JP2000130800A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレン水の凍結を防止するとともに、騒音を
低減できる空気調和機の室外機を提供する。 【解決手段】 キャビネット１の底板８に形成されたド
レン水を案内する導水路１０に、複数の補助排水口２８
を形成する。各補助排水口２８に、周囲温度の変化に応
じて駆動力を発生するサーモエレメント３１と、サーモ
エレメント３１の作用により補助排水口２８を開閉する
シール部材３２とからなる排水弁２９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドレン水を排水す
るための排水口を備えた空気調和機の室外機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられている空気調和機の室
外機としては、図９，１０に示すように、キャビネット
１内に、熱交換器２、送風機３が備えられ、仕切り板４
により区画された他の部屋に圧縮機５が配置されてい
る。送風機３は、ファン６およびファン用モータ７から
なり、それらを囲むように略Ｌ字状の熱交換器２が配さ
れる。

【０００３】キャビネット１は、底板８と、これに着脱
可能に取り付けられた外箱９とからなる。底板８には、
図１１に示すように、熱交換器２の下方に、キャビネッ
ト１内に生じたドレン水を排水するための導水路１０が
形成されている。導水路１０は、底板８の他の部分より
一段低くされ、その最低部１１に常時開放された主排水
口１２が形成されており、ドレン水はこの主排水口１２
から外部に排出される。なお、図中、１３は脚、１４は
ファンガードを示す。

【０００４】この空気調和機において暖房運転を行う
と、熱交換器２ではファン６の回転によって熱が奪われ
る。このとき、熱交換器２は空気中の水蒸気を凝縮する
ので、その表面に霜がつく。時間の経過とともに霜が成
長すると、霜が邪魔となって通風が阻害され、熱の移動
が行われなくなる。そのため、熱交換が行われなくな
り、室内の暖房ができなくなることがある。そこで、室
外機では一定時間、除霜運転を行って霜を溶かし、熱交
換を行えるようにしている。以後、暖房運転と除霜運転
とを繰り返し、それに伴って着霜および除霜が繰り返さ
れる。

【０００５】上記除霜運転中には、熱交換器２の表面の
霜が溶け、ドレン水となって、上述した導水路１０に滴
下する。ドレン水は、この導水路１０を伝い主排水口１
２から外部へ排水されるが、厳寒期等で外気温度が低い
場合、主排水口１２に至る途中で凍結し、主排水口１２
や導水路１０を塞ぐことがある。そのため、ドレン水を
外部へ排水することができなくなり、内部に残った多量
の水はさらに凍結する。そして、何度も暖房運転および
除霜運転が繰り返されるたびに、それらが一層成長する
ことになり、熱交換器２の機能を不完全にしたり、室外
機内部を損傷することがある。

【０００６】そこで、特開平６−５６６１６号公報や特
開平９−２１０４０９号公報に開示されているように、
または図１１に示すように、主排水口１２以外に緊急用
排水口１５を複数形成し、これらの緊急用排水口１５か
らもドレン水を排水することによって、ドレン水の凍結
を抑えている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、緊急用
排水口を複数設けた室外機では、底板の開口が増えるこ
とになり、内部の圧縮機やファンおよびファン用モータ
等から生じる騒音が上記複数の緊急用排水口から洩れ出
て、周囲に不快感を与えることがあった。

【０００８】本発明は、上記に鑑み、ドレン水の凍結を
防止するとともに、内部で発生する騒音の洩れを低減で
きる空気調和機の室外機の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、熱交換器および圧縮機を内装したキャビネットの
底板に、ドレン水を外部に排水するための排水口が形成
され、排水口を周囲温度に応じて開閉してその開口面積
を可変する開閉手段が設けられたものである。上記周囲
温度とは外気温度のことをいうが、厳密には排水口近傍
の温度をいう。

【００１０】具体的には、排水口が複数形成され、排水
口のうち底板の最低部に位置する主排水口は常時開放さ
れ、その他の補助排水口は所定温度以下に低下したとき
に閉状態から自動的に開放される。そして、開閉手段
は、周囲温度の変化に応じて駆動力を発生する駆動素子
と、駆動素子の作用により補助排水口を開閉するシール
部材とからなる。

【００１１】上記構成によれば、所定温度をドレン水の
凍結が始まらない温度に設定しておけば、内部でドレン
水が生じても、所定温度になれば開閉手段によって補助
排水口は自動的に開放されるので、ドレン水は凍結する
前に外部に排水される。このように、周囲温度が低くな
ると排水口の開口面積を大きくするようにすれば、多量
のドレン水が生じても、速やかに外部に排水でき、ドレ
ン水は凍結することはない。また、周囲温度が所定温度
より高い場合、補助排水口は常に閉状態であるので、底
板の開口が小さくなるということになり、圧縮機や送風
機等からの騒音の洩れを抑えることができる。

【００１２】ここで、排水口を周囲温度に応じてその開
口面積を可変する方法としては、１個のシール部材を複
数の補助排水口に対して開閉可能に設け、各補助排水口
に駆動素子をそれぞれ設けるようにする。あるいは、少
なくとも１つの補助排水口が他の補助排水口とは異なる
温度で開閉するように、駆動素子の作動する温度を設定
するようにする。

【００１３】ところで、底板に、補助排水口を通って主
排水口に至る導水路が形成され、導水路の表面に光触媒
を担持させておけば、光触媒の親水性によって導水路を
伝うドレン水をスムーズにかつ迅速に排水口に導くこと
ができる。

【００１４】そして、底板の下方に、補助排水口から排
水されたドレン水を受ける受水室が設けられ、受水室が
主排水口からの排水路に連通される。この受水室に開閉
手段が内装され、受水室の上部に、周囲の空気導入用の
通気孔が形成される。この構成によれば、補助排水口は
受水室で覆われて外部に露出されないので、補助排水口
からの騒音の洩れをより一層抑えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、底板８
の構造およびそれに付随する部品に特徴があり、これら
を詳細に説明する。また、従来と同一機能の部品につい
ては同符号を示す。

【００１６】図２，３は、本発明の一実施形態に係る室
外機の底板の斜視図である。図２では、外箱９および送
風機３が取り外された状態を示し、図３では、さらに熱
交換器２、圧縮機５および仕切り板４が取り外された状
態を示す。底板８は、略直方形とされ、その周縁を取り
囲む枠２１が形成されている。

【００１７】底板８には、熱交換器２の下部に沿って凹
みが形成され、これが導水路１０とされる。導水路１０
中に、底板８の最も低い位置となる最低部１１があり、
最低部１１には、ドレン水を外部に排水するための常時
開放された主排水口１２が形成され、導水路１０の底面
は主排水口１２に向かって下り傾斜している。主排水口
１２には、図１に示すように、ドレンジョイント２６が
嵌め込まれ、ドレンジョイント２６に蛇腹状の排水ホー
ス２７が接続されている。

【００１８】また、導水路１０には、複数の補助排水口
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ（以下、総称するときは「補助
排水口２８」という。）が形成されており、各補助排水
口２８は主排水口１２から遠ざかるほど高い位置に設け
られている。補助排水口２８は、外気温度に相当する補
助排水口２８近傍の温度が所定温度（例えば１℃）以下
に低下したとき、閉状態からそれぞれ自動的に開放され
る。すなわち、補助排水口２８には、同図に示すよう
に、開閉手段としての排水弁２９が設けられている。排
水弁２９には、公知の感温作動弁である、いわゆるワッ
クスを適用することができる。すなわち、排水弁２９
は、ケース３０と、ケース３０に内装され外気温度の変
化に応じて駆動力を発生する駆動素子としてのサーモエ
レメント３１と、サーモエレメント３１の作用により補
助排水口２８を開閉するゴム等からなるシール部材３２
とで構成される。ケース３０の上端には、シール部材３
２が開いたときにドレン水が通る孔３０ａが複数形成さ
れている。

【００１９】サーモエレメント３１としては、温度変化
に応じて比例的に変形するバイメタルや、所定温度で急
激に変形する形状記憶合金等を用いてもよい。このよう
に、それ自身で温度を感知して駆動力を発生する素子を
用いれば、温度センサーを設けて外気温度を検出し、そ
の温度に応じてマイクロコンピュータ等の電子回路によ
って弁の開閉制御を行う必要がなく、装置を簡素化、小
型化できるとともに、部品コスト、消費電力を低減する
ことができるといった利点がある。

【００２０】底板８の下側には、導水路１０に沿って補
助排水口２８から排水されたドレン水を受ける受水室３
３が設けられている。この受水室３３は、上面開放され
た凹状の受けカバー３４を底板８に取り付けることによ
って形成され、その底面３５が主排水口１２側に向かっ
て傾斜しており、底面３５の最低部がドレンジョイント
２６の横孔に連通している。そして、受水室３３に上記
排水弁２９が内装され、受水室３３の上部に周囲の空気
を導入するための通気孔３６が形成されている。

【００２１】この構造により、補助排水口２８は受水室
３３で覆われて外部に露出されないので、内部からの騒
音の洩れをより一層抑えることができる。また、通気孔
３６から外気が侵入するので、排水弁２９のサーモエレ
メント３１では、正確な外気温度を感知することができ
る。なお、受水室３３の底面３５に他の排水口が設けら
れ、この排水口に上述したと同様の排水弁が備えられて
いてもよい。

【００２２】導水路１０の底面および壁面には、酸化チ
タンを含有する光触媒塗料が塗布され、触媒膜３７を形
成している。この触媒膜３７によれば、光触媒の親水性
によって、ドレン水は、導水路１０表面上の細かいほこ
り等を洗い流して、表面を清掃しながら流れる。そのた
め、導水路１０を常にクリーンにしておくことができ、
ドレン水はスムーズにかつ迅速に主排水口１２に到達し
排水される。このように、光触媒によって排水の円滑化
を図ることができる。なお、導水路１０は、光触媒塗料
を塗布する代わりに、光触媒を有する部材により形成さ
れていてもよい。また、受水室３３の底面３５および側
壁にも、光触媒塗料が塗布されていてもよい。

【００２３】次に、上記構成による動作を説明する。暖
房運転を行うと、熱交換器２の表面が着霜状態になる。
その霜を溶かすために一定時間、除霜運転を行う。溶け
た水はドレン水となって、底板８に形成された導水路１
０上に滴下し、ドレン水は導水路１０を伝い、主排水口
１２からドレンジョイント２６、排水ホース２７を経て
外部に排水される。

【００２４】この場合、厳寒期等で外気温度が低いと、
ドレン水は主排水口１２に至る導水路１０上で凍結する
が、本実施形態では、外気温度が所定温度以下になる
と、補助排水口２８に設けられたサーモエレメント３１
がその温度を感知し、収縮する。そのサーモエレメント
３１の作用に伴い、図４に示すように、シール部材３２
がケース３０内で下がり、補助排水口２８が開く。温度
がさらに低下すると、サーモエレメント３１が一層収縮
し、シール部材３２がさらに下がり、補助排水口２８の
開口面積を広げる。これにより、ドレン水は補助排水口
２８から排水されて受水室３３に至り、受水室３３の底
面３５を伝い排水路２６から排水される。そのため、ド
レン水を凍結する前に排水することができ、導水路１０
に溜まって凍結することを防止できるので、凍結による
内部の損傷を防止することができる。さらに、温度が低
くなるにつれて排水可能な開口が広がることになり、多
量のドレン水も滞ることなく排水される。なお、万一、
受水室３３内でドレン水が凍結しても、他の部材に危害
を加えないように、受水室３３の容積を大きくしておけ
ばよい。

【００２５】また、逆に、外気温度が所定温度を越える
と、サーモエレメント３１は元の大きさまで膨張してシ
ール部材３２を押し上げ、補助排水口２８を閉塞する。
そして、再び、外気温度が所定温度以下になるまで、こ
の状態を維持する。このように、補助排水口２８は、凍
結が始まる前に必ず開放し、それ以外は閉じた状態を保
つので、圧縮機５、ファン用モータ７およびファン６等
から発生する騒音が補助排水口２８から洩れる機会は少
なくなる。さらに、補助排水口２８が開放されても、受
水室３３およびドレンジョイント２７によって、外部と
は隔離されることになるため、騒音は補助排水口２８か
ら直接洩れ出ることがない。したがって、周囲への不快
な騒音を解消できる。なお、ドレン水の排水中には、各
排水口１２，２８をドレン水が通るので、開口が小さい
状態と同じになり、騒音の程度は気にならない程度に抑
えられる。

【００２６】他の実施形態としては、各補助排水口２８
が、それぞれ異なる温度で開閉されるようにしてもよ
い。すなわち、主排水口１２の最も近くに位置する第１
補助排水口２８ａは、次に遠い第２補助排水口２８ｂよ
りやや高い温度で開閉するように設定されている。ま
た、第２補助排水口２８ｂは、さらに遠い第３補助排水
口２８ｃよりやや高い温度で開閉するように設定されて
いる。つまり、各補助排水口２８は、開閉するときの温
度が遠い方から主排水口１２に向かって段階的に低くな
るようそれぞれ設定されている。そのため、外気温度が
低下していくとき、第１補助排水口２８ａ、第２補助排
水口２８ｂ、第３補助排水口２８ｃの順序で開放される
ことになる。すなわち、外気温度が低くなれにつれて、
開口面積を広げることになり、多量のドレン水も滞るこ
となく速やかに排水される。

【００２７】さらには、図５に示すように、１個のシー
ル部材３２が複数の補助排水口２８に対して開閉可能に
設けられ、各補助排水口２８にサーモエレメント３１が
それぞれ設けられていてもよい。この構成によれば、除
霜運転を行うとき、外気温度が著しく低いときは、一斉
に各補助排水口２８が開くことになるので、ドレン水は
速やかに各補助排水口２８から受水室３３に至り、導水
路１０で凍結することを防げる。

【００２８】図６は、主排水口１２、補助排水口２８お
よび排水弁２９の変形例を示す図である。同図によれ
ば、導水路１０に沿って長孔４０が形成され、裏面に導
水路１０に対して可動板４１が摺動可能に支持されてい
る。可動板４１の一端に形状記憶合金からなるばね４２
が取り付けられており、可動板４１は、通常は同図(b)
に示すように、ばね４２により一定の開口面積Ａを有す
る孔４０ａが空くように保持されている。すなわち、こ
の孔４０ａが上述した主排水口１２に相当し、通常ドレ
ン水はこの孔４０ａより排水される。

【００２９】そして、外気温度が所定温度以下になれ
ば、同図(c) に示すように、ばね４２が急激に伸び、そ
れに伴って可動板４１が左方向に摺動し、長孔４０の開
口面積が広がり、多量のドレン水は速やかに排水され
る。また、外気温度が所定温度を越えれば、ばね４２が
縮み、それに伴って可動板４１が右方向に摺動し、再び
長孔４０の開口面積は狭まり、一定の開口面積Ａを有す
るようになる。

【００３０】このように、長孔４０、可動板４１および
形状記憶合金のばね４２により、主排水口１２、補助排
水口２８および排水弁２９と同一の機能を実現すること
ができる。

【００３１】あるいは、図７に示すように、導水路１０
に孔４３が形成され、孔４３にバイメタルまたは形状記
憶合金からなる蓋４４が取り付けられてもよい。これに
よれば、同図(b) に示すように、外気温度が所定温度以
下になれば、蓋４４が下方に曲がり、孔４３の開口面積
を広げる。そして、所定温度を越えれば、蓋４４が元の
形に戻り、孔４３を閉じる。

【００３２】また、その他の変形例として、図８に示す
ように、バイメタルと形状記憶合金とを組み合わせて、
補助排水口２８の開閉速度を可変するようにしてもよ
い。すなわち、ある温度までは補助排水口２８を徐々に
開くようにし、その温度に達した場合に急激に補助排水
口２８を開くようにする。具体的には、バイメタルから
なるサーモエレメント３１をケース３０に内装し、ケー
ス３０の下部に形状記憶合金からなるばね４５の一端を
取り付け、ばね４５の他端を受水室３３の底面３５に取
り付ける。サーモエレメント３１の上部にシール部材３
２を取り付け、通常はシール部材３２により補助排水口
２８を閉じる状態とする。

【００３３】そして、外気温度が低下していくにつれ
て、同図(b) に示すように、サーモエレメント３１が変
形し、シール部材３２が下がり、補助排水口２８はわず
かに開放する。さらに、外気温度が下がれば、同図(c)
に示すように、ばね４５が急激に縮み、補助排水口２８
は大きく開放する。よって、多量のドレン水は速やかに
排水される。

【００３４】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。例えば、排
水弁の駆動素子に代わり、所定温度になるとその体積を
変化させるガスや流体を用い、シール部材を作動させる
ようにしてもよい。また、補助排水口の数は、上述した
３つに限らない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、キャ
ビネットの底板に形成された排水口は、温度低下によっ
て自動的に開放されるので、排水可能な開口面積が増大
することになり、ドレン水の凍結が始まる前にドレン水
を排水することができる。また、通常は排水口の開口面
積は必要最小限となっているので、圧縮機や送風機等か
らの騒音の洩れを抑えることができる。したがって、ド
レン水の凍結を防止するとともに、内部で発生する騒音
の洩れを低減できる空気調和機の室外機を提供すること
ができる。

【００３６】また、排水口は周囲温度に応じてその開口
面積を大きくするようにすれば、周囲温度が非常に低い
ときに多量のドレン水が生じても、速やかに外部に排水
できるので、ドレン水は凍結することはない。

【００３７】また、ドレン水を案内する導水路の表面に
光触媒を担持すれば、光触媒の親水性によって導水路を
伝うドレン水をスムーズにかつ迅速に排水口に導くこと
ができる。そのため、排水を円滑にできる。

【００３８】そして、底板の下方に、補助排水口から排
水されたドレン水を受ける受水室を設けることにより、
補助排水口は受水室で覆われて外部に露出しないので、
補助排水口からの騒音の洩れをより一層抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る室外機の底板の要部
横断面図

【図２】外箱を取り外した室外機の斜視図

【図３】底板の斜視図

【図４】補助排水口の断面図を示し、(a) は閉じた状
態、(b) は開いた状態

【図５】補助排水口および排水弁の変形例を示す断面図

【図６】補助排水口の他の変形例を示し、(a) は排水口
の斜視図、(b) は通常状態の排水口の断面図、(c) は開
いた状態の排水口の断面図

【図７】排水弁の変形例を示し、(a) は排水口を閉じた
状態の断面図、(b) は排水口を開いた状態の断面図

【図８】排水弁の他の変形例を示し、(a) は排水口を閉
じた状態の断面図、(b) は排水口を少し開いた状態の断
面図、(c) は補助排水口を大きく開いた状態の断面図

【図９】従来の室外機の斜視図

【図１０】従来の室外機の内部構成を示す平面図

【図１１】従来の室外機の底板の斜視図

【符号の説明】

１ キャビネット ２ 熱交換器 ５ 圧縮機 ８ 底板 １０ 導水路 １１ 主排水口 ２８ 補助排水口 ３１ サーモエレメント ３２ シール部材 ３３ 受水室 ３６ 通気孔

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器および圧縮機を内装したキャビ
   ネットの底板に、ドレン水を外部に排水するための排水
   口が形成され、該排水口を周囲温度に応じて開閉してそ
   の開口面積を可変する開閉手段が設けられたことを特徴
   とする空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】 排水口が複数形成され、該排水口のうち
   底板の最低部に位置する主排水口は常時開放され、その
   他の補助排水口は所定温度以下に低下したときに閉状態
   から自動的に開放されることを特徴とする請求項１記載
   の空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】 開閉手段は、周囲温度の変化に応じて駆
   動力を発生する駆動素子と、該駆動素子の作用により補
   助排水口を開閉するシール部材とからなることを特徴と
   する請求項２記載の空気調和機の室外機。
4. 【請求項４】 １個のシール部材が複数の補助排水口に
   対して開閉可能に設けられ、各補助排水口に駆動素子が
   それぞれ設けられたことを特徴とする請求項３記載の空
   気調和機の室外機。
5. 【請求項５】 少なくとも１つの補助排水口が他の補助
   排水口とは異なる温度で開閉されるように、駆動素子の
   作動する温度が設定されたことを特徴とする請求項３記
   載の空気調和機の室外機。
6. 【請求項６】 底板に、補助排水口を通って主排水口に
   至る導水路が形成され、該導水路の表面に光触媒が担持
   されたことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の室
   外機。
7. 【請求項７】 底板の下方に、補助排水口から排水され
   たドレン水を受ける受水室が設けられ、該受水室が主排
   水口からの排水路に連通されたことを特徴とする請求項
   ２記載の空気調和機の室外機。
8. 【請求項８】 受水室に開閉手段が内装され、前記受水
   室の上部に、周囲の空気導入用の通気孔が形成されたこ
   とを特徴とする請求項７記載の空気調和機の室外機。