JP2006300465A - 空気調和機のドレン処理装置及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】散布水供給制御装置に空気調和機外から供給する補給水の量を削減できる空気調和機のドレン処理装置及び空気調和機を提供すること。
【解決手段】圧縮機２０１と膨張弁２０２と蒸発器２０３と蒸発式凝縮器２０４とから構成されるヒートポンプ回路と、散布水槽２０５ａと散布水ポンプ２０５ｂと散布水ノズル２０５ｃと給水弁２０５ｅとオーバーフロー管２０５ｆとから構成される散布水供給制御装置２０５とを備える。空気調和機２００はさらに蒸発器２０３において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部２０８ａと、パン部２０８ａで受けた結露水を集積して散布水供給制御装置２０５の補給水として供給するトラップ部２０８ｂと、パン部２０８ａの規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機２００外に排出するドレン管部２０８ｃとを備えるドレン処理装置２０８を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒートポンプ回路と、このヒートポンプ回路が具備する蒸発式凝縮器に一定の水質に保たれた散布水を供給する散布水供給制御装置とを備えた空気調和機のドレン処理装置及び空気調和機に関し、特に散布水供給制御装置へ空気調和機外から供給される補給水の量を削減することが可能な空気調和機のドレン処理装置及び空気調和機に関するものである。

従来、圧縮機と、膨張弁と、処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、前記蒸発式凝縮器に一定の水質に保たれた散布水を供給する散布水供給制御装置とを備えて構成される空気調和機がある。

図１は従来の空気調和機１００の概略構成図である。同図に示すようにこの空気調和機１００は、屋外から室内へ処理空気を導入する処理空気ファン１０６と、室内から屋外へ熱源空気を排気する熱源空気ファン１０７と、圧縮機１０１と、圧縮された冷媒と熱源空気との間で熱交換する蒸発式凝縮器１０４と、蒸発式凝縮器１０４に一定の水質に保たれた散布水を供給する散布水供給制御装置１０５と、凝縮した冷媒を減圧する膨張弁１０２と、減圧された冷媒と処理空気との間で熱交換する蒸発器１０３と、蒸発器１０３において除湿された処理空気から放出される結露水を受けてこれを空気調和機１００外へ排出する第１ドレンパン１０８と、散布水供給制御装置１０５から排出されるブロー水を受けてこれを空気調和機１００外へ排出する第２ドレンパン１０９とを備えて構成されている。なお前記散布水供給制御装置１０５は、散布水槽１０５ａに貯蔵された散布水を散布水ポンプ１０５ｂによって循環させて散布水ノズル１０５ｃから蒸発式凝縮器１０４に散布し、散布した散布水を再び前記散布水槽１０５ａに集め、一方散布水槽１０５ａ内のフロートスイッチ１０５ｄに連動して散布水槽１０５ａの水位を一定に保つように空気調和器１００外から供給される補給水の供給量を給水弁１０５ｅによって制御し、さらにオーバフロー管１０５ｆや全ブロー弁１０５ｇを介してブロー水を前記第２ドレンパン１０９に排出するように構成されている。

そして以上のように構成された空気調和機１００において、例えば、処理空気ファン１０６と熱源空気ファン１０７の風量をそれぞれ３６００ｋｇ／ｈとし、室内空気の温度を２６．０℃、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇとし、屋外空気の温度を３３．４℃、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇとした場合、処理空気ファン１０６によって屋外から吸い込まれた処理空気は、蒸発器１０３において蒸発温度７．６℃の冷媒と熱交換し、４１．６ｋＷを全熱として冷媒へ放出する。

このとき処理空気は温度を３３．４℃から１４．４℃まで下げると同時に、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇから０．０１０２ｋｇ／ｋｇに減湿して結露水を放出する。放出される結露水の量は、３６００ｋｇ／ｈ×（０．０１８９ｋｇ／ｋｇ−０．０１０２ｋｇ／ｋｇ）＝３１．３ｋｇ／ｈであり、これを第１ドレンパン１０８で受けてドレンとして空気調和機１００外へ排出する。

一方、熱源空気ファン１０７によって室内から吸い込まれた熱源空気は、蒸発式凝縮器１０４において凝縮温度４０．５℃の冷媒と熱交換し、４９．８ｋＷを全熱として冷媒から受け取る。このとき熱源空気は温度を２６．０℃から３２．１℃まで上げると同時に、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇから０．０２７５ｋｇ／ｋｇに増湿する。従って、蒸発式凝縮器１０４において熱源空気へ移動する散布水の蒸発量は３６００ｋｇ／ｈ×（０．０２７５ｋｇ／ｋｇ−０．０１０５ｋｇ／ｋｇ）＝６１．２ｋｇ／ｈである。

ここで、散布水供給制御装置１０５は散布水の濃縮倍数が３．０になるように制御しているとすると、散布水供給制御装置１０５から排出されるブロー水量はキャリオーバーを無視して、蒸発量÷（濃縮倍数−１）＝６１．２ｋｇ／ｈ÷（３．０−１）＝３０．６ｋｇ／ｈとなり、このブロー水は第２ドレンパン１０９で受けて空気調和機１００外に排出される。

従って散布水供給制御装置１０５に空気調和機１００外から供給される補給水の量は、蒸発量＋ブロー量＝６１．２ｋｇ／ｈ＋３０．６ｋｇ／ｈ＝９１．８ｋｇ／ｈであった。

以上のように上記従来の空気調和機１００においては、蒸発器１０３において処理空気から放出される結露水は水質的に散布水供給制御装置１０５の補給水として十分利用可能であるにもかかわらず、これを無駄に空気調和機１００外へ排出していたため、散布水供給制御装置１０５への補給水は全て空気調和機１００の外部から調達しなければならないという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、無駄に排出していた蒸発器からの結露水を有効利用することで、散布水供給制御装置に空気調和機外から供給する補給水の量を削減することができる空気調和機のドレン処理装置及び空気調和機を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機のドレン処理装置であって、前記ドレン処理装置は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するとともに散布水供給制御装置の補給水として供給するトラップ部とを備えて構成されていることを特徴とする空気調和機のドレン処理装置にある。

本願請求項２に記載の発明は、少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機のドレン処理装置であって、前記ドレン処理装置は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するピット部と、ピット部に溜まった結露水を散布水供給制御装置の補給水として供給するドレンポンプとを備えて構成されていることを特徴とする空気調和機のドレン処理装置にある。

本願請求項３に記載の発明は、前記ドレン処理装置はさらに、前記パン部の規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機外に排出するドレン手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機のドレン処理装置にある。

本願請求項４に記載の発明は、少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機であって、前記空気調和機はさらに、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するとともに散布水供給制御装置の補給水として供給するトラップ部とを備えて構成されるドレン処理装置を有することを特徴とする空気調和機にある。

本願請求項５に記載の発明は、少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機であって、前記空気調和機は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するピット部と、ピット部に溜まった結露水を散布水供給制御装置の補給水として供給するドレンポンプとを備えて構成されるドレン処理装置を有することを特徴とする空気調和機にある。

本願請求項６に記載の発明は、前記ドレン処理装置はさらに、前記パン部の規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機外に排出するドレン手段を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和機にある。

本願請求項１，４に記載の発明によれば、蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を散布水供給制御装置の補給水として供給するので、散布水供給制御装置に空気調和機外から供給する補給水の量を削減することが可能となる。

本願請求項２，５に記載の発明によれば、蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水をドレンポンプによって散布水供給制御装置の補給水として供給するので、散布水供給制御装置に空気調和機外から供給する補給水の量を削減することが可能となる。

本願請求項３，６に記載の発明によれば、パン部の規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機外に排出するドレン手段を設けたので、トラップ部が目詰まりを起こす又はドレンポンプの故障が発生するなどしても、空気調和機からの漏水が発生しない。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図２は本発明の第１実施形態にかかるドレン処理装置２０８を取り付けた空気調和機２００の概略構成図である。同図に示すようにこの空気調和機２００は、その内部を、処理空気が流通する処理空気区画Ａ１と、熱源空気が流通する熱源空気区画Ａ２とに区画している。

そして処理空気区画Ａ１には、屋外から室内へ処理空気を導入する処理空気ファン２０６と、冷媒を圧縮する圧縮機２０１と、凝縮した冷媒を減圧する膨張弁２０２と、減圧された冷媒と処理空気との間で熱交換する蒸発器２０３と、蒸発器２０３や冷媒配管において除湿された処理空気から放出される結露水を集めて再利用するドレン処理装置２０８とを備えて構成されている。

なおドレン処理装置２０８は、蒸発器２０３や冷媒配管において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部２０８ａと、パン部２０８ａと一体に成形されパン部２０８ａの規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機２００外に排出するドレン管部２０８ｃと、パン部２０８ａで受けた結露水を圧力の異なる熱源空気区画Ａ２に設置した下記する散布水槽２０５ａに自然流下させて散布水供給制御装置２０５の補給水として供給するためのトラップ部（液体が途中で溜まるようにＵ字型に曲げた管）２０８ｂとを具備して構成されている。

一方熱源空気区画Ａ２には、室内から屋外へ熱源空気を排気する熱源空気ファン２０７と、圧縮された冷媒と熱源空気との間で熱交換する蒸発式凝縮器２０４と、蒸発式凝縮器２０４に一定の水質に保たれた散布水を供給する散布水供給制御装置２０５と、散布水供給制御装置２０５から排出されるブロー水を受けてこれを空気調和機２００外に排出する第２ドレンパン２０９とを備えて構成されている。

なお熱源空気区画Ａ２に設置される散布水供給制御装置２０５は、蒸発式凝縮器２０４に散布する散布水を貯蔵する散布水槽２０５ａと、散布水槽２０５ａに貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプ２０５ｂと、散布水ポンプ２０５ｂによって送られた散布水を蒸発式凝縮器２０４の伝熱面全体に均一に散布する散布水ノズル２０５ｃと、散布水槽２０５ａ内の水位を検知するフロートスイッチ２０５ｄと、フロートスイッチ２０５ｄに連動して散布水槽２０５ａの水位を一定に保つように外部からの補給水の供給量を制御する給水弁２０５ｅと、散布水槽２０５ａ内の散布水がある濃縮度に達した場合に給水の供給を持続させて散布水槽２０５ａの水位を上昇させてブローさせるオーバーフロー管２０５ｆと、空気調和機２００の停止時等に必要に応じて散布水槽２０５ａ内の水を全て排水する全ブロー弁２０５ｇとを具備して構成されている。なお散布水の濃縮度の測定は、例えば導電率センサによって散布水の導電率を測定することで行ったり、散布水の濃縮倍数を制御すること（例えば特許第３６３７１８４号公報参照）等の各種濃度測定手段によって行う。

ここでヒートポンプ回路は、少なくとも前記圧縮機２０１と、膨張弁２０２と、蒸発器２０３と、蒸発式凝縮器２０４とを冷媒配管で連結して構成されている。また処理空気ファン２０６は、屋外の外気が蒸発器２０３を介した後に室内に導入されるように接続されている。また熱源空気ファン２０７は室内の空気が蒸発式凝縮器２０４を介した後に屋外に排気されるように接続されている。

圧縮機２０１は、蒸発器２０３から導入された冷媒を加圧して蒸発式凝縮器２０４に供給するものである。なお圧縮機２０１の形態には種々のものがあり、ヒートポンプ回路の冷媒を圧縮できる機構のものであればどのような構造のものであっても良い。圧縮機２０１近傍には、冷媒の流れ方向を逆転する冷媒流路切替手段（具体的には四方弁）２１４が設置されている。冷媒流路切替手段２１４によって冷媒の流れを逆転することによって蒸発式凝縮器２０４は蒸発器として機能し、蒸発器２０３は凝縮器として機能する。蒸発式凝縮器２０４は前記散布水供給制御装置２０５を取り付けてなる凝縮器である。膨張弁２０２は絞りを具備して構成されており、前記蒸発式凝縮器２０４によって凝縮された冷媒を減圧する。また膨張弁２０２近傍には、冷媒の流れ方向が逆転しても膨張弁２０２への冷媒の流れが変化しないようにその流れを切り替える複数の逆止弁２１１が設置されている。なお図２に示す２１２はレシーバ、２１３はアキュムレータである。

そして以上のように構成された空気調和機２００において、例えば、処理空気ファン２０６と熱源空気ファン２０７の風量をそれぞれ３６００ｋｇ／ｈとし、室内空気の温度を２６．０℃、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇとし、屋外空気の温度を３３．４℃、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇとした場合、処理空気ファン２０６によって屋外から吸い込まれた処理空気は、蒸発器２０３において蒸発温度７．６℃の冷媒と熱交換し、４１．６ｋＷを全熱として冷媒へ放出する。このとき処理空気は温度を３３．４℃から１４．４℃まで下げると同時に、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇから０．０１０２ｋｇ／ｋｇに減湿して結露水を放出する。放出される結露水の量は、３６００ｋｇ／ｈ×（０．０１８９ｋｇ／ｋｇ−０．０１０２ｋｇ／ｋｇ）＝３１．３ｋｇ／ｈである。

蒸発器２０３から、パン部２０８ａ上に滴下した結露水は、トラップ部２０８ｂを介して圧力の異なる熱源空気区画Ａ２に設置した散布水槽２０５ａに自然流下する。即ち散布水槽２０５ａには、３１．３ｋｇ／ｈの補給水が供給される。この補給水は水質的に散布水供給制御装置２０５の補給水として十分利用可能である。

一方、熱源空気ファン２０７によって室内から吸い込まれた熱源空気は、蒸発式凝縮器２０４において凝縮温度４０．５℃の冷媒と熱交換し、４９．８ｋＷを全熱として冷媒から受け取る。このとき熱源空気は温度を２６．０℃から３２．１℃まで上げると同時に、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇから０．０２７５ｋｇ／ｋｇに増湿する。従って、蒸発式凝縮器２０４において熱源空気へ移動する散布水の蒸発量は３６００ｋｇ／ｈ×（０．０２７５ｋｇ／ｋｇ−０．０１０５ｋｇ／ｋｇ）＝６１．２ｋｇ／ｈである。

ここで、散布水供給制御装置２０５は散布水の濃縮倍数が３．０になるように制御しているとすると、散布水供給制御装置２０５から排出されるブロー水量はキャリオーバーを無視して、蒸発量÷（濃縮倍数−１）＝６１．２ｋｇ／ｈ÷（３．０−１）＝３０．６ｋｇ／ｈとなる。このブロー水は、オーバーフロー管２０５ｆから第２ドレンパン２０９を経て空気調和機２００外に排出される。

従って本実施形態において、散布水供給制御装置２０５に供給しなければならない補給水量は、蒸発量＋ブロー量＝６１．２ｋｇ／ｈ＋３０．６ｋｇ／ｈ＝９１．８ｋｇ／ｈであるが、このうち、３１．３ｋｇ／ｈはドレン処理装置２０８により空気調和機２００内から供給されるので、空気調和機２００外から供給しなければならない補給水の量は９１．８ｋｇ／ｈ−３１．３ｋｇ／ｈ＝６０．５ｋｇ／ｈになる。従って前記従来例と比較すると外部から供給しなければならない補給水の量が３４％削減されることとなる。

ここで図３は前記トラップ部２０８ｂの機能、即ちパン部２０８ａで受けた結露水を、処理空気区画Ａ１とは圧力の異なる熱源空気区画Ａ２に設置した散布水槽２０５ａに自然流下させる機能を説明する機能説明図である。同図においてトラップ部２０８ｂは、配管を略Ｕ字状に屈曲させ、その散布水槽２０５ａへの排水口の高さよりもパン部２０８ａへの接続部の高さを高い位置に設置して構成されている。即ちパン部２０８ａ側の配管２０８ｂ−１の方が散布水槽２０５ａ側の配管２０８ｂ−２よりも上下方向に長く形成されている。そして図３（ａ）に示すように、熱源空気区画Ａ２内の圧力の方が処理空気区画Ａ１内の圧力よりも高い場合は、トラップ部２０８ｂのパン部２０８ａ側の配管２０８ｂ−１内の水柱の方が散布水槽２０５ａ側の配管２０８ｂ−２内の水柱よりも高くなることで散布水槽２０５ａへの自然流下による給水が行われ、また図３（ｂ）に示すように、処理空気区画Ａ１内の圧力の方が熱源空気区画Ａ２内の圧力よりも高い場合は、トラップ部２０８ｂのパン部２０８ａ側の配管２０８ｂ−１内の水柱の方が散布水槽２０５ａ側の配管２０８ｂ−２内の水柱よりも低くなることで散布水槽２０５ａへの自然流下による給水が行われる。つまりトラップ部２０８ｂを設けることで、処理空気区画Ａ１内の圧力に対して熱源空気区画Ａ２内の圧力が高低いずれに変化しても、パン部２０８ａで受けた結露水を散布水槽２０５ａに確実に自然流下させることが可能となる。

ところで本実施形態においては、ドレン処理装置２０８のトラップ部２０８ｂが目詰まりをおこすなどして結露水がパン部２０８ａの規定水位を超えても、この結露水はドレン管部２０８ｃから空気調和機２００外に排水される。従って空気調和機２００から漏水が発生することはない。

〔第２実施形態〕
図４は本発明の第２実施形態にかかるドレン処理装置３０８を取り付けた空気調和機３００の概略構成図である。同図に示すようにこの空気調和機３００は、その内部を、処理空気が流通する処理空気区画Ｂ１と、熱源空気が流通する熱源空気区画Ｂ２とに区画している。

そして処理空気区画Ｂ１には、屋外から室内へ処理空気を導入する処理空気ファン３０６と、冷媒を圧縮する圧縮機３０１と、凝縮した冷媒を減圧する膨張弁３０２と、減圧された冷媒と処理空気との間で熱交換する蒸発器３０３と、蒸発器３０３や冷媒配管において除湿された処理空気から放出される結露水を集めて再利用するドレン処理装置３０８とを備えて構成されている。

なおドレン処理装置３０８は、蒸発器３０３や冷媒配管において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部３０８ａと、パン部３０８ａで受けた結露水を集積するピット部３０８ｂと、ピット部３０８ｂよりも高い位置に設置されてピット部３０８ｂからパン部３０８ａ内に溢れ出た結露水を空気調和機３００外に排出するドレン管部３０８ｃとを一体成形し、且つピット部３０８ｂに設置されピット部３０８ｂの水位を検知するフロートスイッチ３０８ｄと、フロートスイッチ３０８ｄからの水位信号によりピット部３０８ｂの水位を一定範囲に保つようにピット部３０８ｂに溜まった結露水を下記する散布水供給制御装置３０５の補給水として供給するドレンポンプ３０８ｅとを具備することで構成されている。

一方熱源空気区画Ｂ２には、室内から屋外へ熱源空気を排気する熱源空気ファン３０７と、圧縮された冷媒と熱源空気との間で熱交換する蒸発式凝縮器３０４と、蒸発式凝縮器３０４に一定の水質に保たれた散布水を供給する散布水供給制御装置３０５と、散布水供給制御装置３０５から排出されるブロー水を受けてこれを空気調和機３００外に排出する第２ドレンパン３０９とを備えて構成されている。

なお熱源空気区画Ｂ２に設置される散布水供給制御装置３０５は、蒸発式凝縮器３０４に散布する散布水を貯蔵する散布水槽３０５ａと、散布水槽３０５ａに貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプ３０５ｂと、散布水ポンプ３０５ｂによって送られた散布水を蒸発式凝縮器３０４の伝熱面全体に均一に散布する散布水ノズル３０５ｃと、散布水槽３０５ａ内の水位を検知するフロートスイッチ３０５ｄと、フロートスイッチ３０５ｄに連動して散布水槽３０５ａの水位を一定に保つように外部からの補給水の供給量を制御する給水弁３０５ｅと、散布水槽３０５ａ内の散布水がある濃縮度に達した場合に給水の供給を持続させて散布水槽３０５ａの水位を上昇させてブローさせるオーバーフロー管３０５ｆと、空気調和機３００の停止時等に必要に応じて散布水槽３０５ａ内の水を全て排水する全ブロー弁３０５ｇとを具備して構成されている。なお散布水の濃縮度の測定は、第１実施形態と同様に各種濃度測定手段によって行う。

この実施形態においてもヒートポンプ回路は、少なくとも圧縮機３０１と膨張弁３０２と蒸発器３０３と蒸発式凝縮器３０４とを冷媒配管で連結して構成されている。また処理空気ファン３０６は、屋外の外気が蒸発器３０３を介した後に室内に導入されるように接続され、熱源空気ファン３０７は室内の空気が蒸発式凝縮器３０４を介した後に屋外に排気されるように接続されている。圧縮機３０１は、蒸発器３０３から導入された冷媒を加圧して蒸発式凝縮器３０４に供給するものであり、その形態には種々のものがある。圧縮機３０１近傍には冷媒の流れ方向を逆転する冷媒流路切替手段（具体的には四方弁）３１４が設置されており、冷媒流路切替手段３１４によって冷媒の流れを逆転することによって蒸発式凝縮器３０４は蒸発器として機能し、蒸発器３０３は凝縮器として機能する。蒸発式凝縮器３０４は散布水供給制御装置３０５を取り付けてなる凝縮器である。膨張弁３０２は絞りを具備して構成されており、蒸発式凝縮器３０４によって凝縮された冷媒を減圧する。また膨張弁３０２近傍には、冷媒の流れ方向が逆転しても膨張弁３０２への冷媒の流れが変化しないようにその流れを切り替える複数の逆止弁３１１が設置されている。なお図４に示す３１２はレシーバ、３１３はアキュムレータである。

そして以上のように構成された空気調和機３００において、例えば、処理空気ファン３０６と熱源空気ファン３０７の風量をそれぞれ３６００ｋｇ／ｈとし、室内空気の温度を２６．０℃、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇとし、屋外空気の温度を３３．４℃、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇとした場合、処理空気ファン３０６によって屋外から吸い込まれた処理空気は、蒸発器３０３において蒸発温度７．６℃の冷媒と熱交換し、４１．６ｋＷを全熱として冷媒へ放出する。このとき処理空気は温度を３３．４℃から１４．４℃まで下げると同時に、絶対湿度を０．０１８９ｋｇ／ｋｇから０．０１０２ｋｇ／ｋｇに減湿して結露水を放出する。放出される結露水の量は、３６００ｋｇ／ｈ×（０．０１８９ｋｇ／ｋｇ−０．０１０２ｋｇ／ｋｇ）＝３１．３ｋｇ／ｈである。

蒸発器３０３から、パン部３０８ａ上に滴下した結露水は、ピット部３０８ｂに向かってくだり勾配に成形されたパン部３０８ａを落ちて流れ、ピット部３０８ｂに一旦集積される。ここで、ピット部３０８ｂの水位が上昇して、フロートスイッチ３０８ｄが高水位信号を検知すると、これに連動してドレンポンプ３０８ｅが作動し、ピット部３０８ｂ内の結露水が散布水供給制御装置３０５の散布水槽３０５ａへ送水される。ピット部３０８ｂ内の水位が低下してフロートスイッチ３０８ｄが低水位を検知すると、これに連動してドレンポンプ３０８ｅが停止して散布水槽３０５ａへの送水が停止される。即ち散布水槽３０５ａには、３１．３ｋｇ／ｈの補給水が供給される。

一方、熱源空気ファン３０７によって室内から吸い込まれた熱源空気は、蒸発式凝縮器３０４において凝縮温度４０．５℃の冷媒と熱交換し、４９．８ｋＷを全熱として冷媒から受け取る。このとき熱源空気は温度を２６．０℃から３２．１℃まで上げると同時に、絶対湿度を０．０１０５ｋｇ／ｋｇから０．０２７５ｋｇ／ｋｇに増湿する。従って、蒸発式凝縮器３０４において熱源空気へ移動する散布水の蒸発量は３６００ｋｇ／ｈ×（０．０２７５ｋｇ／ｋｇ−０．０１０５ｋｇ／ｋｇ）＝６１．２ｋｇ／ｈである。

ここで、散布水供給制御装置３０５は散布水の濃縮倍数が３．０になるように制御しているとすると、散布水供給制御装置３０５から排出されるブロー水量はキャリオーバーを無視して、蒸発量÷（濃縮倍数−１）＝６１．２ｋｇ／ｈ÷（３．０−１）＝３０．６ｋｇ／ｈとなる。このブロー水は、オーバーフロー管３０５ｆから第２ドレンパン３０９を経て空気調和機３００外に排出される。

従って本実施形態において、散布水供給制御装置３０５に供給しなければならない補給水量は、蒸発量＋ブロー量＝６１．２ｋｇ／ｈ＋３０．６ｋｇ／ｈ＝９１．８ｋｇ／ｈであるが、このうち、３１．３ｋｇ／ｈはドレンポンプ３０８ｅにより空気調和機３００内から供給されるので、空気調和機３００外から供給しなければならない補給水の量は９１．８ｋｇ／ｈ−３１．３ｋｇ／ｈ＝６０．５ｋｇ／ｈになる。従って前記従来例と比較すると外部から供給しなければならない補給水の量が３４％削減されることとなる。

ところで本実施形態においては、ドレンポンプ３０８ｅが故障して、ピット部３０８ｂから溢れ出た結露水がパン部３０８ａの規定水位を超えても、この結露水はドレン管部３０８ｃから空気調和機３００外に排水される。従って空気調和機３００から漏水が発生することはない。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記各実施形態では散布水供給制御装置２０５，３０５への空気調和機２００，３００の外部からの補給水の補給手段として給水弁２０５ｅ，３０５ｅを用いたが、給水ポンプ等、他の各種給水手段を用いても良い。また上記各実施形態では散布水供給制御装置２０５，３０５からのブロー手段としてオーバーフロー管２０５ｆ，３０５ｆを用いたが、ポンプ機構等、他の各種ブロー手段を用いても良い。また上記各実施形態ではドレン処理装置２０８，３０８からのドレン手段としてドレン管部２０８ｃ，３０８ｃを用いたが、ポンプによる排水機構など、他の各種ドレン手段を用いても良い。

従来の空気調和機１００の概略構成図である。 ドレン処理装置２０８を取り付けた空気調和機２００の概略構成図である。 トラップ部２０８ｂの機能説明図である。 ドレン処理装置３０８を取り付けた空気調和機３００の概略構成図である。

符号の説明

２００ 空気調和機
Ａ１ 処理空気区画
Ａ２ 熱源空気区画
２０１ 圧縮機（ヒートポンプ回路）
２０２ 膨張弁（ヒートポンプ回路）
２０３ 蒸発器（ヒートポンプ回路）
２０４ 蒸発式凝縮器（ヒートポンプ回路）
２０５ 散布水供給制御装置
２０５ａ 散布水槽
２０５ｂ 散布水ポンプ
２０５ｃ 散布水ノズル
２０５ｄ フロートスイッチ
２０５ｅ 給水弁（給水手段）
２０５ｆ オーバーフロー管（ブロー管、ブロー手段）
２０５ｇ 全ブロー弁
２０６ 処理空気ファン
２０７ 熱源空気ファン
２０８ ドレン処理装置
２０８ａ パン部
２０８ｂ トラップ部
２０８ｃ ドレン管部（ドレン手段）
２０９ 第２ドレンパン
３００ 空気調和機
Ｂ１ 処理空気区画
Ｂ２ 熱源空気区画
３０１ 圧縮機（ヒートポンプ回路）
３０２ 膨張弁（ヒートポンプ回路）
３０３ 蒸発器（ヒートポンプ回路）
３０４ 蒸発式凝縮器（ヒートポンプ回路）
３０５ 散布水供給制御装置
３０５ａ 散布水槽
３０５ｂ 散布水ポンプ
３０５ｃ 散布水ノズル
３０５ｄ フロートスイッチ
３０５ｅ 給水弁（給水手段）
３０５ｆ オーバーフロー管（ブロー管、ブロー手段）
３０５ｇ 全ブロー弁
３０６ 処理空気ファン
３０７ 熱源空気ファン
３０８ ドレン処理装置
３０８ａ パン部
３０８ｂ ピット部
３０８ｃ ドレン管部（ドレン手段）
３０８ｄ フロートスイッチ
３０８ｅ ドレンポンプ
３０９ 第２ドレンパン

Claims (6)

1. 少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、
   少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機のドレン処理装置であって、
   前記ドレン処理装置は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するとともに散布水供給制御装置の補給水として供給するトラップ部とを備えて構成されていることを特徴とする空気調和機のドレン処理装置。
2. 少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、
   少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機のドレン処理装置であって、
   前記ドレン処理装置は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するピット部と、ピット部に溜まった結露水を散布水供給制御装置の補給水として供給するドレンポンプとを備えて構成されていることを特徴とする空気調和機のドレン処理装置。
3. 前記ドレン処理装置はさらに、前記パン部の規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機外に排出するドレン手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機のドレン処理装置。
4. 少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、
   少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機であって、
   前記空気調和機はさらに、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するとともに散布水供給制御装置の補給水として供給するトラップ部とを備えて構成されるドレン処理装置を有することを特徴とする空気調和機。
5. 少なくとも圧縮機と、膨張弁と、処理空気が流通する処理空気区画に設置されて処理空気と冷媒との間で熱交換する蒸発器と、熱源空気が流通する熱源空気区画に設置されて熱源空気と冷媒との間で熱交換する蒸発式凝縮器とから構成されるヒートポンプ回路と、
   少なくとも前記蒸発式凝縮器に散布する散布水を貯蔵する散布水槽と、散布水槽に貯蔵された散布水を循環させる散布水ポンプと、散布水ポンプによって送られた散布水を前記蒸発式凝縮器の伝熱面に散布する散布水ノズルと、散布水槽の水位を一定範囲に保つように空気調和機外から補給水を供給する給水手段と、散布水の濃縮度を一定範囲に保つように濃縮した散布水を空気調和機外にブローするブロー手段とから構成される散布水供給制御装置を備えた空気調和機であって、
   前記空気調和機は、前記蒸発器において除湿された処理空気から放出される結露水を受けるパン部と、パン部で受けた結露水を集積するピット部と、ピット部に溜まった結露水を散布水供給制御装置の補給水として供給するドレンポンプとを備えて構成されるドレン処理装置を有することを特徴とする空気調和機。
6. 前記ドレン処理装置はさらに、前記パン部の規定水位をオーバーフローした結露水を空気調和機外に排出するドレン手段を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和機。
   

Images