(57)【要約】【課題】ファン除霜運転時間を最適な長さにすることができる空気調和機を提供する。【解決手段】ＣＰＵ２１０は、暖房運転時に、室外ファン２７を停止させるとともに、四方弁２２を切り替えて圧縮機２１から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に向かわせる熱交除霜運転が終了した後に、圧縮機２１から吐出された冷媒を室外熱交換器２３に向かわせたまま、室外ファン２７を駆動して室外ファン２７を除霜するファン除霜運転を行い、熱交除霜運転時に算出した室外熱交換器２３で発生した霜を融解し終えた時点から単位時間当たりの温度増加量ΔＴｃｓに応じて、ファン除霜運転の運転時間を異ならせる。【選択図】図３
2019158306.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、膨張弁、室外熱交換器の順で冷媒が循環する冷媒回路と、
前記冷媒回路に備えられ、前記圧縮機から吐出された冷媒の流れる方向を切り替える流路切替手段と、
前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、
前記暖房運転時に、前記室外ファンを停止させるとともに、前記流路切替手段を切り替えて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わせる熱交除霜運転と、前記熱交除霜運転が終了した後に、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わせたまま、前記室外ファンを駆動して同室外ファンを除霜するファン除霜運転を行う制御手段と、
前記ファン除霜運転時、前記室外熱交換器の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交温度検出手段と、
を有する空気調和機であって、
前記制御手段は、
前記熱交除霜運転時、前記室外熱交換器で発生した霜を融解し終えた時点から単位時間当たりの前記室外熱交換器の温度増加量を算出し、
前記ファン除霜運転時、前記温度増加量に応じて、前記ファン除霜運転の運転時間を異ならせる、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記ファン除霜運転時、前記温度増加量が大きい程、前記室外ファンの回転数を上げる、
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、暖房運転時に逆サイクル除霜運転を行う空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機は、外気温度が低く、湿度が高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する。暖房運転において室外熱交換器に発生した霜は、逆サイクル除霜運転を行うことによって融かされる。その後、融かされた霜は室外熱交換器の下方に配置されている室外ユニットの底板を通じて、ドレン水として排出される。逆サイクル除霜運転を行うときは、空気調和機は、室外ファンを停止するとともに冷凍サイクルを暖房サイクルから冷房サイクルに切り替える。そして、空気調和機は圧縮機によって圧縮されて高温となった冷媒を室外熱交換器に流入させる。これにより、室外熱交換器が加熱されて、室外熱交換器に発生した霜が融かされる。
【０００３】
ところで、外気温度が０℃以下で暖房運転を行うときは、室外熱交換器を通過した空気が０℃以下となって室外ファンに当たる。また、室外熱交換器に発生した霜によって室外熱交換器が目詰まりして空気が通らなくなると、吹出口から流入した室外熱交換器を通らない空気が室外ファンに当たる。これらにより、室外熱交換器だけでなく室外ファンにも霜が発生する場合がある。
【０００４】
室外ファンに発生した霜は、室外ファンを停止させて実行する上述した逆サイクル除霜運転では融けない。そこで、室外ファンで発生した霜を融かすためにファン除霜運転を行う空気調和機が提案されている。例えば、特許文献１に示す空気調和機では、逆サイクル除霜運転を行って室外熱交換器の除霜を行った後に、圧縮機から吐出された冷媒が室外熱交換器に流入する状態のままで室外ファンを一定時間回転させることが記載されている。これにより、室外熱交換器で加熱された温かい空気を室外ファンに当てて、室外ファンで発生した霜を融かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２１７８９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に示す空気調和機では、室外熱交換器の除霜運転やファン除霜運転を予め定められた時間だけ行っていた。この時間は予め試験等により定められており、想定された室外ファンで発生する最大量の霜を完全に除去できるように設定された時間である。霜を完全に融かすために必要な時間は、室外ファンで発生する霜の量や、熱交除霜運転中に費やされた冷凍サイクル中の熱量や暖房運転中に蓄えられた冷凍サイクル中の熱量によって変動する。そのため、室外ファンで発生した霜が融けきったにもかかわらずファン除霜運転を継続してしまう（いわゆる、空除霜運転）場合がある。
【０００７】
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、ファン除霜運転時間を最適な長さにすることができる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】
【０００８】
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、膨張弁、室外熱交換器の順で冷媒が循環する冷媒回路と、前記冷媒回路に備えられ、前記圧縮機から吐出された冷媒の流れる方向を切り替える流路切替手段と、前記室外熱交換器に送風する室外ファンと、前記暖房運転時に、前記室外ファンを停止させるとともに、前記流路切替手段を切り替えて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わせる熱交除霜運転と、前記熱交除霜運転が終了した後に、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わせたまま、前記室外ファンを駆動して同室外ファンを除霜するファン除霜運転を行う制御手段と、前記熱交除霜運転時、前記室外熱交換器から流出した冷媒の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交温度検出手段と、を有する。前記制御手段は、前記熱交除霜運転時、前記室外熱交換器で発生した霜を融かし終えた時点からの単位時間当たりの温度増加量を算出し、前記ファン除霜運転時、前記温度増加量に応じて前記ファン除霜運転の運転時間を異ならせる。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、ファン除霜運転時間を最適な長さにすることができる。
【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】熱交除霜運転時の室外熱交換器２３の温度変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態における、ファン除霜制御テーブルである。
【図４】本発明の実施形態における、熱交除霜運転時およびファン除霜運転時の室外機制御手段での処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における、除霜運転、つまり、熱交除霜運転を行う際に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が実行する温度増加量ΔＴｃｓの算出処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、室外機と室内機が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】
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態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、室外機２の閉鎖弁２５と室内機３の液管接続部３３が液管４で接続されている。また、室外機２の閉鎖弁２６と室内機３のガス管接続部３４がガス管５で接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が形成される。
【００１３】
＜室外機の構成＞
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、膨張弁２４と、液管４が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５が接続された閉鎖弁２６と、室外ファン２７を備えている。そして、室外ファン２７を除くこれら各装置が後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を形成している。
【００１４】
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と吐出管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と吸入管６６で接続されている。
【００１５】
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。尚、四方弁２２が、本発明の流路切替手段である。
【００１６】
室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２７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。室外熱交換器２３は、後述する四方弁２２の切り替えによって、冷房運転時は凝縮器として機能し、暖房運転時は蒸発器として機能する。
【００１７】
膨張弁２４は、図示しないパルスモータにより駆動される電子膨張弁である。具体的には、パルスモータに加えられるパルス数によりその開度が調整される。膨張弁２４は、暖房運転時は圧縮機２１から吐出される冷媒の温度である吐出温度が所定の目標温度となるように、その開度が調整される。
【００１８】
室外ファン２７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２７は、その中心部がファンモータ２７ａの図示しない回転軸に接続されている。ファンモータ２７ａが回転することで室外ファン２７が回転する。室外ファン２７の回転によって、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。
【００１９】
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（上述した吐出温度）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が設けられている。
【００２０】
室外熱交換器２３の図示しない冷媒パスの略中間部には、室外熱交換器２３の温度である室外熱交温度を検出する熱交温度センサ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。
【００２１】
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。
【００２２】
記憶部２２０は、フラッシュメモリで構成されており、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２７等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。
【００２３】
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。さらには、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等に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２７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、膨張弁２４の開度調整を行う。
【００２５】
＜室内機の構成＞
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を形成している。
【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る。室内熱交換器３１の一方の冷媒出入口は、液管接続部３３と室内機液管６７で接続されている。室内熱交換器３１の他方の冷媒出入口は、ガス管接続部３４と室内機ガス管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３２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センサ７９が備えられている。
【００２９】
＜冷媒回路の動作＞
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、冷房運転を行う場合について説明する。そして、室外熱交換器２３で発生した霜を溶かす熱交除霜運転と、室外ファン２７で発生した霜を溶かすファン除霜運転からなる除霜運転を行う場合について説明する。
【００３０】
＜暖房運転＞
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。
【００３１】
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を流れて、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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２４を通過する際に減圧される。上述したように、暖房運転時の膨張弁２４の開度は、圧縮機２１の吐出温度が所定の目標温度となるように調整される。
【００３４】
膨張弁２４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２７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。
【００３５】
＜冷房運転＞
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。
【００３６】
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。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２７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。
【００３７】
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、膨張弁２４を通過する際に減圧される。
【００３８】
膨張弁２４を通過した冷媒は、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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を流れる冷媒は、閉鎖弁２６を介して室外機２に流入し、室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６の順に流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
【００４１】
＜除霜運転＞
除霜運転は、室外熱交換器２３に発生した霜を融かす熱交除霜運転と、室外ファン２７で発生した霜を融かすファン除霜運転で構成されている。熱交除霜運転では、冷媒回路１０が前述した冷房サイクルとされ、ＣＰＵ２１０は、室外ファン２７を停止するとともに、膨張弁２４の開度を全開とする。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３に対して室内ファン３２を停止するよう、通信部２３０を介して指示する。また、熱交除霜運転では、圧縮機２１で発生する熱量や圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量等を冷媒が吸熱して暖められ、暖められた冷媒が室外熱交換器２３に流入して霜を融かす。また、ファン除霜運転は、後述する所定の条件が成立した場合に、熱交除霜運転に引き続いて行われる運転である。ファン除霜運転では、冷媒回路１０が熱交除霜運転と同じ冷房サイクルのままで室外ファン２７を駆動するとともに、後述するファン除霜制御テーブル３００を用いて、室外ファン２７が制御される。
【００４２】
熱交除霜運転開始時点の室内熱交換器３１は、直前まで暖房運転で凝縮器として機能していたため、温度が高い。熱交除霜運転中の室内熱交換器３１には、熱交除霜運転中に凝縮器として機能する室外熱交換器２３において霜を溶かすことで温度が低下した冷媒が流入する。このため、熱交除霜運転を開始した時点から時間が経つにつれて室内熱交換器３１の温度が低下していき、ファン除霜運転開始前に室内熱交換器３１が有する熱量は、熱交除霜運転開始前に室内熱交換器３１が有する熱量と比較して熱交除霜運転時に費やされた熱量分だけ少なくなる。すなわち、ファン除霜運転時において室外熱交換器２３に流入する冷媒の熱量は、上述した圧縮機２１や室内熱交換器３１等の熱量の大きさによって変わる。
【００４３】
以下の説明では、まずは、熱交除霜運転時の室外熱交換器２３の温度増加量を算出する方法ついて、図２を用いて説明する。次に、ファン除霜運転の運転時間を調整する際に使用するファン除霜運転制御テーブル３００について、図３を用いて説明する。そして、除霜運転時に室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理の流れについて、図４を用いて説明する。尚、以下の説明では、室外熱交換器２３の温度である室外熱交温度をＴｃ（単位：℃）、熱交除霜運転時に室外熱交換器２３で発生した霜を融かし終えた時点からの温度増加量をΔＴｃｓ（単位：℃）、温度増加量の閾温度である第１閾値をΔＴｃ１（単位：℃）、室外熱交温度Ｔｃの閾温度である第２閾値をＴｃ２（単位：℃）、ファン除霜運転時の室外ファン２７の回転数をＲｆｏ（単位：ｒｐｍ）とする。
【００４４】
＜室外熱交換器２３の温度増加量の算出方法について＞
ファン除霜運転時、室外熱交換器２３で加熱された温かい空気は室外ファン２７に当てられて、室外ファン２７に発生した霜を融かす。すなわち、室外熱交換器２３に流入する冷媒の熱量が室外ファン２７に発生した霜の融解に影響を与える。また、前述したように、ファン除霜運転時において室外熱交換器２３に流入する冷媒の熱量は圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量の大きさによって変わる。
【００４５】
圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量の大きさを推定するために、熱交除霜運転時において、霜を融かし終えた時点からの室外熱交換器２３の温度増加量ΔＴｃｓを算出する。図２に示すグラフは、熱交除霜運転時における室外熱交温度Ｔｃの時間的変化を示すものである。熱交除霜運転時、室外熱交温度Ｔｃは、室外熱交換器２３で発生した霜を融かしている間は０℃付近の温度を示す。
【００４６】
霜を融かし終えたら、室外熱交温度Ｔｃは上昇する。霜を融かし終えてから室外熱交温度Ｔｃの単位時間当たりの温度増加量ΔＴｃｓは、室外熱交換器２３で発生した霜を融かし終えた時点での圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量が大きい程大きい値となる。
【００４７】
図５に示すフローチャートを用いて、除霜運転、つまり、熱交除霜運転を行う際に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が実行する温度増加量ΔＴｃｓの算出処理について説明する。
【００４８】
図５は、ＣＰＵ２１０が除霜運転を行う際の処理の流れを示すものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く番号はステップ番号を表している。尚、図５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、使用者の指示した設定温度や風量等の運転条件に対応した冷媒回路１００の制御といった、空気調和機１に関わる一般的な処理については説明を省略している。
【００４９】
ＣＰＵ２１０は、熱交除霜運転を開始した後に、室外熱交温度Ｔｃの増加量ΔＴｃを算出する（ＳＴ２０１）。ＣＰＵ２１０は、熱交温度センサ７５の検出結果を定期的（例えば１０秒毎）に取り込んで記憶部２２０に記憶させている。室外熱交温度Ｔｃの増加量ΔＴｃは、今回取り込んだ熱交温度センサ７５の検出結果から前回取り込んで記憶部２２０に記憶させた熱交温度センサ７５の検出結果を減じて算出される。
【００５０】
次に、ＣＰＵ２１０は、増加量ΔＴｃが第１閾値ΔＴｃ１(例えば、０．５℃）以下であるか否かを判断する（ＳＴ２０２）。第１閾値ΔＴｃ１は、室外機制御手段の記憶部２２０から読み出される。熱交除霜運転中、増加量ΔＴｃが第１閾値ΔＴｃ１以下のときは、温度変化が小さく、室外熱交換器２３で発生した霜を融かすのに熱量が費やされている（潜熱）状態であることを示す。
【００５１】
増加量ΔＴｃが第１閾値ΔＴｃ１以下でなければ（ＳＴ２０２−ＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２０１に処理を戻す。
【００５２】
増加量ΔＴｃが第１閾値ΔＴｃ１以下であれば（ＳＴ２０２−ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、室外熱交温度Ｔｃを算出し（ＳＴ２０３）、室外熱交温度Ｔｃが第２閾値Ｔｃ２（例えば５℃）以上であるか否かを判断する（ＳＴ２０４）。第２閾値Ｔｃ２は、室外機制御手段２００の記憶部２２０から読み出される。熱交除霜運転中、室外熱交温度Ｔｃが第２閾値Ｔｃ２以上のときは、室外熱交換器２３で発生した霜を融かし終えて、温度上昇している状態であることを示す。
【００５３】
室外熱交温度Ｔｃが第２閾値Ｔｃ２以上であれば（ＳＴ２０４−ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１０は、今回取り込んだ熱交温度センサ７５の検出結果から前回取り込んで記憶部２２０に記憶させた熱交温度センサ７５の検出結果を減じて再度増加量ΔＴｃを算出し、後述するファン除霜運転時に読み出される温度増加量ΔＴｃｓとして記憶部２２０に記憶する。温度増加量ΔＴｃｓは、後述するファン除霜制御テーブル３００においてファン除霜運転時間ｔｓと室外ファン２７の回転数の加算値ΔＲｆｏに対応付けて設定されている。増加量ΔＴｃが第２閾値ΔＴｃ２以上でなければ（ＳＴ２０４−ＮＯ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ２０３に処理を戻す。
【００５４】
以上説明したように、霜を融解し終えてから室外熱交温度Ｔｃの単位時間当たりの温度増加量ΔＴｃｓが設定される。
【００５５】
＜ファン除霜制御テーブル３００について＞
ファン除霜運転開始時の圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量が大きいときは、ファン除霜運転時に室外ファン２７に発生した霜を融かし易くなる。そのため、予め試験などを行って求められて、温度増加量ΔＴｃｓに応じたファン除霜運転時間及び室外ファン２７の回転数が定められたファン除霜制御テーブル３００が室外機制御手段２００の記憶部に記憶される。
【００５６】
圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量が大きければ、ファン除霜運転時間を短縮させることで、ファン除霜運転時間を最適な長さにすることができる。そこで、ファン除霜制御テーブル３００では、温度増加量ΔＴｃｓを３つの範囲（ΔＴｃｓ＜２℃、２℃≦ΔＴｃｓ＜４℃、４℃≦ΔＴｃｓ）に分けている。すなわち、ファン除霜制御テーブル３００では、温度増加量ΔＴｃｓが大きいとき（４℃≦ΔＴｃｓ）、ファン除霜運転時間ｔｓを短い時間（６０秒）とし、室外ファン２７の回転数加算値ΔＲｆｏ（＋２０ｒｐｍ）を加える。すなわち、圧縮機２１の容器に蓄えられた熱量、暖房運転時に凝縮器として機能していた室内機３の室内熱交換器３１の熱量、室内機３に接続される液管４やガス管５の熱量が大きければ、ファン除霜運転時に室外熱交換器に流入する冷媒の熱量は大きくなるので、ファン除霜運転時間を短く設定できる。また、室内熱交換器３１が有する熱量が大きければ、室外ファン２７の回転数を上昇させても室外熱交温度Ｔｃが下がりにくいので、室外熱交換器２３から室外ファン２７へ伝わる熱量を増やすために室外ファン２７の回転数Ｒｆｏを上昇させることができる。
【００５７】
また、温度増加量ΔＴｃｓが小さいとき（ΔＴｃｓ＜２℃）、ファン除霜運転時間ｔｓを長い時間（１２０秒）とする。すなわち、室内熱交換器３１が保有する熱量が小さければ、ファン除霜運転時に室外熱交換器に流入する冷媒の熱量は小さくなるので、ファン除霜運転時間を長く設定する。また、温度増加量ΔＴｃｓが２℃≦ΔＴｃｓ＜４℃のとき、ファン除霜運転時間ｔｓを標準の時間（９０秒）とする。
【００５８】
以上説明したように、ファン除霜制御テーブル３００では、ファン除霜運転時間ｔｓ各値は、温度増加量ΔＴｃｓが大きくなるほど短い時間が設定される。室外ファン２７の回転数加算値ΔＲｆｏ各値は、温度増加量ΔＴｃｓが大きくなるほど大きい加算値が設定される。これにより、ファン除霜運転時間を適切な長さにすることができる。
【００５９】
＜除霜運転時の処理の流れ＞
次に、図４に示すフローチャートを用いて、除霜運転、つまり、熱交除霜運転およびファン除霜制御テーブル３００を用いたファン除霜運転を行う際に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が実行する処理について説明する。尚、上記各除霜運転を行う際の冷媒回路１００における冷媒の流れは前述した冷房運転時と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００６０】
図４に示すフローチャートは、ＣＰＵ２１０が除霜運転を行う際の処理の流れを示すものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く番号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、使用者の指示した設定温度や風量等の運転条件に対応した冷媒回路１００の制御といった、空気調和機１に関わる一般的な処理については説明を省略している。
【００６１】
ＣＰＵ２１０は、暖房運転を行っているときに、除霜運転開始条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ１０１）。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たものであり、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。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点、あるいは、除霜運転から暖房運転に復帰した時点から暖房運転を継続している時間）が３０分以上経過した後で、かつ、熱交温度センサ７５で検出した室外熱交温度Ｔｃ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分以上継続した場合や、前回の除霜運転が終了してから所定時間（例：１８０分）が経過した場合等がある。
【００６２】
除霜運転開始条件が成立していない場合は（ＳＴ１０１−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、現在行っている暖房運転を継続する（ＳＴ１０２）。除霜運転開始条件が成立した場合は（ＳＴ１０１−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、熱交除霜運転を実行する（ＳＴ１０３）。熱交除霜運転では、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１および室外ファン２７を停止し、四方弁２２を切り替えて、冷媒回路１００を冷房運転時の状態とした後、圧縮機２１を所定回転数で起動して室外熱交換器２３の除霜を行う。熱交除霜運転を行っているときは、室外ファン２７および室内ファン３２は停止している。これにより、圧縮機２１から吐出されて室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外熱交換器２３に発生した霜を融かす。尚、熱交除霜運転を行うときの圧縮機２１の所定回転数は、できる限り高い回転数（例えば、９０ｒｐｓ）であることが望ましい。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２１０は、前述した図５の温度増加量算出処理を実行する（ＳＴ１０４）。その後、ＣＰＵ２１０は、熱交除霜運転終了条件が成立したか否かを判断する（ＳＴ１０５）。ここで、熱交除霜運転終了条件とは、予め試験等を行って定められたものであり、室外熱交換器２３で発生した霜が融解したと考えられる条件である。熱交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で検出した室外熱交換器２３から流出する冷媒温度が１０℃以上となったか否か、や、室外熱交除霜運転を開始してから所定時間（例：１０分）が経過したか否か等である。
【００６４】
熱交除霜運転終了条件が成立していなければ（ＳＴ１０５−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１０３に処理を戻し熱交除霜運転を継続する。熱交除霜運転終了条件が成立していれば（ＳＴ１０５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ファン除霜運転開始条件が成立しているか否かを判断する（ＳＴ１０６）。ここで、ファン除霜運転開始条件とは、予め試験等を行って定められたものであり、室外ファン２７で発生している霜の量が、室外ファン２７の駆動に支障をきたすレベルであることを示すものである。ファン除霜運転開始条件の具体的な例としては、熱交除霜運転終了時に外気温度センサ７６で検出した外気温度が−１０℃〜５℃の場合、等である。ファン除霜運転開始条件が成立していなければ（ＳＴ１０６−Ｎｏ）、つまり、室外ファン２７で発生している霜の量が、室外ファン２７の駆動に支障のないレベルであれば、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１１２に処理を進める。
【００６５】
ファン除霜運転開始条件が成立した場合は（ＳＴ１０６−Ｙｅｓ）、つまり、室外ファン２７で発生している霜の量が、室外ファン２７の駆動に支障のあるレベルであれば、ＣＰＵ２１０は、室外ファン２７を回転数Ｒｆｏで駆動し、また、ファン除霜運転時間ｔｓを設定し（ＳＴ１０７）、ファン除霜運転を実行する（ＳＴ１０８）。ここで、回転数Ｒｆｏは、予め記憶部２２０に記憶されている標準回転数Ｒｆｏｐにファン除霜制御テーブル３００を用いて設定された回転数加算値ΔＲｆｏを加えたものである。標準回転数Ｒｆｏｐに高い回転数を設定すると室内熱交換器２３で空気と冷媒の熱交換が促進されて室外熱交温度Ｔｃが下がってしまうため、ファン除霜運転で室外ファン２７で発生した霜が溶けることが判明している低回転数にすることが望ましい。尚、所定回転数Ｒｆｏｐは例えば、室外ファン２７の使用範囲の下限回転数（例えば、２００ｒｐｍ）である。また、ファン除霜運転時間ｔｓは、ファン除霜制御テーブル３００を用いて設定されたものである。
【００６６】
次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１０８でファン除霜運転を開始してからの時間ｔがファン除霜運転時間ｔｓ以上であるか（経過したか）否かを判断する（ＳＴ１０９）。ファン除霜運転時間ｔｓ以上でなければ（ＳＴ１０９−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１０９の処理を再度行ってファン除霜運転を継続する。
【００６７】
ファン除霜運転時間ｔｓ以上であれば（ＳＴ１０９−Ｙｅｓ）、つまり、ファン除霜運転を行ったことで、室外ファン２７で発生した霜が溶けて室外ファン２７の駆動に支障がなくなったと推定される場合は、ＣＰＵ２１０は、暖房運転を再開する（ＳＴ１１２）。ここで、運転再開にあたって、ＣＰＵ２１０は、圧縮機２１および室外ファン２７を停止し、四方弁２２を切り替えて、冷媒回路１００を暖房運転時の状態にする。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、ファン除霜運転の運転時間を霜を融かし終えてから室外熱交温度Ｔｃの単位時間当たりの温度増加量ΔＴｃｓに応じて異ならせるようにしたので、ファン除霜運転の運転時間に室外ファン２７で発生した霜を完全に融かすために必要最低限の時間を設定することができ、ファン除霜運転時間を最適な長さにすることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  空気調和機
２  室外機
３  室内機
２１  圧縮機
２３  室外熱交換器
２４  膨張弁
２７  室外ファン
３１  室内熱交換器
３２  室内ファン
１００  冷媒回路
２００  室外機制御手段
２１０  ＣＰＵ
２２０  記憶部
３００  ファン回転数調整制御テーブル
【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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