JP2002005468A

JP2002005468A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2002005468A
Application number: JP2000186532A
Authority: JP
Inventors: Mariko Takakura; 麻里子高倉; Makio Takeuchi; 牧男竹内; Yoshihiko Hagiwara; 良彦萩原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP4623337B2

Abstract

(57)【要約】【課題】冷房運転時に熱交換器に付着して滴下する凝縮
水を受ける大型のドレンパンやドレン配管が必要であ
る。設置場所に制約がある。ドレン水の持つ潜熱を捨て
るので、エネルギ的に無駄である。【解決手段】圧縮機１８を駆動する通常モードの冷房運
転中に、容器６内の凝縮水が満杯になると、散水冷房モ
ードに移行し、圧縮機１８を停止すると共にポンプ１７
を駆動する。冷たい凝縮水を通水管１３に圧送し、ノズ
ルを介して熱交換器５のフィン１１に吹き掛ける。凝縮
水を再蒸発させて顕熱交換することにより、送風機４に
より送られる空気を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は室内を空気調和する
空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】冷房運
転時の空気調和機では、熱交換器に付着する凝縮水が滴
下するので、これを受けるためのドレンパンを設けるこ
とが必要である。このため、空気調和機が大型化するの
で、設置場所に制約がある。また、ドレンパンに溜まっ
た水を室外へ排水するためのドレン配管も必要である。
ドレン水の持つ潜熱はそのまま室外へ捨てられることな
り、エネルギ的に無駄である。

【０００３】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、設置工事を簡素化できると共に設置場所の自由度
が高い空気調和機を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、熱交換器から
の凝縮水を溜める容器と、圧縮機と、容器に溜められる
水を熱交換器に掛ける散水手段と、送風機と、送風機を
駆動した状態で、圧縮機を停止させ且つ散水手段に散水
させる散水冷房モードを特殊冷房モードとして有する制
御手段とを備えることを特徴とする。

【０００５】本構成では、特殊冷房モードとしての散水
冷房モードにおいて、送風機を駆動した状態で圧縮機を
停止し、容器に溜められた熱交換器からの冷たい凝縮水
を熱交換器に散水する。凝縮水を再蒸発させて顕熱交換
することにより送風機から送られる空気を冷却し、冷房
運転を実施する。従来のドレンパンやドレン配管を廃止
することが可能となり、設置工事を簡素化できる。ま
た、設置場所の制約が少なくなり、設置の自由度が増
す。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記散水手段は熱交換器の各フィンを貫き内部に水
を流す通水管を含み、この通水管は散水穴を有すること
を特徴とする。この場合、通水管を熱交換器の上方に配
置する場合と比較して、小型化を達成できる。請求項３
記載の発明は、請求項２において、上記通水管は熱交換
器の冷却管の一部を用いて構成されることを特徴とす
る。この場合、通水管を冷却管とは別途に構成する場合
と比較して構造を簡素化でき、また、製造コストを安く
することができる。

【０００７】請求項４記載の発明は、請求項２又は３に
おいて、上記通水管は熱交換器のフィンの少なくとも上
部に配置されることを特徴とする。この場合、フィンの
上部に吹き掛けられた散水が重力でフィンの下部へ移動
するので、散水を効率的に利用できる。請求項５記載の
発明は、請求項１ないし４の何れか一つにおいて、上記
散水手段は容器に溜められた水を圧送するポンプと、圧
送された水をフィンに吹き掛ける手段とを含むことを特
徴とする。この場合、圧送された水をフィンに吹き掛け
るので、フィンの広い範囲に向けて効率的に水を吹き掛
けることが可能となる。

【０００８】請求項６記載の発明は、請求項５におい
て、上記吹き掛ける手段はノズルを含むことを特徴とす
る。ノズルであれば、噴出の方向や圧力を自在に調整す
ることができる。請求項７記載の発明は、上記熱交換器
からの凝縮水を溜める容器と、圧縮機と、水を吸い上げ
る手段と、送風機と、送風機を駆動した状態で圧縮機を
停止させ且つ吸い上げる手段における水の気化熱で冷房
する加湿冷房モードを特殊冷房モードとして有する制御
手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】本構成では、特殊冷房モードとしての加湿
冷房モードにおいて、送風機を駆動した状態で圧縮機を
停止し、容器に溜められた熱交換器からの凝縮水が吸い
上げられる。吸い上げられた水が蒸発する気化熱で、送
風機から送られる空気を冷却し、冷房運転を実施する。
従来のドレンパンやドレン配管を廃止することが可能と
なり、設置工事を簡素化できる。また、設置場所の制約
が少なくなり、設置の自由度が増す。

【００１０】請求項８記載の発明は、請求項７におい
て、上記吸い上げる手段はスポンジ体を含むことを特徴
とする。スポンジ体であれば、構造が簡単でコストが安
い。また、吸水した水を蒸発させるに伴ってさらに吸水
するというように自動的に吸水が調整されるので、便利
である。請求項９記載の発明は、請求項７において、上
記吸い上げる手段は加湿器を含むことを特徴とする。加
湿器を内蔵するタイプの空気調和機において、凝縮水を
加湿に利用でき、従来の加湿器への給水構造を簡素化し
たり廃止したりすることができる。

【００１１】請求項１０記載の発明は、請求項１ないし
９の何れか一つにおいて、上記容器の所定の高水位を検
出する手段と容器の所定の低水位を検出する手段とをさ
らに備え、制御手段は所定の高水位が検出されたときに
特殊冷房モードに切り換え、所定の低水位が検出された
ときに通常の冷房モードに切り換えることを特徴とす
る。本構成では、容器内の凝縮水が所定の高水位になる
と、散水冷房モードか或いは加湿冷房モードで、圧縮機
を駆動せずに冷房運転して省エネを図る一方、容器内の
凝縮水を減じていき、容器内の凝縮水が所定の低水位に
なると、圧縮機を駆動する通常の冷房モードに戻す。

【００１２】請求項１１記載の発明は、請求項１ないし
１０の何れか一つにおいて、上記容器がドレンパンを兼
用することを特徴とする。この場合、部材の兼用によ
り、構造を簡素化し、小型で安価な空気調和機を提供で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の空気調和機の内部構成を示す概略断面図である。
本実施の形態では空気調和機１が室内機としての天井埋
設型（カセット型）のものである例に則して説明する
が、これに限定されるものではない。図１を参照して、
本空気調和機１は例えば天井埋設型（カセット型）の室
内機からなり、箱状をなす空気調和機本体としてのケー
シング２と、このケーシング２の下面に接続されて天井
面２１の開口２２を覆う化粧パネル３と、ケーシング２
の中央部に配置された遠心式の送風機４と、この送風機
４の周囲下流に配置されたフィンコイル式の熱交換器５
と、熱交換器５の下方に配置され熱交換器５から落下す
る凝縮水を受けるドレンパンを兼用する容器６と、所要
時に熱交換器５に散水する散水装置Ａとを備えている。
２ａはケーシング２の表面を覆う断熱材である。

【００１４】化粧パネル３の中央部には略矩形をなす吸
込口７が設けられ、この吸込口７の周囲４方に吹出口８
が設けられている。ケーシング３内には、吸込口７から
エアフィルタ９、送風機４および熱交換器５を介して吹
出口８に至る風路１０が形成されている。すなわち、送
風機４が駆動されることによって、吸込口７からエアフ
ィルタ９を通してケーシング２内に吸い込まれた空気
は、送風機４の遠心方向に吹き出されて熱交換器５のフ
ィン１１間を流れて加熱又は冷却され、吹出口８を通し
て室内空間へ吹き出されるようになっている。

【００１５】図１，図２および図３を参照して、熱交換
器５は互いの間に所定の間隔を設けて平行に並ぶ多数の
フィン１１と、これらのフィン１１を貫く熱交換用の多
数の冷却管１２とを備えている。これらの冷却管１２は
ジグザグ状をなしてひとつながりに接続されている。散
水装置Ａは、熱交換器５の各フィン１１を貫くようにし
て配置される通水管１３を備えており、図３および図４
に示すように、通水管１３の周面１４には、通水管１３
内を流される洗浄液を熱交換器５の各フィン１１に吹き
掛ける吹掛け手段として多数のノズル１５が形成されて
いる。ノズル１５は散水穴１５ａを有している。ノズル
１５を廃止し、通水管１３の周面１４に単なる穴からな
る散水穴を設けることもできる。

【００１６】散水装置Ａは、上記の通水管１３と、上記
容器６から通水管１３に至る経路１６に設けられ、容器
６から水を汲み上げて通水管１３内に圧送するポンプ１
７とを備えている。図２に示すように、通常の冷房時に
蒸発器として働く熱交換器５、圧縮機１８、室外機に内
蔵され通常の冷房時に凝縮器として働く熱交換器１９、
および減圧器２０を介して冷媒を循環させる冷媒回路２
３が構成されている。

【００１７】通水管１３は冷却管１２の一部を閉塞した
行き止まり管として構成されている。冷却管１２の一部
を用いて通水管１３を構成するので、通水管１３を冷却
管１２とは別途に構成する場合と比較して構造を簡素化
でき、また製造コストを安くすることができる。通水管
１３の一端は上記の経路１６を介してポンプ１７および
容器６に接続されている。図４に示すノズル１５の場
合、通水管１３の周面１４に形成した穴の周囲の一部を
切り起こすことにより、容易に形成できる。また、ノズ
ル１５の場合、噴射の方向と圧力を自在に調整できる。
なお、上記の吹掛け手段は単なる穴でも良い。単なる穴
の場合、非常にコスト安価に吹掛け手段を構成できる。

【００１８】上記の通水管１３は熱交換器５のフィン１
１の少なくとも上部に配置されていることが、好まし
い。というのは、上部に配置すると、フィン１１の上部
に吹き掛けられた散水がフィン１１を伝わって下部まで
達するし、また、噴射された散水が下向きに拡がる傾向
にあるので、フィン１１の上下全体に散水を行き渡らせ
ることができるからである。すなわち、散水を効率的に
利用できる。図２を参照して、容器６には、容器６内の
水位が所定の高水位Ｈ（例えば満杯）になることを検出
する第１のフロートスイッチ２４と、容器６内の水位が
所定の低水位Ｌになることを検出する第２のフロートス
イッチ２５とが設けられている。

【００１９】第１および第２のフロートスイッチ２４，
２５はマイクロコンピュータ等からなる制御部２６に接
続され、これらのフロートスイッチ２４，２５からの信
号が制御部２６に与えられる。また、制御部２６には、
ポンプ１７用のモータ２７のドライバ２８、圧縮機１８
用のモータ２９のドライバ３０、送風機４用のモータ４
ｂのドライバ３１が接続され、制御部２６から各ドライ
バ２８，３０，３１に信号が与えられて、ポンプ１７、
圧縮機１８、送風機４の運転、停止が制御されるように
なっている。

【００２０】次いで、図５のフローチャートを参照し
て、制御の流れについて説明する。通常の冷房モードで
は、送風機４を駆動すると共に圧縮機１８を駆動し（ス
テップＳ１，Ｓ２）、熱交換器５を通過する空気を熱交
換器５により冷却する。その間、容器６内の水位を監視
し、第１のフロートスイッチ２４が容器６内の所定の高
水位Ｈを検出する（ステップＳ３）と、特殊冷房モード
である散水冷房モードに移行する。

【００２１】散水冷房モードでは、圧縮機１８の運転を
停止するとともにポンプ１７を駆動する（ステップＳ
４，Ｓ５）。これにより、容器６内の冷たい凝縮水が通
水管１３に圧送され、ノズル１５を介して熱交換器５の
各フィン１１に吹き掛けられる。送風機４により送られ
る空気は各フィン１１に吹き掛けられる冷たい凝縮水に
よって冷やされることになる。そして、各フィン１１に
吹き掛けられた水は一部蒸発し、蒸発しきれなかった水
は滴下されて再び容器６内に戻る。そして、容器６内の
水位が所定の低水位Ｌにまで低下したことが第２のフロ
ートスイッチ２５により検出されると（ステップＳ
６）、ポンプ１７を停止した後、散水冷房モードから通
常の冷房モードに戻る（ステップＳ７，Ｓ２）。

【００２２】本実施の形態によれば、下記の作用効果を
奏する。すなわち、１）散水冷房モードにおいて、圧縮機４を停止した状態
で、容器６内の冷たい凝縮水を熱交換器５に散水する。
凝縮水を再蒸発させて顕熱交換することにより送風機４
から送られる空気を冷却し、冷房運転を実施する。容器
６によって従来のドレンパンを兼用することにより、従
来のドレンパンやドレン配管を廃止することが可能とな
り、設置工事を簡素化できるとともに小型で安価な空気
調和機を提供できる。また、設置場所の制約が少なくな
り、設置の自由度が増す。２）熱交換器５の各フィン１１を貫く通水管１３を用い
て散水するので、この通水管を熱交換器の上方に配置す
る場合と比較して、小型化を達成できる。３）通水管１３は熱交換器５の冷却管１２の一部を用い
て構成するので、構造を簡素化でき、また、製造コスト
を安くすることができる。４）ポンプ１７により圧送された水をフィン１１に吹き
掛けるので、フィン１１の広い範囲に向けて効率的に水
を吹き掛けることが可能となる。しかも、通水管１３に
ノズル１５を設けているので、水の噴出の方向や圧力を
自在に調整することができる。

【００２３】なお、上記通水管１３を複数設けて、これ
らを略均等位置に配置しても良い。この場合、均等配置
された複数の通水管１３によりフィン１１全体にまんべ
んなく散水を吹き掛けることができる。次いで、図６お
よび図７は本発明の別の実施の形態を示している。これ
らの図を参照して、本実施の形態では、フィン１１を貫
く通水管１３を廃止し、熱交換器５の側面から所定間隔
離間して平行に延びる通水管３２を設け、この通水管３
２に複数のノズル３３を設けている点である。他の構成
については図２の実施の形態と同様であるので、図に同
一符号を付してその説明を省略する。本実施の形態にお
いても、図２の実施の形態と同様の上記１）および４）
の作用効果を奏することができる。

【００２４】次いで、図８および図９は本発明のさらに
別の実施の形態を示している。図８を参照して、本実施
の形態が図２の実施の形態と主に異なるのは、通水管１
３やポンプ１７を含む散水装置Ａに代えて、吸い上げ手
段としてのスポンジ体３４を設けた点にある。ポンプ１
７の廃止に伴って、これを駆動するモータ２７やドライ
バ２８も廃止される。スポンジ体３４の下端は常に水に
浸っている必要があるので、第２のフロートスイッチ２
５よりも下位になるようにその高さ位置が設定されてい
る。他の構成については、図２の実施の形態と同様であ
るので、図に同一符号を付してその説明を省略する。

【００２５】図９に示すフローチャートを参照して、本
実施の形態における制御の流れについて説明する。通常
の冷房モードでは、送風機４を駆動すると共に圧縮機１
８を駆動し（ステップＳ１，Ｓ２）、熱交換器５を通過
する空気を熱交換器５により冷却する。その間、容器６
内の水位を監視し、第１のフロートスイッチ２４が容器
６内の所定の高水位Ｈを検出する（ステップＳ３）と、
特殊冷房モードである加湿冷房モードに移行する。

【００２６】加湿冷房モードでは、圧縮機１８の運転を
停止することにより省エネを図る（ステップＳ４）。ス
ポンジ体３４により容器６内から吸い上げられた水が蒸
発し、その気化熱によって送風機４から送られる空気を
冷却し、冷房運転を実施する。そして、各フィン１１に
吹き掛けられた水は一部蒸発し、蒸発しきれなかった水
は滴下されて再び容器６内に戻る。そして、容器６内の
水位が所定の低水位Ｌにまで低下したことが第２のフロ
ートスイッチ２５により検出されると、加湿冷房モード
から通常の冷房モードに戻る（ステップＳ５，Ｓ２）。

【００２７】本実施の形態では、所要時に圧縮機１８を
駆動しない省エネの冷房運転が実施できる。また、容器
６によってドレンパンを兼用することにより、従来のド
レンパンやドレン配管を廃止することが可能となり、設
置工事を簡素化できる。また、設置場所の制約が少なく
なり、設置の自由度が増す。また、容器６内から水を吸
い上げる手段としてスポンジ体３４を用いれば、構造が
簡単でコストが安い。また、吸水した水を蒸発させるに
伴ってさらに吸水するというように自動的に吸水が調整
されるので、便利である。

【００２８】なお、上記のスポンジ体３４に代えて、図
１０に示すように、吸い上げ手段として加湿器３５を用
いても良い。加湿器３５としては、通風可能なシェル３
６内に透湿性多孔質膜からなる多数の上下に延びるパイ
プ３７を並べて形成したものを例示することができる。
パイプ３７は毛細管現象により容器６内の水を吸い上げ
る。この場合、加湿器３５を内蔵するタイプの空気調和
機において、凝縮水を加湿に利用でき、加湿器への従来
の給水構造を簡素化したり廃止したりすることができ
る。

【００２９】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の空気調和機の概略断面
図である。

【図２】空気調和機の要部とその電気的構成を示す模式
図である。

【図３】散水装置の要部の一部欠載斜視図である。

【図４】熱交換器および通水管の断面図である。

【図５】図１の実施の形態における冷房運転の制御の流
れを示すフローチャートである。

【図６】本発明の別の実施の形態の要部とその電気的構
成を示す模的図である。

【図７】図６の実施の形態の通水管の斜視図である。

【図８】本発明のさらに別の実施の形態の要部とその電
気的構成を示す模式図である。

【図９】図８の実施の形態における冷房運転の制御の流
れを示すフローチャートである。

【図１０】本発明のさらに別の実施の形態の要部の一部
破断側面図であり、図８の実施の形態のスポンジ体に代
えて加湿器を用いる例を示している。

【符号の説明】

１空気調和機２ケーシング（空気調和機本体）４送風機４ｂモータ５熱交換器６ドレンパン１０風路１１フィン１２冷却管１３，３２通水管１４周面１５，３３ノズル（吹き掛ける手段）１６経路１７ポンプ１８圧縮機Ａ散水装置２３冷媒回路２４第１のフロートスイッチ２５第２のフロートスイッチ２６制御部２７，２９モータ２８，３０，３１ドライバ３４スポンジ体（吸い上げる手段）３５加湿器（吸い上げる手段）３６シェル３７パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩原良彦大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内Ｆターム(参考） 3L050 AA07 AA10 BD05 BE04 BF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器（５）からの凝縮水を溜める容器
（６）と、圧縮機（１８）と、容器（６）に溜められる
水を熱交換器（５）に掛ける散水手段（Ａ）と、送風機
（４）と、送風機（４）を駆動した状態で、圧縮機（１
８）を停止させ且つ散水手段に散水させる散水冷房モー
ドを特殊冷房モードとして有する制御手段（２６）とを
備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】上記散水手段（Ａ）は熱交換器（５）の各
フィン（１１）を貫き内部に水を流す通水管（１３）を
含み、この通水管（１３）は散水穴（１５ａ）を有する
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】上記通水管（１３）は熱交換器（５）の冷
却管（１２）の一部を用いて構成されることを特徴とす
る請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】上記通水管（１３）は熱交換器（５）のフ
ィン（１１）の少なくとも上部に配置されることを特徴
とする請求項２又は３記載の空気調和機。
【請求項５】上記散水手段（Ａ）は容器（６）に溜めら
れた水を圧送するポンプ（１７）と、圧送された水をフ
ィン（１１）に吹き掛ける手段（１５）とを含むことを
特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の空気
調和機。
【請求項６】上記吹き掛ける手段（１５）はノズル（１
５）を含むことを特徴とする請求項５記載の空気調和
機。
【請求項７】上記熱交換器（５）からの凝縮水を溜める
容器（６）と、圧縮機（１８）と、水を吸い上げる手段
（３４，３５）と、送風機（４）と、送風機４）を駆動
した状態で圧縮機（１８）を停止させ且つ吸い上げる手
段（３４，３５）における水の気化熱で冷房する加湿冷
房モードを特殊冷房モードとして有する制御手段（２
６）とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項８】上記吸い上げる手段（３４，３５）はスポ
ンジ体（３４）を含むことを特徴とする請求項７記載の
空気調和機。
【請求項９】上記吸い上げる手段（３４，３５）は加湿
器（３５）を含むことを特徴とする請求項７記載の空気
調和機。
【請求項１０】上記容器（６）の所定の高水位（Ｈ）を
検出する手段（２４）と容器の所定の低水位（Ｈ）を検
出する手段（２５）とをさらに備え、制御手段（２６）
は所定の高水位（Ｈ）が検出されたときに特殊冷房モー
ドに切り換え、所定の低水位（Ｌ）が検出されたときに
通常の冷房モードに切り換えることを特徴とする請求項
１ないし９の何れか一つに記載の空気調和機。
【請求項１１】上記容器（６）がドレンパンを兼用する
ことを特徴とする請求項１ないし１０の何れか一つに記
載の空気調和機。