、上記式（２）から演算し、現時点の瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）と比較する（ステップＳ１０４）。比較した結果、下記式（３）に示すような関係が成立したものと判定すると（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、除霜運転を開始する（ステップＳ１０５）。一方、下記式（３）が成立していないと判定すると（ステップＳ１０４；ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、処理工程を繰り返す。
【００２９】
［数３］
ＣＯＰ≦ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ                  …（３）
【００３０】
ただし、上記の説明は、圧縮機１の周波数が一定、蒸発器４に流入する空気の温度（蒸発器吸込温度）が一定、及び凝縮器２に流入する空気の温度（凝縮器吸込温度）が一定である場合について成り立つ。実際は、時間とともに圧縮機１の周波数、蒸発器４の吸込空気の温度及び凝縮器２の吸込空気の温度は変化する場合が多い。
【００３１】
圧縮機１の周波数、蒸発器４の吸込空気の温度及び凝縮器２の吸込空気の温度が変化すると、凝縮温度Ｔｃ及び蒸発温度Ｔｅが変化する。たとえば、圧縮機１の周波数が高くなると、凝縮温度Ｔｃと蒸発温度Ｔｅとの差が大きくなり、式（１）の瞬間ＣＯＰは低下する。また、凝縮器２の吸込空気の温度が上昇すると凝縮温度Ｔｃが上昇し、式（１）の瞬間ＣＯＰは低下する。また、蒸発器４の吸込空気の温度が低下すると蒸発温度Ｔｅが低下し、式（１）の瞬間ＣＯＰは低下する。
【００３２】
このように、圧縮機１の周波数、蒸発器４の吸込空気の温度又は凝縮器２の吸込空気の温度が変化して、瞬間ＣＯＰが低下し、上記の式（３）を満たすと、着霜していないにも係わらず、誤判定して除霜運転を開始してしまうことになる。
【００３３】
そこで、誤判定を回避するため、本実施の形態では、次のように補正を行った蒸発温度と凝縮温度とを演算する。まず、予め決められている基準圧縮機周波数Ｆ０、基準蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ０、基準凝縮器吸込空気温度Ｔａｃ０で運転したときの蒸発温度と凝縮温度とを、基準蒸発温度Ｔｅ０、基準凝縮温度Ｔｃ０とする。
【００３４】
次に、圧縮機周波数検出手段１５が実際の圧縮機周波数Ｆを検出する。また、蒸発器吸込空気温度検出手段１３が実際の蒸発器吸込空気温度Ｔａｅを検出する。凝縮器吸込空気温度検出手段１４が実際の凝縮器吸込空気温度Ｔａｃを検出する。蒸発温度検出手段１２が実際の蒸発温度Ｔｅを検出する。凝縮温度検出手段１１が実際の凝縮温度Ｔｃを検出する。そして、以上の検出値に基づいて、現在の着霜状態で、基準圧縮機周波数Ｆ０、基準蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ０、基準凝縮器吸込空気温度Ｔａｃ０で運転（暖房運転）したときの蒸発温度（補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄ）、凝縮温度（補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄ）に補正する。
【００３５】
図９は、この発明の実施の形態１における圧縮機周波数Ｆ、蒸発温度Ｔｅ及び凝縮温度Ｔｃの関係を示す図である。具体的には、実際の圧縮機周波数Ｆと基準圧縮機周波数Ｆ０との差ΔＦに応じて蒸発温度Ｔｅ、凝縮温度Ｔｃを補正する。図９に示すように、ΔＦが正の場合、ΔＦの絶対値に応じて凝縮温度Ｔｃを下げ、蒸発温度Ｔｅを上げる方向に補正する。逆にΔＦが負の場合、ΔＦの絶対値に応じて凝縮温度Ｔｃを上げ、蒸発温度Ｔｅを下げる方向に補正する。このようにすることで、現時点において圧縮機周波数Ｆで駆動している圧縮機１を、基準圧縮機周波数Ｆ０で駆動させたとした場合の補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄ及び補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄが演算可能となる。ここで、圧縮機周波数Ｆが変化しても凝縮温度Ｔｃが変化しないように制御するような場合は凝縮温度Ｔｃと補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄとが同じになる。また、圧縮機周波数Ｆが変化しても蒸発温度Ｔｅが変化しないように制御するような場合は蒸発温度Ｔｅと補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄとが同じになる。このため、特に補正を行う必要がないが、ここでは補正を行って凝縮温度Ｔｃ＝補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄ、蒸発温度Ｔｅ＝補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄとなった場合と同等であるものとして説明する（以下においても同じ）。
【００３６】
図１０は、この発明の実施の形態１における蒸発器吸込空気温度Ｔａｅと蒸発温度Ｔｅとの関係を示す図である。また、実際の蒸発器吸込空気温度Ｔａｅと基準蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ０との差ΔＴａｅに応じて蒸発温度Ｔｅを補正する。図１０に示すように、ΔＴａｅが正の場合、ΔＴａｅの絶対値に応じて蒸発温度Ｔｅを下げる方向に補正する。逆にΔＴａｅが負の場合、ΔＴａｅの絶対値に応じて蒸発温度Ｔｅを上げる方向に補正する。このようにすることで、現時点において蒸発器吸込空気温度Ｔａｅが基準蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ０であった場合の補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄが演算可能となる。
【００３７】
図１１は、この発明の実施の形態１における凝縮器吸込空気温度Ｔａｃと凝縮温度Ｔｃとの関係を示す図である。また、実際の凝縮器吸込空気温度Ｔａｃと基準凝縮器吸込空気温度Ｔａｃ０との差ΔＴａｃに応じて凝縮温度Ｔｃを補正する。図１１に示すように、ΔＴａｃが正の場合、ΔＴａｃの絶対値に応じて凝縮温度Ｔｃを下げる方向に補正する。逆にΔＴａｃが負の場合、ΔＴａｃの絶対値に応じて凝縮温度Ｔｃを上げる方向に補正する。このようにすることで、現時点において凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが基準凝縮器吸込空気温度Ｔａｃ０であった場合の補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄが演算可能となる。
【００３８】
以上のように、圧縮機周波数Ｆ、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ、凝縮器吸込空気温度Ｔａｃに基づいて実際の凝縮温度Ｔｃ、蒸発温度Ｔｅを補正する。ここで、凝縮温度Ｔｃは、圧縮機周波数Ｆに基づく補正と凝縮器吸込空気温度Ｔａｃに基づく補正とを行うことができるが、本実施の形態では、圧縮機周波数Ｆ及び凝縮器吸込空気温度Ｔａｃの両方を反映した補正を行う。このとき、圧縮機周波数Ｆに基づく補正を行った後に凝縮器吸込空気温度Ｔａｃに基づく補正をしてもよいし、その逆の順に補正を行ってもよい。また、同様に、蒸発温度Ｔｅについて、圧縮機周波数Ｆに基づく補正と蒸発器吸込空気温度Ｔａｅに基づく補正とを行うことができるが、本実施の形態では、圧縮機周波数Ｆ及び蒸発器吸込空気温度Ｔａｅの両方を反映した補正を行う。このとき、圧縮機周波数Ｆに基づく補正を行った後に蒸発器吸込空気温度Ｔａｅに基づく補正をしてもよいし、その逆の順に補正を行ってもよい。補正を行うことで、現在の着霜状態において、基準圧縮機周波数Ｆ０、基準蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ０、基準凝縮器吸込空気温度Ｔａｃ０で運転したときの瞬間ＣＯＰを式（４）に基づいて演算することができる。
【００３９】
［数４］
瞬間ＣＯＰ＝（Ｔｃ＿ｍｏｄ＋２７３．１５）
／（Ｔｃ＿ｍｏｄ−Ｔｅ＿ｍｏｄ）        …（４）
【００４０】
図１２は、この発明の実施の形態１に係わるヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。ここでは、  式（４）を用いた除霜開始判定の制御に関する処理について説明する。
【００４１】
ヒートポンプ装置１００が運転を開始すると、制御装置５０は、凝縮温度検出手段１１で凝縮温度Ｔｃ、蒸発温度検出手段１２で蒸発温度Ｔｅ、蒸発器吸込空気温度検出手段１３でＴａｅ、凝縮器吸込空気温度検出手段１４でＴａｃを検出する（ステップＳ３０１）。そして、各検出値に基づいて、補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄ及び補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄを演算する（ステップＳ３０２）。さらに補正蒸発温度Ｔｅ＿ｍｏｄ及び補正凝縮温度Ｔｃ＿ｍｏｄに基づいて、上記式（４）で表される瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）の演算を行う（ステップＳ３０３）。さらに、図６に示すように通常運転開始から現時点までの平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＡＶＥ）を計算する（ステップＳ３０４）。
【００４２】
図７に示すように、１サイクルＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ）が最も高くなる除霜開始タイミングは、着霜により、瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）が１サイクル平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＣＹＣＬＥ）まで低下したときである。そこで、上記式（２）に基づいて１サイクル平均ＣＯＰを演算し、現時点の瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）と比較する（ステップＳ３０５）。比較した結果、式（３）に示すような関係が成立したものと判定すると（ステップ３０５；ＹＥＳ）除霜運転を開始する（ステップ３０６）。一方、式（３）に示す関係が成立していないと判断すると（ステップＳ３０５；ＮＯ）、ステップＳ３０１に戻り、処理工程を繰り返す。
【００４３】
式（４）に示す瞬間ＣＯＰは、圧縮機周波数Ｆ、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ、凝縮器吸込空気温度Ｔａｃによって変化せず、着霜によってのみ低下するので、式（２）〜式（４）に基づいて演算した値から除霜開始のタイミングを判定するようにしたので、誤判定することなく、最適なタイミングで除霜運転開始が可能となる。このため、１サイクル平均ＣＯＰが高くなり、省エネルギにつなげることができる。
【００４４】
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、除霜運転の開始タイミングについて、誤判定を回避するために、蒸発温度Ｔｅ又は凝縮温度Ｔｃに対して補正を行った。本実施の形態では、蒸発温度Ｔｅ又は凝縮温度Ｔｃの補正を行わずに誤判定を回避するものである。
【００４５】
このため、本実施の形態では、式（１）から式（３）に基づき、制御装置５０が除霜開始判定処理を行うとともに、圧縮機周波数Ｆ及び凝縮温度Ｔｃから下記式（５）で表される瞬間暖房能力（瞬間能力）Ｑｈに基づく判定も行う。
【００４６】
［数５］
Ｑｈ＝（Ｔｃ＋２７３．１５）×Ｆ    …（５）
【００４７】
図１３は、この発明の実施の形態２における瞬間暖房能力と１サイクル平均暖房能力との関係のグラフを示す図である。図１３に基づいて、ヒートポンプ装置１００の時間と能力（暖房能力）との関係について説明する。図１３では、横軸が時間を、縦軸が能力をそれぞれ表している。蒸発器４での着霜現象が進むと、通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加により、蒸発器４における熱交換量が減少し、図１３に示すように瞬間暖房能力Ｑｈが低下する。この瞬間暖房能力Ｑｈの低下を除霜開始判定条件に加えることで、圧縮機周波数Ｆ、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ及び凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが変化しても誤判定を回避することが可能となる。
【００４８】
判定については、現時点で除霜運転を開始したときの１サイクル平均暖房能力（平均能力）Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥと瞬間暖房能力Ｑｈの比較に基づいて行う。ここで、１サイクル平均暖房能力Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥは、通常運転開始から現時点までの平均暖房能力Ｑｈ＿ＡＶＥを用いて式（６）のように表される。
【００４９】
［数６］
Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥ＝Ｃ２×Ｑｈ＿ＡＶＥ  …（６）
【００５０】
上記式（６）の右辺におけるＣ２は、図１３に示すように除霜運転による平均暖房能力Ｑｈ＿ＡＶＥの低下を考慮したものである。このＣ２については、予め設定した定数であってもよい。たとえば、除霜により１サイクル平均暖房能力Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥが暖房運転時の平均暖房能力Ｑｈ＿ＡＶＥの９６％になる場合は、Ｃ２＝０．９６となる。また、Ｃ２については、除霜方式、機器のスペックにより最適値は異なるため、定数とはしないで、その都度、最適値となる値に設定しても良い。
【００５１】
図１４は、この発明の実施の形態２における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示す図である。図１４では、横軸が時間を、縦軸がＣＯＰと能力とを表している。蒸発器４での着霜現象が進むと、通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加により、瞬間ＣＯＰ、瞬間暖房能力ともに低下する。このとき、圧縮機周波数Ｆが上昇した場合は、凝縮温度Ｔｃが上昇し、蒸発温度Ｔｅが低下するため、式（１）で表される瞬間ＣＯＰは低下するが、凝縮温度Ｔｃ及び圧縮機周波数Ｆがともに上がるので、式（５）で表される瞬間暖房能力Ｑｈは上昇する。
【００５２】
図１５は、この発明の実施の形態２における凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが変化した場合の瞬間ＣＯＰと暖房能力の変化を示す図である。図１５は、横軸が時間を、縦軸がＣＯＰと能力とを表している。蒸発器４での着霜現象が進むと、通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加により、瞬間ＣＯＰ及び瞬間暖房能力Ｑｈがともに低下する。このとき、凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが上昇した場合は、凝縮温度Ｔｃが上昇し、式（１）で表される瞬間ＣＯＰにおいて、分子の増加量よりも、分母の増加分が大きくなり、低下する。一方、凝縮温度Ｔｃが上昇することにより式（５）で表される瞬間暖房能力Ｑｈは上昇する。
【００５３】
図１６は、この発明の実施の形態２における蒸発器吸込空気温度Ｔａｅが変化した場合の瞬間ＣＯＰと暖房能力の変化を示す図である。図１６は、横軸が時間を、縦軸がＣＯＰと能力とを表している。蒸発器４での着霜現象が進むと、通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加により、瞬間ＣＯＰ、瞬間暖房能力ともに低下する。このとき、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅが低下した場合は、蒸発温度Ｔｅが下降するため、式（１）で表される瞬間ＣＯＰは、分母が大きくなり、瞬間ＣＯＰは低下する。一方、蒸発温度Ｔｅを含まない式（４）で表される瞬間暖房能力Ｑｈは変化しない。
【００５４】
このように、圧縮機周波数変化、蒸発器吸込空気温度変化、凝縮器吸込空気温度変化時に、式（１）で表される瞬間ＣＯＰが式（３）のように平均ＣＯＰを下回った場合でも、瞬間暖房能力Ｑｈは１サイクル平均暖房能力Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥを下回らない。このため、除霜によるＣＯＰ低下ではなく、圧縮機周波数変化、蒸発器吸込空気温度変化又は凝縮器吸込空気温度変化によるＣＯＰ低下であるということがわかる。
【００５５】
逆に、瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）、瞬間暖房能力Ｑｈが同時に低下する場合は、着霜によるものであるという判断ができるので、制御装置５０は、式（３）と下式（７）がともに成立したものと判断すると、除霜運転を開始するものとする。
【００５６】
［数７］
Ｑｈ≦Ｑｈ＿ＣＹＣＬＥ                  …（７）
【００５７】
図１７は、この発明の実施の形態２に係わるヒートポンプ装置１００の除霜開始判定制御に関する処理の流れの一例のフローチャートを示す図である。ヒートポンプ装置１００が運転を開始すると、制御装置５０は、圧縮機周波数検出手段１５で検出された圧縮機周波数Ｆ、凝縮温度検出手段１１で検出された凝縮温度Ｔｃ及び蒸発温度検出手段１２で検出された蒸発温度Ｔｅの各値をメモリ５１に格納する（ステップＳ４０１）。そして、演算部５２は、上記式（１）で表される瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）及び式（５）で表される瞬間暖房能力Ｑｈの演算を行う（ステップＳ４０２）。
【００５８】
その後、図６に示すように通常運転開始から現時点までの平均ＣＯＰ（＝ＣＯＰ＿ＡＶＥ）と平均暖房能力Ｑｈ＿ＡＶＥを計算する（ステップＳ４０３）。
【００５９】
次に、現時点で除霜運転を開始した場合の１サイクル平均ＣＯＰを上記式（２）から、１サイクル平均暖房能力を上記式（６）から演算し、それぞれ現時点の瞬間ＣＯＰ（＝ＣＯＰ）と、瞬間暖房能力（＝Ｑｈ）と比較する（ステップＳ４０４）。比較した結果、上記式（３）及び式（７）の関係が成立したものと判定すると（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、除霜運転を開始する（ステップＳ４０５）。一方、上記式（３）及び上記式（７）のどちらかの関係が成立してないと判定すると（ステップＳ４０３；ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、処理工程を繰り返す。
【００６０】
上記した式（３）及び式（７）の両方の関係が同時に成立する要因は、着霜現象しかない。そこで、本実施の形態のヒートポンプ装置１００によれば、上記式（３）と式（７）とを除霜開始判定に用いることにより、圧縮機周波数Ｆ、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅ又は凝縮器吸込空気温度Ｔａｃが変化した場合でも誤判定することなく、最適なタイミングで除霜運転開始が可能となり、省エネルギをはかることができる。
【００６１】
実施の形態３．
上記の実施の形態１及び実施の形態２において、前回の除霜運転に応じて、Ｃ１、Ｃ２を変化させる補正を行うようにしてもよい。たとえば基準除霜運転時間を予め決定しておき、前回の除霜運転時間が基準除霜運転時間よりも長い場合は、式（２）のＣ１又は式（６）のＣ２を大きくする方向に補正する。逆に、前回の除霜運転時間が基準除霜運転時間よりも短い場合は、式（２）のＣ１又は式（６）のＣ２を小さくする方向に補正する。
【００６２】
図１８は、この発明の実施の形態３における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示した図である。図１８に示すように、除霜時間が長いということは、除霜運転によるＣＯＰ、能力の低下が大きすぎて、暖房運転時間が長すぎたということになるので、式（２）におけるＣ１又は式（６）におけるＣ２を大きくするとよい。
【００６３】
図１９は、この発明の実施の形態３における瞬間ＣＯＰと暖房能力の時間変化を示した図である。図１９に示すように、除霜時間が短いということは、除霜運転によるＣＯＰ、能力の低下が小さすぎて、暖房運転時間が短すぎたということになるので、式（２）におけるＣ１又は式（６）におけるＣ２を小さくするとよい。
【００６４】
以上のように式（２）におけるＣ１又は式（６）におけるＣ２を補正することにより、１サイクル平均ＣＯＰ、１サイクル平均暖房能力の演算精度を向上させることができる。このため、より最適なタイミングで除霜運転開始が可能となり、省エネルギにつながる。
【００６５】
実施の形態４．
上記の実施の形態１及び実施の形態２において、蒸発器吸込空気温度Ｔａｅは、蒸発器吸込空気湿球温度を用いるようにしてもよい。
【００６６】
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２において、凝縮器２は、空気と冷媒の熱交換を行うものであったが、たとえば水などと冷媒の熱交換を行うものでもよい。この場合は、凝縮器吸込空気温度Ｔａｃは凝縮器流入水温度となる。
【００６７】
上記の実施の形態１では、蒸発器吸込空気温度検出手段１３、凝縮器吸込空気温度検出手段１４及び圧縮機周波数検出手段１５のすべての検出値に基づいて、凝縮温度及び蒸発温度の補正を行ったが、これに限定するものではない。上記の検出手段のうち、いずれかを用いた場合でもこの発明を実現することができる。
【００６８】
さらに、上記の実施の形態２では、凝縮温度及び蒸発温度の補正を行わなかったが、実施の形態１のように、補正凝縮温度又は補正蒸発温度を演算し、補正凝縮温度又は補正蒸発温度に基づいて瞬間暖房能力Ｑｈなどの演算を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  圧縮機、２  凝縮器、３  膨張装置、４  蒸発器、５  凝縮器用ファン、６  蒸発器用ファン、１１  凝縮温度検出手段、１２  蒸発温度検出手段、１３  蒸発器吸込空気温度検出手段、１４  凝縮器吸込空気温度検出手段、１５  圧縮機周波数検出手段、５０  制御装置、５１  メモリ、５２  演算部、１００  ヒートポンプ装置。
【図１】
2014170982.tif 000003
【図２】
2014170982.tif 000004
【図３】
2014170982.tif 000005
【図４】
2014170982.tif 000006
【図５】
2014170982.tif 000007
【図６】
2014170982.tif 000008
【図７】
2014170982.tif 000009
【図８】
2014170982.tif 000010
【図９】
2014170982.tif 000011
【図１０】
2014170982.tif 000012
【図１１】
2014170982.tif 000013
【図１２】
2014170982.tif 000014
【図１３】
2014170982.tif 000015
【図１４】
2014170982.tif 000016
【図１５】
2014170982.tif 000017
【図１６】
2014170982.tif 000018
【図１７】
2014170982.tif 000019
【図１８】
2014170982.tif 000020
【図１９】
2014170982.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月1日(2015.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決するため、この発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段と、圧縮機周波数並びに凝縮温度及び蒸発温度に基づいて補正凝縮温度と補正蒸発温度とを演算し、補正凝縮温度及び補正蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した平均運転効率に基づいて蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置とを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、
前記蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、
前記圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段と、
前記圧縮機周波数並びに前記凝縮温度及び前記蒸発温度に基づいて補正凝縮温度と補正蒸発温度とを演算し、前記補正凝縮温度及び前記補正蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した前記平均運転効率に基づいて前記蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置と
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記補正凝縮温度に基づく能力を前記補正凝縮温度と前記補正蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、運転開始から現時点までの前記運転効率の平均に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの前記平均運転効率を演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜を開始する処理を行う請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記圧縮機周波数の値と予め定めた基準圧縮機周波数の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げ、前記凝縮温度を下げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げ、前記凝縮温度を上げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算する請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
空気が前記蒸発器に流入する温度を蒸発器吸込温度として検出する蒸発器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記蒸発器吸込温度の値と予め定めた基準蒸発器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げるような前記補正蒸発温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げるような前記補正蒸発温度を演算する請求項２又は３に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
流体が前記凝縮器に流入する温度を凝縮器吸込温度として検出する凝縮器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記凝縮器吸込温度の値と予め定めた基準凝縮器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を下げるような前記補正凝縮温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を上げるような前記補正凝縮温度を演算する請求項２〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記凝縮温度に基づく能力を前記凝縮温度と前記蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、また、前記凝縮温度と前記圧縮機周波数から前記凝縮器における現時点での能力を演算し、運転開始から現時点までの前記運転効率の平均及び前記能力の平均に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの前記平均運転効率及び平均能力を演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下かつ前記能力が前記平均能力以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜を開始する処理を行う請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均能力を補正する請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が高くなるような補正を行い、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が低くなるような補正を行う請求項７に記載のヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均運転効率を補正する請求項１〜８のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が高くなるような補正を行い、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が低くなるような補正を行う請求項９に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置を用いて対象空間の空気調和を行う空気調和システム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月26日(2016.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決するため、この発明に係るヒートポンプ装置は、圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段と、圧縮機周波数並びに凝縮温度及び蒸発温度に基づいて補正凝縮温度と補正蒸発温度とを演算し、補正凝縮温度に基づく能力を補正凝縮温度と補正蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、運転効率が平均運転効率以下になったものと判定すると、蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置とを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、
前記蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、
前記圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段と、
前記圧縮機周波数並びに前記凝縮温度及び前記蒸発温度に基づいて補正凝縮温度と補正蒸発温度とを演算し、前記補正凝縮温度に基づく能力を前記補正凝縮温度と前記補正蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置と
を備えるヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
運転開始から現時点までの前記運転効率の平均に基づいて、前記平均運転効率を演算する請求項１に記載のヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記圧縮機周波数の値と予め定めた基準圧縮機周波数の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げ、前記凝縮温度を下げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げ、前記凝縮温度を上げるような前記補正蒸発温度と前記補正凝縮温度とを演算する請求項２に記載のヒートポンプ装置。
【請求項４】
空気が前記蒸発器に流入する温度を蒸発器吸込温度として検出する蒸発器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記蒸発器吸込温度の値と予め定めた基準蒸発器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を上げるような前記補正蒸発温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記蒸発温度を下げるような前記補正蒸発温度を演算する請求項２又は３に記載のヒートポンプ装置。
【請求項５】
流体が前記凝縮器に流入する温度を凝縮器吸込温度として検出する凝縮器吸込温度検出手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記凝縮器吸込温度の値と予め定めた基準凝縮器吸込温度の値との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を下げるような前記補正凝縮温度を演算し、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記凝縮温度を上げるような前記補正凝縮温度を演算する請求項２〜４のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項６】
圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発器を配管接続して冷媒回路を構成し、
前記凝縮器の飽和温度を凝縮温度として検出する凝縮温度検出手段と、
前記蒸発器の飽和温度を蒸発温度として検出する蒸発温度検出手段と、
前記圧縮機の回転周波数を圧縮機周波数として検出する圧縮機周波数検出手段と、
前記凝縮温度及び前記蒸発温度に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの平均運転効率を少なくとも演算し、演算した前記平均運転効率に基づいて前記蒸発器の除霜の開始を判断する処理を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記凝縮温度に基づく能力を前記凝縮温度と前記蒸発温度との差から演算した消費電力で除して現時点での運転効率を演算し、また、前記凝縮温度と前記圧縮機周波数から前記凝縮器における現時点での能力を演算し、運転開始から現時点までの前記運転効率の平均及び前記能力の平均に基づいて、現時点で除霜を行ったとしたときの運転開始から除霜終了までの前記平均運転効率及び平均能力を演算し、前記運転効率が前記平均運転効率以下かつ前記能力が前記平均能力以下になったものと判定すると、前記蒸発器の除霜を開始する処理を行うヒートポンプ装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均能力を補正する請求項６に記載のヒートポンプ装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が高くなるような補正を行い、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均能力が低くなるような補正を行う請求項７に記載のヒートポンプ装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前回行った除霜運転時間と予め設定した基準除霜運転時間との差に基づいて、前記平均運転効率を補正する請求項１〜８のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記前回行った除霜運転時間と前記基準除霜運転時間との差を演算し、
前記差が正の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が高くなるような補正を行い、
前記差が負の場合は、前記差の絶対値に応じて、前記平均運転効率が低くなるような補正を行う請求項９に記載のヒートポンプ装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のヒートポンプ装置を用いて対象空間の空気調和を行う空気調和システム。
【国際調査報告】
2014170982.tif 000022
2014170982.tif 000023