JP6282208B2

JP6282208B2 - 室外機および空気調和装置

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Inventors: 成雄梅原
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Description

本発明は、室外ファンを有する室外機および空気調和装置に関する。

従来の空気調和装置は、空気調和装置の運転を停止した時に、電装部品を冷却するため、一定時間室外機のファンを駆動させ、電装部品の温度が設定値以下の場合は、室外ファンの回転数を低下させるまたは室外ファンを停止させる。これにより、空気調和装置の運転停止後における電装部品の冷却を低騒音で行うことができる。例えば、下記特許文献１を参照されたい。

特開平６−２６５１９９号公報

上述した従来の空気調和装置は、空気調和装置の運転停止後、一定時間室外ファンの運転を続行させ、電装部品の温度が設定値以下の場合は室外ファンの回転数を低下させるまたは停止させている。しかしながら、室外ファン運転中と室外ファン停止中とで、電装部品の温度の変化の様子が異なる。このため、電装部品の温度が設定値以下であっても、室外ファンの運転を継続する必要がある場合もある。

例えば、空気調和装置が、ワイドバンドギャップ半導体またはリアクタのように許容温度が１５０℃を超える高耐熱の電装部品と、電解コンデンサのように許容温度が８５℃以下の低耐熱の電装部品とを両方備えているとする。室外ファンが運転中は、空気が循環しているため、高耐熱の電装部品から低耐熱の電装部品へ熱が伝わりづらいが、室外ファンが停止すると、空気の循環が停止し、高耐熱の電装部品から低耐熱の電装部品へと熱が伝わり、低耐熱の電装部品の温度が許容温度を超えてしまう恐れがある。

また、空気調和装置の運転停止後、一定時間室外ファンの運転を続行させると、空気調和装置としての運転停止中であるにも関わらず電力を消費することになる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力を抑えつつ電装部品の温度の上昇を抑制することができる室外機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、圧縮機、室外ファンおよび室外制御基板を備えた空気調和装置の室外機であって、前記圧縮機および前記室外ファンを制御する制御部と、前記室外制御基板に実装された電装部品の周囲の温度を検出する温度検出部と、電源電圧を検出する電源電圧検出部と、を備え、前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電源電圧に基づいて電源の供給が停止していると判断した場合、前記圧縮機および前記室外ファンを停止させ、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であるか否かを判断し、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であると判断すると、前記圧縮機を運転させている場合の前記室外ファンの回転数より低い回転数である保護回転数で前記室外ファンを動作させることにより空気を循環させて前記室外制御基板を冷却することを特徴とする。

本発明によれば、消費電力を抑えつつ電装部品の温度の上昇を抑制することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる空気調和装置の構成例を示す図実施の形態１の空気調和装置の室外機の断面の一例を示す概念図実施の形態１の空気調和装置における室外ファンの制御手順の一例を示すフローチャート実施の形態１の室外ファンの回転数の推移の一例を示す図実施の形態２にかかる空気調和装置の構成例を示す図実施の形態２の停電割り込み処理手順の一例を示すフローチャート実施の形態３にかかる空気調和装置の構成例を示す図実施の形態３の空気調和装置における室外ファンの制御手順の一例を示すフローチャート実施の形態４にかかる空気調和装置の構成例を示す図実施の形態４の室外機の室外制御基板の各構成要素の配置例を示す図実施の形態４の室内機の構造の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる室外機および空気調和装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和装置の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、空気調和の対象となる空間に設置される室内機１と、空気調和の対象となる空間外に設置される室外機２を備える。室内機１と室外機２は、冷媒配管、電源線および通信線で接続される。

図１に示すように、室外機２は、交流電源１６に接続され、圧縮機３と、室外ファン４と、圧縮機３と室外ファン４を制御する室外制御基板５と、圧縮機３内部に設置される圧縮機モータ１２と、室外ファン４に接続され室外ファン４を駆動する室外ファンモータ１３と、交流電源１６と室外制御基板５との間に接続され高調波電流を抑制するリアクタ７と、を備える。なお、圧縮機モータ１２は圧縮機３内部に設置されるが、図１では別の構成要素として示している。また、図１では、リアクタ７が交流電源１６と整流部１７の間に備えられているが、リアクタ７は整流部１７とコンデンサ６の間に備えられてもよい。図１では、室外制御基板５には、交流電源１６から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流部１７と、直流電圧を３相交流電圧に変換して室外ファンモータ１３および圧縮機モータ１２へ印加する電力変換部１１と、整流された直流電圧を平滑化するコンデンサ６と、コンデンサ６の周囲の温度を検出する温度検出部であるコンデンサ周囲温度検出部１４と、電力変換部１１を制御することにより室外ファンモータ１３および圧縮機モータ１２を制御する制御部１０と、が実装される。電力変換部１１は、ワイドバンドギャップ半導体等で構成されるスイッチング素子を備える。ワイドバンドギャップ半導体は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、素子の小型化が可能であり、これら小型化された素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。また耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。更に電力損失が低いため、素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。ワイドバンドギャップ半導体としては、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンド等がある。なお、図１では、筐体等の構造物の図示を省略している。

また、図２は、本実施の形態の空気調和装置の室外機２の断面の一例を示す概念図である。図２は、室外機２の各構成要素の配置の一例を示すものであり、各構成要素の実際の大きさが示されているものではない。図２では、各構成要素は、適宜縮小拡大されて図示されている。図２に示すように、室外機２は、図１に示したように、圧縮機３と、室外制御基板５と、室外制御基板５に実装されたコンデンサ６および電力変換部１１と、リアクタ７とを備える。なお、図２では、図１に示した構成要素のうちの一部を図示している。さらに、室外機２は、図２に示すように、室外機２の筐体１５と、圧縮機３等が配置される空間である機械室８と、筐体１５に設けられ、室外ファン４が回転したときに室外ファン４の回転により外気を機械室８内に取り込むための吸入口等である吸引排出機構９とを備える。また、図２では図示していないが筐体１５には、室外機２内の空気を排出する排出口等が設けられている。

本実施の形態では、空気調和装置は、室外ファン４の運転モードとして、室外ファン４が停止している停止モードと、空気調和装置としての通常の運転を行う通常運転モードと、室外ファン４により空気を循環させることにより室外制御基板５の実装部品を冷却する保護運転を行う保護運転モードとの３つを有する。以降、室外ファン４の運転モードをファン運転モードという。なお、上述した３つの運転モードは、室外ファン４単独の運転モードであり、空気調和装置としての通常の運転中であっても、室外ファン４の運転モードは、通常運転モードだけでなく停止モードともなり得る。

空気調和装置としての通常の運転中は、制御部１０は、電力変換部１１を介して、室外ファンモータ１３および圧縮機モータ１２の動作を制御している。すなわち、空気調和装置としての通常の運転中は、制御部１０は、圧縮機３および室外ファン４を運転させている。空気調和装置としての通常の運転中における、制御部１０の室外ファンモータ１３および圧縮機モータ１２の制御方法はどのような方法を用いてもよく、一般的な制御方法が適用可能であるため空気調和装置としての通常の運転中の詳細な説明は省略する。

保護運転モードでは、圧縮機３の運転は停止させるが、室外ファン４を運転させることにより、吸引排出機構９から機械室８へ外気を取り込み、機械室８内の室外制御基板５の実装部品を冷却する。以降、通常運転モードの室外ファン４の回転数を通常回転数とよび、保護運転モードの室外ファン４の回転数を保護回転数とよぶ。保護回転数については後述する。

本実施の形態では、制御部１０は、ファン運転モードを示すフラグとしてファン運転モードフラグを用いてファン運転モードを管理する。ここでは、一例として、ファン運転モードフラグが０の場合は停止モードを示し、ファン運転モードフラグが１の場合は通常運転モードを示し、ファン運転モードフラグが２の場合は保護運転モードを示すとする。なお、ファン運転モードフラグの初期値は０に設定されている。ファン運転モードフラグの値とモードの対応は、この例に限定されない。

また、室内機１は、図示しないリモートコントローラまたは室内機１本体の入力部からのユーザーからの通常運転モードの開始または終了、すなわち空気調和装置の運転開始または運転終了の指示を受け付ける。そして、室内機１は、受け付けた指示に基づいて室外機２へ空気調和装置の運転開始または運転終了を示す信号を送信する。室外機２の制御部１０は、空気調和装置の運転開始または運転終了を指示する信号を、室内機１から受信する。制御部１０は、室内機１から空気調和装置の運転開始を示す信号を受信すると圧縮機３の制御を開始する。空気調和装置としての通常の運転中では、制御部１０は室内機１が設置された空間の状態に応じて圧縮機３を運転させたり停止させたりの制御を行う。

図３は、本実施の形態の空気調和装置における室外ファン４の制御手順の一例を示すフローチャートである。また、制御部１０は、室外ファン４の保護運転している時間をカウントするためのカウンタである保護運転時間カウンタを有するが、保護運転時間カウンタは初期状態では停止しているとする。

制御部１０は、電源が投入されてから、電源が落とされるまでの間は、図３に示す動作を一定周期で実施する。まず、制御部１０は圧縮機３が運転中であるか否かを判断し（ステップＳ１）、運転中でない場合（ステップＳ１Ｎｏ）、ファン運転モードフラグが１であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

ファン運転モードが１でない場合（ステップＳ２Ｎｏ）、すなわち室外ファン４が停止モードまたは保護運転モードの場合、制御部１０はファン運転モードフラグが２であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ファン運転モードフラグが２でない場合（ステップＳ３Ｎｏ）、制御部１０はコンデンサ周囲温度検出部１４からコンデンサ周囲温度検出部１４により検出されたコンデンサ６の周囲の温度を取得し、コンデンサ６の周囲の温度があらかじめ設定された閾値Ｔｃ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４で、コンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１より小さいと判断した場合（ステップＳ４Ｙｅｓ）、処理を終了する。

なお、Ｔｃ１は、コンデンサ６の定格の温度、すなわち定格として許容温度範囲の最大値としても良いし、コンデンサ６の寿命を考慮して、定格の温度よりも低い温度を設定しても良い。また、室外制御基板５上には、コンデンサ６以外にも許容温度が低い電装部品がある場合、コンデンサ６より許容温度が低い電装部品の許容温度に基づいてＴｃ１を決定してもよい。コンデンサ６は温度が高ければ高いほど寿命が短くなることから、コンデンサ６に注目してコンデンサ６の温度を許容温度範囲の最大値より低く保つことで、コンデンサ６の交換頻度を低下させ低コスト化を実現できる。

また、ステップＳ４で、コンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１以上であると判断した場合（ステップＳ４Ｎｏ）、制御部１０は室外ファン４の動作を開始させ（ステップＳ５）、室外ファン４の回転数を、保護運転モードの回転数である保護回転数に設定する（ステップＳ６）。そして、制御部１０は、ファン運転モードフラグを２とするとともに（ステップＳ７）、保護運転時間カウンタにより保護運転時間のカウントを開始し（ステップＳ８）、処理を終了する。なお、保護運転時間は、保護運転モードの継続時間を示す。

また、ステップＳ３で、ファン運転モードフラグが２であると判断した場合（ステップＳ３Ｙｅｓ）、すなわち保護運転モードである場合、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、制御部１０は、保護運転時間カウンタ値すなわち保護運転時間カウンタのカウンタ値が閾値ｔ１より小さいか否かを判断する（ステップＳ９）。

保護運転時間カウンタ値がｔ１より小さいと判断した場合（ステップＳ９Ｙｅｓ）、処理を終了する。保護運転時間カウンタ値がｔ１以上であると判断した場合（ステップＳ９Ｎｏ）、制御部１０は、保護運転時間カウンタをクリアする（ステップＳ１０）。また、制御部１０は、室外ファン４を停止させ（ステップＳ１１）、ファン運転モードフラグを０に設定し（ステップＳ１２）、処理を終了する。

ステップＳ２で、ファン運転モードフラグが１であると判断した場合（ステップＳ２Ｙｅｓ）、室外ファン４を停止させ（ステップＳ１３）、ファン運転モードフラグを０に設定し（ステップＳ１４）、処理を終了する。

ステップＳ１で、圧縮機３が運転中であると判断した場合（ステップＳ１Ｙｅｓ）、制御部１０は、ファン運転モードフラグが１であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ファン運転モードフラグが１でないと判断した場合（ステップＳ１５Ｎｏ）、ファン運転モードフラグが０であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。ファン運転モードフラグが０でないと判断した場合（ステップＳ１６Ｎｏ）、制御部１０は、保護運転時間カウンタをクリアする（ステップＳ１７）。また、制御部１０は、室外ファン４の回転数を通常回転数に設定し（ステップＳ１８）、ファン運転モードフラグを１に設定し（ステップＳ１９）、処理を終了する。

ステップＳ１５で、ファン運転モードフラグが１であると判断した場合（ステップＳ１５Ｙｅｓ）、処理を終了する。ステップＳ１６で、ファン運転モードフラグが０であると判断した場合（ステップＳ１６Ｙｅｓ）、制御部１０は、室外ファン４の動作を開始させる（ステップＳ２０）。そして、制御部１０は、室外ファン４の回転数を通常回転数に設定し（ステップＳ２１）、ファン運転モードフラグを１に設定し（ステップＳ２２）、処理を終了する。上述したように、以上の処理を一定周期で実施する。

本実施の形態では、ファン運転モードフラグの初期値は０であり、圧縮機３の運転を開始すると、ステップＳ１、ステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ２０−Ｓ２２と進み、室外ファン４は通常回転数で運転されファン運転モードフラグは１に設定される。その後、圧縮機３の運転が停止すると、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ１３、ステップＳ１４と進み、室外ファン４は停止されファン運転モードフラグは０に設定される。その後、一定周期後に図３の処理が行われると、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４と進み、コンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１以上の場合、ステップＳ５、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ８へと進み、室外ファン４は保護回転数で回転を開始し、保護運転モードとなり保護運転時間の計測が開始される。その後、保護運転時間がｔ１以上となると、制御部１０は室外ファン４を停止させる。

すなわち、本実施の形態では、制御部１０は、圧縮機３の運転が停止すると一旦室外ファン４を停止させ、一定周期でコンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１未満であるか否かを判断し、コンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１以上となると室外ファン４を保護回転数で回転させる。そして、保護運転時間がｔ１以上となると室外ファン４を停止させる。

図４は、本実施の形態の室外ファン４の回転数の推移の一例を示す図である。図４の横軸は時間を示し、図４の上段には、リアクタ７の温度１０１、コンデンサ周囲温度１０２、外気温１０３を示している。図４では、外気温１０３がＴ３である例を示している。図４の下段には、圧縮機３の回転数と室外ファン４の回転数を示している。回転数１０４は、通常運転モードにおける圧縮機３の回転数を示し、回転数１０５は、室外ファン４の通常回転数すなわち通常運転モードにおける室外ファン４の回転数を示し、回転数１０６，１０７は、室外ファン４の保護回転数すなわち保護運転モードにおける室外ファン４の回転数を示す。

図４に示すように、本実施の形態では、圧縮機３の回転が停止すると、制御部１０は、一旦室外ファン４は停止させ、コンデンサ周囲温度１０２がＴｃ１未満の間は室外ファン４を停止させたままとする。そして、コンデンサ周囲温度１０２が上昇してＴｃ１になると、制御部１０は室外ファン４を保護回転数で回転させ、保護運転時間がｔ１になると室外ファン４を停止させる。そして、再びコンデンサ周囲温度１０２が上昇してＴｃ１になると制御部１０は室外ファン４を保護回転数で回転させ、保護運転時間がｔ１になると室外ファン４を停止させる。

ここで、本実施の形態の空気調和装置において、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてからコンデンサ６の温度がＴｃ１未満であるか否かを判断する理由について説明する。室外ファン４の運転時は、室外ファン４の吸引により吸引排出機構９から外気が機械室８内に取り込まれ、コンデンサ６は冷やされているため、コンデンサ６の温度がＴｃ１未満であるため室外制御基板５を冷却する必要はないと判断して、室外ファン４を停止させることになる。しかしながら、室外機２の機械室８の低耐熱の電装部品にとっては室外ファン４が回転している時より、室外ファン４が回転していない時の方が、温度が上昇する可能性が高い。室外機２には、高耐熱のワイドバンドギャップ半導体を備える電力変換部１１が実装され、また室外制御基板５の周辺には高耐熱のリアクタ７が配置される。室外ファン４を停止させると、ワイドバンドギャップ半導体およびリアクタ７より低耐熱の電装部品には、高耐熱のワイドバンドギャップ半導体およびリアクタ７から熱エネルギーが流入し、低耐熱の電装部品の温度が上昇する。また、近年、空気調和装置の室外機２では、省エネ、小型化の観点から、機械室８の小型化、高密度化が進んでいる。このため、機械室８では熱がこもりやすく、温度が上昇しやすくなっている。

したがって、室外ファン４を停止させて、コンデンサ６の温度をＴｃ１と比較した方が、室外ファン４を運転中にコンデンサ６の温度をＴｃ１と比較する場合に比べ、より確実に電装部品を許容温度範囲内に保持することができる。

また、例えば、圧縮機３および室外ファン４の運転中に、停電が発生し、あるいはユーザーがブレーカーを遮断して、圧縮機３が停止したとする。この後、電源が再投入されると、従来の空気調和装置では、コンデンサ等の周囲の温度が高い場合でも室外ファン４を動作させない。このため、コンデンサの周囲の温度が高くなる恐れがある。これに対し、本実施の形態では、圧縮機３が停止した場合に、コンデンサ６の周囲の温度を検出するようにしているので、停電が発生した場合、またはユーザーがブレーカーを落とした場合に、再起動しても、コンデンサ６の周囲の温度が高い場合には、室外ファン４を起動して冷却する。

なお、本実施の形態では、コンデンサ６の周囲の温度を検出するようにしたが、室外制御基板５に実装されたコンデンサ６以外の電装部品の周囲の温度を検出して、温度が閾値以上の場合に室外ファン４を保護運転モードで運転するようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態では、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてから、コンデンサ６の温度がＴｃ１以上の場合に室外ファン４を一定時間運転するようにした。このため、電装部品の温度の上昇を抑えて耐熱温度未満に保ちつつ、電装部品を冷却するための室外ファン４を必要最小限に運転するようにしたので、消費電力を低減することができるという効果を有する。

また、本実施の形態では、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてから、コンデンサ６の温度がＴｃ１以上の場合に室外ファン４を一定時間運転するようにしたが、室外ファン４の運転時間すなわち保護運転時間を一定時間としなくてもよい。例えば、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてから、コンデンサ６の温度がＴｃ１以上の場合に室外ファン４の保護運転モードを開始し、コンデンサ６の温度が、Ｔｃ１より低い温度である継続閾値Ｔｃ２以下となるまで保護運転モードを継続するようにしてもよい。

また、圧縮機３が停止した場合、電装部品の温度が高い場合には、室外ファン４を起動するようにしたので、停電が発生しまたはユーザーがブレーカーを遮断して復帰させた場合にも、電装部品の温度の上昇を抑制することができ、電装部品の故障および寿命の低下を防ぐという効果を有する。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる空気調和装置の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、室内機１と室外機２ａとを備える。室外機２ａは、実施の形態１の室外制御基板５を室外制御基板５ａに替える以外は、実施の形態１の室外機２と同様である。室内機１と室外機２ａは、冷媒配管、電源線および通信線で接続される。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。

室外制御基板５ａは、実施の形態１の室外制御基板５に、交流電源１６から入力される交流電圧の電圧値すなわち電源電圧を検出する電源電圧検出部１８を追加している。本実施の形態の室外ファン４の制御にかかる動作は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、さらに、停電が発生した場合に停電割り込み処理を実施する。具体的には、制御部１０は、電源電圧検出部１８が検出した電圧値に基づいて停電またはユーザーによる電源の遮断の有無、すなわち電源の供給の停止の有無を監視し、電源の供給の停止が発生したと判断した場合に、他の処理に割り込んで停電割り込み処理を実施する。

図６は、本実施の形態の停電割り込み処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部１０は圧縮機３の運転中であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。圧縮機３が運転中でない場合（ステップＳ３１Ｎｏ）、制御部１０はファン運転モードフラグが１であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。ファン運転モードフラグが１でないと判断した場合（ステップＳ３３Ｎｏ）、制御部１０は通常の室外ファン４の制御処理、すなわち図３に示した処理に復帰し（ステップＳ３６）、停電割り込み処理を終了する。ステップＳ３１で、圧縮機３が運転中である場合（ステップＳ３１Ｙｅｓ）、制御部１０は圧縮機３を停止させ（ステップＳ３２）、ステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３で、ファン運転モードフラグが１であると判断した場合（ステップＳ３３Ｙｅｓ）、制御部１０は室外ファン４を停止させ（ステップＳ３４）、ファン運転モードフラグを０に設定し（ステップＳ３５）、ステップＳ３６へ進む。

以上のように、本実施の形態では、停電またはユーザーによる電源の遮断が発生した場合に、圧縮機３、室外ファン４を停止させてから、通常の室外ファン４の制御処理を実施する。ここで、停電またはユーザーによる電源の遮断が発生した場合に、圧縮機３、室外ファン４を停止させる理由を説明する。停電またはユーザーによる電源の遮断が発生した場合に、圧縮機３を動作させ続けると、コンデンサ６で平滑化された電圧はすぐ放電され、室外機２ａの全機能が停止してしまう。この場合、コンデンサ６の周囲の温度が上昇してしまう恐れがある。そこで、本実施の形態では、制御部１０は、停電またはユーザーによる電源の遮断が発生したことを検出すると、圧縮機３を停止させた後に通常の室外ファン４の制御処理を実施する。すなわち、コンデンサ６に残されたエネルギーを使用して、コンデンサ６の周囲の温度を検出し、コンデンサ６の周囲の温度がＴｃ１を超えた場合に室外ファン４を動作させて、室外制御基板５ａを冷却する。

以上のように、本実施の形態では、停電またはユーザーによる電源の遮断が発生した場合に、圧縮機３を停止させた後に、実施の形態１で述べた室外ファン４の制御処理を行うようにした。このため、停電またはユーザーによる電源の遮断が発生した場合でも、室外ファン４により室外制御基板５ａを冷却することができる。

実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかる空気調和装置の構成例を示す図である。図７に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、室内機１と室外機２ｂとを備える。室外機２ｂは、実施の形態１の室外制御基板５を室外制御基板５ｂに替える以外は、実施の形態１の室外機２と同様である。室内機１と室外機２ｂは、冷媒配管、電源線および通信線で接続される。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。

室外制御基板５ｂは、実施の形態１のコンデンサ周囲温度検出部１４の替わりに、室外制御基板５ｂの表面の温度を検出する温度検出部である基板温度検出部１９を備える以外は、実施の形態１の室外制御基板５と同様である。

実施の形態１のコンデンサ周囲温度検出部１４は、コンデンサ６の周囲の温度を検出するために、設置場所に制約があるが、基板温度検出部１９は室外制御基板５ｂ上にどのように配置してもよい。このため、本実施の形態では、コンデンサ周囲温度検出部１４を用いる場合より、配線を短くすることができ低コスト化が可能である。

図８は、本実施の形態の空気調和装置における室外ファン４の制御手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１〜ステップＳ３、ステップＳ５〜ステップＳ２２は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態１のステップＳ４の替わりに、以下に示すステップＳ２３を実施する。

ステップＳ２３では、制御部１０は、基板温度検出部１９から基板温度検出部１９が検出した基板温度すなわち室外制御基板５ｂの表面の温度を取得し、基板温度が閾値Ｔｐ１未満であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。基板温度がＴｐ１未満であると判断した場合（ステップＳ２３Ｙｅｓ）、処理を終了し、基板温度がＴｐ１以上であると判断した場合（ステップＳ２３Ｎｏ）、ステップＳ５へ進む。

なお、本実施の形態では、実施の形態１のコンデンサ周囲温度検出部１４の替わりに基板温度検出部１９を備える例を説明したが、同様に、実施の形態２のコンデンサ周囲温度検出部１４の替わりに基板温度検出部１９を用いてもよい。

以上のように、本実施の形態では、コンデンサ６の周囲の温度の検出の替わりに室外制御基板５ｂの温度を検出するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、実施の形態１に比べ低コスト化することができる。

また、本実施の形態では、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてから、基板温度がＴｐ１以上の場合に室外ファン４を一定時間運転するようにしたが、室外ファン４の運転時間すなわち保護運転時間を一定時間としなくてもよい。例えば、圧縮機３が停止した場合、一旦室外ファン４を停止させてから、基板温度がＴｐ１以上の場合に室外ファン４の保護運転モードを開始し、基板温度が、Ｔｐ１より低い温度である継続閾値Ｔｐ２以下となるまで保護運転モードを継続するようにしてもよい。

実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４にかかる空気調和装置の構成例を示す図である。図９に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、室内機１ａと室外機２ｃとを備える。室内機１ａは、ユーザーが室外機２ｃの状態を認識できるように、室外機２ｃの状態を表示する表示部である室内機状態表示部２０を追加する以外は実施の形態３の室内機１と同様である。室外機２ｃは、実施の形態３の室外制御基板５ｂを室外制御基板５ｃに替える以外は、実施の形態３の室外機２ｂと同様である。本実施の形態の室外制御基板５ｃは、室外機２ｃの状態を表示する室外機状態表示部２１を追加する以外は、実施の形態３の室外制御基板５ｂと同様である。室内機１ａと室外機２ｃは、冷媒配管、電源線および通信線で接続される。実施の形態３と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態３と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態３と異なる部分を説明する。

図１０は、本実施の形態の室外機２ｃの室外制御基板５ｃの各構成要素の配置例を示す図である。図１１は、本実施の形態の室内機１ａの構造の一例を示す図である。

室外機状態表示部２１は、図１０に示すように、室外制御基板５ｃに実装される。室内機状態表示部２０は、図１１に示すように、室内機１ａのユーザーから認識可能な箇所に設定される。室内機状態表示部２０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）により室外機２ｃの状態を点滅回数で示すものでも良いし、８セグメントの表示で数値または記号により室外機２ｃの状態を示す表示手段でも良いし、音声により室外機２ｃの状態を示すものでも良い。室外機状態表示部２１としては、ＬＥＤ等を用いることができる。

次に、本実施の形態の動作について説明する。空気調和装置における室外ファン４の制御手順は、実施の形態３と同様である。本実施の形態では、制御部１０は、保護運転モードを実施している間、室内機１ａへ保護運転モードであることを示す信号を送信する。室内機１ａは、保護運転モードであることを示す信号を受信している間、室内機状態表示部２０により保護運転モードであることを示す。また、制御部１０は、保護運転モードを実施している間、室外機状態表示部２１に保護運転モードであることを示すよう指示し、室外機状態表示部２１は指示に基づいて保護運転モードであることを表示する。

以上のように、本実施の形態では、保護運転モードの実行中に、空気調和装置の室内機１ａおよび室外制御基板５ｃにおいて、保護運転モードであることを表示するようにした。このため、ユーザーが空気調和装置を停止させた後に、室外ファン４が動作していることを認識して、誤動作または故障と誤認することを防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、室内機１ａおよび室外制御基板５ｃの両方で保護運転モードであることを表示するようにしたが、いずれか一方で表示するようにしてもよい。また、実施の形態１または実施の形態２の空気調和装置に室内機状態表示部２０および室外機状態表示部２１を追加して、保護運転モードであることを表示するようにしてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ室内機、２，２ａ，２ｂ，２ｃ室外機、３圧縮機、４室外ファン、５，５ａ，５ｂ，５ｃ室外制御基板、６コンデンサ、７リアクタ、８機械室、９吸引排出機構、１０制御部、１１電力変換部、１２圧縮機モータ、１３室外ファンモータ、１４コンデンサ周囲温度検出部、１５筐体、１６交流電源、１７整流部、１８電源電圧検出部、１９基板温度検出部、２０室内機状態表示部、２１室外機状態表示部。

Claims

圧縮機、室外ファンおよび室外制御基板を備えた空気調和装置の室外機であって、
前記圧縮機および前記室外ファンを制御する制御部と、
前記室外制御基板に実装された電装部品の周囲の温度を検出する温度検出部と、
電源電圧を検出する電源電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電源電圧に基づいて電源の供給が停止していると判断した場合、前記圧縮機および前記室外ファンを停止させ、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であるか否かを判断し、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であると判断すると、前記圧縮機を運転させている場合の前記室外ファンの回転数より低い回転数である保護回転数で前記室外ファンを動作させることにより空気を循環させて前記室外制御基板を冷却することを特徴とする室外機。
前記電装部品は、コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の室外機。
圧縮機、室外ファンおよび室外制御基板を備えた空気調和装置の室外機であって、
前記圧縮機および前記室外ファンを制御する制御部と、
前記室外制御基板の温度を検出する温度検出部と、
電源電圧を検出する電源電圧検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電源電圧に基づいて電源の供給が停止していると判断した場合、前記圧縮機および前記室外ファンを停止させ、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であるか否かを判断し、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であると判断すると、前記圧縮機を運転させている場合の前記室外ファンの回転数より低い回転数である保護回転数で前記室外ファンを動作させることにより空気を循環させて前記室外制御基板を冷却することを特徴とする室外機。
前記制御部は、前記室外機の電源投入後、前記圧縮機および前記室外ファンの運転を開始していない場合に、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であるか否かを判断し、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であると判断すると、前記保護回転数で前記室外ファンを動作させることにより空気を循環させて前記室外制御基板を冷却することを特徴とする請求項１、２または３に記載の室外機。
前記制御部は、前記室外ファンを前記保護回転数で動作させてから一定時間が経過すると、前記室外ファンを停止させた後に前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であるか否かを判断し、前記温度検出部により検出された温度が閾値以上であると判断すると、前記室外ファンを前記保護回転数で動作させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の室外機。
前記制御部は、前記室外ファンを前記保護回転数で動作を開始させると前記温度検出部により検出された温度が前記閾値より低い継続閾値以下となるまで前記室外ファンを前記保護回転数で動作させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の室外機。
前記室外機の運転状態を示す室外機状態表示部、をさらに備え、
前記室外機状態表示部は、前記室外ファンが前記保護回転数で運転中である場合、前記室外ファンが前記保護回転数で運転中であることを表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の室外機。
ワイドバンドギャップ半導体を用いた素子を有する電力変換部、
を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の室外機。
請求項１から８のいずれか１つに記載の室外機と、
前記室外機と接続された室内機と、
を備えることを特徴とする空気調和装置。
前記室内機は、
前記室外機の運転状態を示す表示部、を備え、
前記表示部は、前記室外ファンが前記保護回転数で運転中である場合、前記室外ファンが前記保護回転数で運転中であることを表示することを特徴とする請求項９に記載の空気調和装置。