JP2011112302A - 冷凍空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、熱交換器から滴下したドレン水が機外に溢れ出たり、熱交換器から滴下したドレン水によりドレンパン上のドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがない冷凍空調装置を得るものである。
【解決手段】 冷凍空調装置は、空気吸込口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた熱交換器と、熱交換器より滴下するドレン水を受けるドレンパンと、ドレン水を筐体外に排水するドレン水排出部とを有し、ドレンパンの表面に設けられ、ドレン水を捕捉する複数のドレン水捕捉手段と、ドレン水捕捉手段のドレン水をドレン水排出部に導く排水部とを備えたことを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ドレンパンを備えた冷凍空調装置に関するものである。

従来の冷凍空調装置のドレンパンにおいては、ドレンパンを通風方向下流側へ向かって下向きに傾斜させることで熱交換器から滴下したドレン水が通風方向下流側に流れて、ドレンパンの下流部に溜まったドレン水はドレンパンの両側に設けられた導水溝を通風方向上流側に向かって流れ、通風方向上流側に設けられたドレン水排水手段から機外に排水される。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１３４０２７号公報（第１―７頁、第１図）

ところが上記のようなドレンパンを用いた冷凍空調装置では、大量のドレン水が発生した場合には、導水溝からの排水では間に合わず、通風方向下流側にドレン水が溜まってしまい、機外に溢れ出てしまう恐れがあった。

また、通風方向下流側に溜まったドレン水に熱交換器からドレン水が滴下して、溜まったドレン水が撥ね飛び、機外に飛散する恐れがあった。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、熱交換器から滴下したドレン水が機外に溢れ出たり、熱交換器から滴下したドレン水によりドレンパン上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることのない冷凍空調装置を得るものである。

この発明に係る冷凍空調装置は、空気吸込口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた熱交換器と、熱交換器より滴下するドレン水を受けるドレンパンと、ドレン水を筐体外に排水するドレン水排出部とを有し、ドレンパンの表面に設けられ、ドレン水を捕捉する複数のドレン水捕捉手段と、ドレン水捕捉手段のドレン水をドレン水排出部に導く排水部とを備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、熱交換器より滴下したドレン水をドレン水捕捉手段により捕捉して通風方向下流部端部に溜まらないようにしたので、機外にドレン水が溢れ出たり、熱交換器から滴下したドレン水によりドレンパン上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがなく、速やかにドレン水を排水することができる、信頼性の高い冷凍空調装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１に係るドレンパンを上から見たときの平面図である。 この発明の実施の形態１に係る他の形態のドレンパンを上から見たときの平面図である。 この発明の実施の形態２に係る突起の形状を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るドレンパンの導水穴を示す図である。 この発明の実施の形態３に係るドレンパンの導水穴の効果を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係るドレンパンの導水穴の形態を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る冷凍空調装置を示すものであり、本実施の形態では、建物の天井内などに設置される天井埋込型の空気調和装置である。
図１において、空気調和装置１は、外部の空気を吸い込む吸込口２と、空気を吹き出す吹出口１０とを備えて筐体内に風路を形成し、風路上に、吸込口２より吸い込んだ空気を送風する送風機３と、送風機３より送風された空気と図示しない冷媒回路に流れる冷媒とを熱交換する熱交換器４が設けられている。空気調和装置１の筐体内下面には、熱交換器４より滴下したドレン水を受けるドレンパン５と、ドレンパン５の通風方向上流側近傍に設けられて熱交換器４を支持する熱交換器支持部１５と、通風方向上流側に設けられて、ドレン水を機外に排出するドレン水排出部６とを備えている。矢印の向きは空気が流れる方向である。

図２は、ドレンパン５を上方より見た図である。ドレンパン５は、通風方向と平行したドレンパン５の端部に上方に突出して設けられた壁面１１ａ、１１ｂと、通風方向下流側のドレンパン５の端部に上方に突出して設けられた壁面１１ｃと、通風方向上流側のドレンパン５の端部に上方に突出して設けられた壁面１１ｄと、通風方向下流側に向かって上向きに傾斜したベース面１６とにより、中央部が凹んだ凹形状を成している。また、ベース面１６には、熱交換器４から滴下したドレン水をドレン水排出部６に導くよう通風方向と平行して設けられた排水導水溝１８と、排水導水溝１８と略直交し間隔を開けて設けられた溝状の複数の直交導水溝１７とが設けられている。また、ベース面１６は、排水導水溝１８に向かって下向きに傾斜している。また、ベース面１６において、熱交換器支持部１５と壁面１１ｄの間は、壁面１１ｂ側に設けられたドレン水排出部６にドレン水を流す際にドレン水が溜まる領域６０となっており、排水導水溝１８は領域６０につながって、ドレン水をドレン水排出部６から排出するようになっている。

次に動作について説明する。
空気調和装置１において、送風機３を駆動すると、外部の空気が吸込口２から空気調和装置１の筐体内に吸い込まれる。吸い込まれた空気は送風機３により熱交換器４に送風され、冷媒と熱交換されて空調対象としての室内に冷気または暖気などが送風される。このとき、熱交換器４が冷媒と外部の空気を熱交換して冷気にする、いわゆる蒸発器として作用すると、空気中の水分が冷却されて液化する。さらに、それが水滴となって熱交換器４に付着し、それが徐々に大きくなってドレンパン５に滴下する。

ドレン水がドレンパン５のベース面１６に滴下すると、ドレン水は傾斜したベース面１６を自重で通風方法上流側に流れるか、または、送風機３の風によりベース面１６上で通風方向下流側に押されて、直交導水溝１７または排水導水溝１８に落ちる。直交導水溝１７に落ちたドレン水は、例えば直交導水溝１７を排水導水溝１８に向かって傾斜させておくことで、排水導水溝１８に導かれ、排水導水溝１８から領域６０に流れてドレン水排出部６から空気調和装置１の外部に排水される。

この実施の形態によれば、熱交換器４から滴下したドレン水はドレン水捕捉手段としての直交導水溝１７内に落ちて風路外に回避され、ドレン水がドレンパン５のベース面１６上に長く留まらないので、ドレン水がドレンパン５の通風方向下流部端部に溜まることがなくなり、送風機３によってドレン水が吹き飛ばされて機外に飛散したり、機外にドレン水が溢れ出たり、熱交換器から滴下したドレン水によりドレンパン上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがない。また、熱交換器４から滴下したドレン水を速やかに機外に排水することができ、雑菌の発生・繁殖が低減され、衛生的に保つことができ、空気調和装置１からの異臭も低減することができる。

なお、本実施の形態においては、複数の直交導水溝１７は、排水道水溝１８に直交しているように設けたが、特に、直交していなくとも、排水導水溝１８にドレン水が流れ込むように交わっていれば良い。さらに、直交導水溝１７は１つであっても複数であってもよく、また、排水導水溝１８が複数あっても良い。例えば、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を用いて、ドレンパン５に設けられた導水溝の形状のパターンを説明する。

ここで、図３（ａ）は、排水導水溝１９をドレン水排出部６と反対側の壁面１１ａ側に沿って設けたものである。排水導水溝１９は、領域６０につながって、ドレン水をドレン水排出部６から排出するので、図２と同様の効果を奏する。また、図３（ｂ）は、排水導水溝を２つとし、一方の排水導水溝１８を壁面１１ｂに、他方の排水導水溝１９を壁面１１ａに沿って設けたものである。図３（ｃ）は、図３（ｂ）に更にドレンパン５表面の中央部に通風方向と平行に平行導水溝２０を設けたものである。図３（ｄ）は、図３（ｃ）における平行導水溝２０を複数設けたものである。更に、図３（ｅ）は、図３（ｄ）における２つの排水導水溝１８、１９を送風機３の風の影響を受けない程度に溝幅を広げたものであり、溝幅を大きくすることで、ドレン水は速やかに流れるので、排水量を多く確保することができ、滴下したドレン水を更に速やかに機外に排水することができる。なお、図３（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の平行導水溝２０はいずれも領域６０につながっているので、図２と同様の効果を奏するとともに、排水導水溝１８と排水導水溝１９の間に平行導水溝２０を設けることで、直交導水溝１７内と領域６０の距離が短くなり、ドレン水が早く機外に排出される。また、直交導水溝１７の底面が排水導水溝１８、１９に、平行導水溝２０の底面が領域６０に向かって下向きに傾斜していると、直交導水溝１７に落ちたドレン水は素早く排水導水溝１８または１９または領域６０に流れるので、熱交換器４から滴下したドレン水を速やかに機外に排水することができ、雑菌の発生・繁殖が低減され、衛生的に保つことができ、空気調和装置１からの異臭も低減することができる。図３（ｆ）は、図３（ａ）〜（ｅ）の直交導水溝１７を通風方向に対して大きく傾斜させた斜交導水溝２６を設けたものであり、同様の効果を得ることができる。また、斜交導水溝２６の底面が排水導水溝１８、１９や領域６０に向かって下向きに傾斜していると、斜交導水溝２６に落ちたドレン水は素早く排水導水溝１８または１９または領域６０に流れるので、熱交換器４から滴下したドレン水を速やかに機外に排水することができ、雑菌の発生・繁殖が低減され、衛生的に保つことができ、空気調和装置１からの異臭も低減することができる。

また、いずれの形態においても、ドレンパン５のベース面１６は、壁面１１ａと１１ｃの間を頂点としてドレン水排出部６に向かって下向きに傾斜しているとなお良く、このようにすれば、より速やかにドレン水がドレン水排出部６に向かって流れる。

従って、図２、および図３（ａ）〜（ｆ）に示すいずれの形態であっても、または、組み合わせであっても、熱交換器４から滴下したドレン水はドレン水捕捉手段としての直交導水溝１７または斜交導水溝２６内に落ちて風路外に回避され、ドレン水がドレンパン５のベース面１６上に長く留まらないので、ドレン水がドレンパン５の通風方向下流部に溜まることがなく、かつ送風機３によってベース面１６上のドレン水が吹き飛ばされて機外に飛散したり、機外にドレン水が溢れ出たり、熱交換器４から滴下したドレン水によりベース面１６上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがない。また、ドレンパン５において、熱交換器４から滴下したドレン水を速やかに機外に排水することができるので、雑菌の発生・繁殖が低減され、衛生的に保つことができ、空気調和装置１からの異臭も低減することができる。

また、ベース面１６および各導水溝は撥水処理されていることが望ましく、更には、抗菌処理が成されているとなお良い。このようにすれば、更に衛生的なドレンパン５を提供することができる。

実施の形態２．
図４は、本実施の形態に係るドレンパン５の直交導水溝１７の形状例を示すものであり、図２のＡ−Ａ’断面を壁面１１ａ（または１１ｂ）側から見た図である。なお、実施の形態１と同じものについては、同じ符号を付している。

図４（ａ）において、直交導水溝１７は、通風方向下流側壁面をベース面１６より上方に突出した突起部２２を有している。

通常、ベース面１６に滴下したドレン水は、ベース面１６を自重で通風方向上流側に流れて直交導水溝１７に落ちるか、または、送風機３の風により押されてドレンパン５表面上を通風方向下流側に流れて直交導水溝１７に落ちることで排水される。このとき、風量を大きくした場合には、ドレン水に勢いがつき、直交導水溝１７を超えて突起部２２にドレン水が衝突して直交導水溝１７に落ちる。

このように、本実施の形態の構成とすることで、直交導水溝１７を飛び越えるような勢いの付いたドレン水であっても、突起部２２に衝突させることで、ドレン水を確実に直交導水溝１７に落とすことが可能となる。突起部２２がない場合には、風量が大きくなると、直交導水溝１７にドレン水を落とすことができず、ドレンパン５の下流側端部にドレン水が溜まり、壁面１１ｃを飛び越えて機外に出てしまうといった現象が起き得るが、突起部２２を設けることでこのような現象が発生する恐れがなくなる。

また、逆に、ベース面１６を自重で通風方向上流側に流れたドレン水は、突起部２２に沿って排水導水溝１８などに流れる。ベース面１６は排水導水溝１８に向かって下向きに傾斜しており、ベース面１６上でドレン水が流れる突起部２２沿いは、突起部２２が送風機３からの風を防ぎ無風状態であるので、ドレン水は速やかに流れることができる。

この実施の形態によれば、熱交換器４から滴下したドレン水はドレン水捕捉手段としての直交導水溝１７内に確実に落ちて風路外に回避され、ドレン水がドレンパン５のベース面１６上に長く留まらないので、ドレン水がドレンパン５の通風方向下流部に溜まることがなく、かつ送風機３によってベース面１６上のドレン水が吹き飛ばされて機外に飛散したり、機外にドレン水が溢れ出たり、熱交換器４から滴下したドレン水によりベース面１６上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがない。また、ドレンパン５において、熱交換器４から滴下したドレン水を速やかに機外に排水することができるので、雑菌の発生・繁殖が低減され、衛生的に保つことができ、空気調和装置１からの異臭も低減することができる。

また、突起部２２は、突起部２２の上端が通風方向上流側に直角に折れ曲がった図４（ｂ）や、突起部２２の上端が通風方向上流側に湾曲した図４（ｃ）のような形状をしていても良く、図４（ａ）の形状とするよりも更に、ドレン水が直交導水溝１７を飛び越えることを防ぐことができるという効果を奏する。

実施の形態３．
図５は、本実施の形態に係るドレンパン５０の形状例を示すものであり、図２のＡ−Ａ’断面を壁面１１ａ（または１１ｂ）側から見た図である。なお、実施の形態１と同じものについては、同じ符号を付している。

ドレンパン５０は空洞部２５を有して中空構造となっており、熱交換器４から滴下したドレン水を受けるベース面１６０と、ベース面１６０に１または複数設けられた導水穴１７０と、導水穴１７０から滴下したドレン水を受ける内部傾斜面２４が空洞部２５に設けられている。ベース面１６０の表面と内部傾斜面２４は、通風方向上流側に向かって傾斜している。望ましくは、ドレン水排出部６に向かって傾斜しているとなお良い。

このような形状にすれば、導水穴１７０から内部傾斜面２４にドレン水が滴下して、送風機３の風の影響を受けることなく、ドレン水排出部６に向かってドレン水が流れる。また、実施の形態１や２のように、溝の設けられた方向に沿って流れるのではないため、より速やかにドレン水を機外に排水することができる。

ここで、ドレンパン５０や内部傾斜面２４の表面に撥水処理を施すと、ドレン水が流れる抵抗が減少するため、より速やかにドレン水が流れて排水することができる。

さらに、本実施の形態における更なる効果について説明する。ベース面１６０を有する空気吹出室９に接する部分に設けた導水穴１７０に音が入射すると、導水穴１７０部分を多孔とみなすと、多孔の空気が音の周波数に応じ振動を開始し、その振動に連動してベース面１６０を有する空洞部２５の空気層も振動を開始する。この時、導水穴１７０を細管とみなすと管壁と空気との間で摩擦によるエネルギー損失が発生し、音は吸収される。その中でも、入射する音の周波数が共鳴周波数になると、細管の空気振動が一段と激しくなるため、エネルギーの損失が増加し音の吸音効果（共鳴吸音）が増加する。共鳴周波数ｆは、次式によって算出される。

ｆ＝ｃ／２π√［Ｈ／（ｔ＋０．８ｄ）Ｌ］ ・・・（１）式
Ｈ＝πｄ２／４ａｂ ・・・（２）式

ここで、図６において、ｃ：空気中の音速［ｍ／ｓ］、ｔ：ベース面１６０を形成する板厚さ［ｍ］、ｄ：導水孔１７０の直径［ｍ］、Ｌ：空洞部２５の空気層の厚さ［ｍ］、Ｈ：ベース面１６０を形成する板の開口率である。

このように、本実施の形態のようにドレンパン５０に導水孔１７０と空洞部２５を設けたことで、吸音機構として作用し、例えば送風音などの騒音はエネルギーの損失により吸収されて低減されるという効果をも有する。

また、図７（ａ）や（ｂ）のように、導水穴１７０の形状は丸形状や細長い形状などどのような形状でも良く、ドレン水が穴にたまらない程度より大きな穴であれば良い。さらに、図３の（ａ）〜（ｆ）の直交導水溝１７や斜交導水溝２６と同じ形状の穴形状とすることも可能であり、そのようにすれば、実施の形態１や２と同様の効果を奏するとともに、風の影響を受けずにドレン水排出部６にドレン水を流すことができるという効果も奏する。

この実施の形態によれば、ドレン水捕捉手段として導水穴１７０を設けたので、熱交換器４から滴下したドレン水はドレン水捕捉手段としての導水穴１７０内に落ちて風路外に回避され、ドレン水がドレンパン５０のベース面１６０上に長く留まらないので、ドレン水がドレンパン５０の通風方向下流部に溜まることがなく、かつ送風機３によってベース面１６０上のドレン水が吹き飛ばされて機外に飛散したり、機外にドレン水が溢れ出たり、熱交換器４から滴下したドレン水によりベース面１６０上に溜まったドレン水が撥ね飛んで飛散したりすることがない。

また、実施の形態１〜３をそれぞれ組み合わせて構成しても当然に良く、同様の効果を有することは言うまでも無い。

また、本実施の形態では、天井埋込型の空気調和装置を例にとって説明したが、天井埋込型の空気調和装置に限らないことは言うまでもなく、ドレンパンを有する他の冷凍装置や空気調和装置に適用しても良く、同様の効果を有することは言うまでもない。

１ 空気調和装置、２ 空気吸込口、４ 熱交換器、５ ドレンパン、６ ドレン水排出部、１０ 空気吹出口、１７ 直交導水溝、１８ 排水導水溝、２２ 突起部、２４ 内部傾斜面、２５ 空洞部、５０ ドレンパン、１６０ ベース面、１７０ 導水穴。

Claims (6)

1. 空気吸込口と空気吹出口を備えた筐体内の風路中に設けられた熱交換器と、
   前記熱交換器より滴下するドレン水を受けるドレンパンと、
   前記ドレン水を前記筐体外に排水するドレン水排出部とを有し、
   前記ドレンパンの表面に設けられ、前記ドレン水を捕捉する複数のドレン水捕捉手段と、
   前記ドレン水捕捉手段のドレン水を前記ドレン水排出部に導く排水部と
   を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
2. 前記ドレンパンは、風路の上流方向に向って下り勾配に配置され、
   前記排水部は溝形状であり、
   前記ドレン水捕捉手段は前記排水部にドレン水が流動するよう前記排水部に接続された溝形状であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
3. 前記ドレン水捕捉手段は、前記排水部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の冷凍空調装置。
4. 前記ドレンパンは前記熱交換器の下方に配置されたベース面と、該ベース面の下部に空洞部を介して配置される内部傾斜面とで構成される二重構造であり、
   前記ドレン水捕捉手段は、前記ベース面に形成され、前記空洞部に連通する穴形状であり、前記排水部は前記内部傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
5. 前記ドレン水捕捉手段の通風方向下流側には、風路に突出する突起が設けられたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の冷凍空調装置。
6. 前記突起は、前記ドレン水捕捉手段の上方と風路の下流側のみを覆うように設けられたことを特徴とする請求項５に記載の冷凍空調装置。

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