WO2017122265A1

WO2017122265A1 - 空気調和機

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Publication number: WO2017122265A1
Application number: PCT/JP2016/050654
Authority: WO
Inventors: 浩平葛西; 加藤　央平; 悟梁池; 宏亮浅沼
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2017-07-20
Also published as: CN108431528A; CN108431528B; JPWO2017122265A1; EP3258190B1; US20180335236A1; US10955176B2; EP3258190A1; JP6430038B2; EP3258190A4

Abstract

空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、室外熱交換器に室外空気を送風する室外送風機と、室外送風機の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、室外送風機の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎に室外送風機の駆動電圧を取得する電圧取得手段と、電圧取得手段によって取得された駆動電圧が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定する判定手段と、判定手段によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して評価値を算出する抽出手段と、抽出手段によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器を除霜することを決定する除霜決定手段と、を有する。

Description

空気調和機

　本発明は、室外熱交換器に付着した霜を除霜する空気調和機に関する。

　従来、圧縮機、流路切替部、室外熱交換器、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続され、室外送風機及び室内送風機を備えた空気調和機が知られている。暖房運転時において、蒸発器として作用する室外熱交換器の圧力飽和温度が室外空気の露点温度以下で水の凝固点以下の場合、室外熱交換器の放熱フィンに霜が付着する。空気調和機において、室外熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転が行われることによって、着霜現象による室外熱交換器の熱交換性能の低下を抑制している。

　特許文献１には、室外送風機の回転数を一定とした状態で、室外送風機の駆動電圧が所定の電圧値以上の場合、除霜運転を行う空気調和機が開示されている。室外熱交換器に霜が付着すると、室外熱交換器を通過する空気の抵抗が増える。従って、室外送風機の回転数を一定に維持するため、室外送風機の駆動電圧が増加する。特許文献１は、室外送風機の駆動電圧の増加によって、室外熱交換器に霜が付着していることを判断するものである。その際、特許文献１は、室外送風機の駆動電圧を所定の回数だけ検出し、所定の回数だけ検出された駆動電圧の平均値が所定の電圧値以上の場合、除霜運転を行う。これにより、突風等の外乱の影響を減らそうとするものである。

特開２００３－５００６６号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された空気調和機は、駆動電圧の平均値に基づいて除霜運転の有無を判断しているものの、突風等の外乱の影響を排除するには不十分である。

　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、外乱の影響を充分に排除した上で除霜の有無を判断する空気調和機を提供するものである。

　本発明に係る空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、室外熱交換器に室外空気を送風する室外送風機と、室外送風機の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、室外送風機の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎に室外送風機の駆動電圧を取得する電圧取得手段と、電圧取得手段によって取得された駆動電圧が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定する判定手段と、判定手段によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して評価値を算出する抽出手段と、抽出手段によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器を除霜することを決定する除霜決定手段と、を有する。

　本発明によれば、判定手段によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して算出された評価値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器が除霜される。即ち、例えば外乱が発生して下限閾値未満又は上限閾値以上となった駆動電圧が除外された上で、除霜の有無が判断される。従って、外乱の影響を充分に排除した上で除霜の有無を判断することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の制御部１０を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の着霜量と指令電圧との関係を示すグラフである。本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の制御部１１０を示すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
　以下、本発明に係る空気調和機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１を示す回路図である。この図１に基づいて、空気調和機１について説明する。図１に示すように、空気調和機１は、冷媒回路２と、室外送風機８と、制御部１０とを備えている。冷媒回路２は、圧縮機３、流路切替部４、室外熱交換器５、膨張部６及び室内熱交換器７が配管により接続され、冷媒が流れるものである。

　圧縮機３は、冷媒を圧縮するものである。流路切替部４は、冷媒回路２において冷媒の流れる方向を切り替えるものである。流路切替部４は、圧縮機３から吐出された冷媒が室外熱交換器５に流れるか室内熱交換器７に流れるかを切り替えるものであり、これにより、冷房運転、暖房運転又は除霜運転のいずれもが行われる。室外熱交換器５は、例えば室外に設けられ、室外空気と冷媒とを熱交換するものである。

　室外送風機８は、例えば室外に設けられ、室外熱交換器５に室外空気を送風するものであり、ファンモータ８ａと羽根車８ｂとを有している。ファンモータ８ａは、制御部１０から受信した指令電圧によって回転駆動するものであり、例えば直流電源で駆動するＤＣファンモータである。羽根車８ｂは、ファンモータ８ａが回転駆動することによって回転し、室外熱交換器５に室外空気を送風するものである。なお、ファンモータ８ａ上には、検出した位置をパルス化して制御部１０に送信するホールＩＣ（図示せず）が設けられている。

　膨張部６は、冷媒を膨張及び減圧するものであり、例えば開度が調整される電磁膨張弁である。室内熱交換器７は、例えば室内に設けられ、室内空気と冷媒とを熱交換するものである。なお、流路切替部４は省略されてもよい。この場合、例えば室外熱交換器５の近傍にヒータ等が設けられ、暖房運転時に室外熱交換器５に霜が付着した際、ヒータ等によって除霜が行われる。また、室内熱交換器７に室内空気を送風する室内送風機が設けられてもよい。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の制御部１０を示すブロック図である。次に、制御部１０について説明する。制御部１０は、室外送風機８の動作を制御するものであり、例えば図１に示すように室外送風機８のファンモータ８ａに接続されている。本実施の形態１では、制御部１０は、室外送風機８の回転数が所定の値になるようにファンモータ８ａを制御している。制御部１０は、ファンモータ８ａ上に設けられたホールＩＣから送信されたパルスに基づいて、室外送風機８の回転数を演算し、フィードバック制御を行って、ファンモータ８ａに送信する指令電圧を決定している。図２に示すように、制御部１０は、電圧取得手段１１と、差分演算手段１２と、判定手段１３と、抽出手段１４と、除霜決定手段１５とを有している。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の着霜量と指令電圧との関係を示すグラフである。室外熱交換器５に霜が付着すると、室外熱交換器５を通過する空気の抵抗が増える。従って、室外送風機８の回転数を一定に維持するため、ファンモータ８ａに要求される出力トルクが増大する。これにより、室外送風機８の駆動電圧が増加する。本実施の形態１では、図３に示すように、室外送風機８の回転数が所定の値になるように制御されている（図３の二点鎖線）。よって、室外熱交換器５に付着した霜の着霜量が増加する（図３の破線）ことによって、ファンモータ８ａに送信される指令電圧が増加する（図３の一点鎖線）。

　電圧取得手段１１は、室外送風機８の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎に室外送風機８の駆動電圧を取得するものである。本実施の形態１では、電圧取得手段１１は、室外送風機８のファンモータ８ａに送信される指令電圧を取得するものである。ここで、設定間隔は例えば３０秒である。例えば、ファンモータ８ａにかかる電圧を検出する電圧検出センサ等が設けられてもよい。この場合、電圧取得手段１１は、電圧検出センサ等によって検出された電圧を取得する。

　差分演算手段１２は、電圧取得手段１１によって取得された駆動電圧から、直前に電圧取得手段１１によって取得された駆動電圧を減算して差分を求めるものである。本実施の形態１では、図３に示すように、差分演算手段１２は、電圧取得手段１１によって取得された指令電圧から、直前に電圧取得手段１１によって取得された指令電圧を減算して差分を求める。

　判定手段１３は、電圧取得手段１１によって取得された駆動電圧が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定するものである。本実施の形態１では、判定手段１３は、差分演算手段１２によって求められた差分が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定する。突風による向かい風等の外乱によって、一時的に室外送風機８の回転数が下がり、指令電圧が下がる場合がある。また、突風による追い風等の外乱によって、一時的に室外送風機８の回転数が上がり、指令電圧が上がる場合がある。

　下限閾値は、指令電圧が下がった場合に許容される下限値として設定される。上限閾値は、指令電圧が上がった場合に許容される上限値として設定される。即ち、判定手段１３によって、下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された差分は、外乱が発生している可能性が低いときに取得された差分であると判断される。また、判定手段１３によって、下限閾値未満又は上限閾値以上であると判定された差分は、外乱が発生している可能性があるときに取得された差分であると判断される。

　抽出手段１４は、判定手段１３によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して評価値を算出するものである。本実施の形態１では、図３に示すように、抽出手段１４は、判定手段１３によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された差分を抽出して差分を積算する。即ち、抽出手段１４は、判定手段１３によって下限閾値未満又は上限閾値以上であると判定された差分を除外し、判定手段１３によって下限閾値以上且つ上限閾未満であると判定された差分のみを抽出する。このように、本実施の形態１において、評価値として差分が用いられている。

　具体的には、抽出手段１４は、判定手段１３によって下限閾値未満又は上限閾値以上であると判定された差分を零とみなす。これにより、外乱が発生している可能性があるときに取得された差分が除外され、外乱が発生している可能性が低いときに取得された差分のみが抽出される。そして、抽出手段１４は、抽出した差分を積算する。即ち、抽出手段１４は、外乱が発生している可能性があるときに取得された差分を積算せず、外乱が発生している可能性が低いときに取得された差分のみを積算するものである。

　除霜決定手段１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定する。本実施の形態１では、図３に示すように、除霜決定手段１５は、抽出手段１４によって積算された積算値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定する。抽出手段１４によって抽出されて積算された積算値は、外乱が発生している可能性が低いときに取得された差分のみが積算されたものである。本実施の形態１では、除霜決定手段１５は、室外熱交換器５を除霜するように、流路切替部４を制御するものである。これにより、除霜運転が開始される。なお、除霜決定手段１５は、除霜運転に限らず、ヒータ等によって除霜を行うように制御してもよい。

　次に、空気調和機１の運転モードについて説明する。空気調和機１は、運転モードとして、冷房運転、暖房運転及び除霜運転を有している。冷房運転は、圧縮機３、流路切替部４、室外熱交換器５、膨張部６、室内熱交換器７の順に冷媒が流れ、室内熱交換器７において室内空気が冷媒と熱交換されて冷却されるものである。暖房運転は、圧縮機３、流路切替部４、室内熱交換器７、膨張部６、室外熱交換器５の順に冷媒が流れ、室内熱交換器７において室内空気が冷媒と熱交換されて加熱されるものである。除霜運転は、圧縮機３、流路切替部４、室外熱交換器５、膨張部６、室内熱交換器７の順に冷媒が流れ、室外熱交換器５に付着した霜を除去するものである。

　次に、空気調和機１の各運転モードの動作について説明する。先ず、冷房運転について説明する。冷房運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、室外熱交換器５に流入し、室外熱交換器５において、室外空気と熱交換されて凝縮液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入し、膨張部６において膨張及び減圧されて気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内空気と熱交換されて蒸発ガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、冷房が実施される。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　次に、暖房運転について説明する。暖房運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内空気と熱交換されて凝縮液化する。このとき、室内空気が暖められ、暖房が実施される。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入し、膨張部６において膨張及び減圧されて気液二相状態となる。そして、気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器５に流入し、室外熱交換器５において、室外空気と熱交換されて蒸発ガス化する。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　次に、除霜運転について説明する。空気調和機１において、暖房運転が行われると、室外熱交換器５に霜が付着する場合がある。この霜を除去するため、除霜運転が行われる。除霜運転において、圧縮機３に吸入された冷媒は、圧縮機３によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機３から吐出された高温高圧のガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、室外熱交換器５に流入し、室外熱交換器５に付着した霜を溶かす。そして、冷媒は、室外熱交換器５において、室外空気と熱交換されて凝縮液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部６に流入する。このとき、膨張部６は全開にされており、冷媒は、液状態のまま室内熱交換器７に流入する。そして、液状態の冷媒は、室内熱交換器７に流入し、室内熱交換器７において、室内空気と熱交換されて蒸発ガス化する。蒸発したガス状態の冷媒は、流路切替部４を通過して、圧縮機３に吸入される。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の動作を示すフローチャートである。次に、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１の制御部１０の動作について説明する。図４に示すように、暖房運転が開始されると、暖房運転が行われている時間が計測される（ステップＳＴ１）。そして、計測された時間が所定の時間以上であるか否かが判断される（ステップＳＴ２）。ここで、所定の時間は、例えば３分である。計測された時間が所定の時間未満の場合（ステップＳＴ２のＮｏ）、ステップＳＴ１に戻る。

　一方、計測された時間が所定の時間以上の場合（ステップＳＴ２のＹｅｓ）、即ち、暖房運転が開始されてから所定の時間が経過した場合、電圧取得手段１１によって、室外送風機８の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎にファンモータ８ａに送信される指令電圧が取得される（ステップＳＴ３）。このように、圧縮機３が起動してから所定の時間が経過することにより、ファンモータ８ａに送信される指令電圧の値が安定する。なお、暖房運転が開始された後、最初に取得された指令電圧を初期指令電圧とする。

　次に、差分演算手段１２によって、電圧取得手段１１において取得された指令電圧から、直前に電圧取得手段１１によって取得された指令電圧を減算して差分が求められる（ステップＳＴ４）。なお、暖房運転が開始された直後では、時間閾値前に取得された指令電圧が存在しないため、初期値がそのまま差分として演算される。そして、判定手段１３によって、差分演算手段１２において求められた差分が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かが判定される（ステップＳＴ５）。

　差分が下限閾値未満又は上限閾値以上であると判定された場合（ステップＳＴ５のＮｏ）、抽出手段１４によって差分は抽出されず、差分が零とみなされる（ステップＳＴ６）。一方、差分が下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された場合（ステップＳＴ５のＹｅｓ）、抽出手段１４によって差分が抽出される（ステップＳＴ７）。その後、抽出手段１４によって、差分が下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された差分が積算される（ステップＳＴ８）。

　そして、除霜決定手段１５によって、抽出手段１４において積算された積算値が評価閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳＴ９）。積算値が評価閾値未満である場合（ステップＳＴ９のＮｏ）、ステップＳＴ３に戻る。一方、積算値が評価閾値以上である場合（ステップＳＴ９のＹｅｓ）、除霜決定手段１５によって、室外熱交換器５を除霜することが決定される。そして、除霜運転が開始され、また、積算値が初期化される（ステップＳＴ１０）。

　本実施の形態１によれば、判定手段１３によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して算出された評価値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器５が除霜される。即ち、例えば突風等の外乱が発生して下限閾値未満又は上限閾値以上となった駆動電圧が除外された上で、除霜の有無が判断される。従って、外乱の影響を充分に排除した上で除霜の有無を判断することができる。

　従来、室外送風機の回転数が所定値だけ低下したことに基づいて除霜運転を開始する空気調和機が知られている。室外熱交換器に霜が付着すると、室外熱交換器を通過する空気の抵抗が増える。ここで、室外送風機が送風する室外空気の量が減ることに伴って、室外送風機の回転数が低下するように制御された空気調和機は、室外送風機の回転数が低下し、室外熱交換器を通過する空気の量が減るため、更に室外熱交換器の飽和温度が低下する。従って、室内熱交換器に付着する霜が更に増加し、熱交換性能が低下する。このため、空気調和機の冷凍サイクルの成績係数が低下する。これに対し、本実施の形態１は、室外送風機８が基準回転数で回転する状態が維持されたまま、暖房運転が行われる。このため、暖房運転から除霜が開始されるまでにおける成績係数が最高効率点に達した状態で、除霜を行うことができる。従って、暖房運転の能力を維持しつつ、消費電力の増加を抑制することができる。

　また、従来、室外熱交換器の温度が低下したことに基づいて除霜運転を開始する空気調和機が知られている。しかし、室外熱交換器の温度を検出する温度検出センサ等が凍結した場合、正確な温度を測定できず、除霜運転の有無を判断することができなくなる虞がある。これに対し、本実施の形態１は、温度検出センサ等がなくとも、除霜の有無を判断することができる。

　また、制御部１０は、電圧取得手段１１によって取得された駆動電圧から、直前に電圧取得手段１１によって取得された駆動電圧を減算して差分を求める差分演算手段１２を更に有し、判定手段１３は、差分演算手段１２によって求められた差分が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定するものであり、抽出手段１４は、判定手段１３によって下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された差分を抽出して差分を積算するものであり、除霜決定手段１５は、抽出手段１４によって積算された積算値が評価閾値以上の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。

　このように、駆動電圧の微小変化である差分に基づいて、除霜の有無が判断される。ここで、抽出手段１４によって抽出されて積算された積算値は、外乱が発生している可能性が低いときに取得された差分のみが積算されたものである。従って、突風等の外乱の影響を充分に排除した上で除霜の有無を判断することができる。また、駆動電圧の微小変化である差分に基づいて、除霜の有無が判断されるため、突風に限らず、室外熱交換器５の汚れ及び室外送風機８の劣化等による環境要因の影響を抑制することもできる。

　室外送風機８は、制御部１０から受信した指令電圧によって回転駆動するファンモータ８ａと、ファンモータ８ａが回転駆動することによって回転する羽根車８ｂと、を有し、電圧取得手段１１は、ファンモータ８ａに送信される指令電圧を取得するものである。これにより、駆動電圧を取得する上で、電圧検出センサ等が不要となる。従って、コストを削減することができる。

　冷媒回路２において冷媒の流れる方向を切り替える流路切替部４を更に備え、除霜決定手段１５は、室外熱交換器５を除霜するように、流路切替部４を制御するものである。これにより、除霜決定手段１５によって、室外熱交換器５を除霜することが決定された際、除霜運転が行われる。

　なお、本実施の形態１では、駆動電圧の差分を演算することに基づいて除霜の有無を判断しているが、駆動電圧の平均値を演算することに基づいて除霜の有無を判断してもよい。即ち、評価値として平均値が用いられてもよい。この場合も、突風等の外乱の影響を抑制することができる。

実施の形態２．
　図５は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００を示す回路図である。本実施の形態２は、室外温度検出部１０９及び室外熱交温度検出部１０５ａを備えている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

　図５に示すように、室外温度検出部１０９は、例えば室外に設けられており、室外空気の温度を検出するものである。室外熱交温度検出部１０５ａは、例えば室外熱交換器５に接続された配管に設けられており、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度を検出するものである。

　図６は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の制御部１１０を示すブロック図である。図６に示すように、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、室外温度検出部１０９によって検出された温度が室外温度閾値以下の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。室外空気の温度が高い場合、室外熱交換器５に霜が付着し難いため、除霜が不要と判断される。一方、室外空気の温度が低い場合、室外熱交換器５に霜が付着し易いため、除霜が必要と判断される。このように、本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、室外空気の温度に基づいて除霜の有無が判断されている。室外温度閾値は、例えば０℃である。

　また、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、室外熱交温度検出部１０５ａによって検出された温度が室外熱交温度閾値以下の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。暖房運転において、蒸発器として作用する室外熱交換器５に流れる冷媒の温度が高い場合、熱交換性能が維持されていると判断され、除霜が不要と判断される。一方、暖房運転において、蒸発器として作用する室外熱交換器５に流れる冷媒の温度が低い場合、熱交換性能が低下していると判断され、除霜が必要と判断される。このように、本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度に基づいて除霜の有無が判断されている。室外熱交温度閾値は、例えば０℃である。

　更に、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値以上の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。暖房運転が開始されてから時間が経過するにつれて、室外熱交換器５に霜が付着していき易い。そこで、本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、暖房運転が行われている時間に基づいて除霜の有無が判断されている。なお、暖房運転が行われている時間は、室外温度検出部１０９又は室外熱交温度検出部１０５ａが凍結等によって各温度を検出することができなくなった場合に用いられてもよい。

　図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の動作を示すフローチャートである。次に、図７に示すように、本発明の実施の形態２に係る空気調和機１００の制御部１１０の動作について説明する。図７に示すように、暖房運転が開始されると、暖房運転が行われている時間が計測される（ステップＳＴ２１）。そして、計測された時間が所定の時間以上であるか否かが判断される（ステップＳＴ２２）。ここで、所定の時間は、例えば３分である。計測された時間が所定の時間未満の場合（ステップＳＴ２２のＮｏ）、ステップＳＴ２１に戻る。

　一方、計測された時間が所定の時間以上の場合（ステップＳＴ２２のＹｅｓ）、即ち、暖房運転が開始されてから所定の時間が経過した場合、電圧取得手段１１によって、室外送風機８の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎にファンモータ８ａに送信される指令電圧が取得される（ステップＳＴ２３）。このように、圧縮機３が起動してから所定の時間が経過することにより、ファンモータ８ａに送信される指令電圧の値が安定する。なお、暖房運転が開始された後、最初に取得された指令電圧を初期指令電圧とする。

　次に、差分演算手段１２によって、電圧取得手段１１において取得された指令電圧から、時間閾値前に電圧取得手段１１によって取得された指令電圧を減算して差分が求められる（ステップＳＴ２４）。なお、暖房運転が開始された直後では、時間閾値前に取得された指令電圧が存在しないため、初期値がそのまま差分として演算される。そして、判定手段１３によって、差分演算手段１２によって求められた差分が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かが判定される（ステップＳＴ２５）。

　差分が下限閾値未満又は上限閾値以上であると判定された場合（ステップＳＴ２５のＮｏ）、抽出手段１４によって差分は抽出されず、差分が零とみなされる（ステップＳＴ２６）。一方、差分が下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された場合（ステップＳＴ２５のＹｅｓ）、抽出手段１４によって差分が抽出される（ステップＳＴ２７）。その後、抽出手段１４によって、差分が下限閾値以上且つ上限閾値未満であると判定された差分が積算される（ステップＳＴ２８）。そして、除霜決定手段１１５によって、抽出手段１４において積算された積算値が評価閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳＴ２９）。積算値が評価閾値未満である場合（ステップＳＴ２９のＮｏ）、ステップＳＴ２３に戻る。

　一方、積算値が評価閾値以上である場合（ステップＳＴ２９のＹｅｓ）、除霜決定手段１１５によって、室外温度検出部１０９によって検出された温度が室外温度閾値以下、且つ、室外熱交温度検出部１０５ａによって検出された温度が室外熱交温度閾値以下であるか否かが判断される（ステップＳＴ３０）。室外温度検出部１０９によって検出された温度が室外温度閾値以下、且つ、室外熱交温度検出部１０５ａによって検出された温度が室外熱交温度閾値以下であると判断された場合（ステップＳＴ３０のＹｅｓ）、室外熱交換器５を除霜することが決定される。そして、除霜運転が開始され、また、積算値が初期化される（ステップＳＴ３２）。

　一方、室外温度検出部１０９によって検出された温度が室外温度閾値を超えるか、又は、室外熱交温度検出部１０５ａによって検出された温度が室外熱交温度閾値を超えると判断された場合（ステップＳＴ３０のＮｏ）、除霜決定手段１１５によって、暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳＴ３１）。暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値未満であると判断された場合（ステップＳＴ３１のＮｏ）、ステップＳＴ２１に戻る。一方、暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値以上と判断された場合（ステップＳＴ３１のＹｅｓ）、室外熱交換器５を除霜することが決定される。そして、除霜運転が開始され、また、積算値が初期化される（ステップＳＴ３２）。

　本実施の形態２によれば、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、室外空気の温度、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度及び暖房運転が行われている時間に基づいて、除霜の有無が判断されている。従って、更に、外乱の影響を排除した上で除霜の有無を判断することができる。

　また、室外空気の温度を検出する室外温度検出部１０９を更に備え、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、室外温度検出部１０９によって検出された温度が室外温度閾値以下の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。室外空気の温度が低い場合、室外熱交換器５に霜が付着し易いため、除霜が必要と判断される。本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、室外空気の温度に基づいて除霜の有無が判断されているため、除霜の有無の判断精度が更に向上する。

　更に、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度を検出する室外熱交温度検出部１０５ａを更に備え、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、室外熱交温度検出部１０５ａによって検出された温度が室外熱交温度閾値以下の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。暖房運転において、蒸発器として作用する室外熱交換器５に流れる冷媒の温度が低い場合、熱交換性能が低下していると判断され、除霜が必要と判断される。本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度に基づいて除霜の有無が判断されているため、除霜の有無の判断精度が更に向上する。

　更にまた、除霜決定手段１１５は、抽出手段１４によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、且つ、暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値以上の場合、室外熱交換器５を除霜することを決定するものである。暖房運転が開始されてから時間が経過するにつれて、室外熱交換器５に霜が付着していき易い。本実施の形態２では、抽出手段１４によって算出された評価値に加え、暖房運転が行われている時間に基づいて除霜の有無が判断されているため、除霜の有無の判断精度が更に向上する。

　なお、室外空気の温度に基づく除霜の有無、室外熱交換器５に流れる冷媒の温度に基づく除霜の有無及び暖房運転が行われている時間に基づく除霜の有無は、それぞれ独立して実施されてもよい。

　１　空気調和機、２　冷媒回路、３　圧縮機、４　流路切替部、５　室外熱交換器、６　膨張部、７　室内熱交換器、８　室外送風機、８ａ　ファンモータ、８ｂ　羽根車、１０　制御部、１１　電圧取得手段、１２　差分演算手段、１３　判定手段、１４　抽出手段、１５　除霜決定手段、１００　空気調和機、１０５ａ　室外熱交温度検出部、１０９　室外温度検出部、１１０　制御部、１１５　除霜決定手段。

Claims

　圧縮機、室外熱交換器、膨張部及び室内熱交換器が配管により接続され、冷媒が流れる冷媒回路と、
　前記室外熱交換器に室外空気を送風する室外送風機と、
　前記室外送風機の動作を制御する制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　前記室外送風機の回転数が基準回転数で回転する状態で、設定間隔毎に前記室外送風機の駆動電圧を取得する電圧取得手段と、
　前記電圧取得手段によって取得された駆動電圧が、下限閾値以上且つ上限閾値未満であるか否かを判定する判定手段と、
　前記判定手段によって前記下限閾値以上且つ前記上限閾値未満であると判定された駆動電圧を抽出して評価値を算出する抽出手段と、
　前記抽出手段によって算出された評価値が評価閾値以上の場合、前記室外熱交換器を除霜することを決定する除霜決定手段と、を有する
　空気調和機。
　前記制御部は、
　前記電圧取得手段によって取得された駆動電圧から、直前に前記電圧取得手段によって取得された駆動電圧を減算して差分を求める差分演算手段を更に有し、
　前記判定手段は、
　前記差分演算手段によって求められた差分が、前記下限閾値以上且つ前記上限閾値未満であるか否かを判定するものであり、
　前記抽出手段は、
　前記判定手段によって前記下限閾値以上且つ前記上限閾値未満であると判定された差分を抽出して前記差分を積算するものであり、
　前記除霜決定手段は、
　前記抽出手段によって積算された積算値が前記評価閾値以上の場合、前記室外熱交換器を除霜することを決定するものである
　請求項１記載の空気調和機。
　前記室外送風機は、
　前記制御部から受信した指令電圧によって回転駆動するファンモータと、
　前記ファンモータが回転駆動することによって回転する羽根車と、を有し、
　前記電圧取得手段は、
　前記ファンモータに送信される前記指令電圧を取得するものである
　請求項１又は２記載の空気調和機。
　前記冷媒回路において冷媒の流れる方向を切り替える流路切替部を更に備え、
　前記除霜決定手段は、
　前記室外熱交換器を除霜するように、前記流路切替部を制御するものである
　請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和機。
　前記室外空気の温度を検出する室外温度検出部を更に備え、
　前記除霜決定手段は、
　前記抽出手段によって算出された評価値が前記評価閾値以上の場合、且つ、前記室外温度検出部によって検出された温度が室外温度閾値以下の場合、前記室外熱交換器を除霜することを決定するものである
　請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和機。
　前記室外熱交換器に流れる冷媒の温度を検出する室外熱交温度検出部を更に備え、
　前記除霜決定手段は、
　前記抽出手段によって算出された評価値が前記評価閾値以上の場合、且つ、前記室外熱交温度検出部によって検出された温度が室外熱交温度閾値以下の場合、前記室外熱交換器を除霜することを決定するものである
　請求項１～５のいずれか１項に記載の空気調和機。
　前記除霜決定手段は、
　前記抽出手段によって算出された評価値が前記評価閾値以上の場合、且つ、暖房運転が行われている時間が暖房時間閾値以上の場合、前記室外熱交換器を除霜することを決定するものである
　請求項１～６のいずれか１項に記載の空気調和機。