(57)【要約】【課題】フィルタの自動清掃機能を備えた空気調和機において、暖房運転時の住環境快適性を向上させた空気調和機を提供する。【解決手段】暖房運転中であって、運転累積時間に応じた自動清掃（ステップ１０２）を行う際、室外配管温度や室外温度、それまでの暖房運転時間の条件（ステップ１０４、ステップ１０５）によって、自動清掃と同時に除霜運転をする（ステップ１１２、ステップ１１３）。これにより、自動清掃中に室外熱交換器の霜取りをすることになり、自動清掃後に最大の暖房能力が発揮でき、ユーザの快適性が改善できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と室外熱交換器と送風機構を具備する室外機と、室内熱交換器と送風機構を具備する室内機と、圧縮された冷媒を減圧する減圧機構と、冷房暖房運転を切り替える四方弁とで冷凍サイクルを構成し、前記室内機に室内の塵埃を収集するエアフィルタと前記エアフィルタに堆積した塵埃を除去する塵埃除去手段により構成されるフィルタ装置を具備し、前記フィルタ装置は運転累積時間に応じて自動清掃を行う機能を備えた空気調和機であって、暖房運転中に運転累積時間に応じた自動清掃を行う条件と、除霜運転開始条件とを共に満たすこととなった場合、自動清掃と同時に除霜運転をすることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室外機の配管温度がある一定以下の場合に自動清掃と同時に除霜運転をすることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
室外機の配管温度のしきい値が、室外温度の関数であることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
自動清掃するタイミングまでの暖房運転時間により、除霜運転移行の有無を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタの自動清掃装置を具備した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、家庭用の空気調和機には、室内機に備え付けられたエアフィルタを自動清掃するフィルタ装置を搭載したものが広く普及しており、フィルタに付着した塵埃を、掻きとりまたは吸引する等の方式で、空気調和機の運転を一旦停止させ、室内送風機を停止させた状態で自動清掃する。そして、その掃除動作は、空気調和機の運転開始前や運転終了後、または運転累積時間がある時間を越えた時など、ユーザにとって本来必要な冷暖房の機能に出来る限り影響の少ないタイミングに実施され、フィルタの目詰まりによる性能低下・消費電力増大を未然に防止している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また特許文献１によれば、運転累積時間が所定の時間を越えても、一定時間以上経過後でなければ自動清掃を行わないとするものもある。図４は、特許文献１に記載された空気調和機の運転方法を示したフローチャートである。図４に示すように、掃除動作を空気調和機の運転開始から１０分以降に限定することで、ユーザにとって必要な冷暖房の機能を優先させながら、最適なタイミングで清掃動作を実施し快適性の改善を図るなど、様々な運転制御の工夫をしてユーザメリットを向上させている。
【特許文献１】特開２００７−１３９３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、例えば低温高湿度条件での暖房連続運転下では、室外側熱交換器に霜が徐々に成長するが、除霜制御に入るタイミング以前に累積運転時間経過による自動掃除動作が行われた場合は、清掃による運転停止に加え、清掃後にも暖房能力の低下した状態での運転が続くことになる。更に、除霜運転への切替えによる暖房運転停止により、結果として長時間の暖房能力不足の状態となる。従って室温が大幅に低下し、ユーザにとっては快適性が悪化してしまうという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ユーザの暖房運転時の住環境快適性を向上させる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和機は、圧縮機と室外熱交換器と送風機構を具備する室外機と、室内熱交換器と送風機構を具備する室内機と、圧縮された冷媒を減圧する減圧機構と、冷房暖房運転を切り替える四方弁とで冷凍サイクルを構成し、前記室内機に室内の塵埃を収集するエアフィルタと前記エアフィルタに堆積した塵埃を除去する塵埃除去手段により構成されるフィルタ装置を具備し、前記フィルタ装置は運転累積時間に応じて自動清掃を行う機能を備えた空気調和機であって、暖房運転中に運転累積時間に応じた自動清掃を行う条件と、除霜運転開始条件とを共に満たすこととなった場合、自動清掃と同時に除霜運転をすることを特徴としたものである。
【０００７】
上記手段を用いることにより、自動清掃中に、室外熱交換器の霜取りをするために、自動清掃後に最大の暖房能力が発揮できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気調和機は、暖房連続運転下でのフィルタ自動清掃中に、必要に応じて除霜
運転をすることで、室外熱交換器が霜取りされるため、フィルタ自動清掃後には暖房性能が最大に発揮でき、ユーザの快適性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、圧縮機と室外熱交換器と送風機構を具備する室外機と、室内熱交換器と送風機構を具備する室内機と、圧縮された冷媒を減圧する減圧機構と、冷房暖房運転を切り替える四方弁とで冷凍サイクルを構成し、前記室内機に室内の塵埃を収集するエアフィルタと前記エアフィルタに堆積した塵埃を除去する塵埃除去手段により構成されるフィルタ装置を具備し、前記フィルタ装置は運転累積時間に応じて自動清掃を行う機能を備えた空気調和機であって、暖房運転中に運転累積時間に応じた自動清掃を行う条件と、除霜運転開始条件とを共に満たすこととなった場合、自動清掃と同時に除霜運転をすることにより、自動清掃中に、室外熱交換器の霜取りをするために、自動清掃後に最大の暖房能力が発揮でき、ユーザの快適性が改善できる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明において、室外機の配管温度があるしきい値以下の場合に自動清掃と同時に除霜運転をするものである。これによって不必要な除霜運転動作を防ぐことができる。
【００１１】
第３の発明は、特に第２の発明において、室外温度を検出する室外温度センサを有し、室外機の配管温度のしきい値は、前記室外温度センサ出力の関数であるとしたものである。これによって、より最適に除霜運転の有無を判定することができる。
【００１２】
第４の発明は、自動清掃するタイミングまでの暖房運転時間により、除霜運転移行の有無を判定することにより、更に最適に除霜運転の有無を判定し、必要なときにのみ除霜運転動作を動作させることができ、ユーザの快適性を更に向上できる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機のフィルタ清掃機構図を示している。この図において室内熱交換器２０６を通過する空気の塵埃を除去するフィルタ装置２００は、フィルタ枠２０１と、エアフィルタ２０２から構成され、そのフィルタ装置２００の表面に沿って移動可能な吸引ノズル２０３が設けられる。吸引ノズル２０３は、エアフィルタ２０２と一定の距離を保って円滑に移動することができる。吸引ノズル２０３は吸引装置２０４に連結されており、エアフィルタ２０２上に付着した塵埃は吸引ノズル２０３より吸引される。自動清掃が開始すると吸引ノズル２０３が左右方向に駆動され、その往復動作はリミットＳＷ２０５のＯＮ／ＯＦＦにて確認されて動作方向の切換えが実施される。
【００１５】
また、図２は本実施の形態における空気調和機の室内機の断面図を示したものである。該室内機の室内熱交換器２０６の風上側にはフィルタ枠２０１が構成されており、通常の使用では室内ファン２０７が運転されることで、風が生じ熱交換が行われる。そしてその風上のエアフィルタ２０２にて埃塵が除去され、該エアフィルタ２０２上に蓄積される。
【００１６】
また空気調和機の室外機（図示せず）には、冷媒を圧縮する圧縮機と、室外熱交換器と、送風機構である室外ファンが設置されており、減圧機構であるキャピラリチューブ、冷暖房運転を切り替える四方弁とをさらに備え、一連の冷凍サイクルを構成している。また、該室外機は室外の気温Ｔｇおよび当該室外機の配管温度Ｔｈ（熱交換温度）を検出する温度センサをそれぞれ具備する。
【００１７】
図３は、本実施の形態における空気調和機の運転を制御する制御部のフローチャートを示している。
【００１８】
図３において、まず暖房運転中に（ステップ１０１）、前回までの自動清掃無しの累積時間が所定の時間Ａ分を経過したかの判定を行い（ステップ１０２）、Ａ分を経過している場合は室内送風ファン２０７を停止させて（ステップ１０３）、自動清掃の準備に入る。次に、室外熱交換器温度Ｔｈと室外温度Ｔｇを検出して、それらの値が除霜開始条件であるＴｈ≦ａＴｇ＋ｂを満たすかの判定を行う（ステップ１０４）。前記除霜開始条件を満たさない場合は、エアコン運転を停止する（ステップ１０６）。また、除霜開始条件を満たす場合はさらに前回までの暖房運転時間Ｘ分を読み取り、エアコン運転停止または除霜モード移行の判断を行う（ステップ１０５）。
【００１９】
除霜開始の条件を満たしていなかったり、暖房運転時間が所定の時間Ｘ分経過していなかった場合には、室外熱交換器は暖房性能に影響するほど着霜していないと判定してエアコンの運転を停止（ステップ１０６）、すなわち圧縮機を停止させて、掃除機能を開始させる（ステップ１０７〜１０９）。もし、除霜開始条件を満たし、暖房運転時間が所定の時間Ｘ分経過していた場合は、室外熱交換器は暖房性能に悪影響をあたえるほど着霜していると判定し、除霜モードへと移行し（ステップ１１０）、四方弁を切り替えて除霜運転を開始させる。また、除霜モードの開始と同時に掃除機能を開始させる（ステップ１１１）。さらに当該除霜運転は、除霜が終了する除霜復帰条件（室外熱交温度Ｔｈが所定の温度Ｔｏ以上）を満たす場合には除霜運転を終了するものとし、圧縮機を停止させるようにする（ステップ１１４）。このとき、もし吸引ノズルが所定の回数Ｎ往復する時間（フィルタ自動清掃運転の終了）が先にくれば（ステップ１１２）、除霜運転が途中であっても、四方弁を切り替えて除霜モードを終了させてから（ステップ１１５）、掃除機能を停止させ（ステップ１１６）、エアコンを通常の暖房運転に戻す（ステップ１１７）。
【００２０】
以上のような運転制御を行うことによって、暖房運転中であっても、フィルタ自動清掃と同時に除霜運転をすることができる。
【００２１】
すなわち、除霜開始条件を満たす場合であって、暖房運転が連続して十分行われていると判断した場合には室内が快適状態にあるとして通常通りフィルタ清掃を行う。さらに、除霜開始条件を満たすが暖房運転が十分長い間連続して行われていない場合には、室内は未だ暖まっておらず快適状態ではないと判断し、自動清掃をしながら除霜を行うことで早期に通常の暖房運転に復帰させる。これによって、長時間の暖房能力不足の状態によるユーザの快適性の低下を防ぐことができる。
【００２２】
さらに、自動清掃中に室外熱交換器の霜取りをすることによって、室外熱交換器は除霜された状態となって自動清掃後に最大の暖房能力が発揮でき、性能低下の防止とユーザの快適性改善を同時に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、暖房連続運転をした状態下でのフィルタ自動清掃中に必要に応じて除霜運転をすることで、室外熱交換器が霜取りされるため、フィルタ自動清掃後には暖房性能を最大に発揮することが可能となり、フィルタ自動清掃機構を備えたルーム用エアコンや、大型の空調装置等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機のフィルタ清掃機構図
【図２】同空気調和機における室内機の断面図
【図３】同空気調和機の制御部における運転制御を示すフローチャート
【図４】従来の空気調和機の運転制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００２５】
２００  フィルタ装置
２０１  フィルタ枠
２０２  エアフィルタ
２０３  吸引ノズル
２０４  吸引装置
２０５  リミットＳＷ
２０６  室内熱交換器
２０７  室内ファン
２０８  左右羽根
Ｔｈ  室外配管温度
Ｔｇ  室外温度
Ｔｏ  除霜復帰温度設定値
Ａ  前回からの掃除無しの累積時間
Ｘ  前回からの暖房運転時間
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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