空気調和装置
【課題】ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転において、使用者の暖房運転の開始指示から温風が吹き出るまでの時間を短縮する空気調和装置を提供する。
【解決手段】導電性を有するように形成されて室内機本体１０１内に設置され、室内空気を吸込口から吸い込んで吹出口５から吹き出すクロスフローファン２と、クロスフローファン２の風路５１の背面側を構成するケーシング９と、ケーシング９のクロスフローファン２の近傍部位で、室内機の背面方向に窪んで細長く設けられる収納凹部９１と、収納凹部９１の長手方向に延びるように細長く周巻されて収納凹部９１内に収納される誘導加熱コイル１と、を備え、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱し、ヒートポンプ暖房運転の準備時間に、電磁誘導加熱されたクロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を吹出口５から吹き出すものである。
【解決手段】導電性を有するように形成されて室内機本体１０１内に設置され、室内空気を吸込口から吸い込んで吹出口５から吹き出すクロスフローファン２と、クロスフローファン２の風路５１の背面側を構成するケーシング９と、ケーシング９のクロスフローファン２の近傍部位で、室内機の背面方向に窪んで細長く設けられる収納凹部９１と、収納凹部９１の長手方向に延びるように細長く周巻されて収納凹部９１内に収納される誘導加熱コイル１と、を備え、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱し、ヒートポンプ暖房運転の準備時間に、電磁誘導加熱されたクロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を吹出口５から吹き出すものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内機と室外機から構成され、圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルを有するヒートポンプ式の空気調和装置に関し、特に暖房運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外の室外機に設置した圧縮機で冷媒を圧縮し循環させ、低温熱源から吸熱し、高温熱源に排熱する冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式の空気調和装置は、化石燃料（石油やガス等）を直接燃焼させてＣＯ２（二酸化炭素）を排出する暖房機器と比較して、自然界に存在する大気の熱を有効利用していることで、地球温暖化防止に貢献できる暖房機器といえる。しかしながら、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転は、化石燃料を直接燃焼させる暖房機器と比べると、使用者の運転開始指示から暖房の立ち上がり（温風の吹き出し）までに時間がかかるとされている。
【０００３】
なぜならば、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機は、密閉容器内部に圧縮機構部を潤滑したりシールしたりする冷凍機油を有しているが、この冷凍機油が圧縮した冷媒とともに密閉容器外へ流出してしまうことを避けるために、いきなり高回転で運転を開始することはできず、１０ｒｐｓ程度の低回転から徐々に回転数を上昇させざるを得ないためである。
【０００４】
特に、暖房運転を必要とする冬場は、停止中の圧縮機が外気で冷やされ、圧縮機の密閉容器内部に液化した冷媒が多量に流入している、所謂液冷媒寝込み状態となっており、このような状態から圧縮機を起動する場合に、もしいきなり高回転で起動させれば、急激にガス化した冷媒とともに一気に冷凍機油が密閉容器外へと持ち出され、最悪の場合、密閉容器内部の冷凍機油が枯渇してしまい、圧縮機構部が潤滑不良となって圧縮機が運転不能となる恐れがあるからである。
【０００５】
また、室内機の本体内部に設置され、暖房運転時に室内空気を冷媒と熱交換させて暖める室内熱交換器は、熱容量が大きいため、室内機が設置された部屋の温度が低い状況で空気調和装置の停止状態が長く続いた後では、冷凍サイクルの運転が開始されても、なかなか暖まりにくいということも、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房の立ち上がりまでに時間がかかる要因の一つである。
【０００６】
よって、使用者が、例えばリモコンを使って、空気調和装置に暖房運転の開始を指示したとしても、運転開始直後は、上記のとおり、圧縮機が低回転から起動を始めるため冷凍サイクルの冷媒循環量が少なく、また室内熱交換器もその熱容量によりすぐには高圧な冷媒の凝縮熱で温まらないため、暖房運転の開始と同時に室内ファンを回転させることはしない。
【０００７】
室内ファンは室内機の内部で室内熱交換器の下流側に配置されるもので、室内ファンが回転駆動することで、室内空気が吸込口より室内機内部に吸い込まれて室内熱交換器を通過し、その際に室内熱交換器内部を流通する冷媒と熱交換して調和空気となり、すなわち暖房運転であれば暖められて温風に、冷房運転であれば冷やされて冷風になって、吹出口から室内へと吹き出される。
【０００８】
室内ファンが回転駆動すれば、吸込口から吸い込まれ吹出口から吹き出されるという空気の流れが必然的に生まれることになるのである。暖房運転開始直後は、上記のとおり室内熱交換器が室内空気を暖めて温風を生成する能力が低いため、もし暖房運転開始と同時に室内ファンを回転駆動させれば、吹出口より温風になっていない空気が吹き出されることになり、このような温かくない吹き出し風が暖房運転を要求している使用者に直接あたるようなこととなれば、使用者に大きな不快感を与えてしまうことになってしまう。
【０００９】
そのため、暖房運転の開始と同時に室内ファンを回転させることはせず、例えば、温度センサにて計測している室内熱交換器の温度が、予め設定された設定値まで上昇した時点で、すなわち、室内熱交換器で温風が生成できるようになった時点で室内ファンを回転駆動させるといった制御を行って、使用者が暖房運転の開始を指示したとしても、また、圧縮機が起動して冷凍サイクルが稼働を始めたとしても、すぐには、室内機の吹出口から温風が吹き出されるわけではないのである。
【００１０】
暖房運転開始の指示時点での室内熱交換器の温度にも依るが、例えば冬場に空気調和装置を一晩中停止させておき、その翌朝に暖房運転を開始するような場合では、暖房の立ち上がり、すなわち吹出口から温風が吹き出てくるまでには、少なからず時間が必要となる。この待ち時間（暖房運転開始の指示から温風が吹出口から吹き出てくるまでの時間）は、使用者の立場からみれば、空気調和装置が暖房機器として機能していないことになってしまうのである。
【００１１】
特に、寒冷地では、冬場のこの待ち時間が使用者にとってたいへん不満を感じる点である。かと言って、タイマー機能を利用し早めに運転を始めておくと、使用者が部屋に不在であるにもかかわらず空気調和装置を運転することとになり、省エネルギー性が損なわれてしまう。
【００１２】
そこで、上記したヒートポンプ暖房が立ち上がりまでの待ち時間を短縮すべく、誘導加熱コイルを圧縮機や室内熱交換器に設置し、冷媒が接触する金属を電磁誘導加熱して冷媒を加熱し、ヒートポンプ暖房の立ち上がりを早くする空気調和装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３４１８１３号公報（００３７欄、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されるように、誘導加熱コイルにより圧縮機や室内熱交換器を電磁誘導加熱しても、圧縮機や室内熱交換器は、その熱容量が大きいため、すぐには冷媒の温度を上昇させることができない。
【００１５】
また、電磁誘導加熱は、誘導加熱コイルに交流電流を流すと、そのコイルの近くに位置する金属内に渦電流が発生し、金属のもつ電気抵抗によりジュール熱が発生してその金属が加熱される現象であるが、アルミニウムや銅のような電気抵抗が小さい金属では誘導加熱の効果が低い。空気調和装置の室内熱交換器は、通常、互いが平行となるように配列された複数の薄板状アルミニウム製のフィンと、それらのアルミフィンを貫通しながら複数列を成して蛇行状に挿設される銅管から構成され（一般的にフィンアンドチューブ型熱交換器と呼ばれている）、各々のフィン間を室内空気が流通し、銅管内を流れる冷媒から熱が伝えられたフィンや銅管に接して熱交換する。
【００１６】
このように室内熱交換器は、基本的に電気抵抗が小さい金属であるアルミニウムと銅を材料として構成されているので、誘導加熱コイルに電流を流して室内熱交換器を電磁誘導加熱させても、加熱効果が低く、短時間では室内熱交換器を温めることはできない。
【００１７】
以上により、特許文献１に開示される空気調和装置では、誘導加熱コイルにより圧縮機や室内熱交換器を電磁誘導加熱しても、短時間でそれらの温度を上昇させることができず、そのため、圧縮機や室内熱交換器の金属と接触している冷媒の温度も短時間で上昇させることはできず、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの時間、言い換えれば、使用者の暖房運転の開始指示から温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短くする効果は十分に得られず、使用者が満足できるものではないという問題があった。
【００１８】
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転において、使用者の暖房運転の開始指示から、使用者が暖かさに満足する温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短縮することが可能な空気調和装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転中における除霜運転の実施中でも、温風の吹き出しが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の除湿運転による室温低下を抑制するとともに、目標湿度に到達するまでの時間を短縮できる除湿運転が可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の冷房運転もしくは除湿運転後にクロスフローファンに付着した水分によってカビが発生するのを予防することが可能な空気調和装置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】
【００２２】
この発明に係る空気調和装置は、それぞれが熱交換器を具備する室内機と室外機、および室外機に設置された圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルと、を有する空気調和装置であって、当該空気調和装置の運転を制御する制御装置と、室内機の外郭を構成し、空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、略円筒状で導電性を有するように形成されるとともに、その長手方向が室内機の左右方向となるように筐体内に設置され、室内空気を吸込口から吸い込んで吹出口から吹き出すクロスフローファンと、このクロスフローファンから吹出口に至るクロスフローファンの吹出側風路の背面側を構成するケーシングと、このケーシングのクロスフローファンの近傍部位で、室内機の背面方向に窪んで設けられる収納凹部と、この収納凹部に収納されてクロスフローファンの近傍に位置し、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイルと、を備え、制御装置が、クロスフローファンを回転させるとともに、誘導加熱コイルに高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するものであって、収納凹部が、その長手方向がクロスフローファンの長手方向と同方向となるように細長く形成されるとともに、誘導加熱コイルが、吐出側風路に突出しないで、収納凹部の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれた状態で、収納凹部内に収納されているものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の空気調和装置は、暖房運転開始が指示されると、制御装置が、導電性を有するクロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱することにより、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでのヒートポンプ暖房運転準備時間に、電磁誘導加熱されたクロスフローファンからの熱伝達により暖められた空気を吹出口から温風として吹き出すことができるので、使用者の暖房運転の開始指示から温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短縮することができ、使用者にとって暖房運転の快適性に優れた空気調和装置を提供できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機の縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機の内部構成を模式的に説明する斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機に搭載されるクロスフローファンの斜視図である。
【図４】図３のクロスフローファンの取り付け説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１における空気調和装置の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図６】クロスフローファンを電磁誘導加熱した場合と、室内熱交換器を電磁誘導加熱した場合との吹き出し温度上昇値を比較したグラフである。
【図７】実施の形態１における空気調和装置の運転データを示す特性図である。
【図８】クロスフローファンを回転させた場合の回転数に対する発生圧力を示すグラフでである。
【図９】この発明の実施の形態２における空気調和装置のクロスフローファンを予熱した場合のクロスフローファンの表面温度と吹き出し温度の変化を示す試験結果のグラフである。
【図１０】クロスフローファンの無送風回転を実現するためのファンモータの運転制御方法を示す特性図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における空気調和装置の室内機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態１．
図１乃至図７は実施の形態１を示す図で、図１は、空気調和装置１００の室内機１０１の縦断面図、図２は、室内機１０１の内部構成を模式的に説明する斜視図であり、図２の断面Ｓが、図１に示される内部構成の縦断面図である。図３は室内ファンであるクロスフローファン２の斜視図であり、図４は、クロスフローファン２の取り付け説明図である。また、図５は、この空気調和装置１００の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。図６、図７はそれぞれ運転データを示すグラフである。
【００２６】
本実施の形態の空気調和装置１００は、室内機１０１と室外機１０２とを有し、それらが冷媒配管で接続され冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を構成するとともに、それらの各々の制御装置６０、８０が電源線や信号線６１で接続される、所謂セパレート形の空気調和装置である。特に、室内機１０１の構成に特徴があるものなので、以下、室内機１０１について詳細な説明を行うものとし、室外機１０２についての詳細な説明は省く。
【００２７】
図１に示す室内機１０１は、家庭用の空気調和装置（一般的にルームエアコンと呼ばれている）の室内機で、壁掛け式であって、空調する部屋（室内）の壁面上部に設置されるものである。
【００２８】
図１および図２において、室内機１０１は、上部に吸込口４、そして下部に吹出口５が形成されるとともに、室内機１０１の外郭を構成する筐体１０と、この筐体１０内に設置され、室内空気を吸込口４から吸い込むとともに、それら室内空気を最終的に吹出口５から室内に吹き出すクロスフローファン２と、クロスフローファン２が形成する風路内でクロスフローファン２の上流側に配置され、吸い込んだ室内空気を調和して、調和空気を生成する（例えば暖房運転であれば室内空気を暖める）室内熱交換器３と、吸込口４と室内熱交換器３の間に配置され、吸い込んだ室内空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ６と、筐体１０内の吹出口５近傍に配置され、吹出口５から吹き出される調和空気（吹き出し風）の風向を調整する上下風向制御板７および左右風向制御板８と、詳細は後述するが、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる誘導加熱コイル１と、を備える。
【００２９】
また、図示しないが、室内機１０１本体内に設置される室内制御基板上に、マイクロコンピュータを搭載しており、このマイクロコンピュータが室内制御装置６０となって、使用者の指示や各種センサからの情報、および予め記憶されている設定値等に基づき、設定されたプログラムに従って、クロスフローファン２の回転制御や、上下風向制御板７および左右風向制御板８の回動制御などを行う。また、上記の誘導加熱コイル１への電力の供給やその停止も、この室内制御装置６０によって制御される。また、この室内制御装置６０は、室外機１０２に設置される室外制御基板上に搭載されている同じくマイクロコンピュータである室外制御装置８０と信号線６１を介して通信し、互いに情報のやり取りを行っている。
【００３０】
室内熱交換器３は、フィンアンドチューブ型であり、互いが平行となるように配列された複数の薄板状アルミニウム製のフィン３１と、それらのアルミフィン３１を貫通しながら複数列を成して蛇行状に挿設される銅管３２を有し、室内機１０１の前面側下部に位置する前面下部熱交換器３ａと、前面側上部に位置する前面上部熱交換器３ｂと、背面側に位置する背面熱交換器３ｃとから構成される。室内熱交換器３は、吸込口４とクロスフローファン２との間で、クロスフローファン２を囲むように配置され、吸込口４より吸い込まれた室内空気を調和（冷却、除湿、加熱）して、調和空気を生成する。なお室内熱交換器３の配置はこの形態に限定すされるものではなく、例えば、背面熱交換器３ｃを備えていなくてもよい。
【００３１】
上下風向制御板７は、上下方向に回動され、吹き出し風の上下方向の風向を調整し、左右風向制御板８は、左右方向に回動され、吹き出し風の左右方向の風向を調整する。上下風向制御板７は、空気調和装置１００の運転が停止される際には、吹出口５を塞ぐように回動し、空気調和装置１００の停止中は、吹出口５を塞いでいる。上下風向制御板７は、左右方向に長い板状であって、この室内機１０１においては、図１に示すように、室内機１０１本体の前後方向に２枚設置されているが、１枚であってもよく、また、左右方向に２分割された構成であってもよい。
【００３２】
そして、筐体１０（室内機１０１本体）の側面視で中央部よりやや下方に配置されるクロスフローファン２は、図３に示すように、回転中心線Ｐの方向に略円筒状に長く形成されているもので、その長手方向（回転中心線Ｐ方向）が、室内機１０１本体の左右方向となるように設置されている。そして、図１の矢印Ｗの方向に回転して、吸込口４から吸い込んで吹出口５から吹き出す送風作用を行うのである。すなわちクロスフローファン２の風路内に空気の流れを生じさせるのである。
【００３３】
クロスフローファン２は、長手方向に並列する複数の円環状平板２１の間に、それぞれ複数の羽根２２が回転方向に不等ピッチに配列されて構成されている。図２および図４に示すように、クロスフローファン２の一方の側には、クロスフローファン２を回転駆動させるファンモータ４５が配置される。ファンモータ４５は、筐体１０の内部に配置され、筐体１０の上部を支点に上下方向に回動して開閉する前面開閉パネル１１を使用者が開いたとしても露出されない。このファンモータ４５が配置される側（以降、モータ側と呼ぶ）の端板２４（モータ側端板２４）の中央には、ファンモータ４５の駆動軸４５ａを連結する連結ボス２３が固定されている。
【００３４】
そして、ファンモータ２３が配置される側とは反対側となるクロスフローファン２の他方の側には、クロスフローファン２の回転軸２６が設けられている。回転軸２６は、この他方の側（以降、反モータ側と呼ぶ）の端板２５（反モータ側端板２５）の中央に固定されており、回転軸２６は、筐体１０の側壁に形成される軸受部１０ａに嵌合されている。
【００３５】
ファンモータ４５が回転駆動すると、駆動軸４５ａと連結ボス２３を介して、クロスフローファン２が同期して回転する。クロスフローファン２の回転と同期して、回転軸２６も回転し、回転する回転軸２６を軸受部１０ａにて支持する。なお、円環状平板２１は、中央の空間域に、例えば、中心付近で結合し、そこから円環の内径まで放射状に延びるようなリブを形成して、強度を高めてもよい。
【００３６】
ここで、本実施の形態におけるクロスフローファン２は、円環状平板２１、モータ側端板２４、反モータ側端板２５および羽根２２の材料として鉄を使用している。これらを鉄製としているのは、クロスフローファン２を、導電性を有するように形成して電磁誘導加熱するためであるが、詳細は後述する。
【００３７】
複数の鉄製の羽根２２を、対向する鉄製の円環状平板２１、およびモータ側端板２４、反モータ側端板２５にそれぞれ圧入もしくはかしめにて固定してクロスフローファン２を製造する。ただし、モータ側端板２４には連結ボス２３を、また、反モータ側端板２５には回転軸２６を、予め圧入もしくはかしめにて固定しておく。なお、羽根２２を固定させた状態から連結ボス２３、および回転軸２６を、それぞれ対応する端板２４、２６に圧入もしくはかしめにて固定してもよい。
【００３８】
ここで、連結ボス２３および回転軸２６は、それぞれ導電性がない、もしくは導電性が極小な絶縁材料を用いて形成されている。例えば、セラミック、ゴム、耐熱樹脂などが用いられる。絶縁材料は通常、熱伝導率が低いため、断熱材としても機能する。このように絶縁材料を用いて連結ボス２３および回転軸２６を形成するのは、電磁誘導加熱される導電性を有するクロスフローファン２から室内機１０１本体やファンモータ４５に電流や熱が伝わらないようにするためである。
【００３９】
連結ボス２３には、モータ駆動軸４５ａが連結固定されるが、これらの連結固定は、連結ボス２３の内径にモータ駆動軸４５ａが圧入されることで為される。なお、モータ側端板２４中央に固定された連結ボス２３へのモータ駆動軸４５ａの連結固定は、圧入に限定されるものではない。例えば、連結ボス２３とモータ駆動軸４５ａにキー溝を形成し、これらのキー溝にキーを嵌入させて連結させてもよい。ただし、この場合は、キーも連結ボス２３同様に絶縁材料にて形成する必要がある。このように、連結ボス２３を介してモータ駆動軸４５ａの回転に同期してクロスフローファン２を回転させることが可能となる連結構造であればよい。
【００４０】
また、羽根２２の円環状平板２１や端板２４、２５への固定を、圧入もしくはかしめにて行っているが、これらの固定も圧入やかしめに限定されるものではなく、溶接してもよいし、圧入やかしめと溶接を併用してもよい。
【００４１】
一般的にクロスフローファンといえば、ファンモータやその駆動軸は除かれるが、モータ側端板に固定されてファンモータ駆動軸が連結固定される連結ボスや、反モータ側端板に固定されて室内機本体の軸受部に回転支持される回動軸は、構成要素として含まれるものとされているが、この実施の形態においては、クロスフローファン２とは、ファンモータ４５とその駆動軸４５ａを含まないだけでなく、絶縁材料で形成される連結ボス２３、回転軸２６も含まず、鉄製である複数の羽根２２と複数の円環状平板２１、およびモータ側端板２４、反モータ側端板２５により構成される部分を指すものとする。すなわち、鉄製部品で構成され、導電性を有する部分のみをクロスフローファン２と定義する。
【００４２】
このため、このクロスフローファン２は鉄製と言える。現在、市販されているルームエアコンの室内機に搭載されるクロスフローファンの多くは、樹脂成形されたものであるが、本実施の形態のクロスフローファン２は、電磁誘導加熱されるように、導電性のある鉄を材料としているのである。詳細は後述するが、クロスフローファン２の材料は鉄に限定されるものではなく、導電性があれば他の金属であってもよく、また、樹脂成形で製作したものに金属をメッキして導電性を持たせるように構成してもよい。
【００４３】
クロスフローファン２から吹出口５までは吹出側風路５１となっている。この吹出側風路５１は、図１に示すように背面側が湾曲したケーシング９により、また、前面側が前面下部熱交換器３ａの下方に位置するノズル１２により形成される。この吹出側風路５１の背面を構成するケーシング９のクロスフローファン２の近傍部位には、収納凹部９１が形成されている。
【００４４】
この収納凹部９１は、ケーシング９に室内機１０１本体の背面方向へ窪んで設けられ、クロスフローファン２の長手方向の長さと同程度の長さで、その長手方向がクロスフローファンの長手方向と同方向となるように、すなわち室内機１０１本体の左右方向に細長く延びるように設けられている。
【００４５】
そして、この収納凹部９１内に、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させる誘導加熱コイル１が収納されている。誘導加熱コイル１は、高周波交流電流が供給されると、発熱して高温となるため、その熱が樹脂で成形されたケーシング９に伝わってケーシング９が熱変形や熱疲労を起こしてしまう不具合を回避するために、収納凹部９１の底面および四方の内壁と誘導加熱コイル１の間には、断熱材９２が設置されている。
【００４６】
なお、断熱材９２を設けず、ケーシング９を耐熱樹脂で成形して、発熱した誘導加熱コイル１に対して熱的な耐力を持たせるような構成としてもよい。誘導加熱コイル１は鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させるためのものであるので、ケーシング９を導電性のある材料で形成してはならない。
【００４７】
誘導加熱コイル１は、収納凹部９１の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれて（巻回されて）構成される。収納凹部９１内に周巻状に収納される誘導加熱コイル１の長手方向の長さは、収納凹部９１の長さよりも幾分短い。図２において、誘導加熱コイル１は簡略化して３周巻きとして描かれているが、この実施の形態における誘導加熱コイル１は、φ０．８〜φ１．０の銅線を２０〜３０周巻いたものである。ただし、銅線の線径はこれに限定されるものではなく、また線径が異なれば銅線の電気抵抗が異なるので、それに応じて最適な巻き数（周巻数）は変化する。
【００４８】
なお、誘導加熱コイル１は吐出側風路５１に突出しないように収納凹部９１内に収められている。吹出側風路５１に誘導加熱コイル１の一部でも突出していると、吹出口５から吹き出される空気の通風抵抗となってしまうので、これを避けるために、誘導加熱コイル１を吐出側風路５１に突出させない。
【００４９】
また、誘導加熱コイル１は、吹出側風路５１に突出しない状態で、電磁誘導加熱させるクロスフローファン２との距離を短くするために、吹出側風路５１側の端部が吹出側風路５１に臨むケーシング９の面とほぼ同一面となるように収納される。図１に示すように、ケーシング９の上下方向の湾曲に沿って、誘導加熱コイル１も全体的に湾曲させて収納する。収納する際に、ケーシング９の湾曲に沿って湾曲している収納凹部９１の底面（断熱材９２が介在する場合には底面の断熱材）に押し付けるようにして誘導加熱コイル１を収納すれば、誘導加熱コイル１をケーシング９に沿って湾曲させることができる。これにより、誘導加熱コイル１は、吹出側風路５１に突出して通風抵抗となることなく、かつ、クロスフローファン２との距離を短くすることができる。
【００５０】
誘導加熱コイル１はその先端部と末端部が電流供給回路１３に接続され、この電流供給回路１３から高周波数の交流電流が供給される。電流供給回路１３はインバータ回路であって、上記した室内制御基板に実装され、室内制御装置６０によって制御される。この実施の形態においては、２６ｋＨｚの交流電流を電流供給回路１３から誘導加熱コイル１に供給する。
【００５１】
図５は、この空気調和装置１００の冷凍サイクルの構成を示す模式図であるが、室外機１０２には、低圧の冷媒を圧縮して高温高圧な冷媒として吐出し、冷凍サイクルに冷媒を循環させる圧縮機７０が設置される。この圧縮機７０で圧縮された冷媒は、四方弁７１によって流れ方向が切り換えられる。冷房運転や除湿運転では、室外熱交換器７２に高温高圧な冷媒が流通するような流れに、暖房運転では、室内熱交換器３に高温高圧な冷媒が流通する流れとする。暖房運転では、室内熱交換器３が凝縮器、室外熱交換器７２が蒸発器として機能する。四方弁７１の流れ方向の切り換え制御は、室外制御装置８０によってなされる。
【００５２】
図５の矢印は、暖房運転における冷媒の流れ方向を示しているが、暖房運転であれば、室内熱交換器３を通過した凝縮後の冷媒は、膨張弁７３で減圧され、室外熱交換器７２に流入してここで蒸発し、その後再び圧縮機７０にて圧縮されて、このサイクルを繰り返す。圧縮機７０は、運転回転数が可変なインバータ圧縮機である。室外熱交換器７２の近傍には、室外熱交換器７２に外気を通過させて熱交換を促進させる室外ファンであるプロペラファン７４が配置される。このプロペラファン７４も回転数が可変である。
【００５３】
冷凍サイクルを循環する作動流体である冷媒には、ここではＨＦＣ混合冷媒であるＲ４１０Ａが用いられている。また、室内機１０１と室外機１０２とは接続配管７５ａ、７５ｂで接続され、冷凍サイクルとしての循環回路が連結される。接続配管７５ａは暖房運転において、凝縮工程を通過後の冷媒が流れる液側の接続配管で、接続配管７５ｂは暖房運転において凝縮工程に流入前の冷媒が流れるガス側の接続配管である。
【００５４】
圧縮機７０とプロペラファン７４の運転制御、四方弁７１の流路切り換え制御、膨張弁７３の開度調整（減圧度合いの調整）制御は、マイクロコンピュータである室外制御装置８０が、室内制御装置６０と信号線６１を介して情報をやり取りしながら行っている。なお、室外制御装置８０が実装されている室外制御基板上には、それら制御因子（圧縮機７０や膨張弁７３等）の駆動回路が実装されていて、室外制御装置８０が個々の駆動回路を動かすことで各々の制御因子を制御しているが、図５ではそのような駆動回路の図示は省略している。
【００５５】
また、前述のとおり、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の運転制御、誘導加熱コイル１への電流供給制御、左右風向制御板８や上下風向制御板７の回動制御を、室外制御装置８０と信号線６１を介して情報をやり取りしながら行っている。マイクロコンピュータである室外制御装置８０が実装されている室内制御基板上には、誘導加熱コイル１の電流供給回路１３以外にも、上記の制御因子（クロスフローファン２や風向制御板７、８等）の駆動回路が実装されていて、室内制御装置６０が個々の駆動回路を動かすことで各々の制御因子を制御しているが、図５ではそのような駆動回路の図示は、電流供給回路１３を除いて省略している。
【００５６】
次に、この実施の形態における空気調和装置１００の動作を、室内機１０１の動作を主として説明する。使用者が、この空気調和装置１００に対してリモコン１５により暖房運転の指示を行い、室内機１０１の前面に設置されているリモコン受信部１４がその指示信号を受信して、指示が室内制御装置６０に伝わると、室内制御装置６０は、室外制御装置８０に暖房運転開始の情報を通信し、その通信を受けて、室外制御装置８０は圧縮機７０を起動させる。室内制御装置６０は、そのような室外制御装置８０への通信と並行して、電流供給回路１３に対して誘導加熱コイル１への交流電流供給を指示し、誘導加熱コイル１への交流電流を供給させる。誘導加熱コイル１にはインバータ回路である電流供給回路１３を通して得られた２６ｋＨｚの交流電流が通電される。なお、この実施の形態においては、リモコン受信部１４が暖房運転開始の指示信号を受信した時点を、暖房運転開始とする。
【００５７】
さらに、誘導加熱コイル１への電流供給と並行して、室内制御装置６０は、室内ファンであるクロスフローファン２を回転させる。この時のクロスフローファン２の回転数は、室内機１０１で設定されている最小の回転数とする。例えば、この室内機１０１においては、クロスフローファン２の回転数として、強モード、中モード、弱モードの３パターンがあり、それぞれ、回転数が高、中、低の３段階に設定されているので、弱モードの回転数で回転させる。弱モードにおけるクロスフローファン２の回転数は、ここでは１２０ｒｐｍとなっている。
【００５８】
誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流が通電されることにより、誘導加熱コイル１の近くに位置する鉄製であるクロスフローファン２に渦電流が発生する。そしてクロスフローファン２の電気抵抗によりジュール熱が発生してクロスフローファン２が加熱される。所謂、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されたのである。鉄製のクロスフローファン２の表面に渦電流が発生し、その電気エネルギーの損失が熱エネルギー損失すなわちジュール熱に変換されることによって、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されるのである。
【００５９】
そして、誘導加熱コイル１に通電している間はクロスフローファン２を回転させることにより、クロスフローファン２が局所発熱しないように、言い換えれば、クロスフローファン２を局所加熱しないようにしている。クロスフローファン２を回転させながら、誘導加熱コイル１に交流電流を通電して、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させることで、円筒状であるクロスフローファン２の特定の領域だけが加熱され、そこだけが局所的に高温となってしまうことを防止するのである。この時のクロスフローファン２の回転数は、前述のとおり、室内機１００で許容されている最小の回転数、弱モードで設定されている回転数である。
【００６０】
クロスフローファン２の熱容量は、熱交換器３の熱容量と比べると小さく、電磁誘導加熱により、短時間でその温度を上昇させることができる。この室内機１０１は、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの待ち時間、すなわち、冷凍サイクルを循環する冷媒によって室内熱交換器３が室内空気を暖めて温風を生成できるようになるまでの間に、熱容量の比較的小さい鉄製のクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して短時間でその温度を高め、クロスフローファン２を通過する空気に熱伝達させてその空気を暖め、吹き出し風を温風として吹出口５より吹き出させるものである。そのため、使用者が暖房運転の開始を指示してから、短時間で吹出口５から温風を吹き出すことができるようになるのである。
【００６１】
クロスフローファン２と室内熱交換器３とをそれぞれ電磁誘導加熱させた場合に、その熱容量の差により温度上昇にどのくらいの差が生じるものか示すものとして、図６に示す実験データがある。図６は、クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合（上記のとおり最小回転数で回転させながらの電磁誘導加熱）と、室内熱交換器３を電磁誘導加熱した場合との吹出口５から吹き出される吹き出し風の温度（吹き出し温度）上昇値を比較した試験結果を示すグラフである。横軸が、電磁誘導加熱を開始してからの経過時間で、縦軸は吹き出し温度上昇値を示す。吹き出し風の温度上昇値は、吹き出し風の温度（吹き出し温度）とこの試験開始時点の部屋の温度（初期室温）との差であり、吹き出し温度−初期室温である。
【００６２】
なお、電磁誘導加熱される対象物の熱容量の影響調査を目的とする試験であるため、この試験は、室外機１０２とは接続していない室内機１０１単体で行い、冷凍サイクルが構築されていない。すなわち、室内熱交換器３の銅管３２内には冷媒は流れない。また、誘導加熱コイル１への供給電力（誘導加熱コイル１の消費電力）は両者で同じとし、ここでは１０００Ｗ（ワット）の電力をともに投入している。
【００６３】
クロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を電磁誘導加熱させてその温度を上昇させることにより、クロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を通過してくる空気が、熱伝達により暖められ吹き出し温度が上昇する。なお、電磁誘導加熱したクロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を空気が通過して吹出口５から吹き出し風として吹き出されるのは、クロスフローファン２の回転によるものである。
【００６４】
クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合には、室内熱交換器３を電磁誘導加熱せず、室内熱交換器３に誘導加熱コイル１を近づけて室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合には、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されないようにしている。室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合の、室内熱交換器３と誘導加熱コイル１との距離は、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合の、クロスフローファン２と誘導加熱コイル１の距離と同程度にしている。
【００６５】
図６に示されるように、この試験においては、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合でも、室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合でも、最終的に到達する吹き出し温度上昇値は、およそ２３Ｋ（ケルビン）であった。吹き出し温度の収束値（漸近値）が約２３Ｋである。吹き出し温度の上昇度合いとなる吹き出し温度の立ち上がり速度を比較するために、ここでは、吹き出し温度上昇値が、その収束値である２３Ｋの９０％である２０．７Ｋ（２３×０．９＝２０．７）に到達するまでの時間を比較してみる。
【００６６】
クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合は、図６の実線カーブで示されるように、吹き出し温度上昇値が２０．７Ｋに到達するまでの経過時間は、約６０秒であった。一方、室内熱交換器３を電磁誘導加熱した場合では、図６の破線カーブで示されるように、その経過時間は約１４０秒であった。このように、クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合の方が、明らかに吹き出し温度の立ち上がり速度が速いことがわかる。この試験においては、約２．３倍早かった。
【００６７】
この図６の試験結果が示すように、室内交換器３よりも熱容量の小さいクロスフローファン２を電磁誘導加熱した方が、吹き出し温度の立ち上がりが早いのである。それは、電磁誘導加熱の対象物自身の温度上昇度合いが、熱容量が小さい方が早いためである。また、室内熱交換器３は、アルミニウムと銅で構成されており、鉄製のクロスフローファン２に比べて電気抵抗が小さいため、誘導加熱の効果が低いということも、図６に示すようなクロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合の方が、明らかに吹き出し温度の立ち上がり速度が速いことの一因でもある。
【００６８】
続いて、実際に室外機１０２と接続し、冷凍サイクルを構築した状態にて、室内機１０１におけるクロスフローファン２の電磁誘導加熱と、冷凍サイクル稼働による通常のヒートポンプ暖房を組み合わせたこの実施の形態１の空気調和装置１００（ハイブリッド式空気調和装置）の運転状況を説明する。図７は、この空気調和装置１００の運転データをグラフ化した運転特性図である。
【００６９】
当然のことであるが、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱するために誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を流すので、この空気調和装置１００は、そのための電力を消費する。そして、冷凍サイクルで動力（電力）を使う圧縮機７０は、起動から徐々に回転数を高めていくが、回転数の増加とともに圧縮機７０の消費電力（入力）が増加していく。
【００７０】
一方で、圧縮機７０の回転数の増加、言い換えれば圧縮機７０の入力の増加は、冷凍サイクルの冷媒循環量の増加を意味する。圧縮機７０の回転数が徐々に上昇して室内熱交換器３の銅管３２内を流れる高温高圧の冷媒量が増えることにより、高温の冷媒によって熱が銅管３２へ、さらにフィン３１に伝達され、室内熱交換器３の温度が上昇する。すなわち、室内熱交換器３における通過する室内空気を暖める能力が高まっていくのである。
【００７１】
室内熱交換器３において室内空気を暖める能力が高まってくれば、クロスフローファン２を電磁誘導加熱して、そこを通過する空気を暖める必要はなくなってくる。そこで、この空気調和装置１００では、室内制御装置６０と室外制御装置８０とが協働して、圧縮機７０の回転数、言い換えれば圧縮機７０の入力（消費電力）の増加に対応させて、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量、すなわち誘導加熱コイル１への供給電力（誘導加熱コイル１の消費電力）を減少させる制御を行っている。
【００７２】
この空気調和装置１００は、暖房運転開始直後の圧縮機７０の入力（消費電力）が低く、空気調和装置１００が電力的に余裕がある時間に、積極的に誘導加熱コイル１に電流（電力）を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して、暖房運転開始から短時間で温風を吹き出すよううにしているのである。
【００７３】
図７に示す運転特性図において、上段の（ａ）で示すグラフは、電磁誘導加熱を伴わずに、冷凍サイクル稼働による従来のヒートポンプ暖房のみを行う空気調和装置と、ハイブリッド式空気調和装置である鉄製クロスフローファン２の電磁誘導加熱と冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房を組み合わせたこの実施の形態１に係る空気調和装置１００の吹き出し温度（吹出口５から吹き出される吹き出し風の温度）を、横軸に経過時間を取って比較したものである。それぞれの空気調和装置は、室内熱交換器３の大きさなど冷凍サイクルの構成においては、同一仕様、同一容量である。
【００７４】
図７下段の（ｂ）で示すグラフは、（ａ）における空気調和装置１００の暖房運転開始からの経過時間に対応した圧縮機７０の入力（消費電力）と、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイル１の入力（消費電力）、およびこの空気調和装置１００全体の消費電力を示すものである。全体消費電力には、圧縮機７０の消費電力と誘導加熱コイル１の消費電力に加えて、クロスフローファン２を回転させるファンモータ４５の消費電力量、室外機１０２のプロペラファン７４の消費電力、室内機１０１と室外機１０２にそれぞれ設置される制御基板に必要な消費電力などが含まれている。
【００７５】
試験（運転）条件は、屋外の一戸建て住宅を模擬（想定）した環境試験室において、外気温度が１０℃、室内機が設置される部屋の初期室温は１５℃とする。空気調和装置１００においては、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイル１への最大投入電力（許容最大電力）は１５００Ｗ（ワット）、空気調和装置１００の最大許容消費電力を２０００Ｗとする制限をかけて実施した。これは、電源容量が１００Ｖ（ボルト）−２０Ａ（アンペア）の空気調和装置を対象としているためである。
【００７６】
また、室内機の吹出口の前に人が立ち、その人が、その人に当たる吹き出し風が暖かく快適であると判断できる条件を調査したところ、吹き出し温度が４５℃まで上昇すると、吹き出し風が暖かく快適だと感じるようになることがわかった。よって、吹き出し温度が４５℃に達するまでの経過時間を両者で比較することとした。
【００７７】
図７（ａ）（ｂ）の経過時間は、使用者のリモコンによる暖房運転開始の指示を室内機のリモコン受信部が受信した時点（暖房運転開始）をゼロとして、その時点からの経過時間を示している。図７（ａ）において、従来の（一般的な）ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置では、室内熱交換器の温度が、室内ファンであるクロスフローファンの回転を始める所定の温度に達するまでに約１７０秒を要し、経過時間約１７０秒で、クロスフローファンが弱モード（１２０ｒｐｍ）での回転を始め、吹出口から暖房調和空気である吹き出し風の吹き出しが始まる。そして、その吹き出し温度が４５℃に達するのは経過時間が２０５秒経ったときであった。
【００７８】
この試験に使用した従来の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房のみの空気調和装置では、室内機の前にいる人が暖かくて快適だと感じるまでに、暖房運転開始から約３分半の時間が必要であった。図７（ａ）には、このヒートポンプ暖房のみの空気調和装置の室内熱交換器の表面温度の変化も合わせて図示している。この室内熱交換器の温度は、経過時間が約４０秒経った頃から上昇を始めるが、これは暖房運転開始指示をリモコン受信部が受信すると、直ちに圧縮機が回転駆動を始めるわけではなく、空気調和装置の稼働開始時の室内制御装置と室外制御装置の通信に、多少の時間が必要とされるためである。
【００７９】
一方、通常の冷凍サイクルに加えてクロスフローファン２を電磁誘導加熱する構成を備えたハイブリッド式空気調和装置である空気調和装置１００の場合では、図７（ａ）に示すように、その吹き出し温度は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの領域に区分けすることができる。まず領域Ａは、圧縮機７０の消費電力がゼロか、もしくは小さく、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するために、誘導加熱コイル１に最大の１５００Ｗの電力を投入することが可能となる領域である。このため、クロスフローファン２の温度は電磁誘導加熱により短時間で上昇でき、経過時間約３０秒で、吹き出し温度を一気に４５℃まで到達させることができる。なお、クロスフローファン２は、暖房運転開始指示をリモコン受信部が受信すると、すなわち暖房運転が開始されると、直ちに、室内機１０１において最も回転数が低く設定されている弱モードの回転数での回転を開始するものである。
【００８０】
上記において圧縮機７０の消費電力が小さくとは、誘導加熱コイル１に最大許容電力でである１５００Ｗを投入した場合でも、空気調和装置１００の全体消費電力が、最大許容値である２０００Ｗより小さくなるような、消費電力であることを意味する。このように、この空気調和装置１００では、従来のヒートポンプ暖房だけの空気調和装置で暖房運転開始から約２０５秒を要していた４５℃の吹き出し温度を、約３０秒と大幅に短縮して、すなわち短時間で確保することができるのである。領域Ａにおいて、図７（ｂ）に示すように圧縮機７０の消費電力を示すグラフが、経過時間が多少経ってから立ち上がるのは、ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置と同様に、前述のとおり、空気調和装置１００の稼働開始時の室内制御装置６０と室外制御装置８０の通信に、多少の時間が必要だからである。
【００８１】
なお、圧縮機７０の起動開始を室外制御装置８０が意図的に遅らせて、誘導加熱コイル１へ最大投入電力である１５００Ｗを供給する時間を長くして、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの、クロスフローファン２の電磁誘導加熱による吹き出し温度の更なる上昇を図るような制御構成としてもよい。
【００８２】
また、クロスフローファン２の回転数は、暖房運転開始からここまで弱モードで設定されている回転数であるが、クロスフローファン２の温度が電磁誘導加熱により十分上昇して吹き出し温度が４５℃を超える３０秒経過後から、弱モードよりも回転数が高く設定されている中モードや高モードに切り換え、クロスフローファン２の回転数を高めるように制御してもよい。これにより使用者が、より暖かさを感じられるようになる。すなわち、誘導加熱コイル１への通電開始後に所定時間（ここでは３０秒）が経過したら、クロスフローファン２の回転数を増加させるような制御をしてもよい。
【００８３】
室内制御装置６０は、室外制御装置８０と協働し、空気調和装置１００の全体消費電力が最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないよう（２０００Ｗ以下であるよう）に、特に、消費電力が大きく、その回転数とともに消費電力が変化する圧縮機７０の消費電力を室外制御装置８０から得て、その圧縮機７０の消費電力に基づき、誘導加熱コイル１への供給電力を決定し、電流供給回路１３を通して、決定した供給電力（投入電力）に見合った交流電流を誘導加熱コイル１に供給する。
【００８４】
領域Ｂでは、圧縮機７０の消費電力が回転数の上昇とともに増加するため、室内制御装置６０は、空気調和装置１００の最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないように、誘導加熱コイル１への投入電力を、最大の１５００Ｗから圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて徐々に低減させる。そのため、この時点まで温風を主に生成していたクロスフローファン２の電磁誘導加熱量が減少するので、一時的に吹き出し温度が低下する。なお、誘導加熱コイル１への供給電力の低減は、供給電圧と供給電流を低減させるものであるが、交流電流の周波数は２６ｋＨｚで一定とする。
【００８５】
その後、領域Ｃでは、さらに圧縮機７０の消費力が回転数の上昇とともに増加し、空気調和装置１００の最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないように制御するために、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のための消費電力を低減せざるを得なくなる。しかし、この時点では、すでに圧縮機７０による冷凍サイクルの冷媒循環量も増加して冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）が機能し始めており、室内熱交換器３の温度も上昇過程にある。そのため、吹き出し温度は、主として冷凍サイクル、すなわちヒートポンプ暖房を主として、４５℃以上の温度を保ちながら、徐々に上昇している。
【００８６】
なお、図７（ａ）において、ハイブリッド式である空気調和装置１００の室内熱交換器３の温度変化は図示されていないが、図７（ａ）に図示されている、比較対象である従来の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房のみの空気調和装置の室内熱交換器の温度変化とほぼ同様であり、そのため図７（ａ）では空気調和装置１００の室内熱交換器３の温度変化は図示を割愛している。これは両者の圧縮機運転パターンが同様であり、冷凍サイクルだけを見れば違いがほとんどないためである。クロスフローファン２を電磁誘導加熱したとしても、冷凍サイクルには影響がないのである。
【００８７】
最後に、領域Ｄでは冷凍サイクルが本格的に機能し始め、室内熱交換器３が高温に、すなわち、ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置においてもクロスフローファンの回転を始められる温度まで達するので、クロスフローファン２をもはや電磁誘導加熱する必要はなくなり、誘導加熱コイル１の消費電力は０Ｗに収束させていく。経過時間３６０秒後には、両者の吹き出し温度はほぼ同じとなる。
【００８８】
このように、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１に導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、暖房運転開始が指示されると、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させるとともに、電磁誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出すことができるので、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮することができる。ヒートポンプ暖房に対する暖房運転開始から温風吹き出しまでの待ち時間が長いということの不満が解消され、暖房運転開始の指示から短時間で温風が吹き出ることで、使用者にとって暖房運転の快適性に優れた空気調和装置となる。
【００８９】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、暖房運転開始の指示があると、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に、許容される範囲の最大の電力を供給してクロスフローファン２を電磁誘導加熱するので、クロスフローファン２の温度を短時間で上昇させることができ、クロスフローファン２からの熱伝達により、暖房運転開始直後の吹き出し温度を一気に高めることができる。
【００９０】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、暖房運転開始の指示により冷凍サイクルの圧縮機７０が起動され、その回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を最大値から減少させるように制御するので、室内熱交換器３で温風を生成できるようになっているにも係らず、必要以上にクロスフローファン２を電磁誘導加熱してしまうことを回避でき、無駄な電磁誘導加熱のための消費電力発生を防ぐことができる。そして、空気調和装置１００が消費電力過剰による過電流遮断などで停止してしまう不具合の発生を回避することができる。
【００９１】
なお、圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させる制御を行うが、圧縮機７０の電流の増加に対応させて、もしくは、圧縮機７０の回転数を示す圧縮機７０の駆動回路であるインバータ回路の出力周波数の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させるように制御してもよい。また、誘導加熱コイルへの供給電力（電磁誘導加熱の消費電力）の減少は、段階的に行う制御であってもよい。
【００９２】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、クロスフローファン２の局所加熱を避けることができる、すなわち、ある部分だけが局所的に電磁誘導加熱されるのではなく、クロスフローファン２を周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができるので、通過する空気へのクロスフローファン２からの熱伝達が、羽根２２の周方向において均等になり、温風を安定して生成でき、吹出口５からの吹き出し風に、低温の吹き出し風が突然紛れ込んでしまうといったような現象を避けることができる。
【００９３】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して、クロスフローファン２の局所加熱を避けるようにしていることにより、クロスフローファン２を構成する羽根２２の熱負荷（熱応力）が緩和されるので、熱疲労よる寿命の低下を抑制することができる。
【００９４】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、少なくても電磁誘導加熱の開始から所定時間までは、室内機１０１に設定されている最小の回転数（ここでは弱モードの１２０ｒｐｍ）で回転させることにより、電磁誘導加熱を開始した直後で、クロスフローファン２の温度が上昇途中であって、まだ十分に上昇しきれていない状態でも、吹出口５から吹き出されるまだ十分な温風とはいえない暖かさが乏しい吹き出し風は、最小の回転数による風速であるので、その吹き出し風が、たとえ使用者に直接あたったとしても、使用者の感じる不快感を軽減させることができる。
【００９５】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１本体の背面寄りに位置し、クロスフローファン２の風路５１の背面側を構成するケーシング９に収納凹部９１を設けて、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する誘導加熱コイル１を、その収納凹部９１内に、風路５１に突出しないように収納したので、誘導加熱コイル１が通風抵抗となることはなく、クロスフローファン２の送風効率を低下させることがない。
【００９６】
また、収納凹部９１の底面およぶ四方の内壁と誘導加熱コイル１の間には、断熱材９２を介在させているので、樹脂製のケーシングの熱変形や熱疲労の発生を回避することができる。
【００９７】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１の本体（筐体１０）と導電性のあるクロスフローファン２との間に介在する連結ボス２３および回転軸２６が、それぞれ導電性がない、もしくは導電性が極小な絶縁材料にて形成されていることにより、電磁加熱誘導によりクロスフローファン２に発生した渦電流や熱が室内機１０１本体へ漏洩することを防ぐことができるので、クロスフローファン２の電磁誘導加熱効率を高められる。また、室内機１０１本体の漏電や発熱を回避することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態１では、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させたが、クロスフローファン２は、導電性を有する他の金属で製造してもよい。例えば、アルミ、銅、ニッケル、コバルト、クロム、ステンレスなどがある。これらの合金であってもよい。ただし、金属の電気抵抗が小さいほど電磁誘導加熱の効果が低くなるので、アルミや銅よりも、それらよりも電気抵抗が高く汎用性のある鉄やステンレスが望ましい。
【００９９】
また、射出成形された、１枚の円環状平板に複数の羽根が立設する樹脂部品を、超音波溶着させて製作した樹脂製のクロスフローファンを製作し、その樹脂製のクロスフローファンの表面に金属メッキを施して金属膜を形成させ、導電性を有するクロスフローファン２としてもよい。メッキする金属は、導電性のある上記したものやそれらの合金である。このように、樹脂製のクロスフローファンの表面に金属メッキを施して導電性を持たせるようにすれば、電磁誘導加熱が可能となる導電性のあるクロスフローファン２の製造の容易化を図ることができる。
【０１００】
また、誘導加熱コイル１の設置位置（配置箇所）は、クロスフローファン２より奥側である室内機１０１本体の背面側（壁側）に設置したが、設置位置はこれに限るものではなく、クロスフローファン２に近接する場所、すなわちクロスフローファン２の近傍であれば他の場所でもよく、例えば、ノズル１２に設置するようにしてもよい。ただし、他の場所に設置する場合であっても、クロスフローファン２の送風に対する抵抗とならないように、風路に突出させないのが望ましい。
【０１０１】
また、本実施の形態１の空気調和装置１００は、家庭用のもの（ルームエアコン）で、室内機１０１が壁掛けタイプであるが、空気調和装置の構成はこれに限るものではなく、貫流式ファンであるクロスフローファンを用いて送風する室内機を有する空気調和装置であれば、室内機が天井埋め込み型、床置き型など他のタイプでもよい。また、家庭用に限らず、業務用エアコンや、鉄道やエレベーターなどの移動体に設置される空気調和装置に適用させてもよい。
【０１０２】
なお、誘導加熱コイル１の巻き数（周巻数）や誘導加熱コイル１に供給する交流電流の周波数は、誘導加熱コイル１の線径、クロスフローファン２の電気抵抗の大きさ（材質）、クロスフローファン２と誘導加熱コイル１の距離、クロスフローファン２の温度をどこまで上昇させるかなどによって、適宜に決定されるものである。
【０１０３】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、暖房運転開始時に誘導加熱コイル１への通電開始とほぼ同タイミングで、室内機１０１に設定されている最小の回転数である弱モードの回転数１２０ｒｐｍにて、導電性のあるクロスフローファン２を回転させ、回転するクロスフローファン２を電磁誘導加熱した。そのため、誘導加熱コイル１への通電開始直後でクロスフローファン２の温度が上昇過程にあって、まだ使用者が満足のいく温風が生成できるまでクロスフローファン２の温度が上昇していなくても、吹出口５から吹き出される吹き出し風は、弱モードの風速となるので、仮に使用者にその風が直接あたったとしても、使用者の不快感が軽減されるものである。
【０１０４】
しかし、軽減はされるものの、暖房運転を要求している使用者に、使用者が満足できる温度まで上昇していない風が直接あったてしまう事態は、できるだけ避けたい。そこで、この実施の形態２では、使用者の暖房運転の開始指示から、短時間で使用者が暖かさに満足する温風を吹出口５から吹き出すことが可能であるとともに、暖房運転開始から使用者が暖かさに満足できる温風が生成できるまでは、使用者に吹き出し風があたることのない空気調和装置を提供する。
【０１０５】
この実施の形態２に示す空気調和装置２００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、ここでは同一部品には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。実施の形態２の空気調和装置２００は、実施の形態１の空気調和装置１００と、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの時間におけるクロスフローファン２の回転制御を含む室内機の運転制御が異なるものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態２の空気調和装置を空気調和装置２００、室内機を室内機２０１と記すが、上記のとおり、実施の形態１の空気調和装置１００、室内機１０１とは、構成は同じで、運転制御だけが異なるものであり、２つ以外は同一の符号を付すものとする。
【０１０６】
これより、実施の形態２の空気調和装置２００の動作について、室内機２０１を主として説明する。図８は、クロスフローファン２を回転させた場合の、回転数に対する発生圧力を示すグラフである。ここで、発生圧力とは、クロスフローファン２の上流側（風上側）における空気の圧力に対する下流側（風下側）における空気の圧力の増加量を示しており、クロスフローファン２を通過することで、どれだけ圧力が高まったかを示している。
【０１０７】
Ｑの符号を付した実線で示す曲線は、クロスフローファン２の回転数を、高い回転数から徐々に下げていった場合の発生圧力特性を示しており、Ｒの符号を付した破線で示す曲線は、曲線Ｑとは逆に、クロスフローファン２の回転数を低い回転数から徐々に上げていった場合の発生圧力特性を示している。曲線Ｒは、領域Ｇにおいては、曲線Ｑと一致している。
【０１０８】
曲線Ｑは、一般的に累乗曲線となる場合が多い。そして、クロスフローファン２の回転数に対する発生圧力の変化は、ヒステリシス特性を有しており、図８に示されるように、曲線Ｑと曲線Ｒとは、特定の回転数より低い回転数域においては、異なるカーブを呈し、同じ回転数であっても異なる発生圧力を示す。クロスフローファン２の回転数に対する発生圧力の変化を示す曲線Ｑおよび曲線Ｒについて、それぞれの特性から、回転数域を、領域Ｅ、Ｆ、Ｇに分類することができる。
【０１０９】
図８において、領域Ｅでは、曲線Ｑが示すように、クロスフローファン２の回転数が、領域Ｅの回転数より高い回転数から下降してきた場合には、発生圧力が停止状態を除けば０よりも大きい、すなわち、下流側の圧力が上流側より高まっていることから、上流側から下流側への送風作用が行われていることを意味している。元々、吸込口４から吹出口５に至る空気の流れ（送風）が存在して（形成されて）おり、その状態からの回転数低下であるため、流れの方向が維持され、超低速の回転となっても、風速が下がるだけで送風作用が失われることはない。
【０１１０】
一方、曲線Ｒが示すように、クロスフローファン２の回転数が、停止から上昇していく場合には、領域Ｅでは、発生圧力が０となる。すなわち、送風作用が行われていないことを示している。これは、元々空気の流れ（送風）がない状態で、クロスフローファン２を超低速で回転させても、クロスフローファン２に渦が発生してしまい、渦の圧力損失で送風のエネルギーが費やされてしまうからである。曲線Ｒの領域Ｅにおいては、クロスフローファン２が回転しているにも係らず、上流側から下流側への空気の流れが生じていない、すなわち送風が行われていないのである。このクロスフローファン２においては、領域Ｅの最大回転数（領域Ｅと領域Ｆの境界の回転数）は、３５ｒｐｍであった。なお、曲線Ｑの場合は、領域Ｅにおいて、風速低下だけで流れが維持されるので、渦が発生することなく、送風エネルギーが渦で消耗されないのである。
【０１１１】
領域Ｆでは、クロスフローファン２の回転数が上昇していく（曲線Ｒ）か、下降してきた（曲線Ｑ）かで、発生圧力が異なり、これは送風量が異なる、ということを意味している。曲線Ｑであるクロスフローファン２の回転数が下降してきた場合の方が、送風量が多い。領域Ｇでは、クロスフローファン２の回転数に対する送風量が両者で常に一致する。このクロスフローファン２においては、領域Ｆと領域Ｇの境界の回転数は、１００〜１１０ｒｐｍであり、そのため、弱モードの設定回転数を１２０ｒｐｍとしている。
【０１１２】
図８の曲線Ｑにおける領域Ｅのように、クロスフローファン２が回転しているにも係らず、クロスフローファン２の上流側と下流側に空気の流れが生じない、すなわち送風が行われない状態の回転数域を、ここでは無送風回転と呼ぶこととする。なお、この無送風回転時における吹き出し風の風速は、大気中のゆらぎと同程度（０．１ｍ／ｓ以下）であった。
【０１１３】
そこで、この実施の形態２に係る空気調和装置２００においては、室内制御装置６０が、暖房運転開始（リモコン受信部１４が暖房運転開始の指示を受信して）から、電磁誘導加熱によりクロスフローファン２の温度が温風を生成できる程度に上昇するまで、クロスフローファン２を、このような無送風回転、すなわち送風作用を伴わない低い回転数で回転させながら電磁誘導加熱するものである。そして、クロスフローファン２の温度が温風を生成できる程度に上昇してから、クロスフローファン２の回転数を弱モードもしくは、弱モードより高い回転数、すなわち送風作用を伴う回転数に移行（上昇）させて、電磁誘導加熱を継続する制御を行うのである。
【０１１４】
すなわち、この空気調和装置２００では、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転の準備時間中にクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の回転数を、暖房運転開始（電磁誘導加熱の開始）から所定時間は、送風作用を伴わないような超低速な回転数とし、所定時間経過後から送風作用を伴う回転数に上昇させる制御を行うのである。回転数の上昇に伴って吸込口４から室内空気が吸い込まれるが、すでにクロスフローファン２の温度は、使用者が満足する温度の温風を生成できるまでに上昇しているので、吸込口４から新たに吸い込まれる空気は、クロスフローファン２から熱伝達され、使用者が満足できる温度の温風が、少なくとも冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでは継続的に吹出口５から吹き出されることになる。
【０１１５】
そのため、暖房運転開始からクロスフローファン２の熱伝達により使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでに、使用者に吹き出し風があたることが確実に避けられる。また、送風作用は行われていないが、クロスフローファン２は、超低速回転とは言え回転はしているので、局所的に加熱されることはなく、クロスフローファン２のを周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができる。
【０１１６】
なお、この空気調和装置２００において、クロスフローファン２を無送風回転から送風作用を伴う回転数に上昇させた以降は、室内制御装置６０が、実施の形態１の空気調和装置１００と同様な制御を行う。すなわち、圧縮機７０の回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に応じて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させ、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量を減じるように制御する。
【０１１７】
クロスフローファン２をこのような無送風回転で回転させながら誘導加熱コイル１に交流電流を通電して電磁誘導加熱することを、ここでは予熱と呼ぶこととする。クロスフローファン２の予熱においては、空気の流れがないため、誘導加熱コイル１の与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に使われる。弱モードの回転数（１２０ｒｐｍ）で回転させながら電磁誘導加熱する場合では、空気の流れがあり、通過する空気が熱量を奪うので、実施の形態１の空気調和装置１００に比べ、同一供給電力においては、この空気調和装置２００の方が、クロスフローファン２の温度上昇速度がより速くなる。
【０１１８】
図９は、クロスフローファン２を予熱した場合のクロスフローファン２の表面温度と、吹出口５からの吹き出し風の温度（吹き出し温度）の変化を、経過時間を横軸にとって示すグラフであり、予熱時間をいくつか変えて試験している。この試験では、冷凍サイクルを稼働しておらず、室内熱交換器３に冷媒は流れず、室内熱交換器３は通過する空気を暖めない。室内機２０１単体で運転しており、吹き出し温度の上昇（変化）は、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達によるものである。
【０１１９】
試験条件として、誘導加熱コイル１への投入電力は、最大許容電力としている１５００Ｗ、予熱時間は、それぞれ０秒（予熱なし）、５秒、１０秒、１５秒の４パターンである。予熱時間終了と同時に、クロスフローファン２の回転数を、無送風回転から弱モードの回転数へ上昇させている。無送風回転の回転数はおおよそ３０ｒｐｍ、弱モードの回転数が１２０ｒｐｍである。ファンモータには、３０ｒｐｍ程度の回転数設定が可能なものを使用した。予熱なしのパターンは、実施の形態１における空気調和装置１００の運転パターンと同じとなる。
【０１２０】
図９において、上段（ａ）がクロスフローファン２の表面温度の変化を、下段（ｂ）が吹き出し温度の変化を示している。クロスフローファン２の表面温度は、吹出口５から非接触での測定が可能な放射温度計を用いて測定した。図９（ａ）（ｂ）ともに、試験開始時の部屋の温度（初期室温）からの温度変化（Ｋ：ケルビン）として示している。試験開始時においては、初期室温とクロスフローファン２の表面温度は等しい。試験開始と同時に（経過時間０で）、クロスフローファン２を無送風回転で回転させ、誘導加熱コイル１に、１５００Ｗの電力で２６ｋＨｚの交流電流を通電する。ただし、予熱なしパターンでは、試験開始と同時にクロスフローファン２を弱モードで回転させる。
【０１２１】
いずれの予熱時間の場合においても、図９（ｂ）が示すように、吹き出し温度変化の収束値（漸近値）は、３４Ｋとなる。吹き出し温度変化（上昇）が、その収束値である３４Ｋに到達するまでの経過時間は、クロスフローファン２の予熱なしの場合と予熱時間５秒の場合では約３０秒、予熱時間１０秒の場合が約１２秒、予熱時間１５秒の場合では約１７秒であった。予熱時間１０秒、１５秒では、それぞれ予熱終了後約２秒で到達している。予熱時間が５秒と短い場合では、収束値である３４Ｋに到達するまでにかかる時間が、予熱なし（予熱０秒）の場合とほとんど変化なく、吹き出し温度の立ち上がり時間の短縮には貢献できないことがわかった。
【０１２２】
一方、予熱時間が１５秒の場合では、経過時間１７秒から２７秒にかけて吹き出し温度が３４Ｋを大きく上回っていた。これは、図９（ａ）に示されるように、クロスフローファン２が、必要以上に加熱されているためである。予熱時間１０秒の場合には、吹き出し温度が略垂直に立ち上がったとき（経過時間１２秒の時）の到達値が、ちょうど収束値である３４Ｋになっており、クロスフローファン２の電磁誘導加熱に無駄のない、最も適した予熱時間であることがわった。
【０１２３】
この時（経過時間１２秒の時）のクロスフローファン２の温度の上昇値は約９５Ｋとなる。クロスフローファン２の温度変化の収束値（漸近値）が７３Ｋであるので、この収束値７３Ｋに対して１．３倍の大きさまで加熱されていることになる。予熱時間１０秒の場合において、クロスフローファン２の温度変化が、９５Ｋまで上昇し、その後に７３Ｋに下がって収束するのは、予熱時間１０秒を過ぎると、クロスフローファン２の回転数が、送風作用を伴う、すなわち空気の流れを生じさせる弱モードの回転数に上昇して、クロスフローファン２から流れる空気に熱伝達されるからである。そして熱的な系が安定することで、７３Ｋに収束する。
【０１２４】
クロスフローファン２の回転数が、無送風回転から弱モードの回転数に上昇すると、空気の流れが生まれ、吹出口５から吹き出し風として吹き出されるようになるが、無送風回転の時には空気の流れがなかったので、クロスフローファン２から吹出口５に到る風路には、暖められていない冷たい空気が存在している。そのため、弱モードの回転数に上昇して最初に吹き出される吹き出し風は、熱伝達された空気と、その風路に存在していた冷たい空気とが混合した空気が、吹き出し風となってしまう。吹き出し風の温度が、熱伝達された直後の空気の温度よりも低くなるのである。
【０１２５】
よって、吹出口５から吹き出される最初の吹き出し風から、使用者が十分に暖かいと満足できるようにするためには、クロスフローファン２を予め強めに加熱して、すなわち収束値７３Ｋよりも高い温度まで上昇するように加熱して、熱伝達された空気が、上記の冷たい空気と混合して温度低下しても、その混合空気の温度が、使用者が十分に暖かいと満足できるレベルであればよいのである。収束値よりも高い９５Ｋとなるまでクロスフローファン２を加熱したことにより、吹き出し温度（温度変化値）を、吹き出し始めから、吹き出し温度変化の収束値である３４Ｋとすることができるのである。
【０１２６】
クロスフローファン２を予め熱的な系が安定したときの収束値の温度よりも高く温度上昇させるように強めに加熱しておくことで、吹き出し風が最初に吹き出される時に、風路に存在していた冷たい空気との混合による吹き出し風の温度低下を補い、使用者が満足できる温風を最初から吹き出すことができる。図９（ｂ）の予熱時間１０秒に示すように、吹き出し温度の垂直立ち上げと、立ち上がった吹き出し温度上昇値を吹き出し温度変化の収束値に近づけることができる。
【０１２７】
クロスフローファン２の予熱時間を細かく変化させて、クロスフローファン２の回転数が無送風回転から弱モードの回転数に上昇してからの吹き出し始めの吹き出し温度を評価したところ、クロスフローファン２の温度変化の漸近値（ここでは７３Ｋ）に対しておおよそ１．１倍〜１．５倍の温度上昇までクロスフローファン２を電磁誘導加熱すれば、使用者にとっての快適性が良好である、すなわち、吹き出し始めの吹き出し風が十分に暖かいと満足できることがわかった。具体的には、クロスフローファン２の温度上昇収束値が７３Ｋの場合であれば、クロスフローファン２の温度を８０Ｋ〜１１０Ｋまで温度上昇するように電磁誘導加熱すればよい。
【０１２８】
ところで、無送風回転には、弱モードで設定されている回転数よりも低い超低速な回転数が要求される。図９の試験時のように、３０ｒｐｍ程度の回転数の設定ができ、その回転数での安定した回転が実現可能なファンモータを用いてもよいが、このようなファンモータを用いることにより、空気調和装置２００のコストが上昇したり、強モードで設定されるような高速な回転数においてモータ効率が低下したりしてしまうことが考えられる。
【０１２９】
そこで、実施の形態２の空気調和装置２００では、実施の形態１の空気調和装置１００と同じファンモータ４５により、クロスフローファン２の３５ｒｐｍ以下（実質的には２５〜３５ｒｐｍ）の超低速回転、すなわち無送風回転を実現できる制御を、室内制御装置６０が実施している。以下にその制御方法を説明する。
【０１３０】
図１０は、ファンモータ４５によりクロスフローファン２の無送風回転を実現するためのファンモータ４５の運転制御方法を示す特性図である。この空気調和装置２００の室内制御装置６０は、クロスフローファン２を回転駆動させるファンモータ４５の駆動回路（図示していないが室内制御装置６０が設置されている基板上に実装される）に対して、ファンモータ４５への直流電圧の印加をＯＮ−ＯＦＦ制御させるのである。室内制御装置６０の指示に従って、ファンモータ４５の駆動回路はＯＮ−ＯＦＦを繰り返すスイッチング動作を行う。
【０１３１】
ファンモータ４５に印加する直流電圧は、弱モードでクロスフローファン２を回転させる際に設定されている電圧である。すなわち、室内機２０１に設定されているファンモータ４５の最低電圧である。言い換えると、室内機２０１に設定されているクロスフローファン２の最小回転数時の電圧である。図１０に示すように、室内制御装置６０が、この電圧を印加後（ＯＮ後）に、弱モードで設定される回転数まで上昇する前に、すなわち、回転数の上昇途中で電圧の印加を解除（ＯＦＦ）するのである。この時のファンモータ４５の回転数が、図１０においてｍａｘで示される回転数で、ここでは３５ｒｐｍである。
【０１３２】
ファンモータ４５、ひいてはクロスフローファン２は、電圧印加がＯＦＦとなっても、慣性力があるので、すぐに停止することはなく摩擦抵抗を受けて回転数を低下させながら回転を続ける。そして、適度な回転数まで低下した時に、再び電圧を印加（ＯＮ）して、回転数を上昇させる。この適度な回転数が、図１０においてｍｉｎで示される回転数で、ここでは２５ｒｐｍである。再び電圧ＯＮとして上昇に転じた回転数が、再び上昇途中のｍａｘ回転数の時に、再度電圧の印加を解除（ＯＦＦ）する。そして以降、無送風回転の間、すなわちクロスフローファン２の予熱の間は、このようなファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦを繰り返すのである。ファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦを繰り返して、クロスフローファン２の回転数を、ｍａｘで示されている回転数とｍｉｎで示される回転数の間で回転数を上下させるものであり、ｍａｘで示される回転数とｍｉｎで示される回転数は、ともに図８の領域Ｅの範囲にある回転数（無送風回転）とするものである。
【０１３３】
このようなファンモータ４５の電圧印加のＯＮ−ＯＦＦをスイッチング操作して繰り返すことにより、擬似的な超低速回転が達成できるのである。見かけ上、ｍａｘとｍｉｎの平均回転数で回転していることになる。図１０の場合では、擬似的に３０ｒｐｍでの回転が実現されていることになる。ファンモータ４５を、安定して超低速な回転が可能な高価な仕様のモータに変更しなくても、ファンモータ４５への電圧印加をＯＮ−ＯＦＦ制御することで、設定されている最小回転数よりも低い回転数であり無送風回転となる超低速な回転数での回転が実現できるのである。
【０１３４】
ファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦ制御の間隔を短く、すなわち、ファンモータ４５の駆動回路のスイッチング操作を細かく行うほど、図１０に示すｍａｘ回転数とｍｉｎ回転数の差が小さくなり、無送風回転（予熱）時のクロスフローファン２の回転数がより安定的になる。
【０１３５】
実際の制御においては、ファンモータ４５もしくはクロスフローファン２の回転数に基づいてＯＮ−ＯＦＦのタイミングを計るわけではなく、時間でコントロールしている。ＯＮ時間、ＯＦＦ時間がそれぞれ決定されていて、その時間に基づいてファンモータ４５への電圧の印加を制御しているのである。図１０においては、回転開始時のＯＮ時間が２秒であり、以降は、ＯＦＦ時間が２秒、ＯＮ時間が０．５秒を繰り返すように制御している。ＯＮ時間、ＯＦＦ時間は、ファンモータ４５の仕様および実現したい擬似的な超低速な回転数に応じた最適値を、予め試験結果などから決定し、室内制御装置６０にプログラムすればよい。
【０１３６】
なお、空気調和装置２００において、クロスフローファン２の予熱時間（クロスフローファン２を無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱する時間）は、室内制御装置６０によって制御される。このとき室内制御装置６０は、予めプログラムされている設定時間だけ予熱したら無送風回転から送風可能な回転数（ここでは弱モードの回転数）に上げるように制御している。そして、この設定時間を、室温センサが測定する室内機２０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化するものとしている。
【０１３７】
すなわち、室内制御装置６０は、室温もしくは吸込温度が低いほど、予熱時間が長くなるように制御する。クロスフローファン２の予熱時間の長さを、室温もしくは吸込空気温度に応じて変化させることにより、クロスフローファン２の予熱不足や予熱過剰を避けることができ、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１３８】
このように、実施の形態２の空気調和装置２００は、暖房運転開始からヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に導電性を有するクロスフローファン２を電磁誘導加熱する際に、暖房運転開始から、電磁誘導加熱によりクロスフローファン２の温度が温風を生成できるレベルに上昇するまでは、無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱し、クロスフローファン２の温度が温風を生成できるレベルまで達してから、送風作用を伴う、すなわち空気の流れを生じさせる回転数に上昇させて電磁誘導加熱を継続するようにしたことにより、使用者が暖かさに満足できるレベルでない吹き出し風が吹出口５から吹き出されることがなく、使用者にそのような吹き出し風があたることを確実に回避することができる。
【０１３９】
そして、無送風回転という超低速な回転数での回転であっても、クロスフローファン２は回転しているので、クロスフローファン２が局所的に加熱されることはなく、クロスフローファン２を周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができる。
【０１４０】
さらに、クロスフローファン２の無送風回転での電磁誘導加熱（予熱）においては、空気の流れが生じていないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなる。それにより、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足する温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、実施の形態１の空気調和装置１００と比べて、より短縮することができる。
【０１４１】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、クロスフローファン２の温度が、熱的な系の安定後の収束値（漸近値）よりも高めの温度に上昇するまでクロスフローファン２を予熱し、その温度まで上昇してから、クロスフローファン２の回転数を、送風が伴う回転数に上昇させるように制御したことにより、吹出口５からの吹き出し始めの吹き出し温度を高めることができるので、使用者は、最初の吹き出し風から暖かさに十分満足できる温風を感じることができ、使用者にとっての暖房運転の快適性を高めることができる。
【０１４２】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、クロスフローファン２の温度が、熱的な系の安定後の収束値（漸近値）よりも１．１〜１．５倍となる温度に上昇するまでクロスフローファン２を予熱し、その温度まで上昇してから、クロスフローファン２の回転数を、送風が伴う回転数に上昇させるように制御したことにより、吹出口５からの吹き出し始めの吹き出し温度を高めることができるとともに、加熱不足により吹き出し温度が高まるのに時間がかかってしまったり、加熱のし過ぎにより吹き出し温度が必要以上に上昇したりしてしまう不具合を防ぐことでき、使用者にとっての快適性が向上できるとともに、必要以上な電磁誘導加熱を避けて、エネルギーの無駄な消費を回避することができる。
【０１４３】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、ファンモータ４５への直流電圧の印加を、短時間でＯＮ−ＯＦＦする（印加と印加解除を繰り返す）制御、すなわちファンモータ４５への電圧の印加と、クロスフローファン２の回転数が上昇している途中（最低電圧で設定されている最小回転数に上昇する前）での電圧印加解除と、を繰り返す制御を行うことにより、室内機２０１に設定されている最小の回転数よりも低い回転数領域で、所定の幅でクロスフローファン２の回転数を上げたり下げたりして、３０ｒｐｍ程度のような超低速な回転数であるクロスフローファン２の無送風回転を擬似的に実現することができるので、ファンモータ４５に超低速な回転が可能である高価なモータを用いたり、高回転域でのモータ効率の低下を招いたりすることなく、クロスフローファン２の予熱（無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱すること）が可能となる。
【０１４４】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の予熱時間の長さを、室内機２０１が設置されている部屋の温度に応じて変化させることにより、予熱不足やその逆に予熱を必要以上に長く行ってしてしまう不具合を避けることができるので、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする事態を回避することができる。
【０１４５】
実施の形態３．
この実施の形態３では、実施の形態２と同様な目的で、使用者の暖房運転の開始指示から、短時間で使用者が暖かさに満足する温風を吹出口５から吹き出すことが可能であるとともに、暖房運転開始から使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでは、使用者に吹き出し風があたることのない空気調和装置を提供する。そして実施の形態２とは、運転制御が異なるものである。
【０１４６】
この実施の形態３に示す空気調和装置３００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、ここでは同一部品には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。実施の形態３の空気調和装置３００は、実施の形態１の空気調和装置１００と、ヒートポンプ暖房運転準備時間中の室内機の運転制御が異なるものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態３の空気調和装置を空気調和装置３００、室内機を室内機３０１と記すが、上記のとおり、実施の形態１の空気調和装置１００、室内機１０１とは、構成は同じで、運転制御だけが異なるものであり、２つ以外は同一の符号を付すものとする。
【０１４７】
これより、実施の形態３の空気調和装置３００の動作について、室内機３０１を主として説明する。図１１は空気調和装置３００の室内機３０１の縦断面図である。図１１に示すように、この室内機３０１では、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、電磁誘導加熱開始から所定時間までは上下風向制御板７を閉じた状態、すなわち吹出口５を塞いだ状態で行うものである。
【０１４８】
リモコン受信部１４が使用者からの暖房運転開始の指示を受信すると、室内制御装置６０は、実施の形態１の室内機１０１と同様に、クロスフローファン２を弱モードに設定されている回転数で回転させながら誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給してクロスフローファン２の電磁誘導加熱を始める。しかし、この時に上下風向制御板７を回動させないで（開かないで）、空気調和装置３００が停止状態にあった時の閉じた状態を維持させる。このため、吹出口５は塞がれた状態のままで、図１１に点による網掛けで示すような、室内熱交換器３と上下風向制御板７により囲まれた略閉状態の空間Ｈが形成されている。
【０１４９】
なお、ここでクロスフローファン２の回転数は、弱モードに設定されている回転数に限るものではなく、実施の形態２の室内機２０１が示した無送風回転ではなく、上下風向制御板７が開いている状態であれば、吹出口５から吹き出し風が吹き出されるような送風作用を伴う回転数であればよい。
【０１５０】
電磁誘導加熱されるクロスフローファン２は、上下風向制御板７が開いていれば送風作用を行うが、この段階では、吹出口５が閉じて吹き出す場所がないため、送風作用は行えず、空間Ｈに存在している空気は、回転しながら電磁誘導加熱されているクロスフローファン２により、攪拌され、クロスフローファン２からの熱伝達で温度が上昇する。
【０１５１】
そして、空間Ｈの空気の温度が、使用者が暖かさに十分満足できる温度まで上昇したならば、室内制御装置６０が、上下風向制御７を開いて、すなわち回動させて吹出口５の閉塞を解除して開口するのである。なお、上下風向制御板７が開いた状態は、図１に示されるとおりである。上下風向制御板７が開くと同時に吹出口５が開口することで、弱モードの回転数で回転しているクロスフローファン２の送風作用が可能となり、吹出口５から吹き出し風が吹き出されるようになる。
【０１５２】
この時、空間Ｈで攪拌され十分に暖められた空気が最初に吹き出されることになる。そして、すでにこの時点ではクロスフローファン２は、電磁誘導加熱により温度が十分に上昇しているので、吸込口４から新たに吸い込まれる空気もクロスフローファン２から熱伝達され、使用者が満足できる温度の温風が、少なくとも冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでは継続的に吹出口５から吹き出されることになる。
【０１５３】
すなわち、この空気調和装置３００では、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転の準備時間中にクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、室内制御装置６０が、暖房運転開始（電磁誘導加熱の開始）から所定時間は、上下風向制御板７で吹出口５を塞いだ状態とし、所定時間経過後に上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口する制御を行うものである。
【０１５４】
このように、暖房運転開始から、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２により使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでは、上下風向制御板７により吹出口５を塞いでいるので、クロスフローファン２を、吹出口５が開口していれば送風作用を伴う回転数で回転させながら電磁誘導加熱していても、使用者に吹き出し風があたることがない。そして、吹出口５が開口すると同時に、使用者が暖かさに満足できる温風が吹き出すので、使用者が満足する温度にまで上昇していない吹き出し風が使用者にあったてしまうこともない。
【０１５５】
さらに、吹出口５を上下風向制御板７で塞いだ状態で、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、送風可能な回転数であっても空気の流れが生じないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされ、それが空間Ｈの空気に熱伝達されるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなる。それにより、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足できる温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、実施の形態１の空気調和装置１００と比べて、より短縮することができる。
【０１５６】
なお、この空気調和装置３００において、上下風向制御板７を回動し吹出口５を開口させた以降は、室内制御装置６０が、実施の形態１の空気調和装置１００と同様な制御を行う。すなわち、圧縮機７０の回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させ、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量を減じるように制御する。
【０１５７】
また、この空気調和装置３００において、暖房運転開始後に上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるタイミング（開口までの時間）は、室内制御装置６０によって制御される。このとき室内制御装置６０は、温度センサにより測定される室内熱交換器３の温度、もしくは空間Ｈに臨む表面を有する他の部品の温度、または、直接的に温度センサにて測定された空間Ｈに存在する空気の温度が、予めプログラムされている設定温度に上昇したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるようにしている。この設定温度は、空間Ｈに存在している空気の温度が、使用者が暖かさに十分に満足する温度である。
【０１５８】
よって、空間Ｈの空気が、使用者が暖かさに満足する温度にまで上昇していないうちに、吹出口５が開口して、吹き出し風として吹き出されてしまうことはなく、そのような吹き出し風が使用者にあたってしまうこともない。さらには、吹出口５を開口させるまでに必要以上に長い時間をかけることがなく、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１５９】
また、この制御方法とは異なる制御方法として、室内制御装置６０が、予めプログラムされている設定時間が経過したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるようにして制御してもよい。そして、この設定時間を、室温センサが測定する室内機３０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化するものとしてもよい。暖房運転開始から吹出口５の開口までの時間を、室温もしくは吸込空気温度に応じて変化させることにより、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６０】
このように、実施の形態３の空気調和装置３００は、暖房運転開始からヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に導電性を有するクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、暖房運転開始から、室内熱交換器３と上下風向制御板７とで囲まれる空間Ｈの空気温度が、使用者が暖かさに満足できる吹き出し風となる所定の温度に上昇するまでは、上下風向制御板７を閉じた状態、すなわち吹出口５を塞いだ状態とし、空間Ｈの空気温度が、その所定の温度まで上昇したならば、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるように制御したことにより、吹出口５が開口すると同時に、使用者が暖かさに満足する温風を吹き出すことができるので、使用者が満足する温度にまで上昇していない吹き出し風が使用者にあたることを確実に回避することができる。
【０１６１】
そして、空間Ｈに含まれるクロスフローファン２から上下風向制御板７に至る間の空気を、吹出口５が開口されるまでに攪拌して暖めることができることにより、実施の形態２の空気調和装置２００が示したような、クロスフローファン２の温度が熱的な系が安定したときの収束値よりも高めの温度となるようクロスフローファン２を予め強めに加熱させる必要がなくなり、その分の誘導加熱時間を省けるので、使用者が暖かさに十分満足できる温風の吹き出しまでにかかる時間を、より短縮することができ、使用者にとっての快適性が向上できる。また、強めの加熱のためのエネルギーを消費しないで済むので、省エネルギーに寄与する。
【０１６２】
さらに、吹出口５を上下風向制御板７で塞いだ状態で、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、空気の流れが生じないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされ、それが空間Ｈの空気に熱伝達されるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなって、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足できる温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、より短縮することができる。
【０１６３】
また、実施の形態３の空気調和装置３００は、室内制御装置６０が、温度センサにより測定される室内熱交換器３の温度、もしくは空間Ｈに臨む表面を有する他の部品の温度、または、直接的に温度センサにて測定された空間Ｈに存在する空気の温度が、予めプログラムされている設定温度に上昇したら、上下風向制御７を回動させて吹出口５を開口させるようにしているので、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６４】
また、実施の形態３の空気調和装置３００では、室内制御装置６０が、予めプログラムされている設定時間が経過したら、上下風向制御７を回動させて吹出口５を開口させるような制御をしてもよく、この設定時間を、室温センサが測定する室内機３０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化させることにより、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６５】
実施の形態４．
ここまでは、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、暖房運転開始から短時間で、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるよりも早くに、使用者が暖かさに満足する温風を吹き出すことに活用してきた。これ以降では、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、暖房運転開始時以外に展開した活用例について説明する。まず、この実施の形態４として、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転中に行われる、室外熱交換器７２の除霜運転（デフロスト運転）時に活用する形態について説明する。
【０１６６】
ここで、除霜運転について説明する。冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転を続け、冷媒の蒸発温度が０℃以下となると、蒸発器として機能している室外熱交換器７２の表面に、外気に存在する水分が凝固して霜となって付着する。付着した霜が成長して大きくなると、室外熱交換器７２の流通抵抗が増大し、外気との熱交換効率が著しく低下してしまう。そこで、室外熱交換器７２に付着した霜を除去すべく除霜運転が行われる。通常は、四方弁７１を切り換えて冷凍サイクルの冷媒の流れをリバースさせ、暖房運転のサイクルから冷房運転時の冷凍サイクルに切り換える。これにより室外熱交換器７２を凝縮器として機能させ、冷媒の凝縮熱により付着した霜を溶融し、ドレン水として室外機１０１外へ導出させる。一般的にデフロスト運転と呼ばれ、ヒートポンプ暖房では広く利用されている技術である。
【０１６７】
従来の一般的な空気調和装置では、デフロスト運転が行われている間は、室内熱交換器が蒸発器として機能しているため、このとき室内ファンであるクロスフローファンを回転させていると、暖房運転をしていたはずなのに冷風が吹出口から吹き出されてしまうことになってしまうので、デフロスト運転になると室内ファン（クロスフローファン）の回転を停止していた。そのため、吹出口からの温風の吹き出しが一時的に（デフロスト運転中は）中断されることになり、暖房運転を要求している使用者の快適性を損なう問題があった。
【０１６８】
この実施の形態４に示す空気調和装置４００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態４の空気調和装置４００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、デフロスト運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態４の空気調和装置を空気調和装置４００、室内機を室内機４０１と記す。
【０１６９】
この空気調和装置４００では、室内制御装置６０が、デフロスト運転の開始とともに、弱モードに設定される回転数で導電性を有するクロスフローファン２を回転させながら、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する。これにより、デフロスト運転中であっても、電磁誘導加熱されて温度が上昇したクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気が温風として吹出口５から吹き出され、温風の吹き出しが中断されることがない、もしくは中断されるとしても極めて短時間となる、言い換えれば、デフロスト運転中であっても吹出口５から温風を吹き出すことができるので、暖房運転の快適性が向上する。
【０１７０】
デフロスト運転では、ヒートポンプ暖房の立ち上がり直後に比べて圧縮機７０の消費電力が小さい。そのため、圧縮機７０が駆動中であっても、空気調和装置４００の最大許容消費電力に対して、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のために使える電力の確保が十分に可能である。デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいても、室内制御装置６０は、室外制御装置８０を通じて把握する圧縮機７０の消費電力を考慮しながら、空気調和装置４００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１へ電力を供給する。そして、冷凍サイクルがデフロスト運転から再びヒートポンプ暖房に戻る際にも、室内制御装置６０が、圧縮機７０の消費電力の増加（回転数の増加）に対応させて、空気調和装置４００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１への投入電力を減少させていく。
【０１７１】
なお、この空気調和装置４００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０１７２】
また、デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいて、実施の形態２の空気調和装置２００が示したように、室内制御装置６０が、クロスフローファン２が使用者の満足する温風を生成できる温度に上昇するまでは、クロスフローファン２を無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱し、そのような温度まで上昇してから、送風作用を伴う回転数に上昇させるように制御してもよい。このような制御を行えば、デフロスト運転の最初に十分には暖まっていない吹き出し風が吹き出されることがなくなり、暖房運転の快適性をより向上させることができる。
【０１７３】
また、デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいて、実施の形態３の空気調和装置３００が示したように、室内制御装置６０が、クロスフローファン２が使用者の満足する温風を生成できる温度に上昇するまでは、上下風向制御板７で吹出口５を塞いだ状態とし、そのような温度まで上昇したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるように制御してもよい。通常のデフロスト運転時では、吹出口５を塞ぐように上下風向制御板７を回動させないが、この場合は、デフロスト運転の開始とともに吹出口５を塞ぐように上下風向制御板７を回動させるのである。このような制御を行えば、デフロスト運転の最初に十分には暖まっていない吹き出し風が吹き出されることがなくなり、暖房運転の快適性をより向上させることができる。
【０１７４】
このように、実施の形態４の空気調和装置４００は、室内機４０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、暖房運転中にデフロスト運転が行われると、そのデフロスト運転中に、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させるとともに、電磁誘導加熱コイル１に交流電流を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、デフロスト運転中であっても、電磁誘導加熱されて温度が上昇したクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気が温風として吹出口５から吹き出され、温風の吹き出しが中断されることがない、もしくは中断されるとしても極めて短時間となるので、暖房運転の快適性を向上することができる。
【０１７５】
実施の形態５．
次に実施の形態５として、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、除湿運転時に活用する形態について説明する。
【０１７６】
まず、除湿運転について説明する。一般的なヒートポンプ式空気調和装置の除湿運転とは、冷凍サイクルを冷房運転時と同じ冷媒の流れで稼働させ、蒸発器として機能している室内熱交換器により室内空気を冷却していくと、乾球温度の低下とともに相対湿度が高くなり、飽和状態に達した時点（露点）で室内空気中の水蒸気が凝縮して水になる（結露する）ので、この水（ドレン水）を室外に排水することで、室内空気中の水分を除去するものである。冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）としては、冷房運転と同じであるため、吹出口からは、室内熱交換器で冷却され温度が低下した空気が吹き出されることになる、湿度の低下とともに室温の低下も起こる。
【０１７７】
このため、除湿運転中は、冷風が直接使用者に当たらないように、上下風向制御板７を略水平となるように回動させて水平吹きとして、室内機から遠い方向へ吹き出すようにしたり、室内ファン（クロスフローファン）の回転数を設定されている最小の回転数（弱モード）として風量を小さくしたりしている。また、圧縮機の回転数も低回転として冷凍サイクルの冷媒循環量を少なくして、所謂、弱冷房状態としている。
【０１７８】
このように、除湿運転は、冷凍サイクルとしては冷房運転であるがゆえに、通常の冷房運転とは異なる制御が行われていても室温の低下は抑えられない。除湿運転により湿度だけを下げたいと要求している使用者にとっては、湿度低下とともに生じる室温低下によって寒さを感じ、快適性が損なわれるという問題があった。そこで、近年のヒートポンプ式空気調和装置では、除湿運転時の室温低下を抑制して湿度低下のみを行うために、再熱除湿運転と呼ばれる方法を採用しているものがある。
【０１７９】
この方法のために、室内熱交換器を熱的に２つに分割し、それらの間に冷媒流量制御弁を介在させる。冷房運転時は、冷媒流量制御弁を全開として、室内熱交換器をすべて蒸発器として機能させる。暖房運転時にも同様に冷媒流量制御弁を全開として、室内熱交換器をすべて凝縮器として作用させる。しかし、除湿運転（再熱除湿運転）時は、冷凍サイクルの冷媒の流れ方向は冷房運転と同じであるが、室外機にある膨張弁の絞りを緩和して、熱的に分割された室内熱交換器の上流側となる室内熱交換器でも冷媒を凝縮させ、冷媒流量制御弁の開度を絞ってここで減圧させて、下流側の室内熱交換器で冷媒を蒸発させる。
【０１８０】
下流側の室内熱交換器の蒸発熱により除湿（湿度低下）が行われ、それと同時に吸い込み室内空気の温度低下も生じるが、上流側の室内熱交換器での凝縮熱により吸い込み室内空気が暖められることで下流側の室内熱交換器による温度低下を補い、吹出口からは湿度は低下しているが温度低下していない吹き出し風が、吹き出されるようにするものである。
【０１８１】
しかし、このような再熱除湿運転により除湿を行う場合でも、その除湿量は蒸発器として機能する室内熱交換器の大きさに影響される（大きさが大きいほど除湿量が多い）ものであり、また室内熱交換器は、室内機の制限寸法により、おのずと搭載できる大きさには限界があり、熱的に２つに分割された一方の室内熱交換器でしか除湿できないことから、室温低下は伴うが室内熱交換器をすべて除湿に利用するものに比べて除湿能力は低い。
【０１８２】
また、室内ファンであるクロスフローファンには、湿度の高い空気、すなわち水分を多く含む空気が接することから、結露した水分により、クロスフローファンにカビが発生する恐れがある。これに対して、長時間の送風運転（空運転）によりクロスフローファンを乾燥させて、カビの増殖を抑制することはできるが、乾燥させただけではカビを完全に死滅させることはできず、いずれ増殖につながる恐れがあった。
【０１８３】
この実施の形態５に示す空気調和装置５００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態５の空気調和装置５００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、除湿運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形５の空気調和装置を空気調和装置５００、室内機を室内機５０１と記す。
【０１８４】
この空気調和装置５００では、室内制御装置６０が使用者のリモコン１５による、もしくはタイマー設定による除湿運転開始の指示を受けて除湿運転が開始されると、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、除湿運転のために回転しているクロスフローファン２を電磁誘導加熱する。室内熱交換器３は熱的に分割される構造になっておらず、室内熱交換器３の配管途中に冷媒流量制御弁も備えていない。除湿運転中は、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させている。
【０１８５】
除湿運転中に吸込口４より室内機５０１に吸い込まれた室内空気は、蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過する際に、含有する水分が結露することにより除湿される。結露した水分は、ドレン水としてドレンホースを通って屋外に排水される。室内熱交換器３を通過するときに、室内空気は冷却されて温度低下が起こるが、室内空気は、室内熱交換器３の通過後、電磁誘導加熱されて温度が上昇しているクロスフローファン２を通過する際に、クロスフローファン２からの熱伝達により暖められ、室内熱交換器３通過で生じた温度低下を補われ、吹出口５から吹き出される。この結果、吸込口４からの吸い込み空気に対して、吹出口５から吹き出される空気（吹き出し風）の温度低下が起こらないようにすることができる。
【０１８６】
これにより、室内熱交換器を熱的に２分割して一方を蒸発器、他方を凝縮器として機能させる再熱除湿運転を行わず、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させて除湿運転を行っても、室温の低下を抑制できるので、除湿（湿度低下）のみを要求して除湿運転を指示する使用者が室温低下による寒さを感じることはなく、除湿運転の快適性が向上できる。
【０１８７】
また、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させているため、室内熱交換器を熱的に２分割して行う再熱除湿運転に比べて除湿能力を高めることができ、目標湿度までの到達時間を短縮でき、使用者に、より早く快適な湿度空間を提供することができるようになる。
【０１８８】
除湿運転では、圧縮機７０の最大回転数が冷房運転の時よりも低めに制限され、冷房運転時に比べて圧縮機７０の消費電力が小さい。そのため、圧縮機７０が駆動中であっても、空気調和装置５００の最大許容消費電力に対して、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のために使える電力の確保が十分に可能である。除湿運転中にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいても、室内制御装置６０が、室外制御装置８０を通じて把握する圧縮機７０の消費電力を考慮してながら、空気調和装置５００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１への供給電力を制御する。
【０１８９】
室内制御装置６０は、除湿運転開始当初の室温もしくは吸込室内空気温度が維持されるように、空気調和装置５００の除湿運転中は、室温センサにより測定される室温もしくは吸い込み温度センサにより測定される室内機５０１に吸い込まれる室内空気温度に応じて、誘導加熱コイル１への供給電力を調整し、電磁誘導加熱するクロスフローファン２の温度を制御する。除湿運転開始当初の室温よりも、現在の室温が低下傾向にあれば、誘導加熱コイル１への供給電力を大きくし、クロスフローファン２の温度を上昇させる。これにより、加熱不足による室温低下、および加熱過剰による室温上昇が回避でき、除湿運転時の快適性がより向上する。
【０１９０】
さらにこれに加えて、温度センサにより測定される冷媒の蒸発温度に相当する室内熱交換器３の温度も電磁誘導加熱量制御のパラメータとしてもよい。これを加えることで、室温の変化傾向が予測可能となり、すなわち、室内熱交換器３の温度が低下すれば室内温度が低下することにつながるので、室内熱交換器３の温度変化を検知した時点で、誘導加熱コイル１への供給電力を変化させる。これにより、加熱不足による室温低下、および加熱過剰による室温上昇が回避できるとともに、きめ細やかな制御が可能となり、室温をより安定させるこができ、除湿運転時の快適性をより高めることができる。
【０１９１】
なお、この空気調和装置５００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０１９２】
このように、本実施の形態５の空気調和装置５００は、室内機５０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、除湿運転中に、室内制御装置６０が、電磁誘導加熱コイル１に交流電流を供給し、回転しているクロスフローファン２を電磁誘導加熱することにより、室内空気が、クロスフローファン２を通過する際に、クロスフローファン２からの熱伝達により暖められ、室内熱交換器３を通過する際に生じた温度低下を補われて、吹出口５からの吹き出されるので、除湿運転時の室温の低下を抑制でき、除湿のみを要求している使用者が寒さを感じることなく、除湿運転の快適性を向上させることができる。
【０１９３】
また、除湿運転時に、室内熱交換器３のすべてを蒸発器として機能させて除湿することができることにより、空気調和装置５００のサイズ拡大を図ることなく、室内熱交換器を熱的に２分割して行う再熱除湿運転に比べ、除湿量を大幅に増やすことができるので、使用者が要求する目標湿度までの到達時間を短縮でき、使用者に、より早く快適な湿度空間を提供することができる。
【０１９４】
さらに、除湿運転時に、回転して送風作用を行っているクロスフローファン２を電磁誘導加熱して高温にさせることにより、クロスフローファン２に結露水が付着するのを防ぐことができるとともに、カビを高温の熱により死滅させることができ、カビの増殖を招くことなく、室内にカビが原因となる悪臭が放出されることを防止することができる。
【０１９５】
また、室内熱交換器３を熱的に２つに分離させたり、その間に再熱除湿のための冷媒流量制御弁やその流量制御弁の周囲に装着する防音材を設置したりする必要がなくなるので、室温低下を起こさない除湿運転が可能であるにも係らず、空気調和装置５００の室内機５０１の構造を簡素化でき低コスト化を図ることができる。
【０１９６】
実施の形態６．
次に実施の形態６として、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、室内機内部の乾燥運転時に活用する形態について説明する。
【０１９７】
まず、室内機の内部乾燥運転について説明する。冷房運転もしくは除湿運転が終わった後は、室内熱交換器の表面に、結露した空気中の水分が付着していることが多く、その水分を除去するために、室内機内部を乾燥させる乾燥運転を行う空気調和装置がある。内部乾燥運転にはいくつかの方法があるが、具体例としては、室内ファンであるクロスフローファンの送風運転、すなわち冷凍サイクルは稼働させずに室内ファンのみ空運転させることを所定時間、例えば２０〜３０分程度行って、その後に冷凍サイクルによる弱めのヒートポンプ暖房運転と再びの送風運転をそれぞれ例えば５〜１５分程度行い、付着した水分を蒸発させる。これにより、室内機内部のカビの発生を防ぐものである。
【０１９８】
しかし、このような内部乾燥運転では、ヒートポンプ暖房で温度が上昇した室内熱交換器の水分は蒸発させることができても、室内ファンであるクロスフローファンに付着した水分は空運転だけでは完全に除去できず、クロスフローファンの表面にカビの発生や増殖の恐れがあった。
【０１９９】
この実施の形態６に示す空気調和装置６００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態６の空気調和装置６００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、冷房運転もしくは除湿運転後に実施する室内機の内部を乾燥させる乾燥運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形６の空気調和装置を空気調和装置６００、室内機を室内機６０１と記す。
【０２００】
この空気調和装置６００では、使用者のリモコン１５による、もしくはタイマー設定による冷房運転もしくは除湿運転の終了指示を受け、冷房運転もしくは除湿運転を終了すると、使用者の要求がある場合（リモコン１５で設定登録しておく）に、内部乾燥運転が行われるが、その開始とともに、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する。
【０２０１】
これにより、電磁誘導加熱されてクロスフローファン２が高温となるために、クロスフローファン２に付着した水分を蒸発させ除去することができる。よって、クロスフローファン２の水分を完全に除去して乾燥させることができるので、クロスフローファン２の表面にカビが発生したり、カビが増殖したりすることを防ぐことができる。そして、カビが原因の悪臭が室内に放出されることを回避することができる。
【０２０２】
また、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱しているので、内部乾燥運転における乾燥のためのクロスフローファン２の送風運転（空運転）の時間を短縮でき、結果として内部乾燥運転時間を短縮することができる。
【０２０３】
内部乾燥運転におけるヒートポンプ暖房は、弱暖房であり、圧縮機７０の回転数が低く、圧縮機７０の消費電力が小さいので、内部乾燥運転にて、ヒートポンプ暖房とクロスフローファン２の電磁誘導加熱が協働することになっても、空気調和装置６００の最大許容消費電力を超えることなく、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する電力を十分に確保することができる。
【０２０４】
なお、この空気調和装置６００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０２０５】
このように、本実施の形態６の空気調和装置６００は、室内機６０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、冷房運転もしくは除湿運転後の室内機６０１内部の乾燥運転中に、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、クロスフローファン２の温度が高温となって、クロスフローファン２の表面に付着した水分を蒸発させることができるので、クロスフローファン２にカビが発生したり増殖したりすることがなく、カビが原因の悪臭が室内に送風されることを回避することができる。
【０２０６】
また、室内機６０１の内部乾燥運転におけるクロスフローファン２の送風運転（空運転）の時間を短縮、もしくは送風運転を廃止することができるので、内部乾燥運転の時間を大幅に短縮することができる。
【０２０７】
なお、上記のいずれの実施の形態においても、室内制御装置６０が行う制御は、室内制御装置６０が室外制御装置８０と通信し、室外制御装置８０と協働して行う制御も含むものである。同様に、室外制御装置８０が行う制御は、室外制御装置８０が室内制御装置６０と通信し、室内外制御装置６０と協働して行う制御も含んでいる。
【符号の説明】
【０２０８】
１ 誘導加熱コイル、２ クロスフローファン、３ 室内熱交換器、３ａ 前面下部熱交換器、３ｂ 前面上部熱交換器、３ｃ 背面熱交換器、４ 吸込口、５ 吹出口、６ フィルタ、７ 上下風向制御板、８ 左右風向制御板、９ ケーシング、１０ 筐体、１０ａ 軸受部、１１ 前面開閉パネル、１２ ノズル、１３ 電流供給回路、１４ リモコン受信部、１５ リモコン、２１ 円環状平板、２２ 羽根、２３ 連結ボス、２４ モータ側端板、２５ 反モータ側端板、２６ 回転軸、３１ フィン、３２ 銅管、４５ ファンモータ、４５ａ 駆動軸、５１ 吹出側風路、６０ 室内制御装置、６１ 信号線、７０ 圧縮機、７１ 四方弁、７２ 室外熱交換器、７３ 膨張弁、７４ プロペラファン、７５ａ 液側の接続配管、７５ｂ ガス側の接続配管、８０ 室外制御装置、９１ 収納凹部、９２ 断熱材、１００ 空気調和装置、１０１ 室内機、１０２ 室外機、２００ 空気調和装置、２０１ 室内機、３００ 空気調和装置、３０１ 室内機、４００ 空気調和装置、４０１ 室内機、５００ 空気調和装置、５０１ 室内機、６００ 空気調和装置、６０１ 室内機。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内機と室外機から構成され、圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルを有するヒートポンプ式の空気調和装置に関し、特に暖房運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外の室外機に設置した圧縮機で冷媒を圧縮し循環させ、低温熱源から吸熱し、高温熱源に排熱する冷凍サイクルを用いたヒートポンプ式の空気調和装置は、化石燃料（石油やガス等）を直接燃焼させてＣＯ２（二酸化炭素）を排出する暖房機器と比較して、自然界に存在する大気の熱を有効利用していることで、地球温暖化防止に貢献できる暖房機器といえる。しかしながら、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転は、化石燃料を直接燃焼させる暖房機器と比べると、使用者の運転開始指示から暖房の立ち上がり（温風の吹き出し）までに時間がかかるとされている。
【０００３】
なぜならば、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機は、密閉容器内部に圧縮機構部を潤滑したりシールしたりする冷凍機油を有しているが、この冷凍機油が圧縮した冷媒とともに密閉容器外へ流出してしまうことを避けるために、いきなり高回転で運転を開始することはできず、１０ｒｐｓ程度の低回転から徐々に回転数を上昇させざるを得ないためである。
【０００４】
特に、暖房運転を必要とする冬場は、停止中の圧縮機が外気で冷やされ、圧縮機の密閉容器内部に液化した冷媒が多量に流入している、所謂液冷媒寝込み状態となっており、このような状態から圧縮機を起動する場合に、もしいきなり高回転で起動させれば、急激にガス化した冷媒とともに一気に冷凍機油が密閉容器外へと持ち出され、最悪の場合、密閉容器内部の冷凍機油が枯渇してしまい、圧縮機構部が潤滑不良となって圧縮機が運転不能となる恐れがあるからである。
【０００５】
また、室内機の本体内部に設置され、暖房運転時に室内空気を冷媒と熱交換させて暖める室内熱交換器は、熱容量が大きいため、室内機が設置された部屋の温度が低い状況で空気調和装置の停止状態が長く続いた後では、冷凍サイクルの運転が開始されても、なかなか暖まりにくいということも、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房の立ち上がりまでに時間がかかる要因の一つである。
【０００６】
よって、使用者が、例えばリモコンを使って、空気調和装置に暖房運転の開始を指示したとしても、運転開始直後は、上記のとおり、圧縮機が低回転から起動を始めるため冷凍サイクルの冷媒循環量が少なく、また室内熱交換器もその熱容量によりすぐには高圧な冷媒の凝縮熱で温まらないため、暖房運転の開始と同時に室内ファンを回転させることはしない。
【０００７】
室内ファンは室内機の内部で室内熱交換器の下流側に配置されるもので、室内ファンが回転駆動することで、室内空気が吸込口より室内機内部に吸い込まれて室内熱交換器を通過し、その際に室内熱交換器内部を流通する冷媒と熱交換して調和空気となり、すなわち暖房運転であれば暖められて温風に、冷房運転であれば冷やされて冷風になって、吹出口から室内へと吹き出される。
【０００８】
室内ファンが回転駆動すれば、吸込口から吸い込まれ吹出口から吹き出されるという空気の流れが必然的に生まれることになるのである。暖房運転開始直後は、上記のとおり室内熱交換器が室内空気を暖めて温風を生成する能力が低いため、もし暖房運転開始と同時に室内ファンを回転駆動させれば、吹出口より温風になっていない空気が吹き出されることになり、このような温かくない吹き出し風が暖房運転を要求している使用者に直接あたるようなこととなれば、使用者に大きな不快感を与えてしまうことになってしまう。
【０００９】
そのため、暖房運転の開始と同時に室内ファンを回転させることはせず、例えば、温度センサにて計測している室内熱交換器の温度が、予め設定された設定値まで上昇した時点で、すなわち、室内熱交換器で温風が生成できるようになった時点で室内ファンを回転駆動させるといった制御を行って、使用者が暖房運転の開始を指示したとしても、また、圧縮機が起動して冷凍サイクルが稼働を始めたとしても、すぐには、室内機の吹出口から温風が吹き出されるわけではないのである。
【００１０】
暖房運転開始の指示時点での室内熱交換器の温度にも依るが、例えば冬場に空気調和装置を一晩中停止させておき、その翌朝に暖房運転を開始するような場合では、暖房の立ち上がり、すなわち吹出口から温風が吹き出てくるまでには、少なからず時間が必要となる。この待ち時間（暖房運転開始の指示から温風が吹出口から吹き出てくるまでの時間）は、使用者の立場からみれば、空気調和装置が暖房機器として機能していないことになってしまうのである。
【００１１】
特に、寒冷地では、冬場のこの待ち時間が使用者にとってたいへん不満を感じる点である。かと言って、タイマー機能を利用し早めに運転を始めておくと、使用者が部屋に不在であるにもかかわらず空気調和装置を運転することとになり、省エネルギー性が損なわれてしまう。
【００１２】
そこで、上記したヒートポンプ暖房が立ち上がりまでの待ち時間を短縮すべく、誘導加熱コイルを圧縮機や室内熱交換器に設置し、冷媒が接触する金属を電磁誘導加熱して冷媒を加熱し、ヒートポンプ暖房の立ち上がりを早くする空気調和装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３４１８１３号公報（００３７欄、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されるように、誘導加熱コイルにより圧縮機や室内熱交換器を電磁誘導加熱しても、圧縮機や室内熱交換器は、その熱容量が大きいため、すぐには冷媒の温度を上昇させることができない。
【００１５】
また、電磁誘導加熱は、誘導加熱コイルに交流電流を流すと、そのコイルの近くに位置する金属内に渦電流が発生し、金属のもつ電気抵抗によりジュール熱が発生してその金属が加熱される現象であるが、アルミニウムや銅のような電気抵抗が小さい金属では誘導加熱の効果が低い。空気調和装置の室内熱交換器は、通常、互いが平行となるように配列された複数の薄板状アルミニウム製のフィンと、それらのアルミフィンを貫通しながら複数列を成して蛇行状に挿設される銅管から構成され（一般的にフィンアンドチューブ型熱交換器と呼ばれている）、各々のフィン間を室内空気が流通し、銅管内を流れる冷媒から熱が伝えられたフィンや銅管に接して熱交換する。
【００１６】
このように室内熱交換器は、基本的に電気抵抗が小さい金属であるアルミニウムと銅を材料として構成されているので、誘導加熱コイルに電流を流して室内熱交換器を電磁誘導加熱させても、加熱効果が低く、短時間では室内熱交換器を温めることはできない。
【００１７】
以上により、特許文献１に開示される空気調和装置では、誘導加熱コイルにより圧縮機や室内熱交換器を電磁誘導加熱しても、短時間でそれらの温度を上昇させることができず、そのため、圧縮機や室内熱交換器の金属と接触している冷媒の温度も短時間で上昇させることはできず、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの時間、言い換えれば、使用者の暖房運転の開始指示から温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短くする効果は十分に得られず、使用者が満足できるものではないという問題があった。
【００１８】
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転において、使用者の暖房運転の開始指示から、使用者が暖かさに満足する温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短縮することが可能な空気調和装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の暖房運転中における除霜運転の実施中でも、温風の吹き出しが可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の除湿運転による室温低下を抑制するとともに、目標湿度に到達するまでの時間を短縮できる除湿運転が可能な空気調和装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、この発明は、ヒートポンプ式空気調和装置の冷房運転もしくは除湿運転後にクロスフローファンに付着した水分によってカビが発生するのを予防することが可能な空気調和装置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】
【００２２】
この発明に係る空気調和装置は、それぞれが熱交換器を具備する室内機と室外機、および室外機に設置された圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルと、を有する空気調和装置であって、当該空気調和装置の運転を制御する制御装置と、室内機の外郭を構成し、空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、略円筒状で導電性を有するように形成されるとともに、その長手方向が室内機の左右方向となるように筐体内に設置され、室内空気を吸込口から吸い込んで吹出口から吹き出すクロスフローファンと、このクロスフローファンから吹出口に至るクロスフローファンの吹出側風路の背面側を構成するケーシングと、このケーシングのクロスフローファンの近傍部位で、室内機の背面方向に窪んで設けられる収納凹部と、この収納凹部に収納されてクロスフローファンの近傍に位置し、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイルと、を備え、制御装置が、クロスフローファンを回転させるとともに、誘導加熱コイルに高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するものであって、収納凹部が、その長手方向がクロスフローファンの長手方向と同方向となるように細長く形成されるとともに、誘導加熱コイルが、吐出側風路に突出しないで、収納凹部の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれた状態で、収納凹部内に収納されているものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の空気調和装置は、暖房運転開始が指示されると、制御装置が、導電性を有するクロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱することにより、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでのヒートポンプ暖房運転準備時間に、電磁誘導加熱されたクロスフローファンからの熱伝達により暖められた空気を吹出口から温風として吹き出すことができるので、使用者の暖房運転の開始指示から温風が吹出口から吹き出るまでの時間を短縮することができ、使用者にとって暖房運転の快適性に優れた空気調和装置を提供できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機の縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機の内部構成を模式的に説明する斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における空気調和装置の室内機に搭載されるクロスフローファンの斜視図である。
【図４】図３のクロスフローファンの取り付け説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１における空気調和装置の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。
【図６】クロスフローファンを電磁誘導加熱した場合と、室内熱交換器を電磁誘導加熱した場合との吹き出し温度上昇値を比較したグラフである。
【図７】実施の形態１における空気調和装置の運転データを示す特性図である。
【図８】クロスフローファンを回転させた場合の回転数に対する発生圧力を示すグラフでである。
【図９】この発明の実施の形態２における空気調和装置のクロスフローファンを予熱した場合のクロスフローファンの表面温度と吹き出し温度の変化を示す試験結果のグラフである。
【図１０】クロスフローファンの無送風回転を実現するためのファンモータの運転制御方法を示す特性図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における空気調和装置の室内機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施の形態１．
図１乃至図７は実施の形態１を示す図で、図１は、空気調和装置１００の室内機１０１の縦断面図、図２は、室内機１０１の内部構成を模式的に説明する斜視図であり、図２の断面Ｓが、図１に示される内部構成の縦断面図である。図３は室内ファンであるクロスフローファン２の斜視図であり、図４は、クロスフローファン２の取り付け説明図である。また、図５は、この空気調和装置１００の冷凍サイクルの構成を示す模式図である。図６、図７はそれぞれ運転データを示すグラフである。
【００２６】
本実施の形態の空気調和装置１００は、室内機１０１と室外機１０２とを有し、それらが冷媒配管で接続され冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）を構成するとともに、それらの各々の制御装置６０、８０が電源線や信号線６１で接続される、所謂セパレート形の空気調和装置である。特に、室内機１０１の構成に特徴があるものなので、以下、室内機１０１について詳細な説明を行うものとし、室外機１０２についての詳細な説明は省く。
【００２７】
図１に示す室内機１０１は、家庭用の空気調和装置（一般的にルームエアコンと呼ばれている）の室内機で、壁掛け式であって、空調する部屋（室内）の壁面上部に設置されるものである。
【００２８】
図１および図２において、室内機１０１は、上部に吸込口４、そして下部に吹出口５が形成されるとともに、室内機１０１の外郭を構成する筐体１０と、この筐体１０内に設置され、室内空気を吸込口４から吸い込むとともに、それら室内空気を最終的に吹出口５から室内に吹き出すクロスフローファン２と、クロスフローファン２が形成する風路内でクロスフローファン２の上流側に配置され、吸い込んだ室内空気を調和して、調和空気を生成する（例えば暖房運転であれば室内空気を暖める）室内熱交換器３と、吸込口４と室内熱交換器３の間に配置され、吸い込んだ室内空気に含まれる塵埃を捕捉するフィルタ６と、筐体１０内の吹出口５近傍に配置され、吹出口５から吹き出される調和空気（吹き出し風）の風向を調整する上下風向制御板７および左右風向制御板８と、詳細は後述するが、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる誘導加熱コイル１と、を備える。
【００２９】
また、図示しないが、室内機１０１本体内に設置される室内制御基板上に、マイクロコンピュータを搭載しており、このマイクロコンピュータが室内制御装置６０となって、使用者の指示や各種センサからの情報、および予め記憶されている設定値等に基づき、設定されたプログラムに従って、クロスフローファン２の回転制御や、上下風向制御板７および左右風向制御板８の回動制御などを行う。また、上記の誘導加熱コイル１への電力の供給やその停止も、この室内制御装置６０によって制御される。また、この室内制御装置６０は、室外機１０２に設置される室外制御基板上に搭載されている同じくマイクロコンピュータである室外制御装置８０と信号線６１を介して通信し、互いに情報のやり取りを行っている。
【００３０】
室内熱交換器３は、フィンアンドチューブ型であり、互いが平行となるように配列された複数の薄板状アルミニウム製のフィン３１と、それらのアルミフィン３１を貫通しながら複数列を成して蛇行状に挿設される銅管３２を有し、室内機１０１の前面側下部に位置する前面下部熱交換器３ａと、前面側上部に位置する前面上部熱交換器３ｂと、背面側に位置する背面熱交換器３ｃとから構成される。室内熱交換器３は、吸込口４とクロスフローファン２との間で、クロスフローファン２を囲むように配置され、吸込口４より吸い込まれた室内空気を調和（冷却、除湿、加熱）して、調和空気を生成する。なお室内熱交換器３の配置はこの形態に限定すされるものではなく、例えば、背面熱交換器３ｃを備えていなくてもよい。
【００３１】
上下風向制御板７は、上下方向に回動され、吹き出し風の上下方向の風向を調整し、左右風向制御板８は、左右方向に回動され、吹き出し風の左右方向の風向を調整する。上下風向制御板７は、空気調和装置１００の運転が停止される際には、吹出口５を塞ぐように回動し、空気調和装置１００の停止中は、吹出口５を塞いでいる。上下風向制御板７は、左右方向に長い板状であって、この室内機１０１においては、図１に示すように、室内機１０１本体の前後方向に２枚設置されているが、１枚であってもよく、また、左右方向に２分割された構成であってもよい。
【００３２】
そして、筐体１０（室内機１０１本体）の側面視で中央部よりやや下方に配置されるクロスフローファン２は、図３に示すように、回転中心線Ｐの方向に略円筒状に長く形成されているもので、その長手方向（回転中心線Ｐ方向）が、室内機１０１本体の左右方向となるように設置されている。そして、図１の矢印Ｗの方向に回転して、吸込口４から吸い込んで吹出口５から吹き出す送風作用を行うのである。すなわちクロスフローファン２の風路内に空気の流れを生じさせるのである。
【００３３】
クロスフローファン２は、長手方向に並列する複数の円環状平板２１の間に、それぞれ複数の羽根２２が回転方向に不等ピッチに配列されて構成されている。図２および図４に示すように、クロスフローファン２の一方の側には、クロスフローファン２を回転駆動させるファンモータ４５が配置される。ファンモータ４５は、筐体１０の内部に配置され、筐体１０の上部を支点に上下方向に回動して開閉する前面開閉パネル１１を使用者が開いたとしても露出されない。このファンモータ４５が配置される側（以降、モータ側と呼ぶ）の端板２４（モータ側端板２４）の中央には、ファンモータ４５の駆動軸４５ａを連結する連結ボス２３が固定されている。
【００３４】
そして、ファンモータ２３が配置される側とは反対側となるクロスフローファン２の他方の側には、クロスフローファン２の回転軸２６が設けられている。回転軸２６は、この他方の側（以降、反モータ側と呼ぶ）の端板２５（反モータ側端板２５）の中央に固定されており、回転軸２６は、筐体１０の側壁に形成される軸受部１０ａに嵌合されている。
【００３５】
ファンモータ４５が回転駆動すると、駆動軸４５ａと連結ボス２３を介して、クロスフローファン２が同期して回転する。クロスフローファン２の回転と同期して、回転軸２６も回転し、回転する回転軸２６を軸受部１０ａにて支持する。なお、円環状平板２１は、中央の空間域に、例えば、中心付近で結合し、そこから円環の内径まで放射状に延びるようなリブを形成して、強度を高めてもよい。
【００３６】
ここで、本実施の形態におけるクロスフローファン２は、円環状平板２１、モータ側端板２４、反モータ側端板２５および羽根２２の材料として鉄を使用している。これらを鉄製としているのは、クロスフローファン２を、導電性を有するように形成して電磁誘導加熱するためであるが、詳細は後述する。
【００３７】
複数の鉄製の羽根２２を、対向する鉄製の円環状平板２１、およびモータ側端板２４、反モータ側端板２５にそれぞれ圧入もしくはかしめにて固定してクロスフローファン２を製造する。ただし、モータ側端板２４には連結ボス２３を、また、反モータ側端板２５には回転軸２６を、予め圧入もしくはかしめにて固定しておく。なお、羽根２２を固定させた状態から連結ボス２３、および回転軸２６を、それぞれ対応する端板２４、２６に圧入もしくはかしめにて固定してもよい。
【００３８】
ここで、連結ボス２３および回転軸２６は、それぞれ導電性がない、もしくは導電性が極小な絶縁材料を用いて形成されている。例えば、セラミック、ゴム、耐熱樹脂などが用いられる。絶縁材料は通常、熱伝導率が低いため、断熱材としても機能する。このように絶縁材料を用いて連結ボス２３および回転軸２６を形成するのは、電磁誘導加熱される導電性を有するクロスフローファン２から室内機１０１本体やファンモータ４５に電流や熱が伝わらないようにするためである。
【００３９】
連結ボス２３には、モータ駆動軸４５ａが連結固定されるが、これらの連結固定は、連結ボス２３の内径にモータ駆動軸４５ａが圧入されることで為される。なお、モータ側端板２４中央に固定された連結ボス２３へのモータ駆動軸４５ａの連結固定は、圧入に限定されるものではない。例えば、連結ボス２３とモータ駆動軸４５ａにキー溝を形成し、これらのキー溝にキーを嵌入させて連結させてもよい。ただし、この場合は、キーも連結ボス２３同様に絶縁材料にて形成する必要がある。このように、連結ボス２３を介してモータ駆動軸４５ａの回転に同期してクロスフローファン２を回転させることが可能となる連結構造であればよい。
【００４０】
また、羽根２２の円環状平板２１や端板２４、２５への固定を、圧入もしくはかしめにて行っているが、これらの固定も圧入やかしめに限定されるものではなく、溶接してもよいし、圧入やかしめと溶接を併用してもよい。
【００４１】
一般的にクロスフローファンといえば、ファンモータやその駆動軸は除かれるが、モータ側端板に固定されてファンモータ駆動軸が連結固定される連結ボスや、反モータ側端板に固定されて室内機本体の軸受部に回転支持される回動軸は、構成要素として含まれるものとされているが、この実施の形態においては、クロスフローファン２とは、ファンモータ４５とその駆動軸４５ａを含まないだけでなく、絶縁材料で形成される連結ボス２３、回転軸２６も含まず、鉄製である複数の羽根２２と複数の円環状平板２１、およびモータ側端板２４、反モータ側端板２５により構成される部分を指すものとする。すなわち、鉄製部品で構成され、導電性を有する部分のみをクロスフローファン２と定義する。
【００４２】
このため、このクロスフローファン２は鉄製と言える。現在、市販されているルームエアコンの室内機に搭載されるクロスフローファンの多くは、樹脂成形されたものであるが、本実施の形態のクロスフローファン２は、電磁誘導加熱されるように、導電性のある鉄を材料としているのである。詳細は後述するが、クロスフローファン２の材料は鉄に限定されるものではなく、導電性があれば他の金属であってもよく、また、樹脂成形で製作したものに金属をメッキして導電性を持たせるように構成してもよい。
【００４３】
クロスフローファン２から吹出口５までは吹出側風路５１となっている。この吹出側風路５１は、図１に示すように背面側が湾曲したケーシング９により、また、前面側が前面下部熱交換器３ａの下方に位置するノズル１２により形成される。この吹出側風路５１の背面を構成するケーシング９のクロスフローファン２の近傍部位には、収納凹部９１が形成されている。
【００４４】
この収納凹部９１は、ケーシング９に室内機１０１本体の背面方向へ窪んで設けられ、クロスフローファン２の長手方向の長さと同程度の長さで、その長手方向がクロスフローファンの長手方向と同方向となるように、すなわち室内機１０１本体の左右方向に細長く延びるように設けられている。
【００４５】
そして、この収納凹部９１内に、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させる誘導加熱コイル１が収納されている。誘導加熱コイル１は、高周波交流電流が供給されると、発熱して高温となるため、その熱が樹脂で成形されたケーシング９に伝わってケーシング９が熱変形や熱疲労を起こしてしまう不具合を回避するために、収納凹部９１の底面および四方の内壁と誘導加熱コイル１の間には、断熱材９２が設置されている。
【００４６】
なお、断熱材９２を設けず、ケーシング９を耐熱樹脂で成形して、発熱した誘導加熱コイル１に対して熱的な耐力を持たせるような構成としてもよい。誘導加熱コイル１は鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させるためのものであるので、ケーシング９を導電性のある材料で形成してはならない。
【００４７】
誘導加熱コイル１は、収納凹部９１の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれて（巻回されて）構成される。収納凹部９１内に周巻状に収納される誘導加熱コイル１の長手方向の長さは、収納凹部９１の長さよりも幾分短い。図２において、誘導加熱コイル１は簡略化して３周巻きとして描かれているが、この実施の形態における誘導加熱コイル１は、φ０．８〜φ１．０の銅線を２０〜３０周巻いたものである。ただし、銅線の線径はこれに限定されるものではなく、また線径が異なれば銅線の電気抵抗が異なるので、それに応じて最適な巻き数（周巻数）は変化する。
【００４８】
なお、誘導加熱コイル１は吐出側風路５１に突出しないように収納凹部９１内に収められている。吹出側風路５１に誘導加熱コイル１の一部でも突出していると、吹出口５から吹き出される空気の通風抵抗となってしまうので、これを避けるために、誘導加熱コイル１を吐出側風路５１に突出させない。
【００４９】
また、誘導加熱コイル１は、吹出側風路５１に突出しない状態で、電磁誘導加熱させるクロスフローファン２との距離を短くするために、吹出側風路５１側の端部が吹出側風路５１に臨むケーシング９の面とほぼ同一面となるように収納される。図１に示すように、ケーシング９の上下方向の湾曲に沿って、誘導加熱コイル１も全体的に湾曲させて収納する。収納する際に、ケーシング９の湾曲に沿って湾曲している収納凹部９１の底面（断熱材９２が介在する場合には底面の断熱材）に押し付けるようにして誘導加熱コイル１を収納すれば、誘導加熱コイル１をケーシング９に沿って湾曲させることができる。これにより、誘導加熱コイル１は、吹出側風路５１に突出して通風抵抗となることなく、かつ、クロスフローファン２との距離を短くすることができる。
【００５０】
誘導加熱コイル１はその先端部と末端部が電流供給回路１３に接続され、この電流供給回路１３から高周波数の交流電流が供給される。電流供給回路１３はインバータ回路であって、上記した室内制御基板に実装され、室内制御装置６０によって制御される。この実施の形態においては、２６ｋＨｚの交流電流を電流供給回路１３から誘導加熱コイル１に供給する。
【００５１】
図５は、この空気調和装置１００の冷凍サイクルの構成を示す模式図であるが、室外機１０２には、低圧の冷媒を圧縮して高温高圧な冷媒として吐出し、冷凍サイクルに冷媒を循環させる圧縮機７０が設置される。この圧縮機７０で圧縮された冷媒は、四方弁７１によって流れ方向が切り換えられる。冷房運転や除湿運転では、室外熱交換器７２に高温高圧な冷媒が流通するような流れに、暖房運転では、室内熱交換器３に高温高圧な冷媒が流通する流れとする。暖房運転では、室内熱交換器３が凝縮器、室外熱交換器７２が蒸発器として機能する。四方弁７１の流れ方向の切り換え制御は、室外制御装置８０によってなされる。
【００５２】
図５の矢印は、暖房運転における冷媒の流れ方向を示しているが、暖房運転であれば、室内熱交換器３を通過した凝縮後の冷媒は、膨張弁７３で減圧され、室外熱交換器７２に流入してここで蒸発し、その後再び圧縮機７０にて圧縮されて、このサイクルを繰り返す。圧縮機７０は、運転回転数が可変なインバータ圧縮機である。室外熱交換器７２の近傍には、室外熱交換器７２に外気を通過させて熱交換を促進させる室外ファンであるプロペラファン７４が配置される。このプロペラファン７４も回転数が可変である。
【００５３】
冷凍サイクルを循環する作動流体である冷媒には、ここではＨＦＣ混合冷媒であるＲ４１０Ａが用いられている。また、室内機１０１と室外機１０２とは接続配管７５ａ、７５ｂで接続され、冷凍サイクルとしての循環回路が連結される。接続配管７５ａは暖房運転において、凝縮工程を通過後の冷媒が流れる液側の接続配管で、接続配管７５ｂは暖房運転において凝縮工程に流入前の冷媒が流れるガス側の接続配管である。
【００５４】
圧縮機７０とプロペラファン７４の運転制御、四方弁７１の流路切り換え制御、膨張弁７３の開度調整（減圧度合いの調整）制御は、マイクロコンピュータである室外制御装置８０が、室内制御装置６０と信号線６１を介して情報をやり取りしながら行っている。なお、室外制御装置８０が実装されている室外制御基板上には、それら制御因子（圧縮機７０や膨張弁７３等）の駆動回路が実装されていて、室外制御装置８０が個々の駆動回路を動かすことで各々の制御因子を制御しているが、図５ではそのような駆動回路の図示は省略している。
【００５５】
また、前述のとおり、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の運転制御、誘導加熱コイル１への電流供給制御、左右風向制御板８や上下風向制御板７の回動制御を、室外制御装置８０と信号線６１を介して情報をやり取りしながら行っている。マイクロコンピュータである室外制御装置８０が実装されている室内制御基板上には、誘導加熱コイル１の電流供給回路１３以外にも、上記の制御因子（クロスフローファン２や風向制御板７、８等）の駆動回路が実装されていて、室内制御装置６０が個々の駆動回路を動かすことで各々の制御因子を制御しているが、図５ではそのような駆動回路の図示は、電流供給回路１３を除いて省略している。
【００５６】
次に、この実施の形態における空気調和装置１００の動作を、室内機１０１の動作を主として説明する。使用者が、この空気調和装置１００に対してリモコン１５により暖房運転の指示を行い、室内機１０１の前面に設置されているリモコン受信部１４がその指示信号を受信して、指示が室内制御装置６０に伝わると、室内制御装置６０は、室外制御装置８０に暖房運転開始の情報を通信し、その通信を受けて、室外制御装置８０は圧縮機７０を起動させる。室内制御装置６０は、そのような室外制御装置８０への通信と並行して、電流供給回路１３に対して誘導加熱コイル１への交流電流供給を指示し、誘導加熱コイル１への交流電流を供給させる。誘導加熱コイル１にはインバータ回路である電流供給回路１３を通して得られた２６ｋＨｚの交流電流が通電される。なお、この実施の形態においては、リモコン受信部１４が暖房運転開始の指示信号を受信した時点を、暖房運転開始とする。
【００５７】
さらに、誘導加熱コイル１への電流供給と並行して、室内制御装置６０は、室内ファンであるクロスフローファン２を回転させる。この時のクロスフローファン２の回転数は、室内機１０１で設定されている最小の回転数とする。例えば、この室内機１０１においては、クロスフローファン２の回転数として、強モード、中モード、弱モードの３パターンがあり、それぞれ、回転数が高、中、低の３段階に設定されているので、弱モードの回転数で回転させる。弱モードにおけるクロスフローファン２の回転数は、ここでは１２０ｒｐｍとなっている。
【００５８】
誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流が通電されることにより、誘導加熱コイル１の近くに位置する鉄製であるクロスフローファン２に渦電流が発生する。そしてクロスフローファン２の電気抵抗によりジュール熱が発生してクロスフローファン２が加熱される。所謂、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されたのである。鉄製のクロスフローファン２の表面に渦電流が発生し、その電気エネルギーの損失が熱エネルギー損失すなわちジュール熱に変換されることによって、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されるのである。
【００５９】
そして、誘導加熱コイル１に通電している間はクロスフローファン２を回転させることにより、クロスフローファン２が局所発熱しないように、言い換えれば、クロスフローファン２を局所加熱しないようにしている。クロスフローファン２を回転させながら、誘導加熱コイル１に交流電流を通電して、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させることで、円筒状であるクロスフローファン２の特定の領域だけが加熱され、そこだけが局所的に高温となってしまうことを防止するのである。この時のクロスフローファン２の回転数は、前述のとおり、室内機１００で許容されている最小の回転数、弱モードで設定されている回転数である。
【００６０】
クロスフローファン２の熱容量は、熱交換器３の熱容量と比べると小さく、電磁誘導加熱により、短時間でその温度を上昇させることができる。この室内機１０１は、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの待ち時間、すなわち、冷凍サイクルを循環する冷媒によって室内熱交換器３が室内空気を暖めて温風を生成できるようになるまでの間に、熱容量の比較的小さい鉄製のクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して短時間でその温度を高め、クロスフローファン２を通過する空気に熱伝達させてその空気を暖め、吹き出し風を温風として吹出口５より吹き出させるものである。そのため、使用者が暖房運転の開始を指示してから、短時間で吹出口５から温風を吹き出すことができるようになるのである。
【００６１】
クロスフローファン２と室内熱交換器３とをそれぞれ電磁誘導加熱させた場合に、その熱容量の差により温度上昇にどのくらいの差が生じるものか示すものとして、図６に示す実験データがある。図６は、クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合（上記のとおり最小回転数で回転させながらの電磁誘導加熱）と、室内熱交換器３を電磁誘導加熱した場合との吹出口５から吹き出される吹き出し風の温度（吹き出し温度）上昇値を比較した試験結果を示すグラフである。横軸が、電磁誘導加熱を開始してからの経過時間で、縦軸は吹き出し温度上昇値を示す。吹き出し風の温度上昇値は、吹き出し風の温度（吹き出し温度）とこの試験開始時点の部屋の温度（初期室温）との差であり、吹き出し温度−初期室温である。
【００６２】
なお、電磁誘導加熱される対象物の熱容量の影響調査を目的とする試験であるため、この試験は、室外機１０２とは接続していない室内機１０１単体で行い、冷凍サイクルが構築されていない。すなわち、室内熱交換器３の銅管３２内には冷媒は流れない。また、誘導加熱コイル１への供給電力（誘導加熱コイル１の消費電力）は両者で同じとし、ここでは１０００Ｗ（ワット）の電力をともに投入している。
【００６３】
クロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を電磁誘導加熱させてその温度を上昇させることにより、クロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を通過してくる空気が、熱伝達により暖められ吹き出し温度が上昇する。なお、電磁誘導加熱したクロスフローファン２もしくは室内熱交換器３を空気が通過して吹出口５から吹き出し風として吹き出されるのは、クロスフローファン２の回転によるものである。
【００６４】
クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合には、室内熱交換器３を電磁誘導加熱せず、室内熱交換器３に誘導加熱コイル１を近づけて室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合には、クロスフローファン２が電磁誘導加熱されないようにしている。室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合の、室内熱交換器３と誘導加熱コイル１との距離は、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合の、クロスフローファン２と誘導加熱コイル１の距離と同程度にしている。
【００６５】
図６に示されるように、この試験においては、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合でも、室内熱交換器３を電磁誘導加熱する場合でも、最終的に到達する吹き出し温度上昇値は、およそ２３Ｋ（ケルビン）であった。吹き出し温度の収束値（漸近値）が約２３Ｋである。吹き出し温度の上昇度合いとなる吹き出し温度の立ち上がり速度を比較するために、ここでは、吹き出し温度上昇値が、その収束値である２３Ｋの９０％である２０．７Ｋ（２３×０．９＝２０．７）に到達するまでの時間を比較してみる。
【００６６】
クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合は、図６の実線カーブで示されるように、吹き出し温度上昇値が２０．７Ｋに到達するまでの経過時間は、約６０秒であった。一方、室内熱交換器３を電磁誘導加熱した場合では、図６の破線カーブで示されるように、その経過時間は約１４０秒であった。このように、クロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合の方が、明らかに吹き出し温度の立ち上がり速度が速いことがわかる。この試験においては、約２．３倍早かった。
【００６７】
この図６の試験結果が示すように、室内交換器３よりも熱容量の小さいクロスフローファン２を電磁誘導加熱した方が、吹き出し温度の立ち上がりが早いのである。それは、電磁誘導加熱の対象物自身の温度上昇度合いが、熱容量が小さい方が早いためである。また、室内熱交換器３は、アルミニウムと銅で構成されており、鉄製のクロスフローファン２に比べて電気抵抗が小さいため、誘導加熱の効果が低いということも、図６に示すようなクロスフローファン２を電磁誘導加熱した場合の方が、明らかに吹き出し温度の立ち上がり速度が速いことの一因でもある。
【００６８】
続いて、実際に室外機１０２と接続し、冷凍サイクルを構築した状態にて、室内機１０１におけるクロスフローファン２の電磁誘導加熱と、冷凍サイクル稼働による通常のヒートポンプ暖房を組み合わせたこの実施の形態１の空気調和装置１００（ハイブリッド式空気調和装置）の運転状況を説明する。図７は、この空気調和装置１００の運転データをグラフ化した運転特性図である。
【００６９】
当然のことであるが、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱するために誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を流すので、この空気調和装置１００は、そのための電力を消費する。そして、冷凍サイクルで動力（電力）を使う圧縮機７０は、起動から徐々に回転数を高めていくが、回転数の増加とともに圧縮機７０の消費電力（入力）が増加していく。
【００７０】
一方で、圧縮機７０の回転数の増加、言い換えれば圧縮機７０の入力の増加は、冷凍サイクルの冷媒循環量の増加を意味する。圧縮機７０の回転数が徐々に上昇して室内熱交換器３の銅管３２内を流れる高温高圧の冷媒量が増えることにより、高温の冷媒によって熱が銅管３２へ、さらにフィン３１に伝達され、室内熱交換器３の温度が上昇する。すなわち、室内熱交換器３における通過する室内空気を暖める能力が高まっていくのである。
【００７１】
室内熱交換器３において室内空気を暖める能力が高まってくれば、クロスフローファン２を電磁誘導加熱して、そこを通過する空気を暖める必要はなくなってくる。そこで、この空気調和装置１００では、室内制御装置６０と室外制御装置８０とが協働して、圧縮機７０の回転数、言い換えれば圧縮機７０の入力（消費電力）の増加に対応させて、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量、すなわち誘導加熱コイル１への供給電力（誘導加熱コイル１の消費電力）を減少させる制御を行っている。
【００７２】
この空気調和装置１００は、暖房運転開始直後の圧縮機７０の入力（消費電力）が低く、空気調和装置１００が電力的に余裕がある時間に、積極的に誘導加熱コイル１に電流（電力）を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して、暖房運転開始から短時間で温風を吹き出すよううにしているのである。
【００７３】
図７に示す運転特性図において、上段の（ａ）で示すグラフは、電磁誘導加熱を伴わずに、冷凍サイクル稼働による従来のヒートポンプ暖房のみを行う空気調和装置と、ハイブリッド式空気調和装置である鉄製クロスフローファン２の電磁誘導加熱と冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房を組み合わせたこの実施の形態１に係る空気調和装置１００の吹き出し温度（吹出口５から吹き出される吹き出し風の温度）を、横軸に経過時間を取って比較したものである。それぞれの空気調和装置は、室内熱交換器３の大きさなど冷凍サイクルの構成においては、同一仕様、同一容量である。
【００７４】
図７下段の（ｂ）で示すグラフは、（ａ）における空気調和装置１００の暖房運転開始からの経過時間に対応した圧縮機７０の入力（消費電力）と、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイル１の入力（消費電力）、およびこの空気調和装置１００全体の消費電力を示すものである。全体消費電力には、圧縮機７０の消費電力と誘導加熱コイル１の消費電力に加えて、クロスフローファン２を回転させるファンモータ４５の消費電力量、室外機１０２のプロペラファン７４の消費電力、室内機１０１と室外機１０２にそれぞれ設置される制御基板に必要な消費電力などが含まれている。
【００７５】
試験（運転）条件は、屋外の一戸建て住宅を模擬（想定）した環境試験室において、外気温度が１０℃、室内機が設置される部屋の初期室温は１５℃とする。空気調和装置１００においては、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するための誘導加熱コイル１への最大投入電力（許容最大電力）は１５００Ｗ（ワット）、空気調和装置１００の最大許容消費電力を２０００Ｗとする制限をかけて実施した。これは、電源容量が１００Ｖ（ボルト）−２０Ａ（アンペア）の空気調和装置を対象としているためである。
【００７６】
また、室内機の吹出口の前に人が立ち、その人が、その人に当たる吹き出し風が暖かく快適であると判断できる条件を調査したところ、吹き出し温度が４５℃まで上昇すると、吹き出し風が暖かく快適だと感じるようになることがわかった。よって、吹き出し温度が４５℃に達するまでの経過時間を両者で比較することとした。
【００７７】
図７（ａ）（ｂ）の経過時間は、使用者のリモコンによる暖房運転開始の指示を室内機のリモコン受信部が受信した時点（暖房運転開始）をゼロとして、その時点からの経過時間を示している。図７（ａ）において、従来の（一般的な）ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置では、室内熱交換器の温度が、室内ファンであるクロスフローファンの回転を始める所定の温度に達するまでに約１７０秒を要し、経過時間約１７０秒で、クロスフローファンが弱モード（１２０ｒｐｍ）での回転を始め、吹出口から暖房調和空気である吹き出し風の吹き出しが始まる。そして、その吹き出し温度が４５℃に達するのは経過時間が２０５秒経ったときであった。
【００７８】
この試験に使用した従来の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房のみの空気調和装置では、室内機の前にいる人が暖かくて快適だと感じるまでに、暖房運転開始から約３分半の時間が必要であった。図７（ａ）には、このヒートポンプ暖房のみの空気調和装置の室内熱交換器の表面温度の変化も合わせて図示している。この室内熱交換器の温度は、経過時間が約４０秒経った頃から上昇を始めるが、これは暖房運転開始指示をリモコン受信部が受信すると、直ちに圧縮機が回転駆動を始めるわけではなく、空気調和装置の稼働開始時の室内制御装置と室外制御装置の通信に、多少の時間が必要とされるためである。
【００７９】
一方、通常の冷凍サイクルに加えてクロスフローファン２を電磁誘導加熱する構成を備えたハイブリッド式空気調和装置である空気調和装置１００の場合では、図７（ａ）に示すように、その吹き出し温度は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの領域に区分けすることができる。まず領域Ａは、圧縮機７０の消費電力がゼロか、もしくは小さく、クロスフローファン２を電磁誘導加熱するために、誘導加熱コイル１に最大の１５００Ｗの電力を投入することが可能となる領域である。このため、クロスフローファン２の温度は電磁誘導加熱により短時間で上昇でき、経過時間約３０秒で、吹き出し温度を一気に４５℃まで到達させることができる。なお、クロスフローファン２は、暖房運転開始指示をリモコン受信部が受信すると、すなわち暖房運転が開始されると、直ちに、室内機１０１において最も回転数が低く設定されている弱モードの回転数での回転を開始するものである。
【００８０】
上記において圧縮機７０の消費電力が小さくとは、誘導加熱コイル１に最大許容電力でである１５００Ｗを投入した場合でも、空気調和装置１００の全体消費電力が、最大許容値である２０００Ｗより小さくなるような、消費電力であることを意味する。このように、この空気調和装置１００では、従来のヒートポンプ暖房だけの空気調和装置で暖房運転開始から約２０５秒を要していた４５℃の吹き出し温度を、約３０秒と大幅に短縮して、すなわち短時間で確保することができるのである。領域Ａにおいて、図７（ｂ）に示すように圧縮機７０の消費電力を示すグラフが、経過時間が多少経ってから立ち上がるのは、ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置と同様に、前述のとおり、空気調和装置１００の稼働開始時の室内制御装置６０と室外制御装置８０の通信に、多少の時間が必要だからである。
【００８１】
なお、圧縮機７０の起動開始を室外制御装置８０が意図的に遅らせて、誘導加熱コイル１へ最大投入電力である１５００Ｗを供給する時間を長くして、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの、クロスフローファン２の電磁誘導加熱による吹き出し温度の更なる上昇を図るような制御構成としてもよい。
【００８２】
また、クロスフローファン２の回転数は、暖房運転開始からここまで弱モードで設定されている回転数であるが、クロスフローファン２の温度が電磁誘導加熱により十分上昇して吹き出し温度が４５℃を超える３０秒経過後から、弱モードよりも回転数が高く設定されている中モードや高モードに切り換え、クロスフローファン２の回転数を高めるように制御してもよい。これにより使用者が、より暖かさを感じられるようになる。すなわち、誘導加熱コイル１への通電開始後に所定時間（ここでは３０秒）が経過したら、クロスフローファン２の回転数を増加させるような制御をしてもよい。
【００８３】
室内制御装置６０は、室外制御装置８０と協働し、空気調和装置１００の全体消費電力が最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないよう（２０００Ｗ以下であるよう）に、特に、消費電力が大きく、その回転数とともに消費電力が変化する圧縮機７０の消費電力を室外制御装置８０から得て、その圧縮機７０の消費電力に基づき、誘導加熱コイル１への供給電力を決定し、電流供給回路１３を通して、決定した供給電力（投入電力）に見合った交流電流を誘導加熱コイル１に供給する。
【００８４】
領域Ｂでは、圧縮機７０の消費電力が回転数の上昇とともに増加するため、室内制御装置６０は、空気調和装置１００の最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないように、誘導加熱コイル１への投入電力を、最大の１５００Ｗから圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて徐々に低減させる。そのため、この時点まで温風を主に生成していたクロスフローファン２の電磁誘導加熱量が減少するので、一時的に吹き出し温度が低下する。なお、誘導加熱コイル１への供給電力の低減は、供給電圧と供給電流を低減させるものであるが、交流電流の周波数は２６ｋＨｚで一定とする。
【００８５】
その後、領域Ｃでは、さらに圧縮機７０の消費力が回転数の上昇とともに増加し、空気調和装置１００の最大許容消費電力である２０００Ｗを超えないように制御するために、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のための消費電力を低減せざるを得なくなる。しかし、この時点では、すでに圧縮機７０による冷凍サイクルの冷媒循環量も増加して冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）が機能し始めており、室内熱交換器３の温度も上昇過程にある。そのため、吹き出し温度は、主として冷凍サイクル、すなわちヒートポンプ暖房を主として、４５℃以上の温度を保ちながら、徐々に上昇している。
【００８６】
なお、図７（ａ）において、ハイブリッド式である空気調和装置１００の室内熱交換器３の温度変化は図示されていないが、図７（ａ）に図示されている、比較対象である従来の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房のみの空気調和装置の室内熱交換器の温度変化とほぼ同様であり、そのため図７（ａ）では空気調和装置１００の室内熱交換器３の温度変化は図示を割愛している。これは両者の圧縮機運転パターンが同様であり、冷凍サイクルだけを見れば違いがほとんどないためである。クロスフローファン２を電磁誘導加熱したとしても、冷凍サイクルには影響がないのである。
【００８７】
最後に、領域Ｄでは冷凍サイクルが本格的に機能し始め、室内熱交換器３が高温に、すなわち、ヒートポンプ暖房のみの空気調和装置においてもクロスフローファンの回転を始められる温度まで達するので、クロスフローファン２をもはや電磁誘導加熱する必要はなくなり、誘導加熱コイル１の消費電力は０Ｗに収束させていく。経過時間３６０秒後には、両者の吹き出し温度はほぼ同じとなる。
【００８８】
このように、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１に導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、暖房運転開始が指示されると、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させるとともに、電磁誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出すことができるので、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮することができる。ヒートポンプ暖房に対する暖房運転開始から温風吹き出しまでの待ち時間が長いということの不満が解消され、暖房運転開始の指示から短時間で温風が吹き出ることで、使用者にとって暖房運転の快適性に優れた空気調和装置となる。
【００８９】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、暖房運転開始の指示があると、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に、許容される範囲の最大の電力を供給してクロスフローファン２を電磁誘導加熱するので、クロスフローファン２の温度を短時間で上昇させることができ、クロスフローファン２からの熱伝達により、暖房運転開始直後の吹き出し温度を一気に高めることができる。
【００９０】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、暖房運転開始の指示により冷凍サイクルの圧縮機７０が起動され、その回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を最大値から減少させるように制御するので、室内熱交換器３で温風を生成できるようになっているにも係らず、必要以上にクロスフローファン２を電磁誘導加熱してしまうことを回避でき、無駄な電磁誘導加熱のための消費電力発生を防ぐことができる。そして、空気調和装置１００が消費電力過剰による過電流遮断などで停止してしまう不具合の発生を回避することができる。
【００９１】
なお、圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させる制御を行うが、圧縮機７０の電流の増加に対応させて、もしくは、圧縮機７０の回転数を示す圧縮機７０の駆動回路であるインバータ回路の出力周波数の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させるように制御してもよい。また、誘導加熱コイルへの供給電力（電磁誘導加熱の消費電力）の減少は、段階的に行う制御であってもよい。
【００９２】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、クロスフローファン２の局所加熱を避けることができる、すなわち、ある部分だけが局所的に電磁誘導加熱されるのではなく、クロスフローファン２を周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができるので、通過する空気へのクロスフローファン２からの熱伝達が、羽根２２の周方向において均等になり、温風を安定して生成でき、吹出口５からの吹き出し風に、低温の吹き出し風が突然紛れ込んでしまうといったような現象を避けることができる。
【００９３】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱して、クロスフローファン２の局所加熱を避けるようにしていることにより、クロスフローファン２を構成する羽根２２の熱負荷（熱応力）が緩和されるので、熱疲労よる寿命の低下を抑制することができる。
【００９４】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、少なくても電磁誘導加熱の開始から所定時間までは、室内機１０１に設定されている最小の回転数（ここでは弱モードの１２０ｒｐｍ）で回転させることにより、電磁誘導加熱を開始した直後で、クロスフローファン２の温度が上昇途中であって、まだ十分に上昇しきれていない状態でも、吹出口５から吹き出されるまだ十分な温風とはいえない暖かさが乏しい吹き出し風は、最小の回転数による風速であるので、その吹き出し風が、たとえ使用者に直接あたったとしても、使用者の感じる不快感を軽減させることができる。
【００９５】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１本体の背面寄りに位置し、クロスフローファン２の風路５１の背面側を構成するケーシング９に収納凹部９１を設けて、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する誘導加熱コイル１を、その収納凹部９１内に、風路５１に突出しないように収納したので、誘導加熱コイル１が通風抵抗となることはなく、クロスフローファン２の送風効率を低下させることがない。
【００９６】
また、収納凹部９１の底面およぶ四方の内壁と誘導加熱コイル１の間には、断熱材９２を介在させているので、樹脂製のケーシングの熱変形や熱疲労の発生を回避することができる。
【００９７】
また、実施の形態１の空気調和装置１００は、室内機１０１の本体（筐体１０）と導電性のあるクロスフローファン２との間に介在する連結ボス２３および回転軸２６が、それぞれ導電性がない、もしくは導電性が極小な絶縁材料にて形成されていることにより、電磁加熱誘導によりクロスフローファン２に発生した渦電流や熱が室内機１０１本体へ漏洩することを防ぐことができるので、クロスフローファン２の電磁誘導加熱効率を高められる。また、室内機１０１本体の漏電や発熱を回避することができる。
【００９８】
なお、本実施の形態１では、鉄製のクロスフローファン２を電磁誘導加熱させたが、クロスフローファン２は、導電性を有する他の金属で製造してもよい。例えば、アルミ、銅、ニッケル、コバルト、クロム、ステンレスなどがある。これらの合金であってもよい。ただし、金属の電気抵抗が小さいほど電磁誘導加熱の効果が低くなるので、アルミや銅よりも、それらよりも電気抵抗が高く汎用性のある鉄やステンレスが望ましい。
【００９９】
また、射出成形された、１枚の円環状平板に複数の羽根が立設する樹脂部品を、超音波溶着させて製作した樹脂製のクロスフローファンを製作し、その樹脂製のクロスフローファンの表面に金属メッキを施して金属膜を形成させ、導電性を有するクロスフローファン２としてもよい。メッキする金属は、導電性のある上記したものやそれらの合金である。このように、樹脂製のクロスフローファンの表面に金属メッキを施して導電性を持たせるようにすれば、電磁誘導加熱が可能となる導電性のあるクロスフローファン２の製造の容易化を図ることができる。
【０１００】
また、誘導加熱コイル１の設置位置（配置箇所）は、クロスフローファン２より奥側である室内機１０１本体の背面側（壁側）に設置したが、設置位置はこれに限るものではなく、クロスフローファン２に近接する場所、すなわちクロスフローファン２の近傍であれば他の場所でもよく、例えば、ノズル１２に設置するようにしてもよい。ただし、他の場所に設置する場合であっても、クロスフローファン２の送風に対する抵抗とならないように、風路に突出させないのが望ましい。
【０１０１】
また、本実施の形態１の空気調和装置１００は、家庭用のもの（ルームエアコン）で、室内機１０１が壁掛けタイプであるが、空気調和装置の構成はこれに限るものではなく、貫流式ファンであるクロスフローファンを用いて送風する室内機を有する空気調和装置であれば、室内機が天井埋め込み型、床置き型など他のタイプでもよい。また、家庭用に限らず、業務用エアコンや、鉄道やエレベーターなどの移動体に設置される空気調和装置に適用させてもよい。
【０１０２】
なお、誘導加熱コイル１の巻き数（周巻数）や誘導加熱コイル１に供給する交流電流の周波数は、誘導加熱コイル１の線径、クロスフローファン２の電気抵抗の大きさ（材質）、クロスフローファン２と誘導加熱コイル１の距離、クロスフローファン２の温度をどこまで上昇させるかなどによって、適宜に決定されるものである。
【０１０３】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、暖房運転開始時に誘導加熱コイル１への通電開始とほぼ同タイミングで、室内機１０１に設定されている最小の回転数である弱モードの回転数１２０ｒｐｍにて、導電性のあるクロスフローファン２を回転させ、回転するクロスフローファン２を電磁誘導加熱した。そのため、誘導加熱コイル１への通電開始直後でクロスフローファン２の温度が上昇過程にあって、まだ使用者が満足のいく温風が生成できるまでクロスフローファン２の温度が上昇していなくても、吹出口５から吹き出される吹き出し風は、弱モードの風速となるので、仮に使用者にその風が直接あたったとしても、使用者の不快感が軽減されるものである。
【０１０４】
しかし、軽減はされるものの、暖房運転を要求している使用者に、使用者が満足できる温度まで上昇していない風が直接あったてしまう事態は、できるだけ避けたい。そこで、この実施の形態２では、使用者の暖房運転の開始指示から、短時間で使用者が暖かさに満足する温風を吹出口５から吹き出すことが可能であるとともに、暖房運転開始から使用者が暖かさに満足できる温風が生成できるまでは、使用者に吹き出し風があたることのない空気調和装置を提供する。
【０１０５】
この実施の形態２に示す空気調和装置２００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、ここでは同一部品には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。実施の形態２の空気調和装置２００は、実施の形態１の空気調和装置１００と、ヒートポンプ暖房が立ち上がるまでの時間におけるクロスフローファン２の回転制御を含む室内機の運転制御が異なるものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態２の空気調和装置を空気調和装置２００、室内機を室内機２０１と記すが、上記のとおり、実施の形態１の空気調和装置１００、室内機１０１とは、構成は同じで、運転制御だけが異なるものであり、２つ以外は同一の符号を付すものとする。
【０１０６】
これより、実施の形態２の空気調和装置２００の動作について、室内機２０１を主として説明する。図８は、クロスフローファン２を回転させた場合の、回転数に対する発生圧力を示すグラフである。ここで、発生圧力とは、クロスフローファン２の上流側（風上側）における空気の圧力に対する下流側（風下側）における空気の圧力の増加量を示しており、クロスフローファン２を通過することで、どれだけ圧力が高まったかを示している。
【０１０７】
Ｑの符号を付した実線で示す曲線は、クロスフローファン２の回転数を、高い回転数から徐々に下げていった場合の発生圧力特性を示しており、Ｒの符号を付した破線で示す曲線は、曲線Ｑとは逆に、クロスフローファン２の回転数を低い回転数から徐々に上げていった場合の発生圧力特性を示している。曲線Ｒは、領域Ｇにおいては、曲線Ｑと一致している。
【０１０８】
曲線Ｑは、一般的に累乗曲線となる場合が多い。そして、クロスフローファン２の回転数に対する発生圧力の変化は、ヒステリシス特性を有しており、図８に示されるように、曲線Ｑと曲線Ｒとは、特定の回転数より低い回転数域においては、異なるカーブを呈し、同じ回転数であっても異なる発生圧力を示す。クロスフローファン２の回転数に対する発生圧力の変化を示す曲線Ｑおよび曲線Ｒについて、それぞれの特性から、回転数域を、領域Ｅ、Ｆ、Ｇに分類することができる。
【０１０９】
図８において、領域Ｅでは、曲線Ｑが示すように、クロスフローファン２の回転数が、領域Ｅの回転数より高い回転数から下降してきた場合には、発生圧力が停止状態を除けば０よりも大きい、すなわち、下流側の圧力が上流側より高まっていることから、上流側から下流側への送風作用が行われていることを意味している。元々、吸込口４から吹出口５に至る空気の流れ（送風）が存在して（形成されて）おり、その状態からの回転数低下であるため、流れの方向が維持され、超低速の回転となっても、風速が下がるだけで送風作用が失われることはない。
【０１１０】
一方、曲線Ｒが示すように、クロスフローファン２の回転数が、停止から上昇していく場合には、領域Ｅでは、発生圧力が０となる。すなわち、送風作用が行われていないことを示している。これは、元々空気の流れ（送風）がない状態で、クロスフローファン２を超低速で回転させても、クロスフローファン２に渦が発生してしまい、渦の圧力損失で送風のエネルギーが費やされてしまうからである。曲線Ｒの領域Ｅにおいては、クロスフローファン２が回転しているにも係らず、上流側から下流側への空気の流れが生じていない、すなわち送風が行われていないのである。このクロスフローファン２においては、領域Ｅの最大回転数（領域Ｅと領域Ｆの境界の回転数）は、３５ｒｐｍであった。なお、曲線Ｑの場合は、領域Ｅにおいて、風速低下だけで流れが維持されるので、渦が発生することなく、送風エネルギーが渦で消耗されないのである。
【０１１１】
領域Ｆでは、クロスフローファン２の回転数が上昇していく（曲線Ｒ）か、下降してきた（曲線Ｑ）かで、発生圧力が異なり、これは送風量が異なる、ということを意味している。曲線Ｑであるクロスフローファン２の回転数が下降してきた場合の方が、送風量が多い。領域Ｇでは、クロスフローファン２の回転数に対する送風量が両者で常に一致する。このクロスフローファン２においては、領域Ｆと領域Ｇの境界の回転数は、１００〜１１０ｒｐｍであり、そのため、弱モードの設定回転数を１２０ｒｐｍとしている。
【０１１２】
図８の曲線Ｑにおける領域Ｅのように、クロスフローファン２が回転しているにも係らず、クロスフローファン２の上流側と下流側に空気の流れが生じない、すなわち送風が行われない状態の回転数域を、ここでは無送風回転と呼ぶこととする。なお、この無送風回転時における吹き出し風の風速は、大気中のゆらぎと同程度（０．１ｍ／ｓ以下）であった。
【０１１３】
そこで、この実施の形態２に係る空気調和装置２００においては、室内制御装置６０が、暖房運転開始（リモコン受信部１４が暖房運転開始の指示を受信して）から、電磁誘導加熱によりクロスフローファン２の温度が温風を生成できる程度に上昇するまで、クロスフローファン２を、このような無送風回転、すなわち送風作用を伴わない低い回転数で回転させながら電磁誘導加熱するものである。そして、クロスフローファン２の温度が温風を生成できる程度に上昇してから、クロスフローファン２の回転数を弱モードもしくは、弱モードより高い回転数、すなわち送風作用を伴う回転数に移行（上昇）させて、電磁誘導加熱を継続する制御を行うのである。
【０１１４】
すなわち、この空気調和装置２００では、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転の準備時間中にクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の回転数を、暖房運転開始（電磁誘導加熱の開始）から所定時間は、送風作用を伴わないような超低速な回転数とし、所定時間経過後から送風作用を伴う回転数に上昇させる制御を行うのである。回転数の上昇に伴って吸込口４から室内空気が吸い込まれるが、すでにクロスフローファン２の温度は、使用者が満足する温度の温風を生成できるまでに上昇しているので、吸込口４から新たに吸い込まれる空気は、クロスフローファン２から熱伝達され、使用者が満足できる温度の温風が、少なくとも冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでは継続的に吹出口５から吹き出されることになる。
【０１１５】
そのため、暖房運転開始からクロスフローファン２の熱伝達により使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでに、使用者に吹き出し風があたることが確実に避けられる。また、送風作用は行われていないが、クロスフローファン２は、超低速回転とは言え回転はしているので、局所的に加熱されることはなく、クロスフローファン２のを周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができる。
【０１１６】
なお、この空気調和装置２００において、クロスフローファン２を無送風回転から送風作用を伴う回転数に上昇させた以降は、室内制御装置６０が、実施の形態１の空気調和装置１００と同様な制御を行う。すなわち、圧縮機７０の回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に応じて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させ、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量を減じるように制御する。
【０１１７】
クロスフローファン２をこのような無送風回転で回転させながら誘導加熱コイル１に交流電流を通電して電磁誘導加熱することを、ここでは予熱と呼ぶこととする。クロスフローファン２の予熱においては、空気の流れがないため、誘導加熱コイル１の与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に使われる。弱モードの回転数（１２０ｒｐｍ）で回転させながら電磁誘導加熱する場合では、空気の流れがあり、通過する空気が熱量を奪うので、実施の形態１の空気調和装置１００に比べ、同一供給電力においては、この空気調和装置２００の方が、クロスフローファン２の温度上昇速度がより速くなる。
【０１１８】
図９は、クロスフローファン２を予熱した場合のクロスフローファン２の表面温度と、吹出口５からの吹き出し風の温度（吹き出し温度）の変化を、経過時間を横軸にとって示すグラフであり、予熱時間をいくつか変えて試験している。この試験では、冷凍サイクルを稼働しておらず、室内熱交換器３に冷媒は流れず、室内熱交換器３は通過する空気を暖めない。室内機２０１単体で運転しており、吹き出し温度の上昇（変化）は、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達によるものである。
【０１１９】
試験条件として、誘導加熱コイル１への投入電力は、最大許容電力としている１５００Ｗ、予熱時間は、それぞれ０秒（予熱なし）、５秒、１０秒、１５秒の４パターンである。予熱時間終了と同時に、クロスフローファン２の回転数を、無送風回転から弱モードの回転数へ上昇させている。無送風回転の回転数はおおよそ３０ｒｐｍ、弱モードの回転数が１２０ｒｐｍである。ファンモータには、３０ｒｐｍ程度の回転数設定が可能なものを使用した。予熱なしのパターンは、実施の形態１における空気調和装置１００の運転パターンと同じとなる。
【０１２０】
図９において、上段（ａ）がクロスフローファン２の表面温度の変化を、下段（ｂ）が吹き出し温度の変化を示している。クロスフローファン２の表面温度は、吹出口５から非接触での測定が可能な放射温度計を用いて測定した。図９（ａ）（ｂ）ともに、試験開始時の部屋の温度（初期室温）からの温度変化（Ｋ：ケルビン）として示している。試験開始時においては、初期室温とクロスフローファン２の表面温度は等しい。試験開始と同時に（経過時間０で）、クロスフローファン２を無送風回転で回転させ、誘導加熱コイル１に、１５００Ｗの電力で２６ｋＨｚの交流電流を通電する。ただし、予熱なしパターンでは、試験開始と同時にクロスフローファン２を弱モードで回転させる。
【０１２１】
いずれの予熱時間の場合においても、図９（ｂ）が示すように、吹き出し温度変化の収束値（漸近値）は、３４Ｋとなる。吹き出し温度変化（上昇）が、その収束値である３４Ｋに到達するまでの経過時間は、クロスフローファン２の予熱なしの場合と予熱時間５秒の場合では約３０秒、予熱時間１０秒の場合が約１２秒、予熱時間１５秒の場合では約１７秒であった。予熱時間１０秒、１５秒では、それぞれ予熱終了後約２秒で到達している。予熱時間が５秒と短い場合では、収束値である３４Ｋに到達するまでにかかる時間が、予熱なし（予熱０秒）の場合とほとんど変化なく、吹き出し温度の立ち上がり時間の短縮には貢献できないことがわかった。
【０１２２】
一方、予熱時間が１５秒の場合では、経過時間１７秒から２７秒にかけて吹き出し温度が３４Ｋを大きく上回っていた。これは、図９（ａ）に示されるように、クロスフローファン２が、必要以上に加熱されているためである。予熱時間１０秒の場合には、吹き出し温度が略垂直に立ち上がったとき（経過時間１２秒の時）の到達値が、ちょうど収束値である３４Ｋになっており、クロスフローファン２の電磁誘導加熱に無駄のない、最も適した予熱時間であることがわった。
【０１２３】
この時（経過時間１２秒の時）のクロスフローファン２の温度の上昇値は約９５Ｋとなる。クロスフローファン２の温度変化の収束値（漸近値）が７３Ｋであるので、この収束値７３Ｋに対して１．３倍の大きさまで加熱されていることになる。予熱時間１０秒の場合において、クロスフローファン２の温度変化が、９５Ｋまで上昇し、その後に７３Ｋに下がって収束するのは、予熱時間１０秒を過ぎると、クロスフローファン２の回転数が、送風作用を伴う、すなわち空気の流れを生じさせる弱モードの回転数に上昇して、クロスフローファン２から流れる空気に熱伝達されるからである。そして熱的な系が安定することで、７３Ｋに収束する。
【０１２４】
クロスフローファン２の回転数が、無送風回転から弱モードの回転数に上昇すると、空気の流れが生まれ、吹出口５から吹き出し風として吹き出されるようになるが、無送風回転の時には空気の流れがなかったので、クロスフローファン２から吹出口５に到る風路には、暖められていない冷たい空気が存在している。そのため、弱モードの回転数に上昇して最初に吹き出される吹き出し風は、熱伝達された空気と、その風路に存在していた冷たい空気とが混合した空気が、吹き出し風となってしまう。吹き出し風の温度が、熱伝達された直後の空気の温度よりも低くなるのである。
【０１２５】
よって、吹出口５から吹き出される最初の吹き出し風から、使用者が十分に暖かいと満足できるようにするためには、クロスフローファン２を予め強めに加熱して、すなわち収束値７３Ｋよりも高い温度まで上昇するように加熱して、熱伝達された空気が、上記の冷たい空気と混合して温度低下しても、その混合空気の温度が、使用者が十分に暖かいと満足できるレベルであればよいのである。収束値よりも高い９５Ｋとなるまでクロスフローファン２を加熱したことにより、吹き出し温度（温度変化値）を、吹き出し始めから、吹き出し温度変化の収束値である３４Ｋとすることができるのである。
【０１２６】
クロスフローファン２を予め熱的な系が安定したときの収束値の温度よりも高く温度上昇させるように強めに加熱しておくことで、吹き出し風が最初に吹き出される時に、風路に存在していた冷たい空気との混合による吹き出し風の温度低下を補い、使用者が満足できる温風を最初から吹き出すことができる。図９（ｂ）の予熱時間１０秒に示すように、吹き出し温度の垂直立ち上げと、立ち上がった吹き出し温度上昇値を吹き出し温度変化の収束値に近づけることができる。
【０１２７】
クロスフローファン２の予熱時間を細かく変化させて、クロスフローファン２の回転数が無送風回転から弱モードの回転数に上昇してからの吹き出し始めの吹き出し温度を評価したところ、クロスフローファン２の温度変化の漸近値（ここでは７３Ｋ）に対しておおよそ１．１倍〜１．５倍の温度上昇までクロスフローファン２を電磁誘導加熱すれば、使用者にとっての快適性が良好である、すなわち、吹き出し始めの吹き出し風が十分に暖かいと満足できることがわかった。具体的には、クロスフローファン２の温度上昇収束値が７３Ｋの場合であれば、クロスフローファン２の温度を８０Ｋ〜１１０Ｋまで温度上昇するように電磁誘導加熱すればよい。
【０１２８】
ところで、無送風回転には、弱モードで設定されている回転数よりも低い超低速な回転数が要求される。図９の試験時のように、３０ｒｐｍ程度の回転数の設定ができ、その回転数での安定した回転が実現可能なファンモータを用いてもよいが、このようなファンモータを用いることにより、空気調和装置２００のコストが上昇したり、強モードで設定されるような高速な回転数においてモータ効率が低下したりしてしまうことが考えられる。
【０１２９】
そこで、実施の形態２の空気調和装置２００では、実施の形態１の空気調和装置１００と同じファンモータ４５により、クロスフローファン２の３５ｒｐｍ以下（実質的には２５〜３５ｒｐｍ）の超低速回転、すなわち無送風回転を実現できる制御を、室内制御装置６０が実施している。以下にその制御方法を説明する。
【０１３０】
図１０は、ファンモータ４５によりクロスフローファン２の無送風回転を実現するためのファンモータ４５の運転制御方法を示す特性図である。この空気調和装置２００の室内制御装置６０は、クロスフローファン２を回転駆動させるファンモータ４５の駆動回路（図示していないが室内制御装置６０が設置されている基板上に実装される）に対して、ファンモータ４５への直流電圧の印加をＯＮ−ＯＦＦ制御させるのである。室内制御装置６０の指示に従って、ファンモータ４５の駆動回路はＯＮ−ＯＦＦを繰り返すスイッチング動作を行う。
【０１３１】
ファンモータ４５に印加する直流電圧は、弱モードでクロスフローファン２を回転させる際に設定されている電圧である。すなわち、室内機２０１に設定されているファンモータ４５の最低電圧である。言い換えると、室内機２０１に設定されているクロスフローファン２の最小回転数時の電圧である。図１０に示すように、室内制御装置６０が、この電圧を印加後（ＯＮ後）に、弱モードで設定される回転数まで上昇する前に、すなわち、回転数の上昇途中で電圧の印加を解除（ＯＦＦ）するのである。この時のファンモータ４５の回転数が、図１０においてｍａｘで示される回転数で、ここでは３５ｒｐｍである。
【０１３２】
ファンモータ４５、ひいてはクロスフローファン２は、電圧印加がＯＦＦとなっても、慣性力があるので、すぐに停止することはなく摩擦抵抗を受けて回転数を低下させながら回転を続ける。そして、適度な回転数まで低下した時に、再び電圧を印加（ＯＮ）して、回転数を上昇させる。この適度な回転数が、図１０においてｍｉｎで示される回転数で、ここでは２５ｒｐｍである。再び電圧ＯＮとして上昇に転じた回転数が、再び上昇途中のｍａｘ回転数の時に、再度電圧の印加を解除（ＯＦＦ）する。そして以降、無送風回転の間、すなわちクロスフローファン２の予熱の間は、このようなファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦを繰り返すのである。ファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦを繰り返して、クロスフローファン２の回転数を、ｍａｘで示されている回転数とｍｉｎで示される回転数の間で回転数を上下させるものであり、ｍａｘで示される回転数とｍｉｎで示される回転数は、ともに図８の領域Ｅの範囲にある回転数（無送風回転）とするものである。
【０１３３】
このようなファンモータ４５の電圧印加のＯＮ−ＯＦＦをスイッチング操作して繰り返すことにより、擬似的な超低速回転が達成できるのである。見かけ上、ｍａｘとｍｉｎの平均回転数で回転していることになる。図１０の場合では、擬似的に３０ｒｐｍでの回転が実現されていることになる。ファンモータ４５を、安定して超低速な回転が可能な高価な仕様のモータに変更しなくても、ファンモータ４５への電圧印加をＯＮ−ＯＦＦ制御することで、設定されている最小回転数よりも低い回転数であり無送風回転となる超低速な回転数での回転が実現できるのである。
【０１３４】
ファンモータ４５への電圧印加のＯＮ−ＯＦＦ制御の間隔を短く、すなわち、ファンモータ４５の駆動回路のスイッチング操作を細かく行うほど、図１０に示すｍａｘ回転数とｍｉｎ回転数の差が小さくなり、無送風回転（予熱）時のクロスフローファン２の回転数がより安定的になる。
【０１３５】
実際の制御においては、ファンモータ４５もしくはクロスフローファン２の回転数に基づいてＯＮ−ＯＦＦのタイミングを計るわけではなく、時間でコントロールしている。ＯＮ時間、ＯＦＦ時間がそれぞれ決定されていて、その時間に基づいてファンモータ４５への電圧の印加を制御しているのである。図１０においては、回転開始時のＯＮ時間が２秒であり、以降は、ＯＦＦ時間が２秒、ＯＮ時間が０．５秒を繰り返すように制御している。ＯＮ時間、ＯＦＦ時間は、ファンモータ４５の仕様および実現したい擬似的な超低速な回転数に応じた最適値を、予め試験結果などから決定し、室内制御装置６０にプログラムすればよい。
【０１３６】
なお、空気調和装置２００において、クロスフローファン２の予熱時間（クロスフローファン２を無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱する時間）は、室内制御装置６０によって制御される。このとき室内制御装置６０は、予めプログラムされている設定時間だけ予熱したら無送風回転から送風可能な回転数（ここでは弱モードの回転数）に上げるように制御している。そして、この設定時間を、室温センサが測定する室内機２０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化するものとしている。
【０１３７】
すなわち、室内制御装置６０は、室温もしくは吸込温度が低いほど、予熱時間が長くなるように制御する。クロスフローファン２の予熱時間の長さを、室温もしくは吸込空気温度に応じて変化させることにより、クロスフローファン２の予熱不足や予熱過剰を避けることができ、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１３８】
このように、実施の形態２の空気調和装置２００は、暖房運転開始からヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に導電性を有するクロスフローファン２を電磁誘導加熱する際に、暖房運転開始から、電磁誘導加熱によりクロスフローファン２の温度が温風を生成できるレベルに上昇するまでは、無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱し、クロスフローファン２の温度が温風を生成できるレベルまで達してから、送風作用を伴う、すなわち空気の流れを生じさせる回転数に上昇させて電磁誘導加熱を継続するようにしたことにより、使用者が暖かさに満足できるレベルでない吹き出し風が吹出口５から吹き出されることがなく、使用者にそのような吹き出し風があたることを確実に回避することができる。
【０１３９】
そして、無送風回転という超低速な回転数での回転であっても、クロスフローファン２は回転しているので、クロスフローファン２が局所的に加熱されることはなく、クロスフローファン２を周方向に均等に電磁誘導加熱して、クロスフローファン２に温度むらが生じないようにすることができる。
【０１４０】
さらに、クロスフローファン２の無送風回転での電磁誘導加熱（予熱）においては、空気の流れが生じていないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなる。それにより、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足する温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、実施の形態１の空気調和装置１００と比べて、より短縮することができる。
【０１４１】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、クロスフローファン２の温度が、熱的な系の安定後の収束値（漸近値）よりも高めの温度に上昇するまでクロスフローファン２を予熱し、その温度まで上昇してから、クロスフローファン２の回転数を、送風が伴う回転数に上昇させるように制御したことにより、吹出口５からの吹き出し始めの吹き出し温度を高めることができるので、使用者は、最初の吹き出し風から暖かさに十分満足できる温風を感じることができ、使用者にとっての暖房運転の快適性を高めることができる。
【０１４２】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、クロスフローファン２の温度が、熱的な系の安定後の収束値（漸近値）よりも１．１〜１．５倍となる温度に上昇するまでクロスフローファン２を予熱し、その温度まで上昇してから、クロスフローファン２の回転数を、送風が伴う回転数に上昇させるように制御したことにより、吹出口５からの吹き出し始めの吹き出し温度を高めることができるとともに、加熱不足により吹き出し温度が高まるのに時間がかかってしまったり、加熱のし過ぎにより吹き出し温度が必要以上に上昇したりしてしまう不具合を防ぐことでき、使用者にとっての快適性が向上できるとともに、必要以上な電磁誘導加熱を避けて、エネルギーの無駄な消費を回避することができる。
【０１４３】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、ファンモータ４５への直流電圧の印加を、短時間でＯＮ−ＯＦＦする（印加と印加解除を繰り返す）制御、すなわちファンモータ４５への電圧の印加と、クロスフローファン２の回転数が上昇している途中（最低電圧で設定されている最小回転数に上昇する前）での電圧印加解除と、を繰り返す制御を行うことにより、室内機２０１に設定されている最小の回転数よりも低い回転数領域で、所定の幅でクロスフローファン２の回転数を上げたり下げたりして、３０ｒｐｍ程度のような超低速な回転数であるクロスフローファン２の無送風回転を擬似的に実現することができるので、ファンモータ４５に超低速な回転が可能である高価なモータを用いたり、高回転域でのモータ効率の低下を招いたりすることなく、クロスフローファン２の予熱（無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱すること）が可能となる。
【０１４４】
また、実施の形態２の空気調和装置２００は、室内制御装置６０が、クロスフローファン２の予熱時間の長さを、室内機２０１が設置されている部屋の温度に応じて変化させることにより、予熱不足やその逆に予熱を必要以上に長く行ってしてしまう不具合を避けることができるので、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする事態を回避することができる。
【０１４５】
実施の形態３．
この実施の形態３では、実施の形態２と同様な目的で、使用者の暖房運転の開始指示から、短時間で使用者が暖かさに満足する温風を吹出口５から吹き出すことが可能であるとともに、暖房運転開始から使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでは、使用者に吹き出し風があたることのない空気調和装置を提供する。そして実施の形態２とは、運転制御が異なるものである。
【０１４６】
この実施の形態３に示す空気調和装置３００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、ここでは同一部品には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。実施の形態３の空気調和装置３００は、実施の形態１の空気調和装置１００と、ヒートポンプ暖房運転準備時間中の室内機の運転制御が異なるものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態３の空気調和装置を空気調和装置３００、室内機を室内機３０１と記すが、上記のとおり、実施の形態１の空気調和装置１００、室内機１０１とは、構成は同じで、運転制御だけが異なるものであり、２つ以外は同一の符号を付すものとする。
【０１４７】
これより、実施の形態３の空気調和装置３００の動作について、室内機３０１を主として説明する。図１１は空気調和装置３００の室内機３０１の縦断面図である。図１１に示すように、この室内機３０１では、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、電磁誘導加熱開始から所定時間までは上下風向制御板７を閉じた状態、すなわち吹出口５を塞いだ状態で行うものである。
【０１４８】
リモコン受信部１４が使用者からの暖房運転開始の指示を受信すると、室内制御装置６０は、実施の形態１の室内機１０１と同様に、クロスフローファン２を弱モードに設定されている回転数で回転させながら誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給してクロスフローファン２の電磁誘導加熱を始める。しかし、この時に上下風向制御板７を回動させないで（開かないで）、空気調和装置３００が停止状態にあった時の閉じた状態を維持させる。このため、吹出口５は塞がれた状態のままで、図１１に点による網掛けで示すような、室内熱交換器３と上下風向制御板７により囲まれた略閉状態の空間Ｈが形成されている。
【０１４９】
なお、ここでクロスフローファン２の回転数は、弱モードに設定されている回転数に限るものではなく、実施の形態２の室内機２０１が示した無送風回転ではなく、上下風向制御板７が開いている状態であれば、吹出口５から吹き出し風が吹き出されるような送風作用を伴う回転数であればよい。
【０１５０】
電磁誘導加熱されるクロスフローファン２は、上下風向制御板７が開いていれば送風作用を行うが、この段階では、吹出口５が閉じて吹き出す場所がないため、送風作用は行えず、空間Ｈに存在している空気は、回転しながら電磁誘導加熱されているクロスフローファン２により、攪拌され、クロスフローファン２からの熱伝達で温度が上昇する。
【０１５１】
そして、空間Ｈの空気の温度が、使用者が暖かさに十分満足できる温度まで上昇したならば、室内制御装置６０が、上下風向制御７を開いて、すなわち回動させて吹出口５の閉塞を解除して開口するのである。なお、上下風向制御板７が開いた状態は、図１に示されるとおりである。上下風向制御板７が開くと同時に吹出口５が開口することで、弱モードの回転数で回転しているクロスフローファン２の送風作用が可能となり、吹出口５から吹き出し風が吹き出されるようになる。
【０１５２】
この時、空間Ｈで攪拌され十分に暖められた空気が最初に吹き出されることになる。そして、すでにこの時点ではクロスフローファン２は、電磁誘導加熱により温度が十分に上昇しているので、吸込口４から新たに吸い込まれる空気もクロスフローファン２から熱伝達され、使用者が満足できる温度の温風が、少なくとも冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでは継続的に吹出口５から吹き出されることになる。
【０１５３】
すなわち、この空気調和装置３００では、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転の準備時間中にクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、室内制御装置６０が、暖房運転開始（電磁誘導加熱の開始）から所定時間は、上下風向制御板７で吹出口５を塞いだ状態とし、所定時間経過後に上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口する制御を行うものである。
【０１５４】
このように、暖房運転開始から、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２により使用者が暖かさに満足する温風が生成できるまでは、上下風向制御板７により吹出口５を塞いでいるので、クロスフローファン２を、吹出口５が開口していれば送風作用を伴う回転数で回転させながら電磁誘導加熱していても、使用者に吹き出し風があたることがない。そして、吹出口５が開口すると同時に、使用者が暖かさに満足できる温風が吹き出すので、使用者が満足する温度にまで上昇していない吹き出し風が使用者にあったてしまうこともない。
【０１５５】
さらに、吹出口５を上下風向制御板７で塞いだ状態で、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、送風可能な回転数であっても空気の流れが生じないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされ、それが空間Ｈの空気に熱伝達されるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなる。それにより、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足できる温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、実施の形態１の空気調和装置１００と比べて、より短縮することができる。
【０１５６】
なお、この空気調和装置３００において、上下風向制御板７を回動し吹出口５を開口させた以降は、室内制御装置６０が、実施の形態１の空気調和装置１００と同様な制御を行う。すなわち、圧縮機７０の回転数の上昇とともに圧縮機７０の消費電力が増加していくと、その圧縮機７０の消費電力の増加に対応させて、誘導加熱コイル１への供給電力を減少させ、クロスフローファン２の電磁誘導加熱量を減じるように制御する。
【０１５７】
また、この空気調和装置３００において、暖房運転開始後に上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるタイミング（開口までの時間）は、室内制御装置６０によって制御される。このとき室内制御装置６０は、温度センサにより測定される室内熱交換器３の温度、もしくは空間Ｈに臨む表面を有する他の部品の温度、または、直接的に温度センサにて測定された空間Ｈに存在する空気の温度が、予めプログラムされている設定温度に上昇したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるようにしている。この設定温度は、空間Ｈに存在している空気の温度が、使用者が暖かさに十分に満足する温度である。
【０１５８】
よって、空間Ｈの空気が、使用者が暖かさに満足する温度にまで上昇していないうちに、吹出口５が開口して、吹き出し風として吹き出されてしまうことはなく、そのような吹き出し風が使用者にあたってしまうこともない。さらには、吹出口５を開口させるまでに必要以上に長い時間をかけることがなく、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１５９】
また、この制御方法とは異なる制御方法として、室内制御装置６０が、予めプログラムされている設定時間が経過したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるようにして制御してもよい。そして、この設定時間を、室温センサが測定する室内機３０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化するものとしてもよい。暖房運転開始から吹出口５の開口までの時間を、室温もしくは吸込空気温度に応じて変化させることにより、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６０】
このように、実施の形態３の空気調和装置３００は、暖房運転開始からヒートポンプ暖房の立ち上がりまでの時間、すなわちヒートポンプ暖房運転の準備時間中に導電性を有するクロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する際に、暖房運転開始から、室内熱交換器３と上下風向制御板７とで囲まれる空間Ｈの空気温度が、使用者が暖かさに満足できる吹き出し風となる所定の温度に上昇するまでは、上下風向制御板７を閉じた状態、すなわち吹出口５を塞いだ状態とし、空間Ｈの空気温度が、その所定の温度まで上昇したならば、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるように制御したことにより、吹出口５が開口すると同時に、使用者が暖かさに満足する温風を吹き出すことができるので、使用者が満足する温度にまで上昇していない吹き出し風が使用者にあたることを確実に回避することができる。
【０１６１】
そして、空間Ｈに含まれるクロスフローファン２から上下風向制御板７に至る間の空気を、吹出口５が開口されるまでに攪拌して暖めることができることにより、実施の形態２の空気調和装置２００が示したような、クロスフローファン２の温度が熱的な系が安定したときの収束値よりも高めの温度となるようクロスフローファン２を予め強めに加熱させる必要がなくなり、その分の誘導加熱時間を省けるので、使用者が暖かさに十分満足できる温風の吹き出しまでにかかる時間を、より短縮することができ、使用者にとっての快適性が向上できる。また、強めの加熱のためのエネルギーを消費しないで済むので、省エネルギーに寄与する。
【０１６２】
さらに、吹出口５を上下風向制御板７で塞いだ状態で、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、空気の流れが生じないため、与えた熱量の大部分が、クロスフローファン２の温度上昇に費やされ、それが空間Ｈの空気に熱伝達されるので、クロスフローファン２の温度上昇（温度の立ち上がり）が速くなって、暖房運転開始から、使用者が暖かさに十分満足できる温風が吹出口５から吹き出されるまでの時間を、より短縮することができる。
【０１６３】
また、実施の形態３の空気調和装置３００は、室内制御装置６０が、温度センサにより測定される室内熱交換器３の温度、もしくは空間Ｈに臨む表面を有する他の部品の温度、または、直接的に温度センサにて測定された空間Ｈに存在する空気の温度が、予めプログラムされている設定温度に上昇したら、上下風向制御７を回動させて吹出口５を開口させるようにしているので、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６４】
また、実施の形態３の空気調和装置３００では、室内制御装置６０が、予めプログラムされている設定時間が経過したら、上下風向制御７を回動させて吹出口５を開口させるような制御をしてもよく、この設定時間を、室温センサが測定する室内機３０１の設置される部屋の温度に応じて、段階的もしくは連続的に変化させることにより、使用者が暖かさに満足できない吹き出し風が吹出口５から吹き出されたり、電磁誘導加熱のためのエネルギーを無駄に消費したりする不具合を回避することができる。
【０１６５】
実施の形態４．
ここまでは、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、暖房運転開始から短時間で、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるよりも早くに、使用者が暖かさに満足する温風を吹き出すことに活用してきた。これ以降では、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、暖房運転開始時以外に展開した活用例について説明する。まず、この実施の形態４として、冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転中に行われる、室外熱交換器７２の除霜運転（デフロスト運転）時に活用する形態について説明する。
【０１６６】
ここで、除霜運転について説明する。冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転を続け、冷媒の蒸発温度が０℃以下となると、蒸発器として機能している室外熱交換器７２の表面に、外気に存在する水分が凝固して霜となって付着する。付着した霜が成長して大きくなると、室外熱交換器７２の流通抵抗が増大し、外気との熱交換効率が著しく低下してしまう。そこで、室外熱交換器７２に付着した霜を除去すべく除霜運転が行われる。通常は、四方弁７１を切り換えて冷凍サイクルの冷媒の流れをリバースさせ、暖房運転のサイクルから冷房運転時の冷凍サイクルに切り換える。これにより室外熱交換器７２を凝縮器として機能させ、冷媒の凝縮熱により付着した霜を溶融し、ドレン水として室外機１０１外へ導出させる。一般的にデフロスト運転と呼ばれ、ヒートポンプ暖房では広く利用されている技術である。
【０１６７】
従来の一般的な空気調和装置では、デフロスト運転が行われている間は、室内熱交換器が蒸発器として機能しているため、このとき室内ファンであるクロスフローファンを回転させていると、暖房運転をしていたはずなのに冷風が吹出口から吹き出されてしまうことになってしまうので、デフロスト運転になると室内ファン（クロスフローファン）の回転を停止していた。そのため、吹出口からの温風の吹き出しが一時的に（デフロスト運転中は）中断されることになり、暖房運転を要求している使用者の快適性を損なう問題があった。
【０１６８】
この実施の形態４に示す空気調和装置４００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態４の空気調和装置４００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、デフロスト運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形態４の空気調和装置を空気調和装置４００、室内機を室内機４０１と記す。
【０１６９】
この空気調和装置４００では、室内制御装置６０が、デフロスト運転の開始とともに、弱モードに設定される回転数で導電性を有するクロスフローファン２を回転させながら、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する。これにより、デフロスト運転中であっても、電磁誘導加熱されて温度が上昇したクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気が温風として吹出口５から吹き出され、温風の吹き出しが中断されることがない、もしくは中断されるとしても極めて短時間となる、言い換えれば、デフロスト運転中であっても吹出口５から温風を吹き出すことができるので、暖房運転の快適性が向上する。
【０１７０】
デフロスト運転では、ヒートポンプ暖房の立ち上がり直後に比べて圧縮機７０の消費電力が小さい。そのため、圧縮機７０が駆動中であっても、空気調和装置４００の最大許容消費電力に対して、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のために使える電力の確保が十分に可能である。デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいても、室内制御装置６０は、室外制御装置８０を通じて把握する圧縮機７０の消費電力を考慮しながら、空気調和装置４００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１へ電力を供給する。そして、冷凍サイクルがデフロスト運転から再びヒートポンプ暖房に戻る際にも、室内制御装置６０が、圧縮機７０の消費電力の増加（回転数の増加）に対応させて、空気調和装置４００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１への投入電力を減少させていく。
【０１７１】
なお、この空気調和装置４００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０１７２】
また、デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいて、実施の形態２の空気調和装置２００が示したように、室内制御装置６０が、クロスフローファン２が使用者の満足する温風を生成できる温度に上昇するまでは、クロスフローファン２を無送風回転で回転させながら電磁誘導加熱し、そのような温度まで上昇してから、送風作用を伴う回転数に上昇させるように制御してもよい。このような制御を行えば、デフロスト運転の最初に十分には暖まっていない吹き出し風が吹き出されることがなくなり、暖房運転の快適性をより向上させることができる。
【０１７３】
また、デフロスト運転時にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいて、実施の形態３の空気調和装置３００が示したように、室内制御装置６０が、クロスフローファン２が使用者の満足する温風を生成できる温度に上昇するまでは、上下風向制御板７で吹出口５を塞いだ状態とし、そのような温度まで上昇したら、上下風向制御板７を回動させて吹出口５を開口させるように制御してもよい。通常のデフロスト運転時では、吹出口５を塞ぐように上下風向制御板７を回動させないが、この場合は、デフロスト運転の開始とともに吹出口５を塞ぐように上下風向制御板７を回動させるのである。このような制御を行えば、デフロスト運転の最初に十分には暖まっていない吹き出し風が吹き出されることがなくなり、暖房運転の快適性をより向上させることができる。
【０１７４】
このように、実施の形態４の空気調和装置４００は、室内機４０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、暖房運転中にデフロスト運転が行われると、そのデフロスト運転中に、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させるとともに、電磁誘導加熱コイル１に交流電流を供給し、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、デフロスト運転中であっても、電磁誘導加熱されて温度が上昇したクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気が温風として吹出口５から吹き出され、温風の吹き出しが中断されることがない、もしくは中断されるとしても極めて短時間となるので、暖房運転の快適性を向上することができる。
【０１７５】
実施の形態５．
次に実施の形態５として、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、除湿運転時に活用する形態について説明する。
【０１７６】
まず、除湿運転について説明する。一般的なヒートポンプ式空気調和装置の除湿運転とは、冷凍サイクルを冷房運転時と同じ冷媒の流れで稼働させ、蒸発器として機能している室内熱交換器により室内空気を冷却していくと、乾球温度の低下とともに相対湿度が高くなり、飽和状態に達した時点（露点）で室内空気中の水蒸気が凝縮して水になる（結露する）ので、この水（ドレン水）を室外に排水することで、室内空気中の水分を除去するものである。冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）としては、冷房運転と同じであるため、吹出口からは、室内熱交換器で冷却され温度が低下した空気が吹き出されることになる、湿度の低下とともに室温の低下も起こる。
【０１７７】
このため、除湿運転中は、冷風が直接使用者に当たらないように、上下風向制御板７を略水平となるように回動させて水平吹きとして、室内機から遠い方向へ吹き出すようにしたり、室内ファン（クロスフローファン）の回転数を設定されている最小の回転数（弱モード）として風量を小さくしたりしている。また、圧縮機の回転数も低回転として冷凍サイクルの冷媒循環量を少なくして、所謂、弱冷房状態としている。
【０１７８】
このように、除湿運転は、冷凍サイクルとしては冷房運転であるがゆえに、通常の冷房運転とは異なる制御が行われていても室温の低下は抑えられない。除湿運転により湿度だけを下げたいと要求している使用者にとっては、湿度低下とともに生じる室温低下によって寒さを感じ、快適性が損なわれるという問題があった。そこで、近年のヒートポンプ式空気調和装置では、除湿運転時の室温低下を抑制して湿度低下のみを行うために、再熱除湿運転と呼ばれる方法を採用しているものがある。
【０１７９】
この方法のために、室内熱交換器を熱的に２つに分割し、それらの間に冷媒流量制御弁を介在させる。冷房運転時は、冷媒流量制御弁を全開として、室内熱交換器をすべて蒸発器として機能させる。暖房運転時にも同様に冷媒流量制御弁を全開として、室内熱交換器をすべて凝縮器として作用させる。しかし、除湿運転（再熱除湿運転）時は、冷凍サイクルの冷媒の流れ方向は冷房運転と同じであるが、室外機にある膨張弁の絞りを緩和して、熱的に分割された室内熱交換器の上流側となる室内熱交換器でも冷媒を凝縮させ、冷媒流量制御弁の開度を絞ってここで減圧させて、下流側の室内熱交換器で冷媒を蒸発させる。
【０１８０】
下流側の室内熱交換器の蒸発熱により除湿（湿度低下）が行われ、それと同時に吸い込み室内空気の温度低下も生じるが、上流側の室内熱交換器での凝縮熱により吸い込み室内空気が暖められることで下流側の室内熱交換器による温度低下を補い、吹出口からは湿度は低下しているが温度低下していない吹き出し風が、吹き出されるようにするものである。
【０１８１】
しかし、このような再熱除湿運転により除湿を行う場合でも、その除湿量は蒸発器として機能する室内熱交換器の大きさに影響される（大きさが大きいほど除湿量が多い）ものであり、また室内熱交換器は、室内機の制限寸法により、おのずと搭載できる大きさには限界があり、熱的に２つに分割された一方の室内熱交換器でしか除湿できないことから、室温低下は伴うが室内熱交換器をすべて除湿に利用するものに比べて除湿能力は低い。
【０１８２】
また、室内ファンであるクロスフローファンには、湿度の高い空気、すなわち水分を多く含む空気が接することから、結露した水分により、クロスフローファンにカビが発生する恐れがある。これに対して、長時間の送風運転（空運転）によりクロスフローファンを乾燥させて、カビの増殖を抑制することはできるが、乾燥させただけではカビを完全に死滅させることはできず、いずれ増殖につながる恐れがあった。
【０１８３】
この実施の形態５に示す空気調和装置５００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態５の空気調和装置５００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、除湿運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形５の空気調和装置を空気調和装置５００、室内機を室内機５０１と記す。
【０１８４】
この空気調和装置５００では、室内制御装置６０が使用者のリモコン１５による、もしくはタイマー設定による除湿運転開始の指示を受けて除湿運転が開始されると、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、除湿運転のために回転しているクロスフローファン２を電磁誘導加熱する。室内熱交換器３は熱的に分割される構造になっておらず、室内熱交換器３の配管途中に冷媒流量制御弁も備えていない。除湿運転中は、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させている。
【０１８５】
除湿運転中に吸込口４より室内機５０１に吸い込まれた室内空気は、蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過する際に、含有する水分が結露することにより除湿される。結露した水分は、ドレン水としてドレンホースを通って屋外に排水される。室内熱交換器３を通過するときに、室内空気は冷却されて温度低下が起こるが、室内空気は、室内熱交換器３の通過後、電磁誘導加熱されて温度が上昇しているクロスフローファン２を通過する際に、クロスフローファン２からの熱伝達により暖められ、室内熱交換器３通過で生じた温度低下を補われ、吹出口５から吹き出される。この結果、吸込口４からの吸い込み空気に対して、吹出口５から吹き出される空気（吹き出し風）の温度低下が起こらないようにすることができる。
【０１８６】
これにより、室内熱交換器を熱的に２分割して一方を蒸発器、他方を凝縮器として機能させる再熱除湿運転を行わず、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させて除湿運転を行っても、室温の低下を抑制できるので、除湿（湿度低下）のみを要求して除湿運転を指示する使用者が室温低下による寒さを感じることはなく、除湿運転の快適性が向上できる。
【０１８７】
また、室内熱交換器３をすべて蒸発器として機能させているため、室内熱交換器を熱的に２分割して行う再熱除湿運転に比べて除湿能力を高めることができ、目標湿度までの到達時間を短縮でき、使用者に、より早く快適な湿度空間を提供することができるようになる。
【０１８８】
除湿運転では、圧縮機７０の最大回転数が冷房運転の時よりも低めに制限され、冷房運転時に比べて圧縮機７０の消費電力が小さい。そのため、圧縮機７０が駆動中であっても、空気調和装置５００の最大許容消費電力に対して、クロスフローファン２の電磁誘導加熱のために使える電力の確保が十分に可能である。除湿運転中にクロスフローファン２を電磁誘導加熱する場合おいても、室内制御装置６０が、室外制御装置８０を通じて把握する圧縮機７０の消費電力を考慮してながら、空気調和装置５００の最大許容消費電力を超えないように、誘導加熱コイル１への供給電力を制御する。
【０１８９】
室内制御装置６０は、除湿運転開始当初の室温もしくは吸込室内空気温度が維持されるように、空気調和装置５００の除湿運転中は、室温センサにより測定される室温もしくは吸い込み温度センサにより測定される室内機５０１に吸い込まれる室内空気温度に応じて、誘導加熱コイル１への供給電力を調整し、電磁誘導加熱するクロスフローファン２の温度を制御する。除湿運転開始当初の室温よりも、現在の室温が低下傾向にあれば、誘導加熱コイル１への供給電力を大きくし、クロスフローファン２の温度を上昇させる。これにより、加熱不足による室温低下、および加熱過剰による室温上昇が回避でき、除湿運転時の快適性がより向上する。
【０１９０】
さらにこれに加えて、温度センサにより測定される冷媒の蒸発温度に相当する室内熱交換器３の温度も電磁誘導加熱量制御のパラメータとしてもよい。これを加えることで、室温の変化傾向が予測可能となり、すなわち、室内熱交換器３の温度が低下すれば室内温度が低下することにつながるので、室内熱交換器３の温度変化を検知した時点で、誘導加熱コイル１への供給電力を変化させる。これにより、加熱不足による室温低下、および加熱過剰による室温上昇が回避できるとともに、きめ細やかな制御が可能となり、室温をより安定させるこができ、除湿運転時の快適性をより高めることができる。
【０１９１】
なお、この空気調和装置５００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０１９２】
このように、本実施の形態５の空気調和装置５００は、室内機５０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、除湿運転中に、室内制御装置６０が、電磁誘導加熱コイル１に交流電流を供給し、回転しているクロスフローファン２を電磁誘導加熱することにより、室内空気が、クロスフローファン２を通過する際に、クロスフローファン２からの熱伝達により暖められ、室内熱交換器３を通過する際に生じた温度低下を補われて、吹出口５からの吹き出されるので、除湿運転時の室温の低下を抑制でき、除湿のみを要求している使用者が寒さを感じることなく、除湿運転の快適性を向上させることができる。
【０１９３】
また、除湿運転時に、室内熱交換器３のすべてを蒸発器として機能させて除湿することができることにより、空気調和装置５００のサイズ拡大を図ることなく、室内熱交換器を熱的に２分割して行う再熱除湿運転に比べ、除湿量を大幅に増やすことができるので、使用者が要求する目標湿度までの到達時間を短縮でき、使用者に、より早く快適な湿度空間を提供することができる。
【０１９４】
さらに、除湿運転時に、回転して送風作用を行っているクロスフローファン２を電磁誘導加熱して高温にさせることにより、クロスフローファン２に結露水が付着するのを防ぐことができるとともに、カビを高温の熱により死滅させることができ、カビの増殖を招くことなく、室内にカビが原因となる悪臭が放出されることを防止することができる。
【０１９５】
また、室内熱交換器３を熱的に２つに分離させたり、その間に再熱除湿のための冷媒流量制御弁やその流量制御弁の周囲に装着する防音材を設置したりする必要がなくなるので、室温低下を起こさない除湿運転が可能であるにも係らず、空気調和装置５００の室内機５０１の構造を簡素化でき低コスト化を図ることができる。
【０１９６】
実施の形態６．
次に実施の形態６として、導電性を有するクロスフローファン２の電磁誘導加熱を、室内機内部の乾燥運転時に活用する形態について説明する。
【０１９７】
まず、室内機の内部乾燥運転について説明する。冷房運転もしくは除湿運転が終わった後は、室内熱交換器の表面に、結露した空気中の水分が付着していることが多く、その水分を除去するために、室内機内部を乾燥させる乾燥運転を行う空気調和装置がある。内部乾燥運転にはいくつかの方法があるが、具体例としては、室内ファンであるクロスフローファンの送風運転、すなわち冷凍サイクルは稼働させずに室内ファンのみ空運転させることを所定時間、例えば２０〜３０分程度行って、その後に冷凍サイクルによる弱めのヒートポンプ暖房運転と再びの送風運転をそれぞれ例えば５〜１５分程度行い、付着した水分を蒸発させる。これにより、室内機内部のカビの発生を防ぐものである。
【０１９８】
しかし、このような内部乾燥運転では、ヒートポンプ暖房で温度が上昇した室内熱交換器の水分は蒸発させることができても、室内ファンであるクロスフローファンに付着した水分は空運転だけでは完全に除去できず、クロスフローファンの表面にカビの発生や増殖の恐れがあった。
【０１９９】
この実施の形態６に示す空気調和装置６００の構成は、実施の形態１の空気調和装置１００と同じであり、詳細な説明は省略する。実施の形態６の空気調和装置６００は、実施の形態１の空気調和装置１００が有する機能に加えて、冷房運転もしくは除湿運転後に実施する室内機の内部を乾燥させる乾燥運転中にも、クロスフローファン２を電磁誘導加熱させる制御を行うものであり、それ以外については実施の形態１と同様である。説明が不明確とならないように、便宜上、実施の形６の空気調和装置を空気調和装置６００、室内機を室内機６０１と記す。
【０２００】
この空気調和装置６００では、使用者のリモコン１５による、もしくはタイマー設定による冷房運転もしくは除湿運転の終了指示を受け、冷房運転もしくは除湿運転を終了すると、使用者の要求がある場合（リモコン１５で設定登録しておく）に、内部乾燥運転が行われるが、その開始とともに、室内制御装置６０が、誘導加熱コイル１に高周波数の交流電流を供給して、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱する。
【０２０１】
これにより、電磁誘導加熱されてクロスフローファン２が高温となるために、クロスフローファン２に付着した水分を蒸発させ除去することができる。よって、クロスフローファン２の水分を完全に除去して乾燥させることができるので、クロスフローファン２の表面にカビが発生したり、カビが増殖したりすることを防ぐことができる。そして、カビが原因の悪臭が室内に放出されることを回避することができる。
【０２０２】
また、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱しているので、内部乾燥運転における乾燥のためのクロスフローファン２の送風運転（空運転）の時間を短縮でき、結果として内部乾燥運転時間を短縮することができる。
【０２０３】
内部乾燥運転におけるヒートポンプ暖房は、弱暖房であり、圧縮機７０の回転数が低く、圧縮機７０の消費電力が小さいので、内部乾燥運転にて、ヒートポンプ暖房とクロスフローファン２の電磁誘導加熱が協働することになっても、空気調和装置６００の最大許容消費電力を超えることなく、クロスフローファン２を電磁誘導加熱する電力を十分に確保することができる。
【０２０４】
なお、この空気調和装置６００も、暖房運転開始時には、実施の形態１の空気調和装置１００と同様に、ヒートポンプ暖房運転の準備時間中に、電磁誘導加熱されたクロスフローファン２からの熱伝達により暖められた空気を吹出口５から温風として吹き出し、使用者の暖房運転の開始指示から使用者が暖かさに満足する温風が吹出口５から吹き出るまでの時間を短縮するものである。
【０２０５】
このように、本実施の形態６の空気調和装置６００は、室内機６０１に、導電性を有するクロスフローファン２と、このクロスフローファン２に近接するように配置され、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイル１と、を備えており、冷房運転もしくは除湿運転後の室内機６０１内部の乾燥運転中に、室内制御装置６０が、クロスフローファン２を回転させながら電磁誘導加熱することにより、クロスフローファン２の温度が高温となって、クロスフローファン２の表面に付着した水分を蒸発させることができるので、クロスフローファン２にカビが発生したり増殖したりすることがなく、カビが原因の悪臭が室内に送風されることを回避することができる。
【０２０６】
また、室内機６０１の内部乾燥運転におけるクロスフローファン２の送風運転（空運転）の時間を短縮、もしくは送風運転を廃止することができるので、内部乾燥運転の時間を大幅に短縮することができる。
【０２０７】
なお、上記のいずれの実施の形態においても、室内制御装置６０が行う制御は、室内制御装置６０が室外制御装置８０と通信し、室外制御装置８０と協働して行う制御も含むものである。同様に、室外制御装置８０が行う制御は、室外制御装置８０が室内制御装置６０と通信し、室内外制御装置６０と協働して行う制御も含んでいる。
【符号の説明】
【０２０８】
１ 誘導加熱コイル、２ クロスフローファン、３ 室内熱交換器、３ａ 前面下部熱交換器、３ｂ 前面上部熱交換器、３ｃ 背面熱交換器、４ 吸込口、５ 吹出口、６ フィルタ、７ 上下風向制御板、８ 左右風向制御板、９ ケーシング、１０ 筐体、１０ａ 軸受部、１１ 前面開閉パネル、１２ ノズル、１３ 電流供給回路、１４ リモコン受信部、１５ リモコン、２１ 円環状平板、２２ 羽根、２３ 連結ボス、２４ モータ側端板、２５ 反モータ側端板、２６ 回転軸、３１ フィン、３２ 銅管、４５ ファンモータ、４５ａ 駆動軸、５１ 吹出側風路、６０ 室内制御装置、６１ 信号線、７０ 圧縮機、７１ 四方弁、７２ 室外熱交換器、７３ 膨張弁、７４ プロペラファン、７５ａ 液側の接続配管、７５ｂ ガス側の接続配管、８０ 室外制御装置、９１ 収納凹部、９２ 断熱材、１００ 空気調和装置、１０１ 室内機、１０２ 室外機、２００ 空気調和装置、２０１ 室内機、３００ 空気調和装置、３０１ 室内機、４００ 空気調和装置、４０１ 室内機、５００ 空気調和装置、５０１ 室内機、６００ 空気調和装置、６０１ 室内機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが熱交換器を具備する室内機と室外機、および前記室外機に設置された圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルと、を有する空気調和装置であって、
当該空気調和装置の運転を制御する制御装置と、
前記室内機の外郭を構成し、室内空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、
略円筒状で導電性を有するように形成されるとともに、その長手方向が前記室内機の左右方向となるように前記筐体内に設置され、室内空気を前記吸込口から吸い込んで前記吹出口から吹き出すクロスフローファンと、
前記クロスフローファンから前記吹出口に至る前記クロスフローファンの吹出側風路の背面側を構成するケーシングと、
前記ケーシングの前記クロスフローファンの近傍部位で、前記室内機の背面方向に窪んで設けられる収納凹部と、
前記収納凹部に収納されて前記クロスフローファンの近傍に位置し、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイルと、を備え、
前記制御装置が、前記クロスフローファンを回転させるとともに、前記誘導加熱コイルに高周波数の交流電流を供給して、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するものであって、
前記収納凹部が、その長手方向が前記クロスフローファンの長手方向と同方向となるように細長く形成されるとともに、
前記誘導加熱コイルが、前記吐出側風路に突出しないで、前記収納凹部の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれた状態で、前記収納凹部内に収納されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記ケーシングが、前記室内機の上下方向に湾曲しているとともに、
前記収納凹部の底面が、前記ケーシングの湾曲に沿って湾曲し、
前記誘導加熱コイルが、全体的に前記ケーシングの湾曲に沿って上下方向に湾曲して収納されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記収納凹部の底面および内壁と、前記誘導加熱コイルとの間には断熱材が介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置に暖房運転開始の指示が伝わると、
前記制御装置は、
前記圧縮機を起動して冷凍サイクルを稼働させる制御を行うとともに、
前記冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでのヒートポンプ暖房運転準備時間に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンを通過する際に電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を、前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記ヒートポンプ暖房運転準備時間に前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、
前記クロスフローファンの回転数を、少なくとも前記電磁誘導加熱の開始から所定時間までは、前記室内機に設定されている最小の回転数とする制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記吹出口に設置され、前記吹出口から吹き出される吹き出し風の上下方向の風向を調整する上下風向制御板を備え、
前記制御装置は、
前記ヒートポンプ暖房運転準備時間に前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、
前記電磁誘導加熱の開始から所定時間は、前記上下風向制御板により前記吹出口を塞いだ状態とし、所定時間経過後に上下風向制御板を回動させて前記吹出口を開口する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御装置が、
前記室内機が設置される部屋の温度に応じて、前記所定時間を変化させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記圧縮機は運転回転数が可変であって、
前記制御装置は、
前記圧縮機の消費電力もしくは前記圧縮機の電流、または前記圧縮機を駆動するインバータ回路の出力周波数の増加に対応させて、前記誘導加熱コイルへの供給電力を減少する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項９】
当該空気調和装置の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転中に、前記室外機が具備する熱交換器に付着した霜を溶融させるデフロスト運転が行われると、
前記制御装置は、
前記デフロスト運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンを通過する際に電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を、前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記室内機が具備する熱交換器は、前記クロスフローファンの上流側に配置されるものであって、
当該空気調和装置の除湿運転が行われると、
前記制御装置は、
前記除湿運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記室内機が具備する熱交換器を通過する際に温度低下した室内空気を、電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖めて前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１１】
当該空気調和装置の冷房運転もしくは除湿運転後に、前記室内機の内部を乾燥させる乾燥運転が行われると、
前記制御装置は、
前記乾燥運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンに付着した水分を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１】
それぞれが熱交換器を具備する室内機と室外機、および前記室外機に設置された圧縮機により冷媒が循環される冷凍サイクルと、を有する空気調和装置であって、
当該空気調和装置の運転を制御する制御装置と、
前記室内機の外郭を構成し、室内空気の吸込口と吹出口とを有する筐体と、
略円筒状で導電性を有するように形成されるとともに、その長手方向が前記室内機の左右方向となるように前記筐体内に設置され、室内空気を前記吸込口から吸い込んで前記吹出口から吹き出すクロスフローファンと、
前記クロスフローファンから前記吹出口に至る前記クロスフローファンの吹出側風路の背面側を構成するケーシングと、
前記ケーシングの前記クロスフローファンの近傍部位で、前記室内機の背面方向に窪んで設けられる収納凹部と、
前記収納凹部に収納されて前記クロスフローファンの近傍に位置し、高周波数の交流電流が供給される誘導加熱コイルと、を備え、
前記制御装置が、前記クロスフローファンを回転させるとともに、前記誘導加熱コイルに高周波数の交流電流を供給して、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するものであって、
前記収納凹部が、その長手方向が前記クロスフローファンの長手方向と同方向となるように細長く形成されるとともに、
前記誘導加熱コイルが、前記吐出側風路に突出しないで、前記収納凹部の長手方向に延びるように銅線が細長く複数周巻かれた状態で、前記収納凹部内に収納されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記ケーシングが、前記室内機の上下方向に湾曲しているとともに、
前記収納凹部の底面が、前記ケーシングの湾曲に沿って湾曲し、
前記誘導加熱コイルが、全体的に前記ケーシングの湾曲に沿って上下方向に湾曲して収納されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記収納凹部の底面および内壁と、前記誘導加熱コイルとの間には断熱材が介在されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置に暖房運転開始の指示が伝わると、
前記制御装置は、
前記圧縮機を起動して冷凍サイクルを稼働させる制御を行うとともに、
前記冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房が立ち上がるまでのヒートポンプ暖房運転準備時間に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンを通過する際に電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を、前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記ヒートポンプ暖房運転準備時間に前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、
前記クロスフローファンの回転数を、少なくとも前記電磁誘導加熱の開始から所定時間までは、前記室内機に設定されている最小の回転数とする制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記吹出口に設置され、前記吹出口から吹き出される吹き出し風の上下方向の風向を調整する上下風向制御板を備え、
前記制御装置は、
前記ヒートポンプ暖房運転準備時間に前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱するにあたって、
前記電磁誘導加熱の開始から所定時間は、前記上下風向制御板により前記吹出口を塞いだ状態とし、所定時間経過後に上下風向制御板を回動させて前記吹出口を開口する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御装置が、
前記室内機が設置される部屋の温度に応じて、前記所定時間を変化させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の空気調和装置。
【請求項８】
前記圧縮機は運転回転数が可変であって、
前記制御装置は、
前記圧縮機の消費電力もしくは前記圧縮機の電流、または前記圧縮機を駆動するインバータ回路の出力周波数の増加に対応させて、前記誘導加熱コイルへの供給電力を減少する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項９】
当該空気調和装置の冷凍サイクルによるヒートポンプ暖房運転中に、前記室外機が具備する熱交換器に付着した霜を溶融させるデフロスト運転が行われると、
前記制御装置は、
前記デフロスト運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンを通過する際に電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖められた室内空気を、前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１０】
前記室内機が具備する熱交換器は、前記クロスフローファンの上流側に配置されるものであって、
当該空気調和装置の除湿運転が行われると、
前記制御装置は、
前記除湿運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記室内機が具備する熱交換器を通過する際に温度低下した室内空気を、電磁誘導加熱された前記クロスフローファンの熱伝達により暖めて前記吹出口から吹き出すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項１１】
当該空気調和装置の冷房運転もしくは除湿運転後に、前記室内機の内部を乾燥させる乾燥運転が行われると、
前記制御装置は、
前記乾燥運転中に、前記クロスフローファンを回転させながら電磁誘導加熱して、
前記クロスフローファンに付着した水分を除去することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１００９８２（Ｐ２０１３−１００９８２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−２２３０（Ｐ２０１３−２２３０）
【出願日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【分割の表示】特願２００９−５０７７３（Ｐ２００９−５０７７３）の分割
【原出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【分割の表示】特願２００９−５０７７３（Ｐ２００９−５０７７３）の分割
【原出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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