JP2017048949A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ掃除中に室内熱交換器への塵埃の付着などを防ぐ空気調和機を提供する。【解決手段】室内ファン６および室内熱交換器５を含む室内機と、室外熱交換器を含む室外機とを備える空気調和機であって、空気吸入口３から吸入された空気中の塵埃を捕集するフィルタ１１と、上記フィルタ１１によって捕集された塵埃を除去する掃除機構２０と、上記室内ファン６の回転を制御する回転制御部と、を備え、上記室内ファン６は、上記空気吸入口３から吸入した空気を吹出口８から吹き出す正方向、および該正方向と反対の方向である逆方向に回転可能であり、上記回転制御部は、掃除機構２０がフィルタ１１を掃除している期間中に、室内ファン６を通常運転時とは逆の方向に回転させる。【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機に関し、特に、室内機が吸入する空気から塵埃を捕集するフィルタを掃除する機構を備えた空気調和機の制御技術に関する。

室内の気温、湿度、および空気清浄度などを調節する空気調和機の室内機は、フィルタを備えている。室内機が備えるフィルタは、室内機が吸入する空気から塵埃を捕集し、室内熱交換器および室内ファンに塵埃が付着することを防止する。また、このフィルタは、室内機の内部を清潔に保ち、室内に向けて送風する空気の清潔さを維持するためにも重要である。

室内機のフィルタに捕集された塵埃がフィルタ上に堆積した場合、当該フィルタを目詰まりさせ、室内機が吸入する空気の流量を減少させるため、空気調和機の性能を低下させる。また、室内に向けて送風する空気の清潔さを維持することができなくなる虞がある。

そこで、近年では、室内機のフィルタを自動的に掃除する掃除機構を備え、フィルタを所定のタイミングで清掃する空気調和機が知られている。そのような自動掃除機能を備えた空気調和機として、下掲の特許文献１では、上記掃除機構を構成する回転ブラシに対してフィルタを動かしながら、フィルタに捕集された塵埃を掻き取るフィルタ清掃装置を備えた空気調和機が提案されている。また、下掲の特許文献２および３では、フィルタに対して掃除部を移動させながら、フィルタから塵埃を取り除くように構成された空気調和機が提案されている。

特開２０１４−７０８８４号公報（２０１４年０４月２１日公開） 特開２０１０−１９５５１号公報（２０１０年０１月２８日公開） 特開２０１３−５３８４６号公報（２０１３年０３月２１日公開） 特開平５−１９６２８８号公報（１９９３年０８月０６日公開） 特開２００４−３６９６７号公報（２００４年０２月０５日公開）

特許文献１に記載のフィルタ清掃装置を適用する空気調和機では、空気調和の通常運転（暖房、冷房、および空気清浄などの運転）時には室内熱交換器を覆っていたフィルタを、自動掃除を実行するときに動かして、室内熱交換器が露出状態になる。もし、この露出状態で空気調和の通常運転を行うと、室内熱交換器などの室内機の内部に塵埃を直接付着させることになる。したがって、特許文献１に記載のフィルタ清掃装置を適用する空気調和機では、フィルタの自動掃除を行うときには、空気調和の通常運転を停止させる制御が行われる。

また、特許文献２および３のタイプでは、自動掃除時に室内熱交換器が露出状態にはならないが、自動掃除時に空気調和の通常運転を行うと、塵埃がフィルタに吸い寄せられるため、フィルタから塵埃を除去しづらくなる。したがって、特許文献２および３のタイプでも同様に、フィルタの自動掃除を開始させるときには、空気調和の通常運転を停止させる制御が行われる。

しかしながら、フィルタの掃除を行うときに空気調和の通常運転を単に停止するのではなく、室内ファンの回転を適切に制御すれば、フィルタの掃除をより効率的に行うことが可能である。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、フィルタを掃除している期間中にも、室内熱交換器に空気を送り、室内熱交換器における熱交換を継続させつつ、塵埃が空気吸入口から室内機の内部へ侵入することを回避することができる空気調和機などを実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る空気調和機は、室内ファンおよび室内熱交換器を含む室内機と、室外熱交換器を含む室外機とを備える空気調和機であって、空気吸入口から吸入された空気中の塵埃を捕集するフィルタと、上記フィルタによって捕集された塵埃を除去する掃除機構と、上記室内ファンの回転を制御する回転制御部と、を備え、上記室内ファンは、上記空気吸入口から吸入した空気を吹出口から吹き出す正方向、および該正方向と反対の方向である逆方向に回転可能であり、上記回転制御部は、上記掃除機構が、掃除対象である上記フィルタ上の領域である掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンを上記逆方向に回転させる。

本発明の一態様によれば、フィルタを掃除している期間中に、室内ファンを逆方向に回転させているため、室内熱交換器に空気を送り、室内熱交換器における熱交換を継続させつつ、塵埃が空気吸入口から室内機の内部へ侵入することを回避することができる。

本発明に係る空気調和機の室内機の要部の構成を側面断面において示す説明図である。 空気調和機の室内機の外観を示す図であり、（ａ）は室内機を下方から見た斜視図、（ｂ）は正面図である。 空気調和機の冷凍サイクルの一例を（ａ）暖房運転時、および（ｂ）冷房運転時について示した模式図である。 自動掃除機能を有するフィルタユニットを備えた空気調和機の制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図４に示す制御部が行う掃除制御の手順の例を示すタイムチャートである。 図４に示す制御部が、図５の（ａ）に示す掃除制御の手順を実行する場合の処理の一例を示すフローチャートである。 図４に示す制御部が行う掃除制御の手順の別の例を示すタイムチャートである。 図４に示す制御部が、図７の（ａ）に示す掃除制御の手順を実行する場合の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る空気調和機の室内機の要部の別の構成を側面断面において示す説明図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

（空気調和機の外観の構成）
はじめに、空気調和機１の室内機１０の外観について、図２を用いて説明する。図２は、空気調和機１の室内機１０の外観を示す図であり、（ａ）は室内機１０を下方から見た斜視図、（ｂ）は正面図である。空気調和機１は、室外機３０が別に設けられた分離型の室内機１０に相当し、かつ図２の（ａ）に示すように、壁掛け型に属する。なお、空気調和機１は天井内据え付け型でもよいし、床置き型でもよいし、室外機３０を持たない室内専用機型でもよい。

空気調和機１の室内機１０は、外側の構成部材として、オープンパネル２、空気吸入口３、気流パネル４、および吹出口８（図１参照）を備えている。図２の（ｂ）に示すように、壁面に据え付けた空気調和機１を正面から見て、天井側を上、床側を下とし、さらに左右方向を空気調和機１の長手方向とする。上下方向は長手方向と十字に交差する。以降の説明において、上、下、上下方向および長手方向は、上記のように定義された意味を持つとする。空気吸入口３は、図２の（ｂ）に示すように、空気調和機１の例えば上面に格子状に形成されている。空気吸入口３全体の概略的な開口形状は、上記長手方向に沿った細長い長方形状である。なお、オープンパネル２および気流パネル４は、空気調和機１のキャビネット７に開閉可能に支持されている。

なお、ユーザからの操作指示を受け付けるリモートコントローラから射出される赤外線などの光線を受光する受光部（図示せず）、およびユーザからの指示音声を受け付けるマイクなどの音声入力部などの入力部５２（図４参照）がキャビネット７の正面に備えられていてもよい。また、ユーザに対して各種の情報を通知するための表示部（通知部）（図示せず）、ランプ（通知部）（図示せず）、スピーカなどの音声出力部５７（通知部、図４参照）も、キャビネット７の正面に備えられていてもよい。

（空気調和機１の要部構成）
次に、室内機１０の要部構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る空気調和機１の室内機１０の要部の構成を側面断面において示す説明図である。図１に示すように、空気調和機１の室内機１０は、空気吸入口３および前記吹出口８などの開口部を備えるキャビネット７、吹出口８に配されており、吹出口８から吹出される気流の方向を調節するための気流パネル４、フィルタ１１、引込機構１２、掃除機構２０、室内熱交換器５、および室内ファン６を備えている。

室内ファン６は、例えば、クロスフローファン（ラインフローファンとも呼ばれる）であってもよい。室内ファン６は、空気吸入口３から吸入した空気を吹出口８から吹き出す正方向、および該正方向と反対の方向である逆方向に回転可能である。

フィルタ１１は、空気調和機１の空気吸入口３（図２の（ｂ）参照）から吸入される空気中の塵埃を捕集する。掃除機構２０は、フィルタ１１に付着した塵埃を除去する機構であり、これに限定されるものではないが、回転ブラシ２１およびダストボックス２２を備えている。例えば、回転ブラシ２１が回転しながらフィルタ１１に当接して、フィルタ１１に付着している塵埃をかき取り、かき取られた塵埃はダストボックス２２に回収される。

掃除機構２０は、空気調和機１の制御部５０（図４参照）から指令を受けて、フィルタ１１（掃除対象領域）のうち、フィルタ１１を分割した複数領域を構成する少なくとも１つの掃除対象領域に対して、空気調和の運転中に動作を開始し、フィルタ１１の掃除を行う。ここで、掃除対象領域とは、掃除機構２０の掃除対象であるフィルタ１１上の領域である。

例えば、図１に示すように、掃除機構２０が引込機構１２の近傍に固定されている場合、室内熱交換器５を覆っていたフィルタ１１が、引込機構１２内に収容される前に掃除機構２０の回転ブラシ２１と当接する領域が掃除対象領域となる。掃除対象領域は、フィルタ１１の全体であってもよいし、一部の領域であってもよい。

すなわち、図１に示す空気調和機１の室内熱交換器５は、掃除機構２０が掃除対象領域を掃除している期間中に、室内熱交換器５を覆っていたフィルタ１１が移動して（例えば、フィルタ１１が引込機構１２に引込まれて）、室内熱交換器５が露出状態になる。

本発明の一実施形態において、空気調和機１は、さらに室外熱交換器３７を含む室外機３０（図３参照）を備えており、室内熱交換器５と室外熱交換器３７との間を冷媒が循環する冷凍サイクルを有している。

（空気調和機１の冷凍サイクル）
次に、空気調和機１が有する冷凍サイクルについて図３を用いて説明する。図３は、空気調和機１の冷凍サイクルの一例を（ａ）暖房運転時、および（ｂ）冷房運転時について示した模式図である。なお、図３では、冷媒の温度が高いことを太線で示し、冷媒の温度が低いことを細い線で示している。空気調和機１は、室内機１０と室外機３０との間を冷媒が循環するように、冷媒管４０が室内機１０と室外機３０とに接続されている。なお以下の説明では、冷房機能および暖房機能を併せ持つ空気調和機１を例に挙げて説明するが、これに限定されず、圧縮機３３による冷媒の圧縮過程を用いる空気調和機１であればよく、例えば、空気調和機１は、暖房機能のみまたは冷房機能のみを有していてもよいし、冷房機能および暖房機能の他に、除湿機能または空気清浄機能、あるいはこれら両機能を備えていてもよい。

空気調和機１の冷凍サイクルは、冷媒を凝縮させた後に吐出する、回転数が変更可能な圧縮機３３、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行う室外熱交換器３７、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う室内熱交換器５、室外熱交換器３７に対して送風する室外ファン３６、および室内熱交換器５に対して送風する室内ファン６を備えている。

室内ファン６が、長手方向に平行な軸の周りに正方向に回転した場合、空気吸入口３から室内の空気を吸入し、吹出口８から室内へ吹き出す気流を作り出す。その気流は、空気吸入口３、フィルタ１１の天面および前面、室内熱交換器５、室内ファン６、および吹出口８を順に辿る経路を通る。室内ファン６が、室内機１０に設けられた空気吸入口３から吸込んだ室内空気を室内熱交換器５に通すことによって、冷媒と室内の空気との間で熱交換が行われる。熱交換された空気は、室内ファン６によって室内機１０に設けられた吹出口８から室内に吹き出される。室内ファン６の単位時間当たりの回転数（以下では、「室内ファンの回転数」と表す）を制御することにより、吹出口８から室内に吹き出される風量を調節することができる。

一方、室内ファン６が、長手方向に平行な軸の周りに、上記正方向と反対の方向である逆方向に回転した場合、主に吹出口８から室内の空気を吸入し、空気吸入口３およびキャビネット７の前面から室内へ吹き出す気流を作り出す。この気流は、吹出口８、室内ファン６、室内熱交換器５、フィルタ１１の天面および前面、および空気吸入口３を順に辿る経路を通る。室内ファン６を逆方向に回転させた場合の回転数あたりに生じる気流の強さは、正方向に回転させた場合の回転数あたりに生じる気流に比べて概して弱い。これは室内ファン６の羽根構造に起因している。

空気調和機１は、冷凍サイクルを制御して、冷房機能、暖房機能などの空調運転を行う。具体的には、図３の（ａ）に示すように、暖房運転時では、冷媒は、「圧縮機３３→四方弁３８→三方弁４１→室内熱交換器５→二方弁４２→膨張弁３９→室外熱交換器３７→四方弁３８→圧縮機３３」の順に循環し、冷房運転時では、「圧縮機３３→四方弁３８→室外熱交換器３７→膨張弁３９→二方弁４２→室内熱交換器５→三方弁４１→四方弁３８→圧縮機３３」の順に循環する。

暖房運転時の冷凍サイクルにおいて循環する冷媒の状態について説明すれば、以下のようになる。圧縮機３３で圧縮された高温高圧の状態の冷媒は室内熱交換器５において、室内ファン６の駆動により室内空気に熱を奪われて凝縮する。室内熱交換器５で凝縮した高温の冷媒は膨張弁３９にて減圧、膨張して低温低圧の状態となり、室外熱交換器３７に送られる。室外熱交換器３７に流入する冷媒は室外ファン３６の駆動により、室外空気から吸熱しながら蒸発して低温の冷媒（ガス状態）となり、圧縮機３３に戻る。室内熱交換器５において熱交換された空気が室内に放出されることにより、室内の暖房が行われる。すなわち、暖房運転時の冷凍サイクルにおいて、室外熱交換器３７が蒸発器として機能し、室内熱交換器５が凝縮器として機能する。

冷房運転時の冷凍サイクルについての詳細な説明は省略する。冷房運転時の冷凍サイクルにおいては、暖房運転時とは逆の方向に冷媒を循環させ、室内熱交換器５を蒸発器として機能させ、室外熱交換器３７を凝縮器として機能させる。室内熱交換器５において熱交換された空気が室内に放出されることにより、室内の冷房が行われる。

空気調和機１は、膨張弁３９と室外熱交換器３７とを接続する冷媒管４０と、圧縮機３３とを繋ぐ流路を備え、この流路に冷媒を通過させる（開状態）か、冷媒を遮断する（閉状態）かの２つの状態を取り得る電磁弁３５（キャピラリーチューブとも呼ばれる）を備えている。電磁弁３５は、冷媒の流れを制限することによって、冷媒の温度や圧力を調節するための部材である。電磁弁３５を開くことにより、冷媒を迅速に低温低圧の状態とすることが可能である。すなわち、暖房運転時（図３の（ａ））に電磁弁３５を開くことによって、圧縮機３３から吐出する冷媒の一部を、「圧縮機３３→電磁弁３５→室外熱交換器３７→四方弁３８→圧縮機３３」と循環させる（誘導する）ことができる。これにより、圧縮機３３の凝縮圧力を低減することができる。

（空気調和機の制御系の構成）
図４は、空気調和機１の制御系の構成を概略的に示す機能ブロック図である。空気調和機１の種々の動作は、前記制御部５０によって制御される。制御部５０には、引込機構１２、掃除機構２０、室内ファン６、気流パネル４、メモリ５１、入力部５２、空調部５３、タイマ部５４、室内熱交換器温度センサ５５、室外熱交換器温度センサ５６、および音声出力部５７の各被制御要素がバスを介して接続されている。

制御部５０は、ファン回転制御部５０１（回転制御部）を含んでいる。ファン回転制御部５０１は、室内ファン６の回転の方向、速度、および回転を開始したり停止したりするタイミングを制御する。すなわち、ファン回転制御部５０１は、掃除機構２０がフィルタ１１の掃除対象領域を掃除している期間中に、室内ファン６を逆方向に回転させてもよい。または、ファン回転制御部５０１は、除霜運転を開始したときに合わせて、掃除機構２０がフィルタ１１を掃除している場合に、室内ファン６を逆方向または正方向に回転させてもよい。

入力部５２は、ユーザが空気調和機１に各種指示を与えるリモートコントローラと通信を行う通信部（図示せず）を含んでいてもよい。空調部５３内のより具体的な被制御要素には、空気調和機１の気流パネル４の駆動部および室内ファン６の駆動部と、室外機３０に備えられた構成、すなわち圧縮機３３、各種弁および室外ファン３６などが含まれる。

室内熱交換器温度センサ５５は、室内機１０に設けられた、室内熱交換器５の温度をモニタしている温度センサである。室外熱交換器温度センサ５６は、室外機３０に設けられた、室外熱交換器３７の温度をモニタしている温度センサである。

空気調和機１の電源がオンになると、制御部５０はメモリ５１から制御プログラムと各種動作の設定値とを読み出すことによって、上記各駆動部および上記被制御要素の動作を制御する。

なお、制御部５０が、フィルタ１１の掃除を実行するときに、室内ファン６の回転を制御する手順については、後に具体例を挙げて説明する。

（空気調和機１がフィルタ１１の掃除を行う場合の、室内ファンの回転制御）
続いて、空気調和機１がフィルタ１１の掃除を行う場合の、室内ファンの回転制御について、図５および図６を用いて説明する。図５は、図４に示す制御部５０が行う掃除制御の手順の一例を示すタイムチャートである。図６は、図４に示す制御部５０が、図５の（ａ）に示す掃除制御の手順を実行する場合の処理の一例を示すフローチャートである。

なお、ここでは暖房運転中にフィルタ１１の掃除を行う場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。すなわち、冷房運転、空気清浄運転などの通常運転中に、フィルタ１１の掃除を行う場合も同様である。

空気調和機１は、ユーザによる操作を受け付けたことや、予め設定された時刻になったことをトリガとして、暖房運転を開始する（図５の（ａ）における時点Ａ）（ステップ１１；以下、Ｓ１１のように略記する）。制御部５０は、タイマ部５４から、積算運転時間Ｘの情報を受け取る。ここで、「積算運転時間Ｘ」とは、前回にフィルタ掃除を実行した日付や時刻から起算して、空気調和の運転を行った時間の合計である。また、メモリ５１には、フィルタの掃除を実行すべき積算運転時間の閾値Ｙ（フィルタを掃除する周期を規定する時間）が記憶されている。そこで、制御部５０は、タイマ部５４から受け取った積算運転時間Ｘと、メモリ５１から読み出した閾値Ｙとを比較し、積算運転時間Ｘが閾値Ｙを超えたかどうかを判定する（Ｓ１２）。なお、制御部５０は、この判定を一定の時間が経過するごとに定期的に行ってもよい。

積算運転時間Ｘが閾値Ｙを超えた場合（Ｓ１２にてＹｅｓ）、制御部５０は、暖房運転を継続したまま、掃除機構２０および引込機構１２に対して、フィルタ１１の掃除を開始するよう指示する（図５の（ａ）における時点Ｂ）（Ｓ１３）。掃除機構２０がフィルタ１１の掃除を実行中に、ファン回転制御部５０１は、室内ファン６を、暖房運転時の回転の方向（正回転）と反対の方向に回転（逆回転）させる（Ｓ１４）。なお、室内ファン６を逆回転させ始めるタイミングは、掃除機構２０がフィルタ１１の掃除を開始すると同時であってもよいし、一定時間前であってもよいし、一定時間後であってもよい。

なお、制御部５０は、フィルタ１１の掃除動作と連動して暖房運転を停止させてもよい。この場合、フィルタ１１の掃除を開始させたときに、その旨をユーザに知らせる音声データをメモリ５１から読み出して、音声出力部５７から出力してもよい。これにより、暖房運転が中断したときに、ユーザにエアコンが故障したと思われないようにすることができる。

なお、室内ファン６を逆回転させているときに、制御部５０は気流パネル４が開くように制御してもよい。気流パネル４を開けるように制御すれば、室内ファンを逆回転させた場合に、吹出口８から室内機１０の中に吸入される空気の量を増加させることができる。このため、室内熱交換器５により多くの空気を送り、室内熱交換器５における熱交換を継続させつつ、塵埃が空気吸入口３などから室内機１０の内部へ侵入することをより効果的に回避することができる。加えて、室内ファン６の逆回転が作る気流は、塵埃をフィルタ１１に吸い寄せない方向に流れるので、フィルタ１１に付着している塵埃を除去しやすくすることができる。

掃除機構２０による、フィルタ１１の掃除が終了すると（Ｓ１５）、ファン回転制御部５０１は、室内ファン６を逆回転から正回転に切り替える（図５の（ａ）における時点Ｃ）。制御部５０は暖房運転を中断していた場合には、時点Ｃにおいて暖房運転を再開させる。

なお、Ｓ１２を実行するトリガとしては、例えば、制御部５０が温度または風量の変更を示す制御信号を出力するとき、制御部５０が冷房モードから除湿モードへのような運転モードを変更する制御信号を出力するとき、ユーザがタイマをセットしたとき、などであってもよい。すなわち、制御部５０における何らかの信号の入出力が行われたことを、Ｓ１２を実行するためのトリガとして用いることができる。

このように、空気調和機１は、掃除機構２０がフィルタ１１の掃除対象領域を掃除している期間中に、室内ファン６を逆回転させる。これにより、フィルタ１１を掃除している期間中にも、室内熱交換器５に空気を送り続けることができる。したがって、冷房、暖房または除湿などの通常運転を継続することができる。また、塵埃が空気吸入口から室内機の内部へ侵入することを回避することができる。加えて、室内ファンを正方向に回転させながら空気調和機が通常運転を行っている最中にフィルタ掃除を行う場合に比べて、塵埃がフィルタに吸い寄せられないので、塵埃を除去しやすくなる。

なお、ファン回転制御部５０１は、掃除機構２０が、フィルタ１１を掃除している期間中に、室内ファン６の回転を逆回転させるモードの他に、室内ファン６の回転を停止させるモードを選択可能に構成されていてもよい。

図５の（ｂ）は、フィルタ１１の掃除を実行中に、室内ファン６の回転を停止させたり、逆回転させたりすることが可能なファン回転制御部５０１を備える制御部５０が行う掃除制御における室内ファン６の回転制御の一例を示すタイムチャートである。

時点Ａから暖房運転を行っていた空気調和機１は、時点Ｄにおいて掃除機構２０がフィルタ１１の掃除を開始する。フィルタ１１が引込機構１２に引込まれている間（時点Ｅ〜時点Ｆ）、室内熱交換器５が露出状態になる。その後、引込機構１２からフィルタ１１が引き出され、時点Ｇにフィルタ１１の掃除が終了する。

そこで、図５の（ｂ）に示すタイムチャートのように、ファン回転制御部５０１は、フィルタ１１の掃除が行われている時点Ｄ〜時点Ｇまでの間のうち、室内熱交換器５が露出状態になっている時点Ｅ〜時点Ｆまでの間のみ室内ファン６を逆回転させる。一方、室内熱交換器５がフィルタ１１に覆われており、塵埃が室内熱交換器５に付着する虞の無い時点Ｄ〜時点Ｅおよび時点Ｆ〜時点Ｇには、室内ファン６を停止させている。すなわち、ファン回転制御部５０１は、室内ファン６の回転を停止させる上記モードを選択する。

このように、フィルタを掃除している期間中に、室内ファン６を逆方向に回転させることが不要な動作状態、あるいは不適切な動作状態であれば、その回転を停止させるモードが選択されてもよい。

また、図５の（ａ）の場合、上記時点Ｂにおいて、制御部５０が掃除機構２０にフィルタ１１の清掃を指示してから、フィルタ１１が引込機構１２によって動き始めるまでの間は、室内ファン６を逆方向に回転させることが不要な動作状態であるとして、室内ファン６の回転を停止させてもよい。

なお、制御部５０が、室内熱交換器５がフィルタ１１に覆われている状態か、露出している状態かを判断するために、引き込まれたフィルタ１１の長さを検出するセンサ（図示せず）を引込機構１２に配してもよい。このセンサにより検出された長さが所定の閾値を超えた場合、室内熱交換器５が露出している状態となったとして判断することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図７および図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

本実施形態に係る空気調和機１は、通常運転の実行時にフィルタ１１を掃除する場合に加えて、空気調和機１が室外熱交換器３７の除霜を実行している期間を利用して、フィルタ１１を掃除する。これにより、フィルタを掃除する回数（頻度）を、従来より増やすことができる。よって、フィルタの目詰まりを低減させることができるため、消費電力を低く抑えることができる。

（空気調和機１が除霜運転時にあわせてフィルタ１１の掃除を行う場合の、室内ファンの回転制御）
以下に、空気調和機１がフィルタ１１の掃除を行う場合の、室内ファン６の回転制御について、図７および図８を用いて説明する。図７は、図４に示す制御部５０が行う掃除制御の手順の一例を示すタイムチャートである。図８は、図４に示す制御部５０が、図７の（ａ）に示す掃除制御の手順を実行する場合の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、除霜運転の期間に比べ、フィルタ１１の掃除を実行する期間が長い場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、それぞれの期間の長さは適切に調整すればよい。

空気調和機１は、ユーザによる操作を受け付けたことや、予め設定された時刻になったことをトリガとして、暖房運転を開始する（図７の（ａ）における時点Ａ）（Ｓ２１）。

制御部５０が、前記室外熱交換器温度センサ５６を介して取得した室外熱交換器３７の温度を判定して、室外熱交換器３７への着霜を検出すると（Ｓ２２）、制御部５０は、暖房運転を中断して除霜運転に切り替える（Ｓ２３）。なお、室外熱交換器３７への着霜の検出は、これに限定されるものではないが、例えば、以下のように判断することにより行うことができる。制御部５０は、室外熱交換器３７の温度が所定の温度（例えば−５℃）以下であることを検出するか、あるいは一定の時間（例えば１時間）所定の温度（例えば−５℃）以下が持続しているか、を検出した場合、室外熱交換器３７への着霜を検出したと判断する。

なお、制御部５０は、除霜運転を開始させたときに、除霜運転の開始をユーザに知らせる音声データをメモリ５１から読み出して、音声出力部５７から出力してもよい。これにより、暖房運転が中断したときに、ユーザにエアコンが故障したと思われないようにすることができる。

制御部５０は、冷凍サイクルを制御して、冷媒の流れを冷房運転時と同じ方向に切り替えることにより、除霜を行う。これにより、室外熱交換器３７の温度を上昇させて、付着した霜を融かすことができる。一方、室内熱交換器５の温度は低下することになる。

Ｓ２３にて、制御部５０が除霜運転に切り替えたとき、制御部５０は、掃除機構２０および引込機構１２に対して、フィルタ１１の掃除を開始するよう指示する（図７の（ａ）における時点Ｋ）（Ｓ２４）。なお、ここでは、除霜運転とフィルタ１１の掃除とを時点Ｋにおいて同時に開始する場合を例に挙げているがこれに限定されない。例えば、除霜運転を開始した後にしばらく経過した後にフィルタ１１の掃除を開始してもよい。

次に、掃除機構２０がフィルタ１１の掃除を実行中に、ファン回転制御部５０１は、室内ファン６を、暖房運転時の回転の方向（正回転）と反対の方向に回転（逆回転）させる（Ｓ２５）。

なお、室内ファン６を逆回転させているときに、制御部５０は気流パネル４が開くように制御してもよい。室内ファン６を逆方向に回転させた場合、空気は吹出口８から室内機１０の中に吸入される。気流パネル４を開くことにより、吹出口８から吸入される空気の量を増加させることができるため、室内熱交換器５における熱交換量を増加させ、熱交換効率を上げることができる。よって、除霜運転中に温度が低下した室内熱交換器５の温度を迅速に上昇させ、暖房運転の再開を早めることができる。

制御部５０は、室外熱交換器３７の温度が所定の温度より高くなったことを検出すると、除霜運転を終了させる（図７の（ａ）における時点Ｌ）（Ｓ２６）。この時点Ｌではフィルタ１１の掃除は終了していない。

次に、Ｓ２７においてフィルタ１１の掃除が終了すると（図７の（ａ）における時点Ｍ）、制御部５０は、室内熱交換器温度センサ５５によって測定される室内熱交換器５の温度を参照する。室内熱交換器５の温度が所定の温度（例えば、１０℃）以上に上昇したことを検出した場合（Ｓ２９にてＹｅｓ）、中断していた暖房運転を再開させる（図７の（ａ）における時点Ｍ）（Ｓ３０）。この時、ファン回転制御部５０１は、室内ファン６を逆回転から正回転に切り替える。

なお、上記の例では、空気調和機１が室外熱交換器３７の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間（図７の（ａ）の時点Ｌ〜時点Ｍ）、気流パネル４を閉じており、ファン回転制御部５０１は室内ファン６の逆方向の回転を継続している。しかし、室内ファン６の回転制御はこれに限定されず、例えば、下記のような制御も可能である。

図７の（ｃ）に示すように、空気調和機１が室外熱交換器３７の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間（図７の（ｃ）の時点Ｌ〜時点Ｍ）、気流パネル４を閉じており、ファン回転制御部５０１は室内ファン６を、暖房運転中に比べて低速で、または暖房運転中と同じ速度で正方向に回転させてもよい。なお、室内ファン６を、暖房運転中に比べて低速で正方向に回転させると、気流パネル４を閉じた状態で空気が空気吸入口３から逆流した時に、フィルタ１１上の埃を室内に飛ばすことを回避できる。室内ファン６を正方向に回転させることにより、室内機１０の中に空気の流れを生じさせ、室内熱交換器５における熱交換量を増加させ、熱交換効率を上げることができる。このとき、気流パネル４が閉じているため、除霜運転中に温度が低下した室内熱交換器５の温度が上がる前に、冷えた風が吹出口８から室内に出るのを抑えることができる。ただし、時点Ｌ〜時点Ｍにおける室内ファン６の正方向の回転速度を暖房運転中に比べて遅くすることが望ましい。室内ファン６の回転速度を暖房運転中に比べて遅くすることにより、冷えた風が空気吸入口３から室内に出る風量を抑えることができる。

上記の他に、図７の（ｂ）に示すように、空気調和機１が室外熱交換器３７の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間（図７の（ｂ）の時点Ｌ〜時点Ｍ）、気流パネル４を閉じており、ファン回転制御部５０１は室内ファン６を停止させてもよい。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（空気調和機１ａの要部構成）
本実施形態に係る空気調和機１の要部構成について、図９を用いて説明する。図９は、本発明に係る空気調和機１ａの室内機１０ａの要部の別の構成を側面断面において示す説明図である。

図９に示す室内機１０は、通常領域１１Ａ（フィルタ、掃除対象領域）に加えて余剰領域１１Ｂ（フィルタ、掃除対象領域）を有するフィルタ１１を備えている。通常領域１１Ａは、空気調和の運転中に集塵位置に展開される領域であり、余剰領域１１Ｂは、通常領域１１Ａ以外の残り領域である。空気調和の通常の運転中には、余剰領域１１Ｂは引込機構１２Ｂ内に収納されている。通常領域１１Ａと余剰領域１１Ｂとは上下に連続しており、構成上の区別は無い。通常領域１１Ａおよび余剰領域１１Ｂは、それぞれ、室内ファン６の上方から前方にかけて配置された室内熱交換器５を十分に覆うことができる上下方向の長さを有している。したがって、本実施形態のフィルタ１１は、フィルタを移動させない従来型のフィルタ１１と比べて、上下方向に長く構成されたフィルタである。

通常領域１１Ａの掃除が行われている間、通常領域１１Ａが引込機構１２Ａに引き込まれた状態になっても、余剰領域１１Ｂが引込機構１２Ａから引き出されるため、室内熱交換器５は常にフィルタ１１によって覆われている。

このような構成を備える室内機１０ａにおいて、空気調和の通常運転を行いながら通常領域１１Ａを掃除している期間に、室内ファン６を逆回転させる。この場合、空気調和の通常運転を行いながら通常領域１１Ａを掃除している期間に、室内ファン６を正回転させる形態と比較して、既に説明したように塵埃がフィルタ１１に引き寄せられないので、塵埃を除去しやすくなる。

一方、このような構成を備える室内機１０ａにおいて、余剰領域１１Ｂに対する掃除運転は、年に１〜２回行う程度でよい。これは、集塵位置に常時展開される通常領域１１Ａに比べて、通常領域１１Ａの掃除運転中にのみ集塵位置に展開される余剰領域１１Ｂには、少量の塵埃しか付着しないからである。また、余剰領域１１Ｂに対する掃除運転の頻度は僅かなので、空気調和の運転停止に続けて、あるいはその運転停止後の期間に、余剰領域１１Ｂの掃除運転を行うことができ、そのときの運転音が空気調和機の快適性を減じるまでには至らずに済む。

ただし、上記余剰領域１１Ｂを掃除する場合、図１のフィルタ１１と同様、室内熱交換器５が露出した状態になる。したがって、余剰領域１１Ｂを掃除している期間にも、室内ファンを逆回転させることにより、室内熱交換器５に塵埃が付着することを回避することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る空気調和機１は、室内ファン６および室内熱交換器５を含む室内機１０、１０ａと、室外熱交換器３７を含む室外機３０とを備える空気調和機であって、空気吸入口３から吸入された空気中の塵埃を捕集するフィルタ（フィルタ１１、通常領域１１Ａ、余剰領域１１Ｂ）と、上記フィルタによって捕集された塵埃を除去する掃除機構２０と、上記室内ファンの回転を制御する回転制御部（ファン回転制御部５０１）と、を備え、上記室内ファンは、上記空気吸入口から吸入した空気を吹出口から吹き出す正方向、および該正方向と反対の方向である逆方向に回転可能であり、上記回転制御部は、上記掃除機構が、掃除対象である上記フィルタの領域である掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンを上記逆方向に回転させる。

上記の構成によれば、掃除対象である上記フィルタの領域である掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンを上記逆方向に回転させる。これにより、上記フィルタを掃除している期間中にも、室内熱交換器に空気を送り続けることができる。したがって、冷房、暖房または除湿などの通常運転を継続することができる。また、暖房運転期間において除霜運転を行った後、通常の暖房運転を再開する場合に、室内熱交換器における熱交換を促進させ、暖房運転の再開を早めることができる。さらに、塵埃が空気吸入口から室内機の内部へ侵入することを回避することができる。加えて、室内ファンを正方向に回転させながら空気調和機が通常運転を行っている最中にフィルタ掃除を行う場合に比べて、塵埃がフィルタに吸い寄せられないので、塵埃を除去しやすくなる。

本発明の態様２に係る空気調和機１は、上記態様１において、上記掃除機構が上記掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内熱交換器を覆っていた上記フィルタが移動して、該室内熱交換器が露出状態になってもよい。

これにより、フィルタの掃除をしている期間中に、室内熱交換器を覆っていたフィルタが移動して室内熱交換器が露出状態になっても、室内ファンが逆方向に回転しているため、塵埃が空気吸入口から室内機の内部へ侵入して、室内熱交換器に付着することを回避できる。

本発明の態様３に係る空気調和機は、上記態様１または２において、上記回転制御部は、上記掃除機構が、上記掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンの回転を停止させるモードを選択可能に構成されていてもよい。

例えば、フィルタの掃除を行うときに室内熱交換器がフィルタに覆われ、露出していない状態であれば、室内ファンを停止させても、塵埃が室内熱交換器に付着する虞は無い。それゆえ、フィルタを掃除している期間中に、室内ファンを逆方向に回転させることが不要な動作状態、あるいは不適切な動作状態であれば、その回転を停止させるモードが選択されてもよい。

本発明の態様４に係る空気調和機は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記空気調和機が室外熱交換器の除霜を実行している期間に、上記掃除機構が、上記掃除対象領域を掃除するように構成してもよい。

除霜運転のとき、空気調和機は通常の暖房運転を停止する。上記の構成によれば、空気調和機が室外熱交換器の除霜を実行している期間に、フィルタ上の領域である掃除対象領域を掃除する。これにより、フィルタを掃除する回数（頻度）を、従来より増やすことができる。よって、フィルタの目詰まりを低減させることができるため、消費電力を低く抑えることができる。

本発明の態様５に係る空気調和機は、上記態様４において、上記吹出口には、吹き出す気流の方向を調節するための気流パネルが配されており、上記空気調和機が室外熱交換器の除霜を実行している期間に、上記回転制御部が室内ファンを逆方向に回転させる場合、上記空気調和機は、上記気流パネルを開くように構成してもよい。

上記の構成によれば、空気調和機は、室外熱交換器の除霜を実行している期間に室内ファンを逆方向に回転させる場合、気流パネルを開く。室内ファンを逆方向に回転させた場合、空気は吹出口から室内機の中に吸入される。気流パネルを開くことにより、吹出口から吸入される空気の量を増加させることができるため、室内熱交換器における熱交換量を増加させ、熱交換効率を上げることができる。よって、除霜運転中に温度が低下した室内熱交換器の温度を迅速に上昇させ、暖房運転の再開を早めることができる。

本発明の態様６に係る空気調和機は、上記態様４において、上記空気調和機が上記室外熱交換器の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間、上記空気調和機は上記気流パネルを閉じており、上記回転制御部は上記室内ファンの逆方向の回転を継続してもよい。

上記の構成によれば、室外熱交換器の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間、気流パネルを閉じた状態で室内ファンの逆方向の回転を継続する。室内ファンを逆方向に回転させることにより、室内機の中に空気の流れを生じさせ、室内熱交換器における熱交換量を増加させ、熱交換効率を上げることができる。また、気流パネルを閉じておくことにより、除霜運転中に温度が低下した室内熱交換器の温度が上がる前に、冷えた風が吹出口から室内に出るのを抑えることができる。

本発明の態様７に係る空気調和機は、上記態様４において、上記空気調和機が上記室外熱交換器の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間、上記空気調和機は上記気流パネルを閉じており、上記回転制御部は上記室内ファンを正方向に回転させてもよい。

上記の構成によれば、室外熱交換器の除霜を終了してから暖房運転を再開するまでの間、気流パネルを閉じた状態で室内ファンを正方向に回転させる。室内ファンを正方向に回転させることにより、室内機の中に空気の流れを生じさせ、室内熱交換器における熱交換量を増加させ、熱交換効率を上げることができる。気流パネルが閉じているため、除霜運転中に温度が低下した室内熱交換器の温度が上がる前に、冷えた風が吹出口から室内に出るのを抑えることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 空気調和機
３ 空気吸入口
４ 気流パネル
５ 室内熱交換器
６ 室内ファン
８ 吹出口
１０、１０ａ 室内機
１１ フィルタ（掃除対象領域）
１１Ａ 通常領域（フィルタ、掃除対象領域）
１１Ｂ 余剰領域（フィルタ、掃除対象領域）
２０ 掃除機構
３０ 室外機
３７ 室外熱交換器
５０１ ファン回転制御部（回転制御部）

Claims (5)

1. 室内ファンおよび室内熱交換器を含む室内機と、室外熱交換器を含む室外機とを備える空気調和機であって、
   空気吸入口から吸入された空気中の塵埃を捕集するフィルタと、
   上記フィルタによって捕集された塵埃を除去する掃除機構と、
   上記室内ファンの回転を制御する回転制御部と、を備え、
   上記室内ファンは、上記空気吸入口から吸入した空気を吹出口から吹き出す正方向、および該正方向と反対の方向である逆方向に回転可能であり、
   上記回転制御部は、上記掃除機構が、掃除対象である上記フィルタ上の領域である掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンを上記逆方向に回転させることを特徴とする空気調和機。
2. 上記掃除機構が上記掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内熱交換器を覆っていた上記フィルタが移動して、該室内熱交換器が露出状態になることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記回転制御部は、上記掃除機構が、上記掃除対象領域を掃除している期間中に、上記室内ファンの回転を停止させるモードを選択可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 上記空気調和機が上記室外熱交換器の除霜を実行している期間に、上記掃除機構が、上記掃除対象領域を掃除することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 上記吹出口には、吹き出す気流の方向を調節するための気流パネルが配されており、
   上記空気調和機が室外熱交換器の除霜を実行している期間に、上記回転制御部が室内ファンの回転を逆回転させる場合、上記空気調和機は、上記気流パネルを開くことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。

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