JP6498374B1 - 空気調和機、空気調和機の制御方法およびプログラム - Google Patents

空気調和機、空気調和機の制御方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

空気調和機において、洗浄運転を適切に実行できるようにする。そのため、空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器と、を有する冷凍サイクルと、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冷凍サイクルを制御する制御装置と、室内熱交換器に対して送風する室内ファンと、空調室から流入する空気の温度または湿度を検出する空気状態センサと、を備え、制御装置は、洗浄運転を実行する前に、室内ファンを所定時間駆動する機能(S102,S104)と、室内ファンを駆動した後に空気状態センサの検出結果が第1の所定範囲内であることを条件として、洗浄運転を実行させる機能(S110,S120)と、を有する。

Description

本発明は、空気調和機、空気調和機の制御方法およびプログラムに関する。
空気調和機の洗浄運転に関して、下記特許文献1には、「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。」と記載されている(要約参照)。
また、特許文献1には、空調室、すなわち室内機が設置されている屋内空間の温度検知について、「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。」と記載されている(明細書、段落0020参照)。
特開第6296633号公報
一般的に、空気調和機の室内機には、複数のセンサが設けられており、上記特許文献1に記載されているように、そのうちの何れかが空調室の状態を検出するセンサとして適用されることがある。しかし、室内機の態様によっては、センサの測定結果と、空調室の実際の状態との乖離が大きくなる場合があり、それによって洗浄運転を適切に実行できなくなる場合が生じ得る。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、洗浄運転を適切に実行できる空気調和機、空気調和機の制御方法およびプログラム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は、冷媒を圧縮する圧縮機と、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器と、を有する冷凍サイクルと、前記室内熱交換器の表面温度が氷点下になる凍結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、前記室内熱交換器に対して送風する室内ファンと、前記空調室から流入する空気の温度を検出する温度センサと、前記空調室から流入する空気の湿度を検出する湿度センサと、を備え、前記制御装置は、前記凍結運転を実行する前に、前記室内ファンを所定時間駆動する機能と、前記室内ファンを駆動した後に前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の相対湿度が第3の所定範囲内であることを条件として、または、前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の絶対湿度が第4の所定範囲内であることを条件として、前記凍結運転を実行させる機能と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、洗浄運転を適切に実行できる。
本発明の第1実施形態による空気調和機100の系統図である。 第1実施形態における室内機の側断面図である。 第1実施形態における洗浄運転処理ルーチンのフローチャートである。 第2実施形態における洗浄運転処理ルーチンのフローチャートである。 第3実施形態における洗浄運転処理ルーチンのフローチャートである。
[第1実施形態]
〈空気調和機の構成〉
図1は、本発明の第1実施形態による空気調和機100の系統図である。
空気調和機100は、室外機30と、室内機60と、これらを制御する制御装置20と、を備えている。室内機60は、リモコン90から入力される信号に応じて運転モード(冷房,暖房,除湿、換気等)、室内風量(急風、強風、弱風等)、目標室内温度等を設定する。
(制御装置20)
制御装置20は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)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および各種データ等が格納されている。制御装置20は、制御プログラムに基づいて、室外機30および室内機60はの各部を制御する。なお、その詳細については後述する。
(室外機30)
室外機30は、圧縮機32と、四方弁34と、室外熱交換器36と、を備えている。圧縮機32は、モータ32aを備えており、四方弁34を介して流入する冷媒を圧縮する機能を有している。配管a1には、圧縮機32に吸入される冷媒の温度を検出する吸入側温度センサ41と、圧縮機32に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側圧力センサ45と、が設置されている。また、配管a2には、圧縮機32から吐出される冷媒の温度を検出する吐出側温度センサ42と、圧縮機32から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出側圧力センサ46と、が設置されている。また、圧縮機32には、圧縮機32の温度を検出する圧縮機温度センサ43が装着されている。
四方弁34は、室内熱交換器64を蒸発器として機能させるか、凝縮器として機能させるかに応じて、室内機60に供給する冷媒の向きを切り替える機能を有している。室内熱交換器64を蒸発器として機能させる場合、例えば冷房運転時には、四方弁34は、実線の経路に沿って、配管a2,a3を接続するとともに配管a1,a6を接続するように切り替えられる。この場合、圧縮機32から吐出された高温高圧の冷媒は、室外熱交換器36によって冷却される。冷却された冷媒は、配管a5を介して、室内機60に供給される。
また、室内熱交換器64を凝縮器として機能させる場合、例えば暖房運転時には、四方弁34は、破線の経路に沿って、配管a2,a6を接続するとともに、配管a1,a3を接続するように切り替えられる。この場合、圧縮機32から吐出された高温高圧の冷媒は、配管a2,a6を介して、室内機60に供給される。室外ファン48は、モータ48aを備え、室外熱交換器36に対して送風する。
室外熱交換器36は、室外ファン48から送られてくる空気と、冷媒との熱交換を行う熱交換器であり、四方弁34を介して圧縮機32に接続されている。また、室外機30には、室外熱交換器36に流入する空気の温度を検出する室外熱交換器入口温度センサ51と、室外熱交換器36のガス側冷媒の温度を検出する室外熱交換器冷媒ガス温度センサ53と、室外熱交換器36の液側冷媒の温度を検出する室外熱交換器冷媒液温度センサ55と、が装着されている。
電源部54は、商用電源22から三相交流電圧を受電する。電源部54には、電力測定部58が接続されており、これによって空気調和機100の消費電力が計測される。電源部54が出力する直流電圧は、モータ制御部56に供給される。モータ制御部56はインバータを備えており(図示せず)、圧縮機32のモータ32aおよび室外ファン48のモータ48aに交流電圧を供給する。また、モータ制御部56は、モータ32a,48aをセンサレスで制御し、これによってモータ32a,48aの回転速度を検出する。
(室内機60)
室内機60は、室内用膨張弁62と、室内熱交換器64と、室内ファン66と、モータ制御部67と、リモコン90との間で双方向の通信を行うリモコン通信部68と、を備えている。室内ファン66は、モータ66aを備え、室内熱交換器64に対して送風する。モータ制御部67はインバータを備えており(図示せず)、モータ66aに交流電圧を供給する。また、モータ制御部67は、モータ66aをセンサレスで制御し、これによってモータ66aの回転速度を検出する。
室内用膨張弁62は、配管a5,a7の間に挿入され、配管a5,a7を通流する冷媒の流量を調整するとともに、室内用膨張弁62の二次側の冷媒を減圧する機能を有している。室内熱交換器64は、室内ファン66から送られてくる室内空気と冷媒との熱交換を行う熱交換器であり、配管a7を介して室内用膨張弁62に接続されている。
また、室内機60は、室内熱交換器入口空気温度センサ70(空気状態センサ)と、室内熱交換器排出空気温度センサ72と、室内熱交換器入口湿度センサ74と、室内熱交換器冷媒液温度センサ25と、室内熱交換器冷媒ガス温度センサ26と、を備えている。
ここで、室内熱交換器入口空気温度センサ70は、室内ファン66が吸い込む空気の温度を検出する。また、室内熱交換器排出空気温度センサ72は、室内熱交換器64から排出される空気の温度を検出する。
また、室内熱交換器入口湿度センサ74(空気状態センサ)は、室内ファン66が吸い込む空気の湿度を検出する。また、室内熱交換器冷媒液温度センサ25、室内熱交換器冷媒ガス温度センサ26は、室内熱交換器64と、配管a6との接続箇所に設けられ、その箇所を通流する冷媒の温度を検出する。このように、圧縮機32、四方弁34、室外熱交換器36、室内用膨張弁62、室内熱交換器64および配管a1〜a7は、冷凍サイクルRCを形成している。
図2は、室内機60の側断面図である。室内機60は、天井130に埋設され、下面を空調室に露出させる「天井カセット型」と呼ばれている物である。
図2において、室内熱交換器64は、略V字状に折れ曲がった板状に形成され、室内機60の中央部に設置される。室内ファン66は、略円筒状にフィンを配列したものであり、室内熱交換器64の前方に配置されている。室内熱交換器64および室内ファン66の下方には、結露した水を受ける露受皿140が配置されている。
室内熱交換器64の後方には、傾斜したエアフィルタ142が設けられている。また、室内機60の下面は化粧板143で覆われている。そして、エアフィルタ142の下方には、化粧板143にスリットを刻んで成る空気吸込み口144が形成されている。室内熱交換器入口空気温度センサ70は、室内熱交換器64とエアフィルタ142との間に設けられている。
室内ファン66の前方には、空気吹出し通路146が形成されている。左右風向板148は、空気吹出し通路146の途中に設けられ、左右方向(紙面に対する垂直方向)に気流の方向を制御する。上下風向板150は、空気吹出し通路146の出口部分に設けられ、支点150aを中心として回動し、上下方向に気流の方向を制御する。左右風向板148および上下風向板150は、制御装置20(図1参照)によって回動駆動される。図2に実線で示す上下風向板150は、全開状態であるときの位置を示している。
空気調和機100が停止中であるとき、上下風向板150は、一点鎖線で示す全閉位置152に回動される。また、後述する洗浄運転を実行する際には、上下風向板150は、一点鎖線で示す位置156に回動され、その後に洗浄運転位置154に回動される。そして、上下風向板150の開度が大きくなるほど、空気吹出し通路146の管路抵抗が小さくなる。但し、上下風向板150が全閉位置152に閉まっている場合であっても、上下風向板150と、化粧板143との間には隙間FSが形成されており、隙間FSを介して若干の空気が通流するようになっている。
〈実施形態の動作〉
(洗浄運転の概要)
次に、本実施形態の動作を説明する。
本実施形態においては、「洗浄運転」が自動的に、またはユーザの指示によって実行される。ここで、「洗浄運転」とは、室内熱交換器64の表面を着霜または結露させ、着霜または結露した水で室内熱交換器64の表面を洗浄する運転である。また、洗浄運転が自動的に実行される場合とは、例えば、洗浄運転を所定時間毎に定期的に実行するように設定した場合である。また、洗浄運転は、「凍結洗浄運転」および「結露洗浄運転」に分類される。
凍結洗浄運転においては、制御装置20(図1参照)は、室内熱交換器64が蒸発器となるように、四方弁34を実線で示す方向に切り替える。次に、制御装置20は、室内熱交換器64の表面温度が氷点下になるように、圧縮機32の回転速度、室内用膨張弁62の開度、室内ファン66の回転速度等、空気調和機100の各部の状態を設定する。この状態を続けると、室内熱交換器64の表面に霜が着霜してゆく。
次に、制御装置20は、室内熱交換器64が凝縮器となるように、四方弁34を破線で示す方向に切り替え、室内熱交換器64を加熱する。すると、室内熱交換器64に付着した霜が溶け、室内熱交換器64の表面を洗い流す。その後も、制御装置20は、暫くの時間、室内熱交換器64を加熱し、室内ファン66を駆動し続ける。それにより、室内熱交換器64の表面が乾燥する。以上の過程を経て、凍結洗浄運転が終了する。
また、結露洗浄運転においても、制御装置20(図1参照)は、室内熱交換器64が蒸発器となるように、四方弁34を実線で示す方向に切り替える。次に、制御装置20は、室内熱交換器64の表面温度が露点温度よりも低く、かつ、零度よりも高くなるように、空気調和機100の各部の状態を設定する。この状態を続けると、室内熱交換器64の表面が結露し、結露した水が室内熱交換器64の表面を洗い流す。その後、制御装置20は、室内熱交換器64が凝縮器となるように、四方弁34を破線で示す方向に切り替え、室内熱交換器64を加熱し、室内ファン66を駆動し続ける。これにより、室内熱交換器64の表面が乾燥する。以上の過程を経て、結露洗浄運転が終了する。
(洗浄運転処理ルーチンによる動作)
図3は、本実施形態における洗浄運転処理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90において、ユーザが洗浄運転の実行を指令した場合、または、洗浄運転の自動運転の実行タイミングになった場合、ユーザの指示によって実行される。
図3において処理がステップS101に進むと、上下風向板150が図2に示す位置156まで開かれる。次に、処理がステップS102に進むと、室内ファン66の回転駆動が開始される。次に、処理がステップS104に進むと、所定時間だけ処理が待機する。この所定時間は、室内熱交換器入口空気温度センサ70(図2参照)および室内熱交換器入口湿度センサ74の周辺の温度および湿度が空調室の温度および湿度に近づく時間である。この所定時間は、例えば30秒以上、5分以下程度にするとよい。
この所定時間の経過後に処理がステップS106に進むと、室内熱交換器入口湿度センサ74の検出結果である相対湿度Hの範囲に基づいて処理が分岐する。より詳細には、相対湿度Hと、定数H10,H12,H14,H16との比較結果に基づいて、処理が分岐される。なお、これらの定数には、「H10<H12<H14<H16」の関係がある。ここで、定数H12,H14は、凍結洗浄運転を行うことが好ましい考えられる相対湿度の最小値および最大値である。
仮に、相対湿度Hが定数H12未満であれば、相対湿度Hが低すぎるため、凍結洗浄運転を行おうとしても、室内熱交換器64に充分な量の霜が着霜せず、充分な洗浄効果が得られなくなる。また、相対湿度Hが高すぎる場合には、凍結洗浄運転を行おうとすると、室内熱交換器64以外の箇所に結露が生じてしまうことがある。例えば、室内ファン66や空気吹出し通路146に結露が生じると、結露した水が空気吹出し通路146を介して空調室に漏れてくるという問題が起こる。
定数H14は、室内熱交換器64以外の箇所に生じる結露がさほど問題とならない、相対湿度Hの値である。換言すれば、相対湿度Hが「H12≦H<H14」である範囲は、凍結洗浄運転を実行することが好ましい範囲になる。また、定数H10は、結露洗浄運転を行うにあたって充分な量の水を室内熱交換器64に結露させることが難しいと考えられる相対湿度である。また、定数H16は、結露洗浄運転を行おうとした場合にも、室内熱交換器64以外の箇所に結露が生じ得る相対湿度である。
ステップS106において、相対湿度Hが「H12≦H<H14」の範囲であれば、処理はステップS110に進む。また、相対湿度Hが「H10≦H<H12」または「H14≦H<H16」の範囲であれば、処理はステップS120に進む。また、相対湿度Hが「その他」の範囲すなわち「H<H10」または「H16≦H」であれば、処理はステップS130に進む。
ステップS110においては、室内熱交換器入口空気温度センサ70の検出結果である室温Tの範囲に基づいて処理が分岐する。より詳細には、室温Tと、定数T10,T12,T14,T16との比較結果に基づいて、処理が分岐される。なお、これらの定数には、「T10<T12<T14<T16」の関係がある。
室温Tが「T10≦T<T12」の範囲であれば、処理はステップS112に進み、「凍結洗浄運転F1」が実行される。また、室温Tが「T12≦T<T14」の範囲であれば、処理はステップS114に進み、「凍結洗浄運転F2」が実行される。また、室温Tが「T14≦T<T16」の範囲であれば、処理はステップS116に進み、「凍結洗浄運転F3」が実行される。また、その他の場合、すなわち室温Tが定数T10未満であるかT16を超える場合は、処理はステップS130に進む。
ここで、定数T10は、0℃付近の値であり、例えば1℃〜6℃程度の値である。室内機60の露受皿140(図2参照)には、結露水を排出するためのドレインパイプやドレインポンプ等(図示せず)が装着される。仮に、結露水の温度が0℃以下になる箇所が生じると、その箇所でドレインパイプ等が詰まる。そこで、定数T10は、「0℃」に対して若干の余裕を見た1℃〜6℃程度の値にし、室温Tが定数T10未満になった場合には洗浄運転を中止することとしている。また、室温Tが高すぎると、室内熱交換器64を充分に着霜されることができる程度にまで冷却能力を確保できない可能性がある。定数T16は、室内熱交換器64を充分に着霜されることができる温度に設定するとよい。
凍結洗浄運転F1,F2,F3は、室温Tの範囲が高くなるほど、冷却能力を高めるように、運転内容が設定されている。より具体的には、凍結洗浄運転F1,F2,F3における圧縮機32(図1参照)の回転速度をそれぞれNF1,NF2,NF3とすると、これら回転速度には、「NF1<NF2<NF3」の関係がある。また、凍結洗浄運転F1,F2,F3の何れにおいても、制御装置20は、上下風向板150の位置を洗浄運転位置154(図2参照)に設定する。
また、ステップS106から処理がステップS120に進むと、室温Tの範囲に基づいて処理が分岐する。より詳細には、室温Tと、定数T20,T22,T24,T26との比較結果に基づいて、処理が分岐される。なお、これらの定数には、「T20<T22<T24<T26」の関係がある。
室温Tが「T20≦T<T22」の範囲であれば、処理はステップS122に進み、「結露洗浄運転C1」が実行される。また、室温Tが「T22≦T<T24」の範囲であれば、処理はステップS124に進み、「結露洗浄運転C2」が実行される。また、室温Tが「T24≦T<T26」の範囲であれば、処理はステップS126に進み、「結露洗浄運転C3」が実行される。また、その他の場合、すなわち室温Tが定数T20未満であるかT26を超える場合は、処理はステップS130に進む。
ここで、定数T20は、上述した定数T10と同様に、例えば1℃〜6℃程度の値である。定数T20は定数T10と同一にしてもよい。また、定数T26は、室内熱交換器64を充分に結露されることができる温度に設定するとよい。従って、定数T26は、上述した定数T16よりも高くするとよい。
結露洗浄運転C1,C2,C3は、室温Tの範囲が高くなるほど、冷却能力を高めるように、運転内容が設定されている。より具体的には、結露洗浄運転C1,C2,C3における圧縮機32(図1参照)の回転速度をそれぞれNC1,NC2,NC3とすると、これら回転速度には、「NC1<NC2<NC3」の関係がある。さらに、結露洗浄運転は、凍結洗浄運転よりも冷却能力を下げるため、上述した凍結洗浄運転時における回転速度NF1,NF2,NF3も合わせると、これら回転速度には、「NC1<NC2<NC3<NF1<NF2<NF3」の関係がある。また、結露洗浄運転C1,C2,C3の何れにおいても、制御装置20は、上下風向板150の位置を洗浄運転位置154(図2参照)に設定する。
上述したステップS112〜S116,S122〜S126のうち何れかの処理が終了すると、処理はステップS130に進み、制御装置20は、洗浄運転の停止処理を実行する。すなわち、制御装置20は、冷凍サイクルRCを停止し、室内ファン66も停止し、上下風向板150を全閉位置152(図2参照)に回動させる。また、上述したステップS106,S110,S120の何れかにおいて「その他」と判定された場合は、凍結洗浄運転も結露洗浄運転も実行されず、ステップS130の停止処理が実行される。以上により、本ルーチンの処理が終了する。
(見守り運転の動作)
本実施形態においては、「見守り運転」という動作も実行される。一般的に、「見守り運転」とは、空調室の温度が所定温度以上になると、自動的に冷房運転を実行することをいう。本実施形態においては、ユーザがリモコン90を介して「見守り運転」の実行を指示すると、制御装置20は、冷凍サイクルRCが停止している期間中、所定の監視周期毎に、「室温取得処理」を実行する。この「室温取得処理」とは、室内ファン66を所定時間駆動することによって空調室の空気を室内機60に取り込み、室内熱交換器入口空気温度センサ70の検出結果を室温Tとして取得することを指す。次に、制御装置20は、取得した室温Tが所定温度以上であるか否かを判定し、判定結果が「肯定」であった場合に冷房運転を実行する。
このように、「見守り運転」における「室温取得処理」は、室内ファン66を駆動して空調室の空気を室内機60に取り込んで室温Tを取得する点で、洗浄運転(図3参照)のステップS101,S102,S104,S106の処理と類似する。
しかし、上述したように、洗浄運転のステップS101では、上下風向板150が位置156(図2参照)まで開かれるのに対して、「見守り運転」における「室温取得処理」では、上下風向板150は、全閉位置152に留まる点が相違する。
また、洗浄運転における室内ファン66の駆動時間(ステップS104における待機時間)は、見守り運転の室温取得処理における室内ファン66の駆動時間よりも長くなっている。さらに、洗浄運転における室内ファン66の回転速度(ステップS104における回転速度)は、見守り運転の室温取得処理における室内ファン66の回転速度よりも高くなっている。
このように、洗浄運転におけるステップS101〜S106の処理は、上下風向板150の開度が大きく、室内ファン66の駆動時間が長く、室内ファン66の回転速度が高い点で、見守り運転の室温取得処理とは相違する。このような相違が生じた理由の一つは、見守り運転の室温取得処理では室温Tのみを取得できればよく、相対湿度Hは測定する必要が無いためである。特に、室内機60の内部が乾燥している場合には、室内機60の内部の相対湿度を空調室の相対湿度に合わせるためには、温度のみを合わせる場合と比較して、室内ファン66の駆動時間を長くすることが好ましい。
〈第1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(20)は、洗浄運転を実行する前に、室内ファン(66)を所定時間駆動する機能(S102,S104)と、室内ファン(66)を駆動した後に空気状態センサ(70,74)の検出結果が第1の所定範囲内であることを条件として、洗浄運転を実行させる機能(S110,S120)と、を有する。
これにより、本実施形態によれば、空気状態センサ(70,74)の検出結果を正確にすることができ、洗浄運転を適切に実行することができる。
さらに、所定時間は、30秒以上の時間であり、空気状態センサ(70,74)の検出結果が第1の所定範囲内であるか否かを検出している際も、室内ファン(66)の駆動が続いている。これにより、空気状態センサ(70,74)の検出結果を一層正確にすることができ、洗浄運転を一層適切に実行することができる。
また、制御装置(20)は、所定時間の期間内に、上下風向板(150)を、閉状態よりも開いた状態にする機能(S101)をさらに有する。これにより、空気調和機(100)内の空気の通流を促進することができ、空気状態センサ(70,74)の検出結果を一層正確にすることができ、洗浄運転を一層適切に実行することができる。
制御装置(20)は、室内ファン(66)を回転させた後の空気状態センサ(70,74)の検出結果に応じて自動的に冷房運転を実行する見守り運転機能を有し、洗浄運転を実行する前に、室内ファン(66)を回転させる回転速度は、見守り運転機能を実行する前に、室内ファン(66)を回転させる回転速度よりも高い。これにより、見守り運転を実行するときと比較して、空気状態センサ(70,74)の検出結果を一層正確にすることができ、洗浄運転を一層適切に実行することができる。
また、制御装置(20)は、室内ファン(66)を駆動した後の空気状態センサ(70,74)の検出結果に基づいて、圧縮機(32)の回転速度を設定する機能(S110,S120)をさらに有する。これにより、状況に応じて、空気調和機(100)に対して適切な冷却能力を付与することができる。
また、制御装置(20)は、室内ファン(66)を駆動した後の空気状態センサ(70,74)の検出結果に基づいて、室内熱交換器(64)を着霜させる凍結洗浄運転、または室内熱交換器(64)を着霜させることなく結露させる結露洗浄運転のうち何れかを選択する機能(S106)をさらに有する。これにより、状況に応じて、凍結洗浄運転または結露洗浄運転のうち適切な側を選択することができる。
[第2実施形態]
〈第2実施形態の構成および動作〉
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態のハードウエア構成は、第1実施形態のもの(図1、図2参照)と同様である。但し、本実施形態においては、図3に示す洗浄運転処理ルーチンに代えて、図4に示す洗浄運転処理ルーチンが実行される。
本ルーチンも、リモコン90(図1参照)において、ユーザが洗浄運転の実行を指令した場合、または、洗浄運転の自動運転の実行タイミングになった場合に実行される。
図4において処理がステップS12に進むと、室内熱交換器入口湿度センサ74の検出結果である相対湿度Hが、「H60≦H<H62」の条件を満たすか否かが判定される。但し、この時点は、室内ファン66は駆動されていないため、相対湿度Hは、空調室における実際の相対湿度から離れている可能性がある。ここで、H60,H62は、所定の定数である。定数H60は、図3のステップS106において述べた定数H10よりも若干低い値になっている。また、定数H62は、ステップS106において述べた定数H16よりも若干高い値になっている。すなわち、定数H60〜H62の範囲は、定数H10〜H16の範囲よりも広くなっている。
ステップS12において「Yes」と判定されると、処理はステップS14に進むみ、室外熱交換器入口温度センサ51の検出結果である外気温TDが、「TD0≦TD<TD2」の条件を満たすか否かが判定される。ここで、TD0,TD2は、所定の定数である。定数TD0は、ステップS110,S120において説明した定数T10,T20と同様に、0℃付近の値であり、例えば1℃〜6℃程度の値である。また、外気温が高すぎると、室内熱交換器64を充分に着霜または結露されることができる程度にまで冷却能力を確保できない可能性がある。定数TD2は、室内熱交換器64を充分に着霜または結露されることができる温度に設定するとよい。
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に進み、室内熱交換器入口空気温度センサ70の検出結果である室温Tが、「T80≦T<T82」の条件を満たすか否かが判定される。但し、この時点は、室内ファン66は駆動されていないため、上述した相対湿度Hと同様に、室温Tも、空調室における実際の室温から離れている可能性がある。ここで、T80,T82は、所定の定数である。定数T80は、0℃付近の値であるが、ステップS110,S120において説明した定数T10,T20よりも低い値に設定されている。また、定数T82は、ステップS120において説明した定数T26よりも高い値に設定されている。すなわち、定数T80〜T82の範囲は、定数T10〜T20の範囲よりも広くなっている。
ステップS16において「Yes」と判定されると、図3のステップS100以降と同様の処理が実行される。一方、ステップS12,S14,S16の何れかにおいて「No」と判定されると、処理はステップS20に進む。ここでは、制御装置20は、洗浄運転の停止処理を実行し、本ルーチンの処理が終了する。
〈第2実施形態の効果〉
以上のように本実施形態によれば、室内ファン(66)を駆動する前に、空気状態センサ(70,74)の検出結果が第2の所定範囲内であることを条件として、室内ファン(66)を駆動する機能(S12〜S16)をさらに有する。さらに、第2の所定範囲は第1の所定範囲よりも広い。これにより、空気状態センサ(70,74)の検出結果が第2の所定範囲内ではない場合は、室内ファン(66)を動かすための電力が不要になり、省エネルギーを実現することができる。
また、室内ファン(66)が一旦駆動されると、ユーザは「洗浄運転が開始された」と認識する場合が多い。しかし、ステップS106,S110,S120(図3参照)において「その他」と判定されると、凍結洗浄運転も結露洗浄運転も実行されることなくステップS130の停止処理が実行される。この場合、ユーザは、「空気調和機(100)に故障が起きたのではないか」と不審がることが考えられる。本実施形態によれば、室内ファン(66)が一旦駆動された場合には、凍結洗浄運転または結露洗浄運転が実行される可能性を高めることができ、ユーザが不審を抱く頻度を下げることができる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態のハードウエア構成は、第1実施形態のもの(図1、図2参照)と同様である。但し、本実施形態においては、図3に示す洗浄運転処理ルーチンに代えて、図5に示す洗浄運転処理ルーチンが実行される。本ルーチンも、リモコン90(図1参照)において、ユーザが洗浄運転の実行を指令した場合、または、洗浄運転の自動運転の実行タイミングになった場合に実行される。
図5のルーチンが開始されると、制御装置20は、ステップS140,S142,S144の処理を実行する。これらステップの内容は、第1実施形態におけるステップS101,S102,S104(図3参照)と同様である。次に、処理がステップS150に進むと、室内熱交換器入口空気温度センサ70の検出結果である室温Tの範囲に基づいて処理が分岐する。より詳細には、室温Tと、定数T50,T52,T54,T56,T58,T60,T62との比較結果に基づいて、処理が分岐される。なお、これらの定数には、「T50<T52<T54<T56<T58<T60<T62」の関係がある。
室温Tが「T50≦T<T52」の範囲であれば、処理はステップS152に進み、「結露洗浄運転C1」が実行される。また、室温Tが「T52≦T<T54」の範囲であれば、処理はステップS154に進み、「結露洗浄運転C2」が実行される。また、室温Tが「T54≦T<T56」の範囲であれば、処理はステップS156に進み、「凍結洗浄運転F1」が実行される。
また、室温Tが「T56≦T<T58」の範囲であれば、処理はステップS158に進み、「凍結洗浄運転F2」が実行される。また、室温Tが「T58≦T<T60」の範囲であれば、処理はステップS160に進み、「凍結洗浄運転F3」が実行される。また、室温Tが「T60≦T<T62」の範囲であれば、処理はステップS162に進み、「結露洗浄運転C3」が実行される。また、その他の場合、すなわち室温Tが定数T50未満であるかT62を超える場合は、処理はステップS170に進む。
ステップS152〜S162において実行される結露洗浄運転C1〜C3および凍結洗浄運転F1〜F3の内容は、第1実施形態のものと同様である。これらステップS152〜S162のうち何れかの処理が終了すると、処理はステップS170に進み、制御装置20は、洗浄運転の停止処理を実行する。この停止処理の内容は、第1実施形態のステップS130(図3参照)のものと同様であり、制御装置20は、冷凍サイクルRCを停止し、室内ファン66も停止し、上下風向板150を全閉位置152(図2参照)に回動させる。また、上述したステップS150において「その他」と判定された場合は、凍結洗浄運転または結露洗浄運転が実行されず、ステップS170の停止処理が実行される。以上により、本ルーチンの処理が終了する。
上述したステップS140〜S170の処理では、相対湿度に基づく判定を行っていない。これは、温度と相対湿度とが、空気調和機100の設置地域に応じた相関関係を有することに基づく。例えば、空気調和機100が日本に設定されていると仮定する。日本の気候について考えると、冬季は温度が低く、夏季は温度が高くなる傾向がある。それと同時に、冬季は相対湿度が低く、夏季は相対湿度が高くなる傾向がある。すると、相対湿度は、温度に対して、単調増加傾向の相関関係を有していることになる。
図5に示した例においては、室温Tが「T54≦T<T60」の範囲であれば、相対湿度Hも凍結洗浄運転に好ましい範囲であると推測できるため、制御装置20は、凍結洗浄運転F1〜F3を実行している。また、室温Tがその上下における「T50≦T<T54」または「T60≦T<T62」の範囲であれば、相対湿度Hも結露洗浄運転に好ましい範囲であると推測できるため、制御装置20は、結露洗浄運転C1〜C3を実行している。
以上のように本実施形態によれば、第1実施形態のものと同様に、室内熱交換器入口空気温度センサ70の検出結果を正確にすることができ、洗浄運転を適切に実行することができる。さらに、本実施形態のステップS140〜S170の処理では、相対湿度に基づく判定を行っていないため、図1および図2に示した室内熱交換器入口湿度センサ74を省略することができ、空気調和機100のコストダウンを実現することができる。
また、本実施形態においては、ステップS140の処理を実行する前に、上述した第2実施形態(図4参照)のステップS14,S16,S20と同様の処理を実行してもよい。すなわち、ステップS14,S16の双方で「Yes」と判定された場合にステップS140以降の処理を実行し、ステップS14,S16の何れかで「No」と判定された場合には、ステップS20の停止処理を実行するようにしてもよい。
これにより、第2実施形態と同様に、室内ファン66を動かすための電力を削減でき、省エネルギーを実現することができる。また、室内ファン66が一旦駆動された場合には、凍結洗浄運転または結露洗浄運転が実行される可能性を高めることができ、ユーザが不審を抱く頻度を下げることができる。
[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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。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)上記各実施形態においては、室温Tに対応して、冷却能力すなわち圧縮機32の回転速度を設定した。しかし、室内熱交換器冷媒液温度センサ25または室内熱交換器冷媒ガス温度センサ26の検出値に基づいて、適切な冷媒温度が実現できるように、圧縮機32の回転速度をフィードバック制御してもよい。
(2)上記各実施形態においては、相対湿度Hに基づいて各種判断を行ったが、相対湿度Hに代えて、絶対湿度に基づいて各種判断を行ってもよい。
(3)上記実施形態における制御装置20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3〜図5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。
(4)図3〜図5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。
(5)本発明は、空調室の環境と室内機内の環境とに差が出やすい天井カセット型室内機に用いて好適であるが、室内機の種類によって限定されるわけではない。例えば、壁掛け型の室内機や、室内機と室外機とを一体型したウィンドウ型の空気調和機に本発明を適用してもよい。
20 制御装置
30 室外機
32 圧縮機
64 室内熱交換器
66 室内ファン
70 室内熱交換器入口空気温度センサ(空気状態センサ)
74 室内熱交換器入口湿度センサ(空気状態センサ)
100 空気調和機
150 上下風向板
RC 冷凍サイクル

Claims (10)

  1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器と、を有する冷凍サイクルと、
    前記室内熱交換器の表面温度が氷点下になる凍結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、
    前記室内熱交換器に対して送風する室内ファンと、
    前記空調室から流入する空気の温度を検出する温度センサと、
    前記空調室から流入する空気の湿度を検出する湿度センサと、
    を備え、前記制御装置は、
    前記凍結運転を実行する前に、前記室内ファンを所定時間駆動する機能と、
    前記室内ファンを駆動した後に前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の相対湿度が第3の所定範囲内であることを条件として、または、前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の絶対湿度が第4の所定範囲内であることを条件として、前記凍結運転を実行させる機能と、を有する
    ことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記室内ファンを駆動する前に、前記空気の温度が第2の所定範囲内であることを条件として、前記室内ファンを駆動する機能をさらに有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記第2の所定範囲は前記第1の所定範囲よりも広い
    ことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記所定時間は、30秒以上の時間であり、
    前記空気の温度が前記第1の所定範囲内であるか否かを検出している際も、前記室内ファンの駆動が続いている
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  5. 前記空調室に排出される気流を上下方向に変更するとともに、前記冷凍サイクルの停止時に閉状態になる上下風向板
    をさらに備え、前記制御装置は、
    前記所定時間の期間内に、前記上下風向板を、前記閉状態よりも開いた状態にする機能をさらに有する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  6. 前記制御装置は、前記室内ファンを回転させた後の前記温度センサの検出結果に応じて自動的に冷房運転を実行する見守り運転機能を有し、
    前記凍結運転を実行する前に、前記室内ファンを回転させる回転速度は、前記見守り運転機能を実行する前に、前記室内ファンを回転させる回転速度よりも高い
    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、
    前記室内ファンを駆動した後の前記温度センサの検出結果に基づいて、前記圧縮機の回転速度を設定する機能をさらに有する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  8. 前記制御装置は、
    前記室内ファンを駆動した後の前記湿度センサの検出結果に基づいて、前記室内熱交換器を着霜させる前記凍結運転、または前記室内熱交換器を着霜させることなく結露させる結露洗浄運転のうち何れかを選択する機能をさらに有する
    ことを特徴とする請求項に記載の空気調和機。
  9. 冷媒を圧縮する圧縮機と、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器と、を有する冷凍サイクルと、
    前記室内熱交換器の表面温度が氷点下になる凍結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、
    前記室内熱交換器に対して送風する室内ファンと、
    前記空調室から流入する空気の温度を検出する温度センサと、
    前記空調室から流入する空気の湿度を検出する湿度センサと、
    を備える空気調和機の制御方法であって、
    前記凍結運転を実行する前に、前記室内ファンを所定時間駆動する過程と、
    前記室内ファンを駆動した後に前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の相対湿度が第3の所定範囲内であることを条件として、または、前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の絶対湿度が第4の所定範囲内であることを条件として、前記凍結運転を実行する過程と、を有する
    ことを特徴とする空気調和機の制御方法。
  10. 冷媒を圧縮する圧縮機と、空調室の空気を冷却または加熱する室内熱交換器と、を有する冷凍サイクルと、
    前記室内熱交換器の表面温度が氷点下になる凍結運転を実行するように前記冷凍サイクルを制御するコンピュータと、
    前記室内熱交換器に対して送風する室内ファンと、
    空調室から流入する空気の温度を検出する温度センサと、
    前記空調室から流入する空気の湿度を検出する湿度センサと、
    を備える空気調和機に適用され、前記コンピュータを、
    前記凍結運転を実行する前に、前記室内ファンを所定時間駆動する手段、
    前記室内ファンを駆動した後に前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の相対湿度が第3の所定範囲内であることを条件として、または、前記空気の温度が第1の所定範囲内であり、かつ、前記空気の絶対湿度が第4の所定範囲内であることを条件として、前記凍結運転を実行する手段、
    として機能させるためのプログラム。
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