JP7403640B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本開示は、ファン間欠運転を行なう空気調和装置に関する。

ヒートポンプ式の空気調和装置は、空気の熱を取り入れるために室外ファンと室外熱交換器とを備えた室外ユニットを屋外に設置する。室外ファンの停止中に降雪があった場合、室外ファンへの積雪量が多くなると室外ファンの重量バランスが崩れる。この状態で室外ファンの運転を再開した際に、室外ファンがベルマウスなど周辺の構造体と接触して破損する場合がある。また、室外ファンへ積雪した雪が、室外ファンと構造体との間で凍結して氷柱が発生する。室外ファンが、室外ファンの運転再開時に、氷柱と接触することで室外ファンの削れ及び破損が生じる場合がある。

そこで、圧縮機の運転停止中でも一定間隔で室外ファンのファン間欠運転をすることにより、室外ファンへの積雪を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、空気調和装置は、外気温度を検知し、外気温度が低い場合に室外ファンを一定間隔で強制駆動するファン間欠運転を実施する。

特開２００３－２３２５５７号公報

しかし、特許文献１に開示された技術では、空気調和装置は、室外ファンに積雪がなくファン間欠運転が不要な場合にも、外気温度が低い場合、常に一定間隔で室外ファンを作動する。

従って、従来の空気調和装置は、圧縮機の停止後に行われる室外ファン間欠運転の電力を無駄に消費してしまうという問題があった。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、圧縮機の停止後に行われる室外ファンのファン間欠運転の消費電力を削減できる空気調和装置を提供することを目的とする。

本開示に係る空気調和装置は、圧縮機と、室外ファンと、前記圧縮機の停止後に、前記室外ファンの作動と停止を繰り返すファン間欠運転を行なう制御装置と、前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態を検知する検知装置とを具備し、前記ファン間欠運転において、前記制御装置は、前記室外ファンが作動中の場合、前記検知装置により検知された前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態に基づいて、前記室外ファンの作動を継続するか、停止するかを決定することで前記室外ファンの作動時間を変化させ、前記室外ファンに積雪があると判断される場合に前記室外ファンの作動を継続させ、前記室外ファンへの積雪がないと判断される場合に、前記ファン間欠運転における前記室外ファンの作動時間に応じて、前記室外ファンの停止上限時間を変更し、前記室外ファンの停止上限時間を変更した後に、前記室外ファンの作動を停止し、前記室外ファンの停止時間が、前記変更された停止上限時間を超えた場合、前記室外ファンを作動する。

本開示によれば、制御装置は、室外ファンへの積雪がない場合、ファン間欠運転において、室外ファンの作動時間に応じて、室外ファンの停止上限時間を変更し、室外ファンの作動を停止する。制御装置は、室外ファンの停止時間が、変更された停止上限時間を超えた場合、室外ファンを作動する。これにより、制御装置は、積雪がなく、室外ファンの稼働時間が短く、室外ファンの破損の可能性が低い場合、室外ファンの停止上限時間を長くすることができる。従って、空気調和装置の消費電力を抑制することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の室外機の内部を正面から見た際の概略図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の制御系統の構成を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和装置のファン間欠運転を開始前及び終了後の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１に係る空気調和装置のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る空気調和装置のファン間欠運転における室外ファンの作動時間及び停止時間の変化を示す図である。 実施の形態２に係る空気調和装置の制御系統の構成を示す図である。 実施の形態２に係る空気調和装置のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る空気調和装置の制御系統の構成を示す図である。 実施の形態３に係る空気調和装置のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る空気調和装置の制御系統の構成を示す図である。 実施の形態４に係る空気調和装置ファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、実施の形態に係る空気調和装置について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の室外機Ａの内部を正面から見た際の概略図である。室外機Ａは室外ファン１、室外熱交換器２、圧縮機３、制御装置４を備えている。

室外熱交換器２は、圧縮機３及び図示しない室内機と冷媒配管で接続されている。

圧縮機３は、冷媒配管を流れる冷媒を圧縮する。室外ファン１は、熱交換のための空気を送風する。制御装置４は、室外機Ａ全体の制御を司る。

なお、本実施の形態１では、１台の室外機Ａに１個の室外ファン１が搭載されている構成を一例として説明するが、室外ファン１の数は１個に限らず、２個あってもよく、３個以上であってもよい。また、室外ファン１の吹出し方向は室外機Ａの正面（水平方向）に吹出すことに限らず、室外機Ａの上面（上方向）に吹出すようにしてもよい。

また、圧縮機３及び制御装置４が室外機Ａに搭載されている構成を一例として説明するが、圧縮機３及び制御装置４は室外機Ａに搭載されることに限らず、室内に設置されるような構成となっていてもよい。

図２は、実施の形態１に係る空気調和装置１００の制御系統の構成を示す図である。

制御装置４は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。

制御装置４が専用のハードウェアである場合、制御装置４は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置４が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。

制御装置４がＣＰＵの場合、制御装置４が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置４の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。

なお、制御装置４の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

制御装置４は、タイマー４ａを有する。タイマー４ａは、ファン間欠運転モードにおける室外ファン１の作動時間及び停止時間を計測する。ここで、ファン間欠運転モードは、圧縮機３の停止後に、室外ファン１の作動と停止を繰り返すモードである。

制御装置４は、外気温度検知器５及び積雪検知装置６と信号線で接続される。制御装置４には、外気温度検知器５及び積雪検知装置６からの情報が入力される。制御装置４は、室外ファン１及び圧縮機３と信号線で接続される。制御装置４は、信号線を介して制御信号を室外ファン１及び圧縮機３に出力する。具体的には、制御装置４は、空気調和装置１００に設定される運転モードに従って、室外ファン１の回転数と、圧縮機３の運転周波数とを制御する。

外気温度検知器５は、外気温度を検知する。

積雪検知装置６は、室外ファン１への積雪状態を検知する。積雪検知装置６は、例えば、室外ファン１の外観を画像認識ができるカメラを有し、このカメラにより撮像された画像から積雪の厚み及び分布を検知する。

積雪検知装置６は、室外ファン１の重量を検知できる重量検知器を有しても良い。積雪検知装置６は、この重量検知器により検知された室外ファン１の重量と、積雪がない状態の室外ファン１の重量との差を検知し、積雪状態を検知しても良い。

積雪検知装置６は、光源と室外ファン１の表面からの反射光を検知することで色を判別できる光検知器を有しても良い。積雪検知装置６は、室外ファン１の表面を白色以外の色として、積雪部のみが白くなることを利用して積雪状態を検知しても良い。

その他、積雪検知装置６は、室外ファン１の軸動力を検知できる動力検知器を有しても良い。動力検知器により検知された軸動力は、室外ファン１に積雪することで重量が増えて軸動力が増加する。積雪検知装置６は、増加した軸動力と、積雪がない状態との軸動力との差を検知することで積雪状態を検知する。

次に、実施の形態１に係る空気調和装置１００が実行する各種運転の運転特性について説明する。

空気調和装置１００の運転動作には、暖房運転とファン間欠運転と２種類の運転モードがある。

暖房運転時には、制御装置４は室外ファン１と圧縮機３との両方を作動させる。制御装置４は、圧縮機３を作動させることで、低温低圧のガス冷媒を高温高圧のガス冷媒に変化させて室外機Ａから室内機に送り出し、室内空気を加熱することで暖房を行う。この際、室内機では高温高圧のガス冷媒は室内空気によって冷却され、低温の液冷媒となる。

制御装置４は、図示しない減圧装置の弁開度を調整することによって液冷媒を低温低圧の二相冷媒に変化させて、室外熱交換器２に流入させる。制御装置４は、室外ファン１を運転することで、室外熱交換器２における室外空気と冷媒との熱交換を促進し、室外空気によって二相冷媒を加熱して低温低圧のガス冷媒に変化させる。ガス冷媒は、圧縮機３に戻り、冷媒は再び暖房に使用できる状態になる。

暖房運転時には、室外ファン１が動作しているため、降雪がある場合でも室外ファン１に雪が積もることはなく、破損の恐れはない。

制御装置４は、暖房運転停止中には、冷媒を室内機に送り出す必要がないため、圧縮機３を停止させる。また、制御装置４は、室外空気と冷媒の熱交換をする必要がないため、室外ファン１も停止させる。室外ファン１を停止すると、降雪がある場合に室外ファン１に雪が積もり、破損する可能性がある。そこで、制御装置４は、室外ファン１への積雪を防止するファン間欠運転を実施する。

ファン間欠運転時には、制御装置４は、室外ファン１の作動と停止とを繰り返す。制御装置４は、室外ファン１を間欠的に動作させることで室外ファン１への積雪を抑制することが可能となる。

［ファン間欠運転の開始前及び終了後の動作］
図３は、実施の形態１に係る空気調和装置１００のファン間欠運転を開始前及び終了後の動作を説明するためのフローチャートである。

制御装置４は、圧縮機３が停止しているかどうかを判定する（ステップＳ１）。制御装置４は、圧縮機３が停止していないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、通常運転制御を実施し（ステップＳ２）、処理を終了する。

一方、制御装置４は、圧縮機３が停止していると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、外気温度がファン間欠運転開始の第１外気温度閾値Ｔｏ以下か否かを判定する（ステップＳ３）。

制御装置４は、外気温度が第１外気温度閾値Ｔｏより高いと判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、運転停止を実施し（ステップＳ４）、処理を終了する。

一方、制御装置４は、外気温度が第１外気温度閾値Ｔｏ以下であると判定した場合、ファン間欠運転を実施する（ステップＳ５）。ファン間欠運転中には、制御装置４は、圧縮機３が作動開始するか否かを判定する（ステップＳ６）。

制御装置４は、圧縮機３が作動開始すると判定した場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、通常運転を実施し（ステップＳ２）、処理を終了する。

一方、制御装置４は、圧縮機３が作動開始しないと判定した場合（ステップＳ６のＮＯ）、外気温度がファン間欠運転終了の第２外気温度閾値Ｔｏ＿１よりも高いか否かを判定する（ステップＳ７）。

制御装置４は、外気温度が第２外気温度閾値Ｔｏ＿１よりも高いと判定した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、運転停止を実施し（ステップＳ４）、処理を終了する。

一方、制御装置４は、外気温度が第２外気温度閾値Ｔｏ＿１以下と判定した場合（ステップＳ７のＮＯ）、ファン間欠運転を継続させる（ステップＳ５）。

なお、図３では、制御装置４は、圧縮機３が停止し、外気温度がファン間欠運転開始の第１外気温度閾値Ｔｏより低い場合にはすぐにファン間欠運転を実施するが、これに限られない。例えば、制御装置４は、圧縮機３が停止してから一定時間経過後に、室外ファン１にファン間欠運転を実施させてもよい。

圧縮機３の停止がユーザーによる運転停止操作に起因するものではなく、室温が目標値に達したことに起因するものである場合、短時間で運転を再開する可能性があり、ファン間欠運転の必要性が低い。このため、制御装置４は、圧縮機３が停止してからファン間欠運転を実施するまでに一定時間設けても良い。これにより、制御装置４は、不要なファン間欠運転を避けることができる。

また、図３ではファン間欠運転より前において、ステップＳ１で圧縮機の判定を実施した後にステップＳ３で外気温度の判定を実施しているが、この順番はどちらでもよく、外気温度の判定後に圧縮機の判定を実施してもよい。ファン間欠運転の終了時も同様である。

［ファン間欠運転中の制御］
図４は、実施の形態１に係る空気調和装置１００のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。図４は、図３のステップＳ５の動作を具体的に説明したものである。

制御装置４は、ファン間欠運転中には、室外ファン１が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。制御装置４は、室外ファン１が作動していないと判定した場合（ステップＳ１０のＮＯ）、ステップＳ１１に進み、室外ファン１が作動していると判定した場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ステップＳ１５に進む。

制御装置４は、ステップＳ１１において、ファン停止時間のカウントを進める。そして、制御装置４は、ファン停止時間がファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御装置４は、ファン停止時間がファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆ以上であると判定した場合、ファン停止時間をリセットする（ステップＳ１３）。そして、制御装置４は、室外ファン１を作動させる（ステップＳ１４）。

制御装置４は、ファン停止時間がファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆ未満であると判定した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ファン停止を継続する。

一方、ステップＳ１５において、制御装置４は、ファン作動時間のカウントを進める。そして、制御装置４は、積雪検知装置６から入力される積雪状態に基づいて、室外ファン１への積雪の有無を判定する（ステップＳ１６）。

制御装置４は、室外ファン１への積雪がないと判定した場合（ステップ１６のＮＯ）、
ファン作動時間が判定時間ｔｃ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ以上であると判定した場合（ステップＳ１７のＮＯ）、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを減少させる（ステップＳ１８）。なお、制御装置４は、ファン作動時間が長いほどファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを短くしても良い。

一方、制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ未満であると判定した場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを増加させる（ステップＳ１９）。なお、制御装置４は、ファン作動時間が短いほどファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを長くしても良い。

ステップＳ１８又はステップＳ１９の後、制御装置４は、ファン作動時間をリセットし（ステップＳ２０）、室外ファン１を停止させる（ステップＳ２１）。制御装置４は、ステップＳ１６において、室外ファン１に積雪があると判定した場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、室外ファン１の作動を継続させる。

制御装置４は、ステップＳ１６のＹＥＳの場合、ステップＳ２１の後、ステップＳ１２のＹＥＳの場合及びステップＳ１４の後、ファン間欠運転の終了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。ここで、「ファン間欠運転の終了条件」が成立している場合とは、図３におけるステップＳ６において、制御装置４が圧縮機３が作動開始すると判定した場合（ステップＳ６のＹＥＳ）又はステップＳ７において、制御装置４が外気温度がファン間欠運転終了の第２外気温度閾値Ｔｏ＿１よりも高いと判定した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）を含む。

制御装置４は、ファン間欠運転の終了条件が成立していると判定した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ファン間欠運転を終了させる。制御装置４は、ファン間欠運転の終了条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ２２のＮＯ）、ステップＳ１０に戻り、ファン間欠運転を継続させる。

ここで、室外ファン１への積雪の有無を判定し、ファン作動時間に応じてファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させるステップＳ１６～ステップＳ１９の効果について説明する。図５は、実施の形態１に係る空気調和装置１００のファン間欠運転における室外ファン１の作動時間及び停止時間の変化を示す図である。

図５の縦軸は室外ファン１の作動、停止状態を示し、横軸は時間である。また、図５に示すＣ１～Ｃ４は図上における作動及び停止のサイクルの回数を表している。作動開始から停止終了までを１サイクルとし、サイクルＣ１は１回目のサイクル、サイクルＣ２は２回目のサイクル、Ｃ３は３回目のサイクル、Ｃ４は４回目のサイクルを示す。なお、サイクルＣ１は図上における１回目のサイクルであり、ファン間欠運転開始後の１回目のサイクルとは限らない。また、図５に示すｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は各サイクルにおける停止時間を表している。時間ｔ１はサイクルＣ１の停止時間、時間ｔ２はサイクルＣ２の停止時間、時間ｔ３はサイクルＣ３の停止時間、時間ｔ４はサイクルＣ４の停止時間を示す。

図５を参照すると、空気調和装置１００のファン間欠運転中における各サイクルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の作動時間によって停止時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４が変化していることがわかる。サイクルＣ２では作動時間が判定時間ｔｃよりも短いためにサイクルＣ２の停止時間ｔ２はサイクルＣ１の停止時間ｔ１よりも長くなる。サイクルＣ３でも作動時間が判定時間ｔｃよりも短いためにサイクルＣ３の停止時間ｔ３はサイクルＣ２の停止時間ｔ２よりも長くなる。一方、サイクルＣ４では作動時間が判定時間ｔｃよりも長いためにサイクルＣ４の停止時間ｔ４はサイクルＣ３の停止時間ｔ３よりも短くなっている。

このように、積雪の有無によってファン作動を継続するか、ファンを停止するかを決定することで、積雪状況によってファン作動時間は変化し、降雪量が少なくファンの積雪が少ない場合にはファン作動時間が短くなり易い。この場合、ファン停止後に再び積雪する可能性が低いため、ファン停止時間を長くすることで、不要なファン作動を低減し、消費電力を削減することができる。

なお、図４では、判定時間ｔｃは１つで、ステップＳ１７～ステップＳ１９において、ファン作動時間と判定時間ｔｃとの大小関係に応じて、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを減少、もしくは増加させるようにしている。しかし、ステップＳ１７～ステップＳ１９において、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆが変化しないステップを設けてもよい。例えば、判定時間ｔｃ１と判定時間ｔｃ２とが設けられ、ｔｃ１＜ｔｃ２の関係として設定される。制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ１以下である場合にはファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを増加させる。制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ２以上である場合にはファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを減少させる。制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ１と判定時間ｔｃ２との間である場合、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させない。

また、制御装置４は、判定時間ｔｃを複数個設けて、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆの減少、もしくは増加の変化幅を可変にしてもよい。例えば、判定時間ｔｃ１と判定時間ｔｃ２とが設けられ、ｔｃ１＜ｔｃ２の関係として設定される。制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ１以下である場合、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを増加する。ファン作動時間が判定時間ｔｃ１より大きい場合、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを減少する。ファン作動時間が判定時間ｔｃ２以上である場合、ファン作動時間が判定時間ｔｃ１と判定時間ｔｃ２の間にある場合に比べてファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆの減少幅を大きくする。

また、ステップＳ１７～ステップＳ１９の代わりに、ファン作動時間を基に、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを求める計算を行うステップを設けてもよい。ファン作動時間が長いほど、ファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆが小さくなるような数式を用いることで、ステップＳ１７～ステップＳ１９と同様の効果を得ることができる。

また、図４ではステップＳ１５でファン作動時間をカウントした後にステップＳ１６で積雪有無を判定しているが、この順番はどちらでもよく、積雪有無を判定してファン作動の継続を決定した後にファン作動時間をカウントしてもよい。ファン停止時間のカウントについても同様で、ファン停止の継続を決定した後にファン停止時間をカウントしてもよい。

また、ファン間欠運転開始時に、図４のステップＳ１０の前に、室外ファン１の停止、もしくは作動のどちらかを指定するステップを追加してもよい。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る空気調和装置１００の制御系統の構成を示す図である。

以下、本実施の形態２の空気調和装置１００が実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様な構成、動作についての詳細な説明を省略する。

本実施の形態２に係る空気調和装置１００の制御系統は、図２に示す実施の形態１の空気調和装置１００の積雪検知装置６に替えて、電力検知器７が設けられている。電力検知器７は室外ファン１の消費電力を検知するものである。

実施の形態２に係る空気調和装置１００では、ファン間欠運転時のファンの作動を続行するか、停止するかの判定に電力検知器７で検知される室外ファン１の消費電力を使用する。室外ファン１に積雪がある場合、室外ファン１の重量が増えるため、室外ファン１を同一回転数で作動させる場合に必要な動力が増加する。従って、積雪がない場合に比べて、室外ファン１の消費電力が増えるため、電力検知器７によって消費電力の増加を検知することで室外ファン１への積雪の有無を判断することができる。

［ファン間欠運転中の制御］
図７は、実施の形態２に係る空気調和装置１００のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、上記した実施の形態１のファン間欠運転中のフローチャートと異なる部分について説明する。

ステップＳ３０～ステップＳ３５は、図４に示すステップＳ１０～ステップＳ１５と同じである。ステップＳ３５の後、制御装置４は、電力検知器７で検知される室外ファン１の消費電力が消費電力判定値Ｐｃよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。制御装置４は、室外ファン１の消費電力が消費電力判定値Ｐｃ以下であると判定した場合（ステップＳ３６のＮＯ）、制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７～ステップＳ４１は、図４に示すステップＳ１７～ステップＳ２１と同じである。制御装置４は、ステップＳ３７～ステップＳ３９において、ファン作動時間に応じてファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化する。次に、制御装置４は、ファン作動時間のリセットを実施し（ステップＳ４０）、室外ファン１を停止する（ステップＳ４１）。

一方、ステップＳ３６において、制御装置４は、室外ファン１の消費電力が消費電力判定値Ｐｃよりも大きいと判定した場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、ファン作動を継続する。

制御装置４は、ステップＳ３６における室外ファン１の消費電力と消費電力判定値Ｐｃとの大小関係の判定により、室外ファン１の作動を継続させるか、停止させるかを決定する。従って、室外ファン１のファン作動時間が変動するため、実施の形態１におけるファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させるステップＳ１７～ステップＳ１９と同様の効果を得ることができる。

ステップＳ４２は、図４に示すステップＳ２２と同じである。

なお、室外ファン１の消費電力は、回転数によって異なるため、消費電力判定値Ｐｃを回転数に応じて変化させることで、判定をより正確に実施することができる。また、同一回転数であっても、室外機Ａの設置状況によって消費電力は異なるため、暖房運転中の消費電力を検知し、その値に応じて消費電力判定値Ｐｃを変化させることで、判定をより正確に実施することができる。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３に係る空気調和装置１００の制御系統の構成を示す図である。

以下、本実施の形態３の空気調和装置１００が実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様な構成、動作についての詳細な説明を省略する。

本実施の形態３に係る空気調和装置１００の制御系統は、図２に示す実施の形態１の空気調和装置１００の積雪検知装置６に替えて、電流検知器８が設けられている。電流検知器８は、室外ファン１に流れる電流を検知するものである。

空気調和装置１００では、ファン間欠運転時の室外ファン１の作動を続行するか、停止するかの判定に電流検知器８で検知される室外ファン１に流れる電流を使用する。室外ファン１に積雪がある場合、室外ファン１の重量が増える。従って、制御装置４が室外ファン１を同一回転数で作動する場合に必要な動力が増加する。従って、積雪がない場合に比べて、同一回転数における室外ファン１の電流が増える。電流検知器８は、室外ファン１への電流を検知する、制御装置４は、電流検知器８により検知された室外ファン１への電流から室外ファン１への積雪の有無を判断する。

［ファン間欠運転中の制御］
図９は、実施の形態３に係る空気調和装置１００のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、上記した実施の形態２のファン間欠運転中の動作と異なる部分について説明する。

ステップＳ５０～ステップＳ５５は、図４に示すステップＳ１０～ステップＳ１５と同じである。ステップＳ５６において、制御装置４は、電流検知器８で検知される室外ファン１の電流が電流判定値Ｉｃよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ５６において、制御装置４は、室外ファン１の電流が電流判定値Ｉｃ以下であると判定した場合（ステップＳ５６のＮＯ）、制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ未満であるかを判定する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７～ステップＳ６１は、図４に示すステップＳ１７～ステップＳ２１と同じである。制御装置４は、ステップＳ５７～ステップＳ５９において、ファン作動時間に応じてファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させる。制御装置４は、ファン作動時間のリセットを実施する（ステップＳ６０）。次に、制御装置４は、室外ファン１を停止する（ステップＳ６１）。

一方、ステップＳ５６において、制御装置４が室外ファン１の電流が電流判定値Ｉｃより大きいと判定した場合（ステップＳ５６のＹＥＳ）、制御装置４は、室外ファン１の作動を継続させる。

ステップＳ５６における室外ファン１の電流と電流判定値Ｉｃとの大小関係の判定により、制御装置４は、室外ファン１の作動を継続させるか、停止させるかを決定する。従って、室外ファン１のファン作動時間が変動するため、実施の形態１におけるファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させるステップＳ１７～ステップＳ１９と同様の効果を得ることができる。

ステップＳ６２は、図４に示すステップＳ２２と同じである。

なお、室外ファン１の電流は、回転数によって異なるため、電流判定値Ｉｃを回転数に応じて変化させることで、判定をより正確に実施することができる。また、同一回転数であっても、室外機Ａの設置状況によって電流は異なるため、暖房運転中の電流を検知し、その値に応じて電流判定値Ｉｃを変化させることで、判定をより正確に実施することができる。

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４に係る空気調和装置１００の制御系統の構成を示す図である。
以下、本実施の形態４の空気調和装置１００が実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様な構成、動作についての詳細な説明を省略する。

本実施の形態４に係る空気調和装置１００の制御系統は、図２に示す実施の形態１の空気調和装置１００の積雪検知装置６に替えて、電圧検知器９が設けられている。電圧検知器９は、室外ファン１に印加する電圧を検知するものである。

空気調和装置１００では、ファン間欠運転時のファンの作動を続行するか、停止するかの判定に電流検知器８で検知される室外ファン１に流れる電流を使用する。室外ファン１に積雪がある場合、室外ファン１の重量が増える。従って、制御装置４が室外ファン１を同一回転数で作動させる場合に必要な動力が増加する。従って、積雪がない場合に比べて、同一回転数における室外ファン１の電圧が増える。制御装置４は、電圧検知器９により検知された室外ファン１への電圧から室外ファン１への積雪の有無を判断する。

［ファン間欠運転中の制御］
図１１は、実施の形態４に係る空気調和装置１００のファン間欠運転中の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、上記した実施の形態２のファン間欠運転中の動作と異なる部分について説明する。

ステップＳ７０～ステップＳ７５は、図４に示すステップＳ１０～ステップＳ１５と同じである。ステップＳ７６において、制御装置４は、電圧検知器９で検知される室外ファン１の電圧が電圧判定値Ｖｃよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ７６において、制御装置４は、室外ファン１の電圧が電圧判定値Ｖｃ以下であると判定した場合（ステップＳ７６のＮＯ）、制御装置４は、ファン作動時間が判定時間ｔｃ未満であるかを判定する（ステップＳ７７）。ステップＳ７７～ステップＳ８１は、図４に示すステップＳ１７～ステップＳ２１と同じである。制御装置４は、ステップＳ７７～ステップＳ７９において、ファン作動時間に応じてファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させる。制御装置４は、ファン作動時間のリセットを実施する（ステップＳ８０）。次に、制御装置４は、室外ファン１を停止させる（ステップＳ８１）。

一方、ステップＳ７６において、制御装置４が室外ファン１の電圧が電圧判定値Ｖｃより大きいと判定した場合（ステップＳ７６のＹＥＳ）、制御装置４は、室外ファン１の作動を継続させる。

ステップＳ７６における室外ファン１の電圧と電圧判定値Ｖｃとの大小関係の判定により、制御装置４は、室外ファン１の作動を継続させるか、停止させるかを決定する。従って、室外ファン１のファン作動時間が変動するため、実施の形態１におけるファン停止上限時間ｔ＿ｏｆｆを変化させるステップＳ１７～ステップＳ１９と同様の効果を得ることができる。

ステップＳ８２は、図４に示すステップＳ２２と同じである。

（１）実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３及び実施の形態４の空気調和装置１００によれば、以下の効果がある。

制御装置４は、室外ファン１への積雪がない場合、ファン間欠運転において、室外ファン１の作動時間に応じて、室外ファン１の停止上限時間を変更し、室外ファン１の作動を停止する。また、制御装置４は、室外ファン１の停止時間が、変更された停止上限時間を超えた場合、室外ファン１を作動する。これにより、制御装置４は、積雪がなく、室外ファン１の稼働時間が短く、室外ファン１の破損の可能性が低い場合、室外ファン１の停止上限時間を長くすることができる。従って、空気調和装置１００の消費電力を抑制することができる。また、積雪などにより室外ファン１が破損されるのを抑制できる。

（２）実施の形態２、実施の形態３及び実施の形態４の空気調和装置１００によれば、以下の効果がある。

制御装置４は、積雪の状態を室外ファン１の消費電力、室外ファン１を流れる電流及び室外ファン１に印加される電圧で判断するので、実施の形態１の積雪検知装置６に比して低コストで積雪の有無を判断することができる。

消費電力判定値Ｐｃ、電流判定値Ｉｃ及び電圧判定値Ｖｃは、室外ファン１の回転数に応じて設定される。従って、制御装置４は、室外ファン１の消費電力、室外ファン１を流れる電流及び室外ファン１に印加される電圧の変化を考慮して、より正確な判定を行なうことができる。

また、室外ファン１の設置環境による室外ファン１の消費電力、室外ファン１を流れる電流及び室外ファン１に印加される電圧の変化を考慮して、より正確な判定を行なうことができる。

なお、上記実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３及び実施の形態４では、暖房運転とファン間欠運転のみを行う空気調和装置１００を例に説明したが、これに限定されない。実施の形態の空気調和装置１００は、冷房運転が可能な回路構成の空気調和装置１００についても適用できる。

また、実施の形態の積雪検知装置６、電力検知器７及び電流検知器８は、検知装置とも称する。

実施の形態は、例として提示したものであり、請求の範囲を限定することは意図していない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態及びその変形は、実施の形態の範囲及び要旨に含まれる。

１ 室外ファン、２ 室外熱交換器、３ 圧縮機、４ 制御装置、４ａ タイマー、５ 外気温度検知器、６ 積雪検知装置、７ 電力検知器、８ 電流検知器、９ 電圧検知器、１００ 空気調和装置、Ａ 室外機、Ｔｏ 第１外気温度閾値、Ｔｏ＿１ 第２外気温度閾値、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ サイクル、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４ 停止時間、ｔ＿ｏｆｆ ファン停止上限時間、ｔｃ 判定時間、Ｉｃ 電流判定値。

Claims (8)

1. 圧縮機と、
   室外ファンと、
   前記圧縮機の停止後に、前記室外ファンの作動と停止を繰り返すファン間欠運転を行なう制御装置と、
   前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態を検知する検知装置と
   を具備し、
   前記ファン間欠運転において、前記制御装置は、
   前記室外ファンが作動中の場合、前記検知装置により検知された前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態に基づいて、前記室外ファンの作動を継続するか、停止するかを決定することで前記室外ファンの作動時間を変化させ、前記室外ファンに積雪があると判断される場合に前記室外ファンの作動を継続させ、前記室外ファンへの積雪がないと判断される場合に、前記ファン間欠運転における前記室外ファンの作動時間に応じて、前記室外ファンの停止上限時間を変更し、前記室外ファンの停止上限時間を変更した後に、前記室外ファンの作動を停止し、
   前記室外ファンの停止時間が、前記変更された停止上限時間を超えた場合、前記室外ファンを作動する
   空気調和装置。
2. 圧縮機と、
   室外ファンと、
   前記圧縮機の停止後に、前記室外ファンの作動と停止を繰り返すファン間欠運転を行なう制御装置と、
   前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態を検知する検知装置と
   を具備し、
   前記ファン間欠運転において、前記制御装置は、
   前記室外ファンが作動中の場合、前記検知装置により検知された前記ファン間欠運転中の前記室外ファンへの積雪の状態に基づいて、前記室外ファンの作動を継続するか、停止するかを決定することで前記室外ファンの作動時間を変化させ、
   前記ファン間欠運転における前記室外ファンの作動開始から停止終了までのサイクルの繰り返しにおいて、前記室外ファンの作動時間が予め設定された判定時間よりも短いサイクルが繰り返される場合に前のサイクルの前記室外ファンの停止時間よりも後のサイクルの前記室外ファンの停止時間よりも長くなるように停止時間を変更させ、後のサイクルの前記室外ファンの作動時間が前記判定時間または前記判定時間よりも長い第２の判定時間以上の場合に前記室外ファンの停止時間を前のサイクルよりも減少させるように変更する
   空気調和装置。
3. 前記ファン間欠運転における前記室外ファンの作動時間及び前記室外ファンの停止時間を計測するタイマーを具備し、
   前記制御装置は、
   前記タイマーにより計測された前記室外ファンの作動時間に応じて、前記室外ファンの停止上限時間を決定する
   請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御装置は、
   前記タイマーにより計測された作動時間が短いほど長く前記室外ファンの停止上限時間を決定する
   請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記検知装置は、
   作動中の前記室外ファンの消費電力、前記室外ファンを流れる電流及び前記室外ファンに印加される電圧のいずれか１つを検知する
   請求項１又は２に記載の空気調和装置。
6. 前記制御装置は、
   前記検知装置にて検知された前記室外ファンの消費電力、前記室外ファンを流れる電流及び前記室外ファンに印加される電圧のいずれか１つが閾値よりも小さい場合に、前記室外ファンを停止する
   請求項５に記載の空気調和装置。
7. 前記閾値は、前記室外ファンの回転数に応じて設定される
   請求項６に記載の空気調和装置。
8. 前記閾値は、前記圧縮機の運転中における前記検知装置にて検知された前記室外ファンの消費電力、前記室外ファンを流れる電流及び前記室外ファンに印加される電圧のいずれか１つに基づいて決定される
   請求項６に記載の空気調和装置。

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