空調装置の全体熱容量の最適化方法

【課題】ヒートポンプとして使用されるヒートループと電気式加熱装置を備えている空調装置の最適な制御方法を提供する。
【解決手段】乗員により設定される温度、ブロア回転数、および外気温を関数として全体熱容量を計算し、ヒートループ１の熱容量（ＨＣ１）を計算し、その後、このヒートループ１の熱容量（ＨＣ１）を全体熱容量と比較し、もし、全体熱容量が、ヒートループ１の熱容量（ＨＣ１）よりも大きい場合、電気式加熱装置２の熱容量を決定し、ヒートループ１の熱容量（ＨＣ１）に、電気式加熱装置２の熱容量（ＨＣ２）を加えることにより、乗員の設定温度に基づく全体必要熱容量を得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用空調装置の制御方法に関する。具体的に言うと、本発明は、少なくとも１つの外部熱交換器と、内部熱交換器、または、水−空気熱交換ラジエータと、圧縮機と、蒸発器とを備え、いわゆる「ヒートポンプ」モードで作動するヒートループを備えている空調装置の制御方法に関し、このヒートループは、空調装置用の熱容量を有し、空調装置は、加熱補助能力を有する電気加熱装置を補助的に備えている。また、本発明の空調装置は、本発明の制御方法を実行する制御装置を備えている。
【０００２】
このような空調装置は、一般に、ハイブリッド車、または電気自動車で採用されており、全体的な熱容量は、ヒートポンプサイクルで作動するヒートループによりもたらされ、１つ以上の電気式加熱装置が、補助的に設けられている。
【０００３】
本発明は、さらに、空調装置の最適な成績係数を得るために、電気式補助装置と、ヒートポンプモードで作動するヒートループの使用割合を決定することができる方法にも関する。
【背景技術】
【０００４】
電気式加熱装置の成績係数は１と等しく、ヒートポンプモードで作動するヒートループの成績係数は、一般に１より大きいが、熱がくみ出される外部環境の温度が低下するにつれて、著しく減少することが知られている。
【０００５】
本発明による空調装置においては、外気温が過度に低いために、ヒートループの成績係数が低下する際に、電気加熱装置が、ヒートポンプモードで作動するヒートループを支援することを意図している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、空調装置の電気式加熱補助装置を好適に使用することができる制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の制御方法は、次のステップを備えている。
−設定温度の入力。
−外部熱交換器の空気速度の測定。
−空調装置内の流動空気温度の測定。
−内部熱交換器、または水−空気熱交換ラジエータの空気流量の測定。
−設定温度と、内部熱交換器の流動空気温度と空気流量に基づく全体熱容量の計算。
−ヒートループの熱容量の決定。
−ヒートループの熱容量と全体熱容量の比較。
−ヒートループの熱容量が全体熱容量よりも低い場合、ヒートループの熱容量を補助するための、電気式加熱補助装置の熱容量の調節。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、このようにして、ヒートループの熱容量値を決定することができ、空調装置が必要とする全体熱容量に応じて、最適な成績係数を得ることができる。
【０００９】
この方法は、もし、ヒートループの熱容量が、計算された全体能力より低い場合、全体成績係数のヒートループのこの熱容量に関する導関数を相殺した、ヒートループの熱容量に限定するステップを備えていると有利である。
【００１０】
本発明の好ましい実施例によると、この方法は、ヒートループの熱容量の関数として、ヒートループの成績係数の２つの線形近似係数ａとｂを見積もる予備ステップを備えている。これらの係数は、少なくとも外部熱交換器の複数の空気速度、内部熱交換器の複数の流動空気温度と流量に対して、ヒートループの構成機器類の関数としてそれぞれ見積もられ、この方法は、測定ステップの後に、見積もられた係数の中から、測定されたパラメーターに応じて、ヒートループの成績係数の近似係数を決定するステップを備えており、ヒートループの熱容量は、(ｂ∧1/2−b)/ａに限定される。
【００１１】
この実施例は、一度実施すると、ヒートループの作動中に、変化する複数のパラメーターに対する、係数ａとｂを蓄積できるので、特に簡単である。
【００１２】
また、本発明の特別な特徴によると、空気−水熱交換回路と、電気式水加熱補助装置を備えている空調装置の場合、係数ａとｂは、全体として必要とされる熱容量の関数として見積もられる。
【００１３】
この特徴は、電気式水加熱補助装置の作動の特殊性を考慮に入れている。
【００１４】
本発明は、空気−空気ヒートループを備え、電気式空気加熱装置を備える空調装置、空気−水ヒートループを備え、電気式空気加熱装置を備える空調装置、および電気式空気加熱装置の有無に拘わらず、空気−水ヒートループを備え、電気式水加熱装置を備えている空調装置から選択される空調装置に適用することができる。
【００１５】
空調装置の作動の補助として、１と等しい成績係数を有する電気式加熱補助装置を使用することができる場合、本発明は、これらのすべてのヒートポンプ装置に適用することができる。
【００１６】
好ましい実施例においては、本発明の方法の異なるステップは、コンピュータプログラムの命令により決定される。
【００１７】
従って、本発明は、データ媒体のコンピュータプログラムにも関連しており、このプログラムは、本発明の方法のステップの実行に適している命令を備えており、コンピュータ内で実行される。
【００１８】
このプログラムは、どのようなプログラミング言語の使用が可能であり、ソースコード、オブジェクトコード、または、ソースコードとオブジェクトコードの間の中間コードの形式、部分コンパイル形式、またはいかなる他の所望の形式でも可能である。
【００１９】
本発明はまた、前述のコンピュータプログラムの命令を備えているコンピュータに読み込み可能なデータ媒体にも関する。
【００２０】
このデータ媒体は、プログラムを格納できるどんな構成要素または装置でも良い。例えば、この媒体は、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または超小型電子回路のＲＯＭのような格納手段、または、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、フラッシュメモリー、ＵＳＢキー等の磁気記録手段でも良い。
【００２１】
さらに、このデータ媒体は、電信機または他の手段により、電気ケーブル、または光ケーブルを経由して送ることができる電気信号または光信号のような伝導媒体でも良い。本発明のプログラムは、特にインターネット型のネットワークにダウンロードすることができる。
【００２２】
また、このデータ媒体は、プログラムが組み込まれている集積回路とすることができ、この回路は、本発明の方法を実行するのに適している。
【００２３】
本発明の他の特徴と効果は、非限定的な実施例を示す添付図面を参照の上、次の詳細な説明を読めば、明らかになると思う。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実行できる空気−空気空調装置の構成を模式的に示す。
【図２】本発明を実行できる空気−水空調装置の構成を示す。
【図３】本発明を実行できる空気−水空調装置の構成を模式的に示す。
【図４】本発明の空調装置の作動を制御する制御装置のブロック図を示す。
【図５】本発明の方法を示すフローチャートである。
【図６】ヒートループの熱容量に関するヒートループの成績係数の変動例を示す。
【図７】ヒートループの熱容量割合の関数としての、全体能力が３５５０ワットの空調装置の全体成績係数の変動例を示す。
【図８】３つの異なる全体熱容量に関する、ヒートループの熱容量割合の関数としての全体成績係数の変動例を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明の方法を実施できる空調装置の第１の態様を模式的に示している。
【００２６】
この空調装置は、少なくとも１つの、外部熱交換器１０、内部熱交換器１１、圧縮機１２、膨張弁９、および蒸発器１３から成るヒートループ１を備えている。このヒートループは、空気−空気形式である。この空気−空気形式は、ヒートループ１により発生された熱が、空調装置を通過する空気流に直接に伝達されるものである。このヒートループは、いわゆる「ヒートポンプ」モードにより作動する。「ヒートポンプ」は、ヒートループが発生した熱量により、空調装置を通過する空気流を加熱するものである。内部熱交換器１１は、このヒートポンプモードにおいて、コンデンサのように作動する。
【００２７】
また、この空調装置は、空調装置を通過する空気流を加熱する電気式加熱補助装置２を備えている。さらに、この空調装置は、本発明の方法を実行しうる制御装置３を備えている。
【００２８】
この空調装置の作動中に、外気温の空気が外部熱交換器１０を流速ＶＡで通過する。この空気循環流は、少なくとも部分的にファンにより発生させられる。この外部熱交換器１０を通過する空気の流速ＶＡは、車両の速度と、ファンの駆動電圧に依存している。
【００２９】
同時に、空気流量ＤｍＡの空気流が、蒸発器１３、内部熱交換器１１、および電気式加熱補助装置２を、順次に通過する。この空気循環により、空調装置の換気と空調と加熱の効果を得ることができる。空気流の空調装置に流入する際の温度は、Ｔｆａである。空調装置が、内気モードで作動する時、温度Ｔｆａは、再循環空気流の温度Ｔｒｅｃｙである。空調装置が、外気モードで作動する時、温度Ｔｆａは、外気温度Ｔｅｘｔである。
【００３０】
この循環流の出口、すなわち、空調装置の出口における空気流の温度は、蒸発器の入口の温度より高い。
【００３１】
制御装置３は、圧縮機の設定回転数Ｎ12を圧縮機に送ることにより、ヒートループ１の熱容量を制御することができる。
【００３２】
また、本発明の制御装置３は、熱容量の制御信号ＨＣ２を送ることにより、電気式加熱補助装置２が熱容量を発生するように、補助装置２の作動を制御することができる。
【００３３】
図２は、内部熱交換器１１の代わりに、水コンデンサ１４と空気−水熱交換ラジエータ１５から成る、波線で囲まれている水回路を備える空調装置を示している。ヒートループ１は、空気−水形式である。空気−水形式とは、ヒートループ１で発生した熱量が、水コンデンサ１４と空気−水熱交換ラジエータ１５から成る水回路により、空調装置を通過する空気流に伝達されることを意味している。
【００３４】
この空調装置の作動中に、流量Ｄｍａの空気流は、蒸発器１３、空気−水熱交換ラジエータ１５、および加熱補助装置２を通過する。
【００３５】
この場合もやはり、制御装置３は、図１の空調装置と同様に、電気式加熱補助装置２と同じく、圧縮機１２の作動を制御することができる。
【００３６】
図３は、水回路の水を加熱できる電気式加熱補助装置１６を有する空気−水空調装置を示している。この電気式加熱補助装置１６は、水コンデンサ１４と空気−水熱交換ラジエータ１５の間に、概ね挿入されている。
【００３７】
制御装置３は、圧縮機１２の作動を制御することができ、かつ電気式加熱補助装置１６の熱容量ＨＣ１６を制御することもできる。
【００３８】
図４は、本発明が実施される装置の制御装置３のブロック図を模式的に示している。この制御装置３に、空調装置の作動パラメーターが入力されている。本発明を実行するために、ユーザーが設定する設定温度Ｔｃｏｎｓ、空気流Ｔｆａ、および蒸発器１３、内部熱交換器１１、または、空気−水ヒートループの場合は水−空気熱交換ラジエータ１５、および電気式加熱補助装置２を通過する空気流量ＤｍＡが入力されている。また、この制御装置３には、外部熱交換器の空気速度ＶＡも入力されている。
【００３９】
最後に、この制御装置３には、全体熱容量ＨＣｇｌｏも、入力させなければならない。
【００４０】
この全体熱容量ＨＣｇｌｏは、概ねユーザーが設定する設定温度Ｔｃｏｎｓに基づいて決定される。
【００４１】
本発明によると、ヒートループの作動パラメーターの測定と、設定温度値Ｔｃｏｎｓに基づいて、制御装置３は、ヒートループ１と、電気式加熱補助装置２の熱容量の配分を計算することができる。
【００４２】
従って、ヒートループの熱容量ＨＣ１と、電気式加熱補助装置の熱容量ＨＣ２を調節するために、制御装置３の出力として、２つの制御信号を用いることができる。
【００４３】
このために、制御装置３は、ヒートループの熱容量ＨＣ１の関数として、ＣＯＰｇｌｏで表される空調装置の全体成績係数を使用している。
【００４４】
同じ作業条件に対して、ヒートポンプモードで作動しているヒートループの成績係数が変化すると、このヒートループの熱容量が比例的に減少することが知られている。
【００４５】
制御装置３で実行される本方法によると、ヒートループと、電気式加熱補助装置の使用割合を決定することができ、最適の全体成績係数を得ることができる。
【００４６】
さらに、もし、電気式空気加熱補助装置２が使用されている場合、全体成績係数を、次のように表すことができる。
ＣＯＰｇｌｏ＝ＨＣｇｌｏ／（Ｐ12＋Ｐ2）
【００４７】
この式において、Ｐ12は、圧縮機の電力消費量であり、Ｐ2は、電気式加熱補助装置の電力消費量である。もし、電気式水加熱装置１６が使用されている場合、Ｐ2の代わりに消費量Ｐ16がを用いる。
【００４８】
ヒートループの成績係数ＣＯＰ１と、電気式装置の成績係数ＣＯＰ２により、圧縮機１２の電力消費量と、電気式加熱装置２の電力消費量を表すことができ、その結果、次式を得ることができる。
ＣＯＰｇｌｏ＝ＣＯＰ１・ＣＯＰ２／（（ＨＣ１／ＨＣｇｌｏ）・ＣＯＰ２＋（ＨＣ２／ＨＣｇｌｏ）・ＣＯＰ１）
上式におけるＨＣ１とＨＣ２は、ヒートループ１と電気式加熱補助装置２の熱容量である。
【００４９】
電気式装置の成績係数ＣＯＰ２、場合によっては、ＣＯＰ１６は、１以下と考えられる。ヒートループの成績係数ＣＯＰ１は、ヒートループ１の熱容量ＨＣ１の標準的な関数である。
【００５０】
本発明によると、全体成績係数ＣＯＰｇｌｏのこの式は、ヒートループの熱容量値ＨＣ１を決定するために用いられ、この導関数は相殺される。
【００５１】
そのため、次の式は、ヒートループの熱容量ＨＣ１に関する、全体成績係数の導関数である。
(ＣＯＰｇｌｏ)’＝(ＣＯＰ１＾2・ＨＣｇｌｏ＋ＨＣ１・ＨＣｇｌｏ・ＣＯＰ１’− ＣＯＰ１・ＨＣｇｌｏ)／（（ＨＣ１／ＨＣｇｌｏ）＋（ＨＣ２／ＨＣｇｌｏ）・ＣＯＰ１）＾2
【００５２】
従って、この導関数の相殺は、次の方程式によりなされている。
ＣＯＰ１＾2・ＨＣｇｌｏ＋ＨＣ１・ＨＣｇｌｏ・ＣＯＰ１’− ＣＯＰ１・ＨＣｇｌｏ＝０
【００５３】
これはまた、方程式を解いている。
(ＨＣ１／ＣＯＰ１)’＝１
【００５４】
この方程式を解くことにより、ヒートループ１と加熱補助装置２の熱容量を最適に分配し、空調装置を最適に作動させるＨＣ１の値を得ることができる。
【００５５】
以下に述べる本発明の有利な実施例においては、ヒートループの成績係数ＣＯＰ１の線形近似を用いている。
【００５６】
空気を加熱するために、電気式加熱補助装置２を使用している空調装置の場合、ヒートループの成績係数ＣＯＰ１は、専らヒートループの熱容量ＨＣ１の関数である。
ＣＯＰ１＝ｆ（ＨＣ１）
【００５７】
電気式水加熱補助装置１６を使用している空調装置の場合、ヒートループの成績係数ＣＯＰ１は、ヒートループの熱容量ＨＣ１と、全体加熱必要能力ＨＣｇｌｏの両方の関数である。
ＣＯＰ１＝ｆ(ＨＣ１; ＨＣｇｌｏ)
【００５８】
この全体熱容量ＨＣｇｌｏの値は、水コンデンサ１４の入口と電気式加熱補助装置１６の出口の水温レベルを定めているので、水コンデンサ１４の入口の水温に影響する。
【００５９】
これらの相違にも拘らず、成績係数ＣＯＰ１の変化を定義している、２つの係数ａとｂを有する次式により、２つのタイプの電気式補助加熱装置のヒートループの成績係数ＣＯＰ１の近似値を求めることができる。
ＣＯＰ１＝ａ・ＨＣ１＋ｂ
【００６０】
これらの係数は、制御装置３がアクセスできるデータベース内に格納されている。これらの係数ａとｂは、実行されているヒートループの構成機器類により決定されている。電機式補助空調装置が使用されている時、複数の空気速度ＶＡ、流動空気の温度Ｔｆａと流量Ｄｍａも、測定され格納されている。
【００６１】
また、電気式水加熱補助装置１６を使用している空調装置の場合、この係数ａとｂも、空調装置の全体熱容量ＨＣｇｌｏに依存している。
【００６２】
従って、この係数ａとｂは、空調装置の制御条件により、複数の値が決定されて格納されている。
【００６３】
さらに、制御装置３は、格納手段を備えており、例えば、データ表の形式で、空調装置の制御条件に関連して、少なくとも３つか４つのパラメーターの関数として、係数ａとｂが格納されている。これにより、係数ａとｂの値を迅速に変化させて、制御装置３に入力することができる。
【００６４】
従って、前述の方程式は、次のようになる。
(ＨＣ１／(ａ・ＨＣ１＋ｂ))’＝１
【００６５】
この方程式は、ヒートループの熱容量の値として、次のように解くことができる。
ＨＣ１＝(√ｂ−ｂ)／ａ
【００６６】
従って、ヒートループ１の熱容量のこの値ＨＣ１は、ヒートループ１が、全体成績係数ＣＯＰｇｌｏを最大にできる最大熱容量である。
【００６７】
その後、電気式加熱補助装置の熱容量ＨＣ２は、制御装置３により、次式に従って計算される。
ＨＣ２＝ＨＣｇｌｏ−ＨＣ１
【００６８】
図５は、本発明の制御方法のフローを示すフローチャートである。
【００６９】
ステップＥ０において、外部熱交換器１０の温度Ｔｆａ、空気速度ＶＡ、および空調装置の空気流の流量Ｄｍａが入力されている。ユーザーが設定した、設定温度Ｔｃｏｎｓに基づいて計算された全体熱容量ＨＣｇｌｏも、入力されている。
【００７０】
本発明によると、ヒートループの成績係数ＣＯＰ１は、線形近似形式で表されている。ついで、ステップＥ１において、２つの係数ａとｂにより、ヒートループの成績係数ＣＯＰ１を、ヒートループの熱容量ＨＣ１の関数として直線的に表すことができる。
【００７１】
この値ａとｂは、空調装置の作動パラメーターの関数として、また、電気式水加熱補助装置を使用している空気−水空調装置の場合、全体加熱必要能力の関数として、データベース内に格納されている値を読むことにより、決定される。
【００７２】
次いで、ステップＥ２において、ヒートループの熱容量の最適値ＨＣ１が計算される。
【００７３】
ステップＥ３において、ヒートループの最適熱容量ＨＣ１が、ユーザーの設定値による全体熱容量以下かどうかが確認される。
【００７４】
(Ｎ)の場合、ヒートループの熱容量ＨＣ１の関数として、全体成績係数ＣＯＰｇｌｏの導関数を相殺できるヒートループの熱容量ＨＣ１が、全体熱容量ＨＣｇｌｏ以下ではなく、その後、ステップＥ４において、ヒートループの熱容量ＨＣ１は、ユーザーが必要とする全体加熱必要能力ＨＣｇｌｏを完全に充足している。
【００７５】
(Ｏ)の場合、ヒートループの熱容量ＨＣ１の関数として、全体成績係数ＣＯＰｇｌｏの導関数を相殺できるヒートループの熱容量ＨＣ１が、全体熱容量ＨＣｇｌｏ以下で、ヒートループの熱容量値ＨＣ１が、ステップＥ５において、ステップＥ２において計算された、ヒートループの最適熱容量値にセットされている。
【００７６】
その後、空調装置は、使用されているヒートループの形式、すなわち、空気−水ヒートループ、または空気−空気ヒートループにより、作動が調節されている。この問いは、図５のステップＥ６に示されている。もし、ヒートループが、空気−水モードで作動している場合、ステップＥ７において、ヒートループの熱容量値ＨＣ１_ｍは、水コンデンサ１４の入口の空気流量ＤｍＡと水温Ｔeau_i、および、水コンデンサ１４の出口の水温Ｔeau_oの関数として計算される。
【００７７】
もし、空気−空気ヒートループの場合、ステップＥ８において、ヒートループの熱容量値ＨＣ１_ｍは、内部熱交換器１１の入口の空気流量ＤｍＡと空気温度Ｔair_i、そして、内部熱交換器１１の出口の空気温度Ｔair_oの関数として計算される。
【００７８】
両方の場合において、この制御方法は、ヒートループの熱容量の計算値ＨＣ１_ｍを、ヒートループの熱容量の制御値ＨＣ１と比較するステップを備えている。
【００７９】
その後、ステップＥ１０において、圧縮機の回転制御値Ｎ12が計算され、圧縮機１２に送られる。
【００８０】
もし、ヒートループの熱容量ＨＣ１が、全体加熱必要能力ＨＣｇｌｏ以下の場合、ヒートループ１の作動と、熱容量ＨＣ１の調整と並行して、電気式加熱補助装置ＨＣ２またはＨＣ１６の設定熱容量の計算が行われる。
【００８１】
これは、図５のステップＥ１１に示されており、電気式補助装置ＨＣ２またはＨＣ１６の熱容量の設定値は、ヒートループの熱容量ＨＣ１と、全体加熱必要能力ＨＣｇｌｏの関数として計算される。
ＨＣ２又はＨＣ１６＝ＨＣｇｌｏ−ＨＣ１
【００８２】
ステップＥ１２において、電気式加熱補助装置ＨＣ２またはＨＣ１６の熱容量の設定値ＨＣ２_ｍまたはＨＣ１６_ｍの熱容量の実際値が、空調装置の作動パラメーターの測定値の関数として計算される。
【００８３】
その後、ステップＥ１３において、ステップＥ１２の計算値が、ステップＥ１１の計算値と比較される。
【００８４】
ステップＥ１４において、この比較された数値差は、ＨＣ２またはＨＣ１６の設定値を計算するのに使用され、電気式空気加熱補助装置２または電気式水加熱補助装置１６に、制御装置３から送られる。
【００８５】
図５のフローチャートは、もし、全体加熱必要能力値ＨＣｇｌｏが、成績係数ＣＯＰｇｌｏの導関数を相殺して得られるヒートループの最適熱容量値ＨＣ１よりも高い場合、電気式加熱補助装置２または１６により、付加的な熱容量が供給されることをはっきりと示している。
【００８６】
それに反して、もし、全体加熱必要能力値ＨＣｇｌｏが、成績係数ＣＯＰｇｌｏの微分関数を相殺することのできるヒートループの熱容量ＨＣ１よりも低い場合、ヒートループの全ての熱容量が発揮されて、最高の成績係数を得ることができる。
【００８７】
図６は、外気温が−10℃、空調装置の流動空気量が200kg/ｈ、熱交換器の空気速度が1.7m/ｓの際の、熱容量ＨＣ１の関数としての、ヒートポンプモードで作動されているヒートループの成績係数ＣＯＰ１の変化例を示す。
【００８８】
このカーブは、下降線を呈しており、この方程式は、有利なことに直線的変化を呈し、Ｙ＝−０．０００３８Ｘ＋３．０２６０７に近似し、かつ決定係数は０．９９４０３である。
【００８９】
この場合、ヒートループの熱容量値は、次のように計算することができる。
ＨＣ１＝(√ｂ−ｂ)／ａ＝(√３．０２６−３．０２６)／３．７９・１０^-4＝３３９１Ｗ
【００９０】
この実施例の制御条件のもとで、全体熱容量ＨＣｇｌｏ＝３５５０の最適成績係数は、次の配分によって達成されることは、注目に値することである。
ヒートループの熱容量ＨＣ１＝３３９１ワット。
電気式加熱補助装置ＨＣ２＝１０９ワット。
【００９１】
図７は、図６と同じ条件のもとに、ヒートループの熱容量の割合％ＨＣ１の関数としての全体成績係数ＨＣｇｌｏを示す。
【００９２】
ヒートループ１が、全体熱容量ＨＣｇｌｏの９５．５％の時に、曲線は最大値になることは注目するべきことである。
【００９３】
また、必要熱容量ＨＣｇｌｏの９５．５％、すなわち３５５０ワットは、正に、前述の３３９１ワットに等しいことは注目すべきことである。
【００９４】
図８は、３つの異なる全体熱容量ＨＣｇｌｏ：３０００、４０００、および５０００ワットに対する、全体成績係数ＣＯＰｇｌｏの３つの変化を示す。これらの曲線は、外気温が−１０℃、空調装置の空気流量Ｄｍａが２８０kg/ｈ、外部熱交換器１０の空気速度ＶＡが、１．７ｍ/秒に対するものである。これらの曲線は、ヒートループの熱容量割合％ＨＣ１の関数として示されている。
【００９５】
全体熱容量が３０００ワットの時に、ヒートループ１の全体熱容量を、より一層有利に供給できることは、注目に値することである。この場合、電気式加熱補助装置は使用されていない。なお、得られた成績係数は３である。
【００９６】
全体の熱容量が４０００ワットの時、ヒートループ１が、全体必要熱容量ＨＣｇｌｏの７８．７％、すなわち３８４８ワットを供給のが、最適であることが分かった。この場合、電気式加熱補助装置は、８５２ワットを供給している。成績係数は２であるが、もし、空調装置のヒートループ１の全体熱容量ＨＣｇｌｏが供給されていると、成績係数は１．４６である。
【００９７】
電気式加熱補助装置２の作動に関する本発明の制御方法により、成績係数を３７％増加させることができる。
【００９８】
最後に、全体熱容量が５０００ワットの時、空調装置のヒートループ１が、全体必要熱容量ＨＣｇｌｏの６３％、すなわち３１４８ワットを供給するのが、最適である。
【００９９】
この場合、電気式加熱補助装置は、１８５０ワットを供給し、１．６７の成績係数を得ることができる。
【０１００】
最後に、本発明の技術思想に基いて、さまざまな実施例を考えうることは云うまでもない。
【符号の説明】
【０１０１】
１ヒートループ
２電気式加熱補助装置
３制御装置
９膨張弁
１０外部熱交換器
１１内部熱交換器
１２圧縮機
１３蒸発器
１４水コンデンサ
１５空気−水熱交換ラジエータ
１６電気式加熱補助装置
ａ線形近似係数
ｂ線形近似係数
ＶＡ速度
ＤｍＡ空気流量
Ｎ12 設定回転数
ＨＣ１ヒートループの熱容量
ＨＣ２電気式加熱補助装置の熱容量
ＨＣ１６電気式加熱補助装置の熱容量
ＨＣｇｌｏ全熱容量

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプモードで作動するヒートループ（１）を備えている空調装置の制御方法であって、前記ヒートループ（１）は、少なくとも１つの外部熱交換器（１０）と、内部熱交換器（１１）または水−空気熱交換ラジエータ（１５）と、圧縮機（１２）と、膨張器（９）と、蒸発器（１３）を備えており、前記ヒートループ（１）は、熱容量（ＨＣ１）を供給し、空調装置は、補助熱容量（ＨＣ２,ＨＣ１６）を有する電気式加熱装置（２,１６）と、制御方法を実行する制御装置（３）を備えており、前記制御方法は、
−設定温度の受取、
−外部熱交換器（１０）の位置での空気速度（ＶＡ）の測定（ＥＯ）、
−空調装置内の流動空気の温度（Ｔｆａ）の測定（ＥＯ）、
−内部熱交換器（１１）または水−空気熱交換ラジエータ（１５）の空気流量（ＤｍＡ）の測定（ＥＯ）、
−設定温度、流動空気の温度（Ｔｆａ）、そして内部熱交換器（１１）の空気流量に基づく全体熱容量（ＨＣｇｌｏ）の計算（ＥＯ）、
−ヒートループ（１）の熱容量（ＨＣ１）の決定、
−ヒートループ（１）の熱容量（ＨＣ１）と、全体熱容量（ＨＣｇｌｏ）との比較、
−ヒートループ（１）の熱容量（ＨＣ１）が、全体熱容量（ＨＣｇｌｏ）よりも低い場合、ヒートループの熱容量（ＨＣ１）の補助として、電気式加熱補助装置（２,１６）の熱容量（ＨＣ２,ＨＣ１６）の調整(Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ１４)というステップを備えていることを特徴とする空調装置の制御方法。
【請求項２】
ヒートループ（１）の熱容量（ＨＣ１）に関する全体成績係数（ＣＯＰｇｌｏ）の導関数が、全体成績係数（ＣＯＰｇｌｏ）以下のヒートループの熱容量（ＨＣ１）に相殺される場合、ヒートループの熱容量（ＨＣ１）が、前記導関数を相殺するヒートループの熱容量に限定される（Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５）ことを特徴とする請求項１記載の空調装置の制御方法。
【請求項３】
ヒートループの熱容量（ＨＣ１）の関数として、ヒートループの成績係数（ＣＯＰ１）の２つの線形近似係数ａとｂを見積もる予備ステップを備えており、これらの係数は、少なくとも外部熱交換器（ＶＡ）の複数の空気速度、複数の流動空気温度（Ｔｆａ）と内部熱交換器内の質量空気流量（ＤｍＡ）の、ヒートループの構成機器類の関数としてそれぞれ見積もられており、この方法は、測定ステップ（ＥＯ）の後に、見積もられた係数の中で、測定されたパラメーターに応じて、ヒートループの成績係数（ＣＯＰ１）の近似係数を決定するステップ（Ｅ１）を備えており、ヒートループの熱容量（ＨＣ１）は、(ｂ^1/2−b)/ａに制限されていることを特徴とする請求項１又は２記載の空調装置の制御方法。
【請求項４】
空調装置は、空気−水ヒートループと電気式水加熱補助装置（１６）を備え、係数ａとｂは、全体必要熱容量（ＨＣｇｌｏ）の関数として見積もられていることを特徴とする請求項３記載の空調装置の制御方法。
【請求項５】
空調装置の制御方法であって、空調装置は、空気−空気ヒートループを備えるとともに電気式空気加熱装置（２）を装備している空調装置、空気−水ヒートループを備えるとともに電気式空気加熱装置（２）を装備している空調装置、および、電気式空気加熱装置（２）の有無に拘わらず、空気−水ヒートループを備えるとともに電気式水加熱装置（１６）を装備している空調装置、から選択される請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置の制御方法。
【請求項６】
コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムが実行されるときに請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御方法のステップを実行させる命令を備えているコンピュータプログラム。
【請求項７】
コンピュータプログラムが記録されているコンピュータ可読媒体であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御方法のステップを実行させる命令を備えているコンピュータ可読媒体。

【図１】