JP2018200167A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内熱交換器を適切に洗浄可能な空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機１００は、圧縮機３１、凝縮器、室外膨張弁３４、及び蒸発器を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路Ｑと、少なくとも圧縮機３１及び室外膨張弁３４を制御する制御部と、を備える。前記した凝縮器及び蒸発器の一方は室外熱交換器３２であり、他方は室内熱交換器１２の少なくとも一部である。制御部は、室内熱交換器１２の凍結、室内熱交換器１２の上部の解凍、及び、室内熱交換器１２の下部の解凍を順次に行う。【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に関する。

空気調和機の室内熱交換器を清潔な状態にする技術として、例えば、特許文献１には、「暖房運転後に、前記フィン表面に水を付着させる水分付与手段を備える」空気調和機について記載されている。なお、前記した水分付与手段は、暖房運転後に冷房運転を行うことによって、室内熱交換器のフィン表面に水を付着させる。

特許第４９３１５６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、室内熱交換器のフィン表面に付着した水が滴り落ちると、場合によっては、室内熱交換器の下部に汚れが残る可能性がある。

そこで、本発明は、室内熱交換器を適切に洗浄可能な空気調和機を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、制御部が、室内熱交換器の凍結、前記室内熱交換器の上部の解凍、及び、前記室内熱交換器の下部の解凍を順次に行うことを特徴とする。

また、本発明は、室内熱交換器の上部である第１室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下部である第２室内熱交換器と、が第２膨張弁を介して接続され、制御部が、前記第２膨張弁の上流側である前記第１室内熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２膨張弁の下流側である前記第２室内熱交換器を蒸発器として機能させて、当該第２室内熱交換器を凍結させることを特徴とする。

本発明によれば、室内熱交換器を適切に洗浄可能な空気調和機を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る空気調和機が備える室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機が備える室内機の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する洗浄処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機において、被空調空間にキッチンが存在する場合の圧縮機及び室内ファンの駆動状態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る空気調和機において、室内熱交換器を凍結させるための処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する洗浄処理のフローチャートである。

≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機１００が備える室内機１０、室外機３０、及びリモコン４０の正面図である。
空気調和機１００は、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）で冷媒を循環させることによって、空調を行う機器である。空気調和機１００は、室内（被空調空間）に設置される室内機１０と、屋外に設置される室外機３０と、ユーザによって操作されるリモコン４０と、を備えている。

図１に示すように、室内機１０は、リモコン送受信部１１を備えている。リモコン送受信部１１は、赤外線通信等によって、リモコン４０との間で所定の信号を送受信する。例えば、リモコン送受信部１１は、運転／停止指令、設定温度の変更、運転モードの変更、タイマの設定等の信号をリモコン４０から受信する。また、リモコン送受信部１１は、室内温度の検出値等をリモコン４０に送信する。

なお、図１では省略しているが、室内機１０と室外機３０とは冷媒配管を介して接続されるとともに、通信線を介して接続されている。

図２は、室内機１０の縦断面図である。
室内機１０は、前記したリモコン送受信部１１（図１参照）の他に、室内熱交換器１２と、ドレンパン１３と、室内ファン１４と、筐体ベース１５と、フィルタ１６，１６と、前面パネル１７と、左右風向板１８と、上下風向板１９と、を備えている。

室内熱交換器１２は、その伝熱管１２ｇを通流する冷媒と、室内空気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
ドレンパン１３は、室内熱交換器１２から滴り落ちる水を受けるものであり、室内熱交換器１２の下側に配置されている。なお、ドレンパン１３に滴り落ちた水は、ドレンホース（図示せず）を介して外部に排出される。

室内ファン１４は、例えば、円筒状のクロスフローファンであり、室内ファンモータ１４ａ（図４参照）によって駆動する。
筐体ベース１５は、室内熱交換器１２や室内ファン１４等の機器が設置される筐体である。

フィルタ１６，１６は、空気吸込口ｈ１等を介して取り込まれる空気から塵埃を除去するものであり、室内熱交換器１２の上側・前側に設置されている。
前面パネル１７は、前側のフィルタ１６を覆うように設置されるパネルであり、下端を軸として前側に回動可能になっている。なお、前面パネル１７が回動しない構成であってもよい。

左右風向板１８は、室内に吹き出される空気の風向きを、左右方向において調整する板状部材である。左右風向板１８は、室内ファン１４の下流側に配置され、左右風向板用モータ２１（図４参照）によって左右方向に回動するようになっている。
上下風向板１９は、室内に吹き出される空気の風向きを、上下方向において調整する板状部材である。上下風向板１９は、室内ファン１４の下流側に配置され、上下風向板用モータ２２（図４参照）によって上下方向に回動するようになっている。

空気吸込口ｈ１を介して吸い込まれた空気は、伝熱管１２ｇを通流する冷媒と熱交換し、熱交換した空気が吹出風路ｈ２に導かれる。この吹出風路ｈ２を通流する空気は、左右風向板１８及び上下風向板１９によって所定方向に導かれ、さらに、空気吹出口ｈ３を介して室内に吹き出される。

図３は、空気調和機１００の冷媒回路Ｑを示す説明図である。
なお、図３の実線矢印は、暖房運転時又は再熱除湿時の冷媒の流れを示している。
また、図３の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
図３に示す室内機１０は、前記した構成の他に、室内膨張弁Ｖ（第２膨張弁）を備えている。また、室内熱交換器１２は、第１室内熱交換器１２ａと、第２室内熱交換器１２ｂと、を備えている。そして、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂが、室内膨張弁Ｖを介して相互に接続されている。

図３に示すように、第１室内熱交換器１２ａは、第２室内熱交換器１２ｂの上側に位置している。つまり、第１室内熱交換器１２ａは、室内熱交換器１２の上部である。また、第２室内熱交換器１２ｂは、室内熱交換器１２の下部である。

図３に示すように、室外機３０は、圧縮機３１と、室外熱交換器３２と、室外ファン３３と、室外膨張弁３４（第１膨張弁）と、四方弁３５と、を備えている。

圧縮機３１は、圧縮機モータ３１ａの駆動によって、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する機器である。
室外熱交換器３２は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室外ファン３３から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。

室外ファン３３は、室外ファンモータ３３ａの駆動によって、室外熱交換器３２に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器３２の付近に設置されている。
室外膨張弁３４は、冷媒を減圧する機能を有し、室外熱交換器３２と第２室内熱交換器１２ｂとを接続する冷媒配管Jに設けられている。

四方弁３５は、空気調和機１００の運転モードに応じて、冷媒の流路を切り替える弁である。例えば、冷房運転時（破線矢印を参照）には、冷媒回路Ｑにおいて圧縮機３１、室外熱交換器３２（凝縮器）、室外膨張弁３４、第２室内熱交換器１２ｂ（蒸発器）、略全開状態の室内膨張弁Ｖ、及び第１室内熱交換器１２ａ（蒸発器）を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する。

また、暖房運転時（実線矢印を参照）には、冷媒回路Ｑにおいて圧縮機３１、第１室内熱交換器１２ａ（凝縮器）、略全開状態の室内膨張弁Ｖ、第２室内熱交換器１２ｂ（凝縮器）、室外膨張弁３４、及び室外熱交換器３２（蒸発器）を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する。

また、いわゆる再熱除湿時（実線矢印を参照）には、冷媒回路Ｑにおいて圧縮機３１、第１室内熱交換器１２ａ（凝縮器）、室内膨張弁Ｖ、第２室内熱交換器１２ｂ（蒸発器）、略全開状態の室外膨張弁３４、及び室外熱交換器３２（蒸発器）を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する。なお、再熱除湿時には、室内膨張弁Ｖが適宜に絞られる。

図４は、空気調和機１００の機能ブロック図である。
図４に示す室内機１０は、前記した構成の他に、撮像部２３と、環境検出部２４と、室内制御回路２５と、を備えている。
撮像部２３は、室内を撮像するものであり、ＣＣＤセンサ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を備えている。この撮像部２３の撮像結果に基づき、室内制御回路２５によって、室内に存在する人が検出される。なお、室内（被空調空間）に存在する人を検出する「人検出部」は、撮像部２３と、室内制御回路２５と、を含んで構成される。

環境検出部２４は、室内の状態や室内機１０の機器の状態を検出する機能を有している。図４に示すように、環境検出部２４は、室内温度センサ２４ａと、湿度センサ２４ｂと、室内熱交換器温度センサ２４ｃと、を備えている。
室内温度センサ２４ａは、室内の温度を検出するセンサであり、室内機１０の所定位置（例えば、図２に示すフィルタ１６，１６の空気吸込側）に設置されている。

湿度センサ２４ｂは、室内の空気の湿度を検出するセンサであり、室内機１０の所定位置に設置されている。
室内熱交換器温度センサ２４ｃは、室内熱交換器１２（図２参照）の温度を検出するセンサであり、室内熱交換器１２に設置されている。
室内温度センサ２４ａ、湿度センサ２４ｂ、及び室内熱交換器温度センサ２４ｃの検出値は、室内制御回路２５に出力される。

室内制御回路２５は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。

図４に示すように、室内制御回路２５は、記憶部２５ａと、室内制御部２５ｂと、を備えている。
記憶部２５ａには、所定のプログラムの他、撮像部２３の撮像結果、環境検出部２４の検出結果、リモコン送受信部１１を介して受信したデータ等が記憶される。
室内制御部２５ｂは、記憶部２５ａに記憶されているデータに基づいて、所定の制御を実行する。なお、室内制御部２５ｂが実行する処理については後記する。

室外機３０は、前記した構成の他に、室外温度センサ３６と、室外制御回路３７と、を備えている。
室外温度センサ３６は、室外の温度（外気温）を検出するセンサであり、室外機３０の所定箇所に設置されている。その他、図４では省略しているが、室外機３０は、圧縮機３１（図３参照）の吸入温度、吐出温度、吐出圧力等を検出する各センサも備えている。室外温度センサ３６を含む各センサの検出値は、室外制御回路３７に出力される。

室外制御回路３７は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、室内制御回路２５と通信線を介して接続されている。図４に示すように、室外制御回路３７は、記憶部３７ａと、室外制御部３７ｂと、を備えている。

記憶部３７ａには、所定のプログラムの他、室外温度センサ３６を含む各センサの検出値等が記憶される。
室外制御部３７ｂは、記憶部３７ａに記憶されているデータに基づいて、圧縮機モータ３１ａ、室外ファンモータ３３ａ、室外膨張弁３４等を制御する。以下では、室内制御回路２５及び室外制御回路３７を総称して「制御部Ｋ」という。

次に、室内熱交換器１２（図２参照）を洗浄するための一連の処理について説明する。
前記したように、室内熱交換器１２の上側・前側（空気吸込側）には、塵や埃を捕集するためのフィルタ１６，１６（図２参照）が設置されている。しかしながら、細かい塵や埃の他、調理等に伴う油分がフィルタ１６を通り抜けて室内熱交換器１２に付着する可能性がある。したがって、室内熱交換器１２を定期的に洗浄することが望まれる。そこで、本実施形態では、室内機１０内の空気に含まれる水分を室内熱交換器１２で凍結させ、その後、室内熱交換器１２の氷や霜を溶かすことで、室内熱交換器１２を洗浄するようにしている。このような一連の処理を、室内熱交換器１２の「洗浄処理」という。

図５は、空気調和機１００の制御部Ｋが実行する洗浄処理のフローチャートである（適宜、図３、図４を参照）。
なお、図５の「ＳＴＡＲＴ」時までは、所定の空調運転（冷房運転、暖房運転等）が行われていたものとする。また、室内熱交換器１２の洗浄処理の開始条件が「ＳＴＡＲＴ」時に成立したものとする。この「洗浄処理の開始条件」とは、例えば、前回の洗浄処理の終了時から空調運転の実行時間を積算した値が所定値に達したという条件である。

ステップＳ１０１において制御部Ｋは、空調運転を所定時間（例えば、数分間）停止させる。前記した所定時間は、冷凍サイクルを安定させるための時間であり、予め設定されている。例えば、「ＳＴＡＲＴ」時まで行われていた暖房運転を中断して、室内熱交換器１２を凍結させる際（Ｓ１０３）、制御部Ｋは、暖房運転時とは逆向きに冷媒が流れるように四方弁３５を制御する。

なお、冷房運転を中断して室内熱交換器１２を凍結させる場合には、ステップＳ１０１の処理を省略してもよい。冷房運転中（ＳＴＡＲＴの直前）に冷媒が流れる向きと、室内熱交換器１２の凍結中（Ｓ１０３）に冷媒が流れる向きと、は同じだからである。

次に、ステップＳ１０２において制御部Ｋは、被空調空間にキッチンが存在するか否かを判定する。すなわち、制御部Ｋは、前記した「人検出部」（撮像部２３及び室内制御部２５ｂ：図４参照）によって検出された人の位置の変化に基づいて、被空調空間にキッチンが存在するか否かを判定する。

ステップＳ１０２について具体的に説明すると、まず、制御部Ｋは、撮像部２３の撮像結果に基づいて、被空調空間に存在する人を検出する。そして、制御部Ｋは、前記した「人検出部」によって検出された人の頭部の高さが所定範囲内であり、かつ、当該人が室内機１０から見て左右方向又は奥行方向に（所定距離内で）往復している場合、その人はキッチンで調理している（つまり、被空調空間にキッチンが存在する）と判定する。人がキッチンで調理している場合、その人が立った状態で左右方向又は奥行方向に往復することが多いからである。

ステップＳ１０２において被空調空間にキッチンが存在する場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３に進む。この場合、キッチンでの調理に伴って発生する油分が室内熱交換器１２に付着している可能性が高い。

ステップＳ１０３において制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させる。つまり、制御部Ｋは、図３に示す第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂを凍結させる。ステップＳ１０３について具体的に説明すると、制御部Ｋは、冷房運転時と同様に、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂを蒸発器として機能させる。この場合において室内膨張弁Ｖは略全開状態であり、室外膨張弁３４は、その開度が適宜に調整される。これによって、室内機１０内の空気に含まれる水分が、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂに着霜して凍結する。なお、ステップＳ１０３の処理の詳細については後記する。

次に、ステップＳ１０４において制御部Ｋは、前記した再熱除湿を行って、室内熱交換器１２の上部を解凍する。すなわち、制御部Ｋは、第１室内熱交換器１２ａを凝縮器として機能させ、第２室内熱交換器１２ｂを蒸発器として機能させる。この場合において室外膨張弁３４は略全開状態であり、室内膨張弁Ｖは、その開度が適宜に調整される。これによって、第１室内熱交換器１２ａ（室内熱交換器１２の上部）が解凍される。なお、第２室内熱交換器１２ｂ（室内熱交換器１２の下部）は、その凍結がさらに進む。

第１室内熱交換器１２ａに付着した霜が溶けると、塵や埃、油分等の汚れを含んだ水が流れ落ち、第１室内熱交換器１２ａが洗い流される。さらに、第１室内熱交換器１２ａから流れ落ちた水は、凍結状態である第２室内熱交換器１２ｂで再び凍る。つまり、既に凍結している第２室内熱交換器１２ｂの霜の外側に、塵や埃、油分等の汚れを含んだ氷の層が形成される。これによって、その後に第２室内熱交換器１２ｂが解凍されたとき（Ｓ１０５）、第１室内熱交換器１２ａの汚れを含む氷の層が溶けて、第２室内熱交換器１２ｂを汚すことなく流れ落ちる。

図６は、被空調空間にキッチンが存在する場合の圧縮機３１及び室内ファン１４の駆動状態を示す説明図である（適宜、図３を参照）。
なお、図６の横軸は時刻である。また、図６の縦軸は、圧縮機３１のＯＮ／ＯＦＦ、及び室内ファン１４のＯＮ／ＯＦＦを示している。

図６に示す例では、所定の空調運転が時刻ｔ１まで行われており、圧縮機３１及び室内ファン１４が駆動している（つまり、ＯＮ状態である）。その後、時刻ｔ１〜ｔ２において圧縮機３１及び室内ファン１４が停止している（図５のＳ１０１）。そして、時刻ｔ２〜ｔ３において室内熱交換器１２が凍結され（Ｓ１０３）、さらに、時刻ｔ３〜ｔ４において再熱除湿が行われている（Ｓ１０４）。

なお、時刻ｔ２〜ｔ３において室内ファン１４が停止状態であっても、室内熱交換器１２において水蒸気が氷結することで室内機１０内の水蒸気圧が低くなり、水蒸気の拡散現象等（自然対流）によって室内熱交換器１２の表面に水蒸気が供給され続けて、霜が成長する。

また、室内熱交換器１２の凍結時（図５のＳ１０３）には冷房運転時と同様の向きに冷媒が流れ、また、再熱除湿時（Ｓ１０４）には暖房運転時と同様の向きに冷媒が流れる。つまり、室内熱交換器１２の凍結時と再熱除湿時とでは、冷媒の流れる向きが逆である。しかしながら、本実施形態では、室内熱交換器１２の凍結が終了した直後に（所定の停止期間を設けることなく）、再熱除湿を開始するようにしている（図６の時刻ｔ３を参照）。言い換えると、制御部Ｋは、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂの凍結が終了した直後に、第１室内熱交換器１２ａの解凍を開始する。

これによって、第２室内熱交換器１２ｂに付着した霜を溶かさない状態で、再熱除湿（時刻ｔ３〜ｔ４）を行うことができる。仮に、第２室内熱交換器１２ｂの霜が溶けきった後に再熱除湿を開始すると、第１室内熱交換器１２ａに付着していた塵や埃、油等の汚れが水に混じって流れ落ちて、第２室内熱交換器１２ｂの表面が汚れる。したがって、本実施形態では、凍結運転（時刻ｔ２〜ｔ３）と再熱除湿（時刻ｔ３〜ｔ４）との間に、各機器の停止期間を敢えて設けないようにしている。

再び、図５に戻って説明を続ける。
ステップＳ１０５において制御部Ｋは、室内熱交換器１２の下部を解凍する。つまり、制御部Ｋは、第２室内熱交換器１２ｂを解凍する。ステップＳ１０５について具体的に説明すると、制御部Ｋは、図３に示す圧縮機３１、室外ファン３３、及び室内ファン１４を含む機器の停止状態を所定時間継続させる。これによって、第２室内熱交換器１２ｂの氷や霜が室温で自然に溶ける。より詳しく説明すると、これに先立つステップＳ１０４の処理によって第２室内熱交換器１２ｂに形成された氷の層（第１室内熱交換器１２ａに付着していた塵や埃、油等の汚れを含む氷の層）が室温で溶けて、ドレンパン１３（図２参照）に滴り落ちる。

この氷の層の内側には、前記したように、ステップ１０３の処理によって第２室内熱交換器１２ｂに付着した霜が存在する。つまり、第１室内熱交換器１２ａに付着していた塵や埃、油等の汚れを含む水は、第２室内熱交換器１２ｂのフィン（図示せず）の表面を直接に伝って流れ落ちるのではなく、このフィンに付着した霜の外側を流れ落ちる。したがって、第１室内熱交換器１２ａに付着していた塵や埃、油等によって第２室内熱交換器１２ｂが汚れることは、ほとんどない。

その後、第２室内熱交換器１２ｂにおいて、前記した氷の層よりも内側の霜が溶けて、ドレンパン１３（図２参照）に滴り落ちる。これによって、第２室内熱交換器１２ｂも洗浄される。そして、ドレンパン１３に滴り落ちた水は、ドレンホース（図示せず）を介して外部に排出される。

このようにして制御部Ｋは、被空調空間にキッチンが存在する場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、室内熱交換器１２の凍結（Ｓ１０３）、室内熱交換器１２の上部の解凍（Ｓ１０４）、及び、室内熱交換器１２の下部の解凍（Ｓ１０５）を順次に行う。

次に、ステップＳ１０６において制御部Ｋは、室内熱交換器１２を乾燥させる。例えば、制御部Ｋは、ステップＳ１０６の処理として暖房運転及び送風運転を順次に実行する。前記した暖房運転によって室内熱交換器１２に高温の冷媒が流れるため、室内熱交換器１２の表面の水が蒸発する。さらに、暖房運転後の送風運転によって、室内機１０の内部が乾燥するため、防菌・防黴の効果が奏される。ステップＳ１０７の処理を行った後、制御部Ｋは、一連の洗浄処理を終了する（ＥＮＤ）。

図６に示す例では、時刻ｔ２〜ｔ４において凍結及び再熱除湿が順次に行われた後（図５のステップＳ１０３、Ｓ１０４）、時刻ｔ４〜ｔ５において室内熱交換器１２の下部が解凍される（Ｓ１０５）。その後、時刻ｔ５〜ｔ７において暖房運転及び送風運転が順次に行われることで、室内熱交換器１２が乾燥する（Ｓ１０６）。

また、図５のステップＳ１０２において、被空調空間にキッチンが存在しないと判定した場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０７に進む。この場合、室内熱交換器１２に油分が付着している可能性が低い。したがって、制御部Ｋは、ステップＳ１０７において室内熱交換器１２を凍結させた後、前記した再熱除湿を行うことなく、ステップＳ１０８の処理に進む。

ステップＳ１０８において制御部Ｋは、室内熱交換器１２を解凍する。すなわち、制御部Ｋは、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂの両方を解凍する。ステップＳ１０８について具体的に説明すると、制御部Ｋは、図３に示す圧縮機３１、室外ファン３３、及び室内ファン１４を含む機器の停止状態を所定時間継続させる。これによって、室内熱交換器１２の霜が室温で自然に溶けるため、室内熱交換器１２に付着していた塵や埃が洗い流される。
なお、被空調空間にキッチンが存在しない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、室内熱交換器１２の汚れはそれほどひどくない。したがって、ステップＳ１０８の処理が完了した時点において、室内熱交換器１２の下部に汚れが残っていることは、ほとんどない。

ステップＳ１０８の処理を行った後、制御部Ｋは、ステップＳ１０６において室内熱交換器１２を乾燥させ、一連の洗浄処理を終了する（ＥＮＤ）。

図７は、室内熱交換器１２を凍結させるための処理（図５のＳ１０３）を示すフローチャートである（適宜、図３、図４を参照）。
ステップＳ１０３ａにおいて制御部Ｋは、四方弁３５を制御する。すなわち、制御部Ｋは、室外熱交換器３２を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１２を蒸発器として機能させるように四方弁３５を制御する。なお、「洗浄処理」（図５に示す一連の処理）を行う直前に冷房運転を行っていた場合、本実施形態では、制御装置が、ステップＳ１０３ａにおいて四方弁３５の状態を維持するものとする。

ステップＳ１０３ｂにおいて制御部Ｋは、凍結時間を設定する。この「凍結時間」は、室内熱交換器１２を凍結させるための所定の制御（Ｓ１０３ｃ〜Ｓ１０３ｅ）が継続される時間である。例えば、制御部Ｋは、湿度センサ２４ｂ（図４参照）の検出値が高いほど、凍結時間を短く設定する。これによって、室内熱交換器１２の洗浄に要する適量の水分を室内熱交換器１２に着霜させることができる。なお、室内熱交換器１２の凍結時間は、固定値であってもよい。

次に、ステップＳ１０３ｃにおいて制御部Ｋは、圧縮機３１の回転速度を設定する。例えば、制御部Ｋは、室外温度センサ３６（図４参照）の検出値が高いほど、圧縮機モータ３１ａの回転速度を大きくする。室内熱交換器１２において室内空気から熱を奪うには、それに対応して、室外熱交換器３２での放熱が充分に行われることを要するからである。このように圧縮機３１の回転速度を設定することで、室外熱交換器３２での熱交換が適切に行われ、ひいては、室内熱交換器１２の凍結も適切に行われる。

次に、ステップＳ１０３ｄにおいて制御部Ｋは、室外膨張弁３４の開度を調整する。なお、ステップＳ１０３ｄでは、通常の冷房運転時よりも室外膨張弁３４の開度を小さくすることが望ましい。これによって、通常の冷房運転時よりも低温低圧の冷媒が、室外膨張弁３４を介して室内熱交換器１２に流入する。したがって、室内熱交換器１２が凍結しやすくなり、また、室内熱交換器１２の凍結に要する消費電力量を削減できる。

ステップＳ１０３ｅにおいて制御部Ｋは、室内熱交換器１２の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。前記した「所定範囲」とは、室内機１０内の空気に含まれる水分が室内熱交換器１２で凍結し得る範囲であり、予め設定されている。なお、室内熱交換器１２の温度は、室内熱交換器温度センサ２４ｃ（図４参照）によって検出される。

ステップＳ１０３ｅにおいて室内熱交換器１２の温度が所定範囲外である場合（Ｓ１０３ｅ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３ｄに戻る。例えば、室内熱交換器１２の温度が所定範囲よりも高い場合、制御部Ｋは、室外膨張弁３４の開度をさらに小さくする（Ｓ１０３ｄ）。このように制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させているとき、室内熱交換器１２の温度が所定範囲内に収まるように室外膨張弁３４の開度を調整する。

なお、室内熱交換器１２を凍結させているとき、制御部Ｋは、室内ファン１４を停止状態にしてもよいし（図６の時刻ｔ２〜ｔ３を参照）、また、室内ファン１４を所定の回転速度で駆動させてもよい。いずれの場合でも、室内熱交換器１２の凍結が進むからである。
また、室内熱交換器１２の凍結中、上下風向板１９（図２参照）は開状態・閉状態のいずれであってもよいが、閉状態の方がユーザに与える違和感は少ない。

図７のステップＳ１０３ｅにおいて室内熱交換器１２の温度が所定範囲内である場合（Ｓ１０３ｅ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３ｆに進む。
ステップＳ１０３ｆにおいて制御部Ｋは、ステップＳ１０３ｂで設定した凍結時間が経過したか否かを判定する。「ＳＴＡＲＴ」時から所定の凍結時間が経過していない場合（Ｓ１０３ｆ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３ｃに戻る。一方、「ＳＴＡＲＴ」時から所定の凍結時間が経過した場合（Ｓ１０３ｆ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させるための一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

なお、図５に示すステップＳ１０７の処理（室内熱交換器１２の凍結）に関しては、前記したステップＳ１０３（図７に示す一連の処理）と同様であるから、詳細な説明を省略する。

＜効果＞
第１実施形態によれば、被空調空間にキッチンが存在する場合（図５のＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させた後（Ｓ１０３）、まず、室内熱交換器１２の上部を解凍する（Ｓ１０４）。これによって、室内熱交換器１２の上部に付着していた塵や埃、油分等の汚れを含む水が流れ落ち、凍結状態の室内熱交換器１２の下部で凍り付いて氷の層が形成される。その後、室内熱交換器１２の下部が解凍されると（Ｓ１０５）、前記した氷の層が溶けた後、室内熱交換器１２の下部に付着していた霜（氷の層の内側に存在していた霜）が溶ける。このように、室内熱交換器１２の上部・下部を段階的に洗い流すことで、室内熱交換器１２の下部に汚れが残りにくくなる。特に、調理等に伴って発生する油分が室内熱交換器１２の下部に残りにくくなるため、室内熱交換器１２を適切に洗浄できる。

また、被空調空間にキッチンが存在しない場合（図５のＳ１０２：Ｎｏ）、室内熱交換器１２の全体の凍結及び解凍が順次に行われる（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。したがって、再熱除湿（Ｓ１０４）を行わないぶん、一連の洗浄処理を短時間で行うことができる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、室内機１０Ａ（図８参照）に室内膨張弁が設けられていない点が、第１実施形態とは異なっている。また、第２実施形態では、通常の空調運転時よりも圧縮機３１（図８参照）の回転速度を小さくすることで、室内熱交換器１２Ａ（図８参照）の上部を解凍する点が第２実施形態とは異なっている。なお、その他（図１、図２、図４に示す構成、図７に示すフローチャート等）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。

図８は、第２実施形態に係る空気調和機１００Ａの冷媒回路ＱＡを示す説明図である。
図８に示す冷媒回路ＱＡは、圧縮機３１、「凝縮器」、室外膨張弁３４（第１膨張弁）、及び「蒸発器」を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する回路である。なお、前記した「凝縮器」及び「蒸発器」の一方は室外熱交換器３２であり、他方は室内熱交換器１２Ａの少なくとも一部である。

また、室内熱交換器１２Ａを蒸発器として機能させる場合において（図８の破線矢印を参照）、室内熱交換器１２Ａの上部は、この室内熱交換器１２Ａの下部よりも下流側に位置している。

図９は、空気調和機１００の制御部Ｋが実行する洗浄処理のフローチャートである（適宜、図８を参照）。なお、第１実施形態（図５参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
ステップＳ１０３において室内熱交換器１２Ａを凍結させた後、制御部Ｋの処理はステップＳ１０４ａに進む。

ステップＳ１０４ａにおいて制御部Ｋは、圧縮機３１の回転速度（つまり、図４に示す圧縮機モータ３１ａの回転速度）を通常の空調運転時よりも小さくして、室内熱交換器１２Ａの上部を解凍する。ステップＳ１０４ａの処理について詳しく説明すると、制御部Ｋは、冷房運転時と同様の向きに冷媒が流れるように四方弁３５を制御し、圧縮機３１を駆動させる。そうすると、室内熱交換器１２Ａの上部の解凍中（Ｓ１０４ａ）、圧縮機３１、室外熱交換器３２、室外膨張弁３４、室内熱交換器１２Ａの上部、及び、室内熱交換器１２Ａの下部を順次に介して、冷媒回路ＱＡにおいて冷媒が循環する。

前記したように、圧縮機３１の回転速度が通常の空調運転時よりも小さいため、室内熱交換器１２Ａを通流する冷媒の流量が、通常の空調運転時（例えば、冷房運転時）よりも小さくなる。これによって、室内熱交換器１２Ａの流路の途中で冷媒が蒸発しきるため、その上流側の凍結が進み、下流側は解凍される。言い換えると、室内熱交換器１２Ａの下部では凍結が進み、室内熱交換器１２Ａの上部は解凍される。

室内熱交換器１２Ａの上部に付着していた霜が溶けると、塵や埃、油分等の汚れを含んだ水が流れ落ち、室内熱交換器１２Ａの上部が洗い流される。さらに、室内熱交換器１２Ａの上部から流れ落ちた水は、凍結状態である室内熱交換器１２Ａの下部において再び凍る。つまり、室内熱交換器１２Ａの下部において、既に付着している霜の外側に、塵や埃、油分等の汚れを含んだ氷の層が形成される。これによって、その後に室内熱交換器１２Ａの下部が解凍されたとき（Ｓ１０５）、室内熱交換器１２Ａの上部の汚れを含む氷の層が溶けて、室内熱交換器１２Ａの下部を汚すことなく流れ落ちる。

なお、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８の処理については、第１実施形態（図５参照）と同様であるから、説明を省略する。

＜効果＞
第２実施形態によれば、室内熱交換器１２Ａの上部及び下部を段階的に洗い流すことで、室内熱交換器１２Ａの下部に汚れが残りにくくなる。また、室内熱交換器１２Ａの上部の解凍中（図９のＳ１０４ａ）、圧縮機３１の回転速度が通常の空調運転時よりも小さい値に設定される。したがって、第１実施形態よりも空気調和機１００Ａの消費電力量を削減できる。

また、室内熱交換器１２Ａの凍結中（図９のＳ１０３）、及び、室内熱交換器１２Ａの上部の解凍中（Ｓ１０４ａ）のいずれにおいても、冷媒回路ＱＡにおける冷媒の流れは、冷房運転時と同様である。したがって、室内熱交換器１２Ａの上部の解凍を開始した直後に、例えば、室内熱交換器１２Ａで冷媒の温度が急激に変化したり、冷媒の流れる向きが急に変わったりすることがないため、これらの現象に伴う音の発生を抑制できる。

≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機１００，１００Ａについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂの凍結終了直後に、第１室内熱交換器１２ａの解凍を開始する処理について説明したが（図６の時刻ｔ３を参照）、これに限らない。例えば、制御部Ｋが、第１室内熱交換器１２ａ及び第２室内熱交換器１２ｂの凍結が終了した時から所定時間が経過した後、第１室内熱交換器１２ａの解凍を開始するようにしてもよい。
なお、前記した「所定時間」は、第２室内熱交換器１２ｂが解凍しきらない程度の時間として予め設定されている。この「所定時間」の間は、圧縮機３１を含む各機器が停止される。これによって、第２室内熱交換器１２ｂが凍結したままの状態で、第１室内熱交換器１２ａを解凍できる。また、前記した「所定時間」を設けることで、冷媒の流れが逆向きに変わること（凍結時には冷房運転と同様の流れ、第１室内熱交換器１２ａの解凍時には暖房運転と同様の流れ）に伴う音の発生を抑制できる。

また、各実施形態では、制御部Ｋが、圧縮機３１を含む各機器の停止状態を所定時間継続させることで、室内熱交換器１２の下部を解凍する処理（図５のＳ１０５）について説明したが、これに限らない。例えば、暖房運転時と同様に、制御部Ｋが室内熱交換器１２を凝縮器として機能させることで、室内熱交換器１２の下部を解凍するようにしてもよい。また、制御部Ｋが送風運転を実行することで、室内熱交換器１２の下部を解凍するようにしてもよい。

また、各実施形態では、制御部Ｋが暖房運転及び送風運転を順次に行うことで（図６のｔ５〜ｔ７）、室内熱交換器１２を乾燥させる処理について説明したが、これに限らない。すなわち、制御部Ｋが、暖房運転のみを所定時間行うことで、室内熱交換器１２を乾燥させるようにしてもよい。また、制御部Ｋが、送風運転のみを所定時間行うことで、室内熱交換器１２を乾燥させるようにしてもよい。

また、各実施形態では、制御部Ｋが、撮像部２３（図４参照）の撮像結果に基づいて、被空調空間にキッチンが存在するか否かを判定する処理（図５のＳ１０２）について説明したが、これに限らない。例えば、サーモパイルや焦電型赤外線センサ等の室内温度センサ２４ａ（人検出部：図４参照）によって、室内の熱画像を取得するようにしてもよい。この場合において制御部Ｋは、前記した熱画像に基づいて人の位置の変化を検出し、被空調空間にキッチンが存在するか否かを判定する。

また、各実施形態では、被空調空間にキッチンが存在すると判定した場合（図５のＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部Ｋが、室内熱交換器１２の上部及び下部を段階的に解凍する処理（Ｓ１０４、Ｓ１０５）について説明したが、これに限らない。例えば、被空調空間にキッチンが存在するか否かに関わらず、室内熱交換器１２の上部及び下部を段階的に解凍するようにしてもよい。これによって、室内熱交換器１２に付着した塵、埃、油分等の汚れを適切に洗い流すことができる。

また、各実施形態では、室内熱交換器１２を凍結させているとき、制御部Ｋが、圧縮機３１の回転速度を設定し、室外膨張弁３４の開度を適宜に調整する処理（図７のＳ１０３ｃ、Ｓ１０３ｄ）について説明したが、これに限らない。例えば、室内熱交換器１２を凍結させているとき、制御部Ｋが、室外膨張弁３４を所定開度で維持し、室内熱交換器１２の温度が所定の目標温度に近づくように圧縮機３１の回転速度を調整するようにしてもよい。

また、第１実施形態では、室内熱交換器１２の全体の凍結、第１室内熱交換器１２ａ（室内熱交換器１２の上部）の解凍、及び、第２室内熱交換器１２ｂ（室内熱交換器１２の下部）の解凍を順次に行う処理について説明したが（図５参照）、これに限らない。例えば、再熱除湿を行って、第２室内熱交換器１２ｂを凍結させてもよい。より詳しく説明すると、圧縮機３１、「凝縮器」、第２膨張弁Ｖ、及び「蒸発器」を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路Ｑ（図３参照）において、制御部Ｋが、次のように再熱除湿を行うようにしてもよい。すなわち、制御部Ｋは、第２膨張弁Ｖの上流側である第１室内熱交換器１２ａを凝縮器として機能させ、第２膨張弁Ｖの下流側である第２室内熱交換器１２ｂを蒸発器として機能させて、第２室内熱交換器１２ｂを凍結させる。
なお、これに先立って、室内熱交換器１２の全体を凍結（図５のＳ１０３と同様）させてもよいし、また、凍結させなくても室内熱交換器１２の洗浄効果が奏される。冷房運転等に伴う結露水が室内熱交換器１２ｂを流れ落ちるため、この室内熱交換器１２の下部（第２室内熱交換器１２ｂ）は汚れやすい。前記したように、第２室内熱交換器１２ｂを凍結させた後、解凍に伴う水が第２熱交換器１２ｂに付着した汚れとともに流れ落ちるため、室内熱交換器１２を効果的に洗浄できる。

また、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態の室内機１０（図３参照）の構成において、室内膨張弁Ｖ（図３参照）を略全開にして、第２実施形態で説明した一連の洗浄処理（図９参照）を行うようにしてもよい。また、制御部Ｋが、前記した一連の洗浄処理とは別に、ユーザによるリモコン４０（図１参照）の操作に応じて再熱除湿を適宜に実行するようにしてもよい。

また、各実施形態では、室内機１０及び室外機３０が一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、並列接続された複数台の室外機を設けてもよい。

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

１００，１００Ａ 空気調和機
１０，１０Ａ 室内機
１２，１２Ａ 室内熱交換器（蒸発器／凝縮器）
１２ａ 第１室内熱交換器（室内熱交換器の上部）
１２ｂ 第２室内熱交換器（室内熱交換器の下部）
１４ 室内ファン
１８ 左右風向板
１９ 上下風向板
２３ 撮像部（人検出部）
３０ 室外機
３１ 圧縮機
３１ａ 圧縮機モータ（圧縮機のモータ）
３２ 室外熱交換器（凝縮器／蒸発器）
３３ 室外ファン
３４ 室外膨張弁（第１膨張弁）
３５ 四方弁
４０ リモコン
Ｋ 制御部
Ｑ，ＱＡ 冷媒回路
Ｖ 室内膨張弁（第２膨張弁）

Claims (7)

1. 圧縮機、凝縮器、第１膨張弁、及び蒸発器を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路と、
   少なくとも前記圧縮機及び前記第１膨張弁を制御する制御部と、を備え、
   前記凝縮器及び前記蒸発器の一方は室外熱交換器であり、他方は室内熱交換器の少なくとも一部であり、
   前記制御部は、前記室内熱交換器の凍結、前記室内熱交換器の上部の解凍、及び、前記室内熱交換器の下部の解凍を順次に行う処理を実行すること
   を特徴とする空気調和機。
2. 被空調空間に存在する人を検出する人検出部を備え、
   前記制御部は、前記人検出部によって検出された人の頭部の高さが所定範囲内であり、かつ、当該人が室内機から見て左右方向又は奥行方向に往復している場合、前記処理を実行すること
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記室内熱交換器の上部である第１室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下部である第２室内熱交換器と、が第２膨張弁を介して接続され、
   前記制御部は、前記処理として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器の凍結、前記第１室内熱交換器の解凍、並びに、前記第２室内熱交換器の解凍を順次に行うこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記制御部は、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器の凍結が終了した直後に、前記第１室内熱交換器の解凍を開始すること
   を特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記制御部は、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器の凍結が終了した時から所定時間が経過した後、前記第１室内熱交換器の解凍を開始すること
   を特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、前記室内熱交換器の上部の解凍中、前記圧縮機のモータの回転速度を通常の空調運転時よりも小さくし、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記第１膨張弁、前記室内熱交換器の上部、及び、前記室内熱交換器の下部を順次に介して、前記冷媒回路において冷媒を循環させること
   を特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
7. 圧縮機、凝縮器、第２膨張弁、及び蒸発器を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路と、
   少なくとも前記圧縮機及び前記第２膨張弁を制御する制御部と、を備え、
   室内熱交換器の上部である第１室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下部である第２室内熱交換器と、が前記第２膨張弁を介して接続され、
   前記制御部は、前記第２膨張弁の上流側である前記第１室内熱交換器を前記凝縮器として機能させ、前記第２膨張弁の下流側である前記第２室内熱交換器を前記蒸発器として機能させて、当該第２室内熱交換器を凍結させること
   を特徴とする空気調和機。

Images