JP2016166700A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｒ３２冷媒とキャピラリーチューブを使用した場合でも、冷凍サイクルの状態を比較的短時間で安定化できる空気調和機を提供する。【解決手段】室内機２が備える室内機制御部６が、運転開始後から冷凍サイクルが安定するまでのある一定期間、室内ファン５の回転数が通常の目標回転数よりも速い安定化促進用回転数となるよう制御する。これにより、室内熱交換器４のうちで特に過剰に温度低下した部分における熱交換を促進させて温度の上昇を図り、室内熱交換器４全体の温度バランスの悪化を小さくすることができる。そして、冷凍サイクルが安定化状態となったら、前記通常の目標回転数へと低下させる。このような回転数制御により、入口冷媒温度を上げて温度低下を抑制し、また目標としている温度に戻すまでの時間を短縮化できる。【選択図】図５

Description

この発明は、室外機と室内機のそれぞれにおける熱交換により冷房運転を行う空気調和機に関するものである。

従来よりこの種の空気調和機においては、特許文献１に記載のように、室外機と室内機とをＨＦＣ系のＲ４１０Ａを用いた冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成し、また減圧器をキャピラリーチューブで構成したものがあった。

特許第３８５３５５０号公報

ここで、前記冷媒として従来より空気調和機に広く使用されていたＲ４１０Ａ冷媒に代わり、近年、Ｒ３２冷媒が空気調和機において使用されつつある。このＲ３２冷媒は、前記Ｒ４１０Ａ冷媒に比べて単位体積あたりの冷凍能力が高く前記Ｒ４１０Ａ冷媒よりも冷媒配管内での充填量を少なくできることが知られているが、その場合には、蒸発器（冷房運転時は室内熱交換器）の上流側で減圧するとき、従来の前記Ｒ４１０Ａ冷媒用の空気調和機での減圧率よりも大きな減圧率とする必要がある。

このようなＲ３２冷媒における（Ｒ４１０Ａ冷媒と比べた場合の）充填量の減少及び減圧率の増大により、Ｒ３２冷媒用の空気調和機では、前記圧縮機（Ｒ３２冷媒用の圧縮機）を起動した直後において前記室内熱交換器（蒸発器）の入口における冷媒温度（入口冷媒温度）が極端に低下し、蒸発器全体の温度バランスが崩れる結果、前記冷凍サイクルの状態が安定化するのに時間がかかることとなる。

このとき、前記の蒸発器上流側での減圧のために開度調整可能な膨張弁を用いる場合には、前記膨張弁の開度を適正に調整することで前記入口冷媒温度の低下を抑制できるが、前記従来のもののように減圧器として前記キャピラリーチューブを用いる場合には前記膨張弁のように減圧の程度を調整できないことから、前記のような冷凍サイクルが不安定な状態が、比較的長い時間続くこととなる。この結果、前記室内熱交換器内の管路のうち入口側部分と中間部分及び出口側部分とに大きな温度差が生じ、前記入口側部分を通過した低温の風と前記出口側部分を通過したやや温度の高い風が混合することで、室内機内部が結露する等の弊害が生じうるという問題があった。

上記問題を解決するために、本発明の請求項１では、室外機と室内機とをＲ３２冷媒を用いた冷媒配管で接続した、前記Ｒ３２冷媒用の空気調和機において、前記室内機は、前記Ｒ３２冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器と、前記室内熱交換器に送風する室内ファンと、少なくとも前記室内ファンの回転数を制御する室内機制御部とを有し、前記室外機は、前記Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機と、前記Ｒ３２冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器と、前記Ｒ３２冷媒を減圧するキャピラリーチューブと、前記室外熱交換器に送風する室外ファンとを有し、前記室内機制御部は、前記空気調和機が運転開始してから所定の安定化状態となるまでの間、所定の目標回転数よりも速い安定化促進用回転数となり、前記安定化状態となったら前記目標回転数となるように、前記室内ファンの回転数を制御するファン制御手段を備えるものである。

また、請求項２では、前記室内機制御部は、予め設定された安定化促進期間を記憶する記憶手段をさらに有し、前記ファン制御手段は、前記空気調和機が運転開始してから前記安定化促進期間が経過したとき、前記安定化状態となったとみなして、前記所定の目標回転数となるように前記室内ファンの回転数を制御するものである。

また、請求項３では、前記室内熱交換器内の所定部位の温度を検出する検出手段を有し、前記室内機制御部は、前記検出手段の前記所定部位の温度検出結果に基づき、前記安定化状態となったか否かを判定する判定手段をさらに有し、前記ファン制御手段は、前記判定手段により前記安定化状態となったと判定された場合に、前記所定の目標回転数となるように、前記室内ファンの回転数を制御するものである。

また、請求項４では、前記判定手段は、前記検出手段の前記温度検出結果に基づき、前記所定部位の温度が所定の目標温度に略等しくなったことを契機に、前記安定化状態となったと判定するものである。

また、請求項５では、前記判定手段は、前記検出手段の前記温度検出結果に基づき、前記空気調和機の運転開始後に前記所定部位の温度が前記目標温度を一旦下回った後、上昇して前記目標温度に略等しくなったときに、前記安定化状態となったと判定するものである。

この発明の請求項１によれば、室内機には、室内熱交換器、室内ファン、室内機制御部が備えられ、室外機には、圧縮機、室外熱交換器、キャピラリーチューブ、室外ファンが備えられており、これらが冷媒配管で接続されることによって冷凍サイクルを構築している。すなわち、例えば冷房運転が行われるときには、低温・低圧で吸入されたガスの冷媒が前記圧縮機で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、前記室外熱交換器（凝縮器）において前記室外ファンの送風で冷却されることで外気に熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体になった冷媒は前記キャピラリーチューブで減圧されて低圧の液体となり蒸発しやすい状態となる。その後、低圧の液体が前記室内熱交換器（蒸発器）において蒸発してガスに変化することで室内空気から吸熱し冷却を行う。そして冷媒は、低温・低圧のガスとして再び前記圧縮機へと戻る。

ここで、通常、空気調和機における前記室内ファンの回転数制御においては、空気調和機の運転開始直後から、所定の目標回転数で室内ファンを回転させる。これに対し、請求項１によれば、前記Ｒ３２冷媒かつ前記キャピラリーチューブの使用に由来する前記の弊害を解消するために、前記室内機の前記室内機制御部に備えられるファン制御手段が、室内ファンの回転数を、空気調和機が運転開始してからある一定期間（所定の安定化状態となるまで）、所定の目標回転数よりも速い安定化促進用回転数とする。そして、前記安定化状態となったら、前記目標回転数へと低下させる。前記一定期間送風量を増大させることで室内熱交換器内の前記入口側部分や室内ファン自体の温度を上昇させ、前記蒸発器全体の温度バランスの悪化を小さくすることができる。この結果、前記冷凍サイクルの状態を比較的短時間で安定化させることができ、また結露等の弊害を回避することができる。

また、請求項２によれば、室内機制御部の記憶手段に予め所定の安定化促進期間が記憶されている。そして、前記ファン制御手段は、前記室内ファンの回転数を、空気調和機が運転開始してから前記安定化促進期間が経過するまでは前記安定化促進用回転数とし、前記安定化促進期間が経過したら、前記目標回転数へと低下させる。これにより、時間をカウントするだけのシンプルな制御で前記のファン回転数制御を実現することができる。

また、請求項３によれば、室内機制御部に判定手段が備えられており、検出手段による前記室内熱交換器内の所定部位の温度の検出結果に基づき、前記安定化状態となったか否かを判定する。前記ファン制御手段は、前記室内ファンの回転数を、判定手段が前記安定化状態となったと判定するまでは前記安定化促進用回転数とし、前記安定化状態となったと判定したら、前記目標回転数へと低下させる。これにより、刻々と変化する室内熱交換器の温度検出結果に応じた高精度な制御で、前記のファン回転数制御を実現することができる。

また、請求項４によれば、室内熱交換器の前記所定部位の温度が、予め定めた所定の目標温度に略等しくなったことを契機として、前記室内ファンの回転数を前記所定の目標回転数となるように低下させる（それまでは前記安定化促進用回転数とする）。これにより、刻々と変化する室内熱交換器の前記所定部位の温度に応じて、精度よく確実にファン回転数を制御することができる。

前記したように、空気調和機の運転開始直後に前記入口冷媒温度が一旦極端に低下した後、室内ファンが安定化促進用回転数で回転することによって室内熱交換器内の各部の温度を上昇させ、前記蒸発器全体の温度バランスを均一化していく。そこで、請求項５によれば、このような温度変化挙動に対応して、判定手段は、前記運転開始後に所定部位の温度が前記目標温度を一旦下回った後、上昇して前記目標温度に略等しくなったときに、前記安定化状態となったと判定する。これにより、さらに精度よく確実にファン回転数を制御することができる。

本発明の一実施形態の空気調和機の冷房運転時における冷凍サイクルを模式的に表した図 室内機の内部構造を示す側断面図 比較例における入口冷媒温度の経時変化を示す図 冷凍サイクルが安定化する前の室内機の内部挙動を示す側断面図 実施形態における入口冷媒温度の経時変化を示す図 冷凍サイクルが安定化した後の室内機の内部挙動を示す側断面図 室内ファン回転数の制御を実現するための制御手順を示すフローチャート図 室内ファン回転数を段階的に変更する変形例の入口冷媒温度の経時変化を示す図 温度検出結果に基づいて室内ファンの回転数を変更する変形例における冷凍サイクルを模式的に表した図 室内機の内部構造を示す側断面図 室内ファン回転数の制御を実現するための制御手順を示すフローチャート図

次に、本発明の一実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。

本実施形態の空気調和機の全体概略構成を図１に示す。図１において、この空気調和機１は、室内機２と室外機３の間を循環させる冷媒に対して室内機２と室外機３のそれぞれで熱交換を行うことにより前記室内機２を設置している側の室内の空気温度を調整するものである。この空気調和機１では、前記冷媒として、従来より空気調和機に広く使用されていたＲ４１０Ａ冷媒に代え、近年使用されつつあるＲ３２冷媒を用いる。前記室内機２は、冷媒（すなわちＲ３２冷媒。以下同様）と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器４と、前記室内熱交換器４に送風する室内ファン５と、前記室内機２の作動を制御する室内機制御部６とを有し、前記室外機３は、冷媒の循環方向を切り替える四方弁７と、冷媒を圧縮する圧縮機８と、冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器９と、冷媒を減圧するキャピラリーチューブ１０と、前記室外熱交換器９に送風する室外ファン１１と、前記室外機３の作動を制御する室外機制御部１２を有する。

前記四方弁７は４つのポートを備える回転弁であり、主経路２１用の２つのポートのそれぞれに対して他の副経路２２用の２つのポートのいずれに接続するかを切り替える。前記副経路２２用の２つのポートどうしはループ状に配置された副経路２２の冷媒配管で接続されており、この副経路２２上に圧縮機８が設けられている。

前記圧縮機８は、低圧ガス状態の冷媒を昇圧して高圧ガス状態にするとともに、当該空気調和機１内における冷媒配管全体の冷媒を循環させるポンプとしても機能する。

また、前記四方弁７の主経路２１用の２つのポートどうしは、ループ状に配置された主経路２１の冷媒配管で接続されており、この主経路２１上に室外熱交換器９、キャピラリーチューブ１０、及び室内熱交換器４が順に（図示する例では主経路２１左回りの順に）設けられている。

前記室外熱交換器９は、その内部を通過するガス状態の冷媒の温度が室外の外気温度より高い場合は、その冷媒の熱を放熱して液体状態に凝縮させる凝縮器として機能する。また、その内部を通過する液体状態の冷媒の温度が室外の外気温度より低い場合は外気の熱を冷媒に吸熱してガス状態に蒸発させる蒸発器として機能する。前記室内熱交換器４は、室内空気と冷媒の関係において前記室外熱交換器と同等に機能する。

前記室外ファン１１及び前記室内ファン５は、対応する前記室外熱交換器９及び前記室内熱交換器４に対してそれぞれ送風することで、各熱交換器の性能を向上させる。

前記キャピラリーチューブ１０は、高圧液体状態の冷媒を減圧して低圧液体状態とするよう機能する。

前記室外機制御部１２及び前記室内機制御部６は、それぞれ主にＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータで構成され、特に図示しないリモコンなどの操作部を介したユーザからの指示に基づいて互いに連携し、当該空気調和機１全体の制御を行う。室外機制御部１２は、主に室外機３が備える前記四方弁７、前記圧縮機８、及び前記室外ファン１１の制御を行い、室内機制御部６は主に室内機２が備える前記室内ファン５の制御を行う。なお、圧縮機８、室外ファン１１、及び室内ファン５の制御においては、インバータ等を用いてそれぞれの回転数を連続的に可変制御できる。

前記圧縮機８は副経路２２上において一方向に冷媒を循環させるものであり、前記四方弁７の切り替えによって主経路２１上の冷媒の循環方向を制御する。例えば、図１は冷房運転時の循環方向を示しており、圧縮機８から吐出した冷媒が室外熱交換器９、キャピラリーチューブ１０、室内熱交換器４の順で流通する。これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機８で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、前記室外熱交換器９（凝縮器として機能）において前記室外ファン１１の送風で冷却されることで外気に熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体になった冷媒は前記キャピラリーチューブ１０で減圧されて低圧の液体となり蒸発しやすい状態となる。その後、低圧の液体が前記室内熱交換器４（蒸発器として機能）において蒸発してガスに変化することで室内空気から吸熱し冷却を行う。そして冷媒は、低温・低圧のガスとして再び前記圧縮機８へと戻る。以上のような冷凍サイクルを構築することで、室内空気の温度を下げる冷房運転が行われる。

なお、特に図示しないが、四方弁７を切り替えて冷媒の循環方向を逆転することにより、室外熱交換器９を蒸発器として機能させ、室内熱交換器４を凝縮器として機能させて、室内空気の温度を上げる暖房運転を行うこともできる。以下においては、前記冷凍サイクルを構築した場合の冷房運転時における作動についてのみ説明する。

前記室内熱交換器４の構造の概略を表す、室内機２の側断面図を図２に示す。図２において、前記室内機２の室内熱交換器４は、２つの一般的なフィンチューブ式熱交換器の２つの熱交換器３１、３２のそれぞれの上端を近接させたいわゆる「ハ」の字型に配置した側断面構造となっている。フィンチューブ式熱交換器は、多数の平行配置した伝熱フィンと、この伝熱フィンを貫通するように蛇行配置した銅管（＝チューブ）とから構成されているもので、図２では、この熱交換器３１、３２の構造を省略して概略的に示している。

そして、前記冷房運転時において、各熱交換器３１，３２のそれぞれの内部においてその上端から主経路２１の冷媒配管（銅管に相当する）が挿通して下端で折り返し、上端から抜けるよう配置されている。このような２つの熱交換器３１，３２の間で冷媒配管２１が直列に接続されていることで、一方の熱交換器３２（図示する例で後方の熱交換器３２）が冷媒流路の前半に位置し、他方の熱交換器３１（図示する例の前方の熱交換器３１）が冷媒流路の後半に位置する。

以上の図１及び図２に示した基本構成を備える前記空気調和機１において、前記のようにＲ３２冷媒が使用される。このＲ３２冷媒は、一般に、前記Ｒ４１０Ａ冷媒に比べて単位体積あたりの冷凍能力が高く、同じ冷凍能力を発揮させるにあたり前記Ｒ４１０Ａ冷媒よりも冷媒配管内での充填量を少なくできることが知られているが、その場合には、前記のように蒸発器（この場合の室内熱交換器４）の上流側で減圧するとき、従来の前記Ｒ４１０Ａ冷媒用の空気調和機での減圧率よりも大きな減圧率とする必要がある。

このようなＲ３２冷媒における（Ｒ４１０Ａ冷媒と比べた場合の）充填量の減少及び減圧率の増大により、Ｒ３２冷媒を用いる前記空気調和機１においては、そのままでは、前記圧縮機８を起動した直後において前記室内熱交換器４（この場合の蒸発器）の入口における冷媒温度（入口冷媒温度；例えば図１中のＡ点の温度）が極端に低下し、蒸発器全体の温度バランスが崩れる結果、前記冷凍サイクルの状態が安定化するのに時間がかかる傾向となる。

このような冷凍サイクルの不安定状態及びその後の安定化への挙動を図３により説明する。図３は、Ｒ３２冷媒を用いた前記空気調和機１において、前記室内ファン５の回転数を、（後述の本実施形態の回転数制御とは異なり）空気調和機１の運転開始直後から定常的に所定の目標回転数（この例では約９５０ｒｐｍ）で回転させた場合における前記入口冷媒温度の経時変化を、比較例として示したものである。

この図３において、空気調和機１の運転開始時（運転開始後経過時間＝０）には、前記入口冷媒温度が室内空気と同等の温度（図示する例では約２６℃）となっている。その後、前記運転開始により前記主経路２１上で冷媒が循環し、キャピラリーチューブ１０での減圧によって温度が低下した冷媒が蒸発器の入口（前記Ａ点）に到達した時点（図示する例では運転開始後経過時間が約２０秒）で、前記入口冷媒温度が低下し始める。そして、前記のようにＲ３２冷媒の充填量が少なく減圧率が大きいことにより入口冷媒温度が過剰に低下して、目標としている温度（図示する例の約１３℃。）よりも大幅に低い超過低温状態（図示する例の約７℃）に達し、冷凍サイクルが不安定な状態となる。しかし、その後にＲ３２冷媒の循環が進んで蒸発作用と凝縮作用が安定して行えるようになると入口冷媒温度が再び上昇に転じ、前記目標としている温度に達したところ（図示する例では運転開始後経過時間が約２１０秒）で、冷凍サイクルが安定した状態となっている。

以上のような作動特性に対して、仮に、蒸発器上流側での減圧のために開度調整可能な膨張弁を用いることができる場合には、前記膨張弁の開度を適正に調整することで前記入口冷媒温度の過剰な低下を抑制することができる。しかしながら、前記空気調和機１のように前記キャピラリーチューブ１０を用いる場合には、（前記膨張弁のように減圧の程度を調整できないことから）前記のような冷凍サイクルが不安定な状態が、比較的長い時間続くこととなる。

このような不安定状態が長く続く場合、前記図２に示した構成の室内熱交換器４において、以下のような弊害が生じうる。すなわち、前記不安定状態が長く続いた場合には、図４に示すように、前記Ａ点に近く冷媒流路の前半部分に相当する前記熱交換器３２が極端に温度低下し、後半部分に相当する前記熱交換器３１が比較的温度が高い状態となる（図４中における主経路２１の低温状態を表す濃淡彩色も参照）。そして、室内機２に流入した室内の空気（図中では「室温風」と略記）のうち、後方側熱交換器３２を通過した低温の風（以下適宜、単に「過冷却風」と称する。各図中でも同様）が室内機２の内部（特に室内ファン５）を過剰に冷却し、前方側熱交換器３１を通過したやや温度の高い風（以下適宜、単に「冷却風」と称する。各図中でも同様）が過剰に冷却された室内機２の内部（特に室内ファン５）に触れた際、当該室内機２の内部（特に室内ファン５）で結露が発生して水気を多く含んだ風（以下適宜、単に「結露風」と称する。各図中でも同様）を室内に排出してしまう。つまり前記のようにして冷凍サイクルの不安定状態が長く続いた場合には、室内熱交換器４の各部分を通過する風の温度に大きな偏りが生じてしまい、その結果、室内機２において内部結露を生じさせてしまう。

そこで、本実施形態では、前記のように室内ファン５を運転開始直後から目標回転数（約９５０ｒｐｍ）で回転させるのではなく、運転開始直後の所定期間、それよりも速い安定化促進用回転数となるよう制御する。以下、この手法の詳細を図５、図６、及び図７により説明する。

すなわち、前記図３に対応する図５に示すように、前記室内機２の前記室内機制御部６の制御により、空気調和機１が運転開始してから冷凍サイクルが安定するまでのある一定期間（安定化促進期間に相当。この例では約１５０秒間）、室内ファン５は、前記目標回転数（約９５０ｒｐｍ）よりも速い安定化促進用回転数（この例では約１１５０ｒｐｍ）となるよう制御される。

室内ファン５が前記安定化促進用回転数で作動することで、前記目標回転数の場合よりも室内機２全体を通過する風量が増大する。これにより、室内熱交換器４のうちで特に過剰に温度低下した部分（図４に示す後方側熱交換器３２）における熱交換（この場合の蒸発）を促進させて温度の上昇を図り、室内熱交換器４全体の温度バランスの悪化を小さくすることができるので、図６に示すように冷凍サイクルを早期に安定化させることができる。すなわち、この安定化した状態では、室内機２に流入した前記室温風は、後方側熱交換器３２を通過したものも前方側熱交換器３１を通過したものも、（やや温度が高い）前記冷却風となるので、それらが混合した際でも、前記結露風となることはなく、前記冷却風として室内に供給される。

そして、冷凍サイクルが安定化状態となったとき（上記運転開始後経過時間が約１５０秒）、前記通常の目標回転数へと低下させる。このように室内ファン５の回転数を制御することで、図５に示す本実施形態の入口冷媒温度の曲線は、前記図３に示す入口冷媒温度の曲線と比べて、最低温度を上げて（図示の例では約７℃→約１０℃）温度低下を抑制し、また前記目標としている温度（この例では１３℃）に戻すまでの時間を短縮化できる（図示の例では２１０秒→１５０秒）。

次に、以上のような室内ファン回転数の制御を実現するために、室内機制御部６の前記ＣＰＵ（図示省略）が実行する制御手順を、図７により説明する。なお、この制御手順は、特に図示しないリモコンなどの操作部を介し冷房運転の開始操作が入力された際に、実行を開始する。また、室内機制御部６がこの制御手順を開始するとともに、室外機制御部１２においても四方弁７を冷房運転時の状態に切り替え、圧縮機８と室外ファン１１の作動を開始するものとする（図示省略）。

まず、通常の目標回転数よりも速い安定化促進用回転数で室内ファン５の回転を開始する（Ｓ５）。その後、当該室内機制御部６内部に別途備えるタイマ（特に図示せず）をリセットし（Ｔ＝０）、計時を開始する（Ｓ１０）。

その後、前記タイマで計時した経過時間Ｔが、前記安定化促進期間Ｔｓを経過したか否かを判定する（Ｓ１５）。なお、この安定化促進期間Ｔｓは、上記図５に示した入口冷媒温度の変化特性を考慮した適宜の時間（前記の例では１５０秒）に予め設定され、例えば室内機制御部６の前記ＲＯＭ（記憶手段に相当）などに記憶されている。タイマの経過時間Ｔが安定化促進期間Ｔｓ未満であるうちは、室内ファン５の安定化促進用回転数を維持し続け、タイマの経過時間Ｔが安定化促進期間Ｔｓを超えた場合、判定が満たされ（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、Ｓ２０へ進む。

Ｓ２０では、前記冷凍サイクルが安定化状態（前記入口冷媒温度が前記目標としている温度に戻った状態）となったものとみなして、前記室内ファン５の回転数を通常の目標回転数に変更する。その後、特に図示しないリモコンなどの操作部を介して当該空気調和機１の運転終了操作が入力されたか否かを判定する（Ｓ２５）。運転終了操作が入力されていない場合、判定は満たされず（Ｓ２５：Ｎｏ）、当該Ｓ２５の手順を繰り返す。なお、このＳ２５のループ中に、温度や風向きの変更などの他の制御を行ってもよい。一方、運転終了操作が入力された場合、判定が満たされ（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、Ｓ３０へ進む。Ｓ３０では、室内ファン５の回転停止も含めて室内機２全体の作動を停止し、このフローを終了する。

なお、以上説明した図７中の制御手順全体を実行する上記ＣＰＵが、各請求項記載のファン制御手段として機能する。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１によれば、前記Ｒ３２冷媒かつ前記キャピラリーチューブ１０の使用に由来する前記の弊害を解消するために、前記室内機２の前記室内機制御部６が、室内ファン５の回転数を、空気調和機１が運転開始してからある一定期間（前記安定化状態となるまで。前記の例では運転開始後経過時間が１５０秒となるまで）、所定の目標回転数よりも速い前記安定化促進用回転数とする。そして、前記安定化状態となったら、前記目標回転数へと低下させる。このように前記一定期間の間に室内ファン５の送風量を増大させることで、室内熱交換器４のうち過剰に温度低下した熱交換器３２の温度を上昇させ、室内熱交換器４全体の温度バランスの悪化を小さくすることができる。この結果、前記冷凍サイクルの状態を比較的短時間で安定化させることができ、また前記結露等の弊害を回避することができるものである。

また、本実施形態では特に、室内機制御部６の前記ＲＯＭに予め所定の安定化促進期間Ｔｓが記憶されている。そして、前記室内ファン５の回転数を、空気調和機１が運転開始してから前記安定化促進期間Ｔｓが経過するまでは前記安定化促進用回転数とし、前記安定化促進期間Ｔｓが経過したら前記目標回転数へと低下させる（Ｓ１５，Ｓ２０参照）。これにより、時間をカウントするだけのシンプルな制御で前記のファン回転数制御を実現できるものである。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、安定化促進期間Ｔｓの経過時に室内ファン５の回転数を安定化促進用回転数から目標回転数へすぐに変更していたが、これに限られない。例えば、上記図５に対応する図８に示すように、室内ファン５の回転数を安定化促進用回転数から目標回転数に変更する際に２段階以上の段階に分けて変更してもよい。この例では、運転開始後１４０秒経過後にまず前記安定化促進用回転数である１１５０ｒｐｍから１０５０ｒｐｍに下げられ、さらに１０秒経過後（運転開始後経過時間が１５０秒となった後）に前記１０５０ｒｐｍから前記目標回転数である９５０ｒｐｍに下げされる。この場合には、室内熱交換器４を通過する風量も段階的に変化するので、入口冷媒温度を滑らかに変化させることができ、冷凍サイクルの安定状態を乱さないものである。

また、以上においては、運転開始後に前記安定化促進期間Ｔｓが経過したとき、前記冷凍サイクルが前記安定化状態になったものとみなして室内ファン５の回転数を変更していたが、実際の前記空気調和機１の所定部位の温度検出結果に基づいて前記安定化状態となったか否かを判定し、室内ファン５の回転数を変更してもよい。

そのような変形例の空気調和機１Ａの全体概略構成を図９に示す。また、前記図４に対応する図を図１０に示す。これら図９及び図１０に示す本変形例の空気調和機１Ａでは、上記図１で示した構成に加え、室内熱交換器４の所定部位（この例では前記Ａ点近傍）に室内熱交換器温度センサ４２が設けられている。前記室内熱交換器温度センサ４２（検出手段に相当）は、例えば、熱電対で構成されたいわゆるサーミスタであり、前記Ａ点の温度を検出し、その検出結果を室内機制御部６へ出力する。

室内機制御部６は、上記図３、図５に示した入口冷媒温度の変化特性に鑑み、前記運転開始後に前記室内熱交換器温度センサ４により検出された前記Ａ点の入口冷媒温度が、前記目標としている温度付近で予め定めた所定の目標温度（前記の例では１３℃）を一旦下回った後、再び上昇して前記所定の目標温度に略等しくなったときに、前記安定化状態となったと判定する。そして、室内ファン５の回転数を、前記安定化促進用回転数（前記の例では１１５０ｒｐｍ）から前記目標回転数（前記の例では９５０ｒｐｍ）に変更する。

以上のような本変形例の室内ファン回転数の制御を実現するために、室内機制御部６の前記ＣＰＵが実行する制御手順を、図１１により説明する。上記図７で示したフローに対して、この図１１では、前記Ｓ１０、Ｓ１５の手順に代えて、Ｓ１１，Ｓ１３を実行する点が相違する。

すなわち、図１１と同様、Ｓ５において前記安定化促進用回転数で室内ファン５の回転を開始したのち、新たに設けたＳ１１へ進む。

Ｓ１１では、前記室内熱交換器温度センサ４２により検出された前記Ａ点の温度（入口冷媒温度Ｋｉ）を取得する。

その後、Ｓ１３へ進み、前記入口冷媒温度Ｋｉが、前記所定の目標温度（前記の例では１３℃）以上であるか否かを判定する。なお、前記したように、この所定の目標温度を一旦下回った後、再度上昇して所定の目標温度になったことの確認は、このＳ１３の判定を前記Ｓ５の後予め定めた所定の時間が経過してから行ってもよいし、前記Ｓ１１の検出及びＳ１３の判定の前に前記入口冷媒温度Ｋｉが前記所定の目標温度より十分に下回ったことを判定する手順を行ってもよい。入口冷媒温度Ｋｉが設定以上未満である場合は判定は満たされず（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１１へ戻って同様の手順を繰り返す。入口冷媒温度Ｋｉが所定の目標温度以上である場合、判定が満たされ（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、前記Ｓ２０に進む。Ｓ２０以降は、前記図７と同等であるため、説明を省略する。

なお、上記Ｓ１３の手順を実行するＣＰＵが各請求項記載の判定手段として機能し、このＳ１３以外の図１１の制御手順全体を実行する上記ＣＰＵが、各請求項記載のファン制御手段として機能する。

以上説明したように、本変形例の空気調和機１Ａによれば、室内機制御部６が、室内熱交換器温度センサ４２による前記入口冷媒温度Ｋｉの検出結果に基づき、前記安定化状態となったか否かを判定する。前記安定化状態となったと判定するまでは前記安定化促進用回転数とし、前記安定化状態となったと判定したら、前記目標回転数へと低下させる。これにより、刻々と変化する室内熱交換器４の温度検出結果に応じた高精度な制御で、前記のファン回転数制御を実現できるものである。

また、特に、前記検出された入口冷媒温度Ｋｉが、目標としている温度付近で予め定めた前記所定の目標温度（前記の例では１３℃）に略等しくなったことを契機として、前記室内ファン５の回転数を前記所定の目標回転数となるように低下させる（それまでは前記安定化促進用回転数とする）。これにより、刻々と変化する室内熱交換器４の前記入口冷媒温度Ｋｉの温度に応じて、精度よく確実にファン回転数を制御できるものである。

また、前記空気調和機１Ａでは、運転開始直後に前記入口冷媒温度Ｋｉが一旦極端に低下した後、室内ファン５が安定化促進用回転数で回転することによって室内熱交換器４内の各部の温度を上昇させ、室内熱交換器４全体の温度バランスを均一化していく。本変形例においては、このような温度変化挙動に対応して、前記運転開始後に入口冷媒温度Ｋｉが前記所定の目標温度を一旦下回った後、上昇して前記所定の目標温度に略等しくなったときに、前記安定化状態となったと判定する。これにより、さらに精度よく確実にファン回転数を制御できるものである。

なお、上記変形例では、入口冷媒温度Ｋｉと前記所定の目標温度との比較によって安定化状態の成否判定を行ったが、これに限られない。例えば、室内熱交換器４のＡ点以外の特定の部位（所定部位に相当）の温度を適宜のセンサ（検出手段に相当）で検出し、この検出された温度が、前記所定の目標温度に対応した温度に達したことを契機に、前記成否判定を行ってもよい。さらには、前記入口冷媒温度Ｋｉ（又は前記特定の部位の温度）と、適宜のセンサで検出した室内温度との温度差が、予め設定した所定の温度差しきい値に達したことを契機に、前記成否判定を行ってもよい。

１，１Ａ 空気調和機
２，２Ａ 室内機
３ 室外機
４ 室内熱交換器
５ 室内ファン
６ 室内機制御部
７ 四方弁
８ 圧縮機
９ 室外熱交換器
１０ キャピラリーチューブ
１１ 室外ファン
１２ 室外機制御部
２１ 主経路（冷媒配管）
２２ 副経路（冷媒配管）
３１ 前方側熱交換器
３２ 後方側熱交換器
４２ 室内熱交換器温度センサ（検出手段）

Claims (5)

1. 室外機と室内機とをＲ３２冷媒を用いた冷媒配管で接続した、前記Ｒ３２冷媒用の空気調和機において、
   前記室内機は、
   前記Ｒ３２冷媒と室内空気との熱交換を行う室内熱交換器と、
   前記室内熱交換器に送風する室内ファンと
   少なくとも前記室内ファンの回転数を制御する室内機制御部とを有し、
   前記室外機は、
   前記Ｒ３２冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記Ｒ３２冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器と、
   前記Ｒ３２冷媒を減圧するキャピラリーチューブと、
   前記室外熱交換器に送風する室外ファンとを有し、
   前記室内機制御部は、
   前記空気調和機が運転開始してから所定の安定化状態となるまでの間、所定の目標回転数よりも速い安定化促進用回転数となり、前記安定化状態となったら前記目標回転数となるように、前記室内ファンの回転数を制御するファン制御手段を備える
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記室内機制御部は、
   予め設定された安定化促進期間を記憶する記憶手段をさらに有し、
   前記ファン制御手段は、
   前記空気調和機が運転開始してから前記安定化促進期間が経過したとき、前記安定化状態となったとみなして、前記所定の目標回転数となるように前記室内ファンの回転数を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記室内熱交換器内の所定部位の温度を検出する検出手段を有し、
   前記室内機制御部は、
   前記検出手段の前記所定部位の温度検出結果に基づき、前記安定化状態となったか否かを判定する判定手段をさらに有し、
   前記ファン制御手段は、
   前記判定手段により前記安定化状態となったと判定された場合に、前記所定の目標回転数となるように、前記室内ファンの回転数を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
4. 前記判定手段は、
   前記検出手段の前記温度検出結果に基づき、前記所定部位の温度が所定の目標温度に略等しくなったことを契機に、前記安定化状態となったと判定する
   ことを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. 前記判定手段は、
   前記検出手段の前記温度検出結果に基づき、前記空気調和機の運転開始後に前記所定部位の温度が前記所定の目標温度を一旦下回った後、上昇して前記所定の目標温度に略等しくなったときに、前記安定化状態となったと判定する
   ことを特徴とする請求項４記載の空気調和機。

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