JP6897391B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機に関わり、より詳細には、室外ファンの制御に関する。

空気調和機が冷房運転あるいは暖房運転を行っているときに、使用者の指示により運転を停止する場合や、冷房運転時に室内温度が設定温度以下となる、あるいは、暖房運転時に室内温度が設定温度以上となって運転を一時的に停止する所謂サーモオフ状態とする場合は、それまで駆動していた圧縮機が停止される。

圧縮機が停止した直後は、通常、圧縮機の高圧側（冷媒吐出側）の圧力と低圧側（冷媒吸入側）の圧力との圧力差が大きくなっている。このように圧力差が大きいままで、例えば、使用者の指示により運転を開始する場合等、圧縮機を再起動する場合は、圧縮機の高圧側と低圧側の圧力差に起因する大きな負荷により再起動ができない場合がある。従って、圧縮機を再起動させるためには、圧縮機の高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が小さくなっている必要がある。

圧縮機停止直後の高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差は、圧縮機の停止からの時間が経つにつれて小さくなる。具体的には、室外熱交換器が冷房運転で凝縮器として機能している場合は、圧縮機の停止からの経過時間に応じて室外熱交換器の冷媒の放熱が進み、冷媒の放熱に応じて凝縮圧力つまりは圧縮機の高圧側の圧力が低下する。一方、室外熱交換器が暖房運転で蒸発器として機能している場合は、圧縮機の停止からの経過時間に応じて室外熱交換器の冷媒の吸熱が進み、冷媒の吸熱に応じて蒸発圧力つまりは圧縮機の低圧側の圧力が上昇する。

つまり、冷房運転時の圧縮機の停止後は、室外熱交換器において冷媒は自然に放熱するので、圧縮機の高圧側の圧力が低下するのに時間がかかる場合がある。また、暖房運転時の圧縮機の停止後は、室外熱交換器において冷媒は自然に吸熱するので、圧縮機の低圧側の圧力が上昇するのに時間がかかる場合がある。すなわち、高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が圧縮機の再起動に支障ない値（例えば、０．３ＭＰａ）まで低下するのに時間がかかり、圧縮機の停止後に早期に圧縮機を再起動できないという問題がある。

特許文献１には、上述した問題を解決する空気調和機として、圧縮機の停止後に室外ファンを所定時間駆動させることが提案されている。室外ファンを駆動させることによって、冷房運転では凝縮器として機能する室外熱交換器の冷媒が、室外ファンが停止している場合と比べて早く冷却されて凝縮圧力が低下つまりは高圧側の圧力が早く低下するので、高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が速やかに小さくなる。また、暖房運転では蒸発器として機能する室外熱交換器の冷媒が、室外ファンが停止している場合と比べて早く加熱されて蒸発圧力が上昇つまりは低圧側の圧力が早く上昇するので、高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が速やかに小さくなる。従って、高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が圧縮機の再起動に支障ない値まで速やかに小さくなるので、圧縮機を早く再起動できる。

特開平６−２４１５８６号公報

しかし、特許文献１に記載の空気調和機のように、圧縮機の停止後に室外ファンを駆動しても、外気温度と室外熱交換器の温度（以降、室外熱交温度と記載する）の温度差によっては、必ずしも高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が圧縮機の再起動に支障ない値まで小さくなるのに要する時間が、室外ファンを駆動しない場合と比べて短くなるとは限らない。

例えば、冷房運転では、室外熱交温度より外気温度が高いときは、室外ファンの駆動により室外熱交換器に送られる外気によって冷媒が冷却されにくくなるので、室外ファンを駆動しない場合よりも高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が小さくなるのに時間がかかる。また、暖房運転では、室外熱交温度より外気温度が低いときは、室外ファンの駆動により室外熱交換器に送られる外気によって冷媒が加熱されにくくなるので、室外ファンを駆動しない場合よりも高圧側の圧力と低圧側の圧力との圧力差が小さくなるのに時間がかかる。従って、圧縮機の停止後に室外ファンを駆動しても、圧縮機の停止後に室外ファンを駆動しないときと比べて、圧縮機を再起動できるまでの時間を短縮できない場合があった。

本発明は、以上述べた問題点を解決するものであって、圧縮機の停止後に早期に圧縮機を再起動できる空気調和機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と室外ファンと外気温度を検出する外気温度検出手段と室外熱交換器の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交温度検出手段を有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機と、圧縮機と室外ファンの駆動を制御する制御手段を有する。そして、制御手段は、圧縮機を停止させるとき、空調運転の停止時点の運転モードと外気温度検出手段で検出した外気温度から室外熱交温度検出手段で検出した室外熱交温度を減じた温度差に基づいた回転数で室外ファンの駆動制御を行う。

上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、運転モードと外気温度から室外熱交温度を減じた温度差に基づいた回転数となるように、圧縮機停止後の室外ファンを制御する。これにより、従来の空気調和機以上に外気温度に左右されることがなく圧縮機の停止後に早期に圧縮機を再起動できる。

本発明の実施形態における空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室外機制御手段のブロック図である。 本発明の実施形態における、ファン回転数テーブルである。 本発明の実施形態における、室外機制御手段での処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置され室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３を備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が形成されている。
＜室外機の構成＞

まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを形成している。

圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃに吸入管６６で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り替えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は閉鎖弁２５と室外機液管６３で接続されている。室外熱交換器２３は、後述する四方弁２２の切り替えによって、冷房運転時は凝縮器として機能し、暖房運転時は蒸発器として機能する。

膨張弁２７は、例えば電子膨張弁である。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量を調節する。

室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２外部へ放出する。

以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力（本発明の高圧側の圧力に相当）を検出する高圧検出手段である吐出圧力センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力（本発明の低圧側の圧力に相当）を検出する低圧検出手段である吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。

室外熱交換器２３の図示しない冷媒パスの略中間部には、室外熱交換器２３の温度（以降、室外熱交温度と記載する）を検出する室外熱交温度検出手段である熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度検出手段である外気温度センサ７６が備えられている。

また、室外機２には、室外機制御手段２００が備えられている。室外機制御手段２００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、室外機制御手段２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０を備えている。

記憶部２２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２４の制御状態等を記憶している。また、図示は省略するが、記憶部２２０には後述する室内機３から受信する要求能力に応じて圧縮機２１の回転数を定めた回転数テーブルが予め記憶されている。通信部２３０は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。

ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果をセンサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２４の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り替え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室外膨張弁２７の開度調整を行う。
＜室内機の構成＞

次に、図１（Ａ）を用いて、室内機３について説明する。室内機３は、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを形成している。

室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３２の回転により室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３３に室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４に室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。

室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３の図示しない吹出口から室内へ吹き出す。

以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入あるいは室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する室温センサ７９が備えられている。
＜冷媒回路の動作＞

次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。以下の説明では、まず、室内機３が暖房運転を行う場合について説明し、次に、冷房運転を行う場合について説明する。
＜暖房運転＞

室内機３が暖房運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通するよう、また、ポートｂとポートｃが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路１０において実線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れ、閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。

室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて室内機３で要求される暖房能力に応じた開度とされた膨張弁２７を通過する際に減圧される。

膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜冷房運転＞

室内機３が冷房運転あるいは除霜運転を行う場合、ＣＰＵ２１０は、図１（Ａ）に示すように四方弁２２を破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路１０において破線矢印で示す方向に冷媒が循環し、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。

圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。冷房運転の場合、室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。

室外熱交換器２３から流出した冷媒は室外機液管６３を流れ、室内機３で要求される冷房能力に応じた開度とされた膨張弁２７および閉鎖弁２５を介して液管４に流出する。液管４を流れ、液管接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１に流入する。

室内熱交換器３１に流入した冷媒は、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、冷房運転の場合は、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は、室内機ガス管６８を流れ、ガス管接続部３４を介してガス管５に流出する。ガス管５を流れる冷媒は、閉鎖弁２６を介して室外機２に流入し、室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６の順に流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

以上説明した暖房運転や冷房運転を停止した後に圧縮機２１を再起動する際、圧縮機２１の冷媒吐出側の冷媒の圧力と冷媒吸入側の冷媒の圧力との圧力差をできる限り早く小さくすることが、本発明の目的であり、以下にその具体的な方法について説明する。
＜圧縮機停止後の室外ファン制御＞

次に、主に図２および図３を用いて、本実施形態の空気調和機１における、圧縮機２１の停止後の室外ファン２４の制御について具体的に説明する。

空気調和機１が冷房運転あるいは暖房運転を行っているときに、使用者による図示しないリモコン操作によって運転停止の指示がなされた場合、あるいは、室内機５がサーモオフ状態となった場合は、圧縮機２１が停止される。尚、サーモオフ状態とは、冷房運転時に室内機５の室温センサ７９で検出した室内温度が、使用者が設定した設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上低くなった状態、あるいは、暖房運転時に室内機５の室温センサ７９で検出した室内温度が使用者が設定した設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上高くなった状態である。

圧縮機２１を停止した直後は、冷媒回路１０の高圧側の圧力（具体的には、圧縮機２１の冷媒吐出側から膨張弁２７までの間に存在する冷媒の圧力。単位：ＭＰａ。以降、高圧Ｐｈと記載する）と、冷媒回路１０の低圧側の圧力（具体的には、膨張弁２７から圧縮機２１の冷媒吸入側までの間に存在する冷媒の圧力。単位：ＭＰａ。以降、低圧Ｐｌと記載する）との圧力差（単位：ＭＰａ。以降、圧力差ΔＰと記載する）が大きい。

圧縮機２１を停止した後に再起動するときに上記圧力差ΔＰが大きいと、圧縮機２１に加わる圧力差ΔＰに起因する負荷が大きく、圧縮機２１を再起動できない恐れがある。従って、圧縮機２１を再起動するためには、圧力差ΔＰが圧縮機２１の再起動に支障ない値（例えば、０．３Ｍａ。以降、閾圧力差Ｐｔｈと記載する）以下に低下するまで待つ必要がある。

本実施形態では、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下する（以降、「均圧する」と記載する場合がある）のにかかる時間を短縮するために、圧縮機２１の停止時に、図２に示すファン回転数テーブル３００に基づいて、室外ファン２４の駆動制御を行う。

図２に示すファン回転数テーブル３００は、空気調和機１の運転モードと、圧縮機２１の停止時の外気温度（単位：℃。以降、外気温度Ｔｏと記載する）から圧縮機２１の停止時の室外熱交換器２３の温度（単位：℃。以降、室外熱交温度Ｔｈと記載する）を減じた温度差（単位：℃。以降、温度差ΔＴと記載する）に応じて、室外ファン２４の回転数（単位：ｒｐｍ。以降、室外ファン回転数Ｃｆと記載する）を定めている。

具体的には、まず、運転モードが「冷房」（冷房運転を意味する）の場合に、温度差ΔＴが１℃以上であるときの室外ファン回転数Ｃｆが０ｒｐｍ（つまり、停止）、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆが４００ｒｐｍ、温度差ΔＴが−１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆが８００ｒｐｍ、とされている。尚、上記温度差ΔＴのうちの−１℃が本発明の第１閾温度であり、１℃が本発明の第２閾温度である。また、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍを冷房時基準回転数とする。

空気調和機１が冷房運転を行っているときは、前述したように室外熱交換器２３が凝縮器として機能している。従って、室外熱交換器２３における凝縮圧力、つまりは冷媒回路１０の高圧側の圧力を速やかに低下させることができれば、圧力差ΔＰを速やかに閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下させることができる。

以上記載した内容を考慮し、ファン回転数テーブル３００の運転モード；「冷房」では、温度差ΔＴが−１℃未満であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが低いときは、冷房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍより高い室外ファン回転数Ｃｆ：８００ｒｐｍで室外ファン２４を駆動する。これにより、外気温度Ｔｏの外気が多量に室外熱交換器２３を通過するので、冷媒回路１０の高圧側の圧力が速やかに低下して圧力差ΔＰが速やかに閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下する。

これに対し、温度差ΔＴが１℃以上であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが高いときは、室外ファン回転数Ｃｆ：０ｒｐｍとする、つまりは室外ファン２４を停止する。室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが高い場合に室外ファン２４を駆動すると、室外熱交換器２３を通過する室外熱交温度Ｔｈより高い外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３の冷媒が冷えにくくなるので、室外ファン２４を停止している場合と比べて冷媒回路１０の高圧側の圧力が低下するのに時間がかかる。つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが高いときに室外ファン２４を駆動すると、室外ファン２４を停止している場合よりも圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下するまで長い時間がかかる。従って、温度差ΔＴが１℃以上であるときは、室外ファン２４を停止させて、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下するまでの時間が長くならないようにする。

そして、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈと外気温度Ｔｏがほぼ同じ温度であるときは、冷房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍで室外ファン２４を駆動する。

ファン回転数テーブル３００における温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるとき、すなわち、室外熱交温度Ｔｈと外気温度Ｔｏがほぼ同じ温度であるときは、温度差ΔＴが１℃以上であるとき、すなわち、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより高い温度である場合と比べて、室外熱交換器２３が冷えにくくなるということはない反面、温度差ΔＴが−１℃未満であるとき、すなわち、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより低い温度である場合と比べると、外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３が冷やされるのに時間がかかる。従って、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときは、室外ファン２４を駆動して室外熱交換器２３に外気を流すものの、その回転数Ｃｆを温度差ΔＴが−１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆ：８００ｒｐｍより低い冷房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍとしている。

以上説明したように、ファン回転数テーブル３００における冷房運転時の室外ファン回転数Ｃｆは、温度差ΔＴが負の温度から正の温度に向かって大きくなるのにつれて低い回転数に定められており、温度差ΔＴが１℃以上つまり第２閾温度以上となれば室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍとしている。これは、以下の理由による。

温度差ΔＴが小さくなるにつれて、つまり、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより低くなるにつれて、室外ファン回転数Ｃｆを高くすることで、室外熱交温度Ｔｈより低い外気温度Ｔｏの外気を多量に室外熱交換器２３に通過させて、圧力差ΔＰを短時間で閾圧力差Ｐｔｈ以下にすることができる。

一方、温度差ΔＴが大きくなるにつれて、つまり、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより高くなるにつれて、室外ファン回転数Ｃｆを低くすることで、室外熱交温度Ｔｈより高い外気温度Ｔｏの外気を必要以上に室外熱交換器２３を通過させないようにして圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となる時間が長くならないようにしつつ、室外ファン回転数Ｃｆを低くすることで室外ファン２４の消費電力を低減できる。

そして、温度差ΔＴが第２閾温度（本実施形態では１℃）以上となれば室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍとすることで、室外熱交温度Ｔｈより高い外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３が暖められることで、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となる時間が、温度差ΔＴが第２閾温度未満である場合よりもさらに長くなることを防ぎつつ、室外ファン２４を停止させることで温度差ΔＴが第２閾温度未満である場合よりもさらに消費電力を低減できる。

次に、運転モードが「暖房」（暖房運転を意味する）の場合に、温度差ΔＴが１℃以上であるときの室外ファン回転数Ｃｆが８００ｒｐｍ、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆが４００ｒｐｍ、温度差ΔＴが−１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆが０ｒｐｍ（つまり、停止）、とされている。尚、上記温度差ΔＴのうちの１℃が本発明の第３閾温度であり、−１℃が本発明の第４閾温度である。また、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときの室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍを暖房時基準回転数とする。

空気調和機１が暖房運転を行っているときは、前述したように室外熱交換器２３が蒸発器として機能している。従って、室外熱交換器２３における蒸発圧力つまりは冷媒回路１０の低圧側の圧力を速やかに上昇させることができれば、圧力差ΔＰを速やかに閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下させることができる。

以上記載した内容を考慮し、ファン回転数テーブル３００の運転モード；「暖房」では、温度差ΔＴが１℃以上であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが高いときは、暖房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍより高い室外ファン回転数Ｃｆ：８００ｒｐｍで室外ファン２４を駆動する。これにより、外気温度Ｔｏの外気が多量に室外熱交換器２３を通過するので、冷媒回路１０の低圧側の圧力が速やかに上昇して圧力差ΔＰが速やかに閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下する。

これに対し、温度差ΔＴが−１℃未満であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが低いときは、室外ファン回転数Ｃｆ：０ｒｐｍとする、つまりは室外ファン２４を停止する。室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが低い場合に室外ファン２４を駆動すると、室外熱交換器２３を通過する低い外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３に滞在する冷媒が温まりにくくなるので、室外ファン２４を停止している場合と比べて冷媒回路１０の低圧側の圧力が上昇するのに時間がかかる。つまり、室外熱交温度Ｔｈより外気温度Ｔｏが低いときに室外ファン２４を駆動すると、室外ファン２４を停止している場合よりも圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下するまで長い時間がかかる。従って、温度差ΔＴが−１℃未満であるときは、室外ファン２４を停止させて、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下に低下するまでの時間が長くならないようにする。

そして、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるとき、つまり、室外熱交温度Ｔｈと外気温度Ｔｏがほぼ同じ温度であるときは、暖房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍで室外ファン２４を駆動する。

ファン回転数テーブル３００における温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるとき、すなわち、室外熱交温度Ｔｈと外気温度Ｔｏがほぼ同じ温度であるときは、上述した温度差ΔＴが−１℃未満であるとき、すなわち、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより低い温度である場合と比べて、室外熱交換器２３が暖まりにくくなるということはない反面、温度差ΔＴが１℃以上であるとき、すなわち、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより高い温度である場合と比べると、外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３が暖められるのに時間がかかる。従って、温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であるときは、室外ファン２４を駆動して室外熱交換器２３に外気を流すものの、その回転数Ｃｆを温度差ΔＴが１℃以上であるときの室外ファン回転数Ｃｆ：８００ｒｐｍより低い暖房時基準回転数である室外ファン回転数Ｃｆ：４００ｒｐｍとしている。

以上説明したように、ファン回転数テーブル３００における暖房運転時の室外ファン回転数Ｃｆは、温度差ΔＴが正の温度から負の温度に向かって小さくなるのにつれて低い回転数に定められており、温度差ΔＴが−１℃未満つまり第４閾温度未満となれば室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍとしている。これは、以下の理由による。

温度差ΔＴが大きくなるにつれて、つまり、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより高くなるにつれて、室外ファン回転数Ｃｆを高くすることで、室外熱交温度Ｔｈより高い外気温度Ｔｏの外気を多量に室外熱交換器２３に通過させて、圧力差ΔＰを短時間で閾圧力差Ｐｔｈ以下にすることができる。

一方、温度差ΔＴが小さくなるにつれて、つまり、外気温度Ｔｏが室外熱交温度Ｔｈより低くなるにつれて、室外ファン回転数Ｃｆを低くすることで、室外熱交温度Ｔｈより低い外気温度Ｔｏの外気を必要以上に室外熱交換器２３を通過させないようにして圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となる時間が長くならないようにしつつ、室外ファン回転数Ｃｆを低くすることで室外ファン２４の消費電力を低減できる。

そして、温度差ΔＴが第４閾温度（本実施形態では−１℃）未満となれば室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍとすることで、室外熱交温度Ｔｈより低い外気温度Ｔｏの外気によって室外熱交換器２３が冷やされることで、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となる時間が、温度差ΔＴが第４閾温度以上である場合よりもさらに長くなることを防ぎつつ、室外ファン２４を停止させることで温度差ΔＴが第４閾温度以上である場合よりもさらに消費電力を低減できる。

尚、ファン回転数テーブル３００は、上述した温度差ΔＴと圧力差ΔＰとの関連性を考慮し、予め試験などを行って温度差ΔＴに応じた室外ファン回転数Ｃｆを求めて、室外機制御手段２００の記憶部２２０に記憶されているものである。
＜圧縮機停止後の室外ファンの制御に関わる処理＞

次に、図３を用いて、圧縮機２１を停止させるときの室外ファン２３の制御について説明する。図３は、空気調和機１が使用者の運転停止指示やサーモオフによって冷房運転あるいは暖房運転を停止する際に、室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０が行う処理の流れを示すフローチャートである。図３において、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップの番号を表している。尚、図３は、本発明に関わる処理を中心に説明するものであり、これ以外の処理、例えば、空調運転時の使用者の要求に応じた圧縮機２１の運転制御等といった、空気調和装置１の一般的な制御に関わる処理については説明を省略する。

空気調和機１が冷房運転あるいは暖房運転を行っているときに、使用者による運転停止指示やサーモオフによって運転を停止する場合は、ＣＰＵ２１０は、これまでに行っていた運転モードを判定する（ＳＴ１）。具体的には、ＣＰＵ２１０は、使用者による運転停止指示やサーモオフによって運転を停止するまでの間に行っていた運転が冷房運転であるか暖房運転であるかを判定する。

次に、ＣＰＵ２１０は、外気温度センサ７６で検出した外気温度Ｔｏと、熱交温度センサ７５で検出した室外熱交温度Ｔｈをセンサ入力部２４０を介して取り込み、外気温度Ｔｏから室外熱交温度Ｔｈを減じて温度差ΔＴを算出する（ＳＴ２）。

次に、ＣＰＵ２１０は、記憶部２２０に記憶しているファン回転数テーブル３００を参照し、ＳＴ１で算出した温度差ΔＴに応じた室外ファン回転数Ｃｆを抽出する。具体的には、ＣＰＵ２１０は、まずＳＴ１で算出した温度差ΔＴが１℃以上であるか否かを判断する（ＳＴ３）。

算出した温度差ΔＴが１℃以上であれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１で判定した運転モードが冷房運転であれば室外ファン回転数Ｃｆ＝０ｒｐｍをファン回転数テーブル３００から抽出して、あるいは、ＳＴ１で判定した運転モードが暖房運転であれば室外ファン回転数Ｃｆ＝８００ｒｐｍをファン回転数テーブル３００から抽出して（ＳＴ１１）、ＳＴ６に処理を進める。

算出した温度差ΔＴが１℃以上でなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、算出した温度差ΔＴが−１℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ４）。

算出した温度差ΔＴが−１℃未満であれば（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ１で判定した運転モードが冷房運転であれば室外ファン回転数Ｃｆ＝８００ｒｐｍをファン回転数テーブル３００から抽出して、あるいは、ＳＴ１で判定した運転モードが暖房運転であれば室外ファン回転数Ｃｆ＝０ｒｐｍをファン回転数テーブル３００から抽出して（ＳＴ１２）、ＳＴ６に処理を進める。

算出した温度差ΔＴが−１℃未満でなければ（ＳＴ４−Ｙｅｓ）、つまり、算出した温度差ΔＴが−１℃以上１℃未満であれば、ＣＰＵ２１０は、冷房運転／暖房運転で同じ回転数である室外ファン回転数Ｃｆ＝４００ｒｐｍをファン回転数テーブル３００から抽出して、ＳＴ６に処理を進める。

ＳＴ５、ＳＴ１１、ＳＴ１２のいずれかの処理を終えたＣＰＵ２１０は、ＳＴ４、ＳＴ１０、ＳＴ１１のいずれかで抽出した室外ファン回転数Ｃｆで室外ファン２４を駆動（室外ファン回転数Ｃｆ＝４００ｒｐｍあるいは８００ｒｐｍの場合）する、あるいは、室外ファン２４を停止（室外ファン回転数Ｃｆ＝０ｒｐｍの場合）する（ＳＴ６）。
ＳＴ６の処理を終えたＣＰＵ２１０は、圧縮機２１を停止する（ＳＴ７）。

次に、ＣＰＵ２１０は、吐出圧力センサ７１で検出した高圧Ｐｈと、吸入圧力センサ７２で検出した低圧Ｐｌをセンサ入力部２４０を介して取り込み、高圧Ｐｈと低圧Ｐｌの圧力差ΔＰを算出する（ＳＴ８）。

次に、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ８で算出した圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ未満であるか否かを判断する（ＳＴ９）。算出した圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ未満であれば（ＳＴ９−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ６で室外ファン２４を室外ファン回転数Ｃｆで駆動させた場合は停止し、ＳＴ６で室外ファン２４を停止させた場合はその状態を維持して（ＳＴ１０）、処理を終了する。

一方、算出した圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ未満でなければ（ＳＴ９−Ｎｏ）、ＣＰＵ２１０は、ＳＴ８に処理を戻す。この場合、ＣＰＵ２１０が高圧Ｐｈと低圧Ｐｌを定期的（例えば３０秒ごと）に取り込み、ＳＴ９で圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ未満となるまで、ＳＴ８〜ＳＴ９の処理を繰り返す。

尚、ＳＴ９において圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ未満となれば、すなわち、ＳＴ９の処理が「Ｙｅｓ」となって圧縮機２１が再起動できる状態となる。このようにＳＴ９の処理後に圧縮機２１が再起動できる状態であるか否かを判断するために、ＳＴ６において室外ファン２４を停止とした場合でも、ＳＴ８〜ＳＴ９の処理が必要となる。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、空気調和機１が圧縮機２１を停止した後に、運転していた際の運転モードと外気温度Ｔｏと室外熱交温度Ｔｈの温度差ΔＴに基づいて室外ファン回転数Ｃｆを決定し、決定した室外ファン回転数Ｃｆで室外ファン２４が駆動あるいは停止するように、室外ファン２４を制御する。これにより、運転停止後の冷媒回路１０の均圧にかかる時間を短縮でき、圧縮機２１の停止後に早期に圧縮機２１が再起動できる。

尚、以上説明した実施形態では、空気調和機１の運転停止時に室外ファン２４を室外ファン回転数Ｃｆで駆動させた場合に、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となるまで室外ファン２４を駆動させる場合について説明した。これに代えて、空気調和機１の運転停止時に室外ファン２４を圧縮機２１の運転停止時点から所定時間駆動させてもよい。この場合の所定時間は、予め試験などを行って決定すればよく、圧力差ΔＰが閾圧力差Ｐｔｈ以下となるのに必要な時間とすればよい。

また、以上説明した実施形態では、図３のＳＴ７で圧縮機２１を停止する前に、図３のＳＴ１〜ＳＴ６の処理を行って室外ファン２４を室外ファン回転数Ｃｆで駆動あるいは停止させているが、先にＳＴ７の処理を行って圧縮機２１を停止した後に、ＳＴ１〜ＳＴ６の処理を行ってもよい。

また、以上説明した実施形態では、図２のファン回転数テーブル３００において、冷房時基準回転数と暖房時基準回転数を同じ４００ｒｐｍとしているが、冷房時基準回転数と暖房時基準回転数は異なる回転数であってもよい。

また、運転モード：冷房、において、温度差ΔＴが−１℃未満／−１℃以上１℃未満／１℃以上、の３つの範囲に分けて室外ファン回転数Ｃｆを定めているが、温度差ΔＴの範囲を増やしてもよい。例えば、温度差ΔＴが１℃以上３℃未満のときの室外ファン回転数Ｃｆを２００ｒｐｍ、温度差ΔＴが３℃以上のときの室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍ（停止）としてもよい。

さらには、運転モード：暖房、において、温度差ΔＴが−１℃未満／−１℃以上１℃未満／１℃以上、の３つの範囲に分けて室外ファン回転数Ｃｆを定めているが、温度差ΔＴの範囲を増やしてもよい。例えば、温度差ΔＴが−３℃以上−１℃未満のときの室外ファン回転数Ｃｆを２００ｒｐｍ、温度差ΔＴが−３℃未満のときの室外ファン回転数Ｃｆを０ｒｐｍ（停止）としてもよい。

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器
２４ 室外ファン
３１ 室内熱交換器
７１ 吐出圧力センサ
７２ 吸入圧力センサ
７５ 熱交温度センサ
７６ 外気温度センサ
２００ 室外機制御手段
２１０ ＣＰＵ
２２０ 記憶部
３００ ファン回転数テーブル
Ｃｆ 室外ファン回転数
Ｐｈ 高圧
Ｐｌ 低圧
ΔＰ 圧力差
Ｔｈ 室外熱交温度
Ｔｏ 外気温度
ΔＴ 温度差

Claims (6)

1. 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外ファンと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記室外熱交換器の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交温度検出手段を有する室外機と、
   室内熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機と前記室外ファンの駆動を制御する制御手段と、
   を有する空気調和機であって、
   前記制御手段は、冷房運転時に前記圧縮機を停止させるとき、
   前記外気温度検出手段で検出した外気温度から前記室外熱交温度検出手段で検出した室外熱交温度を減じた温度差が所定の第１閾温度未満であるときの室外ファンの回転数が、前記第１閾温度以上であるときの室外ファンの回転数より高い回転数となるように、前記室外ファンを制御する、
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記温度差が前記第１閾温度より高い所定の第２閾温度以上であるとき、前記室外ファンは停止とされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、室外ファンと、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記室外熱交換器の温度である室外熱交温度を検出する室外熱交温度検出手段を有する室外機と、
   室内熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機と前記室外ファンの駆動を制御する制御手段と、
   を有する空気調和機であって、
   前記制御手段は、暖房運転時に前記圧縮機を停止させるとき、
   前記外気温度検出手段で検出した外気温度から前記室外熱交温度検出手段で検出した室外熱交温度を減じた温度差が所定の第３閾温度以上であるときの室外ファンの回転数が、前記第３閾温度未満であるときの室外ファンの回転数より高い回転数となるように、前記室外ファンを制御する、
   ことを特徴とする空気調和機。
4. 前記温度差が前記第３閾温度より低い所定の第４閾温度未満であるとき、前記室外ファンは停止とされる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧検出手段と、前記圧縮機の低圧側の圧力を検出する低圧検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記圧縮機を停止させてから、前記高圧検出手段で検出した高圧側の圧力と前記低圧検出手段で検出した低圧側の圧力の圧力差が所定の閾圧力差以下となるまで、前記室外ファンを駆動し続ける、
   ことを特徴とする請求項１、請求項３、および、請求項４のいずれかに記載の空気調和機。
6. 前記制御手段は、前記圧縮機を停止させてから所定時間、前記室外ファンを駆動し続ける、
   ことを特徴とする請求項１、請求項３、および、請求項４のいずれかに記載の空気調和機。

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