JP2010271015A - 室外機、空気調和機、および室外機制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼度の高い運転が可能な室外機を得る。
【解決手段】空気調和機１の室外機１０であって、ファン１７と、ファン１７が回転した際に風上側となる位置に設けられた熱交換器１４と、熱交換器１４に対してファン１７とは反対側となる位置であって、かつ熱交換器１４の近傍に設けられた、外気温度を測定する第１温度センサ２０と、熱交換器１４の温度を測定する第２温度センサ２１と、ファン１７の回転数を検知する回転数検知部１９と、熱交換器１４の温度とファン１７の回転数とに基づいて、第１温度センサ２０による測定値を補正する補正部３２と、測定値を補正することにより得られた補正値を利用して、ファン１７の回転数を制御する回転数制御部３３とを備える。
【選択図】図３

Description

外気温度を測定する機能を備えた室外機、当該室外機を備える空気調和機、および当該室外機を制御する室外機制御方法に関する。

従来、室外機と室内機とを備えた空気調和機が知られている。空気調和機は、室外機に備えられた室外ファンの回転数を制御することにより、冷房能力や暖房能力を制御する。これにより、空気調和機は、暖房運転時、冷房運転時、および除湿運転時に、室内温度をユーザが設定した設定温度に制御する。

また、室外機は、外気温度を測定するための温度センサを備えている。空気調和機は、たとえば、外気温度を温度センサにて測定した測定値を用いて、上記室外ファンの回転数を制御する。このような温度センサは、外気温度を正確に測定するために、たとえば、室外ファンが回転した際の風上側に設けられる。

特許文献１には、外気温度によって室外ファンの回転数を制御する空気調和機が開示されている。当該空気調和機は、現在の室内温度と設定温度との差と、外気温度による制御ルールで室外ファン回転数とを求める。空気調和機は、現在の室内温度を所定時間遅延して記憶する。空気調和機は、現在の室内温度と記憶した室内温度との差による制御ルールで室外ファン回転数補正量を求める。空気調和機は、室外ファン回転数に室外ファン回転数補正量を加えることにより、室外ファン回転数を補正する。

特許文献２にも、外気温度を検出する機能を備えた空調室外機が開示されている。当該空調室外機は、室外熱交換器を流通する空気量が減少したときに、検出外気温度の出力を停止する。また、空調室外機は、停止直前の検出外気温度をそれ以降の外気温度として、擬似出力する。

特開平９−２８０６２９号公報 特開２０００−１１１１２０号公報

特許文献１の空気調和機では、外気温度を測定する外気温度検出手段が室外熱交換器の近傍に設けられている場合、以下の問題が生じる。この場合、外気温度検出手段は、室外熱交換器が発する熱の影響を受ける。ここで、室外ファンの回転数が小さい場合、外気温度検出手段の周囲の空気移動量が小さくなる。それゆえ、室外ファンの回転数が小さい場合には、室外熱交換器による熱の影響が大きくなる。その結果、外気温度検出手段は、正確な外気温度を測定できなくなる。

また、特許文献２の空調室外機は、室外熱交換器を流通する空気の量が減少した状態が長時間にわたり続いた場合には、外気温度の変化が判断できない。このため、当該空調室外機は、空調室外機や空調室内機の制御に支障をきたすおそれがある。また、空調室外機は、急激に外気温度が上昇した場合であっても空気温度の変化が判断できないと、室外ファンを低回転で回転させ続ける。このように低回転で室外ファンを回転し続けると、空調室外機に備えられた電子部品の放熱に悪影響を及ぼすこともあり得る。このため、当該空調室外機は、空調室外機や空調室内機の制御に支障をきたすおそれがある。

本願発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、信頼度の高い運転が可能な室外機、当該室外機を備えた空気調和機、および当該室外機を制御する室外機制御方法を提供することにある。

本発明のある局面に従うと、室外機は、空気調和機の室外機であって、ファンと、ファンが回転した際に風上側となる位置に設けられた熱交換器と、熱交換器に対してファンとは反対側となる位置であって、かつ熱交換器の近傍に設けられた、外気温度を測定する第１測定手段と、熱交換器の温度を測定する第２測定手段と、ファンの回転数を検知する検知手段と、熱交換器の温度とファンの回転数とに基づいて、第１測定手段による測定値を補正する補正手段と、測定値を補正することにより得られた補正値を利用して、該室外機を制御する制御手段とを備える。

好ましくは、制御手段は、補正値を利用して、ファンの回転数を制御する。
好ましくは、補正手段は、ファンの回転数が、第１の回転数以上であって、かつ第２の回転数未満である場合に、補正を行う。

好ましくは、室外機は、記憶装置と、測定値を、記憶装置に格納する格納手段とをさらに備える。第１測定手段は、予め定められた間隔で前記外気温度を測定する。格納手段は、ファンの回転数が第１の回転数以上である場合には、測定値を用いて記憶装置に格納された測定値を更新し、ファンの回転数が第１の回転数未満である場合には、更新を行なわない。補正手段は、第１測定手段による測定が行われることに基づき、記憶装置に格納された測定値を補正する。

好ましくは、記憶装置には、外気温度と、ファンの回転数の上限値および下限値との関係を示したデータが格納されている。制御手段は、補正値を外気温度として、ファンの回転数を、当該外気温度の値に応じた上限値と下限値との間で制御する。

好ましくは、データは、予め定められた外気温度の範囲を複数に区分し、各区分において１つの上限値と１つの下限値とを規定している。

本発明の他の局面に従うと、空気調和機は、上記の室外機と室内機とを備える。
本発明のさらに他の局面に従うと、室外機制御方法は、空気調和機の室外機を制御する室外機制御方法であって、室外機は、ファンが回転した際に風上側となる位置に設けられた熱交換器と、熱交換器に対してファンとは反対側となる位置であって、かつ熱交換器の近傍に設けられた、外気温度を測定する測定手段とを備える。室外機制御方法は、測定手段によって外気温度を測定するステップと、熱交換器の温度を測定するステップと、ファンの回転数を検知するステップと、熱交換器の温度とファンの回転数とに基づいて、測定手段による測定値を補正するステップと、測定値を補正することにより得られた補正値を利用して、該室外機を制御するステップとを備える。

正確に外気温度を把握できるため、信頼度の高い運転が可能となるといった効果を奏する。

空気調和機の外観を示した図である。 空気調和機の概略構成を示した図である。 室外機のブロック図である。 除湿運転時における、外気温度とファンの回転数との関係を示した図である。 除湿運転時における、外気温度と、ファンの回転数の上限値および下限値との関係を示した図である。 室外機の制御構造を示した図である。 図６におけるステップＳ１４の処理の詳細を示した制御構造である。 制御装置および記憶装置として機能するコンピュータのハードウェア構成を表わすブロック図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜空気調和機の外観＞
図１は、本実施の形態にかかる空気調和機の外観を示した図である。図１を参照して、空気調和機１は、セパレート型の空気調和機である。空気調和機１は、室外機１０と室内機５０とを備えている。室外機１０と室内機５０とは、冷媒配管や配線によって互いに接続されている。なお、空気調和機１は、図示しないリモートコントローラからの指示を受け、指示に従った動作を実行する。室外機１０は、屋外に設置される。室内機５０は、室内の壁面に設置される。

図２は、空気調和機１の概略構成を示した図である。まず、室外機１０の構成について説明する。その後で、室内機５０の構成について説明する。

＜室外機１０の構成＞
図２を参照して、室外機１０は、圧縮機１１と、四方弁１２と、モータ１３と、熱交換器１４と、膨張弁１５と、モータ１６と、ファン１７と、ファンモータ１８と、回転数検知部１９と、温度センサ２０と、温度センサ２１とを備える。

圧縮機１１は、冷媒を圧縮する。四方弁１２は、四方向の配管を系統ごとに切替えるための接続弁である。具体的には、四方弁１２は、冷房と暖房とを切替るための弁である。モータ１３は、冷暖房の切替えの際に，四方弁の中のスライド弁を動かす。四方弁１２は、モータ１３によるスライド弁の動作により、冷媒の流れる方向を、現在の向きとは逆の向きにする。なお、モータ１３は、後述する制御装置３０（図３参照）からの指示に基づき回転する。

熱交換器１４は、冷媒が外気に熱を放熱するための機器である。熱交換器１４は、たとえばアルミの薄板を冷媒管に複数枚取り付けて構成される。熱交換器１４は、ファン１７が回転した際に風上側となる位置に設けられている。

膨張弁１５は、高圧の冷媒を、絞り膨張によって減圧する弁である。モータ１６は、膨張弁１５の絞りの状態を変更する。膨張弁１５の絞りが全開状態である場合には、膨張弁１５による絞り効果が小さい。このため、冷媒の膨張は少ない。つまり、冷媒の圧力および温度は、膨張弁１５の通過前と通過後とで大きくは変動しない。一方、膨張弁１５の絞りが絞り込まれた場合には、膨張弁１５による絞り効果が大きい。この場合、冷媒は、低温かつ低圧の湿ったガスとなる。なお、モータ１６は、後述する制御装置３０からの指示に基づき回転する。

ファン１７は、複数枚の羽を備える。ファン１７は、回転軸を中心に、回転可能に設置されている。ファンモータ１８は、ファン１７を予め定めた方向に回転させる。ファン１７は、当該回転により、熱交換器１４を介して冷媒が放熱した熱を室外機１０の外部へと放出する。より詳しくは、ファン１７は、屋外空気を室外機１０の内部へ吸引する。ファン１７は、吸引した屋外空気を、熱交換器１４の表面および周辺領域を通過して、室外機１０の外部へ放出する。矢印Ｗ１は、ファン１７が発生する風の向きを示している。なお、ファンモータ１８は、後述する制御装置３０からの指示に基づいた回転数で回転する。回転数検知部１９は、ファン１７の回転数を検知する。

温度センサ２０は、熱交換器１４に対してファン１７とは反対側となる位置であって、かつ熱交換器１４の近傍に設けられている。温度センサ２０は、外気温度を測定するために設けられている。温度センサ２０は、たとえば、外気温サーモセンサである。温度センサ２０は、予め定められた時間間隔で外気温度を測定する。

温度センサ２１は、熱交換器１４の表面または近傍に備えられている。なお、温度センサ２１は、熱交換器１４と接続された配管であって、熱交換器１４の近傍の配管の表面または近傍に備えられていてもよい。温度センサ２１は、熱交換器１４の温度を測定するために設けられている。

＜室内機５０の構成＞
次に、室内機５０について説明する。室内機５０は、熱交換器５１と、絞り機構５２と、バイパス弁５３と、熱交換器５４と、ファン５５と、ファンモータ５６と、温度センサ５７と、温度センサ５８とを備える。

熱交換器５１は、ファン５５により送風される室内空気と熱交換するための機器である。絞り機構５２は、バイパス弁５３と並列に配されている。絞り機構５２は、絞り効果によって、冷媒を低温かつ低圧にする。

バイパス弁５３は、冷媒を絞り機構５２を通すか、あるいは冷媒をバイパス弁５３により構成される経路を通すかを切替える。バイパス弁５３が閉じられている場合には、絞り機構５２によって、冷媒は低温かつ低圧となる。一方、バイパス弁５３が開いている場合には、詳しくは後述するが、冷媒は、中温かつ高圧の状態を維持する。なお、バイパス弁５３は、室内機５０に備えられた図示しない制御装置からの指示に基づき動作する。

熱交換器５４は、熱交換器５１と同様、ファン５５により送風される室内空気と熱交換するための機器である。ファン５５は、回転軸を中心に環状に配置された複数の翼片を備える。ファンモータ５６は、ファン５５を予め定めた方向に回転させる。ファン５５は、当該回転と熱交換器５１，５４とにより、冷風や温風を室内へと放出する。矢印Ｗ２は、ファン５５が発生する風の向きを示している。なお、ファンモータ５６は、図示しない制御装置からの指示に基づき回転する。

温度センサ５７は、熱交換器５１の温度を測定する。温度センサ５８は、室内温度を測定する。温度センサ５７は、たとえば、ルームサーモセンサである。

＜除湿運転時の動作＞
除湿運転時を例に挙げて、空気調和機１の動作について説明する。なお、図２に示した矢印Ａ１は、除湿運転時における冷媒が流れる経路を示している。除湿運転時は、四方弁１２は、冷房運転側にスライド弁を移動する。圧縮機１１を出た冷媒は、高温かつ高圧の状態である。当該冷媒は、四方弁１２を通った後、熱交換器１４に入る。熱交換器１４に入った冷媒は、ファン１７によって送風される屋外空気と熱交換する。その結果、熱交換器に入った冷媒は、中温かつ高圧の状態で、熱交換器１４から出る。熱交換器１４を出た冷媒は、膨張弁１５に入る。

除湿運転時においては、膨張弁１５の絞りは全開状態に制御されている。したがって、膨張弁１５を出た冷媒は、中温かつ高圧の状態を維持する。膨張弁１５を出た冷媒は、室内機５０の熱交換器５１に入る。熱交換器５１に入った冷媒は、ファン５５によって送風される室内空気と熱交換する。当該熱交換は、室内温度を上昇させる方向に作用する。

除湿運転時においては、バイパス弁５３は閉じられている。このため、熱交換器５１を出た冷媒は、絞り機構５２を通る。したがって、熱交換器５１を出た冷媒は、絞り機構５２により、低温かつ低圧の状態となる。絞り機構５２を出た冷媒は、熱交換器５４に入る。

ファン５５によって送風される室内空気は、熱交換器５４の表面および周辺領域を通過する。当該通過時に、潜熱と顕熱とが共に熱交換される。つまり、熱交換器５４における熱交換により、空気調和機１は、室内温度を降下させる。また、空気中の水蒸気は、冷たい熱交換器５４の表面で結露する。このため、空気調和機１は、湿気を除くことができる。また、熱交換器５４を出た冷媒は、再び、室外機１０の四方弁１２を通り、圧縮機１１へ戻る。

以上のような冷媒の流れにより、除湿運転時（再熱除湿運転時）の冷凍サイクルが構成される。なお、絞り機構５２を通らずにバイパス弁５３を通る経路（図２の矢印Ａ２）は、冷房運転時における冷媒の経路である。

＜温度調整＞
室内機５０の温度センサ５８により測定した室内温度が、ユーザが設定した設定温度に対して低い場合には、空気調和機１は室内温度を上昇させる必要がある。このため、制御装置３０（図３参照）は、ファンモータ１８の回転数を低下させることにより、ファン１７の回転数を低下させる。その際、制御装置３０は、回転数検知部１９が検知するファン１７の回転数を基にファンモータ１８の回転数を低下させる。

ファン１７の回転数が低下すると、冷媒の屋外空気との熱交換量が減少する。当該熱交換量が減少すると、冷媒温度を高くすることができる。したがって、熱交換器５１および熱交換器５４の温度が高くなる。それゆえ、空気調和機１は、室内温度を上昇させることができる。

一方、室内機５０の温度センサ５８により測定した室内温度が、ユーザが設定した設定温度に対して高い場合には、空気調和機１は室内温度を降下させる必要がある。このため、制御装置３０は、ファンモータ１８の回転数を上昇させることにより、ファン１７の回転数を上昇させる。その際、制御装置３０は、回転数検知部１９が検知するファン１７の回転数を基にファンモータ１８の回転数を上昇させる。

ファン１７の回転数が上昇すると、冷媒の屋外空気との熱交換量が増加する。当該熱交換量が増加すると、冷媒温度を低くすることができる。したがって、熱交換器５１および熱交換器５４の温度が低くなる。それゆえ、空気調和機１は、室内温度を降下させることができる。

＜室外機１０のブロック図＞
図３は、室外機１０のブロック図である。図３を参照して、室外機１０は、熱交換器１４と、ファン１７と、ファンモータ１８と、回転数検知部１９と、温度センサ２０と、温度センサ２１と、制御装置３０と、記憶装置４０とを備える。また、制御装置３０は、格納処理部３１と、補正部３２と、回転数制御部３３とを備える。

温度センサ２０は、外気温度を測定した際に得られた測定値を格納処理部３１に送る。温度センサ２１は、熱交換器１４の温度を示したデータを格納処理部３１に送る。回転数検知部１９は、検知したファン１７の回転数を示したデータを格納処理部３１に送る。

格納処理部３１は、外気温度を測定した際に得られた測定値と、熱交換器１４の温度を示したデータと、ファン１７の回転数を示したデータとを記憶装置４０に格納する。外気温度を測定した際に得られた測定値については、格納処理部３１は、さらに以下の処理を行う。格納処理部３１は、ファンの回転数が予め定められた閾値ＲＬｕ以上である場合には、上記測定値を用いて記憶装置４０に格納された測定値を更新する。一方、格納処理部３１は、ファンの回転数が閾値ＲＬｕ未満である場合には、上記更新を行なわない。閾値ＲＬｕは、ファン１７が非常に低速で回転している場合の回転数を示した値である。閾値ＲＬｕは、たとえば１００ｒｐｍである。

補正部３２は、記憶装置４０から、外気温度を測定した際に得られた測定値と、熱交換器１４の温度を示したデータと、ファン１７の回転数を示したデータとを読み出す。補正部３２は、熱交換器１４の温度とファン１７の回転数とに基づいて、温度センサ２０によって測定された測定値を補正する。詳しくは、補正部３２は、熱交換器１４の温度を示したデータと、ファン１７の回転数を示したデータとに基づいて、外気温度を測定した際に得られた測定値を、後述する演算式を用いて補正する。

また、補正部３２は、上記補正により得られた値（以下、「補正値」と称する）を、回転数制御部３３に送る。ただし、ファンの回転数が予め定められた閾値ＲＨｓ（ただし、ＲＬｕ＜ＲＨｓ）以上である場合、補正部３２は、測定値を補正することなく、測定値を回転数制御部３３に送る。閾値ＲＨｓは、ファン１７が高速で回転している場合における回転数を示した値である。閾値ＲＨｓは、たとえば４００ｒｐｍである。

回転数制御部３３は、補正部３２から送られてくる値に基づき、ファン１７の回転数を制御する。具体的には、回転数制御部３３は、補正値または測定値に基づき、ファンモータ１８の回転数を制御することにより、ファン１７の回転数を制御する。

記憶装置４０は、たとえばＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。ＲＯＭには、制御装置３０が実行するプログラムが格納されている。制御装置３０は、当該プログラムを実行することにより、制御装置３０内の各機能ブロックの処理を実現する。ＲＡＭには、外気温度を測定した際に得られた測定値、熱交換器１４の温度を示したデータ、ファン１７の回転数を示したデータなどが格納される。

ここで、閾値ＲＬｕと閾値ＲＨｓとを用いてファン１７の回転数を制御する理由について説明する。ファン１７の回転数が閾値ＲＨｓ以上の場合（つまり、ファン１７が高回転時）には、室外機１０内の屋外空気の移動量が大きい。そのため、温度センサ２０は、外気温度を精度よく測定することができる。そのため、補正部３２による補正を行う必要性が特段にない。このため、室外機１０は、閾値ＲＨｓを設定して、ファン１７の回転数が閾値ＲＨｓを越えると制御方法を切り替える処理を行なう。

また、ファン１７の回転数が閾値ＲＬｕ未満である場合（つまり、ファン１７が非常に低速で運転している場合）、上述したように、記憶装置４０の測定値は更新されない。このように回転数が閾値ＲＬｕ未満である場合には、室外機１０内を通る自然風による影響が大きくなる。このため、温度センサ２０による測定値は、自然風の状態次第で変動する。それゆえ、外気温度に近い補正値を得られることが困難になる。このため、補正部３２による補正を行っても、正確な補正を行うことが困難になる。したがって、ファン１７の回転数が閾値ＲＬｕ未満の場合には、記憶装置４０の測定値は更新せずに、既に記憶されている測定値を用いて上記補正を行う。

＜測定値の補正＞
補正部３２における補正の具体例について説明する。以下では、外気温度をＴａとする。また、回転数検知部１９による検知結果であるファン１７の回転数をＲｓとする。また、外気温度を温度センサ２０で測定したときの測定値をＴａｈとする。補正部３２により測定値Ｔａｈを補正したときの補正値をＴａｃとする。

補正部３２は、以下の式（１）および式（２）に示す演算を行なう。
Ｔ’ａｃ ＝ Ｔａｈ−（Ｔｃｈ−Ｔａｈ）×Ａ／（Ｒｓ−Ｂ） … （１）
なお、Ａ、Ｂは定数である。

Ｔａｃ_(n)＝（（ｎ−１）×Ｔａｃ_(n-1) ＋ Ｔ’ａｃ）／ｎ … （２）
なお、式（２）を用いて平均化処理を行なう理由は、熱応答性を考慮して、ファン１７の回転数の変化時にも実際の外気温度Ｔａに精度よく追従させるためである。

図４は、除湿運転時における、外気温度とファン１７の回転数との関係を示した図である。また、図４は、測定値Ｔａｈと補正値Ｔａｃとを示した図でもある。図４を参照して、外気温度がＴａのときにファン１７の回転数が低いと、測定値Ｔａｈは高い値を示す。ファン１７の回転数が高くなるにつれ、測定値Ｔａｈは外気温度Ｔａに近づく。このような測定値Ｔａｈを上記式（１）および（２）を用いて補正すると、ファン１７の回転数の大小に関わらず、外気温度Ｔａに近い補正値Ｔａｃが得られる。

なお、温度センサ２０による外気温度の測定は、予め定められた時間間隔で行えばよい。外気温度の測定は、たとえば、１分間に１回または２回程度行なえばよい。

＜ファン１７の回転数の制御＞
次に、回転数制御部３３の制御について、より具体的に説明する。回転数制御部３３は、上述したように、補正値Ｔａｃまたは測定値Ｔａｈに基づいて、ファン１７の回転数を制御する。この際、回転数制御部３３は、補正値Ｔａｃに応じて予め定められた上限値と下限値の間で、ファン１７の回転数を制御する。

より詳しくは、記憶装置４０は、外気温度と、ファン１７の回転数の上限値および下限値との関係を示したデータが格納している。回転数制御部３３は、補正値Ｔａｃを外気温度として、ファン１７の回転数を、当該外気温度の値に応じた上限値と下限値との間で制御する。また、上記データは、予め定められた外気温度の範囲を複数に区分し、各区分において１つの上限値と１つの下限値とを規定している。

図５は、除湿運転時における、外気温度Ｔａと、ファン１７の回転数の上限値および下限値との関係を示した図である。補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ１以上であって閾値Ｔａ２未満である場合、回転数制御部３３は、ファン１７の回転数が下限値ＲＬ１から上限値ＲＨ１の間になるように、当該回転数を制御する。また、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ２以上であって閾値Ｔａ３未満である場合、回転数制御部３３は、ファン１７の回転数が下限値ＲＬ２から上限値ＲＨ２の間になるように、当該回転数を制御する。また、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ３以上であって閾値Ｔａ４未満である場合、回転数制御部３３は、ファン１７の回転数が下限値ＲＬ３から上限値ＲＨ３の間になるように、当該回転数を制御する。また、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ４以上である場合、回転数制御部３３は、ファン１７の回転数が下限値ＲＬ４から上限値ＲＨ４の間になるように、当該回転数を制御する。

なお、下限値ＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３、ＲＬ４は、たとえば、それぞれ、１００ｒｐｍ、１５０ｒｐｍ、２００ｒｐｍ、４００ｒｐｍである。また、上限値ＲＨ１、ＲＨ２、ＲＨ３、ＲＨ４は、たとえば、それぞれ、１５０ｒｐｍ、３００ｒｐｍ、６００ｒｐｍ、７６０ｒｐｍである。また、閾値Ｔａ１、Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４は、たとえば、それぞれ、１℃、１０℃、２０℃、３０℃である。

ところで、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ１未満である場合、外気温度は低い。このため、冷凍サイクル的には、除湿運転の信頼性に欠ける。したがって、制御装置３０は、除湿運転を停止する。つまり、回転数制御部３３は、ファンモータ１８の回転を停止させる。

また、図５に示すとおり、上限値ＲＨ１は、下限値ＲＬ２以上、かつ上限値ＲＨ２以下である。上限値ＲＨ２は、下限値ＲＬ３以上、かつ上限値ＲＨ３以下である。上限値ＲＨ３は、下限値ＲＬ４以上、かつ上限値ＲＨ４以下である。このように各上限値および各下限値を設定することにより、温度が閾値Ｔａ２，Ｔａ３，Ｔａ４を挟んで変動した場合、ファン１７の回転数が急激に変動することを防止できる。

以下、図５に示したように、ファン１７の回転数を上限値と下限値との間で制御する理由について説明する。

ファン１７は、熱交換器１４に屋外空気を送風する機能の他に、室外機１０に収納されている電装部品を冷却（放熱）させる機能を担う。したがって、外気温度が高温の場合、ファン１７の回転数を下げすぎると、電装部品が放熱する熱量は低下する。このため、室外機１０の信頼性が低下する。一方、外気温度が低温の場合、ファン１７の回転数よりも低い回転数であっても、電装部品の温度は設計温度内に保たれる。このため、室外機１０は、外気温度に応じてファン１７の回転数の下限値を定めた上で、当該回転数を制御することが好ましい。図５では、外気温度が上昇するのに合わせて、段階的に、下限値を上昇させている。

また、外気温度が低温の場合、ファン１７の回転数を上げすぎた状態で除霜運転を行なうと、以下の問題が生じる。すなわち、冷凍サイクルとしての放熱が大きくなりすぎて、室内機５０での冷凍サイクルの蒸発圧力が下がりすぎてしまう。その結果、冷媒の循環が著しく阻害される現象が発生したり、冷媒が熱交換器５１，５４に溜まりすぎる現象が発生する。このような現象が発生すると、冷凍サイクルとしては、冷媒不足となる。このような事態を防止するため、室外機１０は、外気温度に応じてファン１７の回転数の上限値を定めた上で、当該回転数を制御することが好ましい。図５では、外気温度が上昇するのに合わせて、段階的に、上限値を上昇させている。

このように、室外機１０は、外気温度に応じて設定された上限値と下限値との間にファン１７の回転数が設定されるように、ファン１７の運転を規制する。特に除湿運転時においては、以下の処理により、室内温度を設定温度に制御することが有効である。すなわち、室外機１０は、ファン１７の回転数を制御して、熱交換器１４の放熱状態を変更する。そして、室外機１０は、放熱状態を変更することにより、冷凍サイクルの熱交換器１４の温度を変化させる。

また、空気調和機１の室外機として、室外機１０を用いることにより、以下の効果が得られる。室外機１０は、ファン１７が低速回転している場合であっても、熱交換器１４の熱影響で生じる外気温度と測定値とのずれを補正することができる。つまり、室外機１０は、外気温度を正確に把握できる。その結果、除湿運転時などにおけるファン１７を低速で回転させているときにも、信頼性の高い空気調和機１を実現できる。

＜制御構造＞
図６は、室外機１０の制御構造を示した図である。図６を参照して、ステップＳ２において、室外機１０は、温度センサ２０を用いて、外気温度を測定する。ステップＳ４において、室外機１０は、温度センサ２１を用いて、熱交換器１４の温度を測定する。ステップＳ６において、室外機１０は、回転数検知部１９を用いてファン１７の回転数を検知する。ステップＳ８において、室外機１０は、ファン１７の回転数が、閾値ＲＬｕ以上であって、かつ閾値ＲＨｓ未満であるか否かを判断する。

ファン１７の回転数が、閾値ＲＬｕ以上であって、かつ閾値ＲＨｓ未満である場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１０において、室外機１０は、記憶装置４０に格納されている外気温度の測定値を、ステップＳ２において測定した測定値を用いて更新する。ステップＳ１２において、室外機１０は、更新後の測定値を、熱交換器１４の温度およびファン１７の回転数に基づいて補正する。ステップＳ１４において、室外機１０は、補正により得られた補正値に基づき、ファン１７の回転数を制御する。

ファン１７の回転数が、閾値ＲＬｕ未満、あるいは閾値ＲＨｓ以上である場合（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ２０において、室外機１０は、ファン１７の回転数が、閾値ＲＨｓ以上であるか否かを判断する。ファン１７の回転数が閾値ＲＨｓ以上である場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ステップＳ２２において、室外機１０は、記憶装置に格納されている外気温度の測定値を更新する。ステップＳ２４において、室外機１０は、更新後の測定値に基づいて、ファン１７の回転数を制御する。

ファン１７の回転数がＲＨｓ以上でない（ＲＬｕ未満）場合（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ２６において、室外機１０は、記憶装置４０に格納されている測定値に基づいて、ファン１７の回転数を制御する。つまり、室外機１０は、ファン１７の回転数が閾値ＲＬｕ未満となる前に更新された測定値を用いて、ファン１７の回転数を制御する。

ステップＳ１６において、室外機１０は、外気温度を測定してから所定の時間（たとえば、３０秒）が経過したか否かを判断する。なお、室外機１０は、図示しないタイマを用いて、所定の時間が経過したか否かを判断する。室外機１０は、所定の時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、電源をオフする信号を受け付けたか否かを判断する。当該信号は、たとえば、ユーザがリモートコントローラのボタンを押下することにより、室内機５０を介して室外機１０の制御装置３０に送られてくる。一方、室外機１０は、所定の時間が経過していないと判断した場合、処理をステップＳ１６に戻す。

室外機１０は、電源をオフする信号を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、処理を終了する。一方、室外機１０は、電源をオフする信号を受け付けていないと判断した場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、処理をステップＳ２に戻す。

図７は、図６におけるステップＳ１４の処理の詳細を示した制御構造である。図７を参照して、ステップＳ１４０２において、室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ１以上であって、かつ閾値Ｔａ２未満であるか否かを判断する。室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ１以上であって、かつ閾値Ｔａ２未満であると判断した場合（ステップＳ１４０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１４０４において、ファン１７の回転数の上限値をＲＨ１とし、かつ下限値をＲＬ１として、ファン１７の回転数を制御する。

室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ１未満、あるいは閾値Ｔａ２以上であると判断した場合（ステップＳ１４０２においてＮＯ）、ステップＳ１４０６において、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ２以上であって、かつ閾値Ｔａ３未満であるか否かを判断する。室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ２以上であって、かつ閾値Ｔａ３未満であると判断した場合（ステップＳ１４０６においてＹＥＳ）、ステップＳ１４０８において、ファン１７の回転数の上限値をＲＨ２とし、かつ下限値をＲＬ２として、ファン１７の回転数を制御する。

室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ２未満、あるいは閾値Ｔａ３以上であると判断した場合（ステップＳ１４０６においてＮＯ）、ステップＳ１４１０において、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ３以上であって、かつ閾値Ｔａ４未満であるか否かを判断する。室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ３以上であって、かつ閾値Ｔａ４未満であると判断した場合（ステップＳ１４１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１４１２において、ファン１７の回転数の上限値をＲＨ３とし、かつ下限値をＲＬ３として、ファン１７の回転数を制御する。

室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ３未満、あるいは閾値Ｔａ４以上であると判断した場合（ステップＳ１４１０においてＮＯ）、ステップＳ１４１４において、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ４以上であるか否かを判断する。室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ４以上であると判断した場合（ステップＳ１４１４においてＹＥＳ）、ステップＳ１４１６において、ファン１７の回転数の上限値をＲＨ４とし、かつ下限値をＲＬ４として、ファン１７の回転数を制御する。

室外機１０は、補正値Ｔａｃが閾値Ｔａ４未満であると判断した場合（ステップＳ１４１４においてＮＯ）、ステップＳ１４１８において、ファン１７の回転数を０に設定する。

＜ハードウェア構成＞
図８は、制御装置３０および記憶装置４０として機能するコンピュータ８００のハードウェア構成を表わすブロック図である。コンピュータ８００は、主たる構成要素として、プログラムを実行するＣＰＵ８１０と、ＣＰＵ８１０によるプログラムの実行により生成されたデータを揮発的に格納するＲＡＭ８２０と、プログラムを不揮発的に格納するＲＯＭ８３０とを備える。コンピュータ８００における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ８１０により実行されるプログラム（ソフトウェア）によって実現される。

同図に示されるコンピュータ８００を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、ＲＯＭ８３０に格納されたプログラムであるともいえる。ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
＜その他＞
（１）室外機１０における上述した制御は、室外機と室内機とが一体となった空気調和機においても適用できる。

（２）上記においては、温度センサ２０は、予め定められた間隔で外気温度を測定する。しかしながら、温度センサ２０を、外気温度をリアルタイムに測定し、測定値を順次、格納処理部３１に送る構成であってもよい。この場合、格納処理部３１は、受け付けた測定値のうち、予め定められた間隔で測定値を抽出して、記憶装置４０に格納する構成としてもよい。温度センサ２１についても、温度センサ２０と同様な処理を行なえばよい。

（３）温度センサ２０は、室外機１０の熱がこもる位置を避けて、設置されることが好ましい。さらに、温度センサ２０は、ファン１７による送風によって屋外空気が熱交換される前に、外気温度を検出できる位置に設けられていることが好ましい。

（４）ファン１７の回転数の検知は、ファン１７の回転状態を直接センサで検知する方法に限定されない。たとえば、制御装置３０の回転数制御部３３から送られる指令を検知して、当該検知した指令に含まれる回転数の情報を、ファン１７の回転数として利用してもよい。この構成によれば、ファン１７の回転状態を直接検知するセンサは不要となる。

（５）上記実施の形態において、主として除湿運転時を例に挙げて説明したが、冷房運転時および暖房運転時においても、上述した室外機１０における制御を応用することができる。

（６）今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

たとえば、上記補正に基づいて、膨張弁制御、圧縮機制御、外気温度表示制御を行うこともできる。

１ 空気調和機、１０ 室外機、１１ 圧縮機、１２ 四方弁、１３ モータ、１４ 熱交換器、１５ 膨張弁、１６ モータ、１７ ファン、１８ ファンモータ、１９ 回転数検知部、２０ 温度センサ、２１ 温度センサ、３０ 制御装置、３１ 格納処理部、３２ 補正部、３３ 回転数制御部、４０ 記憶装置、５０ 室内機、５１ 熱交換器、５２ 絞り機構、５３ バイパス弁、５４ 熱交換器、５５ ファン、５６ ファンモータ、５７ 温度センサ、５８ 温度センサ。

Claims (8)

1. 空気調和機の室外機であって、
   ファンと、
   前記ファンが回転した際に風上側となる位置に設けられた熱交換器と、
   前記熱交換器に対して前記ファンとは反対側となる位置であって、かつ前記熱交換器の近傍に設けられた、外気温度を測定する第１測定手段と、
   前記熱交換器の温度を測定する第２測定手段と、
   前記ファンの回転数を検知する検知手段と、
   前記熱交換器の温度と前記ファンの回転数とに基づいて、前記第１測定手段による測定値を補正する補正手段と、
   前記測定値を補正することにより得られた補正値を利用して、該室外機を制御する制御手段とを備える、室外機。
2. 前記制御手段は、前記補正値を利用して、前記ファンの回転数を制御する、請求項１に記載の室外機。
3. 前記補正手段は、前記ファンの回転数が、第１の回転数以上であって、かつ第２の回転数未満である場合に、前記補正を行う、請求項２に記載の室外機。
4. 前記室外機は、
   記憶装置と、
   前記測定値を、前記記憶装置に格納する格納手段とをさらに備え、
   前記第１測定手段は、予め定められた間隔で前記外気温度を測定し、
   前記格納手段は、前記ファンの回転数が前記第１の回転数以上である場合には、前記測定値を用いて前記記憶装置に格納された測定値を更新し、前記ファンの回転数が前記第１の回転数未満である場合には、前記更新を行なわず、
   前記補正手段は、前記第１測定手段による測定が行われることに基づき、前記記憶装置に格納された測定値を補正する、請求項３に記載の室外機。
5. 前記記憶装置には、前記外気温度と、前記ファンの回転数の上限値および下限値との関係を示したデータが格納されており、
   前記制御手段は、前記補正値を前記外気温度として、前記ファンの回転数を、当該外気温度の値に応じた前記上限値と前記下限値との間で制御する、請求項４に記載の室外機。
6. 前記データは、予め定められた外気温度の範囲を複数に区分し、各区分において１つの上限値と１つの下限値とを規定している、請求項５に記載の室外機。
7. 請求項１から６のいずれかの室外機と、室内機とを備えた、空気調和機。
8. 空気調和機の室外機を制御する室外機制御方法であって、
   前記室外機は、
   前記ファンが回転した際に風上側となる位置に設けられた熱交換器と、
   前記熱交換器に対して前記ファンとは反対側となる位置であって、かつ前記熱交換器の近傍に設けられた、外気温度を測定する測定手段とを備え、
   前記室外機制御方法は、
   前記測定手段によって前記外気温度を測定するステップと、
   前記熱交換器の温度を測定するステップと、
   前記ファンの回転数を検知するステップと、
   前記熱交換器の温度と前記ファンの回転数とに基づいて、前記測定手段による測定値を補正するステップと、
   前記測定値を補正することにより得られた補正値を利用して、該室外機を制御するステップとを備える、室外機制御方法。

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