JP2019066050A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外熱交換器及び室外ファンが室外ユニットに収容された冷凍装置において、室外ユニット内への雪の吹き込みの防止及び室外熱交換器への雪の付着の防止の両方を図る。【解決手段】冷凍装置（１）は、圧縮機（２１）及び室外ファン（２７）の制御を行う制御部（６）を有している。制御部（６）は、圧縮機（２１）の停止中に、室外ファン（２７）を正方向に回転させる動作と室外ファン（２７）を逆方向に回転させる動作とを交互に行う積雪対策運転を行う。【選択図】図６

Description

本発明は、冷凍装置、特に、室外熱交換器及び室外ファンが室外ユニットに収容された冷凍装置に関する。

従来より、圧縮機、室外熱交換器、膨張機構及び室内熱交換器を接続することによって構成される冷媒回路と、室外熱交換器に空気を供給する室外ファンと、を有する空気調和装置（冷凍装置）がある。ここで、室外熱交換器及び室外ファンは、室外ユニットに収容されている。この室外ユニットでは、冷凍装置の運転時に室外ファンを運転すると、吸入口から室外ユニット内に室外空気が取り込まれ、室外ユニット内に取り込まれた室外空気は、室外熱交換器を通過した後に、室外ファンによって吹出口から室外ユニット外に吹き出されるように構成されている。このような冷凍装置として、特許文献１（特開昭５７−１６９５２７号公報）に示すように、冷凍装置の停止中に、室外ファンを運転させるものがある。

特許文献１に示された冷凍装置では、冷凍装置の停止中に室外ファンを運転させることによって、冷凍装置の停止中においても、吹出口から室外ユニット外に空気を吹き出させる流れを生じさせて、これにより、室外ユニットの吹出口から室外ユニット内に雪が吹き込むことを防止することができるようになっている。

しかし、室外ファンの運転を行うと、吸入口から室外ユニット内に空気を取り込む流れが生じるため、室外ユニットの吸入口から室外ユニット内に雪が吹き込んで室外熱交換器に付着してしまい、室外熱交換器が凍結するおそれがある。

本発明の課題は、室外熱交換器及び室外ファンが室外ユニットに収容された冷凍装置において、室外ユニット内への雪の吹き込みの防止及び室外熱交換器への雪の付着の防止の両方を図ることにある。

第１の観点にかかる冷凍装置は、圧縮機、室外熱交換器、膨張機構及び室内熱交換器を接続することによって構成される冷媒回路と、室外熱交換器に空気を供給する室外ファンと、圧縮機及び室外ファンの制御を行う制御部と、を有している。ここで、室外熱交換器及び室外ファンは、室外ユニットに収容されている。そして、ここでは、制御部が、圧縮機の停止中に、室外ファンを正方向に回転させる動作と室外ファンを逆方向に回転させる動作とを交互に行う積雪対策運転を行うようにしている。ここで、「圧縮機の停止中」とは、ユーザーの運転停止指令によって圧縮機が停止している場合だけでなく、サーモオフによって圧縮機が停止している場合も含む。また、「室外ファンを正方向に回転させる動作と室外ファンを逆方向に回転させる動作とを交互に行う」とは、正方向の回転動作と逆方向の回転動作とを１回ずつ交互に行う場合だけでなく、これらの回転動作を間欠的に行う場合も含む。そして、回転動作を間欠的に行う場合には、１回以上の正方向の回転動作と１回以上の逆回転動作とを交互に行う場合も含む。

ここでは、室外ユニット内への雪の吹き込みを防止するための室外ファンの正方向の回転動作によって、室外熱交換器に雪が付着するおそれがあるが、室外熱交換器に雪が付着しても、正方向の回転動作の後に行われる室外ファンの逆方向の回転動作によって、室外熱交換器から雪を取り除くことができる。

このように、ここでは、室外ファンの正方向の回転動作と逆方向の回転動作とを交互に行う積雪対策運転によって、室外ユニット内への雪の吹き込みの防止及び室外熱交換器への雪の付着の防止する動作の両方を図ることができる。

第２の観点にかかる冷凍装置は、第１の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、外気温度が所定温度以下の場合に、積雪対策運転を行う。

外気温度が積雪しない程度に高ければ、室外ユニット内への雪の吹き込みや室外熱交換器への雪の付着のおそれがないため、積雪対策運転を行う必要がない。

そこで、ここでは、外気温度が所定温度以下の場合だけ、積雪対策運転を行うようにしている。このため、ここでは、無駄に積雪対策運転が行われることを防ぐことができる。

第３の観点にかかる冷凍装置は、第１の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すことによって室外熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。そして、ここでは、制御部が、圧縮機を停止させる直前の除霜運転の所要時間が所定時間以上の場合に、積雪対策運転を行う。

除霜運転が短時間で済む場合には、外気温度が積雪しない程度に高く、室外ユニット内への雪の吹き込みや室外熱交換器への雪の付着のおそれがないため、積雪対策運転を行う必要がない。

そこで、ここでは、圧縮機を停止させる直前の除霜運転の所要時間が所定時間以上の場合だけ、積雪対策運転を行うようにしている。このため、ここでは、無駄に積雪対策運転が行われることを防ぐことができる。

第４の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第３の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、制御部が、積雪対策運転時に、室外ファンを最大回転数よりも低い積雪対策運転回転数で回転させる。

ここでは、積雪対策運転時に、室外ファンを最大回転数よりも低い積雪対策運転回転数で回転させるようにしているため、積雪対策運転時における室外ファンの電力消費量を抑制することができる。

第５の観点にかかる冷凍装置は、第１〜第４の観点のいずれかにかかる冷凍装置において、制御部が、積雪対策運転を行っていることがわかるように表示を行う。

ここでは、積雪対策運転を行っていることがわかるように表示がなされるため、ユーザーが積雪対策運転を室外ファンの誤動作や故障と誤解することを防ぐことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、室外ファンの正方向の回転動作と逆方向の回転動作とを交互に行う積雪対策運転によって、室外ユニット内への雪の吹き込みの防止及び室外熱交換器への雪の付着の防止する動作の両方を図ることができる。

本発明の一実施形態にかかる冷凍装置としての空気調和装置の概略構成図である。 空気調和装置の制御ブロック図である。 空気調和装置を構成する室外ユニットの外観斜視図である。 空気調和装置を構成する室外ユニットの平面図（天板と、圧縮機及び室外熱交換器以外の冷媒回路構成部品と、を取り除いて図示）である。 空気調和装置を構成する室外ユニットの前面図（左右前板と、圧縮機及び室外熱交換器以外の冷媒回路構成部品と、を取り除いて図示）である。 積雪対策運転を示すフローチャートである。 積雪対策運転時の室外ファンの回転方向及び回転数の経時変化を示す図である。 積雪対策運転時の室外ファンの回転方向及び回転数の経時変化を示す図である。 積雪対策運転時の室外ファンの回転方向及び回転数の経時変化を示す図である。 変形例Ａにおける積雪対策運転を示すフローチャートである。 変形例Ｂにおける積雪対策運転を示すフローチャートである。 変形例Ｂにおける積雪対策運転を示すフローチャートである。

以下、本発明にかかる冷凍装置としての空気調和装置の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる冷凍装置としての空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例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変更可能である。

（１）冷凍装置の構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる冷凍装置としての空気調和装置１の概略構成図である。

＜全体＞
冷凍装置としての空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置１は、主として、室外ユニット２と、室内ユニット３と、室外ユニット２と室内ユニット３とを接続する液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５と、を有している。そして、空気調和装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット３とが冷媒連絡管４、５を介して接続されることによって構成されている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット３は、室内に設置されており、主として、室内熱交換器３１を有している。

室内熱交換器３１は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器３１の液側は液冷媒連絡管４に接続されており、室内熱交換器３１のガス側はガス冷媒連絡管５に接続されている。

また、室内ユニット３には、ユニット内に室内空気を取り込んで、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン３２が設けられている。室内熱交換器３１は、室内空気を冷却源又は加熱源として冷媒を放熱や蒸発させる熱交換器となっている。室内ファン３２は、室内ファンモータ３２ａによって回転駆動されるようになっている。室内ファンモータ３２ａは、インバータ装置（図示せず）によって、その回転数（すなわち、運転周波数）を可変できるようになっている。

また、室内ユニット３には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内ユニット３には、室内温度Ｔｒを検出する室内温度センサ３３が設けられている。

室内ユニット３は、室内ユニット３を構成する各部の動作を制御する室内側制御部３０を有している。そして、室内側制御部３０は、室内ユニット３の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、リモコン６０との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２の室外側制御部２０（後述）との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、室外に設置されており、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、液側閉鎖弁２５と、ガス側閉鎖弁２６とを有している。

圧縮機２１は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後に吐出する機構である。ここでは、圧縮機２１として、ケーシング（図示せず）内に収容された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）が、同じくケーシング内に収容された圧縮機モータ２１ａによって駆動される密閉式圧縮機が採用されている。圧縮機モータ２１ａは、インバータ装置（図示せず）によって、その回転数（すなわち、運転周波数）を可変できるようになっている。

四路切換弁２２は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四路切換弁２２は、冷房運転時には、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともにガス側閉鎖弁２６と圧縮機２１の吸入側とを接続することが可能である（図１における四路切換弁２２の実線を参照）。また、四路切換弁２２は、暖房運転時には、圧縮機２１の吐出側とガス側閉鎖弁２６とを接続するとともに室外熱交換器２３のガス側と圧縮機２１の吸入側とを接続することが可能である（図１における四路切換弁２２の破線を参照）。

室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、その液側が膨張弁２４に接続されており、ガス側が四路切換弁２２に接続されている。

膨張弁２４は、冷房運転時には室外熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒を室内熱交換器３１（後述）に送る前に減圧し、暖房運転時には室内熱交換器３１において放熱した高圧の液冷媒を室外熱交換器２３に送る前に減圧することが可能な膨張機構であり、ここでは、電動膨張弁が使用されている。

液側閉鎖弁２５及びガス側閉鎖弁２６は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管４及びガス冷媒連絡管５）との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁２５は、膨張弁２４に接続されている。ガス側閉鎖弁２６は、四路切換弁２２に接続されている。

また、室外ユニット２には、ユニット内に室外の空気を取り込んで、室外熱交換器２３に空気を供給した後に、ユニット外に吹き出すための室外ファン２７が設けられている。すなわち、室外熱交換器２３は、室外の空気を冷却源又は加熱源として冷媒を放熱や蒸発させる熱交換器となっている。室外ファン２７は、室外ファンモータ２７ａによって回転駆動されるようになっている。室外ファンモータ２７ａは、インバータ装置（図示せず）によって、その回転数（すなわち、運転周波数）を可変できるようになっており、また、その回転方向（すなわち、正方向、逆方向）も変更できるようになっている。

また、室外ユニット２には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット２には、室外熱交換器２３における冷媒の温度Ｔｂを検出する室外熱交温度センサ２８と、外気温度Ｔｏを検出する外気温度センサ２９と、が設けられている。

室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部２０を有している。そして、室外側制御部２０は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット３の室内側制御部３０との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管４、５は、空気調和装置１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管４の一端は、室内ユニット２の液側閉鎖弁２５に接続され、液冷媒連絡管４の他端は、室内ユニット３の室内熱交換器３１の液側に接続されている。ガス冷媒連絡管５の一端は、室内ユニット２のガス側閉鎖弁２６に接続され、ガス冷媒連絡管５の他端は、室内ユニット３の室内熱交換器３１のガス側に接続されている。

＜制御部＞
空気調和装置１は、室外側制御部２０と室内側制御部３０とリモコン６０とから構成される制御部６によって、室外ユニット２及び室内ユニット３の各機器の制御、すなわち、冷房運転や暖房運転、除霜運転等を含む空気調和装置１全体の運転制御を行うことができるようになっている。

制御部６は、図２に示すように、各種センサ２８、２９、３３等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１、２２、２４、２７、３２等を制御することができるように接続されている。

このように、本実施形態の冷凍装置としての空気調和装置１は、圧縮機２１、室外熱交換器２３、膨張機構としての膨張弁２４、及び、室内熱交換器３１を接続することによって構成される冷媒回路１０と、室外熱交換器２３に空気を供給する室外ファン２７と、圧縮機２１及び室外ファン２７等の制御を行う制御部６と、を有している。そして、室外熱交換器２３及び室外ファン２７は室外ユニット２に収容されている。

（２）室外ユニットの構成
図３は、室外ユニット２の外観を示す斜視図である。図４は、室外ユニット２の平面図（天板４２と、圧縮機２１及び室外熱交換器２３以外の冷媒回路構成部品と、を取り除いて図示）である。図５は、室外ユニット２の前面図（左右前板４３、４４と、圧縮機２１及び室外熱交換器２３以外の冷媒回路構成部品と、を取り除いて図示）である。

室外ユニット２は、略直方体箱状のケーシング４０の内部が鉛直に延びる仕切板４８により送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されたトランク型の構造と呼ばれるものである。室外ユニット２は、主として、略直方体箱状のケーシング４０と、室外ファン２７と、圧縮機２１や室外熱交換器２３等の機器、液側閉鎖弁２５やガス側閉鎖弁２６等の弁及び冷媒管等を含み冷媒回路１０の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。尚、以下の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「前面」、「背面」は、特にことわりのない限り、図３に示される室外ユニット２を前方から見た場合の方向を意味している。

ケーシング４０は、主として、底フレーム４１と、天板４２と、左前板４３と、右前板４４と、右側板４５と、を有している。

底フレーム４１は、ケーシング４０の底面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。底フレーム４１の下面には、現地設置面に固定される２つの固定脚４６が設けられている。

天板４２は、ケーシング４０の天面部分を構成する横長の略長方形状の板状部材である。

左前板４３は、主として、ケーシング４０の左前面部分及び左側面部分を構成する板状部材であり、その下部が底フレーム４１にネジ等により固定されている。左前板４３には、室外ファン２７によってケーシング４０内に吸入される空気の吸入口４３ａが形成されている。また、左前板４３には、室外ファン１５によってケーシング４０の背面側及び左側面側から内部に取り込まれた空気を外部に吹き出すための吹出口４３ｂが設けられている。吹出口４３ｂは、ここでは、上下２つ形成されており、それぞれにファングリル４７が設けられている。

右前板４４は、主として、ケーシング４０の右前面部分及び右側面の前部を構成する板状部材であり、その下部が底フレーム４１にネジ等により固定されている。また、右前板４４は、その左端部が左前板４３の右端部にネジ等により固定されている。

右側板４５は、主として、ケーシング４０の右側面の後部及び右背面部分を構成する板状部材であり、その下部が底フレーム４１にネジ等により固定されている。そして、左前板４３の後端部と右側板４５の背面側端部と左右方向間には、室外ファン２７によってケーシング４０内に吸入される空気の吸入口４３ｃが形成されている。

また、ケーシング４０内には、仕切板４８が設けられている。仕切板４８は、底フレーム４１上に配置される鉛直に延びる板状部材であり、ケーシング４０の内部を左右２つの空間に仕切るように配置されている。仕切板４８は、ケーシング４０の平面視において、左前板４３の右端部から背面側に向かって延びており、ケーシング４０の左側面から背面に沿うように配置された略Ｌ字形状の室外熱交換器１１の右端面まで達している。左前板４３の右端部は、仕切板４８の前端部にネジ等により固定されている。

圧縮機２１は、機械室Ｓ２内において、底フレーム４１上に設けられている。

室外熱交換器２３は、送風機室Ｓ１内に配置されており、室外ファン２７によってケーシング４０内に取り込まれた空気との間で熱交換を行う。室外熱交換器２３は、ケーシング４０の平面視において、略Ｌ字形状を有し、ケーシング４０の左側面から背面に沿うように配置されている。

尚、図４及び図５では図示を省略するが、圧縮機２１及び室外熱交換器２３以外の冷媒回路構成部品や室外側制御部２０を構成する電装品ユニット（図示せず）もケーシング４０内に収容されている。

室外ファン２７は、プロペラファンであり、送風機室Ｓ１内に上下２つ配置されている。各室外ファン２７は、送風機室Ｓ１内において、ケーシング４０の前面に対向するように設けられている。具体的には、各室外ファン２７は、室外熱交換器２３の前面側の位置において、吹出口４３ｂに対向するように設けられている。室外ファン２７の室外ファンモータ２７ａは、室外ファン２７と室外熱交換器２３との前後方向間に設けられている。

このように、本実施形態の冷凍装置としての空気調和装置１を構成する室外ユニット２は、ケーシング４０の側面及び背面に形成された吸入口４３ａ、４３ｃに面する室外熱交換器２３と、ケーシング４０の前面に形成された吹出口４３ｂに面する室外ファン２７と、を収容した横吹き型の室外ユニットである。そして、この室外ユニット２は、室外ファン２７の運転（すなわち、室外ファン２７を正方向に回転させる動作）を行うことによって、吸入口４３ａ、４３ｃからユニット内に室外空気を取り込み、ユニット内に取り込んだ室外空気を、室外熱交換器２３を通過させた後に、吹出口４３ｂからユニット外に吹き出すようになっている。

（３）冷凍装置の基本動作
次に、冷凍装置としての空気調和装置１の基本動作（冷房運転、暖房運転、除霜運転）について、図１を用いて説明する。ここで、冷房運転、暖房運転及び除霜運転は、制御部６によって行われる。

＜冷房運転＞
冷房運転は、リモコン６０を介してユーザーからの冷房運転の指令を受け付けた制御部６が、室外ユニット２及び室外ユニット３の構成機器２１、２２、２４、２７、３２等を運転制御することによって行われる。

冷房運転においては、室外熱交換器２３が冷媒の放熱器として機能し、かつ、室内熱交換器３１が冷媒の蒸発器として機能する状態（すなわち、図１の四路切換弁２２の実線で示される状態）になるように、四路切換弁２２が切り換えられる。

このような状態の冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３に送られた高圧の冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン２７によって供給される室外の空気と熱交換を行って放熱する。室外熱交換器２３において放熱した高圧の冷媒は、膨張弁２４に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁２４において減圧された低圧の冷媒は、液側閉鎖弁２５及び液冷媒連絡管４を通じて、室内熱交換器３１に送られる。室内熱交換器３１に送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器３１において、室内ファン３２によって供給される室内の空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内の空気は冷却されて室内に吹き出される。室内熱交換器３１において蒸発した低圧の冷媒は、ガス冷媒連絡管５、ガス側閉鎖弁２６及び四路切換弁２２を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。

そして、上記の冷房運転によって、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓに達すると、制御部６は、圧縮機２１を停止させ（サーモオフ）、サーモオフの状態から室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓから離れると、圧縮機２１を起動する（サーモオン）。このようなサーモオン／サーモオフの繰り返しによって、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓになるように冷房運転が行われる。

＜暖房運転＞
暖房運転は、リモコン６０を介してユーザーからの暖房運転の指令を受け付けた制御部６が、室外ユニット２及び室外ユニット３の構成機器２１、２２、２４、２７、３２等を運転制御することによって行われる。

暖房運転においては、室外熱交換器２３が冷媒の蒸発器として機能し、かつ、室内熱交換器３１が冷媒の放熱器として機能する状態（すなわち、図１の四路切換弁２２の破線で示される状態）になるように、四路切換弁２２が切り換えられる。

このような状態の冷媒回路１０において、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、圧縮機２１に吸入され、冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮された後に吐出される。圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２６及びガス冷媒連絡管５を通じて、室内熱交換器３１に送られる。室内熱交換器３１に送られた高圧の冷媒は、室内熱交換器３１において、室内ファン３２によって供給される室内の空気と熱交換を行って放熱する。これにより、室内の空気は加熱されて室内に吹き出される。室内熱交換器３１において放熱した高圧の冷媒は、液冷媒連絡管４及び液側閉鎖弁２５を通じて、膨張弁２４に送られて、冷凍サイクルにおける低圧まで減圧される。膨張弁２４において減圧された低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られる。室外熱交換器２３に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器２３において、室外ファン２７によって供給される室外の空気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３において蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁２２を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。

そして、上記の暖房運転によって、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓに達すると、冷房運転時と同様に、制御部６は、圧縮機２１を停止させ（サーモオフ）、サーモオフの状態から室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓから離れると、圧縮機２１を起動する（サーモオン）。このようなサーモオン／サーモオフの繰り返しによって、室内温度Ｔｒが設定温度Ｔｒｓになるように暖房運転が行われる。

＜除霜運転＞
上記の暖房運転時において、制御部６が、室外熱交換器２３における冷媒の温度Ｔｂが除霜開始温度Ｔｄｓに達する等によって室外熱交換器２３の除霜開始条件を満たすものと判定すると、室外熱交換器２３に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。

除霜運転は、いわゆる逆サイクル除霜運転が採用されており、冷房運転時と同様に、四路切換弁２２を室外放熱状態（図１の実線で示される状態）に切り換えて室外熱交換器２３を冷媒の放熱器として機能させることによって行われる。これにより、室外熱交換器２３に付着した霜を融解させることができる。除霜運転は、室外熱交換器２３における冷媒の温度Ｔｂが除霜完了温度Ｔｄｅに達する等によって室外熱交換器２３の除霜完了条件を満たすものと判定されるまで行われ、その後、暖房運転に復帰する。尚、除霜運転は、逆サイクル除霜運転に限定されるものではなく、他の除霜運転が採用されてもよい。

（４）積雪対策運転
図６は、積雪対策運転を示すフローチャートである。図７〜図９は、積雪対策運転時の室外ファン２７の回転方向及び回転数の経時変化を示す図である。

上記の冷凍装置としての空気調和装置１を降雪地域に設置する場合には、室外ユニット２の吹出口４３ｂから室外ユニット２内に雪が吹き込むことを防止する必要がある。そして、この対策として、圧縮機２１の停止中においても、室外ファン２７の運転（すなわち、室外ファン２７を正方向に回転させる動作）を行うことが考えられる。これにより、吹出口４３ｂから室外ユニット２外に空気を吹き出させる流れを生じさせて（図４参照）、室外ユニット２の吹出口４３ｂから室外ユニット２内に雪が吹き込むことを防止できるからである。

しかし、圧縮機２１の停止中に室外ファン２７を正方向に回転させる動作を行うと、吸入口４３ａ、４３ｃから室外ユニット２内に空気を取り込む流れが生じるため（図４参照）、室外ユニット２の吸入口４３ａ、４３ｃから室外ユニット２内に雪が吹き込んで室外熱交換器２３に付着してしまい、室外熱交換器２３が凍結するおそれがある。

そこで、ここでは、図６及び図７に示すように、制御部６が、圧縮機２１の停止中に、室外ファン２７を正方向に回転させる動作と室外ファン２７を逆方向に回転させる動作とを交互に行う積雪対策運転を行うようにしている。

制御部６は、圧縮機２１が停止中であるかどうかを判定する（図６のステップＳＴ１）。ここで、圧縮機２１の停止中には、ユーザーの運転停止指令（リモコン６０による停止）によって圧縮機２１が停止している場合だけでなく、サーモオフによって圧縮機２１が停止している場合も含まれる。

そして、圧縮機２１が停止中の場合には、制御部６は、積雪対策運転を行う（図６のステップＳＴ２参照）。積雪対策運転は、室外ファン２７を正方向に回転させる動作と室外ファン２７を逆方向に回転させる動作とを交互に行う運転であり、例えば、図７に示すように、室外ファン２７を正方向に回転させる動作の後に、室外ファン２７を逆方向に回転させる動作を行い、その後、これらの動作を繰り返す運転である。

ここで、各回転動作を行う時間は、数分から１０数分程度である。また、各回転動作の室外ファン２７の回転数は、室外ファン２７の最大回転数Ｎｘ、Ｎｒｘよりも低い積雪対策運転回転数Ｎｓ、Ｎｒｓに設定される。例えば、積雪対策運転回転数Ｎｓ、Ｎｒｓを最大回転数Ｎｘ、Ｎｒｘの０．５倍〜０．８倍程度の回転数に設定される。ここで、最大回転数Ｎｘ及び積雪対策運転回転数Ｎｓは、室外ファン２７の正方向の回転動作における回転数であり、最大回転数Ｎｒｘ及び積雪対策運転回転数Ｎｒｓは、室外ファン２７の逆方向の回転動作における回転数である。

さらに、制御部６は、積雪対策運転中は、積雪対策運転を行っていることがわかるように表示を行う。例えば、リモコン６０に積雪対策運転中である旨の画面表示を行う。

上記のような積雪対策運転を行うと、まず、室外ファン２７の正方向の回転動作によって、吹出口４３ｂから室外ユニット２外に空気を吹き出させる流れが生じるため、吹出口４３ｂから室外ユニット２内に雪が吹き込むことを防止することができる。このとき、吸入口４３ａ、４３ｃから室外ユニット２内に空気を取り込む流れも生じるため、吸入口４３ａ、４３ｃから室外ユニット２内に雪が吹き込んで室外熱交換器２３に付着するおそれがある。しかし、室外熱交換器２３に雪が付着しても、正方向の回転動作の後に行われる室外ファン２７の逆方向の回転動作によって、吸入口４３ａ、４３ｃから室外ユニット２外に空気を吹き出させる流れが生じるため（図４参照）、室外熱交換器２３から雪を取り除くことができる。

このように、ここでは、室外ファン２７の正方向の回転動作と逆方向の回転動作とを交互に行う積雪対策運転によって、室外ユニット２内への雪の吹き込みの防止及び室外熱交換器２３への雪の付着の防止する動作の両方を図ることができる。また、ここでは、積雪対策運転時に、室外ファン２７を最大回転数Ｎｘ、Ｎｒｘよりも低い積雪対策運転回転数で回転させるようにしているため、積雪対策運転時における室外ファン２７の電力消費量を抑制することができる。さらに、ここでは、積雪対策運転を行っていることがわかるように表示がなされるため、ユーザーが積雪対策運転を室外ファン２７の誤動作や故障と誤解することを防ぐことができる。

また、図７においては、各回転動作を行う時間が同じ時間になるように図示しているが、これに限定されるものではない。例えば、ここでは図示しないが、室外ファン２７を正方向に回転させる動作の時間を逆方向に回転させる動作の時間よりも長くしたり、短くしてもよい。

また、ここで、「室外ファン２７を正方向に回転させる動作と室外ファン２７を逆方向に回転させる動作とを交互に行う」とは、図７のように、正方向の回転動作と逆方向の回転動作とを１回ずつ交互に行う場合だけでなく、図８に示すように、これらの回転動作間に室外ファン２７の停止（回転数ゼロ）を挟むようにして、回転動作を間欠的に行う場合も含む。そして、回転動作を間欠的に行う場合には、例えば、図９に示される２回の正方向の回転動作と１回の逆回転動作とを交互に行う場合のように、１回以上の正方向の回転動作と１回以上の逆回転動作とを交互に行うようにしてもよい。ここで、各回転動作間の室外ファン２７の停止時間も、各回転動作の時間と同様に、数分から１０数分程度に設定される。尚、回転動作を間欠的に行う場合には、積雪対策運転時における室外ファン２７の電力消費量をさらに抑制することができる。

（５）変形例
＜Ａ＞
上記実施形態では、圧縮機２１の停止中は無条件に積雪対策運転を行うようにしている（図６参照）。しかし、外気温度Ｔｏが積雪しない程度に高ければ、室外ユニット２内への雪の吹き込みや室外熱交換器２３への雪の付着のおそれがないため、積雪対策運転を行う必要がない。

そこで、ここでは、図１０に示すように、制御部６が、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｓ以下の場合だけ（図１０のステップＳＴ３参照）、積雪対策運転を行うようにしている。このため、ここでは、無駄に積雪対策運転が行われることを防ぐことができる。

＜Ｂ＞
上記実施形態では、圧縮機２１の停止中は無条件に積雪対策運転を行うようにしている（図６参照）。しかし、除霜運転が短時間で済む場合には、外気温度Ｔｏが積雪しない程度に高く、室外ユニット２内への雪の吹き込みや室外熱交換器２３への雪の付着のおそれがないため、積雪対策運転を行う必要がない。

そこで、ここでは、図１１に示すように、制御部６が、圧縮機２１を停止させる直前の除霜運転の所要時間ｔｄが所定時間ｔｄｓ以上の場合だけ（図１１のステップＳＴ４参照）、積雪対策運転を行うようにしている。このため、ここでは、無駄に積雪対策運転が行われることを防ぐことができる。

また、この除霜運転の所要時間ｔｄによる積雪対策運転の要否判定と上記変形例Ａの外気温度Ｔｏによる積雪対策運転の要否判定とを組み合わせてもよい。すなわち、図１２に示すように、外気温度Ｔｏが所定温度Ｔｏｓ以下の場合で、かつ、除霜運転の所要時間ｔｄが所定時間ｔｄｓ以上の場合だけ、積雪対策運転を行うようにしてもよい。

＜Ｃ＞
上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂでは、室外ファン２７が上下２つ設けられた室外ユニット２を例に挙げて説明しているが、室外ファンが１つ設けられた室外ユニットであってもよい。

また、上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂでは、ケーシング４０の側面及び背面に形成された吸入口４３ａ、４３ｃに面する室外熱交換器２３と、ケーシング４０の前面に形成された吹出口４３ｂに面する室外ファン２７と、を収容した横吹き型の室外ユニット２を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、ケーシングの側面及び背面に形成された吸入口に面する室外熱交換器と、ケーシングの天面に形成された吹出口に面する室外ファンと、を収容した上吹き型の室外ユニットであってもよい。

また、上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂでは、圧縮機２１がケーシング４０内に収容された室外ユニット２を例に挙げて説明しているが、圧縮機がケーシング内に収容されていない室外ユニット（いわゆるリモートコンデンサ型の室外ユニット）であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂでは、膨張機構２４として、膨張弁が採用されているが、これに限定されるものではなく、キャピラリチューブや膨張機を採用してもよい。また、膨張弁２４が室内ユニット３に設けられていてもよい。さらに、室内ユニット３を複数有していてもよい。

また、上記実施形態及び変形例Ａ、Ｂでは、空気調和装置１を構成する室外ユニット２を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではなく、ヒートポンプ式の給湯機等の他の冷凍装置を構成する室外ユニットであってもよい。

本発明は、室外熱交換器及び室外ファンが室外ユニットに収容された冷凍装置に対して、広く適用可能である。

１ 空気調和装置（冷凍装置）
６ 制御部
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器
２４ 膨張弁（膨張機構）
２７ 室外ファン
３１ 室内熱交換器

特開昭５７−１６９５２７号公報

Claims (5)

1. 圧縮機（２１）、室外熱交換器（２３）、膨張機構（２４）及び室内熱交換器（３１）を接続することによって構成される冷媒回路（１０）と、前記室外熱交換器に空気を供給する室外ファン（２７）と、前記圧縮機及び前記室外ファンの制御を行う制御部（６）と、を有しており、前記室外熱交換器及び前記室外ファンが室外ユニット（２）に収容されている冷凍装置において、
   前記制御部は、前記圧縮機の停止中に、前記室外ファンを正方向に回転させる動作と前記室外ファンを逆方向に回転させる動作とを交互に行う積雪対策運転を行う、
   冷凍装置（１）。
2. 前記制御部は、外気温度が所定温度以下の場合に、前記積雪対策運転を行う、
   請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記制御部は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すことによって前記室外熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を行い、
   前記制御部は、前記圧縮機を停止させる直前の前記除霜運転の所要時間が所定時間以上の場合に、前記積雪対策運転を行う、
   請求項１に記載の冷凍装置。
4. 前記制御部は、前記積雪対策運転時に、前記室外ファンを最大回転数よりも低い積雪対策運転回転数で回転させる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
5. 前記制御部は、前記積雪対策運転を行っていることがわかるように表示を行う、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置。

Images