JP7441988B1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】、適切な点検を実施することを目的とする。【解決手段】空気調和機であって、圧縮機と、室内ファンと、室内ファンにより生じた風の向きを調整する上下風向板と、制御部と、を備え、制御部は、室内ファン及び上下風向板を動作させず、少なくとも圧縮機を動作させる第１点検を実施する、空気調和機。【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和機に関する。

例えば、夏季シーズンの開始前など、空気調和機が利用される時期の前に、自動で空気調和機の点検を行う技術が知られている。特許文献１には、冷房運転を行う期間と暖房運転を行う期間の間の運転停止期間に、運転停止期間に入る前に運転した運転モードと異なる運転モードによる試運転を自動的に実施し、試運転の結果を報知する技術が開示されている。

特開２０１８－１３２２３５号公報

しかしながら、利用者が室内機の手入れをしている最中に点検が実施された場合には、利用者がけがをする可能性がある。また、空気調和機を使用しない期間、室内機にカバーが掛けられている場合があり、カバーが掛けられた状態で点検が始まると、風向板が可動方向に動くことができずに空気調和機が故障する可能性がある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、適切な点検を実施することを目的とする。

本発明は、空気調和機であって、圧縮機と、室内ファンと、前記室内ファンにより生じた風の向きを調整する上下風向板と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記室内ファン及び前記上下風向板と、を動作させず、少なくとも前記圧縮機を動作させる第１点検を実施する。

本発明によれば、適切な点検を実施することできる。

空気調和機の外観構成図である。 冷媒回路を示す図である。 室内機の断面図である。 点検処理を示すフローチャートである。

図１は、実施形態に係る空気調和機１を示す外観構成図である。空気調和機１は、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）で冷媒を循環させることによって、空調を行う。図１に示すように、空気調和機１は、室内（被空調空間）に設置される室内機１０と、屋外（室外）に設置される室外機２０と、ユーザによって操作されるリモコン３０と、を備えている。リモコン３０は、設定等を表示する表示部３１と、ユーザ操作を受け付ける操作ボタン群３２と、を備えている。

室内機１０は、リモコン通信部１１及びランプ１８を備えている。ランプ１８は、例えば、自動点検の実施中に点灯する。自動点検については後述する。リモコン通信部１１は、赤外線通信等によって、リモコン３０からの信号を受信する。また、リモコン通信部１１は、リモコン３０に所定の信号を送信してもよい。例えば、リモコン通信部１１は、運転／停止指令、設定温度の変更、運転モードの変更、タイマの設定等の信号をリモコン３０から受信する。また、リモコン通信部１１は、室内温度の検出値等をリモコン３０に送信してもよい。なお、図１では省略しているが、室内機１０と室外機２０とは、冷媒配管を介して接続されるとともに、通信線を介して接続されている。

図２は、実施形態に係る空気調和機１の冷媒回路Ｑを示す図である。なお、図２に示す実線矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。また、図２に示す破線矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示している。

室内機１０は、リモコン通信部１１のほかに、室内熱交換器１２と、室内ファン１３と、室内ファン駆動部１３ａと、室内温度センサ１４と、熱交換器温度センサ１５と、制御部１６と、通信部１７と、を備えている。室内熱交換器１２において、その伝熱管を通流する冷媒と、室内ファン１３から送り込まれる室内空気と、の間で熱交換が行われる。室内熱交換器１２は、後述の四方弁２５の切り替えにより凝縮器または蒸発器として動作する。室内ファン１３は、室内熱交換器１２の付近に設置されている。室内ファン１３は、室内ファン駆動部１３ａの駆動によって、室内熱交換器１２に室内空気を送り込む。室内温度センサ１４は、室内温度を計測する。熱交換器温度センサ１５は、室内熱交換器１２の近傍に設置され、室内熱交換器１２の温度を計測する。制御部１６は、プロセッサ、記憶部を含み、各種プログラムを実施することで、空気調和機１の制御を行う。通信部１７は、ネットワークを介して外部装置との通信を行う。通信部１７は、例えば、スマートフォン等の携帯端末との通信を行う。

室外機２０は、圧縮機２１と、室外熱交換器２２と、室外ファン２３と、室外膨張弁２４（膨張弁）と、四方弁２５と、室外温度センサ２６と、を備えている。室外温度センサ２６は、室外温度（外気温）を計測する。圧縮機２１は、圧縮機モータ２１ａの駆動によって、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する。室外熱交換器２２において、その伝熱管を通流する冷媒と、室外ファン２３から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる。室外熱交換器２２は、四方弁２５の切り替えにより凝縮器または蒸発器として動作する。

室外ファン２３は、図１に示すように、室外熱交換器２２の付近に設置されている。室外ファン２３は、室外ファン駆動部２３ａの駆動によって、室外熱交換器２２に外気を送り込む。室外膨張弁２４は、「凝縮器」（室外熱交換器２２及び室内熱交換器１２の一方）で凝縮した冷媒を減圧する機能を有している。なお、室外膨張弁２４において減圧された冷媒は、「蒸発器」（室外熱交換器２２及び室内熱交換器１２の他方）に導かれる。

四方弁２５は、空気調和機１の運転モードに応じて、冷媒の流路を切り替える弁である。四方弁２５の切り替えにより、冷房運転時には、破線矢印で示すように、圧縮機２１、室外熱交換器２２（凝縮器）、室外膨張弁２４、及び室内熱交換器１２（蒸発器）の順に冷媒が循環する冷凍サイクルとなる。また、四方弁２５の切り替えにより、暖房運転時には、実線矢印で示すように、圧縮機２１、室内熱交換器１２（凝縮器）、室外膨張弁２４、及び室外熱交換器２２（蒸発器）の順に冷媒が循環する冷凍サイクルとなる。すなわち、圧縮機２１、「凝縮器」、室外膨張弁２４、及び「蒸発器」を順次に介して、冷凍サイクルで冷媒が循環する冷媒回路Ｑにおいて、前記した「凝縮器」及び「蒸発器」の一方は室外熱交換器２２であり、他方は室内熱交換器１２である。

図３は、室内機１０の構造を示す図である。図３は、室内機１０の背面１２０に垂直でかつ室内機１０の上下方向Ｈ及び奥行方向Ｄに平行な断面図である。室内機１０は、背面１２０が壁Ｂに面するように、部屋の天井近くに設置される。図３においては、紙面の左側に空調空間としての部屋が広がっており、室内機１０は、部屋の温度を調整するように風を流す構造となっている。

室内機１０の内部には、室内ファン１３が搭載されている。空気吸い込み口となるフロントパネル１０５及び上面１１１と、室内ファン１３の間には、室内熱交換器１２が配置されている。室内熱交換器１２においては、室内ファン１３の駆動により発生する風との間で熱交換が行われる。室内機１０には、さらに、前面に設けられたフィルター装置１０３ａ、上面に設けられたフィルター装置１０３ｂ、ドレンパン１０４、フロントパネル１０５、２つの上下風向板１０６ａ，１０６ｂ、複数の左右風向板１０７、前面ケーシング１０８、背面ケーシング１０９が設けられている。なお、本実施形態の室内機１０は、上下風向板を２つ備えるものとするが、室内機１０に設けられる上下風向板の数は、実施形態に限定されるものではない。他の例としては、室内機１０は、１つの上下風向板のみを備えてもよく、３つ以上の上下風向板を備えてもよい。

空気は、室内機１０の前面に設けられたフロントパネル１０５及び上面１１１から室内機１０に吸い込まれ、それぞれフィルター装置１０３ａ，１０３ｂによって大きな埃などが除去され、室内熱交換器１２を通過する。室内ファン１３が駆動することで室内熱交換器１２を通過する風の流れが発生する。室内ファン１３には、例えば、貫流ファンが用いられるものとする。ただし、室内ファン１３は、風の流れを生じさせるものであればよく、貫流ファンに限定されるものではない。室内ファン１３の前側には、前面ケーシング１０８が設けられる。背面１２０側には、背面ケーシング１０９が設けられる。前面ケーシング１０８及び背面ケーシング１０９によって、室内ファン１３の空気吸込側と空気吹出側が分離され、室内ファン１３が送風機能を発揮する。

室内熱交換器１２の上方から空気を吸い込み、室内ファン１３は、図３に示すように、奥行き方向に向かって右から見て、時計回りとなる方向Ａに回転する。空気は室内ファン１３によって吹出された後に、前面ケーシング１０８及び背面ケーシング１０９に沿って流れ、さらに上下風向板１０６ａ，１０６ｂ及び左右風向板１０７によって吹出し方向が制御されて、空調空間である室内へ流出する。上下風向板１０６ａ，１０６ｂは、吹き出し風の風向を上下方向に制御する。左右風向板１０７は、左右方向に風向を制御する。このように、上下風向板１０６ａ，１０６ｂ及び左右風向板１０７は、室内ファン１３により生じた風の向きを調整する。

次に、空気調和機１が行う自動点検について説明する。空気調和機１の利用状況は、季節に依存し、長期に空気調和機１が利用されない運転休止期間がある。このため、利用期間に入り、空気調和機１を動作させ、初めて故障に気が付くといったケースがある。利用期間の開始時期に故障が集中すると、修理が完了するまでに時間が掛かるといった不都合が生じてしまう。そこで、本実施形態の空気調和機１は、運転休止期間において、利用期間の開始時期よりも前に、予め自動で点検（自動点検）を実施し、不具合があれば、利用者に通知する。

さらに、本実施形態の空気調和機１は、自動点検として第１点検又は第２点検を実施することができる。第１点検は、圧縮機２１を動作させる一方で、室内ファン１３と、上下風向板１０６ａ，１０６ｂと、を動作させない点検動作である。さらに、第１点検は左右風向板１０７も動作させない点検動作であってもよい。第１点検では、空気調和機１は、冷房運転を実施する。室内ファン１３及び上下風向板を動作させずに暖房運転を実施した場合には、冷媒回路における圧力が上昇し、圧縮機２１が保証圧力を上回る可能性がある。そこで、本実施形態においては、第１点検においては、冷房運転と同じ方向に冷媒を循環させる。さらに、室外ファン２３を動作させる。これにより、冷媒回路における圧力が上昇し過ぎるのを防ぐことができる。

第１点検では、圧縮機２１及び室内ファン１３が正常に動作するか確認することができる。第１点検における点検項目としては、さらに、室内電気品及び室外電気品（不図示）が正常に動作するか、室内機１０と室外機２０の間で正常な通信が行えるか、電圧が正常であるか、室内温度センサ１４、熱交換器温度センサ１５、室外温度センサ２６が正常に動作するか、等が挙げられる。

空気調和機１の運転休止期間には、利用者が室内機１０の手入れをしている場合や、室内機１０にカバーが掛けられている場合などがある。利用者による手入れ中に突然、上下風向板が動作を開始すると、利用者がけがをする可能性がある。また、室内機１０にカバーが掛けられた状態では、上下風向板は可動方向に動くことができず、上下風向板の駆動部に負荷がかかり、故障が発生する可能性がある。そこで、第１点検においては、上下風向板は動作させないこととした。これにより、利用者のけがや、室内機１０の故障を避けることができる。なお、第１点検において、上下風向板に加えて、左右風向板も動作させないようにしてもよい。これにより、左右風向板の清掃を行っているような場合に、利用者がけがをするのを防ぐことができる。

また、第１点検は、例えば１分間など、予め定められた点検期間の間、実施される。第１点検の点検期間は、空気調和機１の自動運転時における圧縮機２１の最低駆動時間よりも短いものとする。第１点検中は、圧縮機２１が動作しているため、動作音が発生する。そこで、点検時間を圧縮機２１の最低駆動時間よりも短くすることで、圧縮機２１による動作音が大きくなる前に、停止させることができ、利用者に不快感を与えるのを防ぐことができる。ここで、最低駆動時間経過前であっても、ユーザが運転停止の操作を行った場合や停電などで電源が落ちた場合、圧縮機２１は停止する。すなわち、最低駆動時間とは、圧縮機２１の停止条件が成立しても、制御部１６が圧縮機２１を停止させない時間を意味する。

また、第２点検は、第１点検よりも点検項目の多い点検動作である。第２点検では、空気調和機１は、圧縮機２１、室外ファン２３に加えて、室内ファン１３、上下風向板１０６ａ，１０６ｂ及び左右風向板１０７を動作させ、洗浄運転を行う。洗浄運転は、室内熱交換器１２の汚れを落とす運転モードである。洗浄運転は、四方弁２５を制御することで、冷房運転を行い、室内熱交換器１２のフィン（不図示）の表面に霜や氷を付着させる運転モードである。洗浄運転は、冷房運転の後、四方弁２５を切り替えて、暖房運転を行うことで、室内熱交換器１２のフィンに付着した霜や氷を解かす運転モードであってもよい。これにより、第２点検においては、第１点検の点検項目に加えて、室内ファン１３、上下風向板１０６ａ，１０６ｂ及び左右風向板１０７が正常に動作するかを確認することができる。また、四方弁２５の切り替えが正常に行われるかを確認することができる。例えば、洗浄運転が開始された後で、熱交換器温度センサ１５により計測された温度が、予め設定された温度閾値以上の場合には、四方弁２５が正常に切り替えられていないことがわかる。このように、空気調和機１は、第２点検を実施することで、室内ファン１３、上下風向板１０６ａ，１０６ｂ、左右風向板１０７及び四方弁２５が正常に動作するか確認することができる。

第２点検においては、室内ファン１３と上下風向板１０６ａ，１０６ｂが動作する。したがって、第２点検は、利用者により実施が設定された場合に限り、実施されるものとする。具体的には、空気調和機１の出荷時には、自動点検として第１点検が設定されている。そして、利用者が空気調和機１の購入後に、空気調和機１において、第２点検を実施する旨の設定を行った場合に、空気調和機１は、自動点検として、第２点検を実施する。このように、空気調和機１は、利用者から設定がなされた場合に限り、室内ファン１３と上下風向板１０６ａ，１０６ｂが動作する第２点検を実施するものとする。これにより、空気調和機１は、自動点検において上下風向板１０６ａ，１０６ｂなどが動作することを利用者が把握している状況において、第２点検を実施することができる。

図４は、点検処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００において、制御部１６は、点検タイミングであるか否かを判断する。本実施形態においては、点検タイミングは、空気調和機１の最後の運転から一定期間運転がない状態が継続した場合である。本実施形態においては、空気調和機１が最後に運転したときの運転モードが冷房運転であった場合には、最後の運転から（運転が行われない状態で）、６．５か月経過したタイミングである。また、空気調和機１が最後に運転したときの運転モードが暖房運転であった場合には、最後の運転から（運転が行われない状態で）、１か月経過したタイミングである。室内機１０は、不図示のタイマを備え、制御部１６は、最後の運転モードに応じた経過時間が経過した場合に、点検タイミングであると判断する。

制御部１６は、点検タイミングまで待機し（ステップＳ１００でＮＯ）、点検タイミングになると（ステップＳ１００でＹＥＳ）、処理をステップＳ１０２へ進める。ステップＳ１０２において、制御部１６は、第２点検を実施する旨の設定がなされているか否かを確認する。第２点検実施の設定がなされていない場合には（ステップＳ１０２でＮＯ）、制御部１６は、第１点検を実施する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部１６は、圧縮機２１を動作させつつ、室内ファン１３及び上下風向板１０６ａ，１０６ｂを動作させないように制御する。制御部１６は、さらに第１点検中は、室内機１０のランプ１８を点灯させる。これにより、利用者は、点検中であると把握することができる。ここで、ランプ１８は、出力部の一例であり、ランプの点灯は、実施通知の出力の一形態である。このように、制御部１６は、第１点検を実施する旨の通知をランプ１８の点灯により利用者に伝えることができる。

第２点検実施の設定がなされている場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、制御部１６は、第１点検を実施するのに替えて、第２点検を実施する（ステップＳ１０６）。この場合には、制御部１６は、第１点検は実施しない。具体的には、制御部１６は、洗浄運転を行うように制御する。すなわち、制御部１６は、冷房運転を実施させ、室内熱交換器１２のフィンを凍結させる。の後、暖房運転を実施させてもよい。なお、冷房運転中は、室内ファン１３は動作させないよう制御してもよい。これにより、室内熱交換器１２のフィンの表面での水（結露水）の滞在時間を長くし、凍結の効率を向上させることができる。制御部１６は、さらに、第１点検中と同様に、第２点検中は、室内機１０のランプ１８を点灯させる。これにより、第２点検の実施通知をランプ１８の点灯により利用者に伝えることができる。

第１点検又は第２点検が実施された後、ステップＳ１０８において、制御部１６は、点検においてエラーが検出されたか否かを確認する。エラーが検出された場合には（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、制御部１６は、エラーが検出された旨のエラー通知を出力する（ステップＳ１１０）。制御部１６は、具体的にはランプ１８を点滅させる。エラーが検出されなかった場合には（ステップＳ１０８でＮＯ）、制御部１６は、処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る空気調和機１は、自動点検として、室内ファン１３と、上下風向板１０６ａ，１０６ｂと、を動作させず、少なくとも圧縮機２１を動作させる第１点検を実施する。このように、室内ファン１３と上下風向板１０６ａ，１０６ｂと、が動作しないので、利用者が室内機１０の手入れをしている最中に自動点検が開始されても、利用者がけがをすることがない。また、空気調和機１が長期に使用されない期間において、空気調和機１にカバーが掛けられているような状態で、自動点検が開始されても、上下風向板１０６ａ，１０６ｂが動作しないので、上下風向板１０６ａ，１０６ｂが可動方向に動くことができずに空気調和機１が故障する、といった事態も避けることができる。

なお、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、例えばある実施形態の変形例を他の実施形態に適用するなど、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

そうした第１の変形例としては、第１点検において室外ファン２３は動作させないこととしてもよい。第１点検においては、冷媒回路Ｑの圧力が上がるのを防ぐべく室外ファン２３を動作させるのが好ましい。ただし、室外ファン２３は屋外の風により回転している場合が多く、これにより熱交換が行われ、冷媒回路Ｑの圧力が上がるのを防ぐことができる。

第２の変形例としては、第１点検の点検期間の長さは、圧縮機２１の最低駆動時間以上の長さであってもよい。この場合も、自動点検を適切に実施することができる。

第３の変形例としては、制御部１６は、第１点検中に第１点検の実施通知を出力部から出力させればよく、出力部はランプ１８に限定されるものではない。他の例としては、制御部１６は、第１点検を実施することを示すアイコンを実施通知として、リモコン３０の表示部３１に表示させてもよい。また、他の例としては、制御部１６は、通信部１７を介して、利用者が所持する携帯端末等に第１点検の実施通知を送信してもよい。

また、第１点検の実施通知を出力するタイミングは、第１点検の実施の開始から所定時間前であってもよい。制御部１６は、例えば、第１点検の実施の開始から１０分前等に第１点検の実施通知を出力させてもよい。これにより、利用者は、事前に点検が行われることを把握することができる。

第４の変形例としては、第２点検は、室内ファン１３及び上下風向板１０６ａ，１０６ｂを動作させる点検動作であればよく、洗浄運転に限定されるものではない。このように、室内ファン１３及び上下風向板１０６ａ，１０６ｂを動作させることで、室内ファン１３及び上下風向板１０６ａ，１０６ｂが正常に動作するかを確認することができる。

第５の変形例としては、エラー通知の出力先は実施形態に限定されるものではない。他の例としては、制御部１６は、リモコン３０の表示部３１にエラー通知を表示させてもよく、利用者が所持する携帯端末等にエラー通知を送信してもよい。

第６の変形例としては、空気調和機１の点検に係る処理を行う制御部１６は、室内機１０に設けられてているものとしたが、これにかえて、制御部１６は、室外機２０に設けられてもよい。

第７の変形例としては、第１点検における室内ファンの回転速度を、第２点検の回転速度よりも遅くしてもよい。さらに、第１点検における上下風向板１０６ａ，１０６ｂの回転範囲を第２点検における上下風向板１０６ａ，１０６ｂの回転範囲よりも狭くしてもよい。これにより、利用者による手入れ中に第１点検が実施された場合でも、けが等を防止することができる。

１ 空気調和機
１０ 室内機
１１ リモコン通信部
１２ 室内熱交換器
１３ 室内ファン
１３ａ 室内ファン駆動部
１４ 室内温度センサ
１５ 熱交換器温度センサ
１６ 制御部
１７ 通信部
１８ ランプ
２０ 室外機
２１ 圧縮機
２１ａ 圧縮機モータ
２２ 室外熱交換器
２３ 室外ファン
２３ａ 室外ファン駆動部
２４ 室外膨張弁
２５ 四方弁
２６ 室外温度センサ
１０３ａ，１０３ｂ フィルター装置
１０４ ドレンパン
１０５ フロントパネル
１０６ａ，１０６ｂ 上下風向板
１０７ 左右風向板
１０８ 前面ケーシング
１０９ 背面ケーシング
１１１ 上面

Claims (9)

1. 空気調和機であって、
   圧縮機と、
   室内ファンと、
   前記室内ファンにより生じた風の向きを調整する上下風向板と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記室内ファン及び前記上下風向板を動作させず、少なくとも前記圧縮機を動作させる第１点検を実施する、空気調和機。
2. 前記制御部は、冷房運転と同じ方向に冷媒を循環させて前記第１点検を実施する、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、前記第１点検中に室外ファンを駆動させる、請求項２に記載の空気調和機。
4. 前記第１点検を実施する点検期間は、前記空気調和機の空調運転中の前記圧縮機の最低駆動時間よりも短い、請求項１に記載の空気調和機。
5. 前記制御部は、前記第１点検の実施中又は前記第１点検を実施する所定時間前に、前記第１点検の実施通知を出力部から出力させる、請求項１に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、前記室内ファン及び前記上下風向板を動作させる第２点検の実施が設定された場合に、前記第２点検を実施する、請求項１に記載の空気調和機。
7. 前記制御部は、前記第２点検において、四方弁を動作させる、請求項６に記載の空気調和機。
8. 前記制御部は、前記第２点検を実施する場合には、前記第１点検を実施しない、請求項６に記載の空気調和機。
9. 前記室内ファンにより生じた風の向きを調整する左右風向板を備え、
   前記制御部は、前記左右風向板を動作させず、前記第１点検を実施する、請求項１に記載の空気調和機。

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