JP7262595B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に、室外熱交換器の除霜と室内の暖房とを同時に行う暖房デフロスト運転が可能な空気調和機に関する。

空気調和機での暖房運転時には、室外熱交換器に霜が付着する場合がある。室外熱交換器は、内部を流れる冷媒と室外の空気との間の熱交換を行う。しかしながら、室外熱交換器に霜が付着すると、室外熱交換器の熱交換効率が低減し、空気調和機の暖房効率が低下してしまう。

そこで、空気調和機では、室外熱交換器に付着した霜を溶かすために、除霜運転を実施する場合がある。除霜運転では、暖房運転を停止し、四方弁を冷房運転時と同じ状態に切り替える。そして、冷房運転時と同様に、室外熱交換器を凝縮器として機能させることで、室外熱交換器に付着した霜を溶かす。

除霜運転中は、蒸発器として機能する室内熱交換器が低温となる。そのため、室内ファンを回転させたままにすると、室内機から冷風が吹き出される。その場合、室内の快適性が著しく悪化する。そのため、除霜運転中は、室内ファンを停止させる。また、除霜運転実施後に暖房運転を再開させる場合には、室内熱交換器が暖まった後に室内ファンの回転を開始する。

特許文献１に記載の空気調和装置では、室外熱交換器を上下２つに分け、一方を第１熱交換器とし、他方を第２熱交換器としている。空気調和装置では、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒の一部を第１熱交換器および第２熱交換器に流すバイパス回路を設けている。

特許文献１に記載の空気調和装置では、制御装置は、第１熱交換器の除霜を行う際には、流路切替弁を切替えることで、当該バイパス回路と第１熱交換器とを連通させる。これにより、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒の一部が、当該バイパスを介して、第１熱交換器に流れる。その結果、第１熱交換器の霜が溶ける。その間、第２熱交換器は引き続き蒸発器として機能するので、室内熱交換器における暖房運転を維持することができる。

同様に、特許文献１に記載の空気調和装置では、制御装置は、第２熱交換器の除霜を行う際には、流路切替弁を切替えることで、当該バイパス回路と第２熱交換器とを連通させる。これにより、第２熱交換器を除霜しながら、第１熱交換器を蒸発器として機能させることができる。

このように、特許文献１に記載の空気調和装置では、室外に設置された２つの熱交換器を交互に除霜しながら、室内熱交換器における暖房運転を継続する、暖房デフロスト運転を行うことができる。このため、除霜中においても、室内の快適感が失われるのを防止することができる。

国際公開第２０１７／０９４１４８号

上述したように、一般的に、除霜運転中は、暖房運転を停止するため、室内の温度が低下し、快適性が悪化する。

一方、特許文献１の暖房デフロスト運転中は、暖房運転を継続し、温風を吹き出すことができる。しかしながら、通常の暖房運転よりも暖房能力が低下する場合がある。その場合、室内機から吹き出される風の温度が低下する。この場合、除霜運転ほどではないが、室温が低下し、室内の快適性が悪化する。

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あり、暖房デフロスト運転中の室温の低下を抑制し、室内の快適性を維持する、空気調和機を提供することを目的としている。

本発明に係る空気調和機は、冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口とを有する圧縮機と、暖房運転時に、前記圧縮機の前記吐出口に接続され、凝縮器として機能する室内熱交換器と、前記暖房運転時に、前記圧縮機の前記吸入口に接続され、蒸発器として機能する室外熱交換器と、前記圧縮機の前記吐出口に接続されたバイパス配管と、前記バイパス配管と前記室外熱交換器との間に設けられた流路切替装置と、前記室内熱交換器に空気を搬送する室内ファンと、前記室内熱交換器の温度を検出する温度検出部と、制御部とを備え、前記室外熱交換器は、冷媒流路が互いに独立した第１熱交換器と第２熱交換器とを含み、前記流路切替装置は、前記制御部からの制御信号に従って、前記第１熱交換器と前記バイパス配管との間の接続と遮断との切替、および、前記第２熱交換器と前記バイパス配管との間の接続と遮断との切替を行い、前記制御部は、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の一方を蒸発器、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の他方を凝縮器として機能させるとともに、前記室内熱交換器を凝縮器として機能させる、暖房デフロスト運転を行うものであって、前記暖房デフロスト運転開始時に前記温度検出部が検出した前記室内熱交換器の温度を第１温度とし、前記暖房デフロスト運転中に前記温度検出部が検出した前記室内熱交換器の温度を第２温度としたとき、前記制御部は、前記暖房デフロスト運転中に、前記第２温度が前記第１温度よりも低く、且つ、前記第１温度と前記第２温度との差が第１設定値以上の場合は、前記室内ファンの回転数を、前記暖房デフロスト運転開始時の前記室内ファンの回転数から下降させ、前記暖房デフロスト運転中に、前記第２温度が前記第１温度よりも高く、且つ、前記第２温度と前記第１温度との差が第２設定値以上の場合に、前記室内ファンの前記回転数を漸増させ、それ以外の場合は、前記暖房デフロスト運転開始時の前記室内ファンの前記回転数を維持し、前記室内ファンの前記回転数を上昇させるときの前記回転数の上昇速度は、前記室内ファンの前記回転数を下降させるときの前記回転数の下降速度と同じか、あるいは、大きい。

本発明に係る空気調和機によれば、暖房デフロスト運転中の室温の低下を抑制し、室内の快適性を維持することができる。

実施の形態１に係る空気調和機の構成を示した構成図である。 実施の形態１に係る空気調和機における室内ファンの回転数の制御方法を説明する図である。 実施の形態１に係る空気調和機における室内ファンの回転数の制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る空気調和機の構成を示した構成図である。 実施の形態３に係る空気調和機の構成を示した構成図である。 実施の形態４に係る空気調和機の構成を示した構成図である。 実施の形態１～４に係る空気調和機の各運転モードにおける第１流路切替装置および第２流路切替装置の状態を示した図である。

以下、本発明に係る空気調和機１００の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の実施の形態に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空気調和機１００の構成を示した構成図である。図１に示すように、空気調和機１００は、室外機１と室内機２とを、冷媒配管および電気配線などで接続したセパレート形空気調和機である。空気調和機１００は、冷凍サイクルと送風装置と制御系とで構成されている。

冷凍サイクル３は、圧縮機１０、四方弁２０、流路切替弁７０、室外熱交換器５０、膨張弁３０、室内熱交換器４０、バイパス弁６０、バイパス配管８０、および、冷媒配管８１、８２、８３、８４、８５、８６Ａ、８６Ｂ、８７Ａ、８７Ｂ、８８、８９、９１を有する。冷凍サイクル３においては、暖房運転時には、圧縮機１０、室内熱交換器４０、膨張弁３０、室外熱交換器５０の順に、冷媒が冷媒流路を循環する。

冷凍サイクル３を流れる冷媒としては、様々な冷媒を採用可能であり、例えば、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ等を採用し得る。

冷凍サイクル３は、暖房運転、除霜運転、暖房デフロスト運転、および、冷房運転を実行できるように構成されている。

送風装置としては、後述する室内ファン４００、室内ファンモータ５００、室外ファン９５、および、室外ファンモータ９６が含まれる。

制御系には、後述する制御部３００および制御部３０１と、温度検出部２００などの各種センサとが含まれる。

図１に示すように、室内機２の筐体内には、室内熱交換器４０、温度検出部２００、室内ファン４００、室内ファンモータ５００、および、制御部３０１が収納されている。

室内熱交換器４０は、冷媒配管８４と冷媒配管８３との間に接続されている。室内熱交換器４０は、伝熱管と熱交換フィンとを有している。室内熱交換器４０は、室内の空気と伝熱管内を流れる冷媒との間の熱交換を行う。室内熱交換器４０は、暖房運転時および暖房デフロスト運転時には凝縮器として機能し、除霜運転時および冷房運転時には蒸発器として機能する。

温度検出部２００は、室内熱交換器４０に設けられている。温度検出部２００は、室内熱交換器４０の温度を一定周期で検出する。温度検出部２００にて検出された室内熱交換器４０の温度のデータは、制御部３００に設けられた後述するメモリに格納される。メモリに格納される温度のデータは最新のものだけでもよいが、一定期間の履歴データであってもよい。また、温度検出部２００は、冷房運転時、暖房運転時および暖房デフロスト運転時の室内熱交換器４０の温度を測定する。なお、温度検出部２００は、室内熱交換器４０の温度として、室内熱交換器４０の内部を流れる冷媒の温度を検出してもよい。その場合には、温度検出部２００は、室内熱交換器４０の伝熱管の表面温度を検出して、それを冷媒の温度として出力するようにしてもよい。あるいは、温度検出部２００は、室内熱交換器４０の温度として、室内熱交換器４０の熱交換フィンの温度を検出してもよい。温度検出部２００としては、温度センサ、赤外線センサ等の温度が検出できる各種センサが採用可能である。

室内ファン４００は、室内熱交換器４０に室内の空気を搬送するように配置されている。例えば、室内ファン４００がクロスフローファンの場合、室内ファン４００の上流側に室内熱交換器４０が配置されている。

室内ファンモータ５００は、室内ファン４００を駆動する。制御部３０１は、制御信号を室内ファンモータ５００に対して出力することで、室内ファン４００の回転数を制御する。室内ファン４００の回転数を変更することにより、室内熱交換器４０における冷媒と室内の空気との熱交換量を調整することができる。室内ファン４００の回転数のデータは、一定周期で、制御部３０１のメモリに格納される。メモリに格納される回転数のデータは最新のものだけでもよいが、一定期間の履歴データであってもよい。

制御部３０１は、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。ＲＯＭおよびＲＡＭは、制御部３０１のメモリである。制御部３０１には、温度検出部２００からの検出信号と、ユーザによる操作を受け付ける操作部からの操作信号とが入力される。制御部３０１は、入力されたこれらの信号に基づき、室内熱交換器４０、室内ファンモータ５００および室内ファン４００を含む室内機２全体の動作を制御する。また、室内機２の制御部３０１と室外機１の制御部３００とは、互いに必要な情報を通信する。例えば、暖房デフロスト運転の開始および終了の情報は、室外機１の制御部３００から室内機２の制御部３０１に送信される。

室外機１の筐体内には、圧縮機１０、四方弁２０、膨張弁３０、室外熱交換器５０、バイパス弁６０、流路切替弁７０、制御部３００、室外ファン９５、および、室外ファンモータ９６が収納されている。

圧縮機１０は、冷媒を吸入する吸入口１０ａと、冷媒を吐出する吐出口１０ｂとを有する。圧縮機１０の吸入口１０ａは冷媒配管９１に接続され、圧縮機１０の吐出口１０ｂは冷媒配管８１に接続されている。圧縮機１０は、冷媒配管９１から吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として冷媒配管８１に吐出する。従って、冷媒配管９１は、圧縮機１０の吸入配管であり、冷媒配管８１は、圧縮機１０の吐出配管である。圧縮機１０としては、運転周波数を調整可能なインバータ駆動の圧縮機が用いられる。圧縮機１０には、運転周波数範囲があらかじめ設定されている。圧縮機１０は、制御部３００からの制御信号に従って、運転周波数範囲に含まれる可変の運転周波数で動作する。圧縮機１０の運転周波数を変更することにより、圧縮機１０の出力を調整することができる。圧縮機１０は種々のタイプを採用可能であり、例えば、ロータリータイプ、往復タイプ、スクロールタイプ、スクリュータイプ等を採用し得る。

四方弁２０は、冷凍サイクル３の冷媒の流れ方向を切り替える第１流路切替装置である。四方弁２０は、４つのポートＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを有している。ポートＥには冷媒配管８９が接続され、ポートＦには冷媒配管９１が接続され、ポートＧには冷媒配管８２が接続され、ポートＨには冷媒配管８３が接続されている。冷媒配管８２は、圧縮機１０の吐出配管である冷媒配管８１に接続されている。

四方弁２０は、図１の実線で示すように、ポートＥとポートＦとが連通するとともにポートＧとポートＨとが連通する第１状態と、図１の破線で示すように、ポートＦとポートＨとが連通するとともにポートＥとポートＧとが連通する第２状態と、をとり得る。四方弁２０は、図７に示されるように、制御部３００からの制御信号により、暖房運転時および暖房デフロスト運転時には第１状態に設定され、除霜運転時および冷房運転時には第２状態に設定される。なお、図７は、実施の形態１～４に係る空気調和機の各運転モードにおける第１流路切替装置および第２流路切替装置の状態を示した図である。

ここでは、第１流路切替装置として、四方弁２０を用いる場合の例を示しているが、その場合に限定されない。第１流路切替装置としては、複数の二方弁または三方弁の組合せを用いることもできる。

このように、第１状態においては、図１の実線で示すように、四方弁２０は、ポートＥとポートＦとが連通されるとともに、ポートＧとポートＨとが連通される。その結果、冷媒配管８２と冷媒配管８３とが接続されるとともに、冷媒配管８９と冷媒配管９１とが接続される。

また、第２状態においては、四方弁２０は、図１の破線で示すように、ポートＧとポートＥとが連通されるとともに、ポートＨとポートＦとが連通される。その結果、冷媒配管８２と冷媒配管８９とが接続されるとともに、冷媒配管８３と冷媒配管９１とが接続される。

室外熱交換器５０は、複数の伝熱管と複数の熱交換フィンとを有するフィンチューブ型熱交換器である。室外熱交換器５０は、冷媒流路が互いに独立した２つの熱交換器５０Ａおよび５０Ｂを有している。すなわち、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂは、冷凍サイクル３において互いに並列に接続されている。熱交換器５０Ａは、鉛直方向において、熱交換器５０Ｂの上側に配置されている。以下では、上側の熱交換器５０Ａを第１熱交換器５０Ａと呼び、下側の熱交換器５０Ｂを第２熱交換器５０Ｂと呼ぶ。このように、第１熱交換器５０Ａと第２熱交換器５０Ｂとは上下に配置されている。第１熱交換器５０Ａの熱交換フィンと第２熱交換器５０Ｂの熱交換フィンとは、分割されていても、分割されていなくても良い。

第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂはいずれも、内部に複数の伝熱管と複数の熱交換フィンとを有している。第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂは、伝熱管を流通する冷媒と、室外ファン９５により送風される室外の空気との間の熱交換を行う。第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂは、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時および除霜運転時には凝縮器として機能する。なお、暖房デフロスト運転時には、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂの一方が蒸発器として機能し、他方が凝縮器として機能する。第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂは、凝縮器として機能しているときに、除霜を行うことができる。暖房デフロスト運転では、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂが交互に凝縮器として機能する。

室外ファン９５は、室外熱交換器５０に室外の空気を搬送するように配置されている。例えば、室外ファン９５がプロペラファンの場合、室外ファン９５の上流側に室外熱交換器５０が配置されている。

室外ファンモータ９６は、室外ファン９５を駆動する。制御部３００は、制御信号を出力することによって、室外ファンモータ９６を制御することにより、室外ファン９５の回転速度を変更する。室外ファン９５の回転速度を変更することにより、室外熱交換器５０における冷媒と室外空気との熱交換量を調整することができる。

なお、室外ファン９５は、１つのファンから構成されていてもよく、あるいは、２つのファンから構成されていてもよい。室外ファン９５が１つのファンから構成されている場合は、当該ファンが、第１熱交換器５０Ａと第２熱交換器５０Ｂとの両方に対して送風を行う。一方、室外ファン９５が２つのファンから構成されている場合には、それらの２つのファンを上下に配置する。

冷媒配管８１の一端は、圧縮機１０の吐出口１０ｂに接続されている。また、冷媒配管８１の他端からバイパス配管８０と冷媒配管８２とに分岐するように、冷媒配管８１の当該他端、バイパス配管８０の一端および冷媒配管８２の一端が互いに接続されている。冷媒配管８２の他端は、四方弁２０のポートＧに接続される。バイパス配管８０の他端はバイパス弁６０に接続される。

冷媒配管８３は、四方弁２０のポートＨと室内熱交換器４０とを接続する。冷媒配管８４は、室内熱交換器４０と膨張弁３０とを接続する。冷媒配管８５の一端は、膨張弁３０に接続されている。また、冷媒配管８５の他端から冷媒配管８６Ａと冷媒配管８６Ｂとに分岐するように、冷媒配管８５の当該他端、冷媒配管８６Ａの一端および冷媒配管８６Ｂの一端が、接続点７３で、互いに接続されている。

冷媒配管８６Ａの他端は、第１熱交換器５０Ａに接続され、冷媒配管８６Ｂの他端は、第２熱交換器５０Ｂに接続される。冷媒配管８６Ａには、キャピラリチューブ７２Ａが設けられ、冷媒配管８６Ｂには、キャピラリチューブ７２Ｂが設けられている。

冷媒配管８７Ａは、第１熱交換器５０Ａと流路切替弁７０のポートＢ２とを接続し、冷媒配管８７Ｂは、第２熱交換器５０Ｂと流路切替弁７０のポートＢ１とを接続する。

冷媒配管８８は、バイパス弁６０と流路切替弁７０のポートＡとを接続する。冷媒配管８９は、流路切替弁７０のポートＣと四方弁２０のポートＥとを接続する。

冷媒配管９１は、四方弁２０のポートＦと圧縮機１０の吸入口１０ａとを接続する。

膨張弁３０は、流入する高圧の冷媒を減圧させて、低圧の冷媒として流出させる減圧装置の一例である。膨張弁３０として、制御部３００からの制御信号により開度が調整可能な電子膨張弁が用いられる。

バイパス配管８０は、圧縮機１０の吐出口１０ｂから吐出された冷媒の一部を、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂに供給するホットガスバイパス流路である。バイパス配管８０から供給される冷媒は、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂの除霜に利用される。バイパス配管８０には、絞り装置としてのバイパス弁６０が接続されている。バイパス弁６０は、圧縮機１０の吐出口１０ｂから吐出された高圧の冷媒を中圧に減圧する。第１熱交換器５０Ａが除霜対象の場合には、バイパス弁６０によって中圧にされた冷媒が、流路切替弁７０を介して、第１熱交換器５０Ａに導かれる。また、第２熱交換器５０Ｂが除霜対象の場合には、バイパス弁６０によって中圧にされた冷媒が、流路切替弁７０を介して、第２熱交換器５０Ｂに導かれる。なお、バイパス弁６０としては、制御部３００からの制御信号により開度が調整可能な電子膨張弁が用いられるが、その場合に限らず、毛細管を用いるようにしても良い。

流路切替弁７０は、暖房運転時、除霜運転時、冷房運転時、暖房デフロスト運転時とで、冷媒の流れを切り替える第２流路切替装置の一例である。第２流路切替装置は、制御部３００からの制御信号に従って、第１熱交換器５０Ａとバイパス配管８０との間の接続と遮断、および、第２熱交換器５０Ｂとバイパス配管８０との間の接続と遮断とを切り替える。図１においては、流路切替弁７０としては、４つのポートＡ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃを備える四方弁が用いられている。流路切替弁７０は、制御部３００からの制御信号に従って、状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。状態Ｉでは、図１の実線で示すように、ポートＣとポートＢ１とが連通するとともに、ポートＣとポートＢ２とが連通するが、ポートＡはポートＢ１およびポートＢ２のいずれとも連通しない。状態ＩＩでは、ポートＡとポートＢ１とが連通するとともにポートＣとポートＢ２とが連通する。状態ＩＩＩでは、ポートＡとポートＢ２とが連通するとともにポートＣとポートＢ１とが連通する。流路切替弁７０は、制御部３００の制御により、暖房運転時、除霜運転時および冷房運転時には状態Ｉに設定され、暖房デフロスト運転時には状態ＩＩまたは状態ＩＩＩに設定される。

制御部３００は、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータを有している。ＲＯＭおよびＲＡＭは、制御部３００のメモリである。制御部３００には、室外機１に対して設けられた各種センサなどからの検出信号と、室内機２から送信されてくる情報とが入力される。制御部３００は、入力されたそれらの信号および情報に基づいて、圧縮機１０の周波数の変更および室外ファン９５の回転数の変更、並びに、四方弁２０、膨張弁３０、流路切替弁７０、および、バイパス弁６０の開度の調整を行う。

次に、空気調和機１００の動作について説明する。空気調和機１００の運転モードには、冷房運転、暖房運転、除霜運転、および、暖房デフロスト運転の４種類がある。除霜運転と暖房デフロスト運転との違いについて説明する。除霜運転は、暖房をいったん停止して、室外熱交換器５０の除霜を行う運転である。一方、暖房デフロスト運転は、暖房を行いながら、室外熱交換器５０の除霜を行う運転である。以下、４種類の運転モードにおける空気調和機１００の動作について説明する。

まず、冷房運転時および除霜運転時の空気調和機１００の動作について説明する。冷房運転時および除霜運転時には、四方弁２０は、第２状態に設定される。第２状態では、ポートＦとポートＨとが連通するとともにポートＥとポートＧとが連通する。また、流路切替弁７０は、状態Ｉに設定される。状態Ｉでは、ポートＣとポートＢ１が連通するとともに、ポートＣとポートＢ２とが連通する。なお、バイパス弁６０は、開いていても、閉じていてもよい。流路切替弁７０は、ポートＢ１とポートＣとを連通し、ポートＢ２とポートＣとを連通しているため、冷媒配管８８に冷媒が存在していても、ポートＡから他のポートに冷媒が流れ出すことはない。冷房運転時と除霜運転時とでは、四方弁２０、流路切替弁７０およびバイパス弁６０の設定は同じである。

圧縮機１０の吐出口１０ｂから吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２０を経由して流路切替弁７０で分流し、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに流入する。冷房運転時および除霜運転時には、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂはいずれも凝縮器として機能する。すなわち、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに流入したガス冷媒は、凝縮して液冷媒となる。

また、除霜運転時には、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに霜が付着している。上述したように、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂはいずれも凝縮器として機能している。そのため、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれでは、内部を流通する冷媒からの放熱によって、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに付着した霜が融解する。これにより、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂの除霜が行われる。

第１熱交換器５０Ａから流出した液冷媒は、冷媒配管８６Ａに流入され、キャピラリチューブ７２Ａで減圧される。第２熱交換器５０Ｂから流出した液冷媒は、冷媒配管８６Ｂに流入され、キャピラリチューブ７２Ｂで減圧される。これらの液冷媒は、冷媒配管８６Ａと冷媒配管８５の接続点７３で合流して、膨張弁３０に流入される。当該液冷媒は、膨張弁３０でさらに減圧され、低圧の二相冷媒となる。膨張弁３０から流出した二相冷媒は、冷媒配管８４を経由して、室内熱交換器４０に流入する。

冷房運転時および除霜運転時には、室内熱交換器４０は蒸発器として機能する。すなわち、室内熱交換器４０では、内部を流通する冷媒が室内空気から吸熱する。これにより、室内熱交換器４０に流入した二相冷媒は蒸発して、低圧のガス冷媒となる。室内熱交換器４０から流出したガス冷媒は、冷媒配管８３および四方弁２０を経由して、圧縮機１０の吸入口１０ａから吸入される。圧縮機１０に吸入されたガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。冷房運転時および除霜運転時には、以上のサイクルが連続的に繰り返される。

次に、暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、四方弁２０は、第１状態に設定される。第１状態では、ポートＥとポートＦとが連通されるとともに、ポートＧとポートＨとが連通される。また、流路切替弁７０は、状態Ｉに設定される。状態Ｉでは、ポートＣとポートＢ１とが連通するとともに、ポートＣとポートＢ２とが連通する。

これにより、第１熱交換器５０Ａとバイパス配管８０との間は遮断され、第２熱交換器５０Ｂとバイパス配管８０との間は遮断される。

圧縮機１０は、冷媒配管９１から冷媒を吸入して圧縮する。圧縮された冷媒は、冷媒配管８１、冷媒配管８２、および、四方弁２０を経由し、冷媒配管８３へ流れる。

次に、当該冷媒は、冷媒配管８３から室内熱交換器４０に流入される。当該冷媒は、圧縮機１０から吐出されて、高温高圧の過熱蒸気となっている。室内熱交換器４０は、高温高圧の冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う。この熱交換によって、冷媒は凝縮されて液化する。このとき、室内熱交換器４０は、凝縮器として機能している。液化した冷媒は、室内熱交換器４０から冷媒配管８４へ流れる。制御部３００は、制御信号を出力することによって、室内ファン４００の回転数を調整することができる。室内ファン４００の回転数を調整することで、室内熱交換器４０に搬送される空気量が変化し、室内熱交換器４０における冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。

室内熱交換器４０から冷媒配管８４に流出した冷媒は、膨張弁３０に流入される。当該冷媒は、膨張弁３０で減圧されて、低圧の二相冷媒となる。膨張弁３０から流出した二相冷媒は、冷媒配管８５へ流れる。制御部３００は、制御信号を出力することによって、膨張弁３０の開度を調整することができる。膨張弁３０の開度を調整することで冷媒の減圧量を調整することができる。膨張弁３０の開度を開方向に変化させると、膨張弁３０から出口される冷媒の圧力は上昇する。一方で、膨張弁３０の開度を閉方向に変化させると、膨張弁３０から出口される冷媒の圧力は低下する。

膨張弁３０により減圧されて冷媒配管８５に流れ出た冷媒は、冷媒配管８６Ａと冷媒配管８６Ｂとに分岐する。冷媒配管８６Ａに流入した二相冷媒は、キャピラリチューブ７２Ａでさらに減圧され、第１熱交換器５０Ａに流入する。一方、冷媒配管８６Ｂに流入した二相冷媒は、キャピラリチューブ７２Ｂでさらに減圧され、第２熱交換器５０Ｂに流入する。

暖房運転時には、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂはいずれも蒸発器として機能する。すなわち、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれでは、内部を流通する冷媒と、室外ファン９５により送風される室外空気との熱交換が行われ、冷媒が室外空気から吸熱する。これにより、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに流入した二相冷媒は蒸発して、低圧の過熱冷媒になる。制御部３００は、制御信号を出力することによって、室外ファン９５の回転数を調整することができる。室外ファン９５の回転数を調整することで、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれに搬送される空気量が変化し、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのそれぞれにおける冷媒と空気の交換熱量を調整することができる。

第１熱交換器５０Ａから流出した冷媒は冷媒配管８７Ａに流れ、第２熱交換器５０Ｂから流出した冷媒は冷媒配管８７Ｂに流れる。冷媒配管８７Ａおよび冷媒配管８７Ｂを流れる冷媒は、流路切替弁７０によって、図１の実線のように合流し、ポートＣから冷媒配管８９へ流れる。冷媒配管８９を流れる冷媒は、四方弁２０を経由して冷媒配管９１から圧縮機１０に流れる。暖房運転時には、以上のサイクルが連続的に繰り返される。

なお、暖房運転が行われている間、バイパス弁６０の開度は開いていても全閉でもよい。流路切替弁７０は、ポートＢ１とポートＣとを連通し、ポートＢ２とポートＣとを連通しているため、冷媒配管８８に冷媒が存在していても、ポートＡから他のポートに冷媒が流れ出すことはない。

上記のように暖房運転が行われている間、室外熱交換器５０に霜が付き、除霜する必要が生じる場合がある。その際は、一旦暖房運転を停止し、除霜運転に切り替え、圧縮機１０で圧縮された高温高圧の冷媒を、室外熱交換器５０に流すことが考えられる。この場合、暖房運転が中断されるため、室温が低下し、室内の快適性が失われる。

一方、暖房デフロスト運転では、暖房運転を継続しながら、流路切替弁７０を動作させて、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂを交互に除霜する。以下では、暖房デフロスト運転について説明する。

暖房デフロスト運転では、四方弁２０は、第１状態に設定される。第１状態では、ポートＥとポートＦとが連通するとともに、ポートＧとポートＨとが連通する。また、流路切替弁７０は、状態ＩＩと状態ＩＩＩとに交互に設定される。状態ＩＩでは、ポートＡとポートＢ１とが連通するとともにポートＣとポートＢ２とが連通する。状態ＩＩＩでは、ポートＡとポートＢ２とが連通するとともにポートＣとポートＢ１とが連通する。

従って、状態ＩＩでは、第１熱交換器５０Ａとバイパス配管８０との間は遮断され、第２熱交換器５０Ｂとバイパス配管８０との間は連通する。一方、状態ＩＩＩでは、第１熱交換器５０Ａとバイパス配管８０との間は連通し、第２熱交換器５０Ｂとバイパス配管８０との間は遮断される。

暖房運転が行われている間に、室外熱交換器５０に霜が付き、例えば、第１熱交換器５０Ａを除霜する必要が生じた場合、流路切替弁７０は状態ＩＩＩに設定される。その結果、冷媒配管８８と冷媒配管８７Ａとが接続され、冷媒配管８９と冷媒配管８７Ｂとが接続される。これにより、圧縮機１０から吐出された高温高圧冷媒の一部が、バイパス配管８０に流れ込む。圧縮機１０から吐出された高温高圧の残りの冷媒は、冷媒配管８２、四方弁２０、および、冷媒配管８３を経由して、室内熱交換器４０に流れる。バイパス配管８０に流れ込んだ冷媒は、バイパス弁６０によって減圧される。減圧された冷媒は、バイパス弁６０から、冷媒配管８８、流路切替弁７０、および、冷媒配管８７Ａを経由して、除霜対象である第１熱交換器５０Ａに流れ込む。このとき、第１熱交換器５０Ａは、凝縮器として機能している。第１熱交換器５０Ａに流れ込んだ冷媒は霜と熱交換しながら凝縮し、第１熱交換器５０Ａの除霜を行う。

このとき、バイパス弁６０の開度を変更することで、除霜対象である第１熱交換器５０Ａに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。バイパス弁６０の開度を開方向に変化させると、バイパス弁６０の出口の冷媒量が増加して、第１熱交換器５０Ａを流れる冷媒量が増加し、冷媒と霜との交換熱量が増加する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は減少するため、暖房能力が下がる。一方、バイパス弁６０の開度を閉方向に変化させると、バイパス弁６０の出口の冷媒量が減少して、第１熱交換器５０Ａを流れる冷媒量が減少し、冷媒と霜との交換熱量が減少する。このとき、室内熱交換器４０を流れる冷媒量は増加するため、暖房能力が上がる。バイパス弁６０は、制御部３００からの制御信号により制御される。

第１熱交換器５０Ａで凝縮した冷媒は、冷媒配管８６Ａと冷媒配管８５との接続点７３で、室内熱交換器４０で凝縮され膨張弁３０で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管８６Ｂに流れる。

冷媒配管８６Ｂに流れた冷媒は、第２熱交換器５０Ｂに流れ込み、蒸発する。このとき、第２熱交換器５０Ｂは、蒸発器として機能している。その後、当該冷媒は、冷媒配管８７Ｂ、流路切替弁７０、冷媒配管８９、四方弁２０、および、冷媒配管９１を経由して、圧縮機１０に戻る。

一方、暖房運転が行われている間に、室外熱交換器５０に霜が付き、例えば、第２熱交換器５０Ｂを除霜する必要が生じた場合、流路切替弁７０は状態ＩＩに設定される。その結果、冷媒配管８８と冷媒配管８７Ｂとが接続され、冷媒配管８７Ａと冷媒配管８９とが接続される。これにより、圧縮機１０から吐出された高温高圧冷媒の一部が、バイパス配管８０に流れ込む。圧縮機１０から吐出された高温高圧の残りの冷媒は、冷媒配管８２、四方弁２０、および、冷媒配管８３を経由して、室内熱交換器４０に流れる。バイパス配管８０に流れ込んだ冷媒は、バイパス弁６０によって減圧される。減圧された冷媒は、バイパス弁６０から、冷媒配管８８、流路切替弁７０、および、冷媒配管８７Ｂを経由して、除霜対象である第２熱交換器５０Ｂに流れ込む。第２熱交換器５０Ｂに流れ込んだ冷媒は霜と熱交換しながら凝縮し、第２熱交換器５０Ｂの除霜を行う。このとき、第２熱交換器５０Ｂは、凝縮器として機能している。

このとき、制御部３００からの制御信号によってバイパス弁６０の開度を変更することで、除霜対象である第２熱交換器５０Ｂに流れ込む冷媒量を調節して、冷媒と霜との交換熱量を調整することができる。このときの動作は、除霜対象が第１熱交換器５０Ａの場合と同じであるため、上記の説明を参照し、ここでは詳細な説明は省略する。

第２熱交換器５０Ｂで凝縮した冷媒は、冷媒配管８６Ｂと冷媒配管８５との接続点７３で、室内熱交換器４０で凝縮され膨張弁３０で減圧された冷媒と合流し、冷媒配管８６Ａに流れる。

冷媒配管８６Ａに流れた冷媒は、第１熱交換器５０Ａに流れ込み、蒸発する。このとき、第１熱交換器５０Ａは、蒸発器として機能している。その後、当該冷媒は、冷媒配管８７Ａ、流路切替弁７０、冷媒配管８９、四方弁２０、および、冷媒配管９１を経由して、圧縮機１０に戻る。

暖房デフロスト運転においては、暖房を継続しながら、第１熱交換器５０Ａの除霜と、第２熱交換器５０Ｂの除霜とを交互に行う。第１熱交換器５０Ａを除霜する場合と第２熱交換器５０Ｂを除霜する場合とでは、流路切替弁７０の状態のみが異なる。すなわち、流路切替弁７０が状態ＩＩＩに設定された場合、第１熱交換器５０Ａの除霜が行われ、第２熱交換器５０Ｂは蒸発器として機能する。一方、流路切替弁７０が状態ＩＩに設定された場合、第２熱交換器５０Ｂの除霜が行われ、第１熱交換器５０Ａは蒸発器として機能する。このように、第１熱交換器５０Ａまたは第２熱交換器５０Ｂの一方が蒸発器として機能するため、暖房運転を継続することができる。なお、暖房デフロスト運転では、第１熱交換器５０Ａの除霜と第２熱交換器５０Ｂの除霜とが少なくとも１回ずつ行われることが望ましい。また、除霜により発生する水が、下側の第２熱交換器５０Ｂに溜まることを考慮すると、最初に第２熱交換器５０Ｂの除霜、次に第１熱交換器５０Ａの除霜、最後に第２熱交換器５０Ｂという順序で除霜を行うことが、より望ましい。

ここからは、暖房デフロスト運転における、快適性に関する課題と実施の形態１による解決策について説明する。

暖房デフロスト運転中は、蒸発器となる室外熱交換器５０が、通常の暖房運転時と比べて半減する。すなわち、通常の暖房運転時では、室外熱交換器５０において、第１熱交換器５０Ａと第２熱交換器５０Ｂとの両方が蒸発器として機能する。一方、暖房デフロスト運転中は、室外熱交換器５０において、第１熱交換器５０Ａおよび第２熱交換器５０Ｂのいずれか一方のみが蒸発器として機能し、他方は凝縮器として機能する。そのため、暖房能力が低下しやすい。暖房能力が低下すると、室内熱交換器４０の温度が低下して、吹き出し温度が低下し、その結果、室温が低下し快適性が悪化する。

上記課題を解決するため、実施の形態１では、制御部３０１が、室内熱交換器４０の温度に応じて、室内ファン４００の回転数を制御する。以下、図２および図３を用いて、室内ファン４００の回転数の制御方法について説明する。図２は、実施の形態１に係る空気調和機１００における室内ファン４００の回転数の制御方法を説明する図である。図３は、実施の形態１に係る空気調和機１００における室内ファン４００の回転数の制御処理の流れを示すフローチャートである。

まず、はじめに、図２を用いて、実施の形態１に係る空気調和機１００における室内ファン４００の回転数の制御方法の概要について説明する。

制御部３０１は、暖房デフロスト運転開始時の室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを基準にして、暖房デフロスト運転中の室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇および下降させる。これにより、制御部３０１は、暖房デフロスト運転中の室内機２の吹き出し温度と暖房能力の過度な低下を防ぐように制御することができる。

図２において、暖房デフロスト運転開始時の室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍは、温度Ｔ１℃である。従って、温度Ｔ１℃が、基準となる。室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍは、温度検出部２００により検出される。以下では、基準となる温度Ｔ１℃を、第１温度と呼ぶ。また、図２において、回転数Ｒ１は、暖房デフロスト運転開始時の室内ファン４００の回転数Ｒｏｔである。時刻Ｐ１は、暖房デフロスト運転が開始された時刻を示す。また、時刻Ｐ２は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１－ａ）℃になった時刻を示す。また、時刻Ｐ３は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１＋ｂ）℃になった時刻を示す。ここで、ａおよびｂは、ａ≧０およびｂ≧０で、共に、予め設定された値である。以下では、ａおよびｂを、それぞれ、第１設定値ａおよび第２設定値ｂと呼ぶ。

図２に示すように、時刻Ｐ１で暖房デフロスト運転が開始された後は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍは徐々に低下する。温度検出部２００は、暖房デフロスト運転時の室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを、予め設定された周期で検出する。以下では、暖房デフロスト運転中の室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを、第２温度と呼ぶ。制御部３０１は、第２温度が第１温度より低く、且つ、第１温度と第２温度との差が第１設定値ａ以上の場合に、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に低下させる。言い換えると、室内熱交換器４０の第２温度が（Ｔ１－ａ）℃になった時点、すなわち、時刻Ｐ２の時点から、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に下降させる。図２の例では、制御部３０１が、一定の時間幅で、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを、一定の下降率で、階段状に下降させている。しかしながら、この場合に限らず、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、経過時間に比例させて、一定の下降率で、直線状に下降させてもよい。室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを下降させることにより、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが上昇し、室内機２の吹き出し温度の低下を防ぐことができる。但し、このとき、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが上昇し始めるまでには時間がかかるため、時刻Ｐ２の時点から一定時間が経過した後に、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが上昇し始める。

一方、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを低下させると、室内ファン４００から室内熱交換器４０へ搬送される風量が減少する。その結果、室内の暖房負荷に対して暖房能力が不足し、室温が低下する可能性がある。そのため、制御部３０１において、暖房能力の不足を防ぐため、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔの下限値を予め設けておいても良い。その場合、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔが下限値を下回らないように制御する。また、当該下限値は、制御部３０１のメモリに予め格納されている。

時刻Ｐ２と時刻Ｐ３との間では、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを低くしたことにより、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、徐々に上昇する。制御部３０１は、第２温度が第１温度より高く、且つ、第１温度と第２温度との差が第２設定値ｂ以上の場合に、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に上昇させる。言い換えると、室内熱交換器４０の第２温度が（Ｔ１＋ｂ）℃になった時点、すなわち、時刻Ｐ３の時点から、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に上昇させる。図２の例では、制御部３０１が、一定の時間幅で、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを、一定の上昇率で、階段状に上昇させている。しかしながら、この場合に限らず、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、経過時間に比例させて、一定の上昇率で、直線状に上昇させてもよい。室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させると、室内ファン４００から室内熱交換器４０へ搬送される風量が増加する。その結果、室内の暖房負荷に対する暖房能力が上がり、室温の低下を防ぐことができる。

このように、制御部３０１が、第１温度である温度Ｔ１を基準にして、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇および下降させることで、室内機２の吹き出し温度と暖房能力の過度な低下を防ぐことができる。その結果、室内機２の吹き出し温度と暖房能力との両立が可能となる。

なお、経過時間に対する室内ファン４００の回転数Ｒｏｔの上昇率は、経過時刻に対する室内ファン４００の回転数の下降率と同じか、それよりも大きくなるように設定される。言い換えれば、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させるときの回転数Ｒｏｔの上昇速度は、室内ファン４００の回転数を下降させるときの回転数Ｒｏｔの下降速度と同じか、あるいは、下降速度より大きい。従って、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔが、Ｒ２からＲ１まで上昇する所要時間（Ｐ４－Ｐ３）は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔが、Ｒ１からＲ２まで低下する所要時間（Ｐ３－Ｐ２）と同じか、それよりも短い。

また、上記の説明では、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させるときの回転数Ｒｏｔの上昇速度が一定であると説明したが、その場合に限らず、上昇速度は可変でもよい。また、同様に、室内ファン４００の回転数を下降させるときの回転数Ｒｏｔの下降速度が一定であると説明したが、その場合に限らず、下降速度は可変でもよい。

次に、図３を用いて、実施の形態１に係る空気調和機１００における室内ファン回転数制御の処理の流れについて説明する。図３の処理は、暖房デフロスト運転時に行われる。

まず、ステップＳ１において、制御部３０１は、暖房デフロスト運転開始時に、温度検出部２００を用いて、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを検出して、制御部３０１のメモリに記憶する。このときの温度Ｔｅｍは、基準として用いられる第１温度となる温度Ｔ１である。すなわち、図２の例でいえば、時刻Ｐ１における温度Ｔｅｍである。

あるいは、別の方法として、ステップＳ１において、制御部３０１が、制御部３０１のメモリから、温度検出部２００が空気調和機１００の暖房運転中の最後に測定した室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを、基準となる第１温度として取得するようにしてもよい。

次に、ステップＳ２において、制御部３０１は、暖房デフロスト運転開始時の室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを検出する。このときの回転数Ｒｏｔは、図２の例でいえば、時刻Ｐ１における回転数Ｒ１である。

あるいは、別の方法として、ステップＳ２において、制御部３０１が、制御部３０１のメモリから、空気調和機１００の暖房運転中の最後に測定した室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを、暖房デフロスト運転開始時の回転数として取得するようにしてもよい。

次に、ステップＳ３において、制御部３０１は、温度検出部２００を用いて、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを検出する。

次に、ステップＳ４において、制御部３０１は、室外機１の制御部３００からの情報に基づいて、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了したかを判定する。制御部３０１は、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了したと判定した場合は、ステップＳ１１に進む。一方、制御部３０１は、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了していないと判定した場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、制御部３０１は、ステップＳ３で取得した室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１－ａ）℃以下か判定する。制御部３０１は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１－ａ）℃より高いと判定した場合は、ステップＳ３の処理に戻る。一方、制御部３０１は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１－ａ）℃以下であると判定した場合は、ステップＳ６に進む。

このように、制御部３０１は、ステップＳ４の判定で「ＹＥＳ」となるまで、ステップＳ３からステップＳ５の「ＮＯ」までのループを繰り返す。ステップＳ３からステップＳ５の「ＮＯ」までのループは、図２の例でいえば、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２の間である。

ステップＳ６は、図２の例でいえば、時刻Ｐ２の時点である。ステップＳ６では、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に低下させる。

次に、ステップＳ７では、制御部３０１は、再度、温度検出部２００を用いて、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍを検出する。このときの温度Ｔｅｍは、暖房デフロスト運転時の温度であり、第２温度である。

次に、ステップＳ８において、制御部３０１は、室外機１の制御部３００からの情報に基づいて、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了したかを判定する。制御部３０１は、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了したと判定した場合は、ステップＳ１１に進む。一方、制御部３０１は、空気調和機１００が暖房デフロスト運転を終了していないと判定した場合は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、制御部３０１は、ステップＳ７で取得した室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１＋ｂ）℃以上か判定する。制御部３０１は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１＋ｂ）℃より低いと判定した場合は、ステップＳ６の処理に戻る。一方、制御部３０１は、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが、（Ｔ１＋ｂ）℃以上であると判定した場合は、ステップＳ１０に進む。

このように、制御部３０１は、ステップＳ８の判定で「ＹＥＳ」となるまで、ステップＳ６からステップＳ９の「ＮＯ」までのループを繰り返す。ステップＳ６からステップＳ９の「ＮＯ」までのループは、図２の例でいえば、時刻Ｐ２から時刻Ｐ３の間である。

ステップＳ１０は、図２の例でいうと、時刻Ｐ３の時点である。ステップＳ１０では、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを徐々に上昇させる。その後、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ１０の処理を繰り返す。

ステップＳ１１では、空気調和機１００が、暖房デフロスト運転を終了して、暖房運転を再開している。そのため、制御部３０１は、ユーザがリモコン等によって設定した室内ファン４００の回転数Ｒｏｔで制御を行う。このときの室内ファン４００の回転数Ｒｏｔの変化速度は一定でも良いし可変させても良い。また、瞬間的に変化させても良い。

このように、実施の形態１では、暖房デフロスト運転中の室内ファン４００回転数Ｒｏｔは、暖房デフロスト運転開始前の室内熱交換器４０の温度Ｔ１を基準として、上昇および下降させる。これにより、制御部３０１は、暖房デフロスト運転中の室内機２の吹き出し温度と暖房能力の過度な低下を防ぐように制御することができる。

室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、徐々に下降させずに、瞬間的に下降させても良い。しかしながら、その場合には、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが急上昇し、室内機２の吐出圧力が急上昇する。その結果、圧縮機１０の保護制御によって、圧縮機１０の周波数が低下する可能性がある。その場合、冷媒流量が減少し、デフロスト能力が低下して、霜の溶け残りが起きる可能性がある。また、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが低下して、快適性が悪化する可能性がある。そのため、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、瞬間的に下降させずに、ある程度の時間をかけて、徐々に下降させるほうが望ましい。

また、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、徐々に上昇させずに、瞬間的に上昇させても良い。しかしながら、その場合には、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが急激に低下し、室内機２の吹き出し温度が低下して、室内の快適性が悪化する恐れがある。また、風量または風音の変化によって、使用者が違和感を覚える恐れがある。そのため、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔは、瞬間的に上昇させずに、ある程度の時間をかけて、徐々に上昇させるほうが望ましい。

また、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させる速度が遅いと、暖房デフロスト運転中に室内熱交換器４０の温度が急上昇し、凝縮圧力保護によって圧縮機１０の周波数が制限される恐れがある。制限がかかると、冷媒流量が減少し、デフロスト能力が低下して、霜の溶け残りが起きる可能性がある。また、室内熱交換器４０の温度Ｔｅｍが低下し、快適性が悪化する可能性がある。そのため、上述したように、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させる速度は、少なくとも室内ファン４００の回転数を下降させる速度と同じか、それよりも速くする必要がある。従って、実施の形態１では、上述したように、経過時間に対する室内ファン４００の回転数Ｒｏｔの上昇率は、経過時刻に対する室内ファン４００の回転数の下降率と同じか、それよりも大きくなるように設定される。

室内ファン４００の回転数Ｒｏｔの上限値は設けなくても良いが、ユーザがリモコン等によって設定した室内ファン４００の回転数を上限値として設定することで、風量または風音の変化によってユーザが違和感を覚えることを防ぐことができる。この場合、制御部３０１は、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔが上限値を超えないように制御する。

上記のように、暖房デフロスト運転開始前の室内熱交換器４０の温度Ｔ１を基準として、暖房デフロスト運転中の室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを下降および上昇させるように制御することによって、暖房デフロスト運転中の吹き出し温度の低下と過度な暖房能力の低下を抑えることができる。その結果、室温を低下させずに快適性を悪化させることのない暖房デフロスト運転が可能になる。

以上のように、実施の形態１では、暖房デフロスト運転が開始される前の室内熱交換器４０の温度を第１温度とし、暖房デフロスト運転時の室内熱交換器４０の温度を第２温度としたとき、第２温度が第１温度よりも低く、且つ、第１温度と第２温度との差が第１設定値ａ以上の場合に、制御部３０１は室内ファン４００の回転数を下降させる。これにより、室内熱交換器４０の温度を上昇させることができる。その結果、暖房デフロスト運転中の室内機２の吹き出し温度の低下を防ぐことができる。こうして、実施の形態１では、室温を低下させずに、快適性を悪化させることのない、暖房デフロスト運転を行うことができる。

また、実施の形態１では、制御部３０１は、第２温度が第１温度よりも高く、且つ、第１温度と第２温度との差が第２設定値ｂ以上の場合に、室内ファン４００の回転数Ｒｏｔを上昇させる。これにより、暖房能力の低下を抑えることができる。こうして、実施の形態１では、暖房デフロスト運転中の室内機２の吹き出し温度と暖房能力の過度な低下を防ぐことができる。その結果、実施の形態１では、室温を低下させずに、快適性を悪化させることのない、暖房デフロスト運転を行うことができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る空気調和機１００の構成を示した構成図である。図１と図４との違いは、図４においては、図１の流路切替弁７０の代わりに、４つの開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄが設けられている。

また、図４においては、冷媒配管８８が、途中で、冷媒配管８８Ａと冷媒配管８８Ｂとに分岐されている。冷媒配管８８Ａは、接続点７４で、冷媒配管８７Ａに接続されている。また、冷媒配管８８Ｂは、接続点７５で、冷媒配管８７Ｂに接続されている。

また、図４においては、冷媒配管８９が、分岐点７６で分岐して、冷媒配管８７Ａと冷媒配管８７Ｂとに接続されている。

開閉弁７０Ａは、冷媒配管８８Ａに設けられている。開閉弁７０Ｂは、冷媒配管８８Ｂに設けられている。開閉弁７０Ｃは、冷媒配管８７Ａのうち、接続点７４と分岐点７６との間に接続されている。開閉弁７０Ｄは、冷媒配管８７Ｂのうち、接続点７５と分岐点７６との間に接続されている。

上記の実施の形態１では、第２流路切替装置が、一体型の弁から構成された流路切替弁７０であったが、図４のように、第２流路切替装置を、４つの開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄから構成するようにしてもよい。開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄのそれぞれは、例えば電磁弁から構成される。他の構成については、図１と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは、その説明を省略する。

４つの開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄは、暖房運転時と、除霜運転時および冷房運転時と、暖房デフロスト運転時とで、冷媒の流れを切り替える、第２流路切替装置を構成している。第２流路切替装置は、制御部３００からの制御信号により、ポートの接続を変更することで、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。

状態Ｉでは、開閉弁７０Ｃが開状態となって冷媒配管８９と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、開閉弁７０Ｄが開状態となって冷媒配管８９と冷媒配管８７Ｂとが連通する。このとき、開閉弁７０Ａ、７０Ｂは、閉状態となっている。

状態ＩＩでは、開閉弁７０Ｂが開状態となって冷媒配管８８と冷媒配管８７Ｂとが連通するとともに、開閉弁７０Ｃが開状態となって冷媒配管８９と冷媒配管８７Ａとが連通する。このとき、開閉弁７０Ａ、７０Ｄは、閉状態となっている。

状態ＩＩＩでは、開閉弁７０Ａが開状態となって冷媒配管８８と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、開閉弁７０Ｄが開状態となって冷媒配管８９と冷媒配管８７Ｂとが連通する。このとき、開閉弁７０Ｂ、７０Ｃは、閉状態となっている。

開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄは、制御部３００の制御により、暖房運転時、除霜運転時および冷房運転時には状態Ｉに設定され、暖房デフロスト運転時には状態ＩＩまたは状態ＩＩＩに設定される。図７に示すように、実施の形態２における、各運転モード時の第１流路切替装置である四方弁２０の状態、および、第２流路切替装置の状態は、実施の形態１と同じである。

他の動作については、実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

このように、実施の形態２においては、第２流路切替装置が、開閉弁７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃおよび７０Ｄの開閉により、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。その結果、空気調和機１００が、実施の形態１と同様の動作を行うことができる。そのため、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係る空気調和機１００の構成を示した構成図である。図１と図５との違いは、図５においては、図１の流路切替弁７０の代わりに、２つの三方弁６００および７００が設けられている。また、図５においては、冷媒配管８９が、分岐点７７で分岐して、冷媒配管９３と冷媒配管９４とに接続されている。

三方弁６００は、３つのポートＪ、Ｋ、Ｌを有している。ポートＪは、冷媒配管８８に接続されている。ポートＫは、冷媒配管８７Ａに接続されている。ポートＬは、冷媒配管９３に接続されている。

三方弁７００は、３つのポートＭ、Ｎ、Ｐを有している。ポートＭは、冷媒配管８８に接続されている。ポートＮは、冷媒配管８７Ｂに接続されている。ポートＰは、冷媒配管９４に接続されている。

他の構成については、図１と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは、その説明を省略する。

三方弁６００および７００は、暖房運転時と、除霜運転時および冷房運転時と、暖房デフロスト運転時とで、冷媒の流れを切り替える第２流路切替装置を構成している。第２流路切替装置は、制御部３００からの制御信号により、三方弁６００および７００のポートの連通状態を切り替えることにより、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。

状態Ｉでは、ポートＬとポートＫとが連通して冷媒配管８９と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、ポートＰとポートＮとが連通して冷媒配管８９と冷媒配管８７Ｂとが連通する。

状態ＩＩでは、ポートＭとポートＮとが連通して冷媒配管８８と冷媒配管８７Ｂとが連通するとともに、ポートＬとポートＫとが連通して冷媒配管８９と冷媒配管８７Ａとが連通する。

状態ＩＩＩでは、ポートＪとポートＫとが連通して冷媒配管８８と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、ポートＰとポートＮとが連通して冷媒配管８９と冷媒配管８７Ｂとが連通する。

三方弁６００および７００は、制御部３００の制御により、暖房運転時、除霜運転時および冷房運転時には状態Ｉに設定され、暖房デフロスト運転時には状態ＩＩまたは状態ＩＩＩに設定される。図７に示すように、実施の形態３における、各運転モード時の第１流路切替装置である四方弁２０の状態、および、第２流路切替装置の状態は、実施の形態１と同じである。

他の動作については、実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

このように、実施の形態３においては、制御部３００が、三方弁６００および７００のポートの連通状態を切り替えることにより、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。その結果、空気調和機１００が、実施の形態１と同様の動作を行うことができる。そのため、実施の形態３においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る空気調和機１００の構成を示した構成図である。図１と図６との主な違いは、図６においては、図１の流路切替弁７０の代わりに、２つの四方弁８００および９００が設けられている。四方弁８００および９００は差圧で動作する弁を想定しているため、差圧を確保するために逆止弁９０を使用している。以下に、図６の構成について説明する。

四方弁８００は、４つのポートＱ、Ｒ、Ｓ、Ｔを有している。ポートＲは、冷媒が漏れ出すことのないように閉塞されている。ポートＳは、冷媒配管９３に接続されている。ポートＴは、冷媒配管８７Ａに接続されている。ポートＱについては後述する。

四方弁９００は、４つのポートＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘを有している。ポートＶは、冷媒が漏れ出すことのないように閉塞されている。ポートＷは、冷媒配管９４に接続されている。ポートＸは、冷媒配管８７Ｂに接続されている。ポートＵについては後述する。

四方弁２０、四方弁８００および四方弁９００はいずれも、吐出圧力および吸入圧力の差圧によって動作する差圧駆動式の四方弁である。四方弁２０、四方弁８００および四方弁９００としては、同一構成の四方弁を用いることができる。なお、四方弁８００はポートＲが閉塞され、四方弁９００はポートＶが閉塞されている。そのため、四方弁８００および９００としては、同一構成の三方弁を用いることもできる。

図６においては、バイパス弁６０に接続された冷媒配管８８が、分岐点１０５で分岐され、一方が四方弁８００のポートＱに接続され、他方が四方弁９００のポートＵに接続されている。

冷媒配管８８のうち、バイパス弁６０と分岐点１０５との間には、別の分岐点１０６が設けられている。分岐点１０６と逆止弁９０とは冷媒配管９３により接続されている。また、逆止弁９０と四方弁２０のポートＥとは冷媒配管９２により接続されている。

逆止弁９０は、四方弁２０のポートＥから冷媒配管８８に向かう方向の冷媒の流れを許容し、冷媒配管８８からポートＥに向かう方向の冷媒の流れを阻止する。逆止弁９０としては、制御部３００の制御により開閉する電磁弁又は電動弁等の開閉弁を用いる。しかしながら、この場合に限らず、逆止弁９０として、弁の上流側と下流側との圧力差によって開閉される開閉弁を用いるようにしてもよい。その場合、開閉弁の上流側の圧力が下流側の圧力よりも大きい場合に開状態となり、下流側の圧力が上流側の圧力よりも大きい場合に閉状態になる。このように、逆止弁９０としては、一方向の冷媒の流れを許容し、逆方向の冷媒の流れが阻止できるものであれば、任意の装置を使用することができる。

冷媒配管９１の途中に設けられた分岐点１０１には、冷媒配管１０３の一端が接続されている。冷媒配管１０３の他端は、分岐点１０４で、冷媒配管９３と冷媒配管９４とに分岐している。冷媒配管９３は、四方弁８００のポートＳに接続されている。冷媒配管９４は、四方弁９００のポートＷに接続されている。

四方弁８００のポートＴは、冷媒配管８７Ａを介して、第１熱交換器５０Ａに接続されている。四方弁９００のポートＸは、冷媒配管８７Ｂを介して、第２熱交換器５０Ｂに接続されている。

なお、他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは、その説明を省略する。

四方弁８００および９００は、暖房運転時と、除霜運転時および冷房運転時と、暖房デフロスト運転時とで、冷媒の流れを切り替える第２流路切替装置を構成している。第２流路切替装置は、制御部３００からの制御信号により、四方弁８００および９００のポートの連通状態を切り替えることにより、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。

状態Ｉでは、ポートＳとポートＴとが連通して冷媒配管１０３と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、ポートＷとポートＸとが連通して冷媒配管１０３と冷媒配管８７Ｂとが連通する。

状態ＩＩでは、ポートＵとポートＸとが連通して冷媒配管８８と冷媒配管８７Ｂとが連通するとともに、ポートＳとポートＴとが連通して冷媒配管１０３と冷媒配管８７Ａとが連通する。

状態ＩＩＩでは、ポートＱとポートＴとが連通して冷媒配管８８と冷媒配管８７Ａとが連通するとともに、ポートＷとポートＸとが連通して冷媒配管１０３と冷媒配管８７Ｂとが連通する。

四方弁８００および９００は、制御部３００からの制御信号により、暖房運転時、除霜運転時および冷房運転時には状態Ｉに設定され、暖房デフロスト運転時には状態ＩＩまたは状態ＩＩＩに設定される。図７に示すように、実施の形態４における、各運転モード時の第１流路切替装置である四方弁２０の状態、および、第２流路切替装置の状態は、実施の形態１と同じである。

他の動作については、実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

このように、実施の形態４においては、制御部３００が、四方弁８００および９００のポートの連通状態を切り替えることにより、実施の形態１で説明した状態Ｉ、状態ＩＩおよび状態ＩＩＩをとり得る。その結果、空気調和機１００が、実施の形態１と同様の動作を行うことができる。そのため、実施の形態４においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記の実施の形態１～４においては、空気調和機１００の運転モードとして、除霜運転を含む例について説明したが、その場合に限らず、除霜運転の運転モードは設定しなくてもよい。その場合には、冷房運転、暖房運転、および、暖房デフロスト運転の３種類の運転モードとなる。また、さらに、冷房運転の運転モードも設定しなくてもよい。その場合には、暖房運転、および、暖房デフロスト運転の２種類の運転モードとなる。

１ 室外機、２ 室内機、３ 冷凍サイクル、１０ 圧縮機、１０ａ 吸入口、１０ｂ 吐出口、２０ 四方弁、３０ 膨張弁、４０ 室内熱交換器、５０ 室外熱交換器、５０Ａ 第１熱交換器、５０Ｂ 第２熱交換器、６０ バイパス弁、７０ 流路切替弁、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ 開閉弁、７２Ａ キャピラリチューブ、７２Ｂ キャピラリチューブ、７３ 接続点、７４ 接続点、７５ 接続点、７６ 分岐点、７７ 分岐点、８０ バイパス配管、８１ 冷媒配管、８２ 冷媒配管、８３ 冷媒配管、８４ 冷媒配管、８５ 冷媒配管、８６Ａ 冷媒配管、８６Ｂ 冷媒配管、８７Ａ 冷媒配管、８７Ｂ 冷媒配管、８８ 冷媒配管、８８Ａ 冷媒配管、８８Ｂ 冷媒配管、８９ 冷媒配管、９０ 逆止弁、９１ 冷媒配管、９２ 冷媒配管、９３ 冷媒配管、９４ 冷媒配管、９５ 室外ファン、９６ 室外ファンモータ、１００ 空気調和機、１０１ 分岐点、１０３ 冷媒配管、１０４ 分岐点、１０５ 分岐点、１０６ 分岐点、２００ 温度検出部、３００ 制御部、３０１ 制御部、４００ 室内ファン、５００ 室内ファンモータ、６００ 三方弁、７００ 三方弁、８００ 四方弁、９００ 四方弁。

Claims (5)

1. 冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口とを有する圧縮機と、
   暖房運転時に、前記圧縮機の前記吐出口に接続され、凝縮器として機能する室内熱交換器と、
   前記暖房運転時に、前記圧縮機の前記吸入口に接続され、蒸発器として機能する室外熱交換器と、
   前記圧縮機の前記吐出口に接続されたバイパス配管と、
   前記バイパス配管と前記室外熱交換器との間に設けられた流路切替装置と、
   前記室内熱交換器に空気を搬送する室内ファンと、
   前記室内熱交換器の温度を検出する温度検出部と、
   制御部と
   を備え、
   前記室外熱交換器は、冷媒流路が互いに独立した第１熱交換器と第２熱交換器とを含み、
   前記流路切替装置は、前記制御部からの制御信号に従って、前記第１熱交換器と前記バイパス配管との間の接続と遮断との切替、および、前記第２熱交換器と前記バイパス配管との間の接続と遮断との切替を行い、
   前記制御部は、
   前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の一方を蒸発器、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の他方を凝縮器として機能させるとともに、前記室内熱交換器を凝縮器として機能させる、暖房デフロスト運転
   を行うものであって、
   前記暖房デフロスト運転開始時に前記温度検出部が検出した前記室内熱交換器の温度を第１温度とし、
   前記暖房デフロスト運転中に前記温度検出部が検出した前記室内熱交換器の温度を第２温度としたとき、
   前記制御部は、
   前記暖房デフロスト運転中に、前記第２温度が前記第１温度よりも低く、且つ、前記第１温度と前記第２温度との差が第１設定値以上の場合は、前記室内ファンの回転数を、前記暖房デフロスト運転開始時の前記室内ファンの回転数から下降させ、
   前記暖房デフロスト運転中に、前記第２温度が前記第１温度よりも高く、且つ、前記第２温度と前記第１温度との差が第２設定値以上の場合に、前記室内ファンの前記回転数を漸増させ、
   それ以外の場合は、前記暖房デフロスト運転開始時の前記室内ファンの前記回転数を維持し、
   前記室内ファンの前記回転数を上昇させるときの前記回転数の上昇速度は、前記室内ファンの前記回転数を下降させるときの前記回転数の下降速度と同じか、あるいは、大きい、
   空気調和機。
2. 前記制御部は、
   前記暖房運転時には、前記流路切替装置によって、前記第１熱交換器と前記バイパス配管との間、および、前記第２熱交換器と前記バイパス配管との間を遮断して、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とを蒸発器として機能させるとともに、前記室内熱交換器を凝縮器として機能させ、
   前記暖房デフロスト運転時には、前記流路切替装置によって、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の前記一方と前記バイパス配管との間を接続し、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の前記他方と前記バイパス配管との間を遮断して、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の前記一方と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記第１熱交換器および前記第２熱交換器の前記他方を蒸発器として機能させる、
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、
   前記室内ファンの前記回転数が、下限値よりも下降しないように制御する、
   請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記制御部は、
   前記室内ファンの前記回転数が、上限値よりも上昇しないように制御する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 前記第１熱交換器は、前記第２熱交換器に対して、鉛直方向の上側に配置されている、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和機。

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