WO2020008495A1

WO2020008495A1 - 冷凍サイクル装置、空気調和装置及び給湯装置

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Publication number: WO2020008495A1
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Abstract

冷凍サイクル装置（１）は、冷媒を圧縮する圧縮機（５）、ファン（６）、冷媒の流量を調整するリニア電子膨張弁（７）、及び室外制御基板（１０）を含む室外機（３）を有する。圧縮機（５）は、圧縮機モータを含む。室外機（３）は、室外制御基板（１０）に設けられており、圧縮機モータを駆動するインバータモジュールと、インバータモジュールの内部に設けられた温度検出部と、室外制御基板（１０）に設けられており、圧縮機（５）の停止中に温度検出部によって検出された温度をもとに室外機（３）の外部の気温である外気温度を推定し、温度検出部によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、圧縮機（５）の単位時間当たりの回転数、ファン（６）の単位時間当たりの回転数、及びリニア電子膨張弁（７）の開度を制御する制御部とを更に有する。

Description

冷凍サイクル装置、空気調和装置及び給湯装置

　本発明は、圧縮機、ファン、リニア電子膨張弁及び室外制御基板を含む室外機を有する冷凍サイクル装置と、冷凍サイクル装置を有する空気調和装置及び給湯装置とに関する。

　室外熱交換器側に配設された温度センサを有し、運転中であるか停止中であるかにかかわらず温度センサによって所定の時間毎に温度を検知し、検知した温度に基づいて外気温度を把握する空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されている空気調和機は、運転停止中に、直前に把握した外気温度と温度センサによって検知された現在の温度との差が所定の温度以上に大きい場合、直前に把握した外気温度を現在の外気温度として保持する制御手段を有する。

特許第３０９２５３２号公報

　しかしながら、上記の従来の技術では、温度センサは、制御手段から離れているので、リード線及びコネクタを介して制御手段と接続する必要がある。想定を超える振動が生じた場合、又は、市場において基板を交換する場合、リード線が切れたり、コネクタが外れたりして、制御手段が外気温度を検出できなくなり、空気調和機が動作することができなくなる恐れがある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、想定を超える振動が生じた場合であっても、基板が交換された場合であっても、外気温度を検出又は推定することができる冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、ファン、冷媒の流量を調整するリニア電子膨張弁、及び室外制御基板を含む室外機を有する冷凍サイクル装置である。圧縮機は、圧縮機モータを含む。室外機は、室外制御基板に設けられており、圧縮機モータを駆動するインバータモジュールと、インバータモジュールの内部に設けられた温度検出部とを更に有する。室外機は、室外制御基板に設けられており、圧縮機の停止中に温度検出部によって検出された温度をもとに室外機の外部の気温である外気温度を推定し、温度検出部によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、圧縮機の単位時間当たりの回転数、ファンの単位時間当たりの回転数、及びリニア電子膨張弁の開度を制御する制御部を更に有する。

　本発明に係る冷凍サイクル装置は、想定を超える振動が生じた場合であっても、基板が交換された場合であっても、外気温度を検出又は推定することができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する室外機の構成を示す図実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する室外機に含まれている制御部の動作の手順を示すフローチャート実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する室外機に含まれている制御部が外気温度を推定する際の動作を説明するための図実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する室外機が有するリニア電子膨張弁、インバータモジュール、温度検出部、パワーモジュール、リニア電子膨張弁駆動部、四方弁駆動部及び制御部の一部又は全部の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する室外機が有するリニア電子膨張弁、インバータモジュール、温度検出部、パワーモジュール、リニア電子膨張弁駆動部、四方弁駆動部及び制御部の一部又は全部が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示す図実施の形態１に係る給湯装置の構成を示す図実施の形態２に係る冷凍サイクル装置が有する室外機に含まれている制御部の動作の手順の一例を示すフローチャート実施の形態２に係る冷凍サイクル装置が有する室外機に含まれている制御部が外気温度を推定する際の動作を説明するための図

　以下に、本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置、空気調和装置及び給湯装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　まず、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成を示す図である。冷凍サイクル装置１は、室内機２と、室外機３と、冷媒が流れる配管４とを有する。配管４は、室内機２と室外機３とを接続している。

　室外機３は、冷媒を圧縮する圧縮機５と、ファン６と、冷媒の流量を調整するリニア電子膨張弁７と、冷媒の流路を切り換えるための四方弁８と、熱交換器９と、室外制御基板１０とを有する。以下では、リニア電子膨張弁を「ＬＥＶ」と記載する場合がある。圧縮機５、ＬＥＶ７、四方弁８、熱交換器９、室内機２及び配管４が冷凍サイクルを構成する。

　図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３の構成を示す図である。図２には、室内機２及び配管４も示されている。室外制御基板１０は、圧縮機５、ファン６、ＬＥＶ７、四方弁８に接続されている。圧縮機５は、圧縮機モータ５ａを含む。ファン６は、ファンモータ６ａを含む。

　室外機３は、圧縮機モータ５ａを駆動するインバータモジュール１１を更に有する。インバータモジュール１１は、室外制御基板１０に設けられている。室外機３は、インバータモジュール１１の内部に設けられた温度検出部１２と、ファンモータ６ａを駆動するパワーモジュール１３とを更に有する。

　室外機３は、ＬＥＶ７を駆動するリニア電子膨張弁駆動部１４と、四方弁８を駆動する四方弁駆動部１５とを更に有する。ＬＥＶ駆動部１４及び四方弁駆動部１５は、室外制御基板１０に設けられている。室外機３は、制御部１６を更に有する。制御部１６は、インバータモジュール１１、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４及び四方弁駆動部１５を制御する。制御部１６は、室外制御基板１０に設けられている。制御部１６は、温度検出部１２に接続されている。

　制御部１６は、圧縮機５の停止中に温度検出部１２によって検出された温度をもとに室外機３の外部の気温である外気温度を推定する。制御部１６は、圧縮機５の停止中に、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させてもよい。制御部１６は、温度検出部１２によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、圧縮機５の単位時間当たりの回転数と、ファン６の単位時間当たりの回転数と、ＬＥＶ７の開度とを制御する。

　具体的には、制御部１６は、温度検出部１２によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、インバータモジュール１１を制御することにより、圧縮機５の単位時間当たりの回転数を制御する。制御部１６は、温度検出部１２によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、パワーモジュール１３を制御することにより、ファン６の単位時間当たりの回転数を制御する。制御部１６は、温度検出部１２によって検出された温度又は推定された外気温度をもとに、ＬＥＶ駆動部１４を制御することにより、ＬＥＶ７の開度を制御する。

　室外機３は、制御部１６の内部に設けられた記憶部１７を更に有する。記憶部１７の例は、半導体メモリである。記憶部１７は、制御部１６の内部以外の室外制御基板１０に設けられていてもよい。制御部１６は、温度検出部１２によって検出された温度を外気温度と特定して特定された外気温度を示すデータを記憶部１７に記録する。又は、制御部１６は、推定された外気温度を示すデータを記憶部１７に記録する。制御部１６は、データを記憶部１７に記録した後、次に外気温度を特定又は推定するまで、記憶部１７に記録されたデータが示す外気温度をもとに、圧縮機５の単位時間当たりの回転数と、ファン６の単位時間当たりの回転数と、ＬＥＶ７の開度とを制御する。

　室外機３は、インバータモジュール１１に接続されている冷却器１８を更に有する。冷却器１８は、ファン６の回転により発生する風を用いてインバータモジュール１１の熱を室外制御基板１０の外部に排出する。なお、冷却器１８はインバータモジュール１１に接続されていなくてもよい。パワーモジュール１３は、冷却器１８に接続されていてもよい。パワーモジュール１３は、冷却器１８以外の冷却器に接続されていてもよい。冷却器１８以外の冷却器は、冷却器１８と同等の機能を有する冷却器である。

　次に、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６の動作を説明する。図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６の動作の手順を示すフローチャートである。図３は、圧縮機５が停止している場合の制御部１６の動作を示している。圧縮機５が停止している場合は、圧縮機５の動作の開始の直前の場合と、圧縮機５の停止の直後の場合とを含む。

　制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転しているか否かを判断する（Ｓ１）。ファン６が通常の向きと逆の向きに回転している場合は、圧縮機５が通常に動作している場合であって、圧縮機５に流れる電流の量が目標電流量以下の量に制限されていない場合である。目標電流量は、一定の量であって、あらかじめ設定される。制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していると判断した場合（Ｓ１でＹｅｓ）、温度検出部１２によって検出された温度を示すデータを記憶部１７に記録する（Ｓ２）。

　制御部１６は、図２には示されていないが外気温度を推定する際に用いられる温度検出制御カウンタを有している。制御部１６は、ステップＳ２の動作を行った後、温度検出制御カウンタのカウント時間があらかじめ決められた推定時間より長いか否かを判断する（Ｓ３）。推定時間は、後述するステップＳ５において制御部１６が外気温度を推定する際の推定に要する時間である。推定時間の例は、１分である。しかしながら、推定時間は１分に限定されない。制御部１６は、カウント時間が推定時間より長いと判断した場合（Ｓ３でＹｅｓ）、温度検出制御カウンタのカウント時間をクリアする（Ｓ４）。

　図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６が外気温度を推定する際の動作を説明するための図である。図４は、圧縮機５の動作が停止した直後以降において、温度検出部１２によって検出された温度が時間の経過と共に変化する様子の例を示している。圧縮機５の動作が停止した直後のインバータモジュール１１の温度は、比較的高い。つまり、圧縮機５の動作が停止した直後に温度検出部１２によって検出された温度は、比較的高い。

　制御部１６は、インバータモジュール１１の温度が一定の範囲内の速度で低下して外気温度に収束するという第１の特性と、推定時間にわたって温度検出部１２によって検出された温度とをもとに、外気温度を推定する機能を有する。制御部１６は、ステップＳ４の動作を行った後、上記の第１の特性と、推定時間にわたって温度検出部１２によって検出された温度とをもとに、収束する温度を計算し、収束する温度を外気温度とみなすことにより外気温度を推定する（Ｓ５）。

　制御部１６は、ステップＳ５の動作を行った後、外気温度を示すデータを記憶部１７に記録する（Ｓ６）。制御部１６は、圧縮機５が停止している時間があらかじめ決められた時間より長くてインバータモジュール１１及び冷却器１８の温度が室外機３の外部の気温に比較的近いことが分かっている場合、温度検出部１２によって検出された温度が外気温度であるとみなして、温度検出部１２によって検出された温度を示すデータを、外気温度を示すデータとして記憶部１７に記録してもよい。すなわち、記憶部１７に記録されるデータが示す外気温度は、制御部１６が計算することによって推定した外気温度であるか、温度検出部１２によって検出された温度である。

　制御部１６は、ステップＳ６の動作を行った後、ファン６を停止させる（Ｓ７）。制御部１６は、ステップＳ７の動作を行った後、外気温度を示すデータの記憶部１７への記録に関連する動作を終了する。

　制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していないと判断した場合（Ｓ１でＮｏ）、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させる（Ｓ８）。ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していない場合は、ファン６が停止している場合、又は、ファン６が通常の向きに回転している場合である。

　上述の通り、ステップＳ８において、制御部１６はファン６を通常の向きと逆の向きに回転させる。制御部１６がファン６を通常の向きと逆の向きに回転させることにより、室外機３の外部の空気を冷却器１８に積極的に当てることができる。これにより、インバータモジュール１１は冷却される。ひいては、ステップＳ８の動作の後に制御部１６が外気温度を推定する際の推定時間を、制御部１６がファン６を通常の向きと逆の向きに回転させない場合の推定時間より短くすることができる。

　制御部１６は、圧縮機５が停止している時間があらかじめ決められた時間より長くてインバータモジュール１１及び冷却器１８の温度が室外機３の外部の気温に比較的近いことが分かっている場合、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させなくてもよい。制御部１６は、ステップＳ８の動作を行った後、ステップＳ２の動作を行う。

　制御部１６は、カウント時間が推定時間以下であると判断した場合（Ｓ３でＮｏ）、温度検出制御カウンタのカウント時間をインクリメントし（Ｓ９）、ステップＳ１に戻る。

　制御部１６は、ステップＳ７の動作を行った後、ステップＳ１に戻ってステップＳ１以降の動作を繰り返し行ってもよい。

　上述の通り、圧縮機５が停止している場合、制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していないと判断したとき、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させる。ファン６が通常の向きと逆の向きに回転することにより、圧縮機５が動作していたときのインバータモジュール１１の温度より低い温度の風が冷却器１８に当たる。これにより、インバータモジュール１１が冷却される。その結果、温度検出部１２は、外気温度そのものを、又は、外気温度に近い温度を検出することができるようになる。ひいては、制御部１６は外気温度を推定することができる。

　制御部１６は、外気温度を示すデータを記憶部１７に記録した後、室内機２からの要求及び外気温度をもとに、圧縮機５、ファン６、ＬＥＶ７及び四方弁８を制御する。室内機２からの要求は、ユーザの要求を意味する。

　上述の通り、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３は、インバータモジュール１１の内部に設けられた温度検出部１２を有する。外気温度を推定する機能を有する制御部１６は、温度検出部１２に接続されている。インバータモジュール１１及び制御部１６は、室外制御基板１０に設けられている。

　温度検出部１２がインバータモジュール１１の内部に設けられているので、想定を超える振動が生じた場合であっても、例えば市場において室外制御基板１０が交換された場合であっても、温度検出部１２は保護される。つまり、制御部１６は温度検出部１２が検出した温度を示すデータを取得することができる。ひいては、室外機３は外気温度を検出又は推定することができる。すなわち、冷凍サイクル装置１は、想定を超える振動が生じた場合であっても、室外制御基板１０が交換された場合であっても、外気温度を検出又は推定することができる。

　上述の通り、温度検出部１２がインバータモジュール１１の内部に設けられていると共に、インバータモジュール１１及び制御部１６が室外制御基板１０に設けられている。そのため、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１は、想定を超える振動が生じた場合であっても、例えば市場において室外制御基板１０が交換された場合であっても、特許文献１に記載されている発明が有するリード線が切れたり、コネクタが外れたりするという問題を生じさせない。

　図５は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３が有するＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能がプロセッサ５１によって実現される場合のプロセッサ５１を示す図である。つまり、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能は、メモリ５２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ５１によって実現されてもよい。

　プロセッサ５１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）である。図５には、メモリ５２も示されている。

　ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能がプロセッサ５１によって実現される場合、当該一部又は全部の機能は、プロセッサ５１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能を実現する。

　すなわち、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能がプロセッサ５１によって実現される場合、冷凍サイクル装置１は、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を有する。

　メモリ５２に格納されるプログラムは、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

　メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）等である。

　図６は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３が有するＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部が処理回路６１によって実現される場合の処理回路６１を示す図である。つまり、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部は、処理回路６１によって実現されてもよい。

　処理回路６１は、専用のハードウェアである。処理回路６１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application　Specific　Integrated　Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）、又はこれらを組み合わせたものである。

　ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。

　ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

　次に、冷凍サイクル装置１の利用例を説明する。図７は、実施の形態１に係る空気調和装置７０の構成を示す図である。図７に示す通り、空気調和装置７０は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１を有する。図８は、実施の形態１に係る給湯装置８０の構成を示す図である。図８に示す通り、給湯装置８０は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１を有する。上述の通り、冷凍サイクル装置１は、例えば空気調和装置７０又は給湯装置８０に設けられることによって利用される。

実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成と同じである。実施の形態２と実施の形態１とでは、制御部１６の動作が異なる。実施の形態１では、制御部１６は、圧縮機５が停止している場合の外気温度を推定する。実施の形態２では、制御部１６は、圧縮機５が動作している場合の外気温度を推定する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる部分を主に説明する。

　圧縮機５が動作している場合、温度検出部１２によって検出される温度はインバータモジュール１１の温度に近い。そのため、圧縮機５が動作している場合、制御部１６は、実施の形態１において用いられた第１の特性をもとに外気温度を推定することはできない。実施の形態２では、後述の通り、制御部１６は、第２の特性を用いて、圧縮機５が動作している場合の外気温度を推定する。

　制御部１６は、実施の形態１において説明された機能に加えて、実施の形態１において説明されていない機能を有する。以下に、制御部１６の実施の形態１において説明されていない機能を説明する。制御部１６は、圧縮機５が動作している時間があらかじめ決められた第１の時間を超えた場合、あらかじめ決められた第２の時間、圧縮機５に一定の電流を流す制御を行う。その後、制御部１６は、あらかじめ決められた第３の時間、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させ、温度検出部１２によって検出された温度をもとに室外機３の外部の気温である外気温度を推定する。

　制御部１６は、推定された外気温度を示すデータを記憶部１７に記録し、データを記憶部１７に記録した後、次に外気温度を特定又は推定するまで、記憶部１７に記録されたデータが示す外気温度をもとに、圧縮機５の単位時間当たりの回転数と、ファン６の単位時間当たりの回転数と、ＬＥＶ７の開度とを制御する。

　次に、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６の動作の一例を説明する。図９は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６の動作の手順の一例を示すフローチャートである。図９は、圧縮機５が動作している場合の制御部１６の動作を示している。

　制御部１６は、外気温度を示すデータが記憶部１７に記録されているか否かを判断する（Ｓ１１）。制御部１６は、外気温度を示すデータが記憶部１７に記録されていないと判断した場合（Ｓ１１でＮｏ）、圧縮機５に流れる電流の量が制限されているか否かを判断する（Ｓ１２）。圧縮機５に流れる電流の量が制限されていない場合は、圧縮機５が通常の動作を行っている場合である。例えば、ステップＳ１２において、制御部１６は、圧縮機５に流れる電流の量が目標電流量である場合、圧縮機５に流れる電流の量が制限されていると判断する。制御部１６は、圧縮機５に流れる電流の量が目標電流量より多い場合、圧縮機５に流れる電流の量は制限されていないと判断する。目標電流量は、一定の量であって、あらかじめ設定される。

　制御部１６は、圧縮機５に流れる電流の量が制限されていると判断した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転しているか否かを判断する（Ｓ１３）。制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していると判断した場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、温度検出部１２によって検出された温度を示すデータを記憶部１７に記録する（Ｓ１４）。制御部１６は、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転していないと判断した場合（Ｓ１３でＮｏ）、ファン６を通常の向きと逆の向きに回転させる（Ｓ１５）。制御部１６は、ステップＳ１５の動作を行った後、ステップＳ１４の動作を行う。

　制御部１６は、ステップＳ１４の動作を行った後、温度検出制御カウンタのカウント時間があらかじめ決められた推定時間より長いか否かを判断する（Ｓ１６）。推定時間は、後述するステップＳ１８において制御部１６が外気温度を推定する際の推定に要する時間である。推定時間の例は、１分である。しかしながら、推定時間は１分に限定されない。制御部１６は、カウント時間が推定時間より長いと判断した場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、温度検出制御カウンタのカウント時間をクリアする（Ｓ１７）。

　図１０は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３に含まれている制御部１６が外気温度を推定する際の動作を説明するための図である。図１０は、圧縮機５に流れる電流の量が制限されていると共に、ファン６が通常の向きと逆の向きに回転している場合において、温度検出部１２によって検出された温度が時間の経過と共に変化する様子の例を示している。

　圧縮機５に流れる電流の量が制限され、かつファン６が通常の向きと逆の向きに回転した直後のインバータモジュール１１の温度は、比較的高い。制御部１６は、インバータモジュール１１の温度が一定の範囲内の速度で低下して収束温度Ｔ１に収束するという第２の特性と、推定時間にわたって温度検出部１２によって検出された温度と、収束温度Ｔ１が外気温度Ｔよりあらかじめ決められた温度ΔＴより高いという第３の特性とをもとに、外気温度Ｔを推定することができる。

　インバータモジュール１１は、半導体スイッチを含む。例えば、あらかじめ決められた温度ΔＴは、インバータモジュール１１の半導体スイッチで発生する熱量をもとに決まる。更に言うと、例えば、あらかじめ決められた温度ΔＴは、圧縮機５に流れる目標電流量をもとに決まる。あらかじめ決められた温度ΔＴは、例えば実験によって又は計算によってあらかじめ特定される。

　制御部１６は、ステップＳ１７の動作を行った後、上記の第２の特性と、推定時間にわたって温度検出部１２によって検出された温度と、収束温度Ｔ１が外気温度Ｔよりあらかじめ決められた温度ΔＴより高いという第３の特性とをもとに、外気温度Ｔを推定する（Ｓ１８）。具体的には、制御部１６は、上記の第２の特性と、推定時間にわたって温度検出部１２によって検出された温度とをもとに収束温度Ｔ１を計算し、収束温度Ｔ１からあらかじめ決められた温度ΔＴを差し引くことによって外気温度Ｔを推定する（Ｓ１８）。

　制御部１６は、ステップＳ１８の動作を行った後、外気温度を示すデータを記憶部１７に記録する（Ｓ１９）。制御部１６は、ステップＳ１９の動作を行った後、ファン６を通常の向きに回転させる（Ｓ２０）。制御部１６は、ステップＳ２０の動作を行った後、圧縮機５に通常の動作を行わせる（Ｓ２１）。制御部１６は、ステップＳ２１の動作を行った後、外気温度を示すデータの記憶部１７への記録に関連する動作を終了する。

　制御部１６は、圧縮機５に流れる電流の量が制限されていないと判断した場合（Ｓ１２でＮｏ）、圧縮機５に流れる電流の量を制限する（Ｓ２２）。例えば、ステップＳ２２において、制御部１６は、圧縮機５に流れる電流の量を目標電流量に一致させる。圧縮機５に流れる電流の量が目標電流量に一致すると、インバータモジュール１１の発熱量を一定にすることができる。その結果、制御部１６は、外気温度を推定することができるようになる。制御部１６は、ステップＳ２２の動作を行った後、ステップＳ１１の動作を行う。

　制御部１６は、カウント時間が推定時間以下であると判断した場合（Ｓ１６でＮｏ）、温度検出制御カウンタのカウント時間をインクリメントする（Ｓ２３）。制御部１６は、ステップＳ２３の動作を行った後、ステップＳ１１の動作を行う。

　制御部１６は、外気温度を示すデータが記憶部１７に記録されていると判断した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、外気温度保存時間カウンタのカウント時間が６０分より長いか否かを判断する（Ｓ２４）。制御部１６は、図示されていないが、外気温度保存時間カウンタを有している。外気温度保存時間カウンタは、外気温度を示すデータが記憶部１７に記録されてからの経過時間をカウントする。上記の「６０分」は、判断基準の一例であって、変更されてもよい。

　制御部１６は、外気温度保存時間カウンタのカウント時間が６０分より長いと判断した場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、外気温度保存時間カウンタのカウント時間をクリアする（Ｓ２５）。制御部１６は、ステップＳ２５の動作を行った後、記憶部１７に記録されている外気温度を示すデータをクリアする（Ｓ２６）。外気温度は、天候の影響により変化する場合がある。圧縮機５が動作している場合、実施の形態２では、外気温度保存時間カウンタのカウント時間が６０分より長いとき、ステップＳ２６において、制御部１６は、記憶部１７に記録されている外気温度を示すデータをクリアする。制御部１６は、ステップＳ２６の動作を行った後、ステップＳ１１の動作を行う。

　制御部１６は、外気温度保存時間カウンタのカウント時間が６０分以下であると判断した場合（Ｓ２４でＮｏ）、外気温度保存時間カウンタのカウント時間をインクリメントする（Ｓ２７）。制御部１６は、ステップＳ２７の動作を行った後、ステップＳ１１の動作を行う。

　上述の通り、実施の形態２の制御部１６は、圧縮機５が動作している場合において、外気温度を推定することができる。

　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３が有するＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部の機能は、実施の形態１のプロセッサ５１と同等の機能を有するプロセッサによって実現されてもよい。その場合、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１は、当該プロセッサと、ＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２とを有する。当該メモリは、メモリ５２と同等の機能を有するメモリである。

　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する室外機３が有するＬＥＶ７、インバータモジュール１１、温度検出部１２、パワーモジュール１３、ＬＥＶ駆動部１４、四方弁駆動部１５及び制御部１６の一部又は全部は、実施の形態１の処理回路６１と同等の機能を有する処理回路によって実現されてもよい。

　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１も、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と同様に、空気調和装置又は給湯装置に設けられてもよい。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

　１　冷凍サイクル装置、２　室内機、３　室外機、４　配管、５　圧縮機、５ａ　圧縮機モータ、６　ファン、６ａ　ファンモータ、７　リニア電子膨張弁、８　四方弁、９　熱交換器、１０　室外制御基板、１１　インバータモジュール、１２　温度検出部、１３　パワーモジュール、１４　リニア電子膨張弁駆動部、１５　四方弁駆動部、１６　制御部、１７　記憶部、１８　冷却器、５１　プロセッサ、５２　メモリ、６１　処理回路、７０　空気調和装置、８０　給湯装置。

Claims

　冷媒を圧縮する圧縮機、ファン、前記冷媒の流量を調整するリニア電子膨張弁、及び室外制御基板を有する室外機を備える冷凍サイクル装置であって、
　前記圧縮機は、圧縮機モータを含み、
　前記室外機は、
　　前記室外制御基板に設けられており、前記圧縮機モータを駆動するインバータモジュールと、
　　前記インバータモジュールの内部に設けられた温度検出部と、
　　前記室外制御基板に設けられており、前記圧縮機の停止中に前記温度検出部によって検出された温度をもとに前記室外機の外部の気温である外気温度を推定し、前記温度検出部によって検出された温度又は推定された前記外気温度をもとに、前記圧縮機の単位時間当たりの回転数、前記ファンの単位時間当たりの回転数、及び前記リニア電子膨張弁の開度を制御する制御部とを更に有する
　冷凍サイクル装置。
　前記制御部は、前記圧縮機の停止中に、前記ファンを通常の向きと逆の向きに回転させる
　請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
　前記室外機は、前記制御部の内部又は前記室外制御基板に設けられた記憶部を更に有し、
　前記制御部は、前記温度検出部によって検出された温度を前記外気温度と特定して特定された前記外気温度を示すデータを前記記憶部に記録し、又は、推定された前記外気温度を示すデータを前記記憶部に記録し、データを前記記憶部に記録した後、次に外気温度を特定又は推定するまで、前記記憶部に記録されたデータが示す前記外気温度をもとに、前記圧縮機の単位時間当たりの回転数と、前記ファンの単位時間当たりの回転数と、前記リニア電子膨張弁の開度とを制御する
　請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記制御部は、前記圧縮機が動作している時間があらかじめ決められた第１の時間を超えた場合、あらかじめ決められた第２の時間、前記圧縮機に一定の電流を流す制御を行い、あらかじめ決められた第３の時間、前記ファンを通常の向きと逆の向きに回転させ、前記温度検出部によって検出された温度をもとに前記室外機の外部の気温である外気温度を推定し、推定された前記外気温度を示すデータを前記記憶部に記録し、前記データを前記記憶部に記録した後、次に外気温度を特定又は推定するまで、前記記憶部に記録された前記データが示す前記外気温度をもとに、前記圧縮機の単位時間当たりの回転数と、前記ファンの単位時間当たりの回転数と、前記リニア電子膨張弁の開度とを制御する
　請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
　前記室外機は、前記制御部の内部又は前記室外制御基板に設けられた記憶部を更に有し、
　前記制御部は、前記圧縮機が動作している時間があらかじめ決められた第１の時間を超えた場合、あらかじめ決められた第２の時間、前記圧縮機に一定の電流を流す制御を行い、あらかじめ決められた第３の時間、前記ファンを通常の向きと逆の向きに回転させ、前記温度検出部によって検出された温度をもとに前記室外機の外部の気温である外気温度を推定し、推定された前記外気温度を示すデータを前記記憶部に記録し、前記データを前記記憶部に記録した後、次に外気温度を特定又は推定するまで、前記記憶部に記録された前記データが示す前記外気温度をもとに、前記圧縮機の単位時間当たりの回転数と、前記ファンの単位時間当たりの回転数と、前記リニア電子膨張弁の開度とを制御する
　請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
　請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置を備える空気調和装置。
　請求項１から５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置を備える給湯装置。