JP4396688B2 - 空気調和装置およびその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、室内ユニットの吸込口から吸い込まれた室内空気を空調して吹出口から室内へ吹き出す空気調和装置、およびその空気調和装置の運転方法に関するものである。

近年、住宅を高気密化することにより、空気調和に要するエネルギーを低減する取り組みが行われている。しかし、この気密化により外気との換気が不十分となり、住宅内の空気が汚れ、居住者に様々な影響をもたらしていることが数多く報告されている。
一般的な空気調和装置では、室外ユニットと室内ユニットとを設けて、その室内ユニットにおいて、その内部に設けられた室内熱交換器と室内空気との間での熱交換を促進させるために室内ファンを設け、室内ファンにより室内空気を室内ユニット内に吸い込み、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器に送り込んで熱交換させ、熱交換後の空気を再び室内に吹き出すようにしている。

このため、室内ユニット内には室内空気と一緒に空気中の微生物や埃が吸い込まれ、室内ユニット内部壁面、内部に設けられた室内ファンや室内熱交換器等にそれらが付着し、その部分でかびや酵母、細菌などの微生物が埃についている有機物を栄養源にして増殖するという問題がある。特に、冷房運転停止後には、室内熱交換器で凝縮した凝縮水が室内ユニット内で蒸発し、室内ユニット内部の湿度が高くなるため、かびの繁殖がより活発となるという問題がある。
このように、室内ユニット内部で、かびや細菌などが増殖すると、空気調和装置の運転時に悪臭を発生させるだけでなく、かび胞子や細菌が室内に飛散される可能性もあり、衛生上の観点からも好ましくない。また、室内熱交換器や室内ファンで、かびが増殖すると、通風経路の抵抗ともなり、室内ファンの風量が低下し、空気調和機の性能の低下を招く可能性がある。

そこで、特許文献１に記載されている空気調和装置においては、室内ユニット内部でかびや細菌などを増殖させない運転制御方法として暖房・乾燥運転を利用する方法がある。この方法は、冷房運転終了直後に、室内ユニットの空気吹き出しベーンを閉じ、２つの熱交換器を絞り弁によって、一方で暖房ともう一方で冷房を同時に行うようにすることにより、暖房による乾燥と冷房による除湿を同時に行い、室内ユニット内の水分を蒸発させて湿度を低下させ、雑菌やかびの繁殖を防止するものである。
また、特許文献２に記載されている空気調和装置においては、室内ユニット内部でかびや細菌などを増殖させない運転制御方法としてオゾンを利用する方法がある。この方法は、室内ユニット内にオゾン発生装置を設けて室内ユニット内のオゾン濃度を高め、これによってかびや細菌の増殖を防止するものである。

特開２００２−３２３２５０号公報 特開２００３−２４０３１３号公報

特許文献１による空気調和装置では、室内熱交換器を後側熱交換部と前側熱交換部とに分け、後側熱交換部と前側熱交換部とが絞付き二方弁でなる室内絞り弁を介して接続されていて、両熱交換部間の冷媒の流れを制御することが可能となっており、電気的制御によって暖房運転による乾燥と冷房運転による除湿を同時に行えるようになっている。これによって、室内ユニット外に暖かい空気を放出することなく、室内ユニット内の除湿ができるようにし、かびや細菌の増殖を防止している。
しかしながら、このような乾燥による増殖防止方法では、細菌類については除去（乾燥による死滅）できるものの、かびについては除去することができないといった問題があった。更に、ひとつの空間（室内ユニット内）において、暖房と冷房を同時に行うため、空気調和装置としてはエネルギーを無駄に消費しているといった問題があり、また、絞付き二方弁で冷媒の制御を行う必要があるため、コストが増加するといった問題があった。

また、特許文献２の空気調和装置では、室内ユニット内にオゾン発生装置を設けて室内ユニット内のオゾン濃度を高め、オゾンが有する殺菌能力を用いて、かびや細菌の増殖を防止するものである。
しかしながら、このようなオゾンによる増殖防止方法では、環境基準値の０．１ｐｐｍ以上のオゾン濃度が必要とされているが、実際の室内ユニット内ではオゾンが持つ酸化力のために高濃度にできず、カビや細菌の増殖抑制能力が小さいといった問題があった。また、オゾン処理後に室内ユニット内に残ったオゾンは残留性が高いために、処理終了後に空気調和装置を運転した場合、室内にオゾンを放出するといった問題があり、更に、低コスト化のために、オゾン発生装置を電気集塵機と兼ねる場合が非常に多いが、電気集塵機が集塵した際の電極の汚れのために、オゾン発生量が安定せず、安定的なオゾン処理ができないといった問題があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、オゾン処理時に冷房と暖房を同時に行う必要がなく、エネルギー消費を抑え、且つオゾン処理により細菌だけでなく、かびをも除去できる空気調和機およびその運転方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る空気調和装置は、当該空気調和装置の運転動作を制御する制御装置と、吹出口に設けられ、吹出口を開閉する吹出口開閉機構と、室内ユニット内で室内熱交換器の風上側に設置されたオゾン発生装置と、を備え、当該空気調和装置に室内ユニットの内部クリーン運転処理の実行が設定されると、制御装置が、当該空気調和装置の運転モードの停止を確認するとともに、当該空気調和装置の直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったか否かを判定し、冷房運転もしくは除湿運転であったと判定した場合に、冷房運転終了後もしくは除湿運転終了後の室内熱交換器で凝縮した凝縮水によって室内ユニットの内部表面が濡れ、室内ユニット内が高湿度な状態にて、吹出口開閉機構を動かして吹出口を閉塞状態にするとともに、オゾン発生装置を稼働させ、室内ユニットの内部にオゾンを供給するオゾン処理運転を行うものである。

また、本発明に係る空気調和装置の運転方法は、当該空気調和装置に室内ユニットの内部クリーン運転処理の実行が設定された場合に、運転モードの停止の確認とともに直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったか否かを判定する判定工程と、この判定工程で直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったと判定すると、室内熱交換器にて熱交換させた後の空気を室内に吹き出す吹出口を吹出口開閉機構にて閉塞状態にする閉塞工程と、この閉塞工程の後で、冷房運転終了後もしくは除湿運転終了後の室内熱交換器で凝縮した凝縮水によって室内ユニットの内部表面が濡れ、室内ユニット内が高湿度な状態にて、室内ユニット内に設置されたオゾン発生装置を稼働して室内ユニットの内部にオゾンを供給するオゾン処理工程と、このオゾン処理工程の後で、室内ユニット内部を乾燥させる暖房乾燥工程と、を備えたものである。

本発明の空気調和装置およびその運転方法によれば、室内熱交換器で凝縮した凝縮水によって室内ユニット内部の各部位表面が濡れた高湿度な状態でオゾン発生装置を稼働させ、室内ユニット内部にオゾンを供給するので、室内ユニットの内部表面の水膜にオゾンが接触することによって、オゾンが分解されてＯＨラジカルが生成され、オゾンもしくはこのＯＨラジカルによって室内ユニット内部表面に付着したかびを高効率に死滅させることができるとともに、発生させたオゾンを室内ユニット内部で効率よく分解でき、室内へオゾンが漏れ出すリスクを低減できる効果がある。また、生成されたＯＨラジカルにより、室内ユニット内部に付着した臭気物質も分解除去でき、室内ユニット内部の脱臭効果も得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る空気調和装置およびその運転方法について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和装置の室内ユニットの断面図であり、図２は、空気調和装置の基本制御のフローチャートであり、図３は、内部クリーン運転モードのフローチャートであり、図４は、湿度とオゾン処理による生物除去特性を示す図であり、図５は、かびの生存率を１／１０にするために必要なオゾン濃度と処理時間の関係を示すものである。
図１の室内ユニットの断面図に示すように、１は室内ユニット、２は室内ユニット１の本体ケースであり、３は本体ケース２内に設置された熱交換器、４は熱交換器３の風上側に設置されたフィルタ、５は熱交換器３近傍に設置されたオゾン発生装置、６は室内から空気を取り込む本体ケース２に上部に形成された吸込口、７は温湿度調整された空気を室内に吹き出す本体ケース２の下部に形成された吹出口、８は熱交換器３と吹出口７との間に配置された室内ファン、９は室内ユニット１内に設置された温湿度センサ、１０は吹出口７を開閉する吹出口開閉装置（ルーバ）、１１は室内から取り込まれた空気と室内に吹き出す空気とを分離する隔壁部材である。
通常、空気調和装置は、屋外に設置された室外ユニット（図示せず）と、空気調和を行う部屋の壁面上部に設置された室内ユニット１とで構成され、室外ユニットに設けられた圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、さらに室内ユニット１に設けられた室内熱交換器３が冷凍サイクルを形成するように接続され、四方弁により冷媒の流通方向を切替えることで室内ユニット１が設置された部屋の冷房と暖房を行えるようになっている。また、室内側熱交換器３は、いずれも複数枚のアルミニウム製のフィンとこのフィンを蛇行状に貫通した銅パイプから構成された、いわゆるフィンチューブ熱交換器である。

また、図示していないが、室外ユニットと室内ユニット１には、前述した冷凍サイクルの運転を行うために、それぞれに室外制御部と室内制御部とが設けられており、それぞれは接続線によって接続されており、制御装置により運転制御されている。更に、室外ユニットと室内ユニット１では、制御信号やデータのやり取りを行って動作しているが、室外ユニットと室内ユニット１の動作については、本発明と直接関係がなく、通常の空気調和装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。

室内ユニット１は、通常、空気調和を行う部屋の天井近くの壁に設置され、室外ユニットとは壁に形成された壁開口を介し、接続線を併設する冷媒配管により接続されている。また室内ユニット１は、上部に上向きに開口する吸込口６、下部に下向きに開口する吹出口７が形成された横長状筐体の本体ケース２内に、軸方向を長手方向とした横長の横流翼を室内モータ（図示せず）により回転駆動する室内ファン８が設けられている。室内モータは、複数段の速度切換が可能で、効率が高く、低速でも安定性の高い直流モータを用いているが、交流モータでもよい。

更に、室内ユニット１の本体ケース２内部には、空気の吸込口６から吹出口７に向かって、室内ファン８による空気の風路が形成されている。そして、その風路には、室内ファン８の上流側に室内熱交換器３が配置されている。また、吸込口と室内熱交換器３の間の風路には、温湿度センサ９が配設されている。

また、室内熱交換器３の風上側にはフィルタ４が設けられている。このフィルタ４によって、吸込口６から吸い込んだ空気中に含まれている塵や埃を取り除き、室内熱交換器３が汚れるのを防止している。さらに、図示はしていないが、室内熱交換器３の下部で、かつ、隔壁部材１１の上部には、ドレンパンが設けられている。

一方、吹出口７には、吹出口７を開閉する吹出口開閉機構として、左右方向に細長く形成され、左右端が軸支されたルーバ１０が、ルーバ用モータ（図示せず）とによって上下方向に回動するように設けられていて、ルーバ１０を回動させることで、吹出口７が開閉可能となっている。また、ルーバ１０を閉回動させることで、吹出口７は閉塞される。

また、室内ユニット１には、室内熱交換器３の前面上部位置にオゾン発生装置５が取り付けられている。オゾン発生装置５としては、コストおよび性能を考慮して、放電式または紫外線式が用いられる。紫外線式は紫外線ランプから放出される波長２５０ｎｍ以下の紫外線によって酸素からオゾンを作る方法である。また、放電式は電極間に高電圧を印加して、電極間で放電をおこし、空間に放出された電子によって酸素分子を解離し、解離してできた酸素原子と酸素分子の結合によってオゾンを作る方法である。放電式には、放電の形態から、コロナ放電式、沿面放電式、無声放電式などがある。空気調和装置では、コストやコンパクト性を考慮して、主にコロナ放電式と沿面放電式が用いられる。

コロナ放電式は、電極間に高電圧を印加した場合に起こる放電であり、高湿度下においても絶縁支持を十分に行うことにより比較的安定に放電を起こすことができ、安定的にオゾンを発生することができる。電極構造としては、高圧電極に針、細線を用い、接地電極に板（穴の開いた板を含む）、金網を使用する。したがって、本発明のような高湿度下でオゾン処理を行う場合には、コロナ放電式のオゾン発生装置が適している。更に、印加する電圧波形としては、直流、交流、パルス波などがあるが、オゾン発生は投入する電力で決まってしまうため、基本的には波形には依存しないが、直流電圧を使用する場合、同じ投入電力でも負極性の方が効率的にオゾンを発生できる。

なお、最近の空気調和装置では、電気集塵装置や空気清浄装置（脱臭装置など）が搭載されており、それらが放電を利用しているものであれば、それらをオゾン発生装置として使用できることは言うまでない。しかしながら、電気集塵装置や空気清浄装置はその装置の中に汚れた空気を導入して空気を浄化するものであるため、放電電極が汚れることは避けることはできない。電極が汚れてくると、放電が安定しないため、オゾンを安定的に発生できないといった問題が発生する。したがって、安定的なオゾン処理を行うためには、専用のオゾン発生装置を設ける方が安全上、また性能上で有効である。なお、オゾン発生装置に供給する空気にできるだけ清浄な空気を使用する方が良いということは言うまでもない。

次に、本発明の実施の形態１における空気調和装置の運転動作について図２のフローチャートを用いて説明する。室内ユニット１には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）（図示せず）が備えられており、それぞれＣＰＵに予めプログラムされた内容、あるいは運転に先立って設定された内容に基づき、空気調和装置の制御装置により以下に説明する運転制御が実行されるようになっている。

まず、メイン電源が投入され、運転準備状態にされる。リモコンと称される制御設定装置を用いて、空気調和装置の運転開始ボタンを操作する。続いて、運転モードが選択され、所望の運転モードに設定される。代表的な運転モードとしては、冷房モード、暖房モード、除湿モードなどがある。これにより、空気調和装置は所望の運転モードで運転が開始される。なお、ここまでの動作については、通常の空気調和装置と同じである。

次に、空気調和装置を停止する際の動作について説明する。リモコン上の運転停止ボタンを操作して、所望の運転モードが停止される。運転モードの停止が確認されたら、直前の運転モードが冷房または除湿運転のモードであったか否かの判定が行われ、冷房および除湿運転ではなかったと判定された場合には、運転終了処理を行い、空気調和装置を停止状態にする。一方、冷房または除湿運転であったと判定された場合には、運転開始時に先立って設定された冷房運転、除湿運転後の運転モード設定が、内部クリーン運転モードと選択モードなしのどちらであるかの判定が行われる。そして、内部クリーン運転モードに設定されている場合には、内部クリーン運転処理が実行され、終了後に空気調和装置が停止状態にされる。また、選択モードなしである場合には、そのまま空気調和装置が停止状態にされる。

以上の通りに基本制御を行うようにしているので、空気調和装置は通常の冷房運転や暖房運転、除湿運転を行うことができるほか、冷房運転または除湿運転後に、以下に記す内部クリーン運転処理は、予め運転モードが選択、設定されることによって自動的に行われる。なお、内部クリーン運転処理を行わないように設定することもできる。

次に、実施の形態１における空気調和装置の内部クリーン運転時の運転動作について説明する。すなわち、運転モードとして冷房運転あるいは除湿運転後に内部クリーン運転モードが設定されている場合におけるクリーン運転モードでの制御を図３のフローチャートを用いて説明する。まず、室内ユニット１のルーバ１０が点線の位置に動かされ、室内ユニット１内の空気吹き出し部が閉塞状態にされる。その後、オゾン発生装置５が稼動され、オゾンが室内ユニット１内部に供給される。オゾン運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が３０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、オゾン発生装置５が停止され、その停止が確認された後に暖房運転が開始される。この暖房運転により、室内ユニット１の内部が乾燥される。暖房運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が１０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、暖房運転が停止される。これにより、内部クリーン運転が終了し、図２の基本制御フローチャートにおける運転終了処理の制御内容に移行し、各部が停止状態になる。

内部クリーン運転では、前半のオゾン処理運転時はルーバ１０を閉じて室内ユニット１の吹出口７を閉塞状態にし、さらに室内ファン８を停止状態にしての運転となる。また、後半の暖房乾燥運転では、室内熱交換器３の温度が上昇する。これにより熱交換器３に保水されている水分は蒸発し、また室内ユニット１内の空気温度が上がることで、室内ユニット１内部表面の水の蒸発が早まり、室内ユニット１内の各機器の表面が乾燥される。これらの内部クリーン運転中は室内ユニット１内部の高温多湿空気が室内に放散されないよう実行される。

なお、実施の形態１においては、暖房乾燥運転では、全ての室内熱交換器３の温度を高める場合について説明したが、室内熱交換器３を２つに分け、前方にある熱交換部を蒸発器に、他方の熱交換部を凝縮器として動作させ、室内ファン８を停止して自然対流のみで室内ユニット１内の空気を循環させ、新な室内空気を室内ユニット１内部に吸い込まないように構成することで、室内ユニット１内部の水分を蒸発させ、これを蒸発器によって取り除き、室外に排水することで室内ユニット１内部の湿度を効率良く、短時間で低減するようにしてもよい。

次に、湿潤状態でのオゾン処理による殺かび効果について述べる。図４はオゾン処理時（オゾン濃度：２ｐｐｍ）の殺かび（黒かび）性能に与える相対湿度の影響を示した図である。これによると、相対湿度が高くなるほど殺かび効果が大きくなることがわかる。また、オゾン濃度２ｐｐｍの処理で、相対湿度が６０％以下の場合には、全く殺かびの効果が期待できないことがわかった。一般的にかびは高湿度を好み、高湿度になると増殖することが知られている。したがって、これまでは、かびが増殖しないように乾燥状態（相対湿度が低い状態）にできるだけ早く移行することが重要であると考えられていた。しかしながら、今回実施した実験により、オゾン処理で殺カビを行うには、通常の考えとは逆に高湿度に保持した状態で行うことが効果的であることを見出した。２ｐｐｍ程度のオゾン濃度で殺かびを行うには、相対湿度が７０％以上であればよいことが明らかになった。

この殺かびメカニズムとしては、以下に示す２つの要因の相乗効果によるものと考えられる。まず一つの要因は、オゾンと水の反応によって生成されるＯＨラジカルの効果が考えられる。すなわち、物体表面の水膜にオゾンが接触することにより、オゾンよりも酸化力が強いＯＨラジカルが生成され、そのＯＨラジカルによって水膜中のかびが効率よく酸化されるため、かびを高効率で死滅させることができる。また、もう一つの要因は、かび自身の特性によるものが考えられる。すなわち、かびは高湿度下で増殖するため、高湿度になると胞子の最外殻膜の強度を自ら弱くし、発芽しやすい状態になる。したがって、この最外殻膜が弱くなったところにオゾンまたはＯＨラジカルを作用させることにより、効率的に膜を酸化し、破壊することができるようになる。これらのことから、高湿度雰囲気でオゾン処理を行うことにより、かびを効率よく死滅させることができる。

このことから、オゾン処理時には室内ユニット１の内部表面を濡れた状態に保持し、さらに所定の湿度（少なくとも相対湿度７０％以上の高湿度）の状態に保つようにし、オゾンによる殺かび処理終了後に暖房運転を実施し、室内ユニット１内部表面を乾燥するようにすることが効果的であることがわかった。これにより、室内ユニット１に付着したかびを殺すと共に、完全に殺せなかったかびを室内ユニット１内で増殖させないようにすることができ、室内ユニット１内部を衛生的な状態に維持できる効果がある。

図５は、相対湿度をパラメータとして、かびの生存率を１／１０にするのに必要なオゾン濃度と処理時間の関係を表わしたものである。本発明は空気調和装置の室内ユニット１内部を清浄化する発明であり、通常空気調和装置は毎日使用するものであることから、処理時間を２４時間よりも少なくする必要があることは明らかである。更に、空気調和装置の室内ユニット１内でオゾンを発生させる場合、室内ユニットからの漏れ出す場合のことも考慮して、最大でも０．１〜０．２ｐｐｍに抑えることが望ましい。したがって、この条件では、図中の斜線部分が殺かび条件となり、相対湿度は少なくても９０％とする必要があることがわかる。

以上、実施の形態１によれば、湿式オゾンによる殺かび機能とその後に行う乾燥運転を併用するクリーン機能は、室内ユニット１に付着したかびを殺すと共に、完全に殺せなかったかびを室内ユニット１内で増殖させないようにできる効果があり、また、物体表面の水膜にオゾンが接触することによって、オゾンが分解され、反応性は非常に高いが、寿命が非常に短いＯＨラジカルが生成されるため、室内ユニット１内部で発生したオゾンを効率よく分解でき、室内へオゾンが漏れ出すリスクを更に低減できる効果がある。この際、吹出口７を閉状態でオゾン処理をおこなうため、オゾンが室内に漏れ出ることが少なく、室内にオゾン臭を放散させる心配もない。これにより、室内へのオゾン漏れを少なくすることができることから、室内ユニット１内のオゾン濃度を高めることができ、より効率よく殺かびが可能となる効果がある。

また、実施の形態１の説明では殺かび効果について述べたが、副次的な効果として、内部に付着している臭気物質の分解除去もできる効果もあることが確認できた。すなわち、物体表面の水膜にオゾンが接触することによって生成されたＯＨラジカルによって、アンモニアや酢酸やアセトアルデヒドなどの臭気物質が分解されるため、室内ユニット１内部表面の脱臭もできる。したがって、高湿度雰囲気でオゾン処理を行うことにより、室内ユニット１内部に付着したかびだけでなく臭気物質も分解除去でき、室内ユニット１の脱臭効果も期待できる。

なお、実施の形態１では、冷房・除湿運転終了後に、室内ユニット１内部の部品表面が濡れた状態でオゾン処理を行う場合について示したが、冷房・除湿運転後に室内熱交換器３の温度を２５℃程度に高め、室内ユニット１内の温度を２５℃程度にした状態で、オゾン処理を行うようにしても同様の効果がある。これは、かびをより増殖しやすい状態にして、かび胞子の最外殻膜の強度を更に弱くし、オゾンにより死滅させやすくできるためである。更に、温度を若干高めることにより、オゾンと水膜の反応を促進させることができ、この点からも有効である。なお、冷房・除湿運転終了時は１５℃程度であり、温度を２５℃程度に高めることにより、湿度が低下すると考えられるが、冷房・除湿運転終了時には、非常に多くの水が室内ユニット１内に蓄えられているため、この程度の温度上昇では、相対湿度の低下や濡れ面の解消はほとんど起らず、相対湿度を高く保った状態でオゾン処理を行うことができる。このため、冷房・除湿運転終了後に、室内ユニット１の温度を２５℃程度にしてオゾン処理を行うことによっても、より効率的にかびを死滅させることができる。

実施の形態２
図６は、本発明の実施の形態２における空気調和装置の運転方法のフローチャートであり、図７は、この実施の形態２における内部クリーン運転モードを示すものである。
本実施の形態２と実施の形態１との違いは、図６に示すようにどの運転モードで終了しても、内部クリーン運転処理を実施できるという点である。すなわち、内部クリーン運転処理を実施するように予め設定しておくことにより、冷房運転、除湿運転に加えて、暖房運転終了時にも内部クリーン運転処理が可能な点である。

次に、実施の形態２に係る内部クリーン運転の運転動作について説明する。すなわち、内部クリーン運転モードを設定した場合におけるクリーン運転モードでの制御を図７のフローチャートを用いて説明する。
まず、室内ユニット１のルーバ１０が点線の位置に動かされ、室内ユニット１内の空気吹き出し部が閉塞状態にされる。その後、室内ユニット１内の温度が計測され、温度が予め設定された所定の範囲内にあれば、次のステップに進むが、所定の範囲内に無いと、冷房運転もしくは除湿運転がスタートされ、室内ユニット１内の温度が所定の範囲内になるまで運転される。次に、室内ユニット１内の湿度が計測され、湿度が所定の範囲内にあれば、そのまま次のステップに移行するが、所定の範囲内に無いと、冷房運転もしくは除湿運転がそのまま継続され、室内ユニット１内の湿度が所定の範囲内になるまで運転される。室内ユニット１内の温度、湿度が所定の範囲内になると、冷房運転または除湿運転が停止される。その後、オゾン発生装置５が稼動され、オゾンが室内ユニット１内部に供給される。オゾン運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が３０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、オゾン発生装置５が停止され、その停止が確認された後に暖房運転が開始される。この暖房運転により、室内ユニット１の内部が乾燥される。暖房運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が１０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、暖房運転が停止される。これにより、内部クリーン運転処理が終了し、図６の基本制御フローチャートにおける運転終了処理の制御内容に移行し、各部が停止状態にされる。

これにより、実施の形態２における空気調和装置おいては、運転モードに拘らず内部クリーン運転を必ず実行することができ（ただし、内部クリーン運転を実行させない設定時は除く）、絶えず室内ユニットのかびの発生や臭気物質の付着を防止できる効果がある。さらに、自動運転により使用者が操作する必要がなく（メンテナンスフリーの実現）、室内にきれいな空気を絶えず供給することができ、室内を快適に維持できる効果がある。

実施の形態３
図８は、本発明の実施の形態３における空気調和装置の室内ユニットの断面図であり、図９は、内部クリーン運転モードのフローチャートであり、図１０は、加湿運転のフローチャートである。
本実施の形態３と実施の形態１との違いは、図８に示すように加湿器１２を設けた点である。すなわち、室内ユニット１内を強制的に加湿し、オゾンによる殺かびを効率的に実施する点である。

次に、実施の形態３における内部クリーン運転の運転動作について説明する。すなわち、内部クリーン運転モードを設定した場合におけるクリーン運転モードでの制御を図９のフローチャートを用いて説明する。まず、室内ユニット１のルーバ１０が点線の位置に動かされ、室内ユニット１内の空気吹き出し部が閉塞状態にされる。その後、室内ユニット１内の湿度が計測され、湿度が予め設定された所定の範囲内にあれば、実施の形態１に示したフローで動作させる。しかし、所定の範囲内に無いと、図１０に示す加湿運転モードがスタートされる。加湿運転モードでは、まず加湿器１２内の水位が所定の範囲内であるかが確認され、所定の範囲内にあれば、加湿器１２の運転が開始される。一方、所定の範囲内になければ、冷房運転または除湿運転が実施され、水位が所定の範囲内になるまで加湿器１２に水が供給される。水位が所定の範囲内になると、加湿器１２の運転が開始される。室内ユニット１内の湿度が所定の範囲内になると、加湿器１２が停止され、加湿運転モードが終了される。

その後、オゾン発生装置５が稼動され、オゾンが室内ユニット１内部に供給される。オゾン運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が３０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、オゾン発生装置５が停止し、その停止が確認された後に暖房運転が開始される。この暖房運転により、室内ユニット１の内部が乾燥される。暖房運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が１０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、暖房運転が停止される。これにより、内部クリーン運転が終了され、基本制御フローチャートにおける運転終了処理の制御内容に移行し、各部が停止状態にされる。

なお、加湿器１２としては、ヒータ式加湿器、超音波式加湿器、液体噴霧加湿器（二相流体噴霧加湿器を含む）、気化式加湿器、浸透膜式加湿器などを用いることができる。しかし、本発明に係る加湿では、室内ユニット１内部を濡らすことが重要であることから、本発明の加湿器１２としては、超音波式加湿器および噴霧式加湿器が適していると考えられる。

これにより、実施の形態３における空気調和装置は、加湿機構を有するため室内ユニット１内部を効率的に加湿することができると共に、内部機器の表面を濡らすことができ、効率よく室内ユニットのかびの発生や臭気物質の付着を防止できる効果がある。さらに、使用者が操作する必要がなく（メンテナンスフリーの実現）、室内にきれいな空気を絶えず供給することができ、室内を快適に維持できる効果がある。

実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４における空気調和装置の室内ユニットの断面図である。
本実施の形態４と実施の形態３との違いは、加湿器１２に供給する水を外部から供給できるようにした点である。すなわち、加湿が必要な場合に、冷房運転もしくは除湿運転を行って水を生成する必要がなく、即座に加湿を実施できる点である。加湿器１２に供給する水としては、所定の容積を有する給水タンク１３に予め水を供給しておいてもよい。また、図示していないが、給水タンク１３に水道などを直結し、給水タンク１３の水がなくなると自動的に水を供給するようにしてもよい。これにより、加湿器１２への給水運転の時間を短縮できるため、内部クリーン運転の時間を短縮できる効果がある。したがって、内部クリーン運転時間を短くでき、再び空気調和装置を運転できるまで待たなければならない時間を短くできる効果がある。

実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５における空気調和装置の室内ユニットの断面図であり、図１３は、内部クリーン運転モードのフローチャートである。
本実施の形態５と実施の形態３との違いは、図１２に示すように加湿器１２から単に水を噴霧させるのではなく、オゾン水を噴霧させる点である。すなわち、このオゾン水を用いて室内ユニット１内のかびを効率的に死滅させる点である。

次に、本実施の形態５における内部クリーン運転の運転動作について説明する。すなわち、内部クリーン運転モードを設定した場合におけるクリーン運転モードでの制御を図１３のフローチャートを用いて説明する。室内ユニット１のルーバ１０が点線の位置に動かされ、室内ユニット１内の空気吹き出し部が閉塞状態にされる。その後、加湿器１２内の水位が所定の範囲内であるかが確認され、所定の範囲内にあれば、エアポンプ１４の運転が開始される。エアポンプ１４の運転が確認できれば、オゾン発生装置５が運転される。一方、水位が所定の範囲内になければ、冷房運転または除湿運転が実施され、水位が所定の範囲内になるまで加湿器１２に水が供給される。水位が所定の範囲内になると、前述したフローに従い、オゾン発生装置５が運転される。この操作により、オゾンがオゾン供給配管１５を介して加湿器１２に供給され、加湿器１２の中でオゾン水が製造される。なお、オゾン発生装置５の運転が確認できれば、加湿器１２の運転が開始される。

オゾン水の運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が３０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間を経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、加湿器１２、オゾン発生装置５、エアポンプ１４の順で順番に停止される。その後、それらの停止が確認された後に暖房運転が開始される。この暖房運転により、室内ユニット１の内部が乾燥される。暖房運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が１０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、暖房運転が停止され、これにより、内部クリーン運転が終了し、基本制御フローチャートにおける運転終了処理の制御内容に移行し、各部が停止状態にされる。
加湿器１２としては、実施の形態３と同様、超音波式加湿器および噴霧式加湿器が適していると考えられる。なお、オゾン水を噴霧することから、水槽および噴霧機構部分についてはオゾン耐性が大きいステンレス鋼にすることが望ましい。

これにより、実施の形態５における空気調和装置は、室内ユニット１内部を効率的にオゾン水で処理することができ、室内ユニット内部のかびの発生や臭気物質の付着を効率よく防止できる効果がある。

実施の形態６．
図１４は、本発明の実施の形態６における基本制御のフローチャートである。
本実施の形態６と実施の形態１との違いは、図１４に示すように運転モードに関係なく、空気調和装置がある一定の時間運転された際に、積算稼動時間が予め設定された所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、空気調和装置の運転が停止され、内部クリーン運転が強制的に開始される点である。

これにより、実施の形態６における空気調和装置は、室内ユニット１内部を自動的に清掃することができ、汚れがひどくならない状態で、効率よく室内ユニットのかびの発生や臭気物質の付着を防止できる効果がある。

実施の形態７．
図１５は、本発明の実施の形態７における空気調和装置の内部クリーン運転モードのフローチャートである。
本実施の形態７と実施の形態１との違いは、図１５に示すようにオゾン発生装置５の運転が開始された後に室内ファン８が稼動されるという点である。すなわち、オゾン発生装置５で発生されたオゾンが室内ファン８によって室内ユニット１内に拡散されることにより、室内ユニット１内部を均一に処理できるようにする点である。

次に、実施の形態７における空気調和装置の内部クリーン運転の運転動作について説明する。すなわち、内部クリーン運転モードを設定した場合におけるクリーン運転処理モードでの制御を図１５のフローチャートを用いて説明する。室内ユニット１のルーバ１０が点線の位置に動かされ、室内ユニット１内の空気吹出し部が閉塞状態にされる。その後、オゾン発生装置５が稼動され、それにあわせて、室内ファン８が稼動される。この際、室内ファン８は低速、あるいは間欠的に運転される。このような運転にすることにより、無駄な動力を減らしながら効率的にオゾンのみを拡散させることができる。オゾン運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が３０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、オゾン発生装置５および室内ファン８が停止され、その停止が確認された後に暖房運転が開始される。この暖房運転により、室内ユニット１の内部が乾燥される。暖房運転処理の時間制限タイマ（図示せず）が１０分間程度の運転時間に設定され、タイマがスタートされる。そして、所定時間が経過したか否かの判定が行われ、所定時間が経過した時点で、暖房運転が停止される。これにより、内部クリーン運転が終了し、基本制御フローチャートにおける運転終了処理の制御内容に移行し、各部が停止状態にされる。

これにより、実施の形態７における空気調和装置では、室内ユニット１内部の隅々まで効率よくオゾンを供給することができ、室内ユニット１内部の処理をむらなく実行することができ、室内ユニット１の隅々までかびの発生や臭気物質の付着を防止できる効果がある。

実施の形態８．
図１６は、本発明の実施の形態８における空気調和装置の室内ユニットの断面図である。
本実施の形態８と実施の形態１との違いは、図１６に示すように臭気物質を吸着除去するハニカムフィルタ１６を備えている点である。すなわち、通常の空気調和運転において吸い込んだ空気からハニカムフィルタ１６で取り除いた臭気物質を、ハニカムフィルタ１６を水で濡らした後にオゾン処理を行うことによって、水膜とオゾンで生成したＯＨラジカルにより臭気物質を分解除去し、ハニカムフィルタ１５を再生する点である。

これにより、実施の形態８における空気調和装置では、室内ユニット１に備えられたハニカムフィルタ１６に吸着した臭気物質を取り除くことができ、空気調和装置運転時の脱臭能力を維持できる効果がある。

実施の形態９．
図１７は、本発明の実施の形態９における空気調和装置の室内ユニットの断面図である。図１８は人検知システムによる運転方法のフローチャートである。
本実施の形態９と実施の形態６との違いは、図１８のフローチャートで示すように室内に人が存在する場合に内部クリーン運転を動作させないという点である。

次に、実施の形態９における空気調和装置の人検知システムの運転動作について説明する。すなわち、内部クリーン運転モードに入るまでの動作を図１８の人検知システムによる運転方法のフローチャートを用いて説明する。まず、メイン電源が投入され、運転準備状態にされる。リモコンと称される制御設定装置を用いて、空気調和装置の運転開始運転ボタンを操作する。続いて、運転モードが選択され、所望の運転モードに設定される。代表的な運転モードとしては、冷房モード、暖房モード、除湿モードなどがある。これにより、空気調和装置が所望の運転モードで運転が開始される。なお、ここまでの動作については、通常の空気調和装置と同じである。

空気調和装置をある一定の時間運転した際に、積算稼動時間が予め設定された所定の時間経過したか否かの判定が行われる。次に、所定時間が経過した時点で、人検知センサ１７により、室内に人がいるかどうかが判定される。人がいないと判定されれば、空気調和装置の運転が停止され、内部クリーン運転が強制的に開始される。また、人検知センサ１７により室内に人がいると判定された場合には、所定の時間経過後に人検知センサ１７によって人の有無の判定が再度実施され、人がいないと判定されれば、内部クリーン運転が開始される。人がいれば、前述した操作が繰り返えされる。

これにより、実施の形態９における空気調和装置では、人検知装置により人が室内にいる場合には内部クリーン運転を実施ないため、オゾン臭やオゾンが人体に与える影響を最小限に抑えることができる効果がある。

実施の形態１における空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。 実施の形態１における空気調和装置の運転方法による基本制御のフローチャートである。 実施の形態１における内部クリーン運転モードのフローチャートである。 オゾン処理における殺かび（黒かび）効果に対する相対湿度依存性を示す図である。 かびの生存率のオゾン濃度と処理時間に対する相対湿度依存性を示す図である。 実施の形態２における空気調和装置の運転方法による基本制御のフローチャートである。 実施の形態２における内部クリーン運転モードのフローチャートである。 実施の形態３における空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。 実施の形態３における内部クリーン運転モードのフローチャートである。 実施の形態３における加湿運転モードのフローチャートである。 実施の形態４における空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。 実施の形態５における空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。 実施の形態５における内部クリーン運転モードのフローチャートである。 実施の形態６における空気調和装置の運転方法による基本制御のフローチャートである。 実施の形態７における内部クリーン運転モードのフローチャートである。 実施の形態８における空気調和装置の室内ユニットの断面図である。 実施の形態９における空気調和装置の室内ユニットの断面図である。 実施の形態９における人検知システムによる空気調和装置の運転方法のフローチャートである。

符号の説明

１ 室内ユニット
２ 本体ケース
３ 熱交換器
５ オゾン発生装置
８ 室内ファン
９ 温湿度センサ
１０ ルーバ（吹出機構開閉装置）
１２ 加湿器
１６ ハニカムフィルタ
１７ 人検知センサ

Claims (7)

1. 室内ファンにより吸込口から吸い込んだ室内空気を室内熱交換器にて熱交換させ、熱交換後の空気を吹出口から室内に吹き出す室内ユニットを備えた空気調和装置において、
   当該空気調和装置の運転動作を制御する制御装置と、
   前記吹出口に設けられ、前記吹出口を開閉する吹出口開閉機構と、
   前記室内ユニット内で前記室内熱交換器の風上側に設置されたオゾン発生装置と、を備え、
   当該空気調和装置に前記室内ユニットの内部クリーン運転処理の実行が設定されると、
   前記制御装置が、
   当該空気調和装置の運転モードの停止を確認するとともに、当該空気調和装置の直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったか否かを判定し、冷房運転もしくは除湿運転であったと判定した場合に、
   冷房運転終了後もしくは除湿運転終了後の前記室内熱交換器で凝縮した凝縮水によって前記室内ユニットの内部表面が濡れ、前記室内ユニット内が高湿度な状態にて、
   前記吹出口開閉機構を動かして前記吹出口を閉塞状態にするとともに、前記オゾン発生装置を稼働させ、前記室内ユニットの内部にオゾンを供給するオゾン処理運転を行うことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記室内ユニット内部の相対湿度が７０％以上の状態で、前記オゾン処理運転が行われることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記室内ユニット内部の相対湿度が９０％以上の状態で、前記オゾン処理運転が行われるとともに、このオゾン処理運転時における前記室内ユニット内のオゾン濃度が最大でも０．１ｐｐｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
4. 前記制御装置が、
   前記オゾン処理運転を終了させ前記オゾン発生装置の停止を確認すると、前記室内ユニットの内部表面を乾燥させる乾燥運転を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気調和装置。
5. 前記乾燥運転が、暖房運転であることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
6. 当該空気調和装置に室内ユニットの内部クリーン運転処理の実行が設定された場合に、
   運転モードの停止の確認とともに直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったか否かを判定する判定工程と、
   この判定工程で直前の運転モードが冷房運転もしくは除湿運転であったと判定すると、室内熱交換器にて熱交換させた後の空気を室内に吹き出す吹出口を吹出口開閉機構にて閉塞状態にする閉塞工程と、
   この閉塞工程の後で、冷房運転終了後もしくは除湿運転終了後の前記室内熱交換器で凝縮した凝縮水によって前記室内ユニットの内部表面が濡れ、前記室内ユニット内が高湿度な状態にて、前記室内ユニット内に設置されたオゾン発生装置を稼働して前記室内ユニットの内部にオゾンを供給するオゾン処理工程と、
   このオゾン処理工程の後で、前記室内ユニット内部を乾燥させる暖房乾燥工程と、
   を備えたことを特徴とする空気調和装置の運転方法。
7. 前記室内ユニット内部の相対湿度が９０％以上の状態で前記オゾン処理工程が行われるとともに、このオゾン処理工程における前記室内ユニット内のオゾン濃度が最大でも０．１ｐｐｍであることを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置の運転方法。

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