JP2021188875A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用端境期を越えて最初に使用を開始する時のドレンポンプによるドレン水の排出を確実なものとして信頼性の高い空気調和機を提供する。【解決手段】ドレン水を機外に排出するドレンポンプ１０と、前記ドレンポンプ１０を制御する制御手段１７を備え、前記制御手段１７はカレンダー部１９とタイマー２０を有し、前回の冷房運転から所定日以上が経過した後に冷房運転する場合、冷房運転とともにタイマー２０をカウントし、当該タイマー２０が所定時間経過した後に前記ドレンポンプ１０を運転する構成としてある。これにより、ドレンポンプ１０は端境期後の最初の運転開始時には所定時間経過遅延して作動するので、その遅延期間に固まったヘドロを溶解及び希釈してドレン水を確実に排出することができ、ドレン水を確実に排出して、信頼性の高い空気調和機とすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、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。

特許文献１は、従来のドレンポンプを搭載した空気調和機を示す。このドレンポンプを搭載した空気調和機は、図６に示すように、熱交換器１０１の下方にドレン水を溜める水受け皿１０２と水受け皿１０２に溜まったドレン水を吸引排出するドレンポンプ１０３を備え、前記水受け皿１０２に溜まったドレン水をドレンポンプ１０３で吸引し、ドレンポンプ１０３に繋がるドレンパイプ１０４を介して機外に排出している。

実開平２−９３６４５号公報

本開示は、空気調和機の使用端境期を越えて最初に使用開始した時であっても上記ドレンポンプによるドレン水の排出を確実なものとして信頼性を高めた空気調和機を提供する。

本開示における空気調和機は、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ドレンポンプと、前記ドレンポンプを制御する制御手段を備え、前記制御手段はカレンダー部とタイマーを有し、前回の冷房運転から所定日以上が経過した後に冷房運転する場合、冷房運転とともにタイマーをカウントし、当該タイマーが所定時間経過した後に前記ドレンポンプを運転する構成としてある。

本開示による空気調和機は、使用端境期を越えて最初に運転を開始した時にはドレンポンプが運転開始から所定時間経過遅延して作動するので、その遅延期間中にドレン水がたまり、端境期に固まったヘドロがドレン水で溶解及び希釈される。よって、ヘドロ状態のドレン水が使用端境期に固まっていてもドレン水を確実に排出することができ、信頼性の高い空気調和機とすることができる。

実施の形態１に係る空気調和機の断面図 同空気調和機の制御ブロック図 同空気調和機の動作を説明するフローチャート 実施の形態２に係る空気調和機の制御ブロック図 同空気調和機の動作を説明するフローチャート 従来の空気調和機の断面図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、ドレンポンプを搭載した空気調和機は、前述した通り、ドレンポンプ１０３を駆動して水受け皿１０２に溜まったドレン水を吸引しドレンパイプ１０４を介して機外に排出して、ドレン水を排出し終えたころ、例えば前記特許文献１ではドレンポンプ１０３の回転数を検出しこの回転数が所定値以上になると、排水し終えたと推定してドレンポンプ１０３を停止している。

しかしながら、上記水受け皿１０２に溜まったドレン水はどうしても完全には排出されず、若干のドレン水が残った状態となる。そして、上記水受け皿１０２に残ったドレン残水は年月の経過とともにヘドロ状態となって溜まりシーズンの端境期等に乾燥してほぼ固まったような形となり、ドレンポンプ１０３のモータが拘束状態となる場合がある。そのため次の冷房シーズンの使用開始時、モータロックを起こし、空気調和機が使用できなくなる課題があった。

発明者らはこのような課題を見出しこの課題を解決するため本開示の主題を構成するに至った。

そこで本開示は、使用端境期を越えて使用再開し始める時のドレン水の排出を確実に行えるようにして空気調和運転をできるようにした信頼性の高い空気調和機を提供する。

以下、図面を参照しながら、セパレート形の天井埋め込み形空気調和機を例にしてその実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、変形例においても実質的に同一の構成に対しては同じ符号を付して、重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本開示を限定するものではない。
（実施の形態１）
以下、本開示の熱交換器に係る実施の形態１について、図１〜図６を用いて説明する。

［１−１．構成］
図１は実施の形態１に係る空気調和機の断面図、図２は同空気調和機の制御ブロック図、図３は同空気調和機の動作を説明するフローチャートである。

図１に示すように、本実施形態の空気調和機は、天井１に埋設された室内ユニット本体２の内部に、熱交換器３、熱交換器３から落下するドレン水を溜める水受け皿４、前記熱交換器３と熱交換した冷風または温風を室内に吹き出すファン５、ファン５を駆動するファンモータ６等が配置されており、室内ユニット本体２の下部開口には吹出口７を有する化粧パネル８が装着されている。

また、室内ユニット本体２の内部に設けた機械室９にはドレンポンプ１０が設けられている。ドレンポンプ１０はその吸込み口１１が上記水受け皿４内に臨んでおり、室内ユニット本体２の側面に設けたドレンホース１２に繋がるドレンパイプ１３を介して室内ユニット本体２外にドレン水を排出する。

なお、前記水受け皿４には前記ドレンポンプ１０の吸込み口１１下方にドレンキャップ１４によって閉塞したドレン排水口１５が設けられており、ドレンポンプ１０が故障した際等に水受け皿４に溜まったドレン水を排出できるようにしてある。

上記ドレンポンプ１０は、図２に示す空気調和機全体の運転制御を司る制御部１６を備えた制御手段１７によって制御されるが、この制御手段１７は、温度・湿度検出部１８、カレンダー部１９、タイマー２０のほかに、前記ドレンポンプ１０の吸込み負荷を検出する負荷検出部、この例ではドレンポンプ１０のモータ回転速度を検出する回転数検出部２１と、ポンプ駆動制御部２２及び告知手段２３を備えている。

上記制御部１６は、空気調和機の運転指令に基づきポンプ駆動制御部２２を介してドレンポンプ１０を駆動するとともに、前記回転数検出部２１からの出力に基づきドレンポンプ１０の運転、停止を制御する。そして更にこの制御部１６は、冷房運転とともにタイマー２０を駆動し、且つ、カレンダー部１９からの出力に基づき前記ドレンポンプ１０の運転が端境期間に相当する日数を経過した後の運転かを判断するとともに、前記温度・湿度検出部１８が検出した温度と湿度に基づき端境期間経過後の前記ドレンポンプ１０の運転の遅延時間を前記タイマー２０によって計算させ、その遅延時間後にドレンポンプ１０を駆動するようにも構成されている。

更に、前記制御部１６は前記遅延時間後に駆動したドレンポンプ１０の回転数が所定値以上、具体的にはドレンポンプ１０をそのまま運転していてもポンプモータが過熱してモータロックしない回転数以上であればドレンポンプ１０の運転を継続し、それ以下の回転数であると告知手段２３を駆動して異常を報知するとともにドレンポンプ１０を停止するように構成されている。

［１−２．動作］
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を図３のフローチャートを用いて説明する。

空気調和機が冷房運転を開始すると、図３に示すようにステップ１でこの運転が前回の運転から端境期間となる日数、例えば１８０日経過しているかを判断し、端境期間となる日数を経過していると、ステップ２、３へと移行する。

ステップ２では冷房運転時の温度と湿度を検出して熱交換器３に付着する結露水量を推定し、ステップ３に移る。

ステップ３ではステップ２で推定した結露水量の大小に応じてドレンポンプ１０の運転を遅延させる遅延時間を計算し、ステップ４に移る。

ステップ４ではステップ３で求めた遅延時間の経過を判断するが、その遅延時間の間に空気調和機の冷房運転により生じるドレン水が水受け皿４内に滴下して溜まっていき、水受け皿４内の固まっているヘドロ状ドレン水を溶解し希釈していく。

そして、ステップ４により遅延時間が経過したと判断されればステップ５に移ってドレンポンプ１０を運転し、上記ヘドロ状ドレン水の吸引排出を開始して、ステップ６に移行する。

ステップ６ではドレンポンプ１０の回転数が所定回転数以上になっているかを判断し、所定回転数以上になっていればドレンポンプ１０に掛かる吸引負荷が小さく過負荷状態ではないと判断してステップ５に戻り、そのままドレンポンプ１０の運転を継続して溶解及び希釈されたヘドロ状のドレン水を吸引排出する。

なお、上記ステップ５でのドレンポンプ１０の運転は、ドレン水を吸引排出するときに掛かる負荷状態に応じて、例えば連続運転、或いは短時間の運転・停止を繰り返すリトライ運転等を行う。

一方、ステップ６でドレンポンプ１０の回転数が所定回転数よりも低いと、ドレンポンプ１０に掛かる吸引負荷が大きくそのまま運転を継続すると過負荷状態になると判断してステップ７に移り、異常を告知するとともに、ドレンポンプ１０の運転を停止させてドレンポンプ１０の過負荷運転による損傷等を防止する。

［１−３．効果等］
以上のように、本開示の空気調和機は、熱交換器３で凝縮したドレン水を貯留する水受け皿４と、前記ドレン水を機外に排出するドレンポンプ１０と、前記ドレンポンプ１０を制御する制御手段１７を備え、前記制御手段１７はカレンダー部１９とタイマー２０を有し、前回の冷房運転から所定日以上が経過した後に冷房運転する場合、冷房運転とともにタイマー２０をカウントし、当該タイマー２０が所定時間経過した後に前記ドレンポンプ１０を運転する構成としている。

これにより、ドレンポンプ１０が運転開始から所定時間経過遅延して作動し、その遅延期間中ドレン水がたまり、端境期に固まっているヘドロがドレン水で溶解及び希釈される。よって、ヘドロ状態のドレン水が端境期に固まっていてもドレン水を確実に排出することができ、信頼性の高い空気調和機とすることができる。

また、本開示の空気調和機は、上記のような構成と効果を有するが、更に室内空気の温度と湿度を検出する温度・湿度検出部１８を有し、制御手段１７は前記温度・湿度検出部１８からの出力に基づき熱交換器３に付着する結露水量を推定し、その大小に応じてドレンポンプ１０の運転を遅延させる遅延時間の大小を変更するようにしている。

これにより、固まったヘドロのドレン水による溶解及び希釈効果を高め、より確実にドレン水の排出が可能となり、一段と信頼性の高い空気調和機とすることができる。

また、本開示の空気調和機は、前記制御部１６が、ドレンポンプ１０を運転し、ドレンポンプ１０が過負荷状態であることを検出した場合に告知手段２３により使用者に告知する構成としている。

これにより、固まったヘドロをドレン水で十分に溶解及び希釈できずドレンポンプ１０が過負荷状態となってポンプモータがロックするような状態になるとこれを使用者に告知するので、ドレンポンプ１０の故障を未然に防止して更に信頼性の高い空気調和機とすることができる。

（実施の形態２）
以下、図４、図５を用いて、実施の形態２を説明する。

図４は実施の形態２に係る空気調和機の制御ブロック図、図５は同空気調和機の動作を説明するフローチャートで、実施の形態１と同一の構成部分については同一図番を付記し説明を省略する。

［２−１．構成］
本実施の形態２における制御手段１７は図４に示すように水受け皿４に溜まるドレン水の推移を検出するフロートスイッチ２４を更に有し、制御部１６はドレン水が水受け皿４からあふれる直前の水位を前記フロートスイッチ２４が検出するとドレンポンプ１０を停止させる構成としてある。

［２−２．動作］
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を図４のフローチャートを用いて説明する。

ステップ１〜ステップ６の動作、つまり所定回転数以上になっていると判断した後ステップ５に戻ってそのままドレンポンプ１０の運転を継続し溶解及び希釈されたヘドロ状のドレン水を吸引排出するまでの動作は実施の形態１と同じであるが、ステップ６でドレンポンプ１０の回転数が所定回転数よりも低いとステップ８に移る。

ステップ８では今回のドレンポンプ１０の運転が端境期を過ぎて初めての運転かを判断し、初めてであればステップ９に移り、ドレンポンプ１０が過負荷でロックするのを無視してそのままドレンポンプ１０の運転を継続し、ステップ１０に移る。そして、ステップ１０ではフロートスイッチ２４が動作、すなわち、水受け皿４内のドレン水があふれる直前の水位をフロートスイッチ２４が検出したかを判断し、直前の水位を検出するまでステップ９のドレンポンプ１０の運転を継続してヘドロ状ドレン水の溶解及び希釈を進め、ステップ９に移る。つまり、ポンプロック異常を出さずに、フロートスイッチ２４が動作するまでドレン水を溜めてヘドロ状ドレン水を最大限溶解及び希釈し、ドレンポンプ１０による吸引排出動作の復帰可能性を高める。

なお、上記ステップ８でドレンポンプ１０の運転が端境期を過ぎて初めての運転ではないと判断すれば、実施の形態１のステップ６の場合と同様、ステップ１２で異常を告知するとともに、ドレンポンプ１０の運転を停止させてドレンポンプ１０の過負荷運転による損傷等を防止する。

［２−３．効果等］
本開示の空気調和機は、制御手段１７の制御部１６が、前回の冷房運転から所定日以上が経過したあとの最初の冷房運転時のドレンポンプ１０の過負荷運転は、無視して告知手段２３による告知を行わない構成としている。

これにより、ドレン水による溶解及び希釈時間を長くしてその効果を最大限に生かしドレンポンプ１０による吸引排出動作の復帰可能性を高めることができるので、ドレンポンプ１０による吸引排出をそのまま継続でき、より信頼性の高い空気調和機とすることができる。

以上、本発明に係る空気調和機について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各実施の形態の一部の組み合わせ、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

例えば、この実施の形態では、セパレート形の天井埋め込み形空気調和機について説明したが、これは一体型であっても、またセパレート形の壁掛け形、壁ビルトイン、フリービルトインタイプ等で室外機側へドレン水を導くタイプのものであってもよく、実施の形態において説明する技術的思想と同等の空気調和機の構成を含むものであれば家庭用或いは業務用を問わずいずれのタイプのものであってもよい。

つまり、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれるものである。

本発明は、使用端境期を越えて最初の運転開始時にはドレンポンプが運転開始から所定時間遅延して作動するので、その遅延期間に固まったヘドロを溶解及び希釈してドレン水を確実に排出することができ、信頼性の高い空気調和機とすることができる。よって、家庭用及び業務用エアコンを問わず幅広く利用できる。

１ 天井
２ 室内ユニット本体
３ 熱交換器
４ 水受け皿
５ ファン
６ ファンモータ
７ 吹出口
８ 化粧パネル
９ 機械室
１０ ドレンポンプ
１１ 吸込み口
１２ ドレンホース
１３ ドレンパイプ
１４ ドレンキャップ
１５ ドレン排水口
１６ 制御部
１７ 制御手段
１８ 温度・湿度検出部
１９ カレンダー部
２０ タイマー
２１ 負荷検出部（回転数検出部）
２２ ポンプ駆動制御部
２３ 告知手段
２４ フロートスイッチ

Claims (4)

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ドレンポンプと、前記ドレンポンプを制御する制御手段を備え、前記制御手段はカレンダー部とタイマーを有し、前回の冷房運転から所定日以上が経過した後に冷房運転する場合、冷房運転とともにタイマーをカウントし、当該タイマーが所定時間経過した後に前記ドレンポンプを運転する空気調和機。
2. 室内空気の温度検出手段と湿度を検出する温度・湿度検出部を更に有し、制御手段は前記温度・湿度検出部からの出力に基づき熱交換器に付着する結露水量を推定し、その大小に応じてドレンポンプを運転する所定時間の大小を変更する請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御部は、ドレンポンプを運転し、ロックを検出した場合に告知手段により使用者に告知する請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記制御部は、ドレンポンプを運転した際、前回の冷房運転から所定日以上が経過したあとの最初の冷房運転時のドレンポンプの過負荷運転は、無視して告知手段による告知を行わない構成とした請求項３に記載の空気調和機。

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