JP2009270791A - 空気調和機用室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和機用室内機のドレン受けのドレン水排出口部分から機内への外部気体の侵入を防止する。
【解決手段】熱交換器の下部に熱交換器からの凝縮水を受けるドレン受けを備え、該ドレン受け底部に設けられたドレン溜りのドレン水排出口に接続されたドレンホースを介してドレン水を排出するようにしてなる空気調和機用室内機であって、上記ドレン溜りの内部にドレン水よりも相対的に比重が小さく、上記ドレン水排出口の径よりも外径の大きなフロートタイプの球状体を収納し、同ドレン溜り内にドレン水が溜まった状態では当該球状体がドレン水の浮力で浮き上がって上記ドレン水排出口を開いてドレン水が排出される一方、ドレン水が排出されると同球状体が重力により降下して上記ドレン水排出口を塞ぐようにした。
【選択図】 図３

Description

本願発明は、熱交換器用のドレン受けを備えた空気調和機用室内機の構成に関するものである。

一般に空気調和機用室内機の熱交換器では、冷房運転時やデフロスト時に発生したドレン水（凝縮水）は、熱交換器下部のドレン受け部分に集められ、該ドレン受けのドレン水排出口よりドレンホースを介して自然の落差で外部に排出される。

一方、熱交換器の構造面では、熱交換器の空気吹出側（下流側）にクロスフローファン等の送風ファンを取り付け、熱交換器を介して室内空気を吸い込む方式が一般的である（例えば特許文献１を参照）。

今、例えば従来の同空気調和機用室内機およびそのドレン受け部分の構成の一例を図９に示す。

図９中における符号２は、空気調和室の壁６に取り付けられた当該空気調和機用室内機１の本体ハウジング（本体ケーシング）である。

該本体ハウジング２の前面側上方部分には空気吸込口２ａが、また同下方部分には空気吹出口２ｄが各々形成されている。そして、該本体ハウジング２内には、上記上流側空気吸込口２ａから下流側空気吹出口２ｄに至る空気流通路(送風路)２ｂ〜２ｃが形成されており、この空気流通路２ｂ〜２ｃには、その上流側から下流側にかけてプレートフィン熱交換器３、クロスフローファン４が順番に並設されている。

また符号５は上記空気吸込口２ａ部分に設けられたエアフィルタであり、このエアフイルタ５は、上記空気吸込口２ａの背後に沿って必要に応じて下方側から取出し可能な状態で設けられている。また、上記プレートフィン熱交換器３は、上記エアフイルタ５の背後に位置して並設されている。さらに、クロスフローファン４は、上記空気流通路２ｂ〜２ｃの設置形状に対応して、上記プレートフィン熱交換器３の下部側背後に位置して配設されている。

他方、符号１０は、上記プレートフィン熱交換器３の下部に位置して設けられたドレン受け（ドレンパン）であり、冷房時やデフロスト時等のプレートフィン熱交換器３からのドレン水Ｄｗを受け止めるようになっている。冷房運転時やデフロスト時に発生したドレン水Ｄｗは、ドレン受け１０部分に集められ、ドレン受け１０底部のドレン水排出口１１ａよりドレンホース１３を介して自然の落差で外部に排出される。

そして、冷暖房時には、上記クロスフローファン４が駆動されると、室内の空気は図示矢印のように、空気吸込口２ａから吸込まれ、エアフイルタ５を通してプレートフィン熱交換器３に供給されて熱交換(加熱又は冷却)される。その後、該熱交換された空気は、クロスフローファン４を介して上記空気吹出口２ｄより室内に適宜所定の角度で吹き出される。

特開平５−１４１６９２号公報

ところが、以上のような構造の場合、上記熱交換器３に汚れが付着して空気抵抗が大きくなると、熱交換器３とクロスフローファン４との間の空気吹出通路（機内）２ｂが負圧になり、そのため、ドレンホース１３内のドレン通路１３ａ、ドレン水排出口１１ａより室外の空気が流入してくるケースが生じる。そして、もしもドレンホース１３が下水管などに接続されているような場合には、汚水中の硫化水素やアンモニアガスなどの汚染ガスを機内に吸い込んでしまう可能性が生じる。

熱交換器３の構成部品である銅配管は、同硫化水素やアンモニアの作用で腐食を受ける。そして、この腐食が進むと、銅管やロウ付け接合部の腐食により内部に貫通して外部に冷媒が漏洩する問題が生じる。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上記ドレン受けの底部にドレン溜りを設けるともに該ドレン溜りの底部にドレン水排出口を設け、該ドレン水溜りの内部にドレン水よりも相対的に比重が小さいフロートタイプの球状体を収納し、ドレン水が溜まった時点では同球状体が浮力で浮き上がって上記ドレン水排出口を開いてドレン水が排出されるようにする一方、ドレン水が減少すると同球状体が重力により上記ドレン水排出口を塞ぐようにすることにより、上述のような汚染ガスの機内への侵入を防止した空気調和機用室内機を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するたに、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 第１の課題解決手段
この第１の課題解決手段は、熱交換器の下部に熱交換器からの凝縮水を受けるドレン受けを備え、該ドレン受け底部に設けられたドレン溜りのドレン水排出口に接続されたドレンホースを介してドレン水を排出するようにしてなる空気調和機用室内機であって、上記ドレン溜りの内部にドレン水よりも相対的に比重が小さく、上記ドレン水排出口の径よりも外径の大きなフロートタイプの球状体を収納し、同ドレン溜り内にドレン水が溜まった状態では当該球状体がドレン水の浮力で浮き上がって上記ドレン水排出口を開いてドレン水が排出される一方、ドレン水が排出されると同球状体が重力により降下して上記ドレン水排出口を塞ぐようにしたことを特徴としている。

このような構成の場合、ドレン留り内に所定量以上のドレン水が滞留している時には、球状体はドレン水上に浮上しており、同状態でドレン水がドレン水排出口およびドレンホースを介して外部に排出される。一方、そのようにしてドレン水の排出が完了すると、上記球状体は下方に降下して、その重量により上記ドレン水排出口を塞ぐ。この球状体の重量は、同ドレン水排出口を閉塞した降下状態において、上記空気調和機の室内機内が負圧になったとしても、同負圧レベルの吸引力では上昇することのない重量とされている。

したがって、同構成の場合、仮に上記ドレンホースが下水管等に接続されていたとしても、室内機内に有害ガスが侵入するようなことがなくなる。しかも、それでいながら、ドレン水自体はスムーズに排出することができる。

（２） 第２の課題解決手段
この第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、球状体は、単一材の樹脂製ボールよりなることを特徴としている。

上記水に浮くフロートタイプの球状体は、金属やセラミック等によって形成することもできるが、比重および大きさの設定が容易で、腐食せず、製造も容易な樹脂製ボールの単一材が適している。

このような樹脂製ボールの単一材は、ドレン水排出口に嵌合した時のシール性（気密シール性）も高い。

（３） 第３の課題解決手段
この第３の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、球状体は、多数の小さな微粒子状の樹脂製ボールを相互の間に微細な隙間を形成する状態で大きな球状体に結合一体化して構成されていることを特徴としている。

このように、フロートタイプの球状体が、多数の小さな微粒子状の樹脂製ボールを相互の間に微細な隙間を形成する状態で大きな球状体に結合一体化して構成されている場合にも、球状体全体の比重を、相対的に水よりも小さくすることにより、多量のドレン水が発生すると浮力で上昇して、ドレン水排出口を開くので、滞留するドレン水をスムーズに排出することができる。

上記第２の課題解決手段のような単なる球状体であれば、排水は球状体を上昇させるに必要な浮力を維持できなくなった時点で、球状体によりドレン水排出口が塞がれてしまい、若干のドレン水が残ることになるが、同構成の球状体であれば、その後も毛細管現象により隙間を介してドレン水が確実に排水されるために、ドレン溜りの内部にドレン水を残さなくてすむ。

このようにドレン溜り内のドレン水は、毛細管作用により樹脂製ボール間の微細な隙間に浸入してゆき、さらに重力作用により同ボールの下部から排出されるが、他方、空気は同微細な隙間により圧力損失が生じるため、途中で圧力差が消失してしまい、空気の移動が無くなるので、ドレンホースからの外気の浸入は阻止される。

（４） 第４の課題解決手段
この第４の課題解決手段は、上記第１，第２又は第３の課題解決手段の構成において、球状体には、抗菌機能が付加されていることを特徴としている。

このように球状体に抗菌機能が付加されていると、さらにドレン溜りに生じるスライムの抑制機能が発揮される。

（５） 第５の課題解決手段
この第５の課題解決手段は、上記第２又は第３の課題解決手段の構成において、球状体の表面に抗菌剤を塗布したことを特徴としている。

このように球状体の表面に抗菌剤が塗布されていると、球状体の表面にスライムが付着するようなことがなくなり、常に球状体の表面が滑らかになり、外部気体の侵入に対する確実なシール性が維持される。また、ドレン溜り内のスライムも生じにくくなって、確実なドレン水の排出機能が確保される。

（６） 第６の課題解決手段
この第６の課題解決手段は、上記第３又は第４の課題解決手段の構成において、微粒子状の樹脂製ボール間に微粒子状の抗菌剤が混入されていることを特徴としている。

このように抗菌剤が同じく微粒子構造の球状体をなし、微粒子構造の樹脂製ボール中に混入されていると、第５の課題解決手段の場合と同様に球状体の表面にスライムが付着するようなことがなくなることは素より、表面に塗布する場合と異なって樹脂製ボール相互間の微細な隙間が確実に確保される。

以上の結果、本願発明によれば、ドレン受けのドレン水排出口をドレンホース等を介して外部下水管等に接続したような場合にも、汚染ガス等が機内に侵入するようなことがなくなる。

（最良の実施の形態１）
先ず図１〜図３は、本願発明の最良の実施の形態に係る空気調和機用室内機およびそのドレン受け部分の構成を示している。

先ず、図１中における符号２は、空気調和室の壁６に取り付けられた当該空気調和機用室内機１の本体ハウジング（本体ケーシング）である。

該本体ハウジング２の前面側上方部分には空気吸込口２ａが、また同下方部分には空気吹出口２ｄが各々形成されている。そして、該本体ハウジング２内には、上記上流側空気吸込口２ａから下流側空気吹出口２ｄに至る空気流通路(送風路)２ｂ〜２ｃが形成されており、この空気流通路２ｂ〜２ｃには、その上流側から下流側にかけてプレートフィン熱交換器３、クロスフローファン４が順番に並設されている。

また符号５は、上記空気吸込口２ａ部分に設けられたエアフィルタであり、このエアフイルタ５は、上記空気吸込口２ａの背後に沿って必要に応じて下方側から取出し可能な状態で設けられている。また、上記プレートフィン熱交換器３は、上記エアフイルタ５の背後に位置して並設されている。さらに、クロスフローファン４は、上記空気流通路２ｂ〜２ｃの設置形状に対応して、上記プレートフィン熱交換器３の下部背後に位置して配設されている。

他方、符号１０は、上記プレートフィン熱交換器３の下部に位置して設けられたドレン受け（ドレンパン）であり、冷房時やデフロスト時等のプレートフィン熱交換器３からのドレン水Ｄｗを受け止めるようになっている。

そして、冷暖房時には、上記クロスフローファン４が駆動されると、室内の空気は図示矢印実線のように、空気吸込口２ａから吸込まれ、エアフイルタ５を通してプレートフィン熱交換器３に供給されて熱交換(加熱又は冷却)される。その後、該熱交換された空気は、クロスフローファン４を介して上記空気吹出口２ｄより室内に適宜所定の角度で吹き出される。

ところで、上記ドレン受け１０には、その底部１０ａ部分に所定の深さのドレン留り１１が設けられており、該ドレン留り１１の底部にドレン水排水口１１ａが形成されている。そして、ドレン水排水口１１ａに対して従来と同様のドレンホース１３が接続されている。また、上記ドレン留り１１内には、該ドレン留り１１底部のドレン水排出口１１ａを開閉する球状体１２が収納されている。

この球状体１２は、所定の重量を有するとともに、相対的に水よりも比重が小さな単一の有機樹脂材（例えばポリエチレンやポリプロピレン）よりなる内実型のもので、上記ドレン水排出口１１ａよりも外径が大きい樹脂製ボールよりなり、ドレン留り１１内に所定量以上のドレン水Ｄｗが滞留している時には、例えば図２のようにドレン水Ｄｗ上に浮上しており、同状態ではドレン排水口１１ａが開放されるので、ドレン水Ｄｗがドレン水排出口１１ａ、ドレンホース１３を介して外部にスムーズに排出される。他方、そのようにしてドレン水Ｄｗの排出が完了すると、例えば図３のように降下して、その重量により上記ドレン水排出口１１ａを塞ぐ。この球状体１２の重量は、同ドレン水排出口１１ａを閉塞した降下状態において、上記空気調和機の室内機１内（空気流通路２ｂ内）が負圧になったとしても、同負圧レベルの吸引力では上昇することのない重量とされている。

したがって、同構成の場合、仮に上記ドレンホース１３が下水管等に接続されているような場合にも、同ドレンホース１３内通路１３ａを介して室内機１内に上述のような汚染ガスが侵入するようなことがなくなる。しかも、それでいながら、ドレン水Ｄｗが留まると再び浮上して、ドレン排水口１１ａを開放するので、ドレン水Ｄｗ自体は変わりなくスムーズに排出することができる。

ところで、上記のように球状体１２は、単一材の樹脂製ボールよりなっている。

上記水に浮くフロートタイプの球状体は、もちろん金属やセラミック等によって形成することもできるが、比重および大きさの設定が容易で、腐食せず、製造も容易な上記樹脂製ボールの単一材が適している。

このような樹脂製ボールは、ドレン水排出口に嵌合した時のシール性（気密シール性）も高い。

（最良の実施の形態２）
次に図４は、本願発明の最良の実施の形態２に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態１の構成における球状体１２の表面に、例えば銀、銅、亜鉛、有機錫などよりなる抗菌剤１４を塗布（またはコーティング）することによって表面に抗菌剤層を形成したことを特徴とするものである。

その他の部分の構成は、上記最良の実施の形態１のものと同一である。

このような構成によると、ドレン水Ｄｗ自体の殺菌が可能となり、ドレン留り１１に生じるスライムの抑制機能が発揮され、衛生的になる。

また、球状体１２の表面にスライムが付着するようなことがなくなり、常に球状体１２の表面が滑らかになり、外部気体の侵入に対する確実なシール性が維持される。また、ドレン溜り１１内のスライムも生じにくくなって、ドレン排水口１１ａの詰まりがなくなり、確実なドレン水の排出機能が確保される。

（最良の実施の形態３）
次に図５は、本願発明の最良の実施の形態３に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示している。

上述の最良の実施の形態１，２の構成における球状体１２は、材料自体が相対的に水よりも比重が小さい単一の樹脂材により形成される内実型のものとしたが、同球状体１２の材料自体は水よりも相当に比重の大きい金属やセラミックにより形成することもできる。

その場合、ドレン水Ｄｗに対してフローティング可能とするために、例えば図５に示すように、中空構造に形成される。このような金属やセラミックによる構成とすると、フローティン構造でありながら、重量自体を十分に大きなものとすることができるので、ドレン水Ｄｗ排出後のドレン水排出口１１ａの閉塞機能を一層高いものとすることができる。

（最良の実施の形態４）
次に図６および図７は、本願発明の最良の実施の形態４に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示している。

この実施の形態の球状体１２は、上述の単一かつ均一材質の内実型の樹脂ボールに代えて、多数の微粒子構造の樹脂ボール１２ａ，１２ａ・・・を採用し、それら樹脂ボール１２ａ，１２ａ・・・相互の間に微細な立体構造の隙間を形成した状態で、上述の最良の実施の形態１の樹脂ボールと同じ大きさの球状体１２に形成したことを特徴とするものである。

このような構成によると、球状体１２自体が多数の微細な樹脂ボールよりなり、それらの間に微細な立体的に入りくんだ隙間が形成されるので、それにより効果的な毛細管現象が実現され、ドレン留り１１内のドレン水Ｄｗが完全に無くなるまで確実に排出される。他方、同毛細管状の隙間は、微細で、しかも複雑に入り組んだ立体構造となっているために、ドレン水Ｄｗは排出できるものの、機内の負圧は途中で同微細な隙間により圧力損失が生じて途中で相殺されてしまい、逆方向に侵入しようとする汚染ガスの移動が阻止される。したがって、室内機１内には侵入しない。

（最良の実施の形態５）
さらに図８は、本願発明の最良の実施の形態５に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示している。

この実施の形態の球状体１２は、上記最良の実施の形態４の微粒子構造の樹脂ボール１２ａ，１２ａ・・・の結合体よりなる球状体１２を、微粒子タイプの抗菌剤１４，１４・・・を混入させた上で一体に構成したことを特徴とするものである。

その他の構造および作用は、上記最良の実施の形態４のものと全く同一である。

このような構成によると、球状体１２を形成した後、その表面に抗菌剤１４を塗布（またはコーティング）する場合に比べて、各樹脂ボール１２ａ，１２ａ・・・間の微細な隙間を塞ぐことなく抗菌機能を付加することができる。

本願発明の最良の実施の形態１に係る空気調和機用室内機の構成を示す断面図である。 同室内機のドレン受け部分の構成を示すドレン水滞留状態の拡大断面図である。 同室内機のドレン受け部分の構成を示すドレン水排出完了状態の拡大断面図である。 本願発明の最良の実施の形態２に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示す拡大断面図である。 本願発明の最良の実施の形態３に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示す拡大断面図である。 本願発明の最良の実施の形態４に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分のドレン水滞留状態の構成を示す拡大断面図である。 同室内機のドレン受け部分のドレン水排出完了状態における拡大断面図である。 本願発明の最良の実施の形態５に係る空気調和機用室内機のドレン受け部分の構成を示すドレン水は排出完了状態における拡大断面図である。 従来の空気調和機用室内機およびそのドレン受け部分の構成を示す断面図である。

符号の説明

１は空気調和機用室内機、２は本体ケーシング、２ａは空気吸込口、２ｂ〜２ｃは空気流通路、２ｄは空気吹出口、３は熱交換器、４はクロスフローファン、１０はドレン受け、１１はドレン留り、１１ａはドレン水排出口、１２は球状体、１３はドレンホース、１４は抗菌剤である。

Claims (6)

1. 熱交換器の下部に熱交換器からの凝縮水を受けるドレン受けを備え、該ドレン受け底部に設けられたドレン溜りのドレン水排出口に接続されたドレンホースを介してドレン水を排出するようにしてなる空気調和機用室内機であって、上記ドレン溜りの内部にドレン水よりも相対的に比重が小さく、上記ドレン水排出口の径よりも外径の大きなフロートタイプの球状体を収納し、同ドレン溜り内にドレン水が溜まった状態では当該球状体がドレン水の浮力で浮き上がって上記ドレン水排出口を開いてドレン水が排出される一方、ドレン水が排出されると同球状体が重力により降下して上記ドレン水排出口を塞ぐようにしたことを特徴とする空気調和機用室内機。
2. 球状体は、単一材の樹脂製ボールよりなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機用室内機。
3. 球状体は、多数の小さな微粒子状の樹脂製ボールを相互の間に微細な隙間を形成する状態で大きな球状体に結合一体化して構成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機用室内機。
4. 球状体には、抗菌機能が付加されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の空気調和機用室内機。
5. 球状体の表面に抗菌剤を塗布したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の空気調和機用室内機。
6. 微粒子状の樹脂製ボール間に微粒子状の抗菌剤を混入したことを特徴とする請求項３又は４記載の空気調和機用室内機。

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