JPWO2017141310A1 - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

除霜運転モードを搭載し、除霜運転禁止時間に基づいて除霜運転を行う空気調和装置であって、除霜運転禁止時間を最適化して暖房効率を向上させたもの。補正値設定手段は、除霜運転時間と補正テーブルとに基づき補正値を設定し、補正手段は設定された補正値を用いて記憶手段に記憶された除霜運転禁止時間を補正する。

Description

本発明は、除霜運転を制御する制御装置を備える空気調和装置に関する。

従来の空気調和装置は、低外気条件下における暖房運転中、蒸発温度が低くなることにより蒸発器である室外熱交換器に霜が発生し、熱交換器の伝熱性能が低下するものがある。そのまま暖房運転を続けると、発生した霜が成長して風路圧損が増加し、さらに伝熱性能を悪化させ暖房能力を大幅に低下させてしまう場合がある。そのため、暖房運転中に意図的に冷房サイクル運転を実施することで室外熱交換器に高温の冷媒を流して霜を溶かす運転（以後、除霜運転という）を実施し、暖房能力の低下を防止する空気調和装置がある。

また、外気温度が更に低下すると蒸発器温度が低下してしまうため、室外熱交換機にそれほど着霜がないにもかかわらず着霜条件を満たすと判定され、除霜運転を開始してしまうことがある。そこで、除霜運転を開始しない除霜運転禁止時間を設定することで最低暖房運転時間を確保する空気調和装置がある。

除霜運転は冷房サイクル運転によるホットガスデフロスト方式により行われる場合がある。この場合、室内を温めることができず室内温度は低下してしまう。しかしながら、除霜運転を実施しない、もしくは短時間のみの実施では蒸発器に付着した霜を完全に取り除くことができない状態のまま暖房運転が行われたとき、暖房性能の低下により暖房効率が下がってしまう。そのため、空気調和装置は、必要に応じて除霜運転を実施することで装置の信頼性を確保するとともに、不必要な除霜運転を減らし、最適な暖房運転時間を確保するよう制御を行い、快適性を向上させる必要がある。

このような除霜運転について、特許文献１には、前回の除霜運転時間と今回の除霜運転時間とを比較し、前回より今回の除霜運転時間が短かった場合は除霜運転禁止時間を長くし、また前回より今回の除霜時間が長かった場合は除霜運転禁止時間を短くすることが開示されている。

また、特許文献２には、除霜所要時間の長短を判別し、除霜所要時間が短いときは着霜量が少ない外気条件であると判断して外気温度をパラメータとする所定の除霜禁止時間パターンにて次の除霜禁止時間を設定することが開示されている。また、除霜所要時間が長いときは最短時間によって次の除霜禁止時間を設定している。

特開２００２−１３０８７６号公報 特開２００３−０６５６３８号公報

しかしながら、特許文献１では、前回と今回の除霜運転時間を比較した相対的な結果によって次の除霜運転禁止時間を決めているため、最適な除霜運転禁止時間が設定されない場合がある。例えば前回の除霜運転時間が２分程度で完了した場合、本来であれば、あまり着霜していないと考えられるため、その分、除霜運転禁止時間を長くし暖房運転時間を長くするべき条件である。しかしながら、その次の除霜運転が再度２分程度で完了すると、次に設定される除霜運転禁止時間は延長されず、現在の除霜運転禁止時間と同じ時間を設定してしまう。一方、例えば前回の除霜運転時間が１５分程度かかった場合、本来であれば、着霜が多い条件となるため、除霜禁止時間を短く設定しより細かく除霜運転を実施して暖房性能の低下を防止すべき条件である。しかしながら、その次の除霜運転が１４分程度で完了すると着霜量が少ない条件へ変化したと判断し、次の暖房禁止時間を長く設定してしまう。

また特許文献２では、除霜禁止時間は、外気温度に応じたパターン、又は最短時間であるため、除霜所要時間が除霜禁止時間に反映されにくい。例えば、除霜所要時間が長い場合、除霜禁止時間を最短時間となるよう設定するため最適な除霜運転禁止時間とはならず、本来必要のない除霜運転を実施してしまう場合がある。

このため、特許文献１及び特許文献２の空気調和装置は、最適な除霜運転禁止時間に基づいて除霜運転を行うという観点ではいずれも劣る結果となる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、除霜運転モードを搭載した空気調和装置において、除霜運転禁止時間を最適化して、不必要な除霜運転を防ぎ最低暖房運転時間を確保して暖房運転の効率を向上させた空気調和装置を提供するものである。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切換器、室内熱交換器、絞り装置、及び室外熱交換器が冷媒配管を介して接続された冷媒回路と、前記流路切換器を制御することにより、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ前記室内熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転と、前記室外熱交換器を凝縮器として機能させ前記室内熱交換器を蒸発器として機能させる除霜運転との切り換えを行う制御装置とを備え、前記制御装置は、除霜運転が禁止される除霜運転禁止時間と、除霜運転禁止時間を補正する補正値が除霜運転時間に対応付けされた補正テーブルとを記憶する記憶手段と、前記室外熱交換器の除霜の要否を判定する除霜判定手段と、前記除霜判定手段において除霜が必要であると判定されたとき、除霜が完了する除霜完了条件を満たすまで除霜運転が行われるように前記冷媒回路を制御するとともに、前記記憶手段に記憶された前記除霜運転禁止時間の間、除霜運転の終了後から除霜運転の実行を禁止する運転制御手段と、前記運転制御手段により前記除霜運転が実施された除霜運転時間を計測する計時手段と、前記計時手段において計測された前記除霜運転時間と、前記記憶手段に記憶された補正テーブルとに基づき補正値を設定する補正値設定手段と、前記補正値設定手段において設定された補正値を用いて前記記憶手段に記憶された除霜運転禁止時間を補正する補正手段とを備えたものである。

この発明によれば、除霜運転禁止時間は直前の除霜運転時間に応じて補正されるので、不必要な除霜運転を減らすことで暖房運転効率を高めることができる。また、適切なタイミングで除霜運転を実施することで効率的で安定した空調を行うことができる。

本発明の実施の形態１における空気調和装置１の概略図である。 本発明の実施の形態１における制御装置５０の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１における除霜運転時間τ２と補正値τ４との対応関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における圧縮機の動作例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における基本動作制御を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置１の概略図である。空気調和装置１は冷媒回路１１を備え、冷房運転や暖房運転により室内に冷風や温風等を供給する。

冷媒回路１１は、冷媒が充填されており、冷媒配管内を冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うものである。充填される冷媒は、例えばアンモニア冷媒やフロン冷媒であるが、これらに限定されるものではない。

冷媒回路１１は、圧縮機２１、流路切換器２５、室内熱交換器２２、絞り装置２３、及び室外熱交換器２４が冷媒配管を介して接続されて形成されるものである。

圧縮機２１は、室外機に設置され、冷媒蒸気を圧縮するものである。圧縮機２１は、例えばスクロール型の圧縮機である。

室内熱交換器２２は室内機に設置されており、例えば、フィンチューブ型の熱交換器からなっている室内熱交換器２２は暖房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機２１から供給された冷媒と室内の空気とを熱交換するものである。また室内熱交換器２２は、冷房運転時又は除霜運転時には蒸発器として機能し、絞り装置２３から供給された冷媒と室内機の空気とを熱交換するものである。また、室内機には室内熱交換器２２に送風を行う室内ファン２６が設置されている。

絞り装置２３は、室外機に設置され、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば、電子膨張弁で形成されている。絞り装置２３は、暖房運転時には室内熱交換器２２から供給された冷媒を減圧して室外熱交換器２４へ供給する。また絞り装置２３は、冷房運転時又は除霜運転時には室外熱交換器２４から供給された冷媒を減圧して室内熱交換器２２へ供給する。

室外熱交換器２４は室外機に設置されており、フィンチューブ型の熱交換器からなっている。室外熱交換器２４は暖房運転時には蒸発器として機能し、絞り装置２３から供給された冷媒と室外の空気とを熱交換するものである。また室外熱交換器２４は、冷房運転時又は除霜運転時には凝縮器として機能し、圧縮機２１から供給された冷媒と室外機との空気を熱交換するものである。また、室外熱交換器２４には室外ファン２７が対で形成され、室外ファン２７は室外機に設置されている。

流路切換器２５は、例えば四方弁からなり、室外機に設置される。流路切換器２５には、第１ポート２５ａから第４ポート２５ｄまでの４つのポートが形成されている。冷房運転や暖房運転等の運転状態に応じて４つのポートの接続状態を切り換えることで、冷媒回路１１内の接続関係を切り換えるものである。

流路切換器２５の切り換え動作について説明する。図１に示すように、流路切換器２５は、第１ポート２５ａが圧縮機２１の吐出側である吐出管と接続されている。流路切換器２５は、第２ポート２５ｂが室内熱交換器２２と接続されている。流路切換器２５は、第３ポート２５ｃが圧縮機２１の吸入側である吸入管と接続されている。流路切換器２５は、第４ポート２５ｄが室外熱交換器２４と接続されている。流路切換器２５は、図１に実線で示すように、第１ポート２５ａと第２ポート２５ｂとがつながっているときには、第３ポート２５ｃと第４ポート２５ｄとがつながっている状態となる。また流路切換器２５は、図１に破線で示すように、第１ポート２５ａと第４ポート２５ｄとがつながっているときには、第２ポート２５ｂと第３ポート２５ｃとがつながっている状態となる。

つまり、流路切換器２５の４つのポートの接続状態は、暖房運転時には、第１ポート２５ａと第２ポート２５ｂとがつながり、圧縮機２１と室内熱交換器２２とが接続された状態となる。また冷房運転時には、第１ポート２５ａと第４ポート２５ｄとがつながり、圧縮機２１と室外熱交換器２４とが接続された状態となる。

図１に示すように、空気調和装置１はさらに制御装置５０と温度センサ４１とを備えている。温度センサ４１は、室外熱交換器２４に設置され、室外熱交換器２４の温度を検出するものである。室外熱交換器温度によって着霜しやすい条件であるか否かを検出できるため、検出された温度情報は、制御装置５０に送られる。

制御装置５０は、冷媒回路１１の圧縮機２１、絞り装置２３、流路切換器２５、室内ファン２６及び室外ファン２７等の駆動を制御する。また制御装置５０は、温度センサ４１から温度情報を取得する。制御装置５０は、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）等で構成されており、各種運転の制御を行う。

空気調和装置１は、例えば暖房、冷房、及び送風等の運転モードを備えている。次に、暖房中に実施される暖房運転及び除霜運転について説明する。

暖房運転時には、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒は接続配管を経由して流路切換器２５、室内熱交換器２２、及び絞り装置２３を通過し、絞り装置２３により減圧された低温低圧の冷媒は室外熱交換器２４に流入する。暖房運転中、制御装置５０は、室内空気温度、室外空気温度及び配管温度等の情報を取得しながら最適な暖房条件となるよう室内ファン２６、室外ファン２７及び圧縮機２１等の運転速度制御を行う。

このとき、外気温度により、空気中の水分が結露するとともに低温であるため氷結が生じることで霜となる。そのため、このまま暖房運転を続けた場合、室外熱交換器２４のフィン表面に付着した霜が堆積してフィン間を塞ぎ伝熱性能を低下させてしまいＣＯＰ（エネルギー消費効率）が低くなる。

本実施の形態における空気調和装置１は、暖房中に暖房運転を除霜運転に切り換えて、室外熱交換器２４の除霜を行う。制御装置５０は、暖房運転中に除霜が必要か否かの判定を行い、除霜が必要である場合には流路切換器２５を切り換えることで冷媒の循環方向を冷房運転時と同じ方向にして除霜運転を開始する。すなわち冷媒は、流路切換器２５、室外熱交換器２４、絞り装置２３、室内熱交換器２２、及び流路切換器２５の順に循環し、圧縮機２１に吸入される。これにより、高温高圧の冷媒が室外熱交換器２４に流入することで、室外熱交換器２４に付着していた霜を除去することができる。除霜運転中、制御装置５０は、室内ファン２６の運転を停止して室内にいる居住者に不快感又は寒冷感を与えないようにする。また、制御装置５０は、室外ファン２７の運転を停止して、室外熱交換器２４に付着した霜に冷媒の熱エネルギーが十分に伝達されるようにする。制御装置５０は、除霜運転停止条件が成立すると流路切換器２５を切り換えて暖房運転に戻す。

次に、制御装置５０の詳細について図２から図４を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における制御装置５０の機能ブロック図である。図２に示す制御装置５０の機能構成は、例えばマイコン等のハードウェア上でプログラムを実行させることにより構築されるものである。制御装置５０は、運転制御手段５１、記憶手段５２、除霜判定手段５３、計時手段５４、補正値設定手段５５、及び補正手段５６を備える。

運転制御手段５１は、運転指令に基づいて冷媒回路１１の制御を行う。具体的には、運転制御手段５１は、リモコン３を介して入力された運転指令に基づき、冷房、暖房、又は送風等から運転モードを選択して実行する。選択された運転モードが暖房であれば、運転制御手段５１は冷媒回路１１を制御して暖房運転を実施する。このとき運転制御手段５１は、冷媒の循環方向が暖房運転時の方向となるよう必要に応じて流路切換器２５を切り換える。

また運転制御手段５１は、除霜が必要な場合には冷媒回路１１を制御して暖房運転から除霜運転に切り換え、除霜運転停止条件が満たされるまで除霜運転を続行する。除霜運転停止条件が成立すると、運転制御手段５１は除霜運転を終了し暖房運転を再開する。暖房運転を再開する際、運転制御手段５１は、記憶手段５２に記憶されている除霜運転禁止時間τ１を参照する。その後、運転制御手段５１は、除霜運転の終了後から除霜運転禁止時間τ１の間に次の除霜運転が行われないよう制御しながら暖房運転を行う。

記憶手段５２は、例えばＲＯＭ等のメモリで構成され、除霜運転禁止時間τ１、除霜運転禁止時間の初期値、及び補正テーブル６１を記憶する。また、記憶手段５２は初期設定等に関する情報を記憶し、空気調和装置１に電源が投入された時に制御装置５０が初期設定を参照するよう構成してもよい。

除霜運転禁止時間τ１は、直前に行われた除霜運転の終了後からその間は、次の除霜運転の実行を禁止するものである。外気温度が低い条件で暖房を行った場合、着霜を検出する方法によっては、室外熱交換器２４に着霜が生じていないにもかかわらず除霜運転が必要であると判定される場合がある。また、除霜運転終了後すぐに除霜運転が再開されてしまうと、運転が不安定になり、また、暖房運転の時間を確保できずに暖房効率を低下させてしまう。そのため、記憶手段５２は、除霜運転の制御に必要な除霜運転禁止時間τ１を記憶している。

除霜運転禁止時間の初期値は、暖房が開始された時に運転制御手段５１によって参照されるものである。除霜運転禁止時間τ１は除霜運転が終了するごとに更新される。そのため、記憶手段５２に初期値を記憶しておくことで、まだ適切な除霜運転禁止時間τ１が記憶されていない場合であっても、予め設定された初期値に基づいて最初の暖房運転が開始されるように構成されている。

除霜判定手段５３は、温度センサ４１から取得した温度情報を基に除霜の要否を判定する。具体的には、除霜判定手段５３には予め閾値温度が設定されており、除霜判定手段５３は、温度センサ４１で検出した温度が、設定された閾値温度以下となった場合には除霜が必要であると判定する。

なお、本実施の形態においては、除霜判定手段５３は、室外熱交換器２４の温度と閾値温度とを用いて除霜の要否を判定したが、特にこれに限定しない。除霜が必要であるか否かの判定ができればどのような方法でもよい。例えば、温度センサ又は圧力センサ等の検出手段が一又は複数台設置され、除霜判定手段５３は、冷媒の蒸発温度を測定し除霜の要否を判定してもよい。この場合、例えば、除霜判定手段５３は、蒸発温度が所定の温度以下となったときに除霜が必要であると判定するよう構成すればよい。また、複数台の温度センサが室内機の冷媒吸込み温度及び吹出し温度を検知し、除霜判定手段５３は両者の温度差を検出して除霜の要否を判定してもよい。この場合、空気調和装置１の暖房能力の低下を検出して除霜が必要であると判定するよう構成すればよい。また、判定時には、予め設定された閾値温度の他に変化量を用いることとしてもよい。除霜が必要であるか否かを判定する方法については、多くの公知技術に示された技術を用いることができる。

次に、本実施の形態における除霜運転停止条件について説明する。運転制御手段５１は、除霜運転禁止時間τ１の経過後、除霜が必要であると判定されてから除霜運転停止条件が満たされるまで除霜運転を行う。また、計時手段５４により測定された除霜運転時間τ２は、補正値設定手段５５が除霜運転禁止時間τ１の補正値τ４を選択する際に利用される。そのため、一定の時間によってのみ除霜運転が停止される場合は本発明に適しない。したがって、本実施の形態においては、例えば、温度センサ４１により検出される室外熱交換器２４の温度が、所定の温度まで回復した場合に除霜運転停止条件が満たされたこととしてもよい。このとき、室外熱交換器２４の温度が回復したか否かの判定は、除霜判定手段５３が行ってもよい。また、最大除霜時間を設けることにより、除霜運転時間τ２が長くなりすぎた場合には除霜運転を打ち切るよう構成してもよい。なお、除霜が完了したことを検出する方法としては、温度センサや圧力センサの他、例えば光学式センサ等を利用してもよい。除霜が終了したことを検知する方法については、多くの公知技術に示された技術を用いることができる。

計時手段５４は、除霜運転が実施された除霜運転時間τ２を計測する。また、計時手段５４はタイマ機能を有してもよい。計時手段５４は、運転制御手段５１からの信号を受けて計時又はタイマ機能を実行する。設定した時間が経過した場合、又は運転制御手段５１から要求を受けた場合には、運転制御手段５１へ情報を送信する。

なお、計時手段５４は、除霜運転時間τ２の他に暖房運転時間を計測してもよい。更に計時手段５４は、タイマ機能において除霜運転禁止時間τ１の経過を監視し、経過したか否かを示す情報を運転制御手段５１へ送ってもよい。

補正値設定手段５５は、計時手段５４において計測された除霜運転時間τ２と、記憶手段５２に記憶された補正テーブル６１とに基づき補正値τ４を設定する。具体的には、計測された除霜運転時間τ２は、運転制御手段５１により計時手段５４から取得されて補正値設定手段５５へ送られる。補正値設定手段５５は除霜運転時間τ２を受けとると、記憶手段５２の補正テーブル６１を参照し、受けとった除霜運転時間τ２に対応する補正値τ４を選択する。

次に、図３を用いて、除霜運転禁止時間τ１の補正について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における除霜運転時間τ２と補正値τ４との対応関係を示す図である。

図３は、記憶手段５２が記憶する補正テーブル６１の一例である。補正テーブル６１には、基準となる除霜運転時間（τ３）を基準に設定された複数の閾値Ａ〜Ｄにより、除霜運転時間を複数の領域に分け、複数の領域の各々に対して補正値τ４が関連付けられ記憶されている。基準の除霜運転時間τ３とは、除霜運転禁止時間τ１が最適となるよう予め設定されているものである。例えば標準的な除霜運転時間である。また、複数の閾値Ａ〜Ｄ及び基準の除霜運転時間τ３の間には、Ａ＜Ｂ＜τ３＜Ｃ＜Ｄの関係が成り立っている。

一方、補正値τ４は、基準の除霜運転時間τ３を含む除霜運転時間の領域（Ｂ＜τ２＜Ｃ）に対して加算値０が対応付けられている。また、除霜運転時間が短い領域ほど、補正値τ４には大きな補正時間が対応付けられている。図３に示すように、除霜運転時間τ２が基準の除霜運転時間τ３を含む基準範囲（Ｂ＜τ２＜Ｃ）内であれば、補正を行わないよう構成してもよい。基準範囲は、複数の閾値Ａ〜Ｄのうち基準の除霜運転時間τ３に近い２つの閾値（下限閾値Ｂと上限閾値Ｃ）で設定される。本実施の形態では、補正値τ４は複数の閾値Ａ〜Ｄによって階段状に対応づけられている。そのため、この補正値τ４を用いて補正を行う際は、補正値τ４が正の値であるか負の値であるかに応じて、記憶手段５２に記憶された除霜運転禁止時間τ１に加算又は減算の補正がなされる。言い換えると、補正テーブル６１は、基準の除霜運転時間τ３に除霜運転禁止時間τ１を同じ除霜運転禁止時間τ１に補正する補正値が対応付けられ、基準の除霜運転時間τ３より短い除霜運転時間に除霜運転禁止時間τ１を長くする補正値が対応付けられ、基準の除霜運転時間τ３より長い除霜運転時間に除霜運転禁止時間τ１を短くする補正値τ４が対応付けられている。

なお、図３に示した表は１つの実施例であり、直前の除霜運転時間τ２と補正テーブル６１の除霜運転時間とを比較して補正値τ４を設定するものであれば何でも良い。例えば、補正テーブル６１に、除霜運転時間と補正値との関係を示す関係式を記憶しておき、計測された除霜運転時間τ２を関係式に代入して決まる補正値τ４を用いて除霜運転禁止時間τ１を補正してもよい。また、補正値τ４としては、記憶された除霜運転禁止時間τ１に加算又は減算して補正するものの代わりに補正係数等を用いてもよい。

図３の補正手段５６は、補正値設定手段５５において設定された補正値τ４を用いて記憶手段５２に記憶された除霜運転禁止時間τ１を補正する。具体的には、補正手段５６は、補正値設定手段５５において設定された正値補正値を用いて記憶手段５２に記憶されている除霜運転禁止時間τ１を補正する。更新された記憶手段５２の除霜運転禁止時間τ１は、運転制御手段５１により参照され、その後再開する暖房運転において使用される。例えば、直前の除霜運転時間τ２が短時間で終了した場合には、それほど除霜に時間を要しない外気条件であるので、除霜運転禁止時間τ１は長くなるよう補正される。図４を用いながら具体的な一例を挙げる。

図４は、本発明の実施の形態１における圧縮機２１の動作例を示す概略図ある。なお、図４では、低外気条件で暖房を行った際の圧縮機２１の動作を示したものである。制御装置５０は圧縮機２１を起動して暖房運転を実施し、除霜判定手段５３にて除霜が必要であると判定されると除霜運転へ移行する。除霜運転中は除霜運転停止条件の判定を行ない、条件を満足すれば除霜運転は停止する。その際、除霜運転時間τ２と補正テーブル６１とが比較され、補正値τ４が設定される。例えば、除霜運転が最小の閾値Ａより短い時間で終了した場合（τ２＜Ａ）には、補正値τ４として＋３０分が設定される。除霜運転禁止時間τ１は設定された補正値τ４を用いて補正され、暖房運転に復帰する。つまり、除霜運転禁止時間τ１は３０分長く補正される。このように、図３に例示した補正テーブル６１に従えば、除霜運転時間τ２と基準の除霜運転時間τ３とが比較され、除霜運転が必要ない場合は除霜運転禁止時間τ１が長くなるように補正される。

図５は、本発明の実施の形態１における基本動作制御を示すフローチャートである。図１〜図５を参照して制御装置５０が行う除霜制御動作について説明する。まず空気調和装置１に電源が投入されると（Ｓ１００）、制御装置５０は動作を開始し、空気調和装置１の動作制御のための初期設定を実施する（Ｓ１０１）。このとき、制御装置５０は、記憶手段５２に記憶された情報を参照して初期設定を実施してもよい。

次に制御装置５０は、運転モードで暖房運転を設定する（Ｓ１０２）。例えばリモコン３を介して暖房の運転指令が入力されていれば、暖房運転が実施される。このとき、制御装置５０は流路切換器２５を暖房運転時の接続状態（流路切換器ＯＮ）に切り換える。

また、このとき、運転制御手段５１は、記憶手段５２から除霜運転禁止時間の初期値を取得して除霜運転禁止時間τ１として設定する（Ｓ１０３）とともに、暖房運転での圧縮機運転時間を計時する。そして運転制御手段５１は、圧縮機運転時間が除霜運転禁止時間τ１を経過したか否かを判定する（Ｓ１０４）。圧縮機運転時間が除霜運転禁止時間τ１を経過していない場合にはＳ１０４を繰り返す。一方、圧縮機運転時間が除霜運転禁止時間τ１を経過している場合にはＳ１０５へ進む。

Ｓ１０５では、除霜判定手段５３は、温度センサ４１から送られる温度情報に基づいて、除霜が必要であるか否かの判定を行う。除霜が必要でないと判定された場合にはＳ１０５を繰り返す。一方、除霜が必要であると判定された場合にはＳ１０６へ進む。除霜判定手段５３は除霜判定結果を運転制御手段５１へ送る。

Ｓ１０６では、運転制御手段５１は除霜運転を開始する。このとき、運転制御手段５１は、流路切換器２５を冷房運転時の接続状態（流路切換器ＯＦＦ）に切り換える。また、除霜運転を開始する際、運転制御手段５１は計時手段５４に除霜運転時間τ２の計時を開始させる（Ｓ１０７）。

次に、運転制御手段５１は、除霜運転停止条件が成立するか否かを判定する（Ｓ１０８）。このとき運転制御手段５１は、例えば、除霜判定手段５３の除霜判定結果、及び計時手段５４が計時中の時間情報を参照して判定を行ってもよい。除霜運転停止条件が成立しないと判定された場合にはＳ１０８を繰り返す。一方、除霜運転停止条件が成立すると判定された場合にはＳ１０９へ進む。

Ｓ１０９では、運転制御手段５１は、流路切換器２５の切り換えを行って除霜運転を停止する（流路切換器ＯＮ）とともに、計時手段５４によって計測された除霜運転時間τ２を取得する。また除霜運転を停止すると同時に、運転制御手段５１は、補正値設定手段５５へ除霜運転時間τ２を送る。

補正値設定手段５５は、除霜運転時間τ２を受けとると、更に記憶手段５２の補正テーブル６１を参照し、除霜運転時間τ２と補正テーブル６１の除霜運転時間とを比較して補正値τ４を選択し、選択した補正値τ４を補正手段５６へ送る（Ｓ１１０）。

次に、補正手段５６は補正値τ４を受けとると、記憶手段５２に記憶された除霜運転禁止時間τ１に補正値τ４を用いて補正を行う。これより、記憶手段５２に記憶される除霜運転禁止時間τ１は更新される（Ｓ１１１）。

次に運転制御手段５１は、計時手段５４の計測をリセット（Ｓ１１２）して暖房運転を再開する。このとき、運転制御手段５１は、記憶手段５２から除霜運転禁止時間τ１を取得して除霜運転禁止時間τ１を設定し（Ｓ１０３）、再開された暖房運転に使用する。
暖房中は、Ｓ１０３からＳ１１２が繰り返される。

以上のように本実施の形態においては、制御装置５０は、除霜運転が禁止される除霜運転禁止時間τ１と、除霜運転禁止時間τ１を補正する補正値τ４が除霜運転時間τ２に対応付けされた補正テーブル６１とを記憶する記憶手段５２と、室外熱交換器２４の除霜の要否を判定する除霜判定手段５３と、除霜判定手段５３において除霜が必要であると判定されたとき、除霜が完了する除霜完了条件を満たすまで除霜運転が行われるように冷媒回路１１を制御するとともに、記憶手段５２に記憶された除霜運転禁止時間τ１の間、除霜運転の終了後から除霜運転の実行を禁止する運転制御手段５１と、運転制御手段５１により除霜運転が実施された除霜運転時間を計測する計時手段５４と、計時手段５４において計測された除霜運転時間τ２と、記憶手段５２に記憶された補正テーブル６１とに基づき補正値τ４を設定する補正値設定手段５５と、補正値設定手段５５において設定された補正値τ４を用いて記憶手段５２に記憶された除霜運転禁止時間τ１を補正する補正手段５６とを備えたものである。

このため、補正値τ４を用いて最適な除霜運転禁止時間τ１が設定されるので、不必要な除霜運転を防止し、最低暖房運転時間を確保することで暖房効率を向上させることができる。また、着霜の多い条件においては、適切なタイミングで除霜運転を実施することで効率の良い安定した空調を行うことができる。

また、補正テーブル６１は、除霜運転時間が長いほど除霜運転禁止時間τ１を短くする補正値τ４が対応付けされているものであってもよい。このため、除霜運転時間に対し更に最適な除霜運転禁止時間が設定され、効率的で安定した空調を行うことができる。

また、補正テーブル６１は、最適な除霜運転時間として設定された基準の除霜運転時間τ３を含む除霜運転時間の基準範囲を有し、基準範囲の下限閾値より短い除霜運転時間については除霜運転禁止時間τ１を長くする補正値τ４が対応付けされ、基準範囲の上限閾値より長い除霜運転時間については除霜運転禁止時間τ１を短くする補正値τ４が対応付けされ、補正値設定手段５５は、計時手段５４において計測された除霜運転時間τ２が、補正テーブルの基準範囲内である場合には補正を行わないものであってもよい。

これより、補正値設定手段５５は、計測された除霜運転時間τ２が基準範囲内である場合は補正を行わないので、除霜運転禁止時間τ１を補正するための演算処理を省略できる。またこの場合、記憶手段５２が記憶している除霜運転禁止時間τ１は直前の除霜運転時間τ２に対し適した時間とものとなっている。

また、補正テーブル６１は、除霜運転時間と補正値との関係を設定する関係式により除霜運転時間に補正値τ４が対応付けされたものであってもよい。

このため、補正手段５６は、関係式により細かく対応付けされた補正値τ４を用いて除霜運転禁止時間τ１を更新するので、運転制御手段５１は直前の除霜運転時間τ２に適した除霜運転を行うことができる。

１ 空気調和装置、３ リモコン、１１ 冷媒回路、２１ 圧縮機、２２ 室内熱交換器、２３ 絞り装置、２４ 室外熱交換器、２５ 流路切換器、２５ａ 第１ポート、２５ｂ 第２ポート、２５ｃ 第３ポート、２５ｄ 第４ポート、２６ 室内ファン、２７ 室外ファン、４１ 温度センサ、５０ 制御装置、５１ 運転制御手段、５２ 記憶手段、５３ 除霜判定手段、５４ 計時手段、５５ 補正値設定手段、５６ 補正手段、６１ 補正テーブル、τ１ 除霜運転禁止時間、τ２ 除霜運転時間、τ３ 基準の除霜運転時間、τ４ 補正値、Ａ〜Ｄ 複数の閾値。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切換器、室内熱交換器、絞り装置、及び室外熱交換器が冷媒配管を介して接続された冷媒回路と、前記流路切換器を制御することにより、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ前記室内熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転と、前記室外熱交換器を凝縮器として機能させ前記室内熱交換器を蒸発器として機能させる除霜運転との切り換えを行う制御装置とを備え、前記制御装置は、除霜運転が禁止される除霜運転禁止時間と、除霜運転禁止時間を補正する補正値が除霜運転時間に対応付けされた補正テーブルとを記憶する記憶手段と、前記室外熱交換器の除霜の要否を判定する除霜判定手段と、前記除霜判定手段において除霜が必要であると判定されたとき、除霜が完了する除霜完了条件を満たすまで除霜運転が行われるように前記冷媒回路を制御するとともに、前記記憶手段に記憶された前記除霜運転禁止時間の間、除霜運転の終了後から除霜運転の実行を禁止する運転制御手段と、前記運転制御手段により前記除霜運転が実施された除霜運転時間を計測する計時手段と、前記計時手段において計測された前記除霜運転時間と、前記記憶手段に記憶された基準の除霜運転時間に対する補正テーブルとに基づき補正値を設定する補正値設定手段と、前記補正値設定手段において設定された補正値を用いて前記記憶手段に記憶された除霜運転禁止時間を補正する補正手段とを備えたものである。

Claims (4)

1. 圧縮機、流路切換器、室内熱交換器、絞り装置、及び室外熱交換器が冷媒配管を介して接続された冷媒回路と、
   前記流路切換器を制御することにより、前記室外熱交換器を蒸発器として機能させ前記室内熱交換器を凝縮器として機能させる暖房運転と、前記室外熱交換器を凝縮器として機能させ前記室内熱交換器を蒸発器として機能させる除霜運転との切り換えを行う制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   除霜運転が禁止される除霜運転禁止時間と、除霜運転禁止時間を補正する補正値が除霜運転時間に対応付けされた補正テーブルとを記憶する記憶手段と、
   前記室外熱交換器の除霜の要否を判定する除霜判定手段と、
   前記除霜判定手段において除霜が必要であると判定されたとき、除霜が完了する除霜完了条件を満たすまで除霜運転が行われるように前記冷媒回路を制御するとともに、前記記憶手段に記憶された前記除霜運転禁止時間の間、除霜運転の終了後から除霜運転の実行を禁止する運転制御手段と、
   前記運転制御手段により前記除霜運転が実施された除霜運転時間を計測する計時手段と、
   前記計時手段において計測された前記除霜運転時間と、前記記憶手段に記憶された補正テーブルとに基づき補正値を設定する補正値設定手段と、
   前記補正値設定手段において設定された補正値を用いて前記記憶手段に記憶された除霜運転禁止時間を補正する補正手段と
   を備えた空気調和装置。
2. 前記補正テーブルは、除霜運転時間が長いほど除霜運転禁止時間を短くする補正値が対応付けされている請求項１記載の空気調和装置。
3. 前記補正テーブルは、最適な除霜運転時間として設定された基準の除霜運転時間を含む除霜運転時間の基準範囲を有し、前記基準範囲の下限閾値より短い除霜運転時間については除霜運転禁止時間を長くする補正値が対応付けされ、前記基準範囲の上限閾値より長い除霜運転時間については除霜運転禁止時間を短くする補正値が対応付けされ、
   前記補正値設定手段は、前記計時手段において計測された前記除霜運転時間が、前記補正テーブルの前記基準範囲内である場合には補正を行わない請求項１又は２記載の空気調和装置。
4. 前記補正テーブルは、除霜運転時間と補正値との関係を設定する関係式により除霜運転時間に補正値が対応付けされたものである請求項１又は２記載の空気調和装置。

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