(57)【要約】【課題】電装品の温度上昇を抑制し、かつ除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができる空気調和装置の提供。【解決手段】空気調和装置は、ケーシング３０ａと、室外熱交換器３３と、室外ファン３４と、電装品箱７０とを備える。室外ファン３４は、通常運転時には、ケーシング３０ａ外から空気を取り込み、室外熱交換器３３に通すように回転する。電装品箱７０には、電装品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンク７１が設けられている。この空気調和装置は、除霜運転時に、空気が室外熱交換器３３を通ることを抑制し、かつケーシング３０ａ内の空気が攪拌されるように、通常運転時とは逆に室外ファン３４を回転させる除霜時逆回転制御を行う。【選択図】図２
2015068610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常運転及び除霜運転を行う空気調和装置において、
ケーシング（３０ａ）と、
前記ケーシング内に配置されている室外熱交換器（３３）と、
前記ケーシング内に配置されており、前記通常運転時には前記ケーシング外から空気を取り込み前記室外熱交換器に通すように回転する室外ファン（３４）と、
前記ケーシング内に配置されており、前記室外ファンを含む機器の制御を行うための電装品が収納されており、前記電装品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンク（７１）が設けられた電装品箱（７０）と、
を備えており、
前記除霜運転時に、空気が前記室外熱交換器を通ることを抑制し、かつ前記ケーシング内の空気が攪拌されるように、前記通常運転時とは逆に前記室外ファンを回転させる除霜時逆回転制御を行う、
空気調和装置（１００）。
【請求項２】
前記ヒートシンクに設けられたヒートシンク温度センサによって検出されるヒートシンクの温度が所定値以上となった場合に、前記除霜時逆回転制御を行う、
請求項１に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除霜運転を行う空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、暖房運転時に室外熱交換器に生じた着霜を除去する除霜運転を行う空気調和装置がある。このような空気調和装置には、着霜の除去を促進するために、除霜運転中は、室外熱交換器に外気を通すための室外ファンを回転させないものがある。しかしながら、室外ファンを回転させないで除霜運転を行うと、制御基板などに実装されている電装品の放熱量が低下し、電装品の温度が上昇してしまうという問題がある。
【０００３】
これに対する対策の１つとして、例えば、特許文献１（特開２００９−２８７８４３号公報）に開示されている空気調和装置では、除霜運転時に室外ファンを回転させることで、電装品の温度が上昇するのを抑制している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されている空気調和装置では、除霜運転時には通常運転時と同様に室外ファンを回転させているため、通常運転時と同様に室外熱交換器には空気が通っていると考えられる。そうすると、除霜運転中であっても、室外熱交換器において室外熱交換器を流れる冷媒と空気との間で熱交換が行われることになる。
【０００５】
ここで、除霜運転の終了が室外熱交換器を流れる冷媒の温度に基づいて決定される場合、すなわち室外熱交換器を流れる冷媒の温度が所定温度（以下、除霜運転終了温度という）になると除霜運転が終了する場合、除霜運転中に室外熱交換器において室外熱交換器を流れる冷媒と空気との間で熱交換が行われると、室外熱交換器の温度が除霜運転終了温度に到達するまでの時間が長くなってしまい、除霜運転の実行時間が延びてしまう。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、電装品の温度上昇を抑制し、かつ除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができる空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係る空気調和装置は、通常運転及び除霜運転を行う空気調和装置において、ケーシングと、室外熱交換器と、室外ファンと、電装品箱と、を備える。室外熱交換器は、ケーシング内に配置されている。室外ファンは、ケーシング内に配置されている。また、室外ファンは、通常運転時には、ケーシング外から空気を取り込み、室外熱交換器に通すように回転する。電装品箱は、ケーシング内に配置されている。また、電装品箱は、室外ファンを含む機器の制御を行うための電装品が収納されている。さらに、電装品箱には、電装品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンクが設けられている。そして、この空気調和装置は、除霜運転時に、除霜時逆回転制御を行う。除霜時逆回転制御は、除霜運転時に、空気が室外熱交換器を通ることを抑制しかつケーシング内の空気が攪拌されるように、通常運転時とは逆に室外ファンを回転させる制御である。
【０００８】
本発明の第１観点に係る空気調和装置では、除霜運転時に除霜時逆回転制御が行われることで、空気が室外熱交換器を通るのが抑制されるため、室外熱交換器において室外熱交換器を流れる冷媒と空気との間で熱交換が行われるのを抑制することができ、室外熱交換器を流れる冷媒の温度が除霜運転終了温度に到達するまでの時間が長くなるのを防止することができる。また、除霜運転時に除霜時逆回転制御が行われることで、ケーシング内の空気が攪拌されるため、空気をヒートシンクにあててヒートシンクを冷却することができ、電装品の発熱を外部に逃がすことができる。
【０００９】
これによって、電装品の温度上昇を抑制し、かつ除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができる。
【００１０】
なお、ここでいう通常運転には、少なくとも冷房運転が含まれる。
【００１１】
本発明の第２観点に係る空気調和装置は、第１観点の空気調和装置において、ヒートシンクに設けられたヒートシンク温度センサによって検出されるヒートシンクの温度が所定値以上となった場合に、除霜時逆回転制御を行う。この空気調和装置では、ヒートシンクの温度が所定値以上となった場合に除霜時逆回転制御が行われるため、除霜運転の開始から終了まで継続して除霜時逆回転制御が行われる場合と比較して、消費電力量を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１観点に係る空気調和装置では、電装品の温度上昇を抑制し、かつ除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができる。
【００１３】
本発明の第２観点に係る空気調和装置では、消費電力量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略冷媒回路図。
【図２】室外ユニットの内部構造を示す概略図。
【図３】室外ユニットの概念図であって、空気流れを説明するための図。
【図４】室外ユニットの概念図であって、空気流れを説明するための図。
【図５】空気調和装置の備える制御ユニットの制御ブロック図。
【図６】制御ユニットの処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る空気調和装置の一実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明に係る空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００１６】
（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置１００の概略冷媒回路図である。空気調和装置１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、冷房運転と暖房運転とを切り替えて運転可能な空気調和装置である。
【００１７】
空気調和装置１００は、図１に示すように、主に、室内ユニット２０と、室外ユニット３０と、を備える。
【００１８】
室内ユニット２０と、室外ユニット３０とは、連絡配管としての冷媒配管によって接続されて冷媒回路８０を構成する。冷媒回路８０は、主冷媒回路８１と、吐出−吸入バイパス回路５０と、を有する。主冷媒回路８１は、後述する圧縮機３１と、室外熱交換器３３と、主弁３５と、室内熱交換器２１とが冷媒配管によって接続されて構成されている。そして、空気調和装置１００は、主冷媒回路８１内に冷媒を循環させて通常運転を行う。本実施形態では、通常運転には、暖房運転及び冷房運転が含まれる。例えば、暖房運転を行う場合には、空気調和装置１００は、圧縮機３１、室内熱交換器２１、主弁３５、室外熱交換器３３の順に冷媒を循環させる。また、冷房運転を行う場合には、空気調和装置１００は、圧縮機３１、室外熱交換器３３、主弁３５、室内熱交換器２１の順に冷媒を循環させる。
【００１９】
また、吐出−吸入バイパス回路５０は、後述する圧縮機３１の吸入管３７と吐出管３８とをバイパスするように主冷媒回路８１に接続されている。そして、空気調和装置１００は、主冷媒回路８１内及び吐出−吸入バイパス回路５０内に冷媒を循環させて、空気調和の対象である室内を暖房しながら室外熱交換器３３に付着した霜を除去するための除霜運転を行う。吐出−吸入バイパス回路５０は、通常、冷房運転時や暖房運転時には使用されず、除霜運転が行われる際に使用される。
【００２０】
なお、この空気調和装置１００には、冷媒として、例えばＲ３２やＲ４１０Ａ等のＨＦＣ(ハイドロフルオロカーボン)冷媒が封入されている。ただし、冷媒の種類は、ＨＦＣ冷媒に限定されるものではない。
【００２１】
（２）詳細構成
（２−１）室内ユニット
室内ユニット２０は、室内に設置される。室内ユニット２０は、室内熱交換器２１、室内ファン２２、及び各種温度センサを有する。
【００２２】
室内熱交換器２１は、伝熱管と多数の伝熱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２１は、冷房運転時には冷媒を蒸発させる蒸発器として機能し、暖房運転時には高圧の冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。
【００２３】
室内ファン２２は、室内ユニット２０内に室内の空気を吸入し、室内熱交換器２１において吸入した空気と冷媒とを熱交換させ、室内に冷媒との熱交換後の空気を供給する。すなわち、室内ファン２２は、室内熱交換器２１を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器２１に供給するファンである。なお、室内ファン２２としては、例えば遠心ファンや多翼ファン等が使用される。
【００２４】
各種温度センサには、室内熱交温度センサ６１、及び室内温度センサ６２（図５参照）が含まれる。室内熱交温度センサ６１は、室内熱交換器２１を流れる冷媒の温度を検出するサーミスタである。室内熱交温度センサ６１は、室内熱交換器２１に取り付けられている。室内温度センサ６２は、室内温度を検出するためのサーミスタである。
【００２５】
（２−２）室外ユニット
図２は、室外ユニット３０の内部構造を示す概略図である。室外ユニット３０は、室外に設置されている。室外ユニット３０は、直方体状のケーシング３０ａを備えている。ケーシング３０ａの背面にはケーシング３０ａ内に空気を吸い込むための空気吸込口（図示せず）が設けられており、ケーシング３０ａの前面にはケーシング３０ａ内に吸い込まれた空気を吹き出すための空気吹出口（図示せず）が設けられている。また、ケーシング３０ａ内は、鉛直方向に沿って延びる仕切板３０ｂによって、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されている。なお、送風機室Ｓ１側には、室外熱交換器３３及び室外ファン３４が配設されており、機械室Ｓ２側には圧縮機３１、四路切替弁３２、主弁３５が配設されている。
【００２６】
また、室外ユニット３０は、主に、圧縮機３１、四路切替弁３２、室外熱交換器３３、室外ファン３４、主弁３５、吐出−吸入バイパス回路５０、電装品箱７０、及び各種温度センサを有している。
【００２７】
（２−２−１）圧縮機
圧縮機３１は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機３１は、吸入管３７から低圧の冷媒を吸入し、冷媒の圧縮を行って高圧の冷媒を吐出する。圧縮機３１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）をインバータにより制御される圧縮機モータ３１ｍによって回転駆動する密閉式構造となっている。圧縮機３１には、吸入側に吸入管３７が接続されており、吐出側に吐出管３８が接続されている。
【００２８】
吸入管３７は、圧縮機３１の吸入側と四路切替弁３２とを接続する冷媒配管である。また、吸入管３７には、圧縮機３１に付属する小容積のアキュムレータ３６が設けられている。吐出管３８は、圧縮機３１の吐出側と四路切替弁３２とを接続する冷媒配管である。また、吸入管３７と吐出管３８とは、吐出−吸入バイパス回路５０を構成するバイパス管５１により接続されている。
【００２９】
（２−２−２）四路切替弁
四路切替弁３２は、主冷媒回路８１における冷媒の流れる方向を切り替えるための切替弁である。四路切替弁３２は、圧縮機３１の吐出側と室内熱交換器２１と接続し、かつ、室外熱交換器３３と圧縮機３１の吸入側とを接続する第１状態（図１の実線参照）と、圧縮機３１の吐出側と室外熱交換器３３とを接続し、かつ、室内熱交換器２１と圧縮機３１の吸入側とを接続する第２状態（図１の破線参照）とに切り替わることで、主冷媒回路８１における冷媒の循環方向が可逆に構成されている。
【００３０】
そして、暖房運転時には、四路切替弁３２が第１状態となっており、圧縮機３１から吐出した冷媒は室内熱交換器２１で凝縮されて液冷媒となり、主弁３５で減圧された後、室外熱交換器３３で蒸発器し、アキュムレータ３６を介して圧縮機３１へと吸入される。一方、冷房運転時には、四路切替弁３２が第２状態となっており、圧縮機３１から吐出した冷媒は室外熱交換器３３で凝縮されて液冷媒となり、主弁３５で減圧された後、室内熱交換器２１で蒸発し、アキュムレータ３６を介して圧縮機３１へと吸入される。
【００３１】
（２−２−３）室外熱交換器
室外熱交換器３３は、伝熱管と多数の伝熱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。室外熱交換器３３は、冷房運転時には外気を冷却源とする冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には外気を加熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。
【００３２】
（２−２−４）主弁
主弁３５は開度可変の電動弁であって、本実施形態における主弁３５は電動膨張弁である。主弁３５は、制御ユニット４０により開度が調整制御され、主冷媒回路８１を流れる冷媒の圧力や流量の調節を行う。主弁３５は、冷房運転時には、凝縮器として機能する室外熱交換器３３から、蒸発器として機能する室内熱交換器２１へと流れる冷媒を膨張させる。また、暖房運転時には、主弁３５は、凝縮器として機能する室内熱交換器２１から、蒸発器として機能する室外熱交換器３３へと流れる冷媒を膨張させる。
【００３３】
（２−２−５）吐出−吸入バイパス回路
吐出−吸入バイパス回路５０は、上述したように、室内の暖房を伴う除霜運転時に用いられる回路であり、主冷媒回路８１に接続されている。なお、本実施形態における除霜運転では、主冷媒回路８１内を暖房運転時と同じ方向に冷媒が流れるものとし、以下よりこの除霜運転を正サイクル除霜運転という。
【００３４】
吐出−吸入バイパス回路５０は、バイパス管５１と、過熱弁５２とを有する。バイパス管５１は、圧縮機３１の吸入管３７と吐出管３８とを接続する。具体的には、バイパス管５１は、吸入管３７のアキュムレータ３６よりも上流側（四路切替弁３２側）と、吐出管３８とを接続する。
【００３５】
過熱弁５２は、例えば開度可変の電動弁である。過熱弁５２は、制御ユニット４０により開度が調整制御され、バイパス管５１を流れる冷媒の流量調節を行う。なお、過熱弁５２は、冷房運転時や暖房運転時には閉じられており、バイパス管５１には冷媒は流れない。過熱弁５２は、正サイクル除霜運転時にのみ開かれ、圧縮機３１の吐出側から圧縮機３１の吸入側に冷媒をバイパスする。
【００３６】
（２−２−６）室外ファン
室外ファン３４は、羽根３４ａと、ファンモータ３４ｍとを備えており、ファンモータ３４ｍが羽根３４ａを回転させることで、空気流れを生じさせる。また、ファンモータ３４ｍは正逆回転可能なモータであって、室外ファン３４は正回転運転と逆回転運転とを行う。なお、ファンモータ３４ｍの一例としては、電流の向きを正負逆転させることで、正回転と逆回転とを切り替えるものがある。また、本実施形態におけるファンモータ３４ｍは、インバータ波形を変化させることで、電流の向きを正負逆転させている。
【００３７】
本実施形態では、ファンモータ３４ｍが正回転することで、室外ファン３４は正回転運転を行う。そして、室外ファン３４が正回転運転を行うことで、図３の矢印Ｆ１で示すように、外気が、ケーシング３０ａの背面に設けられている空気吸込口からケーシング３０ａ内に取り入れられ、室外熱交換器３３を通じて、ケーシング３０ａの前面に設けられている空気吹出口からケーシング３０ａの外へ排出される空気流れが生じる。このため、室外ファン３４が正回転運転を行う場合には、外気が室外ユニット３０内に吸入され、室外熱交換器３３に通して室外熱交換器３３において吸入された外気と冷媒とが熱交換され、熱交換後の外気が外部に排出される、すなわち室外熱交換器３３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての外気が室外熱交換器３３に供給される。
【００３８】
一方で、ファンモータ３４ｍが逆回転することで、室外ファン３４は逆回転運転を行う。そして、室外ファン３４が逆回転運転を行うことで、図４の矢印Ｆ２に示すように、ケーシング３０ａ内を循環するような空気流れが生じる。なお、このとき、外気が、ケーシング３０ａ内に取り入れられ、室外熱交換器３３を通じて、ケーシング３０ａの外へ排出されるような空気流れ、すなわち、図３の矢印Ｆ１で示すよう空気流れは生じにくくなっている。このため、室外ファン３４が逆回転運転を行う場合には、室外熱交換器３３を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての外気が室外熱交換器３３に供給されることが抑制される一方で、ケーシング３０ａ内の空気が攪拌される。
【００３９】
なお、室外ファン３４が逆回転運転を行う場合、外気が室外熱交換器３３を全く通らないように室外ファン３４が設計されていてもよく、正サイクル除霜運転の実行時間が延びない程度に外気が室外熱交換器３３を通るように室外ファン３４が設計されていてもよい。
【００４０】
（２−２−７）電装品箱
電装品箱７０には、室外ユニット３０内に収納されている各種機器の制御を行うための電装品（図示せず）が収納されている。電装品には、稼働時に発熱するパワー素子、コイル部品及びリアクトルなどが含まれる。
【００４１】
電装品箱７０は、内部が閉空間となるように直方体形状に形成されており、ケーシング３０ａ内の上部に配置されている。また、本実施形態では、図２に示すように、電装品箱７０が仕切板３０ｂを跨ぐように配置されている。具体的には、電装品箱７０の右端部が機械室Ｓ２側に配置されており、電装品箱７０の左端部が送風機室Ｓ１側に配置されている。
【００４２】
また、電装品箱７０の左端部には、電装品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンク７１が設けられている。ヒートシンク７１は、熱伝導性に優れたアルミ又は銅などの金属によって構成されており、板状のベース部７１ａと、ベース部７１ａに直交し互いに平行に配列された複数の板７１ｂとを有している。そして、本実施形態では、ヒートシンク７１が送風機室Ｓ１側に位置するように、電装品箱７０がケーシング３０ａ内に収納されている。
【００４３】
なお、「内部が閉空間となるように構成された電装品箱７０」には、電装品箱７０内塵埃や水分が通過しない程度の通気孔が形成されているものも含まれる。
【００４４】
（２−２−８）各種温度センサ
室外ユニット３０は、各種温度センサを有している。各種温度センサには、室外熱交温度センサ６３、吐出温度センサ６４、室外温度センサ６５、及びヒートシンク温度センサ６６が含まれる。室外熱交温度センサ６３は、室外熱交換器３３を流れる冷媒の温度を検出するサーミスタである。室外熱交温度センサ６３は、室外熱交換器３３に取り付けられている。吐出温度センサ６４は、圧縮機３１から吐出される冷媒の温度を検出するサーミスタである。吐出温度センサ６４は、圧縮機３１の外部、より具体的には、圧縮機３１の吐出口付近の吐出管３８に設けられる。室外温度センサ６５は、外気温度を検出するサーミスタである。ヒートシンク温度センサ６６は、ヒートシンク７１の温度を検出するサーミスタである。ヒートシンク温度センサ６６は、ヒートシンク７１に取り付けられている。
【００４５】
（２−３）制御ユニット
図５は、空気調和装置１００の備える制御ユニット４０の制御ブロック図である。制御ユニット４０は、図５に示すように、空気調和装置１００の有する各種機器と接続されており、冷房運転、暖房運転、正サイクル除霜運転等を含む各種運転を行うために各種機器の動作制御を行う。
【００４６】
また、制御ユニット４０は、図５に示すように、室内熱交温度センサ６１、室内温度センサ６２、室外熱交温度センサ６３、吐出温度センサ６４、室外温度センサ６５およびヒートシンク温度センサ６６等と接続されており、各センサによる検出結果に基づいて圧縮機モータ３１ｍ、四路切替弁３２、室外ファン３４のファンモータ３４ｍ、主弁３５、過熱弁５２、及び室内ファン２２等を制御する。
【００４７】
また、制御ユニット４０は、暖房運転中に室外熱交換器３３において着霜が発生したと判断し場合には暖房運転から正サイクル除霜運転に空気調和装置１００の運転を切り替え、室外熱交換器３３における着霜の除去が完了したと判断した場合には正サイクル除霜運転から暖房運転に空気調和装置１００の運転を切り替える。例えば、制御ユニット４０は、室外熱交温度センサ６３によって検出される室外熱交換器３３を流れる冷媒の温度に基づいて、空気調和装置１００の運転を、暖房運転から正サイクル除霜運転に切り替えるか否か、及び正サイクル除霜運転から暖房運転に切り替えるか否かを判定する。具体的には、制御ユニット４０は、暖房運転中に室外熱交温度センサ６３によって検出される室外熱交換器３３を流れる冷媒の温度が除霜運転開始温度以下となった場合に、室外熱交換器３３において着霜が発生していると判断し、空気調和装置１００の運転を暖房運転から正サイクル除霜運転に切り替える。また、制御ユニット４０は、正サイクル除霜運転中に室外熱交温度センサ６３によって検出される室外熱交換器３３を流れる冷媒の温度が除霜運転終了温度以上となった場合に、室外熱交換器３３における着霜の除去が完了したと判断し、空気調和装置１００の運転を正サイクル除霜運転から暖房運転に切り替える。
【００４８】
さらに、制御ユニット４０は、正サイクル除霜運転中、例えば所定時間毎にヒートシンク温度センサ６６によって検出されるヒートシンク７１の温度が所定値以上であるか否かを判定する。そして、正サイクル除霜運転中に、ヒートシンク７１の温度が所定値以上であると判定した場合には、除霜時逆回転制御を実行する。除霜時逆回転制御が実行されることで、室外ファン３４は、通常運転時とは逆に回転する、すなわち逆回転運転を行う。
【００４９】
なお、上記所定値は、電装品を保護可能な温度に基づいて設定されていればよい。
【００５０】
（３）空気調和装置の動作
次に、空気調和装置１００の動作（除霜時の動作を除く）について、図１を用いて説明する。空気調和装置１００の動作は、制御ユニット４０により実行される。空気調和装置１００は、冷房運転及び暖房運転を含む通常運転の動作を行うことが可能である。なお、本実施形態では、暖房運転時及び冷房運転時ともに、制御ユニット４０は、室内の温度が目標温度（設定温度）になるよう、圧縮機３１、室内ファン２２、及び室外ファン３４の動作を制御するとともに、吐出温度センサ６４によって検出される圧縮機３１の吐出側の冷媒温度に基づいて主弁３５の開度を調整する。なお、通常運転時には、制御ユニット４０は、室外ファン３４が正回転運転を行うようにファンモータ３４ｍの動作制御を行う。
【００５１】
（３−１）暖房運転
暖房運転時には、四路切替弁３２が第１状態（図１の実線で示される状態）に切り替えられる。
【００５２】
主冷媒回路８１において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機３１から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出管３８、四路切替弁３２を通じて、室内熱交換器２１に送られる。室内熱交換器２１に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器２１において、室内ファン２２によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより室内空気は加熱され、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器２１で放熱した高圧の液冷媒は、主弁３５に送られる。主弁３５に送られた高圧の液冷媒は、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。主弁３５で減圧された冷媒は、室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３に送られた低圧の液冷媒は、室外ファン３４により加熱源として供給される外気と室外熱交換器３３において熱交換を行い、蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器３３で蒸発した低圧の冷媒は、四路切替弁３２を通じて、吸入管３７に送られて、再び、圧縮機３１に吸入される。
【００５３】
（３−２）冷房運転
冷房運転時には、四路切替弁３２が第２状態（図１の破線で示される状態）に切り替えられる。
【００５４】
主冷媒回路８１において、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒は、圧縮機３１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機３１から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出管３８、四路切替弁３２を通じて、室外熱交換器３３に送られる。室外熱交換器３３に送られた高圧のガス冷媒は、室外ファン３４により冷却源として供給される外気と、室外熱交換器３３において熱交換を行い、放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器３３において放熱した高圧の液冷媒は、主弁３５に送られる。主弁３５に送られた高圧の液冷媒は、主弁３５によって冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。主弁３５で減圧された低圧の液冷媒は、室内熱交換器２１に送られる。室内熱交換器２１に送られた低圧の冷媒は、室内ファン２２により加熱源として供給される室内空気と、室内熱交換器２１において熱交換を行い、蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器２１において蒸発した低圧のガス冷媒は、四路切替弁３２を通じて、吸入管３７に送られて、再び、圧縮機３１に吸入される。
【００５５】
（４）空気調和装置の正サイクル除霜運転時の動作
次に、制御ユニット４０により実行される、空気調和装置１００の正サイクル除霜運転時の動作について説明する。正サイクル除霜運転は、上述のように、暖房運転時に、室外熱交換器３３において着霜が生じていると判断された際に行われる運転である。
【００５６】
正サイクル除霜運転では、暖房運転時と同様に、四路切替弁３２を第１状態（図１の実線で示される状態）にしたまま空気調和装置１００を運転する。正サイクル除霜運転では、主冷媒回路８１内を暖房運転時と同様に冷媒が流れるため、暖房を継続しながら、除霜を行うことが可能である。
【００５７】
正サイクル除霜運転では、圧縮機モータ３１ｍは、所定の回転数、好ましくは最大回転数で運転される。このように、圧縮機３１の圧縮機モータ３１ｍができるだけ大きな回転数で運転されることで、圧縮機３１への投入動力を大きく保ち、除霜のための熱量を確保することが容易になる。また、正サイクル除霜運転中には、室内ファン２２は、暖房運転を継続するため運転が継続される。
【００５８】
また、正サイクル除霜運転中は、過熱弁５２が開かれる。過熱弁５２が開かれることにより、圧縮機３１から吐出された高温高圧のガス冷媒が、吸入管３７に供給されることになる。これにより、室外熱交換器３３で除霜を行うことで冷やされた冷媒と、過熱弁５２を通じて供給される冷媒とが、吸入管３７で混合されることで、圧縮機３１の液バックを防止し、圧縮機３１を継続して運転することが可能となる。なお、本実施形態では、正サイクル除霜運転において、主弁３５は、室内熱交温度センサ６１によって検出される室内熱交換器２１を流れる冷媒の温度が目標温度値となるように制御され、過熱弁５２は、吐出温度センサ６４によって検出される吐出冷媒の過熱度が目標吐出過熱度（例えば、１０ｄｅｇ）となるように制御されるものとする。
【００５９】
さらに、正サイクル除霜運転中は、制御ユニット４０によって、室外ファン３４は以下のように制御される。
【００６０】
図６は、制御ユニット４０による室外ファン３４の具体的な制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、上述のように、暖房運転時には、室外ファン３４は正回転運転を行っている。
【００６１】
まず、ステップＳ１では、空気調和装置１００の運転を、暖房運転から正サイクル除霜運転に切り替えるか否かが判定される。すなわち、ステップＳ１では、暖房運転中に室外熱交換器３３において着霜が発生したか否かが判断される。そして、判定結果がＮＯの場合（すなわち、暖房運転が継続される場合）には、ステップＳ１へ戻る。また、判定結果がＹＥＳの場合（すなわち、正サイクル除霜運転に切り替えられる場合）には、ステップＳ２に進む。
【００６２】
ステップＳ２においては、制御ユニット４０は、室外ファン３４の正回転運転が停止するように、ファンモータ３４ｍを制御する。これにより、外気がケーシング３０ａ内に取り入れられ、室外熱交換器３３を通じて、ケーシング３０ａの外に排出される空気流れが生じなくなる。そして、ステップＳ３に進む。
【００６３】
ステップＳ３においては、制御ユニット４０は、ヒートシンク温度センサ６６によって検出されるヒートシンク７１の温度が所定値（例えば、６０度に相当する値）以上であるか否かを判定する。判定結果がＮＯの場合（すなわち、ヒートシンク７１の温度が所定値未満の場合）には、ステップＳ３へ戻る。また、判定結果がＹＥＳの場合（すなわち、ヒートシンク７１の温度が所定値以上の場合）には、ステップＳ４に進む。
【００６４】
ステップＳ４においては、制御ユニット４０は、除霜時逆回転制御の実行を開始する。具体的には、制御ユニット４０は、室外ファン３４が逆回転運転を開始するように、ファンモータ３４ｍを制御する。これにより、ケーシング３０ａ内を循環するような空気流れが生じる。そして、ステップＳ５に進む。
【００６５】
ステップＳ５においては、空気調和装置１００の運転を、正サイクル除霜運転から暖房運転に切り替えるか否かが判定される、言い換えると正サイクル除霜運転を終了し暖房運転に復帰するか否かが判定される。すなわち、ステップＳ５では、室外熱交換器３３における着霜の除去が完了したか否かが判断される。判定結果がＮＯの場合（すなわち、除霜が完了していない場合）には、ステップＳ５へ戻る。また、判定結果がＹＥＳの場合（すなわち、除霜が完了した場合）には、ステップＳ６に進む。
【００６６】
ステップＳ６では、制御ユニット４０は、除霜時逆回転制御の実行を終了するとともに、室外ファン３４が正回転運転を行うようにファンモータ３４ｍを制御する。すなわち、制御ユニット４０は、室外ファン３４の運転が逆回転運転から正回転運転に切り替わるようにファンモータ３４ｍを制御する。これにより、外気がケーシング３０ａ内に取り入れられ、室外熱交換器３３を通じて、ケーシング３０ａの外へ排出される空気流れが生じることになる。このとき、空気調和装置１００は暖房運転を開始している。すなわち、制御ユニット４０は、過熱弁５２を閉じ、室内の温度が目標温度（設定温度）になるよう、圧縮機３１、室内ファン２２、及び室外ファン３４の動作を制御するとともに、吐出温度センサ６４によって検出される圧縮機３１の吐出側の冷媒温度に基づいて主弁３５の開度を調整する。
【００６７】
（５）特徴
（５−１）
本実施形態では、正サイクル除霜運転時に除霜時逆回転制御が実行されることで、外気が室外熱交換器３３を通り難くなるため、室外熱交換器３３を流れる冷媒と外気との間で熱交換が行われるのを抑制することができる。このため、室外熱交換器３３の温度が除霜運転終了温度に到達するまでの時間が長くなるのを防止することができる。また、正サイクル除霜運転時に除霜時逆回転制御が実行されることで、ケーシング３０ａ内の空気が攪拌されるため、循環する空気をヒートシンク７１にあててヒートシンク７１を冷却することができる。このため、電装品の発熱を外部に逃がすことができる。
【００６８】
これによって、電装品の温度上昇を抑制し、かつ正サイクル除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができている。
【００６９】
（５−２）
本実施形態では、正サイクル除霜運転中に、ヒートシンク７１の温度が所定値以上となった場合に、除霜時逆回転制御が実行される。このため、正サイクル除霜運転中、常に除霜時逆回転制御が実行される場合と比較して、消費電力量を抑えることができている。
【００７０】
（６）変形例
（６−１）
上記実施形態では、主弁３５及び過熱弁５２として電動弁が採用されているが、主弁３５及び過熱弁５２として電磁弁が採用されていてもよい。
【００７１】
（６−２）
上記実施形態の除霜運転は、主冷媒回路８１内を、暖房運転時と同じ方向に冷媒が循環する、すなわち圧縮機３１、室内熱交換器２１、主弁３５、室外熱交換器３３の順に冷媒が循環する、いわゆる正サイクル除霜運転である。
【００７２】
これに代えて、除霜運転が、主冷媒回路８１内を、冷房運転時と同じ方向に冷媒が循環する、すなわち圧縮機３１、室外熱交換器３３、主弁３５、室内熱交換器２１の順に冷媒が循環する、いわゆる逆サイクル除霜運転であってもよい。また、除霜運転として、正サイクル除霜運転及び逆サイクル除霜運転のいずれも実行可能な空気調和装置であってもよい。
【００７３】
（６−３）
上記実施形態では、正サイクル除霜運転において、ヒートシンク温度センサ６６によって検出されるヒートシンク７１の温度が所定値以上であると判定されると、除霜時逆回転制御が開始され、正サイクル除霜運転を終了するまで該制御は継続されている。
【００７４】
これに代えて、除霜時逆回転制御が開始された後、正サイクル除霜運転を終了する前に、除霜時逆回転制御が終了されてもよい。例えば、除霜時逆回転制御が開始された後、正サイクル除霜運転を終了するまでの間に、ヒートシンク温度センサ６６によって検出されるヒートシンク７１の温度が所定値未満である状態が所定時間以上継続した場合には、除霜時逆回転制御が終了されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、電装品の温度上昇を抑制し、かつ除霜運転の実行時間が延びるおそれを低減することができるものであり、除霜運転を行う空気調和装置への適用が有効である。
【符号の説明】
【００７６】
３０ａ    ケーシング
３３      室外熱交換器
３４      室外ファン
７０      電装品箱
７１      ヒートシンク
１００      空気調和装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００９−２８７８４３号公報
【図１】
2015068610.tif 000003
【図２】
2015068610.tif 000004
【図３】
2015068610.tif 000005
【図４】
2015068610.tif 000006
【図５】
2015068610.tif 000007
【図６】
2015068610.tif 000008