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公開番号2025113151
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024178668
出願日2024-10-11
発明の名称空調ヒートポンプシステムの制御方法及び空調ヒートポンプシステム
出願人日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社
代理人弁理士法人MIP
主分類F24F 11/41 20180101AFI20250725BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】システム全体の除霜効果の向上を図ることができる空調ヒートポンプシステムの制御方法を提供する。
【解決手段】制御方法は、空調ヒートポンプシステムが交互除霜モードにある場合、n個の室外機ユニットの蒸発能力情報を取得することと、蒸発能力情報に基づいて、n個の室外機ユニットを、m個の第1室外機ユニットと、蒸発能力パラメータの和がm個の第1室外機ユニットの蒸発能力パラメータの和以下であるk(mとkとの和はnである)個の第2室外機ユニットに区分することと、m個の第1室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御し、k個の第2室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御することと、k個の第2室外機ユニットの除霜が完了した後、m個の第1室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御し、k個の第2室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御することとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空調ヒートポンプシステムの制御方法において、
前記空調ヒートポンプシステムは、室内機ユニットとｎ（ｎは１より大きい整数である）個の室外機ユニットとを含み、
前記制御方法は、
前記空調ヒートポンプシステムが交互除霜モードにある場合、対応する室外機ユニットの動作プロセス中の蒸発能力を表すために用いられる蒸発能力パラメータであって、前記ｎ個の室外機ユニットに一対一に対応するｎ個の蒸発能力パラメータを含む前記ｎ個の室外機ユニットの蒸発能力情報を取得することと、
前記蒸発能力情報に基づいて、前記ｎ個の室外機ユニットを、ｍ（ｍは０より大きい整数である）個の第１室外機ユニットと、蒸発能力パラメータの和が前記ｍ個の第１室外機ユニットの蒸発能力パラメータの和以下であるｋ（ｋは０より大きい整数であり、且つ、前記ｍと前記ｋとの和は前記ｎである）個の第２室外機ユニットに区分することと、
前記ｍ個の第１室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御することと、
前記ｋ個の第２室外機ユニットの除霜が完了した後、前記ｍ個の第１室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御することとを含むことを特徴とする制御方法。
続きを表示（約 4,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御方法において、
第１室外機ユニットのそれぞれは、１つの第１圧縮機と１つの第１熱交換器とを含み、
第２室外機ユニットのそれぞれは、１つの第２圧縮機と１つの第２熱交換器とを含み、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、非動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、且つ、いずれかの第２室外機ユニットでは、前記第２熱交換器の入力端は、各第１圧縮機の出力端に連通し、前記第２熱交換器の出力端は、各第１圧縮機の入力端に連通し、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、非動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、且つ、いずれかの第１室外機ユニットでは、前記第１熱交換器の入力端は、各第２圧縮機の出力端に連通し、前記第１熱交換器の出力端は、各第２圧縮機の入力端に連通することを特徴とする制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の制御方法において、
第１室外機ユニットのそれぞれは、１つの第１圧縮機と１つの第１熱交換器とを含み、
第２室外機ユニットのそれぞれは、１つの第２圧縮機と１つの第２熱交換器とを含み、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、且つ、いずれかの第２室外機ユニットでは、前記第２圧縮機の入力端は、各第１圧縮機の出力端に連通し、前記第２圧縮機の出力端は、前記第２熱交換器の入力端に連通し、前記第２熱交換器の出力端は、各第１圧縮機の入力端に連通し、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、且つ、いずれかの第１室外機ユニットでは、前記第１圧縮機の入力端は、各第２圧縮機の出力端に連通し、前記第１圧縮機の出力端は、前記第１熱交換器の入力端に連通し、前記第１熱交換器の出力端は、各第２圧縮機の入力端に連通することを特徴とする制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の制御方法において、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、更に、
前記第１圧縮機の排気圧力に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の圧縮比に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することを含み、
前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、更に、
前記第１圧縮機の圧縮比に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の排気圧力に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の制御方法において、
前記の前記第１圧縮機の排気圧力に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の圧縮比に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することは、
前記第１圧縮機の排気圧力が第１閾値以上である場合、前記第１圧縮機の周波数が小さくなるように制御し、前記第１圧縮機の排気圧力が前記第１閾値未満である場合、前記第１圧縮機の周波数が大きくなるように制御することと、
前記第２圧縮機の圧縮比が第２閾値以上である場合、前記第２圧縮機の周波数を、前記第１圧縮機の周波数のａ倍である第１周波数値にし、前記第２圧縮機の圧縮比が前記第２閾値未満である場合、前記第２圧縮機の周波数を、前記第１圧縮機の周波数のｂ（ｂ＞ａ）倍である第２周波数値にすることとを含み、
前記の前記第１圧縮機の圧縮比に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の排気圧力に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することは、
前記第１圧縮機の圧縮比が前記第２閾値以上である場合、前記第１圧縮機の周波数を、前記第２圧縮機の周波数のａ倍である第３周波数値にし、前記第１圧縮機の圧縮比が前記第２閾値未満である場合、前記第１圧縮機の周波数を、前記第２圧縮機の周波数のｂ倍である第４周波数値にすることと、
前記第２圧縮機の排気圧力が前記第１閾値以上である場合、前記第２圧縮機の周波数が小さくなるように制御し、前記第２圧縮機の排気圧力が前記第２閾値未満である場合、前記第２圧縮機の周波数が大きくなるように制御することとを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載の制御方法において、
前記蒸発能力パラメータは、室外機ユニットの容量パラメータ、室外機ユニットの着霜厚さ値、又は、室外機ユニットが除霜条件を満たすか否かに基づいて決定し、
ここで、前記蒸発能力パラメータと、前記容量パラメータとは、正の相関を示し、前記蒸発能力パラメータと、前記着霜厚さ値とは、負の相関を示すことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の制御方法において、
前記着霜厚さ値と、前記室外機ユニット中のファンのピーク電力と前記ファンの動作電力の比である前記室外機ユニットの電力比とは、正の相関を示すことを特徴とする制御方法。
【請求項８】
請求項１に記載の制御方法において、
前記空調ヒートポンプシステムが交互除霜モードにある場合、前記ｎ個の室外機ユニットの蒸発能力情報を取得する前に、更に、
前記室外機ユニット中のファンのピーク電力と前記ファンの動作電力との比である電力比であって、前記ｎ個の室外機ユニットのうちの各室外機ユニットの電力比を取得してｎ個の電力比を得ることと、
前記ｎ個の電力比のうち、少なくとも１つの電力比が第３閾値以上である場合、前記空調ヒートポンプシステムを、前記ｎ個の室外機ユニット中の熱交換器は凝縮器を形成し、前記室内機ユニット中の熱交換器は蒸発器を形成する通常除霜モードに移行させるように制御することと、
前記ｎ個の電力比がいずれも前記第３閾値未満である場合、前記空調ヒートポンプシステムを前記交互除霜モードに移行させるように制御することとを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項９】
請求項１に記載の制御方法において、
前記ｎが２に等しい場合、前記ｍ個の第１室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が最も大きい１個の室外機ユニットを含み、前記ｋ個の第２室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が最も小さい１個の室外機ユニットを含み、
前記ｎが３に等しい場合、前記ｍ個の第１室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が小さい方の２個の室外機ユニットを含み、前記ｋ個の第２室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が最も大きい１個の室外機ユニットを含み、
前記ｎが４に等しい場合、前記ｍ個の第１室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が大きい方の２個の室外機ユニットを含み、前記ｋ個の第２室外機ユニットは、前記ｎ個の室外機ユニットのうち蒸発能力パラメータの値が小さい方の２個の室外機ユニットを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
空調ヒートポンプシステムの制御方法において、
前記空調ヒートポンプシステムは、室内機ユニットとｎ（ｎは１より大きい整数である）個の室外機ユニットとを含み、
前記制御方法は、
前記空調ヒートポンプシステムが交互除霜モードにある場合、前記ｎ個の室外機ユニットの容量パラメータを取得することと、
前記容量パラメータに基づいて、前記ｎ個の室外機ユニットを、ｍ（ｍは０より大きい整数である）個の第１室外機ユニットと、容量パラメータの和が前記ｍ個の第１室外機ユニットの容量パラメータの和以下であるｋ（ｋは０より大きい整数であり、且つ、前記ｍと前記ｋとの和は、前記ｎである）個の第２室外機ユニットに区分することと、
前記ｍ個の第１室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御することと、
前記ｋ個の第２室外機ユニットの除霜が完了した後、前記ｍ個の第１室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御することとを含むことを特徴とする制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、空調技術分野に関し、特に空調ヒートポンプシステムの制御方法及び空調ヒートポンプシステムに関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
関連技術では、エアコンの快適性と信頼性を保証するために、霜層が厚い場合、空調ヒートポンプシステムにおいてユニットが除霜モードで運転する。除霜モードでは、エアコン室外機ユニットは、凝縮モードにあり、室内機は、冷房モードにある。しかし、霜層が厚い場合、蒸発器状態にある熱交換器の吸熱能力が悪く、凝縮器状態にある熱交換器の除霜効果に影響を与えてしまうため、除霜しきれないという問題を招いてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願の実施例は、空調ヒートポンプシステムにおける除霜しきれないという問題を解決するための空調ヒートポンプシステムの制御方法及び空調ヒートポンプシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の技術的課題を解決するために、本願は、以下のようにして実現される。
【０００５】
第１の態様によれば、本願の実施例は、空調ヒートポンプシステムの制御方法を提供する。前記空調ヒートポンプシステムは、室内機ユニットとｎ（ｎは１より大きい整数である）個の室外機ユニットとを含む。前記制御方法は、前記空調ヒートポンプシステムが交互除霜モードにある場合、対応する室外機ユニットの動作プロセス中の蒸発能力を表すために用いられる蒸発能力パラメータであって、前記ｎ個の室外機ユニットに一対一に対応するｎ個の蒸発能力パラメータを含む前記ｎ個の室外機ユニットの蒸発能力情報を取得することと、前記蒸発能力情報に基づいて、前記ｎ個の室外機ユニットを、ｍ（ｍは０より大きい整数である）個の第１室外機ユニットと、蒸発能力パラメータの和が前記ｍ個の第１室外機ユニットの蒸発能力パラメータの和以下であるｋ（ｋは０より大きい整数であり、且つ、前記ｍと前記ｋとの和は前記ｎである）個の第２室外機ユニットに区分することと、前記ｍ個の第１室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御することと、前記ｋ個の第２室外機ユニットの除霜が完了した後、前記ｍ個の第１室外機ユニットを除霜モードで動作させるように制御し、前記ｋ個の第２室外機ユニットを暖房モードで動作させるように制御することとを含む。
【０００６】
選択可能な実施形態として、第１室外機ユニットのそれぞれは、１つの第１圧縮機と１つの第１熱交換器とを含み、第２室外機ユニットのそれぞれは、１つの第２圧縮機と１つの第２熱交換器とを含む。前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、非動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、且つ、いずれかの第２室外機ユニットでは、前記第２熱交換器の入力端は、各第１圧縮機の出力端に連通し、前記第２熱交換器の出力端は、各第１圧縮機の入力端に連通する。前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、非動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、且つ、いずれかの第１室外機ユニットでは、前記第１熱交換器の入力端は、各第２圧縮機の出力端に連通し、前記第１熱交換器の出力端は、各第２圧縮機の入力端に連通する。
【０００７】
選択可能な実施形態として、第１室外機ユニットのそれぞれは、１つの第１圧縮機と１つの第１熱交換器とを含み、第２室外機ユニットのそれぞれは、１つの第２圧縮機と１つの第２熱交換器とを含む。前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、且つ、いずれかの第２室外機ユニットでは、前記第２圧縮機の入力端は、各第１圧縮機の出力端に連通し、前記第２圧縮機の出力端は、前記第２熱交換器の入力端に連通し、前記第２熱交換器の出力端は、各第１圧縮機の入力端に連通する。前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、前記第１圧縮機は、動作状態にあり、前記第２圧縮機は、動作状態にあり、前記第１室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の凝縮器を形成し、前記第２室外機ユニット中の熱交換器は、前記空調ヒートポンプシステム中の蒸発器を形成し、且つ、いずれかの第１室外機ユニットでは、前記第１圧縮機の入力端は、各第２圧縮機の出力端に連通し、前記第１圧縮機の出力端は、前記第１熱交換器の入力端に連通し、前記第１熱交換器の出力端は、各第２圧縮機の入力端に連通する。
【０００８】
選択可能な実施形態として、前記ｍ個の第１室外機ユニットが暖房モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが除霜モードで動作する場合、前記方法は、更に、前記第１圧縮機の排気圧力に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の圧縮比に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することを含む。前記ｍ個の第１室外機ユニットが除霜モードで動作し且つ前記ｋ個の第２室外機ユニットが暖房モードで動作する場合、前記方法は、更に、前記第１圧縮機の圧縮比に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の排気圧力に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することを含む。
【０００９】
選択可能な実施形態として、前記の前記第１圧縮機の排気圧力に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の圧縮比に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することは、前記第１圧縮機の排気圧力が第１閾値以上である場合、前記第１圧縮機の周波数が小さくなるように制御し、前記第１圧縮機の排気圧力が前記第１閾値未満である場合、前記第１圧縮機の周波数が大きくなるように制御することと、前記第２圧縮機の圧縮比が第２閾値以上である場合、前記第２圧縮機の周波数を、前記第１圧縮機の周波数のａ倍である第１周波数値にし、前記第２圧縮機の圧縮比が前記第２閾値未満である場合、前記第２圧縮機の周波数を、前記第１圧縮機の周波数のｂ（ｂ＞ａ）倍である第２周波数値にすることとを含む。前記の前記第１圧縮機の圧縮比に基づいて前記第１圧縮機の周波数を制御し、前記第２圧縮機の排気圧力に基づいて前記第２圧縮機の周波数を制御することは、前記第１圧縮機の圧縮比が前記第２閾値以上である場合、前記第１圧縮機の周波数を、前記第２圧縮機の周波数のａ倍である第３周波数値にし、前記第１圧縮機の圧縮比が前記第２閾値未満である場合、前記第１圧縮機の周波数を、前記第２圧縮機の周波数のｂ倍である第４周波数値にすることと、前記第２圧縮機の排気圧力が前記第１閾値以上である場合、前記第２圧縮機の周波数が小さくなるように制御し、前記第２圧縮機の排気圧力が前記第２閾値未満である場合、前記第２圧縮機の周波数が大きくなるように制御することとを含む。
【００１０】
選択可能な実施形態として、前記蒸発能力パラメータは、室外機ユニットの容量パラメータ又は室外機ユニットの着霜厚さ値に基づいて決定する。ここで、前記蒸発能力パラメータと、前記容量パラメータとは、正の相関を示し、前記蒸発能力パラメータと、前記着霜厚さ値とは、負の相関を示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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