JP2007155258A - 空気調和機のドレン水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】空気調和機のエネルギー消費効率を悪化させることがなく、一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用可能な低コストでありながら、ドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を提供すること。
【解決手段】冷房運転時に室内機1の熱交換器2で結露したドレン水を貯留するドレン水貯留タンク15と、逆流防止装置16aを介在させたドレン水流入経路17と、逆流防止装置16cを介在させたドレン水排出経路20と、空気圧縮機18と、逆流防止装置16bを介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路19とを備え、ドレン水貯留タンク15内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、ドレン水貯留タンク15内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するように構成した。
【選択図】図1
【解決手段】冷房運転時に室内機1の熱交換器2で結露したドレン水を貯留するドレン水貯留タンク15と、逆流防止装置16aを介在させたドレン水流入経路17と、逆流防止装置16cを介在させたドレン水排出経路20と、空気圧縮機18と、逆流防止装置16bを介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路19とを備え、ドレン水貯留タンク15内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、ドレン水貯留タンク15内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するように構成した。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷房運転時に室内機で発生するドレン水を強制排出するようにした空気調和機のドレン水処理装置に関するものである。
従来、この種の空気調和機のドレン水処理装置は、冷房運転時に室内機の熱交換器で発生するドレン水を、勾配をつけたドレン配管によって屋外に排出されるように構成されるのが一般的であるが、建築物の構造や設置条件等によりドレン配管の勾配がとれず、自然落下による排出ができない場合があった。これに対して、ドレン配管の設計自由度を向上させることを目的として、一旦、室内機の熱交換器で発生したドレン水をドレンタンクに導き、ドレンタンク内に流入したドレン水を気化させて屋外に排出するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、室外機にドレン水吸引用の真空ポンプを設け、室内機のドレンパン内に一端が開口し、他端が真空ポンプの吸入口に接続され、冷媒配管とほぼ同一経路にドレン配管を配設することで、ドレンパン底部に溜まったドレン水を完全に排出することが可能なドレン吸引型空気調和機が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
図6は、特許文献1に記載された従来の空気調和機のドレン水処理装置を示すものである。図6に示すように、冷房運転時に室内機1内に備えられた熱交換器2で発生したドレン水はドレンパン3に溜まり、接続管6を介してドレン水処理タンク5に流入する。ドレン水処理タンク5内には電気ヒータ7が備えられており、電気ヒータ7の発熱により気化したドレン水は蒸気排出管9に送り込まれ、蒸気排出管9を通り抜け、屋外へ排出されるように構成されている。
特開2001−201081号公報
特開平11−351603号公報
しかしながら、前記従来の構成では、ドレン水を気化させるのに要する電力が過大であり、空気調和機全体のエネルギー消費効率を悪化させるという課題を有していた。また、ドレン吸引型空気調和機では、ドレン排出管が負圧となるため、一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管では潰れてしまうために、内部が負圧になっても耐えられる高強度の専用ドレン排出管が必要となり、コストアップを招くという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、空気調和機全体のエネルギー消費効率を悪化させることがなく、また、一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用可能な低コストでありながら、ドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、冷房運転時に室内機の熱交換器で結露したドレン水を貯留するドレン水貯留タンクと、前記ドレン水貯留タンク上部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水流入経路と、前記ドレン水貯留タンク下部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水排出経路と、空気圧縮機と、前記空気圧縮機により前記ドレン水貯留タンク上部に逆流防止装置を介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路とを備え、前記ドレン
水貯留タンク内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、前記ドレン水貯留タンク内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するようにしたものである。
水貯留タンク内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、前記ドレン水貯留タンク内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するようにしたものである。
これによって、室内機の熱交換器で結露したドレン水は、ドレン水流入モードの状態でドレン水貯留タンク内に流入し、ドレン水排出モードの状態で圧縮空気によりドレン水排出経路を介して、室内機およびドレン水貯留タンク内に残留することなく完全に屋外に排出することができ、かつドレン水排出経路にはわずかな内圧が印加されるだけなので一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用することが可能であり、低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を実現することができる。
また、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、ドレン水流入モードとドレン水排出モードをドレン水貯留タンク内に備えられた水位検知手段の検知により切り換えるようにしたものである。これによって、ドレン水貯留タンク内が所定の水位に達したのを検出してドレン水流入モードとドレン水排出モードを切り換えられるので、空気圧縮機の発停を確実に行うことができるようになる。
また、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、ドレン水流入モードとドレン水排出モードを予め定めた時間毎に切り換えるようにしたものである。これによって、ドレン水流入モードとドレン水排出モードの切り換えを安価な構成で行うことができるようになる。
また、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、ドレン水流入経路にドレン水排出モード中に室内機で発生するドレン水を一時的に貯留するサブドレン水貯留タンクを備えたものである。これによって、ドレン水排出モードでドレン水貯留タンク内が加圧され、ドレン水がドレン水貯留タンクに流入できない状態のときに室内機の熱交換器で結露したドレン水を、一時的にサブドレン水貯留タンクに保持することができるので、室内機のドレンパンに十分なドレン水を保持することができない場合においても、冷房運転を継続しながらドレン水排出モードを行うことができるようになる。
また、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、ドレン水排出経路の出口端に消音マフラーを備えたものである。これによって、ドレン水排出モードでドレン水排出経路を介してドレン水が屋外に噴出する際に発生する騒音を抑えることができるようになる。
また、本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、ドレン水排出経路の出口端を室外機の凝縮器へ散水するためのノズルとしたものである。これによって、ドレン水の蒸発潜熱を室外の凝縮器で回収することができ、空気圧縮機の駆動に要する動力を冷媒の冷凍効果として回収し空気調和機全体の省エネに貢献することが可能となる。
本発明の空気調和機のドレン水処理装置は、室内機の熱交換器で結露したドレン水がドレン水流入モードでドレン水貯留タンク内に流入し、ドレン水排出モードで圧縮空気によりドレン水排出経路を介して室内機およびドレン水貯留タンク内に残留することなく完全に屋外に排出することができ、かつドレン水排出経路にはわずかな内圧が印加されるだけで一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用することが可能なので、低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させることができる。
第1の発明は、冷房運転時に室内機の熱交換器で結露したドレン水を貯留するドレン水
貯留タンクと、前記ドレン水貯留タンク上部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水流入経路と、前記ドレン水貯留タンク下部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水排出経路と、空気圧縮機と、前記空気圧縮機により前記ドレン水貯留タンク上部に逆流防止装置を介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路とを備え、前記ドレン水貯留タンク内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、前記ドレン水貯留タンク内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するようにしているので、室内機の熱交換器で結露したドレン水は、ドレン水流入モードの状態でドレン水貯留タンク内に流入し、ドレン水排出モードの状態で圧縮空気によりドレン水排出経路を介して、室内機およびドレン水貯留タンク内に残留することなく完全に屋外に排出することができ、かつドレン水排出経路にはわずかな内圧が印加されるだけなので一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用することが可能であり、低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を実現することができる。
貯留タンクと、前記ドレン水貯留タンク上部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水流入経路と、前記ドレン水貯留タンク下部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水排出経路と、空気圧縮機と、前記空気圧縮機により前記ドレン水貯留タンク上部に逆流防止装置を介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路とを備え、前記ドレン水貯留タンク内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、前記ドレン水貯留タンク内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するようにしているので、室内機の熱交換器で結露したドレン水は、ドレン水流入モードの状態でドレン水貯留タンク内に流入し、ドレン水排出モードの状態で圧縮空気によりドレン水排出経路を介して、室内機およびドレン水貯留タンク内に残留することなく完全に屋外に排出することができ、かつドレン水排出経路にはわずかな内圧が印加されるだけなので一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用することが可能であり、低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を実現することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明のドレン水流入モードとドレン水排出モードを、ドレン水貯留タンク内に備えられた水位検知手段の検知により切り換えるようにしたことにより、ドレン水貯留タンク内が所定の水位に達したのを検出してドレン水流入モードとドレン水排出モードを切り換えられるので、空気圧縮機の発停を確実に行うことができる。
第3の発明は、特に、第1の発明のドレン水流入モードとドレン水排出モードを、予め定めた時間毎に切り換えるようにしたことにより、ドレン水流入モードとドレン水排出モードの切り換えを安価な構成で行うことができる。
第4の発明は、特に、第1の発明のドレン水流入経路にドレン水排出モード中に室内機で発生するドレン水を一時的に貯留するサブドレン水貯留タンクを備えることにより、ドレン水排出モードでドレン水貯留タンク内が加圧され、ドレン水がドレン水貯留タンクに流入できない状態のときに室内機の熱交換器で結露したドレン水を、一時的にサブドレン水貯留タンクに保持することができるので、室内機のドレンパンに十分なドレン水を保持することができない場合においても、冷房運転を継続しながらドレン水排出モードを行うことができる。
第5の発明は、特に、第1の発明のドレン水排出経路の出口端に消音マフラーを備えることにより、ドレン水排出モードでドレン水排出経路を介してドレン水が屋外に噴出する際に発生する騒音を抑えることができる。
第6の発明は、特に、第1の発明のドレン水排出経路の出口端を室外機の凝縮器へ散水するためのノズルとすることにより、ドレン水の蒸発潜熱を室外の凝縮器で回収することができ、空気圧縮機の駆動に要する動力を冷媒の冷凍効果として回収し空気調和機全体の省エネに貢献することができる。
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。
(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ドレン水処理装置の構成図を示すものである。
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ドレン水処理装置の構成図を示すものである。
図1において、室内機1は内部に熱交換器2、ドレンパン3、ファン4を有し、冷房運転時には熱交換器2が冷却されファン4により室内空間に冷風を供給する。ドレン水貯留タンク15は、上部に室内機1と連通するドレン水流入経路17を有し、ドレン水流入経
路17には室内機1からドレン水貯留タンク15へ向けてのみドレン水が流れ得るように逆流防止装置16aが備えられている。またドレン水貯留タンク15上部には空気圧縮機18と連通する圧縮空気供給経路19を有し、圧縮空気供給経路19には空気圧縮機18からドレン水貯留タンク15へ向けてのみ圧縮空気が流れ得るように逆流防止装置16bが備えられている。またドレン水貯留タンク15下部にはドレン水を排出する屋外、乃至は排水口と連通するドレン水排出経路20を有し、ドレン水貯留タンク15から屋外、乃至は排水口へ向けてのみドレン水が流れ得るように逆流防止装置16cが備えられている。また、ドレン水貯留タンク15内部には水位検知手段21を備えた構成としている。
路17には室内機1からドレン水貯留タンク15へ向けてのみドレン水が流れ得るように逆流防止装置16aが備えられている。またドレン水貯留タンク15上部には空気圧縮機18と連通する圧縮空気供給経路19を有し、圧縮空気供給経路19には空気圧縮機18からドレン水貯留タンク15へ向けてのみ圧縮空気が流れ得るように逆流防止装置16bが備えられている。またドレン水貯留タンク15下部にはドレン水を排出する屋外、乃至は排水口と連通するドレン水排出経路20を有し、ドレン水貯留タンク15から屋外、乃至は排水口へ向けてのみドレン水が流れ得るように逆流防止装置16cが備えられている。また、ドレン水貯留タンク15内部には水位検知手段21を備えた構成としている。
以上のように構成された空気調和機のドレン水処理装置について、以下その動作、作用を説明する。図1に示すように、冷房運転時には室内機1内部の熱交換器2で結露したドレン水は連続的にドレンパン3に溜まる。一方、空気圧縮機18を停止させた状態では、ドレン水貯留タンク15内が常圧となるので、ドレンパン3に溜まったドレン水はドレン水流入経路17を介してドレン水貯留タンク15へ流れ込む(ドレン水流入モード)。ドレン水流入モードで徐々に水位が上昇すると、水位検知手段21がON状態となり、それと連動して空気圧縮機18が運転を開始する。その後、図2に示すように、圧縮空気が圧縮空気供給経路19を介してドレン水貯留タンク15へ流入し、逆流防止装置16aの作用により室内機1へ圧縮空気が逆流することが阻止されるので、ドレン水貯留タンク15内の気圧が所定の圧力以上に上昇する。ドレン水貯留タンク15内では、密閉された容器内の気圧が上昇するので、下部に溜まったドレン水はドレン水排出経路20を介して屋外、乃至は排水口へ排出される(ドレン水排出モード)。
これにより、ドレン水排出経路20の途中に立ち上がり部が存在しても、ドレン水貯留タンク15内の気圧による水頭圧相当の高さは越えることができるとともに、ドレン水排出経路20内にドレン水を残すことなく完全に排出できる。ドレン水排出モードで所定の時間経過後に、空気圧縮機18を停止することでドレン水流入モードに戻り、以上の動作を繰り返すことで、冷房運転時に室内機1で発生したドレン水を完全に屋外、乃至は排水口に排出することができる。
以上のように、本実施の形態においては冷房運転中に発生したドレン水を室内機1およびドレン水貯留タンク15内に残留することなく完全に屋外に排出することができ、かつドレン水排出経路にはわずかな内圧が印加されるだけなので一般に使用されている安価な樹脂製のドレン排出管を使用することが可能であり、低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させることが可能な空気調和機のドレン水処理装置を実現することができる。
また、本実施の形態では、図1に示す水位検知手段21の作用によりドレン水流入モードからドレン水排出モードへの切り換えを行なうものとしたが、ドレン水貯留タンク15内のドレン水が所定水位に到達するまでの時間を予め設定しておき、ドレン水流入モードの開始から、その時間が経過した時点でドレン水排出モードへ切り換えるようにすることで、水位検知手段21を省略した安価な構成で同様の作用を実現することができる。
また、本実施の形態では、図3に示すようにドレン水流入経路17にドレン水排出モード中に室内機1で発生するドレン水を一時的に貯留するサブドレン水貯留タンク22を備えることにより、ドレン水排出モードでドレン水貯留タンク15内の気圧が上昇し、ドレン水がドレン水貯留タンク15に流入できない状態のときに室内機1の熱交換器2で結露したドレン水を、一時的にサブドレン水貯留タンク22に保持することができるので、室内機1のドレンパン2に十分なドレン水を保持することができない場合においても、冷房運転を継続しながらドレン水排出モードを行うことができる。
また、本実施の形態では、図4に示すようにドレン水排出経路20の出口端に消音マフラー23を備えることにより、ドレン水排出モードでドレン水排出経路20を介してドレン水が屋外に噴出する際に発生する騒音を抑えることができる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における空気調和機のドレン水処理装置の構成図を示すものである。
図5は、本発明の第2の実施の形態における空気調和機のドレン水処理装置の構成図を示すものである。
図5において、室内機1、ドレン水流入経路17は本発明の第1の実施の形態と同じものである。ドレン水処理装置30は、内部にドレン水貯留タンク、空気圧縮機、圧縮空気供給経路、逆流防止装置を備え、本発明の第1の実施の形態と同様の作用を行うものである。室外機31は内部に室外熱交換器32、圧縮機(図示せず)を備え、室内機1と冷媒配管接続されて空気調和機を形成する。ドレン水排出経路20の出口端は、室外熱交換器32の上部に位置するように散水ノズル33が接続され、ドレン水排出モードでドレン水排出経路20を介して流れてきたドレン水を、室外熱交換器32に散布するように構成されている。
以上のように構成された空気調和機のドレン水処理装置について、以下その動作、作用を説明する。空気調和機は冷房運転時、室内機内部の熱交換器で冷媒が蒸発することで空気から熱を奪い空気を冷却する一方、室外熱交換器32では冷媒が凝縮して空気へ放熱される。凝縮器として作用する室外熱交換器32に、ドレン水排出モードでドレン水排出経路20を介して流れてきたドレン水を散水し、水の蒸発潜熱により室外熱交換器32における冷媒の放熱効果を高めることによって冷房性能を向上させることができる。これによって、空気圧縮機の駆動に要する動力を冷媒の冷凍効果として回収し空気調和機全体の省エネに貢献することが可能となる。
以上のように、本実施の形態においては、本発明の第1の実施の形態に示した低コストでありながらドレン配管の設計自由度を向上させるという特長を維持しながら、空気調和機全体の省エネに貢献することが可能な空気調和機のドレン水処理装置を実現することができる。
以上のように、本発明にかかる空気調和機のドレン水処理装置は、空気調和機内に残留するドレン水をなくすことができ、それによって空気調和機内にカビやスライムが発生するのを抑制できるので、衛生に配慮する必要がある機器における液体を排出する機構へ適用することができる。
1 室内機
2 熱交換器
3 ドレンパン
4 ファン
15 ドレン水貯留タンク
16a,b,c 逆流防止装置
17 ドレン水流入経路
18 空気圧縮機
19 圧縮空気供給経路
20 ドレン水排出経路
21 水位検知手段
22 サブドレン水貯留タンク
23 消音マフラー
30 ドレン水処理装置
31 室外機
32 室外熱交換器
33 散水ノズル
2 熱交換器
3 ドレンパン
4 ファン
15 ドレン水貯留タンク
16a,b,c 逆流防止装置
17 ドレン水流入経路
18 空気圧縮機
19 圧縮空気供給経路
20 ドレン水排出経路
21 水位検知手段
22 サブドレン水貯留タンク
23 消音マフラー
30 ドレン水処理装置
31 室外機
32 室外熱交換器
33 散水ノズル
Claims (6)
- 冷房運転時に室内機の熱交換器で結露したドレン水を貯留するドレン水貯留タンクと、前記ドレン水貯留タンク上部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水流入経路と、前記ドレン水貯留タンク下部に取り付けられ経路中に逆流防止装置を介在させたドレン水排出経路と、空気圧縮機と、前記空気圧縮機により前記ドレン水貯留タンク上部に逆流防止装置を介在させ圧縮された空気を供給する圧縮空気供給経路とを備え、前記ドレン水貯留タンク内を常圧としてドレン水を流入させるドレン水流入モードと、前記ドレン水貯留タンク内を圧縮空気により加圧された状態としてドレン水を圧送するドレン水排出モードを切り換えて動作するようにした空気調和機のドレン水処理装置。
- ドレン水流入モードとドレン水排出モードは、ドレン水貯留タンク内に備えられた水位検知手段の検知により切り換えるようにした請求項1に記載の空気調和機のドレン水処理装置。
- ドレン水流入モードとドレン水排出モードは、予め定めた時間毎に切り換えるようにした請求項1に記載の空気調和機のドレン水処理装置。
- ドレン水流入経路にドレン水排出モード中に室内機で発生するドレン水を一時的に貯留するサブドレン水貯留タンクを備えた請求項1に記載の空気調和機のドレン水処理装置。
- ドレン水排出経路の出口端に消音マフラーを備えた請求項1に記載の空気調和機のドレン水処理装置。
- ドレン水排出経路の出口端を室外機の凝縮器へ散水するためのノズルとした請求項1に記載の空気調和機のドレン水処理装置。
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2005
- 2005-12-07 JP JP2005352982A patent/JP2007155258A/ja active Pending
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