(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器が順次接続された冷凍サイクル回路を備えた空気調和機において、
前記室内熱交換器の冷媒飽和温度を検出する室内熱交冷媒飽和温度検出手段と、
前記圧縮機の周波数を計測する圧縮機周波数検出手段と、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第１の着霜状況検出手段と、
該第１の着霜状況検出手段の出力に基づいて除霜運転を許可する除霜許可手段とを備え、
前記第１の着霜状況検出手段は、
前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ）と時間（ｔ−Ｄ）での検出値が所定の変動量に収束している状態または時間（ｔ）での検出値が時間（ｔ−Ｄ）での検出値より大きい状態が判定時間以上継続したときであって、
前記室内熱交冷媒飽和温度検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値の時間変化量が所定値よりも大きい状態が着霜判定時間以上継続した場合に前記室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器が順次接続された冷凍サイクル回路を備えた空気調和機において、
前記室内熱交換器の冷媒圧力を検出する室内熱交冷媒圧力検出手段と、
前記圧縮機の周波数を計測する圧縮機周波数検出手段と、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第１の着霜状況検出手段と、
該第１の着霜状況検出手段の出力に基づいて除霜運転を許可する除霜許可手段とを備え、
前記第１の着霜状況検出手段は、
前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ）と時間（ｔ−Ｄ）での検出値が所定の変動量に収束している状態または時間（ｔ）での検出値が時間（ｔ−Ｄ）での検出値より大きい状態が判定時間以上継続したときであって、
前記室内熱交冷媒圧力検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値の時間変化量が所定値よりも大きい状態が着霜判定時間以上継続した場合に前記室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器が順次接続された冷凍サイクル回路を備えた空気調和機において、
前記圧縮機の圧縮機吐出冷媒温度を検出する圧縮機吐出冷媒温度検出手段と、
前記圧縮機の周波数を計測する圧縮機周波数検出手段と、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第１の着霜状況検出手段と、
該第１の着霜状況検出手段の出力に基づいて除霜運転を許可する除霜許可手段とを備え、
前記第１の着霜状況検出手段は、
前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ）と時間（ｔ−Ｄ）での検出値が所定の変動量に収束している状態または時間（ｔ）での検出値が時間（ｔ−Ｄ）での検出値より大きい状態が判定時間以上継続したときであって、
前記圧縮機吐出冷媒温度検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値の時間変化量が所定値よりも大きい状態が着霜判定時間以上継続した場合に前記室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器が順次接続された冷凍サイクル回路を備えた空気調和機において、
前記圧縮機に流れる電流値を検出する圧縮機流入電流値検出手段と、
前記圧縮機の周波数を検出する圧縮機周波数検出手段と、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第１の着霜状況検出手段と、
該第１の着霜状況検出手段の出力に基づいて除霜運転を許可する除霜許可手段とを備え、
前記第１の着霜状況検出手段は、
前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ）と時間（ｔ−Ｄ）での検出値が所定の変動量に収束している状態または時間（ｔ）での検出値が時間（ｔ−Ｄ）での検出値より大きい状態が判定時間以上継続したときであって、
前記圧縮機流入電流値検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値を前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値でそれぞれ除した値の時間変化量が所定値よりも大きい状態が着霜判定時間以上継続した場合に前記室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
前記時間変化量は、所定時間経過前後における検出値の差であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記時間変化量は、暖房運転開始後一定時間を経過したときに検出された基準値と検出値との差であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記室内熱交換器に送風する室内熱交換器送風手段と、
前記室内熱交換器送風手段の回転数を検出する送風手段回転数検出手段とを備え、
前記第１の着霜状況検出手段は、
該送風手段回転数検出手段の検出値が所定の変動量に収束している状態のときに、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記第１の着霜状況検出手段は、
暖房運転を開始してからの前記圧縮機の運転時間が所定の時間を経過した後に、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項９】
室外空気温度検出手段及び室外熱交冷媒飽和温度検出手段のうち少なくとも一方と、
前記室外空気温度検出手段の検出値及び前記室外熱交冷媒飽和温度検出手段の検出値のうち少なくとも一方に基づいて前記室外熱交換器への着霜状況を判定する第２の着霜状況検出手段とを備え、
前記除霜許可手段は、
前記第１の着霜状況検出手段及び前記第２の着霜状況検出手段の少なくともいずれか一方の出力に基づいて除霜運転を許可することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記室外熱交換器に向けて発光する発光素子及び前記室外熱交換器で反射した光を受光する受光素子によって前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第２の着霜状況検出手段とを備え、
前記除霜許可手段は、
前記第１の着霜状況検出手段及び前記第２の着霜状況検出手段の少なくともいずれか一方の出力に基づいて除霜運転を許可することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記室外熱交換器に着霜した霜が所定の厚さになった場合に接触する位置に電極を設置し、前記電極により静電容量の変化を測定することによって霜の厚さを検出する第２の着霜状況検出手段を備え、
前記除霜許可手段は、
前記第１の着霜状況検出手段及び前記第２の着霜状況検出手段の少なくともいずれか一方の出力に基づいて除霜運転を許可することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記室外熱交換器の放射温度を測定する放射温度検出手段と、
前記放射温度によって前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第２の着霜状況検出手段とを備え、
前記除霜許可手段は、
前記第１の着霜状況検出手段及び前記第２の着霜状況検出手段の少なくともいずれか一方の出力に基づいて除霜運転を許可することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記第１の着霜状況検出手段及び前記第２の着霜状況検出手段は、
暖房運転を開始してからの前記圧縮機の運転時間が所定の時間を経過した後に、
前記室外熱交換器への着霜状況を検出することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１４】
除霜運転が開始されて終了した後の暖房運転において、
前記所定の時間は、該除霜運転時間に基づいて決定され、
前記所定の時間経過後に、再び前記室外熱交換器への着霜状況を検出することを特徴とする請求項８または１３に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気調和機に関し、特に室外熱交換器への着霜状況を正確に検出して除霜運転を開始する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機としては、例えば「ステップＳ１６では、２０、２１、２２、２３ａ、２３ｂ、２４、２５ａ、２５ｂより構成される液インジェクション回路の使用の有無を判定し、この結果により除霜開始を判定する演算式を変化させる。ステップＳ１７は液インジェクション回路を使用している場合の除霜運転開始判定であり、外気温度Ｔｏより演算される除霜開始判定温度Ｃ１×Ｔｏ＋Ｄ１（例えば、３×Ｔｏ−１０）より蒸発温度Ｔｅが低下している場合は除霜運転を開始する。一方、ステップＳ１８は液インジェクション回路を使用していない場合の除霜運転開始判定であり、外気温度Ｔｏより演算される除霜開始判定温度Ｃ２×Ｔｏ＋Ｄ２（例えば、２．５×Ｔｏ−８）より蒸発温度Ｔｅが低下している場合は除霜運転を開始する。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
また、例えば「暖房運転中に、暖房運転開始または前回の除霜運転から所定の時間Ｈ１の経過を待つ（ステップＳ１）。Ｈ１が経過すれば外気温センサ８で外気温を測定し予め定めた温度Ｔ１より高いか判断し（ステップＳ２）、低ければ室内熱交換器の温度を測定し（ステップ７）所定温度より低い場合は除霜運転に入る（ステップＳ４）。除霜運転により除霜温度センサ６の検出温度が前記Ｔ２より高めに設定した温度Ｔ３を上回る（ステップＳ５）か設定時間Ｈ２が経過すれば（ステップＳ６）除霜運転は終了し暖房運転に戻る。」（例えば特許文献２参照）というものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９９５２９号公報（段落番号００３１、図４）
【特許文献２】特開２００４−９３０２０号公報（要約書、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気調和機において暖房運転を行う場合、蒸発器として作用する室外熱交換器に着霜が生じることがある。室外熱交換器への着霜量が増すと、室外機の熱交換能力が低下し、暖房運転をしているにも関わらず、部屋が暖まらない暖房不能状態となる。暖房不能状態になると、暖房の吹出温度が低下し、室内にいる人が寒さを感じ不快となる。
従来の空気調和機においては、暖房運転時、室外温度と室外熱交換器の蒸発温度との温度差に基づいて室外熱交換器への着霜状況を検出し、除霜運転を開始していた。これにより、室外熱交換器の熱交換能力の低下を防止し、空気調和機の室外機が設置される環境、または冷凍サイクルの構成の変化に対応して最適な除霜時間すなわち最適な暖房運転時間を実現できるようにし、室内にいる人の快適性の向上を図っていた（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、例えば寒冷地のように冬季において降雪、着氷等厳しい気象条件になる場合、室外温度検出装置が雪等に覆われて室外熱交換器への着霜状況を検出できなくなることがある。つまり、室外温度検出装置は雪等の低い温度を検出するため、室外温度と室外熱交換器の蒸発温度との温度差が得られず、室外熱交換器への着霜状況を検出できなくなることがある。したがって、着霜によって室外熱交換器の暖房能力が低下しているにも関わらず、除霜運転が開始されないという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献２の構成においては、室外温度検出装置が検出した室外温度が所定温度よりも低い場合、室内熱交換器の凝縮温度に基づいて室外熱交換器への着霜状況を検出することで、室外熱交換器への着霜状況の誤検出を防止している。しかし、圧縮機起動から所定時間後のある一時刻の室内熱交換器の凝縮温度と現在の室内熱交換器の凝縮温度との比較のみで室外熱交換器への着霜状況を検出するため、圧縮機周波数の変化、室内ファン回転数の変化、またはノイズ等により室内熱交換器の凝縮温度検出値に一時的な変化が生じた場合に、室外熱交換器への着霜状況を誤検出する可能性があるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上述のような課題を解消するためになされたものであり、第１の目的は降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器への着霜状況を検出できる空気調和機を得ることである。また、第２の目的は、圧縮機周波数の変化や室内ファン回転数の変化等が生じた場合においても除霜運転の誤作動を防ぐことができ、正確に室外熱交換器への着霜状況を検出できる空気調和機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器が順次接続された冷凍サイクル回路を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器の冷媒飽和温度を検出する室内熱交冷媒飽和温度検出手段と、前記圧縮機の周波数を計測する圧縮機周波数検出手段と、前記室外熱交換器への着霜状況を検出する第１の着霜状況検出手段と、該第１の着霜状況検出手段の出力に基づいて除霜運転を許可する除霜許可手段とを備え、前記第１の着霜状況検出手段は、前記圧縮機周波数検出手段の時間（ｔ）と時間（ｔ−Ｄ）での検出値が所定の変動量に収束している状態または時間（ｔ）での検出値が時間（ｔ−Ｄ）での検出値より大きい状態が判定時間以上継続したときであって、前記室内熱交冷媒飽和温度検出手段の時間（ｔ−Ｄ）と時間（ｔ）での検出値の時間変化量が所定値よりも大きい状態が着霜判定時間以上継続した場合に前記室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない室内熱交冷媒飽和温度検出手段の検出値の時間変化量に基づいて室外熱交換器への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器への着霜状況を検出することができる。また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器への着霜状況を検出することなく、検出値の時間変化量が予め設定された着霜判定時間以上継続している場合に室外熱交換器への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、室内熱交換器の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器への着霜状況を誤検出することなく、正確に室外熱交換器への着霜状況を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。空気調和機は室外機１及び室内機２で構成され、配管で接続されている。室外機１には冷凍サイクル回路の構成部品として、圧縮機３、冷房と暖房で流路を切り替える四方弁４、膨張弁５、室外熱交換器６及び室外熱交換器送風手段７が設けられている。また、室外機１には制御部１００が設けられている。圧縮機３は例えば周波数可変可能な圧縮機である。膨張弁５は開度を可変に制御することができる構造となっている。なお、本実施形態１においては制御部１００は室外機１に設けられているが、室内機２に設けられていてもよいし、外部に設けられていてもよい。
【００１１】
室内機２には冷凍サイクル回路の構成部品である室内熱交換器８及び室内熱交換器送風手段９が設けられている。また、室内熱交換器８には室内熱交換器冷媒飽和温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）（例えば、暖房運転時においては凝縮温度）を検出する室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０が設けられている。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１における空気調和機の構成ブロック図である。制御部１００は、タイマー１０１、メモリ１０２、本発明の第１の着霜状況検出手段に相当する着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等を備えている。タイマー１０１は圧縮機３の運転時間等を計測する。メモリ１０２は、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０が検出した凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）等を記憶する。着霜状況検出手段１０３は、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。除霜許可手段１０４は、着霜状況検出手段１０３の検出結果を基に除霜運転の許可指令を出す。これらタイマー１０１、メモリ１０２、着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等の情報を基に、制御部１００は圧縮機３、四方弁４、室外熱交換器送風手段７及び室内熱交換器送風手段９の各駆動部へ制御信号を送る。
【００１３】
図１を用いて、本実施形態１の空気調和機における運転動作について説明する。
まず、暖房運転時の運転動作について説明する。暖房運転時には四方弁４の流路は図１の実線方向に設定されている。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁４を経由して室内機２内に設けられた室内熱交換器８へ流入する。その後、室内熱交換器８において室内空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。このとき、室内熱交換器送風手段９により室内熱交換器８に送風された室内空気は、室内熱交換器８により加熱されることで暖房を行う。室内熱交換器８を出た高圧液冷媒は室外機１へ戻る。
【００１４】
室外機１に戻った高圧液冷媒は、膨張弁５で減圧され低圧二相状態となり、室外熱交換器６へ流入する。室外熱交換器６では、室外熱交換器送風手段７から送風される室外空気から吸熱し、蒸発して低圧ガス冷媒となる。その後、四方弁４を介して圧縮機３へ流入する。圧縮機３は、低圧ガス冷媒を高圧まで昇圧して吐出する。
【００１５】
続いて、除霜運転時の運転動作について説明する。暖房運転時には四方弁４の流路は図１の実線方向に設定されている。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁４を経由して室外熱交換器６へ流入する。その後、室外熱交換器６において凝縮液化し、高圧液冷媒となる。このとき、室外熱交換器６へ流入した高温高圧のガス冷媒の熱により、室外熱交換器６に付着した霜を溶かして取り除く。
【００１６】
なお、除霜運転は本実施形態１で示したものに限らない。例えば、圧縮機３から吐出された高温ガス冷媒が室外熱交換器６に流入するバイパス配管を設けることにより、四方弁４を切り替えることなく、または四方弁４を室外機１内に設けることなく除霜運転が可能となる。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態１における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
ステップＳ−１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−３では、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０により、その時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を検出し、メモリ１０２に記憶する。その後、ステップＳ−４では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−５へ進み、経過していない場合はステップＳ−２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００１８】
ステップＳ−５では、着霜状況検出手段１０３によって、凝縮温度の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を引いた値、つまりＴｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）として演算する。また、この凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−６へ進む。ステップＳ−６では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−２へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００１９】
例えば、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合の除霜運転許可判定について説明する。ユーザーが例えばリモコン（図示せず）で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチに設定すると、室内熱交換器送風手段９は、高回転数で回転する。また、室内に予め設定された所望の温度の空気が送られるように、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０で検出される凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００２０】
なお、本実施形態１では凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御しているが、冷媒回路の圧縮機３の吐出側に冷媒温度検出手段を設け、圧縮機吐出冷媒温度が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御することも可能である。
【００２１】
乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の外気条件は多湿条件であり、この外気条件下で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を行うと、室外熱交換器６の蒸発温度は約−３［℃］まで下がる。このとき、室外熱交換器送風手段７から室外熱交換器６へ送風される多湿の室外空気中の水分が凝縮され、霜となって室外熱交換器６に付着する着霜現象が生じる。
【００２２】
この着霜現象が進行し、室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力が低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度は小さくなる。このため、圧縮機３はガス冷媒を所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができず、室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）は低下する。凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の低下を検出した制御部１００は、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が一定となるように圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００２３】
空気調和機が除霜運転をおこなわずにさらに室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力がさらに低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度もさらに小さくなる。このため、圧縮機３の周波数を許容周波数の上限にしても所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができず、暖房運転をしているにも関わらず、室内が暖まらない暖房不能状態となる。暖房不能状態になると、暖房の吹出温度が低下し、室内にいる人が寒さを感じ不快となる。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態１における室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）と圧縮機３の運転時間との関係を示す特性図である。図４では、縦軸を室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間的変化を示している。
【００２５】
圧縮機３が運転を開始してから約３０分までは、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）は約５４［℃］とほぼ一定に保たれている。しかし、圧縮機３の運転開始から約３０分経過後から、室外熱交換器６への着霜に起因して凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が下がり始め、運転開始から約６０分経過後には凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）は約４６［℃］まで低下している。
【００２６】
本実施形態１においては、室外熱交換器６への着霜に起因する暖房不能状態を回避するために、凝縮温度の時間変化量Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、空気調和機は除霜運転を開始する。
【００２７】
このように構成された空気調和機においては、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない室内熱交冷媒飽和温度検出手段が検出する凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。
【００２８】
また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく、凝縮温度の時間変化量Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、外気温度変動等による圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００２９】
なお、本実施形態１においては、室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）と凝縮圧力（室内熱交冷媒圧力）は同様の変化を示すので、室内熱交換器８の凝縮圧力を用いても室外熱交換器６への着霜状況を検出することもできる。
【００３０】
本実施形態１においては凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量を、所定時間Ｄ分（例えば５分）前のＴｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）と現在の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）との差とした。これは、外気温度変動等による圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出するためであるが、正確に着霜状況を検出可能であればＤは特に限定されず、例えば４分または１０分等としてもよい。
【００３１】
また、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量をある基準時間（例えば圧縮機３の起動後２０分）前の基準値Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）と現在の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）との差としてもよい。このようにすることで、短時間で着霜する場合においても、無着霜時と着霜時の変化量の値の差を大きくすることができ、精度のいい判定が可能となる。基準時間を例えば２０分としたのは、冷凍サイクルが十分安定し着霜状況の検出が可能であることが確認されている時間だからであるが、冷凍サイクルが十分安定し着霜状況の検出が可能であれば、基準時間を例えば１０分または３０分としてもよい。
【００３２】
実施の形態２．
実施の形態１では室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、圧縮機３から吐出される冷媒の温度を用いても室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。なお、本実施形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３３】
図５は、本発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。本実施形態２においては、実施形態１の室内熱交換器冷媒飽和温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）（例えば、暖房運転時においては凝縮温度）を検出する室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０に代わって、冷媒回路には圧縮機３の吐出側に圧縮機吐出冷媒温度検出手段１１が設けられている。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態２における空気調和機の構成ブロック図である。制御部１００は、タイマー１０１、メモリ１０２、本発明の第１の着霜状況検出手段に相当する着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等を備えている。タイマー１０１は圧縮機３の運転時間等を計測する。メモリ１０２は、圧縮機吐出冷媒温度検出手段１１が検出した圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）等を記憶する。着霜状況検出手段１０３は、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。除霜許可手段１０４は、着霜状況検出手段１０３の検出結果を基に除霜運転の許可指令を出す。これらタイマー１０１、メモリ１０２、着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等の情報を基に、制御部１００は圧縮機３、四方弁４、室外熱交換器送風手段７及び室内熱交換器送風手段９の各駆動部へ制御信号を送る。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態２における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
ステップＳ−１１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−１２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−１３では、圧縮機吐出冷媒温度検出手段１１により、その時間ｔにおける圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）を検出し、メモリ１０２に記憶する。その後、ステップＳ−１４では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−１５へ進み、経過していない場合はステップＳ−１２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ−１５では、着霜状況検出手段１０３によって、圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）を引いた値、つまりＴｄ（ｔ−Ｄ）−Ｔｄ（ｔ）として演算する。また、この圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量がある所定値（Ｆ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量がある所定値（Ｆ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−１６へ進む。ステップＳ−１６では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量がある所定値（Ｆ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−１２へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００３７】
例えば、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合の除霜運転許可判定について説明する。ユーザーが例えばリモコン（図示せず）で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチに設定すると、室内熱交換器送風手段９は、高回転数で回転される。また、室内に予め設定された所望の温度が送風されるように、圧縮機吐出冷媒温度検出手段１１で検出される圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００３８】
なお、本実施形態２では圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御しているが、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０を設け、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が一定となるように制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御することも可能である。
【００３９】
乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の外気条件は多湿条件であり、この外気条件下で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を行うと、室外熱交換器６の蒸発温度は約−３［℃］程度まで下がる。このとき、室外熱交換器送風手段７から室外熱交換器６へ送風される多湿の室外空気中の水分が凝縮され、霜となって室外熱交換器６に付着する着霜現象が生じる。
【００４０】
この着霜現象が進行し、室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力が低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度は小さくなる。このため、圧縮機３はガス冷媒を所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができず、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）は低下する。圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）の低下を検出した制御部１００は、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が一定となるように圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００４１】
空気調和機が除霜運転をおこなわずにさらに室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力がさらに低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度もさらに小さくなる。このため、圧縮機３の周波数を許容周波数の上限にしても所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができず、暖房運転をしているにも関わらず、室内が暖まらない暖房不能状態となる。暖房不能状態になると、暖房の吹出温度が低下し、室内にいる人が寒さを感じ不快となる。
【００４２】
図８は、本発明の実施の形態２における圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）と圧縮機３の運転時間との関係を示す特性図である。図８では、縦軸を圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）の時間的変化を示している。
【００４３】
圧縮機３が運転を開始してから約３０分までは、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）は約７２［℃］とほぼ一定に保たれている。しかし、圧縮機３の運転開始から約３０分経過後から、室外熱交換器６への着霜に起因して圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が下がり始め、運転開始から約６０分経過後には圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）は約６１［℃］まで低下している。
【００４４】
本実施形態２においては、室外熱交換器６への着霜に起因する暖房不能状態を回避するために、圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量Ｔｄ（ｔ−Ｄ）−Ｔｄ（ｔ）がある所定値（Ｆ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、空気調和機は除霜運転を開始する。
【００４５】
このように構成された空気調和機においては、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない圧縮機吐出冷媒温度検出手段１１が検出する圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。
【００４６】
また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく、圧縮機吐出冷媒温度の時間変化量Ｔｄ（ｔ−Ｄ）−Ｔｄ（ｔ）がある所定値（Ｆ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態１では室内熱交換器８の凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、圧縮機３に供給される電流値を用いても室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。なお、本実施形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
【００４８】
図９は、本発明の実施の形態３における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。本実施形態３においては、実施形態１の室内熱交換器冷媒飽和温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）（例えば、暖房運転時においては凝縮温度）を検出する室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０に代わって、圧縮機３に供給される電流値を検出する圧縮機流入電流値検出手段１２が設けられている。
【００４９】
図１０は、本発明の実施の形態３における空気調和機の構成ブロック図である。制御部１００は、タイマー１０１、メモリ１０２、本発明の第１の着霜状況検出手段に相当する着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等を備えている。タイマー１０１は圧縮機３の運転時間等を計測する。メモリ１０２は、圧縮機流入電流値検出手段１２が検出した圧縮機３に供給される圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）等を記憶する。着霜状況検出手段１０３は、圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。除霜許可手段１０４は、着霜状況検出手段１０３の検出結果を基に除霜運転の許可指令を出す。これらタイマー１０１、メモリ１０２、着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等の情報を基に、制御部１００は圧縮機３、四方弁４、室外熱交換器送風手段７及び室内熱交換器送風手段９の各駆動部へ制御信号を送る。
【００５０】
図１１は、本発明の実施の形態３における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
ステップＳ−２１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−２２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−２３では、圧縮機流入電流値検出手段１２により、その時間ｔにおける圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を検出し、メモリ１０２に記憶する。その後、ステップＳ−２４では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−２５へ進み、経過していない場合はステップＳ−２２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ−２５では、着霜状況検出手段１０３によって、圧縮機流入電流値の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を引いた値、つまりＩｃｏｍｐ（ｔ−Ｄ）−Ｉｃｏｍｐ（ｔ）として演算する。また、この圧縮機流入電流値の時間変化量がある所定値（Ｇ［Ａ］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。圧縮機流入電流値の時間変化量がある所定値（Ｇ［Ａ］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−２６へ進む。ステップＳ−２６では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。圧縮機流入電流値の時間変化量がある所定値（Ｇ［Ａ］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−２２へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００５２】
例えば、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合の除霜運転許可判定について説明する。ユーザーが例えばリモコン（図示せず）で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチに設定すると、室内熱交換器送風手段９は、高回転数で回転される。また、室内に予め設定された所望の温度が送風されるように、制御部１００は圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００５３】
なお、本実施形態３では室内への送風温度を所望に保つための制御方法については特に言及していないが、実施の形態１のように凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が一定となるように制御部１００が圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御してもよいし、実施の形態２のように圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が一定となるように制御部１００が圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御してもよい。
【００５４】
乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の外気条件は多湿条件であり、この外気条件下で風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を行うと、室外熱交換器６の蒸発温度は約−３［℃］程度まで下がる。このとき、室外熱交換器送風手段７から室外熱交換器６へ送風される多湿の室外空気中の水分が凝縮され、霜となって室外熱交換器６に付着する着霜現象が生じる。
【００５５】
この着霜現象が進行し、室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力が低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度は小さくなる。このため、圧縮機３はガス冷媒を所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができず、例えば圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）は低下する。圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）の低下を検出した制御部１００は、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）が一定となるように圧縮機３の周波数や膨張弁５の開度等を制御する。
【００５６】
空気調和機が除霜運転をおこなわずにさらに室外熱交換器６への着霜量が増えると、室外熱交換器６の熱交換能力がさらに低下し、圧縮機３が吸入する冷媒ガス密度もさらに小さくなる。このため、圧縮機３の周波数を許容周波数の上限にしても所定の高温高圧まで圧縮して吐出することができなくなる。つまり、圧縮機３の負荷が減少するので、圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）は低下する。このとき暖房運転をしているにも関わらず、室内が暖まらない暖房不能状態となる。暖房不能状態になると、暖房の吹出温度が低下し、室内にいる人が寒さを感じ不快となる。
【００５７】
図１２は、本発明の実施の形態３における圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）と圧縮機３の運転時間との関係を示す特性図である。図８では、縦軸を圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）の時間的変化を示している。
【００５８】
圧縮機３が運転を開始してから約３０分までは、圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）は約１４［Ａ］とほぼ一定に保たれている。しかし、圧縮機３の運転開始から約３０分経過後から、室外熱交換器６への着霜に起因して圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）が下がり始め、運転開始から約６０分経過後には圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）は約１２［Ａ］まで低下している。
【００５９】
本実施形態３においては、室外熱交換器６への着霜に起因する暖房不能状態を回避するために、圧縮機流入電流値の時間変化量Ｉｃｏｍｐ（ｔ−Ｄ）−Ｉｃｏｍｐ（ｔ）がある所定値（Ｇ［Ａ］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、空気調和機は除霜運転を開始する。
【００６０】
このように構成された空気調和機においては、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない圧縮機流入電流値検出手段１２が検出する圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。
【００６１】
また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく圧縮機流入電流値の時間変化量Ｉｃｏｍｐ（ｔ−Ｄ）−Ｉｃｏｍｐ（ｔ）がある所定値（Ｇ［Ａ］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００６２】
なお、本実施形態３においては圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、例えば圧縮機３に圧縮機周波数検出手段１３を設け、圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）をその時の圧縮機３の周波数で除した値を用いてもよい。例えば、空気調和機の運転モードが室内温度を一定に保つ自動運転モード等の場合、圧縮機３の周波数は室内温度に応じて変更されることになる。このとき、圧縮機３の周波数低下に起因する圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）によって室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、より正確に着霜状況を検出することができる。
【００６３】
実施の形態４．
実施の形態１〜３においては、着霜状況検出手段が室外熱交換器６への着霜状況の検出を開始するタイミングについて特に言及していない。空気調和機が運転を開始してからの一定時間除霜運転を開始しないようにすることで、空気調和機の運転動作が安定する前の圧縮機３の周波数変化等に起因して室外熱交換器６への着霜状況の誤検出を防止できる。なお、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
【００６４】
図１３は、本発明の実施の形態４における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。なお冷媒回路及び制御構成は実施の形態１と同一である。
ステップＳ−３１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−３２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−３３では、圧縮機運転時間ｔが予め設定された霜取り不動作時間ｔｈを経過しているか否かが判定され、経過している場合には、ステップＳ−３４にて圧縮機運転時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を検出し、メモリ１０２に記憶する。不動作時間ｔｈを経過していない場合は、ステップＳ−３２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ−３５では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−３６へ進み、経過していない場合はステップＳ−３４へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００６６】
ステップＳ−３６では、着霜状況検出手段１０３によって、凝縮温度の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を引いた値、つまりＴｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）として演算する。また、この凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−３７へ進む。ステップＳ−３７では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−３４へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００６７】
図１４は、本発明の実施の形態４における空気調和機がプルダウン運転した場合の圧縮機３の周波数と運転時間との関係を示す特性図である。図１４では、縦軸を圧縮機３の周波数、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する周波数の時間的変化を示している。例えば、暖房運転開始時、室内温度と設定温度がある一定の温度差以上の場合、つまり室内温度が設定温度よりもある一定温度以上低い場合、空気調和機は一時的に圧縮機３の周波数を上げて急激に室内を暖房するプルダウン運転を行う。このとき、図１４に示すように圧縮機３の周波数が一時的にオーバーシュートすることとなる。しかしながら、本実施形態４では、霜取り不動作時間ｔｈ経過後から室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、プルダウン運転時における圧縮機３の周波数の一時的なオーバーシュートによって室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することを防止できる。
【００６８】
このように構成された空気調和機においては、実施の形態１と同様に降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない室内熱交冷媒飽和温度検出手段が検出する凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく、凝縮温度の時間変化量Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００６９】
さらに、霜取り不動作時間ｔｈ経過後から室外熱交換器６への着霜状況を検出するので不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度がさらに向上するという効果を有する。
【００７０】
なお、本実施形態４では、実施の形態１と同様に凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、実施の形態２のように圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。また、実施の形態３のように圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。
【００７１】
実施の形態５．
本実施形態５のような冷媒回路及び制御構成にすることによっても室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することを防止でき、室外熱交換器６への着霜状況の検出精度を向上させることが可能である。なお、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
【００７２】
図１５は、本発明の実施の形態５における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。本実施形態２においては、実施形態１の室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０に加えて、圧縮機３の周波数を検出する圧縮機周波数検出手段１３と、室内熱交換器送風手段９の送風手段回転数を検出する送風手段回転数検出手段１４が設けられている。
【００７３】
図１６は、本発明の実施の形態５における空気調和機の構成ブロック図である。制御部１００は、タイマー１０１、メモリ１０２、本発明の第１の着霜状況検出手段に相当する着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等を備えている。タイマー１０１は圧縮機３の運転時間等を計測する。メモリ１０２は、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０が検出した凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）、圧縮機周波数検出手段１３が検出した圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）、及び送風手段回転数検出手段１４が検出した送風手段回転数等を記憶する。着霜状況検出手段１０３は、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量及び圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）（または送風手段回転数）に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。除霜許可手段１０４は、着霜状況検出手段１０３の検出結果を基に除霜運転の許可指令を出す。これらタイマー１０１、メモリ１０２、着霜状況検出手段１０３及び除霜許可手段１０４等の情報を基に、制御部１００は圧縮機３、四方弁４、室外熱交換器送風手段７及び室内熱交換器送風手段９の各駆動部へ制御信号を送る。
【００７４】
図１７は、本発明の実施の形態５における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
ステップＳ−４１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−４２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−４３では、圧縮機運転時間ｔが予め設定された霜取り不動作時間ｔｈを経過しているか否かが判定され、経過している場合には、ステップＳ−４４にて圧縮機運転時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）及び圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）を検出し、メモリ１０２に記憶する。不動作時間ｔｈを経過していない場合は、ステップＳ−４２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００７５】
ステップＳ−４５では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−４６へ進み、経過していない場合はステップＳ−４４へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００７６】
ステップＳ−４６では、着霜状況検出手段１０３によって、凝縮温度の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を引いた値、つまりＴｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）として演算する。また、この凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続しているか否かを判定する。さらに、時間ｔにおける圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）が時間（ｔ−Ｄ）における圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ−Ｄ）以上の状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続しているか否か、つまりＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。
【００７７】
凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続しており、かつＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−４７へ進む。ステップＳ−４７では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続していない場合、またはＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−４４へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００７８】
なお、本実施形態５では、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）及び圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）の代わりに室内熱交換器送風手段９の送風手段回転数を用いることも可能である。圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）と送風手段回転数の両方を用いてもよい。また、本実施形態５では圧縮機周波数検出手段１３と送風手段回転数検出手段１４の両方が設けられているが、室外熱交換器６への着霜状況の検出に使用する手段のみを設けることで本発明を実施することができる。
【００７９】
図１８は、本実施形態５の圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）（または送風手段回転数）とＨｚ（ｔ−Ｄ）が等しい状態、つまりＨｚ（ｔ）＝Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態における圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）と運転時間との関係を示す特性図である。図１４では、縦軸を圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）または送風手段回転数の時間的変化を示している。
【００８０】
図１８に示すように、本実施形態５では圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）または送風手段回転数の変動量が±約２％以内に収まるような変動である状態を圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）とＨｚ（ｔ−Ｄ）が等しい状態、つまりＨｚ（ｔ）＝Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態としている。この変動量が±約２％以内という値は実使用上十分判定可能であることが確認されている値であるが、判定可能であれば変動量が±３％または±４％であってもよい。当然のことながら、変動量が小さければ判定精度は向上することになる。
【００８１】
このように構成された空気調和機においては、実施の形態１と同様に降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない室内熱交冷媒飽和温度検出手段が検出する凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく、凝縮温度の時間変化量Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００８２】
また、実施の形態４と同様に、霜取り不動作時間ｔｈ経過後から室外熱交換器６への着霜状況を検出するので不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度がさらに向上するという効果を有する。
【００８３】
さらに、圧縮機周波数がＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態、または、送風手段回転数がＨｚ（ｔ）＝Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態の少なくともどちらかひとつの状態において室外熱交換器６への着霜状況を検出することにより、室内負荷変動、ファン風量設定変更等着霜以外の要因によって室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。したがって不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度がさらに向上する。
【００８４】
なお、本実施形態５では、実施の形態１と同様に凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、実施の形態２のように圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。また、実施の形態３のように圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。
【００８５】
実施の形態６．
室外熱交換器６の蒸発温度等に基づいて直接的に室外熱交換器６への着霜状況を検出する第２着霜状況検出手段１０５と、実施の形態１〜５における着霜状況検出手段１０３を併用することも可能である。ここで、第２着霜状況検出手段１０５が本発明の第２の着霜状況検出手段に相当する。なお、特に記述しない項目については実施の形態５と同様とし、同一機能については同一の符号を用いて述べることとする。
【００８６】
図１９は、本発明の実施の形態６における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。本実施形態６においては、実施形態５の冷媒回路に加えて、室外温度を検出する室外空気温度検出手段１５と、室外熱交換器６の冷媒飽和温度（例えば、暖房運転時においては蒸発温度）を検出する室外熱交冷媒飽和温度検出手段１６が設けられている。
【００８７】
図２０は、本発明の実施の形態６における空気調和機の構成ブロック図である。制御部１００は、タイマー１０１、メモリ１０２、本発明の第１の着霜状況検出手段に相当する着霜状況検出手段１０３、除霜許可手段１０４及び本発明の第２の着霜状況検出手段に相当する第２着霜状況検出手段１０５等を備えている。タイマー１０１は圧縮機３の運転時間等を計測する。メモリ１０２は、室内熱交冷媒飽和温度検出手段１０が検出した凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）、圧縮機周波数検出手段１３が検出した圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）、送風手段回転数検出手段１４が検出した送風手段回転数、室外空気温度検出手段１５が検出した室外空気温度Ｔｏ、及び室外熱交冷媒飽和温度検出手段１６が検出した蒸発温度Ｔｏｈｅｘ等を記憶する。
【００８８】
着霜状況検出手段１０３は、凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量及び圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）（または送風手段回転数）に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。第２着霜状況検出手段１０５は室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘに基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出する。
除霜許可手段１０４は、着霜状況検出手段１０３または第２着霜状況検出手段１０５の検出結果を基に除霜運転の許可指令を出す。これらタイマー１０１、メモリ１０２、着霜状況検出手段１０３、除霜許可手段１０４及び第２着霜状況検出手段１０５等の情報を基に、制御部１００は圧縮機３、四方弁４、室外熱交換器送風手段７及び室内熱交換器送風手段９の各駆動部へ制御信号を送る。
【００８９】
図２１は、本発明の実施の形態６における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
ステップＳ−５１にて暖房運転が開始されると、ステップＳ−５２でタイマー１０１により圧縮機運転時間ｔが計測される。ステップＳ−５３では、圧縮機運転時間ｔが予め設定された霜取り不動作時間ｔｈを経過しているか否かが判定され、経過している場合には、ステップＳ−５４にて圧縮機運転時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）、圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）、室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘを検出し、メモリ１０２に記憶する。その後、ステップＳ−５５及びステップＳ−５７に進む。不動作時間ｔｈを経過していない場合は、ステップＳ−５２へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００９０】
ステップＳ−５５では、予め設定した変化量検出時間（Ｄ分）が経過したか否か判定する。変化量検出時間（Ｄ分）が経過している場合はステップＳ−５６へ進み、経過していない場合はステップＳ−５４へ戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【００９１】
ステップＳ−５６では、着霜状況検出手段１０３によって、凝縮温度の時間変化量を、時間（ｔ−Ｄ）における凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）から時間ｔにおける凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を引いた値、つまりＴｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）として演算する。また、この凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続しているか否かを判定する。さらに、時間ｔにおける圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）が時間（ｔ−Ｄ）における圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ−Ｄ）以上の状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続しているか否か、つまりＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続しているか否かを判定する。
【００９２】
凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続しており、かつＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−５８へ進む。凝縮温度の時間変化量がある所定値（Ｅ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ１分）以上継続していない場合、またはＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ２分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−５４へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００９３】
一方、ステップＳ−５７では、第２着霜状況検出手段１０５によって、室外空気温度Ｔｏと蒸発温度Ｔｏｈｅｘの差、つまりＴｏ−Ｔｏｈｅｘの値がある所定値（Ｈ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ３分）以上継続している場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定し、ステップＳ−５８へ進む。室外空気温度Ｔｏと蒸発温度Ｔｏｈｅｘの差がある所定値（Ｈ［℃］）よりも大きい状態が予め設定された着霜判定時間（Ｘ３分）以上継続していない場合には室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していないと判定し、ステップＳ−５４へ戻って引き続き暖房運転を継続する。
【００９４】
ステップＳ−５８では、除霜許可手段１０４が除霜運転を許可し、空気調和機は除霜運転を開始する。なお、ステップＳ−５６における着霜状況検出手段１０３での着霜検出と、ステップＳ−５７における第２着霜状況検出手段１０５での着霜検出のうち少なくともどちらかの条件が成立すれば、ステップＳ−５８へ移行し、除霜運転を開始する。
【００９５】
なお、本実施形態６では、着霜状況検出手段１０３は凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）及び圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）の代わりに室内熱交換器送風手段９の送風手段回転数を用いることも可能である。圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）と送風手段回転数の両方を用いてもよい。また、本実施形態６では圧縮機周波数検出手段１３と送風手段回転数検出手段１４の両方が設けられているが、室外熱交換器６への着霜状況の検出に使用する手段のみを設けることで本発明を実施することができる。
【００９６】
図２２は、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合における室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘと運転時間との関係を示す特性図である。図２２では、縦軸を温度［℃］、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘの時間的変化を示している。
【００９７】
図１８に示すように、圧縮機３が運転を開始すると、室外空気温度Ｔｏはほぼ一定であるにもかかわらず、室外熱交換器６への着霜により蒸発温度Ｔｏｈｅｘは次第に低下する。運転開始から約５５分経過後には蒸発温度Ｔｏｈｅｘは約−６［℃］まで低下しており、第２着霜状況検出手段１０５が室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘを用いて室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することは可能である。
【００９８】
このように構成された空気調和機においては、実施の形態１と同様に降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない室内熱交冷媒飽和温度検出手段が検出する凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）の時間変化量に基づいて室外熱交換器６への着霜状況を検出するので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けることなく、正確に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができる。また、ある一時刻の検出値のみで室外熱交換器６への着霜状況を検出することなく、凝縮温度の時間変化量Ｔｒｈｅｘ（ｔ−Ｄ）−Ｔｒｈｅｘ（ｔ）が予め設定された着霜判定時間（Ｘ分）以上継続している場合に室外熱交換器６への着霜により暖房能力が低下していると判定するので、圧縮機３の周波数変化、室内熱交換器送風手段９の回転数変化、またはノイズ等により室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。
【００９９】
また、実施の形態４と同様に、霜取り不動作時間ｔｈ経過後から室外熱交換器６への着霜状況を検出するので不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度がさらに向上するという効果を有する。
【０１００】
また、実施の形態５と同様に、圧縮機周波数がＨｚ（ｔ）≧Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態、または、送風手段回転数がＨｚ（ｔ）＝Ｈｚ（ｔ−Ｄ）の状態の少なくともどちらかひとつの状態において室外熱交換器６への着霜状況を検出することにより、室内負荷変動、ファン風量設定変更等着霜以外の要因によって室内熱交換器８の凝縮温度に一時的な変化が生じた場合でも室外熱交換器６への着霜状況を誤検出することなく、正確に着霜状況を検出することができる。したがって不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度がさらに向上する。
【０１０１】
さらに、第２着霜状況検出手段１０５でも室外熱交換器６への着霜状況を検出しているので、降雪や着氷等の気象条件の影響を受けない場合には直接的に室外熱交換器６への着霜状況を検出することができ、着霜状況の検出精度がさらに向上する。
【０１０２】
なお、本実施形態６では、実施の形態１と同様に凝縮温度Ｔｒｈｅｘ（ｔ）を用いて、着霜状況検出手段１０３は室外熱交換器６への着霜状況を検出したが、実施の形態２のように圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。また、実施の形態３のように圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）を用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。
【０１０３】
本実施形態６では、第２着霜状況検出手段１０５は室外空気温度Ｔｏと蒸発温度Ｔｏｈｅｘの差、つまりＴｏ−Ｔｏｈｅｘの値を用いて室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出したが、室外空気温度Ｔｏまたは蒸発温度Ｔｏｈｅｘのみを用いて室外熱交換器６への着霜状況を検出することももちろん可能である。
【０１０４】
また、本実施形態６においては、第２着霜状況検出手段１０５は蒸発温度Ｔｏｈｅｘを用いて室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出したが、他の方法を用いることも可能である。例えば、室外熱交換器に発光素子１７及び受光素子１８を設けることでも室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することが可能である。
【０１０５】
図２３は、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合における発光素子１７の出力電圧［Ｖ］と運転時間との関係を示す特性図である。図２３では、縦軸を発光素子１７の出力電圧［Ｖ］、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する発光素子１７の出力電圧［Ｖ］の時間的変化を示している。本実施形態６においては、受光素子１８の受光量が一定となるように発光素子１７からの発光量、つまり発光素子１７の出力電圧が制御されている。
【０１０６】
発光素子１７は、例えば室外熱交換器６のフィンに向かって発光し、フィンで反射した光を受光素子１８が受光する。図２３に示すように、圧縮機３が運転を開始すると、室外熱交換器６のフィンに着霜し始める。発光素子１７がフィンに向かって発する光は霜によって拡散し、受光素子１８の受光量は減少する。このため、受光素子１８の受光量が一定となるように発光素子１７の出力電圧が増加する。この発光素子１７の出力電圧の増加によって、室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することができる。なお、発光素子１７の出力電圧を一定として、受光素子１８の受光量の減少によって室外熱交換器６への着霜状況を検出してもよい。
【０１０７】
また、室外熱交換器６に付着する霜と接触する位置に電極１９を設置しても、第２着霜状況検出手段１０５は室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することが可能である。
【０１０８】
図２４は、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合における、室外熱交換器６のフィン−電極１９間の静電容量［Ｆ］と運転時間との関係を示す特性図である。図２４では、縦軸を静電容量［Ｆ］、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する静電容量［Ｆ］の時間的変化を示している。本実施形態６においては、電極１９のもう一方の電気極を室外熱交換器６のフィンとし、両電極間の静電容量を測定している。
【０１０９】
図２４に示すように、圧縮機３が運転を開始すると、室外熱交換器６のフィンに着霜し始める。室外熱交換器６のフィンに付着する霜の厚さが増加するにしたがって、室外熱交換器６のフィン−電極１９間の静電容量［Ｆ］は減少する。この静電容量［Ｆ］の減少によって、第２着霜状況検出手段１０５は室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することができる。
【０１１０】
また、室外熱交換器６表面の放射温度を測定する放射温度検出手段２０を設置しても、第２着霜状況検出手段１０５は室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することが可能である。
【０１１１】
図２５は、外気条件が乾球温度ＤＢ２［℃］／湿球温度ＷＢ１［℃］の環境下において、風量設定をマニュアルモードのＨｉノッチとして空気調和機の暖房運転を開始した場合における、室外熱交換器６表面の放射温度（熱交表面温度［℃］）と運転時間との関係を示す特性図である。図２５では、縦軸を熱交表面温度［℃］、横軸を圧縮機３の運転時間として、圧縮機３の運転時間に対する熱交表面温度［℃］の時間的変化を示している。
【０１１２】
図２５に示すように、圧縮機３が運転を開始すると、室外熱交換器６のフィンに着霜し始める。放射温度（熱交表面温度［℃］）の測定範囲中における着霜範囲が増加するにしたがって、放射温度（熱交表面温度［℃］）は増加する。この放射温度（熱交表面温度［℃］）の増加によって、第２着霜状況検出手段１０５は室外熱交換器６への着霜状況を直接的に検出することができる。
【０１１３】
また、実施の形態４〜６では霜取り不動作時間ｔｈを予め設定された一定の時間としていたが、次回の霜取り不動作時間ｔｈ＿ｎｅｘｔを暖房運転前の除霜運転時間に基づいて決定してもよい。
【０１１４】
図２６は、次回霜取り不動作時間ｔｈ＿ｎｅｘｔ決定のフローチャートである。ステップＳ−６１にて除霜運転が開始されると、ステップＳ−６２では、除霜運転を終了するか否かが判定される。除霜運転を終了すると判定した場合には、ステップＳ−６３に進み、除霜運転を終了しないと判定した場合には、ステップＳ−６２に戻り引き続き前記工程を繰り返す。
【０１１５】
ステップＳ−６３にて除霜運転が終了されると、ステップＳ−６４ではタイマー１０１により、除霜運転時間ｔ＿ｄｅｆが計測される。ステップＳ−６５では、除霜運転時間ｔ＿ｄｅｆに基づいて次回霜取り不動作時間ｔｈ＿ｎｅｘｔを算出する。その後、ステップＳ−６６に進み暖房運転を開始する。
このように次回霜取り不動作時間ｔｈ＿ｎｅｘｔを算出することで、不必要な除霜運転を行わず、着霜状況の検出精度を向上できる。さらに、室外機１の設置環境に応じた霜取り不動作時間ｔｈを算出できるので、霜取り不動作時間ｔｈが長すぎることによる室外熱交換器６の熱交換能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和機の構成ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１における室内熱交換器８の凝縮温度と圧縮機Ａ運転時間との関係を示す特性図である。
【図５】この発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２における空気調和機の構成ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２における圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ（ｔ）と圧縮機３の運転時間との関係を示す特性図である。
【図９】この発明の実施の形態３における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態３における空気調和機の構成ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３における圧縮機流入電流値Ｉｃｏｍｐ（ｔ）と圧縮機３の運転時間との関係を示す特性図である。
【図１３】この発明の実施の形態４における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態４における空気調和機がプルダウン運転した場合の圧縮機３の周波数と運転時間との関係を示す特性図である。
【図１５】この発明の実施の形態５における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態５における空気調和機の構成ブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態５における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態５における圧縮機周波数Ｈｚ（ｔ）または送風手段回転数と運転時間との関係を示す特性図である。
【図１９】この発明の実施の形態６における空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図２０】この発明の実施の形態６における空気調和機の構成ブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態６における空気調和機の除霜運転許可判定のフローチャートである。
【図２２】この発明の実施の形態６における室外空気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｏｈｅｘと運転時間との関係を示す特性図である。
【図２３】この発明の実施の形態６における発光素子１７の出力電圧［Ｖ］と運転時間との関係を示す特性図である。
【図２４】この発明の実施の形態６における室外熱交換器のフィン−電極１９間の静電容量［Ｆ］と運転時間との関係を示す特性図である。
【図２５】この発明の実施の形態６における室外熱交換器６表面の放射温度（熱交表面温度［℃］）と運転時間との関係を示す特性図である。
【図２６】空気調和機の次回霜取り不動作時間ｔｈ＿ｎｅｘｔ決定のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１７】
１  室外機、２  室内機、３  圧縮機、４  四方弁、５  膨張弁、６  室外熱交換器、７  室外熱交換器送風手段、８  室内熱交換器、９  室内熱交換器送風手段、１０  室内熱交冷媒飽和温度検出手段、１１  圧縮機吐出冷媒温度検出手段、１２  圧縮機流入電流値検出手段、１３  圧縮機周波数検出手段、１４  送風手段回転数検出手段、１５  室外空気温度検出手段、１６  室外熱交冷媒飽和温度検出手段、１７  発光素子、１８  受光素子、１９  電極、２０  放射温度検出手段、１００  制御部、１０１  タイマー、１０２  メモリ、１０３  着霜状況検出手段、１０４  除霜許可手段、１０５  第２着霜状況検出手段。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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