(57)【要約】【課題】運転効率を低下させることなく、ファンの送風音を抑制することができる空気調和装置の室外機を提供する。【解決手段】室外機３は、室外熱交換器１３と、室外ファン２９と、制御部４とを備えている。室外熱交換器１３は、暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う。室外ファン２９は、室外熱交換器１３表面を通過する空気流を発生させる。制御部４は、室外熱交換器１３への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファン２９の回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う。【選択図】図５
2007292439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機（３）が接続される空気調和装置（１）の室外機（２）であって、
暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う室外熱交換器（１３）と、
前記室外熱交換器（１３）表面を通過する空気流を発生させる室外ファン（２９）と、
暖房運転時に、前記室外熱交換器（１３）への着霜が検知又は推定されたとき、前記室外ファン（２９）の回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う制御部（４）と、
を備えた室外機（２）。
【請求項２】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項３】
前記着霜時ファン制御は、予め設定されている前記室外ファン（２９）の目標回転数を下げることを含む、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項４】
前記着霜時ファン制御は、室外ファン（２９）に供給される入力値の上限を下げることを含む、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項５】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外熱交換器（１３）の蒸発温度が所定温度を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項６】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項７】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項８】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外ファン（２９）に供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項９】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外ファン（２９）の回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１０】
前記着霜時ファン制御が開始される前段階で、前記室外ファン（２９）に供給される入力の平均値が算出され、前記着霜時ファン制御が実行されている間は、前記室外ファン（２９）へ前記入力の前記平均値が供給される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１１】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数が予め設定されている下限回転数を下回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１２】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数と着霜前の前記室外ファン（２９）の回転数との差が予め設定されている許容値を上回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１３】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数と着霜前の前記室外ファン（２９）の回転数との差の積算値が予め設定されている許容積算値を上回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外熱交換器に空気を当て熱交換を促進する室外ファンを有し、室外熱交換器の着霜時に室外ファンの回転数を制御する空気調和装置の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の室外機内部には、室外熱交換器と、空気流を発生させる室外ファンとが配置されている。暖房運転時は、室外熱交換器が蒸発器となり、運転時間の経過とともに霜が室外熱交換器表面を覆い始める。着霜がさらに進行すると通風抵抗となり、性能低下を招く可能性が高い。この性能低下を防ぐために、室外ファンを回転させているモータへの入力を増加させて回転数を一定に維持する、若しくは回転数を増加させるための制御が広く採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１８９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通風抵抗が大きいまま、室外ファンを同一回転数で維持しようとすると、室外ファンの送風音が増大し、ユーザーに不快感を与えることがある。また、デフロスト（除霜）運転を早めに行えば送風音の増大を解決できるが、運転効率が低下するので、好ましくない。
【０００４】
本発明の課題は、運転効率を低下させることなく、ファンの送風音を抑制することができる空気調和装置の室外機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る室外機は、室内機が接続される空気調和装置の室外機であって、室外熱交換器と、室外ファンと、制御部とを備えている。室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う。室外ファンは、室外熱交換器表面を通過する空気流を発生させる。制御部は、室外熱交換器への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファンの回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う。
【０００６】
この室外機では、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量が小さい。このため、不快な騒音が抑制される。
【０００７】
第２発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない。
【０００８】
ここでは、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気を提供することができる。
【０００９】
第３発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御には、予め設定されている室外ファンの目標回転数を下げることが含まれている。
【００１０】
ここでは、着霜時に室外ファンの回転数が下がり、送風音の増加量が小さくなる。このため、騒音が低減される。
【００１１】
第４発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御には、室外ファンに供給される入力値の上限を下げることが含まれている。
【００１２】
ここでは、着霜時に室外ファンの回転数が下がり、送風音の増加量が小さくなる。このため、騒音が低減される。
【００１３】
第５発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外熱交換器の蒸発温度が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１４】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１５】
第６発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１６】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１７】
第７発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１８】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１９】
第８発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンに供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００２０】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００２１】
第９発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンの回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００２２】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００２３】
第１０発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が開始される前段階で、室外ファンに供給される入力の平均値が算出され、着霜時ファン制御が実行されている間は、室外ファンへ、先に算出された入力の平均値が供給される。
【００２４】
ここでは、着霜による通風抵抗で、室外ファンの回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さくなる。
【００２５】
第１１発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数が予め設定されている下限回転数を下回った場合は除霜運転を開始する。
【００２６】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、室外ファンの回転数を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると、適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００２７】
第１２発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差が予め設定されている許容値を上回った場合は除霜運転を開始する。
【００２８】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００２９】
第１３発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差の積算値が予め設定されている許容積算値を上回った場合は除霜運転を開始する。
【００３０】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、着霜前の室外ファンの回転数と現在の回転数との差の積算値を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。また、回転数差の積算値によって除霜運転開始の判断がなされるので、突発的な逆風が室外ファンへ作用し回転数が瞬時に急低下した場合でも、或いは電源電圧が低下し室外ファンの回転数が急低下した場合でも、誤って除霜運転が開始されることはない。
【発明の効果】
【００３１】
第１発明に係る室外機では、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量は小さい。このため、不快な騒音が抑制される。
【００３２】
第２発明に係る室外機は、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気を提供することができる。
【００３３】
第３発明、第４発明に係る室外機は、着霜時に室外ファンの回転数が下がり、送風音の増加量が小さくなる。このため、騒音が抑制される。
【００３４】
第５発明から第９発明に係る室外機は、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００３５】
第１０発明に係る室外機は、着霜による通風抵抗で、室外ファンの回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さい。
【００３６】
第１１発明から第１３発明に係る室外機は、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
＜空気調和装置の構成＞
本発明の一実施形態に係る室外機を含む空気調和装置の冷媒回路を、図１に示す。空気調和装置１は、多室型空気調和装置であって、１つの室外機２に対して複数の室内機３が並列に接続される構成となっている。空気調和装置１の冷媒回路１０は、主として圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、膨張弁１４、室内熱交換器１６が順に接続されたものであり、蒸気圧縮式の冷凍サイクルとなっている。ここで、圧縮機１１は、インバータによる回転数制御を行う容量可変のインバータ圧縮機である。また、圧縮機１１の吸入管側には、液冷媒とガス冷媒を分離するアキュムレータ２０が設けられている。
【００３８】
圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３および膨張弁１４は室外機２に含まれており、室内熱交換器１６は室内機３に含まれている。また、四路切換弁１２と室内熱交換器１６との間は冷媒連絡配管１７ａにより接続され、膨張弁１４と室内熱交換器１６との間は冷媒連絡配管１７ｂにより接続される。冷媒連絡配管１７ａ、１７ｂは、室外機２と室内機３との間に配置される。室外機２の内部冷媒回路には、ガス側閉鎖弁１８と液側閉鎖弁１９とが設けられている。ガス側閉鎖弁１８は四路切換弁１２側に配置されており、液側閉鎖弁１９は膨張弁１４側に配置されている。ガス側閉鎖弁１８には冷媒連絡配管１７ａが接続され、液側閉鎖弁１９には冷媒連絡配管１７ｂが接続される。これらの閉鎖弁１８，１９は、室外機２や室内機３を設置するときには閉状態にされている。そして、閉鎖弁１８、１９は、室外機２、室内機３を現地に設置し冷媒連絡配管１７ａおよび冷媒連絡配管１７ｂを閉鎖弁１８，１９に接続した後に開状態とされる。
【００３９】
また、室外機２には、空気と室外熱交換器１３との熱交換を促進させるため、空気流を発生させる室外ファン２９が配置されている。
【００４０】
また、本実施形態の室外機２を含む空気調和装置１は、サーミスタから成る多くの温度センサを備えている。室外温度センサ１０２は、室外機２が設置されている周囲温度を検知し、吐出管温度センサ１１１は、圧縮機１１の吐出配管に取付けられ、吐出管温度Ｔｏを検出する。暖房運転時の蒸発温度センサ１１３は、室外熱交換器１３に取付けられ、蒸発温度Ｔｅを検出し、液管温度センサ１１７は、室内熱交換器１６の暖房運転時の出口側に取付けられ、液管温度Ｔｌを検出する。
【００４１】
また、四路切換弁１２と室外熱交換器１３との間には低圧側圧力を検出する低圧側圧力センサ２１３が設けられている。これらの温度センサの検出値、圧力センサの検出値に基づき、制御部４が空気調和装置１を運転制御する。
【００４２】
＜空気調和装置の動作＞
（冷房運転）
次に、この空気調和装置１の運転動作について説明する。冷房運転時は、四路切換弁１２が図１において実線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁１２を介して室外熱交換器１３に流入し、室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を冷房する。また、室内熱交換器１６で蒸発して気化した冷媒は、冷媒連絡配管１７ａを通って室外機２に戻り、圧縮機１１に吸い込まれる。
【００４３】
（暖房運転）
暖房運転時は、四路切換弁１２が図１において破線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁１２を介して各室内機３の室内熱交換器１６に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を暖房する。室内熱交換器１６において液化した冷媒は、冷媒連絡配管１７ｂを通って室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器１３で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１３で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁１２を介して圧縮機１１に吸い込まれる。
【００４４】
＜室外機の室外ファン＞
室外ファン２９は、モータ２９ａを備えている。モータ２９ａは、高寿命のＤＣブラシレスモータであり、電源入力１サイクル中のオン時間比率（ＤＵＴＹ比）を制御（ＤＵＴＹ制御）することによって回転数を変更することができる。回転数は、モータ２９ａに設けられているホールＩＣから成る回転数センサ１２９によって検知される。
【００４５】
例えば、室外熱交換器１３の着霜によって通風抵抗が増加すると、室外ファン２９の回転数が低下するが、この回転数の低下は、回転数センサ１２９によって検出される。また、ＤＵＴＹ比を増加させていくと、室外ファン２９のモータ２９ａへ供給される入力が増加するので、室外ファン２９の回転数が増加する。
【００４６】
通常制御では、室外ファン２９の回転数を一定に保つために入力を増減しており、回転数の増減に対して、室外ファン入力を増減して一定回転数を維持しようとする。図３は、「着霜時通常制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係」を表したグラフであり、横軸は暖房運転開始後の経過時間を示し、縦軸は下から順に、室外ファン入力、室外ファン回転数、室外ファン送風音を示す。暖房運転が開始されてから所定時間ＴＤが過ぎるころには、室外熱交換器１３の着霜が始まり、通風抵抗が増加し始める。通常制御ならば、通風抵抗で回転数が落ちないように、室外ファン入力を増加させて室外ファン２９の回転数を一定に維持しようとする。このため、送風音が急激に増大する。
【００４７】
＜着霜時ファン制御＞
図２は、本実施形態の室外機２を含む空気調和装置１の制御ブロック図である。図２において、制御部４は、着霜検出部４１によって、室外温度センサ１０２、蒸発温度センサ１１３、室外ファン回転数センサ１２９および低圧側圧力センサ２１３からの検出値を受信し、室外熱交換器１３の着霜を検知或いは推定を行い、室外ファン制御部４２を介して、室外ファン２９を制御する。
【００４８】
制御部４は、室外ファン２９の送風音増大を防止するために、室外熱交換器１３の着霜が始まり通風抵抗が増加し始めると、室外ファン入力を一定に維持し、室外ファン回転数が下がるようにしている。これが着霜時ファン制御であり、これによって、送風音の増加量が抑制される。
【００４９】
図４は、「着霜時ファン制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係」を表したグラフであり、横軸は暖房運転開始後の経過時間を示し、縦軸は下から順に、室外ファン入力、室外ファン回転数、室外ファン送風音を示す。暖房運転が開始されて、所定時間ＴＤを過ぎるころには、室外熱交換器１３の着霜が始まり通風抵抗が増加し始める。しかし、室外ファン入力を一定に維持しているので、室外ファン２９の回転数は通風抵抗によって自然に低下し、送風音の増加量が通常制御を維持した場合よりも小さくなる。
【００５０】
＜着霜時ファン制御ロジック＞
図５は、着霜時ファン制御のフローチャートである。暖房運転が開始されると、Ｓ１で暖房運転開始後の経過時間ＴＤの計時が開始される。Ｓ２で一定時間（ＴＤ２）待機した後、Ｓ３で外気温度が所定温度（Ｄｏａｄｅｆ）未満か否かが判定され、Ｙｅｓならば、Ｓ４で室外ファン入力の平均値が算出される。そして、Ｓ５に進み、計時が開始されてから経過した時間ＴＤが所定時間（ＴＤ１）に達したか否かを判定し、Ｙｅｓならば、Ｓ６で蒸発温度（室外熱交換器温度）が所定温度（Ｔｅｄｅｆ）未満であるか否かを判定する。Ｓ６でＹｅｓならば、Ｓ７へ進み、室外ファン入力が、Ｓ４で求めた入力の平均値が維持されるようにする。なお、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６のいずれかの判定がＮｏの場合は通常運転に入る。Ｓ１からＳ７までは、着霜時ファン制御の開始条件であり、Ｓ７が着霜時ファン制御運転である。
【００５１】
＜着霜時ファン制御開始後の動作＞
着霜時ファン制御では、着霜時に室外ファン２９への入力が一定となるので、室外ファン２９の回転数が通風抵抗に応じて低下し、室外ファン２９の送風音の増大が抑制される。しかし、室外熱交換器１３上の霜は成長し続けるので、室外ファン２９の回転数低下による送風音抑制にも限界がある。また、着霜時ファン制御は、暖房性能を低下させながら送風音の増大を抑制する制御であるので、着霜時ファン制御を無制限に継続することは、暖房性能を著しく低下させユーザーに暖房不足を感じさせることとなる。したがって、所定の条件で除霜制御へ切り替える必要がある。
【００５２】
図６は、着霜時ファン制御を継続した場合の室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音と、着霜量との関係を表したグラフである。図６に示すように、着霜量が過度に増加した場合は、たとえ室外ファン２９の回転数が低下し続けても送風音の増加量が大きくなり、最終的に送風音が許容限界値Ｑｓに達する。このときの室外ファン２９の回転数を下限回転数Ｎｓとする。
【００５３】
通常、室外熱交換器温度が圧縮機１１の運転周波数と外気温とから算出される「狙いの室外熱交換器温度」を所定時間下回ったときに、除霜制御が実行される。これに加えて、本実施形態では、制御部４が着霜時ファン制御を行っているときに、室外ファン２９の回転数が下限回転数Ｎｓを下回ったときは、着霜量が増加し送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判断して、着霜時ファン制御から除霜制御に切り替える。以下、図面を用いて着霜時ファン制御開始後の動作について説明する。
【００５４】
図７は、着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図７において、制御部４は、ステップＳ１１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ１２では、室外ファン２９の回転数Ｎを検出する。ステップＳ１３では、室外ファン２９の回転数Ｎが下限回転数Ｎｓを下回ったか否かを判定する。ステップＳ１３でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ１４で除霜制御に切り替える。ステップＳ１３でＮｏと判定したときは、ステップＳ１２に戻る。
【００５５】
この制御によって、室外ファン２９の回転数を、送風音抑制効果が得られ且つユーザーに暖房不足を感じさせない程度まで低下させることができるので、着霜時ファン制御の効果を最大限に発揮させることができる。
【００５６】
＜第１変形例＞
上記の実施形態では、室外ファン２９の回転数が下限回転数Ｎｓを下回ったときに、送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、着霜前の室外ファン２９の回転数との差が許容値Ｌを上回ったときに、送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判定しても良い。なお、着霜前の室外ファン２９の回転数は、先の除霜制御後にサンプリングした室外ファン２９の回転数の平均値を採用している。以下、図面を用いて説明する。
【００５７】
図８は、本発明の実施形態の第１変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図８において、制御部４は、ステップＳ２１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ２２では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａを記憶する。ステップＳ２３では、室外ファン２９の回転数Ｎを検出する。ステップＳ２４では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａと、検出した室外ファン２９の回転数Ｎとの差（Ｎａ−Ｎ）が許容値Ｌを上回ったか否かを判定する。ステップＳ２４でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ２５で除霜制御に切り替える。ステップＳ２４でＮｏと判定したときは、ステップＳ２３に戻る。
【００５８】
＜第２変形例＞
第１変形例は、室外ファン２９の瞬時の回転数に基づいて、除霜制御に切り替える判定を行っているので、例えば、室外ファン２９の送風方向に逆らう自然風が室外ファン２９に当り回転数が瞬間的に低下した場合、或いは電源電圧が低下し室外ファン２９の回転数が瞬間的に低下した場合には、誤って除霜制御に切り替える可能性がある。そこで、第２変形例は、着霜前の室外ファン２９の回転数との差の積算値が許容積算値を上回ったときに除霜制御に切り替えている。
【００５９】
図９は、本発明の実施形態の第２変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図９において、制御部４は、ステップＳ３１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ３２では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａを記憶する。ステップＳ３３では、ｔ秒（例えば６０秒）毎にｉ回（例えば５回）、室外ファン２９の回転数Ｎｉを検出する。ステップＳ３４では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａと、検出した室外ファン２９の各回転数との差の積算値Σ（Ｎａ−Ｎｉ）が許容積算値Ｍを上回ったか否かを判定する。ステップＳ３４でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ３５で除霜制御に切り替える。ステップＳ３４でＮｏと判定したときは、ステップＳ３３に戻る。
【００６０】
＜特徴＞
（１）
この室外機２は、室外熱交換器１３と、室外ファン２９と、制御部４とを備えている。室外熱交換器１３は、暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う。室外ファン２９は、室外熱交換器１３表面を通過する空気流を発生させる。制御部４は、室外熱交換器１３への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファン２９の回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う。このため、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量が小さいので不快な騒音が抑制される。また、着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない。このため、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気が提供される。
【００６１】
（２）
この室外機２の着霜時ファン制御には、予め設定されている室外ファン２９の目標回転数を下げることが含まれている。或いは、室外ファン２９に供給される入力値の上限を下げることが含まれている。これによって着霜時に室外ファン２９の回転数が下がり、送風音の増加量が小さくなる。このため、騒音が抑制される。
【００６２】
（３）
この室外機２では、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外熱交換器１３の蒸発温度が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンに供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンの回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。このため、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００６３】
（４）
この室外機２では、着霜時ファン制御が開始される前段階で、室外ファン２９に供給される入力の平均値が算出され、着霜時ファン制御が実行されている間は、室外ファン２９へ、先に算出された入力の平均値が供給される。これによって、着霜による通風抵抗で室外ファン２９の回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さくなる。
【００６４】
（５）
この室外機２では、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数が下限回転数Ｎｓを下回った場合は除霜運転を開始する。着霜時ファン制御では暖房能力が低下するので、室外ファンの回転数を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。これによって、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると、適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００６５】
また、着霜時ファン制御が行われているときに、現在の室外ファン２９の回転数と着霜前の室外ファン２９の回転数との差が許容値Ｌを上回った場合に除霜運転を開始しても、上記と同様の効果が得られる。
【００６６】
また、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファン２９の回転数と着霜前の室外ファン２９の回転数との差の積算値が許容積算値Ｍを上回った場合に除霜運転を開始してもよい。これによって、突発的な逆風が室外ファンへ作用しその回転数が瞬時に急低下した場合、或いは電源電圧が低下し室外ファンの回転数が急低下した場合でも、誤って除霜運転が開始されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明の室外機は、着霜時、室外ファンの送風音が小さく、空気調和装置の室外機として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る室外機を含む空気調和装置の冷媒回路。
【図２】同室外機を含む空気調和装置の制御ブロック図
【図３】着霜時通常制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係を表したグラフ。
【図４】着霜時ファン制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係を表したグラフ。
【図５】着霜時ファン制御のフローチャート。
【図６】着霜時ファン制御を継続した場合の室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音と、着霜量との関係を表したグラフ。
【図７】着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【図８】本発明の実施形態の第１変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【図９】本発明の実施形態の第２変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１  空気調和装置
２  室外機
３  室内機
４  制御部
１３  室外熱交換器
【図１】
2007292439.tif 000003
【図２】
2007292439.tif 000004
【図３】
2007292439.tif 000005
【図４】
2007292439.tif 000006
【図５】
2007292439.tif 000007
【図６】
2007292439.tif 000008
【図７】
2007292439.tif 000009
【図８】
2007292439.tif 000010
【図９】
2007292439.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内機（３）が接続される空気調和装置（１）の室外機（２）であって、
暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う室外熱交換器（１３）と、
前記室外熱交換器（１３）表面を通過する空気流を発生させる室外ファン（２９）と、
暖房運転時に、前記室外熱交換器（１３）への着霜が検知又は推定されたとき、前記室外ファン（２９）の回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う制御部（４）と、
を備え、
前記着霜時ファン制御は、予め設定されている前記室外ファン（２９）の目標回転数を下げること、又は前記室外ファン（２９）に供給される入力値の上限を下げることを含む、
室外機（２）。
【請求項２】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項３】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外熱交換器（１３）の蒸発温度が所定温度を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項４】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項５】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項６】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外ファン（２９）に供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項７】
前記着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過し、前記室外ファン（２９）の回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに実行される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項８】
前記着霜時ファン制御が開始される前段階で、前記室外ファン（２９）に供給される入力の平均値が算出され、前記着霜時ファン制御が実行されている間は、前記室外ファン（２９）へ前記入力の前記平均値が供給される、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項９】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数が予め設定されている下限回転数を下回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１０】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数と着霜前の前記室外ファン（２９）の回転数との差が予め設定されている許容値を上回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【請求項１１】
前記着霜時ファン制御が行われているときに、前記室外ファン（２９）の回転数と着霜前の前記室外ファン（２９）の回転数との差の積算値が予め設定されている許容積算値を上回った場合は除霜運転を開始する、
請求項１に記載の室外機（２）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外熱交換器に空気を当て熱交換を促進する室外ファンを有し、室外熱交換器の着霜時に室外ファンの回転数を制御する空気調和装置の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の室外機内部には、室外熱交換器と、空気流を発生させる室外ファンとが配置されている。暖房運転時は、室外熱交換器が蒸発器となり、運転時間の経過とともに霜が室外熱交換器表面を覆い始める。着霜がさらに進行すると通風抵抗となり、性能低下を招く可能性が高い。この性能低下を防ぐために、室外ファンを回転させているモータへの入力を増加させて回転数を一定に維持する、若しくは回転数を増加させるための制御が広く採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１８９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通風抵抗が大きいまま、室外ファンを同一回転数で維持しようとすると、室外ファンの送風音が増大し、ユーザーに不快感を与えることがある。また、デフロスト（除霜）運転を早めに行えば送風音の増大を解決できるが、運転効率が低下するので、好ましくない。
【０００４】
本発明の課題は、運転効率を低下させることなく、ファンの送風音を抑制することができる空気調和装置の室外機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る室外機は、室内機が接続される空気調和装置の室外機であって、室外熱交換器と、室外ファンと、制御部とを備えている。室外熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う。室外ファンは、室外熱交換器表面を通過する空気流を発生させる。制御部は、室外熱交換器への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファンの回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う。着霜時ファン制御は、予め設定されている室外ファンの目標回転数を下げること、又は室外ファンに供給される入力値の上限を下げることを含む。
【０００６】
この室外機では、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量が小さい。このため、不快な騒音が抑制される。
【０００７】
第２発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない。
【０００８】
ここでは、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気を提供することができる。
【０００９】
第３発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外熱交換器の蒸発温度が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１０】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１１】
第４発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１２】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１３】
第５発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１４】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１５】
第６発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンに供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１６】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１７】
第７発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンの回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。
【００１８】
ここでは、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００１９】
第８発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が開始される前段階で、室外ファンに供給される入力の平均値が算出され、着霜時ファン制御が実行されている間は、室外ファンへ、先に算出された入力の平均値が供給される。
【００２０】
ここでは、着霜による通風抵抗で、室外ファンの回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さくなる。
【００２１】
第９発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数が予め設定されている下限回転数を下回った場合は除霜運転を開始する。
【００２２】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、室外ファンの回転数を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると、適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００２３】
第１０発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差が予め設定されている許容値を上回った場合は除霜運転を開始する。
【００２４】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００２５】
第１１発明に係る室外機は、第１発明に係る室外機であって、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数と着霜前の室外ファンの回転数との差の積算値が予め設定されている許容積算値を上回った場合は除霜運転を開始する。
【００２６】
この室外機では、着霜時ファン制御によって暖房能力が低下していくので、着霜前の室外ファンの回転数と現在の回転数との差の積算値を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。このため、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。また、回転数差の積算値によって除霜運転開始の判断がなされるので、突発的な逆風が室外ファンへ作用し回転数が瞬時に急低下した場合でも、或いは電源電圧が低下し室外ファンの回転数が急低下した場合でも、誤って除霜運転が開始されることはない。
【発明の効果】
【００２７】
第１発明に係る室外機では、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量は小さい。このため、不快な騒音が抑制される。
【００２８】
第２発明に係る室外機は、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気を提供することができる。
【００２９】
第３発明から第７発明に係る室外機は、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００３０】
第８発明に係る室外機は、着霜による通風抵抗で、室外ファンの回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さい。
【００３１】
第９発明から第１１発明に係る室外機は、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
＜空気調和装置の構成＞
本発明の一実施形態に係る室外機を含む空気調和装置の冷媒回路を、図１に示す。空気調和装置１は、多室型空気調和装置であって、１つの室外機２に対して複数の室内機３が並列に接続される構成となっている。空気調和装置１の冷媒回路１０は、主として圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、膨張弁１４、室内熱交換器１６が順に接続されたものであり、蒸気圧縮式の冷凍サイクルとなっている。ここで、圧縮機１１は、インバータによる回転数制御を行う容量可変のインバータ圧縮機である。また、圧縮機１１の吸入管側には、液冷媒とガス冷媒を分離するアキュムレータ２０が設けられている。
【００３３】
圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３および膨張弁１４は室外機２に含まれており、室内熱交換器１６は室内機３に含まれている。また、四路切換弁１２と室内熱交換器１６との間は冷媒連絡配管１７ａにより接続され、膨張弁１４と室内熱交換器１６との間は冷媒連絡配管１７ｂにより接続される。冷媒連絡配管１７ａ、１７ｂは、室外機２と室内機３との間に配置される。室外機２の内部冷媒回路には、ガス側閉鎖弁１８と液側閉鎖弁１９とが設けられている。ガス側閉鎖弁１８は四路切換弁１２側に配置されており、液側閉鎖弁１９は膨張弁１４側に配置されている。ガス側閉鎖弁１８には冷媒連絡配管１７ａが接続され、液側閉鎖弁１９には冷媒連絡配管１７ｂが接続される。これらの閉鎖弁１８，１９は、室外機２や室内機３を設置するときには閉状態にされている。そして、閉鎖弁１８、１９は、室外機２、室内機３を現地に設置し冷媒連絡配管１７ａおよび冷媒連絡配管１７ｂを閉鎖弁１８，１９に接続した後に開状態とされる。
【００３４】
また、室外機２には、空気と室外熱交換器１３との熱交換を促進させるため、空気流を発生させる室外ファン２９が配置されている。
【００３５】
また、本実施形態の室外機２を含む空気調和装置１は、サーミスタから成る多くの温度センサを備えている。室外温度センサ１０２は、室外機２が設置されている周囲温度を検知し、吐出管温度センサ１１１は、圧縮機１１の吐出配管に取付けられ、吐出管温度Ｔｏを検出する。暖房運転時の蒸発温度センサ１１３は、室外熱交換器１３に取付けられ、蒸発温度Ｔｅを検出し、液管温度センサ１１７は、室内熱交換器１６の暖房運転時の出口側に取付けられ、液管温度Ｔｌを検出する。
【００３６】
また、四路切換弁１２と室外熱交換器１３との間には低圧側圧力を検出する低圧側圧力センサ２１３が設けられている。これらの温度センサの検出値、圧力センサの検出値に基づき、制御部４が空気調和装置１を運転制御する。
【００３７】
＜空気調和装置の動作＞
（冷房運転）
次に、この空気調和装置１の運転動作について説明する。冷房運転時は、四路切換弁１２が図１において実線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁１２を介して室外熱交換器１３に流入し、室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を冷房する。また、室内熱交換器１６で蒸発して気化した冷媒は、冷媒連絡配管１７ａを通って室外機２に戻り、圧縮機１１に吸い込まれる。
【００３８】
（暖房運転）
暖房運転時は、四路切換弁１２が図１において破線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁１２を介して各室内機３の室内熱交換器１６に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内へと吹き出され、室内を暖房する。室内熱交換器１６において液化した冷媒は、冷媒連絡配管１７ｂを通って室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器１３で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１３で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁１２を介して圧縮機１１に吸い込まれる。
【００３９】
＜室外機の室外ファン＞
室外ファン２９は、モータ２９ａを備えている。モータ２９ａは、高寿命のＤＣブラシレスモータであり、電源入力１サイクル中のオン時間比率（ＤＵＴＹ比）を制御（ＤＵＴＹ制御）することによって回転数を変更することができる。回転数は、モータ２９ａに設けられているホールＩＣから成る回転数センサ１２９によって検知される。
【００４０】
例えば、室外熱交換器１３の着霜によって通風抵抗が増加すると、室外ファン２９の回転数が低下するが、この回転数の低下は、回転数センサ１２９によって検出される。また、ＤＵＴＹ比を増加させていくと、室外ファン２９のモータ２９ａへ供給される入力が増加するので、室外ファン２９の回転数が増加する。
【００４１】
通常制御では、室外ファン２９の回転数を一定に保つために入力を増減しており、回転数の増減に対して、室外ファン入力を増減して一定回転数を維持しようとする。図３は、「着霜時通常制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係」を表したグラフであり、横軸は暖房運転開始後の経過時間を示し、縦軸は下から順に、室外ファン入力、室外ファン回転数、室外ファン送風音を示す。暖房運転が開始されてから所定時間ＴＤが過ぎるころには、室外熱交換器１３の着霜が始まり、通風抵抗が増加し始める。通常制御ならば、通風抵抗で回転数が落ちないように、室外ファン入力を増加させて室外ファン２９の回転数を一定に維持しようとする。このため、送風音が急激に増大する。
【００４２】
＜着霜時ファン制御＞
図２は、本実施形態の室外機２を含む空気調和装置１の制御ブロック図である。図２において、制御部４は、着霜検出部４１によって、室外温度センサ１０２、蒸発温度センサ１１３、室外ファン回転数センサ１２９および低圧側圧力センサ２１３からの検出値を受信し、室外熱交換器１３の着霜を検知或いは推定を行い、室外ファン制御部４２を介して、室外ファン２９を制御する。
【００４３】
制御部４は、室外ファン２９の送風音増大を防止するために、室外熱交換器１３の着霜が始まり通風抵抗が増加し始めると、室外ファン入力を一定に維持し、室外ファン回転数が下がるようにしている。これが着霜時ファン制御であり、これによって、送風音の増加量が抑制される。
【００４４】
図４は、「着霜時ファン制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係」を表したグラフであり、横軸は暖房運転開始後の経過時間を示し、縦軸は下から順に、室外ファン入力、室外ファン回転数、室外ファン送風音を示す。暖房運転が開始されて、所定時間ＴＤを過ぎるころには、室外熱交換器１３の着霜が始まり通風抵抗が増加し始める。しかし、室外ファン入力を一定に維持しているので、室外ファン２９の回転数は通風抵抗によって自然に低下し、送風音の増加量が通常制御を維持した場合よりも小さくなる。
【００４５】
＜着霜時ファン制御ロジック＞
図５は、着霜時ファン制御のフローチャートである。暖房運転が開始されると、Ｓ１で暖房運転開始後の経過時間ＴＤの計時が開始される。Ｓ２で一定時間（ＴＤ２）待機した後、Ｓ３で外気温度が所定温度（Ｄｏａｄｅｆ）未満か否かが判定され、Ｙｅｓならば、Ｓ４で室外ファン入力の平均値が算出される。そして、Ｓ５に進み、計時が開始されてから経過した時間ＴＤが所定時間（ＴＤ１）に達したか否かを判定し、Ｙｅｓならば、Ｓ６で蒸発温度（室外熱交換器温度）が所定温度（Ｔｅｄｅｆ）未満であるか否かを判定する。Ｓ６でＹｅｓならば、Ｓ７へ進み、室外ファン入力が、Ｓ４で求めた入力の平均値が維持されるようにする。なお、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６のいずれかの判定がＮｏの場合は通常運転に入る。Ｓ１からＳ７までは、着霜時ファン制御の開始条件であり、Ｓ７が着霜時ファン制御運転である。
【００４６】
＜着霜時ファン制御開始後の動作＞
着霜時ファン制御では、着霜時に室外ファン２９への入力が一定となるので、室外ファン２９の回転数が通風抵抗に応じて低下し、室外ファン２９の送風音の増大が抑制される。しかし、室外熱交換器１３上の霜は成長し続けるので、室外ファン２９の回転数低下による送風音抑制にも限界がある。また、着霜時ファン制御は、暖房性能を低下させながら送風音の増大を抑制する制御であるので、着霜時ファン制御を無制限に継続することは、暖房性能を著しく低下させユーザーに暖房不足を感じさせることとなる。したがって、所定の条件で除霜制御へ切り替える必要がある。
【００４７】
図６は、着霜時ファン制御を継続した場合の室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音と、着霜量との関係を表したグラフである。図６に示すように、着霜量が過度に増加した場合は、たとえ室外ファン２９の回転数が低下し続けても送風音の増加量が大きくなり、最終的に送風音が許容限界値Ｑｓに達する。このときの室外ファン２９の回転数を下限回転数Ｎｓとする。
【００４８】
通常、室外熱交換器温度が圧縮機１１の運転周波数と外気温とから算出される「狙いの室外熱交換器温度」を所定時間下回ったときに、除霜制御が実行される。これに加えて、本実施形態では、制御部４が着霜時ファン制御を行っているときに、室外ファン２９の回転数が下限回転数Ｎｓを下回ったときは、着霜量が増加し送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判断して、着霜時ファン制御から除霜制御に切り替える。以下、図面を用いて着霜時ファン制御開始後の動作について説明する。
【００４９】
図７は、着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図７において、制御部４は、ステップＳ１１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ１２では、室外ファン２９の回転数Ｎを検出する。ステップＳ１３では、室外ファン２９の回転数Ｎが下限回転数Ｎｓを下回ったか否かを判定する。ステップＳ１３でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ１４で除霜制御に切り替える。ステップＳ１３でＮｏと判定したときは、ステップＳ１２に戻る。
【００５０】
この制御によって、室外ファン２９の回転数を、送風音抑制効果が得られ且つユーザーに暖房不足を感じさせない程度まで低下させることができるので、着霜時ファン制御の効果を最大限に発揮させることができる。
【００５１】
＜第１変形例＞
上記の実施形態では、室外ファン２９の回転数が下限回転数Ｎｓを下回ったときに、送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、着霜前の室外ファン２９の回転数との差が許容値Ｌを上回ったときに、送風音が許容限界値Ｑｓに達したと判定しても良い。なお、着霜前の室外ファン２９の回転数は、先の除霜制御後にサンプリングした室外ファン２９の回転数の平均値を採用している。以下、図面を用いて説明する。
【００５２】
図８は、本発明の実施形態の第１変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図８において、制御部４は、ステップＳ２１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ２２では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａを記憶する。ステップＳ２３では、室外ファン２９の回転数Ｎを検出する。ステップＳ２４では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａと、検出した室外ファン２９の回転数Ｎとの差（Ｎａ−Ｎ）が許容値Ｌを上回ったか否かを判定する。ステップＳ２４でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ２５で除霜制御に切り替える。ステップＳ２４でＮｏと判定したときは、ステップＳ２３に戻る。
【００５３】
＜第２変形例＞
第１変形例は、室外ファン２９の瞬時の回転数に基づいて、除霜制御に切り替える判定を行っているので、例えば、室外ファン２９の送風方向に逆らう自然風が室外ファン２９に当り回転数が瞬間的に低下した場合、或いは電源電圧が低下し室外ファン２９の回転数が瞬間的に低下した場合には、誤って除霜制御に切り替える可能性がある。そこで、第２変形例は、着霜前の室外ファン２９の回転数との差の積算値が許容積算値を上回ったときに除霜制御に切り替えている。
【００５４】
図９は、本発明の実施形態の第２変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャートである。図９において、制御部４は、ステップＳ３１で室外ファン２９への入力を一定に維持している。ステップＳ３２では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａを記憶する。ステップＳ３３では、ｔ秒（例えば６０秒）毎にｉ回（例えば５回）、室外ファン２９の回転数Ｎｉを検出する。ステップＳ３４では、着霜前の室外ファン２９の回転数Ｎａと、検出した室外ファン２９の各回転数との差の積算値Σ（Ｎａ−Ｎｉ）が許容積算値Ｍを上回ったか否かを判定する。ステップＳ３４でＹｅｓと判定したときは、ステップＳ３５で除霜制御に切り替える。ステップＳ３４でＮｏと判定したときは、ステップＳ３３に戻る。
【００５５】
＜特徴＞
（１）
この室外機２は、室外熱交換器１３と、室外ファン２９と、制御部４とを備えている。室外熱交換器１３は、暖房運転時には蒸発器として空気と熱交換を行う。室外ファン２９は、室外熱交換器１３表面を通過する空気流を発生させる。制御部４は、室外熱交換器１３への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファン２９の回転数を低くするための着霜時ファン制御を行う。このため、着霜により通風抵抗が増加しても、送風音の増加量が小さいので不快な騒音が抑制される。また、着霜時ファン制御は、暖房運転開始から所定時間が経過するまで実行されない。このため、暖房運転が、所定時間維持されるので、低外気で運転が開始されても、暖気が提供される。
【００５６】
（２）
この室外機２の着霜時ファン制御には、予め設定されている室外ファン２９の目標回転数を下げることが含まれている。或いは、室外ファン２９に供給される入力値の上限を下げることが含まれている。これによって着霜時に室外ファン２９の回転数が下がり、送風音の増加量が小さくなる。このため、騒音が抑制される。
【００５７】
（３）
この室外機２では、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外熱交換器１３の蒸発温度が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、外気温が所定温度を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、低圧側が所定圧力を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンに供給される駆動電圧の１サイクル中のオン時間比率が予め設定されているオン時間比率を上回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。或いは、暖房運転開始から所定時間が経過し、室外ファンの回転数が予め設定されている目標回転数を下回ったときに、着霜時ファン制御が実行される。このため、特別な装置を用いることなく着霜が検知され、送風音が抑制される。
【００５８】
（４）
この室外機２では、着霜時ファン制御が開始される前段階で、室外ファン２９に供給される入力の平均値が算出され、着霜時ファン制御が実行されている間は、室外ファン２９へ、先に算出された入力の平均値が供給される。これによって、着霜による通風抵抗で室外ファン２９の回転数が自動的に下がる。このため、送風音の増加量が小さくなる。
【００５９】
（５）
この室外機２では、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファンの回転数が下限回転数Ｎｓを下回った場合は除霜運転を開始する。着霜時ファン制御では暖房能力が低下するので、室外ファンの回転数を監視し、暖房能力が許容範囲を超えて低下することを防止している。これによって、送風音の増大を抑制できない程度まで着霜が進行すると、適時に除霜運転が開始されるので、ユーザーに暖房不足を感じさせる前に暖房性能が回復する。
【００６０】
また、着霜時ファン制御が行われているときに、現在の室外ファン２９の回転数と着霜前の室外ファン２９の回転数との差が許容値Ｌを上回った場合に除霜運転を開始しても、上記と同様の効果が得られる。
【００６１】
また、着霜時ファン制御が行われているときに、室外ファン２９の回転数と着霜前の室外ファン２９の回転数との差の積算値が許容積算値Ｍを上回った場合に除霜運転を開始してもよい。これによって、突発的な逆風が室外ファンへ作用しその回転数が瞬時に急低下した場合、或いは電源電圧が低下し室外ファンの回転数が急低下した場合でも、誤って除霜運転が開始されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明の室外機は、着霜時、室外ファンの送風音が小さく、空気調和装置の室外機として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係る室外機を含む空気調和装置の冷媒回路。
【図２】同室外機を含む空気調和装置の制御ブロック図
【図３】着霜時通常制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係を表したグラフ。
【図４】着霜時ファン制御した場合の、室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音との関係を表したグラフ。
【図５】着霜時ファン制御のフローチャート。
【図６】着霜時ファン制御を継続した場合の室外ファン入力と、室外ファン回転数と、室外ファン送風音と、着霜量との関係を表したグラフ。
【図７】着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【図８】本発明の実施形態の第１変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【図９】本発明の実施形態の第２変形例に係る室外機の着霜時ファン制御開始から除霜制御開始までのフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１  空気調和装置
２  室外機
３  室内機
４  制御部
１３  室外熱交換器