JP2020094732A

JP2020094732A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2020094732A
Application number: JP2018232278A
Authority: JP
Inventors: 学川上; Manabu Kawakami
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: JP7168435B2

Abstract

【課題】空調運転中に強制フイルタ清掃を実施したときでも、早く空調運転に復帰できるようにする【解決手段】室内熱交換器２３の温度を検出する熱交センサ５９と室温センサ５８とフィルタ３１の清掃を行うフィルタ清掃手段５２・５３と室内ファン２２と室内制御部５０とを有する室内機１０を備え、圧縮機６０と膨張弁６１と室外制御部５５とを有する室外機を備え、室内制御部は、積算時間が所定時間に到達した後にフィルタの自動清掃を行う自動清掃モードと、リモコンの操作によってフィルタ清掃手段を任意に駆動してフィルタの自動清掃を行う手動清掃モードと、を備え、空気調和機の運転中にフィルタの自動清掃が行われるときには、室内ファンを停止すると共に、フィルタ清掃手段を駆動し、圧縮機と膨張弁は、熱交センサの検出する熱交温度に応じて運転し、室内熱交換器を所定温度Ａに制御することで空調運転の復帰を早くする【選択図】図４

Description

本発明は、フィルタの清掃機能を有する空気調和装置に関する。

従来、この種のものでは、室内機の吸込口と室内熱交換器との間に配されたエアフィルタを、自動で清掃するフィルタ清掃装置を備え、室内機の運転積算時間が所定時間に達したときに、自動でフィルタの清掃を実施することで、煩わしいフィルタ清掃の作業を省略することができるだけでなく、フィルタの清掃を怠りフィルタがゴミで目詰まりを起こすことで発生する空気調和機の能力低下や故障の発生を防止していた。また、空気調和機の使用頻度は設置される部屋の用途よって様々であり、寝室で使用されている場合は就寝前から起床まで一日約８時間使用され、居間で使用されている場合には家庭の状況によって大きく異なるが、通常就寝時には居間の空気調和機は停止する。そして、運転積算時間が所定時間に到達した後の空気調和機の運転停止時にフィルタの自動清掃が実施される。また、２４時間交代勤務が行われる事業所などで使用される場合には、空気調和機は停止することなく連続運転が行われる。（例えば、特許文献１）

特許５０６１１７２号公報

このような従来例では、フイルタの自動清掃を実施するときには、フィルタに溜まったゴミを除去して収集箱へ導く過程において、取り除こうとするゴミが収集箱ではなく熱交換器や収集箱以外の室内機内部に侵入することを防止するために、室内機の停止中にフイルタの自動清掃を実施する必要が有った。そして、前記の様な長時間連続して運転が継続されるような場合には、運転積算時間が所定時間に到達してフイルタの自動清掃が必要な時には、図６に示すように、一旦室外機の運転を強制的に中断してフイルタの自動清掃を実施し、清掃終了後に運転が復帰して、次の運転積算時間が所定時間に到達するまで運転を継続することで定期的にフイルタの自動清掃を実施しながら運転を継続していたが、フィルタの自動清掃を開始してから清掃終了まで約１０分間必要であり、その間、空気調和機の室温調整機能が停止するだけでなく、圧縮機等の冷凍サイクルが停止することで再起動時に熱交換器を適正な温度に復帰して、室内に温風（暖房時）または冷風（冷房時）の送風を再開するまで、更に２〜３分必要に成り、この間に室温が変動することで使用者に不快感を与える問題が有った。

上記課題を解決するために、本発明では、外枠に空気の吸込口と吹出口を有し、
前記吸込口と前記吹出口を連通して送風経路を形成し、
前記送風経路にエアフィルタと室内熱交換器と室内ファンを配置し、
前記室内熱交換器の温度を検出する熱交センサと、
室温を検出する室温センサと、
前記エアフィルタの清掃を行うフィルタ清掃手段と、
空気調和機の制御をする室内制御部と、を有する室内機を備え、
内部に圧縮機と室外熱交換器と膨張弁と室外制御部とを有し、前記室内機に接続される室外機を備え、
前記室内制御部は、前記空気調和機の運転時間を積算し、その積算時間が所定時間に到達した後に前記フィルタ清掃手段を駆動して前記フィルタの自動清掃を行う自動清掃モードと、
リモコンの操作によって前記フィルタ清掃手段を任意に駆動して前記フィルタの自動清掃を行う手動清掃モードと、を備え、
前記空気調和機の運転中に、前記フィルタの自動清掃が行われるときには、前記室内ファンを停止すると共に、前記フィルタ清掃手段を駆動し、
前記圧縮機と前記膨張弁は、前記熱交センサの検出する熱交温度に応じて運転し、前記室内熱交換器を所定温度Ａに制御するようにした。

本発明では、空気調和機の運転中に、フィルタの自動清掃が行われるときには、室内ファンを停止すると共に、フィルタ清掃手段を駆動し、圧縮機と膨張弁は、熱交センサの検出する熱交温度に応じて運転し、室内熱交換器を所定温度に制御することで、フィルタの自動清掃の実施によって中断する空調運転の停止時間を短くすることができ、室温の変動幅を少なくすることができる。

本発明の一実施例による空気調和装置の斜視図。同図１の２−２線断面図。同空気調和機の制御構成図。同暖房継続運転時の強制フィルタ清掃を表す説明図。同暖房運転停止中に、手動でフィルタ清掃の操作を行った後に、空調運転の開始操作を行った場合の作動を表す説明図。従来例の説明図。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは左、Ｒは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。

図１には、実施例による空気調和機１の室内機１０が示されている。この室内機１０は、屋内の壁Ｗａに掛けて用いられる。

図１及び図２を参照する。室内機１０は、空気を導入する吸込口２１が上面に設けられた外枠１１と、屋内の空気を外枠１１内に取り込み屋内へ送風する室内ファン２２と、この室内ファン２２が取り込んだ空気と熱交換を行う複数の室内熱交換器２３と、これらの室内熱交換器２３の外周を通過した空気を送風する送風口２４と、室内熱交換器２３の上方に配置され外枠１１内への塵埃の侵入を防止するフィルタユニット３０と、フィルタユニット３０に設けられたフィルタ３１を清掃する清掃ユニット４０と、清掃ユニット４０により清掃されたフィルタ３１を一時的に保持する保持部１２と、外枠１１に取り付けられ塵埃を収集する収集箱１３と、外枠１１の後面に設けられて壁Ｗａに固定される金属製の据付板１４と、を有している。

清掃ユニット４０は、回転可能なブラシ４１と、ブラシ４１と共にフィルタ３１を挟み込むことが可能な受け部４２と、ブラシ４１から塵埃を分離する分離部４３と、を有する。

受け部４２は、保持部１２の前方に設けられた壁部１５の上端部に一体的に形成されている。受け部４２は、壁部１５の上端部から前上がりに延びている。

フィルタユニット３０は、フィルタ３１を移動させるフィルタギヤ３２を有している。フィルタギヤ３２が回転すると、フィルタ３１は、後方（清掃ユニット４０側）に送り込まれる。

送り込まれたフィルタ３１の内面は、受け部４２に支持される。フィルタ３１の外面はブラシ４１の先端と接触する。回転するブラシ４１は、フィルタ３１の外面に付着した塵埃を絡め取る。塵埃が取り除かれたフィルタ３１は、保持部１２に送り込まれる。

回転するブラシ４１は分離部４３に接触する。ブラシ４１の先端は分離部４３により弾かれ、ブラシ４１に付着していた塵埃は分離される。分離された塵埃は、保持部１２の後方を通過して収集箱１３に落下し、収集される。使用者は、収集箱１３を外枠１１から外し、収集された塵埃を廃棄することができる。フィルタユニット３０は、フィルタ３１を出し入れ可能に支持する支持体３３を有している。支持体３３は、樹脂成形品であり、外枠１１に対して着脱可能に装着され、フィルタ３１の左右端が支持体３３に前後方向にスライドする。

図３を参照する。室内機１０内にはプリント基板や電子部品で構成する室内制御部５０を有し、この制御部５０の出力側には、室内ファン２２を多段階の回転数で回転駆動するファンモータ５１と、フィルタ３１を摺動するフィルタギヤ３２を回転する駆動モータ５２と、ブラシ４１を回転するブラシモータ５３と、室外機５４の制御を行う室外制御部５５が接続される。また、制御部５０の入力側には、リモコン５６の受信装置５７や室温センサ５８、熱交センサ５９が接続される。室温センサ５８は吸込口２１の近傍に備えられるサーミスタセンサで、室内機１０に吸い込まれる空気の温度を検知する。また、熱交センサ５９は室内熱交換器２３や室内熱交換器２３に接続する冷媒配管に取り付けられるサーミスタセンサで、室内熱交換器２３の温度を検知して、室内ファン２２の始動のタイミングや風量を調整することで、送風口２４から吹き出す空気の温度を調整する。具体的には、暖房運転時の冷凍サイクルの始動直後には室内熱交換器２３は暖房前の室温と同じ温度であり、このときに室内ファン２２を始動すると室内に冷たい風を送り込むことになり、使用者は不快に感じる。そこで、冷凍サイクルが安定して、熱交センサ５９の温度（熱交温度）が上昇するするまで室内ファン２２の始動を遅延することで、送風口２４からの冷風の吹出を防止する。同様に、冷房運転の始動時には不快な温風の吹出を防止するために、室内ファン２２の始動を遅延する。

室外機５４内には、圧縮機６０と膨張弁６１と室外熱交換器（図示せず）を有し、圧縮機６０と膨張弁６１と室外熱交換器と、室内機１０の室内熱交換器２３と、を接続して冷凍サイクルを形成する。また、室外機５４内には室外制御部５５を有し、この室外制御部５５にはインバータ回路６２が接続され、このインバータ回路６２によって圧縮機６０の回転を約２０〜１２０Hzの範囲で多段階に変速する。また、室外制御部５５によって膨張弁６１の開度を調整する。また、室外制御部５５は室内制御部５０からの司令に応じて圧縮機６０や膨張弁６１の制御を行う。前記室外熱交換器は室外ファン（図示せず）によって外気と冷媒の間の熱交換器が促進され、室外ファンは室外ファンモータ６３で回転する。この室外ファンモータ６３は室外制御部５５によって多段階の回転数で回転する。

室内制御部５０には空気調和機１の運転時間または運転積算時間を計時するタイマ６４と、駆動モータ５２またはブラシモータ５３の作動回数を記憶する記憶装置６５と、運転時間または運転積算時間が所定時間（２４時間）に到達後に、駆動モータ５２とブラシモータ５３を作動してフィルタ３１の清掃を実施し、運転積算時間中における空気調和機１の運転や停止の状態（長期間の連続運転が行われているか）を判断し、運転積算時間が所定時間（２４時間）継続して運転が行われ、更に積算時間満了後、６時間が経過した場合に、強制的にフィルタ３１の自動清掃を行う強制フィルタ清掃を実施するフィルタ清掃部６６と、を備えている。

リモコン５６は室内制御部５０と有線または無線で接続するもので、空気調和機１の各種運転操作を行う操作部７０と、空気調和機１の設定状態を表示する表示部７１を有する。操作部７０には押圧によって空気調和機１の運転を開始する運転スイッチ７２と、自動清掃を実施するかを選択する清掃スイッチ７３と、使用者の好みの室温を設定する温度設定スイッチ７４と、暖房運転、冷房運転、除湿運転、自動運転等の運転モードを選択する運転モードスイッチ７５と、おはようタイマやおやすみタイマを選択するタイマスイッチ７６とを有している。表示部７１は液晶パネルによって設定室温や暖房、冷房等の運転モードや、清掃スイッチ７３によって自動清掃が選択されているかを使用者が目視で確認できる。また、清掃スイッチ７３の長押し等の操作を行うことでフィルタ清掃を手動で開始することができる。

図４を参照する。図４は暖房運転の長時間連続運転が実施され停止することなく、フイルタ清掃を行う運転積算時間が満了しても連続運転が継続しているときに、室外機５４の運転を強制的に中断してフイルタの自動清掃を実施する強制フィルタ清掃を表す説明図で、運転指令は継続されるが、室内制御部５０は強制的にフィルタ自動清掃を開始し、室内ファン２２を停止しすると共に、駆動モータ５２とブラシモータ５３を始動する。室外制御部５５には強制フィルタ清掃を開始する信号を送ることで、圧縮機６０と膨張弁６１と室外ファンモータ６３は停止せずに、それぞれの回転数や弁開度を調整して、室内熱交換器２３の熱交温度を所定温度Aの温度範囲に維持する。具体的には使用者の希望する設定室温＋２℃〜＋５℃（所定温度差B）の間に維持することで、強制フィルタ清掃終了後すぐに室内ファン２２を始動して暖房運転を再開できる、圧縮機６０と膨張弁６１と室外ファンモータ６３も、速やかに通常の暖房運転の回転数や弁開度に復帰することができる。

図５を参照する。図５は暖房運転の運転停止中に、使用者がリモコン５６から手動でフィルタ清掃の操作を行った後に、空気調和機１の空調運転開始操作を行った場合の作動を表す説明図で、まず、空気調和機１は停止状態である。手動でフィルタ清掃の操作によってフイルタ清掃が開始され、駆動モータ５２とブラシモータ５３が始動する。次に、使用者がリモコン５６によって空調運転が開始されるが、フィルタ清掃中なので室内ファン２２は停止している。室外制御部５５にはフィルタ清掃中の信号が送られ、圧縮機６０と膨張弁６１と室外ファンモータ６３が始動し、それぞれの回転数や弁開度を調整して、室内熱交換器２３の熱交温度を所定の温度範囲に維持することで、室内熱交換器２３を予熱することができる。フィルタ清掃終了後すぐに室内ファン２２を始動して暖房運転を開始し、圧縮機６０と膨張弁６１と室外ファンモータ６３も、速やかに通常の暖房運転の回転数や弁開度にすることができる。

以上のように本発明によれば、空気調和機１の運転中に、フィルタ３１の自動清掃が行われるときには、室内ファン２２を停止すると共に、フィルタ清掃手段５２・５３を駆動し、圧縮機６０と膨張弁６１は、熱交センサ５９の検出する熱交温度に応じて運転を継続し、室内熱交換器２３を所定温度に制御することで、フィルタ３１の自動清掃の実施によって中断する空調運転の停止時間を短くすることができ、室温の変動幅を少なくすることができる。

また、空気調和機１の運転停止時に、使用者が手動でフィルタ清掃の操作を行った後に、空気調和機１の空調運転開始操作を行った場合でも、室内熱交換器２３を予熱することで比較的早い時間で空調運転を開始することができる。

なお、本実施形態では、暖房運転につて説明したが、冷房運転の場合には、室内熱交換器２３の熱交温度を所定温度Aの温度範囲は、設定室温−２℃〜−５℃（所定温度差C）の間に維持することで、強制フィルタ清掃終了後すぐに室内ファン２２を始動して冷房運転を再開できる、圧縮機６０と膨張弁６１と室外ファンモータ６３も、速やかに通常の冷房運転の回転数や弁開度に復帰することができる。

また、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１空気調和機
１０室内機
１１外枠
２２室内ファン
２３室内熱交換器
３１フィルタ
５０室内制御部
５１ファンモータ
５２駆動モータ
５３ブラシモータ
５４室外機
５５室外制御部
５９熱交センサ
６０圧縮機
６１膨張弁
６６フィルタ清掃部

Claims

外枠に空気の吸込口と吹出口を有し、
前記吸込口と前記吹出口を連通して送風経路を形成し、
前記送風経路にエアフィルタと室内熱交換器と室内ファンを配置し、
前記室内熱交換器の温度を検出する熱交センサと、
室温を検出する室温センサと、
前記エアフィルタの清掃を行うフィルタ清掃手段と、
空気調和機の制御をする室内制御部と、を有する室内機を備え、
内部に圧縮機と室外熱交換器と膨張弁と室外制御部とを有し、前記室内機に接続される室外機を備え、
前記室内制御部は、前記空気調和機の運転時間を積算し、その積算時間が所定時間に到達した後に前記フィルタ清掃手段を駆動して前記フィルタの自動清掃を行う自動清掃モードと、
リモコンの操作によって前記フィルタ清掃手段を任意に駆動して前記フィルタの自動清掃を行う手動清掃モードと、を備え、
前記空気調和機の運転中に、前記フィルタの自動清掃が行われるときには、前記室内ファンを停止すると共に、前記フィルタ清掃手段を駆動し、
前記圧縮機と前記膨張弁は、前記熱交センサの検出する熱交温度に応じて運転し、前記室内熱交換器を所定温度Ａに制御することを特徴とする空気調和機。
前記室内制御部は、前記空気調和機が暖房運転中に、前記フィルタの自動清掃が行われるときには、前記熱交温度を前記リモコンで設定された設定室温よりも所定温度差Ｂ高い温度に制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記室内制御部は、前記空気調和機が冷房運転中に、前記フィルタの自動清掃が行われるときには、前記熱交温度を前記リモコンで設定された設定室温よりも所定温度差Ｃ低い温度に制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。