JP7442094B2 - 空気調和装置 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和装置に関する。
従来、室内機の熱交換器に付着した結露水に含まれる臭気の成分を除去する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特許文献1では、水分の乾燥効果を向上させる暖房運転と、滞留した臭気の離脱効果を向上させる送風運転とを、順次行っている。
特開2002-130773号公報
本開示は、室内におけるにおいを除去することのできる空気調和装置を提供する。
上記目的を達成するため、本開示の空気調和装置は、少なくとも圧縮機と、熱交換器とを備えた室外機と、筐体の内部に熱交換器と、送風機と、上下風向板と、静電霧化装置とを備えた室内機と、制御部とを備え、前記制御部は、室内の空気温度が所定温度以上の場合に、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記室内の空気の吸込温度に対して設定温度を下げて冷房運転を行うにおい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行い、室内の空気温度が所定温度未満の場合に、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記送風機の回転数を高回転で駆動し、前記上下風向板をスイング動作させる空気撹拌制御によるにおい除去運転モードで運転することを特徴とする。
本開示によれば、室内の空気温度が所定温度以上の場合に、設定温度を下げて冷房運転を行うにおい回収制御を行うことにより、室内機の内部に結露を発生させることができ、室内に浮遊しているにおい成分を結露に吸着させることができる。そのため、静電霧化装置により静電霧を発生させることで、結露に吸着されたにおい成分を分解除去することができ、室内のにおいを除去することができる。
本発明に係る空気調和装置の実施の形態を示す室内機の側断面図 本実施の形態の制御構成を示すブロック図 本実施の形態の室内機が停止状態の制御を示すフローチャート 本実施の形態の室内機が運転状態の制御を示すフローチャート
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、室内熱交換器の加熱乾燥運転の設定を行う加熱乾燥運転設定手段を設け、冷房運転中あるいは運転後に暖房運転させて結露した水分の蒸発乾燥を行わせる乾燥運転指示手段と、乾燥運転後に室内空気の循環を行い熱交換器に付着した臭気の脱離を促進させる臭気脱離運転指示手段とを備えた技術があった。
しかしながら、従来の技術では、熱交換器の内部のにおいは除去できるものの、室内空間に存在するにおいを除去することができないという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
本開示は、室内における空気のにおいを除去することのできる空気調和装置を提供する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
(実施の形態1)
以下、図面を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.構成]
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置の室内機を示す断面図である。
図1に示すように、空気調和装置1は、室内機10を備えている。室内機10は、室内の壁面に取付けられる筐体11を備えている。
筐体11の上面には、室内の空気を吸い込む吸気口12が設けられている。筐体11の下面には、室内に向けて空気を吹出す吹出口13が設けられている。吸気口12および吹出口13は、いずれも筐体11の幅方向の全域に亘って形成されている。
筐体11の内部には、室内熱交換器14が収容されている。室内熱交換器14は、側面視において略逆V字状に形成されており、室内熱交換器14は、筐体11内部における吸気口12と吹出口13との間の空間を仕切るように配置されている。これにより、吸気口12から吸い込まれた室内空気は、吹出口13に至る間に、必ず室内熱交換器14を通過するように構成されている。
室内熱交換器14の内側には、室内送風機15が配置されている。室内送風機15は、図示しない送風機駆動モータにより回転駆動されることで、吸気口12から室内空気を吸い込み、室内熱交換器14を通過させて熱交換させた空気を吹出口13から室内に吹き出すように構成されている。
また、吸気口12には、フィルタ16が配置されている。フィルタ16は、可撓性を有する材料で構成されており、吸気口12から吸い込まれる空気中の塵芥などを除去するものである。
フィルタ16の前方部分には、クリーニング駆動ローラ17が回転駆動自在に設けられており、このクリーニング駆動ローラ17を回転駆動してフィルタ16を巻き取ることで、フィルタ16に付着した塵芥などの汚れをクリーニングすることができるように構成されている。
吹出口13近傍には、吹き出す空気の左右方向の風向を調整する左右風向板18が左右方向に揺動自在に設けられている。左右風向板18は、手動により風向を調整可能とされている。
左右風向板18の下方には、吹き出す空気の上下方向の風向を調整する上下風向板19が揺動自在に設けられている。
上下風向板19は、図示しない風向板駆動モータにより自動的に上下の風向を調整可能とされている。
さらに、筐体11の内部であって吹出口13の近傍には、静電霧化装置20が配置されている。静電霧化装置20は、例えば、供給される水分に放電して帯電微粒子水を含むミストを生成する放電部と、放電部に印加する高電圧を発生させる電源回路とを備える。放電部及び電源回路の図示は省略する。静電霧化装置20は、帯電微粒子水を含むミストを発生させることで、空気中のウイルス、カビ、アレルギーの原因となる物質、菌等を抑制したり、脱臭したりする。帯電微粒子水には、除菌作用や脱臭作用などを発揮する静電霧等の有効成分が含まれる。
空気調和装置1は、室外機30を備えている。室外機30は、圧縮機31、室外熱交換器(図示せず)、室外熱交換器に外気を送る室外送風機32、膨張機構33、四方弁34(いずれも図2を参照)を備えている。
室外機30と室内機10とは、図示しない冷媒配管で接続され、所定の冷凍サイクル回路を構成している。
次に、実施の形態1の制御構成について説明する。
図2は、本実施の形態の制御構成を示すブロック図である。
室内機10は制御部40を備えている。
制御部40は、空気調和装置1の各機器の制御を行う。制御部40はプロセッサ、メモリおよびタイマを備える。制御部40の制御は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが処理することにより、実行される。
制御部40には、吸気口12からの室内空気の吸込温度を検出する吸込温度センサ42が接続されている。
制御部40は、通信部43を備え、通信部43は、使用者が操作するリモコン44と通信可能とされている。
すなわち、制御部は、使用者によるリモコン44の操作により、吸込温度センサ42による検出値に基づいて、室外機30の圧縮機31、室外送風機32、膨張機構33、四方弁34、室内機10の室内送風機15、上下風向板19、静電霧化装置20の駆動制御を行う。
また、制御部40は、冷房運転モード、冷房除湿運転モード、暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モード、衣類乾燥運転モードといった、通常の運転モードによる制御を行う。
さらに、本実施の形態においては、制御部40は、におい除去運転モードによる制御を行う。
におい除去運転モードは、利用者がリモコン44を操作することで選択することができるように構成されている。本実施の形態においては、におい除去運転モードが選択されると、制御部40は、室内の空気温度が所定温度以上か否かを判断し、室内の空気温度に基づいて、におい回収制御、静電霧循環制御、空気撹拌制御といったにおい除去運転モードによる制御を行うものである。
詳しくは後述する。
[1-2.動作]
次に、実施の形態1の動作について説明する。
まず、空気調和装置1が停止している状態の制御についてフローチャートを参照して説明する。
図3は、本実施の形態の空気調和装置1が停止している状態におけるにおい除去運転モードによる制御を示すフローチャートである。
本実施の形態においては、空気調和装置1が停止している状態で、リモコン44によりにおい除去運転モードが選択されると、制御部40は、におい除去運転モードを開始する(ST1)。
制御部40は、吸込温度センサ42による検出値に基づいて、室内空気温度が所定温度以上であるか否かを判断する(ST3)。
ここで、所定温度は、快適性を考慮して設定される。具体的には、所定温度は、例えば、25℃で設定される。なお、ここでいう所定温度は、25℃に限定されるものではなく、必要に応じて任意に設定が可能である。
制御部40は、室内温度が所定温度以上であると判断した場合は(ST3:YES)、制御部40は、冷房運転モードで運転を開始するとともに、静電霧化装置20をONに制御する(ST4)。
このとき、冷房運転モードで運転を行う場合、制御部40は、吸込温度センサ42により検出される室内空気の吸込温度に基づいて、冷房運転モードの設定温度を吸込温度より所定温度低い温度に設定して冷房運転を行う(ST4)。ここで、所定温度は、例えば、-5℃に設定される。なお、ここでいう設定温度は、-5℃に限定されるものではなく、室内の空気温度や外気温度などに応じて結露しやすい温度に設定される。
また、制御部40は、上下風向板19を上向きに制御し、吹出口13から吹き出される空気が室内の天井に向かうように制御する(ST4)。このとき、室内送風機15の回転速度は、低速となるように制御される(ST4)。
上下風向板19の上向きに開く量としては、例えば、上下風向板19の全開状態を100%とした場合、16%から18%程度の開度とされる。
この制御は、室内空気を冷却することで、室内熱交換器14に結露を発生させる制御である。
続いて、結露が発生した状態で、制御部40により、所定時間前述の制御を継続すると、室内空気が吸気口12から吸い込まれ、室内熱交換器14を通過して室内に吹き出される際に、室内空気に含まれるにおい成分が結露した水に吸着される。
これら結露を発生させる制御と、においを結露水に吸着させる制御とを合わせた制御が、におい回収制御である。このにおい回収制御は、所定時間、例えば、30分程度行われる。
なお、結露を発生させる制御と結露水への吸着制御とは、同時に行われる。
なお、におい成分が吸着された結露水の一部は、図示しないドレンパンを介して室内機10の外部に排出される。
その後、制御部40は、所定時間(30分)が経過したと判断した場合は(ST5:YES)、冷房運転モードから送風運転モードに運転モードを切り替え、上下風向板19をわずかに開くように制御する(ST6)。上下風向板19のわずかに開く量としては、例えば、上下風向板19の全開状態を100%とした場合、10%から12%程度の開度とされる。
このように上下風向板19をわずかに開いた状態で、送風運転モードで運転した場合、吹出口13から吹き出された空気は、上下風向板19により室内機10の筐体11の前面に沿って上方に流れ、そのまま吸込口から吸い込まれる、いわゆるショートサーキットと呼ばれる空気の流れを形成する。この制御は、静電霧循環制御である。
このような制御を、例えば、30分程度行うことで、結露水に吸着されたにおい成分を静電霧化装置20により発生した静電霧により分解除去することができる。
そして、制御部40は、静電霧循環制御が所定時間(30分)経過したと判断した場合(ST7:YES)、カビ防止制御を行う(ST8)。
カビ防止制御を行う場合、制御部40は、暖房運転モードで運転を行った後、送風運転モードで運転を行うように制御する。このとき、設定温度、室内送風機15の回転速度、上下風向板19の向き、静電霧化装置の動作については、室内機10の内部をクリーニングする内部クリーン動作と同様の制御を行うものである。
具体的には、暖房運転モードを行う場合、制御部は、室内の冷媒配管温度が、所定温度(例えば、47℃)になるように圧縮機の周波数を制御し、室内送風機の回転速度を低く制御し(例えば、400rpm)、上下風向板19をわずかに開くように制御する(ST6)。静電霧化装置は、OFFとされる。
これにより、室内機の内部温度を上げやすくなり、ショートサーキットにより、暖かい空気を、室内に送風されにくくして、室内機の内部に循環させることができる。
また、送風運転モードを行う場合は、制御部は、静電霧化装置をONに制御し、室内送風機15の回転速度を、中速(例えば、900rpm)なるように制御し、上下風向板19をわずかに開くように制御する。
これにより、ショートサーキットにより、暖かい空気を、室内に送風されにくくして、室内機の内部に循環させることができ、また、室内送風機による送風量を増やすことで、室内機の内部を乾燥させて、カビ防止を図ることができる。
そして、制御部40は、カビ防止制御が(30分程度)経過したと判断した場合(ST9:YES)、におい除去運転モードを終了する。
一方、制御部40は、室内温度が所定温度未満であると判断した場合は(ST3:NO)、制御部40は、送風運転モードで運転を開始するとともに、静電霧化装置20をONに制御する(ST10)。
また、制御部40は、上下風向板19を上下方向に連続して動作させるいわゆるスイング動作を行うように制御し、吹出口13から吹き出される空気が室内の下方から上方の全域に向かうように制御する(ST10)。このとき、室内送風機15は、冷房運転モードによる制御と同様に風量で制御される(ST10)。この制御は空気撹拌制御である。
室内空気の温度が所定温度より低い場合は、におい成分は、室内の床面や壁面などに付着しており、室内に浮遊しにくい。そのため、室内送風機15の回転速度を高速にするとともに、上下風向板19をスイング動作させることで、室内の空気を撹拌することができる。
これにより、室内のにおい成分を除去することができる。この制御は、所定時間、例えば、30分程度行われる。
そして、制御部40は、空気撹拌制御が所定時間(30分)経過したと判断した場合(ST11:YES)、におい除去運転モードを終了する。
次に、運転状態の場合の制御方法についてフローチャートを参照して説明する。
図4は、本実施の形態の空気調和装置1が運転状態におけるにおい除去運転モードによる制御を示すフローチャートである。
本実施の形態においては、空気調和装置1が運転している状態で、リモコン44によりにおい除去運転モードが選択されると(ST21)、制御部40は、におい除去運転モードを開始する(ST22)。
におい除去運転モードが選択されると、制御部40は、現在の運転モードを判断する(ST23)。具体的には、現在の運転モードが、冷房運転モード、冷房除湿運転モードであるか、暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モード、衣類乾燥運転モードであるかを判断する(ST23)。
制御部40は、冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードであると判断した場合は(ST23:冷房運転モード側)、制御部40は、そのままの運転モードで運転を継続するとともに(ST24)、静電霧化装置20をONに制御する(ST25)。
このとき、制御部40は、吸込温度センサ42により検出される室内空気の吸込温度に基づいて、冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードの設定温度を吸込温度より所定温度低い温度に設定して運転を行う(ST25)。ここで、所定温度は、例えば、-5℃に設定される。
すなわち、制御部40が冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードであると判断した場合は、図3に示す制御において、室内の空気温度が所定温度以上である場合として、同様の制御を行うものである。
また、制御部40は、上下風向板19を上向きに制御し、吹出口13から吹き出される空気が室内の天井に向かうように制御する(ST25)。このとき、室内送風機15の回転速度は、低速となるように制御される(ST25)。この制御は、におい回収制御である。
この制御により室内空気を冷却することで、室内熱交換器14に結露を発生させる制御である。
続いて、結露が発生した状態で、制御部40により、前述の制御を継続すると、室内空気が吸気口12から吸い込まれ、室内熱交換器14を通過して室内に吹き出される際に、室内空気に含まれるにおい成分が結露した水に吸着される。この結露水への吸着制御は、所定時間、例えば、10分程度行われる。
これら結露を発生させる制御と、においを結露水に吸着させる制御とを合わせた制御が、におい回収制御である。このにおい回収制御は、所定時間、例えば、30分程度行われる。
なお、結露を発生させる制御と結露水への吸着制御とは、同時に行われる。
これにより、結露水に吸着されたにおい成分を静電霧化装置20により発生した静電霧により分解除去することができる。
なお、におい成分が吸着された結露水の一部は、ドレンパンを介して室内機10の外部に排出される。
そして、制御部40は、所定時間(30分)が経過したと判断した場合は(ST26:YES)、通常の冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードに切り替えるとともに、静電霧化装置の動作を所定時間継続して行うように制御する(ST27)。この所定時間は、例えば、30分程度とされる。
制御部40は、所定時間(30分)が経過したと判断した場合は(ST28:YES)、におい除去運転モードを終了する。
一方、制御部40は、現在の運転モードが、暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モードまたは衣類乾燥運転モードであると判断した場合は(ST23:暖房運転モード側)、制御部40は、制御部40は、そのままの運転モードで運転を継続するとともに(ST29)、静電霧化装置20をONに制御する(ST30)。
また、制御部40は、上下風向板19を上下方向に連続して動作させるいわゆるスイング動作を行うように制御し、吹出口13から吹き出される空気が室内の下方から上方の全域に向かうように制御する(ST30)。このとき、室内送風機15の回転速度は、高速となるように制御される(ST30)。この制御は、空気撹拌制御である。
これにより、室内のにおい成分を除去することができる。この制御は、所定時間、例えば、30分程度行われる。
すなわち、制御部40が暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モードまたは衣類乾燥運転モードであると判断した場合は、図3に示す制御において、室内の空気温度が所定温度未満である場合として、同様の制御を行うものである。
そして、制御部40は、空気撹拌制御が所定時間(30分)経過したと判断した場合(ST31:YES)、におい除去運転モードを終了する。
以上説明したように、本実施の形態においては、少なくとも圧縮機31と、室外熱交換器とを備えた室外機30と、筐体11の内部に室内熱交換器14と、室内送風機15と、上下風向板19と、静電霧化装置20とを備えた室内機10と、を備え、室内の空気温度が所定温度以上の場合に、静電霧化装置20を動作させるとともに、室内の空気の吸込温度に対して設定温度を下げて冷房運転を行うにおい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行う制御部40を備えている。
これにより、室内の空気温度が所定温度以上の場合に、設定温度を下げて冷房運転を行うにおい回収制御を行うことにより、室内機10の内部に結露を発生させることができ、室内に浮遊しているにおい成分を結露に吸着させることができる。そのため、静電霧化装置20により静電霧を発生させることで、結露に吸着されたにおい成分を分解除去することができ、室内のにおいを除去することができる。
また、本実施の形態においては、におい除去運転モードは、制御部40が、におい回収制御を行った後、送風運転モードで運転を行い、上下風向板19をわずかに開くように制御する静電霧循環制御を含む。
これにより、におい回収制御を行った後、送風運転モードで運転を行い、上下風向板19をわずかに開く静電霧循環制御を行うことで、いわゆるショートサーキットにより静電霧を循環させることができる。そのため、結露に吸着されたにおい成分を分解除去することができ、室内のにおいを除去することができる。
また、本実施の形態においては、におい除去運転モードは、制御部40が、静電霧循環制御を行った後、暖房運転モードで運転を行った後、送風運転モードで運転を行うカビ防止制御を含む。
これにより、暖かい空気を室内機10の内部に循環させることができ、そのため、結露により湿った室内機10の内部を効率よく乾燥させることができ、カビ防止を図ることができる。
また、本実施の形態においては、制御部40は、室内の空気温度が所定温度未満の場合に、静電霧化装置20を動作させるとともに、室内送風機15の回転数を高回転で駆動し、上下風向板19をスイング動作させる空気撹拌制御によるにおい除去運転モードで運転する。
これにより、室内の空気温度が所定温度未満の場合、室内送風機15の回転数を高回転で駆動し、上下風向板19をスイング動作させて静電霧化装置20を動作させ、室内のにおいを除去する。
また、本実施の形態においては、制御部40は、室内機10が運転を停止している状態で、におい除去運転が選択された場合に、におい除去運転モードで運転を行う。
これにより、室内機10が運転を停止している状態でも、におい除去運転モードで運転をおこなうことができる。そのため、室内機10が運転を停止している状態でも、室内のにおいを除去することができる。
また、本実施の形態においては、制御部40は、室内機10が運転している場合に、現在の運転モードを確認し、現在の運転モードが冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードである場合には、室内の空気温度が所定温度以上であると判断して、静電霧化装置20を動作させるとともに、室内の空気の吸込温度に対して設定温度を下げて運転を継続するにおい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行い、現在の運転モードが、暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モードまたは衣類乾燥運転モードである場合には、静電霧化装置20を動作させるとともに、室内送風機15の回転数を高回転で駆動し、上下風向板19をスイング動作させる空気撹拌制御によるにおい除去運転モードで運転する。
これにより、室内機10の運転モードに応じて、におい除去運転モードによる制御を行うため、室内機10の運転モードにかかわらず、におい回収制御あるいは、空気撹拌制御により、静電霧化装置20により発生される静電霧で室内空気のにおい成分を分解除去することができる。そのため、室内のにおいを除去することができる。
また、本実施の形態においては、制御部40は、におい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行った後、通常の冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードに切り替えるとともに、静電霧化装置20の動作を所定時間継続して行うように制御する。
これにより通常の運転モードに切り替わった後も、静電霧化装置20による静電霧により、室内空気のにおい成分を分解除去することができる。そのため、室内のにおいを除去することができる。
なお、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。
以上のように、本発明に係る空気調和装置は、室内のにおい成分を確実に分解除去することができ、室内のにおいを除去する空気調和装置として好適に利用可能である。
1 空気調和装置
10 室内機
11 筐体
12 吸気口
13 吹出口
14 室内熱交換器
15 室内送風機
16 フィルタ
17 クリーニング駆動ローラ
18 左右風向板
19 上下風向板
20 静電霧化装置
30 室外機
31 圧縮機
32 室外送風機
33 膨張機構
34 四方弁
40 制御部
42 吸込温度センサ
43 通信部
44 リモコン

Claims (6)

  1. 少なくとも圧縮機と、熱交換器とを備えた室外機と、
    筐体の内部に熱交換器と、送風機と、上下風向板と、静電霧化装置とを備えた室内機と、
    制御部とを備え、
    前記制御部は、
    室内の空気温度が所定温度以上の場合に、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記室内の空気の吸込温度に対して設定温度を下げて冷房運転を行うにおい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行い、
    室内の空気温度が所定温度未満の場合に、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記送風機の回転数を高回転で駆動し、前記上下風向板をスイング動作させる空気撹拌制御によるにおい除去運転モードで運転することを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記におい除去運転モードは、前記制御部が、前記におい回収制御を行った後、送風運転モードで運転を行い、前記上下風向板をわずかに開くように制御する静電霧循環制御を含むことを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  3. 前記におい除去運転モードは、前記制御部が、前記静電霧循環制御を行った後、暖房運転モードで運転を行った後、送風運転モードで運転を行うカビ防止制御を含むことを特徴とする請求項2に記載の空気調和装置。
  4. 前記制御部は、前記室内機が運転を停止している状態で、におい除去運転が選択された場合に、前記におい除去運転モードで運転を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  5. 前記制御部は、前記室内機が運転している場合に、現在の運転モードを確認し、
    現在の運転モードが冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードである場合には、室内の空気温度が所定温度以上であると判断して、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記室内の空気の吸込温度に対して設定温度を下げて運転を継続するにおい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行い、
    現在の運転モードが、暖房運転モード、除湿運転モード、送風運転モードまたは衣類乾燥運転モードである場合には、前記静電霧化装置を動作させるとともに、前記送風機の回転数を高回転で駆動し、前記上下風向板をスイング動作させる空気撹拌制御によるにおい除去運転モードで運転することを特徴とする請求項1に記載の空気調和装置。
  6. 前記制御部は、前記におい回収制御によるにおい除去運転モードで運転を行った後、通常の冷房運転モードまたは冷房除湿運転モードに切り替えるとともに、前記静電霧化装置の動作を所定時間継続して行うように制御することを特徴とする請求項5に記載の空気調和装置。
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