JP4633353B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は空気調和機に関するものであり、更に具体的には空気調和機の室内ユニット内部におけるカビ防止運転に関するものである。

空気調和機において冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、結露水を生じることがあり、その場合空気調和機室内ユニット(以下、室内機)内部は高湿度状態となり、カビなどの菌類が繁殖しやすい環境となることが知られている。そして、カビなどの菌類が繁殖すると、空気調和機を運転するとき、吹き出し口から悪臭が生じたり、菌類の死骸が放出される事態も考えられ、その場合にはアレルギーの原因となることがあった。

この解決の為、従来技術として、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、自動的に送風運転もしくは暖房運転をおこない、空気調和機室内ユニット内部を乾燥させ、カビなどの菌類の成長を抑制するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−６２０００号公報

しかしながら、前記従来の構成において、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、室内機を完全に乾燥させるのを目的に、送風運転もしくは暖房運転をおこなう場合、長時間に渡って送風運転もしくは暖房運転をおこなう必要があり、ユーザーの利便性を損ねるという問題があった。更には、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後に、暖房運転をおこなうので、そのとき室内機内部の空気はほぼ１００％の高湿度状態となり、それが外に漏れることで、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後の比較的温度の低い室内機表面に結露を生じるという問題があった。

また、冷房運転もしくは除湿運転をおこなうことで室内の空気が除湿され快適な状態となっているにもかかわらず、高湿度の空気を排出してしまい、折角冷房運転もしくは除湿運転後の快適な室内環境が不快となってしまうという問題があった。

また、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、自動的に送風運転もしくは暖房運転をおこなうので、例えば、就寝時において切りタイマーを設定した場合においても、カビ防止運転をおこなってしまい、高湿度の空気を排出することで生じる不具合や騒音から不快な思いをする場合があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷房運転もしくは除湿運転終了後、カビ防止運転をおこなった場合においても、おこなわなかった場合と遜色なく快適な環境を維
持でき、カビ防止運転中の暖房運転においても、室内機表面に結露を生じることなく、更には、比較的短時間にカビ防止運転を終了する空気調和機を提供することを目的とする。

さらには、ユーザーにとって、カビ防止運転が不快なものとならないよう留意したものである。

前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和機は、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転として所定時間、圧縮機を停止し室内ファンだけを運転する送風運転、暖房運転、送風運転、除湿運転、送風運転の順に運転をおこない、前記カビ防止運転の一部としての暖房運転は、室内熱交換器温度を暖房運転をおこなう直前の室温に所定の温度を足した温度に略一致するように保つ運転をおこなうものである。

これによって、暖房運転において上昇した室内機内部湿度を減少させ、更にカビの成長を抑制することができる。

本発明の空気調和機は、暖房運転において、室内機内部を比較的短時間、高温にすることでカビの成長を抑制するので、室内機内部を完全に乾かすことで生じていたカビ防止運転が長時間かかるという問題が解決される。さらに、暖房運転のみでは暖房運転後、室内機内部が高湿度状態を維持することとなり、このとき前記暖房運転では完全にカビを死滅させるのではなく、カビの成長を抑制する運転であるので、暖房運転後、空気調和機を放置すれば、室内機内部を高温にしてカビを抑制したものの、カビが成長しやすい環境を長時間維持することとなる。そこで暖房運転後、除湿運転をおこなうことで暖房運転において上昇した室内機内部湿度を減少させ、更にカビの成長を抑制することができる。

第１の発明は、冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転として所定時間、圧縮機を停止し室内ファンだけを運転する送風運転、暖房運転、送風運転、除湿運転、送風運転の順に運転をおこない、前記カビ防止運転の一部としての暖房運転は、室内熱交換器温度を暖房運転をおこなう直前の室温に所定の温度を足した温度に略一致するように保つものである。
この構成をなすことにより、室内機内部を比較的短時間、高温にすることでカビの成長を抑制するので、室内機内部を完全に乾かすことで生じていたカビ防止運転が長時間かかるという問題が解決される。さらに、暖房運転のみでは暖房運転後、室内機内部が高湿度状態を維持することとなり、このとき前記暖房運転では完全にカビを死滅させるのではなく、カビの成長を抑制する運転であるので、暖房運転後、空気調和機を放置すれば、室内機内部を高温にしてカビを抑制したものの、カビが成長しやすい環境を長時間維持することとなる。そこで暖房運転後、除湿運転をおこなうことで、暖房運転において上昇した室内機内部湿度を減少させ、更にカビの成長を抑制することができる。
特に、カビ防止運転の一部として暖房運転をおこなう場合、室内熱交換器温度を、暖房運転をおこなう直前の室温に所定の温度を足した温度を目標に室内熱交換器温度を制御するので、暖房運転をおこなう直前の室内機の状態及び室内環境を考慮しつつ、つまり室内機表面における結露を減少、あるいは防止、また高温高湿度の空気が、吹き出されることによって生じる霧吹きなどを減少、あるいは防止することができ、かつ、カビを抑制する為には熱交換器温度ができるだけ高温であることが望ましいが、前記制御方式を採用することで室内機の状態及び室内環境を考慮しつつ、室内熱交換器温度をできるだけ高温の状態にすることができる。
第２の発明は、特に第２の発明の室内熱交換器温度の目標値として、さらに暖房運転をおこなう直前の室内湿度を考慮するので、より詳細に暖房運転をおこなう直前の室内機の状
態及び室内環境を考慮できるので、さらに室内機表面における結露を減少、あるいは防止、または霧吹きを減少、あるいは防止することができる。

第３の発明は、特に、第１〜２の発明のいずれかにおいて、換気ファンを連動させるものであるので高湿度の空気を外に排出することができ、冷房運転もしくは除湿運転終了後の室内環境を著しく損ねることを更に緩和、あるいは防ぐことができる。
第４の発明は、特に、第３の発明において、換気ファンのファン回転数を変更可能としたものであるので、換気ファンを動作させることによって生じる騒音について、ユーザーがそれを嫌う場合、低回転数とすることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。
第５の発明は、特に、第３の発明において、換気ファンを連動させるか連動させないかを選択できるものであるので、例えば、換気される空気の排出先が、室外空間ではなく、室内と室外の壁の間であった場合に、高湿度の空気を排出してしまった場合、そこにカビが発生する恐れがあるが、換気ファンを連動させるかさせないか選択することを可能としたことで、それを防止することができる。
第６の発明は、特に、第１〜５の発明のいずれかにおいて、カビ防止運転をおこなうかおこなわないか選択できるものであるので、ユーザーがカビ防止運転を好まない場合、カビ防止運転をおこなわないことを選択でき、ユーザーの利便性を向上させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜５の発明のいずれかにおいて、切りタイマー設定時においてカビ防止運転をおこなうかおこなわないか選択できるものであるので、切りタイマー設定時カビ防止運転をおこなわない場合、就寝時のカビ防止運転に伴う騒音や室内環境の悪化を防ぐことができる。あるいは、ユーザーがカビ防止運転をおこなうか、おこなわないか選択できるので、就寝時においても騒音や、室内環境の悪化が気にならないのであれば、ユーザーがカビ防止運転を選択することができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。

第８の発明は、特に、第１〜５の発明のいずれかにおいて、冷房運転もしくは除湿運転が所定の時間おこなわれていなければ、カビ防止運転をおこなわないものであるので、必要以上にカビ防止運転をおこなうことを防ぐことができる。

例えば、ユーザーが間違って、リモコンの運転・停止ボタンを連続的に押す場合があるが、そのとき、この制御方式を採用していれば、無駄なカビ防止運転を防ぐことができる。

第９の発明は、特に、第１〜５の発明のいずれかにおいて、一度カビ防止運転をおこなった場合、所定の時間が経過するまでは、冷房運転もしくは除湿運転終了後においても、カビ防止運転をおこなわないものであるので、カビ防止運転を１日に何度もおこなうような無駄を防ぐことができる。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態における空気調和機の概略図を示すものである。

図１において、空気調和機１は、室外機２と、室内機３で構成されている。室外機３には圧縮機４、四方弁５、膨張弁６、室外熱交換器７、室外ファン８、吐出温センサ９、室外配管温センサ１０、外気温センサ１１が設けられている。室内機３には、室内熱交換器１２、室内ファン１３、換気ファン１４、室内配管温度センサ１７、吸い込みセンサ１８、湿度センサ１９、また図示しない、吸い込み部、吹き出し部、上下羽根が設けられてお
り、室外機と室内機が冷凍サイクルを形成するように接続され、四方弁５を切り替えることによって冷房と暖房をおこなわれるようになっている。また、換気ファン１４においては、ダクトで室内と室外が連結されており、室内の空気を室外に排出できるようになっている。

室内熱交換器１２は前側熱交換器１２ａと後側熱交換器１２ｂとに分かれており、前側熱交換器１２ａと後側熱交換器１２ｂとがドライ二方弁１５とキャピラリチューブ１６でなる絞り機構を介して接続されている。ドライ二方弁１５を全開にすることで、冷房運転や暖房運転をおこない、閉状態にしかつ膨張弁６を全開または略全開にすることで、前側熱交換器１２ａを凝縮器、後側熱交換器１２ｂを蒸発器とできるので、いわゆる除湿運転が可能となっている。また、室外機２、室内機３にはそれぞれに室外制御部２０と室内制御部２１とが設けられており、両制御部２０、２１は接続線によって接続されている。

室内制御部２１には、室内機３の外に設けられたリモコン２３から送信される赤外線信号を受信する受信部２２を有しており、ユーザーがリモコン２３上で様々な操作をおこなうことが可能となっている。

以上のように構成された空気調和機について、以下にその動作、作用を説明する。

冷房運転もしくは除湿運転が終了すると、カビ防止運転として送風運転、暖房運転、送風運転、除湿運転、送風運転の順に運転がおこなわれる。このとき、冷房運転もしくは除湿運転終了後の送風運転において、吸い込みセンサ１８で室温をサンプリングし、その温度に所定の温度Ｔａ［℃］(例えば１６℃)を加えた温度Ｔｂ［℃］を目標に、室内配管温センサ１７を用い室内熱交換器温度を制御することによって、暖房運転に入る直前の室内機３の状態及び室内環境を考慮しつつ、つまり室内機表面における結露を減少、あるいは防止、また高温高湿度の空気が、吹き出されることによって生じる霧吹きなどを減少、あるいは防止することができ、かつ、カビを抑制する為には熱交換器温度ができるだけ高温であることが望ましいが、前記制御方式を採用することで室内機３の状態及び室内環境を考慮しつつ、室内熱交換器温度をできるだけ高温の状態にすることができる。

また、冷房運転もしくは除湿運転終了後の送風運転において、湿度センサ１９で室内湿度をサンプリングし、湿度が閾値Ｓａ［％］（例えば７０％）以上であった場合、所定の温度Ｔｃ［℃］を前記目標温度Ｔｂ［℃］から引いた温度Ｔｄ［℃］で室内熱交換器温度を制御することによって、より詳細に暖房運転に入る前の室内機３の状態及び室内環境を考慮できるので、さらに室内機表面における結露を減少、あるいは防止、または霧吹きを減少、あるいは防止することができる。

さらに、本実施の形態の暖房運転において、背面雰囲気温度をサンプリングできる吸い込みセンサ１８を用い、室内機背面雰囲気温度が所定の温度(例えばＴｄ（目標室内配管
温度）−２[℃])に一致するように吸い込みセンサ１８を用い室内ファン回転数を制御す
るものであるので、室内機全体を高温状態にすることができる。

また、単純にファン回転数を落とす、あるいは停止させることで背面温度を高める場合、高湿度の空気が大量に舞い上がり、天井などに接触することで結露を起こし、カビが発生する恐れがあるが、前記制御方式を採用すれば、吸い込みセンサ１８を利用することで、背面雰囲気温度が室内熱交換器温度から定められる所定の温度になる適切な室内ファン回転数を採用することができるので、必要以上に高湿度の空気が舞い上がることがなく、天井などの結露を減少、あるいは防止することができる。

さらに、背面に高温の空気が舞い上がるように、ファン回転数を制御するのであるから
、吹き出し口から吹き出す空気は少ないので、室内空間に排出する空気も少なくなり、冷房運転もしくは除湿運転終了後の室内環境を著しく損ねることを緩和、あるいは防ぐことができる。また、このとき、上下羽根を閉じることによって、室内空間に排出する空気の量をさらに減らすことができ、かつ室内機内部温度をすばやく昇温させることが可能となる。

ところでカビの成長抑制のためには４０℃以上の環境を１０分程度持続させる必要があるが、本実施の形態のカビ防止運転をおこなうことで、暖房運転においては、上下羽根を閉じ、適切な室内ファン回転数に制御し、室内熱交換温度を所定の温度(例えば４２℃)に維持するので、すばやく室内機内部全体の温度を室内熱交換器温度に略一致させることが可能となり、短時間(例えば１２分)でカビ抑制運転を終了することができる。

また、この運転は室内機内部を完全に乾燥させることが目的ではないので、室内機内部を完全に乾かすことで生じていたカビ防止運転が長時間かかるという問題が解決される。

ただし、暖房運転のみでは暖房運転後、室内機内部が高湿度状態を維持することとなり、このとき前記暖房運転では完全にカビを死滅させるのではなく、カビの成長を抑制する運転であるので、暖房運転後、空気調和機を放置すれば、室内機内部を高温にしてカビを抑制したものの、カビが成長しやすい環境を長時間維持することとなる。そこで暖房運転後、除湿運転をおこなうことで、暖房運転において上昇した室内機内部湿度を減少させ、更にカビの成長を抑制することができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、カビ防止運転中、換気ファン１４を連動させることで、高湿度の空気を外に排出することができ、冷房運転もしくは除湿運転終了後の室内環境を著しく損ねることを更に緩和、あるいは防ぐことができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、換気ファン１４のファン回転数をユーザーがリモコン２３によって選択可能とすることで、換気ファン１４を動作させることによって生じる騒音について、ユーザーがそれを嫌う場合、低回転数とすることができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、ユーザーがリモコン２３によって、換気ファン１４を連動させるか連動させないかを選択できるようにすることで、例えば、換気される空気の排出先が、室外空間ではなく、室内と室外の壁の間であった場合に、高湿度の空気を排出してしまった場合、そこにカビが発生する恐れがあるが、換気ファン１４を連動させるかさせないか選択することを可能としたことで、それを防止することができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、カビ防止運転をおこなうかおこなわないかユーザーがリモコン２３によって選択できるようにすることで、ユーザーがカビ防止運転を好まない場合、カビ防止運転をおこなわないことを選択でき、ユーザーの利便性を向上させることができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、ユーザーがリモコン２３の切りタイマー設定時においてカビ防止運転をおこなわない、またはおこなうかおこなわないか選択できるようにすることで、切りタイマー設定時カビ防止運転をおこなわない場合、本実施形態のカビ防止運転であれば、できる限り、騒音や室内環境が悪化しないように考慮しているが、それでも、ある程度は、騒音や室内環境の悪化はあるので、それを防ぐことができる。

あるいは、ユーザーがカビ防止運転をおこなうか、おこなわないか選択できるので、就寝時においても騒音や、室内環境の悪化が気にならないのであれば、ユーザーがカビ防止
運転を選択することができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、冷房運転もしくは除湿運転終了後においても、冷房運転もしくは除湿運転が所定の時間(例えば１時間)おこなわれていなければ、カビ防止運転をおこなわないようにするので、必要以上にカビ防止運転をおこなうことを防ぐことができる。

例えば、ユーザーが間違って、リモコンの運転・停止ボタンを連続的に押す場合があるが、そのとき、この制御方式を採用していれば、無駄なカビ防止運転を防ぐこ
とができる。

本実施の形態のカビ防止運転において、一度カビ防止運転をおこなった場合、所定の時間(例えば２４時間)が経過するまでは、冷房運転もしくは除湿運転終了後においても、カビ防止運転をおこなわないようにするので、カビ防止運転を１日に何度もおこなうような無駄を防ぐことができる。

以上の本実施の形態の動作の流れを図２を用い説明する。

ＳＰ１において冷房運転が終了したと判断されたとき、ＳＰ２においてカビ防止運転をおこなうかおこなわないか判定をおこない、おこなうのであればＳＰ３に進み、おこなわないのであれば空気調和機を停止させる。

ＳＰ３において、切りタイマーによって冷房運転が終了したかどうかの判定をおこない、そうであれば空気調和機を停止し、そうでなければＳＰ４に進む。ここで、切りタイマーによって冷房運転が終了した場合でも、切りタイマー設定時、カビ防止運転をおこなうかおこなわないか選択可能としていたときは、図示していないが、カビ防止運転をおこなうのであればＳＰ４に進み、おこなわないであれば空気調和機を停止させる。

ＳＰ４において冷房運転時間がｔｂ時間(例えば1時間)おこなわれたかどうかの判定を
おこない、おこなわれていたのであればＳＰ５に進み、おこなわれていなければ空気調和機を停止させる。ＳＰ５において前回のカビ防止運転から、ｔｃ時間(例えば24時間)経過しているかどうかの判定をおこない、もし経過していればＳＰ６に進み、おこなわれていなければ空気調和機を停止させる。

ＳＰ６において換気ファンを連動させるかさせないかの判断をおこない、連動させるのであれば、ＳＰ７に進み、連動させないのであれば、ＳＰ８に進む。

ＳＰ７において換気ファンのファン回転数の設定の判定をおこない、ユーザーが設定したファン回転数が選択され、ＳＰ９に進む。

ＳＰ８およびＳＰ９においてカビ防止運転をおこないその後、空気調和機１を停止する。なお、それぞれのステップにおける場合わけの判断は室内制御装置によっておこなわれる。

ここで、ＳＰ８およびＳＰ９における一連の動作の流れの一例を図３、図４に示す。

以上、本実施の形態の動作の流れを説明したが、本実施の形態の効化は前述の通りであるのでここでは省略する。

本発明の実施の形態における空気調和機の概略図 本発明の実施の形態におけるフローチャート 本発明の実施の形態におけるタイミングチャート 本発明の実施の形態におけるタイミングチャート

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
４ 圧縮機
５ 四方弁
６ 膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室外ファン
９ 吐出温センサ
１０ 室外配管温センサ
１１ 外気温センサ
１２ 室内熱交換器
１２ａ 後側熱交換器
１２ｂ 前側熱交換器
１３ 室内ファン
１４ 換気ファン
１５ ドライ二方弁
１６ キャピラリチューブ
１７ 室内配管温センサ
１８ 吸い込みセンサ
１９ 湿度センサ
２０ 室外制御部
２１ 室内制御部
２２ 受信部
２３ リモコン

Claims (9)

1. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転として所定時間、圧縮機を停止し室内ファンだけを運転する送風運転、暖房運転、前記送風運転、除湿運転、前記送風運転の順に運転をおこない、前記カビ防止運転の一部としての暖房運転は、室内熱交換器温度を暖房運転をおこなう直前の室温に所定の温度を足した温度に略一致するように保つことを特徴とする空気調和機。
2. カビ防止運転の一部としての暖房運転は、室内熱交換器温度を暖房運転をおこなう直前の室温に所定の温度を足し、そこから暖房運転をおこなう直前の室内湿度によって別に定める所定の温度を引いた温度に略一致するように室内熱交換器温度を保つことを特徴とする、請求項１記載の空気調和機。
3. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転をおこなうときは、換気ファンを連動させることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転をおこなうときは、換気ファンのファン回転数を変更可能とすることを特徴とする、請求項３記載の空気調和機。
5. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転をおこなうとき、換気ファンを連動させるか連動させないかを選択できることを特徴とする、請求項４記載の空気調和機。
6. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、カビ防止運転をおこなうかおこなわないか選択可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和機。
7. 冷房運転もしくは除湿運転をおこなった後、切りタイマー設定時において、カビ防止運転をおこなうかおこなわないか選択可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和機。
8. 冷房運転もしくは除湿運転終了後においても、冷房運転もしくは除湿運転が所定の時間おこなわれていなければ、カビ防止運転をおこなわないことを特徴とする、請求項１〜７の
   いずれかに記載の空気調和機。
9. 一度カビ防止運転をおこなった場合、所定の時間が経過するまでは、冷房運転もしくは除湿運転終了後においても、カビ防止運転をおこなわないことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和機。

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