JP6768546B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空調を行う空気調和機に関する。

室外熱交換器に付着した霜を溶かす除霜運転に関して、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。すなわち、特許文献１には、「室外ファンモータ７の駆動電流値が所定の値を超える状態が、所定の時間にわたって継続することを、除霜運転開始の条件のうちの一つとする」ことが記載されている。

特許第５３０６００７号公報

特許文献１には、前記したように、除霜運転開始の条件については記載されているが、除霜運転終了の条件については記載されていない。なお、従来は、室外熱交換器にサーミスタを設置し、その検出値が所定値以上になった場合に除霜運転を終了するようにしていた。

しかしながら、例えば、寒冷地では、前記したサーミスタの検出値が冷たい外気の影響で低くなりやすく、室外熱交換器の霜が溶けた状態であっても、除霜運転が継続される可能性がある。このように除霜運転が無駄に長時間行われると、暖房運転が中断される時間が長くなるため、空調の快適性が損われるという事情がある。

そこで、本発明は、快適性の高い空気調和機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る空気調和機は、除霜運転の少なくとも一部の期間で室外ファンモータを所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了する制御部を備え、前記制御部は、除霜運転の開始時から第１所定時間が経過するまでは前記室外ファンモータを停止状態とし、除霜運転の開始時から前記第１所定時間が経過した後、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了し、除霜運転の開始時から前記第１所定時間が経過する前であっても、室外熱交換器の温度が所定の温度閾値に達した場合、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動し、前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下であるとき、除霜運転を終了することを特徴とする。

本発明によれば、快適性の高い空気調和機を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の制御に関するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空気調和機の制御に関するタイムチャートである。 本発明の第３実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る空気調和機の制御に関するタイムチャートである。 本発明の第４実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る空気調和機の制御に関するタイムチャートである。 本発明の第５実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する処理を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る空気調和機の制御に関するタイムチャートである。

≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機１０の構成図である。
なお、図１の実線矢印は、暖房運転時に冷媒が流れる向きを示している。また、図１の破線矢印は、冷房運転時や除霜運転時に冷媒が流れる向きを示している。

空気調和機１０は、空調を行う機器である。図１に示すように、空気調和機１０は、圧縮機１１と、室外ファン１２と、室外熱交換器１３と、四方弁１４と、膨張弁１５と、室内ファン１６と、室内熱交換器１７と、を備えている。そして、圧縮機１１、室外熱交換器１３、膨張弁１５、及び室内熱交換器１７が、四方弁１４を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Ｑにおいて、ヒートポンプサイクルで冷媒が循環するようになっている。
また、空気調和機１０は、前記した構成の他に、サーミスタ１８と、電流検出器１９と、室外制御回路２１と、室内制御回路２２と、を備えている。

図１に示す例では、圧縮機１１、室外ファン１２、室外熱交換器１３、四方弁１４、膨張弁１５、サーミスタ１８、電流検出器１９、及び室外制御回路２１が室外機Ｇｏに設置されている。また、室内ファン１６、室内熱交換器１７、及び室内制御回路２２が室内機Ｇｉに設置されている。

圧縮機１１は、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する機器である。なお、図１では図示を省略しているが、圧縮機１１の吸込側には、気液分離器（アキュムレータともいう）が設置されている。

室外ファン１２は、室外熱交換器１３に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器１３の付近に設置されている。図１に示すように、室外ファン１２は、室外ファンモータ１２ａを有している。
室外熱交換器１３は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室外ファン１２によって送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。

四方弁１４は、冷媒回路Ｑにおいて冷媒が流れる向きを切り換える弁である。すなわち、冷房運転時には、室外熱交換器１３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１７を蒸発器として機能させるように四方弁１４が制御される。

なお、暖房運転時には、室内熱交換器１７を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１３を蒸発器として機能させるように四方弁１４が制御される。
また、暖房運転の継続時間が長くなるにつれて、室外熱交換器１３が着霜し、その熱交換性能が低下することが多い。したがって、室外熱交換器１３に付着した霜を溶かすために、除霜運転が行われる。除霜運転時には、室外熱交換器１３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１７を蒸発器として機能させるように（つまり、冷房運転時と同様に）四方弁１４が制御される。

膨張弁１５は、前記した「凝縮器」（室外熱交換器１３又は室内熱交換器１７）において凝縮した冷媒を減圧する弁である。
室内ファン１６は、被空調空間の空気を室内熱交換器１７に送り込むファンであり、室内熱交換器１７の付近に設置されている。図１に示すように、室内ファン１６は、室内ファンモータ１６ａを有している。
室内熱交換器１７は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室内ファン１６によって送り込まれる空気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。

サーミスタ１８は、室外熱交換器１３の温度を検出するセンサであり、室外熱交換器１３に設置されている。
電流検出器１９は、室外ファンモータ１２ａに流れる電流を検出するものである。このような電流検出器１９として、例えば、シャント抵抗を用いることができるが、これに限定されるものではない。

室外制御回路２１は、サーミスタ１８及び電流検出器１９を含む各センサの検出値や、リモコン（図示せず）の操作による所定の信号に基づいて、圧縮機１１、四方弁１４、膨張弁１５等を制御する。
室内制御回路２２は、室外制御回路２１との間で通信を行いつつ、室内ファン１６等を制御する。
以下では、室外制御回路２１及び室内制御回路２２を「制御部２０」という。

＜制御部の処理＞
図２は、制御部２０が実行する処理を示すフローチャートである（適宜、図１を参照）。
なお、図２の「ＳＴＡＲＴ」時に暖房運転が開始されたものとする。また、室外ファンモータ１２ａの電流値（つまり、電流検出器１９の検出値）を「モータ電流」という。
ステップＳ１０１において制御部２０は、暖房運転開始時のモータ電流に基づいて、電流の閾値Ｉｐ（第１電流閾値）を設定する。より詳しく説明すると、制御部２０は、暖房運転の開始時に室外ファンモータ１２ａを所定の回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流に基づいて、電流の閾値Ｉｐを設定する。この閾値Ｉｐは、除霜運転を終了するか否かの判定基準となる閾値であり、後記するステップＳ１０７の判定処理で用いられる。

図３は、空気調和機１０の制御に関するタイムチャートである。
図３の上から順に、室外ファン１２の稼動状態（稼動／停止）、室外ファンモータ１２ａの回転速度（指令値）、モータ電流（電流検出器１９の検出値）、及び室外熱交換器１３の温度（サーミスタ１８の検出値）を示している。

なお、図３に示す「室外ファンの稼動状態」の斜線部分は、室外ファンモータ１２ａを通常の回転速度Ｎ２よりも小さい回転速度Ｎ１で駆動しているときの時間帯（時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ５〜ｔ６）を示している。この回転速度Ｎ１で室外ファンモータ１２ａを駆動させているときに、前記した閾値Ｉｐの設定（図２のＳ１０１）や、除霜運転を終了するか否かの判定（Ｓ１０７）が行われる。

図３に示す例では、暖房運転の開始直後の時刻ｔ１〜ｔ２において室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で回転させたとき、電流値Ｉ１のモータ電流が流れている。図２のステップＳ１０１において制御部２０は、この電流値Ｉ１以上の所定値を閾値Ｉｐとして設定する。
なお、図２では省略しているが、ステップＳ１０１の処理が実行された後、ステップＳ１０２の除霜開始条件が成立するまでは、暖房運転が継続される。この暖房運転中、室外ファンモータ１２ａは、通常の回転速度Ｎ２で駆動される（図３の時刻ｔ２〜ｔ３）。

図２のステップＳ１０２において制御部２０は、除霜開始条件が成立しているか否かを判定する。例えば、外気が低温多湿のときに暖房運転を行うと、蒸発器として機能する室外熱交換器１３が着霜し、さらに霜が成長するため、室外熱交換器１３の熱交換性能が徐々に低下する。そこで、室外熱交換器１３に付着した霜を溶かして、その熱交換性能を回復するために、除霜運転を行うようにしている。
なお、ステップＳ１０２の「除霜開始条件」として、例えば、室外熱交換器１３の温度が所定値以下である、という条件が用いてもよいし、暖房運転の継続時間が所定時間以上であるという条件をさらに追加してもよい。

ステップＳ１０２において除霜開始条件が成立していない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御部２０は暖房運転を継続しつつ、ステップＳ１０２の判定処理を繰り返す。一方、除霜開始条件が成立した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において制御部２０は、除霜運転を開始する。すなわち、制御部２０は、圧縮機１１をいったん停止し、室外熱交換器１３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１７を蒸発器として機能させるように四方弁１４を切り替えた後、圧縮機１１を再び駆動する。これによって、室外熱交換器１３の伝熱管に高温の冷媒が流れるため、室外熱交換器１３に付着した霜が徐々に溶けていく。

ステップＳ１０４において制御部２０は、室外ファン１２を停止させる。冷たい外気を室外熱交換器１３に送り込まないようにするためである。
ステップＳ１０５において制御部２０は、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａ（第１所定時間）が経過したか否かを判定する。この所定時間Δｔａは、除霜運転中に室外ファン１２を停止状態で維持する時間であり、予め設定されている。

ステップＳ１０５において除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過していない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０４に戻る。このように、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過するまでは室外ファン１２を停止状態とすることで、室外熱交換器１３に冷たい外気が送り込まれることを抑制できる。したがって、室外熱交換器１３に付着した霜が溶けやすくなり、除霜運転に要する時間を短縮できる。
一方、ステップＳ１０５において除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において制御部２０は、室外ファン１２を所定の回転速度Ｎ１で駆動する。つまり、制御部２０は、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａの経過後に（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、室外ファンモータ１２ａを所定の回転速度Ｎ１で駆動する。この回転速度Ｎ１は、モータ電流に基づいて除霜運転を終了すべきか否かを判定する際の室外ファンモータ１２ａの回転速度（指令値）であり、予め設定されている。なお、室外熱交換器１３の温度上昇を妨げないように、暖房運転における通常の回転速度Ｎ２（図３参照）よりも回転速度Ｎ１を小さい値に設定することが望ましい。

ちなみに、ステップＳ１０１において電流の閾値Ｉｐを設定する際にも、前記したように、回転速度Ｎ１で室外ファンモータ１２ａが駆動される（図３の時刻ｔ１〜ｔ２）。これは、室外熱交換器１３が着霜していない状態を基準として、閾値Ｉｐを適切な大きさに設定するためである。例えば、降雪時、室外熱交換器１３に直接、雪が吹き込まないようにする防雪フード（図示せず）が室外機Ｇｏに設置されていると、防雪フードがない状態に比べて室外機Ｇｏの通風抵抗が大きくなるため、室外ファンモータ１２ａのモータ電流も大きくなりやすい。本実施形態では、暖房運転を開始するたびに電流の閾値Ｉｐが設定されるため（Ｓ１０１）、防雪フード等の有無に関わらず、閾値Ｉｐを適切な大きさに設定できる。

次に、ステップＳ１０７において制御部２０は、モータ電流Ｉが閾値Ｉｐ以下であるか否かを判定する。すなわち、制御部２０は、電流検出器１９によって検出される室外ファンモータ１２ａの電流値が、所定の閾値Ｉｐ以下であるか否かを判定する。

なお、ステップＳ１０７におけるモータ電流Ｉは、回転速度Ｎ１（指令値）でモータを駆動し始めてから所定時間（例えば、数秒〜数十秒：図３のｔ５〜ｔ６）が経過したときのモータ電流であってもよいし、また、前記した所定時間におけるモータ電流の平均値であってもよい。

ステップＳ１０７においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｐ以下である場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０８に進む。例えば、室外熱交換器１３に付着していた霜が溶けて、室外ファンモータ１２ａの負荷が小さくなると、モータ電流が閾値Ｉｐ以下になる。

ステップＳ１０８において制御部２０は除霜運転を終了する。そして、図２では省略したが、除霜運転の終了後、暖房運転が再び行われる。
図３に示す例では、時刻ｔ３において制御部２０が室外ファン１２を停止させ、時刻ｔ３〜ｔ６において除霜運転が行われている。また、時刻ｔ４付近で室外熱交換器１３の霜がほとんど溶けて、その後は室外熱交換器１３の温度が上昇している。

そして、時刻ｔ３から所定時間Δｔａが経過した後、時刻ｔ５〜ｔ６において回転速度Ｎ１で室外ファンモータ１２ａが駆動したときの電流値Ｉ１が閾値Ｉｐ以下になっている（図２のＳ１０６、Ｓ１０７：Ｙｅｓ）。この時刻ｔ５〜ｔ６では、室外熱交換器１３の霜がほとんど溶けて、室外ファンモータ１２ａの負荷が比較的小さくなっているからである。このように、本実施形態によれば、室外ファンモータ１２ａのモータ電流に基づいて、除霜運転を適切なタイミングで終了させることができる。

再び、図２に戻って説明を続ける。
ステップＳ１０７においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０４に戻る。例えば、室外熱交換器１３に付着した霜が多く溶けにくいときには、室外機Ｇｏの通風抵抗が下がるまでに所定の時間を要する。その結果、室外ファン１２の停止時から所定時間Δｔａが経過しても（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、霜の影響で室外ファンモータ１２ａの負荷が大きい状態が継続し、モータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きくなる（Ｓ１０７：Ｎｏ）。この場合、制御部２０は、室外ファン１２をいったん停止させ（Ｓ１０４）、さらに、室外ファン１２の再度の停止時から所定時間Δｔａが経過したか否かを判定する（Ｓ１０５）。そして、室外ファン１２の再度の停止時から所定時間Δｔａが経過した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部２０は、室外ファン１２を回転速度Ｎ１で再び駆動して（Ｓ１０６）、モータ電流Ｉに基づく判定を行う（Ｓ１０７）。

＜効果＞
第１実施形態によれば、室外ファンモータ１２ａのモータ電流Ｉが閾値Ｉｐ以下である場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、除霜運転が終了される（Ｓ１０８）。前記したように、室外熱交換器１３の除霜が進むにつれて、室外ファンモータ１２ａの負荷が小さくなるため、それに伴ってモータ電流Ｉも小さくなる。したがって、第１実施形態によれば、室外熱交換器１３の霜が溶け切った後も除霜運転が無駄に継続されることを防止できる。つまり、除霜運転を適切なタイミングで終了し、暖房運転を早期に再開できるため、従来よりも空気調和機１０の快適性を高めることができる。

また、室外熱交換器１３が着霜していない状態の暖房運転開始時に、制御部２０が室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動し、そのときのモータ電流に基づいて閾値Ｉｐが設定される（Ｓ１０１）。したがって、室外機Ｇｏの設置条件や防雪フード（図示せず）の有無に関わらず、閾値Ｉｐを適切な値に設定できる。

また、除霜運転を開始してから所定時間Δｔａの間は、制御部２０が室外ファン１２を停止させる（Ｓ１０５：Ｎｏ、Ｓ１０４）。つまり、所定時間Δｔａの間は冷たい外気が室外熱交換器１３に送り込まれないため、除霜運転に要する時間を短縮できる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過する前であっても、室外熱交換器１３の温度が所定温度に達した場合、モータ電流に基づく判定処理を行う点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他（空気調和機１０の構成等：図１参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図４は、第２実施形態に係る空気調和機１０の制御部２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第１実施形態（図２参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ１０４において室外ファン１２を停止し、さらに、ステップＳ１０５において除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過していない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１において制御部２０は、室外熱交換器１３の温度Ｔ（つまり、サーミスタ１８の検出値）が所定の温度閾値Ｔｓ以上であるか否かを判定する。この温度閾値Ｔｓは、モータ電流に基づくステップＳ１０７の処理を行うか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。例えば、室外熱交換器１３に付着した霜がほとんど溶けて、室外熱交換器１３の温度が上昇しているときの所定の温度が、温度閾値Ｔｓとして予め設定されている。

ステップＳ２０１において室外熱交換器１３の温度Ｔが温度閾値Ｔｓ以上である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ１０６において室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動する。つまり、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過する前であっても（Ｓ１０５：Ｎｏ）、室外熱交換器１３の温度Ｔが所定の温度閾値Ｔｓに達した場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御部２０は、室外ファンモータ１２ａを所定の回転速度Ｎ１で駆動する（Ｓ１０６）。そして、制御部２０は、モータ電流Ｉの大きさに基づいて、除霜運転を終了すべきか否かを判定する（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。

ちなみに、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過した場合において（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、モータ電流Ｉが閾値Ｉｐ以下であったとき（Ｓ１０７）、その時点での室外熱交換器１３の温度Ｔが温度閾値Ｔｓ未満であることもある。このような場合であっても、制御部２０は、除霜運転を終了する（Ｓ１０８）。例えば、冷たい外気の影響等で室外熱交換器１３の温度が比較的低くても、ステップＳ１０７の判定条件が満たされたときには（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、室外熱交換器１３の霜が既に溶けている場合のため閾値Ｉｐが設定されている。

また、ステップＳ２０１において室外熱交換器１３の温度Ｔが温度閾値Ｔｓ未満である場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０５に戻る。そして、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０６に進む。

図５は、空気調和機１０の制御に関するタイムチャートである。
図５に示す例では、除霜運転が開始された時刻ｔ３から所定時間Δｔａが経過する前の時刻ｔｓに、室外熱交換器１３の温度が温度閾値Ｔｓに達している（図４のＳ２０１：Ｙｅｓ）。室外熱交換器１３に付着している霜の量が少ないときには、このように、比較的早いタイミングで（時刻ｔ４付近で）霜が溶けきって、室外熱交換器１３の温度が上昇することが多い。そして、時刻ｔｓ〜ｔ５において室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流Ｉ（つまり、電流値Ｉ１）が閾値Ｉｐ以下になっているため（Ｓ１０６、Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、時刻ｔ５において除霜運転が終了され（Ｓ１０８）、暖房運転が再び行われている。

＜効果＞
第２実施形態によれば、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過する前であっても（Ｓ１０５：Ｎｏ）、室外熱交換器１３の温度Ｔが所定の温度閾値Ｔｓに達している場合には（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、モータ電流に基づく判定処理等が行われる（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）。したがって、室外熱交換器１３に付着している霜の量が少ないときには、第１実施形態よりも早く除霜運転を終了させることができる。

≪第３実施形態≫
第３実施形態は、室外ファンモータ１２ａのモータ電流Ｉに基づく判定処理（２回目以後）を行うトリガとして、室外熱交換器１３の温度上昇幅が所定値以上であるという条件を追加している点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（空気調和機１０の構成等：図１参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図６は、第３実施形態に係る空気調和機１０の制御部２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第１実施形態（図２参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ１０２において除霜開始条件が成立した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０３ａに進む。

ステップＳ１０３ａにおいて制御部２０は、除霜運転を開始するとともに、値ｎを１に設定する。この値ｎは、ステップＳ１０７においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合にインクリメントされる自然数である（Ｓ１０７：Ｎｏ、Ｓ３０２）。

ステップＳ１０４において制御部２０は、室外ファン１２を停止させる。
次に、ステップＳ３０１において制御部２０は、前記した値ｎが２以上であるか否かを判定する。値ｎが２未満である場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０５に進む。つまり、ステップＳ３０１において値ｎが１である場合、制御部２０の処理はステップＳ１０５に進む。

そして、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過し（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合（Ｓ１０６、Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２において制御部２０は、値ｎをインクリメントする。そして、制御部２０は、ステップＳ１０４において室外ファン１２を停止させ、ステップＳ３０１の判定処理を再び行う。
このステップＳ３０１において値ｎが２以上である場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において制御部２０は、室外ファン１２の停止時（繰り返されるステップＳ１０４の処理における直近の停止時）からの室外熱交換器１３の温度上昇幅ΔＴが、所定値ΔＴｆ以上であるか否かを判定する。この所定値ΔＴｆは、室外ファン１２を回転速度Ｎで駆動する処理（Ｓ１０６）を再び行うか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。例えば、室外熱交換器１３に付着した霜が溶けきって、室外熱交換器１３の温度が上昇しているときの所定の温度上昇幅が、所定値ΔＴとして予め設定されている。

ステップＳ３０３において室外熱交換器１３の温度上昇幅ΔＴが所定値ΔＴｆ未満である場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、制御部２０は、ステップＳ３０３の判定処理を繰り返す。
一方、ステップＳ３０３において室外熱交換器１３の温度上昇幅ΔＴが所定値ΔＴｆ以上である場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６において制御部２０は、室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動し、ステップＳ１０７の判定処理を行う。

このように制御部２０は、除霜運転中に回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、室外ファンモータ１２ａをいったん停止させる（Ｓ１０４）。そして、当該停止時からの室外熱交換器１３の温度上昇幅ΔＴが所定値ΔＴｆ以上になったとき（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、制御部２０は、室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で再び駆動し（Ｓ１０６）、除霜運転を終了べきか否かをモータ電流Ｉに基づいて判定する（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。

図７は、空気調和機１０の制御に関するタイムチャートである。
図７に示す例では、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａが経過した後（図６のＳ１０５：Ｙｅｓ）、時刻ｔ４〜ｔ５において、室外ファンモータ１２ａが回転速度Ｎ１で駆動されている（Ｓ１０６）。この時刻ｔ４〜ｔ５では、室外熱交換器１３に付着した多量の霜がまだ溶けきっていないため、その温度は比較的低い値Ｔｉであり、モータ電流が閾値Ｉｐよりも大きな値になっている（Ｓ１０７：Ｎｏ）。

その後、室外熱交換器１３に付着した霜が冷媒の熱で溶けきって、時刻ｔ６以後に室外熱交換器１３の温度が急激に上昇している。そして、室外ファンモータ１２ａを停止させた時刻ｔ５からの温度上昇幅ΔＴが、例えば、時刻ｔ７において閾値ΔＴｆよりも大きくなっている（図６のＳ３０３：Ｙｅｓ）。この場合には、除霜によって室外機Ｇｏの通風抵抗が小さくなっているため、時刻ｔ７〜ｔ８に室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流が、閾値Ｉｐ以下になっている（Ｓ１０６、Ｓ１０７：Ｙｅｓ）。そして、時刻ｔ８に除霜運転が終了し（Ｓ１０８）、暖房運転が再開されている。

＜効果＞
第３実施形態によれば、室外ファンモータ１２ａの停止時を基準とする室外熱交換器１３の温度上昇幅ΔＴが所定値ΔＴｆ以上になったとき（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、モータ電流Ｉに基づく判定処理が再び行われる（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。したがって、室外熱交換器１３に多量の霜が付着した状態であっても、モータ電流に基づく判定処理（２回目以後）が無駄に多く行われることを防止できる。その結果、除霜運転中、室外ファン１２によって室外熱交換器１３に冷たい外気が送り込まれる頻度を低減し、ひいては、除霜運転に要する時間を短縮できる。

≪第４実施形態≫
第４実施形態は、除霜運転の継続時間に上限を設けている点が第１実施形態とは異なっているが、その他（空気調和機１０の構成等：図１参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図８は、第４実施形態に係る空気調和機１０の制御部２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第１実施形態（図２参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ１０７において、室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ４０１に進む。

ステップＳ４０１において制御部２０は、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂ（第２所定時間）が経過したか否かを判定する。この所定時間Δｔｂは、除霜運転を継続する時間の上限値であり、所定時間Δｔａ（第１所定時間）よりも長い値として、予め設定されている。例えば、室外熱交換器１３に付着した所定量の霜を冷媒の熱で溶かすことができ、また、暖房運転の中断によってユーザが不快感を覚えないように、所定時間Δｔｂが設定されている。

ステップＳ４０１において除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過した場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０８に進む。そして、ステップＳ１０８において制御部２０は、除霜運転を終了（中止）し、暖房運転を再開する。
一方、ステップＳ４０１において除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過していない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、室外ファン１２を所定時間Δｔａだけ停止させた後（Ｓ１０４、Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、モータ電流Ｉの大きさに基づいて、除霜運転を終了すべきか否かが判定される（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）。

図９は、空気調和機１０の制御に関するタイムチャートである。
図９に示す例では、除霜運転が開始された時刻ｔ３から所定時間Δｔｂが経過した後（図８のＳ４０１：Ｙｅｓ）、時刻ｔ８〜ｔ９において制御部２０が、モータ電流に基づく判定処理を行い（Ｓ１０６、Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、時刻ｔ９に除霜運転を終了している（Ｓ１０８）。なお、図９に示す例では、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過した時刻ｔ８では、室外熱交換器１３に付着した霜が既に溶けきって、その温度が上昇している。

＜効果＞
第４実施形態によれば、除霜運転の継続時間に上限（所定時間Δｔｂ）を設けることによって、除霜運転が徒に長く行われることを防止できる。つまり、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂ以内に暖房運転が再開されるため（Ｓ４０１：Ｙｅｓ、Ｓ１０８）、第１実施形態よりも空調の快適性をさらに高めることができる。

≪第５実施形態≫
第５実施形態は、強風等の影響でモータ電流Ｉが異常に高いという判定結果が所定回数繰り返された場合に除霜運転を終了する点が、第４実施形態とは異なっている。なお、その他の点（空気調和機１０の構成や所定時間Δｔｂに基づく制御：図１、図８参照）については、第４実施形態と同様である。したがって、第４実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図１０は、第５実施形態に係る空気調和機１０の制御部２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、第４実施形態（図８参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ１０２において除霜開始条件が成立した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ１０３ｂに進む。
ステップＳ１０３ｂにおいて制御部２０は、除霜運転を開始するとともに、値ｍを１に設定する。この値ｍは、後記するステップＳ５０１においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｑ以上であるという判定結果（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）が繰り返されるたびにインクリメントされる自然数である。

室外ファン１２の停止後（Ｓ１０４）、除霜運転の開始時から所定時間Δｔが経過した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部２０は、室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動し（Ｓ１０６）、ステップＳ５０１の処理に進む。
ステップＳ５０１において制御部２０は、室外ファンモータ１２ａのモータ電流Ｉが所定の閾値Ｉｑ（第２電流閾値）以上であるか否かを判定する。この閾値Ｉｑは、モータ電流Ｉに基づくステップＳ１０７の判定処理をいったん保留するか否かの基準となる閾値であり、前記した閾値Ｉｐ（第１電流閾値）よりも大きい値として、予め設定されている。例えば、室外機Ｇｏに強風が吹き込んでいるときのモータ電流Ｉに基づいて、閾値Ｉｑが設定されている。

ステップＳ５０１においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｑ以上である場合（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理はステップＳ５０２に進む。例えば、室外機Ｇｏに強風が吹き込んでいるときに室外ファン１２を駆動すると、仮に、室外熱交換器１３の霜が溶けきっていたとしても、モータ電流Ｉが異常に高くなることが多い。強風の影響で室外ファン１２に大きな負荷が作用するからである。

ステップＳ５０２において制御部２０は、前記した値ｍが所定値Ｍ以上であるか否かを判定する。この所定値Ｍは、ステップＳ５０１の判定処理を繰り返す回数の上限値であり、予め設定されている。
ステップＳ５０２において値ｍが所定値Ｍ未満である場合（Ｓ５０２：Ｎｏ）、制御部２０の処理は、ステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３において制御部２０は、値ｍをインクリメントし、ステップＳ１０４の処理に戻る。そして、制御部２０は、室外ファン１２を所定時間Δｔａだけ停止させた後、回転速度Ｎ１で駆動する処理を再び行う（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）。

一方、ステップＳ５０２において値ｍが所定値Ｍ以上である場合（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、制御部２０の処理は、ステップＳ４０１に進む。
ステップＳ４０１において制御部２０は、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂ（第２所定時間）が経過したか否かを判定する。除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過した場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、制御部２０は除霜運転を終了する（Ｓ１０８）。一方、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過していない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０４に戻る。

また、ステップＳ５０１においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｑ未満である場合（Ｓ５０１：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ１０７に進む。そして、ステップＳ１０７においてモータ電流Ｉが閾値Ｉｐ以下である場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、制御部２０は、除霜運転を終了する（Ｓ１０８）。一方、モータ電流Ｉが閾値Ｉｐよりも大きい場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、制御部２０の処理はステップＳ４０１に進む。

図１１は、空気調和機１０の制御に関するタイムチャートである。
図１１に示す例では、時刻ｔ３以後に発生した強風の影響で、室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流が異常に高くなっている（時刻ｔ４〜ｔ５、時刻ｔ６〜ｔ７、時刻ｔ８以後の電流値Ｉ３）。そして、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過した時刻ｔ８に除霜運転が終了し（図１０のＳ４０１：Ｙｅｓ、Ｓ１０８）、暖房運転が再開されている。

なお、時刻ｔ８〜ｔ９において室外ファンモータ１２ａを回転速度Ｎ１で駆動したときの電流値Ｉ３も、強風の影響で異常に高くなっている（Ｉ３≧Ｉｑ）。このような場合、制御部２０は、時刻ｔ８〜ｔ９の電流値Ｉ３に基づいて閾値Ｉｐを新たに設定せずに、前回（時刻ｔ１〜ｔ２）の電流値Ｉ１に基づく閾値Ｉｐを継続して用いることが望ましい。室外機Ｇｏに強風が吹き込んでいないときの電流値Ｉ１の方が、強風が吹き込んでいるときの電流値Ｉ３よりも、閾値Ｉｐの大きさとして適切だからである。つまり、ステップＳ１０７（図１０参照）で用いられる閾値Ｉｐに上限を設けるようにしてもよい。

＜効果＞
第５実施形態によれば、除霜運転中、回転速度Ｎ１で室外ファンモータ１２ａを駆動したときのモータ電流Ｉが閾値Ｉｑ以上である（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）という結果がＭ回繰り返された場合において（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、除霜運転の開始時から所定時間Δｔｂが経過したとき（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、制御部２０は除霜運転を終了する（Ｓ１０８）。したがって、回転速度Ｎ１で室外ファンモータ１２ａを駆動したときのモータ電流Ｉが、強風の影響で異常に高くなったとしても、除霜運転が無駄に長時間行われることを防止できる。

≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機１０について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、除霜運転の開始時から所定時間Δｔａの経過後に室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動する処理（図２のＳ１０４〜Ｓ１０６）について説明したが、これに限らない。すなわち、除霜運転の開始直後から室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動させてもよい。つまり、除霜運転の少なくとも一部の期間で室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流に基づいて、制御部２０が、除霜運転を終了するか否かを判定するようにしてもよい。

また、各実施形態では、暖房運転の開始時に室外ファン１２を回転速度Ｎ１で駆動したときのモータ電流に基づいて、閾値Ｉｐを設定する処理（図２のＳ１０１）について説明したが、この閾値Ｉｐを固定値としてもよい。

また、各実施形態では、冷媒回路Ｑ（図１参照）が１つの膨張弁１５を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、室内機Ｇｉ及び室外機Ｇｏに一つずつ膨張弁を設けてもよい。また、冷媒の過冷却度を確保するための周知の過冷却器を追加してもよい。

また、各実施形態では、室内機Ｇｉ及び室外機Ｇｏが一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、また、並列接続された複数台の室外機を設けてもよい。

また、第５実施形態では、ステップＳ５０１の判定条件が満たされた場合（図１０のＳ５０１：Ｙｅｓ）、及び、ステップＳ１０７の判定条件が満たされない場合（図１０のＳ１０７：Ｎｏ）の室外ファン１２の停止時間Δｔａ（Ｓ１０５）が同一である例について説明したが、これらの停止時間が異なっていてもよい。

また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせてもよいし、また、第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせてもよい。

また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。

１０ 空気調和機
１１ 圧縮機
１２ 室外ファン
１２ａ 室外ファンモータ
１３ 室外熱交換器
１４ 四方弁
１５ 膨張弁
１６ 室内ファン
１６ａ 室内ファンモータ
１７ 室内熱交換器
１８ サーミスタ
１９ 電流検出器
２０ 制御部
２１ 室外制御回路（制御部）
２２ 室内制御回路（制御部）
Ｇｏ 室外機
Ｇｉ 室内機
Ｑ 冷媒回路

Claims (5)

1. 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器が、四方弁を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路と、
   室外ファンモータを有し、前記室外熱交換器に外気を送り込む室外ファンと、
   前記室外熱交換器の除霜を行う除霜運転の少なくとも一部の期間で前記室外ファンモータを所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   除霜運転の開始時から第１所定時間が経過するまでは前記室外ファンモータを停止状態とし、除霜運転の開始時から前記第１所定時間が経過した後、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了し、
   除霜運転の開始時から前記第１所定時間が経過する前であっても、前記室外熱交換器の温度が所定の温度閾値に達した場合、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動し、前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下であるとき、除霜運転を終了すること
   を特徴とする空気調和機。
2. 前記制御部は、暖房運転の開始時に前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値に基づいて、前記第１電流閾値を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、除霜運転の開始時から前記第１所定時間の経過後に前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下である場合、前記室外熱交換器の温度が前記温度閾値未満であっても、除霜運転を終了すること
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器が、四方弁を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路と、
   室外ファンモータを有し、前記室外熱交換器に外気を送り込む室外ファンと、
   前記室外熱交換器の除霜を行う除霜運転の少なくとも一部の期間で前記室外ファンモータを所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了する制御部と、を備え、
   前記制御部は、除霜運転中に前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値よりも大きい場合、前記室外ファンモータをいったん停止させ、当該停止時からの前記室外熱交換器の温度上昇幅が所定値以上になったとき、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で再び駆動し、前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了すること
   を特徴とする空気調和機。
5. 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器が、四方弁を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路と、
   室外ファンモータを有し、前記室外熱交換器に外気を送り込む室外ファンと、
   前記室外熱交換器の除霜を行う除霜運転の少なくとも一部の期間で前記室外ファンモータを所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   除霜運転の開始時から第１所定時間が経過するまでは前記室外ファンモータを停止状態とし、除霜運転の開始時から前記第１所定時間が経過した後、前記室外ファンモータを前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が前記第１電流閾値以下である場合、除霜運転を終了し、
   除霜運転中に前記所定の回転速度で駆動したときの前記室外ファンモータの電流値が、前記第１電流閾値よりも大きい第２電流閾値以上であるという結果が所定回数繰り返された場合において、除霜運転の開始時から、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過したとき、除霜運転を終了すること
   を特徴とする空気調和機。

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