JP7344838B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

本技術分野の背景技術として、下記特許文献１の段落００１２，００１３には、「…冷房運転時において、定常運転が行われている場合には、冷媒回路（８）を冷媒が循環する一方、熱源側送風機（１３）が定常駆動手段（Ｇ）によって正転駆動され、熱源側熱交換器（４）で冷媒と空気とが熱交換し、加熱された空気は、外部に排出される。」、「一方、逆風によって熱源側送風機（１３）の回転数が低下すると、回転数検出手段（Ｆ）からの信号を受け、逆転制御手段（Ｂ１）が熱源側送風機（１３）の検出回転数が所定の設定値α１より低下すると熱源側送風機（１３）の回転を逆回転に切り替える。したがって、外気の風向に合わせて外気を導入することになり、通風量が回復して熱交換が円滑に行われることになる。」と記載されている。

特開平４－３３２３３３号公報

しかし、上記特許文献１には、空気調和機の室外機と、周辺の障害物との位置関係に基づいて室外機を適切に制御する点については記載されていない。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、空気調和機の室外機を適切に制御できる空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の空気調和機は、室外機筐体の内部に設けられ放熱フィンを備え熱交換を行う室外熱交換器と、圧縮機用電動機を備え熱交換のための冷媒を圧縮する圧縮機と、前記室外熱交換器に対して送風する送風ファンと、前記送風ファンを駆動するファン用電動機と、前記ファン用電動機に電力を供給するとともに、前記ファン用電動機における物理量を検出する電動機駆動部と、前記電動機駆動部の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、通常運転を行っている場合には前記送風ファンを正回転させる通常運転制御部と、前記送風ファンを逆回転させることにより、後方距離が所定値以上か否かを判定する環境推定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、空気調和機の室外機と、周辺の障害物との位置関係に基づいて室外機を適切に制御できる。

好適な第１実施形態による空気調和機９００の冷媒サイクル系統図である。 室外機の設置環境の模式図である。 室外ファンモータが逆方向に回転している際の消費電力と後方距離との関係を示す図である。 室外ファンモータが逆方向に回転している際の消費電力と前方距離との関係を示す図である。 室外ファンモータが正方向に回転している際の消費電力と前方距離との関係を示す図である。 第１実施形態における環境推定ルーチンのフローチャートである。 第３実施形態における環境推定ルーチンのフローチャートである。

［第１実施形態］
〈第１実施形態の構成〉
図１は、好適な第１実施形態による空気調和機９００の冷媒サイクル系統図である。
図１に示すように、本実施形態の空気調和機９００は、室外機９６０と、室内機９７０と、を備えるとともに、両者を接続するガス配管９８２と、液配管９８４と、を備えている。

そして、室外機９６０は、圧縮機９５０と、四方弁９６２と、室外熱交換器９６３と、室外膨張弁９６４と、室外機制御部１０（制御部、コンピュータ）と、を備えている。これらは、配管（符号なし）によって順次接続されている。圧縮機９５０は、冷媒を圧縮する圧縮機構９５１と、これを回転駆動する圧縮機モータ９５２と、を備えている。さらに、室外機９６０は、室外ファン９６５（送風ファン）と、室外ファンモータ９６６（ファン用電動機）と、室外ファンモータ駆動装置１２２（電動機駆動部）と、圧縮機モータ駆動装置１２４と、を備えている。室外熱交換器９６３は放熱フィン（図示せず）を備えている。室外ファン９６５は、室外ファンモータ９６６によって回転駆動され、室外熱交換器９６３を冷却する。

また、室内機９７０は、室内熱交換器９７３と、室内膨張弁９７４と、を備えている。両者は、配管（符号なし）によって相互に接続されている。また、室内機９７０は、室内ファン９７５と、室内ファンモータ９７６と、室内機制御部５０と、リモコン６０と、を備えている。室内ファン９７５は室内ファンモータ９７６によって回転駆動され、室内熱交換器９７３を冷却する。室外機９６０に設けられた四方弁９６２は、冷媒の流れを切り替える弁であり、これにより冷房運転と暖房運転とが切り替わる。室外膨張弁９６４と室内膨張弁９７４とは、冷媒を減圧して低温低圧にする。

図１において、ガス配管９８２、液配管９８４等の配管に沿って示した実線の矢印は、空気調和機９００の冷房運転における冷媒の流れを示している。
冷房運転において、四方弁９６２は、実線で示すように、圧縮機９５０の吐出側と室外熱交換器９６３とを連通させ、圧縮機９５０の吸入側とガス配管９８２とを連通させる。圧縮機９５０から吐出される冷媒は、高温高圧のガス状であり、四方弁９６２を通過して、室外熱交換器９６３に流れる。室外熱交換器９６３に流入したガス状の冷媒は、室外ファン９６５によって供給される室外の空気と熱交換して凝縮され、液状の冷媒となる。この液状の冷媒は、全開状態の室外膨張弁９６４および液配管９８４を通過して、室内機９７０に流入する。

室内機９７０に流入した液状の冷媒は、室内膨張弁９７４によって減圧され、低温低圧のガス液混合状の冷媒となる。この低温低圧のガス液混合状の冷媒は、室内熱交換器９７３に流入して、室内ファン９７５によって供給される室内の空気と熱交換されて蒸発し、ガス状の冷媒となる。この際、室内の空気は、ガス液混合状の冷媒の蒸発潜熱によって冷却され、冷風が部屋内に送られる。その後、室内機９７０から流出したガス状の冷媒は、ガス配管９８２を通過し、室外機９６０に戻される。室外機９６０に戻されたガス状の冷媒は、四方弁９６２を通過し、圧縮機９５０に吸入され、再度ここで圧縮されることによって、一連の冷媒サイクルが形成される。

一方、暖房運転において、四方弁９６２は、破線で示すように、ガス配管９８２を介して、圧縮機９５０の吐出側と室内熱交換器９７３とを連通させ、圧縮機９５０の吸入側と室外熱交換器９６３とを連通させる。圧縮機９５０から吐出される高温高圧のガス状の冷媒は、四方弁９６２を通過して、室内熱交換器９７３に流れる。室内熱交換器９７３に流入したガス状の冷媒は、室内ファンモータ９７６によって供給される室内の空気と熱交換して凝縮され、液状の冷媒となる。この液状の冷媒は、室内膨張弁９７４および液配管９８４を介して室外機９６０に流入する。

室外機９６０に流入した液状の冷媒は、室外膨張弁９６４によって減圧され、低温低圧のガス液混合状の冷媒となる。この低温低圧のガス液混合状の冷媒は、室外熱交換器９６３に流入して、室外ファン９６５によって供給される室外の空気と熱交換されて蒸発し、ガス状の冷媒となる。この際、室外の空気は、ガス液混合状の冷媒の蒸発潜熱によって冷却され、冷風が室外機９６０から排出される。また、室外熱交換器９６３から排出されたガス状の冷媒は、四方弁９６２を通過し、圧縮機９５０に吸入され、再度ここで圧縮されることによって、一連の冷媒サイクルが形成される。

室外ファンモータ９６６および圧縮機モータ９５２は、何れも磁石型三相同期電動機である。そして、室外ファンモータ駆動装置１２２および圧縮機モータ駆動装置１２４は、供給された直流電力を任意の周波数の三相交流電力に変換することにより、それぞれ室外ファンモータ９６６および圧縮機モータ９５２（圧縮機用電動機）を駆動する。室外ファンモータ駆動装置１２２が室外ファンモータ９６６に供給する電流をＩＦ（物理量）と呼び、電圧をＶＦ（物理量）と呼び、消費電力をＰＦと呼ぶ。また、室外ファンモータ９６６の回転速度をＳＦと呼ぶ。室外ファンモータ駆動装置１２２は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦの瞬時値の計測結果を室外機制御部１０に供給する。

室外機制御部１０および室内機制御部５０は、何れもＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＳＳＤには、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、各種データ等が格納されている。ＯＳおよびアプリケーションプログラムは、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行される。図１において、室外機制御部１０の内部は、アプリケーションプログラム等によって実現される機能を、ブロックとして示している。

すなわち、室外機制御部１０は、ファン速度検出部１２（ファン用電動機回転検出部、ファン用電動機回転手段）と、環境推定部１４（周囲環境推定部、周囲環境推定手段）と、通常運転制御部１６（運転制御部、運転制御手段）と、ブロー運転制御部１８（運転制御部、運転制御手段）と、室外機洗浄運転制御部２０（運転制御部、運転制御手段）と、室内機洗浄運転制御部２２と、データ記憶部２４と、を備えている。なお、室外機制御部１０の詳細は後述する。

図２は、室外機９６０の設置環境２００の模式図である。室外機９６０は、略直方体状の筐体９１０（室外機筐体）を備え、筐体９１０は、設置環境２００の床面２０２に設置されている。室外熱交換器９６３は、筐体９１０内の後部に配置され、室外ファンモータ９６６および室外ファン９６５は室外熱交換器９６３の前方に配置されている。

筐体９１０の後方および前方には、通風の障害物となる後壁２１０（障害物）と前壁２１２（障害物）が設置されている。また、筐体９１０の後面から後壁２１０までの距離を後方距離ＬＲと呼び、また、筐体９１０の前面から前壁２１２までの距離を前方距離ＬＦと呼ぶ。また、前方距離ＬＦおよび後方距離ＬＲの推定値（詳細は後述する）を、それぞれ推定前方距離ＬＦＨ（評価値）および推定後方距離ＬＲＨ（評価値）と呼ぶ。

また、室外ファン９６５による風向きが筐体９１０の後面から前面に流れるとき、図示のように、その風向きを「正方向」と呼ぶ。また、室外ファン９６５による風向きが筐体９１０の前面から後面に流れるとき、図示のように、その風向きを「逆方向」と呼ぶ。また、室外ファン９６５の回転方向も、「正方向」および「逆方向」と呼ぶことがある。すなわち、正方向の風を発生させる回転方向を「正方向」と呼び、逆方向の風を発生させる回転方向を「逆方向」と呼ぶ。

また、本実施形態においては、設置環境２００として、「開環境」および「閉環境」という二種類の環境を想定している。「開環境」とは、例えば家屋の庭のように、充分に長い前方距離ＬＦを確保できる環境である。一方、「閉環境」とは、ベランダやバルコニーのように、前方距離ＬＦが比較的短くなる環境である。開環境および閉環境の具体的な区別の仕方や、室外機９６０の設置条件は、空気調和機９００の機種によって様々異なる。

一つの具体例として、８００ｍｍ以上の前方距離ＬＦが確保できる環境を「開環境」とし、確保できない環境を「閉環境」として定義することができる。そして、「開環境においては５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲと８００ｍｍ以上の前方距離ＬＦとを確保し、閉環境においては１５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲと４００ｍｍ以上の前方距離ＬＦとを確保する」ということを室外機９６０の設置条件として定めることができる。上記具体例において、開環境における８００ｍｍ以上の前方距離ＬＦは、日本国内の一般的な間取りを想定したものである。また、５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲとは、室外機９６０の一般的な筐体９１０において、足部分（符号なし）の高さに対応している。また、閉環境における１５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲは、ショートサーキットによる性能悪化を防げる距離である。これらの数値は、設置場所や製品仕様に応じて様々変更される数値である。

図１に戻り、ファン速度検出部１２は、室外ファンモータ駆動装置１２２から供給される電流ＩＦおよび電圧ＶＦの計測結果に基づいて、室外ファン９６５の回転速度ＳＦを検出する。また、室外ファン９６５は、非駆動時においても、自然風が吹き込む等の理由によって回転する場合がある。室外ファンモータ９６６は磁石型三相同期電動機であるため、その際には発電機として機能し、電流ＩＦおよび電圧ＶＦを室外ファンモータ駆動装置１２２に供給する。室外ファンモータ駆動装置１２２は、この状態においても、室外機制御部１０に対して電流ＩＦおよび電圧ＶＦの計測結果を出力する。また、ファン速度検出部１２は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦに基づいて、自然風等による回転時の回転速度ＳＦを検出する。

環境推定部１４は、室外ファン９６５を正方向および逆回転に回転させ、その際に室外ファンモータ９６６に供給される消費電力ＰＦに基づいて、設置環境２００（図２参照）の内容を推定する。例えば、環境推定部１４は、図２に示す推定後方距離ＬＲＨおよび推定前方距離ＬＦＨを算出する。環境推定部１４は、推定結果をデータ記憶部２４に記録するとともに、この推定結果に基づいて、通常運転制御部１６、後述するブロー運転制御部１８、および室外機洗浄運転制御部２０における制御パラメータを設定する。

通常運転制御部１６は、通常運転の制御を行う。ここで、「通常運転」とは、上述した冷房運転および暖房運転や、除湿運転等を指す。通常運転においては、室外ファンモータ９６６の回転方向は、正方向である。

ブロー運転制御部１８は、所定のブロー運転周期ＴＢ毎に、室外機９６０のブロー運転を行う。ここで、ブロー運転とは、室外熱交換器９６３に堆積した埃や、室外機９６０の後方に溜まったゴミを吹き飛ばすための運転である。すなわち、ブロー運転においては、ブロー運転制御部１８は、圧縮機９５０の動作を停止した状態で所定のブロー回転速度ＳＢ（回転速度、第２の回転速度）で、所定のブロー回転時間ＴＢＡ（運転時間）だけ、室外ファン９６５を逆方向に回転させる。

上述したブロー運転のみでは、室外熱交換器９６３に付着した汚れを効果的に除去することは難しい。そこで、室外機洗浄運転制御部２０は、上記ブロー運転周期ＴＢ（所定期間）よりも長い室外機洗浄運転周期ＴＣ（所定期間）毎に、室外機洗浄運転を行う。ここで、室外機洗浄運転とは、室外熱交換器９６３を冷却して着霜させ、その後に室外熱交換器９６３を加熱して着霜した霜を溶かし、水によって室外熱交換器９６３を洗浄する運転である。室外機洗浄運転においては、水によって室外熱交換器９６３を洗浄した後、室外熱交換器９６３を乾燥させる。

そのため、室外機洗浄運転制御部２０は、所定の乾燥運転速度ＳＣ（回転速度、第２の回転速度）で、所定の乾燥回転時間ＴＣＡ（運転時間）だけ、室外ファン９６５を逆方向に回転させる。室内機洗浄運転制御部２２は、所定の室内機洗浄運転周期ＴＩ毎に、室内機洗浄運転を行う。ここで、室内機洗浄運転とは、室内熱交換器９７３を冷却して着霜させ、その後に室内熱交換器９７３を加熱して着霜した霜を溶かし、水によって室内熱交換器９７３を洗浄する運転である。

〈第１実施形態のデータ構成〉
データ記憶部２４は、室外ファンモータ９６６の回転方向と、室外ファンモータ９６６の消費電力ＰＦと、前方距離ＬＦと、後方距離ＬＲと、の関係を表す特性データを記憶している。以下説明する図３～図５は、それら特性データの例をグラフとして図示したものである。

図３は、室外ファンモータ９６６が所定の回転速度（以下、テスト時逆回転速度ＲＳ１０（第１の回転速度）と呼ぶ）で逆方向に回転している際の消費電力ＰＦと後方距離ＬＲとの関係を示す図である。なお、テスト時逆回転速度ＲＳ１０は、例えば６００ｒｐｍである。図３に示すように、後方距離ＬＲが大きくなるほど、室外ファンモータ９６６の消費電力ＰＦが小さくなる。図３の横軸におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、後方距離ＬＲの代表値である。

代表値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、例えば５０ｍｍ，１００ｍｍ，１５０ｍｍ，２００ｍｍである。図３のグラフによれば、消費電力ＰＦが求まると、後方距離ＬＲを推定することができる。例えば、室外ファンモータ９６６の消費電力ＰＦが図示のＰＦ２であったとすると、後方距離ＬＲは代表値Ｃであると推定することができる。

室外機９６０の設置条件においては、前方距離ＬＦ（図２参照）の最低値が規定されている。上述した例では、前方距離ＬＦの最低値は４００ｍｍである。このように、前方距離ＬＦが所定の最低値以上であるとき、消費電力ＰＦは、前方距離ＬＦにはほとんど関係しない。従って、前方距離ＬＦを無視して、消費電力ＰＦのみによって後方距離ＬＲを推定することができる。

図４は、室外ファンモータ９６６がテスト時逆回転速度ＲＳ１０で逆方向に回転している際の消費電力ＰＦと前方距離ＬＦとの関係を示す図である。先に図３において説明したように、消費電力ＰＦは、前方距離ＬＦにはほとんど関係しない。従って、図４に示すように、消費電力ＰＦは、前方距離ＬＦが変化したとしても、後方距離ＬＲによって定まる一定値にほぼ等しくなる。

図５は、室外ファンモータ９６６が正方向に所定の回転速度（以下、テスト時正回転速度ＲＳ２０（第３の回転速度）という）で回転している際の消費電力ＰＦと前方距離ＬＦとの関係を示す図である。なお、テスト時正回転速度ＲＳ２０は、例えば６００ｒｐｍである。消費電力ＰＦと前方距離ＬＦとの関係は、後方距離ＬＲによって様々異なる。そこで、図５においては、後方距離ＬＲの４つの代表値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて、特性カーブを示している。例えば、後方距離ＬＲが代表値Ｃであって、消費電力ＰＦが図示のＰＦ４であれば、前方距離ＬＦは図中のＬＦ６であると推定することができる。また、後方距離ＬＲが代表値Ｂであって、消費電力ＰＦが図示のＰＦ６であれば、前方距離ＬＦは、図中のＬＦ２，ＬＦ４のうち何れかであると推定することができる。

〈第１実施形態の動作〉
（環境推定ルーチンによる動作）
図６は、本実施形態の室外機制御部１０において実行される環境推定ルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、例えば、室外機洗浄運転制御部２０（図１参照）による室外機洗浄運転が実行された直後、通常運転を３０分以上行い室外ファン９６５が停止した直後等のタイミングで実行することが好ましい。その理由を説明しておく。室外ファンモータ９６６の消費電力は、巻き線の温度（銅損）による影響を大きく受ける。そのため、環境推定を行う場合には、室外ファンモータ９６６の温度が概ね同じとなるよう、特定の運転を行った後に行うことが好ましいのである。特に室外機洗浄運転を行った場合、室外ファン９６５ファンの回転速度や動作時間を変更しない限り、室外ファンモータ９６６としてはほぼ一定の動作をしていると考えることができる。従って、室外機洗浄運転の直後に環境推定を行うことで、測定条件を比較的均一に揃えやすくなる。また、別案としては、室外機の外気温測定センサ（図示せず）を用いて、環境推定結果を補正する方法が考えられる。

図６において処理が開始されると、ステップＳ２において、環境推定部１４は、室外ファン９６５を逆方向に、テスト時逆回転速度ＲＳ１０で回転させる。次に、処理がステップＳ４に進むと、環境推定部１４は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦ（図１参照）の瞬時値に基づいて、室外ファンモータ９６６の逆回転における消費電力ＰＦを算出する。次に、処理がステップＳ６に進むと、環境推定部１４は、消費電力ＰＦと、図３に示したグラフとに基づいて、推定後方距離ＬＲＨを算出する。次に、処理がステップＳ８に進むと、環境推定部１４は、算出した推定後方距離ＬＲＨをデータ記憶部２４に記録する。

次に、処理がステップＳ１０に進むと、環境推定部１４は、室外ファン９６５を正方向に、テスト時正回転速度ＲＳ２０で回転させる。次に、処理がステップＳ１２に進むと、環境推定部１４は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦ（図１参照）の瞬時値に基づいて、室外ファンモータ９６６の正回転における消費電力ＰＦを算出する。

次に、処理がステップＳ１４に進むと、環境推定部１４は、先に求めた推定後方距離ＬＲＨに基づいて、代表値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち何れかを、今回適用する代表値として決定する。例えば、各代表値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、推定後方距離ＬＲＨとの差の絶対値を計算し、差の絶対値が最小である代表値を、今回適用する代表値として決定するとよい。次に、処理がステップＳ１６に進むと、環境推定部１４は、今回適用する代表値と、消費電力ＰＦと、図５に示したグラフとに基づいて、推定前方距離ＬＦＨを算出する。

次に、処理がステップＳ１８に進むと、環境推定部１４は、算出した推定前方距離ＬＦＨをデータ記憶部２４に記録する。さらに、環境推定部１４は、推定前方距離ＬＦＨおよび推定後方距離ＬＲＨに基づいて、設置環境２００（図２参照）の推定環境条件（開環境または閉環境）を求め、その結果をデータ記憶部２４に記憶する。次に、処理がステップＳ２０に進むと、通常運転制御部１６、ブロー運転制御部１８、および室外機洗浄運転制御部２０は、推定前方距離ＬＦＨ、推定後方距離ＬＲＨおよび推定環境条件（開環境または閉環境）に基づいて、各種制御パラメータを設定する。以上により、本ルーチンの処理が終了する。

ここで、ステップＳ２０において設定される制御パラメータは、例えば以下の通りである。
まず、通常運転制御部１６は、推定前方距離ＬＦＨまたは推定後方距離ＬＲＨが短くなるほど、同一の熱負荷に対する圧縮機モータ９５２または室外ファンモータ９６６の回転速度を高くするように、制御パラメータを設定することが考えられる。これは、推定前方距離ＬＦＨまたは推定後方距離ＬＲＨが短くなるほど、設置環境２００における通風抵抗が高くなると考えられるためである。

また、ブロー運転制御部１８は、設置環境２００の推定環境条件が閉環境である場合、開環境である場合と比較して、ブロー運転制御部１８におけるブロー運転周期ＴＢを短くし、ブロー回転速度ＳＢを高くし、および／またはブロー回転時間ＴＢＡを長くするように、制御パラメータを設定する。その理由は、設置環境２００が閉環境であるときは、開環境と比較して、室外熱交換器９６３およびその周辺にゴミや埃が溜まり易くなるためである。

また、室外機洗浄運転制御部２０は、設置環境２００の推定環境条件が閉環境である場合、開環境である場合と比較して、室外機洗浄運転制御部２０における室外機洗浄運転周期ＴＣを短くし、および／または圧縮機モータ９５２の回転速度を高くする（着霜時の室外熱交換器９６３の温度を下げる）ように、制御パラメータを設定する。これは、設置環境２００が閉環境であるときは、開環境と比較して、室外熱交換器９６３が汚れやすくなるためである。

さらに、室外機洗浄運転制御部２０は、推定後方距離ＬＲＨが短くなるほど、乾燥運転速度ＳＣを高くし、および／または乾燥回転時間ＴＣＡを長くするよう制御パラメータを設定してもよい。これは、推定後方距離ＬＲＨが短くなるほど、逆方向の通風抵抗が高くなるため、室外熱交換器９６３の乾燥を一層促すことが好ましいためである。

（ファンの非駆動時における動作）
上述したように、室外ファンモータ駆動装置１２２は、自然風等によって室外ファン９６５が回転した場合にも電流ＩＦおよび電圧ＶＦの検出結果を出力し、ファン速度検出部１２は、これらに基づいて回転速度ＳＦを検出する。その際、環境推定部１４は、電流ＩＦと、電圧ＶＦと、回転速度ＳＦと、に基づいて、室外ファンモータ９６６の発電効率を計算する。

室外ファンモータ９６６の発電効率は、室外ファンモータ９６６が電動機として機能する際の駆動効率に対応する。そして、発電効率および駆動効率は、経年劣化により、年々低下してゆく。そこで、環境推定部１４は、計算した発電効率に基づいて、推定前方距離ＬＦＨおよび推定後方距離ＬＲＨの算出結果を校正する。また、強い自然風が空気調和機９００に吹き込んでいる状態で環境推定ルーチン（図６）を実行すると、推定前方距離ＬＦＨ、推定後方距離ＬＲＨまたは推定環境条件に誤差が生じる。従って、非駆動時における室外ファンモータ９６６の回転速度が所定値以下であることを条件として、環境推定ルーチン（図６）を実行するとよい。

〈第１実施形態の効果〉
以上のように本実施形態によれば、制御部（１０）は、物理量（ＩＦ，ＶＦ）に基づいて、室外機筐体（９１０）と障害物（２１０，２１２）との間の距離に応じて変化する評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出する周囲環境推定部（１２）と、ファン用電動機（９６６）の回転速度を検出するファン用電動機回転検出部（１２）と、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に基づいて、電動機駆動部（１２２）または圧縮機（９５０）の運転制御を行う運転制御部（１６，１８，２０）と、を備える。これにより、空気調和機の室外機と、周辺の障害物との位置関係に基づいて室外機を適切に制御できる。

また、周囲環境推定部（１２）は、送風ファン（９６５）を逆方向に所定の第１の回転速度（ＲＳ１０）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）に基づいて、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出するものであり、運転制御部（１６，１８，２０）は、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に基づいて、送風ファン（９６５）の回転速度（ＳＢ，ＳＣ）、送風ファン（９６５）の運転時間（ＴＢＡ，ＴＣＡ）、または、圧縮機（９５０）の回転速度を設定する。これにより、運転制御部（１６，１８，２０）は、送風ファン（９６５）の回転速度（ＳＢ，ＳＣ）、送風ファン（９６５）の運転時間（ＴＢＡ，ＴＣＡ）、または、圧縮機（９５０）の回転速度を適切に設定することができる。

また、運転制御部（１６，１８，２０）は、所定期間（ＴＢ，ＴＣ）毎に送風ファン（９６５）を逆方向に回転させ、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に基づいて、所定期間（ＴＢ，ＴＣ）の長さを設定する。このように、送風ファン（９６５）を逆方向に回転させることにより、精度の高い評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を取得することができる。

また、運転制御部（１６，１８，２０）は、所定期間（ＴＢ，ＴＣ）毎に送風ファン（９６５）を逆方向に所定の第２の回転速度（ＳＢ，ＳＣ）で回転させ、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に基づいて、第２の回転速度（ＳＢ，ＳＣ）を設定する。これにより、ブロー運転や室外機洗浄運転等を行う場合に、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に応じた適切な第２の回転速度（ＳＢ，ＳＣ）を設定することができる。

また、周囲環境推定部（１２）は、送風ファン（９６５）を逆方向に第１の回転速度（ＲＳ１０）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）に加えて、送風ファン（９６５）を正方向に所定の第３の回転速度（ＲＳ２０）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）に基づいて、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出する。これにより、正方向および逆方向における物理量（ＩＦ，ＶＦ）に基づいて、適切な評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出することができる。

また、ファン用電動機回転検出部（１２）は、送風ファン（９６５）の非駆動時に送風ファン（９６５）が回転する際の回転速度（ＳＦ）を検出するものであり、周囲環境推定部（１４）は、送風ファン（９６５）の非駆動時に送風ファン（９６５）が回転する際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）を検出し、検出した回転速度（ＳＦ）と物理量（ＩＦ，ＶＦ）とに基づいて、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出する。これにより、ファン用電動機（９６６）等の経年劣化に対応した評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出することができる。

［第２実施形態］
〈第２実施形態の構成および動作〉
次に、好適な第２実施形態による空気調和機について説明する。
第２実施形態による空気調和機のハードウエア構成は、第１実施形態のもの（図１、図２参照）と同様である。但し、データ構成および環境推定ルーチンの内容は、以下説明するように、第１実施形態のもの（図３～図６）とは異なる。

まず、上述した第１実施形態において、データ記憶部２４は、テスト時逆回転速度ＲＳ１０（例えば６００ｒｐｍ）およびテスト時正回転速度ＲＳ２０（例えば６００ｒｐｍ）に対応する特性データ（図３～図６）を記憶していた。一方、本実施形態において、データ記憶部２４は、第１実施形態と同様の特性データ（図３～図６）に加え、他のテスト時逆回転速度ＲＳ１２（第４の回転速度）およびテスト時正回転速度ＲＳ２２（第５の回転速度）に対応する特性データも記憶している。ここで、テスト時逆回転速度ＲＳ１２はテスト時逆回転速度ＲＳ１０よりも低い回転速度であり、例えば３００ｒｐｍである。また、テスト時正回転速度ＲＳ２２はテスト時正回転速度ＲＳ２０よりも低い回転速度であり、例えば３００ｒｐｍである。

また、本実施形態の環境推定ルーチン（図６）において、ステップＳ２では、環境推定部１４は、室外ファン９６５を逆方向にテスト時逆回転速度ＲＳ１０で回転させ、その際の電流ＩＦおよび電圧ＶＦを記憶する。その後、環境推定部１４は、室外ファン９６５を逆方向にテスト時逆回転速度ＲＳ１２で回転させ、その際の電流ＩＦおよび電圧ＶＦを記憶する。

また、ステップＳ４では、環境推定部１４は、テスト時逆回転速度ＲＳ１０における室外ファンモータ９６６の消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）を算出し、テスト時逆回転速度ＲＳ１２における消費電力ＰＦ（ＲＳ１２）を算出する。そして、環境推定部１４は、消費電力ＰＦ（ＲＳ１２）に基づいて消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）を校正し、その校正結果をステップＳ６で適用する逆回転時の消費電力ＰＦとして採用する。

ここで、ステップＳ４において、消費電力ＰＦ（ＲＳ１２）に基づいて消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）を校正する理由について説明しておく。逆回転時の消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）は、室外機９６０の経年劣化、気圧、周囲温度、湿度、室外機９６０に吹き込む自然風等に影響され、図３に示した典型的な特性に変化が生じる場合がある。この消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）に生じた変化は、消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）のみから検出することは困難である。一方、経年劣化、気圧、周囲温度、湿度、自然風等に基づく変化は、異なるテスト時逆回転速度ＲＳ１２における消費電力ＰＦ（ＲＳ１２）にも現れる。そこで、消費電力ＰＦ（ＲＳ１２）に基づいて消費電力ＰＦ（ＲＳ１０）を校正することにより、ステップＳ６では、一層正確な推定後方距離ＬＲＨが算出できる。

また、ステップＳ１０では、環境推定部１４は、室外ファン９６５を正方向にテスト時正回転速度ＲＳ２０で回転させ、その際の電流ＩＦおよび電圧ＶＦを記憶する。その後、環境推定部１４は、室外ファン９６５を正方向にテスト時正回転速度ＲＳ２２で回転させ、その際の電流ＩＦおよび電圧ＶＦを記憶する。

また、ステップＳ１２では、環境推定部１４は、テスト時正回転速度ＲＳ２０における室外ファンモータ９６６の消費電力ＰＦ（ＲＳ２０）を算出し、テスト時正回転速度ＲＳ２２における消費電力ＰＦ（ＲＳ２２）を算出する。そして、環境推定部１４は、消費電力ＰＦ（ＲＳ２２）に基づいて消費電力ＰＦ（ＲＳ２０）を校正し、その校正結果をステップＳ１６で適用する正回転時の消費電力ＰＦとして採用する。

ステップＳ１２において消費電力ＰＦ（ＲＳ２２）に基づいて消費電力ＰＦ（ＲＳ２０）を校正する理由は、ステップＳ４について述べた理由と同様である。すなわち、本実施形態によれば、経年劣化、気圧、周囲温度、自然風等に基づいて、図５に示した典型的な特性に変化が生じる場合であっても、一層正確な推定前方距離ＬＦＨを算出することができる。

〈第２実施形態の効果〉
以上のように本実施形態によれば、周囲環境推定部（１２）は、送風ファン（９６５）を逆方向に第１の回転速度（ＲＳ１０）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）に加えて、送風ファン（９６５）を逆方向に、第１の回転速度（ＲＳ１０）よりも遅い第４の第の回転速度（ＲＳ１２）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）に基づいて、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出する。これにより、経年劣化、気圧、周囲温度、自然風等に基づく影響を抑制し、正確な評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出することができる。

さらに、周囲環境推定部（１２）は、送風ファン（９６５）を正方向に所定の第３の回転速度（ＲＳ２０）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）と、送風ファン（９６５）を、正方向に第３の回転速度（ＲＳ２０）よりも遅い第５の回転速度（ＲＳ２２）で回転させた際の物理量（ＩＦ，ＶＦ）と、に基づいて、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出するものであり、運転制御部（１６，１８，２０）は、評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）に基づいて、送風ファン（９６５）の回転速度、送風ファン（９６５）の運転時間、または、圧縮機（９５０）の回転速度を設定する。これによっても、経年劣化、気圧、周囲温度、自然風等に基づく影響を抑制し、正確な評価値（ＬＲＨ，ＬＦＨ）を算出することができ、送風ファン（９６５）の回転速度、送風ファン（９６５）の運転時間、または、圧縮機（９５０）の回転速度を一層適切に設定することができる。

［第３実施形態］
〈第３実施形態の構成および動作〉
次に、好適な第３実施形態による空気調和機について説明する。
第３実施形態による空気調和機のハードウエア構成およびデータ構成は第１実施形態のもの（図１～図５参照）と同様である。また、本実施形態において、代表値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第１実施形態において例示した通りの値すなわち５０ｍｍ，１００ｍｍ，１５０ｍｍ，２００ｍｍであることとする。また、本実施形態において、室外機９６０の設置条件は、第１実施形態において例示した通りの内容すなわち「開環境においては５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲと８００ｍｍ以上の前方距離ＬＦとを確保し、閉環境においては１５０ｍｍ以上の後方距離ＬＲと４００ｍｍ以上の前方距離ＬＦとを確保する」というものである。

図７は、本実施形態の室外機制御部１０において実行される環境推定ルーチンのフローチャートである。すなわち、本実施形態においては、図６のものに代えて、図７に示す環境推定ルーチンが適用される。
図７において処理が開始されると、ステップＳ３２において、環境推定部１４は、室外ファン９６５を逆方向に、テスト時逆回転速度ＲＳ１０で回転させる。次に、処理がステップＳ３４に進むと、環境推定部１４は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦ（図１参照）の瞬時値に基づいて、室外ファンモータ９６６の逆回転時の消費電力ＰＦを算出する。

次に、処理がステップＳ３６に進むと、消費電力ＰＦと、所定の消費電力ＰＦ２とが「ＰＦ≦ＰＦ２」の関係を満たすか否かが判定される。ここで、上述した「所定の消費電力ＰＦ２」とは、図３に示した消費電力ＰＦ２であり、後方距離ＬＲの代表値Ｃ（＝１５０ｍｍ）に対応する消費電力である。従って、ステップＳ３６では、閉環境に必要な最短の後方距離ＬＲ（＝１５０ｍｍ）が確保されているか否かを判定している。

ステップＳ３６で「Ｎｏ」と判定されると、後方距離ＬＲは、閉環境における最低値（＝１５０ｍｍ）よりも短いと推定されるため、設置環境２００は開環境であると推定され、処理はステップＳ４６に進む。ステップＳ４６においては、通常運転制御部１６、ブロー運転制御部１８、および室外機洗浄運転制御部２０は、「開環境」に応じた制御パラメータを設定し、本ルーチンの処理が終了する。なお、制御パラメータの具体的な設定内容は、第１実施形態において「開環境」について述べた設定内容と同様である。

一方、図７のステップＳ３６において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ３８に進み、環境推定部１４は、室外ファン９６５を正方向に、テスト時正回転速度ＲＳ２０で回転させる。次に、処理がステップＳ４０に進むと、環境推定部１４は、電流ＩＦおよび電圧ＶＦ（図１参照）の瞬時値に基づいて、室外ファンモータ９６６の正回転時の消費電力ＰＦを算出する。

次に、処理がステップＳ４２に進むと、消費電力ＰＦと、所定の消費電力ＰＦ４とが「ＰＦ≧ＰＦ４」の関係を満たすか否かが判定される。ここで、上述した「所定の消費電力ＰＦ４」とは、図５に示した消費電力ＰＦ４であり、「後方距離ＬＲが代表値Ｃであると仮定したときに前方距離ＬＦがＬＦ６になる消費電力」である。そして、前方距離ＬＦ６は、開環境において確保すべき最短の前方距離ＬＦすなわち「８００ｍｍ」に対応する。

従って、ステップＳ４２では、「後方距離ＬＲが代表値Ｃ（＝１５０ｍｍ）であると仮定したときに前方距離ＬＦが８００ｍｍより短い」という条件を満たすか否かを判定することになる。ステップＳ４２において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ４４に進み、通常運転制御部１６、ブロー運転制御部１８、および室外機洗浄運転制御部２０は、「閉環境」に応じた制御パラメータを設定し、本ルーチンの処理が終了する。なお、制御パラメータの具体的な設定内容は、第１実施形態において「閉環境」について述べた設定内容と同様である。一方、ステップＳ４２において「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ４６に進み、「開環境」に応じた制御パラメータが設定される。

〈第３実施形態の効果〉
以上のように本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、開環境または閉環境の推定環境条件に応じて、制御パラメータを設定することができる。さらに、本実施形態の環境推定ルーチン（図７）によれば、第１実施形態のもの（図６）と比較して、より簡単な処理で推定環境条件を求めることができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記各実施形態における室外機制御部１０のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図６、図７に示したフローチャート、その他上述した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

（２）図６、図７に示した処理、その他上述した各処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

（３）上記第３実施形態においては、室外ファン９６５を逆方向にテスト時逆回転速度ＲＳ１０で回転させ、正方向にテスト時正回転速度ＲＳ２０で回転させて逆回転時および正回転時の消費電力ＰＦを求めた。しかし、第２実施形態と同様に、室外ファン９６５を逆方向にテスト時逆回転速度ＲＳ１０，ＲＳ１２で回転させ、正方向にテスト時正回転速度ＲＳ２０，ＲＳ２２で回転させて逆回転時および正回転時の消費電力ＰＦを求めてもよい。

１０ 室外機制御部（制御部、コンピュータ）
１２ ファン速度検出部（ファン用電動機回転検出部、ファン用電動機回転手段）
１４ 環境推定部（周囲環境推定部、周囲環境推定手段）
１６ 通常運転制御部（運転制御部、運転制御手段）
１８ ブロー運転制御部（運転制御部、運転制御手段）
２０ 室外機洗浄運転制御部（運転制御部、運転制御手段）
１２２ 室外ファンモータ駆動装置（電動機駆動部）
２１０ 後壁（障害物）
２１２ 前壁（障害物）
９００ 空気調和機
９１０ 筐体（室外機筐体）
９５０ 圧縮機
９５２ 圧縮機モータ（圧縮機用電動機）
９６３ 室外熱交換器
９６５ 室外ファン（送風ファン）
９６６ 室外ファンモータ（ファン用電動機）
ＩＦ 電流（物理量）
ＳＢ ブロー回転速度（回転速度、第２の回転速度）
ＳＣ 乾燥運転速度（回転速度、第２の回転速度）
ＳＦ 回転速度
ＴＢ ブロー運転周期（所定期間）
ＴＣ 室外機洗浄運転周期（所定期間）
ＶＦ 電圧（物理量）
ＬＦＨ 推定前方距離（評価値）
ＬＲＨ 推定後方距離（評価値）
ＴＢＡ ブロー回転時間（運転時間）
ＴＣＡ 乾燥回転時間（運転時間）
ＲＳ１０ テスト時逆回転速度（第１の回転速度）
ＲＳ１２ テスト時逆回転速度（第４の回転速度）
ＲＳ２０ テスト時正回転速度（第３の回転速度）
ＲＳ２２ テスト時正回転速度（第５の回転速度）

Claims (3)

1. 室外機筐体の内部に設けられ放熱フィンを備え熱交換を行う室外熱交換器と、
   圧縮機用電動機を備え熱交換のための冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記室外熱交換器に対して送風する送風ファンと、
   前記送風ファンを駆動するファン用電動機と、
   前記ファン用電動機に電力を供給するとともに、前記ファン用電動機における物理量を検出する電動機駆動部と、
   前記電動機駆動部の制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   通常運転を行っている場合には前記送風ファンを正回転させる通常運転制御部と、
   前記送風ファンを逆回転させることにより、後方距離が所定値以上か否かを判定する環境推定部と、を備える
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、前記後方距離が所定値以上か否かにより、異なる制御パラメータを設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記環境推定部は、前記送風ファンを正回転させることにより、前方距離が所定値以上か否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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