JP2018141597A - 空気調和機の防カビ方法およびそれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも効果的な殺菌を実現する空気調和機の防カビ方法を提供する。
【解決手段】空気調和機の防カビ方法は、四方弁は冷房運転時の位置で、送風ファンの回転を停止して室内熱交換器の表面から結露水が蒸発することを抑制し、結露水で熱交換器の表面を濡らす工程と、四方弁を暖房運転時の位置に切り替え、冷媒の凝縮に基づき室内熱交換器の温度を摂氏４５度以上に加熱し、結露水を蒸発させずに室内熱交換器を加熱する工程とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和機の防カビ方法に関する。

特許文献１および２は空気調和機を開示する。例えば日本では夏場の冷房運転時に室内熱交換器の表面に結露水が生成される。結露水はカビの繁殖の要因となる。カビは不快な臭いの原因となる。空気調和機の室内機ではカビの抑制が要求される。

特開平１０−６２０００号公報 特開２０１６−６５６８７号公報

特許文献１および２に記載の空気調和機は、細菌やカビの繁殖を抑制するにあたって、冷房運転後に室内機の本体内を乾燥するため、熱交換器を加熱する。しかしながら、こうした乾燥のための加熱は細菌やカビの生育を抑制できても、細菌やカビを殺して数を減少させる、いわゆる殺菌には繋がらない。熱交換器が乾燥している状態では、温度を摂氏１５０度以上にしないと、細菌やカビを殺して数を減少させることはできない。一般には、空気調和機の熱交換器を乾燥させるための暖房運転時における熱交換器の温度は、摂氏４０度程度に設定される。冷房運転が再度行われると、生育が抑制されていた細菌やカビが、再び繁殖する可能性が潜在していた。

本発明は、熱交換器を加熱することで、細菌やカビを殺して数を減少させる、いわゆる殺菌を実現する空気調和機の防カビ方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態は、結露水で熱交換器の表面を濡らす工程と、冷媒の凝縮に基づき熱交換器を加熱し、結露水を蒸発させずに熱交換器を加熱する工程とを備える空気調和機の防カビ方法（カビの防除方法）に関する。

結露水とともに、細菌やカビは加熱される。湿度が高い状態で細菌やカビに熱を与えることで、乾燥状態での温度よりも低い温度で細菌を殺して数を減少させることができる（以下、「湿熱殺菌」と称する）。単に生育を抑制した状態よりも細菌やカビの数を少なくすることができるため、不快な臭いの発生は防止される。

加熱時の前記熱交換器の温度は摂氏４５度以上に設定されればよい。温度が摂氏４５度以上に設定されると、結露水が摂氏４５度以上に熱せられ、細菌やカビの殺菌が実現される。

空気調和機の防カビ方法は、前記熱交換器の表面を濡らす際に前記熱交換器内で前記冷媒を蒸発させればよい。熱交換器の温度が下がり、効率的に熱交換器の表面に結露水が生成される。熱交換器の表面では十分な濡れが確保されることができる。

空気調和機の防カビ方法は、前記熱交換器の加熱にあたって、前記熱交換器の前側体および後側体を相互に連結する連結体を設け、前記熱交換器から熱を伝え、前記連結体が設定温度に達するまで前記冷媒の凝縮を実施してもよい。こうして熱交換器では前側体および後側体を相互に連結する連結体が十分な設定温度まで加熱されるので、連結体の表面に生成される結露水とともに細菌やカビは十分に加熱され、湿熱殺菌が実施される。

熱交換器を連結する連結体は、熱交換器の前側体および後側体の空隙を遮風するものである。連結体は、前記冷媒の蒸発により温度が下がった熱交換器の伝熱を受け、表面に結露水が発生する。連結体は遮風するものであるため、連結体の近傍は結露水が蒸発しにくい。連結体の近傍を乾燥させることが困難であった。湿熱殺菌を実施することで、空気が流通しにくい連結体近傍の細菌やカビを殺して数を減少させることができる。

空気調和機の防カビ方法は、前記熱交換器の加熱にあたって、前記熱交換器に連結されて、前記熱交換器から落ちる結露水を受けるドレンパンを備え、前記ドレンパンに溜まった結露水に前記熱交換器から熱を伝え、前記ドレンパンに溜まった結露水が設定温度に達するまで前記凝縮を実施してもよい。こうしてドレンパンに溜まった結露水が十分な設定温度まで加熱されるので、ドレンパンに溜められる結露水とともに細菌やカビは十分に加熱され、湿熱殺菌が実施される。

前記凝縮時に設定される圧縮機の過負荷条件は、暖房運転時に設定される前記圧縮機の過負荷条件に比べて緩和されてもよい。凝縮時には圧縮機の過負荷条件は緩和されるので、暖房運転時に比べて熱交換器は高い温度まで加熱されることができる。細菌やカビの湿熱殺菌は実現される。

空気調和機の防カビ方法は、前記熱交換器の加熱時に送風ファンの回転を停止してもよい。結露水の蒸発は確実に抑制されることができる。

本発明の他の形態は、熱交換器と、熱伝導材から成形されて、前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンと、熱伝導材から成形されて前記熱交換器および前記ドレンパンに溜まった結露水にそれぞれ連結される伝熱部材とを備える空気調和機に関する。

伝熱部材を通じて熱交換器からドレンパンに溜まった結露水に確実に熱は伝達される。したがって、冷媒の凝縮に基づき熱交換器が加熱されると、ドレンパンに溜まった結露水は確実に設定温度まで加熱される。ドレンパンに溜められる結露水は十分に加熱されることができる。加熱された結露水中で細菌やカビは殺菌される。こうして細菌やカビを殺して数を減少させることができる。

以上のように開示の方法によれば、従来よりも効果的な殺菌を実現する空気調和機の防カビ方法は提供される。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を概略的に示す概念図である。 一実施形態に係る室内機の外観を概略的に示す斜視図である。 室内機の本体の構成を概略的に示す斜視図である。 室内機の構造を概略的に示す分解斜視図である。 室内機の本体の拡大垂直断面図である。 制御部の構成を概略的に示すブロック図である。 防カビ処理動作を概略的に示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

（１）空気調和機の構成
図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機１１の構成を概略的に示す。空気調和機１１は室内機１２および室外機１３を備える。室内機１２は例えば建物内の室内空間に設置される。その他、室内機１２は室内空間に相当する空間に設置されればよい。室内機１２には室内熱交換器１４が組み込まれる。室外機１３には圧縮機１５、室外熱交換器１６、膨張弁１７および四方弁１８が組み込まれる。室内熱交換器１４、圧縮機１５、室外熱交換器１６、膨張弁１７および四方弁１８は冷凍回路１９を形成する。室外機１３は、室外空気との熱交換が可能な屋外に設置されればよい。

冷凍回路１９は第１循環経路２１を備える。第１循環経路２１は四方弁１８の第１口１８ａおよび第２口１８ｂを相互に結ぶ。第１循環経路２１には圧縮機１５が設けられている。圧縮機１５の吸入管１５ａは四方弁１８の第１口１８ａに冷媒配管を介して接続される。第１口１８ａからガス冷媒は圧縮機１５の吸入管１５ａに供給される。圧縮機１５は低圧のガス冷媒を所定の圧力まで圧縮する。圧縮機１５の吐出管１５ｂは四方弁１８の第２口１８ｂに冷媒配管を介して接続される。圧縮機１５の吐出管１５ｂからガス冷媒は四方弁１８の第２口１８ｂに供給される。冷媒配管は例えば銅管であればよい。

冷凍回路１９は第２循環経路２２をさらに備える。第２循環経路２２は四方弁１８の第３口１８ｃおよび第４口１８ｄを相互に結ぶ。第２循環経路２２には、第３口１８ｃ側から順番に室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４が組み込まれる。室外熱交換器１６は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーを交換する。室内熱交換器１４は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーを交換する。

室外機１３には送風ファン２３が組み込まれる。送風ファン２３は室外熱交換器１６に通風する。送風ファン２３は例えば羽根車の回転に応じて気流を生成する。送風ファン２３の働きで気流は室外熱交換器１６を通り抜ける。室外の空気は室外熱交換器１６を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は室外機１３から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。

室内機１２には送風ファン２４が組み込まれる。送風ファン２４は室内熱交換器１４に通風する。送風ファン２４は羽根車の回転に応じて気流を生成する。送風ファン２４の働きで室内機１２には室内空気が吸い込まれる。室内空気は室内熱交換器１４を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は室内機１２から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。

室内機１２には上下風向板２５ａ、２５ｂを備える。上下風向板２５ａ、２５ｂは、室内機１２から吹き出される気流の向きを規定する。上下風向板２５ａ、２５ｂの構造の詳細は後述される。

冷凍回路１９で冷房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第３口１８ｃを相互に接続し第１口１８ａおよび第４口１８ｄを相互に接続する。したがって、圧縮機１５の吐出管１５ｂから高温高圧の冷媒が室外熱交換器１６に供給される。冷媒は室外熱交換器１６、膨張弁１７および室内熱交換器１４を順番に流通する。室外熱交換器１６では冷媒から外気に放熱する。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室内熱交換器１４で周囲の空気から吸熱する。冷気が生成される。冷気は送風ファン２４の働きで室内空間に吹き出される。

冷凍回路１９で暖房運転が実施される場合には、四方弁１８は第２口１８ｂおよび第４口１８ｄを相互に接続し第１口１８ａおよび第３口１８ｃを相互に接続する。圧縮機１５から高温高圧の冷媒が室内熱交換器１４に供給される。冷媒は室内熱交換器１４、膨張弁１７および室外熱交換器１６を順番に流通する。室内熱交換器１４では冷媒から周囲の空気に放熱する。暖気が生成される。暖気は送風ファン２４の働きで室内空間に吹き出される。膨張弁１７で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室外熱交換器１６で周囲の空気から吸熱する。その後、冷媒は圧縮機１５に戻る。

空気調和機１１は温度センサ２６ａおよび湿度センサ２６ｂを備える。温度センサ２６ａは室内熱交換器１４に接続される。温度センサ２６ａは室内熱交換器１４の温度を計測する。温度センサ２６ａは、計測された温度の温度情報を含む温度信号を出力する。湿度センサ２６ｂは室内機１２内に設置される。湿度センサ２６ｂは室内機１２内の相対湿度を計測する。湿度センサ２６ｂは、計測された湿度の湿度情報を含む湿度信号を出力する。

空気調和機１１は制御部２７を備える。制御部２７は、例えば室外機１３に組み込まれる図示しない制御ボード上に形成される。制御部２７には、個別の信号線で、室外機１３内の四方弁１８、膨張弁１７および圧縮機１５が電気的に接続される。同様に、制御部２７には、個別の信号線で室内機１２内の送風ファン２４の駆動モータ、上下風向板２５ａ、２５ｂの駆動源、温度センサ２６ａおよび湿度センサ２６ｂが電気的に接続される。制御部２７は、温度センサ２６ａからの温度信号や湿度センサ２６ｂからの湿度信号に基づき、室外機１３内の四方弁１８、膨張弁１７および圧縮機１５、並びに、室内機１２内の送風ファン２４の動作を制御する。そうした制御の結果、後述されるように、空気調和機１１の冷房運転や暖房運転、防カビ処理動作は実現される。制御部２７は、リモコンから室内機１２に入力される操作信号に基づき冷房運転中や暖房運転中に送風ファン２４の動作や上下風向板２５ａ、２５ｂの動作を制御して、冷気や暖気の風量や風向きを変えることができる。

（２）室内機の構成
図２は一実施形態に係る室内機１２の外観を概略的に示す。室内機１２の本体（筐体）２８ａにはアウターパネル２８ｂが覆い被さる。本体２８ａの下面には吹出口２９が形成される。吹出口２９は室内に向けて開口する。本体２８ａは例えば室内の壁面に固定されることができる。室内熱交換器１４で冷気または暖気が生成され、冷気または暖気の気流は吹出口２９から吹き出す。

吹出口２９には前後１対の上下風向板２５ａ、２５ｂが配置される。上下風向板２５ａ、２５ｂはそれぞれ本体の長手方向と平行な水平軸線３２ａ、３２ｂ回りに回転することができる。回転に応じて上下風向板２５ａ、２５ｂは吹出口２９を開閉する。上下風向板２５ａ、２５ｂの角度に応じて、吹き出される気流の方向は変えられる。

図３に示されるように、本体２８ａには吸込口３３が形成される。吸込口３３は本体２８ａの正面および上面で開口する。室内の空気は吸込口３３から本体２８ａ内に取り込まれ、室内熱交換器１４に向けて供給される。

吸込口３３には水平軸線３２ａ、３２ｂに平行な方向にエアフィルタアセンブリ３４が並べられる。エアフィルタアセンブリ３４はエアフィルタ３５およびダストボックス３６を備える。エアフィルタ３５はダストボックス３６に保持される。ダストボックス３６は本体２８ａに着脱自在に取り付けられる。ダストボックス３６が本体２８ａにセットされると、エアフィルタ３５は吸込口３３の全面にわたって配置される。

ダストボックス３６には前側のフィルタレール３８が形成される。本体２８ａには前側のフィルタレール３８の延長線上に対応して後側のフィルタレール３９が形成される。フィルタレール３８、３９は水平軸線３２ａ、３２ｂに直交する垂直面に沿って延びる。エアフィルタ３５の左右両端はスライド自在にフィルタレール３８、３９に保持される。エアフィルタ３５は、後述する第２従動ギア５２により駆動され、フィルタレール３８、３９に沿って移動する。

図４に示されるように、本体２８ａには送風ファン２４が回転自在に支持される。送風ファン２４には例えばクロスフローファンが用いられる。送風ファン２４は水平軸線３２ａ、３２ｂに平行な回転軸４１回りで回転する。送風ファン２４の回転軸４１は本体２８ａの設置時の水平方向に延びる。送風ファン２４は吹出口２９に平行に配置される。送風ファン２４には駆動源（図示されず）から回転軸４１回りの駆動力が伝達される。駆動源は本体２８ａに支持される。送風ファン２４の回転に応じて気流は室内熱交換器１４を通過する。その結果、冷気または暖気の気流が生成される。冷気または暖気の気流は吹出口２９から吹き出される。

室内熱交換器１４は前側体１４ａおよび後側体１４ｂを備える。前側体１４ａは送風ファン２４の前側から送風ファン２４に向き合わせられる。後側体１４ｂは送風ファン２４の後側から送風ファン２４に向き合わせられる。前側体１４ａおよび後側体１４ｂは後述されるように上端で相互に連結される。前側体１４ａおよび後側体１４ｂは冷媒管４２ａを有する。すなわち、冷媒管４２ａは、水平軸線３２ａ、３２ｂに平行に延び、本体２８ａの正面視左右端で折り返され、再び水平軸線３２ａ、３２ｂに平行に延び、再び本体２８ａの正面視左右端で折り返され、これらが繰り返される。冷媒管４２ａは第２循環経路２２の一部を構成する。冷媒管４２ａには複数の放熱フィン４２ｂが結合される。放熱フィン４２ｂは水平軸線３２ａ、３２ｂに直交しつつ相互に平行に広がる。冷媒管４２ａおよび放熱フィン４２ｂは例えば銅やアルミニウムといった金属材料から形成されることができる。冷媒管４２ａおよび放熱フィン４２ｂを通じて冷媒と空気との間で熱交換が実現される。

図４に示されるように、エアフィルタアセンブリ３４はフィルタ清掃ユニット４３を備える。ダストボックス３６はフィルタ清掃ユニット４３の１構成要素を担う。ダストボックス３６は上ダストボックス４５および下ダストボックス４６を備える。上ダストボックス４５はエアフィルタ３５の前面側に配置される。上ダストボックス４５はカバー４７を有する。カバー４７はボックス本体４８の貯留空間４９を開閉する。下ダストボックス４６はエアフィルタ３５の後面側に配置される。上ダストボックス４５および下ダストボックス４６はエアフィルタ３５挟み込む。エアフィルタ３５の清掃時、概ねエアフィルタ３５の前面の塵埃は上ダストボックス４５のボックス本体４８に回収され、エアフィルタ３５の後面の塵埃は下ダストボックス４６に回収される。

フィルタ清掃ユニット４３は第１従動ギア５１および第２従動ギア５２を備える。第１従動ギア５１は上ダストボックス４５に支持される。第１従動ギア５１は水平軸５３回りで回転する。第１従動ギア５１の歯は上ダストボックス４５の外面から部分的に露出する。同様に、第２従動ギア５２は下ダストボックス４６に支持される。第２従動ギア５２は水平軸５４回りで回転する。第２従動ギア５２は、下ダストボックス４６の両端でエアフィルタ３５を駆動する。第２従動ギア５２の歯は下ダストボックス４６の外面から部分的に露出する。エアフィルタアセンブリ３４が本体２８ａにセットされると、第１従動ギア５１は本体２８ａに搭載の第１駆動ギア（図示されず）に噛み合い、同様に第２従動ギア５２は本体２８ａに搭載の第２駆動ギア（図示されず）に噛み合う。個々の駆動ギアには個別に電動モータといった駆動源（図示されず）が連結される。個々の駆動源から供給される駆動力に応じて第１従動ギア５１および第２従動ギア５２は個別に回転する。

図５に示されるように、フィルタ清掃ユニット４３は清掃ブラシ６６を備える。清掃ブラシ６６は上ダストボックス４５内に収納される。清掃ブラシ６６はブラシ台座６７を備える。ブラシ台座６７は第１従動ギア５１からの駆動力により水平軸６８回りに回転することができる。ブラシ毛６９はブラシ台座６７の筒面上に所定の中心角範囲にわたって配置される。ブラシ毛６９の植毛範囲はブラシ台座６７の軸方向にエアフィルタ３５を横切る広がりを有する。清掃ブラシ６６は所定の回転位置でブラシ毛６９をエアフィルタ３５に接触させ当該回転位置以外ではブラシ毛６９をエアフィルタ３５から離脱させる。ブラシ毛６９がエアフィルタ３５に接触する状態で水平軸線３２ａ、３２ｂに直交する垂直面に沿った方向にエアフィルタ３５が移動すると、エアフィルタ３５の前面に付着した塵埃はブラシ毛６９に絡め取られることができる。

フィルタ清掃ユニット４３はブラシ受け７１を備える。ブラシ受け７１は下ダストボックス４６内に収納される。ブラシ受け７１は受け面７２を有する。受け面７２は清掃ブラシ６６に向き合わせられる。ブラシ毛６９がエアフィルタ３５に接触する際に受け面７２はブラシ毛６９との間にエアフィルタ３５を挟み込む。その他、受け面７２にはブラシ毛が植毛されてもよい。

室内熱交換器１４は、前側体１４ａおよび後側体１４ｂを相互に連結する連結体７３を備える。連結体７３は、前側体１４ａの上端および後側体１４ｂの上端に結合される。連結体７３は、例えば銅やアルミニウムといった熱伝導性の良い金属材料から成形される。前側体１４ａと連結体７３との間には前側体１４ａから連結体７３に熱を伝える第１伝熱部材７４ａが挟み込まれる。前側体１４ａと連結体７３とは相互に密着し前側体１４ａと連結体７３との間には高い熱伝達率が確立される。第１伝熱部材７４ａには、樹脂フィラーで多数の銅粒子や銀粒子を含有する伝熱性接着剤、伝熱性を有するはんだ材、伝熱性を有する溶接材が用いられればよい。こうして室内熱交換器１４から連結体７３には前側体１４ａから効率的に熱が伝わる。同様に、後側体１４ｂと連結体７３との間には後側体１４ｂから連結体７３に熱を伝える第２伝熱部材７４ｂが挟み込まれる。後側体１４ｂと連結体７３とは相互に密着し後側体１４ｂと連結体７３との間には高い熱伝達率が確立される。第２伝熱部材７４ｂは第１伝熱部材７４ａと同様な素材から形成される。こうして室内熱交換器１４から連結体７３には後側体１４ａから効率的に熱が伝わる。

室内熱交換器１４は、前側体１４ａの下方に下側体１４ａ１を備える。前側体１４ａおよび下側体１４ａ１の隙間を遮風する遮風体８８を備える。遮風体８８は、前側体１４ａの下端および下側体１４ａ１の上端に結合される。遮風体８８は、例えば銅やアルミニウムといった熱伝導性の良い金属材料から成形される。前側体１４ａと遮風体８８、および下側体１４ａ１と遮風体８８とは、相互に接触している。前側体１４ａおよび下側体１４ａ１から遮風体８８に伝熱される。こうして室内熱交換器１４から遮風体８８に熱が伝わる。こうして遮風体８８の風下に溜まった凝縮水に熱が伝わる。

空気調和機１１の室内機１２は、室内熱交換器１４の下方に配置されるドレンパンを備える。ドレンパンは、前側体１４ａの下方に配置される第１ドレンパン７５ａと、後側体１４ｂの下方に配置される第２ドレンパン７５ｂとを含む。第１ドレンパン７５ａは、送風ファン２４の前方で本体２８ａに支持される。第２ドレンパン７５ｂは、送風ファン２４の後方で本体２８ａに支持される。第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂの一部には、熱伝導材により熱交換器の熱が伝熱されるようにしてもよい。前側体１４ａの表面に生成される結露水は重量の作用で第１ドレンパン７５ａに流れ落ちる。後側体１４ｂの表面に生成される結露水は同様に重力の作用で第２ドレンパン７５ｂに流れ落ちる。第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂは、それぞれ最下位置の排出口（図示されず）に向けて緩やかに傾斜する。個々の排出口には室外機１３に繋がる配管が接続される。

前側体１４ａと第１ドレンパン７５ａとの間には前側体１４ａから第１ドレンパン７５ａに溜まった結露水に熱を伝える第３伝熱部材７６が挟み込まれる。第３伝熱部材７６には、伝熱性を有する素材が用いられればよい。こうして室内熱交換器１４から第１ドレンパン７５ａに溜まった結露水に熱が伝わる。

前側体１４ａと第２ドレンパン７５ｂとの間には後側体１４ｂから第２ドレンパン７５ｂに溜まった結露水に熱を伝える第４伝熱部材７７が挟み込まれる。第４伝熱部材７７には第３伝熱部材７６と同様な素材が用いられる。こうして室内熱交換器１４から第２ドレンパン７５ｂに溜まった結露水に熱が伝わる。

（３）制御系の構成
図６に示されるように、制御部２７は、冷房運転の動作を管理する冷房運転部７８と、暖房運転の動作を管理する暖房運転部７９と、防カビ処理の動作を管理する防カビ処理部８１とを備える。これら冷房運転部７８、暖房運転部７９および防カビ処理部８１には弁切替制御部８２、開度制御部８３、圧縮機制御部８４、送風ファン制御部８５および風向制御部８６が接続される。弁切替制御部８２は四方弁１８に接続される。弁切替制御部８２は四方弁１８に向けて制御信号を出力する。四方弁１８は受信した制御信号に応じて第１位置および第２位置の間で切り替えられる。第１位置では四方弁１８は第２口１８ｂおよび第３口１８ｃを相互に接続し第１口１８ａおよび第４口１８ｄを相互に接続する。第２位置では四方弁１８は第２口１８ｂおよび第４口１８ｄを相互に接続し第１口１８ａおよび第３口１８ｃを相互に接続する。弁切替制御部８２は、冷房運転部７８、暖房運転部７９または防カビ処理部８１からの指示に応じて、第１位置または第２位置を特定する制御信号を生成する。

開度制御部８３は膨張弁１７に接続される。開度制御部８３は膨張弁１７に向けて制御信号を出力する。膨張弁１７の開度は受信した制御信号に応じて調整される。制御信号は膨張弁１７の開度を特定する。室内熱交換器１４の温度の設定にあたって、後述される圧縮機１５の制御とともに膨張弁１７の開度の調整は用いられる。開度制御部８３は、冷房運転部７８、暖房運転部７９または防カビ処理部８１からの指示に応じて、膨張弁１７の開度を特定する制御信号を生成する。

圧縮機制御部８４は圧縮機１５に接続される。圧縮機制御部８４は圧縮機１５に向けて制御信号を出力する。圧縮機１５の動作は受信した制御信号に応じて制御される。制御信号は例えば圧縮機１５の回転数を特定する。室内熱交換器１４の温度の設定にあたって、膨張弁１７の開度とともに圧縮機１５の動作は調整される。圧縮機制御部８４は、冷房運転部７８、暖房運転部７９または防カビ処理部８１からの指示に応じて、圧縮機１５の回転数を特定する制御信号を生成する。

送風ファン制御部８５は送風ファン２３、２４に接続される。送風ファン制御部８５は送風ファン２３、２４に向けて制御信号を出力する。送風ファン２３、２４の回転は受信した制御信号に応じて制御される。制御信号は例えば送風ファン２３、２４の回転および静止を切り替える。送風ファン２３、２４の回転時には制御信号は送風ファン２３、２４の回転数を特定する。送風ファン２３、２４の回転に基づく風量に応じて、室内熱交換器１４あるいは室外熱交換器１６で交換される熱エネルギー量は調整される。送風ファン制御部８５は、冷房運転部７８、暖房運転部７９または防カビ処理部８１からの指示に応じて、動作の停止や送風ファン２３、２４の回転数を特定する制御信号を生成する。

風向制御部８６は上下風向板２５ａ、２５ｂに接続される。風向制御部８６は上下風向板２５ａ、２５ｂに向けて制御信号を出力する。水平軸線３２ａ、３２ｂ回りで上下風向板２５ａ、２５ｂの姿勢は受信した制御信号に応じて制御される。制御信号は例えば水平軸線３２ａ、３２ｂ回りで上下風向板２５ａ、２５ｂの角度を特定する。最小角度で上下風向板２５ａ、２５ｂは吹出口３３を閉じる。最大角度で上下風向板２５ａ、２５ｂは最大限に吹出口３３を開放する。風向制御部８６は、冷房運転部７８、暖房運転部７９または防カビ処理部８１からの指示に応じて、上下風向板２５ａ、２５ｂの角度を特定する制御信号を生成する。

冷房運転部７８は、弁切替制御部８２に指示して冷房運転を確立する。冷房運転部７８は、冷房運転時の設定温度および風量に応じて開度制御部８３および圧縮機制御部８４に指示して膨張弁１７の開度および圧縮機１５の回転数を制御する。暖房運転部７９は、弁切替制御部８２に指示して暖房運転を確立する。暖房運転部７９は、暖房運転時の設定温度および風量に応じて開度制御部８３および圧縮機制御部８４に指示して膨張弁１７の開度および圧縮機１５の回転数を制御する。

防カビ処理部８１には温度センサ２６ａおよび湿度センサ２６ｂが接続される。温度センサ２６ａおよび湿度センサ２６ｂは、空気調和機の冷房運転あるいは暖房運転に用いられるセンサと兼用されるものであってもよい。防カビ処理部８１は、室内熱交換器１４の温度および本体２８ａ内の湿度に基づき、室内熱交換器１４の表面に生成される結露水の水量を推定する。ここでは、防カビ処理部８１は例えば温度センサ２６ａで検出される温度ごとの飽和水蒸気量および冷房運転の経過時間に基づき結露水の水量を推定すればよい。

防カビ処理部８１にはタイマー８７が接続される。タイマー８７は防カビ処理部８１の指示に従って計時する。空気調和機の運転の継続時間や運転終了時からの経過時間が測定される。タイマー８７は防カビ処理部８１に向けて計時信号を出力する。計時信号は、計時された時間の値を特定する。防カビ処理部８１は、計時された時間の値に応じて、弁切替制御部８２の動作や開度制御部８３の動作、圧縮機制御部８４の動作を制御する。

（４）防カビ処理動作
次に、空気調和機１１で実施される防カビ処理動作を説明する。防カビ処理動作の実行にあたって制御部２７の防カビ処理部８１は作動する。防カビ処理動作は例えば冷房運転後に室内熱交換器１４の温度および湿度に基づき実行されればよい。こうした防カビ処理動作の実行にあたって、防カビ処理部８１には、冷房運転の終了を知らせる通知が冷房運転部７８から供給される。

図７に示されるように、防カビ処理部８１は、冷房運転終了の通知を受け取ると、ステップＳ１で送風ファン２４の回転を停止する。停止の実現にあたって防カビ処理部８１は送風ファン制御部８５に指令信号を供給する。指令信号は送風ファン２４の停止を特定する。送風ファン２４の静止は室内熱交換器１４の表面から結露水が蒸発することを抑制する。このとき、四方弁１８は冷房運転時の位置が維持される。

なお、ステップＳ１で防カビ処理部８１から供給される指令信号は、ファンの回転数を低くしたり、回転を間欠的にするものであってもよい。結露水の水量に応じて、適宜調整されればよい。

防カビ処理部８１はステップＳ２で、室内熱交換器１４の表面に生成される結露水の水量から、室内熱交換器１４の濡れ量を特定する。濡れ量の特定にあたって防カビ処理部８１は温度信号および湿度信号から飽和水蒸気量を推定する。防カビ処理部８１は、推定された飽和水蒸気量、および、タイマー８７で計時された継続時間や経過時間の値から結露水の水量を特定する。一般に、冷房運転後には室内熱交換器１４の温度は低く室内熱交換器１４の表面に結露水は生成される。

推定された濡れ量が予め定めた規定量に不足する場合には、防カビ処理部８１はステップＳ３で室内熱交換器１４を冷却する。室内熱交換器１４の冷却にあたって防カビ処理部８１は開度制御部８３および圧縮機制御部８４に指令信号を供給する。指令信号は、例えば、室内熱交換器１４内で冷媒の蒸発温度を下げる膨張弁１７および圧縮機１５の動作を特定する。その結果、室内熱交換器１４の温度が下がり、結露水の生成は促進される。室内熱交換器１４の表面では十分な濡れが確保されることができる。濡れ量の予め定めた規定量とは、湿熱殺菌を行うために室内熱交換器１４を加熱している間に、蒸発することで湿熱殺菌が行えなくならない水量に設定されればよい。

推定された濡れ量が予め定めた規定量に達していれば、防カビ処理部８１はステップＳ４で室内熱交換器１４を加熱する。室内熱交換器１４の加熱にあたって冷媒の凝縮が用いられる。このとき、防カビ処理部８１は弁切替制御部８２に指令信号を供給する。指令信号は四方弁１８の切り替えを特定する。四方弁１８は暖房運転時の位置に切り替えられる。ここでは、加熱時の室内熱交換器１４の温度は摂氏４５度以上に設定される。好ましくは、室内熱交換器１４の温度は摂氏６０度以上に設定される。こうして従来行っていた乾燥の動作を経ずに、室内熱交換器１４の表面で結露水を蒸発させずに室内熱交換器１４は加熱される。室内熱交換器１４によって、結露水は加熱される。加熱された結露水中で細菌やカビは加熱される。したがって、細菌やカビは湿熱殺菌される。細菌やカビを殺して数を減少させることができる。

特に、室内熱交換器１４の温度が摂氏４５度以上に設定されると、結露水が摂氏４５度以上に熱せられ、効果的に細菌やカビの湿熱殺菌は実現される。さらに、室内熱交換器１４の温度が摂氏６０度以上に設定されると、さらに効果的に細菌やカビの湿熱殺菌は実現される。殺菌までの時間は短縮されることができる。ただし、結露水の蒸発をできる限り抑制したいことから、室内熱交換器１４の温度は摂氏７０度以下でできる限り低い温度に設定されることが望まれる。前記熱交換器が乾燥している状態では、温度が摂氏４５度以上に設定されても、細菌やカビの殺菌には繋がらない。

室内熱交換器１４の加熱にあたって、室内熱交換器１４の温度が６０度を超えて過負荷条件とならないようにするために、膨張弁１７の開度および、送風ファン２３、２４の回転は適宜調整されればよい。

このとき、連結体７３並びに第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂには室内熱交換器１４から熱が伝わる。冷媒の凝縮は、連結体７３並びに第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂが設定温度に達するまで実行される。連結体７３並びに第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂの温度は、室内熱交換器１４の温度上昇に遅れて追従する。温度センサ２６ａの検出した温度に基づき、室内熱交換器１４が予め定めた時間より長く、所定の温度以上となった場合に、設定温度に達したと判断すればよい。加熱する箇所の温度を直接測定するために、連結体７３に、連結体の温度を検出する図示しない連結体温度センサを設けても良い。同様に、第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂの加熱が行われる近傍に、図示しないドレンパン温度センサを設けても良い。こうして室内熱交換器１４では連結体７３が十分な設定温度まで加熱されるので、連結体７３の表面に生成される結露水中で細菌やカビは十分に加熱され湿熱殺菌される。同様に、第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂが十分な設定温度まで加熱されるので、第１ドレンパン７５ａおよび第２ドレンパン７５ｂに溜められる結露水中で細菌やカビは十分に加熱され湿熱殺菌される。

ステップＳ５で防カビ処理部８１は湿熱殺菌の完了を判断する。判断にあたって例えば防カビ処理部８１はタイマー８７の計時を用いる。タイマー８７は、設定温度の持続時間を計測する。設定温度の持続時間が規定値に達すると、防カビ処理部８１は湿熱殺菌を終了する。設定温度の持続時間が規定値未満であれば、防カビ処理部８１は加熱の動作を継続する。設定温度の持続時間の規定値は、湿熱殺菌の効果が得られる時間以上であればよい。出願人の実験によれば、大腸菌であれば３分以上、黒カビであれば５分以上とすることで、湿熱殺菌の効果が得られることが分かっている。またレジオネラ菌であれば１０分以上が望ましいことが分かっている。このとき、防カビ処理部８１はステップＳ６で圧縮機１５の動作を観視する。設定温度までの加熱にあたって圧縮機１５の過負荷が検知されると、ステップＳ７で防カビ処理部８１は圧縮機１５の吐出温度を低下させ、加熱の動作を終了する。過負荷が検知されなければ、ステップＳ５で湿熱殺菌の完了が判断されるまで、加熱の動作は継続される。

ここでは、凝縮時に設定される圧縮機１５の過負荷条件は、暖房運転時に設定される圧縮機１５の過負荷条件に比べて緩和される。つまり、過負荷条件のしきい値となる吐出温度が高く設定されたり、吐出温度が過負荷条件のしきい値を所定時間超えた際に過負荷保護動作となるまでの時間が長く設定されたりする。防カビ処理動作時には圧縮機１５の過負荷条件は緩和されるので、暖房運転時に比べて室内熱交換器１４は高い温度まで加熱されることができる。細菌やカビの湿熱殺菌は実現される。

空気調和機１１の防カビ処理動作では湿熱殺菌の処理に続いて本体２８ａ内の乾燥処理が実施されてもよい。この乾燥処理では室内熱交換器１４の加熱が維持されたまま、送風ファン２４の回転が開始される。送風ファン２４の回転動作にあたって防カビ処理部８１は送風ファン制御部８５に指令信号を供給する。指令信号は送風ファン２４の回転数を特定する。送風ファン２４の回転は加熱された結露水の蒸発を促進する。このとき、吹出口３３は上下風向板２５ａ、２５ｂで閉じられてもよい。吹出口３３の閉鎖にあたって防カビ処理部８１は風向制御部８６に向けて指令信号を供給する。指令信号は上下風向板２５ａ、２５ｂの最小角度を特定する。こうして冷房運転後の暖気の吹き出しは回避される。こうして湿熱殺菌の処理に引き続き乾燥加熱が継続されることで、湿熱殺菌で残存する細菌やカビの成長は抑制される。

１１…空気調和機、１４…熱交換器（室内熱交換器）、１４ａ…前側体、１４ｂ…後側体、１５…圧縮機、２４…（室内機の）送風ファン、７３…連結体、７５ａ…ドレンパン（第１ドレンパン）、７５ｂ…ドレンパン（第２ドレンパン）、７６…伝熱部材（第３伝熱部材）、７７…伝熱部材（第４伝熱部材）。

本発明の一形態は、結露水で熱交換器の表面を濡らす工程と、冷媒の凝縮に基づき熱交換器を加熱し、摂氏４５度以上摂氏６０度未満に前記熱交換器の温度を維持する工程とを備える空気調和機の防カビ方法（カビの防除方法）に関する。

本発明者は、たとえ摂氏４５度以上摂氏６０度未満の温度範囲であっても結露水中であれば十分に殺菌効果（以下、「湿熱殺菌」と称する）が得られることを見出した。特に、空気調和機の分野で一般的な冷媒が使用される場合には、当業者に知られるように、熱交換器で実質的に摂氏６０度以上の温度の実現は難しいことから、これまでになく実用的な湿熱殺菌が完成した。摂氏６０度未満の温度でありながら、結露水中で細菌やカビを加熱することで、単に生育を抑制した状態よりも細菌やカビの数を減少させ、不快な臭いの発生は防止される。

前記熱交換器は、前記冷媒の循環経路を構成する冷媒管に結合されて、相互に平行に広がる放熱フィンを備えてもよい。向かい合った放熱フィン同士の間には表面張力の働きで結露水が保持されることができる。こうして放熱フィンの表面に保持された結露水が加熱されることで、放熱フィンの表面で湿熱殺菌は実現されることができる。放熱フィンの表面で細菌やカビの数を減少させることができる。

本発明の他の形態は、熱交換器と、熱伝導材から成形されて、前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンと、熱伝導材から成形されて前記熱交換器および前記ドレンパンに溜まった結露水にそれぞれ連結される第１伝熱部材と、前記熱交換器に結合されて、前記熱交換器との間で結露水の表面張力に基づき前記結露水を保持する楔形状を作り出す第２伝熱部材とを備える空気調和機に関する。

熱交換器の表面から流れ落ちドレンパンに溜まった結露水には第１伝熱部材を通じて確実に熱は伝達される。熱交換器と第２伝熱部材との間に形成される楔形状の空間には表面張力の働きで結露水は保持される。冷媒の凝縮に基づき熱交換器が加熱されると、ドレンパンに溜まった結露水や楔空間に留まった結露水は確実に設定温度まで加熱される。ドレンパンに溜められる結露水や楔空間に保持される結露水は十分に加熱されることができる。加熱された結露水中で細菌やカビは殺菌される。こうして細菌やカビを殺して数を減少させることができる。

室内熱交換器１４は、前側体１４ａおよび後側体１４ｂを相互に連結する連結体７３を備える。連結体７３は、前側体１４ａの上端および後側体１４ｂの上端に結合される。連結体７３は、例えば銅やアルミニウムといった熱伝導性の良い金属材料から成形される。前側体１４ａと連結体７３との間には前側体１４ａから連結体７３に熱を伝える第１伝熱部材７４ａが挟み込まれる。前側体１４ａと連結体７３とは相互に密着し前側体１４ａと連結体７３との間には高い熱伝達率が確立される。第１伝熱部材７４ａには、樹脂フィラーで多数の銅粒子や銀粒子を含有する伝熱性接着剤、伝熱性を有するはんだ材、伝熱性を有する溶接材が用いられればよい。こうして室内熱交換器１４から連結体７３には前側体１４ａから効率的に熱が伝わる。同様に、後側体１４ｂと連結体７３との間には後側体１４ｂから連結体７３に熱を伝える第２伝熱部材７４ｂが挟み込まれる。後側体１４ｂと連結体７３とは相互に密着し後側体１４ｂと連結体７３との間には高い熱伝達率が確立される。第２伝熱部材７４ｂは第１伝熱部材７４ａと同様な素材から形成される。こうして室内熱交換器１４から連結体７３には後側体１４ｂから効率的に熱が伝わる。

Claims (7)

1. 冷媒の蒸発に伴う結露水で熱交換器の表面を濡らす工程と、
   冷媒の凝縮に基づき前記熱交換器を加熱し、結露水を蒸発させずに前記熱交換器を加熱する工程と、
   を備えることを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
2. 請求項１に記載の空気調和機の防カビ方法において、加熱時の前記熱交換器の温度は摂氏４５度以上に設定されることを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
3. 請求項１〜２のいずれか１項に記載の空気調和機の防カビ方法において、前記熱交換器は空気調和機に含まれる送風ファンの回転軸よりも前側に配置される前側体および送風ファンの回転軸よりも後側に配置される後側体を含み、前記熱交換器の加熱にあたって、前記熱交換器の前側体および後側体を相互に連結する連結体に前記熱交換器から熱を伝え、前記連結体が設定温度に達するまで前記凝縮を実施することを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の防カビ方法において、前記熱交換器の加熱にあたって、前記熱交換器から落ちる結露水を受けるドレンパンに溜まった結露水に前記熱交換器から熱を伝え、前記ドレンパンに溜まった結露水が設定温度に達するまで前記凝縮を実施することを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機の防カビ方法において、前記凝縮時に設定される圧縮機の過負荷条件は、暖房運転時に設定される前記圧縮機の過負荷条件に比べて緩和されることを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機の防カビ方法において、前記熱交換器の加熱時に送風ファンの回転を停止することを特徴とする空気調和機の防カビ方法。
7. 熱交換器と、
   前記熱交換器の下方に配置されるドレンパンと、
   熱伝導材から成形されて前記熱交換器から前記ドレンパンに溜まった結露水に伝熱する伝熱部材と
   を備えることを特徴とする空気調和機。