JP6296633B1 - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】空気調和機の熱交換器を洗浄する洗浄運転を、適切に規制できるようにする。【解決手段】空気調和機は、周囲の空気を冷却または加熱する熱交換器を有する冷凍サイクルと、暖房運転、冷房運転、除湿運転等の実行が可能であるとともに、熱交換器の表面を洗浄する洗浄運転を実行するように冷凍サイクルを制御する制御装置130と、を備える。ここで、制御装置130は、所定条件が発生すると、洗浄運転の実行を規制する規制制御部138を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、空気調和機に関する。
下記特許文献1の明細書の段落0019には、「また、制御装置11は、暖房運転モードにおいて、暖房運転後に室内側熱交換器4のフィン4b表面に水を付着させてフィン4b表面の油分などを除去する熱交換器クリーン運転モードを実行する手段を備える」と記載されている。
特許第4931566号公報
しかし、上記特許文献1には、熱交換器クリーン運転モードを適切に規制する点については特に記載されていない。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、熱交換器を洗浄する洗浄運転を適切に規制できる空気調和機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明の空気調和機にあっては、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、前記室内熱交換器の表面を洗浄する洗浄運転を実行するように前記冷凍サイクルを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、所定条件が発生すると、前記洗浄運転の実行を規制する規制制御部と、室外温度を検知する外気温検知部と、を備え、前記制御装置は、前記洗浄運転において前記室内熱交換器に通流する冷媒の蒸発温度を氷点下に設定し、前記規制制御部は、前記室外温度が、前記室内熱交換器からの排水が氷結する可能性がある第1の所定温度未満であると、前記洗浄運転を規制することを特徴とする。
本発明によれば、熱交換器を洗浄する洗浄運転を適切に規制できる。
本発明の一実施形態の空気調和機の模式図である。 室内機の要部の側断面図である。 空気調和機に適用される制御装置のブロック図である。 タイマ割込ルーチンのフローチャート(1/2)である。 タイマ割込ルーチンのフローチャート(2/2)である。 手動洗浄運転ルーチンのフローチャートである。
[実施形態の構成]
〈空気調和機の全体構成〉
図1は、本発明の一実施形態による空気調和機Sの模式図である。
図1において、空気調和機Sは、室内機100と、室外機200と、リモコンReと、を有している。室内機100と室外機200とは冷媒配管(図示せず)で接続され、周知の冷凍サイクルによって、室内機100が設置されている屋内空間(以下、空調室という)を空調する。また、室内機100と室外機200とは、通信ケーブル(図示せず)を介して互いに情報を送受信するようになっている。なお、室外機200には、外気温を検知する外気温検知部163が設けられている。
リモコンReはユーザによって操作され、室内機100のリモコン送受信部Qに対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ値の設定、運転モードの変更、停止要求等の指令である。空気調和機Sは、これらの信号に基づいて、暖房運転、冷房運転、除湿運転、洗浄運転等の空調運転をおこなう。また、室内機100のリモコン送受信部Qは、室温情報、湿度情報、電気代情報等の情報をリモコンReへ送信し、ユーザにこれらの情報を通知する。
図2は、室内機100の撮像部110の位置における側断面図である。
筐体ベース101は、熱交換器102、送風ファン103、フィルタ108等の内部構造体を収容している。熱交換器102は複数本の伝熱管102aを有している。伝熱管102aは、送風ファン103によって室内機100内に取り込まれた空気と、伝熱管102aを通流する冷媒とを熱交換させ、この空気を加熱または冷却するように構成されている。なお、伝熱管102aは、上述した冷媒配管(図示せず)に連通し、周知の冷凍サイクル(図示せず)の一部を構成している。
図2に示す送風ファン103が回転することによって、空気吸込み口107およびフィルタ108を介して空調室内の空気を取り込み、熱交換器102で熱交換された空気が吹出風路109aに導かれる。さらに、吹出風路109aに導かれた空気は、左右風向板104および上下風向板105によって風向きが調整され、空気吹出口109bから送風されて空調室内を空調する。
左右風向板104は、後述する制御装置130(図3)からの指示に従い、下部に設けた回動軸(図示せず)を支点にして左右風向板用モータ(図示せず)により回動される。上下風向板105は、後述する制御装置130(図3)からの指示に従い、両端部に設けた回動軸(図示せず)を支点にして上下風向板用モータ(図示せず)により回動される。これにより、空調室内の所望の位置に、空調風を送風することができる。
室内機100の前面を覆うように設置されている前面パネル106の下部には、撮像部110と可視光カットフィルタ部117設けられている。撮像部110には一般的なカメラを適用している。この種のカメラは、人の目で見た色を再現するため可視光帯域を中心に感度を有しているが、紫外線帯域および近赤外線帯域にもある程度の感度を有している。可視光カットフィルタ部117は、可視光帯域の光を減衰し、特に近赤外線帯域を通過させる光学フィルタを有している。
撮像部110は、光軸の向きを変更することにより、熱交換器102の画像データを取得することもできる。フィルタ駆動部116は、可視光カットフィルタ部117を必要に応じて、撮像部110の光軸中に挿入する。この撮像部110や可視光カットフィルタ部117等の設置位置は取得する映像の目的に応じて、変更可能であり、図1の位置に限定されない。
可視光カットフィルタ部117を撮像部110の光軸中に置いて空調室内を撮影すると、近赤外線の輝度データすなわち近赤外線画像を取得できる。単純に空調室内の可視光を撮影すると、例えば白色の部分は実際以上に「明るい」と誤検知する場合がある。これに対して、近赤外線画像においては、空調室内の各部の色・柄の影響を除去することができる。そこで、本実施形態においては、フィルタ駆動部116は、可視光カットフィルタ部117を、必要に応じて、撮像部110の光軸中に挿入するようにしている。
なお、空調室内への日射が著しく強い場合には、可視光カットフィルタ部117を撮像部110の光軸から外すようにしてもよい。また、光学フィルタの仕様を変更し、可視光カットフィルタ部117が紫外線を透過させるようにしてもよい。赤外線投光器115は、例えば近赤外線ダイオードであり、空調室内に赤外線を照射する。これは、赤外線照射前と、赤外線照射後の輝度差分画像を用いて、人体を正確に検知するためである。
撮像部110は、撮像部110の設置位置から水平方向に対して所定角度だけ下方を向くように設置され、空調室内を適切に撮像できるようになっている。また、撮像部110は、光軸を左右に振ることにより、空調室内の広い範囲の人体を検知することができる。但し、詳細な撮像部110の搭載位置や角度については、空気調和機Sの仕様や用途に合わせて設定すればよく、構成を限定するものではない。なお、図1、図2に示す空気調和機Sの構成は、あくまで本実施形態に係る一例であり、本発明が本実施形態に限定して適用されるものでないことは言うまでもない。
〈制御装置の構成〉
図3は、本実施形態の空気調和機Sに適用される制御装置130のブロック図である。
図3において制御装置130は、カメラマイコン130Aと、メインマイコン130Bと、負荷駆動部150と、環境検知部160と、を有している。
また、上述した撮像部110は、撮像範囲やピントを調整する光学レンズ111と、光学レンズ111から入射した室内光を電気信号に変換する撮像素子112と、撮像素子112の信号をデジタル化して画像データに変換するA/D変換器113と、この画像データの輝度や色調を補正するデジタル信号処理部114と、を有している。
ここで、撮影を行う際は、適用する製品の仕様に応じて適切な撮影パラメータ(シャッタースピード、ホワイトバランス、コントラスト、ノイズ除去等、一般的な補正)を適用することが好ましい。撮像部110の感度によっては、上述した可視光カットフィルタ部117(図2参照)を適用することで、人体検知に好ましい画像データを取得することができる。
また、環境検知部160は、室温検知部161と、照度検知部162と、室外の温度を検知する外気温検知部163と、熱交換器102(図2参照)の温度を検知する熱交換器温度検知部164と、を有している。ここで、室温検知部161は、空調室内の温度を検知するものであり、サーモパイル等の遠赤外線センサを適用し、撮像部110による撮影範囲と、同程度の範囲の室温を検出できるようにすることが好ましい。また、照度検知部162は、空調室内の照度を検知する照度センサを有する。また、照度検知部162は、照度とともに、空調室内に照射されている日射量を測定してもよい。また、照度検知部162に代えて、撮像部110による撮像結果に基づいて照度を測定してもよい。
また、図1に示すように、外気温検知部163は、室外機200が設置されている箇所、すなわち空調室外の温度を検知する。外気温検知部163は、サーミスタ等の半導体温度センサを有している。また、熱交換器温度検知部164は、サーミスタ等の半導体温度センサを有している。図2に示すように、熱交換器温度検知部164は、熱交換器102の上端部に装着され、熱交換器102の表面温度を検知する。なお、環境検知部160には、上述したものの他、フレネルレンズおよび赤外線センサを用いた活動量検知センサ、あるいは湿度センサ等、必要に応じて各種のセンサを設けてもよい。
また、カメラマイコン130Aは記憶部140Aを有し、メインマイコン130Bは記憶部140Bを有している。そして、記憶部140A,140Bは、各々、RAM(Random Access Memory,符号なし)およびROM(Read Only Memory,符号なし)を有している。また、カメラマイコン130Aおよびメインマイコン130Bは、図示せぬCPU(Central Processing Unit)等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ROMには、CPUによって実行される制御プログラムや、各種データ等が格納されている。カメラマイコン130Aおよびメインマイコン130Bの内部において、記憶部140A,140B以外のブロックは、制御プログラム等によって実現される機能を示している。
すなわち、カメラマイコン130Aは、画像検知部139を有ている。そして、この画像検知部139は、人体検知部131と、汚れ検知部132と、を有している。また、メインマイコン130Bは、演算処理部141と、自動運転部135と、駆動制御部136と、時間計測部137と、規制制御部138と、を有している。
制御装置130は、暖房運転、冷房運転、除湿運転、および洗浄運転の何れかを指定して、空気調和機Sの冷凍サイクル(図示せず)を動作させることができる。このうち、暖房運転、冷房運転および除湿運転は、周知の空気調和機のものと同様である。また、洗浄運転とは、熱交換器102の表面を結露させ、結露した水で熱交換器102の表面を洗浄する運転である。洗浄運転において、制御装置130は、熱交換器102を通流する冷媒の蒸発温度を、露点温度以下になるように設定する。また、洗浄運転における冷媒の蒸発温度は、除湿運転における冷媒の蒸発温度よりも低くなるように(好ましくは氷点下になるように)設定される。
ここで、洗浄運転には、「強洗浄モード」および「弱洗浄モード」の運転モードがある。弱洗浄モードとは、強洗浄モードよりも熱交換器102の温度を高く設定し、エネルギ消費を抑制するための運転モードである。強洗浄モードにおいては、制御装置130は、熱交換器102の表面が0℃未満になるまで冷却させる。これにより、熱交換器102の表面は着霜する。その後、制御装置130は、熱交換器102を加熱することによって霜を融解し、発生した水によって熱交換器102の表面を洗浄する。一方、弱洗浄モードにおいては、熱交換器102の表面が0℃以上になる場合がある。
また、メインマイコン130Bは、リモコン送受信部Qを介して、ユーザからの操作指示を受信し、環境検知部160から供給された各種環境情報や、リモコン送受信部Qからの操作指令に基づいて、負荷駆動部150を介して各部を制御する。負荷駆動部150は、メインマイコン130Bからの指令に基づいて、冷凍サイクル(図示せず)、送風ファン103用のファンモータ(図示せず)、左右風向板104用のファンモータ(図示せず)、上下風向板105用のファンモータ(図示せず)、室外機200が備える圧縮機モータ(図示せず)等を駆動する。
カメラマイコン130Aとメインマイコン130Bとは、相互に各種動作指令を入出力する。特に、カメラマイコン130Aは、画像検知部139等の検知結果をメインマイコン130Bに供給し、メインマイコン130Bは、カメラマイコン130Aに対して、撮像要求信号を出力する。また、撮像部110で取得した室内の画像データは、画像検知部139に供給され、画像検知部139において各種の画像処理が行われる。まず、汚れ検知部132は、熱交換器102の表面に付着した汚れを検知する。ここで、「汚れ」とは、熱交換器102の表面に付着した油膜や、熱交換器102の表面から浮いた埃等の双方を含む。
また、人体検知部131は、撮像部110から供給された画像データに基づいて、在室者の数、各在室者の位置、在室者の頭部、胸部、腕、足等の部位の位置や、これら部位の動きを検知するものである。人体検知部131および汚れ検知部132は、撮像部110から供給された同一仕様の画像データに基づいて人体の部位や汚れの検知を行ってもよい。また、人体検知部131および汚れ検知部132に各々適した撮影パラメータを撮像部110のデジタル信号処理部114に設定してもよい。この場合、人体検知部131および汚れ検知部132は、各々異なる信号処理を施した結果に基づいて、人体の部位や、熱交換器102の汚れの検知を行うとよい。
人体検知部131および汚れ検知部132の検知結果は、メインマイコン130Bの演算処理部141に供給される。演算処理部141は、制御装置130を統括制御し、空調運転(暖房運転、冷房運転、除湿運転または洗浄運転)のために、制御装置130内の各部の運転設定を行い、駆動制御部136等を制御し、空調運転を実行する。上述した撮像部110は、演算処理部141からの撮像要求信号に基づいて、室内および熱交換器102を撮影する。
ところで、画像検知部139の画像処理によって得られる検知結果は、在室者の位置や活動量等の情報、距離情報等の情報のみとし、人が目視で映像として捉えることが可能な画像データは含まないようにしてもよい。これにより、記憶手段140A、140Bに保持するデータ量が軽減できるとともに、画像データが制御装置130の外へ取りだせない構成となっているため、空調室内の在室者のプライバシー保護が実現できる。
メインマイコン130Bに含まれるまた、自動運転部135は、主として「おやすみ機能」を実行するものである。これは、特に寝苦しい夜に用いることが好ましい機能である。すなわち、おやすみ機能とは、常時は空気調和機SをOFF状態にしつつ、例えば、室温が所定値以上になった場合に、弱い冷房運転を自動的に実行する機能である。また、駆動制御部136は、演算処理部141等の指令に基づいて、負荷駆動部150等を制御する。
また、時間計測部137は、空気調和機Sの運転開始時刻、運転継続時間、運転停止時間等、各種時間情報を計測する。また、規制制御部138は、演算処理部141が実行する洗浄運転を必要に応じて規制する。その詳細は、動作とともに後述する。
また、制御装置130は、カメラ基板122と、制御基板124と、を有している。制御基板124にはメインマイコン130Bが実装され、カメラ基板122には、カメラマイコン130Aと撮像部110とが実装される。カメラ基板122に実装される撮像部110およびカメラマイコン130Aは、各種画像処理を行うため、多くのデータ処理を行うため、高速動作する傾向がある。このため、カメラ基板122には、比較的高価ではあるが、高速動作に適した多層基板を適用することが好ましい。一方、メインマイコン130Bには、さほど高速な動作は求められないため、制御基板124には低価格な基板を適用できる。
本実施形態において、制御装置130は、カメラ基板122と制御基板124とを有するため、両者間における通信が発生する。しかし、両者間の通信内容は、例えば人体検知部131および汚れ検知部132による検知結果や各種動作指令等であるため、通信量は比較的小さくすることができる。従って、両者間の通信には、接続線の数が少ないシリアル通信を適用することが好ましい。このように、制御装置130に設ける回路基板をカメラ基板122および制御基板124の2枚に分割する構成により、制御装置130を安価に構成することが可能となる。
[実施形態の動作]
〈自動洗浄運転〉
次に、本実施形態の動作を説明する。
上述した「洗浄運転」には、例えば所定時間間隔で自動的に実行される「自動洗浄運転」と、ユーザがリモコンRe(操作部)をマニュアル操作してスタートさせる「手動洗浄運転」の2種類がある。また、ユーザは、自動洗浄運転を許可するか否かを予め指定することができる。さらに、ユーザは、自動洗浄運転を許可する場合に、人の在室時に自動洗浄運転の実行を許可するか否かも指定することができる。これは、洗浄運転を実行すると、室温および湿度が若干下がるため、洗浄運転を自動実行することに不快感を覚えるユーザも存在するためである。
図4および図5は、制御装置130において実行されるタイマ割込ルーチンのフローチャートであり、本ルーチンは所定のタイマ割込周期(例えば数秒または数分)で起動される。本ルーチンは、主として自動洗浄運転に適用される。
図4において処理がステップS2に進むと、規制制御部138は、自動洗浄運転の起動は許可されているか否かを判定する。ここで、「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。その場合の動作については後述する。一方、ステップS2において「Yes」と判定されると処理はステップS4に進み、規制制御部138は、前回の洗浄運転(自動、手動の何れか)が完了した後の運転時間が所定の運転間隔D1(第1の動作時間)以上であるか否かを判定する。この運転間隔D1は、自動洗浄運転を実行し得る間隔であり、例えば10時間〜1000時間程度の値にするとよい。
ここで「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。一方、「Yes」と判定されると、処理はステップS6に進み、規制制御部138は、「人の在室時の自動洗浄運転が許可されている」または「空調室内に人が不在である」のうち、少なくとも一方の条件が満たされているか否かを判定する。換言すれば、人の在室時の自動洗浄運転が禁止されており、かつ、空調室内に人が存在する場合は「No」と判定され、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。
一方、ステップS6において「Yes」と判定されると、処理はステップS8に進み、規制制御部138は、照度検知部162の検知結果に基づいて、空調室内の照度が所定値以上であるか否かを判定する。ここで「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。これは、照度が所定値未満であれば、在室者が就寝中である可能性が高いためである。
一方、ステップS10において「Yes」と判定されると、処理はステップS10に進み、規制制御部138は「おやすみ機能」がOFF状態であるか否かを判定する。
おやすみ機能がON状態であれば、ステップS10において「No」と判定され、処理はステップS12に進む。ステップS12において、規制制御部138は、前回の洗浄運転が完了した後の運転時間が所定の運転間隔D2(第3の動作時間)を経過したか否かを判定する。ここで、運転間隔D2は、上述した運転間隔D1よりも長い時間であり、例えば運転間隔D1の2倍程度の時間にするとよい。ここで「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。一方、ステップS10またはS12の何れかにおいて「Yes」と判定されると、処理はステップS14に進む。
ここで、ステップS10およびS12の意義について説明しておく。まず、おやすみ機能がON状態であれば、在室者は就寝中である可能性が高いため、ステップS10において「No」と判定された場合、規制制御部138は、原則的には自動洗浄運転を禁止することが好ましい。しかし、起床後も就寝中も、おやすみ機能を途切れることなく連続して使用するユーザも存在する。この場合、おやすみ機能がON状態であることを理由として直ちに自動洗浄運転を禁止すると、いつまで経っても自動洗浄運転が実行されなくなる。そのため、規制制御部138は、ステップS12において、前回の洗浄運転から、通常の運転間隔D1よりも長い運転間隔D2が経過したか否かを判定している。すなわち、ステップS12において「Yes」と判定されると、他の条件を充足した場合に自動洗浄運転が実行される。
カメラマイコン130Aにおける人体検知部131(図3参照)は、在室者の位置、姿勢、動き等に基づいて、在室者が寝返りを打った場合には、その旨を検出し、メインマイコン130Bに通知する。図4において処理がステップS14に進むと、規制制御部138は、過去の所定時間内に寝返りが未検出であるか否かを判定する。寝返りが検出されていた場合には、「No」と判定され、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。これは、寝返りが検出された場合には、在室者が就寝中である可能性が高いためである。一方、ステップS14において「Yes」と判定されると、処理はステップS16に進む。
ステップS16において、規制制御部138は、外気温検知部163(図3参照)で検知した外気温が所定温度T1(第1の所定温度)以上であるか否かを判定する。ここで、温度T1は、例えば0℃にするとよい。これは、外気温が氷点下すなわち0℃未満になると、結露した水を室外に排出するドレインパイプ(図示せず)が氷結し、詰まることがあるためである。但し、ユーザは、温度T1として、0℃以上の所望の値を設定できる。これは、「寒い時間帯(例えば5℃未満の時)にさらに室内を冷やすのは避けたい」と希望するユーザも存在するためである。ステップS16において「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。一方、ステップS16において「Yes」と判定されると、処理はステップS18に進む。
ステップS18において、規制制御部138は、熱交換器温度検知部164(図3参照)で検知した熱交換器温度が所定温度T2(第2の所定温度、第3の所定温度)以上であるか否かを判定する。ここで、温度T2は、「この温度以上であれば、冷凍サイクルおよび熱交換器102を安定して洗浄運転できる温度」である。所定温度T2は、冷凍サイクルや熱交換器102の構成によって異なるが、例えば−30℃にするとよい。ステップS18において「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。一方、ステップS18において「Yes」と判定されると、処理はステップS20(図5参照)に進む。
ステップS20において、規制制御部138は、空気調和機Sの冷房、暖房、除湿または洗浄運転が停止しており、かつ、停止時から所定時間D3が経過しているか否かを判定する。これは、運転停止から充分な時間(所定時間D3)が経過していなければ、前回の運転の影響により、洗浄運転に支障が生じる場合もあるためである。ここで「No」と判定されると、処理はステップS22に進み、規制制御部138は、所定の開始条件が充足されているか否かを判定する。これは、運転停止から所定時間D3が経過していなかったとしても、洗浄運転を開始できる場合があるためである。
ここで、「開始条件」とは、例えば、「冷房運転後、熱交換器温度が露点温度T3以上である場合」である。このような状況は、例えば、設定温度が28℃程度の弱い冷房運転の直後に発生することがある。ステップS22において「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。一方、ステップS20またはS22の何れかにおいて「Yes」と判定されると、処理はステップS24に進む。
ステップS24において、演算処理部141は、「強洗浄開始条件」が充足しているか否かを判定する。ここで、強洗浄開始条件とは、強洗浄モードによる洗浄運転を開始する条件である。上述したように、洗浄運転には、強洗浄モードおよび弱洗浄モードの運転モードがあり、強洗浄モードは弱洗浄モードよりもエネルギ消費が大きくなる。そこで、本実施形態においては、強洗浄モードと弱洗浄モードとを交互に選択することにより、消費電力を抑制しようとしている。具体的には、「前回の洗浄運転の運転モードが弱洗浄モードであった」「強洗浄モードによる洗浄運転が、動作時間D4(第2の動作時間)以上実行されていない」等の条件を「強洗浄開始条件」として適用するとよい。これは、強洗浄モードによる洗浄運転から運転時間があまり経過していなければ、熱交換器102に付着した汚れが少ないと考えられるためである。
ステップS24において「Yes」と判定されると、処理はステップS32に進み、演算処理部141は、強洗浄モードにて洗浄運転を開始する。一方、ステップS24において「No」と判定されると、処理はステップS34に進み、演算処理部141は、弱洗浄モードにて洗浄運転を開始する。次に、処理がステップS36に進むと、演算処理部141は、洗浄運転が完了したか否かを判定する。ここで「No」と判定されると、処理はステップS40に進む。ここでは、上述したステップS18と同様に、規制制御部138は、熱交換器温度が所定温度T2(例えば−30℃)以上であるか否かを判定する。ここで「No」と判定されると、処理はステップS36に戻る。
以後は、熱交換器温度が所定温度T2以上である限り、ステップS36およびS40のループが繰り返される。このループが繰り返される期間中、演算処理部141は、洗浄運転のプロセスを続行する。例えば、強洗浄モードが選択されている場合、演算処理部141は、熱交換器102の表面が0℃未満になるまで冷却させ、その状態を所定時間継続することによって、熱交換器102の表面を着霜させる。その後、熱交換器102によって霜を加熱して、所定温度以上になる状態を所定時間継続する。これによって、霜を融解し、発生した水によって熱交換器102の表面を洗浄する。
これら一連のプロセスが完了すると、次に処理がステップS36に進んだ際に「Yes」と判定され、処理はステップS38に進む。ステップS38においては、演算処理部141は、時間計測部137(図3参照)に設けられている自動洗浄タイマ(図示せず)というタイマをゼロリセットし、本ルーチンの処理が終了する。ここで、自動洗浄タイマとは、空気調和機Sが冷房、暖房または除湿運転を実行している時間をカウントするタイマである。先に、ステップS4およびS12について説明した際、空気調和機Sの「運転時間」について述べたが、この「運転時間」とは、「自動洗浄タイマのカウント結果」という意味である。
また、本実施形態においては、洗浄運転について、「完了」および「停止」という語句を用いている。ここで、「停止」とは、理由の如何を問わず、洗浄運転を止めることを指す。一方、「完了」とは、洗浄運転の一連のプロセスを完遂した結果、洗浄運転を止めることを指す。従って、「完了」は「停止」の概念に含まれるものである。また、洗浄運転が「完了」した場合には、演算処理部141は、上述したステップS38によって自動洗浄タイマをゼロリセットする点で、異常等による「停止」とは区別できる。
上述したステップS36およびS40のループが繰り返されている際、熱交換器温度が所定温度T2(例えば−30℃)未満になると、ステップS40において「No」と判定され、処理はステップS42に進む。ここでは、規制制御部138は、洗浄運転を「停止」させ、本ルーチンの処理が終了する。このステップS42によって洗浄運転が停止される場合は、上述した自動洗浄タイマはゼロリセットされない。従って、次のタイマ割込タイミング(例えば数秒後または数分後)にタイマ割込ルーチン(図4、図5)が再び起動されると、ステップS4においては「Yes」(前回の洗浄運転から運転間隔D1が経過している)と判定される。
そして、その後に処理がステップS18に進んだ際、熱交換器温度が所定温度T2以上に復帰していれば、「Yes」と判定される。そして、直前の洗浄運転が停止されたタイミング(すなわち、ステップS42が実行されたタイミング)から所定時間D3が経過していれば、ステップS24以降の処理により、演算処理部141は、洗浄運転を再び開始する。
また、上述したように、ステップS2〜S8、S12〜S18、S22のうち何れかにおいて「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止する。この場合、処理は図5のステップS26に進み、演算処理部141は「汚れ計測条件」を充足したか否かを判定する。すなわち、本実施形態において、演算処理部141は、カメラマイコン130Aに対して、熱交換器102の汚れの検知を行うように、所定の運転時間毎に指令を出力する。従って、前回の指令を出力したタイミングから、所定の運転時間が経過すると、「汚れ計測条件」を充足することになる。
ステップS26において「Yes」と判定されると、演算処理部141は、汚れ計測を行う。すなわち、演算処理部141は、カメラマイコン130Aに対して、汚れ計測を実行すべき旨の動作指令を出力する。カメラマイコン130Aは、この動作指令に応じて、撮像部110に熱交換器102を撮影させ、その画像データを取得する。そして、汚れ検知部132は、該画像データに基づいて、熱交換器102の汚れ具合を検知する。
次に、処理がステップS30に進むと、演算処理部141は、熱交換器102の汚れ具合の検知結果に基づいて、運転間隔D1,D2を更新する。すなわち、汚れ具合が大きいほど、運転間隔D1,D2を短くし、熱交換器102が頻繁に洗浄されるようにする。以上により、本ルーチンの処理が終了する。
上述したように、ステップS6では、人の在室時の自動洗浄運転が禁止されているならば、在室者が検出された場合にその時点での自動洗浄運転は禁止される。しかし、次回のタイマ割込までに在室者が退室すれば、自動洗浄運転は実行され得る。ここで、タイマ割込ルーチン(図4、図5)は、比較的短いタイマ割込周期(例えば数秒または数分)で起動されるため、本実施形態の動作は、「人体検知部131が人体を検出したために自動洗浄運転を規制した後、人体検知部131が人体を検出しなくなると、自動洗浄運転を実行する」ものであると考えることができる。
同様に、ステップS8では、空調室内の照度が所定値未満であれば、その時点での自動洗浄運転は禁止される。しかし、次回のタイマ割込までに照度が所定値以上になれば、自動洗浄運転は実行され得る。従って、本実施形態の動作は、「照度検知部162の検知した照度が所定値未満であるために自動洗浄運転を規制した後、照度が所定値以上になると、自動洗浄運転を実行する」ものであると考えることができる。
〈手動洗浄運転〉
図6は、制御装置130において実行される手動洗浄運転ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、リモコンReにおいて、手動洗浄運転を指示する所定の操作をユーザが行った際に起動される。
図6において処理がステップS60に進むと、規制制御部138は、上述したステップS16(図4参照)と同様に、外気温が所定温度T1以上であるか否かを判定する。ここで「Yes」と判定されると、処理はステップS62に進む。
ステップS62において、規制制御部138は、上述したステップS18(図4参照)と同様に、熱交換器温度が所定温度T2以上であるか否かを判定する。ここで「Yes」と判定されると、処理はステップS64に進む。
一方、ステップS60またはS62において「No」と判定されると、規制制御部138は、その時点での自動洗浄運転を禁止し、本ルーチンは終了する。
ステップS64において、規制制御部138は、上述したステップS20(図5参照)と同様に、空気調和機Sの冷房、暖房、除湿または洗浄運転が停止しており、かつ、停止時から所定時間D3が経過しているか否かを判定する。ここで「No」と判定されると、処理はステップS66に進み、規制制御部138は、上述したステップS22(図5参照)と同様に、所定の開始条件が充足されているか否かを判定する。但し、本ルーチンにおいては、ステップS66において「No」と判定された場合、処理はステップS64に戻る。以後、ステップS64およびS66のループが繰り返されるが、やがて所定時間D3が経過すると、その時点で、ステップS64において「Yes」と判定される。
ステップS64またはS66において「Yes」と判定されると、処理はステップS68に進む。以後のステップS68〜S72、S76〜S82の処理は、上述したタイマ割込ルーチン(図5参照)のステップS24、S32、S34、S36〜S42の処理と同様である。すなわち、強洗浄開始条件が充足されているか否かに基づいて(S68)、強洗浄モード(S70)または弱洗浄モード(S72)にて洗浄運転が開始される。その後、洗浄運転が正常に完了すると(S76で「Yes」)、自動洗浄タイマがゼロリセットされ(S78)、本ルーチンの処理が終了する。一方、熱交換器温度が所定温度T2未満になると(S80で「No」)、その時点で洗浄運転が停止される(S82)。
[実施形態の効果]
以上のように、本実施形態によれば、制御装置(130)は、所定条件が発生すると、洗浄運転の実行を規制する規制制御部(138)を有するため、熱交換器を洗浄する洗浄運転を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、過去に洗浄運転が実行された後、冷凍サイクルの動作時間が所定の第1の動作時間(D1)に至るまで、洗浄運転を規制する(手動洗浄運転は許可し、自動洗浄運転は禁止する)。これにより、洗浄運転の間隔を適切に制御できる。
また、制御装置(130)は、対象室内の人体または対象室内の人体の動きを検知する人体検知部(131)をさらに備え、規制制御部(138)は、人体検知部(131)が人体または人体の所定の動きを検出すると、洗浄運転を規制する(手動洗浄運転は許可し、自動洗浄運転は禁止する)。これにより、空調室内に人が在室している際の動作を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、対象室内の照度を検知する照度検知部(162)をさらに備え、規制制御部(138)は、照度が所定値未満であれば、洗浄運転を規制する(手動洗浄運転は許可し、自動洗浄運転は禁止する)。これにより、照度に応じて、洗浄運転を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、対象室内の室温を検知する室温検知部(161)と、検知した室温に応じて、停止中の冷凍サイクルを動作させる自動運転部(135)と、をさらに備え、規制制御部(138)は、自動運転部(135)が動作している場合は、洗浄運転を規制する(手動洗浄運転は許可し、運転間隔D2が経過するまで自動洗浄運転は禁止する)。これにより、自動運転部の動作中は洗浄運転を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、室外温度を検知する外気温検知部(163)をさらに備え、規制制御部(138)は、室外温度が第1の所定温度(T1)以下になると、洗浄運転を規制する(S16,S60:手動、自動とも洗浄運転は禁止する)。これにより、室外温度に応じて、洗浄運転を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、室外温度が氷点下であると、洗浄運転を規制する。これにより、ドレインパイプの氷結による詰まり等を防止できる。
また、制御装置(130)は、熱交換器(102)の温度を検知する熱交換器温度検知部(164)をさらに備え、規制制御部(138)は、洗浄運転の実行中に熱交換器(102)の温度が第2の所定温度(T2)未満になると、洗浄運転を停止させる(S40,S42,S80,S82)。これにより、熱交換器102の温度に応じて、洗浄運転を一層適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、熱交換器(102)の温度に基づいて洗浄運転を停止させた後、熱交換器(102)の温度が第2の所定温度(T2)以上になるまで、洗浄運転の再実行を禁止する(S18,S62)。これにより、熱交換器102の温度に応じて、洗浄運転を一層適切に規制できる。
また、空気調和機Sは、ユーザによって操作される操作部(Re)をさらに備え、制御装置(130)は、操作部(Re)における操作に基づいて洗浄運転を実行するものであり、規制制御部(138)は、操作部(Re)における操作以外の要因による、洗浄運転の実行を禁止する(S2:自動洗浄運転は禁止する)機能を有する。これにより、操作部(Re)の操作以外の要因による洗浄運転を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、洗浄運転として、強洗浄モードまたは強洗浄モードよりも消費エネルギが少ない弱洗浄モードのうち何れかの洗浄モードを選択するものであり、過去、第2の動作時間(D4)内に強洗浄モードが選択されていた場合は、弱洗浄モードを選択する機能を有する(S24)。これにより、消費電力を低減するように、洗浄運転を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、暖房運転が終了した後、所定時間(D3)が経過するまで、洗浄運転の実行を規制する(S20,S64)これにより、暖房運転が終了した後の洗浄運転を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、熱交換器(102)の表面に付着した汚れを検知する汚れ検知部(132)をさらに有し、規制制御部(138)は、検知された汚れが少ないほど第1の動作時間(D1)を長くする(S26〜S30)。これにより、熱交換器(102)の汚れに応じて、洗浄運転の間隔を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、自動運転部(135)が動作している場合は、過去に洗浄運転が実行された後、冷凍サイクルの動作時間が第1の動作時間(D1)よりも長い第3の動作時間(D2)に達すると、洗浄運転を容認する(S12)。これにより、自動運転部(135)の動作中であっても、洗浄運転の間隔を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、照度が所定値未満であるために洗浄運転を規制した後、照度が所定値以上になると、洗浄運転を実行する(S8)。これにより、照度に応じて、洗浄運転を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、人体検知部(131)が人体を検出したために洗浄運転を規制した後、人体検知部(131)が人体を検出しなくなると、洗浄運転を実行する(S6)。これにより、空調室内に人が在室している際の動作を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、冷房運転または除湿運転が終了した後、熱交換器(102)の温度が第3の所定温度(T3)以上であれば、洗浄運転の実行を直ちに容認する(S22,S66)。これにより、熱交換器(102)の温度に応じて、洗浄運転を適切に規制できる。また、規制制御部(138)は、冷房運転または除湿運転が終了した後、所定時間(D3)が経過するまで、洗浄運転の実行を規制する(S20,S64)。これにより、冷房運転または除湿運転の終了後の洗浄運転を適切に規制できる。
また、規制制御部(138)は、洗浄運転が終了した後、所定時間(D3)が経過するまで、洗浄運転の実行を規制する(S20,S64)。これにより、洗浄運転の終了後の次の洗浄運転を適切に規制できる。また、規制制御部(138)は、熱交換器(102)の温度が第2の所定温度(T2)未満であれば、洗浄運転の実行を規制する(S18,S62)。これにより、熱交換器(102)の温度に応じて、洗浄運転を適切に規制できる。
また、制御装置(130)は、洗浄運転を実行する際、熱交換器(102)に通流する冷媒の蒸発温度を露点温度(T3)以下に設定する。これにより、空気中の水蒸気を適切に結露させることができる。
また、制御装置(130)は、洗浄運転における冷媒の蒸発温度を、除湿運転における冷媒の蒸発温度よりも低くする。これにより、空気中の水蒸気を、一層適切に結露させることができる。
[変形例]
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
(1)上記実施形態におけるメインマイコン130Bのハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図4〜図6に示したフローチャートに係るプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。
(2)図4〜図6に示した処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit;特定用途向けIC)、あるいはFPGA(field-programmable gate array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。
(3)上記実施形態のタイマ割込ルーチン(図4)において、ステップS10にて「No」と判定された場合、すなわち「おやすみ機能」がOFF状態であった場合に、ステップS12に示す処理を実行した。しかし、ステップS10において「No」と判定された場合には、直ちに自動洗浄運転を禁止し、処理をステップS26(図5参照)に進めるようにしてもよい。
また、上記実施形態のステップS10では、「おやすみ機能がOFF状態」であるか否かを判定したが、これに代えて、「おやすみ機能がOFF状態、またはサーモOFF状態」であるか否かを判定してもよい。ここで、「サーモOFF状態」とは、「室内機100の送風ファン103を駆動しているが、冷凍サイクルは停止している」状態である。これにより、空気調和機Sが、通常の(おやすみ機能ではない)冷房、暖房または除湿運転を連続して実行中であっても、サーモOFF状態が生じたのであれば、前回の洗浄運転から運転間隔D2が経過した際に、洗浄運転を実行し得る状態になる(ステップS12)。この場合、ステップS20の処理は、上記実施形態のものに代えて、「冷房、暖房、除湿または洗浄運転における冷凍サイクルの運転が停止しており、かつ、停止時から所定時間D3が経過しているか否か」を判定するようにするとよい。
(4)また、上記実施形態においては、ステップS40,S42,S80,S82にて洗浄運転を停止させる境界となる温度(第2の所定温度)と、ステップS18,S62にて洗浄運転の再実行を禁止する境界となる温度(第3の所定温度)と、は同一の所定温度T2であった。しかし、第2の所定温度と第3の所定温度とを異なる温度にしてもよい。
(5)上記実施形態におけるステップS22およびS66(図5、図6参照)の「開始条件」は、「冷房運転後、熱交換器温度が露点温度T3以上である場合」であった。しかし、熱交換器102等の安定動作が見込める場合には、直前の運転が「冷房運転」または「除湿運転」であれば、熱交換器温度が露点温度T3未満であっても「開始条件」を充足することとしてもよい。この場合には、「冷房運転」または「除湿運転」を停止した後であれば、洗浄運転を直ちに開始することができる。なお、「暖房運転」が終了した後である場合は、上記実施形態の場合と同様に、所定時間D3が経過するまで、洗浄運転の実行を規制することになる。これは、暖房運転の終了後は熱交換器102の温度が高くなっており、その状態から熱交換器102を冷却しようとすると、時間がかかるとともに、エネルギロスが大きくなるためである。
(6)上記実施形態においては、ドレインパイプ(図示せず)の氷結による詰まりを防止するため、外気温が所定温度T1(例えば0℃)未満であれば、自動/手動ともに洗浄運転を禁止した(ステップS16,S60)。しかし、ドレインパイプにヒータを装着し、外気温が温度T1未満であっても洗浄運転を実行するようにしてもよい。この場合、ステップS16またはS60において「No」と判定された場合にヒータをON状態にし、ステップS18以降またはS62以降の処理を続行するようにするとよい。
(7)上記実施形態においては、洗浄運転として強洗浄モードおよび弱洗浄モードの2種類の動作モードを適用したが、洗浄運転は強洗浄モードのみにしてもよい。
102 熱交換器
130 制御装置
131 人体検知部
132 汚れ検知部
135 自動運転部
138 規制制御部
161 室温検知部
162 照度検知部
163 外気温検知部
164 熱交換器温度検知部
D1 運転間隔(第1の動作時間)
D2 運転間隔(第3の動作時間)
D3 所定時間
D4 動作時間(第2の動作時間)
Re リモコン(操作部)
S 空気調和機
T1 温度(第1の所定温度)
T2 温度(第2の所定温度、第3の所定温度)
T3 露点温度

Claims (20)

  1. 空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、
    前記室内熱交換器の表面を洗浄する洗浄運転を実行するように前記冷凍サイクルを制御する制御装置と、
    を備え、前記制御装置は、
    所定条件が発生すると、前記洗浄運転の実行を規制する規制制御部と、
    室外温度を検知する外気温検知部と、
    を備え、
    前記制御装置は、前記洗浄運転において前記室内熱交換器に通流する冷媒の蒸発温度を氷点下に設定し、
    前記規制制御部は、前記室外温度が、前記室内熱交換器からの排水が氷結する可能性がある第1の所定温度未満であると、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記規制制御部は、過去に前記洗浄運転が実行された後、前記冷凍サイクルの動作時間が所定の第1の動作時間に至るまで、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記制御装置は、対象室内の人体または対象室内の前記人体の動きを検知する人体検知部をさらに備え、
    前記規制制御部は、前記人体検知部が前記人体または前記人体の所定の動きを検出すると、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  4. 前記制御装置は、対象室内の照度を検知する照度検知部をさらに備え、
    前記規制制御部は、前記照度が所定値未満であれば、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  5. 前記制御装置は、対象室内の室温を検知する室温検知部と、検知した前記室温に応じて、停止中の前記冷凍サイクルを動作させる自動運転部と、をさらに備え、
    前記規制制御部は、前記自動運転部が動作している場合は、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
  6. 前記規制制御部は、前記室外温度が氷点下であると、前記洗浄運転を規制する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  7. 前記制御装置は、前記室内熱交換器の温度を検知する熱交換器温度検知部をさらに備え、
    前記規制制御部は、前記洗浄運転の実行中に前記室内熱交換器の温度が第2の所定温度未満になると、前記洗浄運転を停止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  8. 前記規制制御部は、前記室内熱交換器の温度に基づいて前記洗浄運転を停止させた後、前記室内熱交換器の温度が第3の所定温度以上になるまで、前記洗浄運転の再実行を禁止する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  9. ユーザによって操作される操作部をさらに備え、
    前記制御装置は、前記操作部における操作に基づいて前記洗浄運転を実行するものであり、
    前記規制制御部は、前記操作部における操作以外の要因による、前記洗浄運転の実行を禁止する機能を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  10. 前記制御装置は、前記洗浄運転として、強洗浄モードまたは前記強洗浄モードよりも消費エネルギが少ない弱洗浄モードのうち何れかの洗浄モードを選択するものであり、過去、第2の動作時間内に前記強洗浄モードが選択されていた場合は、前記弱洗浄モードを選択する機能を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  11. 前記規制制御部は、暖房運転が終了した後、所定時間が経過するまで、前記洗浄運転の実行を規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  12. 前記規制制御部は、冷房運転または除湿運転が終了した後は、前記洗浄運転の実行を容認する
    ことを特徴とする請求項10に記載の空気調和機。
  13. 前記室内熱交換器の表面に付着した汚れを検知する汚れ検知部をさらに有し、
    前記規制制御部は、検知された汚れが少ないほど前記第1の動作時間を長くする
    ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
  14. 前記規制制御部は、前記自動運転部が動作している場合は、過去に前記洗浄運転が実行された後、前記冷凍サイクルの動作時間が前記第1の動作時間よりも長い第3の動作時間に達すると、前記洗浄運転を容認する
    ことを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。
  15. 前記規制制御部は、前記照度が前記所定値未満であるために前記洗浄運転を規制した後、前記照度が前記所定値以上になると、前記洗浄運転を実行する
    ことを特徴とする請求項4に記載の空気調和機。
  16. 前記規制制御部は、前記人体検知部が前記人体を検出したために前記洗浄運転を規制した後、前記人体検知部が前記人体を検出しなくなると、前記洗浄運転を実行する
    ことを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。
  17. 前記規制制御部は、冷房運転または除湿運転が終了した後、前記所定時間が経過するまで、前記洗浄運転の実行を規制する
    ことを特徴とする請求項11に記載の空気調和機。
  18. 前記規制制御部は、前記洗浄運転が終了した後、前記所定時間が経過するまで、前記洗浄運転の実行を規制する
    ことを特徴とする請求項17に記載の空気調和機。
  19. 前記制御装置は、前記洗浄運転を実行する際、前記冷媒の蒸発温度を露点温度以下に設定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  20. 前記制御装置は、前記洗浄運転における前記冷媒の蒸発温度を、除湿運転における前記冷媒の蒸発温度よりも低くする
    ことを特徴とする請求項19に記載の空気調和機。
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