JP5366768B2

JP5366768B2 - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP5366768B2
Application number: JP2009262491A
Authority: JP
Inventors: 信之山口; 大介豊田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-11-18
Also published as: JP2011106745A

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関し、特に暖房運転時に室外ファンの回転数を制御する室外機に関する。

空気調和機の室外機は、室外熱交換器と室外ファンとを備えている。暖房時において、室外熱交換器への着霜が進行すると、着霜が通風抵抗となって空気調和機の性能が低下してしまう。性能の低下を防ぐために、室外ファンの回転数を一定にするか、または回転数を増加させる制御が行われているが、通風抵抗が大きいまま室外ファンを一定の回転数で維持しようとすると、室外ファンの送風音が増大してユーザーに不快感を与えることがある。

このような問題の対策として、暖房運転時に、室外熱交換器への着霜が検知又は推定されたとき、室外ファンの回転数を低くするための着霜ファン制御を除霜運転の前に行って暖房運転を継続させ、着霜時ファン制御が実行されているとき、除霜運転の開始条件が成立した場合に除霜運転を開始することによって運転効率を低下させることなく、室外ファンの送風音を抑制している室外機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−５８２２２号公報

特許文献１では、着霜時ファン制御の実行時において、室外ファンの回転数の低下量が大きいと室外熱交換器の温度の低下が早くなるため、着霜の進行が早くなる可能性がある。着霜の進行が早くなると除霜運転の開始が早まるため、暖房運転時間が短くなって暖房運転の効率が低下してしまう。

そこで、本発明は、室外ファンの回転数を段階的に下げることによって、室外ファンの送風音を抑制しつつ暖房運転時間を長くすることができる空気調和機の室外機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第１の態様は、室外熱交換器（４）と、前記室外熱交換器（４）を通過する空気の流れを発生させる室外ファン（５）と、前記室外熱交換器（４）の室外熱交換器温度を測定する温度センサ（６）と、前記室外熱交換器温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度（ＤＩＮ）とによって前記室外ファン（５）の回転数を制御する制御部（７）とを備え、暖房時において前記除霜運転前に、前記制御部（７）は前記室外ファン（５）の回転数を、暖房運転の開始時には初期回転数とした後、前記室外熱交換器温度と前記除霜突入温度とに基づいて、当該初期回転数から所定回転数（Ｘ）を減じた回転数となるまで段階的に下げる回転数制御を行うことを特徴とする。

そして、前記回転数制御において前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度が前記除霜突入温度に正の第１の所定値（α）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げ、前記室外熱交換器温度が更に、前記除霜突入温度に前記第１の所定値よりも小さい正の第２の所定値（β）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げることも特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第２の態様は、第１の態様に係る空気調和機の室外機であって、前記回転数制御において前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度が更に、前記除霜突入温度に前記第２の所定値（β）よりも小さい正の第３の所定値（γ）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げることを特徴とする。
本発明に係る空気調和機の室外機の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る空気調和機の室外機であって、前記室外熱交換器温度が前記除霜突入温度以下となるのを待って前記除霜運転を開始することを特徴とする。

本発明に係る空気調和機の室外機の第１の態様によれば、制御部が室外ファンの回転数を段階的に下げることによって、室外ファンの送風音を抑制しつつ暖房運転時間を長くすることが可能となる。

本発明に係る空気調和機の室外機の第２の態様によれば、制御部が室外ファンの回転数を段階的に下げることによって、室外ファンの送風音を抑制しつつ暖房運転時間を長くすることが可能となる。

本発明に係る空気調和機の室外機の第３の態様によれば、室外熱交換器温度が除霜突入温度以下になると除霜運転を開始することが可能となる。

空気調和機の概念的な構成の一例を示した図である。制御部の概念的な構成の一例を示した図である。制御部における制御の一例を示すフローチャートである。

〈実施の形態〉
図１は、空気調和機１の概念的な構成の一例を示した図である。図１に示すように、空気調和機１は、室外機２と室内機３とを備えている。室外機２は、室外熱交換器４と、室外ファン５と、温度センサ６と、制御部７とを備えている。室外ファン５は、室外熱交換器４を通過する空気の流れを発生させており、温度センサ６は、室外熱交換器４の温度である室外熱交換器温度（以下「外熱交温度」とも称す）を測定している。

また、室外機２は圧縮機８と膨張弁９とを備え、室内機３は室内熱交換器１０を備えている。室外機２と室内機３とは冷媒回路を有しており、当該冷媒回路における冷媒は、室外熱交換器４、圧縮機８、室内熱交換器１０、膨張弁９を経由して循環する。

図２は、制御部７の概念的な構成の一例を示した図である。図２に示すように、制御部７は、室外ファン５と温度センサ６との間で電気的に接続されており、室外熱交換器４の外熱交温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度とによって室外ファン５の回転数を制御している。

図３は、制御部７における制御の一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態による制御部７は、室外ファン５の回転数を、暖房運転の開始時には初期回転数とした後、外熱交温度と除霜突入温度（ＤＩＮ）とに基づいて、当該初期回転数から所定回転数（Ｘ）を減じた回転数となるまで段階的に下げる回転数制御を行うことを特徴としている。

図３に示すように、暖房運転がスタートすると、ステップＳ１において圧縮機８が動作を開始するまで待機する。圧縮機８が動作を開始すると、ステップＳ２において室外ファン５を動作させる。このとき、室外ファン５の回転数は初期値（初期回転数）である。

その後、ステップＳ３においてタイマー（Ｔ１）をセットしてスタートさせ、ステップＳ４にてタイマー（Ｔ１）がタイムアップするまで待機する。暖房運転開始後の所定時間（Ｔ１）は室外熱交換器４に着霜することがないため、着霜の誤検出を防止するために設定されている。

タイマー（Ｔ１）がタイムアップすると、ステップＳ５において、温度センサ６によって測定された室外熱交換器４の外熱交温度を読み取る。なお、外気温度と外熱交温度との差が所定値以下であれば着霜の可能性が低いため、本フローチャートから抜けてもよい。

外熱交温度の測定後、ステップＳ６において、測定した外熱交温度が除霜突入温度（ＤＩＮ）に正の所定値（α）を加えた値（温度）以下であるか否かを判断する。すなわち、外熱交温度から除霜突入温度を減じた値（第１の温度差値）が正の所定値（α）以下であるか否かを判断する。ここで、除霜突入温度（ＤＩＮ）は、圧縮機８の運転周波数（Ｈｚ）と外気温度（℃）との関数で表され、各パラメータ値によって変化する。

ステップＳ６にて「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ７において、室外ファン５の回転数を下げる（第１の制御）。ステップＳ７にて設定された室外ファン５の回転数は、初期回転数から所定回転数（Ｘ）の３分の１を減じた値（回転数）となる。

ステップＳ７にて室外ファン５の回転数を下げた後、ステップＳ８において、新たに測定した外熱交温度が新たな除霜突入温度に正の所定値（β）を加えた値以下であるか否かを判断する。すなわち、新たに測定した外熱交温度から新たな除霜突入温度を減じた値（第２の温度差値）が正の所定値（β）以下であるか否かを判断する。ここで、正の所定値（β）は、正の所定値（α）よりも小さい値である。

ステップＳ８にて「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ９において、室外ファン５の回転数を下げる（第２の制御）。ステップＳ９にて設定された室外ファン５の回転数は、初期回転数から所定回転数（Ｘ）の３分の２を減じた値となる。

ステップＳ９にて室外ファン５の回転数を下げた後、ステップＳ１０において、更に新たに測定した外熱交温度が更に新たな除霜突入温度に正の所定値（γ）を加えた値以下であるか否かを判断する。すなわち、更に新たに測定した外熱交温度から更に新たな除霜突入温度を減じた値（第３の温度差値）が正の所定値（γ）以下であるか否かを判断する。ここで、正の所定値（γ）は、正の所定値（β）よりも小さい値である。

ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１１において、室外ファン５の回転数を下げる（第３の制御）。ステップＳ１１にて設定された室外ファン５の回転数は、初期回転数から所定回転数（Ｘ）を減じた値となる。

ステップＳ１１にて室外ファン５の回転数を下げた後、ステップＳ１２において、更に新たに測定した外熱交温度が更に新たな除霜突入温度以下となるのを待つ。そして、ステップＳ１２にて外熱交温度が除霜突入温度以下になると、ステップＳ１３にて除霜運転を開始する。

以上のことから、制御部７の回転数制御によって、室外ファン５の回転数を段階的に下げ、室外ファン５の送風音を抑制しつつ暖房運転時間を長くすることができる。また、外熱交温度が除霜突入温度以下になると除霜運転を開始することができる。

４室外熱交換器
５室外ファン
６温度センサ
７制御部

Claims

室外熱交換器（４）と、
前記室外熱交換器（４）を通過する空気の流れを発生させる室外ファン（５）と、
前記室外熱交換器（４）の室外熱交換器温度を測定する温度センサ（６）と、
前記室外熱交換器温度と、除霜運転を開始する除霜突入温度（ＤＩＮ）とによって前記室外ファン（５）の回転数を制御する制御部（７）と、
を備え、
暖房時において前記除霜運転前に、前記制御部（７）は前記室外ファン（５）の回転数を、暖房運転の開始時には初期回転数とした後、前記室外熱交換器温度と前記除霜突入温度とに基づいて、当該初期回転数から所定回転数（Ｘ）を減じた回転数となるまで段階的に下げる回転数制御を行い、
前記回転数制御において前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度が前記除霜突入温度に正の第１の所定値（α）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げ、前記室外熱交換器温度が更に、前記除霜突入温度に前記第１の所定値よりも小さい正の第２の所定値（β）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げる、空気調和機の室外機。
前記回転数制御において前記制御部（７）は、前記室外熱交換器温度が更に、前記除霜突入温度に前記第２の所定値（β）よりも小さい正の第３の所定値（γ）を加えた値以下に低下することを契機として、前記室外ファン（５）の回転数を下げる、請求項１記載の空気調和機の室外機。
前記室外熱交換器温度が前記除霜突入温度以下となるのを待って前記除霜運転を開始することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の空気調和機の室外機。