(57)【要約】      （修正有）【課題】暖房運転時に除霜運転を行っても使用者の快適性を損なわない空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機では、暖房運転中に除霜運転を行うときに、前回の除霜運転時に求めた、設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄを設定温度Ｔｓに加えた目標温度Ｔｔを算出する。そして、除霜運転を行う前に、室温Ｔを目標温度Ｔｔとするために圧縮機を制御してから除霜運転に移行する。これにより、除霜運転中に室温Ｔが大きく低下して使用者が寒さを感じる、あるいは、除霜前室温調整運転で室温Ｔが大きく上昇して使用者が暑さを感じる、といった不快感を抑制することができ、除霜運転時に使用者の快適性を損なわないようにできる。【選択図】図２
2018066502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房運転時に、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器の順で冷媒が循環する冷媒回路と、
前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、
室温を検出する室温検出手段と、
前記冷媒回路に備えられて前記圧縮機から吐出された冷媒の流れ方向を切り替える流路切替手段と、
除霜運転時に、前記室外ファンを停止させるとともに、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に向かうよう前記流路切替手段を切り替える制御手段と、
を有する空気調和機であって、
前記制御手段は、暖房運転を開始した後、
前記室外熱交換器で霜が発生したことを検知すれば、前記室外熱交換器の除霜運転を実行し、当該除霜運転を行う毎に、除霜運転が終了した時刻での室温である除霜終了時室温を前記室温検出手段から取り込み、暖房運転時の設定温度あるいは前記除霜運転開始前の前記暖房運転時の室温と、取り込んだ除霜終了時室温の温度差を算出して記憶し、
２回目の除霜運転以降については、前回除霜運転を行った際に記憶した温度差に応じた加算温度を前記設定温度に加算して目標温度を設定し、除霜運転開始前の室温が前記目標温度となるように前記圧縮機を制御する除霜前室温調整運転を実行し、
前記除霜前室温調整運転を行っているときに前記除霜運転開始前の室温が前記目標温度に到達すれば、前記除霜運転を開始する、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段が前記除霜前室温調整運転を実行するとき、
前記温度差を、前記除霜運転を行っている時間である除霜時間で除した温度変化率に応じた加算温度を前記設定温度に加算して目標温度を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に関わり、より詳細には、暖房運転時の快適性を向上できる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、外気温度が低いときに暖房運転が行われると、蒸発器として機能する室外熱交換器に霜が発生し、発生する霜の量が多いと室外熱交換器における熱交換効率が悪化する。このため、空気調和機では、室外熱交換器で発生した霜を融かすために除霜運転が行われる。除霜運転として、例えば、暖房運転を一時的に中断し、室外熱交換器を蒸発器として機能する状態から凝縮器として機能する状態に切り替えて、圧縮機から吐出された高温の冷媒で霜を融かす逆サイクル除霜運転が知られている。
【０００３】
除霜運転を行うと暖房運転が一時的に中断されるため、除霜運転中に室温が低下する。この対策として、特許文献１に示される空気調和機では、室外熱交換器への着霜量が所定の基準量以上となったことを検知すると、除霜運転を開始する前に室温を設定温度より所定温度（例えば、２℃）高い温度まで上昇させる除霜前運転を行うことが開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載の空気調和機では、上述した除霜前運転を行って室温を上昇させてから除霜運転を行う。これにより、除霜運転時に暖房運転が中断されても室温の低下を抑えることができるので、除霜運転を行うことによって使用者の快適性が損なわれることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９６４７４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に記載の空気調和機では、除霜前運転で設定温度に加える所定温度が固定であり、暖房運転時の周囲環境（外気温度や空気調和機が設置される部屋の断熱性）は考慮されていない。そのため、外気温度が低い、部屋の断熱性が低い等、除霜運転中に室温が大きく低下する周囲環境である場合は、除霜前運転で設定温度を所定温度高くしても、除霜運転中に室温が大きく低下して使用者の快適性が損なわれる恐れがあった。
【０００７】
一方、外気温度が高い、部屋の断熱性が高い等、除霜運転中に室温がさほど低下しない周囲環境である場合は、暖房運転時の設定温度が低く設定されている可能性が高い。この場合、除霜前運転で設定温度を所定温度高くして室温を上昇させると、使用者が暑く感じて不快に感じる恐れがあった。つまり、特許文献１に記載の除霜前運転では、周囲環境に応じた暖房運転時（含む除霜運転時）の最適な室温制御が必ずしも行えていなかった。
【０００８】
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、暖房運転時に除霜運転を行っても使用者の快適性を損なわない空気調和機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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、暖房運転時に圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器の順で冷媒が循環する冷媒回路と、室外熱交換器に送風する室外ファンと、室温を検出する室温検出手段と、冷媒回路に備えられて圧縮機から吐出された冷媒の流れ方向を切り替える流路切替手段と、除霜運転時に室外ファンを停止させるとともに圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に向かうよう流路切替手段を切り替える制御手段を有する。制御手段は、暖房運転を開始した後、室外熱交換器で霜が発生したことを検知すれば室外熱交換器の除霜運転を実行し、当該除霜運転を行う毎に除霜運転が終了した時刻での室温である除霜終了時室温を室温検出手段から取り込み、暖房運転時の設定温度あるいは除霜運転開始前の暖房運転時の室温と取り込んだ除霜終了時室温の温度差を算出して記憶する。そして、制御手段は、２回目の除霜運転以降については、前回除霜運転を行った際に記憶した温度差に応じた加算温度を設定温度に加算して目標温度を設定し、除霜運転開始前の室温が目標温度となるように圧縮機を制御する除霜前室温調整運転を実行し、除霜前室温調整運転を行っているときに除霜運転開始前の室温が目標温度に到達すれば、除霜運転を開始する。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、前回の除霜運転時の室温の低下値に応じた加算温度を設定温度に加えて目標温度を求め、除霜運転開始前の室温が目標温度になるように室温を調整する除霜前室温調整運転を行う。これにより、除霜運転中に設定温度と室温の温度差が大きくなることや除霜運転前の室温の大きな上昇を抑えることができ、暖房運転時に除霜運転を行っても使用者の快適性を損なわないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室外機制御手段のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における、暖房運転−除霜運転時の室温の時間的な変化を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における、加算温度テーブルである。
【図４】本発明の実施形態における、室外機制御手段での処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態における、加算温度テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機と１台の室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【実施例１】
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
【００１４】
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。
【００１５】
圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃに吸入管６６で接続されている。
【００１６】
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り替えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
【００１７】
室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は閉鎖弁２５と室外機液管６３で接続されている。
【００１８】
膨張弁２７は、例えば電子膨張弁である。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量を調節する。
【００１９】
室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２外部へ放出する。
【００２０】
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。
【００２１】
室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
【００２２】
また、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、室外機制御手段２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０を備えている。
【００２３】
記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２４の制御状態等を記憶している。また、図示は省略するが、記憶部２２０には後述する室内機３から受信する要求能力に応じて圧縮機２１の回転数を定めた回転数テーブルが予め記憶されている。通信部２３０は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。
【００２４】
ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果をセンサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２４の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り替え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室外膨張弁２７の開度調整を行う。
【００２５】
次に、図１（Ａ）を用いて、室内機３について説明する。室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。
【００２６】
室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
【００２７】
室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３の図示しない吹出口から室内へ吹き出す。
【００２８】
以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入あるいは室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する室温検出手段である室温センサ７９が備えられている。
【００２９】
また、図示と詳細な説明は省略するが、室内機３には室内機制御手段が備えられている。室内機制御手段は、ＣＰＵと記憶部と通信部とセンサ入力部を備えている。記憶部は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部は、室外機２の室外機制御手段２００との通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部は、室内機３の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵに出力する。ＣＰＵは、前述した室内機３の各センサでの検出結果をセンサ入力部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、室外機２から送信される制御に関わる信号を通信部を介して取り込む。また、ＣＰＵは、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室内ファン３２の駆動制御を行う。
【００３０】
さらには、ＣＰＵは、使用者が図示しないリモコンを操作して設定した設定温度と、室温センサ７９で検出した室温との温度差を算出し、算出した温度差に基づいた要求能力を通信部を介して室外機２の室外機制御手段２００に送信する。
【００３１】
次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。以下の説明では、まず、室内機３が暖房運転を行う場合について説明し、次に、冷房運転／除霜運転を行う場合について説明する。
＜暖房運転＞
【００３２】
室内機３が暖房運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通するよう、また、ポートｂとポートｃが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
【００３３】
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れ閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。
【００３４】
室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。
【００３５】
室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて膨張弁２７を通過する際に減圧される。
【００３６】
膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜冷房運転／除霜運転＞
【００３７】
室内機３が冷房運転あるいは除霜運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
【００３８】
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。冷房運転の場合、室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。一方、除霜運転の場合、室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外熱交換器２３に発生している霜を融かして凝縮する。尚、除霜運転の際は、室外ファン２４は停止している。
【００３９】
室外熱交換器２３から流出した冷媒は室外機液管６３を流れ、全開とされている膨張弁２７および閉鎖弁２５を介して液管４に流出する。液管４を流れ液管接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１に流入する。
【００４０】
室内熱交換器３１に流入した冷媒は、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、冷房運転の場合は、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。一方、除霜運転の場合、室内ファン３２は、冷媒回路１０の均圧を促すために除霜運転開始から所定時間（例：２０秒）は最低回転数で駆動し、その後停止させる。
【００４１】
室内熱交換器３１から流出した冷媒は、室内機ガス管６８を流れガス管接続部３４を介してガス管５に流出する。ガス管５を流れて閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００４２】
次に、主に図２乃至図４を用いて、本実施形態の空気調和機１における除霜運転時の動作や、除霜運転時に室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が実行する処理について具体的に説明する。
【００４３】
まず、図２を用いて除霜運転時の動作を説明する。図２は、暖房運転中に除霜運転を行う際の、室温の時間的な変化を示す図であり、縦軸に室温（単位：℃。以降、室温Ｔと記載）を、横軸に時間（単位：分。以降、時間ｔと記載）をそれぞれ取っている。
【００４４】
尚、図２においては、Ｔｓは使用者が定める暖房運転の設定温度、ＴｒおよびＴｒ’は除霜運転を終了した時の室温（以降、除霜終了時室温と記載）、ΔＴｄおよびΔＴｄ’は設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差（ΔＴｄ＝Ｔｓ−Ｔｒ）、Ｔａｄｄは設定温度Ｔｓに加算される加算温度、Ｔｔは設定温度Ｔｓに加算温度Ｔａｄｄを加算した目標温度、ｔ１〜ｔ５は除霜運転開始／終了や除霜運転開始条件の成立等といった動作切替や判断をする時刻、ｔｄｓは除霜運転を行っている時間である。
【００４５】
空気調和機１が暖房運転を行っているときに、時刻ｔ１で除霜運転の開始条件が成立すれば、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０は、暖房運転を中断して冷媒回路１０を前述した除霜運転の状態に切り替えて除霜運転を開始する。そして、ＣＰＵ２１０は、除霜運転中の時刻ｔ２で除霜運転の終了条件が成立すれば、除霜運転を終了して冷媒回路１０を暖房運転の状態に戻して暖房運転を再開する。
【００４６】
ここで、除霜運転開始条件とは、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものであり、室外熱交換器２３での着霜量が暖房能力に支障をきたすレベルであることを示すものである。除霜運転開始条件の具体的な例としては、暖房運転時間（空気調和機１を暖房運転で起動した時刻、あるいは、除霜運転から暖房運転に復帰した時刻から暖房運転を継続している時間）が３０分経過した後、熱交温度センサ７５で検出した冷媒温度が外気温度センサ７６で検出した外気温度よりも５℃以上低い状態が１０分間継続した場合や、上記暖房運転時間が所定時間（例えば、１８０分）以上となった場合、等である。
【００４７】
また、除霜運転終了条件とは、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものであり、室外熱交換器２３で発生した霜が全て融解したことを示すものである。この除霜運転終了条件の具体的な例としては、熱交温度センサ７５で検出した冷媒温度が１０℃以上となった場合や、除霜運転を所定時間（例えば、１０分）継続した場合、等である。
【００４８】
図２に示すように、暖房運転を行っているとき、つまり、時刻ｔ１で除霜運転開始条件が成立するまでは、室温Ｔは設定温度Ｔｓとなるように制御されている。時刻ｔ１で除霜運転開始条件が成立すると、暖房運転が中断されて除霜運転が開始され、除霜運転終了条件が成立する時刻ｔ２までの除霜運転時間ｔｄｓの間、除霜運転が行なわれる。そして、時刻ｔ２で除霜運転終了条件が成立すると、除霜運転が終了となって暖房運転に復帰する。
【００４９】
除霜運転が開始された時刻ｔ１から時間が経過するにつれて室温Ｔは低下し、除霜運転を終了した時刻ｔ２では室温Ｔは設定温度Ｔｓより温度差ΔＴｄ低下した除霜終了時室温Ｔｒとなる。この後、再び除霜運転開始条件が成立し、暖房運転を中断して除霜運転を行う度に除霜終了後室温Ｔｒは上記と同じ設定温度Ｔｓより温度差ΔＴｄ低い温度まで低下する。
【００５０】
上述した温度差ΔＴｄは、空気調和機１の暖房運転時の周囲環境によって変化する。例えば、外気温度が低い場合や室内機３が設置された部屋の断熱性が低い場合には、温度差ΔＴｄが大きくなる。つまり、除霜運転中に室温Ｔが低下して使用者に不快感を与える恐れがある。これを防ぐために、例えば、前述した特許文献１に記載の空気調和機のように、除霜運転を開始する前に室温Ｔを設定温度より所定温度だけ高い温度まで上げてから除霜運転に移行することで、使用者が不快と感じる温度まで室温が低下することを抑えることが考えられる。しかし、外気温度が非常に低い（例：−５℃以下）場合や室内機３が設置された部屋の断熱性が非常に低い場合は、上記のように室温Ｔを上昇させても、除霜運転中に室温Ｔが大きく低下して使用者に不快感を与える恐れがある。
【００５１】
一方、外気温度が高い（例：１０℃以上）場合や室内機３が設置された部屋の断熱性が高い場合等、除霜運転中に室温Ｔがさほど低下しない周囲環境である場合は、前述した外気温度が低い場合や室内機３が設置された部屋の断熱性が低い場合と比べて、暖房運転時の設定温度Ｔｓが低く設定されている可能性が高い。このとき、上述した特許文献１に記載の空気調和機のように、除霜運転を開始する前に室温を設定温度より所定温度だけ高い温度まで上昇させると、使用者が暑く感じて不快感を覚える恐れがある。
【００５２】
そこで、本発明の空気調和機１では、前回除霜運転を行った際の設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差ΔＴｄを算出して記憶しておき、次の除霜運転時には、除霜運転に移行する前に先に算出した温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄを設定温度Ｔｓに加えて目標温度Ｔｔを求め、室温Ｔが目標温度Ｔｔとなるように圧縮機２１を制御する除霜前室温調整運転を実行する。そして、室温Ｔが目標温度Ｔｔとなれば、暖房運転から除霜運転に移行する。
【００５３】
ここで、温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄは、図３に示す加算温度テーブル３００で定められている。この加算温度テーブル３００は、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。具体的には、温度差ΔＴｄが２℃未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは０℃とされている。温度差ΔＴｄが２℃以上４℃未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは１℃とされている。温度差ΔＴｄが４℃以上６℃未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは１．５℃とされている。温度差ΔＴｄが６℃以上８℃未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは２℃とされている。温度差ΔＴｄが８℃以上１０℃未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは２．５℃とされている。そして、温度差ΔＴｄが１０℃以上である場合は加算温度Ｔａｄｄは３℃とされている。つまり、加算温度テーブル３００では、温度差ΔＴｄが大きくなるにつれて加算温度Ｔａｄｄが大きくなるように定められている。
【００５４】
例えば、図２において時刻ｔ２で前回の除霜運転が終了して暖房運転に復帰し、時刻ｔ３で再び除霜運転開始条件が成立したとする。このとき、時刻ｔ３では前回の除霜運転時に求めて記憶されている温度差ΔＴｄを読み出し、後述する加算温度テーブル３００を参照して読み出した温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄを抽出する。そして、現在の設定温度Ｔｓに抽出した加算温度Ｔａｄｄを加えて目標温度Ｔｔを求め、室温Ｔが目標温度Ｔｔとなるように圧縮機２１の回転数を上昇させる。そして、時刻ｔ４で室温Ｔが目標温度Ｔｔに到達すれば、暖房運転が停止されて除霜運転が開始される。尚、詳細な説明は省略するが、上記圧縮機２１の回転数上昇に応じて、室外ファン２４の回転数や膨張弁２７の開度も適宜調整される。
【００５５】
つまり、前回の温度差ΔＴｄが大きかった場合は加算温度Ｔａｄｄも大きくなって目標温度Ｔｔと設定温度Ｔｓの差が大きくなる。このとき上述した除霜前室温調整運転を実行すれば、例えば、時刻ｔ５で除霜運転終了条件が成立して除霜運転を終了した時の除霜終了時室温Ｔｒ’は、前回の除霜運転時の除霜終了時室温Ｔｒより高くなって、設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒ’の温度差ΔＴｄ’も前回の温度差ΔＴｄより小さくなる。つまり、除霜運転中に室温Ｔが低下しても設定温度Ｔｓとの温度差が小さくなって、使用者の快適性が向上する。
【００５６】
また、前回の温度差ΔＴｄが小さかった場合は加算温度Ｔａｄｄも小さくなって目標温度Ｔｔと設定温度Ｔｓの差が小さくなる。このとき上述した除霜前室温調整運転を実行しても、除霜運転開始前の室温Ｔ（例えば、時刻ｔ４での室温Ｔ）は、本来の設定温度Ｔｓよりさほど高い温度となっていない。つまり、除霜運転前に室温Ｔが過剰に高くなることはなく、使用者が暑さを感じて不快を覚えることがない。
【００５７】
次に、図４を用いて、空気調和機１が暖房運転中に除霜運転を行うときの制御について説明する。図４は、空気調和機１が暖房運転中に除霜運転を行う際の室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理の流れを示すものである。図４において、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップ番号を表している。尚、図４では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これ以外の処理、例えば、冷媒回路１０の圧力や温度に関わる制御といった空気調和機１の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。
【００５８】
暖房運転を開始すると、まず、ＣＰＵ２１０は、使用者が図示しないリモコン等を用いて設定した設定温度Ｔｓを通信部２３０を介して取り込んで記憶部２２０に記憶する。そして、ＣＰＵ２１０は、フラグＦを０とする（ＳＴ１）。このフラグＦは、空気調和機１が暖房運転を開始してから除霜運転を初めて行うか否かを判断するためのものであり、フラグＦ＝０であれば暖房運転開始後に初めて除霜運転を行うことを示し、フラグＦ＝１であれば既に除霜運転を行っていることを示す。
【００５９】
次に、ＣＰＵ２１０は、除霜運転開始条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ２）。前述したように、除霜運転開始条件とは、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものであり、室外熱交換器２３での着霜量が暖房能力に支障をきたすレベルであることを示すものである。
【００６０】
ＳＴ２において、除霜運転開始条件が成立していなければ（ＳＴ２−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、暖房運転を継続し（ＳＴ１４）、ＳＴ２に処理を戻す。除霜運転開始条件が成立していれば（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、フラグＦが１であるか否かを判断する（ＳＴ３）。
【００６１】
フラグＦが１でなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、暖房運転開始後に初めて除霜運転を行うと判断し、ＳＴ８に処理を進めて後述する除霜運転の準備処理を行う。フラグＦが１であれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、加算温度Ｔａｄｄを抽出する（ＳＴ４）。具体的には、前回の除霜運転時に算出した温度差ΔＴｄ（後述するＳＴ１１の処理時に算出）を記憶部２２０から読み出し、同じく記憶部２２０に記憶している加算温度テーブル３００を参照して、読み出した温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄを抽出する。
【００６２】
次に、ＣＰＵ２１０は、設定温度ＴｓにＳＴ４で抽出した加算温度Ｔａｄｄを加えて目標温度Ｔｔを算出する（ＳＴ５）そして、ＣＰＵ２１０は、室温ＴがＳＴ５で算出した目標温度Ｔｔとなるように、圧縮機２１の回転数を制御する（ＳＴ６）。具体的には、室温Ｔを目標温度Ｔｔまで上昇させるために、室温Ｔと目標温度Ｔｔの温度差に応じた分、圧縮機２１の回転数を上昇させる。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２１０は、室温Ｔが目標温度Ｔｔに到達したか否かを判断する（ＳＴ７）。室温Ｔが目標温度Ｔｔに到達していなければ（ＳＴ７−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ６に処理を戻す。室温Ｔが目標温度Ｔｔに到達していれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ８に処理を進める。
尚、以上説明したＳＴ４〜ＳＴ７までの処理が、本発明の除霜前室温調整運転に関わる処理である。
【００６４】
ＳＴ８において、ＣＰＵ２１０は、除霜運転準備処理を実行する。ここで、除霜運転準備処理とは、冷媒回路１０を前述した暖房運転の状態から除霜運転の状態に切り替える処理を示す。具体的には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１および室外ファン２４を停止し、四方弁２２を切り替えて冷媒回路１０を除霜運転の状態とする。
【００６５】
次に、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を所定回転数で起動して（ＳＴ９）、除霜運転を開始する。また、室外ファン２４は、除霜運転中は停止している。これにより、圧縮機２１から吐出された高温の冷媒が室外熱交換器２３に流入して室外熱交換器２３に発生した霜を融かす。尚、圧縮機２１の所定回転数としては、室外熱交換器２３に発生した霜を早く融かすために、できる限り高い回転数（例えば、９０ｒｐｓ）であることが望ましい。
【００６６】
次に、ＣＰＵ２１０は、除霜運転終了条件が成立したか否かを判断する（ＳＴ１０）。前述したように、除霜運転終了条件とは、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものであり、室外熱交換器２３で発生した霜が全て融解したことを示すものである。
【００６７】
除霜運転終了条件が成立していなければ（ＳＴ１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ９に処理を戻して除霜運転を継続する。除霜運転終了条件が成立していれば（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、除霜終了時室温Ｔｒを取り込んで温度差ΔＴｄを算出する（ＳＴ１１）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、室内機３の室温センサ７９で検出した除霜運転終了条件が成立した時刻の室温Ｔを通信部２３０を介して取り込んでこれを除霜終了時室温Ｔｒとし、記憶部２２０に記憶している設定温度Ｔｓから除霜終了時室温Ｔｒを減じて温度差ΔＴｄを算出する。尚、ＣＰＵ２１０は、算出した温度差ΔＴｄを記憶部２２０に記憶し、前述したＳＴ４の処理で加算温度Ｔａｄｄを抽出する際にこの温度差ΔＴｄを用いる。
【００６８】
次に、ＣＰＵ２１０は、暖房運転の再開処理を実行する（ＳＴ１２）。ここで、運転再開処理とは、冷媒回路１０を除霜運転の状態から暖房運転の状態に切り替える処理を指す。具体的には、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止し四方弁２２を切り替えて、冷媒回路１０を暖房運転の状態とする。
【００６９】
ＳＴ１２の処理を終えたＣＰＵ２１０は、暖房運転を再開するとともにフラグＦを１として（ＳＴ１３）、ＳＴ２に処理を戻す。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、暖房運転中に除霜運転を行うときに、前回の除霜運転時に設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差ΔＴｄを算出してこれを記憶しておき、次の除霜運転時に記憶している温度差ΔＴｄに応じた加算温度Ｔａｄｄを設定温度Ｔｓに加えた目標温度Ｔｔを算出する。そして、除霜前室温調整運転を行って室温Ｔを目標温度Ｔｔまで上昇させてから除霜運転に移行する。これにより、除霜運転中に室温Ｔが大きく低下して使用者が寒さを感じる、あるいは、除霜前室温調整運転で室温Ｔが大きく上昇して使用者が暑さを感じる、といった不快感を抑制することができ、除霜運転時に使用者の快適性を損なわないようにできる。
【００７１】
尚、以上説明した実施形態では、温度差ΔＴｄは設定温度Ｔｓから除霜終了時室温Ｔｒを減じて求めたものを用いているが、これに代えて、除霜運転を開始する直前の室温（例えば、図２における時刻ｔ１や時刻ｔ４における室温Ｔ）から除霜終了時室温Ｔｒを減じて求めた温度差を用いてもよい。また、図３の加算温度テーブル３００に示すように、温度差ΔＴｄが１０℃以上である場合は加算温度Ｔａｄｄを３．０℃としている、つまり、加算温度Ｔａｄｄに上限値を設けている。これにより、除霜前室温調整運転を行うことによって室温Ｔが上昇しても最大で設定温度Ｔｓ＋３．０℃までしか室温Ｔが上昇しないので、室温Ｔの過剰な上昇を抑えて使用者の不快感を軽減できる。
【実施例２】
【００７２】
次に、本発明の空気調和機の第２の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態における空気調和機は、第１の実施形態における空気調和機１で室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されている加算温度テーブル３００に代えて、図５に示す加算温度テーブル４００が記憶されており、この加算温度テーブル４００を用いて加算温度Ｔａｄｄを決定している。尚、上記以外の空気調和機１の構成や、除霜前室温調整運転を含めた除霜運転時の処理については、第１の実施形態と同じであるため詳細な説明を省略する。
【００７３】
図５に示す加算温度テーブル４００は、予め試験等を行って定められて室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。この加算温度テーブル４００は、第１の実施形態における加算温度テーブル３００が、設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差ΔＴｄに応じて加算温度Ｔａｄｄが定められているのに対して、設定温度Ｔｓと除霜終了時室温Ｔｒの温度差を除霜時間ｔｄｓで除して算出する温度変化率ΔＴｃに応じて加算温度Ｔａｄｄが定められている。尚、温度変化率ΔＴｃの単位は、例えば、分母の除霜時間ｔｄｓを秒で表すと℃／秒となる。以降、本実施形態ではこの単位を使用する。
【００７４】
具体的には、温度変化率ΔＴｃが０．１℃／秒未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは０℃とされている。温度変化率ΔＴｃが０．１℃／秒以上０．２℃／秒未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは１℃とされている。温度変化率ΔＴｃが０．２℃／秒以上０．３℃／秒未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは１．５℃とされている。温度変化率ΔＴｃが０．３℃／秒以上０．４℃／秒未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは２℃とされている。温度変化率ΔＴｃが０．４℃／秒以上０．５℃／秒未満である場合は加算温度Ｔａｄｄは２．５℃とされている。そして、温度変化率ΔＴｃが０．５℃／秒以上である場合は加算温度Ｔａｄｄは３℃とされている。つまり、加算温度テーブル４００では、温度変化率ΔＴｃが大きくなるにつれて加算温度Ｔａｄｄも大きくなるように定められている。
【００７５】
本実施形態の空気調和機が除霜運転を行うときは、第１の実施形態で説明した図４に示す処理のうち、ＳＴ１１の処理が第１の実施形態と異なる処理となる。つまり、図４のＳＴ１０で除霜運転終了条件が成立していれば（ＳＴ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、除霜終了時室温Ｔｒを取り込んで設定温度Ｔｓとの温度差を算出するとともに、除霜運転を開始した時刻（例えば、図２の時刻ｔ１）と除霜運転を終了した時刻（例えば、図２の時刻ｔ２）を用いて、除霜運転時間ｔｄｓを算出する。そして、ＣＰＵ２１０は、除霜終了時室温Ｔｒを取り込んで設定温度Ｔｓとの温度差（＝Ｔｓ−Ｔｒ）を除霜運転時間ｔｄｓ（＝時刻ｔ２−時刻ｔ１）で除して温度変化率ΔＴｃを求め、求めた温度変化率ΔＴｃを記憶部２２０に記憶する。
【００７６】
そして、次に除霜運転を行う際に、ＣＰＵ２１０は、図４のＳＴ４において、記憶部２２０から読み出した温度変化率ΔＴｃを用い、同じく記憶部２２０に記憶している加算温度テーブル４００を参照して、読み出した温度変化率ΔＴｃに応じた加算温度Ｔａｄｄを抽出する。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機では、暖房運転中に除霜運転を行うときに、前回の除霜運転時に室温Ｔの時間変化を示す温度変化率ΔＴｃを算出してこれを記憶しておき、次の除霜運転時に記憶している温度変化率ΔＴｃに応じた加算温度Ｔａｄｄを設定温度Ｔｓに加えた目標温度Ｔｔを算出する。そして、除霜前室温調整運転を行って室温Ｔを目標温度Ｔｔまで上昇させてから除霜運転に移行する。これにより、除霜運転中に設定温度Ｔｓと室温Ｔの温度差が大きくなって使用者が寒さを感じる、あるいは、除霜前室温調整運転で室温Ｔが大きく上昇して使用者が暑さを感じる、といった不快感を抑制することができ、除霜運転時に使用者の快適性を損なわないようにできる。
【００７８】
尚、図４の加算温度テーブル４００に示すように、温度変化率ΔＴｃが０．５／秒以上である場合は加算温度Ｔａｄｄを３．０℃としている、つまり、加算温度Ｔａｄｄに上限値を設けている。これにより、除霜前室温調整運転を行うことによって室温Ｔが上昇しても最大で設定温度Ｔｓ＋３．０℃までしか室温Ｔが上昇しないので、室温Ｔの過剰な上昇を抑えて使用者の不快感を軽減できる。
【００７９】
以上説明した各実施形態において、除霜前室温調整運転の実施中は、使用者に直接温風が当たらないように風向板を操作してもよい。除霜前室温調整運転では、室温Ｔを使用者が設定温度Ｔｓより高い温度である目標温度Ｔｔまで上昇させるため、除霜前室温調整運転中に使用者に温風が直接当たると使用者が不快に感じる恐れがあるが、直接温風が当たらないように風向板を操作すれば、使用者の不快感を軽減できる。
【００８０】
また、除霜前室温調整運転の実施中は、室内機３の表示部や図示しないリモコンの表示部に、「除霜前室温調整運転を実施中」と表示してもよい。これにより、除霜前室温調整運転で室温Ｔが上昇したことに気付いた使用者が、設定温度Ｔｓを低くすることを抑制できる。
【符号の説明】
【００８１】
１  空気調和機
２  室外機
３  室内機
１０  冷媒回路
２１  圧縮機
２２  四方弁
２３  室外熱交換器
３１  室内熱交換器
７９  室温センサ
２００  室外機制御手段
２１０  ＣＰＵ
２２０  記憶部
３００、４００  加算温度テーブル
Ｔ  （現在の）室温
Ｔｒ、Ｔｒ’  除霜終了時室温
Ｔｓ  基準設定温度
Ｔｔ  目標設定温度
Ｔａｄｄ  加算温度
ΔＴｄ、ΔＴｄ’  温度差
ΔＴｃ  温度変化率
ｔｄｓ  除霜時間
【図１】
2018066502.tif 000003
【図２】
2018066502.tif 000004
【図３】
2018066502.tif 000005
【図４】
2018066502.tif 000006
【図５】
2018066502.tif 000007