JP3757876B2

JP3757876B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3757876B2
Application number: JP2002021513A
Authority: JP
Inventors: 博荒島; 義和西原; 徳哉浅田; 啓二中尾; 成広佐藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003222370A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内機内部に発生するカビ等の菌類の生長を抑制することができる空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、室内機の室内送風機等の表面に発生しやすいカビの抑制に有効な空気調和機としては、例えば特開２０００−２１３７９５号公報に示されている。
【０００３】
以下、従来の形態について、図面を参照しながら説明する。図１１は従来の空気調和機の冷凍サイクル図である。図１２は従来の制御方法を説明するためのグラフである。
【０００４】
図１１において、圧縮機１０４、アキュムレータ１０９、四方弁１０５、室外ファン１１１を付設した室外熱交換器１０６と弁開度を電気的に制御可能な電動膨張弁１０７を有する室外機１０３と、室内ファン１１２を付設した室内熱交換器１０８を有する室内機１０２を接続して冷媒循環回路を構成している。また、室内機１０２には室内熱交換器１０８の温度を検出する室内配管温度センサー１１４が設けられている。
【０００５】
次に、従来のカビ抑制制御として特開２０００−２１３７９５号公報に記載されている例について説明する。
【０００６】
リモコン等の操作手段からの指示により減菌モードに入る。
【０００７】
減菌モードは、室内機１０２の室内熱交換器１０８を凝縮器として機能させて、少なくとも室内機２内をカビ・ダニなどの菌類の生育可能温度以上に上昇させる運転モードであり、室内機１０２内部の菌類の減菌とドレン水等の水分の蒸発促進を行うものである。これによって、室内機１０２内部の菌類は全て死滅するかあるいは数が減少し、また生育に必要な水分も減少するので、室内機１０２内部での菌類の繁殖を抑制できる。
【０００８】
具体的に減菌モードの運転は、室内機１０２の室内熱交換器１０８の凝縮温度を５０℃以上、好ましくは６０℃以上となるように暖房運転と同じサイクルで行う。但し、室内ファン１１２は冷暖房運転時の最小風速以下の風速、いわゆる超微風速となるように制御される。また圧縮機１０４の目標運転周波数（Ｎ０）を、運転可能な上限値に設定しておき、室内熱交換器８の熱交温度ＤＣがなるべく高くなるようにする。タイマ（Ｔ０）を６０分にセットし、タイマオーバになるまで減菌モードを継続する。
【０００９】
次に、熱交温度ＤＣを６０℃付近で保つための圧縮機１０４の制御方法を説明する。図１２は、制御方法を説明するためのグラフである。この制御方法では、特に圧縮機１０４を保護するために熱交温度ＤＣに基づいて圧縮機１０４の運転周波数の垂下を適宜行いながら、熱交温度ＤＣを６０℃付近に保つために、図１２に示す温度領域に従って運転周波数を制御する。
【００１０】
まず、減菌モードの運転開始時においては、運転周波数を上記目標運転周波数（Ｎ０）に設定して起動する。そして、熱交温度ＤＣが「停止域」（６７℃以上）まで上昇すると、圧縮機１０４などを保護するため、一旦圧縮機１０４を停止し、一定時間（例えば、３分間）後に、再起動させる。尚、再起動のときは、前回の起動時に設定した運転周波数からαＨｚだけ低い運転周波数に設定して運転を行う。即ち、１回目の再起動であればＮ０−αであり、２回目の再起動であればＮ０−２αというような具合である。
【００１１】
また、熱交温度ＤＣが「垂下域」にあるときは、時間（Ｔ１）（例えば、３０秒）毎に運転周波数を（ｄＮ１）（例えば、４Ｈｚ）ずつ垂下させる。「垂下域」とは、熱交温度ＤＣが上昇しているときは６５℃以上６７℃未満であり、下降しているときは６３℃以上６７℃未満である。
【００１２】
熱交温度ＤＣが「無変化域」にあるときは、現在の運転周波数を維持する。「無変化域」とは、熱交温度ＤＣが上昇しているときは６３℃以上６５℃未満であり、下降しているときは６１℃以上６３℃未満である。
【００１３】
熱交温度ＤＣが「アップ域」にあるときは、時間（Ｔ２）（例えば、９０秒）毎に運転周波数を（ｄＮ２）（例えば、２Ｈｚ）ずつ上昇させる。この「アップ域」では、起動時に設定した運転可能な上限値（Ｎ０）（あるいはＮ０−αなど）まで上昇させることができる。「アップ域」とは、熱交温度ＤＣが上昇しているときは６１℃以上６３℃未満であり、下降しているときは５９℃以上６１℃未満である。
【００１４】
熱交温度ＤＣが「復帰域」にあるときは、運転周波数を起動時に設定した運転可能な上限値（Ｎ０）（あるいはＮ０−αなど）にする。「復帰域」とは、熱交温度ＤＣが上昇しているときは６１℃未満であり、下降しているときは５９℃未満である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来制御では５０℃以上という高温を維持するために、保護制御により停止した圧縮機を所定時間になるまで何度も再起動することで、外気温度が３５℃近くになる夏場には圧縮機への負荷が非常に大きなものになる。また菌類の生育可能温度以上に室内機内部の温度を上昇させてしまうため、弱い菌類は死滅するが強い菌類が残って増殖することになる。その結果、暖房によるカビ抑制効果が薄れてしまうといった課題があった。
【００１６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、外気温度が高い夏場でも圧縮機への負荷を軽減するとともに、菌類を死滅させるのではなく菌類にヒートショックを与えて、菌類の生長を抑制するため一部の強い菌類のみを増殖させることなく一様に抑制効果を発揮できる空気調和機を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、室内熱交換器を凝縮器として機能させて暖房運転を行い、室内機内部を一定温度以上に上昇させ一定時間後に暖房運転を停止する加温モードと、加温モード終了後に風向変更羽根を閉じて吹出口を閉塞または閉塞に近い状態に保ったまま運転停止状態を一定時間維持する保温モードからなる内部乾燥運転を実行する運転制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の加温モードにおいて暖房運転終了条件を前記圧縮機の保護制御により圧縮機が停止するまでとしたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の空気調和機の保温モードにおいて室外機の保護制御により圧縮機が停止することで加温モードが終了した場合は加温モードの開始から圧縮機が停止するまでの時間によって保温モードの継続時間を可変するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、内部乾燥運転に加温モードの前に室内送風機のみを一定時間運転する送風モードを加えたことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、内部乾燥運転に保温モード終了後に室内送風機のみを一定時間運転する冷却モードを加えたことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、空気調和機の運転停止中に請求項１〜請求項５記載の前記内部乾燥運転を行った場合は前記内部乾燥運転終了後に元の運転停止状態に戻し、また通常運転中に請求項１〜請求項５記載の内部乾燥運転を行った場合は一旦通常運転を中断して内部乾燥運転を所定時間行い、内部乾燥運転終了後に元の通常運転に戻すようにしたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項５記載の内部乾燥運転中にリモコン等の制御装置から運転切換や運転停止などの信号を受信した場合は内部乾燥運転終了後にその命令を反映させるようにしたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる空気調和機の冷凍サイクル図の１例である。
【００２５】
図１において、圧縮機４、アキュムレータ９、四方弁５、室外ファン１１を付設した室外熱交換器６と弁開度を電気的に制御可能な電動膨張弁７を有する室外機３と、室内ファン１２を付設した室内熱交換器８を有する室内機２を接続して冷媒循環回路を構成している。また、室内機２には室内熱交換器８の温度を検出する室内配管温度センサー１４と、室内機２が設置されている部屋の室温を検地する室内温度センサー１６が設けられている。室外機３には室外熱交換器６の温度を検出する室外配管温度センサー１３と、外気温度を検地する外気温度センサー１５が設けられている。
【００２６】
冷房設定時には、圧縮機４により高温高圧に圧縮された冷媒ガスは、四方弁５により室外熱交換器６に送られ、室外ファン１１により室外空気と熱交換して冷却され、電動膨張弁７により減圧液化し、室内熱交換器８と室内ファン１２により室内空気より熱を奪い室内を冷房しガス化し、四方弁５からアキュムレータ９、圧縮機４の吸入側に戻る回路を循環している。
【００２７】
暖房設定時には、圧縮機４により高温高圧に圧縮された冷媒ガスは、四方弁５により切換えられて室内熱交換器８に送られ、室内ファン１２により室内空気と熱交換して室内を暖房し、冷却された冷媒ガスは電動膨張弁７により減圧液化され、室外熱交換器６と室外ファン１１により室外空気より熱を奪いガス化し、四方弁５からアキュムレータ９、圧縮機４の吸入側に戻る回路を循環するようにしている。
【００２８】
図2は、本発明の実施の形態における空気調和機の制御方法を採用した室内機の概略縦断面図を示しており、室内機２の本体上部及び前部には吸込口２１が形成されるとともに、本体下部には吹出口２２が形成されている。
【００２９】
また、吸込口２１と吹出口２２とを連通する風回路には室内熱交換器８と室内ファン１２が設けられており、室内ファン１２はファンモータ（図示せず）と連結されており、自在に回転数を可変できる。また吹出口２２には風向変更羽根２０が設けられており、風向変更羽根２０はステッピングモータ（図示せず）と連結されており、揺動自在に角度を変更できる。室内配管温度センサー１４は、下方に配置された室内熱交換器８の冷媒配管に当接した状態で取り付けられており、室内温度センサー１６（図示せず）は本体前部に隣接して配置されている。
【００３０】
次に、実施の形態１の制御について説明する。
【００３１】
ここで、１日１回、４０℃以上の雰囲気を最短で５分間、好ましくは１０分以上維持することでカビの生長を抑制することで可能であることが共同発明者により確認されており、従来のようにカビを死滅させるために必要な温度６０℃以上に室内機内部を加熱する必要がないことが分かっている。
【００３２】
そこで実施の形態１の加温モードと保温モードからなる内部乾燥運転はカビが繁殖しやすい室内ファン１２の周りから吹出口２２の近傍までの室内機内部をカビの生長が抑制される温度４０℃以上を１０分以上維持できるようにしている。
【００３３】
図３のフローチャートを参照してその動きを説明する。
【００３４】
リモコンから内部乾燥予約が送信され（ステップＳ０１）、室内機２がそれを受信し、
室内機２内部に内臓された時計が内部乾燥運転開始時刻になるまで待つ（ステップＳ０２）。内臓された時計が内部乾燥運転開始時刻になると内部乾燥運転を開始する（ステップＳ０３）。
【００３５】
内部乾燥運転を開始する前に圧縮機４が動いていた場合は圧縮機再起動の３分待ちに入り、内部乾燥運転を開始する前に圧縮機４が停止していた場合はそのまま次のステップに移る（ステップＳ０４）。
【００３６】
加温モードに入ると、風向変更羽根２０を水平にし、室内ファン１２の回転数を低くし風量を微風にすることでなるべく人に暖かい風が当たらないようにしながら暖房運転を行う（ステップＳ０５）。
【００３７】
このとき圧縮機周波数は外気温度センサー１５が検知した外気温度に応じて決定される。加温モードは室内機２内部を４０℃以上に加温するだけでよいので、外気温度に応じた低い周波数で運転するだけでよく圧縮機４への負荷を軽減することができる。乾燥運転開始後２０分が経過するまで加温モードを続け、経過したら保温モードに移行する（ステップＳ０６）。
【００３８】
保温モードに入ると暖房運転を停止し風向変更羽根２０を閉めて吹出口２２を閉塞する（または閉塞に近い状態にする）（ステップＳ０７）。保温モードに入ってからｔ＿ｋｅｅｐ分（例えば１０分）経過したら（ステップＳ０８）、内部乾燥運転を終了させる（ステップＳ０９）。
保温モードは加温モードだけで４０℃以上の雰囲気を１０分間維持できなかったときでも室内機２内部の熱を逃がさないようにすることで４０℃以上の雰囲気を維持し、加温モードと保温モード合わせて１０分以上とすることができる。
【００３９】
上記内部乾燥運転によれば室内外温度によらず４０℃以上の雰囲気を１０分以上維持することができる。
（実施の形態２）
また図４のフローチャートに示す実施の形態２のように加温モードから保温モードに移る条件を内部乾燥運転開始後２０分経過（ステップＳ０６）の他に、圧縮機保護制御により圧縮機４が停止した場合（ステップＳ２１）という条件を付け加えることで、外気温度が３５℃以上、室内温度が３０℃近くというような高負荷状態で圧縮機４が高圧保護制御により停止した場合の再起動をやめ、更に圧縮機４の負担を軽減することができる。
【００４０】
その他の説明は実施の形態１と同じステップ番号を付けることにより省略する。
（実施の形態３）
また図５のフローチャートに示す実施の形態３のように内部乾燥運転開始後２０分経過して加温モードから保温モードに移ったか（ステップＳ０６）、圧縮機４の保護制御によりモードが移ったか（ステップＳ２１）により保温モードの継続時間を変更する（ステップＳ３１とＳ３２）ことでより確実に４０℃以上の雰囲気を１０分以上維持することができるようになる。
【００４１】
また内部乾燥運転開始後２０分経過して加温モードから保温モードに移った場合の保温モード継続時間を短くすることができ、快適性を損なわないようにすることができる。
【００４２】
その他の説明は実施の形態１および２と同じステップ番号を付けることにより省略する。
（実施の形態４）
また図６のフローチャートに示す実施の形態４のように内部乾燥運転開始（ステップＳ０３）の後に風向変更羽根２０を水平にし室内ファン１２を低速回転させ風量を微風で送風運転をする送風モードを入れ（ステップＳ４１）、送風モードを２０分間行う（ステップＳ４２）ことで、内部乾燥運転開始前に冷房運転やドライ運転をしていた場合に溜まった結露水が加温モードで暖房運転された際に一気に室内へ最蒸発するのを抑えることができ、快適性を損なわないようにすることができる。
【００４３】
その他の説明は実施の形態１〜３と同じステップ番号を付けることにより省略する。
（実施の形態５）
また図７のフローチャートに示す実施の形態５のように保温モード終了後に（ステップＳ０８）、風向変更羽根２０を水平にし室内ファン１２を低速回転させ風量を微風で送風運転をする冷却モードを入れ（ステップＳ５１）、冷却モードを３分間行う（ステップＳ５２）ことで、４０℃以上に温められた室内機２内部を室内温度まで冷やしてから内部乾燥運転を終了することで、次に、冷房運転やドライ運転で立ち上がった際のきしみ音の発生を抑えることができる。
【００４４】
その他の説明は実施の形態１〜４と同じステップ番号を付けることにより省略する。
（実施の形態６）
また図８のフローチャートに示す実施の形態６のように内部乾燥運転を開始する前に冷房運転中（ステップＳ６１）だった場合、内部乾燥運転開始時刻になったら（ステップＳ０２）、現在の運転状況（運転中／停止中、運転モード、設定温度、ファン速、風向）を記憶させてから（ステップＳ６２）、冷房運転を停止させる（ステップＳ６３）。
【００４５】
そして内部乾燥運転が終了した後（ステップＳ０９）、内部乾燥運転開始前の運転状況（冷房運転）に復帰させる（ステップＳ６４）。
【００４６】
図８のフローチャートでは冷房運転中（ステップＳ６１）にリモコンから室内機２に内部乾燥予約を送信しているが（ステップＳ０１）、これは停止中に内部乾燥を予約した後に冷房運転を行っても以降同様の動きをする。
【００４７】
また図８のフローチャートでは内部乾燥運転前が冷房運転中だった場合について説明したが、これがドライ運転、暖房運転、送風運転、停止中であっても同様である。
【００４８】
その他の説明は実施の形態１〜５と同じステップ番号を付けることにより省略する。
（実施の形態７）
また図９および図１０のフローチャートに示す実施の形態７のように内部乾燥運転中にリモコンからの信号を受信した場合の処理について説明する。
【００４９】
内部乾燥運転中にリモコンから信号（例えば運転／停止＝運転、運転モード＝ドライ、設定温度＝２５℃、ファン速＝自動、風向＝自動）が送信され、それを室内機２が受信すると（ステップＳ７１）、内部乾燥運転中の処理をいったん中止し、ステップＳ６２で記憶した運転状況記憶データを変更する（ステップＳ７２）。その後、途中で中止した内部乾燥運転の処理に戻る。これは内部乾燥運転中ならば何度行われても同様の処理を行う。
【００５０】
そして、内部乾燥運転終了後（ステップＳ０９）リモコンから送信された信号が反映される（この場合は運転／停止＝運転、運転モード＝ドライ、設定温度＝２５℃、ファン速＝自動、風向＝自動）（ステップＳ６４）。
【００５１】
上記例では運転モード、ファン速を同時に変更しているが、運転／停止だけや設定温度だけといった１つの変更でも同様に行われる。
【００５２】
これにより内部乾燥運転を完遂しつつ、ユーザーの希望（リモコン操作）にも答えることができる。
【００５３】
その他の説明は実施の形態１〜６と同じステップ番号を付けることにより省略する。
【００５４】
なお、上記実施の形態は、１台の室外機に１台の室内機を接続した場合を例にとり説明したが、本発明の空気調和機における室内機の台数は必ずしも１台に限定されるものではなく、室内機が２台以上の場合でも同様の考え方に基づいて同じ制御方式によりシステムを制御することができ、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５６】
請求項１に記載の本発明によれば、風向変更羽根を水平にし、微風で一定時間暖房運転をする加温モードと暖房運転を停止し風向変更羽根を閉めて吹出口を一定時間閉塞する（または閉塞に近い状態にする）保温モードからなる内部乾燥運転をすることにより、室内機内部を４０℃以上で１０分以上に維持することができ、一様にカビの生長を抑制できると同時に圧縮機への負担を軽減することができる。
【００５７】
また、請求項２に記載の本発明によれば、加温モードから保温モードに移る条件に圧縮機保護制御により圧縮機が停止した場合を付け加えることで、更に圧縮機の負担を軽減することができる。
【００５８】
また、請求項３に記載の本発明によれば、加温モードから保温モードへの移り方により保温モード継続時間を変更することでより確実に４０℃以上の雰囲気を１０分以上維持することができるようになる。また内部乾燥運転開始後２０分経過して加温モードから保温モードに移った場合の保温モード継続時間を短くすることができ、快適性を損なわないようにすることができる。
【００５９】
また、請求項４に記載の本発明によれば、内部乾燥運転開始後すぐに風向変更羽根を水平にし微風で一定時間送風運転をする送風モードを入れることで、内部乾燥運転開始前に冷房運転やドライ運転をしていた場合に溜まった結露水が加温モードで暖房運転された際に一気に室内へ最蒸発するのを抑えることができ、快適性を損なわないようにすることができる。
【００６０】
また、請求項５に記載の本発明によれば、保温モード終了後に風向変更羽根を水平にし微風で一定時間送風運転をする冷却モードを行うことで、４０℃以上に温められた室内機２内部を室内温度まで冷やしてから内部乾燥運転を終了できるため、次に、冷房運転やドライ運転で立ち上がった際のきしみ音の発生を抑えることができる。
【００６１】
また、請求項６に記載の本発明によれば、現在の運転状況を記憶させてから内部乾燥運転を開始するため終了後自動的に元の運転状態に戻すことができ、ユーザーの操作のわずらわしさを省略できる。
【００６２】
また、請求項７に記載の本発明によれば、内部乾燥運転中におけるリモコン操作を内部乾燥運転終了後に反映させることで、内部乾燥運転を完遂しつつ、ユーザーの希望（リモコン操作）にも応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図
【図２】同空気調和機の室内機の断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態３にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態４にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態５にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態６にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態７にかかる空気調和機の制御を示すフローチャート
【図１０】同空気調和機の制御を示すフローチャート
【図１１】従来の空気調和機の冷凍サイクル図
【図１２】従来の空気調和機の制御の説明図
【符号の説明】
２室内機
３室外機
４圧縮機
５四方弁
６室外熱交換器
７電動膨張弁
８室内熱交換器
９アキュムレータ
１１室外ファン
１２室内ファン
１３室外配管温度センサー
１４室内配管温度センサー
１５外気温度センサー
１６室内温度センサー
２０風向変更羽根
２１吸込口
２２吹出口

Claims

圧縮機と、冷房運転と暖房運転の冷凍サイクルを切り換えるための機構と、室外熱交換器と、前記室外熱交換器に空気を流通させるための室外送風機と、減圧器とを有する１台の室外機と、吸込口から吹出口に至る風回路内部に室内熱交換器と、前記室内熱交換器に空気を流通させる室内送風機を配置し、前記吹出口に前記室内送風機から送り出される空気の風向を変更する風向変更羽根と、前記室内熱交換器の温度を検出する配管温度検出手段とを有する少なくとも１台の室内機とからなる空気調和機において、前記室内熱交換器を凝縮器として機能させて暖房運転を行い、前記室内機内部を一定温度以上に上昇させ一定時間後に暖房運転を停止する加温モードと、前記加温モード終了後に前記風向変更羽根を閉じて吹出口を閉塞または閉塞に近い状態に保ったまま運転停止状態を一定時間維持する保温モードからなる内部乾燥運転を実行する運転制御手段を備えることを特徴とする空気調和機。
加温モードにおいて暖房運転終了条件を圧縮機の保護制御により圧縮機が停止するまでとすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
保温モードにおいて室外機の保護制御により圧縮機が停止することで加温モードが終了した場合は前記加温モードの開始から前記圧縮機が停止するまでの時間によって保温モードの継続時間を可変することを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
内部乾燥運転に加温モードの前に室内送風機のみを一定時間運転する送風モードを加えたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の空気調和機。
内部乾燥運転に保温モード終了後に室内送風機のみを一定時間運転する冷却モードを加えたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の空気調和機。
空気調和機の運転停止中に内部乾燥運転を行った場合は前記内部乾燥運転終了後に元の運転停止状態に戻し、また通常運転中に前記内部乾燥運転を行った場合は一旦通常運転を中断して前記内部乾燥運転を所定時間行い前記内部乾燥運転終了後に元の通常運転に戻すことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の空気調和機。
内部乾燥運転中にリモコン等の制御装置から運転切換や運転停止などの信号を受信した場合は内部乾燥運転終了後にその命令を反映させることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の空気調和機。