JP2017044447A

JP2017044447A - 空調機

Info

Publication number: JP2017044447A
Application number: JP2015168844A
Authority: JP
Inventors: 智彦堤; Tomohiko Tsutsumi; 木澤　敏浩; Toshihiro Kizawa; 敏浩木澤; 康史鵜飼; Yasushi Ukai; 中井　明紀; Akinori Nakai; 明紀中井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2017-03-02

Abstract

【課題】本発明の課題は、除霜時の室外熱交換器への送風による騒音を抑制しつつ、除霜時間を短縮することができる空調機を提供することにある。
【解決手段】空調機１では、送風制御による除霜運転時に室外熱交換器温度センサ４２の温度を監視しながら室外ファン５５の回転数を調整することによって、室外熱交換器１７に霜が付着して室外ファン５５からの風が通り難く通風音が大きくなり易い間は、室外ファン５５を低回転で稼動させて通風量を小さくし、霜が融解し始めて通風性が良くなりはじめてから室外ファン５５の回転数を上げて通風量を大きくするという動作をさせることができる。その結果、通風音を抑制しつつ、除霜時間の短縮化を実現することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空調機に関する。

空調機の除霜運転には、圧縮機を駆動して高温冷媒を流すホットガス除霜運転の他、室外ファンを駆動して室外熱交換器に外気を送風するファン除霜運転がある。

例えば、特許文献１（特開２０１３−１９５０４５号公報参照）に開示されている空気調和装置では、ホットガス除霜運転の開始前に外気温を確認し、外気温が所定温度より高いときはファン除霜運転を行っている。

この空気調和機では、２つの除霜方法を併用することにより省エネを図ることができるというメリットがある。

しかしながら、上記のファン除霜運転の場合、室外熱交換器への着霜量が多いときにはその霜が室外ファンから送られてくる風の通風抵抗となるので、除霜時間を短縮するために送風量を増やすと通風音が大きくなり、逆に通風音を小さくするために送風量を減じると除霜時間が長くなる。

本発明の課題は、除霜時の室外熱交換器への送風による騒音を抑制しつつ、除霜時間を短縮することができる空調機を提供することにある。

本発明の第１観点に係る空調機は、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張機構、及び利用側熱交換器を順に接続して冷媒回路を構成した空調機であって、熱源側温度センサと、制御部と、室外ファンとを備えている。熱源側温度センサは、熱源側熱交換器に取り付けられ、その熱源側熱交換器の所定領域の温度を検出する。制御部は、熱源側温度センサの検出値から熱源側熱交換器が着霜しているか否かを判定する。室外ファンは、熱源側熱交換器に送風する。また、制御部は、熱源側熱交換器が着霜していると判定したときは、圧縮機を止めて、室外ファンにより熱源側熱交換器に送風する所定送風制御を行う。さらに制御部は、所定送風制御時に熱源側温度センサの検出値に基づいて室外ファンの回転数を調整する。

この空調機では、所定送風制御時に熱源側温度センサの温度を監視しながら室外ファンの回転数を調整することによって、「熱源側熱交換器に霜が付着して室外ファンからの風が通り難く通風音が大きくなり易い間は室外ファンを低回転で稼動させて通風量を小さくし、霜が融解し始めて通風性が良くなりはじめてから室外ファンの回転数を上げて通風量を大きくする」という動作をさせることができる。その結果、通風音を抑制しつつ、除霜時間の短縮化を実現することができる。

本発明の第２観点に係る空調機は、第１観点に係る空調機であって、制御部が、室外ファンを低回転数で稼動させ、熱源側温度センサの検出値の上昇に伴って、室外ファンの回転数を徐々に又は段階的に上昇させる。

本発明の第３観点に係る空調機は、第１観点に係る空調機であって、制御部が、熱源側温度センサの検出値の上昇が霜の融点近傍で止まっているとき、室外ファンの回転数を上昇させる。

この空調機では、熱源側熱交換器に付着した霜が融け始めてから完全に融解するまでの間は、熱源側温度センサの検出値は霜の融点近傍を維持するので、この現象から霜が融け出したことを推定することができ、室外ファンの回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファンの回転数上昇によって、除霜が促進される。

本発明の第４観点に係る空調機は、第３観点に係る空調機であって、制御部が、熱源側温度センサの検出値が再び上昇し始めたとき、室外ファンの回転数をさらに上昇させる。

この空調機では、熱源側熱交換器に付着した霜が融解した後は融解してできた水の温度が上昇し、熱源側温度センサの検出値も上昇するので、この現象から熱源側温度センサの設置個所の霜が完全融解したことを推定することができ、室外ファンの回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファンの回転数上昇によって、熱源側温度センサの設置個所から離れた箇所の除霜も促進される。

本発明の第５観点に係る空調機は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る空調機であって、室外の温度を検出する外気温度センサをさらに備えている。制御部は、外気温度センサの検出値が所定値未満のときは、所定送風制御を行わない。

この空調機では、着霜した室外熱交換器に外気を送風して除霜するので、例えば外気温度が氷点下のときに送風しても霜は融解しない。それゆえ、除霜に利用できる外気温度の下限値を設定して、外気温度がその下限値を下回ったときは所定送風制御を行わないことによって、無駄な送風運転を防止する。

本発明の第１観点又は第２観点に係る空調機では、所定送風制御時に熱源側温度センサの温度を監視しながら室外ファンの回転数を調整することによって、「熱源側熱交換器に霜が付着して室外ファンからの風が通り難く通風音が大きくなり易い間は室外ファンを低回転で稼動させて通風量を小さくし、霜が融解し始めて通風性が良くなりはじめてから室外ファンの回転数を上げて通風量を大きくする」という動作をさせることができる。その結果、通風音を抑制しつつ、除霜時間の短縮化を実現することができる。

本発明の第３観点に係る空調機では、熱源側熱交換器に付着した霜が融け始めてから完全に融解するまでの間は、熱源側温度センサの検出値は霜の融点近傍を維持するので、この現象から霜が融け出したことを推定することができ、室外ファンの回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファンの回転数上昇によって、除霜が促進される。

本発明の第４観点に係る空調機では、熱源側熱交換器に付着した霜が融解した後は融解してできた水の温度が上昇し、熱源側温度センサの検出値も上昇するので、この現象から熱源側温度センサの設置個所の霜が完全融解したことを推定することができ、室外ファンの回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファンの回転数上昇によって、熱源側温度センサの設置個所から離れた箇所の除霜も促進される。

本発明の第５観点に係る空調機では、着霜した室外熱交換器に外気を送風して除霜するので、例えば外気温度が氷点下のときに送風しても霜は融解しない。それゆえ、除霜に利用できる外気温度の下限値を設定して、外気温度がその下限値を下回ったときは所定送風制御を行わないことによって、無駄な送風運転を防止する。

本発明の一実施形態に係る空調機の構成図。室内機の斜視図。空調機の制御ブロック図。霜付き抑制制御のフローチャート。送風制御による除霜運転のフローチャート。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）空調機１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空調機１の構成図である。図１において、空調機１は、冷房運転および暖房運転が可能な冷凍装置であり、室内機２と、室外機３と、室外機３と室内機２とを接続するための液冷媒連絡配管７、及びガス冷媒連絡配管９とを備えている。空調機１の冷凍回路には、単一冷媒であるＲ３２が封入されている。

（１−１）室内機２
図２は、室内機２の斜視図である。図１及び図２において、室内機２は、室内熱交換器１１と、室内ファン３５とを有している。また、室内機２には、リモートコントロールユニット（以下、リモコン５２という。）が付帯されている。リモコン５２は、ユーザーの操作に応じて、室内機２及び室外機３に内蔵されている制御部と交信して空調機１を制御する。

（１−１−１）室内熱交換器１１
室内熱交換器１１は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器１１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。

なお、室内熱交換器１１は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定されるものではなく、他の型式の熱交換器であっても良い。

（１−１−２）室内ファン３５
室内ファン３５は、クロスフローファンである。室内ファン３５は、ファン３５ａと、ファン３５ａを回転させるための室内ファンモータユニット３５ｂとを有している。ファン３５ａは、ＡＳ樹脂などの樹脂材料で、長細い円筒形状に形成されており、長軸が水平になるように配置される。

室内ファン３５の稼動によって、室内機２は前面側から内部に室内空気を吸入し、室内熱交換器１１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する。また、室内ファン３５は、室内熱交換器１１に供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することができる。

（１−２）室外機３
図１において、室外機３は、主に、圧縮機１３、四路切換弁１５、室外熱交換器１７、膨張弁１９、及びアキュムレータ２１を有している。さらに、室外機３は室外ファン５５も有している。

（１−２−１）圧縮機１３
圧縮機１３は容量可変式圧縮機であり、インバータにより回転数が制御される。本実施形態において、圧縮機１３は１台のみであるが、これに限定されず、室内機２の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。

（１−２−２）四路切換弁１５
四路切換弁１５は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時、四路切換弁１５は圧縮機１３の吐出側と室外熱交換器１７のガス側とを接続するとともに圧縮機１３の吸入側（具体的には、アキュムレータ２１）とガス冷媒連絡配管９側とを接続する（冷房運転状態：図１の四路切換弁１５の実線を参照）。その結果、室外熱交換器１７は冷媒の凝縮器として、室内熱交換器１１は冷媒の蒸発器として機能する。

暖房運転時、四路切換弁１５は、圧縮機１３の吐出側とガス冷媒連絡配管９側とを接続するとともに圧縮機１３の吸入側と室外熱交換器１７のガス側とを接続する（暖房運転状態：図１の四路切換弁１５の破線を参照）。その結果、室内熱交換器１１は冷媒の凝縮器として、室外熱交換器１７は冷媒の蒸発器として機能する。

（１−２−３）室外熱交換器１７
室外熱交換器１７は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器１７は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器１７は、そのガス側が四路切換弁１５に接続され、その液側が膨張弁１９に接続されている。

（１−２−４）膨張弁１９
膨張弁１９は、冷媒回路内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。膨張弁１９は、冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れ方向において室外熱交換器１７の下流側に配置されている。

（１−２−５）室外ファン５５
室外ファン５５は、吸入した室外空気を室外熱交換器１７に送風して冷媒と熱交換させる。室外ファン５５は、室外熱交換器１７に送風する際の風量を可変することができる。室外ファン５５は、プロペラファン等であり、ＤＣファンモータ等からなるモータによって駆動される。

（１−３）制御部５０
図３は、空調機１の制御ブロック図である。図３において、制御部５０はリモコン５２からの指令信号に基づいて、圧縮機１３の運転周波数、四路切換弁１５の切換動作、膨張弁１９の開度、室内ファンモータユニット３５ｂの回転、及び風向調整羽根駆動モータ６２の回転を制御する。

図１に示すように、制御部５０は、室内機２内に内蔵されている室内制御部５０ａと室外機３内に内蔵されている室外制御部５０ｂとを有している。室内制御部５０ａとリモコン５２との間では赤外線信号の送受信が行われる。室内制御部５０ａと室外制御部５０ｂとの間では信号の送受信がワイヤを介して行われる。

リモコン５２には、運転スイッチ２２、運転切換スイッチ２４、温度設定スイッチ２６、風向調整スイッチ６１及び風量設定スイッチ６５が設けられている。

運転スイッチ２２は、操作される毎に空調機１の運転と停止とを交互に切り換える。運転切換スイッチ２４は、操作される毎に運転を自動→冷房→除湿→暖房の順に切り換える。温度設定スイッチ２６は、上押操作される毎に設定温度が上昇し、下押操作される毎に設定温度が降下する。

また。風向調整スイッチ６１が操作される毎に、制御部５０（室内制御部５０ａ）が風向調整羽根駆動モータ６２を制御し、風向調整羽根６３（図２参照）の上下遥動と任意位置固定とを交互に切り換える。

また、使用者は、風量設定スイッチ６５によって風量固定及び風量自動のいずれかを選択することができる。使用者は、風量固定を選択した場合、さらに風量を「弱」、「中」、「強」のいずれか１つを選択することができる。一方、使用者が風量自動を選択した場合は、負荷に見合った風量が自動で選択される。

（１−４）各種センサ
空調機１には、サーミスタから成る室外熱交換器温度センサ４２、室内温度センサ４４、出口管温度センサ４６、及び外気温度センサ４８が設けられている。室外熱交換器温度センサ４２は、室外熱交換器１７に取付けられ、室外熱交換器１７の所定領域を流れる冷媒の温度を検知する。なお、圧縮機１３が停止しているときは、室外熱交換器温度センサ４２の検出値は室外熱交換器１７の当該所定領域の温度を検知することになる。

室内温度センサ４４は、室内機２の吸込口に取り付けられ、室内空気温度を検知する。出口管温度センサ４６は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器１７の冷媒出口配管に取り付けられ、冷媒出口配管の温度を検出する。外気温度センサ４８は、室外機３の周囲温度を検知する。そして、これらの温度センサの測定値に基づき、制御部５０が空調機１を運転制御する。

（２）空調機１の動作
空調機１では、四路切換弁１５によって、冷媒の循環サイクルを冷房運転時の循環サイクルおよび暖房運転時の循環サイクルのいずれか一方に切り換えることが可能である。

（２−１）冷房運転
冷房運転では、四路切換弁１５が第１状態（図１の実線）に設定される。そして、この状態で制御部５０が圧縮機１３を稼動させると、室外熱交換器１７が凝縮器となり、室内熱交換器１１が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

圧縮機１３から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器１７で室外の空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器１７を出た冷媒は、膨張弁１９を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器１１で室内の空気と熱交換して蒸発する。その際、空気は室内熱交換器１１によって冷却され、その冷却された空気が室内ファン３５を介して吹出口から室内へ吹き出される。室内熱交換器１１を出た冷媒は、圧縮機１３へ吸入されて圧縮される。

（２−２）暖房運転
暖房運転では、四路切換弁１５が第２状態（図１の点線）に設定される。そして、この状態で制御部５０が圧縮機１３を稼動させると、室外熱交換器１７が蒸発器となり、室内熱交換器１１が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

圧縮機１３から吐出された高圧の冷媒は、室内熱交換器１１で室内の空気と熱交換して凝縮する。その際、空気は室内熱交換器１１で加温され、その加温された空気は室内ファン３５を介して吹出口から室内へ吹き出される。凝縮した冷媒は、膨張弁１９を通過する際に減圧された後、室外熱交換器１７で室外の空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器１７を出た冷媒は、圧縮機１３へ吸入されて圧縮される。

（３）霜付き抑制制御
通常、暖房運転時には所定運転時間毎に除霜運転が行われるが、本実施形態に係る空調機１では、霜付き抑制制御を実行することによって、可能な限り除霜運転を回避している。以下、フローチャートを参照しながら、その動作を説明する。

図４は、霜付き抑制制御のフローチャートである。図４において、ステップＳ１１で制御部５０は暖房運転指令が有るか否かを判定する。例えば、ユーザーがリモコン５２の運転スイッチ２２をオンしたとき、リモコン５２から運転開始信号が制御部５０に送られ、運転開始信号を受信した制御部５０は暖房運転指令が有ったと判定する。制御部５０は、暖房運転指令が有ると判定したときステップＳ１２へ進み、暖房運転指令がないと判定したときは引き続き判定を継続する。

次に制御部５０は、ステップＳ１２において外気温度センサ４８を介して外気温度Ｔｏを検出し、ステップＳ１３へ進む。

次に制御部５０は、ステップＳ１３において外気温度センサ４８の検出値である外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｓ（例えば、５℃）を下回っているか否かを判定する。Ｔｏ＜Ｔｏｓであると判定したときは、ステップＳ２２へ飛び、圧縮機１３を起動せず、霜付き抑制制御を終了する。他方、制御部５０がＴｏ＜Ｔｏｓではないと判定したときは、ステップＳ１４へ進む。

次に制御部５０は、ステップＳ１４において圧縮機１３を起動して、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、制御部５０は室外熱交換器温度センサ４２を介して室外熱交換器１７の所定領域の温度を検出する。

次に制御部５０は、ステップＳ１６において室外熱交換器温度センサ４２の検出値から冷媒の蒸発温度Ｔｅを推定し、ステップＳ１７へ進む。

次に制御部５０は、ステップＳ１７において蒸発温度Ｔｅが閾値Ｔｓ１（例えば、４℃）を下回っているか否かを判定し、Ｔｅ＜Ｔｅ１であると判定したときはステップＳ１８へ進み、Ｔｅ＜Ｔｅ１ではないと判定したときはステップＳ１５へ戻る。

次に制御部５０は、ステップＳ１８において室内ファン３５の回転数を低下させる。制御部５０は、先のステップＳ１７でＴｅ＜Ｔｅ１であると判定されたことから、室外熱交換器１７に霜が付きやすくなっていると判断し、圧縮機１３を垂下させる前に、室内ファン３５の回転数を低下させて、蒸発温度Ｔｅを上昇させる。

室内ファン３５の回転数変化幅に対する蒸発温度Ｔｅの変化幅は、圧縮機１３の運転周波数の変化幅に対する場合よりも小さいので、霜付き抑制制御においては、室内ファン３５の回転数を低下させることによって、暖房能力の低下幅を圧縮機１３の運転周波数を下げる場合よりも抑えて、室内温度を維持しつつ、暖房運転時間を延ばすことができる。それゆえ、圧縮機１３を垂下させる前に、室内ファン３５の回転数を低下させている。

また、制御部５０は、このステップＳ１９において、蒸発温度Ｔｅが閾値ＴｓＦＤＬ（例えば、３℃）を下回ったと判断するまでは、ステップＳ１８に戻って、室内ファン３５の回転数を段階的に、例えば、一段階当たり△Ｒの回転数を低下させている。なぜなら、段階的に低下させることによって蒸発温度Ｔｅの上昇幅を細かく制御することができるからである。

次に制御部５０は、ステップＳ２０において圧縮機１３の垂下制御を実行する。室外熱交換器１７の冷媒の蒸発温度Ｔｅが閾値ＴｓＦＤＬを下回ったことによって、圧縮機１３の運転周波数を現状のまま維持すると室外熱交換器１７に着霜するので、それを回避するためには蒸発圧力を高める必要がある。それゆえ、圧縮機１３の垂下制御が行われる。

なお、圧縮機１３の垂下制御中も、室外熱交換器温度センサ４２の検出値から蒸発温度Ｔｅを推定する動作、及び外気温度センサ４８を介して外気温度Ｔｏを検出する動作は継続している。

次に制御部５０は、ステップＳ２１において蒸発温度Ｔｅが閾値Ｔｓ２（例えば、２℃）を下回ったか否か、或いは外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｓ（例えば、５℃）を下回ったか否かを判定し、Ｔｅ＜Ｔｓ２又はＴｏ＜Ｔｏｓのいずれかが成立したと判定したときはステップＳ２２へ進んで圧縮機１３を停止する。

他方、制御部５０がＴｅ＜Ｔｓ２及びＴｏ＜Ｔｏｓのいずれも成立していないと判定したときはステップＳ１５へ戻る。

以上にように、制御部５０は、外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｓ（例えば、５℃）未満のときは、室外熱交換器１７が直ぐに着霜するので、暖房運転を開始しない。

また、制御部５０は、外気温度ＴｏがＴｏｓ以上のときに暖房運転を開始して、蒸発温度Ｔｅが閾値Ｔｓ１（例えば、４℃）未満になったら室内ファン３５の回転数を低下させて蒸発温度Ｔｅを上昇させる。

そして、蒸発温度Ｔｅが閾値ＴｓＦＤＬ（例えば、３℃）未満になったら圧縮機１３を垂下制御して、室外熱交換器１７への着霜を抑制する。

さらに、制御部５０は、上記垂下制御中に蒸発温度Ｔｅが閾値Ｔｓ２（例えば２℃）を下回るか、或いは外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｓを下回ったときは、圧縮機１３を停止して室外熱交換器１７への着霜を防止する。

（４）送風制御による除霜運転
本実施形態では、外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｓ未満になったときは、制御部５０は、室外熱交換器１７への着霜を抑制する目的で、圧縮機１３を停止している。

しかし、着霜を抑制しつつも、暖房能力の低下を防止するために圧縮機１３の垂下制御を遅らせるような制御が行われた場合には着霜が進行している。このようなときは、室外ファン５５により室外熱交換器１７に送風して送風制御による除霜運転を行う。以下、図面を参照しながら除霜運転について説明する。

図５は、送風制御による除霜運転のフローチャートである。図５において、ステップＳ３１で制御部５０は除霜運転指令が有るか否かを判定する。除霜運転指令は、例えば、室外制御部５０ｂが室外熱交換器温度センサ４２の検出値から室外熱交換器１７が着霜していると判定したときに出される。制御部５０は、除霜運転指令が有ると判定したときステップＳ３２へ進み、除霜運転指令がないと判定したときは引き続き判定を継続する。

次に制御部５０は、ステップＳ３２において圧縮機１３を停止する。本実施形態では、上述の霜付き抑制制御を行っているので、その内の垂下制御中に蒸発温度Ｔｅが閾値Ｔｓ２（例えば２℃）を下回るか、或いは外気温度Ｔｏが着霜し易い所定外気温度Ｔｏｓ（例えば、５℃）を下回ったときは圧縮機１３が停止するので、除霜運転指令が有ったとき既に圧縮機１３が停止していることもあり得る。

しかし、暖房能力の低下を防止するために圧縮機１３の垂下制御を遅らせるような制御が行われた場合には、霜付き抑制制御が未だ解除されないまま着霜が進行しているので、ここでは圧縮機１３が停止しているか否かにかかわらず圧縮機１３の停止を実行する。

次に制御部５０は、ステップＳ３３において外気温度センサ４８の検出値である外気温度Ｔｏが所定外気温度Ｔｏｄｅｆ（例えば、０℃）以上であるか否かを判定する。本実施形態では、外気を室外熱交換器１７に送風して除霜するので、外気温度Ｔｏが０℃よりも低い場合は除霜運転を行わない。

制御部５０は、Ｔｏ≧Ｔｏｄｅｆであると判定したときはステップＳ３４へ進み、Ｔｏ≧Ｔｏｄｅｆではないと判定したときは判定を継続する。

次に制御部５０は、ステップＳ３４において室外ファン５５の回転を低速回転に設定する。室外熱交換器１７に霜が付着して室外ファン５５からの風が通り難く通風音が大きくなり易い期間、制御部５０は室外ファン５５を低回転で稼動させて通風量を小さくし、通風音の増大を抑制する。

次に制御部５０は、ステップＳ３５において室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）が、閾値Ｔｍ１以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｍ１は、霜の融点である０℃に検出誤差分を付加した値に相当する。制御部５０は、Ｔｏｈ≧Ｔｍ１のときはステップＳ３６へ進み、Ｔｏｈ≧Ｔｍ１でないときは判定を継続する。

室外熱交換器１７に付着した霜が融け始めてから完全に融解するまでの間は、室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）は霜の融点であり０℃近傍を示したまま維持するので、この現象から霜が融け出したことを推定することができ、室外ファン５５の回転数を上昇させるトリガとすることができる。

次に制御部５０は、ステップＳ３６において室外ファン５５の回転を中速回転に設定する。室外熱交換器温度センサ４２の検出値が霜の融点である０℃近傍を示したまま維持している間は、室外熱交換器１７の霜は完全に融けていないものの、徐々に融けはじめて空気が通り易くなっているので、室外ファン５５の回転を中速域まで上げることができる。

次に制御部５０は、ステップＳ３７において室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）が、閾値Ｔｍ２以上であるか否かを判定する。制御部５０は、Ｔｏｈ≧Ｔｍ２のときはステップＳ３８へ進み、Ｔｏｈ≧Ｔｍ２でないときは判定を継続する。

室外熱交換器１７に付着した霜が融解した後は融解してできた水の温度が上昇し、室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）も上昇するので、この現象から室外熱交換器温度センサ４２の設置個所の霜が完全融解したことを推定することができ、室外ファン５５の回転数を上昇させるトリガとすることができる。

それゆえ、閾値Ｔｍ２は、霜の融点である０℃よりも大きく、室外熱交換器１７の少なくとも室外熱交換器温度センサ４２の設置個所に付着していた霜が確実に融けたことを裏付ける信頼性の高い値に設定されている。

次に制御部５０は、ステップＳ３８において室外ファン５５の回転を高速回転に設定する。この段階では、仮に室外熱交換器１７に付着していた霜が残っているにしても、室外熱交換器温度センサ４２の設置個所から離れた部分に霜が残っている程度であるので、室外ファン５５の回転を高速回転にすることによって除霜が促進される。また、そのときの通風抵抗は着霜時に比べて小さいので通風音の増大が抑制される。

以上のように、制御部５０が、室外ファン５５を低速回転で稼動させ、室外熱交換器温度Ｔｏｈの上昇に伴って、室外ファン５５の回転数を［低速→中速→高速］に上昇させることによって、除霜時の室外熱交換器１７への送風による騒音を抑制しつつ、除霜時間の短縮化を図っている。

なお、室外ファン５５の回転数を［低速→中速→高速］に上昇させる際に、徐々に各回転速度に上昇させてもよいし、段階的に上昇させてもよい。

（５）特徴
（５−１）
空調機１では、除霜運転時に室外熱交換器温度センサ４２の温度を監視しながら室外ファン５５の回転数を調整することによって、室外熱交換器１７に霜が付着して室外ファン５５からの風が通り難く通風音が大きくなり易い間は、室外ファン５５を低速回転で稼動させて通風量を小さくし、霜が融解し始めて通風性が良くなりはじめてから室外ファン５５の回転数を上げて通風量を大きくするという動作をさせることができる。その結果、通風音を抑制しつつ、除霜時間の短縮化を実現することができる。

（５−２）
空調機１では、室外熱交換器１７に付着した霜が融け始めてから完全に融解するまでの間は、室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）は霜の融点近傍を維持するので、この現象から霜が融け出したことを推定することができ、室外ファン５５の回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファン５５の回転数上昇によって、除霜が促進される。

（５−３）
空調機１では、室外熱交換器１７に付着した霜が融解した後は融解してできた水の温度が上昇し、室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）も上昇するので、この現象から室外熱交換器温度センサ４２の設置個所の霜が完全融解したことを推定することができ、室外ファン５５の回転数を上昇させるトリガとすることができる。そして、室外ファン５５の回転数上昇によって、室外熱交換器温度センサ４２の設置個所から離れた箇所の除霜も促進される。

（５−４）
空調機１では、着霜した室外熱交換器１７に外気を送風して除霜するので、例えば外気温度が氷点下のときに送風しても霜は融解しない。それゆえ、制御部５０は、除霜に利用できる外気温度の下限値（例えば０°）を設定しておき、外気温度Ｔｏがそれ以下の温度のときは除霜運転を行わないことによって、無駄な送風を防止している。

（６）変形例
（６−１）第１変形例
上記実施形態では、霜付き抑制制御によって可能な限り除霜運転を回避しつつ、それでも除霜運転が必要な場合に、外気温度Ｔｏと室外熱交換器温度Ｔｏｈを監視しながら、室外熱交換器１７へ外気を送風して除霜する除霜運転を行っている。

しかしながら、上記除霜運転は、背景技術で紹介した特許文献１（特開２０１３−１９５０４５号公報参照）に開示されている空調機のファン除霜運転にも適用することができる。即ち、当該空調機がホットガス除霜運転の開始前に外気温度を確認し、外気温度が所定温度より高いときにファン除霜運転を行なう場合に、図５の制御フローチャートに沿って除霜運転される。

（６−２）第２変形例
上記実施形態では、除霜運転時、室外熱交換器温度センサ４２の検出値（室外熱交換器温度Ｔｏｈ）に基づいて室外ファン５５の回転数を上昇させているが、外気温度Ｔｏと経過時間とを組合せてもよい。

例えば、制御部５０が、室外熱交換器温度Ｔｏｈから室外熱交換器１７が着霜していると判定したとき、そのときの室外熱交換器温度Ｔｏｈ及び外気温度Ｔｏとから着霜量を推定し、推定した着霜量から室外熱交換器１７に送風する時間を室外ファン５５の回転速度「低速」、「中速」、「高速」ごとに決定することもできる。

具体的には、室外熱交換器１７が着霜していると判定したときの室外熱交換器温度Ｔｏｈが−１℃で、そのときの外気温度Ｔｏが５℃の場合、着霜量は少ないと推定し、室外熱交換器１７に対し、室外ファン５５は回転速度「低速」で１分間、その後「中速」で１分間、さらに「高速」で１分間、送風して除霜運転を終了する。

このように、室外ファン５５の回転速度の切換を時間で制御することもできる。なお、着霜量の推定及び室外ファン５５の回転速度ごとの送風時間は、予めテーブル化しておいて制御部５０に記憶させておいてもよい。

本発明は、短期間だけ暖房を必要とする地域に適した弱めの暖房を行い、ホットガス除霜運転を必要としない空調機に有用である。特に、室内熱交換器が凝縮器として機能するときの暖房能力を、室内熱交換器が蒸発器として機能するときの冷房能力以下にした空調機に有用である。

１空調機
１１室内熱交換器（利用側熱交換器）
１３圧縮機
１７室外熱交換器（熱源側熱交換器）
１９膨張弁（膨張機構）
４２室外熱交換器温度センサ（熱源側温度センサ）
５０制御部
５５室外ファン

特開２０１３−１９５０４５号公報

Claims

圧縮機（１３）、熱源側熱交換器（１７）、膨張機構（１９）、及び利用側熱交換器（１１）を順に接続して冷媒回路を構成した空調機であって、
前記熱源側熱交換器（１７）に取り付けられ、前記熱源側熱交換器（１７）の所定領域の温度を検出する熱源側温度センサ（４２）と、
前記熱源側温度センサ（４２）の検出値から前記熱源側熱交換器（１７）が着霜しているか否かを判定する制御部（５０）と
前記熱源側熱交換器（１７）に送風する室外ファン（５５）と、
を備え、
前記制御部（５０）は、前記熱源側熱交換器（１７）が着霜していると判定したときは、前記圧縮機（１３）を止めて、前記室外ファン（５５）により前記熱源側熱交換器（１７）に送風する所定送風制御を行い、
さらに前記制御部（５０）は、前記所定送風制御時に前記熱源側温度センサ（４２）の検出値に基づいて前記室外ファン（５５）の回転数を調整する、
空調機（１）。
前記制御部（５０）は、前記室外ファン（５５）を低回転数で稼動させ、前記熱源側温度センサ（４２）の検出値の上昇に伴って、前記室外ファン（５５）の回転数を徐々に又は段階的に上昇させる、
請求項１に記載の空調機（１）。
前記制御部（５０）は、前記熱源側温度センサ（４２）の検出値の上昇が霜の融点近傍で止まっているとき、前記室外ファン（５５）の回転数を上昇させる、
請求項１に記載の空調機（１）。
前記制御部（５０）は、前記熱源側温度センサ（４２）の検出値が再び上昇し始めたとき、前記室外ファン（５５）の回転数をさらに上昇させる、
請求項３に記載の空調機（１）。
室外の温度を検出する外気温度センサ（４８）をさらに備え、
前記制御部（５０）は、前記外気温度センサ（４８）の検出値が所定値未満のときは、前記所定送風制御を行わない、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載に空調機（１）。