JPWO2019229933A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

空気調和機（１００）は、圧縮機（３１）、凝縮器、室外膨張弁（３４）、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）と、少なくとも圧縮機（３１）及び室外膨張弁（３４）を制御する制御部と、を備え、凝縮器及び蒸発器の一方は室外熱交換器（３２）であり、他方は室内熱交換器（１２）であり、制御部は、室内熱交換器（１２）を蒸発器として機能させ、室内熱交換器（１２）を凍結させる凍結処理中に、室内ファン（１４）を逆回転させる。

Description

本発明は、空気調和機に関する。

空気調和機の室内熱交換器を清潔な状態にする技術として、例えば、特許文献１には、「暖房運転後に、前記フィン表面に水を付着させる水分付与手段を備える」空気調和機について記載されている。なお、前記した水付与手段は、暖房運転後に冷房運転を行うことによって、室内熱交換器のフィン表面に水を付着させる。

特許第４９３１５６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術において、暖房運転後に通常の冷房運転を行ったとしても、室内熱交換器を洗浄するには、室内熱交換器に付着する水の量が足りない可能性がある。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、室内熱交換器を適切に洗浄可能な空気調和機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の空気調和機は、圧縮機、凝縮器、膨張弁（例えば、室外膨張弁３４）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と、少なくとも圧縮機及び膨張弁を制御する制御部と、を備え、凝縮器及び蒸発器の一方は室外熱交換器であり、他方は室内熱交換器であり、制御部は、室内熱交換器を蒸発器として機能させ、室内熱交換器を凍結させる凍結処理中に、送風ファン（例えば、室内ファン１４）を逆回転させることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、室内熱交換器を適切に洗浄可能な空気調和機を提供できる。

第１実施形態に係る空気調和機を示す外観構成図である。 第１実施形態に係る空気調和機の室内機の縦断面構成を示す説明図である。 第１実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す説明図である。 第１実施形態に係る空気調和機の機能ブロック図である。 第１実施形態に係る空気調和機の制御部が実行する洗浄処理を示すフローチャートである。 室内熱交換器を凍結させるための処理を示すフローチャートである。 室内空気の相対湿度と凍結時間との関係を示すマップである。 室外温度と圧縮機の回転速度との関係を示すマップである。 室内熱交換器の温度の時間的な変化の一例を示す説明図である。 圧縮機及び室内ファンの駆動状態を示す説明図である。 室内ファンを停止状態にした場合の凍結処理中の霜の状態を示す模式図である。 室内ファンを逆回転状態と停止状態とを組み合わせた場合の凍結処理中の霜の状態を示す模式図である。 室内熱交換器を解凍するための処理を示すフローチャートである。 室内熱交換器を乾燥させるための処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る空気調和機の室内機の縦断面構成を示す説明図である。

≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機１００を示す外観構成図である。図１には、空気調和機１００が備える室内機１０、室外機３０、及びリモコン４０の正面図を示す。空気調和機１００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、空調を行う機器である。図１に示すように、空気調和機１００は、室内（被空調空間）に設置される室内機１０と、屋外に設置される室外機３０と、ユーザによって操作されるリモコン４０と、を備えている。

室内機１０は、リモコン信号送受信部１１を備えている。リモコン信号送受信部１１は、赤外線通信等によって、リモコン４０との間で所定の信号を送受信する。例えば、リモコン信号送受信部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４０から受信する。また、リモコン信号送受信部１１は、室内温度の検出値等をリモコン４０に送信する。なお、図１では省略しているが、室内機１０と室外機３０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、第１実施形態に係る空気調和機１００の室内機１０の縦断面構成を示す説明図である。室内機１０は、前記したリモコン信号送受信部１１（図１参照）の他に、室内熱交換器１２と、ドレンパン１３と、室内ファン１４（送風ファン）と、筐体ベース１５と、フィルタ１６，１６と、前面パネル１７と、左右風向板１８と、上下風向板１９と、を備えている。

室内熱交換器１２は、フィン１２ａ及び伝熱管１２ｇを備える。伝熱管１２ｇは空気が流れる方向に千鳥状に２列配置されている。この伝熱管１２ｇを通流する冷媒と、室内空気との熱交換が行われる。ドレンパン１３は、室内熱交換器１２から滴り落ちる水を受けるものであり、室内熱交換器１２の下側に配置されている。なお、ドレンパン１３に落下した水は、ドレンホース（図示せず）を介して外部に排出される。室内ファン１４は、例えば、円筒状のクロスフローファンであり、室内ファンモータ１４ａ（図４参照）によって、図の矢印方向（時計回り方向、正回転方向）に駆動する。筐体ベース１５は、室内熱交換器１２や室内ファン１４等の機器が設置される筐体である。なお、本実施形態では、室内熱交換器１２において、フィルタ側（上流側）を表面１２ｆとし、室内ファン１４側（下流側）を裏面１２ｒとする。

フィルタ１６，１６は、空気吸込口ｈ１等を介して取り込まれる空気から塵埃を除去するものであり、室内熱交換器１２の上側・前側に設置されている。前面パネル１７は、前側のフィルタ１６を覆うように設置されるパネルであり、下端を軸として前側に回動可能になっている。なお、前面パネル１７が回動しない構成であってもよい。

左右風向板１８は、室内に向けて吹き出される空気の通流方向を、左右方向において調整する板状部材である。左右風向板１８は、室内ファン１４の下流側に配置され、左右風向板用モータ２１（図４参照）によって左右方向に回動するようになっている。

上下風向板１９は、室内に向けて吹き出される空気の通流方向を、上下方向において調整する板状部材である。上下風向板１９は、室内ファン１４の下流側に配置され、上下風向板用モータ２２（図４参照）によって上下方向に回動するようになっている。

そして、空気吸込口ｈ１を介して吸い込まれた空気が、伝熱管１２ｇを通流する冷媒と熱交換し、熱交換した空気が吹出風路ｈ２に導かれるようになっている。この吹出風路ｈ２を通流する空気は、左右風向板１８及び上下風向板１９によって所定方向に導かれ、さらに、空気吹出口ｈ３を介して室内に吹き出される。

図３は、第１実施形態に係る空気調和機１００の冷媒回路Ｑを示す説明図である。なお、図３の実線矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示している。また、図３の破線矢印は、冷房運転時における冷媒の流れを示している。図３に示すように、室外機３０は、圧縮機３１と、室外熱交換器３２と、室外ファン３３と、室外膨張弁３４（膨張弁）と、四方弁３５と、を備えている。

圧縮機３１は、圧縮機モータ３１ａ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機器である。室外熱交換器３２は、その伝熱管（図示せず）を通流する冷媒と、室外ファン３３から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。

室外ファン３３は、室外ファンモータ３３ａの駆動によって、室外熱交換器３２に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器３２の付近に設置されている。室外膨張弁３４は、「凝縮器」（室外熱交換器３２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３４において減圧された冷媒は、「蒸発器」（室外熱交換器３２及び室内熱交換器１２の他方）に導かれる。

四方弁３５は、空気調和機１００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。すなわち、破線矢印の方向に冷媒が流れる冷房運転時には、圧縮機３１、室外熱交換器３２（凝縮器）、室外膨張弁３４、及び室内熱交換器１２（蒸発器）が、四方弁３５を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Ｑにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。

また、実線矢印の方向に冷媒が流れる暖房運転時には、圧縮機３１、室内熱交換器１２（凝縮器）、室外膨張弁３４、及び室外熱交換器３２（蒸発器）が、四方弁３５を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Ｑにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。

すなわち、圧縮機３１、「凝縮器」、室外膨張弁３４、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３２であり、他方は室内熱交換器１２である。

図４は、第１実施形態に係る空気調和機１００の制御機能を示すブロック図である。図４に示す室内機１０は、前記した構成の他に、撮像部２３と、環境検出部２４と、室内制御回路２５と、を備えている。撮像部２３は、室内（被空調空間）を撮像するものであり、ＣＣＤセンサ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を備えている。この撮像部２３の撮像結果に基づき、室内制御回路２５によって、室内にいる人（在室者）が検出される。なお、被空調空間に存在する人を検出する「人検出部」は、撮像部２３と、室内制御回路２５と、を含んで構成される。

環境検出部２４は、室内の状態や室内機１０の機器の状態を検出する機能を有し、室内温度センサ２４ａと、湿度センサ２４ｂと、室内熱交換器温度センサ２４ｃと、を備えている。室内温度センサ２４ａは、室内（被空調空間）の温度を検出するセンサである。この室内温度センサ２４ａは、フィルタ１６，１６（図２参照）よりも空気の吸込側に設置されている。これによって、後記するように室内熱交換器１２を凍結させているとき、その熱輻射の影響に伴う検出誤差を抑制できる。

湿度センサ２４ｂは、室内（被空調空間）の空気の湿度を検出するセンサであり、室内機１０の所定位置に設置されている。室内熱交換器温度センサ２４ｃは、室内熱交換器１２（図２参照）の温度を検出するセンサであり、室内熱交換器１２に設置されている。室内温度センサ２４ａ、湿度センサ２４ｂ、及び室内熱交換器温度センサ２４ｃの検出値は、室内制御回路２５に出力される。

室内制御回路２５は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。

図４に示すように、室内制御回路２５は、記憶部２５ａと、室内制御部２５ｂと、を備えている。記憶部２５ａには、所定のプログラムの他、撮像部２３の撮像結果、環境検出部２４の検出結果、リモコン信号送受信部１１を介して受信したデータ等が記憶される。室内制御部２５ｂは、記憶部２５ａに記憶されているデータに基づいて、所定の制御を実行する。なお、室内制御部２５ｂが実行する処理については後記する。

室外機３０は、前記した構成の他に、室外温度センサ３６と、室外制御回路３７と、を備えている。室外温度センサ３６は、室外の温度（外気温）を検出するセンサであり、室外機３０の所定箇所に設置されている。なお、図４では省略しているが、室外機３０は、圧縮機３１（図３参照）の吸入温度、吐出温度、吐出圧力等を検出する各センサも備えている。室外温度センサ３６を含む各センサの検出値は、室外制御回路３７に出力される。

室外制御回路３７は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、室内制御回路２５と通信線を介して接続されている。図４に示すように、室外制御回路３７は、記憶部３７ａと、室外制御部３７ｂと、を備えている。記憶部３７ａには、所定のプログラムの他、室外温度センサ３６を含む各センサの検出値等が記憶される。室外制御部３７ｂは、記憶部３７ａに記憶されているデータに基づいて、圧縮機モータ３１ａ（つまり、圧縮機３１）、室外ファンモータ３３ａ、室外膨張弁３４等を制御する。以下では、室内制御回路２５及び室外制御回路３７を「制御部Ｋ」という。

次に、室内熱交換器１２（図２参照）を洗浄するための処理について説明する。
前記したように、室内熱交換器１２の上側・前側（空気の吸込側）には、塵や埃を捕集するためのフィルタ１６（図２参照）が設置されている。しかしながら、細かい塵や埃がフィルタ１６を通り抜けて、室内熱交換器１２に付着することがあるため、室内熱交換器１２を定期的に洗浄することが望まれる。そこで、本実施形態では、室内機１０に取り込まれた空気に含まれる水分を室内熱交換器１２で凍結させ、その後、室内熱交換器１２の氷を溶かすことで、室内熱交換器１２を洗浄するようにしている。このような一連の処理を、室内熱交換器１２の「洗浄処理」という。

図５は、第１実施形態に係る空気調和機１００の制御部Ｋが実行する洗浄処理を示すフローチャートである。適宜、図３、図４を参照してこのフローチャートを説明する。なお、図５の「ＳＴＡＲＴ」時までは、所定の空調運転（冷房運転、暖房運転等）が行われていたものとする。

また、室内熱交換器１２の洗浄処理の開始条件が「ＳＴＡＲＴ」時に成立したものとする。この「洗浄処理の開始条件」とは、例えば、前回の洗浄処理の終了時から空調運転の実行時間を積算した値が所定値に達したという条件（室内熱交換器１２の表面に汚れが付着して洗浄をすべきタイミング）である。なお、ユーザによるリモコン４０の操作によって、洗浄処理を行う時間帯を設定できるようにしてもよい。

ステップＳ１０１において、制御部Ｋは、空調運転を所定時間（例えば、数分間）停止させる。前記した所定時間は、冷凍サイクルを安定させるための時間であり、予め設定されている。例えば、「ＳＴＡＲＴ」時まで行われていた暖房運転を中断して、室内熱交換器１２を凍結させる際（Ｓ１０２）、制御部Ｋは、暖房運転時とは逆向きに冷媒が流れるように四方弁３５を制御する。

ここで、仮に、冷媒の流れる向きを急に変えると、圧縮機３１に過負荷がかかり、また、音等でユーザに違和感を生じさせる。そこで、本実施形態では、室内熱交換器１２の凍結（Ｓ１０２）に先立って所定時間、空調運転を停止させるようにしている（Ｓ１０１）。この場合において、制御部Ｋが、空調運転の停止時から所定時間が経過した後、室内熱交換器１２の凍結を行うようにしてもよい。

なお、冷房運転を中断して室内熱交換器１２を凍結させる場合には、ステップＳ１０１の処理を省略してもよい。冷房運転中（ＳＴＡＲＴ時）に冷媒が流れる向きと、室内熱交換器１２の凍結中（Ｓ１０２）に冷媒が流れる向きと、は同じだからである。

次に、ステップＳ１０２において、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させる（制御部Ｋは凍結処理を実行する）。すなわち、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を蒸発器として機能させ、室内機１０に取り込まれた空気に含まれる水分を室内熱交換器１２の表面に着霜させて凍結させる。また、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させる凍結処理中に、室内ファン１４（送風ファン）を逆回転（図２において、反時計方向）させることにより、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ側（下流側、図２参照）のフィンへの着霜を促進させて凍結させる。

ステップＳ１０３において、制御部Ｋは、室内熱交換器１２（その表面に付着した氷）を解凍する。例えば、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凝縮器として機能させることによって、室内熱交換器１２の表面の氷を溶かして解凍する。これによって、室内熱交換器１２に付着していた塵や埃が洗い流される。なお、自然解凍でもよいし、室内ファン１４を回して風を当てた解凍でもよい。

ステップＳ１０４において、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を乾燥させる。例えば、制御部Ｋは、室内ファン１４の駆動によって、室内熱交換器１２の表面の水を乾燥させる。これによって、室内熱交換器１２を清潔な状態にすることができる。ステップＳ１０４の処理を行った後、制御部Ｋは、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

次に、図５の各ステップの詳細について説明する。
図６は、室内熱交換器１２を凍結させるための処理（図５のＳ１０２）を示すフローチャートである（適宜、図３、図４を参照）。ステップＳ１０２ａにおいて、制御部Ｋは、初期設定をする。このとき、制御部Ｋは、室内ファン１４の逆回転判定符号Ｎを０（零）に設定し、室内ファン１４を停止の状態とする。

ステップＳ１０２ｂにおいて、制御部Ｋは、四方弁３５を制御する。すなわち、制御部Ｋは、室外熱交換器３２を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１２を蒸発器として機能させるように四方弁３５を制御する。なお、「洗浄処理」（図５に示す一連の処理）を行う直前に冷房運転を行っていた場合、制御装置は、ステップＳ１０２ａにおいて四方弁３５の状態を維持する。

ステップＳ１０２ｃにおいて、制御部Ｋは、凍結時間を設定する。具体的に説明すると、制御部Ｋは、室内空気（被空調空間の空気）の相対湿度に基づいて、凍結時間を設定する。なお、「凍結時間」とは、室内熱交換器１２を凍結させるための所定の制御（Ｓ１０２ｃ〜Ｓ１０２ｅ）が継続される時間である。本実施形態の凍結時間のうち、室内ファン１４を逆回転させる時間（逆回転時間）を所定の割合で設定するとよい。

図７は、室内空気の相対湿度と凍結時間との関係を示すマップである。図７の横軸は、室内空気の相対湿度であり、湿度センサ２４ｂ（図４参照）によって検出される。図７の縦軸は、室内空気の相対湿度に対応して設定される凍結時間である。図７に示すように、制御部Ｋは、室内空気の相対湿度が高いほど、室内熱交換器１２の凍結を行う凍結時間を短くする。その理由は、室内空気の相対湿度が高いほど、所定体積の室内空気に含まれる水分の量が多く、室内熱交換器１２に水分が付着しやすいからである。このように凍結時間を設定することで、室内熱交換器１２の洗浄に要する適量の水分を、室内熱交換器１２に付着させ、さらに凍結させることができる。同様に、制御部Ｋは、室内空気の相対湿度が高いほど、室内熱交換器１２の凍結を行う室内ファン１４の逆回転時間を短くする。

また、室内空気の相対湿度が所定値以上のとき、室内ファン１４の逆回転を実施しないようにしてもよい。その理由は、室内空気の相対湿度が所定値以上のとき、室内ファン１４の逆回転を実施すると、前面パネル１７の裏面の湿りが過多になり、前面パネル１７からの水滴の落下する場合がある。このことを防止するためである。

なお、図７に示すマップ（データテーブル）に代えて、所定の数式を用いるようにしてもよい。また、制御部Ｋが、室内空気の相対湿度に代えて、室内空気の絶対湿度に基づき、凍結時間を設定するようにしてもよい。すなわち、制御部Ｋは、室内空気の絶対湿度が高いほど、凍結時間を短くするようにしてもよい。

次に、図６のステップＳ１０２ｄにおいて、制御部Ｋは、圧縮機３１の回転速度を設定する。すなわち、制御部Ｋは、室外温度センサ３６の検出値である室外温度に基づいて、圧縮機モータ３１ａの回転速度を設定し、圧縮機３１を駆動する。

図８は、室外温度と、圧縮機３１の回転速度と、の関係を示すマップである。室内熱交換器１２を凍結させる際、制御部Ｋは、図８に示すように、室外温度が高いほど、圧縮機モータ３１ａの回転速度を大きくする。その理由は、室内熱交換器１２において室内空気から熱を奪うには、それに対応して、室外熱交換器３２での放熱が充分に行われることを要するからである。例えば、室外温度が比較的高い場合、制御部Ｋは、圧縮機モータ３１ａの回転速度を大きくすることで、圧縮機３１から吐出される冷媒の温度・圧力を高くする。これによって、室外熱交換器３２での熱交換が適切に行われ、ひいては、室内熱交換器１２の凍結も適切に行われる。なお、図８に示すマップ（データテーブル）に代えて、所定の数式を用いるようにしてもよい。

ちなみに、通常の空調運転（冷房運転や暖房運転）では、圧縮機３１から吐出される冷媒の温度等に基づいて、圧縮機３１の回転速度が制御されることが多い。一方、室内熱交換器１２を凍結させているときには、圧縮機３１から吐出される冷媒の温度が通常の空調運転時よりも低くなりやすいため、別のパラメータとして、室外温度を用いるようにしている。

次に、図６のステップＳ１０２ｅにおいて、制御部Ｋは、室外膨張弁３４の開度を調整する。なお、ステップＳ１０２ｅでは、通常の冷房運転時よりも室外膨張弁３４の開度を小さくすることが望ましい。これによって、通常の冷房運転時よりも低温低圧の冷媒が、室外膨張弁３４を介して室内熱交換器１２に流入する。したがって、室内熱交換器１２に付着した水が凍結しやすくなり、また、室内熱交換器１２の凍結に要する消費電力量を低減できる。

ステップＳ１０２ｆにおいて、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の温度ＴＥが所定範囲内（Ｔ１≦ＴＥ≦Ｔ２）であるか否かを判定する。前記した「所定範囲」とは、室内機１０に取り込まれた空気に含まれる水分が室内熱交換器１２で凍結し得るに適した範囲であり、予め設定されている。

ステップＳ１０２ｆにおいて、室内熱交換器１２の温度が所定範囲外である場合（Ｓ１０２ｆ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｅに戻る。例えば、室内熱交換器１２の温度が所定範囲よりも高い場合、制御部Ｋは、室外膨張弁３４の開度をさらに小さくする（Ｓ１０２ｅ）。このように、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させているとき、室内熱交換器１２の温度ＴＥが所定範囲内に収まるように、室外膨張弁３４の開度を調整する。

図９は、室内熱交換器１２の温度ＴＥの時間的な変化の一例を示す説明図である。図９の横軸は、図６の「ＳＴＡＲＴ」時からの経過時間である。図９の縦軸は、室内熱交換器１２の温度ＴＥ（室内熱交換器温度センサ２４ｃの検出値：図４参照）である。なお、温度が０℃未満の所定範囲Ｆは、ステップＳ１０２ｆ（図６参照）の判定基準となる温度範囲であり、前記したように、予め設定されている。

図９に示すように、室内熱交換器１２を凍結させるための所定の制御が開始されてからの「経過時間」が長くなるにつれて、室内熱交換器１２の温度が徐々に低くなっている。そして、経過時間ｔ_Ａを過ぎると、室内熱交換器１２の温度が所定範囲Ｆ内に収まっている。これによって、室内機１０の信頼性を確保しつつ（室内熱交換器１２の温度が過度に低くなることを抑制しつつ）、室内熱交換器１２を凍結させることができる。

なお、経過時間ｔ_Ａを過ぎると、室内熱交換器１２の凍結が進むため、時間の経過とともに、室内熱交換器１２の氷の厚さが厚くなっていく。これによって、室内熱交換器１２の洗浄に要する充分な量の水を、室内熱交換器１２で凍らせることができる。

本実施形態において、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の温度ＴＥが所定温度以下（Ｔ２以下）の時刻ｔ２１になってから、室内ファン１４の逆回転を開始させる。図９においては、時刻ｔ２１〜時刻ｔ２２の間、制御部Ｋは、室内ファン１４を逆回転させることで、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ（図２参照）も、十分に凍らせることができる。

図６のステップＳ１０２ｆにおいて、室内熱交換器１２の温度ＴＥが所定範囲内である場合（Ｓ１０２ｆ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｇに進む。

ステップＳ１０２ｇにおいて、制御部Ｋは、室内ファン１４の逆回転判定符号Ｎが１であるか否かを判定する。逆回転判定符号Ｎが１でなければ（Ｓ１０２ｇ：Ｎｏ）、ステップＳ１０２ｈにおいて、室内ファン１４を逆回転させ、ステップＳ１０２ｉに進む。逆回転判定符号Ｎが１であれば（Ｓ１０２ｇ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｋに進む。

ステップＳ１０２ｉにおいて、制御部Ｋは、室内ファン１４の逆回転時間（時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間）が経過したか否かを判定する。室内ファン１４の逆回転時間が経過していなければ（Ｓ１０２ｉ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｈに戻る。室内ファン１４の逆回転時間が経過していれば（Ｓ１０２ｉ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｊに進む。

ステップＳ１０２ｊにおいて、制御部Ｋは、室内ファン１４を停止し、室内ファン１４の逆回転判定符号Ｎを１に設定し、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｋに進む。

ステップＳ１０２ｋにおいて、制御部Ｋは、ステップＳ１０２ｃで設定した凍結時間が経過したか否かを判定する。「ＳＴＡＲＴ」時から所定の凍結時間が経過していない場合（Ｓ１０２ｋ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０２ｄに戻る。一方、「ＳＴＡＲＴ」時から所定の凍結時間が経過した場合（Ｓ１０２ｋ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凍結させるための一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

なお、図６の「ＳＴＡＲＴ」時からの経過時間ではなく、室内熱交換器１２の温度ＴＥが所定範囲Ｆ内に収まってからの経過時間（図９に示す時刻ｔ２１からの経過時間）に基づいて、ステップＳ１０２ｆの判定処理を行うようにしてもよい。

また、図６では省略したが、室外温度が氷点下である場合、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の凍結を行わないことが好ましい。その後の室内熱交換器１２の解凍によって流れ落ちた多量の水がドレンホース（図示せず）内で凍りつくことを防止し、ひいては、ドレンホースを介した排水が阻害されることを防止するためである。

図１０は、圧縮機３１及び室内ファン１４の駆動状態を示す説明図である。図１０の横軸は時刻である。図１０の縦軸は、圧縮機３１のＯＮ／ＯＦＦ、及び室内ファン１４のＯＮ／ＯＦＦの駆動状態を示している。図１０に示す例では、所定の空調運転が時刻ｔ１まで行われており、圧縮機３１及び室内ファン１４が駆動している（つまり、ＯＮ状態である）。その後、時刻ｔ１〜ｔ２において圧縮機３１及び室内ファン１４が停止している（図５のステップＳ１０１）。そして、時刻ｔ２〜ｔ３において、室内熱交換器１２の凍結が行われている（図５のステップＳ１０２）。この時刻ｔ２〜ｔ３の時間が、ステップＳ１０２ｂ（図６参照）で設定された凍結時間である。

図１０に示す例では、室内熱交換器１２の凍結処理中、時刻ｔ２〜ｔ２１においては、室内ファン１４が停止されており、時刻ｔ２１〜ｔ２２においては、逆回転方向に室内ファン１４が駆動している。そして、時刻ｔ２２〜ｔ３においては、室内ファン１４が停止されている。図１０に示すように、室内ファン１４を逆回転させる場合の効果について、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明する。なお、時刻ｔ３以後の処理については後記する。

図１１Ａは、室内ファン１４を停止状態にした場合の凍結処理中の霜の状態を示す模式図である。図１１Ｂは、室内ファン１４を逆回転状態と停止状態とを組み合わせた場合の凍結処理中の霜の状態を示す模式図である。

図１１Ａに示すように、室内熱交換器１２の凍結処理中に逆回転させずに、室内ファン１４を停止させておくと、自然対流により吸い込まれた空気は室内熱交換器１２の表面１２ｆ側（図２参照）で冷却され、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ側に流れたときには乾いているため、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ側の霜の付着量が少ない。室内熱交換器１２の全体の清潔性を保つために、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ側への霜の付着量を増加させることが課題である。

これに対し、図１１Ｂに示すように、室内熱交換器１２の凍結処理中に、室内ファン１４を逆回転させることで、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ側への霜の付着量を増加させ、その霜を溶かすときに、発生する水で汚れを洗い流し、室内熱交換器全体の清潔性を保つことができる。

なお、制御部Ｋは、室内ファン１４の逆回転時に上下風向板１９（図２参照）を開くとよい。これにより、室内ファン１４の逆回転時の風量を増すことができ、霜付着量を増加させることができる。

次に、解凍するための処理、乾燥させるための処理について説明する。
図１２は、室内熱交換器１２を解凍するための処理（図５のＳ１０３）を示すフローチャートである（適宜、図３、図４を参照）。制御部Ｋは、前記したステップＳ１０２（図６参照）の処理によって室内熱交換器１２を凍結させた後、図１２に示す一連の処理を実行する。

ステップＳ１０３ａにおいて、制御部Ｋは、室内温度（被空調空間の温度）が所定値以上であるか否かを判定する。この所定値は、室内熱交換器１２を凝縮器として機能させるか否かの判定基準となる閾値であり、予め設定されている。

ステップＳ１０３ａにおいて室内温度が所定値以上である場合（Ｓ１０３ａ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を解凍するための処理を終了する（ＥＮＤ）。次に説明するように、室内熱交換器１２を解凍させる際には暖房運転時と同様に四方弁３５が制御される。その理由は、室内温度が所定値以上の場合には冷凍サイクルの凝縮側の熱負荷が大きくなり過ぎて、蒸発側との均衡がとれなくなるからである。また、室内温度が比較的高い場合には、室内熱交換器１２の氷が時間の経過とともに自然に溶けるからでもある。

ステップＳ１０３ｂ以降の処理は、図１０の時刻ｔ３〜ｔ４と異なり、変形例の制御方法である。ステップＳ１０３ｂにおいて、制御部Ｋは、四方弁３５を制御する。すなわち、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器３２を蒸発器として機能させるように四方弁３５を制御する。つまり、制御部Ｋは、暖房運転時と同様に四方弁３５を制御する。

ステップＳ１０３ｃにおいて、制御部Ｋは、上下風向板１９（図２参照）を閉じる。これによって、次に室内ファン１４を駆動させても（Ｓ１０３ｄ）、水の滴が空気とともに室内に飛び出すことを防止できる。

ステップＳ１０３ｄにおいて、制御部Ｋは、室内ファン１４を駆動する。これによって、空気吸込口ｈ１（図２参照）を介して空気が取り込まれ、さらに、取り込まれた空気が上下風向板１９と前面パネル１７との隙間等を介して室内に漏れ出る。したがって、室内熱交換器１２（凝縮器）の温度が高くなり過ぎることを抑制できる。

ステップＳ１０３ｅにおいて、制御部Ｋは、圧縮機３１の回転速度を所定の値に設定し、圧縮機３１を駆動する。ステップＳ１０３ｆにおいて、制御部Ｋは、室外膨張弁３４の開度を調整する。このように圧縮機３１及び室外膨張弁３４が適宜に制御されることで、凝縮器である室内熱交換器１２を介して高温の冷媒が通流する。その結果、室内熱交換器１２の氷が一気に溶けるため、室内熱交換器１２に付着していた塵や埃が洗い流される。そして、塵や埃を含む水はドレンパン１３（図２参照）に落下し、ドレンホース（図示せず）を介して外部に排出される。

ステップＳ１０３ｇにおいて、制御部Ｋは、図１１の「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、室内熱交換器１２の解凍に要する時間であり、予め設定されている。ステップＳ１０３ｇにおいて「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過していない場合（Ｓ１０３ｇ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３ｆに戻る。一方、「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過した場合（Ｓ１０３ｇ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を解凍するための一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

なお、図１２に示す一連の処理に代えて、図１０のタイムチャート（時刻ｔ３〜ｔ４）に示すように、圧縮機３１や室内ファン１４を停止状態で維持するようにしてもよい。その理由は、室内熱交換器１２を凝縮器として機能させずとも、室内熱交換器１２の氷が室温で自然に溶けるからである。これによって、室内熱交換器１２の解凍に要する消費電力を低減できる。また、上下風向板１９（図２参照）の内側に水滴が付くことを抑制できる。

図１３は、室内熱交換器１２を乾燥させるための処理（図５のＳ１０４）を示すフローチャートである。制御部Ｋは、前記したステップＳ１０３ａ〜Ｓ１０３ｇの処理（図１１参照）によって室内熱交換器１２を解凍した後、図１２に示す一連の処理を実行する。

ステップＳ１０４ａにおいて、制御部Ｋは、四方弁３５、圧縮機３１、室内ファン１４等の駆動状態を維持する。すなわち、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の解凍時と同様に四方弁３５を制御して室内熱交換器１２を凝縮機となるようにし、また、圧縮機３１や室内ファン１４等を駆動させ続ける。このように暖房運転時と同様の制御を行うことで、室内熱交換器１２に高温の冷媒が流れ、また、室内機１０に空気が取り込まれる。その結果、室内熱交換器１２に付着した水が蒸発する。

次に、ステップＳ１０４ｂにおいて、制御部Ｋは、ステップＳ１０４ａの処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合（Ｓ１０４ｂ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０４ａに戻る。一方、所定時間が経過した場合（Ｓ１０４ｂ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０４ｃに進む。

ステップＳ１０４ｃにおいて、制御部Ｋは、送風運転を実行する。すなわち、制御部Ｋは、圧縮機３１を停止させ、室内ファン１４を所定の回転速度で駆動する。これによって、室内機１０の内部が乾燥するため、防菌・防黴の効果が奏される。

なお、ステップＳ１０４ａやステップＳ１０４ｃの処理中、上下風向板１９（図２参照）を閉じていてもよいし、また、上下風向板１９を開いていてもよい。

次に、ステップＳ１０４ｄにおいて、制御部Ｋは、ステップＳ１０４ｃの処理を開始してから所定時間が経過しているか否かを判定する。所定時間が経過していない場合（Ｓ１０４ｄ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０４ｃに戻る。一方、所定時間が経過した場合（Ｓ１０４ｄ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を乾燥させるための一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

なお、図１０に示すタイムチャートでは、時刻ｔ４〜ｔ５において暖房（図１２のＳ１０４ａ）が行われた後（暖房と同じ冷媒の流れの運転が行われた後）、時刻ｔ５〜ｔ６において送風（図１２のＳ１０４ｃ）が行われている。このように暖房及び送風を順次に行うことで、室内熱交換器１２を効率的に乾燥させることができる。

＜効果＞
第１実施形態によれば、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を蒸発器として機能させ、室内熱交換器１２を凍結させる凍結処理中に、室内ファン１４（送風ファン）を逆回転させる。これにより、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ（図２参照）側の霜の付着量が増加できる。

特に、空気が流れる方向に２列以上の伝熱管１２ｇが配置された室内熱交換器１２の場合、室内熱交換器１２の表面１２ｆ（図２参照）側の霜の付着量が裏面１２ｒ（図２参照）より多くなりやすい。そのため、第１実施形態によれば、室内熱交換器１２の霜の付着量を均等にすることができる。

なお、図１０においては、時刻ｔ２〜ｔ３の凍結処理中に室内ファン１４は停止状態、逆回転状態、停止状態のパターンとしているがこれに限定されるわけではない。例えば、逆回転状態、停止状態のパターンであってもよいし、停止状態、逆回転状態のパターンであってもよい。

また、制御部Ｋは、室内ファン１４が逆回転させる場合に上下風向板１９を開く。これにより、風量が増えて、室内熱交換器１２の裏面１２ｒ（図２参照）側の霜の付着量を増加できる。

また、制御部Ｋは、凍結処理中に、室内ファン１４を停止した凍結処理と室内ファン１４を逆回転させる凍結処理の両方を行う。これにより、室内熱交換器１２の表面１２ｆ（図２参照）側と裏面１２ｒ（図２参照）側の霜の付着量を均等にすることできる。

また、制御部Ｋは、室内ファン１４を停止した凍結処理の時間（例えば、図１０の時刻ｔ２〜ｔ２１の時間と時刻ｔ２２〜ｔ３の時間との加算時間）が、室内ファン１４を逆回転させる凍結処理の時間（例えば、図１０の時刻ｔ２１〜ｔ２２の時間）より長い。これにより、霜で凍結する部分が正流する部分（図１１Ａ参照）と逆流する部分（図１１Ｂ参照）が生じ、正流する部分の霜の付着量を多くすることができる。

また、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の温度が所定温度以下（例えば、図９のＴ２以下）になってから、室内ファン１４の逆回転を開始させる。これにより、室内ファン１４の逆回転時間を短くすることができる。

また、制御部Ｋは、凍結処理中に、室内ファン１４の停止と逆回転を繰り返す。これにより、室内熱交換器１２の表面１２ｆ側（図２参照）と裏面１２ｒ（図２参照）側の霜の付着量を均等にすることできる。

また、制御部Ｋは、凍結処理中に、送風ファンの正回転を行わないようにしてもよい。冷気が室内空間に流れるのを防止することができ、ユーザに違和感を生じさせない。

また、室内熱交換器１２を凍結させた後（図５のＳ１０２）、室内熱交換器１２の氷を解凍する（Ｓ１０３）。これによって、通常の冷房運転時よりも、室内熱交換器１２に多くの水分（氷）を付着させることができる。そして、室内熱交換器１２の解凍によって、その表面に多量の水が流れるため、室内熱交換器１２に付着した塵や埃を洗い流すことができる。

また、室内熱交換器１２を凍結させる際、制御部Ｋは、例えば、室内空気の相対湿度に基づいて凍結時間を設定する（図６のＳ１０２ｃ、図７参照）。これによって、室内熱交換器１２の洗浄に要する適量の水を、室内熱交換器１２において凍らせることができる。

また、室内熱交換器１２を凍結させているとき、制御部Ｋは、室外温度に基づいて圧縮機モータ３１ａの回転速度を設定する（図６のＳ１０２ｄ、図８参照）。これによって、室内熱交換器１２の凍結中、室外熱交換器３２での放熱を適切に行うことができる。

また、室内熱交換器１２を凍結させているとき、制御部Ｋは、室内熱交換器１２の温度に基づいて、室外膨張弁３４の開度を調整する（図６のＳ１０２ｅ）。これによって、室内熱交換器１２に通流する冷媒の温度を十分に低くし、室内機１０に取り込まれた空気に含まれる水分を室内熱交換器１２において凍らせることができる。

また、図７において、室内空気の相対湿度に基づいて、凍結時間を変更することを説明したが、これに限定されるわけではない。図１０においては、凍結洗浄の全体時間として時刻ｔ１〜ｔ６の時間を示したが、室内空気の室温と湿度に基づいて、凍結洗浄の全体時間を変更してもよい。具体的には、室温が高いと室内熱交換器１２が凍り難くなり、湿度が低いと、室内熱交換器１２が凍り難くなるためである。

また、図１０において時刻ｔ１前の空調運転が、冷房又は除湿運転の場合は、暖房運転の場合よりも、室内熱交換器１２の温度ＴＥ（図９参照）の温度変化をゆっくりにする。冷房又は除湿運転の場合は、フィン１２ａに水滴がついていることが多く、氷点下になると、フィン１２ａからのきしみ音がなる可能性が多くなる。このため、室内熱交換器１２の温度ＴＥの温度変化をゆっくりとすることにより、きしみ音の発生を防止することができる。

≪第２実施形態≫
第１実施形態では、図２に示す壁掛式の室内機１０の例について示したが、これに限定されるわけではない。第２実施形態では、天井埋込式の室内機１０Ａについても適用できることを示す。なお、図２、図４に記載の同一構成品については、同一符号を付しており、説明を省略する。

図１４は、第２実施形態に係る空気調和機の室内機１０Ａの縦断面構成を示す説明図である。室内機１０Ａは、方形の四隅を切り取った略８角形の平面形状の箱体として構成されており、天井開口部の上方天井Ｒ内に埋設され、室内機１０Ａの内部には、室内熱交換器１２Ａ及び室内ファン１４Ａが配置されている。また、室内機１０Ａの下部開口部は、ほぼ正方形の天井パネル２によって覆われている。そして、天井パネル２の中央部には、空気吸込口ｈ１が形成され、この空気吸込口ｈ１の外側には、天井パネル２の各辺縁に沿う長方形の空気吹出口ｈ３が形成されている。

室内機１０Ａは、内部に配設された室内ファンモータ１４Ａａによって室内ファン１４を駆動すると室内の室内空気が、空気吸込口ｈ１からフィルタ１６を通って、室内機１０Ａ内に吸込まれ、室内熱交換器１２Ａを通過する過程で、冷却又は加熱されることにより、調和空気となって、空気吹出口ｈ３から風向ルーバ２６に案内され、室内に吹出される。なお、図１４において、１３Ａはドレンパンを兼ねる支持枠、２７は導風板である。

第２実施形態においても、制御部Ｋは、室内熱交換器１２Ａを蒸発器として機能させ、室内熱交換器１２Ａを凍結させる凍結処理中に、室内ファン１４Ａ（送風ファン）を逆回転させる。これにより、室内熱交換器１２Ａの裏面１２ｒ側の霜の付着量が増加できる。

各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。

例えば、第１各実施形態では、伝熱管１２ｇが空気が流れる方向に千鳥状に２列配置された室内熱交換器１２について説明したが、これに限らない。伝熱管１２ｇが千鳥状に配置されていなくてもよい。また、伝熱管１２ｇは２列に限らず、１列の伝熱管１２ｇや３列以上の伝熱管１２ｇが配置されていてもよい。

１００ 空気調和機
１０，１０Ａ 室内機
１２，１２Ａ 室内熱交換器（蒸発器／凝縮器）
１２ｆ 表面
１２ｒ 裏面
１４，１４Ａ 室内ファン（送風ファン）
１７ 前面パネル
１８ 左右風向板
１９ 上下風向板
２３ 撮像部（人検出部）
２６ 風向ルーバ
２７ 導風板
３０ 室外機
３１ 圧縮機
３１ａ 圧縮機モータ（圧縮機のモータ）
３２ 室外熱交換器（凝縮器／蒸発器）
３３ 室外ファン
３４ 室外膨張弁（膨張弁）
３５ 四方弁
４０ リモコン
Ｋ 制御部
Ｑ 冷媒回路

ステップＳ１０３ｇにおいて、制御部Ｋは、図１２の「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、室内熱交換器１２の解凍に要する時間であり、予め設定されている。ステップＳ１０３ｇにおいて「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過していない場合（Ｓ１０３ｇ：Ｎｏ）、制御部Ｋの処理はステップＳ１０３ｆに戻る。一方、「ＳＴＡＲＴ」時から所定時間が経過した場合（Ｓ１０３ｇ：Ｙｅｓ）、制御部Ｋは、室内熱交換器１２を解凍するための一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。

室内機１０Ａは、内部に配設された室内ファンモータ１４Ａａによって室内ファン１４Ａを駆動すると室内の室内空気が、空気吸込口ｈ１からフィルタ１６を通って、室内機１０Ａ内に吸込まれ、室内熱交換器１２Ａを通過する過程で、冷却又は加熱されることにより、調和空気となって、空気吹出口ｈ３から風向ルーバ２６に案内され、室内に吹出される。なお、図１４において、１３Ａはドレンパンを兼ねる支持枠、２７は導風板である。

例えば、第１実施形態では、伝熱管１２ｇが空気が流れる方向に千鳥状に２列配置された室内熱交換器１２について説明したが、これに限らない。伝熱管１２ｇが千鳥状に配置されていなくてもよい。また、伝熱管１２ｇは２列に限らず、１列の伝熱管１２ｇや３列以上の伝熱管１２ｇが配置されていてもよい。

Claims (8)

1. 圧縮機、凝縮器、膨張弁、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と、
   少なくとも前記圧縮機及び前記膨張弁を制御する制御部と、を備え、
   前記凝縮器及び前記蒸発器の一方は室外熱交換器であり、他方は室内熱交換器であり、
   前記制御部は、前記室内熱交換器を前記蒸発器として機能させ、前記室内熱交換器を凍結させる凍結処理中に、送風ファンを逆回転させる空気調和機。
2. 前記制御部は、前記送風ファンを逆回転させる場合に風向板を開く
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、前記凍結処理中に、前記送風ファンを停止した凍結処理と前記送風ファンを逆回転させる凍結処理の両方を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. 前記送風ファンを停止した凍結処理の時間が、前記送風ファンを逆回転させる凍結処理の時間より長い
   ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 前記制御部は、前記室内熱交換器の温度が所定温度以下になってから、前記送風ファンの逆回転を開始する
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
6. 前記制御部は、前記凍結処理中に、前記送風ファンの停止と逆回転を繰り返す
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
7. 前記制御部は、前記凍結処理中に、前記送風ファンの正回転を行わない
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
8. 前記室内熱交換器は、空気が流れる方向に２列以上の伝熱管が配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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