特開 2024-98644 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098644

(43)【公開日】2024-07-24

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/871 20180101AFI20240717BHJP

   F24F 11/86 20180101ALI20240717BHJP

   F24F 11/64 20180101ALI20240717BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240717BHJP

   F25B 41/40 20210101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

F24F11/871

F24F11/86

F24F11/64

F25B1/00 381D

F25B1/00 383

F25B1/00 361A

F25B1/00 371Z

F25B41/40 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002246

(22)【出願日】2023-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 宏明

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB03

3L260BA15

3L260CA32

3L260CB04

3L260CB06

3L260CB24

3L260DA10

3L260EA07

3L260FB04

3L260FB13

(57)【要約】

【課題】圧縮機に起因する騒音と、室外ファンに起因する騒音とが合成されることにより発生するうなり音によるユーザの不快感を低減する。
【解決手段】空気調和機１は、冷媒回路４に冷媒を循環させる回転数可変の圧縮機５と、冷媒回路４に設けられる室外熱交換器７に外気を送風する回転数可変の室外ファン１４と、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とが、予め定められた所定の条件を満たすときに圧縮機５の回転数または室外ファン１４の回転数を変更する室外機制御装置１８とを室外機２に備えている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒回路に冷媒を循環させる回転数可変の圧縮機と、
前記冷媒回路に設けられる室外熱交換器に外気を送風する回転数可変の室外ファンと、
前記圧縮機の回転数とファン回転数とが、予め定められた条件を満たすときに前記圧縮機の回転数または前記ファン回転数が変更されるように、前記室外ファンと前記圧縮機のいずれか一方を制御する制御部
とを室外機に備える空気調和機。

【請求項2】

うなり音回避制御テーブルを記憶する記憶装置をさらに備え、
前記予め定められた条件は、前記うなり音回避制御テーブルにおいて使用禁止の組み合わせとなる前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数となっている場合であり、前記制御部は、前記条件を満たすときに前記圧縮機の回転数または前記ファン回転数を変更する
請求項１に記載の空気調和機。

【請求項3】

前記制御部は、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、前記ファン回転数が予め定められたファン最大回転数より小さいときに、前記ファン回転数が大きくなるように、前記室外ファンを制御し、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、前記ファン回転数が前記ファン最大回転数より大きいときに、前記圧縮機の回転数が小さくなるように、前記圧縮機を制御する
請求項２に記載の空気調和機。

【請求項4】

複数の室内機をさらに備え、
前記制御部は、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、前記複数の室内機のうちの少なくとも１つの室内機がサーモオフ状態であるときに、前記圧縮機の回転数が小さくなるように、前記圧縮機を制御し、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、前記複数の室内機の全部がサーモオン状態であるときに、前記ファン回転数が大きくなるように、前記室外ファンを制御する
請求項２に記載の空気調和機。

【請求項5】

前記外気の温度を計測する外気温度センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、予め定められた温度範囲に前記外気の温度が含まれるときに、前記ファン回転数が大きくなるように、前記室外ファンを制御し、
前記圧縮機の回転数と前記ファン回転数とが前記条件を満たすときで、かつ、前記温度範囲に前記外気の温度が含まれないときに、前記圧縮機の回転数が小さくなるように、前記圧縮機を制御する
請求項２に記載の空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

１つの室外機に設けられる複数の圧縮機からそれぞれ発生する複数の騒音における周波数がわずかに異なるときに、振幅（音の大きさ）が緩やかに変化する合成波が生じる所謂うなりを緩和する空気調和機が知られている（特許文献１）。１つの室外機に設けられる複数の室外ファンからそれぞれ発生する複数の騒音が合成された合成波のうなり音を緩和する空気調和機が知られている（特許文献２）。このような空気調和機は、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０５－１４９６０４号公報

【特許文献2】特開平０９－２６４５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空気調和機は、さらに、圧縮機に起因する騒音と、室外ファンに起因する騒音とが合成されることによりうなり音が発生することがあるが、このようなうなり音がユーザに与える不快感を低減する手段については、提案されていない。

【0005】

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、圧縮機に起因する騒音と、室外ファンに起因する騒音とが合成されることにより発生するうなり音によるユーザの不快感を低減する空気調和機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様による空気調和機は、冷媒回路に冷媒を循環させる回転数可変の圧縮機と、前記冷媒回路に設けられる室外熱交換器に外気を送風する回転数可変の室外ファンと、圧縮機の回転数とファンの回転数とが予め定められた条件を満たすときに前記圧縮機の回転数または前記ファンの回転数が変更されるように、前記室外ファンと前記圧縮機とのいずれか一方を制御する制御部とを室外機に備える。

【発明の効果】

【0007】

開示の空気調和機は、圧縮機に起因する騒音と、室外ファンに起因する騒音とが合成されることにより発生するうなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施例１の空気調和機を示す冷媒回路図である。

【図2】図２は、室外機制御装置を示すブロック図である。

【図3】図３は、うなり音回避制御テーブルを示す図である。

【図4】図４は、うなり音回避制御動作を示すフローチャートである。

【図5】図５は、通常の冷房運転が実行されるときの冷媒の状態変化を示すモリエル線図である。

【図6】図６は、低外気冷房運転が実行されるときの冷媒の状態変化を示すモリエル線図である。

【図7】図７は、低外気冷房運転が実行されるときで、かつ、室外ファンの回転数が上昇したときの冷媒の状態変化を示すモリエル線図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願が開示する実施形態にかかる空気調和機について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。

【実施例0010】

実施例１の空気調和機１は、図１に示されているように、室外機２と複数の室内機３－１～３－３とを備えている。図１は、実施例１の空気調和機１を示す冷媒回路図である。室外機２は、屋外に設置されている。複数の室内機３－１～３－３は、空気調和機１により冷暖房される複数の部屋にそれぞれ設置されている。空気調和機１は、冷媒回路４を備えている。冷媒回路４は、圧縮機５と四方弁６と室外熱交換器７と室外膨張弁８と複数の室内熱交換器９－１～９－３と複数の室内膨張弁１０－１～１０－３とを備えている。圧縮機５と四方弁６と室外熱交換器７と室外膨張弁８とは、室外機２の内部に配置されている。複数の室内熱交換器９－１～９－３と複数の室内膨張弁１０－１～１０－３とは、複数の室内機３－１～３－３の内部にそれぞれ配置されている。

【0011】

冷媒回路４は、吸入管１１と吐出管１２とをさらに備えている。圧縮機５は回転数可変であり、圧縮機５が動作することにより、吸入管１１を介して冷媒回路４から圧縮機５に吸入される冷媒を圧縮し、圧縮機５の回転数に対応する流量の冷媒を吐出管１２に吐出する。圧縮機５の回転数は、単位時間あたりの回転数を示している。圧縮機５が単位時間あたりに冷媒を吐出する量は、圧縮機５の回転数が大きいほど大きい。圧縮機５が動作する際は騒音を発生する。その騒音は、圧縮機５の回転数に応じた周波数（以降、基本波と記載する場合がある）とその高調波を含む音波である。

【0012】

四方弁６は、吸入管１１と吐出管１２とが接続され、吸入管１１と吐出管１２とを介して圧縮機５に接続されている。四方弁６は、さらに、冷媒管を介して室外熱交換器７に接続され、冷媒管を介して複数の室内熱交換器９－１～９－３のそれぞれの一端に接続されている。四方弁６が切り替えられることにより、冷媒回路４は、暖房サイクルまたは冷房サイクルに切り替えられる。冷媒回路４が暖房サイクルに切り替えられているときに、吐出管１２が四方弁６を介して複数の室内熱交換器９－１～９－３に接続され、室外熱交換器７が四方弁６を介して吸入管１１に接続される。冷媒回路４が冷房サイクルに切り替えられているときに、吐出管１２が四方弁６を介して室外熱交換器７に接続され、複数の室内熱交換器９－１～９－３が四方弁６を介して吸入管１１に接続される。

【0013】

室外熱交換器７は、冷媒管を介して室外膨張弁８と接続されている。複数の室内熱交換器９－１～９－３のうちの第１室内熱交換器９－１は、第１室内機３－１の内部に配置され、第２室内熱交換器９－２は、第２室内機３－２の内部に配置され、第３室内熱交換器９－３は、第３室内機３－３の内部に配置されている。複数の室内熱交換器９－１～９－３のそれぞれの他端は、冷媒管を介して室外膨張弁８と接続されている。

【0014】

室外機２は、室外ファン１４を備えている。室外ファン１４は、複数の翼を備え、複数の翼が図示しない回転数可変のモータの駆動で回転することにより、室外ファン１４の回転数に対応する風量の外気を室外熱交換器７に通過させる。室外ファン１４の回転数は、単位時間あたりの回転数を示している。単位時間あたりに外気が室外熱交換器７を通過する外気の量は、室外ファン１４の回転数が大きいほど、大きい。室外ファン１４が動作する際は騒音を発生する。その騒音は、室外ファン１４の回転数に応じた周波数とその高調波を含む音波である。

【0015】

空気調和機１は、外気温度センサ１５と複数の室温センサ１６－１～１６－３とをさらに備えている。外気温度センサ１５は、室外機２の内部に配置され、室外ファン１４の回転によって室外機２の内部に取り込まれた外気の温度を計測する。複数の室温センサ１６－１～１６－３のうちの第１室温センサ１６－１は、第１室内機３－１の内部に配置され、第１室内機３－１が設置される部屋の温度を計測する。第２室温センサ１６－２は、第２室内機３－２の内部に配置され、第２室内機３－２が設置される部屋の温度を計測する。第３室温センサ１６－３は、第３室内機３－３の内部に配置され、第３室内機３－３が設置される部屋の温度を計測する。

【0016】

空気調和機１は、複数の室内機制御装置１７－１～１７－３と室外機制御装置１８とをさらに備えている。複数の室内機制御装置１７－１～１７－３のうちの第１室内機制御装置１７－１は、第１室内機３－１の内部に配置されている。第１室内機制御装置１７－１は、第１室温センサ１６－１により計測された室内温度と第１室内機３－１で使用者により設定された設定温度とに基づいて算出された、第１室内機３－１が室外機２に要求する空調能力を室外機２に送信する。第２室内機制御装置１７－２は、第２室内機３－２の内部に配置されている。第２室内機制御装置１７－２は、第２室温センサ１６－２により計測された室内温度と第２室内機３－２で使用者により設定された設定温度とに基づいて算出された、第２室内機３－２が室外機２に要求する空調能力を室外機２に送信する。第３室内機制御装置１７－３は、第３室内機３－３の内部に配置されている。第３室内機制御装置１７－３は、第３室温センサ１６－３により計測された室内温度と第３室内機３－３で使用者により設定された設定温度とに基づいて算出された、第３室内機３－３が室外機２に要求する空調能力を室外機２に送信する。室外機制御装置１８は、室外機２の内部に配置され、複数の室内機制御装置１７－１～１７－３に情報伝達可能に接続されている。室外機制御装置１８は、複数の室内機３－１～３－３からそれぞれが要求する空調能力を受信し、その空調能力の合計値に基づいて、圧縮機５の回転数制御や室外膨張弁８の開度調整、室外ファン１４の回転数制御制御を行う。

【0017】

図２は、室外機制御装置１８を示すブロック図である。室外機制御装置１８は、記憶装置２１とＣＰＵ２２（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とを備えている。記憶装置２１は、室外機制御装置１８にインストールされるコンピュータプログラムを記憶し、ＣＰＵ２２により利用される情報を記憶する。ＣＰＵ２２は、室外機制御装置１８にインストールされるコンピュータプログラムを実行することにより、外気温度センサ１５と複数の室内機制御装置１７－１～１７－３とから情報を取得し、圧縮機５と四方弁６と室外膨張弁８と複数の室内膨張弁１０－１～１０－３とを制御する。記憶装置２１は、さらに、うなり音回避制御テーブル２３を記憶している。

【0018】

図３は、うなり音回避制御テーブル２３（テーブル」に対応）を示す図である。うなり音回避制御テーブル２３には、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが複数記憶されている。複数の組み合わせの各々は、「使用禁止」（請求項における「予め定められた条件を満たすとき」に対応）または「使用許可」に区分されている。図３では、ハッチングが施されている組み合わせが「使用禁止」であり、ハッチングが施されていない組み合わせが「使用許可」である。圧縮機５の回転数と室外ファン１４の室外ファン１４の回転数とが、うなり音回避制御テーブル２３における「使用禁止」に該当する組み合わせとなっているとき、圧縮機５から発生する騒音と、室外ファン１４から発生する騒音とが合成されることによりうなり音が発生してユーザに不快感を与える。うなり音回避制御テーブル２３は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせによって発生するうなり音が、人に不快感を与えるものであるか否かを予め試験を行って確認することにより、作成されている。

【0019】

室外機制御装置１８は、うなり音回避制御テーブル２３を参照して、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」に該当するか否かを判定する。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」に該当するときに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用許可」に該当するまで、圧縮機５を制御して圧縮機５の回転数を低下させ、または、室外ファン１４を制御して室外ファン１４の回転数を上昇させる。

【0020】

空気調和機１は、暖房運転と、冷房運転と、通常制御と、暖房運転や冷房運転を行っている際にうなり音を抑制するうなり音回避制御動作とを実行する。

【0021】

［暖房運転］
暖房運転は、たとえば、空気調和機１がユーザにより暖房運転を実行するように操作されたときに実行される。室外機制御装置１８は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、四方弁６を制御し、冷媒回路４を暖房サイクルに切り替える。室外機制御装置１８は、圧縮機５を制御し、吸入管１１を介して圧縮機５に供給された低圧気相冷媒を圧縮する。低圧気相冷媒は、圧縮機５により圧縮され、高圧気相冷媒になる。圧縮機５は、さらに、高圧気相冷媒を吐出管１２に吐出する。吐出管１２に吐出された高圧気相冷媒は、冷媒回路４が暖房サイクルに切り替えられていることにより、複数の室内熱交換器９－１～９－３に供給される。

【0022】

第１室内熱交換器９－１は、四方弁６から供給された高圧気相冷媒と、第１室内機３－１が設置された部屋の空気とを熱交換する。高圧気相冷媒は、第１室内熱交換器９－１で部屋の空気に放熱して、過冷却状態の高圧液相冷媒になる。すなわち、第１室内熱交換器９－１は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、凝縮器として機能する。第１室内機３－１は、第１室内熱交換器９－１で、高圧気相冷媒と熱交換された空気を部屋に吹き出すことにより、部屋を暖房する。第２室内熱交換器９－２と第３室内熱交換器９－３とは、第１室内熱交換器９－１と同様に、凝縮器として機能する。第２室内機３－２と第３室内機３－３とは、第１室内機３－１と同様に、高圧気相冷媒と熱交換された空気を部屋に吹き出すことにより、部屋を暖房する。複数の室内熱交換器９－１～９－３から流出した高圧液相冷媒は、第１室内膨張弁１０－１へと流れ、第１室内膨張弁１０－１を介して室外膨張弁８へと流れる。

【0023】

複数の室内膨張弁１０－１～１０－３は、複数の室内熱交換器９－１～９－３から室外熱交換器７に流れる冷媒の流量を調節するとともに、複数の室内熱交換器９－１～９－３から供給された高圧液相冷媒を減圧する。高圧液相冷媒は、複数の室内膨張弁１０－１～１０－３と室外膨張弁８により減圧され、低圧気液二相冷媒になる。室外膨張弁８から流出した低圧気液二相冷媒は、室外熱交換器７に供給される。

【0024】

室外熱交換器７は、複数の室内機３－１～３－３の各々が要求する暖房能力の合計値に応じた開度とされている室外膨張弁８で減圧された低圧気液二相冷媒と外気とを熱交換する。低圧気液二相冷媒は、室外熱交換器７で加熱され、低圧気相冷媒になる。すなわち、室外熱交換器７は、空気調和機１が暖房運転を実行するときに、蒸発器として機能する。室外熱交換器７から流出した低圧気相冷媒は、四方弁６に供給される。四方弁６に供給された低圧気相冷媒は、冷媒回路４が暖房サイクルに切り替えられていることにより、吸入管１１に供給され、吸入管１１を介して圧縮機５に吸入される。

【0025】

第１室内機制御装置１７－１は、空気調和機１が暖房運転を実行しているときに、第１室温センサ１６－１を用いて、第１室内機３－１が設置される部屋の温度を計測する。第１室内機制御装置１７－１は、第１室温センサ１６－１により計測された室温が、第１室内機３－１に設定された設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上高いときに、第１室内機３－１が停止するサーモオフ状態になるように、第１室内機３－１を制御する。第１室内機３－１をサーモオフ状態とする制御は、たとえば、第１室内熱交換器９－１に冷媒が流れなくなるように、第１室内膨張弁１０－１の開度の制御することを含んでいる。第１室内機制御装置１７－１は、第１室内機３－１がサーモオフ状態とされているときに、第１室温センサ１６－１により計測された室温が設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上低くなれば、第１室内機３－１を再起動するサーモオン状態とする。第２室内機制御装置１７－２と第３室内機制御装置１７－２も、空気調和機１が暖房運転を実行しているときに、第１室内機制御装置１７－１と同様に、室温に応じてサーモオフ状態またはサーモオン状態となるように、第２室内機３－２と第３室内機３－３をそれぞれ制御する。

【0026】

［冷房運転］
冷房運転は、たとえば、空気調和機１がユーザにより冷房運転を実行するように操作されたときに実行される。室外機制御装置１８は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、四方弁６を制御し、冷媒回路４を冷房サイクルに切り替える。室外機制御装置１８は、圧縮機５を制御し、吸入管１１を介して圧縮機５に供給された低圧気相冷媒を圧縮する。低圧気相冷媒は、圧縮機５により圧縮され、高圧気相冷媒になる。圧縮機５は、さらに、高圧気相冷媒を吐出管１２に吐出する。吐出管１２に吐出された高圧気相冷媒は、冷媒回路４が冷房サイクルに切り替えられていることにより、室外熱交換器７へと流れる。

【0027】

室外熱交換器７は、四方弁６を介して流入した高圧気相冷媒と外気とを熱交換する。高圧気相冷媒は、室外熱交換器７で放熱し、過冷却状態の高圧液相冷媒になる。すなわち、室外熱交換器７は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、凝縮器として機能する。高圧液相冷媒は、複数の室内機３－１～３－３の各々が要求する冷房能力の合計値に応じた開度とされている室外膨張弁８へと流れ、室外膨張弁８を介して複数の室内膨張弁１０－１～１０－３へと流れる。

【0028】

複数の室内膨張弁１０－１～１０－３は、室外熱交換器７から複数の室内熱交換器９－１～９－３に流れる冷媒の流量を調節するとともに、室外熱交換器７から供給された高圧液相冷媒を減圧する。高圧液相冷媒は、複数の室内膨張弁１０－１～１０－３と室外膨張弁８により減圧され、低圧気液二相冷媒になる。複数の室内膨張弁１０－１～１０－３から流出した低圧気液二相冷媒は、複数の室内熱交換器９－１～９－３にそれぞれ供給される。

【0029】

第１室内熱交換器９－１は、複数の室内機３－１～３－３の各々が要求する冷房能力の合計値に応じた開度とされている第１室内膨張弁１０－１で減圧された低圧気液二相冷媒と、第１室内機３－１が設置された部屋の空気とを熱交換する。第１室内機３－１は、第１室内熱交換器９－１で、低圧気液二相冷媒と熱交換された空気を部屋に吹き出すことにより、部屋を冷房する。低圧気液二相冷媒は、第１室内熱交換器９－１で加熱され、低圧気相冷媒になる。すなわち、第１室内熱交換器９－１は、空気調和機１が冷房運転を実行するときに、蒸発器として機能する。第２室内熱交換器９－２と第３室内熱交換器９－３とは、第１室内熱交換器９－１と同様に、蒸発器として機能する。第２室内機３－２と第３室内機３－３とは、第１室内機３－１と同様に、低圧気液二相冷媒と熱交換された空気を部屋に吹き出すことにより、部屋を冷房する。

【0030】

複数の室内熱交換器９－１～９－３から流出した低圧気相冷媒は、四方弁６に供給される。四方弁６に供給された低圧気相冷媒は、冷媒回路４が冷房サイクルに切り替えられていることにより、吸入管１１に供給され、吸入管１１を介して圧縮機５に吸入される。

【0031】

第１室内機制御装置１７－１は、空気調和機１が冷房運転を実行しているときに、第１室温センサ１６－１を用いて、第１室内機３－１が設置される部屋の温度を計測する。第１室内機制御装置１７－１は、第１室温センサ１６－１により計測された室温が、第１室内機３－１に設定された設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上低いときに、第１室内機３－１が停止するサーモオフ状態になるように、第１室内機３－１を制御する。第１室内機３－１をサーモオフ状態とする制御は、たとえば、第１室内熱交換器９－１に冷媒が流れなくなるように、第１室内膨張弁１０－１の開度の制御することを含んでいる。第１室内機制御装置１７－１は、第１室内機３－１がサーモオフ状態とされているときに、第１室温センサ１６－１により計測された室温が設定温度より所定温度（例えば、１℃）以上高くなれば、第１室内機３－１を再起動するサーモオン状態とする。第２室内機制御装置１７－２と第３室内機制御装置１７－２も、空気調和機１が暖房運転を実行しているときに、第１室内機制御装置１７－１と同様に、室温に応じてサーモオフ状態またはサーモオン状態となるように、第２室内機３－２と第３室内機３－３をそれぞれ制御する。

【0032】

［通常制御動作］
通常制御動作は、空気調和機１が暖房運転または冷房運転を行う際に実行される。通常制御動作では、第１室内機制御装置１７－１は、第１温度差を算出し、第２室内機制御装置１７－２は、第２温度差を算出し、第３室内機制御装置１７－３は、第３温度差を算出する。第１温度差は、第１室内機３－１に設定された設定温度と、第１室温センサ１６－１により計測された室内温度との温度差の絶対値を示している。第２温度差は、第２室内機３－２に設定された設定温度と、第２室温センサ１６－２により計測された室内温度との温度差の絶対値を示している。第３温度差は、第３室内機３－３に設定された設定温度と、第３室温センサ１６－３により計測された室内温度との温度差の絶対値を示している。

【0033】

第１室内機制御装置１７－１は、第１室内機３－１が要求する空調能力を第１温度差に基づいて算出し、その算出された空調能力を室外機制御装置１８に送信する。第２室内機制御装置１７－２は、第２室内機３－２が要求する空調能力を第２温度差に基づいて算出し、その算出された空調能力を室外機制御装置１８に送信する。第３室内機制御装置１７－３は、第３室内機３－３が要求する空調能力を第３温度差に基づいて算出し、その算出された空調能力を室外機制御装置１８に送信する。室外機制御装置１８は、各室内機の温度差に基づいて各室内機が要求する空調能力（冷房時：冷房能力／暖房時：暖房能力）を複数の室内機３－１～３－３から受信すると、空調能力を合算し、合算した空調能力の合計値に基づいて目標圧縮機回転数と目標室外ファン回転数とを決定する。室外機制御装置１８は、目標圧縮機回転数に基づいて圧縮機５を制御し、目標室外ファン回転数に基づいて室外ファン１４を制御する。具体的には、室外機制御装置１８は、合算した空調能力の合計値が大きくなるほど、目標圧縮機回転数を大きくする。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数が目標圧縮機回転数に等しくなるように、圧縮機５を制御する。また、空調能力の合計値が大きくなるほど、目標室外ファン回転数を大きくする。室外機制御装置１８は、室外ファン１４の回転数が目標室外ファン回転数に等しくなるように、室外ファン１４を制御する。空気調和機１は、このような通常制御動作が実行されることにより、部屋を冷暖房する能力を適切に調整することができる。

【0034】

室外機２は、暖房運転または冷房運転が実行されているときに、圧縮機５から発生する騒音と、室外ファン１４から発生する騒音とが合成されることにより、振幅（音の大きさ）が周期的に変化するうなり音が発生する場合がある。たとえば、圧縮機５から発生する騒音の基本波または高調波と、室外ファン１４から発生する騒音の基本波または高調波との間で周波数が近いものがあれば、うなり音が発生する。うなり音は、圧縮機５から発生する騒音の基本波または高調波と、室外ファン１４から発生する騒音の基本波または高調波との合成波であり、その振幅が周期的に変化する。そして、うなり音は特定の周波数で人の耳障りとなることがある。すなわち、うなり音回避制御テーブル２３では、発生するうなり音が人の耳障りとなる圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」に該当している。

【0035】

［うなり音回避制御動作］
うなり音回避制御動作は、通常制御動作が実行されている最中に実行され、暖房運転または冷房運転が開始してから時間がたって暖房運転または冷房運転が安定状態になっているときに、実行される。圧縮機５の回転数と、室外ファン１４の回転数とは、暖房運転または冷房運転が安定状態になっているときに、安定している。図４は、うなり音回避制御動作を示すフローチャートである。うなり音回避制御動作では、室外機制御装置１８は、通常制御動作の実行中に圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とを取得し、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止に該当するか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、室外機制御装置１８は、取得した圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが、うなり音回避制御テーブル２３において「使用禁止」の組み合わせに該当するときに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせがうなり音回避制御テーブル２３における使用禁止であると判定する。一方で、室外機制御装置１８は、取得した圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが、うなり音回避制御テーブル２３において「使用禁止」の組み合わせに該当しないときに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止ではないと判定する。

【0036】

室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止であると判定されたとき（請求項における「条件を満たすとき」に対応）に（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、外気温度が低いときに行われる冷房運転（以降、低外気冷房運転と記載する場合がある）が実行されているか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、室外機制御装置１８は、空気調和機１が冷房運転を実行しているときに外気温度センサ１５を用いて外気温を計測し、計測された外気温が、予め定められた外気温閾値より低いときに（たとえば、外気温が１９℃以下であるときに）、低外気冷房運転が実行されていると判定する。室外機制御装置１８は、空気調和機１が冷房運転を実行していないときに、または、外気温度センサ１５により計測された外気温が外気温閾値より高いときに、低外気冷房運転が実行されていないと判定する。

【0037】

室外機制御装置１８は、低外気冷房運転が実行されていないと判定されたときに（ステップＳ２、Ｎｏ）、第１室内機３－１がサーモオフ状態になっているか否かを第１室内機制御装置１７－１から取得し、第２室内機３－２がサーモオフ状態になっているか否かを第２室内機制御装置１７－２から取得し、第３室内機３－３がサーモオフ状態になっているか否かを第３室内機制御装置１７－３から取得する（ステップＳ３）。室外機制御装置１８は、複数の室内機３－１～３－３が全てサーモオフ状態になっていないときに（ステップＳ３、Ｎｏ）、室外ファン１４の回転数がファン最大回転数（たとえば、７１０ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。室外機制御装置１８は、室外ファン１４の回転数がファン最大回転数より小さいときに（ステップＳ４、Ｎｏ）、室外ファン１４を制御し、室外ファン１４の回転数を上昇させる（ステップＳ６）。このとき、室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」の組み合わせでなくなるまで、または、室外ファン１４の回転数がファン最大回転数に等しくなるまで、室外ファン１４の回転数を継続して上昇させる。

【0038】

室外機制御装置１８は、低外気冷房運転が実行されていると判定されたときに（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、または、複数の室内機３－１～３－３のうちの少なくとも１つの室内機がサーモオフ状態になっているときに（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、または、室外ファン１４の回転数がファン最大回転数に等しいときに（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、圧縮機５を制御し、圧縮機５の回転数を低下させる（ステップＳ５）。このとき、室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」の組み合わせでなくなるまで、圧縮機５の回転数を継続して低下させる。

【0039】

室外機制御装置１８は、ステップＳ６の処理が実行された後に、ステップＳ６で室外ファン１４の回転数が目標室外ファン回転数となるのに必要である時間（たとえば、６０秒間）待機する（ステップＳ７）。また、室外機制御装置１８は、ステップＳ５の処理が実行された後に、ステップＳ５で圧縮機５の回転数が目標圧縮機回転数となる回転数となるのに必要である時間（たとえば、６０秒間）待機する（ステップＳ７）。室外機制御装置１８は、６０秒間待機した後に、または、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが「使用禁止」ではないと判定されたときに（ステップＳ１、Ｎｏ）、ステップＳ１～Ｓ７の処理を繰り返し実行する。

【0040】

うなり音回避制御テーブル２３は、「使用許可」に該当する圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせと、「使用禁止」に該当する圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせとを表している。空気調和機１は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせがうなり音回避制御テーブル２３で「使用禁止」に該当するときに、圧縮機５の回転数または室外ファン１４の回転数を変更することにより、うなり音の周波数を変えることができる。空気調和機１は、うなり音の周波数を変えることにより、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0041】

空気調和機１は、圧縮機５の回転数を上げることにより、または、圧縮機５の回転数を下げることにより、または、室外ファン１４の回転数を下げることにより、または、室外ファン１４の回転数を上げることにより、うなり音の周波数を変更することができる。空気調和機１は、圧縮機５の回転数が上昇したときに、凝縮圧力が上昇しすぎて圧縮機５が保護停止に至るおそれがある。また、空気調和機１は、圧縮機５の回転数が下降したときに、または、室外ファン１４の回転数が下降したときに、冷媒回路４の能力の低下を招く。以上のことから、空気調和機１は、うなり音の周波数を変更するときに、室外ファン１４の回転数を優先して上昇させることにより、冷媒回路４の能力の低下を抑制することができ、冷暖房時に冷媒回路４の能力が不足することを防止することができる。しかしながら、空気調和機１は、サーモオフ状態になっている室内機があるときにうなり音の周波数を変える場合は、室外ファン１４の回転数を上昇させるのではなく圧縮機５の回転数を低下させる。サーモオフ状態になっている室内機があるときは、全ての室内機が運転している場合と比べてサーモオンとなっている室内機で必要とされる空調能力が少なくなっている。このときに室外ファン１４の回転数を上昇させると、運転している室内機において空調能力が過剰となってサーモオフ状態となり、その後サーモオン状態となったときに短時間で再びサーモオフ状態となる、というように運転している室内機でサーモオフ状態とサーモオン状態とが頻繁に切り換わるおそれがある。そこで、空気調和機１は、サーモオフ状態になっている室内機があるときで、かつ、うなり音の周波数を変えるときに、室外ファン１４の回転数を上昇させないで圧縮機５の回転数を低下させることにより、冷媒回路４の能力が過剰に生成されることを防止することができる。

【0042】

また、空気調和機１は低外気冷房運転を行っているときに、うなり音の周波数を変える場合は、室外ファン１４の回転数を上昇させるのではなく圧縮機５の回転数を低下させる。図５は、低外気冷房運転でない通常の冷房運転が実行されるときの冷媒の状態変化を示すモリエル線図である。通常の冷房運転が実行されるときの凝縮過程３１での冷媒の圧力である凝縮圧力と蒸発過程３２での冷媒の圧力である蒸発圧力との差圧は、外気温が高い温度（たとえば、３５℃）であるときに、冷媒回路４に必要量（各室内機で要求される冷房能力を発揮させるのに必要な量）の冷媒を循環させるのに十分な値となる。

【0043】

一方、低外気冷房運転時、例えば外気温が外気温閾値（例えば、１９℃）より低いときで、かつ、空気調和機１が冷房運転を実行しているときは、図６のモリエル線図に示すように、凝縮過程３３での冷媒の圧力である凝縮圧力は、通常の冷房運転が実行されるときの凝縮過程３１での凝縮圧力より低くなる。このため、凝縮圧力と蒸発圧力との差圧は、凝縮過程３３での凝縮圧力が低くなることにより、小さくなる。低外気冷房運転が実行されるときの凝縮圧力と蒸発圧力との差圧は、外気温が低いほど、小さくなる。

【0044】

上記のような低外気冷房運転を行うときに、うなり音の周波数を変えるために室外ファン１４の回転数を上昇させると、図７のモリエル線図に示すように、図６における凝縮過程３３での凝縮圧力よりさらに低くなる。このため、図７に示す状態のときの凝縮圧力と蒸発圧力との差圧は、図６に示す状態のときの凝縮圧力と蒸発圧力との差圧よりさらに小さくなり、冷媒回路４に十分な量の冷媒を循環させることが困難となることがある。

【0045】

しかしながら、空気調和機１は、低外気冷房運転が実行されているときに、または、サーモオフ状態となっている室内機があるときに、複数の室内機３－１～３－３が要求する空調能力の合計値が低下し、冷媒が冷媒回路４を単位時間あたりに循環する循環量が小さい場合でも、必要な冷房能力を生成することができる。このため、空気調和機１は、低外気冷房運転が実行されているときに、または、サーモオフ状態となっている室内機があるときに、室外ファン１４の回転数を上昇させるのではなく圧縮機５の回転数を低下させた場合でも、部屋を適切に冷房するとともに、うなり音による不快感を低減することができる。

【0046】

［実施例１の空気調和機１の効果］
実施例１の空気調和機１は、圧縮機５と室外ファン１４と室外機制御装置１８とを室外機２に備えている。圧縮機５は、回転数可変であり、冷媒回路４に冷媒を循環させる。室外ファン１４は、回転数可変であり、冷媒回路４に設けられる室外熱交換器７に外気を送風する。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが予め定められた条件を満たす（たとえば、うなり音回避制御テーブル２３で「使用禁止」に該当する）ときに圧縮機５の回転数または室外ファン１４の回転数が変更されるように、室外ファン１４と圧縮機５とのいずれか一方を制御する。このとき、実施例１の空気調和機１では、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数の組み合わせが「使用禁止」、すなわち、圧縮機５の騒音と室外ファン１４から発生する騒音とのうなり音がユーザに不快感を与える場合に、室外ファン１４の回転数を上昇させる、あるいは、圧縮機５の回転数を低下させる。これにより、発生するうなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0047】

また、実施例１の空気調和機１は、うなり音回避制御テーブル２３を記憶する記憶装置２１をさらに備えている。ここで、前述の予め定められた条件とは、うなり音回避制御テーブル２３において圧縮機５の回転数とファン回転数との組み合わせが「使用禁止」に該当する場合である。すなわち、室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせがうなり音回避制御テーブル２３中の「使用禁止」に該当する組み合わせであるときに、圧縮機５の回転数または室外ファン１４の回転数が変更されるように、室外ファン１４と圧縮機５とのいずれか一方を制御する。

【0048】

また、実施例１の空気調和機１の室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、室外ファン１４の回転数が予め定められたファン最大回転数より小さいときに、室外ファン１４の回転数が大きくなるように、室外ファン１４を制御する。室外機制御装置１８は、さらに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、室外ファン１４の回転数が室外ファン最大回転数より大きいときに、圧縮機５の回転数が小さくなるように、圧縮機５を制御する。このとき、実施例１の空気調和機１は、うなり音がユーザに不快感を与えると判定されたときに、室外ファン１４の回転数が優先して上昇されることにより、冷媒回路４の能力の低下を抑制しつつ、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0049】

また、実施例１の空気調和機１は、複数の室内機３－１～３－３をさらに備えている。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、複数の室内機３－１～３－３のうちの少なくとも１つの室内機がサーモオフ状態になっているときに、圧縮機５の回転数が小さくなるように、圧縮機５を制御する。室外機制御装置１８は、さらに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、複数の室内機３－１～３－３の全部がサーモオフ状態になっていないときに、室外ファン１４の回転数が大きくなるように、室外ファン１４を制御する。このとき、実施例１の空気調和機１は、サーモオフ状態になっている室内機がないときに、室外ファン１４の回転数が優先して上昇されることにより、冷媒回路４の能力の低下を抑制しつつ、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。実施例１の空気調和機１は、さらに、サーモオフ状態になっている室内機があるときに、圧縮機５の回転数が低下されることにより、冷媒回路４の能力が過剰に生成されることを抑制しつつ、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0050】

また、実施例１の空気調和機１は、外気の温度を計測する外気温度センサ１５をさらに備えている。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数とファン回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、予め定められた温度範囲に外気温が含まれるときに、室外ファン１４の回転数が大きくなるように、室外ファン１４を制御する。圧縮機５の回転数とファン回転数とが所定の条件を満たすときで、かつ、温度範囲に外気温が含まれないときに、圧縮機５の回転数が小さくなるように、圧縮機５を制御する。このとき、実施例１の空気調和機１は、低外気冷房運転が実行されているか否かを外気温に基づいて適切に判定することができる。実施例１の空気調和機１は、さらに、低外気冷房運転が実行されているときに、圧縮機５の回転数が優先して低下されることにより、冷媒回路４の能力の低下を抑制しつつ、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【実施例0051】

実施例２の空気調和機は、既述の実施例１の空気調和機１の室外機制御装置１８の記憶装置２１に記憶されるうなり音回避制御テーブル２３が複数の数式に置換され、他の部分は、既述の実施例１の空気調和機１と同じである。

【0052】

室外ファン１４の騒音のＮ次高調波の周波数Ｆは、室外ファン１４の回転数Ｒ（ｒｐｍ）と羽枚数Ｂとを用いて、次式（１）により表現される。
Ｆ＝Ｒ／６０×Ｂ×Ｎ ・・・（１）
ここで、羽枚数Ｂは、室外ファン１４の複数の翼の枚数を示している。
圧縮機５の騒音のｎ次高調波の周波数ｆは、圧縮機５の回転数ｒ（ｒｐｓ）を用いて次式（２）により表現される。
ｆ＝ｒ×ｎ ・・・（２）

【0053】

このとき、圧縮機５の回転数ｒの使用禁止範囲は、たとえば、次式（３）により表現される。

【数1】

ただし、圧縮機５の回転数ｒの使用禁止範囲は、次式（４）で表現される圧縮機５の回転数ｒが除かれている。
ｒ＝１／ｎ（Ｒ／６０×Ｂ×Ｎ） ・・・（４）
式（４）で表現される圧縮機５の回転数ｒは、図３でハッチングされた領域に囲まれてドットが描かれた領域に相当する。すなわち、式（３）（４）により表現される圧縮機５の回転数ｒの使用禁止範囲は、うなり音回避制御テーブル２３において「使用禁止」に該当する複数の組み合わせが示す圧縮機５の回転数の範囲に相当する。室外ファン１４の回転数Ｒの使用禁止範囲は、たとえば、次式（５）により表現される。

【数2】

ただし、室外ファン１４の回転数Ｒの使用禁止範囲は、次式（６）で表現される室外ファン１４の回転数Ｒが除かれている。

【数3】

式（６）で表現される室外ファン１４の回転数Ｒは、図３でハッチングされた領域に囲まれてドットが描かれた領域に相当する。すなわち、式（５）（６）により表現される室外ファン１４の回転数Ｒの使用禁止範囲は、うなり音回避制御テーブル２３において「使用禁止」に該当する複数の組み合わせが示す室外ファン１４の回転数の範囲に相当する。

【0054】

実施例２の空気調和機は、既述の実施例１の空気調和機１と同様に、暖房運転中および冷房運転中に通常制御動作を実行し、通常運転制御中にうなり音回避制御動作を実行する。うなり音回避制御動作では、室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数ｒが、式（３）で算出される回転数のうち式（４）で算出される回転数を除いた使用禁止範囲に含まれているとき、および、室外ファン１４の回転数Ｒが、式（５）で算出される回転数のうち式（６）で算出される回転数を除いた使用禁止範囲に含まれているときに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止である（請求項における「条件を満たすとき」に対応）と判定する。室外機制御装置１８は、圧縮機５の回転数ｒが使用禁止範囲から外れているときに、または、室外ファン１４の回転数Ｒが使用禁止範囲から外れているときに、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止ではないと判定する。

【0055】

室外機制御装置１８は、うなり音の周波数を変更するために室外ファン１４の回転数Ｒを上昇させるときに、室外ファン１４の回転数Ｒが室外ファン１４の回転数Ｒの使用禁止範囲から外れるまで、または、室外ファン１４の回転数Ｒがファン最大回転数となるまで、室外ファン１４の回転数Ｒを上昇させる。また、室外機制御装置１８は、うなり音の周波数を変更するために圧縮機５の回転数ｒを低下させるときに、圧縮機５の回転数ｒが圧縮機５の回転数ｒの使用禁止範囲から外れるまで、圧縮機５の回転数ｒを低下させる。

【0056】

実施例２の空気調和機は、既述の実施例１の空気調和機１と同様に、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数とに基づいて、室外機２から発生するうなり音の周波数が特定の周波数範囲に含まれるか否かを適切に判定することができる。実施例２の空気調和機は、既述の実施例１の空気調和機１と同様に、さらに、うなり音の周波数が特定の周波数範囲に含まれるときに、うなり音の周波数を変化させることができ、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0057】

実施例２の空気調和機は、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止であるか否かが判定されるときに、圧縮機５の騒音に含まれる高調波の次数ｎと、室外ファン１４の騒音に含まれる高調波の次数Ｎとの組み合わせ毎に上記の数式を計算する必要があり、比較的時間がかかる。既述の実施例１の空気調和機１は、予めうなり音回避制御テーブル２３を準備して記憶しておくことで、複数回の計算を実行する必要がある実施例２の空気調和機に比較して、圧縮機５の回転数と室外ファン１４の回転数との組み合わせが使用禁止であるか否かをより短時間に判定することができる。

【0058】

ところで、既述の実施例の空気調和機は、室外ファン１４の回転数を上昇させてうなり音の周波数を変更しているが、冷媒回路４の高圧側の圧力の過昇を招かないのであれば室外ファン１４の回転数を低下させてうなり音の周波数を変更してもよい。また、既述の実施例の空気調和機は、圧縮機５の回転数を低下させてうなり音の周波数を変更しているが、冷媒回路４の高圧側の圧力の過昇や各室内機における空調能力の過多を招かないのであれば圧縮機５の回転数を上昇させてうなり音の周波数を変更してもよい。空気調和機は、この場合も、うなり音の周波数を変化させて、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0059】

また、既述の実施例１の空気調和機１の複数の室内機３－１～３－３は、３台であるが、２台または４台以上であってもよい。既述の実施例１の空気調和機１は、複数の室内機３－１～３－３を備えているが、第２室内機３－２と第３室内機３－３とが省略されて１台の第１室内機３－１のみを備えていてもよい。空気調和機は、この場合も、うなり音の周波数を変化させて、うなり音によるユーザの不快感を低減することができる。

【0060】

以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。