JP2010014288A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】親水性プレコートフィンを使用した室内熱交換器の場合に、室内熱交換器のフィン表面全体を着霜させてフィン表面全体に水分が付着した状態として、その後加熱して除霜することで室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機は、室内の空気を吸い込む吸込口１２ａと吸い込まれた空気を室内に吹き出す吹出口２１が本体ケース１２Ｐに形成され、吸込口と吹出口を連通する送風路内に室内熱交換器１７と室内送風機１９とが配置された室内機１と、室外送風機３５と圧縮機３１と室外熱交換器３３と電動膨張弁３４などが配置された室外機３０とを有し、室内熱交換器１７は、親水性プレコートフィンＦで構成し、そのフィンＦの少なくも一部を着霜させる着霜運転を行い、その後除霜運転により除霜水を発生させて室内熱交換器のフィン表面に付着した汚れを除去するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に結露水による洗浄効果により耐汚染性を維持している親水性プレコートフィン材を使用した室内熱交換器を備える空気調和機に関する。

空気調和機は、室内側に配置される室内機と、屋外に配置される室外機からなり、室内機と室外機には冷媒配管を介してヒートポンプ式冷凍サイクルを構成する部品が分散して配置されている。

空気調和機を使用すると、室内機の室内熱交換器には塵埃等の汚れが付着する。従って、室内熱交換器から室内機の本体ケースの外へ吹き出される塵埃を減少させるために、フィルターと蒸発器の間に放電線を配置して、放電線と蒸発器との間に高電圧を印加して放電を発生させて、フィルターを通過した空気中に含まれる塵埃をこの放電により帯電させて蒸発器に付着させる。そして、付着した塵埃を蒸発器に生じる除湿水で洗い流すようになっているものがある（例えば、特許文献１を参照）。

また、親水性プレコートフィンが室内熱交換器の放熱フィンとして用いられる室内機が製品化されており、室内機の耐汚染性が年々向上している。
特開平１０−２２７４７７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、室内熱交換器における塵埃等の汚れは、室内熱交換器の表面全体に付着する傾向があるのに対して、結露は冷却作用がなされる熱交換器パイプの近傍から発生するために、結露は室内熱交換器のフィンの内側には形成されるがフィンの外側の表面側までには到達しにくい。

また、室内熱交換器の上記親水性プレコートフィンは、結露水による洗浄効果により耐汚染性を維持するようにしているが、この親水性プレコートフィンでは、室内熱交換器のフィンの外側の表面側に発生する水滴が、すぐにフィンの表面から流下して無くなってしまう。このために、室内熱交換器の表面に付着している汚れが、結露水では除去しにくいという問題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、親水性プレコートフィンを使用した室内熱交換器の場合に、室内熱交換器のフィン表面全体を着霜させてフィン表面全体に水分が付着した状態として、その後除霜することで室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる空気調和機を提供することである。

本発明の空気調和機は、室内の空気を吸い込む吸込口と吸い込まれた前記空気を室内に吹き出す吹出口が本体ケースに形成され、前記吸込口と前記吹出口を連通する送風路内に室内熱交換器と室内送風機とが配置された室内機と、室外送風機と圧縮機と室外熱交換器と電動膨張弁が配置された室外機と、を有する空気調和機であって、前記室内熱交換器は、親水性プレコートフィンで構成し、前記フィンの少なくも一部を着霜させる着霜運転を行い、その後除霜運転により除霜水を発生させて前記室内熱交換器の前記フィン表面に付着した汚れを除去する手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、親水性プレコートフィンを使用した室内熱交換器の場合に、室内熱交換器のフィン表面全体を着霜させてフィン表面全体に水分が付着した状態として、その後除霜することで室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる空気調和機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の空気調和機の室内機の実施形態を示す断面図である。

図１に示す空気調和機の室内機１は、室内機本体１１を有しており、室内機本体１１は本体ケース１２Ｐを有している。可動パネル１２は本体ケース１２Ｐの前面側に開閉可能に設けられており、本体ケース１２Ｐは後板１３を有している。可動パネル１２には前部吸込口１２ａが開口され、本体ケース１２Ｐの上部には上部吸込口１２ｂが開口されている。室内機本体１１内には、除湿絞り手段を構成する除湿用絞り弁５と、エアフィルタ１６と、室内熱交換器１７と、室内送風機１９が配置されている。

図１に示す室内熱交換器１７は、前部吸込口１２ａに対向する前側熱交換器部１７Ａと、上部吸込口１２ｂに対向する後側熱交換器部１７Ｂとから構成されている。これらの前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂは、本体ケース１２Ｐ内においてほぼ逆Ｖ字状に形成されている。前側熱交換器部１７Ａは、ほぼ円弧状に形成されて室内機本体１１の前面側に配置され、後側熱交換器部１７Ｂは、室内機本体１１の上部後面側に配置されている。前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂの内側の空間には、除湿用絞り弁５と室内熱交換器１７が配置されている。

前側熱交換器部１７Ａの下部には、前ドレンパン１８ａが配置され、後側熱交換器部１７Ｂの下部には、後ドレンパン１８ｂが配置されている。後板１３には、後ドレンパン１８ｂの下部側に送風路２０が形成され、室内機本体１１の下部には吹出口２１が開口されている。送風路２０と吹出口２１はつながっており、吹出口２１には、上下風向を設定するためのルーバー（水平ルーバーとも言う）２２，２３が配置されている。これらのルーバー２２，２３はＲ方向に向きを変えることにより、運転モードに応じて吹出口２１から室内に吹き出される風の向きを変えることができる。

図２は、空気調和機の制御ブロックの例を示している。
図２に示す制御ブロックでは、室内機１と室外機３０およびリモートコントローラ７０を示している。

室内機１側には、室内制御部５０、リモートコントローラ７０との送受信部５１、室内吸込み空気と室内熱交換器の各温度センサＴＳ、吹出口のルーバー２２，２３及び左右風向を設定するためのルーバー（図示せず）を夫々駆動するためのモータ５２，５３，５４、室内送風機１９のファンモータ５５、前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂ、除湿用絞り弁５を備えている。除湿用絞り弁５は、前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂの間に配置されている。室内制御部５０は、各温度センサＴＳの検出する温度信号を受ける。室内制御部５０は、各ルーバー駆動用のモータ５２、５３，５４とファンモータ５５の動作を制御し、除湿用絞り弁５の絞り制御を行う。

室外機３０側には、室外制御部６０、圧縮機３１、四方切換弁３２、室外熱交換器３３、冷媒膨張手段である電動膨張弁３４、室外送風機３５、インバータ回路６１を備えており、インバータ回路６１は商用交流電源６２に電気的に接続されている。室外制御部６０は、電動膨張弁３４、室外送風機３５、インバータ回路６１、四方切換弁３２等の動作を制御する。室外熱交換器３３は、前側熱交換器部１７Ａに対して電動膨張弁３４と冷媒配管６により接続されている。後側熱交換器部１７Ｂは、圧縮機３１と四方切換弁３２と冷媒配管６を介して室外熱交換器３３に接続されている。

次に、図３を参照して、図１に示す空気調和機の室内機１と室外機３０の全体構成と、冷凍サイクル回路、および冷媒パス（冷媒流路）の構成例を説明する。

図３に示すように、空気調和機は、室内機１と室外機３０を有する。図４は、室内機本体１１の内部構造例を概略的に示す斜視図である。

室内機本体１１内に収容されている冷凍サイクル回路の構成部品は、すでに図１を参照して説明したように、室内熱交換器１７である。

室外機３０内には、圧縮機３１、四方切換弁３２，室外熱交換器３３、冷媒膨張手段である電動膨張弁３４、室外送風機３５等の冷凍サイクル回路の構成部品が配置されている。室内熱交換器１７、圧縮機３１、四方切換弁３２，室外熱交換器３３、電動膨張弁３４は、冷媒配管６を介して接続されており、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成している。

図３と図４に示すように、前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂは、それぞれ多数の親水性プレコートフィンＦを有しており、これらの親水性プレコートフィンＦは所定間隔をおいて、図３の紙面垂直方向Ｘに沿って平行に配列されている。多数の親水性プレコートフィンＦは、結露水による洗浄効果により耐汚染性を維持している親水性プレコートフィン材である。

これらの親水性プレコートフィンＦには、熱交換パイプＰが紙面垂直方向Ｘに沿って蛇行して貫通されている。前側熱交換器部１７Ａの多数のフィンＦには、Ｙ方向に関して前列と後列の熱交換パイプＰが配置されており、同様にして、後側熱交換器部１７Ｂの多数のフィンＦにも、Ｚ方向に関して前列と後列の熱交換パイプＰが配置されている。

室内の熱交換用の空気は、図１に示す室内送風機１９を作動することで、前部吸込口１２ａと上部吸込口１２ｂを通じて、図３に示す前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂにそれぞれ導かれるようになっている。前側熱交換器部１７Ａに導かれる熱交換空気は、前側熱交換器部１７Ａの２列の熱交換パイプＰと熱交換を行い、後側熱交換器部１７Ｂに導かれる熱交換空気は、後側熱交換器部１７Ｂの２列の熱交換パイプＰと熱交換を行う。

図３に示す室内熱交換器１７における冷媒流路の構成は、冷房運転時および除湿運転サイクル時の状態を示している。以下、冷房運転時および除湿運転サイクル時における冷媒の流れを基準にして説明する。また、暖房運転サイクル時の冷媒流路の構成は、図３に示す場合とは逆方向になり、矢印で示す冷媒入口Ｍと冷媒出口Ｎの表記は逆になる。

ここで、図３に示す室内熱交換器１７の前側熱交換器部１７Ａと前側熱交換器部１７Ａにおける冷媒流路の構成例を説明する。

図３に示す室内熱交換器１７の矢印で示す冷媒入口Ｍは、Ｕ字管Ｄに接続されており、Ｕ字管Ｄは前側熱交換器部１７Ａの上部側の後列の熱交換パイプＰ（Ｐ２）に接続されている。冷媒は、室内熱交換器１７の冷媒入口ＭとＵ字管Ｄを通じて２方向に分かれて、前側熱交換器部１７Ａの上部側の後列の熱交換パイプＰ（Ｐ２）から後側熱交換器部１７Ｂの後列側の熱交換パイプＰ（Ｐ２）と冷媒配管６Ｂを経て、除湿用絞り弁（除湿用二方弁）５の冷媒入口部５Ｂに導かれる。また、冷媒は、前側熱交換器部１７Ａの上部側の後列の熱交換パイプＰ（Ｐ１）から前側熱交換器部１７Ａの中間部と下部の後列の熱交換パイプＰ（Ｐ１）と冷媒配管６Ｃを経て、除湿用絞り弁５の冷媒入口部５Ｂに導かれる。これにより、前側熱交換器部１７Ａの後列側の熱交換パイプと後側熱交換器部１７Ｂの後列側の熱交換パイプＰを通った冷媒は、除湿用絞り弁５の冷媒入口部５Ｂで合流して、除湿用絞り弁５内に入る。

また、除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃは、冷媒配管６Ｄと冷媒配管６Ｆに接続されており、冷媒は２方向に分かれる。

室内熱交換器１７の矢印で示す冷媒出口Ｎは、Ｕ字管Ｈに接続されており、Ｕ字管Ｈは前側熱交換器部１７Ａの中間部分の前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）に接続されている。除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃは、冷媒配管６Ｄを介して後側熱交換器部１７Ｂの前列の熱交換パイプＰ（Ｐ４）と前側熱交換器部１７Ａの上部の前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）を介してＵ字管Ｈに接続されている。しかも、除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃは、冷媒配管６Ｆを介して前側熱交換器部１７Ａの中間部から下部の前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）を介してＵ字管Ｈに接続されている。室内熱交換器１７の冷媒出口Ｎは、冷媒配管６を介して四方切換弁３２に接続されている。

これにより、除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃから出た冷媒は、冷媒配管６Ｄを介して、後側熱交換器部１７Ｂの前列の熱交換パイプＰと前側熱交換器部１７Ａの上部前列の熱交換パイプＰに通すことができるとともに、冷媒配管６Ｆを介して、前側熱交換器部１７Ａの中間部から下部前列の熱交換パイプＰに通すことができる。すなわち、除湿用絞り弁５を通過した冷媒が、前側熱交換器部１７Ａの表面側前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）と、後側熱交換器部１７Ｂの表面側前列の熱交換パイプＰ（Ｐ４）に流れるように、冷媒のパスが配置されている。このように冷媒パスを構成するのは、前側熱交換器部１７ＡのフィンＦの先端部と後側熱交換器部１７Ｂの表面側のフィンＦ先端部を選択的に冷却して着霜させる作業を効率良くできるようにするためである。

図３に示す室内熱交換器１７の温度センサＴＳは、室内熱交換器１７の温度ＴＣを測定する。この室内熱交換器１７の温度センサＴＳは除湿用絞り弁５の冷媒出口５Ｃ側の冷媒配管６Ｆに配置されている。除湿用絞り弁５により冷媒の流れを絞った際の除湿運転サイクル時に室内熱交換器１７の凍結を防止するために、この室内熱交換器１７の温度センサＴＳは除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃ側の冷媒配管６Ｆに配置され、室内熱交換器１７の温度が０℃以上になるように制御している。

冷房運転サイクル時には、図３に示す圧縮機３１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスが四方切換弁３２を介して室外熱交換器３３に導かれて凝縮液化して液冷媒となる。この液冷媒は、電動膨張弁３４で断熱膨張化して冷媒配管６を通じて、室内熱交換器１７の熱交換パイプＰに導かれて、室内熱交換器１７の熱交換パイプＰ内で冷媒は蒸発する。

図１に示す室内機本体１１内では室内送風機１９が作動して、室内空気が前部吸込口１２ａと上部吸込口１２ｂから室内機本体１１内に吸い込まれる。そして、吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器１７のフィンＦの間に流通されて、熱交換パイプＰに導かれる冷媒との間で熱交換される。熱交換した後の熱交換空気は、図１の送風路２０に案内されて吹出口２１から室内に吹き出されることにより、室内の冷房を行う。

また、除湿運転サイクル時は、冷房運転サイクル時と全く同じ冷媒流路を構成する。そして、除湿用絞り弁５が冷媒の絞り作用を行うことにより、この除湿用絞り弁５の上流側である前側熱交換器部１７Ａの後列の熱交換パイプＰ（Ｐ１、Ｐ２）と後側熱交換器部１７Ｂの後列の熱交換パイプＰ（Ｐ２）が冷媒凝縮作用を成し、除湿用絞り弁５の下流側である前側熱交換器部１７Ａの前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）と後側熱交換器部１７Ｂの前列の熱交換パイプＰ（Ｐ４）が冷媒蒸発作用を成す。

このように、除湿用絞り弁５が冷媒の絞り作用を行うことにより、前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂを、冷媒凝縮器と冷媒蒸発器とに切り分けることになり、再熱除湿機能が得られる。これにより、室内の湿気が除去されて乾燥化する。

さらに、暖房運転サイクル時は、除湿運転サイクル時と冷房運転サイクル時とは全く逆の冷媒流路を構成する。圧縮機３１から四方切換弁３２を介して室内熱交換器１７に導かれた冷媒は、冷媒配管６を通じてＵ字管Ｈから入って分流されて、前側熱交換器部１７Ａの熱交換パイプＰと後側熱交換器部１７Ｂの熱交換パイプＰを介して冷媒配管６Ｄ、６Ｆを通じて除湿用絞り弁５に入り、冷媒配管６Ｂ、６Ｃを通じて前側熱交換器部１７Ａの熱交換パイプＰと後側熱交換器部１７Ｂの熱交換パイプＰと冷媒配管６を介して、電動膨張弁３４と室外熱交換器３３を通る。

図５（Ａ）と図５（Ｂ）に示すように、室内機本体１１は、前部吸込口１２ａを開閉可能な可動パネル１２を有しており、可動パネル１２は、ヒンジ部１２Ｈを中心にして図５（Ａ）に示すように完全に閉じた状態（全閉状態）から、図５（Ｂ）に示す矢印方向に開くことで全開状態あるいは半開状態にすることができる。

このように、上記構成の室内機１の室内熱交換器１７が親水性プレコートフィンＦを有しているが、この塵埃等の汚れが親水性プレコートフィンＦに付着して汚れた場合に行う汚れ除去動作例を、次に説明する。

塵埃等の汚れは、親水性プレコートフィンＦの端面（先端部）に多く付着して、親水性プレコートフィンＦの内部への浸入は少ない。すなわち、塵埃等の汚れは、親水性プレコートフィンＦの内部ではなく表面側に付着する傾向がある。

一般に、熱交換パイプＰが冷却されたときに生じるドレン水は、熱交換パイプＰの近傍に発生するために、親水性プレコートフィンＦの端面を通過するドレン水の量は多くはない。そのため、冷房運転サイクル時と除湿運転サイクル時のドレン水を利用して、室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦに付着した塵埃等の汚れを除去するのは、汚れ除去効率が良くなく、充分に塵埃を除去できない。

そこで、本発明の実施形態では、冷房運転時もしくは再熱除霜運転時に、親水性プレコートフィンＦの少なくも一部に着霜させて、その後に親水性プレコートフィンＦから除霜させる。各親水性プレコートフィンＦの少なくも一部に着霜させると、着霜時には、各親水性プレコートフィンＦの先端部（端面）側から着霜する。これにより、この除霜の時の除霜水を用いて各親水性プレコートフィンＦに付着した塵埃等の汚れを除去するのである。すなわち、除霜水は各親水性プレコートフィンＦの先端部（端面）を確実に流れることにより、塵埃などの汚れを効率良く確実に除去できる。

親水性プレコートフィンＦに付着した塵埃等の汚れを、除霜水を用いて除去する作業は、冷房運転サイクル時あるいは再熱除湿運転サイクル時により行うが、具体的には次のようにして行う。

（１．冷房運転サイクル時おける親水性プレコートフィンＦの汚れ除去）
室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜する作業は、冷房運転サイクル時において行い、図５（Ａ）に示すように可動パネル１２は、全閉状態あるいは半開状態とする。可動パネル１２のより好ましい状態は、全閉状態である。これにより、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜させるにあたり、室内の空気との熱交換量を減らして、着霜を促進する効果が得られる。

しかも、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜する際には、図６（Ｃ）に示すように、上下風向用のルーバー２２，２３の角度は、図６（Ａ）に示す通常の冷房運転サイクル時、通常の除湿運転サイクル時、そして図６（Ｂ）に示す暖房運転サイクル時より小さく設定される。すなわち、図６（Ｃ）に示すようにルーバー２２，２３は上向きにする。これにより、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくすることで、着霜時において室内の空気との熱交換量を低減できる。しかも、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくすることで、吹出口２１から冷気が吹き出さないので、ユーザに対して不快感を与えない。

そして、親水性プレコートフィンＦを着霜後、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを除霜する際には、送風運転もしくは暖房運転サイクル時に親水性プレコートフィンＦを加熱して除霜を行う。除霜時には、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくしているので、吹出口２１から空気が吹き出さないので、ユーザに対して不快感を与えなうようにすることができる。

このようにして、冷房運転サイクル時において、各親水性プレコートフィンＦの任意の一部、特に先端部（端面）に対して着霜と除霜をおこなうことができ、室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる。

次に、別の着霜と除霜を行う例を説明する。
（２．再熱除湿運転サイクル時おける親水性プレコートフィンＦの汚れ除去）
室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜する作業は、再熱除湿運転時において行い、図５（Ａ）に示すように可動パネル１２は、全閉状態あるいは半開状態とする。可動パネル１２のより好ましい状態は、全閉状態である。これにより、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜させるにあたり、室内の空気との熱交換量を減らして、着霜を促進する効果が得られる。

しかも、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜する際には、図６（Ｃ）に示すように、上下風向用のルーバー２２，２３の角度は、図６（Ａ）に示す通常の冷房運転サイクル時、通常の除湿運転サイクル時、そして図６（Ｂ）に示す暖房運転サイクル時より小さく設定される。すなわち、図６（Ｃ）に示すようにルーバー２２，２３は上向きにする。これにより、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくすることで、着霜時において室内の空気との熱交換量を低減できる。しかも、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくすることで、吹出口２１から冷気が吹き出さないので、ユーザに対して不快感を与えない。

そして、親水性プレコートフィンＦを着霜後、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを除霜する際には、送風運転もしくは暖房運転サイクル時に親水性プレコートフィンＦを加熱して除霜を行う。除霜時には、ルーバー２２，２３の開く角度を小さくしているので、吹出口２１から空気が吹き出さないので、ユーザに対して不快感を与えなうようにすることができる。

このようにして、冷房運転時だけでなく再熱除湿運転時においても、各親水性プレコートフィンＦの任意の一部、特に先端部（端面）に対して着霜と除霜をおこなうことができ、室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる。

ところで、図７に示すように、室内熱交換器１７の各親水性プレコートフィンＦを着霜する際の着霜量のコントロールは、室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）の値とその温度の設定時間（着霜運転時間）の大小により行う。

図７では、縦軸が室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）を示し、横軸が時間を示している。
図７に示すように、通常の冷房運転サイクル時には、室内熱交換器１７の凍結を防止するために、室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）が０℃以上になるように制御している。しかし、本発明の実施形態では、室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）が温度Ｔｃｉｃｅ（ただし、Ｔｃｉｃｅ＜０℃）をＴ時間以上設けることにより、室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦに対して着霜させる。この室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）の値と時間Ｔの長さを調整することにより、親水性プレコートフィンＦに対する着霜量を調整することができる。

図３に示すように、除湿用絞り弁５の下流側である前側熱交換器部１７Ａの表面側の熱交換パイプＰ（Ｐ３）と後側熱交換器部１７Ｂの表面側の熱交換パイプＰ（Ｐ４）に、除湿用絞り弁５を通った後の冷媒が通るように、すなわち除湿用絞り弁５を通った後の冷媒が前側熱交換器部１７Ａの表面側と後側熱交換器部１７Ｂの表面側に通るように、室内熱交換器１７の冷媒パスを設定している。これにより、汚れが付着し易い前側熱交換器部１７Ａの表面側と後側熱交換器部１７Ｂの表面側に対して効率良く着霜することができる。

しかも、冷房運転により着霜させることにより、室内熱交換器１７の全体に効率良く着霜させることができ、その後暖房運転もしくは送風運転により加熱することで霜が溶けて除霜水が生じるので、この除霜水が親水性プレコートフィンＦの汚れを効率良く除去できる。

次に、図８では、縦軸に電動膨張弁３４の開度と、室外機側の室内送風機１９のファン回転数を示し、横軸には外気温（℃）を示している。

図８において、除湿運転をする際に、室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦに対して着霜させる場合に、外気温が高い時には室内熱交換器１７の温度ＴＣは比較的高いために、室内熱交換器１７の温度ＴＣを低下させるには、外気温に応じて、図３に示す室外機の室外送風機３５の回転数および電動膨張弁（ＰＭＷ）３４の開度を、図８に示すように制御する。すなわち、外気温度が高くなるにつれて、図３に示す室外機３０の室外送風機３５のファン回転数を上げ、電動膨張弁３４の開度を小さくする。これにより、室内熱交換器１７の温度ＴＣは低下させて、室内熱交換器１７を凍結させて親水性プレコートフィンＦに対して着霜させることができる。

このように、室内熱交換器１７の温度ＴＣは低下させて室内熱交換器１７を凍結させて親水性プレコートフィンＦに対して着霜させる時には、着霜を促進するために、そして吹き出し空気温度の低下によりユーザに対する快適性を損なわないようにするために、図１に示す室内機１の室内送風機１９のファン回転数を、通常の運転時のファン回転数よりも低くするか、または停止させてもよい。これにより、室内熱交換器１７の前側熱交換器部１７Ａと後側熱交換器部１７Ｂに対して効率良く着霜させることができ、親水性プレコートフィンＦの汚れを効率的に除去できる。

また、上述したように、凍結させた室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦを除霜するには、送風運転もしくは暖房運転で行うことで、親水性プレコートフィンＦを加熱して霜を効率良く溶かすことができる。

図９は、凍結より着霜させた室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦを除霜する場合の例を説明する。

図９では、縦軸が室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）を示し、横軸が時間を示している。
図９に示すように、通常の冷房運転サイクル時には、室内熱交換器１７の凍結を防止するために、室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）が０℃以上になるように制御している。しかし、本発明の実施形態では、室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）が温度Ｔｃｉｃｅ（ただし、Ｔｃｉｃｅ＜０℃）をＴ時間以上設けることにより、室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦに対して着霜させる。この室内熱交換器１７の温度（ＴＣ）の値と時間（着霜運転時間）Ｔの長さを調整することにより、親水性プレコートフィンＦに対する着霜量を調整することができる。

その後、室内熱交換器１７の除霜をする場合には、室内熱交換器１７の温度を利用して、室内熱交換器１７の温度Ｔｃｄｅｆ（ただし、Ｔｃｄｅｆ＞０℃）が時間Ｔｄｅｆの間設定されることにより、室内熱交換器１７の除霜を行うことができる。なお、除霜終了の判定は、室内熱交換器１７の温度ＴＣの値により行われるが、例えば図８に示す例では、室内熱交換器１７の温度ＴＣが最大温度になった時に除霜作業が終了したと判定する。

図１０は、本発明の空気調和機の別の実施形態を示している。
図１０に示す空気調和機１Ｂは、電気式空気清浄ユニットの機能を得るため、荷電部として作用し吸込口から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を荷電するため室内機の吸込口と室内熱交換器の間に空気中にマイナスイオンを発生させるイオン発生手段４０と、集塵部として作用させるためアース接地してフィン表面に荷電された塵埃を吸着させる室内熱交換器１７を用い、また、室内熱交換器１７は再熱除湿機能を有する。室内機の吸込口と室内熱交換器の間に空気中にマイナスイオンを発生させるイオン発生手段を配置して吸込口から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を荷電し、室内熱交換器をアース接地してフィン表面に荷電された塵埃を吸着させる集塵部とした電気式空気清浄ユニット機能を備えた空気調和機であって、室内熱交換器の再熱除湿運転時に冷却側になる部分が、イオン発生手段４０の近傍に配置されている。

なお、図１０に示す実施形態が図３に示す実施形態と同様の箇所には同じ符号を記してその説明を用いる。図１０に示す空気調和機１Ｂの室内熱交換器１７の冷媒パスは、図３の室内熱交換器の冷媒パスとは異なる。

図１０に示す室内熱交換器１７における冷媒流路の構成は、冷房運転時および除湿運転サイクル時の状態を示している。以下、冷房運転時および除湿運転サイクル時における冷媒の流れを基準にして説明する。また、暖房運転サイクル時の冷媒流路の構成は、図１０に示す場合とは逆方向になり、矢印で示す冷媒入口Ｍ１と冷媒出口Ｎ１の表記は逆になる。

室内熱交換器１７の冷媒入口Ｍ１は、前側熱交換器部１７Ａの表面側の上部の前列の熱交換パイプＰ（Ｐ３）に接続されており、熱交換パイプＰ（Ｐ３）は前側熱交換器部１７Ａの裏面側の上部の後列の熱交換パイプＰ（Ｐ１）と冷媒配管６Ｓを介して、後側熱交換器部１７ＢのＵ字管Ｇに接続されている。後側熱交換器部１７ＢのＵ字管Ｇから２方向に分かれて、熱交換パイプＰ（Ｐ２）とＵ字管Ｈと冷媒配管６Ｋを介して、除湿用絞り弁（除湿用二方弁）５の冷媒入口部５Ｂに導かれている。

また、除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃは、冷媒配管６Ｌ、６Ｍにより２方向に分かれている。冷媒配管６Ｌは、前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部の前列と後列の熱交換パイプＰ（Ｐ４）を通じてＵ字管Ｋに接続されている。冷媒配管６Ｍは、前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部の前列と後列の熱交換パイプＰ（Ｐ５）を通じてＵ字管Ｋに接続されている。このＵ字管Ｋは、室内熱交換器１７の冷媒出口Ｎ1に接続されている。

このように、除湿用絞り弁５の冷媒出口部５Ｃ側が、冷媒配管６Ｌ、６Ｍを介して、前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部の熱交換パイプＰ（Ｐ４）と熱交換パイプＰ（Ｐ５）に接続されている。前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部の熱交換パイプＰ（Ｐ４）と熱交換パイプＰ（Ｐ５）は、再熱除湿時の冷却側となる部分である。そして、イオン発生手段４０は、前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部に対応する位置に配置されている。

これにより、電気式空気清浄ユニット（電気式空気集塵機）を、荷電部として機能するイオン発生手段４０と集塵機として機能する室内熱交換器１７を用いる場合には、塵埃等の汚れは、イオン発生手段４０に対応する前側熱交換器部１７Ａの表面側の下部の親水性プレコートフィンＦに多く付着する。このため、再熱除湿時の冷却側となる室内熱交換器１７の冷却部分ＰＢがイオン発生手段４０の近傍に配置することで、冷却部分ＰＢに多く付着した汚れを効率的に除去できる。つまり、室内熱交換器１７の汚れやすい部分である冷却部分ＰＢの汚れが効率良く除去できる。

また、室内機の吸込口と室内熱交換器の間の通風路に室内機内を通過する空気の加湿手段を有する空気調和機の場合には、室内熱交換器１７の着霜運転を行う際には、加湿手段を動作させることで、室内機の近傍の湿度を上げて室内熱交換器１７の着霜作業を促進することができる。

さらに、加湿手段を有する空気調和機の場合には、暖房運転時の室外熱交換器３３の除霜時には加湿手段の加湿機能をオンする。室外熱交換器３３の除霜時には室内熱交換器１７の温度は−１０℃以下となるが、この室内熱交換器１７の近傍の湿度は低いために、室内熱交換器１７では着霜には至らないことが多い。そのため、暖房運転時の室外熱交換器３３の除霜時には加湿手段をオンすることで、室内熱交換器１７の近傍の湿度を高めて室内熱交換器１７の着霜を促進する。室外熱交換器３３の除霜終了後は暖房運転になるので、室内熱交換器１７に付着した霜は、別途の特殊な手段を用意することなく、除霜することができる。

これにより、室内熱交換器１７の親水性プレコートフィンＦの塵埃等の汚れの除去作業と、室外熱交換器３３の除霜作業を同時に行うことが可能となり、しかも室内熱交換器１７の着霜量を増加することで、より効率的に汚れを除去することができる。

本発明の空気調和機は、室内の空気を吸い込む吸込口と吸い込まれた前記空気を室内に吹き出す吹出口が本体ケースに形成され、前記吸込口と前記吹出口を連通する送風路内に室内熱交換器と室内送風機とが配置された室内機と、室外送風機と圧縮機と室外熱交換器と電動膨張弁が配置された室外機と、を有する空気調和機であって、前記室内熱交換器は、親水性プレコートフィンで構成し、前記フィンの少なくも一部を着霜させる着霜運転を行い、その後除霜運転により除霜水を発生させて前記室内熱交換器の前記フィン表面に付着した汚れを除去する手段を備えたことを特徴とする。

これにより、親水性プレコートフィンを使用した室内熱交換器の場合に、室内熱交換器のフィン表面全体を着霜させてフィン表面全体に水分が付着した状態として、その後除霜することで室内熱交換器のフィン表面全体に付着した水を流下させることにより、室内熱交換器に付着した汚れを効率良く確実に除去できる。

なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の空気調和機の室内機の実施形態を示す断面図である。 本発明の空気調和機の制御ブロック例を示す図である。 図１に示す空気調和機の全体構成と、冷凍サイクル回路、および空気調和機の冷媒パス（冷媒流路）の構成例を示す側面図である。 室内機本体の内部構造例を示す斜視図である。 室内機本体の可動パネルの全閉状態と全開状態を示す側面図である。 空気吹出し口の上下風向ルーバーの状態を示す図である。 着霜の際の室内熱交換器の温度（ＴＣ）と時間の関係例を示すグラフである。 電動膨張弁の開度と、室外送風機のファン回転数と、外気温（℃）の関係例を示す図である。 着霜と除霜による汚れの除去運転時のおける室内熱交換器の温度（ＴＣ）と時間の関係例を示すグラフである。 本発明の空気調和機の別の実施形態における室内熱交換器の冷媒パスを示す側面図である。

符号の説明

１…空気調和機の室内機、５…除湿用絞り弁（除湿用絞り手段の一例）、６…冷媒配管、１１…室内機本体、１２…可動パネル、１２Ｐ…本体ケース、１２ａ…吸込口、１７…室内熱交換器、１７Ａ…前側熱交換器部、１７Ｂ…後側熱交換器部、１９…室内送風機、２１…吹出口、２２…上下風向用のルーバー、２３…上下風向用のルーバー、３０…室外機、３１…圧縮機、３２…四方切換弁、３３…室外熱交換器、３４…電動膨張弁、Ｆ…親水性プレコートフィン、Ｐ…熱交換パイプ、ＴＳ…室内熱交換器の温度センサ、

Claims (8)

1. 室内の空気を吸い込む吸込口と吸い込まれた前記空気を室内に吹き出す吹出口が本体ケースに形成され、前記吸込口と前記吹出口を連通する送風路内に室内熱交換器と室内送風機とが配置された室内機と、室外送風機と圧縮機と室外熱交換器と電動膨張弁が配置された室外機と、を有する空気調和機であって、
   前記室内熱交換器は、親水性プレコートフィンで構成し、前記フィンの少なくも一部を着霜させる着霜運転を行い、その後除霜運転により除霜水を発生させて前記室内熱交換器の前記フィン表面に付着した汚れを除去する手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記吸込口を開閉可能な可動パネルと、前記吹出口に設けられた上下風向ルーバーとを備え、
   前記室内熱交換器への着霜運転は、前記可動パネルを閉状態もしくは半閉状態とし、前記上下風向ルーバーの角度を上向きに設定して冷房運転を行い、
   前記室内熱交換器の除霜運転は、前記送風運転もしくは前記暖房運転により行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記吸込口を開閉可能な可動パネルと、前記吹出口に設けられた上下風向ルーバーとを備え、
   前記室内熱交換器は、冷媒配管中の中間部に除湿用絞り手段を備え、前記除湿用絞り手段により前記室内熱交換器の一部を蒸発器、他方を凝縮器として機能させる再熱除湿運転手段と、
   前記室内熱交換器への着霜運転は、前記可動パネルを閉状態もしくは半閉状態とし、前記上下風向ルーバーの角度を上向きに設定して冷房運転を行い、
   前記室内熱交換器の除霜運転は、前記送風運転もしくは前記暖房運転により行うことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記室内熱交換器への着霜量の調整は、前記室内熱交換器の温度と着霜運転時間により行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の空気調和機。
5. 前記室内熱交換器への着霜量の調整は、前記室内熱交換器の温度により行い、前記除霜終了の判定は、前記室内熱交換器の温度により行い、前記室内熱交換器の温度は、外気温に応じて前記室外機の電動膨張弁の開度と室外送風機の回転数により調整することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の空気調和機。
6. 前記室内熱交換器の着霜運転時は、前記室内送風機の回転数を、通常の運転時よりも低く設定したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
7. 室内機の吸込口と室内熱交換器の間に空気中にマイナスイオンを発生させるイオン発生手段を配置して吸込口から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を荷電し、前記室内熱交換器をアース接地して前記フィン表面に荷電された塵埃を吸着させる集塵部とした電気式空気清浄ユニット機能を備えた空気調和機であって、前記室内熱交換器の再熱除湿運転時に冷却側になる部分が、前記イオン発生手段の近傍に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
8. 室内機の吸込口と室内熱交換器の間の通風路に室内機内を通過する空気の加湿手段を備え、前記室内熱交換器の着霜運転を行う際には、前記加湿手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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