JP5088586B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関し、特に室外熱交換器への着霜の有無を判断する室外機に関する。

空気調和機の室外機は、室外熱交換器と室外ファンとを備えている。暖房時において、室外熱交換器への着霜が進行すると、着霜が通風抵抗となって空気調和機の能力が低下してしまう。また、着霜の検知後すぐに除霜運転を開始すれば着霜を除去することができるが、空気調和機の運転効率が低下してしまうため好ましくない。

このような問題の対策として、暖房運転時に、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除霜運転の前に行って暖房運転を継続させ、着霜時ファン制御が実行されているとき、除霜運転の開始条件が成立した場合に除霜運転を開始することによって運転効率の低下を抑制している室外機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−５８２２２号公報

特許文献１では、外気温度および室外熱交換器温度が所定値未満であることを着霜時ファン制御の運転開始条件としているが、各温度が低くても湿度が低いときには着霜しない場合があり、着霜の誤検出が生じる可能性がある。着霜の誤検出が生じた場合、実際には着霜していなくても着霜時ファン制御運転が開始されるため、暖房能力が低下してしまう。このように、特許文献１では着霜の誤検出時における対策が開示されていない。

そこで、本発明は、除霜運転の前段階において着霜の誤検出か否かを判断することによって暖房能力の低下を抑制することができる空気調和機の室外機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第１の態様は、室外熱交換器（４）と、前記室外熱交換器（４）を通過する空気の流れを発生させる室外ファン（５）と、前記室外熱交換器（４）の室外熱交換器温度を測定する温度センサ（６）と、前記室外熱交換器温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度（ＤＩＮ）とによって前記室外ファン（５）の回転数を制御する制御部（７）とを備え、暖房時において、前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度から前記除霜突入温度を減じた値である第１の温度差値が正の所定値（α）以下である場合は前記室外ファン（５）の回転数を初期回転数から下げる第１の制御と、当該第１の制御後の所定期間、新たに測定した前記室外熱交換器温度から新たな前記除霜突入温度を減じた値である第２の温度差値が前記第１の温度差値から所定値（β）を減算した値より大きい場合は前記室外ファン（５）の回転数を前記初期回転数に戻す第２の制御とを行うことを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第２の態様は、第１の態様に係る空気調和機の室外機であって、前記所定値（β）は、１ないし３のいずれかの正の値であることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第３の態様は、第１または第２の態様に係る空気調和機の室外機であって、前記第１の制御後の所定期間後、前記第２の温度差値が前記第１の温度差値から所定値（β）を減算した値以下であり、かつ、更に新たな前記室外熱交換器温度が、更に新たな前記除霜突入温度（ＤＩＮ）以下の場合は、前記除霜運転を開始する。

本発明に係る空気調和機の室外機の第４の態様は、第１の態様に係る空気調和機の室外機であって、前記制御部（７）は、前記第１の温度差値を記憶する記憶部（８）をさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第１の態様によれば、空気調和機の室外機において、制御部が第２の制御を行うことによって、除霜突入温度となる前の段階で着霜の誤検出か否かを判断することが可能となり、暖房能力の低下を抑制することが可能となる。

本発明に係る空気調和機の室外機の第２の態様によれば、制御部が第２の制御を行うことによって、除霜突入温度となる前の段階で着霜の誤検出か否かを判断することが可能となる。

本発明に係る空気調和機の室外機の第３の態様によれば、第１の制御後の所定期間後、室外熱交換器温度が除霜突入温度以下の場合は除霜運転を開始することが可能となる。

本発明に係る空気調和機の室外機の第４の態様によれば、記憶部に記憶した第１の温度差値を第２の制御時に用いることができ、着霜の誤検出の判断を行うことに資する。

空気調和機の概念的な構成の一例を示した図である。 制御部の概念的な構成の一例を示した図である。 制御部における制御の一例を示すフローチャートである。

〈実施の形態〉
図１は、空気調和機１の概念的な構成の一例を示した図である。図１に示すように、空気調和機１は、室外機２と室内機３とを備えている。室外機２は、室外熱交換器４と、室外ファン５と、温度センサ６と、制御部７とを備えている。室外ファン５は、室外熱交換器４を通過する空気の流れを発生させており、温度センサ６は、室外熱交換器４の外熱交温度（室外熱交換器温度）を測定している。

また、室外機２は圧縮機９と膨張弁１０とを備え、室内機３は室内熱交換器１１を備えている。室外機２と室内機３とは冷媒回路を有しており、当該冷媒回路における冷媒は、室外熱交換器４、圧縮機９、室内熱交換器１１、および膨張弁１０を経由して循環する。

図２は、制御部７の概念的な構成の一例を示した図である。図２に示すように、制御部７は、室外ファン５と温度センサ６との間で電気的に接続されており、室外熱交換器４の外熱交温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度（ＤＩＮ）とによって室外ファン５の回転数を制御している。また、制御部７は、記憶部８を備えている。

図３は、制御部７における制御の一例を示すフローチャートである。図３に示すように、暖房運転がスタートすると、ステップＳ１において圧縮機９が動作を開始するまで待機する。

圧縮機９が動作を開始すると、ステップＳ２において室外ファン５を動作させる。このとき、室外ファン５の回転数は初期値である。

その後、ステップＳ３においてタイマー（Ｔ１）をセットしてスタートさせ、ステップＳ４にてタイマー（Ｔ１）が経過するまで待機する。暖房運転開始後の所定期間（Ｔ１）は室外熱交換器４に着霜することがないため、着霜の誤検出を防止するために設定されている。

タイマー（Ｔ１）が経過すると、ステップＳ５において、温度センサ６によって測定された室外熱交換器４の外熱交温度（室外熱交換器温度）を読み取る。なお、外気温度と外熱交温度との差が所定値以下であれば着霜の可能性が低いため、本フローチャートから抜けてもよい。

外熱交温度の測定後、ステップＳ６において、測定した外熱交温度が除霜突入温度（ＤＩＮ）に正の所定値（α）を加えた値（温度）以下であるか否かを判断する。すなわち、外熱交温度から除霜突入温度を減じた値（第１の温度差）が正の所定値（α）以下であるか否かを判断する。ここで、除霜突入温度（ＤＩＮ）は、圧縮機９の運転周波数（Ｈｚ）と外気温度（℃）との関数で表され、各パラメータ値によって変化する。

ステップＳ６にて「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ７において、外熱交温度から除霜突入温度（ＤＩＮ）を減じた値（第１の温度差）が制御部７の記憶部８に「ＤＩＮＭＥＭ１」として記憶される。

ステップＳ７にて「ＤＩＮＭＥＭ１」を記憶した後、ステップＳ８においてタイマー（Ｔ２）をセットしてスタートさせる。そして、ステップＳ９において室外ファン５の回転数を下げる（第１の制御）。ステップＳ９にて設定された室外ファン５の回転数は、初期値から所定値（Ｘ）を減じた値となる。

ステップＳ９にて室外ファン５の回転数を下げた後のタイマー（Ｔ２）の期間、ステップＳ１０において、新たに測定した外熱交温度から新たな除霜突入温度（ＤＩＮ）を減じた値（第２の温度差値）が「ＤＩＮＭＥＭ１（第１の温度差値）」から所定値（β）を減算した値より大きいか否かを判断する。このとき、「ＤＩＮＭＥＭ１」は制御部７の記憶部８から読み出される。なお、所定値（β）は、例えば１ないし３のいずれかの正の値とする。

ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１１にてタイマー（Ｔ２）が経過したか否かを判断する。そして、ステップＳ１２において、室外ファン５の回転数を初期値に戻す。ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」と判断されるということは、ステップＳ９にて室外ファン５の回転数を下げた後の外熱交温度の低下量が少なく、着霜されていない（着霜の誤検出）と判断されるため室外ファン５の回転数を初期値に戻している。すなわち、室外ファン５の回転数を下げた後、外熱交温度の低下量が多い場合は着霜していると判断されるが、外熱交温度の低下量が少ない（ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」）場合は湿度が低いため着霜していない（着霜の誤検出）と判断される。このように、除霜運転の前段階において着霜の誤検出か否かを判断することによって、暖房能力の低下を抑制することができる。

ステップＳ１２の後、ステップＳ１３においてタイマー（Ｔ３）をセットしてスタートさせ、ステップＳ１４にてタイマー（Ｔ３）が経過するまで待機する。そして、タイマー（Ｔ３）が経過すると「Ａ」に戻る。すなわち、ステップＳ５に戻る。

一方、ステップＳ１０にて「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１５において外熱交温度が除霜突入温度（ＤＩＮ）以下か否かを判断する。そして、外熱交温度が除霜突入温度（ＤＩＮ）以下になったと判断され、かつ、ステップＳ１６にてタイマー（Ｔ２）が経過したと判断されると、ステップＳ１７において除霜運転が開始される。すなわち、タイマー（Ｔ２）の経過後、ステップＳ１０において測定した第２の温度差値が第１の温度差値から所定値（β）を減算した値以下であり、かつ、更に新たな外熱交温度が、更に新たな除霜突入温度（ＤＩＮ）以下の場合は、除霜運転を開始する。また、ステップＳ１５およびステップＳ１６にて「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１０に戻る。

４ 室外熱交換器、
５ 室外ファン、
６ 温度センサ、
７ 制御部、
８ 記憶部。

Claims (4)

1. 室外熱交換器（４）と、
   前記室外熱交換器（４）を通過する空気の流れを発生させる室外ファン（５）と、
   前記室外熱交換器（４）の室外熱交換器温度を測定する温度センサ（６）と、
   前記室外熱交換器温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度（ＤＩＮ）とによって前記室外ファン（５）の回転数を制御する制御部（７）と、
   を備え、
   暖房時において、前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度から前記除霜突入温度を減じた値である第１の温度差値が正の所定値（α）以下である場合は前記室外ファン（５）の回転数を初期回転数から下げる第１の制御と、当該第１の制御後の所定期間、新たに測定した前記室外熱交換器温度から新たな前記除霜突入温度を減じた値である第２の温度差値が前記第１の温度差値から所定値（β）を減じた値より大きい場合は前記室外ファン（５）の回転数を前記初期回転数に戻す第２の制御とを行うことを特徴とする、空気調和機の室外機。
2. 前記所定値（β）は、１ないし３のいずれかの正の値であることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外機。
3. 前記第１の制御後の所定期間後、前記第２の温度差値が前記第１の温度差値から所定値（β）を減算した値以下であり、かつ、更に新たな前記室外熱交換器温度が、更に新たな前記除霜突入温度（ＤＩＮ）以下の場合は、前記除霜運転を開始する、請求項１または２に記載の空気調和機の室外機。
4. 前記制御部（７）は、前記第１の温度差値を記憶する記憶部（８）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機の室外機。

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