JP2019200041A - 空気調和機 - Google Patents

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千紘 齊藤
智大 加藤
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Abstract

【課題】ファン清掃部材の変形を防止することができる空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機100は、室内熱交換器15と、室内熱交換器15に空気を送り込む室内ファン16と、室内ファン16を清掃するファン清掃部24と、ファン清掃部24を制御する制御部30と、を備え、制御部30は、暖房運転終了後に、ファン清掃部24によって室内ファン16を清掃する場合には、暖房運転終了後、当該暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過した後に、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃を実行する。【選択図】図2

Description

本発明は、空気調和機に関する。
空気調和機の室内ファン(ファン)を清掃する技術として、例えば、特許文献1には、「ファンの塵埃を除去するためのファン清掃装置」を備えるものが記載されている。また、特許文献1の図1には、ファン清掃装置が室内ファンの吹出口付近に設置された構成について記載されている。
特許4046755号公報
特許文献1に記載の技術では、ファン清掃装置は、ファンに接触させてファンの塵埃を除去するためのブラシ状部材を有する。また、ファン清掃装置は、一定時間の間それまでのモードから変更して清掃装置を作動させる運転モード変更手段を備えており、運転時間積算手段によって所定の運転時間が積算される毎に、一定時間の間それまでのモードから変更してユーザの指示なしに自動的に清掃運転を行うことができるとしている。しかしながら、前記運転モード変更手段の場合、運転モードを変更する前の状態を考慮していないため、運転モードの状況により、ブラシの変形が進むなどの問題があった。
そこで、本発明は、ファン清掃部材の変形を防止することができる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、本発明に係る空気調和機は、室内熱交換器と、室内熱交換器に空気を送り込む送風ファン(例えば、室内ファン16)と、送風ファンを清掃するファン清掃部と、ファン清掃部を制御する制御部と、を備え、制御部は、暖房運転終了後に、ファン清掃部によって送風ファンを清掃する場合には、暖房運転終了後、当該暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過した後に、ファン清掃部による送風ファンの清掃を実行することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
本発明によれば、ファン清掃部材の変形を防止することができる。
実施形態に係る空気調和機を示す外観構成図である。 実施形態に係る空気調和機の室内機の側断面構成を示す説明図である。 実施形態に係る室内機のランプ表示部を示す説明図である。 クリーンランプ点灯時であり、フィルタ清掃モードを示す説明図である。 クリーンランプ点灯時であり、ファン清掃モード(第1の所定時間内)を示す説明図である。 クリーンランプ点灯時であり、ファン清掃モード(第1の所定時間後)を示す説明図である。 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。 実施形態に係る空気調和機が備える室内機の一部を切り欠いた斜視図である。 実施形態に係る空気調和機において、空調運転中におけるファン清掃部付近の空気の流れを示す説明図である。 実施形態に係る空気調和機の制御機能を示すブロック図である。 実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する制御処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る空気調和機において、室内ファンの清掃中の状態を示す説明図である。 実施形態に係る空気調和機において、室内熱交換器の解凍中の状態を示す説明図である。 本発明の別の変形例に係る空気調和機が備える室内ファン及びファン清掃部を示す模式的な斜視図である。
本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、実施形態に係る空気調和機の外観構成を示す図である。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、室内機Uiと、室外機Uoと、赤外線、電波、通信線等により室内機Uiと通信してユーザが空気調和機100を操作するためのリモコン40(空調制御端末)とを有してなる。また、室内機Uiと室外機Uoとは、冷媒配管と通信ケーブルで接続されている。室内機Uiには、撮像部28が、左右方向中央に配置されている。リモコン送受信部27は、室内機Uiの前方下部付近のリモコン信号を受信しやすい位置に配置している。また、撮像部28の横には、ランプの点灯により各種の運転状態を示すランプ表示部50(図3参照)を有している。
図2は、実施形態に係る空気調和機100が備える室内機Uiの縦断面構成を示す説明図である。室内機Uiは、室内熱交換器15や室内ファン16の他に、露受皿18と、筐体ベース19と、フィルタ20a,20bと、前面パネル21と、左右風向板22と、上下風向板23と、ファン清掃部24と、を備えている。なお、図2では、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃が行われていない状態を図示している。
室内熱交換器15は、複数のフィンfと、それらのフィンfを貫通する複数の伝熱管gと、を有している。また、別の観点から説明すると、室内熱交換器15は、前側室内熱交換器15aと、後側室内熱交換器15bと、を有している。前側室内熱交換器15aは、室内ファン16の前側に配置されている。一方、後側室内熱交換器15bは、室内ファン16の後側に配置されている。そして、前側室内熱交換器15aの上端部と、後側室内熱交換器15bの上端部と、が接続されている。
露受皿18は、室内熱交換器15の凝縮水を受けるものであり、室内熱交換器15(図2に示す例では、前側室内熱交換器15a)の下方に配置されている。
室内ファン16は、例えば、円筒状のクロスフローファンであり、室内熱交換器15の付近に配置されている。室内ファン16は、複数のファンブレード16aと、これらのファンブレード16aが設置される仕切板16bと、駆動源である室内ファンモータ16m(図8参照)と、を備えている。
なお、室内ファン16は、親水性のコーティング剤でコーティングされていることが好ましい。このようなコーティング材として、例えば、親水性材料であるイソプロピルアルコール分散シリカゾルに、バインダー(加水分解性基を有するケイ素化合物)、ブタノール、テトラヒドロフラン、及び抗菌剤を添加したものを用いてもよい。
これによって、室内ファン16の表面に親水性膜が形成されるため、室内ファン16の表面の電気抵抗値が小さくなり、室内ファン16に塵埃が付着しにくくなる。つまり、室内ファン16の駆動中、空気との摩擦に伴う静電気が室内ファン16の表面に生じにくくなるため、室内ファン16への塵埃の付着を抑制できる。このように、前記したコーティング剤は、室内ファン16の帯電防止剤としても機能する。
図2に示す筐体ベース19は、室内熱交換器15や室内ファン16等の機器が設置される筐体である。フィルタ20aは、前側の空気吸込口h1に向かう空気から塵埃を除去するものであり、室内熱交換器15の前側に設置されている。フィルタ20bは、上側の空気吸込口h2に向かう空気から塵埃を除去するものであり、室内熱交換器15の上側に設置されている。
前面パネル21は、前側のフィルタ20a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21が回動しない構成であってもよい。
左右風向板22は、室内ファン16の回転に伴って室内に吹き出される空気の左右方向の流れを調整する板状部材である。左右風向板22は、吹出風路h3に配置され、左右風向板用モータ25(図8参照)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23は、室内ファン16の回転に伴って室内に吹き出される空気の上下方向の流れを調整する板状部材である。上下風向板23は、空気吹出口h4の付近に配置され、上下風向板用モータ26(図8参照)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,h2を介して吸い込まれた空気は、室内熱交換器15の伝熱管gを通流する冷媒と熱交換し、熱交換した空気が吹出風路h3に導かれる。この吹出風路h3を通流する空気は、左右風向板22及び上下風向板23によって所定方向に導かれ、さらに、空気吹出口h4を介して室内に吹き出される。
空気の流れに伴って空気吸込口h1,h2に向かう塵埃の多くは、フィルタ20a,20bで捕集される。しかしながら、細かい塵埃がフィルタ20a,20bを通り抜けて、室内熱交換器15や室内ファン16に付着することがある。したがって、室内熱交換器15や室内ファン16を定期的に清掃することが望ましい。そこで、本実施形態では、次に説明するファン清掃部24を用いて室内ファン16を清掃した後、室内熱交換器15を水で洗い流すようにしている。
図2に示すファン清掃部24は、室内ファン16を清掃するものであり、室内熱交換器15と室内ファン16との間に配置されている。より詳しく説明すると、縦断面視で<字状を呈する前側室内熱交換器15aの凹部rに、ファン清掃部24が配置されている。図2に示す例では、ファン清掃部24の下方に、室内熱交換器15(前側室内熱交換器15aの下部)が存在するとともに、露受皿18が存在している。ファン清掃部24は、例えば、一部がナイロンで構成される。
本実施形態の室内ファン16のファン清掃について、従来の課題とともに説明する。
前記した特許文献1のファン清掃装置は、一定時間の間それまでのモードから変更して清掃装置を作動させる運転モード変更手段を備えており、運転時間積算手段によって所定の運転時間が積算される毎に、一定時間の間それまでのモードから変更してユーザの指示なしに自動的に清掃運転を行うことができるとしている。しかしながら、運転モード変更手段で変更される前の運転モードが暖房運転モードであると、暖房運転直後はブラシ24bに熱が加わった状態であり、そのまま、ファン清掃を実施するとブラシ24bが変形する問題がある。
本実施形態のファン清掃では、暖房運転モード終了後に、ファン清掃部24によって室内ファン16を清掃する場合には、暖房運転終了後、当該暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過した後に、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃を実行することを特徴とする。これにより、暖房運転モードによってブラシ24bに加わった熱を逃がすことで、ブラシ24bの変形を防ぐことができる。
本実施形態のファン清掃では、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間、前記送風ファンを第1の回転速度で駆動する。そして、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃を開始する際に、第1の回転速度よりも速い第2の回転速度とする。これにより、暖房運転モード終了直後の場合は、室内機内の熱気を逃がすとともに、ファン清掃を短時間で行うことができる。
また、本実施形態のファン清掃では、冷房又は除湿の運転モード終了後に、ファン清掃部24によって室内ファン16を清掃する場合には、第2の所定時間(第2の所定時間<第1の所定時間)の間、室内ファン16を第1の回転速度で駆動し、第2の所定時間が経過した後に、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃を開始する際に、室内ファン16の回転速度を第1の回転速度よりも大きい第2の回転速度とする。これにより、冷房又は除湿の運転モード終了直後の場合は、室内を乾燥させるとともに、ファン清掃を短時間で行うことができる。
<ランプ表示部>
図3は、実施形態に係る室内機Uiのランプ表示部を示す説明図である。ランプ表示部50のランプの点灯により運転状態を示す。ランプには、運転中に点灯する「運転」ランプ、タイマー予約中等に点灯する「タイマー」ランプ、フィルタの清掃中(フィルタ清掃モード)・室内ファンの清掃中(ファン清掃モード)・熱交換器の洗浄中(洗浄モード)等に点灯する「クリーン」ランプ、eco運転中に点灯する「eco」ランプ、人を検出すると点灯する「在室」ランプ、eco運転中にオートオフ設定中又はオートセーブ中等に点灯する「オートオフ」ランプ、予熱・霜とり運転中に点灯する「予熱・霜とり」ランプ、カビの発生のみはり中に点灯する「みはり」ランプ等がある。
本実施形態では、図4を参照して、ファン清掃モードの表示ランプを、フィルタ清掃モードの表示ランプと比較して説明する。
図4Aは、クリーンランプ点灯時であり、フィルタ清掃モードを示す説明図である。図4Bは、クリーンランプ点灯時であり、ファン清掃モード(第1の所定時間内)を示す説明図である。図4Cは、クリーンランプ点灯時であり、ファン清掃モード(第1の所定時間後)を示す説明図である。なお、図4A、図4B、図4Cの左側はランプ表示部50の表示を示し、右側は、図2に示した室内機Uiの側断面構成で各モードの運転状態を示す。
(1)フィルタ清掃モードは、条件を満たすと運転停止時に、自動でフィルタを清掃するモードである。リモコンを操作してフィルタを清掃することもできる。
(2)ファン清掃モードは、空調運転後に、自動で室内ファン16を清掃するモードである。リモコンを操作して送風ファンを清掃することもできる。
2つのモードのいずれも、構成部品を「クリーン」にする機能であるので、「クリーン」ランプが用いられる。しかしながら、「クリーン」ランプの点灯だけでは、どのモードが起動しているかユーザには不明であるので、以下のように機能分けをしている。
図4Aのフィルタ清掃モードの場合、ランプ表示部50の「クリーン」ランプが点灯し、室内機Uiの上下風向板23は、運転停止中の位置である。ユーザは、これにより、空調運転が停止しており、室内機Uiの内部清掃(具体的には、フィルタ20a,20b)が行われていることがわかる。
図4B、図4Cのファン清掃モードの場合、ランプ表示部50の「運転」ランプが点灯するとともに、「クリーン」ランプが点灯している。ファン清掃の前処理である第1の所定期間内では、図4Bに示すように、室内機Uiの上下風向板23の向きは、水平方向又は室内空間の上向き方向に設定されている。基本的に送風されるので、室内の人に送風を当てないように、水平方向又は室内空間の上向き方向としている。これにより、ユーザは、送風運転中であり、室内機Uiの室内ファン16の清掃が行われていることがわかる。なお、上下風向板23の向きは、水平から10度ほど下方に向けていてもよい。この場合においても、室内の人に送風を当てないようにすることができる。そこで、水平から10度ほど下方に向けた向きも室内空間に対し上方向に含まれるものとする。
図4Cの第1の所定時間後のファン清掃モードの場合、ランプ表示部50の「運転」ランプが点灯するとともに、「クリーン」ランプが点灯している。ランプの点灯だけみると、図4Bと同じであるので、識別することができない。しかしながら、図4Cの場合には、室内機Uiの上下風向板23の向きは、運転停止中の位置に設定されている。また、前面パネル21も閉じている。これにより、ユーザは、ファン清掃が行われていることがわかる。なお、図4Cにおいて、上下風向板23を閉じているが、図4Bの風向位置で、ファン清掃を行ってもよい。また、図4Cにおいて、前面パネル21が閉じているが、図4Bのように開いた状態で、ファン清掃を行ってもよい。
すなわち、空気調和機100の制御部30(図8参照)は、暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過するまでの間、上下風向板23を室内空間に対し上方向又は水平方向に向けて、室内ファン16を駆動する。制御部30は、暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過した後、上下風向板23を室内空間に対し上方向又は水平方向に向けた状態を維持するか、又は、上下風向板23を閉じるとよい。これにより、暖房運転モード終了後の第1の所定時間内に熱を逃がすことでブラシ24bの変形を防ぐことができる。また、ファン清掃時には、室内の人に送風を当てないようにすることができる。
空気調和機100は、運転状態を表示する1以上の表示ランプを備え、制御部30は、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃中に点灯するのと同じ表示ランプを点灯するとよい。これにより、送風時において、クリーン清掃が行われていることがわかる。
図4Aで示したフィルタ清掃モードとファン清掃モードとの関係について説明する。
フィルタ清掃モードを有する室内機Uiは、フィルタ清掃部(フィルタ清掃手段)を備えている。室内機Ui(図2)に示される室内熱交換器15(図2)は、その上方又は前方にフィルタ20a,20b(図2)を備え、大きな埃を取り除くことで室内熱交換器102、室内ファン16の汚れを防止している。フィルタ20a,20bに埃が堆積すると目詰まりを起こし、室内熱交換器15を通過する空気が減少し、室内機Uiの冷暖房能力が減衰する。これを防ぐため、フィルタ清掃部は、室内機Uiは、冷暖房等運転終了後、ブラシ(図示せず)を用いてフィルタ20a,20bを自動的に清掃する。
空気吸込口h1,h2に向かう塵埃の多くは、フィルタ20a,20bで捕集される。しかしながら、細かい塵埃がフィルタ20a,20bを通り抜けて、室内ファン16に付着することがあるため、室内ファン16を定期的に清掃することが望ましい。
そこで、前記第1の所定時間中に、フィルタ清掃部によるフィルタ20a,20bの清掃を実行することが望ましい。これにより、ファン清掃の前処理である第1の所定時間内にフィルタ清掃もできるので、空気調和機100のクリーン処理を適切にできる。この際は、上下風向板23は、完全に閉じる必要はないが、上方に向けていることが望ましい。
すなわち、空気調和機100が、室内熱交換器の空気吸込側に設置されたフィルタの清掃を行うフィルタ清掃部(フィルタ清掃手段)を備えている場合、暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過するまでの間に、フィルタ清掃部によるフィルタの清掃を実行してもよい。
あるいは、フィルタ清掃時間が第1の所定時間よりも長い場合、フィルタ清掃部によるフィルタの清掃を実行している期間中の少なくとも一部の期間に、室内ファン16を駆動することにより、室内機Uiの熱気を逃がしてもよい。空気調和機100の機種によるが、例えば、フィルタ清掃時間は約20分、ファン清掃の前処理期間である第1の所定時間は約5分である場合がある。
以下、ファン清掃部24の詳細について図5〜図12を参照して説明する。
図5は、実施形態に係る空気調和機100の冷媒回路Qの説明図である。図5の実線矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。図5の破線矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示している。図5に示すように、空気調和機100は、圧縮機11と、室外熱交換器12と、室外ファン13と、膨張弁14と、を備えている。また、空気調和機100は、前記した構成の他に、室内熱交換器(熱交換器)15と、室内ファン(送風ファン)16と、四方弁17と、を備えている。
圧縮機11は、圧縮機モータ11a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12は、その伝熱管(図示せず)を通流する冷媒と、室外ファン13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13は、室外ファンモータ13aの駆動によって、室外熱交換器12に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器12の付近に設置されている。膨張弁14は、「凝縮器」(冷房運転の場合は室外熱交換器12、暖房運転の場合は室内熱交換器15)で凝縮した冷媒を減圧する弁である。なお、膨張弁14において減圧された冷媒は、「蒸発器」(冷房運転の場合は室内熱交換器15、暖房運転の場合は室外熱交換器12)に導かれる。
室内熱交換器15は、その伝熱管g(図2参照)を通流する冷媒と、室内ファン16から送り込まれる室内空気(空調対象空間の空気)と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。室内ファン16は、室内ファンモータ16m(駆動装置、図8参照)の駆動によって、室内熱交換器15に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器15の付近に設置されている。
四方弁17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(図1の破線矢印を参照)には、圧縮機11、室外熱交換器12(凝縮器)、膨張弁14、及び室内熱交換器15(蒸発器)が、四方弁17を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Qにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。
一方、暖房運転時(図1の実線矢印を参照)には、圧縮機11、室内熱交換器15(凝縮器)、膨張弁14、及び室外熱交換器12(蒸発器)が、四方弁17を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Qにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。
なお、図5に示す例では、圧縮機11、室外熱交換器12、室外ファン13、膨張弁14、及び四方弁17が、室外機Uoに設置されている。一方、室内熱交換器15及び室内ファン16は、室内機Uiに設置されている。
図6は、実施形態に係る空気調和機100が備える室内機Uiの一部を切り欠いた斜視図である。ファン清掃部24は、図3に示す軸部24a及びブラシ24bの他に、ファン清掃用モータ24m(図8参照)を備えている。軸部24aは、室内ファン16の軸方向に平行な棒状の部材であり、その両端が軸支されている。
ブラシ24bは、ファンブレード16aに付着した塵埃を除去するものであり、軸部24aに設置されている。ファン清掃用モータ24m(図8参照)は、例えば、ステッピングモータであり、軸部24aを所定角度だけ回転(回動)させる機能を有している。
ファン清掃部24によって室内ファン16を清掃する際には、室内ファン16にブラシ24bが接触するように(図10参照)、ファン清掃用モータ24m(図8参照)が駆動されるとともに、室内ファン16が逆回転される。そして、ファン清掃部24による室内ファン16の清掃が終了すると、ファン清掃用モータ24mが再び駆動されてブラシ24bが回動し、室内ファン16からブラシ24bが離間した状態になる(図2参照)。
本実施形態では、室内ファン16の清掃時以外では、図2に示すように、ブラシ24bの先端が室内熱交換器15に臨むようにしている。具体的には、室内ファン16の清掃時以外(通常の空調運転中も含む)では、ブラシ24bが横方向(略水平)に向いた状態で、室内ファン16から離間している。このようにファン清掃部24を配置する理由について、図7を用いて説明する。
図7は、実施形態に係る空気調和機100において、空調運転中におけるファン清掃部24付近の空気の流れを示す説明図である。図7に示す各矢印の向きは、空気の流れる向きを示している。また、各矢印の長さは、空気の流れる速さを示している。
通常の空調運転時、室内ファン16は正回転し、前側室内熱交換器15aのフィンfの隙間を通り抜けた空気が室内ファン16に向かう。特に、前側室内熱交換器15aの凹部r(図2参照)の付近では、図7に示すように、室内ファン16に向かって横方向(略水平の方向)に空気が流れる。なお、ファン清掃部24のブラシ24bは、略水平方向に位置しているが、これに限定されるものではない。ブラシ24bが長い場合、ブラシの方向を水平斜め下方向、すなわち、前側室内熱交換器15aに軽く接触する位置で止めてもよい。
この凹部rには、前記したように、ブラシ24bが横方向に向いた状態で、ファン清掃部24が配置されている。言い換えると、通常の空調運転時、ブラシ24bの向きは空気の流れの方向に平行になっている。このように、ブラシ24bの延在方向と、空気の流れる方向と、が略平行であるため、ファン清掃部24が空気の流れの妨げになることはほとんどない。
また、室内ファン16が正回転している場合の空気の流れの中流域・下流域(図2に示す空気吹出口h4の付近)ではなく、上流域にファン清掃部24が配置されている。そして、ブラシ24bに沿って横方向に通流する空気が、ファンブレード16aによって加速され、加速された空気が空気吹出口h4(図2参照)に向かうようになっている。このように、空気が比較的低速で流れる上流域にファン清掃部24が配置されているため、ファン清掃部24に起因する風量低下を抑制できる。なお、室内ファン16が停止しているときにも、図7と同様の状態でファン清掃部24が維持されてもよい。
図8は、実施形態に係る空気調和機100の制御機能を示すブロック図である。図8に示す室内機Uiは、前記したようにリモコン送受信部27と、室内制御回路31と、を備えている。リモコン送受信部27は、リモコン40との間で所定の情報をやり取りする。室内制御回路31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8に示すように、室内制御回路31は、記憶部31aと、室内制御部31bと、を備えている。記憶部31aには、所定のプログラムの他、リモコン送受信部27を介して受信したデータや、各種センサ(図示せず)の検出値等が記憶される。
室内制御部31bは、記憶部31aに記憶されたデータに基づいて、ファン清掃用モータ24m、室内ファンモータ16m、左右風向板用モータ25、上下風向板用モータ26等を実行する。室内制御部31bは、前記モータ等の実行機能のほか、ファン清掃部24を室内ファン16に接触させる機能を有する。
記憶部31aには、空気調和機100の運転回数と運転積算時間が記憶されている。室内制御部31bは、運転回数、又は/及び、前記運転積算時間に基づいて、ファン清掃モードを実行する。
室外機Uoは、前記した構成の他に、室外制御回路32を備えている。室外制御回路32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、通信線を介して室内制御回路31に接続されている。図8に示すように、室外制御回路32は、記憶部32aと、室外制御部32bと、を備えている。
記憶部32aには、所定のプログラムの他、室内制御回路31から受信したデータ等が記憶される。室外制御部32bは、記憶部32aに記憶されたデータに基づいて、圧縮機モータ11a、室外ファンモータ13a、膨張弁14等を制御する。以下では、室内制御回路31及び室外制御回路32を一括して「制御部30」という。
図9は、実施形態に係る空気調和機100の制御部30が実行する制御処理のフローチャートである(適宜、図2を参照)。ここでは、ステップS101で暖房運転を停止した状態であり、また、ブラシ24bの先端が前側室内熱交換器15aに臨んだ状態(図2に示す状態)であるものとする。
ステップS102において、制御部30は、室内ファン16を第1の所定時間送風運転を行う。この第1の所定時間内に、室内機Uiの熱気を外に逃がすとともに、加熱されているブラシ24bを冷ますことができる。
ステップS103において、第1の所定時間経過後、ファン清掃部24によって、室内ファン16を清掃する。室内ファン16の清掃中の状態を、図10を参照して説明する。
図10は、実施形態に係る空気調和機100において、室内ファン16の清掃中の状態を示す説明図である。なお、図10では、室内熱交換器15、室内ファン16、及び露受皿18を図示し、他の部材については図示を省略している。
制御部30は、通常の空調運転時とは逆向きに室内ファン16を回転(逆回転)させ、室内ファン16が設定回転速度Rcに達したら、ファン清掃部24のブラシ24bを室内ファン16に接触させる。
つまり、制御部30は、ブラシ24bの先端が室内熱交換器15に臨んだ状態(図2参照)から、軸部24aを中心にブラシ24bを約180°回動させ、ブラシ24bの先端が室内ファン16に臨むようにする(図10参照)。これによって、室内ファン16のファンブレード16aにブラシ24bが接触する。
なお、図10の例では、一点鎖線Lで示すように、ファン清掃部24が室内ファン16に接触した状態での接触位置Kの下方に、室内熱交換器15(前側室内熱交換器15a)が存在するとともに、露受皿18も存在している。
前記したように、室内ファン16は逆回転しているため、ファンブレード16aの移動に伴ってブラシ24bの先端がたわみ、ファンブレード16aの背面をなでるようにブラシ24bが押し付けられる。そして、ファンブレード16aの先端付近(径方向の端部)に溜まった塵埃が、ブラシ24bによって除去される。
特に、ファンブレード16aの先端付近には塵埃が溜まりやすい。なぜなら、室内ファン16が正回転している空調運転中(図4参照)、ファンブレード16aの腹の先端付近に空気が当たり、この先端付近に塵埃が付着するからである。ファンブレード16aの先端付近に当たった空気は、ファンブレード16aの腹の曲面に沿うようにして、隣り合うファンブレード16a,16aの間の隙間を通り抜ける。
本実施形態では、前記したように、室内ファン16を逆回転させて、室内ファン16が設定回転速度Rcに達したら、ファンブレード16aにファン清掃部24を接触させる。これによって、ファンブレード16aの背面の先端付近にブラシ24bが接触し、ファンブレード16aの背面の先端付近に溜まった塵埃が除去される。その結果、室内ファン16に溜まった塵埃の大部分を除去できる。
また、室内ファン16を逆回転させることによって、室内機Ui(図2参照)の内部で、正回転時(図4参照)とは逆向きの緩やかな空気の流れが生じる。したがって、室内ファン16から除去された塵埃jが空気吹出口h4(図2参照)には向かわず、図10に示すように、前側室内熱交換器15aと室内ファン16との間の隙間を介して、露受皿18に導かれる。
より詳しく説明すると、ブラシ24bによって室内ファン16から除去された塵埃jが、風圧で前側室内熱交換器15aに軽く押し付けられる。さらに、前記した塵埃jは、前側室内熱交換器15aの傾斜面(フィンfの縁)に沿って、露受皿18に落下する(図10の矢印を参照)。したがって、室内ファン16と露受皿18との間の微少な隙間を介して、上下風向板23(図2参照)の裏面に塵埃jが付着することは、ほとんどない。これによって、次回の空調運転中に塵埃jが室内に吹き出されることを防止できる。
なお、室内ファン16から除去された塵埃jの一部が、露受皿18に落下せずに、前側室内熱交換器15aに付着する可能性もある。このように前側室内熱交換器15aに付着した塵埃jは、後記するステップS105の処理で洗い流される。
また、室内ファン16の清掃中、制御部30は、室内ファン16を中・高速域の回転速度で駆動してもよいし、また、室内ファン16を低速域の回転速度で駆動してもよい。
室内ファン16の中・高速域の回転速度の範囲は、例えば、300min−1(300rpm)以上かつ1700min−1(1700rpm)未満である。このように中・高速域で室内ファン16を回転させることによって、前側室内熱交換器15aの方に塵埃jが向かいやすくなるため、前記したように、上下風向板23(図2参照)の裏面に塵埃jが付着しにくくなる。したがって、次回の空調運転中に塵埃jが室内に吹き出されることを防止できる。
また、室内ファン16の低速域の回転速度の範囲は、例えば、100min−1(100rpm)以上かつ300min−1(300rpm)未満である。このように低速域で室内ファン16を回転させることによって、室内ファン16の清掃を低騒音で行うことができる。
図9のステップS103の処理が終わった後、ステップS104において制御部30は、ファン清掃部24を移動させる。すなわち、制御部30は、ブラシ24bの先端が室内ファン16に臨んだ状態(図10参照)から、軸部24aを中心にブラシ24bを約180°回動させ、ブラシ24bの先端が室内熱交換器15に臨むようにする(図11参照)。これによって、その後の空調運転中、ファン清掃部24が空気の流れの妨げになることを防止できる。
次に、ステップS105において制御部30は、室内熱交換器15の凍結・解凍を順次に行う。まず、制御部30は、室内熱交換器15を蒸発器として機能させ、室内機Uiに取り込まれた空気に含まれる水分を室内熱交換器15に着霜させて凍結させる。なお、室内熱交換器15を凍結させる処理は、室内熱交換器15に「凝縮水を付着させる」という事項に含まれる。
室内熱交換器15を凍結させているとき、制御部30は、室内熱交換器15に流入する冷媒の蒸発温度を低くすることが好ましい。すなわち、制御部30は、室内熱交換器15を蒸発器として機能させ、この室内熱交換器15を凍結(凝縮水を付着)させているとき、通常の空調運転時よりも冷媒の蒸発温度が低くなるように、室内熱交換器15に流入する冷媒の温度を調整する。
例えば、制御部30は、膨張弁14(図1参照)の開度を小さくすることによって、低圧で蒸発温度が低い冷媒を室内熱交換器15に流入させる。これによって、室内熱交換器15で霜や氷(図11に示す符号i)が成長しやすくなるため、その後の解凍中、室内熱交換器15を多量の水で洗い流すことができる。
また、室内熱交換器15において、ファン清掃部24の下方に位置する領域は、室内熱交換器15を通流する冷媒の流れの下流域ではない(つまり、上流域又は中流域である)ことが好ましい。これによって、少なくともファン清掃部24の下方(下側)には、低温の気液二相冷媒が流れるため、室内熱交換器15に付着する霜や氷の厚さを厚くすることができる。したがって、その後の解凍中、室内熱交換器15を多量の水で洗い流すことができる。
なお、室内熱交換器15においてファン清掃部24の下方に位置する領域は、ファン清掃部24によって室内ファン16から掻き落とされた塵埃が付着しやすい。そこで、室内熱交換器15においてファン清掃部24の下方に位置する領域に低温の気液二相冷媒を流すことで、霜や氷が成長しやすくなり、さらに、これらの霜や氷を溶かすことで室内熱交換器15の塵埃を適切に洗い流すことができる。
また、室内熱交換器15を蒸発器として機能させ、この室内熱交換器15を凍結(凝縮水を付着)させているとき、制御部30は、上下風向板23(図2参照)を閉じるか、又は、上下風向板23の角度を水平よりも上向きにすることが好ましい。これによって、室内熱交換器15で冷やされた低温の空気が室内に漏れ出ることを抑制し、ユーザにとって快適な状態で室内熱交換器15の凍結等を行うことができる。
このようにして室内熱交換器15を凍結させた後、制御部30は、室内熱交換器15を解凍する(図9のステップS105)。例えば、制御部30は、各機器の停止状態を維持することで、室内熱交換器15を室温で自然解凍させる。なお、制御部30が送風運転を行うことによって、室内熱交換器15に付着した霜や氷を溶かすようにしてもよい。室内熱交換器15の解凍中の状態を、図11を参照して説明する。
図11は、実施形態に係る空気調和機100において、室内熱交換器15の解凍中の状態を示す説明図である。室内熱交換器15が解凍されることで、室内熱交換器15に付着した霜や氷が溶け、フィンfを伝って露受皿18に多量の水wが流れ落ちる。これによって、空調運転中に室内熱交換器15に付着した塵埃jを洗い流すことができる。
また、ブラシ24bによる室内ファン16の清掃に伴って、前側室内熱交換器15aに付着した塵埃jも一緒に洗い流され、露受皿18に流れ落ちる(図11の矢印を参照)。このようにして露受皿18に流れ落ちた水wは、室内ファン16の清掃中に露受皿18に直接的に落下した塵埃j(図10参照)とともに、ドレンホース(図示せず)を介して外部に排出される。前記したように、解凍中に室内熱交換器15から多量の水が流れ落ちる、ドレンホース等(図示せず)が塵埃jで詰まるおそれはほとんどない。
なお、図9では省略しているが、室内熱交換器15の凍結・解凍(ステップS105)を行った後、制御部30が送風運転を行うことで、室内機Uiの内部を乾燥させてもよい。これによって、室内熱交換器15等に菌が繁殖することを抑制できる。
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機100について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。
図12は、別の変形例に係る空気調和機が備える室内ファン16及びファン清掃部24Aを示す模式的な斜視図である。図12に示す変形例では、ファン清掃部24Aが、室内ファン16の軸方向に平行な棒状の軸部24dと、この軸部24dに設置されるブラシ24eと、軸部24dの両端に設置される一対の支持部24f,24fと、を備えている。その他、ファン清掃部24Aは、図示はしないが、ファン清掃部24Aを軸方向等に移動させる移動機構も備えている。
図12に示すように、室内ファン16の軸方向と平行な方向におけるファン清掃部24Aの長さは、室内ファン16自体の軸方向の長さよりも短い。そして、室内ファン16の清掃中、ファン清掃部24Aが、室内ファン16の軸方向(室内機Uiの正面から見て左右方向)に移動するようになっている。つまり、室内ファン16の軸方向において、ファン清掃部24Aの長さに相当する所定領域ごとに、室内ファン16が順次に清掃されるようになっている。このように、その長さが比較的短いファン清掃部24Aを移動させる構成にすることで、図6に示す構成に比べて、空気調和機の製造コストを削減できる。
なお、軸部24dと平行に延びる棒(図示せず)をファン清掃部24Aの付近(例えば、軸部24dの上側)に設け、所定の移動機構(図示せず)が、この棒に沿ってファン清掃部24Aを移動させるようにしてもよい。また、ファン清掃部24Aによる清掃後、移動機構(図示せず)がファン清掃部24Aを適宜に回動又は平行移動させ、ファン清掃部24Aを室内ファン16から退避させるようにしてもよい。
また、実施形態では、制御部30が、ファン清掃部24を室内ファン16に接触させ、通常の空調運転時とは逆向きに室内ファン16を回転(逆回転)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30が、ファン清掃部24を室内ファン16に接触させ、通常の空調運転時と同一の向きに室内ファン16を回転(正回転)させるようにしてもよい。
このように室内ファン16にブラシ24bを接触させて、室内ファン16を正回転させることで、ファンブレード16aの腹の先端付近に付着した塵埃が効果的に除去される。また、室内ファン16を逆回転させるための回路素子が不要になるため、空気調和機100の製造コストを削減できる。なお、清掃中に室内ファン16を正回転させる際の回転速度は、実施形態と同様に、低速域・中速域・高速域のうちのいずれであってもよい。
また、実施形態では、ファン清掃部24の軸部24aを中心にブラシ24bが回動する構成について説明したが、これに限らない。例えば、室内ファン16を清掃する際には、制御部30が、軸部24aを室内ファン16の方に移動させ、ブラシ24bを室内ファン16に接触させるようにしてもよい。そして、室内ファン16の清掃終了後は、制御部30が、軸部24aを退避させ、ブラシ24bを室内ファン16から離間させるようにしてもよい。
また、実施形態では、ファン清掃部24がブラシ24bを備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、室内ファン16を清掃可能な部材であれば、スポンジ等を用いてもよい。
また、実施形態では、室内ファン16の清掃中、制御部30が、ファン清掃部24のブラシ24bを室内ファン16に接触させる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、室内ファン16の清掃中、制御部30が、ファン清掃部24のブラシ24bを室内ファン16に近接させるようにしてもよい。より詳しく説明すると、ファンブレード16aの先端に溜まって、この先端よりも径方向外側まで成長した塵埃を除去できる程度まで、制御部30が室内ファン16にブラシ24bを近接させる。このような構成でも、室内ファン16に溜まった塵埃を適切に除去できる。
また、各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、各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 空気調和機
11 圧縮機
11a 圧縮機モータ
12 室外熱交換器
13 室外ファン
13a 室外ファンモータ
14 膨張弁
15 室内熱交換器(熱交換器)
15a 前側室内熱交換器(熱交換器)
15b 後側室内熱交換器(熱交換器)
16 室内ファン(送風ファン)
16m 室内ファンモータ(駆動装置)
17 四方弁
18 露受皿
22 左右風向板
23 上下風向板
24 ファン清掃部
24a 軸部
24b ブラシ
24m ファン清掃用モータ
28 撮像部
29 塵埃受け部
30 制御部
31 室内制御回路
31a 記憶部
31b 室内制御部
32 室外制御回路
32a 記憶部
32b 室外制御部
40 リモコン(空調制御端末)
50 表示ランプ
K 接触位置
Q 冷媒回路
r 凹部
Ui 室内機
Uo 室外機

Claims (7)

  1. 室内熱交換器と、
    前記室内熱交換器に空気を送り込む送風ファンと、
    前記送風ファンを清掃するファン清掃部と、
    前記ファン清掃部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、暖房運転終了後に、前記ファン清掃部によって前記送風ファンを清掃する場合には、暖房運転終了後、当該暖房運転の停止時から第1の所定時間が経過した後に、前記ファン清掃部による前記送風ファンの清掃を実行する空気調和機。
  2. 吹き出される空気の風向を変える上下風向板を備え、
    前記制御部は、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間、前記上下風向板を室内空間に対し上方向又は水平方向に向けて、前記送風ファンを駆動し、
    前記第1の所定時間が経過した後に、前記上下風向板を室内空間に対し上方向又は水平方向に向けた状態を維持するか、又は、前記上下風向板を閉じる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 運転状態を表示する1以上の表示ランプを備え、
    前記制御部は、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間、前記ファン清掃部による前記送風ファンの清掃中に点灯するのと同じ前記表示ランプを点灯する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  4. 前記室内熱交換器の空気吸込側に設置されたフィルタの清掃を行うフィルタ清掃部を備え、
    前記制御部は、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間に、前記フィルタ清掃部によるフィルタの清掃を実行する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  5. 前記制御部は、前記フィルタ清掃部によるフィルタの清掃を実行している期間中の少なくとも一部の期間に、前記送風ファンを駆動する
    ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和機。
  6. 前記制御部は、暖房運転の停止時から前記第1の所定時間が経過するまでの間、前記送風ファンを第1の回転速度で駆動し、
    前記ファン清掃部による前記送風ファンの清掃を開始する際に、前記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度とする
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  7. 室内熱交換器と、
    前記室内熱交換器に空気を送り込む送風ファンと、
    前記送風ファンを清掃するファン清掃部と、
    前記ファン清掃部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、冷房又は除湿の運転終了後に、前記ファン清掃部によって前記送風ファンを清掃する場合には、第2の所定時間の間、前記送風ファンを第1の回転速度で駆動し、前記第2の所定時間が経過した後に、前記ファン清掃部による前記送風ファンの清掃を開始する際に、前記送風ファンの回転速度を前記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度とする空気調和機。
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