JP6992315B2

JP6992315B2 - 空気調和機

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Publication number: JP6992315B2
Application number: JP2017154212A
Authority: JP
Inventors: 晃太郎上野; 貴松崎
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: JP2019032132A

Description

本発明は、室内機に集塵機を有する空気調和機に関する。

空気調和機を構成する室内機には室内熱交換器が備えられ、室内機に取り込まれた室内空気が室内熱交換器で冷媒によって暖められて、あるいは、冷やされて室内に供給されることで、室内の暖房あるいは冷房が行われる。そして、室内機には、取り込んだ室内空気に含まれる埃や塵を除去するためのフィルタが備えられる。フィルタとしては、例えば、樹脂材からなる繊維を網目状に編み込んでなるフィルタが一般的である。また、上記網目状のフィルタでは捕捉できない微細な埃や塵、花粉、雑菌類（以降、これらをまとめて「塵埃」と記載する場合がある）を捕捉するものとして、電気集塵機を備える室内機も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

一般的な電気集塵機は、空気の取込口と放出口を有する筐体の内部に放電電極と集塵電極を備えている。このような電気集塵機では、取込口から筐体内部に流入した空気に含まれる、網目状のフィルタで除去できなかった塵埃を放電電極によるコロナ放電により発生させたイオンによって帯電させ、帯電した塵埃を集塵電極で捕捉する。

特開２００１－２２７７６６号公報

ところで、室内機は通常、室温が設定温度となるように駆動する。このとき、室内機から吹き出される風量が自動に設定されていれば、室温と設定温度の温度差に応じて風量が調整される。例えば、室温と設定温度の温度差が大きい場合は、室温と設定温度の温度差が小さい場合と比べて風量が大きくなるように、室内ファンが駆動制御される。

上記のように、室温と設定温度の温度差に応じて室内ファンが駆動制御されているときには、集塵機に流入する空気量は、室内に滞留する塵埃の量とは関係なく室温と設定温度の温度差に応じて決まる。このため、集塵機によって塵埃を多く捕捉したいとき、つまり、室内機が設置された室内滞留する塵埃の量が多いときに、室温と設定温度の温度差が小さいことに起因して集塵機に流入する空気量が少ない場合は、塵埃を十分に捕捉できないという問題があった。

上記の問題を解決するために、室温と設定温度の温度差ではなく、室内機が設置された室内の塵埃量に応じて室内ファンを駆動制御することが考えられる。しかし、室温と設定温度の温度差が小さいときに室内機が設置された室内の塵埃量に起因して室内ファンの回転数が高くされて室内機から吹き出される空気量が増えると、室内が過剰に冷房あるいは暖房されて使用者に不快感を与える恐れがあった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、使用者に不快感を与えることなく塵埃を集塵機で適切に捕捉できる空気調和機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内熱交換器と室内ファンと集塵機と室温センサと塵埃センサを有する室内機と、室内ファンを駆動制御する制御手段を有する。室温センサは、室内機に取り込まれた室内空気の温度である室温を検出し、塵埃センサは、室内機に取り込まれた室内空気に含まれる塵埃量を検出する。そして、制御手段は、塵埃センサで検出した塵埃量と、室温の目標温度である設定温度と室温センサで検出した室温との温度差に基づいて、室内ファンを制御する。

上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、室内機に取り込まれた室内空気に含まれる塵埃量と、室温と設定温度の温度差に基づいて室内ファンを制御する。これにより、使用者に不快感を与えることなく塵埃を集塵機で適切に捕捉できる。

本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は室内機および室外機の外観斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ－Ｘ断面図である。本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室内機制御手段のブロック図である。本発明の実施形態における、風量テーブルである。本発明の実施形態における、空清優先時の処理の流れを示すフローチャートである。本発明の実施形態における、温調優先時の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、１台の室外機と１台の室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置されて室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３を有している。

室内機３は、横長の略直方体形状とされた室内機筐体３０を有している。室内機筐体３０は、天面パネル３０ａと、右側面パネル３０ｂと、左側面パネル３０ｃと、底面パネル３０ｄと、前面パネル３０ｅで形成されている。これら各パネルは、全て樹脂材を用いて形成されている。

天面パネル３０ａは略四方形状に形成されて室内機筐体３０の天面を形成する。天面パネル３０ａには、図１（Ｂ）に示すように、室内機３の内部に室内空気を取り込むための吸込口３０ｆが設けられている。図示は省略するが、吸込口３０ｆは格子状に形成されている。

右側面パネル３０ｂおよび左側面パネル３０ｃは、室内機筐体３０の左右側面を形成する。右側面パネル３０ｂおよび左側面パネル３０ｃは、所定の曲率を有する曲面に形成されており、左右対称形状とされている。

底面パネル３０ｄは略四方形状に形成されて室内機筐体３０の底面を形成する。底面パネル３０ｄには、図１（Ｂ）に示すように、後述するベース３０ｊが固定されている。前面パネル３０ｅは略四方形状に形成されて室内機筐体３０の前面を覆うように配置されている。前面パネル３０ｅは、室内機３の意匠面を形成する。

前述したように、天面パネル３０ａには吸込口３０ｆが設けられており、また、前面パネル３０ｅの下方には、後述する室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気を室内に吹き出すための吹出口３０ｇが設けられている。吸込口３０ｆと吹出口３０ｇとを繋ぐ通風路３０ｈには、吸込口３０ｆから室内空気を吸い込み、吹出口３０ｇから吹き出すための室内ファン３２が設けられている。また、室内ファン３２の上方には逆Ｖ字型とされた室内熱交換器３１が配置されている。室内熱交換器３１や室内ファン３２は、室内機３を壁面に取り付けるためのベース３０ｊに固定されている。

吹出口３０ｇは、ベース３０ｊの下部と前面パネル３０ｅに取り付けられたケーシング３０ｋの下面で形成されており、吹出口３０ｇには、吹出口３０ｇから吹き出される空気を上下方向に偏向する２枚の上下風向板３５が設けられている。また、上下風向板３５から見て吹出口３０ｇの上流側（室内機筐体３０の内部側）には、吹出口３０ｇから吹き出される空気を左右方向に偏向する複数枚の左右風向板３６が設けられている。これら上下風向板３５および左右風向板３６は、各々が樹脂材で形成されている。尚、ケーシング３０ｋの上面は、室内熱交換器３１で生じた結露水を受けるドレンパンとされている。

２枚の上下風向板３５は、各々図示しない回転軸に固定されており、上下方向に回動することで吹出口３０ｇから吹き出される空気を上下方向に偏向する。また、２枚の上下風向板３５は、室内機３が運転を停止しているときは、吹出口３０ｇを塞ぐことができる形状とされている。

通風路３０ｈにおける室内熱交換器３１の上流側（室内熱交換器３１と吸込口３０ｆとの間）には、室内機３の内部に取り込んだ空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ３８が配置されている。このフィルタ３８は、例えば、樹脂材からなる繊維を網目状に編み込んで形成されている。吸込口３０ｆから室内機３の筐体３０の内部に取り込まれた室内空気がフィルタ３８を通過する際は、この室内空気に含まれるフィルタ３８の網目より大きな塵埃が、フィルタ３８に捕捉される。

フィルタ３８と室内熱交換器３１の間には、電気集塵機３７が配置されている。この電気集塵機３７は、例えば、樹脂材で形成されて空気の取込口と放出口を有する図示しない筐体の内部に、図示しない放電電極と集塵電極が設けている。電気集塵機３７では、取込口から筐体内部に流入した室内空気に含まれる、フィルタ３８で除去できなかった細かな塵埃を放電電極によるコロナ放電により発生させたイオンによって帯電させ、帯電した塵埃を集塵電極で捕捉する。

次に、室外機２および室内機３を構成する各装置と、室外機２と室内機３が冷媒配管で接続されてなる空気調和機１の冷媒回路について、図２を用いて詳細に説明する。前述したように、室外機２と室内機３は冷媒配管である液管４とガス管５で接続されている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。

まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、膨張弁２７を備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。

圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃと吸入管６６で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５と接続されている。

膨張弁２７は、例えば電子膨張弁である。膨張弁２７は、その開度が調整されることで、室外熱交換器２３に流入する冷媒量、あるいは、室外熱交換器２３から流出する冷媒量を調節する。膨張弁２７の開度は、室内機３で要求される冷房能力や暖房能力に応じた開度とされる。

室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の図示しない吸込口から室外機２内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の図示しない吹出口から室外機２外部へ放出する。

以上説明した各装置の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する高圧センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。吸入管６６には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する低圧センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。

室外機液管６３における室外熱交換器２３と膨張弁２７の間には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検出するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。

次に、室内機３について説明する。室内機３は、前述した室内熱交換器３１、室内ファン３２、上下風向板３５、電気集塵機３７、およびフィルタ３８に加えて、液管４の他端が接続された液管接続部３３と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３４と、本発明の制御手段である室内機制御手段１００を備えている。そして、室内ファン３２、上下風向板３５、電気集塵機３７、フィルタ３８、および室内機制御手段を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。

室内熱交換器３１は、冷媒と室内ファン３２の回転により室内機３の吸込口３０ｆから室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３３と室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４と室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。

室内ファン３２は樹脂材で形成されており、前述したように通風路３０ｈにおける室内熱交換器３１の下流側に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、室内機３の吸込口３０ｆから室内機３内に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を室内機３の吹出口３０ｇから室内へ吹き出す。

以上説明した各装置の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に流入あるいは室内熱交換器３１から流出する冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１から流出あるいは室内熱交換器３１に流入する冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。

また、図１（Ｂ）に示すように、室内機３の吸込口３０ｆとフィルタ３８の間には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室温を検出する室温センサ７９と、室内機３の内部に流入する室内空気に含まれる塵埃の量、つまり、室内機３が設置された室内の塵埃の量を検出する塵埃センサ８０がそれぞれ設けられている。

室内機制御手段１００は、室内機３の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図２（Ｂ）に示すように、室内機制御手段１００は、ＣＰＵ１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０と、センサ入力部１４０を備えている。

記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機３の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部１３０は、室外機２の図示しない室外機制御部との通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部１４０は、室内機３の室温センサ７９や塵埃センサ８０等の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ１１０に出力する。

ＣＰＵ１１０は、前述した室内機３の各種センサでの検出結果をセンサ入力部１４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、使用者が操作する図示しないリモコンから送信される、運転モード（冷房／暖房）や風量等を含む運転情報信号を通信部１３０を介して取り込む。ＣＰＵ１１０は、取り込んだ検出結果や運転情報信号に基づいて、室内ファン３２や上下風向板３５、左右風向板３６の駆動制御を行う。

次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図２（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、まず室内機３が冷房運転を行う場合について説明し、次に室内機３が暖房運転を行う場合について説明する。尚、図１（Ａ）において、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
＜冷房運転＞

室内機３が冷房運転を行う場合、図２（Ａ）に示すように、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能するようになり、冷媒回路１０は実線矢印で示す方向に冷媒が循環する冷房サイクルとなる。

上記のような冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から室外機液管６３に流出した冷媒は、室内機３で使用者により要求される冷房能力に応じた開度とされている膨張弁２７を通過する際に減圧され、閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。

液管４を流れて液側接続部３３を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。このように、室内熱交換器３１が蒸発器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が吹出口３０ｇから室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機ガス管６８を流れガス側接続部３４を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れて閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、順に室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜暖房運転＞

室内機３が暖房運転を行う場合、図２（Ａ）に示すように、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能するようになり、冷媒回路１０は破線矢印で示す方向に冷媒が循環する暖房サイクルとなる。

上記のような冷媒回路１０の状態で、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れて閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３４を介して室内機３に流入する。

室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気が吹出口３０ｇから室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。

室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６７を流れ、液管接続部３３を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて、室内機３で使用者により要求される暖房能力に応じた開度とされている膨張弁２７を通過する際に減圧される。

膨張弁２７を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
＜室内ファン制御＞

次に、主に図３乃至図５を用いて、空気調和機１の運転中に、電気集塵機３７で室内機５に流入する室内空気に含まれる塵埃を捕捉する際の室内ファン３２の制御について説明する。本実施形態の空気調和機１では、冷房運転や暖房運転（以降、個別に言及する必要がある場合を除いて空調運転と記載する）を行っているときに、温調優先モードと空清優先モードのいずれかを選択できるようになっている。

温調優先モードでは、従来の空気調和機と同様に、室温センサ７９で検出した室温が、使用者が設定した設定温度となるように、検出した室温と設定温度の温度差のみに応じて、室内ファン３２の回転数を制御することによって吹出口３０ｇから吹き出される風量を調整する。

一方、空清優先モードでは、塵埃センサ８０で検出した室内機３の内部に流入する室内空気に含まれる塵埃の量（以降、汚れレベルと記載する）が、予め定められた汚れレベル、例えば、１０μｇ／ｍ^３より低くなるように、検出した汚れレベルと室温と設定温度の温度差に応じて、室内ファン３２の回転数を制御することによって吹出口３０ｇから吹き出される風量、つまりは、電気集塵機３７に流入する空気量を調整する。

具体的には、温調優先モード時あるいは空清優先モード時の室内ファン３２の回転による風量は、図３に示す風量テーブル３００に定められる風量とされる。この風量テーブル３００は、予め試験などを行って求められて、室外機制御手段１００の記憶部１２０に記憶されているものである。

風量テーブル３００において、空清優先モードでの風量は、設定温度（単位：℃、以降、設定温度Ｔｐと記載する）から室温センサ７９で検出する室温（単位：℃、以降、室温Ｔｉと記載する）を減じた値の絶対値を温度差ΔＴ（単位：℃）とし、この温度差ΔＴと塵埃センサ８０で検出する汚れレベル（以降、汚れレベルＰと記載する）に基づいて定められている。一方、風量テーブル３００において、温調優先モードでの風量は、温度差ΔＴのみに基づいて定められている。

尚、風量テーブル３００において、汚れレベルＰは、塵埃センサ８０で検出した室内空気１立方メートル（１ｍ^３）当たりの塵埃量に基づいて定められる「大」、「中」、「小」の３段階で示される。これら各汚れレベルＰは、例えば、汚れレベルＰ：「大」は塵埃量が１５０μｇ／ｍ^３以上、汚れレベルＰ：「中」は塵埃量が５０μｇ／ｍ^３以上１５０μｇ／ｍ^３未満、汚れレベルＰ：「小」は塵埃量が１０μｇ／ｍ^３以上５０μｇ／ｍ^３未満、とされる。また、風量は、一番小さい風量を１、一番大きい風量を５とした５段階（風量が１から５に向かうにつれて大きくなる）で表している。

ここで、温度差ΔＴを設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じた値の絶対値としている理由と、空清優先モードにおける風量を温度差ΔＴと汚れレベルＰに応じて決定している理由について説明する。

まず、温度差ΔＴについて説明する。設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じた値は、冷房運転時と暖房運転時で異なる。空気調和機１が冷房運転を行っているときは、運転開始時は設定温度Ｔｐより高い温度である室温Ｔｉが、冷房運転を開始してからの時間が経過するのにつれて低くなる。そして、室温Ｔｉが設定温度Ｔｐより所定値（例えば、０．５℃）高い温度より低くなれば、空気調和機１は圧縮機２１、室外ファン２３、および室内ファン３２を停止してサーモオフ状態となる。空気調和機１がサーモオフ状態となれば、室温Ｔｉが設定温度Ｔｐより低くなることがないため、冷房運転時の設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じた値は、常にマイナスの温度となる。

これに対し、空気調和機１が暖房運転を行っているときは、運転開始時は設定温度Ｔｐより低い温度である室温Ｔｉが、暖房運転を開始してからの時間が経過するのにつれて高くなる。そして、室温Ｔｉが設定温度Ｔｐより所定値（例えば、０．５℃）低い温度より高くなれば、空気調和機１は圧縮機２１、室外ファン２３、および室内ファン３２を停止してサーモオフ状態となる。空気調和機１がサーモオフ状態となれば、室温Ｔｉが設定温度Ｔｐより高くなることがないため、暖房運転時の設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じた値は、常にプラスの温度となる。

空気調和機１において温調優先モードが選択されているとき、すなわち、従来の空気調和機と同様の制御が行われる場合は、冷房運転／暖房運転に関わりなく室温Ｔｉと設定温度Ｔｐの差が大きい程風量を多くして室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気を多量に室内に供給することで、室温Ｔｉが早く設定温度Ｔｐに到達するようにする。

以上記載した内容を踏まえて、風量テーブル３００においては温度差ΔＴを絶対値とし、この温度差ΔＴが大きい程、室内ファン３２の回転数を高くすることで温調優先モードにおける風量を大きくしている。尚、本実施形態の風量テーブル３００では、上述した温調優先モードにおける風量は、温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満のときは風量が１、温度差ΔＴが２℃以上３℃未満のときは風量が２、温度差ΔＴが３℃以上のときは風量が３とされている。このとき、室内ファン３２の回転数は、温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満のときと比べて温度差ΔＴが２℃以上３℃未満のときのほうが高い。また、室内ファン３２の回転数は、温度差ΔＴが２℃以上３℃未満のときと比べて温度差ΔＴが３℃以上のときのほうが高い。また、温度差ΔＴが０．５℃未満のとき、つまり、空気調和機１がサーモオフ状態となっているときは、室内ファン３２は停止とされている。

次に、空清優先モードにおける風量を、温度差ΔＴと汚れレベルＰに基づいて定めている理由について説明する。空清優先モードでは、塵埃センサ８０で検出した汚れレベルＰが「小」より小さく、つまり、汚れレベルＰが１０μｇ／ｍ^３未満とすることを目指し、できる限り早く汚れレベルＰを小さくするために、温調優先モード時のように温度差ΔＴのみに応じて風量を決めたり、温度差ΔＴが０．５℃未満となったときに室内ファン３２を停止させたりせずに、汚れレベルＰが大きい程風量を大きくする、というように汚れレベルＰに応じて風量を決定することが考えられる。

しかし、単純に汚れレベルＰに応じて風量を決定すると、過剰な空調運転となってしまう恐れがある。例えば、冷房運転時に汚れレベルＰが「大」で風量が５となるように室内ファン３２を制御しているときは、大きい風量が継続されることによって室温Ｔｉが設定温度Ｔｐ以下となる、つまり、室内が冷えすぎてしまう恐れがある。また、暖房運転時に汚れレベルＰが「大」で風量が５となるように室内ファン３２を制御しているときは、大きい風量が継続されることによって室温Ｔｉが設定温度Ｔｐ以上となる、つまり、室内が暖かくなりすぎてしまう恐れがある。

そこで、本実施形態では、空清優先モードにおける風量を温度差ΔＴと汚れレベルＰに応じて決定しており、温度差ΔＴが大きい程風量が大きくなるように、また、温度差ΔＴの範囲毎に汚れレベルＰに応じた風量となるように室内ファン３２の回転数を制御している。

具体的には、温度差ΔＴが０．５℃未満のとき、つまり、温調優先モードでは空気調和機１がサーモオフ状態となる温度差ΔＴのときには、汚れレベルＰが「大」のときの風量が３、汚れレベルＰが「中」のときの風量が２、汚れレベルＰが「小」のときの風量が１とされている。このとき、室内ファン３２の回転数は、汚れレベルＰが「小」のときと比べて汚れレベルＰが「中」のときのほうが高い。また、室内ファン３２の回転数は、汚れレベルＰが「中」のときと比べて汚れレベルＰが「大」のときのほうが高い。

このように、温度差ΔＴが０．５℃未満のときは、風量を最大３までに抑えることで、室温Ｔｉが過剰に低下あるいは上昇することによって室内が冷やされすぎたり暖められすぎたりすることを防ぎつつ、できる限り迅速に汚れレベルＰを小さくするようにしている。尚、上記温度差ΔＴ＝０．５℃が、本発明の第１閾温度である。

また、温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満のときは、汚れレベルＰが「大」のときの風量が４、汚れレベルＰが「中」のときの風量が３、汚れレベルＰが「小」のときの風量が２とされている、また、温度差ΔＴが２℃以上３℃未満のときは、汚れレベルＰが「大」のときの風量が５、汚れレベルＰが「中」のときの風量が４、汚れレベルＰが「小」のときの風量が３とされている。これらの場合も上述した温度差ΔＴが０．５℃未満のときと同様に、室内ファン３２の回転数は、汚れレベルＰが「小」のときと比べて汚れレベルＰが「中」のときのほうが高い。また、室内ファン３２の回転数は、汚れレベルＰが「中」のときと比べて汚れレベルＰが「大」のときのほうが高い。

このように、温度差ΔＴが大きいときのほうが、温度差ΔＴが大きいときと比べて風量が大きくなったときに室温Ｔｉが設定温度Ｔｐ以下（冷房運転時）あるいは以上（暖房運転時）となりやすい温度差ΔＴが小さいときより、同じ汚れレベルＰにおける風量を大きく設定する。これにより、風量を大きくしたことによる空調運転への影響を抑えつつ、より迅速に汚れレベルＰを小さくするようにしている。

そして、温度差ΔＴが３℃以上のときは、汚れレベルＰに関わらず風量を一番大きい５としている。これにより、室温Ｔｉが早く設定温度Ｔｐに到達するようにしつつより迅速に汚れレベルＰを小さくするようにしている。尚、上記温度差ΔＴ＝３℃が、本発明の第２閾温度である。

以上説明したように、空気調和機１で空清優先モードが選択されているときに、図３に示す風量テーブル３００を参照して、温度差ΔＴと汚れレベルＰに基づいた風量となるように室内ファン３２を制御する。これにより、電気集塵機３７を通過する室内空気の量を適切に調整して室内空気の汚れレベルＰを迅速に小さくでき、かつ、室内が冷やされすぎる、あるいは、暖められすぎるといった空調運転への影響を抑えることができるので、空清優先モードが選択されているときに使用者の快適性が損なわれることを防止できる。

次に、空気調和機１において空調運転時に空清優先モードが選択された場合、あるいは、温調優先モードが選択された場合の、それぞれにおいて室内機制御手段１００のＣＰＵ１１０が実行する処理について、図４および図５を用いて説明する。図４に示すフローチャートは、空調運転時に空清優先モードが選択された場合にＣＰＵ１１０が実行する室内ファン３２の制御に関する処理の流れを示すものである。また、図５に示すフローチャートは、空調運転時に温調優先モードが選択された場合にＣＰＵ１１０が実行する室内ファン３２の制御に関する処理の流れを示すものである。

図４および図５に示す各フローチャートにおいて、ＳＴは処理のステップを示しこれに続く数字はステップ番号を表している。尚、図４および図５では、本発明に関わる処理を中心に説明しており、これら以外の処理、例えば、空調運転時の温度差ΔＴに応じた圧縮機２１の回転数制御や、冷媒回路１０における冷媒の温度や圧力に応じた膨張弁２７の開度制御といった、空気調和機１の運転に関わる一般的な処理については説明を省略する。また、本実施形態の空気調和機１では、使用者がリモコン等を操作して、空清優先モードあるいは温調優先モードのうち、いずれか一方を選択できるものとする。
＜空清優先モード選択時の室内ファン制御＞

空気調和機１が空調運転を行っているときに空清優先モードが選択されている場合は、ＣＰＵ１１０は、設定温度Ｔｐと室温Ｔｉを取り込み、取り込んだ設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じて温度差ΔＴを算出する（ＳＴ１）。

設定温度Ｔｐは、使用者がリモコン等を操作して設定される度に、室内機制御手段１００の記憶部１２０に上書き保存されており、ＣＰＵ１１０は記憶部１２０から最新の設定温度Ｔｐを取り込む。また、室温Ｔｉは、定期的（例えば、３０秒ごと）に室温センサ７９で検出した最新の室温Ｔｉが取り込まれて記憶部１２０に上書き保存され、ＣＰＵ１１０は記憶部１２０から最新の室温Ｔｉを取り込む。また、前述したように、温度差ΔＴは、設定温度Ｔｐから室温Ｔｉを減じた値を絶対値として算出するたびに記憶部１２０に上書き保存される。

次に、ＣＰＵ１１０は、汚れレベルＰを取り込む（ＳＴ２）。汚れレベルＰは、定期的（例えば、３０秒ごと）に塵埃センサ８０で検出した最新の塵埃量に対応する汚れレベルＰが記憶部１２０に上書き保存されており、ＣＰＵ１１０は記憶部１２０から最新の汚れレベルＰを取り込む。

次に、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している最新の温度差ΔＴを読み出し、読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ３）。読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満であれば（ＳＴ３－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している最新の汚れレベルＰを読み出し、読み出した汚れレベルＰが「大」であるか否かを判断する（ＳＴ８）。

読み出した汚れレベルＰが「大」であれば（ＳＴ８－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を３と決定し（ＳＴ１１）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「大」でなければ（ＳＴ８－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した汚れレベルＰが「中」であるか否かを判断する（ＳＴ９）。

読み出した汚れレベルＰが「中」であれば（ＳＴ９－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を２と決定し（ＳＴ１２）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「中」でなければ（ＳＴ９－Ｎｏ）、つまり、読み出した汚れレベルＰが「小」であれば、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を１と決定し（ＳＴ１０）、ＳＴ７に処理を進める。

ＳＴ３において読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満でなければ（ＳＴ３－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ４）。読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満であれば（ＳＴ４－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した汚れレベルＰが「大」であるか否かを判断する（ＳＴ１３）。

読み出した汚れレベルＰが「大」であれば（ＳＴ１３－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を４と決定し（ＳＴ１６）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「大」でなければ（ＳＴ１３－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した汚れレベルＰが「中」であるか否かを判断する（ＳＴ１４）。

読み出した汚れレベルＰが「中」であれば（ＳＴ１４－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を３と決定し（ＳＴ１７）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「中」でなければ（ＳＴ１４－Ｎｏ）、つまり、読み出した汚れレベルＰが「小」であれば、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を２と決定し（ＳＴ１５）、ＳＴ７に処理を進める。

ＳＴ４において読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満でなければ（ＳＴ４－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した温度差ΔＴが２℃以上３℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ５）。読み出した温度差ΔＴが２℃以上３℃未満であれば（ＳＴ５－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した汚れレベルＰが「大」であるか否かを判断する（ＳＴ１８）。

読み出した汚れレベルＰが「大」であれば（ＳＴ１８－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を５と決定し（ＳＴ２１）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「大」でなければ（ＳＴ１８－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した汚れレベルＰが「中」であるか否かを判断する（ＳＴ１９）。

読み出した汚れレベルＰが「中」であれば（ＳＴ１９－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を４と決定し（ＳＴ２２）、ＳＴ７に処理を進める。読み出した汚れレベルＰが「中」でなければ（ＳＴ１９－Ｎｏ）、つまり、読み出した汚れレベルＰが「小」であれば、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を３と決定し（ＳＴ２０）、ＳＴ７に処理を進める。

ＳＴ５において読み出した温度差ΔＴが２℃以上３℃未満でなければ（ＳＴ５－Ｎｏ）、つまり、読み出した温度差ΔＴが３℃以上であれば、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を５と決定し（ＳＴ６）、ＳＴ７に処理を進める。そして、上記各ステップで風量を決定したＣＰＵ１１０は、決定した風量に対応する回転数で室内ファン３２を駆動して（ＳＴ７）、ＳＴ１に処理を戻す。
＜温調優先モード選択時の室内ファン制御＞

空気調和機１が空調運転を行っているときに温調優先モードが選択されている場合は、ＣＰＵ１１０は、ＳＴ３１およびＳＴ３２の処理を行う。尚、ＳＴ３１の処理は空清優先モード選択時のＳＴ１の処理と同じであり、ＳＴ３２の処理は空清優先モード選択時のＳＴ２の処理と同じであるため、詳細な説明は省略する。

次に、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している最新の温度差ΔＴを読み出し、読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ３３）。読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満であれば（ＳＴ３３－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して室内ファン３２は停止すると決定し（ＳＴ３８）、ＳＴ３７に処理を進める。

ＳＴ３３において読み出した温度差ΔＴが０．５℃未満でなければ（ＳＴ３３－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ３４）。読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満であれば（ＳＴ３４－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を１と決定し（ＳＴ３９）、ＳＴ３７に処理を進める。

ＳＴ３４において読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満でなければ（ＳＴ３４－Ｎｏ）、ＣＰＵ１１０は、読み出した温度差ΔＴが２℃以上３℃未満であるか否かを判断する（ＳＴ３５）。読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満であれば（ＳＴ３５－Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を３と決定し（ＳＴ４０）、ＳＴ３７に処理を進める。読み出した温度差ΔＴが０．５℃以上２℃未満でなければ（ＳＴ３５－Ｎｏ）、つまり、読み出した温度差ΔＴが３℃以上であれば、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶している風量テーブル３００を参照して風量を５と決定し（ＳＴ３６）、ＳＴ３７に処理を進める。

そして、上記各ステップで風量を決定したＣＰＵ１１０は、決定した風量に対応する回転数で室内ファン３２を駆動して（ＳＴ３７）、ＳＴ３１に処理を戻す。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、空調運転時に電気集塵機３７で塵埃や花粉などを捕捉することを優先する空清優先モードが選択されている場合に、室内機３の内部に取り込んだ室内空気の汚れレベルＰと設定温度Ｔｐと室温Ｔｉの温度差ΔＴに応じた風量となるように、室内ファン３２が駆動制御される。これにより、空清優先モード選択時に電気集塵機３７を通過する室内空気の量を適切に調整して室内空気の汚れレベルＰを迅速に小さくでき、かつ、室温Ｔｉが設定温度Ｔｐより大きく低下するあるいは大きく上昇することをふせぐことができる。従って、空清優先モードが選択されているときに使用者の快適性が損なわれることを防止できる。

尚、以上説明した実施形態では、集塵機として電気集塵機３７を室内機３に備える場合について説明した。しかし、これに限るものではなく、取り込む空気量に応じて捕捉する塵埃量が変化する集塵機であればよい。

１空気調和機
２室外機
３室内機
１０冷媒回路
３０ｆ吸込口
３０ｇ吹出口
３２室内ファン
３７電気集塵機
７９室温センサ
８０塵埃センサ
１００室外機制御部
１１０ＣＰＵ
１２０記憶部
１４０センサ入力部
３００風量テーブル
Ｔｉ室温
Ｔｐ設定温度
ΔＴ温度差
Ｐ汚れレベル

Claims

室内熱交換器と、室内ファンと、集塵機と、室温センサと、塵埃センサを有する室内機と、前記室内ファンを駆動制御する制御手段と、
を有する空気調和機であって、
前記室温センサは、前記室内機に取り込まれた室内空気の温度である室温を検出し、
前記塵埃センサは、前記室内機に取り込まれた室内空気に含まれる塵埃量を検出し、
前記制御手段は、前記塵埃センサで検出した塵埃量と、前記室温の目標温度である設定温度と前記室温センサで検出した室温との温度差に基づいて、前記室内ファンを制御し、
前記室内ファンの回転数は、前記塵埃量の増加に応じて高くなるように制御され、
同じ塵埃量に対応する室内ファンの回転数は、前記温度差が予め定められた第１閾温度未満である場合より、前記温度差が前記第１閾温度以上である場合のほうが高い、
ことを特徴とする空気調和機。
前記第１閾温度は、空調運転を停止するサーモオフ制御となるときの前記設定温度と前記室温との温度差である、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記温度差が、前記第１閾温度よりも大きい予め定められた第２閾温度以上である場合は、前記塵埃量に関わらず風量が最大とされている、
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２のいずれかに記載の空気調和機。