JP2007211999A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】水受け皿に溜まるドレン水を極めて少なくすることができ、これによりスライムの発生ならびに水漏れの防止ができる空気調和機を提供すること。
【解決手段】熱交換器３で凝縮したドレン水を貯留する水受け皿２と、前記ドレン水を機外に排出するポンプ１と、前記ポンプを制御する制御手段を搭載した空気調和機において、前記ドレンポンプが真空ポンプであり、前記ドレンポンプを室外機側に設けることで、大型の真空ポンプをドレンポンプとして使用することができ、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水でき、スライムの発生を確実に防ぐことができ、更には、室内機を複数台接続する多室型空気調和機において、各室内機にドレンポンプを設けなくてすむため、低コストで同様の効果を得ることができる。。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機の運転に伴って発生するドレン水を排出するドレンポンプを搭載した空気調和機に関するものである。

従来から空気調和機の運転に伴って発生するドレン水を機外に排出するための空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、空気調和機が停止するときに、停止時間を測定し、その停止時間が設定時間以上になった場合に遠心式のドレンポンプを動作させドレン水を機外に排出する構成になっている。
特開２００３−１８５２２９号公報

しかしながら、遠心ポンプは遠心力を使って水を押し上げる仕組みになっているため、遠心ポンプ運転中であっても吸込口と水受け皿の隙間にドレン水が残ってしまう。また遠心ポンプを停止すると水の輸送力は失われ、順勾配をなす配水管まで押し上げられなかった分のドレン水は重力で水受け皿に戻ってきて滞留する。

このため、冷房または除湿運転をすると、水受け皿には常に一定量以上のドレン水が残ってしまい、この滞留した残水がスライム等が発生する原因となってしまう。さらに、発生したスライム等によりドレンポンプの吸込口が閉塞し、水漏れの原因となる場合もある。

そこで、ドレン水処理に真空ポンプ等を用いた場合、空気と一緒でも排水できるため、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水できる。またポンプ停止時においても水を保持することが出来るので上記のごとき逆流は生じず、水受け皿の残水をなくすことはできる。

本発明は、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水でき、かつ運転停止時の水受け皿の残水をなくすことができるドレンポンプを搭載した空気調和機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は、熱交換器で凝縮したドレン水を貯留する水受け皿と、前記ドレン水を機外に排出するポンプと、前記ポンプを制御する制御手段を搭載した空気調和機において、前記ドレンポンプが真空ポンプであり、前記ドレンポンプを室外機側に設けたことを特徴とする。

本発明の空気調和機は、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水でき、かつ運転停止時の水受け皿の残水をなくすことができ、水受け皿のスライム発生ならびにスライムによる不具合発生をも抑止することができる。

第１の発明は、熱交換器で凝縮したドレン水を貯留する水受け皿と、前記ドレン水を機
外に排出するポンプと、前記ポンプを制御する制御手段を搭載した空気調和機において、前記ドレンポンプが真空ポンプであり、前記ドレンポンプを室外機側に設けた構成をなすことにより、大型の真空ポンプをドレンポンプとして使用することができ、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水でき、スライムの発生を確実に防ぐことができる。更には、室内機を複数台接続する多室型空気調和機において、各室内機にドレンポンプを設けなくてすむため、低コストで同様の効果を得ることができる。

第２の発明は、特に第１の発明のドレンポンプの吸込み側と吐出側に三方弁をそれぞれ有し、三方弁の一方が前記ドレンポンプの吸込み側か吐出側に接続されており、また他方を大気に開放されており、また残りの一方が一時的に水を入れる容器に接続されており、前記容器には前記水受け皿からドレン水を誘導するための吸水管と、機外に排出するための排水管があり、前記吸水管と前記排水管の途中にそれぞれ逆止弁を設けた構成をなすことにより、耐水性の弱い真空ポンプを用いた場合でも真空ポンプに水が入ることなく確実にドレン水を排出することが出来るため、スライムの発生を抑制することができる。

第３の発明は、特に第１〜２の発明のドレンポンプを搭載した前記空気調和機のユニットに設けられた前記熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、前記ドレンポンプを連続稼動させることで、大型の真空ポンプをドレンポンプとして使用しなくても、冷房または除湿運転時に発生するドレン水を水受け皿に滞留させることなく排水でき、スライムの発生を確実に防ぐことができる。

第４の発明は、特に第１〜３の発明のドレンポンプを搭載した空気調和機のユニットに設けられた熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、その運転が停止した直後と停止してから所定時間経過する毎に、前記ドレンポンプを所定時間稼動させるもので、この構成をなすことにより、室内機運転停止後に室内熱交換器から徐々に垂れてくるドレン水を確実に機外に排出することができ、水受け皿の残水をなくすことができるため、スライムの発生を確実に防ぐことができる。

第５の発明は、特に第１〜４の発明の自動的に運転を停止する自動運転停止手段を設けた空気調和機であって、ドレンポンプを搭載した前記空気調和機のユニットに設けられた熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、その運転が前記自動運転停止手段により運転停止した直後と、停止してから所定時間経過する毎に、前記ドレンポンプを所定時間稼動させるもので、この構成をなすことにより、冷房または除湿運転が自動停止（サーモＯＦＦ）した場合でもドレン水を確実に機外に排出することができ、水受け皿の残水をなくすことができるため、スライムの発生を確実に防ぐことができる。

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概略構成図である。

まず、本実施例における空気調和機の概略構成について説明する。また、本発明の実施の形態１ではセパレート形の天井カセット形空気調和機について説明する。

室内機１２は、風回路内部に室内送風機と室内熱交換器３を配置し、室内熱交換器３の下に水受け皿２を配置し、水受け皿２の上に吸込口４を配置している。ドレンポンプシステム１１は、真空ポンプ１、ドレン水タンク９、吸水側逆止弁６ａ、排水側逆止弁６ｂ、
吸気側三方弁７ａ、排気側三方弁７ｂ、吸気管８ａ、排気管８ｂから構成されている。ドレンポンプシステム１１は室外機１３に設置され、吸込口４、吸込側ドレン配水管５ａ、吸水側逆止弁６ａがドレン水タンク９の吸水側に順に接続されている。またドレン水タンク９の排水側には排水側逆止弁６ｂ、吐出側ドレン配水管５ｂが順に接続されている。ドレン水タンク９の排気側には、吸気管８ａ、吸気側三方弁７ａ、真空ポンプ１の吸込み側が順に接続されている。またドレン水タンク９の給気側には、排気管８ｂ、排気側三方弁７ｂ、真空ポンプ１の吐出側が順に接続されている。吸気側三方弁７ａと排気側三方弁７ｂの一方はそれぞれ大気開放されている。ドレン水タンク９の内部にはフロートスイッチ１０が設けられている。

次に、本実施例による空気調和機の動作について図２から図５を用いて説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態におけるドレン水処理の制御の流れを示すフローチャートである。

空気調和機が冷房（または除湿）運転を開始すると、室内熱交換器３は蒸発器として働き、室内熱交換器３で凝縮して発生したドレン水が水受け皿２に滴下する。そのドレン水を処理するために、継続タイマとポンプタイマをクリアした後に（ＳＴＥＰ１、２）、ドレンポンプシステム１１を運転する（ＳＴＥＰ３）。その後、室内機１２が運転停止しているかどうかを判断し（ＳＴＥＰ４）、運転されていればＳＴＥＰ５に進み、停止されていればＳＴＥＰ８に移る。

ＳＴＥＰ５では、サーモＯＦＦ中かどうかを判断し、サーモＯＦＦ中ならＳＴＥＰ８に移り、逆にサーモＯＮ中ならＳＴＥＰ６に移る。ここで、サーモＯＦＦとは、室温と目標室温を比較して室温の方が低かった場合に、室内を冷やしすぎていると判断して、自動的に圧縮機を停止させることである。もし空気調和機が室外機１台に複数の室内機を接続させるマルチタイプだった場合は、圧縮機を停止させずに、対象の室内機に冷媒が流れないようにすることを指す。逆にサーモＯＮとは、自動的に圧縮機を運転させ、室温を下げる運転を行うことである。同様にもし空気調和機がマルチタイプだった場合は、対象の室内機に冷媒が流れるようにすることを指す。

ＳＴＥＰ６では、冷房（または除湿）運転中かどうかを判断している。冷房（または除湿）運転中であれば、ＳＴＥＰ７に移り、冷房（または除湿）運転以外に切り換っていれば、ＳＴＥＰ８に移る。

ＳＴＥＰ７では、継続タイマをクリアする。

ＳＴＥＰ８では、室内機運転停止、サーモＯＦＦまたは運転モード切換が行われてからの継続時間をカウントしている。

ＳＴＥＰ９では、継続タイマが０．５分以下であればドレンポンプシステム１１を運転し（ＳＴＥＰ１５）、逆に継続タイマが０．５分より大きければＳＴＥＰ１０に移る。

ＳＴＥＰ１０では、継続タイマが９０分未満であれば真空ポンプ１を停止し（ＳＴＥＰ１６）、ＳＴＥＰ４に戻る。逆に継続タイマが９０分以上であれば、ＳＴＥＰ１１に移る。

ＳＴＥＰ１１では、継続タイマが９０．５分以下であればドレンポンプシステム１１を運転し（ＳＴＥＰ１７）、逆に継続タイマが９０．５分より大きければＳＴＥＰ１２に移る。

ＳＴＥＰ１２では、継続タイマが１８０分未満であれば真空ポンプ１を停止し（ＳＴＥＰ１８）、ＳＴＥＰ４に戻る。逆に１８０分以上であればＳＴＥＰ１３に移る。

ＳＴＥＰ１３では、継続タイマが１８０．５分以下であればドレンポンプシステム１１を運転する（ＳＴＥＰ１９）。逆に継続タイマが１８０．５分より大きければ真空ポンプ１を停止し（ＳＴＥＰ１４）、ＳＴＥＰ４に戻る。

次にドレンポンプシステム１１の動作について説明する。
ＳＴＥＰ２０にて、ポンプタイマをカウントし、フロートスイッチ１０が動作していないかどうか判断する（ＳＴＥＰ２１）。フロートスイッチ１０が動作していなければ（ドレン水タンク９内の水が規定量未満）、ＳＴＥＰ２２に移行し、逆に動作していれば（規定量以上）、ドレン水タンク９の水を排水するために、排気側三方弁７ｂをドレン水タンク側に、吸気側三方弁を大気開放側に切り換え（ＳＴＥＰ３０、３１）、真空ポンプ１を運転し（ＳＴＥＰ２５）、ＳＴＥＰ４に戻る。これにより、ドレン水タンク９内部を加圧しはじめるため、吸水側逆止弁６ａが閉じ、排水側逆止弁６ｂが開き、ドレン水タンク９に溜まったドレン水が吐出側ドレン配水管５ｂを通り、機外に排水され、耐水性の弱い真空ポンプ１を水から守ることができる。
ＳＴＥＰ２２では、ポンプタイマが２０秒以上経過したかどうか判断し、経過していなければ、水受け皿２のドレン水をドレン水タンク９に導くために、排気側三方弁７ｂを大気開放側に、吸気側三方弁をドレン水タンク側に切り換え（ＳＴＥＰ２３、２４）、真空ポンプ１を運転し、ＳＴＥＰ４に戻る。逆に経過していれば、ＳＴＥＰ２６に移る。
これにより、ドレン水タンク９内部を真空引きしはじめ、排水側逆止弁６ｂが閉じ、吸水側逆止弁６ａが開き、水受け皿２に溜まったドレン水が吸込口４から吸込側ドレン配水管５ａ、吸水側逆止弁６ａを通り、ドレン水タンク９に導かれる。

ＳＴＥＰ２６では、ポンプタイマが３０秒以上であれば、ポンプタイマをクリアし（ＳＴＥＰ２９）、ＳＴＥＰ４に戻る。逆に３０秒未満であれば、排気側三方弁７ｂをドレン水タンク側に、吸気側三方弁７ａを大気開放側に切り換え（ＳＴＥＰ２７、２８）、ＳＴＥＰ４に戻る。これにより、ドレン水タンク９内部を加圧しはじめるため、吸水側逆止弁６ａが閉じ、排水側逆止弁６ｂが開き、ドレン水タンク９に溜まったドレン水が吐出側ドレン配水管５ｂを通り、機外に排水される。

図３は、本発明の第１の実施の形態における冷房運転から停止した場合の制御のタイミングチャートである。

冷房運転が停止した場合、停止直後に３０秒間ドレンポンプシステム１１を運転する。これにより停止直後の水受け皿２の残水をなくすことができる。更に、運転停止から９０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、停止直後に大量に室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。更に運転停止から１８０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、わずかに室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。

図４は、本発明の第１の実施の形態における冷房運転から暖房運転に切り換った場合の制御のタイミングチャートである。

冷房運転から暖房運転に切り換った場合、切り換った直後に３０秒間ドレンポンプシステム１１を運転する。これにより切り換った直後の水受け皿２の残水をなくすことができ
る。更に、切り換ってから９０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、切り換った直後に大量に室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。更に切り替わってから１８０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、わずかに室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。

図５は、本発明の第１の実施の形態における冷房運転から冷房自動停止（サーモＯＦＦ）になった場合の制御のタイミングチャートである。

冷房運転がサーモＯＦＦした場合、サーモＯＦＦ直後に３０秒間ドレンポンプシステム１１を運転する。これによりサーモＯＦＦ直後の水受け皿２の残水をなくすことができる。更に、サーモＯＦＦから９０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、サーモＯＦＦ直後に大量に室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。更にサーモＯＦＦから１８０分経過した時点で、ドレンポンプシステム１１を３０秒間運転することで、わずかに室内熱交換器３に溜まっていたドレン水が時間とともに水受け皿２に徐々に滴下して溜まった残水をなくすことができる。

以上のように、本実施の形態においては、確実に水受け皿の残水をなくすことができ、スライムの発生を防止することができる。

なお、本発明の実施の形態１では、セパレート形の天井カセット形空気調和機について説明したが、一体型であっても、またセパレート形の壁掛け形であって、室外機側へドレン水を導くタイプのものであっても技術的に同一であることは言うまでもない。

また、本発明の実施の形態１では、ドレン水タンクの吸排気と大気への吸排気を三方弁により切り換えているが、二方弁を２個以上使っても同様の動作ができることは言うまでもない。

以上のように、本発明は、空気調和機のドレン水の残水量を少量にする事ができるので、空気調和機等の冷凍サイクルを搭載した機器や、機内から機外へ液体を排出する必要のある機器一般へ適用することができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の概略構成図 本発明の実施の形態１におけるドレン水処理の制御の流れを示すフローチャート 本発明の実施の形態１における冷房運転から停止した場合の制御のタイミングチャート 本発明の実施の形態１における冷房運転から暖房運転に切り換った場合の制御のタイミングチャート 本発明の実施の形態１における冷房運転から冷房自動停止（サーモＯＦＦ）になった場合の制御のタイミングチャート

符号の説明

１ 真空ポンプ
２ 水受け皿
３ 室内熱交換器
４ 吸込口
５ａ 吸込側ドレン配水管
５ｂ 吐出側ドレン配水管
６ａ 吸水側逆止弁
６ｂ 排水側逆止弁
７ａ 吸気側三方弁
７ｂ 排気側三方弁
８ａ 吸気管
８ｂ 排気管
９ ドレン水タンク
１０ フロートスイッチ
１１ 第２ドレンポンプシステム

Claims (5)

1. 熱交換器で凝縮したドレン水を貯留する水受け皿と、前記ドレン水を機外に排出するポンプと、前記ポンプを制御する制御手段を搭載した空気調和機において、前記ドレンポンプが真空ポンプであり、前記ドレンポンプを室外機側に設けたことを特徴とする空気調和機。
2. 前記ドレンポンプの吸込み側と吐出側に三方弁をそれぞれ有し、三方弁の一方が前記ドレンポンプの吸込み側か吐出側に接続されており、また他方を大気に開放されており、また残りの一方が一時的に水を入れる容器に接続されており、前記容器には前記水受け皿からドレン水を誘導するための吸水管と、機外に排出するための排水管があり、前記吸水管と前記排水管の途中にそれぞれ逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記ドレンポンプを搭載した前記空気調和機のユニットに設けられた前記熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、前記ドレンポンプを連続稼動させ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. 前記ドレンポンプを搭載した前記空気調和機のユニットに設けられた前記熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、その運転が停止した直後と停止してから所定時間経過する毎に、前記ドレンポンプを所定時間稼動させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 自動的に運転を停止する自動運転停止手段を設けた空気調和機であって、前記ドレンポンプを搭載した前記空気調和機のユニットに設けられた前記熱交換器が冷凍サイクルの蒸発器として動作する運転モードで運転する場合、その運転が前記自動運転停止手段により運転停止した直後と、停止してから所定時間経過する毎に、前記ドレンポンプを所定時間稼動させることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。

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