(57)【要約】  本発明に係る冷凍サイクル装置は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィンと、前記複数のフィンのうちで最も外側に配置されたフィンである第１フィンと対向して設けられたサイドプレートとを有し、蒸発器として機能する熱交換器と、前記第１フィンから規定距離離れて前記サイドプレートに設けられ、前記第１フィンに付着した霜を直接検出するセンサーと、前記サイドプレートと前記第１フィンとの間に設けられて前記サイドプレートに固定され、前記第１フィンにおける前記センサーと対向する部分が前記センサー側へ変形することを規制するフィン変形規制部材と、を備えている。
2019087388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィンと、前記複数のフィンのうちで最も外側に配置されたフィンである第１フィンと対向して設けられたサイドプレートとを有し、蒸発器として機能する熱交換器と、
前記第１フィンから規定距離離れて前記サイドプレートに設けられ、前記第１フィンに付着した霜を直接検出するセンサーと、
前記サイドプレートと前記第１フィンとの間に設けられて前記サイドプレートに固定され、前記第１フィンにおける前記センサーと対向する部分が前記センサー側へ変形することを規制するフィン変形規制部材と、
を備えた冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記フィン変形規制部材は、前記第１フィンを挟む爪を備えている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記センサーは、該センサーを加熱するヒーターを備え、
前記フィン変形規制部材の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫ以下である請求項１又は請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
開口部が形成された筐体を備え、
前記熱交換器は、前記開口部と対向して、前記筐体に収容されており、
前記フィン変形規制部材は、前記開口部と前記センサーとの間に配置された遮蔽部を備えている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記センサーは、前記第１フィンに付着した霜が付着すると抵抗値が減少するセンサーである請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することの抑制を図った冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する熱交換器に霜が付着すると、当該熱交換器の熱交換能力が低下する。このため、冷凍サイクル装置は、蒸発器に規定量以上の霜が付着した際、例えば圧縮機から吐出された高温冷媒を蒸発器に流す等により、蒸発器に付着した霜を溶かす除霜運転を行う必要がある。従来、冷凍サイクル装置は、蒸発器に取り付けられた温度センサー、及び外気温度を検出する温度センサー等の検出値に基づいて蒸発器への着霜量を予測し、除霜運転を開始していた。【０００３】
しかしながら、上述のように温度センサーの検出値に基づいて除霜運転を開始する構成の場合、実際には蒸発器に霜が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されてしまう場合があり、冷凍サイクル装置の運転効率が低下してしまうという課題があった。【０００４】
そこで、従来の冷凍サイクル装置には、蒸発器に付着した霜を直接検出できるセンサーを備えたものも提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、フィンと規定距離離れるようにサイドプレートに設けられたセンサーを備えている。このセンサーは、電極部を有し、電極に霜が触れると抵抗値が小さくなる構成となっている。そして、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、電極部に霜が触れてセンサーの抵抗値が小さくなると、蒸発器に規定量以上の霜が付着したとして除霜運転を開始する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７４５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の冷凍サイクル装置の蒸発器は、蒸発器に付着した霜を直接検出できるセンサーを備えることにより、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することの抑制を図っている。しかしながら、熱交換器のフィンは、熱交換器の組立時及び運搬時等において、しばしば変形する。このため、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置においては、フィンにおけるセンサー周辺部分がセンサー側に変形した場合、蒸発器への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサーの電極部に霜が触れて、除霜運転を開始してしまう。したがって、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、未だ、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを十分に抑制できないという課題があった。【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィンと、前記複数のフィンのうちで最も外側に配置されたフィンである第１フィンと対向して設けられたサイドプレートとを有し、蒸発器として機能する熱交換器と、前記第１フィンから規定距離離れて前記サイドプレートに設けられ、前記第１フィンに付着した霜を直接検出するセンサーと、前記サイドプレートと前記第１フィンとの間に設けられて前記サイドプレートに固定され、前記第１フィンにおける前記センサーと対向する部分が前記センサー側へ変形することを規制するフィン変形規制部材と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、センサーによって、蒸発器として機能する熱交換器に付着した霜を直接検出できる。このため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、実際には蒸発器に霜が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。ここで、本発明に係る冷凍サイクル装置は、フィン変形規制部材によって、第１フィンにおけるセンサーと対向する部分がセンサー側へ変形することを規制している。このため、本発明に係る冷凍サイクル装置は、蒸発器として機能する熱交換器への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサーに霜が触れて除霜運転を開始してしまうことも抑制できる。したがって、本発明に係る冷凍サイクル装置は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す横断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器の要部拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器に設けられたセンサーにおける、フィンと対向する表面を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る空気調和機の除霜運転を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材の別の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例について説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置を空気調和機として用いた場合を例に、換言すると本発明に係る熱交換器を室外熱交換器として用いた場合を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置の一例を説明する。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の一例を示す冷媒回路図である。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。始めに、図１を用い、本実施の形態に係る空気調和機１の概略構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、空気調和機１は、圧縮機２、室内熱交換器３、室内ファン６、膨張装置４、室外熱交換器１０、及び、室外ファン７を備えている。圧縮機２、室内熱交換器３、膨張装置４、及び室外熱交換器１０が冷媒配管によって接続され、冷媒回路が形成されている。
【００１４】
圧縮機２は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機２で圧縮された冷媒は、吐出されて室内熱交換器３へ送られる。圧縮機２は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は往復圧縮機等で構成することができる。
【００１５】
室内熱交換器３は、暖房運転時、凝縮器として機能するものである。室内熱交換器３は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器、マイクロチャネル熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換器、二重管式熱交換器、又はプレート熱交換器等で構成することができる。
【００１６】
膨張装置４は、室内熱交換器３から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。膨張装置４は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、膨張装置４としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、又はキャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
【００１７】
室外熱交換器１０は、暖房運転時、蒸発器として機能するものである。本実施の形態では、フィンアンドチューブ型熱交換器で室外熱交換器１０を構成している。後述のように、室外熱交換器１０は、室外機１００の筐体１１０に収容されている。また、室外熱交換器１０には、センサー２０及び温度センサー３０が設けられている。センサー２０は、霜が付着すると抵抗値が変化するセンサーである。センサー２０は、制御装置５０に電気的に接続されている。そして、制御装置５０は、室外熱交換器１０に付着した霜を除去する除霜運転の開始判定に、センサー２０の抵抗値を利用している。また、温度センサー３０は、後述のように室外熱交換器１０の伝熱管１３に設けられ、該伝熱管１３の温度を検出するセンサーである。換言すると、温度センサー３０は、伝熱管１３内を流れる冷媒の温度を間接的に検出するセンサーである。温度センサー３０は、制御装置５０に電気的に接続されている。そして、制御装置５０は、除霜運転の終了判定に、温度センサー３０の検出値を利用している。
【００１８】
室内ファン６は、室内熱交換器３の近傍に設けられており、室内熱交換器３に熱交換流体である室内空気を供給するものである。
室外ファン７は、室外熱交換器１０の近傍に設けられており、室外熱交換器１０に熱交換流体である室外空気を供給するものである。
【００１９】
また、空気調和機１は、暖房運転に加えて冷房運転も可能とするため、圧縮機２の吐出側に設けられた流路切替装置５を備えている。流路切替装置５は、例えば四方弁等である。この流路切替装置５は、圧縮機２の吐出口の接続先を、室内熱交換器３又は室外熱交換器１０に切り替えるものである。つまり、流路切替装置５は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。詳しくは、流路切替装置５は、暖房運転時、圧縮機２の吐出口と室内熱交換器３とを接続し、圧縮機２の吸入口と室外熱交換器１０とを接続するように切り替えられる。また、流路切替装置５は、冷房運転時、圧縮機２の吐出口と室外熱交換器１０とを接続し、圧縮機２の吸入口と室内熱交換器３とを接続するように切り替えられる。すなわち、冷房運転時、室外熱交換器１０が凝縮器として機能し、室内熱交換器３が蒸発器として機能する。
【００２０】
ここで、室外熱交換器１０は、低外気温状態となっている暖房運転時に、蒸発器として機能する。このため、暖房運転時、空気中の水分が室外熱交換器１０に着霜することがある。このため、暖房運転が可能な空気調和機等では、通常、暖房運転中に室外熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転を行うようになっている。
【００２１】
本実施の形態に係る空気調和機１においては、除霜運転を開始する場合、流路切替装置５の流路が冷房運転時の流路に切り替えられる。これにより、圧縮機２の吐出口と室外熱交換器１０との間の流路が開かれ、圧縮機２から室外熱交換器１０に、高温冷媒が供給される。そして、室外熱交換器１０に付着した霜は、室外熱交換器１０に供給される高温冷媒によって融解される。なお、圧縮機２から室外熱交換器１０への高温冷媒の供給構成は、当該構成に限定されるものではない。例えば、圧縮機２の吐出口と室外熱交換器１０とを接続するバイパス冷媒配管と、該バイパス冷媒配管の流路を開閉する開閉装置とを用い、圧縮機２から室外熱交換器１０に高温冷媒を供給する除霜運転も、従来より知られている。このようなバイパス配管及び開閉装置を用いて、圧縮機２から室外熱交換器１０に高温冷媒を供給しても勿論よい。
【００２２】
また、空気調和機１は、空気調和機１の各構成（圧縮機２の周波数、膨張装置４の開度、流路切替装置５の流路、室内ファン６の回転数、室外ファン７の回転数等）を制御する制御装置５０を備えている。後述のように、制御装置５０は、室外熱交換器１０の除霜運転も制御する。
【００２３】
制御装置５０は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）で構成されている。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はプロセッサともいう。
【００２４】
制御装置５０が専用のハードウェアである場合、制御装置５０は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置５０が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
【００２５】
制御装置５０がＣＰＵの場合、制御装置５０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置５０の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
【００２６】
制御装置５０の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。なお、本実施の形態に係る空気調和機１においては、後述のように、制御装置５０の一部を制御基板５５として構成し、該制御基板５５を室外機１００に収容している。
【００２７】
本実施の形態に係る制御装置５０は、機能部として、判定部５１、制御部５２及び記憶部５３を備えている。
【００２８】
判定部５１は、暖房運転中に、除霜運転を開始するか否かを判定する機能部である。判定部５１は、センサー２０の抵抗値Ｒが閾値Ｒａ以下となった場合、除霜運転を開始すると判定する。また、判定部５１は、除霜運転中、除霜運転を終了するか否かも判定する。判定部５１が除霜運転を終了するか否かを判定する手法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を用いればよい。例えば、本実施の形態のように空気調和機１が温度センサー３０を備えている場合、判定部５１は、温度センサー３０の検出値Ｔが閾値Ｔａ以上となった場合、除霜運転を終了すると判定してもよい。換言すると、判定部５１は、室外熱交換器１０の伝熱管１３の温度が閾値Ｔａ以上となった場合、除霜運転を終了してもよい。また例えば、判定部５１は、除霜運転の時間が規定時間以上となった場合、除霜運転を終了すると判定してもよい。この場合、温度センサー３０は、空気調和機１に設けられている必要はない。
【００２９】
制御部５２は、空気調和機１が有するセンサー類の検出値、図示せぬリモートコントローラーからの指令等に基づいて、圧縮機２の稼働及び停止、圧縮機２の稼働時の周波数、膨張装置４の開閉、膨張装置４の開時の開度、流路切替装置５の流路、室内ファン６の稼働及び停止、室内ファン６の稼働時の回転数、室外ファン７の稼働及び停止、室外ファン７の稼働時の回転数等を制御するものである。
【００３０】
記憶部５３は、空気調和機１が有するセンサー類の検出値との比較に用いられる比較値、空気調和機１の運転に必要な情報等を記憶するものである。すなわち、上述の閾値Ｒａ及び閾値Ｔａは、記憶部５３に記憶されている。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す側面図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外機を示す横断面図である。
本実施の形態に係る室外機１００は、例えば略直方体の筐体１１０を備えている。筐体１１０の内部は、送風機室１０１と電気品室１０２とに仕切られている。送風機室１０１には、室外熱交換器１０及び室外ファン７が収容されている。また、電気品室１０２には、制御装置５０の一部を構成する制御基板５５が収容されている。
【００３２】
詳しくは、筐体１１０の側面部には、開口部である吸込口が形成されている。吸込口は、送風機室１０１と連通する位置に形成されている。そして、室外熱交換器１０は、吸込口と対向して、送風機室１０１に収容されている。さらに詳しくは、本実施の形態においては、筐体１１０には、吸込口として、２つの吸込口１１１及び吸込口１１２が形成されている。吸込口１１１と吸込口１１２とは、隣接する側面部に形成されている。このため、本実施の形態に係る室外熱交換器１０は、平面視略Ｌ字形状に形成されている。また、筐体１１０の側面部には、開口部である吹出口１１３も形成されている。吹出口１１３は、送風機室１０１と連通する位置に形成されている。そして、室外ファン７は、吹出口１１３と対向して、送風機室１０１に収容されている。すなわち、筐体１１０内において室外ファン７が回転すると、室外熱交換器１０と熱交換する室外空気が吸込口１１１及び吸込口１１２から筐体１１０内に吸い込まれる構成となっている。また、室外熱交換器１０と熱交換した室外空気が、吹出口１１３から筐体１１０外へ吹き出される構成となっている。
【００３３】
上述のように、室外熱交換器１０には、センサー２０及び温度センサー３０が設けられている。センサー２０及び温度センサー３０は、電気品室１０２に収容された制御基板５５と電気的に接続されている。
【００３４】
図４及び図５は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器の要部拡大図である。また、図６は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外熱交換器に設けられたセンサーにおける、フィンと対向する表面を示す図である。ここで、図４及び図５は、室外熱交換器１０における図２のＡ部に配置されている箇所を、吸込口１１１側から観察した図である。また、図４は、室外熱交換器１０に霜２００が付着していない状態を示している。図５は、室外熱交換器１０に霜２００が付着している状態を示している。なお、図４及び図５には、筐体１１０の天面部を構成するトップパネル１１４も図示している。また、図６は、センサー２０におけるフィン１１と対向する表面を示している。また、図６（ａ）は、センサー２０に霜２００が付着していない状態を示している。図６（ｂ）は、センサー２０に霜２００が付着している状態を示している。
【００３５】
室外熱交換器１０は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィン１１を備えている。なお、以下では、複数のフィン１１のうち、これらフィン１１の並設方向において最も外側となるフィン１１を第１フィン１１ａと称することとする。このように第１フィン１１ａを定義した場合、室外熱交換器１０は、第１フィン１１ａと対向して設けられたサイドプレート１２を備えている。また、室外熱交換器１０は、フィン１１の並設方向にフィン１１のそれぞれを貫通する伝熱管１３も備えている。なお、伝熱管１３には、温度センサー３０が設けられている。
【００３６】
上述のように、室外熱交換器１０には、センサー２０が設けられている。センサー２０は、第１フィン１１ａから規定距離離れて、サイドプレート１２に設けられている。本実施の形態では、センサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面は、第１フィン１１ａから数ｍｍ離れている。このセンサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面には、電極部としてプラス電極２１及びマイナス電極２２が設けられている。プラス電極２１及びマイナス電極２２は、例えば、櫛形形状となっている。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、センサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面に霜２００が付着していない状態においては、プラス電極２１及びマイナス電極２２の間は導通しない。このため、プラス電極２１とマイナス電極２２の間の抵抗値は、無限大となる。一方、図６（ｂ）に示すように、プラス電極２１及びマイナス電極２２に跨がるように霜２００が付着すると、プラス電極２１及びマイナス電極２２の間は、霜２００によって導通する。このため、プラス電極２１及びマイナス電極２２に跨がるように霜２００が付着すると、プラス電極２１とマイナス電極２２の間の抵抗値は、センサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面に霜２００が付着していない状態と比べ、減少することとなる。
【００３８】
ここで、個体である霜２００がプラス電極２１及びマイナス電極２２に付着した場合に比べ、プラス電極２１及びマイナス電極２２に霜２００の融解した水２０１が付着した場合の方が、プラス電極２１及びマイナス電極２２の間が導通しやすくなる。換言すると、個体である霜２００がプラス電極２１及びマイナス電極２２に付着した場合に比べ、プラス電極２１及びマイナス電極２２に霜２００の融解した水２０１が付着した場合の方が、プラス電極２１とマイナス電極２２の間の抵抗値が減少しやすい。このため、本実施の形態に係るセンサー２０は、該センサー２０を加熱するヒーターを備えている。このため、センサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面に霜２００が付着すると、該霜２００が融解して水２０１となり、該水２０１がプラス電極２１及びマイナス電極２２に付着することとなる。これにより、センサー２０における第１フィン１１ａと対向する表面に霜２００が付着したことを、より確実に検出することができる。
【００３９】
なお、センサー２０は、第１フィン１１ａに付着した霜を直接検出できる構成であればよく、霜の付着によって抵抗値が減少する構成に限定されるものではない。センサー２０は、例えば、水分を検出できる構成であればよい。
【００４０】
図７は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の除霜運転を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１において制御部５２が暖房運転を開始すると、ステップＳ２において判定部５１は、センサー２０の抵抗値Ｒと、記憶部５３に記憶されている閾値Ｒａとを比較する。ステップＳ２に「Ｎｏ」で示すように、センサー２０の抵抗値Ｒが閾値Ｒａよりも大きい場合、判定部５１は、除霜運転を開始しないと判定する。また、ステップＳ２に「Ｙｅｓ」で示すように、センサー２０の抵抗値Ｒが閾値Ｒａ以下の場合、判定部５１は、除霜運転を開始すると判定する。
【００４１】
ステップＳ２において除霜運転を開始すると判定された場合、ステップＳ３において制御部５２は、流路切替装置５の流路を冷房運転時の流路に切り替え、除霜運転を開始する。これにより、圧縮機２から室外熱交換器１０に、高温冷媒が供給される。そして、室外熱交換器１０に付着した霜は、室外熱交換器１０に供給される高温冷媒によって融解される。ステップＳ３の後、ステップＳ４において判定部５１は、温度センサー３０の検出値Ｔと、記憶部５３に記憶されている閾値Ｔａとを比較する。ステップＳ４に「Ｎｏ」で示すように、温度センサー３０の検出値Ｔが閾値Ｔａよりも小さい場合、判定部５１は、除霜運転を終了しないと判定する。また、ステップＳ４に「Ｙｅｓ」で示すように、温度センサー３０の検出値Ｔが閾値Ｔａ以上の場合、判定部５１は、除霜運転を終了と判定する。
【００４２】
ステップＳ４において除霜運転を終了すると判定された場合、ステップＳ５において制御部５２は、流路切替装置５の流路を暖房運転時の流路に切り替え、暖房運転を再開する。その後、ステップＳ２に戻る。上述のステップＳ２からステップＳ５までのステップは、暖房運転が終了するまで繰り返される。
【００４３】
このように、蒸発器として機能する室外熱交換器１０に付着した霜２００をセンサー２０によって直接検出することにより、実際には室外熱交換器１０に霜２００が付着していないにもかかわらず除霜運転が開始されることを抑制でき、空気調和機１の運転効率が低下してしまうことを抑制できる。
【００４４】
ここで、熱交換器のフィンは、熱交換器の組立時及び運搬時等において、しばしば変形する。このため、本実施の形態に係る室外熱交換器１０において、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０の周辺部分がセンサー２０側に変形した場合、室外熱交換器１０への着霜量が少ないにもかかわらず、センサー２０のプラス電極２１及びマイナス電極２２に霜２００が触れて、除霜運転が開始されてしまう。すなわち、無駄な除霜運転によって、空気調和機１の運転効率が低下してしまう。そこで、本実施の形態に係る空気調和機１は、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制するフィン変形規制部材６０を備えている。
【００４５】
図８は、本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材を示す斜視図である。この図８は、吸込口１１１側からフィン変形規制部材６０を観察した図である。以下、図８と、上述した図４及び図５を用いて、フィン変形規制部材６０の詳細について説明する。
【００４６】
フィン変形規制部材６０は、サイドプレート１２と第１フィン１１ａとの間に設けられた本体部６１を備えている。本体部６１は、サイドプレート１２に固定されている。また、本体部６１は、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制するため、センサー２０の周囲を囲むように設けられている。また、本体部６１における第１フィン１１ａ及びサイドプレート１２の並設方向の長さは、第１フィン１１ａとサイドプレート１２との間の距離と同じ、あるいは第１フィン１１ａとサイドプレート１２との間の距離よりも若干短くなっている。なお、第１フィン１１ａ及びサイドプレート１２の並設方向の長さとは、図４及び図５における横方向の長さである。
【００４７】
詳しくは、図８に示すように、本実施の形態においては、本体部６１は、２つの板部材６２と、２つの接続部材６３とを備えている。板部材６２の一方は、センサー２０の上方に配置されている。板部材６２の他方は、センサー２０の下方に配置されている。そして、２の板部材６２は、２つの接続部材６３によって接続されている。なお、本体部６１の構成は、図８の構成に限定されるものではない。例えば、板部材６２のそれぞれを、複数の柱状部材としてもよい。また例えば、接続部材６３の本数を変更してもよい。すなわち、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制できれば、本体部６１の構成は、任意である。
【００４８】
サイドプレート１２と第１フィン１１ａとの間に本体部６１を設けることにより、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形しようとした際、本体部６１に接触する。これにより、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制できる。したがって、室外熱交換器１０への着霜量が少ないにもかかわらず、センサー２０のプラス電極２１及びマイナス電極２２に霜２００が触れて、除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。すなわち、無駄な除霜運転によって空気調和機１の運転効率が低下してしまうことを抑制できる。
【００４９】
ところで、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０の周辺部分がセンサー２０とは反対側に変形することも考えられる。第１フィン１１ａがこのように変形した場合、室外熱交換器１０への着霜量が多いにもかかわらず、センサー２０のプラス電極２１及びマイナス電極２２に霜２００が触れなくなる。換言すると、室外熱交換器１０への着霜量が除霜運転を開始すべき量になっているにもかかわらず、除霜運転が開始されないこととなる。このため、第１フィン１１ａがこのように変形した場合、除霜運転の開始が遅れ、室外熱交換器１０の暖房運転時の熱交換能力が低下してしまう。
【００５０】
しかしながら、本実施の形態に係るフィン変形規制部材６０は、第１フィン１１ａを挟む爪６４を備えている。本体部６１がサイドプレート１２に固定され、爪６４が第１フィン１１ａを挟んでいるので、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０の周辺部分は、センサー２０とは反対側に変形する荷重がかかった場合でも、センサー２０とは反対側に変形できない。このため、本実施の形態に係るフィン変形規制部材６０は、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０の周辺部分がセンサー２０とは反対側に変形することも規制できる。したがって、暖房運転時、室外熱交換器１０の熱交換能力が低下してしまうことも抑制できる。
【００５１】
以上、本実施の形態に係る空気調和機１は、蒸発器として機能する室外熱交換器１０を備えている。この室外熱交換器１０は、横方向に規定の間隔を空けて並べられた複数のフィン１１と、複数のフィン１１のうちで最も外側に配置されたフィン１１である第１フィン１１ａと対向して設けられたサイドプレート１２と、を有している。また、本実施の形態に係る空気調和機１は、第１フィン１１ａから規定距離離れてサイドプレート１２に設けられ、第１フィン１１ａに付着した霜２００を直接検出するセンサー２０を備えている。さらに、本実施の形態に係る空気調和機１は、サイドプレート１２と第１フィン１１ａとの間に設けられてサイドプレート１２に固定され、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制するフィン変形規制部材６０を備えている。
【００５２】
本実施の形態に係る空気調和機１は、第１フィン１１ａにおけるセンサー２０と対向する部分がセンサー２０側へ変形することを規制している。このため、本実施の形態に係る空気調和機１は、室外熱交換器１０への着霜量が規定量よりも少ないにもかかわらず、センサー２０に霜２００が触れて除霜運転を開始してしまうことを抑制できる。したがって、本実施の形態に係る空気調和機１は、無駄な除霜運転によって運転効率が低下することを従来よりも抑制することができる。
【００５３】
なお、上述のように、本実施の形態に係るセンサー２０は、該センサー２０を加熱するヒーターを備えている。このようにセンサー２０がヒーターを有する場合、ヒーターの熱がフィン変形規制部材６０を介して、第１フィン１１ａへ伝わる場合がある。そして、ヒーターの熱が第１フィン１１ａに伝わった場合、暖房運転時、室外熱交換器１０は、ヒーターの熱によって温められた分だけ、熱交換性能が低下する。したがって、センサー２０がヒーターを有する場合、フィン変形規制部材６０の熱伝導率は、小さい方が好ましい。ここで、熱伝導率、成形性及びコスト等に基づいて発明者らが鋭意検討した結果、プラスチックでフィン変形規制部材６０を形成することが好ましいという結果に至った。このため、フィン変形規制部材６０は、０．３Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましい。例えば、フィン変形規制部材６０は、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレン等で形成することが好ましい。
【００５４】
また、雨が当たりやすい場所等、室外機１００内に水が浸入しやすい環境に該室外機１００が設置される場合等を考慮し、フィン変形規制部材６０を次のように構成してもよい。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態に係るフィン変形規制部材の別の一例を示す斜視図である。この図９は、吸込口１１１側からフィン変形規制部材６０を観察した図である。
図９に示すフィン変形規制部材６０は、吸込口１１１とセンサー２０との間に配置された遮蔽部６５を備えている。換言すると、遮蔽部６５は、吸込口１１１とセンサー２０との間を遮っている。遮蔽部６５は、例えば、本体部６１における吸込口１１１側の開口部を覆う板部材である。フィン変形規制部材６０が遮蔽部６５を備えることにより、雨等の水分が室外機１００内へ侵入した場合でも、該水分がセンサー２０に付着することを抑制できる。したがって、フィン変形規制部材６０が遮蔽部６５を備えることにより、センサー２０に付着した雨等の水分が霜２００であると誤認識することを抑制でき、誤って除霜運転が開始されてしまうことを抑制できる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、本発明に係る熱交換器を室外熱交換器１０として用いた空気調和機１を例に、本発明に係る冷凍サイクル装置を説明した。しかしながら、本発明に係る冷凍サイクル装置は、空気調和機のみに限定されるものではない。例えば、貯湯装置及び冷凍機等、蒸発器として機能する熱交換器を有する種々の冷凍サイクル装置に、本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  空気調和機、２  圧縮機、３  室内熱交換器、４  膨張装置、５  流路切替装置、６  室内ファン、７  室外ファン、１０  室外熱交換器、１１  フィン、１１ａ  第１フィン、１２  サイドプレート、１３  伝熱管、２０  センサー、２１  プラス電極、２２  マイナス電極、３０  温度センサー、５０  制御装置、５１  判定部、５２  制御部、５３  記憶部、５５  制御基板、６０  フィン変形規制部材、６１  本体部、６２  板部材、６３  接続部材、６４  爪、６５  遮蔽部、１００  室外機、１０１  送風機室、１０２  電気品室、１１０  筐体、１１１  吸込口、１１２  吸込口、１１３  吹出口、１１４  トップパネル、２００  霜、２０１  水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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